-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Kugelgewindespindel und insbesondere
eine Verbesserung einer Gleitmittelliefereinrichtung, welche ein Gleitmittel,
wie Fett, zwischen eine Kugelgewindespindelwelle und eine Kugelmutter
liefert.
-
Eine
Kugelgewindespindel für
die Verwendung einer Tischzuführvorrichtung
ist herkömmlich auf
eine solche Weise strukturiert, wie es in 6 gezeigt
ist. In 6 bezeichnet das Bezugszeichen 11 eine
Kugelgewindespindel, 12 bezeichnet eine Kugelmutter und 13 bezeichnet
eine Mehrzahl von Kugeln, die als Rollelemente dienen. Und in der äußeren Umfangsfläche der
Kugelgewindespindelwelle 11 ist eine erste spiralförmige Rille 14 ausgebildet.
Auf der anderen Seite ist in der inneren Umfangsfläche der
Kugelmutter 12 eine zweite spiralförmige Rille 15 ausgebildet;
und den Kugeln 13 wird es ermöglicht, entlang Rolldurchgängen, die
jeweils zwischen den zweiten und ersten spiralförmigen Rillen 15 und 14 ausgebildet
sind, zu rollen.
-
Ebenso
sind in dem inneren Bereich der Kugelmutter 12 Zirkulationsdurchgänge für rollende Körper ausgebildet
(nicht gezeigt). Den Kugeln 13 wird es ermöglicht,
wiederholt entlang den Rolldurchgängen zu rollen, die zwischen
den ersten und zweiten spiralförmigen
Rillen 14 und 15 und den Zirkulationsdurchgängen für rollende
Körper
ausgebildet sind. Weiterhin ist eine Rolle 16 an der Kugelmutter 12 befestigt
und es wird in dem Fall, dass die Rolle 16 durch einen
Motor 19 durch einen Riemen 17 und eine weitere
Rolle 18 gedreht wird, den Kugeln 13 ermöglicht,
wiederholt zwischen den ersten und zweiten spiralförmigen Rillen 14 und 15 zu
rollen. Durch die wiederholten Rollbewegungen der Kugeln 13 wird die
Kugelgewindespindelwelle 11 in der axialen Richtung derselben
relativ zu der Kugelmutter 12 bewegt. Im übrigen bezeichnet
in 6 das Bezugszeichen 20 ein Dichtelement
zum Abdichten eines Spalts zwischen der Kugelgewindespindelwelle 11 und
der Kugelmutter 12.
-
In
der wie oben strukturierten Kugelgewindespindel wird, in dem Fall,
dass die Kugelgewindespindelwelle 11 und die Kugelmutter 12 aufgrund
der Rollbewegungen der Kugeln 13 abgenutzt sind, da die
Zuführgenauigkeit
der Kugelgewindespindel verschlechtert ist, ein Schmiernippel 21 auf
der Kugelmutter 12 befestigt. Das heißt, dass ein Gleitmittel, wie
Fett, von dem Schmiernippel 21 in den inneren Bereich der
Kugelmutter 12 geliefert wird, um dadurch die Abnutzung
der Kugelgewindespindelwelle 12 und der Kugelmutter 12 zu
kontrollieren. Wenn jedoch die Kugelgewindespindel unter einer großen Last
verwendet wird, kann ein Ölfilm
leicht reißen, und
somit muss das Gleitmittel häufig
in den inneren Bereich der Kugelmutter 12 geliefert wird,
um ein solches Reißen
des Ölfilms
zu vermeiden, was in einer großen
Menge an verwendetem Gleitmittel resultiert.
-
Auch
entweicht herkömmlicher
Weise, wenn von dem Schmiernippel 21 Fett in die Kugelmutter 12 gefüllt wird,
da die Viskosität
des Fetts groß ist,
das Fett aus den zwei Enden der Kugelmutter 12, bevor das
Fett hinreichend eingefüllt
ist. Weiterhin wird selbst das Fett, das in den inneren Bereich
der Kugelmutter 12 eingefüllt ist, ebenso aufgrund des
Betriebs der Kugelmutter 12 nach außen in den Außenraum der
Kugelmutter 12 gedrückt.
Daher wird die äußere Peripherie
der Kugelmutter 12 mit dem Fett beschmutzt, was eine zusätzliche
Menge an Fett erfordert.
