專利名稱：滾動引導(dǎo)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及滾動引導(dǎo)裝置，該滾動引導(dǎo)裝置經(jīng)由多個滾珠而組裝軌道導(dǎo)軌和移動部件，并可沿著軌道導(dǎo)軌使固定在上述移動部件上的被搭載物自由往復(fù)運動，本發(fā)明特別是涉及如下的一種滾動引導(dǎo)裝置，在該滾動引導(dǎo)裝置中，上述移動部件具有滾珠的環(huán)形循環(huán)路，可以一邊使?jié)L珠環(huán)形循環(huán)一邊使移動部件沿著軌道導(dǎo)軌連續(xù)移動。
背景技術(shù)：
在工作機械的工作臺、各種輸送裝置的直線引導(dǎo)部中，經(jīng)常使用滾動引導(dǎo)裝置，該滾動引導(dǎo)裝置使搭載有工作臺等的可動體的移動部件沿著軌道導(dǎo)軌連續(xù)移動。在這種滾動引導(dǎo)裝置中，上述移動部件經(jīng)由多個滾珠安裝在軌道導(dǎo)軌上，滾珠在移動部件和導(dǎo)軌軌道之間一邊承載荷載一邊滾動，由此，可以使搭載在移動部件上可動體沿著軌道導(dǎo)軌以極低的阻力輕快地運動。另外，在移動部件上具有滾珠的環(huán)形循環(huán)路，通過使?jié)L珠在該環(huán)形循環(huán)路內(nèi)循環(huán)，可使上述移動部件沿著軌道導(dǎo)軌連續(xù)地移動。
在上述軌道導(dǎo)軌上沿著長度方向形成有滾珠的滾動槽，另一方面，在上述移動部件上形成有與軌道導(dǎo)軌的滾珠滾動槽相對的承載滾動槽，通過這些軌道導(dǎo)軌側(cè)的滾珠滾動槽和移動部件側(cè)的承載滾動槽形成滾珠的承載滾動通路。即，滾珠與軌道導(dǎo)軌側(cè)的滾珠滾動槽和移動部件側(cè)的承載滾動槽相接觸，一邊承載作用在兩者之間的荷載一邊滾動。另外，在移動部件上與上述承載滾動槽平行地形成有無承載滾動通路，并且，該無承載滾動通路的兩端通過形成為圓弧狀的一對方向轉(zhuǎn)換路與上述承載滾動通路連通連結(jié)。滾珠在承載滾動通路的端部被從荷載釋放，從軌道導(dǎo)軌的滾珠滾動槽脫離并進(jìn)入前述方向轉(zhuǎn)換路，然后從該方向轉(zhuǎn)換路向無承載滾動通路滾動。另外，在無承載滾動通路內(nèi)滾動的滾珠經(jīng)過相反側(cè)的方向轉(zhuǎn)換路返回到軌道導(dǎo)軌的滾珠滾動槽，然后再次一邊承載荷載一邊在承載滾動通路內(nèi)滾動。這樣，移動部件具有承載滾動通路、方向轉(zhuǎn)換路、無承載滾動通路、方向轉(zhuǎn)換路連續(xù)的滾珠的環(huán)形循環(huán)通路，滾珠一邊在該環(huán)形循環(huán)路上循環(huán)一邊反復(fù)處于荷載的承載狀態(tài)和無承載狀態(tài)，由此，移動部件可以沿著軌道導(dǎo)軌沒有行程限制地連續(xù)移動。
上述移動部件具有由可淬火的鋼形成的部件本體、和固定在該部件本體的前后兩端面上的一對合成樹脂制的端蓋，上述承載滾動槽通過磨削加工形成在部件本體上，另一方面，上述無承載滾動通路在部件本體上與上述承載滾動槽平行地形成有內(nèi)徑比滾珠的直徑大的貫通孔，由此，作為通道狀的無承載滾動通路。另外，方向轉(zhuǎn)換路形成在上述端蓋上，將該端蓋固定在部件本體的前后兩端面上，由此，通過方向轉(zhuǎn)換路連結(jié)承載滾動通路的端部和無承載滾動通路的端部，構(gòu)成滾珠的環(huán)形循環(huán)路(特開平10-009264號公報、實公平4-53459號公報)。
