專利名稱：用于線性導(dǎo)向裝置的滾動元件容納帶和線性導(dǎo)向裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于線性導(dǎo)向裝置的滾動元件容納帶和線性導(dǎo)向裝置，該線性導(dǎo)向裝置設(shè)有這樣的滾動元件容納帶。
背景技術(shù)：
這樣一種線性導(dǎo)向裝置包括具有滾動元件導(dǎo)面的導(dǎo)軌和滑塊，該滑塊相對于導(dǎo)軌可滑動地設(shè)置。該滑塊具有負(fù)載滾動元件導(dǎo)面，其與滾動元件導(dǎo)面一起構(gòu)成滾動元件軌跡(track)通道。此外，滑塊包括一對分別通向滾動元件軌跡通道的兩端的方向轉(zhuǎn)換通道和通向該對方向轉(zhuǎn)換通道的滾動元件返回通道。這些滾動元件軌跡通道，一對方向轉(zhuǎn)換通道和滾動元件返回通道組成了環(huán)狀循環(huán)通道。許多滾動元件在這個環(huán)狀軌道上循環(huán)并滾動。在該環(huán)狀循環(huán)通道內(nèi)，導(dǎo)向凹槽沿環(huán)狀循環(huán)通道向內(nèi)形成。
此外，在該環(huán)狀循環(huán)通道內(nèi)，設(shè)有滾動元件容納帶。滾動元件容納帶包括許多插入到環(huán)狀循環(huán)通道內(nèi)相鄰滾動元件之間的間隔件和互相連接間隔件并向外從間隔件端面伸出以通過導(dǎo)向凹槽引導(dǎo)的連接臂。這些間隔件和連接臂限定了滾動元件容納部分。將滾動元件分別容納在滾動元件容納部分中并以預(yù)定的距離使其互相之間彼此分離，滾動元件在環(huán)狀循環(huán)通道內(nèi)沿排列方向排列(參見日本已審查公開的專利JP-B-2607993，JP-B-3447849和JP-B-3299450以及日本未審查公開的專利申請JP-A-2002-130272)。
JP-B-2607993公開了一種線性導(dǎo)向裝置，其設(shè)有滾動元件容納帶10150，從圖19可看出，為了容納滾動元件(滾珠)使其不能從滾動元件容納帶脫出來，將每個滾動元件容納部分10155內(nèi)彼此相對的間隔件10151之間的開口尺寸W設(shè)置為小于滾動元件146的外徑。
JP-B-3447849公開了一種線性導(dǎo)向裝置，其設(shè)有滾動元件容納帶，其中，在滾動元件和滾動元件容納部分之間通過特殊的工藝，在采用注射模制對用滾動元件(滾珠)作芯體的滾動元件容納帶進(jìn)行模制之后，例如供給油或水形成緩沖部分。
JP-B-3299450公開了一種線性導(dǎo)向裝置，其設(shè)有具有滾動元件容納部分的滾動元件容納帶，用于容納滾動元件使其在移動時不受阻礙。
JP-A-2002-130272公開了一種線性導(dǎo)向裝置，其設(shè)有滾動元件容納帶，其中間隔件的厚度限定在預(yù)定的范圍內(nèi)，使得它們可向環(huán)狀循環(huán)通道的內(nèi)和外邊界移動。
然而，在JP-B-2607993公開的技術(shù)中，由于滾動元件容納部分的開口尺寸小于滾動元件的尺寸，在將滾動元件安裝到滾動元件容納部分的過程中，在完成滾動元件和滾動元件容納部分之間的正確排列之后，必須使用適當(dāng)?shù)牧L動元件壓下。這使得組裝操作變得繁瑣，自動操作更加困難。
特別地，如圖19所示，此處滾動元件10146B安裝在中央滾動元件容納部分而滾動元件10146A已經(jīng)安裝在兩個相鄰的滾動元件容納部分中，兩個相鄰的滾動元件10146A阻礙了間隔件10151的彈性形變。因此，必須通過相當(dāng)大的下壓力F將滾動元件10146B推進(jìn)到滾動元件容納部分10155中。由于如此大的下壓力F，間隔件10151可能發(fā)生變形并且這種變形是不可恢復(fù)的，進(jìn)一步可能產(chǎn)生破壞。附帶地，如果從其一端向另一端接連地將滾動元件安裝在滾動元件容納帶中，因為在沒有安裝滾動元件一側(cè)的間隔件很可能產(chǎn)生變形，所以可使用相對小的力安裝滾動元件。然而，這樣安裝操作是很繁瑣的且需要技巧，成為便利加工的阻礙因素。
在JP-B-3447849公開的技術(shù)中，在注射模制過程中，滾動元件必須預(yù)先排列在模具中，并且在注射模制完成之后必須進(jìn)行特殊的處理。因此，加工過程仍不易于執(zhí)行。
另一方面，在JP-B-3299450公開的技術(shù)中，由于滾動元件容納部分在其前/后方向(限定在內(nèi)徑側(cè)面和外徑側(cè)面之間)可移除地容納滾動元件而不保持它們，所以滾動元件容納部分中的安裝操作可容易地進(jìn)行。
又一方面，在JP-B-3299450公開的技術(shù)中，由于滾動元件容納部分可移除地容納滾動元件而不保持它們，所以滾動元件容納部分中的安裝操作可容易地進(jìn)行。
然而，如上所述，在這類線性導(dǎo)向裝置中，滾動元件容納帶的連接臂通過沿環(huán)狀循環(huán)通道形成的導(dǎo)向凹槽引導(dǎo)。因此，此處采用JP-B-3299450中公開的滾動元件容納帶，如圖38所示，在環(huán)狀循環(huán)通道1128內(nèi)的方向轉(zhuǎn)換通道1124中彎曲的滾動元件容納帶1150擴展到環(huán)狀循環(huán)通道1128的線性部分1120，1126中的外邊界，使得滾動元件容納帶1150的連接臂1152在移動同時與該線性部分中導(dǎo)向凹槽1160，1138外邊界側(cè)面上的側(cè)壁摩擦。這是由于滾動元件容納帶1150基本上成線性形狀，使得從彎曲狀態(tài)到直線狀態(tài)的恢復(fù)力起了作用。
這樣，在JP-B-3299450公開的技術(shù)中，由于滾動元件容納帶的連接臂在移動同時摩擦導(dǎo)向凹槽外邊界側(cè)面上的側(cè)壁，滾動元件容納帶的平滑循環(huán)將受到削弱。連接臂由于摩擦也可能產(chǎn)生損壞。
在JP-A-2002-130272公開的技術(shù)中，在滾動元件容納帶中，間隔件的厚度限定在預(yù)定的范圍內(nèi)。還是在這種構(gòu)造中，滾動元件安裝在環(huán)狀循環(huán)通道中，在滾動元件容納部分的前/后方向內(nèi)，間隔件可在上述的預(yù)定范圍內(nèi)移動。因此，正像在JP-B-3299450中公開的技術(shù)那樣，滾動元件容納帶的擺動或與導(dǎo)向凹槽的摩擦可能會發(fā)生，這是阻礙線性導(dǎo)向裝置平滑運行的因素。
作為滾動元件容納帶，例如在日本未審查公開的專利JP-A-05-52217中所述的技術(shù)得到了公開。
在JP-A-05-52217公開的技術(shù)中，例如，如圖46所示，設(shè)有許多間隔件2151，每插入相鄰的滾珠246之間。通過柔軟的類似帶狀的連接部分2152將間隔件2151彼此連在一起，從而組成滾動元件容納帶2150。每個間隔件2151具有一對支撐凹面部分2151c，每個支撐凹面部分2151c與相鄰的滾珠246滑動接觸。每對支撐凹面部分2151c由凹入的曲面組成，該凹入的曲面沿與其處于滑動接觸的滾珠246的外邊界而成形，使得在該對支撐凹面部分2151c之間的滾珠246在各方向受到了限制。
根據(jù)該滾動元件容納帶，通過將滾珠容納在相鄰間隔件的這對支撐凹面部分之間可形成一串滾動元件。由于這串滾動元件在環(huán)狀循環(huán)通道之內(nèi)循環(huán)，滾動元件之間的摩擦或干擾受到了限制，由此提高了滾珠的循環(huán)能力。
然而，在JP-A-05-52217公開的技術(shù)中，由于每個間隔件的支撐凹面部分由沿滾珠外邊界的凹入曲面形成，支撐凹面部分和滾珠之間的接觸是平面接觸，這提供了較大的接觸面。如果接觸面很大，由于通常存在于間隔件和滾動元件之間潤滑劑的剪切阻力，增加了當(dāng)滾動元件滾動時的摩擦力。從而，線性導(dǎo)向裝置的滑動阻力增加，由此它的平滑運動受到阻礙。
而且，作為這樣一種滾動元件容納帶，例如在日本未審查公開的專利JP-A-11-002264，JP-A-2001-165169和JP-A-10-009264中所述的技術(shù)得到了公開。
在這些參考文獻(xiàn)所述的技術(shù)中，滾動元件容納帶設(shè)有許多間隔件，其每個間隔件插入在相鄰的滾珠之間。通過柔軟的類似帶狀的連接部分將各自的間隔件彼此連在一起，從而提供滾動元件容納帶。
根據(jù)這樣滾動元件容納帶，通過將滾動元件容納在間隔件之間可形成一串滾動元件。由于這串滾動元件在環(huán)狀循環(huán)通道之內(nèi)循環(huán)，滾動元件之間的摩擦或干擾受到了限制，由此提高了滾動元件的循環(huán)能力。
現(xiàn)在，在JP-A-11-002264公開的技術(shù)中，滾動元件容納帶形成有終止的形狀。兩個端面的末端彼此相對，在環(huán)狀循環(huán)通道內(nèi)處于非接觸狀態(tài)。在兩個相對的末端之間，安裝了起緩沖作用的單獨滾動元件。滾動元件上起緩沖作用的兩個相鄰末端分別具有與所容納的每個滾動元件鄰接的表面。鄰接面具有凹入的曲面，每個曲面追隨著與鄰接面處于滑動接觸的滾動元件的外邊界。
在JP-A-2001-165169公開的技術(shù)中，在滾動元件容納帶的兩個末端之間，布置了用于將兩個末端保持在分離狀態(tài)的滾動元件(下文中稱為分離滾動元件)。兩個末端中的至少一個具有凹入的曲面，該曲面至少部分地與分離滾動元件的外邊界形狀一致。
根據(jù)在上述JP-A-11-002264或JP-A-165169中公開的滾動元件容納帶，由于滾動元件也布置在兩個末端之間，所以限制環(huán)狀循環(huán)通道內(nèi)承受負(fù)載的滾動元件數(shù)量的減少是可能的。此外，由于形成凹入的曲面，兩個末端受到了滾動元件的限制，所以末端的擺動也可得到限制。
在JP-A-10-009264公開的技術(shù)中，在滾動元件容納帶兩個末端之間，沒有布置滾動元件而是設(shè)置了縫隙。
現(xiàn)在，如果不考慮滾動元件容納帶的延伸，為了限制滾動元件容納帶末端的擺動，需要將滾動元件容納帶末端和滾動元件之間的間隙限制為盡可能的小或使其總是保持它們的接觸狀態(tài)。
然而，實際上，因為上述作為實例的滾動元件容納帶是由樹脂或人造橡膠制成的，其與在環(huán)狀循環(huán)通道內(nèi)循環(huán)的滾動元件發(fā)生的摩擦產(chǎn)生了熱，所以滾動元件容納帶在縱向方向上發(fā)生延長。由此，布置在兩個末端之間的滾動元件被強制的壓下。因此，滾動元件的平滑滾動受到了阻礙，使得滑塊的滑動阻力將增加。
特別地，在JP-A-11-002264公開的技術(shù)中，由于每個間隔件的支撐凹面部分由沿滾珠的外邊界的凹入曲面形成，支撐凹面部分和滾珠之間的接觸是面接觸，這提供了較大的接觸面。如果接觸面很大，由于通常存在于間隔件和滾動元件之間潤滑劑的剪切阻力，增加了當(dāng)滾動元件滾動時的摩擦力。從而，線性導(dǎo)向裝置的滑動阻力增加由此它的平滑運動受到阻礙。
另一方面，在JP-A-10-009264公開的技術(shù)中，滾動元件容納帶的兩個末端之間，沒有設(shè)置滾動元件而是形成了縫隙。因此，兩個末端之間的滾動元件被強制壓下的問題不會發(fā)生。然而，由于在兩個末端之間沒有設(shè)置滾動元件，當(dāng)滾動元件容納帶的兩個末端位于滾動元件軌跡通道上而其中滾動元件在環(huán)狀循環(huán)通道內(nèi)承受負(fù)載時，承受負(fù)載的滾動元件的數(shù)量將減少。結(jié)果，與此處滾動元件位于兩個末端之間的滾動元件容納帶相比，線性導(dǎo)向裝置的負(fù)載能力或硬度將降低。
傳統(tǒng)的線性導(dǎo)向裝置由下列結(jié)構(gòu)組成。通過連接設(shè)置在類似鞍狀滑塊上的返回通道，設(shè)置在端蓋中的方向轉(zhuǎn)換通道和由形成于軌道上的軌道軌跡凹槽以及形成于滑塊上的滑塊軌跡凹槽組成的載荷通道形成循環(huán)通道，其中軌道軌跡凹槽和滑塊軌跡凹槽是相對的。滾珠承載在帶狀保持器中，該帶狀保持器包括間隔件和連接帶，其中間隔件用于當(dāng)它們沿循環(huán)通道循環(huán)時分離地容納相鄰的滾珠，連接帶用于將間隔件彼此連接在一起。在這樣一種結(jié)構(gòu)中，在循環(huán)通道外邊界的側(cè)面上，每個間隔件設(shè)有弧形凹面以固定其剖面形狀的厚度，在其內(nèi)邊界的側(cè)面上，間隔件設(shè)有球形凹面以保持扇形的剖面形狀，從而阻止間隔件內(nèi)邊界邊緣的磨損。而且，仍然在循環(huán)通道外邊界的側(cè)面上，間隔件設(shè)有球形凹面以形成扇形的剖面形狀，從而當(dāng)滑塊從軌道上移走時(例如，見JP-A-2002-130272)，防止?jié)L珠脫出去。
在一些具有類似構(gòu)造的線性導(dǎo)向設(shè)備中，球形凹面形成在間隔件的兩個端面上以便提供手鼓形狀(例如，見JP-A-05-052217)。
此外，在一些具有類似構(gòu)造的線性導(dǎo)向設(shè)備中，平行布置兩個圓盤以形成間隔件，并且球形凹面形成在它們的滾珠一側(cè)的末端表面上以提供手鼓形狀。另外，每個具有半圓盤形狀的間隔件交錯排列在連接帶的前和后表面上，球形凹面形成在它們的滾珠一側(cè)的末端表面上，其中所述的每個球形凹面是上述球形凹面的一半，從而提供了較大彎曲角度的連接臂(例如，見JP-A-11-351255)。
通常，帶保持器是使用樹脂材料通過注塑樹脂法成型的，使得連接帶能具有塑性。
然而，在上述傳統(tǒng)的JP-A-2002-130272公開的技術(shù)中，因為形成于間隔件中的球形凹面的邊緣直接形成于間隔件的外表面上，它的頂角是小于90°的銳角從而提供了薄壁。因此，在樹脂成型中，樹脂很難到達(dá)薄壁區(qū)域，因此很可能出現(xiàn)有缺口的區(qū)域。由此，不能得到所設(shè)計的形狀。
此外，因為薄壁區(qū)域很可能產(chǎn)生變形，當(dāng)滾珠安裝在帶狀保持器中時，很可能出現(xiàn)破碎或碎片。因此，帶狀保持器和滾珠可能互相干擾，由此滾珠的安裝變得困難。從而，線性導(dǎo)向裝置的制造能力可能退化。
這也可應(yīng)用到在JP-A-05-052217中公開的手鼓形的間隔件中，以及在JP-A-11-351255中公開的由兩個薄片組成的手鼓形的間隔件或半圓盤形的間隔件中。
另一方面，在許多實例中，為了便于軌道的安裝，線性導(dǎo)向裝置安裝在機器中，為了便于軌道的安裝，可從軌道中將滑塊移走。
在這樣實例中，在JP-A-2002-130272公開的技術(shù)中，在循環(huán)通道的外邊界側(cè)面上，每個間隔件設(shè)有弧形凹面以固定其剖面形狀的厚度，在其內(nèi)邊界側(cè)面上，間隔件設(shè)有球形凹面以保持扇形的剖面形狀。因此，在移走滑塊過程中，滾珠很可能通過弧形凹面脫出到與循環(huán)通道相伴隨的外邊界上。這會降低安裝操作的可使用性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明已經(jīng)解決了上述問題。本發(fā)明的目的是為一種線性導(dǎo)向裝置提供一種滾動元件容納帶，其能夠便于滾動元件容納帶中滾動元件的安裝，限制滾動元件容納帶的擺動或其與導(dǎo)向凹槽間的摩擦，防止?jié)L動元件容納帶的連接臂摩擦導(dǎo)向凹槽的側(cè)壁，本發(fā)明還提供一種設(shè)有這樣滾動元件容納帶的線性導(dǎo)向裝置。
此外，本發(fā)明的另一個目的是提供一種滾動元件容納帶和一種線性導(dǎo)向裝置，其能夠限制由于間隔件和滾動元件之間的相互接觸而導(dǎo)致的摩擦的增加。
而且，本發(fā)明的目的是提供一種滾動元件容納帶和一種線性導(dǎo)向裝置，其中滾動元件排列在有終止的滾動元件容納帶的兩個端部之間，即使?jié)L動元件容納帶在縱向方向上產(chǎn)生延伸，也能夠阻止排列在兩個端部之間的滾動元件的平滑滾動受到阻礙以及滑塊滑動阻力的增加。
此外，本發(fā)明的目的是提供一種當(dāng)滑塊移走時，防止形成于間隔件上的球形凹面邊緣變形且滾動元件跌出(failing off)的裝置。
考慮到上述問題，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種用于線性導(dǎo)向裝置的滾動元件容納帶，該線性導(dǎo)向裝置包括具有滾動元件導(dǎo)面的導(dǎo)軌；滑塊，其設(shè)置成可相對于導(dǎo)軌運動并包括與滾動元件導(dǎo)面相對的負(fù)載滾動元件導(dǎo)面，其與滾動元件導(dǎo)面一起構(gòu)成滾動元件軌跡通道；一對連通滾動元件軌跡通道兩端的方向轉(zhuǎn)換通道；和連通該對方向轉(zhuǎn)換通道的滾動元件返回通道；多個滾動元件，其在由滾動元件軌跡通道，這對方向轉(zhuǎn)換通道和滾動元件返回通道限定的環(huán)狀循環(huán)通道內(nèi)循環(huán)滾動；以及沿該環(huán)狀循環(huán)通道向內(nèi)設(shè)置的導(dǎo)向凹槽，該滾動元件容納帶包括多個插入到彼此相鄰的滾動元件之間的間隔件部分；將間隔件部分互相連接并從間隔件部分的端面向外伸出以通過導(dǎo)向凹槽引導(dǎo)的連接臂；和由間隔件部分和連接臂限定的滾動元件容納部分，分別容納滾動元件以使其排列在排列方向中，在該排列方向中，滾動元件排列在環(huán)狀循環(huán)通道內(nèi)，其中間隔件包括與滾動元件鄰接的向內(nèi)鄰接面，從而阻止?jié)L動元件移向環(huán)狀循環(huán)通道的內(nèi)徑側(cè)面。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，如本發(fā)明的第一方面所述，間隔件還包括與滾動元件鄰接的鄰接面，該鄰接面允許滾動元件移向環(huán)狀循環(huán)通道的外徑側(cè)面。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，如本發(fā)明的第一方面所述，其中每個滾動元件容納部分不允許滾動元件跌出環(huán)狀循環(huán)通道的內(nèi)和外徑側(cè)面的至少一側(cè)，在位于滾動元件軌跡通道的間隔件部分中，設(shè)有至少一個間隔件部分，其包括防止?jié)L動元件移向環(huán)狀循環(huán)通道內(nèi)徑側(cè)面的向內(nèi)的鄰接面；和至少一個間隔件部分，其包括防止?jié)L動元件移向環(huán)狀循環(huán)通道外徑側(cè)面的向外的鄰接面。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，如本發(fā)明的第一到第三方面的任何一方面所述，滾動元件容納帶包括其縱向方向上的兩個端部，和位于該端部、包括向內(nèi)的鄰接面的間隔件部分。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面，如本發(fā)明的第一到第三方面的任何一方面所述，其中間隔件部分包括位于間隔件部分的位置處的緩沖部分，其比向內(nèi)的鄰接面更靠近環(huán)狀循環(huán)通道的內(nèi)徑側(cè)面，和與滾動元件相對的緩沖部分。
根據(jù)本發(fā)明的第六方面，如本發(fā)明的第一到第三方面的任何一方面所述，其中間隔件位于比連接臂更靠近環(huán)狀循環(huán)通道的內(nèi)徑側(cè)面的一部分是薄板形的。
根據(jù)本發(fā)明的第七方面，如本發(fā)明的第一到第三方面的任何一方面所述，其中向內(nèi)鄰接面的一部分形成斜面，其限制了滾動元件的運動，向內(nèi)鄰接面的各自斜面相對于與排列方向通道垂直方向的傾斜角度是恒定的。
根據(jù)本發(fā)明的第八方面，如本發(fā)明的第七方面所述，該斜面是平面。
根據(jù)本發(fā)明的第九方面，如本發(fā)明的第七方面所述，該斜面是凹入的錐形面。
根據(jù)本發(fā)明的第十方面，如本發(fā)明的第七方面所述，該斜面是具有傾斜角度的平面，該角度滿足下面的公式(1)θk≤tan-1(((Rb+e)sinθw-(tw/2)cosθw/((Rb+e)cosθw+(tw/2)sinθw-Rp)))-θw(1)其中θw＝tw/2Rb(rad)，θk是斜面相對于與排列方向垂直的方向的傾斜角度(deg)，tw是當(dāng)滾動元件容納帶展開時相鄰滾動元件中心之間的距離(mm)，Rb是當(dāng)滾動元件容納帶沿導(dǎo)向凹槽彎曲時方向轉(zhuǎn)換通道的中心處滾動元件容納帶的中心線的曲率半徑(mm)，“e”是從滾動元件的中心到滾動元件容納帶的中心線的距離(mm)，以及Rp是方向轉(zhuǎn)換通道的中心處滾動元件的中心軌跡的曲率半徑(mm)。
根據(jù)本發(fā)明的第十一方面，提供一種用于線性導(dǎo)向裝置的滾動元件容納帶，該線性導(dǎo)向裝置包括具有滾動元件導(dǎo)面的導(dǎo)軌；滑塊，其設(shè)置成可相對該導(dǎo)軌移動并包括與滾動元件導(dǎo)面相對的負(fù)載滾動元件導(dǎo)面以便與該滾動元件導(dǎo)面一起構(gòu)成滾動元件軌跡通道；一對連通滾動元件軌跡通道的兩個端部的方向轉(zhuǎn)換通道；和連通該對方向轉(zhuǎn)換通道的滾動元件返回通道；多個滾動元件，在由滾動元件軌跡通道，這對方向轉(zhuǎn)換通道和滾動元件返回通道限定的環(huán)狀循環(huán)通道內(nèi)循環(huán)滾動；以及沿該環(huán)狀循環(huán)通道向內(nèi)設(shè)置的導(dǎo)向凹槽，該滾動元件容納帶包括多個插入到彼此相鄰的滾動元件之間的間隔件部分；將間隔件部分彼此連接并從間隔件部分的端面向外伸出以通過導(dǎo)向凹槽引導(dǎo)的連接臂；由間隔件部分和連接臂限定的滾動元件容納部分，分別容納滾動元件以使其排列在排列方向中，在該排列方向中，滾動元件排列在環(huán)狀循環(huán)通道內(nèi)；以及在滾動元件容納帶的縱向方向的兩端上的端部，兩個端部彼此相對處于非接觸狀態(tài)，其中在滾動元件軌跡通道中，存在至少一個滾動元件容納部分，其允許滾動元件移動環(huán)狀循環(huán)通道內(nèi)或外徑側(cè)面中的至少一個，并阻止該滾動元件移動另一個內(nèi)或外徑側(cè)面，其中滾動元件容納在兩個端部之間，和該端部分別包括平面鄰接面。
根據(jù)本發(fā)明的第十二方面，提供一種用于線性導(dǎo)向裝置的滾動元件容納帶，該線性導(dǎo)向裝置包括具有滾動元件導(dǎo)面的導(dǎo)軌；滑塊，其布置為可相對于導(dǎo)軌運動并包括與滾動元件導(dǎo)面相對的負(fù)載滾動元件導(dǎo)面，其與滾動元件導(dǎo)面一起構(gòu)成滾動元件軌跡通道；一對連通滾動元件軌跡通道兩端的方向轉(zhuǎn)換通道；和連通該對方向轉(zhuǎn)換通道的滾動元件返回通道；多個滾動元件，在由滾動元件軌跡通道，這對方向轉(zhuǎn)換通道和滾動元件返回通道限定的環(huán)狀循環(huán)通道內(nèi)循環(huán)滾動；以及沿該環(huán)狀循環(huán)通道向內(nèi)設(shè)置的導(dǎo)向凹槽，該滾動元件容納帶包括多個插入到彼此相鄰的滾動元件之間的間隔件部分；將間隔件部分互相連接并從間隔件部分的端面向外伸出以通過導(dǎo)向凹槽引導(dǎo)的連接臂；和由間隔件部分和連接臂限定的滾動元件容納部分，分別容納滾動元件以使其排列在排列方向中，在該排列方向中，滾動元件排列在環(huán)狀循環(huán)通道內(nèi)；以及在滾動元件容納帶的縱向方向的兩端上的端部，兩個端部彼此相對處于非接觸狀態(tài)，其中在滾動元件軌跡通道中，存在至少一個滾動元件容納部分，其允許滾動元件移動環(huán)狀循環(huán)通道的內(nèi)或外徑側(cè)面中至少一個，并阻止?jié)L動元件移動另一個內(nèi)或外徑側(cè)面，其中滾動元件容納在兩個端部之間，和該端部分別包括凸起的彎曲鄰接面。
根據(jù)本發(fā)明的第十三方面，如本發(fā)明的第十二方面所述，每個滾動元件具有2mm或更大的直徑，和凸起的彎曲鄰接面沿排列方向的凸出量是在從0.2mm到滾動元件的直徑的1/10的范圍之內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的第十四方面，提供一種線性導(dǎo)向裝置，其包括具有滾動元件導(dǎo)面的導(dǎo)軌；滑塊，其設(shè)置成可相對于該導(dǎo)軌運動并包括與滾動元件導(dǎo)面相對的負(fù)載滾動元件導(dǎo)面，其與滾動元件導(dǎo)面一起構(gòu)成滾動元件軌跡通道；一對連通滾動元件軌跡通道的兩端的方向轉(zhuǎn)換通道；和連通該對方向轉(zhuǎn)換通道的滾動元件返回通道；多個滾動元件，其在由滾動元件軌跡通道，這對方向轉(zhuǎn)換通道和滾動元件返回通道限定的環(huán)狀循環(huán)通道內(nèi)循環(huán)滾動；以及沿該環(huán)狀循環(huán)通道向內(nèi)設(shè)置的導(dǎo)向凹槽，根據(jù)本發(fā)明的第十一到第十三方面的任何一個方面所述的滾動元件容納帶。
根據(jù)本發(fā)明的第十五方面，如本發(fā)明的第十四方面所述，沿排列方向在所包含的滾動元件和各自端部之間形成縫隙。
