DE69712000T2

DE69712000T2 - Linearlagereinheit für eine kurvenförmige Bewegung

Info

Publication number: DE69712000T2
Application number: DE69712000T
Authority: DE
Inventors: Norimitsu Kitade
Original assignee: Nippon Thompson Co Ltd
Current assignee: Nippon Thompson Co Ltd
Priority date: 1996-07-17
Filing date: 1997-07-03
Publication date: 2002-11-07
Anticipated expiration: 2017-07-04
Also published as: EP0826891B1; US5921682A; DE69712000D1; EP0826891A2; EP0826891A3; JPH1030638A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Rollführungseinheit mit Kurvenbewegung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine Kugelnut, in der ein Rollelemente tragender Gleiter linear längs einer Nutenwelle bewegt wird, ist in der Vergangenheit auf einen industriellen Roboter und eine Übertragungsmaschine oder Transfermaschine angewendet worden. Die bekannten Kugelnuten umfassen eine Kugelnut mit Rückhalteorganen zum Halten einer Anzahl von Kugeln an einem Gleiter und eine nicht mit Rückhalteorganen versehene Kugelnut.
Nicht mit Rückhalteorganen versehene bekannte Kugelnuten umfassen eine in den Fig. 9 und 10 dargestellte Kugelnut. Diese Kugelnut weist eine Nutenwelle 51 auf, die mit einer Anzahl von Laufrillen 53 in vorbestimmten axial verlaufenden Teilen an einer äußeren Umfangsfläche derselben und einem äußeren Zylinder 50 versehen ist, der an seinem Hohlraum oder seiner Ausnehmung 62 gleitend rings um die Nutenwelle 51 sitzt. Der äußere Zylinder 50 umfasst ein Gehäuse 52, das mit Laufrillen 57 in einer inneren Umfangsfläche desselben und Rückführungskanälen 58, Endkappen 54, die an beiden Endflächen des Gehäuses 52 befestigt und mit Richtungsänderungskanälen 59 versehen sind, Enddichtungen 55, die an Endflächen der Endkappen befestigt und geeignet sind, die Zwischenräume zwischen der Nutenwelle 51 und dem äußeren Zylinder 50 abzudichten, sowie Rollelemente 56, die in den Laufrillen 57, den Richtungsänderungskanälen 59 und den Rückführungskanälen 58 endlos umlaufen.
Das Gehäuse 52 ist mit einer Keilnut 60 zum Einstellen und Positionieren eines Objektträgers (object member) einer Vorrichtung in derselben versehen. Das Gehäuse 52 ist ferner an einer inneren Umfangsfläche der Ausnehmung 62 mit Laufrillen 57 versehen, die denjenigen 53 in der Nutenwelle 51 gegenüberliegen. Die Enddichtungen 55 sind am Gehäuse 52 durch die Endkappen 54 durch Bolzen 63 befestigt. Die Laufrillen 57 im Gehäuse 52 sind an ihren Randabschnitten mit gegenüberliegenden Klauen 61 versehen, wobei der Abstand zwischen denselben kleiner eingestellt ist als der Durchmesser der Kugeln 56, um die Kugeln 56 zurückzuhalten, welche die Rollelemente bilden (siehe beispielsweise Japanische Patentveröffentlichung Nr. 61046/1991).
Die bekannten Kugelnuten, die mit Rückhalteorganen versehen sind, weisen eine in Fig. 11 gezeigte Kugelnut auf. Diese Kugelnut umfasst eine Nutenwelle 71, die mit einer Anzahl von Laufrillen 73 in vorbestimmten axial verlaufenden Abschnitten einer äußeren Umfangsfläche derselben sowie einem Gleiter 70 versehen ist, der gleitend auf der Nutenwelle 71 läuft, wobei der Gleiter 70 einen äußeren Zylinder 72, der auf seiner Innenseite mit Laufrillen 77 gegenüber denjenigen 73 in der Nutenwelle 71 versehen ist, und geneigte Oberflächen 79, in denen Richtungsänderungskanäle 81 zur Änderung der Bewegungsrichtung der Kugeln 76 ausgebildet sind, Rückhalteorgane 75 zum Halten der Kugeln 76 auf der Innenfläche des äußeren Zylinders 72 und eine Anzahl von Kugeln 76 aufweist.
Die Rückhalteorgane 75 sind vollständig an einem dünnwandigen nahtlosen Zylinder gebildet, der einen größeren Durchmesser an denjenigen Abschnitten desselben, die den Kugeln 76 in den nicht belasteten Bereichen der Rückführungskanäle 78 in den Rückhalteorganen 75 entsprechen, und einen kleineren Durchmesser an denjenigen Teilen desselben besitzt, welche den Kugeln 76 in den belasteten Bereichen der Laufrillen 77 entsprechen. Die Rückhalteorgane 75 sind mit langgestreckten Bohrungen 80 derart versehen, dass die in den belasteten Bereichen laufenden Kugeln 76 leicht daraus hervorstehen. Die Rückhalteorgane 75 sind am äußeren Zylinder 72 durch Anschrauben von Nutabdeckungen 74 an beiden Endabschnitten der inneren Umfangsfläche des äußeren Zylinders 72 befestigt (siehe beispielsweise Japanische Gebrauchsmuster- Offenlegungsschrift Nr. 52317/1983 und Japanische Patentveröffentlichung Nr. 3247/1995).
