专利名称：滚动导向装置及滚动导向装置的移动块的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种沿直线等导向的滚动接触型导向装置，特别涉及滚动件循环路径的构造。
背景技术：
在现有的这种滚动导向装置中，移动块一般通过许多滚动件支承在导轨上，可沿导轨移动，并在上述移动块内设置对上述滚动件进行导向和循环的循环路径。因此，滚动件循环路径由负载滚动件滚动路径和无负载区的返回路径构成，负载滚动件滚动路径由在移动块和导轨相对面上形成的负载滚动件滚动槽构成，该无负载区的返回路径从负载滚动件滚动路径的一端返回其另一端。上述无负载区域的返回路径由与上述负载滚动件滚动路径平行的滚动件逃逸孔和使滚动件逃逸孔的两端与负载滚动件滚动路径的两端相连接的方向转换路径组成。
但是，在现有滚动导向装置中，滚动件逃逸孔要用钻孔操作加工，使之纵向穿过移动块主体，这种钻孔操作非常麻烦，成为成本高的一个因素。
虽然也采用了这样的技术，即在移动块主体的侧表上切开无负载滚动件逃逸孔，然后再将树脂盖覆盖在该切口上，由此形成滚动件逃逸孔，但是也存在组装麻烦，以及由于装配误差引起噪声大等问题。
在现有的滚动导向装置中，总希望尽可能增加移动块主体的刚性，使其即使受重负载作用也不变形，但增加刚性的反面是，如果导轨和移动块之间的配合误差(例如导轨的固定面和固定在移动块上的传送台的固定面之间的平行度误差等)大，则在滚动件和滚动件滚动槽的接触面上受到异常力的作用，妨碍滚动体平滑地滚动，而且还会产生滚动件及滚动件滚动槽的过早磨损的问题。
由于这一点，在切开移动块主体外侧面形成滚动件逃逸孔的情况下，虽然相应于切口部分移动块主体的厚度变薄、刚性下降，但是在这种类型结构中，由于使滚动件与移动块主体切口侧面接触，其外侧覆以盖子，所以移动块的厚度不会比滚动件逃逸孔和负载滚动件滚动槽之间的间隔薄，其刚性也不会降到比此刚性还低。但是为了平滑地进行转向，滚动件逃逸孔与负载滚动件滚动槽之间的间隔也不能过分减少，因此厚度自然有一个界限。
另一方面，滚动件虽然在负载区和无负载区的环形循环路径上循环，但是只要滚动体逃逸孔相对于负载滚动体滚动槽的位置关系不被准确地确定，便不能准确确定负载滚动件滚动路径和滚动件逃逸孔之间的方向转换路径。另外，如果负载滚动件滚动路径和方向转换路径的接缝没有被连续地连接，则滚动体便不能平滑地循环。
另外，为了防止从导轨上取下移动块时滚动件脱落，虽然在负载滚动件滚动路径的两侧设置保持件，但是在滚动件和保持件之间要留有一定间隙，以使滚动体在负载滚动件滚动路径中滚动移行时不与保持件发生干扰。为此，必须相对于负载滚动件滚动槽准确确定保持件的位置，还要求该滚动槽具有准确的直线性。
以往，在滚动件循环时，由于相对于钢制的移动块组装的各部件的紧固力不足，产生各部件共振与共鸣，形成噪声的问题。滚动件循环时的声音在滚动件处于自由状态的无负载区域特别大。
为解决以上问题，本发明的目的在于提供一种滚动导向装置及其移动块的制造方法，该装置和方法利用模制法使移动块主体至少与滚动件逃逸孔整体成形，由此可以不需进行滚动件逃逸孔的钻孔加工，并可以减少组装工时，而且还可以降低噪声。
除了上述目的以外，还在于，使得即使滚动件逃逸孔与负载滚动件滚动槽之间的间隔不变化，也可以使移动块主体的刚性变化。
另外，除了上述目的以外，还在于，利用准确确定滚动件循环路径相对于滚动件滚动槽的位置的方法，保证滚动件平滑地循环。
本发明概要本发明涉及一种滚动导向装置，在该装置中，移动块通过许多滚动件支承在导轨上并可沿导轨自如地移动，而且在上述移动块内设置对上述滚动件进行导向和循环的循环路径，上述滚动件循环路径由在负载区的在移动块和导轨的相对面上形成的负载滚动件滚动槽之间的负载滚动件滚动路径以及使负载区的滚动件从负载滚动件滚动路径的一端返回到其另一端的无负载区域的返回路径构成，上述返回路径由平行于上述负载滚动件滚动路径延伸的滚动件逃逸孔和具有内、外周部的方向转换路径构成，该内、外周部将滚动件逃逸孔的两端连接到负载滚动件滚动路径的两端，该滚动导向装置的特征在于，上述滚动件逃逸孔部、方向转换路径的内周部和沿负载滚动件滚动路径延伸的保持件部中的至少一种由模制件构成，并使该模制件与刚性强的块主体形成整体。
模制件可以仅由滚动件逃逸孔、仅由方向转换部的内周部、仅由保持件部构成，也可是这些部分组合后的整体结合体。
也就是说其特征在于，模制件具有滚动件逃逸孔和整体成形在上述逃逸孔上且接合在块主体两端面上的方向转换路径的内周部。
