DE112013006453B4 - Bewegungsführungsvorrichtung - Google Patents

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Abstract

Bewegungsführungsvorrichtung, die umfasst:eine Laufschiene (1), auf der Wälzelemente (5) dazu veranlasst werden, entlang einer Längsrichtung der Laufschiene (1) zu rollen; undeinen beweglichen Block (2), der durch Vermittlung einer großen Anzahl der Wälzelemente (5) auf der Laufschiene (1) montiert ist, welcher darin ausgebildete endlose Umlaufwege für die Wälzelemente (5) aufweist, und welcher entlang der Laufschiene (1) frei beweglich ist,wobei jeder der endlosen Umlaufwegeeinen Wälzelementlastweg (31), wobei die Wälzelemente (5) dazu veranlasst werden, durch diesen zu rollen, während sie einer Last zwischen der Laufschiene (1) und dem beweglichen Block (2) ausgesetzt sind;einen Wälzelementrückführungsweg (32), der parallel zu dem Wälzelementlastweg (31) ausgebildet ist; undRichtungsänderungswege (45), die jeweils den Wälzelementlastweg (31) und den Wälzelementrückführungsweg (32) miteinander verbinden, umfasst,wobei mehrere der Wälzelemente (5), die jeweils innerhalb eines der endlosen Umlaufwege angeordnet sind, von einem Kopplungselement (6) gehalten werden, welchesAbstandshalter (60), die jeweils zwischen den zueinander benachbarten Wälzelementen (5) angeordnet sind; undBandelemente (61) zum miteinander Koppeln der Abstandshalter umfasst,wobei jeder der endlosen Umlaufwege darin ausgebildete Führungsnuten (46, 88, 91) aufweist, um die Bandelemente (61) des Kopplungselementes (6) entlang einer Umlaufrichtung der jeweiligen der Wälzelemente (5) zu führen,wobei eine der Führungsnuten (46), die jeweils in einem der Richtungsänderungswege (45) ausgebildet sind, eine Außenumfangsführungsfläche (44) und eine der Außenumfangsführungsfläche (44) gegenüberliegende Innenumfangsführungsfläche (87) aufweist, wobei sowohl die Außenumfangsführungsfläche (44) als auch die Innenumfangsführungsfläche (87) in einer nahtlos zusammenhängenden Form ausgebildet ist,wobei eine Nutenweite der einen der Führungsnuten (46), die jeweils in einem der Richtungsänderungswege (45) ausgebildet sind, an einem halben Weg zwischen einem Mittenabschnitt des jeweiligen der Richtungsänderungswegs (45) und einem Kopplungsende des jeweiligen Richtungsänderungswegs (45) mit dem Wälzelementlastweg (31) bzw. mit dem Wälzelementrückführungsweg (32) auf einen maximalen Wert festgelegt ist,wobei die Nutenweite an dem Kopplungsende und die Nutenweite an dem Mittenabschnitt kleiner sind als der maximale Wert der Nutenweite aud dem halben Weg zwischen dem Mittenabschnitt des jeweiligen der Richtungsänderungswegs (45) und dem Kopplungsende des jeweiligen Richtungsänderungswegs (45) mit dem Wälzelementlastweg (31) bzw. mit dem Wälzelementrückführungsweg (32), wobei die Außenumfangsführungsfläche (44)ein Paar gerader Abschnitte (44a), die sich jeweils von dem Wälzelementlastweg (31) und dem Wälzelementrückführungsweg (32) erstrecken; undeinen Wendeabschnitt (44b) mit einer gekrümmten Form zum miteinander Koppeln des Paars gerader Abschnitte (44a) umfasst, wobei der Wendeabschnitt (44b) in einer Halbellipsenform ausgebildet ist, mit einer Nebenachse, die mit einer Bewegungsrichtung des beweglichen Blocks (2) entlang der Laufschiene (1) zusammenfällt.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Bewegungsführungsvorrichtung, die ein in die Bewegungsführungsvorrichtung eingebautes Kopplungselement zum Ausrichten einer großen Zahl von Wälzelementen in regelmäßigen Abständen innerhalb eines endlosen Umlaufwegs für die Wälzelemente aufweist.
  • Hintergrund
  • Diese Art von Bewegungsführungsvorrichtungen umfasst eine Laufschiene mit Wälzflächen für Wälzelemente, die entlang einer Längsrichtung der Laufschiene ausgebildet sind, einen beweglichen Block, der durch Vermittlung einer großen Anzahl von Wälzelementen auf der Laufschiene montiert ist und darin ausgebildete endlose Umlaufwege für die Wälzelemente aufweist, die große Zahl von Wälzelementen, die jeweils in den endlosen Umlaufwegen angeordnet sind, und ein bandartiges Kopplungselement, das zusammen mit den Wälzelementen in die endlosen Umlaufwege eingebaut ist, um die Wälzelemente in regelmäßigen Abständen in einer Linie auszurichten. Weiterhin umfasst das Kopplungselement mehrere Abstandshalter, die jeweils zwischen den benachbarten Wälzelementen angeordnet sind, und Bandelemente zum Koppeln der Abstandshalter in regelmäßigen Abständen in einer Linie. Wenn der bewegliche Block sich relativ zu der Laufschiene hin- und herbewegt, bewirkt dies, dass die Wälzelemente den endlosen Umlaufweg umlaufen und zudem das Kopplungselement zusammen mit den Wälzelementen den endlosen Umlaufweg umläuft.
  • Der endlose Umlaufweg umfasst einen Wälzelementlastweg, wobei die Wälzelemente veranlasst werden, durch diesen zu rollen, während sie einer Last zwischen der Laufschiene und dem beweglichen Block ausgesetzt sind, einen Wälzelementrückführungsweg, der parallel zu dem Wälzelementlastweg ausgebildet ist, und ein Paar von Richtungsänderungswegen, die den Wälzelementlastweg und den Wälzelementrückführungsweg verbinden. Die Richtungsänderungswege sind jeweils in einer Bogenform mit einem konstanten Krümmungsradius ausgebildet, so dass eine Laufrichtung des Wälzelementes und des Kopplungselementes umgekehrt wird. Ferner sind Führungsnuten, die den Bandabschnitten des Kopplungselementes entsprechen, in Innenwänden des Wälzelementlastwegs, des Wälzelementrückführungswegs und der Richtungsänderungswege entlang einer Umlaufrichtung der Wälzelemente ausgebildet. Das Kopplungselement wird dazu veranlasst, den endlosen Umlaufweg in einem Zustand zu umlaufen, in dem die Bandabschnitte in die Führungsnuten eingesetzt sind. Jede Führungsnute des Richtungsänderungswegs weist eine Krümmungsmitte auf, die mit der Krümmungsmitte des Richtungsänderungswegs übereinstimmt, und ist ähnlich wie der Richtungsänderungsweg in einer Bogenform mit einem konstanten Krümmungsradius ausgebildet.
