DE112005000108T5

DE112005000108T5 - Kugelspindeleinrichtung

Info

Publication number: DE112005000108T5
Application number: DE112005000108T
Authority: DE
Inventors: Takayuki Maebashi Yabe
Original assignee: NSK Ltd; NSK Precision Co Ltd
Current assignee: NSK Ltd; NSK Precision Co Ltd
Priority date: 2004-01-09
Filing date: 2005-01-07
Publication date: 2007-03-01
Also published as: WO2005066518A1; JP2005195159A; CN1839272A; US20060230849A1

Abstract

Kugelspindeleinrichtung, umfassend eine Mehrzahl von Spindelwellen, welche alle eine äußere Umfangsoberfläche und eine auf der äußeren Umfangsoberfläche ausgebildete spiralförmige Wellenlaufbahnnut aufweisen, ein Verbindungselement zum Verbinden der Spindelwellen, eine Mutter mit einer inneren Umfangsoberfläche mit einer Mutternlaufbahnnut, die der Wellenlaufbahnnut gegenüberliegt, und eine Mehrzahl von Kugeln, welche zwischen die Wellenlaufbahnnut und die Mutternlaufbahnnut geladen sind, in welcher ein Spindelwellenzusammenbau durch Verbinden ausgebildet ist, während die Phasen der Wellenlaufbahnnuten der Mehrzahl von Spindelwellen durch das Verbindungselement abgeglichen werden, und Gewindekopplung der Wellenlaufbahnnut und der Mutternlaufbahnnut des Spindelwellenzusammenbaus mittels der Mehrzahl von Kugeln bewirkt wird.

Description

Technischer Bereich
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kugelspindeleinrichtung, welche beispielsweise als ein Zuführmechanismus für einen sich bewegenden Körper einer Bearbeitungsvorrichtung wie einer Werkzeugmaschine, einer Präzisionsmaschine oder einer Transportvorrichtung, verwendet wird.
Hintergrund der Erfindung
Im Allgemeinen wird in einem Fall einer Änderung des Hubs einer Kugelspindeleinrichtung durch Herstellung einer einzelnen Kugelspindelwelle in Übereinstimmung mit dem Hub verfahren.
In diesem Fall kann dann, wenn eine Mehrzahl von Spindelwellen in einer Kugelspindelwelle verbunden sind, die Länge der Kugelspindelwelle einfach geändert werden, um vielfältige Anforderungen für die Änderung des Hubs in der Kugelspindeleinrichtung zu bewältigen, aber es liegen keine früheren Techniken der Verbindung einer Mehrzahl von Spindelwellen in eine Kugelspindeleinrichtung vor.
Als die frühere Technik der Verbindung einer Mehrzahl von Wellen wird ein axial gestufter konkaver Abschnitt mit einem Passloch und einem Spindelloch an einem Ende der zu verbindenden Welle ausgebildet, und ein gestufter konkaver Abschnitt mit einem Passabschnitt und einem Spindelabschnitt wird an dem Ende der anderen der Wellen ausgebildet, und der Spindelabschnitt wird in das Spindelloch bzw. Schraubloch geschraubt und der Passabschnitt wird in das Passloch pressgepasst, wodurch eine radiale Positionsverschiebung zwischen den verbundenen zwei Wellen verhindert wird (siehe beispielsweise JP 5-279928 A).
Es ergibt sich jedoch in der vorstehend beschriebenen Wellenverbindungstechnik, während die radiale Versetzung zwischen den zwei Wellen verhindert werden kann, da die umfangsmäßige Position derselben durch die Phase bei dem Beginn des Ineinandergreifens des Spindelabschnitts in die Spindellöcher und die geschraubte Länge bei Anlage der Anlageflächen von beiden der Wellen bestimmt ist, ein Problem derart, dass ein Abgleich der Kugelroll- bzw. -wälznut, welche auf der äußeren Umfangsoberfläche der Spindelwelle ausgebildet ist, schwierig ist, was der Kugelspindelwelle der Kugelspindeleinrichtung inhärent ist.
Die vorliegende Erfindung wurde zur Lösung des vorstehenden Problems erzielt, und es ist eine Aufgabe von dieser, ein Mittel zum Ausbilden einer Spindelwelle durch Verbinden bereitzustellen, welches für eine Kugelspindeleinrichtung verwendet werden kann.
Zur Lösung des vorstehenden Gegenstands ist die vorliegende Erfindung gekennzeichnet durch Vorsehen einer Kugelspindeleinrichtung, umfassend eine Mehrzahl von Spindelwellen, die alle eine äußere Umfangsoberfläche und eine auf der äußeren Umfangsoberfläche ausgebildete spiralförmige Wellenlaufbahnnut aufweisen, ein Verbindungselement zum Verbinden der Spindelwellen, eine Mutter mit einer inneren Umfangsoberfläche mit einer Mutternlaufbahnnut gegenüber der Wellenlaufbahnnut, und einer Mehrzahl von Kugeln, die zwischen die Wellenlaufbahnnut und die Mutternlaufbahnnut eingebracht ist, in welcher ein Spindelwellenaufbau durch Verbinden der Mehrzahl von Spindelwellen mit dem Verbindungs element ausgebildet ist, während die Phase der Wellenlaufbahnnuten derselben abgeglichen werden, und die Wellenlaufbahnnut des Spindelwellenzusammenbaus und die Mutternlaufbahnnut mittels der Mehrzahl von Kugeln spindel- bzw. gewindegekoppelt sind.
In der Kugelspindeleinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung können, da ein Spindelwellenaufbau durch Verbinden einer Mehrzahl von Spindelwellen ausgebildet wird, während die Phase der Laufbahnnuten derselben durch das Verbindungselement abgeglichen wird, in die Mutter eingebrachte Kugeln gleichmäßig über das Verbindungselement passieren, und die Länge des Spindelwellenaufbaus kann einfach geändert werden, um eine Wirkung bereitzustellen, die in der Lage ist, verschiedene Anforderungen zum Ändern des Hub der Kugelspindeleinrichtung zu bewältigen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Querschnittsansicht einer Kugelspindel-Einrichtung gemäß einem ersten Beispiel der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Querschnittsansicht eines Einschraubabstandshalters, der in 1 gezeigt ist.
3 ist eine Ansicht, welche eine schematische Konstitution einer Kugelspindel-Einrichtung gemäß einem zweiten Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt:
4 ist eine Querschnittsansicht des Einschraubabstandshalters, der in 3 gezeigt ist.
5 ist eine vordere Aufrissansicht, welche einen Einschraubabstandshalter einer Kugelspindel-Einrichtung gemäß einem dritten Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
6 ist eine vordere Aufrissansicht, welche einen Einschraubabstandshalter einer Kugelspindel-Einrichtung gemäß einem vierten Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
7 ist eine Querschnittsansicht einer Kugelspindel-Einrichtung gemäß einem fünften Beispiel der vorliegenden Erfindung.
8 ist eine Querschnittsansicht einer Kugelspindel-Einrichtung gemäß einem sechsten Beispiel der vorliegenden Erfindung.
9 ist eine Querschnittsansicht des Einschraubabstandshalters, der in 8 gezeigt ist.
10 ist eine Querschnittsansicht, welche eine Kugelspindel-Einrichtung gemäß einem siebten Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
11 ist eine Seitenaufrissansicht, welche einen Spindelwellenaufbau einer Kugelspindel-Einrichtung gemäß einem achten Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
12 ist eine Seitenaufrissansicht eines Wicklungskörpers, der in 11 gezeigt ist.
13 ist eine Seitenaufrissansicht, welche einen Spindelwellenaufbau einer Kugelspindel-Einrichtung gemäß einem neunten Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Beste Art der Ausführung der Erfindung
Beispiele einer Kugelspindel-Einrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine Querschnittsansicht einer Kugelspindel-Einrichtung gemäß einem ersten Beispiel der vorliegenden Erfindung, und 2 ist eine Querschnittsansicht eines Einschraubabstandshalters, welcher in 1 gezeigt ist. In 1 umfasst eine Kugelspindel-Einrichtung 1 gemäß dem ersten Beispiel einen Spindelwellenaufbau (Kugelspindelwelle) 15, eine Mutter 7 und eine Mehrzahl von Kugeln 9.
Die Mutter 7 ist aus einem Stahlmaterial wie einem Legierungsstahl oder einem Kohlenstoffstahl ausgebildet. Ferner ist die Mutter 7 in einer rohrförmigen Form ausgebildet, wobei ein Innendurchmesser größer als der Außendurchmesser des Spindelwellenaufbaus 15 ist, und weist eine spiralförmige Mutternlaufbahnnut 8 und einen Flanschabschnitt 10 zur Befestigung der Mutter 7 an einem sich bewegenden Körper, etc. einer Maschinenvorrichtung durch eine Mehrzahl von nicht dargestellten Bolzen auf. Der Flanschabschnitt 10 ist an einem Ende der Mutter 7 ausgebildet, und weist eine Mehrzahl von Bolzenlöchern auf, um durch diese den nicht dargestellten Bolzen hindurch einzusetzen.
Die Mutternlaufbahnnut 8 ist in einer im Wesentlichen im Querschnitt halbbogenförmigen Form ausgebildet. Ferner ist die Mutternlaufbahnnut 8 mit konstanter Gewindesteigung auf einer inneren Umfangsoberfläche der Mutter 7, und gegenüber einer Wellenlaufbahnnut 3 des Spindelwellenaufbaus 15 ausgebildet, welcher später zu beschreiben ist.
Die Kugel 9 ist beispielsweise aus einem Stahlmaterial wie Legierungsstahl oder keramischem Material hergestellt und rollt auf der Laufbahnnut 3, 8 für den Spin delwellenaufbau 15 und die Mutter 7, wenn der Spindelwellenaufbau 15 rotiert. Dann tritt die Kugel 9, nachdem sie entlang der Mutternlaufbahnnut 8 gerollt ist, in ein Kugelrückführrohr (nicht dargestellt), welches in der Mutter 7 aufgebaut ist, und wird zu der anfänglichen Position zurückgeleitet, wobei sie durch einen Kugelrückführkanal hindurchtritt, welcher in dem Kugelrückführrohr ausgebildet ist.
Der Spindelwellenaufbau 15 ist unter Einschluss einer ersten Spindelwelle (Wellenkörper 16), einer zweiten Spindelwelle (Wellenkörper) 17 und einem Einschraubabstandshalter (Hülse) 11 als ein Verbindungselement gebildet. Die ersten und die zweiten Spindelwellen 16, 17 sind alle in kreisförmiger Querschnittsform mit einem Durchmesser ausgebildet, welcher kleiner als der Innendurchmesser der Mutter 7 ist, und weisen jeweils Wellenlaufbahnnuten 3 auf. Die Wellenlaufbahnnuten 3 sind auf Außenumfangsoberflächen der Spindelwellen 16, 17 mit derselben Gewindesteigung ausgebildet, wie der der Mutternlaufbahnnut 8 der Mutter 7.
Ferner weisen die ersten und die zweiten Spindelwellen 16, 17 an einem ihrer Enden Wellenabschnitte 18, 19 auf, welche in die Hülse 11 passen. Die Wellenabschnitte 18, 19 sind alle mit einem Außendurchmesser ausgebildet, welcher kleiner als der Außendurchmesser der Spindelwellen 16, 17 koaxial zu den Spindelwellen 16, 17 ist, und weisen jeweils Außenspindelabschnitte 5 an den Kopfenden davon auf.
Der Einschraubabstandshalter 11 ist in einer rohrförmigen Form unter der Bedingung ausgebildet, dass die folgenden Relationen (1) und (2) unter der Annahme erfüllt sind, dass der Außendurchmesser davon Dk (siehe 2) sei und eine Innenumfangsoberfläche 11a aufweist, welche beispielsweise durch bewegliche Passung auf eine Außenumfangsoberfläche 18a des Wellenabschnitts 18 und einer Außenumfangsoberfläche 19a des Wellenabschnitts 19 passt: Dk ≤ Dp – dw (1) Dk ≥ Dp – dw – 0,1 dw (2)wobei

