DE1931983B1

DE1931983B1 - Kugelbuechse

Info

Publication number: DE1931983B1
Application number: DE19691931983D
Authority: DE
Inventors: Hans Unger
Original assignee: Deutsche Star Kugelhalter GmbH
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 1969-06-24
Filing date: 1969-06-24
Publication date: 1971-01-07
Also published as: CH515428A; FR2051270A5; NL164123C; NL7009173A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Kugelbüchse für Linear- durch die Laufrinnenbildung in der Außenhülse nach

bewegungen, umfassend eine Außenhülse mit einem außen versetzt sind.

prismatischen Innenraum und einen in diesem pris- Aus der USA.-Patentschrift 3 330 606 ist bereits matischen Innenraum untergebrachten Käfig mit eine Kugelbüchse bekannt, bei der zur Winkelfest-Kugelführungsbahnen zur Führung jeweils eines an 5 legung des Käfigs gegenüber der Außenhülse der einer Prismenfläche anliegenden Kugelkranzes, wobei Innenumfang von Außenhülse und der Außenumfang die Kugeln dieses Kugelkranzes in einem ersten Füh- vom Käfig komplementär ausgeführt sind. Dabei rungsbahnlängsabschnitt längs einer mittleren Lauf- besteht aber nicht das Problem der Durchmesserverlinie der zugehörigen Prismenfläche laufen und durch größerung der Führungsbahnbogenabschnitte in dem einen Schlitz des Käfigs in einen Zentralraum inner- io Maße, in dem es bei Kugelbüchsen besteht, die eine halb des Käfigs überstehen, in einem zweiten Füh- Außenhülse mit prismatischem Innenraum besitzen, rungsbahnlängsabschnitt längs einer Prismenkante Der gegenseitige Abstand der Kugelmitteverbinlaufen und durch Führungsbahnbogenabschnitte von dungslinien der Kugeln in den beiden Kugelbahn-Führungsbahnlängsabschnitt zu Führungsbahnlängs- längsabschnitten eines Kugelkranzes kann größer sein abschnitt übergeführt werden. 15 als die halbe Breite der zugehörigen Prismenfläche.

Eine Kugelbüchse dieser Art ist aus den Zeich- Im Falle eines prismatischen Innenraums mit einer mangen der schweizerischen Patentschrift 368 978 regelmäßig sechseckigen Basis kann der Winkelabbekannt, stand, bezogen auf die Kugelbüchsenachse, zwischen

Bei der bekannten Anordnung ist der Käfig von den Kugelmitteverbindungslinien 30 bis 40°, vorzugs-

einem Rohr gebildet, dessen innere und äußere 20 weise 32 bis 38° betragen.

Mantelflächen Kreiszylinderflächen sind. Es müssen Um Zuführung und Depots für Schmiermittel zu deshalb besondere Maßnahmen getroffen werden, um schaffen, kann man, ohne daß dadurch die winkeldie winkelmäßige Ausrichtung des Käfigs gegenüber mäßige Ausrichtung von Käfig und Außenhülse der Außenhülse sicherzustellen, die für einen ein- beeinträchtigt wird, die zwischen den Führungsbahnwandfreien Lauf der Kugeln in den Kugelführungs- 25 längsabschnitten benachbarter Kugelführungsbahnen bahnen unerläßlich ist. gelegenen Prismenflächenbereiche des äußeren Käfig-

Bei der bekannten Ausführungsform ist weiterhin mantels gegenüber den zwischen zusammengehörigen zu beanstanden, daß die Führungsbahnbogen- Führungsbahnlängsabschnitten eingeschlossenen Prisabschnitte nur mit verhältnismäßig geringem Durch- menflächenbereichen des äußeren Käfigmantels zumesser ausgeführt werden können mit der Folge, daß 3° rücksetzen, so daß nur noch die letzteren Prismender vom Durchmesser der Führungsbahnbogenab- flächenbereiche an den Prismenflächen des prismaschnitte abhängige Reibungswiderstand der Kugeln tischen Innenraums berührend anliegen,
in den Kugelführungsbahnen unerwünscht groß ist. Die axiale Fixierung des Käfigs in der Außenhülse Die Notwendigkeit, die Durchmesser der Führungs- gestaltet sich bei prismatischer Ausführung des Innenbahnbogenabschnitte verhältnismäßig klein zu halten, 35 raums der Außenhülse besonders einfach. Man rührt daher, daß man mit der Ortswahl des ersten braucht nur in den Prismenflächen an mittleren Stellen Führungsbahnlängsabschnittes annähernd an die zwischen den Prismenkanten Einsenkungen vorsehen, geometrische Mittellinie der zugehörigen Prismen- die von Prismenfläche zu Prismenfläche in pheripherer fläche der Außenhülse gebunden ist, um die Kugeln Richtung miteinander fluchten. Legt man in diese gleichzeitig an der zugehörigen Prismenfläche an- 40 miteinander fluchtenden Einsenkungen dann einen liegen zu lassen und in den Zentralraum des Käfigs Federring ein, so ist dieser in axialer Richtung geüberstehen lassen zu können und daß man mit der sichert, hat aber im Bereich der Prismenkanten Ab-Ortswahl für den zweiten Führungsbahnlängsabschnitt stand von der Begrenzungsfläche des prismatischen an den Verschneidungsbereich zwischen der züge- Innenraums, so daß zur Lösung des Federrings ein hörigen Prismenfläche und der nächst folgenden 45 Lösewerkzeug leicht angesetzt werden kann.
Prismenfläche gebunden ist. Die Figuren erläutern die Erfindung an Hand