根據(jù)本發(fā)明的第十六方面，提供一種線性導(dǎo)向裝置，其包括具有滾動元件導(dǎo)面的導(dǎo)軌；滑塊，其設(shè)置成可相對于該導(dǎo)軌運動并包括與滾動元件導(dǎo)面相對的負(fù)載滾動元件導(dǎo)面，其與滾動元件導(dǎo)面一起構(gòu)成滾動元件軌跡通道；一對連通滾動元件軌跡通道的兩端的方向轉(zhuǎn)換通道；和連通該對方向轉(zhuǎn)換通道的滾動元件返回通道；多個滾動元件，其在由滾動元件軌跡通道，這對方向轉(zhuǎn)換通道和滾動元件返回通道限定的環(huán)狀循環(huán)通道內(nèi)循環(huán)滾動；沿該環(huán)狀循環(huán)通道向內(nèi)設(shè)置的導(dǎo)向凹槽，以及根據(jù)本發(fā)明的第一到第四方面中的任何一個方面所述的滾動元件容納帶。
根據(jù)本發(fā)明的第十七方面，如本發(fā)明的第十六方面所述，導(dǎo)向凹槽被設(shè)置成使得在方向轉(zhuǎn)換通道中，連接臂在環(huán)狀循環(huán)通道的內(nèi)徑側(cè)面上而不是在滾動元件的中心軌跡上循環(huán)。
根據(jù)本發(fā)明的第十八方面，提供一種線性導(dǎo)向裝置，其包括具有滾動元件導(dǎo)面的導(dǎo)軌；滑塊，其設(shè)置成可相對于該導(dǎo)軌運動并包括與滾動元件導(dǎo)面相對的負(fù)載滾動元件導(dǎo)面，其與滾動元件導(dǎo)面一起構(gòu)成滾動元件軌跡通道；一對連通滾動元件軌跡通道的兩端的方向轉(zhuǎn)換通道；和連通該對方向轉(zhuǎn)換通道的滾動元件返回通道；多個滾動元件，其在由滾動元件軌跡通道，這對方向轉(zhuǎn)換通道和滾動元件返回通道限定的環(huán)狀循環(huán)通道內(nèi)循環(huán)滾動；沿該環(huán)狀循環(huán)通道向內(nèi)設(shè)置的導(dǎo)向凹槽，以及滾動元件容納帶包括
多個插入到彼此相鄰的滾動元件之間的間隔件部分；將間隔件部分彼此連接并從間隔件部分的端面向外伸出以通過導(dǎo)向凹槽引導(dǎo)的連接臂；以及由間隔件部分和連接臂限定的滾動元件容納部分，分別容納滾動元件以使其排列在排列方向中，在該排列方向中，滾動元件排列在環(huán)狀循環(huán)通道內(nèi)，其中間隔件包括與滾動元件鄰接的鄰接面，該鄰接面在至少兩個位置上與滾動元件相鄰接，鄰接面阻止?jié)L動元件移向該環(huán)狀循環(huán)通道的內(nèi)徑側(cè)面，阻止?jié)L動元件運動的一部分被設(shè)置成斜面，該斜面的傾斜角度滿足下面的公式(1)θk≤tan-1(((Rb+e)sinθw-(tw/2)cosθw/((Rb+e)cosθw+(tw/2)sinθw-Rp)))-θw(1)其中θw＝tw/2Rb(rad)，θk是斜面相對于與排列方向垂直的方向的傾斜角度(deg)，tw是當(dāng)滾動元件容納帶展開時相鄰滾動元件中心之間的距離(mm)，Rb是當(dāng)滾動元件容納帶沿導(dǎo)向凹槽彎曲時方向轉(zhuǎn)換通道的中心處滾動元件容納帶的中心線的曲率半徑(mm)，“e”是從滾動元件的中心到滾動元件容納帶的中心線的距離(mm)，以及Rp是方向轉(zhuǎn)換通道的中心處滾動元件的中心軌跡的曲率半徑(mm)。
根據(jù)本發(fā)明的第十九方面，提供一種線性導(dǎo)向裝置，其包括設(shè)有軌道滾動元件導(dǎo)面的軌道；滑塊，其包括與軌道滾動元件導(dǎo)面相對的滑塊滾動元件導(dǎo)面和返回通道，滑塊在軌道上線性地往復(fù)運動；設(shè)置在滑塊的運動方向上的前和后端處的端蓋，每個端蓋具有方向轉(zhuǎn)換通道；由軌道滾動元件導(dǎo)面和滑塊滾動元件導(dǎo)面限定的負(fù)載通道；滾動元件，其沿由通過方向轉(zhuǎn)換通道將負(fù)載通道與返回通道連接而形成的循環(huán)通道滾動；和帶狀保持器，其包括間隔件部分，其用于分別地保持沿循環(huán)通道循環(huán)的相鄰滾動元件和連接帶部分，其用于將間隔件彼此連接，其中在循環(huán)通道的外和內(nèi)徑側(cè)面的至少一個上，間隔件部分包括滑動接觸表面，滾動元件與其滑動接觸；比滑動接觸面的邊緣更大的外圓周表面。
根據(jù)本發(fā)明的第二十方面，如本發(fā)明的第十九方面所述，當(dāng)間隔件部分在循環(huán)通道的外和內(nèi)徑側(cè)面其中之一之上包括大于滑動接觸表面的邊緣的外圓周表面時，間隔件進(jìn)一步在外圓周表面的相對側(cè)面上包括滾動元件插入導(dǎo)面。
根據(jù)本發(fā)明的第二十一方面，如本發(fā)明的第十九或第二十方面所述，滑動接觸面的邊緣處的頂角是90°或更大。
根據(jù)本發(fā)明的第二十二方面，如本發(fā)明的第十九或二十方面所述，在外圓周面的拐角處設(shè)有倒角。
根據(jù)本發(fā)明的第二十三方面，如本發(fā)明的第二十二方面所述，該倒角呈曲面形狀。
根據(jù)本發(fā)明的其中一個方面，滾動元件容納部分配置為允許滾動元件沿其前/后方向在至少一側(cè)上脫出(即，與排列方向垂直的方向)。由此，在將滾動元件安裝到滾動元件容納帶的滾動元件容納部分中，滾動元件必須且只可從允許滾動元件脫出的這一側(cè)放在滾動元件容納部分上。從而，麻煩的操作，例如通過推的方式將滾動元件安裝到滾動元件容納部分中，便不需要了。因此，將滾動元件安裝到滾動元件容納帶中的操作變得方便。
此外，根據(jù)本發(fā)明的其中一個方面，這些位于滾動元件軌跡通道上且安裝在環(huán)狀循環(huán)通道上的間隔件中的至少一個間隔件，具有與滾動元件相鄰的向外鄰接面，使得它不能從安裝狀態(tài)移向環(huán)狀循環(huán)通道的內(nèi)徑側(cè)面，而且位于滾動元件軌跡通道上的間隔件中的至少另一個間隔件具有與滾動元件相鄰的向內(nèi)鄰接面，使得它不能從安裝狀態(tài)移向環(huán)狀循環(huán)通道的外徑側(cè)面。因此，由于向外鄰接面和向內(nèi)鄰接面分別與至少一個滾動元件相鄰，滾動元件容納帶的運動限制在與環(huán)狀循環(huán)通道的兩個內(nèi)邊界和外邊界側(cè)面中的滾動元件相對位置處的滾動元件軌跡通道中。從而，即使有施加到線性導(dǎo)向裝置的外界振動或重力的影響，滾動元件容納帶的擺動和與導(dǎo)向凹槽側(cè)壁的摩擦可受到限制。
而且，本發(fā)明的其中一個方面為線性導(dǎo)向裝置提供了一種滾動元件容納帶，該滾動元件容納帶在其縱向方向上具有兩個端部。每個位于滾動元件端面帶的兩個端部的間隔件具有向內(nèi)的鄰接面。
根據(jù)本發(fā)明的這個方面，在滾動元件容納帶兩個端部的間隔件中，它們的向內(nèi)鄰接面緊鄰滾動元件，使得間隔件向環(huán)狀循環(huán)通道的外徑側(cè)面的運動受到限制。因此，即使使用具有末端的滾動元件容納帶，當(dāng)將滑塊從導(dǎo)軌上移走時，滾動元件容納帶的頂端將不會從環(huán)狀循環(huán)通道的開口處沖出。因此，可提供這種便于線性導(dǎo)向裝置操作的滾動元件容納帶。
此外，本發(fā)明的其中一個方面為線性導(dǎo)向裝置提供一種滾動元件容納帶，其中每個間隔件在某一區(qū)域具有緩沖部分，該區(qū)域正對著比向內(nèi)鄰接面更接近環(huán)狀循環(huán)通道的內(nèi)徑側(cè)面末端處的滾動元件。
根據(jù)本發(fā)明的這個方面，當(dāng)滾動元件容納帶在方向轉(zhuǎn)換通道內(nèi)彎曲時，即使在方向轉(zhuǎn)換通道的內(nèi)邊界側(cè)面上相鄰間隔件之間的距離減小，間隔件和滾動元件之間的干擾可通過形成于其每個區(qū)域處的緩沖部分得到限制，該區(qū)域處內(nèi)邊界側(cè)面上的間隔件和滾動元件是相對的。因而，滾動元件可更平滑的循環(huán)。
而且，本發(fā)明的一個方面為線性導(dǎo)向裝置提供一種滾動元件容納帶，其中每個間隔件在其某一部分是類似薄板狀的，該部分位于至少比連接臂更接近環(huán)狀循環(huán)通道的內(nèi)徑側(cè)面。
根據(jù)這個方面，當(dāng)方向轉(zhuǎn)換通道內(nèi)邊界側(cè)面上的相鄰間隔件之間的距離減小時，即使間隔件和滾動元件之間發(fā)生干擾，間隔件也能夠容易地彎曲。從而，滾動元件容納帶可更平滑的循環(huán)。
本發(fā)明的其中一個方面提供了一種設(shè)有滾動元件容納帶的線性導(dǎo)向裝置。
根據(jù)本發(fā)明的這個方面，設(shè)有一種線性導(dǎo)向裝置，其能夠發(fā)揮滾動元件容納帶的作用。
本發(fā)明的其中一個方面提供了一種線性導(dǎo)向裝置，其中形成導(dǎo)向凹槽以使連接臂至少在環(huán)狀循環(huán)通道的方向轉(zhuǎn)換通道上與滾動元件的中心軌跡相比更接近環(huán)狀循環(huán)通道的內(nèi)徑側(cè)面來循環(huán)。
根據(jù)本發(fā)明的這個方面，與這種情況相比，即當(dāng)滾動元件容納帶在方向轉(zhuǎn)換通道內(nèi)彎曲時連接臂在滾動元件的中心軌跡上循環(huán)，方向轉(zhuǎn)換通道內(nèi)彼此相鄰的間隔件可被基本打開。因而，方向轉(zhuǎn)換通道內(nèi)間隔件和滾動元件之間的干擾更易受到限制。從而，根據(jù)本發(fā)明的線性導(dǎo)向裝置的滾動元件容納帶能更平滑的循環(huán)。
本發(fā)明的其中一個方面提供了一種線性導(dǎo)向裝置，其中滑塊具有滾動元件串導(dǎo)向構(gòu)件，其覆蓋了除作為負(fù)載滾動元件導(dǎo)面的區(qū)域之外的其內(nèi)表面，滾動元件串導(dǎo)向構(gòu)件具有導(dǎo)向凹槽，形成于滾動元件串導(dǎo)向構(gòu)件中的每個導(dǎo)向凹槽具有側(cè)壁，對于至少其中一個連接臂該側(cè)壁僅在一側(cè)形成。
本發(fā)明的一個方面提供了一種線性導(dǎo)向裝置，其中導(dǎo)向凹槽在除了滾動元件軌跡通道的區(qū)域形成。
根據(jù)本發(fā)明的這個方面，與這樣一種結(jié)構(gòu)相比，其中每個導(dǎo)向凹槽的側(cè)壁在兩側(cè)形成，對于形成導(dǎo)向凹槽所需的空間可以減少。相應(yīng)地，導(dǎo)軌的滾動元件導(dǎo)面的凹槽深度可增加。因此，滾動元件和滾動元件導(dǎo)面之間的接觸長度可保持的很大使得線性導(dǎo)向裝置的負(fù)載能力可以增加。
根據(jù)本發(fā)明的其中一個方面，滾動元件容納部分配置為允許滾動元件脫出到環(huán)狀循環(huán)通道的外徑側(cè)面?；谶@個原因，在將滾動元件安裝到滾動元件容納帶的滾動元件容納部分中，滾動元件必須且只可從允許滾動元件脫出的這一側(cè)放在滾動元件容納部分上。從而，麻煩的操作，例如通過推的方式將滾動元件安裝到滾動元件容納部分中，便不需要了。因此，將滾動元件安裝到滾動元件容納帶中的操作變得方便。
而且，根據(jù)本發(fā)明的這個方面，限定每個滾動元件容納部分的兩個間隔件中的至少一個具有與每個滾動元件相鄰的鄰接面，使得它不能從安裝在環(huán)狀循環(huán)通道中的狀態(tài)移向環(huán)狀循環(huán)通道的外徑側(cè)面。因此，在方向轉(zhuǎn)換通道中彎曲的容納帶中，即使當(dāng)它從環(huán)狀循環(huán)通道的方向轉(zhuǎn)換通道移向其線性部分，連接間隔件的連接臂將不能擴展到線性部分中導(dǎo)向凹槽的外邊界側(cè)面，從而防止連接臂接近導(dǎo)向凹槽外邊界側(cè)面上的側(cè)壁。因而，阻止連接臂移動同時防止與導(dǎo)向凹槽的側(cè)壁摩擦是可能的。
根據(jù)本發(fā)明，間隔件限制了滾動元件向環(huán)狀循環(huán)通道的內(nèi)徑側(cè)面的運動，它們的限制部分形成了斜面，對于與環(huán)狀循環(huán)通道中的排列方向垂直的方向，該斜面提供了恒定的傾斜角度。因此，斜面和滾動元件之間的接觸部分不能提供平面接觸而是例如點接觸或線接觸。從而，接觸區(qū)域可減少。由此，限制間隔件和滾動元件之間由于相互接觸產(chǎn)生的摩擦增加是可能的。
該斜面可由平面形成。這對于采用滾珠或輥子作為滾動元件這種情況是優(yōu)選的。
該斜面可由凹入的錐形面形成。這對于采用滾珠作為滾動元件這種情況是優(yōu)選的。
同時，在JP-A-05-52217公開的技術(shù)中，由于在這樣一種結(jié)構(gòu)中間隔件在任意方向上限制了滾動元件，當(dāng)連接部分在方向轉(zhuǎn)換通道內(nèi)彎曲時，例如，如圖46所示，特別地在方向轉(zhuǎn)換通道224的外圍側(cè)面上，間隔件2151和滾動元件46彼此相互干擾(在圖中，干擾圖像用涂黑部分示出)。
這種干擾可通過間隔件的彈性形變緩解。然而，當(dāng)這種干擾出現(xiàn)時，過大的推力不可避免的作用到連接部分。而且，由于推力重復(fù)作用在連接部分上，連接部分在使用中可能被切斷，從而削弱了正常的循環(huán)。進(jìn)一步，當(dāng)間隔件和滾動元件互相干擾時，滾動元件將被推到環(huán)狀循環(huán)通道的外徑側(cè)面。這增加了循環(huán)阻力。
為了緩解間隔件和滾動元件之間的相互干擾，更優(yōu)選地，上述斜面是由表面組成，該表面具有滿足公式(1)的傾斜度θk≤tan-1(((Rb+e)sinθw-(tw/2)cosθw/((Rb+e)cosθw+(tw/2)sinθw-Rp)))-θw(1)其中θw＝tw/2Rb(rad)，θk是斜面相對于與環(huán)狀循環(huán)通道內(nèi)排列方向垂直的方向的傾斜角度(deg)，tw是當(dāng)滾動元件容納帶展開時相鄰滾動元件中心之間的距離(mm)，Rb是當(dāng)滾動元件容納帶沿導(dǎo)向凹槽彎曲時方向轉(zhuǎn)換通道的中心處滾動元件容納帶的中心線的曲率半徑(mm)，“e”是從滾動元件的中心到滾動元件容納帶的中心線的距離(mm)，以及Rp是方向轉(zhuǎn)換通道的中心處滾動元件的中心軌跡的曲率半徑(mm)。
如果該斜面是由公式(1)中定義的范圍內(nèi)的表面形成，從下文中詳細(xì)描述的情況可明顯的看出，當(dāng)將滾動元件容納帶延長時，在方向轉(zhuǎn)換通道中的間隔件和滾動元件之間的縫隙可確保達(dá)到這個程度或更大。由此，限制間隔件和滾動元件之間由于相互接觸產(chǎn)生的摩擦增加是可能的，從而更好地緩解方向轉(zhuǎn)換通道中的間隔件之間的相互干擾。
根據(jù)本發(fā)明的其中一個方面，由于使用根據(jù)本發(fā)明的滾動元件容納帶，所以可提供具有上述操作優(yōu)點的線性導(dǎo)向裝置。
根據(jù)本發(fā)明的這個方面，由于斜面是由具有公式(1)中定義的范圍內(nèi)的傾斜度的表面形成，當(dāng)將滾動元件容納帶延長時，在方向轉(zhuǎn)換通道中的間隔件和滾動元件之間的縫隙可確保達(dá)到這個程度或更大。由此，限制間隔件和滾動元件之間由于相互接觸產(chǎn)生的摩擦增加是可能的。
根據(jù)本發(fā)明的其中一個方面，在兩個末端，它們與滾動元件相鄰的鄰接面具有平面，使得鄰接面和滾動元件之間的接觸部分給出的不是平面接觸，而是如果滾動元件是滾珠，則是點接觸，如果滾動元件是輥子，則是線接觸，從而允許接觸區(qū)域減小。結(jié)果，如果將沒有容納在滾動元件容納部分的滾動元件安裝在環(huán)狀循環(huán)通道內(nèi)處于非接觸狀態(tài)的相對的兩個末端之間，即使在縱向方向上滾動元件容納帶產(chǎn)生延伸，設(shè)置在兩個末端之間的滾動元件被強制壓下的程度會減輕。因此，滑塊滑動阻力的增加可得到限制。
現(xiàn)在，在根據(jù)本發(fā)明的滾動元件容納帶中，兩個末端處的鄰接面具有平面。然而，在根據(jù)本發(fā)明的滾動元件容納帶中，鄰接面可具有凸起的曲面代替平面。該凸起的曲面可優(yōu)選是凸起的球面。根據(jù)這樣一種構(gòu)造，鄰接面和滾動元件之間的接觸部分能確保給出的不是平面接觸而是例如點接觸或線接觸。從而，與平面接觸給出的接觸部分相比，該接觸面積可保持盡可能的小。
特別地，如果鄰接面作為凸起的曲面形成，即使?jié)L動元件容納帶在縱向方向上延長使得滾動元件被推到鄰接面，末端很可能在環(huán)狀循環(huán)通道的徑向方向移動。從而，進(jìn)一步減輕設(shè)置在兩個末端之間的滾動元件被強制壓下程度是可能的，并進(jìn)一步限制滑塊的滑動阻力的增加。
在該構(gòu)造中，其中鄰接面具有凸起的曲面，優(yōu)選排列方向內(nèi)凸起曲面的凸出量在從0.2mm到滾動元件直徑的1/10的范圍之內(nèi)。在這個實例中，滾動元件的直徑是2mm或更大。
特別地，當(dāng)滾動元件容納帶延長使得滾動元件被推到鄰接面時，鄰接面彈性變形。在這個實例中，如果凸出量小于0.2mm，鄰接面的彈性變形使得接觸面積大于處于所期望的點接觸或線接觸的情況。為了更好的保持相互接觸狀態(tài)，這是不夠的。另一方面，如果凸出量超過滾動元件直徑的1/10，兩個相對末端之間的間距變得更寬使得線性導(dǎo)向裝置的負(fù)載能力或硬度相應(yīng)減少。因而，為了減少鄰接面和滾動元件之間的接觸面積，并限制線性導(dǎo)向裝置的負(fù)載能力的減少，在該結(jié)構(gòu)中，其中鄰接面具有凸起的曲面，期望的是排列方向內(nèi)凸起曲面的凸出量在從0.2mm到滾動元件直徑的1/10的范圍之內(nèi)。
優(yōu)選地，在根據(jù)本發(fā)明的滾動元件容納帶中，形成每個滾動元件容納部分以允許所容納的滾動元件向環(huán)狀循環(huán)通道的一側(cè)運動并限制它向其另一側(cè)的運動。
根據(jù)這樣一種構(gòu)造，例如，在將滾動元件安裝到滾動元件容納帶的操作中，滾動元件可很容易地從允許滾動元件運動的一側(cè)安裝使得安裝或取下滾動元件的效率得到提高。而且，如果將滾動元件容納帶安裝在滑塊中，同時允許所容納的滾動元件運動的這一側(cè)面向例如環(huán)狀循環(huán)通道的外邊界，對于緩解方向轉(zhuǎn)換通道中間隔件和滾動元件之間的相互干擾，是有利的。
根據(jù)本發(fā)明的方面，由于它采用根據(jù)本發(fā)明的上述滾動元件，因此能夠提供給出上述操作優(yōu)點的線性導(dǎo)向裝置。
現(xiàn)在，在根據(jù)本發(fā)明的線性導(dǎo)向裝置中，在具有較大溫度變化的惡劣的使用環(huán)境下，如果由于在環(huán)狀循環(huán)通道內(nèi)的循環(huán)，與滾動元件的摩擦產(chǎn)生的熱量，滾動元件容納帶發(fā)生較大的延長。在假定這樣情形的條件下，優(yōu)選當(dāng)沒有容納在滾動元件容納部分的滾動元件安裝在兩個末端之間時，滾動元件容納帶的兩個末端在排列方向內(nèi)其本身與滾動元件之間設(shè)有縫隙。根據(jù)這樣一種構(gòu)造，例如，即使?jié)L動元件容納帶發(fā)生較大的延長，由于兩個末端與滾動元件之間的相互接觸產(chǎn)生的摩擦增加也能夠更好地得到限制。此外，根據(jù)本發(fā)明的線性導(dǎo)向裝置，因為它采用根據(jù)本發(fā)明的上述滾動元件容納帶，與這個實例相比，其中設(shè)置在上述JP-A-10-009264公開的技術(shù)中的兩個末端之間，即使設(shè)置的縫隙更小，由于末端與滾動元件之間的相互接觸產(chǎn)生的摩擦增加也能夠更好地得到限制。此外，線性導(dǎo)向裝置的負(fù)載能力或硬度的減少也能夠受到阻止或限制。
根據(jù)本發(fā)明的其中方面，在移走滑塊的過程中，由于能夠阻止?jié)L珠向軌道脫出，安裝軌道操作的可用性得到改善。而且，因為滑動接觸面的邊緣處的頂角增加，不再存在薄壁區(qū)域。因而，防止薄壁區(qū)域變形以及樹脂注射模制中出現(xiàn)破裂區(qū)是可能的。由此，易于形成預(yù)定的形狀。
根據(jù)本發(fā)明，為一種線性導(dǎo)向裝置提供滾動元件容納帶，其能夠便于滾動元件容納帶中滾動元件的安裝，限制滾動元件容納帶的擺動或其與導(dǎo)向凹槽間的摩擦以及由于間隔件和滾動元件之間的相互接觸產(chǎn)生的摩擦，和設(shè)有這樣滾動元件容納帶的線性導(dǎo)向裝置。
此外，根據(jù)本發(fā)明，提供滾動元件容納帶和一種線性導(dǎo)向裝置，其中此處在終端滾動元件容納帶的兩個末端之間設(shè)有滾動元件，即使?jié)L動元件容納帶在其縱向方向上發(fā)生延伸，也能夠阻止排列在兩個末端之間的滾動元件的平滑滾動受到阻礙以及滑塊滑動阻力的增加。
而且，根據(jù)本發(fā)明的其中方面，在移走滑塊的過程中，由于能夠阻止?jié)L珠向軌道脫出，安裝軌道操作的可用性得到改善。而且，因為滑動接觸面的邊緣處的頂角增加，不再存在薄壁區(qū)域。因而，防止薄壁區(qū)域變形以及樹脂制模中出現(xiàn)破裂區(qū)是可能的。由此，易于形成預(yù)定的形狀。


圖1是線性導(dǎo)向裝置的第一實施例的透視圖，該線性導(dǎo)向裝置設(shè)有根據(jù)本發(fā)明的滾動元件容納帶；圖2是視圖，用于說明圖1中線性導(dǎo)向裝置的滑塊的橫剖面；圖3是沿圖2中線X-X的線性導(dǎo)向裝置的剖視圖；圖4(a)是處于展開和放大狀態(tài)中的滾動元件容納帶的局部放大透視圖；圖4(b)是滾動元件容納帶的正視圖；圖4(c)是視圖，用于說明圖4(b)中所示的局部放大的滾動元件容納部分的剖面；圖5是剖視圖，其與圖2中線性導(dǎo)向裝置的滾珠軌跡通道中的縱向方向正交；圖6(a)是剖視圖，其與圖2中線性導(dǎo)向裝置的滾珠返回通道的縱向方向正交；圖6(b)是視圖，用于說明其變形方式；圖7是放大視圖，用于說明圖3中線性導(dǎo)向裝置的方向轉(zhuǎn)換通道；圖8(a)-8(c)是視圖，用于說明根據(jù)第一實施例的線性導(dǎo)向裝置的操作；圖9(a)-9(b)是視圖，用于說明根據(jù)第一實施例的線性導(dǎo)向裝置的操作；圖10是視圖，用于說明根據(jù)第一實施例的線性導(dǎo)向裝置的操作；圖11(a)-11(b)是視圖，用于說明根據(jù)第一實施例的線性導(dǎo)向裝置的操作；圖12(a)-12(c)是視圖，說明根據(jù)本發(fā)明的線性導(dǎo)向裝置的第二實施例；圖13(a)-13(c)是視圖，說明根據(jù)本發(fā)明的線性導(dǎo)向裝置的第三實施例；圖14是視圖，用于說明根據(jù)第三實施例的線性導(dǎo)向裝置的操作；圖15是視圖，用于說明根據(jù)本發(fā)明的線性導(dǎo)向裝置的第四實施例；
圖16是視圖，用于說明根據(jù)本發(fā)明的線性導(dǎo)向裝置的第五實施例；圖17是視圖，用于說明根據(jù)本發(fā)明的線性導(dǎo)向裝置的變型；圖18是視圖，用于說明根據(jù)本發(fā)明的線性導(dǎo)向裝置的另變型；圖19是視圖，用于說明根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的滾動元件容納帶的實例；圖20是根據(jù)第六實施例的線性導(dǎo)向裝置的透視圖，該線性導(dǎo)向裝置設(shè)有根據(jù)本發(fā)明的滾動元件容納帶；圖21是視圖，用于說明圖20中線性導(dǎo)向裝置的滑塊的橫剖面；圖22是沿圖21中線X-X的線性導(dǎo)向裝置的剖視圖；圖23(a)是處于展開和放大狀態(tài)中的滾動元件容納帶的局部放大透視圖；圖23(b)是滾動元件容納帶的正視圖；圖23(c)是視圖，用于說明圖23(b)中所示的局部放大的滾珠容納部分的剖面；圖24是剖視圖，其與圖21中線性導(dǎo)向裝置的滾動元件軌跡通道中的縱向方向正交；圖25(a)是剖視圖，其與圖21中線性導(dǎo)向裝置的滾動元件返回通道的縱向方向正交；圖25(b)是視圖，用于說明其變型；圖26是放大視圖，用于說明圖22中所示的線性導(dǎo)向裝置的方向轉(zhuǎn)換通道；圖27(a)-27(c)是視圖，用于說明根據(jù)第六實施例的線性導(dǎo)向裝置的操作；圖28(a)-28(b)是視圖，用于說明根據(jù)第六實施例的線性導(dǎo)向裝置的操作；圖29是視圖，用于說明根據(jù)第六實施例的線性導(dǎo)向裝置的操作；圖30是視圖，用于說明根據(jù)第六實施例的線性導(dǎo)向裝置的操作；圖31(a)-31(c)是視圖，說明根據(jù)本發(fā)明的線性導(dǎo)向裝置的第七實施例；圖32是視圖，用于說明根據(jù)第七實施例的線性導(dǎo)向裝置的操作；圖33(a)-33(c)是視圖，說明根據(jù)本發(fā)明的線性導(dǎo)向裝置的第八實施例；圖34是視圖，用于說明根據(jù)第八實施例的線性導(dǎo)向裝置的操作；圖35(a)-35(b)是視圖，說明根據(jù)本發(fā)明的線性導(dǎo)向裝置的第九實施例；圖36是視圖，用于說明根據(jù)本發(fā)明的線性導(dǎo)向裝置的變型；圖37是視圖，用于說明根據(jù)本發(fā)明的線性導(dǎo)向裝置的另變型；圖38是視圖，用于說明根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的滾動元件容納帶的實例；
