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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Distanzstück, das
zwischen Rollen, angeordnet in einem endlosen Zirkulationsdurchgangsweg
einer Linearbewegungsvorrichtung, zwischengefügt ist, und bezieht sich auch
auf eine Linearbewegungsvorrichtung, die mit einem solchen Distanzstück versehen ist.
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Es
ist herkömmlich
bekannt, Distanzstücke zwischen
Rollelementen, wie beispielsweise Kugeln oder Rollen, aufgenommen
und angeordnet in dem Endlosroll-Element-Zirkulationsdurchgangsweg einer Linearrollbewegungsführungsvorrichtung,
einer Kugel-Spindel,
Kugel-Keilwellen, oder dergleichen, zwischenzufügen, die hier allgemein als „Linearbewegungsvorrichtung" bezeichnet werden.
Die Anordnung solcher Distanzstücke
verhindert, dass die Rollelemente direkt miteinander in Kontakt
treten, wobei ein geeignetes Distanzstück beibehalten wird, um den
Betrieb der Linearbewegungsvorrichtung störungsfrei zu gestalten und
effektiv die Entwicklung von Geräusch,
verursacht durch das Aufeinandertreffen der jeweiligen Rollelement,
zu verhindern.
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Allerdings
ist es in der Anordnung, in der die Distanzstücke jeweils zwischen den Rollelementen zwischengefügt sind,
unvermeidbar, einen dimensionsmäßigen Fehler
zwischen einer gesamten Länge einer
Endlosreihe der Rollelemente und den Distanzstücken, angeordnet alternierend
in dem Zustand, dass sie miteinander in Berührung stehen, und einer Gesamtlänge des
Endlos-Zirkulationsdurchgangswegs, in dem diese Rollelemente und
die Distanzstücke
aufgenommen sind, zu verursachen. Um einen solchen Defekt zu vermeiden,
ist mindestens ein Distanzstück,
das eine Länge
unterschiedlich zu derjenigen eines anderen Distanzstücks besitzt,
als ein einen Fehler absorbierendes Distanzstück eingesetzt.
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In
einem Fall eines Anpassens der Struktur, in der ein einen solchen
Fehler absorbierendes Distanzstück
eingesetzt ist, ist es, um die geeignetesten Anordnungs-Zustände der
Rollelemente für
eine Vielzahl von Vorrichtungen oder unterschiedlichen Arten von
Vorrichtungen zu erhalten oder zu realisieren, notwendig, eine Vielzahl
von Fehler absorbierenden Distanzstücken zu präparieren, die unterschiedliche Längen haben,
und sie durch geeignetes Auswählen für jede der
Linearbewegungsanordnungen oder -vorrichtungen einzusetzen. Allerdings
ist es mühsam
und unbequem für
die Wartung der Teile oder dergleichen, immer eine Vielzahl von
Fehler absorbierenden Distanzstücken
für diese
unterschiedlichen Arten von Anordnungen oder Vorrichtungen zu präparieren
oder zu reservieren. Weiterhin ist es, da die Distanzstücke gewöhnlich aus
Harzmaterialen gebildet sind, auch notwendig, eine Vielzahl von
Arten von Formen zu präparieren
oder herzustellen, um die Distanzstücke herzustellen, was Kosten
mit sich bringt, was demzufolge nicht passend ist.
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Noch
weiter ist dabei eine Möglichkeit
vorhanden, dass ein leichter Zwischenraum zwischen den Rollelementen
und den festen Distanzstücken sogar
dann vorhanden ist, wenn das Fehler absorbierende Distanzstück eingesetzt
wird, und ein solcher Zwischenraum kann aufgrund einer Abnutzung
der Distanzstücke über eine
langzeitige Benutzung auch dann erhöht werden, wenn die Anordnung
oder Vorrichtung mit im Wesentlichen keinem dimensionsmäßigen Fehler
zum Zeitpunkt der Montage zusammengebaut wird.
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Um
einen solchen Defekt zu beseitigen, wird eine Gegenmaßnahme einer
Verwendung eines elastischen Distanzstücks, das eine Elastizität besitzt,
vorgenommen. Wenn solche elastischen Distanzstücke verwendet werden, werden
die elastischen Distanzstücke
in der endlosen Reihe geschrumpft, um dadurch einen im Wesentlichen
vollständigen
(dichten) Kontakt-Zustand zwischen den Rollelementen und den Distanzstücken zu
erhalten, und sogar dann, wenn die Rollelement und die Distanzstücke abgenutzt
sind, werden die Distanzstücke durch
deren Elastizität
expandiert, so dass die dichten Kontakt-Zustände
beibehalten werden können.
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Es
existieren bekannte Beispiele, die solche elastischen Distanzstücke, wie
sie in der Japanischen Gebrauchsmuster-Offenlegung No. SHO 53-90158
offenbart sind, die eine Struktur darstellt, bei der eine Feder
zwischen einem Paar von scheibenähnlichen
Kugel-Rückhalteteüen zwischengefügt ist,
und auch wie sie in dem US-Patent Nr. 2,827,345 offenbart sind,
das eine Struktur mit zwei scheibenförmigen, elastischen Elementen
darstellt, die vertiefte Bereiche angrenzend aneinander haben, verwenden.
Allerdings ist in solchen Strukturen, bei denen das elastische Distanzstück aus einer
Vielzahl von Bereichen oder Elementen zusammengesetzt ist, eine
Gefahr vorhanden, dass sich das Distanzstück während der Benutzung davon zerlegen
kann, was demzufolge die Wartung davon schwierig und mühsam gestalten
wird, und die Kosten unvermeidbar erhöhen wird, was demzufolge nicht
praktikabel ist.
