TWI613375B - 直線運動導引裝置 - Google Patents
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Description
本發明係關於直線運動導引裝置。
關於以往的直線運動導引裝置,例如以下構造是已知的。其是在呈直線狀延伸之剖面形狀大致矩形的導引軌道上,將滑動件組裝成可沿導引軌道的長度方向移動。滑動件具有凹部且呈剖面形狀大致U字狀,以在該凹部內收容導引軌道之上部的方式組裝於導引軌道。在導引軌道的兩側面形成有沿前述長度方向延伸之剖面圓弧狀的軌槽,在與導引軌道的側面相對向之滑動件的內側面(凹部的內面),形成有與導引軌道的軌槽相對向之剖面圓弧狀的軌槽。
而且,在導引軌道的軌槽和滑動件的軌槽之間形成有用來使滾動體、即滾珠進行滾動之滾動通路,該滾動通路是沿前述長度方向延伸。在該滾動通路內將複數個滾珠裝填成可滾動自如,透過該等複數個滾珠在滾動通路內的滾動,滑動件能一邊藉由導引軌道進行導引一邊沿前述長度方向移動。
此外,滑動件係包含:滑動件本體、以及在滑動件本體的兩端部(前述長度方向的兩端部,也是滑動件之移動方向的兩端部)安裝成可拆卸之端蓋,滑動件的軌槽是形成在滑動件本體的內側面。再者,滑動件,是在滑動件本體的內部具備返回通路,該返回通路是與滾動通路平行而由貫穿前述長度方向之直線孔所構成。
另一方面,在端蓋的背面(與滑動件本體之抵接面)形成有呈圓弧狀彎曲之方向轉換路。詳而言之,在其與滑動件本體之抵接面形成有方向轉換路用凹部,在該方向轉換路用凹部內嵌合半圓柱狀的返回導件(return guide)。在返回導件的外徑面呈半圓狀地形成有作為滾珠導引面之剖面圓弧狀的凹槽,利用該返回導件的導引面和方向轉換路用凹部的內面來形成方向轉換路。
將該端蓋安裝於滑動件本體時,利用方向轉換路使滾動通路和返回通路相連通。利用返回通路及兩端的方向轉換路來構成使滾珠從滾動通路的終點往起始點搬運而進行循環之滾動體搬運路,利用滾動通路及滾動體搬運路來構成大致環狀的循環路徑。
當組裝於導引軌道之滑動件沿導引軌道而在前述長度方向移動時,裝填於滾動通路內之滾珠會一邊在滾動通路內滾動一邊相對於導引軌道朝與滑動件相同的方向移動。而且,當滾珠到達滾動通路的終點時,被從滾動通路捧起而送往方向轉換路。進入方向轉換路後的滾珠,迴轉而導入返回通路,通過返回通路而到達相反側的方向
轉換路。在此再度迴轉而回到滾動通路的起始點,將這種循環路徑內的循環無限地反覆。
返回導件的導引面雖是配置成與滑動件的軌槽連接,但在專利文獻1所揭示的直線運動導引裝置,在返回導件的導引面和滑動件的軌槽之連接部分形成有段差。而且,該段差,是使返回導件的導引面位於比滑動件之軌槽的表面更靠近滑動件之軌槽的曲率中心側而形成。
依據此構造,在由鋼等的金屬所形成之滑動件本體之前述長度方向端部(端面),滾動過來的滾珠不會發生碰撞,能謀求滑動阻力及噪音的降低。
[專利文獻1]日本特開2002-155936號公報
[專利文獻2]日本特開平11-264414號公報
然而,專利文獻1所揭示的技術存在著以下的問題。亦即,當滾珠從滾動通路進入方向轉換路時,滾珠會碰撞返回導件的端面,而可能使滾珠之滑順的循環受到阻礙。
在專利文獻2揭示出,為了將在返回導件的導引面和滑動件的軌槽之連接部分所形成的段差予以去除,在將返回導件安裝於滑動件本體後,對於返回導件和滑動件本體之連接部分實施磨削加工,而使返回導件的導引面和滑動
件之軌槽的表面之連接部分成為同一面。然而,在專利文獻2所揭示的技術,因為必須進行後加工,其製造步驟增加而導致製造成本增多。
