DE10101054B4 - holding part - Google Patents
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Abstract
Halteteil, welches zwischen zwei in einer Reihe benachbarte Wälzkörper (B) zwischengesetzt ist, wobei Konkavflächen (201) an beiden Seitenflächen des Halteteils (100, 100A, B, C) in einer Axialrichtung der Reihe vorgesehen sind, von denen jede mit einer sphärischen Fläche eines benachbarten Wälzkörpers (B) in Kontakt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Konkavfläche (201) eine Aussparung (202G) aufweist, welche mit einem Angußstegbereich (G) versehen ist.Holding part which is interposed between two adjacent rolling elements (B), concave surfaces (201) being provided on both side surfaces of the holding part (100, 100A, B, C) in an axial direction of the row, each of which has a spherical surface of an adjacent rolling element (B) is in contact, characterized in that the concave surface (201) has a recess (202G) which is provided with a sprue area (G).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Halteteil mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 oder 2 und eine Linearbewegungsvorrichtung mit einem solchen Halteteil. Eine solche Linearbewegungsvorrichtung bewirkt eine Linearbewegung durch die Verwendung der Wälzbewegung von Wälzkörpern, wie z.B. Stahlkugeln oder Keramikkugeln, wobei das Halteteil zwischen benachbarte Wälzkörper eingesetzt ist.The present invention relates to a holding part with the features of the preamble of the claim 1 or 2 and a linear movement device with such a holding part. Such a linear movement device causes a linear movement through the use of the rolling motion of rolling elements, like e.g. Steel balls or ceramic balls, the holding part between adjacent rolling elements used is.
Beispiele der bekannten Linearbewegungsvorrichtung, die die Wälzbewegung einer Anzahl von Wälzkörpern verwendet, sind ein Linearbewegungsführungslager, wie z.B. eine Linearführung oder ein Linearkugellager und verschiedene Typen von Spindeln, die Kugeln aufweisen. Jene Linearbewegungsvorrichtungen werden in weitem Maße als wichtige mechanische Komponenten in vielen Industriemaschinen verwendet.Examples of the known linear movement device, the rolling motion a number of rolling elements used are a linear motion guide bearing, such as. a linear guide or a linear ball bearing and various types of spindles that Have balls. Those linear motion devices are widely used Dimensions as important mechanical components used in many industrial machines.
Ein Beispiel einer Linearführung
Ein Lineardurchgangsloch
Ein Kugelumlaufspindelmechanismus
Ein Paar Umlauflöcher
Gleichförmigere und beständigere
Betriebsweisen der Stahlkugeln B als Wälzkörper, ein geringes Geräusch u.
dgl. sind für
die Linearbewegungsvorrichtung erforderlich. Um die Erfordernisse
zu erfüllen,
wurde ein Messung durchgeführt,
bei der eine Abstandkugel mit vermindertem Durchmesser zwischen
die benachbarten Belastungskugeln zwischengesetzt wurde. Als Ergebnis
des Zwischensetzens der Abstandkugel wurde eine Spannweite zwischen
den Belastungskugeln verlängert.
Als eine zwangsläufige
Konsequenz wurden das Tragvermögen
und die Festigkeit der Linearbewegungsvorrichtung vermindert. Daher
wurden Halteteile (auch Abstandhalter genannt) 30 jeweils zwischen die
benachbarten Stahlkugeln B zwischengesetzt, wie in
Um weiter die Betriebsfähigkeit
und die Geräuscheigenschaften
zu verbessern, wurde die Aufmerksamkeit auf die Form des Halteteiles
Der Anmelder vorliegender Patentanmeldung schlug die folgenden Halteteilstrukturen in der ungeprüften Japanischen Patentveröffentlichung Nr. 2000-120825 vor:
- 1) Bei dem Halteteileaufbau hat ein Halteteil jeweils zwei ausgesparte Flächen, die jeweils zu den Kugeln weisen. Jede ausgesparte Fläche ist solcherart geformt, dass sie die Stahlkugel an ihrem Außenrand oder nahe dem Außenrand kontaktiert. Mit diesem neuen und einzigartigen technischen Merkmal wird eine geringe Geräuscherzeugung erzielt, und die Betriebsfähigkeit wird durch Maximierung der Überlappungsbreite des Halteteils verbessert, über welche sie mit den Stahlkugeln in Kontakt steht. Ferner werden die Spannweiten zwischen den Stahlkugeln mit einer hohen Genauigkeit gesteuert.
