專(zhuān)利名稱(chēng)：直線滾動(dòng)軸承的制作方法
直線滾動(dòng)軸承
本發(fā)明涉及一種直線滾動(dòng)軸承，其中滑架可以在導(dǎo)軌上縱向移動(dòng) 地引導(dǎo)。
例如DE 44 13 373就公開(kāi)了一種直線滾動(dòng)軸承，其中滑架以縱向 可移動(dòng)的方式布置于導(dǎo)軌上?；茉O(shè)有多個(gè)循環(huán)的滾動(dòng)體通道，用于 滾動(dòng)體循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)。每個(gè)滾動(dòng)體通道包括負(fù)荷段、回程段以及兩個(gè)將負(fù) 荷段與回程段連接的轉(zhuǎn)向段。滾動(dòng)體在負(fù)荷段內(nèi)在導(dǎo)軌和滑架的滾道 上滾壓。在回程段內(nèi)滾動(dòng)體不承受負(fù)荷引導(dǎo)返回。在轉(zhuǎn)向段內(nèi)滾動(dòng)體 從負(fù)荷段轉(zhuǎn)向至回程段，或者相反。每個(gè)轉(zhuǎn)向段具有設(shè)有內(nèi)轉(zhuǎn)向道的 內(nèi)轉(zhuǎn)向部分，以及設(shè)有外轉(zhuǎn)向道的外轉(zhuǎn)向部分。外轉(zhuǎn)向部分整體成型 于塑料滑架的頂部構(gòu)件上。內(nèi)轉(zhuǎn)向部分構(gòu)成在單獨(dú)的塑料構(gòu)件上，該 塑料構(gòu)件與頂部構(gòu)件一樣端側(cè)地固定于滑架的支承體上。尤其在較高 的運(yùn)轉(zhuǎn)速度情況下，運(yùn)轉(zhuǎn)的滾動(dòng)體將較大的離心力作用于轉(zhuǎn)向段上。
在通過(guò)負(fù)荷區(qū)域之后，為了循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)，必須提升滾動(dòng)體使其離開(kāi) 導(dǎo)軌并且進(jìn)入轉(zhuǎn)向區(qū)域之中。為此外轉(zhuǎn)向部分可以設(shè)有提升斜面，在 該提升斜面上滾動(dòng)體被抬離導(dǎo)軌。如果由塑料以注塑方法制成頂部構(gòu) 件，通常選用可以毫無(wú)問(wèn)題地固定在支承體上的耐磨硬塑料。那么所 述提升斜面同樣由這種耐磨塑料形成。當(dāng)然這樣也存在下述風(fēng)險(xiǎn)，即 提升斜面因其硬度和脆性而為破碎所危及。尤其在滾動(dòng)體速度較大時(shí) 存在這種破碎危險(xiǎn)。而提升斜面破碎或提升斜面的磨損會(huì)影響滾動(dòng)體 在運(yùn)轉(zhuǎn)通道內(nèi)的運(yùn)動(dòng)特性，結(jié)果導(dǎo)致直線滾動(dòng)軸承提前失效。
本發(fā)明的任務(wù)在于，闡述一種符合權(quán)利要求1前序部分所述特征 的直線滾動(dòng)軸承，該直線滾動(dòng)軸承可以簡(jiǎn)單制造，并且其中尤其保證 滾動(dòng)體毫無(wú)問(wèn)題地轉(zhuǎn)向至轉(zhuǎn)向段內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明通過(guò)權(quán)利要求l所述的直線滾動(dòng)軸承得以解決本任務(wù)。
使用具有不同撓曲率的兩種材料一方面可以將頂部構(gòu)件毫無(wú)問(wèn)題
地固定于支承體上。因?yàn)轫敳繕?gòu)件的支撐部分由一種具有較小撓曲率 的較硬的材料所形成。因此支撐部分構(gòu)成賦予頂部構(gòu)件機(jī)械穩(wěn)定性的 骨架。這里可以使用通常被使用的塑料。與此相反，而尤其是帶有提 升斜面的外轉(zhuǎn)向部分，根據(jù)本發(fā)明由具有較大撓曲率的第二種材料形 成。
