直線導(dǎo)軌裝置制造方法
【專利摘要】直線導(dǎo)軌裝置包括導(dǎo)軌4和滑塊10。在導(dǎo)軌4的槽和滑塊10的槽中的至少一個(gè)槽是截面形狀是組合2個(gè)圓弧曲面而構(gòu)成的且大致呈V字形狀的槽，這2個(gè)曲面包括在使用狀態(tài)下滾珠7接觸的一段曲面和在使用狀態(tài)下滾珠7不接觸的另一段曲面，從一個(gè)曲面的周向的端部至槽底的深度形成為比從另一個(gè)曲面的周向的端部至槽底的深度深。
【專利說明】直線導(dǎo)軌裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種直線導(dǎo)軌(linear guide)裝置，特別涉及作為滾動(dòng)體而具備滾珠的直線導(dǎo)軌裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]以往，在搬運(yùn)設(shè)備和/或半導(dǎo)體制造設(shè)備等中能夠?qū)χ本€運(yùn)動(dòng)的物體低摩擦地進(jìn)行支撐的直線導(dǎo)軌裝置廣為人知。該直線導(dǎo)軌裝置包括導(dǎo)軌和橫跨于導(dǎo)軌并能夠沿導(dǎo)軌的長度方向相對(duì)移動(dòng)地橫跨嵌合在導(dǎo)軌上的滑塊，多個(gè)滾珠在滾動(dòng)通路上滾動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)軌與滑塊的圓滑的相對(duì)直線移動(dòng)，其中，該滾動(dòng)通路包括:在導(dǎo)軌的側(cè)面沿長度方向設(shè)置的、供滾珠滾動(dòng)的滾動(dòng)槽；和與導(dǎo)軌的滾動(dòng)槽相對(duì)地設(shè)置在滑塊上的、供滾珠滾動(dòng)的滾動(dòng)槽。
[0003]在這樣的直線導(dǎo)軌裝置中，組合2個(gè)曲面構(gòu)成了導(dǎo)軌側(cè)的滾動(dòng)槽與滑塊側(cè)的滾動(dòng)槽中至少有一個(gè)滾動(dòng)槽，該滾動(dòng)槽的截面大致呈V字狀。
[0004]在日本特開昭61 - 241526號(hào)公報(bào)以及日本特開昭63 — 180437號(hào)公報(bào)中，在通常的使用過程中，滾珠僅與槽的2個(gè)曲面中的一個(gè)曲面接觸，與另一個(gè)曲面不接觸。另一方面，在測(cè)定滾動(dòng)槽的位置時(shí)測(cè)定用滾珠與2個(gè)曲面接觸。通過設(shè)為這樣的結(jié)構(gòu)，能夠高精度地對(duì)滾動(dòng)槽的位置進(jìn)行測(cè)定。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特開昭61 - 241526號(hào)公報(bào)
[0008]專利文獻(xiàn)2:日本特開昭63 - 180437號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明要解決的課題
[0010]在直線導(dǎo)軌裝置的使用過程中，若向滑塊施加載荷，則在導(dǎo)軌以及滑塊的各滾動(dòng)槽中的與滾珠的接觸部，由于該載荷會(huì)產(chǎn)生接觸應(yīng)力。鑒于在日本特開昭61 — 241526號(hào)公報(bào)以及日本特開昭63 - 180437號(hào)公報(bào)中所描述的結(jié)構(gòu)，特別是在較大的載荷施加于滑塊的情況下，由于滾珠會(huì)爬越各滾動(dòng)槽的擋肩，接觸應(yīng)力產(chǎn)生的范圍會(huì)觸及比各滾動(dòng)槽的邊緣部靠外方的導(dǎo)軌的部分或滑塊的部分。該情況下，大應(yīng)力即邊緣載荷作用于該導(dǎo)軌或者滑塊的一部分，恐會(huì)因該邊緣載荷而在滾動(dòng)槽上造成壓痕。若在滾動(dòng)槽上留下了壓痕，則有礙于滾珠的圓滑的循環(huán)運(yùn)動(dòng)，其結(jié)果，直線導(dǎo)軌裝置的機(jī)械性能降低。
[0011]本發(fā)明是鑒于這樣的問題而完成的，其目的在于提供即使在滑塊上施加了較大載荷、也難以在滾動(dòng)槽上產(chǎn)生壓痕的直線導(dǎo)軌裝置。
[0012]為解決本課題的技術(shù)方案
[0013]為了解決上述課題，本發(fā)明涉及的直線導(dǎo)軌裝置，具備:導(dǎo)軌，其為直線狀并具備多條供滾動(dòng)體滾動(dòng)的直線狀的槽；滑塊，其具備與所述導(dǎo)軌的所述多條槽一對(duì)一地相對(duì)且供所述滾動(dòng)體滾動(dòng)的槽；和滾動(dòng)體，該滾動(dòng)體為多個(gè)，其滾動(dòng)自如地配置在相對(duì)的所述導(dǎo)軌的槽與所述滑塊的槽之間，并將所述滑塊支撐得相對(duì)于所述導(dǎo)軌在長度方向上移動(dòng)自如，所述導(dǎo)軌的槽與所述滑塊的槽中的至少I條槽為截面形狀是組合2個(gè)圓弧曲面而構(gòu)成的且大致呈V字形狀的槽，所述2個(gè)曲面包括在使用狀態(tài)下所述滾動(dòng)體接觸的一個(gè)曲面和在使用狀態(tài)下所述滾動(dòng)體不接觸的另一個(gè)曲面，該直線導(dǎo)軌裝置的特征在于，所述截面形狀大致呈V字形狀的槽中，從所述一個(gè)曲面的周向的端部至槽底的深度和從所述另一個(gè)曲面的周向的端部至槽底的深度形成為不同的深度。
[0014]優(yōu)選，在本發(fā)明涉及的直線導(dǎo)軌裝置中，所述截面形狀大致呈V字形狀的槽中，從所述一個(gè)曲面的周向的端部至槽底的深度形成得比從所述另一個(gè)曲面的周向的端部至槽底的深度深。
[0015]優(yōu)選，在本發(fā)明涉及的直線導(dǎo)軌裝置中，相對(duì)的成對(duì)的所述導(dǎo)軌的槽和所述滑塊的槽中的至少一對(duì)中，所述導(dǎo)軌的槽與所述滑塊的槽都是所述截面形狀大致呈V字形狀的槽。
[0016]優(yōu)選，在本發(fā)明涉及的直線導(dǎo)軌裝置中，作為所述截面形狀大致呈V字形狀的槽的所述導(dǎo)軌的槽中的、從所述一個(gè)曲面的周向的端部至槽底的深度，和作為所述截面形狀大致呈V字形狀的槽的所述滑塊的槽中的、從所述一個(gè)曲面的周向的端部至槽底的深度，形成為大致相同的深度。
[0017]優(yōu)選，在本發(fā)明涉及的直線導(dǎo)軌裝置中，所述導(dǎo)軌的槽為在所述導(dǎo)軌側(cè)面的上下方向中間部沿所述長度方向延伸設(shè)置且所述截面形狀大致呈V字形狀的槽，所述一個(gè)曲面構(gòu)成所述導(dǎo)軌的槽的上側(cè)部分，在比所述導(dǎo)軌的槽靠下方側(cè)的所述側(cè)面的一部分形成有與比所述導(dǎo)軌的槽靠上方側(cè)的所述側(cè)面的一部分位于同一平面上的部分和與該平面相比在所述導(dǎo)軌的寬度方向上位于內(nèi)方側(cè)的部分。
[0018]優(yōu)選，在本發(fā)明涉及的直線導(dǎo)軌裝置中，所述2個(gè)曲面各自的所述截面的圓弧的中心彼此不同，所述大致呈V字形狀的截面形狀大致為哥特式圓弧形狀。
[0019]發(fā)明的效果
