DE60209992T2

DE60209992T2 - Linearführung und Walzbacken zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE60209992T2
Application number: DE60209992T
Authority: DE
Inventors: Soichiro Hanyu-shi Kato
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2001-12-19
Filing date: 2002-12-19
Publication date: 2006-08-17
Anticipated expiration: 2022-12-20
Also published as: EP1323938A2; EP1323938B1; DE60209992D1; US6935785B2; US20030123762A1; JP2003184874A; EP1323938A3

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Technik, die zum Ausbilden einer Kugelrollnut in einem Führungsschienenmaterial einer Linearführung durch Profilwalzen ausgebildet wird.
2. Beschreibung des Stands der Technik
Eine Führungsschiene einer Linearführung wird im Allgemeinen durch ein Verfahren mit den folgenden Schritten erzeugt: Ausziehen eines Führungsschienenmaterials aus Eisen oder Stahl solchermaßen, dass es in eine vorbestimmte Form geformt wird; und Schleifen der in den Flächen (z.B. Seitenflächen) des Führungsschienenmaterials ausgebildeten Kugelrollnuten auf einem Schleifstein. Um durch dieses Verfahren eine präzise Führungsschiene zu erhalten, ist es jedoch notwendig, dass die Bearbeitungszugabe für das Schleifen der Kugelrollnuten so ausgewählt wird, dass sie etwas groß ist, und das Schleifen der Kugelrollnuten wiederholt wird. Dies verursacht eine Verlängerung der Bearbeitungszeit und erhöht die Produktionskosten der Führungsschiene.
Daher wird ein Verfahren, das eine Rollwalze D, wie in 11 gezeigt, zum Ausbilden von Kugelrollnuten in einem Führungsschienenmaterial durch Profilwalzen verwendet, um dadurch eine Führungsschiene zu erzeugen, in JP-A-2001-2227539 offenbart.
Gemäß dem Verfahren können die Produktionskosten der Führungsschiene reduziert werden, weil es unnötig ist, das Schleifen der Kugelrollnuten zu wiederholen, aber es besteht die Möglichkeit, dass das folgende Problem auftritt. Das heißt, wenn die Rollwalze D, die in 11 gezeigt ist, nur zum Ausbilden von Kugelrollnuten in einem Führungsschienenmaterial durch Profilwalzen verwendet wird, (unter der Bedingung, dass die Walze (Profilwalz-Rolle) nicht auf Seitenflächen der Schiene angewendet wird), neigen die Verbindungsabschnitte (A in 12) zwischen jeder Kugelrollnut G, die in dem Schienenführungsmaterial W durch Profilwalzen ausgebildet wird, und einer Fläche des Schienenführungsmaterials dazu, wie Ecken angeschwollen zu sein, wie in 12 gezeigt. Aus diesem Grund besteht die Möglichkeit, dass eine Kugel mit den Verbindungsabschnitten kollidieren kann, wenn die Kugel in einen Ladeabschnitt eines Schiebers gelangt. Daher wird befürchtet, dass sich die Belastung, die durch die Kollision der Kugel mit den Verbindungsabschnitten erzeugt wird, in den Ecken der Verbindungsabschnitte konzentrieren kann und damit die Lebensdauer der Führungsschiene herabgesetzt wird. Es wird auch befürchtet, dass der Abrieb einer Seitendichtung, die auf dem Schieber befestigt ist, beschleunigt werden kann, und damit die Funktion der Seitendichtung herabgesetzt wird.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Daher ist es in Anbetracht des Problems eine Aufgabe der Erfindung, eine Rollwalze für eine Linearführung bereitzustellen, die zum Ausbilden einer Kugelrollnut in einem Führungsschienenmaterial durch Profilwalzen verwendet werden kann, ohne die Lebensdauer einer Führungsschiene herabzusetzen und ohne eine Herabsetzung in der Funktion einer Seitendichtung zu verursachen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Linearführungsschiene, in welcher die Belastung davon abgehalten werden kann, sich in Verbindungsabschnitten zwischen jeder Kugelrollnut, die in einem Schienenkörper durch Profilwalzen ausgebildet wird, und einer Fläche des Schienenkörpers zu konzentrieren, und eine Linearführungsvorrichtung, welche die Linearführungsschiene verwendet, bereitzustellen.

