JP4388722B2 - リニア転がり軸受 - Google Patents

Description

【０００１】
発明の技術分野
本発明は、リニア転がり軸受であって、該リニア転がり軸受が複数の球循環路を備えており、これらの球循環路がガイドレールを取り囲んで周方向で相前後して配置されており、支持区分と後退区分とこれら２つの区分を互いに結合する変向区分とから成る少なくとも１つの球循環路がそれぞれ保持器セグメントケーシングに保持されており、該保持器セグメントケーシングが内側の保持器部分（と外側の保持器部分とから形成されていて、かつ外側の保持器部分の貫通孔に適合して挿入された支持軌道エレメントを備えており、前記支持区分の球が、一方では支持軌道エレメントの走行軌道において、他方では内側の保持器部分のスリットを越えて突出してガイドレールにおいて、ガイドレール長手方向で転動可能に支持されている形式のものに関する。
【０００２】
そのような形式の転がり軸受は、運転中に変化する条件たとえばたわみに対して、かつ局所的に異なる条件たとえばガイドレールの丸みむらに対しても、球走行の最適な適合性を有している。球と支持軌道エレメントと球後退軌道とが常にガイドレールに対して常に同期的に生じるので、移動力が僅かであるという利点と、軸受がひっかかりなく僅かな騒音かつ僅かな摩擦で作動するという利点とが得られ、この軸受は、保守の必要がほとんどない。
【０００３】
背景技術
軸に沿って運動するこのような形式のリニア転がり軸受は、国際公開第９７／０１７１３号パンフレットから明らかである。このリニア転がり軸受では、３つの保持器セグメントケーシングが互いに周方向で直接隣接していて、かつ隣接する接触面の、互いに内側に係合可能な構成を必要としている。したがって１つの保持器セグメントケーシングを取り外すと、残りの両方の保持器セグメントケーシングから周方向の緊張保持が失われる。
【０００４】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第４２１００３９号明細書からリニア転がり軸受が公知であり、ここでも同様に複数の保持器セグメントケーシングがガイドレールの周方向で相前後して配置されていて、かつ保持器セグメントケーシングは互いに直接隣接している。ガイドレールに対する支持軌道エレメントの調節性能を実現するために、周方向で互いに連続する保持器セグメントケーシングがばね弾性的な舌片を備えており、これらの舌片によって各保持器セグメントケーシングは相対的にたわんで形成されるように支持されている。全ての保持器セグメントケーシングの結合保持のために、端面側で配置されたリング状の２つの保持エレメントが必要である。したがってこの構成でも、保持エレメントを取り外して保持器セグメントケーシングを取り出す際に、残りの保持器セグメントケーシングは緊張保持を失う。したがって個々の保持器セグメントケーシングの交換は困難である。
【０００５】
国際公開第９８／２１４９４号パンフレットには、球循環路と支持軌道エレメントとを格納するための、外側からアプローチ可能な室を備えた一体的な保持器スリーブが記載されている。ここでは走行軌道の設けられた個々の球循環路を簡単な形式で交換する性能が与えられていない。
【０００６】
発明の開示
本発明の課題は、軸受がガイドレールに組み付けられた状態で、ガイドレールに対する保持器セグメントケーシングの最適な位置決めまたは保持器セグメントケーシングの運動性もしくは搬送時における保持器セグメントケーシングの保持機能を損なうことなしに、個々の保持器セグメントケーシングが軸受に挿入できるかまたは挿入位置で交換できるような軸受を提供することである。
【０００７】
この課題を解決するための本発明の装置によれば、各保持器セグメントケーシングが、それぞれガイドレールを取り囲む円筒形の保持器スリーブの切欠に、半径方向で挿入可能かつ取り外し可能に配置されている。保持器スリーブは外周面からアプローチ可能な切欠を備えており、各切欠にそれぞれ１つの保持器セグメントケーシングがガイドレールに対して半径方向で挿入することができる。