對(duì)于外轉(zhuǎn)向部分第二種材料優(yōu)選具有從數(shù)量上看大于0.15的撓曲 率。對(duì)于支撐部分優(yōu)選設(shè)置有這樣的材料，即其撓曲率從數(shù)量上看小 于0.15，最好小于O.l。
如果設(shè)置塑料材料作為材料，則斷裂伸長(zhǎng)率與斷裂應(yīng)力值均應(yīng)參 照制造商的規(guī)定，它們通常符合ISO 527-1/-2。
迄今為止通常將較硬的耐磨塑料用于外轉(zhuǎn)向部分，而本發(fā)明所采 用的是一種完全不同的方法。根據(jù)本發(fā)明所推薦的材料尤其是塑料與 迄今為止所使用的用于該使用目的塑料相比，明顯較軟或者更加柔韌。 在高速條件下進(jìn)行運(yùn)行試驗(yàn)表明，根據(jù)本發(fā)明設(shè)置的用于外轉(zhuǎn)向部分 的材料由于類(lèi)似于橡膠的材料特性，尤其在轉(zhuǎn)向區(qū)域內(nèi)減弱所出現(xiàn)的 滾動(dòng)體的沖撞，不會(huì)因?yàn)橛羞@種減振作用而出現(xiàn)值得重視的磨損。盡 管較為柔軟的材料其抗拉強(qiáng)度可能有所減小，但是需要突出強(qiáng)調(diào)的是， 尤其在轉(zhuǎn)向部分的磨損相對(duì)于已知的滑架明顯減少了。相對(duì)于已知的 直線滾動(dòng)軸承而言，根據(jù)本發(fā)明的直線滾動(dòng)軸承在高速應(yīng)用情況下的 使用壽命明顯提高。
上述的撓曲率值0.15確定撓曲率下限，而撓曲率的上限通過(guò)下述 方法確定，即使得不會(huì)因?yàn)樽饔玫碾x心力而出現(xiàn)特別是外轉(zhuǎn)向部分的塑性變形。
以杜邦公司的熱塑性聚酯Hytrel 5555HS作為外轉(zhuǎn)向部分的材料 取得了良好的結(jié)果。制造商指明這種塑料具有約為42 Mpa的斷裂應(yīng)力 以及約為520%的斷裂伸長(zhǎng)率。這里得出約為12.3的系數(shù)。在這種根 據(jù)本發(fā)明特別適用的材料情況下清楚地得到，斷裂伸長(zhǎng)率比已知(用 于制造轉(zhuǎn)向部分而設(shè)置的)的塑料大得多。例如在纖維增強(qiáng)的PBT中 斷裂伸長(zhǎng)率約為3%。
以斷裂應(yīng)力小于60Mpa的材料獲得了良好的試驗(yàn)結(jié)果。同樣通過(guò) 斷裂伸長(zhǎng)率大于10%、優(yōu)選大于100%的塑料也觀察到良好的結(jié)果。 尤其是斷裂應(yīng)力小于60Mpa且斷裂伸長(zhǎng)率大于100%的塑料展示出極 其優(yōu)異的特性，該塑料在轉(zhuǎn)向區(qū)域內(nèi)承受滾動(dòng)體的離心力，而沒(méi)有發(fā) 現(xiàn)在外轉(zhuǎn)向部分上有值得重視的磨損。
與此相反，對(duì)于支撐部分則設(shè)置有撓曲率最好明顯小于0.15的材 料。例如玻璃纖維增強(qiáng)的PA66在此達(dá)到約為0.07的值。這些剛性材 料以有利的方式適合作為柔軟的外轉(zhuǎn)向部分的支撐結(jié)構(gòu)。這些支撐部 :':可以用已知方法沒(méi)有問(wèn)題地固定于滑架的支承體上。
已知的多組分注塑技術(shù)可以借助形成第一種和第二種材料的兩種 不同塑料在同一個(gè)注塑模具內(nèi)注塑根據(jù)本發(fā)明的頂部構(gòu)件。以這種方 式形成的直線滾動(dòng)軸承，在這種直線滾動(dòng)軸承中，尤其可在高速應(yīng)用 情況下確保，當(dāng)在較高運(yùn)轉(zhuǎn)速度情況下將滾動(dòng)體抬離導(dǎo)軌并且在外轉(zhuǎn) 向部分的提升斜面上將其提升到轉(zhuǎn)向段之中時(shí)，避免損傷外轉(zhuǎn)向部分。 如此選擇用于外轉(zhuǎn)向部分的材料，以保證在充分的形狀穩(wěn)定性的情況 下的足夠的彈性。
