直線運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置的制造方法
【專利摘要】提供一種直線運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置，其規(guī)定了設(shè)置于導(dǎo)軌的端部的楔形部的符合使用條件的適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度和深度，并且能夠可靠地抑制連接部的耐久性降低。為此，在直線運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置(1)中，導(dǎo)軌(10)的端部沿著長(zhǎng)度方向逐漸縮小從而構(gòu)成楔形部(10B)，楔形部(10B)的長(zhǎng)度L在滾動(dòng)體(30)的直徑r的0.5倍以上且1.5倍以下，楔形部(10B)的深度t、一個(gè)導(dǎo)軌(10)與其他導(dǎo)軌(10)在寬度方向上的連接階梯差量A、滾動(dòng)體彈性變形量B以及滾動(dòng)體(30)相對(duì)于滾道面(11)的接觸角α滿足「t≥A+(B/cosα)」。
【專利說明】
直線運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及直線運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置，尤其設(shè)及具有端部形成為模形狀的導(dǎo)軌的直線運(yùn) 動(dòng)引導(dǎo)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] W往，在將機(jī)床等中使用的直線運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置的導(dǎo)軌連接進(jìn)行使用的情況下，當(dāng) 將各自的端面彼此連接而構(gòu)成的連接部的連接精度較低時(shí)，有時(shí)在上述連接部產(chǎn)生在寬度 方向上偏移的階梯差。當(dāng)產(chǎn)生運(yùn)樣的階梯差時(shí)，有時(shí)滑動(dòng)體在通過連接部時(shí)產(chǎn)生動(dòng)作不良、 滾珠受損，由此引起作為直線運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置的耐久性降低。
[0003] 因此，W往，通過使用手搖砂輪機(jī)進(jìn)行手工作業(yè)來在滾動(dòng)體的滾道面的端部形成 倒角。
[0004] 然而，關(guān)于通過手工作業(yè)在滾動(dòng)體的滾道面的端部形成倒角，加工工時(shí)較多，并且 很難形成平滑的傾斜部。因此，很難解決在滑動(dòng)體通過導(dǎo)軌的連接部時(shí)產(chǎn)生的上述問題。
[0005] 并且，在具有在滾動(dòng)體的滾道面的端部形成有倒角的導(dǎo)軌的現(xiàn)有的直線運(yùn)動(dòng)引導(dǎo) 裝置中，當(dāng)滾動(dòng)體與倒角局部碰撞時(shí)，在滾動(dòng)體上產(chǎn)生壓痕，從而滑動(dòng)體在導(dǎo)軌上行進(jìn)期 間，可能在滾動(dòng)體上出現(xiàn)剝離。并且，每當(dāng)滾動(dòng)體與導(dǎo)軌的倒角部分碰撞時(shí)，該倒角部分有 可能出現(xiàn)缺損。而且，有可能由于滾動(dòng)體與倒角局部碰撞而產(chǎn)生相連的導(dǎo)軌彼此的位置偏 移。
[0006] 因此，出于防止上述連接部的耐久性的降低的目的，在專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2中 公開有在連接部設(shè)置了傾斜的技術(shù)。
[0007] 專利文獻(xiàn)1中公開的發(fā)明是如下的技術(shù):通過從設(shè)置于導(dǎo)軌的連接部的切槽中去 除模部件，消除導(dǎo)軌的端部的彈性變形，由此將導(dǎo)軌的端部的滾動(dòng)體的滾道面形成為平滑 地傾斜的滾動(dòng)體的滾道面。
[000引另一方面，專利文獻(xiàn)2中公開的發(fā)明是在圓弧軌道的連接部設(shè)置凸面的技術(shù)。該凸 面的長(zhǎng)度被規(guī)定為滑動(dòng)體的長(zhǎng)度的1/2,凸面的深度設(shè)定為靜額定載荷負(fù)載時(shí)的滾珠變形 量。
[0009]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) [0010] 專利文獻(xiàn)
[0011] 專利文獻(xiàn)1:日本特公平5-32610號(hào)公報(bào)
[0012] 專利文獻(xiàn)2:日本專利第4259857號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 發(fā)明要解決的課題
