运动引导装置的制作方法

文档序号:5608294阅读:140来源:国知局

专利名称::运动引导装置的制作方法
技术领域
:本发明涉及移动部件能够相对于轨道部件相对移动的线性导向器(linerguide)、滚珠花键(ballspline)等运动引导装置。
背景技术
:运动引导装置嵌入机器人、工作机械、半导体,液晶制造装置,引导移动体的直线运动或曲线运动。作为运动引导装置的一种,知道的有线性导向器、滚珠花键等。线性导向器如图24所示,具备形成有滚珠滚动槽31a的轨道导轨31、和能够经由多个滚珠32沿轨道导轨31滑动地组装的移动块33。在移动块33形成有与轨道导轨31的滚珠返回通路对置的多条负荷滚珠滚动槽32a、与负荷滚珠滚动槽32a平行地延伸的滚珠返回通路38。在移动块33的移动方向的两端部安装有一对端板34。在端板34形成有连接相互平行地延伸的负荷滚珠滚动槽32a、和滚珠返回通路38的U字状方向转换路35。通过这些负荷滚珠滚动槽32a、滚珠返回通路38及方向转换路35形成回路状的滚珠循环路径。在轨道导轨31的滚珠滚动槽31a中滚动的滚珠在端板34下端的掬取部37从滚珠滚动槽31a被掬取,进入方向转换路35。还有,经由滚珠返回通路38及相反侧的方向转换路35后,被后续的滚珠32推压,同时,再次从掬取部37进入滚珠滚动槽31a。若在这样的运动引导装置中,使移动块33以高速移动,则存在端板34的下端的掬取部37破损的问题。这是因为在滚珠32从方向转换路35进入滚珠滚动槽31a时,由于离心力,滚珠32将掬取部37向外侧推压,或摆动的后续的滚珠32将掬取部37附近的滚珠32向掬取部37的外侧推压。还有因为,在滚珠滚动槽31a掬取滚珠32时,掬取力施加于掬取部37。为了解决该问题,开发了即使以高速使移动部件移动,掬取部也不会破损的运动引导装置。例如,如图25所示,提出了截断掬取部37的前端,将截断面37a设为与滚珠滚动槽31a垂直的平面的运动引导装置(参照专利文献l)。根据该专利文献1中记载的发明,截断掬取部37的锋利的尖端,因此,能够提高掬取部37的强度。但是,截断面37a为与滚珠滚动槽31a垂直的平面,因此,滚珠32不能圆滑地循环。另一方面,申请人设计了将掬取部的剖面形状形成为由两个圆弧构成的尖拱(Gothicarch)槽形状,且滚珠以两点与掬取部接触的运动引导装置(参照非专利文献l)。根据该发明可知,能够防止掬取部的破损,并且能够使滚珠循环。专利文献l:特幵2004—68880号公报专利文献2:特愿2004—246524号然而,在线性导向器、滚珠花键等运动引导装置中,如图26的左侧所示,从轨道31的轴线方向观察的方向转换路35的中心线36通常与滚珠32的接触角线Ll(连接滚珠滚动槽的底和滚珠32的中心的线对于接触角线的定义在后叙述)一致。在这种情况下,尖拱(Gothicarch)槽形状的顶部的轨迹也位于接触角线Ll上。还有,滚珠32在方向转换路35内沿接触角线L1的方向移动。但是,由于空间的问题,有时需要将接触角线Ll设为相对于方向转换路35倾斜。在图26的右侧示出相对于方向转换路35从接触角线Ll向Ll'倾斜的情况。从接触角线Ll'观察的情况下,方向转换路35倾斜。例如,在图27所示的线性导向器中,由于空间的问题,将方向转换路35设为相对于接触角线L1倾斜。在方向转换路35倾斜的情况下,若尖拱槽形状为原来的形状,则如图26所示,仅在尖拱槽形状的单侧35a掬取滚珠32,另外,在使滚珠32从方向转换路35向滚珠滚动槽31a返回时,滚珠32仅抵接在尖拱槽形状的单侧35a。g卩,只与成对的尖拱槽形状单侧35a抵接,不与剩余的单侧35b抵接。由此导致形成为尖拱槽形状的效果也变小。因此,若使滚珠以高速旋转,则可能发生掬取部的破损。
发明内容本发明的目的在于提供即使以高速使移动部件移动,掬取部也不会破损的运动引导装置。另外,在滚珠花键、线性导向器等运动引导装置中,为了得到轻快的移动,有时形成轨道导轨的滚珠滚动槽为浅槽。申请人在上述非专利文献1中,提出了即使以高速使移动部件移动,掬取部也难以破损的运动引导装置。在滚珠滚动槽浅的运动引导装置中,也同样希望难以破损的掬取部。因此,本发明的其他目的在于提供在具有浅槽的滚珠滚动槽的运动引导装置中,即使以高速使移动部件移动,掬取部也不会破损的运动引导装置。以下,说明本发明。还有,为了便于理解本发明,将附图的参照编号标记在括号中,但不由此本发明限定于图示的方式。