滚动直线导轨副及滚珠一体化保持反向装置的制作方法

1.本发明涉及机械制造技术领域，尤其是涉及一种滚动直线导轨副及滚珠一体化保持反向装置。


背景技术：

2.滚动直线导轨副由滚动直线滑块和导轨组成，是各类运动系统中最为重要的功能部件之一。滚动直线导轨副的滚动直线滑块和导轨通过滚珠在滚动直线滑块沟槽和导轨沟槽间的循环滚动实现相对运动，在此过程中需要对滚珠进行保持和反向，保证运动稳定性和顺畅性。因此，滚珠保持反向装置对于滚动直线导轨副十分重要。
3.传统滚动直线导轨副中的滚珠保持反向装置由多个零件拼接而成，这使得在滚珠反向处的刚性不足，同时滚珠保持反向装置包括反向器和保持架，反向器和保持架拼接形成的滚珠保持反向装置在反向器和保持架之间会存在缝隙，这样会使滚珠运动的平稳性和顺畅性降低，从而进一步影响滚动直线导轨副的运动精度和使用寿命。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种滚动直线导轨副，可以提升滚珠反向处的刚性，提高滚珠运动的平稳性和顺畅性。
5.根据本发明第一方面实施例的滚动直线导轨副，包括：
6.滑块组件，所述滑块组件包括滚动直线滑块，所述滚动直线滑块一面上设有直线滑槽，所述直线滑槽的相对两侧壁体上均设有滚道结构，每个所述滚道结构由一个直线凹槽和一个直线通孔构成，所述直线凹槽位于所述直线滑槽的侧壁面上，所述直线滑槽、所述直线凹槽和所述直线通孔的延伸方向一致；
7.滚珠一体化保持反向装置，所述滚珠一体化保持反向装置与所述滚道结构一一对应设置；所述滚珠一体化保持反向装置为一体成型件，且包括直条状的保持架和两个均呈u型弯管状的反向器，两个所述反向器均具有第一端口和第二端口，所述第一端口具有相对的第一内侧壁和第一外侧壁，两个所述反向器的所述第一端口彼此间隔相对且分别与所述直线凹槽的两端对接连通，所述保持架的两端分别连接在两个所述反向器的所述第一端口的所述第一外侧壁上，所述保持架的宽度小于所述直线凹槽的凹口宽度，所述保持架位于所述直线凹槽外且与所述直线凹槽的开口相对，两个所述反向器的所述第二端口彼此间隔相对且分别与所述直线通孔的两端对接连通，从而每个所述滚珠一体化保持反向装置与对应的所述滚道结构构成一个封闭循环滚道；
8.多个滚珠，多个所述滚珠顺次排列放置在所述封闭循环滚道中；
9.导轨，所述导轨设置在所述直线滑槽中，所述导轨相对的两侧面上对应地设置有与所述滚道结构的所述直线凹槽相配合的导轨槽，所述导轨槽的槽壁面与所述直线凹槽中的所述滚珠接触但不与所述保持架接触。
10.根据本发明实施例的滚动直线导轨副，通过采用一体化成型的滚珠一体化保持反向装置，相对于拼接式的保持反向装置，最大程度地减少了保持反向装置的零件数量，从而减少了供滚珠循环滚动的封闭循环滚道上的缝隙，这使得封闭循环滚道在滚珠反向处的刚性大大提升，同时也保证了滚珠在封闭循环滚道内运动的稳定性和顺畅性，进而提高了滚动直线导轨副的运动精度和使用寿命，满足面向各类高性能装备的发展需求。
11.根据本发明第一方面的一些实施例，所述滑块组件还包括固定座，所述固定座固定对应的所述滚珠一体化保持反向装置的两个所述反向器，所述固定座与所述滚动直线滑块固定。
12.根据本发明第一方面的一些实施例，所述固定座上设有与所述反向器对应的定位卡槽，所述反向器卡固在对应的所述定位卡槽中。
13.根据本发明第一方面的一些实施例，所述反向器为半圆形弯管。
14.根据本发明第一方面的一些实施例，两个所述第一端口的所述第一内侧壁和所述第一外侧壁上分别设有第一导向片，其中，所述保持架连接在两个所述第一端口的所述第一外侧壁上的所述第一导向片之间；或/和所述第二端口具有相对的第二内侧壁和第二外侧壁，两个所述第二端口的所述第二内侧壁和第二外侧壁上分别设有第二导向片。
15.根据本发明第一方面的一些实施例，所述保持架居中正对于所述直线凹槽的开口处。
16.根据本发明第一方面的一些实施例，所述直线滑槽的相对两侧壁体上均各设有一个或两个所述滚道结构，其中，所述直线滑槽的一侧壁体上的所述滚道结构与所述直线滑槽的另一侧壁体上的所述滚道结构对称。
17.本发明第二方面还提出了一种滚珠一体化保持反向装置。