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Weiterhin
schafft, um das vorstehende Problem zu lösen, der Stand der Technik
weiterhin ein elastisches Distanzstück, das aus einem Einzelelement
aufgebaut ist, wie es in der Japanischen Gebrauchsmuster-Veröffentlichung
No. SHO 51-10285 offenbart ist, mit einem rohrförmigen Distanzstück-Körper, gebildet
mit sphärischen
Rückhalteflächen an
beiden Endflächen
in der Vorschubrichtung davon, um die Kugel zu halten, und ausgebildet
mit einem Schlitz, der einen inneren Umfang und einen äußeren Umfang
des rohrförmigen
Distanzstück-Körpers verbindet.
Allerdings ist es, da dieses elastische Distanzstück elastisch
so deformiert wird, dass der Ring an beiden Seiten des Schlitzes
geöffnet
ist, unmöglich,
einen deformierbaren (verschiebbaren) Betrag in der Vorschubrichtung
des elastischen Distanzstücks
groß zu
machen. Hierdurch ist es nicht sicher, dass ein solches elastisches
Distanzstück
geeignet für
verschiedene Arten von Linearbewegungsanordnungen oder -vorrichtungen,
um sie herzustellen, verwendbar ist, und dabei kann ein Fall hervorgerufen
werden, bei dem eine relative Bewegung der Kugeln, die in den belasteten
Bereich und den nicht belasteten Bereich hinein und heraus gehen,
auftritt. Demzufolge kann eine störungsfreie Zirkulation der Rollelemente
nicht erwartet werden.
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Darüber hinaus
schafft ein Stand der Technik ein elastisches Distanzstück, das
aus einem einzelnen Element aufgebaut ist, wie dies in der Japanischen
Patenveröffentlichung
No. Hei 4-27405 offenbart ist, mit einer Struktur, in der das Distanzstück, an seinen
beiden Enden in der Vorschubrichtung, mit gekrümmten Rückhalteflächen zum Halten der Rolle versehen
ist, und wobei Ausschnitte an den gekrümmten Rückhalteflächen so gebildet sind, um sich in
einer axialen Richtung davon zu erstrecken. Allerdings wird ein
solches elastisches Distanzstück
elastisch so deformiert, dass beide Seiten des Ausschnitts der gekrümmten Rückhalteflächen geöffnet sind,
so dass es nicht möglich
ist, einen deformierbaren (verschiebbaren) Betrag in der Vorschubrichtung des
elastischen Distanzstücks
groß zu
machen.
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Das
Dokument CH-A-621 608 offenbart ein Distanzstück für eine Linearbewegungsvorrichtung, die
zwischen Rollen, angeordnet in einem endlosen Zirkulationsdurchgangsweg
der Linearbewegungsvorrichtung, zwischengefügt werden soll, wobei das Distanzstück einen
massiven Körperbereich,
gebildet aus einem elastischen Material, besitzt, und U-förmige Vertiefungen,
gebildet in beiden Endbereichen davon in einer Vor schubrichtung
des Distanzstücks, wenn
es sich in dem endlosen Zirkulationsdurchgangsweg bewegt, aufweist,
wobei die U-förmigen Vertiefungen
eine Form kleiner als die Umfangsform der Rolle haben, so dass obere
und untere Armbereiche des Distanzstücks, die Rollen tragend, elastisch voneinander
weg deformierbar sind.
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Die
FR-A-1 104 502 offenbart Verbesserungen, die sich auf eine Vorrichtung
zum Beibehalten der Beabstandung von Rollelementen in Kugellagern,
und dergleichen, beziehen.
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Die
LU-A-61 956 offenbart ein Kegelrollenlager und ein Verfahren zum
Montieren eines solchen Lagers.
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Die
JP-A-06 173946 offenbart eine direkt wirkende Führungsvorrichtung.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, im Wesentlichen Defekte
oder Nachteile, die im Stand der Technik vorhanden sind, der vorstehend erwähnt ist,
zu beseitigen, und ein Distanzstück,
aufgebaut aus einem Einzelelement, einer Linearbewegungsvorrichtung,
geeignet dazu, dass sie einen relativ großen, elastisch deformierbaren
Betrag in deren Vorschubrichtung besitzt, zu schaffen, und auch eine
Linearbewegungsvorrichtung, versehen mit solchen Distanzstücken, zu
schaffen.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der Erfindung wird ein Distanzstück für eine Linearbewegungsvorrichtung
geschaffen, das zwischen Rollen, angeordnet in einem endlosen Zirkulationsdurchgangsweg der
Linearbewegungsvorrichtung, zwischengefügt werden soll, wobei das Distanzstück einen
Körperbereich
besitzt, der gekrümmte
Rückhalteflächenbereiche
aufweist, die eine Form entsprechend zu einer Umfangsform der Rolle
aufweisen, um die Rollen an beiden Endabschnitten davon in einer
Vorschubrichtung des Distanzstücks
zu tragen, wenn es sich in dem endlosen Zirkulationsdurchgangsweg
bewegt, dadurch gekennzeichnet, dass der Körperbereich weiterhin ein Paar
eines oberen und unteren Seitenflächenbereichs, die die gekrümmten Rückhalteflächenbereiche
verbinden, aufweist, und ein innerer, hohler Bereich in dem Körperbereich
des Distanzstücks
durch die gekrümmten
Rückhalteflächenbereiche
und das Paar des oberen und unteren Seitenflächenbereichs definiert ist,
wobei sich der innere, hohle Bereich in einer Richtung im Wesentlichen
parallel zu einer axialen Richtung der Rolle erstreckt so, dass
eine der gekrümmten
Rückhalteflächenbereiche
elastisch zueinander hin in der Vorschubrichtung deformierbar ist.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
besitzt der Körperbereich
eine Länge
in der axialen Richtung der Rolle, die kleiner als eine axiale Länge der
Rolle ist, und besitzt eine Höhe
kleiner als eine Länge
der Rolle in einer Richtung normal zu der axialen Richtung davon.
Der Körperbereich
kann aus einem synthetischen Harzmaterial über einen Spritzgieß-Vorgang
gebildet sein.
