DE69738198T2

DE69738198T2 - Verfahren zur herstellung einer kugelkeilwellenverbindung

Info

Publication number: DE69738198T2
Application number: DE69738198T
Authority: DE
Inventors: Mitsuaki Honma; Tomozumi Murata
Original assignee: THK Co Ltd
Current assignee: THK Co Ltd
Priority date: 1997-05-30
Filing date: 1997-05-30
Publication date: 2008-02-07
Anticipated expiration: 2017-05-31
Also published as: EP0916861A4; WO1998054474A1; EP0916861A1; US6152602A; EP0916861B1; DE69738198D1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Kugelkeilwellenverbindung.
STAND DER TECHNIK
Eine herkömmliche Kugelkeilwellenverbindung besitzt einen Aufbau, der einen zylindrischen äußeren Zylinder umfasst, an dem eine Vielzahl von belasteten Kugellaufrillen an einem Innenumfang des äußeren Zylinders ausgebildet ist. Dieser äußere Zylinder ist mit einer Vielzahl von den belasteten Kugellaufrillen entsprechenden, unbelasteten Kugelkanälen versehen. Beide Endabschnitte des äußeren Zylinders sind mit seitlichen Abdeckungen versehen, wobei jede einen Richtungsänderungskanal zum Verbinden der belasteten Kugellaufrillen mit den unbelasteten Kugelkanälen aufweist. Des Weiteren sind Käfigteile mit dem Innenumfang des äußeren Zylinders entlang der belasteten Kugellaufrillen vorgesehen, um zu verhindern, dass in den belasteten Kugellaufrillen angeordnete Kugeln abfallen. In den äußeren Zylinder wird eine Keilwelle eingesetzt, so dass der äußere Zylinder wechselseitig bewegt wird. Am Außenumfang der Keilwelle sind belastete Kugellaufrillen angeformt, die den am äußeren Zylinder ausgebildeten belasteten Kugellaufrillen entsprechen, wobei eine Anzahl von Kugeln zwischen den belasteten Kugellaufrillen angeordnet ist.
In der oben beschriebenen herkömmlichen Keilwellenverbindung sind Kugeln jedoch Klemmungen ausgesetzt, weil ein Krümmungsradius des Richtungsänderungskanals klein ist. Um das Klemmen der Kugeln zu verhindern, ist es wirksam, den Krümmungsradius des Richtungsänderungskanals zu erhöhen. Eine solche Konstruktion wird jedoch zu einer Erhöhung der Größe der Keilwellenverbindung führen.
Es war andererseits üblich zu versuchen, Lärmpegel und Herstellungskosten der Keilwellenverbindung zu senken, indem Kugeltrageabschnitte, seitliche Abdeckungen und die unbelasteten Kugelkanäle als aus Kunstharz geformte Elemente gebildet werden, für die keine hohe Steifigkeit erforderlich ist.
Jedoch war jedes der normalen, aus Kunstharz geformten Elemente ein getrennt geformtes Element, das getrennt von dem äußeren Zylinder geformt wird. Deshalb war nach Beendigung der Verformung der jeweiligen Elemente ein Montageprozess zum Vereinigen der geformten Elemente erforderlich.
In dieser Hinsicht kann es geschehen, dass man daran denkt, die Kugeltrageabschnitte oder dergleichen zum Zweck einer Verringerung der Montageschritte mit dem äußeren Zylinder in einem Stück zu formen.
Als Beispiel eines solchen Verfahrens des einstückigen Formens ist zum Beispiel ein Verfahren zur Bildung eines Kugellagers für lineare Bewegung bekannt, das in dem US Patent Nr. 4 128 279 gezeigt ist.
Gemäß 9 ist das oben erwähnte Linearkugellager mit einem äußeren Zylinder 101 aufgebaut, von dem ein Teil herausgeschnitten ist, so dass er eine offene Schnittform aufweist, und um eine Welle 105 in den äußeren Zylinder 101 einzusetzen.
Zwischen dem Innenumfang des äußeren Zylinders 101 und dem Außenumfang der Welle 105 ist eine Anzahl von in axialer Richtung angebrachten Kugeln 104 angeordnet, so dass sich der äußere Zylinder 101 geradlinig entlang der Welle 105 bewegen kann. Die Kugeln 104 sind in einer Umfangsrichtung des äußeren Zylinders 101 angebracht, um eine Vielzahl von Kugelreihen zu bilden. Jede der Kugelreihen ist so angebracht, dass sie durch die an beiden Enden des äußeren Zylinders 101 gebildeten Richtungsänderungskanäle 108 und durch die Vielzahl von an dem Außenumfang des äußeren Zylinders 101 vorgesehenen unbelasteten Kugelkanälen 110 umlaufen. Die im belasteten Bereich zwischen dem äußeren Zylinder 101 und der Welle 105 angeordneten Kugeln 104 werden durch Käfigteile 106 gehalten, die an beiden Seiten der Kugelreihe vorgesehen sind, damit sie sich längs der axialen Richtung erstrecken.
Des Weiteren wurden die oben erwähnten Käfigteile 106, der innere Umfangsabschnitt 108a des Richtungsänderungskanals 108 und die unbelasteten Kugelkanäle 110 mit dem äußeren Zylinder 101 durch ein Einsatzformverfahren in einem Stück geformt.
Im Fall des oben beschriebenen herkömmlichen Linearlagers befindet sich jedoch der Außenumfang des äußeren Zylinders 101 in festem Kontakt mit einer ersten Formmatrize 111, wenn zum Beispiel Einsatzformen gemäß 9(c) durchgeführt wird, während sich der innere Umfang des äußeren Zylinders 101 in festem Kontakt mit einer zweiten Formmatrize 112 befindet, wodurch Hohlräume 106a und 110a zum Formen der Käfigteile 106 und der unbelasteten Kugelkanäle 110 gebildet werden. Es war jedoch schwierig, dass sich der innere und der äußere Umfang des äußeren Zylinders 101 in genauem und festem Kontakt mit dem ersten Hohlraum 111 und dem zweiten Hohlraum 112 befinden, so dass sich das Problem ergab, dass die Kontaktflächen die Tendenz hatten, dass zwischen ihnen ein Spalt auftrat, der Grate erzeugt.
Wenn die Grate insbesondere zwischen den Kontaktflächen des inneren Umfangs des äußeren Zylinders 101 und der zweiten Formmatrize 112 erzeugt werden, was somit zur Bildung der Grate an belasteten Kugellaufflächen führt, ist es notwendig, dass solche Grate entfernt werden. Es ist jedoch sehr schwierig und praktisch unmöglich, solche an inneren Abschnitten zwischen den Käfigteilen 106 und 106 erzeugte Grate zu entfernen.
Wenn solche Grate existieren, wird das Umlaufen der Kugeln 104 behindert, so dass die Zuführgenauigkeit beeinträchtigt wird. Im schlimmsten Fall werden die Kugeln 104 eingeklemmt oder blockieren, so dass eine die Keilwellenverbindung nutzende Maschine unterbrochen wird, was zu einer ernsthaften Beeinflussung hinsichtlich der Produktivität führt.
Aus der Druckschrift JP-A-08-296641 , vgl. Oberbegriff von Anspruch 1 der vorliegenden Erfindung, ist ein Verfahren zum Formen eines äußeren Zylinders der Kugelkeilwellenverbindung bekannt, der in der Lage ist, angeformt zu werden, indem Positionen von am äußeren Zylinder anzuformenden Kunstharzteilen genau eingestellt wenden.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren nach Anspruch 1 bereit.
