本發(fā)明涉及運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置,尤其是涉及能夠進(jìn)行穩(wěn)定的引導(dǎo)動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置。另外,本發(fā)明涉及利用所述運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置而構(gòu)成的促動(dòng)器。
背景技術(shù):
作為運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置中的一種的直線(xiàn)導(dǎo)軌具備:形成有沿著長(zhǎng)度方向平行地延伸的多條滾珠滾行槽的軌道導(dǎo)軌;借助多個(gè)滾珠而相對(duì)移動(dòng)自如地組裝于軌道導(dǎo)軌的移動(dòng)塊。移動(dòng)塊通過(guò)移動(dòng)塊主體部、返回構(gòu)件以及一對(duì)端蓋來(lái)構(gòu)成,其中,移動(dòng)塊主體部具有與滾珠滾行槽協(xié)同作用來(lái)形成負(fù)載滾珠滾行路的負(fù)載滾珠滾行槽,并且具有相對(duì)于該負(fù)載滾珠滾行槽平行配置的無(wú)負(fù)載滾珠滾行路,返回構(gòu)件安裝在移動(dòng)塊主體部的相對(duì)移動(dòng)方向上的兩端面,并且形成有將負(fù)載滾珠滾行路的一部分與無(wú)負(fù)載滾珠滾行路的一部分連結(jié)的內(nèi)周側(cè)方向轉(zhuǎn)換槽,一對(duì)端蓋以覆蓋返回構(gòu)件的方式安裝于移動(dòng)塊主體部的相對(duì)移動(dòng)方向上的兩端面,并且在向移動(dòng)塊主體部安裝的安裝面?zhèn)刃纬捎型庵軅?cè)方向轉(zhuǎn)換槽。
在形成于軌道導(dǎo)軌的多條滾珠滾行槽上進(jìn)行滾行的滾珠在端蓋下端的鏟取部被從滾珠滾行槽鏟起,而進(jìn)入由內(nèi)周側(cè)方向轉(zhuǎn)換槽和外周側(cè)方向轉(zhuǎn)換槽形成的方向轉(zhuǎn)換路。經(jīng)由一方的方向轉(zhuǎn)換路而在無(wú)負(fù)載滾珠滾行路上循環(huán)的滾珠被后續(xù)的滾珠按壓而進(jìn)入另一方的方向轉(zhuǎn)換路,之后再次進(jìn)入負(fù)載滾珠滾行路(軌道導(dǎo)軌的滾珠滾行槽與移動(dòng)塊的負(fù)載滾珠滾行槽之間)。
就這樣的直線(xiàn)導(dǎo)軌而言,在欲使移動(dòng)塊以高速(例如2.5m/s以上)移動(dòng)時(shí),端蓋下端的鏟取部可能會(huì)發(fā)生破損。為了解決該問(wèn)題,已知有專(zhuān)利文獻(xiàn)1所記載的即便以高速移動(dòng)也不易發(fā)生鏟取部的破損的運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置。
【在先技術(shù)文獻(xiàn)】
【專(zhuān)利文獻(xiàn)】
【專(zhuān)利文獻(xiàn)1】日本特開(kāi)2004-68880號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
【發(fā)明所要解決的課題】
在近年來(lái)的工業(yè)界,存在想要擴(kuò)大上述的運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置的適用范圍的要求、以及實(shí)現(xiàn)移動(dòng)塊的進(jìn)一步高速化(例如5m/s以上)的要求。然而,就現(xiàn)有的技術(shù)而言,很難實(shí)現(xiàn)能夠在維持現(xiàn)有的裝置形狀或者實(shí)現(xiàn)裝置的小型化的同時(shí)、穩(wěn)定地進(jìn)行上述高速移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置。
本發(fā)明鑒于上述課題的存在而提出,其目的在于通過(guò)提供能夠?qū)崿F(xiàn)運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置的高速引導(dǎo)化的新型改良技術(shù),從而提供現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的、在達(dá)成裝置的小型化的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了引導(dǎo)運(yùn)動(dòng)的高速化及高精度化的新型運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置。
【用于解決課題的方案】