- 2) In einem anderen Aufbau hat ein Halteteil ausgesparte Flächen, die so geformt sind, dass sie in einem linearen Kontakt mit den Kugeln sind. Dieser Halteteilaufbau erzielt auch eine niedrige Geräuscherzeugung. Ferner wird die Betriebsfähigkeit verbessert, da der Gleitwiderstand zwischen den Halteteilen und den Kugeln klein ist, und ein stabiles Kugelhalten durch die Halteteile wird abgesichert.
- 1) In the holding part construction, a holding part has two recessed areas, each of which faces the balls. Each recessed area is shaped in such a way that it contacts the steel ball on its outer edge or near the outer edge. With this new and unique technical feature, low noise generation is achieved and the operability is improved by maximizing the overlap width of the holding part, through which it is in contact with the steel balls. Furthermore, the spans between the steel balls are controlled with high accuracy.
- 2) In another construction, a holding part has recessed surfaces that are shaped so that they are in linear contact with the balls. This holding part structure also achieves low noise generation. Furthermore, the operability is improved because the sliding resistance between the holding parts and the balls is small, and a stable ball holding by the holding parts is ensured.
Der Anmelder vorliegender Patentanmeldung schlug auch einen Halteteilaufbau nach der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 2000-213538 vor. Bei dem Halteteilaufbau sind geeignete Zwischenräume in einer Kugelreihe vorgesehen, die Halteteile und Kugeln enthält, wodurch eine niedrige Geräuscherzeugung und die Verbesserung der Betriebsfähigkeit erzielt wurde (jene Wirkungen haben ein hohes Niveau, wenn die Zwischenraumabmessung so ausgewählt ist, dass sie innerhalb von 2% bis 63% des Kugeldurchmessers liegt.).The applicant of the present patent application also struck a holding structure after the untested Japanese Patent publication No. 2000-213538. In the holding part structure there are suitable gaps in one Ball row provided, which contains holding parts and balls, whereby a low noise level and the improvement in operability has been achieved (those Effects have a high level when the space dimension so selected is that it is within 2% to 63% of the ball diameter.).
Der Halteteilaufbau der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 2000-120825 ist in der Lage, der geeigneten Zwischenraumabmessung zu genügen, die in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 2000-213538 beschrieben ist, wenn sie in einem normalen Zustand verwendet wird und die Zwischenraumabmessung innerhalb eines geeigneten Bereiches von Abmessungswerten ist. Bei einer großen Vorbelastung und einer großen Momentbelastung ist eine Belastung, die auf das Halteteil wirkt (eine Presskraft der Kugel gegen die ausgesparte Fläche des Halteteils) groß. Dadurch wird das Halteteil verformt, wobei die Kugel-zu-Kugel-Spannweite vermindert wird, und die Kugelreihe verliert möglicherweise ihre geeignete Zwischenraumabmessung.The holding part structure of the untested Japanese Patent publication No. 2000-120825 is able to meet the appropriate gap dimension, which in the unchecked Japanese patent publication No. 2000-213538 when described in a normal condition is used and the space dimension within a suitable Range of dimension values. With a large preload and a large moment load is a load that acts on the holding part (a pressing force the ball against the recessed surface of the holding part) large. Thereby the holding part is deformed, the ball-to-ball span is reduced, and the row of balls may lose its appropriate Gap dimension.
Wenn die Linearbewegungsvorrichtung für einen langen Zeitraum unter harten Bedingungen verwendet wird, werden die ausgesparten Flächen der Halteteile verschleißen und/oder gestreckt werden. In diesem Fall wird die Kugel-zu-Kugel-Spannweite beträchtlich vermindert, wobei die geeignete Zwischenraumabmessung verloren geht und der Umlauf der Kugel abnorm wird. Dieses Problem bleibt ungelöst.If the linear motion device for one long period of use in harsh conditions the recessed areas of the Wear parts wear and / or be stretched. In this case, the ball-to-ball span considerably reduced, the appropriate gap dimension being lost and the circulation of the ball becomes abnormal. This problem remains unsolved.
Eine erläuternde Figur der obigen Strukturen ist
Auch ist in den zuvor erläuterten
japanischen Patentveröffentlichungen
das Halteteil
Bei einem Halteteil
Ausgehend von dieser Druckschrift liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Aufbau eines Halteteils und einer Linearbewegungsvorrichtung mit einem solchen Halteteil dahingehend zu verbessern, dass herstellungsbedingte Grate oder dergleichen vermieden und gleichzeitig die Betriebsfähigkeit und die Geräuscheigenschaft bei geringen Kosten zuverlässig verbessert werden.Based on this document the invention has for its object the construction of a holding part and a linear movement device with such a holding part to improve in that production-related burrs or The like avoided and at the same time the operability and the noise characteristic reliable at low cost be improved.
