TWI299772B - Motion guide device - Google Patents

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TWI299772B
TWI299772B TW92126062A TW92126062A TWI299772B TW I299772 B TWI299772 B TW I299772B TW 92126062 A TW92126062 A TW 92126062A TW 92126062 A TW92126062 A TW 92126062A TW I299772 B TWI299772 B TW I299772B
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Fujii Yuuki
Horie Takuya
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    • F16C29/0633—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a bearing body defining a U-shaped carriage, i.e. surrounding a guide rail or track on three sides
    • F16C29/0635—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a bearing body defining a U-shaped carriage, i.e. surrounding a guide rail or track on three sides whereby the return paths are provided as bores in a main body of the U-shaped carriage, e.g. the main body of the U-shaped carriage is a single part with end caps provided at each end
    • F16C29/065—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a bearing body defining a U-shaped carriage, i.e. surrounding a guide rail or track on three sides whereby the return paths are provided as bores in a main body of the U-shaped carriage, e.g. the main body of the U-shaped carriage is a single part with end caps provided at each end with rollers

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Description

1299772 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於導引對象之直線運動或曲線運動的導引 所用的運動導引裝置，尤其是關於在執道構件與移動構件 間介入滾動運動的滾筒的滾動型的運動導引裝置。 【先前技術】 運動導引裝置具備：軌道導軌；介以多數的滾動體而沿 著軌道導軌自由移動的移動塊；及組入軌道導軌與移動塊 之間的複數個滾筒。圖4顯示組入滾筒的習知運動導引裝 置。若移動塊2 1相對軌道導執2 2作移動，則滾筒滾行面 2 1 a、2 2 a間的負載區的滾筒2 3…進行滾動運動。 