Eine Rollführungseinheit mit Kurvenbewegung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist in der Japanischen Pätent-Offenlegungsschrift Nr. 63186028/1988 beschrieben. Dieses Lager für eine gekrümmte Gleitbewegung ist geeignet, ein Objekt gekrümmt zu führen, das von einer Bezugsstellung in eine Objektstellung an einem Gleiterteil von verschiedenen Arten von Werkzeugmaschinen, Industrierobotern oder Teileübertragungssystemen verschoben werden soll. Dieses Lager zur Ausführung einer gekrümmten Gleitbewegung umfasst eine Gleitbasis mit einer Abdeckung, die daran befestigt und mit endlosen Laufbahnen für Kugeln versehen ist, deren jede eine belastete Kugelnut und einen nicht belasteten Kugelkanal aufweist, eine Führungsschiene, die Kugellaufbahnen gegenüber den belasteten Kugellaufbahnen oder Rillen aufweist, sowie Kugeln, die rollen, indem sie eine vierfach gerichtete Belastung zwischen den belasteten Kugelrillen und nicht belasteten Kugelkanälen tragen. Die Führungsschiene ist so gebildet, dass sie einen bogenförmigen oder kreisförmigen Querschnitt besitzt, und die Mitte eines imaginären Kreises, der durch die belasteten Kugeln in der Gleitbasis und die Kugellaufrillen in der Führungsschiene geht, ist mit derjenigen eines imaginären Kreises ausgerichtet, der durch die äußere Umfangsfläche der Führungsschiene geht.
Die in Fig. 9 gezeigte Kugelnut ist mit Kugelrückhalteteilen an den seitlichen Randteilen der Laufrillen 57 im äußeren Zylinder 50 versehen, und es ist ziemlich schwierig, Laufrillen 57 mit Kugelrückhalteteilen im äußeren Zylinder 50 zu bilden. Anders als die Laufrillen 57 im Gehäuse einer Rollführungseinheit mit geradliniger Bewegung können die Laufrillen 57 in der Kugelnut nicht durch Verwendung eines Schleifsteins mit großem Durchmesser erzeugt werden. Daher werden die inneren Laufrillen 57 im äußeren Zylinder 50 durch Räumen (broaching) des äußeren Zylinders und sodann Abschrecken des erhaltenen Produkts und Endbearbeitung des abgeschreckten Produkts durch Polieren hergestellt. Die Endbearbeitung ist schwierig und es sind für die Herstellung viele Arbeitstage (mandays) erforderlich. Da die inneren Laufrillen 57 im äußeren Zylinder in der Kugelnut durch Räumen hergestellt werden, ist die axiale Länge bezüglich des Innendurchmessers begrenzt, so dass Laufrillen großer Länge nicht ausgebildet werden können.
Bei der in Fig. 11 dargestellten Rollführungseinheit mit linearer Bewegung sind die Laufrillen 77 im äußeren Zylinder 72 an beiden axialen Endabschnitten der belasteten Kugelbereiche mit Ausweichabschnitten versehen, die aus geneigten Rillen bestehen, um die Kugeln 76 zu führen, die sich in den Richtungsänderungskanälen 81 in den Rückhalteorganen 75 bewegen. Daher ist die Ausbildung der Laufrillen 77 schwierig und die Herstellungskosten werden hoch. Bei der bekannten Rollführungseinheit mit linearer Bewegung bestehen Schwierigkeiten bei der Räumarbeit und der höchst genauen Endbearbeitung für die Laufrillen 77 im äußeren Zylinder, in welchem die Rückhalteorgane 75 vorgesehen sind. Es ist auch mühsam, Montageabschnitten, an denen die Rückhalteorgane 75 befestigt werden, im äußeren Zylinder 72 zu erzeugen, und die Herstellungskosten des äußeren Zylinders erhöhen sich.
Ein Ziel der Erfindung ist die Lösung dieser Probleme und die Schaffung einer Rollführungseinheit mit Kurvenbewegung, die erzielt wird durch: Ausbildung eines Gleiters, der auf einer gekrümmt verlaufenden Nutenwelle gleiten kann, durch ein Gehäuse, das aus einem zweigeteilten Organ mit Laufrillen besteht; Entwickeln eines Verfahrens zur einfachen Herstellung der Laufrillen im Gehäuse; glattes Anpassen des Gleiters rings um die Nutenwelle durch Veränderung der Form des Gehäuses oder der Enddichtungen; und Ausbilden der Enddichtungen mit einer größeren Länge an der oberen Umfangsseite derselben und mit einer geringeren Länge an der unteren Umfangsseite derselben, wenn die Längsabmessung der bogenförmigen oberen und unteren Umfangsabschnitte des Gehäuses gleich eingestellt wird, oder Einstellen der Längsabmessung des Gehäuses größer am oberen Umfangsabschnitt desselben und kleiner am unteren Umfangsabschnitt desselben, wodurch die Krümmung des Gehäuses mit derjenigen der Nutenwelle zur Übereinstimmung kommt, um ein glattes Gleiten des Gleiters auf der Nutenwelle zu ermöglichen.