Dp:: Durchmesser für Kugelabstandskreis (siehe 1),
dw:: Kugeldurchmesser.

Ferner ist der Einschraubabstandshalter 11 in einer rohrförmigen Form unter der Bedingung ausgebildet, dass die folgenden Relationen (3) und (4) unter der Annahme erfüllt sind, dass die Axiallänge Bk sei, und einen Innenabschnitt 12 aufweist, welcher mit den Außenspindelabschnitten 5 der Wellenabschnitte 18, 19 in Gewindeeingriff steht: Bk ≤ Bn (3) Bk > Bs (4)wobei

Bn:: Axiallänge entsprechend der wirksamen Anzahl von Umdrehungen der Mutternlaufbahnnut 8,
Bs:: Axiallänge der Wellenabschnitte 18, 19.

Der Innenabstand 12 des Einschraubabstandshalters 11 ist bei einem mittleren Abschnitt der Innenumfangsoberfläche des Einschraubabstandshalters 11 an einer Gewindesteigung ausgebildet, welche kleiner als die Gewindesteigung für die Wellenlaufbahnnut 3 ist, und mit einer Länge, welche die Axiallänge des Außenspindelabschnitts 5 zweifach übersteigt. Ferner ist der Innenspindelabschnitt 12 an dem mittleren Abschnitt auf der Innenumfangsoberfläche des Einschraubabstandshalters 11 mit einer Länge ausgebildet, welche kürzer als die Axiallänge Bk des Einschraubabstandshalters 11 ist.
Ein Zirkulationskanal ist mit der Wellenlaufbahnnut 3 des Spindelwellenaufbaus 15, der Mutternlaufbahnnut 8 der dieser entsprechenden Mutter und einem nicht dargestellten Rückführrohr, welches diese verbindet, ausgebildet, und die Kugeln 9 und eine vorbestimmte Menge von Schmiermittel, beispielsweise Fett, sind in dem Zirkulationskanal abgedichtet bzw. eingeschlossen.
Somit sind die Wellenlaufbahnnut 3 und die Mutternlaufbahnnut 8 mittels der Kugeln 9 über Gewinde verkoppelt, und die Mutter 7 wird in der Axialrichtung durch Rotation des Spindelwellenaufbaus 15 oder der Mutter 7 bewegt, während die Kugeln 9 durch den Zirkulationskanal zirkuliert werden.
Ferner kann die Formation der Wellenabschnitte 18, 19 an den Enden der Spindelwellen gesichert werden.
In der vorstehend beschriebenen Konstitution sind, wenn die Außenspindelabschnitte 15 der Wellenabschnitte 18, 19 in den Innenabschnitt 12 des Einschraubabstandshalters 11 geschraubt sind, wie in 1 gezeigt, die erste Spindelwelle 16 und die zweite Spindelwelle 17 in einem Zustand mit einem Spiel verbunden, welches zwischen der Kopfendfläche 18b des Wellenabschnitts 18 und der Kopfendfläche 19b des Wellenabschnitts 19 ausgebildet wird. Demgemäß können durch Wahl der Axiallänge Bs für jeden der Wellenabschnitte 18, 19 derart, dass die Axiallänge Bk des Einschraubabstandshalters 11 gleich der Länge der Gewindesteigung der Wellenlaufbahnnut 3 zwischen der Endfläche 16a der Welle 16 und der Endfläche 17 der Spindelwelle 17 ist, die Spindelwelle 16 und die Spindelwelle 17 in einem Zustand verbunden werden, in welchem die Phase der Wellenlaufbahnnut 3, die an der äußeren Umfangsoberfläche der Spindelwelle 16 ausgebildet ist, und die Phase der Wellenlaufbahnnut 3, die an der Außenumfangsoberfläche der Spindelwelle 17 ausgebildet ist, abgeglichen sind, indem die Außenspindelabschnitte 5 der Wellenabschnitte 18, 19 in den Innenspindelab schnitt 12 des Einschraubabschnitts 11 geschraubt werden, bis die Endflächen 16a, 17a der Spindelwellen 16, 17 gegen die Endflächen 11b des Einschraubabstandshalters 11 anliegen.
In diesem Beispiel ist die Axiallänge Bk des Einschraubabstandshalters 11 gleich der Länge der Gewindesteigung der Wellenlaufbahnnut 3 gewählt, welche zwischen die Spindelwellen 16 und 17 geschnitten ist, und der Winkel für die Bruchzahl ist gleichgeteilt, um den Phasenunterschied zwischen dem Beginn des Ineinandergreifens, bei welchem der Außenspindelabschnitt 5 und jeder Wellenabschnitt 18, 19 das Ineinandergreifen mit dem Innenspindelabschnitt 12 des Einschraubabstandshalters 11 und der Wellenlaufbahnnut 3 an jeder der gestuften Endflächen 16a, 17a der Spindelwellen 16, 17 beginnen, und die Anzahl an Spindelrotation (bedeutet die Anzahl von Rotation von dem Beginn des Ineinandergreifens zwischen dem Außenspindelabschnitt 5 und dem Innenspindelabschnitt 12, bis zum Anliegen der Endfläche 11b des Einschraubabstandshalters 11 und der gestuften Endflächen 16a, 17a der Spindelwelle 16) zu bestimmen.
Zum Beispiel ist in einem Fall, in welchem die Länge der geschnittenen Gewindesteigung der Wellenlaufbahnnut 3 1,5 Gewindesteigung entspricht, der Winkel der Bruchzahl 80° (360 × 0,5) und in einem Fall, in welchem die Spindelrotationszahl ganzzahlig gewählt wird, der Phasenunterschied zwischen dem Beginn des Ineinandergreifens, in welchem die Außenabschnitte 5 der Wellenabschnitte 18, 19 das Ineinandergreifen mit einem Innenspindelabschnitt 12 des Einschraubabstandshalters 11 und der Laufbahnnut 3 an jeder Endfläche 16a, 17a der Spindelwellen 16, 17 beginnt, zu 90° (180°/2) bestimmt.
In einem Fall, in welchem die Spindelrotationszahl mit einer Bruchzahl gewählt ist, kann der Phasenunterschied durch Addieren des Winkels für die Bruchzahl zu dem Winkel entschieden bzw. gewählt werden, welcher aus der Bruchzahl der Gewindesteigung bestimmt wurde.
Ferner kann der Phasenunterschied zwischen dem Beginn des Ineinandergreifens für den Außenspindelabschnitt 5 der Spindelwellen 16, 17 mit dem Innenwellenabschnitt 12 des Einschraubabstandshalters 11, und der Wellenlaufbahnnut 3 an den Endflächen 16a, 17a der Spindelwellen 16, 17 derart gewählt werden, dass die Summe gleich dem Winkel ist, welcher aus der Bruchzahl der Gewindesteigung bestimmt wurde, und die jeweilige Anzahl der dementsprechenden Spindelumdrehungen kann bestimmt werden.
Während dieses Beispiel einen Fall zeigt, in welchem die Endfläche 11b des Einschraubabstandshalters 11 an den Endflächen 16a, 17a der Schraubwellen 16, 17 aneinander anliegen, kann die Phase für die Wellenlaufbahnnut 3 der Spindelwellen 16, 17 gelegentlich nicht abgeglichen sein, selbst wenn die Endflächen aneinander anliegen, und zwar in Abhängigkeit des Herstellungsfehlers für jedes der Teile. In einem solchen Fall kann das Schraubausmaß der Spindelwellen 16, 17 zu dem Einschraubabstandshalter 11 durch zusätzliches Bearbeiten des Einschraubabstandshalters 11 dahingehend eingestellt werden, die Länge des Einschraubabstandshalters 11 zu verkürzen, oder es kann eine dünne Platte wie eine Dünne zwischen den Endflächen 11b des Einschraubabstandshalters 11 und den Endflächen 16a, 17a der Spindelwellen 16, 17 eingesetzt werden.
Ferner ist es nicht immer nötig, dass die Endfläche 11b des Einschraubabstandshalters 11 und die Endflächen 16a, 17a der Spindelwellen 16, 17 anliegen, sondern es kann ein Spalt zwischen der Endfläche 11b des Einschraubabstandshalters 11 und den Endflächen 16a, 17a der Einschraubwellen 16, 17 vorgesehen sein, so dass die Fläche der Wellenlaufbahnnuten 3, die an den Außenumfangsoberflächen der Spindelwellen 16, 17 ausgebildet sind, durch Bewegen der Mutter abgeglichen werden, welche mit den Kugeln von einer Spindelwelle an die andere Spindelwelle angesetzt ist.
Der Betrieb der vorstehend beschriebenen Konstitution ist zu erläutern. In einem Fall des Verbindens der Spindelwellen 16, 17 mit der Größe für jeden der Abschnitte, wie vorstehend beschrieben, unter Verwendung des Einschraubabstandshalters 11 als ein Verbindungselement wird der Außenspindelabschnitt 5 des Wellenabschnitts 18, welcher an einem Ende der Spindelwelle 16 ausgebildet ist, in den Innenspindelabschnitt 12 des Einschraubabstandshalters 11 geschraubt und wird ferner geschraubt, während die Außenumfangsoberfläche 18a des Wellenabschnitts 18 und die Innenumfangsoberfläche 11a des Einschraubabstandshalters 11 befestigt werden, um an einem der Endflächen 11b des Einschraubabstandshalters 11 und der Endfläche 16a der Einschraubwelle 16 anzuliegen, um diese zu klemmen.
Dann wird die Spindelwelle 17 in derselben Weise wie vorstehend beschrieben, von der gegenüberliegenden Seite des Einschraubabstandshalters 11 eingeschraubt und die andere Endfläche 11b des Einschraubabstandshalters 11 und die Endphase 17a der Spindelwelle 17 werden zur Anlage gebracht und klemmen diese.
Somit können zwei Spindelwellen 16, 17 in einen einzigen Spindelwellenaufbau 15 in einem Zustand der Abgleichung der Phase der Wellenlaufbahnnut 3 zusammengesetzt werden.
