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Die
Erfindung betrifft ein Kreuz-Wälzlager, das
mit einer Mehrzahl von Wälzkörpern zwischen
einem Innenring und einem Außenring
untergebracht ist.
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Ein
Kreuz-Wälzlager
ist so konstruiert, dass eine Mehrzahl von Wälzkörpern zwischen einem v-förmigen (90
Grad Winkel) Wälzkörper-Abrollbereich,
der an einem Außenring
ausgebildet ist, und einem v-förmigen
(90 Grad Winkel) Wälzkörper-Abrollbereich, der
an einem Innenring ausgebildet ist, untergebracht sind, wobei die
Rotationsachsen von benachbarten Wälzkörpern senkrecht zueinander
sind. Entsprechend einer derartigen Anordnung kann das Kreuz-Wälzlager mit einem Lager eine
Last in jeder Richtung lagern, wie etwa eine Radiallast, eine Axiallast,
eine Moment-Last usw. (siehe die offengelegte japanische Patenveröffentlichung
Nr. 2000-161366).
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In
einem Fall, in dem z.B. ein Gelenk- oder Drehverbindungsbereich
von einem Industrieroboter, von einem Schwenktisch eines Bearbeitungszentrums,
von einem Rotationsbereich eines Manipulators, von einer Präzisions-Tischvorrichtung,
einer IC-Herstellungsvorrichtung oder dergleichen durch Zusammenbauen
eines Kreuz-Wälzlagers
aufgebaut wird, ist eine Antriebsquelle wie etwa ein Motor zum Antreiben
des Tisches oder dergleichen und eine Verzahnung oder ein Getriebe
zum Übertragen
einer Antriebskraft von der Antriebsquelle auf den Tisch oder dergleichen
zusätzlich
zu dem Kreuz-Wälzlager zum
Führen
der Rotation des Tisches oder dergleichen erforderlich.
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In
einer Anordnung, in welcher das Kreuz-Wälzlager und die Verzahnung
separiert sind, ist es notwendig, eine Zentrierung durchzuführen, um eine
Abweichung der Rotation des Tisches zu verhindern, sodass die Rotationszentren
des Kreuz-Wälzlagers
und der Verzahnung im zusammengebauten Zustand der Vorrichtung oder
dergleichen miteinander übereinstimmen.
Außerdem
stellen die separierten Teile oder Elemente ein Hindernis für die Erfordernisse
der Kompaktheit der Vorrichtung dar.
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Daher
ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Kreuz-Wälzlager bereit zu stellen,
welches eine Rotationsperformance eines Tisches oder dergleichen von
einer Vorrichtung verbessern kann, in welcher das Kreuz-Wälzlager
eingebaut ist, ohne einen Zentrierungsaufwand zu erfordern, und
welches die Vorrichtung kompakt machen kann. Die Kreuz-Wälzlagerung
gemäß der Erfindung
zum Erzielen der obigen Aufgabe weist einen Außenring, einen Innenring, der
relativ zu dem Außenring
rotierbar ist, und eine Mehrzahl von Wälzkörpern auf, die in einer Wälzkörper-Zirkulationspassage
untergebracht sind, die zwischen einer Außenring-Seiten-Wälzkörper-Abrollkerbe,
die in dem Außenring
ausgebildet ist, und einer Innenring-Seiten-Wälzkörper-Abrollkerbe ausgebildet
ist, die in dem Innenring ausgebildet ist, sodass die Rotationsachsen
der Wälzkörper sich
gegenseitig schneiden, wobei eine Verzahnung integral mit entweder
dem Außen-
oder dem Innenring ausgebildet ist.
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Gemäß dieser
Struktur ist entweder der Außenring
oder der Innenring des Kreuz-Wälzlagers
integral mit einer Verzahnung ausgebildet, sodass die Rotationsperformance
des Tisches oder dergleichen verbessert werden kann, ohne eine Zentrierung
zwischen dem Kreuz-Wälzlager
und der Verzahnung zu beeinflussen. Zusätzlich wird eine Schubkraft
aufgebracht, die von einem anderen Zahnrad auf ein Zahnrad übertragen
wird, das mit diesem in Eingriff ist, wobei die Schubkraft, die
an dem Zahnrad angelegt ist, stabil unter Verwendung des Kreuz-Wälzlagers
aufgenommen werden kann. Außerdem
wird im Vergleich zu dem Fall, in welchem das Kreuz-Wälzlager und
die Verzahnung unabhängig
voneinander ausgebildet sind, die Höhe kompakt, wenn das integrale Kreuz-Wälzlager
und die Verzahnung in einer Vorrichtung untergebracht sind.
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Eine
Mehrzahl von Wälzkörper-Zirkulationspassagen
kann in axialer Richtung von dem Außenring oder dem Innenring
ausgebildet sein.