圖39是根據(jù)線性導(dǎo)向裝置的實施例的線性導(dǎo)向裝置的透視圖，該線性導(dǎo)向裝置設(shè)有根據(jù)本發(fā)明的滾動元件容納帶；圖40是視圖，用于說明圖39中線性導(dǎo)向裝置的滑塊的橫剖面；圖41是沿圖40中線X-X的線性導(dǎo)向裝置的剖視圖；圖42(a)是處于展開和放大狀態(tài)中的滾動元件容納帶的局部放大透視圖；圖42(b)是圖42(a)的正視圖；圖42(c)是圖42(b)中的一部分的滾動元件容納部分的放大視圖；圖43是視圖，顯示了圖41中所示的線性導(dǎo)向裝置中的方向轉(zhuǎn)換通道；圖44是視圖，用于說明根據(jù)本發(fā)明的線性導(dǎo)向裝置的操作；圖45(a)是根據(jù)本發(fā)明的用于線性導(dǎo)向裝置的滾動元件容納帶的變形的透視圖；圖45(b)是圖45(a)的局部放大視圖；圖46是視圖，用于說明傳統(tǒng)線性導(dǎo)向裝置中的滾動元件容納帶，其在沿滾動元件排列方向的截面中示出了方向轉(zhuǎn)換通道；圖47是根據(jù)線性導(dǎo)向裝置的實施例的線性導(dǎo)向裝置的透視圖，該線性導(dǎo)向裝置設(shè)有根據(jù)本發(fā)明的滾動元件容納帶；圖48是視圖，用于說明圖47中線性導(dǎo)向裝置的滑塊的橫剖面；圖49是沿圖48中線X-X的線性導(dǎo)向裝置的剖視圖；圖50(a)是處于展開和放大狀態(tài)中的滾動元件容納帶的局部放大透視圖；圖50(b)是圖50(a)的正視圖；圖50(c)是環(huán)狀循環(huán)通道內(nèi)彼此相對的兩個末端的放大視圖；圖51(a)顯示了滾動元件容納帶的第一變型；圖51(b)顯示了滾動元件容納帶的第二變型；圖51(c)顯示了滾動元件容納帶的第三變型；圖52(a)顯示了滾動元件容納帶的第四變型；圖52(b)顯示了滾動元件容納帶的第五實施例；圖53是在第12實施例中帶狀保持器的透視圖；圖54是第12實施例中的滑塊組裝狀態(tài)的正視圖；圖55是視圖，顯示了第12實施例中的循環(huán)通道；圖56是第12實施例中的帶狀保持器的放大剖視圖；圖57是第12實施例的另一種形式的放大剖視圖；
圖58(a)-58(c)是視圖，用于說明第12實施例中在循環(huán)通道的內(nèi)邊界側(cè)面上另倒角形狀的間隔件；圖59是第12實施例中另一形式的間隔件的放大剖視圖；圖60是第13實施例中的帶狀保持器的放大剖視圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在參照附圖，將對根據(jù)本發(fā)明的用于線性導(dǎo)向裝置的滾動元件容納帶和該線性導(dǎo)向裝置的不同實施例進(jìn)行說明。注意在附圖中，“γ”代表前/后方向，“δ”代表環(huán)狀循環(huán)通道的內(nèi)徑側(cè)面，“ε”代表該環(huán)狀循環(huán)通道的外徑側(cè)面。
圖1是根據(jù)線性導(dǎo)向裝置的第一實施例的線性導(dǎo)向裝置的透視圖，該線性導(dǎo)向裝置設(shè)有根據(jù)本發(fā)明的用于此處的滾動元件容納帶。圖2是視圖，用于說明圖1中線性導(dǎo)向裝置的滑塊的橫剖面。圖3是沿圖2的線性導(dǎo)向裝置中的線X-X的剖視圖。
如圖1和圖2所示，線性導(dǎo)向裝置10包括具有滾動元件導(dǎo)面14的導(dǎo)軌12和滑塊16，該滑塊16橫跨在導(dǎo)軌12上使得該滑塊可相對于導(dǎo)軌12移動。
導(dǎo)軌12成方形截面形狀，具有四個帶狀的滾動元件導(dǎo)面14，每兩條用于在縱向方向上線性形成的兩側(cè)中的一側(cè)。
如圖1所示的滑塊16包括滑塊體17和安裝在滑塊體17軸向方向的兩個末端上的端蓋22。滑塊體17和端蓋22的軸向連續(xù)形狀均為近似U型截面。
如圖2所示，滑塊體17總共具有四個負(fù)載滾動元件導(dǎo)面18，其在截面呈近似半圓形，與導(dǎo)軌12的各自滾動元件導(dǎo)面14相對，且形成于滑塊體17的兩個近似U型的滑套內(nèi)。如圖3所示，端蓋22具有一對方向轉(zhuǎn)換通道24，其通向負(fù)載滾動元件導(dǎo)面18的兩個末端。此外，如圖2和圖3所示，滑塊體17具有滾動元件返回通道20，每個滾動元件返回通道20均形成于該滑套內(nèi)并與該負(fù)載滾動元件導(dǎo)面18平行，制成截面為圓形的通孔，滾動元件返回通道20通向該對方向轉(zhuǎn)換通道24。
如圖3所示，夾在軌道12的滾動元件導(dǎo)面14和相對的滑塊體17的負(fù)載滾動元件導(dǎo)面18之間的空間形成了滾動元件軌跡通道26。如此形成四個環(huán)狀循環(huán)通道28(總共)，使得通過該對方向轉(zhuǎn)換通道24，滾動元件返回通道20和滾動元件軌跡通道26實現(xiàn)環(huán)狀連續(xù)循環(huán)。
此外，如圖3所示，用作滾動元件的許多滾珠46加載在每條環(huán)狀循環(huán)通道28內(nèi)。環(huán)狀循環(huán)通道28內(nèi)的多個滾珠46組成了一串滾動元件(滾動元件串)62以及滾動元件容納帶50。附帶地，如圖2所示，沿環(huán)狀循環(huán)通道28的寬度方向懸掛的連接臂61通過形成于滑塊16的環(huán)狀循環(huán)通道28內(nèi)的導(dǎo)向凹槽60，38b，24b(圖3)在該寬度方向的兩側(cè)被導(dǎo)向。
接下來，將對滾動元件容納帶50進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖4是用于說明滾動元件容納帶50的視圖；圖4(a)是處于展開狀態(tài)的滾動元件容納帶的局部放大透視圖，圖4(b)是處于展開狀態(tài)的滾動元件容納帶的正視圖，和圖4(c)是圖4(b)中滾動元件容納部分的局部放大剖面視圖。
滾動元件容納帶50形成有終止的形狀(即，在縱向方向上，滾動元件容納帶具有末端)并且如圖3和圖4(a)所示，其具有三種插入到環(huán)狀循環(huán)通道28內(nèi)的相鄰滾珠46之間的間隔件51，52，53。這三種間隔件51，52，53通過環(huán)狀循環(huán)通道28的寬度方向兩側(cè)的一對連接臂61彼此連接。這些間隔件51，52，53和連接臂61由塑性樹脂材料一體制成。由間隔件51，52，53和連接臂61限定的空間形成三種滾動元件容納部分A，B，C(將在以后進(jìn)行說明)。因而，滾動元件容納帶50以預(yù)定距離(在這個實施例中，鄰接的滾珠中心與中心之間的距離為5.2mm)分別地將滾珠46容納在這三種滾動元件的容納部分A，B，C內(nèi)而與其它的滾珠之間彼此分開，使得在環(huán)狀循環(huán)通道28的排列方向內(nèi)它們能夠排列成為這串滾動元件62。安裝滾動元件容納帶50使得圖4中其較低一側(cè)面朝向如圖3所示環(huán)狀循環(huán)通道28的外徑側(cè)面。順便，在展開狀態(tài)下滾珠46的排列方向與滾動元件容納帶50的縱向方向一致。
更具體地說，連接臂61由細(xì)長的類似帶狀的構(gòu)件形成。連接臂61的前/后方向(厚度方向，或由內(nèi)外徑側(cè)面之間限定)上的近似圓形的每個滾珠容納孔61a(見圖4(a))排列在縱向方向上，與每個滾動元件容納部分A，B，C相似。滾珠容納孔61a的內(nèi)徑比要容納的滾珠46的直徑略大，使得滾珠46可在連接臂61的前/后方向內(nèi)自由地接合/脫開。在這個實施例中，滾珠46的直徑是4.7625mm。
如圖2所示，當(dāng)從滾珠46的排列方向來看，所有三種間隔件51，52，53的形狀都是矩形。矩形的短邊設(shè)置為基本平行于類似帶狀的連接臂61的寬度方向。各自的間隔件51，52，53通過其寬度方向兩側(cè)的矩形較長邊的大致中心位置處的連接臂61連接。而且，如圖4(c)所示，所有間隔件51，52，53的高度V(長邊的長度)小于滾珠46的直徑A。此外，滾珠46的排列方向上彼此鄰接的相對間隔件之間的預(yù)定間距T設(shè)置為稍大于滾珠46的直徑。連接臂61將間隔件51，52，53連接并通過預(yù)定間距T彼此分開。連接臂61的厚度U(見圖4(c))在保持其必需及足夠的強度范圍內(nèi)設(shè)置得足夠小(在這個實施例中，0.44mm)，并且其稍小于以后將進(jìn)行說明的導(dǎo)向凹槽60和38b的寬度。從而，滾動元件容納帶50的連接臂61可在導(dǎo)向凹槽60和38b內(nèi)滑動接合。
現(xiàn)在，應(yīng)當(dāng)注意到各自的間隔件51，52和53具有不同的正面形狀，如圖4所示。
特別地，如處于放大狀態(tài)的圖4(c)所示，間隔件51的正面形狀是類似薄板狀的，使得它基本是具有從連接臂61接近中心位置沿前/后方向延伸的等寬矩形。由該近似矩形形狀的長邊形成的兩個面組成了一對滾珠接觸面51f，其對應(yīng)于用作滾珠46的滾動面的球形面S，以使其分別面向環(huán)狀循環(huán)通道28內(nèi)的滾珠46的排列方向。也就是，這些滾珠接觸面51f中，這一個接觸面51f面向其中一個鄰接滾珠46，而其它的滾珠接觸面51f面向與這一個滾珠接觸面51f相對側(cè)的其它的鄰接滾珠46。
另一方面，間隔件52和間隔件53的正面形狀相對于通過滾珠46的中心O的一條垂直直線VL彼此對稱，如放大形式的圖4(c)所示。從圖4(c)中可看出，如以同樣方式形成的上述間隔件51的滾珠接觸面一樣，這些間隔件52，53具有面向滾珠46的排列方向的表面作為滾珠接觸面52f，53f。此外，間隔件52，53根據(jù)相鄰的滾珠46成形，這使得它們的寬度從通過連接臂61連接的接近中心位置的每個起點到連接臂61的前/后方向僅僅一側(cè)的末端逐漸增加。由滾珠46寬度增加的這部分的脊線形成的面作為鄰接面，其與滾珠46在與滾珠排列方向呈預(yù)定的角度(例如，15°)的某一位置處相鄰。也就是，在滾珠46的排列方向的一側(cè)(右側(cè))，鄰接面僅在連接臂61的前/后方向的一側(cè)(圖4(c)的上側(cè))形成，而在滾珠46排列方向的另一側(cè)(左側(cè))，鄰接面僅在連接臂61的前/后方向的一側(cè)(圖4(c)的下側(cè))形成。
更確切地說，對于安裝在環(huán)狀循環(huán)通道28上的間隔件52，右鄰接面形成與滾珠46相鄰的向內(nèi)的鄰接面52u，使得間隔件52不可從其安裝狀態(tài)向環(huán)狀循環(huán)通道28的外徑側(cè)面移動。此外，左鄰接面形成與滾珠46相鄰的向外的鄰接面52s，使得間隔件52不可從其安裝狀態(tài)向環(huán)狀循環(huán)通道28的內(nèi)徑側(cè)面移動。
另一方面，對于安裝在環(huán)狀循環(huán)通道28上的間隔件53，右鄰接面形成與滾珠46相鄰的向外的鄰接面53s，使得間隔件53不可從其安裝狀態(tài)向環(huán)狀循環(huán)通道28的內(nèi)徑側(cè)面移動。此外，左鄰接面形成與滾珠46相鄰的向內(nèi)的鄰接面53u，使得間隔件53不可從其安裝狀態(tài)向環(huán)狀循環(huán)通道28的外徑側(cè)面移動。
這些間隔件51，52，53以預(yù)定關(guān)系布置在滾珠46的排列方向內(nèi)，并通過連接臂61連接?，F(xiàn)在，在該預(yù)定的關(guān)系中，滾動元件容納部分允許容納在其中的滾珠46在其前/后方向的至少一側(cè)脫出。
具體地，如圖4(b)所示，允許滾珠46脫出的三個方向包括這一側(cè)，另一側(cè)和滾動元件容納帶50的兩側(cè)。在這個圖中，允許滾珠46脫出的方向用空心箭頭標(biāo)出(這也適用于其它實施例)。
也就是，在這三種滾動元件容納部分中，滾珠46的排列方向上的彼此相鄰的間隔件按照間隔件52和53從左到右側(cè)的順序布置，在形成于其間的滾動元件容納部分中，向內(nèi)的鄰接面52u，53u位于內(nèi)邊界側(cè)面上。因此，限制了滾珠46向前/后方向的內(nèi)邊界的運動，而滾珠46能夠移向環(huán)狀循環(huán)通道28的外徑側(cè)面，從而形成僅僅允許滾珠36脫出到外邊界的滾動元件容納部分A。
同樣地，在以這種順序布置的間隔件53和51，或以這種順序布置的間隔件51和52的位置處，在形成于其間的滾動元件容納部分中，外鄰接面53s或外鄰接面52s布置在其外邊界側(cè)面上。因而，滾珠46朝向滾動元件容納部分的前/后方向的外邊界的運動受到限制，而滾珠46可移向環(huán)狀循環(huán)通道28的外徑側(cè)面，從而形成僅僅允許滾珠46移向外邊界側(cè)面的滾動元件容納部分B。
此外，同樣地，在布置兩個間隔件51的位置處，形成于其間的滾動元件容納部分沒有限制滾珠46的運動。因此，滾珠46可移向環(huán)狀循環(huán)通道28的內(nèi)邊界和外徑側(cè)面，從而形成允許滾珠46在前/后方向的兩側(cè)脫出的滾動元件容納部分C。
這樣，在這個實施例中，間隔件51，52，53以上述布置順序中的任一順序布置在滾珠46的排列方向內(nèi)。在滾珠46的排列方向內(nèi)的相鄰滾珠之間形成的滾動元件容納部分由這三種滾動元件容納部分A，B和C中的任一種構(gòu)成。
在滾珠排列方向內(nèi)的兩側(cè)，容納在每個滾動元件容納部分A，B，C中的滾珠46與形成于環(huán)狀循環(huán)通道28內(nèi)的滾珠46排列方向中的成對滾珠接觸面51f，52f，53f相接觸。而且，在滾動元件容納部分A，B中，向內(nèi)的鄰接面52u，53u或向外的鄰接面52s，53s與滾珠46在與滾珠排列方向呈預(yù)定的角度α的位置相鄰接。因此，在兩點接觸中，能夠限制滾珠46使其可滾動地支撐在相鄰的間隔件51之間。
此外，在面向滾珠46排列方向的其中一個面上，間隔件52具有向外的鄰接面52s，而在面向滾珠46排列方向的另一個面上，間隔件52具有向內(nèi)的鄰接面52u。另一方面，在面向滾珠46排列方向的其中一個面上，間隔件53具有向外的鄰接面53s，而在面向滾珠46排列方向的另一個面上，間隔件53具有向內(nèi)的鄰接面53u。從而，如圖4(b)所示，由于它們的鄰接面在滾珠46上，間隔件52和53將不會移向安裝在環(huán)狀循環(huán)通道28內(nèi)的滾動元件容納帶50的前/后方向的兩側(cè)。
附帶地，由于其不具有上述的鄰接面，間隔件51可一定程度地移向安裝在環(huán)狀循環(huán)通道28內(nèi)的滾動元件容納帶50的前/后方向兩側(cè)，但它的移動受到了相鄰間隔件52或者53的限制。在圖4(b)中，在前后方向內(nèi)每個間隔件移動圖像用黑箭頭表示，并標(biāo)有○或×。標(biāo)號○代表可移動的圖像，標(biāo)號×代表不可移動的圖像(這適用于其它實施例)。
現(xiàn)在，如上所述，滾動元件容納帶50形成有終止的形狀，使得位于該有終止的形狀末端處的間隔件分別是間隔件52和53。在該末端外，不容納滾珠46。因此，如圖4(b)所示，在兩個末端的間隔件處(此實施例中間隔件52)，面向外部的面僅由滾珠接觸面52f形成(或滾珠接觸面53f)(這適用于其它實施例)。
此外，圖4(C)中其上端的間隔件51，52，53在滾珠接觸面51f或向內(nèi)的鄰接面52u，53u與滾珠46相對的區(qū)域處設(shè)有縫隙，從而分別提供了緩沖部分51e，52e，53e。
接下來，將對安裝有該串滾動元件62的線性導(dǎo)向裝置10進(jìn)行更詳細(xì)的說明。
如圖2所示，合成樹脂的滾動元件串導(dǎo)向構(gòu)件40覆蓋在除用作負(fù)載滾動元件導(dǎo)面18的區(qū)域外的滑塊體17的內(nèi)壁上。在滾動元件串導(dǎo)向構(gòu)件40和與其相對的導(dǎo)軌12的表面之間，形成小間隔。在U型滑塊體17內(nèi)部，由負(fù)載滾動元件導(dǎo)面18和該滾動元件串導(dǎo)向構(gòu)件40形成了凹槽，該串滾動元件62插入凹槽中。
更具體地說，如圖5所示，凹槽的形成是因為滾動元件串導(dǎo)向構(gòu)件40具有為該串滾動元件62形成的導(dǎo)向壁36b。導(dǎo)向壁36b之間的間距稍大于滾珠46的直徑。在該導(dǎo)向壁36b上，導(dǎo)向凹槽38b在縱向方向連續(xù)形成，滾動元件容納帶50的連接臂61與該導(dǎo)向凹槽38b接合。導(dǎo)向凹槽38b的凹槽寬度G稍大于連接臂61的厚度U。因此，滾動元件容納帶50的連接臂61可分別在導(dǎo)向凹槽38b內(nèi)滑動接合。
通常，導(dǎo)向凹槽38b形成在滾動元件串導(dǎo)向構(gòu)件40中連接臂61可接合的位置，以使其受到限制。然而，在這個實施例中，如圖5所示，在圖5中下側(cè)的滾動元件串導(dǎo)向構(gòu)件40只在連接臂61的厚度方向的一側(cè)設(shè)有側(cè)壁38c，使得導(dǎo)向凹槽38b的開口朝向?qū)к?2。
此外，如圖2和圖6(a)所示，滾珠返回通道20形成于U型滑塊體17的滑套壁中，該滾珠返回通道20以預(yù)定的偏移距離基本平行于相應(yīng)的負(fù)載滾動元件導(dǎo)面18延伸。滾珠返回通道20由通孔32組成，通孔32的圓形截面在縱向方向連續(xù)，且循環(huán)管30插入該通孔32中。循環(huán)管30是由合成樹脂制成的管。循環(huán)管30的內(nèi)部空間內(nèi)沿縱向方向連續(xù)的截面形狀是具有比滾珠46直徑稍大的內(nèi)徑的近似圓形形狀，使得滾珠46可在內(nèi)部通過。該近似為圓形形狀的內(nèi)壁組成了這串滾動元件62的導(dǎo)向壁36a。
在導(dǎo)向壁36a寬度方向的兩側(cè)，導(dǎo)向凹槽60在縱向方向上連續(xù)形成，導(dǎo)向凹槽60具有能夠接合的寬度并引導(dǎo)在循環(huán)管30中移動的滾動元件容納帶50的該對連接臂61。導(dǎo)向凹槽60的凹槽寬度J稍大于連接臂61的高度U。因此，滾動元件容納帶50的連接臂61可分別在導(dǎo)向凹槽60內(nèi)滑動接合。從而，滾珠46和滾動元件容納帶50可在循環(huán)管30的空間內(nèi)平滑移動。
此外，如圖3所示，在端蓋22處形成一對連接到滾珠軌跡通道26的兩個末端的方向轉(zhuǎn)換通道24。方向轉(zhuǎn)換通道24是彎曲的通孔，其通向滾珠返回通道20并具有縱向方向連續(xù)的圓形截面形狀。上述的導(dǎo)向壁36a，36b連續(xù)形成以便夾在方向轉(zhuǎn)換通道24中間。在方向轉(zhuǎn)換通道24內(nèi)，該串滾動元件62的連接臂61發(fā)生彈性形變使得整串滾動元件62能滾動運動。因此，根據(jù)連接臂61的形變范圍，考慮到彎曲曲率，引導(dǎo)連接臂61的導(dǎo)向凹槽24b的寬度在方向轉(zhuǎn)換通道24內(nèi)增加。
現(xiàn)在，如作為圖3的局部放大視圖的圖7所示，形成方向轉(zhuǎn)換通道24內(nèi)的導(dǎo)向凹槽24b，使得根據(jù)連接臂61的寬度方向的中心所畫的軌跡RL相對于根據(jù)滾珠46的中心所畫的中心軌跡CL較接近環(huán)狀循環(huán)通道28的內(nèi)徑側(cè)面。更具體地說，在這個實施例中，根據(jù)滾珠46的中心所畫的中心軌跡CL是具有4mm半徑的圓弧而根據(jù)連接臂61的寬度方向的中心所畫的軌跡RL是圓弧，其在方向轉(zhuǎn)換通道24內(nèi)的導(dǎo)向凹槽24b的接近中心位置處具有3.3mm的半徑。在除環(huán)狀循環(huán)通道28內(nèi)的方向轉(zhuǎn)換通道24的其它位置處，形成導(dǎo)向凹槽使得根據(jù)連接臂61的寬度方向的中心所畫的軌跡RL和滾珠46的中心軌跡CL基本互相吻合。
接下來，將對線性導(dǎo)向裝置10的操作優(yōu)點進(jìn)行說明。
在線性導(dǎo)向裝置10中，當(dāng)滑塊16在軌道12的軸向方向相對運動時，滾珠46在環(huán)狀循環(huán)通道28內(nèi)滾動移動。同時，滾動元件容納帶50也與滾珠46一起在該環(huán)狀循環(huán)通道28內(nèi)移動。此時，環(huán)狀循環(huán)通道28內(nèi)的滾動元件容納帶50的各自間隔件51，52，53推其運動方向前方的滾珠46，而滾珠46也推其運動方向前方的間隔件51，52，53。在這個實例中，該串滾動元件62以這樣一種方式往復(fù)循環(huán)，即它在與滑塊16相反的方向沿滾珠軌跡通道26運動，進(jìn)入與滾珠軌跡通道26的一端連接的方向轉(zhuǎn)換通道24以改變它的運動方向，從方向轉(zhuǎn)換通道24進(jìn)入滾珠返回通道20以與滑塊16在相同的方向運動，進(jìn)入其它的方向轉(zhuǎn)換通道24以便再次改變其運動方向并返回到滾珠軌跡通道26。簡言之，整串滾動元件62在環(huán)狀循環(huán)通道28內(nèi)循環(huán)。
根據(jù)該線性導(dǎo)向裝置10，通過將滾珠46容納在三種滾動元件容納部分A，B，C中，滾動元件容納帶50可組成該串滾動元件62。
根據(jù)該線性導(dǎo)向裝置10，由于各自的間隔件51，52，53插入到環(huán)狀循環(huán)通道28內(nèi)的滾珠46之間，滾珠46不能彼此直接接觸。因而，防止了由于滾珠46之間的相互摩擦產(chǎn)生的噪聲和磨損。而且，由于間隔件51，52，53通過連接臂61彼此連接以提供滾動元件容納帶50，在保持其間預(yù)定的距離，并保持這串滾動元件62在環(huán)狀循環(huán)通道28內(nèi)平穩(wěn)滾動同時，各自的滾珠46可通過滾動元件容納帶50運動。
此外，根據(jù)該線性導(dǎo)向裝置10，在滾動元件容納帶50中，間隔件51，52，53(一對滾珠接觸面之間)之間的預(yù)定間距T稍大于滾珠46的直徑。而且，各自的滾動元件容納部分A，B，C的結(jié)構(gòu)設(shè)置為允許容納的滾珠46脫出到環(huán)狀循環(huán)通道28的前/后方向內(nèi)的至少一側(cè)。因而，在將滾珠46安裝到滾動元件容納帶50的各自的滾動元件容納部分A，B，C的過程中，在展開狀態(tài)中，滾珠46只能且必須從允許滾珠46脫出的這側(cè)放在滾動元件容納部分A，B，C內(nèi)。因此，將滾珠46容納在間隔件之間的效率得到了提高，使得例如通過推的方式將滾珠46安裝到滾動元件容納部分A，B，C中的這樣復(fù)雜的操作不再需要了。由此，滾動元件容納帶50中的滾珠46的安裝操作得到了簡化。
此外，根據(jù)該線性導(dǎo)向裝置10，由于滾動元件容納帶50的連接臂61沿著環(huán)狀循環(huán)通道28內(nèi)的導(dǎo)向凹槽60，38b，24b引導(dǎo)，當(dāng)其運動時滾動元件容納帶50的擺動受到了限制。因此，整串滾動元件62可在環(huán)狀循環(huán)通道28內(nèi)準(zhǔn)確平穩(wěn)地運動。而且，考慮到限定各自滾動元件容納部分A，B，C的間隔件52，53，由于它們的鄰接面，例如，向內(nèi)的鄰接面52u，53u或向外的鄰接面52s，53s與滾珠46相鄰，間隔件52，53不能移向環(huán)狀循環(huán)通道28的內(nèi)邊界和外徑側(cè)面。因而，在滾珠軌跡通道26中，在其相對于滾珠46的位置，滾動元件容納帶50向環(huán)狀循環(huán)通道28的內(nèi)邊界和外徑側(cè)面的運動受到了限制。因而，即使存在施加到該線性導(dǎo)向裝置10的外部振動或重力的影響，滾動元件容納帶50的擺動和連接臂61與導(dǎo)向凹槽之間的摩擦也可得到限制。
此外，根據(jù)該線性導(dǎo)向裝置10，滾珠46受到滾珠軌跡通道26內(nèi)的阻力，間隔件51，52，53從后面推動各自的滾珠46，它們能在滾珠軌跡通道26內(nèi)平滑地運動。而且，在滾珠軌跡通道26內(nèi)，該串滾動元件62的導(dǎo)向壁36b之間的間距稍大于滾珠46的直徑，并且滾動元件容納帶50的連接臂61通過該導(dǎo)向壁36b的導(dǎo)向凹槽38b引導(dǎo)。由此，防止?jié)L珠軌跡通道26內(nèi)的各自間隔件51，52，53落下并防止由于該串滾動元件62的布置混亂而阻礙這串滾動元件62的平滑運動是可能的。
此外，根據(jù)該線性導(dǎo)向裝置10，作為側(cè)壁38c的導(dǎo)向凹槽38b的側(cè)壁僅在連接臂61的一側(cè)形成。因此，如圖8(a)所示，導(dǎo)向凹槽38b所需的間隔減少，使得導(dǎo)軌12的滾珠導(dǎo)面14的凹槽深度D1能夠相應(yīng)地增加。
更具體地說，從圖8(b)中的對照實例可以看到，導(dǎo)向凹槽38b的側(cè)壁在兩側(cè)形成，在圖中的水平方向需要用于形成該側(cè)壁的間隔S1。因此，滾珠導(dǎo)面14的凹槽深度D2必須小于圖8(a)中間隔S1所示的凹槽深度D1。而且，從圖8(c)中的另一個對照實例可以看到，連接臂61可設(shè)置為相對于滾珠46的中心O以偏移量S2接近環(huán)狀循環(huán)通道28的內(nèi)徑側(cè)面。然而，在這個實施中，負(fù)載滾動元件導(dǎo)面18的凹槽深度W2必須比圖8(a)中所示的凹槽深度W1小相應(yīng)于偏移量S2的量。這樣，根據(jù)這個實施例，與其中導(dǎo)向凹槽的側(cè)壁在兩側(cè)這個結(jié)構(gòu)相比，沒有減小負(fù)載滾動元件導(dǎo)面18的凹槽深度，而導(dǎo)軌12的滾珠導(dǎo)面14的凹槽深度能夠增加。因而，滾珠46和滾珠導(dǎo)面14之間的接觸長度可保持較大從而使得線性導(dǎo)向裝置10的負(fù)載能力增加。