Erfindungsgemäß werden die Kugeln im Richtungsänderungskanal durch die Kugelkette gezogen und bewegt, so dass die Kugeln auch dann stoßfrei bewegt wenden, wenn der Krümmungsradius des Richtungsänderungskanals relativ klein ist. Deshalb können die Kugeln gleichmäßig umlaufen und bewegt werden, ohne die Größe des äußeren Zylinders zu erhöhen.
Des Weiteren würden die Kugeln zum Zeitpunkt des Rollens und Übertragens nicht miteinander kollidieren, so dass die Lärmentstehung reduziert werden kann. Außerdem würden die Kugeln auch nicht mit der inneren Umfangsfläche des unbelasteten Kugelkanals zusammenstoßen, so dass die Lärmentstehung weiter vermindert werden kann.
Wenn die Kugelkette so ausgeführt ist, dass jede der Kugeln durch das entsprechende Abstandsstück gehalten werden kann, kann andererseits ein Einsetzvorgang der Kugeln in den äußeren Zylinder fertig gestellt werden, indem nur die die Kugeln festhaltende Kugelkette in Form einer endlosen Kette eingesetzt wird.
Des Weiteren werden die Kugeln durch die Kugelkette auch dann festgehalten, wenn der äußere Zylinder von der Keilwelle abgezogen oder abgenommen wird, so dass die Käfigteile weggelassen werden können.
Die Kugelkette hat die Funktion, die Kugel umlaufen zu lassen, während zwischen den jeweiligen Kugeln ein vorgegebener Spalt erzeugt wird, wobei es nicht immer erforderlich ist, dass sie eine zurückhaltende Funktion dahingehend aufweist, zu verhindern dass die Kugeln abfallen. In dem Fall, wo eine Kugelkette genutzt wird, die keine solche zurückhaltende Funktion besitzt, müssen die Kugeln zurückgehalten wenden, wenn der äußere Zylinder von der Keilwelle abgenommen wird, so dass das Käfigteil am äußeren Zylinder vorgesehen ist; wobei der äußere Zylinder die Kugeln nicht festhalten muss.
Andererseits ist es vorzuziehen, dass der innere Umfang des äußeren Zylinders mit einer mehrteiligen Anordnung von belasteten Kugellaufrillengruppen in Umfangsrichtung ausgebildet ist, wobei jede der belasteten Kugellaufrillengruppen aus einem Paar von belasteten Kugellaufrillen besteht, die benachbart zueinander angeordnet sind, und der äußere Umfang der Keilwelle mit einer Vielzahl von Eckabschnitten ausgebildet ist, die zwischen den paarweise angeordneten belasteten Kugellaufrillen angeordnet sind, die die belastete Kugellaufrillengruppe bilden, und beide Seitenflächen der Eckabschnitte mit einem Paar von belasteten Kugellaufrillen versehen sind, die den paarweise angeordneten belasteten Kugellaufrillen entsprechen, die am äußeren Zylinder ausgebildet sind, während der innere Umfang des äußeren Zylinders mit einer Vielzahl von unbelasteten Kugelkanälen ausgebildet ist, die den jeweiligen belasteten Kugellaufrillen entsprechen, wobei die unbelasteten Kugelkanäle an Abschnitten zwischen der Vielzahl der belasteten Kugellaufrillengruppen vorgesehen sind.
Nach der oben beschriebenen Konstruktion kann ein Außendurchmesser des äußeren Zylinders weiter reduziert werden.
Des Weiteren ist es auch vorzuziehen, dass der innere Umfang des äußeren Zylinders mit einer mehrteiligen Anordnung belasteter Kugellaufrillengruppen in Umfangsrichtung ausgebildet ist, wobei die belastete Kugellaufrillengruppe aus einem Paar von belasteten Kugellaufrillen besteht, die einander benachbart angeordnet sind, und der äußere Umfang der Keilwelle mit einem Paar von belasteten Kugellaufrillen ausgebildet ist, die den paarweise angeordneten belasteten Kugellaufrillen entsprechen, die am äußeren Zylinder angeformt sind, wobei die an der Keilwelle ausgebildeten, paarweise angeordneten belasteten Kugellaufrillen an beiden Seitenflächen einer Vielzahl von Eckabschnitten ausgebildet sind, die zwischen den paarweise angeordneten belasteten Kugellaufrillen angeordnet sind, die die belastete Kugellaufrillengruppe bilden, während der äußere Umfang des äußeren Zylinders mit einer Vielzahl von unbelasteten Kugelkanälen ausgebildet ist, die der Vielzahl der belasteten Kugellaufrillen entsprechen.
Insbesondere ist die Kugelkeilwellenverbindung dadurch gekennzeichnet, dass die an dem äußeren Umfang des äußeren Zylinders auszubildenden unbelasteten Kugelkanäle in einer Richtung längs einer Kontaktwinkellinie angebracht sind, die die Kontaktabschnitte der Kugeln in Bezug auf die jeweiligen belasteten Kugellaufrillen, zwischen denen die Kugeln angeordnet sind, verbindet.
Gemäß dieser Konstruktion deckt sich eine Richtung des Richtungsänderungskanals genau mit der Rollrichtung der Kugeln, so dass die Kugeln stoßfrei rollen und bewegt werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1(a) ist eine Längsschnittdarstellung, die eine erste Ausführung einer gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Kugelkeilwellenverbindung zeigt; und 1(b)-(e) sind Ansichten, die Konstruktionen einer Kugelkette, 1(b) gemäß der vorliegenden Erfindung, zeigen.
2(a) ist eine Vorderansicht der in 1 dargestellten Kugelkeilwellenverbindung, teilweise im Schnitt; und 2(b) ist eine Seitenansicht der in 2(a) dargestellten Kugelkeilwellenverbindung im Halbschnitt.
3(a) ist eine Querschnittsdarstellung, die einen äußeren Zylinder der in 1 dargestellten Kugelkeilwellenverbindung zeigt; 3(b) ist eine Ansicht, die eine Stirnfläche des äußeren Zylinders zeigt; 3(c) ist die Ansicht einer Kugellaufrille teilweise im Schnitt, bei der keine Kugelkette verwendet wird; und 3(d) und 3(e) sind Ansichten von Kugellaufrillenabschnitten, teilweise im Schnitt, bei denen nur ein Führungsabschnitt vorgesehen ist, um zu verhindern, dass die Kugelkette ausläuft.
4(a) ist die Längsschnittdarstellung einer seitlichen Abdeckung; 4(b) ist eine hintere Seitenansicht der seitlichen Abdeckung und 4(c) ist eine Darstellung, die einen Zustand zeigt, bei dem der äußere Zylinder und die seitliche Abdeckung in Eingriff gebracht sind.
5(a), 5(b) sind Ansichten, die eine Ausführung eines Verfahrens zum Formen eines äußeren Zylinders nach der vorliegenden Erfindung darstellen.
6(a)-(f) sind Ansichten, die Modifizierungen der in 1 gezeigten Kugelkette, 6(e) entsprechend der vorliegenden Erfindung, darstellen.
7(a) ist eine Längsschnittdarstellung, die eine zweite Ausführung einer Kugelkeilwellenverbindung zeigt, die nicht nach der vorliegenden Erfindung hergestellt ist; und 7(b)-(d) sind Ansichten, die Konstruktionen der Kugelkette zeigen.
8(a) ist eine Schnittansicht, die eine dritte Ausführung der Kugelkeilwellenverbindung zeigt, die nicht nach der vorliegenden Erfindung hergestellt ist; und 8(b)-(d) sind Ansichten, die Konstruktionen der Kugelkette zeigen.