Die Erfindung betrifft eine Rollführungseinheit mit Kurvenbewegung, welche eine Nutenwelle, die sich in Längsrichtung kurvenförmig mit einer vorbestimmten Krümmung erstreckt, und einen ringsum an die Nutenwelle angepassten und auf dieser kurvenförmig bewegten Gleiter aufweist, wobei der Gleiter umfasst: Wälzelemente, ein Gehäuse, das mit Laufrillen und Rückführungskanälen versehen ist, die sich parallel zu den Laufrillen in einer inneren Umfangsfläche derselben erstrecken, auf der die Wälzelemente laufen, Endkappen, die an beiden Endflächen des Gehäuses befestigt und mit Richtungsänderungskanälen versehen sind, in denen die Bewegungsrichtung der Wälzelemente verändert wird, sowie Enddichtungen, die an beiden Endflächen der Endkappen befestigt sind, wobei die Enddichtungen Zwischenräume zwischen der Nutenwelle und dem Gleiter abdichten, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse in ein Paar von Gehäuseteilen in ihrer Längsrichtung aufgespaltet ist, wobei die Spaltflächen der zwei Gehäuseteile einander berühren und aneinander befestigt sind.
Das Gehäuse ist mit einer längsverlaufenden Keilnut in einer Außenfläche desselben versehen, um einen Objektträger (objective apparatus) auf dem Gehäuse zu befestigen und zu positionieren, oder das Gehäuse ist mit einem Flansch versehen, der eine Bezugsbefestigungsfläche aufweist, die sich in Radialrichtung des Gehäuses erstreckt, um einen Objektträger auf dem Gehäuse zu befestigen und zu positionieren.
Das Gehäuse ist ferner an Kantenteilen der Laufrillen mit Krallen versehen, die geeignet sind, ein Herausfallen der Wälzelemente aus den Laufrillen zu verhindern, und die sich in Längsrichtung der Laufrillen erstrecken.
Das Gehäuse ist ferner mit einer Befestigungsfläche und Schraublöchern in dieser Befestigungsfläche zur Befestigung eines Objektträgers an diesem Gehäuse versehen.
Das Gehäuse ist so geformt, dass es entweder eine kreisförmige oder eine quadratische Querschnittsfläche besitzt.
Die Gehäuseteile, welche das Gehäuse bilden, bestehen aus einem oberen Umfangsseiten-Gehäuseteil gegenüber einer bogenförmigen oberen Umfangsseite der Nutenwelle und einem unteren Umfangsseiten-Gehäuseteil gegenüber einer bogenförmigen unteren Umfangsseite der Nutenwelle, wobei die Längsabmessung des oberen Umfangsseiten-Gehäuseteils größer eingestellt ist als diejenige des unteren Umfangsseiten-Gehäuseteils.
Die das Gehäuse bildenden Gehäuseteile bestehen aus einem oberen Umfangsseiten-Gehäuseteil gegenüber einer bogenförmigen oberen Umfangsseite der Nutenwelle und einem unteren Umfangsseiten-Gehäuseteil gegenüber einer bogenförmigen unteren Umfangsseite der Nutenwelle, wobei der obere Umfangsseiten- Gehäuseteil in einem Längsmittelteil desselben mit einer Mittelkappe versehen ist, wobei auf in Längsrichtung beiden Seiten derselben Richtungsänderungskanäle zur Änderung der Bewegungsrichtung der Wälzelemente gebildet sind, und wobei ein endloser Umlaufkanal, in welchem die Wälzelemente laufen, in dem oberen Umfangsseiten-Gehäuseteil dadurch zweigeteilt ist.
Die Nutenwelle ist mit Laufrillen versehen, die den im Gehäuse gebildeten Längskammlinien der bogenförmigen oberen und unteren Umfangsseitenflächen derselben gegenüberliegen.
Da die erfindungsgemäße Rollführungseinheit mit Kurvenbewegung in der oben beschriebenen Weise ausgebildet ist, kann der Gleiter glatt auf der Nutenwelle laufen.
Der Gleiter umfasst das Gehäuse, Endkappen und Enddichtungen. Das Gehäuse ist mit einem quadratischen oder kreisförmigen Querschnitt entsprechend einer Vorrichtung ausgebildet, auf die es angewendet wird, wodurch die Rollführungseinheit mit Kurvenbewegung einer Vorrichtung, in die sie eingebaut wird, angepasst werden kann. Da die Nutenwelle und das Gehäuse mit gegenüberliegenden Laufrillen versehen sind, kann der Gleiter vorwärts und rückwärts mit hoher Genauigkeit bezüglich der Nutenwelle verschoben werden, ohne um die Achse derselben gedreht zu werden.