为了解决上述问题,第一方面所述的发明是一种运动引导装置,具备轨道部件l,其形成有滚珠滚动槽la;移动部件2,其形成有与所述滚珠滚动槽la对置的负荷滚珠滚动槽2a,并且设置有与所述负荷滚珠滚动槽2a平行地延伸的滚珠返回通路9、及连接所述负荷滚珠滚动槽2a和所述滚珠返回通路9的方向转换路10;多个滚珠3,其排列在由所述负荷滚珠滚动槽2a、滚珠返回通路9及方向转换路10构成的滚珠循环路径4中,用所述方向转换路10的掬取部17将在所述轨道部件1的所述滚珠滚动槽la中滚动的所述滚珠3向所述方向转换路10内掬取,并且使所述方向转换路10内的所述滚珠3从所述掬取部17向所述滚珠滚动槽la返回,所述运动引导装置的特征在于,从所述轨道部件l的轴线方向观察的情况下,所述方向转换路10相对于接触角线Ll(连接所述滚珠滚动槽la的底Pl和所述滚珠3的中心C的线)倾斜,包含所述掬取部17的所述方向转换路10的剖面形状按照以两点与所述滚珠3接触的方式形成为由两个圆弧Rl构成的尖拱槽形状,还有,所述方向转换路10被扭曲,以使所述尖拱槽形状的顶部的轨迹18在所述掬取部17靠近所述接触角线Ll。第二方面所述的发明在第一方面所述的运动引导装置中,其特征在于,所述方向转换路10具有扭曲的区间Sl和没有扭曲的区间S2,在所述扭曲的区间Sl和所述没有扭曲的区间S2的交界线24中,所述尖拱槽形状的顶部的轨迹18的切线方向tl连续。第三方面所述的发明是一种运动引导装置,具备轨道部件1,其形成有滚珠滚动槽la;移动部件2,其形成有与所述滚珠滚动槽la对置的负荷滚珠滚动槽2a,并且设置有与所述负荷滚珠滚动槽2a平行地延伸的滚珠返回通路9、及连接所述负荷滚珠滚动槽2a和所述滚珠返回通路9的方向转换路10;多个滚珠3,其排列在由所述负荷滚珠滚动槽2a、滚珠返回通路9及方向转换路10构成的滚珠循环路径4中,用所述方向转换路10的掬取部17将在所述轨道部件1的所述滚珠滚动槽la中滚动的所述滚珠3掬取到所述方向转换路10内,并且使所述方向转换路10内的所述滚珠3从所述掬取部17返回到所述滚珠滚动槽la,所述运动引导装置的特征在于,从所述轨道部件1的轴线方向观察的情况下,所述方向转换路10相对于接触角线Ll(连接所述滚珠滚动槽la的底Pl和所述滚珠3的中心C的线)倾斜,包含所述掬取部的剖面形状按照以两点与所述滚珠接触的方式形成为由两个圆弧构成的尖拱槽形状,还有,所述掬取部17中的所述尖拱槽形状的顶部21位于接触角线附近。第四方面所述的发明是一种运动引导装置,具备轨道部件111,其形成有滚珠滚动槽llla;移动部件2,其形成有与所述滚珠滚动槽llla对置的负荷滚珠滚动槽114a,并且设置有与所述负荷滚珠滚动槽114a平行地延伸的滚珠返回通路117、及连接所述负荷滚珠滚动槽114a和所述滚珠返回通路117的方向转换路121;多个滚珠113,其排列在由所述负荷滚珠滚动槽llla、滚珠返回通路117及方向转换路121构成的滚珠循环路径中,利用所述方向转换路121的掬取部122将在所述轨道部件111的所述滚珠滚动槽llla中滚动的所述滚珠113掬取到所述方向转换路121内,并且使所述方向转换路121内的所述滚珠113从所述掬取部122返回到所述滚珠滚动槽llla,所述运动引导装置的特征在于,在与所述滚珠113的前进方向正交的剖面中,所述掬取部122形成为以两点与所述滚珠113接触的尖拱槽形状,连接所述轨道部件111的所述滚珠滚动槽llla中滚动的所述滚珠113的中心和所述轨道部件111的所述滚珠滚动槽llla的边缘135的线L13、和连接所述滚珠113的中心C和所述轨道部件111的所述滚珠滚动槽111a的底的线L12所成的角度Yl为30度以下,还有,连接所述掬取部122和所述滚珠113接触图中(D)表示点P和所述滚珠113的中心C的线Lll、和连接所述滚珠113的中心C和尖拱槽形状的底122a的线L12所成的角度(接触角al)大于30度。第五发明的所述的发明在第四方面所述的运动引导装置中,其特征在于,在沿所述滚珠113的前进方向的剖面中,在所述掬取部122掬取所述轨道部件111的所述滚珠滚动槽Ula中滚动的所述滚珠113时,所述滚珠113和所述掬取部122开始接触的接触开始位置形成有圆弧面Rd。根据第一方面可知,即使在方向转换路相对于接触角线倾斜的情况下,滚珠也不会只与成对的尖拱槽形状的单侧抵接。即,掬取部使用尖拱槽形状的两侧掬取滚珠,另外,使用尖拱槽形状的两侧,使其从方向转换路发挥滚珠滚动槽。因此,即使以高速使移动部件移动,掬取部也不会破损。根据第二方面可知,在方向转换路的扭曲的区间和没有扭曲的区间的交界线,尖拱槽形状的顶部的轨迹的切线方向连续,因此,在该交界线中,与尖拱槽以两点接触的滚珠不会急剧地改变前进方向,平缓地改变前进方向。从而,能够进行滚珠的圆滑的循环。