DE3909513A1 - Linearvorschubmechanismus - Google Patents
LinearvorschubmechanismusInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
- F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
- F16H25/20—Screw mechanisms
- F16H25/22—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
- F16H25/2204—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls
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Description
Die Erfindung betrifft einen Gerad- oder Linearvorschub
mechanismus für Gerad- oder Linearvorschubbewegung in
verschiedenen Maschinen, wie Werkzeugmaschinen, allge
meinen Industrie- oder Fertigungsmaschinen, Arbeitsauto
maten und Meßgeräten.
Bisherige Linearvorschubmechanismen sind z.B. im offen
gelegten JP-Gm 86-61 362 und in JP-OS 87-2 00 016 beschrie
ben. Diese Mechanismen sind nachstehend anhand der
Fig. 4(a) und 4(b) erläutert.
Beim Mechanismus nach Fig. 4(a) ist ein auf ein Führungs
element a aufgesetztes und dieses umgreifendes Bewegungs
element c mittels eines Linearbewegungs-Lagermechanismus
b geführt, wobei ein Mutter- oder Innengewindeabschnitt d
einer Kugel(umlauf)spindel (ball screw) neben oder über
dem Bewegungselement c angeordnet ist. In den Innengewinde
abschnitt d ist eine Schraubspindel e eingeführt, bei
deren Drehung der Innengewindeabschnitt d und (damit) das
Bewegungselement c über den Lagermechanismus b längs des
Führungselements a verschoben werden.
Beim Mechanismus nach Fig. 4(b) sind auf beiden Seiten
eines Bewegungselements c mit einem Mutter- oder Innen
gewindeabschnitt d einer Kugel(umlauf)spindel Führungs
elemente a und a′ vorgesehen, während zwischen dem Be
wegungselement c und den Führungselementen a und a′ auf
beiden (gegenüberliegenden) Seiten Linearbewegungs-Lager
mechanismen b und b′ angeordnet sind. Durch Drehen einer
in den Innengewindeabschnitt d eingreifenden Gewinde-
Schraubspindel e wird das Bewegungselement c längs der
beiderseits angeordneten Führungselemente a und a′ ver
schoben.
Da jedoch das (die) den Linear-Lagermechanismus b bilden
de(n) Führungselement(e) a und die Schraubspindel e ge
trennt an voneinander entfernten Stellen eingebaut sind,
sind diese bisherigen Mechanismen mit zahlreichen Problemen
behaftet; beispielsweise ist dabei die Zahl der Einzel
teile groß, die Herstellung erfordert einen großen Arbeits
zeitaufwand, Montagegenauigkeit, wie Parallelität, ist
schwierig zu erreichen, und der vom Vorschubmechanismus
eingenommene Raum ist groß.
Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung eines ver
besserten Linearvorschubmechanismus, der eine kleine Zahl
von Einzelteilen aufweisen, sich mit geringerem Zeitauf
wand und mit höherer Montagegenauigkeit herstellen lassen
und einen geringeren Raumbedarf aufweisen soll.
Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1
und 2 gekennzeichneten Merkmale gelöst.
Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Er
findung im Vergleich zum Stand der Technik anhand der
Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1(a) und 1(b) einen Querschnitt bzw. einen Längs
schnitt durch Hauptteile eines Linearvor
schubmechanismus gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung,
Fig. 2(a) und 2(b) perspektivische Darstellungen von
Hauptteilen eines Führungselements und eines
Bewegungselements oder bewegbaren Elements,
Fig. 3(a) und 3(b) einen Querschnitt bzw. einen Längs
schnitt durch Hauptteile bei einer zweiten
Ausführungsform der Erfindung und
Fig. 4(a) und 4(b) Querschnittansichten bisheriger Linear
vorschubmechanismen.
Die Fig. 4(a) und 4(b) sind eingangs bereits erläutert
worden.
Die in den Fig. 1(a) und 1(b) dargestellte Ausführungs
form umfaßt ein Führungselement 1 und ein auf dieses auf
gesetztes und dieses umgreifendes, durch einen Linear(be
wegungs)-Lagermechanismus 2 verschiebbar geführtes Be
wegungselement oder bewegbares Element 3, wobei eine einen
halbkreisförmigen Querschnitt aufweisende Ausnehmung 5
sowie halbkreisförmige Nuten bzw. Halbgewindegänge 5 b,
die zusammen eine voll kreisförmige, sich in Bewegungsrichtung
erstreckende Bohrung 4 bilden, jeweils in den einander
zugewandten Abschnitten von Führungselement 1 und beweg
barem Element 3 ausgebildet sind. Eine Schraubspindel 6
in Form einer Kugel(umlauf)spindel (ball screw) ist in
die einen kreisförmigen Querschnitt aufweisende Bohrung 4
eingesetzt. Die halbkreisförmigen Nuten oder Halbgewinde
gänge 5 b des bewegbaren Elements 3 sind mit einer mit
(einer) wendelförmigen Nut oder Gewindegängen 7 der
Schraubspindel 6 korrespondierenden Nutfläche 8 ver
sehen. Die halbkreisförmige Ausnehmung 5 a im Führungs
element 1 ist mit einer glatten (bzw. ununterbrochenen)
Fläche 9 versehen. Das bewegbare Element 3 ist ferner mit
einem mit den beiden Enden der Nutfläche 8 kommunizieren
den Umlaufdurchgang 11 für Kugeln 10 versehen.