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eines Ausführungsbeispiels. Es stellt dar:

Kugelbüchse der eingangs bezeichneten Art derart F i g. 1 einen die Achse enthaltenden Längsschnitt

auszugestalten, daß einerseits die winkelmäßige Aus- durch eine erfindungsgemäße Kugelbüchse,

richtung von Außenhülse und Käfig zwangläufig 50 Fig. 2 einen Schnitt nach Linie Π-ΙΙ der Fig. 1.

eintritt und daß andererseits bei gegebenen Ab- In den Figuren ist eine Außenhülse mit 10 bezeich-

messungen des Außenmantels der Durchmesser der net. Diese Außenhülse weist einen prismatischen

Führungsbahnbogenabschnitte vergrößert werden Innenraum 12 auf, der durch Prismenflächen 14 a,

kann. 14 b definiert ist. In den prismenförmigen Innenraum

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß 55 12 ist ein Käfig 16 eingesetzt, dessen äußere Mantelvorgeschlagen, daß der Käfig eine komplementär fläche 18 komplementär prismatisch zum prismazu dem prismatischen Innenraum der Außenhülse tischen Innenraum 12 ist und durch Prismenflächen gestaltete prismatische äußere Mantelfläche aufweist 18 α, 18ft definiert ist. In dem Käfig sind Kugelfüh- und daß für die in dem zweiten Führungsbahnlängs- rungsbahnen 20 a, 20 b ausgebildet, deren jede sich abschnitt laufenden Kugeln in der an die zu diesem 60 aus einem ersten Führungsbahnlängsabschnitt 20'α Kugelkranz zugehörigen Prismenfläche angrenzenden bzw. 20' b und einem zweiten Führungsbahnlängsab-Prismenfläche eine tangential in die zugehörige Pris- schnitt 20" α bzw. 20" b zusammensetzt. Die Fühmenfläche übergehende Lauf rinne ausgebildet ist. rungsbahnlängsabschnitte 20'α, 20' b und 20" a, 20" b

Dadurch, daß bei der erfindungsgemäßen Ausbil- sind durch Führungsbahnbogenabschnitte miteinander

dung der Käfig auf seiner Außenfläche prismatisch 65 verbunden, welche nicht eingezeichnet sind. In den

gestaltet ist, steht im Käfig genügend Fleisch zur Ver- Kugelführungsbahnen sind Kugeln 22 a, 22 b kranz-

fügung, um den Kugeln im Käfig eine ausreichende förmig geführt. In den ersten Führungsbahnabschnit-

Führung vermitteln zu können, obwohl die Kugeln ....ten 20'α, 20'b ragen die Kugeln 22a bzw. 22b durch

Schlitze 24 α, 24 b des Käfigs 16 in den Zentralraum 26 des Käfigs hinein, so daß sie an einer in diesen Zentralraum eingeführten Welle 28 anliegen. Die Kugeln 22 a und 22 b liegen an den Prismenflächen 14 a bzw. 146 des prismatischen Innenraums der Hülse 10 an, und zwar während ihres ganzen Umlaufs. Sie haben also keine Steigungen zu überwinden. Die in den Führungsbahnabschnitten 20'α und 20' b gerade laufenden Kugeln sind die tragenden Kugeln, welche Lagerkräfte von der Welle 28 auf die Hülse 10 übertragen, während die in den Führungsbahnabschnitten 20" α und 20" b laufenden Kugeln unbelastete Rücklaufkugeln sind.