【０００８】
内側の保持器部分はガイドレールの長手方向の両方の端面で、突出するそれぞれ１つの節状突起を備えることができ、節状突起はそれに配設された保持器スリーブの切欠内に係止されている。これによって個々の保持器セグメントケーシングは、互いに独立して自由に運動可能であるように、保持器スリーブに懸架されている。保持器スリーブに対する保持器セグメントケーシングの懸架は、節状突起を用いて、節状突起のために設けられた切欠において行われる。
【０００９】
保持器スリーブは、切欠に係止された節状突起に保持器スリーブの半径方向で作用する、切欠に突入するばね舌片を備えることができる。各ばね舌片は保持器セグメントケーシングを無負荷状態でもガイドレールに押圧するので、保持器セグメントケーシングに所定の位置が設定される。したがって負荷変更または運転負荷の急な導入の際には、全ての保持器セグメントケーシングは既に正しく方向付けされている。これによって特に軸受部分のフラップ運動（旋回運動）を回避することもできる。
【００１０】
個々の保持器セグメントケーシングは、図面から判るように、節状突起に所属の両方の切欠を通って延びている仮想軸線Ａ−Ａを中心に完全に（３６０°）運動することができる。ガイドレールから出発して支持軌道エレメントの中心を通って延びている仮想軸線Ｂ−Ｂを中心とする保持器セグメントケーシングの運動性（軸方向）、ならびにガイドレールに対する接線方向で各支持軌道エレメントの中央を通って延びている仮想軸線Ｃ−Ｃを中心とする保持器セグメントケーシングの運動性は制限されている。ガイドレールの半径方向では、保持器セグメントケーシングの運動性は同様に制限されている。このような運動性は部分的に、切欠が切欠内に挿入される節状突起よりも大きな直径を有していることによって与えられているかもしくは制限されている。「負荷状態の球−支持軌道エレメント−保持器セグメントケーシング−無負荷状態の球」の力作用連鎖を介して、個々の保持器セグメントケーシングはそれぞれ別の保持器セグメントケーシングから完全に独立してガイドレールに調整される。個々の保持器セグメントケーシングがそれぞれガイドレールの輪郭に適合するように運動することができるので、同時に、保持器スリーブを受容する、移動される機械ケーシングに関する保持器セグメントケーシングの相対運動が得られる。この相対運動は、支持軌道エレメントが２つの方向で丸み付けされた背部を備えていて、これによって内側に支持軌道エレメントの設けられた機械ケーシングの孔内面において、支持軌道エレメントが転動できることによって、得られる。
【００１１】
支持軌道エレメントは溝を１つだけ有して形成しなくてもよい。支持軌道エレメントに支持区分の球のための平行な複数の走行軌道を設けることもできる。保持器セグメントケーシングの簡単な製作および組付は、それぞれ保持器セグメントケーシングの外側の保持器部分が支持軌道エレメントに射出成形されたプラスチック部分として形成されていることによって達成される。支持軌道エレメントを保持器セグメントケーシングにおいて規定通りに正確に嵌め込むことによって、より良好な球循環（より小さな騒音発生）と、負荷された領域への進入時における球の衝突のないガイドと、移動力の脈動の低減とが得られる。これによってもはや支持軌道エレメントの端部に特別な入口幾何学形状（進入段階）を形成する必要がない。外側の保持器部分と内側の保持器部分とから成る保持器セグメントケーシングを一体的なプラスチック部分として支持軌道エレメントに射出成形することもできる。射出成形または一体成形によって組付部分の個数が抑えられる。
【００１２】
支持軌道エレメントと保持器セグメントケーシングとの一体性によって、射出成形されたプラスチック部分に形成された球変向部の一部と、負荷を支持する領域とを関連づけることを可能にする伝力結合部が生じる。つまり「球変向部−支持軌道エレメント」の移行部は、ガイドレールに対して半径方向で、無負荷状態でプラスチック部分に支持軌道エレメントより高い段部または傾斜部が生じるように、形成することができる。このような段部または傾斜部は、鋼およびプラスチックの球の種々異なる進入深さを考慮して、負荷状態では段部または傾部が生じないように、寸法設計する必要がある。