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Gemäß dem Distanzstück der Erfindung
ist es, da das Distanzstück
als ein einzelnes Element ausgebildet ist, einfach, die Distanzstücke zu handhaben
oder zu warten, was zu einer Kostenverringerung beiträgt. Weiterhin
kann, da eine der Rückhalteflächen elastisch
zu der anderen einen davon hin deformierbar ist, das Distanzstück ausreichend
elastisch in seiner Vorschubrichtung deformiert werden. Deshalb
sind solche Distanzstücke
bei vielen Arten von Typen einer Linearbewegungsvorrichtung, oder dergleichen,
anwendbar, was demzufolge sehr praktikabel ist.
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Ein
sehr elastisch deformierbarer Betrag des Distanzstücks in der
Vorschubrichtung macht es möglich,
eine ausreichende, relative Bewegung der Rollen an beiden Seiten
des Distanzstücks
sicherzustellen, und demzufolge kann die Zirkulation zwischen dem
belasteten Bereich und dem nicht belasteten Bereich in dem Rollenzirkulationsdurchgangsweg
störungsfrei
gestaltet werden. Weiterhin ist, in dem angeordneten Zustand der
Distanzstücke
in dem Zirkulationsdurchgangsweg, da die Rollen komprimiert und
kontrahiert werden, der Raum zwischen der endlosen Reihe der Rollen
und der Distanzstücke,
alternativ angeordnet in dem Zirkulationsdurchgangsweg, kein Raum
(d.h. Minus-Raum) in Bezug auf den Wandbereich davon gebildet, so
dass die Distanzstücke
unter den vorbestimmten, konstanten Positionen zwischen den Rollen
aufgrund der Rückstellkraft
positioniert werden können,
was demzufolge verhindert, dass die Rollen die Distanzstücke während der
Rollbewegung davon einschneiden.
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Gemäß einem
bevorzugten Merkmal der Erfindung weist das Distanzstück ein vorstehendes
Teil auf, das an einer der oberen und unteren Seitenflächenbereiche
des Körperbereichs
gebildet ist, so, um sich in einer Richtung senkrecht zu einer axialen Richtung
der Rolle zu erstrecken. Gemäß einem
weiteren, bevorzugten Merkmal der Erfindung weist das vorspringende
Teil ein vorstehendes Ende auf, das eine runde Form besitzt. Das
vorspringende Teil kann ein Plattenelement, gebildet an im Wesentlichen
dem zentralen Bereich eines Seitenoberflächenbereichs des Distanzstücks in der
Vorschubrichtung, sein. Genauer gesagt können die Distanzstücke mit
Vorsprungsplatten gebildet sein, die in eine Führungsnut, gebildet an dem
Rollenzirkulationsdurchgangsweg, eingesetzt sind, so dass die Rollen
störungsfrei entlang
der vorbestimmten Spur in dem Zirkulationsdurchgangsweg, ohne darin
mäanderförmig zu
laufen, bewegt und geführt
werden.
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Gemäß einem
bevorzugten Merkmal der Erfindung ist der Distanzstück-Körper aus
einem einzelnen, elastischen Material gebildet.
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Vorzugsweise
besitzt der Körperbereich
eine Länge
in der axialen Richtung der Rolle, die kleiner als eine axiale Länge der
Rolle ist, und besitzt eine Höhe
kleiner als eine Länge
der Rolle in einer Richtung normal zu der axialen Richtung davon.
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Vorzugsweise
ist das Distanzstück
als ein einzelnes Element gebildet, so dass es einfach ist, die
Distanzstücke
zu handhaben oder zu warten, was demzufolge zu einer Kostenverringerung
beiträgt. Weiterhin
kann, da eine der gekrümmten
Rückhalteflächen elastisch
zu der anderen einen davon hin deformierbar ist, das Distanzstück ausreichend
elastisch in seiner Vorschubrichtung deformiert werden. Deshalb
sind die Distanzstücke
bei vielen Arten von Typen einer Linearbewegungsvorrichtung, oder
dergleichen, anwendbar, so dass sie umfangreich praktikabel sind.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Linearbewegungsvorrichtung
geschaffen, die aufweist: ein Führungsschienenelement,
ausgebildet mit einer Rollenfläche;
ein
Gleitelement, befestigt so, um relativ zu dem Führungsschienenelement, ausgebildet
mit einem Rollenzirkulationsdurchgangsweg, umfassend eine belastete
Rollenrollnut, die der Rollenrollfläche des Führungsschienenelements gegenüberliegt,
wenn sie montiert ist, bewegbar zu sein, wobei das Gleitelement
mit einer Führungsnut,
die entlang des Rollenzirkulationsdurchgangswegs gebildet ist, versehen
ist;
eine Anzahl von Rollen, angeordnet in dem Rollenzirkulationsdurchgangsweg
so, um darin in Übereinstimmung
mit der relativen Bewegung des Gleitelements in Bezug auf das Führungsschienenelement zu
zirkulieren; und eine Anzahl von Distanzstücken, angeordnet zwischen den
Rollen in einer alternierenden Art und Weise, wobei jedes der Distanzstücke gemäß dem ersten
Aspekt der Erfindung ausgebildet ist.
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In
den beigefügten
Zeichnungen:
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1 zeigt
eine perspektivische Ansicht, die eine Linearrollbewegungsführungsvorrichtung
darstellt, die mit einem Distanzstück gemäß einer ersten Ausführunsgform
der vorliegenden Erfindung versehen ist;
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2 zeigt
eine Schnittansicht einer Linearrollbewegungsführungsvorrichtung, die mit
einem Distanzstück
gemäß der ersten
Ausführungsform
versehen ist;
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3 zeigt
eine Schnittansicht eines Kugelzirkulations-Durchgangswegs entlang
einer axialen Richtung einer Schiene der Linearrollbewegungsvorrichtung
der 1;
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4 zeigt
eine perspektivische Ansicht des Distanzstücks und der Rollen gemäß der ersten
Ausführungsform;
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5 zeigt
eine Schnittansicht, die das Distanzstück und die Rollen gemäß der ersten
Ausführungsform
darstellt;
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6 zeigt
eine Schnittansicht einer Linearfollbewegungsführungsvorrichtung, versehen mit
einem Distanzstück,
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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7 zeigt
eine Teilschnittansicht der 6 in einem
vergrößerten Maßstab;
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8 zeigt
eine Schnittansicht eines Rollenzirkulationsdurchgangswegs entlang
einer axialen Richtung einer Schiene der Linearbewegungsvorrichtung
der 6;
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9 zeigt
eine perspektivische Ansicht des Distanzstücks und der Rollen gemäß der zweiten Ausführungsform;
und
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10 zeigt
eine Schnittansicht, die das Distanzstück und die Rollen gemäß der zweiten
Ausführunsform
darstellt.