根据第三方面可知,即使在方向转换路相对于接触角线倾斜的情况下,滚珠也不会只与成对的尖拱槽形状的单侧抵接。即,掬取部使用尖拱槽形状的两侧掬取滚珠,另外,使用尖拱槽形状的两侧,使其从方向转换路发挥滚珠滚动槽。因此,即使以高速使移动部件移动,掬取部也不会破损0根据第四方面可知,通过增大掬取部的接触角,掬取滚珠时的滚珠和掬取部的接触开始位置在滚珠的后退方向上后退,且向上方偏移。由于能够增加滚珠的掬取部的壁厚,因此,能够增加滚珠的掬取部的强度。若使掬取滚珠时的滚珠和掬取部的接触幵始位置沿滚珠的前进方向后退,则掬取角变大。根据第五方面可知,通过在接触开始位置形成圆弧面,能够使掬取角平缓。图1是表示本发明的第一实施方式的滚珠花键的立体图。图2是沿滚珠花键的轴线的剖面图。图3是表示端板的图(图中(A)表示背面图,图中(B)表示侧面图,图中(c)表示主视图)。图4是表示接触角线的定义的图(图中(A)表示圆弧槽形状,图中(B)表示尖拱槽形状)。图5是方向转换路的详细图。图6是方向转换路的详细图。图7是图6的F部详细图。图8是图6的B部详细图。图9是图3(A)的K一K向视图。图IO是方向转换路的立体图(图中(A)表示不将尖拱槽形状的顶部的轨迹扭曲的以往的情况,图中(B)表示扭曲轨迹的情况)。图11是方向转换路的外侧的立体图。图12是表示方向转换路的其他例子的立体图。图13是图12的方向转换路的详细图(图中(A)表示主视图,图中(B)表示俯视图,图(C)表示左侧面图,图中(D)表示右侧面图)。图14是表示距离r和斜度e的关系的图表(图中(A)是轨迹的切线方向不连续的情况的比较例,图中(B)是轨迹的切线方向连续的情况的例子)。图15是表示作为本发明的第二运动引导装置线性导向器的立体图。图16是比较以往的端板和本实施方式的端板的剖面图(图中(A)表示以往的端板,图中(B)表示表示本实施方式的端板)。图17是比较以往的端板和本实施方式的端板的立体图(图中(A)表示表示以往的端板,图中(B)表示本实施方式的端板)。图18是端板的详细图。图19是表示接触角的定义的图。图20是表示接触角和接触开始位置的关系的图。图21是沿滚珠的前进方向的掬取部的剖面图。图22是用以往的掬取部和本实施方式的掬取部比较掬取部的前端中的滚珠和掬取部的接触状态的图(图中(A)表示以往的端板,图中(B)表示本实施方式的端板)。图23是掬取部的详细图(图中(A)表示以往的掬取部,图中(B)表示表示本实施方式的掬取部)。图24是表示以往的运动弓(导装置的剖面图。图25是表示以往的掬取部的剖面图。图26是表示从轨道导轨的轴线方向观察的方向转换路的斜度的图(以往例)。图27是表示方向转换路倾斜的线性导向器的剖面图(以往例)。图中l一轨道轴(轨道部件);la—滚珠滚动槽;2—花键螺母(移动部件);2a—负荷滚珠滚动槽;3—滚珠;4一滚珠循环路径;9一滚珠返回通路;IO—方向转换路;17、一掬取部;18—轨迹;21—顶部;24—交界线;Sl—扭曲的区间;S2—没有扭曲的区间;tl一轨迹的切线方向;111一轨道导轨(轨道部件);111a—滚珠滚动槽;112—移动块(移动部件);113—滚珠;114一移动块主体;1114a—负荷滚珠滚动槽;115—端板;117一滚珠返回通路;121、121a、121b—方向转换路;122—掬取部;122a—掬取部的底;135—边缘。具体实施例方式以下,基于附图,详细说明本发明。图l表示本发明的第一实施方式的运动引导装置(滚珠花键)。在作为轨道部件的轨道轴1的外周形成有沿轴线方向延伸的滚珠滚动槽la。在轨道轴1上嵌合有作为移动部件的花键螺母2。在花键螺母2的内周面形成有与滚珠滚动槽la对置的负荷滚珠滚动槽2a(参照图2的剖面图)。在花键螺母2设置有回路状滚珠循环路径4,以能够使滚珠3循环。在该滚珠循环路径4上排列多个滚珠3。在滚珠3间插入有用于防止滚珠3之间的接触的间隔物5。在轨道轴1的表面形成有沿轴线方向延伸的多条凸条lb。在夹着该凸条lb的两侧形成有沿轨道轴1的轴线方向延伸的两列滚珠滚动槽la。使凸条lb包夹滚珠滚动槽la是为了承受施加于花键螺母2的扭矩。滚珠滚动槽la是剖面由单个圆弧构成的圆弧槽形状(参照图4)。滚珠滚动槽la的曲率半径比滚珠3的半径略大。滚珠滚动槽la和滚珠3以某种程度的接触面积在一点接触。连接滚珠3的中心C和滚珠滚动槽la的底P1的线被称为接触角线L1。对接触角线L1在后叙述。还有,滚珠滚动槽la形成为剖面由两个圆弧构成的尖拱槽形状也可。如图1所示,嵌入轨道轴1的花键螺母2包括形成有负荷滚珠滚动槽2a的螺母主体6;嵌入螺母主体6,防止花键螺母2从滚珠3脱落的保持器7;安装于螺母主体6的前进方向的两端部的一对端板8。