DE112006000671T5

DE112006000671T5 - Dünne Gleiteinheit

Info

Publication number: DE112006000671T5
Application number: DE112006000671T
Authority: DE
Inventors: Tsutomu Kasukawa; Hiroshi Saito; Eiji Miyazaki
Original assignee: NIPPON SLIDE CO Ltd; THK Co Ltd
Current assignee: THK Co Ltd
Priority date: 2005-03-24
Filing date: 2006-02-10
Publication date: 2008-02-07
Anticipated expiration: 2026-02-11
Also published as: CN101147008A; DE112006000671B4; CN100554708C; US8419280B2; WO2006100846A1; US20090045711A1; JP4842253B2; JPWO2006100846A1

Abstract

Dünne Gleiteinheit, umfassend:
eine Führungsschiene, in welcher eine Abrollrinne für Kugeln ausgeformt ist; und
einen Gleitschlitten, ausgestattet mit einer großen Anzahl von in der Abrollrinne rollenden Kugeln und einschließend einen Endlosumlaufpfad für die Kugeln, welcher entlang der Führungsschiene bewegbar ist, wobei:
der Endlosumlaufpfad für die Kugeln des Gleitschlittens so gebildet wird, dass zwei Kugelplatten, jeweils ausgeformt mit einer spurartigen Kugelfurche, dazu gebracht werden, einander gegenüberzuliegen, und dass die Kugelplatten direkt verbunden werden; und
Randseiten der zwei Kugelplatten einander gegenüberstehen, um dadurch einen Lastöffnungsbereich auszubilden, welcher verursacht, dass Kugeln im Endlosumlaufpfad die Abrollrinne der Führungsschiene kontaktieren, und einen Aufgreifbereich zur Anhebung der Kugeln aus der Abrollrinne zum Führen der Kugeln in den Endlosumlaufpfad auszubilden.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gleiteinheit, verwendet für einen Gleitbereich einer Kopiermaschine, einer Schutzabdeckung für eine Werkzeugmaschine, eine schwere Tür oder dergleichen, wobei ein Gleitschlitten, montiert an einer Führungsschiene mittels einer großen Anzahl von Kugeln, sich unbeschränkt entlang der Führungsschiene bewegen kann. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine dünne Gleiteinheit, in welcher eine Vielzahl von Metallplatten, von denen jede einer Pressbildung unterzogen wird, miteinander kombiniert werden, so dass der Gleitschlitten mit einem Endlosumlaufpfad für die Kugeln ausgestattet ist.
Technischer Hintergrund
Herkömmlicherweise ist eine lineare Führungsvorrichtung unter Verwendung einer rollenden Bewegung von Kugeln bekannt gewesen, welche eine Führungsschiene, ausgebildet mit einer Abrollrinne für die Kugeln in einer Längsrichtung davon, und einen Gleitschlitten, montiert an der Führungsschiene über eine große Anzahl von Kugeln und einschließend einen Endlosumlaufpfad für die Kugeln, einschließt, wobei den Kugeln gestattet wird, im Endlosumlaufpfad umzulaufen, und der Gleitschlitten sich frei entlang der Führungsschiene hin und her bewegt. Führungsschienen und Gleitschlitten von verschiedenen Strukturen, abhängig von Anwendungszwecken, aufgebrachten Belastungen, Montageräumen und dergleichen, sind vorgeschlagen worden, und lineare Führungsvorrichtungen unter Verwendung derartiger Führungsschienen und Gleitschlitten befinden sich aktuell auf dem Markt. Von diesen ist, als eine lineare Führungsvorrichtung, welche vorzugsweise für Zwecke mit leichter Belastung verwendet wird, anwendbar bei einem engen Montageraum, und bei geringen Kosten, eine dünne Gleiteinheit bekannt, in welcher eine Vielzahl von Metallplatten verbunden ist, um dadurch einen Gleitschlitten zu konstruieren (man beziehe sich auf das Nicht-Patent-Dokument 1).
Die Gleiteinheit beinhaltet eine Gleitschiene, geformt zu einer Kanalgestalt, aufweisend einen Führungspfad, definiert von einem Paar von Seitenwänden, und einen mit einem Kugelfahrwerk ausgestatteten Gleitschlitten, der sich im Führungspfad der Führungsschiene bewegt. Eine Innenseitenoberfläche von jeder der Seitenwände der Führungsschiene ist mit einer Kugelabrollrinne ausgeformt. Kugeln, welche von dem Kugelfahrwerk gehalten werden, werden in der Kugelabrollrinne laufen gelassen, wodurch sich der Gleitschlitten entlang der Führungsschiene bewegt. Der Gleitschlitten befestigt die Basisplatte an dem Kugelfahrwerk, und ein Beförderungs-Zielobjekt ist an der Basisplatte fixiert. Wie in 7 gezeigt ist, schließt das Kugelfahrwerk zwei Kugelplatten 100, 100, und eine Führungsplatte 101, welche zwischenliegend zwischen den Kugelplatten 100 montiert ist, ein, wobei die zwei Kugelplatten 100, 100 identische Formen aufweisen und zueinander gerichtet sind, wodurch sie verbunden sind. In jeder der Kugelplatten 100 sind spurähnliche Kugelfurchen 102 ausgeformt, und die Kugelplatten 100 werden so kombiniert, dass sie zueinander blicken, wodurch Endlosumlaufpfade, in welchen die Kugeln 103 zirkulieren, gebildet werden.