18.根据本发明第二方面实施例的滚珠一体化保持反向装置，为一体成型件，且包括直条状的保持架和两个均呈u型弯管状的反向器，两个所述反向器均具有第一端口和第二端口，所述第一端口具有相对的第一内侧壁和第一外侧壁，两个所述反向器的所述第一端口彼此间隔相对，所述保持架的两端分别连接在两个所述反向器的所述第一端口的所述第一外侧壁上，两个所述反向器的所述第二端口彼此间隔相对。
19.根据本发明第二方面实施例的滚珠一体化保持反向装置，可以在提升滚珠反向处的刚性的同时，提高滚珠运动的平稳性和顺畅性。
20.根据本发明第二方面的一些实施例，所述反向器为半圆形弯管。
21.根据本发明第二方面的一些实施例，所述第二端口具有相对的第二内侧壁和第二外侧壁，两个所述第一端口的所述第一内侧壁和所述第一外侧壁上分别设有第一导向片，其中，所述保持架连接在两个所述第一端口的所述第一外侧壁上的所述第一导向片之间；或/和两个所述第二端口的所述第二内侧壁和第二外侧壁上分别设有第二导向片，所述第一导向片和所述第二导向片均为弧形导向片。
22.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
23.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得
明显和容易理解，其中：
24.图1为本发明第一方面实施例的一种滚动直线导轨副的立体结构示意图，其中，滚动直线导轨副局部剖开。
25.图2为本发明第二方面实施例的滚珠一体化保持反向装置的结构示意图。
26.图3为本发明第一方面实施例的固定座的结构示意图。
27.图4为本发明第一方面实施例的一种滚动直线导轨副的剖视图，其中示意出，滑块组件具有两个滚道结构。
28.图5为本发明第一方面实施例的另一种滚动直线导轨副的剖视图，其中示意出，滑块组件具有四个滚道结构。
29.附图标记：
30.滚动直线导轨副1000
31.滑块组件1
32.滚动直线滑块101直线滑槽1011直线凹槽1012直线通孔1013
33.固定座102定位卡槽1021避让槽1022
34.滚珠一体化保持反向装置2
35.保持架201反向器202第一端口2021第二端口2022
36.第一内侧壁2023第一外侧壁2024第二内侧壁2025第二外侧壁2026
37.第一导向片203第二导向片204
38.滚珠3导轨4导轨槽401
具体实施方式
39.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
40.下面结合图1至图5来描述本发明第一方面实施例的滚动直线导轨副1000。
41.如图1至图5所示，根据本发明第一方面实施例的滚动直线导轨副1000，包括滑块组件1、滚珠一体化保持反向装置2、多个滚珠3和导轨4，滑块组件1包括滚动直线滑块101，滚动直线滑块101一面上设有直线滑槽1011，直线滑槽1011的相对两侧壁体上均设有滚道结构，每个滚道结构由一个直线凹槽1012和一个直线通孔1013构成，直线凹槽1012位于直线凹槽1012的侧壁面上，直线滑槽1011、直线凹槽1012和直线通孔1013的延伸方向一致；滚珠一体化保持反向装置2与滚道结构一一对应设置；滚珠一体化保持反向装置2为一体成型件，且包括直条状的保持架201和两个均呈u型弯管状的反向器202，两个反向器202均具有第一端口2021和第二端口2022，第一端口2021具有相对的第一内侧壁2023和第一外侧壁2024，两个反向器202的第一端口2021彼此间隔相对且分别与直线凹槽1012的两端对接连通，保持架201的两端分别连接在两个反向器202的第一端口2021的第一外侧壁2024上，保持架201的宽度小于直线凹槽1012的凹口宽度，保持架201位于直线凹槽1012外且与直线凹槽1012的开口相对，两个反向器202的第二端口2022彼此间隔相对且分别与直线通孔1013的两端对接连通，从而每个滚珠一体化保持反向装置2与对应的滚道结构构成一个封闭循环滚道；多个滚珠3顺次排列放置在封闭循环滚道中；导轨4设置在直线滑槽1011中，导轨4
相对的两侧面上对应地设置有与滚道结构的直线凹槽1012相配合的导轨槽401，导轨槽401的槽壁面与凹槽中的滚珠3接触但不与保持架201接触。
