DE10121311A1 - Wälzkörper-Abstandshalter in einer Rollführungsvorrichtung - Google Patents

Abstract

Es wird ein Wälzkörper-Abstandshalter bereitgestellt, der in einer Rollführungsvorrichtung mit einer endlosen Kugelumlaufbahn eingesetzt wird und der in der endlosen Umlaufbahn abwechselnd mit vielen Kugeln angeordnet ist und zusammen mit den Kugeln in der endlosen Umlaufbahn umläuft. Er weist ein Paar Kugelpfannen auf, die jeweils in einer konkaven Kugelflächenform ausgebildet sind, die eine Kugelfläche der Kugel gut annähert und sich im Gleitkontakt mit der Kugel befindet, und um die Kugelpfanne herum ist ein ringförmiger Käfigabschnitt ausgebildet, der in Richtung der Kugelanordnung über einen Randabschnitt der Kugelpfanne vorsteht und außer Kontakt mit der auf der Kugelpfanne aufliegenden Kugel gehalten wird.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wälzkörper-Abstandshalter, der in verschiedenen Rollführungsvorrichtungen mit einer end­ losen Umlaufbahn, wie z. B. einer Linearführung und einer Ku­ gelspindel, zwischen den aneinandergrenzenden Kugeln in der endlosen Umlaufbahn eingesetzt ist und die Reibung zwischen den Kugeln sowie die Wärmeentwicklung vermindert, um dadurch deren Rollbewegung zu glätten.

Als Rollführungsvorrichtung, in der ein Elementepaar fortlaufend eine Relativbewegung durch eine endlos umlaufende Kugelreihe ausführt, sind bisher Vorrichtungen bekannt, wie z. B. eine Linearführung, die als Linearführungsabschnitt in ei­ ner Werkzeugmaschine, einer Transportvorrichtung und derglei­ chen eingesetzt wird und die einen beweglichen Körper, wie z. B. einen Tisch, auf einem ruhenden Abschnitt führt, wie z. B. auf einem Bett oder Support, und eine Kugelspindel, die zusam­ men mit dieser Linearführung verwendet wird und dem bewegli­ chen Körper einen linearen Hub erteilt, der einem Drehungsbe­ trag eines Motors entspricht.

Die erstere Linearführung weist eine Lagerlaufschiene auf, die auf dem ruhenden Abschnitt angeordnet ist und in der in Längsrichtung eine Laufrille für die Kugeln ausgebildet ist, sowie ein Gleitbett, das eine Lastlaufrille aufweist, die der Laufrille der Lagerlaufschiene mit vielen dazwischen ange­ ordneten Kugeln gegenüberliegt, und in dem eine endlose Um­ laufrille für die in der Lastlaufrille rollenden Kugeln ausge­ bildet ist, und ist so gestaltet, daß das den beweglichen Kör­ per tragende Gleitbett zusammen mit dem endlosen Umlauf der Kugeln fortlaufend die Linearbewegung entlang der Lagerlauf­ schiene ausführt. Umgekehrt gibt es ferner einen Fall, wo die Linearführung so gestaltet ist, daß die Lagerlaufschiene rela­ tiv zu dem festen Gleitbett bewegt wird.

Andererseits weist die letztere Kugelspindel eine Spin­ delwelle auf, in der eine spiralförmige Kugellaufrille mit vorgegebener Steigung ausgebildet ist, sowie ein Gewinderinge­ lement mit einer Lastlaufrille, die der Kugellaufrille mit vielen dazwischen angeordneten Kugeln gegenüberliegt, wobei in dem Gewinderingelement eine endlose Umlaufbahn für die in der Lastlaufrille rollenden Kugeln ausgebildet ist, wobei die Ku­ gelspindel so gestaltet ist, daß zusammen mit einer Relativbe­ wegung zwischen der Spindelwelle und dem Gewinderingelement die Kugeln in der endlosen Umlaufbahn umlaufen und das Gewin­ deringelement und die Spindelwelle sich relativ zueinander in axialer Richtung bewegen.