當(dāng)滾動(dòng)體在較高速度情況下被從導(dǎo)軌上抬離并且被移位至轉(zhuǎn)向道 中時(shí)，由柔韌的或柔軟材料形成的外轉(zhuǎn)向部分可以緩沖滾動(dòng)體的沖擊。通過(guò)彈性材料在轉(zhuǎn)向部分內(nèi)的變形功實(shí)現(xiàn)緩沖。同時(shí)較軟的材料還具 有減少噪聲、減小轉(zhuǎn)向段磨損的優(yōu)點(diǎn)。
這種優(yōu)選整體成型到外轉(zhuǎn)向部分上的提升斜面的彈性實(shí)施方式， 可以基于其柔韌的構(gòu)成很好地吸收滾動(dòng)體的沖擊。
頂部構(gòu)件以其朝向支承體的裝配側(cè)優(yōu)選緊貼在支承體的端側(cè)上。 在此頂部構(gòu)件的裝配側(cè)以有利的方式在同樣由第二種材料所形成的覆 蓋層上形成，該覆蓋層構(gòu)成在頂部構(gòu)件的支撐部分上。該覆蓋層同樣 可以毫無(wú)問(wèn)題地以及沒(méi)有困難地以多組分注塑方法與支撐部分共同注 塑。因此該柔軟的覆蓋層布置在頂部構(gòu)件支承性的支撐部分的較硬部 件與滑架的支承體之間。由此該柔軟的覆蓋層還具有對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行 附加減振的優(yōu)點(diǎn)。
除了上述可以減少噪聲以及構(gòu)成柔韌的提升斜面的有利效果之 外，在應(yīng)力作用下緊貼在導(dǎo)軌上的提升斜面的密封唇此外還可使得滾 動(dòng)體運(yùn)轉(zhuǎn)通道內(nèi)的潤(rùn)滑材料不再?gòu)臐L動(dòng)區(qū)域內(nèi)溢出。因此可以省去費(fèi) 用不菲的雙唇密封件作為附加元件。
在所有上述情況下，還可以用常見(jiàn)的方式在頂部構(gòu)件上附加構(gòu)成 前刮垢器。于是這種前刮垢器同樣由具有較大撓曲率的第二種材料形 成，其中，這里也適用的是，該前刮垢器可以在注塑過(guò)程中與外轉(zhuǎn)向 部分和支撐部分一起以多組分注塑方法、在一道工序中制成。


以下將依據(jù)總共五個(gè)圖中所示的實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)解釋。
其中
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的直線滾動(dòng)軸承的俯視圖，
圖2 示出根據(jù)本發(fā)明的直線滾動(dòng)軸承的截面圖，
圖3到5以不同剖面位置示出根據(jù)本發(fā)明的直線滾動(dòng)軸承的相應(yīng)部分。
在圖1至4中所示的根據(jù)本發(fā)明的直線滾動(dòng)軸承具有在導(dǎo)軌2上
縱向移動(dòng)地引導(dǎo)的滑架1?；?包括支承體3以及在端部凸緣式安 裝到支承體3上的頂部構(gòu)件4。
大致呈U形地構(gòu)成的滑架1借助其兩個(gè)側(cè)緣5在導(dǎo)軌2的兩個(gè)縱 向側(cè)包圍軌道2。每一個(gè)頂部構(gòu)件均設(shè)有對(duì)應(yīng)的側(cè)緣段6以及連接兩個(gè) 側(cè)緣段6的背部7。 -
滑架1設(shè)有四個(gè)循環(huán)的運(yùn)轉(zhuǎn)通道8，其中每?jī)蓚€(gè)相互疊置并且在滑 架1的側(cè)緣5上構(gòu)成。由球體形成的滾動(dòng)體9在每一個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)通道8中 運(yùn)轉(zhuǎn)。運(yùn)轉(zhuǎn)通道8具有負(fù)荷段10、回程段11以及兩個(gè)將回程段11與 負(fù)荷段IO連接的轉(zhuǎn)向段12。負(fù)荷段10與回程段11在圖2中示出。側(cè) 緣5的其中一個(gè)轉(zhuǎn)向段12在圖1中示意性示出，其中，每一個(gè)轉(zhuǎn)向段 具有外轉(zhuǎn)向部分13和內(nèi)轉(zhuǎn)向部分14，其中外轉(zhuǎn)向部分13設(shè)有外轉(zhuǎn)向 道15并且內(nèi)轉(zhuǎn)向部分14設(shè)有內(nèi)轉(zhuǎn)向道16。