42.具体地，如图1所示，滑块组件1包括滚动直线滑块101，滚动直线滑块101一面上设有直线滑槽1011，直线滑槽1011用于放置导轨4，当导轨4置于直线滑槽1011内时，滚动直线滑块101可以相对于导轨4滑动。直线滑槽1011的相对两侧壁体上均设有滚道结构，滚道结构用于提供供滚珠3滚动的通道，这里，直线滑槽1011的相对两侧壁体上的滚道结构数量可以为2个或4个，对此不做具体限制。每个滚道结构由一个直线凹槽1012和一个直线通孔1013构成，直线凹槽1012位于直线滑槽1011的侧壁面上，也就是说，直线凹槽1012的周向侧壁上有朝向直线滑槽1011的开口，以使滚珠3位于直线凹槽1012内时，可以与导轨4接触，直线通孔1013开设于滚动直线滑块101上，直线通孔1013的周向侧壁为封闭连续曲面，直线通孔1013两端与外界连通，直线滑槽1011、直线凹槽1012和直线通孔1013的延伸方向一致。
43.滚珠一体化保持反向装置2与滚道结构一一对应设置，也就是说，一个滚珠一体化保持反向装置2对应一个滚道结构，结合直线滑槽1011的相对两侧壁体上均设有滚道结构，因此一个滚动直线滑块101上至少设置有两个相对的滚道结构，同时对应两个滚珠一体化保持反向装置2，但不限于此，例如如图5所示，一个滚动直线滑块101上还可以设置有四个相对的滚道结构，对应四个滚珠一体化保持反向装置2。
44.如图1和图2所示，滚珠一体化保持反向装置2为一体成型件，且包括直条状的保持架201和两个均呈u型弯管状的反向器202，两个反向器202均具有第一端口2021和第二端口2022，第一端口2021具有相对的第一内侧壁2023和第一外侧壁2024，两个反向器202的第一端口2021彼此间隔相对且分别与直线凹槽1012的两端对接连通，保持架201的两端分别连接在两个反向器202的第一端口2021的第一外侧壁2024上，保持架201的宽度小于直线凹槽1012的凹口宽度，保持架201位于直线凹槽1012外且与直线凹槽1012的开口相对，两个反向器202的第二端口2022彼此间隔相对且分别与直线通孔1013的两端对接连通，从而每个滚珠一体化保持反向装置2与对应的滚道结构构成一个封闭循环滚道，多个滚珠3顺次排列放置在封闭循环滚道中，从而在导轨4相对于滚动直线滑块101运动时，滚珠3可以沿着封闭循环滚道循环滚动。需要说明的是，滚珠保持是指保持滚珠3在封闭循环滚道内持续滚动不掉落，滚珠反向是指滚珠3通过反向器202从直线凹槽1012滚动至直线通孔1013内或者从直线通孔1013滚动至直线凹槽1012内。每个一体成型的滚珠一体化保持反向装置2与对应的滚道结构构成一个封闭循环滚道，最大化地减少了零件的使用，使得封闭循环滚道在滚珠反向处的刚性大大提升，同时也保证了滚珠3在封闭循环滚道内运动的稳定性和顺畅性，从而提高滚动直线导轨副1000的运动精度和使用寿命。呈u型弯管状的反向器202有利于使滚珠3在反向器202内进行反向运动时更加顺畅。保持架201用于阻挡滚珠3滚离封闭循环滚道，保持架201的宽度小于直线凹槽1012的凹口宽度，这样，一方面使滚珠3可以与导轨4接触，另一方面，使滚珠3可以通过保持架201与直线凹槽1012之间的间隙放入到直线凹槽1012中。
45.如图1所示，导轨4设置在直线滑槽1011中，导轨4相对的两侧面上对应地设置有与滚道结构的直线凹槽1012相配合的导轨槽401，导轨槽401的槽壁面与直线凹槽1012中的滚珠3接触但不与保持架201接触。可以理解的是，导轨槽401与直线凹槽1012相互配合形成一个完整的供滚珠3滚动的通道，滚珠3与导轨槽401的槽壁面接触，以使滚珠3可以在导轨4的
带动下，在封闭循环滚道内运动，导轨槽401的槽壁面不与保持架201接触，保证了滚动直线滑块101可以相对于导轨4顺畅运动。
46.根据本发明实施例的滚动直线导轨副1000，在组装时，将滚珠一体化保持反向装置2固定在滚动直线滑块101上，并将滚珠一体化保持反向装置2的两个反向器202的第二端口2022分别与直线通孔1013的两端对接连通，将滚珠一体化保持反向装置2的两个反向器202的第一端口2021分别与直线凹槽1012的两端对接连通，将保持架201置于直线凹槽1012外与直线凹槽1012的开口相对的位置，以形成封闭循环滚道，然后将滚珠3灌装进入封闭循环滚道中，最后将滚动直线滑块101安装到导轨4上即可，装配过程简单方便。
