[发明专利]浮动螺母和滑架组件

说明书

发明领域

本发明大体上涉及线性引导件，尤其涉及使用驱动螺杆沿着导轨驱动滑架的线性引导件。

背景技术

线性引导件被用于以高精度和可往复的方式沿着预定的线性路径引导装置。通常，这些线性引导件包括导轨、被沿着导轨驱动的滑架、和用于沿着导轨驱动滑架的装置。在一些实施例中，螺杆可以是用于沿着导轨驱动滑架的装置。

在高精度应用中，如果在导轨和滑架之间有任何间隙的话，那么间隙也是非常有限的，并且螺杆被设计成具有很高的准直度。然而，除了由机加工造成的部件中的任何挠曲或变化之外，在导轨和滑架的引导表面以及螺杆之间累加起来的公差可能导致产生线性引导件内的制约，以及较高或可变的运动扭矩。线性引导件内的这种在力方面的变化可能影响滑架沿着导轨的位置控制。

本发明涉及对线性引导件中现有技术状态的改进。

发明内容

本发明提供了一种新的、改进的线性引导件，以克服现有线性引导件的一些局限。新的、改进的线性引导件包括导轨、滑架、驱动螺杆和连接装置。所述导轨限定出线性行进路径。所述滑架被安装到所述导轨以沿着所述线性行进路径运动。所述驱动螺杆被可操作地安装到所述导轨。所述连接装置将所述驱动螺杆联接到所述滑架，以将所述驱动螺杆的旋转运动转换为所述滑架沿着所述线性行进路径的线性致动。在所述驱动螺杆和所述滑架之间、在大体上垂直于所述线性行进路径的方向上，所述连接装置提供了单个线性自由度。所述单个线性自由度允许在所述螺杆和所述滑架之间的相对运动，以释放相关部件之间的内部制约。

在一个实施例中，所述连接装置提供允许所述线性自由度的切槽和接收器装置。

在另一实施例中，所述切槽和接收器装置具有配合的防旋转特征，以防止由于所述驱动螺杆带来的旋转扭矩造成的相对旋转，以及尤其是当所述驱动螺杆改变旋转方向时的背隙。

在一个实施例中，所述连接装置包括螺母和托架装置。所述螺母与所述驱动螺杆可螺接地配合。所述螺母和托架装置具有配合的防旋转特征，以防止由于所述驱动螺杆带来的旋转扭矩造成的两者之间的相对旋转。

在一个实施例中，所述螺母包含被接收在所述托架装置的切槽内的头部部分。所述头部部分和所述托架装置之间的接合防止所述螺母和所述托架装置之间的旋转。所述头部部分和所述托架装置之间的接合防止两者之间在平行于所述行进路径的方向上的线性运动。

在一个实施例中，所述滑架包含用于将所述滑架安装到所述导轨的安装装置。所述安装装置被构造成防止所述滑架在大体上与所述行进路径正交的平面内相对于所述导轨的线性运动。

在一个实施例中，所述安装装置包括形成在所述滑架的臂部部分内的第一通道和第二通道。每一通道接收所述导轨的对应部分。所述通道被在所述导轨的对应表面上滑动的滑动表面限界。优选地，所述滑动表面由低摩擦材料提供。

在一个实施例中，所述切槽限定出大体上垂直于所述行进路径延伸的平行侧面。所述头部具有大体上垂直于所述行进路径且与所述切槽的平行侧面配合的平行侧面。

在一个实施例中，所述连接装置包含限定出至少一个切槽的第一部件以及与所述切槽配合的第二部件。所述第二部件能在所述切槽中沿着所述单个线性自由度滑动。在一个实施例中，所述第一部件为所述滑架的固定部分，而所述第二部件是螺母，所述螺母具有被接收在所述第一部件的所述切槽内的头部部分。

在一个实施例中，所述线性引导件还包括一对端部块。所述端部块附接到所述导轨并可旋转地支撑所述驱动螺杆。

在一个实施例中，所述托架装置包括一对横向地向内面对的表面，所述向内面对的表面相互面对且以所述切槽的相对端为界和平行于所述单个线性自由度延伸。所述螺母的头部部分包括一对横向地向外面对的表面，所述向外面对的表面互相背离且平行于所述单个线性自由度延伸。所述向外面对的表面相对于所述向内面对的表面滑动，以提供所述单个线性自由度。优选地，所述向内面对的表面和所述向外面对的表面是平面。

在一个实施例中，提供了一种减少线性引导件内的制约的方法。所述线性引导件具有：限定出线性行进路径的导轨；被安装到所述导轨以沿着所述线性行进路径运动的滑架；被可操作地安装到所述导轨的驱动螺杆；和连接装置，所述连接装置将所述驱动螺杆联接到所述滑架，以将所述驱动螺杆的旋转运动转换为所述滑架沿着所述线性行进路径的线性致动。所述方法包括在所述驱动螺杆和所述滑架之间、在大体上垂直于所述线性行进路径的方向上提供单个线性自由度。

从结合附图的下面的详细描述中，本发明的其他方面、目的、和优点将变得更为明显。