  • Wenn das Kopplungselement durch den Richtungsänderungsweg bewegt wird, wird das Bandelement nicht in die der Führungsnut entsprechende Bogenform gekrümmt, sondern in eine Form gekrümmt, die zu dem Bogen der Führungsnut analog ist, während sie lokal zwischen den einander benachbarten Abstandshaltern gebogen ist. Wenn daher das Kopplungselement durch den Richtungsänderungsweg bewegt wird, wird sich das Bandelement wahrscheinlich mit einer Außenumfangsfläche der Führungsnut gegenseitig stören, was die Gefahr verursacht, dass ein übermäßiger Gleitwiderstand auf das Kopplungselement wirkt, das sich innerhalb des Richtungsänderungswegs befindet. Die Erfindung, die in Patentdokument 1 offengelegt ist, ist in Anbetracht einer solchen Störung zwischen dem Bandelement und der Führungsnut bereitgestellt. In der vorliegenden Erfindung ist die Krümmungsmitte der Außenumfangsfläche der Führungsnut näher an der Außenumfangsflächenseite des Richtungsänderungswegs als die Krümmungsmitte des Richtungsänderungswegs festgelegt, und zwar mit dem Ergebnis, dass die Breite der Führungsnute allmählich ansteigt, wenn sie sich von beiden Endabschnitten des Richtungsänderungswegs einem Mittelabschnitt davon nähert, und an dem Mittelabschnitt auf eine maximale Nutbreite festgelegt ist.
  • Verschiedene Bewegungsvorrichtungen bei denen der Richtungsänderungsweg in dem beweglichen Block eine Führungsnut für Bandelemente eines Käfigs, in denen Wälzelemente geführt sind, aufweist, ist jeweils aus der JP 2009-127 740 A , EP 1 457 693 A2 , EP 1 770 289 A2 und JP 2010-31 931 A bekannt.
  • Entgegenhaltungsliste
  • Patentdokument(e)
  • [PTL 1] JP 2009-127740 A
  • Offenbarung der Erfindung
  • Von der Erfindung zu lösende Probleme
  • Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, eine Bewegungsführungsvorrichtung zu schaffen, die eine Störung zwischen den Bandelementen des Kopplungselementes und den Führungsnuten verhindern kann, um die Bandelemente den Richtungsänderungsweg leichtgängig durchlaufen zu lassen, und dadurch in der Lage ist, die Wälzelemente den endlosen Umlaufweg leichtgängig umlaufen zu lassen.
  • Mittel zum Lösen der Probleme
  • Um diese oben erwähnte Aufgabe zu erfüllen, wird gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Bewegungsführungsvorrichtung geschaffen, die umfasst: eine Laufschiene, auf der Wälzelemente dazu veranlasst werden, entlang einer Längsrichtung der Laufschiene zu rollen; und einen beweglichen Block, der durch Vermittlung einer großen Anzahl von Wälzelementen auf der Laufschiene montiert ist, darin ausgebildete endlose Umlaufwege für die Wälzelemente aufweist, und entlang der Laufschiene frei beweglich ist. Jeder der endlosen Umlaufwege umfasst: einen Wälzelementlastweg, wobei die Wälzelemente dazu veranlasst werden, durch diesen zu rollen, während sie einer Last zwischen der Laufschiene und dem beweglichen Block ausgesetzt sind; einen Wälzelementrückführungsweg, der parallel zu dem Wälzelementlastweg ausgebildet ist; und Richtungsänderungswege, die jeweils den Wälzelementlastweg und den Wälzelementrückführungsweg miteinander verbinden. Ferner werden mehrere der Wälzelemente, die jeweils innerhalb eines der endlosen Umlaufwege angeordnet sind, von einem Kopplungselement gehalten, das umfasst: Abstandshalter, die jeweils zwischen den zueinander benachbarten Wälzelementen angeordnet sind; und Bandelemente zum Koppeln der Abstandshalter miteinander.
  • Zusätzlich weist jeder der endlosen Umlaufwege darin ausgebildete Führungsnuten auf, um die Bandelemente des Kopplungselementes entlang einer Umlaufrichtung des jeweiligen der Wälzelemente zu führen. Eine der Führungsnuten, die jeweils in einem der Richtungsänderungswege ausgebildet sind, weist eine Außenumfangsführungsfläche und eine Innenumfangsführungsfläche, die der Außenumfangsführungsfläche gegenüberliegt, auf. Sowohl die Außenumfangsführungsfläche als auch die Innenumfangsführungsfläche sind in einer nahtlos zusammenhängenden Form ausgebildet. Ferner ist eine Nutenweite der einen der Führungsnuten, die jeweils in einer der Richtungsänderungswege ausgebildet sind, an einem Mittenpunkt eines Weges innerhalb eines Bereichs von einem Kopplungsende zwischen jeweils einem der Richtungsänderungswege und dem Wälzelementlastweg bzw. dem Wälzelementrückführungsweg bis zu einem mittleren Abschnitt des jeweiligen Richtungsänderungswegs auf einen maximalen Wert festgelegt ist. Die Nutenweite an dem Kopplungsende und die Nutenweite an dem mittleren Abschnitt sind kleiner als der maximale Wert der Nutenweite an dem Mittenpunkt des Wegs festgelegt.
  • Wirkungen der Erfindung
  • Gemäß der Bewegungsführungsvorrichtung der einen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, kann auch dann, wenn das Bandelement innerhalb des Richtungsänderungswegs gebogen wird, verhindert werden, dass das Bandelement sich mit der Führungsnut stört, die in dem Richtungsänderungsweg ausgebildet ist. Als Ergebnis ist es möglich, einen leichtgängigen Umlauf der Wälzelemente durch den endlosen Umlaufweg zu erreichen und daher eine leichtgängige Bewegung des beweglichen Blocks entlang der Laufschiene zu erreichen.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
    • 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Beispiels einer Bewegungsführungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 2 ist eine Vorderansicht eines Zustands, in dem eine Endplatte von der in 1 dargestellten Bewegungsführungsvorrichtung abgenommen ist.
    • 3 ist eine Seitenansicht eines Kopplungselementes, das in die in 1 dargestellte Bewegungsführungsvorrichtung eingebaut werden soll.
    • 4 ist eine Draufsicht des in 3 dargestellten Kopplungselementes.
    • 5 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie V-V von 4.
    • 6 ist eine Querschnittsansicht eines Zustands, in dem Kugeln und das Kopplungselement in einem endlosen Umlaufweg eingebaut sind.
    • 7 ist eine perspektivische Ansicht einer Blockanordnung der in 1 dargestellten Bewegungsführungsvorrichtung.
    • 8 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der in 7 dargestellten Blockanordnung.
    • 9 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht einer Oberfläche der Endplatte, die mit der Blockanordnung zusammengefügt werden soll.
    • 10 ist eine Querschnittsansicht eines Zustands, in dem die Endplatte an der Blockanordnung montiert ist.
    • 11 ist eine vergrößerte Ansicht eines gekrümmten Zustands des Kupplungselementes, das sich innerhalb des Richtungsänderungswegs befindet.
    • 12 ist eine schematische Ansicht von Nutenweiten einer Führungsnut, die innerhalb des Richtungsänderungswegs ausgebildet ist.
  • Art der Ausführung der Erfindung
  • Nachfolgend wird eine Bewegungsführungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen im Einzelnen beschrieben.
