-
TECHNISCHES
GEBIET
-
Die Erfindung betrifft eine Linearführungsvorrichtung
gemäß Oberbegriff
des Anspruchs 1 und des Anspruchs 10. Eine solche Vorrichtung ist
aus der EP-A-743
465 bekannt.
-
TECHNISCHER
HINTERGRUND
-
Die herkömmliche Linear-Rollenführung dieses
Typs besitzt im großen
und ganzen einen Aufbau, bei dem ein beweglicher Block bewegbar
auf einer Führungsschiene über eine
Anzahl von Rollen gelagert ist. Die Führungsvorrichtung mit Rollen
besitzt den Vorteil hoher Starrheit und hoher Lastaufnahmefähigkeit,
verglichen mit der Führungsvorrichtung,
welche mit Kugeln ausgestattet ist. Der bewegliche Block enthält einen
Blockkörper
und Seitendeckel, die an den beiden Endbereichen des Blockkörpers angebracht
sind. Der Blockkörper
besitzt eine Rollenlauffläche
und einen Rollenrücklaufkanal
zur endlosen Zirkulation einer Rollenreihe, und jeder Seitendeckel
ist mit einem Richtungsänderungskanal ausgestattet,
der die Seite der Rollenlauffläche
mit dem Rollenrücklaufkanal
verbindet.
-
Die beiden Seiten der Rollenlauffläche des beweglichen
Elements sind mit einer Rollenstirnflächen-Führungswand zum Führen einer
Stirnfläche der
jeweiligen Rolle ausgestattet, und jeder Rollenrücklaufkanal und jeder Richtungsänderungskanal
ist ebenfalls mit einer Führungswand
ausgestattet, die kontinuierlich mit der Rollenstirnflächen-Führungswand
ausgebildet ist, wodurch die Stirn flächen der jeweiligen Rolle im
gesamten Umlaufkanal derart geführt
werden, daß die
Rollen ordentlich umlaufen.
-
Was den baulichen Aufbau von Strukturelementen
wie Rollenrücklaufkanal,
Seitendeckel und Rollenstirnflächen-Führungswand
oder dergleichen angeht, so wurde der Versuch unternommen, die Fertigungskosten
durch Einsatz von Harzformteilen als Strukturelemente zu senken.
-
Allerdings sind bei den oben erläuterten,
herkömmlichen
Linear-Rollenführungen
folgende Nachteile in Kauf zu nehmen:
-
1. Der Fertigungsprozeß ist kompliziert.
-
Das heißt, jedes der Harzformteile
ist ein Formteil, welches separat von dem Blockkörper ausgebildet wird, so daß die nach
dem separaten Formen vorhandenen einzelnen Teile zusammengebaut werden
müssen.
-
2. Es besteht eine Neigung
zur Entstehung von Umlaufdefekten der Rollen an der Rollenlauffläche.
-
Im zusammengebauten Zustand der Harzformteile
kommt es nämlich
zu Unregelmäßigkeiten an
den Verbindungsbereichen zwischen dem Rollenrücklaufkanal und dem Richtungsänderungskanal, außerdem an
dem Verbindungsbereich zwischen der Rollenlauffläche und dem Richtungsänderungskanal, wodurch
wiederum beispielsweise das Problem entstehen kann, daß ein glatter
Umlauf der Rollen behindert wird und es zu störenden Geräuschen kommt.
-
3. Die Umlaufdefekte der
Rollen an der Rollenstirnfläche
entstehen mit einiger Wahrscheinlichkeit.
-
Insbesondere muß bei Verwendung von Rollen
ein Schräglauf
der jeweiligen Rollen verhindert werden (das heißt eine undefinierte Lage der
Drehachse der Rolle). Um den Schräglauf zu verhindern, muß die Stirnfläche der
jeweiligen Rolle nicht nur im Bereich der Lastfläche der Rollen-Lauffläche geführt werden,
sondern im gesamten Wegbereich des Endlos-Umlaufkanals, beginnend
bei dem Richtungsänderungskanal
und hinreichend bis zu dem unbelasteten Bereich des Rollen-Rücklaufkanals.
-
15(a) zeigt
einen Zustand, in welchem die Rolle 100 ihre Laufrichtung
aus einem unbelasteten Bereich α in
einen belasteten Bereich β des
Richtungsänderungskanals ändert. Zur
Zeit der Richtungsänderung
der Rolle 100, wie dies zum Beispiel in den 15(b) und 15(c) schematisch gezeigt ist, bewegt
sich die Rolle 100 von dem unbelasteten Bereich α, um in den
belasteten Bereich β in
einem schrägen
Zustand einzutreten, wobei ein Endbereich 100a der Rolle 100 zunächst mit
der Rollenlauffläche 101 in
dem belasteten Bereich kollidiert, so daß die glatte Bewegung der Rolle 100 gestört wird.
Darüber hinaus
kann es zu einer Kantenbelastung am Endbereich 100a der
in den belasteten Bereich 100b eintretenden Rolle 100 kommen,
so daß die
Rolle 100 selbs und auch die Rollenlauffläche 101 beschädigt werden,
was die Haltbarkeit der Führungsvorrichtung verschlechtert.
Außerdem
kann es zu einer Vibration der Rollen und zu Änderungen in dem Rollwiderstand während des
Umlaufs der Rollen kommen, was einem glatten Umlauf der Rollen entgegensteht.