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In
einer Anordnung, in welcher die Verzahnung integral mit dem Außen- oder
dem Innenring ausgebildet ist, wird die Moment-Last oder Radial-Last
auf den Innen- bzw. Außenring
durch die Schubkraft der Verzahnung bewirkt. Die mehrfache Anordnung
von Wälzkörper-Zirkulationspassagen
in der axialen Richtung kann die Festigkeit des Kreuz-Wälzlagers
im Vergleich mit der Anordnung der einzelnen Wälzkörper-Zirkulationspassagen verbessern und
dem entsprechend, sogar wenn eine derartige Last auf den Innen-
oder Außenring
angelegt wird, die Rotationsperformance des Tisches oder dergleichen
verbessern.
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Es
kann wünschenswert
sein, dass das Zentrum einer Verzahnungs-Anlagefläche der
Verzahnung, das auf dem äußeren Umfang
des Außenringes
ausgebildet ist, mit dem Zentrum in Axialrichtung der zwei Wälzkörper-Zirkulationspassagen
in axialer Richtung übereinstimmt.
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Gemäß dieser
Struktur kann eine Last-Lagerungsfähigkeit einer gegebenen Schubkraft
von einem Zielzahnrad (eingreifenden Zahnrad) auf die Verzahnung,
die integral mit dem Innenring oder dem Außenring ausgebildet ist, verbessert
werden.
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Der
Innenring kann mit einer Auskragung versehen sein, die in der Axialrichtung über den
Außenring
hinaus vorsteht, und die Verzahnung ist auf dem Außenumfang
des auskragenden Bereichs ausgebildet.
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Gemäß dieser
Struktur ist es nicht notwendig, eine Verzahnung, wie etwa ein Kegelrad
anzuordnen, das mit einem inneren Durchmesser des Innenrings im
Eingriff ist, sodass der innere Durchmesser des Innenrings effektiv
für andere
Zwecke genutzt werden kann, z.B. als Durchgangsloch oder als Führungsloch
für eine
Leitungsführung.
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Es
kann eine Anordnung geben, bei der der Außenring aus einem ersten Außenringabschnitt,
der mit einem ersten Außenring-Seiten-Wälzkörper-Abrollbereich
ausgebildet ist, und einem zweiten Außenringabschnitt zusammengesetzt
ist, der mit einem zweiten Außenring-Seiten-Wälzkörper-Abrollbereich
ausgebildet ist, wobei der Innenring mit einem ersten Innenring-Seiten-Wälzkörper-Abrollbereich, der dem
ersten Außenring-Seiten-Wälzkörper-Abrollbereich gegenüberliegt,
und einem zweiten Innenring-Seiten-Wälzkörper-Abrollbereich ausgebildet
ist, der dem zweiten Außenring-Seiten-Wälzkörper-Abrollbereich
gegenüberliegt,
und wobei die Verzahnung, die an dem äußeren Umfangsbereich von dem Innenring
ausgebildet ist, zwischen dem ersten Innenring-Seiten-Wälzkörper-Abrollbereich
und dem zweiten Innenring-Seiten-Wälzkörper-Abrollbereich angeordnet
ist.
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Gemäß dieser
Anordnung ist die Verzahnung so angeordnet, dass sie zwischen dem
ersten Außenringsabschnitt
und dem zweiten Außenringabschnitt
liegt, sodass der erste und der zweite Außenringabschnitt separiert
werden können.
Dadurch kann die Festigkeit des Kreuz-Wälzlagers weiter verbessert
werden.
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Der
Innenring bzw. die Außenringe
können mit
einem Aufnahmeloch zum Aufnehmen einer Mehrzahl von Wälzkörpern in
die Wälzkörper-Zirkulationspassage
ausgebildet sein, das diesen Ring von dem Innen- bzw. den Außenringen
in radialer Richtung durchdringt.
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Die
Wälzkörper können durch
das Aufnahmeloch untergebracht werden, ohne den Innenring bzw. die
Außenringabschnitten
zu trennen, sodass der Wälzkörper-Abrollbereich,
der an dem Innenring bzw. dem Außenring ausgebildet ist, mit
einer verbesserten Leistungsfähigkeit
ausgebildet sein kann, womit ein Ausgleichen von entweder dem Innen- oder
dem Außenring,
im welchem die Verzahnung ausgebildet ist, vermieden werden kann,
wodurch das Ausgleichen der Verzahnung vermieden wird und eine axiale
Ausrichtung zwischen dem Innenring oder dem einen von den Außenringabschnitten
und der Verzahnung verbessert ist.