Im Falle des Kombinierens der zwei Kugelplatten 100, wird ein Lastöffnungsbereich, aus welchem die sphärischen Oberflächen der Kugeln 103 in jedem Endlosumlaufpfad [hervorschauen], gebildet. Die Kugeln 103 kommen durch den Lastöffnungsbereich in Kontakt mit der Kugelabrolloberfläche der Führungsschiene. Außerdem schließt die Führungsplatte 101, welche sandwichartig zwischen den zwei Kugelplatten 100 eingefasst ist, kirchturmartige Führungsklauen 104 ein, gelegen an beiden Enden des Lastöffnungsbereichs in der Längsrichtung. Wenn die Kugel 103, welche in der Kugelabrollrinne der Führungsschiene gerollt ist, einen Endabschnitt des Lastöffnungsbereichs erreicht, steigt die Kugel 103 auf der Führungsklaue 104, um sich von der Kugelabrollrinne zu trennen, und wird im Endlosumlaufpfad aufgenommen. Ferner, wenn die Kugeln 103, welche im Endlosumlaufpfad umgelaufen sind, den Lastöffnungsbereich erreichen, werden die Kugeln 103 entlang der Führungsklaue 104 in die Kugelabrollrinne der Führungsschiene zugeführt.
Um die Herstellungskosten zu senken, wird jedes von der Führungsschiene und dem Gleitschlitten der Gleiteinheit vorwiegend durch plastisches Formen einer Metallplatte gebildet. Zum Beispiel wird die Führungsschiene wie folgend geformt. D. h. eine bandartige Metallplatte wird einer Walzformungs-Verarbeitung unterzogen, so dass die Seitenwände gebogen und angehoben werden, um dadurch die Kugelabrollrinne zu bilden, und schließlich wird das Ganze zu einer vorbestimmten Länge zurechtgeschnitten. Ferner wird jede Kugelplatte, welche das Kugelfahrwerk aufbauen, wie folgend gebildet. D. h. eine bandartige Metallplatte wird einer Ziehverarbeitung bei einem vorbestimmten Intervall unterzogen, um dadurch die Kugelfurche zu formen, und dann wird die Metallplatte an einer Position geschnitten, wo die Metallplatte hinsichtlich der Kugelfurche geringfügig überlappt. Somit wird die Kugelplatte, aufweisend eine vorbestimmte Gestalt, vervollständigt.

Nicht-Patent-Dokument 1: THK Co., Ltd., "Linear Motion System" – Allgemeiner Katalog Nr. 401, S. n-3, "Slide Pack FBW".

Offenbarung der Erfindung
Von der Erfindung zu lösendes Problem
In der herkömmlichen dünnen Gleiteinheit sollte ein Spitzenbereich der Führungsklaue, ausgestattet mit der Führungsplatte, sich unterhalb der Kugeln bewegen, gemäß ihrer Funktion zum Aufgreifen bzw. Auflöffeln der Kugeln, welche in der Führungsschiene abrollen. Somit sollte der Spitzenbereich der Führungsklaue scharf und präzise ausgeformt sein. In einem Fall, worin die Führungsklaue schlecht ausgeformt ist, kollidieren die Kugeln, welche in der Führungsschiene abgerollt sind, Kopf an Kopf mit der Führungsklaue. Folglich ist es unmöglich, die Kugeln reibungslos in den Endlosumlaufpfad aufzugreifen, und weiterhin wird eine Verformung der Führungsklauen verursacht, und Abrieb findet bereits in einem frühen Stadium statt. Folglich geht die reibungslose Hin- und Herbewegung des Gleitschlittens in Bezug auf die Führungsschiene bereits im frühen Stadium verloren.
Weil jedoch die Kugeln mit einer Last, zwischen den Kugelplatten und der Führungsschiene, beaufschlagt werden, sollte die Führungsplatte, sandwichartig eingefasst zwischen dem Paar von Kugelplatten, eine gleiche oder geringere Dicke als eine vorbestimmte Dicke in Bezug auf den Durchmesser der Kugel aufweisen. Wenn der Durchmesser der Kugel verringert wird, wird die Führungsplatte dünner gemacht, ohne Versagen. Folglich ist es schwierig, die Führungsklauen präzise zu der Kirchturmgestalt zu formen, und daher behindert die Führungsplatte das gleichmäßige bzw. reibungslose Umlaufen der Kugeln. Weiterhin, selbst wenn die Führungsklauen präzise ausgeformt sind, wird, wenn eine Plattendicke der Führungsplatte geringer ist, eine Deformation der Führungsklauen verursacht, und Abrieb findet in einem frühen Stadium statt, mit dem Ergebnis, dass das reibungslose Umlaufen der Kugeln im frühen Stadium verloren geht, was problematisch ist.
