线性导向设备的制作方法

专利名称：线性导向设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及线性导向设备，其中倾斜部分形成在滑块侧滚动元件 滚道槽的两端部，该滚道槽构成滚动元件的滚动路径。
背景技术：
一种线性导向设备，其中被引导的物体被沿着直线引导，同时诸 如滚柱或滚珠的无限循环滚动元件是重要的机械元件之一，其主要影 响半导体制造系统、超精密机床以及超精密测量设备的运动精度。
线性导向设备是这样一种设备，其包括具有设置在其上的导轨侧 滚动元件滚道槽的导轨，和滑块主体，该滑块主体具有设置在其上以 便面向该导轨侧滚动元件滚道槽并支撑在该轨道上的滑块侧滚动元件 滚道槽，以便利用设置在滚动元件滚动路径中的多个滚动元件的滚动 沿着轴向移动，该滚动元件滚动路径形成在该滑块侧滚动元件滚道槽 和该导轨侧滚动元件滚道槽之间。这种设备包括设置在滑块主体内以 便平行于滚动元件滚动路径延伸的滚动元件返回路径，和设置在端盖 内的多个转向路径，以便每个转向路径在该滚动元件滚动路径和滚动 元件返回路径之间形成连通，该端盖安装在沿着移动方向的该滑块主 体的两端部.
当线性导向设备的滚动元件沿着滚动元件滚动路径、转向路径和 滚动元件返回路径不断地循环时，产生周期性的微小振动(以下称作 滚动元件通过振动)，因而前述系统、机床和设备的运动精度大受影 响。当沿着滚动元件滚动路径(加载区)滚动，同时被预加载或外部 加载的滚动元件滚出该加载区到滚动元件循环路径，因而滚动元件上 的载荷被释放时，或者相反，当滚动元件从卸载区进入加载区，因而
载荷被再一次施加给滚动元件时，引起出现滚动元件通过振动。
为了抑制滚动元件通过振动，称作凸形面(crowing)的斜面设置 在构成滚动元件滚动路径的滑块侧滚动元件滚道槽的两端，以便当滚 动元件逐渐进入或离开加载区时，改变发生的载荷，因而使得能够减 少滚动元件通过振动。
有两种类型的线性导向种设备只有凸形面形成在滑块侧滚动元 件滚道槽两端的导向设备，和凸形面和切角面(chamfer)两者形成在 滑块侧滚动元件滚道槽两端的导向设备。
作为只有凸形面形成在滑块侧滚动元件滚道槽两端的线性导向设 备的例子，有这样一种只有凸形面的线性引导设备，其中每个凸形面 由不太陡峭地倾斜的斜面和陡峭地倾斜的斜面构成，该不太陡峭地倾 斜的斜面延伸成单个的类似弧形，同时与滑块侧滚动元件滚道槽相邻， 该陡峭地倾斜的斜面延伸成直线，同时与斜面相邻，以便抑制刚度的 减小，因而，能够将滚动元件通过振动的幅度抑制为尽可能小的值(例 如，日本待审査专利公开号JP-A-2005-337455)。
此外，作为只有凸形面形成在滑块侧滚动元件滚道槽两端的线性 导向设备的另一个例子，有这样一种线性引导设备，其中凸形面构造 成这样的曲面，例如，幂函数(power function)曲面，由多个曲面和 至少一个二次方法曲面构成的曲面，并且其相对于滑块主体的垂直方 向(竖直方向)、水平方向和滚动方向中的任何一个方向的刚度基本 保持不变，并且相对于滑块主体的俯仰(pitching)方向和偏航(yawing) 方向中的任何一个或两个的刚度基本保持不变(例如，待审査的日本 专利公开号JP-A-2003-035314)。
另一方面，作为凸形面和切角面两者形成在滑块侧滚动元件滚道 槽两端的线性导向设备，有这样一种线性导向装置，其中形成线性地
延伸的凸形面和在该凸形面和滑块主体的端面之间直线延伸的切角面
(例如，待审査的日本专利公开号JP-A-2005-273765)，和这样一种线 性导向设备，其中形成弯曲地延伸的凸形面和圆形形状的(或倒圆角 的)切角面，该切角面形成在该凸形面和滑块主体的端面之间，因而 不仅抑制元件通过振动的发生并且还抑制刚度的减小，以便当该线性 导向设备在高速下驱动时不仅增强端盖的耐久性，而且还减小噪声和 振动的水平(例如，待审査的日本专利公开号JP-A-2006-029384和PCT 申请公开号WO 2005/019668)。这里，JP-A-2006-029384包括从滚动元 件滚动路径的滚动表面延续的弯曲的有效的凸形面部分，和延续到该 有效的凸形面部分的弯曲的失效的凸形面部分，并且该有效的凸形面 部分的凸形面深度是当施加预载荷时具有滚动元件弹性变形量的量 级。
还有，作为凸形面和切角面两者形成在滑块侧滚动元件滚道槽两 端的线性导向设备的另一个例子，有这样一种线性导向装置，其中相 对于加载的滚动表面，凸形面形成在加载区的两端，并且量级为滚动 元件直径的5%的台阶部分形成在加载的滚动表面的边缘部分，以便低 于转向路径的内径侧侧壁表面(例如，待审査的日本专利公开号 JP-A-2002-155936).