-
Um diese Probleme zu verhindern,
wird bislang die Stirnfläche
der Rolle derart geformt, daß sie von
der Rollenstirnflächen-Führungswand,
von denen eine an jeder der beiden Seiten der Rollenlauffläche und
Kanalwände
in dem Richtungsänderungskanal
und dem Rollenrücklaufkanal
geführt
wird. Da allerdings dieses Führungssystem
gebildet ist durch Verbinden der nicht zusammenhängenden Rollenstirnflächen-Führungswände, Richtungsänderungskanäle und Rollenrücklaufkanäle, kommt
es leicht zu einem Steckenbleiben der Rolle aufgrund der ungleichmäßigen Breite
der jeweiligen Kanäle
und aufgrund von Unregelmäßigkeiten
der verbundenen Abschnitte, so daß auch hier ein glatter Umlauf
der Rollen verhindert ist.
-
4. Ein Herausfallen der
Rollen muß verhindert
werden.
-
Um das Herausfallen der Rollen aus
dem beweglichen Block zu verhindern, wenn der bewegliche Block von
der Führungsschiene
gelöst
wird, war es bislang üblich,
eine Struktur zu verwenden, bei der ein abgefaster Abschnitt am
Endbereich der Rolle vorgesehen ist, während sich an der Rollenstirnflächen-Führungswand entlang der Rollenlauffläche ein Eingriffsvorsprung
befindet, der mit dem abgefasten Abschnitt zusammenwirkt.
-
Bei einem solchen Rollenrückhaltesystem wird
allerdings ein glattes Umlaufen der Rollen verhindert, wenn der
Vorsprung während
des Umlaufs der Rollen mit diesen kollidiert. Beim Zusammenbau der
Führungsvorrichtung
muß man
also eine kleine Lücke
oder einen kleinen Spielraum zwischen der Rolle und dem Vorsprung
vorsehen, damit der Vorsprung nicht mit der Rolle kollidiert. Es
hat sich allerdings als schwierig erwiesen, den Eingriffsvorsprung in
eine exakte Lage zu bringen.
-
Darüber hinaus muß der abgefaste
Abschnitt derart angeordnet sein, daß eine effektive Länge zum Aufnehmen
der Last unvermeidlich gekürzt
wird, wobei die Kürzung
der Länge
des abgefasten Abschnitts entspricht, was wiederum die Lastaufnahmefähigkeit senkt.
-
Es gibt außerdem noch ein weiteres bekanntes
Rollenhaltesystem, bei dem eine Anzahl von Rollen in Form einer
Kette gehalten wird, wozu die Rollen in einer Rollenkette miteinander
in Verbindung stehen. Bei derartigen in einer Rol lenkette gehaltenen
Rollen ergibt sich allerdings das Problem eines Ausweichens der
Rollenkette während
des Rollenumlaufs. Deshalb muß man
die Rollenkette entlang der vorbestimmten Bahn führen. Das exakte Führen der
Rollenkette hat sich allerdings als schwierig erwiesen.
-
Die erste Erfindung wurde gemacht,
um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, und es ist Ziel der vorliegenden
Erfindung, eine Linear-Rollenführung
zu schaffen, die in der Lage ist, den Zusammenbau zu vereinfachen,
die Bauelemente an vorbestimmten Stellen des Blockkörpers zu
positionieren, und einen glatten Umlauf der Rollen durch integrale Ausbildung
von Rollenrücklaufkanal,
Rollenstirnflächen-Führungswand
und Richtungsänderungskanal mit
dem Blockkörper
zu garantieren.
-
Ein Ziel des zweiten Aspekts der
Erfindung besteht zusätzlich
zu dem oberen Ziel darin, eine Linear-Rollenführung zu schaffen, die auf
sichere Weise verhindert, daß die
Rollenkette während
des Umlaufs der durch die Rollenkette untereinander verbundenen
Rollen ausläuft.
-
OFFENBARUNG
DER ERFINDUNG
-
Um das oben erwähnte Ziel zu erreichen, schafft
die erste Erfindung gemäß Anspruch
1 eine Linear-Rollenführung
mit einer Führungsschiene
und einem bewegbaren Block, der an der Führungsschiene über eine
Anzahl von Rollen angebracht ist, wobei der bewegbare Block aufweist:
eine
Rollenlauffläche,
auf der die Rollen abrollen;
einen Blockkörper mit einem der Rollenlauffläche entsprechenden
Rollenrücklaufkanal;
einen
Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt,
der an den beiden Stirnflächen
des Blockkörpers
gebildet ist;
ein Paar Rollenstirnflächen-Führungswände, die an beiden Seiten der
Rollenlauffläche
des Blockkörpers ausgebildet
und dazu geeignet sind, die beiden Stirnflächen der Rolle zu führen; und
Seitendeckel,
die jeweils einen Richtungsänderungskanal-Außenumfangsabschnitt
zum Bilden eines Richtungsänderungskanals
aufweisen, indem der Seitendeckel an den Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt
an den beiden Stirnflächen
des Blockkörpers
angesetzt ist,
wobei die Führungsschiene
eine Rollenlauffläche
besitzt, die sich in einer axialen Richtung erstreckt, welche der
Rollenlauffläche
des Blockkörpers
entspricht,
wobei die Rollen in einer Endlos-Umlaufbahn umlaufen,
die gebildet wird durch einen Belastungsbereich zwischen der Rollenlauffläche des
Blockkörpers
und der Rollenlauffläche
entsprechend der Führungsschiene,
den Richtungsänderungskanal
und den Rollenrücklaufkanal,
wobei
ein Rollenrücklaufkanal-Bildungselement
zum Bilden des Rollenrücklaufkanals
mit Führungswänden, die
die Rollenstirnflächen
führen,
ein Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt-Bildungselement
zum Bilden des Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitts
und Rollenstirnflächen-Führungswand-Bildungselemente
zum Bilden mindestens einer der paarweisen Rollenstirnflächen-Führungswände als
Formkörper
integral mit dem Blockkörper
durch Einsetzen des Blockkörpers
in einen Formhohlraum geformt ist,
wobei das Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt-Bildungselement
einen einstückigen
Aufbau mit zwei Richtungsänderungs-Rollenstirnflächen-Führungswänden aufweist,
so daß die
Endlos-Umlaufbahn Führungswände besitzt,
die ununterbrochene Schleifen bilden.
