ЛИНЕЙНЫЙ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ Российский патент 2016 года по МПК F15B15/14 F16C29/06 

Область техники

Настоящее изобретение относится к линейному исполнительному механизму, который обеспечивает возвратно-поступательное перемещение подвижного рабочего стола вдоль аксиального направления главного корпуса цилиндра.

Предшествующий уровень техники

До настоящего времени в качестве средства транспортировки, например, обрабатываемых деталей используется линейный исполнительный механизм, например, такой как цилиндр, работающий при подаче в него рабочего вещества под давлением. Настоящие изобретатели, как раскрыто в публикации патента Японии №3795968, предложили линейный исполнительный механизм, позволяющий транспортировать обрабатываемое изделие, которое устанавливается на подвижном рабочем столе, посредством прямолинейного возвратно-поступательного перемещения подвижного рабочего стола вдоль корпуса цилиндра. Однако за последние годы к линейному исполнительному механизму стали предъявляться требования по снижению стоимости производства и упрощению его конструкции.

Краткое изложение изобретения

Основной целью настоящего изобретения является изготовление линейного исполнительного механизма, который обеспечивает возможность снижения затрат на производство и одновременное упрощение конструкции линейного исполнительного механизма.

Настоящим изобретением предлагается линейный исполнительный механизм, в котором обеспечивается возвратно-поступательное движение подвижного рабочего стола в аксиальном направлении главного корпуса цилиндра, содержащий:

направляющий узел, который прикреплен к главному корпусу цилиндра и имеет направляющий блок, в котором образованы канавки циркуляции, в которых вращаются и циркулируют несколько тел качения, и прикрывающую деталь, которая установлена на торце направляющего блока, при этом направляющий узел направляет подвижный рабочий стол в аксиальном направлении главного корпуса цилиндра; и

фиксирующее средство, установленное на направляющем блоке, которое удерживает свободно циркулирующие тела качения внутри канавок циркуляции и вместе с этим фиксирует прикрывающую деталь относительно направляющего блока;

при этом канавки циркуляции образованы в направляющем блоке так, что открыты вдоль его продольного направления, при этом фиксирующее средство установлено с возможностью отсоединения от направляющего блока.

В соответствии с настоящим изобретением в направляющем узле, который входит в состав линейного исполнительного механизма, имеются канавки циркуляции, открытые в продольном направлении направляющего блока, и несколько тел качения, которые циркулируют в канавках циркуляции и удерживаются фиксирующим средством. Это фиксирующее средство удерживает несколько тел качения так, что обеспечивается возможность их свободной циркуляции в канавках циркуляции направляющего блока, и вместе с этим тела качения удерживаются также прикрывающими деталями, которые расположены по торцам направляющего блока.

Следовательно, за счет использования фиксирующего средства прикрывающая деталь может иметь более простую конструкцию по сравнению со случаем, когда прикрывающая деталь присоединяется к направляющему блоку, например, болтами, при этом монтаж будет более легким.

Кроме того, в направляющем блоке вместо создания сквозных отверстий, в которых циркулируют тела качения, образованы канавки циркуляции, которые открыты в продольном направлении, поэтому может быть снижено число технологических этапов и себестоимость по сравнению со случаем сквозных отверстий. В результате этого снижаются затраты на производство этого линейного исполнительного механизма и, следовательно, производство линейного исполнительного механизма может быть более дешевым.

Краткое описание фигур чертежей

Фиг.1 - внешнее перспективное изображение линейного исполнительного механизма в соответствии с первым примером осуществления настоящего изобретения;

Фиг.2 - покомпонентное перспективное изображение линейного исполнительного механизма, показанного на Фиг.1;

Фиг.3 - покомпонентное перспективное изображение линейного исполнительного механизма по Фиг.2, представленное с другого направления;

Фиг.4 - изображение полного вертикального поперечного сечения линейного исполнительного механизма по Фиг.1;

Фиг.5 - изображение поперечного сечения, полученное по линии V-V на Фиг.4;

Фиг.6 - изображение поперечного сечения, полученное по линии VI-VI на Фиг.4;

Фиг.7 - изображение поперечного сечения, полученное по линии VII-VII на Фиг.4;

Фиг.8 - перспективное изображение внешнего вида направляющего узла, который образует часть линейного исполнительного механизма по Фиг.1;

Фиг.9 - перспективное изображение внешнего вида направляющего узла по Фиг.8, представленное с другого направления;

Фиг.10 - покомпонентное перспективное изображение линейного исполнительного механизма в соответствии со вторым примером осуществления настоящего изобретения;

Фиг.11 - внешнее перспективное изображение линейного исполнительного механизма в соответствии со вторым примером осуществления настоящего изобретения;

Фиг.12 - изображение поперечного сечения, полученное по линии ХII-ХII на Фиг.11;

Фиг.13 - покомпонентное перспективное изображение линейного исполнительного механизма в соответствии с третьим примером осуществления настоящего изобретения;

Фиг.14 - внешнее перспективное изображение направляющего узла, который образует часть линейного исполнительного механизма по Фиг.13;

Фиг.15 - внешнее перспективное изображение направляющего узла по Фиг.14, представленное с другого направления;

Фиг.16 - покомпонентное перспективное изображение направляющего узла, показанного на Фиг.14;

Фиг.17 - внешнее перспективное изображение шариковой державки, которая используется в направляющем узле по Фиг.14;

Фиг.18 - изображение поперечного сечения, полученное по линии XVIII-XVIII на Фиг.14;

Фиг.19 - изображение поперечного сечения, показанное в направлении, перпендикулярном к продольному направлению линейного исполнительного механизма по Фиг.13; и

Фиг.20 - внешнее перспективное изображение, показывающее пример шариковой державки, в соответствии с ее модификацией.

Описание примеров осуществления изобретения

Как показывается на Фиг.1-Фиг.7, линейный исполнительный механизм 10 содержит главный корпус цилиндра 12, подвижный рабочий стол 14, который установлен на верхней части главного корпуса цилиндра 12 и совершает прямолинейные возвратно-поступательные движения в продольном направлении (направление по стрелкам А и В), направляющего узла 16, который расположен между главным корпусом цилиндра 12 и подвижным рабочим столом 14 и предназначен для перемещения подвижного рабочего стола 14 в продольном направлении (направление по стрелкам А и В), и стопорного узла 18, который позволяет регулировать величину смещения подвижного рабочего стола 14.

Главный корпус цилиндра 12 имеет прямоугольное поперечное сечение и выполнен с определенной длиной в продольном направлении (направление по стрелкам А и В). На верхней поверхности главного корпуса цилиндра 12, приблизительно в его центре, образована выемка 20, которая имеет вогнутую дугообразную форму в поперечном сечении (см. Фиг.2). Эта выемка 20 проходит в продольном направлении (направление по стрелкам А и В), при этом в выемке 20 образована пара сквозных отверстий под болт 24, через которые вводятся соединительные болты 22 для соединения главного корпуса цилиндра 12 с направляющим узлом 16.

Кроме того, на одной из боковых поверхностей главного корпуса цилиндра 12 образованы первый и второй каналы 26, 28 для подачи и отвода рабочего вещества под давлением так, что упомянутые каналы проходят перпендикулярно к продольному направлению главного корпуса цилиндра 12 (в направлении по стрелкам А и В), при этом первый и второй каналы 26, 28 сообщаются с парой сквозных проходов 30а, 30b, которые будут описаны ниже. Далее, на противоположных боковых поверхностях главного корпуса цилиндра 12 вдоль продольного направления (направление по стрелкам А и В) образованы соответственно канавки 32а, 32b для крепления сенсоров, в которые устанавливаются сенсоры (не показано).