(1) Zum Erfüllen der Aufgaben gemäß der Erfindung wird eine Linearführungsschiene bereitgestellt, die Folgendes umfasst: einen Schienenkörper, geradlinige Kugelrollnuten, die in Flächen des Schienenkörpers durch Profilwalzen ausgebildet werden, wobei gekrümmte Ecken an Verbindungsabschnitten zwischen den Flächen des Schienenkörpers und den Kugelrollnuten ausgebildet werden, wobei die gekrümmten Ecken die Fläche des Schienenkörpers glatt mit derjenigen der Kugelrollnuten verbinden. In der oben genannten Konstruktion wird bevorzugt, dass ein Mittelpunkt von Krümmungen der gekrümmten Ecke an einer den Kugelrollnuten in Bezug auf die Oberfläche des Schienenkörpers gegenüberliegenden Seite angeordnet ist.
(2) Gemäß der Erfindung wird in der Linearführungsschiene nach (1) ein Krümmungsradius der gekrümmten Ecken so ausgewählt wird, dass er die Beziehung |r₁| < |r₂| erfüllt, wobei r₁ der Krümmungsradius der gekrümmten Ecken ist und r₂ ein Krümmungsradius der Kugelrollnuten ist.
(3) Gemäß der Erfindung erfüllen in der Linearführungsschiene nach (1) oder (2) die gekrümmten Ecken die folgende Bedingung erfüllen:

μ:

Hertz'scher Koeffizient

1/m:

Querdehnungszahl

E:

Elastizitätsmodul

wobei Da ein Durchmesser jeder der Kugeln ist, die in den Kugelrollnuten rollen, f ein Verhältnis des Krümmungsradius jeder der Kugelrollnuten zu dem Kugeldurchmesser ist, α ein Kontaktwinkel zwischen jeder der Kugelrollnuten und einer entsprechenden der Kugeln ist, und L_A ein Abstand von einer Position einer Mitte jeder der Kugelrollnuten zu einem Anfangspunkt jeder der gekrümmten Ecken ist.
(4) Gemäß der Erfindung wird eine Rollwalze für eine Linearführung bereitgestellt, die Folgendes umfasst: einen Rollwalzenkörper, der wie eine Walze geformt ist, wobei ein Vorsprung an einer Außenumfangsfläche des Rollwalzenkörpers vorgesehen ist, um eine Kugelrollnut durch Profilwalzen zu erzeugen, wobei gekrümmte Ecken an Verbindungsabschnitten zwischen den Flächen des Rollwalzenkörpers und dem Vorsprung ausgebildet werden, wobei die gekrümmten Ecken die Fläche des Rollwalzenkörpers glatt mit der des Vorsprungs verbinden. In der oben genannten Konstruktion wird bevorzugt, dass ein Mittelpunkt von Krümmungen der gekrümmten Ecke an einer dem Vorsprung in Bezug auf die Oberfläche des Rollwalzenkörpers gegenüberliegenden Seite angeordnet ist.
(5) Gemäß der Erfindung erfüllt in der Rollwalze für eine Linearführung nach (4) ein Krümmungsradius der gekrümmten Ecken die Beziehung |r₃| < |r₂|, wobei r₃ der Krümmungsradius der gekrümmten Ecken ist und r₂ ein Krümmungsradius des Vorsprungs ist.
(6) Gemäß der Erfindung erfüllen in der Rollwalze für eine Linearführung nach (4) oder (5) die gekrümmten Ecken die folgende Bedingung:

μ:

Hertz'scher Koeffizient

1/m:

Querdehnungszahl

E:

