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Die
Erfindung betrifft eine flexible Kugelkette, die in eine Endlosbahn
eines Schlittens integriert ist, der entlang einer Führungsschiene
einer linearen endlosen linearen Führungsvorrichtung bzw. Kugelumlaufführung bewegbar
ist, in der eine Anzahl Kugeln in einer Reihe angeordnet sind und
rollfähig gehalten
werden; insbesondere eine Kugelkette, die in einer Kugelumlaufführung mit
einer Kugelrollrinne in Form eines Spitzbogens besonders geeignet
ist.
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Herkömmlicherweise
ist eine Kugelumlaufführung
zum Führen
eines beweglichen Tischkörpers oder
dergleichen entlang einer stationären Einheit eines Betts oder
dergleichen bekannt, die durch eine Laufschiene mit einer Kugelrollrinne,
einen Läufer
mit einer Lastrollrinne gegenüber
der Kugelrollrinne, der einen lastfreien Rollweg für umlaufende
Kugeln von einem zum anderen Ende der Lastrollrinne aufweist und
entlang der Laufschiene bewegt wird, und eine Anzahl von Kugeln
gebildet wird, die zwischen dem Läufer und der Laufrinne rollen
und dabei eine Last tragen und auf einer endlosen Bahn umlaufen,
die durch die Lastrollrinne des Läufers und den lastfreien Rollweg
gebildet wird.
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Bei
der auf diese Weise aufgebauten herkömmlichen Kugelumlaufführung ist
die endlose Bahn des Läufers
mit den Kugeln gefüllt,
und wenn der Läufer
entlang der Laufschiene bewegt wird, werden dementsprechend die
aneinander angrenzenden Kugeln in der endlosen Bahn zum Umlauf gebracht, wobei
sie aneinander anstoßen
oder gleiten, wodurch das Problem entsteht, daß die Kugeln frühzeitig
verschleißen
und die Lebensdauer der Vorrichtung verkürzt wird.
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Zur
Lösung
eines solchen Problems ist daher eine Kugelumlaufführung vorgeschlagen
worden, bei der eine Kugelkette in die endlose Bahn integriert ist, die
eine Anzahl von Kugeln ausrichtet und aufnimmt (JP-A-5-52 217).
Wie in 16 und
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17 dargestellt,
sind bei einer derartigen Kugelkette 100 zwischen den jeweils
aneinandergrenzenden Kugeln 101 Abstandhalter 102 eingefügt, die
Kugeln 101 werden in Form eines Rosenkranzes miteinander
verbunden, indem die entsprechenden Abstandhalter 102 durch
streifenförmige Verbindungsabschnitte 103 miteinander
verbunden werden, und die Kugeln 101 werden durch Spritzgießen von
flexiblem Harz hergestellt, wobei Kugeln 101 als Kerne
in einer Form angeordnet werden.
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Die
auf diese Weise aufgebaute herkömmliche
Kugelkette 100 wird in eine endlose Bahn 105 eines
Läufers 104 integriert
und in der endlosen Bahn in Umlauf gebracht, wie in 18 dargestellt;
in diesem Fall werden die Abstandhalter 102 zwischen den aneinandergrenzenden
Kugeln 101 eingefügt,
und daher wird eine gegenseitige Reibung oder ein Zusammenstoß der Kugeln
verhindert, und der Verschleiß der
Kugeln 101 kann so weit wie möglich verhindert werden.
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Bei
einer derartigen herkömmlichen
Kugelkette 100 unterstützt
jedoch ein Abstandhalter 102 zwei Kugeln 101,
die an seinen beiden Seiten angeordnet sind, und wenn daher ein
Kontaktwinkel des Abstandhalters 102 bezüglich der
Kugel 101 durch Biegung oder Verwinden der Kugelkette 100 verändert wird,
entsteht das Problem, daß die
Kugeln 101 zwischen den Abstandhaltern 102 herausfallen.
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Dementsprechend
funktioniert zwar die herkömmliche
Kugelkette ausreichend gut als Kugelhalter, um einen gegenseitigen
Kontakt von Kugeln zu verhindern, aber ihre Funktion als sogenannter
Kugelkäfig,
um ein Ablösen
von Kugeln zu verhindern, ist nicht ausreichend. Um daher bei einer
herkömmlichen
Kugelumlaufführung,
die mit einer solchen Kugelkette integriert ist, ein unbeabsichtigtes
Ablösen von
Kugeln beim Entfernen eines Läufers
von einer Laufschiene, wie in 19 dargestellt,
vollständig
zu verhindern, werden auf beiden Seiten einer Lastrollrinne 106 eines
Läufers 104 Kugelhalter 107 installiert
Wenn jedoch eine Kugelrollrinne 109 einer Laufschiene 108 und
die Lastrollrinne 106 des Läufers 104 in Form
eines sogenannten Kreisbogens ausgebildet sind, der eine einzige
Kugelrollfläche
aufweist, sind die Tiefen der Rollrinnen 106 und 109 relativ zum
Radius der Kugel 101 vergleichsweise klein, und daher können zwar
die Kugelhalter 107 auf beiden Seiten der Lastrollrinne 106 des
Läufers 104 ausgebildet
werden, wie in 19 dargestellt, aber wenn die
Kugelrollrinne 109 und die Lastrollrinne 106 in Spitzbogenform
ausgebildet sind, d. h. in einer Form, wo Paar Kugelrollflächen einander
schneiden, wie in 20 dargestellt, dann sind die
Tiefen der Rollrinnen 106 und 109 annähernd gleich
dem Radius der Kugel 101, und dementsprechend ist es nahezu
unmöglich,
die Kugelhalter 107 auf beiden Seiten der Lastrollrinne 106 zu
installieren.
