Ein Trennelement, eine lineare Führung, die das Trennelement verwendet, und eine Linearbewegungseinr

专利摘要:
Trennelement für die Verwendung in einer linearen Führung mit einer Führungsschiene, einem Gleiter, der auf der Führungsschiene relativ beweglich angeordnet ist, und einer Vielzahl von rollenförmigen Rollelementen, die in dem Gleiter vorgesehen sind, wobei das Trennelement umfasst: einen Trennelement-Hauptkörper, der auf beiden Seiten vorne und hinten vertiefte Oberflächenabschnitte aufweist, die Umfangsabschnitte der Rollelemente kontaktieren, und wenigstens ein Paar von Armabschnitten, die parallel zueinander auf beiden Seiten des Trennelement-Hauptkörpers vorgesehen sind und parallel in derselben Richtung ausgerichtet sind, wobei die Länge eines Armabschnitts gleich oder kürzer als die Distanz zwischen den Zentren von zwei benachbarten Rollelementen mit dem dazwischen angeordneten Trennelement-Hauptkörper in Bezug auf die Lateralrichtung des Trennelement-Hauptkörpers ist.
公开号:DE102004006538A1
申请号:DE200410006538
申请日:2004-02-10
公开日:2004-09-16
发明作者:Masaru Fujisawa Akiyama；Soichiro Fujisawa Kato
申请人:NSK Ltd；
IPC主号:F16C19-40

专利说明:
[0001] Die vorliegende Erfindung betriffteine lineare Führungund insbesondere ein Trennelement, eine mit dem Trennelement ausgestattetelineare Führungund eine die lineare Führungverwendende Vorrichtung.
[0002] Die vorliegende Erfindung betrifftauch eine direkt wirkende Vorrichtung, die in einem industriellenMaschinenaufbau verwendet wird, wie zum Beispiel ein Linearführungslager,eine Kugelumlaufspindel, einen Kugelkeil oder eine Linearkugelhülse.
[0003] Eine lineare Führung, die rollenförmige Rollelementeals Rollelemente verwendet, umfasst eine Führungsschiene zum Führen einesObjekts, das sich linear bewegt, und einen Gleiter, der beweglichauf der Führungsschieneangeordnet ist.
[0004] Wenn sich der Gleiter in einer Längsrichtung über dieFührungsschienebewegt, rollen eine Vielzahl rollenförmigen Rollelementen in demGleiter in der Längsrichtungder Führungsschienezwischen einem Laufweg auf der Führungsschieneund einem weiteren Laufweg auf dem Gleiter.
[0005] Eine derartige lineare Führung weisteine größere Steifigkeitund Lastkapazitätals eine lineare Führungmit kugelförmigenRollelementen auf. Wenn benachbarte Rollelemente miteinander inKontakt kommen, drehen sich die entsprechenden Rollelemente an denKontaktflächenin entgegengesetzten Richtungen. Dabei verhindert die Reibungskraft,die sich an der Kontaktflächeentwickelt, eine glatte Rollaktion der Rollelemente. Bei der obenbeschriebenen linearen Führungentstehen axiale Fluktuationen, d.h. Schrägläufe, in den Rollelementen,die wiederum den Betrieb der linearen Führung beeinträchtigenkönnen.
[0006] Um das Problem zu lösen, geben JP-A-2001-132745 und JP-B-40-24405 eine lineare Führung an,bei der Trennelemente zwischen den rollenförmigen Rollelementen angeordnetsind, um das Auftreten eines Kontakts zwischen den Rollelementensowie eines Schräglaufzu verhindern.
[0007] Die in JP-A-2001-132745 angegebenelineare Führungverwendet jedoch als zwischen den rollenförmigen Rollelementen anzuordnendesTrennelement einen Trennelement-Hauptkörper, der auf beiden Seiten vorneund hinten vertiefte Oberflächenaufweist, um eine Umfangsflächedes rollenförmigenRollelements zu kontaktieren, sowie einen Flanschabschnitt, dersich von beiden Seiten des Trennelement-Hauptkörpers in entgegengesetztenRichtungen erstreckt und in einen Oberflächenkontakt mit einer Endfläche einesRollelements kommt. Dadurch wird der Drehwiderstand des Rollelementsan einem Ende des Trennelement-Hauptkörpers erhöht, wodurch die Drehbalanceder Rollelemente verringert wird. Deshalb ist die Wirkung der Schräglaufunterdrückung nichtausreichend.
[0008] Die in JP-B-40-24405 angegebene lineare Führung weisteine Konfiguration auf, in der Trennelemente verwendet werden, indenen plattenartige Bänder,die sich zu den Zentren der Rollelemente erstrecken, auf beidenSeiten jedes Trennelements vorgesehen sind, wobei die Bänder derTrennelemente in der Nähedes Zentrums der Rollelemente zueinander in Kontakt gebracht werden,um einander zu stützen.Dadurch entsteht ein Zwischenraum zwischen einem Rollelement undden benachbarten Trennelementen. Deshalb wird der Abstand zwischenden Zentren von zwei benachbarten Rollelementen mit einem dazwischenangeordneten Trennelement größer alserforderlich. Dadurch wird die Anzahl der in einer Lastzone angeordnetenRollelemente reduziert, wodurch wiederum die Lastkapazität vermindertwird. Weiterhin ist in dem Fall der in JP-B-40-24405 beschriebenen linearenFührungdie Längein der Breite des Trennelements größer als die axiale Länge desRollelements. Dadurch entsteht ein Zwischenraum zwischen der Endfläche desRollelements und der Bahn. Deshalb ist die Wirkung zur Verhinderungdes Auftretens eines Schräglaufsnicht ausreichend.
[0009] In einer linearen Führung miteiner Vielzahl von darin angeordneten Rollelementen drehen sichdie Rollelemente endlos, wobei sich die entsprechenden Rollelementein einer einzigen Richtung drehen. Wenn benachbarte Rollelementemiteinander in Kontakt kommen, drehen sich die Kontaktflächen derentsprechenden Rollelemente in entgegengesetzten Richtungen. Deshalbverhindert die Kraft – diesich an der Kontaktflächeentwickelt und gegen die Rollelemente drückt – eine glatte Rollaktion derRollelemente, die miteinander in Kontakt bleiben. Dadurch kann eineglatte Operation der linearen Führungbeeinträchtigtwerden.
[0010] Wenn zylindrische Rollen als Rollelementeverwendet werden, könnendie Steifigkeit und die Lastkapazität (zulässige Traglast) der Rollelementeim Vergleich zu dem Fall erhöhtwerden, in dem Kugeln als Rollelemente verwendet werden. Es tretenjedoch axiale Fluktuationen, d.h. ein Schräglauf (die Längsachsender zylindrischen Rollen bleiben nicht orthogonal zu der Bewegungsrichtung,sondern nehmen eine Schräglage ein),in den Bewegungsrollen auf, die wiederum den Betrieb der Rollelementeund damit den Betrieb der linearen Führung beeinträchtigenkönnen.
[0011] Aus diesem Grund ist die lineareFührungderart aufgebaut, dass sie einen direkten Kontakt zwischen den Rollelementenmittels dazwischen angeordneten Trennelementen verhindert, um dieRollaktionen der Rollelemente glatt zu machen, den Betrieb derselbenzu verbessern und die währendder Bewegung der Rollelemente verursachten Geräusche zu reduzieren.
[0012] Zum Beispiel geben JP-B-40-24405 , JP-UM-A-52-110246 und JP-B-56-2206 zwischenRollen angeordnete Trennelemente an.
[0013] JP-B-40-24405 gibt Trennelemente für die Verwendungin Lagern mit Rollen an. Das Trennelement weist einen vertieftenKontaktabschnitt, der einer zylindrischen Oberfläche der Rolle entspricht, sowie Armabschnitte(Bänder)auf, die auf entsprechenden Seiten des Trennelements angeordnetsind, wobei das Zentrum derselben in der Richtung der linearen Bewegungausgerichtet ist und wobei sie sich zu dem Zentrum der Rolle erstrecken.Dieses Trennelement ist derart aufgebaut, dass es die Armabschnittein Kontakt mit den Armabschnitten von benachbarten Trennelementenbringt.
[0014] Das in JP-B-40-24405 angegebene Trennelement istjedoch konfiguriert, um die Kraft – die auf das Trennelement übertragenwird, wenn sich die Rolle dreht und bewegt – mittels eines an dem nächsten Trennelementvorgesehenen Armabschnitts auf das nächste Trennelement zu übertragen.In der Praxis führtdie Verwendung des Trennelements zu den folgenden Problemen.
[0015] Wenn die Bewegung der Rolle von einemlinearen Abschnitt zu einem Richtungsänderungsabschnitt wechselt, ändern sichdie Flächen,in denen die Armabschnitte miteinander in Kontakt kommen, wodurchwiederum der Abstand zwischen den Rollen vergrößert werden kann. Um die Lastkapazität der linearenFührung zuerhöhen,sind die Rollen und Trennelemente ursprünglich vergleichsweise enginnerhalb des Richtungsänderungsquerschnittsangeordnet, damit die größtmögliche Anzahlvon Rollen in einer Lastzone angeordnet werden kann. Deshalb kannaufgrund der Aktion der verbreiternden Kraft eine Kraft, die größer alserforderlich ist, auf die in Kontakt miteinander bleibenden Armabschnittewirken, wodurch eine glatte Bewegung der Rollen und Trennelementebehindert wird und der Betrieb beeinträchtigt wird.
[0016] Wie in JP-B-40-24405 beschrieben werden Trennelementeverwendet, die eine Kraft übertragen,indem sie Armabschnitte miteinander in Kontakt bringen, wobei einZwischenraum zwischen einer Rolle und einem Trennelement vor odernach der Rolle in der Bewegungsrichtung entsteht, der unter Umständen dazuführenkann, dass das Auftreten eines Schräglaufs nicht ausreichend verhindertwird. Außerdemwird durch das Vorhandensein des Zwischenraums die Anzahl der Rollenvermindert, die in der Lastzone angeordnet werden können. Dadurchkann die Lastkapazitätunter Umständennicht ausreichend erhöhtwerden.
[0017] Bei einer linearen Führung bewegtsich ein Gleiter relativ zu einer Führungsschiene, während eine Vielzahlvon Rollelementen durch einen endlosen Zirkulationspfad rollt.
[0018] Wenn sich der Gleiter relativ zuder Führungsschienebewegt, bewegen sich die entsprechenden Rollelemente in einer Richtung,sodass benachbarte Rollelemente einander kontaktieren. Dadurch entstehendie Probleme einer Behinderung von glatten Rollaktionen der Rollelemente,eines raschen fortschreitenden Verschleißes der Rollelemente und einerZunahme von Geräuschen.
[0019] Deshalb wurde eine lineare Führung entwickelt,in der die Rollelemente glatt rollen, um einen frühzeitigenVerschleiß derRollelemente zu verhindern, wobei Trennelemente zwischen benachbartenRollelementen angeordnet sind, um die lineare Führung zu aktivieren und dieGeräuschemissionzu unterdrücken(siehe z.B. JP-A-11-247855 , JP-A-2000-291668 , JP-A-2001-317552 , JP-A-2002-089651 , JP-A-2002-039175 und JP-A-2002-156018 ).
[0020] Ein bekanntes herkömmlichesTrennelement weist Armabschnitte oder ähnliches auf, um benachbarte Rollelemente ineiner vorbestimmten Position zu halten. Zum Beispiel wird gemäß der in JP-A-11-247855 beschriebenenTechnik ein Zug von Rollelementen gebildet, indem benachbarte Trennelementemit dazwischen angeordneten Rollelementen verbunden werden. DieRollelemente könnenparallel innerhalb des endlosen Zirkulationspfades ausgerichtetwerden, indem die Trennelemente miteinander verbunden werden. Dadurch werdenaxiale Fluktuationen (ein Schräglauf)der Rollelemente und eine Störungzwischen den Rollelementen reduziert, sodass ein stabiler Lauf derRollelemente ermöglichtwird.
[0021] Gemäß den z.B. in JP-A-2000-291668 , JP-A-2001-317552 , JP-A-2002-089651 , JP-A-2002-039175 und JP-A-2002-156018 beschriebenenTechniken ist ein Schmiermittel-Reservoirabschnittin der Form einer Vertiefung oder eines Durchgangslochs in dem Trennelementausgebildet, um ein Schmiermittel aufzunehmen. Weil der Schmiermittel-Reservoirabschnittin dem Trennelement ausgebildet ist, rollen die Rollelemente glatt,sodass die lineare Führungaktiviert werden kann, wobei ein frühzeitiger Verschleiß der Rollelementeund eine Geräuscherzeugungvermieden werden können.
[0022] Gemäß der in JP-A-11-247855 beschriebenenTechnik weist das Trennelement keine Vertiefung und kein Durchgangslochoder ähnlichesauf, um ein Schmiermittel aufzunehmen, wie es in JP-A-2000-291668 , JP-A-2001-317552 , JP-A-2002-089651 , JP-A-2002-039175 und JP-A-2002-156018 beschriebenist. Deshalb gestattet diese Technik einige Verbesserungen bezüglich derglatten Rollaktion der Rollelemente, wobei ein frühzeitigerVerschleiß derRollelemente verhindert wird und die lineare Führung mit einer Geräuschunterdrückung aktiviertwerden kann.
[0023] Gemäß den in JP-A-2000-291668 , JP-A-2001-317552 , JP-A-2002-089651 , JP-A-2002-039175 und JP-A-2002-156018 beschriebenenTechniken ist das Trennelement nicht mit Armabschnitten oder ähnlichem ausgestattet,die zur aktiven Regelung der Position der Rollelemente gemäß der Technikvon JP-A-11-247855 verwendetwerden. Deshalb bleibt das Problem einer stabilen Drehung der Rollelementemit einer effektiven Unterdrückungvon axialen Fluktuationen (eines Schräglaufs) in den Rollelementenund einer Störungzwischen den Rollelementen ungelöst.
[0024] Die vorliegenden Erfinder haben ander Entwicklung eines Trennelements gearbeitet, das die oben beschriebenenProbleme alle lösenkann.
[0025] Die Montageoperation für das manuelleEinführenvon Rollelementen in einen endlosen Zirkulationspfad und für das Einfügen vonTrennelementen zwischen benachbarten Rollelementen ist sehr zeitaufwändig. Deshalbist eine Automatisierung der Montageoperation wünschenswert, um die Produktivität zu verbessern.
[0026] Eine mögliche Methode besteht darin,die Trennelemente unter Verwendung einer automatischen Ausrichtungsmaschinewie etwa eines Teilezuführersauszurichten und die Montageoperation z.B. unter Verwendung einesRoboters zu automatisieren.
[0027] Als Trennelemente, die die oben beschriebenenProbleme lösenkönnen,wurden eine Vielzahl von Trennelementen vorbereitet, die eine Folgevon Rollelementen bilden, wobei jedes Rollelement Armabschnitte, dieeine Ausrichtung des Rollelements ermöglichen, und einen Schmiermittel-Reservoirabschnittin der Form einer Vertiefung oder eines Durchgangslochs aufweist.Es wurde ein Test fürdas automatische Ausrichten der Trennelemente durchgeführt. Ineinigen Fällendrangen die Armabschnitte in die als Schmiermittel-Reservoirabschnittedienenden Durchgangslöcheroder ähnlichesein, sodass sich die Trennelemente miteinander verkeilten und nichtmiteinander ausgerichtet werden konnten.
[0028] Wie weiter oben genannt, bleibenweiterhin Probleme zu lösen,bevor Trennelemente realisiert werden können, die die Position derRollelemente kontrollieren können,Schmiermittel speichern könnenund die Automatisierung der Produktion unterstützen.
[0029] Wie z.B. in 40 gezeigt, ist eine Linearführungs-Lagervorrichtungmit einer sich axial erstreckenden Führungsschiene 501 undeinem Gleiter 502, der auf der Führungsschiene 501 angeordnetist und relativ in einer Axialrichtung bewegt werden kann, als herkömmlichedirekt wirkende Vorrichtung dieses Typs bekannt.
[0030] Zwei sich axial erstreckende Laufwegflächen 503 sindauf beiden Seitenflächender Führungsschiene ineiner Querrichtung angeordnet, sodass insgesamt vier Laufwegflächen 503 gebildetwerden. Gegenüber denLaufwegflächen 503 sindLaufwegflächen 505 jeweilsauf einer Innenflächeeines Hülsenabschnitts 504 einesGleiter-Hauptkörpers 502A desGleiters 502 ausgebildet.
[0031] Eine Vielzahl von zylindrischen Rollen 506,die als Rollelemente dienen, sind drehbar zwischen den Laufwegflächen geladen.Der Gleiter 502 kann axial relativ über die Führungsschiene 501 mittelsder Rollaktionen der zylindrischen Rollen 506 bewegt werden.
[0032] Wenn sich der Gleiter 502 bewegt,drehen sich die zylindrischen Rollen 506, die zwischender Führungsschiene 501 unddem Gleiter 502 angeordnet sind, und bewegen sich zu einemaxialen Ende des Gleiters 502. Um jedoch den Gleiter 502 kontinuierlichin der axialen Richtung zu bewegen, müssen die zylindrischen Rollen 506 endloszirkuliert werden.
[0033] Löcher 507 sindin dem Hülsenabschnitt 504 desGleiter-Hauptkörpers 502A ausgebildetund erstrecken sich durch den Hülsenabschnitt 504.Ein Zirkulationsrohr 8, dessen Inneres als Durchgang (Rollelementdurchgang) 508a für die zylindrischenRollen 506 ausgebildet ist, ist in jedem der Löcher 507 vorgesehen.Ein Paar von Endkappen 509, die als Rollelement-Zirkulationskomponentendienen, sind an den entsprechenden axialen Enden des Gleiter-Hauptkörpers 502A mithilfevon Schrauben oder ähnlichembefestigt. Ein Richtungsänderungspfad 510 (siehe 41B) – der die Laufwegflächen 503, 505 inKommunikation mit dem Rollelementdurchgang 508a bringtund mit einer halbkreisförmigenForm ausgebildet ist – istin jeder der Endkappen 509 vorgesehen, um einen endlosenZirkulationspfad fürdie zylindrischen Rollen 506 zu bilden.
[0034] Die Vielzahl von zylindrischen Rollen 506,die durch den endlosen Zirkulationspfad zirkulieren, drehen sichum Rollenwellen in einer Richtung. Wenn benachbarte zylindrischeRollen 506 in Kontakt miteinander kommen, sind die Geschwindigkeitender Rollen in diesem Kontaktbereich in entgegengesetzten Richtungen ausgerichtet.Eine aus dem Kontakt stammende Kraft behindert eine glatte Rollaktionder zylindrischen Rollen 506.
[0035] Wie in 41 gezeigt, sind Trennelemente 520 zwischenbenachbarten zylindrischen Rollen 506 angeordnet, um zuverhindern, das die zylindrischen Rollen 506 in einen direktenKontakt zueinander kommen. Dadurch wird die Bewegung des Gleiters 502 geglättet undes könnendie währendder Bewegung des Gleiters entstehenden Geräusche vermindert werden. Wiein 42 bis 44 gezeigt, umfasst dasTrennelement 520 einen Trennelement-Hauptkörper 521,der zwischen den benachbarten zylindrischen Rollen 506 angeordnet ist,sowie Armabschnitte 522, die derart angeordnet sind, dassdie axialen Endflächender zylindrischen Rolle 506 zwischen den Armabschnitten 522 angeordnetsind, und einstöckigmit dem Trennelement-Hauptkörper 521 ausgebildetsind. Vertiefte Abschnitte 521a, die der äußeren Umfangsformder zylindrischen Rolle 506 entsprechen, sind in Bereichendes Trennelement-Hauptkörpers 521 gegenüber der äußeren Umfangsfläche der zylindrischenRolle 506 ausgebildet. In 40 gibtdas Bezugszeichen 523 ein Trennelement-Führungsglied an,das zwischen einer Außenseitenfläche derFührungsschiene 501 undder Innenseitenflächedes Gleiters 502 angeordnet ist.
[0036] Wenn die zylindrischen Rollen 506 durchden Raum zirkulieren, der zwischen den Laufwegflächen 503 und 505 definiertist, werden der Richtungsänderungspfad 510,der Rollelementdurchgang 508a und die Armabschnitte 522 derTrennelemente 520 entlang von Führungsrillen 524 inder Richtung geführt,in der die zylindrischen Rollen 506 zirkulieren, wobeidie Führungsrillenin dem Trennelement-Führungsglied 523,in dem Rollelementdurchgang 508a und dem Richtungsänderungspfad 510 ausgebildetsind.
