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GEBIET DER ERFINDUNG
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Diese
Erfindung betrifft eine Rollelementkette nach dem Oberbegriff des
Anspruchs, bei der eine Enden aufweisende Rollelementkette zum Unterstützen einer
Linearbewegung oder Drehbewegung in eine vollständige Bahn eingesetzt ist.
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STAND DER TECHNIK
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Bei
verschiedenen ein Lager aufweisenden Gleitführungsvorrichtungen ist durch
die Verwendung einer Rollbewegung von Rollelementen, wie Kugeln oder
Rollen, die zwischen einer Spurschiene und einem beweglichen Körper angeordnet
sind, eine relative Linearbewegung oder Drehbewegung zwischen der
Spurschiene und dem beweglichen Körper möglich, um (1) zu verhindern,
daß die
Rollelemente aus dem beweglichen Körper herausfallen, wenn der
bewegliche Körper
von der Spurschiene getrennt wird, (2) den Reibungswiderstand durch
Vermeiden eines relativen Kontakts zwischen jeweiligen Rollelementen
zu verringern und (3) die Rollelemente an vorbestimmten Positionen
anzuordnen, um eine glatte Bewegung oder dergleichen sicherzustellen,
sind zwischen der Spurschiene und dem beweglichen Körper gewöhnlich mehrere
Rollelemente aufgenommen, wobei sie durch einen Rollelementhalter
oder einen Rollelementkasten bzw. -käfig aus einer metallischen dünnen Platte
oder Kunstharz gehalten werden.
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Bei
einer Gleitführungsvorrichtung
unter Verwendung eines herkömmlichen
Rollelementhalters wird dieser Rollelementhalter jedoch in den beweglichen
Körper
aufgenommen, und es werden dann die Rollelemente in einen für die Rollelemente
gebildeten Rollweg aufgenommen. Daraufhin wird der bewegliche Körper auf
der Spurschiene installiert. Falls diese Gleitführungsvorrichtung insbesondere
eine vollständige
Bahn der Rollelemente enthält,
ist für
die Zusammensetzungsarbeiten für
diese Gleitführungsvorrichtung
unter Verwendung des Rollelementhalters Geschicklichkeit erforderlich,
so daß ihre
Automation schwierig ist.
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Bei
der Gleitführungsvorrichtung
unter Verwendung des herkömmlichen
Rollelementkastens bzw. -käfigs
weist der Rollelementkasten mehrere Taschen auf, so daß jeweilige
Rollelemente drehbar in diesen Taschen gehalten werden. Demgemäß sind die Zusammensetzungsarbeiten
zum Aufnehmen der mehreren Rollelemente in die Gleitführungsvorrichtung
einfach. Weil es jedoch erforderlich ist, die mehreren Rollelemente
in die jeweiligen Taschen des Rollelementkastens aufzunehmen und
sie so zu halten, daß sie
nicht herausrutschen, sind zum Erzeugen dieses Rollelementkastens
selbst Zeit und Arbeit erforderlich.
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Zum
Lösen dieses
Problems wurden daher verschiedene durch Spritzgießen von
Harz hergestellte Kugelketten vorgeschlagen, wobei die Kugeln als
ein innerer Ring auf einer im wesentlichen flachen Ebene in einer
Form angeordnet sind, so daß sie ohne
ein Ende in einer vollständigen
Bahn eines beweglichen Körpers
aufgenommen sind (geprüfte
japanische Patentveröffentlichung
Hei 6-56181 , ungeprüfte
japanische Patentanmeldung Hei 5-52217 ,
ungeprüfte
japanische Patentanmeldung Hei 5-126149 , ungeprüfte
japanische Patentanmeldung Hei 5-196036 ,
ungeprüfte
japanische Patentanmeldung Hei 5-196037 ).
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Nachdem
bei dieser herkömmlichen
Kugelkette die Kugelkette in eine vollständige Bahn eines beweglichen
Körpers
aufgenommen wurde, werden ihre beiden Endabschnitte miteinander
verbunden, um eine endlose Kugelkette zu bilden. Diese Verbindungsarbeiten
sind jedoch sehr mühsam.
