DE102004006538A1

DE102004006538A1 - Ein Trennelement, eine lineare Führung, die das Trennelement verwendet, und eine Linearbewegungseinrichtung

Info

Publication number: DE102004006538A1
Application number: DE102004006538A
Authority: DE
Inventors: Soichiro Fujisawa Kato; Masaru Fujisawa Akiyama
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2003-02-10
Filing date: 2004-02-10
Publication date: 2004-09-16
Also published as: US20040190801A1; US7090400B2; CN100427764C; CN1530552A

Abstract

Trennelement für die Verwendung in einer linearen Führung mit einer Führungsschiene, einem Gleiter, der auf der Führungsschiene relativ beweglich angeordnet ist, und einer Vielzahl von rollenförmigen Rollelementen, die in dem Gleiter vorgesehen sind, wobei das Trennelement umfasst:
einen Trennelement-Hauptkörper, der auf beiden Seiten vorne und hinten vertiefte Oberflächenabschnitte aufweist, die Umfangsabschnitte der Rollelemente kontaktieren, und
wenigstens ein Paar von Armabschnitten, die parallel zueinander auf beiden Seiten des Trennelement-Hauptkörpers vorgesehen sind und parallel in derselben Richtung ausgerichtet sind,
wobei die Länge eines Armabschnitts gleich oder kürzer als die Distanz zwischen den Zentren von zwei benachbarten Rollelementen mit dem dazwischen angeordneten Trennelement-Hauptkörper in Bezug auf die Lateralrichtung des Trennelement-Hauptkörpers ist.

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Erfindungsfeld
Die vorliegende Erfindung betrifft eine lineare Führung und insbesondere ein Trennelement, eine mit dem Trennelement ausgestattete lineare Führung und eine die lineare Führung verwendende Vorrichtung.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine direkt wirkende Vorrichtung, die in einem industriellen Maschinenaufbau verwendet wird, wie zum Beispiel ein Linearführungslager, eine Kugelumlaufspindel, einen Kugelkeil oder eine Linearkugelhülse.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Eine lineare Führung, die rollenförmige Rollelemente als Rollelemente verwendet, umfasst eine Führungsschiene zum Führen eines Objekts, das sich linear bewegt, und einen Gleiter, der beweglich auf der Führungsschiene angeordnet ist.
Wenn sich der Gleiter in einer Längsrichtung über die Führungsschiene bewegt, rollen eine Vielzahl rollenförmigen Rollelementen in dem Gleiter in der Längsrichtung der Führungsschiene zwischen einem Laufweg auf der Führungsschiene und einem weiteren Laufweg auf dem Gleiter.
Eine derartige lineare Führung weist eine größere Steifigkeit und Lastkapazität als eine lineare Führung mit kugelförmigen Rollelementen auf. Wenn benachbarte Rollelemente miteinander in Kontakt kommen, drehen sich die entsprechenden Rollelemente an den Kontaktflächen in entgegengesetzten Richtungen. Dabei verhindert die Reibungskraft, die sich an der Kontaktfläche entwickelt, eine glatte Rollaktion der Rollelemente. Bei der oben beschriebenen linearen Führung entstehen axiale Fluktuationen, d.h. Schrägläufe, in den Rollelementen, die wiederum den Betrieb der linearen Führung beeinträchtigen können.

Um das Problem zu lösen, geben JP-A-2001-132745 und JP-B-40-24405 eine lineare Führung an, bei der Trennelemente zwischen den rollenförmigen Rollelementen angeordnet sind, um das Auftreten eines Kontakts zwischen den Rollelementen sowie eines Schräglauf zu verhindern.

Die in JP-A-2001-132745 angegebene lineare Führung verwendet jedoch als zwischen den rollenförmigen Rollelementen anzuordnendes Trennelement einen Trennelement-Hauptkörper, der auf beiden Seiten vorne und hinten vertiefte Oberflächen aufweist, um eine Umfangsfläche des rollenförmigen Rollelements zu kontaktieren, sowie einen Flanschabschnitt, der sich von beiden Seiten des Trennelement-Hauptkörpers in entgegengesetzten Richtungen erstreckt und in einen Oberflächenkontakt mit einer Endfläche eines Rollelements kommt. Dadurch wird der Drehwiderstand des Rollelements an einem Ende des Trennelement-Hauptkörpers erhöht, wodurch die Drehbalance der Rollelemente verringert wird. Deshalb ist die Wirkung der Schräglaufunterdrückung nicht ausreichend.

Die in JP-B-40-24405 angegebene lineare Führung weist eine Konfiguration auf, in der Trennelemente verwendet werden, in denen plattenartige Bänder, die sich zu den Zentren der Rollelemente erstrecken, auf beiden Seiten jedes Trennelements vorgesehen sind, wobei die Bänder der Trennelemente in der Nähe des Zentrums der Rollelemente zueinander in Kontakt gebracht werden, um einander zu stützen. Dadurch entsteht ein Zwischenraum zwischen einem Rollelement und den benachbarten Trennelementen. Deshalb wird der Abstand zwischen den Zentren von zwei benachbarten Rollelementen mit einem dazwischen angeordneten Trennelement größer als erforderlich. Dadurch wird die Anzahl der in einer Lastzone angeordneten Rollelemente reduziert, wodurch wiederum die Lastkapazität vermindert wird. Weiterhin ist in dem Fall der in JP-B-40-24405 beschriebenen linearen Führung die Länge in der Breite des Trennelements größer als die axiale Länge des Rollelements. Dadurch entsteht ein Zwischenraum zwischen der Endfläche des Rollelements und der Bahn. Deshalb ist die Wirkung zur Verhinderung des Auftretens eines Schräglaufs nicht ausreichend.

In einer linearen Führung mit einer Vielzahl von darin angeordneten Rollelementen drehen sich die Rollelemente endlos, wobei sich die entsprechenden Rollelemente in einer einzigen Richtung drehen. Wenn benachbarte Rollelemente miteinander in Kontakt kommen, drehen sich die Kontaktflächen der entsprechenden Rollelemente in entgegengesetzten Richtungen. Deshalb verhindert die Kraft – die sich an der Kontaktfläche entwickelt und gegen die Rollelemente drückt – eine glatte Rollaktion der Rollelemente, die miteinander in Kontakt bleiben. Dadurch kann eine glatte Operation der linearen Führung beeinträchtigt werden.

Wenn zylindrische Rollen als Rollelemente verwendet werden, können die Steifigkeit und die Lastkapazität (zulässige Traglast) der Rollelemente im Vergleich zu dem Fall erhöht werden, in dem Kugeln als Rollelemente verwendet werden. Es treten jedoch axiale Fluktuationen, d.h. ein Schräglauf (die Längsachsen der zylindrischen Rollen bleiben nicht orthogonal zu der Bewegungsrichtung, sondern nehmen eine Schräglage ein), in den Bewegungsrollen auf, die wiederum den Betrieb der Rollelemente und damit den Betrieb der linearen Führung beeinträchtigen können.

Aus diesem Grund ist die lineare Führung derart aufgebaut, dass sie einen direkten Kontakt zwischen den Rollelementen mittels dazwischen angeordneten Trennelementen verhindert, um die Rollaktionen der Rollelemente glatt zu machen, den Betrieb derselben zu verbessern und die während der Bewegung der Rollelemente verursachten Geräusche zu reduzieren.

Zum Beispiel geben JP-B-40-24405 , JP-UM-A-52-110246 und JP-B-56-2206 zwischen Rollen angeordnete Trennelemente an.

JP-B-40-24405 gibt Trennelemente für die Verwendung in Lagern mit Rollen an. Das Trennelement weist einen vertieften Kontaktabschnitt, der einer zylindrischen Oberfläche der Rolle entspricht, sowie Armabschnitte (Bänder) auf, die auf entsprechenden Seiten des Trennelements angeordnet sind, wobei das Zentrum derselben in der Richtung der linearen Bewegung ausgerichtet ist und wobei sie sich zu dem Zentrum der Rolle erstrecken. Dieses Trennelement ist derart aufgebaut, dass es die Armabschnitte in Kontakt mit den Armabschnitten von benachbarten Trennelementen bringt.

Das in JP-B-40-24405 angegebene Trennelement ist jedoch konfiguriert, um die Kraft – die auf das Trennelement übertragen wird, wenn sich die Rolle dreht und bewegt – mittels eines an dem nächsten Trennelement vorgesehenen Armabschnitts auf das nächste Trennelement zu übertragen. In der Praxis führt die Verwendung des Trennelements zu den folgenden Problemen.

Wenn die Bewegung der Rolle von einem linearen Abschnitt zu einem Richtungsänderungsabschnitt wechselt, ändern sich die Flächen, in denen die Armabschnitte miteinander in Kontakt kommen, wodurch wiederum der Abstand zwischen den Rollen vergrößert werden kann. Um die Lastkapazität der linearen Führung zu erhöhen, sind die Rollen und Trennelemente ursprünglich vergleichsweise eng innerhalb des Richtungsänderungsquerschnitts angeordnet, damit die größtmögliche Anzahl von Rollen in einer Lastzone angeordnet werden kann. Deshalb kann aufgrund der Aktion der verbreiternden Kraft eine Kraft, die größer als erforderlich ist, auf die in Kontakt miteinander bleibenden Armabschnitte wirken, wodurch eine glatte Bewegung der Rollen und Trennelemente behindert wird und der Betrieb beeinträchtigt wird.

Wie in JP-B-40-24405 beschrieben werden Trennelemente verwendet, die eine Kraft übertragen, indem sie Armabschnitte miteinander in Kontakt bringen, wobei ein Zwischenraum zwischen einer Rolle und einem Trennelement vor oder nach der Rolle in der Bewegungsrichtung entsteht, der unter Umständen dazu führen kann, dass das Auftreten eines Schräglaufs nicht ausreichend verhindert wird. Außerdem wird durch das Vorhandensein des Zwischenraums die Anzahl der Rollen vermindert, die in der Lastzone angeordnet werden können. Dadurch kann die Lastkapazität unter Umständen nicht ausreichend erhöht werden.

Bei einer linearen Führung bewegt sich ein Gleiter relativ zu einer Führungsschiene, während eine Vielzahl von Rollelementen durch einen endlosen Zirkulationspfad rollt.

Wenn sich der Gleiter relativ zu der Führungsschiene bewegt, bewegen sich die entsprechenden Rollelemente in einer Richtung, sodass benachbarte Rollelemente einander kontaktieren. Dadurch entstehen die Probleme einer Behinderung von glatten Rollaktionen der Rollelemente, eines raschen fortschreitenden Verschleißes der Rollelemente und einer Zunahme von Geräuschen.

Deshalb wurde eine lineare Führung entwickelt, in der die Rollelemente glatt rollen, um einen frühzeitigen Verschleiß der Rollelemente zu verhindern, wobei Trennelemente zwischen benachbarten Rollelementen angeordnet sind, um die lineare Führung zu aktivieren und die Geräuschemission zu unterdrücken (siehe z.B. JP-A-11-247855 , JP-A-2000-291668 , JP-A-2001-317552 , JP-A-2002-089651 , JP-A-2002-039175 und JP-A-2002-156018 ).

Ein bekanntes herkömmliches Trennelement weist Armabschnitte oder ähnliches auf, um benachbarte Rollelemente in einer vorbestimmten Position zu halten. Zum Beispiel wird gemäß der in JP-A-11-247855 beschriebenen Technik ein Zug von Rollelementen gebildet, indem benachbarte Trennelemente mit dazwischen angeordneten Rollelementen verbunden werden. Die Rollelemente können parallel innerhalb des endlosen Zirkulationspfades ausgerichtet werden, indem die Trennelemente miteinander verbunden werden. Dadurch werden axiale Fluktuationen (ein Schräglauf) der Rollelemente und eine Störung zwischen den Rollelementen reduziert, sodass ein stabiler Lauf der Rollelemente ermöglicht wird.

Gemäß den z.B. in JP-A-2000-291668 , JP-A-2001-317552 , JP-A-2002-089651 , JP-A-2002-039175 und JP-A-2002-156018 beschriebenen Techniken ist ein Schmiermittel-Reservoirabschnitt in der Form einer Vertiefung oder eines Durchgangslochs in dem Trennelement ausgebildet, um ein Schmiermittel aufzunehmen. Weil der Schmiermittel-Reservoirabschnitt in dem Trennelement ausgebildet ist, rollen die Rollelemente glatt, sodass die lineare Führung aktiviert werden kann, wobei ein frühzeitiger Verschleiß der Rollelemente und eine Geräuscherzeugung vermieden werden können.

Gemäß der in JP-A-11-247855 beschriebenen Technik weist das Trennelement keine Vertiefung und kein Durchgangsloch oder ähnliches auf, um ein Schmiermittel aufzunehmen, wie es in JP-A-2000-291668 , JP-A-2001-317552 , JP-A-2002-089651 , JP-A-2002-039175 und JP-A-2002-156018 beschrieben ist. Deshalb gestattet diese Technik einige Verbesserungen bezüglich der glatten Rollaktion der Rollelemente, wobei ein frühzeitiger Verschleiß der Rollelemente verhindert wird und die lineare Führung mit einer Geräuschunterdrückung aktiviert werden kann.

Gemäß den in JP-A-2000-291668 , JP-A-2001-317552 , JP-A-2002-089651 , JP-A-2002-039175 und JP-A-2002-156018 beschriebenen Techniken ist das Trennelement nicht mit Armabschnitten oder ähnlichem ausgestattet, die zur aktiven Regelung der Position der Rollelemente gemäß der Technik von JP-A-11-247855 verwendet werden. Deshalb bleibt das Problem einer stabilen Drehung der Rollelemente mit einer effektiven Unterdrückung von axialen Fluktuationen (eines Schräglaufs) in den Rollelementen und einer Störung zwischen den Rollelementen ungelöst.

Die vorliegenden Erfinder haben an der Entwicklung eines Trennelements gearbeitet, das die oben beschriebenen Probleme alle lösen kann.

Die Montageoperation für das manuelle Einführen von Rollelementen in einen endlosen Zirkulationspfad und für das Einfügen von Trennelementen zwischen benachbarten Rollelementen ist sehr zeitaufwändig. Deshalb ist eine Automatisierung der Montageoperation wünschenswert, um die Produktivität zu verbessern.

Eine mögliche Methode besteht darin, die Trennelemente unter Verwendung einer automatischen Ausrichtungsmaschine wie etwa eines Teilezuführers auszurichten und die Montageoperation z.B. unter Verwendung eines Roboters zu automatisieren.

Als Trennelemente, die die oben beschriebenen Probleme lösen können, wurden eine Vielzahl von Trennelementen vorbereitet, die eine Folge von Rollelementen bilden, wobei jedes Rollelement Armabschnitte, die eine Ausrichtung des Rollelements ermöglichen, und einen Schmiermittel-Reservoirabschnitt in der Form einer Vertiefung oder eines Durchgangslochs aufweist. Es wurde ein Test für das automatische Ausrichten der Trennelemente durchgeführt. In einigen Fällen drangen die Armabschnitte in die als Schmiermittel-Reservoirabschnitte dienenden Durchgangslöcher oder ähnliches ein, sodass sich die Trennelemente miteinander verkeilten und nicht miteinander ausgerichtet werden konnten.

Wie weiter oben genannt, bleiben weiterhin Probleme zu lösen, bevor Trennelemente realisiert werden können, die die Position der Rollelemente kontrollieren können, Schmiermittel speichern können und die Automatisierung der Produktion unterstützen.

Wie z.B. in 40 gezeigt, ist eine Linearführungs-Lagervorrichtung mit einer sich axial erstreckenden Führungsschiene 501 und einem Gleiter 502, der auf der Führungsschiene 501 angeordnet ist und relativ in einer Axialrichtung bewegt werden kann, als herkömmliche direkt wirkende Vorrichtung dieses Typs bekannt.

Zwei sich axial erstreckende Laufwegflächen 503 sind auf beiden Seitenflächen der Führungsschiene in einer Querrichtung angeordnet, sodass insgesamt vier Laufwegflächen 503 gebildet werden. Gegenüber den Laufwegflächen 503 sind Laufwegflächen 505 jeweils auf einer Innenfläche eines Hülsenabschnitts 504 eines Gleiter-Hauptkörpers 502A des Gleiters 502 ausgebildet.

Eine Vielzahl von zylindrischen Rollen 506, die als Rollelemente dienen, sind drehbar zwischen den Laufwegflächen geladen. Der Gleiter 502 kann axial relativ über die Führungsschiene 501 mittels der Rollaktionen der zylindrischen Rollen 506 bewegt werden.

Wenn sich der Gleiter 502 bewegt, drehen sich die zylindrischen Rollen 506, die zwischen der Führungsschiene 501 und dem Gleiter 502 angeordnet sind, und bewegen sich zu einem axialen Ende des Gleiters 502. Um jedoch den Gleiter 502 kontinuierlich in der axialen Richtung zu bewegen, müssen die zylindrischen Rollen 506 endlos zirkuliert werden.

Löcher 507 sind in dem Hülsenabschnitt 504 des Gleiter-Hauptkörpers 502A ausgebildet und erstrecken sich durch den Hülsenabschnitt 504. Ein Zirkulationsrohr 8, dessen Inneres als Durchgang (Rollelementdurchgang) 508a für die zylindrischen Rollen 506 ausgebildet ist, ist in jedem der Löcher 507 vorgesehen. Ein Paar von Endkappen 509, die als Rollelement-Zirkulationskomponenten dienen, sind an den entsprechenden axialen Enden des Gleiter-Hauptkörpers 502A mithilfe von Schrauben oder ähnlichem befestigt. Ein Richtungsänderungspfad 510 (siehe 41B) – der die Laufwegflächen 503, 505 in Kommunikation mit dem Rollelementdurchgang 508a bringt und mit einer halbkreisförmigen Form ausgebildet ist – ist in jeder der Endkappen 509 vorgesehen, um einen endlosen Zirkulationspfad für die zylindrischen Rollen 506 zu bilden.

Die Vielzahl von zylindrischen Rollen 506, die durch den endlosen Zirkulationspfad zirkulieren, drehen sich um Rollenwellen in einer Richtung. Wenn benachbarte zylindrische Rollen 506 in Kontakt miteinander kommen, sind die Geschwindigkeiten der Rollen in diesem Kontaktbereich in entgegengesetzten Richtungen ausgerichtet. Eine aus dem Kontakt stammende Kraft behindert eine glatte Rollaktion der zylindrischen Rollen 506.

Wie in 41 gezeigt, sind Trennelemente 520 zwischen benachbarten zylindrischen Rollen 506 angeordnet, um zu verhindern, das die zylindrischen Rollen 506 in einen direkten Kontakt zueinander kommen. Dadurch wird die Bewegung des Gleiters 502 geglättet und es können die während der Bewegung des Gleiters entstehenden Geräusche vermindert werden. Wie in 42 bis 44 gezeigt, umfasst das Trennelement 520 einen Trennelement-Hauptkörper 521, der zwischen den benachbarten zylindrischen Rollen 506 angeordnet ist, sowie Armabschnitte 522, die derart angeordnet sind, dass die axialen Endflächen der zylindrischen Rolle 506 zwischen den Armabschnitten 522 angeordnet sind, und einstöckig mit dem Trennelement-Hauptkörper 521 ausgebildet sind. Vertiefte Abschnitte 521a, die der äußeren Umfangsform der zylindrischen Rolle 506 entsprechen, sind in Bereichen des Trennelement-Hauptkörpers 521 gegenüber der äußeren Umfangsfläche der zylindrischen Rolle 506 ausgebildet. In 40 gibt das Bezugszeichen 523 ein Trennelement-Führungsglied an, das zwischen einer Außenseitenfläche der Führungsschiene 501 und der Innenseitenfläche des Gleiters 502 angeordnet ist.

Wenn die zylindrischen Rollen 506 durch den Raum zirkulieren, der zwischen den Laufwegflächen 503 und 505 definiert ist, werden der Richtungsänderungspfad 510, der Rollelementdurchgang 508a und die Armabschnitte 522 der Trennelemente 520 entlang von Führungsrillen 524 in der Richtung geführt, in der die zylindrischen Rollen 506 zirkulieren, wobei die Führungsrillen in dem Trennelement-Führungsglied 523, in dem Rollelementdurchgang 508a und dem Richtungsänderungspfad 510 ausgebildet sind.