  • 1 zeigt ein Beispiel der Bewegungsführungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Bewegungsführungsvorrichtung umfasst eine Laufschiene 1, die sich linear erstreckt, und einen beweglichen Block 2, der durch Vermittlung einer großen Anzahl von Wälzelementen auf der Laufschiene 1 montiert ist und darin ausgebildete endlose Umlaufwege für die Wälzelemente aufweist. Der bewegliche Block 2 kann sich entlang der Laufschiene 1 frei hin- und herbewegen. Es ist zu beachten, dass in der Darstellung von 1 zur Erleichterung des Verständnisses der Übersicht der Laufschiene 1 und des beweglichen Blocks 2 die Kugeln, die innerhalb der jeweiligen endlosen Umlaufwege angeordnet sind, weggelassen sind.
  • Die Laufschiene 1 ist in einer im Querschnitt im Wesentlichen rechteckigen Form ausgebildet. Ausstülpungsabschnitte 10 sind sowohl auf der linken als auch der rechten Seitenfläche der Laufschiene 1 entlang deren Längsrichtung ausgebildet. Kugelwälznuten 11 sind oberhalb und unterhalb jedes Ausstülpungsabschnitts 10 ausgebildet. Insgesamt vier Kugelwälznuten 11 sind in der Laufschiene 1 ausgebildet. Ferner sind Bolzenbefestigungslöcher 12 in der Laufschiene 1 in vorbestimmten Abständen in der Längsrichtung ausgebildet, um eine obere Fläche der Laufschiene 1 bis zu der unteren Fläche zu durchdringen. Die Bolzenbefestigungslöcher 12 werden verwendet, wenn die Laufschiene 1 auf Maschinen oder dergleichen verlegt werden soll. Es ist zu beachten, dass die Anordnung und die Zahl der Kugelwälznuten 11 auf der Laufschiene 1 je nach der für den beweglichen Block 2 erforderlichen Tragfähigkeit in geeigneter Weise geändert werden kann.
  • Andererseits umfasst der bewegliche Block 2 eine Blockanordnung 3 zum Aufnehmen eines Teils der Laufschiene 1 und ein Paar von Endplatten 4, die an beiden Enden der Blockanordnung 3 in einer Hin- und Herbewegungsrichtung davon montiert sind. Jede der Endplatten 4 umfasst Endplattenhauptkörper 40 und eine Dichtungshalteplatte 41, die an dem Endplattenhauptkörper 40 befestigt ist. Ein Dichtungselement 42 ist an der Dichtungshalteplatte 41 montiert, um einen Spalt zwischen der Endplatte 4 und der Laufschiene 1 abzudichten und dadurch zu verhindern, dass Staub oder dergleichen, der der Laufschiene 1 anhaftet, in das Innere des beweglichen Blocks 2 gelangt. Es ist zu beachten, dass in 1 ein Zustand abgebildet ist, in dem eine Endplatte 4 von der Blockanordnung 3 abgenommen ist und in den Endplattenhauptkörper 40 und die Dichtungshalteplatte 41 zerlegt ist.
  • 2 ist eine Vorderansicht der Bewegungsführungsvorrichtung in einem Zustand, in dem die Endplatte 4 abgenommen ist. Die Blockanordnung 3 umfasst einen horizontalen Abschnitt 3a, der eine Montagefläche 20 für ein zu beförderndes Objekt wie einen Tisch aufweist, und ein Paar von Schenkelabschnitten 3b senkrecht zu dem horizontalen Abschnitt 3a und gegenüber den beiden Seitenflächen der Laufschiene 1. Die Blockanordnung 3 nimmt eine obere Hälfte der Laufschiene 1 in einem Raum zwischen dem Paar von Schenkelabschnitten 3b auf. Ferner weist die Montagefläche 20 Gewindelöcher 20a zum Befestigen des zu befördernden Objekts mittels Bolzen auf.
  • Zwei lasttragende Kugelwälznuten 30 sind an einer Innenseite jedes Schenkelabschnitts 3b der Laufschiene 1 zugewandt ausgebildet. Die lasttragenden Kugelwälznuten 30 liegen den Kugelwälznuten 11 der Laufschiene 1 gegenüber, um Wälzelementlastwege 31 zu bilden, wobei die Kugeln 5 veranlasst werden, durch diese zu rollen, während sie eine Last tragen. Außerdem weist jeder Schenkelabschnitt 3b einen Wälzelementrückführungsweg 32 auf, der im Wesentlichen parallel zu jedem Wälzelementlastweg 31 ausgebildet ist. Der Innendurchmesser des Wälzelementrückführungswegs 32 ist etwas größer als der Durchmesser der Kugel 5 festgelegt, so dass die Kugel 5 in einem Zustand, in dem sie von der Last befreit ist, veranlasst wird, durch den Wälzelementrückführungsweg 32 zu rollen.
  • Es ist zu beachten, dass in 2 das Bezugszeichen 33 ein Gewindeloch bezeichnet, das zum Befestigen der Endplatte 4 verwendet werden soll, das Bezugszeichen 34 ein Dichtungselement zum Abdichten eines Spalts zwischen der Seitenfläche der Laufschiene 1 und dem Schenkelabschnitt 3b der Blockanordnung 3 bezeichnet und das Bezugszeichen 35 ein Dichtungselement zum Abdichten einer Lücke zwischen der oberen Fläche der Laufschiene 1 und dem horizontalen Teil 3a der Blockanordnung 3 bezeichnet.
  • Ferner bildet die Endplatte 4 zusammen mit der Blockanordnung 3 einen Richtungsänderungsweg als Teil des endlosen Umlaufwegs. Der Richtungsänderungsweg ist in einer Bogenform ausgebildet, um den Wälzelementlastweg 31 und den Wälzelementrückführungsweg 32 miteinander zu koppeln, und kann dadurch die Kugeln 5 dazu veranlassen, sich zwischen dem Wälzelementlastweg 31 und dem Wälzelementrückführungsweg 32 zu bewegen. Das heißt, dass das Paar von Endplatten 4 wie in 1 gezeigt an der Blockanordnung 3 montiert ist, um den endlosen Umlaufweg für die Kugeln 5 zu vervollständigen.
  • Darüber hinaus sind die Kugeln 5 in einer Linie in regelmäßigen Abständen auf einem bandartigen Kopplungselement 6 angeordnet. Die Kugeln 5 sind zusammen mit dem Kopplungselement in den endlosen Umlaufweg eingebaut, der von dem Wälzelementlastweg 31, dem Wälzelementrückführungsweg 32 und den Richtungsänderungswegen gebildet wird. Es ist zu beachten, dass die Darstellung von 2 die Kugeln 5, die in dem Richtungsänderungsweg angeordnet sind, und das darin befindliche Kopplungselement 6 weglässt, aber der Querschnitt des Kopplungselements 6 in sowohl dem Wälzelementlastweg 31 als auch dem Wälzelementrückführungsweg 32 dargestellt ist.