本發(fā)明中的運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置具備:沿著長(zhǎng)度方向形成有滾動(dòng)體滾行槽的軌道導(dǎo)軌;借助多個(gè)滾動(dòng)體相對(duì)移動(dòng)自如地組裝于所述軌道導(dǎo)軌的移動(dòng)塊,所述移動(dòng)塊具備:移動(dòng)塊主體部,其具有與所述滾動(dòng)體滾行槽協(xié)同作用來(lái)形成負(fù)載滾動(dòng)體滾行路的負(fù)載滾動(dòng)體滾行槽,并且具有與該負(fù)載滾動(dòng)體滾行槽平行配置的無(wú)負(fù)載滾動(dòng)體滾行路;返回構(gòu)件,其安裝于所述移動(dòng)塊主體部的相對(duì)移動(dòng)方向上的兩端面,并且形成有將所述負(fù)載滾動(dòng)體滾行路的一部分與所述無(wú)負(fù)載滾動(dòng)體滾行路的一部分連結(jié)的內(nèi)周側(cè)方向轉(zhuǎn)換槽;一對(duì)端蓋,其以覆蓋所述返回構(gòu)件的方式安裝于所述移動(dòng)塊主體部的相對(duì)移動(dòng)方向上的兩端面,并且在向所述移動(dòng)塊主體部安裝的安裝面?zhèn)刃纬捎型庵軅?cè)方向轉(zhuǎn)換槽,所述運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置的特征在于,所述端蓋具有向與所述移動(dòng)塊主體部連接的連接面方向突出的滾動(dòng)體鏟取臂部,在該滾動(dòng)體鏟取臂部形成有與所述外周側(cè)方向轉(zhuǎn)換槽連續(xù)的滾動(dòng)體鏟取槽。
【發(fā)明效果】
根據(jù)本發(fā)明,能夠提供在達(dá)成裝置的小型化的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了引導(dǎo)運(yùn)動(dòng)的高速化及高精度化的新型運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置。另外,根據(jù)本發(fā)明,能夠提供利用該運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置而構(gòu)成的促動(dòng)器。
附圖說(shuō)明
圖1是表示本實(shí)施方式中的運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置的一種形式的圖,尤其是用于說(shuō)明本實(shí)施方式中的運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖2是表示本實(shí)施方式中的運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置的一種形式的圖,尤其是本實(shí)施方式中的運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置的主要部分放大分解圖。
圖3是用于說(shuō)明本實(shí)施方式中的運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置的無(wú)限循環(huán)路的示意圖。
圖4是用于說(shuō)明本實(shí)施方式中的端蓋的結(jié)構(gòu)的圖,是從斜上方觀察端蓋的與移動(dòng)塊主體部連接的連接面?zhèn)葧r(shí)的立體圖。
圖5是表示本實(shí)施方式中的滾動(dòng)體鏟取臂部鏟取滾珠的形態(tài)的圖。
圖6是用于說(shuō)明本實(shí)施方式中的滾動(dòng)體鏟取臂部能夠發(fā)揮的作用效果的圖,其中,(a)表示現(xiàn)有技術(shù),(b)表示本實(shí)施方式,(c)表示用于說(shuō)明作用效果的補(bǔ)充圖。
圖7是用于說(shuō)明本實(shí)施方式中的滾動(dòng)體鏟取臂部進(jìn)一步能夠發(fā)揮的作用效果的圖,其中,(a)表示現(xiàn)有技術(shù),(b)表示本實(shí)施方式。
圖8是用于說(shuō)明本實(shí)施方式中的滾動(dòng)體鏟取臂部的形成條件的示意圖。
圖9是表示本發(fā)明中的端蓋可采用的多種變形方式中的一例的圖。
圖10是表示本實(shí)施例中的促動(dòng)器的整體結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖11是本實(shí)施例中的促動(dòng)器的分解立體圖。
具體實(shí)施方式
以下,使用附圖對(duì)用于實(shí)施本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。需要說(shuō)明的是,本發(fā)明并不局限于以下的實(shí)施方式,另外,在實(shí)施方式中說(shuō)明的特征的全部組合也并非是本發(fā)明的必要技術(shù)手段。
圖1及圖2是表示本實(shí)施方式中的運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置的一種形式的圖,尤其是,圖1是用于說(shuō)明本實(shí)施方式中的運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)的立體圖,圖2是本實(shí)施方式中的運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置的主要部分放大分解圖。另外,圖3是用于說(shuō)明本實(shí)施方式中的運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置的無(wú)限循環(huán)路的示意圖。