Die vorliegenden Anmelder haben übrigens bereits die Verwendung eines elastomerischen Materials wie etwa Hytrel^® oder Pelpren^® (unter dieser Handelsbezeichnung von Toyobo, Co., Ltd. hergestellt) vorgeschlagen, um Fluktuationen in der Länge eines Pfades aufgrund einer Änderung in der Phase des Rollelements in dem endlosen Zirkulationspfad für die Rollelemente zu absorbieren (siehe JP-A-2002-21849 ). Weiterhin schwellen die Trennelemente durch Fette und Öle des Schmiermittels oder ähnlichem. Je nach der Kontaktposition zwischen dem Rollelement und dem Trennelement kann sich der Abstand zwischen den Rollelementen stark ändern, wodurch ein Problem entsteht, das den Betrieb beeinträchtigt und eine schlechte Geräuscheigenschaft sowie eine geringe Lebensdauer verursacht. Deshalb wird die Kontaktposition zwischen dem Rollelement und dem Trennelement als eine Position von 50% oder weniger des Durchmessers des Rollelements definiert, und insbesondere als eine Position im Bereich von 30% bis 50% (wenn die Positionen zu Kontaktwinkeln umgewandelt werden, entspricht dies einer Position, bei der ein Kontaktwinkel von 30° oder weniger erreicht wird, und insbesondere einer Position, bei der ein Kontaktwinkel zwischen 17,5° und 30° erreicht wird) (siehe JP-A-2003-49834 ).

Je nach dem Krümmungsradius „f" des vertieften Abschnitts des Trennelements {bestimmt durch (Radius R einer Rille eines vertieften Abschnitts)/(Radius Dw eines Rollelements)} oder dem Wert einer Dicke 26 des Rillenbodens des vertieften Abschnitts des Trennelements, kann die in JP-A-2002-21849 definierte Kontaktposition zwischen dem Rollelement und dem Trennelement nicht immer einen optimalen Wert erreichen. Wenn zum Beispiel 0,54 für den Krümmungsradius „f" des vertieften Abschnitts des Trennelements verwendet wird, 8 mm für den Radius Dw des Rollelements verwendet wird und 1,2 mm (ein Wert, der die Anzahl von Rollelementen sicherstellt, die zur Erfüllung der Lastkapazität oder ähnlichem erforderlich sind) für die Dicke 2δ des vertieften Abschnitts des Trennelements verwendet wird, überschreitet die Kontaktposition zwischen dem Rollelement und dem Trennelement 50% des Durchmessers des Rollelements (bzw. einen Kontaktwinkel von 30°), wobei 52% (bzw. ein Kontaktwinkel von 31°) ein optimaler Wert ist {eine dimensionale Differenz zwischen der Länge der Schwellung des Trennelements in der Radialrichtung und der Dicke der Schwellung des Trennelements in der Dickenrichtung wird gleich null (siehe 45); die Schwellung in der Radialrichtung führt zu einer Verminderung des Abstands zwischen den Rollelementen, und die Schwellung in der Dickenrichtung führt zu einer Erhöhung des Abstands zwischen den Rollelementen}.

Die vorliegende Erfindung nimmt auf die oben beschriebenen Probleme Bezug und bezweckt, ein Trennelement für eine lineare Führung anzugeben, das das Auftreten eines Kontaktes zwischen Rollelementen und eines Schräglaufs verhindern kann, ohne dass dadurch die Lastkapazität vermindert wird.

Die vorliegende Erfindung nimmt auf die Probleme des Standes der Technik Bezug und bezweckt ein Trennelement für eine lineare Führung anzugeben, das effektiv das Auftreten einer Verminderung in der Lastkapazität und eines Schräglaufs verhindern kann und einen verbesserten Betrieb mittels eines einfachen Aufbaus erzielt, wobei weiterhin auch eine lineare Führung einschließlich des Trennelements und eine Vorrichtung einschließlich der linearen Führung angegeben wird.

Die vorliegende Erfindung nimmt auf die oben genannten Probleme Bezug und bezweckt, ein Trennelement für die Verwendung mit einer linearen Führung anzugeben, das die axialen Fluktuationen (Schräglauf) in den Rollelementen und eine Störung zwischen den Rollelementen vermindert, einen frühzeitigen Verschleiß der Rollelemente verhindert, indem die Rollelemente stabiler zirkuliert und glatter gedreht werden, die Erzeugung von Geräuschen verhindert und die Produktivität der linearen Führung steigert, wobei weiterhin auch eine lineare Führung angegeben wird.

Die vorliegende Erfindung soll die Probleme lösen und bezweckt, eine direkt wirkende Vorrichtung anzugeben, die einfach eine Verbesserung des Betriebs, eine geringe Geräuscherzeugung und eine höhere Lebensdauer bei niedrigen Kosten erreichen kann und Fluktuationen im Abstand zwischen den Rollelementen aufgrund eines Schwellens durch Öle und Fette aus einem Schmiermittel oder ähnlichem unterdrücken kann.

Um diese Aufgabe zu lösen, wird gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Trennelement angegeben für die Verwendung in einer linearen Führung mit einer Führungsschiene, einem Gleiter, der auf der Führungsschiene angeordnet ist und sich relativ zu derselben bewegen kann, und einer Vielzahl von rollenförmigen Rollelementen, die in dem Gleiter vorgesehen sind, wobei das Trennelement einen Trennelement-Hauptkörper aufweist, der auf beiden Seiten vorne und hinten vertiefte Oberflächenabschnitte aufweist, die Umfangsabschnitte der Rollelemente kontaktieren, und wobei wenigstens ein Paar von Armabschnitten parallel zueinander auf beiden Seiten des Trennelement-Hauptkörpers vorgesehen und in derselben Richtung ausgerichtet sind, wobei eine Länge des Armabschnitts gleich oder kürzer als die Distanz zwischen den Zentren von zwei benachbarten Rollelementen mit dem dazwischen angeordnetem Trennelement-Hauptkörper in Bezug auf eine Lateralrichtung des Trennelement-Hauptkörper ist.

Mittels einer derartigen Konfiguration wird das Auftreten eines Zwischenraums zwischen den Rollelementen und dem Trennelement-Hauptkörper sowie eine eventuelle Verminderung der in der Lastzone angeordneten Rollelemente verhindert, der bei der linearen Führung von JP-B-40-24405 auftritt, weil hier die Länge L zwischen den Armabschnitten des Trennelements kürzer als die Distanz zwischen den Zentren der zwei benachbarten Rollelemente ist. So können das Auftreten eines Kontakts zwischen den Rollelementen und eines Schräglauf verhindert werden, ohne dass dabei die Lastkapazität vermindert wird. Außerdem wird auch das Auftreten eines Versatzes des Drehwiderstands der Trennelemente gegenüber den Rollelementen verhindert, wie er in der linearen Führung von JP-A-2001-132745 auftritt. Das Auftreten eines Schräglaufs kann also ausreichend verhindert werden.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Trennelement für eine lineare Führung gemäß dem ersten Aspekt angegeben, wobei die Armabschnitte eine Höhe aufweisen, die ungefähr 20% bis 60% des Durchmessers des rollenförmigen Rollelements beträgt.

Durch die Verwendung einer derartigen Konfiguration kann der Trennelement-Hauptkörper mit Armabschnitten verstärkt werden und kann eine ausreichende Kontaktfläche zwischen einer Endfläche eines Rollelements und einem die Endfläche kontaktierenden Laufweg sichergestellt werden.

Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Trennelement für eine lineare Führung gemäß dem ersten oder zweiten Aspekt angegeben, wobei eine laterale Länge des Trennelement-Hauptkörpers etwas kürzer als eine axiale Länge des rollenförmigen Rollelements ist und wobei der rechte oder der linke Seitenflächenabschnitt des Rollelements eine Oberfläche kontaktiert, die auf einer Innenseitenfläche des Gleiters ausgebildet ist, sodass sie dem Laufweg des Gleiters benachbart ist, und gleichzeitig mit dem Laufweg endverarbeitet wird. Wenn eine derartige Konfiguration verwendet wird, werden die Positionen der Rollelemente stabiler, sodass das Auftreten eines Schräglaufs in den Rollelementen ausreichend verhindert wird.

Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Trennelement angegeben für die Verwendung in einer linearen Führung mit einer Führungsschiene, einem Gleiter, der auf der Führungsschiene angeordnet ist und sich relativ zu derselben bewegen kann, und einer Vielzahl von rollenförmigen Rollelementen, die in dem Gleiter vorgesehen sind, wobei das Trennelement aufweist: einen Trennelement-Hauptkörper, der auf beiden Seiten vorne und hinten vertiefte Oberflächenabschnitte aufweist, die Umfangsabschnitt der Rollelemente kontaktieren, sowie eine Zwischenraumrille, die in dem Zentrum des vertieften Oberflächenabschnitts in einer Umfangsrichtung des Rollelements ausgebildet ist. Wenn eine derartige Konfiguration verwendet wird, ist der Kontaktbereich zwischen dem Trennelement und dem Rollelement auf die rechte und linke Seite des Trennelements beschränkt. Dadurch wird das Auftreten einer Schrägstellung in dem Rollelement verhindert, wodurch ein verbesserter Betrieb der linearen Führung erreicht wird.

Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Trennelement für die Verwendung in einer linearen Führung gemäß dem ersten oder vierten Aspekt angegeben, wobei ein Durchgangsloch in dem Zentrum der vertieften Oberflächenabschnitte ausgebildet ist und sich durch die vertieften Oberflächenabschnitte nach vorne und hinten in dem Trennelement-Hauptkörper erstreckt. Wenn eine derartige Konfiguration verwendet wird, kann ein Schmiermittel in den Durchgangslöchern gespeichert werden, wobei das in den Durchgangslöchern gespeicherte Schmiermittel stabil zu den Rollelementen zugeführt werden kann.

Das gemäß einem sechsten Aspekt definierte Trennelement ist ein Trennelement für eine lineare Führung gemäß dem ersten Aspekt, das weiterhin Brückenabschnitte zum Verbinden der Trennelement-Hauptkörper mit dem Armabschnitten umfasst.

Mittels einer derartigen Konfiguration wird verhindert, dass die Trennelemente einander kontaktieren. Es kann also ein glatter Betrieb der Trennelemente und damit ein glatter Betrieb der Rollen erreicht werden. Weil das Auftreten eines Schräglaufs in den Rollen verhindert wird, kann ein glatterer Betrieb erreicht werden. Ein Klappern der Rollen, das ansonsten beim Eintritt in die Lastzone entsteht, wird unterdrückt. Es können auch die während des Betriebs verursachten Geräusche und Vibrationen reduziert werden.

Wenn man versucht, den Abstand zwischen den Rollen zu verkürzen, um die Lastkapazität durch eine Erhöhung der Anzahl der Rollen in der Lastzone zu erhöhen, wird der Rollenkontaktquerschnitt des Trennelement-Hauptkörpers in der Bewegungsrichtung dünn (d.h. in der Richtung der linearen Bewegung). Dadurch wird der Trennelement-Hauptkörper geschwächt. Gemäß der Erfindung wird jedoch eine Verbindung zwischen einem oberen Teil des Trennelement-Hauptkörpers und einem unteren Teil des Trennelement-Hauptkörpers durch den Brückenabschnitt zwischen dem Armabschnitt und dem Trennelement verstärkt, sodass der Trennelement-Hauptkörper verstärkt wird.

Deshalb kann die Distanz zwischen den Rollen verkürzt werden und gleichzeitig die gewünschte Stärke sichergestellt werden. Also auch wenn die Trennelemente zwischen den Rollen angeordnet sind, kann eine Verminderung der Rollen in der Lastzone und eine Reduktion der Lastkapazität minimiert werden.

Die Rollenendflächen werden durch die Armabschnitte geführt, sodass die Gefahr der Lösung einer Rolle von dem Trennelement-Hauptkörper oder des Auftretens eines Schräglaufs minimiert werden kann.

Wenn die lineare Führung die Trennelemente verwendet und die Armabschnitte geführt werden, kann das Auftreten eines Schräglaufs effektiver verhindert werden, wodurch wiederum ein glatterer Betrieb der Rollen und der Trennelemente ermöglicht wird.

Gemäß einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Trennelement für eine lineare Führung gemäß dem sechsten Aspekt angegeben, wobei in Bezug auf die Höhe der vertieften Oberfläche zwischen einer imaginären Linie zwischen den Drehzentren der benachbarten Rollelemente zu einer Endfläche, die im wesentlichen parallel zu einer direkt wirkenden Oberfläche des Rollelements in dem vertieften Oberflächenabschnitt des Trennelement-Hauptkörpers ist, in einem Richtungsänderungsabschnitt, in dem die Bewegungsrichtung des Rollelements um ein vorbestimmtes Bewegungszentrum herum geändert wird, die Höhe Ho der vertieften Oberfläche von der imaginären Linie zwischen den Drehzentren der benachbarten Rollelemente auf einer entfernten Seite in Bezug auf das Bewegungszentrum größer als die Höhe Hi der vertieften Oberfläche von der imaginären Linie zwischen den Drehzentren der benachbarten Rollelemente auf einer nahen Seite in Bezug auf das Bewegungszentrum ist.

Gemäß einem achten Aspekt der Erfindung wird ein Trennelement für eine lineare Führung gemäß dem sechsten Aspekt angegeben, wobei in Bezug auf die Breite des Trennelement-Hauptkörpers an einer Endfläche, die im wesentlichen parallel zu einer direkt wirkenden Oberfläche des Rollelements in einem Richtungsänderungsabschnitt ist, in dem die Bewegungsrichtung des Rollelements um ein vorbestimmtes Bewegungszentrum geändert wird, die Breite „a" des Trennelement-Hauptkörpers auf einer entfernten Seite in Bezug auf das Bewegungszentrum größer ist als die Breite „b" auf einer nahen Seite in Bezug auf das Bewegungszentrum.

Wenn das Trennelement wie oben gemäß dem siebten und achten Aspekt konfiguriert ist, wird die Fähigkeit des Trennelement-Hauptkörpers zum Halten von Rollen erhöht. Dadurch kann das Auftreten einer Schrägstellung effektiv verhindert werden, und kann auch das Auftreten einer Lösung der Rollen effektiv verhindert werden. Insbesondere wenn die Funktion zum Halten der Rollen in dem Richtungsänderungsabschnitt verbessert wird und die Trennelemente für eine lineare Führung verwendet werden, kann eine Lösung der Rollen auch dann verhindert werden, wenn die Gleitereinheit von der Schiene entfernt wurde. Dadurch kann die Wartung und Montage vereinfacht werden.

Gemäß einem neunten Aspekt der Erfindung ist ein Trennelement für eine lineare Führung gemäß einem der sechsten bis achten Aspekte angegeben, wobei wenn die Armabschnitte derart konfiguriert sind, dass sie sich im wesentlichen mit identischen Längen von dem Zentrum auf beiden Seiten des Trennelement-Hauptkörpers zu den Drehzentren von benachbarten Rollelementen in einer Bewegungsrichtung erstrecken, und wenn die Länge des Armabschnitts auf einer Seite als L genommen wird, der Durchmesser des Rollelements als Dwe genommen wird, die Distanz zwischen den Zentren von benachbarten Rollelementen als kDwe genommen wird, der Radius von dem Bewegungszentrum zu einem Bewegungspunkt der Drehzentren der Rollelemente in dem Richtungsänderungsabschnitt als R genommen wird und der Radius von dem Bewegungszentrum zu einer Hülloberfläche, die an einer Position näher zu dem Bewegungszentrum als eine imaginäre Linie zwischen den Zentren der benachbarten Rollelemente gelegen ist und durch die Armabschnitte definiert wird (die Höhe des Armabschnitts in der Richtung orthogonal zu der Laufwegfläche des Rollelements wird als A genommen), als Ri genommen wird, sind die Armabschnitte in einer Kontur derart ausgebildet, dass die Länge Li eines Armabschnitts auf einer Seite (d.h. die Länge eines inneren Armabschnitts), wobei der Armabschnitt an einer Position näher zu dem Bewegungszentrum als die imaginäre Linie zwischen den Zentren der benachbarten Rollelemente positioniert ist, und die Länge Lo eines Armabschnitts auf der anderen Seite (die Länge eines äußeren Armabschnitts), wobei der Armabschnitt auf einer gegenüberliegenden Seite des Bewegungszentrums in Bezug auf die imaginäre Linie zwischen den Zentren der benachbarten Rollelemente positioniert ist, die folgenden Gleichungen erfüllen: θ = sin^–1 {κDwe/(2R)}, 0,3/2×Dwe ≤ A ≤ (R – Ri), Li < (κDwe/2 – Asinθ), Lo < κDwe/2.

Gemäß einem zehnten Aspekt der Erfindung wird ein Trennelement für eine lineare Führung gemäß einem der sechsten bis achten Aspekte angegeben, wobei wenn die Armabschnitte derart konfiguriert sind, dass sie sich auf den entsprechenden Seiten des Trennelements von dem Zentrum des Trennelement-Hauptkörpers zu den Drehzentren der benachbarten Rollelemente mit unterschiedlichen Längen in Bezug auf die Bewegungsrichtung erstrecken, die maximale Länge Ls der Gesamtsumme der Längen der sich auf den entsprechenden Seiten des Trennelements in Bezug auf die Bewegungsrichtung erstreckenden Armabschnitte kleiner als die Distanz kDwe zwischen den Drehzentren benachbarter Rollelemente ist.

Wenn das Trennelement wie oben gemäß dem neunten und zehnen Aspekt beschrieben konfiguriert ist, können die Armabschnitte der benachbarten Trennelemente auf eine Länge, bei der die Trennelemente einander nicht kontaktieren, über den gesamten Zirkulationspfad der Rollen gesetzt werden. Dadurch kann eine glatte Operation der Rollen und Trennelemente implementiert werden.

Gemäß einem elften Aspekt der Erfindung wird ein Trennelement für eine lineare Führung gemäß einem der sechsten bis zehnten Aspekte angegeben, wobei die auf beiden Seiten des Trennelement-Hauptkörpers in Bezug auf die Bewegungsrichtung vorgesehenen Kontaktflächen an einer Position, an der eine Dimension zwischen den vertieften Kontaktoberflächen des vertieften Oberflächenabschnitts minimiert ist, in Kontakt mit benachbarten Rollelementen kommt.

Auch wenn bei einer derartigen Konfiguration eine Schwellung entsteht, kann der Einfluss auf die Dimension zwischen den vertieften Kontaktoberflächen minimiert werden. Es kann also effektiv das Risiko einer Lösung der Rollen von den Trennelementen verhindert werden, die ansonsten durch eine Vergrößerung des Zwischenraums in der Rollenfolge mit den dazwischen angeordneten Trennelementen verursacht wird.

Gemäß einem zwölften Aspekt der Erfindung wird ein Trennelement für eine lineare Führung gemäß einem der sechsten bis elften Aspekte angegeben, wobei ein vertieftes Schmiermittelreservoir in den Kontaktoberflächen des vertieften Oberflächenabschnitts ausgebildet ist. Mittels einer derartigen Konfiguration kann ein glatter Betrieb der Rolle und der Trennelemente erreicht werden, wobei auch der Verschleiß der Rollen und Trennelemente und damit die Erzeugung von Geräuschen oder ähnlichem reduziert werden können.

Eine lineare Führung gemäß der Erfindung kann dadurch gekennzeichnet sein, dass sie zwischen den als Rollelementen dienenden Rollen das Trennelement für eine lineare Führung gemäß einem der ersten bis zwölften Aspekte umfasst.

Mittels einer derartigen Konfiguration kann eine lineare Führung vorgesehen werden, die effektiv eine Reduktion der Lastkapazität und das Auftreten eines Schräglaufs verhindert und einen besseren Betrieb mit einem einfachen Aufbau ermöglicht.