-
Aufgrund des oben beschriebenen Aufbaus ist
ein Zusammenbau des Rollenstirnflächen-Führungswand-Bildungselements,
des Rollenrücklaufkanal-Bildungselements
und des Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt-Bildungselements nicht
erforderlich, so daß der
Vorgang des Zusammenbaus dieser Teile entfällt.
-
Darüber hinaus können die
Rollenstirnflächen-Führungswand,
der Rollenrücklaufkanal
und der Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt
an exakten Stellen in Bezug auf den Blockkörper ausgebildet werden.
-
Nachdem die Rollen von einem Anfangsende
bis zu einem Abschlußende
der Rollenlauffläche des
Blockkörpers
gerollt sind, rollen sie zu dem Rollenrücklaufkanal über den
Richtungsänderungskanal,
werden entlang dem Rollenrücklaufkanal
bewegt und gelangen anschließend
zur Seite des Anfangsendes der Rollenlauffläche über den Richtungsänderungskanal,
der an der anderen Seite der Rollenlauffläche ausgebildet ist.
-
Wenn das Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt-Bildungselement
integral mit dem Blockkörper
ausgebildet ist, besteht die Möglichkeit, Unregelmäßigkeiten
zu beseitigen, die ansonsten in dem Verbindungsbereich zwischen
der Rollenlauffläche
und dem Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt
gebildet würden.
Was das Rollenrücklaufkanal-Bildungselement
angeht, so wird es, wenn dieses integral mit dem Blockkörper ausgebildet
ist, ebenfalls möglich,
Unregelmäßigkeiten
zu eliminieren, die sich ansonsten an dem Verbindungsbereich zwischen
dem Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt
und dem Rollenrücklaufkanal
ausbilden würden.
-
Weiterhin kann gemäß einem
bevorzugten Aspekt der Erfindung die Vorrichtung einen Aufbau haben,
bei dem der Rollenrücklaufkanal
und der Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt mit
Führungswänden zum
Führen
der Stirnfläche
der Rolle ausgestattet sind, wobei die jeweilige Führungswand
durchgängig
ist mit der Rollenstirnflächen-Führungswand,
während
der Rollenrücklaufkanal,
die Rollenstirnflächen-Führungswand
von mindestens einer der paarweisen Rollenstirnflächen-Führungswände und
der Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt
integral mit dem Blockkörper
ausgebildet sind.
-
Dank des oben beschriebenen Aufbaus
können
die Rollenstirnflächen-Führungswände des
Rollenrücklaufkanals
und des Richtungsänderungskanals
in einem unbelasteten Bereich und die Rollenstirnflächen-Führungswand
entlang der Rollenlauffläche
im Belastungsbereich kontinuierlich geformt werden, so daß die Unregelmäßigkeiten
an den Verbindungsbereichen entlang dem gesamten Endlos-Umlaufkanal
entfallen, demzufolge die Stirnfläche der jeweiligen Rolle sich
ruckfrei und glatt bewegt.
-
Darüber hinaus kann die Lücke oder
kann der Spielraum zwischen der Führungswand und der dazugehörigen Rollenstirnflächen mit
hoher Genauigkeit in dem gesamten Endlos-Umlaufkanal ausgebildet
werden, so daß das
Zustandekommen eines Schräglaufs
der Rollen sicher verhindert werden kann.
-
Bei einem anderen bevorzugten Aspekt
der Erfindung kann die Vorrichtung eine Struktur haben, bei der
ein abgefaster Abschnitt an zumindest einem Endbereich oder Endabschnitt
der Rolle vorgesehen ist, während
ein mit dem abgefasten Abschnitt der Rolle zusammenwirkender Eingriffsvorsprung
an der ein stückig
mit dem Blockkörper
ausgebildeten Rollenstirnflächen-Führungswand
vorgesehen ist, um ein Herausfallen der Rolle zu verhindern.
-
Wenn ein solcher Eingriffsvorsprung
an der Rollenstirnflächen-Führungswand
vorgesehen ist, welche einstückig
mit dem Blockkörper
ausgebildet wird, läßt sich
der Vorsprung exakt positionieren in Bezug auf den Blockkörper, demzufolge
ein Herausfallen der Rollen auch dann sicher verhindert werden kann,
wenn der Lagerblock von der Führungsschiene gelöst wird.
Außerdem
steht nicht im geringsten zu befürchten,
daß es
zu einer Kollision des Blockkörpers
mit der Rolle während
deren Umlauf kommt.
-
Die Führungsvorrichtung hat einen
Aufbau mit vier Reihen von Rollen insgesamt, von denen ein Paar
Reihen aus einer rechten und einer linken Reihe von Rollen abrollbar
zwischen der Oberseite der Führungsschiene
und einer Unterseite des horizontalen Abschnitts des Blockkörpers vorgesehen
ist, während
die übrigen
zwei Reihen von Rollen jeweils zwischen der rechten und der linken
Seitenfläche
der Führungsschiene
und Innenflächen
eines herabhängenden
Teils des Blockkörpers
angeordnet sind.