但是，在上面已经描述的上述五个待审査的日本专利公开和PCT 公开中，具有下面固有的问题。
在JP-A-2005-337455中，当滚动元件的直径为4mm时，由延伸成单 个弧形状形状的斜面和延伸成直线的斜面构成的凸形面的最大深度设 置成20微米的量级。 一般而言，当滚动元件的直径为4mm时，为了其 容易循环，转向路径相对于滚动元件的裕度(clearence)为0.1到0.4mm 的量级，并且台阶部分由0.05到0.2mm量级的水平差形成，其对应于该 裕度的一半，该台阶形成在滚动元件滚动路径的滚动表面和转向路径 的导向表面之间。即便该凸形面的最大深度为20微米，该水平的差值形成在滚动元件滚动路径的滚动表面和转向路径的导向表面之间，并 且当线性导向设备以高速驱动时，滚动元件与台阶部分碰撞，这引起 担心，即，在线性导向设备的寿命早期阶段引起诸如剥落的损坏发生 在滚动元件滚动路径的端部。
此外，在JP-A-2003-035314中，(从图7和图13对其估计)该凸形 面的最大深度是10微米到20微米范围内的小值，并且与 JP-A-2005-337455中的情况一样，当线性导向设备以高速驱动时，由同 样的水平差引起的滚动元件与台阶部分碰撞引起担心，g卩，在线性导 向设备寿命的早期阶段引起诸如剥落的损坏发生在滚动元件滚动路径 的端部。
此外，在JP-A-2005-273765中，形成在凸形面和滑块主体端面之间 的圆形的切角面伸出超过转向路径的导向表面，以便有意地使滚动元 件与该圆形的切角面发生碰撞。但是，由于这种圆形的切角面必需具 有O.lmm或以上的曲率半径并且形成为镜面结构，需要超精密磨削加 工，这引起加工成本的问题。此外，凸形面和圆形的切角面在分开的 步骤中加工。因此，需要花费巨大的劳动工时量检査该凸形面和圆形 切角面之间边界部分形成为与由弯曲的表面和无角度部分构成的形状 的一致性，并且具有0.1mm或以上的半径。
此外，在JP-A-2006-029384中，当线性导向设备以高速驱动时，当 从转向路径进入其是加载区的滚动元件滚动路径时，使该滚动元件与 延续到有效的凸形面部分的作用范围外的凸形面部分碰撞，因而产生 应力，由于作用范围外的凸形面部分形成为曲面形状，与尖锐边缘和 微小圆形形状相比，尽管应力被减轻，但是由于滚动元件和作用范围 外的凸形面部分两者均有凸形表面形成，应力减轻的效果减小。
还有，在WO2005/019668中，圆形切角面部分的轴向长度增加， 以增加其曲率半径，以便减轻由滚动元件的碰撞产生的应力。但是，
采用这种结构减小了构成转向路径的内圆周导向表面的内圆周导向部 件和滑块主体的端面的面积，因而，凹陷部分形成在该内圆周导向部 件的内圆周表面和该切角面之间，并且取决于该安装的线性导向设备 的姿态，这引起担心，即该滚动元件落入该凹陷部分内，因而干扰其 平滑的滚动运行。
而且，在JP-A-2002-155936中，由于台阶部分以这样的方式形成， 即使得当滚动元件从滚动元件滚动路径滚动到转向路径中时，加载的 滚动表面的边缘部分变成比转向路径的内径侧侧壁表面更低，台阶部 分干扰滚动元件的循环，这引起担心，即阻止滚动元件平滑的滚动运 行。因此，需要提高滑块主体的部件的成形精度和加工精度，这增加 加工步骤的数目，包括检査步骤，引起生产率下降的问题。

发明内容