Wenn eine Kugelspindel-Einrichtung 1 durch Schrauben der Mutter 7 durch eine Mehrzahl von Kugeln 9 an den Spindelwellenaufbau 15 eingesetzt wird, und der Spindelwellenaufbau 15 rotiert wird, bewegt sich beispielsweise die Mutter 7 in Axialrichtung des Spindelwellenaufbaus 15.
Wenn die Mutter 7 den verbundenen Abschnitt zwischen der Spindelwelle 16 und der Spindelwelle 17 erreicht, wird die Kugel 9 von der Wellenlaufbahnnut 3 der Spindelwelle 16 gelöst, entlang der Mutternlaufbahnnut 8 geführt, während sie auf der Außenumfangsoberfläche des Einschraubabstandshalters 11 getragen wird, rollt auf die Außenumfangsoberfläche des Einschraubabstandshalters 11 und erreicht die Endphase 17a der Spindelwelle 17. Wenn dann die Kugel 9 die Endfläche 17 der Spindelwelle 17 erreicht, transferiert die Kugel 9 zu der Wellenlaufbahnnut 3 der Spindelwelle 17 und rollt auf der Wellenlaufbahnnut 3 der Spindelwelle 17.
In diesem Fall kann, da die Axiallänge Bk des Einschraubabstandshalters 11 die Länge für die Gewindesteigung der Wellenlaufbahnnut 3 ist, welche zwischen den Spindelwellen 16, 17 ausgeschnitten ist, und die Phase der Wellenlaufbahnnuten 3 der Spindelwellen 16, 17 durch die Anzahl von Spindelrotationen und dem Phasenunterschied zwischen dem Beginn des Ineinandergreifens des Innenspindelabschnitts 12 mit dem Außenspindelabschnitt 5 und dem Öffnen des Endes der Wellenlaufbahnnut 3 abgeglichen sind, kann sich die Kugel 9 gleichmäßig von der Spindelwelle 16 zu der Spindelwelle 17 bewegen, wobei sie über den Einschraubabstandshalter 11 passiert.
Da ferner der Außendurchmesser Dk des Einschraubabstandshalters 11 gleich oder kleiner dem Durchmesser vorgesehen wird, welcher durch Subtrahieren des Durchmessers Dw der Kugel 9 von dem Kugelabstandskreisdurchmesser Dp erhalten wird, rollt die Kugel 9 auf der Außenumfangsoberfläche des Abstandshalters 11 in einem Zustand, in welchem sie zwischen der Mutternlaufbahnnut 8 und der Außenumfangsoberfläche des Abstandshaltes 11 eingesetzt ist, so dass dies eine Erhöhung des Bewegungswiderstands der Mutter 7 verhindern kann.
Da ferner die Wellenabschnitte 18, 19 koaxial zu den Spindelwellen 16, 17 ausgebildet sind, wenn die Spindelwellen 16, 17 durch den Einschraubabstandshalter 11 verbunden sind, kann der koaxiale Zustand aufrechterhalten werden.
Da ferner die Axiallänge Bk des Einschraubabstandshalters 11 gleich oder kleiner der Axiallänge entsprechend der effektiven Anzahl von Umdrehungen der Mutternlaufbahnnut 8 vorgesehen ist, kann dann, wenn die Mutter 7 über den Außenumfang des Einschraubabstandshalters 11 passiert, zumindest eine der Mehrzahl von den eingebrachten Kugeln 9 stets zwischen der Wellenlaufbahnnut 3 und der Wellenlaufbahnnut 8 rollen, und die Mutter 7 kann gleichmäßig von der Spindelwelle 16 zu der Spindelwelle 17 übertragen werden.
Da ferner die Axiallänge Bk des Einschraubabstandshalters 11 länger hergestellt ist als die Summe der Axiallänge der Wellenabschnitte 18 und 19, kann die Endfläche 11b des Einschraubabstandshalters 11 stets an den Endflächen 16a, 17a der Spindelwellen 16 und 17 anliegen, und die Axiallänge des Wellenaufbaus 15 oder der Abstand zwischen den Spindelwellen 16, 17 kann einfach durch Kontrolle der Axiallänge Bk des Einschraubabstandshalters 11 kontrolliert werden.
Wie vorstehend beschrieben wurde, können in dem ersten Beispiel, da der Spindelwellenaufbau 15 durch Verbinden der Spindelwelle 16 und der Spindelwelle 17 durch den Einschraubabstandshalter 11 als das Verbindungselement ausgebildet ist, während die Phase der Wellenlaufbahnnut 3 der Spindelwelle 16 und die Wellenlaufbahnnut 3 der Spindelwelle 17 abgeglichen werden, die Kugeln 9 gleichmäßig gerollt bzw. gewälzt werden, und die Länge des Spindelwellenaufbaus (Kugelspindelwelle) 15 einfach geändert werden, wodurch diese in der Lage ist, verschiedene Anforderungen für die Hubänderung der Kugelspindeleinrichtung zu erfüllen.
Da ferner der Außendurchmesser Dk des Abstandshalters 11 gleich oder kleiner als der Durchmesser hergestellt ist, welcher durch Subtrahieren des Kugeldurchmessers dw von dem Kugelabstandskreisdurchmesser Dp hergestellt ist, und die Kugel 9 auf der Außenumfangsoberfläche des Abstandshalters 11 in einem Zustand rollt, in welchem diese zwischen die Mutternlaufbahnnut 8 und der Außenumfangsoberfläche des Abstandshalters 11 gesetzt ist, kann eine Vergrößerung des Bewegungswiderstands der Mutter 7 verhindert werden.
Da ferner die Axiallänge Bk des Abstandshalters 11 gleich oder kleiner als die Axiallänge entsprechend der wirksamen Anzahl von Umdrehungen der Mutternlaufbahnnut 8 vorgesehen wird, kann zumindest eine der Mehrzahl von eingebrachten Kugeln stets zwischen der Wellenlaufbahnnut 3 und der Mutternlaufbahnnut 8 rollen, wenn die Mutter 7 über den Verbindungsabschnitt zwischen der Spindelwelle 16 und der Spindelwelle 17 passiert, und die Mutter kann gleichmäßig zwischen einer Mehrzahl von Spindelwellen transferiert werden.
In dem ersten Beispiel können, während die Beschreibungen betreffend einen Fall ausgeführt wurden, in welchem die Anzahl einer Mehrzahl von Spindelwellen, welche den Spindelwellenaufbau bilden, zwei ist, die Spindelwellen in jeder Anzahl verbunden werden, wenn die Spindelwellen in derselben Weise wie vorstehend beschrieben verbunden werden, um dieselbe Wirkung wie vorstehend beschrieben bereitzustellen.
Nachfolgend ist ein zweites Beispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die 3 und 4 zu beschreiben, in welchen Abschnitte, welche zu den in 1 und 2 gezeigten identisch sind, dieselben Bezugsziffern tragen, und eine detaillierte Erläuterung für diese Abschnitte wegzulassen ist.
In 3 umfasst eine Kugelspindeleinrichtung 1 gemäß dem zweiten Beispiel einen Spindelwellenaufbau (Kugelspindelwelle) 15, eine Mutter 7 und eine Mehrzahl von Kugeln. Die Mutter 7 ist in rohrförmiger Form mit einem Innendurchmesser ausgebildet, welcher größer als der Außendurchmesser des Spindelwellenaufbaus 15 ist, und weist eine spiralförmige Mutternlaufbahnnut 8 auf. Die Mutternlaufbahnnut 8 ist mit konstanter Gewindesteigung in einer inneren Umfangsoberfläche der Mutter 7 und gegenüberliegend einer Wellenlaufbahnnut 3 des Spindelwellenaufbaus 15 ausgebildet.
Die Mutter 7 wird drehbar durch zwei Schrägkugellager 23 getragen, welche in einer Wellenzapfenbox 22, umfassend ein an der Außenumfangsoberfläche der Mutter 7 befestigtes inneres Gehäuse 24 und ein an einen beweglichen Tisch (nicht dargestellt), wie eine Maschinen- bzw. Bearbeitungsvorrichtung, befestigtes äußeres Gehäuse 25, enthalten ist, und wird durch einen Antriebsmotor 26 mittels eines Endlosriemens 29, wie einem Zeitsteuerungs- bzw. Zahnriemen, rotierend angetrieben. Der Antriebsmotor 26 ist an einer Motorklammer 27 angefügt, welche an dem äußeren Gehäuse 25 der Wellenzapfenbox 22 befestigt ist. Der Endlosriemen 29 ist zwischen einer antreibenden Riemenscheibe 28, die an der Drehwelle des Antriebsmotors 26 angefügt ist, und einer angetriebenen Riemenscheibe 30 gelegt, welche an die Mutter 7 angefügt ist.
Wenn der Spindelwellenaufbau 15 rotiert, rollt die Kugel 9 entsprechend entlang den Laufbahnnuten 3, 8 des Spindelwellenaufbaus 15 und der Mutter 7. Dann tritt die Kugel 9, nachdem sie entlang der Mutternlaufbahnnut 8 gerollt ist, in ein Kugelrückführrohr (nicht dargestellt), welches an der Mutter 7 angebracht ist und kehrt durch einen Kugelrückführkanal, der in dem Kugelrückführrohr ausgebildet ist, zu der Anfangsposition zurück.
Der Spindelwellenaufbau (Kugelspindelwelle) 15 ist unter Einschluss einer ersten Spindelwelle 16, einer zweiten Spindelwelle 17 und einem Einschraubabstandshalter (Hülse) 41 als ein Verbindungselement aufgebaut. Der Spindelwellenaufbau 15 wird durch ein wellenbezogenes Bett bzw. Fußstück 31 nicht-drehbar getragen, welches auf beiden Enden derselben vorgesehen ist.