圖3至5中所示為頂部構(gòu)件4的各種剖面，下面對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)解釋。
圖3示出其中一個(gè)側(cè)緣5以及被剖切的背部7的一部分。根據(jù)本 發(fā)明的頂部構(gòu)件4由兩種塑料形成，其中應(yīng)用兩種塑料。第一種塑料 是具有較小撓曲率的第一種材料并且第二種塑料是具有與此相反較大 撓曲率的第二種材料。
圖3至5中的灰色陰影部分表示第一種塑料。圖3至5中以淺色 (沒(méi)有陰影)表示具有較大撓曲率的第二種塑料。附圖3示出，頂部構(gòu) 件4具有支撐部分17，支撐部分17由具有較小撓曲率的第一種材料形 成。外轉(zhuǎn)向部分13由具有較大撓曲率的第二種材料形成。本實(shí)施例中用于支撐部分的第一種塑料由玻璃纖維增強(qiáng)的PA66所形成以及用于
外轉(zhuǎn)向部分的第二種塑料由熱塑性聚酯Hytrel5555HS所形成。
頂部構(gòu)件4在其朝向支承體3的裝配側(cè)上設(shè)有覆蓋層19。該覆蓋 層19同樣也由第二種塑料(前述的Hytrel 5555HS)所形成。覆蓋層 19和外轉(zhuǎn)向部分13在本實(shí)施例中相互連接成整體。但也可以考慮，在 同一個(gè)注塑模具中，覆蓋層19不與外轉(zhuǎn)向部分13整體連接。即使在 這種情況下，也能保證甩多組分注塑方法在一道工序中注塑成型頂部 構(gòu)件。覆蓋層19在圖3中作為沒(méi)有陰影的淺色覆蓋可以清晰識(shí)別。
圖4示出頂部構(gòu)件4另一個(gè)剖面圖。在此，以放大剖面圖示出外 轉(zhuǎn)向部分13，其中在此可以看出，外轉(zhuǎn)向部分13作為覆蓋層19的一 部分成型于支撐部分17上。此外從圖4還可看出，設(shè)有提升斜面18。 當(dāng)滑架布置在導(dǎo)軌上時(shí)，該提升斜面18以密封唇20在較小應(yīng)力下緊 貼在導(dǎo)軌2的滾道上。該密封唇20以優(yōu)選的方式能夠使得設(shè)置在運(yùn)轉(zhuǎn) 通道8內(nèi)的潤(rùn)滑劑不會(huì)流出或者僅被減少地流出，因?yàn)閺膶?dǎo)軌滾道過(guò) 渡至轉(zhuǎn)向段12的區(qū)域得到保護(hù)。該密封唇20同樣也由具有較大撓曲 率的第二種材料形成，且同樣以多組分注塑方法在同一個(gè)注塑過(guò)程中 制成。
無(wú)論在圖3還是圖4中可清除地識(shí)別前刮垢器21，這些刮垢器設(shè) 置在頂部構(gòu)件4的背離支承體3的端側(cè)上，并且緊貼在導(dǎo)軌2上。前 刮添器21同樣也由具有較大撓曲率的第二種材料形成。前刮垢器21 也可以在制造頂部構(gòu)件4時(shí)以多組分注塑方法，在同一個(gè)工序中形成。
在頂部構(gòu)件4的裝配側(cè)上注塑成型的覆蓋層19形布置滑架1的通 常由鋼所形成的支承體以及頂部構(gòu)件4的支撐部分17之間的中間層。 由于該覆蓋層19用較軟的塑料(具有較大撓曲率的第二種材料)形成， 因此有利于整個(gè)系統(tǒng)的減振；通過(guò)覆蓋層19可明顯減少頂部構(gòu)件4和 支承體3之間的結(jié)構(gòu)聲傳播。在這里所示的根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例中，頂部構(gòu)件以多組分注塑方