於是,本發明的課題在於,為了解決上述習知技術所具有的問題點,而提供一種低噪音且作動性良好的直線運動導引裝置。
為了解決前述課題,本發明的一態樣之直線運動導引裝置,其特徵在於,係具有導引軌道、滑動件、以及作為滾動體之複數個滾珠,前述導引軌道及前述滑動件,在相對向的位置分別具有用來形成前述滾珠的滾動通路之剖面圓弧狀的軌槽,前述兩軌槽是沿前述導引軌道的長度方向延伸,前述滾珠配置於前述滾動通路,透過前述滾動通路內之前述滾珠的滾動使前述滑動件能藉由前述導引軌道進行導引而沿前述長度方向移動,前述滑動件係具備滑動件本體、端蓋以及樹脂製的返回導件,在該滑動件本體形成有前述滑動件的軌槽和與其大致平行的貫通孔所構成之前述滾珠的返回通路;該端蓋,係形成有用來連通前述滾動通路和前述返回通路之方向轉換路,是可拆卸地固定於前述滑動件本體之前述長度方向的兩端部;該返回導件,是嵌合於在前述端蓋與前述滑動件本體之抵接面上所形成的方向轉換路用凹部,利用前述返回導件面所形成的前述滾珠之導引面和前述方向轉換路用凹部的內面來形
成前述方向轉換路;利用前述返回通路和前述方向轉換路使前述滾珠從前述滾動通路的終點往起始點搬運而進行循環,前述返回導件的導引面和前述滑動件的軌槽,在其連接部分不是平滑地連續而形成有段差,在前述滑動件的軌槽之槽底部及其附近部分,使前述滑動件之軌槽的表面位於比前述返回導件的導引面更靠近前述滑動件之軌槽的曲率中心側;在前述滑動件之軌槽的槽肩部及其附近部分,使前述返回導件之導引面位於比前述滑動件之軌槽的表面更靠近前述滑動件之軌槽的曲率中心側。
換言之,前述一態樣的直線運動導引裝置構成為以下所示般。亦即,本發明的一態樣之直線運動導引裝置,係具有導引軌道、滑動件、以及作為滾動體之複數個滾珠,前述導引軌道及前述滑動件,在相對向的位置分別具有用來形成前述滾珠的滾動通路之剖面圓弧狀的軌槽,前述兩軌槽是沿前述導引軌道的長度方向延伸,前述滾珠配置於前述滾動通路,透過前述滾動通路內之前述滾珠的滾動使前述滑動件能藉由前述導引軌道進行導引而沿前述長度方向移動,其特徵在於,前述滑動件係具備滑動件本體、端蓋以及樹脂製的返回導件,在該滑動件本體形成有前述滑動件的軌槽和與其大致平行的貫通孔所構成之前述滾珠的返回通路;該端蓋,係形成有用來連通前述滾動通路和前述返回通路之方向轉換路,是可拆卸地固定於前述滑動件本體之前述長度方向的兩端部;該返回導件,是嵌合於在前述端蓋與前述滑
動件本體之抵接面上所形成的方向轉換路用凹部,利用前述返回導件面所形成的前述滾珠之導引面和前述方向轉換路用凹部的內面來形成前述方向轉換路;利用前述返回通路和前述方向轉換路使前述滾珠從前述滾動通路的終點往起始點搬運而進行循環,前述返回導件的導引面和前述滑動件的軌槽,在其連接部分不是平滑地連續而形成有段差,在前述滑動件的軌槽之槽底部及其附近部分,使前述滑動件之軌槽的表面位於比前述返回導件的導引面更靠近前述滑動件之軌槽的曲率中心側;在前述滑動件之軌槽的槽肩部及其附近部分,使前述返回導件之導引面位於比前述滑動件之軌槽的表面更靠近前述滑動件之軌槽的曲率中心側。
在該直線運動導引裝置中,在形成於前述滑動件之軌槽的前述長度方向端部之呈圓弧狀連續的角部,可形成倒角。而且,圓弧狀的前述倒角的曲率中心,可位於比前述滑動件之軌槽的曲率中心更遠離前述滑動件之軌槽的槽底部之位置。此外,前述倒角,可藉由使用圓錐形狀的切削工具之切削加工來形成,是使形成於前述切削工具的側面部分之切削部與前述角部接觸來形成。
本發明的直線運動導引裝置,可降低噪音且作動性良好。
1‧‧‧導引軌道
2‧‧‧滑動件