На нижней поверхности главного корпуса цилиндра 12 в направлении по ширине, по центру относительно его аксиальной линии образована пара отверстий под болт 24, и через эти отверстия под болт 24 снизу введены соединительные болты 22. Кроме того, концы соединительных болтов 22 выступают из верхней поверхности главного корпуса цилиндра 12, и при завинчивании соединительных болтов 22 обеспечивается соединение главного корпуса цилиндра 12 с направляющим блоком 76 направляющего узла 16.

С другой стороны внутри главного корпуса цилиндра 12 образована пара сквозных проходов 30а, 30b, которые тянутся вдоль продольного направления (направление по стрелкам А и В), при этом один из сквозных проходов 30а и другой из сквозных проходов 30b, в общем, параллельны друг другу и находятся один от другого на заданном расстоянии. Внутри каждого из сквозных проходов 30а, 30b соответственно находятся цилиндрические механизмы 42, каждый из которых содержит поршень 38, на внешней периферической поверхности которого установлены уплотнительное кольцо 34 и магнит 36, а к поршню 38 подсоединен поршневой шток 40. Цилиндрические механизмы 42 образованы установкой пары поршней 38 и поршневых штоков 40 внутрь соответственно пары сквозных проходов 30а, 30b.

Как показано на Фиг.5, сквозные проходы 30а, 30b на одном конце закрыты и герметизированы крышками 44, в то время как другие концы сквозных проходов 30а, 30b герметически закрыты держателями штоков 46, которые фиксируются стопорными кольцами.

Далее, один из сквозных проходов 30а сообщается соответственно с первым и вторым каналами 26, 28, в то время как другой сквозной проход 30b взаимно сообщается также с первым сквозным проходом 30а через пару соединительных каналов 48, которые образованы между одним сквозным проходом 30а и другим сквозным проходом 30b. Более конкретно, рабочее вещество под давлением подается в первый и второй каналы 26, 28 и вводится внутрь одного из сквозных проходов 30а, а затем рабочее вещество под давлением поступает внутрь другого сквозного прохода 30b через соединительные каналы 48. Соединительные каналы 48 образованы перпендикулярно к направлению расположения (направление по стрелкам А и В) сквозных проходов 30а, 30b.

Подвижный рабочий стол 14 содержит главный корпус стола 50 и торцевую пластину 52, установленную на другом торце главного корпуса стола 50, при этом торцевая пластина 52 подсоединена так, что она перпендикулярна к главному корпусу стола 50.

Главный корпус стола 50 состоит из базовой детали 54, которая имеет заданную толщину и проходит вдоль его продольного направления (направление по стрелкам А и В), и пары направляющих стенок 56а, 56b, которые проходят перпендикулярно книзу от обеих сторон базовой детали 54. На внутренних поверхностях направляющих стенок 56а, 56b образованы первые направляющие канавки 60 шариков для направления шариков (тела качения) 58 направляющего узла 16, который будет описан ниже. Первые направляющие канавки 60 шариков представляют собой выемки, которые имеют в поперечном сечении, по сути, полукруглую форму.

Далее, на одном торце главного корпуса стола 50 парой болтов 62а закреплен держатель 64 стопорного узла 18, который будет описан ниже. Кроме того, к другому торцу главного корпуса стола 50 другой парой болтов 62b прикреплена торцевая пластина 52.

В базовой детали 54 образованы, например, четыре фиксирующих отверстия 66 для фиксации обрабатываемого изделия, которые расположены на заданном расстоянии друг от друга. Фиксирующие отверстия 66 используются для крепления обрабатываемого изделия (не показано), которое, например, устанавливается на подвижном рабочем столе 14.

Торцевая пластина 52 прикреплена к другому торцу главного корпуса стола 50 и расположена так, что обращена к торцевой поверхности главного корпуса цилиндра 12. Торцевая пластина 52 прикреплена также к соответствующим концам поршневых штоков 40, которые вставлены в пару отверстий 68 под штоки, образованные в торцевой пластине 52. Тем самым, подвижный рабочий стол 14, содержащий торцевую пластину 52, может смещаться вместе с поршневыми штоками 40 в продольном направлении (направление по стрелкам А и В) главного корпуса цилиндра 12.

Далее, демпфер 70 установлен, по сути, в центральной части торцевой пластины 52 в отверстие для установки демпфера. Демпфер 70 выполнен из эластичного материала, такого как резина или подобного ей, и установлен так, что его торцевая часть выступает с торцевой поверхности торцевой пластины 52, при этом при смещении подвижного рабочего стола 14 демпфер 70 прилегает к торцевой поверхности главного корпуса цилиндра 12.

Стопорный узел 18 содержит держатель 64, установленный на нижней поверхности одного торца главного корпуса стола 50, стопорный болт 72, соединенный винтовым соединением с держателем 64, и стопорную гайку 74, предназначенную для регулировки перемещения стопорного болта 72 вперед и назад. Стопорный узел 18 расположен так, что он обращен по направлению к торцевой поверхности направляющего узла 16, который установлен на главном корпусе цилиндра 12.

Держатель 64 выполнен, по сути, в форме блока и прикреплен двумя болтами 62а к базовой детали 54 главного корпуса стола 50, который входит в состав подвижного стола 14. В центральной части этого держателя 64 образован резьбовой канал, в который ввинчивается стопорный болт 72.

Стопорный болт 72, представляющий собой, например, стержневую шпильку, на внешней периферической поверхности которой нарезана резьба, ввинчивается в резьбовой канал держателя 64, а на участке, который выступает из торцевой поверхности держателя 64, на стопорный болт 72 навинчивается стопорная гайка 74.

Кроме того, при ввинчивании или вывинчивании стопорного болта 72 относительно держателя 64 этот стопорный болт 72 смещается в аксиальном направлении (направление по стрелкам А и В) так, что при этом приближается к направляющему узлу 16 или отходит от него, а при вращении в резьбе стопорной гайки 74 регулируется перемещение вперед или назад стопорного болта 72.

Направляющий узел 16, как показывается на Фиг.8-Фиг.10, содержит широкий направляющий блок 76 плоской формы, пару прикрывающих блоков (прикрывающие детали) 78а, 78b, которые установлены на противоположных торцах направляющего блока 76, множество шариков 58, которые циркулируют в продольном направлении направляющего блока 76, и пару шариковых державок (фиксирующие детали) 82а, 82b, которые фиксируют положение шариков 58 в соответствующих канавках циркуляции 80 шариков направляющего блока 76. Кроме того, направляющий узел 16 содержит пару прикрывающих державок (другие фиксирующие детали) 84а, 84b, которые предназначены для фиксации положения прикрывающих блоков 78а, 78b относительно направляющего блока 76, и две пары прикрывающих пластин 86а, 86b, которые соответственно установлены на прикрывающих блоках 78а, 78b.

Направляющий блок 76 выполнен из металла, такого, например, как нержавеющая сталь или углеродистая сталь, и на его противоположных боковых поверхностях образованы проходящие в продольном направлении (в направлении по стрелкам А и В) вторые направляющие канавки 88 шариков, и наряду с этим, на его нижней поверхности образована проходящая в продольном направлении (направление по стрелкам А и В) пара канавок циркуляции 80 шариков, в которые устанавливаются шарики 58. Иными словами, вторые направляющие канавки 88 шариков и канавки циркуляции 80 шариков проходят, по сути, параллельно друг другу. Кроме того, вторые направляющие канавки 88 шариков, как и первые направляющие канавки 60 шариков, имеют полукруглую форму в поперечном сечении.