根據(jù)該線性導(dǎo)向裝置10，滾動元件容納帶50形成有終止的形狀，使得位于該有終止的形狀末端處的間隔件為間隔件52和53，其各自具有與滾珠46相鄰的向內(nèi)鄰接面52u和向內(nèi)鄰接面53u。因此如圖9(a)所示，位于兩個末端處的間隔件52和53的向內(nèi)鄰接面52u和53u分別與滾珠46相鄰。因而，位于兩個末端處的間隔件52和53在環(huán)狀循環(huán)通道28內(nèi)接合，使得它們不能移向環(huán)狀循環(huán)通道28的外徑側(cè)面(向下箭頭Z的方向)。另一方面，從圖9(b)的對比實例可看出，在此構(gòu)造中，滾動元件容納帶僅設(shè)有間隔件51，每個間隔件51沒有與滾動元件容納帶前/后方向內(nèi)的滾珠46相鄰的鄰接面，在末端處的間隔件51將移向環(huán)狀循環(huán)通道28的外徑側(cè)面(向下箭頭Z的方向)。這樣，根據(jù)這個實施例，即使當(dāng)滑塊16從軌道12中脫出，兩個末端處的間隔件52，53能阻止該串滾動元件62從滑塊16脫出，這使得滾動元件容納帶50的頂端將不會從環(huán)狀循環(huán)通道28的開口處沖出。因而，線性導(dǎo)向裝置10更易于操作。
根據(jù)該線性導(dǎo)向裝置10，形成環(huán)狀循環(huán)通道28的方向轉(zhuǎn)換通道24內(nèi)的導(dǎo)向凹槽24b以使連接臂61相對于滾珠46的中心軌跡CL運行到接近環(huán)狀循環(huán)通道28的內(nèi)徑側(cè)面?，F(xiàn)在，從圖10的對比實施例可以看出，如果連接臂沿著滾珠46的中心軌跡CL運行(即CL＝RL)，假設(shè)在各自的區(qū)域內(nèi)沒有變形，間隔件51和滾珠46之間的干擾出現(xiàn)在符號Y1指示的圓內(nèi)的黑色區(qū)域中。另一方面，如圖7所示，根據(jù)該實施例的這種構(gòu)造，當(dāng)滾動元件容納帶50在方向轉(zhuǎn)換通道24內(nèi)彎曲時，方向轉(zhuǎn)換通道24內(nèi)彼此相鄰的間隔件可很大地打開。因而，相鄰間隔件之間的距離增加從而由于滾珠46向徑向方向外部移動而生成間隙。由此，方向轉(zhuǎn)換通道24內(nèi)間隔件和滾珠46之間的干擾能夠得到更好的限制。因而，線性導(dǎo)向裝置10的滾動元件容納帶50能夠更平滑地運行。
此外，該線性導(dǎo)向裝置10，間隔件51，52，53在與滾珠46相對的區(qū)域分別設(shè)有緩沖部分51e，52e，53e，其中滾珠46容納在環(huán)狀循環(huán)通道28的內(nèi)邊界側(cè)面末端處的滾動元件容納部分A，B，C中。
現(xiàn)在，從圖11(a)的對比實例中可以看出，如果間隔件的末端沒有緩沖部分，如圖11(b)所示，當(dāng)滾動元件容納帶50在方向轉(zhuǎn)換通道24內(nèi)彎曲時，方向轉(zhuǎn)換通道24的內(nèi)邊界側(cè)面上的相鄰間隔件51之間的距離減小，假設(shè)在各自的區(qū)域沒有形變，間隔件51和滾珠46之間輕微的干擾將在內(nèi)邊界側(cè)面上間隔件51和滾珠46相對的區(qū)域發(fā)生(符號Y2指示的圓內(nèi)的黑色區(qū)域)。另一方面，如圖7所示，根據(jù)該實施例的這種構(gòu)造，當(dāng)滾動元件容納帶50在方向轉(zhuǎn)換通道24內(nèi)彎曲時，即使方向轉(zhuǎn)換通道24的內(nèi)邊界側(cè)面上的相鄰間隔件51之間的距離減小，其間的干擾也可通過緩沖部分51e，52e，53e得到限制，該緩沖部分形成在內(nèi)邊界側(cè)面上間隔件51和滾珠46相對的區(qū)域。因而，線性導(dǎo)向裝置10的滾動元件容納帶50能夠更平滑地運行。
此外，根據(jù)該線性導(dǎo)向裝置10，間隔件51的正面形狀具有確定的寬度以提供類似薄板狀的近似矩形形狀。因此，當(dāng)方向轉(zhuǎn)換通道24的內(nèi)邊界側(cè)面上的相鄰間隔件51之間的距離減小時，即使在間隔件51和滾珠46之間發(fā)生干擾，間隔件51在類似薄板狀的近似矩形部分可容易地彎曲。因而，線性導(dǎo)向裝置10的滾動元件容納帶50能夠更平滑地運行。
在滾珠接觸面52f，53f的側(cè)面上，在間隔件和滾珠46之間，間隔件52，53也設(shè)有縫隙，其中在滾珠接觸面52f，53f處不形成鄰接面。因此，與前/后方向內(nèi)在其兩側(cè)具有鄰接面的間隔件相比，間隔件52，53和滾珠46之間的相互干擾程度能夠減少。
對于前面所述的結(jié)構(gòu)，滾珠返回通道不應(yīng)受到限制，但可是如圖6(b)所示的結(jié)構(gòu)。特別地，取代循環(huán)管30，將具有近似月牙形狀的構(gòu)件30A插入到形成于滑塊體17中的通孔32中，從而提供滾珠返回通道20。因此，每個導(dǎo)向凹槽60由該通孔32和近似月牙形狀的構(gòu)件30A組成。在這種構(gòu)造中，與上面所述的使用循環(huán)管的構(gòu)造相比，通孔的直徑可容易地減小。因而，對于這種程度滑塊體可制作的較厚，滑塊體的硬度得到加強。由此，可提供具有高硬度的線性導(dǎo)向裝置。
接下來，將對根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的線性導(dǎo)向裝置進(jìn)行說明。在這個實施例中，除了滾動元件容納帶的部分結(jié)構(gòu)不同外，其余構(gòu)造與第一實施例是相同的。因此，僅對滾動元件容納帶上的區(qū)別進(jìn)行說明，其它部分不再說明。
如圖12所示，滾動元件容納帶72具有兩種間隔件，即間隔件54和間隔件55。這些間隔件交替排列在滾珠的排列方向內(nèi)，使得兩種滾動元件容納部分即滾動元件容納部分A和滾動元件容納部B在滾珠46的排列方向內(nèi)交替形成。根據(jù)本實施例的滾動元件容納帶50與第一實施例中的不同之處在于當(dāng)從它們的排列方向看時，這些間隔件54，55各自具有圓形形狀，并且每個間隔件54，55的滾珠接觸面和鄰接面是彎曲表面。
更確切地說，如圖12(c)所示，間隔件54，55具有相對于通過滾珠46的中心O的一條垂直直線VL的軸互相對稱的正面形狀。在這個實例中，鄰接面通過圓錐面54u，54s，55u，55s形成，這些圓錐面在相對于直線VL的軸成α角的一點處與滾珠46相鄰。圓錐面54u和圓錐面55u對應(yīng)于上面所述的向內(nèi)的鄰接面，而圓錐面54s和圓錐面55s對應(yīng)于上面所述的向外的鄰接面。而且，對應(yīng)于滾珠接觸面的表面通過圓柱面54f，55f形成，每個圓柱面相對于直線VL的軸具有比容納的滾珠46的直徑稍大的直徑。在滾動元件容納帶72的兩端，如第一實施例中那樣，間隔件54，55布置為使得用作它們的向內(nèi)鄰接面的圓錐面54u和55u面向滾珠46。如第一實施例中那樣，滾動元件容納帶72安裝在該線性導(dǎo)向裝置中，圖中的上側(cè)面位于環(huán)狀循環(huán)通道28的內(nèi)邊界側(cè)面中。
仍在這樣一種構(gòu)造中，容納在各自的滾珠46的容納部分A，B中的滾珠可從環(huán)狀循環(huán)通道28的外和內(nèi)邊界側(cè)面的任意其中一側(cè)取走，從而允許滾珠的脫出。這方便了將滾珠46安裝到滾動元件容納帶72中。此外，在其彎曲的鄰接面中，除了那些位于末端的間隔件外，各自的間隔件54，55與滾珠46相鄰，因此不能移向環(huán)狀循環(huán)通道28的外邊界和內(nèi)邊界。位于兩個末端的間隔件向內(nèi)邊界和外邊界的運動通過與其相鄰的間隔件54，55限制。因而，限制了滾動元件容納帶72的擺動以及連接臂61和導(dǎo)向凹槽之間的摩擦。因此，與第一實施例一樣，能夠提供具有同樣操作優(yōu)點的線性導(dǎo)向裝置。特別地，根據(jù)第二實施例，由于所有的間隔件具有與滾珠46相鄰的鄰接面，限制環(huán)狀循環(huán)通道28內(nèi)滾動元件容納帶72擺動的效果是很顯著的。
此外，根據(jù)第二實施例，因為與滾珠接觸面和鄰接面相對應(yīng)的滾動元件容納帶72的間隔件54，55的兩個面是凹面，間隔件54，55(滾動元件容納帶72的寬度方向或圖12(b)中頁面的垂直方向)的橫向方向的運動受到了滾珠46的限制。由此，由于自身的運行滾動元件容納帶72的擺動能進(jìn)一步減少，因而為其提供了更為平穩(wěn)的運動。
此外，根據(jù)第二實施例，兩種滾動元件容納部分A，B交替排列在其排列方向內(nèi)。因此，如放大方式的圖12(c)中所示，在其外部，與相鄰的滾珠46相對的間隔件表面上，位于某一確定的滾動元件容納部分(在圖示的實例中，滾動元件容納部分A)的左側(cè)和右側(cè)的間隔件54，55不設(shè)有與上述表面相鄰的鄰接面。沒有鄰接面的這一側(cè)排列在前/后方向的同一側(cè)。
根據(jù)這樣一種構(gòu)造，在將滾珠46安裝到相鄰兩側(cè)的滾動元件容納部分中后，即使從不允許滾珠46脫出的這一側(cè)將其安裝在所述的滾動元件容納部分中，在間隔件54，55沒設(shè)有鄰接面的這一側(cè)上，在滾珠和間隔件之間形成縫隙使得兩側(cè)的間隔件54，55能夠發(fā)生彈性形變從而易于延伸。由此，不再需要上面所述的如圖19所示的較大壓力F。因此，可用較小的力將滾珠46插入到所述的滾動元件容納部分中。而且，不必?fù)?dān)心間隔件54，55變形到不可恢復(fù)的程度或損壞。而且，將滾珠46插入到滾動元件容納部分的順序不受限制。因此，根據(jù)第二實施例，能夠從前/后方向的任一側(cè)安裝滾珠46。也就是，不用將滾動元件容納帶72上下翻轉(zhuǎn)，從同一側(cè)，滾珠46可輕易地容納在所有的滾動元件容納部分中，因而進(jìn)一步簡化了安裝操作。此外，在僅有滾動元件容納帶72安裝到滑塊16中之后，能將滾珠46從其開口處推入各自的滾動元件容納部分中。
接下來，將對根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的線性導(dǎo)向裝置進(jìn)行說明。在這個實施例中，除了滾動元件容納帶的部分結(jié)構(gòu)不同外，其余構(gòu)造與上述實施例是相同的。因此，僅對滾動元件容納帶上的區(qū)別進(jìn)行說明，其它部分不再說明。
如圖13所示，滾動元件容納帶73與根據(jù)第一實施例的滾動元件容納帶50不同之處在于它具有兩種間隔件，即間隔件56和間隔件57；并且這些間隔件在滾珠排列方向交替排列，即滾動元件容納部分A和滾動元件容納部分B在滾珠46的排列方向交替形成。
當(dāng)從它們的排列方向來看，間隔件56，57分別具有接近矩形的形狀，但它們的正面形狀是類似薄板狀的。每個間隔件的厚度是0.44mm。而且，如圖13(c)所示，這些間隔件56，57的正面形狀是相對于通過滾珠46的中心O的一條垂直直線VL的軸互相對稱的。用作滾珠接觸面和鄰接面的間隔件56，57的表面是由彎曲的面56u，56s；57u，57s形成的，其中彎曲表面基本彎曲成S形以便追隨著滾珠46的表面?，F(xiàn)在，彎曲表面56u和彎曲表面57u對應(yīng)于上面所述的向內(nèi)的鄰接面而彎曲表面56s和彎曲表面57s對應(yīng)于上面所述的向外的鄰接面。在滾動元件容納帶73的兩個末端，滾動元件容納部分A位于布置間隔件56，57的位置，使得它們的彎曲表面56u和彎曲表面57u都面向滾珠46。如在第一實施例中那樣，滾動元件容納帶73安裝在線性導(dǎo)向裝置中，且圖中的上側(cè)位于環(huán)狀循環(huán)通道28的內(nèi)邊界側(cè)面上。
仍在這樣一種構(gòu)造中，如圖13(b)所示，容納在各自的滾動元件容納部分A，B中的滾珠46可在環(huán)狀循環(huán)通道28的外和內(nèi)邊界側(cè)面的其中任意一側(cè)取走，從而允許其脫出。這方便了將滾珠46安裝到滾動元件容納帶73中。此外，在其彎曲的鄰接面中，除了那些位于末端的間隔件外，各自的間隔件56，57與滾珠46相鄰，因此不能都移向環(huán)狀循環(huán)通道28的外邊界和內(nèi)邊界兩者。位于末端的間隔件可向環(huán)狀循環(huán)通道28的內(nèi)邊界和外徑側(cè)面運動，但與其相鄰的間隔件限制了它的運動，使其不能移向另一側(cè)。因而，限制了滾動元件容納帶73的擺動以及連接臂61和導(dǎo)向凹槽之間的摩擦。因此，與第一實施例一樣，能夠提供具有同樣操作優(yōu)點的線性導(dǎo)向裝置。特別地，根據(jù)第三實施例，由于所有的間隔件具有彎曲面，該彎曲面與滾珠46相鄰，限制環(huán)狀循環(huán)通道28內(nèi)滾動元件容納帶72擺動的效果是很顯著的。
此外，根據(jù)這個第三實施例，每個間隔件56，57的正面形狀是類似薄板狀的。由此，如圖14所示，當(dāng)方向轉(zhuǎn)換通道24的內(nèi)邊界側(cè)面上相鄰間隔件之間的距離，即使間隔件和滾珠46之間在它們的內(nèi)邊界側(cè)面上彼此相對的區(qū)域(符號Y3指示的區(qū)域)互相干擾，由于間隔件是類似薄板狀的，因此能夠容易地彎曲。因此，間隔件56，57和滾珠46之間的干擾產(chǎn)生的力是很小的使得線性導(dǎo)向裝置的滾動元件容納帶73能夠平穩(wěn)地運行。在圖14中符號Y3所指示的區(qū)域中，間隔件變形以限制干擾的圖像用雙點劃線示出。
此外，將連接臂61進(jìn)一步向方向轉(zhuǎn)換通道24的內(nèi)部移動可避免上述的干擾。然而，如果將連接臂61移動的太靠內(nèi)部，連接臂61的彎曲半徑減少，使得連接臂61中產(chǎn)生較大的彎曲應(yīng)力。如果連接臂61承受如此大的應(yīng)力，它可能會破壞。因此，在這個實施例中，為了使如此大的應(yīng)力不施加到連接臂61上，連接臂61在方向轉(zhuǎn)換通道24內(nèi)的彎曲半徑設(shè)置為相對較大的值?；诖耍词归g隔件和滾珠46之間互相干擾，也將不會削弱滾動元件容納帶73的平滑運動。
接下來，將對根據(jù)本發(fā)明第四實施例的線性導(dǎo)向裝置進(jìn)行說明。在這個實施例中，除了滾動元件容納帶的部分結(jié)構(gòu)不同外，其余構(gòu)造與上述實施例是相同的。因此，僅對滾動元件容納帶上的區(qū)別進(jìn)行說明，其它部分不再說明。
如圖15所示，滾動元件容納帶74與根據(jù)第一實施例的滾動元件容納帶50不同之處在于它包括間隔件58，其代替了第一實施例中的間隔件51。
間隔件58的正面形狀與第一實施例中的間隔件51的正面形狀是不同的。
在環(huán)狀循環(huán)通道28的外邊界側(cè)面上(圖中的下側(cè))，間隔件58的正面形狀從中心到末端的寬度增加，而在內(nèi)邊界側(cè)面上(圖中的上側(cè))，它具有固定的寬度。換句話說，在圖中的下側(cè)，間隔件58的正面形狀是近似梯形的，通過連接臂61連接的部分是它的上底，它的下底是末端，向著末端該正面形狀的寬度逐漸增加。另一方面，在圖中的上側(cè)，正面形狀是薄板狀的近似矩形形狀，其向上側(cè)延伸，寬度與近似梯形形狀的上底的寬度相等。在這個正面形狀中，梯形形狀兩側(cè)的斜面與前面所述的向外的鄰接面以相同的方式形成。也就是，在間隔件安裝在環(huán)狀循環(huán)通道28的狀態(tài)中，它們與滾珠46相鄰使得滾珠46不能從安裝狀態(tài)移動到外邊界。
布置適當(dāng)數(shù)量的間隔件58以限定滾動元件容納部分B。在圖中間隔件52和53從左到右布置以限定滾動元件容納部分A。在滾動元件容納帶74的兩個末端，設(shè)有滾動元件容納部分A；如第一實施例中那樣，間隔件52，53如此設(shè)置使得它們的向內(nèi)的鄰接面52u和向外的鄰接面53u面向滾珠46。如上述實施例中那樣，滾動元件容納帶74安裝在線性導(dǎo)向裝置中，圖中的上側(cè)位于環(huán)狀循環(huán)通道28的內(nèi)邊界側(cè)面上。
仍在這樣一種構(gòu)造中，容納在各自滾珠46容納部分A，B中的滾珠46可移到環(huán)狀循環(huán)通道28的外邊界和內(nèi)邊界，從而允許它們脫出。這方便了將滾珠46安裝到滾動元件容納帶74中。此外，在其鄰接面中，除了那些位于末端的間隔件外，間隔件52，53與滾珠46相鄰，因此不能移向環(huán)狀循環(huán)通道28的外邊界和內(nèi)邊界兩者。位于末端的間隔件52，53各自的間隔件58可向環(huán)狀循環(huán)通道28的內(nèi)邊界和外徑側(cè)面的其中之一運動，但與其相鄰的間隔件52或53限制了它們的運動。因而，限制了滾動元件容納帶72的擺動以及連接臂61和導(dǎo)向凹槽之間的摩擦。因此，與第一實施例一樣，能夠提供具有同樣操作優(yōu)點的線性導(dǎo)向裝置。
接下來，將對根據(jù)本發(fā)明第五實施例的線性導(dǎo)向裝置進(jìn)行說明。在這個實施例中，除了滾動元件容納帶的部分結(jié)構(gòu)不同外，其余構(gòu)造與上述實施例是相同的。因此，僅對滾動元件容納帶上的區(qū)別進(jìn)行說明，其它部分不再說明。
如圖16所示，滾動元件容納帶75與根據(jù)上述實施例的滾動元件容納帶不同之處在于它包括三種間隔件，即間隔件51，58，59；并且在這三種間隔件中，間隔件51，58與上面所述的間隔件是相同的，而間隔件59具有將間隔件58倒置插入到滾動元件容納帶75的前/后方向時的外形。如圖16所示恰當(dāng)?shù)貙@些間隔件進(jìn)行布置以限定滾動元件容納部分A，B。在滾動元件容納帶75的兩個末端，間隔件59布置為使得它們的向內(nèi)鄰接面面向滾珠46。如上述實施例中那樣，滾動元件容納帶75安裝在該線性導(dǎo)向裝置中，圖中的上側(cè)面位于環(huán)狀循環(huán)通道28的內(nèi)邊界側(cè)面中。
仍在這樣一種構(gòu)造中，容納在各自的滾珠46的容納部分A，B中的滾珠46可從環(huán)狀循環(huán)通道28的外和內(nèi)邊界側(cè)面的任意其中一側(cè)移走，從而允許滾珠的脫出。這方便了將滾珠46安裝到滾動元件容納帶75中。此外，在其鄰接面中，間隔件51，58，59與滾珠46相鄰，因此不能移向環(huán)狀循環(huán)通道28的任意一個外邊界和內(nèi)邊界。包括那些位于末端的間隔件51，58，59可移向環(huán)狀循環(huán)通道28的內(nèi)和外邊界側(cè)面的其中一側(cè)，而與其相鄰的間隔件限制了它們向另一側(cè)的運動。因而，滾動元件容納帶72的擺動以及連接臂61和導(dǎo)向凹槽之間的摩擦受到了限制。因此，與第一實施例一樣，能夠提供具有同樣操作優(yōu)點的線性導(dǎo)向裝置。
如到目前為止所做的描述中理解到的那樣，根據(jù)上述的實施例，提供滾動元件容納帶和線性導(dǎo)向裝置，其能夠簡化將滾珠46安裝到滾動元件容納帶的操作并限制了滾動元件容納帶的擺動以及連接臂和導(dǎo)向凹槽之間的摩擦。
根據(jù)本發(fā)明的線性運動導(dǎo)向裝置不應(yīng)當(dāng)局限到上述的實施例，而是可以以不同的方式進(jìn)行修改只要其不偏離本發(fā)明的精神。
例如，在上述的實施例中，在下面的滾動元件串導(dǎo)向構(gòu)件40中，側(cè)壁38c僅在連接臂61的厚度方向內(nèi)的一側(cè)設(shè)置，使得導(dǎo)向凹槽38b開口面向?qū)к?2。然而，如圖17所示，并不局限于這樣一種構(gòu)造，在連接臂61的兩側(cè)可不設(shè)置滾珠軌跡通道26內(nèi)的導(dǎo)向凹槽。在這樣一種構(gòu)造中，根據(jù)上述實施例的滾動元件容納帶，間隔件不向環(huán)狀循環(huán)通道28的外徑側(cè)面運動，從而阻止了滾動元件容納帶的沖出。而且，因為能夠減少形成導(dǎo)向凹槽的空間，導(dǎo)軌的滾珠導(dǎo)面的凹槽深度能夠增加。
此外，在上述實施例中，根據(jù)連接臂61的寬度方向的中心所畫出的軌跡RL與滾珠46的中心軌跡CL基本吻合。然而，并不局限于這樣一種構(gòu)造，如圖18所示，連接臂61的連接位置可位于這樣一個位置，該位置相對于環(huán)狀循環(huán)通道28的內(nèi)徑側(cè)面偏移了偏移量S2。相應(yīng)地，導(dǎo)向凹槽也可形成在環(huán)狀循環(huán)通道28線性部分中的內(nèi)邊界附近。然而，在這個實例中，如圖8(c)所示，由于在環(huán)狀循環(huán)通道的內(nèi)徑側(cè)面附近，通過從滾珠46的中心O的該偏移量S2連接連接臂61，負(fù)載滾動元件導(dǎo)面18的凹槽深度W2要比上述實施例中的凹槽深度W1淺與該偏移量S2相對應(yīng)的程度。由此，為了保持滾珠和滾珠導(dǎo)面之間較大的接觸長度并增加線性導(dǎo)向裝置的負(fù)載能力，優(yōu)選上述實施例中的構(gòu)造。
此外，在上述實施例中，在滾動元件容納帶的末端面向外部的表面僅僅是滾珠接觸面，即，平面。不局限于這樣一種構(gòu)造，末端處面向外部的表面可以是鄰接面，就像在其它空間中留下的鄰接面一樣。
此外，對上述各種實施例是參照線性導(dǎo)向裝置10進(jìn)行說明的，其中線性導(dǎo)向裝置具有作為滾動元件的滾珠46。然而，本發(fā)明不應(yīng)當(dāng)局限于這樣一種線性導(dǎo)向裝置，而是可應(yīng)用到一種以輥子作為滾動元件的線性導(dǎo)向裝置。
接下來，將對本發(fā)明的第六到第九實施例進(jìn)行說明。
接下來，將對根據(jù)本發(fā)明第六實施例的線性導(dǎo)向裝置進(jìn)行說明。在這個實施例中，除了滾動元件容納帶的部分結(jié)構(gòu)不同外，其余構(gòu)造與第一實施例是相同的。因此，僅對滾動元件容納帶上的區(qū)別進(jìn)行說明，其它部分不再說明。
根據(jù)第六實施例的滾動元件容納帶150形成有終止的形狀。而且，如圖22和23(a)所示，滾動元件容納帶150具有插入環(huán)狀循環(huán)通道128內(nèi)的相鄰滾珠146中的間隔件151，以及用于將環(huán)狀循環(huán)通道128的寬度方向兩側(cè)上的間隔件151彼此連接的類似帶狀的連接臂152。這些間隔件151和連接臂152完全由柔軟的樹脂材料制成。以預(yù)定的間隔將滾珠146分別地容納在由間隔件151和連接臂152限定的許多滾動元件容納部分155中，滾珠146作為一串滾動元件162排列在環(huán)狀循環(huán)通道128的排列方向內(nèi)并保持在可滾動的狀態(tài)。在足夠保持必須及充分的強度范圍內(nèi)，互相連接相鄰間隔件151的連接臂152的厚度是很薄的。
每個連接臂152具有滾珠容納孔152a，其為每個滾動元件容納部分155在它們的前/后方向(厚度方向)設(shè)有圓形開口。滾珠容納孔152a的內(nèi)徑稍大于容納的滾珠146的直徑。
如圖21所示，當(dāng)從滾珠146的排列方向來看，間隔件151的形狀是矩形。矩形的短邊設(shè)置為基本平行于類似帶狀的連接臂152的寬度方向。各自的間隔件151通過其寬度方向兩側(cè)的矩形較長邊的大致中心位置處的連接臂152連接。
如放大形式的圖23(c)所示，間隔件151的正面形狀在連接臂152的前/后方向的其中一側(cè)(圖中的上側(cè))上具有向末端的寬度增加，而在另一側(cè)它具有固定的寬度(圖中的下例)。
具體地，間隔件151的正面形狀是近似梯形的。通過連接臂152連接的部分是上底，它的下底是末端，向該末端正面形狀具有逐漸增加的寬度。另一方面，在圖中的下側(cè)，正面形狀是薄板狀的近似矩形形狀，其向下側(cè)延伸，寬度與近似梯形形狀的上底的寬度相等。在這個正面形狀中，間隔件151的高度V小于滾珠146的直徑A。相鄰間隔件151之間的預(yù)定間距B稍大于滾珠146的直徑。連接臂152以預(yù)定的間距B將相鄰的間隔件151彼此連接。連接臂152的厚度U(圖23(c))稍小于導(dǎo)向凹槽160和導(dǎo)向凹槽138b的凹槽寬度。因此，滾動元件容納帶150的連接臂152可與導(dǎo)向凹槽160和導(dǎo)向凹槽138b滑動接合。
間隔件151具有一對滾動元件接觸面151c，其追隨著球面S作為滾珠146的滾動面。在這些滾動元件接觸面151c中，其中一個滾動元件接觸面151c面向其中一個相鄰的滾珠146而另一個滾動元件接觸面151c面向另一個相鄰的滾珠146，其中另一個相鄰滾珠146背向其中一個滾動元件接觸面151c。