一般而言，球珠為球體，故存在無限的旋轉軸，可在任 何方向作隨機應變的移動。但是，滾筒2 3…為圓筒形，故 在旋轉時只存在一根旋轉軸。因此，其移動方向被限於一 個方向。為不伴隨有滑動地進行滾動運動，必須使滾筒 2 3…的旋轉軸與行進方向保持為直角。 在使用滾筒2 3…的運動導引裝置中，在移動塊21的滾 筒滾行面2 1 a與轨道導軌2 2的滾筒滾行面2 2 a的平行錯亂 時，或在移動塊2 1上作用有偏移負重時等，滾筒2 3…的 旋轉軸與行進方向變得無法保持為直角。如此，稱滾筒 2 3…相對正常的旋轉軸傾斜的現象為歪斜。 在習知的運動導引裝置中，在移動塊2 1的滾筒滾行面 2 1 a的附近形成高低差2 4，使該高低差2 4的突頂面2 4 a 接觸於滾筒的旋轉軸方向的端面，藉此以防止滾筒2 3…的 5 312/發明說明補件)/92-12/92126062 1299772 歪斜（例如，參照本案申請人提出的專利文獻1 )。高低差 24係如該圖24所示，有僅形成於滚筒23的軸線方向的單 側者，亦有形成於兩側者。另外，除此之外，亦僅於滾筒 的軸線方向的單側形成高低差，並使剩餘的單側突頂於鐵 板以調整與滾筒的間隙。 (專利文獻1 ) 曰本專利特開2 0 0 2 - 5 4 6 3 3號公報 【發明内容】 (發明所欲解決之問題） 在滾筒發生歪斜時，滾筒呈傾斜而抵壓於突頂面的力變 得極大。因此，通常情況下，習知在該突頂面，需使用強 度大的金屬製物質（例如，與移動塊的滚筒滾行面相同材質 的金屬），藉由金屬與金屬的接觸以防止滾筒的歪斜。 但是，在金屬與金屬的接觸中，因摩擦係數大，其結果 在移動塊滑行於軌道導執時的滑動阻力增大，而有無法穩 定移動的擔憂。 本發明之目的在於提供一種運動導引裝置，其可防止滚 筒的歪斜，而且可減小移動構件滑行於軌道構件時的滑動 阻力。 (解決問題之手段） 以下，說明本發明之運動導引裝置。為解決上述課題之 本發明係為一種運動導引裝置，其係具備：備有滾筒滾行面 的軌道構件；具有包含對應上述滾筒滾行面的負載滾筒滾 行面的滾筒循環路徑，且相對運動自如地組裝於該軌道構 6 312/發明說明書(補件)/92-12/92126062 1299772 件的移動構件；以相互平行的狀態在上述滾筒循環路徑内 排列著旋轉軸，並配合上述移動構件對上述軌道構件的相 對運動而進行循環的金屬製的複數個滾筒；及旋轉、滑動 自如地保持上述複數個滾筒的滾筒保持器的運動導引裝 置，其特徵為：在上述移動構件上形成非金屬製而僅為樹 脂製的突頂面，其可接觸滾動於負載滾筒滾行面的上述滾 筒的軸線方向的端面，藉以解決上述課題。 根據本發明，防止滚筒的歪斜用的突頂面與滾筒的端面 的接觸，因為僅是樹脂與金屬的接觸，其摩擦係數減小。 因此，可減小移動構件滑行於執道構件時的滑動阻力，而 可獲得穩定的移動。另外，滾筒係藉由滾筒保持器所連結， 因而不易產生歪斜。因此，即使使突頂面為樹脂製亦可防 止滾筒的歪斜。 本發明之較佳的一態樣，其特徵為：上述滾筒保持器具 有介存於上述滾筒間，且兩側具有形狀符合鄰接的上述滾 筒的外周面的凹面的複數個間座部；及從上述滾筒的旋轉 軸方向的端面向外側突出，並連結上述各間座部的連結部。 本發明之較佳的一態樣，其特徵為：上述突頂面係形成 在保持部上，該保持部係在從上述軌道構件拆下上述移動 構件時，繫合於上述滾筒保持器的上述連結部，以防止上 述滾筒從上述負載滾筒滾行面脫落。 根據本發明，則於滾筒保持部上具備從軌道構件拆下上 述移動構件時防止滾筒脫落的功能，及防止滚筒的歪斜的 功能。 7 312/發明說明書(補件)/92-12/92126062 1299772 【實施方式】 圖1顯示本發明之第1實施形態之直線運動導引裝置。 該直線運動導引裝置具備：呈直線狀細長地延伸的作為軌 道構件的軌道導軌1 ;及安裝為可相對該軌道導執1滑動 的作為移動構件的移動塊2。