-
In diesem Fall ist es bevorzugt,
wenn eine Kontaktwinkellinie, gebildet durch eine Linie, die zwei Kontaktpunkte
der Rolle zwischen den an der Oberseite der Führungsschiene gebildeten Rollenlaufflächen und
dem horizontalen Teil des Blockkörpers verbindet,
derart eingestellt ist, daß sie
sich vertikal mit einem Neigungswinkel von etwa 90° gegenüber einer
horizontalen Linie erstreckt, während
eine Kontaktwinkellinie der Rolle, die sich zwischen den an der
rechten und der linken Seitenfläche
der Führungsschiene
gebildeten Rollenlaufflächen
und den Innenflächen
des herabhängenden
Teils des Blockkörpers
befindet, so eingestellt ist, daß sie sich schräg nach unten
erstreckt und derart angelegt ist, daß sie sich mit einem Neigungswinkel
von etwa 30° gegenüber der
horizontalen Linie neigt.
-
Bei einem noch weiteren bevorzugten
Aspekt der Erfindung besitzt die Führungsvorrichtung einen Aufbau
mit vier Reihen von Rollen insgesamt, von denen zwei Reihen von
Rollen vertikal angeordnet sind, um auf oberen und unteren Abschnitten
zwischen einer rechten Seitenfläche
der Führungsschiene
und einer rechten Innenfläche
des herabhängenden
Teils des Blockkörpers
abzurollen, während
die übrigen
beiden Reihen von Rollen vertikal derart angelegt sind, daß sie auf
oberen und unteren Abschnitten zwischen einer linken Seitenfläche der
Führungsschiene
und einer linken Innenfläche
des herabhängenden
Teils des Blockkörpers
abrollen.
-
Bezüglich der beiden Reihen von
Rollen, die vertikal in dem oberen und dem unteren Bereich angeordnet
sind, ist es bevorzugt, wenn die obere Reihe von Rollen derart ausgebildet
ist, daß eine
Kontaktwinkellinie der Rolle sich derart einstellt, daß sie von
einer Seite der Führungsschiene
zu Seiten des rechten und des linken herabhängenden Teils des Blockkörpers schräg nach oben
verläuft,
und derart ausgebildet ist, daß sie
sich mit einem Neigungswinke von etwa 45° gegenüber einer horizontalen Linie neigt,
während
die untere Reihe von Rollen derart ausgebildet ist, daß eine Kontaktwinkellinie
der Rolle so eingestellt ist, daß sie sich nach oben erstreckt, und
derart geformt ist, daß sie
sich mit einem Neigungswinkel von etwa 45° erstreckt, oder die obere Reihe
von Rollen derart gebildet ist, daß eine Kontaktwinkellinie der
Rolle so verläuft,
daß sie
sich von einer Seite der Führungsschiene
zu Seiten des rechten und des linken herabhängenden Teils des Blockkörpers schräg nach unten
erstreckt, und derart geformt ist, daß sie sich mit einem Neigungswinkel
von etwa 45° gegenüber einer
horizontalen Linie erstreckt, während
die untere Reihe von Rollen derart geformt ist, daß eine Kontaktwinkellinie
der Rolle so verläuft,
daß sie
sich schräg
nach unten erstreckt, und derart ausgebildet ist, daß sie sich
mit einem Neigungswinkel von fast 45° gegenüber einer horizontalen Linie
erstreckt.
-
Wenn zur Zeit des Insert-Molding
ein Blockhalteteil entsprechend der Rollenlauffläche des Blockkörpers am
Innenumfang des Formkörpers
vorgesehen ist, und die Rollenlauftläche in Berührung mit dem Blockhalteteil
steht, läßt sich
der Blockkörper effektiv
in dem Formkörper
positionieren.
-
Bei einer derartigen Struktur gelangt
ein Paar linker und rechter Rollenlaufnuten (-flächen) des Blockkörpers in
Berührung
mit dem Blockhalteteil. Im Ergebnis wird der Blockkörper von
den paarweisen rechten und linken Blockhalteteilen abgestützt, so daß der Blockkörper von
sämtlichen
vier Richtungen umklammert und an vier Punkten abgestützt wird. Selbst
wenn ein Einspritzdruck eines Formmaterials aus sämtlichen
Richtungen auf dem Blockkörper
einwirkt, bleibt dieser unbeweglich gehalten, und es bildet sich
in dem Bereich zwischen der Rollenlauffläche und dem Blockhalteteil
keine unscharfe Stelle aus.