[0020]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種即使對(duì)滑塊施加了大載荷也難以在滾動(dòng)槽上產(chǎn)生壓痕的直線導(dǎo)軌裝置。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的直線導(dǎo)軌裝置的結(jié)構(gòu)的局部剖視圖。
[0022]圖2A是從長度方向觀察本實(shí)施方式涉及的直線導(dǎo)軌裝置所視的主視圖，圖2B是該直線導(dǎo)軌裝置的關(guān)鍵部位的俯視圖且局部以截面示出。
[0023]圖3是從長度方向觀察一側(cè)的上側(cè)滾動(dòng)通路及下側(cè)滾動(dòng)通路所見的放大剖視圖。
[0024]圖4是從長度方向觀察導(dǎo)軌的下側(cè)滾動(dòng)槽附近所見的放大剖視圖。
[0025]圖5是從長度方向觀察滑塊的下側(cè)滾動(dòng)槽附近的放大剖視圖。
[0026]圖6是從長度方向觀察組合后的使用狀態(tài)下的導(dǎo)軌的下側(cè)滾動(dòng)槽與滑塊的下側(cè)滾動(dòng)槽所見的放大剖視圖。
[0027]圖7是從長度方向觀察組合后的使用狀態(tài)下的導(dǎo)軌的上側(cè)滾動(dòng)槽與滑塊的上側(cè)滾動(dòng)槽所見的放大剖視圖。
[0028]圖8是從長度方向觀察的導(dǎo)軌的下側(cè)滾動(dòng)槽以及滑塊的下側(cè)滾動(dòng)通路附近的剖視圖。
[0029]圖9A、9B是示出導(dǎo)軌載置在臺(tái)座等上的狀態(tài)的概念圖，圖9A表示了下部側(cè)面與上側(cè)區(qū)處于同一平面的情況、圖9B表示了下部側(cè)面與上側(cè)區(qū)不處于同一平面的情況。
[0030]圖10是示出導(dǎo)軌上的滾動(dòng)槽的測(cè)量方法的概念圖。
[0031]圖11是示出滑塊上的滾動(dòng)槽的測(cè)量方法的概念圖。
[0032]圖12是示出導(dǎo)軌的上側(cè)滾動(dòng)槽和下側(cè)滾動(dòng)槽的加工方法的概念圖。
[0033]圖13是在試驗(yàn)中用到的比較例I涉及的直線導(dǎo)軌裝置的關(guān)鍵部位的剖視圖。
[0034]圖14是在試驗(yàn)中用到的比較例2涉及的直線導(dǎo)軌裝置的關(guān)鍵部位的剖視圖。
[0035]圖15A、15B、15C是示出在滑塊受到載荷的情況下的接觸應(yīng)力的分布狀況變化的概念圖，圖15A示出了載荷較小的情況，15B示出了載荷增大了的情況，15C示出了載荷進(jìn)一步增大了的情況。
[0036]圖16A、16B是示出比較例I的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖，圖16A示出了導(dǎo)軌側(cè)的上側(cè)滾道面的表面壓力分布、圖16B表示了滑塊側(cè)的下側(cè)滾道面的應(yīng)力分布。
[0037]圖17A、17B是示出比較例2的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖，圖17A示出了導(dǎo)軌側(cè)的上側(cè)滾道面的表面壓力分布、圖17B示出了滑塊側(cè)的下側(cè)滾道面的表面壓力分布。
[0038]圖18A、18B是示出實(shí)施例的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖，圖18A示出了導(dǎo)軌側(cè)的上側(cè)滾道面的表面壓力分布、圖18B示出了滑塊側(cè)的下側(cè)滾道面的表面壓力分布。

【具體實(shí)施方式】
[0039]以下，一邊參照附圖一邊對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的直線導(dǎo)軌裝置進(jìn)行說明。另夕卜，在本說明書中，在導(dǎo)軌通常水平的狀態(tài)下，以相對(duì)于導(dǎo)軌的長度方向與水平方向呈直角交叉的方向作為寬度方向，以相對(duì)于長度方向和寬度方向垂直交叉的方向作為上下方向。此外，此時(shí)將在長度方向上延伸的上側(cè)的面、下側(cè)的面以及兩側(cè)的面分別設(shè)為上面、下面和側(cè)面，將長度方向上的端部側(cè)的面設(shè)為端面。此外，這些方向和各面的稱謂，對(duì)滑塊來說，在滑塊已組裝于導(dǎo)軌的狀態(tài)下也是同樣的。
[0040]圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的直線導(dǎo)軌裝置的結(jié)構(gòu)的局部剖視圖。此外，圖2A是從長度方向觀察直線導(dǎo)軌裝置所視的主視圖，圖2B是該直線導(dǎo)軌裝置的關(guān)鍵部位的俯視圖、局部以截面示出。另外，圖2A示出了取走端蓋后的狀態(tài)。
[0041]如圖1以及圖2A、2B所示，直線導(dǎo)軌裝置I具有:以直線狀進(jìn)行延伸的截面為略四邊形狀的導(dǎo)軌4 ;和經(jīng)由作為滾動(dòng)體的滾珠7能夠在長度方向上移動(dòng)地安裝于導(dǎo)軌4的滑塊10?；瑝K10，在其下面?zhèn)刃纬捎醒亻L度方向延伸的凹部13，該凹部13的沿長度方向所視的截面略呈倒U字狀。該凹部13形成為貫通了滑塊10的兩端面。滑塊10以凹部13跨在導(dǎo)軌4上的方式被配置在該導(dǎo)軌4上。
[0042]在導(dǎo)軌4的一側(cè)的側(cè)面4a與上面4c所交叉的棱線部，沿長度方向延伸地形成有供滾珠7滾動(dòng)的上側(cè)滾動(dòng)槽16。在導(dǎo)軌4的另一側(cè)的側(cè)面4b與上面4c所交叉的棱線部，也同樣地形成有上側(cè)滾動(dòng)槽16。另外，在導(dǎo)軌4的一側(cè)的側(cè)面4a的上下方向略靠近中間的位置，沿長度方向延伸地形成有供滾珠7滾動(dòng)的下側(cè)滾動(dòng)槽17。在下側(cè)滾動(dòng)槽17的底部，遍及下側(cè)滾動(dòng)槽17的全長形成有退卻槽18。在導(dǎo)軌4的另一側(cè)的側(cè)面4b的上下方向略靠近中間的位置，也形成有同樣的下側(cè)滾動(dòng)槽17及退卻槽18。這樣，在導(dǎo)軌4上在各側(cè)面4a、4b上分別形成有上側(cè)及下側(cè)各2條，總計(jì)為4條的滾動(dòng)槽16、17。
[0043]滑塊10包括:滑塊主體部19 ;和能夠分別裝拆地安裝于滑塊主體部19的長度方向的各端部的端蓋22a、22b?；瑝K主體部19包括:沿導(dǎo)軌4的各側(cè)面4a、4b分別在長度方向以及下方上延伸的一對(duì)支腿部25a、25b ;和將該一對(duì)支腿部25a、25b在導(dǎo)軌4的上面4c連結(jié)的主干部28。
[0044]在各端蓋22a、22b的與滑塊主體部19側(cè)成相反側(cè)的長度方向的端部、即滑塊10的成為長度方向最外側(cè)的端部，各裝配有作為防塵部件的側(cè)密封件31a、31b。這些側(cè)密封件31a、31b對(duì)導(dǎo)軌4與滑塊10之間的間隙進(jìn)行密封，以防止粉塵等異物從外部侵入。