Eine lineare Führung gemäß der Erfindung kann dadurch gekennzeichnet sein, das sie konfiguriert ist, um den Armabschnitt zu führen. Wenn die Armabschnitte geführt werden, kann das Auftreten eines Schräglaufs der Rollen effektiver verhindert werden, wodurch wiederum ein glatterer Betrieb der Rollen und Trennelemente ermöglicht wird.

Eine Vorrichtung (eine Verarbeitungseinrichtung eines bestimmten Typs) gemäß der Erfindung kann dadurch gekennzeichnet sein, dass sie die lineare Führung gemäß den oben beschriebenen Aspekten umfasst.

Mittels einer derartigen Konfiguration kann eine lineare Führung vorgesehen werden, die effektiv eine Reduktion der Lastkapazität und das Auftreten eines Schräglaufs verhindert und einen verbesserten Betrieb mit einem verbesserten Aufbau ermöglicht.

Um die Probleme zu lösen, wird gemäß einem dreizehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Trennelement für die Verwendung in einer linearen Führung gemäß dem ersten Aspekt angegeben, wobei die Führungsschiene eine Rollenführungs-Oberfläche aufweist, der Gleiter eine Lastrollen-Führungsoberfläche, ein Paar von Richtungsänderungspfaden und einen Rollenrückführdurchgang aufweist, die Lastrollen-Führungsoberfläche gegenüber der Rollenführungsoberfläche zusammen mit der Rollenführungsoberfläche eine Rollenspur bildet, das Paar von Richtungsänderungspfaden in Kommunikation mit beiden Enden der Rollenspur bleibt und der Rollenrückführdurchgang in Kommunikation mit dem Paar von Richtungsänderungspfaden bleibt; wobei ein endloser Zirkulationspfad durch die Rollenspur, das Paar von Richtungsänderungspfaden und den Rollenrückführdurchgang gebildet wird, die lineare Führung Führungsrillen in dem endlosen Zirkulationspfad aufweist, wobei die Rillen kontinuierlich in einer Richtung verlaufen, in der die Rollelemente angeordnet sind, und das Paar von Armabschnitten durch die Führungsrille geführt wird; wobei sich Schmiermittel-Reservoirabschnitte in den entsprechenden vertieften Oberflächenabschnitten öffnen, wobei die Öffnungen der Schmiermittel-Reservoirabschnitte kleiner ausgebildet sind als eine äußere Dimension des Armabschnitts, um ein Eindringen des Armabschnitts in den Schmiermittel-Reservoirabschnitt zu verhindern.

Gemäß einem vierzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Trennelement für die Verwendung in einer linearen Führung gemäß dem dreizehnten Aspekt angegeben, wobei die maximale Dimension des Öffnungsabschnitts kleiner als die maximale Dimension des Armabschnitts innerhalb eines Querschnitts orthogonal zu der Längsrichtung des Armabschnitts ist.

Die lineare Führung kann dadurch gekennzeichnet sein, dass das Trennelement für die Verwendung in einer linearen Führung gemäß dem dreizehnten oder vierzehnten Aspekt verwendet wird.

Wenn die Trennelemente der Erfindung für eine lineare Führung verwendet werden, können die Seiten jeder Rolle zwischen den vertieften Oberflächen der benachbarten Trennelemente angeordnet sein und durch dieselben gehalten werden. Weiterhin können die Positionen der Rollen mittels der auf den Trennelementen ausgebildeten Armabschnitte ausgerichtet werden. Wenn also die Trennelemente der vorliegenden Erfindung für die lineare Führung verwendet werden, können axiale Fluktuationen (ein Schräglauf) und eine Störung zwischen den Rollelementen reduziert werden, wodurch eine stabilere Zirkulation der Rollelemente ermöglicht wird.

Es wird ein Schmiermittel-Reservoirabschnitt ausgebildet, der sich in der Rollenkontaktoberfläche öffnet. Wenn also die Trennelemente der vorliegenden Erfindung für die lineare Führung verwendet werden, können die Rollelemente glatter gerollt werden, wodurch ein frühzeitiger Verschleiß der Rollelemente und eine Erzeugung von Geräuschen reduziert werden können.

Außerdem ist gemäß dem dreizehnten Aspekt der Erfindung der Öffnungsabschnitt des Schmiermittel-Reservoirabschnitts kleiner als die äußere Form des Armabschnitts, wodurch die Trennelemente gebildet werden. Gemäß dem vierzehnten Aspekt der Erfindung ist die maximale Dimension des Öffnungsabschnitts kleiner als die maximale Dimension des Armabschnitts innerhalb eines Querschnitts orthogonal zu der Längsrichtung des Armabschnitts. Dadurch kann ein Eindringen des Armabschnitts in den Schmiermittel-Reservoirabschnitt verhindert werden. Zum Beispiel kann auch bei einer automatischen Ausrichtung durch etwa einen Teilezuführer oder ähnliches verhindert werden, dass sich die Trennelemente ineinander verkeilen. Es kann also ein Trennelement für eine lineare Führung vorgesehen werden, das eine Automatisierung der Herstellung unterstützt und die Produktivität der linearen Führung erhöht. Es kann eine lineare Führung vorgesehen werden, die die Vorteile bietet, die durch das Trennelement für eine lineare Führung gemäß dem dreizehnten oder vierzehnten Aspekt geboten werden.

Wenn hier davon gesprochen wird, dass „ein Armabschnitt in den Schmiermittel-Reservoirabschnitt eindringt", dann bedeutet dies, dass der Armabschnitt eines Trennelements aus der Vielzahl von Trennelementen in einen Schmiermittel-Reservoirabschnitt eines anderen Trennelements eindringt, sodass sich diese Trennelemente miteinander verkeilen.

Weiterhin ist eine „äußere Dimension des Armabschnitts" eine Dimension, die dazu beiträgt, dass der „Armabschnitt in den Schmiermittel-Reservoirabschnitt eindringen" kann. Wenn zum Beispiel der Querschnitt des Armabschnitts orthogonal zu der Längsrichtung ein einfaches Rechteck ist, entspricht eine Dimension, die zu dem Eindringen beiträgt, den Längen der vier Seiten und der Diagonallänge des Rechtecks. Wenn der Querschnitt kreisrund ist, entspricht die Dimension dem Durchmesser des Kreises. Wenn der Querschnitt eine andere Geometrie aufweist, entspricht die Dimension den Größen von entsprechenden Abschnitten der Form in einer Richtung, in welcher der Armabschnitt zu einem Eindringen beiträgt.

Gemäß der Erfindung kann ein Trennelement für die Verwendung mit einer linearen Führung vorgesehen werden, das eine Verbesserung der Produktivität ermöglicht, wobei auch eine entsprechende lineare Führung vorgesehen werden kann.

Um die Aufgabe zu lösen, wird gemäß einem fünfzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Linearbewegungsvorrichtung angegeben, die umfasst: eine Führungsschiene einschließlich einer Rolloberfläche, einen Gleiter, der eine Rolloberfläche gegenüber der Rolloberfläche der Führungsschiene aufweist und durch die Führungsschiene mittels einer Vielzahl von Rollelementen zwischen den Rolloberflächen geführt wird, um sich relativ zu bewegen, und ein Trennelement, das zwischen den benachbarten Rollelementen angeordnet ist und vertiefte Oberflächenabschnitte aufweist, die in Teilen der Abstandshalter gegenüber den Rollelementen ausgebildet sind, wobei eine Kontaktposition zwischen dem vertieften Oberflächenabschnitt des Trennelements und dem Rollelement mit einem Kontaktwinkel im Bereich zwischen 19° und 35° gesetzt ist.

Gemäß einem sechzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Trennelement für die Verwendung in einer Linearbewegungsvorrichtung angegeben, die umfasst: eine Führungsscheine einschließlich einer Rolloberfläche, einen Gleiter, der eine Rolloberfläche gegenüber der Rolloberfläche der Führungsschiene aufweist und durch die Führungsschiene mittels einer Vielzahl von Rollelementen zwischen den Rolloberflächen geführt wird, um sich relativ zu bewegen, und ein Trennelement, das zwischen den benachbarten Rollelementen angeordnet ist und vertiefte Oberflächenabschnitte umfasst, die in Teilen von jedem der Abstandshalter gegenüber den Rollelementen ausgebildet sind, wobei ein Querschnitt des vertieften Oberflächenabschnitts in der Form eines gotischen Bogens ausgebildet ist, der Durchmesser des Rollelements als Dw genommen wird, der Kontaktwinkel zwischen dem Trennelement und dem Rollelement als θ genommen wird, der Radius eine Rille in der Form eines gotischen Bogens in dem vertieften Oberflächenabschnitt als R genommen wird, die Bodendicke der Rille in der vertieften Oberfläche des Trennelements als 2δ genommen wird und der Krümmungsradius des vertieften Oberflächenabschnitts als „f" genommen wird, wobei das Trennelement einen Kontaktwinkel θ verwendet, der die folgenden Gleichungen (1) bis (3) erfüllt: 0,5 Dw · sinθtanθ = δ + R (cosθ0–cosθ) ... (1) θ0 = sin–1 [{(2f–1) / (2f) } sinθ] ... (2) f = R/Dw ... (3)

Gemäß einem neunzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Linearbewegungsvorrichtung angegeben, die umfasst: eine Führungsschiene einschließlich einer Rolloberfläche, einen Gleiter, der eine Rolloberfläche gegenüber der Rolloberfläche der Führungsschiene umfasst und durch die Führungsschiene mittels einer Vielzahl von Rollelementen zwischen den Rolloberflächen geführt wird, um sich relativ zu bewegen, und ein Trennelement, das zwischen den Rollelementen angeordnet ist und vertiefte Oberflächenabschnitte aufweist, die in Teilen der Abstandshalter gegenüber den Rollelementen ausgebildet sind, wobei ein Querschnitt des vertieften Oberflächenabschnitts in der Form eines einzigen Kreisbogens ausgebildet ist, wobei der Durchmesser des Rollelementes als Dw genommen wird, der Kontaktwinkel zwischen dem Trennelement und dem Rollelement als θ genommen wird, der Radius einer Kreisbogenrille des vertieften Oberflächenabschnitts als R genommen wird, die Bodendicke der Rille der verteilten Oberfläche des Trennelements als 2δ genommen wird und der Krümmungsradius des vertieften Oberflächenabschnitts als „f" genommen wird, wobei das Trennelement den Kontaktwinkel θ annimmt, der die folgenden Gleichungen (4) und (5) erfüllt: 0,5 Dw · sinθtanθ = δ + R(1–cosθ) ... (4) f = R/Dw ... (5)

Gemäß einem achtzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Trennelement für die Verwendung in einer linearen Führung gemäß dem siebzehnten Aspekt angegeben, wobei der Bereich der Kontaktposition zwischen dem vertieften Oberflächenabschnitt des Trennelements und dem Rollelement mit einem Winkel von ±10° gesetzt ist.

Es kann eine lineare Führung verwendet werden, die das Trennelement gemäß einem der ersten bis achtzehnten Aspekte umfasst.

Gemäß der Erfindung wird in Bezug auf die radiale Länge der Schwellung eines Trennelements, die durch Öl und Fett oder ähnliches des Schmiermittels verursacht wird, und der Dicke der Schwellung des Trennelements in der Dickenrichtung (d.h. der radialen Dicke der Schwellung) (die radiale Schwellung führt zu einer Abnahme des Abstands zwischen den Rollelementen, und eine Schwellung in der Dicke führt zu einer Vergrößerung des Abstands zwischen den Rollelementen) ein vertiefter Abschnitt des Trennelements mit einem Kontaktwinkel, bei dem eine Änderung des Trennelements in der Dickenrichtung klein wird, mit einem Rollelement in Kontakt gebracht, um das Risiko einer dimensionalen Änderung des Trennelements aufgrund einer Schwellung zu minimieren, die eine Änderung des Abstands zwischen den Rollelementen verursacht. Dadurch werden Variationen in dem Abstand zwischen den Rollelementen aufgrund des Einflusses einer Schwellung aufgrund von Öl und Fett oder ähnlichem aus dem Schmiermittel unterdrückt, wodurch der Betrieb weiter verbessert wird, die Geräuschentwicklung reduziert wird und die Lebensdauer mit niedrigen Kosten verlängert wird.