其特征在于，模制件具有滚动件逃逸孔部和沿负载滚动件滚动路径延伸的保持件部。
其特征还在于，模制件具有与块主体两端面接合的方向转换路径的内周部和沿负载滚动件滚动路径延伸的其两端与上述方向转换路径内周部连接成整体的保持件部。
其特征还在于，模制件具有滚动件逃逸孔部、与该逃逸孔部连接成整体并与块主体的两端面接合的方向转换路径的内周部和沿负载滚动件滚动路径延伸的其两端与上述方向转换路径内周部连接成整体的保持件部，该模制件具有由所述滚动件逃逸孔、方向转换部和保持件部包围的闭合的截面形状。
其特征还在于，在模制件和块主体的结合面上可以设置凹凸啮合部。
其特征还在于，模制件是树脂材料作的，而且在移动块的负载滚动件滚动槽与滚动件逃逸孔之间的部分是由刚性强的块主体的一部分和树脂模制件的一部分构成的，所以减少了刚性强的块主体部分的厚度而使其具有弹性。
利用一个导向器可以有效地拾取在负载滚动件滚动路径中滚动的处于两点接触状态的滚动件，使其从负载滚动件滚动槽逐渐相互离开并转移到方向转换路径中，上述导向器从方向转换路径的无负载区延伸到负载区。
其特征在于，移动块具有一对其间插入导轨的腿部和与该腿部刚性结合的结合部，并在上述腿部上形成滚动件循环路径。
其特征还在于，移动块的结合部的上、下表面中至少有一个表面具有覆盖部，该覆盖部与结合在块主体两端面上的方向转换路径内周部形成整体。
其特征还在于，逃逸孔的截面形状具有通过滚动件的滚动件通过截面部和可以贮存从上述滚动件通过截面部渗入到外侧的润滑剂的润滑剂贮存部。
另一方面，本发明涉及一种滚动导向装置的移动块的制造方法，该移动块通过许多滚动件支承在导轨上并可在导轨上自如地移动，该滚动导向装置上设置负载滚动体滚动槽、与该负载滚动件滚动槽平行延伸的滚动件逃逸孔和方向转换路径，该滚动件滚动槽构成在导轨相对面上形成的负载滚动件滚动路径，该方向转换路径具有使滚动件逃逸孔两端与负载滚动件滚动路径两端连接的内、外周部，该滚动导向装置的移动块的制造方法的特征在于，将上述块主体配置在金属模内，利用嵌入模制法，使滚动件逃逸孔部、方向转换路径的内周部和沿负载滚动件滚动路径延伸的保持件部中的至少一个与块主体形成整体。
其特征还在于，利用嵌入模制法使滚动件逃逸孔部、方向转换路径的内周部与块主体形成整体。
其特征还在于，利用嵌入模制法使滚动件逃逸孔部和沿负载滚动件滚动路径延伸的保持件部与块主体形成整体。
其特征还在于，利用嵌入模制法使方向转换路径的内周部和沿负载滚动件滚动路径延伸的保持件部与块主体形成整体。
其特征还在于，利用嵌入模制法使滚动件逃逸孔部、方向转换路径内周部和沿负载滚动件滚动路径延伸的保持件部与块主体形成整体。
其特征还在于，可以以在块主体上形成的滚动件滚动槽作基准将该块主体定位在金属模内。
本发明由于利用模制法使滚动件逃逸孔部与块主体形成整体，所以不需要进行钻孔加工，成形简单。
另外，由于使用模制法而实现整体化，所以不需要进行组装，可以削减组装工时。
特别是由于使无负荷区域的滚动件逃逸孔部整体构成模制件，因而可以防止由于紧固力不足而造成的噪声。
如果使滚动件逃逸孔部与方向转换路径内周部形成整体，则增加了整体化的程度，组装更加简单。
若再使滚动件逃逸孔部、方向转换路径内周部和保持件部形成整体，则会产生由于模制体收缩形成的张应力，由于这种残余张应力的作用增加了紧固力，所以噪声显著减小。
特别是，就沿负载滚动件滚动路径成形的保持件来说，由于在残余张应力的作用下提高了平直度，所以相对于负载滚动件滚动路径变得平行和平直。结果，在负载滚动件滚动和移动时，保持件不会与滚动件接触而妨碍滚动件，滚动件可以平滑地循环，移动块也沿导轨平滑地移动。
另外，由于张应力的作用，保持件被牢固地固定在块主体上，所以不会由于滚动件滚动形成的振动而产生共鸣，因而噪声显著降低。
由于利用树脂等的模制件形成逃逸孔部分，所以滚动件滚动槽和滚动件逃逸孔之间的尺寸不改变，换言之，在保持方向转换圆滑程度大的情况下，可以减少对刚性有影响的从负载滚动件滚动槽到滚动件逃逸孔之间的形成块主体的金属等块体构成材料的厚度而使其具有弹性。
因此，即使在导轨和移动块之间存在组装误差(例如，由于在导轨固定面和被固定在移动块上的传送台的固定面之间的平行度失常而产生的组装误差等)，这部分误差也能通过块主体薄壁化部分的弯曲而被吸收，因而可以防止滚动件与滚动件滚动槽的接触部分受到过大力的作用。
另外，如此形成逃逸孔，使得逃逸孔的截面具有通过滚动件的滚动件通过截面部和存贮从该滚动件通过截面部向外渗出的润滑剂的润滑剂存贮截面部，因而既可以不妨碍滚动件的循环，又可以保持润滑剂，由此可以长期保证滚动件的圆滑的循环和移动，基本上不需要维护。而且采用模制法可以容易成形这种复杂的逃逸孔截面形状。