  • 3 bis 5 sind Darstellungen des Kopplungselements 6. Das Kopplungselement 6 umfasst mehrere Abstandshalter 60, die jeweils zwischen den Kugeln 5 angeordnet sind, und ein Paar von Bandelementen 61, die sich entlang einer Anordnungsrichtung der Kugeln 5 erstrecken, um die Abstandshalter 60 miteinander zu verbinden. Jeder Abstandshalter 60 ist in einer Scheibenform ausgebildet und weist einen Kugelsitz 62 auf, der auf einer Oberfläche des Abstandshalters 60 ausgebildet ist, die in Kontakt mit der Kugel 5 gebracht wird. Der Kugelsitz 62 weist eine Krümmung auf, die ungefähr gleich der der kugelförmigen Oberfläche der Kugel 5 ist. Ferner ist jedes der Bandelemente 61 in einer Form eines flachen Bands ausgebildet, die Flexibilität aufweist. Das Paar von Bandelementen 61 ist über die Abstandshalter 60 hinweg angeordnet und mit den Abstandshaltern 60 gekoppelt. Daher wird das Bandelement 61 an einem Abschnitt, der mit dem Abstandshalter 60 gekoppelt ist, nicht leicht ausgelenkt, aber an einem Abschnitt, der nicht mit dem Abstandshalter 60 gekoppelt ist, d. h., an einem Abschnitt zwischen den einander benachbarten Abstandhaltern 60, leicht ausgelenkt. Somit wird das Kopplungselement 6 dann, wenn es in dem Richtungsänderungsweg zwangsweise gekrümmt wird, nicht in eine glatte Bogenform gekrümmt, sondern in eine Pseudobogenform gekrümmt, die eine teilweise Biegung umfasst. Wie in 3 gezeigt ist das Bandelement 61 mit den Abstandshaltern 60 an Positionen gekoppelt, die leicht von den Mitten der Kugeln 5 versetzt sind. Wenn das Kopplungselement 6 in den endlosen Umlaufweg des beweglichen Blocks 2 eingebaut werden soll, wird die Lage des Kopplungselements 6 in dem beweglichen Block 2 so bestimmt, dass das Bandelement 61 auf einer Innenseite des Umlaufwegs in Bezug auf die Mitten der Kugeln 5 angeordnet ist.
  • Die Abstandshalter 60 und die Bandelemente 61 des Kopplungselements 6 werden einstückig durch Spritzgießen aus Kunstharz hergestellt und jede der Kugeln 5 wird nach dem Herstellen des Kupplungskörpers 6 zwischen den Abstandshaltern 60 eingesetzt. Die Kugel 5, die zwischen dem Paar von Abstandshaltern 60 eingesetzt ist, ist von den Abstandshaltern 60 umklammert und wird von dem Kupplungselement in einem drehbaren Zustand gehalten. Ferner wird jeder Abstandshalter 60 an dem Kugelsitz 62 in Kontakt mit der Kugel 5 gebracht und daher ist in einem Zustand, in dem das Kopplungselement 6 in dem endlosen Umlaufweg des beweglichen Blocks 2 gekrümmt ist, die Mitte des Kugelsitzes 62 des Abstandshalters 60 immer auf einem Liniensegment angeordnet, das die Mittelpunkte der einander benachbarten Kugeln 5 verbindet.
  • 6 ist eine Querschnittsansicht des Kopplungselements 6, das in den endlosen Umlaufweg eingebettet ist. Der endlose Umlaufweg ist durch Miteinander-Koppeln des Wälzelementlastwegs 31 und des Wälzelementrückführungswegs 32 durch ein Paar von Richtungsänderungswegen 45 gebildet. In jedem Richtungsänderungsweg 45, der eine Bogenform aufweist, wird die Laufrichtung der Kugeln 5 so umgekehrt, dass die Kugeln von dem Wälzelementlastweg 31 in den Wälzelementrückführungsweg 32 bzw. von dem Wälzelementrückführungsweg 32 in den Wälzelementlastweg 31 eingeführt werden. In dem endlosen Umlaufweg liegen sich Endabschnitte 6a, 6b des Kopplungselements 6 über einen Zwischenraum, der dazwischen sichergestellt ist, gegenüber und daher stören sich die Endabschnitte selbst dann nicht, wenn das Kopplungselement etwas gestreckt wird. Daher werden dann, wenn der bewegliche Block 2 entlang der Laufschiene 1 bewegt wird, die Kugeln 5, die sich in dem Wälzelementlastweg 31 befinden, dazu veranlasst, den endlosen Umlaufweg zusammen mit dem Kopplungselement 6 zu umlaufen.
  • Als nächstes sind die Strukturen der Blockanordnung 3 und der Endplatte 4 im Einzelnen beschrieben. 7 ist eine perspektivische Ansicht der Blockanordnung 3 und 8 ist eine auseinandergezogene Ansicht der Blockanordnung 3. Die Blockanordnung 3 umfasst einen Blockhauptkörper 7, der aus Metall hergestellt ist und die lasttragenden Kugelwälznuten 30 aufweist, die darauf ausgebildet sind, ein Paar von Umlaufelementen 8, die aus Kunstharz hergestellt sind und auf dem Blockhauptkörper 7 montiert sind, und vier Rohrelemente 9, die an dem Blockhauptkörper 7 montiert sind, um die Wälzelementrückführungswege 32 zu bilden.
  • Der Blockhauptkörper 7 weist Befestigungslöcher 70 auf, die durch den Blockhauptkörper 7 entlang einer Bewegungsrichtung des beweglichen Blocks 2 ausgebildet sind. Jedes der Rohrelemente 9 umfasst ein Paar von Rohrsegmenten 9a und 9b, die im Querschnitt in einer im Wesentlichen halbkreisförmigen Gestalt ausgebildet sind. Die Rohrelemente 9 werden in die Befestigungslöcher 70 eingesetzt, um die Wälzelementrückführungswege 32 zu bilden. Obwohl ihre Darstellung in 7 und 8 weggelassen ist, sind ferner Führungsnuten zum Aufnehmen der Bandelemente 61 des Kopplungselements 6 in Innenwänden jedes der Rohrelemente 9 ausgebildet.
  • Ferner ist das Umlaufelement 8 jeweils den Schenkelabschnitten 3b der Blockanordnung 3 entsprechend angeordnet. Das Umlaufelement 8 umfasst ein Paar Innenplatten 80, die in Kontakt mit beiden Endflächen des Blockhauptkörpers 7 gebracht werden sollen, und drei Halterahmen 81, 82 und 83 zum Koppeln der Innenplatten 80 miteinander. Jede Innenplatte 80 ist in einer flachen Plattenform ausgebildet, die einen Teil der Endfläche des Blockhauptkörpers 7 bedeckt und Rohrhaltelöcher 84 aufweist, durch die die Rohrelemente 9 eingesetzt werden sollen. Jedes der Rohrhaltelöcher 84 dient als ein Einlass oder Auslass des Wälzelementrückführungswegs 32. Ferner weist jede Innenplatte 80 zwei Führungsausstülpungen 85 auf, die zu den Rohrhaltelöchern 84 benachbart ausgebildet sind. Jede Führungsausstülpung 85 ragt in einer Halbkreisform aus der Oberfläche der Innenplatte 80 und ist einstückig mit der Innenplatte 80 gegossen. Weiterhin weist jede Führungsausstülpung 85 eine gekrümmte Innenumfangsfläche 86 auf, die entlang einer Umfangsfläche davon mit einem konstanten Krümmungsradius ausgebildet ist. Ein Ende der gekrümmten Innenumfangsfläche 86 schließt an die lasttragende Kugelwälznut 30 an, wogegen das andere Ende an den Wälzelementrückführungsweg 32 anschließt. Ferner ist ein Paar von Innenumfangsführungsflächen 87, mit denen die Bandelemente 61 des Kopplungselements 6 in Gleitkontakt gebracht werden sollen, auf beiden Seiten der gekrümmten Innenumfangsfläche 86 ausgebildet. Die Innenumfangsführungsflächen 87 entsprechen den Außenumfangsrändern der Führungsausstülpung 85.