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Bei
einer solchen Gleitführungsvorrichtung wurde
das folgende sogenannte kugelselektive Eingriffsverfahren angewendet,
um vier gerichtete Lasten einschließlich einer radialen, umgekehrt
radialen und einer nach rechts bzw. nach links wirkenden Last zwischen
dem beweglichen Körper
und der Spurschiene aufzunehmen und die Genauigkeit der Hin- und
Herbewegung des beweglichen Körpers
in bezug auf die Spurschiene und ihre Steifigkeit weiter zu verbessern.
Das heißt,
daß ein
Vordruck auf jede Kugel der zwischen dem beweglichen Körper und
der Spurschiene angeordneten Kugelkette angewendet wird oder daß dieser
Vordruck manchmal eingestellt werden kann. Zum Anwenden und zum
Einstellen des Vordrucks wird gemäß einem allgemeinen einfachen
Verfahren eine Kugel ausgewählt
und in Eingriff gebracht, deren Größe etwas größer ist als die Abmessung eines
Zwischenraums zwischen dem belasteten Rollweg des beweglichen Körpers und
einem Rollweg der Spurschiene. Gleichzeitig werden ihr Gleitwiderstand
und ihre Steifigkeit gemessen, um die Größe einer Kugel für den Gebrauch
zu bestimmen.
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Wenn
bei der Gleitführungsvorrichtung
unter Verwendung der vorstehend erwähnten herkömmlichen Kugelkette jedoch
dieser kugelselektive Eingriff vorgenommen wird, muß, falls
die Kugelkette zuerst in den beweglichen Körper aufgenommen wird und das
endlose Verbinden einen gewünschten
Gleitwiderstand und eine gewünschte
Steifigkeit infolge des Kugeldurchmessers nicht erreicht hat, diese
Endlosverbindung der Kugelkette gelöst werden, um ihre Enden zu
erzeugen, und diese Kugelkette mit den Enden muß von dem beweglichen Körper entfernt werden.
Daraufhin wird eine andere Kugelkette mit Enden und einem anderen
Kugeldurchmesser in den beweglichen Körper aufgenommen und endlos
verbunden. Es wird untersucht, ob diese aufgenommene Kugelkette
ihren gewünschten
Gleitwiderstand und ihre gewünschte
Steifigkeit erreicht hat. Bis der Kugeldurchmesser der in den beweglichen
Körper aufgenommenen
Kugelkette den gewünschten
Gleitwiderstand und die gewünschte
Steifigkeit erreicht hat, muß die
gleiche Prozedur wiederholt werden. Folglich wird das kugelselektive
Eingriffsverfahren, das im wesentlichen ein einfaches Verfahren
zur Anwendung eines Vordrucks und seiner Einstellung ist, zu einem
sehr komplizierten Verfahren.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung wurde in Hinblick auf dieses Problem vorgeschlagen.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine Rollelementkette bereitzustellen,
welche einfach zu handhaben ist, ohne daß die Rollelemente herausrutschen,
und welche sich in eine vollständige
Bahn der Gleitführungsvorrichtung
aufnehmen lässt,
während
die Automation dieser Prozeduren auch einfach ist, und wobei nicht
nur das kugelselektive Eingriffsverfahren zur Anwendung eines Vordrucks
und zu seiner Einstellung angewendet werden kann, ohne daß sein Betrieb
kompliziert wird, sondern auch die Ausführung des kugelselektiven Eingriffsverfahrens
weiter erleichtert ist, um die Handhabung der Rollelemente zu erleichtern,
so daß sie
nicht herausrutschen.
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Eine
Gleitführungsvorrichtung
mit einer Endlosbahn ist in
JP-A-7-317762 offenbart,
und eine durch einen flexiblen Harzverbinder gebildete Rollelementkette
ist in
JP-A-5-126149 und
JP-A-5-52215 offenbart.