2A‧‧‧滑動件本體
2B‧‧‧端蓋
3‧‧‧滾動體
10‧‧‧軌槽(導引軌道側)
11‧‧‧軌槽(滑動件側)
11a‧‧‧槽底部
11b‧‧‧槽肩部
13‧‧‧滾動通路
14‧‧‧返回通路
15‧‧‧方向轉換路
21‧‧‧倒角
31‧‧‧凹部
33‧‧‧返回導件嵌合用凹部
34‧‧‧方向轉換路用凹部
35‧‧‧返回導件
36‧‧‧凹槽
55‧‧‧切削工具
41‧‧‧端面
43‧‧‧端面
44‧‧‧段差
O‧‧‧滑動件之軌槽的曲率中心
O’‧‧‧倒角的曲率中心
圖1係顯示本發明的一實施形態之直線運動導引裝置的構造之立體圖。
圖2係將圖1之直線運動導引裝置從導引軌道的長度方向觀察之前視圖(圖中,省略端蓋的圖示)。
圖3係圖2的直線運動導引裝置之A-A剖面圖。
圖4係裝設前的端蓋和返回導件之立體圖。
圖5係返回導件的立體圖。
圖6係返回導件裝設後之端蓋的立體圖。
圖7係端蓋和返回導件和滑動件本體之分解剖面圖。
圖8係顯示滑動件本體和返回導件的位置關係。
圖9係顯示形成於滑動件本體之軌槽的端部的角部之倒角的滑動件本體之立體圖。
圖10係用來說明形成於返回導件的凹槽和滑動件本體的軌槽之連接部分之段差的主要部分放大圖。
圖11係將返回導件的凹槽和滑動件本體的軌槽之連接部分從返回導件側觀察的主要部分放大圖。
圖12係將返回導件的凹槽和滑動件本體的軌槽之連接部分從滑動件本體側觀察的主要部分放大圖。
圖13係顯示從方向轉換路進入滾動通路之滾動體的樣子。
圖14係圖10的B-B箭頭視圖。
圖15係用來說明滾動體與返回導件的凹槽碰撞的樣子。
圖16係圖10的C-C剖面圖,係顯示被從滾動通路捧起的滾動體的樣子。
圖17係圖10的C-C剖面圖,係顯示從滾動通路進入方向轉換路之滾動體的樣子。
圖18(a)~(d)係用來說明形成倒角的方法。
圖19係用來說明倒角、倒角的曲率中心、及滑動件之軌槽的曲率中心之放大剖面圖。
圖20係比較例1的直線運動導引裝置之主要部分放大圖,係用來說明形成於返回導件的凹槽和滑動件本體的軌槽之連接部分之段差。
圖21係比較例1的直線運動導引裝置之主要部分放大圖,係顯示從方向轉換路進入滾動通路之滾動體的樣子。
圖22係比較例2的直線運動導引裝置之主要部分放大圖,係用來說明在返回導件的凹槽和滑動件本體的軌槽之連接部分所形成的段差。
圖23係比較例2的直線運動導引裝置之主要部分放大圖,係顯示被從滾動通路捧起的滾動體的樣子之剖面圖。
圖24係比較例2的直線運動導引裝置之主要部分放大圖,係顯示從滾動通路進入方向轉換路之滾動體的樣子之剖面圖。
針對本發明之直線運動導引裝置的實施形態,參照圖式詳細地說明。又在以下說明中所參照的各圖中,對於相同或相當的部分是賦予同一符號。此外,又在以下說明中記載為「剖面」的情況,在沒有特別說明時是指,用與導引軌道的長度方向正交的平面切斷的情況之剖面。再者,在以下的說明中之「上」,「下」,「左」,「右」等的表示方向的用語,在沒有特別說明時,是為了便於說明而指圖2中之「上」,「下」,「左」,「右」等的方向。
在呈直線狀延伸之剖面形狀大致矩形的導引軌道1上,將剖面形狀大致U字狀的滑動件2組裝成可沿導引軌道1的長度方向移動。在該導引軌道1之寬度方向左右兩側面1a,1a和上面1b相交的稜部,形成有沿前述長度方向延伸之剖面大致1/4圓弧形狀的凹槽所構成的軌槽10,10。