專利文獻(xiàn)1特開平10-009264號公報專利文獻(xiàn)2實公平4-53459號公報專利文獻(xiàn)3特開2001-227540號公報但是，在適用于這樣的現(xiàn)有的滾動引動裝置的環(huán)形循環(huán)路的結(jié)構(gòu)中，為了在移動部件上設(shè)置無承載滾動通路和方向轉(zhuǎn)換路，需要多個加工工序和部件，具有移動部件的制造耗費工時、制造成本提高的問題。另外，由于構(gòu)成移動部件的各部件的加工誤差、組裝誤差，上述環(huán)形循環(huán)路內(nèi)的圓滑的滾珠循環(huán)變得困難，具有滾珠在循環(huán)過程中被剮到、產(chǎn)生噪音的問題。
另外，近年來，這種滾動引導(dǎo)裝置的用途并不限于工作機械等領(lǐng)域，已經(jīng)擴大到一般產(chǎn)業(yè)機械、以及大量生產(chǎn)銷售的日用品領(lǐng)域，例如，也需要作為滾動體而使用的滾珠的直徑小于等于1mm的超小型的滾動引導(dǎo)裝置。因此，以如下的方法簡易且低成本地制造這樣的滾珠直徑小于等于1mm的小型滾動引導(dǎo)裝置是比較困難的，所述方法是為了在移動部件上設(shè)置環(huán)形循環(huán)路，在部件本體上形成作為無承載通路的貫通孔、或?qū)⑿纬捎蟹较蜣D(zhuǎn)換路的端蓋固定在部件本體上。
另一方面，在特開2001-227540號公報所公開的滾動引導(dǎo)裝置中，為了簡便地在移動部件上形成無承載滾動通路，嘗試了在移動部件和軌道導(dǎo)軌上分別形成相互相對的槽、通過這些槽構(gòu)成滾珠的無承載滾動通路的方法。但是，將滾珠從承載滾動通路送入無承載滾動通路的方向轉(zhuǎn)換路如以往那樣形成在端蓋上，需要相對于移動部件正確地進(jìn)行端蓋的定位。因此，在滾珠直徑小于等于1mm的情況下，組裝移動部件是比較困難的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是鑒于這樣的問題而提出的，其目的在于提供一種滾動引導(dǎo)裝置，該滾動引導(dǎo)裝置即使對于滾珠直徑小的小型的滾動引導(dǎo)裝置，也可以容易地在移動部件上設(shè)置滾珠的環(huán)形循環(huán)路，而且可以簡單且低成本地進(jìn)行制造。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的滾動引導(dǎo)裝置，具有軌道導(dǎo)軌、經(jīng)由多個滾珠組裝在上述軌道導(dǎo)軌上的移動部件，在與上述移動部件相對的軌道導(dǎo)軌的至少一個面上，沿著該軌道導(dǎo)軌的長度方向形成有滾珠的滾動槽，另一方面，在與該滾動槽相對的移動部件的一個面上形成有上述滾珠所循環(huán)的軌道槽。該環(huán)形軌道槽具有承載直線槽、一對滾珠偏向槽、無承載直線槽，滾珠在所述承載直線槽與軌道導(dǎo)軌的滾動槽之間一邊承載荷載一邊滾動；所述一對滾珠偏向槽分別設(shè)置在該承載直線槽的兩端部，使在該承載直線槽上滾動來的滾珠從荷載釋放，同時，轉(zhuǎn)換滾珠的滾動方向，使該滾珠從軌道導(dǎo)軌的滾動槽脫離；所述無承載直線槽將無承載狀態(tài)的滾珠從一方的滾珠偏向槽向另一方的滾珠偏向槽移送。
在這樣的滾動引導(dǎo)裝置中，若在與軌道導(dǎo)軌的滾珠滾動槽相對的移動部件的一面上只形成上述軌道槽，則可將滾珠送入軌道導(dǎo)軌的滾動槽，并可使其從該滾動槽脫離而環(huán)形循環(huán)，可沿著軌道導(dǎo)軌連續(xù)地移動移動部件。即，在相對于移動部件設(shè)置滾珠的環(huán)形循環(huán)路時，無需相對于該移動部件形成作為無承載滾動通路的貫通孔，另外，也無需在移動部件的兩端固定具有滾珠的方向轉(zhuǎn)換路的端蓋。因此，可極其簡單且低成本地形成具有滾珠的環(huán)形循環(huán)路的移動部件。