[0037] Die vorliegenden Anmelder haben übrigensbereits die Verwendung eines elastomerischen Materials wie etwaHytrel^® oderPelpren^® (unterdieser Handelsbezeichnung von Toyobo, Co., Ltd. hergestellt) vorgeschlagen,um Fluktuationen in der Längeeines Pfades aufgrund einer Änderungin der Phase des Rollelements in dem endlosen Zirkulationspfad für die Rollelementezu absorbieren (siehe JP-A-2002-21849 ).Weiterhin schwellen die Trennelemente durch Fette und Öle des Schmiermittelsoder ähnlichem.Je nach der Kontaktposition zwischen dem Rollelement und dem Trennelementkann sich der Abstand zwischen den Rollelementen stark ändern, wodurchein Problem entsteht, das den Betrieb beeinträchtigt und eine schlechte Geräuscheigenschaftsowie eine geringe Lebensdauer verursacht. Deshalb wird die Kontaktpositionzwischen dem Rollelement und dem Trennelement als eine Positionvon 50% oder weniger des Durchmessers des Rollelements definiert,und insbesondere als eine Position im Bereich von 30% bis 50% (wenndie Positionen zu Kontaktwinkeln umgewandelt werden, entsprichtdies einer Position, bei der ein Kontaktwinkel von 30° oder wenigererreicht wird, und insbesondere einer Position, bei der ein Kontaktwinkelzwischen 17,5° und30° erreicht wird)(siehe JP-A-2003-49834 ).
[0038] Je nach dem Krümmungsradius „f" des vertieften Abschnittsdes Trennelements {bestimmt durch (Radius R einer Rille eines vertieftenAbschnitts)/(Radius Dw eines Rollelements)} oder dem Wert einerDicke 26 des Rillenbodens des vertieften Abschnitts desTrennelements, kann die in JP-A-2002-21849 definierteKontaktposition zwischen dem Rollelement und dem Trennelement nichtimmer einen optimalen Wert erreichen. Wenn zum Beispiel 0,54 für den Krümmungsradius „f" des vertieften Abschnittsdes Trennelements verwendet wird, 8 mm für den Radius Dw des Rollelementsverwendet wird und 1,2 mm (ein Wert, der die Anzahl von Rollelementensicherstellt, die zur Erfüllungder Lastkapazitätoder ähnlichemerforderlich sind) fürdie Dicke 2δ desvertieften Abschnitts des Trennelements verwendet wird, überschreitetdie Kontaktposition zwischen dem Rollelement und dem Trennelement50% des Durchmessers des Rollelements (bzw. einen Kontaktwinkel von30°), wobei52% (bzw. ein Kontaktwinkel von 31°) ein optimaler Wert ist {einedimensionale Differenz zwischen der Länge der Schwellung des Trennelementsin der Radialrichtung und der Dicke der Schwellung des Trennelementsin der Dickenrichtung wird gleich null (siehe 45); die Schwellung in der Radialrichtungführt zueiner Verminderung des Abstands zwischen den Rollelementen, unddie Schwellung in der Dickenrichtung führt zu einer Erhöhung desAbstands zwischen den Rollelementen}.
[0039] Die vorliegende Erfindung nimmt aufdie oben beschriebenen Probleme Bezug und bezweckt, ein Trennelementfür einelineare Führunganzugeben, das das Auftreten eines Kontaktes zwischen Rollelementenund eines Schräglaufsverhindern kann, ohne dass dadurch die Lastkapazität vermindertwird.
[0040] Die vorliegende Erfindung nimmt aufdie Probleme des Standes der Technik Bezug und bezweckt ein Trennelementfür einelineare Führunganzugeben, das effektiv das Auftreten einer Verminderung in derLastkapazitätund eines Schräglaufsverhindern kann und einen verbesserten Betrieb mittels eines einfachenAufbaus erzielt, wobei weiterhin auch eine lineare Führung einschließlich desTrennelements und eine Vorrichtung einschließlich der linearen Führung angegebenwird.
[0041] Die vorliegende Erfindung nimmt aufdie oben genannten Probleme Bezug und bezweckt, ein Trennelementfür dieVerwendung mit einer linearen Führunganzugeben, das die axialen Fluktuationen (Schräglauf) in den Rollelementenund eine Störungzwischen den Rollelementen vermindert, einen frühzeitigen Verschleiß der Rollelementeverhindert, indem die Rollelemente stabiler zirkuliert und glattergedreht werden, die Erzeugung von Geräuschen verhindert und die Produktivität der linearenFührungsteigert, wobei weiterhin auch eine lineare Führung angegeben wird.
[0042] Die vorliegende Erfindung soll dieProbleme lösenund bezweckt, eine direkt wirkende Vorrichtung anzugeben, die einfacheine Verbesserung des Betriebs, eine geringe Geräuscherzeugung und eine höhere Lebensdauerbei niedrigen Kosten erreichen kann und Fluktuationen im Abstandzwischen den Rollelementen aufgrund eines Schwellens durch Öle und Fetteaus einem Schmiermittel oder ähnlichemunterdrückenkann.
[0043] Um diese Aufgabe zu lösen, wirdgemäß einemersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Trennelement angegebenfür dieVerwendung in einer linearen Führungmit einer Führungsschiene,einem Gleiter, der auf der Führungsschieneangeordnet ist und sich relativ zu derselben bewegen kann, und einerVielzahl von rollenförmigenRollelementen, die in dem Gleiter vorgesehen sind, wobei das Trennelementeinen Trennelement-Hauptkörperaufweist, der auf beiden Seiten vorne und hinten vertiefte Oberflächenabschnitteaufweist, die Umfangsabschnitte der Rollelemente kontaktieren, undwobei wenigstens ein Paar von Armabschnitten parallel zueinanderauf beiden Seiten des Trennelement-Hauptkörpers vorgesehen und in derselbenRichtung ausgerichtet sind, wobei eine Länge des Armabschnitts gleichoder kürzerals die Distanz zwischen den Zentren von zwei benachbarten Rollelementenmit dem dazwischen angeordnetem Trennelement-Hauptkörper inBezug auf eine Lateralrichtung des Trennelement-Hauptkörper ist.
[0044] Mittels einer derartigen Konfigurationwird das Auftreten eines Zwischenraums zwischen den Rollelementenund dem Trennelement-Hauptkörpersowie eine eventuelle Verminderung der in der Lastzone angeordnetenRollelemente verhindert, der bei der linearen Führung von JP-B-40-24405 auftritt, weilhier die Länge Lzwischen den Armabschnitten des Trennelements kürzer als die Distanz zwischenden Zentren der zwei benachbarten Rollelemente ist. So können dasAuftreten eines Kontakts zwischen den Rollelementen und eines Schräglauf verhindertwerden, ohne dass dabei die Lastkapazität vermindert wird. Außerdem wirdauch das Auftreten eines Versatzes des Drehwiderstands der Trennelementegegenüberden Rollelementen verhindert, wie er in der linearen Führung von JP-A-2001-132745 auftritt.Das Auftreten eines Schräglaufskann also ausreichend verhindert werden.
[0045] Gemäß einem zweiten Aspekt dervorliegenden Erfindung wird ein Trennelement für eine lineare Führung gemäß dem erstenAspekt angegeben, wobei die Armabschnitte eine Höhe aufweisen, die ungefähr 20% bis60% des Durchmessers des rollenförmigenRollelements beträgt.
[0046] Durch die Verwendung einer derartigenKonfiguration kann der Trennelement-Hauptkörper mit Armabschnitten verstärkt werdenund kann eine ausreichende Kontaktfläche zwischen einer Endfläche eines Rollelementsund einem die Endflächekontaktierenden Laufweg sichergestellt werden.
[0047] Gemäß einem dritten Aspekt dervorliegenden Erfindung wird ein Trennelement für eine lineare Führung gemäß dem erstenoder zweiten Aspekt angegeben, wobei eine laterale Länge desTrennelement-Hauptkörpersetwas kürzerals eine axiale Längedes rollenförmigenRollelements ist und wobei der rechte oder der linke Seitenflächenabschnittdes Rollelements eine Oberflächekontaktiert, die auf einer Innenseitenfläche des Gleiters ausgebildetist, sodass sie dem Laufweg des Gleiters benachbart ist, und gleichzeitigmit dem Laufweg endverarbeitet wird. Wenn eine derartige Konfiguration verwendetwird, werden die Positionen der Rollelemente stabiler, sodass dasAuftreten eines Schräglaufsin den Rollelementen ausreichend verhindert wird.
[0048] Gemäß einem vierten Aspekt dervorliegenden Erfindung wird ein Trennelement angegeben für die Verwendungin einer linearen Führungmit einer Führungsschiene,einem Gleiter, der auf der Führungsschiene angeordnetist und sich relativ zu derselben bewegen kann, und einer Vielzahlvon rollenförmigenRollelementen, die in dem Gleiter vorgesehen sind, wobei das Trennelementaufweist: einen Trennelement-Hauptkörper, der auf beiden Seitenvorne und hinten vertiefte Oberflächenabschnitte aufweist, dieUmfangsabschnitt der Rollelemente kontaktieren, sowie eine Zwischenraumrille,die in dem Zentrum des vertieften Oberflächenabschnitts in einer Umfangsrichtungdes Rollelements ausgebildet ist. Wenn eine derartige Konfigurationverwendet wird, ist der Kontaktbereich zwischen dem Trennelementund dem Rollelement auf die rechte und linke Seite des Trennelementsbeschränkt.Dadurch wird das Auftreten einer Schrägstellung in dem Rollelementverhindert, wodurch ein verbesserter Betrieb der linearen Führung erreichtwird.
[0049] Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegendenErfindung wird ein Trennelement für die Verwendung in einer linearenFührunggemäß dem erstenoder vierten Aspekt angegeben, wobei ein Durchgangsloch in dem Zentrumder vertieften Oberflächenabschnitteausgebildet ist und sich durch die vertieften Oberflächenabschnittenach vorne und hinten in dem Trennelement-Hauptkörper erstreckt. Wenn eine derartigeKonfiguration verwendet wird, kann ein Schmiermittel in den Durchgangslöchern gespeichertwerden, wobei das in den Durchgangslöchern gespeicherte Schmiermittelstabil zu den Rollelementen zugeführt werden kann.
[0050] Das gemäß einem sechsten Aspekt definierteTrennelement ist ein Trennelement für eine lineare Führung gemäß dem erstenAspekt, das weiterhin Brückenabschnittezum Verbinden der Trennelement-Hauptkörper mit dem Armabschnittenumfasst.
[0051] Mittels einer derartigen Konfigurationwird verhindert, dass die Trennelemente einander kontaktieren. Eskann also ein glatter Betrieb der Trennelemente und damit ein glatterBetrieb der Rollen erreicht werden. Weil das Auftreten eines Schräglaufs inden Rollen verhindert wird, kann ein glatterer Betrieb erreichtwerden. Ein Klappern der Rollen, das ansonsten beim Eintritt indie Lastzone entsteht, wird unterdrückt. Es können auch die während desBetriebs verursachten Geräuscheund Vibrationen reduziert werden.
[0052] Wenn man versucht, den Abstand zwischenden Rollen zu verkürzen,um die Lastkapazitätdurch eine Erhöhungder Anzahl der Rollen in der Lastzone zu erhöhen, wird der Rollenkontaktquerschnittdes Trennelement-Hauptkörpersin der Bewegungsrichtung dünn(d.h. in der Richtung der linearen Bewegung). Dadurch wird der Trennelement-Hauptkörper geschwächt. Gemäß der Erfindungwird jedoch eine Verbindung zwischen einem oberen Teil des Trennelement-Hauptkörpers undeinem unteren Teil des Trennelement-Hauptkörpers durch den Brückenabschnittzwischen dem Armabschnitt und dem Trennelement verstärkt, sodassder Trennelement-Hauptkörperverstärktwird.
[0053] Deshalb kann die Distanz zwischenden Rollen verkürztwerden und gleichzeitig die gewünschteStärkesichergestellt werden. Also auch wenn die Trennelemente zwischenden Rollen angeordnet sind, kann eine Verminderung der Rollen inder Lastzone und eine Reduktion der Lastkapazität minimiert werden.
[0054] Die Rollenendflächen werden durch die Armabschnittegeführt,sodass die Gefahr der Lösungeiner Rolle von dem Trennelement-Hauptkörper oder des Auftretens einesSchräglaufsminimiert werden kann.
[0055] Wenn die lineare Führung dieTrennelemente verwendet und die Armabschnitte geführt werden,kann das Auftreten eines Schräglaufseffektiver verhindert werden, wodurch wiederum ein glatterer Betriebder Rollen und der Trennelemente ermöglicht wird.
[0056] Gemäß einem siebten Aspekt dervorliegenden Erfindung wird ein Trennelement für eine lineare Führung gemäß dem sechstenAspekt angegeben, wobei in Bezug auf die Höhe der vertieften Oberfläche zwischeneiner imaginärenLinie zwischen den Drehzentren der benachbarten Rollelemente zueiner Endfläche, dieim wesentlichen parallel zu einer direkt wirkenden Oberfläche desRollelements in dem vertieften Oberflächenabschnitt des Trennelement-Hauptkörpers ist,in einem Richtungsänderungsabschnitt,in dem die Bewegungsrichtung des Rollelements um ein vorbestimmtesBewegungszentrum herum geändertwird, die HöheHo der vertieften Oberflächevon der imaginärenLinie zwischen den Drehzentren der benachbarten Rollelemente aufeiner entfernten Seite in Bezug auf das Bewegungszentrum größer alsdie HöheHi der vertieften Oberflächevon der imaginärenLinie zwischen den Drehzentren der benachbarten Rollelemente aufeiner nahen Seite in Bezug auf das Bewegungszentrum ist.
[0057] Gemäß einem achten Aspekt der Erfindungwird ein Trennelement füreine lineare Führunggemäß dem sechstenAspekt angegeben, wobei in Bezug auf die Breite des Trennelement-Hauptkörpers aneiner Endfläche,die im wesentlichen parallel zu einer direkt wirkenden Oberfläche desRollelements in einem Richtungsänderungsabschnittist, in dem die Bewegungsrichtung des Rollelements um ein vorbestimmtesBewegungszentrum geändertwird, die Breite „a" des Trennelement-Hauptkörpers aufeiner entfernten Seite in Bezug auf das Bewegungszentrum größer istals die Breite „b" auf einer nahenSeite in Bezug auf das Bewegungszentrum.
[0058] Wenn das Trennelement wie oben gemäß dem siebtenund achten Aspekt konfiguriert ist, wird die Fähigkeit des Trennelement-Hauptkörpers zumHalten von Rollen erhöht.Dadurch kann das Auftreten einer Schrägstellung effektiv verhindertwerden, und kann auch das Auftreten einer Lösung der Rollen effektiv verhindertwerden. Insbesondere wenn die Funktion zum Halten der Rollen indem Richtungsänderungsabschnitt verbessertwird und die Trennelemente füreine lineare Führungverwendet werden, kann eine Lösungder Rollen auch dann verhindert werden, wenn die Gleitereinheitvon der Schiene entfernt wurde. Dadurch kann die Wartung und Montagevereinfacht werden.
[0059] Gemäß einem neunten Aspekt derErfindung ist ein Trennelement füreine lineare Führunggemäß einemder sechsten bis achten Aspekte angegeben, wobei wenn die Armabschnittederart konfiguriert sind, dass sie sich im wesentlichen mit identischenLängenvon dem Zentrum auf beiden Seiten des Trennelement-Hauptkörpers zuden Drehzentren von benachbarten Rollelementen in einer Bewegungsrichtungerstrecken, und wenn die Längedes Armabschnitts auf einer Seite als L genommen wird, der Durchmesserdes Rollelements als Dwe genommen wird, die Distanz zwischen denZentren von benachbarten Rollelementen als kDwe genommen wird, derRadius von dem Bewegungszentrum zu einem Bewegungspunkt der Drehzentrender Rollelemente in dem Richtungsänderungsabschnitt als R genommenwird und der Radius von dem Bewegungszentrum zu einer Hülloberfläche, diean einer Position näherzu dem Bewegungszentrum als eine imaginäre Linie zwischen den Zentrender benachbarten Rollelemente gelegen ist und durch die Armabschnittedefiniert wird (die Höhedes Armabschnitts in der Richtung orthogonal zu der Laufwegfläche desRollelements wird als A genommen), als Ri genommen wird, sind dieArmabschnitte in einer Kontur derart ausgebildet, dass die Länge Li einesArmabschnitts auf einer Seite (d.h. die Länge eines inneren Armabschnitts),wobei der Armabschnitt an einer Position näher zu dem Bewegungszentrumals die imaginäreLinie zwischen den Zentren der benachbarten Rollelemente positioniertist, und die LängeLo eines Armabschnitts auf der anderen Seite (die Länge eines äußeren Armabschnitts),wobei der Armabschnitt auf einer gegenüberliegenden Seite des Bewegungszentrumsin Bezug auf die imaginäreLinie zwischen den Zentren der benachbarten Rollelemente positioniertist, die folgenden Gleichungen erfüllen: θ = sin^–1 {κDwe/(2R)},0,3/2×Dwe ≤ A ≤ (R – Ri), Li < (κDwe/2 – Asinθ), Lo < κDwe/2.
[0060] Gemäß einem zehnten Aspekt derErfindung wird ein Trennelement für eine lineare Führung gemäß einemder sechsten bis achten Aspekte angegeben, wobei wenn die Armabschnittederart konfiguriert sind, dass sie sich auf den entsprechenden Seitendes Trennelements von dem Zentrum des Trennelement-Hauptkörpers zuden Drehzentren der benachbarten Rollelemente mit unterschiedlichenLängenin Bezug auf die Bewegungsrichtung erstrecken, die maximale Länge Ls derGesamtsumme der Längender sich auf den entsprechenden Seiten des Trennelements in Bezugauf die Bewegungsrichtung erstreckenden Armabschnitte kleiner alsdie Distanz kDwe zwischen den Drehzentren benachbarter Rollelementeist.
[0061] Wenn das Trennelement wie oben gemäß dem neuntenund zehnen Aspekt beschrieben konfiguriert ist, können dieArmabschnitte der benachbarten Trennelemente auf eine Länge, beider die Trennelemente einander nicht kontaktieren, über dengesamten Zirkulationspfad der Rollen gesetzt werden. Dadurch kann eineglatte Operation der Rollen und Trennelemente implementiert werden.
[0062] Gemäß einem elften Aspekt der Erfindungwird ein Trennelement füreine lineare Führunggemäß einemder sechsten bis zehnten Aspekte angegeben, wobei die auf beidenSeiten des Trennelement-Hauptkörpersin Bezug auf die Bewegungsrichtung vorgesehenen Kontaktflächen aneiner Position, an der eine Dimension zwischen den vertieften Kontaktoberflächen des vertieftenOberflächenabschnittsminimiert ist, in Kontakt mit benachbarten Rollelementen kommt.
[0063] Auch wenn bei einer derartigen Konfigurationeine Schwellung entsteht, kann der Einfluss auf die Dimension zwischenden vertieften Kontaktoberflächenminimiert werden. Es kann also effektiv das Risiko einer Lösung derRollen von den Trennelementen verhindert werden, die ansonsten durcheine Vergrößerung des Zwischenraumsin der Rollenfolge mit den dazwischen angeordneten Trennelementenverursacht wird.
[0064] Gemäß einem zwölften Aspekt der Erfindungwird ein Trennelement füreine lineare Führunggemäß einemder sechsten bis elften Aspekte angegeben, wobei ein vertieftesSchmiermittelreservoir in den Kontaktoberflächen des vertieften Oberflächenabschnittsausgebildet ist. Mittels einer derartigen Konfiguration kann einglatter Betrieb der Rolle und der Trennelemente erreicht werden,wobei auch der Verschleiß derRollen und Trennelemente und damit die Erzeugung von Geräuschen oder ähnlichemreduziert werden können.
[0065] Eine lineare Führung gemäß der Erfindung kann dadurchgekennzeichnet sein, dass sie zwischen den als Rollelementen dienendenRollen das Trennelement füreine lineare Führunggemäß einemder ersten bis zwölftenAspekte umfasst.
[0066] Mittels einer derartigen Konfigurationkann eine lineare Führungvorgesehen werden, die effektiv eine Reduktion der Lastkapazität und dasAuftreten eines Schräglaufsverhindert und einen besseren Betrieb mit einem einfachen Aufbauermöglicht.
[0067] Eine lineare Führung gemäß der Erfindung kann dadurchgekennzeichnet sein, das sie konfiguriert ist, um den Armabschnittzu führen.Wenn die Armabschnitte geführtwerden, kann das Auftreten eines Schräglaufs der Rollen effektiververhindert werden, wodurch wiederum ein glatterer Betrieb der Rollenund Trennelemente ermöglichtwird.