法在一道工序中制成，如果將支撐部分和外轉(zhuǎn)向部分制成為單獨(dú)的部
分并且然后將其相互連接，也能替代性地制成根據(jù)本發(fā)明的頂部構(gòu)件。
以根據(jù)本發(fā)明的方法，也可以在這種改變后的根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式
中，由具有較大撓曲率的第二種材料形成外轉(zhuǎn)向部分，由具有較小撓 曲率的第一種材料形成支撐部分。
在這種情況下也可以考慮，支撐部分可由金屬(例如鋼)來(lái)制造， 并且由塑料制成的外轉(zhuǎn)向部分可以注塑成型到支撐部分上。附圖標(biāo)記清單
1 滑架
2 導(dǎo)軌
3 支承體
4 頂部構(gòu)件
5 側(cè)緣
6 側(cè)緣段
7 背部
8 運(yùn)轉(zhuǎn)通道
9 球
10負(fù)荷段 10a滾道 10b滾道 11回程段 12轉(zhuǎn)向段
13 外轉(zhuǎn)向部分
14 內(nèi)轉(zhuǎn)向部分 15外轉(zhuǎn)向道 16 內(nèi)轉(zhuǎn)向道 17支撐部件 18提升斜面
19 覆蓋層
20 密封唇 21前刮垢器
權(quán)利要求
1. 直線滾動(dòng)軸承，具有在導(dǎo)軌(2)上以可移動(dòng)的方式滾動(dòng)安置的滑架(1)，所述滑架(1)具有支承體(3)且在所述支承體(3)的兩個(gè)端側(cè)各有一個(gè)頂部構(gòu)件(4)，其中，滾動(dòng)體在所述滑架(1)的至少一個(gè)循環(huán)的運(yùn)轉(zhuǎn)通道(8)中循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)，其中，所述運(yùn)轉(zhuǎn)通道(8)具有負(fù)荷段(10)，在所述負(fù)荷段(10)中所述滾動(dòng)體能夠承受負(fù)荷地在所述導(dǎo)軌(2)和所述滑架(1)的滾道(10a、10b)上滾壓，并且所述運(yùn)轉(zhuǎn)通道(8)具有回程段(11)，在所述回程段(11)中所述滾動(dòng)體不承受負(fù)荷地被引導(dǎo)返回，并且所述運(yùn)轉(zhuǎn)通道(8)具有兩個(gè)將所述負(fù)荷段與所述回程段環(huán)形地連接的轉(zhuǎn)向段(12)，其中，在所述轉(zhuǎn)向段(12)的外轉(zhuǎn)向部分(13)和內(nèi)轉(zhuǎn)向部分(14)之間令所述滾動(dòng)體轉(zhuǎn)向，并且其中所述外轉(zhuǎn)向部分(13)設(shè)置在所述頂部構(gòu)件(4)上，其特征在于，所述頂部構(gòu)件(4)具有支撐部分(17)，所述支撐部分(17)由一種具有較小的撓曲率的第一材料形成，并且設(shè)置在所述支撐部分(17)上的所述外轉(zhuǎn)向部分(13)由具有較大的撓性第二種材料形成，其中，通過(guò)由斷裂伸長(zhǎng)率相對(duì)于斷裂應(yīng)力的比例得出的系數(shù)表示撓曲率，其中以百分比表示斷裂伸長(zhǎng)率并且以兆帕表示斷裂應(yīng)力。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直線滾動(dòng)軸承，其中設(shè)置用于所述外轉(zhuǎn) 向部分(13)的所述第二種材料具有從數(shù)量上看大于0.15的撓曲率。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直線滾動(dòng)軸承，其中設(shè)置用于所述支撐 部分(17)的所述第一種材料具有從數(shù)量上看小于0.15、優(yōu)選小于O.l 的撓曲率。