Darüber hinaus sind die Kugelplatten und die Führungsplatte miteinander durch Nieten verbunden. In einem Fall allerdings, worin die Position der Führungsplatte in Bezug auf die Kugelplatten unangemessen ist, kollidieren die Spitzenabschnitte der Führungsklauen mit der Nachbarschaft eines Zentrums jeder Kugel, mit dem Ergebnis, dass das reibungslose Umlaufen der Kugeln behindert wird, und die Führungsklauen verformen sich im frühen Stadium. Folglich, nachdem die Nieten verstemmt wurden, wird die Abweichung der Kugelplatten und der Führungsplatte gemessen, und in einem Fall, worin die Abweichung auftritt, wird der Schritt des Modifizierens der Abweichung erforderlich, was bedeutet, dass der Gleitschlitten aufwändig zusammengebaut, was problematisch ist.
Weil sich die Führungsklauen unterhalb der in der Führungsschiene abrollenden Kugeln bewegen, um die Kugeln aufzugreifen, wird außerdem, an einem Zentrum der Kugelabrolirinne der Führungsschiene, eine Spielraum-Rinne zum Aufnehmen der Führungsklauen erfordert, und die Führungsklauen bewegen sich in der Spielraum-Rinne. Wenn jedoch die Führungsklauen verformt werden, wie oben beschrieben, kommen die Führungsklauen in Kontakt mit Seitenwänden der Spielraum-Rinne, so dass der Gleitwiderstand des Gleitschlittens in Bezug auf die Führungsschiene zunimmt, was problematisch ist.
Ferner wird die Spielraum-Rinne so geformt, dass die Führungsschiene zu der Zeit einer Walzformungs-Verarbeitung unterzogen wird, wenn die Kugelabrolirinne geformt wird. Weil die Breite der Spielraum-Rinne der Dicke der Führungsplatte entspricht und äußerst klein ist, wird die Lebensdauer einer Walzformungs-Pressform, verwendet zur Formung der Spielraum-Rinne, verkürzt, und daher steigen die Herstellungskosten, wenn die Pressform ausgewechselt wird, was problematisch ist. Weil die Spielraum-Rinne in der Mitte der Kugelabrolirinne ausgeformt wird, verringert sich ferner die Breite der Führungsschiene am Ausbildungsbereich der Spielraum-Rinne, was die Steifigkeit der Führungsschiene verringert.
Ferner wird das Kugelfahrwerk so zusammengebaut, dass die Führungsplatte zwischen den zwei Kugelplatten sandwichartig eingefasst wird, und diese Platten werden durch Nieten verstemmt. Weil das Spitzenende der Führungsklaue scharf ist, wie oben beschrieben, sollte im Fall des Zusammenbauens des Kugelfahrwerks ausreichend Aufmerksamkeit darauf verwandt werden, die Sicherheit für eine Betriebsperson zu gewährleisten, was die Bearbeitbarkeit verschlechtert.
Wege zur Lösung der Probleme
Die vorliegende Erfindung ist in Hinsicht auf die oben genannten Probleme vorgenommen worden, und es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine dünne Gleiteinheit bereitzustellen, welche in einem Fall, worin zwei Kugelplatten, jeweils ausgeformt mit einer spurartigen Kugelfurche, kombiniert werden, um dadurch einen Endlosumlaufpfad für Kugeln zu konstruieren, gestattet, lediglich durch direktes Verbinden der zwei Kugelplatten ohne Verwenden einer Führungsplatte, dass Kugeln reibungslos umlaufen und ein Gleitschlitten in Bezug auf eine Führungsschiene reibungslos hin- und herläuft.
Die dünne Gleiteinheit gemäß der vorliegenden Erfindung schließt ein: eine Führungsschiene, in welcher eine Abrollrinne für Kugeln geformt ist; und einen Gleitschlitten, ausgestattet mit einer großen Anzahl von in der Abrollrinne abrollenden Kugeln und einschließend einen Endlosumlaufpfad für die Kugeln, welcher entlang der Führungsschiene bewegbar ist. Der Endlosumlaufpfad für die Kugeln des Gleitschlittens ist so ausgeformt, dass zwei Kugelplatten, jeweils geformt mit einer spurartigen Kugelfurche, dazu gebracht werden, zueinander gerichtet zu sein, und dass die Kugelplatten direkt verbunden werden. Die in den jeweiligen zwei Kugelplatten ausgeformten Kugelfurchen sind zueinander gerichtet, wodurch die Kugelfurchen unter Bildung des spurartigen Endlosumlaufpfades für die Kugeln kooperieren.