Bei diesen Anordnungen sind jedoch beide Enden der Rollelementkette
miteinander verbunden, so daß sie
eine Endloskette bilden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist eine Rollelementkette mit mehreren Rollelementen und einem
Harzverbindungskörper,
der Zwischenabschnitte, welche zwi schen den Rollelementen angeordnet
sind, und Verbindungsabschnitte zum Verbinden der jeweiligen Zwischenabschnitte
auf weist, um die mehreren Rollelemente in einem angeordneten Zustand
zu halten, so daß sie
rollen können,
vorgesehen, dadurch gekennzeichnet, daß der Harzverbindungskörper dafür ausgelegt
ist, in einer Gleitführungsvorrichtung
umzulaufen, ohne daß zwei
entgegengesetzte Endabschnitte des Harzverbindungskörpers verbunden
sind, wobei der Harzverbindungskörper
abgeschrägte
Führungsabschnitte
zum Führen
beider Endabschnitte des Harzverbindungskörpers aufweist.
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Eine
Rollelementkette, die zwei Enden aufweist, welche nicht miteinander
verbunden sind, wird nachstehend als eine ”Enden aufweisende Rollelementkette” bezeichnet,
um sie von einer endlosen Rollelementkette zu unterscheiden.
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Wenn
die Enden aufweisende Rollelementkette folglich in der vollständigen Bahn
bewegt wird, insbesondere wenn beide Endabschnitte der Enden aufweisenden
Rollelementkette in das Richtungsänderungs-Führungsloch eintreten oder aus
diesem Richtungsänderungs-Führungsloch
austreten, werden beide Endabschnitte so geführt, daß die Kette welch bewegt wird.
Für die
an beiden Enden des Harzverbindungskörpers ausgebildeten abgeschrägten Führungsabschnitte
werden der Krümmungsradius,
die Form und dergleichen bestimmt und ausgelegt, wobei der Krümmungsradius
und dergleichen des Richtungsänderungswegs
in der vollständigen Bahn
der Gleitführungsvorrichtung
berücksichtigt werden.
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Wenngleich
die Länge
der Enden aufweisenden Rollelementkette unter Berücksichtigung
der Länge
der vollständigen
Bahn der Gleitführungsvorrichtung,
in der die Kette verwendet wird, bestimmt wird, ist es, falls die
Gleitführungsvorrichtung
so groß ist,
daß die
vollständige
Bahn sehr lang ist, zulässig, diese
vollständige
Bahn in mehrere Abschnitte, d. h. 2 oder 3 Abschnitte, einzuteilen
und dadurch das Verringern der Größe der Formkörper zu
ermöglichen. Es
ist in diesem Fall empfehlenswert, die abgeschrägten Führungsabschnitte an beiden
Endabschnitten jedes Harzverbindungskörpers einer unterteilten Enden
aufweisenden Rollelementkette auszubilden.
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Hierbei
sind als Rollelemente zur Verwendung in einer solchen Enden aufweisenden
Rollelementkette konkret Kugeln oder Rollen verfügbar. Als Rollelement zur Verwendung
in einer Gleitführungsvorrichtung,
bei der eine glatte Gleiteigenschaft erforderlich ist, ist die Kugel
bevorzugt. Als Rollelement zur Verwendung in einer Gleitführungsvor richtung,
in der eine verhältnismäßig schwere
Last angewendet wird, ist die Rolle bevorzugt.
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Weiterhin
ist als ein Verfahren zum Herstellen der Enden aufweisenden Rollelementkette
gemäß der vorliegenden
Erfindung ein Verfahren zum Formen eines mehrere Rollelemente haltenden Harzverbindungskörpers durch
Spritzgießen
verfügbar,
wobei die mehreren Rollelemente als innere Ringe angeordnet werden.
Für das
Spritzgießen
mit den mehreren als innere Ringe angeordneten Rollelementen sind
sogenannte Einsetzformkörper
verfügbar,
die in der geprüften
japanischen Patentveröffentlichung
Hei 6-56181 ,
der ungeprüften
japanischen Patentanmeldung Hei 5-52217 ,
der ungeprüften
japanischen Patentanmeldung Hei
5-126149 , der ungeprüften
japanischen Patentanmeldung Hei 5-196036 und
der ungeprüften
japanischen Patentanmeldung Hei
5-196037 offenbart
sind.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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1 ist
eine teilweise als Schnitt dargestellte Seitenansicht einer Linear-Gleitführungsvorrichtung
mit einer Rollelementkette gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
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2 ist
eine teilweise als Schnitt dargestellte Vorderansicht von 1,
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3 ist
eine Draufsicht einer Enden aufweisenden Rollelementkette zur Verwendung
in der Linear-Gleitführungs-vorrichtung
von 1,
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4 ist
eine Vorderansicht von 3,
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5 ist
eine Schnittansicht entlang den Linien V-V von 1,
und
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6 ist
eine teilweise vergrößerte Draufsicht,
in der eine Vergrößerung eines
Endabschnitts der in 3 dargestellten Enden aufweisenden
Rollelementkette dargestellt ist.