于是，考虑到在现有的例子中固有的未解决问题提出本发明，因 此本发明的目的是提供一种线性导向设备，当它被高速驱动时能够增 强其耐久性而不降低其生产率，并且能够抑制载荷承受能力和刚性的 减小，而不使滚动元件通过振动变坏。
为了实现该目的，根据本发明的第一方面，提供一种线性导向设
备，包括
导轨，其包括形成在其上以便沿着该导轨的轴向延伸的导轨侧滚
动元件滚道槽；
滑块主体，其包括面向该导轨侧滚动元件滚道槽的滑块侧滚动元 件滚道槽；
多个滚动元件，其设置在由该导轨侧滚动元件滚道槽和该滑块侧 滚动元件滚道槽构成的滚动元件滚动路径中，以便该滑块主体以可运 动方式支撑在该导轨上；
滚动元件返回路径，其设置在该滑块主体内，以便平行于该滚动 元件滚动路径延伸；端盖，其沿着该滑块主体的移动方向分别安装在该滑块主体的两 端面上；
多个转向路径，其由内圆周导向部件形成，该内圆周导向部件设 置成分别固定在该滑块主体的端面，以便在该滚动元件滚动路径和滚 动元件返回路径之间形成连通；以及
倾斜部分，其设置在该滑块侧滚动元件滚道槽的两端部，其中
该倾斜部分每个包括
弯曲的第一凸形面，其形成为大曲率半径，以便缓和并连续地从 该滑块侧滚动元件滚道槽倾斜；
直线的第二凸形面，其与该第一凸形面相邻，并且朝着该转向路 径的内圆周表面延伸，并且该第二凸形面的倾斜度比第一凸形面陡， 并且在轴向的长度比第一凸形面短；以及
设置在该第二凸形面和该滑块主体的端面之间的斜面，其形成为 比该第一和第二凸形面更加陡，并且
在沿着其中该倾斜部分和滚动元件相互接触的方向所截取的截面
中，沿着第二凸形面线性延伸的假想线和沿着该滑块主体的端面延伸 的线性假想线之间的交点与以类似弧形方式沿着内圆周导向部件的外 圆周延伸的假想线和沿着该滑块主体的端面延伸的线性假想线之间的 交点基本重合，所述内圆周导向部件的外圆周构成该转向路径的内圆 周表面。
根本方面的第二方面，提供一种本发明第一方面提出的线性导向 设备，其中该斜面被形成为倒圆角。
根据本发明的第三方面，提供一种本发明第一方面提出的线性导 向设备，其中该第二凸形面和该斜面之间的边界部分被形成为倒圆角。
据本发明的第四方面，提供一种本发明第一方面提出的线性导向 设备，其中该第一凸形面和该第二凸形面之间的边界部分被形成为倒 圆角。
根据本发明的第五方面，提供一种线性导向没备，包括-导轨，其包括形成在其上以便沿着该导轨的轴向延伸的导轨侧滚 动元件滚道槽；
滑块主体，其包括面向该导轨侧滚动元件滚道槽的滑块侧滚动元 件滚道槽；
端盖，其沿该滑块主体的移动方向安装在该滑块主体的两端上；
内圆周导向部件，其沿着该滑块主体的移动方向在该端盖内分别 安装在该滑块主体的两端上；以及
多个滚动元件，该滚动元件在滚动路径中循环并包括
滚动元件滚动路径，其由该导轨侧滚动元件滚道槽和该滑块侧滚 动元件滚道槽形成；
滚动元件返回路径，其形成在该滑块主体内，以便平行于该滚动 元件滚动路径延伸；和
多个转向路径，其由该端盖和内圆周导向部件形成，以便连通该 滚动元件滚动路径和滚动元件返回路径；其中
该滑块侧滚动元件滚道槽包括在其两端部的倾斜部分，
该每个倾斜部分包括-
弯曲的第一凸形面，其以弯曲方式从该滑块侧滚动元件滚道槽延
续；
直线的第二凸形面，其从该第一凸形面朝着该转向路径的内圆周 表面延伸，并且该直线的第二凸形面具有大于第一凸形面的最大倾斜 角度的倾斜角度，并且沿着轴向的长度比第一凸形面短；以及
