[发明专利]导向装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种导向装置，它可用于例如机床或类似的加工工具的线性导向部分，用于引导一活动构件，例如在一静止部分，例如机床床身上引导一工作台。其中，一滑动件具有多个滚动元件，这些元件可沿导轨循环地自由来回移动。更具体地说，本发明涉及对滑动件在滚道轨道上的高速运动的改进。

背景技术

讫今为止，已知的此种类型的导向装置包括设置在一静止部分上的一导轨，此静止部分例如是机一床床身，且导轨具有形成在其中的滚动件的滚道表面，滚动件例如是滚子；导向装置还包括一滑动件，此滑动件通过多个滚动元件与导轨相连，且当支撑一如工作台之类的活动元件时可沿导轨移动。

该滑动件具有通过滚动元件与导轨的一滚道表面相对的一负载滚道表面，以及与负载滚道表面平行设置的一返回路径。另外，滑动件包括随着滚动元件的滚动而可沿导轨移动的一滑块，以及一对端盖。这些端盖固定在相应的滑块的端面上，且各有一具有U形的转向路径(简称“U型转向路径”)。U型转向路径朝向返回路径引导通过滑块的负载滚道表面与导轨的滚道表面之间的位置上的滚动元件。端盖固定在滑块相应的端面，其结果是负载滚道表面通过U型转向路径与返回路径的端部相连。由此，在滑动件中的环状循环路径就完成了。

循环通过滑动件的环状循环路径的滚动元件滚动通过滑块的负载滚道表面以及导轨的滚道之间的位置。具体地说，当滚动元件承受施加在滑块上的负载时，滚动元件滚动通过一承受负载的负载区域。在无负载的区域中，滚动元件没有负载施加在其上，因而是在无负载的状态下滚动。图7为一无负载区域及有负载区域之间的连接处(部)的放大的截面图。具体地说，该图示出了滚动元件101没有承受负载地滚动通过了一U型转向路径100后进入了导轨102的滚道表面103及滑块104的一负载滚道105之间的一个位置。滑块104的负载滚道表面105和滚动元件101，如滚珠或滚子，可由钢制成，但它并不完全是刚性体而是稍具弹性。在负载区域中，由于承受负载，负载滚道表面105和滚动元件101具有轻微的弹性变形，而在无负载区域中当从负载中释放出来时，滚动元件恢复到它们原始的形状。由于这些原因，构成无负载区域的返回路径以及U型转向路径100的内径大于滚动元件101的直径。然而，在负载区域中的滑块104的负载滚道表面105与导轨102的滚道表面103间的间距比滚动元件101的直径小。因此，当通过无负载区域后的滚动元件101突然进入负载区域时，滚动元件101在负载区域的入口处会受到突然的压缩。结果，滚动元件101的循环会受到一个很大的阻力，因而滚动元件101循环的产生的噪间变大。由于这些原因，为了平滑地、有弹性地使从无负载区域进入负载区域的滚动元件101变形，迄今为止，负载滚道表面105的各纵向端部被隆起。负载区域的各端部向无负载的区域、以一铃形底部的形状被稍稍放宽。通过这种放宽负载区域，从无负载区域滚入负载区域的滚动元件101滚向负载区域的深处，因此消除了滚动元件101的循环阻力及的噪音。

如上所述，构成无负载区域的U型转向路径100由端盖107形成，端盖107不同于具有形成在其上的负载滚道表面105的滑块。为了实现无负载区域与负载区域间滚动元件101的平滑的过渡，端盖107必须精确地相对滑块104设置。在已有技术中，偿试过增加端盖107与滑块104相连中的定位的精确性，办法是将从端盖107中突出的一凸起部配合入在滑块104的端面上形成的一凹孔中，由此使隆起的负载滚道表面105的边缘与在U型转向路径100的内径处的一侧壁表面106相完全匹配。

即使端盖107相对于滑块104在安装中的定位的精确性增加了，由于负载滚道表面105的成形的精确度与塑料端盖107的成形的精确度性之间的相互关系，U型转向路径100的内径处的侧壁表面106变得比负载滚道表面的边缘低，如图7中虚线所示。最终，可能产生这样的情况：在负载滚道表面105与U型转向路径100间的连接处，负载滚道表面105的边缘稍稍突出。在这样的情况下，如果滚动元件101从U型转向路径100进入负载区域，滚动元件101将与突出的负载滚道表面105的边缘相碰撞。当滑动件沿导轨低速运动时，这种碰撞不会造成严重的问题；然而，当需要增加滑动件沿导轨移动的速度时，这种碰撞就会成问题。因此，如果滑动件沿导轨移动的速度增加，在某时间内，大量滚珠会与负载滚道表面发生碰撞。导致的后果是，滚动元件在循环时引起的阻力或噪音变得很显著。另外，因为碰撞能与速度的平方成正比，突出的负载滚道表面的边缘变得容易受到损坏。