Da das Gehäuse in zwei gleiche Gehäuseteile aufgeteilt ist, ist der Zusammenbau des Gehäuses und die Ausbildung der Laufrillen mit hoher Genauigkeit in den Gehäuseteilen einfach durchführbar. Die Wälzelemente auf der oberen Umfangsseite, die in den bogenförmigen Laufrillen laufen, haben eine größere Belastung als die Wälzelemente auf der unteren Umfangsseite. Erfindungsgemäß ist jedoch das bogenförmige obere Umfangsseiten-Gehäuseteil in Längsrichtung länger ausgebildet als das bogenförmige untere Umfangsseiten-Gehäuseteil, so dass die Belastung bezüglich der in den belasteten Bereichen laufenden Wälzelemente gleich eingestellt werden kann. Da die Mittelkappe im oberen Gehäuseteil vorgesehen ist, ermöglicht der Umlaufwiderstand der Wälzelemente eine Verbesserung des Ausgleichs des Gleitwiderstandes derselben.
Ausführungsformen der Erfindung werden nunmehr lediglich beispielhaft mit Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 einen teilweise weggeschnittenen Querschnitt einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rollführungseinheit mit Kurvenbewegung;
Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 1 der Rollführungseinheit mit Kurvenbewegung;
Fig. 3 eine Draufsicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rollführungseinheit mit Kurvenbewegung;
Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie B-B in Fig. 3;
Fig. 5 einen Schnitt einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rollführungseinheit mit Kurvenbewegung;
Fig. 6 einen Schnitt einer vierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rollführungseinheit mit Kurvenbewegung;
Fig. 7 eine Schrägansicht einer fünften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rollführungseinheit mit Kurvenbewegung;
Fig. 8 eine Schrägansicht einer sechsten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rollführungseinheit mit Kurvenbewegung;
Fig. 9 eine teilweise weggeschnittene Schrägansicht einer bekannten Kugelnut;
Fig. 10 einen Schnitt der in Fig. 9 gezeigten Kugelnut; und
Fig. 11 einen Schnitt durch eine andere bekannte Kugelnut.
Verschiedene Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Rollführungseinheit mit Kurvenbewegung werden nun mit Bezugnahme auf die Figuren beschrieben.
Zuerst wird eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rollführungseinheit mit Kurvenbewegung mit Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 beschrieben.
Diese Rollführungseinheit mit Kurvenbewegung weist im Wesentlichen eine Nutenwelle 2, die sich in Längsrichtung gekrümmt mit einer vorbestimmten (konstanten) Krümmung erstreckt, und einen Gleiter 1 auf, der mit einem längs verlaufenden durchgehenden Hohlraum versehen ist, mit dem der Gleiter auf die Nutenwelle 2 aufgepasst ist und der gekrümmt längs der Nutenwelle 2 sich bewegt. Der Gleiter 1 besteht aus einem Gehäuse, das versehen ist mit Laufrillen 7 in einer inneren Umfangsfläche 15, auf denen die Wälzelemente 6 laufen, sowie mit Rückführungskanälen 10, die getrennt von den Laufrillen 7 ausgebildet sind, Endkappen 4, die an beiden Endflächen des Gehäuses 3 befestigt und mit Richtungsänderungskanälen versehen sind, in denen die Bewegungsrichtung der Wälzelemente 6 geändert wird, und Enddichtungen 5, die an den Endflächen der Endkappen 4 befestigt und geeignet sind, einen Spalt 55 zwischen der Nutenwelle 2 und dem Gleiter 1 abzudichten. Die Nutenwelle 2 ist mit einer vorbestimmten Krümmung gebogen und an ihrer längsverlaufenden Außenfläche mit Laufrillen versehen, die sich längs Kammlinien am bogenförmigen oberen und unteren Umfangsseitenabschnitt der Nutenwelle erstrecken. Die in Längsrichtung bogenförmig verlaufenden Laufrillen 7, deren Krümmungsmittelpunkte mit demjenigen der Nutenwelle 2 übereinstimmen und die im Gehäuse 3 des Gleiters 1 vorgesehen sind, liegen den Laufrillen 9 in der Nutenwelle 2 gegenüber, und die Wälzelemente 6 laufen in von diesen Laufrillen 9,7 gebildeten Laufbahnen. Daher kann der Gleiter 1 frei mit hoher Genauigkeit auf der Nutenwelle 2 laufen, ohne um die Achse der Nutenwelle 2 gedreht zu werden.
Das Gehäuse 3 ist mit einem kreisförmigen Querschnitt versehen und in Richtung der bogenförmigen Längsachse der Nutenwelle 2 in zwei gleiche Teile geteilt, d. h. in den oberen und unteren Umfangsseiten-Gehäuseteil 13, 14, wobei deren unterteilende Berührungsflächen 16 aneinanderliegen. Die Gehäuseteile 13, 14 sind aneinander beispielsweise durch Einsetzen vor Bolzen 12 in Befestigungslöcher befestigt, die in abgestuften Teilen des oberen Umfangsseiten-Gehäuseteils 13 ausgebildet sind, sowie durch Einschrauben der jeweiligen Bolzen in Bolzenlöcher, die im unteren Umfangsseiten-Gehäuseteil 14 ausgebildet sind. Die Laufnuten 7 im Gehäuse 3 erstrecken sich bogenförmig in Längsrichtung der Nutenwelle, wobei der Krümmungsmittelpunkt der ersteren mit demjenigen der letzteren übereinstimmt. Diese Laufrillen 7 sind jeweils in den im Wesentlichen um den Umfang laufenden Zwischenabschnitten der Gehäuseteile 13, 14 ausgebildet und erstrecken sich in deren Längsrichtung.
