DE3604283A1

DE3604283A1 - Linear roller bearing with a continuous roller recirculation track

Info

Publication number: DE3604283A1
Application number: DE19863604283
Authority: DE
Inventors: Toshiaki Geka
Original assignee: Nippon Thompson Co Ltd
Current assignee: Nippon Thompson Co Ltd
Priority date: 1985-02-15
Filing date: 1986-02-12
Publication date: 1986-08-21
Also published as: JPS6233158Y2; JPS61137114U

Abstract

A linear roller bearing with a continuous roller recirculation track comprises a running rail and a housing which can be moved in a straight line and relative to one another by means of recirculating rollers. To improve the bearing, the inner end face of each roller is flat and the outer end face is in the form of a spherical segment. The radius of the surface in the form of a spherical segment is equal to the distance between the point of intersection of the axis of rotational symmetry, i.e. the perpendicular to the plane of rotational symmetry, namely the straight line running through the centre of rotational symmetry, of the roller deflection track and of the roller axis and the outer surface of the roller on the deflection track. In this roller bearing, the rollers can move smoothly on the deflection track and the outward-facing wall of the roller deflection track can be manufactured easily as a simple cylindrical surface. The sliding resistance in this bearing is furthermore relatively low.

Description

wLinearrollenlager mit geschlossener wLinear roller bearings with closed

Rol lenuml Laufbahn" Die Erfindung betrifft ein Linearrollenlager mit geschlossener Rollenumlaufbahn mit einer Laufschiene und einem Gehäuse, die geradlinig und relativ zueinander durch endlos umlaufende, zylindrische Rollen in longitudinaler Richtung bewegt werden, und insbesondere ein Vollager, das weder einen Käfig noch Abstandhalter aufweist, die einen gleichmäßigen Abstand zwischen den Rollen bewirken. Rol lenuml career "The invention relates to a linear roller bearing with a closed roller conveyor with a running rail and a housing that rectilinear and relative to each other through endlessly rotating, cylindrical rollers in longitudinal direction, and in particular a full bearing that neither a cage still has spacers that are evenly spaced between effect the roles.

Ein bekanntes Rollenlager der genannten Art ist so konstruiert, daß es eine glatte Bewegung der Rollen hinsichtlich der Gestalt des Rollenumlenkweges des Lagers gestattet (ungeprüftes äapanisches Gebrauchsmuster, Veröffentlichungs-Nr. 125616/1984). Aufgrund der Konstruktion dieses Rollenlagers können die Rollen eine glatte Bewegung längs des Rollenumlenkweges durchführen. Weiterhin kann der Gleitwiderstand bei diesem Lager verringert werden. Jedoch hat das Lager die folgenden Nachteile, die eine Verbesserung des Lagers als wünschenswert erscheinen lassen: (1) Da die nach außen weisende Wand des Rollenumlenkweges eine Oberfläche in Gestalt eines Teils einer Kugel hat, läßt sich dieses Teil schwer fertigen.A known roller bearing of the type mentioned is designed so that there is a smooth movement of the rollers with regard to the shape of the roller deflection path of the warehouse (unexamined Japanese utility model, publication no. 125616/1984). Due to the construction of this roller bearing, the rollers can have a Carry out a smooth movement along the roller deflection path. Furthermore, the sliding resistance be reduced in this camp. However, the bearing has the following disadvantages, which make an improvement of the camp appear desirable: (1) Since the outwardly facing wall of the roller deflection path has a surface in the form of a Part of a sphere, this part can be difficult to manufacture.

(2) Die Berührungszustände der nach außen weisenden Oberfläche des Rollenumlenkweges und der Stirnflächen der Rollen sind instabil.(2) The contact states of the outward-facing surface of the Rolleumlenkweges and the end faces of the rollers are unstable.

(3) Da die nach außen weisenden Oberflächen an beiden Seiten des Rücklaufweges nicht mit der nach außen weisenden Oberfläche des Rollenumlenkweges übereinstimmen, sind zusätzliche Wegstücke zur stufenweisen Anpassung der Wände in diesen Bereichen notwendig. Dadurch wird die Gestalt des Umlaufweges relativ kompliziert.(3) Because the outward facing surfaces on both sides of the return path do not coincide with the outward-facing surface of the roller deflection path, are additional sections of the path for gradual adaptation of the walls in these areas necessary. This makes the shape of the circulation path relatively complicated.