Далее, когда подвижный рабочий стол 14 устанавливается на верхней части направляющего узла 16, то вторые направляющие канавки 88 шариков находятся напротив первых направляющих канавок 60 шариков, а канавки циркуляции 80 шариков устанавливаются так, что они обращены к верхней поверхности главного корпуса цилиндра 12.

Кроме того, на верхней поверхности направляющего блока 76 в его центральной части образован выступающий кверху выпуклый участок 90, который проходит в его продольном направлении. Этот выпуклый участок 90 имеет в поперечном сечении трапецеидальную форму и становится несколько более узким по направлению кверху.

Прикрывающие блоки 78а, 78b выполнены из упругого материала, такого, например, как нейлон или подобного ему материала, и каждый из них содержит основной участок детали 92 и прорезанный участок 94, который образован, по сути, по центру основного участка детали 92, в направлении по ее ширине.

Основной участок детали 92 разделен в направлении по ширине на правую и левую части, симметричные относительно прорезанного участка 94, при этом одна торцевая поверхность основного участка детали 92, которая примыкает к направляющему блоку 76, имеет плоскую форму, в то время как другая торцевая поверхность, находящаяся напротив торцевой поверхности, имеет ступенчатую форму.

Далее приблизительно по центру основного участка детали 92, в направлении по его ширине, образован аркообразный участок 96, который выступает книзу и имеет в поперечном сечении форму арки; при этом, когда направляющий узел 16 соединяется с верхней частью главного корпуса цилиндра 12, то аркообразный участок 96 вводится в выемку 20.

Кроме того, когда основные участки детали 92 устанавливаются так, что они прилегают к торцевым поверхностям направляющего блока 76, то концы канавок циркуляции 80 шариков перекрываются, и вместе с этим торцевые поверхности направляющего блока 76 выступают через прорезанные участки 94, поскольку при этом прорезанные участки 94 проникают от одной торцевой поверхности до другой торцевой поверхности прикрывающих блоков 78а, 78b. Кроме того, смещение подвижного рабочего стола 14 регулируется за счет прилегания стопорного болта 72 стопорного узла 18 к одной из торцевых поверхностей направляющего блока 76.

Далее, в монтажные проемы 100 на одной торцевой поверхности основного участка детали 92 соответственно устанавливается пара возвратных приспособлений 98, предназначенных для реверсирования направления, в котором циркулируют шарики 58. Каждое из возвратных приспособлений 98 содержит направляющую часть 102 с профилем канавки и имеющую полукруглую форму в поперечном сечении, через которую прокатываются шарики 58 вдоль ее внешней периферической поверхности. Кроме того, когда прикрывающие блоки 78а, 78b, в которых находятся возвратные приспособления 98, устанавливаются по противоположным торцевым поверхностям направляющего блока 76, то один из концов возвратных приспособлений 98 подсоединяется к канавкам циркуляции 80 шариков, в то время как другой его конец подсоединяется ко вторым направляющим канавкам 88 шариков.

Более конкретно, канавки циркуляции 80 шариков и вторые направляющие канавки 88 шариков соединяются возвратными приспособлениями 98, при этом шарики 58 будут непрерывно вращаться в возвратных приспособлениях 98, в то время как направление их движения посредством направляющих частей 102 изменяется на 180° из канавок циркуляции 80 шариков в первую и вторую направляющие канавки 60, 88 шариков.

Кроме того, на другой боковой поверхности основного участка детали 92 образована пара фиксирующих отверстий 104а, 104b, которые находятся на заданном расстоянии друг от друга относительно центра прорезанного участка 94, а на внешних сторонах, в направлении по ширине фиксирующих отверстий 104а, 104b, образованы соответственно установочные штифты 106а, 106b, которые выступают в продольном направлении. Эти фиксирующие отверстия 104а, 104b образованы так, что имеют определенную глубину в сторону одной торцевой поверхности основного участка детали 92.

Кроме того, на другой торцевой поверхности основного участка детали образованы области с имеющимися на них установочными штифтами 106а, 106b, выступающими в направлении от одной торцевой поверхности в сторону той области, в которой образованы фиксирующие отверстия 104а, 104b.

Более конкретно, на другой торцевой поверхности основного участка детали 92 ее внешние стороны в направлении по ширине, относительно окрестности центральной части, примыкающей к прорезанному участку 94, выполнены в форме ступенек, которые выступают на заданную высоту по направлению от одной торцевой поверхности.

Далее, на основном участке детали на боковых частях фиксирующих отверстий 104а, 104b образованы канавки 108 под державки, в которые вставляется одна часть шариковых державок 82а, 82b. Канавки 108 под державки имеют в поперечном сечении приблизительно L-образную форму, такую, что тянутся от другой торцевой поверхности до нижней поверхности основного участка детали 92, первые торцевые части канавок 108 под державки сообщаются с канавками циркуляции 80 шариков, а на других торцевых частях образованы отверстия для державок (не показаны), которые вырезаны по направлению к первой торцевой поверхности базовой детали 92. Далее, канавки 108 под державки имеют размеры по ширине, соответствующие толщине шариковых державок 82а, 82b, которые описаны далее.

Шариковые державки 82а, 82b выполнены из металлического материала, такого, например, как нержавеющая сталь или подобного ей, и каждая шариковая державка содержит первый прямолинейный участок 112, имеющий форму прямой линии, и пару первых изогнутых участков 114а, 114b (прикрывающие участки), которые образованы на противоположных концах этого первого прямолинейного участка 112. Эти первые изогнутые участки 114а, 114b образованы так, что они, по сути, перпендикулярны к первому прямолинейному участку 112. Далее, один из первых изогнутых участков 114а и другой из первых изогнутых участков 114b наклонены в одном и том же направлении относительно первого прямолинейного участка 112 и образованы так, что они приблизительно параллельны друг другу.

Кроме того, на концах первых изогнутых участков 114а, 114b соответственно образованы зацепляющие края 116, которые изогнуты также приблизительно под прямым углом к этим участкам и направлены навстречу друг к другу. Эти зацепляющие края 116 проходят, по сути, параллельно с первым прямолинейным участком 112 и имеют определенную длину относительно первых изогнутых участков 114а, 114b.

Далее, на шариковых державках 82а, 82b расстояние в продольном направлении (направление по стрелкам А и В) между одним из первых изогнутых участков 114а и другим из первых изогнутых участков 114b является, по сути, таким же или несколько меньшим, чем длина в продольном направлении (направление по стрелкам А и В) пары прикрывающих блоков 78а, 78b и направляющего блока 76.

Кроме того, первые прямолинейные участки 112 шариковых державок 82а, 82b устанавливаются со стороны нижней поверхности направляющего блока 76 и вставляются внутрь канавок циркуляции 80 шариков. Более подробно, первые прямолинейные участки 112 располагаются в канавках циркуляции 80 шариков на центральной стороне направляющего блока 76 и в местах, которые находятся рядом с нижней поверхностью этого направляющего блока 76 (см. Фиг.10).

Более конкретно, эти первые прямолинейные участки 112 фиксируют шарики 58 в канавках циркуляции 80 шариков прилеганием к периферическим поверхностям шариков 58, и упомянутые шарики 58 фиксируются в этих канавках циркуляции 80 шариков в положении, в котором предотвращается выпадение шариков 58 в направлении от канавок циркуляции 80 шариков.

Иными словами, первые прямолинейные участки 112 служат для направления множества шариков 58 в канавках циркуляции 80 шариков так, что они при вращении свободно перемещаются в продольном направлении (направление по стрелкам А и В) направляющего блока 76.