此外,在導引軌道1的寬度方向左右兩側面1a,1a之上下方向大致中央部,形成有沿前述長度方向延伸之剖面大致半圓形的凹槽所構成的軌槽10,10。而且,在導引軌道1之寬度方向左右兩側面1a,1a的上下方向大致中央部所形成之軌槽10,10的槽底部,用來收容保持器4的一部分而在滑動件2移動時可導引保持器4之保持器用槽10a(金屬線槽),是沿著前述長度方向形成為遍及滑動件2之移動區域的兩端間(例如,導引軌道1的長度方向兩端間)。保持器用槽10a的剖面形狀為例如大致矩
形狀。
此外,滑動件2係包含:與導引軌道1的上面1b相對向之平板狀的胴部7、以及從胴部7的左右兩側部分別往下方延伸而與側面1a相對向之2個腳部6,6,因為胴部7和腳部6,6所形成的角度為大致直角,滑動件2的剖面形狀成為大致U字狀。
而且,滑動件2,是以在兩腳部6,6之間將導引軌道1夾住的方式,在導引軌道1上安裝成可移動。
這種滑動件2係具備:滑動件本體2A、以及可卸拆地安裝於滑動件本體2A的兩端部(前述長度方向的兩端部,也是滑動件2之移動方向的兩端部)之端蓋2B,2B。再者,在滑動件2的兩端部(各端蓋2B之前述長度方向外端面)裝設側面密封件5,5,該側面密封件5,5是與導引軌道1的外面(上面1b及側面1a,1a)滑接而將導引軌道1和滑動件2間的間隙之開口當中面對前述長度方向端面側的部分予以密封;
在滑動件2之下部裝設底面密封件8,8,該底面密封件8,8是將導引軌道1和滑動件2間的間隙之開口當中面對滑動件2的下面側的部分予以密封。利用該等側面密封件5,5及底面密封件8,8,來防止異物從外部侵入前述間隙,並防止潤滑劑從前述間隙往外部漏出。
再者,在滑動件本體2A之左右兩腳部6,6的內側面之角部及上下方向大致中央部,形成有與導引軌道1之軌槽10,10,10,10相對向的剖面大致半圓形的凹槽所構
成的軌槽11,11,11,11。而且,在導引軌道1的軌槽10,10,10,10和滑動件2的軌槽11,11,11,11之間,分別形成有剖面大致圓形的滾動通路13,13,13,13,該等滾動通路13,13,13,13是沿前述長度方向延伸。
在該等滾動通路13內,複數個滾動體3(滾珠)藉由保持器4所保持且裝填成可滾動自如,透過在滾動通路13內之該等滾動體3的滾動,使滑動件2能藉由導引軌道1進行導引而沿前述長度方向移動。保持器4例如由金屬線(wire)所形成,是為了防止滾動體3從組裝於導引軌道1前之滑動件2脫落而將滾動體3予以保持。
又導引軌道1及滑動件2所具備的軌槽10,11數量並不限定為單側二列,例如亦可為單側一列或三列以上。此外,軌槽10,11的剖面形狀可為前述般之單一圓弧所構成的圓弧狀,亦可為曲率中心不同的2個圓所組合成之大致V字狀(哥德式尖拱形狀槽)。
再者,滑動件2,在滑動件本體2A之左右兩腳部6,6之較厚部分的上部及下部具備有:與滾動通路13,13,13,13平行而由貫穿前述長度方向之剖面形狀大致圓形的貫通孔所構成的返回通路14,14,14,14(參照圖2,3)。
另一方面,端蓋2B是由例如樹脂材料的成形品所構成,形成為剖面形狀大致U字狀。此外,在端蓋2B的背面(與滑動件本體2A之抵接面)的左右兩側,形成有上下二層的剖面形狀圓形且呈圓弧狀彎曲之方向轉換路15(參照圖3)。當將該端蓋2B藉由螺栓等的緊固構
件安裝於滑動件本體2A時,利用方向轉換路15使滾動通路13和返回通路14形成連通。又方向轉換路15的剖面形狀,是用與方向轉換路15之連續方向正交的平面切斷的情況之剖面形狀。
利用該等返回通路14和兩端的方向轉換路15,15,來構成使滾動體3從滾動通路13的終點搬運到起始點而進行循環的滾動體搬運路16(滾動體搬運路16的數目與滾動通路13相同),利用滾動通路13和滾動體搬運路16來構成大致環狀的循環路徑(參照圖3)。而且,該大致環狀的循環路徑是形成於導引軌道1的左右兩側。