(4) Dadurch erhöhen sich die Herstellungskosten der Teile, und das Lager wird relativ teuer.(4) This increases the manufacturing cost of the parts, and that Storage will be relatively expensive.

Wie zum Teil schon oben erwähnt, ist bei dem bekannten Lager die Querschnittsfläche des Rollenumlenkweges beachtlich größer als die der Rollen, und die Gestalt der nach außen weisenden Wände des Umlaufweges ist relativ kompliziert. Folglich können die Rollen, wenn zwischen dem einen Teil des Umlenkweges und den anderen Teilen Abweichungen vorhanden sind, nicht glatt laufen, und der Gleitwiderstand vergrößert sich demgemäß in diesen Bereichen, insbesondere bei den zusätzlichen Wegstücken.As already mentioned in part above, the cross-sectional area is in the known bearing of the roller deflection path considerably larger than that of the rollers, and the shape of the outward-facing walls of the circulation path is relatively complicated. Consequently can the roles if between one part of the deflection path and the other parts There are deviations, do not run smoothly, and the sliding resistance increases accordingly in these areas, especially with the additional sections of the route.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Linearrollenlager mit geschlossener Rol lenumlaufbahn zu entwickeln, das einen optimal glatten Umlauf der Rollen gestattet, wobei die Gestalt des Umlenkweges relativ einfach herstellbar ist.The invention is based on the object of having a linear roller bearing To develop a closed roller orbit that ensures an optimally smooth circulation of the roles, the shape of the deflection path being relatively easy to manufacture is.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Umlaufweg im Entlastungsbereich eine einfache quadratische Querschnittsform hat, deren Seitenlänge nur geringfügig größer als der Durchmesser der Rollen ist. Andererseits sind die beiden Stirnseiten der Rollen verschiedenartig ausgestaltet, wobei die nach innen weisende Stirnseite der Rollen flach und die nach außen weisende Stirnseite kugelsegmentförmig ist.The object is achieved according to the invention in that the circulation path in the relief area has a simple square cross-sectional shape, the side length of which only is slightly larger than the diameter of the rollers. On the other hand, the two are The end faces of the rollers are designed in different ways, with the one facing inwards The end face of the rollers is flat and the end face pointing outwards is spherical segment-shaped is.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Konstruktion ist es möglich, relativ preiswerte Rollenlager mit einem relativ kleinen Gleitwiderstand herzustellen, bei denen der Umlaufweg einfach gearbeitet und prelser hergestellt werden kann. Weiterhin können die Rollen auf dem Umlenkweg glatt laufen und von dem Umlenkweg auf die anderen Wegstücke der Rollenumlaufbahn glatt überwechseln. Bei dieser Konstruktion führt die Verwendung von an beiden Stirnflächen kugelsegmentförmig ausgebildeten Rollen zu einem zu großen Bewegungsspielraum, der auf der anderen Seite zu einer Erhöhung des Gleitwiderstandes führt.Due to the construction according to the invention, it is possible relatively to produce inexpensive roller bearings with a relatively small sliding resistance which the circulation path can be easily worked and prelser made. Farther the rollers can run smoothly on the deflection path and from the deflection path to the other Smoothly change over sections of the roller conveyor. With this construction leads the use of spherical segment-shaped rollers on both end faces too much freedom of movement, which on the other hand leads to an increase the sliding resistance leads.

Die Erfindung wird im folgenden durch Ausführungsbeispiele näher beschrieben und anhand der Zeichnung dargestellt. Es zeigen: Figur 1 Eine teilweise aufgeschnittene Vorderansicht eines Ausführungsbeispiels, Figur 2 eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht des in Figur 1 gezeigten Ausführungsbei spiels, Figur 3 einen schematischen Querschnitt zur Verdeutlichung einer grundlegenden Struktur der Erfindung, Figur 4 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Lagebeziehungen zwischen den Rollen eines Ausführungsbeispiels und Figur 5 eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung der Drehführung an den äußeren Stirnflächen der Rollen.The invention is described in more detail below by means of exemplary embodiments and shown on the basis of the drawing. They show: FIG. 1 a partially cut open Front view of an exemplary embodiment, FIG. 2 a partially cut away Side view of the game Ausführungsbei shown in Figure 1, Figure 3 is a schematic Cross-section to illustrate a basic structure of the invention, FIG 4 is a schematic illustration to explain the positional relationships between the Roles of an embodiment and Figure 5 is a schematic Representation to clarify the rotary guide on the outer end faces of the rollers.

