DE112011104000T5

DE112011104000T5 - Bewegungsführungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112011104000T5
Application number: DE112011104000T
Authority: DE
Inventors: Toru Takahashi
Original assignee: THK Co Ltd
Current assignee: THK Co Ltd
Priority date: 2010-12-02
Filing date: 2011-12-01
Publication date: 2013-08-29
Anticipated expiration: 2031-12-02
Also published as: CN103228937B; DE112011104000B4; US20130236133A1; CN103228937A; US8858083B2; WO2012074066A1; TWI570332B; TW201237286A; JP5596176B2; JPWO2012074066A1

Abstract

Es wird eine Bewegungsführungsvorrichtung geschaffen, die verhindert, dass Abstandhalter verschlissen werden, um dadurch zu ermöglichen, dass Rollelemente sanft in einem Endloszirkulationspfad zirkulieren, der durch einen Bewegungsblock hindurch ausgebildet ist. Die Bewegungsführungsvorrichtung umfasst: eine Laufbahnschiene (1); einen Bewegungsblock (2) mit einem Endloszirkulationspfad für Rollelemente (5); und Abstandhalter (6), die in den Endloszirkulationspfad des Bewegungsblocks (2) eingefügt sind. Der Bewegungsblock (2) umfasst: einen Blockkörper (3), der umfasst: einen Lastrollelementpfad (31) für die Rollelemente (5); und einen Rollelementrücklaufpfad (32) parallel zum Lastrollelementpfad (31); und einen Wendepfad bildende Elemente (4, 104, 108), die am Blockkörper (3) befestigt sind. Das einen Wendepfad bildende Element (4) umfasst einen Richtungswendepfad (44) zum Koppeln des Lastrollelementpfades (31) und des Rollelementrücklaufpfades (32) miteinander. Der Richtungswendepfad (44) umfasst: einen Wendeabschnitt (44a) zum kontinuierlichen Verändern einer Rollrichtung der Rollelemente (5); und einen Vorwendeabschnitt (44b), der ermöglicht, dass sich die Abstandhalter (6) in einer gekrümmten Form bewegen, während die Rollelemente (5) linear geführt werden.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Bewegungsführungsvorrichtung mit einer großen Anzahl von Abstandhaltern zum Halten von Rollelementen in einer frei drehbaren Weise in einem Endloszirkulationspfad für die Rollelemente.
STAND DER TECHNIK
Als Bewegungsführungsvorrichtung dieses Typs war eine bekannt, die in der Patentliteratur 1 offenbart ist. Die Bewegungsführungsvorrichtung umfasst eine Laufbahnschiene mit Rolloberflächen für Rollelemente, die entlang einer Längsrichtung ausgebildet ist, einen Bewegungsblock, der an der Laufbahnschiene durch Zwischenfügung einer großen Anzahl von Rollelementen montiert ist, die auf der Rolloberfläche rollen, und mit einem Endloszirkulationspfad für die Rollelemente, und mehreren Separatoren, die zusammen mit den Rollelementen in dem Endloszirkulationspfad des Bewegungsblocks bewegt werden sollen. Zusammen mit der Zirkulation der Rollelemente im Endloszirkulationspfad können sich der Bewegungsblock und die Laufbahnschiene relativ zueinander hin- und herbewegen.
Der Bewegungsblock umfasst einen Blockkörper mit Lastrollelementpfaden, in denen die Rollelemente unter Last zwischen der Laufbahnschiene und dem Bewegungsblock rollen, und Rollelementrücklaufpfaden, die parallel zu den Lastrollelementpfaden vorgesehen sind, und ein Paar von Endplatten mit jeweils einem Paar von Richtungswendepfaden, die jeweils den Lastrollelementpfad und den Rollelementrücklaufpfad miteinander verbinden, um den Endloszirkulationspfad zu bilden, wobei das Paar von Endplatten am Blockkörper befestigt ist. Ferner sind die Separatoren zwischen den Rollelementen in einer Weise angeordnet, dass eine axiale Linie von jedem der Separatoren und eine gerade Linie, die die Mittelpunkte von benachbarten der Rollelemente miteinander verbindet, einander entsprechen. Ferner sind kugelförmige Sitze in Übereinstimmung mit einer äußeren Umfangsgestalt der Rollelemente an Kontaktoberflächen von jedem der Separatoren in Bezug auf die Rollelemente ausgebildet.
In der Bewegungsführungsvorrichtung der Patentliteratur 1, die wie vorstehend beschrieben strukturiert ist, rollen die Rollelemente, wenn die Rollelemente in den Richtungswendepfad eintreten, in einer Kreisbogenform entlang einer gekrümmten Außenumfangsseitenführungsoberfläche des Richtungswendepfades. Unterdessen sind die Separatoren so angeordnet, dass die axiale Linie von jedem der Separatoren und die gerade Linie, die die Mittelpunkte von benachbarten der Rollelemente miteinander verbindet, einander entsprechen. Zur gleichen Zeit, wie die Rollelemente durch eine Startposition der gekrümmten Außenumfangsseitenführungsoberfläche des Richtungswendepfades verlaufen und beginnen, entlang der gekrümmten Außenumfangsseitenführungsoberfläche in einer Richtung zu rollen, in der sie von der Rolloberfläche der Laufbahnschiene beabstandet sind, kommen folglich die Separatoren, die mit den Rollelementen durch die Zwischenfügung der kugelförmigen Sitze in Kontakt gehalten werden, allmählich näher an eine gekrümmte Innenumfangsseitenführungsoberfläche des Richtungswendepfades in Bezug auf die Rollelemente. Um zu verhindern, dass die Separatoren und die gekrümmte Innenumfangsseitenführungsoberfläche im Richtungswendepfad aufgrund der Verlagerung einer Bahn der Separatoren einander stören, ist in der Bewegungsführungsvorrichtung, die in der Patentliteratur 1 offenbart ist, die gekrümmte Innenumfangsseitenführungsoberfläche zu einer gekrümmten Verbundoberfläche mit mehreren gekrümmten Oberflächen mit unterschiedlichen Krümmungen ausgebildet.
ENTGEGENHALTUNGSLISTE
PATENTLITERATUR

[PTL1] JP 2000-304046 A

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
VON DER ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
Was die in der Patentliteratur 1 offenbarte Bewegungsführungsvorrichtung betrifft, entspricht eine Trennebene des Blockkörpers und jeder der Endplatten einer Ebene mit einer Startposition der gekrümmten Innenumfangsseitenführungsoberfläche des Richtungswendepfades und der Startposition der gekrümmten Außenumfangsseitenführungsoberfläche des Richtungswendepfades. Mit anderen Worten, die Startposition der gekrümmten Innenumfangsseitenführungsoberfläche des Richtungswendepfades und die Startposition der gekrümmten Außenumfangsseitenführungsoberfläche des Richtungswendepfades entsprechen einander in einer Rollrichtung der Rollelemente. Wenn die Rollelemente, die im Lastrollelementpfad des Bewegungsblocks gerollt sind, beginnen, entlang der gekrümmten Außenumfangsseitenführungsoberfläche in der Richtung zu rollen, in der sie von der Rolloberfläche der Laufbahnschiene beabstandet sind, kommen die Separatoren, die zwischen benachbarten der Rollelemente angeordnet sind, allmählich näher an die gekrümmte Innenumfangsseitenführungsoberfläche, bevor sie die Startposition der gekrümmten Innenumfangsseitenführungsoberfläche des Richtungswendepfades erreichen.
Folglich können in der Bewegungsführungsvorrichtung, die in der Patentliteratur 1 offenbart ist, die gekrümmte Innenumfangsseitenführungsoberfläche und die Separatoren einander bereits zu einem Zeitpunkt gestört haben, zu dem die Separatoren die Startposition der gekrümmten Innenumfangsseitenführungsoberfläche erreichen, die an der gekrümmten Verbundoberfläche gebildet ist. Folglich bestand insofern ein Problem, als die Rollelemente im Endloszirkulationspfad an einer sanften Zirkulation gehindert werden können.
MITTEL ZUM LÖSEN DER PROBLEME
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts des vorstehend beschriebenen Problems durchgeführt und es ist eine Aufgabe davon, eine Bewegungsführungsvorrichtung zu schaffen, die verhindert, dass Abstandhalter durch die Verwendung über die Zeit verschlissen werden, um dadurch zu ermöglichen, dass Rollelemente sanft in einem Endloszirkulationspfad zirkulieren, der durch einen Bewegungsblock hindurch ausgebildet ist.
Um die vorstehend erwähnte Aufgabe zu erreichen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Bewegungsführungsvorrichtung geschaffen, die umfasst: eine Laufbahnschiene, an der Rollelemente entlang einer Längsrichtung der Laufbahnschiene rollen; einen Bewegungsblock, der an der Laufbahnschiene durch Zwischenfügung einer großen Anzahl von Rollelementen montiert ist, wobei der Bewegungsblock einen Endloszirkulationspfad für die große Anzahl von Rollelementen umfasst und entlang der Laufbahnschiene beweglich ist; und Abstandhalter, die jeweils zwischen benachbarte der großen Anzahl von Rollelementen im Endloszirkulationspfad des Bewegungsblocks eingefügt sind, wobei der Bewegungsblock umfasst: einen Blockkörper mit: einem Lastrollelementpfad, in dem die große Anzahl von Rollelementen unter Last zwischen dem Bewegungsblock und der Laufbahnschiene rollen; und einem Rollelementrücklaufpfad parallel zum Lastrollelementpfad; und ein Paar von einen Wendepfad bildenden Elementen, die am Blockkörper befestigt sind. Jedes des Paars von einen Wendepfad bildenden Elementen umfasst einen Richtungswendepfad zum Koppeln des Lastrollelementpfades und des Rollelementrücklaufpfades miteinander, um den Endloszirkulationspfad zu bilden. Der Richtungswendepfad von jedem des Paars von einen Wendepfad bildenden Elementen umfasst: einen Wendeabschnitt zum kontinuierlichen Verändern einer Rollrichtung der großen Anzahl von Rollelementen; und einen Vorwendeabschnitt, der vom Rollelementrücklaufpfad des Blockkörpers ausgedehnt ist, um den Rollelementrücklaufpfad und den Wendeabschnitt miteinander zu koppeln, wobei der Vorwendeabschnitt ermöglicht, dass sich die Abstandhalter in einer gekrümmten Form bewegen, während die große Anzahl von Rollelementen linear geführt wird.
WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Gemäß der Bewegungsführungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung, die wie vorstehend beschrieben strukturiert ist, umfasst der Richtungswendepfad von jedem des Paars von einen Wendepfad bildenden Elementen den Vorwendeabschnitt, der ermöglicht, dass sich die Abstandhalter in der gekrümmten Form bewegen, während die große Anzahl von Rollelementen linear geführt wird. Damit kann, wenn die große Anzahl von Rollelementen beginnt, in den Richtungswendepfad einzutreten, verhindert werden, dass die Abstandhalter und eine gekrümmte Innenumfangsseitenführungsoberfläche des Richtungswendepfades einander stören. Folglich kann die große Anzahl von Rollelementen sanft im Endloszirkulationspfad, der durch den Bewegungsblock hindurch gebildet ist, zirkulieren.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
[1] Eine perspektivische Ansicht einer Bewegungsführungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[2] Eine Vorderansicht, in der ein Deckelelement von der in 1 dargestellten Bewegungsführungsvorrichtung entfernt ist.
[3] Eine perspektivische Ansicht, die eine Einfügebeziehung zwischen dem Deckelement und Kugelführungselementen darstellt.
[4] Eine perspektivische Ansicht des in das Deckelement einzufügenden Kugelführungselements.
[5] Eine Schnittansicht eines in die in 1 dargestellte Bewegungsführungsvorrichtung einzugliedernden Abstandhalters.
[6] Eine vergrößerte Ansicht eines Richtungswendepfades, der in der in 1 dargestellten Bewegungsführungsvorrichtung vorgesehen ist.
[7] Eine vergrößerte Ansicht, die eine zweite Ausführungsform des Kugelführungselements des Richtungswendepfades darstellt.
[8] Eine perspektivische Ansicht einer Bewegungsführungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[9] Eine Vorderansicht, in der das Deckelelement von der in 8 dargestellten Bewegungsführungsvorrichtung entfernt ist.
[10] Eine Seitenansicht eines Kopplungsriemens, der in die in 8 dargestellte Bewegungsführungsvorrichtung eingegliedert werden soll.
[11] Eine Draufsicht des in 10 dargestellten Kopplungsriemens.
[12] Eine Schnittansicht entlang der Linie XII-XII von 11.
[13] Eine perspektivische Ansicht einer Blockanordnung der in 8 dargestellten Bewegungsführungsvorrichtung.
[14] Eine perspektivische Ansicht der in 13 dargestellten Blockanordnung in auseinandergezogener Anordnung.
[15] Eine Anordnungsansicht einer Führungsnut, die im Richtungswendepfad ausgebildet ist.
[16] Eine Anordnungsansicht, die eine zweite Ausführungsform der im Richtungswendepfad ausgebildeten Führungsnut darstellt.
ART ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Im Folgenden wird eine ausführliche Beschreibung von Bewegungsführungsvorrichtungen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen durchgeführt.
1 stellt eine Bewegungsführungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar, in der Abstandhalter in einen Endloszirkulationspfad für Rollelemente eingegliedert sind. Die Bewegungsführungsvorrichtung umfasst eine sich linear erstreckende Laufbahnschiene 1 und einen Bewegungsblock 2, der an der Laufbahnschiene 1 durch Zwischenfügung einer großen Anzahl von Kugeln 5 als Rollelemente montiert ist. Die Laufbahnschiene 1 ist an einen Befestigungsabschnitt gesetzt und verschiedene Objekte werden am Bewegungsblock 2 angebracht. Damit können die Objekte entlang der Laufbahnschiene 1 hin- und hergeführt werden.
Die Laufbahnschiene 1 ist mit einer länglichen Gestalt, die im Querschnitt im Wesentlichen viereckig ist, ausgebildet. Die Laufbahnschiene 1 umfasst darin ausgebildete Schraubenmontagelöcher 12, die durch diese von einer oberen Oberfläche zu einer unteren Oberfläche in vorbestimmten Intervallen entlang einer Längsrichtung verlaufen. Die Laufbahnschiene 1 kann fest am Befestigungsabschnitt wie z. B. einem Bett und einer Stütze mit Befestigungsschrauben, die in die Schraubenmontagelöcher 12 eingesetzt sind, befestigt werden. Ferner sind vorstehende Abschnitte 10 jeweils an beiden Querseitenoberflächen der Laufbahnschiene 1 entlang der Längsrichtung vorgesehen. Eine Kugelrolloberfläche 11 ist an jeder vertikalen Seite von jedem der vorstehenden Abschnitte 10 vorgesehen. Die Laufbahnschiene umfasst insgesamt vier Kugelrolloberflächen 11 als Ganzes.
Unterdessen umfasst der Bewegungsblock 2 einen Blockkörper 3 und ein Paar von Deckelelementen 4, die an beiden Enden in einer Hin- und Herbewegungsrichtung des Blockkörpers 3 angebracht sind. Ein Dichtungselement ist an jedem der Deckelelemente 4 angebracht und das Dichtungselement dichtet einen Spalt zwischen dem Deckelelement 4 und der Laufbahnschiene 1 ab. Damit wird verhindert, dass Staub und dergleichen, die an der Laufbahnschiene 1 haften, in ein Inneres des Bewegungsblocks 2 eindringen.
2 ist eine Vorderansicht, in der das Deckelelement 4 von der in 1 dargestellten Bewegungsführungsvorrichtung entfernt ist. Der Blockkörper 3 ist im Wesentlichen mit einer Kanalgestalt mit einem horizontalen Abschnitt 3a, der der oberen Oberfläche der Laufbahnschiene 1 zugewandt ist, und einem Paar von Randabschnitten 3b, die beiden Seitenoberflächen der Laufbahnschiene 1 zugewandt sind, ausgebildet. Eine obere Hälfte der Laufbahnschiene 1 ist zwischen dem Paar von Randabschnitten 3b aufgenommen. Wie in 1 dargestellt, sind die Deckelelemente 4 mit im Wesentlichen derselben Gestalt wie jener des Blockkörpers 3 ausgebildet, so dass sie an den Endabschnitten des Blockkörpers 3 angebracht sind. Ferner umfasst der horizontale Abschnitt 3a des Blockkörpers 3 Gewindelöcher 20 zum Ermöglichen, dass die Objekte mit Schrauben befestigt werden.
An einer Innenseite der Randabschnitte 3b, die der Laufbahnschiene 1 zugewandt sind, sind Lastkugelrolloberflächen 30 für die Kugeln 5 so vorgesehen, dass sie den Kugelrolloberflächen 11 der Laufbahnschiene 1 zugewandt sind. Die Lastkugelrolloberflächen 30 und die Kugelrolloberflächen 11 der Laufbahnschiene 1, die einander zugewandt sind, bilden Lastkugelpfade 31 als Lastrollelementpfade, in denen die Kugeln 5 unter Last zwischen der Laufbahnschiene 1 und dem Bewegungsblock 2 rollen. Die Lastkugelrolloberflächen 30 umfassen zwei Lastkugelrolloberflächen 30, die an einer Innenseitenoberfläche von jedem der Randabschnitte 3b vorgesehen sind, und die Lastkugelpfade 31 umfassen vier Lastkugelpfade 31, die am Blockkörper 3 vorgesehen sind. Ferner umfassen die Randabschnitte 3b jeweils Kugelrücklaufpfade 3 als Rollelementrücklaufpfade, die den Lastkugelpfaden 31 entsprechen und zu diesen im Wesentlichen parallel sind. Die Kugelrücklaufpfade 32 weisen jeweils einen Innendurchmesser auf, der so festgelegt ist, dass er geringfügig größer ist als ein Durchmesser der Kugeln 5. Damit rollen die Kugeln 5 unter einem lastfreien Zustand in den Kugelrücklaufpfaden 32.
Ferner umfasst das Paar von Deckelelementen 4, die an beiden Endoberflächen des Blockkörpers 3 befestigt sind, jeweils Richtungswendepfade 44, die die Lastkugelpfade 31 und die Kugelrücklaufpfade 32 miteinander verbinden. Damit können die Kugeln 5 zwischen dem Lastkugelpfad 5 und dem Kugelrücklaufpfad 31 miteinander in Verbindung stehen. Insbesondere umfasst in der Bewegungsführungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform ein Deckelelement 4 vier Richtungswendepfade 44. Es ist zu beachten, dass in 2 die Bezugszeichen 33 Gewindelöcher darstellen, die für die Befestigung des Deckelelements 4 verwendet werden, die Bezugszeichen 34 Dichtungselemente zum Abdichten der Spalte zwischen den Seitenoberflächen der Laufbahnschiene 1 und den Randabschnitten 3b des Blockkörpers 3 darstellen und das Bezugszeichen 35 ein Dichtungselement zum Abdichten des Spalts zwischen der oberen Oberfläche der Laufbahnschiene 1 und dem horizontalen Abschnitt 3a des Blockkörpers 3 darstellt.
Wie in 3 dargestellt, ist eine Anlageoberfläche des Deckelelements 4 in Bezug auf den Blockkörper 3 mit vier im Wesentlichen U-förmigen Außenumfangsseitenführungsoberflächen 41 versehen, die die Richtungswendepfade 44 für die Kugeln 5 entsprechend den Lastkugelpfaden 31 und den Kugelrücklaufpfaden 32 des Blockkörpers 3 bilden. Ein Paar von vertieften Nuten 42 ist mit einer halbkreisförmigen Gestalt an einer oberen Seite und einer unteren Seite von jeder der Außenumfangsseitenführungsoberflächen 41 ausgebildet. Ferner umfasst das Deckelelement 4 Positionierungsnaben (nicht dargestellt) entsprechend den Gewindelöchern 33 des Blockkörpers 3, so dass das Deckelelement 4 leicht in Bezug auf den Blockkörper 3 einfach durch Einfügen der Positionierungsnaben in die Gewindelöcher 33 des Blockkörpers 3 positioniert und fixiert werden kann.
Zwischen der Endoberfläche des Deckelelements 4 und dem Blockkörper 3, die wie vorstehend beschrieben strukturiert sind, sind Kugelführungselemente 7 als Komponenten der Richtungswendepfade für die Kugeln 5 eingefügt. Wie in 4 dargestellt, weist das Kugelführungselement 7 eine gekrümmte Innenumfangsseitenführungsoberfläche 71 auf, die den Richtungswendepfad 44 für die Kugeln 5 bildet, und umfasst ein Paar von vorstehenden Abschnitten 72, die in das Paar von vertieften Nuten 42 eingefügt werden sollen, die in den Außenumfangsseitenführungsoberflächen 41 des Deckelelements 4 ausgebildet sind. Wie in 3 dargestellt, wird, wenn die vorstehenden Abschnitte 72 des Kugelführungselements 7 in die vertieften Nuten 42 des Deckelelements 4 eingefügt sind, der Richtungswendepfad 44 mit einem Innendurchmesser, der geringfügig größer ist als der Durchmesser der Kugeln 5, zwischen den Außenumfangsseitenführungsoberflächen 41 und der gekrümmten Innenumfangsseitenführungsoberfläche 71 vollendet. Mit anderen Worten, einfach durch Einfügen der Kugelführungselemente 7 in Bezug auf das Deckelelement 4 werden die Richtungswendepfade 44 für die Kugeln 5 vollendet.
