DE19915042A1 - Linearbewegungs-Führungsvorrichtung - Google Patents

Abstract

Eine Linearbewegungs-Führungsvorrichtung umfaßt ein Führungselement, ein Schieberelement, eine Vielzahl von Wälzelementen und eine Vielzahl von Seitendichtungsplatten. Die Seitendichtungsplatten sind auf beiden Enden des Schieberelementes in der Längsrichtung angeordnet. Jede der Seitendichtungsplatten umfaßt eine dreistufige Dichtungslippe, die eng in Kontakt mit den Wälznuten des Führungselementes gebracht wird. Die dreistufige Lippe umfaßt eine fettseitige Lippe, eine mittlere Lippe und eine staubseitige Lippe. Die fettseitige Lippe ist am nächsten zu dem Schieberelement. Die mittlere Lippe ist am zweitnächsten zum Schieberelement. Die staubseitige Lippe ist am drittnächsten zu dem Schieberelement.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch eine Linearbewegungs-Führungs­ vorrichtung und eine Dichtungsvorrichtung für diese welche in einer Werk­ zeugmaschine, einer Industriemaschine, einem Meßinstrument u. dgl. verwendet wird.

Als eine Linearführung für eine Werkzeugmaschine, eine Industriemaschine, ein Meßin­ strument u. dgl. dient eine Lagervorrichtung zur Linearbewegungsführung als eine Füh­ rungsvorrichtung für die Linearbewegung. Die Lagervorrichtung zur Linearbewegungs­ führung umfaßt eine Führungsschiene, die sich längs in der Axialrichtung der Linearfüh­ rung erstreckt und umfaßt einen Schieber, der beweglich auf der Führungsschiene in einer solchen Weise angeordnet ist, daß er die Führungsschiene überspreizt. In der Au­ ßenfläche der Führungsschiene umfaßt die Führungsschiene Wälznuten für Wälzele­ mente. Der Schieber ist einer solchen Weise ausgebildet, daß er einen U-förmigen Querschnitt hat und die Führungsschiene überspreizt. In dem Schieber sind Wälznuten für Lastwälzelemente in einer solchen Weise ausgebildet, daß sie jeweils ihren zugeord­ neten Wälznuten für Wälzelemente der Führungsschiene gegenüberliegen. Ferner sind in den beiden Endbereichen jeder der Wälznuten für die Lastwälzelemente Umlauf­ durchgänge für die Wälzelemente ausgebildet, die aus Rücklaufdurchgängen für die Wälzelemente bestehen, die miteinander über gekrümmte Durchgänge verbunden sind. In den Umlaufdurchgängen für die Wälzelemente sind eine große Anzahl von Wälzele­ menten montiert, die verwendet werden, um den Schieber entlang und bezüglich zu der Führungsschiene zu bewegen. Die Umlaufdurchgänge für die Wälzelemente sind jeweils im wesentlichen parallel zu den Wälznuten für die Lastwälzelemente ausgebildet. Mit einem Aufbau, wie er oben beschrieben ist, kann der Schieber frei entlang der Längs­ richtung der Führungsschiene bewegt werden, da den Wälzelementen, wie z. B. Kugeln, ermöglicht wird, auf und entlang der oben erläuterten Nuten zu wälzen.

Eine Linearführung des obigen Typs ist z. B. in der ungeprüften japanischen Gebrauchs­ musterveröffentlichung Hei. 7-25335 offenbart (welche nachstehend als ein Stand der Technik bezeichnet wird). Entsprechend dem Stand der Technik ist eine Linearführung vorgesehen, in welcher ein Schmiermittel beständig Wälzelementen für eine lange Zeit­ periode zugeführt werden kann, so daß die Wälzelemente in der Lage sind, ihre gleich­ förmigen Wälzbewegungen aufrechtzuerhalten. Die Linearführung entsprechend dem Stand der Technik ist in der folgenden Weise aufgebaut.

In der Außenfläche einer Führungsschiene sind Wälznuten für Wälzkörper ausgebildet, welche sich jeweils in der Axialrichtung der Führungsschiene erstrecken, und ein Schie­ ber ist auf der Führungsschiene und diese überspreizend so angeordnet, daß der Schieber in der Lage ist, sich auf der Führungsschiene relativ bezüglich zu der Füh­ rungsschiene zu bewegen. Auf der Stirnfläche des Schiebers in der Bewegungsrichtung derselben sind zwei Seitendichtungsplatten angeordnet, und auf den beide Seiten­ dichtungsplatten sind Dichtungslippen vorgesehen, die eng im Kontakt mit den Wälznu­ ten für die Wälzelemente gebracht werden können, die in der Führungsschiene ausge­ bildet sind.

Ferner ist zwischen den beiden Seitendichtungsplatten ein Abstandshalterelement, das einen U-förmigen Längsquerschnitt aufweist, angeordnet. In dem Innenbereich des Ab­ standshalterelementes ist ein poröses Element gelagert, welches aus Filz, Schwamm aus einem kontinuierlichen Blasentyp od. dgl. ausgebildet ist, während dessen das porö­ se Element eng in Kontakt mit den Wälznuten für die Wälzelemente der Führungsschie­ ne gebracht wird.

Daher verhindert entsprechend dem oben erläuterten Aufbau beim Stand der Technik das poröse Element, das in dem Innenbereich des Abstandshalterelementes angeordnet ist, das Eindringen von Staub und einer Fremdsubstanz.

Die oben erläuterte Dichtungsvorrichtung hat jedoch einen Nachteil dahingehend, daß die gesamte Länge des Schieberbereiches der Linearführung lang wird, da das Ab­ standshalterelement auf der Stirnfläche des Schiebers angeordnet ist. Daher wird der Hub des Schiebers kürzer bezüglich der Führungsschiene, die die gleiche Länge auf­ weist.

Zusätzlich zu dem Aufbau bei dem oben erläuterten Stand der Technik, kann in dem Schieber in einigen Fällen ein Dichtungselement 150 (gezeigt in den Fig. 9A bis 9C) montiert werden, das als Dichtungselement dient, welches z. B. in der ungeprüften japa­ nischen Gebrauchsmusterveröffentlichung Hei. 6-51546 offenbart ist. Das Dichtungs­ element 150 wird zum Verhindern des Eindringens von Staub, Schnittpulver u. dgl. in die Wälznuten des Wälzkörper-Umlaufkreislaufes verwendet.

Das Dichtungselement 150, das in der oben erläuterten ungeprüften japanischen Ge­ brauchsmusterveröffentlichung Hei. 6-51546 offenbart ist, schließt eine Kernstange (core bar) 158 ein, die aus Metall ausgebildet ist und in ein elastisches Material, wie z. B. Gummi bzw. Kautschuk od. dgl. eingegossen ist. Insbesondere sind die Dichtungsele­ mente 150 jeweils auf den Bodenflächen der Manschettenbereiche (sleeve portions) des Schiebers montiert, die jeweils als die unteren Stirnflächen des Schiebers dienen.

Wie in den Fig. 9A bis 9C gezeigt ist, umfaßt das Dichtungselement 150 einen Dich­ tungshauptkörper 152 und einen Lippenbereich 154. Der Dichtungshauptkörper 152 schließt die oben erläuterte Kernstange 158 ein und ist auf den Manschettenbereich 151a des oben erläuterten Schiebers 151 montierbar. Der Lippenbereich 154 erstreckt sich von dem Dichtungshauptkörper 152 zu der Führungsschiene 153 hin und kann mit der Seitenfläche 153a der oben erläuterten Führungsschiene 153 in Kontakt gebracht werden.

Der Lippenbereich 154 des Dichtungselementes 150 ist solcherart ausgebildet, daß er sich einstückig allmählich von seinem Fußbereich (root portion) 155 verjüngend mit dem Dichtungskörper 152 zu dessen Vorderendbereich 156 vereinigt. Das Dichtungselement 150 ist auf dem Schieber 151 in einer solchen Weise montiert, daß der Lippenbereich 154 desselben mit der Führungsschiene 153 in Kontakt gebracht werden kann und da­ durch deformiert werden kann, und durch die elastische Rückstellkraft, die durch die Verformung des Lippenbereiches 154 erzeugt wird, wird dem Lippenbereich 154 ermög­ licht, einen Zwischenraum abzudichten, der zwischen der Führungsschiene 153 und dem Schieber 151 ausgebildet ist.