[0045]在滑塊主體部19的一個(gè)支腿部25a的內(nèi)側(cè)面、即與導(dǎo)軌4的一側(cè)的側(cè)面4a相對(duì)的面上，在與形成在該一側(cè)的側(cè)面4a的上側(cè)滾動(dòng)槽16以及下側(cè)滾動(dòng)槽17分別相對(duì)的位置，形成有供滾珠7滾動(dòng)的上側(cè)滾動(dòng)槽34和下側(cè)滾動(dòng)槽35。在滑塊主體部19的另一個(gè)支腿部25B的內(nèi)側(cè)面也形成有同樣的上側(cè)滾動(dòng)槽34和下側(cè)滾動(dòng)槽35 (參照?qǐng)D2A)。通過在導(dǎo)軌4的上側(cè)滾動(dòng)槽16與滑塊主體部19的上側(cè)滾動(dòng)槽34形成了供滾珠7滾動(dòng)的上側(cè)滾動(dòng)通路37。另外，通過導(dǎo)軌4的下側(cè)滾動(dòng)槽17與滑塊主體部19的下側(cè)滾動(dòng)槽35形成了供滾珠7滾動(dòng)的下側(cè)滾動(dòng)通路38。這樣，在導(dǎo)軌4以及滑塊10上在單側(cè)分別形成有上側(cè)和下側(cè)各2條、全部共4條的滾動(dòng)通路。
[0046]在滑塊10的一個(gè)支腿部25a，形成有分別與上側(cè)滾動(dòng)通路37以及下滾動(dòng)通路38平行且沿長度方向貫通了支腿部25a的壁厚部分的上側(cè)返回通路40以及下側(cè)返回通路41。也就是說，在一個(gè)支腿部25a上形成了 2條返回通路40、41。在滑塊10的另一個(gè)支腿部25b上也同樣地形成有上側(cè)返回通路40以及下側(cè)返回通路41 (參照?qǐng)D2A)。
[0047]關(guān)于各個(gè)端蓋22a、22b，在與滑塊主體部19抵接的抵接面?zhèn)惹以谂c滑塊主體部19的一對(duì)支腿部25a、25b相對(duì)應(yīng)的部分，形成有:使?jié)L珠7的上側(cè)滾動(dòng)通路37與上側(cè)返回通路40相連通的、呈半圓形狀的上側(cè)方向轉(zhuǎn)換通路43 (參照?qǐng)D2B、支腿部25B側(cè)未圖示)；和使下側(cè)滾動(dòng)通路38與下側(cè)返回通路41相連通的、呈半圓形狀的下側(cè)方向轉(zhuǎn)換通路44。在端蓋22a、22b上單側(cè)有2個(gè)、合計(jì)形成有4個(gè)方向轉(zhuǎn)換通路。
[0048]通過上側(cè)返回通路40與兩端的上側(cè)方向轉(zhuǎn)換通路43、43，使?jié)L珠7從上側(cè)滾動(dòng)通路37的一個(gè)端部向另一側(cè)的端部循環(huán)傳送。如圖2B所示，由上側(cè)返回通路40、兩端的上側(cè)方向轉(zhuǎn)換通路43、43以及上側(cè)滾動(dòng)通路37形成了環(huán)狀的上側(cè)循環(huán)返回通路。同樣地，通過下側(cè)返回通路41與兩端的未圖示的下側(cè)方向轉(zhuǎn)換通路44、44，使?jié)L珠7從上側(cè)滾動(dòng)通路38的一個(gè)端部向另一個(gè)端部循環(huán)傳送。由下側(cè)返回通路41、與兩端的未圖示的下側(cè)方向轉(zhuǎn)換通路44、44以及下側(cè)滾動(dòng)通路38形成了環(huán)狀的下側(cè)循環(huán)返回通路。即，在導(dǎo)軌4以及滑塊10上合計(jì)共形成有4條環(huán)狀的循環(huán)返回通路。
[0049]在環(huán)狀的上側(cè)循環(huán)返回通路以及環(huán)狀的下側(cè)循環(huán)返回通路中，分別滾動(dòng)自如地填裝有多個(gè)滾珠7?；瑝K10經(jīng)由該多個(gè)滾珠7在導(dǎo)軌4上沿軸向移動(dòng)。
[0050]在使滑塊10沿導(dǎo)軌4的長度方向移動(dòng)時(shí)，分別位于上側(cè)滾動(dòng)通路37以及下側(cè)滾動(dòng)通路38中的滾珠7，一邊分別在上側(cè)滾動(dòng)通路37以及下側(cè)滾動(dòng)通路38中滾動(dòng)地移動(dòng)，一邊相對(duì)于導(dǎo)軌4與滑塊10向同一方向移動(dòng)。而且，當(dāng)各滾珠7分別到達(dá)上側(cè)滾動(dòng)通路37以及下側(cè)滾動(dòng)通路38中的一側(cè)的端部時(shí)，則分別轉(zhuǎn)入到在端蓋22a (或?yàn)?2b)中所設(shè)置的上側(cè)方向轉(zhuǎn)換通路43、未圖示的下側(cè)方向轉(zhuǎn)換通路44。進(jìn)入了上側(cè)方向轉(zhuǎn)換通路43和未圖示的下側(cè)方向轉(zhuǎn)換通路44中的滾珠7，U形折回而進(jìn)入到各自的上側(cè)返回通路40以及下側(cè)返回通路41，并在這些上側(cè)返回通路40以及下側(cè)返回通路41滾動(dòng)而到達(dá)在相反端的端蓋22b (或?yàn)?2a)內(nèi)所設(shè)置的上側(cè)方向轉(zhuǎn)換通路43和未圖示的下側(cè)方向轉(zhuǎn)換通路44。然后，在這些相反側(cè)的方向轉(zhuǎn)換通路43、44中再一次U形回折而返回到上側(cè)滾動(dòng)通路37以及下側(cè)滾動(dòng)通路38的另一側(cè)的端部。滾珠7伴隨滑塊10的移動(dòng)而分別在環(huán)狀的上側(cè)循環(huán)返回通路和環(huán)狀的下側(cè)循環(huán)返回通路中反復(fù)進(jìn)行這樣循環(huán)。
[0051]如圖1以及圖2A所示，在滑塊10的凹部13與導(dǎo)軌4的上面4c平行地形成有滾珠保持器46。另外，在滑塊10上配置有用于對(duì)位于下側(cè)滾動(dòng)通路38的滾珠7進(jìn)行支撐的棒式的滾珠保持器52。滾珠保持器52的兩端部分別被支撐于端蓋22a、22b，其余部分被收納在導(dǎo)軌4的退卻槽18里。
[0052]此外，在導(dǎo)軌4上設(shè)有用于將該導(dǎo)軌4安裝到其機(jī)床等的被安裝部上的螺栓孔54。
[0053]圖3是從長度方向觀察一側(cè)即圖2A的紙面右側(cè)的上側(cè)滾動(dòng)通路37以及下側(cè)滾動(dòng)通路38所視的放大剖視圖。
[0054]如圖3所示，導(dǎo)軌4的上側(cè)滾動(dòng)槽16的截面形狀形成為單一曲率的圓弧形狀。即，上側(cè)滾動(dòng)槽16由單一曲率的在長度方向上延伸的曲面16a形成。曲面16a的曲率形成為比滾珠7的曲率小。
[0055]導(dǎo)軌4的下側(cè)滾動(dòng)槽17的截面形狀通過組合2個(gè)壁面即上側(cè)滾道面17a和下側(cè)滾道面17b而構(gòu)成。上側(cè)滾道面17a和下側(cè)滾道面17b分別是截面形狀形成為凹狀圓弧的曲面。上側(cè)滾道面17a的截面的圓弧中心與下側(cè)滾道面17b的截面的圓弧中心處于不同的位置。因此，下側(cè)滾動(dòng)槽17的截面形狀形成為略V字形即所謂哥特式圓弧形狀。詳細(xì)地說，上側(cè)滾道面17a的截面圓弧的一端與下側(cè)滾道面17b的截面圓弧的一端位于同一點(diǎn)，而上側(cè)滾道面17a的截面圓弧的另一端與下側(cè)滾道面17b的截面圓弧的另一端處于不同位置。以下，在本實(shí)施方式中，將構(gòu)成截面略呈V字形的滾動(dòng)槽且截面形狀形成為凹狀圓弧形狀的曲面稱之為滾道面。
