直线导轨的制作方法

1.本技术涉及导轨结构领域，具体而言，涉及直线导轨。


背景技术：

2.直线滑轨是用于引导直线运动的结构，其滑块和滑轨之间通过滚珠实现滚动配合。
3.已知直线滑轨中，负载通道存在滚珠滚动卡顿而使滑块在滑轨上运动不顺畅的问题。


技术实现要素：

4.本技术提供直线导轨，以解决滑块在滑轨上运动不顺畅的问题。
5.本技术的实施例是这样实现的：
6.第一方面，本技术提供一种直线导轨，包括滑轨、滑块组件以及多个滚珠。滑轨设有沿第一方向延伸的第一槽，所述第一方向为所述滑轨的长度方向。滑块组件设有孔道以及第二槽，所述第二槽对应所述第一槽并与所述第一槽配合围成负载通道，所述孔道与所述负载通道连通形成循环通道。所述滑块组件包括滑块本体，所述第二槽设于所述滑块本体，所述滑块本体具有第一端面和第二端面，所述第一端面和所述第二端面沿所述第一方向相对。多个所述滚珠依次设于所述循环通道，且在所述滑块组件相对滑轨沿所述第一方向移动时，多个所述滚珠沿所述循环通道滚动。在多个所述滚珠沿所述循环通道滚动至使其中一个滚珠的中心位于所述第一端面的状态下，定义滚珠的中心位于所述第一端面的滚珠为第一滚珠，定义所述负载通道内最靠近所述第二端面的滚珠为第二滚珠，定义位于所述第二滚珠远离所述第一端面一侧的滚珠为第三滚珠。
7.其中，所述第二滚珠与所述第三滚珠的接触点到所述第二端面的距离不超过所述滚珠直径的1/5。
8.相较于现有技术，本技术提供的直线导轨中的滚珠在负载通道中移动时，滚珠承载滑块组件与滑轨之间的压紧力(负载力)，同时滚珠的反作用力施加于滑块组件，当一个滚珠从第二槽的一端离开第二槽时，另一个滚珠刚好从第二槽的另一端进入第二槽，如此便将滚珠作用于滑块两端的力平衡，从而使滑块两端均匀受力，以达到减少滑块在滑轨上移动时卡顿的效果。
9.在一种可能的实施方式中，所述第二滚珠与所述第三滚珠的接触点到所述第二端面的距离为零。
10.进一步的，缩小接触点到所述第二端面的距离，例如距离在1/7、1/10，更有利于滑块组件两端的力平衡，以达到滑块组件在滑轨上移动时更加顺畅的效果。尤其是在接触点到所述第二端面的距离为零时，效果最佳。
11.在一种可能的实施方式中，位于所述负载通道中的滚珠呈弹性压缩状态，位于所述孔道的滚珠呈正常状态，以使在所述滚珠从所述负载通道滚动至所述孔道时将储存的弹
性势能转化为动能推动其后的滚珠滚动。
12.进一步的，负载通道中的滚珠呈弹性压缩状态,有利于将滚珠压紧于负载通道中。滚珠从负载通道滚动至孔道时将储存的弹性势能转化为动能推动其后的滚珠滚动，从而使第一滚珠的中心位于所述第一端面时释放弹性力，有利于持续保持将接触点到第二端面的距离不超过滚珠直径的1/5的状态。以持续保持滑块组件在滑轨上移动时顺畅的效果。
13.在一种可能的实施方式中，所述负载通道的孔径小于所述滚珠的直径，所述孔道的孔径大于所述滚珠的直径。
14.进一步的，通过设置负载通道的孔径以及孔道的孔径，设定滚珠在负载通道呈弹性压缩状态，滚珠在孔道呈正常形状，有利于滚珠持续的在循环通道中滚动，以保持滑块组件在滑轨上移动时顺畅的效果。
15.在一种可能的实施方式中，所述滑块组件还包括第一端盖和第二端盖，所述第一端盖和所述第二端盖分别连接于所述第一端面和所述第二端面。所述滑块本体设有通孔，所述通孔与所述第二槽间隔设置；所述第一端盖设有第一连通道，所述第二端盖设有第二连通道，所述第一连通道和所述第二连通道分别以一端连通所述通孔的两端以形成所述孔道、另一端分别连通所述负载通道，以形成所述循环通道。所述负载通道与所述第一连通道之间、所述负载通道和所述第二连通道之间具有台阶面。
16.进一步的，提供第一端盖和第二端盖，有利于形成完整衔接的述循环通道，以提供滚珠循环滚动，有利于保持滑块组件在滑轨上移动时顺畅的效果。
17.在一种可能的实施方式中，所述第一连通道和所述第二连通道的截面呈弧面，所述滚珠经所述弧面的反作用力以逐渐改变滚动方向。
18.进一步的，提供弧面以逐渐改变滚珠滚动方向，从而减少滚珠循环滚动时动能的损耗，有利于滚珠循环滚动时顺畅，以达到滑块组件在滑轨上移动时顺畅的效果。
19.在一种可能的实施方式中，所述滑轨沿着第二方向的两端分别设置第一槽，所述第二方向垂直于所述第一方向且两者位于相同的平面，所述滑块组件沿着所述第二方向的两端分别设置所述孔道。
20.在一种可能的实施方式中，所述滑块组件均匀设置多组所述孔道。
21.进一步的，提供多个循环通道，以增加滑块组件中滚珠的数量，有利于减少每个滚珠在负载通道中的预加负载，能够减少单个滚珠的磨损，有利于保持滑块组件在滑轨上移动时顺畅的效果。
22.在一种可能的实施方式中，所述负载通道的长度其中，n为位于负载通道上的滚珠的数量，d为滚珠的直径。
23.在一种可能的实施方式中，其中h为调整量。
24.进一步的，提供h调整量，h可以表示滚珠在负载通道中沿着第一方向的弹性变形量以及滚珠在负载通道中的装配间隙，有利于提升负载通道对于滚珠的容差性能，以使滑块组件在滑轨上移动时顺畅。
附图说明
25.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中的附图作简单地