1 ist eine perspektivische Ansicht einer linearen Führung;
2 ist eine teilweise ausgeschnittene Vorderansicht der linearen Führung von 1;
3 ist eine Querschnittansicht entlang der Linie II-II von 2;
4 ist eine Seitenansicht des Trennelements von 3;
5 ist eine Draufsicht auf das Trennelement von 3;
6 ist eine Vorderansicht des Trennelements von 3;
7 ist eine Längsschnittansicht entlang der Linie VII-VII von 6;
8 ist eine Ansicht, die Trennelement-Führungsoberflächen auf einer Innenseitenfläche eines Gleiter-Hauptkörpers zeigt;
9 ist eine perspektivische Ansicht (einschließlich eines Teilquerschnitts), die eine kurze Konfiguration einer linearen Führung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
10 ist eine Ansicht (einschließlich von Teilquerschnitten) der linearen Führung der Ausführungsform, aus der Richtung der linearen Bewegung von 9 gesehen;
11 ist eine Ansicht von Rollen und Trennelementen der Ausführungsform, aus der Richtung orthogonal zu einem Laufweg gesehen;
12 ist eine Ansicht der Rollen und Trennelemente von 11, aus der Richtung der linearen Bewegung gesehen;
13 ist eine Querschnittansicht entlang der Linie A-A von 12;
14 ist eine Ansicht der Rollen und Trennelemente von 11, aus der Richtung parallel zu der Welle (Achse) der Rollen gesehen;
15 ist eine Ansicht, die die in der Ausführungsform bestimmte Länge des „Armabschnitts" zeigt;
16 ist eine Ansicht, die die in der Ausführungsform bestimmte Länge des „Armabschnitts" zeigt;
17 ist eine Ansicht, die eine Rollenfolge der Ausführungsform zeigt;
18 ist eine Ansicht, die einen zwischen den „Trennelementen" und den „Rollen" definierten Kontaktwinkel gemäß der Ausführungsform zeigt;
19 ist eine Ansicht, die die in der Ausführungsform bestimmte Höhe einer „vertieften Oberfläche" zeigt;
20 ist eine Ansicht, die die Größe des Abfalls zeigt; 21 ist eine Ansicht, die eine Beziehung zwischen einer „Distanz S von einer Bezugsposition zu dem Zentrum der Rolle" und der „Größe des Abfalls B" zeigt;
22 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer R-Schrägung in dem Trennelement-Hauptkörper der Ausführungsform zeigt;
23 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer R-Schrägung in dem Trennelement-Hauptkörper der Ausführungsform zeigt;
24A ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines Schmiermittel-Reservoirs der vorliegenden Erfindung zeigt;
24B ist eine Ansicht des Schmiermittel-Reservoirs von 24A, aus der Richtung der linearen Bewegung gesehen;
25A ist eine Ansicht, die ein anderes Beispiel eines Schmiermittel-Reservoirs der vorliegenden Erfindung zeigt;
25B ist eine Ansicht des Schmiermittel-Reservoirs von 25A, aus der Richtung der linearen Bewegung gesehen;
26 ist eine erläuternde und teilweise ausgeschnittene Ansicht, die einen Teil einer linearen Führung mit Trennelementen für eine lineare Führung der vorliegenden Erfindung zeigt;
27 ist eine Querschnittansicht der linearen Führung von 26 entlang der Linie X-X;
28 ist eine erläuternde Ansicht, die das Hauptmerkmal der linearen Führung von 26 in einer vergrößerten Ansicht zeigt;
29 ist eine erläuternde Ansicht des Hauptmerkmals der linearen Führung von 26 in einer vergrößerten Ansicht; 30 ist eine vergrößerte erläuternde Ansicht der Trennelemente (für eine lineare Führung) der vorliegenden Erfindung, während 30A eine Vorderansicht des Trennelements ist, 30B eine Draufsicht auf dasselbe ist und 30C eine Ansicht von rechts desselben ist;
31 ist eine teilweise vergrößerte erläuternde Ansicht, die zeigt, dass die Trennelemente (für die Verwendung in einer linearen Führung) der vorliegenden Erfindung eine Folge von Rollen bilden, die zwischen benachbarten Rollen angeordnet sind;
32 ist eine erläuternde Ansicht, die eine andere Ausführungsform der Trennelemente (für die Verwendung in einer linearen Führung) der vorliegenden Erfindung zeigt;
33 ist eine erläuternde Ansicht, die eine andere Ausführungsform der Trennelemente (für die Verwendung in einer linearen Führung) der vorliegenden Erfindung zeigt;
34 ist eine erläuternde Ansicht, die eine andere Ausführungsform der Trennelemente (für die Verwendung in einer linearen Führung) der vorliegenden Erfindung zeigt;
35 ist eine erläuternde Ansicht, die eine andere Ausführungsform der Trennelemente (für die Verwendung in einer linearen Führung) der vorliegenden Erfindung zeigt;
36 ist eine erläuternde Ansicht, die zeigt, wie die Trennelemente (für die Verwendung in einer linearen Führung) der vorliegenden Erfindung ineinander passen;
37 ist eine erläuternde Ansicht eines linearen Führungslagers, das ein Beispiel der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung ist;
38 ist ein Kurvendiagramm, das eine Beziehung zwischen einem Kontaktwinkel θ, bei dem dimensionale Änderungen in einem Trennelement aufgrund einer Schwellung minimiert werden, und dem Durchmesser Dw des Rollelements auf einer pro-δ-Basis zeigt;
39 ist ein Kurvendiagramm, das eine Beziehung zwischen dem Kontaktwinkel θ, bei dem dimensionale Änderungen in einem Trennelement aufgrund einer Schwellung minimiert werden, und δ für jeweils den Durchmesser Dw des Rollelements zeigt;
40 ist eine erläuternde Ansicht eines linearen Führungslagers gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung;
41 ist eine teilweise ausgeschnittene Ansicht, die das lineare Führungslager mit zylindrischen Rollen als Rollelementen erläutert, wobei das Lager ein Beispiel für die direkt wirkende Vorrichtung ist;
42 ist eine Ansicht, die zeigt, dass die Trennelemente zwischen benachbarten zylindrischen Rollen angeordnet ist, wobei 42A einen Linearbewegungsbereich zeigt und 42B einen Richtungsänderungs-Pfadbereich zeigt;
43 ist eine Ansicht des Trennelements, aus der Richtung gesehen, in der die zylindrischen Rollen zirkulieren;
44 ist eine Draufsicht auf 43;
45 ist eine Seitenansicht von 44; und
46 ist ein Kurvendiagramm, das eine Beziehung zwischen einem Kontaktwinkel θ und einer dimensionalen Differenz zeigt, wobei die dimensionale Differenz zwischen einer Länge in der Dickenrichtung einer Schwellung des Trennelements und der radialen Länge der Schwellung besteht.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
1 bis 8 zeigen eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer linearen Führung. Wie gezeigt, umfasst eine lineare Führung 10 eine Führungsschiene 11, einen Gleiter 12, der auf der Führungsschiene 11 beweglich angeordnet ist, und eine Vielzahl von Rollelementen 13, die in dem Gleiter 12 vorgesehen sind (siehe 2 und 3). Eine vertiefte Laufwegspur 14 ist in den rechten und linken Seitenflächen der Führungsschiene 11 entlang einer Längsrichtung derselben ausgebildet.
Wie in 1 gezeigt, umfasst die Laufwegspur 14 Laufwegflächen 141, 142. Von den Laufwegflächen 141, 142 ist die Laufwegfläche 141, die an einer höheren Position in der Zeichnung gezeigt ist, mit einem Winkel von mehr als 90° (z.B. 135°) in Bezug auf die Seitenfläche der Führungsschiene 11 ausgebildet. Weiterhin ist die Laufwegfläche 142, die an einer unteren Position in der Zeichnung gezeigt ist, mit einem Winkel von mehr als 90° (z.B. 120°) in Bezug auf die Seitenfläche der Führungsschiene 11 in einer entgegengesetzten Richtung zu der Laufwegfläche 141 ausgebildet.
Der Gleiter 12 umfasst einen Gleiter-Hauptkörper 121 und Endkappen 122, 123, die an entsprechenden Enden des Gleiter-Hauptkörpers 12 vorne und hinten mittels einer Vielzahl von Sperrschrauben befestigt sind. Der Gleiter-Hauptkörper 121 weist eine untere Fläche 121a (siehe 2) gegenüber einer oberen Fläche der Führungsschiene 11 auf. Ein Rollelement-Halteglied 30 ist an der unteren Fläche 121a des Gleiter-Hauptkörpers 121 befestigt. Der Gleiter-Hauptkörper 121 weist rechte und linke Innenseitenflächen gegenüber den Seitenflächen der Führungsschiene 11 auf. Rollelement-Halteglieder 31 und 32 (siehe 2) sind jeweils an den Innenseitenflächen des Gleiter-Hauptkörpers 121 befestigt. Eine vorstehende Laufwegspur 16 ist auf jeder Innenseitenfläche entlang der Längsrichtung der Führungsschiene 11 ausgebildet.
Die Laufwegspur 16 weist Laufwegflächen 161, 162 auf (siehe 2). Von den Laufwegflächen 161, 162 ist die Laufwegfläche 161, die an einer oberen Position angeordnet ist, mit einem Winkel von mehr als 90° (z.B. 135°) in Bezug auf die Innenseitenfläche des Gleiter-Hauptkörpers 121 ausgebildet. Weiterhin ist die Laufwegfläche 162, die an einer unteren Position in der Zeichnung angeordnet ist, mit einem Winkel von mehr als 90° (z.B. 135°) in Bezug auf die Innenseitenfläche des Gleiter-Hauptkörpers 121 in einer entgegengesetzten Richtung zu der Laufwegfläche 161 ausgebildet. Die Laufwegflächen 161, 162 sind den Laufwegflächen 141, 142 der Laufwegspur 14 gegenüber angeordnet. Ein Rollelement-Laufweg 17 (siehe 3) zum Rollen der Rollelemente 13 in der Längsrichtung der Führungsschiene 11 ist zwischen den Laufwegflächen 141 und 161 und zwischen den Laufwegflächen 142 und 162 ausgebildet. Der Gleiter-Hauptkörper 121 weist vier Durchgangslöcher 18 auf, die sich durch den Gleiter-Hauptkörper 121 in der Längsrichtung der Führungsschiene 11 erstrecken (siehe 2). Rollelement-Zirkulationsglieder 19 sind in die entsprechenden Durchgangslöcher 18 eingesteckt. Die Rollelement-Zirkulationsglieder 19 werden durch das Formen eines Kunstharzmaterials zu einer Säulenform ausgebildet. Wie in 3 gezeigt, ist ein Rollelement-Rückführpfad 21 – der zusammen mit einem Rollelement-Richtungsänderungspfad 20 in den Endkappen 122, 123 den Rollelement-Richtungsänderungspfad bildet – in jedem der zentralen Abschnitte der entsprechenden Rollelement-Zirkulationsglieder 19 ausgebildet.
Wenn sich der Gleiter 12 in der Längsrichtung der Führungsschiene 11 bewegt, rollen die Rollelemente 13 durch den Rollelement-Laufweg 17 und weiter durch den Rollelement-Richtungsänderungspfad 20 und den Rollelement-Rückführpfad 21. Weiterhin sind die Rollelemente 13 in der Form einer zylindrischen Rolle ausgebildet. Die Rollelemente 13, die zwischen den Laufwegen 141, 161 rollen, werden durch die Rollelement-Halteglieder 30, 31 gehalten. Die Rollelemente 13, die zwischen den Laufwegen 142, 162 rollen, werden durch die Rollelement-Halteglieder 31, 32 gehalten. Die entsprechenden Rollelemente 13 sind aus Metall, Keramik oder ähnlichem ausgebildet. Weiterhin sind Trennelemente 22 (siehe 3), die aus einem Material ausgebildet sind, das weicher als das Material der Rollelemente ist (z.B. aus Kunstharz oder ähnlichem), zwischen den rollenförmigen Rollelementen 13 angeordnet.
Wie in 4 bis 6 gezeigt, umfasst das Trennelement 22 einen Trennelement-Hauptkörper 221 und ein Paar von Armabschnitten 222, 222 auf entsprechenden Seiten des Trennelement-Hauptkörpers 221. Eine Trennelement-Führungsrille 26 (siehe 2) zum Führen der Armabschnitte 222 der Trennelemente 22 in der Rollrichtung der Rollelemente 13 ist in dem Rollelement-Richtungsänderungspfad 20, in dem Rollelement-Rückführpfad 21 und in den Rollelement-Haltegliedern 30 bis 32 ausgebildet.
Die Armabschnitte 222, 222 sind einstöckig mit dem Trennelement 22 derart ausgebildet, dass beide Enden der Armabschnitte 222, 222 in der Längsrichtung des Trennelements 22 vorstehen. Wie in 4 gezeigt, ist die Länge L der Armabschnitte 222, 222 kürzer als die Distanz zwischen den Zentren der zwei benachbarten Rollelemente 13, 13 mit dem dazwischen angeordneten Trennelement-Hauptkörper 221. Vorzugsweise ist die Länge L auf ungefähr 50% bis 98% des Durchmessers des Rollelements gesetzt. Die Höhe H der Armabschnitts 222, 222 (siehe 4) beträgt ungefähr 20% bis 60% des Durchmessers des Rollelements.
Die laterale Länge L₁ des Trennelement-Hauptkörpers 221 (siehe 5) in etwas kürzer als die axiale Länge des Rollelements 13. Daraus resultiert, dass von den zwei Armabschnitten 222, 222 wenigstens ein Armabschnitt angeordnet ist, um eine axiale Endfläche des Rollelements 13 zu kontaktieren. Der Trennelement-Hauptkörper 221 weist vertiefte Oberflächenabschnitte 23, 23 auf, die auf entsprechenden Seiten des Trennelement-Hauptkörpers 221 vorne und hinten vorgesehen sind, wobei die vertieften Oberflächenabschnitte 23, 23 in Kontakt mit dem Umfangsabschnitt des Rollelements 13 kommen. Eine Zwischenraumrille 24 mit einer Breite von ungefähr einem Drittel der axialen Länge des Rollelements 13 ist in dem Zentrum jedes vertieften Oberflächenabschnitts 23 entlang einer Umfangsrichtung des Rollelements 13 ausgebildet. Weiterhin ist ein Durchgangsloch 25 in dem Zentrum jedes vertieften Oberflächenabschnitts 23 ausgebildet und erstreckt sich durch den vertieften Oberflächenabschnitt 23 vorne und hinten am Trennelement 22.
Der Trennelement-Hauptkörper 221 weist zwei Seitenflächenabschnitte 221a, 221b (siehe 5 und 6) in der Lateralrichtung auf. Von den Seitenflächenabschnitten 221a, 221b ist ein Seitenflächenabschnitt der Laufwegfläche 161 benachbart und bleibt in Kontakt mit einer Trennelement-Führungsfläche 33a (siehe 8) auf der Innenseitenfläche des Gleiter-Hauptkörpers 121 oder ist der Laufwegfläche 162 benachbart und bleibt in Kontakt mit einer Trennelement-Führungsfläche 33b. Die Trennelement-Führungsflächen 33a, 33b werden einstöckig und gleichzeitig zu den Laufwegen 161, 162 mittels eines nicht gezeigten Schleifsteins ausgebildet. Der rechte oder linke Oberflächenabschnitt des Rollelements 13 bleibt in Kontakt mit den Trennelement-Führungsflächen 33a und 33b. Eine Vielzahl von Schraubendurchgangslöchern 27 (siehe 1) sind mit im wesentlichen konstanten Abständen auf der oberen Fläche der Führungsschiene 11 in der Zeichnung in Bezug auf die Längsrichtung der Führungsschiene 11 ausgebildet. Schraublöcher 28 für die Befestigung eines Gleiters sind in einer Vielzahl von Bereichen auf der oberen Fläche des Gleiter-Hauptkörpers 121 in der Zeichnung ausgebildet.
Wie oben genannt, wird das Auftreten eines Zwischenraums zwischen den Rollelementen 13 und dem Trennelement-Hauptkörper 221 sowie eine eventuelle Verminderung der Anzahl der Rollelemente in der Lastzone verhindert, wie sie in der linearen Führung von JP-B-40-24405 entstehen, wenn die Länge L zwischen den Armabschnitten 222 des Trennelements 22 kürzer ist als die Distanz zwischen den Zentren der zwei benachbarten Rollelemente 13, 13. Dadurch können das Auftreten eines Kontakts zwischen den Rollelementen und eines Schräglauf verhindert werden, ohne dass die Lastkapazität verringert wird. Außerdem wird das Auftreten eines Versatzes des Drehwiderstands der Trennelemente 22 zu den Rollelementen 13 verhindert, wie er in der linearen Führung von JP-A-2001-132745 entsteht. Dadurch kann ein ausreichender Effekt zur Verhinderung des Auftretens eines Schräglaufs vorgesehen werden.
Wenn die Höhe H des Armabschnitts 222 auf 20% bis 60% des Durchmessers des Rollelements 13 gesetzt wird, kann der Trennelement-Hauptkörper 221 durch die Armabschnitte 222 verstärkt werden, wobei eine ausreichende Kontaktfläche zwischen der Endfläche des Rollelements 12 und dem die Endfläche kontaktierenden Laufweg sichergestellt werden kann.
Weil die Zwischenraumrille 24 in den Zentrum des vertieften Oberflächenabschnitts 23 in der Umfangsrichtung des Rollelements 13 ausgebildet ist, ist die Kontaktfläche zwischen dem Rollelement 13 und dem Trennelement 22 auf die rechte und linke Seite des Trennelements 22 beschränkt. Deshalb kann der Betrieb der linearen Führung verbessert werden, indem das Auftreten eines Schräglaufs der Rollelemente 13 unterdrückt werden kann. Weil weiterhin das Durchgangsloch 25 in den Zentren der vertieften Oberflächenabschnitte 23 ausgebildet ist und sich durch die vertieften Oberflächenabschnitte vorne und hinten am Trennelement-Hauptkörper 221 erstreckt, kann Schmiermittel in dem Durchgangsloch 25 gespeichert werden, wobei das in dem Durchgangsloch 25 gespeicherte Schmiermittel stabil zu den Rollelementen 13 zugeführt werden kann. Die Trennelement-Führungsflächen 33a, 33b, die die Seitenflächenabschnitte der Rollelemente 12 kontaktieren, sind auf der Innenseitenfläche des Gleiter-Hauptkörpers 121 vorgesehen. Dadurch werden die Positionen der Trennelemente 22 und der Rollelemente 13 stabilisiert, wodurch das Auftreten eines Schräglaufs der Rollelemente 13 verhindert wird.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt. Zum Beispiel ist in der Ausführungsform die Länge L zwischen den Armabschnitten 222 kürzer als der Abstand zwischen den Zentren der zwei benachbarten Rollelemente 13, 13. Die Länge L zwischen den Armabschnitten 222 kann jedoch gleich der Distanz zwischen den Zentren der zwei benachbarten Rollelemente 13, 13 vorgesehen werden. In der zuvor beschriebenen Ausführungsform ist die Breite der Zwischenraumrille 24 ungefähr gleich einem Drittel der axialen Länge des Rollelements 13 gesetzt. Die Breite ist jedoch nicht auf ein Drittel beschränkt. Zum Beispiel kann die Breite auf ein Viertel bis die Hälfte der Bereite der Rille gesetzt werden.
Im Folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
9 zeigt schematisch (mit einem Teilquerschnitt) die Konfiguration einer linearen Führung 301 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie in 9 gezeigt, ist in der linearen Führung 301 der Ausführungsform eine Gleitereinheit 330 derart angeordnet, dass sie passend auf einer Schiene 320 linear beweglich reitet. Das Bezugszeichen 370 gibt eine Endkappe an, und das Bezugszeichen 380 gibt eine Seitendichtung an.
10 ist eine Ansicht (mit Teilquerschnitten) der Schiene 320 und der Gleitereinheit 330, in der Richtung der linearen Bewegung von 9 gesehen. Wie in 10 gezeigt, ist eine Laufwegrille 321 auf beiden Seiten der Schiene 320 ausgebildet. Die Laufwegrille 321 ist auf beiden Seitenflächen der Schiene 320 ausgebildet und weist eine vertiefte Form mit einem im wesentlichen V-förmigen Querschnittprofil auf.
Wie in 9 und 10 gezeigt, ist die um die Schiene 320, die sich in einer Richtung orthogonal zu der Ebene von 10 erstreckt, gepasste Gleitereinheit 320 mit vorstehenden Abschnitten 331 versehen, die den Laufwegrillen 321 in der Schiene 320 gegenüber angeordnet sind und mit einer vorstehenden Form ausgebildet sind, die im wesentlichen ein V-förmiges Querschnittprofil aufweist.
Die Oberfläche der Laufwegrille 321 mit einem im wesentlichen V-förmigen Querschnittprofil bildet Laufwegflächen 322A, 322B für Rollen 340. Die Oberfläche des vorstehenden Abschnitts 331, der den Laufwegflächen 322A, 322B zugewandt ist und ein im wesentlichen V-förmiges Querschnittprofil aufweist, bildet Laufwegflächen 332A, 332B für die Rollen 340. Die Laufwegflächen sind vorzugsweise mit hoher Präzision durch Schleifen ausgebildet.
Eine Vielzahl von Rollen 340, die als zylindrische Rollelemente dienen, sind zwischen der Laufwegfläche 322A (oder 322B) der Laufwegrille 321 und der Laufwegfläche 322A (oder 322B) des Laufwegabschnitts 331 angeordnet. Trennelemente 350 sind zwischen den Rollen 340 angeordnet. 10 zeigt nur den rechten Teil der Schiene 320 und der Gleitereinheit 330 in Bezug auf das Zentrum der Schiene 320. Die linke Seite der Schiene 320 und der Gleitereinheit 330 in Bezug auf das Zentrum der Schiene 320 von 10 kann in gleicher Weise wie der rechte Teil aufgebaut sein (d.h. axial symmetrisch um das Zentrum der Schiene 320).
Im Folgenden werden die zwischen den Rollen 340 in der vorliegenden Ausführungsform angeordneten Trennelemente 350 beschrieben.
Wie in 11 gezeigt, umfasst das Trennelement 350 der Ausführungsform einen Trennelement-Hauptkörper 351, der zwischen den Rollen 340 angeordnet ist, Armabschnitte 352 zum Führen von Endflächen 341 der Rollen 340 auf entsprechenden Seiten des Trennelement-Hauptkörpers 351 und Brückenabschnitte 353 zum Verbinden des Trennelement-Hauptkörper 351 mit den Armabschnitten 352. Die Trennelemente 350 können einstöckig aus z.B. Kunstharz ausgebildet sein.
Wie in 12, 13 und 14 gezeigt, ist der Trennelement-Hauptkörper 351 derart konfiguriert, dass vertiefte Rollelement-Aufnahmeabschnitte 354 auf entsprechenden Seiten des Trennelement-Hauptkörpers 351 vorgesehen sind, die jeweils in Kontakt mit einem Teil der zylindrischen Peripherie der Rolle 340 auf der entsprechenden Seite kommen und diesen Teil aufnehmen. Eine vertiefte Rille 356 und ein Durchgangsloch 357, die als Schmiermittel-Reservoir dienen, sind in einer Oberfläche 355 des Aufnahmeabschnitts 54 ausgebildet, der in Kontakt mit der Rolle 340 kommt. Die vorliegende Ausführungsform zeigt ein Beispiel, in dem eine einzige vertiefte Rille 356 vorgesehen ist. Es können jedoch eine Vielzahl von vertieften Rillen 356 in Übereinstimmung mit einer erforderlichen Schmiereigenschaft ausgebildet werden. Eine Vielzahl von Durchgangslöchern 357 können in gleicher Weise ausgebildet werden. Außerdem können entweder die vertieften Rillen 356 oder die Durchgangslöcher 357 in Übereinstimmung mit der erforderlichen Schmiereigenschaft weggelassen werden. Alternativ hierzu können die vertieften Rillen 356 und die Durchgangslöcher 357 weggelassen werden.