设置在该第二凸形面和该滑块主体的端面之间的斜面，其倾斜角 度比该第一和第二凸形面的倾斜角度大，以及
在沿着该倾斜部分和滚动元件相互接触的方向截取的截面中，沿 着第二凸形面线性地延伸的假想线和沿着该滑块主体的端面延伸的线 性假想线之间的交点与以类似弧形方式沿着内圆周导向部件的外圆周 延伸的假想线和沿着该滑块主体的端面延伸的线性假想线之间的交点 基本重合，该内圆周导向部件的外圆周构成该转向路径的内圆周表面。根据本发明的线性导向设备，该线性导向设备能够设置成以高速 驱动而不降低其生产率时，具有增强的耐久性并且能够抑制载荷承受 能力和刚性的减小，而不使元件通过振动变坏。


图l是示出根据本发明的线性导向设备的透视图； 图2是示出滑块主体的俯视图，该滑块主体是线性导向设备的构 成部件；
图3是沿着图2的箭头A所示的方向看的视图4是示出根据本发明第一实施例的倾斜部分的形状的剖视图； 图5是示出第一实施例的倾斜部分的主要部分的剖视图； 图6是示出根据本发明第二实施例倾斜部分的形状的剖视图；以及 图7是示出根据本发明第三实施例倾斜部分的形状的剖视图。
具体实施例方式
以下，将参考附图详细描述实施本发明的最佳方式(以下称之为 实施例)。
首先，图l示出根据本发明的线性导向设备的外观。此外，图2示 出该线性导向设备的滑块主体的内部结构。另外，图3是沿着图2的箭 头A所示的方向看的视图。
如图1所示，线性导向设备具有导轨l和设置在该导轨l上以便沿着 其移动的门形(gate-shaped)滑块2。由轴向延伸并形成为四分之一圆 的类似弧形的凹槽构成的滚动元件滚道槽IO (导轨侧滚动元件槽)形 成在该轨道l的上表面与其侧表面la相交的每个脊部上。此外，由轴向 延伸并具有基本半圆截面的凹槽构成的滚动元件滚动槽10也形成在该 导轨1的两侧面1 a的每个侧面上的中间部分中。
滑块2由滑块主体2A和门形端盖2B构成，该端盖2B以可拆卸方式 连接于该滑块主体2A的两个轴向端部。而且，侧密封件5安装在该每个 端盖2B的端面上，以便以密封方式覆盖由该导轨1和该滑块2之间的间 隙形成的开口。
如图2所示，具有半圆截面的滚动元件滚道槽(滑块侧滚动元件滚 道槽)11形成在该滑块主体2A的每个臂部分6的内侧上的拐角部分上， 以便面向导轨1上的滚动元件滚道槽10。
然后，四个滚动元件滚动路径14由轨道1上的滚动元件滚道槽10和 滑块主体2A的两个臂部分6上的滚动元件滚道槽11形成，并且这些滚动 元件滚动路径14沿着轴向延伸。此外，滑块2包括滚动元件返回路径13， 该滚动元件返回路径13分别由在其上部和下部以平行于该滚动元件滚 动路径14的方式轴向通过该滑块主体2的臂部分6的较厚部分的圆形通 孔构成。
端盖2B具有多个转向路径，其分别使该滚动元件滚动路径14与该 滚动元件返回路径13相连通。该转向路径构成为能够将滚动元件3从滚 动元件滚动路径14的终点送到滚动元件的返回路径13的起点，或从滚 动元件返回路径13的终点送到滚动元件滚动路径14的起点。
图3是沿着A-A线截取，并且沿着相对于滚动元件滚道槽IO、 ll之 间的接触角由箭头所示的方向看的概念图，该滚动元件滚道槽IO、 11 构成滚动元件滚动路径14，倾斜部分15设置在该滑块主体2A的两端部。
(第一实施例)
图4和图5以放大的方式示出根据本发明的第一实施例的倾斜部分 15。虽然倾斜部分15实际上是特别细小的部分并具有肉眼很难看见该 倾斜部分15的尺寸，但是为了能够理解说明的缘故，该倾斜部分15以 放大的方式示出。