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Obwohl
die Verzahnung nicht auf einen spezifischen Typ begrenzt ist, kann
vorzugsweise eine Hypoidverzahnung, auf welche eine Schubkraft von einer
Zielverzahnung leicht wirkt, verwendet werden.
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Außerdem kann
die Erfindung eine Tischvorrichtung bereitstellen, welche ein Bett,
einen Tisch, der um eine Achse davon drehbar ist, und eine Kreuz-Wälzkörperlagerung
zum Führen
einer relativen Rotation des Tisches im Bezug auf das Bett aufweisen,
wobei die Kreuz-Wälzkörperlagerung
aufweist: einen Außenring,
einen Innenring, der relativ im Bezug auf dem Außenring rotierbar ist, und
eine Mehrzahl von Wälzkörpern, die
in einer Wälzkörper-Zirkulationspassage untergebracht
sind, die zwischen einer Außenring-Seiten-Wälzkörper-Abrollkerbe, die in dem
Außenring
ausgebildet ist, und einer Innenring-Seiten-Wälzkörper-Abrollkerbe ausgebildet
ist, die in dem Innenring ausgebildet ist, sodass die Rotationsachsen
der Wälzkörper sich
schneiden, wobei eine Verzahnung integral mit entweder dem Außen- oder
dem Innenring ausgebildet ist.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen
unter Bezugnahme auf die anhängende
Zeichnung erläutert,
in der Zeichnung zeigen:
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1 eine
Schnittansicht, die eine Kreuz-Wälzkörperlagerung
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung zeigt,
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2 eine
perspektivische Ansicht, die Wälzkörper und
Kugelkäfige
zeigt, die in einer Wälzkörper-Zirkulationspassage
untergebracht sind,
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3a eine
Schnittansicht, die die Kreuz-Wälzkörperlagerung
gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung zeigt,
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3b eine
Bodenansicht, die die Kreuz-Wälzkörperlagerung
gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung zeigt,
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4 eine
Schnittansicht, die die Kreuz-Wälzkörperlagerung
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung zeigt,
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5a eine
ebene Ansicht, die die Kreuz-Wälzkörperlagerung
gemäß der zweiten
Ausführungsform
der Erfindung zeigt,
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5b eine
Schnittansicht, die die Kreuz-Wälzkörperlagerung
gemäß der zweiten
Ausführungsform
der Erfindung zeigt,
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5c eine
Bodenansicht, die die Kreuz-Wälzkörperlagerung
gemäß der zweiten
Ausführungsform
der Erfindung zeigt,
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6 eine
Schnittansicht, die die Kreuz-Wälzkörperlagerung
gemäß einer
dritten Ausführungsform
der Erfindung zeigt,
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7a eine
ebene Ansicht, die die Kreuz-Wälzkörperlagerung
gemäß der dritten
Ausführungsform
der Erfindung zeigt,
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7b eine
Schnittansicht, die die Kreuz-Wälzkörperlagerung
gemäß der dritten
Ausführungsform
der Erfindung zeigt,
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7c eine
Bodenansicht, die die Kreuz-Wälzkörperlagerung
gemäß der dritten
Ausführungsform
der Erfindung zeigt,
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8 eine
teilweise aufgeschnittenen Seitenansicht, einer Tischvorrichtung,
in welche die Kreuz-Wälzkörperlagerung
der Erfindung eingebaut ist.
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In 1 bis 3a und 3b sind
ein Kreuz-Wälzkörperlager
gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung dargestellt. Wälzkörper-Abrollkerben 1a, 1a mit
einer V-Form (90 Grad Winkel) sind in einem inneren Umfang eines
Außenrings 1 als Außenring-Seiten-Wälzkörper-Abrollbereiche ausgebildet.
Auf der anderen Seite sind Wälzkörper-Abrollkerben 2a, 2a mit
V-Form (90 Grad Winkel) in einem äußeren Umfang eines Innenrings 2 als
Innenring-Seiten-Wälzkörper-Abrollbereiche
ausgebildet. Die Wälzkörper-Zirkulationspassagen 3 in
Form eines Ringes mit einer im Wesentlichen quadratischen Querschnittsform,
sind zwischen den korrespondierenden Wälzkörper-Abrollkerben 1a und 1b ausgebildet.
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In
dieser Ausführungsform
sind zwei Reihen von Wälzkörper-Abrollkerben 1a, 1a in
dem Außenring 1 mit
einem Abstand dazwischen in axialer Richtung des Außenrings 1 ausgebildet
und entsprechend sind zwei Reihen von Wälzkörper-Abrollkerben 2a, 2a in
dem Innenring 2 mit einem Abstand dazwischen in axialer
Richtung des Innenrings 2 ausgebildet. Entsprechend sind
zwei Reihen von Wälzkörper-Zirkulationspassagen 3, 3 mit
einem Abstand in axialer Richtung der Außen- und Innenringe 1 und 2 ausgebildet.