【００１３】
保持器スリーブは２つの端部リングを備えることができ、これらの端部リングはガイドレール長手方向に対して垂直方向の平面に延在しており、各端部リングに、ばね弾性領域を形成するほぼ平行なスリット対が形成されており、各保持器セグメントケーシングが、ガイドレール長手方向の両方の端面で、両方の端部リングの相対的な２つのばね弾性領域によって保持されている。この場合保持器セグメントケーシングはたとえばばね弾性領域の開口に差し込まれた端部側の節状突起で、保持器スリーブに保持することができる。保持器セグメントケーシングは端面側の接着面または溶接面で、保持器スリーブのばね弾性領域に取り付けられているようにすることもできる。このような形式で、個々の保持器セグメントケーシングの運動性を実現し、かつ相対回動不能に提供する、保持器スリーブに保持器セグメントケーシングを組み付けるための機構が得られるので、充填された保持スリーブがガイドレール上で移動される前に、保持器セグメントケーシングは常に所定の位置に存在する。さらにこの機構は遊びなしに作用し、かつ保持器セグメントケーシングの所定のプレロード（Vorspannkraft；予荷重）を実現する。この場合保持器セグメントケーシングはガイドレールに向かって、またはガイドレールから離間して保持器スリーブを受容する機械ケーシングに向かってばね弾性的に支承されている。
【００１４】
保守の必要のないもしくは保守の必要性が僅かであるリニア転がり軸受を提供するために、保持器セグメントケーシングはそれぞれ球の支持区分および／または後退区分の領域で油脂貯蔵容器として使用可能な中空スペースを備えている。
【００１５】
保持器セグメントケーシングの持続的な結合保持は、内側の保持器部分が側方の切欠を備えており、この切欠に内側の保持器部分に差し込まれた外側の保持器部分の側方の節状突起が係止されていることによって達成される。
【００１６】
実施例の説明
次に本発明の実施例を図示し、詳しく説明する。
【００１７】
本発明のリニア転がり軸受は、ガイドレール２を取り囲む保持器スリーブ１を備えている。ガイドレール２は横断面で円形に形成されており、保持器ケーシング１は周囲に同形の５つの切欠３を備えた円筒形体であり、これらの切欠３は周方向で相前後して相互間隔を有して位置している。これらの切欠３は半径方向で貫通して形成されているので、平行な保持器バー４がそれぞれ形成され、これらの保持器バー４と保持器スリーブ１の端部リング５とが互いに結合されている。
【００１８】
保持器スリーブ１の各切欠３には、図５に示されたような保持器セグメントケーシング６または図６に示されたような保持器セグメントケーシング７が挿入されている。各保持器セグメントケーシングは無端式の２つの球循環路を備えている。図１には、保持器セグメントケーシング７の一部が示されている。両方の保持器セグメントケーシング６および７では、球循環路の支持区分の球８がガイドレール２にも、保持器セグメントケーシングに挿入された支持軌道エレメント９にも支持されており、球８はガイドレール２ならびに支持軌道エレメントの長手方向で転動することができる。このために支持軌道エレメント９には、図５および図６から判るように、走行軌道１０が穿設されている。
【００１９】