在執道導執1與移動塊2之 間介存有可滾動運動的多數個作為滾動體的金屬製的滾筒 3…。 軌道導軌1係形成為剖面略四角形狀。在執道導軌1的 左右側面，形成沿著長度方向具有壁面1 b、1 b及底面1 c 的溝1 a 。溝1 a的兩壁面1 b、1 b係以9 0度的角度交差。 上側的壁面1 b及下側的壁面1 b係分別為滾行滾筒3…的 作為滚動體滾行部的滾筒滾行面。在軌道導軌1的左右側 面，形成有上下各2條、合計4條的滾筒滾行面1 b…，此 等滾筒滾行面1 b…係相互平行地延伸。 移動塊2具備：與軌道導軌1的上面對向的中央部2 a ; 及從中央部2 a的左右兩側向著下方延伸，而與執道導軌1 的左右側面對向的側壁部2 b、2 b。該移動塊2具備：鋼製 的塊本體4 ;組入塊本體4的樹脂循環路徑成形體；及安 裝於組入有樹脂循環路徑成形體的塊本體的移動方向的兩 端面的一對側蓋5、5。在塊本體4的側壁部4b、4b形成 有形狀符合設於軌道導軌1的側面的溝1 a的突出部4 c、 4c。在該突出部4c、4c形成有與滾筒滾行面lb、lb對向 的作為負載滾動體滾行部的2條負載滾筒滾行面4d、4d。 負載滾筒滾行面4 d、4 d係於塊本體4的左右側壁部4 b、 8 312/發明說明書(補件)/92-12/92126062 1299772 4b的上下設置各2條、合計為4條，此等負載滾筒滾行面 4 d…相互平行地延伸。 在移動塊2的側壁部2 b、2 b，設有與上下2條的負載滾 筒滾行面4 d、4 d隔開指定間隔平行而設的上下2條的滾筒 脫逸通路7、7;及連接負載滾筒滾行面4d、4d與滾筒脫 逸通路7、7的兩端以使滾筒3…循環的U字狀的方向轉換 路徑。藉由此等負載滾筒滾行面4d、4d、方向轉換路徑及 滾筒脫逸通路7、7構成滾筒循環路徑。滾筒脫逸通路7… 係於移動塊2的左右側壁部2 b、2 b的上下設置各2條、合 計為4條。方向轉換路徑係以立體交叉的方式，連接上側 的負載滾筒滾行面4 d與下側的滾筒脫逸通路7間、及下側 的負載滾筒滾行面4d與上側的滾筒脫逸通路7間。滾筒循 環路徑係分別於左右側壁部2 b、2 b形成各2條、合計為4 條。各滾筒循環路徑係形成於一平面内，滾筒3…係以2 維方式在滾筒循環路徑内循環。另外，一條滾筒循環路徑 所‘處的平面係與另一條滾筒循環路徑所處的平面垂直，且 一條滾筒循環路徑係配置於另一條滾筒循環路徑的内周 側。 複數個滾筒係在滾筒循環路徑内以相互平行的狀態排 列著其旋轉軸。另外，滾筒3…係介由滾筒保持器而成串 地連結著，且係可旋轉、滑動自如地保持於滾筒保持器 1 0，同時在滚筒循環路徑内循環。圖2顯示保持於滾筒保 持器的滾筒。在滾筒3、3之間，介在有兩側具有形狀符合 鄰接的滾筒3、3的外周面的凹面的複數個間座部1 0 b…。 9 312/發明說明書(補件)/92-12/92126062 1299772 間座部1 Ob…係各自由從滾筒3…的旋轉軸方向的端面向 外側突出的一對連結部1 0 d、1 0 d所連結。 如圖1所示，樹脂循環路徑成形體具備：沿著負載滾筒 滾行面4 d、4 d的兩側緣延伸，同時從軌道導軌1拆下移動 塊2時，可防止滚筒3…從負載滚筒滾行面4d、4d脫落的 保持構件1 1、1 1 ;構成滚筒脫逸通路的脫逸通路構成零件 1 4…及構成方向轉換路徑的方向轉換路徑構成零件8…。 保持構件1 1、1 1、脫逸通路構成零件1 4…及方向轉換路徑 構成零件8…分別與塊本體4為另體，且相互另體地由樹 脂形成，並組入塊本體4。 樹脂製的保持構件1 1係將薄壁且長的樹脂成形品所組 成的第1保持構件1 1 a、第2保持構件1 1 b及第3保持構 件1 1 c作成一體而構成。第1保持構件1 1 a係配置於下側 的滾筒3…的下方側。第2保持構件1 1 b係配置於下側的 滾筒3…與上側的滚筒3…之間。第3保持構件1 1 c係配置 於上側的滾筒3…的上方側。