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In
der Wälzkörper-Zirkulationspassage 3 sind
eine Mehrzahl von Wälzkörpern 4a, 4b in
einer Art und Weise untergebracht, sodass die Rotationsachsen der
benachbarten Wälzkörper 4a und 4b sich senkrecht
zueinander erstrecken. Wie in 2 dargestellt,
weisen die Wälzkörper 4a (4b)
eine Säuleform
mit einem Durchmesser und einer axialen Länge auf, welche im Wesentlichen
zueinander gleich sind. Jedoch ist im Detail die axiale Länge etwas
kleiner als der Durchmesser. Entlang der ringförmigen Wälzkörper-Zirkulationspassage 3 gesehen,
sind die Achsen der benachbarten Wälzkörper 4a und 4b senkrecht
zueinander. Ein Wälzkörperkäfig 5 ist
zwischen den benachbarten Wälzkörpern 4a und 4b angeordnet,
um die Wälzkörper in
ihrer vorbestimmten Lage zu halten.
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Eine
Mehrzahl von Wälzkörpern 4a und 4b sind
in zwei Arten klassifiziert und bilden eine Gruppe von Wälzkörpern 4a,
die nach außen
gerichtet ist, und eine Gruppe von Wälzkörpern 4b, die nach
innen gerichtet sind. Die nach außen gerichteten Wälzkörper 4a werden
durch die Käfige 5 in
einer Lage gehalten, in der die Rotationsachsen davon auf einen
geschwenkten Mittelpunkt gerichtet sind, welcher auf der Axiallinie
P des äußeren und
des inneren Rings 1 und 2 positioniert ist. Entsprechend
sind die nach innen gerichteten Wälzkörper 4b ebenfalls
durch die Käfige 5 in einer
Lage gehalten, in der die Rotationsachsen davon auf einen geschwenkten
Mittelpunkt gerichtet sind, der auf der Axiallinie P von dem Außen- und
dem Innenring 1 und 2 positioniert ist. Entsprechend
einer derartigen Anordnung bilden die Rotationsachsen konische Gebilde,
wenn die Wälzkörper 4a, 4b in
der Wälzkörper-Zirkulationspassage 3 zirkulieren
und sie sich in den Wälzkörper-Abrollkerben 1a, 1b fortbewegen.
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Ferner
kann eine Anordnung von Wälzkörpern 4a, 4b angepasst
werden, in welcher zwei oder drei Wälzkörper 4a und 4b abwechselnd
angeordnet sind, wobei ihre Rotationsachsen sich im Gegensatz zu
der beschriebenen Ausführungsform
abwechseln, in welcher die Wälzkörper 4a und 4b abwechselnd
einer nach dem anderen angeordnet sind.
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Eine
Verzahnung 6 ist integral in dem äußeren Umfang des Außenrings 1 ausgebildet.
Insbesondere ist zum Beispiel die Verzahnung 6 durch eine
Schneidbearbeitung oder eine Rollbearbeitung in dem äußeren Umfang
des Außenrings
ausgebildet. Die Formulierung "die
Verzahnung ist integral ausgebildet" schließt den Fall aus, in dem eine
Verzahnung als ein separates Element des Außenrings 1 ausgebildet
ist und dann integral mit dem Außenring 1 mittels
Schraube, Mutter oder dergleichen verbunden ist.
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Die
Art oder Form der Verzahnung 6 ist nicht spezifisch beschränkt auf
eine Stirnverzahnung, eine Schneckenverzahnung, eine Schrägverzahnung, eine
Schraubenverzahnung oder dergleichen, und ist in dieser Ausführungsform
eine Hypoid-Verzahnung, welche eine Rotation zwischen zwei Schäften überträgt, welche
nicht parallel zueinander sind und sich nicht schneiden. Hypoid-Verzahnungen
werden zum Kontaktieren zweier zirkularer Lasten mit versetzten Achsen
eingesetzt, wobei die Verzahnungszähne als zirkulare Stufen geschnitten
sind und in einem Fall eingesetzt werden, indem zwei Achsen einen
rechten Winkel bilden. Solche Hypoid-Verzahnungen weisen im Unterschied
zu Schrägverzahnungen
den Vorteil auf, dass die Achsen in beide Richtungen ausgedehnt
sein können.
Ferner ist ein Befestigungsgewinde oder dergleichen 7 an
einer Endfläche 1b in
axialer Richtung des Außenrings 1 zum
Verbinden des Außenrings 1 mit
einem Ziel-Rotationselement wie etwa einem Tisch ausgebildet.