[0056]在圖3中，將上側(cè)滾動(dòng)槽16與下側(cè)滾動(dòng)槽17之間的直線部分稱為上側(cè)區(qū)(land) 56，將從下側(cè)滾動(dòng)槽17向下延伸的直線部分稱為下側(cè)區(qū)58。上側(cè)區(qū)56以及下側(cè)區(qū)58是導(dǎo)軌4上的側(cè)面4a (參照?qǐng)D1、2A)的一部分。
[0057]滑塊10的上側(cè)滾動(dòng)槽34與導(dǎo)軌4的下側(cè)滾動(dòng)槽17同樣地，通過截面形狀分別形成為凹狀圓弧狀的上側(cè)滾道面34a和下側(cè)滾道面34b，其截面形狀形成為略V字形。上側(cè)滾道面34a的截面的圓弧中心與下側(cè)滾道面34b的截面的圓弧中心處于不同位置。因此，下側(cè)滾動(dòng)槽34的截面形狀形成為略V字形的所謂哥特式圓弧形狀。詳細(xì)地說，上側(cè)滾道面34a的截面圓弧的一端與下側(cè)滾道面34b的截面圓弧的一端位于同一點(diǎn)，而上側(cè)滾道面34a的截面圓弧的另一端與下側(cè)滾道面34b的截面圓弧的另一端處于不同位置。
[0058]另外，滑塊10的下側(cè)滾動(dòng)槽35也同樣地，通過截面形狀分別形成為凹狀圓弧狀的上側(cè)滾道面35a和下側(cè)滾道面35b，其截面形狀形成為略V字形。上側(cè)滾道面35a的截面的圓弧中心與下側(cè)滾道面35b的截面的圓弧中心處于不同位置。因此，下側(cè)滾動(dòng)槽35的截面形狀形成為略V字形即所謂哥特式圓弧形狀。詳細(xì)地說，上側(cè)滾道面35a的截面圓弧的一端與下側(cè)滾道面35b的截面圓弧的一端位于同一點(diǎn)，而上側(cè)滾道面35a的截面圓弧的另一端與下側(cè)滾道面35b的截面圓弧的另一端處于不同位置。
[0059]另外，將上側(cè)滾動(dòng)槽34與下側(cè)滾動(dòng)槽35之間的直線部分稱為上側(cè)區(qū)60，將從下側(cè)滾動(dòng)槽35向下延伸的直線部分稱為下側(cè)區(qū)62。上側(cè)區(qū)60以及下側(cè)區(qū)62是滑塊10的支腿部25a內(nèi)側(cè)面(參照?qǐng)D1、2A)的一部分。
[0060]在使用狀態(tài)下，在上側(cè)滾動(dòng)通路37里，滾珠7與滑塊10的上側(cè)滾動(dòng)槽34的上側(cè)滾道面34a和導(dǎo)軌4的上側(cè)滾動(dòng)槽16的曲面16a接觸。上側(cè)滾道面34a以及曲面16a形成為，滾珠7相對(duì)于上側(cè)滾道面34a以及曲面16a的接觸角Θ分別為30°?60°的預(yù)定角度。例如，在本實(shí)施方式中為50°。在圖3中，通過上側(cè)滾道面34a與滾珠7的切點(diǎn)和曲面16a與滾珠7的切點(diǎn)并貫穿了滾珠7的直線，為上側(cè)滾動(dòng)通路37中的滾珠7的載荷支撐線。
[0061]這里，所謂滾珠7對(duì)于某一面的接觸角，是指通過滾珠7中心的水平線與連結(jié)該面與滾珠7的切點(diǎn)和滾珠的中心的直線所呈的夾角。在上側(cè)滾道面34a中，為通過滾珠7中心的水平線與連結(jié)上側(cè)滾道面34a與滾珠7的切點(diǎn)和滾珠7的中心的直線所呈的夾角，而在曲面16a中，為通過滾珠7中心的水平線與連結(jié)曲面16a與滾珠7的切點(diǎn)和滾珠7的中心的直線所呈的夾角。
[0062]在使用狀態(tài)下，在下滾動(dòng)通路38里，滾珠7與滑塊10的下側(cè)滾動(dòng)槽的下側(cè)滾道面35b和導(dǎo)軌4的下側(cè)滾動(dòng)槽17的上側(cè)滾道面17a接觸。下側(cè)滾道面35b以及上側(cè)滾道面17a形成為，與滾珠7的接觸角Θ分別為30°?60°的預(yù)定角度。例如，在本實(shí)施方式中為50°。在圖3中，通過上側(cè)滾道面17a與滾珠7的切點(diǎn)和下側(cè)滾道面35b與滾珠7的切點(diǎn)并貫穿了滾珠7的直線，為下側(cè)滾動(dòng)通路38中的滾珠7的載荷支撐線。
[0063]上側(cè)滾動(dòng)通路37中的滾珠7的載荷支撐線與下側(cè)滾動(dòng)通路38中的滾珠7的載荷支撐線按接近直角的角度相交叉，此外，與另一則即圖2A的紙面左側(cè)的各載荷支撐線(省略圖示)對(duì)稱，所以滾珠7能夠支撐上下左右任意方向的載荷。
[0064]如圖3所示，在使用狀態(tài)下，滑塊10的上側(cè)滾動(dòng)槽34的下側(cè)滾道面34b未與滾珠7接觸。此外，導(dǎo)軌4的下側(cè)滾動(dòng)槽17的下側(cè)滾道面17b以及滑塊10的下側(cè)滾動(dòng)槽35的上側(cè)滾道面35a也都未與滾珠7接觸。在這滾道面34b、17b、35a與滾珠7之間，各存在幾個(gè)μ m?數(shù)十個(gè)μ m的間隙。
[0065]圖4為從長度方向觀察導(dǎo)軌4的下側(cè)滾動(dòng)槽17附近所見的放大剖視圖。下側(cè)滾動(dòng)槽17的上側(cè)滾道面17a的截面形狀的圓弧I與下側(cè)滾道面17b的截面形狀的圓弧2按同一曲率形成，并比滾珠7的曲率略小。S卩，上側(cè)滾道面17a以及下側(cè)滾道面17b的截面形狀的圓弧1、2的半徑比滾珠7的半徑略大，為滾珠7直徑的51?60%左右的大小。另外，將圓弧I的中心與圓弧2的中心處于不同位置。
[0066]在下側(cè)滾動(dòng)槽17的上側(cè)區(qū)緣部即上側(cè)滾道面17a的上端部，形成有將上側(cè)滾道面17a與上側(cè)區(qū)56連接的倒角rl。同樣地，在下側(cè)區(qū)緣部即下側(cè)滾道面17a的下端部，形成有將下側(cè)滾道面17a與下側(cè)區(qū)58連接的倒角r2。倒角rl和倒角r2為R倒角。通過形成倒角rl和倒角r2，防止了在導(dǎo)軌4上加工下側(cè)滾動(dòng)槽17時(shí)的的毛刺殘留。倒角rl與倒角r2的半徑大致形成為滾珠直徑的10%左右的大小。
[0067]在測(cè)定下側(cè)滾動(dòng)槽17的槽位置即寬度或者高度位置等時(shí)，使用測(cè)定用滾珠64。該測(cè)定用滾珠64的直徑與通常使用所用的滾動(dòng)用的滾珠7相同。測(cè)定用滾珠64，如圖4中雙點(diǎn)劃線所示，與上側(cè)滾道面17a及下側(cè)滾道面17b這兩方同時(shí)接觸。因此，與與單一曲率的滾道面接觸的情況相比，測(cè)定用滾珠64的位置穩(wěn)定。其結(jié)果，能夠高精度地對(duì)槽位置進(jìn)行測(cè)定。此外，在本實(shí)施方式中，測(cè)定用滾珠64相對(duì)于上側(cè)滾道面17a的接觸角Al與相對(duì)于下側(cè)滾道面17b的接觸角A2形成為同一角度。