[0068] Eine Vorrichtung (eine Verarbeitungseinrichtungeines bestimmten Typs) gemäß der Erfindungkann dadurch gekennzeichnet sein, dass sie die lineare Führung gemäß den obenbeschriebenen Aspekten umfasst.
[0069] Mittels einer derartigen Konfigurationkann eine lineare Führungvorgesehen werden, die effektiv eine Reduktion der Lastkapazität und dasAuftreten eines Schräglaufsverhindert und einen verbesserten Betrieb mit einem verbessertenAufbau ermöglicht.
[0070] Um die Probleme zu lösen, wirdgemäß einemdreizehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Trennelement für die Verwendungin einer linearen Führunggemäß dem erstenAspekt angegeben, wobei die Führungsschieneeine Rollenführungs-Oberfläche aufweist,der Gleiter eine Lastrollen-Führungsoberfläche, einPaar von Richtungsänderungspfadenund einen Rollenrückführdurchgangaufweist, die Lastrollen-Führungsoberfläche gegenüber derRollenführungsoberfläche zusammenmit der Rollenführungsoberfläche eine Rollenspurbildet, das Paar von Richtungsänderungspfadenin Kommunikation mit beiden Enden der Rollenspur bleibt und derRollenrückführdurchgangin Kommunikation mit dem Paar von Richtungsänderungspfaden bleibt; wobeiein endloser Zirkulationspfad durch die Rollenspur, das Paar vonRichtungsänderungspfadenund den Rollenrückführdurchganggebildet wird, die lineare FührungFührungsrillenin dem endlosen Zirkulationspfad aufweist, wobei die Rillen kontinuierlichin einer Richtung verlaufen, in der die Rollelemente angeordnet sind,und das Paar von Armabschnitten durch die Führungsrille geführt wird;wobei sich Schmiermittel-Reservoirabschnitte in den entsprechendenvertieften Oberflächenabschnitten öffnen, wobeidie Öffnungender Schmiermittel-Reservoirabschnitte kleiner ausgebildet sind alseine äußere Dimensiondes Armabschnitts, um ein Eindringen des Armabschnitts in den Schmiermittel-Reservoirabschnittzu verhindern.
[0071] Gemäß einem vierzehnten Aspektder vorliegenden Erfindung ist ein Trennelement für die Verwendungin einer linearen Führunggemäß dem dreizehntenAspekt angegeben, wobei die maximale Dimension des Öffnungsabschnittskleiner als die maximale Dimension des Armabschnitts innerhalb einesQuerschnitts orthogonal zu der Längsrichtungdes Armabschnitts ist.
[0072] Die lineare Führung kann dadurch gekennzeichnetsein, dass das Trennelement fürdie Verwendung in einer linearen Führung gemäß dem dreizehnten oder vierzehntenAspekt verwendet wird.
[0073] Wenn die Trennelemente der Erfindungfür einelineare Führungverwendet werden, könnendie Seiten jeder Rolle zwischen den vertieften Oberflächen derbenachbarten Trennelemente angeordnet sein und durch dieselben gehaltenwerden. Weiterhin könnendie Positionen der Rollen mittels der auf den Trennelementen ausgebildetenArmabschnitte ausgerichtet werden. Wenn also die Trennelemente dervorliegenden Erfindung fürdie lineare Führungverwendet werden, könnenaxiale Fluktuationen (ein Schräglauf)und eine Störungzwischen den Rollelementen reduziert werden, wodurch eine stabilereZirkulation der Rollelemente ermöglicht wird.
[0074] Es wird ein Schmiermittel-Reservoirabschnittausgebildet, der sich in der Rollenkontaktoberfläche öffnet. Wenn also die Trennelementeder vorliegenden Erfindung fürdie lineare Führungverwendet werden, könnendie Rollelemente glatter gerollt werden, wodurch ein frühzeitigerVerschleiß derRollelemente und eine Erzeugung von Geräuschen reduziert werden können.
[0075] Außerdem ist gemäß dem dreizehntenAspekt der Erfindung der Öffnungsabschnittdes Schmiermittel-Reservoirabschnitts kleiner als die äußere Formdes Armabschnitts, wodurch die Trennelemente gebildet werden. Gemäß dem vierzehntenAspekt der Erfindung ist die maximale Dimension des Öffnungsabschnitts kleinerals die maximale Dimension des Armabschnitts innerhalb eines Querschnittsorthogonal zu der Längsrichtungdes Armabschnitts. Dadurch kann ein Eindringen des Armabschnittsin den Schmiermittel-Reservoirabschnitt verhindert werden. Zum Beispielkann auch bei einer automatischen Ausrichtung durch etwa einen Teilezuführer oder ähnlichesverhindert werden, dass sich die Trennelemente ineinander verkeilen.Es kann also ein Trennelement füreine lineare Führungvorgesehen werden, das eine Automatisierung der Herstellung unterstützt unddie Produktivitätder linearen Führungerhöht.Es kann eine lineare Führungvorgesehen werden, die die Vorteile bietet, die durch das Trennelementfür einelineare Führunggemäß dem dreizehntenoder vierzehnten Aspekt geboten werden.
[0076] Wenn hier davon gesprochen wird,dass „einArmabschnitt in den Schmiermittel-Reservoirabschnitt eindringt", dann bedeutet dies,dass der Armabschnitt eines Trennelements aus der Vielzahl von Trennelementenin einen Schmiermittel-Reservoirabschnitteines anderen Trennelements eindringt, sodass sich diese Trennelementemiteinander verkeilen.
[0077] Weiterhin ist eine „äußere Dimensiondes Armabschnitts" eineDimension, die dazu beiträgt,dass der „Armabschnittin den Schmiermittel-Reservoirabschnitt eindringen" kann. Wenn zum Beispielder Querschnitt des Armabschnitts orthogonal zu der Längsrichtungein einfaches Rechteck ist, entspricht eine Dimension, die zu demEindringen beiträgt,den Längender vier Seiten und der Diagonallänge des Rechtecks. Wenn der Querschnittkreisrund ist, entspricht die Dimension dem Durchmesser des Kreises.Wenn der Querschnitt eine andere Geometrie aufweist, entsprichtdie Dimension den Größen vonentsprechenden Abschnitten der Form in einer Richtung, in welcherder Armabschnitt zu einem Eindringen beiträgt.
[0078] Gemäß der Erfindung kann ein Trennelementfür dieVerwendung mit einer linearen Führungvorgesehen werden, das eine Verbesserung der Produktivität ermöglicht,wobei auch eine entsprechende lineare Führung vorgesehen werden kann.
[0079] Um die Aufgabe zu lösen, wirdgemäß einemfünfzehntenAspekt der vorliegenden Erfindung eine Linearbewegungsvorrichtungangegeben, die umfasst: eine Führungsschieneeinschließlicheiner Rolloberfläche,einen Gleiter, der eine Rolloberfläche gegenüber der Rolloberfläche derFührungsschieneaufweist und durch die Führungsschienemittels einer Vielzahl von Rollelementen zwischen den Rolloberflächen geführt wird,um sich relativ zu bewegen, und ein Trennelement, das zwischen denbenachbarten Rollelementen angeordnet ist und vertiefte Oberflächenabschnitteaufweist, die in Teilen der Abstandshalter gegenüber den Rollelementen ausgebildetsind, wobei eine Kontaktposition zwischen dem vertieften Oberflächenabschnittdes Trennelements und dem Rollelement mit einem Kontaktwinkel imBereich zwischen 19° und35° gesetztist.
[0080] Gemäß einem sechzehnten Aspektder vorliegenden Erfindung wird ein Trennelement für die Verwendungin einer Linearbewegungsvorrichtung angegeben, die umfasst: eineFührungsscheineeinschließlicheiner Rolloberfläche,einen Gleiter, der eine Rolloberfläche gegenüber der Rolloberfläche derFührungsschiene aufweistund durch die Führungsschienemittels einer Vielzahl von Rollelementen zwischen den Rolloberflächen geführt wird,um sich relativ zu bewegen, und ein Trennelement, das zwischen denbenachbarten Rollelementen angeordnet ist und vertiefte Oberflächenabschnitteumfasst, die in Teilen von jedem der Abstandshalter gegenüber denRollelementen ausgebildet sind, wobei ein Querschnitt des vertieftenOberflächenabschnittsin der Form eines gotischen Bogens ausgebildet ist, der Durchmesserdes Rollelements als Dw genommen wird, der Kontaktwinkel zwischendem Trennelement und dem Rollelement als θ genommen wird, der Radiuseine Rille in der Form eines gotischen Bogens in dem vertieftenOberflächenabschnittals R genommen wird, die Bodendicke der Rille in der vertieftenOberflächedes Trennelements als 2δ genommenwird und der Krümmungsradiusdes vertieften Oberflächenabschnittsals „f" genommen wird, wobeidas Trennelement einen Kontaktwinkel θ verwendet, der die folgendenGleichungen (1) bis (3) erfüllt: 0,5 Dw · sinθtanθ = δ + R (cosθ₀–cosθ) ... (1)θ₀ =sin^–1 [{(2f–1) / (2f)} sinθ]... (2)f = R/Dw ... (3)
[0081] Gemäß einem neunzehnten Aspektder vorliegenden Erfindung ist eine Linearbewegungsvorrichtung angegeben,die umfasst: eine Führungsschieneeinschließlicheiner Rolloberfläche,einen Gleiter, der eine Rolloberfläche gegenüber der Rolloberfläche derFührungsschieneumfasst und durch die Führungsschienemittels einer Vielzahl von Rollelementen zwischen den Rolloberflächen geführt wird,um sich relativ zu bewegen, und ein Trennelement, das zwischen denRollelementen angeordnet ist und vertiefte Oberflächenabschnitte aufweist,die in Teilen der Abstandshalter gegenüber den Rollelementen ausgebildetsind, wobei ein Querschnitt des vertieften Oberflächenabschnittsin der Form eines einzigen Kreisbogens ausgebildet ist, wobei der Durchmesserdes Rollelementes als Dw genommen wird, der Kontaktwinkel zwischendem Trennelement und dem Rollelement als θ genommen wird, der Radiuseiner Kreisbogenrille des vertieften Oberflächenabschnitts als R genommenwird, die Bodendicke der Rille der verteilten Oberfläche desTrennelements als 2δ genommenwird und der Krümmungsradiusdes vertieften Oberflächenabschnittsals „f" genommen wird, wobeidas Trennelement den Kontaktwinkel θ annimmt, der die folgendenGleichungen (4) und (5) erfüllt: 0,5 Dw · sinθtanθ = δ + R(1–cosθ) ... (4)f = R/Dw ... (5)
[0082] Gemäß einem achtzehnten Aspektder vorliegenden Erfindung wird ein Trennelement für die Verwendungin einer linearen Führunggemäß dem siebzehntenAspekt angegeben, wobei der Bereich der Kontaktposition zwischendem vertieften Oberflächenabschnittdes Trennelements und dem Rollelement mit einem Winkel von ±10° gesetztist.
[0083] Es kann eine lineare Führung verwendetwerden, die das Trennelement gemäß einemder ersten bis achtzehnten Aspekte umfasst.
[0084] Gemäß der Erfindung wird in Bezugauf die radiale Längeder Schwellung eines Trennelements, die durch Öl und Fett oder ähnlichesdes Schmiermittels verursacht wird, und der Dicke der Schwellungdes Trennelements in der Dickenrichtung (d.h. der radialen Dickeder Schwellung) (die radiale Schwellung führt zu einer Abnahme des Abstandszwischen den Rollelementen, und eine Schwellung in der Dicke führt zu einerVergrößerung desAbstands zwischen den Rollelementen) ein vertiefter Abschnitt desTrennelements mit einem Kontaktwinkel, bei dem eine Änderungdes Trennelements in der Dickenrichtung klein wird, mit einem Rollelement inKontakt gebracht, um das Risiko einer dimensionalen Änderungdes Trennelements aufgrund einer Schwellung zu minimieren, die eine Änderungdes Abstands zwischen den Rollelementen verursacht. Dadurch werdenVariationen in dem Abstand zwischen den Rollelementen aufgrund desEinflusses einer Schwellung aufgrund von Öl und Fett oder ähnlichemaus dem Schmiermittel unterdrückt,wodurch der Betrieb weiter verbessert wird, die Geräuschentwicklungreduziert wird und die Lebensdauer mit niedrigen Kosten verlängert wird.
[0085] 1 isteine perspektivische Ansicht einer linearen Führung;
[0086] 2 isteine teilweise ausgeschnittene Vorderansicht der linearen Führung von 1;
[0087] 3 isteine Querschnittansicht entlang der Linie II-II von 2;
[0088] 4 isteine Seitenansicht des Trennelements von 3;
[0089] 5 isteine Draufsicht auf das Trennelement von 3;
[0090] 6 isteine Vorderansicht des Trennelements von 3;
[0091] 7 isteine Längsschnittansichtentlang der Linie VII-VIIvon 6;
[0092] 8 isteine Ansicht, die Trennelement-Führungsoberflächen aufeiner Innenseitenflächeeines Gleiter-Hauptkörpers zeigt;
[0093] 9 isteine perspektivische Ansicht (einschließlich eines Teilquerschnitts),die eine kurze Konfiguration einer linearen Führung gemäß einer Ausführungsformder vorliegenden Erfindung zeigt;
[0094] 10 isteine Ansicht (einschließlichvon Teilquerschnitten) der linearen Führung der Ausführungsform,aus der Richtung der linearen Bewegung von 9 gesehen;
[0095] 11 isteine Ansicht von Rollen und Trennelementen der Ausführungsform,aus der Richtung orthogonal zu einem Laufweg gesehen;
[0096] 12 isteine Ansicht der Rollen und Trennelemente von 11, aus der Richtung der linearen Bewegunggesehen;
[0097] 13 isteine Querschnittansicht entlang der Linie A-A von 12;
[0098] 14 isteine Ansicht der Rollen und Trennelemente von 11, aus der Richtung parallel zu der Welle(Achse) der Rollen gesehen;
[0099] 15 isteine Ansicht, die die in der Ausführungsform bestimmte Länge des „Armabschnitts" zeigt;
[0100] 16 isteine Ansicht, die die in der Ausführungsform bestimmte Länge des „Armabschnitts" zeigt;
[0101] 17 isteine Ansicht, die eine Rollenfolge der Ausführungsform zeigt;
[0102] 18 isteine Ansicht, die einen zwischen den „Trennelementen" und den „Rollen" definierten Kontaktwinkelgemäß der Ausführungsformzeigt;
[0103] 19 isteine Ansicht, die die in der Ausführungsform bestimmte Höhe einer „vertieftenOberfläche" zeigt;
[0104] 20 isteine Ansicht, die die Größe des Abfallszeigt; 21 ist eineAnsicht, die eine Beziehung zwischen einer „Distanz S von einer Bezugspositionzu dem Zentrum der Rolle" undder „Größe des AbfallsB" zeigt;
[0105] 22 isteine Ansicht, die ein Beispiel einer R-Schrägung in dem Trennelement-Hauptkörper der Ausführungsformzeigt;
[0106] 23 isteine Ansicht, die ein Beispiel einer R-Schrägung in dem Trennelement-Hauptkörper der Ausführungsformzeigt;
[0107] 24A isteine Ansicht, die ein Beispiel eines Schmiermittel-Reservoirs dervorliegenden Erfindung zeigt;
[0108] 24B isteine Ansicht des Schmiermittel-Reservoirs von 24A, aus der Richtung der linearen Bewegunggesehen;
[0109] 25A isteine Ansicht, die ein anderes Beispiel eines Schmiermittel-Reservoirsder vorliegenden Erfindung zeigt;
[0110] 25B isteine Ansicht des Schmiermittel-Reservoirs von 25A, aus der Richtung der linearen Bewegunggesehen;
[0111] 26 isteine erläuterndeund teilweise ausgeschnittene Ansicht, die einen Teil einer linearenFührungmit Trennelementen füreine lineare Führungder vorliegenden Erfindung zeigt;
[0112] 27 isteine Querschnittansicht der linearen Führung von 26 entlang der Linie X-X;
[0113] 28 isteine erläuterndeAnsicht, die das Hauptmerkmal der linearen Führung von 26 in einer vergrößerten Ansicht zeigt;
[0114] 29 isteine erläuterndeAnsicht des Hauptmerkmals der linearen Führung von 26 in einer vergrößerten Ansicht; 30 ist eine vergrößerte erläuterndeAnsicht der Trennelemente (füreine lineare Führung)der vorliegenden Erfindung, während 30A eine Vorderansichtdes Trennelements ist, 30B eine Draufsichtauf dasselbe ist und 30C eineAnsicht von rechts desselben ist;
[0115] 31 isteine teilweise vergrößerte erläuterndeAnsicht, die zeigt, dass die Trennelemente (für die Verwendung in einer linearenFührung)der vorliegenden Erfindung eine Folge von Rollen bilden, die zwischen benachbartenRollen angeordnet sind;
[0116] 32 isteine erläuterndeAnsicht, die eine andere Ausführungsformder Trennelemente (fürdie Verwendung in einer linearen Führung) der vorliegenden Erfindungzeigt;
[0117] 33 isteine erläuterndeAnsicht, die eine andere Ausführungsformder Trennelemente (fürdie Verwendung in einer linearen Führung) der vorliegenden Erfindungzeigt;
[0118] 34 isteine erläuterndeAnsicht, die eine andere Ausführungsformder Trennelemente (fürdie Verwendung in einer linearen Führung) der vorliegenden Erfindungzeigt;
[0119] 35 isteine erläuterndeAnsicht, die eine andere Ausführungsformder Trennelemente (fürdie Verwendung in einer linearen Führung) der vorliegenden Erfindungzeigt;
[0120] 36 isteine erläuterndeAnsicht, die zeigt, wie die Trennelemente (für die Verwendung in einer linearenFührung)der vorliegenden Erfindung ineinander passen;
[0121] 37 isteine erläuterndeAnsicht eines linearen Führungslagers,das ein Beispiel der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung ist;
[0122] 38 istein Kurvendiagramm, das eine Beziehung zwischen einem Kontaktwinkel θ, bei demdimensionale Änderungenin einem Trennelement aufgrund einer Schwellung minimiert werden,und dem Durchmesser Dw des Rollelements auf einer pro-δ-Basis zeigt;
[0123] 39 istein Kurvendiagramm, das eine Beziehung zwischen dem Kontaktwinkel θ, bei demdimensionale Änderungenin einem Trennelement aufgrund einer Schwellung minimiert werden,und δ für jeweilsden Durchmesser Dw des Rollelements zeigt;
[0124] 40 isteine erläuterndeAnsicht eines linearen Führungslagersgemäß eineranderen Ausführungsformder Erfindung;
[0125] 41 isteine teilweise ausgeschnittene Ansicht, die das lineare Führungslagermit zylindrischen Rollen als Rollelementen erläutert, wobei das Lager einBeispiel fürdie direkt wirkende Vorrichtung ist;
[0126] 42 isteine Ansicht, die zeigt, dass die Trennelemente zwischen benachbartenzylindrischen Rollen angeordnet ist, wobei 42A einen Linearbewegungsbereich zeigtund 42B einen Richtungsänderungs-Pfadbereichzeigt;
[0127] 43 isteine Ansicht des Trennelements, aus der Richtung gesehen, in derdie zylindrischen Rollen zirkulieren;
[0128] 44 isteine Draufsicht auf 43;
[0129] 45 isteine Seitenansicht von 44;und
[0130] 46 istein Kurvendiagramm, das eine Beziehung zwischen einem Kontaktwinkel θ und einerdimensionalen Differenz zeigt, wobei die dimensionale Differenzzwischen einer Längein der Dickenrichtung einer Schwellung des Trennelements und derradialen Längeder Schwellung besteht.
[0131] Im Folgenden wird eine Ausführungsformder vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
[0132] 1 bis 8 zeigen eine Ausführungsformder vorliegenden Erfindung. 1 isteine perspektivische Ansicht einer linearen Führung. Wie gezeigt, umfassteine lineare Führung 10 eineFührungsschiene 11,einen Gleiter 12, der auf der Führungsschiene 11 beweglichangeordnet ist, und eine Vielzahl von Rollelementen 13, diein dem Gleiter 12 vorgesehen sind (siehe 2 und 3).Eine vertiefte Laufwegspur 14 ist in den rechten und linkenSeitenflächender Führungsschiene 11 entlangeiner Längsrichtungderselben ausgebildet.