Die Ausführungsform nach den Fig. 3(a) und 3(b) umfaßt
ein Führungselement 1 und ein auf dieses aufgesetztes
und dieses umgreifendes, durch einen Linear-Lagermecha
nismus 2 verschiebbar geführtes bewegbares Element 3.
Dabei sind eine einen halbkreisförmigen Querschnitt be
sitzende Ausnehmung 5 a und einen halbkreisförmigen Quer
schnitt besitzende Nuten oder Halbgewindegänge 5 b, die
zusammen eine sich in Bewegungsrichtung erstreckende,
einen voll kreisförmigen Querschnitt aufweisende Bohrung
4 festlegen, in den jeweiligen, einander zugewandten Ab
schnitten von Führungselement 1 und bewegbarem Element 3
ausgebildet. In die kreisförmige Bohrung 4 ist eine Schraub
spindel 12 eingesetzt. Die halbkreisförmigen Nuten oder
Halbgewindegänge 5 b des bewegbaren Elements bilden einen
einem Außengewinde 13 der Schraubspindel 12 entsprechen
den Innengewindeabschnitt 14, während die halbkreisförmige
Ausnehmung 5 a im Führungselement 1 eine glatte Fläche 15
aufweist.
Wenn bei der Ausführungsform nach den Fig. 1(a) und 1(b)
die Schraubspindel 6 gedreht wird, drücken die in den
Gewindegängen 7 sitzenden Kugeln 10 an die Halbgewinde
gang- oder Nutfläche 8 des bewegbaren Elements 3 an, so
daß dieses z.B. gemäß Fig. 1(b) nach links verschoben
wird. Die Kugeln 10 werden dabei längs der Gewindegänge
7 entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung des bewegbaren
Elements 3 verlagert, wobei sie in den Umlaufdurchgang
11 an dessen rückseitigem Einlaß eintreten, sich nach
vorn verlagern und sodann am vorderseitigen Auslaß wie
der in den Raum zwischen dem Gewindegang 7 und der Halb
gewindegang- oder Nutfläche 8 eingeführt werden. In den
halbkreisförmigen Nuten bzw. Halbgewindegängen 5 b be
aufschlagen die Kugeln 10 bei ihrer Bewegung die Nut
fläche 8 mit einem Druck, um das bewegbare Element 3 zu
verschieben. In der halbkreisförmigen Ausnehmung 5 a rollen
die Kugeln 10 dagegen einfach auf der glatten Fläche 9
ab, ohne irgendwie auf das Führungselement 1 zu wirken,
so daß der Antrieb (oder die Mitnahme) des bewegbaren
Elements 3 durch die Schraubspindel 6 über die Kugeln 10
nicht behindert wird. In der halbkreisförmigen Ausnehmung
5 a werden die Kugeln 10 an einem Austritt aus den Gewinde
gängen der Schraubspindel 6 gehindert, und sie werden da
bei auf beschriebene Weise in Umlaufbewegung gehalten.
Bei einer Drehung der Schraubspindel 6 in Gegenrichtung
laufen die Vorgänge in entgegengesetzter Richtung ab und
wird das bewegbare Element 3 gemäß den Fig. 1(a) und 1(b)
nach rechts verschoben. Dieses Element 3 wird somit durch
die Schraubspindel 6 über die Kugeln 10 mittels des Lager
mechanismus 2 in vorgesehener Weise längs des Führungs
elements 1 geradlinig verschoben.
Wenn bei der Ausführungsform nach den Fig. 3(a) und 3(b)
die Schraubspindel 12 gedreht wird, greift das Außenge
winde 13 der Schraubspindel 12 mit Druckberührung mit dem
Innengewindeteil 14 des bewegbaren Elements 3 unter Mit
nahme desselben zusammen, während es die glatte Ausnehmungs-
Fläche 15 des Führungselements 1 nicht berührt, so daß
die Verschiebung ungehindert erfolgen kann. Das bewegbare
Element 3 wird damit durch die Schraubspindel 12 unter
der Führung durch den Linear-Lagermechanismus längs des
Führungselements 11 geradlinig bzw. linear verschoben.
Die Linear-Lagermechanismen 2 sind nachstehend beschrie
ben. Dabei sind jeweils längsverlaufende Nuten 16 a und
16 b in den einander gegenüberstehenden Abschnitten von
Führungselement 1 und bewegbarem Element 3 ausgebildet,
wobei das bewegbare Element 3 über zwischen die Nuten 16 a,
16 b eingefügte Lager-Kugeln 17 durch das Führungselement
1 verschiebbar geführt oder gelagert ist. Im Element 3
sind mit den beiden Enden der betreffenden Nuten 16 b in
Verbindung stehende Umlaufdurchgänge 18 für die Kugeln 17
ausgebildet. Der Linear-Lagermechanismus 3 kann aber auch
in anderer geeigneter Weise ausgestaltet sein.