螺母主体6的负荷滚珠滚动槽2a的剖面形状也形成为由一个圆弧构成的圆弧槽形状、或由两个圆弧构成的尖拱槽形状。在保持器7形成有与花键螺母2的负荷滚珠滚动槽2a平行地延伸的滚珠返回通路9。另外,在保持器7形成有连接负荷滚珠滚动槽2a和滚珠返回通路9的U字状的方向转换路10的内周侧。该保持器7保持在负荷滚珠滚动槽2a排列的滚珠3,以在从轨道轴1拔出花键螺母2时,不使滚珠3从花键螺母2脱落。在端板8形成有方向转换路10的的外周侧。组合物保持器7和端板8,构成U字状的方向转换路IO。由负荷滚珠滚动槽2a、滚珠返回通路9及一对方向转换路10构成回路状滚珠循环路径。若使花键螺母2相对于轨道轴1移动,则滚珠3在滚珠滚动槽la和负荷滚珠滚动槽2a之间的负荷滚动路承受负荷的同时,沿轴线方向滚动运动。滚动至负荷滚动路的一端的滚珠3在形成于端板8的方向转换路10的掬取部被掬取,导入方向转换路10内。滚珠3在通过方向转换路10将方向变为相反方向后,进入滚珠返回通路9中。通过了滚珠返回通路9的滚珠3在相反侧的方向转换路10中再次将方向变为相反方向,从端板8的掬取部再次返回负荷滚动路。图3表示端板8。在端板8的背面8a形成有方向转换路10的外周侧。如上所述,在保持器7形成有方向转换路10的内周侧。若组合端板8和保持器7,则形成大致圆形剖面的方向转换路。在端板8的背面8a设置有用于将端板8定位于保持器7的突起12。另外,在端板8开设有用于安装于保持器7的螺纹用贯通孔13。如图1所示,端板8被圆环状罩14覆盖。在端板8的表面8b形成有用于安装该罩14的螺纹孔15。如图3(A)所示,从轨道轴1的轴线方向观察的情况下,方向转换路10的中心线L2与接触角线L1不一致,以角度e(例如,45度)交叉。在滚珠花键或线性导向器中,有时由于空间的问题,使方向转换路10倾斜。在本实施方式中,解决这样使方向转换路10倾斜的情况下的问题。在详细说明端板8的方向转换路10的形状之前,定义接触角线Ll,对方向转换路10的基本设计思想进行说明。图4表示接触角线L1。接触角线L1是连接滚珠3的中心C和滚珠滚动槽la的底Pl的线。,滚珠滚动槽la的剖面形状包括如图4(A)所示的由一个圆弧构成的的圆弧槽形状、和如图4(B)所示的由两个圆弧构成的尖拱槽形状。在圆弧槽形状的情况下,滚珠滚动槽的底P1与滚珠3和滚珠滚动槽la的接触点Cl相同。因此,圆弧槽形状的接触角线Ll定义为连接滚珠3的中心C、和滚珠3与滚珠滚动槽la的接触点Cl的线。另一方面,在尖拱槽形状的情况下,滚珠滚动槽la的底Pl与滚珠3和两个圆弧的接触点C2、C3不同,成为两个圆弧的交叉点。尖拱槽形状的接触角线Ll定义为连接滚珠3的中心、和滚珠滚动槽la的底即交叉点Pl的线。图5表示方向转换路的详细图。图5的右侧是从轨道轴1的轴线方向观察的方向转换路10的主视图,图5的左侧是方向转换路10的侧面图。方向转换路10在其下端的掬取部17将在滚珠滚动槽la滚动的滚珠3向方向转换路10内掬取,另一方面,使方向转换路10内的滚珠3从掬取部17向滚珠滚动槽la返回。方向转换路10在全长上,与滚珠3的前进方向正交的面内的剖面形状形成为由两个圆弧构成的尖拱槽形状。因此,方向转换路10和滚珠3以两点接触。尖拱槽形状的顶部(即,两个圆弧的交叉部分)的轨迹18位于方向转换路10的最外侧。这是因为由于离心力,滚珠3受到将方向转换路10向外侧按压的力。还有,方向转换路10随着靠近滚珠滚动槽la(方向转换路的下端),在中途被扭曲。伴随方向转换路10的扭曲,尖拱槽形状的顶部的轨迹18随着靠近滚珠滚动槽la(方向转换路的下端),从最外侧的轨迹19(图中用虚线所示)脱落,靠近接触角线Ll。理想的是,尖拱槽形状的顶部的轨迹18最终位于接触角线Ll上。但是,使方向转换路10的掬取部17从滚珠滚动槽la的端20后退稍许,因此,如图5的右侧所示,在掬取部17的前端中的顶部21不到达接触角线L1上,略微偏离。这从图6中明确可知。图6表示实际设计的端板8的方向转换路10的详细图。如图中B—B剖面所示,方向转换路10分别尖拱槽形状的顶部的轨迹没有扭曲的左侧的区间、和扭曲的右侧的区间"=0度90度的区间)。如图6中的F—F剖面及其详细图即图7所示,尖拱槽形状的剖面包括两个圆弧R1、Rl。还有,连接尖拱槽形状和滚珠3接触的点P、和滚珠3的中心C的线L13、与连接滚珠3的中心C、和尖拱槽形状的底23的线L12所成的接触角oil超过30度(接触角oil优选设定为40度以上,且60度以下)。在方向转换路10的前端的掬取部17中,该接触角al也设定为相同。