另外，如果以滚动件滚动槽作基准定位嵌入到金属模内的块主体，而后用嵌入模制法成形，则因为是以滚动件滚动槽作基准确定滚动件逃逸孔位置和保持件位置，所以可以准确设定构成滚动件循环路径的负载滚动件滚动路径、方向转换路径和滚动件逃逸孔之间的相对位置关系。因而在负载滚动件滚动路径、方向转换路径内周部和滚动件逃逸孔的接合部不会产生台阶部分，滚动件可以平滑地循环。
在将块主体定位在金属模内时，如果以滚动件滚动槽作基准进行定位，则铸模和块主体的接触部分最低限度只限于滚动件滚动槽部，而铸模的其它部分处于不接触状态，因而不需要进行精密加工，制作非常容易。
附图的简要说明
图1～5示出本发明一个实施例的滚动导向装置，图1(a)是纵向截面图，图1(b)～(d)示出滚珠循环路径的构成。
图2(a)是图1滚动导向装置的斜视图，图2(b)是移动块的分解斜视图。
图3是图1滚动导向装置移动块的块主体和模制体的分解斜视图。
图4示出图1滚动导向装置的移动块主体，图4(a)是正视图，图4(b)是侧视图，图4(c)是沿图4(a)的C-C线的截面图，图4(d)是沿图4(b)的D-D线的截面图。
图5示出图1滚动导向装置的侧盖，图5(a)是正视图。图5(b)是沿图5(a)的B-B线的截面图，图5(c)是后视图，图5(d)是沿图5(c)的D-D线的截面图，图5(e)是沿图5(c)的E-E线的截面图，图5(f)是沿图5(b)的F-F线的截面图。
图6示出本发明的滚动导向装置的移动块制造工序。
图7示出本发明另一实施例的滚动导向装置，图7(a)是纵截面图，图7(b)是保持件的说明图；图7(c)是具有部分截面的平面图。
图8示出采用图7环形保持架的其它滚动导向装置的构成例，图8(a)是纵向截面图，图8(b)是平面图，图8(c)是保持架的说明图。
图9(a)至9(g)示出本发明滚动导向装置的各种构成例。
优选实施例以下基于图示的实施例说明本发明。
图1及图2示出本发明滚动导向装置的一个实施例。
该滚动导向装置1的结构为，移动块2通过许多作为滚动件的滚珠3支承并可沿导轨4自如地移动。
移动块2为コ字形断面，它具有其间插入导向轨4的一对腿部5，5和与该腿部5，5刚性连接的水平部6。
在移动块2上设置4条对许多滚珠3进行循环导向的滚珠循环路径7。在该实施例中，在左右脚部5，5上，各形成上、下2条循环路径7。
各条循环路径7由负载滚珠滚动路径8和无负荷区域的返回通路9构成，路径8位于移动块2和导轨4的相对面上形成的负载滚珠滚动槽8a和8b之间，路径9使滚珠从负载滚珠滚动路径8的一端返回其另一端。
表示4条负载滚珠接触角方向的接触角线沿朝向导轨4的中心相对于水平线要会合的方向倾斜。在此处，所谓接触角线是指各行负载滚珠与移动块侧和导轨侧的滚珠滚动路径的接触点的连线，以下也是这个意义。
无负荷区域的返回路径9由与负载滚珠滚动路径8平行延展的滚珠逃逸孔10和使滚珠逃逸孔10的两端与负载滚珠滚动路径8的两端相连接的方向转换路径11构成。方向转换路径11由端面覆盖部16和作为外周构成部的侧盖14构成，该端面覆盖部16整体结合在形成负载滚珠滚动槽的刚性强的移动块主体13的端面上。
在此实施例中，形成滚珠循环路径滚珠逃逸孔10的逃逸孔形成部15、端面覆盖部16和沿负载滚珠路径延伸的保持件部17由树脂模制件12与刚性强的块主体13形成整体。
逃逸孔形成部15与在金属块主体13的左右侧面上形成的略为矩形的切口18接合成整体，分别构成两个上下隔开一定距离的滚珠逃逸孔10。每个滚珠逃逸孔10的整个四周由逃逸孔形成部15包围。在图示的实施例中，滚珠逃逸孔10的内侧壁部10a呈圆弧形。该内侧壁部10a与整体接合在块主体13端面上的端面覆盖部16连接成整体。
端面覆盖部16的最简单结构如图1(c)所示，仅由各个方向转换路径的内周部19构成，该内周部19可以与滚珠逃逸孔10的内侧部分10a连接，但是在本实施例中设置和侧盖14互相啮合的阶梯形凸出部20，在阶梯形凸出部20上凹形地设置方向转换路径的内周导向面11a。另外，在块主体13的水平部6的端面上设置连接在左右阶梯凸出部20，20之间的中央凸出部21。
在左右阶梯形凸出部20与块主体13端面的结合面上形成凸凹啮合的凸凹啮合部23，以防止模制体和块主体的位置错位。该凸凹啮合部23由设置在块主体13端面上的凹部23a和与该凹部23a啮合的凸部23b构成。