Wie insbesondere aus Figur 1 und 2 hervorgeht, besteht das betrachtete Rollenlager im wesentlichen aus einer Laufschiene 1, einem Gehäuse 2, zylindrischen Rollen 3 (der Einfachheit halber sind die flachen bzw. die kugelsegmentförmigen Stirnflächen der Rollen in der Zeichnung nicht dargestellt), einer Seitenplatte 4, einer Lagerplatte 5, einem Halteband 6, einer Dichtung 7, einer Rücklaufweg-Abdeckplatte 8, einem Druckschmierkopf 9 und einer Spanneinrichtung 10. Das Halteband 6 hat einen U-förmigen Querschnitt und ist an einer in der Seitenplatte 4 ausgebildeten Rille befestigt. In Figur 2 ist das Halteband 6 der einfachen Darstellung halber teilweise weggeschnitten.As can be seen in particular from FIGS. 1 and 2, that is what is considered Roller bearing essentially consists of a running rail 1, a housing 2, cylindrical Rollers 3 (for the sake of simplicity, the flat ones or the spherical segment-shaped ones End faces of the rollers not shown in the drawing), a side plate 4, a bearing plate 5, a retaining strap 6, a seal 7, a return path cover plate 8, a pressure lubrication head 9 and a tensioning device 10. The retaining strap 6 has a U-shaped cross section and is on a groove formed in the side plate 4 attached. In Figure 2, the retaining strap 6 is partially for the sake of simplicity cut away.

Figur 3 .ist eine Querschnittsdarstellung und zeigt eine grundlegende Struktur des Lagers, wobei die Rolle 3 sich im Belastungsbereich des Lagers befindet und a, b und c verschiedene Lagen der Rollen in der Rücklaufbahn bezeichnen.Figure 3. Is a cross-sectional view and shows a basic Structure of the bearing with the roller 3 in the load area of the bearing and a, b and c designate different positions of the rollers in the return path.

Die Lagen a, b und c werden im folgenden näher erläutert.The positions a, b and c are explained in more detail below.

Bei der Lage a befindet sich die Rücklaufbahn in einer Ebene, die um einen Winkel von 45" gegenüber der durch den Mittelpunkt der Rolle 3 verlaufenden horizontalen Ebene geneigt ist. Die sich in der Rücklaufbahn befindende Rolle ist in die Richtung der Achse der Rolle 3 gedreht. Eine kugelsegmentförmige Oberfläche mit einem Radius R1 von einem geometrischen Rotationsmittelpunkt Ol aus ist an der nach außen weisenden Stirnseite der Rolle gebildet. Diese Anord- nung entspricht nicht der Kreuzrollenanordnung.In position a, the return path is in a plane that at an angle of 45 "from that passing through the center of the roller 3 horizontal plane is inclined. The role in the return path is rotated in the direction of the axis of the roller 3. A spherical segment-shaped surface with a radius R1 from a geometric center of rotation Ol is on the formed outwardly facing end face of the role. This arrangement tion does not correspond to the cross roller arrangement.

Bei der Lage b befindet sich die Rücklaufbahn in der durch den Mittelpunkt der Rolle 3 verlaufenden horizontalen Ebene (Rotations-Symmetrieebene) P1. Die sich auf der Rücklaufbahn befindende Rolle ist in der durch die Achsen L1 und L2 der Rolle 3 gebildeten Ebene gegenüber der Horizontalen um einen Winkel von 45" gedreht. Die nach außen weisende Stirnfläche der Rolle ist als kugelsegmentförmige Fläche ausgebildet mit einem Radius R2, der in den Schnittpunkten O2 zwischen der Rotations-Symmetrieachse O2O2 und den Achsen L1 und L2 der Rolle 3 seinen geometrischen Ursprung hat. Diese Anordnung entspricht der Kreuzrollenanordnung.In position b, the return path is in the one through the center point the roller 3 running horizontal plane (plane of rotation symmetry) P1. Which The roller located on the return path is the one defined by the axes L1 and L2 Roll 3 formed plane rotated against the horizontal by an angle of 45 ". The outwardly facing end face of the roller is designed as a spherical segment-shaped surface formed with a radius R2, which is in the intersection points O2 between the axis of rotation symmetry O2O2 and the axes L1 and L2 of the roller 3 has its geometric origin. These The arrangement corresponds to the cross roller arrangement.