[0068]在這里，將上側(cè)滾道面17a與下側(cè)滾道面17b的交點(diǎn)設(shè)為交點(diǎn)J。將與兩個(gè)滾道面17a、17b接觸的狀態(tài)下的測(cè)定用滾珠64的中心設(shè)為中心E。另外，將連結(jié)交點(diǎn)J與中心E的直線即通過中心E的水平線設(shè)為直線T。另外，將與直線T垂直且通過交點(diǎn)J的直線設(shè)為直線S。在以直線S為基準(zhǔn)位置并從直線S引垂線直至滾道面17a的倒角rl 一側(cè)的端部為止時(shí)，將該垂線的直線距離定義為滾道面17a的有效深度FR1。同樣地，在從直線S引垂線直至滾道面17b的倒角r2 —側(cè)的端部為止時(shí)，將該垂線的直線距離定義為滾道面17b的有效深度FR2。另外，將從直線S到中心E為止的直線距離定義為滾珠高度HR。
[0069]在本實(shí)施方式中，設(shè)定為FRl > FR2。S卩，上側(cè)滾道面17a的有效深度被設(shè)定得比下側(cè)滾道面17b的大。若換言之，則下側(cè)滾動(dòng)槽17中，從上側(cè)滾道面17a的端部至槽底的深度形成為比從下側(cè)滾道面17b的端部至槽底的深度深。
[0070]圖5是從長度方向觀察滑塊10的下側(cè)滾動(dòng)槽附近所見的放大剖視圖。下側(cè)滾動(dòng)槽35的上側(cè)滾道面35a的截面形狀的圓弧I與下側(cè)滾道面35b的截面形狀的圓弧2按與導(dǎo)軌4的上側(cè)滾道面17a和下側(cè)滾道面17b相同的曲率形成。S卩，各滾道面35a及35b的截面形狀的圓弧1、2的半徑比滾珠7的半徑略大，大約為滾珠7直徑的51?60%程度的大小。另外，圓弧I的中心與圓弧2的中心處于不同位置。
[0071]在下側(cè)滾動(dòng)槽35的上側(cè)的邊緣部即上側(cè)滾道面35a的上端部，形成有將上側(cè)滾道面35a與上側(cè)區(qū)60連接的倒角Cl。同樣地，在下側(cè)的邊緣部即下側(cè)滾道面35a的下端部，形成有將下側(cè)滾道面35b與下側(cè)區(qū)62連接的倒角c2。倒角Cl和倒角c2則成為C倒角。此外，倒角Cl以及倒角c2也可以與導(dǎo)軌4側(cè)相同地設(shè)為R倒角。
[0072]在測(cè)定下側(cè)滾動(dòng)槽35的槽位置時(shí)，與導(dǎo)軌4側(cè)的下側(cè)滾動(dòng)槽17相同地使用測(cè)定用滾珠64。測(cè)定用滾珠64，如圖5中雙點(diǎn)劃線所述,與上側(cè)滾道面35a及下側(cè)滾道面35b這兩側(cè)同時(shí)接觸。其結(jié)果，能夠高精度地對(duì)槽位置進(jìn)行測(cè)定。此外，在本實(shí)施方式中，測(cè)定用滾珠64相對(duì)于上側(cè)滾道面35a的接觸角BI和相對(duì)于下側(cè)滾道面35b的接觸角B2形成為為同一角度。
[0073]在這里，將上側(cè)滾道面35a與下側(cè)滾道面35b的交點(diǎn)設(shè)為交點(diǎn)J。另外，將與兩個(gè)滾道面35a、35b接觸的狀態(tài)下的測(cè)定用滾珠64的中心設(shè)為中心E。另外，將連結(jié)交點(diǎn)J與中心E的直線即通過中心E的水平線設(shè)為直線T。另外，將與直線T垂直且通過交點(diǎn)J的直線設(shè)為直線S。在以直線S為基準(zhǔn)位置并從直線S引垂線直至滾道面35a的倒角Cl 一側(cè)的端部為止時(shí)，將該垂線的直線距離定義為滾道面35a的有效深度FS1。同樣地，從直線S引垂線直至滾道面35b的倒角c2 —側(cè)的端部為止時(shí)，將該垂線的直線距離定義為滾道面35b的有效深度FS2。另外，將從直線S到中心E為止的直線距離定義為滾珠高度HS。
[0074]在本實(shí)施方式中，設(shè)定為FS2 > FSl。S卩，下側(cè)滾道面35b的有效深度被設(shè)定為比上側(cè)滾道面35a大。若換言之，則在下側(cè)滾動(dòng)槽35中，從下側(cè)滾道面35b的端部至槽底的深度形成為比從上側(cè)滾道面17a的端部至槽底的深度深。
[0075]圖6是從長度方向觀察組合后的使用狀態(tài)下的導(dǎo)軌4的下側(cè)滾動(dòng)槽17與滑塊10的下側(cè)滾動(dòng)槽35所見的放大剖視圖。
[0076]如圖6所示，在使用狀態(tài)下，在下側(cè)滾動(dòng)槽17與下側(cè)滾動(dòng)槽之間裝填有滾動(dòng)用的滾珠7。另外，下側(cè)滾動(dòng)槽17與下側(cè)滾動(dòng)槽35被配置為相對(duì)位置在上下方向錯(cuò)開。具體地說，下側(cè)滾動(dòng)槽17被配置得比下側(cè)滾動(dòng)槽35少靠下側(cè)。因此，如上所述，滾珠7直接與下側(cè)滾動(dòng)槽17的上側(cè)滾道面17a與下側(cè)滾動(dòng)槽35的下側(cè)滾道面35b接觸，而未與下側(cè)滾動(dòng)槽17的下側(cè)滾道面17b及下側(cè)滾動(dòng)槽35的上側(cè)滾道面35a接觸。接觸角Θ分別為30°?60°的預(yù)定角度。例如，在本實(shí)施方式中為50°。此外，該接觸角Θ的大小與配置了測(cè)定用滾珠64時(shí)的接觸角al、a2以及bl、b2 (參照?qǐng)D4及示5)不同。
[0077]在本實(shí)施方式中，有關(guān)各滾道面的有效深度，如上所述，在下側(cè)滾動(dòng)槽17中，F(xiàn)Rl>FR2即上側(cè)滾道面17a形成為比下側(cè)滾道面17b大，并且在下側(cè)滾動(dòng)槽35中，F(xiàn)S2 >FS1即下側(cè)滾道面35b形成為比上側(cè)滾道面35a大。也就是說，在使用狀態(tài)時(shí)，與滾珠7接觸的滾道面17a、35b與不與滾珠7接觸的滾道面17b、35a相比，其有效深度形成地更大。
[0078]因?yàn)樾纬闪巳绱私Y(jié)構(gòu)，所以本實(shí)施方式涉及的直線導(dǎo)軌裝置1，即使對(duì)滑塊10施加了大載荷，滾珠7也難以爬越下側(cè)滾動(dòng)槽17及下側(cè)滾動(dòng)槽35的擋肩。具體地說，滾珠7難以從下側(cè)滾動(dòng)槽17的上側(cè)滾道面17a的上端部伸出，同樣地也難以從下側(cè)滾動(dòng)槽35的下側(cè)滾道面35b的下端部伸出。
[0079]其結(jié)果，抑制了在比上側(cè)滾道面17a的上端靠上方的導(dǎo)軌4的部位和比下側(cè)滾道面35b的下端靠下方的滑塊10的部位發(fā)生邊緣載荷，能夠防止在下側(cè)滾動(dòng)槽17及下側(cè)滾動(dòng)槽35帶有壓痕。在這里所謂邊緣載荷是指在部件的角部等位置產(chǎn)生過大的集中應(yīng)力。此夕卜，有關(guān)本實(shí)施方式的該效果將利用實(shí)施例及比較例后述。
[0080]在本實(shí)施方式中，上側(cè)滾道面17a的有效深度FRl與下側(cè)滾道面35b的有效深度FS2形成為大致同一尺寸。因此，導(dǎo)軌4的承載能力與滑塊10的承載能力大致相同。
