WO1992022753A1 - Recirculating-ball unit for linear bearings - Google Patents

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WO1992022753A1
WO1992022753A1 PCT/EP1992/001059 EP9201059W WO9222753A1 WO 1992022753 A1 WO1992022753 A1 WO 1992022753A1 EP 9201059 W EP9201059 W EP 9201059W WO 9222753 A1 WO9222753 A1 WO 9222753A1
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WO
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ball unit
segments
unit according
cage
recirculating ball
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PCT/EP1992/001059
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Inventor
Jürgen RABE
Original Assignee
Ina Wälzlager Schaeffler Kg
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C29/00—Bearings for parts moving only linearly
    • F16C29/04—Ball or roller bearings
    • F16C29/06—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load
    • F16C29/068—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with the bearing body fully encircling the guide rail or track
    • F16C29/0683—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with the bearing body fully encircling the guide rail or track the bearing body encircles a rail or rod of circular cross-section, i.e. the linear bearing is not suited to transmit torque
    • F16C29/0685—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with the bearing body fully encircling the guide rail or track the bearing body encircles a rail or rod of circular cross-section, i.e. the linear bearing is not suited to transmit torque with balls
    • F16C29/0688—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with the bearing body fully encircling the guide rail or track the bearing body encircles a rail or rod of circular cross-section, i.e. the linear bearing is not suited to transmit torque with balls whereby a sleeve surrounds the circulating balls and thicker part of the sleeve form the load bearing tracks

Definitions

  • the invention relates to a recirculating ball unit for linear guides, with a roller bearing cage, which consists of a plurality of segments arranged one behind the other in the circumferential direction, each having at least one supporting zone and a return zone for the rolling elements designed as balls, and with head pieces adjoining the two end faces of the segments , which contain deflection zones for the balls, each connecting a support zone with a return zone.
  • a roller bearing cage which consists of a plurality of segments arranged one behind the other in the circumferential direction, each having at least one supporting zone and a return zone for the rolling elements designed as balls, and with head pieces adjoining the two end faces of the segments , which contain deflection zones for the balls, each connecting a support zone with a return zone.
  • a recirculating ball unit with such a roller bearing cage is known from DE-OS 3937781, in which the individual cage segments made of a polymeric material can be demolded axially after their production in the injection molding process. Due to the extremely high undercuts in the return zone, a radial removal of a one-piece cage consisting of such components would not be possible in terms of production technology.
  • the head pieces containing the deflection zones also have a complicated geometry.
  • this cage thus contains, for example, four further individual components which are extremely difficult to assemble and which have to be connected to one another, for example, by ultrasonic welding.
  • a tight fit of this cage in the surrounding metal sleeve of the recirculating ball unit can only be achieved by additional components, such as cover disks.
  • the parts forming the cage must have bores running parallel to the longitudinal axis, into which continuous centering rods are inserted, which axially align the cage parts with respect to one another and with respect to the metal sleeve fix.
  • a one-piece roller bearing cage is known from DE-AS 1262691, but its manufacture is complicated and, when implemented as a component made of polymeric material, cannot be produced in one device without radial slide tools.
  • the invention has for its object to provide a simply constructed roller bearing cage of the type mentioned, which is easy to manufacture, a device without radial slide tools should be applicable for its execution as a castable or sprayable component.
  • a connecting board is arranged between two adjacent segments of the roller bearing cage, all segments and connecting boards being connected to one another to form an integral component.
  • a one-piece segment part of the cage no longer needs to be specially assembled, and complex connection methods, such as ultrasonic welding, are also not required.
  • the connecting rims can be designed and arranged in such a way that the one-piece segment part has sufficient elasticity to enable assembly in the metallic bearing sleeve of the recirculating ball unit.
  • the connecting rims can adjoin these in the regions of the end faces of the segments.
  • Successive connecting shelves can alternately be adjacent to one end face and the other end face.
  • Such mutually arranged connecting shelves guarantee a firm and effective locking in the metal sleeve of the recirculating ball unit due to their end faces and facilitate the reduction of the outer diameter for the assembly process.
  • the inner diameter of the connecting ribs preferably corresponds to the outer diameter of the segments. If the connecting shelves are sufficiently elastic, the entire one-piece segment part of the cage becomes very elastic and enables good assembly. When the segment part is pushed into the metal sleeve, the outer diameter is then Knife of the cage reduced until the end faces of the connecting rims can snap into the side of the metal sleeve facing away from the insertion side.
  • the connecting rims therefore preferably have abutment surfaces for axial contact with the bearing sleeve.
  • the length of the connecting shelves in the circumferential direction is preferably greater than the distance between the adjacent segments that bridges a support zone and a return zone. This length is variable and depends on the required strength of the connection between the connecting board and the segments. However, it must not be less than the sum of the widths of the supporting zone and the return zone.
  • the end cap and the head piece can be designed as individual components, which have to be manufactured separately and assembled individually on the bearing bush and the cage inserted therein.
  • the component formed by the end cap and the head piece can have a radial groove which is open to the inside and into which a sealing ring made of a polymeric material is inserted.
  • a sealing ring in one piece on such a component, which results in a further reduction in manufacturing costs and in assembly and storage costs if the bearing is to be provided with a seal.
  • the end cap, the head piece and the sealing ring can optionally also be formed from different polymeric materials, for example from a maximum of three material components, to form a one-piece component.
  • the advantages which can be achieved with the invention consist in the following: geometrically small individual parts of the cage segment part only result in low tool costs, the number of injection molding tools required being reduced.