當組裝於導引軌道1之滑動件2沿導引軌道1在前述長度方向移動時,裝填於滾動通路13內之滾動體3會一邊在滾動通路13內滾動一邊相對於導引軌道1朝與滑動件2相同的方向移動。而且,當滾動體3到達滾動通路13的終點時,被從滾動通路13捧起而送往方向轉換路15。進入方向轉換路15後的滾動體3,迴轉而導入返回通路14,通過返回通路14到達相反側的方向轉換路15。在此再度迴轉而回到滾動通路13的起始點,將如此般循環路徑內的循環無限地反覆。
在此,針對端蓋2B(特別是背面)更加詳細地說明。在端蓋2B之與滑動件本體2A的抵接面(背面),如圖4所示般,在左右兩臂部6,6的上下形成有半圓狀的凹部31,31,橫越半圓狀的兩凹部31,31之中心部
而設置半圓柱狀的返回導件嵌合用凹部33。利用該等凹部31和返回導件嵌合用凹部33來構成方向轉換路用凹部34。
而且,在半圓柱狀的返回導件嵌合用凹部33嵌合:將樹脂材料(例如聚縮醛樹脂)射出成形所獲得之半圓柱狀的返回導件35(參照圖4,5)。在該返回導件35的外徑面,如圖5所示般,呈半圓狀地連續形成有作為滾動體3的導引面之剖面圓弧狀的凹槽36,36。又凹槽36的剖面形狀,是用與凹槽36的連續方向正交之平面切斷時的剖面形狀。
將該返回導件35,以形成有凹槽36之外徑面位於內側的方式嵌入返回導件嵌合用凹部33,藉此利用返回導件35的凹槽36和端蓋2B的凹部31來形成方向轉換路15,在端蓋2B之背面的左右兩側,形成有上下二層之剖面形狀圓形且呈圓弧狀彎曲之方向轉換路15(參照圖3,6)。
當將該端蓋2B安裝於滑動件本體2A時(參照圖7),利用方向轉換路15,15使滾動通路13,13和返回通路14,14成為連通。圖8係顯示在將端蓋2B安裝於滑動件本體2A的狀態下,滑動件本體2A和返回導件35的位置關係。在圖8中,係省略端蓋2B的圖示。
又在滑動件本體2A的軌槽11之前述長度方向端部形成有呈圓弧狀連續的角部,在角部較佳為設有倒角21(參照圖9)。該倒角21的形成方法沒有特別的限定,
例如可藉由採用圓錐形狀的切削工具之切削加工來形成。關於倒角21的說明(切削加工方法的說明等)隨後詳述。
返回導件35的凹槽36,如圖8所示般,是配置成與滑動件本體2A的軌槽11連接,在本實施形態的直線運動導引裝置,返回導件35的凹槽36和滑動件本體2A的軌槽11,在其連接部分不是平滑地連續而形成有段差44。接著,針對該段差44作說明,如圖10所示般,在滑動件2的軌槽11之槽底部11a(亦即軌槽11的最深部)及其附近部分,使滑動件2之軌槽11的表面位於比返回導件35之凹槽36的表面更靠近滑動件2之軌槽11的曲率中心O側。此外,在滑動件2之軌槽11的槽肩部11b、11b及其附近部分,使返回導件35之凹槽36的表面位於比滑動件2之軌槽11的表面更靠近滑動件2之軌槽11的曲率中心O側。
亦即,如圖11所示般從返回導件35側觀察滑動件本體2A的情況,在滑動件2之軌槽11的槽底部11a(亦即軌槽11的最深部)及其附近部分,使滑動件本體2A之前述長度方向端面41露出。另一方面,在滑動件2之軌槽11的槽肩部11b(參照圖10)及其附近部分,滑動件本體2A之前述長度方向端面41並未露出而看不到。
而且,如圖12所示般從滑動件本體2A側觀察返回導件35的情況,在滑動件2之軌槽11的兩槽肩部11b(參照圖10)及其附近部分,使返回導件35之端面
43都露出。另一方面,在滑動件2之軌槽11的槽底部11a(參照圖10)及其附近部分,返回導件35的端面43未露出而看不到。