Da andererseits in einer derartigen Rollführungsvor­ richtung die einzelne Kugel, die in der endlosen Umlaufbahn umläuft, in Kontakt mit den vor und nach ihr angeordneten Ku­ geln kommt, war es bei hoher Laufgeschwindigkeit der Kugel möglich, daß abgesehen vom Verschleiß der Kugeln innerhalb re­ lativ kurzer Zeit, z. B. durch Reibung zwischen den Kugeln, ein Nachteil derart entsteht, daß die Kugel oder die Lastlaufrille infolge der Reibungswärme blockieren bzw. sich festfressen. Ferner wird bei einer Umkehr der Bewegungsrich­ tung, d. h. bei einer Umkehr der Umlaufrichtung, eine Anord­ nung der Kugeln in der endlosen Umlaufbahn wahrscheinlich ge­ stört, und in einem Extremfall entsteht eine sogenannte Blockierungserscheinung, bei der sich die Kugeln in der endlosen Umlaufbahn stauen, so daß die Möglichkeit besteht, daß der Be­ trieb der Linearführung selbst unmöglich wird. Zur Beseitigung derartiger Nachteile wird daher in JP-A-315 853/1999 eine Li­ nearführung offenbart, in der ein Wälzkörper-Abstandshalter zwischen den aneinandergrenzenden Kugeln in der endlosen Um­ laufbahn eingefügt ist.

Die in der obigen Patentschrift offenbarte Linearfüh­ rung ist so angepaßt, daß ein aus Kunstharz hergestellter Wälzkörper-Abstandshalter, der als Trennstück bzw. Abstands­ halter bezeichnet wird, abwechselnd mit der Kugel in der end­ losen Umlaufbahn angeordnet ist und dadurch eine gegenseitige Berührung der Kugeln verhindert. Ein solcher Abstandshalter ist in einer scheibenartigen Form ausgebildet, deren äußerer Durchmesser kleiner als ein Kugeldurchmesser ist, und an sei­ ner Vorder- und Rückseite, die beide mit den Kugeln in Kontakt kommen, sind Kugelpfannen ausgebildet, deren Krümmungen größer sind als die Krümmung einer Kugelfläche der Kugel. Bei abwech­ selnder Anordnung der Kugel und des Abstandshalters ohne Zwi­ schenraum in der endlosen Umlaufbahn wird dadurch jede Kugel zwischen einem Paar vor bzw. hinter der Kugel angrenzender Ab­ standshalter angeordnet, so daß sie zusammen mit den Abstands­ haltern in der endlosen Umlaufbahn umläuft, ohne eine Kugel­ reihe zu stören, auch wenn die Umlaufrichtung umgekehrt wird.

Wenn jedoch, wie bei dem in JP-A-315 853/1999 darge­ stellten Wälzkörper-Abstandshalter, die im Gleitkontakt mit der Kugel befindliche Kugelpfanne als konkav gekrümmte Fläche ausgebildet ist, deren Krümmung größer als die der Kugelfläche der Kugel ist, dann schaukelt bzw. wackelt die Kugel in dem Wälzkörper-Abstandshalter, da zwischen einem Randabschnitt am Umfang der Kugelpfanne und der Kugel ein Zwischenraum ent­ steht, so daß sich das Problem ergibt, daß eine Mäanderbewe­ gung der Kugeln in der endlosen Umlaufbahn unmöglich völlig auszuschließen ist.

Andererseits ist es unter dem Gesichtspunkt der Verhin­ derung der Mäanderbewegung der Kugeln in der endlosen Umlauf­ bahn notwendig, daß sich die Kugel auf der Kugelpfanne des Wälzkörper-Abstandshalters ohne Schaukeln einspielt, und daher muß die Kugelpfanne in einer konkaven Kugelflächenform ausge­ bildet sein, welche die Kugelfläche der Kugel gut annähert. Falls jedoch die Kugelpfanne in einer solchen konkaven Kugel­ flächenform ausgebildet ist, entsteht eine große Kontaktfläche zwischen der Kugel und der Kugelpfanne, so daß eine Zunahme des Gleitkontaktwiderstands zwischen dem Wälzkörper-Abstands­ halter und der Kugel, ein vorzeitiger Verschleiß des Wälzkör­ per-Abstandshalters und dergleichen möglich sind.

Falls ferner die Kugelpfanne mit kleinem Durchmesser konstruiert ist, um die Zunahme des Gleitkontaktwiderstands bezüglich der Kugel zu vermeiden, dann ergibt sich der Nach­ teil, daß der Wälzkörper-Abstandshalter aus dem Zwischenraum zwischen den aneinandergrenzenden Kugeln herausfällt, auch wenn nur ein geringer Zwischenraum zwischen der Kugel und dem Wälzkörper-Abstandshalter entsteht.

