专利名称：线性引导装置和端盖的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有多个滚动元件的线性引导装置，该多个滚动元件在形成于导轨(guide rail)和滑块之间的多个滚动元件滚动路径中自由 滚动。
背景技术：
传统地，作为这种类型的线性引导装置已经被提出，例如，构造 成包括线性延伸的导轨、滑块，具有面向形成在该导轨上的滚动元件 滚动槽的滚动元件滚动槽，并且以跨立该导轨的方式设置、以及多个 钢球，其被插入该导轨的滚动元件滚动槽和该滑块的滚动元件滚动槽 (滚动元件滚动路径)之间，其中该滑块被制成沿着该导轨的纵向相 对地滑动。在上面已经描述的线性引导装置中，滑块通常构造成包括滑块主 体和端盖，该滑块主体具有在其端面之间穿过该滑块主体的滚动元件 返回路径，该端盖用树脂(例如，聚縮醛、聚苯硫醚、尼龙)制造， 每个端盖具有在滚动元件滚动路径和滚动元件返回路径之间形成通道 的弯曲的转向路径(direction turning path)，并且所述端盖固定于该滑 块主体的轴向端面(例如参考日本专利待审査申请JP-A-07-006519)。此外，用于铲起滚动钢球的铲起部分形成在端盖上，以便将在滚 动元件滚动路径中滚动的钢球平滑地引向转向路径。但是，在常规的线性引导装置中，当该线性引导装置以高速驱动 时，由于钢球反复地撞击铲起部分和转向部分，因此担心诸如剥落和 破裂的损坏发生在该铲起部分和转向部分。
考虑到相关技术和本发明将要解决的问题提出本发明，本发明提 供一种线性引导装置和用于该线性引导装置的端盖，当该线性引导装 置以高速驱动时能够增加其使用期限。发明内容考虑到要解决的问题，根据本发明的一方面，提供一种线性装置， 包括导轨；沿着该导轨滑动的滑块主体；固定于该滑动主体的端面的端盖；滚动元件循环路径，其包括滚动元件滚动路径，该滚动元件滚动路径包括形成在该导轨的侧表面上的第一滚动元件滚动槽；和以面向该第一滚动元件滚动槽的方式形成在该滑动主体上的第二 滚动元件滚动槽，滚动元件返回路径，在其端面之间穿过该滑动主体；和 转向路径，形成在每个端盖上，以便连接该滚动元件滚动路 径和滚动元件返回路径，以及以可滚动方式插入该滚动元件循环路径中的多个滚动元件，其中 该端盖用凹口悬臂冲击强度(izod impact strength with notch)为 10.5kJ/n^或以上的树脂制造。此外，根据本发明的另一方面，提供一种用于线性引导装置的端 盖，该线性引导装置包括 导轨；沿着该导轨滑动的滑块主体； 固定于该滑动主体的端面的端盖； 滚动元件循环路径，其包括滚动元件滚动路径，该滚动元件滚动路径包括 形成在该导轨的侧表面上的第一滚动元件滚动槽；和 以面向该第一滚动元件滚动槽的方式形成在该滑动主体上的第二 滚动元件滚动槽，滚动元件返回路径，在其端面之间穿过该滑动主体；和 转向路径，形成在每个端盖上，以便连接该滚动元件滚动路 径和滚动元件返回路径，以及以可滚动方式插入该滚动元件循环路径中的多个滚动元件， 用凹口悬臂冲击强度为10.5kJ/l^或以上的树脂制造的该端盖。根据上面描述的构造，能够防止在端盖上的剥落和破裂的发生， 因而使得当以高速驱动该线性滑块时，能够增加端盖的使用期限。此外，在本发明的线性引导装置中，形成在导轨的侧表面上的该 第一滚动元件滚动槽可以具有基本形成为四分之一圆的圆弧形形状的 截面。根据这种结构，在滑块主体上的该第二滚动元件滚动槽可以被制 成具有基本上成为四分之三圆的圆弧形形状的截面，以便增加由该滑 块主体保持的滚动元件保持量，因而能够将该滚动元件从该滚动元件 滚动路径平滑地引导到转向路径中，从而由于不仅能够减少对铲起部 分的远端部分的碰撞，而且还能够减少该铲起部分的伸出量，其优点 是由于滚动元件撞击铲起部分所产生的应力能减少到很小的程度。