Die Gehäuseteile 13, 14 sind bei der ersten Ausführungsform so ausgebildet, dass sie im Wesentlichen die gleiche Längserstreckung besitzen. Der obere Umfangsseiten-Gehäuseteil 13 ist mit einer Keilnut 11 versehen, in die eine Objektvorrichtung (nicht gezeigt), in die die Rollführungseinheit mit Kurvenbewegung eingebaut werden soll, eingesetzt und positioniert ist. Die für das Einsetzen und Positionieren einer Objektvorrichtung in dieselbe benutzte Keilnut kann auch im unteren Umfangsgehäuseteil 14 ausgebildet werden. Sie wird entsprechend einer Vorrichtung ausgebildet, in welche die Rollführungseinheit mit Kurvenbewegung einzubauen ist.
Jede Enddichtung 5 ist mit einer keilförmigen Ringlippe 19 versehen, deren Länge an einem oberen Umfangsabschnitt derselben größer und an einem unteren Umfangsabschnitt derselben kleiner ist, so dass die Enddichtung die längsverlaufende ringförmige Nutenwelle 2 unter rechten Winkeln zu ihrer Achse berühren. Die Lippe 19 berührt die äußere Umfangsfläche der Nutenwelle 2 und dichtet einen Spalt 55 zwischen der Nutenwelle 2 und dem Gleiter 1 ab, um die Funktionen zu erfüllen, dass ein Eindringen äußerer Substanz, wie Staub, auf die Innenseite einer inneren Umfangsfläche 15 des Gleiters 1 über den Spalt 55 verhindert wird, und dass das Austreten eines der inneren Umfangsfläche 15 des Gleiters 1 zugeführten Schmieröls durch den Spalt 55 verhindert wird.
Die Rückführungskanäle 10, die im Gehäuse 3 ausgebildet sind, sind geeignet, die Wälzelemente, die aus nicht belasteten Kugeln bestehen, bei ihrem Umlauf zu führen, und sie bestehen aus durchgehenden Bohrungen. Die Richtungsänderungskanäle 8 in den Endkappen 4 stehen mit den Laufrillen 7 und den Rückführungskanälen 10 im Gehäuse 3 in Verbindung. Die Wälzelemente 6, die aus Kugeln bestehen, laufen endlos in Laufbahnen in belasteten Bereichen, welche die Laufrillen 7 im Gehäuse 3 und diejenigen 9 in der Nutenwelle 2 umfassen, sowie Laufrillen in nicht belasteten Bereichen um, welche die Richtungsänderungskanäle 8 in den Endkappen 4 und die Rückführungskanäle 10 im Gehäuse 3 umfassen. Obwohl diese Rollführungseinheit mit Kurvenbewegung keine Rückhalteeinrichtungen zum Halten der Wälzelemente 6 aufweisen, sind die Laufrillen 7 im Gehäuse 3 mit Klauen 17 versehen, die sich entlang der Längsrandteile derselben erstrecken und durch Einstellen eines Abstandes zwischen gegenüberliegenden, langgestreckte Bohrungen bildenden Kanten der Laufrillen 7 auf einen Wert kleiner als den Durchmesser der Wälzelemente 6 gebildet sind, um ein Herausfallen der Wälzelemente 6 aus den Laufrillen 7 zu verhindem.
Eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rollführungseinheit mit Kurvenbewegung wird nunmehr mit Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 beschrieben. Da die zweite Ausführungsform den gleichen Aufbau und die gleiche Funktion wie die erste Ausführungsform mit der Ausnahme besitzt, dass die Form des Gehäuses unterschiedlich ist, werden die gleichen Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen, so dass die abermalige Beschreibung dieser Teile weggelassen werden kann.
Bei der zweiten Ausführungsform weist der Gleiter 1 ein Gehäuse 20, Endkappen 4 und Enddichtungen 5 auf. Das Gehäuse 20 ist so ausgebildet, dass es eine quadratische Querschnitts- Umrisslinie besitzt und in Längsrichtung in zwei gleiche Teile unterteilt ist, d. h. ein Paar vor Gehäuseteilen 21, die an konstanten Flächen 16 als Teilungsflächen durch Befestigungsorgane 18 aneinander befestigt sind. Die Gehäuseteile 21 sind an den Längszwischenabschnitten ihrer äußeren Umfangsflächen mit rechteckig oder kreisförmig verlaufenden Ausnehmungen 28 versehen. Die Befestigungsorgane 18 bestehen aus Bändern oder Metallorganen zur Festlegung der Gehäuseteile 21 aneinander und sind in diese Ausnehmungen oder Vertiefungen 28 eingepasst, wobei die Gehäuseteile aneinander durch die gleichen Organe 18 befestigt sind.