另外，为固定侧盖14，在左右阶梯形凸出部20上形成螺纹孔20a。该螺纹孔20a配置在模制体12的端面上。但是在块主体13的端面上也利用树脂模制法在对应于该螺纹孔20a的位置形成直径比螺纹孔20a小的预钻孔，并且在这些孔中也丝攻形成螺纹孔20a。因而螺栓22b穿过在侧盖14上形成的螺栓孔22a并拧入螺纹孔20a，便可以固定侧盖14。
在左右阶梯形凸出部20端面和中央阶梯形凸出部21端面与侧盖14的固定定位面上的靠近各个滚珠方向转换部11的位置，分别设置互相凸凹啮合的定位凸出部24和定位凹孔25，由此可使侧盖14侧的滚珠方向转换路径11的外周侧与块主体13的模制件12的方向转换路径11的内周侧可靠定位。
滚珠逃逸孔10内周壁的直径可以是比滚珠直径稍大的简单的圆形截面，但也可以如图3(b)所示，设置导向凸出部10b，形成三点接触，或如图3(c)所示，也可以形成键槽形的导向凸出部10c。因为滚珠3的位置由三个点确定，所以接触滚珠的导向凸出部最好大于三点，导向凸出部10b、10c以外的部分可以成形为逃逸部分。因此最好在滚珠外周与连接滚珠逃逸孔10的导向凸出部10b、10c的尖端形成的假想圆之间的间隙作得很小，使其几乎等于滚珠的直径。
按照这种结构，滚珠3由导向凸出部10b、10c的尖端导向，因而可以避免蛇行运动。
另外，滚珠逃逸孔10内的油脂等润滑剂滞留在导向凸出部10b、10c之间，因而滚珠3在滚珠逃逸孔10中移动时润滑剂产生的阻力小，并且不会由于润滑剂而造成滚珠3的堵塞。
为防止润滑剂堵塞滚珠，也可如图3(b)所示，采用连通两行平行的滚珠逃逸孔10、10的结构。在这种配置中，连接槽10d起作润滑剂滞留处的作用，所以在滚珠3滚动时，润滑剂不会滞留在滚珠前方，使滚珠3滚动堵塞。
滚珠逃逸孔10的截面形状还可以作成如图3(h)、3(i)、3(j)所示的三角形、方形和带槽的圆形等各种形状。可以认为，非圆形截面需要具有当作通过作为滚动件的滚珠3的滚动件通过截面部的假想圆截面10A和可以贮存从假想圆截面10A向外侧渗出的润滑剂的润滑剂贮存截面部10B。
这样的滚珠逃逸孔10的形状的特征在于，采用现有的钻孔加工方法是不可能加工的，但是采用本发明的整体成形法则可以实现。
为了加大方向转换路径11的滚珠3的转动半径，将滚珠逃逸孔形成部15的两端部的滚珠逃逸孔10外周部分切去预定长度，并由设置于侧盖14上的逃逸孔形成部15覆盖该切口部27，由此连接滚珠逃逸孔10的端部和方向转换路径11的端部。即方向转换路径的转动半径越大，滚珠3的循环愈平滑，因而希望尽量避免采用曲率半径小的结构。
在侧盖14的逃逸孔外周形成部26和设置在模制体12的逃逸孔形成部15两端上的切口27端面的固定定位面上，分别设置互相啮合的定位凸出部28和定位凹孔29。利用这种结构，滚珠逃逸孔10和滚珠方向转换路径11的外周侧和内周侧可以准确地被定位，而在其结合部分不产生台阶部分。由于滚珠逃逸孔10和滚珠方向转换路径11的结合部分没有台阶部分，构成连续的导向面，从而保证了滚珠平滑地循环。特别如图3(e)所示，在滚珠逃逸孔10和滚珠方向转换路径11的结合部形成锥形的接收部11e和整个外周接合在锥形接收部11e上的环状的锥形的凸出部10e，使其锥面彼此形成凹窝接合，因而结合部完全一致。
另一方面，保持件17用于保持滚珠3，使得从移动块2中取出导轨4时滚珠3不会从移动块2上脱落，而在导轨4和移块2处于安装好的状态时，保持件17的尺寸使得在保持件17和滚珠3之间形成一个间隙，从而不妨碍滚珠3在负载滚珠路径8中的滚动。
在此实施例中，保持件17配置在左右脚部5、5的上、下两行负载滚珠3之间，它包括保持上方滚珠3的下缘和下方滚珠3的上缘的第一保持件30、保持上方滚珠3上缘的第二保持件31以及保持下方滚珠3下缘的第三保持件32。由第一保持件30和第二保持件31保持上方的滚珠行，而由第一保持件30和第三保持件32保持下方的滚珠行。滚珠3在第一至第三保持件30、31和32之间露出并滚动自如地与导轨4侧的滚珠滚动槽8b接触。
第一至第三保持件30、31和32的两端部与端部覆盖部16连接成整体。在此实施例中，第三保持件32和块主体13左右腿部5、5的滚珠逃逸孔形成部分15通过覆盖在左右腿5、5下侧面上的下表面覆盖部33连接成整体。
滚珠方向转换路径11和负载滚珠路径8之间的连接，使得在侧盖14的方向转换路径外周部的端部上形成作为导向件的舟形舌部34，该导向器由于部分进入负载区而可以拾取滚珠3，利用该舌部34可以从左右缓缓拾取处于两点接触状态的滚珠3并平滑地移送到方向转换路径11中。即如图3(f)所示，由于舌部34具有槽34a，其宽度随着靠近两端部而逐渐减小，所以如图3(g)所示，滚珠3由2点支承，使得负载滚珠3可以滚离导轨4的滚珠滚动槽8b。