[0133] Wie in 1 gezeigt,umfasst die Laufwegspur 14 Laufwegflächen 141, 142.Von den Laufwegflächen 141, 142 istdie Laufwegfläche 141,die an einer höherenPosition in der Zeichnung gezeigt ist, mit einem Winkel von mehrals 90° (z.B.135°) inBezug auf die Seitenflächeder Führungsschiene 11 ausgebildet.Weiterhin ist die Laufwegfläche 142,die an einer unteren Position in der Zeichnung gezeigt ist, miteinem Winkel von mehr als 90° (z.B.120°) inBezug auf die Seitenflächeder Führungsschiene 11 ineiner entgegengesetzten Richtung zu der Laufwegfläche 141 ausgebildet.
[0134] Der Gleiter 12 umfasst einenGleiter-Hauptkörper 121 undEndkappen 122, 123, die an entsprechenden Endendes Gleiter-Hauptkörpers 12 vorneund hinten mittels einer Vielzahl von Sperrschrauben befestigt sind.Der Gleiter-Hauptkörper 121 weisteine untere Fläche 121a (siehe 2) gegenüber einer oberen Fläche derFührungsschiene 11 auf.Ein Rollelement-Halteglied 30 istan der unteren Fläche 121a desGleiter-Hauptkörpers 121 befestigt.Der Gleiter-Hauptkörper 121 weistrechte und linke Innenseitenflächengegenüberden Seitenflächender Führungsschiene 11 auf.Rollelement-Halteglieder 31 und 32 (siehe 2) sind jeweils an den Innenseitenflächen desGleiter-Hauptkörpers 121 befestigt.Eine vorstehende Laufwegspur 16 ist auf jeder Innenseitenfläche entlangder Längsrichtungder Führungsschiene 11 ausgebildet.
[0135] Die Laufwegspur 16 weistLaufwegflächen 161, 162 auf(siehe 2). Von den Laufwegflächen 161, 162 istdie Laufwegfläche 161,die an einer oberen Position angeordnet ist, mit einem Winkel vonmehr als 90° (z.B.135°) inBezug auf die Innenseitenflächedes Gleiter-Hauptkörpers 121 ausgebildet.Weiterhin ist die Laufwegfläche 162,die an einer unteren Position in der Zeichnung angeordnet ist, miteinem Winkel von mehr als 90° (z.B.135°) inBezug auf die Innenseitenflächedes Gleiter-Hauptkörpers 121 ineiner entgegengesetzten Richtung zu der Laufwegfläche 161 ausgebildet.Die Laufwegflächen 161, 162 sindden Laufwegflächen 141, 142 derLaufwegspur 14 gegenüberangeordnet. Ein Rollelement-Laufweg 17 (siehe 3) zum Rollen der Rollelemente 13 inder Längsrichtungder Führungsschiene 11 istzwischen den Laufwegflächen 141 und 161 undzwischen den Laufwegflächen 142 und 162 ausgebildet.Der Gleiter-Hauptkörper 121 weistvier Durchgangslöcher 18 auf,die sich durch den Gleiter-Hauptkörper 121 in der Längsrichtungder Führungsschiene 11 erstrecken(siehe 2). Rollelement-Zirkulationsglieder 19 sindin die entsprechenden Durchgangslöcher 18 eingesteckt.Die Rollelement-Zirkulationsglieder 19 werden durch dasFormen eines Kunstharzmaterials zu einer Säulenform ausgebildet. Wie in 3 gezeigt, ist ein Rollelement-Rückführpfad 21 – der zusammenmit einem Rollelement-Richtungsänderungspfad 20 inden Endkappen 122, 123 den Rollelement-Richtungsänderungspfadbildet – injedem der zentralen Abschnitte der entsprechenden Rollelement-Zirkulationsglieder 19 ausgebildet.
[0136] Wenn sich der Gleiter 12 inder Längsrichtungder Führungsschiene 11 bewegt,rollen die Rollelemente 13 durch den Rollelement-Laufweg 17 undweiter durch den Rollelement-Richtungsänderungspfad 20 undden Rollelement-Rückführpfad 21.Weiterhin sind die Rollelemente 13 in der Form einer zylindrischenRolle ausgebildet. Die Rollelemente 13, die zwischen denLaufwegen 141, 161 rollen, werden durch die Rollelement-Halteglieder 30, 31 gehalten.Die Rollelemente 13, die zwischen den Laufwegen 142, 162 rollen,werden durch die Rollelement-Halteglieder 31, 32 gehalten.Die entsprechenden Rollelemente 13 sind aus Metall, Keramikoder ähnlichemausgebildet. Weiterhin sind Trennelemente 22 (siehe 3), die aus einem Material ausgebildetsind, das weicher als das Material der Rollelemente ist (z.B. ausKunstharz oder ähnlichem),zwischen den rollenförmigenRollelementen 13 angeordnet.
[0137] Wie in 4 bis 6 gezeigt, umfasst das Trennelement 22 einenTrennelement-Hauptkörper 221 und einPaar von Armabschnitten 222, 222 auf entsprechendenSeiten des Trennelement-Hauptkörpers 221.Eine Trennelement-Führungsrille 26 (siehe 2) zum Führen der Armabschnitte 222 derTrennelemente 22 in der Rollrichtung der Rollelemente 13 istin dem Rollelement-Richtungsänderungspfad 20,in dem Rollelement-Rückführpfad 21 undin den Rollelement-Haltegliedern 30 bis 32 ausgebildet.
[0138] Die Armabschnitte 222, 222 sindeinstöckigmit dem Trennelement 22 derart ausgebildet, dass beide Endender Armabschnitte 222, 222 in der Längsrichtungdes Trennelements 22 vorstehen. Wie in 4 gezeigt, ist die Länge L der Armabschnitte 222, 222 kürzer alsdie Distanz zwischen den Zentren der zwei benachbarten Rollelemente 13, 13 mitdem dazwischen angeordneten Trennelement-Hauptkörper 221. Vorzugsweiseist die LängeL auf ungefähr50% bis 98% des Durchmessers des Rollelements gesetzt. Die Höhe H der Armabschnitts 222, 222 (siehe 4) beträgt ungefähr 20% bis 60% des Durchmessersdes Rollelements.
[0139] Die laterale Länge L₁ desTrennelement-Hauptkörpers 221 (siehe 5) in etwas kürzer alsdie axiale Längedes Rollelements 13. Daraus resultiert, dass von den zweiArmabschnitten 222, 222 wenigstens ein Armabschnittangeordnet ist, um eine axiale Endfläche des Rollelements 13 zukontaktieren. Der Trennelement-Hauptkörper 221 weist vertiefteOberflächenabschnitte 23, 23 auf,die auf entsprechenden Seiten des Trennelement-Hauptkörpers 221 vorneund hinten vorgesehen sind, wobei die vertieften Oberflächenabschnitte 23, 23 inKontakt mit dem Umfangsabschnitt des Rollelements 13 kommen.Eine Zwischenraumrille 24 mit einer Breite von ungefähr einemDrittel der axialen Längedes Rollelements 13 ist in dem Zentrum jedes vertieftenOberflächenabschnitts 23 entlangeiner Umfangsrichtung des Rollelements 13 ausgebildet.Weiterhin ist ein Durchgangsloch 25 in dem Zentrum jedesvertieften Oberflächenabschnitts 23 ausgebildetund erstreckt sich durch den vertieften Oberflächenabschnitt 23 vorneund hinten am Trennelement 22.
[0140] Der Trennelement-Hauptkörper 221 weistzwei Seitenflächenabschnitte 221a, 221b (siehe 5 und 6) in der Lateralrichtung auf. Von denSeitenflächenabschnitten 221a, 221b istein Seitenflächenabschnittder Laufwegfläche 161 benachbartund bleibt in Kontakt mit einer Trennelement-Führungsfläche 33a (siehe 8) auf der Innenseitenfläche desGleiter-Hauptkörpers 121 oderist der Laufwegfläche 162 benachbartund bleibt in Kontakt mit einer Trennelement-Führungsfläche 33b.Die Trennelement-Führungsflächen 33a, 33b werden einstöckig undgleichzeitig zu den Laufwegen 161, 162 mittelseines nicht gezeigten Schleifsteins ausgebildet. Der rechte oderlinke Oberflächenabschnittdes Rollelements 13 bleibt in Kontakt mit den Trennelement-Führungsflächen 33a und 33b.Eine Vielzahl von Schraubendurchgangslöchern 27 (siehe 1) sind mit im wesentlichenkonstanten Abständenauf der oberen Flächeder Führungsschiene 11 inder Zeichnung in Bezug auf die Längsrichtungder Führungsschiene 11 ausgebildet.Schraublöcher 28 für die Befestigungeines Gleiters sind in einer Vielzahl von Bereichen auf der oberenFlächedes Gleiter-Hauptkörpers 121 inder Zeichnung ausgebildet.
[0141] Wie oben genannt, wird das Auftreteneines Zwischenraums zwischen den Rollelementen 13 und dem Trennelement-Hauptkörper 221 sowieeine eventuelle Verminderung der Anzahl der Rollelemente in derLastzone verhindert, wie sie in der linearen Führung von JP-B-40-24405 entstehen,wenn die LängeL zwischen den Armabschnitten 222 des Trennelements 22 kürzer istals die Distanz zwischen den Zentren der zwei benachbarten Rollelemente 13, 13.Dadurch könnendas Auftreten eines Kontakts zwischen den Rollelementen und einesSchräglaufverhindert werden, ohne dass die Lastkapazität verringert wird. Außerdem wirddas Auftreten eines Versatzes des Drehwiderstands der Trennelemente 22 zuden Rollelementen 13 verhindert, wie er in der linearenFührungvon JP-A-2001-132745entsteht.Dadurch kann ein ausreichender Effekt zur Verhinderung des Auftretenseines Schräglaufsvorgesehen werden.
[0142] Wenn die Höhe H des Armabschnitts 222 auf20% bis 60% des Durchmessers des Rollelements 13 gesetztwird, kann der Trennelement-Hauptkörper 221 durch dieArmabschnitte 222 verstärktwerden, wobei eine ausreichende Kontaktfläche zwischen der Endfläche desRollelements 12 und dem die Endfläche kontaktierenden Laufwegsichergestellt werden kann.
[0143] Weil die Zwischenraumrille 24 inden Zentrum des vertieften Oberflächenabschnitts 23 inder Umfangsrichtung des Rollelements 13 ausgebildet ist,ist die Kontaktflächezwischen dem Rollelement 13 und dem Trennelement 22 aufdie rechte und linke Seite des Trennelements 22 beschränkt. Deshalbkann der Betrieb der linearen Führungverbessert werden, indem das Auftreten eines Schräglaufs derRollelemente 13 unterdrücktwerden kann. Weil weiterhin das Durchgangsloch 25 in denZentren der vertieften Oberflächenabschnitte 23 ausgebildetist und sich durch die vertieften Oberflächenabschnitte vorne und hintenam Trennelement-Hauptkörper 221 erstreckt,kann Schmiermittel in dem Durchgangsloch 25 gespeichertwerden, wobei das in dem Durchgangsloch 25 gespeicherteSchmiermittel stabil zu den Rollelementen 13 zugeführt werden kann.Die Trennelement-Führungsflächen 33a, 33b,die die Seitenflächenabschnitteder Rollelemente 12 kontaktieren, sind auf der Innenseitenfläche desGleiter-Hauptkörpers 121 vorgesehen.Dadurch werden die Positionen der Trennelemente 22 undder Rollelemente 13 stabilisiert, wodurch das Auftreteneines Schräglaufs derRollelemente 13 verhindert wird.
[0144] Die vorliegende Erfindung ist nichtauf die oben beschriebene Ausführungsformbeschränkt.Zum Beispiel ist in der Ausführungsformdie LängeL zwischen den Armabschnitten 222 kürzer als der Abstand zwischenden Zentren der zwei benachbarten Rollelemente 13, 13.Die LängeL zwischen den Armabschnitten 222 kann jedoch gleich derDistanz zwischen den Zentren der zwei benachbarten Rollelemente 13, 13 vorgesehenwerden. In der zuvor beschriebenen Ausführungsform ist die Breite derZwischenraumrille 24 ungefähr gleich einem Drittel deraxialen Längedes Rollelements 13 gesetzt. Die Breite ist jedoch nichtauf ein Drittel beschränkt.Zum Beispiel kann die Breite auf ein Viertel bis die Hälfte derBereite der Rille gesetzt werden.
[0145] Im Folgenden wird eine Ausführungsformder Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
[0146] 9 zeigtschematisch (mit einem Teilquerschnitt) die Konfiguration einerlinearen Führung 301 gemäß einerersten Ausführungsformder vorliegenden Erfindung.
[0147] Wie in 9 gezeigt, ist in der linearen Führung 301 derAusführungsformeine Gleitereinheit 330 derart angeordnet, dass sie passendauf einer Schiene 320 linear beweglich reitet. Das Bezugszeichen 370 gibt eineEndkappe an, und das Bezugszeichen 380 gibt eine Seitendichtungan.
[0148] 10 isteine Ansicht (mit Teilquerschnitten) der Schiene 320 undder Gleitereinheit 330, in der Richtung der linearen Bewegungvon 9 gesehen. Wiein 10 gezeigt, isteine Laufwegrille 321 auf beiden Seiten der Schiene 320 ausgebildet.Die Laufwegrille 321 ist auf beiden Seitenflächen derSchiene 320 ausgebildet und weist eine vertiefte Form miteinem im wesentlichen V-förmigenQuerschnittprofil auf.
[0149] Wie in 9 und 10 gezeigt,ist die um die Schiene 320, die sich in einer Richtungorthogonal zu der Ebene von 10 erstreckt,gepasste Gleitereinheit 320 mit vorstehenden Abschnitten 331 versehen,die den Laufwegrillen 321 in der Schiene 320 gegenüber angeordnetsind und mit einer vorstehenden Form ausgebildet sind, die im wesentlichenein V-förmigesQuerschnittprofil aufweist.
[0150] Die Oberfläche der Laufwegrille 321 miteinem im wesentlichen V-förmigenQuerschnittprofil bildet Laufwegflächen 322A, 322B für Rollen 340.Die Oberflächedes vorstehenden Abschnitts 331, der den Laufwegflächen 322A, 322B zugewandtist und ein im wesentlichen V-förmigesQuerschnittprofil aufweist, bildet Laufwegflächen 332A, 332B für die Rollen 340.Die Laufwegflächensind vorzugsweise mit hoher Präzision durchSchleifen ausgebildet.
[0151] Eine Vielzahl von Rollen 340,die als zylindrische Rollelemente dienen, sind zwischen der Laufwegfläche 322A (oder 322B)der Laufwegrille 321 und der Laufwegfläche 322A (oder 322B)des Laufwegabschnitts 331 angeordnet. Trennelemente 350 sindzwischen den Rollen 340 angeordnet. 10 zeigt nur den rechten Teil der Schiene 320 undder Gleitereinheit 330 in Bezug auf das Zentrum der Schiene 320.Die linke Seite der Schiene 320 und der Gleitereinheit 330 inBezug auf das Zentrum der Schiene 320 von 10 kann in gleicher Weise wie der rechteTeil aufgebaut sein (d.h. axial symmetrisch um das Zentrum der Schiene 320).
[0152] Im Folgenden werden die zwischenden Rollen 340 in der vorliegenden Ausführungsform angeordneten Trennelemente 350 beschrieben.
[0153] Wie in 11 gezeigt, umfasst das Trennelement 350 derAusführungsformeinen Trennelement-Hauptkörper 351,der zwischen den Rollen 340 angeordnet ist, Armabschnitte352 zum Führenvon Endflächen 341 derRollen 340 auf entsprechenden Seiten des Trennelement-Hauptkörpers 351 undBrückenabschnitte353 zum Verbinden des Trennelement-Hauptkörper 351 mit den Armabschnitten 352.Die Trennelemente 350 könneneinstöckigaus z.B. Kunstharz ausgebildet sein.
[0154] Wie in 12, 13 und 14 gezeigt, ist der Trennelement-Hauptkörper 351 derartkonfiguriert, dass vertiefte Rollelement-Aufnahmeabschnitte 354 aufentsprechenden Seiten des Trennelement-Hauptkörpers 351 vorgesehensind, die jeweils in Kontakt mit einem Teil der zylindrischen Peripherieder Rolle 340 auf der entsprechenden Seite kommen und diesenTeil aufnehmen. Eine vertiefte Rille 356 und ein Durchgangsloch 357, dieals Schmiermittel-Reservoir dienen, sind in einer Oberfläche 355 desAufnahmeabschnitts 54 ausgebildet, der in Kontakt mit derRolle 340 kommt. Die vorliegende Ausführungsform zeigt ein Beispiel,in dem eine einzige vertiefte Rille 356 vorgesehen ist.Es könnenjedoch eine Vielzahl von vertieften Rillen 356 in Übereinstimmungmit einer erforderlichen Schmiereigenschaft ausgebildet werden.Eine Vielzahl von Durchgangslöchern 357 können ingleicher Weise ausgebildet werden. Außerdem können entweder die vertieftenRillen 356 oder die Durchgangslöcher 357 in Übereinstimmungmit der erforderlichen Schmiereigenschaft weggelassen werden. Alternativhierzu könnendie vertieften Rillen 356 und die Durchgangslöcher 357 weggelassenwerden.
[0155] Die Rollen 340 – die zwischenden Laufwegflächen 322A und 322A angeordnetsind und währenddes Rollens durch die Gleitereinheit 330 und die Lastzone(siehe 15) hindurchgehen,wo eine Last auf die Rollen 340 wirkt – und die zwischen den Rollen 340 angeordnetenTrennelemente 350 werden zu dem Raum zwischen den Laufwegflächen 322A und 322A (d.h.zu der Lastzone) übereinen Zirkulationspfad 333A (siehe 9 und 10)zurückgeführt (zirkuliert).
[0156] Die Rollen 340 – die zwischenden Laufwegflächen 3228 und 322B angeordnetsind und rollend durch die Lastzone hindurchgehen – und diezwischen den Rollen 340 angeordneten Trennelemente 340 werdenzu dem Raum zwischen den Laufwegflächen 3228 und 3228 (d.h.zu der Lastzone) übereinen Zirkulationspfad 3338 (siehe 9 und 10)zurückgeführt (zirkuliert).
[0157] Wie in 9 und 10 gezeigt,ist der Zirkulationspfad 333A mit einem Zirkulationsrohr 334A für das glatteZirkulieren der Rollen 340 und der Trennelemente 350 versehen,die überdie Laufwegflächen 322A und 332A rollen.Der Zirkulationspfad 333B ist mit einem Zirkulationsrohr 3348 für das glatteZirkulieren der Rollen 340 und der Trennelemente 350 versehen,die überdie Laufwegflächen 3228 und 3228 rollen.Die Zirkulationsrohre 334A, 3348 sind mit Führungsdurchgängen 335A, 3358 versehen,um die Rollen 340 und die Trennelemente 350 aufzunehmenund eine glatte Zirkulation der Rollen 340 und Trennelemente 350 zuermöglichen. Armabschnitt-Führungsrillen 336 zumFührender Armabschnitts 352 der Trennelemente 350 während derZirkulation der Rollen 340 und der Trennelemente 350 öffnen sichin den entsprechenden Zirkulationsrohren 334A, 3348 undsind den Führungsdurchgängen 335A, 3358 zugewandt.
[0158] Um eine glatte Zirkulationsoperationzu erreichen und um die Herstellungskosten zu senken, sind die Zirkulationsrohre 334A, 3348 vorzugsweiseaus Kunstharz hergestellt. Richtungsänderungsabschnitte 337A, 337A sindan entsprechenden Enden des Zirkulationspfads 333A in derRichtung der linearen Bewegung vorgesehen. Richtungsänderungsabschnitte 3378, 3378 sindan entsprechenden Enden des Zirkulationspfads 3338 in derRichtung der linearen Bewegung vorgesehen. Um das Auftreten einerwechselseitigen Störung zwischenden Richtungsänderungsabschnitten 337A, 3378 zuverhindern, sind die Zirkulationspfade 333A, 3338 vorzugsweisein einem sogenannten Kettenmuster angeordnet.
[0159] Wie in 10 gezeigt, ist die vorliegende Ausführungsformmit Endflächen-Führungsgliedern 361, 362 und 363 zumFührenvon Endflächen 341 derRollen 340 und der Armabschnitte 352 der Trennelemente 350 versehen.Dadurch wird das Auftreten eines Schräglaufs der Rolle 340 oder ähnliches,das ansonsten währendder Rollaktion auftreten könnte, effektivverhindert, wodurch ein glatter Betrieb der Rollen 340 ermöglicht wird.