  • Andererseits ist der erste Halterahmen 81 entlang eines oberen Rands der lasttragenden Kugelwälznut 30 unter den zwei lasttragenden Kugelwälznuten 30, die in dem Schenkelabschnitt 3b ausgebildet sind, ausgebildet, wogegen ein zweiter Halterahmen 82 so ausgebildet ist, dass er in der Mitte der zwei lasttragenden Kugelwälznuten 30 angeordnet ist. Ferner ist der dritte Halterahmen 83 an dem unteren Ende des Schenkelabschnitts 3b angeordnet und entlang eines unteren Rands der unteren lasttragenden Kugelwälznut 30 ausgebildet. Darüber hinaus sind Führungsnuten zum Aufnehmen der Bandelemente 61 des Kopplungselements 6 an Abschnitten der Halterahmen 81, 82 und 83 ausgebildet, die den lasttragenden Kugelwälznuten 30 zugewandt sind. Jede Führungsnut ist auf beiden Seiten der lasttragenden Kugelwälznut 30 angeordnet, um Wege der Bandelemente 61 des Kopplungselements 6 zu bilden.
  • Andererseits ist 9 ist eine detaillierte Ansicht einer Oberfläche der Endplatte 4, die mit der Blockanordnung 3 zusammengefügt werden soll. Eine Plattenbefestigungsvertiefung 420 mit der gleichen Form wie der der Innenplatte 80 des Umlaufelements 8 ist an einer Oberfläche des Endplattenhauptkörpers 40 ausgebildet, die mit der Blockanordnung 3 zusammengefügt werden soll. Wenn der Endplattenhauptkörper 40 an der Blockanordnung 3 befestigt ist, ist die Innenplatte 80 in die Plattenbefestigungsvertiefung 420 eingepasst, so dass die Innenplatte 80 positioniert ist. Zusätzlich ist die Innenplatte 80 zwischen dem Endplattenhauptkörper 40 und dem Blockhauptkörper 7 so eingerahmt, dass die Innenplatte 80 befestigt ist. Ferner ist eine Ausstülpungsaufnahmenut 430, in die die Führungsausstülpung 85 der Innenplatte 80 eingesetzt werden soll, innerhalb der Plattenbefestigungsvertiefung 420 angeordnet. Die Ausstülpungsaufnahmenut 430 weist eine gekrümmte Außenumfangsfläche 43 auf, die der gekrümmten Innenumfangsfläche 86 der Führungsausstülpung 85 gegenüberliegen soll. Wenn die Endplatte 4 an die Blockanordnung 3 montiert ist, werden die gekrümmte Innenumfangsfläche 86 der Führungsausstülpung 85 und die gekrümmte Außenumfangsfläche 43 der Ausstülpungsaufnahmenut 430 miteinander kombiniert, so dass der Richtungsänderungsweg 45, der einen Innendurchmesser aufweist, der geringfügig größer als der Durchmesser der Kugel 5 ist, zwischen der gekrümmten Innenumfangsfläche 86 und der gekrümmten Außenumfangsfläche 43 ausgebildet wird. Zusätzlich werden die Ausstülpungsaufnahmenut 430 und die Führungsausstülpung 85 miteinander kombiniert, so dass die Führungsnuten 46 zum Aufnehmen der Bandelemente 61 des Kopplungselements 6 in dem Richtungsänderungsweg 45 ausgebildet werden. Jede der Führungsnuten 46 weist eine Außenumfangsführungsfläche 44 auf, die der Innenumfangsführungsfläche 87 gegenüberliegen soll. Es ist zu beachten, dass in 9 die Führungsausstülpung 85 auf der Seite der Blockanordnung 3 durch eine doppelt gepunktete Strichpunktlinie angegeben ist, um den Richtungsänderungsweg 45 deutlich zu lokalisieren.
  • 10 ist eine Querschnittsansicht eines Zustands, in dem die Endplatte 4 an der Blockanordnung 3 montiert ist, um den Richtungsänderungsweg 45 zu vervollständigen. Die gekrümmte Außenumfangsfläche 43 der Endplatte 4 ist in einer Halbkreisform ausgebildet, die an den Wälzelementrückführungsweg 32 anschließt. Die gekrümmte Außenumfangsfläche 43 ist in einer Bogenform mit dem gleichen Krümmungsmittelpunkt wie dem der gekrümmten Innenumfangsfläche 86 ausgebildet und weist einen etwas größeren Krümmungsradius als die gekrümmte Innenumfangsfläche 86 auf, und zwar um einen Betrag, der etwas größer ist als der Durchmesser der Kugel. Wenn die Endplatte 4 an der Blockanordnung 3 montiert ist, liegen sich die gekrümmte Innenumfangsfläche 86 der Führungsausstülpung 85 und die gekrümmte Außenumfangsfläche 43 gegenüber, so dass der halbkreisförmige Richtungsänderungsweg 45, der den Wälzelementlastweg 31 und den Wälzelementrückführungsweg 32 miteinander verbindet, zwischen der gekrümmten Innenumfangsfläche 86 und der gekrümmten Außenumfangsfläche 43 vervollständigt ist. Ferner liegen die Innenumfangsführungsfläche 87 und die Außenumfangsführungsfläche 44 einander gegenüber, so dass die Führungsnut 46 zur Aufnahme der Bandelemente 61 des Kopplungselements 6 in dem Richtungsänderungsweg 45 ausgebildet ist.
  • Weiterhin ragt ein Abschnitt des Rohrelements 9, der in das Montageloch 70 des Blockhauptkörpers 7 eingesetzt ist, aus dem Befestigungsloch 70 und ist in das Rohrhalteloch 84 eingepasst, das in der Innenplatte 80 des Umlaufelements 8 ausgebildet ist. Daher sind das Rohrelement 9 und die Endplatte 4 durch Vermittlung der Innenplatte 80 genau positioniert und wie in 10 gezeigt sind eine Führungsnut 88, die in jedem der Halterahmen 81, 82 und 83 des Umlaufelements 8 ausgebildet ist, die Führungsnut 46, die in der Endplatte 4 ausgebildet ist, und eine Führungsnut 91, die in dem Rohrelement 9 ausgebildet ist, genau miteinander gekoppelt. Das heißt, dass dann, wenn die Endplatte 4 an der Blockanordnung 3 montiert ist, die Führungsnut 88, die in dem Wälzelementlastweg 31 ausgebildet ist, die Führungsnut 46, die in dem Richtungsänderungsweg 45 ausgebildet ist, und die Führungsnut 91 des Wälzelementrückführungswegs 32 miteinander gekoppelt sind, so dass die Führungsnut zum Aufnehmen der Bandelemente 61 des Kopplungselements 6 so vervollständigt ist, dass sie in einer Umfangsrichtung des endlosen Umlaufwegs für die Kugeln 5 durchgehend ist.