該保持構件1 1、1 1係藉由夾 於一對的側蓋5、5或方向轉換路徑構成零件8…之間，而 在兩端被支持的狀態下安裝於移動塊2。 保持構件1 1係從軌道導執1拆下移動塊2時，繫合於 滾筒保持器1 0的連結部1 0 d，以防止滾筒3…從負載滾筒 滚行面4d…脫落。詳細容待後述，但此等第1保持構件 1 1 a、第2保持構件1 1 b及第3保持構件1 1 c上形成有可接 觸於滾筒3…的軸線方向的端面的突頂面1 6、1 6 (參照圖 10 312/發明說明書(補件)/92-12/92126062 1299772 脫逸通路構成零件1 4…係由在與軸線方向垂直的方向 將管分割為2的一對管半體1 4a、1 4b所構成。此等管半體 1 4a、1 4b分別具有沿著長方向符合滾筒3…的形狀的溝， 及導引滾筒保持器1 0的連結部1 0 d的導引溝。 於方向轉換路徑構成零件8，形成立體交叉的U字狀的 方向轉換路徑。另外，在該方向轉換路徑上形成有導引滾 筒保持器1 0的連結部1 0 d的導引溝。 側蓋5係與塊本體4的剖面形狀相配合，並具備中央部 5 a及側壁部5 b、5 b。在側壁部5 b、5 b形成有外周側的滾 筒循環路徑的外周導引部。另外，在側壁部5b、5b組入有 方向轉換路徑構成零件8、8。側蓋5、5係安裝於塊本體4 的移動方向的兩端。在形成於側蓋5、5的螺栓插入孔内插 入螺栓，藉由將螺栓旋入形成於塊本體4的端面的螺紋 孔，將側蓋5、5安裝固定於塊本體4上。 在側蓋5、5的内側設置提供潤滑劑給塊本體4的負載 滾筒滾行面用的潤滑劑供給板1 2、1 2。 在側蓋5、5的外側（亦即，移動塊的移動方向的兩端面） 安裝有終端板1 3、1 3。終端板1 3、1 3也與塊本體4的剖 面形狀相配合，並具備中央部1 3 a及側壁部1 3 b、1 3 b。終 端板1 3、1 3係藉由螺絲螺合而安裝於側蓋5、5。在終端 板1 3、1 3與軌道導轨1對向的内側部的周緣設置有密封部 1 3c ° 圖3顯示滚動在軌道導軌1與移動塊2之間的上側滾筒 3的詳細剖面圖。圖中（A )顯示本實施形態的詳細圖，圖中 11 312/發明說明書(補件)/92-12/92126062 1299772 (B )顯示比較例。在保持構件1 1 b、1 1 c，在滾筒3的軸線 方向的兩側設置可接觸滾動在負載滾筒滾行面4d的滾筒3 的軸線方向的端面3 a、3 a的突頂面1 6、1 6。突頂面1 6、 1 6的位置係配置在較滾動在負載滾筒滾行面4 d的滾筒3 的旋轉軸3 b的軌道的外側處，且距離負載滾筒滾行面4 d 相等的距離。突頂面1 6、1 6間的距離L + △ L，係設定為較 滾筒3的旋轉方向的長度L略長，以產生軸方向間隙△ L。 藉由突頂面1 6、1 6頂接於滾筒3的端面3 a，以防止在滾 筒3滾動運動時，滾筒3的旋轉軸3 b從垂直於行進方向的 方向之傾斜。 本實施形態中，突頂面1 6、1 6不是金屬製而只為樹脂 製。於是，防止滾筒3的歪斜用的突頂面1 6與滾筒3的端 面3a的接觸，成為樹脂與金屬的接觸。因此，在滾筒3 滾動運動時的摩擦係數減小，移動塊2滑行於軌道導執時 的滑動阻力減小，可獲得穩定的移動。 另外，因為滾筒保持器1 0使滾筒3排列為指定的姿勢， 因此，可防止於滾筒3產生歪斜。即使產生歪斜，藉由一 對連結部1 0 d、1 0 d的彈性復原力，可修正滾筒3的歪斜， 以使滾筒3再度保持指定的自轉軸。藉由樹脂製的突頂面 1 6、1 6與滾筒保持器1 0的併用，可防止滾筒3的歪斜。 圖3中（B )顯示在負載滾筒滾行面4 d —體地形成高低差 1 7，並使金屬製的突頂面1 7 a接觸於滾筒3的端面3 a，以 防止歪斜的例子。另外，由金屬製的突頂面1 7 a防止歪斜 的情況，有以高精度研削突頂面1 7 a，或在高低差1 7的根 12 312/發明說明書(補件)/92-12/92126062 1299772 部加工脫逸溝1 8的必要。