专利名称：直线引导系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种直线引导系统，其包括导轨和滑架，滑架借助至少两个滚珠轴承在导轨上被可移位地引导，其中，滚珠轴承分别包括多个滚珠和带状滚珠隔离圈，导轨具有 运行表面，而滑架具有运行表面，以便滚珠轴承的滚珠滚动。
背景技术：
直线引导系统可用在最广泛变化的领域。汽车工程涉及使用具有高承载能力的直 线引导系统，该直线引导系统尤其用于车辆内部和其它装置内的车辆滑门、承载底盘、可变 长度的仪表板。在车辆滑门的领域，为了稳定起见，常常在车身外侧安装导轨，在该导轨上引导滑 门。这种在车身外侧的安装诚然确保了引导系统在滑门高载重下的高稳定性，但是当滑门 关闭时可以看到安装在车身外侧的导轨，从而显著破坏了外观。此外，由于装配在车身的外 侧，这些导轨经常暴露于外界气象条件中，因此比安装在内部的引导系统更快地腐蚀，或者 需要程度高得多的防腐蚀措施。此外，这些导轨的外形使得环境中的灰尘迅速积聚在导轨 处和导轨中，并且致使引导系统的运行特性非常迅速地劣化。DE 4314115A1披露了一种具有安装在门内侧的导轨的机动车滑门，其中克服了安 装在车身外侧的导轨的一些前述缺点。然而，所述用于机动车滑门的引导系统没有特别良 好的运行特性，因此不产生好感且噪音相当大。
发明内容
本发明的目的是提供一种直线引导系统，该直线引导系统可承受高负载，产生较 低程度的噪音，具有紧凑的结构，允许长的移位行程，并且生产成本相当低。本发明的另一 目的是提供一种用于车辆滑门、承载底盘、车辆内部的可变长度仪表板等的直线引导系统， 其具有前述特性。根据本发明，以上目的通过一种本说明书开头部分所述类型的直线引导系统来实 现，其特点在于，滚珠隔离圈具有多个基本上圆形的通孔，所述多个通孔相继布置成行，滚珠插入 通孔中，其中，通孔的内径沿着从导轨的运行表面到滑架的相关运行表面的方向锥形地渐 缩到小于滚珠直径的内径，或者通过限制装置收缩到小于滚珠直径的内径，从而将滚珠固 定在通孔中，防止滚珠沿着滑架的运行表面的方向掉出通孔，滚珠隔离圈是可弹性变形的， 且固定至导轨，以及滚珠隔离圈以预应力将滚珠保持抵靠在导轨的运行表面上。由于根据本发明的直线引导系统的带状滚珠隔离圈，滚珠装配在通孔中，且防止 滚珠向上掉出，也就是说，防止滚珠沿着从导轨的运行表面到滑架的相关运行表面的方向 掉出，只要通孔的内径锥形地渐缩到小于滚珠直径的内径，或者通孔的内径通过限制装置 收缩到小于滚珠直径的内径即可。在一较佳实施例中，可弹性变形的保持装置设置在滚珠隔离圈的通孔处，保持装置构造成固定滚珠，从而当滚珠不支承抵靠运行表面时，防止滚珠沿着设置在滚珠隔离圈 下方的导轨的运行表面的方向掉出通孔。由于滚珠由滚珠隔离圈和上部保持装置以预应力 保持抵靠在导轨的运行表面上，所以只有在滚珠不支承抵靠运行表面时，例如在滚珠隔离 圈组装和存储之后，才会产生该固定效应。较佳的是，沿着运行表面的方向设置在滚珠隔离圈下方的、可弹性变形的保持装置呈腿的形式，所述腿朝向通孔的中心施加弹性预应力。由于只有在滚珠不支承抵靠运行 表面时才需要这些保持装置，所以在每个通孔处设置一个或两个这样的腿就足以将滚珠固 定在通孔内以防止滚珠掉出。应该意识到，还可设置多个这样的腿。一旦滚珠隔离圈组装 之后，即要将滚珠插入滚珠隔离圈的通孔内时，将滚珠从下方插入滚珠隔离圈内，在这种情 况下，将保持装置或腿暂时推开就可插入滚珠。