图1是本发明的线性引导装置的实施例的局部剖示侧视图；图2是示出本发明的修改实例(具有两个滚动元件滚动槽)的侧视图；图3是示出本发明的修改实例(其中，任何一个滚动元件滚动槽 具有基本上形成为四分之一圆的圆弧形形状的截面)的侧视图；图4是示出本发明的修改实例(其中，两个滚动元件滚动槽都具 有基本上形成为四分之一圆的圆弧形形状的截面)的侧视图；图5是示出本发明的修改实例(其中，没有设置图4所示类型的铲起部分)的侧视图；图6是示出本发明(具有不同形状的导轨)的侧视图；图7是示出本发明的修改实例(其中，没有设置图6所示类型的铲起部分)的侧视图；图8是列出对用树脂制造的端盖进行测试的测试条件的表格，该树脂具有不同的凹口悬臂冲击强度；图9是曲线图，其示出端盖的凹口悬臂冲击强度与滑块的滑动距 离之间的关系；图IO是列出对具有滚动元件滚动槽的导轨进行测试的测试条件的 表格，该滚动元件滚动槽具有不同的形状；以及图11是曲线图，其示出滚动元件滚动槽的形状与滑块的滑动距离 之间的关系。
具体实施方式
下面，根据附图描述本发明的线性滚动导轨的实施例。[线性引导装置的结构]图1是本发明实施例的线性引导装置的局部剖示侧视图。如图1所示，线性导轨装置l被构造成包括线性延伸的导轨2， 具有面向该导轨2上的滚动元件滚动槽的滚动元件滚动槽并且以跨立 该导轨2的方式设置的滑块3，由形成在导轨2的侧表面上的滚动元件 滚动槽(具有基本形成为半圆的圆弧形形状的截面)和以面向该导轨2 上的滚动元件滚动槽的方式形成在滑块3的内侧表面上的滚动元件滚 动槽构成的滚动元件滚动路径4，以及以在其内自由滚动的方式插入该 滚动元件滚动路径4中的多个滚动元件5，从而该滑块3沿着该导轨2 的纵向相对地移动。
此外，滑块3构造成包括滑块主体3a和端盖3b，该滑块主体3a 具有在其端面之间穿过该滑块主体3a的滚动元件返回路径6，该端盖 3b由树脂(即，凹口悬臂冲击强度为10.5kJ/i^或以上的树脂)制造， 每个端盖具有适于连接相应的滚动元件滚动路径4与滚动元件返回路 径6的弯曲的转向路径，并且分别固定于该滑块主体3a的端面。作为端盖3b的材料，例如，当使用POM时，可以提出Dupont 公司的DelrinlOO或类似型号的产品，或类似的产品。另外，用于铲起滚动元件的铲起部分7形成在端盖3b上，以便以 平滑的方式将在滚动元件滚动路径4中滚动的滚动元件5引导到滚动 元件返回路径6中。以这种方式，在这个实施例的线性引导装置中，由于端盖用凹口 悬臂冲击强度为10.5kJ/rr^或以上的树脂制造，能够防止对端盖3b的 诸如剥落、破裂的损坏的发生，因而使得当线性引导装置以高速驱动 时，能够增强端盖3b的使用期限。此外，在这个实施例中，虽然例子将滚动元件滚动槽描述为设置 在导轨2的侧表面的中心附近，但是本发明不限于此。例如，如图2 所示，例如，滚动元件滚动槽可以设置在导轨2的侧面上的两个上和 下位置中。另外，例如，如图3至图7所示，在滚动元件滚动槽设置在导轨2 的侧面上的两个上和下位置中的情况下，两个上和下滚动元件滚动槽 的至少其中一个可以形成为具有基本形成为四分之一圆的圆弧形形状 的截面。通过采用这种结构，该滑块主体3a上的滚动元件滚动槽被形 成为具有基本形成为具有四分之三圆的圆弧形形状的截面，以便增加 由滑动主体3a保持的滚动元件的保持量，从而，滚动元件5能够被从 滚动元件滚动路径4平滑地引导到滚动元件返回路径6中，因而使得
能够减少对铲起部分7的碰撞(对于不具有形成在其上的铲起部分7的端盖3b，对该端盖3b碰撞)。此外，如图3、图4和图6所示，由 于能够减少铲起部分7的伸出量，当铲起部分7被滚动元件5碰撞时 的弯曲应力将会被减少。[实例]下面，将根据附图描述在根据该实施例的线性引导装置以高速驱 动的试验中，滑动距离测试的结果。首先，如图8所示，通过利用四种类型的树脂端盖制造#55标准线 性引导装置，该树脂端盖具有不同的凹口悬臂冲击强度(即，树脂端 盖分别具有7kJ/m2、 9kJ/m2、 12kJ/m2、 90kJ/m2的凹口悬臂冲击强度)， 并且进行测试，其中测量滑块的滑动距离，直到该端盖破裂，从而在 测试条件下该滑块不能再滑动，该测试条件是滑动速度为300米/分钟、 用AS2油脂做为润滑剂、利用直径为9.525mm的滚动元件、并且温度 为23。