本實(shí)施方式中的運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置10表示通過(guò)組合線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌與滾珠絲杠而成為一體結(jié)構(gòu)這種形式的運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置10。作為主要結(jié)構(gòu),具備作為軌道構(gòu)件的軌道導(dǎo)軌11、以及借助作為滾動(dòng)體的滾珠12…而移動(dòng)自如地安裝于該軌道導(dǎo)軌11的移動(dòng)塊13。另外,在移動(dòng)塊13的中央部設(shè)有形成有螺旋狀的螺紋槽的開(kāi)口部13b,在該開(kāi)口部13b設(shè)有未圖示的絲杠軸,該絲杠軸與該開(kāi)口部13b導(dǎo)通且借助未圖示的滾珠旋轉(zhuǎn)移動(dòng)自如地安裝于該開(kāi)口部13b。
軌道導(dǎo)軌11為具有大致U字形狀的截面的長(zhǎng)條的構(gòu)件,在其內(nèi)側(cè)兩側(cè)面遍及軌道導(dǎo)軌11的全長(zhǎng)地分別形成有兩條能夠收容滾珠12的作為滾動(dòng)體滾行槽的滾珠滾行槽11a…。即,本實(shí)施方式中的軌道導(dǎo)軌11是以覆蓋后述的移動(dòng)塊13的下方側(cè)的方式設(shè)置的作為外軌道而構(gòu)成的構(gòu)件。需要說(shuō)明的是,在該軌道導(dǎo)軌11上沿著其長(zhǎng)度方向隔開(kāi)適當(dāng)間隔地形成有多個(gè)螺栓安裝孔(未圖示)。通過(guò)螺接在上述未圖示的螺栓安裝孔中的螺栓(未圖示),而使軌道導(dǎo)軌11固定在規(guī)定的安裝面、例如機(jī)床的床身的上表面上。另外,圖示的軌道導(dǎo)軌11呈直線(xiàn)狀,但也可以使用曲線(xiàn)狀的軌道。
另一方面,移動(dòng)塊13具有在鋼等強(qiáng)度高的金屬材料上開(kāi)設(shè)有孔這種結(jié)構(gòu)的移動(dòng)塊主體部14(參照?qǐng)D2)。在該移動(dòng)塊主體部14上設(shè)有與軌道導(dǎo)軌11所具有的4條滾珠滾行槽11a…分別對(duì)置的4條作為負(fù)載滾動(dòng)體滾行槽的負(fù)載滾珠滾行槽13a…。通過(guò)滾珠滾行槽11a與負(fù)載滾珠滾行槽13a的組合,而在軌道導(dǎo)軌11與移動(dòng)塊13之間形成4條作為負(fù)載滾動(dòng)體滾行路的負(fù)載滾珠滾行路15…。
另外,在移動(dòng)塊主體部14上形成有與4條負(fù)載滾珠滾行槽13a…并行配置的4條作為無(wú)負(fù)載滾動(dòng)體滾行路的無(wú)負(fù)載滾珠滾行路16…。并且,在移動(dòng)塊主體部14上,在該移動(dòng)塊主體部14的兩端面上安裝形成有用于將負(fù)載滾珠滾行路15的一部分與無(wú)負(fù)載滾珠滾行路16的一部分連結(jié)的內(nèi)周側(cè)方向轉(zhuǎn)換槽17a的作為返回構(gòu)件的返回件14a,而且,以覆蓋這一對(duì)返回件14a的方式將一對(duì)端蓋14b安裝于移動(dòng)塊主體部14的兩端面。在該端蓋14b的向移動(dòng)塊主體部14安裝的安裝面?zhèn)刃纬捎谐使靶伟枷莸耐庵軅?cè)方向轉(zhuǎn)換槽17b,通過(guò)內(nèi)周側(cè)方向轉(zhuǎn)換槽17a與外周側(cè)方向轉(zhuǎn)換槽17b協(xié)同作用來(lái)形成方向轉(zhuǎn)換路17。如圖3中示意性地示出那樣,該方向轉(zhuǎn)換路17是在負(fù)載滾珠滾行路15與無(wú)負(fù)載滾珠滾行路16之間呈拱形突出而形成的滾行路,承擔(dān)著將在負(fù)載滾珠滾行路15內(nèi)一邊承受負(fù)載一邊進(jìn)行直線(xiàn)移動(dòng)的多個(gè)滾珠12…鏟起、在無(wú)負(fù)載狀態(tài)下進(jìn)行方向轉(zhuǎn)換而向無(wú)負(fù)載滾珠滾行路16送出的作用。另外,方向轉(zhuǎn)換路17還承擔(dān)著將在無(wú)負(fù)載滾珠滾行路16內(nèi)以無(wú)負(fù)載的狀態(tài)進(jìn)行直線(xiàn)移動(dòng)的多個(gè)滾珠12…在無(wú)負(fù)載狀態(tài)下進(jìn)行方向轉(zhuǎn)換而向成為負(fù)載區(qū)域的負(fù)載滾珠滾行路15送出的作用。
這樣,移動(dòng)塊13通過(guò)組合移動(dòng)塊主體部14、一對(duì)返回件14a和一對(duì)端蓋14b而構(gòu)成,進(jìn)而,通過(guò)將移動(dòng)塊13組裝于軌道導(dǎo)軌11,而形成作為負(fù)載滾動(dòng)體滾行路的負(fù)載滾珠滾行路15、作為無(wú)負(fù)載滾動(dòng)體滾行路的無(wú)負(fù)載滾珠滾行路16及方向轉(zhuǎn)換路17,通過(guò)上述負(fù)載滾珠滾行路15、無(wú)負(fù)載滾珠滾行路16及一對(duì)方向轉(zhuǎn)換路17的組合,來(lái)構(gòu)成本實(shí)施方式中的無(wú)限循環(huán)路20。