因而，滚珠3从无负载滚珠孔10通过锥形的凹窝接合部10e、11e循环至方向转换路径11，然后通过舟底形的舌部34循环至负载区域的负载滚珠滚动路径8，然后再通过端部的舟底形舌部34到达方向转换路径11，随后通过锥形凹窝接合部10e、11e再循环至滚珠逃逸孔10。因此，连接部分都没有台阶，滚珠3可以圆滑地循环。
在这里，如果设置图3b所示的导向凸出部10b、10c，将滚珠逃逸孔10的形状作成至少三点接触的结构，则滚珠便会从舟底形舌部34拾取操作的两点接触改变为三点接触，因而整个滚珠循环路径形成理想的轨道，使得滚珠3的滚动非常圆滑，所以可以减少滚珠3由于不规则的滚动所产生的噪声。另外，因为滚珠3之间的空隙减少，所以可将噪声减少到最小。
本发明的滚动导向装置的移动块2按如下方法制造。
在块主体13上预先形成负载滚珠滚动槽8a，然后将该块主体13放入金属模40内，利用嵌入模制法使滚动件逃逸孔10与块主体13形成整体。
图6是金属模的示意性结构图，其中分别配置用于形成在腿部5、5外侧的滚珠逃逸孔形成部15的模腔41、用于形成腿部5内侧的保持件部17的模腔42和用于形成腿部5前后两端的方向转换路径内周部19的模腔43。固定型模44上配置用于啮合滚珠滚动槽8a以使该槽定位的凸部45，在可动型模46上配置用于形成滚珠逃逸孔10的销47。
在嵌入模制成形时，如图6(c)所示，以块主体13的滚珠滚动槽8a为基准确定在金属模40内的位置。这样，当以滚珠滚动槽8a作基准进行嵌入成形时，因为是以滚珠滚动槽8a作基准决定滚珠逃逸孔10的位置及保持件部的位置，所以可以准确确定构成滚珠循环路径7的负载滚珠滚动路径8、方向转换路径11及滚珠逃逸孔10之间的相对位置关系。
在金属模40内对块主体13进行定位时，如果以滚珠滚动槽8a为基准定位，则与块主体13的接触部分最低限度只限于滚珠滚动槽8a，金属模40的其它部分处于不接触状态，所以不需要进行精密加工，制作非常容易。
另外，利用嵌入模制法可使方向转换内周部19与滚珠逃逸孔10，连同块主体13一齐形成整体。
通过嵌入模制法也可使滚珠逃逸孔形成部15和端面覆盖部16，连同保持件部17和块主体13一齐形成整体。
随后，将上侧盖14便可在负载滚珠滚动槽8a的两端形成方向转换路径11。
在上述结构的滚动导向装置中，因为可使滚珠逃逸孔形成部15和块主体13通过嵌入模制法整体成形为模制件12，所以不需要用钻孔操作来形成滚珠逃逸孔10，因而制作相当简单。
因通过模制加工实现一体化，所以不需要装配操作，组装工时也减少了。
另外，在本实施例中，还可使滚珠逃逸孔形成部15、端面覆盖部16以及保持件部17整体成形为模制件12，因而更简化了制造工艺。
如果采取包围块主体13四周的结构，则由于模制件12的收缩，保持件部17、滚珠逃逸孔形成部15及端面覆盖部16将受到张应力，因此滚珠逃逸孔形成部15及保持件部17变得非常平直。特别是由于薄壁的保持件部17的上侧负载滚珠及下侧滚珠的保持件部受到张应力，滚珠3便不会与相应的保持件部17接触，因而可以实现滚珠3的平滑循环。
但是，在树脂成型的情况下，由于蠕变效应，张应力随时间降低，因而造成位置偏移，为此，在保持件部17的第一保持件30和块主体13的结合面上配置相互凸凹啮合的啮合部。该啮合部由啮合槽35和啮合凸条36构成，啮合槽35沿轴方向的全长在块主体1 3的结合面上延伸，该啮合凸条36啮合在该啮合槽35中。在成形时，由于成形材料流入该啮合槽35而形成啮合凸条36。在第二、第三保持件31、32和块主体13的结合面上当然也可以形成同样的啮合部。
由于利用树脂等的模制体12形成滚珠逃逸孔10的部分，所以滚珠滚动槽8a和滚珠逃逸孔10之间的尺寸不变，换言之，在保持方向转换平滑程度大的条件下，可以减少负载滚珠滚动槽8a和滚珠逃逸孔10之间的构成块主体13的对刚性有影响的金属等的块主体构成材的厚度，使其具有弹性。减少厚度可以这样实现，或者加厚如图1(a)中用两点画线a示出的圆弧形部分，或者沿直线切下由两点画线b示出的部分。
因此，即使在导轨4和移动块2之间存在组装误差(例如导轨4的固定面和固定在移动块2上的传送台的固定面之间由于平行度失常而产生的组装误差等)，由于块主体13的薄的腿部分弯曲而可以被吸收，而且还可以防止在滚珠3和滚珠滚动槽8a的接触部分受到过大的力。