Die Erfindung ist im Hinblick auf ein solches Problem entwickelt worden, und ihre Aufgabe besteht darin, einen Wälz­ körper-Abstandshalter bereitzustellen, der einen guten Sitz der Kugel auf der Kugelpfanne ermöglicht, wodurch die Ausrich­ tung der Kugeln und der Wälzkörper-Abstandshalter in der end­ losen Umlaufbahn stabilisiert werden soll, und der den auf die Kugel wirkenden Gleitkontaktwiderstand verringern und ein Her­ ausfallen des Wälzkörper-Abstandshalters aus dem Zwischenraum zwischen den Kugeln wirksam verhindern kann.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Ansprüche ge­ löst.

Da bei einer solchen technischen Einrichtung die Kugel­ pfanne, mit der sich die Kugel im Gleitkontakt befindet, in der konkaven Kugelflächenform ausgebildet ist, welche die Ku­ gelfläche der Kugel gut annähert, entsteht kaum ein Zwischen­ raum zwischen der Kugelfläche der Kugel und der Kugelpfanne, so daß der Sitz der Kugel auf der Kugelpfanne stabilisiert wird. Falls daher die Wälzkörper-Abstandshalter und die Kugeln abwechselnd in der endlosen Umlaufbahn der Rollführungsvor­ richtung angeordnet sind, soll die Ausrichtung der Kugeln und der Wälzkörper-Abstandshalter stabilisiert werden, so daß es möglich wird, eine Mäanderbewegung der Kugeln in der endlosen Umlaufbahn zu verhindern.

Da ferner rund um die Kugelpfanne der ringförmige Rück­ halte- bzw. Käfigabschnitt (wörtlich: Abschnitt zur Verhinde­ rung des Herausfallens) ausgebildet ist, der außer Kontakt mit der Kugel gehalten wird, und der Käfigabschnitt in Richtung der Kugelanordnung über den Randabschnitt der Kugelpfanne vor­ steht, wird es möglich, ein Herausfallen des Wälzkörper-Abstandshalters von vornherein dadurch zu verhindern, daß der Käfigabschnitt mit der Kugel in Eingriff kommt, selbst wenn ein Zwischenraum zwischen der Kugel und dem Wälzkörper-Abstandshalter entsteht und daher ein Herausfallen des Wälz­ körper-Abstandshalters aus dem Zwischenraum zwischen aneinan­ dergrenzenden Kugeln wahrscheinlich wird. Da ein Durchmesser der Kugelpfanne ohne Rücksicht auf das Herausfallen des Wälz­ körper-Abstandshalters festgelegt werden kann und daher die Kugelpfanne so klein wie nötig ausgebildet werden kann, wird es dementsprechend möglich, eine kleine Kontaktfläche zwischen der Kugelpfanne und der Kugel herzustellen, wodurch der auf die Kugel wirkende Gleitkontaktwiderstand verringert wird. Da ferner der Käfigabschnitt bei auf der Kugelpfanne aufliegender Kugel außer Kontakt mit der Kugel gehalten wird, nimmt der auf die Kugel wirkende Gleitkontaktwiderstand in keinem Fall durch die Bereitstellung des Käfigabschnitts zu.

Falls die Kugelpfanne in der konkaven Kugelflächenform ausgebildet ist, welche die Kugelfläche der Kugel gut annä­ hert, wird ein an der Kugel anhaftendes Schmiermittel durch einen Randabschnitt am Umfang der Kugelpfanne abgeschabt, da der Umfangsrandabschnitt in Kontakt mit der Kugelfläche der Kugel kommt, so daß die Kugel wahrscheinlich einen Zustand mit unzureichender Schmierung annimmt. Da jedoch bei dem erfin­ dungsgemäßen Wälzkörper-Abstandshalter der rund um die Kugel­ pfanne vorgesehene Käfigabschnitt außer Kontakt mit der Kugel­ fläche der Kugel gehalten wird, tritt das Schmiermittel wahr­ scheinlich in den Zwischenraum zwischen dem Käfigabschnitt und der Kugel ein, so daß auch dann ein guter Schmierungszustand der Kugel aufrechterhalten werden kann, wenn die Kugelpfanne in der konkaven Kugelflächenform ausgebildet ist, welche die Kugelfläche der Kugel gut annähert. Dementsprechend ist es im Hinblick auf die Aufrechterhaltung eines guten Schmierungszu­ stands des erfindungsgemäßen Wälzkörper-Abstandshalters vorzu­ ziehen, wenn zwischen der Kugelpfanne und dem sie umgebenden Käfigabschnitt eine ringförmige Rille ausgebildet wird und diese ringförmige Rille als Schmiermittelsumpf verwendet wird. Da bei einem derartigen Aufbau das Schmiermittel, das in den Zwischenraum zwischen der Kugel und dem Käfigabschnitt fließt, in der ringförmigen Rille gespeichert wird, kann immer Schmiermittel auf die Kugeloberfläche aufgebracht werden.