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Bei
der Integration einer Kugelkette in eine Kugelumlaufführung mit
Kugelrollrinnen in Spitzbogenform ist es daher notwendig, die Kugelrückhaltefunktion
der Kugelkette ausreichend sicherzustellen, und die Integration
einer herkömmlichen
Kugelkette mit einer so schwachen Funktion ist problematisch.
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Unterdessen
wird eine derartige Kugelkette 100 benutzt, indem man sie
in einer endlosen Bahn umlaufen läßt, und dementsprechend wird
der Verbindungsabschnitt 103 zum Verbinden der entsprechenden
Abstandhalter 102 vorzugsweise so dünn wie möglich ausgeführt und
seine Querschnittsfläche so
klein wie möglich
gemacht, damit sich die Kugelkette 100 in der endlosen
Bahn so flexibel wie möglich
biegt.
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Dabei
muß in
Anbetracht dessen, daß die
jeweiligen Abstandhalter 102 in Gleitkontakt mit den Kugeln 101 gebracht
werden, das beim Formen der Kugelkette 100 verwendete Harzmaterial
im Hinblick auf das Rollen der Kugeln 101 und dergleichen schmierfähig, verschleißfest und
dergleichen ausgeführt
werden, und daher unterliegt die Auswahl von Harz für das Formen
der Kugelkette 100 einer ständigen Beschränkung, und
es ist schwierig, für
die mechanische Festigkeit des Preßharzes an sich zu sorgen.
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Daher
muß bei
der herkömmlichen
Kugelkette 100 die Zugfestigkeit des Verbindungsabschnitts 103 verringert
werden, was zu dem Problem führt, daß der Verbindungsabschnitt 103 zwischen
den jeweiligen Abstandhaltern 102 bricht, wenn die Kugelkette
in einem endlosen Umlaufweg eingesetzt wird.
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Die
vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf ein solches Problem ausgeführt worden,
und eine erste Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Kugelkette
bereitzustellen, die Kugeln auch dann festhalten kann, wenn die
Kugelkette verbogen oder verdreht wird oder dergleichen, und die
für eine
Kugelumlaufführung
mit einer Kugelrollrinne in Spitzbogenform besonders geeignet ist.
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Ferner
besteht eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine
Kugelkette mit hervorragendem Schmierverhalten und hervorragender Verschleißfestigkeit
im Hinblick auf das Rollen der Kugeln bereitzustellen, in der die
darin angeordneten Kugeln hervorragend rollen und die mit ausreichender
Zugfestigkeit ausgestattet und in der Lage ist, ein unbeabsichtigtes
Reißen
der Kugelkette während
ihrer Verwendung zu verhindern.
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Ferner
wird gemäß der vorliegenden
Erfindung, welche die oben erwähnten
Aufgaben löst, eine
flexible Kugelkette gemäß Anspruch
1 bereitgestellt, d.h. die Kugelaufnahmeelemente zur drehbaren Aufnahme
der Kugeln sind zwischen den aneinandergrenzenden Kugeln eingefügt, die
Kugelaufnahmeelemente sind durch den Verbindungsabschnitt miteinander
verbunden, der eine größere Zugfestigkeit
als diejenige des Kugelaufnahmeelements aufweist, und dementsprechend
kann auch bei Verwendung eines Materials mit niedriger mechanischer
Festigkeit zum Formen des Kugelaufnahmeelements eine ausreichende
Zugfestigkeit für
die Kugelkette als Ganzes sichergestellt werden. Ferner stellt die
mechanische Festigkeit des Materials an sich, das zum Formen des
Kugelaufnahmeelements eingesetzt wird, keinerlei Problem dar, und
die Zugfestigkeit der Kugelkette als Ganzes kann sichergestellt
werden, und dementsprechend kann ein derartiges Formpreßmaterial
allein im Hinblick auf das Schmierungsverhalten, die Verschleißfestigkeit
oder dergleichen bezüglich
des Rollens der Kugeln ausgewählt
werden, und es ist ein hervorragendes Rollen der angeordneten Kugeln
zu erwarten.
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In
diesem Fall kann zwar die erfindungsgemäße Kugelkette zusammengefügt werden,
indem die aus Harz formgepreßten
Kugelaufnahmeelemente mit dem Verbindungsabschnitt, wie z. B. mit
Draht oder dergleichen, durchbohrt werden, aber dieses Zusammenfügen ist
mühsam,
wenn die Kugelaufnahmeelemente eines nach dem anderen durch den Verbindungsabschnitt
durchbohrt werden, und im Hinblick auf die Verringerung der Zeit
und des Arbeitsaufwands für
das Zusammenfügen
ist es vorzuziehen, die Kugelaufnahmeelemente durch Spritzgießen von
Kunstharz an den Verbindungsabschnitt anzufügen.