C。图9是曲线图，以相应端盖的凹口悬臂冲击强度和相应滑块 的滑动距离之间的关系的形式示出该测试结果的分析结果。根据该曲线图，可以看出，从超过凹口悬臂冲击强度为9kJ/ri^的 点开始，随着端盖的树脂的凹口悬臂冲击强度的显著增加，滑块的滑 动距离开始急剧增加，并且当凹口悬臂冲击强度达到10.5kJ/n^时变成 足够。此外，同样地，可以看出，当凹口悬臂冲击强度超过10.5kJ/i^时， 滑块的滑动距离的增加达到饱和状态，并且滑动距离的增加不再像凹 口悬臂冲击强度的增加那么多。此外，在这种情况下，由于当用具有小的弯曲弹性模量的机械螺 钉固定该端盖时，变形变得很容易产生，因此希望弯曲弹性模量为 2000MPa或更大。 此外，如图10所示，对#55标准线性引导装置进行测试，该#55标准线性引导装置用凹口悬臂冲击强度为12kJ/m2 (10.5kJ/m2或更大)的端盖构成，并且导轨具有不同形状的滚动元件滚动槽(即，导轨分 别具有形成为具有基本形成为半圆和四分之一圆的圆弧形形状的截面的滚动元件滚动槽)，其中测量滑块的滑动距离，直到端盖破裂，由 此，在测试条件下滑块再也不能滑动，所述的测试条件是滑动速度为 300米/分钟、使用AS2油脂作为润滑剂、利用直径为9.525mm的滚动 元件、并且温度为23t:。图ll是曲线图，以相应滚动元件滚动槽的形 状和相应滑块的滑动距离之间的关系的形式示出该测试结果的分析结 果。艮P，可以看到，与半圆的圆弧形形状的滚动元件滚动槽相比，端 盖做成具有四分之一圆的圆弧形形状的滚动元件滚动槽更加难以被损坏。虽然已经结合实施例描述了本发明，但是很显然，对于本领域的 技术人员来说，在不脱离本发明的情况下能够进行各种变化和修改， 并且因此其目的在于覆盖落入本发明的实质精神和范围内的附加权利 要求中的全部变化和修改。
权利要求
1.一种线性引导装置，包括导轨；沿着该导轨滑动的滑块主体；固定于该滑动主体的端面的端盖；滚动元件循环路径，其包括滚动元件滚动路径，该滚动元件滚动路径包括形成在该导轨的侧表面上的第一滚动元件滚动槽；和以面向该滚动元件滚动槽的方式形成在该滑动主体上的第二滚动元件滚动槽，滚动元件返回路径，在其端面之间穿过该滑动主体；和转向路径，其形成在每个端盖上，以便连接该滚动元件滚动路径和滚动元件返回路径，以及以可滚动方式插入该滚动元件循环路径中的多个滚动元件，其中该端盖用凹口悬臂冲击强度为10.5kJ/m2或以上的树脂制造。
2. 根据权利要求l所述的线性引导装置，其中形成在导轨的侧表面上的该第一滚动元件滚动槽具有基本上是四 分之一圆的圆弧形形状的截面。
3. —种用于线性引导装置的端盖，该线性引导装置包括 导轨；沿着该导轨滑动的滑块主体； 固定于该滑动主体的端面的端盖； 滚动元件循环路径，其包括滚动元件滚动路径，该滚动元件滚动路径包括 形成在该导轨的侧表面上的第一滚动元件滚动槽；和 以面向该滚动元件滚动槽的方式形成在该滑动主体上的第二滚动 元件滚动槽， 滚动元件返回路径，在其端面之间穿过该滑动主体；和 转向路径，其形成在每个端盖上，以便连接该滚动元件滚动路径和滚动元件返回路径；以及以可滚动方式插入该滚动元件循环路径中的多个滚动元件， 该端盖用凹口悬臂冲击强度为10.5kJ/i^或以上的树脂制造。
4. 一种用于线性引导装置的端盖，其中该端盖用凹口悬臂冲击强度为10.5kJ/n^或以上的树脂制造。
全文摘要
端盖3b用凹口悬臂冲击强度为10.5kJ/m<sup>2</sup>或更大的树脂制造。因此，能够防止端盖发生诸如剥落和破裂的损坏，从而使得当线性引导装置以高速驱动时，能够增强端盖的使用期限。
文档编号F16C29/06GK101153630SQ20071016412
公开日2008年4月2日 申请日期2007年9月29日 优先权日2006年9月29日
发明者松村惠介, 水村美典 申请人:日本精工株式会社