[0014] 然而，在專利文獻(xiàn)1中公開的技術(shù)中，同樣地，在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)等安裝導(dǎo)軌、使導(dǎo)軌端面 彼此抵靠時(shí)，有時(shí)由于導(dǎo)軌的對(duì)接面的平面度和直線度、導(dǎo)軌對(duì)接面的尺寸公差等而產(chǎn)生 階梯差。
[0015] 并且，在通過螺栓將導(dǎo)軌安裝到基臺(tái)等時(shí)，有時(shí)由于螺栓通孔的設(shè)置位置的精度 而導(dǎo)軌的端面偏移，因此產(chǎn)生了階梯差。
[0016] 另一方面，在專利文獻(xiàn)2中公開的實(shí)施例中，舉出了作為用于防止?jié)L動(dòng)體受損的傾 斜部深度為1皿~50皿的例子，但由于連接部的寬度方向的偏移和載荷條件，而傾斜部的深 度也可能過大或不足，防止耐久性的降低的效果令人擔(dān)憂。
[0017] 因此，本發(fā)明是著眼于上述課題而完成的，其目的在于，提供能夠可靠地抑制在端 部設(shè)置有模形部的導(dǎo)軌的耐久性降低的直線運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置。
[0018] 用于解決課題的手段
[0019] 用于達(dá)成上述目的的直線運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置的一個(gè)方式具有導(dǎo)軌、滑動(dòng)體W及多個(gè)滾 動(dòng)體，
[0020] 上述導(dǎo)軌和上述滑動(dòng)體在彼此面對(duì)的位置分別具有滾道面，該滾道面形成上述滾 動(dòng)體的滾動(dòng)通路，
[0021] 上述滾道面在上述導(dǎo)軌的長(zhǎng)度方向上延伸，
[0022] 上述滾動(dòng)體被配置于上述滾動(dòng)通路中，
[0023] 上述滑動(dòng)體借助于上述滾動(dòng)體而相對(duì)于上述導(dǎo)軌移動(dòng)，
[0024] 在該直線運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置中，
[0025] 上述導(dǎo)軌的端部沿著上述長(zhǎng)度方向逐漸縮小寬度方向的尺寸從而構(gòu)成模形部， [00%]上述模形部的長(zhǎng)度L為上述滾動(dòng)體的直徑r的0.5倍W上且1.5倍W下，
[0027]上述模形部的深度t、一個(gè)導(dǎo)軌與其他導(dǎo)軌在寬度方向上的階梯差量A、滾動(dòng)體彈 性變形量B W及上述滾動(dòng)體相對(duì)于上述滾道面的接觸角a滿足下述(1)。
[002引【數(shù)學(xué)式1】
[0029]
。）
[0030] 運(yùn)里，在上述直線運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置中，設(shè)上述導(dǎo)軌的寬度尺寸為S(mm)，設(shè)徑向方向 的外部載荷為F(N),設(shè)動(dòng)態(tài)額定載荷為C(N),在上述滾動(dòng)體是滾珠時(shí)，上述滾動(dòng)體彈性變形 量B(Him)可W用下述(2)表示。
[0031] 【數(shù)學(xué)式2】
[0032]
2 ')'
[0033] 并且，在上述直線運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置中，設(shè)上述導(dǎo)軌的寬度尺寸為S(mm)，設(shè)徑向方向 的外部載荷為F(N),設(shè)動(dòng)態(tài)額定載荷為C(N),在上述滾動(dòng)體是滾柱時(shí)，上述滾動(dòng)體彈性變形 量B(mm)可W用下述(4)表示。
[0034] 【數(shù)學(xué)式3】
[0035]
，'**...(斗）
[0036] 發(fā)明效果
[0037] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方式，能夠提供能夠可靠地抑制在端部設(shè)置有模形部的導(dǎo)軌的 耐久性降低的直線運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置。
【附圖說明】
[0038] 圖I是示出直線運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置的一個(gè)實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0039] 圖2是示出直線運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置的一個(gè)實(shí)施方式中的導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0040] 圖3中，（a)~（d)是示出在直線運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置的一個(gè)實(shí)施方式中模形部的長(zhǎng)度與 滾動(dòng)體的關(guān)系的俯視圖。