在方向轉換路15內為了使滾動體3能夠無負荷而滑順地循環,方向轉換路15的寬度成為比滾動體3的直徑更大,因此滾動體3是一邊沿凹槽36之寬度方向左右蛇行一邊在方向轉換路15內移動。因此,當滾動體3從方向轉換路15進入滾動通路13時,滾動體3容易碰撞返回導件35之凹槽36的表面當中之槽肩部的表面(參照圖13)。
然而,如前述般,在滑動件2之軌槽11的槽肩部11b及其附近部分,使返回導件35之凹槽36的表面位於比滑動件2之軌槽11的表面更靠近滑動件2之軌槽11的曲率中心O側,因此當滾動體3進入滾動通路13時不致碰撞滑動件本體2A之軌槽11的槽肩部11b。返回導件35因為是樹脂製,縱使滾動體3碰撞,其衝撃也會被吸收。如此,所產生的振動、噪音變小,而使本實施形態之直線運動導引裝置的動作變滑順。在滑動件2之軌槽11的槽肩部11b(參照圖10)及其附近部分所形成之滑動件2之軌槽11的表面和返回導件35之凹槽36的表面之段差44大小△k(參照圖14)沒有特別的限定,較佳為0.1mm以上0.5mm以下,例如可設為0.3mm。
圖15係顯示滾動體3與返回導件35之凹槽36的槽肩部碰撞的樣子,滾動體3之碰撞部位不是凹槽
36之槽肩部的角部,而是比角部若干接近槽底部的位置。因此,碰撞時的荷重可由凹面承受,碰撞時之滾動體3和凹槽36的接觸面積大,可減少接觸應力。因此,縱使反覆地碰撞,返回導件35的損傷也不容易發生。
另一方面,在滾動通路13內,因為由滾動體3承受荷重,滾動體3以無蛇行的方式直線前進。而且,當滾動體3到達滾動通路13的終點時,藉由設置於端蓋2B之舌部45從滾動通路13捧起,而送往方向轉換路15(參照圖16)。當滾動體3被捧起時,滾動體3受到朝向方向轉換路15內的方向之力而跳起(參照圖17)。
然而,如前述般,在滑動件2之軌槽11(參照圖10)的槽底部11a及其附近部分,使滑動件2之軌槽11的表面位於比返回導件35(參照圖10)之凹槽36的表面更靠近滑動件2之軌槽11的曲率中心O側,因此當滾動體3從滾動通路13進入方向轉換路15時,在凹槽36之槽底部及其附近部分不致與返回導件35發生碰撞(參照圖17)。
如此,能使滾動體3滑順地移動且幾乎不會產生振動、噪音,因此本實施形態之直線運動導引裝置可降低噪音、降低振動且作動性良好。此外,不致與滾動體3碰撞,因此返回導件35的損傷不容易發生。再者,僅藉由將加工後的滑動件本體2A、端蓋2B、返回導件35等予以組裝就能製造出直線運動導引裝置,因為不須在組裝後進行後加工等,製造容易且製造成本便宜。
在滑動件2之軌槽11的槽底部11a及其附近部分所形成之滑動件2之軌槽11的表面和返回導件35之凹槽36的表面之段差44的大小△s,沒有特別的限定,宜為0.05mm以上0.5mm以下,例如可設為0.1mm。
在此,針對前述倒角21作詳細說明。在滑動件本體2A之軌槽11之前述長度方向端部所形成之呈圓弧狀連續的角部,較佳為實施倒角加工。關於藉由利用圓錐形狀的切削工具55之切削加工來形成倒角21的方法,參照圖18,19說明如下。
首先,在剖面形狀大致U字狀之鋼製素材51的內側面,進行作為軌槽11之溝槽53的加工。接著,使用圓錐形狀的旋轉式切削工具55,對於形成於溝槽53的端部之角部53a實施倒角加工。如圖18所示般,切削工具55是呈圓錐形狀,在圓錐的側面部分形成有切削部(刃)55a。而且,能以圓錐的中心軸線為旋轉軸而進行旋轉可能。
使切削工具55的姿勢成為,使旋轉軸與溝槽53的連續方向平行且圓錐頂點朝向溝槽53之長度方向中央側,並將切削工具55配置成使圓錐的側面面對溝槽53的內面。而且,一邊使切削工具55旋轉,一邊使形成於圓錐的側面部分之切削部55a接近溝槽53的端部(參照圖18(a))。