Wenn die Deckelelemente 4, an die jeweils die Kugelführungselemente 7 angefügt sind, an beiden Enden in der Hin- und Herbewegungsrichtung des Blockkörpers 3 angebracht sind, sind die Lastkugelpfade 31 und die Kugelrücklaufpfade 32, die durch den Blockkörper 3 hindurch ausgebildet sind, miteinander gekoppelt, wobei die Richtungswendepfade 44 aus den Kugelführungselementen 7 und den Deckelelementen 4 gebildet sind. In dieser Weise sind die Endloszirkulationspfade für die Kugeln 5 im Bewegungsblock 2 vorgesehen.
In dem Endloszirkulationspfad, der durch den Bewegungsblock 2 hindurch gebildet ist, werden, nachdem die Kugeln 5 das Rollen unter Last im Lastkugelpfad 31 zusammen mit der Bewegung des Bewegungsblocks 2 entlang der Längsrichtung der Laufbahnschiene 1 beenden, die Kugeln 5 von der Last befreit und treten in den Richtungswendepfad 44 von einem der Deckelelemente 4 ein. Dann rollen die Kugeln 5 unter einem lastfreien Zustand im Kugelrücklaufpfad 32 des Blockkörpers 3 in einer Richtung entgegengesetzt zu einer Rollrichtung im Lastkugelpfad 31. Nachdem die Kugeln 5 das Rollen im Kugelrücklaufpfad 32 beenden, treten unterdessen die Kugeln 5 erneut zwischen der Laufbahnschiene 1 und dem Blockkörper 3 durch den Richtungswendepfad 44 eines anderen der Deckelelemente 4 ein. Dann rollen die Kugeln 5 unter Last im Lastkugelpfad 31.
Die Bewegungsführungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform, die den vorstehend beschriebenen Endloszirkulationspfad für die Kugeln 5 umfasst, umfasst einen Abstandhalter 6, wie in 5 dargestellt, der zwischen benachbarte der Kugeln 5 eingefügt ist, die in den Endloszirkulationspfad des Bewegungsblocks 2 eingegliedert sind, um zu verhindern, dass die Kugeln 5 miteinander in Kontakt kommen. Der Abstandhalter 6 wird durch Ausbilden eines synthetischen Harzes mit im Wesentlichen einer Scheibenform erhalten und umfasst Kugelhaltesitze 60 als kugelförmige Sitze, die jeweils an beiden Enden in der Rollrichtung der Kugeln 5 ausgebildet sind und mit denen die Kugeln 5 in Gleitkontakt gehalten werden. Der Abstandhalter 6 ist zwischen benachbarten der Kugeln 5 in einer Weise angeordnet, dass eine gerade Linie L, die die Mittelpunkte der zueinander benachbarten Kugeln 5 verbindet, und eine axiale Linie des Abstandhalters 6 einander entsprechen.
Die Kugelhaltesitze 60 sind jeweils zu einer vertieften kugelförmigen Gestalt im Wesentlichen in Übereinstimmung mit einer kugelförmigen Oberfläche der Kugeln 5 ausgebildet, so dass benachbarte der Kugeln 5 mit dem Kugelhaltesitz 60 mit im Wesentlichen keinen Lücken dazwischen in Kontakt gehalten werden. Mit anderen Worten, wenn die Kugel 5 zwischen einem Paar der Abstandhalter 6 angeordnet ist, die auf der linken und rechten Seite der Kugel 5 angeordnet sind, umschließen die Kugelhaltesitze 60 der Abstandhalter 6 die Kugel 5. Wenn die Kugeln 5 und die Abstandhalter 6 ohne Lücken im Endloszirkulationspfad der Bewegungsführungsvorrichtung aufgereiht sind, schwanken damit die Kugeln 5 nicht instabil an den Kugelhaltesitzen 60 der Abstandhalter 6 und die Kugeln 5 und die Abstandhalter 6 können zirkulieren, ohne dass sie sich im Endloszirkulationspfad schlängeln.
Die wie vorstehend beschrieben strukturierten Abstandhalter 6 und die Kugeln 5 sind abwechselnd im Endloszirkulationspfad aufgereiht. Damit wird verhindert, dass die Kugeln 5, die im Endloszirkulationspfad rollen, miteinander in Kontakt kommen, und die Kugeln 5 werden sanft zirkuliert. Folglich kann eine Drehbewegung des Bewegungsblocks 2 in Bezug auf die Laufbahnschiene 1 sanft durchgeführt werden. Außerdem kann die Erzeugung eines Kollisionsgeräuschs der Kugeln 5 während des Betriebs der Bewegungsführungsvorrichtung unterdrückt werden.
In der Bewegungsführungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform, die wie vorstehend beschrieben strukturiert ist, umfassen, wie in 6 dargestellt, die Richtungswendepfade 44, die durch jedes der Deckelelemente 4 hindurch ausgebildet sind, jeweils einen Wendeabschnitt 44a zum kontinuierlichen Verändern der Rollrichtung der Kugeln 5 und einen Vorwendeabschnitt 44b zum Koppeln des Kugelrücklaufpfades 32, der durch den Blockkörper 3 hindurch ausgebildet ist, und des Wendeabschnitts 44a miteinander. Mit anderen Worten, die Deckelelemente 4 der Bewegungsführungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform entsprechen jeweils einem einen Wendepfad bildenden Element der vorliegenden Erfindung. Ferner ist eine gekrümmte Außenumfangsoberfläche des Wendeabschnitts 44a zu einer gekrümmten Kreisbogenoberfläche mit einer gleichmäßigen Krümmung ausgebildet. Unterdessen ist eine äußere Oberfläche des Vorwendeabschnitts 44b mit einer linearen Gestalt ausgebildet, so dass er mit dem Kugelrücklaufpfad 32 kontinuierlich ist. Mit anderen Worten, die Außenumfangsseitenführungsoberflächen 41 der Richtungswendepfade 44 sind jeweils zu einer Verbundoberfläche mit einem gekrümmten Oberflächenabschnitt und einem linearen Abschnitt ausgebildet.
Im Wendeabschnitt 44a des Richtungswendepfades 44, der aus dem Deckelelement 4 und dem Kugelführungselement 7 gebildet ist, rollen die Kugeln 5, die im Lastkugelpfad 31 gerollt sind, der durch den Blockkörper 3 hindurch ausgebildet ist, in einer einzelnen Kreisbogenform entlang der gekrümmten Außenumfangsoberfläche davon. Dann rollen die Kugeln 5 durch den Vorwendeabschnitt 44b in den Kugelrücklaufpfad 32. Das Paar von Abstandhaltern 6 umschließt die Kugel 5 durch Zwischenfügung der Kugelhaltesitze 60 und der Abstandhalter 6 ist zwischen benachbarten der Kugeln 5 in der Weise angeordnet, dass die gerade Linie, die die Mittelpunkte der benachbarten Kugeln 5 miteinander verbindet, und die axiale Linie davon einander entsprechen.
In einer Eintrittszone A des Richtungswendepfades 44, die mit dem Lastkugelpfad 31 kontinuierlich ist, beginnen zur gleichen Zeit, wie die Kugeln 5, die im Lastkugelpfad 31 gerollt sind, durch einen Startpunkt S des Wendeabschnitts 44a verlaufen und entlang der gekrümmten Außenumfangsoberfläche des Wendeabschnitts 44a in einer Richtung zu rollen beginnen, in der sie von der Kugelrolloberfläche 11 der Laufbahnschiene 1 beabstandet sind, folglich die Abstandhalter 6, die mit den Kugeln 5 von hinten in Kontakt gehalten werden, auch sich in der Richtung zu bewegen, in der sie von der Kugelrolloberfläche 11 der Laufbahnschiene 1 beabstandet sind. Mit anderen Worten, die Abstandhalter 6 werden verlagert, so dass sie allmählich näher an die gekrümmte Innenumfangsseitenführungsoberfläche 71 des Kugelführungselements 7 kommen, bevor sie den Startpunkt S des Wendeabschnitts 44a erreichen. Die Verlagerung der Abstandhalter 6 im Richtungswendepfad 44 findet auch in einer vorderen Zone C des Richtungswendepfades 44, die mit dem Kugelrückführungspfad 32 des Bewegungsblocks 2 kontinuierlich ist, statt.
In einer Führungszone B, die zwischen der Eintrittszone A und der vorderen Zone C des Richtungswendepfades 44 vorgesehen ist und in einer Mitte des Richtungswendepfades 44 angeordnet ist, werden unterdessen die Kugeln 5 und die Abstandhalter 6 in einem gleichmäßigen Kontaktzustand gehalten. Folglich kommen die Abstandhalter 6 nicht näher an die gekrümmte Innenumfangsseitenführungsoberfläche 71 und werden in einem festen Abstand in Bezug auf die gekrümmte Innenumfangsseitenführungsoberfläche 71 bewegt.
In dieser Weise ist eine Bahn der Abstandhalter 6 im Richtungswendepfad 44 keine einzelne Kreisbogenform im Gegensatz zu einer Rollbahn der Kugeln 5 im Richtungswendepfad 44 und variiert über die Eintrittszone A, die Führungszone B und die vordere Zone C des Richtungswendepfades 44.
Wenn die gekrümmte Innenumfangsseitenführungsoberfläche 71 des Richtungswendepfades 44 zu der Verbundoberfläche ähnlich zur Außenumfangsseitenführungsoberfläche 41 ausgebildet ist, können folglich die Abstandhalter 6 und die gekrümmte Innenumfangsseitenführungsoberfläche 71 aufgrund der Verlagerung der Abstandhalter 6 im Richtungswendepfad 44 einander stören.
In der Bewegungsführungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform umfasst jedoch in Anbetracht der Verlagerung der Abstandhalter 6 in der Eintrittszone A und der vorderen Zone C des Richtungswendepfades 44 die gekrümmte Innenumfangsseitenführungsoberfläche 71, die am Kugelführungselement 7 vorgesehen ist, Bereiche 71a, 71b und 71c von drei Typen, die verschiedene Krümmungen aufweisen, um zu verhindern, dass die gekrümmte Innenumfangsseitenführungsoberfläche 71 und die Abstandhalter 6 einander stören. Mit anderen Worten, während die äußere Oberfläche des Vorwendeabschnitts 44b des Richtungswendepfades 44 mit einer linearen Gestalt entlang der Rollrichtung der Kugeln 5 ausgebildet ist, ist eine Innenumfangsoberfläche davon mit einer gekrümmten Gestalt ausgebildet. Während die Kugeln 5 linear im Vorwendeabschnitt 44b geführt werden, wird folglich ermöglicht, dass sich die Abstandhalter 6 in der gekrümmten Form bewegen.