Der Einschraubabstandshalter 11 weist in dessen Wellenkernabschnitt einen Schmiermittelkanal 32 zum Führen eines flüssigen Schmiermittels, wie Schmieröl, auf, welches von den die Spindelwellen haltenden Betten 31 zu den Kopfenden der Wellenabschnitte 18, 19 zugeführt wird. Die Schmiermittelkanäle 32 weisen Öffnungen an jeweils den Kopfendflächen 18b, 19b der Wellenabschnitte 18, 19 auf. Das aus den Öffnungsabschnitten der Schmiermittelkanäle 32 ausströmende Schmiermittel wird unter Strömung durch ein Schmiermittelzuführloch 33 (siehe 4), welches in dem Einschraubabstandshalter 11 vorgesehen ist, zu der Wellenlaufbahnnut 3 des Spindelwellenaufbaus 15, etc. zugeführt. Das Schmiermittelzuführloch 33 ist mit Ausnahme der Spur der Wellenlaufbahnnut 3 gelocht, welche zwischen die Spindelwellen 16, 17 geschnitten ist, um so nicht die Bewegung der Kugel 9 zu behindern, welche über die Außenumfangsoberfläche des Einschraubabstandshalters 11 passiert.
Der Betrieb des Aufbaus ist zu beschreiben. Die Kugelspindeleinrichtung 1, welche in derselben Weise wie in dem ersten, vorstehend beschriebenen Beispiel zusammengesetzt ist, ist als ein Kugelspindel-Einrichtungszusammenbau 21 durch Halten beider Enden des Spindelwellenaufbaus 15 zu den Spindelwellenrückhaltebetten 31, Befestigen der Mutter 7 an der Wellenzapfenbox 22 und Legen des Endlosriemens 29 zwischen die antreibende Riemenscheibe 28 und die angetriebene Riemenscheibe 30, zusammengesetzt.
Wenn dann der Motor 26 rotiert, wird die Rotationskraft der antreibenden Riemenscheibe 28 mittels des Endlosriemens 29 und der angetriebenen Riemenscheibe 28 auf die Mutter 7 übertragen, und die Mutter 7 in Rotation versetzt.
In diesem Fall wird, da die Mutter 7 drehbar durch das Schrägkugellager 23 getragen wird, nur die Mutter 7 in Drehung versetzt und bewegt sich in der Axialrichtung auf dem Spindelwellenaufbau 15, welcher an beiden Enden an dem Spindelwellenrückhaltebett 31 zurückgehalten wird, um das sich bewegende Bett in der Maschinenvorrichtung, etc. in der Axialrichtung zu bewegen.
Wenn die Mutter 7 den Verbindungsabschnitt zwischen der Spindelwelle 16 und der Spindelwelle 17 erreicht, rollt die Kugel 9 auf der Außenumfangsoberfläche des Einschraubabstandshalters 11 in derselben Weise wie in dem ersten Beispiel.
Auf den Durchtritt der Mutter 7 über den verbundenen Abschnitt zwischen der Spindelwelle 16 und der Spindelwelle 17 hin, wird ein Schmiermittelunterdruck aus der nicht dargestellten Schmiermittelzufuhreinrichtung eingeführt, und mittels des Spindelwellenrückhaltebetts 31 und des Schmiermittelkanals 32 aus dem Spalt an den Endflächen der Spindelwellen 16, 17 zu dem Inneren des Einschraubabstandshalters 11 zugeführt. Das Schmiermittel fließt durch das Schmiermittelzuführloch 33 zu einem Abschnitt zwischen der Mutter 7 und dem Einschraubabstandshalter 11, um das Schmiermittel der dort hindurch tretenden Kugel zuzuführen. Nach dem Durchtritt der Mutter 7 ist die Zufuhr von Schmiermittel beendet.
In diesem Fall kann, da das Schmiermittelzufuhrloch 33 unter Vermeidung der Spur der Wellenlaufbahnnut 3, die zwischen die Spindelwellen 16 und 17 geschnitten ist, gelocht ist, die Kugel 9 gleichmäßig ohne in das Schmiermittelzuführloch 33 zu fallen, hindurchgeführt werden, und ebenso kann ein relativ großes Loch zur hinreichenden Zufuhr des Schmiermittels gelocht werden.
Ferner ist das Vorsehen des Schmiermittelzufuhrlochs 33 durch das Vorsehen des Schmiermittelzufuhrlochs 33 in dem Einschraubabstandshalter 11 zur Vereinfachung der Herstellung der Spindelwellen 16, 17 nicht mehr nötig.
Ferner tritt, da der Einschraubabstandshalter 11 in diesem Beispiel an die Endfläche 11b derselben geklemmt ist, welche gegen die gestuften Endflächen 16a, 17a der Spindelwellen 16, 17 anliegt, keine Leckage des Schmiermittels zu dem Äußeren auf.
Wie vorstehend beschrieben wurde, kann in dem zweiten Beispiel, da das Schmiermittelzuführloch 33 vorgesehen oder in dem Einschraubabstandshalter 11 als das Verbindungselement ausgebildet ist, das Schmiermittelzuführloch, welches bisher in die Wellenlaufbahnnut gelochtt wurde, eingespart werden, um die Herstellungszeit für die Spindelwelle zusätzlich zu der gleichen Wirkung, wie in dem ersten Beispiel, zu vereinfachen.
Da ferner das Schmiermittelzuführloch 33 unter Vermeidung der Spur der Wellenlaufbahnnut 3, welche zwischen die Spindelwellen 16 und 17 geschnitten ist, gelocht ist, kann dies verhindern, dass die Kugel 9 in das Schmiermittelzuführloch beim Passieren über den Außenumfang des Einschraubabstandshalters 11 fällt, und ebenso kann ein relativ großes Schmiermittelzuführloch gelocht werden, um das Schmiermittel hinreichend zuzuführen.
In dem zweiten Beispiel können, während ein Fall des Vorsehens eines Schmiermittelzuführlochs 33 an dem Einschraubabstandshalter 11 dargestellt ist, zwei oder mehr Schmiermittelzuführlöcher 33 an dem Einschraubabstandshalter 11 wie in dem in 5 gezeigten dritten Beispiel und dem in 6 gezeigten vierten Beispiel angeordnet werden. Zusammenfassend kann die Anzahl von Schmiermittel zuführlöchern 33 in Übereinstimmung mit der zuzuführenden Schmiermittelmenge festgelegt werden.
Ferner ist in dem in 3 und 4 gezeigten Beispiel es derart dargestellt, dass die Spur der Wellenlaufbahnnut nach unten gerichtet ist, die umfangsmäßige Position des Schmiermittelzuführlochs ist nicht nur auf die Abwärtsrichtung beschränkt, sondern sie kann zur Seite oder nach oben gerichtet sein. In diesem Fall ist das Schmiermittelzuführloch an einer Position angeordnet, welche sich von der Abwärtsrichtung unterscheidet, insbesondere bei einer seitlich gerichteten Position oder einer aufwärts gerichteten Position, kann Absinken des Schmiermittels nach Durchtritt der Mutter verhindert werden.
Nachfolgend ist ein fünftes Beispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 7 zu beschreiben.
In 7 umfasst eine Kugelspindeleinrichtung gemäß dem fünften Beispiel einen Spindelwellenzusammenbau (Kugelspindelwelle) 15, eine Mutter 7 und eine Mehrzahl von Kugeln 9. Die Mutter 7 ist rohrförmig mit einem Innendurchmesser, welcher größer als der Außendurchmesser des Spindelwellenzusammenbaus 15 ist, ausgebildet, und weist eine spiralförmige Mutternlaufbahnnut 8 auf. Die Mutternlaufbahnnut 8 ist mit konstanter Gewindesteigung in einer inneren Umfangsoberfläche der Mutter 7 und gegenüber einer Wellenlaufbahnnut 3 des später zu beschreibenden Spindelwellenzusammenbaus 15 ausgebildet.
Wenn der Spindelwellenzusammenbau 15 rotiert, rollt die Kugel 9 entsprechend entlang den Laufbahnnuten 3, 8 des Spindelwellenzusammenbaus 15 und der Mutter 7. Die Kugel 9 tritt dann, nachdem sie entlang der Mutternlaufbahnnut 8 gerollt ist, in ein Kugelrückführrohr (nicht dargestellt) ein, welches an der Mutter 7 angebaut ist, und kehrt dann durch einen Kugelrückführkanal, der in dem Kugelrückführrohr ausgebildet ist, zu der Anfangsposition zurück.
Der Spindelwellenzusammenbau (Kugelspindelwelle) 15 ist unter Einschluss einer ersten Spindelwelle 16, einer zweiten Spindelwelle 17 und einem Einschraubabstandshalter (Hülse) 11 als ein Verbindungselement aufgebaut. Die ersten und zweiten Spindelwellen 16, 17 sind alle in einer kreisförmigen Querschnittsform mit einem Durchmesser ausgebildet, welcher kleiner als der Innendurchmesser der Mutter 7 ist, und weisen jeweils spiralförmige Wellenlaufbahnnuten 3 auf. Die Wellenlaufbahnnut 3 ist auf der äußeren Umfangsoberfläche der Spindelwellen 16, 17 mit derselben Gewindesteigung ausgebildet, wie der der Mutternlaufbahnnut 8 der Mutter 7.
Die Spindelwellen 16, 17 weisen ferner an einem ihrer Enden Wellenabschnitte 18, 19 auf, welche in die Hülse 11 passen. Die Wellenabschnitte 18, 19 sind alle mit einem Außendurchmesser ausgebildet, der kleiner als der Außendurchmesser der Spindelwellen 16, 17 koaxial zu den Spindelwellen 16 und 17 ist, und weisen Außenspindelabschnitte 5 an deren Kopfenden auf.
Der Einschraubabstandshalter 11 ist rohrförmig unter der Bedingung, dass die nachfolgenden Relationen (1) und (2) unter der Annahme erfüllt sind, dass der Außendurchmesser Dk sei, und weist eine Innenumfangsoberfläche 11a auf, welche beispielsweise mit beweglicher Passung zu den äußeren Umfangsoberflächen 18a, 19a der Wellenabschnitte 18, 19 passen: Dk ≤ Dp – dw (1) Dk ≥ Dp – dw – 0,1 dw (2)wobei