[0081]在本實(shí)施方式中，如圖6所示，導(dǎo)軌4的上側(cè)區(qū)56 (參照?qǐng)D3)與滑塊10的上側(cè)區(qū)60 (參照?qǐng)D3)之間的距離SI和導(dǎo)軌4的下側(cè)區(qū)58 (參照?qǐng)D3)與滑塊10的下側(cè)區(qū)62 (參照?qǐng)D3)之間的距離S2形成為大致相同的距離。為增加上側(cè)滾道面17a的有效深度FRl與下側(cè)滾道面35b的有效深度FS2，如果減小上述的SI及S2的距離，則能夠按該減小量來加大有效深度。但是，若SI及S2的距離過小，則由于制造誤差導(dǎo)軌4與滑塊10恐會(huì)接觸。因此，優(yōu)選，距離SI及S2分別按0.1?0.5mm左右的距離形成。此外，在本實(shí)施方式中，SI及S2分別設(shè)為0.25mm。
[0082]在本實(shí)施方式中，在保證適當(dāng)?shù)腟I及S2的同時(shí)，增大了上側(cè)滾道面17a的有效深度FRl以及下側(cè)滾道面35b的有效深度FS2。即，為增大FR1，使導(dǎo)軌4的上側(cè)區(qū)56向滑塊10的上側(cè)區(qū)60側(cè)突出，將滑塊10的上側(cè)區(qū)60的部分的寬度方向上的壁厚減小了使該導(dǎo)軌4上的上側(cè)區(qū)56突出了量。同樣地，為增大FS2，使滑塊10的下側(cè)區(qū)62向?qū)к?的下側(cè)區(qū)58側(cè)突出，將導(dǎo)軌4的下側(cè)區(qū)58的部分的寬度方向上的壁厚減小了使該滑塊10的下側(cè)區(qū)62突出了的量。
[0083]圖7是從長度方向觀察組合后的使用狀態(tài)下的導(dǎo)軌4的上側(cè)滾動(dòng)槽16與滑塊10的上側(cè)滾動(dòng)槽34所見的的放大剖視圖。
[0084]如圖7所示，在使用狀態(tài)下在上側(cè)滾動(dòng)槽16與上側(cè)滾動(dòng)槽34之間裝填有滾動(dòng)用的滾珠7。滾珠7直接與上側(cè)滾動(dòng)槽16的曲面16a與上側(cè)滾動(dòng)槽34的上側(cè)滾道面34a接觸，而未與下側(cè)滾動(dòng)槽34的下側(cè)滾道面34b接觸。接觸角Θ分別為30°?60°的預(yù)定角度。例如，在本實(shí)施方式中為50°。另外，上側(cè)滾動(dòng)槽16僅由曲面16a形成而無上側(cè)滾道面。
[0085]與在導(dǎo)軌4的下側(cè)滾動(dòng)槽17以及滑塊4的下側(cè)滾動(dòng)槽35中所作定義同樣地，關(guān)于滑塊10的上側(cè)滾動(dòng)槽34，將上側(cè)滾道面34a的有效深度定義為FSl，將下側(cè)滾道面34b的有效深度定義為FS2。上側(cè)滾動(dòng)槽34中設(shè)定為FSl > FS2。S卩，與導(dǎo)軌4的下側(cè)滾動(dòng)槽17及滑塊10的下側(cè)滾動(dòng)槽35相同地，增大了在使用時(shí)與滾珠7接觸的上側(cè)滾道面34a的有效深度。因此，即使對(duì)滑塊10施加了大載荷，滾珠7也難以從上側(cè)滾道面34a的上端伸出。其結(jié)果，抑制了在比上側(cè)滾道面34a的上端靠上方的滑塊10的部位發(fā)生邊緣載荷，能夠防止上側(cè)滾動(dòng)槽34帶有壓痕。
[0086]圖8是從長度方向觀察導(dǎo)軌4的下側(cè)滾動(dòng)槽17以及滑塊10的下側(cè)滾動(dòng)通路35附近所見的剖視圖。
[0087]如圖8所示，在導(dǎo)軌4的寬度方向上，下側(cè)區(qū)58的位置與導(dǎo)軌4的上側(cè)區(qū)56的位置相比，位于導(dǎo)軌4的內(nèi)側(cè)即圖8中的左側(cè)。這是因?yàn)橄聜?cè)滾動(dòng)槽17的下側(cè)滾道面17b的有效深度FR2形成得比上側(cè)滾道面17a的有效深度FRl小。
[0088]在本實(shí)施方式中，導(dǎo)軌4的比下側(cè)區(qū)58靠下方的側(cè)面4a部位(以下稱為下方側(cè)面66)形成為與上側(cè)區(qū)56位于同一平面上。由此，下方側(cè)面66作為測(cè)定基準(zhǔn)用平面而發(fā)揮作用。
[0089]S卩，如圖9A所述，在測(cè)定導(dǎo)軌4的下側(cè)滾動(dòng)槽17的槽位置時(shí)，能夠?qū)⒃搶?dǎo)軌4的側(cè)面4a穩(wěn)定地載置到座臺(tái)等的基準(zhǔn)面上。其結(jié)果，如圖9A所示，能夠高精度地對(duì)槽位置W進(jìn)行測(cè)定。
[0090]圖9B是用來與圖9A作比較的，示出了下方側(cè)面66與上側(cè)區(qū)56不成同一平面的情況下的導(dǎo)軌4。在下方側(cè)面66與上側(cè)區(qū)56不成同一平面的情況下，在將導(dǎo)軌4的側(cè)面4a載置在座臺(tái)的基準(zhǔn)面上后，在導(dǎo)軌4的側(cè)面4a與座臺(tái)之間產(chǎn)生間隙，無法穩(wěn)定地固定在座臺(tái)上。因此，難以高精度地對(duì)槽位置W進(jìn)行測(cè)定。
[0091]圖10是示出導(dǎo)軌4上的槽位置的測(cè)定方法的概念圖。在對(duì)導(dǎo)軌4的下側(cè)滾動(dòng)槽17的槽位置進(jìn)行測(cè)定時(shí)，使用測(cè)定用滾珠64。如圖10所示，測(cè)定用滾珠64與上側(cè)滾道面17a及下側(cè)滾道面17b這兩側(cè)同時(shí)接觸，所以測(cè)定用滾珠64的位置穩(wěn)定。其結(jié)果，如圖10所示，能夠高精度地對(duì)兩側(cè)的槽間的寬度W和/或高度Ha、Hb進(jìn)行測(cè)定。此外，測(cè)定用滾珠64的直徑與滾動(dòng)用滾珠7相同。
[0092]圖11是示出對(duì)滑塊10上的槽位置的的測(cè)定方法的概念圖。在滑塊10中，與導(dǎo)軌4同樣地，能夠通過使用測(cè)定用滾珠64而高精度地對(duì)上側(cè)滾動(dòng)槽34以及下側(cè)滾動(dòng)槽35進(jìn)行測(cè)定。
[0093]圖12是示出導(dǎo)軌4的上側(cè)滾動(dòng)槽16和下側(cè)滾動(dòng)槽17的加工方法的概念圖。在本實(shí)施方式中，其上側(cè)滾動(dòng)槽16為單一曲率的曲面16a，而下側(cè)滾動(dòng)槽17為截面略呈V字形的槽。因此，難以直接高精度地測(cè)定上側(cè)滾動(dòng)槽16的尺寸。為此，在本實(shí)施方式中，如圖12所示，采用成型砂輪68同時(shí)對(duì)上側(cè)滾動(dòng)槽16和下側(cè)滾動(dòng)槽17進(jìn)行研磨。成型砂輪68比較容易保證尺寸上的準(zhǔn)確性。因此，只要如圖10所示高精度地僅測(cè)定下側(cè)滾動(dòng)槽17的槽位置，也能夠保證上側(cè)滾動(dòng)槽16的槽位置準(zhǔn)確。
[0094]下面，就為了對(duì)本實(shí)施方式涉及的直線導(dǎo)軌裝置I的效果進(jìn)行證明所做的實(shí)驗(yàn)及其結(jié)果進(jìn)行說明。
[0095]在本實(shí)驗(yàn)中，通過使用本實(shí)施方式涉及的直線導(dǎo)軌裝置I的實(shí)施例和比較例I及比較例2，將對(duì)滑塊10施有載荷的情況系下的、導(dǎo)軌4的下側(cè)滾動(dòng)槽17的上側(cè)滾道面17a以及滑塊10的下側(cè)滾動(dòng)槽35的下側(cè)滾道面36b上的表面壓力分布狀況進(jìn)行了比較。