9 ist eine Ansicht, die ein normales Linearlager darstellt, das nicht nach der vorliegenden Erfindung hergestellt ist.
BESTE AUSFÜHRUNGSART DER ERFINDUNG
Um die vorliegende Erfindung ausführlicher zu erläutern, werden anschließend die bevorzugten Ausführungen dieser Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
[Ausführung 1]
1 und 2 zeigen eine Ausführung 1 einer Kugelkeilwellenverbindung nach der vorliegenden Erfindung.
Im Allgemeinen wird die Kugelkeilwellenverbindung 1 dadurch gebildet, dass sie einen zylinderförmigen äußeren Zylinder 3, ein an beiden Seiten des äußeren Zylinders 3 vorgesehenes Paar seitlicher Abdeckungen 5 und eine Keilwelle 8 umfasst, die in einem inneren Umfang des äußeren Zylinders 3 durch eine Anzahl von Kugeln 9 eingesetzt wird, so dass der äußere Zylinder in Bezug auf die Keilwelle 8 relativ verschiebbar ist.
Der äußere Zylinder 3 ist ein zylinderförmiger Körper aus Metall mit hoher Steifigkeit, und der innere Umfang des äußeren Zylinders 3 ist mit einer Vielzahl von belasteten Kugellaufrillen 2 ausgebildet. Die belasteten Kugellaufrillen 2 sind als eine mehrteilige Anordnung von belasteten Kugellaufrillengruppen ausgeführt, die in Umfangsrichtung angeordnet werden, wobei jede der belasteten Kugellaufrillengruppen aus einem Paar von belasteten Kugellaufrillen 2, 2 besteht, die zueinander benachbart angeordnet sind. In dieser Ausführung sind drei Anordnungen von belasteten Kugellaufrillengruppen in gleichmäßigem Abstand in der Umfangsrichtung vorgesehen.
Andererseits wird die Keilwelle 8 in den äußeren Zylinder 3 eingesetzt, wobei ein äußerer Umfang der Keilwelle 8 mit drei Eckabschnitten 8a an Positionen zwischen den paarweise angeordneten belasteten Kugellaufrillen 2, 2, die die jeweiligen belasteten Kugellaufrillengruppen bilden, vorgesehen sind. Beide Seitenflächen der jeweiligen Eckabschnitte 8a sind mit einem Paar von belasteten Kugellaufrillen 7, 7 versehen, die den paarweise angeordneten belasteten Kugellaufrillen 2, 2 entsprechen, die am äußeren Zylinder 3 ausgebildet sind. Des Werteren sind zwischen den sechs Gruppen von belasteten Kugellaufrillen 2 und 7 sechs Reihen von Kugeln 9 so angeordnet, dass sie einander gegenüber liegen und die Kugeln der jeweiligen Reihen mit einer vorgegebenen Vorspannung beaufschlagt werden.
Eine Kontaktwinkellinie L, die Kontaktpunkte von jeder die belasteten Kugellaufrillen 2 und 7 berührenden belasteten Kugel 9 verbindet, ist mit einem vorgegebenen Winkel α in Bezug auf eine radiale Linie, die einen Mittelpunkt der Kugel mit einem Mittelpunkt der Keilwelle 8 verbindet, geneigt. Der Kontaktwinkel α ist so eingestellt, dass er linearsymmetrisch bezüglich einer Linie ist, die den Mittelpunkt der Keilwelle 8 mit dem Mittelpunkt des Eckabschnitts 8a verbindet.
Die zwischen den jeweiligen belasteten Kugellaufrillen 2 und 7 angeordneten sechs Reihen von Kugeln 9 laufen um und werden so bewegt, dass die Kugeln 9 von einem Ende der belasteten Kugellaufrille 2 bewegt werden, anschließend in den unbelasteten Kugelkanal 4 bewegt werden, der parallel zu der belasteten Kugellaufrille 2 ausgebildet ist, durch einen Richtungsänderungskanal 19, der an einer seitlichen Abdeckung 5 ausgebildet ist, wobei die Kugeln 9 dann durch einen Richtungsänderungskanal 19 bewegt werden, der an der anderen seitlichen Abdeckung 5 ausgebildet ist, und anschließend wieder zu den belasteten Kugellaufrillen 2 und 7 übertragen werden. Die Kugeln 9 sind über dem gesamten Umfang eines Umlaufkanals angebracht, der aus einem zwischen den belasteten Kugellaufrillen 2 und 7 ausgebildeten Kanal, den Richtungsänderungskanälen 19 und dem unbelasteten Kugelkanal 4 besteht. Die Kugeln 9 werden durch eine Kugelkette 60 festgehalten.
Die Kugelkette 60 umfasst Abstandshalterteile 61, die zwischen den jeweiligen Kugeln 9 und Verbindungsteilen 62 zum Verbinden der benachbarten Abstandshalterteile 61 angeordnet sind. Beide Enden der Kugelkette 60 sind nicht verbunden, und die Kugelkette 60 wird in einem Zustand befestigt, bei dem ein Teil der Kette weg geschnitten ist. In dieser Hinsicht kann jedoch die Kugelkette 60 auch in einer endlosen Form ausgebildet werden, indem beide Endabschnitte verbunden werden.
Das Abstandshalterteil 61 umfasst eine elastische Abstandshalterplatte 63, die mit einem U-förmigen Aufbau versehen ist, dessen eine Seite mit einem Schlitz 65 ausgebildet ist, und ein Paar von Arretierteilen 64, an denen die benachbarten Kugeln 9 jeweils lagern. Das Arretierteil 64 ist an rechten und linken Schenkelabschnitten der U-förmigen Abstandshalterplatte 63 vorgesehen, wobei jedes der Arretierteile 64 einen kugeligen kronenförmigen konkaven Abschnitt 64a aufweist, um dadurch einen Aufbau zu realisieren, der es ermöglicht, dass die Kugeln 9 festgehalten werden.
Andererseits wird das Verbindungsteil 62 durch ein gurtförmiges Element gebildet, das beide Seiten des Abstandhalterteils 61 verbindet. Das Verbindungsteil 62 kann jedoch einen Aufbau besitzen, bei dem nur eine Seite des jeweiligen Abstandhalterteils 61 verbunden ist.
Die Kugelkette 60 kann an einem Abschnitt des am Abstandhalterteil 61 ausgebildeten Schlitzes 65 elastisch gebogen werden. Eine Biegerichtung der Kugelkette 60 in dem Richtungsänderungskanal 19 ist wie folgt. Die Kugelkette 60 besitzt nämlich eine Konstruktion, bei der die Kugelkette 60 dadurch umlauft, dass sie in einer Richtung gebogen wird, um den Schlitz 65 zu öffnen, während eine untere Seite der U-förmigen Abstandshalterplatte 63 einwärts gerichtet ist. Wie in 1(b) gezeigt ist, kann eine Breite des Schlitzes 65 entsprechend dem Krümmungsradius des Richtungsänderungskanals 19 oder dergleichen geeignet ausgewählt werden.
Wenn die Kugeln 9 durch die Kugelkette 60 wie oben beschrieben festgehalten werden, werden die Kugeln 9 im Richtungsänderungskanal 19 durch die Kugelkette 60 gezogen und bewegt, so dass die Kugeln 9 auch dann stoßfrei bewegt werden, wenn der Krümmungsradius des Richtungsänderungskanals 19 relativ klein ist. Deshalb kennen die Kugeln 9 stoßfrei umlaufen und bewegt wenden, ohne die Größe der Keilwellenverbindung zu erhöhen.