  • the one-piece construction of the segment part simplifies the assembly of the entire cage, since the segments no longer need to be attached to one another. There are therefore no additional operations required for ultrasonic welding. Therefore, plastics that cannot be ultrasonically welded can also be processed.
  • the cage is non-detachably fixed in a simple manner in the bearing sleeve of the recirculating ball unit.
  • FIG. 1 shows a partial axial section through a recirculating ball unit arranged on a guide rail
  • FIG. 2 shows a development of the segment part of the cage of FIG. 1.
  • FIG. 3 shows a partial axial section through a recirculating ball unit arranged on a guide rail
  • FIG. 4 shows an axial partial section through a further recirculating ball unit arranged on a guide rail.
  • a recirculating ball unit On a guide rail 1 with a circular cross section, a recirculating ball unit is arranged to be displaceable in the longitudinal direction, which contains a cage 2 and a bearing sleeve 3, in which the cage 2 is inserted axially and fixed therein.
  • the bearing sleeve 3 made of metallic material is closed on its end faces with end caps 4 to such an extent that only those for attaching the ball bushing to the Guide rail 1 required hole remains free.
  • the cage 2 consists of a segment part 5 and of two head pieces 6 lying against the end of the segment part. These cage parts are made of a polymeric material.
  • a plurality of segments 7 arranged one behind the other in the circumferential direction with support zones 8 and return zones 9 for the rolling elements of the ball recirculating unit designed as balls are already formed into a one-piece component during their manufacture in that a connecting board 10 is arranged between each two adjacent segments 7, which also consists of the Material of the segments and is in one piece with them.
  • the length L of the connecting board 10 must be greater than the distance A between two adjacent segments 7 in the circumferential direction. This distance also contains the sum of the widths of the support zone 8 and the return zone 9, so it is at least as large as the sum of these widths.
  • the axial dimension of the connecting rims 10 is also variable.
  • the connecting rims 10 adjoin the segments 7 on the outer peripheral surface.
  • the outer diameter D of the segment part 5 thus corresponds to the diameter _ on which the connecting rims 10 are arranged with their inner sides.
  • connecting rims 10 which are arranged one behind the other in the initial direction are arranged alternately on one end face 11 of the segment part and on the other end face 12. This results in a good fastening of the segment part 5 in the bearing sleeve 3, because the connecting rims each abut with their inner end faces 13 against the end faces of the bearing sleeve 3, on which they are snapped there when the segment part 5 is inserted into the bearing sleeve 3.
  • the head pieces adjoin so that their deflection zones each connect a support zone 8 and a return zone 9 for the balls.
  • the bearing sleeve 3 made of metallic material at its end faces with end caps 14, 15 closed so far that only the hole required for attaching the ball bushing to the guide rail 1 remains free.
  • the cage 2 consists of a plurality of segments 16 arranged one behind the other in the circumferential direction, each of which contains a support zone and a return zone for the rolling bodies of the ball recirculating unit or ball bushing designed as balls. Annular head pieces 17, 18 rest on the end faces of the cage.
  • the end cap 14, 15 and the associated head piece 17, 18 are now produced on one end of the cage as a one-piece component made of a poly material.
  • an annular groove 19 which is open to the inside, that is to say to the guide rail 1, and into which a sealing ring 20 made of a polymeric material is inserted is incorporated into the component formed from the end cap 14 and the head piece 17.
  • the exemplary embodiment according to FIG. 4 has no such groove, here a sealing ring 21 is provided, which together with the end cap 15 and the head piece 18 forms a one-piece component made of a polymeric material. If a ball bushing is to be sealed with the aid of a sealing ring, then the embodiment according to FIG. 4 has the advantage of further reducing the manufacturing and assembly costs.

Abstract

The invention concerns a recirculating-ball unit for linear bearings, with a bearing cage consisting of several segments (7) disposed one behind the other, the segments having at least one load-bearing zone (8) and one return zone (9) for the bearing balls. Adjacent to both ends (11, 12) of the segments (7) are headpieces incorporating ball turn-round zones each of which connects a load-bearing zone (8) with a return zone (9). The invention calls for a cross-plate (10) to be disposed between every pair of adjacent segments (7), all the segments (7) and cross-plates (10) being joined together to form a single component.

Description

Beschreibung description
Kugelumlaufeinheit für LinearführungenBall bearing unit for linear guides
Die Erfindung betrifft eine Kugelumlaufeinheit für Linearführungen, mit einem Wälzlagerkäfig, der aus mehreren in Umfangsrichtung hinter¬ einander angeordneten Segmenten besteht, welche jeweils mindestens eine Tragzone und eine Rücklaufzone für die als Kugeln ausgebildeten Wälzkörper aufweisen, und mit an den beiden Stirnseiten der Segmente angrenzenden Kopfstücken, welche für die Kugeln Umlenkzonen enthalten, die jeweils eine Tragzone mit einer Rücklaufzone verbinden.The invention relates to a recirculating ball unit for linear guides, with a roller bearing cage, which consists of a plurality of segments arranged one behind the other in the circumferential direction, each having at least one supporting zone and a return zone for the rolling elements designed as balls, and with head pieces adjoining the two end faces of the segments , which contain deflection zones for the balls, each connecting a support zone with a return zone.