Im Fall des Kombinierens der zwei Kugelplatten stehen die Seitenränder bzw. Randseiten der Kugelplatten einander gegenüber, um dadurch im Gleitschlitten einen Lastöffnungsbereich auszubilden, der verursacht, dass die Kugeln im Endlosumlaufpfad exponiert werden. Die Kugeln, welche im Endlosumlaufpfad abrollen, kontaktieren die Abrollrinne der Führungsschiene vermittels des Lastöffnungsbereichs, und werden mit einer Last zwischen den Kugelplatten und der Führungsschiene beaufschlagt. Die Randseiten der zwei Kugelplatten stehen sich darüber hinaus, wie oben beschrieben, einander gegenüber, um dadurch an beiden Enden des Lastöffnungsbereichs in einer Längsrichtung davon Aufgreifbereiche für die Kugeln zu bilden. Die Aufgreifbereiche heben die Kegeln schrittweise bzw. allmählich, welche in der Abrollrinne der Führungsschiene abrollen, von beiden Seiten, und verursachen, dass die Kugeln sich von der Abrollrinne der Führungsschiene trennen, wodurch die Kugeln in den Endlosumlaufpfad geführt werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung mit der oben genannten Struktur können die Kugeln im Endlosumlaufpfad des Gleitschlittens ohne Zwischenlagern einer Führungsplatte zwischen den zwei Kugelplatten, welche Vorderseite-an-Vorderseite kombiniert werden, umlaufen. Somit kann eine Führungsklaue, bei welcher tendenziell Deformation oder Abrieb auftreten, weggelassen werden. Folglich kann ein reibungsloser Kugelumlauf während einer langen Zeitdauer erreicht werden. Ferner kann das problemlose Hin- und Herlaufen des Gleitschlittens in Bezug auf die Führungsschiene während einer langen Zeitperiode gesichert werden.
Darüber hinaus, weil keine Führungsplatte erforderlich ist, ist der Schritt des Messens und Modifizierens einer Abweichung der Kugelplatten und der Führungsplatte nach dem Zusammenbau nicht erforderlich, und der Zusammenbau des Gleitschlittens kann in einer kurzen Zeitdauer ohne Weiteres, durch dieses Ausmaß, fertiggestellt werden, wodurch die Herstellungskosten verringert werden können.
Weil die Führungsklaue weggelassen wird, ist außerdem keine Spielraum-Rinne zum Unterbringen einer Führungsklaue in der Kugelabrollrinne der Führungsschiene erforderlich, sodass die Auswechselhäufigkeit der Walzformungs-Pressform, welche verwendet wird, um die Führungsschiene zu verarbeiten, verringert werden kann, wodurch die Herstellungskosten gesenkt werden können. Ferner wird, durch Weglassen der Spielraum-Rinne, die Steifigkeit der Führungsschiene an einer Formungsposition der Abrollrinne erhöht, sodass die Dicke der Führungsschiene um diesen Betrag verringert werden kann, und die Materialkosten können gesenkt werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht, welche ein Beispiel einer dünnen Gleiteinheit zeigt, auf welche die vorliegende Erfindung angewandt wird.
2 ist eine Explosionsansicht, welche ein Kugelfahrwerk der in 1 gezeigten Gleiteinheit darstellt.
3 ist eine Querschnittsansicht, welche einen Endlosumlaufpfad für Kugeln zeigt, welcher im Kugelfahrwerk geformt ist.
4 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, welche im Detail einen Lastöffnungsbereich zeigt, welcher beim Kugelfahrwerk vorgesehen wird.
5 ist eine Draufsicht, welche eine Kugelfurchen-Seite einer Kugelplatte zeigt.
6 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht, welche einen Aufgreifbereich der Kugeln zeigt.
7 ist eine perspektivische Explosionsansicht, welche ein herkömmliches Kugelfahrwerk zeigt.

1: Führungsschiene,
2: Kugel,
3: Gleitschlitten,
5: Aufgreifbereich,
30: Kugelfahrwerk,
31: Kugelplatte,
32: Kugelfurche,
36: Lastöffnungsbereich,
40: gebogener Bereich.

Beste Art zur Ausführung der Erfindung
Hierin nachstehend wird die dünne Gleiteinheit gemäß der vorliegenden Erfindung in Einzelheiten unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben werden.
1 zeigt ein Beispiel einer Gleiteinheit, auf welche die vorliegende Erfindung angewandt wird. Die Gleiteinheit schließt eine Führungsschiene 1 und einen Gleitschlitten 3, montiert an der Führungsschiene 1 vermittels einer großen Anzahl von Kugeln 2, ein. Der Gleitschlitten 3 läuft frei entlang der Führungsschiene 1 hin und her.