Da es andererseits schwierig ist, in der endlosen Um­ laufbahn der Rollführungsvorrichtung einen Zwischenraum zwi­ schen der Kugel und dem Wälzkörper-Abstandshalter völlig zu beseitigen, folgt daraus, daß der Wälzkörper-Abstandshalter und die Kugel während eines Umlaufs der Kugeln immer wieder ein wenig zusammenstoßen. Im Hinblick darauf, eine Ermüdung und ein Stoßgeräusch der Kugeln zu vermindern, die auf derar­ tige Stöße zurückzuführen sind, sollte die Kugelpfanne, mit der sich die Kugel im Gleitkontakt befindet, vorzugsweise aus einem entsprechend weichen Material bestehen. Dagegen darf sich der Käfigabschnitt, da er das Herausfallen des Wälzkör­ per-Abstandshalters aus dem Zwischenraum zwischen aneinander­ grenzenden Kugeln verhindern soll, beim Auftreten einer sol­ chen Situation nicht ohne weiteres durch Stöße der Kugel ver­ formen, so daß er vorzugsweise aus einem harten Material be­ stehen sollte. Unter diesem Gesichtspunkt sollten dementspre­ chend die Kugelpfanne und der Käfigabschnitt, die in dem er­ findungsgemäßen Wälzkörper-Abstandshalter vorgesehen sind, vorzugsweise aus verschiedenen Harzmaterialien geformt werden, wobei der Käfigabschnitt vorzugsweise aus einem härterem Harz­ material als die Kugelpfanne geformt wird.

Übrigens kann der Käfigabschnitt in einer fugenlosen Ringform ausgebildet werden, kann aber auch mit einem in der Ringform durch einen Schlitz abgetrennten Vorsprung herge­ stellt werden.

Da, wie oben erläutert, bei dem erfindungsgemäßen Wälz­ körper-Abstandshalter jedes Kugelpfannenpaar, mit dem sich die Kugeln im Gleitkontakt befinden, in der konkaven Kugelflächen­ form ausgebildet wird, welche die Kugelfläche der Kugel gut annähert, und da rund um jede Kugelpfanne der ringförmige Kä­ figabschnitt ausgebildet ist, der in Richtung der Kugelanord­ nung über den Randabschnitt der Kugelpfanne vorsteht und außer Kontakt mit der auf der Kugelpfanne aufliegenden Kugel gehal­ ten wird, ist es möglich, die Ausrichtung der Kugeln und der Wälzkörper-Abstandshalter in der endlosen Umlaufbahn zu stabi­ lisieren und dabei einen guten Sitz der Kugel auf der Kugel­ pfanne zu erreichen, um den auf die Kugel wirkenden Gleitkon­ taktwiderstand zu verringern, und außerdem wird es möglich, das Herausfallen des Wälzkörper-Abstandshalters aus dem Zwi­ schenraum zwischen den Kugeln wirksam zu verhindern.

Fig. 1 zeigt eine seitliche Schnittansicht, die eine Ausführungsform einer Kugelspindelvorrichtung darstellt, in der erfindungsgemäße Wälzkörper-Abstandshalter zusammen mit Kugeln in einer endlosen Umlaufbahn angeordnet sind;

Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht von vorn der in Fig. 1 dargestellten Kugelspindelvorrichtung;

Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht, die eine er­ ste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wälzkörper-Abstandshalters darstellt;

Fig. 4 zeigt eine Vorderansicht, die den Wälzkörper-Abstandshalter nach der ersten Ausführungsform darstellt;

Fig. 5 zeigt eine Schnittansicht entlang einer Linie V-V in Fig. 4;

Fig. 6 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht, die eine Beziehung zwischen dem Käfigabschnitt des Wälzkörper-Abstandshalters nach der ersten Ausführungsform und einer Ku­ gel darstellt;

