TWI518257B - Movement guide device - Google Patents
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Description
本發明係關於使滾動體介設於軌道構件與移動構件之間之運動導引裝置。
作為此種運動導引裝置之線性導軌,係包括安裝於固定部之軌道導軌、及固定於可動部之移動塊。移動塊係可直線運動地安裝於軌道導軌。為了減少摩擦阻力,於軌道導軌與移動塊之間可滾動運動地介設有複數個球體。於移動塊上設置有供球體循環運動之無限循環路徑。線性導軌之無限循環路徑,係由軌道導軌之球體滾動槽與移動塊之負載球體滾動槽之間的負載球體滾動路徑、與負載球體滾動路徑平行之無負載球體滾動路徑、及連接負載球體滾動路徑與無負載球體滾動路徑之一對形成為U字狀的方向轉換路徑所形成(例如,參照下述之專利文獻1)。
方向轉換路徑係由配置於移動塊之移動方向的兩端側之蓋構件上且具有外周側方向轉換部之端板、及嵌入該端板之作為內周側方向轉換部之R構件的組合所形成。亦即,藉由將端板不僅僅是用作為蓋構件還作為方向轉換路徑之一部分使用,而形成線性導軌。
專利文獻1:日本專利特開2008-248944號公報
然而,由於端板係構成球體之無限循環路徑之一部分,因而,若端板發生欠缺,則恐有無法進行移動塊與軌道導軌之相對穩定的移動之虞。亦即,為了形成球體之無限循環路徑而安裝之端板,已成為決定線性導軌之壽命的主要構成零件之一。
此外,相對於移動塊安裝端板之步驟,需要使用各種之構件,其安裝步驟複雜,因而期能有一種可更簡單地製造之線性導軌。
本發明係鑑於上述問題之存在而完成者,其目的在於實現線性導軌之長壽命化。並且,可縮短用於線性導軌之製造的時間。
本發明之運動導引裝置,係包括有:軌道構件,其具有於長度方向延伸之滾動體滾動槽;移動構件,其具有與上述軌道構件之上述滾動體滾動槽呈對向之負載滾動體滾動槽、與上述滾動體滾動槽所延伸之方向呈平行地延伸之無負載滾動體滾動槽、及連接上述負載滾動體滾動槽與上述無負載滾動體滾動槽之方向轉換導引槽;及複數個滾動體,其配置在無限循環路徑,該無限循環路徑係包含有上述軌道構件之上述滾動體滾動槽與上述移動構件之上述負載滾動體滾動槽之間的負載滾動體滾動路徑、上述軌道構件與上述無負載滾動體滾動槽之間的無負載滾動體滾動路徑、及上述軌道構件與上述方向轉換導引槽之間的方向轉換路徑,其特徵在
於:上述方向轉換路徑係具有使軌道產生變化之複數個變化點。
根據本發明,可實現線性導軌之長壽命化,並且,可縮短用於線性導軌之製造的時間。
10、80‧‧‧線性導軌
20、81‧‧‧軌道導軌
21‧‧‧突部
22、89‧‧‧球體滾動槽
23‧‧‧通孔
30、82、90、100‧‧‧移動塊
31、91‧‧‧中央部
32‧‧‧側壁部
33、83、103‧‧‧負載球體滾動槽
34、84、104‧‧‧無負載球體滾動槽
35、85‧‧‧方向轉換導引槽
36、86‧‧‧負載區域進出槽部
37、87‧‧‧無負載區域進出槽部
38、88‧‧‧連接槽部
40‧‧‧球體
50‧‧‧負載球體滾動路徑
60‧‧‧無負載球體滾動路徑
70‧‧‧方向轉換路徑
81a‧‧‧凹部
92‧‧‧組裝構件
93‧‧‧插入孔
101‧‧‧移動塊本體部
102‧‧‧樹脂材料部
201‧‧‧可動模具
202‧‧‧滑銷
L1、L1’‧‧‧接觸角線
L2‧‧‧水平線
L3、L3’、L4、L6、L6’、L8‧‧‧延長線
θ 1、θ 2‧‧‧接觸角
θ 3、θ 4、θ 5、θ 6、θ 7‧‧‧形成角度
L5、L5’、L7、L7’‧‧‧直線
X‧‧‧假想曲線
圖1為顯示第一實施形態之線性導軌之立體圖。
圖2為顯示第一實施形態之線性導軌之正面一部分之剖面圖。
圖3為顯示第一實施形態之方向轉換導引槽之放大剖面圖。
圖4為顯示與第一實施形態之軌道導軌之長度方向正交的剖面之概略圖。
圖5為顯示於寬度方向上將第一實施形態之移動塊縱向切斷時的剖面之概略圖。
圖6為顯示第二實施形態之線性導軌之立體圖。
圖7為顯示與第二實施形態之軌道導軌之長度方向正交的剖面之概略圖。