Die Gehäuseteile 21 sind in ihren Oberflächen, die sich auf der entgegengesetzten Seite der Kontaktflächen 16 befinden, mit Verriegelungsnuten 25 versehen. Da die Gehäuseteile 21 mit Befestigungsflächen 24 versehen sind, sind die Außenflächen der Gehäuseteile 21 eben. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Befestigungsorgane 18 mit Verriegelungsklauen 26 an ihren beiden Enden versehen. Um die Kontaktflächen 16 der Gehäuseteile 21 in innigen Kontakt miteinander zu bringen, stehen die Verriegelungsklauen 26 der Befestigungsorgane 18 in Eingriff mit den Verriegelungsnuten 25 in den Gehäuseteilen 21, wodurch die Gehäuseteile 21 dicht aneinander befestigt sind.
Das Gehäuse 20 ist auf beiden Seiten desselben mit den Befestigungsflächen 24 versehen, um eine Objektvorrichtung daran zu befestigen, und Schraubenlöcher 27 sind in den Befestigungsflächen 24 gebildet. Die Befestigungsflächen 24 sind auf beiden oder einer vertikalen Seite der Gehäuseteile 21 bezüglich einer horizontalen Ebene der bogenförmig verlaufenden Nutenwelle 2 angeordnet und ausgebildet. Die Befestigungsflächen 24 sind nämlich in den parallel verlaufenden Ebenen in dem im Querschnitt rechteckigen Gehäuse 20 ausgebildet, die parallel zu einer vertikalen Ebene verlaufen, in der sich die Nutenwelle 2 erstreckt.
Eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rollführungseinheit mit Kurvenbewegung wird nunmehr mit Bezugnahme auf Fig. 5 beschrieben. Da die dritte Ausführungsform den gleichen Aufbau und die gleiche Funktion besitzt wie die vorher beschriebenen Ausführungsformen mit der Ausnahme, dass die Form des Gehäuses unterschiedlich ist, sind die gleichen Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen, wodurch die nochmalige Beschreibung derselben weggelassen werden kann.
Der Gleiter 1 weist bei der dritten Ausführungsform ein Gehäuse 30, Endkappen 34 und Enddichtungen 35 auf, die mit Lippen 36 versehen sind. Das Gehäuse 30 weist einen oberen Umfangsseiten-Gehäuseteil 31 gegenüber einem bogenförmigen oberen Umfangsseitenteil der Nutenwelle 2 sowie einen unteren Umfangsseiten-Gehäuseteil gegenüber einem bogenförmigen unteren Umfangsseitenteil der Nutenwelle 2 auf. Die Laufrillen 7 im Gehäuse 30 sind mit einer Krümmung gemäß derjenigen der bogenförmig verlaufenden Nutenwelle 2 bogenförmig ausgebildet. Die Endflächen des Gehäuses 30 sind fächer- oder flügelförmig geneigt, so dass sie sich rechtwinklig zur gekrümmten Oberfläche der Nutenwelle 2 erstrecken. Die Gehäuseteile 31, 32 sind allgemein im Querschnitt mit einer Trapezform ausgestattet. Die Enddichtungen 35 sind mit Lippen 36 versehen, deren oberer und unterer bogenförmiger Umfangsseitenteil sich über im Wesentlichen gleiche Längen erstrecken.
Bei der dritten Ausführungsform nimmt das obere Umfangsseiten-Gehäuseteil 31 eine größere Belastung auf als das untere Umfangsseiten-Gehäuseteil 32. Dementsprechend wird die Länge der Laufrille 7 im Gehäuseteil 31 größer eingestellt als diejenige der Laufrille 7 im Gehäuseteil 32, wodurch die den Gehäuseteile 31, 32 erteilte Belastung gut ausgeglichen wird.
Eine vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rollführungseinheit mit Kurvenbewegung wird nunmehr mit Bezugnahme auf Fig. 6 beschrieben. Da die vierte Ausführungsform den gleichen Aufbau und die gleiche Funktion besitzt wie die dritte Ausführungsform mit der Ausnahme, dass die Form des Gehäuses unterschiedlich ist, werden gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen, wodurch die nochmalige Beschreibung derselben weggelassen werden kann.
Ein Gleiter 1 besteht bei der vierten Ausführungsform aus einem Gehäuse 40, Endkappen 4 und Enddichtungen 45, die mit Lippen 46 versehen sind. Das Gehäuse 40 umfasst ein oberes Umfangsseiten-Gehäuseteil 41 gegenüber einem bogenförmigen oberen Umfangsseitenteil der Nutenwelle 2 sowie ein unteres Umfangsseiten-Gehäuseteil 42 gegenüber einem bogenförmigen unteren Umfangsseitenteil der Nutenwelle 2. Die Laufrillen 7 im Gehäuse 40 sind bogenförmig mit einer Krümmung gleich derjenigen ausgebildet, mit der die Nutenwelle 2 bogenförmig verläuft. Das obere Umfangsseiten-Gehäuseteil 41 ist in einem Längsmittelabschnitt desselben mit einer Bohrung 47 versehen, in der eine Mittelkappe 43 vorgesehen ist, die auf beiden Längsseiten derselben Richtungsänderungskanäle 44 zur Änderung der Bewegungsrichtung der Wälzelemente 6 aufweist.