Fig. 7 zeigt eine Schnittansicht, die einen Zustand darstellt, in dem die Kugeln auf den Kugelpfannen des Wälzkör­ per-Abstandshalters nach der ersten Ausführungsform aufliegen;

Fig. 8 zeigt eine Schnittansicht, die einen Zustand darstellt, in dem die Kugeln in den Kugelpfannen des Wälzkör­ per-Abstandshalters nach der ersten Ausführungsform Spiel ha­ ben;

Fig. 9 zeigt eine Schnittansicht, die ein Beispiel des Wälzkörper-Abstandshalters nach der ersten Ausführungsform darstellt, bei dem die ringförmige Rille und der Schmieröl­ sumpf weggelassen wurden;

Fig. 10 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht, die eine Beziehung zwischen dem Käfigabschnitt des in Fig. 9 darge­ stellten Wälzkörper-Abstandshalters und der Kugel darstellt; und

Fig. 11 zeigt eine Schnittansicht, die eine zweite Aus­ führungsform des erfindungsgemäßen Wälzkörper-Abstandshalters darstellt.

Nachstehend wird ein erfindungsgemäßer Wälzkörper-Abstandshalter anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 und Fig. 2 zeigen eine Ausführungsform einer Ku­ gelspindelvorrichtung, in der die erfindungsgemäßen Wälzkör­ per-Abstandshalter zusammen mit Kugeln in einer endlosen Um­ laufbahn angeordnet sind. In diesen Zeichnungen bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine Spindelwelle, das Bezugszeichen 2 eine Kugel und das Bezugszeichen 3 ein Gewinderingelement, wobei das Gewinderingelement 3 über viele Kugeln 2 mit der Spindel­ welle 1 im Eingriff ist.

In einer äußeren Umfangsfläche der Spindelwelle 1 ist eine spiralförmige Kugellaufrille 10 ausgebildet, während in einer inneren Umfangsfläche des Gewinderingelements 3 eine spiralförmige Lastlaufrille 30 ausgebildet ist, die der Kugel­ laufrille 10 der Spindelwelle 1 gegenüberliegt, und die Kugel­ laufrille 10 und die Lastlaufrille 30 bilden eine spiralförmi­ ge Lastkugelbahn zwischen der Spindelwelle 1 und dem Gewinde­ ringelement 3. Das heißt, wenn zwischen der Spindelwelle 1 und dem Gewinderingelement 3 eine relative Drehbewegung auftritt, rollt die Kugel 2 spiralförmig in der Lastkugelbahn und trägt dabei eine Last. Ferner ist an dem Gewinderingelement 3 ein Rücklaufrohr 4 angebracht, das beide Enden der Lastkugelbahn miteinander verbindet, um dadurch die endlose Umlaufbahn für die Kugeln 2 zu bilden, so daß die Kugel 2, nachdem sie durch die Lastkugelbahn hindurchgerollt und von der Last befreit worden ist, einen lastfreien Zustand annimmt und in dem Rück­ laufrohr 4 zu einem Einlaß der Lastkugelbahn zurückrollt, wo­ bei sie mehrere Windungen der Kugellaufrille 10 überspringt. Wenn dementsprechend die Spindelwelle 1 und das Gewinderinge­ lement 3 gegeneinander gedreht werden, folgt daraus, daß die Kugel 2 von der Lastkugelbahn zum Rücklaufrohr 4 und vom Rück­ laufrohr 4 zur Lastkugelbahn rollt und innerhalb der endlosen Umlaufbahn, die durch die Lastkugelbahn und das Rücklaufrohr 4 gebildet wird, umläuft.

Um bei dieser Kugelspindelvorrichtung zu verhindern, daß die in der endlosen Umlaufbahn untergebrachten Kugeln 2 einander berühren, wird zwischen den aneinandergrenzenden Ku­ geln 2, 2 ein Wälzkörper-Abstandshalter 5 eingefügt. Wie in Fig. 3 bis Fig. 5 dargestellt, wird der Wälzkörper-Abstands­ halter 5 geformt, indem ein Kunstharz annähernd in Scheiben­ form gebracht und an seinen vorderen und hinteren Flächen je­ weils Kugelpfannen 50 ausgebildet werden, mit denen sich die Kugeln 2 im Gleitkontakt befinden. Die Kugeln 2 und der Wälz­ körper-Abstandshalter 5 sind in der endlosen Umlaufbahn ab­ wechselnd angeordnet. Dadurch wird verhindert, daß die in der endlosen Umlaufbahn rollenden Kugeln 2 einander berühren, wo­ durch ein stoßfreier Umlauf der Kugel und dadurch eine Glät­ tung der Drehbewegung des Gewinderingelements 3 relativ zur Spindelwelle 1 erreicht werden sollen, und außerdem wird eine Geräuschentwicklung infolge von Stößen zwischen den Kugeln während des Betriebs der Kugelspindelvorrichtung vermindert.