Bei dem Dichtungselement 150, das in der oben erläuterten ungeprüften japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung Hei. 6-51546 offenbart ist, wie in den Fig. 9A und 9B gezeigt ist, ist, wenn ein Abstand zwischen der Position des Dichtungselementes 150, das auf dem Schieber 151 montiert ist, und der Seitenfläche 153a der Führungsschiene 153 relativ lang ist, und die Verdrängung (displacement) des Vorderendbereiches 156 des Lippenbereiches 154 desselben relativ kurz ist, dann ist der Vorderendbereich 156 in Kontakt mit der Führungsschiene 153.

Wenn jedoch, wenn in Fig. 9C gezeigt ist, der Abstand zwischen der Position des Dich­ tungselemente 150 und der Seitenfläche 153a relativ kurz ist und die Verdrängung des Vorderendbereiches 156 des Lippenbereiches 154 desselben relativ groß ist, dann ist der Lippenbereich 154 zwischen dem Vorderendbereich 156 und dem Fußbereich 155 gekrümmt, und auch der so gekrümmte Bereich 157 des Lippenbereiches 154 ist mit der Führungsschiene 153 in Kontakt.

Wenn der gekrümmte Bereich 157 zwischen dem Vorderbereich 156 und dem Fußbe­ reich 155 mit der Führungsschiene 153 in Kontakt ist, dann erhöht sich der Gleitwider­ stand, der zwischen dem Schieber 151 und der Führungsschiene 153 erzeugt wird, und gleichzeitig neigt der Vorderendbereich 156 des Lippenbereiches 154 dazu, nach oben von den Seitenflächen 153a der Führungsschiene 153 zu driften, welches es schwierig macht, den Zwischenraum zwischen der Führungsschiene 153 und dem Schieber 151 abzudichten. Im schlechtesten Fall besteht die Gefahr, daß der Lippenbereich 154 des Dichtungselementes 150 hinsichtlich des oben erläuterten Gleitwiderstandes abgenutzt werden kann, und dadurch zwischen dem Vorderendbereich 156 und dem Fußbereich 155 abgerissen werden kann.

Daher muß, damit nur der Vorderendbereich 156 in Kontakt mit der Führungsschiene 153 gebracht werden kann, das Dichtungselement 150 mit einer hohen Genauigkeit ausgeführt werden. Insbesondere ist eine hohe Genauigkeit bei der Abmessungstole­ ranz des Bereiches notwendig, der auf dem Schieber 151 zu montieren ist, wie z. B. der Dichtungshauptkörper 152 desselben u. dgl., und die Abmessungstoleranz bezüglich der Länge zwischen dem Fußbereich 155 und dem Vorderendbereich 156 des Lippenberei­ ches 154 u. dgl. Diese Notwendigkeit der hohen Genauigkeit führt zum Erhöhen der Kosten desselben.

Bei den oben erläuterten Fig. 9A bis 9C sind Ergebnisse gezeigt, die erzielt werden, wenn die verformten Zustände des Dichtungselementes 150 analysiert werden unter Verwendung eines Computers od. dgl. entsprechend der Finite-Element-Methode, wenn das Dichtungselement 150 mit der Führungsschiene 153 in Kontakt ist. Die Finite- Element-Methode ist eines der Verfahren, das zum Analysieren von Spannungen und Verformungen verwendet wird, die in einem Aufbau einer gewünschten Erscheinung er­ zeugt werden.

Fig. 9A zeigt einen Fall, wo die Verdrängung des Vorderendbereiches 156 am kleinsten ist unter den Fällen, die jeweils in den Fig. 9A bis 9C gezeigt sind, wenn die Verdrängung aufgrund des Kontaktes des Dichtungselementes 150 mit der Führungsschiene 153 er­ zeugt wird. Andererseits zeigt Fig. 9C einen Fall, bei welchem die Verdrängung des Vor­ derendbereiches 156 am größten ist unter den Fällen, die jeweils in den Fig. 9A bis 9C gezeigt sind.

In den Fig. 9A bis 9C bezeichnen die Bereiche Q1, Q2 und Q3, die jeweils durch dichte parallele schräge Linien gezeigt sind, die Bereiche des Dichtungselementes 150, in wel­ chem starke Innenspannungen durch die Verdrängung des Vorderendbereiches 156 hinsichtlich des Kontaktes des Dichtungselementes 70 der Führungsschiene 153 er­ zeugt werden.

Die vorliegende Erfindung zielt auf eine Vermeidung des oben erläuterten Nachteils, der bei der herkömmlichen Dichtungsvorrichtung für eine Linearführung herausgefunden wurde. Dementsprechend ist es ein erstes Ziel der Erfindung, eine Dichtungsvorrichtung für eine Linearführung zu schaffen, welches die Länge des Schiebebereiches der Linear­ führung vermindert, welche dem Schieber ermöglicht, einen großen Hub bezüglich der Führungsschiene, die die gleiche Länge hat, zu schaffen. Zusätzlich ist es auch eine Aufgabe der Erfindung, eine Dichtungsvorrichtung zu schaffen, welche das Eindringen von Staub und Fremdsubstanz verhindert.

Ferner ist es eine zweite Aufgabe der Erfindung, eine Führungsvorrichtungs-Linear­ bewegung geschaffen, welches nicht nur sicher einen Zwischenraum zwischen einem Führungselement und einem Schieber abdichten kann, ohne den Gleitwiderstand des Schieberelementes bezüglich zu dem Führungselement zu erhöhen, sondern auch ein Erhöhen der Produktionskosten derselben zu beschränken.

Zur Erzielung der obigen ersten Aufgabe wird eine Führungsvorrichtung für eine Linear­ bewegung zu schaffen, die ein Führungselement umfaßt, ein Schieberelement umfaßt, eine Vielzahl von Wälzelementen und eine Vielzahl von Seitendichtungsplatten umfaßt. Das Führungselement umfaßt eine Vielzahl von Wälznuten auf der Außenfläche dessel­ ben und erstreckt sich in einer Längsrichtung derselben. Das Schieberelement ist be­ weglich auf dem Führungselement in der Längsrichtung angeordnet und umfaßt eine Vielzahl von Wälznuten jeweils entsprechend zu den Wälznuten des Führungselemen­ tes. Die Wälzelemente sind drehbar angeordnet zwischen den jeweiligen Wälznuten und in der Lage, das Schieberelement entlang des Führungselementes zu bewegen. Die Seitendichtungsplatten sind jeweils auf beiden Enden des Schieberelementes in der Längsrichtung angeordnet. Die Seitendichtungsplatten umfassen eine dreistufige Dich­ tungslippe, die eng mit den Wälznuten des Führungselementes kontaktiert wird. Die dreistufige Lippe umfaßt eine fettseitige Lippe, eine mittlere Lippe und eine staubseitige Lippe. Die fettseitige Lippe ist am nächsten zu dem Schieberelement. Andererseits ist die mittlere Lippe am zweitnächsten zu dem Schieberelement und die staubseitige Lippe ist am drittnächsten zu dem Schieberelement.

Ferner wird bevorzugt daß die fettseitige Lippe und die mittlere Lippe eine erste Fett­ kammer zum Beibehalten des Schmiermittels darin begrenzt, und die mittlere Lippe und die staubseitige Lippe begrenzen eine zweite Fettkammer zum Beibehalten des Schmiermittels in dieser.

Es wird auch bevorzugt daß die fettseitige Lippe eine R-gekrümmte Fläche auf einem spitzen Ende derselben umfaßt.

Ferner wird bevorzugt, daß die mittlere Lippe mehr ausgespart ist, als die fettseitige Lip­ pe und die staubseitige Lippe bezüglich der Größe des Vorsprungs in einer Richtung zu dem Führungselement hin.

Zusätzlich wird bevorzugt, daß die mittlere Lippe bevorzugterweise um 0,05 bis 0,12 mm ausgespart ist, als die fettseitige Lippe und die staubseitige Lippe.