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Wie
die 1 und 2 zeigen, ist eine Linearrollbewegungsführungsvorrichtung 21,
versehen mit Distanzstücken 20,
gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung so angepasst, um linear ein bewegbares
Element, wie beispielsweise einen Tisch, oder dergleichen, an einem fixierten
(fixierenden) Element, wie beispielsweise einem Bett, einem Sattel
bzw. Schlitten, oder dergleichen, zu führen. Die Linearrollbewegungsführungsvorrichtung 21 weist
eine Führungsschiene (Spur-Führungswelle) 22,
angeordnet an dem fixierten Element, und gebildet aus Rollen-(Rollelement)-Rollflächen 22a und
Kugelrollnuten 22b, die sich entlang einer Längsrichtung
davon erstrecken, einem Gleitelement 33, gebildet mit einem
Rollenzirkulationsdurchgangsweg, umfassend eine belastete Rollen-Rollnut 34a entsprechend
zu der Rollen-Rollfläche 22a der
Führungsschiene 22,
und montiert mit der Führungsschiene 22,
um relativ entlang der Führungsschiene 22 bewegbar
zu sein, eine Anzahl von Rollen (Rollelementen) 24, 24,
--, 24, angeordnet in dem Rollenzirkulationsdurchgangsweg
und darin in Übereinstimmung
mit der relativen Bewegung des bewegbaren Blocks 33 in
Bezug auf die Führungsschiene 22 zir kulierend,
und eine Mehrzahl von Distanzstücken 20, 20,
--, 20, zwischengefügt
alternierend zwischen einer Vielzahl von Rollen 24, auf.
Jede Rolle 24 besitzt eine zylindrische Form, die einen kreisförmigen Querschnitt,
geschnitten entlang der Rollrichtung davon, besitzt.
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Die
Rollen-Rollfläche 22a bildet
eine horizontal flache Oberfläche
und die Kugel-Rollnut 22b besitzt
eine kreisförmige
Querschnittsform.
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Die
Führungsschiene 22 besitzt
ein Element mit einem langen Maßstab,
das einen im Wesentlichen rechtwinkligen Querschnitt besitzt. Die
zwei Reihen der Rollen-Rollflächen 22a als
Spuren zum Rollen der Rollen 24 sind an Seitenendbereichen
der oberen Oberfläche
der Führungsschiene 22 so
gebildet, um sich entlang der gesamten Längsrichtung davon zu erstrecken,
und zwei Reihen der Kugel-Rollennuten 22b als Führung zum
Rollen der Kugeln 25 sind auch an einem oberen Bereich
jeder der Seitenflächen
der Führungsschiene 22 gebildet,
um sich so entlang der gesamten Längsrichtung davon zu erstrecken.
Eine Mehrzahl von Schraubenlöchern
zum Befestigen der Führungsschiene 22 an
dem befestigten Element ist in der Längsrichtung der Führungsschiene 22 gebildet.
Weiterhin sollte angemerkt werden, dass eine gekrümmte Führungsschiene
anstelle der linearen Führungsschiene,
dargestellt in 1, und in dem dargestellten
Beispiel, wie dies vorstehend angegeben ist, verwendet werden kann,
obwohl die oberen zwei Reihen der Rollen-Rollflächen 22a und vier
Seitenreihen der Kugel-Rollnuten 22b (sechs Reihen insgesamt)
an der Führungsschiene 22 gebildet
sind, wobei die Anzahl der Reihen entsprechend dem Design, der Benutzung,
der Aufgaben der Linearbewegungsführungsvorrichtung 21 geändert werden
kann.
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Der
bewegbare Block 33 weist einen Körperbereich 34 und
Endabdeckungen (Platten) 35, angeordnet an beiden Längsendseiten
des Körperbereichs 34,
auf, wobei der Körperbereich 34 und
die Endabdeckungen 35 zusammen mittels Schrauben verbunden
sind. Wie in 2 dargestellt ist, ist der Körperbereich 34 aus
einem Körperblock 36a und Form-Produkten 36b und 36c aufgebaut.
Der Körperblock 36a besitzt
eine feste Struktur, gebildet aus einem festen Material, wie beispielsweise
aus Stahl, um so einer Last, aufgebracht auf den bewegbaren Block 33,
standzuhalten, und ist, an seiner oberen Oberfläche, wie sie zu sehen ist,
mit Schraubenlöchern
(siehe 1) zum Befestigen eines Objekts, das durch die
Führungsvorrichtung
geführt
werden soll, ausgebildet. Die Form-Produkte 36b und 36c sind
integral mit dem Körperblock 36a durch
Einspritzen eines geschmolze nen Harzes in eine Form, in der der
Körperblock 36a platziert
ist, gebildet, d.h. durch ein so genanntes Einsatz-Formungsverfahren. Weiterhin
kann ein Metall, wie beispielsweise Aluminium, anstelle des Harzes
verwendet werden, und, in einem solchen Fall, ist der Körperbereich über ein Spritzgießverfahren
gebildet. Andererseits können, anstelle
des vorstehenden Verfahrens, die Form-Produkte 36b und 36c unabhängig von
dem Körperblock 36a hergestellt
werden, die später
montiert werden, oder können
integral über
ein MIM (Metallspritzgießform)
Verfahren gebildet werden.