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Ferner
ist es beim Anfügen
der Kugelaufnahmeelemente mittels Spritzguß vorzuziehen, an den Verbindungsabschnitten
Vertiefungen und Vorsprünge
auszubilden, die Abschnitten zum Anfügen der Kugelaufnahmeelemente
entsprechen, so daß die Kugelaufnahmeelemente
nach dem Formpressen nicht von dem Verbindungsabschnitt abfallen.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 zeigt
eine perspektivische Ansicht, die eine erste Ausführungsform
einer Kugelumlaufführung
unter Verwendung einer Kugelkette darstellt;
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2 zeigt
eine Vorderansicht und eine Schnittansicht, welche die erste Ausführungsform der
Kugelumlaufführung
darstellen;
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3 zeigt
eine Schnittansicht, die eine endlose Kugelbahn darstellt, die an
einem Läufer
gemäß der ersten
Ausführungsform
vorgesehen ist;
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4 zeigt
eine auseinandergezogene Darstellung eines beweglichen Blocks und
eines Deckels, die eine endlose Kugelführungsbahn bilden;
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5 zeigt
eine Draufsicht und eine Vorderansicht der ersten Ausführungsform
der Kugelkette;
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6 zeigt
eine vergrößerte Ansicht,
die einen Schnitt der endlosen Kugelbahn gemäß der ersten Ausführungsform
einer Kugelumlaufführung
darstellt;
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7 zeigt
eine Draufsicht, die eine zweite Ausführungsform einer Kugelkette
darstellt;
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8 zeigt
eine Draufsicht, die eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kugelkette
darstellt;
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9 zeigt
eine Draufsicht, die eine vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kugelkette
darstellt;
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10 zeigt
eine Vorderansicht und eine Schnittansicht einer fünften Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Kugelkette;
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Die 11a und 11b zeigen
Vorderansichten der fünften
Ausführungsform,
die Verbindungsabschnitte darstellen;
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12 zeigt
eine Vorderansicht und eine Schnittansicht einer sechsten Ausführungsform,
die eine erfindungsgemäße Kugelkette
darstellen;
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13 zeigt
eine Vorderansicht, die Verbindungsabschnitte gemäß der sechsten
Ausführungsform
darstellt;
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14 zeigt
eine Vorderansicht und eine Schnittansicht einer siebten Ausführungsform,
die eine erfindungsgemäße Kugelkette
darstellen;
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15 zeigt
eine Vorderansicht und eine Schnittansicht einer achten Ausführungsform,
die eine erfindungsgemäße Kugelkette
darstellen;
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16 zeigt
eine Vorderansicht, die eine herkömmliche Kugelkette darstellt;
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17 zeigt
eine Seitenansicht der herkömmlichen
Kugelkette;
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18 zeigt
eine Schnittansicht, die einen Zustand darstellt, in der die Kugelkette
in eine endlose Bahn eines Läufers
einer Kugelumlaufführung
integriert ist;
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19 zeigt
eine Schnittansicht, die einen Zustand von rollenden Kugeln in dem
Fall darstellt, wo eine Lastrollrinne eines Läufers und eine Kugelrollrinne
einer Laufschiene in Kreisbogenform ausgebildet sind; und
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20 zeigt
eine Schnittansicht, die einen Zustand von rollenden Kugeln in dem
Fall darstellt, wo eine Lastrollrinne des Läufers und eine Kugelrollrinne
der Laufschiene in Spitzbogenform ausgebildet sind.
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Nachstehend
wird eine Kugelkette gemäß der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf die folgenden Zeichnungen ausführlich erläutert.
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Erste Ausführungsform
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1 und 2 zeigen
eine Ausführungsform
einer Kugelumlaufführung,
die mit einer erfindungsgemäßen Kugelkette
integriert ist.
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In
den Zeichnungen bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine Laufschiene,
die auf einer stationären Betteinheit
einer Werkzeugmaschine oder dergleichen angeordnet ist, das Bezugszeichen 2 bezeichnet
einen Läufer
zur Führung
eines beweglichen Körpers
eines Tischs oder dergleichen entlang der Laufschiene 1,
das Bezugszeichen 3 bezeichnet eine zwischen der Laufschiene 1 und
dem Läufer 2 rollende Kugel,
die dabei eine Last trägt
und in dem Läufer 2 endlos
umläuft.
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Zunächst ist
ein Abschnitt der Laufschiene 1 im wesentlichen rechteckförmig ausgebildet,
und an seinen beiden Seitenflächen
sind in Längsrichtung (Richtung
senkrecht zur Papierebene in 2) insgesamt
zwei Bahnen der Kugelrollrinnen 11 ausgebildet, in denen
die Kugeln 3 rollen. In der Laufschiene 1 sind
in passenden Abständen
in Längsrichtung Schraubenbefestigungslöcher 12 angebracht,
und die Laufschiene 1 wird durch nicht dargestellte Befestigungsschrauben,
die in die Schraubenbefestigungslöcher 12 eingesetzt
werden, an der stationären
Einheit befestigt.