更確切地說，滾動元件接觸面151c由兩個面組成，包括近似矩形形狀的間隔件151的邊151b和斜面151a，該斜面151a是梯形形狀的間隔件151的邊。在排列方向的兩個末端，容納在滾動元件容納部分155中的滾珠146與邊151b處于接觸狀態(tài)，其中邊151b是連續(xù)的，且面向環(huán)狀循環(huán)通道128內(nèi)滾珠146的排列方向。組成梯形形狀的邊的斜面151a是鄰接面，其在與排列方向成預(yù)定角度α(在這個實施例中15°)的位置與滾珠146相鄰。因而，當(dāng)在相鄰間隔件151之間滾動支撐時，能夠夾住滾珠146?，F(xiàn)在，該預(yù)定角度α優(yōu)選設(shè)置在10°-15°的范圍內(nèi)。通過將該預(yù)定角度α設(shè)置在這個范圍內(nèi)，滾動元件容納帶150能夠平穩(wěn)地運行。如果該預(yù)定角度α超過15°，當(dāng)方向轉(zhuǎn)換通道相鄰間隔件151之間的距離減小時，間隔件151和滾珠146之間很可能互相干擾。如果該預(yù)定角度α小于10°，很難確保滾珠146的夾持突出。
在圖23(c)中上側(cè)末端處，間隔件151具有倒角151d和縫隙，該縫隙形成在滾動元件接觸面151c的斜面151a與滾珠146相對的區(qū)域，從而提供緩沖部分151e。
滾動元件容納帶150形成有終止的形狀，使得在位于有終止的形狀末端的間隔件151外部，不容納滾珠146。因此，如圖23(b)所示，位于兩個末端的每個間隔件151面向外面的表面僅對于邊151b是連續(xù)的面。
滾動元件容納帶150安裝在環(huán)狀循環(huán)通道128中，使得每個梯形形狀的間隔件151的邊面向環(huán)狀循環(huán)通道128的內(nèi)徑側(cè)面，如圖22所示。在展開視圖中，滾珠146的排列方向與滾動元件容納帶150的縱向方向一致。
現(xiàn)在，滾動元件容納帶150安裝在環(huán)狀循環(huán)通道128中，使得側(cè)邊(圖23(c)的下側(cè)邊)具有固定寬度用于限制各自滾動元件容納部分155的間隔件151的邊面向環(huán)狀循環(huán)通道128的外徑側(cè)面。相鄰間隔件151之間的預(yù)定間距B設(shè)置為稍大于滾珠146的直徑。因而，容納在滾動元件容納部分155中的滾珠146可移到外邊界，從而允許它們的脫出。而且，具有增加寬度的間隔件的邊位于環(huán)狀循環(huán)通道128的內(nèi)邊界側(cè)面上。因此，由于每個間隔件151的斜面151a與滾珠146相鄰，安裝在環(huán)狀循環(huán)通道128內(nèi)的間隔件151不能從環(huán)狀循環(huán)通道128的安裝狀態(tài)移向環(huán)狀循環(huán)通道128的外徑側(cè)面。
接下來，將對安裝有一串滾珠162的線性導(dǎo)向裝置110進(jìn)行詳細(xì)說明。
如圖21所示，合成樹脂的滾動元件串導(dǎo)向構(gòu)件140覆蓋在除了用作負(fù)載滾動元件導(dǎo)面118的區(qū)域外的滑塊體117的內(nèi)壁上。在滾動元件串導(dǎo)向構(gòu)件140和與其相對的導(dǎo)軌112的平面之間，形成小間隔。在U型滑塊體117內(nèi)部，由負(fù)載滾動元件導(dǎo)面118和該滾動元件串導(dǎo)向構(gòu)件140形成了凹槽，而該串滾珠162插入凹槽中。
更具體地說，如圖24所示，凹槽的形成是因為滾動元件串導(dǎo)向構(gòu)件140具有為該串滾動元件162形成的導(dǎo)向壁136b。導(dǎo)向壁136b之間的間距稍大于滾珠146的直徑。在該導(dǎo)向壁136b上，導(dǎo)向凹槽138b在縱向方向連續(xù)形成，滾動元件容納帶150的連接臂152與該導(dǎo)向凹槽138b接合。導(dǎo)向凹槽138b的凹槽寬度G稍大于連接臂152的厚度U。因此，滾動元件容納帶150的連接臂152可分別在導(dǎo)向凹槽138b內(nèi)滑動接合。
通常，導(dǎo)向凹槽138b形成在滾動元件串導(dǎo)向構(gòu)件140中連接臂152可接合的位置，以使其受到限制。然而，在這個實施例中，如圖24所示，在圖24中下側(cè)的滾動元件串導(dǎo)向構(gòu)件140只在連接臂152的厚度方向的一側(cè)設(shè)有側(cè)壁138c，從而使得導(dǎo)向凹槽138b的開口朝向?qū)к?12。
此外，如圖21和圖25(a)所示，滾珠返回通道120形成于U型滑塊體117的滑套壁中，該滾珠返回通道120以預(yù)定的偏移距離基本平行于相應(yīng)的負(fù)載滾動元件導(dǎo)面118延伸。滾珠返回通道120由通孔132組成，通孔132的圓形截面在縱向方向延續(xù)，且循環(huán)管130插入該通孔132中。循環(huán)管130是由合成樹脂制成的管。循環(huán)管130的內(nèi)部空間在縱向方向連續(xù)的截面形狀是具有比滾珠146直徑稍大的內(nèi)徑的近似圓形形狀，使得滾珠146可在內(nèi)部通過。
與在循環(huán)管130內(nèi)移動的滾動元件容納帶150的該對連接臂152相對的各自表面作為導(dǎo)向壁136a。在導(dǎo)向壁136a上，導(dǎo)向凹槽160在縱向方向上連續(xù)形成，導(dǎo)向凹槽160具有能夠接合的寬度并引導(dǎo)滾動元件容納帶150的該對連接臂152。導(dǎo)向凹槽160的凹槽寬度J稍大于連接臂152的高度U。因此，滾動元件容納帶150的連接臂152可分別在導(dǎo)向凹槽160內(nèi)滑動接合。從而，滾珠146和滾動元件容納帶150可在循環(huán)管130的空間內(nèi)平滑移動。
此外，如圖22所示，在端蓋122處形成一對連接到滾珠軌跡通道126的兩個末端的方向轉(zhuǎn)換通道124。方向轉(zhuǎn)換通道124是彎曲的通孔，其通向滾珠返回通道120并具有縱向方向連續(xù)的圓形截面形狀。上述的該串滾動元件162的導(dǎo)向壁136a，136b連續(xù)形成以便夾在方向轉(zhuǎn)換通道124中間。在方向轉(zhuǎn)換通道124內(nèi)，該串滾動元件162的連接臂152發(fā)生彈性形變使得整串滾動元件162滾動運動。因此，根據(jù)連接臂152的形變范圍，考慮到彎曲曲率，引導(dǎo)連接臂152的導(dǎo)向凹槽124b的寬度在方向轉(zhuǎn)換通道124內(nèi)增加。
現(xiàn)在，如作為圖22的局部放大視圖的圖26所示，形成方向轉(zhuǎn)換通道124內(nèi)的導(dǎo)向凹槽124b，使得根據(jù)連接臂152的寬度方向的中心所畫的軌跡RL相對于根據(jù)滾珠146的中心所畫的中心軌跡CL較接近環(huán)狀循環(huán)通道128的內(nèi)徑側(cè)面。更具體地說，在這個實施例中，根據(jù)滾珠146的中心所畫的中心軌跡CL是具有4mm半徑的圓弧而根據(jù)連接臂152的寬度方向的中心所畫的軌跡RL是圓弧，其在方向轉(zhuǎn)換通道124內(nèi)導(dǎo)向凹槽124b的接近中心位置處具有3.3mm的半徑。在除了環(huán)狀循環(huán)通道128內(nèi)的方向轉(zhuǎn)換通道124的其它位置，形成導(dǎo)向凹槽使得根據(jù)連接臂152的寬度方向的中心所畫的軌跡RL和滾珠146的中心軌跡CL基本互相吻合。
接下來，將對線性導(dǎo)向裝置110的操作優(yōu)點進(jìn)行說明。
在線性導(dǎo)向裝置110中，當(dāng)滑塊116在軌道112的軸向方向相對運動時，滾珠146在環(huán)狀循環(huán)通道128內(nèi)滾動移動。同時，滾動元件容納帶150也與滾珠146一起在該環(huán)狀循環(huán)通道128內(nèi)移動。此時，環(huán)狀循環(huán)通道128內(nèi)的滾動元件容納帶150的各自間隔件151推其運動方向前方的滾珠146，而滾珠146也推其運動方向前方的各自間隔件151。在這個實例中，該串滾動元件162以這樣一種方式往復(fù)循環(huán)，即它在與滑塊116相反的方向沿滾珠軌跡通道126運動，進(jìn)入與滾珠軌跡通道126的一端連續(xù)的方向轉(zhuǎn)換通道124以改變它的運動方向，從方向轉(zhuǎn)換通道124進(jìn)入滾珠返回通道120以與滑塊116在相同的方向運動，進(jìn)入其它的方向轉(zhuǎn)換通道124以便再次改變其運動方向并返回到滾珠軌跡通道126。簡言之，整串滾動元件162在環(huán)狀循環(huán)通道128內(nèi)循環(huán)。
根據(jù)該線性導(dǎo)向裝置110，通過將滾珠146容納在滾動元件容納部分155中，滾動元件容納帶150可組成該串滾動元件162，其中滾珠146和間隔件151交替布置。
根據(jù)該線性導(dǎo)向裝置110，由于間隔件151插入到環(huán)狀循環(huán)通道128內(nèi)的滾珠146之間，滾珠146不能彼此直接接觸。因而，防止了由于滾珠146之間的相互摩擦產(chǎn)生的噪聲和磨損。而且，由于間隔件151通過連接臂152彼此連接以提供滾動元件容納帶150，在保持其間預(yù)定的距離，并保持這串滾動元件162在環(huán)狀循環(huán)通道128內(nèi)平穩(wěn)滾動同時，各自的滾珠146可通過滾動元件容納帶150運動。
此外，根據(jù)該線性導(dǎo)向裝置110，在滾動元件容納帶150中，在引導(dǎo)滾珠146進(jìn)入到相鄰間隔件151之間前，間隔件151(一對滾珠接觸面151c之間)之間的預(yù)定間距B稍大于滾珠146的直徑。而且，滾珠容納部分155的結(jié)構(gòu)設(shè)置為允許容納的滾珠146跌向環(huán)狀循環(huán)通道128的外徑側(cè)面。因而，在將滾珠146安裝到滾動元件容納帶150的各自滾珠容納部分155的過程中，在展開狀態(tài)中，由于允許滾珠146脫出的這側(cè)僅位于一側(cè)上，滾珠146只能且必須從這側(cè)放在滾珠容納部分155內(nèi)。因此，將滾珠146容納在間隔件151之間的效率得到了提高，使得例如通過推的方式將滾珠146安裝到滾珠容納部分155中的這樣復(fù)雜的操作不再需要了。由此，滾動元件容納帶150中的滾珠146的安裝操作得到了簡化。
此外，根據(jù)該線性導(dǎo)向裝置110，由于滾動元件容納帶150的連接臂152沿著環(huán)狀循環(huán)通道128內(nèi)的導(dǎo)向凹槽160，138b，124b引導(dǎo)，當(dāng)其運動時滾動元件容納帶150的擺動受到了限制。因此，整串滾動元件162可在環(huán)狀循環(huán)通道128內(nèi)準(zhǔn)確平穩(wěn)地運動。而且，由于它們的鄰接面即斜面151a與滾珠146相鄰，限定各自滾珠容納部分155的間隔件151結(jié)構(gòu)設(shè)置為不能移向環(huán)狀循環(huán)通道128的外徑側(cè)面。因而，在方向轉(zhuǎn)換通道124中彎曲的容納帶150中，即使當(dāng)它從環(huán)狀循環(huán)通道128的方向轉(zhuǎn)換通道124移向其線性部分，連接間隔件151的連接臂152將不能擴展到線性部分中導(dǎo)向凹槽160，138b的外邊界側(cè)面，從而防止連接臂152接近導(dǎo)向凹槽160，138b外邊界側(cè)面上的側(cè)壁。因而阻止?jié)L動元件容納帶150的連接臂152移動同時防止與導(dǎo)向凹槽160，138b的側(cè)壁摩擦是可能的。
此外，根據(jù)該線性導(dǎo)向裝置110，盡管滾珠146受到滾珠軌跡通道126內(nèi)的阻力，間隔件151從后面推動各自的滾珠146，它們能在滾珠軌跡通道126內(nèi)平滑地運動。而且，在滾珠軌跡通道126內(nèi)，該串滾動元件162的導(dǎo)向壁136b之間的間距稍大于滾珠146的直徑，并且滾動元件容納帶150的連接臂152通過該導(dǎo)向壁136b的導(dǎo)向凹槽138b引導(dǎo)。由此，防止?jié)L珠軌跡通道126內(nèi)的各自間隔件151落下并防止由于該串滾珠162的布置混亂而阻礙這串滾動元件162的平滑運動是可能的。
此外，根據(jù)該線性導(dǎo)向裝置110，作為側(cè)壁138c的導(dǎo)向凹槽138b的側(cè)壁僅在連接臂152的一側(cè)形成。因此，如圖27(a)所示，導(dǎo)向凹槽138b所需的空間減少，使得導(dǎo)軌112的滾動元件導(dǎo)面114的凹槽深度D1能夠相應(yīng)地增加。
更具體地說，從圖27(b)中的對照實例可以看到，此處導(dǎo)向凹槽138b的側(cè)壁在兩側(cè)形成，在圖中的水平方向需要用于形成該側(cè)壁的間隔S1。因此，滾動元件導(dǎo)面114的凹槽深度D2必須小于圖27(a)中間隔D1所示的凹槽深度D1。而且，從另一個對照實例可以看到，連接臂152可設(shè)置為相對于滾珠146的中心O以偏移量S2接近環(huán)狀循環(huán)通道128的內(nèi)徑側(cè)面。然而，在這個實施中，負(fù)載滾動元件導(dǎo)面118的凹槽深度W2必須比圖27(a)中所示的凹槽深度W1小相應(yīng)于偏移量S2的量。這樣，根據(jù)這個實施例，與其中導(dǎo)向凹槽的側(cè)壁在兩側(cè)這個結(jié)構(gòu)相比，沒有減小負(fù)載滾動元件導(dǎo)面118的凹槽深度，而導(dǎo)軌112的滾動元件導(dǎo)面114的凹槽深度能夠增加。因而，滾珠146和滾動元件導(dǎo)面114之間的接觸長度可保持較大從而使得線性導(dǎo)向裝置110的負(fù)載能力增加。
根據(jù)該線性導(dǎo)向裝置110，滾動元件容納帶150形成有終止的形狀，使得位于該有終止的形狀末端處的間隔件151也同其它間隔件151一樣各自具有斜面151a。因此如圖28(a)所示，位于兩個末端處的間隔件151的斜面151a分別與滾珠146相鄰。因而，位于兩個末端處的間隔件151在環(huán)狀循環(huán)通道128內(nèi)接合，使得它們不能移向環(huán)狀循環(huán)通道128的外徑側(cè)面(向下箭頭Z的方向)。另一方面，從圖28(b)的對比實例可看出，在此構(gòu)造中，滾動元件容納帶僅設(shè)有間隔件151，每個間隔件151沒有與滾珠146相鄰的斜面，在末端處的間隔件151將移向環(huán)狀循環(huán)通道128的外徑側(cè)面(圖28(b)中向下箭頭Z的方向)。這樣，根據(jù)這個實施例，即使當(dāng)滑塊116從軌道112中脫出，兩個末端處的間隔件151，能阻止該串滾動元件162從滑塊116脫出，這使得滾動元件容納帶150的頂端將不會從環(huán)狀循環(huán)通道128的開口處沖出。因而，線性導(dǎo)向裝置110更易于操作。
根據(jù)該線性導(dǎo)向裝置110，形成環(huán)狀循環(huán)通道128的方向轉(zhuǎn)換通道124內(nèi)的導(dǎo)向凹槽124b以使連接臂152相對于滾珠146的中心軌跡CL運行到接近環(huán)狀循環(huán)通道128的內(nèi)徑側(cè)面?，F(xiàn)在，從圖29的對比實施例可以看出，如果連接臂沿著滾珠146的中心軌跡CL運行，假設(shè)在各自的區(qū)域內(nèi)沒有變形，間隔件151和滾珠146之間的干擾出現(xiàn)在符號Y1指示的圓內(nèi)的黑色區(qū)域中。另一方面，如圖26所示，根據(jù)該實施例的這種構(gòu)造，當(dāng)滾動元件容納帶150在方向轉(zhuǎn)換通道124內(nèi)彎曲時，方向轉(zhuǎn)換通道124內(nèi)彼此相鄰的間隔件151可很大地打開。因而，相鄰間隔件151之間的距離增加從而由于滾珠146向徑向方向外部移動而生成間隙。由此，方向轉(zhuǎn)換通道124內(nèi)間隔件151和滾珠146之間的干擾能夠得到更好的限制。因而，線性導(dǎo)向裝置110的滾動元件容納帶150能夠更平滑地運行。
此外，根據(jù)該線性導(dǎo)向裝置110，間隔件151在與滾珠146相對的區(qū)域，在環(huán)狀循環(huán)通道128的內(nèi)邊界側(cè)面末端處分別設(shè)有緩沖部分151e，其中滾珠146容納在滾動元件容納部分155中。
現(xiàn)在，從圖30的對比實例中可以看出，此處當(dāng)滾動元件容納帶150在方向轉(zhuǎn)換通道124內(nèi)彎曲時，使得方向轉(zhuǎn)換通道124的內(nèi)邊界側(cè)面上的相鄰間隔件151之間的距離減小，假設(shè)在各自的區(qū)域沒有形變，間隔件151和滾珠146之間輕微的干擾將在內(nèi)邊界側(cè)面上間隔件151和滾珠146相對的區(qū)域發(fā)生(符號Y2指示的圓內(nèi)的黑色區(qū)域)。另一方面，如圖26所示，根據(jù)該實施例的這種構(gòu)造，當(dāng)滾動元件容納帶150在方向轉(zhuǎn)換通道124內(nèi)彎曲時，即使方向轉(zhuǎn)換通道124的內(nèi)邊界側(cè)面上的相鄰間隔件151之間的距離減小，其間的干擾也可通過緩沖部分151e得到限制，該緩沖部分形成在內(nèi)邊界側(cè)面上間隔件151和滾珠146相對的區(qū)域。因而，線性導(dǎo)向裝置110的滾動元件容納帶150能夠更平滑地運行。
需要注意的是，對于前面所述的結(jié)構(gòu)，滾珠返回通道不應(yīng)受到限制，而可是如圖25(b)所示的結(jié)構(gòu)。具體地，取代循環(huán)管130，將具有近似月牙形狀的構(gòu)件130A插入到形成于滑塊體117中的通孔132中，從而提供滾珠返回通道120。因此，每個導(dǎo)向凹槽160由該通孔132和近似月牙形狀的構(gòu)件130A組成。在這種構(gòu)造中，與上面所述的使用循環(huán)管的構(gòu)造相比，通孔的直徑易于減小。因而，對于這種程度滑塊體可制作的較厚，滑塊體的硬度得到加強。由此，可提供具有高硬度的線性導(dǎo)向裝置。
接下來，將對根據(jù)本發(fā)明第七實施例的線性導(dǎo)向裝置進(jìn)行說明。在這個實施例中，除了滾動元件容納帶的部分結(jié)構(gòu)不同外，其余構(gòu)造與第六實施例是相同的。因此，僅對滾動元件容納帶上的區(qū)別進(jìn)行說明，其它部分不再說明。
如圖31所示，滾動元件容納帶170與根據(jù)第六實施例的滾動元件容納帶150不同之處在于它具有兩種間隔件。
這兩種間隔件的其中之一類似于上述的間隔件151。另間隔件153與間隔件151的不同之處在于它的正面形狀是近似矩形的。也就是，在連接臂152的前/后方向的兩側(cè)間隔件153的正面形狀具有固定的寬度。間隔件153是類似薄板狀的，其向前/后方向的兩側(cè)延伸，寬度與上述近似梯形形狀的上底的寬度相等。
這些間隔件151和間隔件153交替排列在滾珠146的排列方向內(nèi)。使用連接臂152將這些間隔件151，153在它們的寬度方向兩側(cè)接近中心位置處連接起來。間隔件151，153和連接臂152限定了滾動元件容納部分175。如第六實施例中那樣，滾動元件容納帶170安裝在該線性導(dǎo)向裝置中，圖中的上側(cè)位于環(huán)狀循環(huán)通道128的內(nèi)邊界側(cè)面。
仍在這樣一種構(gòu)造中，如第六實施例中那樣，容納在各自的滾珠容納部分175中的滾珠146可移向環(huán)狀循環(huán)通道128的外徑側(cè)面，從而允許其脫出。而且，每個間隔件151的增加寬度的形狀位于環(huán)狀循環(huán)通道128的內(nèi)邊界側(cè)面。因而，由于每個間隔件151的斜面151a與滾珠146相鄰，間隔件151不能移向環(huán)狀循環(huán)通道128的外徑側(cè)面。而且，如圖32所示，因為間隔件在其兩側(cè)與滾珠146相鄰，間隔件153僅僅能夠稍微移向環(huán)狀循環(huán)通道128的外徑側(cè)面。由此，如第六實施例中那樣，連接臂152向環(huán)狀循環(huán)通道128的外徑側(cè)面的運動受到了限制，從而防止了滾動元件容納帶170的連接臂與導(dǎo)向凹槽的側(cè)壁之間的摩擦。而且，由于也允許容納在滾動元件容納部分175中的滾珠146在連接臂152的前/后方向的一側(cè)(圖31(b)中的下側(cè))脫出，所以可容易地將滾珠146安裝在滾動元件容納帶170中。因而，與第六實施例中一樣，能夠提供具有同樣操作優(yōu)點的線性導(dǎo)向裝置。
接下來，將對根據(jù)本發(fā)明第八實施例的線性導(dǎo)向裝置進(jìn)行說明。在這個實施例中，除了滾動元件容納帶的部分結(jié)構(gòu)不同外，其余構(gòu)造與上述實施例是相同的。因此，僅對滾動元件容納帶上的區(qū)別進(jìn)行說明，其它部分不再說明。
如圖33所示，滾動元件容納帶171與根據(jù)上述實施例的滾動元件容納帶不同之處在于它具有三種間隔件。
這三種間隔件中的間隔件153類似于上面第七實施例中的間隔件，其中它的正面形狀是近似矩形的。間隔件153設(shè)置在整個滾動元件容納帶171的間隔件的接近中心位置的僅僅一點處。如圖33(b)所示，其它的兩種間隔件154，155為多數(shù)，分別布置在這一點處的間隔件153的兩側(cè)。這些間隔件151，154，155都是類似薄板狀的。在這個實施例中，每個間隔件的厚度是0.44mm。
間隔件154，155如此形成使得其在連接臂152的前/后方向的一側(cè)(圖33(b)中的上側(cè)邊)彎曲，對著位于上面的一點處的間隔件153。如放大形式的圖33(c)所示，這個彎曲的形狀設(shè)有鄰接面，其從第六實施例中的預(yù)定角度α附近彎曲以使其追隨著滾珠146的表面并與滾珠146在角度β的范圍內(nèi)相鄰。在圖33(c)中，盡管只顯示了154的形狀，間隔件155的形狀也是同樣的，除了它的彎曲方向是相反的。如第六實施例中那樣，滾動元件容納帶171安裝在該線性導(dǎo)向裝置中，圖中的上側(cè)位于環(huán)狀循環(huán)通道128的內(nèi)邊界側(cè)面。
仍在這樣一種構(gòu)造中，如上述實施例中那樣，容納在各自的滾珠容納部分176中的滾珠146可移向環(huán)狀循環(huán)通道128的外徑側(cè)面，從而允許其脫出。而且，因為它們的鄰接面與滾珠146相鄰，所以間隔件154，155不能移向環(huán)狀循環(huán)通道128的外徑側(cè)面。因為在其兩側(cè)的間隔件154，155與滾珠146相鄰，所以位于這一點處的間隔件153僅僅能夠稍微移向環(huán)狀循環(huán)通道128的外徑側(cè)面。因而，與第六實施例中一樣，能夠提供具有同樣操作優(yōu)點的線性導(dǎo)向裝置。
此外，根據(jù)這個第八實施例，每個間隔件153，154，155的正面形狀在其比連接臂更接近內(nèi)邊界的部分是類似薄板狀的。由此，如圖34所示，當(dāng)方向轉(zhuǎn)換通道124的內(nèi)邊界側(cè)面上的相鄰間隔件之間的距離，即使間隔件和滾珠146之間在它們的內(nèi)邊界側(cè)面上彼此相對的區(qū)域(符號Y3指示的區(qū)域)互相干擾，間隔件是類似薄板狀的，因此能夠容易地彎曲。因此，線性導(dǎo)向裝置的滾動元件容納帶171能夠平穩(wěn)地運行。在圖34中符號Y3所指示的區(qū)域中，間隔件不變形時產(chǎn)生干擾的圖像用雙點劃線示出。
接下來，將對根據(jù)本發(fā)明第九實施例的線性導(dǎo)向裝置進(jìn)行說明。在這個實施例中，除了滾動元件容納帶的部分結(jié)構(gòu)不同外，其余構(gòu)造與上述實施例是相同的。因此，僅對滾動元件容納帶上的區(qū)別進(jìn)行說明，其它部分不再說明。
如圖35所示，當(dāng)從間隔件156的排列方向看時，滾動元件容納帶172具有圓形形狀。滾動元件容納帶172與滾動元件容納帶150的不同之處在于每個間隔件156的滾動元件接觸面156c是一組曲面。
在示例性實例中，與前面所述的鄰接面(圖23(c)中的151a)相對應(yīng)的表面通過圓錐面56a形成，該圓錐面56a與相對于通過容納的滾珠146的中心O的垂直直線VL的軸成α角的一點處與滾珠146相鄰。與前面所述的側(cè)面(圖23(c)中的151b)相對應(yīng)的表面通過圓柱面156b形成，該圓柱面156b的直徑比與相對于垂直直線VL的軸容納的滾珠146的直徑稍大。如第六實施例中那樣，滾動元件容納帶172安裝在該線性導(dǎo)向裝置中，圖中的上側(cè)位于環(huán)狀循環(huán)通道128的內(nèi)邊界側(cè)面。
仍在這樣一種構(gòu)造中，如上述實施例中那樣，容納在各自的滾珠容納部分177中的滾珠146可移向環(huán)狀循環(huán)通道128的外邊界側(cè)面，從而允許滾珠的脫出。這方便了將滾珠146安裝到滾動元件容納帶177中。此外，由于它們的彎曲鄰接面與滾珠146相鄰，所以間隔件156不能移向環(huán)狀循環(huán)通道128的外徑側(cè)面。因此，滾動元件容納帶177的連接臂152將不會與導(dǎo)向凹槽的側(cè)壁之間發(fā)生摩擦。
此外，根據(jù)該第九實施例，滾動元件容納帶172的間隔件156在橫向方向的運動(滾動元件容納帶172的寬度方向或圖35(b)中頁面的垂直方向)受到滾珠146的限制。由此，由于其自身的運動，滾動元件容納帶172的擺動能夠進(jìn)一步減小，從而提供更平穩(wěn)地運動。
