DE3410588A1

DE3410588A1 - Geradfuehrungsanordnung

Info

Publication number: DE3410588A1
Application number: DE19843410588
Authority: DE
Inventors: Shinichi Kasai; Sotoji Nakagawa; Nobuyuki Osawa
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1983-03-25
Filing date: 1984-03-22
Publication date: 1984-10-04
Also published as: JPS6323612Y2; DE3410588C2; JPS59147918U; FR2543233B1; FR2543233A1

Description

OH I U

Geradführungsanordnung

Die Erfindung betrifft Weiterentwicklungen bezüglich einer Geradführungsanordnung, bei der ein Gleitbett so beschaffen ist/ daß es auf einer Gleitschiene über eine Anzahl von Wälzkörpern bzw. Wälzkugeln gleitet.

Im allgemeinen ist es bei einer Geradführungsanordnung j 5 erforderlich, daß eine Gleitschiene zuverlässig und mit ausreichender Steifigkeit angebracht werden kann. Wenn die Steifigkeit der Gleitschiene gering ist,'wird sich die Gleitschiene der Form der Befestigungsfläche folgend verformen und die Bearbeitungsgenauigkeit nimmt daher ab. Auch ist es erforderlich, daß die Gleitschiene kompakt ist. Wenn nämlich die Gleitschiene sperrig und voluminös ist, hat sie ein großes Gewicht und die Gleitschiene läßt sich nur mit Schwierigkeiten handhaben. Ferner benötigt eine solche Gleitschiene viel Platz zum Einbau und dergleichen. Es ist daher schwierig, eine zufriedenstellende Bearbeitungsgenauigkeit zu erreichen.

Um diese Erfordernisse zu berücksichtigen, ist die Führungsschiene häufig so beschaffen, daß sie eine hohe Steifigkeit hat sowie einen kompakten quadratischen oder trapezförmigen Querschnitt hat.

Figur 1 der Zeichnung ist eine Querschnittsansicht einer Geradführungsanordnung der US-Patentanmeldung Serial No. 431 701. Diese lineare Führungsanordnung weist eine

- g,

längliche Gleitschiene 10, ein Gleitbett 20, das eine Ausnehmung hat, die der Querschnittsform der Gleitschiene 10 entspricht und auf dieser angebracht ist, und eine entsprechende Anzahl von Wälzkörpern bzw. Kugeln 16 und 26 auf, die in Kugelwälznuten 12, 14 und 22, 24 eingeschlossen sind, die in der Gleitschiene 10 und dem Gleitbett 20 jeweils ausgebildet sind.

Bei diesem Beispiel sind die Winkel, die von den lasttragenden Linien A₁-A ' und B..-B ', die die Kontaktpunkte zwischen der Kugel 16 und den Kugelwälznuten 12,22 bezüglich einer geraden Linie L., die die Grundteile der Kugelwälznuten 12 und 22 verbinden, beide 45°, während die Winkel, die durch die lasttragenden Linien A₃-A₃ ¹ und B₃-B₂', die die Kontaktpunkte zwischen de- Kugel 26 und den Kugelwälznuten 14, 24 verbindet, bezüglich einer geraden Linie L₉, die die Grundteile der Kugelwälznuten 14 und 24 verbinden, ebenfalls 45° sind. Daher ist der Winkel, der von den lasttragenden Linien A₁-A₁' und B₁-B₁* und der Winkel, der durch die lasttragenden Linien A₃-A₃' und B₃-B₃ ¹ gebildet wird, jeweils 90°. Da die geraden Linien L₁ und L« parallel zueinander sind, sind die lasttragenden Linien A₁-A ' und A₃-A₃' und die lasttragenden Linien B₁-B₁ ¹ und B₉-B₀ ¹ ebenfalls parallel zueinander. Bei einer solchen Geradführungsanordnung ist jedoch die Steifigkeit für eine Belastung bzw. eine Kraft P, die auf das Gleitbett 20 von oben einwirkt, bis zu einem bestimmten Maße groß, während die Steifigkeit gegenüber einer Kraft Q, die auf das Gleitbett 20 von unten einwirkt, gering ist.