另外，上述軌道槽可通過使用立銑床等的切削加工相對于移動部件以單一的工序形成，通過加工機械的數(shù)值控制可容易地一邊自由地調(diào)整構(gòu)成上述軌道槽的承載直線槽、無承載直線槽以及滾珠偏向槽的深度一邊進(jìn)行加工。因此，可極其容易地在移動部件上設(shè)置滾珠的環(huán)形循環(huán)路。
此外，在不利用切削加工而通過使用金屬模的鑄造、金屬注射成形(MIM)形成移動部件時，可將上述的軌道槽直接設(shè)置在該移動部件上，若通過這些方法形成移動部件，則可大量且低成本地制造具有滾珠的環(huán)形循環(huán)路的移動部件。


圖1是表示適用本發(fā)明的滾動引導(dǎo)裝置的第一實施例的局部剖切立體圖。
圖2是圖1所示的滾動引導(dǎo)裝置的正視剖面圖。
圖3是表示圖1所示的滾動引導(dǎo)裝置中的移動部件的軌道槽的放大圖。
圖4是表示軌道槽內(nèi)的滾珠偏向槽中的滾珠的移動狀態(tài)的放大剖視圖。
圖5是表示使軌道導(dǎo)軌的平坦面與軌道槽的無承載直線槽相對的例子的放大剖視圖。
圖6是表示可適用本發(fā)明的滾動引導(dǎo)裝置的第二實施例的正視剖面圖。
圖7是表示相對于第一實施例的滾動引導(dǎo)裝置的移動部件擰合螺紋軸、構(gòu)成直線運動促動器的例子的局部剖切立體圖。
圖8是表示軌道槽的方向轉(zhuǎn)換路中的滾珠的移動狀態(tài)的放大剖視圖，是表示無承載直線槽以及方向轉(zhuǎn)換槽的剖面形狀形成為歌德式尖拱狀的情況的圖。
具體實施例方式
下面，參照附圖對本發(fā)明的滾動引導(dǎo)裝置進(jìn)行詳細(xì)地說明。
圖1及圖2表示適用本發(fā)明的滾動引導(dǎo)裝置的第一實施例。該第一實施例的滾動引導(dǎo)裝置由軌道導(dǎo)軌1和移動部件2構(gòu)成，所述軌道導(dǎo)軌1具有在長度方向連續(xù)的收容槽10并且形成為通道狀；所述移動部件2經(jīng)由多個滾珠3組裝在上述軌道導(dǎo)軌1的收容槽10內(nèi)，上述移動部件2可在軌道導(dǎo)軌1的收容槽10內(nèi)自由往復(fù)運動。
上述軌道導(dǎo)軌1具有固定在各種設(shè)備的被安裝部上的基座部11和立設(shè)在該基座部11的兩側(cè)的一對側(cè)壁部12、12，在相互相對的側(cè)壁部12、12之間形成有作為上述移動部件2的通路的收容槽10。在面對各側(cè)壁部12的收容槽10的內(nèi)側(cè)面上沿著長度方向(圖2的紙面垂直方向)形成有滾珠3的滾動槽13，同時，在該滾珠滾動槽13的下側(cè)與該滾珠滾動槽13平行地形成有無承載滾珠槽14。另外，滾珠滾動槽13和無承載滾珠槽14通過平坦部15進(jìn)行分隔。此外，雖然沒有圖示，在軌道導(dǎo)軌1的基座部11上形成有多個螺孔，在這些螺孔上螺合有固定螺釘，由此，可以將軌道導(dǎo)軌1固定在各種設(shè)備的被安裝部上。
另一方面，上述移動部件2形成為矩形形狀，并且如圖2所示，與軌道導(dǎo)軌1的基座部11以及側(cè)壁部12保持有微小的間隙，松動配合在該軌道導(dǎo)軌1的收容槽10內(nèi)。另外，移動部件2從軌道導(dǎo)軌1的收容槽10向上方稍微突出，該移動部件2的上面成為工作臺等的可動體的安裝面20。此外，雖然沒有圖示，在移動部件2的上面20上形成有用于螺合安裝螺釘?shù)穆菘住?br> 如圖1所示，在經(jīng)由微小的間隙與軌道導(dǎo)軌1的突緣部12相對的移動部件2的側(cè)面上，形成有用于收容多個滾珠3的軌道槽21。如圖3所示，該軌道槽21具有承載直線槽22、無承載直線槽23、滾珠偏向槽24、24，所述承載直線槽22與軌道導(dǎo)軌1的滾珠滾動槽13相對；所述無承載直線槽23與該承載直線槽22平行地形成并與軌道導(dǎo)軌1的無承載滾珠槽14相對；所述滾珠偏向槽24、24在這些承載直線槽22與無承載直線槽23之間使?jié)L珠往來運動。滾珠3在軌道導(dǎo)軌1的滾珠滾動槽13和移動部件2的承載直線槽22之間一邊承載荷載一邊滾動，由此，上述移動部件2可以沿著軌道導(dǎo)軌1自由往復(fù)運動。即，通過軌道導(dǎo)軌1的滾珠滾動槽13與移動部件2的承載直線槽22的相對，形成滾珠3的承載滾動通路。