Далее, в положении, когда пара прикрывающих блоков 78а, 78b устанавливается соответственно на обеих торцевых поверхностях направляющего блока 76, противоположные концы первых прямолинейных участков 112 и первые изогнутые участки 114а, 114b шариковых державок 82а, 82b вводятся в канавки 108 под державки прикрывающих блоков 78а, 78b, и вместе с этим зацепляющие края 116 вводятся соответственно в отверстия под державки. Следовательно, одновременно с тем, что шариковые державки 82а, 82b фиксируются относительно направляющего блока 76 и прикрывающих блоков 78а, 78b, упомянутый направляющий блок 76 устанавливается между парой прикрывающих блоков 78а, 78b, будучи смещенными шариковыми державками 82а, 82b в направлении, в котором они обращены друг к другу, так что прикрывающие блоки 78а, 78b фиксируются в состоянии, в котором они прилегают к направляющему блоку 76.

Иными словами, шариковые державки 82а, 82b наделены двойной функцией - обеспечение удержания множества шариков 58 в направляющем блоке 76 и обеспечение удержания пары прикрывающих блоков 78а, 78b относительно обоих торцов направляющего блока 76.

Прикрывающие державки 84а, 84b выполнены из металлического материала, такого, например, как нержавеющая сталь или подобного ей, и каждая прикрывающая державка содержит второй прямолинейный участок 118, имеющий форму прямой линии, и пару вторых изогнутых участков 120а, 120b, которые образованы на противоположных концах этого второго прямолинейного участка 118. Прикрывающие державки 84а, 84b выполнены, например, из проволоки, имеющей толщину больше, чем толщина шариковых державок 82а, 82b.

Вторые изогнутые участки 120а, 120b образованы так, что они, по сути, перпендикулярны второму прямолинейному участку 118 и содержат выгнутые участки 122, которые выступают наружу в направлении (направление по стрелкам А и В) распространения второго прямолинейного участка 118, вблизи от его концов. Один из вторых изогнутых участков 120а и другой из вторых изогнутых участков 120b наклонены в одном и том же направлении относительно второго прямолинейного участка 118 и образованы так, что они, по сути, параллельны друг другу.

Выгнутые участки 122 имеют, например, дугообразную форму в поперечном сечении и выступают наружу в направлении так, что выгнутый участок 122 на одном из вторых изогнутых участков 120а и выгнутый участок 122 на другом из вторых изогнутых участков 120b направлены навстречу друг к другу.

Далее, на прикрывающих державках 84а, 84b расстояние в продольном направлении (направление по стрелкам А и В) между одним из вторых изогнутых участков 120а и другим из вторых изогнутых участков 120b является, по сути, таким же или несколько меньшим, чем длина в продольном направлении пары прикрывающих блоков 78а, 78b и направляющего блока 76.

Прикрывающие пластины 86а, 86b изготовлены, например, штамповкой листового металла. Прикрывающие пластины 86а, 86b установлены по одной паре каждая соответственно на других боковых поверхностях основного участка деталей 92 одного и другого прикрывающего блока 78а, 78b.

Прикрывающие пластины 86а, 86b имеют ступенчатую форму, которая соответствует другим боковым поверхностям прикрывающих блоков 78а, 78b, и содержат вставные участки 124, образованные на одном участке прикрывающих пластин 86а, 86b и вставляемые в фиксирующие отверстия 104а, 104b, и отверстия под штифты 126, образованные на других их участках, которые относительно этих вставных участков 124 являются внешними сторонами прикрывающих пластин 86а, 86b в направлении по ширине.

Вставные участки 124 выступают наружу в форме полусферы на одной боковой поверхности прикрывающих пластин 86а, 86b в направлении по толщине и углублены внутрь на их другой боковой поверхности.

Кроме того, когда прикрывающие пластины 86а, 86b устанавливаются на прикрывающих блоках 78а, 78b, то прикрывающие пластины 86а, 86b прилегают к другим торцевым поверхностям прикрывающих блоков 78а, 78b, установочные штифты 106а, 106b вводятся в отверстия под штифты 126, и вместе с этим вставные участки 124 вводятся в фиксирующие отверстия 104а, 104b. Тем самым, пары прикрывающих пластин 86а, 86b устанавливаются в надлежащих положениях относительно других торцевых поверхностей прикрывающих блоков 78а, 78b.

Далее, в случае когда пара прикрывающих блоков 78а, 78b устанавливается на обеих торцевых поверхностях направляющего блока 76, с верхней стороны направляющего блока 76 проводится установка прикрывающих державок 84а, 84b. В это время вторые прямолинейные участки 118 прикрывающих державок 84а, 84b прилегают к верхней поверхности направляющего блока 76 и устанавливаются так, что контактируют с выпуклым участком 90, и вместе с этим выгнутые участки 122 соответственно вводятся в выемки, образованные на других боковых поверхностях вставных участков 124.

Следовательно, в случае когда прикрывающие пластины 86а, 86b прилегают к прикрывающим блокам 78а, 78b, а прикрывающие блоки 78а, 78b прилегают к торцевым поверхностям направляющего блока 76, прикрывающие пластины 86а, 86b, прикрывающие блоки 78а, 78b и направляющий блок 76 фиксируются парой прикрывающих державок 84а, 84b так, что отсутствует возможность их относительного смещения в продольном направлении (направление по стрелкам А и В). Иными словами, прикрывающие державки 84а, 84b, прикрывающие пластины 86а, 86b, прикрывающие блоки 78а, 78b и направляющий блок 76 остаются в состоянии, в котором они соединены в продольном направлении (направление по стрелкам А и В) направляющего блока 76.

В это время вторые прямолинейные участки 118 прикрывающих державок 84а, 84b располагаются так, что оказываются на верхнем участке направляющего блока 76, а с другой стороны, первые прямолинейные участки 112 шариковых державок 82а, 82b располагаются так, что оказываются на нижнем участке направляющего блока 76.

Линейный исполнительный механизм 10 в соответствии с первым примером осуществления настоящего изобретения собран, в основном, так, как было описано выше. Далее будет дано объяснение процесса монтажа направляющего узла 16, входящего в состав линейного исполнительного механизма 10.

Сначала из демонтированного состояния, которое показано на Фиг.10, множество шариков 58 устанавливаются во вторых направляющих канавках 88 шариков и канавках циркуляции 80 шариков направляющего блока 76, а после этого прикрывающие блоки 78a, 78b устанавливаются так, что прилегают соответственно к обеим торцевым поверхностям направляющего блока 76. В этом случае шарики 58, установленные во вторых направляющих канавках 88 шариков, зафиксированы так, что под действием не показанного на рисунке зажимного или подобного приспособления, предотвращено их выпадение из направляющего блока 76.

Далее, пара шариковых державок 82а, 82b устанавливается так, что прилегает к направляющему блоку 76, и после того как их первые прямолинейные участки 112 будут введены соответственно внутрь пары канавок циркуляции 80 шариков, в канавки 108 под державки вводятся первые изогнутые участки 114а, 114b, и вместе с этим их зацепляющие края 116 вводятся соответственно в отверстия под державки. В результате, множество шариков 58 фиксируется в канавках циркуляции 80 шариков первыми прямолинейными участками 112 шариковых державок 82а, 82b так, что шарики 58 не могут выпасть из открытых канавок циркуляции 80 шариков.

Далее, пара прикрывающих блоков 78а, 78b поджимается к соответствующим сторонам направляющего блока 76 за счет того, что зацепляющие края 116 пары шариковых державок 82а, 82b вводятся в отверстия под державки, а первые изогнутые участки 114а, 114b устанавливаются в канавки 108 под державки. По этой причине прикрывающие блоки 78а, 78b поджимаются шариковыми державками 82а, 82b к обеим торцевым поверхностям направляющего блока 76. Иными словами, шариковые державки 82а, 82b тянут один из прикрывающих блоков 78а и другой из прикрывающих блоков 78b в таком направлении, что последние приближаются друг к другу.