Insbesondere wenden die jeweiligen Abstandhalterteile 61 in dieser Ausführung dadurch gebildet, dass sie mit dem Schlitz 65 versehen werden, um leicht geöffnet zu werden, wobei der Krümmungsradius des Richtungsänderungskanals 19 weiter verringert werden kann.
Wie in 3(a) gezeigt ist, sind die belasteten Kugellaufrillen 2, 2, die die am äußeren Zylinder 3 ausgebildete entsprechende belastete Kugellaufrillengruppe 2A bilden, an beiden Endabschnitten einer ersten U-förmigen Rille 10 mit U-förmigem Querschnitt vorgesehen. Jedoch ist die Rille 10 nicht auf die U-förmige Rille beschränkt und kann auch durch eine kreisbogenförmige Rille gebildet werden.
Außerdem ist eine zweite U-förmige Rille 11, an dem der unbelastete Kugelkanal 4 ausgebildet ist, an einem Abschnitt zwischen den oben erwähnten ersten U-förmigen Rillen 10, die am inneren Umfang des äußeren Zylinder 3 ausgebildet sind, vorgesehen. Ein erstes Kunstharzteil 12, das sich in der gesamten Längsrichtung des äußeren Zylinders 3 erstreckt, ist in die zweite U-förmige Rille 11 eine Einheit bildend eingesetzt. Das erste Kunstharzteil 12 besitzt eine kreisbogenförmige Querschnittsform mit einer ausreichenden Dicke; und ein Abschnitt des ersten Kunstharzteils 12, der sich von einem äußeren Endabschnitt zu einer Hälfte desselben in Dickenrichtung erstreckt, ist eine Einheit bildend in die zweite U-förmige Rille 11 eingesetzt, während ein innerer Endabschnitt des ersten Kunstharzteils 12 vom inneren Umfang des äußeren Zylinders 3 nach innen vorsteht.
Außerdem ist das erste Kunstharzteil 12 mit einem unbelasteten Kugelkanal 4 gebildet. Der unbelastete Kugelkanal 4 wird durch ein kreisförmiges Durchgangsloch gebildet, das einen Durchmesser aufweist, der etwas größer als der der Kugel 9 ist, und ist so ausgebildet, dass sich eine mittlere Position des Kanals 4 mit einer Linie des Innendurchmessers des äußeren Zylinders 3 deckt.
Zusätzlich stehen seitliche Umfänge 6a in Umfangsrichtung eines inneren Endabschnitts des ersten Kunstharzteils 12 zu einer Seite der benachbarten ersten U-förmigen Rille 10 hervor.
Der Außenumfang des äußeren Zylinders 3 ist an einem mittleren Abschnitt desselben mit einer Schmiermittelführungsnut 13 versehen, die sich über den gesamten Umfang des äußeren Zylinders 3 erstreckt, um das Schmiermittel zuzuführen. Die Schmiermittelführungsnut 13 steht mit der zweiten U-förmigen Rille 11 der inneren Umfangseite durch ein erstes Verbindungsloch 14 in Verbindung. Außerdem ist das erste Kunstharzteil 12 mit einem zweiten Verbindungsloch 15 versehen, um zwischen dem oben erwähnten ersten Verbindungsloch 14 und dem jeweiligen unbelasteten Kugelkanal 4 eine Verbindung herzustellen. Ferner ist der Außenumfang des äußeren Zylinders 3 mit einer Keilnut 3a versehen, die sich in axialer Richtung erstreckt.
Die oben erwähnte erste U-förmige Rille 10 ist mit einem zweiten Kunstharzteil 16 zum Festhalten der Kugel 9 versehen. Ein seitlicher Umfang in Umfangsrichtung des zweiten Kunstharzteils 16 und ein seitlicher Umfang in Umfangsrichtung des ersten Kunstharzteils 12 liegen einander mit einem Abstand gegenüber, der kleiner als der Durchmesser der Kugel 9 ist, wodurch die Käfigteile 6a und 6b gebildet werden, um zu verhindern, dass die Kugel 9 herab fällt.
Wie in 3(b) gezeigt ist, sind das erste Kunstharzteil 12 und das zweite Kunstharzteil 16 eine Einheit bildend an einem ringförmigen dritten Kunstharzteil 18 verbunden, das an beiden Stirnflächen des Außenzylinders 2 angeheftet ist. Ein Endabschnitt der sich geradlinig erstreckenden belasteten Kugellaufrille 2 und ein Endabschnitt des unbelasteten Kugelkanals 4 sind zu der Stirnfläche des dritten Kunstharzteils 18 hin geöffnet, und kreisbogenförmige innere Umfangsabschnitte 19a des Richtungsänderungskanals sind zwischen der belasteten Kugellaufrille 2 und dem unbelasteten Kugelkanal 4 vorgesehen.
Andererseits ist gemäß 4 die an den Stirnflächen des Außenzylinders 3 zu befestigende seitliche Abdeckung 5 ein ringförmiges Element, das eine ringförmige Stirnfläche aufweist, die an der ringförmigen Stirnfläche des dritten Kunstharzteils 18 anstößt. Diese Stirnfläche ist mit einer kreisbogenförmigen Nut als Konkavität ausgebildet, um einen äußeren Umfangsabschnitt 19b des Richtungsänderungskanals zu bilden, der mit dem inneren Umfangsabschnitt 19a des Richtungsänderungskanals übereinstimmt, die an sechs Abschnitten der Stirnfläche des dritten Kunstharzteils 18 ausgebildet sind.
Zusätzlich ist der äußere Umfangsabschnitt der seitlichen Abdeckung 5 mit einer ringförmigen Wand 22 versehen, die mit einer äußeren Umfangsfläche des an einer Seite des äußeren Zylinders 3 ausgebildeten dritten Kunstharzteils 18 in Eingriff kommt. Der Innenumfang der ringförmigen Wand 22 ist mit einem Eingriffsvorsprung 23 versehen, der mit einer am äußeren Umfang des dritten Kunstharzteils 18 ausgebildeten Eingriffsnut 21 in Eingriff kommt. Eine Stirnfläche der ringförmigen Wand 22 stößt an eine Stirnfläche des äußeren Zylinders 5 an.
Der oben erwähnte unbelastete Kugelkanal 4, die Käfigteile 6a und 6b und der innere Umfangsabschnitt 19a sowie der äußere Umfangsabschnitt 19b des Kugelrichtungsänderungskanals 19 sind mit Führungsnuten 66 als Führungsteile zum Führen der Kugelkette 60 versehen. Die Führungsnuten 66 sind über den gesamten Umfang ausgebildet, so dass einer der seitlichen Umfänge des Verbindungsteils 62 und die Abstandshalterplatte 63 der Kugelkette 60 in den Führungsnuten 66 aufgenommen werden, um auf diese Weise das Auslaufen der Kugelkette 60 beim Rollen der Kugeln zu verhindern.
Das heißt, die Führungsnuten 66 sind geradlinig zur inneren Umfangsfläche des unbelasteten Kugelkanals 4 des ersten Kunstharzteils 12 ausgebildet, wobei die seitlichen Umfangsabschnitte 12a, 16a einander in Umfangsrichtung des die Käfigteile bildenden ersten Kunstharzteils 12 und des zweiten Kunstharzteils 16 gegenüber liegen. Außerdem sind kreisbogenförmige Führungsnuten 66 an dem an der seitlichen Abdeckung 5 zu bildenden inneren Umfangsabschnitt 19a des Richtungsänderungskanals und dem äußeren Umfangsabschnitt 19b des Richtungsänderungskanals gebildet.