圖8為顯示第一及第二實施形態之移動塊的多種變化例之圖。
圖9為本發明之改良例之移動塊之前視圖。
圖10為本發明之改良例之移動塊之縱剖面前視圖。
圖11為於圖10所示之中央部所縱向切斷之狀態的移動塊之立體圖。
圖12為將圖10中之符號Y部放大之圖。
圖13(a)至(c)為例示本發明之改良例的移動塊之製造方法之圖。
以下,使用圖式對用以實施本發明之較佳實施形態進行說明。又,以下之各實施形態,不是用以限制各申請專利範圍之發明者,並且,各實施形態中說明之所有特徵之組合,不一定為發明之解決手段所必須。
圖1為顯示第一實施形態之線性導軌之立體圖。圖2為顯示第一實施形態之線性導軌的正面一部分之剖面圖。圖3為顯示第一實施形態之方向轉換導引槽之放大剖面圖。圖4為顯示與第一實施形態之軌道導軌之長度方向正交的剖面之概略圖。圖5為顯示與第一實施形態之軌道導軌之寬度方向正交的剖面之概略圖。
如圖1所示,線性導軌10係包含:軌道導軌20,其作為軌道構件,呈直線狀延伸;及移動塊30,其經由作為多個滾動體之球體40可直線運動地組裝於此軌道導軌20。
軌道導軌20係剖面為呈大致四角形形狀且以細長之方式延伸而形成。於軌道導軌20之上部係包含DF構造,該DF構造形成有於寬度方向上突出之左右一對之突部21。於各突部21之上部及下部形成有球體滾動槽22,該球體滾動槽22作為於軌道導軌20之長度方向延伸之滾動體滾動槽。第一實施形態中,於左右一對之突部21的各個形成有2條球體滾動槽22,合計形成有四條球體滾動槽22。此外,於軌道導軌20係自上面朝向底面形成有用以將軌道導軌20安裝於作為設置面之固定部之螺栓用通孔23。
球體滾動槽22之剖面形狀,例如形成為包含單一之
圓弧的圓弧槽形狀。球體滾動槽22之曲率半徑係較球體40之半徑略大,且球體40係以一點接觸於球體滾動槽22。
移動塊30係包括:中央部31,其於將軌道導軌20配置於水平面之狀態下,與軌道導軌20之上面對向;及一對側壁部32,其自中央部31之左右兩側朝下方延伸且與軌道導軌20之左右側面呈對向。並且,移動塊30整體形成為鞍形。
於移動塊30上形成有與軌道導軌20之球體滾動槽22對向之作為負載滾動體滾動槽之負載球體滾動槽33、與球體滾動槽22所延伸之方向呈平行地延伸之作為無負載滾動體滾動槽之無負載球體滾動槽34、及連接負載球體滾動槽33與無負載球體滾動槽34之方向轉換導引槽35。並且,該等負載球體滾動槽33、無負載球體滾動槽34及方向轉換導引槽35,係分別對於與形成為鞍形之移動塊30的軌道導軌20對向之內壁面而形成。
負載球體滾動槽33之剖面形狀,係與球體滾動槽22類似,形成為包含單一之圓弧的圓弧槽形狀。負載球體滾動槽33之曲率半徑係較球體40之半徑略大,且球體40係以一點接觸於負載球體滾動槽33。連結軌道導軌20之球體滾動槽22及球體40的接觸點與移動塊30之負載球體滾動槽33及球體40的接觸點之線,係接觸角線L1。接觸角線L1顯示球體40承受負載之方向。第一實施形態中,上側之球體40的接觸角線L1相對於水平線L2所成之接觸角θ 1為45度,下側之球體40的接觸角線L1相對於水平線L2所成之接觸角θ 2也為45度。由於形成為此種構成,線性導軌10可均衡地負擔上下左右方向之負載。
方向轉換導引槽35係具有形成於負載球體滾動槽33
側之負載區域進出槽部36、形成於無負載球體滾動槽34側之無負載區域進出槽部37、及連接負載區域進出槽部36與無負載區域進出槽部37之連接槽部38。形成方向轉換導引槽35之負載區域進出槽部36,係形成為供球體40自負載區域進出。形成方向轉換導引槽35之無負載區域進出槽部37係形成為供球體40自無負載區域進出。在此,於連接槽部38中,使球體40朝與移動塊30之移動方向大致垂直方向滾動。
亦即,第一實施形態中,於負載區域進出槽部36與連接槽部38所連接之連接點、及連接槽部38與無負載區域進出槽部37所連接之連接點,分別使球體40之軌道變化。亦即,第一實施形態之方向轉換導引槽35係具有包含供軌道進行變化之複數個變化點之構成,因而方向轉換導引槽35(亦即,後述之方向轉換路徑70)之軌道變短,可防止球體40之蛇行,實現穩定之運動導引。