根据本发明的带状滚珠隔离圈生产起来简单便宜，可装配到导轨上，且可为直线 引导系统提供良好的运行特性。滚珠隔离圈的长度以及设置在其中的滚珠和通孔的数量基 本上取决于引导系统的全长和移位行程，但也取决于直线引导系统的所需承载能力、所想 要的感觉和光滑度、以及运行安静度。根据本发明的直线引导系统的另一实质特征是，滚珠隔离圈以预应力将滚珠保持 抵靠在导轨的运行表面上。这就确保滚珠总是支承抵靠导轨的运行表面，由此避免例如发 生振动时在滚珠轴承的一部分上产生颤动、松动和讨厌的噪音，更具体地说，即使对于在运 行的导轨和滑架之间恰好没有负载时的滚珠也是如此。为了确保预应力效应，滚珠隔离圈 是可弹性变形的或柔性的。在根据本发明的直线引导系统的一较佳实施例中，带状滚珠隔离圈沿纵向尺度的 侧边配合到两个槽内，所述两个槽沿导轨的纵向尺度设置成相对的关系，从而将滚珠隔离 圈固定至导轨。为此，除了导轨的运行表面之外，为面向彼此的两个槽设置开口。将带状滚 珠隔离圈的侧边引入这些槽。在如此选定了槽的构造的情况下，滚珠隔离圈一旦横向于其 纵向轴线固定之后就稍稍弯曲，并借助其柔性或弹性以预应力将滚珠推靠在导轨的运行表 面上。因此理想的是，带状滚珠隔离圈由柔弹性材料制成，较佳地由塑性材料制成。然而， 带状滚珠隔离圈也可由金属制成，例如钢或优质钢。在根据本发明的直线引导系统的一尤其较佳实施例中，导轨在两个相反侧上分别 具有一个运行表面和一个滚珠轴承。或者，还可在导轨上设置两个以上运行表面和两个以 上滚珠轴承，例如导轨的每侧上设置两个运行表面和两个滚珠轴承。然而对于大多数应用 来说，在导轨的相反设置的每侧上分别设置正好一个运行表面和一个滚珠轴承就足够了。直线引导系统的全长基本上预先取决于导轨的长度。在导轨上被可移位地引导的 滑架显著短于导轨。最大移位行程是由导轨的全长以及滑架长度与导轨长度之比来决定 的。对于给定长度的导轨来说，固定至滑架的物体的最大可能移位行程相应地越大，滑架就 越短。然而，在导轨上被可移位地引导的滑架的长度选择不仅由所想要的移位行程来决定， 而且由直线引导系统的所需承载能力和稳定性来决定。滑架越长，承载能力、运行稳定性、 以及运行安静度和光滑度就相应地越高，这是因为对于相同构造的滚珠轴承来说，较长的 滑架比起较短的滑架在更多的滚珠上同时滚动。理想的是，滑架包括型材构件，该型材构件具有基本C形的横截面，该型材构件的 各端部具有运行表面且在滚珠轴承的区域包围导轨。在根据本发明的直线引导系统的一尤其较佳实施例中，滑架还包括板，所述板在滑架的基本C形型材构件的端部之间延伸，并 且不可释放地或可释放地连接至所述端部，较佳地不可释放地连接至所述端部，尤其较佳 地借助焊接连接至所述端部。C形型材构件和固定至其端部的板因此就像闭合成管状构造 的型材构件那样完全包围导轨。滑架的C形型材构件借助连接至C形型材构件的端部的板 来闭合构成管状型材构件，对于直线引导系统来说，实现非常高的负载值和极其良好的扭 转稳定性。用于连接滑架的C形型材构件的对应端部的板的使用具有另外的优点可以在 将板连接至C形型材构件的端部时，补偿生产直线引导系统过程中所产生的各个部件的公 差。当板连接至C形型材构件的端部时，C形型材构件可或多或少地被压缩以补偿公差，并 且在板连接至端部之后仍然保持在位。这样可既可补偿制造C形型材构件过程中的公差， 也可补偿制造导轨过程中的公差。