Da die fettseitige Lippe 20 die R-gekrümmte Fläche in dessen Vorderendbereich ein­ schließt, währenddessen der Schieber sich in einer hin- und herbewegenden Weise be­ wegt, kann vermieden werden, daß die fettseitige Lippe selbst den Schmierfilm des Fetts trennt. Ferner können, da die mittlere Lippe in der Vorsprungsgröße derselben kleiner ausgebildet ist, als die beiden anderen Lippen, die fettseitige Lippe und die staubseitige Lippe jeweils mit der Führungsschiene mit geeigneten Kontaktdrücken in Kontakt sein können, während die Dichtungslippe in Kontakt mit der Führungsschiene verwendet wird.

Zur Erzielung der obigen zweiten Aufgabe wird entsprechend der Erfindung eine Füh­ rungsvorrichtung für eine Linearbewegung geschaffen, die ein Führungselement, ein Schieberelement, eine Vielzahl von Wälzelementen und zumindest ein Dichtungsteil umfaßt. Das Führungselement umfaßt eine Vielzahl von Wälznuten auf der Außenfläche derselben und erstreckt sich in einer Längsrichtung derselben. Das Schie­ berelement ist bewegbar in dem Führungselement in der Längsrichtung angeordnet und umfaßt eine Vielzahl von Wälzelementen jeweils entsprechend zu den Wälznuten des Führungselementes. Die Wälzelemente sind drehend zwischen den jeweiligen Wälznu­ ten angeordnet und in der Lage, den Schieber entlang des Führungselementes zu be­ wegen. Das Dichtungsteil umfaßt einen Dichtungshauptkörper und einen Lippenbereich. Der Dichtungshauptkörper ist auf das Schieberelement montiert, und der Lippenbereich kontaktiert das Führungselement und dichtet einen Zwischenraum ab, der zwischen dem Schieberelement und dem Führungselement begrenzt ist. Der Lippenbereich des Dich­ tungsteils umfaßt einen verdickten Bereich, der eine größere Dicke im Querschnitt des­ selben hat als ein Vorderendbereich und ein Fußbereich.

Zusätzlich wird bevorzugt daß das Dichtungsteil ein erstes Dichtungselement und ein zweites Dichtungselement umfaßt. Das erste Dichtungselement umfaßt einen ersten Dichtungshauptkörper und einen ersten Lippenbereich. Der erste Dichtungshauptkörper ist auf den unteren Endbereich des Schieberelementes montiert, und der erste Lippen­ bereich kontaktiert das Führungselement und dichtet einen Zwischenraum zwischen dem Schieberelement und dem Führungselement ab. Das zweite Dichtungselement umfaßt einen zweiten Dichtungshauptkörper und einen zweiten Lippenbereich. Der zweite Dichtungshauptkörper ist auf einer Position des Schieberelementes montiert, der einer oberen Fläche des Führungselementes entspricht, und ein zweiter Lippenbereich kon­ taktiert das Führungselement und dichtet einen Zwischenraum zwischen dem Schieber­ element und dem Führungselement ab.

Noch bevorzugter arbeiten das erste Dichtungselement und das zweite Dichtungsele­ ment zusammen zum Umschließen und Abdichten der Wälznuten.

Da die vorliegende Führungsvorrichtung für eine Linearbewegung in dem Zwischenbe­ reich des Lippenbereiches der Dichtungselemente zwischen einem Fußbereich dersel­ ben und einem Vorderendbereich desselben einen verdickten Bereich einschließt, der eine größere Dicke hat, als einer der Bereiche des Fußes und des Vorderendbereiches des Lippenbereiches der Dichtungselemente, ist der Bereich mit großer Dicke des Lip­ penbereiches der Dichtungselemente höher in der Steifigkeit, als der Fußbereich des­ selben.

Entsprechend diesem Aufbau kann, ob der Abstand zwischen dem Dichtungshauptkör­ per der Dichtungselemente, die auf das Schieberelement und das Führungselement zu montieren sind, groß oder klein ist, der Fußbereich des Lippenbereiches der Dichtungs­ elemente gekrümmt sein, welches es ermöglicht, daß der Vorderendbereich des Lippen­ bereiches der Dichtungselemente immer in Kontakt mit dem Führungselement sein kann.

In einem der oben erläuterten Fälle kann der Vorderendbereich des Lippenbereiches immer in Kontakt mit dem Führungselement sein, um dadurch den Zwischenraum zwi­ schen dem Schieberelement und dem Führungselement zwangsläufig in Kontakt zu bringen, ohne den Gleitwiderstand des Schieberelementes bezüglich zu dem Führungse­ lement zu erhöhen. Da außerdem die Abmessungstoleranzen der Dichtungselemente groß ausgeführt werden können, wird es ermöglicht, ein Erhöhen der Produktionskosten der Linearbewegungs-Führungsvorrichtung zu beschränken.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 eine auseinandergezogene Perspektivansicht einer Linearführung mit einer Dichtungsvorrichtung entsprechend einer Ausführungsform eines ersten Aspektes der Erfindung,

Fig. 2A eine Vorderansicht einer Seitendichtungsplatte entsprechend der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform,

Fig. 2B eine Schnittansicht, die entlang der in Fig. 2A gezeigten Linie A-A verläuft,

Fig. 2C eine vergrößerte Schnittansicht eines Bereiches B, der in Fig. 2B gezeigt ist,

Fig. 3 eine Schnittansicht einer Dichtungslippe, die in der obigen Ausführungs­ form verwendet wird und die einen Zustand zeigt, wenn sie tatsächlich verwendet wird,

Fig. 4 eine auseinandergezogene Perspektivansicht einer anderen Ausführungs­ form einer Linearbewegungsführungs-Lagervorrichtung entsprechend dem zweiten Aspekt der Erfindung, gesehen von der Unterflächenseite derselben,

Fig. 5 eine Schnittansicht der Linearbewegungsführungs-Lagervorrichtung, die in Fig. 4 gezeigt ist,

Fig. 6 eine Schnittansicht eines zweiten Dichtungselementes, das in der obigen Ausführungsform der in Fig. 4 gezeigten Linearbewegungsführungs-Lagervorrichtung,

Fig. 7 eine Schnittansicht eines ersten Dichtungselementes, das in der obigen Ausführungsform der in Fig. 4 gezeigten Linearbewegungsführungs-Lagervorrichtung verwendet wird,

Fig. 8A bis 8C die Analyseergebnisse des ersten Dichtungselementes einer Line­ arbewegungsführungs-Lagervorrichtung entsprechend dem zweiten Aspekt der Erfin­ dung, die mit einer Finite-Element-Methode analysiert wurde, und

Fig. 9A bis 9C die Analyseergebnisse eines Dichtungselementes, das in einer herkömmlichen Linearbewegungsführungs-Lagervorrichtung verwendet wird und mit der Finite-Element-Methode analysiert wurde.

Die untenstehende Beschreibung bezieht sich auf eine Ausführungsform einer Dich­ tungsvorrichtung für eine Linearführung entsprechend dem ersten Aspekt der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.

Fig. 1 ist eine auseinandergezogene Perspektivansicht einer Linearführung mit einer Dichtungsvorrichtung entsprechend der Erfindung. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, umfaßt die Linearführung eine Führungsschiene 11 und einen Schieber 12. Die Führungsschiene 11 erstreckt sich in der Axialrichtung der Linearführung und schließt Wälznuten 10, 10' für Wälzelemente ein, die auf der Außenfläche derselben ausgebildet sind, und der Schieber 12 ist mit der Führungsschiene 11 in einer solchen Weise montiert, daß er die Führungsschiene 11 überspreizt.

Insbesondere weist jede der Wälznuten 10 für Wälzelemente, die jeweils in den Zwi­ schenpositionen der beiden Seitenflächen 11b der Führungsschiene 11 ausgebildet sind, einen im wesentlichen halbkreisförmigen Abschnitt auf. In den jeweiligen Nutbo­ denbereichen der Wälznuten 10 für die Wälzelemente sind Ablaufnuten (escape groo­ ves) 10a für eine Haltevorrichtung vorhanden, welches verhindert, daß die Wälzelemen­ te in einem Zustand entfernt werden, wo der Schieber 12 nicht mit der Führungsschiene 11 zusammengebaut ist. In den Rillenbereichen der Führungsschiene 11, wo die obere Fläche 11a und die beiden Seitenflächen 11b der Schiene 11 sich miteinander schnei­ den, sind Wälznuten 10' für Wälzelemente ausgebildet, von denen jede aus einer aus­ gesparten Nut besteht, welche einen Querschnitt in einer Form von im wesentlichen ei­ nes Viertelbogens hat und sich in der Axialrichtung der Führungsschiene 11 erstreckt.