Übrigens werden die Kugeln durch die Kugelkette 60 festgehalten, auch wenn der äußere Zylinder 3 von der Keilwelle 8 abgenommen wird, so dass die oben erwähnten Käfigteile 6a, 6b nicht immer notwendig sind. Wenn jedoch die Käfigteile 6a, 6b wie in 3(c) gezeigt vorgesehen sind, kann der äußere Zylinder 3 mit dem Fall fertig werden, wo nur die Kugeln 9 am äußeren Zylinder 3 befestigt werden, ohne die Kugelkette 60 zu verwenden. Im Allgemeinen kann nämlich ein äußerer Zylinder 3 auf beide der folgen den zwei Auslegungen angewandt werden, d. h. eine Auslegung der Art, bei der eine Kugelkette genutzt wird und eine Auslegung der Art, bei der nur die Kugeln verwendet werden, was somit vorteilhaft ist.
Insbesondere können in dem Fall, wo nur die Kugeln vorgesehen sind, die Führungsnuten 66 für die Kugelkette 60 als Schmiermittelzuführnut verwendet werden, um Schmierstoffe wie Schmierfett oder dergleichen zuzuführen.
Außerdem ist es auch in dem Fall, bei dem die Käfigteile 6a, 6b weggelassen werden, vorzuziehen, einen Führungsteil für die Kugelkette zu dem Zweck, das Auslaufen der Kugelkette 60 zu verhindern, vorzusehen. In diesem Fall kann zum Beispiel der oben erwähnte Führungsteil, wie in 3(d) gezeigt, durch eine Führungswand 66a gebildet werden, um eine der Seitenflächen des Verbindungsteils 62 und des Abstandshalterteils 63 der Kugelkette 60 zu führen. Des Weiteren kann, wie in 3(e) gezeigt, der Führungsteil auch durch eine Führungswand 66b, die eine abgestufte Form besitzt, gebildet werden.
Das erste Kunstharzteil 12 zur Bildung des unbelasteten Kugelkanals, das erste Kunstharzteil 12 und das zweite Kunstharzteil 16 zur Bildung der Käfigteile 6 und das dritte Kunstharzteil 18 zur Bildung des inneren Umfangsabschnitts 19a des Rollelement-Richtungsänderungskanals sind alle entsprechend dem Einsatzformverfahren an den äußeren Zylinder 3 angeformt, wobei der äußere Zylinder 3 in der Formmatrize angeordnet ist.
5 ist eine Ansicht, die einen ineinander passenden Zustand des äußeren Zylinders 3 und der Formmatrize zum Zeitpunkt des Einsetzformens darstellt.
Das Einsetzformen des äußeren Zylinders 3 wird entsprechend den folgenden Schritten durchgeführt. Der äußere Zylinder 3 wird nämlich zwischen einer ersten Formmatrize 40 und einer zweiten Formmatrize 41 angeordnet, die in Bezug auf die belasteten Kugellaufrillen 2 koaxial zueinander angeordnet sind, wodurch ein Hohlraum 12a zur Formung des ersten Kunstharzteils 12, um den unbelasteten Kugelkanal 4 zu bilden, ein Hohlraum 16a zur Formung des zweiten Kunstharzteils 16, um die Käfigteile zu bilden, ein Hohlraum 19c zur Formung der inneren Umfangsabschnitte 19a des Kugelrichtungsän derungskanals sowie ein Kanal 18a zur Formung des dritten Kunstharzteils 18 ausgebildet werden. Anschließend wird Kunstharzmaterial in die jeweiligen Hohlräume 12a, 16a, 18a und 19a eingespritzt, wodurch das erste Kunstharzteil 12, das zweite Kunstharzteil 16, das dritte Kunstharzteil 18 und der innere Umfangsabschnitt 19a des Richtungsänderungskanals gebildet werden.
Das heißt, die erste Formmatrize 40 ist mit einem tragenden, nach außen gewölbten Abschnitt 42 versehen, um den äußeren Zylinder 3 dadurch zu halten, dass er mit den am äußeren Zylinder 3 ausgebildeten, jeweiligen belasteten Kugellaufrillen 2 in Eingriff kommt. Der tragende, nach außen gewölbte Abschnitt 42 besitzt eine kreisbogenförmige Querschnittsform, die der kreisbogenförmigen Querschnittsform der inneren Umfangsform der belasteten Kugellaufrillen 2 entspricht und fest in die belasteten Kugellaufrillen 2 eingepasst ist. Des Weiteren wird in den Hohlraum 12a ein Kernelement 43 zur Bildung des unbelasteten Kugelkanals 4 eingesetzt, um das erste Kunstharzteil zu bilden, wobei der Hohlraum 12a zwischen der ersten Formmatrize 40 und der zweiten Formmatrize 41 ausgebildet wird.
Des Weiteren sind der tragende, nach außen gewölbte Abschnitt 42 und das Kernelement 43 mit nach außen gewölbten Vorsprüngen 42a und 43a versehen, die den Führungsnuten 66 entsprechen, um die seitlichen Umfänge der Verbindungsteile 42 und der Abstandshalterplatten 63 der Kugelkette 60 aufzunehmen, wodurch die Führungsnuten 66 ebenfalls in einem Stück geformt werden.
Wie oben beschrieben ist, wird der äußere Zylinder 3 zwischen der ersten Formmatrize 40 und der zweiten Formmatrize 41 in Bezug auf die belasteten Kugellaufrillen 2 angeordnet, so dass die Bildung von Graten an einem Abschnitt zwischen den belasteten Kugellaufrillen 2 und der ersten Formmatrize 40 verhindert werden kann. Insbesondere sind die Kugellaufrillengruppen in dieser Ausführung grundsätzlich an drei Abschnitten vorgesehen, wobei der äußere Zylinder 3 durch die erste Formmatrize 40 an drei Punkten angeordnet ist. Außerdem ist eine Winkelkontaktstruktur vorgesehen, so dass das Positionieren auch in einer Drehrichtung durchgeführt werden kann und der äußere Zylinder 3 in Bezug auf die erste Formmatrize 40 genau positioniert werden kann.
Wenn am Außenumfang des äußeren Zylinders 3, der einsatzgeformt wird, in Bezug auf die belasteten Kugellaufrillen 2 Schleifarbeit durchzuführen ist, kann außerdem ein Spalt zwischen den Kontaktflächen der zweiten Formmatrize 41 und dem Außenumfang des in die Formmatrize eingesetzten äußeren Zylinders 3 so klein wie möglich eingestellt werden, so dass es möglich wird, die Gratbildung auch an einer äußeren Umfangsseite zu verhindern.
Um die Gratbildung zu verhindern ist es übrigens nicht immer notwendig, dass die Kontaktflächen des äußeren Zylinders 3 und des tragenden, nach außen gewölbten Abschnitts 42 der Formmatrize 40 vollständig und fest miteinander in Kontakt sind. Es kann zugelassen werden, dass der Spalt so weit ist, dass die Größe des Spaltes genügend klein ist, um zu verhindern, dass Formmaterial in die Formmatrize eindringt.
Wie in der vorliegenden Erfindung kann, wenn der Außenumfang des äußeren Zylinders 3 durch die Schleifarbeit fertig gestellt ist und der äußere Zylinder 3 innerhalb der Formmatrize in Bezug auf die belasteten Kugellaufrillen 2 angeordnet ist, ein Spalt des Außenumfangs auf eine vorgegebene kleine Größe eingestellt werden, bei der verhindert wird, dass Formmaterial in diesen eindringt.