如到目前為止所做的描述中理解到的那樣，根據(jù)上述的實施例，提供滾動元件容納帶和線性導(dǎo)向裝置，其能夠簡化將滾珠146安裝到滾動元件容納帶的操作并防止了連接臂和導(dǎo)向凹槽之間的摩擦。
根據(jù)本發(fā)明的線性運動導(dǎo)向裝置不應(yīng)當(dāng)局限到上述的實施例，而是可以以不同的方式進(jìn)行修改只要其不偏離本發(fā)明的精神。
例如，在上述的實施例中，在下面的滾動元件串導(dǎo)向構(gòu)件140中，側(cè)壁138c僅在連接臂152的厚度方向內(nèi)的一側(cè)設(shè)置，使得導(dǎo)向凹槽138b開口面向?qū)к?12。然而，如圖36所示，并不局限于這樣一種構(gòu)造，在連接臂152的兩側(cè)可不設(shè)置滾珠軌跡通道126內(nèi)的導(dǎo)向凹槽。在這樣一種構(gòu)造中，根據(jù)上述實施例的滾動元件容納帶，間隔件不向環(huán)狀循環(huán)通道128的外徑側(cè)面運動，從而阻止了滾動元件容納帶的沖出。而且，因為能夠減少形成導(dǎo)向凹槽的空間，導(dǎo)軌的滾動元件導(dǎo)面的凹槽深度能夠增加。
此外，在上述實施例中，根據(jù)連接臂152的寬度方向的中心所畫出的軌跡RL與滾珠146的中心軌跡CL基本吻合。然而，并不局限于這樣一種構(gòu)造，如圖37所示，連接臂152的連接位置可位于這樣位置，該位置相對于環(huán)狀循環(huán)通道128的內(nèi)徑側(cè)面偏移了偏移量S2。相應(yīng)地，導(dǎo)向凹槽也可形成在環(huán)狀循環(huán)通道128線性部分中的內(nèi)邊界附近。然而，在這個實例中，如圖27(c)所示，由于在環(huán)狀循環(huán)通道的內(nèi)徑側(cè)面附近，從滾珠146的中心O通過該偏移量S2連接連接臂152，負(fù)載滾動元件導(dǎo)面118的凹槽深度W2要比上述實施例中的凹槽深度W1淺與該偏移量S2相對應(yīng)的程度。由此，為了保持滾珠和滾動元件導(dǎo)面之間較大的接觸長度并增加線性導(dǎo)向裝置的負(fù)載能力，優(yōu)選上述實施例中的構(gòu)造。
此外，對上述的實施例是參照線性導(dǎo)向裝置110進(jìn)行說明的，其中線性導(dǎo)向裝置110具有作為滾動元件的滾珠146。然而，本發(fā)明不應(yīng)當(dāng)局限于這樣一種線性導(dǎo)向裝置，而是可應(yīng)用到一種以輥子作為滾動元件的線性導(dǎo)向裝置。
現(xiàn)在參照附圖，將對根據(jù)本發(fā)明的用于線性導(dǎo)向裝置的滾動元件容納帶和該線性導(dǎo)向裝置的第十實施例及其變形進(jìn)行說明。
圖39是根據(jù)線性導(dǎo)向裝置實施例的線性導(dǎo)向裝置的透視圖，該線性導(dǎo)向裝置設(shè)有根據(jù)本發(fā)明的用于此處的滾動元件容納帶。圖40是視圖，用于說明圖39中線性導(dǎo)向裝置的滑塊的橫剖面。圖41是沿圖40的線性導(dǎo)向裝置中的線X-X的剖視圖。
如圖39和圖40所示，線性導(dǎo)向裝置210包括具有滾動元件導(dǎo)面214的導(dǎo)軌212和滑塊216，該滑塊橫跨在導(dǎo)軌212上使得其可相對于導(dǎo)軌212移動。
導(dǎo)軌212成方形截面形狀，具有四個滾動元件導(dǎo)面214，每兩條用于在縱向方向上線性形成的兩側(cè)中的一側(cè)。
如圖39所示的滑塊216包括滑塊體217和安裝在滑塊體217軸向方向的兩個末端上的端蓋222?；瑝K體217和端蓋222的軸向連續(xù)形狀均為近似U型截面。
如圖40所示，滑塊體217總共具有四個負(fù)載滾動元件導(dǎo)面218，其在截面內(nèi)近似半圓形，與導(dǎo)軌212的各自滾動元件導(dǎo)面214相對，都形成于滑塊體217的兩個近似U型的滑套內(nèi)。如圖41所示，端蓋222具有一對方向轉(zhuǎn)換通道224，其通向負(fù)載滾動元件導(dǎo)面218的兩個末端。此外，如圖40和圖41所示，滑塊體217具有滾動元件返回通道220，每個滾動元件返回通道220均形成于該滑套內(nèi)并與該負(fù)載滾動元件導(dǎo)面218平行，作為圓形截面的通孔，滾動元件返回通道220通向該對方向轉(zhuǎn)換通道224。
如圖41所示，夾在軌道212的滾動元件導(dǎo)面214和相對的滑塊體217的負(fù)載滾動元件導(dǎo)面218之間的空間組成了滾動元件軌跡通道226。如此形成四個環(huán)狀循環(huán)通道228使得通過該對方向轉(zhuǎn)換通道224，滾動元件返回通道220和滾動元件軌跡通道226，每個環(huán)狀循環(huán)通道是連續(xù)循環(huán)的。
此外，如圖41所示，用作滾動元件的許多滾珠246加載在每條環(huán)狀循環(huán)通道228內(nèi)。環(huán)狀循環(huán)通道228內(nèi)的許多滾珠246組成了一串滾動元件(滾動元件串)262以及滾動元件容納帶250。附帶地，如圖40所示，在環(huán)狀循環(huán)通道228的寬度方向上伸出的連接臂252通過形成于滑塊216的環(huán)狀循環(huán)通道228內(nèi)的導(dǎo)向凹槽260在該寬度方向的兩側(cè)引導(dǎo)。
接下來，將對滾動元件容納帶250進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖42是用于說明滾動元件容納帶的視圖；圖42(a)是處于展開狀態(tài)的滾動元件容納帶的局部放大透視圖，圖42(b)是圖42(a)的滾動元件容納帶的正視圖，和圖42(c)是圖42(b)中滾珠容納部分的局部放大剖面視圖。
滾動元件容納帶250形成有終止的形狀并且如圖41和圖42(a)所示，其具有插入到環(huán)狀循環(huán)通道228內(nèi)的相鄰滾珠246之間的間隔件251和類似帶狀的連接臂252，該連接臂252將環(huán)狀循環(huán)通道228的寬度方向兩側(cè)的間隔件251彼此相連。這些間隔件251和連接臂252由柔軟的樹脂材料一體制成。
如圖42所示，連接臂252具有滾珠容納孔252a，每個滾珠容納孔252a的開口在它們的前/后方向(厚度方向)成環(huán)形形狀。滾珠容納孔252a的內(nèi)徑Dh稍大于要容納的滾珠246的直徑(見圖42(c))。通過滾珠容納孔252a的兩側(cè)的間隔件251和連接臂252限定的部分作為許多個滾動元件容納部分255。滾珠246以預(yù)定的間距分別容納在滾動元件容納部分255中。因而，滾動元件容納帶250的結(jié)構(gòu)設(shè)置為使得滾珠246排列在環(huán)狀循環(huán)通道228的排列方向內(nèi)作為一串滾動元件262并保持處于可滾動的狀態(tài)。
現(xiàn)在，如圖40所示，當(dāng)從滾珠246的排列方向來看，每個間隔件251的形狀是矩形。矩形的短邊設(shè)置為基本平行于類似帶狀的連接臂252的寬度方向。各自的間隔件251通過矩形較長邊的寬度方向兩側(cè)的連接臂252連接。如圖42(c)所示，在連接臂252厚度方向的中線FL的位置連接各自的間隔件251，并且相對于連接排列方向的滾珠246中心的線CL，以到環(huán)狀循環(huán)通道228的內(nèi)徑側(cè)面的偏移量T偏離。連接相鄰間隔件251的連接臂252的厚度稍小于導(dǎo)向凹槽260的凹槽寬度且在維持其必須及足夠的強度可能范圍內(nèi)做的很薄。從而，滾動元件容納帶250的連接臂252可在導(dǎo)向凹槽260內(nèi)滑動接合。
此外，每個間隔件251的正面形狀在滾動元件容納帶的寬度方向是相同的。如在放大形式的圖42(c)中所示，每個間隔件251在連接臂252前/后方向的其中一側(cè)(圖中的上側(cè))向該末端寬度增加，而在另一側(cè)它的寬度是固定的(圖中的下側(cè))。
更具體地說，在圖中的上側(cè)，間隔件251具有左和右面的近似梯形形狀，其如此形成使得其線性延伸到末端。因而，通過連接臂252連接的部分是上底而與其相對的它的下底是末端，向著該末端寬度逐漸增加。另一方面，在圖中的下側(cè)，間隔件251具有薄板狀的近似矩形形狀，其向下側(cè)增大與近似梯形的上底的寬度相等。在這個正面形狀中，間隔件251的高度V低于滾珠246的直徑Da。
間隔件251具有一對滾動元件接觸面251c，其為與作為滾珠246滾動面的球面S相鄰的鄰接面。也就是，滾動元件接觸面251c由兩個平面部分組成，包括間隔件251的近似矩形形狀的側(cè)面部分251b和間隔件251的近似梯形形狀的斜面部分251a。
側(cè)面部分251b形成在每個滾動元件容納部分255的兩端，以使其面對著連續(xù)的環(huán)狀循環(huán)通道228的滾珠246的排列方向。相鄰間隔件251的側(cè)面部分251b之間的相對距離Dh與滾珠容納孔252a的內(nèi)徑(直徑)Dh相等。因而，側(cè)面部分251b的構(gòu)造允許容納在每個滾動元件容納部分255的該對相對的滾動元件接觸面251c之間的滾珠246向環(huán)狀循環(huán)通道228的外徑側(cè)面運動。
斜面部分251a是相對于排列方向成預(yù)定的傾斜角度θk的位置與滾珠246相鄰的斜面。因而，斜面部分251a的形成限制了容納在每個滾動元件容納部分255的該對相對的滾動元件接觸面251c之間的滾珠246向環(huán)狀循環(huán)通道228的內(nèi)徑側(cè)面的運動(該預(yù)定角度θk將在以后進(jìn)行詳細(xì)說明)。
在圖42(c)的上側(cè)末端，每個間隔件設(shè)有用作緩沖部分的倒角251d，其形成于滾動元件接觸面251c的斜面部分251a與滾珠246相對的區(qū)域，從而在它本身和滾珠246之間提供了縫隙。
上述的該對滾動元件接觸面251c中，一個滾動元件接觸面251c面向其中一個相鄰滾珠246，而另一個滾動元件接觸面251c面向其中另一個相鄰滾珠246，使得其與上述的滾動元件接觸面251c相對。在該對滾動元件接觸面251c之間，滾珠246能夠滾動容納并支撐在相鄰的間隔件251之間。滾動元件容納帶250形成有終止的形狀。如圖41所示，在位于有終止的形狀兩個末端處的間隔件251之間，將沒有容納在滾珠容納孔252a中的滾珠246插入其中。因而，如圖42(b)所示，面向外部的位于兩個末端的間隔件251的表面也組成了上述滾動元件接觸面251c。
現(xiàn)在，上述斜面部分251a的預(yù)定傾斜角度θk是基于下面的考慮而設(shè)置的。
在圖43中，以放大方式示出了方向轉(zhuǎn)換通道224的處于這樣一種狀態(tài)的部分，此處滾動元件容納帶250安裝在環(huán)狀循環(huán)通道228中。
如圖43所示，“A”代表連接滾珠246A的各自中心和間隔件251寬度方向的中心(相應(yīng)的間隔件用間隔件251A示出)的中心線CL的交點(以后代表間隔件中心)；“B”代表中心線CL上的點，其與間隔件中心A偏離滾珠246節(jié)距的一半。當(dāng)滾珠246A位于方向轉(zhuǎn)換通道224的中心處的滾珠246A’時，上面的點A，B分別移到點A’，B’(相應(yīng)的間隔件用間隔件251A’示出)。
在這個實例中，在方向轉(zhuǎn)換通道224中，確定間隔件和導(dǎo)向凹槽的尺寸使得間隔件251A’和滾珠246A’不互相干擾。
現(xiàn)在，如圖43所示，定義xy坐標(biāo)系，x軸位于環(huán)狀循環(huán)通道228的整個寬度的中心上，y軸位于環(huán)狀循環(huán)通道228的線性部分和方向轉(zhuǎn)換通道224的彎曲部分之間的交界上。在這個實例中，在方向轉(zhuǎn)換通道224的中心處，假設(shè)相鄰的兩個間隔件的間隔件中心A形成的角度是2θw(rad)，下面的公式(2)成立。
2θw∶Rb=tw∴θw＝tw/2Rb(2)上面的tw項表示當(dāng)滾動元件容納帶250展開時，相鄰滾珠246的中心之間的距離(mm)，其與當(dāng)滾動元件容納帶250展開時，相鄰間隔件中心A之間的距離相等。Rb項表示當(dāng)滾動元件容納帶250沿方向轉(zhuǎn)換通道224中心處的導(dǎo)向凹槽260的內(nèi)邊界側(cè)面上的壁260a彎曲時，滾動元件容納帶250中心線的曲率半徑(mm)。由于滾動元件容納帶250的位置由導(dǎo)向凹槽260的內(nèi)邊界側(cè)面上的壁260a控制，所以滾動元件容納帶250中心線的曲率半徑將不會小于上面Rb的曲率半徑。
此外，假設(shè)滾動元件容納帶250的連接臂厚度是tb，導(dǎo)向凹槽260內(nèi)邊界側(cè)面上的壁260a的半徑是Rn，Rb＝Rn+tb/2。
現(xiàn)在，在上面的xy坐標(biāo)系中，當(dāng)滾珠246A位于方向轉(zhuǎn)換通道224中心處的滾珠246A’時，點A’，B’的坐標(biāo)可通過下面的公式(3)和(4)表示。
A’點的坐標(biāo)((Rb+e)cosθw，(Rb+e)sinθw)(3)B’點的坐標(biāo)((Rb+e)cosθw+(tw/2)sinθw，(Rb+e)sinθw-(tw/2)cosθw)(4)在這個位置的滾珠246A’的中心P的坐標(biāo)如下。P點坐標(biāo)為(Rp，0)。
仍在方向轉(zhuǎn)換通道224中，為了確保滾珠246的平滑滾動，優(yōu)選地，保證滾珠246和間隔件251之間的縫隙達(dá)到當(dāng)滾動元件容納帶250不彎曲時的程度或更大。現(xiàn)在，如圖44所示，為了使?jié)L珠246和間隔件251之間的縫隙等于當(dāng)滾動元件容納帶250不彎曲時的程度，x軸與間隔件251的斜面部分251a形成的角度等于x軸與線段部分PB’形成的角度θ1。在這個實例中，與滾動元件容納帶250的展開方向垂直的方向和間隔件251的斜面部分251a形成的角度可通過下面的公式(5)表示
θc＝θ1-θw＝tan-1(((Rb+e)sinθw-(tw/2)cosθw/((Rb+e)cosθw+(tw/2)sinθw-Rp)))-θw(5)因此，為了使，滾珠246和間隔件251之間的縫隙不小于當(dāng)滾動元件容納帶250不彎曲時的程度，可知與滾動元件容納帶250展開方向垂直的方向和間隔件251的斜面部分251a形成的角度θk可滿足下面的公式(1)θk≤θc＝tan-1(((Rb+e)sinθw-(tw/2)cosθw/((Rb+e)cosθw+(tw/2)sinθw-Rp)))-θw(1)由此，在這個實施例中，各自的尺寸設(shè)置如下。滾珠246的直徑，Da＝4.76mm；滾珠容納孔252a的內(nèi)徑，Dh＝4.8mm；當(dāng)滾動元件容納帶250展開時，滾珠246和間隔件251之間的縫隙，S＝0.02mm；相鄰滾珠246之間的距離，tw＝5.2mm；與環(huán)狀循環(huán)通道228內(nèi)的排列方向垂直的方向的傾斜角度，θk＝10°；方向轉(zhuǎn)換通道224的中心處滾珠246中心軌跡的曲率半徑，Rp＝4.2mm；當(dāng)滾動元件容納帶250沿方向轉(zhuǎn)換通道224中心處的導(dǎo)向凹槽260的內(nèi)邊界側(cè)面上的壁260a彎曲時，滾動元件容納帶250中心線的曲率半徑，Rb＝3.6mm；以及當(dāng)滾動元件容納帶250展開時，從滾珠246的中心到滾動元件容納帶250的中心線的距離，e＝0.3mm。
將上述的各自尺寸代入到公式(5)中，可得到θc＝13.3°。在這個實施例中，由于傾斜角θk＝10°，公式(1)滿足。
由于側(cè)面部分251b面向環(huán)狀循環(huán)通道228的外徑側(cè)面，斜面部分251a面向環(huán)狀循環(huán)通道228的內(nèi)徑。因而，允許布置在該對滾動元件接觸面251c之間的滾珠246向環(huán)狀循環(huán)通道228的外徑側(cè)面的運動，而限制了其向環(huán)狀循環(huán)通道228的內(nèi)徑側(cè)面的運動。
也就是，如圖41所示，將滾動元件容納帶250安裝在環(huán)狀循環(huán)通道228中，使得形成每個間隔件251的近似梯形形狀的側(cè)面面向環(huán)狀循環(huán)通道228的內(nèi)徑側(cè)面。因而在安裝到環(huán)狀循環(huán)通道228內(nèi)的滾動元件容納帶250中，安裝滾動元件容納部分255，使得限定滾動元件容納部分255的每個間隔件251的另一側(cè)(圖42(c)中較低一側(cè))面向循環(huán)通道228的外邊界。
接下來，將對線性導(dǎo)向裝置210的操作優(yōu)點進(jìn)行說明。
根據(jù)該線性導(dǎo)向裝置210，由于每個間隔件251插入滾珠246之間，滾珠246不能彼此直接接觸。因而，阻止了由于滾珠246之間的相互摩擦產(chǎn)生的噪聲和磨損。而且，由于間隔件251通過連接臂252彼此連接以組成滾動元件容納帶250，在保持其間預(yù)定的距離，并保持這串滾動元件262在環(huán)狀循環(huán)通道228內(nèi)平穩(wěn)滾動同時，各自的滾珠246可通過滾動元件容納帶250運動。
此外，根據(jù)該線性導(dǎo)向裝置210，在滾動元件容納帶250中，每個間隔件251具有斜面部分251a，該斜面部分是平面，使得與環(huán)狀循環(huán)通道內(nèi)排列方向垂直的方向的傾斜角度是固定的。因而，斜面部分251a和滾珠246之間的接觸部分提供的不是平面接觸而是點接觸。特別地，根據(jù)該線性導(dǎo)向裝置210，間隔件251和滾珠246之間的相互接觸在圖42(c)中用符號Ps指示的兩點處給出。由于側(cè)面部分251b也是平面，所以在兩點的每一點處的接觸也是點接觸。因而，減少了接觸面積。從而，即使在間隔件251和滾珠246之間存在潤滑劑，它的剪切阻力也會減小從而使得當(dāng)滾珠246滾動時的摩擦能夠減小。因而，限制線性導(dǎo)向裝置210滑動阻力的增加并改進(jìn)其操作性能是可能的。
同時，在方向轉(zhuǎn)換通道224中，基本制成線性形狀的滾動元件容納帶250能夠恢復(fù)它的初始狀態(tài)以到達(dá)外邊界。當(dāng)滾動元件容納帶250到達(dá)外邊界時，連接臂252強制地與導(dǎo)向凹槽260外邊界側(cè)面上的側(cè)壁發(fā)生摩擦，使得其可能產(chǎn)生磨損。然而，根據(jù)這個實施例，由于滾動元件容納帶250設(shè)有斜面部分251a，即使?jié)L動元件容納帶250到達(dá)方向轉(zhuǎn)換通道224的外邊界，滾珠246首先與該斜面部分251a接觸。因而，防止?jié)L動元件容納帶250的連接臂252與導(dǎo)向凹槽260外邊界側(cè)面上的側(cè)壁發(fā)生摩擦是可能的。需要注意的是由于滾動元件容納帶250可能到達(dá)外邊界，連接臂252和導(dǎo)向凹槽260內(nèi)邊界側(cè)面上的側(cè)壁之間的摩擦很小，不用擔(dān)心產(chǎn)生磨損。
此外，根據(jù)該線性導(dǎo)向裝置210，滾動元件容納帶250形成有終止的形狀并且位于該有終止的形狀末端處的間隔件251也具有類似于其它間隔件251的斜面部分251a。因此，位于兩個末端處的間隔件251的斜面部分251a與滾珠246相鄰以限制滾珠246向環(huán)狀循環(huán)通道228的內(nèi)徑側(cè)面的運動。因而，位于兩個末端處的間隔件251在環(huán)狀循環(huán)通道228內(nèi)接合，使得它們不能移向環(huán)狀循環(huán)通道228的外徑側(cè)面。由此，即使當(dāng)滑塊216從導(dǎo)軌212中脫出，滾動元件容納帶250的頂端將不會從環(huán)狀循環(huán)通道228的開口處沖出。從而，線性導(dǎo)向裝置210更易于操作。
此外，在滾動元件容納帶250中，相鄰間隔件251的側(cè)面部分251b之間的距離Dh稍大于滾珠246的直徑Da，以保證滾珠246和相鄰間隔件251之間的縫隙。而且，在滾動元件接觸面251c的斜面部分251a與滾珠246相對的區(qū)域中，形成作為緩沖部分的倒角251d以在間隔件251和滾珠246之間提供縫隙。因此，限制了間隔件251與滾珠246的干擾。也就是，不像圖46中的現(xiàn)有技術(shù)，滾珠246和間隔件251之間不再互相干擾。由此，將不會向滾動元件容納帶250的連接臂252上施加很大的力，循環(huán)阻力也不會增加。
每個滾動元件容納部分255允許滾珠246在相對的側(cè)面部分251b這側(cè)上脫出。而且，在滾動元件容納帶250的展開狀態(tài)中，允許滾珠246脫出的側(cè)面僅在一側(cè)存在。因而，為了將滾珠246安裝到滾動元件容納部分255中，滾珠246只能且必須從側(cè)面部分251b這側(cè)放在滾動元件容納部分255上。由此，將滾珠246容納在間隔件251之間的效率得到了提高，使得例如通過推的方式將滾珠246安裝到滾動元件容納部分255中這樣的復(fù)雜操作不再需要了。由此，滾動元件容納帶250中的滾珠246的安裝操作得到了簡化。
此外，根據(jù)該線性導(dǎo)向裝置210，滾動元件容納帶250的斜面部分251a具有根據(jù)上面的公式(1)限定的范圍內(nèi)的預(yù)定的傾斜角度θk。因此，能夠保證方向轉(zhuǎn)換通道224中的間隔件251和滾珠246之間的縫隙達(dá)到等于或大于處在延展?fàn)顟B(tài)的滾動元件容納帶250中的縫隙的程度。因而，限制了間隔件251和滾珠246之間由于接觸產(chǎn)生的摩擦增加，使得方向轉(zhuǎn)換通道224內(nèi)的間隔件251和滾珠246之間的互相干擾能夠消除，從而允許滾動元件容納帶250的平穩(wěn)循環(huán)。如果該預(yù)定傾斜角度超過了公式(1)限定的范圍，當(dāng)方向轉(zhuǎn)換通道224中間隔件251之間的距離變小時，間隔件251和滾珠246之間很可能互相干擾。
如到目前為止所做的描述中理解到的那樣，根據(jù)該具有滾動元件容納帶250的線性導(dǎo)向裝置210，間隔件251和滾珠246之間由于接觸產(chǎn)生的摩擦增加能夠得到限制。
根據(jù)本發(fā)明的滾動元件容納帶以及具有該滾動元件容納帶的線性導(dǎo)向裝置不應(yīng)只局限于上述實施例，而是可以以各種方式進(jìn)行變形，只要它們不偏離本發(fā)明的精神。
例如，在上面的實施例中，根據(jù)本發(fā)明的線性運動導(dǎo)向裝置是參照使用滾珠246作為滾動元件的線性導(dǎo)向裝置210進(jìn)行說明的。然而，根據(jù)本發(fā)明的線性導(dǎo)向裝置不應(yīng)當(dāng)局限于這樣一種構(gòu)造，而是可應(yīng)用到一種以輥子作為滾動元件的線性導(dǎo)向裝置。
此外，例如，在上面的實施例中，間隔件251是參照實例進(jìn)行說明的，在該實例中，滾動元件接觸面251c允許與其相鄰的滾珠246向環(huán)狀循環(huán)通道228的外徑側(cè)面的運動。但是，設(shè)置間隔件以限制滾珠向環(huán)狀循環(huán)通道228的外邊界的運動。然而，為了方便將滾動元件安裝到滾動元件容納帶中，優(yōu)選形成間隔件的滾動元件接觸面以允許與其相鄰的滾動元件向環(huán)狀循環(huán)通道的外徑側(cè)面運動。
此外，在上面的實施例中，間隔件251是參照實例進(jìn)行說明的，在該實例中，滾動元件接觸面251c由包括斜面部分251a和側(cè)面部分251b的兩個平面部分組成。然而，并不局限于這樣一種構(gòu)造，滾動元件接觸面可是曲面。然而，為了在滾動元件接觸面和滾動元件之間形成的接觸部分不是作為平面接觸而是例如點接觸或線接觸以便減小接觸面積，從而限制間隔件和滾動元件之間由于接觸產(chǎn)生的摩擦增加，優(yōu)選滾動元件接觸面可具有與環(huán)狀循環(huán)通道內(nèi)排列方向垂直的方向成預(yù)定角度的平面。
作為上面實施例的一種變形，圖45中示出了該具體的實施例。
如圖45所示，在這個變形中，只有每個間隔件251的該對滾動元件接觸面251c的形狀與上面的實施例中不同。具體地說，斜面部分251a由凹入的圓錐面形成而側(cè)面部分251b由凹入的圓柱面形成。凹入的圓錐面和凹入的圓柱面的兩條軸線與垂直于環(huán)狀循環(huán)通道228內(nèi)排列方向的方向一致。因此，在這個變形中，滾動元件接觸面251c的凹入圓錐面的斜面部分251a提供了與環(huán)狀循環(huán)通道228內(nèi)排列方向垂直的方向的恒定角度。因而，凹入圓錐面的斜面部分251a提供了與滾動元件接觸的部分，其不是平面接觸而是線接觸，從而與上面的實施例中的斜面部分一樣提供了同樣的操作優(yōu)點。特別地，凹入圓錐面的斜面部分251a與滾動元件形成了線性接觸使得在滾動元件容納帶的寬度方向中也能提供與滾動元件的接觸部分。因而，也能夠限制滾動元件在寬度方向內(nèi)的運動。由此，當(dāng)滾動元件是滾珠時，優(yōu)選這樣一種構(gòu)造以限制滾動元件循環(huán)時的卡嗒聲。從而，如果采用根據(jù)該變形的構(gòu)造，由于當(dāng)滾動元件容納帶平穩(wěn)循環(huán)時，能夠限制滾動元件的卡嗒聲，線性導(dǎo)向裝置210的操作能夠得到改進(jìn)。
