DE112015002372T5

DE112015002372T5 - Rollführungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112015002372T5
Application number: DE112015002372.0T
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Kishi; Eriko Watanabe
Original assignee: THK Co Ltd
Current assignee: THK Co Ltd
Priority date: 2014-05-21
Filing date: 2015-05-19
Publication date: 2017-02-02
Anticipated expiration: 2035-05-20
Also published as: WO2015178382A1; JP6315457B2; DE112015002372B4; JP2015218885A

Abstract

Angegeben wist eine Rollführungsvorrichtung, die eine reibungslose Zirkulation von Kugeln auf einem Endloszirkulationsweg durch Vermeidung der Beschädigung an Abstandshaltern ermöglicht. Die Rollführungsvorrichtung umfasst ein Spurelement (1), ein Bewegungselement (2), das einen Endloszirkulationsweg hat, der einen Lastweg, auf dem die Kugeln rollen, während sie eine Last tragen, einen Nichtlastweg (21), der parallel zu dem Lastweg angeordnet ist, und Richtungsänderungswege (22) umfasst, die den Lastweg und den Nichtlastweg verbinden, wobei Abstandshalter jeweils zwischen benachbarten Kugeln angeordnet sind. Das Bewegungselement umfasst einen Bewegungselement-Hauptkörper (3), der den Lastweg und den Nichtlastweg ausbildet, zwei Plattenabschnitte (7), die mit beiden axialen Stirnflächen des Bewegungselement-Hauptkörpers verbunden sind und jeweils eine Innenumfangsführungsfläche des Richtungsänderungsweges haben, zwei Wegeführungsabschnitte (8), die integral mit den Plattenabschnitten ausgebildet sind und ein Durchgangsloch haben, das mit der Innenumfangsführungsfläche verbunden ist, ein Abdeckelement (5), das den Nichtlastweg in Zusammenwirken mit dem Bewegungselement Hauptkörper bildet, und Deckelelemente (6), die jeweils eine Außenumfangsführungsfläche des Richtungsänderungsweges haben.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Rollführungsvorrichtung für die Führung in frei hin und her bewegbarer Art und Weise eines beweglichen Elementes, wie etwa eines Tisches in einem Arbeitstisch eines Maschinenwerkzeugs oder eines linearen Führungsabschnittes oder eines gekrümmten Führungsabschnittes unterschiedlicher Fördervorrichtungen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Als Rollführungsvorrichtung dieser Art ist eine Rollführungsvorrichtung bekannt, die in Patentliteratur 1 offenbart ist. Die Rollführungsvorrichtung, die in Patentliteratur 1 offenbart ist, umfasst ein Schienenelement, das über Kugellaufrillen verfügt, die entlang einer Längsrichtung ausgebildet sind, und ein Bewegungselement, das an dem Schienenelement mittels einer großen Zahl von Kugeln angebracht ist, die auf den Laufrillen rollen, und dazu eingerichtet ist, sich entlang des Schienenelementes frei hin und her zu bewegen. Das Bewegungselement hat Endloszirkulationswege für die Kugeln, wobei die Kugeln in den Endloszirkulationswegen zirkulieren. Auf diese Weise kann sich das Bewegungselement entlang des Schienenelementes ohne Hubbegrenzung bewegen. Der Endloszirkulationsweg umfasst Lastwege, auf denen die Kugeln rollen, während sie eine Last tragen, und Nichtlastwege, die parallel mit den Lastwegen ausgebildet sind und das Bewegungselement entlang einer Bewegungsrichtung des Bewegungselementes durchlaufen, und Richtungsänderungswege, die die Lastwege und die Nichtlastwege verbinden.
Weiterhin sind auf dem Endloszirkulationsweg mehrere Abstandshalter angeordnet, die jeweils zwischen den Kugeln benachbart zueinander angeordnet sind. Die Abstandshalter haben sphärische Sitze entsprechend den Außenumfangsflächen der Kugeln und sind dazu eingerichtet, ein Mäandern der Kugeln zu verhindern.
Daneben umfasst das Bewegungselement einen Bewegungselement-Hauptkörper, der die Lastwege mit dem Schienenelement ausbildet und Durchgangslöcher hat, die die Nichtlastwege bilden, Zirkulationsweg-Ausbildungselemente, die jeweils die Richtungsänderungswege haben und mit dem Bewegungselement-Hauptkörper verbunden sind, um die Endloszirkulationswege für die Kugeln auszubilden, und Deckelelemente, die an beiden axialen Enden des Bewegungselement-Hauptkörpers befestigt sind, um so die Zirkulationsweg-Ausbildungselemente zu schließen. Jedes Zirkulationsweg-Ausbildungselement umfasst einen Plattenabschnitt, der eine Innenumfangsführungsfläche des Richtungsänderungsweges hat, und einen Nichtlastweg-Ausbildungsabschnitt, der integral mit dem Plattenabschnitt ausgeformt und in die Durchgangslöcher des Bewegungselement-Hauptkörpers eingefügt ist, um die Nichtlastwege auszubilden. Daneben hat jedes Deckelelement eine Außenumfangsführungsfläche des Richtungsänderungsweges.