當切削部55a接觸在溝槽53的連續方向端部所形成之呈圓弧狀連續的角部53a時,會在溝槽53的角
部53a形成圓弧狀的倒角21(參照圖18(b)、(c))。切削工具55的旋轉軸位置成為圓弧狀之倒角21的曲率中心O’。此外,藉由調整接觸時之切削工具55對於溝槽53的位置(溝槽53之寬度方向的位置及切削工具55的旋轉軸和溝槽53之相對距離),可調整倒角21的大小。
當切削加工結束後,對溝槽53的內面實施磨削加工,將在溝槽53的內面和倒角21之邊界部分所產生的毛邊除去而成為軌槽11(參照圖18(d)。圖18(d)中的虛線表示磨削加工前之溝槽53的內面)。磨削加工之磨削量(加工量)沒有特別的限定,較佳為0.1mm以上0.5mm以下。
圓弧狀的倒角21之曲率中心O’和完成後的軌槽11之曲率中心O較佳為位於不同的位置(亦即偏心)。例如,倒角21的曲率中心O’,相較於軌槽11的曲率中心O,較佳為配置在遠離軌槽11之槽底部11a的位置(參照圖19)。藉由使兩曲率中心O,O’形成偏心,能使倒角21的深度在軌槽11之槽底部11a及其附近部分縮小,在軌槽11之槽肩部11b及其附近部分擴大(參照圖19)。倒角21的曲率中心O’和軌槽11的曲率中心O之距離(偏心量)沒有特別的限定,較佳為0.05mm以上0.5mm以下,例如可設為0.1mm。
此外,切削工具55的擴開角度Φ沒有特別的限定,較佳為40°以上90°以下,例如可設為60°。又擴開
角度Φ是指,將圓錐形狀的切削工具55側視的情況(從圓錐之側面側觀察的情況)之圓錐頂點的角度(參照圖14,18)。
此外,在返回導件35之凹槽36的連續方向端部形成有呈圓弧狀連續的角部,較佳為在該角部也設有倒角23(參照圖14)。該倒角的種類較佳為所謂R倒角(倒圓角)。R倒角的曲率半徑沒有特別的限定,較佳為0.1mm以上0.5mm以下,例如可設為0.1mm。
接下來,為了說明本實施形態之直線運動導引裝置的優異效果,係顯示作為對照之比較例。
如圖20所示般,返回導件135的凹槽136雖是配設成與滑動件本體102A之軌槽111連接,但在比較例1的直線運動導引裝置,在返回導件135的凹槽136和滑動件本體102A的軌槽111之連接部分,不是平滑地連續而形成有段差144。接著,針對該段差144作說明,如圖20所示般,偏及滑動件本體102A之軌槽111的全周,使滑動件本體102A之軌槽111的表面位於比返回導件135之凹槽136的表面更靠近滑動件本體102A之軌槽111的曲率中心側。亦即,從返回導件135側觀察滑動件本體102A的情況,是遍及滑動件本體102A之軌槽111的全周,使滑動件本體102A之前述長度方向端面141露出。
在方向轉換路115內,如前述般,滾動體103一邊沿凹槽136之寬度方向左右蛇行一邊在方向轉換路115內移動。因此,當滾動體103從方向轉換路115進入
滾動通路113時,滾動體103容易碰撞返回導件135之凹槽136(參照圖20)的表面當中之槽肩部的表面。而且,遍及滑動件本體102A之軌槽111的全周,使滑動件本體102A之軌槽111的表面位於比返回導件135之凹槽136的表面更靠近滑動件本體102A之軌槽111的曲率中心側,因此當滾動體103進入滾動通路113時,會碰撞滑動件本體102A之軌槽111之槽肩部111b(參照圖21、23)。因為滑動件本體102A是鋼製的,經由滾動體103的碰撞會產生大的振動及噪音。