Zusätzlich kann nicht nur der Spalt des Außenumfangs des äußeren Zylinders 3 sondern auch ein Spalt zwischen den belasteten Kugellaufrillen 2 der inneren Umfangsseite und der ersten Formmatrize 40 auf eine vorgegebene kleine Größe eingestellt werden, womit verhindert werden kann, dass Formmaterial in diese eindringt. Des Weiteren werden durch Schleifarbeit auch die belasteten Kugellaufrillen 2 fertig gestellt, so dass sich die Formmatrize und die belasteten Kugellaufrillen 2 mit einem Spalt berühren werden, der einen kleinen Umfang aufweist.
Wie oben beschrieben ist, wird es möglich, den äußeren Zylinder 3 leicht zu befestigen und die Bildung der Grate wirksam zu verhindern, wenn die kleinen Spalte an Abschnitten zwischen dem Außenumfang und Innenumfang der ersten Formmatrize 40 und der zweiten Formmatrize 41 und dem äußeren Zylinder 3 vorgesehen sind.
Wie oben beschrieben ist, kann der Montageprozess erheblich vereinfacht und verringert werden, weil von dem unbelasteten Kugelkanal 4, den Kugelkäfigteilen 6 und den inneren Umfangsabschnitten 19a des Richtungsänderungskanals alle durch das Einsetformverfahren bezüglich der am Innenumfang des äußeren Zylinders 3 ausgebildeten belasteten Kugellaufrillen 2 angeformt werden.
Es gibt außerdem keine Bedenken, dass Unregelmäßigkeiten aufgrund des Montagefehlers an den Fügungsabschnitten verursacht werden, die zwischen dem Richtungsänderungskanal 19 und den belasteten Kugellaufrillen 6 sowie zwischen dem Richtungsänderungskanal 19 und den unbelasteten Kugellaufrillen 4 auszubilden sind, so dass der Umlauf der Kugeln störungsfrei durchgeführt und die Lärmentstehung ebenfalls reduziert werden kann.
Obwohl der unbelastete Kugelkanal 4, die Kugelkäfigteile 6 und die inneren Umfangsabschnitte 19a des Richtungsänderungskanals alle durch das Einsetzformverfahren mit dem äußeren Zylinder eine Einheit bildend geformt sind, kann in dieser Ausführung auch mindestens eines dieser Elemente durch das Einsetzformverfahren gebildet werden.
6 sind Ansichten, die Modifizierungen der in den oben erwähnten Ausführungen zu verwendenden Kugelketten darstellen.
6(a) und 6(b) zeigen eine Kugelkette, in der neben den beiderseits der Abstandhalterteile 61 vorgesehenen Verbindungsteile 62 Schlitze 62 an den Verbindungsteilen 62 an der gleichen Seite wie der Schlitz der Abstandhalterteile 62 vorgesehen sind. Entsprechend dem oben beschriebenen Aufbau ist der Schlitz 67 des Verbindungsteils 62, wie in 6(c) gezeigt, zusammen mit dem Schlitz 65 des Abstandhalterteils 61 in dem Richtungsänderungskanal geöffnet, so dass der Krümmungsradius des Richtungsänderungskanals werter reduziert werden kann.
Natürlich ist es auch möglich, wie in 6(d) gezeigt, die Schlitze 65, 67 so anzubringen, dass sich Seiten der Schlitze an der Innenseite des Richtungsänderungskanals befinden.
6(e) zeigt ein Beispiel, bei dem Ausschnitte 68, die Schlitzen nach der vorliegenden Erfindung entsprechen, an einem seitlichen Umfang gegenüber liegend dem nicht der vorliegenden Erfindung entsprechenden Schlitz 65 des Abstandhalterteils 61 der Kugelkette 60 ausgebildet sind, um leichter verformbar zu sein.
6(f) zeigt ein Beispiel, in dem an einem der seitlichen Verbindungsteile 62 zwischen den an beiden Seiten der Kugel vorgesehenen Verbindungsteilen 62 Schlitze 69 zur Verbindung der benachbarten Abstandhalterteile 61 ausgebildet sind, ohne Schlitze 65 an den Abstandhalterteilen 61 zu bilden, damit sie passender gebogen werden.
Als Nächstes werden nachstehend andere Ausführungen der vorliegenden Erfindung erläutert.
Bei der Erläuterung der jeweiligen Ausführungen werden die Bezugszahlen verwendet, um die gleichen Elemente oder Teile wie die der ersten Ausführung (Ausführung 1) zu bezeichnen, wobei die ausführlichen Erläuterungen der gleichen Elemente oder Teile weggelassen sind.
[Ausführung 2]
7 zeigt eine zweite Ausführung. Diese Ausführung 2 ist ein Beispiel, bei dem die belasteten Kugelkanäle am Außenumfang des äußeren Zylinders ausgebildet sind.
Diese Ausführung 2 unterscheidet sich von der Ausführung 1 in dem Punkt, dass die belasteten Kugelkanäle 4 an der äußeren Umfangsseite des äußeren Zylinders 3 ausgebildet sind. Die zweiten U-förmigen Nuten 51 sind nämlich an der äußeren Umfangsseite des äußeren Zylinders 3 und die unbelasteten Kugelkanäle 4 an den angeformten zweiten Kunstharzteilen 51 ausgebildet, um die zweiten Kunstharzteile 52 auszufüllen.
In diesem Fall wird die Kugelkette dadurch gebildet, dass sie Käfigteile 71, 71 als ein Paar von Abstandsteilen, die zwischen den Kugeln 9 angeordnet sind, und gurtförmige Verbindungsteile 72 umfasst, um beide Seiten der jeweiligen Käfigteile 71 zu verbinden, wobei das gurtförmige Verbindungsteil 72 als Ganzes in einer Gurtform ausgebildet ist. In dem Richtungsänderungskanal 19 ändert die Kugelkette ihre Bewegungsrichtung dadurch, dass eine Fläche, die beide Seiten der gurtförmigen Verbindungsteile 72 umfasst, gebogen wird.
In dieser Ausführung sind an dem Käfigteil 71 keine Schlitze als Abstandhalterteil vorgesehen. Nach diesem Aufbau kann die Kugelkette im Vergleich zu der Kugelkette 60 der mit Schlitzen 65 versehenen Ausführung 1 stabiler geführt werden. In der Ausführung 1 sind die unbelasteten Kugelkanäle am Innenumfang des äußeren Zylinders ausgebildet, so dass ein Längenunterschied zwischen den äußeren und den inneren Umfangslängen einer Umlaufspur erhöht ist. Deshalb ist der Schlitz 65 am äußeren seitlichen Abschnitt der paarweise angeordneten Käfigteile 64 ausgebildet, um die störungsfreie Richtungsänderung zu realisieren.
Insbesondere nimmt eine auf die Kugel aufgebrachte Fliehkraft in dem Fall zu, wenn die Keilwelle 8 mit hoher Geschwindigkeit rotiert wird. Im Fall der Ausführung 1 ist jedoch die Umlaufrichtung der Kugelkette 60 senkrecht zu einer Richtung, in der die Fliehkraft aufgebracht wird, so dass eine zwischen der Kugelkette und der Führungsnut aufgebrachte Reibungskraft nachteilig erhöht wird, wenn die Kugelkette 60 durch die Fliehkraft verformt wird. Die Folge davon ist, dass Bedenken bestehen können, dass der stoßfreie Umlauf der Kugelkette behindert wird.