Elastizitätsmodul

wobei Da ein Durchmesser einer Kugel ist, die in der Kugelrollnute rollt, f ein Verhältnis eines Krümmungsradius der Kugelrollnut zum Durchmesser der Kugel ist, α ein Kontaktwinkel zwischen der Kugelrollnut und der Kugel ist und L_B ein Abstand von einer Position einer Spitze des Vorsprungs zu einem Anfangspunkt jeder der gekrümmten Ecken ist.
(7) Gemäß der Erfindung wird eine Linearführungsvorrichtung bereitgestellt, die eine Linearführungsschiene nach einem der Punkte (1) bis (3) verwendet.
(8) Gemäß der Erfindung wird eine Linearführungsvorrichtung bereitgestellt, die eine Linearführungsschiene verwendet, die mit der Rollwalze nach einem der Punkte (5) bis (8) hergestellt wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Perspektivansicht, die eine Rollwalze für eine Linearführung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
2 ist eine Schnittansicht, die einen Teil der Rollwalze für die in 1 dargestellt Linearführung zeigt;
3 ist eine schematische Darstellung, welche die Beziehung zwischen dem Verhältnis des Krümmungsradius einer Kugelrollnut zu dem Durchmesser einer Kugel und dem Hertz'scher Koeffizienten zeigt;
4 ist eine schematische Darstellung, welche die Beziehung zwischen dem Verhältnis des Krümmungsradius einer Kugelrollnut zu dem Durchmesser einer Kugel und der großen Halbachse einer Kontaktellipse unter einer statischen Nennlast zeigt;
5A und 5B sind Ansichten zur Erläuterung der großen Halbachse einer Kontaktellipse zwischen einer Kugelrollnut und einer Kugel;
6 ist eine Ansicht zur Erläuterung der Verwendung der Rollwalze für die in 1 dargestellt Linearführung;
7 ist eine Ansicht, die eine Kugelrollnut zeigt, die in einem Führungsschienenmaterial durch Profilwalzen unter Verwendung der Rollwalze für die in 1 dargestellt Linearführung ausgebildet wird;
8 ist eine schematische Darstellung, welche die Beziehung zwischen dem Verhältnis des Krümmungsradius einer Kugelrollnut zu dem Durchmesser einer Kugel und dem optimalen Krümmungsradius einer gekrümmten Ecke darstellt;
9 ist eine Perspektivansicht, die eine Linearführungsschiene gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
10 ist eine Schnittansicht, die einen Teil der in 9 dargestellten Linearführungsschiene zeigt;
11 ist eine Ansicht, die eine Linearführungs-Rollwalze des Stands der Technik zeigt; und
12 ist eine Ansicht, die eine Kugelrollnut zeigt, die in einem Führungsschienenmaterial durch Profilwalzen unter Verwendung der Linearführungs-Rollwalze des Stands der Technik ausgebildet wird.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
1 bis 4, 5A und 5B und 6 und 7 sind Ansichten zur Erläuterung einer Rollwalze für eine Linearführung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 1 ist eine Perspektivansicht der Rollwalze für die Linearführung. 2 ist eine Schnittansicht, die einen Teil der Rollwalze für die Linearführung zeigt.
Wie in 1 gezeigt, umfasst die Rollwalze 10 für die Linearführung gemäß dieser Ausführungsform einen Rollwalzenkörper 11, der wie eine Walze geformt ist, und einen Vorsprung 12, der zum Erzeugen einer Kugelrollnut durch Profilwalzen eingesetzt wird. Der Vorsprung 12 ist an einer Außenumfangsfläche des Rollwalzenkörpers 11 so ausgebildet, dass er auf dem gesamten Umfang des Rollwalzenkörpers 11 bereitgestellt wird. Wie in 2 gezeigt, werden gekrümmte Ecken 13 an Verbindungsabschnitten zwischen der Außenumfangsfläche des Rollwalzenkörpers 11 und dem Vorsprung 12 so ausgebildet, dass sie auf dem gesamten Umfang des Rollwalzenkörpers 11 bereitgestellt werden. In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 14 eine Durchgangsbohrung in einem mittleren Abschnitt des Rollwalzenkörpers 11. Die Durchgangsbohrung 14 wird so bereitgestellt, dass eine Drehwelle zum Drehen des Rollwalzenkörpers 11 in die Durchgangsbohrung 14 eingesetzt wird.
Die gekrümmten Ecken 13 verbinden die Flächen des Rollwalzenkörpers 11 glatt mit denen des Vorsprungs 12. Ein Mittelpunkt von Krümmungen der gekrümmten Ecke 13 ist an einer dem Vorsprung 12 in Bezug auf die Oberfläche des Rollwalzenkörpers 11 gegenüberliegenden Seite angeordnet. Die gekrümmten Ecken 13 weisen eine Krümmung auf, die zu derjenigen der Kugelrollnut, die in dem Führungsschienenmaterial unter Verwendung des Vorsprungs 12 ausgebildet wird, umgekehrt ist. Der Krümmungsradius r₃ der gekrümmten Ecken 13 wird so ausgewählt, dass die Beziehung |r₃| < |r₂| erfüllt wird, wobei r₃ der Krümmungsradius der gekrümmten Ecken 13 ist und r₂ der Krümmungsradius der Kugelrollnut ist, die in dem Führungsschienenmaterial durch Profilwalzen unter Verwendung des Vorsprungs 12 ausgebildet wird.
Die gekrümmten Ecken 13 erfüllen die folgende Bedingung:

μ:: Hertz'scher Koeffizient
1/m:: Querdehnungszahl
E:: Elastizitätsmodul

7

_B

2

12

13

Im Übrigen kann der Hertz'sche Koeffizient μ aus der in 3 gezeigten schematischen Darstellung erhalten werden, da der Hertz'sche Koeffizient auf der Basis des Verhältnisses f des Krümmungsradius der Kugelrollnut zu dem Durchmesser der Kugel bestimmt wird. Aus 4 und 5 wird offenkundig, dass a₀ (die große Halbachse unter einer statischen Nennlast, wenn a die große Halbachse der Kontaktellipse C zwischen der Kugelrollnut und der Kugel B ist) nur auf der Basis des Krümmungsradius-Verhältnisses f bestimmt werden kann, wenn der Durchmesser der Kugel bestimmt ist. Daher kann die rechte Seite der Gleichung (2) wie folgt ersetzt werden.
Solche Rollwalzen 10 werden zum Ausbilden von Kugelrollnuten in einem Führungsschienenmaterial durch Profilwalzen verwendet. Das heißt, die Rollwalzen 10 sind an gegenüberliegenden Seiten des Führungsschienenmaterials W angeordnet, wie in 6 gezeigt. Das Führungsschienenmaterial W wird in die Richtung des Pfeils in 6 bewegt, während die Seitenflächen des Führungsschienenmaterials W gegen die Vorsprünge 12 der Rollwalzen 10 gepresst werden. Als Ergebnis dessen werden die Seitenflächen des Führungsschienenmaterials W plastisch verformt, so dass die Kugelrollnuten 22, wie in 7 gezeigt, in den Seitenflächen des Führungsschienenmaterials W durch Profilwalzen ausgebildet werden.
Auf diese Weise werden gekrümmte Ecken 13 mit einer Krümmung, die umgekehrt zu derjenigen der Kugelrollnuten ist, die in dem Führungsschienenmaterial durch Profilwalzen unter Verwendung der Vorsprünge 12 ausgebildet werden, in den Verbindungsabschnitten zwischen den Außenumfangsflächen der Rollwalzenkörper 11 und den Vorsprüngen 12 ausgebildet. Daher sind die Verbindungsabschnitte (A in 7) zwischen den Flächen des Führungsschienenmaterials W und den Kugelrollnuten 22 wie in 7 gezeigt gekrümmt. Daher kann die Belastung davon abgehalten werden, sich in den Verbindungsabschnitten zwischen den Flächen des Führungsschienenmateroals W und den Kugelrollnuten 22 auf Grund einer Kollision mit einer Kugel, die in einen Ladeabschnitt eines Schiebers gelangt, zu konzentrieren. Daher können die Kugelrollnuten in dem Führungsschienenmaterial W durch Profilwalzen ausgebildet werden, ohne ein Herabsetzen der Lebensdauer der Führungsschiene zu verursachen und ohne ein Herabsetzen der Funktion der Seitendichtungen zu verursachen.
Der Grund, warum der Krümmungsradius r₃ der gekrümmten Ecken 13 und der Krümmungsradius r₂ der Kugelrollnuten, die in dem Führungsschienenmaterial durch Profilwalzen und Verwendung des Vorsprungs 12 ausgebildet werden, die Beziehung |r₃| < |r₂| erfüllen, ist wie folgt. Das heißt, wenn die Beziehung |r₃| < |r₂| erfüllt ist, werden die Verbindungsabschnitte zwischen den Flächen des Führungsschienenmaterials und den Kugelrollnuten wie Formen mit sich annähernden Kanten ausgebildet, so dass eine Traglastfähigkeit, die ausgelegt sein soll, anfänglich