Der Grund hierfür ist darin zu sehen, daß die lasttragenden Linien zur Kraft P von oben parallele Linien A-A' und A₃-A₃' und die lasttragenden Linien der von unten

-ir- 40-

wirkenden Kraft parallele Linien B..-B..¹ und B₂-B-¹ sind und der Winkel (90°-θ), der von der lasttragenden Linie B₁-B ' oder B₂ ^-B₂' bezüglich der Wirklinie der Kraft Q im allgemeinen größer als der Winkel θ ist, der von der lasttragenden Linie A-A^¹ oder A₃-A₃ ¹ bezüglich der Wirklinie der Kraft P gebildet wird. Als Folge hiervon ist die Größe der elastischen Verschiebung der Kugel 16 am Kontaktpunkt zwischen der Kugel 16 und den Kugelwälznuten 12, 22 und die Größe der elastischen Verschiebung der Kugel 26 am Kontaktpunkt zwischen der Kugel 26 und den Kugelwälznuten 14, 24 bei der Kraft Q

wesentlich größer als die Verschiebungsgröße bei der Kraft P, wenn die Kräfte P und Q gleich groß gewählt sind. Wenn man die Kraft betrachtet, die auf die einzelnen Kugeln 16 und 26 wirkt, ergibt sich die auf die einzelnen Kugeln 16 und 26 wirkende Kraft W- entsprechend der nachstehenden Gleichung, wenn die Anzahl der Kugeln N ist und die oberen und unteren Kräfte P und Q gleich sind und der Winkel θ bezüglich der oberen Kraft P mit 22,5° gewählt ist, wobei dieser Winkelwert den tatsächlichen Verhältnissen entspricht:

^W1 - N cos 22,5 * ¹'⁰⁸ N

Die auf die einzelnen Kugeln 16 und 26 wirkende Kraft W₂ bei einer Kraft Q (=P) von unten beläuft sich dann

auf: ^ 1

2 N cos 67,5 N

Berücksichtigt man das Verhältnis zwischen den beiden Kräften W₂/W₁ = 2,61/1,08 = 2,42, so erkennt man, daß die auf die einzelnen Kugeln 16 und 26 wirkende Kraft bei der von unten wirkenden Kraft Q etwa 2,4 mal so groß wie die Kraft auf die einzelnen Kugeln 16 und 26

34'IUböö

ist, wenn die Kraft P von oben einwirkt. Daher kann leicht eine Beschädigung in der Nähe der Schnittpunkte zwischen der lasttragenden Linie B₁-B₁ ¹ oder B₃-B₃' und den Kugelwälznuten 12, 22 und 14, 24 auftreten.

Dieser Belastungsunterschied führt zu einem Ungleichgewicht hinsichtlich der Belastung des Gleitbetts 20 in vertikaler Richtung, das bei einer Geradführungsanordnung ungünstig ist.

Dies bedeutet, daß die auf das Gleitbett 20 wirkende Kraft hinsichtlich der Richtung unbestimmt ist, d.h. daß sich andere Verhältnisse ergeben, wenn die Kraft von unten einwirkt, als wenn die Kraft von oben einwirkt Wenn die Steifigkeit für eine Kraft in einer Richtung hoch ist, aber die Steifigkeit für eine Kraft in der anderen Richtung niedrig ist, so kann man nicht sagen, daß eine solche Geradführung zufriedenstellend arbeitet und daher ist es erwünscht, daß man eine ausreichende Steifigkeit für beide Kraftwirkrichtungen hat.

Die Erfindung zielt daher darauf ab, eine Geradführungsanordnung zu schaffen, bei der die Steifigkeit gegenüber irgendeiner auf das Gleitbett wirkenden Belastung, sei es von oben oder von unten, immer ausreichend ist.

Erfindungsgemäß schneidet eine erste lasttragende Linie, die die Gleitschiene mit dem Kontaktpunkt zwischen der oberen Kugelwälznut des Gleitteils und des darin befindlichen Wälzkörpers eine zweite lasttragende Linie, die zur ersten nicht parallel ist, und die Gleitschiene und den Kontaktpunkt zwischen der- unteren Kugelwälznut des Gleitteils und des darin befindlichen Wälzkörpers verbindet, wenn eine Anzahl von Kugeln zwischen Kugelgleitnuten, die in zwei oberen und unteren Höhen in jeder flachen Seite einer Gleitschiene und Kugelwälznuten an-

IUvJUU

geordnet sind, die in zwei oberen und unteren Höhen der flachen Seitenflächen eines entsprechend zugeordneten Gleitteils ausgebildet sind.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Darin zeigt:

Figur 1 eine Querschnittsansicht der wesentlichen Teile einer Geradführungsanordnung, die in der früheren Anmeldung angegeben ist,

Figur 2 eine perspektivische Ansicht zur Verdeutlichung einer Ausführungsform nach der Erfindung,

Figur 3 eine Querschnittsansicht der in Figur 2 gezeigten Ausführungsform, und

Figur 4 eine vergrößerte Ansicht der wesentlichen

Teile der Geradführungsanordnung nach Figur

Unter Bezugnahme auf die Figuren 2 und 3 weist eine Gleitschiene 30 einen Bettabschnitt 32 auf, der an einem Befestigungsteil (nicht gezeigt) befestigt ist und einen Gleitschienenteil 34 mit einem trapezförmigen Querschnitt, der oberhalb des Bettabschnitts 32 angeordnet ist. Andererseits weist ein Gleitbett 50 ein Paar von Hülsenabschnitten 52 und 54 und einen Verbindungsabschnitt 56 auf, der diese Hülsenabschnitte verbindet/ wobei eine Ausnehmung 58 gebildet wird, die in der Querschnittsgestalt jener des Gleitschienenabschnitts 34 entspricht.