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Ferner
wird der Läufer 2 durch
einen beweglichen Block 4 gebildet, der Befestigungsflächen 41 für einen
beweglichen Körper
eines Tisches oder dergleichen und Gewindebohrungen 42,
in die Befestigungsschrauben des beweglichen Körpers eingeschraubt werden,
sowie ein Paar Deckel 5 aufweist, die an der vorderen und
der hinteren Stirnfläche
des beweglichen Blocks 4 befestigt werden, und durch Anbringen
der Deckel 5 an dem beweglichen Block 4 werden
in dem Läufer
endlose Bahnen für
die Kugeln 3 bereitgestellt.
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Ein
Querschnitt des beweglichen Blocks 4 ist im wesentlichen
in Form eines Sattels ausgebildet, der einen horizontalen Abschnitt 4a aufweist,
an dem die Befestigungsflächen 41 und
ein Paar von dem horizontalen Abschnitt 4a herabhängende Randabschnitte 4b ausgebildet
sind, und an einer Innenfläche
jedes Randabschnitts 4b ist eine Lastrollrinne 43 ausgebildet,
die der Kugelrollrinne 11 der Laufschiene 1 gegenüberliegt.
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Ferner
ist an jedem der Randabschnitte 4b eine Kugelrücklaufbohrung 44 ausgebildet,
die der jeweiligen Lastrollrinne 43 zugeordnet ist und
in der die Kugeln 3, welche die Lastrollrinne 43 durchlaufen haben
und von der Last befreit sind, in einer zur Rollrichtung an der
Lastrollrinne 43 umgekehrten Richtung rollen.
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Der
bewegliche Block 4 wird durch Spritzgießen von Kunstharz hergestellt.
Das heißt,
der bewegliche Block 4 wird durch Angießen von Kunstharz mittels Spritzguß an einen
Blockhauptkörper 40 geformt, der
aus Metall besteht und durch spanende Bearbeitung geformt wird,
wobei Abschnitte, die mechanische Festigkeit erfordern, wie z. B.
die obenerwähnte Befestigungsfläche 41 des
beweglichen Körpers,
die Lastrollfläche 43 der
Kugel 3 und dergleichen, an dem Blockhauptkörper 40 ausgebildet
werden und Abschnitte, wo mechanische Festigkeit nicht wichtig ist,
wie z. B die Kugelrücklaufbohrung 44 und
dergleichen, durch Kunstharz geformt werden und der bewegliche Block 4 so
weit wie möglich
in Leichtbauweise ausgeführt
wird.
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3 zeigt
eine Schnittansicht einer endlosen Bahn der Kugeln 3, die
in dem Läufer 2 vorgesehen
ist, und wie in 4 dargestellt, wird die endlose Bahn
vervollständigt,
indem die Deckel 5 an den Stirnseiten des beweglichen Blocks 4 angebracht werden.
Das heißt,
wenn der Deckel 5 an dem beweglichen Block 4 befestigt
wird, wird ein Kugelführungsabschnitt 46 an
der Seite des beweglichen Blocks 4 in eine U-förmige Rinne 51 an
der Seite des Deckels 5 eingefügt, durch die ein Richtungsänderungsweg 54 in
U-Form vervollständigt
und die Lastrollfläche 43 des
beweglichen Blocks 4 durch den Richtungsänderungsweg 54 mit
der Kugelrücklaufbohrung 44 verbunden
wird.
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Wenn
die Kugeln 3, die zwischen der Kugelrollrinne 11 der
Laufschiene 1 und einer Lastrollrinne 43 des beweglichen
Blocks 4 eine Last tragen, die Rollbewegung auf der Lastrollrinne 43 entsprechend der
Bewegung des Läufers 2 beenden,
werden dadurch die Kugeln von der Last befreit, treten in den Richtungsänderungsweg 54 eines
der Deckel 5 ein und rollen in der Kugelrücklaufbohrung 44 des
beweglichen Blocks 4 in lastfreiem Zustand in einer Richtung
zurück,
die der Rollrichtung auf der Lastrollrinne 43 entgegengesetzt
ist. Ferner treten die Kugeln 3, welche die Rollbewegung
in der Kugelrücklaufbohrung 44 beendet
haben, durch den Richtungsänderungsweg 54 des
anderen Deckels 5 wieder zwischen die Laufschiene 1 und
den beweglichen Block 4 ein und rollen auf der Lastrollrinne 43,
wobei sie die Last tragen.