此外,如圖3所示,方向轉換導引槽35之剖面形狀係形成為C字狀。方向轉換導引槽35之曲率半徑係形成為較球體40之半徑略大。此外,方向轉換導引槽35係以略有底切之方式形成。包含此底切部分之方向轉換導引槽35係以內周面支承球體40。
於球體滾動槽22與負載球體滾動槽33之間形成有呈直線狀延伸之作為負載滾動體滾動路徑之負載球體滾動路徑50。於無負載球體滾動槽34與軌道導軌20之周面之間形成有呈直線狀延伸之作為無負載滾動體滾動路徑之無負載球體滾動路徑60。又,於方向轉換導引槽35與軌道導軌20之周面之間形成有方向轉換路徑70,方向轉換路徑70係連接負載球體滾動路徑50與無負載球體滾動路徑60。藉由該等負載球體滾動路徑50、無負載球體滾動路徑
60及方向轉換路徑70,而形成有無限循環路徑。
若使移動塊30相對於軌道導軌20相對地移動,於負載球體滾動路徑50中,複數個球體40一面承受負載一面進行滾動運動。滾動至負載球體滾動路徑50之一端之球體40,經由一對方向轉換路徑70之一側後,進入無負載球體滾動路徑60。通過無負載球體滾動路徑60之球體40,經由一對方向轉換路徑70之另一側後,再次進入負載球體滾動路徑50。
在此,使用圖4及圖5對形成於方向轉換導引槽35與軌道導軌20之周面之間的方向轉換路徑70詳細進行說明。
圖4及圖5中之一點點劃線,係由球體40滾動於無限循環路徑時之球體40的中心之軌跡所描繪而成之假想曲線X。
配置形成於軌道導軌20之上面側的無限循環路徑中的方向轉換導引槽35,係以迂迴於軌道導軌20之外周而連接負載球體滾動槽33之端部及無負載球體滾動槽34之端部的方式形成。因此當自正面觀察時,方向轉換導引槽35不是直線地形成,而是由改變了二次角度之複合迴轉所形成。此角度所改變之部分,分別為負載區域進出槽部36與連接槽部38之連接點、及無負載區域進出槽部37與連接槽部38的連接點。又,配置形成於軌道導軌20之側面側的方向轉換導引槽35,係藉由突部21之凸形狀部分而於球體40之方向轉換側產生空間,因而於沿軌道導軌20形成方向轉換路徑70時,球體40不與軌道導軌20接觸。因此,由於可沿移動塊30之內壁面形成用以使球體40進行方向轉換的U字狀之迴轉,因而與上方之無限循環路徑不同,下方之無限循環路徑不構成複合迴轉。惟,本發明之範圍不限於此,針對下方之方向轉換導引
槽,也可與上方之情況類似,以形成複合迴轉的方式構成。
負載區域進出槽部36係自負載球體滾動槽33之端部沿移動塊之內壁面及軌道導軌20的外周面而形成。如圖4所示,當以與軌道導軌20之長度方向正交的剖面觀察時,負載區域進出槽部36係以負載區域進出槽部36之延長線L3與顯示球體40在負載球體滾動槽33所受到之負載的負載方向之直線(亦即,連結軌道導軌20之球體滾動槽22及球體40之接觸點與移動塊30之負載球體滾動槽33及球體40的接觸點之線、即接觸角線L1之方向)正交之方式所形成。此外,如圖5所示,若以與軌道導軌20之寬度方向正交的剖面觀察時,負載區域進出槽部36係以負載區域進出槽部36之延長線L4與顯示移動塊30之移動方向之直線L5的交叉角度θ 3成為45度之方式所形成。並且,負載區域進出槽部36係於直線延伸至所支承之球體40與軌道導軌20之上面之間形成有間隙的位置之前端與連接槽部38連接。
如圖4及圖5所示,連接槽部38係與軌道導軌20之上面平行地形成。並且,於此延伸之前端與無負載區域進出槽部37連接。
如圖4所示,當以與軌道導軌20之長度方向正交的剖面觀察時,無負載區域進出槽部37係以無負載區域進出槽部37之延長線L6與顯示移動塊30之寬度方向的直線L7所交叉之角度θ 4成為45度的方式形成。又,如圖5所示,若以與軌道導軌20之寬度方向正交的剖面觀察時,無負載區域進出槽部37係以無負載區域進出槽部37之延長線L8與顯示移動塊30之移動方向的直線L5所交叉之角度θ 5成為45度的方式形成。於此無負載區域進
出槽部37所延伸之前端形成有無負載球體滾動槽34,且連接無負載區域進出槽部37與無負載球體滾動槽34。