Wie in Figur 3 gezeigt, sind Kugelwälznuten 38, 40 und 60,62 komplementär zueinander in zwei oberen und unteren Höhen in den geneigten Flächen 36 auf den gegenüberliegenden äußeren Seiten des Gleitschienenteils 34 der Gleitschiene 30 und der geneigten Fläche 60 auf der inneren Seite des Hülsenabschnitts 32 ausgebildet. Wie in Figur 4 gezeigt, ist jede Kugelwälznut so ausgebildet, daß zwei Kontaktpunkte vorhanden sind, so daß

IQ die Kugelwälznut ein Paar von Kugelwälzflächen 38a, 38b, ein Paar von Kugelwälzflächen 40a, 40b, ein Paar von Kugelwälznutenflachen 60a, 60b und ein Paar von Kugelwälznutenflachen 62a, 62b aufweist. Eine gerade Linie L₃, die die Grundteile der Kugelwälznuten 38 und 5 60 verbindet, bildet einen Winkel oC (beispielsweise 7,5°) in Gegenuhrzeigerrichtung bezüglich der gerac^n Linie L-, während eine gerade Linie L., die die Grundteile der Kugelwälznuten 40 und 62 verbindet, einen Winkel OC (beispielsweise 7,5°) in Uhrzeigerrichtung bezüglich

2Q der geraden Linie L₂ bildet. Dies bedeutet, daß die geraden Linien L- und L^ einen Winkel 2cc dazwischen bilden. Eine Anzahl von Wälzkörpern bzw. Kugeln 45 sind in dem Raum enthalten, der durch die Kugelwälznuten 38 und 60 begrenzt wird und eine Anzahl von Wälzkörpern bzw. Kugeln 65 sind in dem Raum enthalten, der durch die Kugelwälznuten 40 und 62 begrenzt wird.

Ferner sind bei dieser Ausbildungsform ein Abschnitt C.-O. der den Kontaktpunkt zwischen der Kugel 45 und der Kugel-

3Q wälznutflache 60a mit dem Mittelpunkt 0, der Kugel 45 verbindet, und ein Abschnitt C~-0~, der den Kontaktpunkt zwischen der Kugel 65 und der Kugelwälznutfläche 62a mit dem Mittelpunkt O₂ der Kugel 6 5 verbindet, Traglinien für eine Kraft P und diese lasttragenden Linien C^-O₁ und C„-0„ schneiden einander in ihren Verlange-

I υουυ

rungen. In anderen Worten bedeutet dies, daß die Tangentialebene am Kontaktpunkt zwischen der Kugel 45 und der Kugelwälznutfläche 60a und die Tangentialebene am Kontaktpunkt zwischen der Kugel 65 und der Kugelwälznutfläche 62a einander in ihren Verlängerungen schneiden.

Ein Abschnitt D^'-O , der den Kontaktpunkt zwischen der Kugel 45 und der Kugelwälznutfläche 60b mit dem Mittelpunkt O₁ der Kugel 45 verbindet, und ein Abschnitt D₃-O₃, der den Kontaktpunkt zwischen der Kugel 65 und der Kugelwälznut fläche 62b mit dem Mittelpunkt O₃ der Kugel verbindet, sind tragende Linien für die Kraft P und diese lasttragenden Linien D₁-O- und D₃-O₃ schneiden einander in ihren Verlängerungen. In anderen Worten bedeutet dies, daß die Tangentialebene an dem Kontaktpunkt zwischen der Kugel 45 und der Kugelwälznutflache 60b und die Tangentialebene am Kontaktpunkt zwischen der Kugel 65 und der Kugelwälznutfläche 62b einander in ihren Verlängerungen schneiden.