对于上述滚珠逃逸孔的结构，可以具有如图3(k)所示的结构，使滚珠逃逸孔10的一半形成整体，即使在这种情况下，减小厚度的效果虽然比上述实施例小，但与在金属块上进行钻孔操作的情况相比，可以得到减小厚度的效果。
图7示出本发明的另一实施例。和图1相同的部件用相同的符号表示，并省去其说明。
该实施例的结构是在移动块2的左右腿部5上各有一行滚珠，滚珠3通过图7(b)所示的环形保持架50保持。
环形保持架50是用树脂等成形的可弯曲的带状部件、每隔所定的距离配置许多的滚珠保持孔50a，在每个滚珠保持孔50a内滚珠3可以自如地滚动和滑动，其两端连接形成环形，因而可在整个滚珠循环路径7中对滚珠3进行导向。
在各个滚珠保持孔50a之间配置间隔器50b，该间隔器具有球冠状的形为滚珠3外周形状的凹部，使得可以从轴向的两侧夹住滚珠3。
因为环形保持架50在移动时振动，为抑制这种振动，沿负载滚珠滚动路径8直线地配置保持架支承部件55～58。另外，即使在滚珠逃逸孔10中也配置引导环形保持架50两侧缘的导向槽60。
在此实施中，滚珠逃逸孔形成部15、端面覆盖部16、保持架支承件55～58整体成形为模制件12。滚珠3的接触线相对于水平线H而言，对左侧滚珠，它对着导轨4的中心侧以预定的角度向下倾斜，而对右侧的滚珠，它对着导轨4的中心侧以预定的角度向上倾斜，左右两侧滚珠3的接触线大致相互平行。由于接触角的配置不同，可能出现保持架支承件的厚度不够的情况，在这种情况下，最好在壁薄的地方埋置例如适当金属板等的增强件60。在图示实施例中，在壁薄的右上保持架支承件56和左下保持架支承件57上埋置金属薄板等增强件60。
另外，配置覆盖块主体13上表面的上表面覆盖部51和覆盖块主体13中央凹部13a内周上表面的覆盖部54，上表面覆盖部51和内周覆盖部54通过块主体前后端面的端面覆盖部16形成整体，从而增强块主体13和与块主体形成整体的树脂部分。该内周覆盖部54与左上保持架支承件55和右上保持架支承件56形成整体。另外，覆盖块主体左右腿部5、5下表面的下表面覆盖部61也整体成形，该下表面覆盖部61与左下、右下的保持架支承件57、58形成整体。
块主体13的上表面由低位表面部分52和比该低位表面部分52高一些的高位表面部分53构成，在该高位表面部53上具有固定螺栓孔54，形成为紧固支承表面，所以上表面覆盖部51覆盖在低位表面部52上，上表面覆盖部51的高度和高位表面部分53设定成同一高度，因而块主体13形成平坦表面。在该实施例中，在对应于块主体13的左右腿5、5的两处形成高位表面部分53，而在两个高位表面部分53的中间部分和左右两侧三处形成低位表面部分52。
图8示出采用上述环形保持架50的其它结构例。
在该例中，使左右滚珠3的高度不同，在导轨4的右上侧缘配置一行滚珠3，而在导轨4左侧的中间位置配置另一行滚珠3。移动块主体13大体形成仅有一个腿部5的L形截面，在水平部6的右上侧部形成一个滚珠逃逸孔10，而在腿部5的一侧形成另一个滚珠逃逸孔10。即在块体13的水平部6的右上侧缘上形成切口部62，树脂成型的滚珠逃逸孔形成部15与该切口部62结合成整体，而另一个滚珠逃逸孔形成部15则与在腿部5的下表面和左侧面的角部上形成的切口部63结合为整体。
另外，腿部5的左侧面覆盖部64和腿部5内周左上的保持架支承件55通过前后端面覆盖部16形成整体，从而包围腿部5。另外，腿部下表面的下表面覆盖部61的内侧缘与左侧滚珠下侧缘的保持架支承件57结合成整体。水平部6的滚珠逃逸孔形成部15和水平部6的下表面覆盖部65通过前后端面覆盖部16结合成整体，从而包围水平部6的上下。另外，下表面覆盖部65和滚珠逃逸孔形成部15通过块主体13的右侧面覆盖部65形成整体，而且下表面覆盖部65的内侧缘与右下的滚珠保持架支承件58结合。
如上所述，对于块主体13而言，由于仅使作为定位基准面的必要的部分露出，而不需要特别精度的部分由树脂覆盖，所以减少了块主体需要进行切屑加工等的部分，因而降低了制造成本。
图9示出本发明其它结构例。在下面各个实施例中，与上述实施例相同的构成部分用同一符号表示，其说明也省去。
图9(a)是直线运动的导向装置的结构例，它具有与上述第一实施例相同的4行滚珠循环路径7，滚珠逃逸孔10、方向转换路径内周部19和保持件17形成整体。与上述实施例不同之点在于，相对于水平线而言，左右的每上下两条滚珠接触角线是对着导轨张开的这种接触方式。
在图示的例子中，在左右的每上下两行滚珠3之间仅配置一个保持件部17。