[0160] Die Gleitereinheit 330 dervorliegenden Erfindung ist mit einem Rollenendflächen-Führungsabschnitt 338 zum Führen vonEndflächender Rollen 340 versehen. Dadurch wird das Auftreten einesSchräglaufsoder ähnliches,das ansonsten währenddes Rollens der Rolle auftreten könnte, effektiv verhindert,wodurch eine glatte Rollaktion der Rollen ermöglicht wird. Der Rollenendflächen-Führungsabschnitt 338 kannmit hoher Präzisiondurch Schleifen gleichzeitig zu dem Schleifen der Rollenoberflächen 332A, 332B ausgebildetwerden.
[0161] Im Folgenden werden die Konfigurationund die Funktion des Trennelements 350 der vorliegenden Ausführungsformbeschrieben.
[0162] Wie in 11 bis 14 gezeigt,ist jedes der Trennelemente 350 der Ausführungsformmit den Armabschnitten 352 versehen, die sich zu den Drehzentren(Wellen) der benachbarten Rollen 340 erstrecken. Die Armabschnitte 352 undder Trennelement-Hauptkörper 351 sind über denBrückenabschnitt 53 miteinanderverbunden. Dadurch kann die Stärkedes Rollenkontaktabschnitts des Trennelement-Hauptkörpers 351 erhöht werden.Insbesondere wenn die Distanz zwischen den Rollen verkürzt wird,um die Lastkapazitätdurch eine Erhöhungder Anzahl von Rollen in der Lastzone zu erhöhen, wird der Rollenkontaktabschnittdes Trennelement-Hauptkörpers 352 inder Bewegungsrichtung (d.h. in der Richtung der Linearbewegung)dünn. Dadurchwird der Trennelement-Hauptkörper 351 schwächer. Jedochwird wie in 14 gezeigteine Verbindung zwischen einem oberen Teil des Trennelement-Hauptkörpers 351 undeinem unteren Teil des Trennelement-Hauptkörpers 351 mittelsdes Brückenabschnitts 353 zwischendem Armabschnitt 352 und dem Trennelement 351 verstärkt, sodassder Trennelement-Hauptkörper 351 verstärkt wird.Aus diesem Grund kann die Distanz zwischen den Rollen verkürzt werden,wobei gleichzeitig die gewünschteStärkesichergestellt werden kann. Also auch wenn die Trennelemente 350 zwischenden Rollen angeordnet sind, könneneine Verminderung der Anzahl von Rollen in der Lastzone sowie einAbfall der Lastkapazitätverhindert werden.
[0163] Die Armabschnitte 352 werdendurch Armabschnitt-Führungsrillen 361A, 362A und 363A geführt, die inden entsprechenden Endflächen-Führungsgliedern 361, 362 und 363 ausgebildetsind. Dadurch kann das Risiko einer Lösung der Rolle 340 vondem Trennelement-Hauptkörper 351 oderdes Auftretens einer Schrägstellungminimiert werden. Weil wie zuvor genannt die Trennelement-Hauptkörper 351 durchdie Brückenabschnitte 353 verstärkt werden,kann die Tiefe der vertieften Oberfläche des Trennelement-Hauptkörpers 351 (d.h.die Größe eineraufgenommenen Rolle – siehe 17) vergrößert werden.Mit einer derartigen Vergrößerung derTiefe könnenauch eine Lösungder Rolle 340 oder das Auftretens einer Schrägstellungeffektiv verhindert werden.
[0164] In der vorliegenden Ausführungsformwird also die Haltefähigkeitder Rollen gefördert,sodass ein ansonsten beim Eintritt in die Lastzone, wo eine Lastauf die Rollen 340 wirkt, auftretendes Klappern der Rollen 340 unterdrückt wird.Weiterhin werden durch das Kollidieren der Rollen 340 mitder Endkappe 370 erzeugte Geräusche vermindert, sodass eineleise lineare Führungund damit eine leise Vorrichtung einschließlich dieser linearen Führung vorgesehenwerden können.
[0165] Wie in 13 gezeigt, ist die „Höhe des Armabschnitts 352" vorzugsweiseauf 30a oder mehr des Durchmessers der Rolle gesetzt, umdie zuvor beschriebene verstärkteRolle vorzusehen. Um die Rollen 340 glatt zu führen undgleichzeitig eine Kontaktflächezwischen der Endfläche 341 derRolle 340 und den Endflächen-Führungsgliedern 361, 362 und 363 zumFührender Rollenendflächen 341 sicherzustellen,ist die Höhe desArmabschnitts 352 vorzugsweise auf 50% oder weniger desDurchmessers der Rolle 340 gesetzt. Insbesondere ist die „Höhe des Armabschnitts" in der Richtungorthogonal zu der Laufwegflächevorzugsweise auf 30% bis 50% des Durchmessers der Rolle gesetzt.
[0166] Im Folgenden wird die „Länge desArmabschnitts" (siehe 14) in der Bewegungsrichtungdes Armabschnitts 352 beschrieben.
[0167] Die „Länge des Armabschnitts" in der Bewegungsrichtungdes Armabschnitts 352 ist über den gesamten Zirkulationspfadauf eine Längegesetzt, die verhindert, dass die Armabschnitte 352 derbenachbarten Trennelement-Hauptkörper 351 einanderkontaktieren. Dies ist erforderlich, damit ein glatter Betrieb derRollen 340 und der Trennelemente 350 und damiteine glatte lineare Bewegung der Gleitereinheit 330 ermöglicht wird.
[0168] In Bezug auf die Länge L (siehe 14) des Armabschnitts 352 aufeiner Seite des Trennelements 350, wobei sich die Armabschnitte 352 desTrennelements 350 auf beiden Seiten in Bezug auf die Bewegungsrichtungmit gleicher Längezu dem Drehzentrum der Rolle 340 erstrecken, wird angenommen,dass wie in 15 gezeigtder Durchmesser der Rolle als DWe genommen wird, die Distanz zwischenden Zentren von benachbarten Rollen mit dazwischen dem Trennelement 350 als κDwe genommenwird, der Radius von dem Bewegungszentrum O zu dem Bewegungsortder Drehzentren der Rollen in dem Rollen-Richtungsänderungsabschnitt (337A oder 337B)als R genommen wird, und der Radius von dem Bewegungszentrum O zueiner Hüllfläche – die aneiner Position näheram Bewegungszentrum O als eine imaginäre Linie zwischen den Zentrender benachbarten Rollen positioniert ist und durch die Armabschnitte 352 (mitder HöheA) definiert wird – alsRi genommen wird. Dabei müssendie LängeLi eines Armabschnitts 352 auf einer Seite (d.h. die Länge einesinneren Armabschnitts), wobei der Armabschnitt an einer Positionnäher amBewegungszentrum O als die imaginäre Linie zwischen den Zentrender benachbarten Rollen positioniert ist (d.h. die Länge desinneren Armabschnitts), und die Länge Lo eines Armabschnitts 352 aufder anderen Seite (die Längeeines äußeren Armabschnitts),wobei der Armabschnitt auf einer dem Bewegungszentrum O mit Bezugauf die imaginäreLinie zwischen den Zentren der benachbarten Rollen gegenüberliegendenSeite positioniert ist, die folgenden Gleichungen erfüllen: θ =sin^–1 {κDwe / (2R)}0,3 / 2×Dwe ≤ A ≤ (R – Ri)Li < (κDwe/2 – Asinθ)Lo < κDwe/2 Insbesonderewenn die Kontur des Armabschnitts 352, der Li und Lo inden vorstehenden Gleichungen erfüllt, mittelseiner Schrägung,einer R-Form oder einer ovalen Form erreicht wird, kann das Auftreteneines Kontakts zwischen den Armabschnitten 352 über dengesamten Zirkulationspfad vermieden werden.
[0169] Wenn sich die Anforderungen Li = κDwe/2 – Asinθ und Lo= κDwe/2annähern,kann die effizienteste Form erhalten werden.
[0170] Wenn wie in 16 gezeigt der Endabschnitt des Armabschnitts 352 inder Bewegungsrichtung in der Form eines einzigen Kreisbogens ausgebildetist (d.h. der Radius des einzigen Kreisbogens als A genommen wird),wenn die maximale LängeLimax der LängeLi des Armabschnitts 352 auf einer Seite (d.h. die Länge des innerenArmabschnitts) an einer Position näher am Bewegungszentrum O alsdie imaginäreLinie zwischen den Zentren der benachbarten Rollen auf κDwe/2 gesetztwird, unterbricht der Armabschnitt 352 den benachbartenArmabschnitt 352 (siehe eine gestrichelte Linie in 16). Dabei gibt kDwe/2eine Distanz zwischen den Zentren von benachbarten Rollen mit dazwischendem Trennelement 350 an.
[0171] Um das Auftreten einer Unterbrechungzu vermeiden, wird angenommen, dass der Radius von dem BewegungszentrumO zu dem Bewegungsort der Drehzentren der Rollen in dem Richtungsänderungsabschnitt(337A oder 337B) als R genommen wird und dassein Radius von dem Bewegungszentrum O zu einer Hülloberfläche – die näher an dem BewegungszentrumO als die imaginäreLinie zwischen den Zentren der benachbarten Rollen positioniertist und durch die Armabschnitte 352 (mit der Höhe A) definiertwird – alsRi genommen wird. Dabei muss der maximale Wert Limax der Länge Li desinneren Armabschnitts durch die folgenden Gleichungen definiertwerden. θ' = sin^–1 (κDwe/2R)Limax = κDwe/2 – A × (1 – cosθ')/cosθ'
[0172] Wenn die Armabschnitte 352 desTrennelements 350 derart konfiguriert sind, dass sie sichmit unterschiedlichen Längenin Bezug auf die Richtung der linearen Bewegung zu den Drehzentrender benachbarten Rolle 340 erstrecken, muss die maximaleLänge Ls,d.h. die Gesamtsumme der Längender sich auf entsprechenden Seiten des Trennelements erstreckendenArmabschnitte, kleiner als die Distanz κDwe zwischen den Drehzentrenvon benachbarten Rollen auf den entsprechenden Seiten des Trennelements 350 sein.
[0173] Mit Bezug auf 17 und 18 wirdim Folgenden ein „Zwischenraum" beschrieben, derentsteht, wenn eine Folge aus einer Vielzahl von Rollen 340 undTrennelementen 350 zu einer Seite in Bezug auf die Bewegungsrichtungverschoben wird.
[0174] Der „Zwischenraum" – der entsteht, wenn die Folgeaus der Vielzahl von Rollen 340 und Trennelementen 350 wiein 17 gezeigt zu einerSeite in Bezug auf die Bewegungsrichtung verschoben wird – kann nicht zurAufrechterhaltung eines glatten Betriebs beseitigt werden, indemFluktuationen absorbiert werden, die entlang der Länge derFolge von Rollen entstehen, wenn die Rollen im Richtungsänderungsabschnitt(337A oder 337B) ihre Richtungen ändern.
[0175] Wenn der „Zwischenraum" dagegen größer alserforderlich gemacht wird, wird die Fähigkeit des Armabschnitts 352 zumFührenoder Halten der Rollen 340 beeinträchtigt und kann die Funktionzum Verhindern einer Lösungder Rollen und des Auftretens eines Schräglaufs oder ähnlichesbeeinträchtigtwerden.
[0176] In Abhängigkeit von dem Kontaktwinkel α, der zwischender Rolle 340 und der vertieften Oberfläche 355 definiertist, die auf beiden Seiten des Trennelements-Hauptkörpers 351 vorgesehenist und in Kontakt mit der benachbarten Rolle 340 kommt,um diese aufzunehmen, wird der „Zwischenraum" – der entsteht, wenn die Folgevon Rollen zu einer Seite in Bezug auf die Bewegungsrichtung verschobenwird – für eine Verbesserungder Funktion zum Aufnahmen der Rolle vorzugsweise auf die Hälfte oderweniger der Tiefe der vertieften Oberfläche gesetzt, wenn α = 0 (Grad)ist (d.h. wenn die vertiefte Oberfläche in der Form einer Rilleausgebildet ist, die aus einem einzigen Kreisbogen besteht, undnur ein einziger Kontaktpunkt gegeben ist), oder wird der Zwischenraumvorzugsweise auf die Hälfteoder weniger des Produkts aus der Tiefe der vertieften Oberfläche undaus cosa gesetzt, wenn die vertiefte Oberfläche in der Form eines gotischenBogens wie in 18 gezeigtausgebildet ist und zwei Kontaktpunkte gegeben sind.
[0177] Mit Bezug auf 19 und 20 wirdim Folgenden die Höheder vertieften Oberflächedes Trennelements 350 (siehe 13 oder ähnliche) beschrieben.
[0178] Wenn wie in 20 gezeigt die Trennelemente 350 nichtzwischen den Rollen 340 angeordnet sind, entsteht ein Kontaktpunktzwischen den Rollen, die zu dem Bewegungszentrum O fallen (siehedie Größe des „AbfallsB" in 20), in Bezug auf den Bewegungsortder Drehzentren in dem Richtungsänderungsabschnitt (337A, 337B).Wenn die Trennelemente 350 zwischen den Rollen 340 angeordnetsind, entsteht dieses Phänomen,wenn das Trennelement 350 wie in 19 gezeigt abfällt. Ein Abfall des Trennelements 350 verursacht,dass das Trennelement 350 in Kontakt mit einem peripherenAbschnitt des Richtungsänderungsabschnitts(337A, 337B) kommt.
[0179] In der vorliegenden Ausführungsformwird in Bezug auf die Höheder vertieften Oberflächevon der imaginärenLinie zwischen den Drehzentren der benachbarten Rollen zu der Endfläche desTrennelements 250 die HöheHo der vertieften Oberflächevon der imaginärenLinie zwischen den Drehzentren der benachbarten Rollen auf der entferntenSeite in Bezug auf das Bewegungszentrum O im Richtungsänderungsabschnittgrößer vorgesehenals die HöheHi der vertieften Oberflächevon der imaginärenLinie zwischen den Drehzentren der benachbarten Rollen auf der nahenSeite in Bezug auf das Bewegungszentrum O.
[0180] Eine spezifischere Erläuterungwird im Folgenden mit Bezug auf 19 und 20 gegeben. Dabei wird dieDistanz zwischen den Zentren der benachbarten Rollen, wenn das Trennelement 350 zwischenden Rollen angeordnet ist, als κDwegenommen, wird der Radius von dem Bewegungszentrum O des Bewegungsortes derZentren der Rollen in dem Richtungsänderungsabschnitt (337A oder 337B)als R genommen, wobei wenn ein Punkt, bei dem die Rolle von derLinie des Bewegungsorts des Rollenzentrums zu dem Richtungsänderungsabschnittwechselt, als Bezug genommen wird, die Distanz von dem Bezug zudem Zentrum der Rolle als S genommen wird (negativ wird, bevor dieRolle in den Richtungsänderungsabschnitteintritt) und die Größe des Abfallsin dem Trennelement 350 von dem Bewegungsort des Rollenzentrumsin der Nähedes Richtungsänderungsabschnittsals B genommen wird. Dabei kann die Größe des Abfalls in dem Trennelement 350 aus denfolgenden Gleichungen bestimmt werden: θ₇ = tan^–1 (–R/S)θ₈ = tan^–1 (–R/κDwe × sinθ₃)θ₉ = cos^–1 {(2R² +S² – κDwe²) / (2R × (R² +S²)^½)}B= κDwe/2 × sin (θ₇ – θ₈)
[0181] Wenn die vorstehenden Gleichungenverwendet werden, werden insbesondere die Grundspezifikationen derRollen 340 und der Trennelemente bestimmt. Die Größe des AbfallsB in dem Trennelement kann eindeutig aus der Position der Rollebestimmt werden. Wenn zum Beispiel κDwe = 4,2 mm und R = 6,05 mm sind,ist die gemäß den vorstehendenGleichungen bestimmte Größe des AbfallsB in dem Trennelement in 21 gezeigt.
[0182] Um zu verhindern, dass das Trennelement 350 deninneren peripheren Teil des Richtungsänderungsabschnitts kontaktiert,was ansonsten geschehen würde,wenn das Trennelement 350 zu dem Bewegungszentrum fällt, istdie Höheder vertieften Oberflächedes Trennelements 350 derart gesetzt, dass die Beziehungen Hi < Rollendurchmessser/2–B und Ho – Hi ≤ erfüllt werden.
[0183] Entsprechend wird in Bezug auf dieBreite des Trennelement-Hauptkörpers 351 (d.h.eine Dimension des Trennelement-Hauptkörpers in der Bewegungsrichtung)die Breite „a" des Trennelementsauf der entfernten Seite in Bezug auf die imaginäre Linie zwischen den Drehzentrender benachbarten Rollen in dem Richtungsänderungsabschnitt vorzugsweisegrößer vorgesehenals die Breite „b" auf der nahen Seitein Bezug auf die imaginäreLinie zwischen den Drehzentren der benachbarten Rollen (siehe 19). In Bezug auf die Breite nehmendie gekrümmtenOberflächenauf beiden Seiten des Trennelements 350 in Übereinstimmungmit den äußeren Peripheriender benachbarten Rollen 340 negative Krümmungen an (d.h. eine vertiefteOberfläche). DieHöhen Hi,Ho der vertieften Oberflächenwerden also gesetzt, um die zuvor genannten Anforderungen zu erfüllen (d.h.die Beziehungen Hi < Durchmessereiner Rolle/2–Bund Ho – Hi ≤ B), wobeidie Breite des Trennelement-Hauptkörpers 351 (d.h. dieDimension des Trennelement-Hauptkörpers in der Bewegungsrichtung)in dem Richtungsänderungsabschnittderart gesetzt wird, dass die Breite „a" größer alsdie Breite „b" wird.
[0184] Allgemein nehmen die Trennelementeeine komplizierte Form an, wobei sie aus Kostengründen gegossenwerden. Deshalb werden Kunststoffe oder Elastomere, die gegossenwerden können,als Materialien fürdie Trennelemente verwendet. Die lineare Führung ist jedoch ein mechanischesElement, das gewöhnlich einSchmiermittel oder ein Rostschutzmittel während der Verwendung oder Lagerungverwendet. Wenn die Trennelemente aus einem Kunststoff oder Elastomerausgebildet sind, ist es schwierig, das Auftreten einer Schwellungzu beseitigen. Wenn also die Trennelemente zwischen den Rollen angeordnetsind, kann ein vergleichsweise größerer Einfluss auf die Distanzzwischen den Zentren der Drehwellen der Rollen einwirken. In demTrennelement ist die Höhegrößer alsdie Dimension zwischen den vertieften Oberflächen, die auf beiden Seitendes Trennelements vorgesehen sind und die Rollen bei einem Kontaktmit den Rollen halten. Wenn also eine Schwellung entsteht, ist dieAusdehnung der Rolle in der Höhenrichtunggroß.Der Abstand zwischen den vertieften Oberflächen neigt dazu, unter demEinfluss der Ausdehnung kleiner zu werden. Deshalb besteht das Risiko,dass die Rollen von den Trennelementen gelöst werden, was ansonsten eineVergrößerung desZwischenraums in der Folge aus den Rollen und den dazwischen angeordnetenTrennelementen zur Folge hätte.
[0185] Um in der vorliegenden Ausführungsformden Einfluss der Schwellung auf den Abstand zwischen den vertieftenOberflächenzu minimieren, ist die Kontaktoberfläche 355 derart ausgebildet,dass der Kontaktabschnitt zwischen der Rolle 340 und dervertieften Kontaktfläche 355 desTrennelements 350 zu einer Position kommt, wo die Dimensionzwischen den vertieften Kontaktflächen 55 auf beidenSeiten des Trennelements 350 minimiert ist. Insbesonderewenn die vertieften Kontaktflächen 355 auseinem einzigen Kreisbogen ausgebildet sind, sind die Kontaktflächen 55 vorzugsweisein einer Dimension R (Radius) ausgebildet, die größer alsdie Hälftedes maximalen Durchmessers der Rolle 340 ist.
[0186] Weil sich Kunststoffe oder Elastomereeinfacher verformen lassen als Metalle, kann sich der Zwischenraumin der Folge aus Rollen mit dazwischen angeordneten Trennelementenelastisch verändern,was zu einer Lösungeiner Rolle führenkann. Aus diesem Grund wird wie in 11 und 12 gezeigt das Auftreten einesSchräglaufsverhindert, indem die axiale Längedes Trennelement-Hauptkörpers 351 inder axialen Richtung der Rolle kürzerals die Längeder Rolle gewähltwird. Weiterhin wird die bevorzugte Größe der Aufnahmetiefe sichergestellt,indem die Breite „a" größer alsdie in Verbindung mit 19 beschriebeneBreite „b" gesetzt wird. DieFunktion der Richtungsänderungsabschnitte 337A, 337B zumHalten der Rollen wird unterstützt,indem die Breite „a" größer alsdie in Verbindung mit 19 beschriebeneBreite „b" gesetzt wird. Dadurchkann das Auftreten einer Lösungvon Rollen verhindert werden, was ansonsten der Fall wäre, wenndie Gleitereinheit 330 von der Schiene 320 entferntwird.