[0041] 圖4中，（a)是沿圖1的IVa-I化線的剖視圖，（b)、（c)是示出滾動(dòng)體相對(duì)于邊界的動(dòng) 作的側(cè)視圖。
[0042] 圖5是示出連接后的導(dǎo)軌的位置偏移時(shí)的結(jié)構(gòu)的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0043] 在W下的詳細(xì)說明中，描述了較多的特定細(xì)節(jié)W提供對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的充分 理解。但是，可W明確即使沒有運(yùn)些特定細(xì)節(jié)也能夠?qū)嵤┮粋€(gè)W上的實(shí)施方式。此外，為了 使附圖簡(jiǎn)潔，用簡(jiǎn)圖示出公知的結(jié)構(gòu)和裝置。
[0044] W下，參照附圖對(duì)直線運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0045] 圖1是示出直線運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置的一個(gè)實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的立體圖。并且，圖2是示出 直線運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置的一個(gè)實(shí)施方式中的導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)的俯視圖。并且，圖3(a)~(d)是示出在 直線運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置的一個(gè)實(shí)施方式中模形部的長(zhǎng)度與滾動(dòng)體的關(guān)系的俯視圖。并且，圖4 (a)是沿圖1的IVa-IVa線的剖視圖，圖4(b)、（c)是示出滾動(dòng)體相對(duì)于邊界的動(dòng)作的側(cè)視圖。
[0046] <直線運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置的結(jié)構(gòu)>
[0047] 如圖1所示，本實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置1具有導(dǎo)軌10和滑動(dòng)體20,該滑動(dòng)體 20跨設(shè)并組裝在導(dǎo)軌10上。在導(dǎo)軌10的兩側(cè)面形成有在導(dǎo)軌10的長(zhǎng)度方向上延伸的兩條滾 道面滑動(dòng)體20形成U字形的截面形狀，并且滑動(dòng)體20W跨設(shè)的形態(tài)位于配置在其開 口側(cè)的導(dǎo)軌10上。
[004引并且，如圖4(a)所示，在滑動(dòng)體20的內(nèi)側(cè)面具有與滾道面11面對(duì)的滾道面21、21， 由滾道面11和滾道面21形成滾動(dòng)通路。該滾動(dòng)通路與未圖示的滾動(dòng)體返回通路和方向轉(zhuǎn)換 通路連通而形成無限軌道，在滾動(dòng)通路內(nèi)裝填了多個(gè)滾動(dòng)體30。該多個(gè)滾動(dòng)體30伴隨著滑 動(dòng)體20相對(duì)于導(dǎo)軌10的相對(duì)移動(dòng)而在滾動(dòng)通路內(nèi)滾動(dòng)并且無限循環(huán)。
[0049] <模形部>
[0050] 如圖1所示，本實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置1的導(dǎo)軌10具有主體部IOA和模形部 10B，該模形部IOB設(shè)置于該主體部IOA的端部，并且其寬度方向的尺寸沿著長(zhǎng)度方向縮小。 運(yùn)里，上述"寬度方向"是指與長(zhǎng)度方向和高度方向（W導(dǎo)軌10為基準(zhǔn)，滑動(dòng)體20和基臺(tái)（未 圖示)所設(shè)置的方向）垂直的方向。并且，主體部IOA是在與長(zhǎng)度方向垂直的面上的截面形狀 幾乎相同的部分。并且，將主體部IOA與模形部IOB之間的邊界部分稱作邊界部10C。