Die Rollen 340 – die zwischen den Laufwegflächen 322A und 322A angeordnet sind und während des Rollens durch die Gleitereinheit 330 und die Lastzone (siehe 15) hindurchgehen, wo eine Last auf die Rollen 340 wirkt – und die zwischen den Rollen 340 angeordneten Trennelemente 350 werden zu dem Raum zwischen den Laufwegflächen 322A und 322A (d.h. zu der Lastzone) über einen Zirkulationspfad 333A (siehe 9 und 10) zurückgeführt (zirkuliert).
Die Rollen 340 – die zwischen den Laufwegflächen 3228 und 322B angeordnet sind und rollend durch die Lastzone hindurchgehen – und die zwischen den Rollen 340 angeordneten Trennelemente 340 werden zu dem Raum zwischen den Laufwegflächen 3228 und 3228 (d.h. zu der Lastzone) über einen Zirkulationspfad 3338 (siehe 9 und 10) zurückgeführt (zirkuliert).
Wie in 9 und 10 gezeigt, ist der Zirkulationspfad 333A mit einem Zirkulationsrohr 334A für das glatte Zirkulieren der Rollen 340 und der Trennelemente 350 versehen, die über die Laufwegflächen 322A und 332A rollen. Der Zirkulationspfad 333B ist mit einem Zirkulationsrohr 3348 für das glatte Zirkulieren der Rollen 340 und der Trennelemente 350 versehen, die über die Laufwegflächen 3228 und 3228 rollen. Die Zirkulationsrohre 334A, 3348 sind mit Führungsdurchgängen 335A, 3358 versehen, um die Rollen 340 und die Trennelemente 350 aufzunehmen und eine glatte Zirkulation der Rollen 340 und Trennelemente 350 zu ermöglichen. Armabschnitt-Führungsrillen 336 zum Führen der Armabschnitts 352 der Trennelemente 350 während der Zirkulation der Rollen 340 und der Trennelemente 350 öffnen sich in den entsprechenden Zirkulationsrohren 334A, 3348 und sind den Führungsdurchgängen 335A, 3358 zugewandt.
Um eine glatte Zirkulationsoperation zu erreichen und um die Herstellungskosten zu senken, sind die Zirkulationsrohre 334A, 3348 vorzugsweise aus Kunstharz hergestellt. Richtungsänderungsabschnitte 337A, 337A sind an entsprechenden Enden des Zirkulationspfads 333A in der Richtung der linearen Bewegung vorgesehen. Richtungsänderungsabschnitte 3378, 3378 sind an entsprechenden Enden des Zirkulationspfads 3338 in der Richtung der linearen Bewegung vorgesehen. Um das Auftreten einer wechselseitigen Störung zwischen den Richtungsänderungsabschnitten 337A, 3378 zu verhindern, sind die Zirkulationspfade 333A, 3338 vorzugsweise in einem sogenannten Kettenmuster angeordnet.
Wie in 10 gezeigt, ist die vorliegende Ausführungsform mit Endflächen-Führungsgliedern 361, 362 und 363 zum Führen von Endflächen 341 der Rollen 340 und der Armabschnitte 352 der Trennelemente 350 versehen. Dadurch wird das Auftreten eines Schräglaufs der Rolle 340 oder ähnliches, das ansonsten während der Rollaktion auftreten könnte, effektiv verhindert, wodurch ein glatter Betrieb der Rollen 340 ermöglicht wird.
Die Gleitereinheit 330 der vorliegenden Erfindung ist mit einem Rollenendflächen-Führungsabschnitt 338 zum Führen von Endflächen der Rollen 340 versehen. Dadurch wird das Auftreten eines Schräglaufs oder ähnliches, das ansonsten während des Rollens der Rolle auftreten könnte, effektiv verhindert, wodurch eine glatte Rollaktion der Rollen ermöglicht wird. Der Rollenendflächen-Führungsabschnitt 338 kann mit hoher Präzision durch Schleifen gleichzeitig zu dem Schleifen der Rollenoberflächen 332A, 332B ausgebildet werden.
Im Folgenden werden die Konfiguration und die Funktion des Trennelements 350 der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
Wie in 11 bis 14 gezeigt, ist jedes der Trennelemente 350 der Ausführungsform mit den Armabschnitten 352 versehen, die sich zu den Drehzentren (Wellen) der benachbarten Rollen 340 erstrecken. Die Armabschnitte 352 und der Trennelement-Hauptkörper 351 sind über den Brückenabschnitt 53 miteinander verbunden. Dadurch kann die Stärke des Rollenkontaktabschnitts des Trennelement-Hauptkörpers 351 erhöht werden. Insbesondere wenn die Distanz zwischen den Rollen verkürzt wird, um die Lastkapazität durch eine Erhöhung der Anzahl von Rollen in der Lastzone zu erhöhen, wird der Rollenkontaktabschnitt des Trennelement-Hauptkörpers 352 in der Bewegungsrichtung (d.h. in der Richtung der Linearbewegung) dünn. Dadurch wird der Trennelement-Hauptkörper 351 schwächer. Jedoch wird wie in 14 gezeigt eine Verbindung zwischen einem oberen Teil des Trennelement-Hauptkörpers 351 und einem unteren Teil des Trennelement-Hauptkörpers 351 mittels des Brückenabschnitts 353 zwischen dem Armabschnitt 352 und dem Trennelement 351 verstärkt, sodass der Trennelement-Hauptkörper 351 verstärkt wird. Aus diesem Grund kann die Distanz zwischen den Rollen verkürzt werden, wobei gleichzeitig die gewünschte Stärke sichergestellt werden kann. Also auch wenn die Trennelemente 350 zwischen den Rollen angeordnet sind, können eine Verminderung der Anzahl von Rollen in der Lastzone sowie ein Abfall der Lastkapazität verhindert werden.
Die Armabschnitte 352 werden durch Armabschnitt-Führungsrillen 361A, 362A und 363A geführt, die in den entsprechenden Endflächen-Führungsgliedern 361, 362 und 363 ausgebildet sind. Dadurch kann das Risiko einer Lösung der Rolle 340 von dem Trennelement-Hauptkörper 351 oder des Auftretens einer Schrägstellung minimiert werden. Weil wie zuvor genannt die Trennelement-Hauptkörper 351 durch die Brückenabschnitte 353 verstärkt werden, kann die Tiefe der vertieften Oberfläche des Trennelement-Hauptkörpers 351 (d.h. die Größe einer aufgenommenen Rolle – siehe 17) vergrößert werden. Mit einer derartigen Vergrößerung der Tiefe können auch eine Lösung der Rolle 340 oder das Auftretens einer Schrägstellung effektiv verhindert werden.
In der vorliegenden Ausführungsform wird also die Haltefähigkeit der Rollen gefördert, sodass ein ansonsten beim Eintritt in die Lastzone, wo eine Last auf die Rollen 340 wirkt, auftretendes Klappern der Rollen 340 unterdrückt wird. Weiterhin werden durch das Kollidieren der Rollen 340 mit der Endkappe 370 erzeugte Geräusche vermindert, sodass eine leise lineare Führung und damit eine leise Vorrichtung einschließlich dieser linearen Führung vorgesehen werden können.
Wie in 13 gezeigt, ist die „Höhe des Armabschnitts 352" vorzugsweise auf 30a oder mehr des Durchmessers der Rolle gesetzt, um die zuvor beschriebene verstärkte Rolle vorzusehen. Um die Rollen 340 glatt zu führen und gleichzeitig eine Kontaktfläche zwischen der Endfläche 341 der Rolle 340 und den Endflächen-Führungsgliedern 361, 362 und 363 zum Führen der Rollenendflächen 341 sicherzustellen, ist die Höhe des Armabschnitts 352 vorzugsweise auf 50% oder weniger des Durchmessers der Rolle 340 gesetzt. Insbesondere ist die „Höhe des Armabschnitts" in der Richtung orthogonal zu der Laufwegfläche vorzugsweise auf 30% bis 50% des Durchmessers der Rolle gesetzt.
Im Folgenden wird die „Länge des Armabschnitts" (siehe 14) in der Bewegungsrichtung des Armabschnitts 352 beschrieben.
Die „Länge des Armabschnitts" in der Bewegungsrichtung des Armabschnitts 352 ist über den gesamten Zirkulationspfad auf eine Länge gesetzt, die verhindert, dass die Armabschnitte 352 der benachbarten Trennelement-Hauptkörper 351 einander kontaktieren. Dies ist erforderlich, damit ein glatter Betrieb der Rollen 340 und der Trennelemente 350 und damit eine glatte lineare Bewegung der Gleitereinheit 330 ermöglicht wird.
In Bezug auf die Länge L (siehe 14) des Armabschnitts 352 auf einer Seite des Trennelements 350, wobei sich die Armabschnitte 352 des Trennelements 350 auf beiden Seiten in Bezug auf die Bewegungsrichtung mit gleicher Länge zu dem Drehzentrum der Rolle 340 erstrecken, wird angenommen, dass wie in 15 gezeigt der Durchmesser der Rolle als DWe genommen wird, die Distanz zwischen den Zentren von benachbarten Rollen mit dazwischen dem Trennelement 350 als κDwe genommen wird, der Radius von dem Bewegungszentrum O zu dem Bewegungsort der Drehzentren der Rollen in dem Rollen-Richtungsänderungsabschnitt (337A oder 337B) als R genommen wird, und der Radius von dem Bewegungszentrum O zu einer Hüllfläche – die an einer Position näher am Bewegungszentrum O als eine imaginäre Linie zwischen den Zentren der benachbarten Rollen positioniert ist und durch die Armabschnitte 352 (mit der Höhe A) definiert wird – als Ri genommen wird. Dabei müssen die Länge Li eines Armabschnitts 352 auf einer Seite (d.h. die Länge eines inneren Armabschnitts), wobei der Armabschnitt an einer Position näher am Bewegungszentrum O als die imaginäre Linie zwischen den Zentren der benachbarten Rollen positioniert ist (d.h. die Länge des inneren Armabschnitts), und die Länge Lo eines Armabschnitts 352 auf der anderen Seite (die Länge eines äußeren Armabschnitts), wobei der Armabschnitt auf einer dem Bewegungszentrum O mit Bezug auf die imaginäre Linie zwischen den Zentren der benachbarten Rollen gegenüberliegenden Seite positioniert ist, die folgenden Gleichungen erfüllen: θ = sin–1 {κDwe / (2R)} 0,3 / 2×Dwe ≤ A ≤ (R – Ri) Li < (κDwe/2 – Asinθ) Lo < κDwe/2 Insbesondere wenn die Kontur des Armabschnitts 352, der Li und Lo in den vorstehenden Gleichungen erfüllt, mittels einer Schrägung, einer R-Form oder einer ovalen Form erreicht wird, kann das Auftreten eines Kontakts zwischen den Armabschnitten 352 über den gesamten Zirkulationspfad vermieden werden.
Wenn sich die Anforderungen Li = κDwe/2 – Asinθ und Lo = κDwe/2 annähern, kann die effizienteste Form erhalten werden.
Wenn wie in 16 gezeigt der Endabschnitt des Armabschnitts 352 in der Bewegungsrichtung in der Form eines einzigen Kreisbogens ausgebildet ist (d.h. der Radius des einzigen Kreisbogens als A genommen wird), wenn die maximale Länge Limax der Länge Li des Armabschnitts 352 auf einer Seite (d.h. die Länge des inneren Armabschnitts) an einer Position näher am Bewegungszentrum O als die imaginäre Linie zwischen den Zentren der benachbarten Rollen auf κDwe/2 gesetzt wird, unterbricht der Armabschnitt 352 den benachbarten Armabschnitt 352 (siehe eine gestrichelte Linie in 16). Dabei gibt kDwe/2 eine Distanz zwischen den Zentren von benachbarten Rollen mit dazwischen dem Trennelement 350 an.
Um das Auftreten einer Unterbrechung zu vermeiden, wird angenommen, dass der Radius von dem Bewegungszentrum O zu dem Bewegungsort der Drehzentren der Rollen in dem Richtungsänderungsabschnitt (337A oder 337B) als R genommen wird und dass ein Radius von dem Bewegungszentrum O zu einer Hülloberfläche – die näher an dem Bewegungszentrum O als die imaginäre Linie zwischen den Zentren der benachbarten Rollen positioniert ist und durch die Armabschnitte 352 (mit der Höhe A) definiert wird – als Ri genommen wird. Dabei muss der maximale Wert Limax der Länge Li des inneren Armabschnitts durch die folgenden Gleichungen definiert werden. θ' = sin–1 (κDwe/2R) Limax = κDwe/2 – A × (1 – cosθ')/cosθ'
Wenn die Armabschnitte 352 des Trennelements 350 derart konfiguriert sind, dass sie sich mit unterschiedlichen Längen in Bezug auf die Richtung der linearen Bewegung zu den Drehzentren der benachbarten Rolle 340 erstrecken, muss die maximale Länge Ls, d.h. die Gesamtsumme der Längen der sich auf entsprechenden Seiten des Trennelements erstreckenden Armabschnitte, kleiner als die Distanz κDwe zwischen den Drehzentren von benachbarten Rollen auf den entsprechenden Seiten des Trennelements 350 sein.
Mit Bezug auf 17 und 18 wird im Folgenden ein „Zwischenraum" beschrieben, der entsteht, wenn eine Folge aus einer Vielzahl von Rollen 340 und Trennelementen 350 zu einer Seite in Bezug auf die Bewegungsrichtung verschoben wird.
Der „Zwischenraum" – der entsteht, wenn die Folge aus der Vielzahl von Rollen 340 und Trennelementen 350 wie in 17 gezeigt zu einer Seite in Bezug auf die Bewegungsrichtung verschoben wird – kann nicht zur Aufrechterhaltung eines glatten Betriebs beseitigt werden, indem Fluktuationen absorbiert werden, die entlang der Länge der Folge von Rollen entstehen, wenn die Rollen im Richtungsänderungsabschnitt (337A oder 337B) ihre Richtungen ändern.
Wenn der „Zwischenraum" dagegen größer als erforderlich gemacht wird, wird die Fähigkeit des Armabschnitts 352 zum Führen oder Halten der Rollen 340 beeinträchtigt und kann die Funktion zum Verhindern einer Lösung der Rollen und des Auftretens eines Schräglaufs oder ähnliches beeinträchtigt werden.
In Abhängigkeit von dem Kontaktwinkel α, der zwischen der Rolle 340 und der vertieften Oberfläche 355 definiert ist, die auf beiden Seiten des Trennelements-Hauptkörpers 351 vorgesehen ist und in Kontakt mit der benachbarten Rolle 340 kommt, um diese aufzunehmen, wird der „Zwischenraum" – der entsteht, wenn die Folge von Rollen zu einer Seite in Bezug auf die Bewegungsrichtung verschoben wird – für eine Verbesserung der Funktion zum Aufnahmen der Rolle vorzugsweise auf die Hälfte oder weniger der Tiefe der vertieften Oberfläche gesetzt, wenn α = 0 (Grad) ist (d.h. wenn die vertiefte Oberfläche in der Form einer Rille ausgebildet ist, die aus einem einzigen Kreisbogen besteht, und nur ein einziger Kontaktpunkt gegeben ist), oder wird der Zwischenraum vorzugsweise auf die Hälfte oder weniger des Produkts aus der Tiefe der vertieften Oberfläche und aus cosa gesetzt, wenn die vertiefte Oberfläche in der Form eines gotischen Bogens wie in 18 gezeigt ausgebildet ist und zwei Kontaktpunkte gegeben sind.
Mit Bezug auf 19 und 20 wird im Folgenden die Höhe der vertieften Oberfläche des Trennelements 350 (siehe 13 oder ähnliche) beschrieben.
Wenn wie in 20 gezeigt die Trennelemente 350 nicht zwischen den Rollen 340 angeordnet sind, entsteht ein Kontaktpunkt zwischen den Rollen, die zu dem Bewegungszentrum O fallen (siehe die Größe des „Abfalls B" in 20), in Bezug auf den Bewegungsort der Drehzentren in dem Richtungsänderungsabschnitt (337A, 337B). Wenn die Trennelemente 350 zwischen den Rollen 340 angeordnet sind, entsteht dieses Phänomen, wenn das Trennelement 350 wie in 19 gezeigt abfällt. Ein Abfall des Trennelements 350 verursacht, dass das Trennelement 350 in Kontakt mit einem peripheren Abschnitt des Richtungsänderungsabschnitts (337A, 337B) kommt.
In der vorliegenden Ausführungsform wird in Bezug auf die Höhe der vertieften Oberfläche von der imaginären Linie zwischen den Drehzentren der benachbarten Rollen zu der Endfläche des Trennelements 250 die Höhe Ho der vertieften Oberfläche von der imaginären Linie zwischen den Drehzentren der benachbarten Rollen auf der entfernten Seite in Bezug auf das Bewegungszentrum O im Richtungsänderungsabschnitt größer vorgesehen als die Höhe Hi der vertieften Oberfläche von der imaginären Linie zwischen den Drehzentren der benachbarten Rollen auf der nahen Seite in Bezug auf das Bewegungszentrum O.
Eine spezifischere Erläuterung wird im Folgenden mit Bezug auf 19 und 20 gegeben. Dabei wird die Distanz zwischen den Zentren der benachbarten Rollen, wenn das Trennelement 350 zwischen den Rollen angeordnet ist, als κDwe genommen, wird der Radius von dem Bewegungszentrum O des Bewegungsortes der Zentren der Rollen in dem Richtungsänderungsabschnitt (337A oder 337B) als R genommen, wobei wenn ein Punkt, bei dem die Rolle von der Linie des Bewegungsorts des Rollenzentrums zu dem Richtungsänderungsabschnitt wechselt, als Bezug genommen wird, die Distanz von dem Bezug zu dem Zentrum der Rolle als S genommen wird (negativ wird, bevor die Rolle in den Richtungsänderungsabschnitt eintritt) und die Größe des Abfalls in dem Trennelement 350 von dem Bewegungsort des Rollenzentrums in der Nähe des Richtungsänderungsabschnitts als B genommen wird. Dabei kann die Größe des Abfalls in dem Trennelement 350 aus den folgenden Gleichungen bestimmt werden: θ7 = tan–1 (–R/S) θ8 = tan–1 (–R/κDwe × sinθ3) θ9 = cos–1 {(2R2 + S2 – κDwe2) / (2R × (R2 + S2)½)} B = κDwe/2 × sin (θ7 – θ8)
Wenn die vorstehenden Gleichungen verwendet werden, werden insbesondere die Grundspezifikationen der Rollen 340 und der Trennelemente bestimmt. Die Größe des Abfalls B in dem Trennelement kann eindeutig aus der Position der Rolle bestimmt werden. Wenn zum Beispiel κDwe = 4,2 mm und R = 6,05 mm sind, ist die gemäß den vorstehenden Gleichungen bestimmte Größe des Abfalls B in dem Trennelement in 21 gezeigt.
Um zu verhindern, dass das Trennelement 350 den inneren peripheren Teil des Richtungsänderungsabschnitts kontaktiert, was ansonsten geschehen würde, wenn das Trennelement 350 zu dem Bewegungszentrum fällt, ist die Höhe der vertieften Oberfläche des Trennelements 350 derart gesetzt, dass die Beziehungen Hi < Rollendurchmessser/2–B und Ho – Hi ≤ erfüllt werden.
Entsprechend wird in Bezug auf die Breite des Trennelement-Hauptkörpers 351 (d.h. eine Dimension des Trennelement-Hauptkörpers in der Bewegungsrichtung) die Breite „a" des Trennelements auf der entfernten Seite in Bezug auf die imaginäre Linie zwischen den Drehzentren der benachbarten Rollen in dem Richtungsänderungsabschnitt vorzugsweise größer vorgesehen als die Breite „b" auf der nahen Seite in Bezug auf die imaginäre Linie zwischen den Drehzentren der benachbarten Rollen (siehe 19). In Bezug auf die Breite nehmen die gekrümmten Oberflächen auf beiden Seiten des Trennelements 350 in Übereinstimmung mit den äußeren Peripherien der benachbarten Rollen 340 negative Krümmungen an (d.h. eine vertiefte Oberfläche). Die Höhen Hi, Ho der vertieften Oberflächen werden also gesetzt, um die zuvor genannten Anforderungen zu erfüllen (d.h. die Beziehungen Hi < Durchmesser einer Rolle/2–B und Ho – Hi ≤ B), wobei die Breite des Trennelement-Hauptkörpers 351 (d.h. die Dimension des Trennelement-Hauptkörpers in der Bewegungsrichtung) in dem Richtungsänderungsabschnitt derart gesetzt wird, dass die Breite „a" größer als die Breite „b" wird.
Allgemein nehmen die Trennelemente eine komplizierte Form an, wobei sie aus Kostengründen gegossen werden. Deshalb werden Kunststoffe oder Elastomere, die gegossen werden können, als Materialien für die Trennelemente verwendet. Die lineare Führung ist jedoch ein mechanisches Element, das gewöhnlich ein Schmiermittel oder ein Rostschutzmittel während der Verwendung oder Lagerung verwendet. Wenn die Trennelemente aus einem Kunststoff oder Elastomer ausgebildet sind, ist es schwierig, das Auftreten einer Schwellung zu beseitigen. Wenn also die Trennelemente zwischen den Rollen angeordnet sind, kann ein vergleichsweise größerer Einfluss auf die Distanz zwischen den Zentren der Drehwellen der Rollen einwirken. In dem Trennelement ist die Höhe größer als die Dimension zwischen den vertieften Oberflächen, die auf beiden Seiten des Trennelements vorgesehen sind und die Rollen bei einem Kontakt mit den Rollen halten. Wenn also eine Schwellung entsteht, ist die Ausdehnung der Rolle in der Höhenrichtung groß. Der Abstand zwischen den vertieften Oberflächen neigt dazu, unter dem Einfluss der Ausdehnung kleiner zu werden. Deshalb besteht das Risiko, dass die Rollen von den Trennelementen gelöst werden, was ansonsten eine Vergrößerung des Zwischenraums in der Folge aus den Rollen und den dazwischen angeordneten Trennelementen zur Folge hätte.
Um in der vorliegenden Ausführungsform den Einfluss der Schwellung auf den Abstand zwischen den vertieften Oberflächen zu minimieren, ist die Kontaktoberfläche 355 derart ausgebildet, dass der Kontaktabschnitt zwischen der Rolle 340 und der vertieften Kontaktfläche 355 des Trennelements 350 zu einer Position kommt, wo die Dimension zwischen den vertieften Kontaktflächen 55 auf beiden Seiten des Trennelements 350 minimiert ist. Insbesondere wenn die vertieften Kontaktflächen 355 aus einem einzigen Kreisbogen ausgebildet sind, sind die Kontaktflächen 55 vorzugsweise in einer Dimension R (Radius) ausgebildet, die größer als die Hälfte des maximalen Durchmessers der Rolle 340 ist.
Weil sich Kunststoffe oder Elastomere einfacher verformen lassen als Metalle, kann sich der Zwischenraum in der Folge aus Rollen mit dazwischen angeordneten Trennelementen elastisch verändern, was zu einer Lösung einer Rolle führen kann. Aus diesem Grund wird wie in 11 und 12 gezeigt das Auftreten eines Schräglaufs verhindert, indem die axiale Länge des Trennelement-Hauptkörpers 351 in der axialen Richtung der Rolle kürzer als die Länge der Rolle gewählt wird. Weiterhin wird die bevorzugte Größe der Aufnahmetiefe sichergestellt, indem die Breite „a" größer als die in Verbindung mit 19 beschriebene Breite „b" gesetzt wird. Die Funktion der Richtungsänderungsabschnitte 337A, 337B zum Halten der Rollen wird unterstützt, indem die Breite „a" größer als die in Verbindung mit 19 beschriebene Breite „b" gesetzt wird. Dadurch kann das Auftreten einer Lösung von Rollen verhindert werden, was ansonsten der Fall wäre, wenn die Gleitereinheit 330 von der Schiene 320 entfernt wird.