Die beiden Zirkulationsweg-Ausbildungselemente sind an den beiden axialen Enden des Bewegungselement-Hauptkörpers derart angebracht, dass der Bewegungselement-Hauptkörper zwischen beiden angeordnet ist. Gleichzeitig ist ein Ende des Nichtlastweg-Ausbildungsabschnittes, der in einem Zirkulationsweg-Ausbildungselement ausgebildet ist, in die Durchgangslöcher des Bewegungselement-Hauptkörpers derart eingefügt, dass er mit dem Plattenabschnitt verbunden ist, der in einem weiteren Zirkulationsweg-Ausbildungselement ausgebildet ist. Dadurch sind die Innenumfangsführungsflächen, die in den Richtungsänderungswegen und den Nichtlastwegen ausgebildet sind, miteinander verbunden. Weiterhin sind die beiden Deckelelemente derart angeordnet, dass sie den Bewegungselement-Hauptkörper auf der axialen Richtung des Bewegungselement-Hauptkörpers bedecken, um dadurch die Richtungsänderungswege zu vervollständigen. Infolgedessen stehen die Nichtlastwege mit den Richtungsänderungswegen in Verbindung.
LITERATURVERZEICHNIS
PATENTLITERATUR

[PTL 1] JP 2008-144852 A

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
VON DER ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
Wenn bei der Rollführungsvorrichtung, die die oben erwähnte Konfiguration hat, die Kugeln in den Richtungsänderungsweg eintreten, rollen die Kugeln auf einer bogenförmigen Trajektorie entlang der Außenumfangsführungsfläche des Deckelelementes. Daneben ist jeder Abstandshalter derart eingerichtet, dass eine Achslinie des Abstandshalters mit einer geraden Linie übereinstimmt, die Mittelpunkte benachbarter Kugeln verbindet. Wenn die Kugeln beginnen, in dem Richtungsänderungsweg zu rollen, nähern sich die Abstandshalter allmählich der Innenumfangsführungsfläche des Endloszirkulationsweges im Vergleich zu den Kugeln an. Somit besteht die Gefahr, dass, für den Fall, dass eine Stufe zwischen dem Endloszirkulationsweg und dem Richtungsänderungsweg ausgebildet ist, der Abstandshalter mit der Stufe in Kontakt kommen kann und so eine Beschädigung an dem Abstandshalter in dem Endloszirkulationsweg verursacht. Infolgedessen entsteht das Problem, dass eine reibungslose Zirkulation der Kugeln in dem Endloszirkulationsweg behindert werden kann.
In dieser Hinsicht wird bei der Rollführungsvorrichtung, die in der Patentliteratur 1 offenbart ist, wenngleich der Plattenabschnitt und der Nichtlastweg-Ausbildungsabschnitt integral ausgeformt sind, eine Konfiguration verwendet, bei der der Nichtlastweg-Ausbildungsabschnitt in das Durchgangsloch des Bewegungselement-Hauptkörpers eingefügt ist, um den Nichtlastweg für die Kugeln zu vervollständigen. Auf diese Weise ist unvermeidbar ein Anbringungsort zwischen dem Nichtlastweg-Ausbildungsabschnitt in einem Zirkulationsweg-Ausbildungselement und dem Plattenabschnitt in dem anderen Zirkulationsweg-Ausbildungselement vorgesehen. In diesem Fall besteht die Gefahr, dass die Zirkulationsweg-Ausbildungselemente nicht akkurat positioniert sein können, mit dem Ergebnis, dass eine Stufe zwischen den beiden Zirkulationsweg-Ausbildungselementen ausgebildet werden kann. Infolgedessen besteht die Möglichkeit, dass ein Problem verursacht wird, wie es oben beschrieben ist.
MITTEL ZUM LÖSEN DER PROBLEME
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts eines derartigen Problems gemacht, wobei ein Ziel der vorliegenden Erfindung darin besteht, eine Rollführungsvorrichtung anzugeben, die eine reibungslose Zirkulation von Kugeln in dem Endloszirkulationsweg durch Vermeidung einer Beschädigung der Abstandshalter so weit wie möglich gestattet, wodurch sie in der Lage ist, die Erzeugung eines Rollwiderstandes des Bewegungselementes gegenüber dem Schienenelement zu vermeiden.
Das heißt, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Rollführungsvorrichtung angegeben, die umfasst: ein Schienenelement; ein Bewegungselement, das an dem Schienenelement mittels einer Vielzahl von Kugeln angebracht ist und einen Endloszirkulationsweg für die Zirkulation der Vielzahl von Kugeln hat; wobei die Vielzahl von Kugeln in dem Endloszirkulationsweg aufgenommen ist; und eine Vielzahl von Abstandshaltern, die jeweils zwischen benachbarten der Vielzahl von Kugeln angeordnet sind, wobei der Endloszirkulationsweg umfasst: einen Lastweg, auf dem die Vielzahl von Kugeln rollt, während sie eine Last tragen; einen Nichtlastweg, der parallel mit dem Lastweg angeordnet ist; und einen Richtungsänderungsweg, der den Lastweg und den Nichtlastweg verbindet.