需要說(shuō)明的是,在移動(dòng)塊13的上表面形成有多個(gè)內(nèi)螺紋13c…。利用這些內(nèi)螺紋13c…,而使移動(dòng)塊13固定在規(guī)定的安裝面、例如機(jī)床的溜板或工作臺(tái)的下表面上。需要說(shuō)明的是,就移動(dòng)塊13而言,不僅可以是僅由金屬材料構(gòu)成的結(jié)構(gòu),也可以是包括通過(guò)與鋼等強(qiáng)度高的金屬材料一體地注射成形而得到的合成樹(shù)脂制的模具成形體在內(nèi)的結(jié)構(gòu)。
以上,對(duì)本實(shí)施方式中的運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置10的基本結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。接著,使用圖4~圖8來(lái)說(shuō)明本實(shí)施方式中的運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置10的特征事項(xiàng)。這里,圖4是用于說(shuō)明本實(shí)施方式中的端蓋14b的結(jié)構(gòu)的圖,是從斜上方觀察端蓋14b的與移動(dòng)塊主體部14連接的連接面?zhèn)葧r(shí)的立體圖。
如圖4所示,本實(shí)施方式中的端蓋14b具有向與移動(dòng)塊主體部14連接的連接面方向突出的滾動(dòng)體鏟取臂部41。在該滾動(dòng)體鏟取臂部41形成有與外周側(cè)方向轉(zhuǎn)換槽17b連續(xù)的滾動(dòng)體鏟取槽42。因而,滾動(dòng)體鏟取臂部41以向移動(dòng)塊主體部14的內(nèi)部插入的方式設(shè)置,另外,形成于滾動(dòng)體鏟取臂部41的滾動(dòng)體鏟取槽42起到將在負(fù)載滾珠滾行路15上滾行而來(lái)的多個(gè)滾珠12向方向轉(zhuǎn)換路17鏟起的功能。
圖4所示的本實(shí)施方式中的滾動(dòng)體鏟取臂部41發(fā)揮著各種優(yōu)異的作用效果。因此,為了說(shuō)明該作用效果,一并參照?qǐng)D5~圖8。圖5是表示本實(shí)施方式中的滾動(dòng)體鏟取臂部41鏟取滾珠12的形態(tài)的圖。另外,圖6是用于說(shuō)明本實(shí)施方式中的滾動(dòng)體鏟取臂部41能夠發(fā)揮的作用效果的圖,其中,(a)表示現(xiàn)有技術(shù),(b)表示本實(shí)施方式,(c)表示用于說(shuō)明作用效果的補(bǔ)充圖。另外,圖7是用于說(shuō)明本實(shí)施方式中的滾動(dòng)體鏟取臂部41進(jìn)一步能夠發(fā)揮的作用效果的圖,其中,(a)表示現(xiàn)有技術(shù),(b)表示本實(shí)施方式。而且,圖8是用于說(shuō)明本實(shí)施方式中的滾動(dòng)體鏟取臂部41的形成條件的示意圖。
首先,如圖5及圖6的(b)所示,本實(shí)施方式中的端蓋14b具備滾動(dòng)體鏟取臂部41,由此該滾動(dòng)體鏟取臂部41插入到移動(dòng)塊主體部14的內(nèi)部而向負(fù)載滾珠滾行路15內(nèi)突出設(shè)置。即,在負(fù)載滾珠滾行路15上滾行的多個(gè)滾珠12被形成于滾動(dòng)體鏟取臂部41的滾動(dòng)體鏟取槽42鏟起,這些滾珠12被滾動(dòng)體鏟取臂部41鏟取的鏟取開(kāi)始點(diǎn)S成為與現(xiàn)有技術(shù)相比更靠移動(dòng)塊主體部14的內(nèi)部側(cè)的位置。此時(shí),若考慮鏟取開(kāi)始點(diǎn)S處的滾珠的行進(jìn)方向L2相對(duì)于滾珠的切線(xiàn)方向L1所成的角度、即滾珠的鏟取角θ,則可知,鏟取開(kāi)始點(diǎn)S存在于偏靠移動(dòng)塊主體部14的內(nèi)部側(cè)的位置處的本實(shí)施方式與鏟取開(kāi)始點(diǎn)S位于端蓋14b內(nèi)的現(xiàn)有技術(shù)相比鏟取角θ更小。更具體而言,在將本實(shí)施方式的情況下的鏟取角設(shè)為θ2,將現(xiàn)有技術(shù)的情況下的鏟取角設(shè)為θ1時(shí),θ2<θ1。
使用圖6的(c),來(lái)驗(yàn)證鏟取角θ的不同對(duì)向端蓋14b施加的沖擊載荷會(huì)產(chǎn)生何種程度的影響。向端蓋14b施加的沖擊載荷F可以由下式(1)來(lái)表示:
F=P×sinθ…(1)
這里,滾珠12的滾行方向的載荷即P在同一型號(hào)的運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置中是相同的,因此向端蓋14b施加的沖擊載荷會(huì)因鏟取角θ的不同而受到影響。
并且,在將本實(shí)施方式的情況與現(xiàn)有技術(shù)的情況進(jìn)行比較時(shí),