-
Wie
es oben beschrieben ist, muss in einer herkömmlichen Kugelgewindespindel,
da das Gleitmittel, wie Fett, das in den inneren Bereich der Kugelmutter 12 geliefert
wird, aufgrund der Rollbewegungen der Kugeln 13 nach außen in den
Außenraum der
Kugelmutter 12 gedrückt
wird, das Gleitmittel oftmals in den inneren Bereich der Kugelmutter 12 geliefert
werden. Dieses führt
zu dem Problem, dass eine große
Menge von Gleitmittel notwendig ist, um die Abnutzung der Kugelgewindespindelwelle
und der Kugelmutter zu kontrollieren.
-
WO-A-0029764 offenbart
eine Tasse, die in einer Bohrung der Schraube eingesetzt ist, während ein
Flansch und eine Buchse einen kreisförmigen Ring bilden, in dem
die freien Enden der Schraube eingesetzt sind. Die entsprechende
Tasse enthält
ein Fettgleitmittel, das unter dem Einfluss von Zentrifugalkräften oder
einer erhöhten
Temperatur durch Öffnungen
zu den Laufwegen und Kugeln durch einen entsprechenden Ring austreten
kann, der zwischen der Bohrung und der Tasse gebildet wird.
-
Es
ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Kugelgewindespindel
zur Verfügung
zu stellen, die in der Lage ist, die zugeführte Menge an Gleitmittel,
das in den inneren Bereich der Kugelgewindespindel zuzuführen ist,
zu verringern und zugleich das Gleitmittel zuverlässig zuzuführen.
-
Dieses
Ziel wird durch die Merkmale von Anspruch 1 erreicht.
-
Gemäß der Erfindung
wird, wenn die vordere Endfläche
der Kugelgewindespindelwelle veranlasst wird, sich dem geschlossenen
Endbereich des Zylinders zu nähern,
das Gleitmittel, das in den Gleitmittelfüll- und Gleitmittelspeicherraum
eingefüllt
ist, aus diesem Raum herausgedrückt,
und es wird dem Gleitmittel ermöglicht,
zwischen der Kugelgewindespindelwelle und dem Zylinder zu fließen, sodann wird
das Gleitmittel in den inneren Bereich der Kugelmutter geliefert.
Daher kann das Gleitmittel in den inneren Bereich der Kugelmutter
geliefert werden, ohne dass das Gleitmittel von einem Schmiernippel zugeführt wird,
der an der Kugelmutter befestigt ist. Dieses beseitigt die Notwendigkeit
dafür,
eine zusätzliche
Menge an Gleitmittel in den inneren Bereich der Kugelmutter zu füllen und
dort zu speichern, wodurch es ermöglicht wird, die Liefermenge
an Gleitmittel, das in den inneren Bereich der Kugelmutter zu liefern
ist, zu verringern. Die Möglichkeit,
dass eine zusätzliche
Menge an Gleitmittel aus dem inneren Bereich der Kugelmutter herausgedrückt wird,
wird ebenso vermieden. Zusätzlich
ist es möglich,
zu verhindern, dass die Peripherie der Kugelmutter mit dem Gleitmittel
beschmutzt wird, das aus dem inneren Bereich der Kugelmutter herausgedrückt wird.
-
Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen diskutiert.
-
Gemäß einem
der Unteransprüche
kann das Gleitmittel, das in den inneren Bereich der Kugelmutter
geliefert wird, von der Gleitmittelausstoßöffnung gesammelt werden.
-
Gemäß einem
anderen Unteranspruch kann Gleitmittel, das von der Gleitmittelausstoßöffnung ausgegeben
worden ist, wieder von dem Gleitmittelfüll- und Gleitmittelspeicherraum
in den inneren Bereich der Kugelmutter geliefert werden.
-
Weitere
Merkmale der Unteransprüche
ermöglichen
es, dass verschmutzende Substanzen, wie Abriebpulver, aus dem Gleitmittel
entfernt werden können,
oder dass das Gleitmittel leicht in den Gleitmittelfüll- und
Gleitmittelspeicherraum gefüllt werden
kann.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
1 ist
eine schematische Strukturansicht einer ersten Ausführungsform
einer Kugelgewindespindel gemäß der vorliegenden
Erfindung;
-
2A und 2B sind
erläuternde
Ansichten des Betriebs der in 1 gezeigten
Kugelgewindespindel;
-
3 ist
eine schematische Strukturansicht einer zweiten Ausführungsform
einer Kugelgewindespindel gemäß der vorliegenden
Erfindung;
-
4 ist
eine schematische Strukturansicht einer dritten Ausführungsform
einer Kugelgewindespindel gemäß der vorliegenden
Erfindung;
-
5 ist
eine schematische Strukturansicht einer vierten Ausführungsform
einer Kugelgewindespindel gemäß der vorliegenden
Erfindung; und
-
6 ist
eine schematische Strukturansicht einer herkömmlichen Kugelgewindespindel.