47.根据本发明实施例的滚动直线导轨副1000，通过采用一体化成型的滚珠一体化保持反向装置2，相对于拼接式的保持反向装置，最大程度地减少了保持反向装置的零件数量，从而减少了供滚珠循环滚动的封闭循环滚道上的缝隙，使得封闭循环滚道在滚珠反向处的刚性大大提升，同时也保证了滚珠3在封闭循环滚道内运动的稳定性和顺畅性，进而提高了滚动直线导轨副1000的运动精度和使用寿命，满足面向各类高性能装备的发展需求。
48.根据本发明第一方面的一些实施例，如图1所示，滑块组件1还包括固定座102，固定座102固定对应的滚珠一体化保持反向装置2的两个反向器202，固定座102与滚动直线滑块101固定。可以理解的是，固定座102用于将滚珠一体化保持反向装置2固定在滚动直线滑块101上，并且固定座102与滚动直线滑块101采用分体式的设计。与滚动直线滑块101采用分体式设计的固定座102，一方面可以使滚珠一体化保持反向装置2安装到滚动直线滑块101上或从滚动直线滑块101上拆卸下来更加方便快捷；另一方面，由于滚动直线滑块101的加工精度较高，而固定座102所要求的加工精度较低，因此，分别单独加工的固定座102与滚动直线滑块101有利于降低本发明实施例的滚动直线导轨副1000加工难度，降低加工成本。
49.根据本发明第一方面的一些实施例，如图3所示，固定座102上设有与反向器202对应的定位卡槽1021，反向器202卡固在对应的定位卡槽1021中。在对滚动直线导轨副1000进行装配时，直接将反向器202卡固在固定座102上的定位卡槽1021中，然后将固定座102固定在滚动直线滑块101上即可，装配过程方便，并且可以将滚珠一体化保持反向装置2稳定可靠地固定在滚动直线滑块101上。
50.具体地，如图1和图3所示，固定座102有两个，两个固定座102分别固定在滚动直线滑块101的两端端面处，两个固定座102上均设有避让槽1022，两个固定座102上的避让槽1022与滚动直线滑块101的直线滑槽1011位于同一直线上，供导轨4穿过，两个固定座102的避让槽1022的相对的两侧壁体上分别设有与反向器202对应的定位卡槽1021，定位卡槽1021的形槽与对应的反向器202的形状适配，反向器202卡固在定位卡槽1021中。
51.具体组装时，先将滚珠一体化保持反向装置2的反向器202卡固在两个固定座102的定位卡槽1021中，在将滚动直线滑块101卡入两个固定座102之间，再通过螺纹连接件沿平行于导轨4长度方向将固定座102与滚动直线滑块101固定，固定简单方便可靠，也便于拆卸对滚珠一体化保持反向装置2将进行检修更换。
52.根据本发明第一方面的一些实施例，如图1和图2所示，反向器202为半圆形弯管，这样，可以使滚珠3在反向器202内滚动更加顺畅。
53.根据本发明第一方面的一些实施例，如图2所示，第二端口2022具有相对的第二内侧壁2025和第二外侧壁2026，两个第一端口2021的第一内侧壁2023和第一外侧壁2024上分
别设有第一导向片203，其中，保持架201连接在两个第一端口2021的第一外侧壁2024上的第一导向片203之间；或/和两个第二端口2022的第二内侧壁2025和第二外侧壁2026上分别设有第二导向片204。装配时，第一导向片203从直线凹槽1012的两端入到直线凹槽1012内，第二导向片204从直线通孔1013两端插到直线通孔1013内，第一导向片203和第二导向片204均用于对滚珠3的运动进行导向，增加滚珠3运动的顺畅性。
54.具体地，直线凹槽1012的两端上开设有与第一端口2021的第一内侧壁2023上的第一导向片203相互适配的第一台阶孔，以容纳第一端口2021的第一内侧壁2023上的第一导向片203；直线通孔1013的两端上开设有与第二端口2022的第二内侧壁2025和第二外侧壁2026上设置的第二导向片204相互适配的第二台阶孔，以容纳第二端口2022的第二内侧壁2025和第二外侧壁2026上设置的第二导向片204，从而使得整个封闭循环滚道的内壁平整，保证滚珠的顺畅滚动。
55.优选的，如图2所示，第一导向片203和第二导向片204均为弧形导向片，导向效果好。