(sinθ2)/(sinθ1)<1
因此可知,與現(xiàn)有技術(shù)相比鏟取角θ更小的本實(shí)施方式能夠降低向端蓋14b施加的沖擊載荷F。即,本實(shí)施方式中的運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置10通過(guò)具備滾動(dòng)體鏟取臂部41而能夠減小滾珠12的鏟取角θ,能夠利用該結(jié)構(gòu)而相較于現(xiàn)有技術(shù)而言大幅地減少向端蓋14b施加的沖擊載荷,因此能夠提供例如可滿(mǎn)足移動(dòng)塊的高速化(例如5m/s以上)的要求的運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置10。因而,根據(jù)本實(shí)施方式,能夠提供實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的引導(dǎo)運(yùn)動(dòng)的高速化及高精度化的新型運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置。
另外,如圖6的(a)及(b)所示,在形成于移動(dòng)塊主體部14的負(fù)載滾珠滾行槽13a的端部形成有被實(shí)施了緩面加工的緩面加工部61,以避免在負(fù)載滾珠滾行槽13a與形成于返回件14a的內(nèi)周側(cè)方向轉(zhuǎn)換槽17a的連接點(diǎn)處產(chǎn)生不合適的高低差。因而,在現(xiàn)有技術(shù)中,在負(fù)載滾珠滾行槽13a與方向轉(zhuǎn)換路17的交界部的附近,由于緩面加工部61的存在,而產(chǎn)生如下課題:在滾行路內(nèi)在滾珠12與緩面加工部61之間產(chǎn)生比較大的間隙δ1,從而在緩面加工部61附近產(chǎn)生滾珠12的游隙動(dòng)作。然而,在本實(shí)施方式中,形成于滾動(dòng)體鏟取臂部41的滾動(dòng)體鏟取槽42與緩面加工部61在負(fù)載滾珠滾行路15中對(duì)置配置。即,由于向負(fù)載滾珠滾行路15內(nèi)突出設(shè)置的滾動(dòng)體鏟取臂部41的存在,而能夠減小緩面加工部61附近處的滾珠12與滾行路之間的間隙δ2。即,在本實(shí)施方式中,由于以滿(mǎn)足δ1>δ2這樣的條件的方式構(gòu)成,因此緩面加工部61附近處的滾珠12的游隙動(dòng)作的發(fā)生頻率與現(xiàn)有技術(shù)相比變少,能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)滾珠12的穩(wěn)定的整列滾行動(dòng)作。
進(jìn)而可知,由于本實(shí)施方式中的滾動(dòng)體鏟取臂部41的存在,能夠獲得適合于滾珠12的方向轉(zhuǎn)換動(dòng)作的作用。即,如圖7所示,在將滾珠12從負(fù)載滾珠滾行路15向方向轉(zhuǎn)換路17滾行時(shí)的滾珠中心點(diǎn)的滾行軌跡設(shè)定為假想線(xiàn)K時(shí),在圖7的(a)所示的現(xiàn)有技術(shù)的情況下,可知圖中單點(diǎn)劃線(xiàn)所示的假想線(xiàn)K由負(fù)載滾珠滾行路15中能設(shè)定為直線(xiàn)的第一假想線(xiàn)Ka以及方向轉(zhuǎn)換路17中能設(shè)定為具有固定曲率的曲線(xiàn)的第二假想線(xiàn)Kb來(lái)構(gòu)成。然而,就這樣的現(xiàn)有技術(shù)而言,滾珠12以滾珠中心點(diǎn)從能設(shè)定為直線(xiàn)的第一假想線(xiàn)Ka突然沿著能設(shè)定為具有固定曲率的曲線(xiàn)的第二假想線(xiàn)Kb繪制滾行軌跡的方式進(jìn)行滾行動(dòng)作,因此多個(gè)滾珠12被強(qiáng)行進(jìn)行急劇的方向轉(zhuǎn)換。就該現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)而言,尤其是會(huì)妨礙高速移動(dòng)時(shí)的順暢且穩(wěn)定的滾行動(dòng)作,因此在現(xiàn)有技術(shù)中,難以提供滿(mǎn)足了移動(dòng)塊的高速化(例如5m/s以上)的要求的運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置10。