Im Gegensatz dazu sind nach dieser Ausführung 2 beide Seiten der Kugel durch das gurtförmige Verbindungsteil 72 verbunden, wobei sich die Umlaufrichtung der Kugelkette 70 nahe der Richtung befindet, in der die Fliehkraft im Vergleich zu der der Ausführung 1 aufgebracht wird, so dass die Verformung der Kugelkette 70 entlang der Umlaufrichtung der Kugelkette 70 auftritt. Die Folge davon ist, dass ein Einfluss der Fliehkraft verringert werden kann.
[Ausführung 3]
8 zeigt eine dritte Ausführung.
Diese Ausführung 3 einer Kugelkeilwellenverbindung wird gebildet, indem die unbelasteten Kugelkanäle 4 an der äußeren Umfangsseite des äußeren Zylinders 3 in gleicher Weise wie in der Ausführung 2 vorgesehen werden. Insbesondere besitzt die Kugelkeilwellenverbindung eine Konstruktion derart, dass die an dem Außenumfang des äußeren Zylinders 3 zu bildenden unbelasteten Kugelkanäle 4 in einer Richtung entlang einer Kontaktwinkellinie L angeordnet sind, die Kontaktabschnitte der Kugeln 9 in Bezug auf die jeweiligen belasteten Kugellaufrillen 2 und 7, zwischen denen die Kugeln 9 verteilt sind, verbindet.
Nach dieser Konstruktion deckt sich eine Richtung des Richtungsänderungskanals 19 mit der Laufrichtung der Kugeln, so dass die Kugeln 9 stoßfrei rollen und bewegt werden.
Der Außenumfang des äußeren Zylinders 3 ist mit zweiten U-förmigen Nuten 51 ausgebildet, und die unbelasteten Kugelkanäle 4 sind an den zweiten Kunstharzteilen 51 eine Einheit bildend angeformt, um die zweiten U-förmigen Nuten 52 auszufüllen. Wie oben beschrieben ist, sind die wie in der Ausführung 1 gebildeten, nach außen gewölbten Abschnitte nicht an Abschnitten des Innenumfangs des äußeren Zylinders 3 ausgebildet, an welchem die ersten Kunstharzteile 12 vorgesehen sind, weil die unbelasteten Kugelkanäle 4 an der äußeren Umfangsseite des äußeren Zylinders 3 ausgebildet sind. Die Folge davon ist, dass die ersten Kunstharzteile 12 in einer kreisbogenartigen Form mit gleichmäßiger Dicke geformt werden.
Außerdem ist die Kugelkette 70 in der gleichen Weise ausgebildet wie in der Ausführung 2, indem sie zwischen den Kugeln 9 angeordnete Käfigteile 71, 71 als Abstandhalterteile und Verbindungsteile 72 umfasst, um beide Seiten der jeweiligen Käfigteile 71 zu verbinden, wobei jedes der Verbindungsteile 72 als Ganzes gurtförmig ausgebildet ist. In dem Richtungsänderungskanal 19 ändert die Kugelkette 70 ihre Bewegungsrichtung dadurch, dass eine die beiden Seiten der gurtförmigen Verbindungsteile 72 umfassende Fläche gebogen wird.
In dieser Ausführung 3 ist die Umlaufrichtung der Kugelkette 70 näher zu der Richtung, in der die Fliehkraft im Vergleich zu der von Ausführung 2 aufgebracht wird, so dass ein Einfluss der Fliehkraft werter als der der Ausführung 2 verringert werden kann, wodurch die Kugelkette stoßfrei umlaufen kann.
Nach der oben beschriebenen vorliegenden Erfindung wird die Kugelkette auch dann stoßfrei bewegt, wenn der Krümmungsradius des Richtungsänderungskanals relativ klein ist, weil eine Anzahl von Kugeln durch die Kugelkette festgehalten wird. Deshalb können die Kugeln stoßfrei umlaufen und bewegt werden, ohne dass der Außendurchmesser des äußeren Zylinders erhöht wird.
Des Weiteren würden die Kugeln zum Zeitpunkt des Rollens und Übertragens nicht miteinander zusammenstoßen und würden auch nicht mit der inneren Umfangsfläche des unbelasteten Kugelkanals kollidieren, so dass die Lärmentstehung verringert werden kann, um die geräuscharme Eigenschaft zu verbessern.
Weil der unbelastete Kugelkanal, Kugelkäfigteile und innere Umfangsabschnitte des Kugelrichtungsänderungskanals durch Einsetzformen in Bezug auf die am Innenumfang des äußeren Zylinders ausgebildeten, belasteten Kugellaufrillen angeformt sind, kann außerdem der Montageprozess vereinfacht und reduziert werden. Gleichzeitig bestehen keine Bedenken, dass Unregelmäßigkeiten verursacht werden aufgrund eines Montagefehlers an Fügungsabschnitten, die zwischen dem Richtungsänderungskanal der Kugeln und den belasteten Kugellaufrillen sowie zwischen dem Richtungsänderungskanal und den unbelasteten Kugellaufrillen gebildet werden, so dass der Umlauf der Kugeln stoßfrei funktionieren kann und es möglich wird, dass die Kugeln im Zusammenwirken mit der Führungsfunktion der Kugelkette stoßfrei umlaufen und bewegt werden.
Weil der äußere Zylinder in der Formmatrize in Bezug auf die belasteten Kugellaufrillen angeordnet und geformt ist, wird es des Werteren möglich zu verhindern, dass an einem Abschnitt zwischen den belasteten Kugellaufrillen und der Formmatrize Grate entstehen.
Wenn Nuten zur Aufnahme der verbundenen Abschnitte der Kugelkette im gesamten Umfang der unbelasteten Kugellaufrillen, den Käfigeilen und dem Kugelrichtungsänderungskanal ausgebildet sind, kann außerdem ein Auslaufen der Kugelkette verhindert werden.
Wenn die Kugelkette die Funktion hat, die Kugeln festzuhalten, kann des Weiteren ein Arbeitsvorgang, die Kugeln in den äußeren Zylinder einzusetzen, fertig gestellt werden, indem nur die Kugelkette, die eine Anzahl von Kugeln in Form einer Endloskette festhält, eingesetzt wird.
Wenn der Innenumfang des äußeren Zylinders an Abschnitten zwischen der Vielzahl der belasteten Kugellaufrillengruppen mit einer Vielzahl von, den jeweiligen belasteten Kugellaufrillen entsprechenden, unbelasteten Kugelkanälen gebildet ist, wird es andererseits möglich, einen Außendurchmesser des äußeren Zylinders weiter zu reduzieren.
Wenn der äußere Umfangsabschnitt des äußeren Zylinders mit einer Vielzahl von unbelasteten Kugelkanälen, die den jeweiligen belasteten Kugellaufrillen entsprechen, ausgebildet ist, und die belasteten Kugelkanäle entlang einer Kontaktrichtung der Kugeln verteilt sind, deckt sich außerdem eine Richtung des Richtungsänderungskanals mit der Rollrichtung der Kugeln, so dass die Kugeln stoßfrei rollen und bewegt werden.