[0051] 如圖2所示，本實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置1是將導(dǎo)軌10的端面(也是模形部IOB 的端面HOa彼此對(duì)合連接而進(jìn)行應(yīng)用的，其中，導(dǎo)軌10在主體部IOA的端部設(shè)置有模形部 10B。
[0052] [模形部的長(zhǎng)度L]
[0053] 模形部IOB的長(zhǎng)度(模形部IOB的長(zhǎng)度方向的尺寸化在滾動(dòng)體30的直徑r的0.5倍W 上且1.5倍W下。運(yùn)里，參照?qǐng)D3(a)~(d)，對(duì)模形部的長(zhǎng)度與滾動(dòng)體的關(guān)系進(jìn)行說明。另外， 作為滾動(dòng)體，舉出了 "滾珠"和"滾柱(roller)"，其中，滾動(dòng)體是"滾柱(roller)"的情況下的 直徑r是指W其(旋轉(zhuǎn)巧由線為中屯、的圓形的面的直徑。
[0054] 首先，在長(zhǎng)度L為直徑r的0.5倍的情況下，如圖3(a)所示，滾動(dòng)體30在模形部IOB被 減速，因此，不會(huì)強(qiáng)烈地與作為主體部IOA與模形部IOB之間的邊界的邊界部10邱並撞。由此， 滾動(dòng)體30不會(huì)受損傷。
[0055] 接著，在長(zhǎng)度L為直徑r的1.5倍的情況下，如圖3(b)所示，在模形部10B、10B僅存在 立個(gè)滾動(dòng)體30，因此，滾動(dòng)體30不會(huì)在滾動(dòng)通路內(nèi)堵塞。
[0056] 接著，在長(zhǎng)度L不到直徑r的0.5倍的情況下，如圖3(c)所示，滾動(dòng)體30與邊界IOC強(qiáng) 烈地碰撞，有時(shí)滾動(dòng)體30受損傷。
[0057] 接著，在長(zhǎng)度L超過直徑r的1.5倍的情況下，如圖3(d)所示，滾動(dòng)體30在沖上模形 部IOB時(shí)減速。因此，有可能滾動(dòng)體30在滾動(dòng)通路內(nèi)堵塞，從而滑動(dòng)體20不行進(jìn)。
[0058] [模形部的深度t]
[0059] 模形部1OB的深度(從邊界部1OC到端面1 Oa的范圍內(nèi)的一個(gè)側(cè)面在寬度方向上減 小的尺寸)t滿足下述（1)。運(yùn)里，在下述（1)中，A是一個(gè)導(dǎo)軌和其他導(dǎo)軌的寬度方向的連接 部階梯差量(mm)，B是滾動(dòng)體彈性變形量(mm)。接觸角a優(yōu)選為45°~50°。
[0060] 【數(shù)學(xué)式4】
[0061]
1 )
[0062] [連接部階梯差量A]
[0063] 如圖5所示，連接部階梯差量A(Him)是指兩個(gè)導(dǎo)軌10、10的端面10a、10a彼此抵靠時(shí) 在寬度方向上產(chǎn)生的階梯差的尺寸。該階梯差例如是由于螺栓通孔12的位置精度、導(dǎo)軌10 的端面IOa的平面度和直線度、導(dǎo)軌10的端面IOa的尺寸公差等而產(chǎn)生的，其中，螺栓通孔12 用于使用螺栓將導(dǎo)軌10固定于基臺(tái)（未圖示）。
[0064] [滾動(dòng)體彈性變形量B]
[0065] 如圖4 (a)~(C)所示，滾動(dòng)體彈性變形量B是滾動(dòng)通路內(nèi)的滾動(dòng)體30受到徑向載荷 時(shí)的彈性變形量(mm)。運(yùn)里，如圖4(a)所示，受到徑向載荷即寸的滾動(dòng)體30的彈性變形量的 水平成分（圖中"A"的朝向）能夠用BAana表示。但是，如圖4(b)、（c)所示，如果不將水平方 向的彈性變形量考慮得較大，則滾動(dòng)體30在發(fā)生了變形的狀態(tài)下與邊界10邱並撞，滾動(dòng)體30 從邊界IOC受到的應(yīng)力變大。由此，在將滾動(dòng)體30的彈性變形量的水平成分估算得較大的意 圖下，將其設(shè)為滾動(dòng)體彈性變形量B/cosa。
[0066] 運(yùn)里，根據(jù)滾動(dòng)體30是"滾珠"還是"滾柱"，滾動(dòng)體彈性變形量B的規(guī)定不同。
[0067] 在滾動(dòng)體30是"滾珠"的情況下，滾動(dòng)體彈性變形量B用下述(2)表示。
[0073] 另一方面，在滾動(dòng)體30是"滾柱(roller)"的情況下，滾動(dòng)體彈性變形量B用下述 (4)表不。
[0068] 【掛堂擊5】
[0069] 2 )
[0070] ^度t被規(guī)定為下述(3)那樣。
[0071]
[0072] 3 )
[0074] 【數(shù)學(xué)式7】
[0075]
(斗）
[0076] 目P，在滾動(dòng)體30是"滾柱(roller)"的情況下，模形部IOB的深度t被規(guī)定為下述巧） 那樣。
[0077] 【數(shù)學(xué)式8】
[0078]
?(日' ):