Die Führungsschiene 1 ist zu einer Kanalgestalt ausgeformt, in welcher ein Paar von Seitenwänden 11,11 gerade aus einem Basisbereich 10 empor steht. Ein Raum, umgeben von dem Basisbereich 10 und den Seitenwänden 11 dient als ein Führungspfad des Gleitschlittens 3. In einer inneren Seitenfläche von jeder der Seitenwände 11, welche zum Führungspfad hinblickt, ist eine Abrollrinne 12 in einer Längsrichtung der Führungsschiene 1 ausgeformt. Die Abrollrinnen 12 stehen einander gegenüber, wobei der Führungspfad dazwischen liegt. Jede Abrollrinne 12 ist in einer sogenannten gotischen Bogenform ausgeformt, in welcher die zwei Kugel-Abrollflächen im Wesentlichen orthogonal gekreuzt sind. Es ist anzumerken, dass die Führungsschiene 1 an einem Montierungs-Zielbereich einer Maschinenvorrichtung oder dergleichen durch eine Befestigungsschraube fixiert ist, welche den Basisbereich 10 durchdringt.
Ferner ist die Führungsschiene 1 aus einer bandartigen dünnen Metallplatte gefertigt. Die dünne Metallplatte wird einer Walzformungsverarbeitung unterzogen, sodass die Seitenwände 11 in Bezug auf den Basisbereich 10 gebogen und angehoben werden und die Abrollrinne 12 in jeder Seitenwand 11 ausgeformt wird. Die Führungsschiene 1 wird kontinuierlich durch das Walzformungsverarbeiten geformt, während die dünne Metallplatte ausgelassen wird. Die Führungsschiene 1 wird abhängig von den Zwecken zu einer vorbestimmten Länge geschnitten und wird dann so verarbeitet, dass sie mit einem Durchgangsloch (nicht gezeigt) oder dergleichen, in welches die Befestigungsschraube eindringen gelassen wird, geformt wird.
Außerdem beinhaltet der Gleitschlitten 3 ein Kugelfahrwerk 30, welches im Führungspfad der Führungsschiene 1 hin- und herläuft, und eine Basisplatte (repräsentiert durch die Strich-Doppelpunktlinien in der Figur) 4, die an dem Kugelfahrwerk 30 fixiert ist. Ein zu führender beweglicher Körper von einem Tisch, einer Tür oder dergleichen, ist an die Basisplatte 4 geschraubt. Ferner schließt das Kugelfahrwerk 30 ein Paar von Endlosumlaufpfaden für die Kugeln 2 ein, und jeder Endlosumlaufpfad entspricht jeder Abrollrinne 12 für die Kugeln 2, gebildet in jedem des Paares von Seitenwänden 11 der Führungsschiene 1.
2 ist eine perspektivische Explosionsansicht, welche das oben beschriebene Kugelfahrwerk 30 zeigt. Das Kugelfahrwerk 30 beinhaltet ein Paar von Kugelplatten 31, 31, welche in identischer Gestalt geformt sind. In jeder Kugelplatte 31 ist ein Paar von spurartigen Kugelfurchen 32 ausgeformt. Die Kugelplatten 31 werden so kombiniert, dass sich die Kugelfurchen 32 einander gegenüberstehen. Die große Anzahl von Kugeln 2 befindet sich zwischen den Kugelfurchen 32 von einer Kugelplatte 31 und den Kugelfurchen 32 der anderen Kugelplatte 31. Das heißt, durch Verbinden der zwei Kugelplatten 31, 31 in einer gegenüberliegenden Weise werden die Endlosumlaufpfade für die Kugeln 2 gebildet.
Jede oben genannte Kugelfurche 32 schließt einen Lastfurchenabschnitt 32a, geformt entlang eines Randabschnitts einer Langseite der Kugelplatte 31, einen lastlosen Furchenabschnitt 32b, geformt parallel zum Lastfurchenabschnitt 32a, und Richtungswechsel-Furchenabschnitte 32c zum Wechseln der Laufrichtungen der Kugeln 2 um 180 Grad zwischen dem Lastfurchenabschnitt 32a und dem lastlosen Furchenabschnitt 32b ein. Eine Buhne 33 ist zwischen dem Lastfurchenabschnitt 32a und dem lastlosen Furchenabschnitt 32b ausgeformt. Wenn das Paar von Kugelplatten 31, 31 kombiniert wird, werden die Buhnen 33 der beiden Kugelplatten 31 durch Nieten miteinander verbunden. In 2 bezeichnet jede Bezugsnummer 34 ein Durchgangsloch, in welchem die Niete eingesteckt wird.