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Der
Körperbereich 34 weist,
um einen umgekehrten, im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt, wie dies
in 2 zu sehen ist, zu erreichen, einen horizontalen
Bereich 36, der der oberen Fläche der Führungsschiene 22 gegenüberliegt
(dazu hinweist), und bilaterale Rand-(Schenkel)-Bereiche 37,
die sich nach unten von beiden Endbereichen des horizontalen Bereichs 36 erstrecken
und gegenüberliegend
zu den Seitenflächen
der Führungsschienen 22 liegen, wenn
der bewegbare Block 33 mit der Führungsschiene 22 zusammengebaut
ist, auf.
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Der
horizontale Bereich 36 ist mit zwei Reihen von belasteten
Rollen-Rollnuten 34a, jeweils zu den zwei Rollen-Rollflächen 22a,
gebildet an der oberen Fläche
der Führungsschiene 22,
gegenüberliegend,
ausgebildet, und die Randbereiche 37 sind jeweils mit zwei
Reihen der belasteten Kugel-Rollnuten 34b, die den zwei
Reihen der Kugel-Rollnuten 22b, gebildet an jedem Seitenbereich
der Führungsschiene 22,
gegenüberliegen,
ausgebildet. Die Rollen-Rollnut 34a besitzt eine rechtwinklige
Querschnittsform, und die Rollen 34 rollen auf oberen Bodenflächen der
Rollen-Rollnuten 34a. Die bilateralen, innenseitigen Flächen der
Rollen-Rollnuten 34a liegen parallel zueinander, und ein
kleiner Zwischenraum ist zwischen Endflächen der Rollen 24 und
den Innenseitenflächen
der Rollen-Rollnut 34a gebildet. Entsprechend einer solchen
Struktur wird die Rolle 24 durch die bilateralen Innenseitenflächen der
Rollen-Rollnut 34a geführt.
Die Tiefe der Rollen-Rollnut 34a ist so gebildet, dass
sie kleiner als die radiale Länge
der Rolle 34 ist, und ist, zum Beispiel, ungefähr von der
Hälfte
der Länge
des Radius der Rolle 34.
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Belastete
Rollen-Rolldurchgangswege A und belastete Rollen-Rolldurchgangswege
A' sind in Kombination
mit den Rollen-Rollflächen 22a und
den belasteten Rollen-Rollnuten 34a und
den Kugel-Rollnuten 22b und den belasteten Kugel-Rollnuten 34b jeweils
gebildet.
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Der
horizontale Bereich 36 ist mit zwei Durchgangslöchern ausgebildet,
die sich parallel zu den belasteten Rollen-Rollnuten 34a erstrecken,
und rohrförmige
Bereiche der Form-Produkte 36c sind integral mit diesen
Durchgangslöchern
ausgebildet. Rückführkanäle B sind
in den rohrförmigen
Bereichen der Form-Produkte 36c, ausgebildet mit den Durchgangslöchern, zum
Zurückführen der
Rollen 24, 24, --, 24 ausgebildet.
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Die
Randbereiche 37 sind auch mit Durchgangslöchern ausgebildet,
die sich jeweils parallel zu den belasteten Kugel-Rollnuten 34b erstrecken,
und rohrförmige
Bereiche der Form-Produkte 36c sind integral mit diesen
Durchgangslöchern
ausgebildet. Rückführkanäle B' sind in den rohrförmigen Bereichen
der geformten Produkte 36c, ausgebildet mit den Durchgangslöchern, zum
Zurückführen der
Kugeln 25, 25, --, 25 ausgebildet.
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Das
Form-Produkt 36b ist integral mit der unteren Oberfläche des
horizontalen Bereichs 36 und den gesamten Innenseitenflächen der
Randbereiche 37 des Körperblocks 36a ausgebildet.
Rollen-Rückhaltebereiche
(Rückhalteeinrichtungen) 39 sind
auf dem Form-Produkt 36b gebildet, um zu verhindern, dass
die Blockrollen 24 aus den belasteten Rollen-Rolldurchgangswegen
A zu einem Zeitpunkt herauskommen, wenn deren bewegbarer Block 33 von der
Führungsschiene 22 entfernt
wird.
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Wie 3 zeigt,
ist das Form-Produkt 36c mit bogenförmigen, inneren Umfangs-Führungsbereichen 36d ausgebildet,
die an beiden Endbereichen des Körperblocks 36a vorstehen,
um einen Rollelement-(Rollen)-Rollrichtungsänderungskanal C zu bilden,
und die Endabdeckungen 35 sind mit äußeren Umfangs-Führungsbereichen 35a,
die den Richtungsänderungskanal
C in Verbindung mit den inneren Umfangs-Führungsbereichen 36d bilden,
ausgebildet. Das bedeutet, dass, wenn die Endabdeckungen 35 an
dem Körperbereich 34 befestigt
sind, der innere und der äußere Umfangs-Führungsbereich 36d und 35a so
montiert werden, um dadurch die U-förmigen Rollen-Rollrichtungsänderungskanäle C an
beiden Endbereichen zu bilden. Der endlose Zirkulationsdurchgangsweg
ist durch den belasteten Rollen-Rolldurchgangsweg A, den Rückführdurchgangsweg
B und die U-förmigen
Richtungsänderungs-Durchgangswege
C, wenn sie montiert sind, gebildet.