[0187] Wie in 22 und 23 gezeigt,könnenKanten der vertieften Oberflächenabschnittedes Trennelement-Hauptkörpers 351 R-abgeschrägt oder ähnlichessein. Anstelle einer R-Abschrägung kannauch eine C-Abschrägungverwendet werden.
[0188] Die vorliegende Ausführungsformverwendet eine beispielhafte Konfiguration, in der die vertiefteRille 356 und das Durchgangsloch 357, die alsSchmiermittel-Reservoir dienen, wie in 12 gezeigt vorgesehen sind. Die Konfigurationdes Schmiermittel-Reservoirs ist jedoch nicht auf dieses Beispielbeschränkt.Insbesondere kann zum Beispiel auch die in 24A-25B gezeigte Konfiguration verwendetwerden.
[0189] In 25A und 25B gibt das Bezugszeichen 358 einedellenförmigeVertiefung an, die an einer Position auf der vertieften Kontaktfläche 355 inNachbarschaft zu dem Kontaktabschnitt zwischen der Kontaktfläche 355 undder Rolle 340 ausgebildet ist, um den Effekt des Schmiermittel-Reservoirs zu fördern. Umdie Herstellungskosten durch eine Reduktion der Verarbeitungsoperationenzu senken, könnendie dellenförmigen Vertiefungen 358 aufder gesamten Kontaktfläche 355 ausgebildetwerden.
[0190] In der linearen Führung der beschriebenen Ausführungsformsind die Kontaktflächen 355 desTrennelement-Hauptkörpers 351 desTrennelements 350 in der Form einer Vertiefung ausgebildet.Dabei kann das Halten der Rollen 340 problemlos bewerkstelligtwerden. Auch wenn die Trennelemente 350 zwischen den Rollenangeordnet sind, kann die Distanz zwischen den Drehzentren der benachbartenRollen minimiert werden, sodass die Anzahl der Rollen in der Lastzonebei einer Mindestanzahl gehalten werden kann.
[0191] Die Kontaktfläche 355 wird in derForm einer vertieften Oberflächevorgesehen, und die Rolle 340 wird durch die Armabschnitte 352 aufdem Trennelement 350 gehalten. Weiterhin sind die Führungsglieder 361, 362 und 363,die die Seitenflächen 341 derRollen 340 und der Armabschnitts 352 führen, sowieder Rollenendflächen-Führungsabschnitt338 zum Führender Endflächen 341 derRollen 340 vorgesehen. Dadurch können problemlos eine Lösung derRollen und das Auftreten eines Schräglaufs verhindert werden, wodurch derBetrieb der linearen Führungverbessert wird. Folglich werden Kollisionsgeräusche reduziert, sodass eine leisebetriebene lineare Führungund damit eine leise betriebene Vorrichtung mit dieser linearenFührungvorgesehen werden können.
[0192] Wenn weiterhin die Kontaktfläche 355 desTrennelements 5 mit der vertieften Rille 356,dem Durchgangsloch 357 und dem dellenförmig vertieften Abschnitt 358 versehenwird, wird die Schmiereigenschaft verbessert und kann ein Verschleiß der Rollen 340 undder Trennelemente 350 verhindert werden.
[0193] Wenn wie im Fall des Trennelement-Hauptkörpers 351 derAusführungsformverhindert wird, dass die Armabschnitte 352 den Trennelement-Hauptkörper 351 kontaktieren,und wenn die axiale Längedes Trennelement-Hauptkörpers 351 inder axialen Richtung der Rolle möglichstweit verlängertwird, kann eine unerwünschteBewegung der Rollen effektiv verhindert werden, ohne dass dadurchdie glatte Bewegung der Rollen verschlechtert wird. Dadurch können dieRollen glatt bewegt werden, und es kann das Auftreten eines Schräglaufs derRollen verhindert werden.
[0194] Die für die Ausführungsform beschriebene Konfigurationist lediglich ein Beispiel, wobei Modifikationen an der Ausführungsformvorgenommen werden können,ohne dass dadurch der Erfindungsumfang verlassen wird.
[0195] Im Folgenden wird eine Ausführungsformeines Trennelements fürdie Verwendung mit einer linearen Führung sowie einer linearenFührungmit den Trennelementen gemäß der Erfindungbeschrieben.
[0196] 26 isteine teilweise ausgeschnittene erläuternde Ansicht, die eine lineareFührungzeigt, in der Trennelemente füreine lineare Führunggemäß der Erfindungvorgesehen sind. 27 isteine Querschnittansicht der linearen Führung entlang der Linie X-Xvon 26.
[0197] Wie in 26 und 27 gezeigt,ist die lineare Führung 410 miteiner Führungsschiene 412 einschließlich einerRollenführungsfläche 414 undmit einem Gleiter 416 versehen, der auf der Führungsschiene 412 relativbeweglich angeordnet ist und eine Lastrollenführungsfläche 418 gegenüber derRollenführungsfläche 414 aufweist.
[0198] Die Rollenführungsflächen 414 sind aufbeiden Seitenflächender Führungsscheine 412 inder Längsrichtungausgebildet, d.h. es sind insgesamt vier Rollenführungsflächen 414 in der Längsrichtungausgebildet. Der Gleiter 416 umfasst einen Gleiter-Hauptkörper 417 undeine Endkappe 422, die an einem axialen Ende des Gleiter-Hauptkörper 417 befestigtist.
[0199] Wenn der Gleiter-Hauptkörper 417 unddie Endkappe 422 in der Axialrichtung kontinuierlich aneinanderanschließen,weisen sie ein im wesentlichen C-förmiges Querschnittprofil auf.Ein Paar von Richtungsänderungspfaden 424,das in Kommunikation mit den Enden der Lastrollen-Führungsflächen 418 kommt,ist in der Endkappe 422 ausgebildet. Der Gleiter 416 umfasstden Gleiter-Hauptkörper 417 unddie Endkappen 422, die mit den axialen Enden des Gleiter-Hauptkörpers 417 verbundensind.
[0200] Ein Raum – der zwischen der Rollenführungsfläche 414 derFührungsschiene 412 undder Lastrollen-Führungsfläche 418 desGleiter-Hauptkörpers 417 gegenüber derRollenführungsfläche 414 definiertist – bildeteine Rollenspur 426. Insgesamt werden vier endlose Zirkulationspfade 428,die ringförmiganeinander anschließen,jeweils durch das Paar der Richtungsänderungspfade 424,einen Rollenrückführdurchgang 420 unddie Rollerspur 426 gebildet.
[0201] Eine Vielzahl von zylindrischen Rollen 446,die als Rollelemente dienen, sind in den endlosen Zirkulationspfad 428 geladen.Ein Trennelement-Hauptkörper 452 einesTrennelements 450 ist zwischen benachbarten Rollen 446 angeordnet,wobei das Trennelement 540 aus einem Trennelement-Hauptkörper 451 undden Armabschnitten 452 besteht. Insbesondere ist die Rolle 446 zwischenden Rollenkontaktflächen 454a, 454b derTrennelement-Hauptkörper 451 vonbenachbarten Trennelementen 450 angeordnet. Das Auftreteneiner Schrägstellungder Rollen 446 in der ausgerichteten Richtung wird durchdas Paar von Armabschnitten 452, 452 verhindert.Auf diese Weise werden die Rollen 446 durch die Trennelemente 450 gehaltenund bilden eine Rollenfolge 462 zusammen mit den Trennelementen 450.
[0202] Im Folgenden werden die Bereichein der linearen Führung 410,in denen die Rollenfolge 462 vorgesehen werden, näher beschrieben.
[0203] Wie in 26 und 28 gezeigt,ist die Innenseitenflächedes Gleiter-Hauptkörpers 417 miteinem Trennelement-Führungsglied 440 auseinem Kunstharz oder ähnlichemmit Ausnahme der Bereiche ausgebildet, in denen die Lastrollen- Führungsflächen 418 auszubildensind. Weiterhin ist ein kleiner Zwischenraum zwischen dem Trennelement-Führungsglied 440 undder Oberflächeder Führungsschiene 412 gegenüber demTrennelement-Führungsglied 440 ausgebildet.
[0204] Rillen – in welche die Lastrollen-Führungsfläche 418 unddas Trennelement-Führungsglied 440 einzuführen sind – sind indem im wesentlichen C-förmigenInnenteil des Gleiter-Hauptkörpers 417 ausgebildet.Insbesondere ist die Rille ausgebildet, weil eine Trennelement-Führungswand 36B durchdas Trennelement-Führungsglied 490 vorgesehenwird. Eine Distanz W1 zwischen den Trennelement-Führungswänden 436b,die einander in der axialen Richtung der Rolle 446 gegenüberstehen,ist etwas größer alsdie LängeL eines Zylinderteils der Rolle 446. Eine Führungsrille 438b,mit welcher der Armabschnitt 452 des Trennelements 450 zuverbinden ist, ist kontinuierlich in der Trennelement-Führungswand 36b inder Längsrichtungausgebildet. Die Breite G der Führungsrille 438b istetwas größer alsdie HöheU des Armabschnitts 452. Deshalb kann der Armabschnitt 452 gleitendmit dem Inneren der Führungsrille 438b verbundenwerden.
[0205] Wie in 27 und 29 gezeigt,ist der Rollenrückführpfad 420 ineinem im wesentlichen C-förmigendicken Hülsenabschnittdes Gleiter-Hauptkörpers 417 ausgebildet,sodass er mit einem bestimmten Abstand und parallel zu der Lastrollen-Führungsfläche 418 vorgesehenist. Der Rollenrückführpfad 420 umfasstein Durchgangsloch 432, dessen kreisrunder Querschnittsich kontinuierlich in einer Längsrichtungerstreckt, und ein kreisrundes Rohr 430, das in das Durchgangsloch 432 eingestecktist.
[0206] Das Zirkulationsrohr 430 istein Rohr aus einem Kunstharz oder ähnlichem. Das Querschnittsprofileines Innenraums des sich in der Längsrichtung fortsetzenden Zirkulationsrohrs 430 istmit einer im wesentlichen rechteckigen Form definiert, die der Formentspricht, die erhalten wird, wenn der Zylinder der Rolle 446 inder Längsrichtungprojiziert wird, sodass die Rollen 446 durch das Zirkulationsrohr 430 hindurchgehenkönnen. Insbesondereist die Breite W2 des im wesentlichen rechteckigen Querschnittprofilsetwas größer alsdie LängeL des Zylinders der Rolle 446. Die Höhe H des rechteckigen Querschnittsist etwas größer alsder Durchmesser Dw der Rolle 446. Deshalb können sichdie Rollen 446 und die Trennelemente 450 glattdurch den Raum in dem Zirkulationsrohr 440 bewegen.
[0207] Wändedes Zirkulationsrohrs 430, die gegenüber den beiden Enden der Rolle 446 vorgesehensind und sich durch das Zirkulationsrohr 430 bewegen, dienenauch als Trennelement-Führungswände 436a.Eine Führungswand 438a miteiner Breite, die eine Führungdes Armabschnitts 452 in verbundenem Zustand ermöglicht,ist kontinuierlich in der Trennelement-Führungswand 436a inder Längsrichtungausgebildet. Insbesondere ist die Breite J der Führungsrille 438a etwasgrößer alsdie Breite U des Armabschnitts 452. Deshalb kann der Armabschnitt 452 desTrennelements 450 gleitend mit der Innenseite der Führungsrille 438a verbundenwerden.
[0208] Wie in 27 gezeigt, ist ein Paar von gekrümmten Richtungsänderungspfaden 424 inder Endkappe 422 ausgebildet, wobei die Richtungsänderungspfade 424 mitden Enden der Lastrollen-Führungsflächen 418 undin Kommunikation mit den Rollenrückführdurchgängen 420 verbundensind. Die Richtungsänderungspfade 424 sinddurch Durchgangslöcherausgebildet, die kontinuierlich in der Längsrichtung und gekrümmt vorgesehensind.
[0209] Insbesondere ist der Richtungsänderungspfad 424 miteiner im wesentlichen rechteckigen Form in Entsprechung zu der Formausgebildet, die erhalten wird, wenn der Zylinder der Rolle 446 inder Längsrichtung projiziertwird, sodass die Rollen 446 durch den Richtungsänderungspfad 424 hindurchgehenkönnen.Wände desRichtungsänderungspfads 424 gegenüber denzwei Enden der Rollen 446, die sich durch den Richtungsänderungspfad 424 bewegen,dienen auch als Trennelement-Führungswände. DieDimension zwischen den Trennelement-Führungswänden, die einander in der Axialrichtungder Rolle 446 gegenüberstehen,ist etwas größer alsdie LängeL des Zylinderteils der Rolle 446. Die Höhe des rechteckigenQuerschnitts ist etwas größer alsder Durchmesser Dw der Rolle 446. Deshalb kann die Rollenfolge 462 mitden Rollen 446 und den Trennelementen 450 glattdurch den Innenraum des Richtungsänderungspfads 424 bewegtwerden. In den Richtungsänderungspfad 424 bewegtsich die gesamte Rollenfolge 463 während des Rollens. Dementsprechendist die Breite der Führungsrillein dem Richtungsänderungspfad 424 etwasbreiter, was den Krümmungsradiusfür denDrehbereich der Armabschnitts 452 betrifft. Das Querschnittprofilin der Querrichtung des Richtungsänderungspfads 424 istidentisch mit dem Zirkulationsrohr 430 des Rollenrückführpfads 420.Auf eine Darstellung dieser Querschnitte wurde verzichtet.
[0210] Im Folgenden wird das Trennelement 450 ausführlich mitBezug auf 30A-31B beschrieben. 30 ist eine vergrößerte erläuterndeAnsicht des Trennelements 450. 30A ist eine Vorderansicht des Trennelements 450,und 30B ist eine Draufsichtauf dasselbe. 30C isteine Ansicht von rechts des Trennelements 450. 31 ist eine teilweise vergrößerte erläuterndeAnsicht, die zeigt, dass die Rollenfolge 461 gebildet wird,indem die Trennelemente 450 zwischen den Rollen 446 angeordnetwerden.
[0211] Das Trennelement 450 isteinstöckigaus einem elastischen Kunstharz ausgebildet. Wie in 30A gezeigt, umfasst das Trennelement 450 denTrennelement-Hauptkörper 451 unddie Armabschnitte 452.
[0212] Die Höhe V des Trennelement-Hauptkörpers 451 istkleiner als der Durchmesser Dw der Rolle 446. Eine Rollenkontaktfläche 454a istgegenübereiner benachbarten Rolle 446 ausgebildet, mit der die Rollenkontaktfläche unabhängig inKontakt zu bringen ist. Die andere Rollenkontaktfläche 454b istgegenüberder anderen benachbarten Rolle 446, mit der die Rollenkontaktfläche unabhängig inKontakt zu bringen ist, in der entgegengesetzten Richtung der Rollenkontaktfläche 454a ausgebildet.Die Rollenkontaktflächen 454a, 454b werdendurch vertiefte Oberflächen(d.h. vertiefte Oberflächenin der Ausführungsform)in Entsprechung zu einer äußeren peripherenOberflächeS ausgebildet, die eine Rolloberfläche der Rolle 446 ist,sodass die Rolle 446 drehbar zwischen den benachbartenTrennelementen 441 gehalten werden kann.
[0213] Um wie in 30B und 30C gezeigtein Schmiermittel zu erhalten, ist ein Schmiermittel-Reservoirabschnitt 456,der sich von der Rollenkontaktfläche 454a zuder Rollenkontaktfläche 454b erstreckt,in den Rollenkontaktflächen 454a, 454b durch Öffnungsabschnitte 456a ausgebildet,die jeweils eine vorbestimmte Form (d.h. eine im wesentlichen rechteckigeForm in der Ausführungsform)und eine vorbestimmte Größe aufweisen.
[0214] Die als Paar ausgebildeten Armabschnitte 452, 452 sindderart ausgebildet, dass sie stabil in dem endlosen Zirkulationspfad 428 inder Richtung rollen, in der die Rollen 446 aufeinanderfolgendausgerichtet werden, wobei die Wellen der Rollen 446 parallelzueinander ausgerichtet sind. Insbesondere erstrecken sich die Armabschnitte 452, 452 vonden Endflächendes Trennelement-Hauptkörpers 451 zuden Zentren der benachbarten Rollen 446 und auch entlangder Endflächender Rollen 446. Weiterhin weisen die Armabschnitte 452, 452 jeweilseine vorbestimmte HöheU auf, die durch die Führungsrillen 438a, 438b geführt wird.Wie in 30B gezeigt,ist ein Abstand E zwischen dem Paar von Armabschnitten 452 etwasgrößer alsdie Länge Ldes Zylinderteils der Rolle 446. Die Höhe U des Armabschnitts 452 (siehe 30A) ist etwas kleinerals die Breite der Führungsrille 438a undals die Breite der Führungsrille 438b.Deshalb könnendie Armabschnitts 452 des Trennelements 450 gleitendmit dem Inneren der Führungsrillen 438a und 438b verbundenwerden.
[0215] Um die Menge des Schmiermittels indem Schmiermittel-Reservoirabschnitt 456 zuerhöhenund die Kontaktfläche zwischendem Schmiermittel-Reservoirabschnitt 456 und der Rolle 446 zureduzieren, werden die Öffnungsabschnitte 456a desSchmiermittel-Reservoirabschnitts 456 vergrößert, wodurchdie Schmierleistung verbessert wird, während der Gleitwiderstand gegendie Rolle vermindert wird. Dies kann bewerkstelligt werden, indemdie Öffnungsabschnitte 456a innerhalbdes Bereichs vergrößert werden,in dem die Steifigkeit des Trennelement-Hauptkörpers 451 des Trennelements 450 aufrechterhaltenwerden kann.
[0216] Die erforderliche Funktion und Leistungdes Trennelements 450 sind jedoch nicht nur eine Funktion undLeistung, die erreicht werden, wenn die Trennelemente tatsächlich ineinem Produkt vorgesehen werden. Zum Beispiel ist die Verwendungeiner funktionellen Form, die zu einer Verbesserung der Produktivität beiträgt, einewichtige Voraussetzung. Insbesondere besteht ein wichtiges Problemdarin, eine funktionelle Form zu verwenden, die eine Verbesserungder Produktivitätbei der Montageoperation zum Anordnen der Trennelemente 450 zwischenden benachbarten Rollen 446 und zum Einfügen derderart angeordneten Trennelemente 450 in den endlosen Zirkulationspfadermöglicht.
[0217] Fürdas Trennelement 450 wird eine Geometrie verwendet, diees einer automatischen Ausrichtungsmaschine wie etwa einer Teilezuführeinrichtungoder ähnlichemgestattet, die Trennelemente einfach auszurichten und die derartausgerichteten Trennelemente unter Verwendung von zum Beispiel einemRoboter zu montieren.
[0218] Um wie in 30C gezeigt dafür zu sorgen, dass die Trennelemente 450 diegenannten Probleme umfassend lösenkönnen,ist das Trennelement 450 mit den Armabschnitten 452 – die eineKonfiguration der Rollenfolge 462 ermöglichen – und den Schmiermittel-Reservoirabschnitten 456 versehen.Die maximale Dimension des Schmiermittel-Reservoirabschnitts 456 – einschließlich derHöhe Yund der Breite Z, die einen Innendurchmesser der im wesentlichenrechteckigen Öffnung 456a desSchmiermittel-Reservoirabschnitts 446 definieren, und diediagonale Dimension des Schmiermittel-Reservoirabschnitts 456 – wird kleinervorgesehen als die maximale Dimension einschließlich der Höhe U und der Breite T, diedie äußere Dimensiondes Armabschnitts 452 definieren, und als die diagonaleDimension. Insbesondere ist der Armabschnitt 452 mit einerderartigen äußeren Formversehen, dass ein freies Ende des Armabschnitts 452 nichtin den Öffnungsabschnitt 456a desSchmiermittel-Reservoirabschnitts 456 in den Rollenkontaktflächen 454a, 454b passt.
[0219] Im Folgenden wird ein Arbeitseffektder linearen Führung 410 mitden Trennelementen 450 der vorliegenden Erfindung beschrieben.