Weiterhin umfasst das Bewegungselement: einen Bewegungselement-Hauptkörper, der eine Lastlaufrille, die den Lastweg bildet, und eine Nichtlastlaufrille hat, die den Nichtlastlaufweg bildet; ein Zirkulationsweg-Ausbildungselement, das mit dem Bewegungselement-Hauptkörper verbunden ist, um den Endloszirkulationsweg für die zahlreichen Kugeln auszubilden; ein Abdeckelement, das dazu eingerichtet ist, die Nichtlastlaufrille abzudecken, um den Nichtlastweg zu bilden; und ein Deckelelement, das mit dem Zirkulationsweg-Ausbildungselement kombiniert ist, um den Richtungsänderungsweg zu bilden, wobei das Zirkulationsweg-Ausbildungselement umfasst: zwei Plattenabschnitte, die mit beiden axialen Stirnflächen des Bewegungselement-Hauptkörpers verbunden sind und auf denen jeweils eine Innenumfangsführungsfläche des Richtungsänderungsweges ausgebildet ist; und zwei Wegeführungsabschnitte, die jeweils integral mit den beiden Plattenabschnitten ausgeformt sind und ein Durchgangsloch haben, das mit der Innenumfangsführungsfläche integral ist.
EFFEKTE DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Wegeführungsabschnitte und die Plattenabschnitte integral ausgebildet. Somit sind das Durchgangsloch, das den Nichtlastweg ausbildet, und die Innenumfangsführungsflächen der Richtungsänderungswege kontinuierlich. Infolgedessen ist keine Naht zwischen dem Richtungsänderungsweg und dem Nichtlastweg ausgebildet. Somit kann eine reibungslose Zirkulation der Kugeln erreicht werden, indem eine Beschädigung an den Abstandshaltern in dem Endloszirkulationsweg erreicht wird, wodurch man in der Lage ist, die Erzeugung eines Rollwiderstandes des Bewegungselementes gegenüber dem Schienenelement zu verhindern.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Perspektivansicht für die Darstellung einer Ausführungsform einer Rollführungsvorrichtung, bei der die vorliegende Erfindung Verwendung findet.
2 ist eine explosionsartige Perspektivansicht eines sich bewegenden Elementes, das in der Rollführungsvorrichtung enthalten ist, die in 1 dargestellt ist.
3 ist eine Perspektivansicht für die Darstellung von Zirkulationsweg-Ausbildungselementen und Abdeckelementen, die in dem sich bewegenden Element aus 2 enthalten sind.
4 ist eine schematische Ansicht für die Darstellung eines Endloszirkulationsweges, der in der Rollführungsvorrichtung enthalten ist, die in 1 dargestellt ist.
5 ist eine schematische Ansicht für die Darstellung einer Grenze zwischen einem Nichtlastweg und einem Richtungsänderungsweg in dem Endloszirkulationsweg, der in 4 gezeigt ist.
ARTEN FÜR DIE AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
1 ist eine Darstellung eines Beispiels einer Ausführungsform einer Rollführung, bei der die vorliegende Erfindung Verwendung findet. Die Rollführungsvorrichtung umfasst eine Spurschiene 1, die als Spurelement dient, und einen sich bewegenden Block 2, der an der Spurschiene 1 mittels einer Vielzahl von Kugeln angebracht ist und Endloszirkulationswege für die Kugeln bildet. Die Zirkulation der Kugeln in den Endloszirkulationswegen ermöglicht eine Bewegung des Bewegungsblocks 2 entlang der Spurschiene 1.
Die Spurschiene 1 hat zwei Kugellaufrillen 11, die auf jeder Seitenfläche ausgebildet sind. Das heißt, vier Kugellaufrillen 11 sind in der gesamten Spurschiene 1 ausgebildet. In jeder Seitenfläche der Spurschiene 1 sind die beiden Kugellaufrillen 11 parallel und einander gegenüberliegend Ausgebildet. Jede Kugellaufrille 11 ist in einem Winkel von 45° in Bezug auf eine Unterseite 12 der Spurschiene 1 geneigt. Die Laufrillen 11, die sich auf einer Oberseite 13 der Spurschiene 1 befinden, sind schräg nach unten ausgerichtet, und die Laufrillen 11, die sich auf der Unterseite 12 befinden, sind schräg nach oben in Bezug auf die Unterseite 12 ausgerichtet. Weiterhin verfügt die Spurschiene 1 über Anbringungslöcher 14 zum Befestigen von Schrauben entlang einer Längsrichtung in vorbestimmten Intervallen. Die Anbringungslöcher 14 werden verwendet, wenn die Spurschiene 1 an einem Anbringungsabschnitt, wie etwa einer Basis angebracht werden soll.
Als nächstes wird der Bewegungsblock 2 unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. Dieser Bewegungsblock 2 umfasst einen Blockhauptkörper 3, der aus Metall besteht und als ein Bewegungselement-Hauptkörper dient, Zirkulationsweg-Ausbildungselemente 4, die an dem Blockhauptkörper 3 angebracht sind, Abdeckelemente 5, die dazu eingerichtet sind, die Endloszirkulationswege für die Kugeln in Zusammenwirken mit den Zirkulationsweg-Ausbildungselementen 4 auszubilden, und zwei Deckelelemente 6, die an dem Blockhauptkörper 3 derart befestigt sind, dass sie die Zirkulationsweg-Ausbildungselemente abdecken. Zwischen dem Blockhauptkörper 3 und der Spurschiene 1 sind Lastwege ausgebildet, in denen die Kugeln rollen, während sie ein Last tragen. Zwischen dem Blockhauptkörper 3 und den Abdeckelementen 5 sind Nichtlastwege ausgebildet, in denen die Kugeln in einem Zustand rollen, in dem sie keine Last tragen. Daneben sind zwischen den Zirkulationsweg-Ausbildungselementen 4 und den Deckelelementen 6 Richtungsänderungswege ausgebildet, die dazu eingerichtet sind, eine Rollrichtung der Kugeln in den Endloszirkulationswegen zu ändern.