Die im Führungsbahnabschnitt 20" α laufenden Kugeln 22 a laufen in einer Laufrinne 30 a, die in die Prismenfläche 146 eingearbeitet ist; entsprechend laufen die Kugeln 22 b im Bereich des Führungsbahnabschnittes 20" b in einer Laufrinne 30 b, welche in die Prismenfläche 14 c eingearbeitet ist. Die Laufrinnen 30 a und 306 gehen in die zugehörigen Prismenflächen 14 a und 146 tangential über.

Die Prismenfläche 18 a ist unterteilt in einen Flächenbereich 18'α zwischen den zusammengehörigen Führungsbahnabschnitten 20'α und 20' b und einen Flächenbereich 18" α zwischen dem Führungsbahnabschnitt 20"/ und dem Führungsbahnabschnitt 20'α. Der Flächenbereich 18' b ist gegenüber dem Flächenbereich 18'α zurückgesetzt, so daß zwischen dem zurückgesetzten Flächenbereich 18" α und der Prismenfläche 14 a ein Zwischenraum 32 ausgebildet ist, der der Zuführung und Speicherung von Schmiermitteln dienen kann.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist der Käfig 16 in axialer Richtung durch Federringe 34 gesichert. Diese Federringe 34 sind in Einsenkungen 36 der Prismenflächen eingelegt, welche sich, wie aus der rechten Hälfte von Fig. 1 ersichtlich, nicht über die Prismenkanten hinweg erstrecken.

Claims

Patentansprüche:

1. Kugelbüchse für Linearbewegungen, umfassend eine Außenhülse mit einem prismatischen Innenraum und einen in diesem prismatischen Innenraum untergebrachten Käfig mit Kugelführungsbahnen zur Führung jeweils eines an einer Prismenfläche anliegenden Kugelkranzes, wobei die Kugeln dieses Kugelkranzes in einem ersten Führungsbahnlängsabschnitt längs einer mittleren Lauflinie der zugehörigen Prismenfläche laufen und durch einen Schlitz des Käfigs in den Zentralraum innerhalb des Käfigs überstehen, in einem zweiten Führungsbahnlängsabschnitt längs einer Prismenkante laufen und durch Führungsbahnbogenabschnitte von Führungsbahnlängsabschnitt zu Führungsbahnlängsabschnitt übergeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (16) eine komplementär zu dem prismatischen Innenraum (12) der Außenhülse (10) gestaltete prismatische äußere Mantelfläche (18) aufweist und daß für die in dem zweiten Führungsbahnlängsabschnitt (20" α) laufenden Kugeln (22) in der an die zu diesem Kugelkranz zugehörige Prismenfläche (14 a) angrenzenden Prismenfläche (14 b) eine tangential in die zugehörige Prismenfläche (14 α) übergehende Laufrinne (30 α) gebildet ist.

2. Kugelbüchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gegenseitige Abstand der Kugelmitteverbindungslinien der Kugeln (22 a) in den beiden Kugelbahnlängsabschnitten (20' α, 20" α) eines Kugelkranzes größer ist als die halbe Breite der zugehörigen Prismenfläche (18 α).

3. Kugelbüchse nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle eines prismatischen Innenraums (12) mit einer regelmäßig sechseckigen Basis der Winkelabstand, bezogen auf die Kugelbüchsenachse, zwischen den Kugelmitteverbindungslinien 30 bis 40°, vorzugsweise 32 bis 38° beträgt.

4. Kugelbüchse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Führungsbahnlängsabschnitten (20"/ und 20'α) benachbarter Kugelführungsbahnen (20/ und 20 a) gelegenen Prismenflächenbereiche (18" α) der äußeren Mantelfläche (18) des Käfigs (16) gegenüber den zwischen zusammengehörigen Führungsbahnlängsabschnitten (20'α, 20" α) liegenden Prismenflächenbereichen (18 a) zurückgesetzt sind, daß die letzteren Flächenbereiche (18'α) an den Prismenflächen (14 a) des prismatischen Innenraums (12) berührend anliegen und daß die ersteren Prismenflächenbereiche (18" α) den Prismenflächen (14 a) des prismatischen Innenraums (12) parallel und in Abstand gegenüberstehen.

5. Kugelbüchse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (16) in der Außenhülse (10) an mindestens einem Ende durch einen Federring (34) gegen axiale Verschiebung gesichert ist, welcher in pheripher miteinander fluchtenden Einsenkungen (36) der Prismenflächen (14 a, 14 b) eingerastet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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