亦即,方向轉換導引槽35係沿移動塊30之內壁面而形成,並以滾動於方向轉換導引槽35之球體相對於軌道導軌20之外周面不會接觸的方式自軌道導軌20的外周面離開至少較球體40的直徑長之距離而形成。如此,若形成方向轉換導引槽35,由球體40滾動於無限循環路徑時之球體40的中心之軌跡所描繪之假想曲線X,不會出現於單一之平面上。亦即,由於假想曲線X不出現於單一之平面上,因而於方向轉換導引槽35之路徑設計上存在有高自由度。根據此點,雖相對於移動塊30之內壁面而形成之方向轉換導引槽35的形成位置,係有受到根據移動塊30及軌道導軌20之形狀之設計上的限制,但根據本實施形態,能以不會產生上述限制之問題的路徑形狀來形成方向轉換導引槽35。因此,可利用移動塊30與軌道導軌20形成無限循環路徑,因而可提供不需要另外設置之端板的線性導軌10。
根據以上之構成,可由球體40滾動於無限循環路徑時之球體40的中心之軌跡所描繪之假想曲線X不會形成於單一之平面上地形成無限循環路徑,因而方向轉換路徑70之軌道變短,可防止球體40之蛇行,從而可進行穩定之運動導引。此外,根據本第一實施形態,可相對於移動塊30之內壁面而形成用以形成無限循環路徑之槽。因此,可提供未配置端板之線性導軌10,可減少用以製造線性導軌10之零件數,且隨零件數之減少而可減少組裝工時,從而可縮短用於線性導軌10之製造之時間。
此外,根據本第一實施形態,由於不需要端板,因而
可防止因端板而產生欠缺的情況。因此,可實現線性導軌10之長壽命化。
又,本第一實施形態中,於鞍形之內壁面形成有無限循環路徑,因而不用形成用以形成無限循環路徑而需要之貫通孔,即可製造線性導軌10。因此,可增大移動塊30之可使用的空間,增加設計自由度,因而可製造多種多樣之線性導軌。
如圖2所示,上述第一實施形態之線性導軌10,係以於軌道導軌20之內側交叉的方式來構成循環於上方及下方之無限循環路徑之球體40的接觸角線L1彼此。此種構成係被稱為所謂之DF構造,該構成特別能發揮優良之調心性。
然而,本發明不限於圖2所示之具有DF構造之線性導軌10。例如,如圖6及圖7所示,也可應用於具有被稱為所謂DB構造之線性導軌80,該構造係以於軌道導軌82之外側交叉的方式構成循環於上方及下方之無限循環路徑之球體40的接觸角線L1’彼此。
於此,以下對由DB構造所形成之第二實施形態的線性導軌80進行說明。又,針對本第二實施形態之線性導軌80,參照圖6及圖7對其構成及動作進行說明,且對與使用圖1~圖5而說明之構件相同或類似之構件,有賦予相同之符號並省略說明之情況。
於此,圖6為顯示第二實施形態之線性導軌之立體圖。此外,圖7為顯示第二實施形態之具有DB構造之線性導軌的
構成例之正面一部分之剖面圖。
如圖6所示,第二實施形態的線性導軌80係包括:軌道導軌81,其作為軌道構件,呈直線狀延伸;及移動塊82,其經由作為多個滾動體之球體40而可直線運動地安裝於軌道導軌81。
軌道導軌81係剖面為呈大致四角形形狀且以細長之方式延伸而形成。於自軌道導軌81之上部略靠下方之位置形成有朝寬度方向凹陷的左右一對之凹部81a,根據此點也可知,第二實施形態之線性導軌80係包含DB構造。於各凹部81a之上部及下部形成有延伸於軌道導軌81之長度方向的作為滾動體滾動槽之球體滾動槽89。第二實施形態中,於左右一對之凹部81a的各個形成有2條球體滾動槽89,合計形成有四條球體滾動槽89。
並且,如圖7所示,第二實施形態之方向轉換導引槽,係形成使軌道導軌81相對於在凹部81a的上方及下方對向之位置上的方向轉換路徑而於寬度方向突出之形狀,因此不僅是形成於上方之方向轉換路徑而且連形成於下方之方向轉換路徑,也由複合迴轉所形成。
上方及下方之球體方向轉換槽85係具有形成於負載球體滾動槽83側之負載區域進出槽部86、形成於無負載球體滾動槽84側之無負載區域進出槽部87、及連接負載區域進出槽部86與無負載區域進出槽部87之連接槽部88。負載區域進出槽部86係形成為供球體40自負載區域進出。無負載區域進出槽部87係形成為供球體40自無負載區域進出。
上方及下方之無限循環路徑中之球體方向轉換槽