nicht erhalten werden kann, (weil die in jeder Kugelrollnut ausgebildete Kontaktellipse geschnitten wird, wenn eine statische Nennlast auf die Kugelrollnut einwirkt), und die Belastung daher geeignet ist, sich leicht konzentrieren zu lassen. Der Grund, warum der Abstand L_B von der Position der Spitze Po des Vorsprungs 12 zu dem Anfangspunkt Ps von einer der gekrümmten Ecken 13 so ausgewählt wird, dass er nicht kleiner als die rechte Seite der Gleichung (2) ist, ist wie folgt. Das heißt, wenn der Abstand L_B kleiner als die rechte Seite der Gleichung (2) ist, wird eine Einkerbung, die größer als der Konstruktionswert ist, in der Kugelrollnut erzeugt.
Wenn der Durchmesser Da der Kugel in einem Bereich von 3,175 bis 6,350 mm liegt, und sich das Verhältnis f des Krümmungsradius der Kugelrollnut zu dem Durchmesser der Kugel in einem Bereich von 0,52 bis 0,58 bewegt, wird der Krümmungsradius r₃ jeder gekrümmten Ecke 13 vorzugsweise so ausgewählt, dass er in einem Bereich von 0,5 bis 4,0 mm liegt, wie in 8 gezeigt. Es wird des Weiteren bevorzugt, dass der Krümmungsradius r₃ jeder gekrümmten Ecke 13 ein Krümmungsradius ist, der so ausgewählt wird, dass er die Außenumfangsfläche des Rollwalzenkörpers 11 auf einer Linie schneidet, die zu der Krümmung tangential verläuft. Wenn Da, f und a₀ jeweils 6,35 mm, 0,54 und 1,16 mm sind, ist der Abstand L_B nicht kleiner als 3,67 mm. In diesem Fall wird der Krümmungsradius r₃ jeder gekrümmten Ecke 13 auf der Basis des folgenden Ausdrucks angegeben.
Das heißt, der Krümmungsradius r₃ jeder gekrümmten Ecke 13 beträgt ungefähr 2,1 mm.
9 und 10 sind Ansichten zur Erläuterung einer Linearführungsschiene gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 9 ist eine Perspektivansicht der Linearführungsschiene. 10 ist eine Schnittansicht, die einen Teil der Linearführungsschiene zeigt.
Wie in 9 gezeigt, weist die Linearführungsschiene 20 gemäß dieser Ausführungsform einen Schienenkörper 21 und geradlinige Kugelrollnuten 22 auf, die nacheinander in gegenüberliegenden Seitenflächen des Schienenkörpers 21 durch Profilwalzen ausgebildet werden. Wie in 10 gezeigt, werden gekrümmte Ecken 23 entlang der Längsrichtung des Schienenkörpers 21 an Verbindungsabschnitten zwischen den Seitenflächen des Schienenkörpers 21 und den Kugelrollnuten 22 ausgebildet.
Durch die gekrümmten Ecken 23 werden die Flächen des Schienenkörpers 21 glatt mit denen der Kugelrollnuten 22 verbunden. Ein Mittelpunkt von Krümmungen der gekrümmten Ecke 23 ist an einer den Kugelrollnuten 22 in Bezug auf die Oberfläche des Schienenkörpers 21 gegenüberliegenden Seite angeordnet. Die gekrümmten Ecken 23 weisen eine Krümmung auf, die zu derjenigen der Kugelrollnuten 22 umgekehrt ist. Der Krümmungsradius r₁ jeder gekrümmten Ecke 2 wird so ausgewählt, dass die Beziehung |r₁| < |r₂| erfüllt wird, wobei r₁ der Krümmungsradius der gekrümmten Ecke 23 ist und r₂ der Krümmungsradius der Kugelrollnut 22 ist.
Die gekrümmten Ecken 23 erfüllen die folgende Bedingung:

22

_A

22

23

10

Im Übrigen kann der Hertz'sche Koeffizient μ aus der in 3 gezeigten schematischen Darstellung erhalten werden, da der Hertz'sche Koeffizient auf der Basis des Verhältnisses f des Krümmungsradius der Kugelrollnut zu dem Durchmesser der Kugel bestimmt wird. Aus 4 und 5 wird offenkundig, dass a₀ (die große Halbachse unter einer statischen Nennlast, wenn a die große Halbachse der Kontaktellipse C zwischen der Kugelrollnut 22 und der Kugel B ist) nur auf der Basis des Krümmungsradius-Verhältnisses f bestimmt werden kann, wenn der Durchmesser der Kugel bestimmt ist. Daher kann die rechte Seite der Gleichung (4) wie folgt ersetzt werden.
Auf diese Weise werden gekrümmte Ecken 23 mit einer Krümmung, die umgekehrt zu derjenigen der Kugelrollnuten 22 ist, an den Verbindungsabschnitten zwischen den Außenumfangsflächen des Schienenkörpers 11 und den Kugelrollnuten 22 ausgebildet. Daher sind die Verbindungsabschnitte zwischen den Seitenflächen des Schienenkörpers 21 und den Kugelrollnuten 22 gekrümmt. Daher kann die Belastung davon abgehalten werden, sich in den Verbindungsabschnitten zwischen den Flächen des Schienenkörpers 21 und den Kugelrollnuten 22 auf Grund einer Kollision mit Kugeln, die jeweils in einen Ladeabschnitt eines Schiebers gelangen, zu konzentrieren.
Der Grund, warum der Krümmungsradius r₁ der gekrümmten Ecken 23 und der Krümmungsradius r₂ der Kugelrollnuten 22 die Beziehung |r₁| < |r₂| erfüllen, ist wie folgt. Das heißt, wenn die Beziehung |r₁| < |r₂| erfüllt ist, werden die Verbindungsabschnitte zwischen den Flächen des Schienenkörpers 21 und den Kugelrollnuten 22 wie Formen mit sich annähernden Kanten ausgebildet, so dass eine Traglastfähigkeit, die ausgelegt sein soll, anfänglich nicht erhalten werden kann, (weil die in jeder Kugelrollnut ausgebildete Kontaktellipse geschnitten wird, wenn eine statische Nennlast auf die Kugelrollnut einwirkt), und die Belastung daher geeignet ist, sich leicht konzentrieren zu lassen. Der Grund, warum der Abstand L_A von der Spitzenposition Pc der Mitte jeder Kugelrollnut 22 zu dem Anfangspunkt Ps von einer der gekrümmten Ecken 23 so ausgewählt wird, dass er nicht kleiner als die rechte Seite der Gleichung (6) ist, ist wie folgt. Das heißt, wenn der Abstand L_A kleiner als die rechte Seite der Gleichung (6) ist, wird eine Einkerbung, die größer als der Konstruktionswert ist, in der Kugelrollnut erzeugt.
Wenn der Durchmesser Da der Kugel in einem Bereich von 3,175 bis 6,350 mm liegt, und sich das Verhältnis f des Krümmungsradius der Kugelrollnut zu dem Durchmesser der Kugel in einem Bereich von 0,52 bis 0,58 bewegt, wird der Krümmungsradius r₁ jeder gekrümmten Ecke 23 vorzugsweise so ausgewählt, dass er in einem Bereich von 0,5~4,0 mm liegt, wie in 8 gezeigt. Es wird des Weiteren bevorzugt, dass der Krümmungsradius r₁ jeder gekrümmten Ecke 23 ein Krümmungsradius ist, der so ausgewählt wird, dass er eine Seitenfläche des Schienenkörpers 21 auf einer Linie schneidet, die zu der Krümmung tangential verläuft. Wenn Da, f und a₀ jeweils 6,35 mm, 0,54 und 1,16 mm sind, ist der Abstand L_A nicht kleiner als 3,67 mm. In diesem Fall wird der Krümmungsradius r₁ jeder gekrümmten Ecke 23 auf der Basis des folgenden Ausdrucks angegeben.
Das heißt, der Krümmungsradius r₁ jeder gekrümmten Ecke 23 beträgt ungefähr 2,1 mm.
Wie oben beschrieben, sind gemäß der Erfindung die Verbindungsabschnitte zwischen Flächen des Schienenkörpers und den Kugelrollnuten gekrümmt. Daher kann die Belastung davon abgehalten werden, sich in den Verbindungsabschnitten zwischen den Flä chen des Schienenkörpers und den Kugelrollnuten auf Grund einer Kollision mit Kugeln, die in einen Ladeabschnitt eines Schiebers gelangen, zu konzentrieren.
Gemäß der Erfindung sind die Verbindungsabschnitte zwischen Flächen des Schienenführungsmaterials und den Kugelrollnuten gekrümmt. Daher kann die Belastung davon abgehalten werden, sich in den Verbindungsabschnitten zwischen den Flächen des Führungsschienenmaterials und den Kugelrollnuten auf Grund einer Kollision mit Kugeln, die in einen Ladeabschnitt eines Schiebers gelangen, zu konzentrieren. Daher können die Kugelrollnuten in dem Führungsschienenmaterial durch Profilwalzen ausgebildet werden, ohne ein Herabsetzen der Lebensdauer der Führungsschiene zu verursachen und ohne ein Herabsetzen der Funktion der Seitendichtungen zu verursachen.