Bei der vierten Ausführungsform nimmt das obere Umfangsseiten-Gehäuseteil 41 eine größere Belastung auf als das untere Umfangsseiten-Gehäuseteil 41. Dementsprechend wird die Länge der Laufrillen 7 im Gehäuseteil 41 größer eingestellt als diejenige der Laufrille 7 im Gehäuseteil 42, wodurch die den Gehäuseteilen 41, 42 erteilte Belastung gut ausgeglichen wird. Die Geschwindigkeit der aus Kugeln bestehenden Wälzelemente 6, die in einer endloser Umlaufbahn im oberen Umfangsseiten- Gehäuseteil 41 laufen, wird höher als diejenige der in einer endlosen Umlaufbahn im unteren Umfangsseiten-Gehäuseteil 42 umlaufenden. Wenn daher eine endlose Umlaufbahn mit einer großen Länge gebildet wird, erhöht sich der Umlaufwiderstand infolge des gegenseitigen Kontakts der Wälzelemente. Entsprechend wird die endlose Umlaufbahn im oberen Umfangsseiten- Gehäuseteil 41 durch die Mittelkappe 43 zweigeteilt.
Infolge der im Gehäuseteil 41 vorgesehenen Mittelkappe 43 wird die endlose Umlaufbahn, in der die Wälzelemente laufen, zweigeteilt, d. h. in endlose Umlaufbahnen 48, 49. Da die endlose Umlaufbahn in zwei Bahnen 48, 49 unterteilt wird, kann der Umlaufwiderstand der darin laufenden Wälzelemente verringert werden, und der Ausgleich des Gleitwiderstandes der Wälzelemente auf der unteren und oberen Umfangsseite kann verbessert werden.
Bei jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen wird eine Keilnut im Gehäuse zur positionierung einer Objektvorrichtung bezüglich des Gehäuses und zum Befestigen der Vorrichtung daran vorgesehen. Eine solche zu diesem Zweck vorgesehene Einrichtung ist jedoch nicht auf eine Keilnut eingeschränkt. Ein Flansch 37 kann für diesen Zweck, wie bei der fünften und sechsten Ausführungsform in den Fig. 7 und 8 gezeigt, vorgesehen werden.
Wie in den Fig. 7 und 8 gezeigt, wird ein in Radialrichtung des Gehäuses 3 verlaufender Flansch 37 und eine Befestigungsbezugsfläche 38 am Flansch 37 ausgebildet, wobei eine Objektvorrichtung positioniert werden kann, indem die Vorrichtung in Berührung mit dieser Befestigungsbezugsfläche 38 gebracht wird. In einem anderen Fall wird ein Flansch 37, der sich in Radialrichtung des Gehäuses erstreckt, sowie ein Befestigungsteil am Flansch 37 ausgebildet, wobei Befestigungsschraublöcher 39 in diesem Befestigungsteil zur Befestigung einer Objektvorrichtung daran vorgesehen werden können. Bei der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform besteht die Nutenwelle 2 aus einer festen Welle 2A. Bei der in Fig. 8 dargestellten Ausführungsform wird eine Hohlwelle 2B verwendet.
Die erfindungsgemäße Rollführungseinheit mit Kurvenbewegung kann bei jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen in der beschriebenen Art ausgebildet werden, sie ist jedoch nicht auf diese Ausführungsformen eingeschränkt. Beispielsweise ist bei den oben beschriebenen Ausführungsformen das Gehäuse nicht mit Rückhalteeinrichtungen zum Halten der Wälzelemente versehen, es kann jedoch in gewissen Fällen mit kreislaufartigen kanalführenden Rückhalteeinrichtungen für die endlose Zirkulation der Wälzelemente versehen werden. Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen bestehen die Kontaktflächen der Gehäuseteile aus ebenen Oberflächen, aber diese Kontaktflächen können auch mit einem eingezogenen oder vertieften Teil und einem vorspringenden Teil versehen werden, die in gegenseitigen Eingriff gebracht werden körnen. Die Nutenwelle kann in bestimmten Fällen nicht unbedingt mit Laufrillen versehen werden. Bei einer Rollführungseinheit mit Kurvenbewegung von der Art, bei der die Genauigkeit der Gleitbewegung des Gleiters nicht erforderlich ist, kann der Gleiter aus Kunststoff hergestellt werden und die Nutenwelle kann aus einer derartigen Nutenwelle bestehen, bei der es nicht erforderlich ist, dass in ihr Laufrillen ausgebildet sind.