Der Schieber 12 umfaßt einen Schieberhauptkörper 12a und zwei Abschlußkappen 12b, die jeweils auf den beiden Endbereichen des Schieberhauptkörpers 12a montiert sind. Insbesondere schließt der Schieberhauptkörper 12a Wälznuten für Lastwälzelemente (load-rolling elements) (nicht gezeigt) ein, die jeweils auf den jeweiligen Innenflächen der beiden Manschettenbereiche (sleeve portions) 13 ausgebildet sind. Die Wälznuten für die Lastwälzelemente sind gegenüberliegend zu den Wälznuten 10 für die Wälzelemen­ te der Führungsschiene 11 befindlich. Der Schieberhauptkörper 12a schließt auch Wälz­ körper-Rücklaufdurchgänge ein, die sich jeweils durch die jeweiligen Bereiche mit großer Dicke der zugehörigen Manschettenbereiche 13 in der Axialrichtung derselben erstrec­ ken. Die Abschlußkappen 12b schließen jeweils gekrümmte Durchlässe ein (nicht ge­ zeigt), die verwendet werden, um die Wälznuten für die Lastwälzelemente in Verbindung mit den Rückaufdurchgängen für die Wälzkörper zu bringen, die parallel zu den Wälznu­ ten für die Lastwälzelemente angeordnet sind. Die Wälznuten für die Wälzelemente, die Rücklaufdurchgänge für die Wälzkörper und die gekrümmten Durchlässe, die auf den beiden Endbereichsseiten derselben ausgebildet sind, arbeiten zusammen zur Bildung eines Umlaufkreislaufes für die Wälzelemente. In dem Umlaufkreislauf für die Wälzele­ mente werden eine große Anzahl von Wälzelementen beansprucht, die aus Stahlkugeln od. dgl. ausgebildet sind. Ferner bezeichnet, wie in Fig. 1 gezeigt ist, das Bezugszeichen 14 ein Montageloch, in welches ein Fettnippel 14a montiert werden kann.

Die Abschlußkappen 12b sind jeweils aus Kunstharz durch Spitzgießen in einer solchen Weise ausgebildet, daß jede der Abschlußkappen 12b einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt hat. Zwei Seitendichtungsplatten 15 sind auf die jeweiligen Außen­ flächenseiten der jeweiligen beiden Abschlußkappen 12b übereinandergelegt und mit diesen befestigt.

Jede der Seitendichtungsplatten 15 ist eine Stahlplatte, die im wesentlichen U-förmig ist, welche an die Außenform der zugeordneten Abschlußkappe 12b angepaßt ist. Die Sei­ tendichtungsplatte 15 schließt zwei Manschettenbereiche (sleeve portion) 15a und einen Verbindungsbereich 15b ein. In den beiden Manschettenbereichen 15a sind Durch­ gangslöcher 16 ausgebildet, durch welche jeweils Montageschrauben eingesetzt wer­ den können. Der Verbindungsbereich 15b verbindet miteinander die beiden Manschet­ tenbereiche 15a, und in dem Verbindungsbereich 15 ist ein Durchgangsloch 17 ausge­ bildet, durch welches der Fettnippel 14a eingesetzt werden kann.

Auf der Außenfläche der Seitendichtungsplatte 15 und auf den im wesentlichen U-förmigen Innenseitenbereich derselben ist ein Dichtungsteil 18 angeordnet. Das Dich­ tungsteil 18 ist z. B. aus Nitrilkautschuk oder Polyurethankautschuk, das ein Schmierfett enthält, ausgebildet. Das Dichtungsteil 18 ist in einer solchen Weise ausgebildet, daß es in der Lage ist, einen Zwischenraum abzudichten, der zwischen dem Schieber 12 und der Führungsschiene 11 ausgebildet ist. Insbesondere hat die Innenfläche des Dich­ tungsteils 18 eine Form, welche sich an die Querschnittsform der Führungsschiene 11 anpassen kann, d. h., die Innenfläche des Dichtungsteils 18 ist in einer solchen Weise ausgebildet, daß sie verschiebbar mit der oberen Fläche 11a und den Außenflächen 11b der Führungsschiene 11 kontaktiert werden kann. Insbesondere schließt das Dich­ tungsteil 18 eine Dichtungslippe 19 ein, die einstückig damit ausgebildet ist, so daß das Dichtungsteil 18 verschiebbar mit den Wälznuten 10, 10' für die Wälzelemente und die Ablaufnuten 10a verschiebbar kontaktiert werden kann.

Die Dichtungslippe 19 umfaßt, wie in Fig. 2 gezeigt ist, dreistufige Lippen: eine fettseitige Lippe 20, eine mittlere Lippe 21 und eine staubseitige Lippe 22. Insbesondere ist, wenn, wie in der Dickenrichtung derselben gesehen wird, die fettseitige Lippe 20 am nächsten zu dem Schieber 12 der dreistufigen Lippen, wobei die mittlere Lippe 21 die zweitnächste ist. Die staubseitige Lippe 22 ist die drittnächste und auf der äußersten Seite positioniert.

Insbesondere steht die fettseitige Lippe 20 schräg zu dem Schieber 12 hervor und schließt einen R-Krümmungsflächenbereich (R-curved-surface portion) 20a in dem Vor­ derendbereich derselben ein. Die mittlere Lippe 21 ist in einer solchen Weise ausgebil­ det, daß die Größe des Vorsprungs derselben kleiner ist, als der der übrigen beiden Lip­ pen (im Bereich von 0,05 bis 0,12 mm, bevorzugterweise 0,1 mm). Die staubseitige Lip­ pe 22 steht schräg zu der Außenfläche der Seitendichtungsplatte 15 hervor und schließt einen Kantenbereich 22a in den Vorderendbereich derselben ein. Zwischen der fettseiti­ gen Lippe 20 und der mittleren Lippe 21 ist eine erste Fettkammer 23a ausgebildet und wird verwendet, um ein Schmiermittel darin zu halten. Ferner ist zwischen der mittleren Lippe 21 und der staubseitigen Lippe 22 eine zweite Fettkammer 23b zum Halten eines Schmiermittels darin ausgebildet.

Da entsprechend der so aufgebauten Dichtungslippe 19, wie in Fig. 2 gezeigt ist, die mittlere Lippe 21 kleiner in der hervorstehenden Größe derselben ist, als die beiden an­ deren Lippen, ist die mittlere Lippe 21 innerhalb einer Verbindungslinie a gelegen, wel­ che das Vorderende der fettseitigen Lippe 20 und das Vorderende der staubseitigen Lippe 22 verbindet, so daß ein Zwischenraum 24 gebildet wird. Wie jedoch in Fig. 3 ge­ zeigt ist, kann hinsichtlich einer Überlagerung b, welche ermöglicht, daß die Dichtungs­ lippe 19 mit der Führungsschiene 11 bei einer tatsächlichen Verwendung kontaktiert wird, die mittlere Lippe 21 zusammen mit der fettseitigen Lippe 20 und der staubseitigen Lippe 22 mit der Außenfläche der Führungsschiene 11 mit einem geeigneten Kontakt­ druck in Kontakt gebracht werden.

Wenn, wie in Fig. 1 gezeigt ist, Montageschrauben 25, welche durch die Abschlußkap­ pen 12b durch Löcher eingesetzt werden können und somit mit dem Schieberhauptkör­ per 12a in Gewindeeingriff gebracht werden können, jeweils durch die Durchgangslöcher 16 der Seitendichtungsplatte 15 eingesetzt werden, dann können die Seitendichtungs­ platten 15 mit dem Schieberhauptkörper 12 integriert mit den Abschlußkappen 12b be­ festigt werden. Daher kann entsprechend der vorliegenden Ausführungsform die Länge des Schiebers 12, die die Seitendichtungsplatten 15 einschließen, kurz ausgelegt wer­ den, welches es ermöglicht, einen großen Hub bezüglich zu der Führungsschiene 11 zu schaffen, welche die gleiche Länge aufweist.