在这些图中，附图标记16表示插入在该滑动主体2A和端盖2B之间 的返回导向件(内圆周导向部件)，并且延伸成半圆弧形形状的内圆 周侧循环槽17形成在该返回导向件16的外圆周上。该内圆周侧循环槽 17和形成在端盖2B上以便面向该内圆周侧循环槽17的外圆周侧循环槽 (未示出)构成使滚动元件滚动路径14与滚动元件返回路径13连通的 转向路径.
这个实施例的倾斜部分15包括从滚动元件滚道槽11延续的弯曲的 第一凸形面18、与该第一凸形面18相邻并以直线方式朝着滑块主体2A 的端面2a延伸的第二凸形面19 (第二凸形面)、以及以直线方式在该第 二凸形面19和滑块主体2A的端面2a之间延伸的斜面20。
该第一凸形面18形成为具有大曲率半径Rcl，以便缓和地 (moderately)倾斜的曲线。
该第二凸形面19形成为沿着离开导轨1上的滚动元件滚道槽10移 动的方向进一步倾斜，其面向该第一凸形面18的第一假想线(由沿着 图4的第一凸形面18延伸的虚线所表示的直线)Kl。
斜面20形成为沿着离开导轨1上的滚动元件滚道槽10移动的方向 进一步倾斜直线形状，其面向沿着该第二凸形面19以直线方式延伸的 第二假想线(由虚线所示的直线)K2 (沿着第二凸形面以直线方式延 伸的假想线)。
此外，如图5所示，沿着滑块主体2A的端面2a延伸的第三假想线(由 虚线所示的直线)K3 (沿着滑块主体的端面延伸的线性假想线)和第 二假想线K2之间的交点形成为与沿着返回导向件16的内圆周侧圆周槽 17延伸的第四假想线K4 (沿着构成转向路径的内圆周表面的内圆周导 向部件的外圆周延伸的假想线)和第三假想线K3之间的交点(由图5
中的参考字符P表示的位置)基本重合。即，在沿着倾斜部分15接触滚
动元件3的方向的截面中，该第二凸形面19设置成与由返回导向件16的 内圆周侧循环槽17所构成的转向路径的内圆周表面基本上同高的 (level)。
在这个实施例中，第一凸形面18的最大深度51设置为滚动元件3的 直径Da(参考图3)的0.3%的数量级，其对应于该实施例的线性导向设 备的预加载量，而第二凸形面19的最大深度S2设置为滚动元件3的直径 Da (参考图3)的1.5%的数量级。
此外，第一凸形面18的凸形面长度Lcl设置为滚动元件3的直径Da 的大约1.9倍，而第二凸形面19的凸形面长度Lc2设置为滚动元件3的直 径D的大约0.5倍.此外，斜面20相对于滑块主体2A的滚动元件滚道槽11 基本上以45。倾斜，其长度Lc3设置为0.05至0.3mm的量级。
应当指出，从使用线性导向设备的条件和它的其他内部设计条件， 希望第一凸形面18的最大深度51形成为在滚动元件3的直径Da的0.1到 0.5%的范围内，第二凸形面19的最大深度S2形成为在在滚动元件3的直 径Da的0.7到4.0y。的范围内，第一凸形面18的长度在滚动元件3的直径 Da的1.5到4.0倍的范围内，而第二凸形面19的的倾斜角相对于滑块主体 2A的滚动元件滚道槽11形成为小于5。。
根据这个实施例，由于形成为具有大曲率半径Rcl的曲面形状以便 缓和地倾斜的第一凸形面18形成在设置于滑块主体2A的两个端部的每 个倾斜部分15上，以便从滚动元件管道槽ll延续，滚动元件通过振动 被减小。