图9(b)所示的实施例的结构是，使图1实施例的左右腿部分开并独立，使用时用一对直线运动导向装置来传送和导向台子66等。即使在这种情况下，滚珠逃逸孔部10、方向转换路径内周部19和保持件部17也整体成形。
图9(c)所示实施例的结构是，使上述图9(a)所示的直线运动导向装置的左右腿5分开并独立，即使在这种情况下，滚珠逃逸孔部10、方向转换路径内周部19和保持件部17也整体成形。
图9(d)所示实施例的结构是，直线运动导向装置在导轨4的上表面侧有两行滚珠3，而在左右侧面上各有一行，共包括4行滚珠3，即使在这种场合，滚珠逃逸孔部10、方向转换路径内周部19和保持件部17也整体成形。
这一实施例的特征在于，模制件12的滚珠逃逸孔形成部15被装在贯通块主体13的预钻孔67中。
这种构成对于在块主体上形成的预钻孔67基本上不要求很高的精度，因而成形非常容易。图9(g)是一个对左右两行滚珠采用这种预钻孔式结构的实施例。这一实施例无保持件，为防止在方向转换路径内周部上的块主体13的端面位置偏移，配置凸凹啮合部68。
图9(e)和9(f)是用滚柱3′代替滚珠3的直线运动导向装置的结构例子，图9(e)示出四行的直线运动导向装置，而图9(f)示出两行的装置。
另外，虽然用上述实施例对直线运动导向装置进行了说明，但是它当然可以应用于相对曲线导轨可滑动自如地装配的直线导轨。作为模制件，可以采用除树脂材料以外的压铸件、烧结金属等。
由于本发明具有以上的结构和作用，可以采用模制法使滚动件逃逸孔部与块主体整体成形，所以不需要钻孔操作，可以简单地制作。
另外，由于采用模制法整体成形，所以不需要组装，可以减少组装工时。
使滚动件逃逸孔部和方向转换路径的内周部整体成形，可以增加整体化程度，因而装配更简单。
如果使滚动件逃逸孔部、方向转换路径的内周部及保持件整体成形，使之包围块主体的四周，则由于模制件的收缩，保持件部、滚动件逃逸孔部及方向转换路径内周部将受到张应力的作用，因而提高了滚动件逃逸孔部和保持件的平直度。另外，由于残余张应力的作用，防止了各部件在滚动件循环时产生的共鸣声。
由于包含块体质量的振动频率的增加，因而可以防止由于滚动体循环产生的低频噪声。
由于利用树脂等的模制件成形逃逸孔部分，因而滚动件滚动槽和滚动件逃逸孔之间的尺寸不改变，换言之，在保持方向转换平滑程度大的条件下，可以减少影响刚性的在负载滚动件滚动槽与滚动件逃逸孔之间的构成块主体的金属等构成材料的厚度，从而使之具有弹性，因此即使在导轨和移动块之间产生装配误差(例如由导轨固定面和固定在移动块2上的传送台的固定面之间失常的平行度产生的装配误差)，这种误差也可以通过块主体薄壁化的部分的弯曲而被吸收，而且可以防止滚动件与滚动件滚动槽的接触部分受到过大的力。
另外，逃逸孔被成形为其截面上具有通过滚动件的滚动件通过截面部、可以贮存从该滚动件通过截面部向外渗出润滑剂的润滑剂贮存截面部，由此可以不妨碍滚动件的循环而保持润滑剂，因而可以保障滚动件长期地平滑地循环移动而基本不需要维修。另外，即使逃逸孔的断面形状这样复杂，利用模制法也容易成形。
如果以滚动件滚动槽作基准定位嵌入到铸模中的块主体的位置，再用嵌入模制法成形，则因为以滚动件滚动槽作基准确定滚动件逃逸孔的位置及保持件的位置，所以可以准确设定构成滚动件循环路径的负载滚动件滚动路径、方向转换路径及滚动件逃逸孔之间的相对位置关系，因而在负载滚动件滚动路径、方向转换路径内周部和滚动件逃逸孔之间的连接部分不会产生台阶部分，所以滚动件可以圆滑地循环。
另外，在确定块主体在金属模内的位置时，由于以滚动件滚动槽作基准进行定位，与块主体的接触部分最低限度仅为滚动体滚动槽部分，而金属模的其它部分保持非接触的状态，因而不需要进行精密加工，制作非常容易。
权利要求
1.一种滚动导向装置，在该装置中，移动块通过许多滚动件支承并沿导轨移动自如，在上述移动块上配置对上述滚动件进行循环和导向的循环路径，上述滚动件循环路径由在移动块和导轨的相对面上形成的负载滚动件滚动槽之间的在负载区的负载滚动件滚动路径和使负载区的滚动件从负载滚动件滚动路径的一端返回到另一端的无负载区的返回路径构成，上述返回路径由与上述负载滚动件滚动路径平行延伸的滚动件逃逸孔和方向转换路径构成，上述方向转换路径具有连接滚动件逃逸孔两端和负载滚动件滚动路径两端的内周部和外周部，其特征在于，上述滚动件逃逸孔部、方向转换路径的内周部及沿负载滚动件滚动路径延伸的保持件部中的至少一个采用模制件构成，而且该模制件与高刚性的块主体形成整体。