Die Kugelpfanne 50 ist in einer konkaven Kugelflächen­ form ausgebildet, welche die Kugelfläche der Kugel 2 gut annä­ hert, und ist so gestaltet, daß die angrenzende Kugel 2 fast ohne Zwischenraum mit der Kugelpfanne 50 in Kontakt kommt. Ferner ist in der Kugelpfanne 50 ein ringförmiger Schmieröl­ sumpf 51 ausgebildet und so angepaßt, daß eine beabsichtigte Schmierung zwischen der Kugelpfanne 50 und der Kugel 2 er­ folgt. Ferner ist rund um die Kugelpfanne 50 ein ringförmiger Käfigabschnitt 52 so ausgebildet, daß er die Kugelpfanne 50 umgibt. Eine Spitze des Käfigabschnitts 52 steht in Anord­ nungsrichtung der Kugeln 2 (horizontale Richtung in Fig. 5) über einen Randabschnitt der Kugelpfanne 50 vor. Wie in Fig. 6 dargestellt, ist der Käfigabschnitt jedoch so angepaßt, daß bei auf der Kugelpfanne 50 aufliegender Kugel 2 ein Zwischen­ raum zwischen der Kugel 2 und der Spitze des Käfigabschnitts 52 ausgebildet ist. Außerdem ist zwischen dem Käfigabschnitt 52 und der Kugelpfanne 50 eine ringförmige Rille 53 ausgebil­ det, welche die Kugelpfanne von dem Käfigabschnitt trennt und so angepaßt ist, daß die ringförmige Rille 53 als Schmieröl­ sumpf funktioniert.

Fig. 7 zeigt einen Zustand, in dem die Kugeln 2 auf den Kugelpfannen 50 des Wälzkörper-Abstandshalters 5 aufliegen. Da die Kugelpfanne 50, wie weiter oben erwähnt, in der konkaven Kugelflächenform ausgebildet ist, welche die Kugelfläche der Kugel 2 gut annähert, berührt die aufliegende Kugel 2 die Ku­ gelpfanne nahezu ohne Zwischenraum, wie in dieser Zeichnung dargestellt. Falls die Kugeln 2 und die Wälzkörper-Abstandshalter 50 ohne Zwischenräume in der endlosen Umlauf­ bahn der Kugelspindelvorrichtung angeordnet sind, führen da­ durch die Kugeln 2 auf den Kugelpfannen 50 der Wälzkörper-Abstandshalter 5 keine instabile Schaukelbewegung aus, so daß die Kugeln 2 und die Wälzkörper-Abstandshalter 5 ohne Mäander- bzw. Schlängelbewegung in der endlosen Umlaufbahn umlaufen können.

Da ferner der rund um die Kugelpfanne 50 ausgebildete Käfigabschnitt 52 nicht in Kontakt mit der auf der Kugelpfanne 50 aufliegenden Kugel 2 kommt, folgt daraus, daß ein an der Kugel 2 anhaftendes Schmiermittel, wie z. B. Fett, von einem Zwischenraum zwischen dem Käfigabschnitt 52 und der Kugelflä­ che der Kugel 2 in die ringförmige Rille 53 eintritt und in der ringförmigen Rille 53 aufgefangen wird. Daher wird das Schmiermittel wahrscheinlich zwischen die Kugel 2 und die Ku­ gelpfanne 50 gezogen, die miteinander im Gleitkontakt sind, so daß eine sichere Schmierung zwischen der Kugel 2 und dem Wälz­ körper-Abstandshalter 5 möglich ist und außerdem das Schmier­ mittel wahrscheinlich auch an einer Oberfläche der Kugel 2 an­ haftet, die sich nach dem Passieren der ringförmigen Rille 53 nach außen bewegt, so daß eine sichere Schmierung zwischen der Kugel 2 und der Laufrille 10 der Kugelspindelvorrichtung mög­ lich wird.