如圖4所示，上述軌道導(dǎo)軌1的滾珠滾動槽13以及與其相對的軌道槽21內(nèi)的承載直線槽22，其剖面形成為歌德式尖拱狀，滾珠3相對于這些槽13、22分別進(jìn)行兩點接觸。滾珠3與滾珠滾動槽13或與承載直線槽22的接觸方向相對于突緣部12的內(nèi)側(cè)面的法線方向(圖4的左右方向)各向上下傾斜45度，可承載相對于移動部件2作用在其移動方向以外的所有的荷載。
另一方面，軌道導(dǎo)軌1的無承載滾珠槽14以及與其相對的軌道槽21的無承載直線槽23，形成為其剖面的曲率大于滾珠3的球面的曲率的圓弧槽。相互相對的軌道導(dǎo)軌1側(cè)的無承載滾珠槽14與移動部件2側(cè)的無承載直線槽23的距離，設(shè)定為比收容在軌道槽21內(nèi)的滾珠3的直徑稍大，在滾珠3與軌道導(dǎo)軌1、滾珠3與移動部件2之間產(chǎn)生微小的間隙。即使軌道導(dǎo)軌1的滾珠滾動槽13和無承載滾珠槽14、移動部件2的承載直線槽22和無承載直線槽23分別形成為相同的深度，滾珠滾動槽13與承載直線槽22的剖面也可以形成為歌德式尖拱狀，無承載滾珠槽14與無承載直線槽23的剖面也可以形成為圓弧狀，因此，在滾珠3與后者的無承載滾珠槽14以及無承載直線槽23之間產(chǎn)生微小的間隙。即，軌道導(dǎo)軌1的無承載滾珠槽14與移動部件2的無承載直線槽23相互相對，形成滾珠3的無承載滾動通路。
另外，上述滾珠偏向槽24具有連結(jié)承載直線槽22和無承載直線槽23的大致U字形的軌道，一邊承載荷載一邊將沿著承載直線槽22滾動來的滾珠3從荷載釋放，同時，使該滾珠3的滾動方向逐漸變化，在使方向轉(zhuǎn)換180度后送入上述無承載直線槽23。該滾珠偏向槽24形成為在與承載直線槽22的連接部位最淺，在與軌道導(dǎo)軌1的平坦部15相對的部位最深。若通過滾珠偏向槽24逐漸地變深，沿著承載直線槽22滾動來的滾珠3進(jìn)入滾珠偏向槽24，則該滾珠3將從荷載中釋放，處于無承載狀態(tài)并在滾珠偏向槽24內(nèi)朝向無承載直線槽23行進(jìn)。另外，滾珠偏向槽24隨著接近無承載直線槽23逐漸變淺，滾珠3以保持無承載狀態(tài)的方式進(jìn)入上述無承載直線槽23。
若使移動部件2沿著軌道導(dǎo)軌1移動，則被夾持在軌道導(dǎo)軌1的滾動槽13和移動部件2的承載直線槽22之間的滾珠3、即在承載滾動通路內(nèi)承載荷載的滾珠3，以移動部件2相對于軌道導(dǎo)軌1的運動速度V的一半的速度0.5V在承載直線槽22內(nèi)移動。若在承載直線槽22內(nèi)滾動的滾珠3到達(dá)滾珠偏向槽30，則槽的剖面形狀從歌德式尖拱狀逐漸變?yōu)閳A弧狀，因此滾珠3逐漸地從荷載釋放。從荷載釋放的滾珠3被后續(xù)的滾珠3推動，并在該狀態(tài)下在軌道導(dǎo)軌1的滾動槽13內(nèi)行進(jìn)，滾珠偏向槽30遮住滾動槽13中的滾珠的滾動，強制地改變滾珠3的行進(jìn)方向，因此，滾珠3通過滾珠偏向槽30偏向滾動槽13的側(cè)方，以在該滾動槽13中向上爬的方式提升至軌道導(dǎo)軌1的平坦部15。由此，滾珠3從軌道導(dǎo)軌1的滾動槽13脫離，完全收容在移動部件2的滾珠偏向槽24內(nèi)。