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直線滾動(dòng)軸承，其中以多組分注塑方法 制造由塑料制成的所述頂部構(gòu)件(4)，其中， 一種組分通過(guò)用于所述 支撐部分(17)的所述第一種材料形成并且另一組分通過(guò)用于所述外 轉(zhuǎn)向部分(13)的所述第二種材料形成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直線滾動(dòng)軸承，其中，所述頂部構(gòu)件(4)以其朝向所述支承體(3)的裝配側(cè)緊貼在所述支承體(3)的所 述端側(cè)上，其中，所述頂部構(gòu)件(4)的所述裝配側(cè)在由所述第二種材 料所形成的覆蓋層(19)上形成，所述覆蓋層(19)在所述頂部構(gòu)件 (4)的所述支撐部分(17)上構(gòu)成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直線滾動(dòng)軸承，其中所述外轉(zhuǎn)向部分 (13)具有提升斜面(18)，所述提升斜面(18) —直延伸到所述導(dǎo)軌 (2)的所述滾道(10)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的直線滾動(dòng)軸承，其中，所述外轉(zhuǎn)向部分 (13)設(shè)置在由所述第二種材料所形成的所述覆蓋層(19)上，所述覆蓋層(19)固定于所述支撐部分(17)上。
全文摘要
直線滾動(dòng)軸承，具有可在導(dǎo)軌(2)上移動(dòng)地滾動(dòng)安置的滑架(1)，所述滑架(1)具有支承體(3)且在支承體(3)的兩個(gè)端側(cè)各有一個(gè)頂部構(gòu)件(4)，其中，滾動(dòng)體在滑架(1)的至少一個(gè)循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)通道(8)中循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)；其中運(yùn)轉(zhuǎn)通道(8)具有負(fù)荷段(10)，在負(fù)荷段中滾動(dòng)體可承受負(fù)荷地在導(dǎo)軌(2)和滑架(1)的滾道(10a、10b)上滾壓，并且運(yùn)轉(zhuǎn)通道(8)具有回程段(11)，在回程段中滾動(dòng)體不承受負(fù)荷地引導(dǎo)返回，并且運(yùn)轉(zhuǎn)通道(8)具有兩個(gè)將負(fù)荷段與回程段環(huán)形地連接的轉(zhuǎn)向段(12)；其中，在轉(zhuǎn)向段(12)的外轉(zhuǎn)向部分(13)和內(nèi)轉(zhuǎn)向部分(14)之間使?jié)L動(dòng)體轉(zhuǎn)向；并且其中外轉(zhuǎn)向部分(13)設(shè)置在頂部構(gòu)件(4)上，其中頂部構(gòu)件(4)具有支撐部件(17)，該支撐部件(17)由一種具有較小的撓曲率的第一材料形成并且設(shè)置在支撐部件(17)上的外轉(zhuǎn)向部分(13)由具有較大的撓曲率的第二種材料形成，其中，通過(guò)由斷裂伸長(zhǎng)率相對(duì)于斷裂應(yīng)力的比例得出的系數(shù)表示撓曲率，其中以百分比表示斷裂伸長(zhǎng)以及以兆帕表示斷裂應(yīng)力。
文檔編號(hào)F16C29/06GK101443566SQ200780017014
公開(kāi)日2009年5月27日 申請(qǐng)日期2007年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月11日
發(fā)明者帕特里克·丹尼爾 申請(qǐng)人:謝夫勒兩合公司