Andererseits zeigt Fig. 8 einen Zustand, in dem ein Zwischenraum zwischen den aneinandergrenzenden Kugeln 2 sich während des Umlaufs in der endlosen Umlaufbahn vergrößert und daher die Kugeln 2 in den Kugelpfannen 50 des Wälzkörper-Abstandshalters 5 Spiel haben. Ein derartiger Zustand tritt irgendwo in der endlosen Umlaufbahn auf, da es schwierig ist, die Kugeln 2 und die Wälzkörper-Abstandshalter 5 beispielswei­ se ohne Zwischenräume bezüglich der endlosen Umlaufbahn der Kugelspindelvorrichtung anzuordnen, und weil die Kugel 2 und der Wälzkörper-Abstandshalter 5 bei langdauernder Nutzung ver­ schleißen. Wenn die Kugeln 2 auf die obige Weise in den Kugel­ pfannen 50 Spiel haben, verliert außerdem der zwischen den Ku­ geln 2 angeordnete Wälzkörper-Abstandshalter 5 seinen Halt und versucht, aus dem Zwischenraum zwischen den Kugeln 2 herauszu­ fallen. Da jedoch bei dem Wälzkörper-Abstandshalter 5 nach der vorliegenden Ausführungsform die Spitze des Käfigabschnitts 52 in Anordnungsrichtung der Kugeln 2 über den Randabschnitt der Kugelpfanne 50 vorsteht, kommt der bis zu diesem Zeitpunkt kontaktfreie Käfigabschnitt 52 in Eingriff mit den Kugeln 2, wenn ein Herausfallen des Wälzkörper-Abstandshalters 5 aus dem Zwischenraum zwischen den aneinandergrenzenden Kugeln 2 wahr­ scheinlich wird, und verhindert dadurch das Herausfallen des Wälzkörper-Abstandshalters 5 aus dem Zwischenraum zwischen den Kugeln 2. Dementsprechend ist es bei dem Wälzkörper-Abstandshalter 5 nach der vorliegenden Ausführungsform nicht notwendig, einen unnötig großen Durchmesser der Kugelpfanne 50 festzusetzen, um das Herausfallen aus dem Zwischenraum zwi­ schen den Kugeln 2 zu verhindern, so daß die Kugelpfanne 50 in der kleinsten notwendigen Größe ausgebildet werden kann. Daher kann die Kontaktfläche zwischen der Kugel 2 und der Kugelpfan­ ne 50 verkleinert werden, so daß der Gleitkontaktwiderstand zwischen der Kugel 2 und dem Wälzkörper-Abstandshalter 5 ent­ sprechend verringert werden kann. Im Hinblick auf die Kugel­ spindelvorrichtung, in der die Wälzkörper-Abstandshalter 5 in der endlosen Umlaufbahn angeordnet sind, führt dies dazu, daß eine stoßfreie Bewegung mit geringer Drehmomentschwankung er­ zielt wird.

Übrigens ist bei dem Wälzkörper-Abstandshalter 5 nach der obenerwähnten ersten Ausführungsform die ringförmige Rille 53 zwischen der Kugelpfanne 50 und dem Käfigabschnitt 52 aus­ gebildet, und der ringförmige Schmierölsumpf 51 ist in der Ku­ gelpfanne 50 ausgebildet, aber wie in Fig. 9 dargestellt, kön­ nen die ringförmige Rille 53 und der Schmierölsumpf 51 bei der Erfindung weggelassen werden. Selbst in diesem Fall kommt je­ doch, wie in Fig. 10 dargestellt, der Käfigabschnitt 52 nicht in Kontakt mit der Kugelfläche der Kugel 2, die auf der Kugel­ pfanne 50 aufliegt, und zwischen dem Käfigabschnitt 52 und der Kugelfläche der Kugel 2 ist ein Zwischenraum ausgebildet. Da das an der Kugel 2 anhaftende Schmiermittel, wie z. B. Fett, in den Zwischenraum eintritt, wird durch das Schmiermittel wahrscheinlich zwischen die Kugel 2 und die Kugelpfanne 50 ge­ zogen, die miteinander im Gleitkontakt sind, so daß eine si­ chere Schmierung zwischen der Kugel 2 und dem Wälzkörper-Abstandshalter 5 möglich wird, wobei allerdings die im Zwi­ schenraum enthaltene Schmiermittelmenge geringer ist als in dem Fall mit Ausbildung der ringförmigen Rille 53.

Fig. 11 zeigt eine zweite Ausführungsform des erfin­ dungsgemäßen Wälzkörper-Abstandshalters.