Ein Abschnitt D₁-O₁, der den Kontaktpunkt zwischen der Kugel 45 und der Kugelwälznutfläche 38a mit dem Mittelpunkt 0. der Kugel 45 verbindet, und ein Abschnitt D₂ ^-0O' der den Kontaktpunkt zwischen der Kugel 65 und der Kugelwälznutfläche 40a mit dem Mittelpunkt O₂ der Kugel 65 verbindet, sind Traglinien für die Kraft P und diese lasttragenden Linien D-O₁ und D₃-O₃ schneiden einander in ihren Verlängerungen. In anderen Worten bedeutet dies, daß die Tangentialebene am Kontaktpunkt zwischen der Kugel 45 und der Kugelwälznutfläche 38a und die Tangentialebene am Kontaktpunkt zwischen der Kugel 65 und der Kugelwälznutfläche einander in ihren Verlängerungen schneiden.

- :^ ζ . : : .; . χ:._:. ^4'IUböö . /15-

Ein Abschnitt C-'~Oir der den Kontaktpunkt zwischen der Kugel 45 und der Kugelwälznutfläche 38b mit dem Mittelpunkt O₁ der Kugel 45 verbindet, und ein Abschnitt Cp'-O-j, der den Kontaktpunkt zwischen der Kugel 65 und der Kugelwälznutfläche 40b mit dem Mittelpunkt 0„ der Kugel 65 verbindet, sind tragende Linien für die Kraft P und diese lasttragenden Linien C '-O₁ und ^c ₂'~⁰2 schneiden einander in ihren Verlängerungen. In anderen Worten bedeutet dies, daß die Tangentialebene der am Kontaktpunkt zwischen der Kugel 45 und der Kugelwälznutfläche 38b und die Tangentialebene am Kontaktpunkt zwischen der Kugel 65 und der Kugelwälznutfläche 40b einander in ihren Verlängerungen schneiden.

Insbesondere bilden die lasttragende Linie C₁-O₁, die den Mittelpunkt O₁ der Kugel 45 mit dem Konta^vtpunkt zwischen der Kugel 45 und der Kugelwälznutfläche 60a verbindet, und die lasttragende Linie Cj'-O.., die den Mittelpunkt O₁ der Kugel 45 mit dem Kontaktpunkt zwischen der Kugel 45 und der Kugelwälznutfläche 38b verbindet, eine gerade Linie und der Winkel, der zwischen der lasttragenden Linie C₁-O₁-C₁' bezüglich der geraden Linie L₃ gebildet wird, beläuft sich auf 45°. Die lasttragende Linie D₁-O₁, die den Mittelpunkt O₁ der Kugel 45 mit dem Kontaktpunkt zwischen der Kugel 45 und der Kugelwälznutfläche 38a verbindet, und die lasttragende Linie D..'-O₁, die den Mittelpunkt O₁ der Kugel 45 mit dem Kontaktpunkt zwischen der Kugel 45 und der Kugelwälznutfläche 60b verbindet, bilden eine gerade Linie und der Winkel, der von der lasttragenden Linie D..-0..-D ' mit der geraden Linie L₃ gebildet wird, beträgt 45°.

Die lasttragende Linie C₃-O₂, die den Mittelpunkt O₃ der Kugel 65 mit dem Kontaktpunkt zwischen der Kugel 65 und der Kugelwälznutfläche 62a verbindet, und die

AG-

lasttragende Linie C₂"~°2' ^{die den} Mittelpunkt O₂ der Kugel 65 mit dem Kontaktpunkt zwischen der Kugel 65 und der Kugelwälznutfläche 40b verbindet/ bilden eine gerade Linie und der Winkel/ der von der lasttragenden Linie C₂-O₂-C₂' mit der geraden Linie L₄ gebildet wird/ beträgt 45°. Die lasttragende Linie D₃-O₂, die den Mittelpunkt O₃ der Kugel 65 mit dem Kontaktpunkt zwischen der Kugel 65 und der Kugelwälznutfläche 40a verbindet, und die lasttragende Linie D-'"O₂/ die den Mittelpunkt O₃ der Kugel 65 mit dem Kontaktpunkt zwischen der Kugel 65 und der Kugelwälznutfläche 62b verbindet, bilden eine gerade Linjie und der Winkel, der durch die lasttragende Linie D₂-O₂-D₃ ¹ mit der geraden Linie L. gebildet wird, beträgt 45"

: ο

Als Folge hiervon schneiden sich die lasttragenden Linien C₁-O₁-C₁ ¹ und C₃-O₂-C₂ ¹ miteinander in ihren Verlängerungen und die lasttragenden Linien D.. -O₁ -D. · und ^D2~°2~^D2' Schmielen sich einander ebenfalls in ihren Verlängerungen.

Der Hülsenabschnitt 52 ist mit Durchgangsöffnungen 64 und 66 versehen, um zu bewirken, daß die Kugeln 45 in den Kugelwälznuten 38 und 60 und die Kugeln 65 in den Kugelwälznuten 40 und 42 auf den geraden Linien L₃ und L. umlaufen.