Наконец, прикрывающие пластины 86а, 86b устанавливаются соответственно на паре прикрывающих блоков 78а, 78b. В этом случае сначала в фиксирующие отверстия 104а, 104b прикрывающих блоков 78а, 78b вводятся вставные участки 124 прикрывающих пластин 86а, 86b, а установочные штифты 106а, 106b вводятся в отверстия под штифты 126, тем самым соответствующие пары прикрывающих пластин 86а, 86b устанавливаются относительно прикрывающих блоков 78а, 78b. Кроме того, пара прикрывающих державок 84а, 84b устанавливается так, что примыкает к направляющему блоку 76 и прикрывающим блокам 78а, 78b со стороны, противоположной шариковым державкам 82а, 82b, второй прямолинейный участок 118 устанавливается с прилеганием к выпуклому участку 90, а выгнутые участки 122 вводятся во вставные участки 124 прикрывающих пластин 86а, 86b.

Следовательно, под действием обеих торцевых частей пары прикрывающих державок 84а, 84b достигается состояние, при котором прикрывающие пластины 86а, 86b устанавливаются соответственно на прикрывающих блоках 78а, 78b, а пара торцевых концов шариковых державок 82а, 82b, которые введены в канавки 108 под державки и отверстия под державки, закрываются и удерживаются прикрывающими пластинами 86а, 86b. Кроме того, прикрывающие пластины 86а, 86b, прикрывающие блоки 78а, 78b и направляющий блок 76 объединяются в одно целое.

В результате, в положении, когда прикрывающие пластины 86а, 86b прилегают к прикрывающим блокам 78а, 78b, а прикрывающие блоки 78а, 78b прилегают к торцевым поверхностям направляющего блока 76, прикрывающие пластины 86а, 86b, прикрывающие блоки 78а, 78b и направляющий блок 76 удерживаются парой прикрывающих державок 84а, 84b так, что эти компоненты будут зафиксированы как единое целое и будет отсутствовать относительное смещение в продольном направлении (направление по стрелкам А и В).

Кроме того, направляющий узел 16, который смонтирован описанным выше способом, будет закреплен на верхней части главного корпуса цилиндра 12 соединительными болтами 22.

Аналогичным образом, как и в первом примере осуществления изобретения, в направляющем узле 16, который входит в состав линейного исполнительного механизма 10, использованием пары шариковых державок 82а, 82b может быть зафиксировано множество шариков 58 в состоянии, когда возможна их свободная циркуляция относительно направляющего блока 76, и вместе с этим пара прикрывающих блоков 78а, 78b, которые прилегают к обоим концам направляющего блока 76, может легко удерживаться парой прикрывающих державок 84а, 84b. В результате, направляющий узел 16, содержащий направляющий блок 76 и прикрывающие блоки 78а, 78b, могут быть собраны более легко, и вместе с этим конструкция может быть более простой по сравнению со случаем, когда сборка компонентов осуществляется, например, с использованием болтов. Поэтому в линейном исполнительном механизме 10, который содержит направляющий узел 16, может быть уменьшено число технологических этапов сборки.

Далее, в направляющем блоке 76 вместо образования сквозных отверстий, в которых циркулируют шарики 58, создана конструкция, где имеются канавки циркуляции 80 шариков, открытые в направлении книзу, и в этих канавках циркуляции 80 шариков осуществляется циркуляция шариков 58. За счет этого может быть снижено число технологических операций, а также стоимость механической обработки, по сравнению со случаем образования в нем сквозных отверстий. В результате этого может быть уменьшены затраты на изготовление линейного исполнительного механизма 10.

Кроме того, поскольку шариковые державки 82а, 82b являются гибкими, то в состоянии, в котором установлены направляющий блок 76 и прикрывающие блоки 78а, 78b, становится возможной деформация шариковых державок 82а, 82b так, что они будут соответствовать форме внешней поверхности многих шариков 58, тем самым обеспечивается возможность надежной фиксации шариков 58 при их вращении.

Далее, установкой шариковых державок 82а, 82b в канавках 108 под державки, образованных на прикрывающих блоках 78а, 78b, позиционирование шариковых державок 82а, 82b может быть проведено легко и надежно. Поэтому становится возможным фиксация в одном и том же положении шариковых державок 82а, 82b относительно множества шариков 58, и шарики 58 могут устойчиво удерживаться.

Кроме того, выгнутые участки 122 прикрывающих державок 84а, 84b вводятся во вставные участки 124 прикрывающих пластин 86а, 86b и зацепляются с ними, тем самым полностью предотвращается выпадение прикрывающих державок 84а, 84b из прикрывающих пластин 86а, 86b. В результате, прикрывающие пластины 86а, 86b, прикрывающие блоки 78а, 78b и направляющий блок 76 могут быть надежно и устойчиво соединены между собой прикрывающими державками 84а, 84b.

Далее, одновременно с тем, что пара прикрывающих блоков 78а, 78b фиксируется парой шариковых державок 82а, 82b относительно направляющего блока 76, прикрывающие блоки 78а, 78b фиксируются парой прикрывающих державок 84а, 84b, которые выполнены из пруткового материала с толщиной, большей, чем толщина шариковых державок 82а, 82b. Поэтому прикрывающие блоки 78а, 78b могут быть надежно и прочно прикреплены к обеим торцевым поверхностям направляющего блока 76.

Кроме того, поскольку канавки циркуляции 80 шариков, в которых находятся шарики 58, установлены так, что они открыты со стороны нижней поверхности, обращенной к главному корпусу цилиндра 12, то в направляющем блоке 76 шарики 58 фиксируются шариковыми державками 82а, 82b, а эти шариковые державки 82а, 82b фиксируются прилеганием к верхней поверхности главного корпуса цилиндра 12. Поэтому даже когда шариковые державки 82а, 82b делаются не очень прочными, становится возможной надежная фиксация шариков 58 вместе с верхней поверхностью главного корпуса цилиндра 12.

Далее приводится описание и результаты работы линейного исполнительного механизма 10, содержащего направляющий узел 16, собранный таким образом, как описано выше. Условием начального положения принимается состояние, в котором торцевая пластина 52 подвижного рабочего стола 14 прилегает к торцевой поверхности главного корпуса цилиндра 12, как показано на Фиг.4 и Фиг.5.

Сначала рабочее вещество под давлением от источника питания (не показан) поступает в первый канал 26. В этом случае второй канал 28 при срабатывании переключающего клапана (не показан) открывается в атмосферу.

Рабочее вещество, подаваемое под давлением в первый канал 26, поступает в один из сквозных проходов 30а и одновременно с этим также в другие сквозные проходы 30b через соединительные каналы 48, и тем самым поршни 38 поджимаются к держателям штоков 46 (в направлении стрелки А). Тем самым подвижный рабочий стол 14 вместе с поршневыми штоками 40, которые подсоединены к поршням 38, смещается в таком направлении, что отходит от главного корпуса цилиндра 12.

В это время шарики 58, входящие в состав направляющего узла 16, следуя за смещением подвижного рабочего стола 14, катятся по каналам циркуляции шариков, и тем самым подвижный рабочий стол 14 направляется в аксиальном направлении при помощи направляющего узла 16.

Затем конец стопорного болта 72, который установлен на одном торцевом конце подвижного рабочего стола 14, прилегает к торцевой поверхности направляющего блока 76 направляющего узла 16, и смещение подвижного рабочего стола 14 прекращается, после чего подвижный рабочий стол 14 достигает конечного положения смещения.