-
In einem zweiten Aspekt der Erfindung,
der im Anspruch 10 definiert ist, wird eine Linear-Rollenführung geschaffen,
welche eine Führungsschiene und
einen bewegbaren Block aufweist, wobei der Block an der Führungsschiene über eine
Reihe von Rollen gelagert ist. Der bewegbare Block umfaßt:
einen
Blockkörper
mit einer Rollenlauffläche
und einem Rollenrücklaufkanal
entsprechend der Rollenlauffläche;
einen
Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt
an beiden Stirnflächen
des Blockkörpers;
und
Seitendeckel, jeweils mit einem Richtungsänderungskanal-Außenumfangsabschnitt
zum Bilden eines Richtungsänderungskanals
dadurch, daß der Seitendeckel
an den Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt
an den beiden Stirnflächen
des Blockkörpers
angesetzt ist,
wobei die Führungsschiene
eine Rollenlauffläche aufweist,
die sich in einer axialen Richtung entsprechend der Rollenlauffläche des
Blockkörpers
erstreckt,
wobei die Rollen in einer Endlos-Umlaufbahn rollen, die
gebildet wird durch einen Belastungsbereich zwischen der Rollenlauffläche des
Blockkörpers
und der entsprechenden Rollenlaufbahn der Führungsschiene, den Richtungsänderungskanal
und den Rollenrücklaufkanal,
wobei die Rollen untereinander durch eine Rollenkette verbunden
sind, die bewegbar in die Endlos-Umlaufbahn eingesetzt ist,
wobei
der Rollenrücklaufkanal
und der Richtungsänderungskanal-Innenumfangsführungsabschnitt
mit einem Rollenketten-Führungsabschnitt
zum Führen eines
Abschnitts der Rollenkette auf einer vorbestimmten Spur ausgestattet
sind, und ein Rollenrücklaufkanal-Bildungsteil
zum Bilden des Rollenrücklaufkanals
und ein Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt-Bildungsteil
zum Bilden des Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitts
integral durch Einsetzen des Blockkörpers in einen Formhohlraum
geformt sind, so daß ein
ununterbrochener Rollenketten-Führungsabschnitt
erhalten wird.
-
Aufgrund des oben beschriebenen Aufbaus können die
Rollen glatt abrollen und sich in dem Endlos-Umlaufkanal bewegen,
während
sie in einem Zustand verbleiben, in welchem die Mittelachsen der einzelnen
Rollen parallel zueinander gehalten werden, und Intervalle benachbarter
Rollen in einem vorbestimmten Abstand gehalten werden, um ein Zustandekommen
eines Schräglaufs
zu verhindern.
-
Darüber hinaus wird die Rollenkette
von den Rollenketten-Führungsabschnitten,
die an dem Rollenrücklaufkanal
und dem Richtungsänderungskanal ausgebildet
sind, auf der vorbestimmten Spur gehalten, und die Rollen werden
da durch von der Rollenkette geführt,
die ihrerseits von dem Rollenketten-Führungsabschnitt geführt wird.
-
Wenn außerdem das Rollenrücklaufkanal-Bildungsteil
zum Bilden des Rollenrücklaufkanals und
das Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt-Bildungsteil zum
Bilden des Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitts,
an welchem die Rollenketten-Führungsabschnitte
gebildet sind, einstückig
mit dem Blockkörper
geformt sind, können die
Rollenketten-Führungsabschnitte
an exakten Stellen der Spur ausgebildet werden.
-
Wenn außerdem das Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt-Bildungsteil
integral mit dem Blockkörper
ausgebildet wird, besteht die Möglichkeit,
Unregelmäßigkeiten
zu vermeiden, die an dem Verbindungsbereich zwischen der Rollenlauffläche und
dem Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt
entstehen könnten.
Wenn außerdem
der Rollenrücklaufkanal
einstückig
mit dem Blockkörper
geformt wird, besteht die Möglichkeit, Unregelmäßigkeiten
zu vermeiden, die an dem Verbindungsbereich zwischen dem Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt
und dem Rollenrücklaufkanal
entstehen könnten.
Im Ergebnis können
die Rollen noch ruckfreier und glatter abrollen und im Verein mit
der Führungsfunktion
der Rollenkette bewegt werden.
-
Wenn die Rollenkette derart geformt
ist, daß sie
eine Endlosstruktur hat und mit einem Herausfallsperrteil für die Rollen
ausgebildet ist, läßt sich
ein Herausfallen der Rollen von der Rollenkette auch dann verhindern,
wenn der bewegliche Block von der Führungsschiene gelöst wird.
-
Außerdem ist die Rollenkette
vorzugsweise mit einem Führungsvorsprungsteil
versehen, welches von der Stirnfläche der Rolle in axialer Richtung der
Rolle vorsteht, während
der Rollenrücklaufkanal und
der Richtungsänderungskanal mit
Führungsnuten
ausgestattet sind, mit denen der Führungsvorsprungsteil zusammenwirkt.
Darüber
hinaus ist mindestens eine Seite der Rollenlaufflächen, die
an dem Blockkörper
gebildet sind, mit einer Führungswand ausgestattet,
welche die Führungsnut
aufweist, mit der der Führungsvorsprungsteil
zusammenwirkt, und die Führungswand
ist integral mit dem Blockkörper durch
Einsetzen des Blockkörpers
in einen Formhohlraum geformt, um dadurch die Führungsnut kontinuierlich an
dem Rollenrücklaufkanal-Bildungselement,
dem Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt-Bildungselement
und der Führungswand
auszubilden, demzufolge die Führungsnut
um die gesamte Endlos-Umlaufbahn umläuft. Aufgrund der oben beschriebenen
Struktur wirkt, wenn die Rollenkette umläuft und sich bewegt, der Führungsvorsprungsteil
zusammen mit der an dem Rollenrücklaufkanal
und dem Richtungsänderungskanal-Innenumfangsteil
gebildeten Führungsnut
zusammen, demzufolge das Sich-Lösen
der Rollenkette unterdrückt
wird. Im Ergebnis können
die Rollen in einem ordentlich angeordneten Zustand in dem gesamten Endlos-Umlaufkanal
umlaufen.
-
Wenn außerdem die Rollenkette in Form
eines Streifens ohne Verbindungsabschnitt an zwei Enden ausgebildet
ist und dabei der bewegliche Block von der Führungsschiene gelöst wird,
tritt der Führungsvorsprungsteil
mit der Führungsnut
in Eingriff und ermöglicht
so ein Verhindern des Durchhängens
oder Lose-Werdens eines Endabschnitts der Rollenkette. Wenn die
Rollenkette mit einer Endlosstruktur ausgebildet ist, läßt sich
ebenfalls ein Durchhängen
oder Lose-Werden eines Zwischenbereichs der Rollenkette unterbinden.