Bei dieser zuvor beschriebenen Konstruktion betreffend die Kugeln 45 in den oberen Wälznuten 38 und 60, ist der von der lasttragenden Linie Cj=O₁-C..¹ und der Wirklinie (vertikale Linie) der Kraft P von oben kleiner als der in Figur 1 gezeigte Winkel, aber der von der lasttragenden Linie D₁-O₁-D₁ ¹ und der Wirklinie der Kraft Q von unten gebildete Winkel ist größer als der

34'IUböö

-Al-

- VSr-

in Figur 1 gezeigte Winkel. Bezüglich der Kugeln 65 in den unteren Wälznuten 40 und 62 ist es so, daß der durch die lasttragende Linie ^cj"^C>2~^C2^t ^unc^ ^^e Wirklinie der Kraft P von oben gebildete Winkel größer als der in Figur 1 gezeigte Winkel ist, aber der durch die lasttragende Linie D₃-O₂-D₂' und der Wirklinie der Kraft Q von unten kleiner als der in Figur 1 gezeigte ist. Als Folge hiervon wird die Steifigkeit der unteren IQ Kugeln 65 hinsichtlich der Kraft Q erhöht und die Steifigkeit der oberen Kugeln 65 bezüglich der Kraft P wird verkleinert. Die Steifigkeit der oberen Kugeln 45 gegenüber der Kraft P wird vergrößert und die Steifigkeit der unteren Kugeln 65 gegenüber der Kraft P wird verkleinert.

Wenn man die Steifigkeit der gesamten Anordnung untersucht (die durch die oberen und unteren Kugeln 45 und 65 gebildet wird) und zwar gegenüber einer von unten wirkenden Kraft Q, so ergibt sich auf rechnerischem Wege, daß die Steifigkeit um 9 % verbessert wird, wenn der Winkel θ 22,5° und der Winkel VC 7,5° ist. Dies ist darauf zurückzuführen, daß bei der Anordnung in Figur 1 die lasttragende Linie B..-O..-B ' ursprünglich nur um einen Winkel θ = 22,5° bezüglich der Horizontalebene geneigt ist und wenn daher die Neigung um einen Winkel OC = 7,5° zur Verminderung der geringen Steifigkeit verkleinert wird, ist der Absolutwert des Dekrements nicht groß. Wenn hingegen die lasttragende Linie B₃-O₂-B₂' weiter um einen Winkelet = 7,5° von dem Zustand geneigt ist, in der sie um einen Winkel θ = 22,5° geneigt ist, um hierdurch die Steifigkeit zu erhöhen, ist der Variationsbereich groß und die Zunahmerate, bezogen auf den Absolutwert der Steifigkeit, ist beachtlich. Wenn man die Steifigkeit der gesamten Anordnung bezüglich der

3g von oben wirkenden Kraft P mit den Winkeln θ und pe unter-

-W-

sucht, die vorstehend angegeben sind, so hat sich ergeben, daß die Steifigkeit um 1 % herabgesetzt wird. Jedoch ist im Ausgangszustand die Steifigkeit gegenüber

S der von oben wirkenden Kraft ausreichend und daher führt die Abnahme der Steifigkeit um 1 % oder dergleichen zu keinen Schwierigkeiten. Die Zunahme hinsichtlich der Steifigkeit bedeutet, daß die Verformungsgröße der Kugeln und der Kugelwälznuten bei ein und derselben Kraft kleiner wird.

Wenn nun der Winkel OC , um den die geraden Linien L₃ und L., d.h. die lasttragenden Linien C₁-O₁-C₁ ¹, C₂-O₂-C₂', D₁-O₁-D₁" und D₃-O₂-D₃', geneigt sind, grösser ist, wird die Zweckbestimmung der oberen und unteren Kugeln 45 und 65 deutlicher und dies ist ein großer Vorteil. Jedoch ist die Wahl eines größeren Winkels oc aus tatsächlichen Gründen beschränkt. Der Grund hierfür ist darin zu sehen, daß, wenn der Winkel CC größer gemacht wird, dann schneidet eine der lasttragenden Linien das Ende der Kugelwälznut und die Kontaktellipse zwischen der Kugel und der Wälznut springt aus dem Nutende vor. Ein praktisch möglicher Bereich für den Winkel OC beläuft sich daher auf OC = 7,5° bis 10°, der Winkel θ 22,5° ist.