此外,在比較例2的直線運動導引裝置,在返回導件135的凹槽136和滑動件本體102A的軌槽111之連接部分,不是平滑地連續而形成有段差144。接著針對該段差144作說明,如圖22所示般,遍及滑動件本體102A之軌槽111的全周,使返回導件135之凹槽136的表面位於比滑動件本體102A之軌槽111的表面更靠近滑動件本體102A之軌槽111的曲率中心側。
亦即,從滑動件本體102A側觀察返回導件135的情況,遍及滑動件本體102A之軌槽111的全周,返回導件135的端面是形成露出。另一方面,從返回導件135側觀察滑動件本體102A的情況,遍及滑動件本體102A之軌槽111的全周,滑動件本體102A之前述長度方向端面141是被返回導件135遮住而變成看不到(參照圖22)。
當滾動體103到達滾動通路113的終點時,藉由設置於端蓋102B之舌部145從滾動通路113捧起,
而送往方向轉換路115,當滾動體103被捧起時,滾動體103受到朝向方向轉換路115內的方向之力而跳起(參照圖23)。這時,跳起後的滾動體103會碰撞返回導件135(參照圖24),經由該碰撞可能阻礙滾動體103的滑順移動。此外,因為碰撞的部位是返回導件135的角部,會有大的負荷作用於返回導件135。因此,當反覆受到碰撞時,返回導件135可能發生損傷。
2A‧‧‧滑動件本體
11‧‧‧軌槽(滑動件側)
11a‧‧‧槽底部
11b‧‧‧槽肩部
21‧‧‧倒角
35‧‧‧返回導件
36‧‧‧凹槽
41‧‧‧端面
43‧‧‧端面
44‧‧‧段差
Claims (4)
- 一種直線運動導引裝置,其特徵在於,係具有導引軌道、滑動件、以及作為滾動體之複數個滾珠,前述導引軌道及前述滑動件,在相對向的位置分別具有用來形成前述滾珠的滾動通路之剖面圓弧狀的軌槽,前述兩軌槽是沿前述導引軌道的長度方向延伸,前述滾珠配置於前述滾動通路,透過前述滾動通路內之前述滾珠的滾動使前述滑動件能藉由前述導引軌道進行導引而沿前述長度方向移動,前述滑動件係具備滑動件本體、端蓋以及樹脂製的返回導件,在該滑動件本體形成有前述滑動件的軌槽和與其大致平行的貫通孔所構成之前述滾珠的返回通路;該端蓋,係形成有用來連通前述滾動通路和前述返回通路之方向轉換路,是可拆卸地固定於前述滑動件本體之前述長度方向的兩端部;該返回導件,是嵌合於在前述端蓋與前述滑動件本體之抵接面上所形成的方向轉換路用凹部,利用前述返回導件面所形成的前述滾珠之導引面和前述方向轉換路用凹部的內面來形成前述方向轉換路;利用前述返回通路和前述方向轉換路使前述滾珠從前述滾動通路的終點往起始點搬運而進行循環,前述返回導件的導引面和前述滑動件的軌槽,在其連接部分不是平滑地連續而形成有段差,在前述滑動件的軌槽之槽底部及其附近部分,使前述滑動件之軌槽的表面位 於比前述返回導件的導引面更靠近前述滑動件之軌槽的曲率中心側;在前述滑動件之軌槽的槽肩部及其附近部分,使前述返回導件之導引面位於比前述滑動件之軌槽的表面更靠近前述滑動件之軌槽的曲率中心側。
- 如申請專利範圍第1項所述之直線運動導引裝置,其中,在形成於前述滑動件之軌槽的前述長度方向端部之呈圓弧狀連續的角部,形成有倒角。
- 如申請專利範圍第2項所述之直線運動導引裝置,其中,圓弧狀的前述倒角之曲率中心,是位於比前述滑動件之軌槽的曲率中心更遠離前述滑動件之軌槽的槽底部的位置。
- 如申請專利範圍第2或3項所述之直線運動導引裝置,其中,前述倒角,是藉由使用圓錐形狀的切削工具之切削加工來形成,是使形成於前述切削工具之側面部分的切削部接觸前述角部來形成。
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