  • 11 ist eine vergrößerte Ansicht des Inneren des Richtungsänderungswegs 45. Die gekrümmte Außenumfangsfläche 43 ist in einer einfachen Bogenform mit der Bogenmitte an einem Punkt P an der Oberfläche der Innenplatte 80 ausgebildet. Die Kugeln 5 werden in einer Bogenform durch den Richtungsänderungsweg 45 entlang der gekrümmten Außenumfangsfläche 43 bewegt. Wenn eine Laufrichtung der Kugeln 5, die durch den Wälzelementlastweg 31 rollen, als eine Referenz festgelegt wird, ist die Laufrichtung der Kugeln 5 an einer Position S, die zu dem Wälzelementlastweg 31 und dem Wälzelementrückführungsweg 32 äquidistant ist (hiernach als „Mittenposition S des Richtungsänderungswegs“ bezeichnet) in einen Zustand gebracht, der um 90° geändert ist. Ferner wird die Laufrichtung der Kugeln 5, die durch den Wälzelementrückführungsweg 32 rollen, in einen Zustand gebracht, der um 180° geändert ist. Es ist zu beachten, dass in 11 zur Erleichterung des Verständnisses der Bahn des Kupplungselementes 6 in dem Richtungsänderungsweg 45 die Kugeln 5, die sich in dem Richtungsänderungsweg 45 befinden, durch eine gestrichelte Linie angegeben sind.
  • Andererseits wird das Bandelement 61 des Kopplungselements 6 wie oben beschrieben an dem Abschnitt, der mit dem Abstandshalters 60 gekoppelt ist, nicht leicht ausgelenkt, aber an dem Abschnitt zwischen den einander benachbarten Abstandshaltern 60 leicht ausgelenkt. Somit ist das Kopplungselement 6 in dem Richtungsänderungsweg nicht in einer glatten Bogenform entlang der Bewegungsrichtung der Kugeln gekrümmt, sondern in einer Pseudobogenform gekrümmt, die eine teilweise Biegung umfasst. Insbesondere ist das Bandelement 61 des Kopplungselements 6 wie in 3 gezeigt mit den Abstandshaltern 60 gekoppelt, während es von den Mitten der Kugeln 5 versetzt ist. Daneben tritt die teilweise Biegung des Bandelements 61 in dem Richtungsänderungsweg 45 deutlich auf, wenn das Bandelement 61 sich wie in 11 dargestellt in Bezug auf die Mitten der Kugeln 5 auf der Innenseite des endlosen Umlaufwegs befindet.
  • Wenn daher die Außenumfangsführungsfläche 44 der Führungsnut 46 in einer Bogenform mit dem gleichen Krümmungsmittelpunkt wie dem der gekrümmten Außenumfangsfläche 43 und zudem mit einem konstanten Krümmungsradius ausgebildet ist, können die Teilbiegeabschnitte des Bandelements 61 sich stark mit der Außenumfangsführungsfläche 44 stören. Die Störung zwischen dem Bandelement 61 und der Außenumfangsführungsfläche 44 tritt deutlicher bei dem Vorgang der Änderung der Laufrichtung der Kugeln um 90°, und zwar in dem Weg innerhalb eines Bereichs von dem Wälzelementlastweg 31 bzw. dem Wälzelementrückführungsweg 32 bis zu der Mittenposition S des Richtungsänderungswegs 45 (im Folgenden als „Wendeweg“ bezeichnet), als in der Mittenposition S des Richtungsänderungswegs 45 auf.
  • Im Hinblick auf diesen Punkt wird in der Bewegungsführungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wie in 12 gezeigt die Nutenbreite der Führungsnut 46 in dem Richtungsänderungsweg 45 in einem Bereich von einem Abschnitt, der mit der Führungsnut 88 des Wälzelementlastwegs 31 gekoppelt ist, bis zu einem Abschnitt, der mit der Führungsnut 91 des Wälzelementrückführungswegs 32 gekoppelt ist, kontinuierlich geändert. Hier bezeichnet die Nutenbreite der Führungsnut 46 einen Abstand zwischen der Innenumfangsführungsfläche 87 und der Außenumfangsführungsfläche 44, die einander gegenüberliegen.
  • Ferner ist dann, wenn die Nutenbreite der Führungsnut 46 an dem Abschnitt, der mit der Führungsnut 88 des Wälzelementlastwegs 31 gekoppelt ist, oder dem Abschnitt, der mit der Führungsnut 91 des Wälzelementrückführungswegs 32 gekoppelt ist, durch W1, die Nutenbreite an dem Mittenabschnitt S des Richtungsänderungswegs 45 durch W2 und die Nutenbreite an einem Mittenpunkt des Wendewegs durch W3 repräsentiert ist, W3 größer als W1 und W2 festgelegt.
  • Das heißt, dass in der Bewegungsführungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung die Nutenbreite der Führungsnut 46 an dem Mittenpunkt des Wendewegs auf einen maximalen Wert festgelegt ist. Beispielsweise steigt die Nutenbreit allmählich an und nimmt dann in dem Verlauf, in dem das Kopplungselement 6 von dem Wälzelementlastweg 31 in den Richtungsänderungsweg 45 gelangt und den mittleren Abschnitt S des Richtungsänderungswegs erreicht, allmählich ab.
  • Um die Führungsnut 46 zu verwirklichen, die eine derart optimierte Nutenbreite im Hinblick auf die tatsächliche Form des Bandelements 61, das sich in dem Richtungsänderungsweg 45 befindet, aufweist, stellt die vorliegende Ausführungsform die folgenden Formen für die Außenumfangsführungsfläche 44 und die Innenumfangsführungsfläche 87 bereit, die einander gegenüberliegen, um die Führungsnut 46 zu bilden. Es ist zu beachten, dass das folgende Beispiel der Formen der Außenumfangsführungsfläche 44 und der Innenumfangsführungsfläche 87 nur ein Beispiel ist und die Formen der Außenumfangsführungsfläche 44 und der Innenumfangsführungsfläche zum Verwirklichen der oben beschrieben Führungsnut 46 nicht auf die folgenden Formen beschränkt sind.
  • Wie in 11 gezeigt ist in dieser Ausführungsform die Innenumfangsführungsfläche 87 der Führungsnut 46 in einer glatten Bogenform mit einem konstanten Krümmungsradius ausgebildet und der Krümmungsmittelpunkt der Innenumfangsführungsfläche 87 stimmt mit dem Krümmungsmittelpunkt P der gekrümmten Außenumfangsfläche 43 überein, die die Kugeln 5 führt. Andererseits umfasst die Außenumfangsführungsfläche 44 ein Paar gerader Abschnitte 44a, die jeweils an die Führungsnut 88, die in dem Wälzelementlastweg 31 ausgebildet ist, bzw. die Führungsnut 91, die in dem Wälzelementrückführungsweg 32 ausgebildet ist, anschließen, und einen Wendeabschnitt 44b zum Koppeln des Paars gerader Abschnitte 44a miteinander. Das Paar gerader Abschnitte 44a und der Wendeabschnitt 44b schließen nahtlos aneinander an. Jeder gerade Abschnitt 44a ist in Übereinstimmung mit der Laufrichtung der Kugeln 5, die durch den Wälzelementlastweg 31 bzw. den Wälzelementrückführungsweg 32 rollen, ausgebildet, um das Bandelement 61 zusammen mit der Bewegung des beweglichen Blocks 2 zu führen.