Bei der Lage c befindet sich die Rücklaufbahn zwischen den Lagen a und b. Diese Anordnung entspricht ebenfalls der Kreuzrollenanordnung, ähnlich wie im Fall der Lage b. Die nach außen weisende Stirnfläche der Rolle ist als kugelsegmentförmige Fläche ausgebildet mit zwei Radien R3 und R4 (R4 in dem betrachteten Ausführungsbeispiel), die in den Schnittpunkten O3 und 04 zwischen der Rotations-Symmetrieachse 03-04 (die Senkrechte zur Rotations-Symmetrieebene P2, d.h. die durch den Rotations-Symmetriepunkt M führende Gerade) und den Achsen L1 und L2 der Rolle ihren Ursprung haben. In diesem Fall ist, da die Verwendung zweier verschiedener Arten von Rollen nicht wünschenswert ist, die kugelsegmentförmige Oberfläche mit dem kleineren Radius (im vorliegenden Fall R4) als die runde Stirnfläche ausgebildet, und die Rolle ist so gestaltet, daß die Stirnflächen der Rollen dieselbe Form haben. Auf diese Weise lassen sich die Rollen einfach herstellen und problemlos im Lager verwenden.In position c, the return path is between positions a and b. This arrangement also corresponds to the cross roller arrangement, similar to in the case of situation b. The outwardly facing end face of the roller is in the form of a spherical segment Surface formed with two radii R3 and R4 (R4 in the exemplary embodiment under consideration), those at the points of intersection O3 and 04 between the rotational axis of symmetry 03-04 (the perpendicular to the plane of rotational symmetry P2, i.e. that through the rotational symmetry point M leading straight line) and the axes L1 and L2 of the roller have their origin. In this Case is because the use of two different types of roles is undesirable is, the spherical segment-shaped surface with the smaller radius (in the present Case R4) designed as the round face, and the roller is designed so that the end faces of the rollers have the same shape. In this way you can The rolls are easy to manufacture and can be used in the warehouse without any problems.

Figur 4 zeigt eine übertrieben dargestellte Lagebeziehung zwischen der Rolle 3 und der bei b sich befindenden Rolle in Figur 3. Identische zylindrische Rollen 3 mit einerseits kugelsegmentförmiger und andererseits flacher Stirnfläche sind in die geschlossene Umlaufbahn auf solche Weise eingesetzt, daß sie wechselseitig senkrecht zueinander angeordnet sind, wobei sie einmal nach oben, das andere Mal nach unten weisen. In Figur 4 bezeichnet R den Radius der äußeren Stirnfläche jeder Rolle 3, der von dem Rotations-Symmetriepunkt °2 ausgeht.FIG. 4 shows an exaggerated positional relationship between the roller 3 and the roller located at b in Figure 3. Identical cylindrical Rollers 3 with on the one hand spherical segment-shaped and on the other hand flat end face are placed in closed orbit in such a way that they are reciprocal are arranged perpendicular to each other, one time up, the other time face down. In Figure 4, R denotes the radius of the outer end face of each Roll 3, which starts from the rotational symmetry point ° 2.

Figur 5 zeigt die Drehführung an der äußeren Stirnseite in dem Fall, daß die Rolle 3 mit einerseits kugelsegmentförmiger, andererseits flacher Stirnfläche und die Rolle 3' mit beiderseits flachen Stirnflächen in die geschlossene Umlaufbahn so eingesetzt sind, daß die Achse L3 der Rolle 3 und die Achse L3' zur Rotations-Symmetrieachse S weisen. R' bezeichnet den von S ausgehenden Radius der äußeren Stirnfläche der zylindrischen Rolle 3' mit beiderseits flachen Stirnflächen, und R bezeichnet den von S ausgehenden Radius der äußeren Stirnfläche der zylindrischen Rolle 3 mit einerseits kugelsegmentförmager, andererseits flacher Stirnfläche und entspricht dem in Figur 4 dargestellten Radius R.Figure 5 shows the rotary guide on the outer end face in the case that the roller 3 has on the one hand a spherical segment-shaped, on the other hand flat end face and the roller 3 'with flat end faces on both sides in the closed orbit are inserted so that the axis L3 of the roller 3 and the axis L3 'to the rotational axis of symmetry S wise. R 'denotes the radius of the outer end face of the starting from S cylindrical roller 3 'with flat faces on both sides, and R denotes the starting from S radius of the outer end face of the cylindrical roller 3 with on the one hand spherical segment-shaped bearing, on the other hand, flat face and corresponds to that in Figure 4 shown radius R.