[0220] Wenn in der linearen Führung 410 mitder vorstehend genannten Konfiguration der Gleiter 416 über dieFührungsschiene 412 inder Axialrichtung bewegt wird, bewegen sich die Rollen 446 während desRollens durch den endlosen Zirkulationspfad 428, wobeisich auch die Trennelemente 450 zusammen mit den Rollen 440 indem endlosen Zirkulationspfad 428 bewegen. Dabei drückt derTrennelement-Hauptkörper 451 des Trennelements 450 indem endlosen Zirkulationspfad 428 die Rolle 446 vordem Trennelement-Hauptkörper 451 inder Bewegungsrichtung. Weiterhin drückt die Rolle 446 einenweiteren Trennelement-Hauptkörper 451 vorder Rolle 446 in der Bewegungsrichtung. Kurz gesagt, zirkuliertdie gesamte Rollenfolge 462 durch den endlosen Zirkulationspfad 428.
[0221] Die Rollenfolge 462 bewegtsich durch die Rollenspur 426 in der zu der Bewegungsrichtungdes Gleiters 416 entgegengesetzten Richtung. Die Rollenfolge 462 trittin einen Richtungsänderungspfad 424 über das Endeder Rollenspur 426 ein, das mit dem Richtungsänderungspfad 424 verbundenist, wobei die Rollenfolge 462 ihre Richtung ändert. DieRollenfolge 462 tritt dann in den Rollenrückführpfad 420 über denRichtungsänderungspfad 424 einund bewegt sich in derselben Richtung, in der sich auch der Gleiter 416 bewegt.Die Rollenfolge 462 tritt dann in den anderen Richtungspfad 424 ein,in dem die Rollenfolge 462 wiederum ihre Richtung ändert. DieRollenfolge 462 kehrt dann zu der Rollenspur 426 zurück. DieRollenfolge 462 kann eine derartige Zirkulationsoperationwiederholt durchführen.
[0222] Gemäß der linearen Führung 410 sinddie Trennelement-Hauptkörper 451 zwischenden Rollen 446 angeordnet, wodurch verhindert wird, dassdie Rollen 446 in direkten Kontakt miteinander kommen,sodass die Geräuscheund der Verschleiß verhindertwerden, die ansonsten entstehen würden, wenn die Rollen 446 gegeneinanderreiben. Weiterhin ist die Rolle 446 zwischen den Rollenkontaktflächen 454a, 454b derbenachbarten Trennelemente 450 der entsprechenden Rollen 446 angeordnetund wird durch dieselben gehalten. Die Rolle 446 wird durchdie Armabschnitte 452 des Trennelements 450 geregelt.Die entsprechenden Rollen werden durch die Trennelemente 450 ineinem Zustand gehalten, in dem die zentralen Wellen der Rollen parallel zueinandergehalten werden. Die Rollen 446 können sich stabil drehen unddurch den endlosen Zirkulationspfad 428 bewegen, während siean einer vorbestimmten Position und mit einem vorbestimmten Abstandgehalten werden.
[0223] Die Rollen 446 erfahreneinen Widerstand in der Rollspur 426. Die entsprechendenRollen 446 werden jedoch durch die folgenden Trennelement-Hauptkörper 451 gedrückt. DieRollen 446 könnensich deshalb glatt durch die Rollenspur 426 bewegen. Weiterhinist der Abstand zwischen den Trennelement-Führungswänden 436b inder Rollenspur 426 etwas größer als die Länge desZylinders der Rolle 446. Deshalb wird der Armabschnitt 452 jedesTrennelements 450 geführt,währender mit den Führungsrillen 438b derTrennelement-Führungswände 436b verbundenist. Aus diesen Gründenwird das Auftreten eines Schräglaufsin den entsprechenden Trennelement-Hauptkörpers 454 in der Rollenspur 426 stabilerverhindert, wobei eine Behinderung der glatten Bewegung der Rollenfolge 462 verhindertwird, die ansonsten durch Fluktuationen in der Anordnung der Rollenfolge 462 verursachtwerden würde.
[0224] Die Armabschnitte 452 derTrennelemente 450 werden durch den endlosen Zirkulationspfad 428 entlangder Führungsrillen 438a, 438b geführt. Dadurchwerden Fluktuationen begrenzt, die ansonsten durch während derBewegung der Trennelemente 450 verursacht würden, wobeiauch Fluktuationen der zwischen den Armabschnitten 452 derTrennelemente 450 gehaltenen Rollen 446 begrenztwerden. Die gesamte Rollenfolge 462 kann sich also glattdurch den endlosen Zirkulationspfad 428 bewegen.
[0225] Folglich werden axiale Fluktuationen(Schrägläufe) derRollen 446 effektiv verhindert, sodass keine Spannung aufdie Rollenfolge 462 wirkt.
[0226] Weiterhin sind die Armabschnitte 452 derTrennelemente mit den Führungsrillen 438a undden Führungsrillen 438b verbunden.Die zwischen den Trennelement-Hauptkörpern 451 gehalteneRolle 446 wird auch durch die Rollenkontaktflächen 454a, 454b gehalten.Also auch wenn der Gleiter 416 von der Führungsschiene 412 entferntwird, kann eine Lösungder Rollenfolge 462 von dem Gleiter 416 verhindertwerden.
[0227] Weiterhin wird der Schmiermittel-Reservoirabschnitt456 zum Speichern des Schmiermittels durch Durchgangslöcher inden Rollenkontaktflächen 454a, 454b desTrennelements 450 gebildet. Weil die Trennelemente 450 inder linearen Führung 410 verwendetwerden, könnendie Rollen 446 glatter rollen, wobei das Auftreten einesfrühzeitigenVerschleißesder Rollen 446 und eine Geräuscherzeugung vermieden werden können.
[0228] Weiterhin ist das Trennelement 450 derartkonfiguriert, dass der Öffnungsabschnitt 456a desSchmiermittel-Reservoirabschnittsderart ausgebildet ist, dass er kleiner als die externe Dimensiondes Armabschnitts 452 ist. Insbesondere ist die maximaleDimension des Schmiermittel-Reservoirabschnitts 456 – einschließlich derHöhe Yund der Breite Z, die den Innendurchmesser der im wesentlichen rechteckigen Öffnung 456a des Schmiermittel-Reservoirabschnitts 456 bilden,und der diagonalen Dimension des Schmiermittel-Reservoirabschnitts 456 – kleinervorgesehen als die maximale Dimension einschließlich der Höhe U und der Breite T, die die äußere Dimensiondes Armabschnitts 452 definieren, und die diagonale Dimension.Dadurch kann ein Eindringen des Armabschnitts 452 in denSchmiermittel-Reservoirabschnitt 456 verhindertwerden. Auch wenn die Trennelemente 450 zum Beispiel unterVerwendung eines Teilezuführersoder ähnlichemautomatisch ausgerichtet werden, kann eine Verkeilung der Trennelemente 450 verhindertwerden. Insbesondere wenn die Trennelemente 450 in einemBehälteroder ähnlichemgesammelt werden, bevor die Trennelemente 450 zu dem Teilezuführer gesendetwerden, könnensich die Trennelemente 450 nicht verkeilen. Dadurch wirdeine Automatisierung der Produktion vereinfacht, sodass Trennelemente 450 für die Verwendungin einer linearen Führungvorgesehen werden können,die die Produktivitätder linearen Führung 410 steigernkönnen.
[0229] Die Trennelemente für eine lineareFührungund die lineare Führungder Erfindung sind nicht auf die hier beschriebene Ausführungsformbeschränkt.
[0230] Zum Beispiel ist in der Ausführungsformein Schmiermittel-Reservoirabschnitt 456,der sich von der Rollenkontaktfläche 454a zuder Rollenkontaktfläche 454b erstreckt,nur an einer Position vorgesehen. Das Trennelement der vorliegendenErfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsform beschränkt.
[0231] Zum Beispiel kann wie in 32 gezeigt in einer anderenAusführungsformein Schmiermittel-Reservoirabschnitt 456, der sich vonder Rollenkontaktfläche 454a zuder Rollenkontaktfläche 454b erstreckt,an einer Vielzahl von Positionen vorgesehen werden (z.B. an dreiPositionen in der Zeichnung).
[0232] Wie in 33 gezeigt, können Dellen, die aus einerVielzahl von kleinen Vertiefungen bestehen (die Dellen sind in derZeichnung als eine Vielzahl von Punkten wiedergegeben), in eineranderen Ausführungsform zusammenmit dem Schmiermittel-Reservoirabschnittder Ausführungsformeinstöckigin einem Hauptkontaktbereich zwischen der Rolle und den Trennelementausgebildet werden, um die Schmierfähigkeit zu erhöhen.
[0233] Die Position, an welcher der Schmiermittel-Reservoirabschnittauszubilden ist, und die Form des Schmiermittel-Reservoirabschnittssind nicht auf diejenigen in der Ausführungsform beschränkt, solangeder Öffnungsabschnittdes Schmiermittel-Reservoirabschnitts kleiner als die äußere Dimensiondes Armabschnitts ist, wodurch ein Eindringen des Armabschnittsin den Schmiermittel-Reservoirabschnitt verhindert wird. Wenn zumBeispiel die in dem Trennelement-Hauptkörper 451 auszubildendeRollenkontaktflächein der Form eines gotischen Bogens oder in einer konischen Formausgebildet wird und wenn die Rollenkontaktfläche in Kontakt mit der Rollegebracht wird, kann ein willkürlicherWinkel fürdie Rollenkontaktflächegewähltwerden, wobei ein Schmiermittel-Reservoirabschnitt in dem Kontaktabschnittin Entsprechung zu dem Kontaktwinkel ausgebildet werden kann. Insbesonderekann der Schmiermittel-Reservoirabschnitt in einer anderen Ausführungsformwie in 34 gezeigt aneiner Vielzahl von Positionen (z.B. an sechs Positionen in der Zeichnung)durch ovale Vertiefungen vorgesehen werden.
[0234] Wie in 35 gezeigt, können die in 33 gezeigten kleinen Dellen in eineranderen Ausführungsformmit der Konfiguration von 34 kombiniertwerden. Die Ausführungsformenkönnenalso willkürlichinnerhalb des Erfindungsumfangs gewählt werden.
[0235] Was weiterhin die dimensionale Beziehungzwischen dem Öffnungsabschnitt 456a desSchmiermittel-Reservoirabschnitts 456 und dem Armabschnitt 452 zurVerhinderung des Einführensdes Armabschnitts in den Öffnungsabschnittin der vorliegenden Ausführungsformbetrifft, wird die im wesentlichen rechteckige Beziehung zwischender Breite und der Höhedadurch realisiert, dass die Größe des Öffnungsabschnitts 456a kleinerals diejenige des Armabschnitts gewählt wird. Die Ausführungsformist jedoch nicht darauf beschränkt.
[0236] Der vorliegende Erfindung gestattetdie Verwendung einer beliebigen Form, solange die Form eine Einführung einesTrennelements in ein anderes Trennelement verhindern kann. Insbesonderewas die Beziehung zwischen den Formen betrifft, die zu einer Einführung desArmabschnitts in den Schmiermittel-Reservoirabschnitt beitragen,besteht die einzige Anforderung darin, dass der Öffnungsabschnitt wesentlichkleiner als die äußere Dimensiondes Armabschnitts ist. Deshalb wird die maximale Dimension des Öffnungsabschnitts 456a (einediagonale Dimension, wenn der Öffnungsabschnittrechteckig ist) kleiner als die maximale Dimension des Armabschnitts 456 (einediagonale Dimension, wenn der Öffnungsabschnittrechteckig ist) innerhalb eines Querschnitts orthogonal zu der Längsrichtungdes Armabschnitts 452 gewählt, um ein Verkeilen der Trennelementezu verhindern.
[0237] Wenn der Armabschnitt zum Beispielein kreisrundes Querschnittprofil in der Längsrichtung aufweist, bestehtdie einzige Anforderung darin, dass die maximale Dimension des Öffnungsabschnittskleiner als der Durchmesser des Kreises ist. Wenn jedoch der Armabschnittmit einer anderen zusammengesetzten Geometrie ausgebildet wird,wird die maximale Dimension des Öffnungsabschnittskleiner als die maximalen Dimensionen der einzelnen Abschnitte ineiner Form gewählt,die durch das Projizieren des Armabschnitts in der Richtung erhaltenwird, in der die Form zu einer Verkeilung des Armabschnitts beiträgt.
[0238] Wenn hier gesagt wird, dass „der Öffnungsabschnittwesentlich kleiner als die äußere Dimensiondes Armabschnitts ist",bedeutet dies, dass wie in 36A gezeigt,wenn der Armabschnitt 452 einen identischen Querschnittin einer Längsrichtungaufweist und die Extremitätdes Armabschnitts durch ein freies Ende mit einem runden Vorsprunggebildet wird, die Trennelemente 450 auch dann einfachvoneinander gelöstwerden können,wenn ein Teil der runden Extremität des Armabschnitts 452 nominellin den Schmiermittel-Reservoirabschnitt 456 eingedrungenist. Diese Ausdrucksweise betrifft also auch eine Form, die keinewesentliche Verkeilung verursacht. Der Grund hierfür ist, dasswenn die in 36A gezeigteBeziehung gilt, keine Verkeilung der Trennelemente 450 entsteht.Wenn wie in 36B gezeigt,der Öffnungsabschnittwesentlich größer als die äußere Dimensiondes Armabschnitts 452 ist, stellt dies ein Beispiel dafür dar, dasseine Verkeilung der Trennelemente entsteht.
[0239] Im Folgenden wird eine Ausführungsformder Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. 37 ist eine erläuterndeAnsicht, die ein Linearführungslagerzeigt, das eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegendenErfindung ist. 38 istein Kurvendiagramm, das fürverschiedene Werte von δ eineBeziehung zwischen einem Kontaktwinkel θ, bei dem die dimensionalen Änderungenin einem Trennelement aufgrund einer Schwellung minimal werden,und dem Durchmesser Dw des Rollelements zeigt. 39 ist ein Kurvendiagramm, das für verschiedeneWerte des Durchmessers Dw des Rollelements eine Beziehung zwischen demKontaktwinkel θ,bei dem die dimensionalen Änderungenin einem Trennelement aufgrund einer Schwellung minimal werden,und δ zeigt. 40 ist eine erläuterndeAnsicht eines Linearführungslagersgemäß einer anderenAusführungsformder Erfindung. Es werden nur die Unterschiede zwischen den Ausführungsformen unddem in 41 gezeigtenherkömmlichenLinearführungslagererläutert.
[0240] Wie in 37 gezeigt, umfasst das Linearführungslager,das ein Beispiel fürdie Ausführungsformder Erfindung ist, Trennelement-Hauptkörper 531, die zwischenbenachbarten zylindrischen Rollen (Rollelementen) 506 anzuordnensind; und Trennelemente 530, die derart anzuordnen sind,dass beide axialen Endflächen derzylindrischen Rolle 506 zwischen den Trennelementen 530 angeordnetsind. Armabschnitte (nicht gezeigt) sind einstöckig auf jedem der Trennelement-Hauptkörper 531 vorgesehen.Vertiefte Oberflächenabschnitte 531a inEntsprechung zu der äußeren Umfangsformder zylindrischen Rolle 506 sind auf Teilen des Trennelement-Hauptkörpers 531 gegenüber der äußeren Umfangsfläche derzylindrischen Rolle 506 vorgesehen.
[0241] Ein einfach zu formendes Materialmit einer hohen Stärkeund einer Selbstelastizitätist ein optimales Material fürdas Trennelement 530. Zum Beispiel kann ein Polyamid oderein Elastomer verwendet werden. PEEK, das eine etwas geringere Selbstelastizität aufweist,aber eine geringfügigeMenge Gas emittiert, kann fürUnterdruckanwendungen verwendet werden.
[0242] Weiterhin kann eine Struktur zumSpeichern eines Schmiermittels fürdie Verwendung mit der zylindrischen Rolle 506, wie zumBeispiel eine Delle oder eine Ölsammelrille,auf einer Oberflächedes vertieften Oberflächenabschnitts 531a vorgesehenwerden, die die zylindrische Rolle 506 kontaktiert.
[0243] Wenn man in der vorliegenden Ausführungsformannimmt, dass der Querschnitt des vertieften Oberflächenabschnitts 531a inder Form eines gotischen Bogens ausgebildet ist, der Durchmesserder zylindrischen Rolle 506 als Dw genommen wird, der Kontaktwinkelzwischen dem vertieften Oberflächenabschnitt 531a desTrennelement-Hauptkörpers 531 undder zylindrischen Rolle als θ genommenwird, der Radius einer gotischen Bogenrille des vertieften Oberflächenabschnitts 531a alsR genommen wird, die Bodendicke der Rille des vertieften Oberflächenabschnitts 531a desTrennelements als 26 genommen wird, und der Krümmungsradius des vertieftenOberflächenabschnitts 531a als „f" genommen wird, wirdfür dasTrennelement 530 der Kontaktwinkel θ verwendet, der die folgendenGleichungen (1) bis (3) erfüllt. 0,5 Dw · sinθtanθ = δ + R (cosθo–cosθ) ... (1)θo = sin^–1 [{(2f–1)/ (2f)}sinθ]... (2) f = R/Dw ... (3)
[0244] Fürden Fall der direkt wirkenden Vorrichtung ist bereits bekannt, dasswenn das Trennelement zwischen den Rollelementen angeordnet ist,die Anzahl der effektiv rollenden Elemente eines Lastabschnittsklein wird, wodurch die Lastkapazität und die Steifigkeit beeinflusstwerden.
[0245] Es soll hier das Beispiel der Lastkapazität betrachtetwerden. Wenn das Rollelement eine Rolle ist, ist die Lastkapazität proportionalzu der 0,75-ten Potenz der Anzahl von Rollelementen (wenn das Rollelement dagegenein Ball ist, ist die Lastkapazität proportional zu zwei Drittelnder Anzahl von Rollelementen). Im Vergleich zu einer direkt wirkendenVorrichtung, die keine dazwischen angeordneten Trennelemente verwendet, isteine Verminderung der Lastkapazität und der Steifigkeit unvermeidlich.Die Verminderung der Lastkapazität sollaber vorzugsweise minimiert werden. Allgemein muss die Verminderungsrateder Lastkapazitätauf 10% oder weniger reduziert werden. Insbesondere muss die Füllrate derRollelemente bei wenigstens ungefähr 88% gehalten werden.
[0246] Allgemein liegt die Anzahl der Rollelementeder direkt wirkenden Vorrichtung bei 10 bis 20 pro Folge in demLastabschnitt. Dementsprechend zeigt Tabelle 1 eine Toleran_z, um die Bodendicke 2δ (mm) des vertieften Oberflächenabschnittsdes Trennelements innerhalb des Bereichs sicherzustellen, in demdie Füllrateder Rollelemente bei 88% gehalten werden kann. Dabei ist 2δ = [Anzahlder Rollelemente × (1 – Füllrate derRollelemente) × DurchmesserDw des Rollelements D] / (Anzahl der Rollelemente – 1). TABELLE1
[0247] Wenn dabei zum Beispiel der Durchmesserdes Rollelements 2 mm beträgt,nimmt δ einenWert an, der im Bereich von 0,055 bis 0,165 mm liegt. 37 zeigt die Berechnungsergebnissefür denKontaktwinkel δ – bei demdie dimensionalen Variationen in dem Trennelement aufgrund der Schwellungminimal werden – für verschiedeneWerte von δ unterVerwendung der Gleichungen (1) bis (3), während der Durchmesser Dw desRollelements als horizontale Achse genommen wird.
[0248] In 37 liegtder optimale Wert des Kontaktwinkels θ, was den Bereich der Wertevon δ betrifft,der durch den Durchmesser Dw jedes durch die Lastkapazität und dieSteifigkeit oben in der Tabelle 1 geregelten Rollelements gesetztwerden kann, zwischen 19° und35°.
[0249] Wenn der Durchmesser Dw des Rollelementsauf 10 mm gesetzt wird, also größer alsdie maximal in Tabelle 1 angegebenen 8 mm, nähert sich der obere Grenzwertdes Kontaktwinkels θ an40° an.Wenn ein Kontaktwinkel θ bestimmtwird, der die Gleichungen (1) bis (3) erfüllt, kann der optimale Kontaktwinkel Θ bestimmtwerden, bei dem eine Verformung des Trennelements 530 aufgrundeiner Schwellung minimiert werde kann. 39 zeigt die gleichen Informationen,wobei die in 38 gezeigtenParameter geändertsind.
[0250] Wie zuvor genannt können inder vorliegenden Ausführungsformdimensionale Änderungen,die sich zwischen den zylindrischen Rollen 506 aufgrundeiner Schwellung des Trennelements 530 durch Öl oder Fett oder ähnlichesentwickeln, was bei einem Produkt aus Kunstharz unvermeidlich ist,dadurch minimiert werden, dass der vertiefte Oberflächenabschnitt 531a desTrennelements 530 mit einem optimalen Kontaktwinkel θ in Kontaktmit der Rolle 506 gebracht wird. Dadurch kann eine Verschlechterungdes Betriebs der direkt wirkenden Vorrichtung, die durch die Zirkulationder zylindrischen Rollen 506 und der Trennelemente 530 bedingt wird,verhindert werden. Außerdemkann eine zusätzlicheVerbesserung der Geräuschentwicklungund der Lebensdauer einfach und mit geringen Kosten erreicht werden.