  • Der Wendeabschnitt 44b ist in einer Halbellipsenform ausgebildet, die eine Mitte aufweist, die an einem Punkt Q festgelegt ist. Die Form des Wendeabschnitts 44b unterscheidet sich von der Form der Innenumfangsführungsfläche 87. Die Mitte Q der Halbellipsenform ist auf einem Liniensegment angeordnet, das den Krümmungsmittelpunkt P der Innenumfangsführungsfläche 87 und den mittleren Abschnitt S des Richtungsänderungswegs verbindet, und liegt zudem zwischen dem Krümmungsmittelpunkt P und der gekrümmten Innenumfangsfläche 86 des Richtungsänderungswegs 45. Ferner entspricht die Hauptachse der Halbellipsenform des Wendeabschnitts 44b einem Liniensegment mit einer Länge L, das die Kopplungspunkte L1, L2 zwischen dem Wendeabschnitt und dem Paar gerader Abschnitte 44a verbindet, und die Mitte Q der Halbellipsenform befindet sich auf dem Liniensegment. Wenn S' einen Scheitelpunkt des Wendeabschnitts 44b repräsentiert, der dem Mittelabschnitt S des Richtungsänderungswegs 45 entspricht, entspricht andererseits die Nebenachse der halbelliptischen Form des Wendeabschnitts 44b einem Liniensegment mit einer Länge M, das den Scheitelpunkt S' und die Mitte S verbindet, und dieses Liniensegment stimmt mit der Bewegungsrichtung des beweglichen Blocks 2 überein.
  • Wie oben beschrieben ist die Innenumfangsführungsfläche 87 der Führungsnut 46 in einer Bogenform mit einem konstanten Krümmungsradius ausgebildet, wogegen die Außenumfangsführungsfläche 44 in einer komplexen Form ausgebildet ist, die den geraden Abschnitt 44a und den Wendeabschnitt 44b mit einer Halbellipsenform umfasst. Daher ist die Nutenbreite der Führungsnut 46 an dem Mittenpunkt des Wendewegs auf einen maximalen Wert gesetzt, so dass W3 größer als W1 und W2 festgelegt werden kann.
  • In diesem Fall steigt die Nutenbreite der Führungsnut 46 dann, wenn der Wendeabschnitt 44b nicht in einer Halbellipsenform, sondern in einer Bogenform mit einem konstanten Krümmungsradius ausgebildet ist, und dann, wenn der Krümmungsmittelpunkt mit der oben erwähnten Mitte Q des Halbellipsenform übereinstimmt, allmählich in der Richtung von einem Kopplungsende zwischen dem Richtungsänderungsweg 45 und dem Wälzelementlastweg 31 bzw. dem Wälzelementrückführungsweg 32 bis zu dem mittleren Abschnitt des Richtungsänderungswegs 45 an und ist bei dem mittleren Abschnitt S auf einen maximalen Wert festgelegt. Daher können, solange der Wendeabschnitt 44b in einer Bogenform mit einem konstanten Krümmungsradius ausgebildet ist, die Einstellungen der Führungsnut 46 der vorliegenden Erfindung nicht verwirklicht werden.
  • Ferner ist gemäß der Bewegungsführungsvorrichtung dieser Ausführungsform wie oben beschrieben die Nutenbreite der Führungsnut 46 des Kopplungselements 6 in dem Richtungsänderungsweg 45 an dem Mittenpunkt des Wendewegs auf den größten Wert gesetzt. Als Folge kann selbst dann, wenn das Bandelement des Kopplungselements in einer Pseudobogenform gekrümmt ist, während es in der Führungsnut teilweise gekrümmt ist, verhindert werden, dass das Bandelement 61 stark mit der Außenumfangsführungsfläche 44 der Führungsnut 46 stört. Folglich können die Kugeln 5 aufgrund der Struktur, die in der Lage ist, die Störung zwischen dem Bandelement 61 und der Außenumfangsführungsfläche 44 in dem Richtungsänderungsweg 45 zu verhindern, dazu veranlasst werden, leichtgängig durch den endlosen Umlaufweg zu rollen. Daher kann sich der bewegliche Block 2 relativ zu der Laufschiene 1 leichtgängig bewegen.
  • Um ferner die oben erwähnte Nutenbreite für die Führungsnut 46 des Richtungsänderungswegs 45 bereitzustellen, können verschiedene Formen als die Form der Außenumfangsführungsfläche 44 der Führungsnut 46 in Betracht gezogen werden. Wenn aber die Außenumfangsführungsfläche 44 aus dem geraden Abschnitt 44a und dem Wendeabschnitt 44b ausgebildet ist und der Wendeabschnitt 44b in der Halbellipsenform wie in der Bewegungsführungsvorrichtung dieser Ausführungsform ausgebildet ist, wird die Außenumfangsführungsfläche der Endplatte leicht gegossen, wodurch es möglich wird, die Produktionskosten der gesamten Bewegungsführungsvorrichtung zu verringern.
  • Andererseits ist die Kugel 5 wie in 6 gezeigt nicht zwischen den Endabschnitten 6a und 6b des Kopplungselements 6, die einander gegenüberliegen, in dem endlosen Umlaufweg angeordnet und daher werden die Endabschnitte 6a und 6b nicht dazu veranlasst, den Richtungsänderungsweg 45 zu durchlaufen, während sie der Kugel 5 folgen. Daher tendiert das Bandelement 61 dazu, sich selbst dann, wenn sich die Endabschnitte 6a, 6b in dem Richtungsänderungsweg befinden, linear zu erstrecken, ohne sich jeweils zwischen den Endabschnitten 6a und 6b und dem dazu benachbarten Abstandshalter 60 zu verbiegen. Daher kann jeder der Endabschnitte 6a und 6b übermäßig mit der Außenumfangsführungsfläche 44 stören, wenn er in den Richtungsänderungsweg 45 gelangt und sich in Richtung des mittleren Abschnitts S bewegt.
  • Jedoch weist wie oben beschrieben in der Bewegungsführungsvorrichtung dieser Ausführungsform die Nutenbreite einer Führungsnut 46 an dem Mittenpunkt des Wendewegs einen maximalen Wert auf und somit nimmt die Nutenweite, die den maximalen Weg der Nutenbreite an dem Mittenpunkt des Wendewegs aufweist, in Richtung des mittleren Abschnitts S des Richtungsänderungswegs allmählich ab. Daher können die jeweiligen Endabschnitte 6a und 6b dazu veranlasst werden, in den mittleren Abschnitt S in einem Zustand einzutreten, in dem sie in einer Richtung ausgerichtet sind, die nahe einer Richtung ist, die senkrecht zu der Kugelwälznut 11 der Laufschiene 1 ist. Somit ist es möglich, einen Kontaktwinkel der jeweiligen Endabschnitte 6a und 6b mit Bezug auf einen Teil der Außenumfangsführungsfläche 44, der an dem mittleren Abschnitt S ausgebildet ist, zu verringern. Als Ergebnis ist es möglich, eine übermäßige gegenseitige Störung der jeweiligen Endabschnitte 6a, 6b mit der Außenumfangsführungsfläche 44 zu vermeiden.