这是因为,通过增大接触角al,能够增加掬取部17的壁厚(理由参照图16及图17的说明)。如图6的H—H剖面图所示,随着从a-0朝向90度,尖拱槽形状的顶部的轨迹逐渐被扭曲。在该区间中,如图8的详细图所示,将尖拱槽形状的两个圆弧Rl的中心点的中点PC置于从用于转换方向的滚珠的旋转中心距离一定距离A的位置,以中点PC为中心旋转P度,从而得到尖拱槽形状。在该区间中,连接滚珠3的中心C和液晶显示装置的底23的线L3相对于方向转换路10的剖面的中心线L2具有角度卩的交叉角度。如图6所示,尖拱槽形状在of0度到90度中,从F—F剖面的形状向H—H剖面的形状连续变化。还有,角度卩最终在J一J假想剖面成为45度,与自接触角线L1的方向转换路的中心线L2的斜度一致。但是,终究在J一J假想剖面一致,实际上,掬取部17的前端从滚珠滚动槽la的端20略微后退,因此,接触角线L1和方向转换路10的中心线L2略微错开。图9表示图3(A)的K一K向视图。掬取部17的形状最终示出在该图中。图10是比较将尖拱槽形状的顶部的轨迹18不扭曲的以往的设计(图10(A))、和将轨迹18扭曲的本实施方式的设计(图10(B))的图。在图10(B)中可知,轨迹18向掬取部17扭曲。另外可知,通过将轨迹18扭曲,以轨迹18为中心,使掬取部17的形状左右对称地靠近。还有,从图11的方向转换路10的外侧的立体图也可以知道轨迹的扭曲。图11中的虚线表示以往设计的轨迹。如图5所示,通过使尖拱槽形状的顶部的轨迹18在方向转换路10的掬取部17靠近接触角线L1,掬取部17将滚珠3在接触角线L1的方向上将滚珠3掬取。还有,掬取部17不仅在构成尖拱槽形状的成对的圆弧部分的单侧,而且在两者大致均等地掬取滚珠。因此,不会对掬取部17作用蛮力,即使以高速使花键螺母2移动,掬取部17也不会破损。图12表示方向转换路10的其他的例子。在该图12中,为了容易观察尖拱槽形状的顶部的轨迹18,示出尖拱槽形状被描绘的方向转换路10即应以尖拱槽形状嵌合的空间。在方向转换路IO有扭曲的区间Sl和没有扭曲的区间S2。在该例子的方向转换路10中,在扭曲的区间Sl和突起12的交界线24,轨迹18的切线方向连续。还有,轨迹18的切线方向随着靠近掬取部17而逐渐倾斜。掬取部17中的最终轨迹18的位置与如图5所示的轨迹18相同。基于图13及图14,详细说明"轨迹18的切线方向连续"。图13表示上述方向转换路的详细图。图13(A)表示主视图,图13(B)表示俯视图,图13(C)表示左侧面图,图13(D)表示右侧面图。如图13(A)所示,将从方向转换路10的一端沿方向转换路10的外周的距离设为r。如图13(B)所示,将轨迹18的切线方向tl、和假设方向转换路10没有扭曲时的假想轨迹25所成的角度设为e。图14是表示距离r和斜度0的关系的图表。图14(A)是图5所示的轨迹18的切线方向不连续的情况的比例,图14(B)是图12及图13所示的轨迹18的切线方向连续的情况的例子。图5所示的轨迹18在方向转换路10的扭曲的区间和没有扭曲的区间的交界线突然以某个角度直线倾斜。因此,如图14(A)所示,斜度e在扭曲的区间Sl和没有扭曲的区间S2的交界线24不连续。对此,在该例子中,如图12及图13所示,在扭曲的区间Sl和没有扭曲的区间S2的交界线24中,轨迹18的切线方向tl连续,轨迹18的切线方向tl随着靠近掬取部17逐渐倾斜。因此,如图14(B)所示,在交界线24斜度e=o,倾斜角e在扭曲的区间S2逐渐变大。由于倾斜角e连续,因此,以两点与尖拱槽接触的滚珠3不会急剧改变前进方向,而平缓地改变前进方向。从而,能够进行滚珠3的顺畅的循环。还有,本发明不限定于上述第一实施方式,可以在不改变本发明的宗旨的范围内进行各种变更。例如,在从轨道部件的轴线方向观察的情况下,只要方向转换路相对于接触角线倾斜,就不限于滚珠花键,也能够适用于线性导向器。另外,尖拱槽形状可以在方向转换路的全长上形成,也可以形成在包含掬取部的方向转换路的至少一部分。还有,在剩余的方向转换路中,优选剖面形状从尖拱槽形状向圆弧槽形状平缓地变化。平缓地改变剖面形状的槽迁移区间设置在a=0度的位置朝向滚珠返回通路的90度的区间即可(参照图6)。滚珠返回通路的剖面形状在形成为圆形状后,若将方向转换路的与滚珠返回通路的连接部分形成为圆弧槽形状,则能够使方向转换路的剖面形状和滚珠返回通路的剖面形状一致。从而,能够使滚珠圆滑地循环。图15表示本发明的第二实施方式的作为运动引导装置的线性导向器。申请人:在特愿2004—246524号中,提出了即使以高速使移动部件移动,掬取部也不会破损的掬取部形状。