-
Gemäß einem noch weiteren Aspekt
der Erfindung enthält
die Rollenkette Distanzabschnitte, die zwischen benachbarten Rollen
angeordnet sind, außerdem
Verbindungsglieder zum Verbinden der jeweiligen Distanzabschnitte,
wobei an dem Verbindungsglied der Führungsvorsprungsteil ausgebildet ist.
-
Dementsprechend ist jede der Rollen
in einem Zustand angeordnet und wird in einem Zustand zum Umlaufen
gebracht, in welchem die Rollen von den Distanzabschnitten gehalten
werden, die in Vorwärts-
und Rückwärtsrichtung
angeordnet sind.
-
Wenn an dem Distanzabschnitt ein
Herausfallsperrteil für
die Rolle vorgesehen ist, um ein Herausfallen der Rolle nach hinten
oder nach vorn zu verhindern, erübrigt
sich eine Abfasung im Endbereich der Rolle, so daß die effektive
Länge der
Rolle zur lagernden Aufnahme der Last gesteigert werden kann.
-
Da nur der Distanzabschnitt sich
zwischen benachbarten Rollen befindet, läßt sich ein Mittenabstand der
Rollen minimal ausbilden, demzufolge die Anzahl von Rollen pro Längeneinheit
zur Lastaufnahme maximal gesteigert werden kann, was die Lastaufnahmefähigkeit
der Rollen steigert.
-
Gemäß einem noch weiteren Aspekt
der Erfindung sind das Verbindungsglied und der Distanzabschnitt
zwischen den benachbarten Rollen als Harzformteile ausgebildet,
die Rolle ist mit einem Hohlraum ausgebildet und wird dadurch gehalten, daß ein Harzmaterialbereich
in den Hohlraum der Rolle eingreift. Mit der oben beschriebenen
Struktur läßt sich
ein Herausfallen der Rolle sicher verhindern, die Parallelhaltung
zwischen einander benachbarten Rollen läßt sich exakt aufrecht erhalten.
-
Darüber hinaus kann die Rolle derart
gehalten werden, daß eine
Ausnehmung in beiden Endbereichen der Rolle gebildet wird und der
Harzabschnitt in diese Ausnehmung eingreift, alternativ kann in
einem mittleren Umfangsbereich der Rolle ein Nutenabschnitt gebildet
wird, wobei der Harzabschnitt dann in den Nutenbereich eingreift.
-
Wenn sich die Rollenkette in einem
Bereich zwischen den Rollenlaufflächen und dem unbelasteten Rollenlaufkanal
bewegt, nimmt die Rollenkette eine geradlinige Form an. Wenn hingegen
die Rollenkette sich in dem Richtungsänderungskanal bewegt, wird
die Rollenkette aus ihrer geradlinigen in eine gekrümmte Form
gebracht. Im Ergebnis wird die Rollenkette wiederholt verformt,
entsprechend der Bewegung des bewegbaren Blocks.
-
In Bezug hierauf ist es bevorzugt,
die Rollenkette zu verstärken
durch Einsetzen eines Drahts oder einer dünnen Platte in das Verbindungsglied.
-
In der erfindungsgemäßen Führungsvorrichtung
ist die Anzahl von Rollen ebenso wie ihre Anordnung optional. Allerdings
sind folgende Ausgestaltungen besonders effektiv:
-
Die Führungsvorrichtung kann eine
Struktur mit vier Reihen von Rollen insgesamt haben, wobei ein Paar
aus einer rechten und einer linken Reihe von Rollen sich abrollbar
zwischen einer Oberseite der Führungsschiene
und einer Unterseite eines horizontalen Teils des Blockkörpers befindet,
während
eine Reihe von Rollen sich zwischen jeweils der rechten und der
linken Seitenfläche
der Führungsschiene und
den gegenüberliegenden
Innenflächen
eines herabhängenden
Teils des Blockkörpers
befindet.
-
Hierbei ist es bevorzugt, wenn eine
Kontaktwinkellinie, gebildet durch eine Linie, die zwei Kontaktpunkte
der Rolle zwischen den auf der Oberseite der Führungsschiene gebildeten Rollenlaufflächen und
dem horizontalen Teil des Blockkörpers
verbindet, so eingestellt ist, daß sie sich vertikal mit einem Neigungswinkel
von etwa 90° gegenüber einer
horizontalen Linie erstreckt, während
eine Kontaktwinkellinie der Rolle zwischen den Rollenlaufflächen an der
rechten und der linken Seitenfläche
der Führungsschiene
und den Innenflächen
des herabhängenden
Teils des Blockkörpers
derart eingestellt ist, daß sie
sich schräg
nach unten erstreckt, und so ausgebildet ist, daß sie mit einem Neigungswinkel
von etwa 30° gegenüber einer
horizontalen Linie geneigt ist.
-
Darüber hinaus kann die Führungsvorrichtung
eine Struktur mit vier Reihen von Rollen insgesamt haben, wobei
zwei Reihen von Rollen vertikal in einem oberen und einem unteren
Bereich angeordnet sind und abrollbar zwischen einer rechten Seitenfläche der
Führungsschiene
und einer rechten Innenfläche
des herabhängenden
Teils des Blockkörpers angeordnet
sind, und vertikal angeordnet sind, um abrollbar zwischen der linken
Seitenfläche
der Führungsschiene
und einer linken Innenfläche
des herabhängenden
Teils des Blockkörpers
zu liegen.