Bei der beschriebenen Erfindung ist eine Schraubspindel
in Form einer gewöhnlichen Schraub(gewinde)spindel oder
einer Kugel(umlauf)spindel in eine kreisförmige Bohrung
eingesetzt, die durch eine halbkreisförmige Ausnehmung
(oder Halbbohrung) und Halbgewindegänge in den jeweiligen,
einander zugewandten Abschnitten eines Führungselements
bzw. eines bewegbaren Elements festgelegt ist. Das Füh
rungselement zur Bildung des Linear-Lagermechanismus und
die als Antriebselement dienende Schraubspindel sind da
bei zu einer Baueinheit zusammengefaßt. Im Vergleich zur
bisherigen Konstruktion bietet die Erfindung damit die
Vorteile, daß die Zahl der Einzelteile kleiner sein kann,
der Fertigungszeitaufwand herabgesetzt ist, die Montage
genauigkeit, wie Parallelität, einfach erreichbar ist und
der vom Gesamtmechanismus eingenommene Raum kleiner sein
kann.
Claims (2)
1. Linearvorschubmechanismus mit einem Führungselement
und einem durch Linear(bewegungs)-Lagermechanismen
verschiebbar geführten oder gelagerten bewegbaren Ele
ment, das auf das Führungselement aufgesetzt ist und
dieses umgreift, dadurch gekennzeichnet, daß in den
einander zugewandten Abschnitten von Führungselement
und bewegbarem Element jeweils (eine) einen halbkreis
förmigen Querschnitt besitzende Ausnehmung bzw. Nuten
oder Halbgewindegänge, die zusammen eine einen kreis
förmigen Querschnitt besitzende, sich in Verschiebungs
richtung erstreckende Bohrung festlegen, ausgebildet
sind, in die kreisrunde Bohrung eine Schraubspindel
in Form einer Kugel(umlauf)spindel eingesetzt ist, die
im bewegbaren Element geformten Halbgewindegänge eine
mit den Gewindegängen der Schraubspindel korrespon
dierende Nutfläche aufweisen, die halbkreisförmige
Ausnehmung im Führungselement eine glatte Fläche auf
weist und das bewegbare Element mit einem eine Verbin
dung zwischen den beiden Enden der Nutfläche herstel
lenden Kugel-Umlaufdurchgang versehen ist.
2. Linearvorschubmechanismus mit einem Führungselement
und einem durch Linear(bewegungs)-Lagermechanismen
verschiebbar geführten oder gelagerten bewegbaren Ele
ment, das auf das Führungselement aufgesetzt ist und
dieses umgreift, dadurch gekennzeichnet, daß in den
einander zugewandten Abschnitten von Führungselement
und bewegbarem Element jeweils (eine) einen halbkreis
förmigen Querschnitt besitzende Ausnehmung bzw. Nuten
oder Halbgewindegänge, die zusammen eine einen kreis
förmigen Querschnitt besitzende, sich in Verschiebungs
richtung erstreckende Bohrung festlegen, ausgebildet
sind, in die kreisrunde Bohrung eine Gewinde-Schraub
spindel eingesetzt ist, die im bewegbaren Element aus
gebildeten halbkreisförmigen Nuten oder Halbgewinde
gänge einen mit dem Außengewinde der Schraubspindel
korrespondierenden Innengewindeabschnitt bilden und
die im Führungselement ausgebildete halbkreisförmige
Ausnehmung eine glatte Fläche aufweist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893909513 DE3909513A1 (de) | 1989-03-22 | 1989-03-22 | Linearvorschubmechanismus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893909513 DE3909513A1 (de) | 1989-03-22 | 1989-03-22 | Linearvorschubmechanismus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3909513A1 true DE3909513A1 (de) | 1990-09-27 |
Family
ID=6377015
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19893909513 Ceased DE3909513A1 (de) | 1989-03-22 | 1989-03-22 | Linearvorschubmechanismus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3909513A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007006249A1 (de) * | 2007-02-08 | 2008-08-14 | Robert Bosch Gmbh | Linearmodul |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3858452A (en) * | 1973-07-09 | 1975-01-07 | Vemco Products Inc | Emergency release for screw drive operator traveler assembly |
DE2350761B2 (de) * | 1973-04-17 | 1978-08-03 | Societe Alme Vis A Billes S.A., Meaux (Frankreich) | Antriebsvorrichtung für die Längsbewegung eines Werkzeugmaschinenschlittens |
JPS62200016A (ja) * | 1986-02-28 | 1987-09-03 | Tsubakimoto Seiko:Kk | ボ−ルねじ内蔵の直線運動用ボ−ルベアリング |
JPH06161362A (ja) * | 1992-11-20 | 1994-06-07 | Toshiba Corp | 照光式表示盤 |
-
1989
- 1989-03-22 DE DE19893909513 patent/DE3909513A1/de not_active Ceased
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