Des Weiteren wird beim Verfahren der Formung des äußeren Zylinders gemäß der vorliegenden Erfindung der an der ersten Formmatrize ausgebildete, tragende nach außen gewölbte Abschnitt so gehalten, dass er durch die paarweise angeordneten belasteten Kugellaufrillen der jeweiligen Gruppe von belasteten Kugellaufrillen befestigt wird, indem der Kugelkontakt herstellende Aufbau des äußeren Zylinders genutzt wird, so dass der äußere Zylinder gelagert werden kann, ohne Spiel in Rotationsrichtung oder in einer Richtung senkrecht zu einer Mittenachse zu verursachen, selbst wenn ein Formdruck auf den äußeren Zylinder aufgebracht wird. Die Folge davon ist, dass das Formmaterial nicht in die Kugellaufrillen eindringen würde, womit die Gratbildung sicher verhindert wird.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Die vorliegende Erfindung kann weit verbreitet auf Kugelkeilwellenverbindungen angewendet werden, die jeweils einen äußeren Zylinder und Umlaufkanäle aufweisen, die an dem äußeren Zylinder ausgebildet sind, um die Kugeln endlos umlaufen zu lassen. Insbesondere kann die Kugelkeilwellenverbindung in kleiner Größe gebildet werden, weil die Kugelkeilwellenverbindung so aufgebaut ist, dass eine Kugelkette verwendet wird, so dass die Kugel auch dann stoßfrei bewegt werden kann, wenn der Krümmungsradius des Richtungsänderungskanals verhältnismäßig klein ist. Außerdem kann das Einsetzen der Kugeln in den äußeren Zylinder leicht ausgeführt werden, wobei die Durchführbarkeit der Montage ausgezeichnet ist.

Claims

Verfahren zum Herstellen einer Kugel-Keilwellenverbindungseinheit, mit: einem äußeren Zylinder (3), dessen innerer Umfang mit einer Vielzahl von belasteten Kugellaufrillen (2) ausgebildet ist, einer Vielzahl von den Kugellaufrillen (2) entsprechenden, unbelasteten Kugelkanälen (4), die an dem äußeren Zylinder (3) ausgebildet sind; seitliche Abdeckungen (5), die jeweils einen Richtungsänderungskanal (19) zum Verbinden der belasteten Kugellaufrillen (2) mit den unbelasteten Kugelkanälen (4) aufweisen, wobei die seitlichen Abdeckungen (5) an beiden Endabschnitten des äußeren Zylinders (3) vorgesehen sind; einer in den äußeren Zylinder (3) eingesetzten Keilwelle (8), wobei ein äußerer Umfang der Keilwelle (8) mit belasteten Kugellaufrillen (7) ausgebildet ist, die den am äußeren Zylinder (3) ausgebildeten belasteten Kugellaufrillen (2) entsprechen; einer Anzahl von Kugeln (9), die zwischen dem äußeren Zylinder (3) und den an der Keilwelle (8) ausgebildeten belasteten Kugellaufrillen (7) angeordnet sind, damit sie durch die Richtungsänderungskanäle (19) und die unbelasteten Kugelkanäle (4) endlos umlaufen; und Käfigteilen (16, 12), die entlang der belasteten Kugellaufrillen (2) vorgesehen sind, um zu verhindern, dass Kugeln (9) in den belasteten Kugellaufrillen (2) abfallen, dem unbelasteten Kugelkanal (4), wobei die Käfigteile (12, 16) und innere Umfangsabschnitte (19a) des Kugelrichtungsänderungskanals mit dem äußeren Zylinder (3) eine Einheit bildend entsprechend einem Einpressformverfahren geformt sind, bei dem der äußere Zylinder (3) innerhalb einer Formmatrize (40, 41) in Beziehung zu den belasteten Kugellaufrillen (2) angeordnet ist, so dass der unbelastete Kugelkanal, die Käfigteile und der Kugelrichtungsänderungskanal mit einem Führungsabschnitt zum Führen der Kugelkette versehen sind, gekennzeichnet durch Bereitstellung einer Kugelkette (60) mit einer Anzahl von Abstandshalterteilen (61), wobei jedes Abstandshalterteil eine mit einem U-förmigen Aufbau versehene elastische Abstandshalterplatte (63) umfasst, die eine mit einem Spalt (65) ausgebildete Seite aufweist, und ein Paar von Arretierteilen (64), an denen die angrenzenden Kugeln (9) jeweils anliegen, zwischen den jeweiligen Kugeln (9) einer Anzahl von Kugeln und die benachbarten Abstandshalterteile (61) verbindenden Verbindungsabschnitten (62) angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Kugelkette (60) so aufgebaut ist, dass jede der Kugeln (9) durch die jeweiligen, zwischen den Kugeln (9) vorgesehenen Abstandshalterteile (61) festgehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der unbelastete Kugelkanal (4), die Käfigteile (6) und der Kugelrichtungsänderungskanal (19) mit einem Führungsabschnitt (66) versehen sind, um die Kugelkette (60), in der eine Anzahl von Kugeln (9) verbunden sind, zu führen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der innere Umfang des äußeren Zylinders (3) mit einem mehrfachen Satz von belasteten Kugellaufrillengruppen in einer Umfangsrichtung ausgebildet ist, wobei jede der belasteten Kugellaufrillengruppen aus einem Paar von belasteten Kugellaufrillen (2) besteht, die zueinander benachbart angebracht sind; bei dem der äußere Umfang der Keilwelle (8) mit einer Vielzahl von Eckenabschnitten (8a) ausgebildet ist, die zwischen den paarweisen, belasteten Kugellaufrillen (2) angeordnet sind, der die jeweiligen belasteten Kugellaufrillengruppen bildet, und beide Seitenflächen der Eckenabschnitte (8a) mit einem Paar von belasteten Kugellaufrillen (7) versehen sind, die den an dem äußeren Zylinder (3) ausgebildeten paarweisen, belasteten Kugellaufrillen (7) entsprechen; und bei dem der innere Umfang des äußeren Zylinders (3) mit einer Vielzahl von unbelasteten Kugelkanälen (4) ausgebildet ist, die den jeweiligen belasteten Kugellaufrillen (2) entsprechen, wobei die unbelasteten Kugelkanäle (4) an Abschnitten zwischen der Vielzahl belasteten Kugellaufrillengruppen vorgesehen sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der innere Umfang des äußeren Zylinders (3) mit einem mehrfachen Satz von belasteten Kugellaufrillengruppen in einer Umfangsrichtung ausgebildet ist, wobei jede der belasteten Kugellaufrillengruppen aus einem Paar von belasteten Kugellaufrillen (2) besteht, die benachbart zueinander angeordnet sind; bei dem der äußere Umfang der Keilwelle (8) mit einer Vielzahl von Eckenabschnitten (8a) ausgebildet ist, die zwischen den paarweisen, belasteten Kugellaufrillen (2) angeordnet sind, die die jeweilige belastete Kugellaufrillengruppe bildet, und beide Seitenflächen der Eckenabschnitte (8a) mit einem Paar von belasteten Kugellaufrillen (7) versehen ist, die den an dem äußeren Zylinder (3) ausgebildeten paarweisen, belasteten Kugellaufrillen (2) entsprechen; und bei dem der äußere Umfang des äußeren Zylinders (3) mit einer Vielzahl von unbelasteten Kugelkanälen (4) ausgebildet ist, die einer Vielzahl der belasteten Kugellaufrillen (2) entsprechen.
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die am äußeren Umfang des äußeren Zylinders (3) ausgebildeten unbelasteten Kugelkanäle (4) in einer Richtung entlang einer die Kontaktabschnitte der Kugeln (9) verbindenden Kontaktwinkellinie (L) in Bezug auf die an dem inneren Umfang des äußeren Zylinders (3) und dem äußeren Umfang der Keilwelle (8) gebildeten jeweiligen belasteten Kugellaufrillen (2), zwischen denen die Kugeln (9) angeordnet sind, angebracht sind.