3 ist eine Querschnittsansicht, welche einen Endlosumlaufpfad für die Kugeln 2 zeigt, welcher durch Verbinden des Paares von Kugelplatten 31 gebildet wird. Wie oben beschrieben, wird verursacht, dass das Paar von Kugelplatten 31 so zueinander gerichtet ist, dass die Kugelfurchen 32 einander gegenüberstehen. Die Niete 35, die durch die Buhne 33 dringt, wird so verstemmt, dass die Kugelplatten 31, 31 direkt verbunden sind. Dann stehen die Lastfurchenabschnitte 32a einander gegenüber, um dadurch einen Last-Pfad zu bilden, und die lastlosen Furchenabschnitte 32b stehen einander gegenüber, um dadurch einen lastlosen Pfad zu bilden. Darüber hinaus stehen die Richtungswechsel-Furchenabschnitte 32c einander gegenüber, um dadurch Richtungswechsel-Pfade zu bilden. Somit wird der tunnelartige Endlosumlaufpfad gebildet, und die Kugeln 2 werden in dem Endlosumlaufpfad angeordnet. Ferner ist jeder Lastfurchenabschnitt 32a entlang der Randabschnitte der Kugelplatten 31 geformt und bedeckt die sphärischen Oberflächen der Kugeln 2 nicht vollständig um 180 Grad. Wie in 3 gezeigt, wird in dem Zustand, bei welchem das Paar von Kugelplatten 31 verbunden ist, ein Lastöffnungsbereich 36, an welchem der Lastfurchenabschnitt 32a freigelegt ist, gebildet, und ein Bereich der sphärischen Oberfläche jeder Kugel, abrollend innerhalb des Lastfurchenabschnitts 32a, wird zur Außenseite des Kugelfahrwerks 30 aus dem Lastöffnungsbereich 36 heraus frei liegen gelassen. Die Kugeln 2 kontaktieren die Abrollrinne 12 der Führungsschiene 1 über den Lastöffnungsbereich 36. D. h. die Randabschnitte der Kugelplatten 31 stehen einander gegenüber, um dadurch den Lastöffnungsbereich 36 zu bilden.
Wie in 3 gezeigt, besitzt der lastlose Pfad, der so gebildet ist, dass die lastlosen Furchenbereiche 32b einander gegenüberstehen, einen größeren Innendurchmesser als den Durchmesser jeder Kugel 2. Somit rollen die Kugeln 2 im lastlosen Pfad in einem lastlosen Zustand ab. Darüber hinaus, rollen die Kugeln 2 auch im Richtungswechsel-Pfad, der so geformt ist, dass die Richtungswechsel-Furchenabschnitte 32c einander gegenüberstehen, im lastlosen Zustand ab. Andererseits sind, im Lastpfad, der so ausgeformt ist, dass die Lastfurchenabschnitte 32a einander gegenüberstehen, die Kugeln 2 sandwichartig zwischen der Abrollrinne 12 der Führungsschiene 1 und den Buhnen 33 der Kugelplatten 31 eingefasst. Somit rollen die Kugeln 2 im Lastpfad ab, während sie mit Belastung beaufschlagt werden.
Damit, wenn das Kugelfahrwerk 30 aus dem Führungspfad der Führungsschiene 1 herausgezogen wird, um den Gleitschlitten 3 von der Führungsschiene 1 zu trennen, die Kugeln 2 nicht aus dem Endlosumlaufpfad des Kugelfahrwerks 30 herausfallen, ist eine Öffnungsbreite W des Lastöffnungsbereichs 36 geringfügig kleiner ausgeformt als der Durchmesser der Kugel 2. Wie in 4 gezeigt, ist der Lastfurchenabschnitt 32a zu einer Tiefe ausgeformt, bei welcher der Lastfurchenabschnitt 32a einen Äquator jeder Kugel 2 etwas bedeckt, repräsentiert durch die Strich-Punkt-Linie, die in der Figur gezeigt ist. Durch Ausformen gebogener Bereiche 40 in den Randabschnitten der Kugelplatten 31, welche den Lastöffnungsbereich 36 bilden, wird die Öffnungsbreite W des Lastöffnungsbereichs 36 kleiner als der Durchmesser jeder Kugel 2 gestaltet.
5 ist eine Draufsicht, welche eine Bildungsebene der Kugelfurchen der Kugelplatte 31 zeigt. In der Figur repräsentiert eine schraffierte Fläche, gezeigt im Randabschnitt jeder Langseite der Kugelplatte 31, den gebogenen Bereich 40. Der gebogene Bereich 40 ist im Randabschnitt der Kugelplatte 31 in jedem Lastfurchenabschnitt 32a ausgeformt. An beiden Enden jedes Lastfurchenabschnitts 32a ist in der Längsrichtung (Kugelabrollrichtung) der gebogene Bereich 40 entlang den Wanderungsrichtungen der Kugeln 2 in den Richtungswechsel-Furchenabschnitten 32c ausgeformt, und wird kontinuierlich in den Richtungswechsel-Furchenabschnitten 32c ausgeformt.
Somit, wie in 6 gezeigt, ist an jedem Ende des Lastöffnungsbereichs 36 in der Längsrichtung die Öffnungsbreite W gleich oder kleiner als ein Durchmesser d jeder Kugel 2. Wenn die Kugel 2, welche im Lastfurchenabschnitt 32a abgerollt ist, den Endabschnitt des Lastöffnungsbereichs 36 erreicht, ändert sich die Wanderungsrichtung davon schrittweise, während sie durch den gebogenen Bereich 40 geführt wird. Dann tritt die Kugel 2 direkt in den Richtungswechsel-Furchenabschnitt 32c ein. D. h., wie angezeigt durch jede Strich-Punkt-Linie in jeder Kugelfurche 32 von 5, wenn die Kugel 2, welche im Lastfurchenabschnitt 32a abgerollt ist, während sie mit Last beaufschlagt worden ist, einen Endabschnitt des Lastfurchenabschnitts 32a erreicht, wird ihre Wanderungsrichtung durch den gebogenen Bereich 40 eingeschränkt, welcher zum Richtungswechsel-Furchenabschnitt 32c hin gekrümmt ist. Ferner wird die Wanderungsrichtung schrittweise in einer Krümmungsrichtung des Richtungswechsel-Furchenabschnitts 32c geändert.