Insbesondere in der Führungszone B des Richtungswendepfades 44, wie vorstehend beschrieben, kommen die Abstandhalter 6 nicht näher an die gekrümmte Innenumfangsseitenführungsoberfläche 71 des Kugelführungselements 7. Folglich ist die gekrümmte Innenumfangsseitenführungsoberfläche 71b in der Führungszone B zu einer gekrümmten Kreisbogenoberfläche ausgebildet, die mit der gekrümmten Außenumfangsoberfläche des Wendeabschnitts 44a des Richtungswendepfades 44 konzentrisch ist und eine gleichmäßige Krümmung aufweist. Unterdessen sind in der Eintrittszone A und der vorderen Zone C des Richtungswendepfades 44 die gekrümmten Innenumfangs seitenführungsoberflächen 71a und 71c mit Krümmungen in Übereinstimmung mit der Verlagerung der Abstandhalter 6 ausgebildet. Mit anderen Worten, die Krümmungsradien der gekrümmten Innenumfangsseitenführungsoberflächen 71a und 71c in der Eintrittszone A und der vorderen Zone C sind so festgelegt, dass sie größer sind als ein Krümmungsradius der gekrümmten Innenumfangsseitenführungsoberfläche 71b in der Führungszone B. Es ist zu beachten, dass in 6 für das leichte Verständnis der Bahn der Abstandhalter 6 im Richtungswendepfad 44 die Kugeln 5 innerhalb des Richtungswendepfades 44 durch gestrichelte Linien angezeigt sind.
Während die vordere Zone C des Richtungswendepfades 44 mit dem Kugelrücklaufpfad 32 mit dem Innendurchmesser, der geringfügig größer ist als der Kugeldurchmesser, kontinuierlich ist, ist die Eintrittszone A mit dem Lastkugelpfad 31 mit einem Innendurchmesser, der im Wesentlichen gleich dem Kugeldurchmesser ist, kontinuierlich. Mit anderen Worten, der Innendurchmesser des Richtungswendepfades 44 in der Eintrittszone A ist geringfügig kleiner als jener in der vorderen Zone C. Folglich ist es entsprechend dazu bevorzugt, dass der Krümmungsradius der gekrümmten Innenumfangsseitenführungsoberfläche 71a in der Eintrittszone A so festgelegt ist, dass er kleiner ist als der Krümmungsradius der gekrümmten Innenumfangsseitenführungsoberfläche 71c in der vorderen Zone C.
Wie vorstehend beschrieben, kommen in der Eintrittszone A und der vorderen Zone C des Richtungswendepfades 44 die Abstandhalter 6 allmählich näher an die gekrümmte Innenumfangsseitenführungsoberfläche 71 des Kugelführungselements 7, bevor sie den Startpunkt S und einen Startpunkt S' des Wendeabschnitts 44a des Richtungswendepfades 44 erreichen. In der Bewegungsführungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform sind Startpunkte P und Q der gekrümmten Innenumfangsseitenführungsoberflächen 71a und 71c in der Eintrittszone A und der vorderen Zone C des Richtungswendepfades 44 in Richtung des Lastkugelpfades 31 und des Kugelrücklaupfades 32 in Bezug auf die Startpunkte S und S' des Wendeabschnitts 44a verlagert. Es ist zu beachten, dass die gekrümmte Außenumfangsoberfläche des Wendeabschnitts 44a des Richtungswendepfades 44 zu der gekrümmten Kreisbogenoberfläche mit einer gleichmäßigen Krümmung ausgebildet ist, und daher in 6 der Startpunkt S auf der Seite des Lastkugelpfades 31 in einer Position dargestellt ist, in der er dem Startpunkt S' auf der Seite des Kugelrücklaufpfades 32 in Bezug auf eine Bewegungsrichtung des Bewegungsblocks 2 zugewandt ist.
Gemäß der Bewegungsführungsvorrichtung dieser Ausführungsform, die wie vorstehend beschrieben strukturiert ist, umfassen die Richtungswendepfade 44, die durch jedes der Deckelelemente 4 hindurch ausgebildet sind, jeweils den Vorwendeabschnitt 44b zum Koppeln des Kugelrücklaufpfades 32 und des Wendeabschnitts 44 miteinander. Die äußere Oberfläche des Vorwendeabschnitts 44b ist mit der linearen Gestalt ausgebildet, so dass sie mit der Außenumfangsseitenführungsoberfläche 41 kontinuierlich ist. Unterdessen ist die Innenumfangsoberfläche davon, mit anderen Worten, die gekrümmte Innenumfangsseitenführungsoberfläche 71c in der vorderen Zone C des Richtungswendepfades 44 mit einer gekrümmten Oberflächengestalt ausgebildet. Während die Kugeln 5 linear im Vorwendeabschnitt 44b geführt werden, wird folglich ermöglicht, dass sich die Abstandhalter 6 in der gekrümmten Form bewegen.
Zur gleichen Zeit, wie die Kugeln 5, die im Lastkugelpfad 31 oder im Kugelrücklaufpfad 32 gerollt sind, durch den Startpunkt S oder S' des Wendeabschnitts 44a zum Wenden der Rollrichtung der Kugeln 5 verlaufen, verlaufen folglich die Abstandhalter 6, die mit den Kugeln 5 von hinten in Kontakt gehalten werden, durch den Startpunkt P der gekrümmten Innenumfangsseitenführungsoberfläche 7la in der Eintrittszone A und den Startpunkt Q der gekrümmten Innenumfangsseitenführungsoberfläche 71c in der vorderen Zone C.
Selbst wenn die Abstandhalter 6 allmählich näher an die gekrümmte Innenumfangsseitenführungsoberfläche 71c des Richtungswendepfades 44 zur gleichen Zeit kommen, wie die Kugeln 5, die im Lastkugelpfad 31 oder im Kugelrücklaufpfad 32 gerollt sind, durch den Startpunkt S oder S' des Wendeabschnitts 44a verlaufen und entlang der gekrümmten Außenumfangsoberfläche des Wendeabschnitts 44a in der Richtung rollen, in der sie von der Kugelrolloberfläche 11 der Laufbahnschiene 1 beabstandet sind oder näher an diese kommen, wird daher verhindert, dass die gekrümmten Innenumfangsseitenführungsoberflächen 71a und 71c und die Abstandhalter 6 einander stören. Dies liegt daran, dass die gekrümmte Innenumfangsseitenführungsoberfläche 71a in der Eintrittszone A oder die gekrümmte Innenumfangsseitenführungsoberfläche 71c in der vorderen Zone C im Richtungswendepfad 44 mit den Krümmungen in Übereinstimmung mit der Verlagerung der Abstandhalter 6 im Richtungswendepfad 44 ausgebildet sind. Folglich können die Rollelemente sanft im Endloszirkulationspfad zirkulieren, der durch den Bewegungsblock hindurch ausgebildet ist.
Wenn eine Trennebene des Blockkörpers 3 und des Deckelelements 4 auf die Startpunkte S und S' des Wendeabschnitts 44a des Richtungswendepfades 44, den Startpunkt P der gekrümmten Innenumfangsseitenführungsoberfläche 71a und den Startpunkt Q der gekrümmten Innenumfangsseitenführungsoberfläche 71c ausgerichtet konstruiert ist, sind die Strukturen der Endoberflächen des Blockkörpers 3 und des Deckelelements 4 kompliziert. Gemäß der Bewegungsführungsvorrichtung dieser Ausführungsform, wie in 6 dargestellt, entspricht jedoch eine Trennebene M des Blockkörpers 3 und des Deckelelements 5 einer Ebene mit dem Startpunkt der gekrümmten Innenumfangsseitenführungsoberfläche 71a und dem Startpunkt Q der gekrümmten Innenumfangsseitenführungsoberfläche 71c. Ferner ist das Kugelführungselement 7, das die gekrümmte Innenumfangsseitenführungsoberfläche 71 des Richtungswendepfades 44 bildet, unabhängig vom Deckelelement 4 und vom Blockkörper 3 vorgesehen. Damit sind alle gekrümmten Oberflächenteile der gekrümmten Innenumfangsseitenführungsoberfläche 71 im Deckelelement 4 untergebracht und daher können die Strukturen der Endoberflächen des Blockkörpers 3 und des Deckelelements 4 vereinfacht werden.
7 ist eine vergrößerte Ansicht, die eine zweite Ausführungsform des Kugelführungselements 7 darstellt. Solange die gekrümmte Innenumfangsseitenführungsoberfläche 71, die am Kugelführungselement 7 vorgesehen ist, und die Abstandhalter 6 an einer gegenseitigen Störung gehindert werden können, kann die Gestalt der gekrümmten Innenumfangsseitenführungsoberfläche 71 gegen eine elliptische Gestalt nahe einer gekrümmten Verbundoberfläche mit den Kreisbögen 71a, 71b und 71c der vorstehend beschriebenen drei Typen ausgetauscht werden. Mit einer solchen Struktur kann die gekrümmte Innenumfangsseitenführungsoberfläche 71 einfacher ausgebildet werden und daher kann die Bewegungsführungsvorrichtung einfacher hergestellt werden.
Es ist zu beachten, dass in der in 6 dargestellten Ausführungsform die gekrümmte Innenumfangsseitenführungsoberfläche 71 die gekrümmte Verbundoberfläche mit den Kreisbögen 71a, 71b und 71c der drei Typen umfasst, aber die Gestalt der gekrümmten Innenumfangsseitenführungsoberflache 71 ist nicht darauf begrenzt. Solange die gekrümmte Innenumfangsseitenführungsoberfläche 71 und die Abstandhalter 6 an einer gegenseitigen Störung gehindert werden können, kann die gekrümmte Innenumfangsseitenführungsoberfläche 71 beispielsweise zu einer gekrümmten Verbundoberfläche mit Kreisbögen von vier oder mehr Typen oder einer gekrümmten Verbundoberfläche, die von einer spezifischen Formel wie z. B. einer Klothoid-Kurve erhalten wird, ausgebildet werden.
In dem vorstehend in dieser Ausführungsform beschriebenen Beispiel werden ferner die Kugeln als Rollelemente verwendet, aber die Rollelemente sind nicht auf die Kugeln begrenzt und Rollen können verwendet werden. In diesem Fall kann in Übereinstimmung mit der Form der zu verwendenden Rollen die Rolloberfläche für die Rollelemente mit einer gekrümmten Oberflächengestalt im Querschnitt wie im Fall der Kugeln oder lediglich einer planaren Gestalt ausgebildet werden.