Claims

Linearführungsschiene (20), die umfasst: einen Schienenkörper (21), geradlinige Kugelrollnuten (22), die in Flächen des Schienenkörpers durch Profilwalzen ausgebildet werden, dadurch gekennzeichnet, dass gekrümmte Ecken (23) an Verbindungsabschnitten zwischen den Flächen des Schienenkörpers und den Kugelrollnuten ausgebildet sind, wobei die gekrümmten Ecken die Fläche des Schienenkörpers glatt mit der der Kugelrollnuten verbinden.
Linearführungsschiene nach Anspruch 1, wobei ein Mittelpunkt von Krümmungen der gekrümmten Ecke (23) an einer den Kugelrollnuten in Bezug auf die Oberfläche des Schienenkörpers gegenüberliegenden Seite angeordnet ist.
Linearführungsschiene nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Krümmungsradius der gekrümmten Ecken (23) so ausgewählt wird, dass er die Beziehung |r₁| < |r₂| erfüllt und dabei r₁ der Krümmungsradius der gekrümmten Ecken ist und r₂ ein Krümmungsradius der Kugelrollnuten ist.
Linearführungsschiene nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die gekrümmten Ecken (23) die folgende Bedingung erfüllen:
μ: Hertz'scher Koeffizient 1/m: Querdehnungszahl E: Elastizitätsmodul wobei Da ein Durchmesser jeder der Kugeln ist, die in den Kugelrollnuten rollen, f ein Verhältnis des Krümmungsradius jeder der Kugelrollnuten zu dem Kugeldurchmesser ist, α ein Kontaktwinkel zwischen jeder der Kugelrollnuten und einer entsprechenden der Kugeln ist, und L_A ein Abstand von einer Position einer Mitte jeder der Kugelrollnuten zu einem Anfangspunkt jeder der gekrümmten Ecken ist.
Rollwalze (10) für eine Linearführung, die umfasst: einen Rollwalzenkörper (11), der wie eine Walze geformt ist, wobei ein Vorsprung (12) an einer Außenumfangsfläche des Rollwalzenkörpers vorhanden ist, um eine Kugelrollnut durch Profilwalzen zu erzeugen; dadurch gekennzeichnet, dass gekrümmte Ecken (13) an Verbindungsabschnitten zwischen den Flächen des Rollwalzenkörpers und dem Vorsprung ausgebildet sind, wobei die gekrümmten Ecken die Fläche des Rollwalzenkörpers glatt mit der des Vorsprungs verbinden.
Rollwalze nach Anspruch 5, wobei eine Mitte von Krümmungen der gekrümmten Ecke (13) an einer in Bezug auf die Oberfläche des Rollwalzenkörpers dem Vorsprung gegenüberliegenden Seite angeordnet ist.
Rollwalze für eine Linearführung nach Anspruch 5 oder 6, wobei ein Krümmungsradius der gekrümmten Ecken (13) die Beziehung |r₃| < |r₂| erfüllt und dabei r₃ der Krümmungsradius der gekrümmten Ecken ist und r₂ ein Krümmungsradius des Vorsprungs ist.
Rollwalze für eine Linearführung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die gekrümmten Ecken (13) die folgende Bedingung erfüllen:
μ: Hertz'scher Koeffizient 1/m: Querdehnungszahl E: Elastizitätsmodul wobei Da ein Durchmesser einer Kugel ist, die in der Kugelrollnute rollt, f ein Verhältnis eines Krümmungsradius der Kugelrollnut zum Durchmesser der Kugel ist, α ein Kontaktwinkel zwischen der Kugelrollnut und der Kugel ist und L_B ein Abstand von einer Position einer Spitze des Vorsprungs zu einem Anfangspunkt jeder der gekrümmten Ecken ist.
Linearführungsvorrichtung, bei der eine Linearführungsschiene (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 eingesetzt wird.
Linearführungsvorrichtung, bei der eine Linearführungsschiene (20) eingesetzt wird, die mit der Rollwalze (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 8 hergestellt wird.