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In
dieser Ausführungsform
weist die Verzahnung 6 des Außenrings 1 Verzahnungszähne auf,
die vollständig
in Umfangsrichtung des äußeren Umfangs
von dem Außenring 1 ausgebildet
sind, inklusive der Bereiche zwischen den zwei Reihen der Wälzkörper-Zirkulationspassagen 3, 3.
Die Mitte 8 von einer Zahn-Anlagefläche der Verzahnung 6 des
Außenrings 1 (d.h.,
die Mitte in axialen Richtung von einer Kontaktposition zwischen
der Verzahnung 6 von dem Außenring 1 und einer
mit der Verzahnung 6 im Eingriff befindlichen Verzahnung)
und die Mitte von den zwei Reihen der Wälzkörper-Zirkulationspassagen 3, 3 in
axialer Richtung stimmen in axialer Richtung miteinander überein.
Entsprechend kann eine Last-Aufnahmefähigkeit einer Schubkraft von
einer Zielverzahnung, die an der Verzahnung 6 angelegt wird,
welche integral mit dem Außenring 1 ausgebildet
ist, verbessert werden.
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Wie
in den 3a und 3b dargestellt,
ist der Innenring 2 mit einem Aufnahmeloch 9 zum
Aufnehmen der Wälzkörper 4a, 4b und
der Käfige 5, 5 in die
Wälzkörper-Zirkulationspassagen 3, 3 ausgebildet,
das den Innenring 2 in radialer Richtung durchdringt. Entsprechend
kann durch ein Unterbringen der Wälzkörper 4a, 4b und
der Käfige 5, 5 durch
das Aufnahmeloch 9 ohne ein Trennen des Innenrings 2 die
axiale Ausrichtung des Innenrings 2 zu der Verzahnung 6 verbessert
werden. Nachdem die Wälzkörper 4a, 4b und
die Käfige 5, 5 untergebracht
sind, wird dieses Aufnahmeloch 9 verstopft. Ferner werden
in einem Fall, in dem die Performance der axialen Ausrichtung zwischen
dem Innenring 2 und der Verzahnung 6 kein Problem
darstellt, der Innenring 2 in drei Abschnitte, in einen äußeren Ringabschnitt,
einen mittleren Ringabschnitt und einen äußeren Ringabschnitt in einer
Ebene getrennt, die die Axiallinie davon im rechten Winkel schneidet,
und nach der Aufnahme der Wälzkörper und
der Käfige
können diese
drei Ringabschnitte mittels Schrauben und Muttern miteinander verbunden
werden. Ferner ist der Innenring 2 mit einer Mehrzahl von
Montagelöchern 10, 10 zum
Montieren der Kreuz-Wälzkörperlagerung
an einem Fixierbereich wie etwa einem Bett ausgebildet.
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Die 4 und
die 5a-5c stellen eine Kreuz-Wälzkörperlagerung gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung dar. Zwei Reihen von Wälzkörper-Abrollkerben 11a, 11b mit
V-Form (90 Grad Winkel) sind in einem inneren Umfang eines Außenrings 11 als
Außenring-Seiten-Wälzkörper-Abrollbereiche ausgebildet
und auf der anderen Seite sind zwei Reihen von Wälzkörper-Abrollkerben 12a, 12b mit
V-Form (90 Grad Winkel) in einem äußeren Umfang eines Innenrings 12 als
Innenring-Seiten-Wälzkörper-Abrollbereiche
ausgebildet. Damit werden Wälzkörper-Zirkulationspassagen 13, 13, jede
in Form eines Ringes mit im Wesentlichen quadratischen Querschnitt,
zwischen den jeweiligen Wälzkörper-Abrollkerben 11a und 12a ausgebildet.
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In
den Wälzkörper-Zirkulationspassagen 13, 13 sind
eine Mehrzahl von Wälzkörper 4a, 4b so
untergebracht, dass die Rotationsachsen der benachbarten Wälzkörper 4a und 4b sich senkrecht
zueinander erstrecken. Ferner sind, da die Konfigurationen und Anordnungen
der Wälzkörper 4a, 4b und
der Käfige 5 im
Wesentlichen gleich zu denen der oben erwähnten ersten Ausführungsform
sind, gleiche Bezugszeichen für
korrespondierende Bereiche oder Elemente vergeben worden und die
Beschreibung davon wird daher hier weggelassen.