  • Bei der Bewegungsführungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung, wie sie oben beschrieben ist, wird ein Fall in Betracht gezogen, in dem das Bandelement 61 des Kopplungselements 6 sich hauptsächlich mit der Außenumfangsführungsfläche 44 der Führungsnut 46 stört, wenn das Kopplungselement 6, das die Kugeln 5 hält, sich durch den Richtungsänderungsweg 45 bewegt. Diese Situation tritt wahrscheinlich auf, wenn die Kugeln 5, die durch den Wälzelementlastweg 31 rollen, auf das Kopplungselement 6 eine Kraft in einer Richtung ausüben, die das Kopplungselement 6 in den Richtungsänderungsweg drückt. Abhängig von den Positionen der Endabschnitte des Kupplungselements 6 in dem endlosen Umlaufweg, können die Kugeln 5, die durch den Wälzelementlastweg 31 rollen, auf das Kopplungselement 6 aber eine Kraft in einer Richtung ausüben, die das Kopplungselement 6 aus dem Richtungsänderungsweg zieht. In diesem Fall wird in Betracht gezogen, dass sich das Bandelement 61 des Kopplungselements 6 mit der Innenumfangsführungsfläche 87 der Führungsnut 46 gegenseitig stört.
  • In der Bewegungsführungsvorrichtung gemäß den vorstehenden Ausführungsformen ist die Innenumfangsführungsfläche 87 der Führungsnut 46 in einer Bogenform mit einem konstanten Krümmungsradius ausgebildet, deren Krümmungsmittelpunkt an dem Punkt P festgelegt ist. Wenn die Störung zwischen dem Bandelement 61 und der Innenumfangsführungsfläche 87 betrachtet wird, ist es bevorzugt, dass die Gestaltung der Form der Innenumfangsführungsfläche 87 in Übereinstimmung mit der Umlaufstrecke des Bandelements 61 geeignet geändert wird. Es ist zu beachten, dass in Anbetracht der Biegung des Bandelements 61 in dem Richtungsänderungsweg 45 die Nutenbreite der Führungsnut 46 unter der Voraussetzung festgelegt ist, dass die Nutenbreite an dem Mittenpunkt des Wendewegs in dem Bereich von dem Kopplungsende zwischen dem Richtungsänderungsweg und dem Wälzelementlastweg bzw. dem Wälzelementrückführungsweg bis zu dem mittleren Abschnitt S des Richtungsänderungswegs einen maximalen Wert aufweist und dass die Nutenweite an dem Kopplungsende und die Nutenweite an dem mittleren Abschnitt kleiner als der maximale Wert der Nutenweite an dem Mittenpunkt des Wegs sind.
  • Es ist zu beachten, dass die vorstehende Ausführungsform ein Beispiel beschrieben hat, in dem die Kugel als Wälzelement verwendet wird. Das Wälzelement ist jedoch nicht auf die Kugel beschränkt und eine Rolle kann stattdessen verwendet werden. In diesem Fall kann abhängig von der Form der zu verwendenden Rolle die Querschnittform der Wälzflächen für das Wälzelement ähnlich wie in dem Fall der Kugel als eine Form einer gekrümmten Wälznut festgelegt sein oder als eine einfache ebene Wälzfläche festgelegt sein.
  • Ferner bezieht sich die vorstehende Ausführungsform auf eine lineare Führungsvorrichtung, deren Laufschiene 1 in einer linearen Form ausgebildet ist. Die vorliegende Erfindung ist aber beispielsweise auch auf eine gekrümmte Führungsvorrichtung, deren Laufschiene 1 in einer gekrümmten Form ausgebildet ist, anwendbar, solange die Vorrichtung eine Bewegungsführungsvorrichtung ist, die einen endlosen Umlaufweg für Kugeln aufweist.

Claims (1)

  1. Bewegungsführungsvorrichtung, die umfasst: eine Laufschiene (1), auf der Wälzelemente (5) dazu veranlasst werden, entlang einer Längsrichtung der Laufschiene (1) zu rollen; und einen beweglichen Block (2), der durch Vermittlung einer großen Anzahl der Wälzelemente (5) auf der Laufschiene (1) montiert ist, welcher darin ausgebildete endlose Umlaufwege für die Wälzelemente (5) aufweist, und welcher entlang der Laufschiene (1) frei beweglich ist, wobei jeder der endlosen Umlaufwege einen Wälzelementlastweg (31), wobei die Wälzelemente (5) dazu veranlasst werden, durch diesen zu rollen, während sie einer Last zwischen der Laufschiene (1) und dem beweglichen Block (2) ausgesetzt sind; einen Wälzelementrückführungsweg (32), der parallel zu dem Wälzelementlastweg (31) ausgebildet ist; und Richtungsänderungswege (45), die jeweils den Wälzelementlastweg (31) und den Wälzelementrückführungsweg (32) miteinander verbinden, umfasst, wobei mehrere der Wälzelemente (5), die jeweils innerhalb eines der endlosen Umlaufwege angeordnet sind, von einem Kopplungselement (6) gehalten werden, welches Abstandshalter (60), die jeweils zwischen den zueinander benachbarten Wälzelementen (5) angeordnet sind; und Bandelemente (61) zum miteinander Koppeln der Abstandshalter umfasst, wobei jeder der endlosen Umlaufwege darin ausgebildete Führungsnuten (46, 88, 91) aufweist, um die Bandelemente (61) des Kopplungselementes (6) entlang einer Umlaufrichtung der jeweiligen der Wälzelemente (5) zu führen, wobei eine der Führungsnuten (46), die jeweils in einem der Richtungsänderungswege (45) ausgebildet sind, eine Außenumfangsführungsfläche (44) und eine der Außenumfangsführungsfläche (44) gegenüberliegende Innenumfangsführungsfläche (87) aufweist, wobei sowohl die Außenumfangsführungsfläche (44) als auch die Innenumfangsführungsfläche (87) in einer nahtlos zusammenhängenden Form ausgebildet ist, wobei eine Nutenweite der einen der Führungsnuten (46), die jeweils in einem der Richtungsänderungswege (45) ausgebildet sind, an einem halben Weg zwischen einem Mittenabschnitt des jeweiligen der Richtungsänderungswegs (45) und einem Kopplungsende des jeweiligen Richtungsänderungswegs (45) mit dem Wälzelementlastweg (31) bzw. mit dem Wälzelementrückführungsweg (32) auf einen maximalen Wert festgelegt ist, wobei die Nutenweite an dem Kopplungsende und die Nutenweite an dem Mittenabschnitt kleiner sind als der maximale Wert der Nutenweite aud dem halben Weg zwischen dem Mittenabschnitt des jeweiligen der Richtungsänderungswegs (45) und dem Kopplungsende des jeweiligen Richtungsänderungswegs (45) mit dem Wälzelementlastweg (31) bzw. mit dem Wälzelementrückführungsweg (32), wobei die Außenumfangsführungsfläche (44) ein Paar gerader Abschnitte (44a), die sich jeweils von dem Wälzelementlastweg (31) und dem Wälzelementrückführungsweg (32) erstrecken; und einen Wendeabschnitt (44b) mit einer gekrümmten Form zum miteinander Koppeln des Paars gerader Abschnitte (44a) umfasst, wobei der Wendeabschnitt (44b) in einer Halbellipsenform ausgebildet ist, mit einer Nebenachse, die mit einer Bewegungsrichtung des beweglichen Blocks (2) entlang der Laufschiene (1) zusammenfällt.
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