Wenn die oberen lasttragenden Linien C₁-O₁-C₁' und D₁-O₁-D₁ ¹ und die unteren lasttragenden Linien C₂-O₃-C₂' und ^₂-O₂-D₂' entsprechend den obigen Angaben beschaffen sind, wird eine Art Vordruckeffekt zwischen den Kugelwälznuten 38, 60 und 40, 62 bewirkt, um die Steifigkeit des Gleitbetts 50 zu verbessern. Ferner erhält man noch den Vorteil, daß die Steifigkeit im Mittel auch gegenüber Momentbelastungen in allen Richtungen verbessert wird.

In Abweichung von den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen braucht beispielsweise der Winkel θ nicht auf 22,5° begrenzt zu sein, sondern er kann sich innerhalb eines Bereiches von 20° bis 25° ändern und der Winkel OC kann sich ebenfalls innerhalb eines Bereiches von 7,5 bis 10° ändern, wie dies zuvor erwähnt worden ist.

IQ Auch sind bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel die oberen lasttragenden Linien A..-O..-A ' und B--O--B ' und die unteren lasttragenden Linien A₃-Cu- und ^B2~^2~^B2* *~ⁿ ^F*9^ur ^ ^^m Vergleich zu Figur 3 um denselben Winkel ot in Gegenrichtung gedreht. Selbstverständlieh kann auch nur eine der lasttragenden Linien um einen Winkel OC oder 2cO gedreht sein. Ferner können in Figur 1 die oberen lasttragenden Linien A₁-O₁-A ' und B-O₁-B' in Uhrzeigerrichtung gedreht und die unteren lasttragenden Linien A₂-O₃-A₂' und ^B2"~°2~^B2' ^{in Ge}9^en~

2Q Uhrzeigerrichtung gedreht werden.

Wie die vorstehende Beschreibung gezeigt hat, sind die Kugelwälznuten derart beschaffen, daß die oberen und unteren lasttragenden Linien einander schneiden und daher ist die Steifigkeit gegenüber von unten sowie von oben einwirkenden Kräften des Gleitbetts beachtlich verbessert. Somit erhält man eine Geradführungsanordnung, die insgesamt eine hohe Steifigkeit hat.

Claims

GRÜNECKER, KINKELDEY, STOCKtCTAIR*& PARTNER "

34'iUböö

PATENTANWÄLTE

« PATENT ATTORNEYS

A. GRÜNECKER. e»pl -ing

DR H KINKELDEY c»pi ing

DR W STOCKMAIR. »Pu ΐΝβ..*εΕ

DR K SCHUMANN, rum. ph*e>

P H JAKOB m. ing

DR G BEZOLD ran. cxsm

W MEISTER, an inc

H HIlGERS. OiPL ing

DR H MEYER-PLATH. dipl-ing

8000 MÜNCHEN

MAXIMILIANSTRASSE; SB

PK 18 655

NIPPON SEIKO KABUSHIKI KAISHA
2-3-2, Marunouclii
Chiyoda-ku

Japan

Geradfuhrungsanordnung

Patentansprüche

Geradfuhrungsanordnung mit einer langen Gleitwelle bzw. einem langen Gleitstück, das gegenüberliegende ebene Seitenflächen hat, einem Gleitelement, das eine Ausnehmung hat, die innere Seitenflächen besitzt, die den ebenen Seitenflächen des Gleitstücks entsprechen und das an dem Gleitstück unter Zwischenlage der Ausnehmung angebracht ist, mit zwei oberen und unteren Kugelwälznuten, die parallel in den ebenen Seitenflächen des Gleitstücks und den ebenen Seitenflächen des Gleitelements in entsprechender Zuordnung ausgebildet sind, und mit einer entsprechenden Anzahl von Wälzkörpern bzw. Kugeln, die in den Kugel-

TEXtCFlAMMt MONAPAT*

TtIE(AX 1OH III CCITl. IPeDi 22?BGT'.

wälznuten angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine lasttragende Linie (C₁-O₁-C₁ ¹)/ die durch den Kontaktpunkt zwischen der oberen Kugelwälznut (60) und der darin befindlichen Kugel geht, und eine lasttragende Linie (C₂-O₃-C₂ ¹), die durch den Kontaktpunkt zwischen der unteren Kugelwälznut (62) und der darin befindlichen Kugel (65) geht, einander schneiden.