各保持器セグメントケーシング６もしくは７は、内側の保持器部分１１と該内側の保持器部分１１に挿入された外側の保持器部分１２とから成っている。これらの保持器部分は、保持器ケーシング１と同様に、プラスチック部分であり、かつ２つの球循環路を受容するため、すなわち支持区分の球８と後退区分の球１３と変向区分の球とを受容するための通路を備えている。各内側の保持器部分１１は、ガイドレール２の長手方向で延びている２つのスリット１４を備えており、これらのスリットを越えて、支持区分の球８はガイドレール２の表面と接触するために突出している。保持器部分と同様にガイドレール２の長手方向に延びている支持軌道エレメント９は外側の保持器部分１２の貫通孔に配置されていて、そこで保持されている。図６から判るように、内側の保持器部分１１の側面に側方の切欠１５が設けられており、この切欠１５に外側の保持器部分１２の側方の節状突起１６（Noppen）が係止されていることによって、内側の保持器部分１１と外側の保持器部分１２とは結合保持されている。さらにこの実施例では、球循環路の支持区分の領域においてガイドレール長手方向に延びている中空室１７と、後退区分の領域においてガイドレール長手方向に延びている中空室１８とが設けられている。これらの中空室は転動する球８もしくは１３の潤滑剤を受容するために用いられる。
【００２０】
各保持器セグメントケーシング６もしくは７は保持器ケーシング１の切欠３において僅かに旋回可能に懸架されており、これによって支持区分の球８および支持軌道エレメント９は、転動中に、ガイドレール２の表面および輪郭に対して調整することができる。このために内側の保持器部分１１は各端面で突出している節状突起１９を備えており、内側の保持器部分１１の両方の節状突起１９は互いに整合して配置されている。節状突起１９を受容するために、保持器スリーブ１の端部リング５は互いに整合された切欠２０を備えている。これらの切欠２０の直径は節状突起１９よりも大きいので、これによって保持器スリーブ１の内側において全ての保持器セグメントケーシング６もしくは７の調節性能が与えられている。図４に示されたように、切欠２０にはそれぞればね舌片２１が突入することができ、ばね舌片２１は節状突起１９を介してガイドレール２に向かう半径方向で保持器セグメントケーシング６もしくは７に作用するか、またはガイドレールに向かう方向とは反対方向で保持器セグメントケーシングに力を及ぼす。図１には、保持器セグメントケーシングの運動性能が軸線Ａ−Ａ，Ｂ−Ｂ，Ｃ−Ｃによって示されている。
【００２１】
保持器スリーブ１における保持器セグメントケーシング６もしくは７の僅かに可動な懸架は、図７および図８に基づいて、保持器スリーブ１の端部リングにスリットが穿設されることによって得られ、その結果ばね弾性領域２２，２３が生じる。図７には、保持器スリーブの端部リング２４が示されており、この端部リング２４において、ばね弾性領域２２はそれぞれ内側のスリット２５とこれに対してほぼ平行な外側のスリット２６とによって形成される。各ばね弾性領域２２は中央に開口２７を備えており、開口２７には隣接する保持器セグメントケーシング６もしくは７の節状突起１９が差し込まれる。保持器スリーブの、図８に基づく端部リング２８は、図７の端部リングとほぼ同形に形成されているので、ここでも同様にばね弾性領域２３が内側のスリット２５と外側のスリット２６とによって制限される。この場合保持器セグメントケーシングがばね弾性領域２３に接着されるかまたは溶接されることによって、保持器セグメントケーシング６もしくは７と端部リング２８との結合が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のリニア転がり軸受を示す展開斜視図である。
【図２】 本発明のリニア転がり軸受の保持器スリーブを示す側面図である。
【図３】 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って保持器スリーブを示す横断面図である。
【図４】 保持器スリーブの、ばね舌片を備えた切欠の領域を示す拡大図である。
【図５】 ガイドレールに支持された保持器セグメントケーシングを示す横断面図である。
【図６】 図５の実施例とは異なる保持器セグメントケーシングを示す横断面図である。
【図７】 図３の実施例とは異なる保持器スリーブを端面側から示す図である。
【図８】 図３の実施例とは異なる別の保持器スリーブを端面側から示す図である。
【符号の説明】