In dem Blockhauptkörper 3 sind zwei Lastlaufrillen 31 gegenüberliegend den Kugellaufrillen 11 der Spurschiene 1 ausgebildet. Die Lastlaufrillen 31 und die Kugellaufrillen 11 der Spurschiene 1 liegen einander gegenüber, um die Lastwege zu vervollständigen. In dem Blockhauptkörper 3 sind zwei Lastlaufrillen 31 ausgebildet. Auf diese Weise sind zwei Lastwege zwischen der Spurschiene 1 und dem Blockhauptkörper 3 ausgebildet.
Weiterhin ragt ein konvexer Abschnitt 32 an einer Außenfläche des Blockhauptkörpers 3 entlang einer Längsrichtung des Blockhauptkörpers 3 hervor. Auf der Oberseite und der Unterseite des konvexen Abschnittes 32 sind zwei Nichtlastlaufrillen 33 ausgebildet, die im wesentlichen parallel zu den Lastlaufrillen 31 sind. Die Kugeln laufen auf den Nichtlastlaufrillen 33 in einem Zustand, in dem sie keine Last erfahren. 2 ist eine Darstellung des zerlegten Bewegungsblocks 2, wie er aus einer Richtung betrachtet wird. Somit ist nur eine Nichtlastlaufrille 33 dargestellt. Eine weitere Nichtlastlaufrille 33 befindet sich auf einer Unterseite in der Zeichnung über dem konvexen Abschnitt 32.
Weiterhin sind beide axialen Enden des Blockhauptkörpers 3 ausgeschnitten, um Verbindungsabschnitte 34 zu bilden, an denen Teile der Zirkulationsweg-Ausbildungselemente 4 angebracht sind. Die Verbindungsabschnitte 34 sind derart ausgeschnitten, dass sie sich von der Außenoberfläche des Blockhauptkörpers 3 zu dem konvexen Abschnitt 32 erstrecken, und sind mit beiden Enden der Nichtlastlaufrillen 33 mittels Stufen durchgängig. Wie es oben beschrieben ist, sind zwei Nichtlastlaufrillen 33 in dem Blockhauptkörper 3 ausgebildet. Somit sind an dem Blockhauptkörper 3 vier Verbindungsabschnitte 34 ausgebildet.
Weiterhin sind Anbringungslöcher 35 an beiden axialen Stirnflächen des konvexen Abschnittes 32 ausgebildet. Die Anbringungslöcher 35 werde verwendet, wenn die Zirkulationsweg-Ausbildungsabschnitte 4 an dem Blockhauptkörper 3 zu befestigen sind. Weiterhin sind Befestigungslöcher 35 in beiden axialen Stirnflächen des konvexen Abschnittes 32 ausgebildet. Die Befestigungslöcher 35 werden verwendet, wenn die Zirkulationsweg-Ausbildungselemente 4 an dem Blockhauptkörper 3 zu befestigen sind. Weiterhin sind Anbringungslöcher 36 in dem Blockhauptkörper 3 in Längsrichtung des Blockhauptkörpers 3 in einem vorbestimmten Intervall ausgebildet. Die Anbringungslöcher 36 werden verwendet, wenn ein beweglicher Körper, wie etwa ein Tisch, an dem Bewegungsblock 2 zu befestigen ist.
Als nächstes werden die Zirkulationsweg-Ausbildungselemente 4 und die Abdeckelemente 5 im Detail unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. Die Zirkulationsweg-Ausbildungselemente 4 umfassen Plattenabschnitte 7, die mit beiden axialen Stirnflächen des Blockhauptkörpers 3 verbunden sind, und zwei Wegeführungsabschnitte 8, die Anschlüsse der Nichtlastwege ausbilden. Die Wegeführungsabschnitte 8 und die Plattenabschnitte 7 sind integral ausgeformt.
Jeder Plattenabschnitt 7 hat zwei hervorragende Kugelführungsabschnitte 71, die jeweils eine im wesentlichen halbkreisförmige Gestalt haben. Jeder Kugelführungsabschnitt 71 ist mit Innenumfangsführungsflächen 72 der Richtungsänderungswege ausgebildet. Weiterhin hat jeder Plattenabschnitt 7 kreisförmige Öffnungen 73. Der Öffnungen 73 verlaufen durch die Plattenabschnitte 7 in einer axialen Richtung der Plattenabschnitte 7. Daneben stehen die Öffnungen 73 mit einen Enden der Innenumfangsführungsflächen 72 in Verbindung. Wie es oben beschrieben ist, hat jeder Plattenabschnitt 7 zwei Kugelführungsabschnitte 71, und somit sind zwei Öffnungen 73 in jedem Plattenabschnitt 7 ausgebildet. Weiterhin ist in einem Bereich, der von den beiden Öffnungen 73 umgeben ist, ein durchdringendes Befestigungsloch 74 ausgebildet. Die Befestigungslöcher 74 sind derart beschaffen, dass sie mit den Befestigungslöchern 35 des Blockhauptkörpers 3 in Verbindung stehen.