Während die Rollen des bekannten Rollenlagers (ungeprüftes japanisches Gebrauchsmuster, Veröffentlichungsnummer 125616/1984) beiderseits flache Stirnseiten haben, was dem Radius R' in Figur 5 entspricht, werden in den betrachteten Ausführungsbeispielen Rollen mit einerseits kugelsegmentförmiger, andererseits flacher Stirnseite verwendet, was dem Radius R in Figur 5 entspricht.While the roles of the well-known roller bearing (unchecked Japanese Utility model, publication number 125616/1984) flat end faces on both sides have, which corresponds to the radius R 'in FIG. 5, are used in the exemplary embodiments under consideration Rollers with a spherical segment-shaped face and a flat face on the other hand are used, which corresponds to the radius R in FIG.

Wenn diese beiden verschiedenen Arten von Rollenlagern nach denselben Bestimmungen ausgebildet sind, ist die Länge der zylindrischen Oberfläche der Rolle nach den betrachteten Ausführungsbeispielen, die mit der V-förmigen Rille in Berührung kommt, kürzer als die entsprechende Länge bei dem bekannten Rollenlager. Jedoch ist beim praktischen Betrieb des Lagers nur ein kleiner Längenunterschied der Berührungsflächen vorhanden, da die Lauffläche eine Rille zum Einsetzen des Haltebandes aufweist. Daher sind die Ladungskapazitäten dieser beiden verschiedenen Arten von Rollenlagern fast gleich.When these two different types of roller bearings after the same Provisions are formed is the length of the cylindrical surface of the roller according to the embodiments considered, which are in contact with the V-shaped groove comes, shorter than the corresponding length in the known roller bearing. However there is only a small difference in length between the contact surfaces in the practical operation of the bearing present, since the tread has a groove for inserting the retaining band. Hence, the charge capacities of these two different types of roller bearings almost equal.

Die betrachteten Ausführungsbeispiele weisen die folgenden Vorteile auf: (1) Da Rollen mit einerseits kugelsegmentförmiger, andererseits flacher Oberfläche anstelle von Rollen mit beidseitig flachen Oberflächen verwendet werden, können die Rollen auf den Umlenkwegen glatt laufen.The exemplary embodiments under consideration have the following advantages on: (1) There rollers with a spherical segment-shaped surface on the one hand, and a flat surface on the other can be used instead of rollers with flat surfaces on both sides the rollers run smoothly on the deflection paths.

(2) Da die Oberfläche der nach außen weisenden Wand des Umlenkweges als einfache zylindrische Fläche ausgebildet sein kann, kann sie auf einfache Weise hergestellt werden.(2) Because the surface of the outward-facing wall of the deflection path can be designed as a simple cylindrical surface, it can be in a simple manner getting produced.

(3) Der Gleitwiderstand des Lagers ist relativ klein.(3) The sliding resistance of the bearing is relatively small.

(4) Da das Rollenlager auf einfache Weise hergestellt werden kann, sind die Herstellungskosten relativ gering.(4) Since the roller bearing can be easily manufactured, the manufacturing costs are relatively low.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Linear roller bearings with closed Roller conveyor, which has a running rail, a housing, V-shaped grooves for receiving of rollers in the shoulder areas of the running rail, V-shaped grooves for formation of guides in the housing that correspond to the grooves in the running rail are arranged, and a closed orbit created by the V-shaped grooves is formed in the running rail and in the housing, wherein the running rail and the housing can be moved in a straight line and relative to one another by the rollers, d a d u r c h g ek e n n n z e i c h n e t that (1) each roller (3) is designed in this way is that its inwardly facing face is flat and its outwardly facing End face is spherical segment shaped, and (2) to the spherical segment shaped surface corresponding radius (R; R1; R2; R4) equal to the distance between the intersection point (O1; 03; 04) between the rotational symmetry axis (° 2- ° 2; ° 3- ° 4) of the roller deflection path, i.e.

the perpendicular to the plane of rotational symmetry (P1; P2), namely the straight line running through the rotational symmetry point (M), and a roller axis (L1; L2) and the outwardly facing end face of the in the pulley located is.

2. Linear roller bearing according to claim 1, d ad u r c h g e k e n n z e i c h n e t that in the case that there are two differently curved end faces the structure of the bearing for the rollers result in the face with the smaller Radius (R4) spherical segment and the other with the larger radius (R3) flat are trained.