-
Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen
-
Nunmehr
wird im folgenden eine Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
einer Kugelgewindespindel gemäß der vorliegenden
Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen gegeben.
-
1 zeigt
eine erste Ausführungsform
eine Kugelgewindespindel gemäß der vorliegenden
Erfindung. In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 11 eine
Kugelgewindespindelwelle, 12 bezeichnet eine Kugelmutter
und 13 bezeichnet eine Mehrzahl von Kugeln, die als Rollelemente
dienen; und es ist in der äußeren Umfangsfläche der
Kugelgewindespindelwelle 11 eine erste spiralförmige Rille 14 ausgebildet.
-
Auf
der anderen Seite ist in der inneren Umfangsfläche der Kugelmutter 12 eine
zweite spiralförmige
Rille 15 ausgebildet. Das heiß, dass es den Kugeln 13 ermöglicht wird,
entlang Rolldurchgängen
zu rollen, die jeweils zwischen den zweiten und ersten spiralförmigen Rillen 15 und 14 ausgebildet
sind. Ebenso sind in dem inneren Bereich der Kugelmutter 12 Zirkulationsdurchgänge für rollende
Körper
ausgebildet (nicht gezeigt).
-
Den
Kugeln 13 wird es ermöglicht,
wiederholt entlang den Rolldurchgängen zu rollen, die zwischen den
ersten und zweiten spiralförmigen
Rillen 14 und 15 und den Zirkulationsdurchgängen für rollende Körper ausgebildet
sind. Weiterhin ist eine Rolle 16 an der Kugelmutter 12 befestigt,
und es wird in dem Fall, dass die Rolle 16 durch einen
Motor 19 durch einen Riemen 17 und eine weitere
Rolle 18 gedreht wird, den Kugeln 13 ermöglicht,
wiederholt zwischen den ersten und zweiten spiralförmigen Rillen 14 und 15 zu
rollen. Durch die wiederholten Rollbewegungen der Kugeln 13 wird
die Kugelgewindespindelwelle 11 in der axialen Richtung
derselben relativ zu der Kugelmutter 12 bewegt. Im übrigen bezeichnet
in 1 das Bezugszeichen 20 ein Dichtelement,
das einen Spalt zwischen der Kugelgewindespindelwelle 11 und
der Kugelmutter 12 abdichtet.
-
Auf
der äußeren Peripherie
der Kugelgewindespindelwelle 11 ist ein zylinderförmiger Zylinder 2 befestigt.
Ein Ende des Zylinders 22 ist an der Endfläche der
Kugelmutter 12 befestigt, wodurch der Zylinder 22 integral
mit der Kugelmutter 12 gedreht werden kann. Auf der anderen
Seite wird das andere Ende des Zylinders 22 durch eine
Endplatte 23 geschlossen. Zwischen der Endplatte 23,
die als der geschlossene Endbereich des Zylinders 22 dient,
und der vorderen Endfläche
der Kugelgewindespindelwelle 11 ist ein Gleitmittelfüll- und
Gleitmittelspeicherraum 24 ausgebildet. In den Gleitmittelfüll- und
Gleitmittelspeicherraum 24 im weiteren als Gleitmittelfüllraum 24 abgekürzt, kann
ein Gleitmittel, wie Fett, von einem Schmiernippel 21 zugeführt werden,
der an dem Endbereich der geschlossenen Seite des Zylinders 22 angeordnet
ist und der als Gleitmittelliefereinrichtung(-einheit) verwendet
wird.
-
Als
nächstes
wird eine Beschreibung im weiteren der Operation der wie oben strukturierten
Kugelgewindespindel mit Bezug auf die 2A und 2B gegeben.