此外，由于直线的第二凸形面19也设置在每个倾斜部分15上，其 与第一凸形面18相邻并且比第一凸形面18更加陡峭地倾斜并且沿着轴 向比第一凸形面18短，与其中单个的线性凸形面和单个的曲线凸形面
形成在滑块主体2A的每个端部的常规的线性导向设备相比，滚动元件3 可以制造成平滑地滚动，同时抑制轴向长度。因此，通过倾斜部分15 的滚动元件3上的载荷的剧烈变化被吸收，以便抑制刚度和载荷承受能 力的减小。
此外，虽然当线性导向设备被高速驱动时，第二凸形面19构成从 转向路径朝着倾斜部分15滚动的滚动元件3的碰撞表面，但是该第二凸 形面19不像常规的线性导向设备那样形成为边沿或突起形状，而是形 成为直线形状，因而由于当在滚动元件3和第二凸形面19碰撞时在前者 和后者中产生的应力减小，与常规的线性导向设备相比，该线性导向 设备的耐久性增加。在这里，为了减小应力，第二凸形面19可以形成 为凹入的或凹陷的形状。
此外，当在沿着该倾斜部分15接触该滚动元件3的方向的截面中看 时，由于第二凸形面19形成为与转向路径的内圆周表面(返回导向件 16的内圆周侧循环槽17)基本上同高，即便当该滚动元件3从转向路径 到倾斜部分15—侧或从倾斜部分15—侧朝着该转向路径循环时，滚动 元件3能够平滑地滚动。
此外，由于斜面20设置在第二凸形面19和滑块2A的端面2a之间， 来自部件的制造或模制公差和部件装配公差的影响能够被斜面20吸 收，并且这减少了包括检査步骤的制造步骤的数目，因而使得能够提 高生产率。此外，虽然在滑块主体2A的端面2a和返回导向件16之间能 引起高度差，但是该高度差的量能够减小到有意设置在具有同样的部 件精度和装配精度的滑块主体2A的端面2a和该返回导向件的一侧的情
况下的高度差的一半。
因此，根据这个实施例，倾斜部分15每个由弯曲的第一凸形面18、 直线的第二凸形面19和设置在该第二凸形面19和滑块主体2A的端面2a 之间的斜面20构成，该弯曲的第一凸形面18形成为大曲率半径Rcl，以
便缓和地倾斜并且从滑块侧滚动元件滚道槽ll延续，该直线的第二凸 形面19与该第一凸形面18相邻，并且朝着该转向路径的内圆周表面(返
回导向件16的内圆周侧的循环槽17)延伸，并且该第二凸形面的倾斜
度比第一凸形面更加陡并且沿着轴向的长度比第一凸形面短；而该斜
面20形成为比第一和第二凸形面18、 19更加陡。而且，在沿着其中该 倾斜部分15和滚动元件3相互接触的方向截取的截面中，沿着第二凸形 面19线性地延伸的假想线Kl和沿着滑块主体2A端面2a延伸的线性假想 线K3之间的交点与沿着该返回导向件16的内圆周侧循环槽17延伸的假 想线K4和沿着该滑块主体2A的端面2a延伸的线性假想线K3之间的交 点基本重合。因此，该线性导向设备能够设置成不仅增强其在高速驱 动时的耐久性，而不减少生产率，而且抑制载荷承受的能力和刚度的 减小，而不使滚动元件通过振动变坏。
(第二实施例)
其次，图6以放大的方式示出根据本发明的第二实施例的倾斜部分 15。应当指出，相同的附图标记给予与图1至图5所示的第一实施例中 相同的结构，以便省去相同描述的重复。
在这个实施例中，圆形的斜面22形成在第二凸形面19和滑块主体 2A的端面2a之间。
在这里，在权利要求中的圆形的斜面对应于该圆形形状的斜面22。