-
Von den beiden Reihen von Rollen,
die vertikal angeordnet sind, ist vorzugsweise die obere Rollenreihe
derart geformt, daß eine
Kontaktwinkellinie der Rolle von einer Seite der Führungsschiene schräg nach oben
zu Seitenbereichen des rechten und des linken herabhängenden
Teils des Blockkörpers
verläuft,
und derart ausgebildet ist, daß der
Neigungswinkel von etwa 45° bezüglich einer
horizontalen Linie beträgt,
während
die untere Reihe von Rollen derart geformt ist, daß eine Kontaktwinkellinie
der Rollen schräg
nach unten verläuft,
und außerdem derart
ausgebildet ist, daß die
Linie mit einem Neigungswinkel von etwa 45° gegenüber einer horizontalen Linie
geneigt ist, oder die obere Reihe von Rollen der beiden Rollenreihen
derart geformt ist, daß eine
Kontaktwinkellinie der Rolle von einer Seite der Führungsschiene
schräg
nach unten zu Seiten des rechten und des linken herabhängenden
Teils des Blockkörpers
verläuft
und gegenüber
einer horizontalen Linie einen Neigungswinkel von etwa 45° gebildet ist,
während
die untere Reihe von Rollen so geformt ist, daß eine Kontaktwinkellinie der
Rolle schräg
nach oben verläuft
und gegenüber
einer horizontalen Linie einen Neigungswinkel von etwa 45° bildet.
-
Im Zuge des sogenannten Insert-Moldings wird,
wenn ein Blockhalteteil entsprechend der Rollenlauffläche des
Blockkörpers
an einem Innenumfang eines Formhohlraums vorgesehen ist und die Rollenlauffläche mit
dem Blockhalteteil in Berührung steht,
der Blockkörper
wirksam in dem Formhohlraum angeordnet.
-
Bei einer derartigen Ausgestaltung
berührt ein
Paar einer rechten und einer linken Rollenlaufnut(-fläche) des
Blockkörpers
den Blockhalteteil. Im Ergebnis wird der Blockkörper von den paarweisen rechten
und linken Blockhalteteilen derart abgestützt, daß der Blockkörper von
sämtlichen
vier Richtungen aus eingeklemmt und an vier Punkten gelagert wird. Selbst
wenn daher ein Einspritzdruck eines Formmaterials von sämtlichen
Richtungen auf den Blockkörper
einwirkt, bleibt dieser unbeweglich stehen, und es bilden sich keine
unscharfen Bereiche in dem Bereich zwischen der Rollenlauffläche und
dem Blockhalteteil.
-
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist
eine Ansicht einer Ausführungsform
einer Linear-Rollenführung
gemäß der ersten Erfindung.
-
2 ist
eine Ansicht einer Ausführungsform
der ersten Erfindung.
-
3 ist
eine Ansicht verschiedener Modifikationen der Rollenstirnflächen-Führungswände und der Rollenhaltestrukturen
für die
in 1 gezeigte Linear-Rollenführung.
-
4 ist
eine anschauliche Darstellung eines Formverfahrens für einen
beweglichen Block für die
in 1 gezeigte Linear-Rollenführung.
-
5 ist
eine Ansicht einer Modifikation eines in 1 gezeigten Rollenrücklaufkanal-Bildungselements.
-
6 ist
eine Ansicht einer weiteren Kontaktwinkelstruktur der Ausführungsform
nach der ersten Erfindung.
-
7 ist
eine Ansicht von noch weiteren Rollen-Kontaktwinkelstrukturen der
Ausführungsform gemäß der ersten
Erfindung, wobei 7(a) eine Schnittansicht
der Linear-Rollenführung
und 7(b) eine Schnittansicht
eines Richtungsänderungskanals
ist.
-
8 ist
eine Ansicht einer Ausführungsform
einer Linear-Rollenführung
gemäß der zweiten Erfindung,
in der eine Rollenkette eingesetzt wird.
-
9 ist
eine Ansicht von Strukturen von Kettenführungsabschnitten und Rollenketten
aus 8.
-
10 ist
eine Ansicht einer weiteren Ausfuhrungsform der in 9 gezeigten Rollenkette.
-
11 ist
eine Ansicht einer Modifikation der Rollenstirnflächen-Führungswand
für die
in 8 gezeigte Linear-Rollenführung und
einer weiteren Struktur des Rollenrücklaufkanal-Bildungselements.
-
12 ist
eine Ansicht eines Formverfahrens für einen beweglichen Block,
der in 8 gezeigt ist.
-
13 ist
eine Ansicht einer weiteren Rollen-Kontaktwinkelstruktur der Ausführungsform
der zweiten Erfindung.
-
14 ist
eine Ansicht einer weiteren Rollen-Kontaktwinkelstruktur der Ausführungsform
der zweiten Erfindung.
-
15 ist
eine anschauliche Darstellung eines Zustands, in welchem es zu einem
Rollen-Schräglauf
bei einer herkömmlichen
Linear-Rollenführung
kommt.
-
BESTER WEG
ZUM AUSFÜHREN
DER ERFINDUNG
-
[Erste Erfindung]
-
Im folgenden wird die erste Erfindung
anhand der begleitenden Zeichnungen erläutert.