Dp:: Durchmesser für Kugelabstandskreis
Dw:: Kugeldurchmesser.

Ferner ist der Einschraubabstandshalter 11 in Rohrform unter der Bedingung ausgebildet, dass die nachfolgenden Relationen (3) und (5) unter der Annahme, dass die Axiallänge Bk sei, erfüllt sind. Bk ≤ Bn (3) Bk > Bs (5)wobei

Bn:: Axiallänge entsprechend der wirksamen Anzahl von Umdrehungen der Mutternlaufbahnnut 8,
Bs:: Axiallänge des Wellenabschnitts 18, 19.

Ein Innenspindelabschnitt 12 ist, an einem mittleren Abschnitt auf einer inneren Umfangsoberfläche des Einschraubabstandshalters 11 mit einer Gewindesteigung, die kleiner als die Gewindesteigung der Wellenlaufbahnnut 3 ist, und bei einer Länge, welche die Axiallänge des Innenspindelabschnitts 5 zweifach übersteigt, ausgebildet. Ferner ist der Innenspindelabschnitt 12 an dem mittleren Abschnitt auf der inneren Umfangsoberfläche des Einschraubabstandshalters 11 mit einer Länge ausgebildet, welche kürzer als die Axiallänge Bk des Einschraubabstandshalters 11 ist.
Mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau sind dann, wenn der Außenspindelabschnitt 5 der Wellenabschnitte 18, 19 in den Innenspindelabschnitt 12 des Abstandshalters 11 pressgepasst sind, wie in 7 gezeigt ist, die erste Spindelwelle 16 und die zweite Spindelwelle 17 in einem Zustand verbunden, in welchem die Kopfendfläche 18a des Wellenabschnitts 18 und die Kopfendfläche 19a des Wellenabschnitts 19 aneinander anliegen. Demgemäß kann dann, wenn die Axiallänge Bs der Wellenabschnitte 18, 19 derart gewählt ist, dass die Axiallänge Bk der Wellenabschnitte 18, 19 1/2 für die Gewindesteigungslänge der Wellenlaufbahnnut 3 zwischen der Endfläche 16a der Spindelwelle 16 und der Endfläche 17b der Spindelwelle 17 ist, die Spindelwelle 16 und die Spindelwelle 17 in einen Zustand des Abgleichs der Phase der Laufbahnnuten 3, welche auf der äußeren Umfangs oberfläche der Spindelwelle 16 ausgebildet sind, und der Phase der Wellenlaufbahnnut 3, welche auf der äußeren Umfangsoberfläche der Spindelwelle 17 ausgebildet sind, verbunden werden, indem der Außenspindelabschnitt 5 der Wellenabschnitte 18, 19 in den Innenabschnitt 12 des Abstandshalters 11 geschraubt wird, bis die Endfläche 18b des Wellenabschnitts 18 und die Kopfendfläche 19b des Wellenabschnitts 19b auf dem Wellenabschnitt 19 aneinander anliegen.
Ferner kann der Phasenunterschied zwischen dem Beginn des Ineinandergreifens des Außenspindelabschnitts 5 mit dem Innenspindelabschnitt 12 und dem Öffnungsende der Wellenlaufbahnnut 3 so bestimmt werden, dass die Summe gleich dem Winkel ist, welcher aus der Bruchzahl der Gewindesteigung und der Anzahl von Spindelumdrehung ist, und die Axiallänge Bs der Wellenabschnitte 18, 19 kann entsprechend bestimmt werden.
Der Betrieb des vorstehend beschriebenen Aufbaus ist zu erläutern.
Im Fall des Verbindens der Schraubwellen 16, 17, welche die Größe für jeden der vorstehend beschriebenen Abschnitte aufweisen, unter Verwendung des Einschraubabstandshalters 11 als das Verbindungselement, wird der Außenspindelabschnitt 5 des Wellenabschnitts 18, der an einem Ende der Spindelwelle 16 ausgebildet ist, in den Innenspindelabschnitt 12 des Einschraubabstandshalters 11 geschraubt, und wird ferner geschraubt, während die Außenumfangsoberfläche 18a des Wellenabschnitts 18 und die Innenumfangsoberfläche 11a des Abstandshalters 11 eingepasst wird, um mit der vorbestimmten Anzahl von Spindelumdrehung zu rotieren.
Dann wird die Spindelwelle 17 mit der Anzahl von Spindelumdrehung in derselben Weise wie vorstehend beschrieben von der gegenüberliegenden Seite des Einschraubabstandshalters 11 geschraubt, und die Kopfendflächen der Wellenab schnitte 18, 19 liegen aneinander bei dem Inneren des Einschraubabstandshalters 11 an und werden geklemmt.
Somit können die zwei Spindelwellen 16, 17 als ein einzelner Spindelwellenaufbau in einem Zustand zusammengebaut werden, in welchem die Phasen der Wellenlaufbahnnuten 3 abgeglichen sind.
Da der andere Zusammenbau der Kugelspindeleinrichtung 1, der Betrieb der Kugel, welche über den Einschraubabstandshalter 11 passiert, etc. identisch mit den in der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform sind, ist die Beschreibung hierfür wegzulassen.
Wie vorstehend beschrieben, können in dem fünften Beispiel, da die Axiallänge Bk des Einschraubabstandshalters 11 kürzer als die Summe für die Axiallänge Bs der Wellenabschnitte 18, 19 ist, die Endflächen der Spindelwellen 16, 17 stets aneinander anliegen, und die Axiallänge des Spindelwellenzusammenbaus 15 und der Abstand zwischen der Spindelwelle 16 und 17 kann einfach kontrolliert werden, indem die Axiallänge Bs der Wellenabschnitte 18, 19 kontrolliert wird, und die Produktivität des Abstandshalters kann durch Wahl der Abschlussgenauigkeit für die Axiallänge Bk des Einschraubabstandshalters 11 auf ein moderates Niveau verbessert werden.
Nachfolgend ist ein sechstes Beispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 8 und 9 zu beschreiben.
In 8 umfasst eine Kugelspindeleinrichtung 1 gemäß dem sechsten Beispiel einen Spindelwellenzusammenbau (Kugelspindelwelle) 15, eine Mutter 7 und eine Mehrzahl von Kugeln. Die Mutter 7 ist in Rohrform mit einem Innendurchmesser, der größer als der Außendurchmesser des Spindelwellenzusammenbaus 15 ist, ausgebildet und weist eine spiralförmige Mutternlaufbahnnut 8 auf. Die Muttern laufbahnnut 8 ist mit konstanter Gewindesteigung auf einer inneren Umfangsoberfläche der Mutter 7 und gegenüberliegend einer Laufbahnnut 3 des Spindelwellenzusammenbaus 15, welcher später zu beschreiben ist, ausgebildet.
Wenn der Spindelwellenzusammenbau 15 rotiert, rollt die Kugel 9 entsprechend entlang Laufbahnnuten 3, 8 des Spindelwellenzusammenbaus 15 und der Mutter 7. Dann tritt die Kugel 9, nachdem sie entlang der Mutternlaufbahnnut 8 gerollt ist, in ein Kugelrückführrohr (nicht dargestellt) ein, welches an der Mutter 7 angebaut ist, und kehrt dann durch einen in dem Kugelrückführrohr ausgebildeten Kugelrückführkanal zurück zu der Anfangsposition.
Der Spindelwellenzusammenbau (Kugelspindelwelle) 15 ist unter Einschluss einer ersten Spindelwelle 16, einer zweiten Spindelwelle 17 und einem Einschraubabstandshalter (Hülse) 41 als ein Verbindungselement aufgebaut.
Die ersten und zweiten Spindelwellen 16, 17 sind alle in einer kreisförmigen Querschnittsform mit einem Durchmesser, der kleiner als der Innendurchmesser der Mutter 7 ist, ausgebildet, und weisen jeweils spiralförmige Wellenlaufbahnnuten 3 auf. Die Wellenlaufbahnnut 3 ist an der äußeren Umfangsoberfläche der Spindelwellen 16, 17 mit derselben Gewindesteigung wie die der Mutternlaufbahnnut 8 der Mutter 7 ausgebildet.
Ferner weisen die Spindelwellen 16, 17 an einem ihrer Enden Wellenabschnitte 18, 19 auf, welche in die Hülse 41 passen. Die Wellenabschnitte 18, 19 sind alle mit einem Außendurchmesser ausgebildet, der kleiner als der Außendurchmesser der Spindelwellen 16, 17 koaxial zu den Spindelwellen 16, 17 ist, und weisen Außenspindelabschnitte 5 an den Kopfenden davon auf.
Der Einschraubabstandshalter 41 weist eine innere Umfangsoberfläche 41a auf, welche beispielsweise durch Presspassen mit den äußeren Umfangsoberflächen 18a, 19a der Wellenabschnitte 18, 19 zusammenpassen. Der passende Einschraubabstandshalter 41 ist in einer rohrförmigen Form unter der die nachfolgenden Relationen (1) und (2) erfüllt sind, unter Annahme, dass der Außendurchmesser Dk sei, ausgebildet: Dk ≤ Dp – dw (1) Dk ≥ Dp – dw – 0,1dw (2)wobei

Dp:: Durchmesser für Kugelabstandskreis,
Dw:: Kugeldurchmesser.