由于滾珠偏向槽24具有大致U字形的軌道，所以收容在滾珠偏向槽24內(nèi)的滾珠3沿其滾動方向逆轉(zhuǎn)，進(jìn)入由軌道導(dǎo)軌1的無承載滾珠槽14與移動部件2的無承載直線槽23的相對所形成的無承載滾動通路內(nèi)。此時，滾珠3以沿著軌道導(dǎo)軌1的無承載滾珠槽14從側(cè)方向下爬的方式進(jìn)入無承載滾動通路。如上所述，軌道導(dǎo)軌1的無承載滾珠槽14與移動部件2的無承載直線槽23之間的距離設(shè)定為比滾珠3的直徑稍大，因此滾珠3在無承載滾動通路內(nèi)處于無承載狀態(tài)，以被后續(xù)的滾珠3推動的方式在無承載通路內(nèi)的前進(jìn)。
另外，在無承載滾動通路內(nèi)行進(jìn)的滾珠3，若到達(dá)無承載直線槽23與滾珠偏向槽24的連接部位，則滾珠偏向槽24使該滾珠3偏向軌道導(dǎo)軌1的無承載滾珠槽14的側(cè)方，因此，該滾珠3以沿著無承載滾珠槽14向上爬的方式提升到軌道導(dǎo)軌1的平坦部15，完全收容在移動部件2的滾珠偏向槽24中。另外，收容在滾珠偏向槽24內(nèi)的滾珠3沿著其滾動方向再次逆轉(zhuǎn)，進(jìn)入由軌道導(dǎo)軌1的滾珠滾動槽13和移動部件2的承載直線槽22的相對所形成的承載滾動通路內(nèi)。此時，滾珠3被導(dǎo)入滾珠偏向槽24，以從側(cè)方沿著軌道導(dǎo)軌1的滾珠滾動槽13向下爬的方式進(jìn)入承載滾動通路，若在該滾珠偏向槽24和承載直線槽22的連接部位，槽的剖面形狀從圓弧狀向歌德式尖拱狀逐漸變化，則滾珠將從無承載狀態(tài)向荷載的承載狀態(tài)移動。
滾珠3這樣地在移動部件2的導(dǎo)軌槽21內(nèi)循環(huán)，與此相伴，移動部件2可沿著軌道導(dǎo)軌1無間斷地連續(xù)地移動。
在這樣的本實施例的滾動引導(dǎo)裝置中，在與軌道導(dǎo)軌1中的滾珠滾動槽13的形成面、即在與上述突緣部12的內(nèi)側(cè)面相對的移動部件2的外側(cè)面上形成有上述軌道槽21，通過該軌道槽21形成滾珠3的環(huán)形循環(huán)路，因此，移動部件2的結(jié)構(gòu)極其簡單。另外，滾珠相對于軌道導(dǎo)軌的滾珠滾動槽13的進(jìn)入、脫離僅通過形成于軌道槽21的滾珠偏向槽24進(jìn)行，不需要任何其他部件。包含滾珠偏向槽24的上述軌道槽21相對于移動部件2的外側(cè)面通過使用立銑床的銑削加工等可容易地形成，例如，承載直線槽22可使用與歌德式尖拱狀的剖面形狀相對應(yīng)的成形銑床而形成。另一方面，剖面形狀為圓弧狀的滾珠偏向槽24以及無承載直線槽23可使用圓頭槽銑刀而形成。另外，通過加工機械的數(shù)值控制可高精度地調(diào)整承載直線槽22、滾珠偏向槽24以及無承載直線槽的23的深度，即使對于滾珠偏向槽30，也可以在使?jié)L珠3從軌道導(dǎo)軌1的滾珠滾動槽13脫離方面自由地施加不過于不足的深度以及形狀。
另外，可以使用一根槽銑刀連續(xù)地形成承載直線槽22、滾珠偏向槽24以及無承載直線槽23。即，相對于移動部件2的側(cè)面可以用一個工序一下子形成軌道槽21。在這種情況下，如圖8所示，無承載直線槽23以及滾珠偏向槽24的剖面形狀不是圓弧狀，而是形成為與承載直線槽22相同的歌德式尖拱狀。另外，在這樣地?zé)o承載直線槽23以及滾珠偏向槽24的剖面形狀形成為歌德式尖拱狀的情況下，可以防止在無承載滾動通路內(nèi)荷載作用在滾珠3上，因此，需要與具有圓弧狀的剖面形狀的情況相比較深地形成這些無承載直線槽23以及滾珠偏向槽24，并在滾珠3與軌道導(dǎo)軌1的無承載滾珠槽14之間形成間隙。這樣，如果用一根槽銑刀連續(xù)地形成軌道槽21，則可以更簡單地在移動部件2上設(shè)置軌道槽21。
圖1所示的實施例的移動部件2形成為矩形，在其相反的一對外側(cè)面上形成有軌道槽21、21，因此，例如可以以可動體的安裝面20為加工基準(zhǔn)面同時加工一對軌道槽21、21，可以極其簡單地進(jìn)行移動部件2的加工。