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Der
Innenring 12 ist mit einem vorstehenden Bereich 12b ausgebildet,
der in axialer Richtung über den
Außenring 11 hinaus
vorsteht. Eine Verzahnung 14 ist integral in dem äußeren Umfang
von diesem vorstehenden Bereich 12b ausgebildet. Genauer
ist die Verzahnung 14 z.B. durch ein Schneidbearbeiten oder
ein Rollbearbeiten der äußeren Umfangsfläche des
vorstehenden Bereichs 12b ausgebildet. Die Formulierung "die Verzahnung ist
integral ausgebildet",
die hierin verwendet wird, schließt den Fall aus, in dem eine
Verzahnung als separates Element von dem Außenring 11 ausgebildet
ist und dann integral mit dem Innenring mittels Schrauben, Muttern
oder dergleichen verbunden ist. Die Art oder Form der Verzahnung 14 ist
nicht spezifisch beschränkt
auf eine Stirnverzahnung, eine Schneckenverzahnung, eine Schrägverzahnung,
eine Schraubenverzahnung oder dergleichen, ist allerdings in dieser
Ausführungsform eine
Hypoid-Verzahnung,
welche eine Rotation zwischen zwei Schäften überträgt, welche nicht parallel zueinander
sind und sich nicht schneiden. Ferner ist ein Befestigungsgewinde
oder dergleichen 15 an einer Endfläche in axialer Richtung des
Innenrings 12 zum Verbinden mit einem Ziel-Rotationselement,
wie etwa einem Tisch ausgebildet.
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Wie
in den 5a bis 5c dargestellt,
ist in dem Außenring 11 ein
Aufnahmeloch 17 zur Aufnahme der Wälzkörper 4a, 4b und
der Käfige
in die Wälzkörper-Zirkulationspassagen 13, 13 vorgesehen,
das den Außenring 11 in
radialer Richtung durchdringt. Dadurch kann, durch ein Unterbringen der
Wälzkörper 4a, 4b und
der Käfige 5, 5 durch
das Aufnahmeloch 17 hindurch, ohne ein Trennen des Außenrings 11 eine
Performance der axialen Ausrichtung des Außenring 11 zu der
Verzahnung 14 verbessert werden. Nach der Unterbringung
der Wälzkörper 4a, 4b und
der Käfige 5, 5 wird
dieses Aufnahmeloch 17 verstopft. Ferner wird in einem
Fall, in dem die Performance der axialen Ausrichtung zwischen dem
Außenring 11 und
der Verzahnung 14 keine signifikanten Probleme darstellt,
der Außenring 11 in drei
Abschnitte unterteilt, nämlich
in einen Außenseiten-Ringabschnitt,
einen Mitten-Ringabschnitt und einen Außenseiten-Ringabschnitt, durch
eine Ebene, die die axiale Linie von diesen im rechten Winkel schneidet,
und nach der Unterbringung der Wälzkörper und
der Käfige
können
diese drei Ringabschnitte mittels Bolzen und Muttern miteinander
verbunden werden. Ferner ist der Außenring 11 mit einer
Mehrzahl von Montagelöchern 18, 18 zum
Montieren der Kreuz-Wälzkörperlagerung
an einem Fixierbereich wie etwa einem Bett ausgebildet.
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Die 6 und
die 7a bis 7c stellen eine
Kreuz-Wälzkörperlagerung
gemäß einer
dritten Ausführungsform
der Erfindung dar. Eine erste Innenring-Seiten-Wälzkörper-Abrollkerbe 22a und eine zweite
Innenring-Seiten-Wälzkörper-Abrollkerbe 22b,
beide mit V-Form (90 Grad), sind in einem Innenring 22 in
einem Abstand in axialer Richtung ausgebildet. Eine Verzahnung 23 ist
integral in dem Außenumfang
des Innenrings 22 zwischen der ersten Innenring-Seiten-Wälzkörper-Abrollkerbe 22a und der
zweiten Innenring-Seiten-Wälzkörper-Abrollkerbe 22b ausgebildet.
Genauer ist z.B. die Verzahnung in dem Innenring 22 durch
eine Schneidbearbeitung oder eine Rollbearbeitung in der äußeren Umfangsfläche des
Innenrings 22 ausgebildet. Die Formulierung "die Verzahnung ist
integral ausgebildet",
wie hierin verwendet, schließt
eine Fall aus, in dem eine Verzahnung als ein separate Element von
dem Innenring 22 ausgebildet ist und dann integral mit
dem Innenring mittels Bolzen, Muttern oder dergleichen verbunden
ist. Die Art oder die Form der Verzahnung 23 ist nicht
spezifisch beschränkt
auf eine Stirnverzahnung, eine Schraubenverzahnung, eine Schrägverzahnung,
eine Schneckenverzahnung oder dergleichen, ist allerdings in dieser
Ausführungsform vorzugsweise
eine Hypoid-Verzahnung, welche eine Rotation zwischen zwei Schäften überträgt, welche nicht
parallel zueinander sind und sich nicht schneiden. Ferner ist ein
Befestigungsgewinde 24 oder dergleichen an einer Stirnfläche in axialer
Richtung des Innenrings 22 zum Verbinden mit einem Ziel-Rotationselement
wie etwa einem Tisch ausgebildet.