2. Geradführungsanordnung mit einer länglichen Gleitwelle bzw. einem länglichen Gleitstück, das einen Gleitabschnitt hat, das gegenüberliegende ebene Seitenflächen aufweist und mit zwei oberen und unteren parallel verlaufenden Kugelwälznuten in jeder ebenen Seitenfläche versehen ist, und ein Betteil einstückig mit dem Gleitstück ausgebildet ist, mit einem Gleitelement, das eine Ausnehmung hat und an dem Gleitabschnitt des Gleitstücks angebracht ist, wobei die Ausnehmung ebene innere Seitenflächen hat, die den ebenen Seitenflächen des Gleitabschnitts gegenüberliegen, wobei an jeder ebenen inneren Seitenfläche zwei obere und untere Kugelwälznuten ausgebildet sind, die komplementär zu den beiden Kugelwälznuten des Gleitteils verlaufen, und mit einer entsprechenden Anzahl von lastübertragenden Kugeln, die zwischen den komplementären Kugelwälznuten angeordnet sind, dadurch gekenn ze i chne t, daß die Kugelwälznuten (60, 62) des Gleitelements

(30) derart beschaffen sind, daß bei einer auf das Gleitelement (30) in Richtung von dem Gleitelement zu dem Bettabschnitt (20) des Gleitstücks (50) wirkende Kraft (Q) eine erste lasttragende Linie (C₁-O₁-aufweist, die durch den Kontaktpunkt zwischen der .oberen Kugelwälznut (60) des Gleitelements (30) und die zugeordnete Kugel (45) geht, und die eine zweite

lasttragende Linie (C₂-O₂-C₂ ¹) schneidet, die durch den Kontaktpunkt zwischen der unteren Kugelwälznut (62) des Gleitelements (30) und der zugeordneten Kugel (65) geht.

3. Geradführungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte lasttragende Linie (D.-O.-D ') durch'den Kontaktpunkt zwischen der oberen Kugelwälznut (60) des Gleitabschnitts (45) des Gleitstücks (30) und der zugeordneten Kugel (45) geht, und eine vierte lasttragende Linie (D₂-O₂-D₂") schneidet, die durch den Kontaktpunkt zwischen der unteren Kugelwälznut (62) des Gleitabschnitts (45) des Gleitstücks (30) und die zugeordnete Kugel (65) geht.

4. Geradführungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste lasttragende Linie (C..-O..-C ') und die dritte lasttragende Linie (D -0^-D,,¹) gerade Linien sind.

5. Geradführungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite lasttragende Linie (C₂-O₂-C₂') und die vierte lasttragende Linie (D₂-O₂-D₂') gerade Linien sind.

6. Geradführungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste last-

OQ tragende Linie (C₁-O₁-C₁ ¹) und die dritte last-

111

tragende Linie (D..-0..-D ') gerade Linien sind und daß die zweite lasttragende Linie (C₂-O₂-C₂ ¹) und die vierte lasttragende Linie (D~-O_-D ') gerade Linien sind.

-A-

7. Geradführungsanordnung mit einer langen Gleitwelle bzw. einem langen Gleitstück, das einen Gleitabschnitt mit gegenüberliegenden ebenen Seitenflächen hat und mit zwei oberen und unteren, parallel ver-■ laufenden Kugelwälznuten in jeder ebenen Seitenfläche versehen ist, sowie einen einstückig mit dem Gleitabschnitt ausgebildeten Bettabschnitt, mit einem Gleitelement, das eine Ausnehmung hat und auf dem Gleitteil des Gleitstücks angebracht ist, wobei die Ausnehmung mit ebenen inneren. S.eitenf lachen versehen ist, die den ebenen Seitenflächen des Gleitabschnitts gegenüberliegen, und wobei jede ebene innere Seitenfläche mit zwei oberen und unteren Kugelwälznuten versehen ist, die sich komplementär zu den beiden Kugelwälznuten des Gleitabschnitts erstrecken, und mit einer entsprechenden Anzahl von lastübertragenden Wälzkörpern bzw. Kugeln, die zwischen den komplementären Kugelwälznuten angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelwälznuten (38, 60; 40, 62) des Gleitelements (50) derart beschaffen sind, daß für eine auf das Gleitelement (50) in Richtung von dem Bettabschnitt (34) des Gleitstücks (30) in Richtung auf das Gleitelement (50) wirkende Kraft (P) eine erste lasttragende Linie (C₁-O₁-C₁") vorgesehen ist, die durch den Kontaktpunkt zwischen der oberen Kugelwälznut (38, 60) des Gleitelements (50) und die zugeordnete Kugel (45) geht, und die eine zweite lasttragende Linie (C₂-O₂-C₂ ¹) schneidet, die durch den Kontaktpunkt zwischen der unteren Kugelwälznut (40, 62) des Gleitelements (50) und der zugeordneten Kugel (65) geht.

'3 4 Ί U b b ö

8- Geradführungsa-nordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet/ daß eine dritte iasttragende Linie (D -O₁-D ') durch den Kontaktpunkt zwischen der oberen Kugelwälznut (38, 60) des Gleitabschnitts des Gleitstücks und die zugeordnete Kugel (45) geht, und eine vierte lasttragende Linie (D₂-O₂-D-¹) schneidet, die durch den Kontaktpunkt zwischen der unteren Kugelwälznut (40, 62) des Gleitabschnitts des Gleitstücks (30) und die zugeordnete Kugel (65) geht.

9. Geradführungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekenn ze ich net, daß die ersten und die dritten lasttragenden Linien (C₁-O₁-C₁', D₁-O₁-D gerade Linien sind.

0. Geradführungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekenn ze i chnet, daß die zweite und die vierte lasttragende Linie (^C2~°2~^C2'' ^D2~°2~^D2'* gerade Linien sind.

. Geradführungsanordnung mit einer langen Gleitwelle bzw. einem langen Gleitstück, das einen Gleitabschnitt mit gegenüberliegenden ebenen Seitenflächen hat, der mit zwei oberen und unteren, parallel verlaufenden Kugelwälznuten in jeder ebenen Seitenfläche versehen ist, und einen einteilig mit dem Gleitabschnitt ausgebildeten Bettabschnitt aufweist, mit einem Gleitelement, das eine Ausnehmung hat und das auf dem Gleitabschnitt des Gleitstücks angebracht ist, wobei die Ausnehmung mit ebenen inneren Seitenflächen versehen ist, die den ebenen Seitenflächen des Gleitabschnitts gegenüberliegen, und wobei jede ebene innere Seitenfläche mit zwei oberen und unte-

IUOUU

ren Kugelwälznuten versehen ist/ die komplementär zu den beiden Kugelwälznuten des Gleitabschnitts verlaufen, und mit einer entsprechenden Anzahl von lastübertragenden Kugeln, die zwischen den komplementären Kugelwälznuten angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zum Tragen einer Kraft (Q), die auf das Gleitelement (30) in Richtung von dem Gleitelement (30) zu dem Bettabschnitt (50) des Gleitstücks wirkt, die Tangentialebene am Kontaktpunkt der Oberfläche der oberen Kugelwälznut (38, 60) des Gleitelements (30), das in Kontakt mit den Kugeln (45, 65) ist und die Tangentialebene am Kontaktpunkt der Oberfläche der unteren Kugelwälznut (40, 62) des Gleitelements (30) einander schneiden.

12. Geradfuhrungsanordnung nach Anspruch 11,'dadurch gekennzeichnet, daß die Tangentialebene am Kont&ktpunkt der Oberfläche der oberen Kugelwälznut (38, 60) des Gleitabschnitts des Gleitstücks (50) und die Tangentialebene am Kontaktpunkt der Oberfläche der unteren Kugelwälznut (40, 62) des Gleitabschnitts einander schneiden.

13. Geradfuhrungsanordnung mit einer langen Gleitwelle bzw. einem langen Gleitstück, das einen Gleitabschnitt mit gegenüberliegenden ebenen Seitenflächen hat und miit zwei oberen und unteren parallel verlaufenden Kugelwälznuten in jeder ebenen Seitenfläche versehen ist, sowie einen einstückig mit dem Gleitabschnitt ausgebildeten Bettabschnitt aufweist, mit einem Gleitelement, das eine Ausnehmung hat/ und auf dem Gleitabschnitt des Gleitstücks angebracht ist, wobei die Ausnehmung mit ebenen inneren Seiten-

flächen versehen ist, die den ebenen Seitenflächen des Gleitabschnitts gegenüberliegen, und wobei jede ebene innere Seitenfläche mit zwei oberen und unteren Kugelwälznuten versehen ist, die komplementär zu den beiden Kugelwälznuten des Gleitabschnitts verlaufen, und mit einer entsprechenden Anzahl von lastübertragenden Wälzkörpern bzw. Kugeln, die zwischen den komplementären Kugelwälznuten angeordⁿ©t sind, dadurch gekennzeichnet, daß zum Tragen einer Kraft (Q), die auf das Gleitelement (30) in Richtung vom Bettabschnitt des Gleitstücks zu dem Gleitelement (30) wirkt, die Tangentialebene am Kontaktpunkt der Oberfläche der oberen Kugelwälznut (38, 60) des Gleitelements (30), das in Kontakt mit den Kugeln (45) ist, u"d die Tangentialebene am Kontaktpunkt der Oberfläche der unteren Kugelwälznut (40, 62) des Gleitelements (30) einander schneiden.

14. Geradführungsanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Tangentialebene am Kontaktpunkt der Oberfläche der oberen Kugelwälznut (38, 60) des Gleitabschnitts des Gleit-Stücks und die Tangentialebene am Kontaktpunkt der Oberfläche der unteren Kugelwälznut (40, 62) des Gleitabschnitts einander schneiden.