Eine Kugelumlaufeinheit mit einem solchen Wäzlagerkäfig ist aus der DE-OS 3937781 bekannt, bei dem die einzelnen Käfigsegmente aus einem polymeren Werkstoff nach ihrer Herstellung im Spritzvorgang axial entformbar sind. Aufgrund der extrem hohen Hinterschneidungen in der Rücklaufzone würde eine radiale Entfor ung eines aus derartigen Bau- teilen bestehenden einstückigen Käfigs fertigungstechnisch nicht möglich sein. Auch weisen die die Umlenkzonen enthaltenden Kopfstücke eine komplizierte Geometrie auf. Dieser Käfig enthält somit außer den Kopfstücken beispielsweise vier weitere einzelne Bauteile, welche außerordentlich schwierig zu montieren sind und dabei beispielsweise durch Ultraschallschweißen miteinander verbunden werden müssen. Außer¬ dem ist ein fester Sitz dieses Käfigs in der ihn umgebenden Metall- hülse der Kugelumlaufeinheit nur durch weitere Bauteile, wie Deck¬ scheiben, erreichbar.A recirculating ball unit with such a roller bearing cage is known from DE-OS 3937781, in which the individual cage segments made of a polymeric material can be demolded axially after their production in the injection molding process. Due to the extremely high undercuts in the return zone, a radial removal of a one-piece cage consisting of such components would not be possible in terms of production technology. The head pieces containing the deflection zones also have a complicated geometry. In addition to the head pieces, this cage thus contains, for example, four further individual components which are extremely difficult to assemble and which have to be connected to one another, for example, by ultrasonic welding. In addition, a tight fit of this cage in the surrounding metal sleeve of the recirculating ball unit can only be achieved by additional components, such as cover disks.
Bei einem weiteren, aus der DE-OS 3937782 bekannten Käfig müssen die den Käfig bildenden Teile parallel zur Längsachse verlaufende Bohrun¬ gen aufweisen, in welche durchgehende Zentrierstäbe eingesetzt sind, die die Käfigteile zueinander und gegenüber der MetalIhülse axial fixieren.In a further cage known from DE-OS 3937782, the parts forming the cage must have bores running parallel to the longitudinal axis, into which continuous centering rods are inserted, which axially align the cage parts with respect to one another and with respect to the metal sleeve fix.
Aus der DE-AS 1262691 ist ein einstückiger Wälzlagerkäfig bekannt, dessen Fertigung jedoch kompliziert ist und bei Ausführung als Bauteil aus polymerem Werkstoff nicht in einer Vorrichtung ohne Radialschie- berwerkzeuge hergestellt werden kann.A one-piece roller bearing cage is known from DE-AS 1262691, but its manufacture is complicated and, when implemented as a component made of polymeric material, cannot be produced in one device without radial slide tools.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einfach aufgebauten Wälzlagerkäfig der eingangs genannten Art anzugeben, der sich leicht herstellen läßt, wobei für seine Ausführung als gieß- oder spritzbares Bauteil eine Vorrichtung ohne Radialschieberwerkzeuge anwendbar sein soll.The invention has for its object to provide a simply constructed roller bearing cage of the type mentioned, which is easy to manufacture, a device without radial slide tools should be applicable for its execution as a castable or sprayable component.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeweils zwi- sehen zwei benachbarten Segmenten des Wälzlagerkäfigs ein Verbindungs¬ bord angeordnet ist, wobei alle Segmente und Verbindungsborde mitein¬ ander zu einem einstückigen Bauteil verbunden sind. Ein solcher ein¬ stückiger Segmentteil des Käfigs braucht nicht mehr besonders montiert zu werden, wobei auch aufwendige Verbindungsverfahren, wie das Ul- traschalIschweißen, nicht erforderlich sind. Die Verbindungsborde können so gestaltet und angeordnet sein, daß der einstückige Segment¬ teil eine genügend große Elastizität aufweist, um die Montage in der metallischen Lagerhülse der Kugelumlaufeinheit zu ermöglichen.This object is achieved according to the invention in that a connecting board is arranged between two adjacent segments of the roller bearing cage, all segments and connecting boards being connected to one another to form an integral component. Such a one-piece segment part of the cage no longer needs to be specially assembled, and complex connection methods, such as ultrasonic welding, are also not required. The connecting rims can be designed and arranged in such a way that the one-piece segment part has sufficient elasticity to enable assembly in the metallic bearing sleeve of the recirculating ball unit.
Die Verbindungsborde können in den Bereichen der Stirnflächen der Segmente an diesen angrenzen. Aufeinanderfolgende Verbindungsborde können abwechselnd der einen Stirnseite und der anderen Stirnseite benachbart sein. Solche wechselseitig angeordneten Verbindungsborde garantieren durch ihre Stirnflächen eine feste und wirkungsvolle Arretierung in der Metallhülse der Kugelumlaufeinheit und erleichtern die Verringerung des Außendurchmessers für den Montagevorgang.The connecting rims can adjoin these in the regions of the end faces of the segments. Successive connecting shelves can alternately be adjacent to one end face and the other end face. Such mutually arranged connecting shelves guarantee a firm and effective locking in the metal sleeve of the recirculating ball unit due to their end faces and facilitate the reduction of the outer diameter for the assembly process.
Bevorzugt entspricht der innere Durchmesser der Verbindungsborde dem äußeren Durchmesser der Segmente. Bei ausreichender Elastizität der Verbindungsborde wird damit der gesamte einstückige Segmentteil des Käfigs sehr elastisch und ermöglicht ein gutes Montieren. Beim Ein¬ schieben des Segmentteils in die Metallhülse wird dann der Außendurch- messer des Käfigs verkleinert, bis die Stirnflächen der Verbindungs¬ borde an der von der Einschiebseite abgewandten Seite der Metallhülse einschnappen kann. Die Verbindungsborde weisen daher bevorzugt An¬ schlagflächen für die axiale Anlage an der Lagerhülse auf.The inner diameter of the connecting ribs preferably corresponds to the outer diameter of the segments. If the connecting shelves are sufficiently elastic, the entire one-piece segment part of the cage becomes very elastic and enables good assembly. When the segment part is pushed into the metal sleeve, the outer diameter is then Knife of the cage reduced until the end faces of the connecting rims can snap into the side of the metal sleeve facing away from the insertion side. The connecting rims therefore preferably have abutment surfaces for axial contact with the bearing sleeve.