Wie in 22 und 23 gezeigt, können Kanten der vertieften Oberflächenabschnitte des Trennelement-Hauptkörpers 351 R-abgeschrägt oder ähnliches sein. Anstelle einer R-Abschrägung kann auch eine C-Abschrägung verwendet werden.
Die vorliegende Ausführungsform verwendet eine beispielhafte Konfiguration, in der die vertiefte Rille 356 und das Durchgangsloch 357, die als Schmiermittel-Reservoir dienen, wie in 12 gezeigt vorgesehen sind. Die Konfiguration des Schmiermittel-Reservoirs ist jedoch nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Insbesondere kann zum Beispiel auch die in 24A-25B gezeigte Konfiguration verwendet werden.
In 25A und 25B gibt das Bezugszeichen 358 eine dellenförmige Vertiefung an, die an einer Position auf der vertieften Kontaktfläche 355 in Nachbarschaft zu dem Kontaktabschnitt zwischen der Kontaktfläche 355 und der Rolle 340 ausgebildet ist, um den Effekt des Schmiermittel-Reservoirs zu fördern. Um die Herstellungskosten durch eine Reduktion der Verarbeitungsoperationen zu senken, können die dellenförmigen Vertiefungen 358 auf der gesamten Kontaktfläche 355 ausgebildet werden.
In der linearen Führung der beschriebenen Ausführungsform sind die Kontaktflächen 355 des Trennelement-Hauptkörpers 351 des Trennelements 350 in der Form einer Vertiefung ausgebildet. Dabei kann das Halten der Rollen 340 problemlos bewerkstelligt werden. Auch wenn die Trennelemente 350 zwischen den Rollen angeordnet sind, kann die Distanz zwischen den Drehzentren der benachbarten Rollen minimiert werden, sodass die Anzahl der Rollen in der Lastzone bei einer Mindestanzahl gehalten werden kann.
Die Kontaktfläche 355 wird in der Form einer vertieften Oberfläche vorgesehen, und die Rolle 340 wird durch die Armabschnitte 352 auf dem Trennelement 350 gehalten. Weiterhin sind die Führungsglieder 361, 362 und 363, die die Seitenflächen 341 der Rollen 340 und der Armabschnitts 352 führen, sowie der Rollenendflächen-Führungsabschnitt 338 zum Führen der Endflächen 341 der Rollen 340 vorgesehen. Dadurch können problemlos eine Lösung der Rollen und das Auftreten eines Schräglaufs verhindert werden, wodurch der Betrieb der linearen Führung verbessert wird. Folglich werden Kollisionsgeräusche reduziert, sodass eine leise betriebene lineare Führung und damit eine leise betriebene Vorrichtung mit dieser linearen Führung vorgesehen werden können.
Wenn weiterhin die Kontaktfläche 355 des Trennelements 5 mit der vertieften Rille 356, dem Durchgangsloch 357 und dem dellenförmig vertieften Abschnitt 358 versehen wird, wird die Schmiereigenschaft verbessert und kann ein Verschleiß der Rollen 340 und der Trennelemente 350 verhindert werden.
Wenn wie im Fall des Trennelement-Hauptkörpers 351 der Ausführungsform verhindert wird, dass die Armabschnitte 352 den Trennelement-Hauptkörper 351 kontaktieren, und wenn die axiale Länge des Trennelement-Hauptkörpers 351 in der axialen Richtung der Rolle möglichst weit verlängert wird, kann eine unerwünschte Bewegung der Rollen effektiv verhindert werden, ohne dass dadurch die glatte Bewegung der Rollen verschlechtert wird. Dadurch können die Rollen glatt bewegt werden, und es kann das Auftreten eines Schräglaufs der Rollen verhindert werden.
Die für die Ausführungsform beschriebene Konfiguration ist lediglich ein Beispiel, wobei Modifikationen an der Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne dass dadurch der Erfindungsumfang verlassen wird.
Im Folgenden wird eine Ausführungsform eines Trennelements für die Verwendung mit einer linearen Führung sowie einer linearen Führung mit den Trennelementen gemäß der Erfindung beschrieben.
26 ist eine teilweise ausgeschnittene erläuternde Ansicht, die eine lineare Führung zeigt, in der Trennelemente für eine lineare Führung gemäß der Erfindung vorgesehen sind. 27 ist eine Querschnittansicht der linearen Führung entlang der Linie X-X von 26.
Wie in 26 und 27 gezeigt, ist die lineare Führung 410 mit einer Führungsschiene 412 einschließlich einer Rollenführungsfläche 414 und mit einem Gleiter 416 versehen, der auf der Führungsschiene 412 relativ beweglich angeordnet ist und eine Lastrollenführungsfläche 418 gegenüber der Rollenführungsfläche 414 aufweist.
Die Rollenführungsflächen 414 sind auf beiden Seitenflächen der Führungsscheine 412 in der Längsrichtung ausgebildet, d.h. es sind insgesamt vier Rollenführungsflächen 414 in der Längsrichtung ausgebildet. Der Gleiter 416 umfasst einen Gleiter-Hauptkörper 417 und eine Endkappe 422, die an einem axialen Ende des Gleiter-Hauptkörper 417 befestigt ist.
Wenn der Gleiter-Hauptkörper 417 und die Endkappe 422 in der Axialrichtung kontinuierlich aneinander anschließen, weisen sie ein im wesentlichen C-förmiges Querschnittprofil auf. Ein Paar von Richtungsänderungspfaden 424, das in Kommunikation mit den Enden der Lastrollen-Führungsflächen 418 kommt, ist in der Endkappe 422 ausgebildet. Der Gleiter 416 umfasst den Gleiter-Hauptkörper 417 und die Endkappen 422, die mit den axialen Enden des Gleiter-Hauptkörpers 417 verbunden sind.
Ein Raum – der zwischen der Rollenführungsfläche 414 der Führungsschiene 412 und der Lastrollen-Führungsfläche 418 des Gleiter-Hauptkörpers 417 gegenüber der Rollenführungsfläche 414 definiert ist – bildet eine Rollenspur 426. Insgesamt werden vier endlose Zirkulationspfade 428, die ringförmig aneinander anschließen, jeweils durch das Paar der Richtungsänderungspfade 424, einen Rollenrückführdurchgang 420 und die Rollerspur 426 gebildet.
Eine Vielzahl von zylindrischen Rollen 446, die als Rollelemente dienen, sind in den endlosen Zirkulationspfad 428 geladen. Ein Trennelement-Hauptkörper 452 eines Trennelements 450 ist zwischen benachbarten Rollen 446 angeordnet, wobei das Trennelement 540 aus einem Trennelement-Hauptkörper 451 und den Armabschnitten 452 besteht. Insbesondere ist die Rolle 446 zwischen den Rollenkontaktflächen 454a, 454b der Trennelement-Hauptkörper 451 von benachbarten Trennelementen 450 angeordnet. Das Auftreten einer Schrägstellung der Rollen 446 in der ausgerichteten Richtung wird durch das Paar von Armabschnitten 452, 452 verhindert. Auf diese Weise werden die Rollen 446 durch die Trennelemente 450 gehalten und bilden eine Rollenfolge 462 zusammen mit den Trennelementen 450.
Im Folgenden werden die Bereiche in der linearen Führung 410, in denen die Rollenfolge 462 vorgesehen werden, näher beschrieben.
Wie in 26 und 28 gezeigt, ist die Innenseitenfläche des Gleiter-Hauptkörpers 417 mit einem Trennelement-Führungsglied 440 aus einem Kunstharz oder ähnlichem mit Ausnahme der Bereiche ausgebildet, in denen die Lastrollen- Führungsflächen 418 auszubilden sind. Weiterhin ist ein kleiner Zwischenraum zwischen dem Trennelement-Führungsglied 440 und der Oberfläche der Führungsschiene 412 gegenüber dem Trennelement-Führungsglied 440 ausgebildet.
Rillen – in welche die Lastrollen-Führungsfläche 418 und das Trennelement-Führungsglied 440 einzuführen sind – sind in dem im wesentlichen C-förmigen Innenteil des Gleiter-Hauptkörpers 417 ausgebildet. Insbesondere ist die Rille ausgebildet, weil eine Trennelement-Führungswand 36B durch das Trennelement-Führungsglied 490 vorgesehen wird. Eine Distanz W1 zwischen den Trennelement-Führungswänden 436b, die einander in der axialen Richtung der Rolle 446 gegenüberstehen, ist etwas größer als die Länge L eines Zylinderteils der Rolle 446. Eine Führungsrille 438b, mit welcher der Armabschnitt 452 des Trennelements 450 zu verbinden ist, ist kontinuierlich in der Trennelement-Führungswand 36b in der Längsrichtung ausgebildet. Die Breite G der Führungsrille 438b ist etwas größer als die Höhe U des Armabschnitts 452. Deshalb kann der Armabschnitt 452 gleitend mit dem Inneren der Führungsrille 438b verbunden werden.
Wie in 27 und 29 gezeigt, ist der Rollenrückführpfad 420 in einem im wesentlichen C-förmigen dicken Hülsenabschnitt des Gleiter-Hauptkörpers 417 ausgebildet, sodass er mit einem bestimmten Abstand und parallel zu der Lastrollen-Führungsfläche 418 vorgesehen ist. Der Rollenrückführpfad 420 umfasst ein Durchgangsloch 432, dessen kreisrunder Querschnitt sich kontinuierlich in einer Längsrichtung erstreckt, und ein kreisrundes Rohr 430, das in das Durchgangsloch 432 eingesteckt ist.
Das Zirkulationsrohr 430 ist ein Rohr aus einem Kunstharz oder ähnlichem. Das Querschnittsprofil eines Innenraums des sich in der Längsrichtung fortsetzenden Zirkulationsrohrs 430 ist mit einer im wesentlichen rechteckigen Form definiert, die der Form entspricht, die erhalten wird, wenn der Zylinder der Rolle 446 in der Längsrichtung projiziert wird, sodass die Rollen 446 durch das Zirkulationsrohr 430 hindurchgehen können. Insbesondere ist die Breite W2 des im wesentlichen rechteckigen Querschnittprofils etwas größer als die Länge L des Zylinders der Rolle 446. Die Höhe H des rechteckigen Querschnitts ist etwas größer als der Durchmesser Dw der Rolle 446. Deshalb können sich die Rollen 446 und die Trennelemente 450 glatt durch den Raum in dem Zirkulationsrohr 440 bewegen.
Wände des Zirkulationsrohrs 430, die gegenüber den beiden Enden der Rolle 446 vorgesehen sind und sich durch das Zirkulationsrohr 430 bewegen, dienen auch als Trennelement-Führungswände 436a. Eine Führungswand 438a mit einer Breite, die eine Führung des Armabschnitts 452 in verbundenem Zustand ermöglicht, ist kontinuierlich in der Trennelement-Führungswand 436a in der Längsrichtung ausgebildet. Insbesondere ist die Breite J der Führungsrille 438a etwas größer als die Breite U des Armabschnitts 452. Deshalb kann der Armabschnitt 452 des Trennelements 450 gleitend mit der Innenseite der Führungsrille 438a verbunden werden.
Wie in 27 gezeigt, ist ein Paar von gekrümmten Richtungsänderungspfaden 424 in der Endkappe 422 ausgebildet, wobei die Richtungsänderungspfade 424 mit den Enden der Lastrollen-Führungsflächen 418 und in Kommunikation mit den Rollenrückführdurchgängen 420 verbunden sind. Die Richtungsänderungspfade 424 sind durch Durchgangslöcher ausgebildet, die kontinuierlich in der Längsrichtung und gekrümmt vorgesehen sind.
Insbesondere ist der Richtungsänderungspfad 424 mit einer im wesentlichen rechteckigen Form in Entsprechung zu der Form ausgebildet, die erhalten wird, wenn der Zylinder der Rolle 446 in der Längsrichtung projiziert wird, sodass die Rollen 446 durch den Richtungsänderungspfad 424 hindurchgehen können. Wände des Richtungsänderungspfads 424 gegenüber den zwei Enden der Rollen 446, die sich durch den Richtungsänderungspfad 424 bewegen, dienen auch als Trennelement-Führungswände. Die Dimension zwischen den Trennelement-Führungswänden, die einander in der Axialrichtung der Rolle 446 gegenüberstehen, ist etwas größer als die Länge L des Zylinderteils der Rolle 446. Die Höhe des rechteckigen Querschnitts ist etwas größer als der Durchmesser Dw der Rolle 446. Deshalb kann die Rollenfolge 462 mit den Rollen 446 und den Trennelementen 450 glatt durch den Innenraum des Richtungsänderungspfads 424 bewegt werden. In den Richtungsänderungspfad 424 bewegt sich die gesamte Rollenfolge 463 während des Rollens. Dementsprechend ist die Breite der Führungsrille in dem Richtungsänderungspfad 424 etwas breiter, was den Krümmungsradius für den Drehbereich der Armabschnitts 452 betrifft. Das Querschnittprofil in der Querrichtung des Richtungsänderungspfads 424 ist identisch mit dem Zirkulationsrohr 430 des Rollenrückführpfads 420. Auf eine Darstellung dieser Querschnitte wurde verzichtet.
Im Folgenden wird das Trennelement 450 ausführlich mit Bezug auf 30A-31B beschrieben. 30 ist eine vergrößerte erläuternde Ansicht des Trennelements 450. 30A ist eine Vorderansicht des Trennelements 450, und 30B ist eine Draufsicht auf dasselbe. 30C ist eine Ansicht von rechts des Trennelements 450. 31 ist eine teilweise vergrößerte erläuternde Ansicht, die zeigt, dass die Rollenfolge 461 gebildet wird, indem die Trennelemente 450 zwischen den Rollen 446 angeordnet werden.
Das Trennelement 450 ist einstöckig aus einem elastischen Kunstharz ausgebildet. Wie in 30A gezeigt, umfasst das Trennelement 450 den Trennelement-Hauptkörper 451 und die Armabschnitte 452.
Die Höhe V des Trennelement-Hauptkörpers 451 ist kleiner als der Durchmesser Dw der Rolle 446. Eine Rollenkontaktfläche 454a ist gegenüber einer benachbarten Rolle 446 ausgebildet, mit der die Rollenkontaktfläche unabhängig in Kontakt zu bringen ist. Die andere Rollenkontaktfläche 454b ist gegenüber der anderen benachbarten Rolle 446, mit der die Rollenkontaktfläche unabhängig in Kontakt zu bringen ist, in der entgegengesetzten Richtung der Rollenkontaktfläche 454a ausgebildet. Die Rollenkontaktflächen 454a, 454b werden durch vertiefte Oberflächen (d.h. vertiefte Oberflächen in der Ausführungsform) in Entsprechung zu einer äußeren peripheren Oberfläche S ausgebildet, die eine Rolloberfläche der Rolle 446 ist, sodass die Rolle 446 drehbar zwischen den benachbarten Trennelementen 441 gehalten werden kann.
Um wie in 30B und 30C gezeigt ein Schmiermittel zu erhalten, ist ein Schmiermittel-Reservoirabschnitt 456, der sich von der Rollenkontaktfläche 454a zu der Rollenkontaktfläche 454b erstreckt, in den Rollenkontaktflächen 454a, 454b durch Öffnungsabschnitte 456a ausgebildet, die jeweils eine vorbestimmte Form (d.h. eine im wesentlichen rechteckige Form in der Ausführungsform) und eine vorbestimmte Größe aufweisen.
Die als Paar ausgebildeten Armabschnitte 452, 452 sind derart ausgebildet, dass sie stabil in dem endlosen Zirkulationspfad 428 in der Richtung rollen, in der die Rollen 446 aufeinanderfolgend ausgerichtet werden, wobei die Wellen der Rollen 446 parallel zueinander ausgerichtet sind. Insbesondere erstrecken sich die Armabschnitte 452, 452 von den Endflächen des Trennelement-Hauptkörpers 451 zu den Zentren der benachbarten Rollen 446 und auch entlang der Endflächen der Rollen 446. Weiterhin weisen die Armabschnitte 452, 452 jeweils eine vorbestimmte Höhe U auf, die durch die Führungsrillen 438a, 438b geführt wird. Wie in 30B gezeigt, ist ein Abstand E zwischen dem Paar von Armabschnitten 452 etwas größer als die Länge L des Zylinderteils der Rolle 446. Die Höhe U des Armabschnitts 452 (siehe 30A) ist etwas kleiner als die Breite der Führungsrille 438a und als die Breite der Führungsrille 438b. Deshalb können die Armabschnitts 452 des Trennelements 450 gleitend mit dem Inneren der Führungsrillen 438a und 438b verbunden werden.
Um die Menge des Schmiermittels in dem Schmiermittel-Reservoirabschnitt 456 zu erhöhen und die Kontaktfläche zwischen dem Schmiermittel-Reservoirabschnitt 456 und der Rolle 446 zu reduzieren, werden die Öffnungsabschnitte 456a des Schmiermittel-Reservoirabschnitts 456 vergrößert, wodurch die Schmierleistung verbessert wird, während der Gleitwiderstand gegen die Rolle vermindert wird. Dies kann bewerkstelligt werden, indem die Öffnungsabschnitte 456a innerhalb des Bereichs vergrößert werden, in dem die Steifigkeit des Trennelement-Hauptkörpers 451 des Trennelements 450 aufrechterhalten werden kann.
Die erforderliche Funktion und Leistung des Trennelements 450 sind jedoch nicht nur eine Funktion und Leistung, die erreicht werden, wenn die Trennelemente tatsächlich in einem Produkt vorgesehen werden. Zum Beispiel ist die Verwendung einer funktionellen Form, die zu einer Verbesserung der Produktivität beiträgt, eine wichtige Voraussetzung. Insbesondere besteht ein wichtiges Problem darin, eine funktionelle Form zu verwenden, die eine Verbesserung der Produktivität bei der Montageoperation zum Anordnen der Trennelemente 450 zwischen den benachbarten Rollen 446 und zum Einfügen der derart angeordneten Trennelemente 450 in den endlosen Zirkulationspfad ermöglicht.
Für das Trennelement 450 wird eine Geometrie verwendet, die es einer automatischen Ausrichtungsmaschine wie etwa einer Teilezuführeinrichtung oder ähnlichem gestattet, die Trennelemente einfach auszurichten und die derart ausgerichteten Trennelemente unter Verwendung von zum Beispiel einem Roboter zu montieren.
Um wie in 30C gezeigt dafür zu sorgen, dass die Trennelemente 450 die genannten Probleme umfassend lösen können, ist das Trennelement 450 mit den Armabschnitten 452 – die eine Konfiguration der Rollenfolge 462 ermöglichen – und den Schmiermittel-Reservoirabschnitten 456 versehen. Die maximale Dimension des Schmiermittel-Reservoirabschnitts 456 – einschließlich der Höhe Y und der Breite Z, die einen Innendurchmesser der im wesentlichen rechteckigen Öffnung 456a des Schmiermittel-Reservoirabschnitts 446 definieren, und die diagonale Dimension des Schmiermittel-Reservoirabschnitts 456 – wird kleiner vorgesehen als die maximale Dimension einschließlich der Höhe U und der Breite T, die die äußere Dimension des Armabschnitts 452 definieren, und als die diagonale Dimension. Insbesondere ist der Armabschnitt 452 mit einer derartigen äußeren Form versehen, dass ein freies Ende des Armabschnitts 452 nicht in den Öffnungsabschnitt 456a des Schmiermittel-Reservoirabschnitts 456 in den Rollenkontaktflächen 454a, 454b passt.
Im Folgenden wird ein Arbeitseffekt der linearen Führung 410 mit den Trennelementen 450 der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Wenn in der linearen Führung 410 mit der vorstehend genannten Konfiguration der Gleiter 416 über die Führungsschiene 412 in der Axialrichtung bewegt wird, bewegen sich die Rollen 446 während des Rollens durch den endlosen Zirkulationspfad 428, wobei sich auch die Trennelemente 450 zusammen mit den Rollen 440 in dem endlosen Zirkulationspfad 428 bewegen. Dabei drückt der Trennelement-Hauptkörper 451 des Trennelements 450 in dem endlosen Zirkulationspfad 428 die Rolle 446 vor dem Trennelement-Hauptkörper 451 in der Bewegungsrichtung. Weiterhin drückt die Rolle 446 einen weiteren Trennelement-Hauptkörper 451 vor der Rolle 446 in der Bewegungsrichtung. Kurz gesagt, zirkuliert die gesamte Rollenfolge 462 durch den endlosen Zirkulationspfad 428.
Die Rollenfolge 462 bewegt sich durch die Rollenspur 426 in der zu der Bewegungsrichtung des Gleiters 416 entgegengesetzten Richtung. Die Rollenfolge 462 tritt in einen Richtungsänderungspfad 424 über das Ende der Rollenspur 426 ein, das mit dem Richtungsänderungspfad 424 verbunden ist, wobei die Rollenfolge 462 ihre Richtung ändert. Die Rollenfolge 462 tritt dann in den Rollenrückführpfad 420 über den Richtungsänderungspfad 424 ein und bewegt sich in derselben Richtung, in der sich auch der Gleiter 416 bewegt. Die Rollenfolge 462 tritt dann in den anderen Richtungspfad 424 ein, in dem die Rollenfolge 462 wiederum ihre Richtung ändert. Die Rollenfolge 462 kehrt dann zu der Rollenspur 426 zurück. Die Rollenfolge 462 kann eine derartige Zirkulationsoperation wiederholt durchführen.
Gemäß der linearen Führung 410 sind die Trennelement-Hauptkörper 451 zwischen den Rollen 446 angeordnet, wodurch verhindert wird, dass die Rollen 446 in direkten Kontakt miteinander kommen, sodass die Geräusche und der Verschleiß verhindert werden, die ansonsten entstehen würden, wenn die Rollen 446 gegeneinander reiben. Weiterhin ist die Rolle 446 zwischen den Rollenkontaktflächen 454a, 454b der benachbarten Trennelemente 450 der entsprechenden Rollen 446 angeordnet und wird durch dieselben gehalten. Die Rolle 446 wird durch die Armabschnitte 452 des Trennelements 450 geregelt. Die entsprechenden Rollen werden durch die Trennelemente 450 in einem Zustand gehalten, in dem die zentralen Wellen der Rollen parallel zueinander gehalten werden. Die Rollen 446 können sich stabil drehen und durch den endlosen Zirkulationspfad 428 bewegen, während sie an einer vorbestimmten Position und mit einem vorbestimmten Abstand gehalten werden.
Die Rollen 446 erfahren einen Widerstand in der Rollspur 426. Die entsprechenden Rollen 446 werden jedoch durch die folgenden Trennelement-Hauptkörper 451 gedrückt. Die Rollen 446 können sich deshalb glatt durch die Rollenspur 426 bewegen. Weiterhin ist der Abstand zwischen den Trennelement-Führungswänden 436b in der Rollenspur 426 etwas größer als die Länge des Zylinders der Rolle 446. Deshalb wird der Armabschnitt 452 jedes Trennelements 450 geführt, während er mit den Führungsrillen 438b der Trennelement-Führungswände 436b verbunden ist. Aus diesen Gründen wird das Auftreten eines Schräglaufs in den entsprechenden Trennelement-Hauptkörpers 454 in der Rollenspur 426 stabiler verhindert, wobei eine Behinderung der glatten Bewegung der Rollenfolge 462 verhindert wird, die ansonsten durch Fluktuationen in der Anordnung der Rollenfolge 462 verursacht werden würde.