Claims

1. Rollführungseinheit mit Kurvenbewegung, welche eine Nutenwelle (2, 2A, 2B), die sich in Längsrichtung kurvenförmig mit einer vorbestimmten Krümmung erstreckt, und einen ringsum an die Nutenwelle (2, 2A, 2B) angepassten und auf dieser kurvenförmig bewegten Gleiter (1) aufweist, wobei der Gleiter (1) umfasst: Wälzelemente (6), ein Gehäuse (3, 20, 30, 40), das mit Laufrillen (7) und Rückführungskanälen (10) versehen ist, die sich parallel zu den Laufrillen (7) in einer inneren Umfangsfläche derselben erstrecken, auf der die Wälzelemente (6) laufen, Endkappen (4, 34), die an beiden Endflächen des Gehäuses (3, 20, 30, 40) befestigt und mit Richtungsänderungskanälen (8) versehen sind, in denen die Bewegungsrichtung der Wälzelemente (6) verändert wird, sowie Enddichtungen (5, 35, 45), die an beiden Endflächen der Endkappen (4, 34) befestigt sind, wobei die Enddichtungen (5, 35, 45) Zwischenräume (55) zwischen der Nutenwelle (2, 2A, 2B) und dem Gleiter (1) abdichten, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3, 20, 30, 40) in ein Paar von Gehäuseteilen (13, 14, 21, 22, 31, 32, 41, 42) in ihrer Längsrichtung aufgespaltet ist, wobei die Spaltflächen (16) der zwei Gehäuseteile (13, 14, 21, 22, 31, 32, 41, 42) einander berühren und aneinander befestigt sind.

2. Rollführungseinheit mit Kurvenbewegung nach Anspruch 1, bei welcher das Gehäuse (3) mit einer längsverlaufenden Keilnut (11) in einer Außenfläche desselben versehen ist, um einen Objektträger (objective apparatus) auf dem Gehäuse (3) zu befestigen und zu positionieren.

3. Rollführungseinheit mit Kurvenbewegung nach Anspruch 1, bei welcher das Gehäuse (3) mit einem Flansch (37) versehen ist, der eine Bezugsbefestigungsfläche aufweist, die sich in Radialrichtung des Gehäuses (3) erstreckt, um einen Objektträger auf dem Gehäuse (3) zu befestigen und zu positionieren.

4. Rollführungseinheit mit Kurvenbewegung nach Anspruch 1, bei welcher das Gehäuse (3) an Kantenteilen der Laufrillen (7) mit Krallen (17) versehen ist, die geeignet sind, ein Herausfallen der Wälzelemente (6) aus den Laufrillen (7) zu verhindern, und die sich in Längsrichtung der Laufrillen (7) erstrecken.

5. Rollführungseinheit mit Kurvenbewegung nach Anspruch 1, bei welcher das Gehäuse (3) mit einer Befestigungsfläche (24) und Schraublöchern (27) in dieser Befestigungsfläche (24) zur Befestigung eines Objektträgers an diesem Gehäuse (3) versehen ist.

6. Rollführungseinheit mit Kurvenbewegung nach Anspruch 1, bei welcher das Gehäuse (3, 20,30,40) so geformt ist, dass es entweder eine kreisförmige oder eine quadratische Querschnittsfläche besitzt.

7. Rollführungseinheit mit Kurvenbewegung nach Anspruch 1, bei welcher die Gehäuseteile (31, 32), welche das Gehäuse (30) bilden, aus einem oberen Umfangsseiten-Gehäuseteil (31) gegenüber einer bogenförmigen oberen Umfangsseite der Nutenwelle (2) und einem unteren Umfangsseiten- Gehäuseteil (32) gegenüber einer bogenförmigen unteren Umfangsseite der Nutenwelle (2) besteht, wobei die Längsabmessung des oberen Umfangsseiten-Gehäuseteils (31) größer eingestellt ist als diejenige des unteren Umfangsseiten-Gehäuseteils (32).

8. Rollführungseinheit mit Kurvenbewegung nach Anspruch 1, bei welcher die das Gehäuse (40) bildenden Gehäuseteile (41, 42) aus einem oberen Umfangsseiten-Gehäuseteil (41) gegenüber einer bogenförmigen oberen Umfangsseite der Nutenwelle (2) und einem unteren Umfangsseiten- Gehäuseteil (42) gegenüber einer bogenförmigen unteren Umfangsseite der Nutenwelle (2) bestehen, wobei der obere Umfangsseiten-Gehäuseteil (41) in einem Längsmittelteil desselben mit einer Mittelkappe (43) versehen ist, wobei auf in Längsrichtung beiden Seiten derselben Richtungsänderungskanäle (44) zur Änderung der Bewegungsrichtung der Wälzelemente (6) gebildet sind und zwei getrennte endlose Umlaufkanäle, in denen die Wälzelemente (6) laufen, in dem oberen Umfangsseiten-Gehäuseteil (41) vorgesehen sind.

9. Rollführungseinheit mit Kurvenbewegung nach Anspruch 1, bei welcher die Nutenwelle (2) mit Laufrillen (7, 9) versehen ist, die den im Gehäuse (3, 20, 30, 40) gebildeten Längskammlinien der bogenförmigen oberen und unteren Umfangsseitenflächen der Nutenwelle (2) gegenüberliegen.