然而,在圖7的(b)所示的本實(shí)施方式的情況下,可知圖中單點(diǎn)劃線(xiàn)所示的假想線(xiàn)K由負(fù)載滾珠滾行路15中能設(shè)定為直線(xiàn)的第一假想線(xiàn)K1、方向轉(zhuǎn)換路17中能設(shè)定為具有固定曲率的曲線(xiàn)的第二假想線(xiàn)K2、以及第三假想線(xiàn)K3來(lái)構(gòu)成,其中第三假想線(xiàn)K3跨越移動(dòng)塊主體部14與端蓋14b的連接面且作為將第一假想線(xiàn)K1與第二假想線(xiàn)K2連結(jié)的直線(xiàn)而連續(xù),并且朝向與所述第一假想線(xiàn)K1不同的方向。另外,第三假想線(xiàn)K3以與形成有緩面加工部61的位置重疊的方式構(gòu)成。即,在本實(shí)施方式的情況下,假想線(xiàn)K并非是從能設(shè)定為直線(xiàn)的第一假想線(xiàn)K1突然連到能設(shè)定為具有固定曲率的曲線(xiàn)的第二假想線(xiàn)K2地形成,而是通過(guò)滾動(dòng)體鏟取臂部41的存在,而形成將第一假想線(xiàn)K1與第二假想線(xiàn)K2連結(jié)的第三假想線(xiàn)K3。通過(guò)該結(jié)構(gòu),在本實(shí)施方式中,滾珠中心點(diǎn)所繪制的滾行軌跡即假想線(xiàn)K成為光滑的移動(dòng)軌跡。因而,根據(jù)本實(shí)施方式,進(jìn)行方向轉(zhuǎn)換的多個(gè)滾珠12不會(huì)被強(qiáng)制進(jìn)行急激的方向轉(zhuǎn)換,而能夠進(jìn)行沿著三個(gè)線(xiàn)段(K1-K3-K2)的多階段的方向轉(zhuǎn)換動(dòng)作,因此尤其是能實(shí)現(xiàn)高速移動(dòng)時(shí)的順暢且穩(wěn)定的滾行動(dòng)作。因而,根據(jù)本實(shí)施方式,能夠提供滿(mǎn)足了移動(dòng)塊的高速化(例如5m/s以上)的要求的運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置10。
如以上所說(shuō)明的那樣,本實(shí)施方式中的滾動(dòng)體鏟取臂部41的存在能起到各種優(yōu)異的作用效果。需要說(shuō)明的是,若增長(zhǎng)滾動(dòng)體鏟取臂部41的長(zhǎng)度而將滾動(dòng)體鏟取臂部41向移動(dòng)塊主體部14的插入量取得過(guò)大,則會(huì)導(dǎo)致在負(fù)載滾珠滾行路15上進(jìn)行滾行的滾珠12的個(gè)數(shù)減少,運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置10自身的負(fù)載允許量降低。因此,滾動(dòng)體鏟取臂部41的長(zhǎng)度需要設(shè)為適度的長(zhǎng)度。因此,接著使用圖8來(lái)說(shuō)明本實(shí)施方式中的滾動(dòng)體鏟取臂部41的形成條件。
如圖8中示意性地示出那樣,將形成有緩面加工部61的長(zhǎng)度設(shè)為Δ,將從在負(fù)載滾珠滾行路15上進(jìn)行滾行的滾珠12被滾珠鏟取臂部41鏟取的鏟取開(kāi)始點(diǎn)S至移動(dòng)塊主體部14與端蓋14b的連接面為止的距離設(shè)為δ時(shí),在本實(shí)施方式中,需要以滿(mǎn)足如下不等式的方式構(gòu)成。
Δ≥δ
通過(guò)具備滿(mǎn)足上述條件的結(jié)構(gòu),由此不會(huì)過(guò)度減少在負(fù)載滾珠滾行路15上進(jìn)行滾行的滾珠12的個(gè)數(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)可優(yōu)異地實(shí)施滾珠12的鏟起動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置10。另外,通過(guò)將適度的長(zhǎng)度的滾動(dòng)體鏟取臂部41向移動(dòng)塊主體部14插入,由此能夠達(dá)成裝置的小型化并實(shí)現(xiàn)移動(dòng)塊的高速化。即,根據(jù)本實(shí)施方式,能夠?qū)崿F(xiàn)在達(dá)成裝置的小型化的同時(shí)滿(mǎn)足移動(dòng)塊的高速化(例如5m/s以上)的要求的運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置10。
以上,對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明,但本發(fā)明的技術(shù)范圍并不局限于上述實(shí)施方式所記載的范圍。能夠?qū)ι鲜鰧?shí)施方式實(shí)施多種變更或改良。
例如,就上述的本實(shí)施方式中的移動(dòng)塊13而言,移動(dòng)塊主體部14、一對(duì)返回件14a及一對(duì)端蓋14b為不同體構(gòu)件,通過(guò)組合這些不同體構(gòu)件而構(gòu)成該移動(dòng)塊13。然而,這些構(gòu)件也可以使用注射成型技術(shù)等而構(gòu)成為一體結(jié)構(gòu)。例如,也可以將返回件和端蓋作為一個(gè)構(gòu)件來(lái)構(gòu)成。