In dem vorstehend in dieser Ausführungsform beschriebenen Beispiel wird, um zu verhindern, dass die Abstandhalter und die gekrümmte Innenumfangsseitenführungsoberfläche des Richtungswendepfades aufgrund der Verlagerung der Abstandhalter zum Zeitpunkt des Eintritts der Kugeln in den Richtungswendepfad einander stören, die vorliegende Erfindung auf die gekrümmte Innenumfangsseitenführungsoberfläche des Richtungswendepfades angewendet. Die vorliegende Erfindung ist jedoch auch auf eine Bewegungsführungsvorrichtung anwendbar, bei der der Endloszirkulationspfad des Bewegungsblocks 2 einen Kopplungsriemen beinhaltet, in dem die mehreren Abstandhalter durch Riemenelemente miteinander gekoppelt sind. Was die Bewegungsführungsvorrichtung dieses Typs betrifft, ist die vorliegende Erfindung auf Führungsnuten zum Führen der Riemenelemente entlang einer Zirkulationsrichtung der Kugeln anwendbar, die in einer Innenwand des Endloszirkulationspfades vorgesehen sind. Damit wird verhindert, dass die Riemenelemente zum Koppeln der mehreren Abstandhalter miteinander und die Führungsnut aufgrund der Verlagerung der Bahn der Abstandhalter einander stören.
8 stellt eine Bewegungsführungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Die Bewegungsführungsvorrichtung umfasst eine sich linear erstreckende Laufbahnschiene 101 und einen Bewegungsblock 102, der an der Laufbahnschiene 101 durch Zwischenfügung einer großen Anzahl von Kugeln als Rollelemente montiert ist. Die Laufbahnschiene 101 ist an den Befestigungsabschnitt gesetzt und verschiedene Objekte werden am Bewegungsblock 102 angebracht. Damit können die Objekte entlang der Laufbahnschiene 101 hin- und hergeführt werden.
Die Laufbahnschiene 101 ist mit einer länglichen Gestalt, die im Querschnitt im Wesentlichen viereckig ist, ausgebildet. Die Laufbahnschiene 101 umfasst daran ausgebildete Schraubenmontagelöcher 120, die durch diese von der oberen Oberfläche zur unteren Oberfläche in vorbestimmten Intervallen entlang der Längsrichtung verlaufen. Die Laufbahnschiene 101 kann fest am Befestigungsabschnitt wie z. B. einem Bett und einer Stütze mit Befestigungsschrauben befestigt werden, die in die Schraubenmontagelöcher 120 eingesetzt sind. Vorstehende Abschnitte 110 sind jeweils an beiden Querseitenoberflächen der Laufbahnschiene 101 entlang der Längsrichtung vorgesehen. Eine Kugelrolloberfläche 111 ist an jeder vertikalen Seite von jedem der vorstehenden Abschnitte 110 vorgesehen. Die Laufbahnschiene umfasst insgesamt vier Kugelrolloberflächen 111.
Unterdessen umfasst der Bewegungsblock 102 grundsätzlich eine Blockanordnung 103 und ein Paar von Deckelelementen 104, die an beiden Enden in einer Hin- und Herbewegungsrichtung der Blockanordnung 103 angebracht sind. Die Deckelelemente 104 umfassen jeweils einen Deckelkörper 140 und eine daran befestigte Dichtungshalteplatte 141. Ein Dichtungselement 142 ist an jeder der Dichtungshalteplatten 141 angebracht und das Dichtungselement 142 dichtet einen Spalt zwischen dem Deckelelement 104 und der Laufbahnschiene 101 ab. Damit wird verhindert, dass Staub und dergleichen, die an der Laufbahnschiene 101 haften, in ein Inneres des Bewegungsblocks 102 eindringen. Es ist zu beachten, dass 8 einen Zustand darstellt, in dem eines der Deckelelemente 104 von der Blockanordnung 103 entfernt ist und das Deckelelement 104 in den Deckelkörper 104 und die Dichtungshalteplatte 141 getrennt ist.
9 ist eine Vorderansicht, in der das Deckelelement 104 von der Bewegungsführungsvorrichtung entfernt ist. Die Blockanordnung 103 ist im Wesentlichen mit einer Kanalgestalt mit einem horizontalen Abschnitt 103a, der der oberen Oberfläche der Laufbahnschiene 101 zugewandt ist, und einem Paar von Randabschnitten 103b, die beiden Seitenoberflächen der Laufbahnschiene 101 zugewandt sind, ausgebildet. Eine obere Hälfte der Laufbahnschiene 101 ist zwischen dem Paar von Randabschnitten 103b aufgenommen. Wie in 8 dargestellt, sind die Deckelelemente 104 mit im Wesentlichen derselben Gestalt wie jene der Blockanordnung 103 ausgebildet, so dass sie an den Endabschnitten der Blockanordnung 103 angebracht sind. Ferner umfasst der horizontale Abschnitt 103a der Blockanordnung 103 Gewindelöcher 120, um zu ermöglichen, dass die Objekte mit Schrauben befestigt werden.
Wie in 9 dargestellt, sind an einer Innenseite der Randabschnitte 103b, die der Laufbahnschiene 101 zugewandt sind, Lastkugelrolloberflächen 130 für die Kugeln 105 so vorgesehen, dass sie den Kugelrolloberflächen 111 der Laufbahnschiene 101 zugewandt sind. Die Lastkugelrolloberflächen 130 und die Kugelrolloberflächen 111 der Laufbahnschiene 101, die einander zugewandt sind, bilden Lastkugelpfade 131, in denen die Kugeln 105 unter Last zwischen der Laufbahnschiene 101 und dem Bewegungsblock 102 rollen. Die Lastkugelrolloberflächen 130 umfassen zwei Lastkugelrolloberflächen 130, die an einer Innenseitenoberfläche von jedem der Randabschnitte 103b vorgesehen sind, und die Lastkugelpfade 131 umfassen vier Lastkugelpfade 131, die an der Blockanordnung 103 vorgesehen sind. Ferner umfassen die Randabschnitte 103b jeweils Kugelrücklaufpfade 132, die den Lastkugelpfaden 131 entsprechen und zu diesen im Wesentlichen parallel sind. Damit rollen die Kugeln 105 unter einem lastfreien Zustand in den Kugelrücklaufpfaden 132.
Ferner umfasst das Paar von Deckelelementen 104, die an beiden Endoberflächen der Blockanordnung 103 befestigt sind, jeweils Richtungswendepfade, die die Lastkugelpfade 131 und die Kugelrücklaufpfade 132 miteinander koppeln. Damit können die Kugeln 105 zwischen dem Lastkugelpfad 131 und dem Kugelrücklaufpfad 132 miteinander in Verbindung stehen. Es ist zu beachten, dass in 9 die Bezugszeichen 133 Gewindelöcher darstellen, die zur Befestigung des Deckelelements 104 verwendet werden, die Bezugszeichen 134 Dichtungselemente zum Abdichten der Spalte zwischen den Seitenoberflächen der Laufbahnschiene 101 und den Randabschnitten 103b der. Blockanordnung 103 darstellen und das Bezugszeichen 135 ein Dichtungselement zum Abdichten des Spalts zwischen der oberen Oberfläche der Laufbahnschiene 101 und dem horizontalen Abschnitt 103a der Blockanordnung 103 darstellt.
In einem Zustand, in dem sie durch einen flexiblen Kopplungsriemen 106 aufgereiht sind, sind die Kugeln 105 in den Endloszirkulationspfad des Bewegungsblocks 102 eingegliedert. 10, 11 und 12 stellen die Kugeln 105 und den Kopplungsriemen 106 dar. Der Kopplungsriemen 106 wird durch Spritzgießen aus einem synthetischen Harz hergestellt und umfasst mehrere Abstandhalter 160, die zwischen den Kugeln 105 angeordnet sind, und ein Paar von Riemenelementen 161 zum Koppeln der Abstandhalter 160 miteinander. Der Abstandhalter 160 ist zwischen benachbarten der Kugeln 105 in einer Weise angeordnet, dass eine gerade Linie, die Mittelpunkte der benachbarten Kugeln 105 miteinander verbindet, und eine axiale Linie des Abstandhalters 106 einander entsprechen, und weist Kontaktoberflächen in Bezug auf die Kugeln 105 auf, die jeweils mit einem kugelförmigen Sitz 162 mit einer Krümmung von ungefähr jener einer kugelförmigen Oberfläche der Kugeln 105 versehen sind. Mit anderen Worten, wenn die Kugel 105 zwischen einem Paar der Abstandhalter 160 angeordnet ist, die auf der linken und rechten Seite der Kugel 105 angeordnet sind, wird die Kugel 105 von den kugelförmigen Sitzen 162 der Abstandhalter 160 umschlossen.
Unterdessen ist das Paar von Riemenelementen 161 an Seitenoberflächen in einer Umfangsrichtung der Abstandhalter 160 miteinander gekoppelt, die zwischen die Kugeln 105 eingefügt sind, die in einer Linie aufgereiht sind, und koppeln die Abstandhalter 160 in einer Linie miteinander. Wie in 11 dargestellt, sind die Riemenelemente 161 jeweils beispielsweise mit einer flachen Bandgestalt ausgebildet und umfassen ausgeschnittene Kreisbogenabschnitte 163 zum Vermeiden einer Störung der Kugeln 105 zwischen den zueinander benachbarten Abstandhaltern 160. Mit einer solchen Struktur können die Kugeln 105 in einem drehbaren Zustand in gleichen Intervallen in einer Linie in Bezug auf den Kopplungsriemen 106 gehalten werden. Wenn der Bewegungsblock 102 entlang der Laufbahnschiene 101 bewegt wird, rollen die Kugeln 105 folglich im Endloszirkulationspfad, während sie von selbst rollen. Zusammen damit zirkuliert der Kopplungsriemen 106 im Endloszirkulationspfad.
13 ist eine perspektivische Ansicht der Blockanordnung 103. Die Endoberflächen der Blockanordnung 103 sind jeweils mit mehreren Innenumfangsführungsabschnitten 136 zum Führen der Kugeln 105 in den Richtungswendepfaden für die Kugeln 105 gemeinsam mit dem Deckelelement 104 versehen. Die Innenumfangsführungsabschnitte 136 sind zwischen den Lastkugelpfaden 131 und den Kugelrücklaufpfaden 132 entsprechend diesen in einer Weise vorgesehen, dass sie in einer Halbkreisgestalt von den Endoberflächen der Blockanordnung 103 vorstehen. Ferner weisen die Innenumfangsführungsabschnitte 136 jeweils eine Außenumfangsoberfläche auf, die mit einer gekrümmten Innenumfangsseitenführungsoberfläche 137 versehen ist, an der die Kugeln 105 rollen. Die gekrümmte Innenumfangsseitenführungsoberfläche 137 weist ein Ende, das mit der Lastkugelrolloberfläche 130 kontinuierlich ist, und ein anderes Ende, das mit dem Kugelrücklaufpfad 132 kontinuierlich ist, auf.