Jeder Wegeführungsabschnitt 6 hat ein Durchgangsloch 81. Der Wegeführungsabschnitt 8 hat eine im wesentlichen rechteckige Form. Eine Dicke des Wegeführungsabschnittes 8 entlang einer Achsrichtung des Bewegungsblocks 2 ist größer eingestellt als wenigstens ein Durchmesser der Kugel. Die Wegeführungsabschnitte 8 sind integral mit den Plattenabschnitten 7 ausgeformt und ragen in Richtungen entgegengesetzt zu den Kugelführungsabschnitten 71 hervor. Weiterhin sind die Durchgangslöcher 81 des Wegeführungsabschnittes 8 derart ausgebildet, dass sie koaxial mit den Öffnungen 73 sind, die in den Plattenabschnitten 7 ausgebildet sind, und stehen mit den Öffnungen 73 in Verbindung. Die Kugeln, die auf den Innenumfangsführungsflächen 72 gerollt sind und die Öffnungen 73 durchlaufen haben, rollen in den Durchgangslöchern 81 in einem Zustand, in dem sie keine Last erfahren, wobei die Wegeführungsabschnitte 8 Verbindungsteile zwischen den Richtungsänderungswegen und den Nichtlastwegen für die Kugeln bilden. Das heißt, jeder Wegeführungsabschnitt 8 bildet einen Anschluss für den Nichtlastweg. Die Wegeführungsabschnitte 8, die auf diese Weise ausgebildet sind, sind an beiden Enden der Abdeckungselemente 5 ausgebildet und sind in die Verbindungsabschnitte 34 eingefügt, die in dem Blockhauptkörper 3 ausgebildet sind.
Als nächstes werden die Abdeckelemente 5 beschrieben. Das Abdeckelement ist im wesentlichen bogenförmig ausgebildet und ist mit einer Nichtlastlaufrille 51 ausgebildet. Die Nichtlastlaufrille 51 hat eine Innenoberfläche, auf der die Kugeln in einem Zustand rollen, in dem sie keine Last erfahren. Die Nichtlastlaufrillen 51 sind zu dem Blockhauptkörper 3 geöffnet. Die Nichtlastlaufrillen 51 und die Nichtlastlaufrillen 33 liegen einander gegenüber, um die Nichtlastwege für die Kugeln zu vervollständigen. Weiterhin stehen die Nichtlastlaufrillen 51 mit den Durchgangslöchern 81 in Verbindung, die in den Wegeführungsabschnitten 8 ohne Stufen ausgebildet sind. Wie es oben beschrieben ist, stehen die Durchgangslöcher 81 mit den Öffnungen 73 in Verbindung, die in den Plattenabschnitten 7 ausgebildet sind, und somit stehen die Nichtlastlaufrillen 51 nicht nur mit den Öffnungen 73, sondern auch mit den Innenumfangsführungsflächen 72 mittels der Durchgangslöcher 81 ohne Stufen in Verbindung.
Es gibt zwei Abdeckelemente 5, d. h. obere und untere Abdeckelemente 5, die derart zwischen den beiden Zirkulationsweg-Ausbildungselementen 4 ausgebildet sind. Die Abdeckelemente 5 sind parallel zueinander ausgebildet. Das heißt, ein Zirkulationsweg-Ausbildungselement 4 ist integral mit einem weiteren Zirkulationsweg-Ausbildungselement 4 mittels der beiden Abdeckelemente 5 verbunden. Weiterhin ist der konvexe Abschnitt 32 des Blockhauptkörpers 3 zwischen die beiden Abdeckelemente 5 eingepasst, die parallel zueinander angeordnet sind.
Daneben ist jedes Deckelelement 6 derart ausgebildet, dass es im wesentlichen ein Parallelepiped ist. Die Deckelelemente 6 sind an dem Blockhauptkörper 3 derart befestigt, dass sie die Plattenabschnitte 7 bedecken. Jedes Deckelelement 6 hat zwei halbkreisförmige ausgenommene Abschnitte 61 in einer Innenoberfläche, die dem Plattenabschnitt 7 gegenüberliegen soll, wobei Innenumfangsoberflächen der ausgenommenen Abschnitte 61 mit Außenumfangsführungsflächen 62 ausgebildet sind, die die Richtungsänderungswege bilden. Weiterhin ist jedes Befestigungselement 6 mit einem Befestigungsloch 63 entlang einer Achsrichtung ausgebildet. Das Befestigungsloch 63 wird verwendet, wenn das Deckelelement 6 an dem Blockhauptkörper 3 zu befestigen ist.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 4 und 5 ein Verfahren zum Zusammenfügen des Bewegungsblocks 2 und der Endloszirkulationswege, die durch das Verfahren vervollständigt werden, beschrieben. 4 ist eine Schnittansicht für die Darstellung des Bewegungsblocks 2 entlang einer flachen Ebene, die den Endloszirkulationsweg für die Kugeln umfasst. 5 ist eine schematische Ansicht für die Darstellung von Verbindungsteilen des Lastweges, des Nichtlastweges und der Richtungsänderungswege. In 4 ist aus Gründen einer klaren Darstellung der Konfiguration des Endloszirkulationsweges auf die Kugeln und die Abstandshalter verzichtet, die in diesem Endloszirkulationsweg aufzunehmen sind.