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Der
Außenring 19 ist
aus einem ersten Außenring
(-Abschnitt) 20 und einem zweiten Außenring (-Abschnitt) 21 zusammengesetzt,
welche unabhängig
voneinander ausgebildet sind. Der erste Außenring 20 ist mit
einer ersten Außenring-Seiten-Wälzkörper-Abrollkerbe 22a gegenüber der
ersten Innenring-Seiten-Wälzkörper-Abrollkerbe 22a ausbildet,
die in dem Innenring 22 ausgebildet ist. Der zweite Außenring 21 ist
mit einer zweiten Außenring-Seiten-Wälzkörper-Abrollkerbe 21a gegenüber der
zweiten Innenring-Seiten-Wälzkörper-Abrollkerbe 22b ausgebildet,
die in dem Innenring 22 ausgebildet ist.
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Wälzkörper-Zirkulationspassagen 25, 25, jede
in Form eines Ringes mit im Wesentlichen quadratischem Querschnitt,
sind zwischen den Wälzkörper-Abrollkerben 22a, 20a und 22b, 21a ausgebildet. In
den Wälzkörper-Zirkulationspassagen 25, 25 sind einer
Mehrzahl von Wälzkörpern 4a, 4b so
untergebracht, dass die Rotationsachsen der benachbarten Wälzkörper 4a bzw. 4b sich
senkrecht zueinander erstrecken. Ferner sind, da die Konfigurationen
und Anordnungen der Wälzkörper 4a, 4b und
der Käfige 5 im
Wesentlichen gleich denen der oben erwähnten ersten Ausführungsform
sind, gleiche Bezugszeichen für
korrespondierende Bereiche oder Elemente verwendet und eine Beschreibung
davon wird daher hier weggelassen.
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Wie
in den 7a bis 7c dargestellt, sind
die Außenringe 20 und 21 mit
Aufnahmelöchern 26, 26 zum
Aufnehmen der Wälzkörper 4a, 4b und der
Käfige 5, 5 in
die Wälzkörper-Zirkulationspassagen 25, 25 ausgebildet,
welche die Außenringe
in radialer Richtung durchdringen. Entsprechend kann durch ein Unterbringen
der Wälzkörper 4a, 4b und der
Käfige 5, 5 durch
die Aufnahmelöcher 26, 26 ohne
ein Trennen des Innenrings 22 eine Performance der axialen
Ausrichtung von den Außenringen 20, 21 zu
der Verzahnung 23 verbessert werden. Nach dem Unterbringen
der Wälzkörper 4a, 4b und der
Käfige 5, 5 werden
diese Aufnahmelöcher 26, 26 verstopft.
Der Außenring 21 ist
mit einer Mehrzahl von Montagelöchern 28, 28 zum
Befestigen der Kreuz-Wälzkörperlagerung
an einem Fixierelement wie etwa einem Bett ausgebildet. Ferner wird
in dem Fall, in dem die Performance der axialen Ausrichtung zwischen
dem Außenring 21 und
der Verzahnung 23 kein signifikantes Problem darstellt,
der Außenring 21 in
zwei Abschnitte durch eine Ebene unterteilt, die die axiale Linie
davon im rechten Winkel schneidet, und nach der Aufnahme der Wälzkörper und
der Käfige
können
diese zwei Ringabschnitte mittels Bolzen und Muttern integral miteinander
verbunden werden.
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8 zeigt
eine Tischvorrichtung, in die die Kreuz-Wälzkörperlagerung
gemäß der Erfindung
eingebaut ist. Die Tischvorrichtung ist ein Bearbeitungswerkzeug
zum Rotieren eines Werkstückens,
das hergestellt und bearbeitet wird, und dient dazu, das Werkstück um vorbestimmte
Winkel zu rotieren und dann zu bearbeiten oder das Werkstück kontinuierlich
zu bearbeiten, während
es rotiert wird.
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Die
Tischvorrichtung weist ein Bett 31, einen Tisch 32,
der um seine Achse drehbar ist, und eine Kreuz-Wälzkörperlagerung 33 auf.
Die Kreuz-Wälzkörperlagerung
der dritten Ausführungsform,
die oben erwähnt
wurde, wird als diese Kreuz-Wälzkörperlagerung 33 verwendet,
sodass auf Grund der gleichen Bezugsziffern ihre Beschreibung nun
hier weggelassen wird.