Ferner ist der Einschraubabstandshalter 41 in eine Rohrform unter der die nachfolgenden Relationen (3) und (4) erfüllenden Bedingung unter der Annahme, die Axiallänge sei Bk, ausgebildet: Bk ≤ Bn (3) Bk > Bs (4)wobei

Bn:: Axiallänge entsprechend der effektiven Anzahl von Umdrehungen der Mutternlaufbahnnut 8,
Bs:: Axiallänge von Wellenabschnitt 18, 19.

Mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau werden dann, wenn die Wellenabschnitte 18, 19 der Spindelwellen 16, 17 in den Einschraubabstandshalter 41 pressgepasst sind, wie in 8 gezeigt ist, die Spindelwelle 16 und die Spindelwelle 17 in einem Zustand verbunden, in welchem ein Spalt zwischen der Kopfendfläche 18a des Wellenabschnitts 18 und der Kopfendfläche 19a des Wellenabschnitts 19 ausgebildet wird. Demgemäß können dann, wenn die Axiallänge Bs der Wellenabschnitte 18, 19 derart eingestellt ist, dass die Axiallänge Bk des Einschraubabstandshalters 41 gleich der Gewindesteigungslänge der Wellenlaufbahnnut 3 zwischen der Endfläche 16b der Spindelwelle 16 und der Endfläche 17b der Spindelwelle 17 ist, die Spindelwelle 16 und die Spindelwelle 17 in einem Zustand des Abgleichs der Phase der Laufbahnnut 3, die auf der Außenumfangsoberfläche der Spindelwelle 16 ausgebildet ist, mit der Phase der Wellenlaufbahnnut 3, die auf der äußeren Umfangsoberfläche der Spindelwelle 17 ausgebildet ist, durch Einsetzen der Wellenabschnitte 18, 19 der Spindelwellen 16, 17 in den Einschraubabstandshalter 41, bis die Endflächen 16a, 17a der Spindelwellen 16, 17 gegen die Endflächen 41b des Einschraubabstandshalters 41 anliegen, verbunden werden.
Der Betrieb des vorstehend beschriebenen Aufbaus ist zu erläutern.
In einem Fall des Verbindens der Spindelwellen 16, 17, welche die Größe für jeden der vorstehend beschriebenen Abschnitte aufweisen, unter Verwendung des Einschraubabstandshalters 41 als das Verbindungselement, wird der Wellenabschnitt 18 der Spindelwelle 16 in den Einschraubabstandshalter 41 dahingehend pressgepasst, dass die Endfläche 41b des Einschraubabstandshalters 41 gegen die Endfläche 16a der Spindelwelle 16 anliegt.
Eine Montagevorrichtung (jig), identisch mit der Mutter 7, die mit einer Mehrzahl von Kugeln 9 beladen ist, wird an der Spindelwelle 16 schraubgekoppelt und an dem Verbindungsabschnitt befestigt, und der Wellenabschnitt 19 der Spindelwelle 17 wird in den Einschraubabstandshalter 41 von der Seite gegenüber der Spindelwelle 16 pressgepasst, während die Wellenlaufbahnnut 3 der Spindelwelle 17 mit der Kugel 9 in derselben Weise wie vorstehend beschrieben gekoppelt wird.
In diesem Fall wird, da die Montagevorrichtung befestigt ist, die Spindelwelle 17 unter Rotation gezwungen, während sie durch die Kugel 9 der Montagevorrichtung zusammen mit der Axialbewegung der Spindelwelle 17 durch Einpresspassung geführt wird, und die Endfläche 41b des Einschraubabstandshalters 41 und die Endflächen 16a, 17a der Wellenspindeln 16, 17 werden zur Anlage gebracht.
Somit können die zwei Spindelwellen 16, 17 als ein einziger Spindelwellenzusammenbau 15 in einem Zustand zusammengesetzt werden, in welchem die Phase der Wellenlaufbahnnuten 3 abgeglichen sind.
Da das übrige Zusammensetzen der Kugelspindeleinrichtung 1, der Betrieb der Kugel, welche durch den Einschraubabstandshalter 11 hindurchtritt, etc. identisch mit denen in dem ersten Beispiel sind, welches vorstehend beschrieben wurde, wird die Beschreibung von diesen weggelassen.
Wie vorstehend beschrieben, wird in dem sechsten Beispiel, zusätzlich zu dem gleichen Effekt wie der in dem ersten Beispiel, da der Spindelwellenzusammenbau durch Einpresspassen durch Ausbildung der Axiallänge Bk des Einschraubabstandshalters 41 länger als die Summe der Axiallänge Bs für die Wellenabschnitte 18, 19 ausgebildet ist, können die Endflächen 41b des Einschraubabstandshalters 41 stets gegen die Endflächen 16a, 17a der Spindelwellen 16, 17 anliegen, die Axiallänge des Spindellängenzusammenbaus und der Abstand zwischen den Spindelwellen 16, 17 kann einfach durch Kontrolle der Axiallänge Bk des Einschraubabstandshalters 41 kontrolliert werden, sowie die Phasen der Laufbahnnuten der Spindelwellen einfach abgeglichen werden können, um die Produktivität des Einschraubabstandshalters als das Verbindungsmittel zu verbessern.
In dem Fall des Verbindens der Spindelwellen durch Einpresspassen unter Verwendung des Einschraubabstandshalters in diesem Beispiel kann dieselbe Wirkung wie in dem zweiten Beispiel durch Ausbilden des gleichen Schmiermittelzuführlochs 33 in dem Einschraubabstandshalter 41 und durch Anordnen eines Schmiermittelkanals 32 an den Spindelwellen 16, 17, wie in dem zweiten Beispiel, erhalten werden.
Nachfolgend ist ein siebtes Beispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf 10 zu beschreiben.
In 10 umfasst eine Kugelspindeleinrichtung 1 gemäß dem siebten Beispiel einen Spindelwellenzusammenbau (Kugelspindelwelle) 15, eine Mutter 7 und eine Mehrzahl von Kugeln. Die rohrförmige Mutter 7 ist mit einem Innendurchmesser ausgebildet, der größer als der Außendurchmesser des Spindelwellenzusammenbaus 15 ist, und weist eine spiralförmige Mutternlaufbahnnut 8 auf. Die Mutternlaufbahnnut 8 ist mit konstanter Gewindesteigung auf einer inneren Umfangsoberfläche der Mutter 7 und gegenüberliegend einer Laufbahnnut 3 des Spindelwellenzusammenbaus 15, welcher später zu beschreiben ist, ausgebildet.
Wenn der Spindelwellenzusammenbau 15 rotiert, rollt die Kugel 9 entsprechend entlang den Laufbahnnuten 3, 8 des Spindelwellenzusammenbaus 15 und der Mutter 7. Dann tritt die Kugel 9, nachdem sie entlang der Mutternlaufbahnnut 8 gerollt ist, in ein Kugelrückführrohr (nicht dargestellt), welches an der Mutter 7 angebracht ist, und kehrt dann durch einen in dem Kugelrückführrohr ausgebildeten Kugelrückführkanal zu der Anfangsposition zurück.
Der Spindelwellenzusammenbau (Kugelspindelwelle) 15 ist unter Einschluss einer ersten Spindelwelle 16, einer zweiten Spindelwelle 17 und einem Einschraubabstandshalter (Hülse) 41 als ein Verbindungselement aufgebaut.
Die ersten und zweiten Spindelwellen 16, 17 sind alle in einer kreisförmigen Querschnittsform mit einem Durchmesser ausgebildet, der kleiner als der Innendurchmesser der Mutter 7 ist, und weisen jeweils spiralförmige Wellenlaufbahnnuten 3 auf. Die Wellenlaufbahnnut 3 ist auf einer äußeren Umfangsoberfläche der Spin delwellen 16, 17 mit der gleichen Gewindesteigung ausgebildet, wie die der Mutternlaufbahnnut 8 der Mutter 7.
Ferner weisen die Spindelwellen 16, 17 an einem ihrer Enden Wellenabschnitte 18, 19 auf, die zu der Hülse 41 passen. Die Wellenabschnitte 18, 19 werden alle mit einem Außendurchmesser ausgebildet, der kleiner als der Außendurchmesser der Spindelwellen 16, 17 ist, dies koaxial zu den Spindelwellen 16, 17, und weisen Außenspindelabschnitte 5 an deren Kopfenden auf.
Der Einschraubabstandshalter 41 weist eine innere Umfangsoberfläche 41a auf, welche beispielsweise durch Einpresspassung zu den äußeren Umfangsoberflächen 18a, 19a der Wellenabschnitte 18, 19 passt, und ist rohrförmig unter der die nachfolgenden Relationen (1) und (2) erfüllenden Bedingung unter Annahme, dass der Außendurchmesser Dk sei, ausgebildet: Dk ≤ Dp – dw (1) Dk ≥ Dp – dw – 0,1dw (2)wobei

Dp:: Durchmesser für Kugelabstandsservice bzw. -kreis,
Dw:: Kugeldurchmesser.