-
Mit
Bezug auf die 2A und 2B zeigt 2A den
Zustand der vorliegenden Kugelgewindespindel, in der ein Gleitmittel
G, wie Fett, von dem Schmiemippel 21, der auf dem Zylinder 22 angeordnet
ist, in den Gleitmittelfüllraum 24 geliefert
wird. In dem Fall, in dem von diesem Zustand aus die Kugelmutter 12 und
der Zylinder 22 durch einen Motor 19 gedreht werden,
um dadurch die vordere Endfläche der
Kugelgewindespindelwelle 11 sich der Endplatte 23 annähern zu
lassen, wie es in 2B gezeigt ist, wird das Gleitmittel
G, das in den Gleitmittelfüllraum 24 gefüllt und
darin gespeichert worden ist, von dem Gleitmittelfüllraum 24 herausgedrückt. In
diesem Fall wird es veranlasst, dass das Gleitmittel G, das von dem
Gleitmittelfüllraum 24 herausgedrückt worden ist,
zwischen die Kugelgewindespindelwelle 11 und den Zylinder 22 fließt, und
es wird sodann in den inneren Bereich der Kugelmutter 12 geliefert.
Daher kann, selbst in dem Fall, in dem das Gleitmittel nicht von
dem Schmiernippel 21, der auf der Kugelmutter 12 befestigt
ist, geliefert wird, das Gleitmittel G in den inneren Bereich der
Kugelmutter 12 geliefert werden. Somit wird gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
die Notwendigkeit dafür,
eine zusätzliche
Menge an Gleitmittel in den inneren Bereich der Kugelmutter 12 zu
füllen
und darin zu speichern, beseitigt, wodurch die Liefermenge des Gleitmittels,
das in den inneren Bereich der Kugelmutter 12 zu liefern
ist, verringert werden kann. Ebenso kann es, da die Möglichkeit
vermieden wird, dass eine zusätzliche
Menge an Gleitmittel von dem inneren Bereich der Kugelmutter 12 herausgedrückt werden
kann, vermieden werden, dass die Peripherie der Kugelmutter 12 mit dem
Gleitmittel beschmutzt wird, das aus dem inneren Bereich der Kugelmutter 12 herausgedrückt wird. Weiterhin
kann durch Einstellen der Menge des Gleitmittels G, das aus dem
Gleitmittelfüllraum 24 herausgedrückt wird,
das verschlechterte Gleitmittel G aus dem inneren Bereich der Kugelmutter 12 entfernt werden.
-
3 zeigt
nunmehr eine schematische Strukturansicht einer zweiten Ausführungsform
einer Kugelgewindespindel gemäß der vorliegenden
Erfindung. Die zweite Ausführungsform
ist dahingehend von der zuvor beschriebenen ersten Ausführungsform
unterschiedlich, dass eine Gleitmittelausstoßöffnung 25 in dem Endbereich
der Kugelmutter 12 ausgebildet ist, die sich auf der gegenüberliegenden
Seite des Zylinders 22 befindet. Die verbleibenden Teile der
zweiten Ausführungsform
sind in der Struktur denen der ersten Ausführungsform ähnlich.
-
In
dem Fall, in dem die Gleitmittelausstoßöffnung 25 in dem Endbereich
der Kugelmutter 12 ausgebildet ist, die sich auf der gegenüberliegenden
Seite des Zylinders 22 befindet, kann das Gleitmittel G, das
in den inneren Bereich der Kugelmutter 12 geliefert wird,
von der Gleitmittelausstoßöffnung 25 ausgestoßen werden.
Somit kann das Gleitmittel G, das von dem Gleitmittelfüllraum 24 in
den inneren Bereich der Kugelmutter 12 geliefert wird,
gesammelt werden. Ebenso kann, aufgrund der Ausbildung der Gleitmittelausstoßöffnung 25 in
dem Endbereich der Kugelmutter 12, die sich auf der gegenüberliegenden Seite
des Zylinders 22 befindet, das alte Gleitmittel innerhalb
der Kugelmutter 12 von der Gleitmittelausstoßöffnung 25 ausgestoßen werden.
Es ist möglich, den
inneren Bereich der Kugelmutter 12 mit dem Gleitmittel
zu reinigen. Gemäß der zweiten
Ausführungsform
kann in dem Fall, in dem die Struktur so eingerichtet ist, dass
es dem neuen Gleit mittel ermöglicht
wird, damit zu beginnen, an und von dem Verteilungsgebiet der großen Last
des inneren Bereichs der Kugelmutter 12 zu fließen, ein
besserer Reinigungseffekt erreicht werden.