[0096]關(guān)于在本實(shí)驗(yàn)中所使用的實(shí)施例涉及的直線導(dǎo)軌裝置1，如前所述，上側(cè)滾道面17a的有效深度FRl形成得比下側(cè)滾道面17b的有效深度FR2大，并且下側(cè)滾道面35b的有效深度FS2形成得比上側(cè)滾道面35a的有效深度FSl大。而且，F(xiàn)Rl與FS2大致相同。SP，為以下關(guān)系。
[0097]導(dǎo)軌4 側(cè):FR1 > FR2
[0098]滑塊10 側(cè):FSl < FS2
[0099]FRl N FS2
[0100]圖13是在本實(shí)驗(yàn)中所使用的比較例I涉及的直線導(dǎo)軌裝置101的關(guān)鍵部位的剖視圖，具體地說，是從長度方向觀察導(dǎo)軌4以及滑塊10的各自的下側(cè)滾動(dòng)槽117、135附近所視的剖視圖。
[0101]在比較例I涉及的直線導(dǎo)軌裝置101中，導(dǎo)軌4側(cè)的上側(cè)滾道面117a的有效深度FRl及導(dǎo)軌4側(cè)的下側(cè)滾道面117b的有效深度FR2和滑塊10側(cè)的上側(cè)滾道面135a的有效深度FSl及滑塊10側(cè)的下側(cè)滾道面135b的有效深度FS2為以下關(guān)系。
[0102]導(dǎo)軌4 側(cè):FRl^ FR2
[0103]滑塊10 側(cè):FSl ^ FS2
[0104]FSl < FRl
[0105]即，在所有滾道面中，滑塊10側(cè)的滾道面的有效深度形成得比導(dǎo)軌4側(cè)的滾道面的有效深度小。其他結(jié)構(gòu)與實(shí)施例相同。
[0106]圖14是在本實(shí)驗(yàn)中所使用的比較例2涉及的直線導(dǎo)軌裝置201的關(guān)鍵部位的剖視圖，具體地說，是從長度方向觀察導(dǎo)軌4以及滑塊10的各自的下側(cè)滾動(dòng)槽217、235附近所視的剖視圖。
[0107]在比較例2涉及的直線導(dǎo)軌裝置201中，導(dǎo)軌4側(cè)的上側(cè)滾道面217a的有效深度FRl及導(dǎo)軌4側(cè)的下側(cè)滾道面217b的有效深度FR2和滑塊10側(cè)的上側(cè)滾道面235a的有效深度FSl及滑塊10側(cè)的下側(cè)滾道面235b的有效深度FS2為以下關(guān)系。
[0108]導(dǎo)軌4 側(cè):FRl^ FR2
[0109]滑塊10 側(cè):FSl ^ FS2
[0110]FSl N FRl
[0111]即，在所有滾道面中，滾道面的有效深度形成為大致相同。其他結(jié)構(gòu)與實(shí)施例相同。
[0112]在以下的表I中列舉了實(shí)施例、比較例I以及比較例2中的共同規(guī)格和獨(dú)立規(guī)格。
[0113](表I)
[0114][共同規(guī)格]
[0115].導(dǎo)軌寬度:25mm
[0116].滾珠直徑:4.7625mm
[0117].槽半徑:2.429mm (滾珠直徑的51% )
[0118].承受載荷的滾珠個(gè)數(shù):11個(gè)X2列
[0119]?接觸角:50。
[0120].載荷:20kN、在滑塊上向上施加
[0121][獨(dú)立規(guī)格]
[0122](I)實(shí)施例
[0123].FRl = 2.0mm
[0124].FR2 = 1.8mm
[0125].FSl = 1.8mm
[0126].FS2 = 2.0mm
[0127](2)比較例 I
[0128].FRl = 2.0mm
[0129].FR2 = 2.0mm
[0130].FSl = 1.8mm
[0131].FS2 = 1.8mm
[0132](2)比較例 2
[0133].FRl = 1.9mm
[0134].FR2 = 1.9mm
[0135].FSl = 1.9mm
[0136].FS2 = 1.9mm
[0137]接著，以比較例I涉及的直線導(dǎo)軌裝置101為例，就對(duì)滑塊10施加載荷的狀態(tài)下，導(dǎo)軌4側(cè)的上側(cè)滾道面117a和滑塊10側(cè)的下側(cè)滾道面135b上的、與滾珠7接觸所受到的接觸應(yīng)力的分布范圍的變化進(jìn)行說明。
[0138]圖15A、15B、15C是示出在滑塊10受到載荷的情況下的接觸應(yīng)力的分布狀況變化的概念圖，圖15A示出了載荷較小的情況，圖15B示出了載荷增大了的情況，圖15C示出了載荷進(jìn)一步增大了的情況。
[0139]在本實(shí)驗(yàn)中，將導(dǎo)軌4固定住，使向上提拉的方向的載荷作用于滑塊10。S卩，如圖15A所示，對(duì)導(dǎo)軌4和滑塊10施加了相互分離方向上的力。
[0140]若對(duì)滑塊10施加載荷，則導(dǎo)軌4側(cè)的上側(cè)滾道面117a以及滑塊10側(cè)的下側(cè)滾道面135b分別在與滾珠7接觸的接觸部承受載荷。由于該載荷，在與滾珠7的接觸部位產(chǎn)生接觸應(yīng)力。如圖15A中斜線所示，從長度方向上，接觸應(yīng)力以滾珠7的觸點(diǎn)為中心在沿載荷支撐線且沿各滾道面的周向的方向上在大致半橢圓形狀的范圍內(nèi)起作用。
[0141]若對(duì)滑塊10施加的載荷增大,則由于與滾珠7的接觸部的彈性變形,上側(cè)滾道面117a以及下側(cè)滾道面135b的承受接觸應(yīng)力的范圍，如圖15B中斜線所示，向該大致半橢圓形狀均勻變大的方向展開。在圖15B中，下側(cè)滾道面135b的承受接觸應(yīng)力的范圍直至倒角c2的緊跟前。
[0142]若對(duì)滑塊10施加的載荷進(jìn)一步增大，則承受的接觸應(yīng)力范圍進(jìn)一步變大，如圖15C所示，斜線所示的大致半橢圓形狀變大。而且，在圖15C中，下側(cè)滾道面135b的承受接觸應(yīng)力的范圍到達(dá)了倒角c2。此時(shí),如上所述,該承受接觸應(yīng)力的范圍,從長度方向來看大致呈半橢圓形狀，但在倒角c2的無法承受載荷。因此，在倒角c2產(chǎn)生如圖15C中所示的尖峰狀的壓力峰值。即產(chǎn)生了邊緣載荷。
[0143]邊緣載荷為顯著的壓力峰值，這是材料塑性變形的原因。若滾動(dòng)槽由于邊緣載荷而塑性變形，則滾珠的圓滑的循環(huán)受阻，降低了直線導(dǎo)軌裝置的性能。因此，我們很不希望邊緣載荷的發(fā)生。
[0144]接下來針對(duì)這樣對(duì)實(shí)施例以及各比較例進(jìn)行實(shí)驗(yàn)所得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行說明。表面壓力分布根據(jù)接觸解析理論通過數(shù)值計(jì)算而求得。
[0145]圖16A、16B是示出比較例I的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖，圖16A示出了導(dǎo)軌4側(cè)的上側(cè)滾道面117a的表面壓力分布、圖16B示出了了滑塊10側(cè)的下側(cè)滾道面135b的表面壓力分布。