Die Armabschnitte 452 der Trennelemente 450 werden durch den endlosen Zirkulationspfad 428 entlang der Führungsrillen 438a, 438b geführt. Dadurch werden Fluktuationen begrenzt, die ansonsten durch während der Bewegung der Trennelemente 450 verursacht würden, wobei auch Fluktuationen der zwischen den Armabschnitten 452 der Trennelemente 450 gehaltenen Rollen 446 begrenzt werden. Die gesamte Rollenfolge 462 kann sich also glatt durch den endlosen Zirkulationspfad 428 bewegen.
Folglich werden axiale Fluktuationen (Schrägläufe) der Rollen 446 effektiv verhindert, sodass keine Spannung auf die Rollenfolge 462 wirkt.
Weiterhin sind die Armabschnitte 452 der Trennelemente mit den Führungsrillen 438a und den Führungsrillen 438b verbunden. Die zwischen den Trennelement-Hauptkörpern 451 gehaltene Rolle 446 wird auch durch die Rollenkontaktflächen 454a, 454b gehalten. Also auch wenn der Gleiter 416 von der Führungsschiene 412 entfernt wird, kann eine Lösung der Rollenfolge 462 von dem Gleiter 416 verhindert werden.
Weiterhin wird der Schmiermittel-Reservoirabschnitt 456 zum Speichern des Schmiermittels durch Durchgangslöcher in den Rollenkontaktflächen 454a, 454b des Trennelements 450 gebildet. Weil die Trennelemente 450 in der linearen Führung 410 verwendet werden, können die Rollen 446 glatter rollen, wobei das Auftreten eines frühzeitigen Verschleißes der Rollen 446 und eine Geräuscherzeugung vermieden werden können.
Weiterhin ist das Trennelement 450 derart konfiguriert, dass der Öffnungsabschnitt 456a des Schmiermittel-Reservoirabschnitts derart ausgebildet ist, dass er kleiner als die externe Dimension des Armabschnitts 452 ist. Insbesondere ist die maximale Dimension des Schmiermittel-Reservoirabschnitts 456 – einschließlich der Höhe Y und der Breite Z, die den Innendurchmesser der im wesentlichen rechteckigen Öffnung 456a des Schmiermittel-Reservoirabschnitts 456 bilden, und der diagonalen Dimension des Schmiermittel-Reservoirabschnitts 456 – kleiner vorgesehen als die maximale Dimension einschließlich der Höhe U und der Breite T, die die äußere Dimension des Armabschnitts 452 definieren, und die diagonale Dimension. Dadurch kann ein Eindringen des Armabschnitts 452 in den Schmiermittel-Reservoirabschnitt 456 verhindert werden. Auch wenn die Trennelemente 450 zum Beispiel unter Verwendung eines Teilezuführers oder ähnlichem automatisch ausgerichtet werden, kann eine Verkeilung der Trennelemente 450 verhindert werden. Insbesondere wenn die Trennelemente 450 in einem Behälter oder ähnlichem gesammelt werden, bevor die Trennelemente 450 zu dem Teilezuführer gesendet werden, können sich die Trennelemente 450 nicht verkeilen. Dadurch wird eine Automatisierung der Produktion vereinfacht, sodass Trennelemente 450 für die Verwendung in einer linearen Führung vorgesehen werden können, die die Produktivität der linearen Führung 410 steigern können.
Die Trennelemente für eine lineare Führung und die lineare Führung der Erfindung sind nicht auf die hier beschriebene Ausführungsform beschränkt.
Zum Beispiel ist in der Ausführungsform ein Schmiermittel-Reservoirabschnitt 456, der sich von der Rollenkontaktfläche 454a zu der Rollenkontaktfläche 454b erstreckt, nur an einer Position vorgesehen. Das Trennelement der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsform beschränkt.
Zum Beispiel kann wie in 32 gezeigt in einer anderen Ausführungsform ein Schmiermittel-Reservoirabschnitt 456, der sich von der Rollenkontaktfläche 454a zu der Rollenkontaktfläche 454b erstreckt, an einer Vielzahl von Positionen vorgesehen werden (z.B. an drei Positionen in der Zeichnung).
Wie in 33 gezeigt, können Dellen, die aus einer Vielzahl von kleinen Vertiefungen bestehen (die Dellen sind in der Zeichnung als eine Vielzahl von Punkten wiedergegeben), in einer anderen Ausführungsform zusammen mit dem Schmiermittel-Reservoirabschnitt der Ausführungsform einstöckig in einem Hauptkontaktbereich zwischen der Rolle und den Trennelement ausgebildet werden, um die Schmierfähigkeit zu erhöhen.
Die Position, an welcher der Schmiermittel-Reservoirabschnitt auszubilden ist, und die Form des Schmiermittel-Reservoirabschnitts sind nicht auf diejenigen in der Ausführungsform beschränkt, solange der Öffnungsabschnitt des Schmiermittel-Reservoirabschnitts kleiner als die äußere Dimension des Armabschnitts ist, wodurch ein Eindringen des Armabschnitts in den Schmiermittel-Reservoirabschnitt verhindert wird. Wenn zum Beispiel die in dem Trennelement-Hauptkörper 451 auszubildende Rollenkontaktfläche in der Form eines gotischen Bogens oder in einer konischen Form ausgebildet wird und wenn die Rollenkontaktfläche in Kontakt mit der Rolle gebracht wird, kann ein willkürlicher Winkel für die Rollenkontaktfläche gewählt werden, wobei ein Schmiermittel-Reservoirabschnitt in dem Kontaktabschnitt in Entsprechung zu dem Kontaktwinkel ausgebildet werden kann. Insbesondere kann der Schmiermittel-Reservoirabschnitt in einer anderen Ausführungsform wie in 34 gezeigt an einer Vielzahl von Positionen (z.B. an sechs Positionen in der Zeichnung) durch ovale Vertiefungen vorgesehen werden.
Wie in 35 gezeigt, können die in 33 gezeigten kleinen Dellen in einer anderen Ausführungsform mit der Konfiguration von 34 kombiniert werden. Die Ausführungsformen können also willkürlich innerhalb des Erfindungsumfangs gewählt werden.
Was weiterhin die dimensionale Beziehung zwischen dem Öffnungsabschnitt 456a des Schmiermittel-Reservoirabschnitts 456 und dem Armabschnitt 452 zur Verhinderung des Einführens des Armabschnitts in den Öffnungsabschnitt in der vorliegenden Ausführungsform betrifft, wird die im wesentlichen rechteckige Beziehung zwischen der Breite und der Höhe dadurch realisiert, dass die Größe des Öffnungsabschnitts 456a kleiner als diejenige des Armabschnitts gewählt wird. Die Ausführungsform ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Der vorliegende Erfindung gestattet die Verwendung einer beliebigen Form, solange die Form eine Einführung eines Trennelements in ein anderes Trennelement verhindern kann. Insbesondere was die Beziehung zwischen den Formen betrifft, die zu einer Einführung des Armabschnitts in den Schmiermittel-Reservoirabschnitt beitragen, besteht die einzige Anforderung darin, dass der Öffnungsabschnitt wesentlich kleiner als die äußere Dimension des Armabschnitts ist. Deshalb wird die maximale Dimension des Öffnungsabschnitts 456a (eine diagonale Dimension, wenn der Öffnungsabschnitt rechteckig ist) kleiner als die maximale Dimension des Armabschnitts 456 (eine diagonale Dimension, wenn der Öffnungsabschnitt rechteckig ist) innerhalb eines Querschnitts orthogonal zu der Längsrichtung des Armabschnitts 452 gewählt, um ein Verkeilen der Trennelemente zu verhindern.
Wenn der Armabschnitt zum Beispiel ein kreisrundes Querschnittprofil in der Längsrichtung aufweist, besteht die einzige Anforderung darin, dass die maximale Dimension des Öffnungsabschnitts kleiner als der Durchmesser des Kreises ist. Wenn jedoch der Armabschnitt mit einer anderen zusammengesetzten Geometrie ausgebildet wird, wird die maximale Dimension des Öffnungsabschnitts kleiner als die maximalen Dimensionen der einzelnen Abschnitte in einer Form gewählt, die durch das Projizieren des Armabschnitts in der Richtung erhalten wird, in der die Form zu einer Verkeilung des Armabschnitts beiträgt.
Wenn hier gesagt wird, dass „der Öffnungsabschnitt wesentlich kleiner als die äußere Dimension des Armabschnitts ist", bedeutet dies, dass wie in 36A gezeigt, wenn der Armabschnitt 452 einen identischen Querschnitt in einer Längsrichtung aufweist und die Extremität des Armabschnitts durch ein freies Ende mit einem runden Vorsprung gebildet wird, die Trennelemente 450 auch dann einfach voneinander gelöst werden können, wenn ein Teil der runden Extremität des Armabschnitts 452 nominell in den Schmiermittel-Reservoirabschnitt 456 eingedrungen ist. Diese Ausdrucksweise betrifft also auch eine Form, die keine wesentliche Verkeilung verursacht. Der Grund hierfür ist, dass wenn die in 36A gezeigte Beziehung gilt, keine Verkeilung der Trennelemente 450 entsteht. Wenn wie in 36B gezeigt, der Öffnungsabschnitt wesentlich größer als die äußere Dimension des Armabschnitts 452 ist, stellt dies ein Beispiel dafür dar, dass eine Verkeilung der Trennelemente entsteht.
Im Folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. 37 ist eine erläuternde Ansicht, die ein Linearführungslager zeigt, das eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist. 38 ist ein Kurvendiagramm, das für verschiedene Werte von δ eine Beziehung zwischen einem Kontaktwinkel θ, bei dem die dimensionalen Änderungen in einem Trennelement aufgrund einer Schwellung minimal werden, und dem Durchmesser Dw des Rollelements zeigt. 39 ist ein Kurvendiagramm, das für verschiedene Werte des Durchmessers Dw des Rollelements eine Beziehung zwischen dem Kontaktwinkel θ, bei dem die dimensionalen Änderungen in einem Trennelement aufgrund einer Schwellung minimal werden, und δ zeigt. 40 ist eine erläuternde Ansicht eines Linearführungslagers gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung. Es werden nur die Unterschiede zwischen den Ausführungsformen und dem in 41 gezeigten herkömmlichen Linearführungslager erläutert.
Wie in 37 gezeigt, umfasst das Linearführungslager, das ein Beispiel für die Ausführungsform der Erfindung ist, Trennelement-Hauptkörper 531, die zwischen benachbarten zylindrischen Rollen (Rollelementen) 506 anzuordnen sind; und Trennelemente 530, die derart anzuordnen sind, dass beide axialen Endflächen der zylindrischen Rolle 506 zwischen den Trennelementen 530 angeordnet sind. Armabschnitte (nicht gezeigt) sind einstöckig auf jedem der Trennelement-Hauptkörper 531 vorgesehen. Vertiefte Oberflächenabschnitte 531a in Entsprechung zu der äußeren Umfangsform der zylindrischen Rolle 506 sind auf Teilen des Trennelement-Hauptkörpers 531 gegenüber der äußeren Umfangsfläche der zylindrischen Rolle 506 vorgesehen.
Ein einfach zu formendes Material mit einer hohen Stärke und einer Selbstelastizität ist ein optimales Material für das Trennelement 530. Zum Beispiel kann ein Polyamid oder ein Elastomer verwendet werden. PEEK, das eine etwas geringere Selbstelastizität aufweist, aber eine geringfügige Menge Gas emittiert, kann für Unterdruckanwendungen verwendet werden.
Weiterhin kann eine Struktur zum Speichern eines Schmiermittels für die Verwendung mit der zylindrischen Rolle 506, wie zum Beispiel eine Delle oder eine Ölsammelrille, auf einer Oberfläche des vertieften Oberflächenabschnitts 531a vorgesehen werden, die die zylindrische Rolle 506 kontaktiert.
Wenn man in der vorliegenden Ausführungsform annimmt, dass der Querschnitt des vertieften Oberflächenabschnitts 531a in der Form eines gotischen Bogens ausgebildet ist, der Durchmesser der zylindrischen Rolle 506 als Dw genommen wird, der Kontaktwinkel zwischen dem vertieften Oberflächenabschnitt 531a des Trennelement-Hauptkörpers 531 und der zylindrischen Rolle als θ genommen wird, der Radius einer gotischen Bogenrille des vertieften Oberflächenabschnitts 531a als R genommen wird, die Bodendicke der Rille des vertieften Oberflächenabschnitts 531a des Trennelements als 26 genommen wird, und der Krümmungsradius des vertieften Oberflächenabschnitts 531a als „f" genommen wird, wird für das Trennelement 530 der Kontaktwinkel θ verwendet, der die folgenden Gleichungen (1) bis (3) erfüllt. 0,5 Dw · sinθtanθ = δ + R (cosθo–cosθ) ... (1) θo = sin–1 [ {(2f–1) / (2f)}sinθ] ... (2) f = R/Dw ... (3)
Für den Fall der direkt wirkenden Vorrichtung ist bereits bekannt, dass wenn das Trennelement zwischen den Rollelementen angeordnet ist, die Anzahl der effektiv rollenden Elemente eines Lastabschnitts klein wird, wodurch die Lastkapazität und die Steifigkeit beeinflusst werden.
Es soll hier das Beispiel der Lastkapazität betrachtet werden. Wenn das Rollelement eine Rolle ist, ist die Lastkapazität proportional zu der 0,75-ten Potenz der Anzahl von Rollelementen (wenn das Rollelement dagegen ein Ball ist, ist die Lastkapazität proportional zu zwei Dritteln der Anzahl von Rollelementen). Im Vergleich zu einer direkt wirkenden Vorrichtung, die keine dazwischen angeordneten Trennelemente verwendet, ist eine Verminderung der Lastkapazität und der Steifigkeit unvermeidlich. Die Verminderung der Lastkapazität soll aber vorzugsweise minimiert werden. Allgemein muss die Verminderungsrate der Lastkapazität auf 10% oder weniger reduziert werden. Insbesondere muss die Füllrate der Rollelemente bei wenigstens ungefähr 88% gehalten werden.
Allgemein liegt die Anzahl der Rollelemente der direkt wirkenden Vorrichtung bei 10 bis 20 pro Folge in dem Lastabschnitt. Dementsprechend zeigt Tabelle 1 eine Toleran_z, um die Bodendicke 2δ (mm) des vertieften Oberflächenabschnitts des Trennelements innerhalb des Bereichs sicherzustellen, in dem die Füllrate der Rollelemente bei 88% gehalten werden kann. Dabei ist 2δ = [Anzahl der Rollelemente × (1 – Füllrate der Rollelemente) × Durchmesser Dw des Rollelements D] / (Anzahl der Rollelemente – 1). TABELLE 1
Wenn dabei zum Beispiel der Durchmesser des Rollelements 2 mm beträgt, nimmt δ einen Wert an, der im Bereich von 0,055 bis 0,165 mm liegt. 37 zeigt die Berechnungsergebnisse für den Kontaktwinkel δ – bei dem die dimensionalen Variationen in dem Trennelement aufgrund der Schwellung minimal werden – für verschiedene Werte von δ unter Verwendung der Gleichungen (1) bis (3), während der Durchmesser Dw des Rollelements als horizontale Achse genommen wird.
In 37 liegt der optimale Wert des Kontaktwinkels θ, was den Bereich der Werte von δ betrifft, der durch den Durchmesser Dw jedes durch die Lastkapazität und die Steifigkeit oben in der Tabelle 1 geregelten Rollelements gesetzt werden kann, zwischen 19° und 35°.
Wenn der Durchmesser Dw des Rollelements auf 10 mm gesetzt wird, also größer als die maximal in Tabelle 1 angegebenen 8 mm, nähert sich der obere Grenzwert des Kontaktwinkels θ an 40° an. Wenn ein Kontaktwinkel θ bestimmt wird, der die Gleichungen (1) bis (3) erfüllt, kann der optimale Kontaktwinkel Θ bestimmt werden, bei dem eine Verformung des Trennelements 530 aufgrund einer Schwellung minimiert werde kann. 39 zeigt die gleichen Informationen, wobei die in 38 gezeigten Parameter geändert sind.
Wie zuvor genannt können in der vorliegenden Ausführungsform dimensionale Änderungen, die sich zwischen den zylindrischen Rollen 506 aufgrund einer Schwellung des Trennelements 530 durch Öl oder Fett oder ähnliches entwickeln, was bei einem Produkt aus Kunstharz unvermeidlich ist, dadurch minimiert werden, dass der vertiefte Oberflächenabschnitt 531a des Trennelements 530 mit einem optimalen Kontaktwinkel θ in Kontakt mit der Rolle 506 gebracht wird. Dadurch kann eine Verschlechterung des Betriebs der direkt wirkenden Vorrichtung, die durch die Zirkulation der zylindrischen Rollen 506 und der Trennelemente 530 bedingt wird, verhindert werden. Außerdem kann eine zusätzliche Verbesserung der Geräuschentwicklung und der Lebensdauer einfach und mit geringen Kosten erreicht werden.
Mit Bezug auf 40 wird im Folgenden ein Linearführungslager beschrieben, das eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist. Wie in 40 gezeigt, umfasst das Linearführungslager Trennelement-Hauptkörper 541, die zwischen benachbarten zylindrischen Rollen (Rollelementen) 506 anzuordnen sind, sowie Trennelenente 540, die derart angeordnet sind, das beide axialen Endflächen der zylindrischen Rolle 506 zwischen den Trennelementen 540 angeordnet sind und Armabschnitte (nicht gezeigt) aufweisen, die einstöckig an jedem der Trennelement-Hauptkörper 541 vorgesehen sind. Vertiefte Oberflächenabschnitte 541a in Entsprechung zu der äußeren Umfangsform der zylindrischen Rolle 506 sind auf Teilen des Trennelement-Hauptkörpers 531 gegenüber der äußeren Umfangsfläche der zylindrischen Rolle 506 vorgesehen.
Wenn in der vorliegenden Ausführungsform angenommen wird, dass ein Querschnitt des vertieften Oberflächenabschnitts 541a in der Form eines einzigen Kreisbogens ausgebildet ist, der Durchmesser der zylindrischen Rolle 506 als Dw genommen wird, der Kontaktwinkel zwischen dem vertieften Oberflächenabschnitt 541a des Trennelements 540 und der zylindrischen Rolle 506 als Θ genommen wird, der Radius einer Kreisbogenrille des vertieften Oberflächenabschnitts 541a als R genommen wird, die Bodendicke der Rille des vertieften Oberflächenabschnitts 541a des Trennelement-Hauptkörpers 541 als 2δ genommen wird und der Krümmungsradius des vertieften Oberflächenabschnitts 541a als „f" genommen wird, nimmt das Trennelement 540 den Kontaktwinkel 540 an, der die folgenden Gleichungen (4) und (5) erfüllt, wobei der Bereich der Kontaktposition zwischen dem vertieften Oberflächenabschnitt 541a und der zylindrischen Rolle 506 ±10° oder weniger beträgt. 0,5 Dw · sinθtanθ = δ + R(1 – cosθ) ... (4) f = R/Dw ... (5)
Der Grund dafür, warum der Bereich der Kontaktposition zwischen dem vertieften Oberflächenabschnitt 541a und der zylindrischen Rolle 506 auf ±10° oder weniger gesetzt wird, ist wie folgt. Die Deformation des Kunstharzes ist ursprünglich groß, sodass der Bereich der Kontaktposition auf einen großen Bereich gesetzt werden sollte. Der vertiefte Oberflächenabschnitt 541a nimmt jedoch die Form eines einzelnen Kreisbogens an. Wenn also der Bereich der Kontaktposition auf einen übermäßig großen Bereich gesetzt wird, neigen die zylindrischen Rollen 506 zu einem starken Gleiten, was wiederum eine Erhöhung der Reibungskraft zur Folge hat. Das Setzen des Bereichs der Kontaktposition auf einen großen Wert ist deshalb nicht dienlich. Aus diesem Grund wird der Bereich der Kontaktposition auf einen gewöhnlichen Wert gesetzt. Ansonsten ist die vorliegende Ausführungsform identisch mit der zuvor beschriebenen Ausführungsform, was die Konfiguration und den Arbeitseffekt betrifft. Deshalb wird hier auf eine weitere Beschreibung verzichtet.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, und kann in verschiedener Weise modifiziert werden, ohne dass dadurch der Erfindungsumfang verlassen wird.
Zum Beispiel ist das Rollelement in den hier beschriebenen Ausführungsformen eine Rolle. Aber auch wenn das Rollelement eine Kugel ist, können dieselben Effekte erhalten werden, indem der Kontaktwinkel θ gewählt wird, der die vorstehend angeführten Gleichungen erfüllt.
In den hier vorstehenden Ausführungsformen ist ein Linearführungslager als Beispiel für die lineare Bewegungsvorrichtung beschrieben. Die hier beschriebenen Ausführungsformen sind jedoch nicht auf ein Linearführungslager beschränkt. Zum Beispiel kann die vorliegende Erfindung auch auf eine Linearbewegungsvorrichtung wie etwa eine Kugelumlaufspindel, einen Kugelkeil und eine Linearkugelhülse angewendet werden.
Wie zuvor beschrieben, verhindert die Erfindung nach Anspruch 1 das Auftreten einer Verminderung der Anzahl von Rollelementen in einer Lastzone, was ansonsten durch einen Zwischenraum zwischen den Rollelementen und den Trennelementen verursacht werden würde. Dadurch können das Auftreten eines Kontakts zwischen den Rollelementen und eines Schräglaufs verhindert werden, ohne dass die Lastkapazität herabgesetzt wird.
Zusätzlich zu dem Vorteil der vorliegenden Erfindung ermöglicht die Erfindung eine Verstärkung des Trennelement-Hauptkörpers durch Armabschnitte und stellt eine ausreichende Kontaktfläche zwischen einer Endfläche eines Rollelements und einem die Endfläche kontaktierenden Laufweg sicher.
Gemäß der Erfindung werden die Positionen der Rollelemente stabiler, sodass ein ausreichender Effekt zur Verhinderung des Auftretens eines Schräglaufs der Rollelemente vorgesehen wird.
Gemäß der Erfindung ist die Kontaktfläche zwischen dem Trennelement und dem Rollelement auf die rechte und linke Seite des Trennelements beschränkt. Es wird also das Auftreten eines Schräglaufs verhindert, wodurch der Betrieb der linearen Führung verbessert wird.
Gemäß der Erfindung kann ein Schmiermittel in den Durchgangslöchern gespeichert werden, wobei das in den Durchgangslöchern gespeicherte Schmiermittel stabil zu den Rollelementen zugeführt werden kann.
Gemäß der Erfindung kann eine lineare Führung vorgesehen werden, die den Betrieb verbessert und gleichzeitig das Auftreten eines Schräglaufs in den Rollelementen unterdrückt.
Wie zuvor beschrieben, kann die vorliegende Erfindung ein Trennelement für eine lineare Führung angeben, die das Auftreten einer Verminderung der Lastkapazität und einen Schräglauf verhindert und einen verbesserten Betrieb mit einem einfachen Aufbau erreicht, wobei außerdem eine lineare Führung einschließlich des Trennelements sowie eine Vorrichtung einschließlich der linearen Führung vorgesehen werden können.