另外,在上述的本實(shí)施方式中,示出以一個(gè)滾動(dòng)體鏟取槽42與一個(gè)外周側(cè)方向轉(zhuǎn)換槽17b連續(xù)的方式配置滾動(dòng)體鏟取臂部41的結(jié)構(gòu)。即,在本實(shí)施方式中的滾動(dòng)體鏟取臂部41中,采用了將多個(gè)滾珠12在一點(diǎn)處鏟起的結(jié)構(gòu)、即所謂的單臂鏟取的結(jié)構(gòu)。需要說(shuō)明的是,就本實(shí)施方式所采用的單臂鏟取的結(jié)構(gòu)而言,其特征在于即便滾珠12的接觸角的方向與回轉(zhuǎn)的方向不相同也無(wú)妨,通過(guò)該特征,能夠獲得提高設(shè)計(jì)自由度的效果。然而,本發(fā)明的范圍并不局限于這樣的單臂鏟取的結(jié)構(gòu)。例如圖9所示那樣,也可以采用如下的端蓋94b,該端蓋94b具有以?xún)蓚€(gè)滾動(dòng)體鏟取槽92與一個(gè)外周側(cè)方向轉(zhuǎn)換槽97b連續(xù)的方式配置多個(gè)滾動(dòng)體鏟取臂部91的結(jié)構(gòu)。圖9所示的實(shí)施例示出了所謂的雙臂鏟取的結(jié)構(gòu)例,該結(jié)構(gòu)例能夠獲得與上述的實(shí)施方式同樣的作用效果。另外,由于能夠?qū)⒍鄠€(gè)滾珠12在兩點(diǎn)處鏟起,因此在剛性方面是有利的。
需要說(shuō)明的是,本說(shuō)明書(shū)中的“運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置”包括例如用于機(jī)床等中的所有滾動(dòng)軸承或在真空中使用的無(wú)潤(rùn)滑軸承、直線(xiàn)導(dǎo)軌或直線(xiàn)引導(dǎo)裝置、滾珠花鍵裝置、滾珠絲杠裝置等所有的伴有滾動(dòng)·滑動(dòng)動(dòng)作的裝置。
實(shí)施了這樣的變更或改良的方式當(dāng)然也包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍之內(nèi)。
[向促動(dòng)器的適用例]
以上,說(shuō)明了本發(fā)明中的運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置。就本發(fā)明中的運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置而言,可以通過(guò)利用該運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置來(lái)構(gòu)成促動(dòng)器。因此,以下使用圖10及圖11對(duì)將本發(fā)明中的運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置利用于促動(dòng)器的情況下的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。這里,圖10是表示本實(shí)施例中的促動(dòng)器的整體結(jié)構(gòu)的立體圖。另外,圖11是本實(shí)施例中的促動(dòng)器的分解立體圖。
如圖10所示,本實(shí)施例中的促動(dòng)器101形成為細(xì)長(zhǎng)的箱型,具有:沿著長(zhǎng)度方向延伸且架設(shè)在第一端部構(gòu)件131與第二端部構(gòu)件132之間的一對(duì)側(cè)面罩140;由設(shè)置在該側(cè)面罩140的兩端的第一端部構(gòu)件131及第二端部構(gòu)件132構(gòu)成的一對(duì)端部構(gòu)件;將在側(cè)面罩140的對(duì)置面之間沿著長(zhǎng)度方向形成的開(kāi)口部151閉塞的上面罩150。需要說(shuō)明的是,第二端部構(gòu)件132由側(cè)蓋133覆蓋,形成本實(shí)施例中的促動(dòng)器101的外形形狀。另外,沿著開(kāi)口部151往復(fù)移動(dòng)的作為移動(dòng)塊的內(nèi)部塊120借助未圖示的繞開(kāi)機(jī)構(gòu)來(lái)安裝,該繞開(kāi)機(jī)構(gòu)用于繞開(kāi)位于與該內(nèi)部塊120重疊的位置處的上面罩150。
如圖11所示,在本實(shí)施例中的促動(dòng)器101的內(nèi)部,在外表面上形成有螺旋狀的絲杠軸用滾動(dòng)體滾行槽111且沿著長(zhǎng)度方向延伸的絲杠軸110以旋轉(zhuǎn)自如的狀態(tài)支承在第一端部構(gòu)件131與第二端部構(gòu)件132之間,絲杠軸110的一端與在形成于第一端部構(gòu)件131的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)收納部134內(nèi)配置的未圖示的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)連結(jié)。而且,絲杠軸110穿過(guò)在內(nèi)部塊120的下端形成的滾珠絲杠螺母122,絲杠軸110與內(nèi)部塊120之間借助未圖示的滾珠絲杠用滾動(dòng)體來(lái)卡合。另外,內(nèi)部塊120在兩側(cè)面分別形成有兩條、共計(jì)四條與絲杠軸110平行形成的第二負(fù)載滾動(dòng)體滾行槽125。而且,與絲杠軸110平行地穿設(shè)而成的無(wú)負(fù)載滾動(dòng)體滾行路126與第二負(fù)載滾動(dòng)體滾行槽125對(duì)應(yīng)地形成。另外,在內(nèi)部塊120的兩端面安裝有一對(duì)端蓋124。