После освобождения стопорной гайки 74 станет возможным перемещение вперед и назад стопорного болта 72, и станет возможным регулирование величины смещения подвижного рабочего стола 14 посредством регулирования величины, на которую стопорный болт 72 при вращении выступает из торцевой поверхности держателя 64.

С другой стороны, когда подвижный рабочий стол 14 смещается в направлении, противоположном упомянутому направлению, то есть в сторону от описанного выше конечного положения смещения, рабочее вещество под давлением, которое подавалось в первый канал 26, поступает во второй канал 28, и при этом первый канал 26 переходит в состояние, при котором он будет открыт в атмосферу. В результате, за счет того что рабочее вещество под давлением подается в пару сквозных проходов 30а, 30b из второго канала 28, поршни 38 смещаются в направлении от держателей штоков 46 (в направлении по стрелке В), и подвижный рабочий стол 14 смещается этими поршнями 38 вместе с поршневыми штоками 40 в направлении приближения к главному корпусу цилиндра 12. При этом, за счет прилегания демпфера 70, который установлен на торцевой пластине 52 подвижного стола 14 напротив торцевой поверхности главного корпуса цилиндра 12, восстанавливается начальное положение.

Описанный выше направляющий узел 16 сконструирован так, что в нем соответственно имеются шариковые державки 82а, 82b для фиксации множества шариков 58, пара прикрывающих блоков 78а, 78b и прикрывающие державки 84а, 84b для фиксации прикрывающих блоков 78а, 78b и прикрывающих пластин 86а, 86b, однако направляющий узел 16 вовсе не ограничен такой конструкцией. Например, направляющий узел 16 может иметь конструкцию, в которой шарики 58 вместе с прикрывающими блоками 78а, 78b фиксируются только шариковыми державками 82а, 82b, и в котором отсутствуют прикрывающие пластины 86а, 86b и прикрывающие державки 84а, 84b. В этом случае может быть уменьшено число деталей направляющего узла 16 и число сборочных операций.

Затем, на Фиг.11 и Фиг.12 представлен линейный исполнительный механизм 150 в соответствии со вторым примером осуществления. Компоненты его конструкции, которые являются теми же самыми, что и компоненты линейного исполнительного механизма 10, в соответствии с первым примером осуществления обозначены теми же самыми ссылочными цифрами, и потому описание таких компонентов будет опущено.

Как показано на Фиг.11 и Фиг.12, линейный исполнительный механизм 150 в соответствии со вторым примером осуществления отличается от линейного исполнительного механизма 10 в соответствии с первым примером осуществления тем, что в главном корпусе цилиндра 12 и направляющем узле 16 имеются участки подачи смазочного масла 152, которые позволяют подавать смазочное масло, например консистентную смазку, к шарикам 58 в канавках циркуляции 80 шариков.

Эти участки подачи смазочного масла 152 состоят из первых питающих канавок 154, которые образованы на верхней поверхности главного корпуса цилиндра 12 и проходят в направлении, перпендикулярном к продольному направлению (направление по стрелкам А и В) главного корпуса цилиндра 12, и вторых питающих канавок 156, которые сообщаются с первыми питающими канавками 154 и образованы на нижней поверхности направляющего блока 76 направляющего узла 16.

Несколько (например, четыре) первых питающих канавок 154 разделены заданными интервалами одна от другой в продольном направлении (направление по стрелкам А и В) главного корпуса цилиндра 12. Первые питающие канавки 154 расположены соответственно по противоположным сторонам от выемки 20 главного корпуса цилиндра 12, которая является центром их расположения. Кроме того, первые питающие канавки 154 углублены на заданную величину относительно верхней поверхности главного корпуса цилиндра 12 и тянутся от противоположных боковых поверхностей главного корпуса цилиндра 12 до мест выхода в канавки циркуляции 80 шариков направляющего блока 76.

Вторые питающие канавки 156 установлены так же и в том же количестве, как и первые питающие канавки 154, и проходят перпендикулярно к продольному направлению (направление по стрелкам А и В) направляющего блока 76, так что при установке направляющего узла 16 на главном корпусе цилиндра 12 вторые питающие канавки 156 проходят вдоль одной линии с первыми питающими канавками 154. Кроме того, вторые питающие канавки 156 тянутся от противоположных боковых поверхностей направляющего блока 76 до пары канавок циркуляции 80 шариков, а концы вторых питающих канавок 156 проходят так, что выходят к шарикам 58, которые находятся внутри канавок циркуляции 80 шариков.

Далее, при поступлении смазочного масла из концов первых питающих канавок 154 при работе непоказанного устройства подачи смазки (например, устройства закачки консистентной смазки) смазывающее масло подводится к и направляется по первым питающим канавкам 154 в сторону направляющего узла 16. При этом часть масла подается из первых питающих канавок 154 ко вторым питающим канавкам 156. Тем самым смазочное масло поступает внутрь канавок циркуляции 80 шариков, что обеспечивает смазку шариков 58.

Более конкретно, при регулярном поступлении смазочного масла в участки подачи смазочного масла 152 может быть легко и надежно осуществлена смазка множества шариков 58, а за счет того, что шарики 58 будут плавно циркулировать, становится возможным гладкое смещение подвижного рабочего стола 14, к тому же становится возможным повышение долговечности шариков 58.

Далее, во время смазки шариков 58 эта смазка может быть легко доставлена участками подачи смазочного масла 152 без необходимости демонтажа линейного исполнительного механизма 150, поэтому может быть повышена простота технического обслуживания линейного исполнительного механизма 150.

Далее, поскольку в направляющем блоке 76 канавки циркуляции 80 шариков, в которых расположены шарики 58, открыты со стороны нижней поверхности, обращенной к главному корпусу цилиндра 12, при расположении первых питающих канавок 154 на верхней поверхности главного корпуса цилиндра 12, смазочное масло может быть легко подано в канавки циркуляции 80 шариков.

Кроме того, направляющий узел 16, имеющий описанную выше конструкцию, не ограничен случаем, в котором используется цилиндр с рабочим веществом под давлением, который приводит в движение подвижный стол 14 посредством цилиндрических механизмов 42 и направляющего узла 16, при этом цилиндрические механизмы 42 смещаются с помощью рабочего вещества под давлением, поступающего в главный корпус цилиндра 12, как в линейном исполнительном механизме 10, 150, в соответствии с первым и вторым примерами осуществления. Например, принципы настоящего изобретения могут быть применены к электрическому исполнительному механизму, содержащему описанный выше направляющий узел 16 и в котором подвижный стол 14 смещается вдоль главного корпуса цилиндра 12 при помощи привода, как электродвигатель или подобное ему.

Далее, на Фиг.13 - Фиг.19 представлен линейный исполнительный механизм 200 в соответствии с третьим примером осуществления. Его конструктивные элементы, подобные тем, что были описаны в линейном исполнительном механизме 10 согласно первому примеру осуществления, обозначены теми же ссылочными позициями, и их подробное описание опущено.

Линейный исполнительный механизм 200 отличается от линейного исполнительного механизма 10 согласно первому примеру осуществления тем, что используется направляющий узел 206, в котором прикрывающие пластины 86а, 86b отсутствуют и который снабжен шариковыми державками 202а, 202b, имеющими пару прямолинейных участков 204а, 204b, способных фиксировать шарики 58.

Как показано на Фиг.13-Фиг.16, направляющий узел 206 содержит широкий плоский направляющий блок 76, пару прикрывающих блоков 208а, 208b, расположенных по противоположным краям направляющего блока 76, множество шариков 58, которые циркулируют в продольном направлении направляющего блока 76, пару шариковых державок 202а, 202b, которые фиксируют шарики 58 в канавках циркуляции 80 шариков направляющего блока 76, и пару прикрывающих державок 84а, 84b, которые фиксируют прикрывающие блоки 208а, 208b относительно направляющего блока 76.