[0251] Mit Bezug auf 40 wird im Folgenden ein Linearführungslagerbeschrieben, das eine weitere Ausführungsform der vorliegendenErfindung ist. Wie in 40 gezeigt,umfasst das LinearführungslagerTrennelement-Hauptkörper 541,die zwischen benachbarten zylindrischen Rollen (Rollelementen) 506 anzuordnen sind,sowie Trennelenente 540, die derart angeordnet sind, dasbeide axialen Endflächender zylindrischen Rolle 506 zwischen den Trennelementen 540 angeordnetsind und Armabschnitte (nicht gezeigt) aufweisen, die einstöckig anjedem der Trennelement-Hauptkörper 541 vorgesehensind. Vertiefte Oberflächenabschnitte 541a inEntsprechung zu der äußeren Umfangsformder zylindrischen Rolle 506 sind auf Teilen des Trennelement-Hauptkörpers 531 gegenüber der äußeren Umfangsfläche derzylindrischen Rolle 506 vorgesehen.
[0252] Wenn in der vorliegenden Ausführungsformangenommen wird, dass ein Querschnitt des vertieften Oberflächenabschnitts 541a inder Form eines einzigen Kreisbogens ausgebildet ist, der Durchmesserder zylindrischen Rolle 506 als Dw genommen wird, der Kontaktwinkelzwischen dem vertieften Oberflächenabschnitt 541a desTrennelements 540 und der zylindrischen Rolle 506 als Θ genommenwird, der Radius einer Kreisbogenrille des vertieften Oberflächenabschnitts 541a alsR genommen wird, die Bodendicke der Rille des vertieften Oberflächenabschnitts 541a desTrennelement-Hauptkörpers 541 als2δ genommenwird und der Krümmungsradiusdes vertieften Oberflächenabschnitts 541a als „f" genommen wird, nimmtdas Trennelement 540 den Kontaktwinkel 540 an,der die folgenden Gleichungen (4) und (5) erfüllt, wobeider Bereich der Kontaktposition zwischen dem vertieften Oberflächenabschnitt 541a undder zylindrischen Rolle 506 ±10° oder weniger beträgt. 0,5 Dw · sinθtanθ = δ + R(1 – cosθ) ... (4)f = R/Dw ... (5)
[0253] Der Grund dafür, warum der Bereich der Kontaktpositionzwischen dem vertieften Oberflächenabschnitt 541a undder zylindrischen Rolle 506 auf ±10° oder weniger gesetzt wird,ist wie folgt. Die Deformation des Kunstharzes ist ursprünglich groß, sodassder Bereich der Kontaktposition auf einen großen Bereich gesetzt werdensollte. Der vertiefte Oberflächenabschnitt 541a nimmtjedoch die Form eines einzelnen Kreisbogens an. Wenn also der Bereichder Kontaktposition auf einen übermäßig großen Bereichgesetzt wird, neigen die zylindrischen Rollen 506 zu einemstarken Gleiten, was wiederum eine Erhöhung der Reibungskraft zur Folgehat. Das Setzen des Bereichs der Kontaktposition auf einen großen Wertist deshalb nicht dienlich. Aus diesem Grund wird der Bereich derKontaktposition auf einen gewöhnlichenWert gesetzt. Ansonsten ist die vorliegende Ausführungsform identisch mit derzuvor beschriebenen Ausführungsform,was die Konfiguration und den Arbeitseffekt betrifft. Deshalb wirdhier auf eine weitere Beschreibung verzichtet.
[0254] Die vorliegende Erfindung ist nichtauf die beschriebenen Ausführungsformenbeschränkt,und kann in verschiedener Weise modifiziert werden, ohne dass dadurchder Erfindungsumfang verlassen wird.
[0255] Zum Beispiel ist das Rollelementin den hier beschriebenen Ausführungsformeneine Rolle. Aber auch wenn das Rollelement eine Kugel ist, können dieselbenEffekte erhalten werden, indem der Kontaktwinkel θ gewählt wird,der die vorstehend angeführtenGleichungen erfüllt.
[0256] In den hier vorstehenden Ausführungsformenist ein Linearführungslagerals Beispiel fürdie lineare Bewegungsvorrichtung beschrieben. Die hier beschriebenenAusführungsformensind jedoch nicht auf ein Linearführungslager beschränkt. ZumBeispiel kann die vorliegende Erfindung auch auf eine Linearbewegungsvorrichtungwie etwa eine Kugelumlaufspindel, einen Kugelkeil und eine Linearkugelhülse angewendetwerden.
[0257] Wie zuvor beschrieben, verhindertdie Erfindung nach Anspruch 1 das Auftreten einer Verminderung derAnzahl von Rollelementen in einer Lastzone, was ansonsten durcheinen Zwischenraum zwischen den Rollelementen und den Trennelementenverursacht werden würde.Dadurch könnendas Auftreten eines Kontakts zwischen den Rollelementen und einesSchräglaufsverhindert werden, ohne dass die Lastkapazität herabgesetzt wird.
[0258] Zusätzlich zu dem Vorteil der vorliegendenErfindung ermöglichtdie Erfindung eine Verstärkungdes Trennelement-Hauptkörpers durchArmabschnitte und stellt eine ausreichende Kontaktfläche zwischeneiner Endflächeeines Rollelements und einem die Endfläche kontaktierenden Laufwegsicher.
[0259] Gemäß der Erfindung werden diePositionen der Rollelemente stabiler, sodass ein ausreichender Effektzur Verhinderung des Auftretens eines Schräglaufs der Rollelemente vorgesehenwird.
[0260] Gemäß der Erfindung ist die Kontaktfläche zwischendem Trennelement und dem Rollelement auf die rechte und linke Seitedes Trennelements beschränkt.Es wird also das Auftreten eines Schräglaufs verhindert, wodurchder Betrieb der linearen Führungverbessert wird.
[0261] Gemäß der Erfindung kann ein Schmiermittelin den Durchgangslöcherngespeichert werden, wobei das in den Durchgangslöchern gespeicherte Schmiermittelstabil zu den Rollelementen zugeführt werden kann.
[0262] Gemäß der Erfindung kann eine lineareFührungvorgesehen werden, die den Betrieb verbessert und gleichzeitig dasAuftreten eines Schräglaufsin den Rollelementen unterdrückt.
[0263] Wie zuvor beschrieben, kann die vorliegendeErfindung ein Trennelement füreine lineare Führungangeben, die das Auftreten einer Verminderung der Lastkapazität und einenSchräglaufverhindert und einen verbesserten Betrieb mit einem einfachen Aufbauerreicht, wobei außerdemeine lineare Führungeinschließlich desTrennelements sowie eine Vorrichtung einschließlich der linearen Führung vorgesehenwerden können.

权利要求:
Claims (19)
[1] Trennelement für die Verwendung in einer linearenFührungmit einer Führungsschiene,einem Gleiter, der auf der Führungsschienerelativ beweglich angeordnet ist, und einer Vielzahl von rollenförmigen Rollelementen,die in dem Gleiter vorgesehen sind, wobei das Trennelement umfasst: einenTrennelement-Hauptkörper,der auf beiden Seiten vorne und hinten vertiefte Oberflächenabschnitteaufweist, die Umfangsabschnitte der Rollelemente kontaktieren, und wenigstensein Paar von Armabschnitten, die parallel zueinander auf beidenSeiten des Trennelement-Hauptkörpersvorgesehen sind und parallel in derselben Richtung ausgerichtetsind, wobei die Längeeines Armabschnitts gleich oder kürzer als die Distanz zwischenden Zentren von zwei benachbarten Rollelementen mit dem dazwischenangeordneten Trennelement-Hauptkörper inBezug auf die Lateralrichtung des Trennelement-Hauptkörpers ist.
[2] Trennelement füreine lineare Führungnach Anspruch 1, wobei die Armabschnitte eine Höhe aufweisen, die ungefähr 20% bis60% des Durchmessers des rollenförmigenRollelements beträgt.
[3] Trennelement füreine lineare Führungnach Anspruch 1 oder 2, wobei die laterale Länge des Trennelement-Hauptkörpers etwaskürzerals die axiale Längedes rollenförmigenRollelements ist und wobei der rechte oder linke Seitenflächenabschnittdes Rollelements eine Oberflächekontaktiert, die auf einer Innenseitenfläche des Gleiters in Nachbarschaftzu einem Laufweg des Gleiters ausgebildet ist und gleichzeitig mitder Endverarbeitung des Laufwegs endverarbeitet wird.
[4] Trennelement fürdie Verwendung in einer linearen Führung mit einer Führungsschiene,einem Gleiter, der auf der Führungsschienerelativ beweglich angeordnet ist, und einer Vielzahl von rollenförmigen Rollelementen,die in dem Gleiter vorgesehen sind, wobei das Trennelement umfasst: einenTrennelement-Hauptkörper,der auf beiden Seiten vorne und hinten vertiefte Oberflächenabschnitteaufweist, die Umfangsabschnitte der Rollelemente kontaktieren, und eineZwischenraumrille, die in dem Zentrum des vertieften Oberflächenabschnittsin einer Umfangsrichtung des Rollelements ausgebildet ist.
[5] Trennelement fürdie Verwendung in einer linearen Führung nach Anspruch 1 oder4, wobei ein Durchgangsloch in dem Zentrum der vertieften Oberflächenabschnitteausgebildet ist und sich durch die vertieften Oberflächenabschnittevorne und hinten am Trennelement-Hauptkörper erstreckt.
[6] Trennelement füreine lineare Führungnach Anspruch 1, das weiterhin Brückenabschnitte für die Verbindungder Trennelement-Hauptkörpermit den Armabschnitten umfasst.
[7] Trennelement füreine lineare Führungnach Anspruch 6, wobei in Bezug auf die Höhe der vertieften Oberfläche voneiner imaginärenLinie zwischen den Drehzentren der benachbarten Rollelemente zueiner Endfläche,die im wesentlichen parallel zu einer direkt wirkenden Oberfläche desRollelements in dem vertieften Oberflächenabschnitt des Trennelement-Hauptkörper ist,in einem Richtungsänderungsabschnitt,in dem die Bewegungsrichtung des Rollelements um ein vorbestimmtesBewegungszentrum herum geändertwird, die HöheHo der vertieften Oberflächevon der imaginärenLinie zwischen den Drehzentren der benachbarten Rollelemente aufeiner entfernten Seite in Bezug auf das Bewegungszentrum größer alsdie HöheHi der vertieften Oberflächevon der imaginärenLinie zwischen den Drehzentren der benachbarten Rollelemente aufeiner nahe Seite in Bezug auf das Bewegungszentrum ist.
[8] Trennelement füreine lineare Führungnach Anspruch 6, wobei in Bezug auf die Breite des Trennelement-Hauptkörpers aneiner Endfläche,die im wesentlichen parallel zu einer direkt wirkenden Oberfläche des Rollelementsist, in einem Richtungsänderungsabschnitt,in dem die Bewegungsrichtung des Rollelements um ein vorbestimmtesBewegungszentrum herum geändertwird, die Breite „a" des Trennelement-Hauptkörpers aufeiner entfernten Seite in Bezug auf das Bewegungszentrum größer istals die Breite „b" auf einer nahen Seitein Bezug auf das Bewegungszentrum.
[9] Trennelement fürein lineare Führungnach einem der Ansprüche6 bis 8, wobei wenn die Armabschnitte derart konfiguriert sind,dass sie sich mit im wesentlichen identischen Längen vom Zentrum auf beidenSeiten des Trennelement-Hauptkörperszu Drehzentren von benachbarten Rollelementen in einer Bewegungsrichtungerstrecken, und wenn die Längedes Armabschnitts auf einer Seite als L genommen wird, derDurchmesser des Rollelementes als Dwe genommen wird, die Distanzzwischen den Zentren von benachbarten Rollelementen als κDwe genommenwird, der Radius von dem Bewegungszentrum zu einem Bewegungsortder Drehzentren der Rollelemente in dem Richtungsänderungsabschnittals R genommen wird, und der Radius von dem Bewegungszentrumzu einer Hülloberfläche, diean einer Position näheran dem Bewegungszentrum als eine imaginäre Linie, die die Zentren vonbenachbarten Rollelementen verbindet und durch die Armabschnittedefiniert ist (die Höheeines Armabschnitts in der Richtung orthogonal zu der Laufwegfläche desRollelements wird als A genommen), als Ri genommen wird, dannsind die Armabschnitte in einer Kontur derart ausgebildet, dassdie LängeLi des Armabschnitts auf einer Seite (d.h. die Länge eines inneren Armabschnitts),wobei der Armabschnitt näheram Bewegungszentrum als die imaginäre Linie zwischen den Zentrenvon benachbarten Rollelementen positioniert ist, und die Länge Lo desArmabschnitts auf der anderen Seite (d.h. die Länge eines äußeren Armabschnitts), wobeider Armabschnitt auf einer gegenüberliegendenSeite des Bewegungszentrums in Bezug auf die imaginäre Linie zwischenden Zentren von benachbarten Rollelementen positioniert ist, diefolgenden Gleichungen erfüllen: θ =sin^–1 {κDwe / (2R)}0,3 / 2×Dwe ≤ A ≤ (R – Ri)Li < (κDwe/2 – Asinθ)Lo < κDwe/2
[10] Trennelement füreine lineare Führungnach einem der Ansprüche6 bis 8, wobei wenn die Armabschnitte derart konfiguriert sind,dass sie sich auf entsprechenden Seiten des Trennelements mit entsprechendenLängenin Bezug auf die Bewegungsrichtung von dem Zentrum des Trennelement-Hauptkörpers zuden Drehzentren der benachbarten Rollelemente erstrecken, die maximaleLänge Lsder Gesamtsumme der Längender Armabschnitte, die sich auf entsprechenden Seiten des Trennelementsin Bezug auf die Bewegungsrichtung erstrecken, kleiner ist als dieDistanz κDwezwischen den Drehzentren von benachbarten Rollelementen.
[11] Trennelement füreine lineare Führungnach einem der Ansprüche6 bis 8, wobei die Kontaktflächen aufbeiden Seiten des Trennelement-Hauptkörpers in Bezug auf die Bewegungsrichtungmit den benachbarten Rollelementen an einer Position in Kontaktkommen, an der eine Dimension zwischen den vertieften Kontaktflächen desvertieften Oberflächenabschnittsminimiert ist.
[12] Trennelement füreine lineare Führungnach einem der Ansprüche6 bis 8, wobei ein vertieftes Schmiermittel-Reservoir an den Kontaktflächen desvertieften Oberflächenabschnittsausgebildet ist.
[13] Trennelement fürdie Verwendung in einer linearen Führung nach Anspruch 1, wobeidie Führungsschieneeine Rollenführungsfläche aufweist, derGleiter eine Lastrollenführungsfläche, einPaar von Richtungsänderungspfadenund einen Rollenrückführdurchgangaufweist, die Lastrollenführungsfläche gegenüber derRollenführungsfläche zusammenmit derselben eine Rollenspur bildet, wobei das Paar von Richtungsänderungspfadenin Kommunikation mit beiden Enden der Rollenspur bleibt und derRollenrückführdurchgangin Kommunikation mit dem Paar von Richtungsänderungspfaden bleibt, und einendloser Zirkulationspfad durch die Rollenspur, das Paar von Richtungsänderungspfadenund den Rollenrückführdurchganggebildet wird, wobei die lineare Führung Führungsrillen in den endlosenZirkulationspfad aufweist, wobei sich die Rillen kontinuierlichin einer Richtung erstrecken, in der die Rollelemente angeordnetsind, das Paar von Armabschnitten durch die Führungsrille geführt wird,und sich Schmiermittel-Reservoirabschnitte jeweils in dem vertieftenOberflächenabschnitt öffnen, wobeidie Öffnungender Schmiermittel-Reservoirabschnitte kleiner als eine äußere Dimensiondes Armabschnitts sind, um zu verhindern, dass der Armabschnittin den Schmiermittel-Reservoirabschnitt eingeführt wird.
[14] Trennelement fürdie Verwendung in einer linearen Führung nach Anspruch 13, wobeidie maximale Dimension des Öffnungsabschnittskleiner als die maximale Dimension des Armabschnitts in einem Querschnittorthogonal zu der Längsrichtungdes Armabschnitts ist.
[15] Linearbewegungsvorrichtung mit: einer Führungsschieneeinschließlicheiner Rollfläche; einemGleiter, der eine Rollflächegegenüberder Rollflächeder Führungsschieneaufweist und durch die Führungsschienemittels einer Vielzahl von Rollelementen, die zwischen den Rollflächen angeordnetsind, relativ beweglich geführtwird, und einem Trennelement, das zwischen den benachbartenRollelementen angeordnet ist und vertiefte Oberflächenabschnitteaufweist, die in Teilen der Abstandshalter gegenüber den Rollelementen ausgebildetsind, wobei eine Kontaktposition zwischen dem vertieften Oberflächenabschnittdes Trennelements und dem Rollelement mit einem Kontaktwinkel innerhalbeines Bereichs von 19° bis35° gesetztwird.
[16] Linearbewegungsvorrichtung mit: einer Führungsschieneeinschließlicheiner Rollfläche; einemGleiter, der eine Rollflächegegenüberder Rollflächeder Führungsschieneaufweist und durch die Führungsschienemittels einer Vielzahl von Rollelementen, die zwischen den Rollflächen angeordnetsind, relativ beweglich geführtwird, und einem Trennelement, das zwischen den benachbartenRollelementen angeordnet ist und vertiefte Oberflächenabschnitteaufweist, die in Teilen der Abstandshalter gegenüber den Rollelementen ausgebildetsind, wobei der Querschnitt des vertieften Oberflächenabschnittsin der Form eines gotischen Bogens ausgebildet ist, der Durchmesserdes Rollelements als Dw genommen wird, der Kontaktwinkel zwischendem Trennelement und dem Rollelement als θ genommen wird, der Radiusder gotischen Bogenrille des vertieften Oberflächenabschnitts als R genommenwird, die Bodendicke der Rille der vertieften Oberfläche desTrennelements als 2δ genommenwird, und der Krümmungsradiusdes vertieften Oberflächenabschnittsals „f" genommen wird, wobeidas Trennelement den Kontaktwinkel θ annimmt, der die folgendenGleichungen (1) bis (3) erfüllt: 0,5 Dw · sinθtanθ = δ + R (cosθo–cosθ) ... (1)θ₀ =sin^–1 [{(2f–1) / (2f)}}sinθ] ... (2)f = R/Dw ... (3)
[17] 17. Linearbewegungsvorrichtung mit: einer Führungsschieneeinschließlicheiner Rollfläche; einemGleiter, der eine Rollflächegegenüberder Rollflächeder Führungsschieneaufweist und durch die Führungsschienemittels einer Vielzahl von Rollelementen, die zwischen den Rollflächen angeordnetsind, relativ beweglich geführtwird, und einem Trennelement, das zwischen den benachbartenRollelementen angeordnet ist und vertiefte Oberflächenabschnitteaufweist, die in Teilen der Abstandshalter gegenüber den Rollelementen ausgebildetsind, wobei der Querschnitt des vertieften Oberflächenabschnittsin der Form eines einzelnen Kreisbogens ausgebildet ist, der Durchmesserdes Rollelements als Dw genommen wird, der Kontaktwinkel zwischendem Trennelement und dem Rollelement als θ genommen wird, der Radiusder kreisförmigenBogenrille des vertieften Oberflächenabschnittsals R genommen wird, die Bodendicke der Rille der vertieften Oberfläche desTrennelements als 2δ genommenwird, und der Krümmungsradiusdes vertieften Oberflächenabschnittsals „f" genommen wird, wobeidas Trennelement den Kontaktwinkel θ annimmt, der die folgendenGleichungen (4) und (5) erfüllt: 0,5 Dw · sinθtanθ = δ + R(1–cosθ) ... (4)f = R/Dw ... (5)
[18] Linearbewegungsvorrichtung nach Anspruch 17, wobeider Bereich der Kontaktposition zwischen dem vertieften Oberflächenabschnittdes Trennelements und dem Rollelement innerhalb eines Bereichs von ±10° gesetztist.
[19] Lineare Führung,das das Trennelement nach Anspruch 1 oder 4 umfasst.

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US20040190801A1|2004-09-30|

引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2004-09-16| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|

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2013-12-09| R016| Response to examination communication|

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2018-09-01| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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