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Die
Außenringe 20 und 21 der
Kreuz-Wälzkörperlagerung 33 werden
an dem Bett 31 mittels Bolzen und Muttern fixiert. Der
Innenring 22 der Kreuz-Wälzkörperlagerung 33 ist
an dem Tisch 32 mittels Bolzen und Muttern fixiert. Ein
Antriebsritzel 34, das mit der Verzahnung 23 im
Eingriff ist, wird von dem Bett 31 rotierbar abgestützt. Dieses
Antriebsritzel 34 ist ebenfalls mit einer Hypoid-Verzahnung
versehen und weist eine Achse auf, welche nicht parallel zu der
Achse der integral mit dem Innenring 22 ausgebildeten Verzahnung 23 ist
und diese nicht schneidet.
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Z.B.,
wenn ein Werkstück
bearbeitet wird, kann eine Momentlast durch eine Kraft, die von
einem Werkzeug auf das Werkstück übertragen
wird, auf den Tisch 32 übertragen
werden. Der Innenring 22, der an dem Tisch 32 fixiert
ist, wird durch zwei Reihen von Wälzkörper-Zirkulationspassagen 25, 25 abgestützt, die
in einem Abstand zueinander in axialer Richtung angeordnet sind,
sodass die Stabilität gegenüber der
Momentlast im Vergleich zu einer einzelnen Reihen von Wälzkörper-Zirkulationspassage verbessert
sein kann. Zusätzlich
wird, da die Verzahnung 23 zwischen den zwei Reihen von
Wälzkörper-Zirkulationspassagen 25, 25 angeordnet
ist, sogar wenn eine Schubkraft auf die Verzahnung 23 von dem Antriebsritzel 34 aus
wirkt, die Neigung des Innenringes 22, der mit der Verzahnung 23 ausgebildet ist,
vermindert werden. Entsprechend wird, sogar wenn die Momentlast
auf den Tisch 32 wirkt und die Schubkraft ebenfalls an
der Verzahnung 23 angelegt ist, die rotationale Indizierungsperformance
beibehalten sein.
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Wie
vorangegangen erwähnt,
ist gemäß der Erfindung
entweder der Außenring
oder der Innenring der Kreuz-Wälzkörperlagerung
integral mit der Verzahnung ausgebildet, so dass die rotationale
Performance des Tisches oder dergleichen verbessert werden kann,
ohne einen Zentrierungs-Arbeitsschritt beim
Aufbau der Kreuz-Wälzkörperlagerung
und der Verzahnung. Zusätzlich
wird die Schubkraft von einem Zahnrad auf ein anderes Zahnrad, das
mit diesem im Eingriff ist, übertragen,
wobei die Schubkraft, die auf die Verzahnung wirkt, unter Verwendung
der Kreuz-Wälzkörperlagerung
stabil aufgenommen werden kann. Außerdem kann im Vergleich zu
dem Fall, in welchem die Kreuz-Wälzkörperlagerung
und die Verzahnung unabhängig
voneinander ausgebildet sind, die Höhen-Dimension kompakt gestaltet
werden, sobald die Kreuz-Wälzköperlagerung
und die integrale Verzahnung in einer Vorrichtung vorgesehen sind.
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Es
ist anzumerken, dass die Erfindung in anderen spezifischen Formen
ausgeführt
sein kann, ohne sich von dem Umfang und den essentiellen Charakteristiken
der Erfindung zu entfernen. Die aktuellen Ausführungsformen sind daher in
jeder Hinsicht als illustrativ und nicht restriktiv beabsichtigt, wobei
der Umfang der Erfindung eher durch die anhängenden Ansprüche als
durch die vorangegangene Beschreibung beschrieben wird und alle Änderungen,
welche innerhalb der Bedeutung und dem Bereich der Äquivalenz
der Ansprüche
liegen, sind daher beabsichtigt, hiervon umfasst zu sein.
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Die
vollständige
Offenbarung der japanischen Patentanmeldung Nr. 2003-108878, die
am 14. April 2003 eingereicht wurde, inklusive der Beschreibung,
der Ansprüche,
der Zeichnungen und der Zusammenfassung ist in ihrer Gesamtheit
via Bezugnahme hierin mit aufgenommen.
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Zusammenfassung
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Verzahnte
Kreuz-Wälzkörperlagerung
mit einem Außenring,
einem Innenring, der relativ in Bezug auf den Außenring rotierbar ist, und
einer Mehrzahl von Wälzkörpern, die
in einer Wälzkörper-Zirkulationspassage
untergebracht sind, die zwischen einer Außenring-Seiten-Wälzkörper-Abrollkerbe,
die in dem Außenring
ausgebildet ist, und einer Innenring-Seiten-Wälzkörper-Abrollkerbe
ausgebildet ist, die in dem Innenring ausgebildet ist, so dass die
Rotationsachsen der Wälzkörper sich
schneiden, und einer Verzahnung, die integral mit entweder dem Außenring
oder dem Innenring ausgebildet ist.