介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
26.图1为本技术一实施例的直线导轨的立体示意图；
27.图2为图1的直线导轨沿着
ⅱ‑ⅱ
方向的剖视示意图；
28.图3为图1的直线导轨中的滚珠的状态示意图；
29.图4为图1的直线导轨沿着
ⅳ‑ⅳ
方向的剖视示意图；
30.图5为图1的直线导轨的分解示意图；
31.图6为本技术一实施例的滑块组件的另一实施例的立体示意图。
32.主要元件符号说明：
33.直线导轨
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ134.滑轨
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11
35.第一槽
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111
36.第一方向
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112
37.第二方向
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113
38.滑块组件
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12
39.孔道
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121
40.第二槽
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122
41.负载通道
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123
42.循环通道
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124
43.滑块本体
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125
44.第一端面
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1251
45.第二端面
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1252
46.通孔
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1253
47.第一端盖
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126
48.第一连通道
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1261
49.第二端盖
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127
50.第二连通道
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1271
51.台阶面
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128
52.弧面
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129
53.滚珠
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13
54.第一滚珠
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131
55.第二滚珠
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132
56.第三滚珠
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133
57.接触点
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134
58.保持件
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14
59.防尘件
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15
60.紧固件
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16
61.四列式滑块组件
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17
具体实施方式
62.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