In der Gleiteinheit wird folglich das Paar von Kugelplatten 31, 31 dazu gebracht, einander gegenüberzustehen, sodass es direkt verbunden wird. Somit stehen sich die gebogenen bzw. gekrümmten Bereiche 40, ausgeformt in den Randabschnitten der Kugelplatten 31, einander gegenüber, während sie einen Spalt aufweisen, der kleiner als der Durchmesser jeder Kugel 2 ist, so dass Aufgreifbereiche 5 an beiden Enden jedes Lastfurchenabschnitts 32a gebildet werden. Folglich verlässt die Kugel 2, nachdem sie in der jeweiligen Abrollrinne 12 der Führungsschiene 1 abgerollt ist, die Abrollrinne 12 derartig, dass sie im Endlosumlaufpfad des Kugelfahrwerks 30 aufgenommen wird.
Die Kugelplatte 31 wird aus einer dünnen Metallplatte hergestellt. Um genauer zu sein, wird die dünne Metallplatte zuerst zu der äußeren Gestalt der Kugelplatte 31 ausgestanzt. Dann werden die Kugelfurchen 32 geformt, indem eine Formzieh-Verarbeitung zweimalig ausgeführt wird. Als Nächstes, nachdem die Durchgangslöcher 34, durch welche die Nieten 35 inseriert werden, ausgestanzt wurden, wird, zur Bildung des Lastöffnungsbereichs 36, ein Formschneiden durchgeführt, sodass ein Bereich jedes Lastfurchenabschnitts 32a jeder Kugelfurche 32 herausgeschnitten wird. Schließlich werden die schraffierten Bereiche, die in 5 gezeigt sind, einer Oberflächen-Pressformung unterzogen, um dadurch die gekrümmten Bereiche 40 zu bilden. In einem Fall, bei dem die letztendliche Oberflächen-Pressformung nicht durchgeführt wird, ist die Öffnungsbreite jedes Lastöffnungsbereichs 36 instabil definiert. Selbst wenn das Kugelfahrwerk 30 durch Kombinieren der Kugelplatten 31 aufgebaut wird, besteht daher eine Besorgnis, dass die Kugeln 2 aus dem Lastöffnungsbereich 36 herausfallen. Folglich können die Kugeln 2 nicht in einer zuverlässigen Weise im Endlosumlaufpfad gehalten werden. Ferner, mit Bezug auf die Kugel 2, welche zum Endabschnitt von jedem Lastöffnungsbereich 36 in der Längsrichtung abgerollt ist, wirkt keine Kraft zum Führen der Kugel 2 in der Krümmungsrichtung des Richtungswechsel-Furchenabschnitts 32c. Somit wird verursacht, dass die Kugel 2 mit einem Verbindungsstellen-Abschnitt (einer Position, gekennzeichnet durch die Bezugsnummer 6 in der 6) der Kugelplatten 31 am Endabschnitt des Lastöffnungsbereichs 36 kollidiert. Eine große Widerstandskraft des Gleitschlittens 3 wirkt in Bezug auf den Umlauf der Kugeln 2. Daher nimmt der Gleitwiderstand des Gleitschlittens 3 zu, und es entsteht ein schrillender Lärm, wenn der Gleitschlitten 3 in Bewegung ist.
Es werden jedoch die gebogenen Bereiche 40 an den Randseiten der Kugelplatten 31 ausgeformt, und jeder gebogene Bereich 40 bildet strukturell den Aufgreifbereich 5, der von dem Lastöffnungsbereich 36 aus kontinuierlich ausgebildet ist, sodass er dieselbe Öffnungsbreite aufweist. In diesem Fall, in Bezug auf die Kugeln 2, welche im Lastöffnungsbereich 36 abgerollt sind, während sie mit einer Last zwischen der Führungsschiene 1 und dem Kugelfahrwerk 30 beaufschlagt wurden, ändert sich ihre Abrollrichtung direkt in der Krümmungsrichtung des Richtungswechsel-Furchenabschnitts 32c. Die Kugeln 2 werden reibungslos aus der Abrollrinne 12 der Führungsschiene 1 aufgegriffen und können zum lastlosen Zustand gewechselt werden.
Ferner, um das gleichmäßige Umlaufen der Kugeln 2 zu erreichen, besteht keine Notwendigkeit dafür, dass das Paar von Kugelplatten 31 eine Führungsplatte mit Führungsklauen sandwichartig einfasst. Somit können verschiedene Probleme, die durch das Vorhandensein der Führungsklauen verursacht werden, gelöst werden.