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Entsprechend
der Bewegung des bewegbaren Blocks 33 entlang der Führungsschiene 22 werden
die Rollen 24, 24, --, 24 von einem Ende
zu dem anderen Ende des belasteten Rollen-Rolldurchgangsweges A
bewegt (gerollt), während
sie mit der Last von dem bewegbaren Block 33 beaufschlagt werden,
aufgenommen durch einen der Rich tungsänderungskanäle C, geführt zu dem Rückführkanal B,
und dann zurückgeführt zu einem
Ende des belasteten Rollen-Rolldurchgangsweges A durch den anderen
einen der Richtungsänderungskanäle C. In dieser
Zirkulationsbewegung rollen die Rollen 24, wobei die Last
darauf aufgebracht wird, in dem belasteten Kugel-Rolldurchgangsweg
A und Zirkulieren in den nicht belasteten Richtungsänderungskanälen C und
den nicht belasteten Rückführkanal
B. Allgemein bewegen sich die Rollen 24 unter einer relativ
hohen Geschwindigkeit in dem belasteten Bereich und einer relativ
niedrigen Geschwindigkeit in dem nicht belasteten Bereich. Gemäß der vorliegenden
Erfindung werden die Distanzstücke 20 ausreichend
elastisch in deren Vorschubrichtung deformiert, und eine der Rollen 24, 24,
angeordnet an beiden Seiten des Distanzstücks 20, kann relativ
zu der anderen einen davon bewegt werden, wobei die Rollen 24 ohne
Störung
durch die Grenzbereiche zwischen dem belasteten Bereich und dem
nicht belasteten Bereich in dem Endlos-Zirkulationsdurchgangsweg hindurchführen können, und,
demzufolge, störungsfrei
darin zirkuliert werden.
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4 und 5 stellen
ein Distanzstück 20 dar,
das mit der Linearrollbewegungsführungsvorrichtung 21,
dargestellt in 1, zum Beispiel, verbunden ist.
Das Distanzstück 20 ist
vorzugsweise aus einem synthetischen Harzmaterial über einen Spritzgieß-Vorgang, zum Beispiel,
hergestellt. Jedes der Distanzstücke 20 ist
zwischen den Rollen 24 angeordnet und ist mit gekrümmten Rückhalteflächen 28 an
beiden Endbereichen in einer Vorschubrichtung (Richtung ➀ in 5)
des Distanzstücks 20 ausgebildet.
Die gekrümmte
Rückhaltefläche besitzt
eine Form entsprechend zu einer Umfangsform der Rolle 24.
Wenn die gekrümmten
Rückhalteflächen 28 des Distanzstücks 20 gegen
die Rollen 24 an beiden Endseiten anstoßen, stimmt die Mittellinie
des Distanzstücks 20 mit
der Linie, die die zentralen Bereiche der Rollen 24, angeordnet
an beiden Seiten davon, verbinden, überein. Das Distanzstück 20 besitzt
eine Länge,
normal zu der Vorschubrichtung, entsprechend zu der axialen Richtung
der Rolle 24, leicht geringer als die axiale Länge der
Rolle, um so nicht in Kontakt mit dem Wandbereich des endlosen Rollenzirkulationsdurchgangswegs
zu stehen, und das Distanzstück 20 besitzt
auch eine Höhe
leicht kleiner als ein Durchmesser der Rolle 24.
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Das
Distanzstück 20 besitzt
eine innere, hohle Struktur, die einen Hohlraum 29 so besitzt,
dass eine der gekrümmten
Rückhalteflächen 28 zu
der anderen einen davon hin deformierbar ist, wobei sich der Hohlraum 29 in
der Richtung parallel zu der axialen Rich tung der Rolle 24 erstreckt.
Das bedeutet, dass das Distanzstück 20 ein
Paar von Rückhaltebereichen 20a aufweist,
von denen jedes die gekrümmte
Rückhaltefläche 28,
gegenüberliegend
zueinander in der Vorschubrichtung, und ein Paar von oberen und
unteren Verbindungsbereichen 20b, die die gepaarten Rückhaltebereiche 20a mit
dem Hohlraum 29 dazwischen verbinden, besitzt. Da die Verbindungsbereiche 20b so
ausgebildet sind, dass sie dünn
sind, um so leicht gebogen zu werden, ist eine der gekrümmten Rückhalteflächen 28 elastisch
zu der anderen einen davon hin deformiert.
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Die
Distanzstücke 20 der
Struktur, die vorstehend erwähnt
ist, und die Rollen 24 sind in dem endlosen Rollenzirkulationsdurchgangsweg
in einer alternierenden Anordnung zueinander aufgenommen. Wenn die
Distanzstücke 20 und
die Rollen 24 darin montiert sind, ist, da die Distanzstücke 20 in
dem Zustand eng in der Vorschubrichtung zusammengedrückt angeordnet
sind, im Wesentlichen kein Raum oder Zwischenraum zwischen der Reihe
der Rollen 24 und den Distanzstücken 20 und dem Wandbereich
des endlosen Zirkulationsdurchgangswegs vorhanden. Dementsprechend
wird jedes der Distanzstücke 20 fest
zwischen den angrenzenden Rollen 24, 24 an einer
konstanten, vorbestimmten Position durch die Rückstellkraft des Distanzstücks 20 selbst festgeklemmt,
und demzufolge ist dabei keine Gefahr vorhanden, dass die Rollen 24 in
die Distanzstücke 20 während der
Zirkulation davon eingreifen.
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Wie 1 zeigt,
rollen, wenn sich der Körperblock 36a entlang
der Führungsschiene 22 bewegt,
die Rollen 24, 24, --, 24, während sie
mit der Last von dem bewegbaren Block 36a, in dem belasteten
Rollen-Rolldurchgangsweg A von einem Ende zu dem anderen Ende davon,
beaufschlagt werden. Danach werden die Rollen 24 durch
einen der Rollen-Richtungsänderungs-Durchgangswege
C aufgenommen, dann zu dem Rückführ-Durchgangsweg B geführt und
danach zu einem Ende des belasteten Rollen-Rolldurchgangswegs A mittels des anderen einen
des Rollen-Richtungsänderungs-Kanals
C zurückgeführt. In
dieser Zirkulationsbewegung rollen die Rollen 24 mit dem
belasteten Zustand in dem belasteten Bereich des belasteten Rollen-Rolldurchgangswegs
A und Rollen mit dem nicht belasteten Zustand in dem nicht belasteten
Bereich der Richtungsänderungs-Durchgangswege
C und dem Rückführ-Durchgangsweg
B. Allgemein rollen die Rollen 24 schnell in dem belasteten
Bereich und langsam in dem nicht belasteten Bereich.