14 ist eine perspektivische Ansicht einer Struktur der Blockanordnung 103 in auseinandergezogener Anordnung. Die Blockanordnung 103 umfasst einen Metallblockkörper 107, der mit den Lastkugelrolloberflächen 130 versehen ist, ein Paar von Zirkulationselementen 108, die am Blockkörper 107 angebracht sind, so dass sie als Teil der Randabschnitte 103b der Blockanordnung 103 dienen, und vier Rohrelemente 109, die in Montagelöcher 170 eingesetzt sind, die durch den Blockkörper 107 hindurch ausgebildet sind, so dass sie als Kugelrücklaufpfade 132 dienen. Die Zirkulationselemente 108 und die Rohrelemente 109 bestehen jeweils aus einem synthetischen Harz.
Das Rohrelement 109 ist durch Kombination eines ersten Halbrohrs 109a und eines zweiten Halbrohrs 109b mit jeweils einer im Wesentlichen halbkreisförmigen Gestalt im Querschnitt senkrecht zu einer Längsrichtung des Rohrelements ausgebildet. Das erste Halbrohr 109a und das zweite Halbrohr 109b sind aneinander angefügt und in die Montagelöcher 170 des Blockkörpers 107 eingesetzt. Obwohl in 14 nicht gezeigt, weisen die Rohrelemente 109 jeweils eine Innenwand mit zwei Führungsnuten zum Aufnehmen der Riemenelemente 161 des Kopplungsriemens 106 auf, die entlang der Längsrichtung in Positionen ausgebildet sind, die einander zugewandt sind.
Unterdessen umfassen die Zirkulationselemente 108 jeweils ein Paar von Flanschabschnitten 180, die jeweils beiden Endoberflächen des Blockkörpers 107 entsprechen, und drei Halterahmen 181, 182 und 183 zum Koppeln der Flanschabschnitte 180 miteinander. Die Flanschabschnitte 180 sind jeweils mit einer flachen Plattengestalt ausgebildet, um einen Teil der Endoberflächen des Blockkörpers 107 zu bedecken, und umfassen Rohrhaltelöcher 184, die in Positionen entsprechend Endabschnitten der Rohrelemente 109 vorgesehen sind. Die Rohrhaltelöcher 184 dienen jeweils als Einlässe oder Auslässe der Kugelrücklaufpfade 132, die durch den Blockkörper 107 hindurch vorgesehen sind. Ferner umfassen die Flanschabschnitte 180 die vorstehend beschriebenen Innenumfangsführungsabschnitte 136, die benachbart zu den Rohrhaltelöchern 184 vorgesehen sind.
Der erste Halterahmen 181 ist entlang einer oberen Kante einer oberen der zwei Lastkugelrolloberflächen 130 vorgesehen, die an jedem der Randabschnitte 103b vorgesehen sind. Unterdessen ist der zweite Halterahmen 182 zwischen den zwei Lastkugelrolloberflächen 130 vorgesehen. Ferner ist an einem unteren Ende von jedem der Randabschnitte 103b der dritte Halterahmen 183 entlang einer unteren Kante einer unteren der Lastkugelrolloberflächen 130 vorgesehen. Außerdem sind entlang der Kantenabschnitte der Halterahmen 181, 182 und 183, die den Lastkugelrolloberflächen 130 zugewandt sind, Führungsnuten zum Aufnehmen der Riemenelemente 161 des Kopplungsriemens 106 vorgesehen.
Wie in 13 dargestellt, sind solche Zirkulationselemente 108 von innen an den Randabschnitten 103b der Blockanordnung 103 angebracht und in einer Weise angeordnet, dass das Paar von Flanschabschnitten 180, die mit den drei Halterahmen 181, 182 und 183 miteinander gekoppelt sind, den Blockkörper 107 einfügen. Zu diesem Zeitpunkt sind die drei Halterahmen 181, 182 und 183 so angeordnet, dass sie die zwei Lastkugelrolloberflächen 130, die am Blockkörper 107 vorgesehen sind, umgeben. Damit sind die Führungsnuten auf beiden Seiten der Lastkugelrolloberflächen 130 angeordnet und dienen als Pfade für die Riemenelemente 161 des Kopplungsriemens 106.
In dem Zustand, in dem die Rohrelemente 109 in die Montagelöcher 170 des Blockkörpers 107 eingesetzt sind, stehen die Endabschnitte des ersten Halbrohrs 109a jeweils von den Montagelöchern 170 um ein Ausmaß vor, das einer Dicke des Flanschabschnitts 180 entspricht, und die Endabschnitte des ersten Halbrohrs 109a sind jeweils in das Rohrhalteloch 184 in einer Weise eingefügt, dass sie an Innenumfangsseitenriemenführungswänden 138 des Innenumfangsführungsabschnitts 136 anliegen. Unterdessen sind die Endoberflächen des zweiten Halbrohrs 109b jeweils an einer Rückseite des Flanschabschnitts 180 in Anlage gehalten.
Ferner umfasst der Deckelkörper 140 von jedem der Deckelelemente 104 eine Außenumfangsführungsnut, an die der Innenumfangsführungsabschnitt 136 angefügt ist, wie in 15 dargestellt. Die Außenumfangsführungsnut ist mit einer Halbkreisgestalt mit einem Radius ausgebildet, der größer ist als jener des Innenumfangsführungsabschnitts 136. Die Außenumfangsführungsnut weist eine Außenumfangsseitenführungsoberfläche 143 auf, die der gekrümmten Innenumfangsseitenführungsoberfläche 137 des Innenumfangsführungsabschnitts 136 zugewandt ist.
Wenn das Deckelelement 104 an der Blockanordnung 103 angebracht ist, sind folglich die gekrümmte Innenumfangsseitenführungsoberfläche 137 des Innenumfangsführungsabschnitts 136 und die Außenumfangsseitenführungsoberfläche 143 der Außenumfangsführungsnut miteinander kombiniert. In dieser Weise ist ein Richtungswendepfad 145 mit einem Innendurchmesser, der geringfügig größer ist als ein Durchmesser der Kugeln 105, dazwischen vollendet. Wenn die Außenumfangsführungsnut und der Innenumfangsführungsabschnitt 136 miteinander kombiniert sind, sind ferner Führungsnuten 146 zum Aufnehmen der Riemenelemente 161 des Kopplungsriemens 106 am Richtungswendepfad 145 vorgesehen. Die Führungsnuten 146 sind den Innenumfangsseitenriemenführungswänden 138 zugewandt, die auf beiden Seiten der gekrümmten Innenumfangsseitenführungsoberfläche 137 des Innenumfangsführungsabschnitts 136 vorgesehen sind.
In dieser Weise sind die Innenumfangsseitenriemenführungswände 138 den Führungsnuten 146 im Richtungswendepfad 145 zugewandt. Wenn der Endabschnitt des ersten Halbrohrs 109a an den Innenumfangsseitenriemenführungswänden 138 innerhalb des Rohrhaltelochs 184 anliegt, sind folglich die Führungsnuten 191, die durch das Rohrelement 109 im Kugelrücklaufpfad 132 vorgesehen sind, genau mit den Führungsnuten 146 gekoppelt, die im Richtungswendepfad vorgesehen sind.
Wenn das Deckelelement 104 an der Blockanordnung 103 angebracht ist, sind ferner die Führungsnuten 185, die entlang der Kantenabschnitte der Halterahmen 181, 182 und 183 vorgesehen sind, genau mit den Führungsnuten 146 gekoppelt, die im Richtungswendepfad vorgesehen sind. Mit anderen Worten, wenn das Deckelelement 104 an der Blockanordnung 103 angebracht ist, sind die Führungsnuten 185, die in der Lastkugelrolloberfläche 130 vorgesehen sind, die Führungsnuten 146, die im Richtungswendepfad 145 vorgesehen sind, und die Führungsnut 191 des Kugelrücklaufpfades 132 miteinander gekoppelt. In dieser Weise sind die Führungsnuten, an die die Riemenelemente 161 des Kopplungsriemens 106 angefügt sind, im Endloszirkulationspfad für die Kugeln 105 vollendet.
In der Bewegungsführungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die wie vorstehend beschrieben strukturiert ist, umfassen, wie in 15 dargestellt, die Richtungswendepfade 145, die durch jedes der Deckelelemente 104 hindurch ausgebildet sind, jeweils einen Wendeabschnitt 145a zum kontinuierlichen Verändern der Rollrichtung der Kugeln 105 und einen Vorwendeabschnitt 145b zum Koppeln des Wendeabschnitts 145a und des Kugelrücklaufpfades 132 miteinander. Ferner ist eine gekrümmte Außenumfangsoberfläche des Wendeabschnitts 145a zu einer gekrümmten Kreisbogenoberfläche mit einer gleichmäßigen Krümmung ausgebildet. Unterdessen ist eine äußere Oberfläche des Vorwendeabschnitts 145b mit einer linearen Gestalt ausgebildet, so dass sie mit dem Kugelrücklaufpfad 132 kontinuierlich ist. Mit anderen Worten, die Außenumfangsseitenführungsoberflächen 143 der Richtungswendepfade 145 sind jeweils zu einer Verbundoberfläche mit einem gekrümmten Oberflächenabschnitt und einem linearen Abschnitt ausgebildet.
In dieser Ausführungsform sind die Flanschabschnitte 180 der Zirkulationselemente 108 jeweils mit einer flachen Plattengestalt ausgebildet, um einen Teil der Endoberflächen des Blockkörpers 107 zu bedecken. Folglich ist tatsächlich, während der Wendeabschnitt 145a des Richtungswendepfades 145 im Deckelelement 104 ausgebildet ist, der Vorwendeabschnitt 145b des Richtungswendepfades 145 an jedem der Flanschabschnitte 180 vorgesehen. Mit anderen Worten, die Deckelelemente 104 und die Zirkulationselemente 108 gemäß dieser Ausführungsform entsprechen jeweils dem einen Wendepfad bildenden Element der vorliegenden Erfindung.
Im Wendeabschnitt 145a des Richtungswendepfades 145 rollen die Kugeln 105, die im Lastkugelpfad 131 gerollt sind, der durch die Blockanordnung 103 hindurch ausgebildet ist, in einer einzelnen Kreisbogenform entlang der gekrümmten Außenumfangsoberfläche des Wendeabschnitts 145a. Dann rollen die Kugeln 5 durch den Vorwendeabschnitt 145b in den Kugelrücklaufpfad 132. Das Paar von Abstandhaltern 160 umschließt die Kugel 105 durch Zwischenfügung der kugelförmigen Sitze 162 und der Abstandhalter 160 ist zwischen benachbarten der Kugeln 105 in der Weise angeordnet, dass die gerade Linie, die die Mittelpunkte der benachbarten Kugeln 105 miteinander verbindet, und die axiale Linie davon einander entsprechen.