Ferner ist der Einschraubabstandshalter 41 rohrförmig unter der die nachfolgenden Relationen (3) und (4) erfüllenden Bedingung unter der Annahme, die Axiallänge sei Bk, ausgebildet: Bk ≤ Bn (3) Bk < Bs (5)wobei

Mit dem wie vorstehend beschriebenen Aufbau werden, wenn die Wellenabschnitte 18, 19 der Spindelwellen 16, 17 in den Einschraubabstandshalter 41 pressgepasst werden, wie in 10 gezeigt ist, die Spindelwelle 16 und die Spindelwelle 17 in einem Zustand verbunden, in welchem die Kopfendfläche 18b des Wellenabschnitts 18 und die Kopfendfläche 19b des Wellenabschnitts 19 zur Anlage gebracht sind. Demgemäß können, wenn die Axiallänge Bk der Wellenabschnitte 18, 19 derart eingestellt ist, dass die Axiallänge Bk von jedem der Wellenabschnitte 18, 19 1/2 der Gewindesteigungslänge der Wellenlaufbahnnut 3 zwischen der Endfläche 16a der Spindelwelle 16 und der Endwelle 17a der Spindelwelle 17 ist, die Spindelwelle 16 und die Spindelwelle 17 in einem Zustand verbunden werden, in welchem die Phase der Wellenlaufbahnnut 3, die auf der äußeren Umfangsoberfläche der Spindelwelle 16 ausgebildet ist, und die Phase der Wellenlaufbahnnut 3, die auf der äußeren Umfangsoberfläche der Spindelwelle 17 ausgebildet sind, abgeglichen sind, dies durch Einpresspassen der Wellenabschnitte 18, 19 der Spindelwellen 16, 17 in den Einschraubabstandshalter 41, bis die Kopfendfläche 18b der Spindelwelle 18 und die Kopfendfläche 19b des Wellenabschnitts 19 zur Anlage kommen.
Der Betrieb des vorstehend beschriebenen Aufbaus ist zu beschreiben.
In einem Fall des Verbindens der Spindelwellen 1a, 17, welche die Größe für jeden der Abschnitte, die vorstehend beschrieben wurden, aufweisen, unter Verwendung des Einschraubabstandshalters 41 als ein Verbindungselement, werden die Spindelwellen 16, 17, welche in eine Montagevorrichtung eingesetzt sind, auf beiden Seiten des Einschraubabstandshalters 41 einpressgepasst, und die Kopfendflächen der Wellenabschnitte 18, 19 werden gegeneinander in dem Inneren des Einschraubabstandshalters 41 in derselben Weise wie in Beispiel 4 gegeneinander zur Anlage gebracht.
Somit können die zwei Spindelwellen 16, 17 als ein einziger Spindelwellenzusammenbau 15 in einem Zustand zusammengebaut werden, in welchem die Phasen der zwei Laufbahnnuten 3 abgeglichen sind.
Da der übrige Zusammenbau der Kugelspindeleinrichtung 1, der Betrieb der Kugel 9, die den Einschraubabstandshalter 41 passiert, etc. identisch mit der sechsten Ausführungsform sind, wird eine Beschreibung daher weggelassen.
Wie vorstehend beschrieben, kann das siebte Beispiel dieselbe Wirkung wie in den fünften und sechsten Beispielen bereitstellen.
In einem Fall der Anwendung der Verbindung der Spindelwellen 16, 17 unter Verwendung des Einschraubabstandshalters 41 in den sechsten und siebten Beispielen auf die Kugelspindeleinrichtung 1, welche verwendet wird, während die Rotation und Axialbewegung desselben Spindelwellenzusammenbaus 15 wie in dem Kugelspindeleinrichtungszusammenbau 21 des zweiten Beispiels zurückgehalten wird, kann bewegliche Passung für Anpassung zwischen der inneren Umfangsoberfläche 41a des Einschraubabstandshalters 41 und der äußeren Umfangsoberflächen 18a, 19a der Wellenabschnitte 18, 19 angewandt werden.
In diesem Fall wird, da beide Enden des Spindelwellenzusammenbau 15 zurückgehalten werden, die Verbindung an dem verbundenen Abschnitt nicht abgenommen bzw. gelöst. Ferner kann für den Phasenabgleich der Wellenlaufbahnnuten 3 der Spindelwellen 16, 17, da die Passung zwischen dem Einschraubabstandshalter 41 und den Wellenabschnitten 18, 19 eine bewegliche Passung ist und Rotation einfach ist, die Phase der Wellenlaufbahnnuten 3 einfacher abgeglichen werden unter Verwendung der Mutter wie sie ist, ohne Verwendung irgendeiner speziellen Montagevorrichtung, und durch Zurückhalten des Spindelwellenzusammenbaus 15 nach dem Abgleichen der Phase für die Wellenlaufbahnnut 3 in derselben Weise wie vorstehend beschrieben ist.
Ferner kann ein Schmiermittel der Kugel zugeführt werden, welche durch den Einschraubabstandshalter oder dergleichen passiert, indem ein Schmiermittelzufuhrloch des zweiten Beispiels an den sechsten oder siebten Beispielen vorgesehen wird.
In diesem Fall wird es bevorzugt, eine radiale Ausnehmung an einer oder beiden Endflächen der Spindelwelle vorzusehen, um die Zufuhr des Schmiermittels zu vereinfachen und den Raum zwischen den Spindelwellen auf beiden Seiten und den Einschraubabstandshalter mit einem O-Ring oder dergleichen abzudichten.
Nachfolgend ist ein achtes Beispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 11 und 12 zu beschreiben.
In 11 und 12 weisen Spindelwellen 16 und 17 des achten Beispiels eine andere Wellenlaufbahnnut 45 zusätzlich zu der Wellenlaufbahnnut 3 auf. Die Wellenlaufbahnnut 45 ist spiralförmig mit einer Gewindesteigung ausgebildet, welche identisch zu der der Wellenlaufbahnnut 3 auf der äußeren Umfangsoberfläche der Spindelwellen 16, 17 ist.
Demgemäß werden, während die Spindelwellen 16, 17 dieses Beispiels den gleichen Aufbau wie die Spindelwellen 16, 17 mit zwei Wellenlaufbahnnuten 3, 45 aufweisen, Kugeln nicht in die Wellenlaufbahnnut 45 eingebracht, sondern sie funktioniert als eine Kugelspindeleinrichtung mit einem Spindelwellenzusammenbau 15, in welchem Spindelwellen 16, 17 mit einem einzelnen Strang der Wellenlaufbahnnut 3 verbunden sind.
Der Spindelwellenzusammenbau 15 ist unter Einschluss eines Wicklungskörpers 46 als ein Verbindungselement zum Anschließen der Spindelwelle 16 an die Spin delwelle 17 aufgebaut. Der Wicklungskörper 46 ist im Querschnitt kreisförmig ausgebildet und weist einen Durchmesser auf, der im Wesentlichen gleich dem Durchmesser dw der Kugeln 9 ist. Ferner ist der Wicklungskörper 46 ein schraubenförmig gewickeltes Element, welches durch Winden um eine Umdrehung oder mehr eines Drahtmaterials, beispielsweise aus Federstahl oder Legierungsstahl, hergestellt ist, welcher mit einem Windungsabstand gleich oder kleiner der Gewindesteigung der Wellenlaufbahnnut 3, 45 (siehe 11) und mit dem Durchmesser für das Zentrum des Drahtmaterials, das in Wicklungsform geschlungen ist (auch als Wicklungsdurchmesser bezeichnet) gleich oder kleiner als der Durchmesser Dp für den Kugelabstandskreis (siehe 1) ausgebildet ist, und dahingehend ausgebildet ist, dass dieser zu der Form einer anderen Wellenlaufbahnnut 45 passt. Die Wicklungsanzahl des Wicklungskörpers 46 in diesem Beispiel ist eine Umdrehung.
Die Enden der Wellenspindeln 16, 17 dieses Beispiels sind in derselben Weise wie in dem Fall des Halbierens einer einzelnen Spindelwelle ausgebildet und sind dahingehend ausgebildet, dass die Phasen der Wellenlaufbahnnuten 3, 45 abgeglichen sind, wenn die Endflächen der Spindelflächen 16, 17 gegeneinander anliegen und rotiert werden.
Der Betrieb des vorstehenden Aufbaus ist zu beschreiben.
In einem Fall des Verbindens der Spindelwellen 16, 17 durch Verwenden des Wicklungskörpers 46 als das Verbindungselement werden die Endflächen der Spindelflächen 16, 17 gegeneinander zur Anlage gebracht, und der Wicklungskörper 46 wird angebracht, indem dieser entlang einer anderen Wellenlaufbahnnut 45 gewunden wird.
In diesem Fall wird, da der Wicklungskörper 46 eine Form aufweist, die im Wesentlichen identisch zu dem Kugeldurchmesser dw ist, der Windungsabstand gleich oder kleiner der Gewindesteigung der Wellenlaufbahnnut 45 vorgesehen, und der Windungsdurchmesser wird gleich oder kleiner dem Durchmesser Dp für den Kugelabstandskreis vorgesehen, er ist in dichtem Kontakt mit einer anderen Wellenlaufbahnnut 45 durch die Elastizität eines Federstahls oder Legierungsstahls, um die Phase einer anderen Wellenlaufbahnnut 45 abzugleichen, und gleichzeitig die Phase der Wellenlaufbahnnut 3 abzugleichen. Ferner kann, da die Windungsanzahl des Wicklungskörpers 46 auf eine Umdrehung oder mehr gewählt ist, eine koaxiale Beziehung aufrechterhalten werden.
Somit können zwei Spindelwellen 16, 17 als ein einziger Spindelwellenzusammenbau 15 in einem Zustand des Abgleichs der Phasen der Wellenlaufbahnnuten 3 der zwei Spindelwellen 16, 17 zusammengesetzt werden.
Der somit zusammengebaute Spindelwellenzusammenbau 15 kann in derselben Weise wie eine einzelne Wellenspindel ohne Verbindung funktionieren bzw. arbeiten.
Demgemäß ist der Betrieb der Kugel 9, die durch den Verbindungsabschnitt der Wellenlaufbahnnut 3 oder der Mutter 7 passiert, identisch mit einer gewöhnlichen Spindel.
Wie vorstehend beschrieben wurde, kann in dem achten Beispiel, da eine andere Wellenlaufbahnnut, die nicht mit Kugeln beladen ist, in der Spindelwelle angebracht ist, und ein Wicklungskörper um eine andere Wellenlaufbahnnut als das Verbindungselement zum Verbinden der Spindelwellen in bzw. zu einem Spindelwellenzusammenbau geschlungen ist, kann die Phase der Wellenlaufbahnnut einfach durch bloßes Winden des Wicklungskörpers entlang der Wellenlaufbahnnut der Spindelwellen zusätzlich zu der gleichen Wirkung, wie im ersten Beispiel, einfach erhalten werden.
Der Wicklungskörper dieses Beispiels kann auch als eine Montagevorrichtung beim Zusammenbau des Spindelwellenzusammenbaus der sechsten und siebten Beispiele verwendet werden.
Nachfolgend ist ein neuntes Beispiel der vorliegenden Erfindung zu beschreiben. Abschnitte, die mit den in 11 und 12 gezeigten übereinstimmen oder diesen entsprechen, tragen die gleichen Bezugsziffern und die Beschreibung für die Abschnitte ist wegzulassen.
In 13 weisen Spindelwellen 16, 17 der Kugelspindeleinrichtung gemäß dem neunten Beispiel Wellenabschnitte 47 auf, welche alle mit einem Durchmesser ausgebildet sind, der kleiner als der Außendurchmesser der Spindelwellen 16, 17 an einem Ende derselben ist. Der Wellenabschnitt 47 ist an jedem Ende der Spindelwellen 16, 17 unter der die nachfolgende Relation (6) erfüllenden Bedingung unter der Annahme, der Durchmesser derselben sei Dt, ausgebildet: Dt ≤ Dp – dw (6)wobei

Dp:: Durchmesser für Kugelabstandskreis,
dw:: Durchmesser für Kugel.