另外，由于不需要將如端蓋等形成滾珠3的環(huán)形循環(huán)路的單個部件固定在移動部件2上，因此，不需要管理這些部件的加工精度、安裝精度。因此，本發(fā)明在制造小型的滾動引導(dǎo)裝置、例如使用直徑小于等于1mm的滾珠的滾動引導(dǎo)裝置時極其有用。
此外，在本發(fā)明的滾動引導(dǎo)裝置中，可通過使用金屬模的鑄造形成移動部件2，在該鑄造時可將上述軌道槽21同時設(shè)置在移動部件2上。特別是在通過非晶質(zhì)金屬的鑄造形成移動部件2的情況下，由于該非晶質(zhì)金屬具有過冷卻液體區(qū)域，因此沒有必要考慮凝固收縮，具有尺寸精度優(yōu)異且金屬模的表面狀態(tài)可高精度再現(xiàn)的性質(zhì)。另外，由于為非晶質(zhì)，因此與具有結(jié)晶結(jié)構(gòu)的通常的金屬相比表面光滑，并且，可容易獲得大于等于Hv500的硬度，具有耐磨性優(yōu)異的性質(zhì)。因此，若通過使用這樣的非晶質(zhì)金屬的鑄造形成上述移動部件2，通過該鑄造在移動部件2上設(shè)置上述軌道槽21，則僅通過該鑄造工序就可以完成移動部件2，可極其低廉地制造滾動引導(dǎo)裝置。
同樣，可以使用金屬注射成形(MIM)形成移動部件，在該注射成形時同時在移動部件2上設(shè)置上述導(dǎo)軌槽21。
另一方面，在圖1所示的例子中在軌道導(dǎo)軌1上形成有無承載滾珠槽14，通過軌道導(dǎo)軌1側(cè)的無承載滾珠槽14和移動部件2側(cè)的無承載直線槽23相對而形成滾珠3的無承載滾動通路，但是也可以省略軌道導(dǎo)軌1側(cè)的無承載滾珠槽14。即，如圖5所示，可以將構(gòu)成軌道槽21的無承載直線槽23形成為從滾珠偏向槽24的最深部起具有連續(xù)深度的槽，可以通過使無承載直線槽23和軌道導(dǎo)軌的突緣部12的內(nèi)側(cè)面相對而構(gòu)成無承載滾動通路。
但是，若不在軌道導(dǎo)軌1側(cè)部形成無承載滾珠槽14，而使平坦面與軌道槽21的無承載直線槽23相對，則在無承載直線槽23中行進(jìn)的各滾珠3將相對于軌道導(dǎo)軌1進(jìn)行點接觸，因此即使向軌道槽21內(nèi)的滾珠3供給潤滑油、對該滾珠3進(jìn)行潤滑，則在無承載直線槽23中行進(jìn)的滾珠3和軌道導(dǎo)軌之間潤滑油膜也將容易斷裂，滾珠3與軌道導(dǎo)軌1有可能進(jìn)行固體接觸。另外，若設(shè)移動部件2相對于軌道導(dǎo)軌1的移動速度為V，則無承載直線槽23內(nèi)的滾珠3相對于移動部件2將以0.5V的速度向與移動部件2相同的方向行進(jìn)，相對于軌道導(dǎo)軌1將以1.5V的速度向與移動部件2相同的方向行進(jìn)。因此，若滾珠3與軌道導(dǎo)軌1之間的油膜斷裂，則在較高地設(shè)定移動部件2的速度V的情況下，有可能會發(fā)生滾珠3的燒結(jié)、滾珠3的偏磨耗。
如圖1至圖4所示的實施例，在軌道導(dǎo)軌1上形成無承載滾珠槽14的情況下，在軌道槽21的無承載直線槽23中行進(jìn)的滾珠3將在軌道導(dǎo)軌1側(cè)的無承載軌道槽14的內(nèi)部行進(jìn)，因此，滾珠3將從軌道導(dǎo)軌1側(cè)以及移動部件2側(cè)被包入圓弧狀的槽內(nèi)，可將滾珠3和軌道導(dǎo)軌1的接觸面壓降低為比圖5的示例低。此外，由于滾珠3以1.5V的高速在無承載滾珠槽14的內(nèi)部行進(jìn)，因此，將對附著在無承載滾珠槽14上的油膜作用動壓力，通過油膜的壓力提高可以防止?jié)L珠3與軌道導(dǎo)軌1的固體接觸。另外，雖然無承載滾動通路內(nèi)的滾珠3相對于軌道導(dǎo)軌1以1.5V的速度行進(jìn)，但是相對于移動部件2以0.5V的速度行進(jìn)，由于在滾珠3的兩側(cè)的壁面之間存在速度差，因此，該滾珠3一邊由于潤滑油的粘性阻力而緩慢旋轉(zhuǎn)一邊在無承載滾動通路內(nèi)行進(jìn)，在與移動部件2之間形成穩(wěn)定的油膜。