Die Länge der Verbindungsborde in U fangsrichtung ist bevorzugt grö¬ ßer, als der eine Tragzone und eine Rücklaufzone überbrückende Abstand der benachbarten Segmente. Diese Länge ist variabel und hängt von der erforderlichen Festigkeit der Verbindung zwischen dem Verbindungsbord und den Segmenten ab. Sie darf jedoch nicht kleiner sein, als die Summe der Breiten der Tragzone und der Rücklaufzone.The length of the connecting shelves in the circumferential direction is preferably greater than the distance between the adjacent segments that bridges a support zone and a return zone. This length is variable and depends on the required strength of the connection between the connecting board and the segments. However, it must not be less than the sum of the widths of the supporting zone and the return zone.
An jeder Stirnseite des Käfigs können die Endkappe und das Kopfstück als einzelne Bauteile ausgeführt sein, die getrennt hergestellt und an der Lagerbüchse und dem darin eingesteckten Käfig einzeln montiert werden müssen.On each end face of the cage, the end cap and the head piece can be designed as individual components, which have to be manufactured separately and assembled individually on the bearing bush and the cage inserted therein.
Es ist auch möglich, bei einer Kugelumlaufeinheit für Linearführungen den Käfig in eine Lagerhülse axial einzusetzen, wobei an den Stirn- selten des Käfigs ringförmige Kopfstücke angrenzen und stirnseitig aufgesteckte Endkappen die Lagerhülse mit dem Käfig umgreifen. Dabei können jeweils die Endkappe und das Kopfstück einer Käfigstirnseite als einstückiges Bauteil hergestellt sein. Infolge dieser Ausbildung läßt sich auch das von der Endkappe und dem Kopfstück gebildete Bau- teil nach dem Zwei-Komponenten-Verfahren als einstückiges Bauteil in einem Arbeitsgang in einem Werkzeug herstellen. Diese Vorgehensweise hat nicht nur den Vorteil, daß sich die Herstellungskosten verringern, sondern es ergibt sich dabei auch eine Vereinfachung in der Lagerhal¬ tung.It is also possible to insert the cage axially into a bearing sleeve in a ball bearing recirculating unit for linear guides, ring-shaped head pieces adjoining the front end of the cage and end caps fitted on the end engaging around the bearing sleeve with the cage. The end cap and the head piece of a cage end face can each be produced as a one-piece component. As a result of this design, the component formed by the end cap and the head piece can also be produced as a one-piece component in one operation in one tool using the two-component method. This procedure not only has the advantage that the manufacturing costs are reduced, but also simplifies the storage.
Das von der Endkappe und dem Kopfstück gebildete Bauteil kann eine radiale, zur Innenseite geöffnete Nut aufweisen, in welche ein Dich¬ tungsring aus einem polymeren Werkstoff eingesetzt ist. Es aber auch möglich, an einem solchen Bauteil einen Dichtungsring einstückig anzuformen, was eine weitere Verringerung der Herstellkosten und des Montage- und Lageraufwandes zur Folge hat, wenn das Lager mit einer Dichtung versehen werden soll. Schließlich können die Endkappe, das Kopfstück und der Dichtungsring wahlweise auch aus unterschiedlichen polymeren Werkstoffen, beispiels¬ weise aus maximal drei Materialkomponenten zu einem einstückigen Bauteil gebildet sein. ■ •The component formed by the end cap and the head piece can have a radial groove which is open to the inside and into which a sealing ring made of a polymeric material is inserted. However, it is also possible to form a sealing ring in one piece on such a component, which results in a further reduction in manufacturing costs and in assembly and storage costs if the bearing is to be provided with a seal. Finally, the end cap, the head piece and the sealing ring can optionally also be formed from different polymeric materials, for example from a maximum of three material components, to form a one-piece component. ■ •
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen in folgendem: Durch geometrisch wenig von einander abweichende einzelne Teile des Käfig-Segmentteils entstehen nur geringe Werkzeugkosten, wobei die Anzahl der erforderlichen Spritzgießwerkzeuge verringert wird. Die einstückige Bauweise des Segmentteils vereinfacht die Montage des gesamten Käfigs, da die Segmente nicht mehr aneinander befestigt zu werden brauchen. Es sind somit keine zusätzlichen Arbeitsgänge für das Ultraschallschweißen erforderlich. Daher können auch solche Kunst¬ stoffe verarbeitet werden, die nicht Ultraschall-schweißbar sind. Der Käfig ist in der Lagerhülse der Kugelumlaufeinheit in einfacher Weise unlösbar fixiert.The advantages which can be achieved with the invention consist in the following: geometrically small individual parts of the cage segment part only result in low tool costs, the number of injection molding tools required being reduced. The one-piece construction of the segment part simplifies the assembly of the entire cage, since the segments no longer need to be attached to one another. There are therefore no additional operations required for ultrasonic welding. Therefore, plastics that cannot be ultrasonically welded can also be processed. The cage is non-detachably fixed in a simple manner in the bearing sleeve of the recirculating ball unit.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der.Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:Embodiments of the invention are shown in the drawing and are described in more detail below. Show it:
Fig. 1 einen axialen Teilschnitt durch eine an einer Führungsschiene angeordnete Kugelumlaufeinheit;1 shows a partial axial section through a recirculating ball unit arranged on a guide rail;
Fig. 2 eine Abwicklung des Segmentteils des Käfigs der Fig. 1.2 shows a development of the segment part of the cage of FIG. 1.