在该实施方式中,提出了具有浅槽的滚珠滚动槽的线性导向器的掬取部形状。由于上述第一实施方式的滚珠花键中滚珠滚动槽la也是浅槽,因此,能够使用该实施方式的掬取部形状。图15表示线性导向器的立体图。该线性导向器具备以直线状细长地延长的作为轨道部件的轨道导轨111;能够相对于该轨道导轨111滑动地组装的鞍状的作为移动部件的移动块112。在轨道导轨111和移动块112之间插入有能够滚动运动的多个滚珠113。轨道导轨111的剖面形成为大致四边形状,在轨道导轨111的左右侧面的上部及上表面的两端部形成有共计4条滚珠滚动槽llla。滚珠滚动槽llla沿轨道导轨111的长边方向延伸,其剖面形状形成为由一个圆弧构成的圆弧槽形状。移动块112具备与轨道导轨lll的上表面对置的中央部112a;从中央部112a的左右两侧向下方延伸的与轨道导轨111的左右侧面对置的侧壁部112b、112b,整体形成为鞍形状。该移动块112具备钢制移动块主体114、和装配于移动块主体114的移动方向的两端面的一对端板115。在移动块主体114形成有与轨道导轨111的滚珠滚动槽llla对置的负荷滚珠滚动槽114a。负荷滚珠滚动槽114a也形成为由一个圆弧构成的圆弧槽形状,对应于轨道导轨111的滚珠滚动槽llla设置有共计四条。滚珠113在轨道导轨111的滚珠滚动槽llla、和移动块主体114的负荷滚珠滚动槽114a之间承受负荷的同时,滚动运动。在移动块主体114形成有与负荷滚珠滚动槽114a保持间隔而平行地延伸,且由贯通孔构成的滚珠返回通路117。另外,在移动块主体114一体地形成有连接负荷滚珠滚动槽114a和滚珠返回通路117,且构成U字状的方向转换路121的内周侧的树脂制R片部119(参照图20)。在安装于移动块主体114的两端的树脂制的端板115上形成U字状的方向转换路121的外周侧(参照图20)。对形成有端板15的方向转换路121的外周侧及掬取部122后述。由移动块112的滚珠返回通路117与方向转换路112构成无负荷滚珠返回通路。在轨道导轨111的滚珠滚动槽llla与移动块主体114的负荷滚珠滚动槽114a之间形成负荷滚珠滚动槽123(参照图20)。还有,通过负荷滚珠滚动路123、方向转换路121及滚珠返回通路117构成回路状滚珠循环路。在负荷滚珠滚动路123及滚珠返回通路117、121排列有多个滚珠113。滚珠113能够旋转自如地一连串保持在滚珠保持带124。滚珠保持带124具备插入安装在滚珠113和滚珠113之间的间隔物124a、和连接间隔物124a的挠曲性带124b。多个滚珠113不会相互接触,在保持于滚珠保持带124的状态下,在滚珠循环路中循环。在端板115、115的内侧安装有端部密封件125。端部密封件125能够防止附着于轨道导轨111的上表面及侧面的异物或水分等进入移动块112内,另外,堵塞移动块112的内部的润滑剂向外部泄露。图16及图17表示比较以往的端板127和本实施方式的端板115的图。图16示出了轨道导轨111的上表面侧的方向转换路121a(用剖面示出)及轨道导轨111的侧面侧的方向转换路121b。图17表示从移动块主体侧观察的轨道导轨111的上表面侧的方向转换路121a的立体图。图中(A)表示以往的端板127,图中(B)表示本实施方式的端板115。如图16所示,在端板127的方向转换路121a的下部设置有掬取部122,其将在轨道导轨111的滚珠滚动槽llla滚动的滚珠113掬取,向方向转换路121a引导。在移动块112的速度为低速的情况下(例如,150m/分钟以下的情况),以往的端板127的掬取部128不会破损。但是,在移动块112的速度为高速的情况下(例如,150m/分钟以上的情况),以往的掬取部128有时会破损。为了即使以高速使移动块112移动,掬取部122也不会破损,在本实施方式中,与以往相比,使掬取部122的前端在滚珠的前进方向1上后退。从图17中可以看出掬取部122后退。图18表示端板115的详细图。方向转换路121a及方向转换路121b是同一形状。在端板115形成有方向转换路121a的外周侧。方向转换路121a的外周侧包括在周向上由一个圆弧构成的圆弧槽范围131、以两点与滚珠113接触的方式具有两个圆弧的尖拱槽范围133、设置于圆弧槽范围131和尖拱槽范围133的中间,且槽形状从圆弧槽向尖拱槽平缓地变化的槽迁移范围132。还有,将方向转换路121a整体形成为尖拱槽也可。圆弧槽范围131是具有由一个圆弧构成的槽形状的范围。在方向转换路121a的周向的例如45度的范围内形成该圆弧槽范围131。