Diese Aufgabe wird entsprechend durch
die Merkmale der Patentansprüche
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich durch die Merkmale der Unteransprüche.Advantageous further developments of Invention result from the features of the subclaims.
Wenn eine Last, die auf das Halteteil wirkt, stark erhöht wird oder wenn die Konkavfläche des Halteteils verschlissen und/oder gestreckt ist, wird eine vorgegebene Zwischenraumgröße zwischen dem Halteteil und der Kugel vermindert, und eine Spannweite zwischen den benachbarten Kugeln wird vermindert. Dann beginnt die Kugel in Kontakt mit der annähernd gekrümmten Fläche zu stehen, die den Krümmungsradius hat, der annähernd dem der Kugel in der Konkavfläche des Halteteils ist. Als ein Ergebnis vergrößert sich eine Kontaktfläche der Kugel zu der annähernd gekrümmten Fläche, und keine weitere Verminderung der Spannweite schreitet fort.When a load acting on the holding part is greatly increased or when the concave surface of the Holding part is worn and / or stretched, a predetermined gap size between the holding part and the ball is reduced, and a span between the adjacent balls is reduced. Then the ball begins to be in contact with the approximately curved surface which has the radius of curvature which is approximately that of the ball in the concave surface of the holding part. As a result, a contact area of the ball increases to the approximately curved area, and no further decrease in the span proceeds.
Bei dem Halteteilaufbau gemäß Erfindung sind der Angusstegbereich und der Auswerferstift, welche beim Gießverfahren der Halteteile verwendet werden, in den Konkavflächen beider Seitenflächen des Halteteiles gesehen in der Axialrichtung vorgesehen. Somit wird bei der Gießtrennstufe nach dem Gießprozess das Halteteil automatisch von dem Angussteg getrennt. Ein separater Angusstegtrennschritt, welcher wesentlich bei dem herkömmlichen Verfahren ist, wird vermieden, und dieses führt zur Kostenreduktion.In the holding part structure according to the invention the sprue area and the ejector pin, which are used in the casting process the holding parts are used in the concave surfaces of both side surfaces of the Holding part provided seen in the axial direction. Thus at the casting separation stage after the casting process the holding part is automatically separated from the sprue. A separate one Gate gate separation step, which is essential in the conventional method is avoided, and this leads to cost reduction.
Eine Aussparung ist in der Konkavfläche mit dem Angusstegbereich oder zur Auswerterstiftaufnahme oder nahe der Formtrennlinie vorgesehen. Zusätzliche Formgrate u. dgl., die beim Gießverfahren gebildet werden, sind in der Aussparung angeordnet. Entsprechenderweise tritt nie der Fall auf, dass, wenn die Halteteile in die Linearbewegungsvorrichtung eingebaut werden, die Formgrate od. dgl. in Kontakt mit den Kugeln der Linearbewegungsvorrichtung und den Innen- und Außen-Führungselementen kommen, um dadurch die Betriebsfähigkeit und die Geräuscheigenschaften zu verschlechtern.There is a recess in the concave surface with the Sprue area or for evaluation pin holder or near the mold dividing line intended. additional Form burrs and Like., Which in the casting process are formed, are arranged in the recess. According enough, the case never occurs when the holding parts are in the linear motion device be installed, the burrs or the like. In contact with the balls the linear motion device and the inner and outer guide members come to thereby the operability and the noise characteristics to deteriorate.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:The invention is explained in more detail with reference to the drawings. In this demonstrate:
Das Halteteil
Ein mittlerer Bereich der Konkavfläche
Eine Arbeitsweise des Halteteils
In einem normalen Zustand, bei der
die Presskraft der Kugel B nicht groß ist, kontaktiert die Kugel
B linearförmig
einen Teil des Linearkontaktbereiches
Wenn eine Last, die auf das Halteteil
In Berücksichtigung einer Größe des Überlappungsbereiches
der Kugel B u. dgl. in der Ausführungsform
ist die Konkavfläche
Hinsichtlich des Anwachsens der Kontaktfläche ist die Konkavfläche nicht begrenzt auf eine, die solcherart konfiguriert ist, dass die Kontaktfläche, wie in der Ausführungsform, sich abrupt erhöht, sondern kann eine Konkavfläche sein, die so konfiguriert ist, dass die Kontaktfläche allmählich anwächst, d.h., eine gekrümmte Fläche, dessen Krümmungsradius annähernd dem der Kugel ist, kann in eine gekrümmte Fläche zurückgeformt werden, dessen Krümmungsradius etwas kleiner ist, als der der Kugel.With regard to the increase in the contact area the concave surface not limited to one configured such that the Contact area, as in the embodiment itself abruptly increased but can be a concave surface configured so that the contact area grows gradually, i.e. one curved Area, whose radius of curvature is approximately that the ball can be curved into a area reshaped the radius of curvature is slightly smaller than that of the ball.