Fig. 3 einen axialen Teilschnitt durch eine an einer Führungsschiene angeordnete Kugelumlaufeinheit;3 shows a partial axial section through a recirculating ball unit arranged on a guide rail;
Fig. 4 einen axialen Teilschnitt durch eine weitere, an einer Füh- rungsschiene angeordnete Kugelumlaufeinheit.4 shows an axial partial section through a further recirculating ball unit arranged on a guide rail.
An einer Führungsschiene 1 mit kreisförmigem Querschnitt ist eine Kugelumlaufeinheit in Längsrichtung verschiebbar angeordnet, die einen Käfig 2 und eine Lagerhülse 3 enthält, in welcher der Käfig 2 axial eingesteckt und darin fixiert ist. Die Lagerhülse 3 aus metallischem Werkstoff ist an ihren Stirnseiten mit Endkappen 4 soweit verschlos¬ sen, daß nur noch die für das Aufstecken der Kugelbüchse auf die Führungsschiene 1 erforderliche Bohrung freibleibt. Der Käfig 2 be¬ steht aus einem Segmentteil 5 und aus zwei an dem Segmentteil stirn¬ seitig anliegenden Kopfstücken 6. Diese Käfigteile sind aus einem polymeren Werkstoff hergestellt.On a guide rail 1 with a circular cross section, a recirculating ball unit is arranged to be displaceable in the longitudinal direction, which contains a cage 2 and a bearing sleeve 3, in which the cage 2 is inserted axially and fixed therein. The bearing sleeve 3 made of metallic material is closed on its end faces with end caps 4 to such an extent that only those for attaching the ball bushing to the Guide rail 1 required hole remains free. The cage 2 consists of a segment part 5 and of two head pieces 6 lying against the end of the segment part. These cage parts are made of a polymeric material.
Mehrere in Umfangsrichtung hintereinander angeordnete Segmente 7 mit Tragzonen 8 und Rücklaufzonen 9 für die als Kugeln ausgebildeten Wälzkörper der Kugelumlaufeinheit sind bereits bei ihrer Herstellung dadurch zu einem einstückigen Bauteil ausgebildet, daß zwischen je zwei benachbarten Segmenten 7 ein Verbindungsbord 10 angeordnet ist, der ebenfalls aus dem Werkstoff der Segmente besteht und mit diesen einstückig ist. Dabei muß die Länge L des Verbindungsbords 10 größer sein, als der Abstand A zwischen zwei benachbarten Segmenten 7 in Umfangsrichtung. Dieser Abstand enthält auch die Summe der Breiten der Tragzone 8 und der Rücklaufzone 9, ist also mindestens so groß, wie die Summe dieser Breiten. Auch die axiale Abmessung der Verbindungs¬ borde 10 ist variabel. Damit sich eine genügend große Elastizität des Segmentteils ergibt, um dieses in einfacher Weise montieren zu können, grenzen die Verbindungborde 10 an den Segmenten 7 an der äußeren Umfangsfl che an. Der äußere Durchmesser D des Segmentteils 5 ent¬ spricht also dem Durchmesser_,_auf dem die Verbindungsborde 10 mit ihren Innenseiten angeordnet sind.A plurality of segments 7 arranged one behind the other in the circumferential direction with support zones 8 and return zones 9 for the rolling elements of the ball recirculating unit designed as balls are already formed into a one-piece component during their manufacture in that a connecting board 10 is arranged between each two adjacent segments 7, which also consists of the Material of the segments and is in one piece with them. The length L of the connecting board 10 must be greater than the distance A between two adjacent segments 7 in the circumferential direction. This distance also contains the sum of the widths of the support zone 8 and the return zone 9, so it is at least as large as the sum of these widths. The axial dimension of the connecting rims 10 is also variable. So that there is sufficient elasticity of the segment part in order to be able to assemble it in a simple manner, the connecting rims 10 adjoin the segments 7 on the outer peripheral surface. The outer diameter D of the segment part 5 thus corresponds to the diameter _ on which the connecting rims 10 are arranged with their inner sides.
Im Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 und 2 sind in U fangsrich- tung hintereinander angeordnete Verbindungsborde 10 abwechselnd an der einen Stirnseite 11 des Segmentteils und an der anderen Stirnseite 12 angeordnet. Dadurch ergibt sich eine gute Befestigung des Segmentteils 5 in der Lagerhülse 3, weil die Verbindungsborde jeweils mit ihren inneren stirnseitigen Anschlagflächen 13 an den Stirnflächen der Lagerhülse 3 anliegen, an welchen sie dort beim Einstecken des Seg¬ mentteils 5 in die Lagerhülse 3 eingeschnappt sind.In the exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2, connecting rims 10 which are arranged one behind the other in the initial direction are arranged alternately on one end face 11 of the segment part and on the other end face 12. This results in a good fastening of the segment part 5 in the bearing sleeve 3, because the connecting rims each abut with their inner end faces 13 against the end faces of the bearing sleeve 3, on which they are snapped there when the segment part 5 is inserted into the bearing sleeve 3.
An den beiden Stirnseiten 11 und 12 des Segmentteils 5 grenzen die Kopfstücke so an, daß ihre Umlenkzonen jeweils eine Tragzone 8 und eine Rücklaufzone 9 für die Kugeln miteinander verbinden.At the two end faces 11 and 12 of the segment part 5, the head pieces adjoin so that their deflection zones each connect a support zone 8 and a return zone 9 for the balls.