Как показано на Фиг.17, каждая из шариковых державок 202а, 202b содержит пару прямолинейных участков 204а, 294b, которые выполнены из проволоки, изготовленной, например, из металла, такого как нержавеющая сталь или подобного ему, и которые изготовлены в виде прямых линий, по существу, параллельных друг другу, соединительный (прикрывающий) участок 210, который соединяет концы прямолинейных участков 204а, 204b, и криволинейные (другие прикрывающие) участки 212а, 212b, которые образованы на концах этих прямолинейных участков 204а, 204b.

Прямолинейные участки 204а, 204b отстоят друг от друга на расстояние, которое, по сути, равно ширине канавок циркуляции 80 шариков, и при этом имеют длину в продольном направлении (направление по стрелкам А и В), которая подобна или несколько меньше, чем длина в продольном направлении (направление по стрелкам А и В) пары прикрывающих блоков 208а и 208b и направляющего блока 76.

Соединительный участок 210 имеет U-образную форму в поперечном сечении, такую, что соединяет конец одного из прямолинейных участков 204а и конец другого прямолинейного участка 204b, и при этом соединительный участок 210 проходит перпендикулярно к продольному направлению прямолинейных участков 204а, 204b.

Криволинейные участки 212а, 212b изогнуты относительно одних концов прямолинейных участков 204а, 204b так, что наклонены к другим их концам (в направлении по стрелке А). Один криволинейный участок 212а и другой криволинейный участок 212b проходят параллельно друг другу. Шариковые державки 202а, 202b могут быть выполнены изгибом единого металлического прутка, например, методом штамповки или подобным ему.

Прикрывающие блоки 208а, 208b расположены соответственно на одной торцевой стороне и на другой торцевой стороне направляющего блока 76. На основных участках прикрывающих блоков 208а, 208b образованы соответственно первые канавки 214 под державки, находящиеся на одной линии с канавками циркуляции 80 шариков направляющего блока 76. Вместе с этим со стороны аркообразного участка 96 первых канавок 214 под державки образована пара вторых канавок 216 под державки для зацепления с прикрывающими державками 84а, 84b.

Первые канавки 214 под державки углублены внутрь торцевых поверхностей прикрывающих блоков 208а, 208b в сторону направляющего блока 76, при этом их верхние участки наклонены по направлению к направляющему блоку 76. Более конкретно, как показано на Фиг.18, первые канавки 214 под державки образованы так, что наклонены на определенный угол в сторону направляющего блока 76 по направлению от его нижней торцевой части к верхней торцевой части.

Первые канавки 214 под державки находятся на заданном расстоянии друг от друга и проходят в направлении кверху, а между первыми канавками 214 под державки образованы выступы 218, за которые зацепляются соединительные участки 210 шариковых державок 202а, 202b. Верхние торцы выступов 218 имеют, например, полукруглую форму и выступают наружу на заданную высоту относительно первых канавок 214 под державки по направлению к торцевым поверхностям прикрывающих блоков 208а, 208b.

Вторые канавки 216 под державки образованы соответственно так, что вверху они наклонены в сторону от первых канавок 214 под державки. Вторые изогнутые участки 120а, 120b прикрывающих державок 84а, 84b соответственно вводятся и зацепляются во вторых канавках 216 под державки.

Далее, при установке шариковых державок 202а, 202b и прикрывающих державок 84а, 84b в направляющем узле 206 сначала устанавливается направляющий блок 76 так, что канавки циркуляции 80 шариков будут направлены кверху, и в эти канавки циркуляции 80 шариков устанавливается множество шариков 58, прямолинейные участки 204а, 204b шариковых державок 202а, 202b помещаются в открытые части 220 канавок циркуляции 80 шариков так, что последние прилегают к внешним периферийным поверхностям шариков 58 (см. Фиг.19).

Затем на обеих торцевых поверхностях прикрывающего блока 76 соответственно устанавливаются прикрывающие блоки 208а, 208b, а вторые изогнутые участки 120а, 120b прикрывающих державок 84а, 84b зацепляются соответственно со вторыми канавками 216 под державки, тем самым пара прикрывающих блоков 208а, 208b фиксируется на обоих торцах направляющего блока 76. Одновременно с этим соединительные участки 210 шариковых державок 202а, 202b входят в зацепление с выступами 218 на одном из прикрывающих блоков 208а, а криволинейные участки 212а, 212b входят в зацепление с первыми канавками 214 под державки на другом из прикрывающих блоков 208b.

Тем самым пара шариковых державок 202а, 202b фиксируется на паре прикрывающих блоков 208а, 208b посредством соединительных участков 210 и криволинейных участков 212а, 212b, а множество шариков 58 будут удерживаться в канавках циркуляции 80 шариков прямолинейными участками 204а, 204b. Это означает, что условия сборки выполнены, при которой пара шариковых державок 202а, 202b и прикрывающих державок 84а, 84b будут смонтированы в направляющем узле 206.

Как следует из вышесказанного, в линейном исполнительном механизме 200 в соответствии с третьим примером осуществления отпадает необходимость в прикрывающих пластинах 86а, 86b, которые использовались в линейном исполнительном механизме 10 в соответствии с описанным выше первым примером осуществления, поэтому наряду с этим может быть уменьшено число компонентов и обеспечено снижение веса и габаритов. Может быть также упрощен технологический процесс, а также уменьшена стоимость сборки за счет снижения числа сборочных этапов.

Далее, поскольку шарики 58, которые помещены в канавки циркуляции 80 шариков направляющего блока 76, удерживаются парой прямолинейных участков 204а, 204b с возможностью перемещения в направлении движения этих шариков 58, то шарики 58 можно прочно удерживать и надежно предотвратить их выпадение из канавок циркуляции 80 шариков. Более того, поскольку фиксацией шариков 58 парой прямолинейных участков 204а, 204b можно снизить сопротивление скольжению шариков 58 по сравнению, например, со случаем, когда шарики 58 фиксируются в канавках циркуляции 80 шариков единственным прямолинейным участком, то при перемещении подвижного рабочего стола 14 шарики 58 могут более плавно вращаться в канавках циркуляции 80 шариков.

Кроме того, поскольку шарики 58 надежно фиксируются шариковыми державками 202a, 202b в канавках циркуляции 80 шариков, то открытые части 220 канавок циркуляции 80 шариков могут быть выполнены большего размера, и можно будет упростить обработку в случае, когда направляющий блок 76, в котором находятся эти канавки циркуляции 80 шариков, формируется, например, процессом горячей штамповки или подобным способом.

Далее, описанные выше шариковые державки 202а, 202b не ограничены случаем, когда они изготавливаются из пруткового материала, как показано на Фиг.17. Согласно конструкционным изменениям, как показано на Фиг.20, шариковые державки 230 могут быть изготовлены прессованием из листового материала, представляющего собой, например, металл или упругий материал.

Шариковая державка 230 содержит участок фиксации 232 шариков, имеющий заданную ширину, который проходит в продольном направлении для фиксации шариков 58, и пару изогнутых (прикрывающих) участков 234а, 234b, которые изогнуты, по сути, под прямым углом на противоположных концах участков фиксации 232 шариков. Участок фиксации 232 шариков имеет, например, плоскую форму, а в центральной части участка фиксации 232 шариков образованы заливные канавки 236, которые заполняются смазочным маслом, таким как консистентная смазка или подобный состав. На участке фиксации 232 шариков может быть несколько заливных канавок 236, которые проходят в его продольном направлении и разделены между собой заданными промежутками и утоплены на заданную глубину относительно поверхности участка фиксации 232 шариков.