[0079] 運(yùn)里，在上述式子(2)~(5)中，"S"是指導(dǎo)軌10的寬度尺寸(mm)，"F"是指徑向方向 的外部載荷(N)(參照?qǐng)D4(a))，"C"是指動(dòng)態(tài)額定載荷(N)。另外，在滾動(dòng)體30是滾珠的情況 下，動(dòng)態(tài)額定載荷C是指額定疲勞壽命為50km那樣的方向和大小不變的滑動(dòng)體20的來自上 方向的載荷。并且，在滾動(dòng)體30是滾柱(roller)的情況下，將額定疲勞壽命為IOOkm那樣的 方向和大小不變的滑動(dòng)體20的來自上方向的載荷規(guī)定為動(dòng)態(tài)額定載荷C。
[0080] 運(yùn)樣，根據(jù)滾動(dòng)體30的種類W及連接階梯差量A和載荷條件，來規(guī)定模形部IOB的 深度t，由此，能夠可靠地抑制連接部的耐久性的降低。
[0081] 并且，通過在導(dǎo)軌的端部構(gòu)成模形部，滾動(dòng)體通過兩個(gè)導(dǎo)軌時(shí)對(duì)模形部施加的沖 擊較弱，因此，能夠降低滾動(dòng)體的剝離、導(dǎo)軌的端部的缺損、導(dǎo)軌彼此的位置偏移等的產(chǎn)生。
[0082] W上，參照特定的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說明，但是意圖不在于通過運(yùn)些說明 來限制發(fā)明。通過參照本發(fā)明的說明，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可W明確公開的實(shí)施方式的各種 變形例和本發(fā)明的其他實(shí)施方式。因此，權(quán)利要求書應(yīng)該理解為還網(wǎng)羅了本發(fā)明的范圍和 主旨所包含的運(yùn)些變形例或?qū)嵤┓绞健?br>[00削標(biāo)號(hào)說明
[0084] 10:導(dǎo)軌；10B:模形部；11:(導(dǎo)軌側(cè)）滾道面；20:滑動(dòng)體；21:(滑動(dòng)體偵D滾道面； 30:滾動(dòng)體。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種直線運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置，其特征在于， 該直線運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置具有導(dǎo)軌、滑動(dòng)體W及多個(gè)滾動(dòng)體， 所述導(dǎo)軌和所述滑動(dòng)體在彼此面對(duì)的位置分別具有滾道面，該滾道面形成所述滾動(dòng)體 的滾動(dòng)通路， 所述滾道面在所述導(dǎo)軌的長(zhǎng)度方向上延伸， 所述滾動(dòng)體被配置于所述滾動(dòng)通路中， 所述滑動(dòng)體借助于所述滾動(dòng)體而相對(duì)于所述導(dǎo)軌移動(dòng)， 所述導(dǎo)軌的端部沿著所述長(zhǎng)度方向逐漸縮小寬度方向的尺寸從而構(gòu)成模形部， 所述模形部的長(zhǎng)度L為所述滾動(dòng)體的直徑r的0.5倍W上且1.5倍W下， 所述模形部的深度t、一個(gè)導(dǎo)軌與其他導(dǎo)軌在寬度方向上的階梯差量A、滾動(dòng)體彈性變 形量B W及所述滾動(dòng)體相對(duì)于所述滾道面的接觸角a滿足下述(1):【數(shù)學(xué)式1】 h* * H V ? ? * X > ? ?.< O2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直線運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置，其中， 設(shè)所述導(dǎo)軌的寬度尺寸為S(mm)，設(shè)徑向方向的外部載荷為F(N),設(shè)動(dòng)態(tài)額定載荷為C， 在所述滾動(dòng)體是滾珠時(shí)，所述滾動(dòng)體彈性變形量B用下述(2)表示：【數(shù)進(jìn) 《2) Q3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直線運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置，其中， 設(shè)所述導(dǎo)軌的寬度尺寸為S(mm)，設(shè)徑向方向的外部載荷為F(N),設(shè)動(dòng)態(tài)額定載荷為C， 在所述滾動(dòng)體是滾柱時(shí)，所述滾動(dòng)體彈性變形量B用下述(4)表示： 【數(shù)學(xué)式3】M ? ? j ^ 4 ) Q
【文檔編號(hào)】F16C29/06GK105917127SQ201580004583
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2015年1月15日
【發(fā)明人】狩野健司
【申請(qǐng)人】日本精工株式會(huì)社