只要本發(fā)明構(gòu)造為使得間隔件和滾動元件之間由于接觸產(chǎn)生的摩擦增加能夠得到限制，例如，可以在滾動元件接觸面和滾動元件之間形成的接觸部分為面接觸。然而，在這個實例中，優(yōu)選間隔件251構(gòu)造為使得它們的滾動元件接觸面251c在至少兩點處提供與其相鄰的滾珠246接觸的表面，具有滿足公式(1)所限定的范圍內(nèi)的傾斜角度的斜面部分限制了與其相鄰的滾珠246向環(huán)狀循環(huán)通道228的內(nèi)徑側(cè)面的運動。這是因為根據(jù)這樣一種構(gòu)造，如前面詳述的那樣，特別是方向轉(zhuǎn)換通道內(nèi)間隔件和滾動元件之間由于接觸產(chǎn)生的摩擦增加能夠得到限制。
現(xiàn)在參照附圖，將對根據(jù)本發(fā)明的滾動元件容納帶和線性導(dǎo)向裝置的第十一實施例及其變形進(jìn)行說明。
圖47是根據(jù)線性導(dǎo)向裝置的第一實施例的線性導(dǎo)向裝置的透視圖，該線性導(dǎo)向裝置設(shè)有根據(jù)本發(fā)明的滾動元件容納帶。圖48是視圖，用于說明圖47中線性導(dǎo)向裝置的滑塊的橫剖面。圖49是沿圖48中線X-X的線性導(dǎo)向裝置的剖視圖；如圖47和48所示，線性導(dǎo)向裝置310包括具有滾動元件導(dǎo)面314的導(dǎo)軌312和滑塊316，該滑塊橫跨在導(dǎo)軌312上使得其可相對于導(dǎo)軌312移動。
導(dǎo)軌312成方形截面形狀，具有四條滾動元件導(dǎo)面314，每兩條用于在縱向方向上線性形成的兩側(cè)中的一側(cè)。
如圖47所示，滑塊316包括滑塊體317和安裝在滑塊體317軸向方向的兩個末端上的端蓋322。滑塊體317和端蓋322的軸向連續(xù)形狀均為近似U型截面。
如圖48所示，滑塊體317總共具有四個負(fù)載滾動元件導(dǎo)面318，其在截面內(nèi)近似半圓形，與導(dǎo)軌312的各自滾動元件導(dǎo)面314相對，都形成于滑塊體317的兩個近似U型的滑套內(nèi)。如圖49所示，端蓋322具有一對方向轉(zhuǎn)換通道324，其通向負(fù)載滾動元件導(dǎo)面318的兩個末端。此外，如圖48和圖49所示，滑塊體317具有滾動元件返回通道320，每個滾動元件返回通道320均形成于該滑套內(nèi)并與該負(fù)載滾動元件導(dǎo)面318平行，作為環(huán)形截面的通孔，滾動元件返回通道320通向該對方向轉(zhuǎn)換通道324。
如圖49所示，夾在軌道312的滾動元件導(dǎo)面314和滑塊體317的相對的負(fù)載滾動元件導(dǎo)面318之間的空間組成了滾動元件軌跡通道326?？偣残纬伤膫€環(huán)狀循環(huán)通道328，使得通過該對方向轉(zhuǎn)換通道324，滾動元件返回通道320和滾動元件軌跡通道326，每個環(huán)狀循環(huán)通道是連續(xù)循環(huán)的。
此外，如圖49所示，用作滾動元件的許多滾珠346加載在每條環(huán)狀循環(huán)通道328內(nèi)。環(huán)狀循環(huán)通道328內(nèi)的滾珠346組成了一串滾動元件(滾動元件串)362以及滾動元件容納帶350。附帶地，如圖48所示，在環(huán)狀循環(huán)通道328的寬度方向上伸出的連接臂352通過形成于滑塊3 16的環(huán)狀循環(huán)通道328內(nèi)的導(dǎo)向凹槽360在該寬度方向的兩側(cè)引導(dǎo)。
接下來，將對滾動元件容納帶350進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖50是用于說明滾動元件容納帶的視圖；圖50(a)是處于展開狀態(tài)的滾動元件容納帶的局部放大透視圖，圖50(b)是圖50(a)的滾動元件容納帶的正視圖，和圖50(c)是環(huán)狀循環(huán)通道328內(nèi)彼此相對的兩個末端的放大視圖。
滾動元件容納帶350形成有終止的形狀，如圖49和50所示，具有間隔件351，每個間隔件351插在環(huán)狀循環(huán)通道328內(nèi)的相鄰滾珠346之間并在旋轉(zhuǎn)方向內(nèi)分開每個滾珠346，間隔件359位于滾動元件容納帶350的兩個末端處。也就是，間隔件359是位于呈有終止的形狀的滾動元件容納帶350的兩個末端處的間隔件。除了間隔件359之外的間隔件是間隔件351。
這些間隔件351，359通過環(huán)狀循環(huán)通道328的寬度方向兩側(cè)上的連接臂352互相連接。這些間隔件351和連接臂352完全由合成樹脂材料采用注塑法制成(例如，聚酯系列橡膠和聚亞安酯)。
現(xiàn)在，在使用中，通過該對連接臂352互相連接各自間隔件351，359的位置通過相對于連接滾珠346的中心的線CL以偏移量T向環(huán)狀循環(huán)通道328的內(nèi)邊界偏移(見圖50(b))。連接相鄰間隔件351的連接臂352的厚度稍小于導(dǎo)向凹槽360的凹槽寬度并且在足夠保持必須及充分的強度范圍內(nèi)制作的很薄。因而，滾動元件容納帶350的連接臂352可在導(dǎo)向凹槽360內(nèi)滑動接合。
如圖50(a)所示，連接臂352具有滾珠容納孔353，在它們的前/后方向(在垂直于圖中頁面的方向)其開口為環(huán)形形狀。各自的滾珠容納孔353沿滾動元件容納帶350的縱向布置。它們的內(nèi)徑Dw稍大于所容納滾珠346的直徑Da。
另一方面，兩個間隔件351，359由短的圓柱狀的構(gòu)件形成。如圖48所示，當(dāng)從滾珠346的排列方向來看時，它們是環(huán)形的，其外徑小于滾珠346的直徑。短圓柱狀構(gòu)件的軸向方向與滾動元件容納帶350的縱向方向一致。
這些間隔件351，359通過預(yù)定間距彼此分開的布置在每個滾珠容納孔353的兩側(cè)，通過環(huán)狀循環(huán)通道328兩側(cè)上的該對連接臂352互相連接。因而，在這個滾動元件容納帶350中，相鄰滾珠之間和滾珠容納孔353限定的部分組成了許多用于分別容納滾珠346的滾動元件容納部分355。
此外，每個間隔件351，359具有一對與滾珠346的外邊界處于滑動接觸的滾動元件接觸面354a，354b。這對滾動元件接觸面354a，354b形成于面向每個所容納滾珠346的間隔件351，359的短圓柱狀構(gòu)件兩個末端表面的表面中心。每個接觸面354a，354b具有凹入的曲面(凹入的球面)，其追隨著滾珠346的曲面。由相對的曲面形成的內(nèi)徑等于滾珠容納孔353的內(nèi)徑Dw。滾動元件接觸面354a，354b中，一個滾動元件接觸面354a面向其中一個相鄰滾珠346而另一個滾動元件接觸面354b面向其中的另一個相鄰滾珠346，并與所述一個滾動元件接觸面54a相對。容納在每個滾動元件容納部分355中的滾珠346滾動支撐在該對滾動元件接觸面354a，354b之間并在任意方向都受到了限制。因而，由于滾珠346分別通過預(yù)定間距彼此分開地容納在各自滾動元件容納部分355中，滾動元件容納帶350允許滾珠346作為一串滾動元件362排列在環(huán)狀循環(huán)通道328的滾珠排列方向內(nèi)，將其滾動的同時將其保持。
現(xiàn)在，從圖50(c)可看出，滾動元件容納帶350構(gòu)造為使得其兩個末端(即位于末端處的間隔件359)是相對的并在環(huán)狀循環(huán)通道328內(nèi)處于非接觸狀態(tài)，沒有容納在滾動元件容納部分355中的滾珠346A可安裝在兩個相對的間隔件359之間。而且，如圖50(c)所示，每個間隔件359具有與容納在兩個末端之間的滾珠346A相鄰的鄰接面359f并具有平面表面。
該鄰接面359f面向連續(xù)布置在環(huán)狀循環(huán)通道328中的滾珠346的排列方向，其在環(huán)狀循環(huán)通道328內(nèi)的相對距離Dh稍大于滾珠346A的直徑。因而，鄰接面359f在它們本身與容納在相對鄰接面359f間的滾珠346A之間提供了縫隙(圖中S1，S2)，因此允許滾珠346A在其排列方向內(nèi)稍微移動。
簡言之，在線性導(dǎo)向裝置310中，如圖49所示，安裝滾動元件容納帶350，其側(cè)面通過上面的偏移量T向環(huán)狀循環(huán)通道328的內(nèi)邊界偏移。而且，在位于滾動元件容納帶350兩個末端之的間隔件359之間，將沒有容納在滾珠容納部分355中的滾珠346A插入。
接下來，將對該線性導(dǎo)向裝置的操作優(yōu)點進(jìn)行說明。
根據(jù)該線性導(dǎo)向裝置310，由于間隔件351插入在滾珠346之間，滾珠346不能彼此直接接觸。因而，防止了由于滾珠346之間的相互摩擦產(chǎn)生的噪聲和磨損。而且，由于間隔件351通過連接臂352彼此連接以組成滾動元件容納帶350，在保持其間預(yù)定的距離，并保持這串滾動元件62在環(huán)狀循環(huán)通道328內(nèi)平穩(wěn)滾動同時，滾珠346可通過滾動元件容納帶350運動。
此外，根據(jù)該線性導(dǎo)向裝置310，滾動元件容納帶350的兩個末端(間隔件359)彼此相對，并在環(huán)狀循環(huán)通道328內(nèi)處于相互的非接觸狀態(tài)，沒有容納在滾動元件容納部分355中的滾珠346A安裝在兩個相對的間隔件359之間。由此，當(dāng)滾動元件容納帶的兩個末端位于滾動元件軌跡通道326上時(其中由滾珠承受負(fù)載)，就有可能限制位于環(huán)狀循環(huán)通道328中的承受負(fù)載的滾珠數(shù)量的減少。因此，與滾珠不位于兩個末端之間的線性導(dǎo)向裝置相比，防止并限制線性導(dǎo)向裝置310的負(fù)載能力或硬度降低是可能的。
此外，根據(jù)該線性導(dǎo)向裝置310，由于滾珠346A上兩個相對間隔件359的每個鄰接面359f具有平面表面，在鄰接面359f和滾珠346A之間的接觸部分提供的不是平面接觸而是點接觸因此減小了接觸面積。由此，根據(jù)該線性導(dǎo)向裝置310，即使由于環(huán)狀循環(huán)通道328內(nèi)循環(huán)的滾珠之間的摩擦產(chǎn)生的熱量使?jié)L動元件容納帶350在縱向方向產(chǎn)生了延伸，將布置在兩個間隔件359之間的滾珠346A強制壓下的程度可得到緩解。此外，即使在間隔件359和滾珠346A之間存在潤滑劑，它的剪切阻力也會減小從而使得當(dāng)滾珠346A滾動時的摩擦能夠減小。因而，限制滑塊316的滑動阻力的增加并改進(jìn)其操作性能是可能的。
此外，根據(jù)該線性導(dǎo)向裝置310，當(dāng)滾珠346A安裝在滾動元件容納帶350的兩個間隔件359之間時，在滾珠的排列方向內(nèi)，兩個間隔件在其本身和滾珠346A之間提供了縫隙(圖中S1，S2)。由此，即使?jié)L動元件容納帶350發(fā)生延伸，由于兩個間隔件359和滾珠346A之間的相互接觸產(chǎn)生的摩擦增加可得到抑制。特別地，即使在溫度變化較大的嚴(yán)酷的使用環(huán)境下滾動元件容納帶350發(fā)生較大的延伸，也能夠很好的限制由于末端和滾珠之間的相互接觸產(chǎn)生的摩擦增加。
如上所述，根據(jù)設(shè)有滾動元件容納帶350的線性導(dǎo)向裝置310，即使?jié)L動元件容納帶的縱向方向發(fā)生延伸，防止布置在兩個間隔件359之間的滾珠346A的平滑滾動受到阻礙以及滑塊316的滑動阻力的增加是可能的。
需要注意的是根據(jù)本發(fā)明的滾動元件容納帶和設(shè)有相同容納帶的線性導(dǎo)向裝置不應(yīng)局限于上述的實施例，而是可以以不同的方式進(jìn)行修改只要其不偏離本發(fā)明的精神。
例如，在上述實施例中，根據(jù)本發(fā)明的線性導(dǎo)向裝置是參照使用滾珠346，346A作為滾動元件的線性導(dǎo)向裝置310進(jìn)行說明的。然而，本發(fā)明不應(yīng)當(dāng)局限于這樣一種線性導(dǎo)向裝置，而是還可應(yīng)用到一種以輥子作為滾動元件的線性導(dǎo)向裝置。例如，此處采用輥子作為滾動元件，鄰接面(上述實施例中的359f)和滾動件之間的接觸部分提供的不是面接觸而是線接觸。然而，仍在這個實例中，與上面的實施例中提供了相同的操作優(yōu)點是能夠減小接觸面積使得當(dāng)輥子滾動時的摩擦減小，限制滑塊滑動阻力的增加，從而改進(jìn)了滑塊的操作性能。
此外，例如，在上述實施例中，滾動元件容納帶350是參照這樣實例進(jìn)行說明的，其中當(dāng)滾珠346A安裝在兩個間隔件359之間時，在滾珠排列方向內(nèi)，兩個間隔件359在其本身和滾珠346A之間提供了縫隙(S1，S2)。然而，不是這樣實例，如圖51(a)中的第一變形所示，滾動元件容納帶350可設(shè)置為在其長度內(nèi)兩個間隔件359在其本身和所容納的滾珠346A之間幾乎沒有縫隙。然而，即使?jié)L動元件容納帶350發(fā)生延伸，為了更好的限制兩個間隔件359和滾珠346A之間由于相互接觸產(chǎn)生的摩擦增加，優(yōu)選在滾珠排列方向上，滾動元件容納帶350設(shè)置為在其長度內(nèi)兩個間隔件359在其本身和所容納的滾珠346A之間提供縫隙(S1，S2)。
此外，例如，在上述實施例中，滾動元件容納部分355是參照這樣實例進(jìn)行說明的，其滾動支撐所容納的滾珠346并限制滾珠任意方向的運動。并不局限于這樣一種構(gòu)造，滾動元件容納部分可形成具有允許所容納的滾珠運動的方向。例如，可形成這樣的滾動元件容納部分355，其允許所容納的滾珠346向環(huán)狀循環(huán)通道328的一側(cè)運動而限制它向其它側(cè)的運動。
例如，圖51(b)示出了滾動元件容納帶350的第二變形。這個滾動元件容納帶350設(shè)有一對滾動元件接觸面354c，354d，取代了上面的一對滾動元件接觸面354a，354b。每個滾動元件接觸面354c，354d具有與所容納的滾珠滑動接觸的凹入曲面。然而，在環(huán)狀循環(huán)通道328內(nèi)/外邊界方向的每個間隔件351，359的內(nèi)徑側(cè)面上這個凹入曲面很薄，使得滾珠可移向內(nèi)徑側(cè)面。其外徑側(cè)面與上面實施例中形成同樣的表面，因此限制了滾珠向外徑側(cè)面的運動。
根據(jù)圖51(b)示出的第二變形的構(gòu)造，例如，在將滾珠346安裝到滾動元件容納帶350的操作中，可輕易地從允許滾珠346運動的這側(cè)安裝滾珠346，使得安裝或取下滾珠的效率得到了提高。而且，當(dāng)將滾動元件容納帶350安裝在滑塊316中時，滾動元件容納帶350向環(huán)狀循環(huán)通道328的內(nèi)/外邊界方向的外邊界支撐滾珠346。由此，即使當(dāng)從導(dǎo)軌312上取下滑塊316時，也阻止了滾珠346的脫出。從而，在具有保持器的線性導(dǎo)向裝置中，滾動元件的支撐力可進(jìn)一步改進(jìn)，從而方便了導(dǎo)向裝置的操作。
此外，例如，圖51(c)示出的滾動元件容納帶350的第三變形。這個滾動元件容納帶350設(shè)有一對滾動元件接觸面354e，354f，取代了上面的一對滾動元件接觸面354a，354b。每個滾動元件接觸面354e，354f與圖51(b)中示出的第二變形不同之處僅僅在于它們背向環(huán)狀循環(huán)通道328的內(nèi)/外邊界的方向。簡言之，形成這對滾動元件接觸面354e，354f以便允許滾珠移向環(huán)狀循環(huán)通道328的外邊界并限制滾珠向其內(nèi)邊界的運動。
根據(jù)圖51(c)示出的第三變形的構(gòu)造，例如，在將滾珠346安裝到滾動元件容納帶350的操作中，可輕易地從允許滾珠346運動的這側(cè)安裝滾珠346，使得安裝或取下滾珠的效率得到了提高。而且，當(dāng)將滾動元件容納帶350安裝在滑塊316中時，滾動元件容納帶350向環(huán)狀循環(huán)通道328的內(nèi)/外邊界方向的外邊界支撐滾珠346。由此，限制了滾動元件容納帶350的彎曲，從而限制了摩擦力的變化。根據(jù)這個變形的構(gòu)造也可更好的減小方向轉(zhuǎn)換通道324內(nèi)間隔件351和滾珠346之間的相互干擾。
此外，例如，在根據(jù)上面的實施例的滾動元件容納帶350中，相對間隔件359的每個鄰接面359f具有平面表面。然而，根據(jù)本發(fā)明的滾動元件容納帶不應(yīng)局限于這樣一種構(gòu)造。例如，圖52示出了它的變型。每個所示的鄰接面具有凸起的曲面而不是平面。
具體地，如圖52(a)所示的第四變型可見，相對間隔件359的每個鄰接面359t由球的凸起的曲面形成。在滾珠346的排列方向，該凸起的曲面具有0.3mm的凸出量D?，F(xiàn)在，假定滾珠346的直徑是大約5mm。在這個變型中，每個間隔件具有如圖51(b)所示的一對滾動元件接觸面354c，354d。
優(yōu)選凸出量D是在從0.2mm到滾珠346的直徑Da的1/10的范圍內(nèi)。具體地，當(dāng)滾動元件容納帶延伸使得滾動元件被推到鄰接面時，鄰接面發(fā)生彈性形變。在這個實例中，如果凸出量小于0.2mm，鄰接面發(fā)生彈性形變使得接觸面積大于所期望的點接觸或線接觸的狀態(tài)。為了保持更好的互相接觸狀態(tài)這是不夠的。另一方面，如果凸出量超過滾動元件直徑的1/10，兩個相對末端之間的間隔變寬使得線性導(dǎo)向裝置的負(fù)載能力或硬度相應(yīng)減少。因而，為了減小鄰接面和滾動元件之間的接觸面積并阻止線性導(dǎo)向裝置的負(fù)載能力的減少，在該構(gòu)造中，鄰接面具有凸起的曲面，優(yōu)選在排列方向凸起曲面的凸出量是在從0.2mm到滾動元件直徑的1/10的范圍內(nèi)。
根據(jù)這樣一種構(gòu)造，由于鄰接面359t和滾珠346A之間的接觸部分提供的不是面接觸更準(zhǔn)確的說是點接觸，與面接觸的實例相比，接觸面積變得盡可能的小。
特別地，如果鄰接面作為凸起的曲面形成，即使?jié)L動元件容納帶350在縱向方向發(fā)生延伸使得滾珠346A被推到鄰接面359t處，末端處的兩個間隔件359可在環(huán)狀循環(huán)通道328的徑向方向移動。因而，進(jìn)一步減輕布置在間隔件359之間的滾珠346A的強制壓下的程度并限制滑塊316的滑動阻力的增加是可能的。
仍在這種構(gòu)造中，鄰接面形成凸起的曲面取代了平面，如圖52(b)中的第五變形所示，不需要說在滾珠346A的排列方向內(nèi)，兩個相對間隔件359能夠在其本身和所容納的滾珠之間提供縫隙(S1，S2)。第五變型與第四變型的不同之處僅僅在于該縫隙(S1，S2)存在與滾珠的排列方向中。
現(xiàn)在參照附圖，將對根據(jù)本發(fā)明的線性導(dǎo)向裝置的第十二和第十三實施例進(jìn)行說明。
圖53是在第十二實施例中帶狀保持器的透視圖。圖54是第十二實施例中的組裝狀態(tài)的滑塊的正視圖。圖55是視圖，用于說明第十二實施例中的循環(huán)通道。圖56是第十二實施例中的帶狀保持器的放大剖視圖；圖54示出了端蓋被取下的狀態(tài)。
在圖54和圖55中，附圖標(biāo)記401代表線性導(dǎo)向裝置。
附圖標(biāo)記402代表線性導(dǎo)向裝置的軌道401，其由長的類似桿狀的構(gòu)件形成，該桿狀構(gòu)件由鋼例如合金鋼制成。在軌道兩側(cè)的軌道側(cè)面上，每個具有近似弧形截面的軌道軌跡凹槽403形成，其用作沿縱向方向的軌道滾動元件導(dǎo)面。
附圖標(biāo)記404代表滑塊，其由類似鞍狀的具有近似U型截面的構(gòu)件形成，并由鋼例如合金鋼制成。在其兩個滑套壁404a內(nèi)部，具有近似弧形截面的每個滑塊軌跡凹槽405與軌道軌跡凹槽403相對地形成。滑塊軌跡凹槽405用作滑塊滾動元件導(dǎo)面。
附圖標(biāo)記406代表其中作為滾動元件的滾珠。其為滾珠，由由鋼例如合金鋼制成。
附圖標(biāo)記407代表其中端蓋，由金屬材料或樹脂材料制成。
如圖55所示，端蓋407布置在滑塊404運動方向(以后稱作滑塊運動方向)內(nèi)滑塊404的前端和后端。
在彼此相對布置的滑塊軌跡凹槽405和軌道軌跡凹槽403之間，形成負(fù)載通道408，滾珠406在其上滾動。負(fù)載通道408用于支撐在軌道402上運動的滑塊404的負(fù)載。
附圖標(biāo)記409代表其中返回通道。每個返回通道是環(huán)形截面的通孔，具有與每個滾珠406的直徑大致相等的內(nèi)徑，其設(shè)置在每個類似圓柱狀的由樹脂材料制成的滑套410中；滑套410安裝在每個通孔中，該通孔通過滑塊方向內(nèi)的滑塊404并設(shè)置在滑塊404的兩個滑套壁404a的厚壁部分。相應(yīng)于每個滑塊軌跡凹槽405形成每個返回通道。
在兩個末端滑套410和每個端蓋407之間的連接部分處，設(shè)置凸出部分和凹入部分(未示出)，使得導(dǎo)向部分421處于定位接合狀態(tài)以便傾斜預(yù)定角度。
附圖標(biāo)記411代表設(shè)置在端蓋407中的其中方向轉(zhuǎn)換通道。每個方向轉(zhuǎn)換通道是彎曲的軌道，其具有圓形截面，用于連接滑塊404的負(fù)載通道408和返回通道409。方向轉(zhuǎn)換通道411具有引導(dǎo)滾珠406轉(zhuǎn)換其循環(huán)方向的功能。
負(fù)載通道408和返回通道409通過方向轉(zhuǎn)換通道411彼此連接。因而，形成了循環(huán)通道412，在其上滾珠406隨著滑塊404的運動而循環(huán)，這類似于體育運動的跑道(track)。
附圖標(biāo)記415代表其中帶狀保持器。帶狀保持器415是通過模塑法制成的，例如使用樹脂材料注塑成型的。如圖55和圖56所示，每個帶狀保持器415由間隔件416，連接帶417及其它組成，連接帶417用于連接一個方向內(nèi)的間隔件416，該方向為連接各自滾珠406的中心線(以后稱作中心連接線CL)的方向。間隔件416用于分別容納滾珠406以防止當(dāng)滾珠406沿循環(huán)通道412循環(huán)時相鄰的滾珠互相接觸。
每個間隔件416是圓盤形狀的構(gòu)件，具有比滾珠406更小的直徑。在間隔件的中心連接線CL的兩個前端面416a和后端面416b上，形成球形凹面418和弧形凹面418。球形凹面418作為形成于循環(huán)通道412外邊界412a側(cè)面上的滑動接觸面，其在中心連接線CL上具有中心并具有比滾珠406更大的半徑。弧形凹面419作為滾動元件插入導(dǎo)面，其形成于循環(huán)通道412的內(nèi)邊界412b的側(cè)面上?；⌒伟济?19將外邊界面416c連接到球形凹面418，其中外邊界面416c是間隔件416的外表面?；⌒伟济?19具有與球形凹面418大致相等的半徑。
間隔件416的外邊界面416c的形成以便提供比球形凹面418的邊緣更大的半徑。因此，前端面416a和后端面416b的一部分留在球形凹面418的邊緣418a和外邊界面416c之間，使得邊緣418a處的頂角為90°或更大。
如圖55所示，連接帶417是類似帶狀的構(gòu)件，其具有許多凹口420用于容納滾珠406。如圖56所示，連接帶417相對于中心連接線CL在循環(huán)通道412的內(nèi)邊界412b側(cè)面上連接間隔件416。中心連接線CL的連接帶417的兩側(cè)417a作為當(dāng)帶狀保持器415支撐著滾珠406在循環(huán)通道412上循環(huán)時的引導(dǎo)部分421。
附圖標(biāo)記422a，422b，422c代表沿循環(huán)通道412形成的具有方形截面的每個導(dǎo)向凹槽。它們作為在循環(huán)通道412上運動的帶狀保持器415的連接臂417的引導(dǎo)部分。
如圖54和圖55所示，每個導(dǎo)向凹槽422a沿滑塊404的返回通道409形成，而每個導(dǎo)向凹槽422b沿端蓋407的方向轉(zhuǎn)換通道411形成，以便具有比導(dǎo)向凹槽422a更大的寬度。
導(dǎo)向凹槽422c通過第一保持構(gòu)件424a兩個末端、滑塊404的相應(yīng)內(nèi)表面的凹進(jìn)處，第二保持構(gòu)件424b的軌道402側(cè)面頂點、軌道402相應(yīng)的側(cè)面的凹進(jìn)處，第三保持構(gòu)件424c末端、滑塊404的相應(yīng)內(nèi)表面的凹進(jìn)處，沿滑塊運動方向形成。其中該第一保持構(gòu)件424a是類似平板狀的；第二保持構(gòu)件424b具有近似三角形的截面；第三保持構(gòu)件424c是近似折線形的截面。導(dǎo)向凹槽422c具有與導(dǎo)向凹槽422a大致相等的寬度。
在第一，第二和第三保持構(gòu)件424a，424b，424c和兩個末端處的端蓋407之間的連接部分處，設(shè)置了凹入部分和凸出部分(未示出)，使得這些保持構(gòu)件424固定在滑塊404內(nèi)的預(yù)定位置。