Als nächstes wird in der folgenden Beschreibung die Arbeitsweise der Linear­ führung-Dichtungsvorrichtung entsprechend der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Wenn der Schieber 12 auf der Führungsschiene 11 bewegt wird, die mit einem Maschi­ nenbett befestigt ist, dann wälzen die Wälzelemente innerhalb des Schiebers 12 inner­ halb der Wälznuten 10, 10'. Die Wälzelemente bewegen sich in der Bewegungsrichtung des Schiebers 12 mit einer Geschwindigkeit, die niedriger als die des Schiebers 12 ist zu dem gekrümmten Durchgang hin, der auf einer Seite des Schiebers 12 ausgebildet ist. In dem gekrümmten Durchgang machen die Wälzelemente jeweils eine U-Wendung und wälzen in der entgegengesetzten Richtung durch die Rücklaufdurchgänge für die Wälze­ lemente zu dem gekrümmten Durchgang hin, der auf der anderen Seite des Schiebers 12 ausgebildet ist, und die Wälzelemente 12 führen dort jeweils U-Wendungen aus und kehren in die Wälzdurchgänge für die Wälzelemente zurück. Das heißt, die Wälzelemen­ te bewegen sich in einer Kreislaufweise, und solcherart werden die zirkulierenden Bewe­ gungen der Wälzelemente wiederholt.

Wenn die Linearführung in der oben erläuterten Weise angetrieben wird, dann wird auch das Dichtungsteil 18 in Kontakt mit der Führungsschiene 11 bewegt. Wenn das Dich­ tungsteil 18 in dieser Weise bewegt wird, wird das Schmiermittel automatisch durch die Führungsschiene 11 zugeführt, insbesondere durch die Wälznuten 10, 10' für die Wälze­ lemente zu den Wälzelementen zugeführt, die innerhalb der Wälznuten 10, 10' für die Wälzelemente wälzen.

Die beiden Schmierkammern 23a und 23b sind jeweils zwischen der fettseitigen Lippe 20 und der mittleren Lippe 21 sowie zwischen der mittleren Lippe 20 und der staubseiti­ gen Lippe 22 angeordnet zum Halten des Schmiermittels darin. Da die beiden Fettkam­ mern 23a und 23b jeweils in den beiden Bereich, wie zuvor erläutert wurde, ausgebildet sind, kann die Zeit zum Halten des Schmiermittels darin verlängert werden. Der Staub und Fremdsubstanzen können durch die staubseitige Lippe 22 entfernt werden.

Da ferner die fettseitige Lippe 20 den R-Krümmungsflächenbereich 20a in dem Vorde­ rendbereich desselben bei der Hin- und Bewegung des Schiebers 12 einschließt, kann vorteilerhafterweise das Erfordernis für die fettseitige Lippe 20 vermieden werden, den Schmierfilm des Fettes zu trennen.

Die Wälznuten 10 für die Wälzelemente der Führungsschiene 11 sind nicht auf zwei Spuren (streaks) begrenzt, sondern es können z. B. drei Spuren, die parallel zueinander befindlich sind, verwendet werden. In diesem Fall kann die Dichtungslippe 19 in einer solchen Weise ausgebildet sein, daß sie den drei Spuren der Wälznuten für die Wälze­ lemente entspricht.

Wie zuvor beschrieben wurde, kann entsprechend der Erfindung die Abdichtungszeit des Schmiermittels verlängert werden, wobei eine genügende Eigenschaft der Staub­ dichtheit und des Abstreifens von Fremdsubstanzen erzielt werden kann. Zusätzlich kann die Länge des Schiebebereiches der Linearführung kurz ausgebildet werden, um dadurch in der Lage zu sein, einen großen Hub bezüglich der Führungsschiene, die die gleiche Länge hat, zu schaffen. Da geeignete Zwischenräume zwischen den jeweiligen Lippen ausgebildet sind, kann ein gleicher Effekt zu einem Aufbau erzielt werden, in wel­ chem Zwischenraumelemente jeweils zwischen den gegenseitig angrenzenden Lippen eingesetzt sind.

Da ferner entsprechend der Erfindung die fettseitige Lippe den R-Krümmungsflächenbereich in dem Vorderendbereich derselben einschließt, kann vor­ teilhafterweise das Erfordernis der fettseitigen Lippe selbst vermieden werden, den Schmierfilm des Fettes zu trennen.

Eine Ausführungsform einer Linearbewegungs-Führungsvorrichtung entsprechenden zweiten Aspekt der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 4 bis 9C be­ schrieben.

In einer Werkzeugmaschine, einer Industriemaschine u. dgl. wird manchmal eine Linear­ bewegung-Führungs-Lagervorrichtung (linear-motion-guide bearing device) 101 als eine Führung für eine Linearbewegung verwendet.

Wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist, schließt die Linearbewegungsführungs-Lage­ vorrichtung 101 eine Führungsschiene 103 und einen Schieber 104 ein. Die Füh­ rungsschiene 103 wird als ein Führungselement verwendet, das sich in einer Richtung erstreckt, und ein Schieber 104 wird mit der Führungsschiene 103 in einer solchen Wei­ se montiert, daß es die Führungsschiene 103 überspreizt und kann frei entlang der Längsrichtung der Führungsschiene 103 bewegt werden.

Die Führungsschiene 103 schließt auf der Außenfläche derselben eine Vielzahl von Wälznuten 105 für Wälzelemente ein, die als Wälznuten dienen, welche jeweils sich in der Längsrichtung der Führungsschiene 103 erstrecken und auch einen bogenförmigen Querschnitt haben. In der dargestellten Ausführungsform sind vier Wälznuten 105 für Wälzelemente ausgebildet. Zwei der vier Wälznuten 105 für Wälzelemente sind auf den rechten Außenflächen der Führungsschiene 103 bezüglich der Längsrichtung zu dersel­ ben ausgebildet, und der Rest der vier Wälznuten 105 für Wälzelemente sind auf den linken Außenflächen ausgebildet. Diese Wälznuten 105 für Wälzelemente sind parallel zueinander angeordnet.

Der Schieber 104 umfaßt einen Schieberhauptkörper 106, zwei Abschlußkappen 107 und zwei Seitendichtungsplatten 114. Der Schieberhauptkörper 106 hat einen U-förmigen Querschnitt, welcher als ein Schieberelement dient. Zwei Abschlußkappen 107 sind jeweils auf den beiden Endbereichen des Schieberhauptkörpers 106 montiert. Zwei Seitendichtungsplatten 114 sind jeweils auf ihren zugeordneten Abschlußkappen 107 in einer solchen Weise montiert, daß sie auf den Anschlußkappen 107 aufgesetzt sind.

Wie in Fig. 5 gezeigt ist, schließt der Schieberhauptkörper 106 eine Vielzahl von Wälznu­ ten 108 für Lastwälzkörper und eine Vielzahl für Rücklaufdurchgänge 109 für Wälzele­ mente ein. Die Wälznuten 108 für Lastwälzkörper sind jeweils in den Innenflächen der beiden Manschettenbereiche 106a und 106a derselben in einer solchen Weise ausge­ bildet, daß sie jeweils den zugeordneten Wälznuten 105 für Wälzelemente der Füh­ rungsschiene 103 entsprechen. Die Rücklaufdurchgänge für Wälzelemente 109 sind jeweils in den Bereichen mit großer Dicke der beiden Manschettenbereiche 106a und 106a in einer solchen Weise ausgebildet, daß sie sich durch die Manschettenbereiche 106a und 106a entlang der Längsrichtung der Führungsschiene 103 erstrecken. Die Rücklaufdurchgänge für die Wälzelemente 109 sind ebenfalls im wesentlichen parallel zu ihren zugeordneten Wälznuten 108 für Lastwälzkörper 108 angeordnet.