在根据本发明的直线引导系统的另一较佳实施例中，带状滚珠隔离圈沿其纵向尺 度至少在滚珠隔离圈的部分长度上、较佳地在其全部长度上具有至少一个扭力槽(槽状开 口)。较佳的是，至少一个扭力槽设置在滚珠隔离圈的朝向导轨运行表面的一侧上。至少一 个扭力槽在横向于滚珠隔离圈的纵向轴线的方向上影响或改变带状滚珠隔离圈的柔弹性。 滚珠抵靠导轨运行表面的预应力可通过至少一个扭力槽的宽度和深度来进行改变或调整。 至少一个扭力槽的另一优点是，它可用作滚珠轴承中常用的润滑剂的储存腔室。在根据本发明的直线引导系统的另一较佳实施例中，带状滚珠隔离圈在背离导轨 运行表面的一侧上具有多个捏手状突部，所述多个捏手状突部相继布置成行，且布置在滚 珠隔离圈沿纵向尺度的侧边附近。这些捏手状突部具有多个优点。滑架移位时滚珠在导轨 运行表面上的滚动可使整个滚珠隔离圈也沿着导轨纵向方向被带动或移位。带状滚珠隔离 圈的侧边附近的捏手状突部可减少侧边区域在设于导轨上的用于保持滚珠隔离圈的槽内 的接触面积，因此减少摩擦阻力。此外，捏手状突部提供良好的润滑剂分布，润滑剂理想地 设置在导轨上的槽内以便使滚珠隔离圈移位。在另一较佳实施例中，带状滚珠隔离圈在其两个端部具有端部支座，端部支座构 造成使滑架无法移位越过滚珠隔离圈的端部，而是一旦到达滚珠隔离圈的端部就会遇到该 端部支座。当以上情况发生时，并且假如滑架的移位尚未到达导轨的端部，滑架就将滚珠隔 离圈拉动或带动到移位行程的终点。滚珠隔离圈各端的端部支座确保滑架总是处于其在滚 珠隔离圈上的全长内，而不会移位越过滚珠隔离圈。这可改进根据本发明的引导系统的稳 定性、运行特性和承载能力。
本发明的直线引导系统的其它优点、特征和构造可从下文对较佳实施例的描述和 附图中显现出来。图1示出了从斜上方观察的、本发明的直线引导系统的立体图，图2示出了本发明的直线引导系统的、关于其纵向尺度的横截面图，图3示出了从下方、侧方和上方观察的、本发明的直线引导系统的带状滚珠隔离 圈的图，图4示出了沿着剖面线C-C通过图3的带状滚珠隔离圈的横截面，图5示出了沿着剖面线D-D通过图3的带状滚珠隔离圈的横截面，以及
图6示出了沿着剖面线F-F通过图3的带状滚珠隔离圈的横截面。
具体实施例方式图1示出了从斜上方观察的、根据本发明的直线引导系统的一尤其较佳的实施例 的立体图，其包括导轨1、滑架2以及两个滚珠轴承3和3'。如图2所示，在本发明的该尤 其较佳实施例中的导轨1呈通过挤压形成的型材构件的形式，较佳地由铝构成。导轨1具 有基本盒状的外形，在其内部具有空腔和稳定支柱。运行表面9和9'设置在导轨的两个相 反侧上。型材构件在运行表面的侧方进一步延伸，从而形成相互面向的槽6和6'，滚珠隔 离圈5的侧边配合到这些槽内。滚珠隔离圈5设有滚珠4，滚珠4通过锥形渐缩的通孔内径 而被向上固定，防止其掉出。滚珠隔离圈5以预应力将滚珠4保持抵靠在导轨1的运行表 面9禾口 9'上。从图2中还可清楚地看到，滑架2包括基本C形的型材构架11以及连接至C形 型材构架11的端部11'和11〃的板12。板12焊接至C形的型材构架11的端部11'和 11"。从图1中可以看到，板12是有孔板。当导轨被安装成静止不动时，有孔板12可用来 固定待移位的物体。或者，滑架2可借助有孔板来固定成静止不动，导轨1可固定至待移位 的物体，诸如车辆滑门。导轨通常借助连接部分来进行固定，这些连接部分固定至导轨的各 端(未示出)。图3示出了带状滚珠隔离圈5，在该图中，只有两个滚珠4设置在通孔7中。应该 意识到，在完全组装的直线引导系统中，滚珠4设置在每个通孔7中或者至少大部分通孔7 中。