上面的循環(huán)通道412填充有預(yù)定量的潤滑劑(例如，潤滑脂)。布置通過間隔件416容納許多滾珠406的帶狀保持器415，共連接帶417的導(dǎo)向部分421配合在各自的導(dǎo)向凹槽422內(nèi)。當(dāng)滾珠406隨著位于組成負(fù)載通道408的軌道軌跡凹槽403和滑塊軌跡凹槽405之間的滑塊404的運動在循環(huán)通道412上循環(huán)時，帶狀保持器415交互地承受施加到滑塊404上的負(fù)載。
將對上述構(gòu)造的操作進(jìn)行說明。
加載在循環(huán)通道412上的滾珠406容納在形成于帶狀保持器415的連接帶417中的凹口420中，導(dǎo)向部分421通過導(dǎo)向凹槽422引導(dǎo)。每個滾珠406配合在循環(huán)方向內(nèi)前后間隔件416的球形凹面418之間，以容納其球形表面。當(dāng)滑塊414運動時，滾珠406沿循環(huán)通道412以這樣一種狀態(tài)運動并循環(huán)，這種狀態(tài)防止了其間的相互接觸以及滾珠從負(fù)載通道408脫出。
當(dāng)已經(jīng)滾動并與負(fù)載通道408中的球形凹面418滑動接觸的滾珠406到達(dá)方向轉(zhuǎn)換通道411時，如圖55所示，由于間隔件416的傾斜，滾珠406和間隔件416之間的接觸點移向循環(huán)通道412的內(nèi)邊界412b，使得滾珠406與弧形凹面419處于滑動接觸而運動。當(dāng)滾珠406到達(dá)返回通道409時，它又與球形凹面418滑動接觸而運動。
如上所述，由于在這個實施例中間隔件416在循環(huán)通道412的內(nèi)邊界412b側(cè)面上設(shè)有弧形凹面419，所以滾珠406能在方向轉(zhuǎn)換通道411內(nèi)平穩(wěn)運動。
此外，由于該弧形凹面419將外邊界面416c與球形凹面418連接在一起以提供槽，所以通過將滾珠406放入槽中，它們可輕易地容納在連接帶417的凹口420中。這提高了將滾珠406安裝到帶狀保持器415中的能力。
加載在循環(huán)通道412上的滾珠406容納在形成于帶狀保持器415的連接帶417中的凹口420中，導(dǎo)向部分421通過導(dǎo)向凹槽422引導(dǎo)。每個滾珠406配合在循環(huán)方向內(nèi)前后間隔件416的球形凹面418之間，以保持其球形表面。當(dāng)滑塊404運動時，滾珠406沿循環(huán)通道412以這樣一種狀態(tài)運動并循環(huán)，這種狀態(tài)防止了其間的相互接觸以及滾珠從負(fù)載通道408脫出。
當(dāng)已經(jīng)滾動并與負(fù)載通道408中的球形凹面418滑動接觸的滾珠406到達(dá)方向轉(zhuǎn)換通道411時，如圖55所示，由于間隔件416的傾斜，滾珠406和間隔件416之間的接觸點移向循環(huán)通道412的內(nèi)邊界412b，使得滾珠406與弧形凹面419處于滑動接觸而運動。當(dāng)滾珠406到達(dá)返回通道409時，它又與球形凹面418滑動接觸而運動。
如上所述，根據(jù)這個實施例，通過帶狀保持器的連接帶連接的每個間隔件具有球形凹面，在循環(huán)通道的外邊界側(cè)面上滾珠與該球形凹面處于滑動接觸，而且形成的間隔件外邊界面大于球形凹面的邊緣。這防止了當(dāng)滑塊移走時滾珠跌向軌道，從而提高了軌道及其它部件安裝的可操作性。而且，球形凹面邊緣處的頂角為90°或更大，使得沒有薄壁部分形成。這避免了薄壁部分發(fā)生變形，在樹脂模制中出現(xiàn)碎片。因而，易于形成預(yù)定形狀。
在循環(huán)通道內(nèi)邊界側(cè)面上，由于間隔件設(shè)有槽狀的弧形凹面，該弧形凹面將球形凹面連接到間隔件外邊界面，所以滾珠能夠在方向轉(zhuǎn)換通道上平穩(wěn)運動。而且，滾珠可容易地容納在連接帶的凹口中。這提高了線性導(dǎo)向裝置的加工能力。
在這個實施例中，在圖56中，在循環(huán)通道412的內(nèi)邊界412b側(cè)面上，間隔件416的外表面416c的拐角用直角示出。然而，如圖57所示，在內(nèi)邊界412b的側(cè)面上的間隔件416外邊界面416c和前端面416a或后端面415b之間的拐角處形成了倒角426。這樣，當(dāng)外力施加到內(nèi)邊界412b側(cè)面上的間隔件416外邊界面416c的拐角處時，能夠避免其發(fā)生變形或破損。
圖57中所示的倒角是平面C型倒角。然而，倒角426可具有如圖58所示的曲線。圖58(a)示出了實例，其中倒角426的曲線是由1/4弧的弧面形成的。圖58(b)示出了另實例，其中倒角426的曲線是由僅平滑連接到外邊界面416c的弧面形成的。圖58(c)示出了另實例，其中曲線是由以角度連接到外邊界面416c和前端面416a或后端面416b的弧面形成的。在它們之中，倒角426能夠最有效地防止拐角處的變形，在倒角426中，倒角曲線是由1/4弧的弧面形成并平滑地連接到外邊界面416c和前端面416a或后端面416b。
在這個實施例中，前端面416a和后端面416b的一部分留在循環(huán)通道412內(nèi)邊界412側(cè)面上的間隔件416的球形凹面418邊緣418a和外邊界面416c之間作為平面。然而，如圖59所示，向間隔件416厚度方向的中心傾斜的斜坡428可存在于邊緣418a和外邊界面416c之間。仍然在這樣一種結(jié)構(gòu)中，邊緣418a的頂角或外邊界面416c的拐角處的頂角可設(shè)置為90°或更大，從而防止在樹脂注射模制過程中樹脂可能到達(dá)這里，因此避免了碎片區(qū)的出現(xiàn)。
此外，在圖59的實例中，由于循環(huán)通道412的內(nèi)邊界412b側(cè)面上，倒角426形成于間隔件416的外邊界面416c的拐角處，所以當(dāng)外力施加到該拐角處時，可避免其變形或破損。
本實施例是參照使用滾珠作為滾動元件的線性導(dǎo)向裝置進(jìn)行說明的。然而，本發(fā)明也可應(yīng)用到使用輥子作為滾動元件的線性導(dǎo)向裝置。在這中情況下，組成負(fù)載通道的軌道滾動元件導(dǎo)面和滑塊滾動元件導(dǎo)面通過軌道軌跡面以及滑塊軌跡面構(gòu)造，其中輥子在該軌道軌跡面上滾動；間隔件的滑動接觸面作為弧面形成，輥子與該弧面處于滑動接觸；滾動元件插入導(dǎo)面作為通向弧面的平面形成。在這樣一種構(gòu)造中，能夠得到與上面所述同樣的效果。
圖60是根據(jù)第十三實施例的帶狀保持器的放大剖視圖。
在這個實施例中，相同的參照符號代表與第十二實施例中相同的部件。
如第十二實施例中那樣，根據(jù)這個實施例的帶狀保持器415包括間隔件416和連接帶417。然而，應(yīng)當(dāng)注意的是在第十二實施例中間隔件416的外邊界面416c的拐角處，形為曲面的倒角426在其整個周邊形成，而且連接帶417將間隔件416彼此連接在中心連接線CL上。
附圖標(biāo)記430代表與第十二實施例中的球形凹面418相對應(yīng)的球形凹面。球形凹面430也相對于中心連接線CL的對稱線形成于循環(huán)通道412的內(nèi)邊界412b側(cè)面上。如在第十二實施例中那樣，前端面416a和后端面416b的一部分留在邊緣430a和外邊界面416c之間，使得邊緣430a處的頂角為90°或更大。
在這樣一種構(gòu)造中，帶狀保持器415相對于中心連接線CL的對稱線在循環(huán)通道412的外邊界412a和內(nèi)邊界412b的兩個側(cè)面上具有對稱的形狀。
根據(jù)本實施例的帶狀保持器構(gòu)造為防止循環(huán)通道412的外邊界412a和內(nèi)邊界412b的兩個側(cè)面上的滾珠406脫出。因此，在安裝滾珠406的過程中，必須推動滾珠406，使其容納在凹口420中。然而，由于球形凹面430的邊緣430a處的頂角為90°或更大，所以沒有薄壁區(qū)。因而，在安裝滾珠406的過程中，間隔件416將不會變形或破損。
如上所述，在這個實施例中，在循環(huán)通道的外邊界側(cè)面上，通過帶狀保持器的連接帶連接的每個間隔件具有球形凹面，滾珠與該球形凹面處于滑動接觸，形成的間隔件外邊界面比球形凹面的邊緣418a更大。因此，在移走滑塊的過程中，能夠避免滾珠向軌道脫出，從而提高了安裝軌道操作的可用性。而且，由于球形凹面邊緣處的頂角為90°或更大，沒有薄壁區(qū)存在。因而，防止薄壁區(qū)變形并避免碎片區(qū)域的出現(xiàn)是可能的。由此，易于得到預(yù)定的形狀。
此外，由于帶狀保持器相對于中心連接線CL的對稱線具有對稱的形狀，所以可將其安裝在滑塊中而不用擔(dān)心帶狀保持器的前和后。這加快了安裝帶狀保持器的操作。
本實施例是參照使用滾珠作為滾動元件的線性導(dǎo)向裝置進(jìn)行說明的。然而，本發(fā)明也可應(yīng)用到使用輥子作為滾動元件的線性導(dǎo)向裝置。在這個實例中，組成負(fù)載通道的軌道滾動元件導(dǎo)面和滑塊滾動元件導(dǎo)面通過軌道軌跡面以及滑塊軌跡面構(gòu)造，其中輥子在該軌道軌跡面上滾動；間隔件的滑動接觸面作為弧面形成，輥子與該弧面處于滑動接觸；滾動元件插入導(dǎo)面作為通向弧面的平面形成。在這樣一種構(gòu)造中，能夠得到與上面所述同樣的效果。
而且，在上面所述的每個實施例中，都是對具有圓盤形狀的間隔件進(jìn)行說明的。然而，間隔件可是橢圓的或八角形的。在這樣的形狀中，仍能得到與上面所述同樣的效果。
盡管已對本發(fā)明的相關(guān)優(yōu)選實施例進(jìn)行了說明，但對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說各種修改和變形也可落入其中，只要其不偏離本發(fā)明，這一點是很明顯的，因此本發(fā)明的目的是覆蓋附帶的權(quán)利要求中所有落入本發(fā)明的實質(zhì)、精神和范圍中的修改和變形。
權(quán)利要求
1.一種用于線性導(dǎo)向裝置的滾動元件容納帶，該線性導(dǎo)向裝置包括具有滾動元件導(dǎo)面的導(dǎo)軌；滑塊，其設(shè)置成可相對于導(dǎo)軌運動并包括與滾動元件導(dǎo)面相對的負(fù)載滾動元件導(dǎo)面，其與滾動元件導(dǎo)面一起構(gòu)成滾動元件軌跡通道；一對連通滾動元件軌跡通道兩端的方向轉(zhuǎn)換通道；和連通該對方向轉(zhuǎn)換通道的滾動元件返回通道；多個滾動元件，其在由滾動元件軌跡通道，這對方向轉(zhuǎn)換通道和滾動元件返回通道限定的環(huán)狀循環(huán)通道內(nèi)循環(huán)滾動；以及沿該環(huán)狀循環(huán)通道向內(nèi)設(shè)置的導(dǎo)向凹槽，該滾動元件容納帶包括多個插入到彼此相鄰的滾動元件之間的間隔件部分；將間隔件部分互相連接并從間隔件部分的端面向外伸出以通過導(dǎo)向凹槽引導(dǎo)的連接臂；和由間隔件部分和連接臂限定的滾動元件容納部分，分別容納滾動元件以使其排列在排列方向中，在該排列方向中，滾動元件排列在環(huán)狀循環(huán)通道內(nèi)，其中間隔件包括與滾動元件鄰接的向內(nèi)鄰接面，從而阻止?jié)L動元件移向環(huán)狀循環(huán)通道的內(nèi)徑側(cè)面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾動元件容納帶，其中，間隔件還包括與滾動元件鄰接的鄰接面，該鄰接面允許滾動元件移向環(huán)狀循環(huán)通道的外徑側(cè)面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾動元件容納帶，其中，每個滾動元件容納部分允許滾動元件跌出環(huán)狀循環(huán)通道的內(nèi)和外徑側(cè)面的至少一側(cè)，在位于滾動元件軌跡通道的間隔件部分中，設(shè)有至少一個間隔件部分，其包括防止?jié)L動元件移向環(huán)狀循環(huán)通道的內(nèi)徑側(cè)面的向內(nèi)的鄰接面；和至少一個間隔件部分，其包括防止?jié)L動元件移向環(huán)狀循環(huán)通道的外徑側(cè)面的向外的鄰接面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3的任何一項所述的滾動元件容納帶，包括其縱向方向上的兩個端部，和位于該端部、包括向內(nèi)的鄰接面的間隔件部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3的任何一項所述的滾動元件容納帶，其中間隔件部分包括位于間隔件部分的位置處的緩沖部分，其比向內(nèi)的鄰接面更靠近環(huán)狀循環(huán)通道的內(nèi)徑側(cè)面，和緩沖部分與滾動元件相對。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3的任何一項所述的滾動元件容納帶，其中，間隔件位于比連接臂更靠近環(huán)狀循環(huán)通道的內(nèi)徑側(cè)面的一部分是薄板形的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-3的任何一項所述的滾動元件容納帶，其中，向內(nèi)鄰接面的一部分形成斜面，其限制滾動元件的運動，向內(nèi)鄰接面的斜面相對于與排列方向通道垂直方向的傾斜角度是恒定的。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的滾動元件容納帶，該斜面是平面。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的滾動元件容納帶，該斜面是凹入的錐形面。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的滾動元件容納帶，其中該斜面是具有一傾斜角度的表面，該傾斜角度滿足下面的公式(1)θk≤tan-1(((Rb+e)sinθw-(tw/2)cosθw/((Rb+e)cosθw+(tw/2)sinθw-Rp)))-θw(1)其中θw＝tw/2Rb(rad)，θk是斜面相對于與排列方向垂直的方向的傾斜角度(deg)，tw是當(dāng)滾動元件容納帶展開時相鄰滾動元件中心之間的距離(mm)，Rb是當(dāng)滾動元件容納帶沿導(dǎo)向凹槽彎曲時方向轉(zhuǎn)換通道的中心處滾動元件容納帶的中心線的曲率半徑(mm)，“e”是從滾動元件的中心到滾動元件容納帶的中心線的距離(mm)，以及Rp是方向轉(zhuǎn)換通道的中心處滾動元件的中心軌跡的曲率半徑(mm)。
11.一種用于線性導(dǎo)向裝置的滾動元件容納帶，該線性導(dǎo)向裝置包括具有滾動元件導(dǎo)面的導(dǎo)軌；滑塊，其設(shè)置成可相對該導(dǎo)軌移動并包括與滾動元件導(dǎo)面相對的負(fù)載滾動元件導(dǎo)面以便與該滾動元件導(dǎo)面一起構(gòu)成滾動元件軌跡通道；一對連通滾動元件軌跡通道的兩個端部的方向轉(zhuǎn)換通道；和連通該對方向轉(zhuǎn)換通道的滾動元件返回通道；多個滾動元件在由滾動元件軌跡通道，這對方向轉(zhuǎn)換通道和滾動元件返回通道限定的環(huán)狀循環(huán)通道內(nèi)循環(huán)滾動；以及沿該環(huán)狀循環(huán)通道向內(nèi)設(shè)置的導(dǎo)向凹槽，該滾動元件容納帶包括多個插入到彼此相鄰的滾動元件之間的間隔件部分；將間隔件部分彼此連接并從間隔件部分的端面向外伸出以通過導(dǎo)向凹槽引導(dǎo)的連接臂；由間隔件部分和連接臂限定的滾動元件容納部分，分別容納滾動元件以使其排列在排列方向中，在該排列方向中，滾動元件排列在環(huán)狀循環(huán)通道內(nèi)；以及在滾動元件容納帶的縱向方向的兩端上的端部，兩個端部彼此相對處于非接觸狀態(tài)，其中，在滾動元件軌跡通道中，存在至少一個滾動元件容納部分，其允許滾動元件移向環(huán)狀循環(huán)通道內(nèi)或外徑側(cè)面中的至少一個，并阻止該滾動元件移向另一個內(nèi)或外徑側(cè)面，其中，滾動元件容納在兩個端部之間，和該端部分別包括平面鄰接面。
12.一種用于線性導(dǎo)向裝置的滾動元件容納帶，該線性導(dǎo)向裝置包括具有滾動元件導(dǎo)面的導(dǎo)軌；滑塊，其設(shè)置成可相對于導(dǎo)軌運動并包括與滾動元件導(dǎo)面相對的負(fù)載滾動元件導(dǎo)面，其與滾動元件導(dǎo)面一起構(gòu)成滾動元件軌跡通道；一對連通滾動元件軌跡通道兩端的方向轉(zhuǎn)換通道；和連通該對方向轉(zhuǎn)換通道的滾動元件返回通道；多個滾動元件在由滾動元件軌跡通道，這對方向轉(zhuǎn)換通道和滾動元件返回通道限定的環(huán)狀循環(huán)通道內(nèi)循環(huán)滾動；以及沿該環(huán)狀循環(huán)通道向內(nèi)設(shè)置的導(dǎo)向凹槽，該滾動元件容納帶包括多個插入到彼此相鄰的滾動元件之間的間隔件部分；將間隔件部分互相連接并從間隔件部分的端面向外伸出以通過導(dǎo)向凹槽引導(dǎo)的連接臂；和由間隔件部分和連接臂限定的滾動元件容納部分，分別容納滾動元件以使其排列在排列方向中，在該排列方向中，滾動元件排列在環(huán)狀循環(huán)通道內(nèi)；以及在滾動元件容納帶的縱向方向的兩端上的端部，兩個端部彼此相對處于非接觸狀態(tài)，其中在滾動元件軌跡通道中，存在至少一個滾動元件容納部分，其允許滾動元件移向環(huán)狀循環(huán)通道的內(nèi)或外徑側(cè)面中至少一個，并阻止?jié)L動元件移向另一個內(nèi)或外徑側(cè)面，其中，滾動元件容納在兩個端部之間，和該端部分別包括凸起的彎曲鄰接面。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的滾動元件容納帶，其中，每個滾動元件具有2mm或更大的直徑，和凸起的彎曲鄰接面沿排列方向的凸出量是在從0.2mm到滾動元件的直徑的1/10的范圍之內(nèi)。
14.一種線性導(dǎo)向裝置，其包括具有滾動元件導(dǎo)面的導(dǎo)軌；滑塊，其設(shè)置成可相對于該導(dǎo)軌運動并包括與滾動元件導(dǎo)面相對的負(fù)載滾動元件導(dǎo)面，其與滾動元件導(dǎo)面一起構(gòu)成滾動元件軌跡通道；一對連通滾動元件軌跡通道的兩端的方向轉(zhuǎn)換通道；和連通該對方向轉(zhuǎn)換通道的滾動元件返回通道；多個滾動元件，其在由滾動元件軌跡通道，這對方向轉(zhuǎn)換通道和滾動元件返回通道限定的環(huán)狀循環(huán)通道內(nèi)循環(huán)滾動；以及沿該環(huán)狀循環(huán)通道向內(nèi)設(shè)置的導(dǎo)向凹槽，根據(jù)權(quán)利要求11-13中的任何一項所述的滾動元件容納帶。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的線性導(dǎo)向裝置，其中，沿排列方向在所包含的滾動元件和各自端部之間形成縫隙。
16.一種線性導(dǎo)向裝置，其包括具有滾動元件導(dǎo)面的導(dǎo)軌；滑塊，其設(shè)置成可相對于該導(dǎo)軌運動并包括與滾動元件導(dǎo)面相對的負(fù)載滾動元件導(dǎo)面，其與滾動元件導(dǎo)面一起構(gòu)成滾動元件軌跡通道；一對連通滾動元件軌跡通道的兩端的方向轉(zhuǎn)換通道；和連通該對方向轉(zhuǎn)換通道的滾動元件返回通道；多個滾動元件，其在由滾動元件軌跡通道，這對方向轉(zhuǎn)換通道和滾動元件返回通道限定的環(huán)狀循環(huán)通道內(nèi)循環(huán)滾動；沿該環(huán)狀循環(huán)通道向內(nèi)設(shè)置的導(dǎo)向凹槽，以及根據(jù)權(quán)利要求1-4中的任何一項所述的滾動元件容納帶。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的線性導(dǎo)向裝置，其中，導(dǎo)向凹槽被設(shè)置成使得在方向轉(zhuǎn)換通道中，連接臂在環(huán)狀循環(huán)通道的內(nèi)徑側(cè)而不是在滾動元件的中心軌跡上循環(huán)。
18.一種線性導(dǎo)向裝置，其包括具有滾動元件導(dǎo)面的導(dǎo)軌；滑塊，其設(shè)置成可相對于該導(dǎo)軌運動并包括與滾動元件導(dǎo)面相對的負(fù)載滾動元件導(dǎo)面，其與滾動元件導(dǎo)面一起構(gòu)成滾動元件軌跡通道；一對連通滾動元件軌跡通道的兩端的方向轉(zhuǎn)換通道；和連通該對方向轉(zhuǎn)換通道的滾動元件返回通道；多個滾動元件，其在由滾動元件軌跡通道，這對方向轉(zhuǎn)換通道和滾動元件返回通道限定的環(huán)狀循環(huán)通道內(nèi)循環(huán)滾動；沿該環(huán)狀循環(huán)通道向內(nèi)設(shè)置的導(dǎo)向凹槽，以及滾動元件容納帶包括多個插入到彼此相鄰的滾動元件之間的間隔件部分；將間隔件部分彼此連接并從間隔件部分的端面向外伸出以通過導(dǎo)向凹槽引導(dǎo)的連接臂；以及由間隔件部分和連接臂限定的滾動元件容納部分，分別容納滾動元件以使其排列在排列方向中，在該排列方向中，滾動元件排列在環(huán)狀循環(huán)通道內(nèi)，其中間隔件包括與滾動元件鄰接的鄰接面，該鄰接面在至少兩個位置上與滾動元件相鄰接，鄰接面阻止?jié)L動元件移向該環(huán)狀循環(huán)通道的內(nèi)徑側(cè)面，阻止?jié)L動元件運動的一部分被設(shè)置成斜面，該斜面的傾斜角度滿足下面的公式(1)θk≤ tan-1(((Rb+e)sinθw-(tw/2)cosθw/((Rb+e)cosθw+(tw/2)sinθw-Rp)))-θw(1)其中θw＝tw/2Rb(rad)，θk是斜面相對于與排列方向垂直的方向的傾斜角度(deg)，tw是當(dāng)滾動元件容納帶展開時相鄰滾動元件中心之間的距離(mm)，Rb是當(dāng)滾動元件容納帶沿導(dǎo)向凹槽彎曲時方向轉(zhuǎn)換通道的中心處滾動元件容納帶的中心線的曲率半徑(mm)，“e”是從滾動元件的中心到滾動元件容納帶的中心線的距離(mm)，以及Rp是方向轉(zhuǎn)換通道的中心處滾動元件的中心軌跡的曲率半徑(mm)。
19.一種線性導(dǎo)向裝置，其包括設(shè)有軌道滾動元件導(dǎo)面的軌道；滑塊，其包括與軌道滾動元件導(dǎo)面相對的滑塊滾動元件導(dǎo)面和返回通道，滑塊在軌道上線性地往復(fù)運動；設(shè)置在滑塊的運動方向上的前和后端處的端蓋，每個端蓋具有方向轉(zhuǎn)換通道；由軌道滾動元件導(dǎo)面和滑塊滾動元件導(dǎo)面限定的負(fù)載通道；滾動元件，其沿由通過方向轉(zhuǎn)換通道將負(fù)載通道與返回通道連接而形成的循環(huán)通道滾動；和帶狀保持器，其包括間隔件部分，其用于分別地保持沿循環(huán)通道循環(huán)的相鄰滾動元件和連接帶部分，其用于將間隔件彼此連接，其中，在循環(huán)通道的外和內(nèi)徑側(cè)面的至少一個上，間隔件部分包括滑動接觸表面，滾動元件與其滑動接觸；比滑動接觸面的邊緣更大的外圓周表面。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的線性導(dǎo)向裝置，其中，當(dāng)間隔件部分在循環(huán)通道的外和內(nèi)徑側(cè)面其中之一之上包括大于滑動接觸表面的邊緣的外圓周表面時，間隔件進(jìn)一步在外圓周表面的相對側(cè)面上包括滾動元件插入導(dǎo)面。
21.根據(jù)權(quán)利要求19或20所述的線性導(dǎo)向裝置，其中，滑動接觸面的邊緣處的頂角是90°或更大。
22.根據(jù)權(quán)利要求19或20所述的線性導(dǎo)向裝置，其中，在外圓周面的拐角處設(shè)有倒角。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的線性導(dǎo)向裝置，其中，該倒角呈曲面形狀。
全文摘要
一種用于線性導(dǎo)向裝置的滾動元件容納帶，該線性導(dǎo)向裝置具有導(dǎo)軌；具有負(fù)載滾動元件導(dǎo)面的滑塊，其與導(dǎo)軌一起構(gòu)成滾動元件軌跡通道；一對方向轉(zhuǎn)換通道和滾動元件返回通道，在由滾動元件軌跡通道、這對方向轉(zhuǎn)換通道和滾動元件返回通道限定的環(huán)狀循環(huán)通道內(nèi)循環(huán)滾動的多個滾動元件；以及導(dǎo)向凹槽。該滾動元件容納帶包括多個插入到滾動元件之間的間隔件部分，通過導(dǎo)向凹槽引導(dǎo)的連接臂和容納滾動元件的滾動元件容納部分。間隔件具有與滾動元件鄰接的向內(nèi)鄰接面以便阻止?jié)L動元件移向環(huán)狀循環(huán)通道的內(nèi)徑側(cè)面。
文檔編號F16C29/06GK1971075SQ20061017287
公開日2007年5月30日 申請日期2006年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月29日
發(fā)明者松本淳, 水村美典 申請人:日本精工株式會社