[0146]在比較例I中，如圖16A所示，導(dǎo)軌4側(cè)的上側(cè)滾道面117a的表面壓力分布良好。在上側(cè)滾道面117a的上端即與倒角rl連接的連接部能看到微小的邊緣載荷，而該邊緣載荷比接觸部的中間部的接觸表面壓力小，沒有問題。
[0147]另一方面，不能說滑塊10側(cè)的表面壓力分布良好。S卩，在下側(cè)滾道面135b的下端即與倒角c2連接的連接部能看到顯著的邊緣載荷，接觸表面壓力超過了 4GPA(千兆帕斯卡)。若接觸表面壓力超過了 4GPA，則滾道面恐會(huì)塑性變形而產(chǎn)生壓痕。
[0148]在比較例I中，作為直線導(dǎo)軌裝置，參照?qǐng)D16A、16B根據(jù)滑塊10的接觸表面壓力來確定可使用的載荷范圍。這是因?yàn)榛瑝K10側(cè)的下側(cè)滾道面135b的有效深度比導(dǎo)軌4的上側(cè)滾道面117a的有效深度小的緣故。
[0149]圖17A、17B使示出比較例2的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖，圖17A示出了導(dǎo)軌4側(cè)的上側(cè)滾道面217a的表面壓力分布、圖17B示出了滑塊10側(cè)的下側(cè)滾道面235b的表面壓力分布。
[0150]在比較例2中，如圖17A、17B所示，在導(dǎo)軌4側(cè)與滑塊10側(cè)幾乎為相同的表面壓力分布。但是，在導(dǎo)軌4側(cè)的上側(cè)滾道面217a的上端即與倒角rl的連接部、以及滑塊10側(cè)的下側(cè)滾道面235b的下端即與倒角c2的連接部，分別能看到不小的邊緣載荷。因?yàn)楦鱾€(gè)邊緣載荷未超過接觸表面壓力4GPA，所以，若與比較例I相比則產(chǎn)生壓痕的可能性小。但是，各個(gè)邊緣載荷超過了接觸部的中間部的接觸表面壓力。因此，如果載荷繼續(xù)增加，則馬上就可能產(chǎn)生壓痕。
[0151]圖18A、18B是示出實(shí)施例的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖，圖18A示出了導(dǎo)軌4側(cè)的上側(cè)滾道面17a的表面壓力分布、圖18B示出了滑塊4側(cè)的下側(cè)滾道面35b的表面壓力分布。
[0152]在實(shí)施例1中，如圖18A、18B所示，導(dǎo)軌4側(cè)與滑塊10側(cè)的表面壓力分布都良好。雖然在上側(cè)滾道面17a的上端以及下側(cè)滾道面35b的下端，分別能看到微小的邊緣載荷，但該邊緣載荷比接觸部的中間部的接觸表面壓力小，沒有問題。
[0153]在實(shí)施例1中，在導(dǎo)軌4側(cè)與滑塊10側(cè)幾乎為相同的表面壓力分布。這是因?yàn)閷?dǎo)軌4側(cè)的上側(cè)滾道面17a的有效深度與滑塊10側(cè)的下側(cè)滾道面35b的有效深度形成為大致相同的緣故。因此，不會(huì)有在上側(cè)滾道面17a與下側(cè)滾道面35b中的一個(gè)上先產(chǎn)生壓痕的現(xiàn)象。因此，作為直線導(dǎo)軌裝置，能夠使用直至施加更高的載荷。
[0154]如根據(jù)圖16A、16B?圖18A、18B所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以明確的那樣，本實(shí)施方式涉及的直線導(dǎo)軌裝置I中，即使對(duì)滑塊10施加了較大載荷，也難以在滾動(dòng)槽上產(chǎn)生壓痕。因此，能夠使用直至施加更高的載荷。
【權(quán)利要求】
1.一種直線導(dǎo)軌裝置，具備: 導(dǎo)軌，其為直線狀并具備多條供滾動(dòng)體滾動(dòng)的直線狀的槽； 滑塊，其具備與所述導(dǎo)軌的所述多條槽一對(duì)一地相對(duì)且供所述滾動(dòng)體滾動(dòng)的槽；和 滾動(dòng)體，該滾動(dòng)體為多個(gè)，其滾動(dòng)自如地配置在相對(duì)的所述導(dǎo)軌的槽與所述滑塊的槽之間，并將所述滑塊支撐得相對(duì)于所述導(dǎo)軌在長度方向上移動(dòng)自如， 所述導(dǎo)軌的槽與所述滑塊的槽中的至少I條槽為截面形狀是組合2個(gè)圓弧曲面而構(gòu)成的且大致呈V字形狀的槽，所述2個(gè)曲面包括在使用狀態(tài)下所述滾動(dòng)體接觸的一個(gè)曲面和在使用狀態(tài)下所述滾動(dòng)體不接觸的另一個(gè)曲面， 該直線導(dǎo)軌裝置的特征在于， 所述截面形狀大致呈V字形狀的槽中，從所述一個(gè)曲面的周向的端部至槽底的深度和從所述另一個(gè)曲面的周向的端部至槽底的深度形成為不同的深度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直線導(dǎo)軌裝置，其特征在于， 所述截面形狀大致呈V字形狀的槽中，從所述一個(gè)曲面的周向的端部至槽底的深度形成得比從所述另一個(gè)曲面的周向的端部至槽底的深度深。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直線導(dǎo)軌裝置，其特征在于， 相對(duì)的成對(duì)的所述導(dǎo)軌的槽和所述滑塊的槽中的至少一對(duì)中，所述導(dǎo)軌的槽與所述滑塊的槽都是所述截面形狀大致呈V字形狀的槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的直線導(dǎo)軌裝置，其特征在于， 作為所述截面形狀大致呈V字形狀的槽的所述導(dǎo)軌的槽中的、從所述一個(gè)曲面的周向的端部至槽底的深度，和作為所述截面形狀大致呈V字形狀的槽的所述滑塊的槽中的、從所述一個(gè)曲面的周向的端部至槽底的深度，形成為大致相同的深度。
5.根據(jù)權(quán)利要求2?4中任一項(xiàng)所述的直線導(dǎo)軌裝置，其特征在于， 所述導(dǎo)軌的槽為在所述導(dǎo)軌側(cè)面的上下方向中間部沿所述長度方向延伸設(shè)置且所述截面形狀大致呈V字形狀的槽，所述一個(gè)曲面構(gòu)成所述導(dǎo)軌的槽的上側(cè)部分，在比所述導(dǎo)軌的槽靠下方側(cè)的所述側(cè)面的一部分形成有與比所述導(dǎo)軌的槽靠上方側(cè)的所述側(cè)面的一部分位于同一平面上的部分和與該平面相比在所述導(dǎo)軌的寬度方向上位于內(nèi)方側(cè)的部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?5中任一項(xiàng)所述的直線導(dǎo)軌裝置，其特征在于， 所述2個(gè)曲面各自的所述截面的圓弧的中心彼此不同，所述大致呈V字形狀的截面形狀大致為哥特式圓弧形狀。
【文檔編號(hào)】F16C29/06GK104246249SQ201480000839
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年2月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月1日
【發(fā)明者】松本　淳 申請(qǐng)人:日本精工株式會(huì)社