在如同第一实施例一样，斜面20形成为直线形状的情况下，由于 在相对于滑块主体2A的端面2a安装返回导向部件16的安装误差，与转 向路径的内圆周表面(返回导向件16的内圆周侧循环槽17)相比，在 第二凸形面19侧上的斜面20的端部朝着滚动元件滚道槽10侧伸出。因 此，有一种担心，即当线性导向设备高速驱动时，从转向路径朝着倾 斜部分15滚动的滚动元件3与该伸出部分碰撞。
但是，通过如同这个实施例一样形成圆形形状的斜面22，即便在 将该返回导向件16安装在滑块主体2A的端面2a上产生安装误差，由于 与该转向路径的内圆周表面相比，第二凸形面19一侧上的斜面22的端 部不伸向该滚动元件滚道槽10—侧。因此，当线性导向设备以高速驱 动时，作为从转向路径朝着该倾斜部分15滚动的滚动元件3的结果，消 除了其处出现应力集中的部分，因而当线性导向设备以高速驱动时， 使得能够增强其耐久性。
(第三实施例)
还有，图7以放大的方式示出根据本发明第三实施例的倾斜部分15。
在这个实施例中，圆形部分23 (形成该第一凸形面和第二凸形面 之间的边界以便倒圆角)形成在第一凸形面18和第二凸形面19之间， 并且圆形(rounded)部分24 (形成该第二凸形面和该斜面之间的边界 以便倒圆角)也形成在该第二凸形面19和斜面20之间。
根据这个实施例，通过在第一凸形面18和第二凸形面19之间形成 圆形部分和在第二凸形面19和斜面20之间形成圆形部分24，由于能够 消除通过该斜面部分15的滚动元件3产生碰撞的位置，部件精度和安装 精度能够稳定，并且当线性导向设备以高速驱动时能够增加其耐久性。
此外，这些圆形部分23、 24在第一凸形面18、第二凸形面19和斜 面20已经能够由机械磨削加工形成之后，能够容易地手工加工。
应当注意，尽管图1和图2示出两个滚动元件滚动路径14形成在该 导轨1的每侧和该支承块2A的每个臂部分6之间，本发明的要点不限制 于此。因此，即便在一个或三个或更多个滚动元件滚动路径14以同样 的方式形成的情况下，也能够提供同样的功能和同样的优点。
此外，虽然在该实施例中，滚珠被用作滚动元件3而被描述，即便
在"滚柱(roller)"被用作滚动元件的情况下，也能够提供同样的功 能和同样的优点。
虽然结合示例性实施例描述了本发明，但是，对于本领域的普通 技术人员而言，在不脱离本发明的情况下各种变化和修改是很显然的， 因此，目的是在权利要求中覆盖属于本发明精神实质和范围内的所有 这些变化和修改。
权利要求
1.一种线性导向设备，包括导轨，其包括形成在其上以便沿着该导轨的轴向延伸的导轨侧滚动元件滚道槽；滑块主体，其包括面向该导轨侧滚动元件滚道槽的滑块侧滚动元件滚道槽；多个滚动元件，其设置在由该导轨侧滚动元件滚道槽和该滑块侧滚动元件滚道槽构成的滚动元件滚动路径中，以便该滑块主体以可运动方式支撑在该导轨上；滚动元件返回路径，其设置在该滑块主体内，以便平行于该滚动元件滚动路径延伸；端盖，其沿着该滑块主体的移动方向分别安装在该滑块主体的两端面上；多个转向路径，其由内圆周导向部件形成，该内圆周导向部件设置成分别固定在该滑块主体的端面，以便在该滚动元件滚动路径和滚动元件返回路径之间形成连通；以及倾斜部分，其设置在该滑块侧滚动元件滚道槽的两端部，其中该倾斜部分每个包括弯曲的第一凸形面，其形成为大曲率半径，以便缓和并连续地从该滑块侧滚动元件滚道槽倾斜；直线的第二凸形面，其与该第一凸形面相邻，并且朝着该转向路径的内圆周表面延伸，并且该第二凸形面的倾斜度比第一凸形面陡，并且在轴向的长度比第一凸形面短；以及设置在该第二凸形面和该滑块主体的端面之间的斜面，其形成为比该第一和第二凸形面更加陡，并且在沿着其中该倾斜部分和滚动元件相互接触的方向所截取的截面中，沿着第二凸形面线性延伸的假想线和沿着该滑块主体的端面延伸的线性假想线之间的交点与以类似弧形方式沿着内圆周导向部件的外圆周延伸的假想线和沿着该滑块主体的端面延伸的线性假想线之间的交点基本重合，所述内圆周导向部件的外圆周构成该转向路径的内圆周表面。