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Gemäß dieser
ersten Ausführungsform
können,
da die Distanzstücke 20 ausreichend
elastisch in der Vorschubrichtung deformiert werden und eine der
Rollen 24, angeordnet an beiden Vorschubseiten des Distanzstücks 20,
relativ in Bezug auf die andere Eine der Rollen 24 bewegt
werden kann, die Rollen 24 ohne Behinderung zwischen dem
belasteten Bereich und dem nicht belasteten Bereich in dem endlosen
Rollenzirkulationsdurchgangsweg bewegt werden.
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Die 6 bis 8 stellen
eine lineare Rollbewegungs-Führungsvorrichtung 31,
versehen mit einem Distanzstück
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, dar.
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Wie
die 6 bis 8 zeigen, weist die Linearrollbewegungsführungsvorrichtung 31, ähnlich der
Vorrichtung 21 der früheren
Ausführungsform, eine
Führungsschiene 22,
einen bewegbaren Körperblock 33,
montiert mit der Führungsschiene 22, um
relativ entlang der Führungsschiene 22 bewegbar zu
sein, eine Anzahl von Rollen 24, 24, --, 24 und
eine Anzahl von Kugeln 25, 25, --, 25 auf,
und dementsprechend sind entsprechende Bezugszeichen zu den Merkmalen
entsprechend zu solchen der Führungsvorrichtung 21 hinzugefügt und die
detaillierte Beschreibung davon kann hier weggelassen werden.
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Der
bewegbare Block 33 ist aus einem Körperbereich 34 und
einem Paar von Endabdeckungen 35, die miteinander mittels
Schrauben, oder dergleichen, befestigt sind, aufgebaut. Der Körperbereich 34 weist
einen Körperblock 36a und
geformte Produkte 36b und 36c auf, und die geformten
Produkte 36b, 36c sind integral mit dem Körperblock 36a durch Einspritzen
eines geschmolzenen Harzes in eine Form, in der der Körperblock 36a zuvor
eingesetzt ist, mittels einem so genannten Einsetzgieß-Vorgang, gebildet.
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Weiterhin
besitzt der Körperbereich 34 einen horizontalen
Bereich 36, der zu der oberen Fläche der Führungsschiene 22 in
einem montierten Zustand gegenüberliegt,
und ein Paar von bilateralen Rand-(Schenkel)-Bereichen 37,
die sich nach unten von beiden Seitenenden des horizontalen Bereichs 36 erstrecken,
um so zu den Seitenflächen
der Führungsschiene 22 in
dem montierten Zustand gegenüber
zu liegen. Der horizontale Bereich 36 ist mit zwei Rollen-Rollnuten 34a, 34a,
als belastete Rollen-Rollflächen,
die den Rollen-Rollflächen 22a der
oberen Fläche
der Führungsschiene 22 gegenüberliegen, ausgebildet.
Die Randbereiche 37 sind mit oberen und unteren, belasteten
Kugel-Rollnuten 34b, 34b entsprechend zu den Kugel-Rollnuten 22b, 22b,
gebildet auf den Seitenflächen
der Führungsschienen 22,
ausgebildet. Die Rollen-Rollflächen 22a und
die Rollen- Rollnuten 34a bilden
die belasteten Rollen-Rolldurchgangswege A in Kombination, und andererseits
bilden die Kugel-Rollnuten 22b, 22b und die belasteten
Kugel-Rollnuten 34b, 34b den belasteten Kugel-Rolldurchgangsweg
A'.
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Der
horizontale Bereich 36 ist auch mit zwei Durchgangslöchern ausgebildet,
die sich parallel zu den Rollen-Rollflächen 22a der Führungsschiene 22 in
der Längsrichtung
des bewegbaren Blocks 33 erstrecken. Ringförmige Bereiche
der Form-Produkte 36c, 36c sind in diese Durchgangslöcher integral
eingesetzt, und die rohrförmigen
Bereiche besitzen innere, hohle Bereiche, die als Rollen-Rückführkanäle B gebildet
sind. Jeder der Randbereiche 37 ist auch mit zwei (vier
insgesamt) Durchgangslöchern
in jeder Seite, sich parallel zu den belasteten Kugel-Rollnuten 34b, 34b erstreckend,
ausgebildet. Die rohrförmigen
Bereiche des geformten Produkts 36c sind in diese Durchgangslöcher integral
eingesetzt, und die rohrförmigen
Bereiche besitzen innere, hohle Bereiche, die als Kugel-Rückführ-Durchgangswege B' ausgebildet sind.
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Wie 7 zeigt,
ist das geformte Produkt 36b integral mit der gesamten,
inneren Oberfläche des
Körperblocks 36a,
umfassend die untere Fläche des
horizontalen Bereichs 36 und die innenseitigen Flächen der
Randbereiche 37, gebildet. Zu dem geformten Produkt 36b sind
Rollen-Rückhaltebereiche (Rückhalteeinrichtungen) 39 vorgesehen,
um zu verhindern, dass die Rollen 24 aus den belasteten
Rollen-Rolldurchgangswegen A zu dem Zeitpunkt eines Herausziehens
des bewegbaren Blocks 33 von der Führungsschiene 22 herauskommen,
und dort sind auch Kugel-Rückhaltebereiche
(Rückhalteeinrichtungen) 40 vorgesehen,
um zu verhindern, dass die Kugeln 25 von dem belasteten
Kugel-Rolldurchgangsweg
A' zu der Herausziehzeit
des bewegbaren Blocks heraus kommen.