Zunächst werden die Zirkulationsweg-Ausbildungselemente 4 und die Abdeckelemente 5 zusammengesetzt, um so die Außenflächen des Blockhauptkörpers 3 zu bedecken. Auf diese Weise wird der konvexe Abschnitt 32 des Blockhauptkörpers 3 in die beiden Abdeckelemente 5 eingepasst. Gleichzeitig werden die Wegführungsabschnitte 8 an die Verbindungsabschnitte 34 des Blockhauptkörpers 3 angepasst. Auf diese Weise liegen die Nichtlastlaufrillen 51 der Abdeckelemente 5 und die Nichtlastlaufrillen 33 des Blockhauptkörpers 3 einander gegenüber. Weiterhin werden die Nichtlastlaufrillen 33 und die Durchgangslöcher 81, die in den Wegführungsabschnitten 8 ausgebildet sind, verbunden. Infolgedessen sind zwei Nichtlastwege 21 für die Kugeln zwischen dem Blockhauptkörper 3 und dem Abdeckelement 5 vervollständigt. In diesem Zustand sind die beiden Plattenabschnitte 7 mit den beiden axialen Stirnflächen des Blockhauptkörpers 3 in Kontakt gehalten, wobei die Befestigungslöcher 74 der Plattenabschnitte 7 und die Befestigungslöcher 35 des Blockhauptkörpers 3 miteinander in Verbindung stehen.
Wenn weiterhin die beiden Deckelelemente 6 an dem Blockhauptkörper 3 aus der axialen Richtung des Blockhauptkörpers 3 derart angebracht werden, dass sie die Plattenabschnitte bedecken, liegen Innenumfangsführungsflächen 72, die in den Kugelführungsabschnitten 71 ausgebildet sind, und die Außenumfangsführungsflächen 62, die in den Deckelelementen 6 ausgebildet sind, einander gegenüber. Dadurch sind zwei Richtungsänderungswege 22 zwischen den Plattenabschnitten 7 und den Deckelelementen 6 vervollständigt. Infolgedessen sind die Nichtlastwege 21 und die Lastwege durch die Richtungsänderungswege 22 miteinander verbunden. Somit sind zwei Endloszirkulationswege für die Kugeln zwischen der Spurschiene 1 und dem Bewegungsblock 2 vervollständigt, wodurch eine Zirkulation ausgebildet ist, die aus den Lastwegen, den Richtungsänderungswegen 22, den Nichtlastwegen 21 und den Richtungsänderungswegen 22 in der angegebenen Reihenfolge besteht. In den vervollständigten Endloszirkulationswegen ist eine Vielzahl von Kugeln 9 und eine Vielzahl von Abstandshaltern 91 aufgenommen, die jeweils zwischen benachbarten Kugeln 9 angeordnet sind. Jeder Abstandshalter 91 hat einen sphärischen Sitz entsprechend einer Außenumfangsfläche der Kugel 9. Weiterhin ist der Abstandshalter 91 derart angeordnet, dass eine Achslinie des Abstandshalters 91 mit einer geraden Linie übereinstimmt, die Mittelpunkte benachbarter Kugeln 9 miteinander verbindet.
Wenn der Blockhauptkörper 3, die Zirkulationsweg-Ausbildungselemente 4, die Abdeckelemente 5 und die Deckelelemente 6 zusammengesetzt sind, stehen die Befestigungslöcher 63 der Deckelelemente 6 mit den Befestigungslöchern 74 des Plattenabschnittes 7 und den Befestigungslöchern 35 des Blockhauptkörpers 3 in Verbindung. Befestigungsschrauben sind in Bezug auf die Löcher 35, 63 und 74 befestigt, um dadurch die Elemente aneinander zu befestigen. Darüber hinaus ist eine Halteplatte 92 an dem Blockhauptkörper 3, den Zirkulationsweg-Ausbildungselementen 4, den Abdeckelementen 5 und den Deckelelementen 6 angebracht, die aneinander befestigt sind. Die Elemente 3, 4, 5 und 6 werden sicherer aneinander befestigt, indem die Halteplatte 92 an diesen angebracht wird. Weiterhin ist die Halteplatte 92 dazu eingerichtet, die Kugeln zu halten, die auf den Lastlaufrillen 31 des Blockhauptkörpers 3 rollen, um dadurch eine Trennung der Kugeln von den Lastwegen zu verhindern.
Bei der Rollführungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform, die in der Weise aufgebaut ist, wie es oben beschrieben ist, sind die Wegeführungsabschnitte 8, die die Anschlüsse der Nichtlastwege 21 ausbilden, integral mit den Kugelführungsabschnitten 71 der Plattenabschnitte 7 in den Zirkulationsweg-Ausbildungselementen 4 ausgebildet. Somit ist keine Stufe zwischen den Innenumfangsflächen 72 der Richtungsänderungswege 22 und den Durchgangslöchern 81 ausgebildet, die die Nichtlastwege 21 bilden. Wenn die Kugeln 9 beginnen, in dem Richtungsänderungsweg 22 zu rollen, kann somit, selbst wenn sich die Abstandshalter 91 allmählich den Innenumfangsflächen 72 der Kugelführungsabschnitte 71 im Vergleich zu den Kugeln 9 annähern, so weit wie möglich vermieden werden, dass die Bewegung der Abstandhalter 91 an den Verbindungsteilen der Richtungsänderungswege 22 und der Nichtlastwege 21 behindert wird. Infolgedessen kann eine Beschädigung der Abstandshalter 91 verhindert werden, wodurch man in der Lage ist, eine reibungslose Zirkulation der Kugeln 9 auf den Endloszirkulationswegen zu erreichen.