Die Abschlußkappen 107 schließen jeweils gekrümmte Durchgänge (nicht gezeigt) ein, welche miteinander die Wälznuten für Lastwälzkörper 108 und Rücklaufdurchgänge für Wälzelemente 109 des Schieberhauptkörpers 106 verbinden. Die Abschlußkappen 107 schließen auch Trennuten (cut grooves) 115 und 116 ein, in welche die Montageberei­ che 122 und 123 der ersten und zweiten Dichtungselemente 120 und 121 (welche nachstehend erläutert werden) angepaßt werden können. Die Trennuten 115 und 116 sind jeweils in einer der beiden Abschlußkappen 107 ausgebildet, die jeweils auf einer der beiden Endbereiche des Schieberhauptkörpers 106 montiert sind. Die einen der Trennuten 115 und 116 sind jeweils gegenüberliegend zu den anderen Trennuten 115 und 116, die in der anderen Abschlußkappe 107 ausgebildet sind.

Die oben erläuterten Wälznuten 108 der Lastwälzkörper, die Wälznuten 105 für Wälze­ lemente, die Rücklaufdurchgänge 109 für die Wälzelemente und die gekrümmten Durchlässe der Kappen 107 arbeiten zusammen, um einen Umlaufkreislauf für Wälze­ lemente zu bilden. Innerhalb des Umlaufkreislaufes der Wälzelemente werden eine gro­ ße Anzahl von Kugeln 110 beansprucht, die aus Stahl, Keramik od. dgl. ausgebildet sind, wobei die Kugeln 110 als Wälzelemente dienen.

Den Kugeln 110 wird ermöglicht, frei auf den Nuten 105, 108 für Wälzelemente u. dgl. zu wälzen. Das heißt, wenn die Kugeln 110 auf den Wälznuten 105, 108 für Wälzelemente u. dgl. wälzen, um innerhalb des Umlaufkreislaufes für Wälzelemente zu zirkulieren, kann der Schieber 104 frei entlang der Längsrichtung der Führungsschiene 103 bewegt werden.

Die Seitendichtungsplatten 114 sind jeweils in einer U-Form ausgebildet, welche der Au­ ßenform des Schieberhauptkörpers 106 entsprechen, und können auf die Abschlußkap­ pen 107 und den Schieberhauptkörper 106 mittels Schrauben 117 od. dgl. montiert wer­ den. Die Seitendichtungsplatten 114 verhindern das Eindringen von Staub, Schnittpulver (cut powder) u. dgl. in die Wälzkörper-Wälznuten 105, 108 des Umlaufkreislaufes für die Wälzelemente von den beiden Endflächen des Schiebers 104 entlang der Bewegungs­ richtung.

Auf dem Schieberhauptkörper 106 und den Abschlußkappen 107 sind erste und zweite Dichtungselemente 120 und 121 angeordnet, um das Eindringen von Staub, Schnittpul­ ver u. dgl. in die Wälznuten 105, 108 für die Wälzelemente in dem Umlaufkreislauf zu verhindern. Die ersten und zweiten Dichtungselemente 120 und 121 sind jeweils aus elastischem Material, wie Gummi od. dgl., gegossen und arbeiten zusammen beim Dichten der Abdichtungsvorrichtung, die in der vorliegenden Beschreibung angegeben wurden.

Die ersten Dichtungselemente 120 sind jeweils auf den Bodenflächen 112 und 112 der beiden Manschettenbereiche 106a und 106a in einer solchen Weise montiert, daß sie den beiden Seitenflächen 103a und 103a der Führungsschiene 103 gegenüberliegen. Die ersten Dichtungselemente 120 dienen als die unteren Endbereiche des Schieber­ hauptkörpers 106 und der Abschlußkappen 107. Die ersten Dichtungselemente 120 sind jeweils solcherart ausgebildet, daß die Länge derselben im wesentlichen gleich der Ge­ samtlänge des Schieberhauptkörpers 106 ist, der sich in der Bewegungsrichtung des Schiebers und der Dicke der beiden Abschlußkappen 107 erstreckt. In Fig. 4 ist nur ei­ nes der ersten Dichtungselemente 120 gezeigt, wobei die Darstellung des anderen er­ sten Dichtungselementes 120 weggelassen wurde.

Insbesondere schließt das erste Dichtungselement 120, wie in Fig. 7 gezeigt, einen Dichtungshauptkörper 123 und Lippenbereiche 124 ein. Der Dichtungshauptkörper 123 ist aus einem elastischen Material, wie z. B. Gummi od. dgl. ausgebildet und schließt eine Kernstange 128 ein, die aus einer dünnen Metallplatte ausgebildet ist. Die Lippenberei­ che 124 sind integriert mit dem Dichtungshauptkörper 123 gegossen und aus einem elastischen Material, wie z. B. Gummi od. dgl. ausgebildet. Die Lippenbereiche 124 er­ strecken sich zu der Führungsschiene 103 hin und können somit mit der Seitenfläche 103a der Führungsschiene 103 in Kontakt kommen, wenn die ersten Dichtungselemente 120 auf den Bodenflächen 112 und 112 der beiden Manschettenbereiche 106a und 106a des Schieberhauptkörpers 106 montiert werden. Jeder der Dichtungshauptkörper 123 schließt einen Montagebereich 122 ein, welcher in die Trennut 115 eingepaßt wer­ den kann.

Der Dichtungshauptkörper 123 und der Lippenbereich 124 sind jeweils solcherart aus­ gebildet, daß die Länge derselben im wesentlichen gleich zur Gesamtlänge des Schie­ berhauptkörpers 106, der sich in der Bewegungsrichtung des Schiebers 104 erstreckt, und den Längen der beiden Abschlußkappen 107 ist.

Wie in Fig. 7 gezeigt ist, schließt der Lippenbereich 124 einen Bereich 127 mit großer Dicke ein, welcher in dem Zwischenbereich des Lippenbereiches 124 zwischen dem Fußbereich 125 und dem Vorderendbereich 126 gelegen ist. Der Bereich 127 mit großer Dicke hat eine Dicke T, die größer ist, als die jeweilige Dicke T1 und T2 des Fußberei­ ches 125 und des Vorderendbereiches 126. In dem Lippenbereich 124 erhöht der oben erläuterte Aufbau die Festigkeit des Bereiches 127 mit großer Dicke gegenüber dem Fußbereich 125.

Das zweite Dichtungselement 121 ist auf der inneren horizontalen Wandfläche 111 des Schieberhauptkörpers 106 und den Abschlußkappen 107 montiert. Das zweite Dich­ tungselement 121 liegt der oberen Fläche 103b der Führungsschiene 103 gegenüber und wird durch die beiden Manschettenbereiche 106a und 106a des Schieberhauptkör­ pers 106 umschlossen. Das zweite Dichtungselement 121 ist solcherart ausgebildet, daß die Länge desselben im wesentlichen gleich der Gesamtlänge des Schieberhauptkör­ pers 106, der sich in der Bewegungsrichtung des Schiebers 104 erstreckt, und der Dicke der beiden Abschlußkappen 107 ist. Wie oben beschrieben ist, ist das zweite Dichtung­ selement 121 an den Positionen des Schieberhauptkörpers 106 und der Abschlußkap­ pen 107 montiert, welche der oberen Fläche 103b der Führungsschiene 103 gegenüber­ liegt.

Wie in den Fig. 4 und 6 gezeigt ist, schließt das zweite Dichtungselement 121 einen Dichtungshauptkörper 133 und ein Paar Lippenbereiche 134 und 134 ein. Der Dich­ tungshauptkörper 133 hat eine Kernstange 138, die aus einer dünnen Metallplatte her­ gestellt ist. Die Kernstange 138 schließt zwei Montagebereiche 132 ein, die jeweils in die Trennuten 116 der Abschlußkappen 107 eingepaßt sind. Das Paar Lippenbereiche 134 und 134 sind integriert mit der Kernstange 138 des Dichtungshauptkörpers 133 gegos­ sen und aus einem elastischen Material, wie z. B. Gummi od. dgl. ausgebildet. Das Paar Lippenbereiche 134 und 134 erstreckt sich von den Manschettenbereichen des Dich­ tungshauptkörpers zu der oberen Fläche 103b der Führungsschiene 103. Wenn daher der Dichtungshauptkörper 133 auf der inneren horizontalen Wandfläche 111 montiert ist, kann das Paar der Lippenbereiche 134 und 134 mit der oberen Fläche 103b der Füh­ rungsschiene 103 in Kontakt gebracht werden. Die Lippenbereiche 134 und 134 sind jeweils solcherart ausgebildet, daß die Längen im wesentlichen gleich der Gesamtlänge des Schieberhauptkörpers 106, der sich in der Bewegungsschiebers 104 erstreckt, und der Dicke der beiden Abschlußkappen 107 ist.