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Wie 8 zeigt,
sind bogenförmige,
innere Umfangs-Führungsbereiche 36d, 36d an
beiden Endbereichen des Körperblocks 36a so
gebildet, um nach außen
vorzustehen, um dadurch Rollrichtungsänderungs-Durchgangswege C zu
dem geformten Produkt 36c zu bilden, und an den Endabdeckungen 35 sind äußere Umfangs-Führungsbereiche 35a, 35a zum
Bilden der Rollen-Richtungsänderungs-Durchgangswege
C in Kombination mit den inneren Umfangs-Führungsbereichen 36d, 36d gebildet,
wenn die Endabdeckungen 35, 35 an dem Körperblock 36a befestigt
sind. Wie vorstehend erwähnt
ist, ist der Endlos-Rollenzirkulationsdurchgangsweg
so durch die Kombination (Montage) des belasteten Rollen-Rolldurchgangswegs
A, der U-förmigen
Rollen-Richtungsänderungs-Durchgangswege C
und des Rückführ-Durchgangswegs
B gebildet.
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Gemäß der Linearrollbewegungsführungsvorrichtung 31 der
vorliegenden Ausführungsform, die
den vorstehenden Aufbau besitzt, werden, wenn die Rollen 24 zirkuliert
werden, Distanzstücke 45 zweidimensional
in deren Richtungen geändert.
Das bedeutet, dass die Rollen 24 rollen und in den Rollrichtungen
von dem linearen, belasteten Rolldurchgangsweg A, dem U-förmigen,
eine Richtung ändernden
Durchgangsweg C, dem Rückführ-Durchgangsweg
B und dem U-förmigen
anderen Richtungsänderungs-Durchgangswegs C
geändert
werden.
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Dabei
ist eine Führungsnut 43 (siehe 6–8)
an der inneren Umfangsseite des Endlos-Rollenzirkulationsdurchgangswegs
zum Aufnehmen von vorstehenden Platten 41 der Distanzstücke 45 gebildet,
und, in diesem Zusammenhang, besitzt die Führungsnut 43 eine
Breite leicht größer als
eine Dicke der vorstehenden Platte 41. Wenn die Rollen 24,
d.h. die Distanzstücke 45,
in dem Endlos-Rollenzirkulationsdurchgangsweg bewegt werden, bewegen
sich die vorstehenden Platten 41 der Distanzstücke 45 entlang
der Führungsnut 43.
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9 und 10 stellen
die Distanzstücke 45 der
zweiten Ausführungsform,
die in die Linearrollbewegungsführungsvorrichtung 31 eingesetzt
werden, dar.
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Das
Distanzstück 45 ist
auch über
den Formungsvorgang eines Harzes wie in der ersten Ausführungsform,
wie dies vorstehend erwähnt
ist, gebildet. Das Distanzstück 45 ist
mit gekrümmten
Rückhalteflächen 42 an
deren beiden Enden in der Vorschubrichtung davon gebildet, wobei
die Rückhalteflächen 42 eine
Form entsprechend zu der äußeren Umfangsform
der Rolle 24 besitzen. Das Distanzstück 45 ist mit einem
inneren, hohlen Bereich (Hohlraum) 46 ausgebildet, der
sich in einer Richtung parallel zu der axialen Richtung der Rolle 24 erstreckt, so
dass eine der gekrümmten
Rückhalteflächen 42 elastisch
zu der anderen davon hin deformierbar ist, wenn ein Druck aufgebracht
wird.
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Weiterhin
ist, wie kurz vorstehend erwähnt ist,
das Distanzstück 45 mit
der vorstehenden Platte 41, unterschiedlich gegenüber dem
Distanzstück 20 in
der früheren
Ausführungsform,
ausgebildet, sich nach außen
(nach oben) in einer Richtung normal zu der axialen Richtung der
Rolle 24 erstreckend. Die vorstehende Platte 41 ist
an im Wesentlichen dem zentralen Bereich einer der Verbindungsplatten 45a, die
beide gekrümmten
Rückhalteflächen verbindet, gebildet.
Der vorstehende Endbereich der vorstehenden Platte 41 ist
in die Führungsnut 43,
gebildet auf der inneren Umfangsfläche des Endlos-Rollenzirkulationsdurchgangswegs,
eingesetzt. Weiterhin ist es bevorzugt, dass der vor stehende Endbereich
der vorstehenden Platte 41 eine kreisförmige, äußere Form für ein einfaches Einsetzen und
eine störungsfreie Zirkulation
in der Führungsnut 43 besitzt.
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Das
Distanzstück 45 dieser
zweiten Ausführungsform
kann im Wesentlichen dieselben Funktionen wie solche der ersten
Ausführungsform
erreichen, und zusätzlich
kann, gemäß dem Distanzstück 45 der
zweiten Ausführungsform,
da die vorstehenden Platten 41 der Distanzstücke 45 entlang
des vorbestimmten Wegs in der Führungsnut 43 geführt werden
können,
die Rollen 24, getragen durch die Distanzstücke 45,
störungsfrei
und stabil in dem Endlos-Rollenzirkulationsdurchgangsweg bewegt
und zirkuliert werden, ohne in einer mäanderförmigen Art und Weise, zum Beispiel,
zu rollen. Insbesondere kann, da die Distanzstücke 45 nicht in der
mäanderförmigen Art
und Weise in der Rollen-Axialrichtung bewegt werden, die Kollision
der axialen Endflächen der
Distanzstücke 45 gegen
den Wandbereich des endlosen Rollenzirkulationsdurchgangswegs effektiv verhindert
werden.
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Die
Distanzstücke 20 und 45 gemäß der vorliegenden
Erfindung können,
anders als die Linearrollbewegungsführungsvorrichtungen 21 und 33,
die jeweils vorstehend erwähnt
sind, bei einer Rollen-Schraub- bzw. Spindelvorrichtung und einer
Rollen-Keilwellenvorrichtung
angewandt werden, wobei die letztere eine Keilwelle als ein Führungselement und
ein Gleitelement als ein äußeres, zylindrisches Element,
befestigt so, um zu der Keilwelle über eine Anzahl von Rollen
bewegbar zu sein, aufweist.