Ferner ist der Wellenabschnitt 47 an jedem Ende der Spindelwellen 16, 17 unter der die nachfolgende Relation (7) erfüllenden Bedingung unter der Annahme, die Axiallänge derselben sei Bt, ausgebildet: Bt ≤ Bn/2 (7)wobei

Bn:: Axiallänge entsprechend der effektiven Anzahl von Umdrehungen in der Mutternlaufbahnnut i.

Ferner ist der Wellenabschnitt 47 an jedem der Enden der Spindelwellen 16, 17 unter der die nachfolgende Gleichung (8) erfüllenden Bedingung unter der Annahme, dass die Gewindesteigungslänge der Wellenlaufbahnnuten 3, 45, die zwischen die Spindelwellen 16 und 17 geschnitten ist, L sei, ausgebildet: Bt = L/2 (8)
In diesem Beispiel ist die Axiallänge Bt des Wellenabschnitts 47 durch gleiches Aufteilen der vorbestimmten Länge, die vorstehend beschrieben ist, ausgebildet. Somit ist sie derart ausgebildet, dass die Phasen der Wellenlaufbahnnuten 3, 45 abgeglichen sind, wenn die Endflächen der Wellenabschnitte 47 gegeneinander anliegen und rotiert werden.
Der Betrieb des vorstehend beschriebenen Aufbaus ist zu beschreiben.
In einem Fall des Verbindens der Spindelwellen 16, 17 unter Verwendung des Wicklungskörpers 46 als das Verbindungselement werden die Endflächen der Spindelwellen 16, 17 gegeneinander zur Anlage gebracht, der Wicklungskörper 46 um eine andere Wellenlaufbahnnut 45 gewunden an diese angefügt, wobei der Wicklungskörper 46 in dichtem Kontakt mit einer anderen Wellenlaufbahnnut 45 durch die Elastizität des Wicklungskörpers 46 steht, um die Phase einer anderen Wellenlaufbahnnut 45 abzugleichen und gleichzeitig die Phase der Wellenlaufbahnnut 3 in derselben Weise, wie in dem achten Beispiel, abzugleichen.
In diesem Fall kann es, da der Außendurchmesser Dt des Wellenabschnitts 47 als identisch oder kleiner als der Durchmesser definiert ist, welcher durch Subtrahieren des Durchmessers dw für die Kugel 9 von dem Durchmesser Dp für den Kugelabstandskreis in demselben wie dem Außendurchmesser Dk für den Einschraubabstandshalter 11 des ersten Beispiels erhalten wird, in derselben Weise für die Kugel 9 oder die Mutter 7 funktionieren, welche durch die Außenumfangsoberfläche des Wellenabschnitts 47 hindurch passiert.
Somit können zwei Spindelwellen 16, 17 als ein einzelner Spindelwellenzusammenbau 15 in einem Zustand des Abgleichs der Phase der Wellenlaufbahnnut 3 zusammengesetzt werden.
Der somit zusammengesetzte Spindelwellenzusammenbau 15 funktioniert in derselben Weise wie das erste Beispiel.
Wie vorstehend beschrieben wurde, kann das neunte Beispiel dieselbe Wirkung wie die des ersten Beispiels und des achten Beispiels bereitstellen.
In den achten und neunten Beispielen, die vorstehend beschrieben wurden, ist, während die Beschreibung dahingehend ausgeführt wurde, dass die Wellenlaufbahnnut zum Laden der Kugeln einen einzelnen Strang aufweist, die Wellenlaufbahnnut zum Laden der Kugeln nicht auf den einzelnen Strang beschränkt, sondern kann auch Stränge jeglicher Anzahl aufweisen.
In diesem Fall wird eine andere bzw. weitere Wellenlaufbahnnut durch Hinzufügen eines weiteren Strangs an der Laufbahnnut zum Laden der Kugeln ausgebildet.
In jedem der vorstehend beschriebenen Beispiele ist, während die Beschreibung des Beispiels der Kugelspindeleinrichtung mit dem Rückführrohrtyp-Kommunikationskanal ausgeführt wurde, ist der Kommunikationskanal nicht auf den vorstehenden beschrieben beschränkt, sondern dieselbe Wirkung kann auch durch Anwenden der vorliegenden Erfindung auf eine Kugelspindeleinrichtung erhalten werden, in welcher der Kommunikationskanal als ein Düsentyp (die type) oder Endkappentyp (end cap type) gebildet ist.
Ferner kann in jedem der vorstehend beschriebenen Beispiele, während Beschreibungen hauptsächlich dahingehend ausgeführt wurden, dass die Mutter in der Axialrichtung durch Rotation der Spindelwelle der Kugelspindeleinrichtung bewegt wird, dieselbe Wirkung auch durch Anwenden der Erfindung auf eine Kugelspindel einer Art vorgesehen werden, nach welcher die Mutter rotiert wird, während die Spindelwelle fixiert wird.
Zusammenfassung
Eine Kugelspindeleinrichtung 1 weist einen Spindelwellenaufbau 15, eine Mutter 7 mit einem Innendurchmesser, der kleiner als der Außendurchmesser des Spindelwellenzusammenbaus 15 ist und in rohrförmiger Form ausgebildet ist, und Kugeln 9 auf, welche auf schraubenförmigen Laufbahnnuten 3, 8 rollen, welche in der äußeren Umfangsoberfläche des Spindelwellenaufbaus 15 und der inneren Umfangsoberfläche der Mutter 7 ausgebildet sind. Der Spindelwellenaufbau 15 weist eine erste Spindelwelle 16, eine zweite Spindelwelle 17 mit einer Wellenlaufbahnnut 3, deren Gewindesteigung gleich der Gewindesteigung einer Wellenlaufbahnnut 3 ist, die in der ersten Spindelwelle 16 ausgebildet ist, und einen Einschraubabstandshalter 11, dessen innere Umfangsoberfläche auf Wellenabschnitte 18, 19 befestigt bzw. gepasst ist, welche alle auf einem Ende von jedem der ersten und zweiten Spindelwellen 16, 17 ausgebildet sind.

Claims

Kugelspindeleinrichtung, umfassend eine Mehrzahl von Spindelwellen, welche alle eine äußere Umfangsoberfläche und eine auf der äußeren Umfangsoberfläche ausgebildete spiralförmige Wellenlaufbahnnut aufweisen, ein Verbindungselement zum Verbinden der Spindelwellen, eine Mutter mit einer inneren Umfangsoberfläche mit einer Mutternlaufbahnnut, die der Wellenlaufbahnnut gegenüberliegt, und eine Mehrzahl von Kugeln, welche zwischen die Wellenlaufbahnnut und die Mutternlaufbahnnut geladen sind, in welcher ein Spindelwellenzusammenbau durch Verbinden ausgebildet ist, während die Phasen der Wellenlaufbahnnuten der Mehrzahl von Spindelwellen durch das Verbindungselement abgeglichen werden, und Gewindekopplung der Wellenlaufbahnnut und der Mutternlaufbahnnut des Spindelwellenzusammenbaus mittels der Mehrzahl von Kugeln bewirkt wird.
Kugelspindeleinrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Außendurchmesser des Verbindungselements identisch oder kleiner dem Durchmesser hergestellt ist, welcher durch Subtrahieren des Durchmessers der Kugel von dem Durchmesser des Kugelabstandskreises für die Mehrzahl von eingebrachten Kugeln erhalten wird.
Kugelspindeleinrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Axiallänge des Verbindungselements identisch oder kleiner als die Axiallänge hergestellt ist, welche der effektiven Anzahl von Umdrehungen der Mutter entspricht.
Kugelspindeleinrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Spindelwellen verbunden sind, indem die gestuften Endflächen der Spindelwellen und die Endflächen des Verbindungselements zur Anlage gebracht werden.
Kugelspindeleinrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Spindelwellen verbunden sind, indem die Endflächen der Spindelwellen in dem Inneren des Verbindungselements zur Anlage gebracht werden.
Kugelspindeleinrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein Schmiermittelkanal an einem Wellenkernabschnitt der Spindelwelle vorgesehen ist und ein Schmiermittelzuführloch in der Seitenwand des Verbindungselements vorgesehen ist.
Kugelspindeleinrichtung gemäß Anspruch 6, wobei das Schmiermittel von dem Schmiermittelzuführloch zugeführt wird, wenn die Mutter über das Verbindungselement passiert.
Kugelspindeleinrichtung gemäß Anspruch 1, wobei eine andere Wellenlaufbahnnut, die nicht mit den Kugeln beladen ist, an der Mehrzahl der Spindelwellen angeordnet ist, wobei das Verbindungselement als ein spiralförmiger Wicklungskörper entlang der Wellenlaufbahnnut ausgebildet ist, und der Wicklungskörper um eine andere Wellenlaufbahnnut geschlungen ist, wodurch die Spindelwellen verbunden werden.