Wie in Fig. 6 gezeigt ist, schließt jeder der Lippenbereiche 134 einen Bereich 137 mit großer Dicke ein, welcher in dem Zwischenbereich des Lippenbereiches 134 zwischen dem Fußbereich 135 und dem Vorderendbereich 136 gelegen ist. Der Bereich 137 mit großer Dicke hat auch eine Dicke S, die größer als die jeweilige Dicke S1 und S2 des Fußbereiches 135 und des Vorderendbereiches 136 ist. In dem Lippenbereich 134 er­ höht der oben erläuterte Aufbau die Festigkeit des Bereiches 137 mit großer Dicke ge­ genüber dem Fußbereich 135.

Zusätzlich sind mit dem oben erläuterten Aufbau die ersten und zweiten Dichtungsele­ mente 120 und 121 auf dem Schieberhauptkörper 106 und den Abschlußkappen 107 in einer solchen Weise montiert, daß die Wälznuten 105 und 108 durch die und zwischen den jeweiligen Lippenbereichen 124 und 134 gehalten werden.

Als nächstes zeigen Fig. 8A bis 8C die Ergebnisse der verformten Zustände des ersten Dichtungselementes 120 gegenüber dem ersten Dichtungselement 125, das in Kontakt mit der Führungsschiene 103 ist, analysiert mit einem Computer od. dgl. entsprechend der Finite-Element-Methode.

Fig. 8A stellt einen Fall dar, in welchem der Abstand zwischen der Trennut 115 der Ab­ schlußkappe 107 und der Führungsschiene 103 am größten ist und die Verdrängung des Vorderendbereiches 126 am kleinsten ist unter den jeweils in den Fig. 5A bis 5C gezeigten Fällen, d. h., einen Fall, in welchem die Überlagerung des Lippenbereiches 124 am kleinsten ist.

Fig. 8C stellt einen Fall dar, bei welchem der Abstand zwischen der Trennut 115 der Ab­ schlußkappe 107 und der Führungsschiene 103 am kleinsten ist, und die Verdrängung des Vorderendbereiches 106 am größten ist unter den jeweils in den Fig. 8A bis 8C ge­ zeigten Fällen, d. h., ein Fall, bei welchem die Überlagerung des Lippenbereiches 124 am größten ist.

In den Fig. 8A bis 8C bezeichnen die Bereiche R1, R2 und R3, die jeweils durch dichte parallele schräge Linien gezeigt sind, die Bereiche, wo die stärksten Innenspannungen durch die Verdrängung des Vorderendbereiches 124 erzeugt werden, wenn der Vorde­ rendbereich 124 in Kontakt mit der Führungsschiene 103 kommt.

Da der Bereich 127 mit großer Dicke des Lippenbereiches 124 eine höhere Festigkeit hat als der Fußbereich desselben, wurde in allen der oben erläuterten Fälle, die jeweils in den Fig. 8A bis 8C gezeigt sind, herausgefunden, daß die elastische Verformung, die durch den Kontakt des ersten Dichtungselementes 120 mit der Führungsschiene 103 bewirkt wird, am größten in den Fußbereich 125 des ersten Dichtungselementes 120 ist. Darüber hinaus wurde ebenfalls herausgefunden, daß nur der Vorderendbereich 126 des Lippenbereiches 124 mit der Seitenfläche 103a der Führungsschiene 103 in Kontakt gebracht wird, um dadurch einen Zwischenraum zwischen der Führungsschiene 103 und dem Schieber 104 abzudichten.

Entsprechend der vorliegenden Ausführungsform schließen die Lippenbereiche 124 und 134 der ersten und zweiten Dichtungselemente 120 und 121 jeweils die Bereiche 127 und 137 mit großer Dicke in den jeweiligen Zwischenbereichen zwischen den Fußberei­ chen 125, 135 und den Vorderendbereichen 126, 136 ein. Da die Bereiche 127 und 137 jeweils eine Dicke haben, die größer ist als die Dicke T1, S1 und T2, S2 der Fußbereiche 125, 135 und der Vorderendbereiche 126, 136, haben die Bereiche 127 und 137 mit großer Dicke jeweils eine höhere Steifigkeit als die Fußbereiche 125 und 135.

Daher kann der Vorderendbereich 126 des ersten Dichtungselementes 120 immer in Kontakt mit der Führungsschiene 103 gebracht werden, so daß der Fußbereich 125 verformt und gekrümmt wird, ob der Abstand zwischen der Trennut 115 der Abschluß­ kappe 107 und der Seitenfläche 103a der Führungsschiene 103 groß oder klein ist. So­ wie der Vorderendbereich 126 als auch der Vorderendbereich 136 des zweiten Dich­ tungselementes kann immer mit der Führungsschiene 103 in Kontakt gebracht werden, so daß der Fußbereich 135 verformt und gekrümmt wird, ob der Abstand zwischen der Trennut 116 der Abschlußkappe 107 und der oberen Fläche 103b der Führungsschiene 103 groß oder klein ist.

Aus den oben erläuterten Merkmalen erhöht die vorliegende Linearbewegung Führungs-Lage­ vorrichtung 101 nicht den Gleitwiderstand des Schiebers 104 gegenüber der Füh­ rungsschiene 103, sondern kann auch den Zwischenraum zwischen dem Schieber 104 und der Führungsschiene 103 abdichten. Darüber hinaus wird verhindert daß die ersten und zweiten Dichtungselemente 120 und 121 in Kontakt mit der Führungsschiene 103 zwischen den Führungsendbereichen 126, 136 und den Fußbereichen 125, 135 kom­ men. Das bedeutet, daß verhindert wird, daß die Führungsendbereiche 126, 136 nach oben von der Führungsschiene 103 driften. Zusätzlich wird verhindert, daß die ersten und zweiten Dichtungselemente 120 und 121 zwischen den Vorderendbereichen 126, 136 in den Fußbereichen 125, 135 derselben abgerissen werden. Daher ist die vorlie­ gende Linearbewegungsführungs-Lagervorrichtung 101 in der Lage, den Zwischenraum zwischen dem Schieber 104 und der Führungsschiene 103 zwangsläufiger abzudichten.

Da ferner die Vorderendbereiche 126 und 136 der ersten und zweiten Dichtungselemen­ te 120 und 121 in Kontakt mit der Führungsschiene 103 kommen, ist die vorliegende Linearbewegung Führungs-Lagervorrichtung 101 in der Lage, große Abmessungstole­ ranzen zuzulassen: z. B., die Abmessungstoleranzen der Trennuten 115, 116 der ersten und zweiten Dichtungselemente 120, 121, durch welche die ersten und zweiten Dich­ tungselemente 120, 121 auf den Schieberhauptkörper 104 und die Abschlußkappen 107 montiert werden können, und die Abmessungstoleranzen der Dichtungshauptkörper 123, 133; die Abmessungstoleranzen der Abstände zwischen den Fußbereichen 125, 135 und den Vorderendbereichen 126, 136 der Lippenbereiche 124, 135 u. dgl. Als ein Ergebnis kann ein Erhöhen der Kosten der vorliegenden Linearbewegungs­ führungs-Lagervorrichtung 101 beschränkt werden.

Wie zuvor beschrieben wurde, können entsprechend der Erfindung, ob der Abstand zwi­ schen den Montagebereich des Schiebers und dem Führungselement relativ groß oder klein ist, die Dichtungsteile immer in den Fußbereichen derselben gekrümmt werden, welches es ermöglicht, daß die Vorderendbereiche der Dichtungsteile mit dem Führung­ selement jederzeit in Kontakt kommen kann.

Dies verhindert auch eine Erhöhung im Gleitwiderstand des Schieberelementes in bezug auf das Führungselement und macht es auch möglich, den Zwischenraum zwischen dem Schieberelement und dem Führungselement zwangsläufig abzudichten. Da verhin­ dert wird, daß die Dichtungsteile in Kontakt mit dem Führungselement zwischen den Vorderendbereichen und den Fußbereichen derselben kommen können, besteht keine Möglichkeit, daß die Dichtungsteile zwischen den Vorderendbereichen und den Fußbe­ reichen derselben abgerissen werden können.