图4示出了图3的滚珠隔离圈5沿着剖面线C-C的放大剖视图。这里可以清楚地 看到通孔7的内径的锥形渐缩和呈弹性腿形式的保持装置15。通孔的锥形渐缩壁面8在滚 珠的中心平面上方支承抵靠滚珠，保持装置15在滚珠的中心平面下方支承抵靠滚珠，因此 防止滚珠掉出通孔7。从图4还可清楚地看到，捏手状的突部14设置在滚珠隔离圈5的侧边附近。图3 中的下图示出了，捏手状突部14相继成行地以均勻间隔设置在滚珠隔离圈5的顶侧上。捏 手状突部14减少滚珠隔离圈在导轨1的槽6和6'中的接触区域，因此减少摩擦阻力。图5示出了沿着剖面线D-D通过图3的滚珠隔离圈5的剖面。图5示出了与图4 基本上相同的剖视图，但是滚珠没有装配到所剖取的通孔7内。如图5所示，滚珠隔离圈5在底侧具有扭力槽13 (槽状开口)，扭力槽13基本上在 滚珠隔离圈的整个长度上延伸，并且在横向于其纵向尺度的尺度上影响滚珠隔离圈的柔性 和弹性。因此，滚珠抵靠导轨1的运行表面9和9'的预应力可通过选择扭力槽13的宽度 和深度来进行改变或调整。在本说明书中提到，扭力槽延伸贯穿滚珠隔离圈的通孔，而实际 上不再呈现出通孔中的槽。然而同样也应提到，许多个别的(小)扭力槽在相邻通孔之间 区域沿着滚珠隔离圈的纵向延伸。图6示出了沿着剖面线F-F通过图3的带状滚珠隔离圈5的剖面。在图3_6中也 可清楚地看到，端部支座向上突出越过带状隔离圈端部的端部，端部支座构造成使滑架无 法移位越过滚珠隔离圈的端部。附图标记
1导轨2滑架3,3'滚珠轴承4滚珠5滚珠隔离圈6,6'槽7通孔8通孔的渐缩壁9,9'导轨1的运行表面10,10'C形型材构件11的运行表面11C形型材构件11'，11〃C形型材构件11的端部12板13扭力槽14捏手状突部15保持装置.
权利要求
一种直线引导系统，包括导轨(1)和滑架(2)，所述滑架(2)借助至少两个滚珠轴承(3，3′)在所述导轨(1)上被可移位地引导，其中，所述滚珠轴承分别包括多个滚珠(4)和带状滚珠隔离圈(5)，所述导轨(1)具有运行表面(9，9′)，而所述滑架(2)具有运行表面(10，10′)，以便所述滚珠轴承(3，3′)的所述滚珠(4)滚动，其特征在于，所述滚珠隔离圈(5)具有多个基本上圆形的通孔(7)，所述多个通孔(7)相继布置成行，所述滚珠(4)插入所述通孔(7)中，其中，所述通孔的内径沿着从所述导轨的运行表面(9，9′)到所述滑架(2)的相关运行表面(10，10′)的方向呈锥形地渐缩到小于所述滚珠直径的内径，或者通过限制装置收缩到小于所述滚珠直径的内径，从而将所述滚珠固定在所述通孔(7)中，防止所述滚珠沿着所述滑架(2)的运行表面(10，10′)的方向掉出所述通孔(7)，所述滚珠隔离圈(5)是可弹性变形的，且固定至所述导轨(1)，以及所述滚珠隔离圈(5)以预应力将所述滚珠(4)保持抵靠在所述导轨的运行表面(9，9′)上。
2.如权利要求1所述的直线引导系统，其特征在于，至少一个扭力槽(13)(槽状开口) 沿着所述滚珠隔离圈(5)的纵向尺度设置在所述滚珠隔离圈(5)上，并且至少在所述滚珠 隔离圈(5)的部分长度上、较佳地在其全部长度上延伸，所述扭力槽(13)较佳地设置在所 述滚珠隔离圈(5)的朝向所述导轨的运行表面(9，9')的一侧上。