63.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。当一个元件被认为是“设置于”另一个元件，它可以是直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
64.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
65.本技术的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
66.参阅图1至图5，本实施例提供一种直线导轨1，包括滑轨11、滑块组件12以及多个滚珠13。滑轨11设有沿第一方向112延伸的第一槽111，第一方向112为滑轨11的长度方向。滑块组件12设有孔道121以及第二槽122，第二槽122对应第一槽111并与第一槽111配合围成负载通道123，孔道121与负载通道123连通形成循环通道124。滑块组件12包括滑块本体125，第二槽122设于滑块本体125，滑块本体125具有第一端面1251和第二端面1252，第一端面1251和第二端面1252沿第一方向112相对。多个滚珠13依次设于循环通道124，且在滑块组件12相对滑轨11沿第一方向112移动时，多个滚珠13沿循环通道124滚动。
67.请参阅图3，在多个滚珠13沿循环通道124滚动至使其中一个滚珠13的中心位于第一端面1251的状态下，定义滚珠13的中心位于第一端面1251的滚珠13为第一滚珠131，定义负载通道123内最靠近第二端面1252的滚珠13为第二滚珠132，定义位于第二滚珠132远离第一端面1251一侧的滚珠13为第三滚珠133。其中，第二滚珠132与第三滚珠133的接触点134到第二端面1252的距离不超过滚珠13直径的1/5，例如距离在1/7、1/10，距离的数值越小，滑块组件12在滑轨11上的运动越顺畅。比如，距离为1/5，滚珠13在负载通道123中移动时，滚珠13承载滑块组件12与滑轨11之间的负载力，同时滚珠13的反作用力施加于滑块组件12，当第一滚珠131从第二槽122的一端离开第二槽122时，第三滚珠133刚好从第二槽122的另一端进入第二槽122，如此便将第一滚珠131以及第三滚珠133作用于滑块组件12两端的力平衡，从而使滑块组件12两端均匀受力，以达到减少滑块组件12在滑轨11上移动时卡顿的效果。
68.滑块本体125中的负载通道123与滚珠13之间的配合关系，即第一滚珠131的中心位于第一端面1251且第二滚珠132与第三滚珠133的接触点134到第二端面1252的距离不超过滚珠13直径的1/5，相较于现有技术，通过对滑块组件12重新设计，调整负载通道123的长度，使负载通道123与滚珠13直径匹配，达到滚珠13作用于滑块组件12两端的力趋于平衡的状态，从而使滑块组件12在滑轨11上移动时顺畅。
69.优选的，第二滚珠132与第三滚珠133的接触点134到第二端面1252的距离为零。此时，滚珠13在滑块本体125的两端负载平衡，滑块本体125的两端均匀受力，滚珠13在循环通
道124中滚动更加顺畅，滑块组件12的卡顿减少。相较于现有技术，本实施例提供的直线导轨1更容易实现运行顺畅。
70.滑轨11和滑块组件12可以选择不同的型号尺寸，滚珠13根据滑轨11和滑块组件12的型号选用适配，本技术不做限制。
71.滑块本体125中的第二槽122的长度可以做微调，以调整负载通道123的长度，从而使接触点134到第二端面1252的距离不超过滚珠13直径的1/5，达到直线导轨1运行得稳定顺畅的效果。
72.本实施例中，位于负载通道123中的滚珠13呈弹性压缩状态，位于孔道121的滚珠13呈正常状态，以使在滚珠13从负载通道123滚动至孔道121时将储存的弹性势能转化为动能推动其后的滚珠13滚动。
73.在本实施例中，负载通道123中的滚珠13与滑轨11接触，滚珠13会被滑轨11预加负载，滚珠13在负载通道123中受力挤压而弹性变形。孔道121中的滚珠13不与滑轨11接触，不会预加负载。当滚珠13从负载通道123滚动入孔道121时，滚珠13由于负载的解除而释放其弹性形变。此时滚珠13会在负载通道123与孔道121的交界处将弹性力作用于孔道121中的滚珠13，从而将弹性势能转化为孔道121中滚珠13滚动的动能，从而辅助滚珠13从孔道121滚动入负载通道123。
74.在一种可能的实施方式中，负载通道123的孔径小于滚珠13的直径，孔道121的孔径大于滚珠13的直径。通过设置负载通道123的孔径以及孔道121的孔径，有利于设定滚珠13在负载通道123呈弹性压缩状态，滚珠13在孔道121呈正常形状，有利于滚珠13持续的在循环通道124中滚动，以保持滑块组件12在滑轨11上移动顺畅。
75.在一些可能的实施例中，还可以调整第一槽111与第二槽122之间的间隙，以改变负载通道123的截面大小，从而调整滚珠13在负载通道123中的预加负载。