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[Beschreibung der Bezugszeichen]
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1:
Spurschiene, 1a: Rollrille (Rollweg), 2: Gleitbasis
(beweglicher Körper), 3:
Kugel (Rollelement), 3a: belastete Kugel, 3b:
unbelastete Kugel, 4a: Rollrille für belastete Kugeln (belasteter
Rollweg), 4b: Führungsloch
für unbelastete
Kugeln (unbelasteter Rollweg), 5: Haupteinheit, 6:
Deckelabschnitt, 6a: Richtungsänderungs-Führungsrille, 7: Richtungsänderungs-Führungsloch
(Richtungsänderungsweg), 8: Lagerspur, 9:
Harzformabschnitt, 9a: Richtungsänderungs-Führungsabschnitt, 9b:
Kugelhalteabschnitt, 10: Durchgangsloch, 11: Führungsrille,
BC: Enden aufweisende Rollelementkette, 12: Harzverbindungskörper, 13:
Zwischenabschnitt, 14: Verbindungsabschnitt, 12a:
Führungsabschnitt.
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BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORM
DER ERFINDUNG
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Nachstehend
wird die Ausführungsform
einer in der anliegenden Zeichnung dargestellten Linear-Gleitführungsvorrichtung
detailliert beschrieben.
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In
den 1 und 2 ist eine Linear-Gleitführungsvorrichtung
mit einer Rollelementkette gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dargestellt. Diese Linear-Gleitführungsvorrichtung
besteht im wesentlichen aus einer Enden aufweisenden Rollelementkette
BC, einer Spurschiene 1, einer Gleitbasis (beweglicher
Körper) 2,
der sich entlang dieser Spurschiene 1 bewegt, und mehreren Kugeln
(Rollelementen) 3, die zwischen der Gleitbasis 2 und
der Spurschiene 1 rollen, während sie mit einer Last belastet
sind.
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Gemäß dieser
Ausführungsform
weist die erwähnte
Spurschiene 1 vier Rollrillen (Rollwege) 1a auf,
wobei zwei Rillen auf jeder Seite der rechten und der linken Schulter
bereitgestellt sind, so daß die
Kugeln 3 in den Rollrillen 1a rollen.
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Die
erwähnte
Gleitbasis 2 umfaßt
eine Haupteinheit 5 mit einer Rollrille für belastete
Kugeln (belasteter Rollweg) 4a, in dem Kugeln mit einwirkender
Last (belastete Kugeln) 3a der Rollrille 1a der Spurschiene 1 zugewandt
rollen, und einem Führungsloch
für unbelastete
Kugeln (unbelasteter Rollweg) 4b, in dem Kugeln ohne einwirkende
Last (unbelastete Kugeln) 3b rollen, und ein Paar von Deckelabschnitten 6,
die in Fortbewegungsrichtung am vorderen und am hinteren Ende angebracht
sind und in denen Richtungsänderungslöcher (Richtungsänderungswege) 7 für die Kugeln 3 zum
Verbinden der Rollrille 4a für belastete Kugeln und des
Führungslochs 4b für unbelastete
Kugeln ausgebildet sind. Die vollständige Bahn für die Kugel 3 ist
durch die Rollrille 4a für belastete Kugeln und das
Führungsloch 4b für unbelastete
Kugeln in der erwähnten
Gleitbasis 2 ausgebildet, wobei das in den jeweiligen Deckelabschnitten 6 ausgebildete
Richtungsänderungsloch 7 und
die Rollrille 1a der Spurschiene 1 der Rollrille 4a für belastete
Kugeln in der Gleitbasis 2 zugewandt sind.