-
4 zeigt
nunmehr eine schematische Strukturansicht einer dritten Ausführungsform
einer Kugelgewindespindel gemäß der vorliegenden
Erfindung. Die dritte Ausführungsform
ist dahingehend von der zuvor beschriebenen zweiten Ausführungsform
unterschiedlich, dass ein Leitungsdurchgang 26 zum Rückführen des
Gleitmittels, das von der Gleitmittelausstoßöffnung 25 ausgestoßen worden
ist, zu dem Gleitmittelfüllraum 24 an
der Außenseite
des Zylinders 22 ausgebildet ist. Zusätzlich sind auf Bereichen des
Leitungsdurchgangs 26 ein Sperrventil 27 und ein
Filter 28, der als Gleitmittelfiltereinrichtung(-einheit)
verwendet wird, angeordnet. Die verbleibenden Teile der dritten
Ausführungsform
sind in der Struktur denen der zweiten Ausführungsform ähnlich.
-
Gemäß der vorliegenden
Struktur kann das Gleitmittel, das von der Gleitmittelausstoßöffnung 25 ausgestoßen worden
ist, wieder in den inneren Bereich der Kugelmutter 12 geliefert
werden, da das Gleitmittel, das von der Gleitmittelausstoßöffnung 25 ausgestoßen worden
ist, durch den Leitungsdurchgang 26 zu dem Gleitmittelfüllraum 24 zurückgeführt wird.
Ebenso macht es das Vorsehen des Filters 28 auf dem Leitungsdurchgang 26 möglich, verschmutzende
Substanzen, wie Abriebpulver, aus dem Gleitmittel zu entfernen.
-
In
den jeweiligen oben beschriebenen Ausführungsformen wird das Gleitmittel
G, das in den Gleitmittelfüllraum 24 eingefüllt worden
ist, von dem Gleitmittelfüllraum 24 hinaus
gedrückt,
und das Gleitmittel G wird sodann in den inneren Bereich der Kugelmutter 12 geliefert.
Es kann jedoch, wie in der vierten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung, die in 5 gezeigt ist, das Gleitmittel
G zuvor in einen Raum zwischen der Hubhöhe A (dem normalen Hubbereich
der Kugelgewindespindelwelle 11) und der Hubhöhe B (der
Hubhöhe
der Kugelgewindespindelwelle 11 in der Gleitmittellieferzeit
desselben) des Gleitmittelfüllraum 24 geliefert
und darin gespeichert werden. Sodann kann, wenn die Notwendigkeit
für das
Gleitmittel eintritt, die Kugelgewindespindelwelle 11 bis
zu der Hubhöhe
B in 5 bewegt oder gehoben werden, um dadurch das Gleitmittel
G in den inneren Bereich der Kugelmutter 12 zu liefern.
-
Wie
es bereits zuvor beschrieben worden ist, kann das Gleitmittel gemäß der vorliegenden
Erfindung in den inneren Bereich der Kugelmutter geliefert werden,
ohne das Gleitmittel von dem Schmiernippel zuzuführen, der auf der Kugelmutter
befestigt ist. Dieses beseitigt die Notwendigkeit, dafür eine zusätzliche
Menge an Gleitmittel in den inneren Bereich der Kugelmutter zu füllen und
darin zu speichern, wodurch es ermöglicht wird, die Liefermenge
an Gleitmittel, das in den inneren Bereich der Kugelmutter zu liefern
ist, zu verringern. Und es wird ebenso die Möglichkeit vermieden, dass eine
zusätzliche
Menge an Gleitmittel von dem inneren Bereich der Kugelmutter herausgedrückt werden
kann, was verhindern kann, dass die Peripherie der Kugelmutter mit
dem Gleitmittel beschmutzt wird, das von dem inneren Bereich der
Kugelmutter herausgedrückt
wird.
-
Das
Gleitmittel, das aus der Gleitmittelausstoßöffnung ausgestoßen worden
ist, kann wieder von dem Gleitmittelfüllraum in den inneren Bereich der
Kugelmutter geliefert werden.
-
Das
Gleitmittel, das aus der Gleitmittelausstoßöffnung ausgestoßen worden
ist, kann wieder von dem Gleitmittelfüllraum in den inneren Bereich der
Kugelmutter geliefert werden.
-
Es
können
verschmutzende Substanzen, wie Abriebpulver, aus dem Gleitmittel
entfernt werden.
-
Außerdem kann
der Einfüllvorgang
des Gleitmittels in den Gleitmittelfüllraum erleichtert werden.