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Dabei
sind die Kugeln 3 in einem Zustand, wo sie durch die Kugelkette 6 in
einer Reihe gehalten werden, in die endlose Bahn des Läufers 2 integriert, und
die Kugelkette 6 läuft
entsprechend der Rollbewegung der Kugeln 3 in der endlosen
Bahn um. Wie in 5 dargestellt, wird die Kugelkette 6 gebildet, indem
mehrere Kugelaufnahmeeinheiten 61, die jeweils eine einzelne
Kugel 3 aufnehmen, durch einen flexiblen Verbindungsabschnitt 62 in
Form eines Rosenkranzes miteinander verbunden werden, wobei jede
Kugelaufnahmeeinheit 61 durch ein Paar kugelförmige Sitze 63,
welche die Kugel 3 von links und rechts einspannen, sowie
durch Flanschabschnitte 64 gebildet wird, welche die kugelförmigen Sitze 63 miteinander
verbinden.
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Der
Verbindungsabschnitt 62 verbindet nur seitliche Enden auf
einer Seite der in einer Reihe angeordneten Kugelaufnahmeeinheiten 61 miteinander,
und wenn der Verbindungsabschnitt 62 gebogen wird, wie
in 3 dargestellt, erweitern sich schlitzartige Zwischenräume zwischen
den aneinandergrenzenden Kugelaufnahmeeinheiten 61, und
die Kugelkette 6 an sich kann in einem Zustand, wo die Flanschabschnitte 64 an
einer inneren Umfangsseite oder einer äußeren Umfangsseite angeordnet
sind, ringförmig
gebogen werden.
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Ferner
wird die Kugelkette 6 durch Spritzgießen von Kunstharz geformt,
wobei die Kugeln 3 als Kerne in eine Form eingesetzt werden
und die Verbindungsabschnitte 62, die kugelförmigen Sitze 63 und
die Flanschabschnitte 64 durch einen solchen Spritzgießvorgang
einstückig
geformt werden und die Kugeln 3 durch die kugelförmigen Sitze 63 aufgenommen
werden.
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6 zeigt
eine vergrößerte Schnittansicht, die
einen Rollzustand der Kugeln 3 in der endlosen Bahn darstellt.
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Die
Lastrollrinne 43 des Läufers 2 und
die Kugelrollrinne 11 der Laufschiene 1 sind in
Spitzbogenform ausgebildet, die entsteht, indem man zwei Kugelrollflächen 10 einander schneiden
läßt, und jede
Kugel 3 wird jeweils in Kontakt mit zwei Punkten der Lastrollrinne 43 und
der Kugelrollrinne 11 gebracht. Ferner werden an den tiefsten
Abschnitten der Kugelrollrinne 11 bzw. der Lastrollrinne 43 jeweils Austrittsrinnen 31 ausgebildet,
die spitzbogenförmig sind,
d. h. Positionen, in denen jeweils die beiden Kugelrollflächen 10 miteinander
zum Schnitt gebracht werden, und die Flanschabschnitte 64 der
Kugelkette 6 sind in den Austrittsrinnen 31 enthalten,
während die
Kugeln 3 in den Rollrinnen 43 und 11 rollen.
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Ferner
sind in der Kugelrücklaufbohrung 44 des
Läufers 2 in
Längsrichtung
Führungsrinnen 32 ausgebildet,
die lastfreien Flanschabschnitte 64 der Kugelkette 6 werden
durch die Führungsrinnen 32 geführt, und
eine Schlängelbewegung
der Kugelkette 6 in der Kugelrücklaufbohrung 44 wird
verhindert.
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Wenn
bei der Kugelumlaufführung
gemäß der Ausführungsform
mit dem oben beschriebenen Aufbau der Läufer 2 auf der Laufschiene 1 bewegt wird,
rollen ferner die Kugeln 3 auf der Lastrollrinne 43 des
Läufers 2 und
der Kugelrollrinne 11 der Laufschiene 1, und die
Kugelkette 6 läuft
innerhalb der im Läufer 2 ausgebildeten
endlosen Bahn um. In diesem Fall werden gemäß den jeweiligen Kugelaufnahmeeinheiten 61,
welche die Kugelkette 6 bilden, ungeachtet des Biege- oder
Ausdehnungszustands der Kugelkette 6 die Kugeln 3 stets
mit Sicherheit durch die Paare der kugelförmigen Sitze 63 eingespannt, und
daher kann ein Abfallen der Kugeln 3 von der Kugelkette 6 so
weit wie möglich
verhindert werden.
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Ferner
wird die Kugelkette 6 in der endlosen Bahn zum Umlauf gebracht,
wobei die Flanschabschnitte 64 an der äußeren Umfangsseite oder der
inneren Umfangsseite angeordnet sind, und dementsprechend werden
beispielsweise auch dann, wenn der Läufer 2 von der Führungsschiene 1 abgezogen wird
(Zustand mit entfernter Führungsschiene 1 in 6),
die Kugeln 3 in einen Zustand gebracht, wo sie aus drei
Richtungen durch die Lastrollrinne 43 des Läufers 2 und
die Flanschabschnitte 64 der Kugelkette 6 eingespannt
werden, und das Herausfallen der Kugeln 3 aus der endlosen
Bahn des Läufers 2 kann
mit Sicherheit verhindert werden.
