防止接触面磨损的直线导向器 【技术领域】
本发明涉及一种直线导向器,更具体地说是涉及一种用于防止直线导向器的滚动元件的接触面磨损的改进结构。背景技术
直线导向器通常在工厂或车间中用于传送产品或物品。如图5所示,现有技术的直线导向器100包括一垂直于纸面延伸的直线导轨101、一设置在导轨101上的滑座102以及一对跟踪滑轮104,每个滑轮可转动地支承于一装配在滑座102底面的轴103。导轨101的沿直线延伸的突起101a与每个跟踪滑轮104的外圆周面上所形成的凹槽104a相啮合。
在操作中,当滑座102沿导轨101的延伸方向滑动时,每个跟踪滑轮104绕轴103旋转并沿导轨101的突起101a滚动,同时跟踪滑轮104的凹槽104a与导轨101的突起101a相啮合。
在这种现有技术的直线导向器中,如图6所示,跟踪滑轮104的凹槽104a与导轨101的突起101a之间的接触面形成于相距跟踪滑轮104的中心线一定距离处,或者跟踪滑轮104的半径可变化。
因此,跟踪滑轮104在半径为r1的一接触点处的圆周速度不同于跟踪滑轮104在半径为r2(>r1)的另一接触点处的圆周速度。这样,当跟踪滑轮104沿导轨101地突起101a滚动并沿导轨101滑动时,在这种圆周速度不同的位置处会产生打滑。结果,跟踪滑轮104的凹槽104a与导轨101的突起101a之间的接触面会磨损。
而且,在图5所示的直线导向器中,由于支承跟踪滑轮104的轴103是以悬臂方式支承于滑座102下面,因而支承刚性较低。
本发明的一个目的在于提供一种可防止接触面磨损的直线导向器。
本发明的另一个目的在于提供一种紧凑的直线导向器。
本发明的再一个目的在于提高直线导向器的支承刚性。
本发明的还有一个目的在于提供一种便于加工和装配的直线导向器。发明内容
本发明涉及一种直线导向器。该直线导向器包括一沿直线延伸的导轨和一可沿该导轨滑动的滑动组件。该导轨具有设置成一锐角的第一和第二导轨平面。该滑动组件包括一滑动组件本体、设置在滑动组件本体中并分别在第一和第二导轨平面上滚动的第一和第二辊子形滚动元件或辊子、以及分别可转动地支承第一和第二滚动元件并延伸于与滑动组件移动方向垂直的方向上的第一和第二支承轴。
最好,第一和第二导轨平面设置在导轨的相对侧上。在这种情况下,第一和第二滚动元件以及第一和第二支承轴相应于第一和第二导轨平面而设置在导轨的相对侧上。而且,滑动组件具有一对向下延伸的腿部。位于导轨一侧上的第一支承轴与位于导轨另一侧上的第一支承同轴。
第一和第二支承轴的两端均支承于滑动组件本体内。更好的是,位于导轨一侧和另一侧上的第一支承轴由同一根轴形成。位于导轨一侧和另一侧上的支承轴的中心轴线彼此设置成一锐角。滑动组件本体上相应于第一支承轴和第一导轨平面而形成有一第一通孔,并相应于第二支承轴和第二导轨平面而形成有一第二通孔。第一和第二滚动元件分别容纳于第一和第二通孔中。在通孔中可插设一护油件。
按照本发明,在第一和第二导轨平面上滚动的第一和第二辊子呈辊子形或圆柱形,其外圆柱面形成滚动面。因此,辊子与相应导轨平面之间的接触面位于一个到辊子中心轴线的半径或距离恒定的区域内。而且,由于每个支承轴的取向垂直于相应导轨平面的延伸方向或滑动组件的移动方向,因而可防止辊子偏斜。
在这种情况下,由于辊子与导轨平面之间的接触面不会产生圆周速度不同的区域,因而可防止在接触面上产生打滑。因此,可防止导轨平面与相应的辊子滚动面之间的接触面的磨损。
当第一和第二辊子以及支承轴相应于第一和第二导轨平面设置在导轨的相对侧上、并且位于导轨相对侧上的第一支承轴彼此同轴时,直线导向器的整个结构变得较为紧凑。
当第一和第二支承轴的两端支承于滑动组件本体内时,可提高支承刚性。当位于导轨相对侧上的第一支承轴由同一根轴形成时,可以减少构件数量和简化结构。
位于导轨相对侧上的第二支承轴的中心轴线之间的角度α(图2所示)最好为锐角或小于90度的原因在于,当角度α超过90度时,第一和第二导轨平面之间的角度θ变小,因而会降低导轨的刚性。
当容纳辊子的孔是通孔时,可使对滑动组件本体的钻孔变得较为容易。而且,在这种情况下,可便于将辊子装配入通孔中。此外,当在通孔中插设一诸如护油塑料或毛毡之类的护油件时,润滑油在工作过程中会逐渐从与辊子接触的护油件中渗出,从而防止因油膜破裂造成滚动表面卡死或磨损,并可实现对滚动表面的长时期润滑。附图说明
为便于更充分地理解本发明,应参阅以发明实例形式在附图中示出和在下面详细描述的实施例。在未按比例的附图中:
图1是本发明一实施例的直线导向器的立体图。
图2是图1的直线导向器的侧向剖视图,对应于沿图3的II-II线的剖视图。
图3是图1的直线导向器的俯视图,相当于图2中从III-III线方向观察的示意图。
图4是图1的直线导向器的纵向侧视图,相当于图3中从IV-IV线观察的示意图。
图5是一传统直线导向器的正视图。
图6是图5的一部分的放大图。具体实施方式
下面参见附图,图1到4示出了本发明一优选实施例的直线导向器。如图1所示,直线导向器1包括一沿直线延伸的导轨10和一可在导轨10上滑动的滑动组件2。