56.根据本发明第一方面的一些实施例，如图2所示，保持架201居中正对于直线凹槽1012的开口处，这样一方面使滚珠3可以与导轨4接触，另一方面，使滚珠3可以通过保持架201与直线凹槽1012之间的间隙放入到直线凹槽1012中。
57.根据本发明第一方面的一些实施例，直线滑槽1011的相对两侧壁体上均各设有一个(如图4所示)或两个滚道结构(如图5所示)，其中，直线滑槽1011的一侧壁体上的滚道结构与直线滑槽1011的另一侧壁体上的滚道结构对称，这样可以使滚道结构中的滚珠3受力更加均匀，从而减少磨损。其中，直线滑槽1011的相对两侧壁体上均各设有两个滚道结构是一个优选的实施例，具体地，如图5所示，四个滚道结构中的其中两个滚道结构间隔开设置在直线滑槽1011的一侧壁体上，四个滚道结构中的另外两个滚道结构间隔开地设置在直线滑槽1011的另一侧壁体上并且与直线滑槽1011的一侧壁体上的两个滚道结构对称，四个滚道结构的设置使本发明的滚动直线导轨副1000的承载力更大，承载力分布更均匀，承载性能更好，同时有利于使滚动直线滑块101和导轨4相对运动时，更加稳定，不会发生偏移，提高运动精度。
58.本发明第二方面还提出了一种滚珠一体化保持反向装置2。
59.如图2所示，根据本发明第二方面实施例的滚珠一体化保持反向装置2，为一体成型件，且包括直条状的保持架201和两个均呈u型弯管状的反向器202，两个反向器202均具有第一端口2021和第二端口2022，第一端口2021具有相对的第一内侧壁2023和第一外侧壁2024，两个反向器202的第一端口2021彼此间隔相对，保持架201的两端分别连接在两个反向器202的第一端口2021的第一外侧壁2024上，两个反向器202的第二端口2022彼此间隔相对。可以理解的是，一体成型的滚珠一体化保持反向装置2最大化地减少了零件的使用，使得封闭循环滚道在滚珠反向处的刚性大大提升，同时也保证了滚珠3在封闭循环滚道内运动的稳定性和顺畅性。呈u型弯管状的反向器202有利于使滚珠3在反向器202内进行反向运动时更加顺畅。保持架201用于阻挡滚珠3滚离封闭循环滚道，保持架201的宽度小于直线凹槽1012的凹口宽度，这样，一方面使滚珠3可以与导轨4接触，另一方面，使滚珠3可以通过保持架201与直线凹槽1012之间的间隙放入到直线凹槽1012中。
60.根据本发明第二方面实施例的滚珠一体化保持反向装置2最大化地减少了零件的
使用，使得封闭循环滚道在滚珠反向处的刚性大大提升，同时也保证了滚珠3在封闭循环滚道内运动的稳定性和顺畅性。
61.根据本发明第二方面的一些实施例，如图1和图2所示，反向器202为半圆形弯管，这样，可以使滚珠3在反向器202内滚动更加顺畅。
62.根据本发明第二方面的一些实施例，如图2所示，两个第一端口2021的第一内侧壁2023和第一外侧壁2024上分别设有第一导向片203，其中，保持架201连接在两个第一端口2021的第一外侧壁2024上的第一导向片203之间；或/和第二端口2022具有相对的第二内侧壁2025和第二外侧壁2026，两个第二端口2022的第二内侧壁2025和第二外侧壁2026上分别设有第二导向片204。装配时，第一导向片203从直线凹槽1012的两端入到直线凹槽1012内，第二导向片204从直线通孔1013两端插到直线通孔1013内，第一导向片203和第二导向片204均用于对滚珠3的运动进行导向，增加滚珠3运动的顺畅性。
63.具体地，直线凹槽1012的两端上开设有与第一端口2021的第一内侧壁2023上的第一导向片203相互适配的第一台阶孔，以容纳第一端口2021的第一内侧壁2023上的第一导向片203；直线通孔1013的两端上开设有与第二端口2022的第二内侧壁2025和第二外侧壁2026上设置的第二导向片204相互适配的第二台阶孔，以容纳第二端口2022的第二内侧壁2025和第二外侧壁2026上设置的第二导向片204，从而使得整个封闭循环滚道的内壁平整，保证滚珠可以顺畅滚动。
64.根据本发明第二方面的一些实施例，如图2所示，第一导向片203和第二导向片204均为弧形导向片，导向效果好。
65.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
66.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。