Bei dem Wälzkörper-Abstandshalter 5 nach der obener­ wähnten ersten Ausführungsform werden die Kugelpfanne 50 und der Käfigabschnitt 52 im Spritzgußverfahren in einem Stück aus einem einzigen Kunstharz hergestellt. Bei einem Wälzkörper-Abstandshalter 6 nach der zweiten Ausführungsform werden je­ doch die Kugelpfanne 50 und der Käfigabschnitt 52 jeweils aus verschiedenen Kunstharzen geformt. Da übrigens die anderen Konstruktionsmerkmale die gleichen sind wie beim Wälzkörper-Abstandshalter 5 nach der ersten Ausführungsform, werden in Fig. 11 die gleichen Bezugszeichen wie bei der ersten Ausfüh­ rungsform zugeordnet, und ausführliche Erläuterungen der Merk­ male werden hier weggelassen.

Da der Wälzkörper-Abstandshalter die Funktion eines Polsters bzw. Stoßdämpfers zwischen den aneinandergrenzenden Kugeln 2 ausübt, um dadurch die Ermüdung und Geräuschentwick­ lung der Kugeln 2 infolge von Stößen zu vermindern, wird die Kugelpfanne 50 vorzugsweise aus einem entsprechend weichen Ma­ terial geformt, um diese Funktion in ausreichendem Maße auf­ weisen zu können. Da jedoch der Käfigabschnitt 52, wenn sich ein Zwischenraum zwischen den aneinandergrenzenden Kugeln 2 vergrößert, mit der Kugel 2 in Eingriff kommt, um dadurch das Herausfallen des Wälzkörper-Abstandshalters zu verhindern, wird er vorzugsweise aus einem harten Material geformt, damit er nicht leicht deformiert wird. Hierbei kann als Richtwert bei der Auswahl eines Harzmaterials zum Formen des Käfigab­ schnitts und der Kugelpfanne der Biegeelastizitätsmodul eines solchen Kunstharzes gewählt werden. Das heißt, es wird berück­ sichtigt, daß ein Material mit niedrigem Biegeelastizitätsmo­ dul sich leicht verformen läßt, während ein Material mit hohem Biegeelastizitätsmodul sich schwer verformen läßt.

Dementsprechend kann bei dem Wälzkörper-Abstandshalter 6 nach der zweiten Ausführungsform der Käfigabschnitt 52 im Vergleich zur Kugelpfanne 50 aus einem harten Kunstharz ge­ formt werden, so daß die entsprechenden Teile ihre Funktionen in höchstem Grade aufweisen können.

Claims (5)

1. Wälzkörper-Abstandshalter, der in einer Rollfüh­ rungsvorrichtung verwendet wird, in der ein Elementepaar eine kontinuierliche Relativbewegung durch eine endlos umlaufende Kugelreihe ausführt, wobei der Abstandshalter zwischen Kugeln eingefügt ist, die in ihrer endlosen Umlaufbahn aneinander­ grenzen, und zusammen mit den Kugeln umläuft, dadurch gekennzeichnet,
daß der Wälzkörper-Abstandshalter ein Paar Kugelpfannen aufweist, die jeweils in einer konkaven Kugelflächenform ausgebildet sind, die eine Ku­ gelfläche der Kugel gut annähert und sich im Gleitkontakt mit der Kugel befindet, und
daß um jede Kugelpfanne herum ein ringförmiger Käfigab­ schnitt ausgebildet ist, der in Richtung der Kugelanordnung über einen Randabschnitt der Kugelpfanne vorsteht und außer Kontakt mit der auf der Kugelpfanne aufliegenden Kugel gehal­ ten wird.

2. Wälzkörper-Abstandshalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Kugelpfanne und dem Käfigab­ schnitt eine ringförmige Rille ausgebildet ist und daß die ringförmige Rille als Schmierölsumpf dient.

3. Wälzkörper-Abstandshalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kugelpfanne ein Schmieröl­ sumpf ausgebildet ist.

4. Wälzkörper-Abstandshalter nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Kugelpfanne und der Käfigabschnitt aus verschiedenen Harz- oder Kunststoffmaterialien geformt werden und daß der Käfigabschnitt aus einem härteren Harz- oder Kunststoffmaterial als die Kugelpfanne geformt wird.

5. Rollführungsvorrichtung mit einem Wälzkörper-Abstandshalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4.