如图中H—H剖面所示,圆弧槽的槽形状由与移动块主体114的滚珠返回通路117半径一致的半径RC(半径RC比滚珠的半径略大)的单个圆弧构成。槽迁移范围132是从尖拱槽向圆弧槽平缓地变化的区间。方向转换路121a的周向的例如90度的范围成为槽迁移范围132。尖拱槽范围133是以两点与滚珠113接触地具有两个圆弧的槽形状的区间。方向转换路121a的周向的例如20度的范围形成为尖拱槽范围133。如图中F—F剖面图所示,两个圆弧的曲率半径Ra比滚珠113的半径大。尖拱槽形状相对于中心线左右对称,以使接触角al成为例如45度的方式确定曲率半径Ra的两个曲线的中心间距及中心位置。在槽的底部形成有曲率半径Rb的圆弧。掬取部122设置在尖拱槽范围133的下端部。图中L一L假想剖面图表示从滚珠113的前进方向观察的掬取部122的形状。掬取部122的前端也具有以两点与滚珠113接触地具有两个圆弧的尖拱槽形状。两个圆弧的曲率半径Ra与尖拱槽范围133的两个圆弧的曲率半径Ra相等。若更详细说明,则在沿滚珠113的前进方向的剖面中,在滚珠113和掬取部122的接触开始位置形成有圆弧面Rd(参照图21)。因此,在掬取部122的前端,曲率半径Ra的两个曲线的两个中心间距比尖拱槽范围133的中心间距窄。还有,曲率半径Ra的两个曲线的中心位置与尖拱槽范围133的中心位置相比,位于方向转换路121a的半径方向外侧。其结果,通过在接触开始位置形成圆弧面Rd,掬取部122的前端的接触角也比尖拱槽范围133的接触角变小。在该实施方式中,接触角也从45度减小为41度。掬取部122的槽形状在掬取部槽迁移范围134中,从F—F剖面图的形状向L—L假想剖面图的形状连续变化。图19表示接触角al的定义。在与滚珠113的前进方向正交的剖面中,连接掬取部122和滚珠113接触的点P和滚珠113的中心C的线Lll、和连接滚珠113的中心C和掬取部122的底122a的线L12所成的角度al定义为接触角。在本实施方式中,尖拱槽范围133中的掬取部122的接触角al超过30度。接触角优选40度以上且60度以下。如图18所示,在该实施方式中设定为45度。连接轨道导轨111的滚珠滚动槽llla中滚动的滚珠的中心C和轨道导轨111的滚珠滚动槽llla的边缘135的线L13、和连接滚珠113的中心C和轨道导轨111的滚珠滚动槽llla的底的线L12所成的角度yl成为30度以下。因为滚珠滚动槽llla为浅槽的缘故。图20表示接触角al和接触开始位置(在掬取部122掬取在轨道导轨111的滚珠滚动槽llla中滚动的滚珠113时,滚珠113和掬取部122开始接触的位置)的关系。如图表1所示,若将接触角011按30度一>45度一>60度变化,则如图20所示,接触开始位置也按(1)一>(2)—>(3)变化。[表l]<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>若从图20增大接触角al,则接触开始位置(1)(2)(3)也在滚珠113的前进方向上后退,且向上方移动。由此,滚珠113的掬取部122的壁厚增加,提高强度,能够应对高速。另外,图20中(4)一>(5)_>(6)所示,能够使掬取部122的前缘122b后退,因此,能够縮短掬取部122,能够在高速时减少掬取部122的损伤。图21表示沿滚珠13的前进方向的掬取部122的剖面形状。滚珠113和掬取部122以两点接触,因此,该图21为包含其中一个接触点的平面上的剖面形状。若仅单纯截断掬取部122的前端,则掬取滚珠113时的掬取角Pl变大。由此导致滚珠113使掬取部122弯曲,或压縮的力变大。为了释放该力,使掬取角(31变得平缓,对接触开始位置实施半径Rd的圆弧面的倒角。图22及图23表示在以往的掬取部128和本实施方式的掬取部122比较掬取部122的前端中的滚珠113和掬取部122的接触状态的图。图22(A)表示以往的端板127,图22(B)表示本实施方式的端板115。图23(A)表示以往的掬取部128,图23(B)表示本实施方式的掬取部122。在以往的端板127中,滚珠113在接触开始位置以一点与掬取部128的前端接触,且滚珠113与滚珠滚动槽llla以一点接触。相对于此,在本实施方式中,滚珠113和掬取部122在接触开始位置以两点接触,且滚珠113和滚珠滚动槽llla以一点接触。通过形成为这样的三点接触结构,能够减少高速时掬取部122的损伤。在掬取部122的接触开始位置形成有圆弧面,因此,如图22(B)所示,掬取部122的接触开始位置上的接触角al成为比45度小的41度。还有,本发明不限于上述第二实施方式,可以在不脱离本发明的宗旨的范围内进行各种变更。