在這種情況下，滾珠3的中心位置根據(jù)移動部件2側(cè)的油膜的厚度、軌道導(dǎo)軌1側(cè)的油膜的厚度決定，相對速度差大的軌道導(dǎo)軌1側(cè)的油膜比移動部件2側(cè)稍厚，因此，滾珠3保持在比軌道導(dǎo)軌1側(cè)稍接近移動部件2側(cè)的位置，以穩(wěn)定的狀態(tài)在無承載滾動通路內(nèi)行進(jìn)。
即，若在移動部件2上形成這樣的軌道槽21、構(gòu)成滾珠3的環(huán)形循環(huán)路，則通過由軌道導(dǎo)軌1側(cè)的無承載滾珠槽14和移動部件2側(cè)的無承載直線槽23的相對而形成滾珠3的無承載滾動路，可以順利地進(jìn)行在該無承載滾動通路內(nèi)行進(jìn)的滾珠3的潤滑。
圖6是表示適用本發(fā)明的其它的滾動引導(dǎo)裝置的例子的正視剖面圖。在該圖6所示的例子中，軌道導(dǎo)軌5的與其長度方向正交的剖面形成為大致矩形形狀，在朝向相反方向的一對外側(cè)面上分別形成滾珠滾動槽51以及無承載滾珠槽52。另外，移動部件6具有上述軌道導(dǎo)軌5的一部分所松動配合的卡合槽60、形成為鞍座(サドル)狀、具有設(shè)置有可動體的安裝面61的頂板部62，同時，具有從該頂板部62的兩側(cè)垂下的一對裙部63、63。各裙部63的內(nèi)側(cè)面經(jīng)由與軌道導(dǎo)軌5的外側(cè)面之間的微小間隙而相對，相對于該裙部63的內(nèi)側(cè)面形成有與第一實施例相同的軌道槽64。在軌道槽64內(nèi)排列有多個滾珠7，通過這些滾珠7在軌道槽64內(nèi)循環(huán)，移動部件6可以沿著軌道導(dǎo)軌5連續(xù)地移動。
圖7表示構(gòu)成直線促動器的例子，在該直線促動器中，在圖1至圖4所示的第一實施例的滾動引導(dǎo)裝置的移動部件2上螺合有螺紋軸8，通過該螺紋軸8的旋轉(zhuǎn)移動部件2在軌道導(dǎo)軌1的收容槽10的內(nèi)部進(jìn)退。如上述，移動部件2中的滾珠3的環(huán)形循環(huán)路通過軌道槽21而構(gòu)成，因此，可以在移動部件2中以大的口徑形成用于螺合螺紋軸8的貫通孔，可以使移動部件2小型化，且可以相對于該移動部件2螺合直徑比較大的螺紋軸8。由此，可以實現(xiàn)螺紋軸8的長尺寸并且可以提高其旋轉(zhuǎn)速度，同時，可以對移動部件2施加較大的推力，可以提供高速且長行程的直線促動器。
權(quán)利要求
1.一種滾動引導(dǎo)裝置，具有軌道導(dǎo)軌、經(jīng)由多個滾珠組裝在上述軌道導(dǎo)軌上的移動部件，在與上述移動部件相對的軌道導(dǎo)軌的至少一個面上，沿著該軌道導(dǎo)軌的長度方向形成有滾珠的滾動槽，另一方面，在與該滾動槽相對的移動部件的一個面上形成有上述滾珠所環(huán)形循環(huán)的軌道槽，該軌道槽具有承載直線槽、一對滾珠偏向槽、無承載直線槽；滾珠在所述承載直線槽與軌道導(dǎo)軌的滾動槽之間一邊承載荷載一邊滾動；所述一對滾珠偏向槽分別設(shè)置在該承載直線槽的兩端部，使在該承載直線槽上滾動來的滾珠從荷載釋放，同時，轉(zhuǎn)換滾珠的滾動方向，使該滾珠從軌道導(dǎo)軌的滾動槽脫離；所述無承載直線槽將無承載狀態(tài)的滾珠從一方的滾珠偏向槽向另一方的滾珠偏向槽移送。
2.如權(quán)利要求1所述的滾動引導(dǎo)裝置，其特征在于，所述移動部件的無承載直線槽與軌道導(dǎo)軌相對，由此，在所述無承載直線槽內(nèi)保持滾珠。
3.如權(quán)利要求1所述的滾動引導(dǎo)裝置，其特征在于，所述移動部件的無承載直線槽，其剖面形狀以比所述滾珠球面的曲率稍大的曲率形成為曲面狀。