In den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 3 und 4 ist die Lager- hülse 3 aus metallischem Werkstoff an ihren Stirnseiten mit Endkappen 14, 15 so weit verschlossen, daß nur noch die für das Aufstecken der Kugelbüchse auf die Führungsschiene 1 erforderliche Bohrung frei bleibt. Der Käfig 2 besteht aus mehreren in Umfangsrichtung in Ab- ständen hintereinander angeordneten Segmenten 16, die jeweils eine Tragzone und eine Rücklaufzone für die als Kugeln ausgebildeten Wälz¬ körper der Kugelumlaufeinheit oder Kugelbüchse enthalten. An den Stirnseiten des Käfigs liegen ringförmige Kopfstücke 17, 18 an.In the exemplary embodiments according to FIGS. 3 and 4, the bearing sleeve 3 made of metallic material at its end faces with end caps 14, 15 closed so far that only the hole required for attaching the ball bushing to the guide rail 1 remains free. The cage 2 consists of a plurality of segments 16 arranged one behind the other in the circumferential direction, each of which contains a support zone and a return zone for the rolling bodies of the ball recirculating unit or ball bushing designed as balls. Annular head pieces 17, 18 rest on the end faces of the cage.
Erfindungsgemäß ist nun jeweils die Endkappe 14, 15 und das zugehörige Kopfstück 17, 18 an einer Käfigstirnseite als einstückiges Bauteil aus einem poly eren Werkstoff hergestellt.According to the invention, the end cap 14, 15 and the associated head piece 17, 18 are now produced on one end of the cage as a one-piece component made of a poly material.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 3 ist in das aus der Endkappe 14 und dem Kopfstück 17 gebildete Bauteil eine zur Innenseite, also zur Führungsschiene 1 hin, geöffnete ringförmige Nut 19 eingearbeitet, in die ein Dichtungsring 20 aus einem polymeren Werkstoff eingesteckt ist. Das Ausführungsbeispiel nach Figur 4 weist keine solche Nut auf, hier ist ein Dichtungsring 21 vorgesehen, der mit der Endkappe 15 und dem Kopfstück 18 gemeinsam ein einstückiges Bauteil aus einem polyme¬ ren Werkstoff bildet. Wenn bei einer Kugelbüchse eine Abdichtung mit Hilfe eines Dichtungsringes erfolgen soll, dann hat die Ausführung nach Figur 4 den Vorteil einer weiteren Verringerung des Herstellungs¬ und Montageaufwands. In the exemplary embodiment according to FIG. 3, an annular groove 19 which is open to the inside, that is to say to the guide rail 1, and into which a sealing ring 20 made of a polymeric material is inserted is incorporated into the component formed from the end cap 14 and the head piece 17. The exemplary embodiment according to FIG. 4 has no such groove, here a sealing ring 21 is provided, which together with the end cap 15 and the head piece 18 forms a one-piece component made of a polymeric material. If a ball bushing is to be sealed with the aid of a sealing ring, then the embodiment according to FIG. 4 has the advantage of further reducing the manufacturing and assembly costs.
BezugszahlenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
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Claims

Ansprüche Expectations
1. Kugelumlaufeinheit für Linearführungen mit einem Wälzlagerkäfig, der aus mehreren in Umfangsrichtung hintereinander angeordneten Seg¬ menten besteht, welche jeweils mindestens eine Tragzone und eine Rücklaufzone für die als Kugeln ausgebildeten Wälzkörper aufweisen, und mit an den beiden Stirnseiten der Segmente angrenzenden Kopfstük- ken, welche für die Kugeln Umlenkzonen enthalten, die jeweils eine Tragzone mit einer Rücklaufzone verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei benachbarten Segmenten (7) jeweils ein Verbindungsbord (10) angeordnet ist, wobei alle Segmente (7) und Verbindungsborde (10) miteinander zu einem einstückigen Bauteil verbunden sind.1. Ball recirculation unit for linear guides with a roller bearing cage, which consists of a plurality of segments arranged one behind the other in the circumferential direction, each having at least one support zone and a return zone for the roller bodies designed as balls, and with head pieces adjoining the two end faces of the segments, which contain deflection zones for the balls, each connecting a support zone to a return zone, characterized in that a connecting board (10) is arranged between two adjacent segments (7), all segments (7) and connecting boards (10) being joined to one another one-piece component are connected.
2. Kugelumlaufeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (7) und die Verbindungsborde (10) aus einem polymeren Werk- stoff hergestellt sind.2. recirculating ball unit according to claim 1, characterized in that the segments (7) and the connecting ribs (10) are made of a polymeric material.
3. Kugelumlaufeinheit nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Verbindungsborde (10) in den Bereichen der Stirn¬ seiten (11, 12) der Segmente (7) an diesen angrenzen.3. recirculating ball unit according to claims 1 or 2, characterized gekenn¬ characterized in that the connecting ribs (10) in the regions of the end faces (11, 12) of the segments (7) adjoin them.
4. Kugelumlaufeinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß aufeinanderfolgende Verbindungsborde (10) abwechselnd der einen Stirn¬ seite (11) und der anderen Stirnseite (12) des von den Segmenten (7) und den Verbindungsborden (10) gebildeten Segmentteils (5) benachbart sind. 4. recirculating ball unit according to claim 3, characterized in that successive connecting ribs (10) alternately one end face (11) and the other end face (12) of the segment part (5) formed by the segments (7) and the connecting ribs (10) are neighboring.
5. Kugelumlaufeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Durchmesser der Verbindungsborde (10) dem äußeren Durchmesser (D) des Segmentteils (5) entspricht.5. recirculating ball unit according to one of the preceding claims, characterized in that the inner diameter of the connecting ribs (10) corresponds to the outer diameter (D) of the segment part (5).
6. Kugelumlaufeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsborde (10) Anschlagflächen (13) für die axiale Anlage an einer sie umgebenden Lagerhülse (3) aufweisen.6. Recirculating ball unit according to one of the preceding claims, characterized in that the connecting rims (10) have stop faces (13) for axial contact with a surrounding bearing sleeve (3).
7. Kugelumlaufeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in Umfangsrichtung die Länge (L) der Verbindungs¬ borde (10) größer ist, als der eine Tragzone (8) und eine Rücklaufzone (9) überbrückende Abstand (A) der benachbarten Segmente.7. Recirculating ball unit according to one of the preceding claims, characterized in that the length (L) of the connecting rims (10) is greater in the circumferential direction than the distance (A) of the adjacent bridging zone (8) and a return zone (9) Segments.
8. Kugelumlaufeinheit für Linearführungen mit einem Wälzlagerkäfig, der aus mehreren in Umfangsrichtung hintereinander angeordneten Seg¬ menten besteht, welche jeweils mindestens eine Tragzone und eine Rücklaufzone für die als Kugeln ausgebildeten Wälzkörper aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (2) in eine Lagerhülse (3) axial eingesetzt ist, wobei an den Stirnseiten des Käfigs (2) ringförmige Kopfstücke (17, 18) mit stirnseitig aufgesteckten Endkappen (14, 15) die Lagerhülse (3) mit dem Käfig (2) umgreifen.8. Ball recirculation unit for linear guides with a roller bearing cage, which consists of a plurality of segments arranged one behind the other in the circumferential direction, each having at least one supporting zone and a return zone for the rolling elements designed as balls, characterized in that the cage (2) is mounted in a bearing sleeve ( 3) is inserted axially, with ring-shaped head pieces (17, 18) with end caps (14, 15) attached on the end sides engaging around the bearing sleeve (3) with the cage (2) on the end faces of the cage (2).
9. Kugelumlaufeinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die Endkappe (14, 15) und das Kopfstück (17, 18) einer Käfig- Stirnseite als einstückiges Bauteil hergestellt sind.9. recirculating ball unit according to claim 8, characterized in that in each case the end cap (14, 15) and the head piece (17, 18) of a cage end face are made as a one-piece component.
10. Kugelumlaufeinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die Endkappe (14, 15) und das Kopfstück (17, 18) einer Käfig¬ stirnseite aus einem polymeren Werkstoff hergestellt sind.10. recirculating ball unit according to claim 9, characterized in that in each case the end cap (14, 15) and the head piece (17, 18) of a front end of a cage are made of a polymeric material.
11. Kugelumlaufeinheit nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die Endkappe (14, 15) und das Kopfstück (17, 18) einer Käfigstirnseite als einstückes Bauteil aus zwei unterschiedlichen polymeren Werkstoffen hergestellt sind.11. recirculating ball unit according to claim 8 or 9, characterized in that in each case the end cap (14, 15) and the head piece (17, 18) of a cage end face are made as a one-piece component from two different polymeric materials.
12. Kugelumlaufeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, daß das von der Endkappe (14) und dem Kopfstück (17) gebildete Bauteil eine radiale, zur Innenseite geöffnete Nut (19) aufweist, in welche ein Dichtungsring (20) aus einem polymeren Werk¬ stoff eingesetzt ist.12. Recirculating ball unit according to one of the preceding claims, characterized in that that of the end cap (14) and the head piece (17) formed component has a radial groove (19) open to the inside, into which a sealing ring (20) made of a polymeric material is inserted.
13. Kugelumlaufeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, daß an dem von der Endkappe (15) und dem Kopf¬ stück (18) gebildeten Bauteil ein Dichtungsring (21) einstückig ange¬ formt ist. 13. Recirculating ball unit according to one of the preceding claims, characterized in that a sealing ring (21) is integrally formed on the component formed by the end cap (15) and the head piece (18).