Weiterhin ist bei der Rollführungsvorrichtung gemäß dieser Erfindung eine axiale Dicke des Wegeführungsabschnittes 8 derart eingestellt, dass sie größer ist als wenigstens ein Durchmesser 9 der Kugel. Das heißt, die zusammengefügten Positionen zwischen dem Blockhauptkörper 3 und den Zirkulationsweg-Ausbildungselementen 4 sind zu einem Zentrum des Bewegungsblocks 2 (siehe 5) im Vergleich zu den Rollführungsvorrichtungen des Standes der Technik verschoben. Mit anderen Worten befinden sich die zusammengesetzten Positionen zwischen dem Blockhauptkörper 3 und den Zirkulationsweg-Ausbildungselementen 4 in den Nichtlastwegen 21 anstelle an Grenzen zwischen den Nichtlastwegen 21 und den Richtungsänderungswegen 22. Selbst wenn Stufen zwischen dem Blockhauptkörper 3 und den Zirkulationsweg-Ausbildungselementen 4 ausgebildet sind, befinden sich somit diese Stufen dichter an dem Zentrum des Bewegungsblocks 2 im Vergleich zu den Positionen, an denen die Abstandhalter 91 eine Verschiebung beginnen. Infolgedessen kann ein Kontakt der Abstandshalter 91 in Bezug auf die Stufen, die zwischen dem Blockhauptkörper 3 und den Zirkulationsweg-Ausbildungselementen 4 ausgebildet sind, so weit wie möglich vermieden werden, wodurch es möglich ist, eine Beschädigung an den Abstandshaltern 91 zu verhindern.
Weiterhin kann bei der Rollführungsvorrichtung, bei der die Kugeln 9 auf den Endloszirkulationswegen zirkulieren, beispielsweise eine übergroße Belastung auf den Bewegungsblock 2 einwirken. In einem Fall, bei dem die Kugeln 9 in die Lastwege aus den Richtungsänderungswegen 22 eintreten sollen, oder in einem Fall, bei dem Fremdkörper in die Endloszirkulationswege eintreten, kann eine reibungslose Zirkulation der Kugeln 9 in den Endloszirkulationswegen somit behindert werden. Damit kann eine Kraft des Ausdehnens und Erweiterns der Zirkulationsweg-Ausbildungselemente 4 in Bezug auf den Blockhauptkörper 3 ausgeübt werden. De Kraft des Ausdehnens und Erweiterns des Zirkulationsweg-Ausbildungselementes 4 in Bezug auf den Blockhauptkörper 3 kann insbesondere auf die Verbindungsteile zwischen den Nichtlastwegen 21 und den Richtungsänderungswegen 22 ausgeübt werden, wenn das Zirkulationsweg-Ausbildungselement 4 verformt werden soll. Somit werden bei Verwendung über einen langen Zeitraum die Abdeckelemente 5 hauptsächlich an den Verbindungsteilen zwischen den Nichtlastwegen 21 und den Richtungsänderungswegen 22 gebogen, wobei sich eine Spannung an den Verbindungsteilen konzentriert. Es besteht die Möglichkeit, dass das Abdeckelement 5 schließlich an den Verbindungsteilen zwischen dem Nichtlastweg 21 und den Richtungsänderungswegen 22 beschädigt wird.
Bei der Rollführungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform sind jedoch die Abdeckelemente 5 bogenförmig ausgebildet, wohingegen die Wegeführungsabschnitte 8 in einer im wesentlichen rechtwinkeligen Gestalt ausgebildet sind. Der Wegeführungsabschnitt 8 ist derart ausgebildet, dass er eine Dicke hat, die größer ist als das Abdeckelement 5. Weiterhin dienen die Wegeführungsabschnitte 8 als Verbindungsteile zwischen den Abdeckelementen 5 und den Plattenabschnitten 7. Das heißt, die Wegeführungsabschnitte 8 sind an Grenzen zwischen den Nichtlastwegen 21 und den Richtungsänderungswegen 22 angeordnet. Somit ist im Vergleich zu den Rollführungsvorrichtungen des Standes der Technik die Steifigkeit und Festigkeit des Abdeckelementes 5 gegen Biegen gesichert. Selbst wenn die Kraft des Dehnens und Erweiterns der Zirkulationsweg-Ausbildungselemente 4 in Bezug auf den Blockhauptkörper 3 wirkt, kann infolgedessen eine Beschädigung des Zirkulationsweg-Ausbildungselementes 4 und eine Beschädigung des gesamten Bewegungsblocks 2 so weit wie möglich vermieden werden.