85,係以迂迴於軌道導軌81之外周而連接負載球體滾動槽83之端部及無負載球體滾動槽84的端部的方式形成。因此,當自正面觀察時,方向轉換導引槽85不是直線地形成,而是由改變了一次角度之複合迴轉所形成。此角度所改變之部分,成為負載區域進出槽部86與連接槽部88之連接點、及無負載區域進出槽部87與連接槽部88的連接點。
上方之負載區域進出槽部86係以自負載球體滾動槽83之端部沿軌道導軌81延伸的方式所形成。如圖7所示,當以與軌道導軌81之長度方向正交的剖面觀察時,負載區域進出槽部86係以負載區域進出槽部86之延長線L3’與顯示球體40在負載球體滾動槽83所受到之負載的負載方向之直線(亦即,連結軌道導軌81之球體滾動槽89及球體40之接觸點與移動塊82之負載球體滾動槽83及球體40的接觸點之線、即接觸角線L1’之方向)正交之方式所形成。此外,當以與軌道導軌81之寬度方向正交的剖面觀察時,負載區域進出槽部86係以負載區域進出槽部86之延長線與顯示移動塊82之移動方向的直線所交叉之角度成為45度之方式所形成。並且,負載區域進出槽部86係於沿軌道導軌81直線延伸之前端與連接槽部88連接。
上方之連接槽部88係迂迴於軌道導軌81之外周且以連接上方之負載區域進出槽部86及上方的無負載區域進出槽部87之方式形成。
如圖7所示,當以與軌道導軌81之長度方向正交的剖面觀察時,上方之無負載區域進出槽部87係以無負載區域進出槽部87之延長線L6’與顯示移動塊82之寬度方向的直線L7’所交
叉之角度θ 6成為45度的方式形成。又,若以與軌道導軌81之寬度方向正交的剖面觀察,無負載區域進出槽部87係以無負載區域進出槽部87之延長線與顯示移動塊82之移動方向的直線所交叉之角度成為45度的方式形成。於此無負載區域進出槽部87所延伸之前端形成有無負載球體滾動槽84,且連接無負載區域進出槽部87與無負載球體滾動槽84。
下方之負載區域進出槽部86係自負載球體滾動槽83之端部沿軌道導軌81延伸而形成。如圖7所示,當以與軌道導軌81之長度方向正交的剖面觀察時,負載區域進出槽部86係以負載區域進出槽部86之延長線L3’與顯示球體40在負載球體滾動槽83所受到之負載的負載方向之直線(亦即,連結軌道導軌81之球體滾動槽89及球體40之接觸點與移動塊82之負載球體滾動槽83及球體40的接觸點之線、即接觸角線L1’之方向)正交之方式形成。此外,當以與軌道導軌81之寬度方向正交的剖面觀察時,負載區域進出槽部86係以負載區域進出槽部86之延長線與顯示移動塊82之移動方向之直線所交叉的角度成為45度之方式形成。並且,負載區域進出槽部86係於沿軌道導軌81直線地延伸之前端與連接槽部88連接。
下方之連接槽部88係以連接下方之負載區域進出槽部86及下方的無負載區域進出槽部87之方式沿軌道導軌81的外周形成。
如圖7所示,當以與軌道導軌81之長度方向正交的剖面觀察時,下方之無負載區域進出槽部87係以無負載區域進出槽部87之延長線L6’與顯示移動塊82之寬度方向的直線L7’所交
叉之角度θ 7成為45度的方式形成。又,若以與軌道導軌81之寬度方向正交的剖面觀察,無負載區域進出槽部87係以無負載區域進出槽部87之延長線與顯示移動塊82之移動方向的直線所交叉之角度成為45度的方式形成。於此無負載區域進出槽部87所延伸之前端形成有無負載球體滾動槽84,且連接無負載區域進出槽部87與無負載球體滾動槽84。
根據如此形成之第二實施形態的線性導軌80,由球體40滾動於無限循環路徑時之球體40的中心之軌跡所描繪之假想曲線X不會形成於單一之平面上而可形成無限循環路徑,因而可形成用以相對於移動塊81之內壁面而形成無限循環路徑之槽。因此,可提供未配置端板之線性導軌80,可減少用以製造線性導軌80之零件數,且隨零件數之減少而可減少組裝工時,進而可縮短用於線性導軌80之製造之時間。
此外,第二實施形態之線性導軌80係以所謂DB構造形成,該構造係以循環於一側之無限循環路徑之球體40的接觸角線與循環於另一側之無限循環路徑之球體40的接觸角線之延長線朝軌道導軌81之外側擴大,且於軌道導軌81側交叉之方式構成,因而特別是相對於力矩可具有高剛性。
以上,對本發明之較佳實施形態進行了說明,惟本發明之技術範圍不限上述實施形態所記載之範圍。可於上述實施形態中添加多種多樣之變更或改良。