76.请结合图4以及图5所示，进一步展示直线导轨1的设计细节，在一种可能的实施方式中，滑块组件12还包括第一端盖126和第二端盖127，第一端盖126和第二端盖127分别连接于第一端面1251和第二端面1252。滑块本体125设有通孔1253，通孔1253与第二槽122间隔设置；第一端盖126设有第一连通道1261，第二端盖127设有第二连通道1271，第一连通道1261和第二连通道1271分别以一端连通通孔1253的两端以形成孔道121、另一端分别连通负载通道123，以形成循环通道124。负载通道123与第一连通道1261之间、负载通道123和第二连通道1271之间具有台阶面128。
77.本实施例中第一端盖126和第二端盖127可以为壳体，壳体中设有容置腔，容置腔朝向滑块本体125中的通孔1253设置。第一连通道1261和第二连通道1271设置于容置腔中。提供第一端盖126和第二端盖127，有利于形成完整衔接的述循环通道124，以提供滚珠13循环滚动，从而保持滑块组件12在滑轨11上移动顺畅。
78.台阶面128可以为负载通道123与第一连通道1261之间、负载通道123与第二连通道1271之间的断差。台阶面128提供容置滚珠13的弹性变形空间，使滚珠13负载解除而释放其弹性形变，从滚珠13而将弹性势能转化为动能，同时也能够减少滚珠13的阻力，减少能量转化的损失。
79.在本实施例中，直线导轨1还包括防尘件15和紧固件16。防尘件15可以使用刮油片，防尘件15的形状为一片体，防尘件15分别设置于滑块本体125沿着第一方向112的两端，
用于将第一端盖126和第二端盖127罩住，以减少灰尘进入循环通道124内。紧固件16可以使用螺钉，紧固件16用于可拆卸地连接防尘件15与滑块本体125。拆掉紧固件16，防尘件15打开，从而能够向循环通道124内添加润滑油，以减少滚珠13在循环通道124内受到的摩擦力，用于减少滚珠13磨损并提升滚珠13滚动的顺畅性。直线导轨1还包括保持件14。保持件14可以使用铁丝或者钢丝折弯形成，保持件14的形状可以为沿着第一方向112的直线长条状。保持件14设置于第二槽122靠近第一槽111的位置，保持件14的两端分别与第一端盖126和第二端盖127固定连接，保持件14将滚珠13限位于滑块组件12。
80.在一种可能的实施方式中，第一连通道1261和第二连通道1271的截面呈弧面129，滚珠13经弧面129的反作用力以逐渐改变滚动方向，使滚珠13滚动运动方向反向。
81.在本实施例中，弧面129可以为表面光滑的曲面。第二槽122的槽面以及孔道121的表面沿着第一方向112直线延伸，弧面129与第二槽122的槽面、弧面129与孔道121的表面分别连接。
82.在一种可能的实施方式中，滑轨11沿着第二方向113的两端分别设置第一槽111，第二方向113垂直于第一方向112且两者位于相同的平面，滑块组件12沿着第二方向113的两端分别设置孔道121。
83.在本实施例中，滚珠13分别设于滑块组件12沿着第二方向113的两端，且滚珠13对称设置于滑块组件12，滚珠13在两端均匀受力的情况下滚动，有利于滑块组件12在滑轨11上稳定且平衡地运动。滑块组件12通过滚珠13从滑轨11的两侧夹住滑轨11，有利于滑块组件12在滑轨11上运动的稳定性。
84.请参阅图6，在一种可能的实施方式中，滑块组件12均匀设置多组孔道121。例如将滑块组件12设置四列孔道121，组成四列式滑块组件17，以形成四组循环通道124。其他实施例中也可以设置六组循环通道124甚至更多。
85.增加孔道121的数量，以增加滑块组件12中滚珠13的数量，有利于减少每个滚珠13在负载通道123中的预加负载，能够减少单个滚珠13的磨损。
86.在一种可能的实施方式中，负载通道123的长度其中，n为位于负载通道123上的滚珠13的数量，d为滚珠13的直径。
87.在一种可能的实施方式中，其中h为调整量，h可以表示滚珠13在负载通道123中沿着第一方向112的弹性变形量以及滚珠13在负载通道123中的装配间隙，设置调整量有利于提升负载通道123对于滚珠13的容差性能，从而使滑块组件12在滑轨11上移动顺畅。
88.在本实施例中，通过大量的实验数据得出当负载通道123的长度与滚珠13的直径之间存在特定的线性函数关系时，滑块组件12在滑块上运动得会更加顺畅。实验数据如下表所示：
[0089][0090]
从实验数据中可以得出,当第二滚珠132与第三滚珠133的接触点134到第二端面1252的距离不超过滚珠13直径的1/5时，滑块组件12在滑轨11上移动的更顺畅。接触点134到第二端面1252的距离为0时，顺畅度最好。
[0091]
综上所述，通过调整滑块本体125中的第二槽122的长度，以使第二滚珠132与第三滚珠133的接触点134到第二端面1252的距离不超过滚珠13直径的1/5，实现滑块组件12在滑轨11上移动顺畅的效果。
[0092]
以上实施方式仅用以说明本技术的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本技术进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本技术的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本技术技术方案的精神和范围。