內(nèi)部塊120由配置在下端的作為軌道導(dǎo)軌的外軌道180引導(dǎo)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng),外軌道180具有沿著長(zhǎng)度方向延伸的底部183、以及從底部183的兩端豎立設(shè)置而與滾珠絲杠螺母122的兩側(cè)面對(duì)置的一對(duì)側(cè)壁部82。而且,在內(nèi)部塊120上安裝有移動(dòng)板121,內(nèi)部塊120及移動(dòng)板121以從上下夾入上面罩150的方式設(shè)置。另外,在側(cè)壁部182以與第二負(fù)載滾動(dòng)體滾行槽125對(duì)置的方式形成有滾動(dòng)體滾行槽182a,通過(guò)第二負(fù)載滾動(dòng)體滾行槽125和滾動(dòng)體滾行槽182a來(lái)構(gòu)成負(fù)載滾動(dòng)體滾行路。而且,在端蓋124上形成有供絲杠軸110穿過(guò)的貫通孔124a、以及用于將負(fù)載滾動(dòng)體滾行路125、182a與無(wú)負(fù)載滾動(dòng)體滾行路126連結(jié)的方向轉(zhuǎn)換路124b。
內(nèi)部塊120借助未圖示的多個(gè)滾動(dòng)體組裝于外軌道180,滾動(dòng)體通過(guò)在由負(fù)載滾動(dòng)體滾行路125、182a、方向轉(zhuǎn)換路124b以及無(wú)負(fù)載滾動(dòng)體滾行路126構(gòu)成的無(wú)限循環(huán)路內(nèi)進(jìn)行滾動(dòng)而進(jìn)行無(wú)限循環(huán),從而引導(dǎo)內(nèi)部塊120沿著外軌道180自如地進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
側(cè)面罩140具有與上面罩150平行地延伸的上板141、以及從該上板141垂下的側(cè)板142。另外,在上板141的端部形成有與上面罩150接觸的密封部143。需要說(shuō)明的是,密封部143只要能夠密封上面罩150即可,無(wú)論與上面罩以何種程度接觸都是可以的,例如優(yōu)選通過(guò)組裝永磁鐵等而與上面罩150磁性接觸。需要說(shuō)明的是,上面罩150優(yōu)選適用具有磁性的不銹鋼帶等。進(jìn)而,側(cè)面罩140通過(guò)將側(cè)板142利用緊固螺栓181緊固于外軌道180而被安裝固定。
如以上說(shuō)明的那樣,能夠?qū)崿F(xiàn)利用了本發(fā)明中的運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置的促動(dòng)器101。該促動(dòng)器101是具備防塵機(jī)構(gòu)的所謂的全罩型的促動(dòng)器101,即便在惡劣環(huán)境下也能夠?qū)\(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置賦予防塵性,能夠提供長(zhǎng)期穩(wěn)定的引導(dǎo)動(dòng)作。
符號(hào)說(shuō)明:
10運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)裝置、11軌道導(dǎo)軌、11a滾珠滾行槽、12滾珠、13移動(dòng)塊、13a負(fù)載滾珠滾行槽、13b開(kāi)口部、13c內(nèi)螺紋、14移動(dòng)塊主體部、14a返回件、14b、94b端蓋、15負(fù)載滾珠滾行路、16無(wú)負(fù)載滾珠滾行路、17方向轉(zhuǎn)換路、17a內(nèi)周側(cè)方向轉(zhuǎn)換槽、17b、97b外周側(cè)方向轉(zhuǎn)換槽、20無(wú)限循環(huán)路、41、91滾動(dòng)體鏟取臂部、42、92滾動(dòng)體鏟取槽、61緩面加工部、S鏟取開(kāi)始點(diǎn)、L1鏟取開(kāi)始點(diǎn)處的滾珠的切線(xiàn)方向、L2鏟取開(kāi)始點(diǎn)處的滾珠的行進(jìn)方向、θ、θ1、θ2滾珠的鏟取角、P滾珠的滾行方向的載荷、F向端蓋施加的沖擊載荷、δ1、δ2基于緩面加工部的存在而在滾珠與滾行路之間產(chǎn)生的間隙、Ka、K1第一假想線(xiàn)、Kb、K2第二假想線(xiàn)、K3第三假想線(xiàn)、Δ形成有緩面加工部的長(zhǎng)度、δ從鏟取開(kāi)始點(diǎn)至移動(dòng)塊主體部與端蓋的連接面為止的距離、101促動(dòng)器、110絲杠軸、111絲杠軸用滾動(dòng)體滾行槽、120內(nèi)部塊、121移動(dòng)板、122滾珠絲杠螺母、124端蓋、124a貫通孔、124b方向轉(zhuǎn)換路、125第二負(fù)載滾動(dòng)體滾行槽、126無(wú)負(fù)載滾動(dòng)體滾行路、131第一端部構(gòu)件、132第二端部構(gòu)件、133側(cè)蓋、134驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)收納部、140側(cè)面罩、141上板、142側(cè)板、143密封部、150上面罩、151開(kāi)口部、180外軌道、181緊固螺栓、182側(cè)壁部、182a滾動(dòng)體滾行槽、183底部。