In einer Eintrittszone A' des Richtungswendepfades 145, die mit dem Lastkugelpfad 131 kontinuierlich ist, beginnen folglich zur gleichen Zeit, wie die Kugeln 105, die im Lastkugelpfad 131 gerollt sind, durch einen Startpunkt S' des Wendeabschnitts 145a verlaufen und entlang der gekrümmten Außenumfangsoberfläche des Wendeabschnitts 145a in einer Richtung zu rollen beginnen, in der sie von der Kugelrolloberfläche 111 der Laufbahnschiene 101 beabstandet sind, auch die Abstandhalter 160, die mit den Kugeln 105 von hinten in Kontakt gehalten werden, sich in der Richtung zu bewegen, in der sie von der Kugelrolloberfläche 111 der Laufbahnschiene 101 beabstandet sind. Mit anderen Worten, die Abstandhalter 160 werden verlagert, so dass sie allmählich näher an die gekrümmte Innenumfangsseitenführungsoberfläche 137 des Richtungswendepfades 145 gelangen, bevor sie den Startpunkt S' des Wendeabschnitts 145a erreichen. Die Verlagerung der Abstandhalter 160 im Richtungswendepfad 145 findet auch in einer vorderen Zone C' des Richtungswendepfades 145, die mit dem Kugelrücklaufpfad 132 des Bewegungsblocks 102 kontinuierlich ist, statt.
In einer Führungszone B', die zwischen der Eintrittszone A' und der vorderen Zone C' des Richtungswendepfades 145 vorgesehen ist und in einer Mitte des Richtungswendepfades 145 angeordnet ist, werden unterdessen die Kugeln 105 und die Abstandhalter 160 in einem gleichmäßigen Kontaktzustand gehalten. Folglich kommen die Abstandhalter 160 nicht näher an die gekrümmte Innenumfangsseitenführungsoberfläche 137 und werden in einem festen Abstand in Bezug auf die gekrümmte Innenumfangsseitenführungsoberfläche 137 bewegt.
In dieser Weise ist eine Bahn der Abstandhalter 160 im Richtungswendepfad 145 keine einzelne Kreisbogenform im Gegensatz zu einer Rollbahn der Kugeln 105 im Richtungswendepfad 145 und variiert über die Eintrittszone A', die Führungszone B' und die vordere Zone C' des Richtungswendepfades 145.
Im Übrigen sind die Riemenelemente 161 des Kopplungsriemens 106 vorgesehen, um die Abstandhalter 160 in einer Linie miteinander zu koppeln, und daher bewegen sich die Riemenelemente 161 im Endloszirkulationspfad für die Kugeln 105 in einer Weise, dass sie der Bewegung der Abstandhalter 160 folgen. Folglich kommen in der Eintrittszone A' und der vorderen Zone C' des Richtungswendepfades 145 die Riemenelemente 161 auch allmählich näher an die gekrümmte Innenumfangsseitenführungsoberfläche 137 des Richtungswendepfades 145 zusammen mit den Abstandhaltern 160.
Wenn die Innenumfangsseitenriemenführungswände 138 der Führungsnuten 146 im Richtungswendepfad 145 jeweils zu einer gekrümmten Verbundoberfläche ähnlich zur Außenumfangsseitenführungsoberfläche 143 ausgebildet sind, stören die Riemenelemente 161 die Innenumfangsseitenriemenführungswände 138 der Führungsnuten 146 zusammen mit der Verlagerung der Abstandhalter 160 im Richtungswendepfad 145.
In der Bewegungsführungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfassen jedoch in Anbetracht der Verlagerung der Abstandhalter 160 in der Eintrittszone A' und der vorderen Zone C' des Richtungswendepfades 145, wie in 15 dargestellt, die Innenumfangsseitenriemenführungswände 138 jeweils Bereiche 138a, 138b und 138c von drei Typen, die verschiedene Krümmungen aufweisen, so dass die Innenumfangsseitenriemenführungswände 138 und die Riemenelemente 161 einander nicht stören. Mit anderen Worten, während die äußere Oberfläche des Vorwendeabschnitts 145b des Richtungswendepfades 145 mit einer linearen Gestalt entlang der Rollrichtung der Kugeln 105 ausgebildet ist, sind die Innenumfangsseitenriemenführungswände 138, die in einer Innenumfangswand des Vorwendeabschnitts 145b ausgebildet sind, jeweils mit einer gekrümmten Gestalt ausgebildet. Während die Kugeln 105 linear im Vorwendeabschnitt 145b geführt werden, wird folglich ermöglicht, dass die Abstandhalter 160 und die Riemenelemente 161, die der Bewegung der Abstandhalter 160 folgen, sich in der gekrümmten Form bewegen.
Insbesondere in der Führungszone B' des Richtungswendepfades 145, wie vorstehend beschrieben, kommen die Abstandhalter 160 oder die Riemenelemente 161 nicht näher an die gekrümmte Innenumfangsseitenführungsoberfläche 137 des Richtungswendepfades 145. Folglich ist die Innenumfangsseitenriemenführungswand 138b in der Führungszone B' zu einer gekrümmten Kreisbogenoberfläche ausgebildet, die mit der gekrümmten Außenumfangsoberfläche des Wendeabschnitts 145a des Richtungswendepfades 145 konzentrisch ist und eine gleichmäßige Krümmung aufweist. In der Eintrittszone A' und der vorderen Zone C' des Richtungswendepfades 145 sind unterdessen die Innenumfangsseitenriemenführungswände 138a und 138c von jeder der Führungsnuten 146 mit Krümmungen in Übereinstimmung mit der Verlagerung der Abstandhalter 160 ausgebildet. Mit anderen Worten, Krümmungsradien der Innenumfangsseitenriemenführungswände 138a und 138c in der Eintrittszone A' und der vorderen Zone C' sind so festgelegt, dass sie größer sind als ein Krümmungsradius der Innenumfangsseitenriemenführungswand 138b in der Führungszone B'. Es ist zu beachten, dass in 15 wegen des leichten Verständnisses der Bahn der Abstandhalter 160 im Richtungswendepfad 145 die Kugeln 105 innerhalb des Richtungswendepfades 145 durch gestrichelte Linien angegeben sind.
Während die vordere Zone C' des Richtungswendepfades 145 mit dem Kugelrücklaufpfad 132 mit dem Innendurchmesser, der geringfügig größer ist als der Kugeldurchmesser, kontinuierlich ist, ist die Eintrittszone A' mit dem Lastkugelpfad 131 mit einem Innendurchmesser, der im Wesentlichen gleich dem Kugeldurchmesser ist, kontinuierlich. Mit anderen Worten, der Innendurchmesser des Richtungswendepfades 145 in der Eintrittszone A' ist geringfügig kleiner als jener in der vorderen Zone C'. Entsprechend dazu ist es folglich bevorzugt, dass der Krümmungsradius der Innenumfangsseitenriemenführungswand 138a in der Eintrittszone A' so festgelegt wird, dass er kleiner ist als der Krümmungsradius der Innenumfangsseitenriemenführungswand 138c in der vorderen Zone C'.
Wie vorstehend beschrieben, kommen in der Eintrittszone A' und der vorderen Zone C' des Richtungswendepfades 145 die Abstandhalter 160 allmählich näher an die Seite der gekrümmten Innenumfangsseitenführungsoberfläche 137 des Richtungswendepfades 145, bevor sie die Startpunkte S und S' des Wendeabschnitts 145a erreichen. Die Riemenelemente 161 folgen der Verlagerung der Abstandhalter 160 im Endloszirkulationspfad für die Kugeln 105. In der Bewegungsführungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung sind folglich die Startpunkte P' und Q' der Innenumfangsseitenriemenführungswand 138a und 138c jeder der Führungsnuten 146 in der Eintrittszone A' und der vorderen Zone C' des Richtungswendepfades 145 in Richtung des Lastkugelpfades 131 und des Kugelrücklaufpfades 132 in Bezug auf die Startpunkte S und S' des Wendeabschnitts 145a verlagert. Es ist zu beachten, dass die gekrümmte Außenumfangsoberfläche des Wendeabschnitts 145a zu der gekrümmten Kreisbogenoberfläche mit einer gleichmäßigen Krümmung ausgebildet ist und daher in 15 der Startpunkt S' auf der Seite des Lastkugelpfades 131 in einer Position dargestellt ist, in der er dem Startpunkt S auf der Seite des Kugelrücklaufpfades 132 in Bezug auf eine Bewegungsrichtung des Bewegungsblocks 102 zugewandt ist.
In der Bewegungsführungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung, die wie vorstehend beschrieben strukturiert ist, umfassen die Richtungswendepfade 145, die durch jedes der Deckelelemente 104 hindurch ausgebildet sind, jeweils den Vorwendeabschnitt 145b zum Koppeln des Kugelrücklaufpfades 132 und des Wendeabschnitts 145a miteinander. Die Außenumfangsoberfläche des Vorwendeabschnitts 145b ist mit der linearen Gestalt ausgebildet, so dass sie mit der gekrümmten Außenumfangsoberfläche des Wendeabschnitts 145a kontinuierlich ist. Unterdessen ist die Innenumfangsseitenriemenführungswand 138c, die an einer Innenwand des Vorwendeabschnitts 145b ausgebildet ist, mit einer gekrümmten Gestalt ausgebildet. Während die Kugeln 105 linear im Vorwendeabschnitt 145b geführt werden, wird folglich ermöglicht, dass die Abstandhalter 160 und die Riemenelemente 161, die der Bewegung der Abstandhalter 160 folgen, sich in der gekrümmten Form bewegen.
Selbst wenn die Abstandhalter 160 allmählich näher an die Seite der gekrümmten Innenumfangsseitenführungsoberfläche 137 des Richtungswendepfades 145 zur gleichen Zeit gelangen, wie die Kugeln 105, die im Lastkugelpfad 131 oder im Kugelrücklaufpfad 132 gerollt sind, durch den Startpunkt S oder S' der Außenumfangsseitenführungsoberfläche 143 verlaufen und entlang der Außenumfangsseitenführungsoberfläche 143 in der Richtung rollen, in der sie von der Kugelrolloberfläche 111 der Laufbahnschiene 101 beabstandet sind oder näher an diese kommen, sind folglich die Riemenelemente 161, die der Verlagerung der Abstandhalter 160 folgen, bereits durch den Startpunkt P' der Innenumfangsseitenriemenführungswand 138a in der Eintrittszone A' und den Startpunkt Q' der Innenumfangsseitenriemenführungswand 138c in der vorderen Zone C' verlaufen.