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Zweite Ausführungsform
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7 zeigt
eine zweite Ausführungsform
einer Kugelkette. Die Kugelkette 7 ist zwar im wesentlichen ähnlich wie
die Kugelkette 6 der in 5 dargestellten
ersten Ausführungsform
aufgebaut, aber der Aufbau unterscheidet sich davon lediglich darin, daß die Flanschabschnitte 64,
die Paare der kugelförmigen
Sitze 63 miteinander verbinden, so angeordnet sind, daß sie die
Umgebungen der Kugeln 3 in vier Teile unterteilen. Daher
sind bei der Kugelkette 7 gemäß der zweiten Ausführungsform
die Kugeln 3 an den Innenseiten der Kugelaufnahmeeinheiten 61 vollständig eingespannt,
und das Herausfallen der Kugeln 3 aus der Kugelkette 7 kann
vollständig
verhindert werden.
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Dritte Ausführungsform
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8 zeigt
eine dritte Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Kugelkette.
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Bei
der Kugelkette 6 gemäß der ersten
Ausführungsform
werden die Verbindungsabschnitte 62 zum Verbinden der entsprechenden
Kugelaufnahmeeinheiten 61 gleichfalls aus Harz formgepreßt, und wenn
die Kugelkette 6 in der endlosen Bahn umläuft und
sich wiederholt biegt und ausdehnt, gibt es Bedenken, daß die Kugelkette 6 am
Verbindungsabschnitt 62 reißt.
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Daher
wird bei einer Kugelkette 8 gemäß der vorliegenden Ausführungsform
ein Draht 80 angebracht, der die entsprechenden Kugelaufnahmeeinheiten 61 durchbohrt,
und der Verbindungsabschnitt 62 wird durch den Draht 80 gebildet.
Das Fertigungsverfahren für
eine solche Kugelkette 8 ist zwar im wesentlichen identisch
mit dem der Kugelkette 6 gemäß der ersten Ausführungsform,
aber zusammen mit den Kugeln 3 wird ein einzelnes Drahtstück 80 in
eine Form eingelegt, und die jeweiligen Kugelaufnahmeeinheiten 61 werden
durch Spritzgießen
von Kunstharz in gleichem Abstand an den Draht 80 angegossen.
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Ferner
wird bei der Kugelkette 8 in der Ausführungsform, wo der Verbindungsabschnitt 62 durch den
Draht 80 verstärkt
wird, der Verbindungsabschnitt 62 auch durch wiederholtes
Biegen und Ausdehnen nicht zerrissen, und das Problem de Reißens der
Kugelkette 8 mitten im Gebrauch kann vermieden werden.
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Vierte Ausführungsform
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9 zeigt
eine vierte Ausführungsform
einer Kugelkette.
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Eine
Kugelkette 9 gemäß dieser
Ausführungsform
ist so aufgebaut, daß der
Verbindungsabschnitt 62 zum Verbinden der jeweiligen Kugelaufnahmeeinheiten 61 in
der Mitte der kugelförmigen Sitze 63 ausgebildet
ist und ein aneinandergrenzendes Paar der Kugelaufnahmeeinheiten 61 in
jeder auf den Verbindungsabschnitts 62 zentrierten Richtung gebogen
werden kann. Im Unterschied zu den oben beschriebenen Kugelketten
gibt es daher keine bestimmte Biegerichtung in der Kugelkette 9,
und die Kugelkette 9 kann ohne besondere Berücksichtigung der
Biegerichtung in der endlosen Bahn des Läufers 2 in die endlose
Bahn integriert werden.
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Ferner
ist zwar bei den oben erwähnten
Kugelumlaufführungen
der Läufer
mit insgesamt zwei endlosen Kugelbahnspuren versehen, die der linken bzw.
rechten Seitenfläche
der Laufschiene zugeordnet sind, aber die erfindungsgemäße Kugelumlaufführung ist
nicht darauf beschränkt,
sondern der Läufer 2 kann
mit insgesamt vier Kugelumlaufbahnspuren versehen werden, wobei
je zwei Spuren der linken bzw. der rechten Seitenfläche der
Laufschiene 1 zugeordnet sind.
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Fünfte Ausführungsform
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10 stellt
eine fünfte
Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Kugelkette
dar.
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Bei
einer Kugelkette 71 sind mehrere Kugeln in einem Verbindungsriemen
in einer Reihe in einem vorgegebenen Abstand angeordnet und die
Kugeln 3 sind in einem Zustand drehbar, in dem sie durch
den Verbindungsriemen gehalten werden.
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Der
Verbindungsriemen besteht aus mehreren Kugelaufnahmeelementen 74,
die zwischen den jeweiligen Kugeln 3 eingefügt sind,
und einem streifenartigen Verbindungsabschnitt 75, um aneinandergrenzende
Kugelaufnahmeelemente 74 miteinander zu verbinden, und
an jedem Kugelaufnahmeelement 74 sind kugelför mige Sitze 74a ausgebildet,
um die Kugelfläche
der Kugel 3 zu umfassen. Dadurch werden die jeweiligen
Kugeln 3 in einen Zustand gebracht, wo sie von links und
rechts durch die aneinander grenzenden Kugelaufnahmeelemente 74 umfaßt und durch
einen solchen Verbindungsriemen gehalten werden.