例如,第一及第二實施形態之軌道導軌(20、81)及移動塊(30、82)係直線地形成,但也可形成為曲線狀。
此外,例如,第一及第二實施形態之軌道導軌(20、
81)及移動塊(30、82)之剖面形狀,係可適宜地變更。又,球體40之無限循環路徑之條數係可適宜變更。
此外,於上述各實施形態中,方向轉換導引槽(35、85)之負載區域進出入槽部(36、86)及無負載區域進出入槽部(37、87)之形成角度為特定。然而,該等形成角度不限於特定之角度。亦即,只要負載區域進出槽部及無負載區域進出槽部之形成角度,為以球體40的中心所描繪之假想曲線X不會形成於單一之平面內的方式沿移動塊之內壁面形成,且以滾動於方向轉換導引槽之球體相對於軌道導軌之外周面而不接觸的方式自軌道導軌的外周面離開至少較球體40之直徑長的距離而形成之角度即可,可設為多種之角度。
此外,例如,第一及第二實施形態之移動塊(30、82),係相對於一個構件形成有槽之構成,但也可組合複數個構件而不能分離地形成。圖8為顯示藉由複數個構件組合第一及第二實施形態之移動塊的構成例之圖。如圖8所示,移動塊90係形成為將中央部91縱向切割而成的半切割狀,且於作為移動塊90之切口的切口面分別形成有用以插入螺栓或鍵等之組裝構件92的螺栓孔或鍵槽等之插入孔93。插入於插入孔93之組裝構件92,係使用藉由熱處理而膨脹之金屬(例如,不鏽鋼等)。藉由組裝具有以上之構成的移動塊且實施熱處理,而不能分離地形成移動塊90。根據此種構成,於將移動塊90形成為半切割狀之狀態下,可對形成於移動塊90之內壁面的方向轉換導引槽(35、85)的複雜之迴轉部分進行切削,因而加工難度下降,可容易且廉價地製造不需要端板之線性導軌。
以上,對本發明之較佳實施形態及本發明可取得之多
種變形形態例進行了說明。然而,還可對本發明之運動導引裝置實施更多種之改良。亦即,上述線性導軌10、80,係於將移動塊30、82、90自軌道導軌20、81拆下時會發生球體40脫落之類型之運動導引裝置。於此種球體脫落型之運動導引裝置的情況下,於其組裝時,需要採用將一個個的球體插入槽之間的方法、或者製作專用之球體插入裝置,因而對製造成本之削減尚有改良之餘地。此外,於一部分之用戶中,為了測量軌道導軌20、81之平行度,有自軌道導軌20、81拆下移動塊30、82、90而進行使用之情況,對此種用戶,若可提供球體40不會脫落之類型的運動導引裝置,將導致販售通路之擴大因而為較佳。
對如上述之要求,發明者等創造了圖9~圖12所示之新穎構成。於此,以下使用圖9~圖12對本發明之改良例的運動導引裝置進行說明。在此,圖9為本發明之改良例之移動塊的前視圖,圖10為本發明之改良例之移動塊的縱剖面前視圖,圖11為以圖10所示之中央部於縱向切斷之狀態的移動塊之立體圖。此外,圖12為將圖10中之符號Y部放大之圖。
如圖9~圖12所示,本發明之改良例之移動塊100,係由作為移動構件本體部之移動塊本體部101及樹脂材料部102所構成,該移動塊本體部101係包含金屬材料,該樹脂材料部102係包含使用射出成型技術等而相對於此移動塊本體部101一體地接合之樹脂材料。
於移動塊100係與上述第一及第二實施形態類似,形成有負載球體滾動槽103及無負載球體滾動槽104,但本發明之改良例之情況下,對於該等負載球體滾動槽103及無負載球體滾動槽
104,係將包含金屬材料之移動塊本體部101及包含樹脂材料的樹脂材料部102共同作用而構成各滾動槽。具體而言,如第12圖等更詳細地表示,包含金屬材料之移動塊本體部101係構成負載球體滾動槽103及無負載球體滾動槽104之槽底側,包含樹脂材料的樹脂材料部102係構成負載球體滾動槽103及無負載球體滾動槽104之開口側。
並且,有關構成形成於包含金屬材料之移動塊本體部101的負載球體滾動槽103及無負載球體滾動槽104之一部分的部位(槽底側),係以槽之開口部的尺寸為較球體40之直徑大的尺寸而構成。另一方面,有關包含樹脂材料的樹脂材料部102,係接續於包含金屬材料之移動塊本體部101,而形成負載球體滾動槽103及無負載球體滾動槽104之剩餘部位(開口側),並且,有關藉由樹脂材料部102所形成之負載球體滾動槽103及無負載球體滾動槽104之槽的開口部之尺寸,係構成為較球體40之直徑小的尺寸。