Die Konkavfläche kann so konfiguriert sein, dass sie am geeignetsten ist für Verwendungszustände hinsichtlich der Ausgewogenheit der Betriebsfähigkeit (sie ist umso besser, je kleiner die Kontaktfläche ist) und der Lebensdauer (es ist besser, wenn die Kugelzu-Kugel-Spannweite L unveränderlich ist und wenn die Kontaktfläche anwächst).The concave surface can be configured so that it is most suitable for use conditions in terms of the balance of operability (the better it is the smaller the contact area is) and lifespan (it's better if the ball-to-ball span L unchangeable is and if the contact area increases).
Die
Der übrige Aufbau, die Arbeitsweise und die Wirkungen sind im wesentlichen gleich.The rest of the structure, the way of working and the effects are essentially the same.
Die
Das Halteteil
Bei dem Halteteil
Eine relativ flache Aussparung
In der Ausführungsform ist eine Formtrennlinie
PL auf einer Außenumfangsfläche
Die Arbeitsweise des Halteteils
Im Falle des Halteteils
Der Bereich, der an den Auswerterstift
P zum Auswerfen des Erzeugnisses aus der Gießform angrenzt, und der Angusstegrest,
nachdem der Angussteg herausgetrennt ist, nämlich die sogenannten Formgrate,
sind in der flachen Aussparung
Bei dem Halteteil
Somit schafft die Erfindung einen Halteteilaufbau, der ein geringes Geräusch und eine hohe Betriebsfähigkeit hat und die Verminderung des Tragvermögens und der Festigkeit minimiert. Der übrige Aufbau, Arbeitsweise und Wirkungen dieser Ausführungsformen sind jenen der ersten oben beschriebenen Halteteile gleich.Thus, the invention creates one Holding part structure, which has a low noise and high operability and minimizes the reduction in load capacity and strength. The rest of the construction, Operation and effects of these embodiments are those of first holding parts described above the same.
Die Linearbewegungsvorrichtung, die den Halteteilaufbau der Erfindung verwendet, ist nicht auf die Linearführung begrenzt, sondern kann auch auf andere Linearbewegungsvorrichtungen, wie z.B. einen Kugelspindelmechanismus angewendet werden. Kurz gesagt, kann die Erfindung für eine Vorrichtung angewendet werden, zum Bewirken einer Linearbewegung durch die Verwendung des Abwälzens der Reihe von Wälzkörpern. Dadurch wird die Verbesserung der Betriebsfähigkeit und der Geräuscheigenschaften erzielt.The linear motion device that uses the holding part structure of the invention is not limited to the linear guide, but can also be applied to other linear motion devices, e.g. a ball screw mechanism can be applied. In short, can the invention for a device can be used to effect a linear movement by using the pass-on the series of rolling elements. Thereby will improve the operability and noise properties achieved.
Es besteht die Möglichkeit, statt voneinander getrennte Halteteile miteinander verbundene zu verwenden.There is an option, instead of separate To use holding parts connected to each other.
Die Aussparungen sind in den Konkavflächen des Halteteils ausgebildet, welche in Kontakt mit den Kugeln sind, und/oder in den Außenumfangsflächen derselben. Daher besteht kein Fall, wo die Betriebsfähigkeit und die Geräuscheigenschaften durch nachteilige Formgrate verschlechtert werden. Entsprechenderweise werden die Betriebsfähigkeit und die Geräuscheigenschaften der Linearbewegungsvorrichtung verbessert, und die Verminderung der Tragfähigkeit und der Festigkeit wird verringert.The recesses are in the concave surfaces of the Holding part formed, which are in contact with the balls, and / or in the outer peripheral surfaces thereof. Therefore, there is no case where the operability and the noise characteristics by disadvantageous burrs are deteriorated. According enough, become operational and the noise characteristics the linear motion device improves, and the reduction in Load capacity and the strength is reduced.
Ferner werden, wenn jeder Aufbau der oben erläuterten Ausführungsformen zusammen verwendet wird, die Betriebsfähigkeit und die Geräuscheigenschaften der Linearbewegungsvorrichtung beträchtlich verbessert, und die Verminderung der Tragfähigkeit und der Festigkeit wird ebenso vermindert.Furthermore, if any structure the one explained above embodiments used together, the operability and the noise characteristics the linear motion device considerably improved, and the Reduction of load capacity and the strength is also reduced.
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