In der Bewegungsführungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann daher verhindert werden, dass die Innenumfangsseitenriemenführungswände 138a oder die Innenumfangsseitenriemenführungswände 138c und die Riemenelemente 161 in der Eintrittszone A' oder der vorderen Zone C' des Richtungswendepfades 145 einander stören. Folglich können die Rollelemente sanft im Endloszirkulationspfad, der durch den Bewegungsblock hindurch ausgebildet ist, zirkulieren.
Wenn eine Trennebene der Blockanordnung 103 und des Deckelelements 104 auf die Startpunkte S und S' der Außenumfangsseitenführungsoberfläche 143 des Richtungsführungsweges 145, den Startpunkt P' der Innenumfangsseitenriemenführungswand 138a und den Startpunkt Q' der Innenumfangsseitenriemenführungswand 138c ausgerichtet konstruiert ist, werden die gekrümmten Oberflächenteile von jeder der Innenumfangsseitenriemenführungswände 138 in der Blockanordnung 103 aufgenommen. Folglich sind die Strukturen der Endoberflächen der Blockanordnung 103 und des Deckelelements 104 kompliziert. Gemäß der Bewegungsführungsvorrichtung dieser Ausführungsform, wie in 15 dargestellt, entspricht jedoch eine Trennebene L der Blockanordnung 103 und des Deckelelements 104 einer Ebene mit dem Startpunkt P' der Innenumfangsseitenriemenführungswand 138a und dem Startpunkt Q' der Innenumfangsseitenriemenführungswand 138c. Damit sind alle gekrümmten Oberflächenteile von jeder der Innenumfangsseitenriemenführungswände 138 im Deckelelement 104 aufgenommen und daher können die Strukturen der Endoberflächen der Blockanordnung 103 und des Deckelelements 104 vereinfacht werden.
Unterdessen ist es in Anbetracht der Rollstabilität der Kugeln 105 im Richtungswendepfad 145 bevorzugt, dass die Abstandhalter 160 und die kugelförmigen Sitze 162 zum Umschließen der Kugeln 105 vergrößert werden. In diesem Fall, wenn die gekrümmte Innenumfangsseitenführungsoberfläche 137 des Richtungswendepfades 145 zu der gekrümmten Kreisbogenoberfläche mit einer gleichmäßigen Krümmung ausgebildet ist, können die Abstandhalter 160 allmählich näher an die Seite der gekrümmten Innenumfangsseitenführungsoberfläche 137 des Richtungswendepfades 145 zusammen mit dem Rollen der Kugeln 105 im Richtungswendepfad 145 gelangen. Folglich können sich die gekrümmte Innenumfangsseitenführungsoberfläche 137 und die Abstandhalter 160 stören. Angesichts dessen, um dieselben Vorteile auch zu erhalten, wenn die Abstandhalter 160 vergrößert sind, muss ähnlich zur Innenumfangsseitenriemenführungswand 138 von jeder der Führungsnuten 146 die gekrümmte Innenumfangsseitenführungsoberfläche 137 des Richtungswendepfades 145 zu der gekrümmten Verbundoberfläche mit Kreisbögen von drei Typen ausgebildet werden, die verschiedene Krümmungen aufweisen.
16 ist eine vergrößerte Ansicht, die eine zweite Ausführungsform der Führungsnut 146 darstellt, die im Richtungswendepfad 145 ausgebildet ist. Solange die Innenumfangsseitenriemenführungswände 138 und die Riemenelemente 161 an einer gegenseitigen Störung gehindert werden können, können die Innenumfangsseitenriemenführungswände 138 jeweils mit einer Gestalt nahe einer elliptischen Gestalt ausgebildet werden. Mit einer solchen Struktur können die Innenumfangsseitenriemenführungswände 138 einfacher ausgebildet werden und daher kann die Bewegungsführungsvorrichtung einfacher hergestellt werden als in der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform.
In dem in dieser Ausführungsform beschriebenen Beispiel werden ferner die Kugeln als Rollelemente verwendet, aber die Rollelemente sind nicht auf die Kugeln begrenzt und Rollen können verwendet werden. In diesem Fall kann die Rolloberfläche für die Rollelemente in Übereinstimmung mit der Gestalt der zu verwendenden Rollen zu einer gekrümmten Oberflächengestalt im Querschnitt wie im Fall der Kugeln oder einer lediglich planaren Gestalt ausgebildet werden.

Claims

Bewegungsführungsvorrichtung, die umfasst: eine Laufbahnschiene (1), an der Rollelemente entlang einer Längsrichtung der Laufbahnschiene rollen; einen Bewegungsblock (2), der an der Laufbahnschiene (1) durch Zwischenfügung einer großen Anzahl von Rollelementen (5) montiert ist, wobei der Bewegungsblock (2) einen Endloszirkulationspfad für die große Anzahl von Rollelementen (5) umfasst und entlang der Laufbahnschiene (1) beweglich ist; und Abstandhalter (6), die jeweils zwischen benachbarte der großen Anzahl von Rollelementen (5) im Endloszirkulationspfad des Bewegungsblocks (2) eingefügt sind, wobei der Bewegungsblock (2) umfasst: einen Blockkörper (3), der umfasst: einen Lastrollelementpfad (31), in dem die große Anzahl von Rollelementen (5) unter Last zwischen dem Bewegungsblock (2) und der Laufbahnschiene (1) rollen; und einen Rollelementrücklaufpfad (32) parallel zum Lastrollelementpfad (31); und ein Paar von einen Wendepfad bildenden Elementen (4, 104, 108) mit jeweils einem Richtungswendepfad (44) zum Koppeln des Lastrollelementpfades (31) und des Rollelementrücklaufpfades (32) miteinander, um den Endloszirkulationspfad zu bilden, wobei das Paar von einen Wendepfad bildenden Elementen (4, 104, 108) am Blockkörper (3) befestigt ist, und wobei der Richtungswendepfad (44) umfasst: einen Wendeabschnitt (44a) zum kontinuierlichen Verändern einer Rollrichtung der großen Anzahl von Rollelementen (5); und einen Vorwendeabschnitt (44b), der vom Rollelementrücklaufpfad (32) des Blockkörpers (3) erweitert ist, um den Rollelementrücklaufpfad (32) und den Wendeabschnitt (44a) miteinander zu koppeln, wobei der Vorwendeabschnitt (44b) ermöglicht, dass die Abstandhalter (6) sich in einer gekrümmten Form bewegen, während die große Anzahl von Rollelementen (5) linear geführt wird.
Bewegungsführungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine gekrümmte Innenumfangsseitenführungsoberfläche (71) des Richtungswendepfades (44) eine gekrümmte Verbundoberfläche mit mehreren gekrümmten Oberflächen mit verschiedenen Krümmungen im Querschnitt des Richtungswendepfades (44) in einer Ebene mit dem Endloszirkulationspfad umfasst, und wobei ein Startpunkt (S') des Wendeabschnitts (44a) in einer Seite eines Endabschnitts des Blockkörpers (3) in Bezug auf einen Startpunkt (Q) der gekrümmtem Innenumfangsseitenführungsoberfläche (71) festgelegt ist.
Bewegungsführungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei eine gekrümmte Außenumfangsoberfläche des Wendeabschnitts (44a) des Richtungswendepfades (44) zu einer gekrümmten Kreisbogenoberfläche mit einer gleichmäßigen Krümmung ausgebildet ist.
Bewegungsführungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die gekrümmte Innenumfangsseitenführungsoberfläche (71) eine gekrümmte Verbundoberfläche mit Kreisbögen von drei Typen, die verschiedene Krümmungen aufweisen, umfasst, und wobei die gekrümmte Oberfläche, die in einer Mitte angeordnet ist, mit der gekrümmten Außenumfangsoberfläche des Wendeabschnitts (44a) konzentrisch ist.
Bewegungsführungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei von den gekrümmten Oberflächen der drei Typen der gekrümmten Innenumfangsseitenführungsoberfläche (71) die gekrümmte Oberfläche, die in der Mitte angeordnet ist, einen kleinsten Krümmungsradius aufweist, und die gekrümmte Oberfläche, die auf der Seite des Rollelementrücklaufpfades (32) angeordnet ist, einen größten Krümmungsradius aufweist.
Bewegungsführungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die gekrümmte Innenumfangsseitenführungsoberfläche (71) mit einer elliptischen Gestalt ausgebildet ist.
Bewegungsführungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Abstandhalter (160) einen Kopplungsriemen (106) bilden, indem sie in einer Linie mit Riemenelementen (161) miteinander gekoppelt sind, wobei eine Innenwand des Endloszirkulationspfades des Bewegungsblocks (2) Führungsnuten (146, 185, 191) zum Führen der Riemenelemente (161) des Kopplungsriemens (106) entlang einer Zirkulationsrichtung der Rollelemente (105) umfasst, wobei eine Innenumfangsseitenriemenführungswand (138) von jeder der Führungsnuten (146, 185, 191) eine gekrümmte Verbundoberfläche mit mehreren gekrümmten Oberflächen mit verschiedenen Krümmungen im Querschnitt des Richtungswendepfades (44) in einer Ebene mit dem Endloszirkulationspfad umfasst, und und wobei ein Startpunkt (S) des Wendeabschnitts (145a) in einer Seite eines Endabschnitts des Blockkörpers (3) in Bezug auf einen Startpunkt (Q') der Innenumfangsseitenriemenführungswand (138) festgelegt ist.
Bewegungsführungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei der Richtungswendepfad (145) umfasst: eine Eintrittszone, die mit dem Lastrollelementpfad (131) kontinuierlich ist; eine vordere Zone, die mit dem Rollelementrücklaufpfad (132) kontinuierlich ist; und eine Führungszone, die zwischen der vorderen Zone und der Eintrittszone vorgesehen ist, und wobei die gekrümmte Oberfläche der Innenumfangsseitenriemenführungswand (138) in der Führungszone mit einer gekrümmten Außenumfangsoberfläche des Wendeabschnitts (145a) konzentrisch ist.
Bewegungsführungsvorrichtung nach Anspruch 8, wobei von den mehreren gekrümmten Oberflächen der Innenumfangsseitenriemenführungswand (138) die gekrümmte Oberfläche in der Führungszone des Richtungswendepfades (145) einen kleinsten Krümmungsradius aufweist.
Bewegungsführungsvorrichtung nach Anspruch 8, wobei eine gekrümmte Innenumfangsseitenführungsoberfläche (137) in der Führungszone des Richtungswendepfades (145) mit der gekrümmten Außenumfangsoberfläche des Wendeabschnitts (145a) konzentrisch ist.
Bewegungsführungsvorrichtung nach Anspruch 10, wobei von mehreren gekrümmten Oberflächen der gekrümmten Innenumfangsseitenführungsoberfläche (137) eine gekrümmte Oberfläche in der Führungszone einen kleinsten Krümmungsradius aufweist.