因此,本發明之改良例之移動塊100中,負載球體滾動槽103及無負載球體滾動槽104,係形成抱入球體40而環抱之形狀,因而例如即使自軌道導軌拆下移動塊100,球體40仍不會自移動塊100脫落。此外,本發明之改良例之移動塊100中,負載球體滾動槽103及無負載球體滾動槽104之開口部位,係由包含彈性變形量大之軟質材料的樹脂材料部102所形成,因而,藉由將球體40相對於負載球體滾動槽103及無負載球體滾動槽104壓入而可容易地進行設置,且還具有可非常容易地進行製造之優點。
又,有關使包含樹脂材料之樹脂材料部102相對於包含金屬材料之移動塊本體部101一體地接合之方法,可採用公知之
任何技術。例如,圖13為例示本發明之改良例的移動塊之製造方法之圖,如圖13所示,於使用模具來製造移動塊100時,配置藉由滑銷202相對於移動塊本體部101之內側而於左右方向移動之可動模具201(參照圖13中之分圖(a)),且藉由相對於此可動模具201壓入滑銷以使可動模具201朝左右方向移動而於移動塊本體部101與可動模具201之間形成用以成形樹脂材料部102的腔體(參照圖13中之分圖(b)),再自此狀態使樹脂材料流入腔體內,藉以完成本發明之改良例的移動塊100(參照圖13中之分圖(c))。藉由利用此種可動模具201,可容易地對樹脂材料部102進行模具成型。
此外,為了確實地進行包含金屬材料之移動塊本體部101及包含樹脂材料的樹脂材料部102的結合,例如,預先對移動塊本體部101設置螺孔或T槽等,藉由將樹脂材料注入此螺孔或T槽等,即可實現兩構件之確實的結合。順帶一提,關於螺孔只要能使用螺絲攻進行螺孔加工即可,關於T槽只要能使用T槽切割機進行T槽加工即可。
又,對移動塊本體部101及樹脂材料部102之結合方法,除上述方法外,例如,還可採用將橡膠材料燒結於金屬材料之接合方法、及使用黏著劑進行接合之方法等的所有方法。
又,本發明中,還可採用將上述樹脂材料部102分割,且組合複數個不同構件而製作樹脂材料部的構成。有關組合複數個不同構件而構成之樹脂材料部,可使用黏著或焊接等之公知的所有接合手段將其等一體化。即使為此種之將複數個不同構件組合而構成之樹脂材料部,也可實現可發揮與上述實施形態類似之作用功效的運動導引裝置。
此外,關於使用圖9~圖13而說明之改良例之移動塊100,並非用來否定使用圖3而說明之藉由具有底切部分的方向轉換導引槽35來支承球體40之形態者。亦即,本發明中,關於無負載之無負載球體滾動槽及方向轉換導引槽,係可藉由形成底切部分來保持球體40,另一方面,關於負載球體滾動槽係可藉由設置上述樹脂材料部102來支承球體40。亦即,有關上述第一及第二實施形態之底切部分、及改良例之樹脂材料部102,係可適宜組合使用,只要根據運動導引裝置之使用條件及成本條件等採用最佳之組合形態,即可提供對其他製品更具有優越性之運動導引裝置。
又,以上之說明中,對負載球體滾動槽103及無負載球體滾動槽104,係藉由包含金屬材料之移動塊本體部101及包含樹脂材料的樹脂材料部102共同作用而構成各滾動槽的情況進行了說明,但上述構成如圖11所明確顯示般,對本發明之方向轉換導引槽,也可採用類似之構成。
由申請專利範圍之記載可知,添加了以上之各種變更或改良之形態,也可包含於本發明之技術範疇內。
10‧‧‧線性導軌
20‧‧‧軌道導軌
21‧‧‧突部
22‧‧‧球體滾動槽
30‧‧‧移動塊
31‧‧‧中央部
32‧‧‧側壁部
33‧‧‧負載球體滾動槽
34‧‧‧無負載球體滾動槽
35‧‧‧方向轉換導引槽
40‧‧‧球體
50‧‧‧負載球體滾動路徑
60‧‧‧無負載球體滾動路徑
70‧‧‧方向轉換路徑
L1‧‧‧接觸角線
L2‧‧‧水平線
θ 1、θ 2‧‧‧接觸角
Claims (9)