3.如权利要求1所述的直线引导系统，其特征在于，可弹性变形的保持装置(15)设置 在所述滚珠隔离圈(5)的所述通孔(7)处，所述保持装置(15)构造成固定所述滚珠，从而 当所述滚珠(4)不支承抵靠所述运行表面(9，9')时，防止所述滚珠沿着设置在所述滚珠 隔离圈(5)下方的所述导轨的运行表面(9，9')的方向掉出所述通孔(7)。
4.如前述权利要求中一项所述的直线引导系统，其特征在于，所述带状滚珠隔离圈 (5)沿纵向尺度的侧边(5'，5")配合到两个槽(6，6')内，所述两个槽(6，6')沿所述 导轨(1)的纵向尺度设置成相对的关系，从而将所述滚珠隔离圈(5)固定至所述导轨。
5.如前述权利要求中一项所述的直线引导系统，其特征在于，所述带状滚珠隔离圈 (5)由塑性材料制成。
6.如前述权利要求中一项所述的直线引导系统，其特征在于，所述导轨(1)在两个相 反侧上分别具有正好一个运行表面(9，9')和一个滚珠轴承。
7.如前述权利要求中一项所述的直线引导系统，其特征在于，所述滑架(2)包括型材 构件(11)，所述型材构件(11)具有基本C形的横截面，所述型材构件(11)的各端部(11'， 11")具有运行表面(10，10')且在所述滚珠轴承的区域包围所述导轨(1)。
8.如权利要求7所述的直线引导系统，其特征在于，所述滑架(2)还包括板(12)，所述 板(12)在所述滑架⑵的所述基本C形型材构件(11)的所述端部(11'，11")之间延伸， 并且不可释放地或可释放地连接至所述端部(11'，11")，较佳地为不可释放地连接至所 述端部(11'，11")，尤其较佳地为借助焊接连接至所述端部(11'，11")。
9.如前述权利要求中一项所述的直线引导系统，其特征在于，所述带状滚珠隔离圈(5) 在背离所述导轨(1)的运行表面(9，9')的一侧上具有多个捏手状突部(14)，所述多个捏手 状突部(14)相继布置成行，且布置在所述滚珠隔离圈(5)沿纵向尺度的所述侧边附近。
全文摘要
本发明涉及一种直线引导系统，该直线引导系统包括导轨(1)和滑架(2)，所述滑架(2)借助至少两个滚珠轴承(3，3′)在所述导轨(1)上被可移位地引导，其中，所述滚珠轴承分别包括多个滚珠(4)和带状滚珠隔离圈(5)，所述导轨(1)具有运行表面(9，9′)，而所述滑架(2)具有运行表面(10，10′)，以便所述滚珠轴承(3，3′)的所述滚珠(4)滚动。为了提供可承受高负载、产生较低程度噪音、具有紧凑结构、允许长移位行程、生产成本相对较低、且适于车辆内部的车辆滑门、承载底盘、可变长度仪表板等的直线引导系统，本发明提出了，滚珠隔离圈(5)具有多个基本上圆形的通孔(7)，所述多个通孔相继布置成行，滚珠(4)插入通孔中，其中，通孔的内径沿着从导轨的运行表面(9，9′)到滑架(2)的相关运行表面(10，10′)的方向锥形地渐缩到小于滚珠直径的内径，或者通过限制装置收缩到小于滚珠直径的内径，从而将滚珠固定在通孔(7)中，防止滚珠沿着滑架的运行表面(10，10′)的方向掉出通孔(7)，滚珠隔离圈(5)是可弹性变形的，且固定至导轨(1)，以及滚珠隔离圈(5)以预应力将滚珠(4)保持抵靠在导轨的运行表面(9，9′)上。
文档编号F16C33/38GK101821521SQ200880106143
公开日2010年9月1日 申请日期2008年8月22日 优先权日2007年8月25日
发明者R·特瑞塞 申请人:雅固拉国际精密工业有限公司