4.如權(quán)利要求1所述的滾動引導(dǎo)裝置，其特征在于，所述移動部件的軌道槽沿著其全周形成為相同的剖面形狀，構(gòu)成上述軌道槽的承載直線槽、滾珠偏向槽以及無承載直線槽的深度不同。
5.如權(quán)利要求1所述的滾動引導(dǎo)裝置，其特征在于，在所述軌道導(dǎo)軌上經(jīng)由平坦部在與滾動槽同一個平面上平行地形成有無承載滾珠槽，該無承載滾珠槽與形成在上述移動部件上的無承載直線槽相對。
6.如權(quán)利要求5所述的滾動引導(dǎo)裝置，其特征在于，形成在所述移動部件上的承載直線槽與無承載直線槽形成為大致相同的深度。
7.如權(quán)利要求1所述的滾動引導(dǎo)裝置，其特征在于，所述無承載直線槽形成為與滾珠偏向槽的最深部相同的深度。
8.如權(quán)利要求1所述的滾動引導(dǎo)裝置，其特征在于，所述軌道導(dǎo)軌具有在長度方向上連續(xù)的收容槽、形成為通道狀，另一方面，所述移動部件形成為松動配合在軌道導(dǎo)軌的收容槽中的矩形；在所述軌道導(dǎo)軌上、在經(jīng)由收容槽而相互相對的一對突緣部的內(nèi)側(cè)面上形成有上述滾珠滾動槽，另一方面，在所述移動部件上、在與軌道導(dǎo)軌的突緣部相對的一對側(cè)面上分別形成有上述軌道槽。
9.如權(quán)利要求1所述的滾動引導(dǎo)裝置，其特征在于，所述軌道導(dǎo)軌的與長度方向正交的剖面形成為大致矩形形狀，另一方面，所述移動部件具有軌道導(dǎo)軌的一部分所松動配合的卡合槽、并形成為鞍座狀，在所述軌道導(dǎo)軌的兩側(cè)面上形成有上述滾珠滾動槽，另一方面，在上述移動部件上、在與軌道導(dǎo)軌的側(cè)面相對的一對裙部的內(nèi)側(cè)面上分別形成有上述軌道槽。
10.一種權(quán)利要求1所述的滾動引導(dǎo)裝置的制造方法，其特征在于，所述移動部件通過使用金屬模的非晶質(zhì)金屬的鑄造而形成，在該鑄造時也同時形成上述軌道槽。
11.一種權(quán)利要求1所述的滾動引導(dǎo)裝置的制造方法，其特征在于，所述移動部件通過使用金屬模的金屬注射成形而形成，在該金屬注射成形時，也同時形成所述軌道槽。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種滾動引導(dǎo)裝置，該滾動引導(dǎo)裝置即使對于滾珠直徑小的小型的滾動引導(dǎo)裝置，也可以容易地在移動部件上設(shè)置滾珠的環(huán)形循環(huán)路，而且可以簡單且低成本地進(jìn)行制造。在與軌道導(dǎo)軌(1)的滾動槽(13)相對的移動部件(2)的一面上形成有滾珠(3)所環(huán)形循環(huán)的軌道槽(21)，該軌道槽(21)具有承載直線槽(22)、一對滾珠偏向槽(24)、無承載直線槽(23)，滾珠(3)在所述承載直線槽(22)與軌道導(dǎo)軌(1)的滾動槽(13)之間一邊承載荷載一邊滾動；所述一對滾珠偏向槽(24)分別設(shè)置在該承載直線槽(22)的兩端部，使在該承載直線槽(22)上滾動來的滾珠(3)從荷載釋放，同時，轉(zhuǎn)換滾珠的滾動方向，使該滾珠(3)從軌道導(dǎo)軌(1)的滾動槽(13)脫離；所述無承載直線槽(23)將無承載狀態(tài)的滾珠(3)從一方的滾珠偏向槽(24)向另一方的滾珠偏向槽(24)移送。
文檔編號F16C29/06GK101018956SQ20058002887
公開日2007年8月15日 申請日期2005年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月27日
發(fā)明者白井武樹, 今井勝人, 和泉慎史, 太刀掛雄二 申請人:Thk株式會社