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Wie
durch die 11(a) und 11(b) dargestellt,
sind bei dem Verbindungsabschnitt 75 Durchgangslöcher 75a,
die jeweils einen Durchmesser aufweisen, der mehr oder weniger größer als
der Kugeldurchmesser ist, in einem streifenförmigen Edelstahlblech (SUS 304 oder
dergleichen) mit einer Dicke von 0,05 bis 0,2 mm ausgebildet, und
die Kugeln 3 sind in diesen Durchgangslöchern 75a enthalten.
Dabei wird das Kugelaufnahmeelement 74 aus Kunstharz-Elastomer
auf Polyamidbasis, Polyesterbasis oder dergleichen formgepreßt und durch
Spritzgießen
an den Verbindungsabschnitt 75 angegossen. Das heißt, wie
durch 11(a) dargestellt, stehen in einer
Preßform 90 in
einem vorgegebenen Abstand Kugelformen 91 hervor, die jeweils
einen größeren Durchmesser
als den der Kugeln 3 aufweisen, und wie in 11(b) dargestellt,
sind die Kugelformen 91 in den Durchgangslöchern 75a des
Verbindungsabschnitts 75 enthalten, und in diesem Zustand
werden die Kugelaufnahmeelemente 74 durch Spritzgießen an den
Verbindungsabschnitt 75 angegossen. Danach werden die Kugelformen 91.
zwangsläufig
aus den Zwischenräumen
zwischen den Kugelaufnahmeelementen 74 gelöst, und
die Kugeln 3 werden in die von den Kugelformen 91 abgelösten Abschnitte
hineingedrückt,
wodurch die Kugelkette 71, in der die Kugeln 3 in
den Durchgangslöchern 75a des
Verbindungsabschnitts 75 durch die Kugelaufnahmeelemente 74 aufgenommen
werden, fertiggestellt wird.
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Ferner
wird die Kugelkette 71 der Ausführungsform mit dem oben beschriebenen
Aufbau verwendet, indem sie in eine endlose Bahn eines Läufers integriert
wird, der eine Kugelumlaufführung
oder dergleichen bildet, wobei die Zugfestigkeit des Verbindungsabschnitts 75,
der durch ein Edelstahlblech gebildet wird, beträchtlich größer ist als diejenige des Kugelaufnahmeelements 74 aus
Kunstharz, und dementsprechend reißt die Kugelkette 71 auch
dann nicht zwischen den aneinandergrenzenden Kugelaufnahmeelementen 74,
wenn beim Umlauf in der end losen Bahn eine große Zugkraft an der Kugelkette 71 angreift,
und es kann stets ein glatter Umlauf der Kugelkette 71 erwartet
werden.
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Ferner
ist die Zugfestigkeit der Kugelkette 71 an sich von derjenigen
des Verbindungsabschnitts 75 abhängig, und dementsprechend braucht
beim Formpressen der Kugelaufnahmeelemente 74 aus Harzmaterial
keine mechanische Festigkeit, wie z. B. Zugfestigkeit oder dergleichen,
vorausgesetzt zu werden, und beim Spritzgießen eingesetztes Harzmaterial
kann allein im Hinblick auf Schmierungsverhalten, Verschleißfestigkeit
oder dergleichen bei der Rollbewegung der Kugeln 3 ausgewählt werden. Dementsprechend
ist auch ein glattes Rollen der Kugeln 3 zu erwarten.
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Sechste Ausführungsform
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12 stellt
eine sechste Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Kugelkette
dar.
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Gemäß der oben
beschriebenen Ausführungsform
wird zwar der Verbindungsabschnitt 75 entlang beiden Seiten
einer Reihe der Kugeln installiert, die in einer Reihe angeordnet
sind, aber in der vorliegenden Ausführungsform wird ein Verbindungsabschnitt 76 nur
auf einer Seite der Kugelreihe installiert. Die anderen Punkte sowie
der Aufbau und das Fertigungsverfahren sind die gleichen wie bei
der fünften
Ausführungsform.
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Dementsprechend
sind, wie in 13 dargestellt, bei dem Verbindungsabschnitt 76 der
vorliegenden Ausführungsform
gekerbte Abschnitte 76a, die jeweils bogenförmig sind,
in Längsrichtung
in einem vorgegebenen Abstand angeordnet, und die Kugeln 3 sind
in den gekerbten Abschnitten 76a enthalten.
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Siebte Ausführungsform
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14 stellt
eine siebte Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Kugelkette
dar.
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In
den beiden oben beschriebenen fünften und
sechsten Ausführungsformen
wird zwar ein streifenförmiges
Edelstahlblech als Verbindungsabschnitt verwendet, aber in der vorliegenden
Ausführungsform
dienen Drähte 77 mit
dünnem
Drahtdurchmesser als Verbindungsabschnitt, und Kugelaufnahmeelemente 78 werden
durch Spritzgießen
von Kunstharz an die Drähte 77 angegossen.