如本實施形態，藉由將突頂面 1 6作成樹脂製，則無須研磨步驟等，可廉價製造運動導引 裝置。 另外，若夾住滾筒3的一對突頂面1 6、1 6距離滾筒滾 行面的距離各異時，在滾筒3產生歪斜時，具有滾筒3單 邊接觸於單側的突頂面1 6的擔憂，而若配置為等距離，即 可防止單邊接觸。 又，本實施形態尤其是在滾筒直徑變小，無法確保突頂 於滾筒的端面的突頂面的情況特別有效。另外，上述實施 形態中，說明了導引直線運動的運動導引裝置，當然並不 限於直線運動，也可為導引曲線運動的運動導引裝置。又， 保持構件、脫逸通路構成零件及方向轉換路徑構成零件， 也可藉由鑲嵌成形來鑲嵌加工塊本體，而與塊本體一體地 成形。 (發明效果） 如上述說明，根據本發明，因為防止滾筒的歪斜用的突 頂面與滾筒的端面的接觸成為只有樹脂與金屬的接觸，而 減小摩擦係數。因此，移動構件滑行於軌道構件時的滑動 阻力減小，可獲得穩定的移動。另外，當藉由滾筒保持器 連結滾筒時，不易產生歪斜。因此，即便將突頂面作成樹 脂製，仍可防止滾筒的歪斜。 【圖式簡單說明】 圖1為顯示本發明之第1實施形態之直線運動導引裝置 的分解立體圖。 13 312/發明說明書(補件)/92-12/92126062 1299772 圖2為顯示保持於滾筒保持器 圖3為滾動在軌道導軌與移動 圖（圖中（A )顯示本實施形態，圖 圖4為顯示習知運動導引裝置 (元件符號說明） 1 軌道導軌（軌道構件） la 溝 lb 滚筒滾行面 1 c 底面 2 移動塊 2 a 中央部 2b 側壁部 3 滾筒 3a 端面 3 b 旋轉軸 4 塊本體 4 b 側壁部 4c 突出部 4d 負載滾筒滾行面 5 側蓋 5 a 中央部 5 b 側壁部 7 滚筒脫逸通路 8 方向轉換路徑構成零件 312/發明說明書(補件)/92-12/92126062 的滾筒的立體圖。 塊之間的滾筒的詳細剖面 中（B )顯示比較例）。 的前視圖。
14 1299772 10 滾 筒 保 持 器 1 Ob 間 座 部 1 Od 連 結 部 11 保 持 構 件 11a 第 1 保 持 構 件 lib 第 2 保 持 構 件 11c 第 3 保 持 構 件 12 潤 滑 劑 供 給 板 13 終 端 板 13a 中 央 部 13b 側 壁 部 13c 密 封 部 14 脫 逸 通 路 構 成零件 14a 管 半 體 14b 管 半 體 16 突 頂 面 17 高 低 差 17a 突 頂 面 18 脫 逸 溝
312/發明說明書(補件)/92-12/92126062 15

Claims (1)

1299772 拾、申請專利範圍： 1 . 一種運動導引裝置，係具備：備有滾筒滾行面的轨道 構件；具有包含對應上述滾筒滾行面的負載滾筒滾行面的 滾筒循環路徑，且相對運動自如地組裝於該軌道構件的移 動構件；以相互平行的狀態在上述滾筒循環路徑内排列著 旋轉轴，並配合上述移動構件對上述軌道構件的相對運動 而進行循環的金屬製的複數個滾筒；及旋轉、滑動自如地 保持上述複數個滾筒的滾筒保持器的運動導引裝置，其特 徵為： 在上述移動構件上，形成非金屬製而僅為樹脂製的突頂 面，其可接觸滾動於上述負載滾筒滚行面的上述滾筒的軸 線方向的端面。 2. 如申請專利範圍第1項之運動導引裝置，其中，上述 滾筒保持器具有：介存於上述滾筒間，且兩側具有形狀符合 鄰接的上述滾筒的外周面的凹面的複數個間座部；及從上 述滾筒的旋轉軸方向的端面向外側突出，並連結上述各間 座部的連結部。 3. 如申請專利範圍第1或2項之運動導引裝置，其中， 上述突頂面係形成在保持部上，該保持部係在從上述軌道 構件拆下上述移動構件時，繫合於上述滾筒保持器的上述 連結部，以防止上述滾筒從上述負載滾筒滾行面脫落。 16 3U/發明說明書(補件)/92-12/92126062
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