例如,本发明不限于浅槽的线性导向器,还可以适用于浅槽的滚珠花键。实施例发明人制造第一实施方式的滚珠花键,实施了高速耐久试验。以往型的端盖的掬取在l,OOOkm下破损,但应对高速的端盖即使行进10,000km,掬取部也不破损。本说明书基于2005年11月1日申请的特愿2005_318110。该内容全部包含在此。权利要求1.一种运动引导装置,其具备轨道部件,其形成有滚珠滚动槽;移动部件,其形成有与所述滚珠滚动槽对置的负荷滚珠滚动槽,并且设置有与所述负荷滚珠滚动槽平行地延伸的滚珠返回通路、及连接所述负荷滚珠滚动槽与所述滚珠返回通路的方向转换路;多个滚珠,其排列在由所述负荷滚珠滚动槽、所述滚珠返回通路及所述方向转换路构成的滚珠循环路径中,利用所述方向转换路的掬取部将在所述轨道部件的所述滚珠滚动槽中滚动的所述滚珠掬取到所述方向转换路内,并且使所述方向转换路内的所述滚珠从所述掬取部返回到所述滚珠滚动槽,所述运动引导装置的特征在于,从所述轨道部件的轴线方向观察,所述方向转换路相对于接触角线(连接所述滚珠滚动槽的底和所述滚珠的中心的线)倾斜,包含所述掬取部的所述方向转换路的剖面形状按照以两点与所述滚珠接触的方式形成为由两个圆弧构成的尖拱槽形状,还有,所述方向转换路被扭曲,以使所述尖拱槽形状的顶部的轨迹在所述掬取部靠近所述接触角线。2.根据权利要求l所述的运动引导装置,其特征在于,所述方向转换路具有扭曲的区间和没有扭曲的区间,在所述扭曲的区间和所述没有扭曲的区间的交界线中,所述尖拱槽形状的顶部的轨迹的切线方向连续。3.—种运动引导装置,具备轨道部件,其形成有滚珠滚动槽;移动部件,其形成有与所述滚珠滚动槽对置的负荷滚珠滚动槽,并且设置有与所述负荷滚珠滚动槽平行地延伸的滚珠返回通路、及连接所述负荷滚珠滚动槽和所述滚珠返回通路的方向转换路;多个滚珠,其排列在由所述负荷滚珠滚动槽、所述滚珠返回通路及所述方向转换路构成的滚珠循环路径中,利用所述方向转换路的掬取部将在所述轨道部件的所述滚珠滚动槽中滚动的所述滚珠掬取到所述方向转换路内,并且使所述方向转换路内的所述滚珠从所述掬取部返回到所述滚珠滚动槽,所述运动引导装置的特征在于,从所述轨道部件的轴线方向观察,所述方向转换路相对于接触角线(连接所述滚珠滚动槽的底和所述滚珠的中心的线)倾斜,所述掬取部的剖面形状按照以两点与所述滚珠接触的方式形成为由两个圆弧构成的尖拱槽形状,还有,所述掬取部中的所述尖拱槽形状的顶部位于接触角线附近。4.一种运动引导装置,具备轨道部件,其形成有滚珠滚动槽;移动部件,其形成有与所述滚珠滚动槽对置的负荷滚珠滚动槽,并且设置有与所述负荷滚珠滚动槽平行地延伸的滚珠返回通路、及连接所述负荷滚珠滚动槽和所述滚珠返回通路的方向转换路;多个滚珠,其排列在由所述负荷滚珠滚动槽、所述滚珠返回通路及所述方向转换路构成的滚珠循环路径中,利用所述方向转换路的掬取部将在所述轨道部件的所述滚珠滚动槽中滚动的所述滚珠掬取到所述方向转换路内,并且使所述方向转换路内的所述滚珠从所述掬取部返回到所述滚珠滚动槽,所述运动引导装置的特征在于,在与所述滚珠的行进方向正交的剖面中,所述掬取部形成为以两点与所述滚珠接触的尖拱槽形状,将在所述轨道部件的所述滚珠滚动槽中滚动的所述滚珠的中心与所述轨道部件的所述滚珠滚动槽的边缘连接的线、和将所述滚珠的中心与所述轨道部件的所述滚珠滚动槽的底连接的线所形成的角度在30度以下,还有,将所述掬取部与所述滚珠接触的点和所述滚珠的中心连接的线、和连接所述滚珠的中心和尖拱槽形状的底的线所形成的角度(接触角)超过30度。5.根据权利要求4所述的运动引导装置,其特征在于,在沿所述滚珠的前进方向的剖面中,在所述掬取部掬取在所述轨道部件的所述滚珠滚动槽中滚动的所述滚珠时,在所述滚珠和所述掬取部开始接触的接触开始位置形成有圆弧面。全文摘要本发明提供即使以高速使移动部件移动,掬取部也不会破损的运动引导装置。方向转换路(10)相对于接触角线L1(连接滚珠滚动槽1a的底P1和滚珠(3)的中心C的线)倾斜。包含掬取部(17)的方向转换路(10)的剖面形状按照以两点与滚珠(3)接触的方式形成为由两个圆弧R1构成的尖拱槽形状。还有,方向转换路(10)被扭曲,以使尖拱槽形状的顶部的轨迹(18)在掬取部(17)靠近接触角线L1。文档编号F16C29/06GK101317017SQ20068004086公开日2008年12月3日申请日期2006年10月31日优先权日2005年11月1日发明者咲山隆,望月广昭,村田智纯申请人:Thk株式会社
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