Da ferner die Vorderendbereiche der Dichtungsteile in Kontakt mit dem Führungsele­ ment kommen können, ob der Abstand zwischen dem Montagebereich des Schiebere­ lementes und dem Führungselement relativ groß oder klein ist, können die Abmes­ sungstoleranzen der Montagebereiche für das Dichtungsteil und die Dichtungshauptkör­ per sowie die Abmessungstoleranzen der Längen zwischen den Fußbereichen und den Vorderendbereichen der Lippenbereiche der Dichtungsteile groß ausgeführt werden. Das ermöglicht es, die Kosten der vorliegenden Linearbewegung Führungs-Lagevorrichtung zu beschränken.

Während nur bestimmte Ausführungsformen der Erfindung spezifischerweise hierin be­ schrieben wurde, wird ersichtlich, daß unzählige Modifikationen gemacht werden kön­ nen, ohne den Geist und Umfang der Erfindung zu verlassen. Zum Beispiel können die oben erläuterten Ausführungsformen miteinander kombiniert werden, um den Zweck der Erfindung zu erzielen, auch wenn sie jeweils einzeln beschrieben wurden.

Die vorliegende Erfindung basiert auf den japanischen Patentanmeldungen Nr. Hei. 10-90255 und Hei. 10-180459, die hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen werden.

Claims (13)

1. Linearbewegungs-Führungsvorrichtung gekennzeichnet durch
ein Führungselement (11), das eine Vielzahl von Wälznuten (10, 10') auf der Außenfläche derselben umfaßt und sich in einer Längsrichtung derselben erstreckt,
ein Schieberelement (12), das auf dem Führungselement (11) in der Längsrich­ tung bewegbar angeordnet ist, wobei das Schieberelement (12) eine Vielzahl von Wälz­ nuten umfaßt, die jeweils den Wälznuten des Führungselementes (11) entsprechen,
eine Vielzahl von Wälzelementen, die drehbar zwischen den jeweiligen Wälznu­ ten angeordnet sind und in der Lage sind, das Schieberelement (12) entlang des Füh­ rungselementes (11) zu bewegen, und
eine Vielzahl von Seitendichtungsplatten (15), die auf beiden Enden des Schiebe­ relementes (12) in der Längsrichtung angeordnet sind,
wobei jede der Seitendichtungsplatten (15) eine dreistufige Dichtungslippe (19) umfaßt, die eng in Kontakt mit den Wälznuten (10, 10') des Führungselementes (11) gebracht wird, und
wobei die dreistufige Lippe umfaßt:
eine fettseitige Lippe (20), welche am nächsten zu dem Schieberelement (12) ist,
eine mittlere Lippe (21), die am zweitnächsten zu dem Schieberelement (12) ist,
und
eine staubseitige Lippe (22), die am drittnächsten zu dem Schieberelement (12) ist.

2. Linearbewegungs-Führungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die fettseitige Lippe (20) und die mittlere Lippe (21) eine erste Fettkammer (23a) zum Beibehalten von Schmiermittel darin begrenzt und daß die mittlere Lippe (21) und die staubseitige Lippe (22) eine zweite Fettkammer (23b) zum Beibehalten von Schmiermittel darin begrenzen.

3. Linearbewegungs-Führungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die fettseitige Lippe (20) eine R-gekrümmte Fläche auf einem spitzen Ende dersel­ ben umfaßt.

4. Linearbewegungs-Führungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Lippe (21) mehr ausgespart ist als die fettseitige Lippe (20) und die staubseitige Lippe (22) bezüglich der Größe des Vorsprungs in einer Richtung zu dem Führungselement (11) hin.

5. Linearbewegungs-Führungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Lippe (21) um 0,05 bis 0,12 mm mehr ausgespart ist, als die fettseitige Lippe (20) und die staubseitige Lippe (22).

6. Linearbewegungs-Führungsvorrichtung gekennzeichnet durch
ein Führungselement (11; 103), das eine Vielzahl von Wälznuten (10, 10'; 105) auf der Außenfläche derselben umfaßt und sich in einer Längsrichtung derselben er­ streckt,
ein Schieberelement (12; 104), das auf dem Führungselement (11; 103) in der Längsrichtung bewegbar angeordnet ist, wobei das Schieberelement (12; 104) eine Viel­ zahl von Wälznuten umfaßt, die jeweils den Wälznuten des Führungselementes (11; 103) entsprechen,
eine Vielzahl von Wälzelementen, die drehbar zwischen den jeweiligen Wälznu­ ten angeordnet sind und in der Lage sind, das Schieberelement (12; 104) entlang des Führungselementes (11; 103) zu bewegen, und
zumindest ein Dichtungsteil (19; 120, 121), das einen Dichtungshauptkörper (123; 133) umfaßt, der auf dem Schieberelement (12; 104) montiert ist, und einen Lippenbe­ reich (124; 134) umfaßt, der das Führungselement (11; 103) kontaktiert und einen Zwi­ schenraum abdichtet, der zwischen dem Schieberelement (12; 104) und dem Führungs­ element begrenzt ist,
wobei der Lippenbereich (124; 134) des Dichtungsteils (19; 120, 121) einen ver­ dickten Bereich (127; 137) umfaßt, der eine größere Dicke im Querschnitt hat, als ein Vorderendbereich (126; 136) und ein Fußbereich (125; 135) desselben.

7. Linearbewegungs-Führungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungsteil (120, 121) umfaßt:
ein erstes Dichtungselement (120), das einen ersten Dichtungshauptkörper (123) umfaßt, der auf den unteren Endbereich des Schieberelementes (104) zu montieren ist, und einen ersten Lippenbereich (124), der das Führungselement (103) kontaktiert und einen Zwischenraum zwischen dem Schieberelement (104) und dem Führungselement (103) abdichtet, und
ein zweites Dichtungselement (121), das einen zweiten Dichtungshauptkörper (133), der auf einer Position des Schieberelementes (104) zu montieren ist, der einer oberen Fläche des Führungselementes (108) entspricht, und einen zweiten Lippenbe­ reich (134) umfaßt, der das Führungselement (103) kontaktiert und einen Zwischenraum zwischen dem Schieberelement (104) und dem Führungselement (103) abdichtet.

8. Linearbewegungs-Führungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Dichtungselement (120) und das zweite Dichtungselement (121) zum Um­ schließen und Abdichten der Wälznuten (105) zusammenwirken.

9. Linearbewegungs-Führungsvorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch
eine Vielzahl von Seitendichtungsplatten (15; 114), die auf beiden Enden des Schieberelementes (12; 104) in der Längsrichtung angeordnet sind,
wobei jede der Seitendichtungsplatten (15; 114) eine dreistufige Dichtungslippe (19) umfaßt, um eng in Kontakt mit den Wälznuten des Führungselementes (11; 103) zu sein, und
wobei die dreistufige Lippe (19) umfaßt:
eine fettseitige Lippe (20), die am nächsten zu dem Schieberelement (12; 104) ist
eine mittlere Lippe (21), die am zweitnächsten zu dem Schieberelement (12; 104) ist, und
eine staubseitige Lippe (22), die am drittnächsten zu dem Schieberelement (12; 104) ist.

10. Linearbewegung-Führungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die fettseitige Lippe (20) und die mittlere Lippe (21) eine erste Fettkammer (23a) zum Beibehalten von Schmiermittel darin begrenzen, und daß die mittlere Lippe (21) und die staubseitige Lippe (22) eine zweite Fettkammer (23b) zum Beibehalten von Schmiermittel darin begrenzen.

11. Linearbewegungs-Führungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die fettseitige Lippe (20) eine R-gekrümmte Fläche auf einem spitzen Ende derselben umfaßt.

12. Linearbewegungs-Führungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die mittlere Lippe (21) mehr ausgespart ist, als die fettseitige Lippe (20) und die staubseitige Lippe (22) bezüglich der Größe des Vorsprungs in einer Richtung zu dem Führungselement (11; 103) hin.

13. Linearbewegungs-Führungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich­ net, daß die mittlere Lippe (21) um 0,05 bis 0,12 mm mehr ausgespart ist als der Rest der Lippen (20, 22).