2.如权利要求1所述的滚动导向装置，其特征在于，模制件包括滚动件逃逸孔部和与该滚动件逃逸孔部形成整体并与块主体两端面接合的方向转换路径的内周部。
3.如权利要求1所述的滚动导向装置，其特征在于，模制件包括滚动件逃逸孔部和沿负载滚动件滚动路径延伸的保持件部。
4.如权利要求1所述的滚动导向装置，其特征在于，模制件包括与块主体两端面接合的方向转换路径内周部和沿负载滚动件滚动路径延伸的其两端与上述方向转换路径内周部形成整体的保持件。
5.如权利要求1所述的滚动导向装置，其特征在于，模制件包括滚动件逃逸孔部、与该滚动件逃逸孔部形成整体的并与块主体两端面接合的方向转换路径的内周部和沿负载滚动件滚动路径延伸的其两端与上述方向转换路径内周部形成整体的保持件部，并由上述滚动件逃逸孔部、方向转换部和保持件部包围，形成闭合的截面。
6.如权利要求1、2、3、4或5所述的滚动导向装置，其中，在模制件和块主体的结合面上形成凸凹啮合部。
7.如权利要求1、2、3、5或6所述的滚动导向装置，其特征在于，模制件是树脂材料作的，在移动块的负载滚动件滚动槽和滚动件逃逸孔之间的部分是由高刚性的块主体部分和树脂作的模制件部分构成的，所以高刚性的块主体部分的厚度减少而具有弹性。
8.如权利要求1、2、3、4、5、6或7所述的滚动导向装置，其中，利用一个导向器拾取在负载滚动件滚动路径中滚动的处于两点接触状态的滚动件，使其从负载滚动件滚动槽逐渐相互离开并转移到方向转换路径中，上述导向器从方向转换路径的无负载区延伸至负载区。
9.如权利要求1、2、3、4、5、6、7或8所述的滚动导向装置，其中移动块具有一对其间插入导轨的腿部和刚性连接该腿部的结合部，并在上述腿部上形成滚动件循环路径。
10.如权利要求9所述的滚动导向装置，其中具有覆盖移动块结合部的上下表面中至少一个面的覆盖部，该覆盖部与接合在块主体两端面上的方向转换路径内周部形成整体。
11.如权利要求1至10中任何一项所述的滚动导向装置，其特征在于，逃逸孔的截面形状包括通过滚动件的滚动件通过截面部和可以贮存从该滚动件通过截面部向外侧渗出的润滑剂的润滑剂贮存截面部。
12.一种滚动导向装置的移动块的制造方法，其中的滚动导向装置的移动块通过许多滚动件支持并可沿导轨自如地滑动，该滚动导向装置移动块具有在导轨相对表面上形成的构成负载滚动件滚动路径的负载滚动件滚动槽、与该负载滚动件滚动槽平行延伸的滚动件逃逸孔和具有使滚动件逃逸孔两端与负载滚动件滚动路径两端连接的内周部与外周部的方向转换路径，该滚动导向装置的移动块的制造方法的特征在于，利用嵌入模制法使上述块主体配置在金属模内，滚动件逃逸孔部、方向转换路径的内周部和沿负载滚动件滚动路径延伸的保持件部中的至少一个与块主体形成整体。
13.如权利要求12所述的滚动导向装置的移动块的制造方法，其特征在于，利用嵌入模制法，使滚动件逃逸孔部和方向转换路径的内周部与块主体形成整体。
14.如权利要求12所述的滚动导向装置的移动块的制造方法，其特征在于，利用嵌入模制法使滚动件逃逸孔部和沿负载滚动件滚动路径延伸的保持件部与块主体形成整体。
15.如权利要求12所述的滚动导向装置的移动块的制造方法，其特征在于，利用嵌入模制法使方向转换路径内周部和沿负载滚动件滚动路径延伸的保持件部与块主体形成整体。
16.如权利要求12所述的滚动导向装置的移动块的制造方法，其特征在于，利用嵌入模制法使滚动件逃逸孔部、方向转换路径内周部和沿负载滚动件滚动路径延伸的保持件部与块主体形成整体。
17.如权利要求12至16中任何一项所述的滚动导向装置的移动块的制造方法，其特征在于，以在该块主体上形成的滚动件滚动槽为基准，确定块主体在金属模中的位置。
全文摘要
在滚珠循环路径(7)中至少滚珠逃逸孔部(10)用模制件(12)形成，该模制件(12)用嵌入模制法与高刚性的块主体(13)整体成型。这使得制造滚珠逃逸孔(10)的钻孔加工不再必要，组装工时显著减少，而且噪声减少。模制件(12)最好与滚珠逃逸孔部(10)形成整体，并最好具有接合在块主体(13)两个端表面上的方向转换路径(11)的内周部。另外，模制件(12)最好具有保持件(17)，该保持件(17)沿负载滚珠路径(8)延伸并在其两个端部与方向转换路径(11)的内周部形成整体，模制件(12)最好具有由滚珠逃逸孔(10)、方向转换路径(11)和保持件(17)包围的封闭横截面形状。
文档编号F16C33/34GK1128556SQ9519045
公开日1996年8月7日 申请日期1995年5月22日 优先权日1994年5月20日
发明者寺町博, 白井武树 申请人:Thk株式会社