GEÄNDERTE ANSPRUCHECHANGED CLAIMS
[beim Internationalen Büro am 26. November 1992 (26.11.92) eingegangen ; ursprüngliche Ansprüche 1, 3 und 4 durch neuen Anspruch 1 ersetzt ursprüngliche Ansprüche 5-7 umnumeriert als Ansprüche 2-4 ; ursprüngliche Ansprüche 8 und 9 umnumeriert als Ansprüche 5 und 6 ; ursprüngliche Ansprüche 2 und 10 durch 5 geänderten Anspruch 7 ersetzt ; ursprüngliche[Received at the International Office on November 26, 1992 (November 26, 1992); original claims 1, 3 and 4 replaced by new claim 1 original claims 5-7 renumbered as claims 2-4; original claims 8 and 9 renumbered as claims 5 and 6; original claims 2 and 10 replaced by 5 amended claim 7; original
Ansprüche 11-13 umnumeriert als Ansprüche 8-10 (2 Seiten)]Claims 11-13 renumbered as Claims 8-10 (2 pages)]
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1. Kugelumlaufeinheit für Linearführungen mit einem Wälzlagerkäfig (2), der.aus mehreren in Umfangsrichtung hintereinander angeordneten1. Ball recirculating unit for linear guides with a roller bearing cage (2), which is arranged in series from several in the circumferential direction
15 Segmenten (7, 16) besteht, welche jeweils mindestens eine Tragzόne (8) und eine Rücklaufzone (9) für die als Kugeln ausgebildeten Wälzkörper aufweisen, und mit an den beiden Stirnseiten (11, 12) der Segmente (7, 16) angrenzenden Kopfstücken (6, 17, 18), welche für die Kugeln Um¬ lenkzonen enthalten, die jeweils eine Tragzone (8) mit einer Rück-There are 15 segments (7, 16), each of which has at least one supporting tooth (8) and a return zone (9) for the rolling elements in the form of balls, and adjoining the two end faces (11, 12) of the segments (7, 16) Head pieces (6, 17, 18) which contain deflection zones for the balls, each of which has a support zone (8) with a rear
20 laufzone (9) verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei benachbarten Segmenten (7, 16) jeweils ein Verbindungsbord (10) an¬ geordnet ist, der im Bereich e+ner-Stirnseite (11 bzw. 12) der Segmen¬ te (7, 16) an diesen angrenzt, wobei alle Segmente (7, 16) und Ver¬ bindungsborde (10) miteinander zu einem einstückigen Bauteil verbunden20 connecting the running zone (9), characterized in that between each of two adjacent segments (7, 16) a connecting board (10) is arranged, which in the region of an end face (11 or 12) of the segments ( 7, 16) adjoining these, all segments (7, 16) and connecting rims (10) being connected to one another to form a one-piece component
25 sind und aufeinanderfolgende Verbindungsborde (10) abwechselnd der einen Stirnseite (11) und der anderen Stirnseite (12) benachbart sind.25 and successive connecting shelves (10) are alternately adjacent to one end face (11) and the other end face (12).
2. Kugelumlaufeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Durchmesser der Verbindungsborde (10) dem äußeren Durchmesser2. recirculating ball unit according to claim 1, characterized in that the inner diameter of the connecting ribs (10) the outer diameter
30 (D) des Segmentteils (5) entspricht.30 (D) of the segment part (5) corresponds.
3. Kugelumlaufeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsborde (10) Anschlagflächen (13) für die axiale Anlage an einer sie umgebenden Lagerhülse (3) aufweisen.3. recirculating ball unit according to claim 1, characterized in that the connecting ribs (10) stop surfaces (13) for axial contact with a surrounding bearing sleeve (3).
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4. Kugelumlaufeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Umfangsrichtung die Länge (L) der Verbindungsborde (10) größer ist, als der eine Tragzone (8) und eine Rücklaufzone (9) überbrückende Abstand (A) der benachbarten Segmente (7, 16).4. recirculating ball unit according to claim 1, characterized in that the length (L) of the connecting ribs (10) is greater in the circumferential direction, than the distance (A) bridging a supporting zone (8) and a return zone (9) of the adjacent segments (7, 16).
5. Kugelumlaufeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (2) in einer Lagerhülse (3) axial eingesetzt ist, wobei die an den Stirnseiten des Käfigs (2) angrenzenden ringförmigen Kopfstücke (6, 17, 18) mit stirnseitig aufgesteckten Endkappen (4, 14, 15) die Lagerhülse (3) mit dem Käfig (2) umgreifen.5. Recirculating ball unit according to claim 1, characterized in that the cage (2) is axially inserted in a bearing sleeve (3), the annular head pieces (6, 17, 18) adjoining the end faces of the cage (2) having end caps fitted on the end (4, 14, 15) grip the bearing sleeve (3) with the cage (2).
6. Kugelumlaufeinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die Endkappe (14, 15) und das Kopfstück (17, 18) einer Käfig¬ stirnseite als einstückiges Bauteil hergestellt sind.6. recirculating ball unit according to claim 5, characterized in that in each case the end cap (14, 15) and the head piece (17, 18) of a front end of a cage are produced as a one-piece component.
7. Kugelumlaufeinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die Segmente (7, 16), die Verbindungsborde (10) und/oder die7. recirculating ball unit according to claim 5, characterized in that each of the segments (7, 16), the connecting rims (10) and / or
Endkappen (4, 14, 15) mit den Kopfstücken (6, 17, 18) einer Käfig¬ stirnseite aus einem polymeren Werkstoff hergestellt sind.End caps (4, 14, 15) with the head pieces (6, 17, 18) of one end of the cage are made of a polymeric material.
8. Kugelumlaufeinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die Endkappe (14, 15) und das Kopfstück (17, 18) einer Käfig¬ stirnseite als einstückiges Bauteil aus zwei unterschiedlichen polyme¬ ren Werkstoffen hergestellt sind.8. recirculating ball unit according to claim 5, characterized in that in each case the end cap (14, 15) and the head piece (17, 18) of a front end of a cage are made as a one-piece component from two different polymer materials.
9. Kugelumlaufeinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Endkappe (14) und dem Kopfstück (17) gebildete Bauteil eine radiale, zur Innenseite geöffnete Nut (19) aufweist, in welche ein Dichtungsring (20) aus einem polymeren Werkstoff eingesetzt ist.9. recirculating ball unit according to claim 5, characterized in that the component formed by the end cap (14) and the head piece (17) has a radial groove open to the inside (19) into which a sealing ring (20) made of a polymeric material is inserted is.
10. Kugelumlaufeinfheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem von der Endkappe (15) und dem Kopfstück (18) gebildeten Bauteil ein Dichtungsring (21) einstückig angeformt ist. 10. Recirculating ball unit according to claim 5, characterized in that a sealing ring (21) is integrally formed on the component formed by the end cap (15) and the head piece (18).
PCT/EP1992/001059 1991-06-11 1992-05-14 Recirculating-ball unit for linear bearings WO1992022753A1 (en)

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