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Gemäß dieser
Ausführungsform
umfaßt
die Haupteinheit 5 der vorstehend erwähnten Gleitbasis 2 eine
metallische Lagerspur 8 mit der Rollrille 4a für belastete
Kugeln und einem Durchgangsloch 10 und einen Harzformabschnitt 9,
der durch Einpreßformen an
der Lagerspur 8 in einer Form gebildet ist und einen Richtungsänderungs-Führungsabschnitt 9a aufweist,
der das Richtungsänderungs-Führungsloch 7 zusammen
mit dem Führungsloch 4b für unbelastete Kugeln
und der innerhalb der jeweiligen Deckelabschnitte 6 ausgebildeten
Richtungsänderungs-Führungsrille 6a bildet,
und einen entlang der Rollrille 4a für belastete Kugeln der Lagerspur 8 ausgebildeten Kugelhalteabschnitt 9b.
Eine Führungsrille 11 ist
in dem Führungsloch 4b für unbelastete
Kugeln und dem Kugelhalteabschnitt 9b des Harzformabschnitts 9 und
der Richtungsänderungs-Führungsrille 6a der jeweiligen
Deckelabschnitte 6 ausgebildet, so daß sie sich endlos entlang der
gebildeten vollständigen Bahn
erstreckt, und sie führt
die in die vollständige Bahn
aufgenommene Enden aufweisende Rollelementkette BC derart, daß das Umlaufen
dieser Enden aufweisenden Rollelementkette BC geglättet wird.
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Wie
in den 3 bis 6 dargestellt ist, besteht die
Enden aufweisende Rollelementkette BC aus einem flexiblen Harzverbindungskörper 12 mit mehreren
Kugeln 3, Zwischenabschnitten 13, die sich zwischen
den Kugeln 3 befinden, und Verbindungsabschnitten 14 zum
Verbinden der jeweiligen Zwischenabschnitte 13, um die
mehreren Kugeln 3 in einem angeordneten Zustand zu halten,
so daß sie rollen
können,
und er weist beide Endabschnitte auf, und abgeschrägte Führungsabschnitte 12a zum
Führen
beider Endabschnitte dieses Harzverbindungskörpers 12 sind an beiden
Abschnitten dieses Harzverbindungskörpers 12 ausgebildet.
Wenn die Enden aufweisende Rollelementkette BC folglich in der vollständigen Bahn
bewegt wird, insbesondere wenn beide Endabschnitte der Enden aufweisenden
Rollelementkette BC in das Richtungsänderungs-Führungsloch 7 eintreten
oder aus diesem Richtungsänderungs-Führungsloch 7 austreten,
werden die beiden Endabschnitte so geführt, daß die Kette BC glatt bewegt
wird.
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Wenn
diese Enden aufweisende Rollelementkette BC in die vollständige Bahn
der Gleitführungsvorrichtung
aufgenommen wird, greifen die den Harzverbindungskörper 12 dieser
Enden aufweisenden Rollelementkette BC bildenden Verbindungsabschnitte 14 in
die in der vorstehend erwähnten
Gleitbasis 2 ausgebildeten Führungsrillen 11 ein,
so daß die
Lage der Enden aufweisenden Rollelementkette BC während ihres
Umlaufs in der vollständigen
Bahn so gesteuert wird, daß ein
glattes Rollen der Kugeln 3 sichergestellt wird. Die an
beiden Endabschnitten des Harzverbindungskörpers 12 ausgebildeten
abgeschrägten
Führungsabschnitte 12a führen den
vorderen Endabschnitt der Enden aufweisenden Rollelementkette BC
derart, daß ein
glatter Umlauf der Enden auf weisenden Rollelementkette BC erreicht wird.
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INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Wie
vorstehend beschrieben wurde, sind bei der Gleitführungsvorrichtung
mit einer Enden aufweisenden Rollelementkette gemäß der vorliegenden Erfindung
die Rollelemente herausrutschfrei bzw. slip-out-frei, leicht zu
verwenden und leicht in die vollständige Bahn der Gleitführungsvorrichtung
aufzunehmen. Weiterhin ist die Automatisierung dieser Arbeiten möglich. Ein
kugelselektives Eingriffsverfahren für das Anwenden des Vordrucks
und seine Einstellung kann angewendet werden, ohne die Einfachheit
zu beeinträchtigen,
wobei die Betriebsfähigkeit vielmehr
weiter verbessert werden kann.