ZUSAMMENFASSUNG
Bereitgestellt wird eine dünne Gleiteinheit, welche in einem Fall, worin zwei Kugelplatten, jeweils ausgebildet mit einer spurartigen Kugelfurche, kombiniert werden, um dadurch einen Endlosumlaufpfad für Kugeln zu bilden, durch ledigliches direktes Verbinden der zwei Kugelplatten ohne Verwendung einer Führungsplatte, zulässt, dass Kugeln gleichmäßig umlaufen und dass ein Gleitschlitten in Bezug auf eine Führungsschiene gleichmäßig hin und her läuft. Ein Endlosumlaufpfad für die Kugeln des Gleitschlittens wird so geformt, dass die zwei Kugelplatten, jeweils ausgebildet mit der spurartigen Kugelfurche, dazu gebracht werden, einander gegenüberzustehen, und dass die Kugelplatten direkt verbunden werden. Die Randseiten der zwei Kugelplatten stehen einander gegenüber, um dadurch einen Lastöffnungsbereich zum Verursachen, dass Kugeln im Endlosumlaufpfad eine Abrollrinne der Führungsschiene kontaktieren, zu bilden und um einen Aufgreifbereich zum Anheben der Kugeln aus der Abrollrinne zu bilden, damit die Kugeln in den Endlosumlaufpfad geführt werden.

Claims

Dünne Gleiteinheit, umfassend: eine Führungsschiene, in welcher eine Abrollrinne für Kugeln ausgeformt ist; und einen Gleitschlitten, ausgestattet mit einer großen Anzahl von in der Abrollrinne rollenden Kugeln und einschließend einen Endlosumlaufpfad für die Kugeln, welcher entlang der Führungsschiene bewegbar ist, wobei: der Endlosumlaufpfad für die Kugeln des Gleitschlittens so gebildet wird, dass zwei Kugelplatten, jeweils ausgeformt mit einer spurartigen Kugelfurche, dazu gebracht werden, einander gegenüberzuliegen, und dass die Kugelplatten direkt verbunden werden; und Randseiten der zwei Kugelplatten einander gegenüberstehen, um dadurch einen Lastöffnungsbereich auszubilden, welcher verursacht, dass Kugeln im Endlosumlaufpfad die Abrollrinne der Führungsschiene kontaktieren, und einen Aufgreifbereich zur Anhebung der Kugeln aus der Abrollrinne zum Führen der Kugeln in den Endlosumlaufpfad auszubilden.
Dünne Gleiteinheit gemäß Anspruch 1, wobei: die in der Kugelplatte ausgeformte Kugelfurche einschließt: einen Lastfurchenabschnitt, ausgeformt entlang der Randabschnitte der Kugelplatten, in welchem die Kugeln abrollen, während sie mit Last zwischen der Kugelfurche und der Führungsschiene beaufschlagt werden; einen lastlosen Furchenbereich, der parallel zum Lastfurchenabschnitt geformt ist, in welchem die Kugeln in einem lastlosen Zustand abrollen; und ein Paar von Richtungswechsel-Furchenabschnitten, um zu gestatten, dass die Kugeln zwischen dem Lastfurchenabschnitt und dem lastlosen Furchenbereich hin- und herwechseln; wobei der Lastöffnungsbereich so geformt wird, dass die Lastfurchenabschnitte eines Paars von Kugelplatten einander gegenüberstehen und dass eine Öffnungsbreite des Lastöffnungsbereichs geringfügig kleiner ist als ein Durchmesser jeder der Kugeln; und der Aufgreifbereich so geformt wird, dass eine Öffnungsbreite des Aufgreifbereichs gleich zur Öffnungsbreite des Lastöffnungsbereichs ist, und in einer Wanderungsrichtung der Kugeln in jedem der Richtungswechsel-Furchenabschnitte ausgeformt wird.
Dünne Gleiteinheit gemäß Anspruch 2, wobei: der Randabschnitt von jeder der Kugelplatten mit einem gebogenen Bereich geformt ist, welcher kontinuierlich von dem Lastöffnungsbereich zum Aufgreifbereich ausgeformt ist; und aufgrund der Bildung des gebogenen Bereichs die Öffnungsbreite des Lastöffnungsbereichs und die Öffnungsbreite eines Kugel-Haltebereichs kleiner ausgeformt ist als der Durchmesser von jeder der Kugeln.
Dünne Gleiteinheit gemäß Anspruch 1, wobei: die Führungsschiene in einer Kanalgestalt ausgeformt ist, aufweisend einen Führungspfad, definiert durch ein Paar von Seitenwänden, wobei eine innere Seitenoberfläche jeder der Seitenwände mit einer Abrollrinne für die Kugeln geformt ist; und der Gleitschlitten ein Paar von Endlosumlaufpfaden, jeweils entsprechend der Abrollrinne, einschließt und im Führungspfad der Führungsschiene hin und her läuft.