１ 保持器スリーブ、２ ガイドレール、３ 切欠、４ 保持器バー、５ 端部リング、６，７ 保持器セグメントケーシング、８ 球、９ 支持軌道エレメント、１０ 走行軌道、１１ 保持器部分、１２ 保持器部分、１３ 球、１４ スリット、１５ 切欠、１６ 節状突起、１７，１８ 中空室、１９ 節状突起、２０ 切欠、２１ ばね舌片、２２，２３ ばね弾性領域、２４ 端部リング、２５，２６ スリット、２７ 開口、２８ 端部リング、Ａ−Ａ，Ｂ−Ｂ，Ｃ−Ｃ 軸線

Claims (11)

1. リニア転がり軸受であって、該リニア転がり軸受が複数の球循環路を備えており、これらの球循環路がガイドレール（２）を取り囲んで周方向で相前後して配置されており、支持区分と後退区分とこれら２つの区分を互いに結合する変向区分とから成る少なくとも１つの球循環路がそれぞれ保持器セグメントケーシング（６，７）に保持されており、該保持器セグメントケーシング（６，７）が内側の保持器部分（１１）と外側の保持器部分（１２）とから形成されていて、かつ外側の保持器部分（１２）の貫通孔に適合して挿入された支持軌道エレメント（９）を備えており、支持区分の球（８）が、一方では支持軌道エレメント（９）の走行軌道（１０）において、他方では内側の保持器部分（１１）のスリット（１４）を越えて突出してガイドレール（２）において、ガイドレール長手方向で転動可能に支持されている形式のものにおいて、
   各保持器セグメントケーシング（６，７）が、別個にガイドレール（２）を取り囲む円筒形の保持器スリーブ（１）の切欠（３）に、半径方向で挿入可能かつ取り外し可能に配置されていることを特徴とする、リニア転がり軸受。
2. 内側の保持器部分（１１）がガイドレール（２）長手方向の両方の端面で、突出するそれぞれ１つの節状突起（１９）を備えており、該節状突起（１９）がそれに配設された保持器スリーブ（１）の切欠（２０）内に係止されている、請求項１記載の転がり軸受。
3. 保持器スリーブ（１）が、切欠に係止された節状突起（１９）に保持器スリーブ（１）の半径方向で作用する、切欠に突入するばね舌片（２１）を備えている、請求項２記載の転がり軸受。
4. 支持軌道エレメント（９）に支持区分の球（８）のための平行な複数の走行軌道（１０）が形成されている、請求項１記載の転がり軸受。
5. 保持器セグメントケーシング（６，７）の外側の保持器部分（１２）が、支持軌道エレメント（９）に射出成形されたプラスチック部分として形成されている、請求項１記載の転がり軸受。
6. 外側の保持器部分と内側の保持器部分とから成る保持器セグメントケーシングが一体的なプラスチック部分として支持軌道エレメントに射出成形されている、請求項１記載の転がり軸受。
7. 保持器スリーブが２つの端部リング（２４，２８）を備えており、これらの端部リング（２４，２８）がガイドレール（２）長手方向に対して垂直方向の平面に延在しており、各端部リング（２４，２８）に、ばね弾性領域（２２，２３）を形成するほぼ平行なスリット（２５，２６）対が形成されており、各保持器セグメントケーシング（６，７）がガイドレール（２）長手方向の両方の端面で、両方の端部リング（２４，２８）の相対的な２つのばね弾性領域（２２，２３）によって保持されている、請求項２記載の転がり軸受。
8. 保持器セグメントケーシング（６，７）がばね弾性領域（２２）の開口（２７）に差し込まれた端面側の節状突起（１９）で、保持器スリーブに保持されている、請求項７記載の転がり軸受。
9. 支持軌道エレメントが端面側の接着面または溶接面で、保持器スリーブのばね弾性領域（２３）に取り付けられている、請求項７記載の転がり軸受。
10. 保持器セグメントケーシング（７）が、それぞれ球（８）の支持区分および／または球（１３）の後退区分の領域で油脂貯蔵容器として使用可能な中空室（１７，１８）を備えている、請求項１記載の転がり軸受。
11. 内側の保持区部分（１１）が側方の切欠（１５）を備えており、該側方の切欠（１５）に、内側の保持器部分（１１）に差し込まれた外側の保持器部分（１２）の側方の節状突起（１６）が係止されている、請求項１記載の転がり軸受。

Images