Obwohl weiterhin bei der Rollführungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform die axiale Dicke des Wegeführungsabschnittes 8 derart eingerichtet ist, dass er größer als der Durchmesser der Kugel 9 ist, wird es bevorzugt, dass die Verbindungsteile zwischen dem Blockhauptkörper 3 und den Zirkulationsweg-Ausbildungselementen 4 von den Verbindungsteilen zwischen den Richtungsänderungswegen 22 und den Nichtlastwegen 21 hin zum Zentrum des Bewegungsblockes 2 so weit wie möglich entfernt sind. Das heißt, es wird bevorzugt, dass die axiale Dicke des Wegeführungsabschnittes 8 so viel wie möglich größer ist als der Kugeldurchmesser. Die Anbringungslöcher 36 müssen jedoch in dem Blockhauptkörper 3 ausgebildet sein, und somit müssen die Verbindungsabschnitte 34 derart ausgebildet sein, dass sie die Anbringungslöcher 36 nicht beeinträchtigen. Somit müssen die Wegeführungsabschnitte 8, die an die Verbindungsabschnitte 34 angepasst sind, ebenfalls derart ausgeformt sein, dass sie eine entsprechende axiale Dicke haben.
Weiterhin wird bei der Rollführungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform die Konfiguration verwendet, bei der die beiden Zirkulationsweg-Ausbildungselemente 4 mit dazwischen befindlicher Anordnung der beiden Abdeckelemente 5 ausgeformt sind. Es ist jedoch ausreichend, über eine Konfiguration zu verfügen, bei der die Wegeführungsabschnitte 8 und die Plattenabschnitte 7 integral ausgebildet sind. Es kann beispielsweise eine Konfiguration verwendet werden, bei der die Abdeckelemente 5 getrennt sind. Wenn jedoch die Verringerung der Anzahl von Bauteilen und die Einfachheit beim Zusammensetzen des Blockhauptkörpers 3 berücksichtigt werden, wird es bevorzugt, die Konfiguration zu verwenden, bei der die beiden Zirkulationsweg-Ausbildungselemente 4 mit dazwischen befindlicher Anordnung der beiden Abdeckelemente 5 integral ausgeformt sind.
Weiterhin sind bei der Rollführungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform die Abdeckelemente 5 integral mit den Wegeführungsabschnitten 8 ausgebildet. Solange jedoch eine Konfiguration verwendet wird, bei der die Abdeckelemente 5 die Nichtlastwege 21 für die Kugeln 9 in Zusammenwirkung mit dem Blockhauptkörper 3 ausbilden, müssen die Abdeckelemente 5 und die Wegeführungsabschnitte 8 nicht integral ausgeformt werden.
Weiterhin ist bei der Rollführungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform die Spurschiene linear ausgebildet, um eine lineare Führungsvorrichtung auszubilden. Die vorliegende Erfindung ist auf die Rollführungsvorrichtung anwendbar, bei der der Bewegungsblock 2 Endloszirkulationswege umfasst, die aus Lastwegen, Nichtlastwegen und Richtungsänderungswegen ausgebildet sind. Als ein Beispiel ist eine gekrümmte Führungsvorrichtung denkbar, bei der die Spurschiene 1 gekrümmt mit einer festgelegten Krümmung ausgebildet ist.

Claims

Rollführungsvorrichtung, umfassend: ein Spurelement (1); ein Bewegungselement (2), das an dem Spurelement (1) mittels einer Vielzahl von Kugeln angebracht ist und einen Endloszirkulationsweg für die Zirkulation der Vielzahl von Kugeln umfasst; wobei die Vielzahl von Kugeln in dem Endloszirkulationsweg aufgenommen ist; und eine Vielzahl von Abstandshaltern, die jeweils zwischen benachbarten der Vielzahl von Kugeln angeordnet sind, wobei der Endloszirkulationsweg umfasst: einen Lastweg, auf dem die Vielzahl von Kugeln rollt, während diese eine Last tragen; einen Nichtlastweg (21), der parallel zu dem Lastweg angeordnet ist; und einen Richtungsänderungsweg (22), der den Lastweg und den Nichtlastweg (21) verbindet, wobei das Bewegungselement (2) umfasst: einen Bewegungselement-Hauptkörper (3), der eine Lastlaufrille, die den Lastweg bildet, und eine Nichtlastlaufrille (33) hat, die den Nichtlastlaufweg (21) bildet; ein Zirkulationsweg-Ausbildungselement (4), das mit dem Bewegungselement-Hauptkörper (3) verbunden ist, um den Endloszirkulationsweg für die Vielzahl von Kugeln zu bilden; ein Abdeckelement (5), das dazu eingerichtet ist, die Nichtlastlaufrille (33) zu bedecken, um den Nichtlastweg (21) zu bilden; und ein Deckelelement (6), das mit dem Zirkulationsweg-Ausbildungselement (4) kombiniert ist, um den Richtungsänderungsweg (22) zu bilden, wobei das Zirkulationsweg-Ausbildungselement (4) umfasst: zwei Plattenabschnitte (7), die mit beiden axialen Stirnflächen des Bewegungselement-Hauptkörpers (3) verbunden sind und auf denen jeweils eine Innenumfangsführungsfläche des Richtungsänderungsweges (22) ausgebildet ist; und zwei Wegeführungsabschnitte (8), die jeweils integral mit den beiden Plattenabschnitten (7) ausgebildet sind und ein Durchgangsloch haben, das mit der Innenumfangsführungsfläche verbunden ist.
Rollführungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die beiden Wegeführungsabschnitte (8) jeweils eine axiale Dicke haben, die derart eingerichtet ist, dass sie größer ist als ein Durchmesser jeder der Vielzahl von Kugeln.
Rollführungsvorrichtung nach Anspruch 2, bei der die beiden Wegeführungsabschnitte (8) miteinander durch dazwischen befindliche Anordnung des Abdeckelementes (5) verbunden sind.