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Jedes
der Kugelaufnahmeelemente 78 ist so angeordnet, daß es mit
einer einzigen Kugel in Kontakt gebracht werden, und durch ein Paar
Kugelaufnahmeelemente, die auf beiden Seiten der Kugel angeordnet
werden, wird eine selbstständige
Kugelaufnahmeeinheit gebildet. Daher halten auch in dem Fall, wo
eine derartige Kugelkette im Gebrauch äußerst stark verbogen wird,
bei jeder Kugelaufnahmeeinheit zwei Kugelaufnahmeelemente 78 die
Kugeln mit Sicherheit fest, und ein Ablösen der Kugel 3 wird verhindert.
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Achte Ausführungsform
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15 stellt
eine achte Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Kugelkette
dar.
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Gemäß den jeweiligen
Ausführungsformen der
oben beschriebenen Kugelketten werden zwar die zwischen den entsprechenden
Kugeln 3 eingefügten
Kugelaufnahmeelemente 74 durch Spritzgießen von
Kunstharz mit dem streifenförmigen
Verbindungsabschnitt 75 (oder 76) integriert,
aber in der vorliegenden Ausführungsform
wird der Verbindungsabschnitt durch einen Draht 79 von
schwachem Drahtdurchmesser und durch Kugelaufnahmeelemente 80 gebildet,
die durch Spritzgießen
von Kunstharz vorgeformt werden und in einem späterem Stadium von dem Draht 79 durchbohrt
werden.
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Das
heißt,
die Kugelaufnahmeelemente 80 werden mit Durchgangslöchern zum
Einführen
des Drahts 79 ausgebildet, und mittels Durchführen des Drahts 79 durch
die Durchgangslöcher
werden die entsprechenden Kugelaufnahmeelemente 80 miteinander
verbunden. Ein solcher Draht 79 wird durch ein an einem
Endabschnitt der Kugelkette angeordnetes Kugelaufnahmeelement 80a umgebogen
und durch die jeweiligen Kugelaufnahmeelemente 80 auf beiden
Seiten der Kugelreihe durchgeführt.
Ferner wird an einem nicht dargestellten Endabschnitt der Kugelkette
eine Anschlagplatte für
den festen Eingriff mit beiden Enden des Drahts 79 angebracht,
und die beiden Enden des durch alle Kugelaufnahmeelemente 80 durchgeführten Drahts 79 werden
nach ihrer Durchführung
durch die Anschlagplatte so verarbeitet, daß sie sich nicht lösen können.
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Ferner
werden auch in der achten Ausführungsform
der Kugelkette die Kugelaufnahmeelemente 80 aus Kunstharz
durch den Draht 79 von hoher Zugfestigkeit miteinander
verbunden, durch den die Kugeln 3 drehbar fixiert werden,
und dementsprechend reißt
die Kugelkette auch dann nicht zwischen den aneinandergrenzenden
Kugelaufnahmeelementen 80, wenn eine große Zugkraft
an der Kugelkette angreift, und durch Verwendung eines Harzmaterials für die Kugelaufnahmeelemente 80,
das eine hervorragende Schmierfähigkeit
für die
Kugeln 3 aufweist, kann eine glatte Rollbewegung der Kugeln 3 erwartet werden.
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Gewerbliche Anwendbarkeit
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Wie
erläutert
wurde, wird bei einer erfindungsgemäßen Kugelkette eine Kugelaufnahmeeinheit,
die eine Kugel einspannt, durch ein Paar kugelförmiger Sitze gebildet, durch
Verbinden mehrerer Kugelaufnahmeeinheiten wird die Kugelkette aufgebaut,
und dementsprechend fallen auch dann, wenn die Kugelkette beim Gebrauch
gebogen oder verdreht wird, die Kugeln nicht zwischen den kugelförmigen Sitzen
heraus und können
durch die Kugelkette mit Sicherheit festgehalten werden.
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Ferner
werden bei einer erfindungsgemäßen Kugelkette
zwischen aneinandergrenzenden Kugeln eingefügte Kugelaufnahmeelemente durch
einen Verbindungsabschnitt miteinander verbunden, der eine höhere Zugfestigkeit
als die des Kugelaufnahmeelements aufweist, und dementsprechend
kann auch dann, wenn zum Formen des Kugelaufnahmeelements ein Material
von niedriger mechanischer Festigkeit verwendet wird, eine ausreichende
Zugfestigkeit für
die Kugelkette als Ganzes sichergestellt werden, und entsprechend
kann ein unbeabsichtigtes Zerreißen der Kugelkette während ihrer
Verwendung von vornherein verhindert werden.
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Ferner
kann auch im Fall der Verwendung eines Materials von niedriger mechanischer
Festigkeit zum Formen des Kugelaufnahmeelements die Zugfestigkeit
der Kugelkette sichergestellt und das Zerreißen der Kugelkette verhindert
werden, und dem entsprechend werden bei der Auswahl eines Materials
zum Formen des Kugelaufnahmeelements nur das Schmierungsverhalten,
die Verschleißfestigkeit oder
dergleichen in Bezug auf die Rollbewegung der Kugeln berücksichtigt,
wodurch eine ausgezeichnete Rollbewegung der dadurch angeordneten
Kugeln erwartet werden kann.