- 一種運動導引裝置,其包括有:軌道構件,其具有延伸在長度方向之滾動體滾動槽;移動構件,其具有與上述軌道構件之上述滾動體滾動槽呈對向之負載滾動體滾動槽、與上述滾動體滾動槽所延伸之方向呈平行地延伸之無負載滾動體滾動槽、及連接上述負載滾動體滾動槽與上述無負載滾動體滾動槽之方向轉換導引槽;及複數個滾動體,其配置在無限循環路徑,該無限循環路徑係包括有上述軌道構件之上述滾動體滾動槽與上述移動構件之上述負載滾動體滾動槽之間的負載滾動體滾動路徑、上述軌道構件與上述無負載滾動體滾動槽之間的無負載滾動體滾動路徑、及上述軌道構件與上述方向轉換導引槽之間的方向轉換路徑;於上述軌道構件之上部係藉由形成有於寬度方向上突出之左右一對之突部,並且相對於該左右一對之突部之上部及下部分別形成有各兩條滾動體滾動槽,合計形成有四條滾動體滾動槽,而構成具有四條無限循環路徑之DF構造,其中,僅構成相對於上述左右一對之突部之上部而形成之兩條無限循環路徑之方向轉換路徑,係藉由具有複數個變化點之複合迴轉所形成,構成相對於上述左右一對之突部之下部而形成之兩條無限循環路徑之方向轉換路徑係不構成複合迴轉。
- 一種運動導引裝置,其包括有:軌道構件,其具有延伸在長度方向之滾動體滾動槽;移動構件,其具有與上述軌道構件之上述滾動體滾動槽呈對向之 負載滾動體滾動槽、與上述滾動體滾動槽所延伸之方向呈平行地延伸之無負載滾動體滾動槽、及連接上述負載滾動體滾動槽與上述無負載滾動體滾動槽之方向轉換導引槽;及複數個滾動體,其配置在無限循環路徑,該無限循環路徑係包括有上述軌道構件之上述滾動體滾動槽與上述移動構件之上述負載滾動體滾動槽之間的負載滾動體滾動路徑、上述軌道構件與上述無負載滾動體滾動槽之間的無負載滾動體滾動路徑、及上述軌道構件與上述方向轉換導引槽之間的方向轉換路徑;於自上述軌道構件之上部略靠下方之位置係藉由形成有朝寬度方向凹陷的左右一對之凹部,並且相對於該左右一對之凹部之上部及下部分別形成有各兩條滾動體滾動槽,合計形成有四條滾動體滾動槽,而構成具有四條無限循環路徑之DB構造,其中,構成四條無限循環路徑之方向轉換路徑之全體,係藉由具有複數個變化點之複合迴轉所形成。
- 如申請專利範圍第1或2項之運動導引裝置,其中,上述方向轉換導引槽係形成在與上述軌道構件呈對向之上述移動構件的內壁面。
- 如申請專利範圍第1或2項之運動導引裝置,其中,上述方向轉換導引槽係具有:形成在上述負載滾動體滾動槽側之負載區域進出槽部;形成在上述無負載滾動體滾動槽側之無負載區域進出槽部;及連接上述負載區域進出槽部與上述無負載區域進出槽部之連接槽部;當在與上述軌道構件之長度方向呈正交的剖面下加以觀察時,上 述負載區域進出槽部之形成角度,係為在上述負載滾動體滾動路徑中與上述滾動體所承受之負載之負載方向呈正交之角度。
- 如申請專利範圍第3項之運動導引裝置,其中,上述方向轉換導引槽係具有:形成在上述負載滾動體滾動槽側之負載區域進出槽部;形成在上述無負載滾動體滾動槽側之無負載區域進出槽部;及連接上述負載區域進出槽部與上述無負載區域進出槽部之連接槽部;當在與上述軌道構件之長度方向呈正交的剖面下加以觀察時,上述負載區域進出槽部之形成角度,係為在上述負載滾動體滾動路徑中與上述滾動體所承受之負載之負載方向呈正交之角度。
- 如申請專利範圍第4項之運動導引裝置,其中,當在與上述軌道構件之寬度方向呈正交的剖面下加以觀察時,上述負載區域進出槽部之延長線與顯示上述移動構件之移動方向之直線之間的交叉角度為45度。
- 如申請專利範圍第5項之運動導引裝置,其中,當在與上述軌道構件之寬度方向呈正交的剖面下加以觀察時,上述負載區域進出槽部之延長線與顯示上述移動構件之移動方向之直線之間的交叉角度為45度。
- 如申請專利範圍第1或2項之運動導引裝置,其中,上述移動構件係具有包含金屬材料之移動構件本體部、及包含樹脂材料之樹脂材料部而加以構成,上述負載滾動體滾動槽、上述無負載滾動體滾動槽及上述方向轉換導引槽,係藉由上述移動構件本體部與上述樹脂材料部所共同產 生作用而構成各滾動槽。
- 如申請專利範圍第8項之運動導引裝置,其中,上述負載滾動體滾動槽、上述無負載滾動體滾動槽及上述方向轉換導引槽之槽開口部的尺寸,係由小於上述滾動體之直徑的尺寸所構成。
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