如图2所示,导轨10包括一第一导轨平面10a和一与第一导轨平面10a设置成角θ的第二导轨平面10b。该第一和第二导轨平面10a、10b沿导轨10的延伸方向直线延伸。导轨10的横截面是一对称的形状。最好,角θ为60度。角θ并不一定局限于该角度,但它必须是一锐角,这是因为当角θ超过90度时滑动组件2容易脱离导轨10。
滑动组件2包括一滑动组件本体20,该本体具有一对下垂的腿部20a和20b。滑动组件2的横截面也是一对称的形状。
在滑动组件本体20的相对侧面上形成有多个横向穿过滑动组件本体20的横向孔21。在每个横向孔21中容纳一第一支承轴22,如图2到4所示。每根支承轴22取向或延伸于与导轨10的第一导轨平面10a的延伸方向垂直的方向上,如图3中清楚表示的。每根支承轴22的两端支承于相应的横向孔21中,因而可提高支承刚性。
在腿部20a、20b内形成有多个倾斜延伸的纵向孔23。每个纵向孔23中容纳一第二支承轴24。每根支承轴24取向或延伸于与导轨10的第二导轨平面10b的延伸方向垂直的方向上。每根支承轴24的两端支承于相应的纵向孔23中,因而可提高支承刚性。位于导轨10相对侧上的支承轴24的中心轴线彼此设置成角α。角α可以为60度,或者至少为一锐角。在角α大于90度的情况下,第一和第二导轨平面10a、10b之间的角θ减小,因而不能确保导轨10的刚性。
在滑动组件本体20的顶面上形成有多对竖直穿过滑动组件本体20的通孔25。每对通孔25相应于各横向孔21而设置。滑动组件本体20的一侧上的一通孔25阵列对应于导轨10的一侧上的第一导轨平面10a,如图3中可清楚看出的。滑动组件本体20的另一侧上的另一通孔25阵列对应于导轨10的另一侧上的第一导轨平面10a,如图3中可清楚看出的。
在腿部20a、20b的相对侧面上形成有多个倾斜穿过腿部20a、20b的通孔26。这些通孔26对应于纵向通孔23。
在各通孔25中插设一滚针轴承30或一第一滚动元件。滚针轴承30由一圆柱形外座圈和多个设置在外座圈31内圆周面上的滚针32。支承轴22穿过滚针轴承30,滚针轴承30可转动地支承于轴22。滚针轴承30的外座圈31接触导轨10的第一导轨平面10a。
同样,在各通孔26中插设一滚针轴承35或一第二滚动元件。滚针轴承35由一圆柱形外座圈36和多个设置在外座圈36内圆周面上的滚针37形成。支承轴24穿过滚针轴承35,滚针轴承35可转动地支承于轴24。滚针轴承35的外座圈36接触导轨10的第二导轨平面10b。
在操作中,当滑动组件2沿导轨10移动时,分别绕支承轴22和24转动的滚针轴承30和35分别在导轨10的第一和第二导轨平面10a和10b上滚动。
按照该实施例,滚针轴承30、35的各外座圈31、36呈辊子形或大致呈圆柱形,外座圈31、36的圆柱形表面形成滚动表面。这样,外座圈31、36与第一和第二导轨表面10a、10b之间的各接触面是处于一个到各滚针轴承30、35的中心线的距离或半径保持恒定的区域。而且,支承轴22、24的延伸方向均垂直于相应导轨平面10a、10b的延伸方向或滑动组件2的移动方向,从而可防止各滚针轴承30、35偏斜。
以这种方式,各滚针轴承30、35与相应导轨平面10a、10b之间的接触面上的每一点处的圆周速度都一致,因而接触面处不会发生打滑。因此,能够可靠地防止各导轨平面10a、10b与相应滚针轴承30、35的滚动面之间的接触面产生磨损。
并且,在这种情况下,由于支承轴22支承一对与导轨10相对侧上的第一导轨平面10a相接触的滚针轴承30,因而可减少构件数量,并可简化装置的结构。
而且,由于支承滚针轴承30、35的孔或轴承承口是通孔25、26,因而可便于钻孔加工。并且,可很容易地通过通孔25、26将滚针轴承30、35安装于滑动组件本体20中。
另外,按照该实施例,可以通过采用具有不同外径的滚针轴承30、35的外座圈31、36来调节滑动组件2与导轨10的各导轨平面10a、10b之间的装配误差,从而便于整个装置的调节。
此外,可在滑动组件本体20的各通孔25、26中插设一护油件40,诸如护油塑料、护油毛毡或连续气囊结构的浸油多孔材料。在这种情况下,利用滚针轴承30、35的转动,润滑油逐渐从接触滚针轴承30、35的护油件40内渗出,从而防止因油膜破裂造成的滚动面卡死或磨损。而且,在这种情况下,由于润滑油渗出可持续较长时期,因而可实现对滚动面的长时期润滑,获得无需维修的装置。
本发明所属技术领域的技术人员可以在不脱离本发明的精神或主要特征的情况下,尤其是在考虑上面的揭示之后,利用本发明的原理作出改进和其它的实施例。所描述的实施例和实例从各方面看都应认为仅仅是示例性的,而不应认为是限制性的。因此,本发明的范围应由所附权利要求书指明,而不是由以上描述限定。所以,虽然参照具体的实施例和实例对本发明进行了描述,但结构、顺序、材料等方面的改进对本技术领域的技术人员来说是显而易见的,它们仍落在本发明的范围之内。