Claims

Trennelement für die Verwendung in einer linearen Führung mit einer Führungsschiene, einem Gleiter, der auf der Führungsschiene relativ beweglich angeordnet ist, und einer Vielzahl von rollenförmigen Rollelementen, die in dem Gleiter vorgesehen sind, wobei das Trennelement umfasst: einen Trennelement-Hauptkörper, der auf beiden Seiten vorne und hinten vertiefte Oberflächenabschnitte aufweist, die Umfangsabschnitte der Rollelemente kontaktieren, und wenigstens ein Paar von Armabschnitten, die parallel zueinander auf beiden Seiten des Trennelement-Hauptkörpers vorgesehen sind und parallel in derselben Richtung ausgerichtet sind, wobei die Länge eines Armabschnitts gleich oder kürzer als die Distanz zwischen den Zentren von zwei benachbarten Rollelementen mit dem dazwischen angeordneten Trennelement-Hauptkörper in Bezug auf die Lateralrichtung des Trennelement-Hauptkörpers ist.
Trennelement für eine lineare Führung nach Anspruch 1, wobei die Armabschnitte eine Höhe aufweisen, die ungefähr 20% bis 60% des Durchmessers des rollenförmigen Rollelements beträgt.
Trennelement für eine lineare Führung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die laterale Länge des Trennelement-Hauptkörpers etwas kürzer als die axiale Länge des rollenförmigen Rollelements ist und wobei der rechte oder linke Seitenflächenabschnitt des Rollelements eine Oberfläche kontaktiert, die auf einer Innenseitenfläche des Gleiters in Nachbarschaft zu einem Laufweg des Gleiters ausgebildet ist und gleichzeitig mit der Endverarbeitung des Laufwegs endverarbeitet wird.
Trennelement für die Verwendung in einer linearen Führung mit einer Führungsschiene, einem Gleiter, der auf der Führungsschiene relativ beweglich angeordnet ist, und einer Vielzahl von rollenförmigen Rollelementen, die in dem Gleiter vorgesehen sind, wobei das Trennelement umfasst: einen Trennelement-Hauptkörper, der auf beiden Seiten vorne und hinten vertiefte Oberflächenabschnitte aufweist, die Umfangsabschnitte der Rollelemente kontaktieren, und eine Zwischenraumrille, die in dem Zentrum des vertieften Oberflächenabschnitts in einer Umfangsrichtung des Rollelements ausgebildet ist.
Trennelement für die Verwendung in einer linearen Führung nach Anspruch 1 oder 4, wobei ein Durchgangsloch in dem Zentrum der vertieften Oberflächenabschnitte ausgebildet ist und sich durch die vertieften Oberflächenabschnitte vorne und hinten am Trennelement-Hauptkörper erstreckt.
Trennelement für eine lineare Führung nach Anspruch 1, das weiterhin Brückenabschnitte für die Verbindung der Trennelement-Hauptkörper mit den Armabschnitten umfasst.
Trennelement für eine lineare Führung nach Anspruch 6, wobei in Bezug auf die Höhe der vertieften Oberfläche von einer imaginären Linie zwischen den Drehzentren der benachbarten Rollelemente zu einer Endfläche, die im wesentlichen parallel zu einer direkt wirkenden Oberfläche des Rollelements in dem vertieften Oberflächenabschnitt des Trennelement-Hauptkörper ist, in einem Richtungsänderungsabschnitt, in dem die Bewegungsrichtung des Rollelements um ein vorbestimmtes Bewegungszentrum herum geändert wird, die Höhe Ho der vertieften Oberfläche von der imaginären Linie zwischen den Drehzentren der benachbarten Rollelemente auf einer entfernten Seite in Bezug auf das Bewegungszentrum größer als die Höhe Hi der vertieften Oberfläche von der imaginären Linie zwischen den Drehzentren der benachbarten Rollelemente auf einer nahe Seite in Bezug auf das Bewegungszentrum ist.
Trennelement für eine lineare Führung nach Anspruch 6, wobei in Bezug auf die Breite des Trennelement-Hauptkörpers an einer Endfläche, die im wesentlichen parallel zu einer direkt wirkenden Oberfläche des Rollelements ist, in einem Richtungsänderungsabschnitt, in dem die Bewegungsrichtung des Rollelements um ein vorbestimmtes Bewegungszentrum herum geändert wird, die Breite „a" des Trennelement-Hauptkörpers auf einer entfernten Seite in Bezug auf das Bewegungszentrum größer ist als die Breite „b" auf einer nahen Seite in Bezug auf das Bewegungszentrum.
Trennelement für ein lineare Führung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei wenn die Armabschnitte derart konfiguriert sind, dass sie sich mit im wesentlichen identischen Längen vom Zentrum auf beiden Seiten des Trennelement-Hauptkörpers zu Drehzentren von benachbarten Rollelementen in einer Bewegungsrichtung erstrecken, und wenn die Länge des Armabschnitts auf einer Seite als L genommen wird, der Durchmesser des Rollelementes als Dwe genommen wird, die Distanz zwischen den Zentren von benachbarten Rollelementen als κDwe genommen wird, der Radius von dem Bewegungszentrum zu einem Bewegungsort der Drehzentren der Rollelemente in dem Richtungsänderungsabschnitt als R genommen wird, und der Radius von dem Bewegungszentrum zu einer Hülloberfläche, die an einer Position näher an dem Bewegungszentrum als eine imaginäre Linie, die die Zentren von benachbarten Rollelementen verbindet und durch die Armabschnitte definiert ist (die Höhe eines Armabschnitts in der Richtung orthogonal zu der Laufwegfläche des Rollelements wird als A genommen), als Ri genommen wird, dann sind die Armabschnitte in einer Kontur derart ausgebildet, dass die Länge Li des Armabschnitts auf einer Seite (d.h. die Länge eines inneren Armabschnitts), wobei der Armabschnitt näher am Bewegungszentrum als die imaginäre Linie zwischen den Zentren von benachbarten Rollelementen positioniert ist, und die Länge Lo des Armabschnitts auf der anderen Seite (d.h. die Länge eines äußeren Armabschnitts), wobei der Armabschnitt auf einer gegenüberliegenden Seite des Bewegungszentrums in Bezug auf die imaginäre Linie zwischen den Zentren von benachbarten Rollelementen positioniert ist, die folgenden Gleichungen erfüllen: θ = sin–1 {κDwe / (2R)} 0,3 / 2×Dwe ≤ A ≤ (R – Ri) Li < (κDwe/2 – Asinθ) Lo < κDwe/2
Trennelement für eine lineare Führung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei wenn die Armabschnitte derart konfiguriert sind, dass sie sich auf entsprechenden Seiten des Trennelements mit entsprechenden Längen in Bezug auf die Bewegungsrichtung von dem Zentrum des Trennelement-Hauptkörpers zu den Drehzentren der benachbarten Rollelemente erstrecken, die maximale Länge Ls der Gesamtsumme der Längen der Armabschnitte, die sich auf entsprechenden Seiten des Trennelements in Bezug auf die Bewegungsrichtung erstrecken, kleiner ist als die Distanz κDwe zwischen den Drehzentren von benachbarten Rollelementen.
Trennelement für eine lineare Führung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Kontaktflächen auf beiden Seiten des Trennelement-Hauptkörpers in Bezug auf die Bewegungsrichtung mit den benachbarten Rollelementen an einer Position in Kontakt kommen, an der eine Dimension zwischen den vertieften Kontaktflächen des vertieften Oberflächenabschnitts minimiert ist.
Trennelement für eine lineare Führung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei ein vertieftes Schmiermittel-Reservoir an den Kontaktflächen des vertieften Oberflächenabschnitts ausgebildet ist.
Trennelement für die Verwendung in einer linearen Führung nach Anspruch 1, wobei die Führungsschiene eine Rollenführungsfläche aufweist, der Gleiter eine Lastrollenführungsfläche, ein Paar von Richtungsänderungspfaden und einen Rollenrückführdurchgang aufweist, die Lastrollenführungsfläche gegenüber der Rollenführungsfläche zusammen mit derselben eine Rollenspur bildet, wobei das Paar von Richtungsänderungspfaden in Kommunikation mit beiden Enden der Rollenspur bleibt und der Rollenrückführdurchgang in Kommunikation mit dem Paar von Richtungsänderungspfaden bleibt, und ein endloser Zirkulationspfad durch die Rollenspur, das Paar von Richtungsänderungspfaden und den Rollenrückführdurchgang gebildet wird, wobei die lineare Führung Führungsrillen in den endlosen Zirkulationspfad aufweist, wobei sich die Rillen kontinuierlich in einer Richtung erstrecken, in der die Rollelemente angeordnet sind, das Paar von Armabschnitten durch die Führungsrille geführt wird, und sich Schmiermittel-Reservoirabschnitte jeweils in dem vertieften Oberflächenabschnitt öffnen, wobei die Öffnungen der Schmiermittel-Reservoirabschnitte kleiner als eine äußere Dimension des Armabschnitts sind, um zu verhindern, dass der Armabschnitt in den Schmiermittel-Reservoirabschnitt eingeführt wird.
Trennelement für die Verwendung in einer linearen Führung nach Anspruch 13, wobei die maximale Dimension des Öffnungsabschnitts kleiner als die maximale Dimension des Armabschnitts in einem Querschnitt orthogonal zu der Längsrichtung des Armabschnitts ist.
Linearbewegungsvorrichtung mit: einer Führungsschiene einschließlich einer Rollfläche; einem Gleiter, der eine Rollfläche gegenüber der Rollfläche der Führungsschiene aufweist und durch die Führungsschiene mittels einer Vielzahl von Rollelementen, die zwischen den Rollflächen angeordnet sind, relativ beweglich geführt wird, und einem Trennelement, das zwischen den benachbarten Rollelementen angeordnet ist und vertiefte Oberflächenabschnitte aufweist, die in Teilen der Abstandshalter gegenüber den Rollelementen ausgebildet sind, wobei eine Kontaktposition zwischen dem vertieften Oberflächenabschnitt des Trennelements und dem Rollelement mit einem Kontaktwinkel innerhalb eines Bereichs von 19° bis 35° gesetzt wird.
Linearbewegungsvorrichtung mit: einer Führungsschiene einschließlich einer Rollfläche; einem Gleiter, der eine Rollfläche gegenüber der Rollfläche der Führungsschiene aufweist und durch die Führungsschiene mittels einer Vielzahl von Rollelementen, die zwischen den Rollflächen angeordnet sind, relativ beweglich geführt wird, und einem Trennelement, das zwischen den benachbarten Rollelementen angeordnet ist und vertiefte Oberflächenabschnitte aufweist, die in Teilen der Abstandshalter gegenüber den Rollelementen ausgebildet sind, wobei der Querschnitt des vertieften Oberflächenabschnitts in der Form eines gotischen Bogens ausgebildet ist, der Durchmesser des Rollelements als Dw genommen wird, der Kontaktwinkel zwischen dem Trennelement und dem Rollelement als θ genommen wird, der Radius der gotischen Bogenrille des vertieften Oberflächenabschnitts als R genommen wird, die Bodendicke der Rille der vertieften Oberfläche des Trennelements als 2δ genommen wird, und der Krümmungsradius des vertieften Oberflächenabschnitts als „f" genommen wird, wobei das Trennelement den Kontaktwinkel θ annimmt, der die folgenden Gleichungen (1) bis (3) erfüllt: 0,5 Dw · sinθtanθ = δ + R (cosθo–cosθ) ... (1) θ0 = sin–1 [{(2f–1) / (2f)}} sinθ] ... (2) f = R/Dw ... (3)
17. Linearbewegungsvorrichtung mit: einer Führungsschiene einschließlich einer Rollfläche; einem Gleiter, der eine Rollfläche gegenüber der Rollfläche der Führungsschiene aufweist und durch die Führungsschiene mittels einer Vielzahl von Rollelementen, die zwischen den Rollflächen angeordnet sind, relativ beweglich geführt wird, und einem Trennelement, das zwischen den benachbarten Rollelementen angeordnet ist und vertiefte Oberflächenabschnitte aufweist, die in Teilen der Abstandshalter gegenüber den Rollelementen ausgebildet sind, wobei der Querschnitt des vertieften Oberflächenabschnitts in der Form eines einzelnen Kreisbogens ausgebildet ist, der Durchmesser des Rollelements als Dw genommen wird, der Kontaktwinkel zwischen dem Trennelement und dem Rollelement als θ genommen wird, der Radius der kreisförmigen Bogenrille des vertieften Oberflächenabschnitts als R genommen wird, die Bodendicke der Rille der vertieften Oberfläche des Trennelements als 2δ genommen wird, und der Krümmungsradius des vertieften Oberflächenabschnitts als „f" genommen wird, wobei das Trennelement den Kontaktwinkel θ annimmt, der die folgenden Gleichungen (4) und (5) erfüllt: 0,5 Dw · sinθtanθ = δ + R(1–cosθ) ... (4) f = R/Dw ... (5)
Linearbewegungsvorrichtung nach Anspruch 17, wobei der Bereich der Kontaktposition zwischen dem vertieften Oberflächenabschnitt des Trennelements und dem Rollelement innerhalb eines Bereichs von ±10° gesetzt ist.
Lineare Führung, das das Trennelement nach Anspruch 1 oder 4 umfasst.