Верхние концы соответствующих изогнутых участков 234а, 234b могут иметь полукруглую форму в поперечном сечении, а в их центральных частях могут быть образованы зацепляющие отверстия 238, имеющие форму рамки. Изогнутые участки 234а, 234b выполнены с размерами, по сути такими же, что и ширина участка фиксации шариков 232.

Далее, когда описанные выше шариковые державки 230 устанавливаются на направляющем блоке 76 и прикрывающих блоках 208а, 208b, то в положении, в котором шарики 58 фиксируются в канавках циркуляции 80 шариков направляющего блока 76, поверхности участков фиксации 232 шариков, то есть поверхности по сторонам от заливных канавок 236, располагаются так, что будут обращены к шарикам 58, а изогнутые участки 234а, 234b вводятся соответственно в первые канавки 214 под державки прикрывающих блоков 208а, 208b, и одновременно с этим зацепляющие отверстия 238 зацепляются с выступами 218.

В результате, по условиям сборки шариковые державки 230 фиксируются парой прикрывающих блоков 208а, 208b посредством пары изогнутых участков 234а, 234b, множество шариков 58 фиксируются внутри канавок циркуляции 80 шариков участками фиксации 232 шариков. При этом, поскольку заполненные смазочным маслом заливные канавки 236 расположены так, что они обращены к множеству шариков 58, то при перемещении шариков 58 вдоль канавок циркуляции 80 шариков шарики 58 будут хорошо смазываться смазочным маслом.

Таким образом, в результате формирования шариковых державок 230, например, прессованием листового материала может быть снижена себестоимость шариковых державок 230, и наряду с этим может быть повышена простота их изготовления. Далее, за счет того что участки фиксации 232 шариков выполнены в виде плоских пластин, на которых могут быть образованы заливные канавки 236, заполненные смазочным маслом, участки фиксации 232 шариков будут выполнять функцию смазки шариков 58.

Кроме того, линейный исполнительный механизм в соответствии с настоящим изобретением не ограничен описанными выше примерами осуществления, и могут быть использованы различные альтернативные или дополнительные компоненты и конструкции без отклонения от сущности и объема изобретения, как определено прилагаемыми пунктами формулы изобретения.

Линейный исполнительный механизм предназначен для возвратно-поступательного перемещения подвижного рабочего стола. На направляющем блоке (76), который входит в состав направляющего узла (16), на нижней его поверхности, обращенной к главному корпусу цилиндра (12), образована пара канавок циркуляции (80) шариков, и в канавки циркуляции (80) шариков помещается несколько шариков (58). На обеих торцевых поверхностях этого направляющего блока (76) установлены соответственно парные прикрывающие блоки (78а, 78b). Парные шариковые державки (82а, 82b), которые образованы в форме захватов, зацепляются с прикрывающими блоками (78а, 78b) при введении державок в канавки циркуляции (80) шариков и удерживают шарики (58). Парные прикрывающие пластины (86а, 86b) соответственно установлены на торцевых поверхностях прикрывающих блоков (78а, 78b), а захватные прикрывающие державки (84а, 84b) устанавливаются так, что удерживают прикрывающие пластины (86а, 86b), прикрывающие блоки (78а, 78b) и направляющий блок (76), соединяя их тем самым в одно целое. Технический результат - упрощение конструкции. 11 з.п. ф-лы, 20 ил.

1. Линейный исполнительный механизм (10, 150, 200), в котором подвижный рабочий стол (14) выполнен с возможностью возвратно-поступательного движения в аксиальном направлении главного корпуса цилиндра (12), содержащий:
направляющий узел (16, 206), который присоединен к главному корпусу цилиндра (12) и имеет направляющий блок (76), в котором образованы канавки циркуляции (80) и направляющие канавки (88), в которых вращаются и циркулируют несколько тел качения (58), и прикрывающую деталь (78а, 78b, 208а, 208b), которая установлена на торце направляющего блока (76), при этом направляющий узел (16, 206) смещает подвижный стол (14) в аксиальном направлении главного корпуса цилиндра (12); и
фиксирующее средство, установленное на направляющем блоке (76), для удержания свободно циркулирующих тел качения (58) в канавках циркуляции (80) и фиксации прикрывающей детали (78а, 78b, 208а, 208b) относительно направляющего блока (76);
при этом канавки циркуляции (80) образованы в направляющем блоке (76) так, что открыты вдоль его продольного направления, и при этом фиксирующее средство установлено с возможностью отсоединения от направляющего блока (76).

2. Линейный исполнительный механизм по п.1, отличающийся тем, что фиксирующее средство содержит фиксирующую деталь (82а, 82b, 202а, 202b, 230) для фиксации тел качения (58), и данная фиксирующая деталь (82а, 82b, 202а, 202b, 230) имеет участок фиксации тел качения (112, 204а, 204b, 232), который проходит вдоль канавок циркуляции (80) и фиксирует тела качения (58), а также прикрывающий фиксирующий участок (114а, 114b, 210, 212а, 212b, 234а, 234b), который изогнут относительно участка фиксации тел качения (112, 204а, 204b, 232) и служит для фиксации прикрывающей детали (78а, 78b, 208а, 208b).

3. Линейный исполнительный механизм по п.2, отличающийся тем, что канавки циркуляции (80) открыты в сторону главного корпуса цилиндра (12).

4. Линейный исполнительный механизм по п.2, отличающийся тем, что фиксирующее средство содержит другую фиксирующую деталь (84а, 84b), которая вместе с упомянутой фиксирующей деталью (82а, 82b, 202а, 202b, 230) служит для фиксации прикрывающей детали (78а, 78b, 208а, 208b) на торцевой части направляющего блока (76).

5. Линейный исполнительный механизм по п.4, отличающийся тем, что другая фиксирующая деталь (84а, 84b) содержит:
прямолинейный участок (118), который проходит вдоль направляющего блока (76), и
пару прикрывающих фиксирующих участков (120а, 120b), которые изогнуты относительно прямолинейных участков (118) и служат для фиксации прикрывающей детали (78а, 78b, 208а, 208b).

6. Линейный исполнительный механизм по п.1, отличающийся тем, что в главном корпусе цилиндра (12) образован участок подачи смазочного масла (152) для подачи смазочного масла в канавки циркуляции (80).

7. Линейный исполнительный механизм по п.6, отличающийся тем, что участок подачи смазочного масла (152) содержит питающие канавки (154, 156), которые выходят на внешнюю поверхность главного корпуса цилиндра (12) и тянутся до мест выхода в канавки циркуляции (80).

8. Линейный исполнительный механизм по п.2, отличающийся тем, что участки фиксации тел качения (204а, 204b) расположены попарно и параллельно через определенные промежутки, находятся в открытых частях (220) канавок циркуляции (80) и размещены вдоль по направлению расположения канавок циркуляции (80).

9. Линейный исполнительный механизм по п.2, отличающийся тем, что фиксирующая деталь (82а, 82b, 202а, 202b) образована изгибом пруткового материала.

10. Линейный исполнительный механизм по п.2, отличающийся тем, что фиксирующая деталь (230) изготовлена прессованием листового материала.

11. Линейный исполнительный механизм по п.10, отличающийся тем, что участок фиксации тел качения (232) фиксирующей детали (230) имеет плоскую форму, и в участке фиксации тел качения (232) образована заливная канавка (236), в которую заливается смазочное масло.

12. Линейный исполнительный механизм по п.11, отличающийся тем, что заливная канавка (236) расположена в области участка фиксации тел качения (232), которая обращена к телам качения (58).