2. 如权利要求l所述的线性导向设备，其中 该斜面被形成为倒圆角。
3. 如权利要求l所述的线性导向设备，其中该第二凸形面和该斜面之间的边界部分被形成为倒圆角。
4. 如权利要求l所述的线性导向设备，其中 该第一凸形面和该第二凸形面之间的边界部分被形成为倒圆角。
5. —种线性导向设备，包括导轨，其包括形成在其上以便沿着该导轨的轴向延伸的导轨侧滚动元件滚道槽；滑块主体，其包括面向该导轨侧滚动元件滚道槽的滑块侧滚动元 件滚道槽；端盖，其沿该滑块主体的移动方向安装在该滑块主体的两端上；内圆周导向部件，其沿着该滑块主体的移动方向在该端盖内分别 安装在该滑块主体的两端上；以及多个滚动元件，该滚动元件在滚动路径中循环并包括滚动元件滚动路径，其由该导轨侧滚动元件滚道槽和该滑块侧滚 动元件滚道槽形成；滚动元件返回路径，其形成在该滑块主体内，以便平行于该滚动 元件滚动路径延伸；和多个转向路径，其由该端盖和内圆周导向部件形成，以便连通该 滚动元件滚动路径和滚动元件返回路径；其中该滑块侧滚动元件滚道槽包括在其两端部的倾斜部分，该每个倾斜部分包括弯曲的第一凸形面，其以弯曲方式从该滑块侧滚动元件滚道槽延续；直线的第二凸形面，其从该第一凸形面朝着该转向路径的内圆周 表面延伸，并且该直线的第二凸形面具有大于第一凸形面的最大倾斜 角度的倾斜角度，并且沿着轴向的长度比第一凸形面短；以及设置在该第二凸形面和该滑块主体的端面之间的斜面，其倾斜角 度比该第一和第二凸形面的倾斜角度大，以及在沿着该倾斜部分和滚动元件相互接触的方向截取的截面中，沿 着第二凸形面线性地延伸的假想线和沿着该滑块主体的端面延伸的线 性假想线之间的交点与以类似弧形方式沿着内圆周导向部件的外圆周 延伸的假想线和沿着该滑块主体的端面延伸的线性假想线之间的交点 基本重合，该内圆周导向部件的外圆周构成该转向路径的内圆周表面。
6. 如权利要求5所述的线性导向设备，其中该斜面构形成为倒圆角。
7. 如权利要求5所述的线性导向设备，其中该第二凸形面和该斜面之间的边界部分形成为倒圆角。
8. 如权利要求5所述的线性导向设备，其中该第一凸形面和该第 二凸形面之间的边界部分形成为倒圆角。
全文摘要
本发明公开了一种线性导向设备。每个设置在滑块侧滚动元件滚道槽11两端部的倾斜部分15由第一凸形面18、平面的第二凸形面19、以及设置在该第二凸形面和该滑块主体的端面之间的斜面20构成，该第一凸形面18形成为具有大曲率半径的弯曲表面形状，以便缓和地并且延续地从该滑块侧滚动元件滚道槽倾斜，该平面的第二凸形面19与该第一凸形面相邻并朝着转向路径的内圆周表面延伸，并且该第二凸形面倾斜度比第一凸形面陡，且沿着轴向的长度比第一凸形面短；该斜面20形成为比该第一和第二凸形面更加陡。
文档编号F16C29/04GK101191516SQ20071018756
公开日2008年6月4日 申请日期2007年11月26日 优先权日2006年11月27日
发明者松村惠介, 水村美典 申请人:日本精工株式会社