-
1 und 2 sind Ansichten einer Ausführungsform
einer Linear-Rollenführung
gemäß der ersten
Erfindung. Die Linear-Rollenführung 1 enthält eine
Führungsschiene 2,
vier Reihen von Rollen 3 insgesamt, von denen zwei Reihen
von Rollen sich an einer oberen Seitenfläche der Führungsschiene 2 befinden
und eine Reihe von Rollen sich an jeweils der rechten und der linken
Seitenfläche
der Führungsschiene 2 befinden,
außerdem
einen beweglichen Block 4, der angeordnet ist für eine Bewegung über die
vier Reihen von Rollen 3.
-
Die Führungsschiene 2 ist
ein langgestrecktes Element mit einem rechteckigen Querschnitt,
wobei ein oberer Abschnitt von beiden Seitenflächen der Führungsschiene mit sich verjüngenden
Flächen oder
Schrägflächen ausgebildet
ist, die sich in Aufwärtsrichtung
allmählich
nach außen
aufweiten, wobei sowohl die rechte als auch die linke Schrägfläche mit
einer Reihe einer Rollenlauffläche 5 ausgestattet ist.
Darüber
hinaus ist die Oberseite der Führungsschiene 2 als
ebene Fläche
ausgebildet, deren rechter und linker Abschnitt eine Rollenlauffläche 6 aufweisen,
das heißt
es gibt zwei Reihen von Rollenlaufflächen 6 insgesamt an
dieser Stelle.
-
Der bewegliche oder bewegbare Block 4 enthält einen
Blockkörper 40 aus
Metall, wobei Seitendeckel 11 an den beiden Stirnflächen des
Blockkörpers 40 befestigt
sind.
-
Der Blockkörper 40 besitzt einen
U-förmigen Querschnitt
und weist hohe Starrheit auf, er enthält einen horizontalen Abschnitt 41 gegenüber der
Oberseite der Führungsschiene 2,
ein Paar hängende oder
herabhängende
Teile 42, 42, die von dem rechten bzw. dem linken
Endabschnitt des horizontalen Abschnitts 41 herabhängen, um
die rechte und die linke Seitenfläche der Spurschiene 2 einzufassen. Eine
Unterseite des horizontalen Abschnitts 41 weist ein Paar
Rollenlaufflächen 7, 7 entsprechend
den paarweisen Rollenlaufflächen 6, 6 auf
der Oberseite der Führungsschiene 2 auf,
während
jede innere Seitenfläche
des rechten und des linken hängenden Teils 42, 42 mit
einer Rollenlauffläche 8 entsprechend den
Rollenlaufflächen 5, 5 an
der rechten bzw. der linken Seitenfläche der Führungsschiene 2 ausgestattet
ist.
-
Zwischen vier paarweisen Rollenlaufflächen 5, 8; 6, 7,
die einander gegenüberliegende
Flächen zwischen
der Führungsschiene 2 und
dem beweglichen Block 4 bilden, ist eine Reihe von Rollen 3 angeordnet,
so daß Rollenreihen
zur Aufnahme einer Last gebildet werden, welche auf Abschnitte zwischen
der Führungsschiene 2 und
dem beweglichen Block 6 aufgebracht wird. Die einzelnen
Rollen 3 besitzen eine gewisse vorgegebene Vorspannung.
Die Rollen 3 sind jeweils als zylindrische Rollen ausgebildet.
Wie allerdings in 3(d) gezeigt
ist, kann die Rolle 3 auch als tonnenförmige oder ballig ausgeführte Rolle
mit kreisförmigem
Querschnitt in axialer Richtung ausgebildet sein.
-
Jede der Rollen 3 berührt die
Rollenlaufflächen 5, 8; 6, 7 linienförmig. Eine
Kontaktwinkellinie L1, gebildet durch eine Linie, die zwei Kontaktbereiche
der Rollen zwischen den einander entsprechenden Rollenlaufflächen 5, 8; 6, 7 an
der Oberseite der Führungsschiene 2 und
dem horizontalen Abschnitt 41 des Blockkörpers 40 verbindet,
ist so eingestellt, daß sie
sich vertikal mit einer Neigung von etwa 90° gegenüber einer horizontalen Linie
erstreckt, die durch die Mitte einer Rolle 3 verläuft, während eine Kontaktwinkellinie
der Rolle 3 zwischen den entsprechenden Rollenlaufflächen an
der rechten und der linken Seitenfläche der Führungsschiene 2 und
den inneren Flächen
des rechten und des linken hängenden
Teils 42, 42 des Blockkörpers 40 so eingestellt ist,
daß sie
sich schräg
in Richtung der Mitte der Führungsschiene 2 erstreckt
und so ausgebildet ist, daß sie
sich unter einem vorbestimmten Winkel α gegenüber einer durch die Mitte der
Rolle 3 laufenden horizontalen Linie H nach oben erstreckt,
um dadurch eine Struktur zu bilden, bei der sowohl der rechte als auch
der linke Eckbereich 22, 22 eines oberen Abschnitts
der Führungsschiene 2 von
zwei Reihen von Rollen 3, 3 eingefaßt sind,
die sich auf der rechten bzw. der linken Seite der Führungsschiene 2 befinden,
und von zwei Reihen von Rollen 3, 3, die sich auf
der Oberseite der Führungsschiene 2 befinden. Bei
der in der Figur dargestellten Ausführungsform ist der Winkel α auf etwa
30° eingestellt.
-
Der Blockkörper 40 ist mit vier
Reihen von Rollenrücklaufkanälen 9 ausgestattet,
um die vier Reihen von Rollen 3 umlaufen zu lassen und
sie zu führen.
Der Rollenrücklaufkanal 9 erstreckt
sich linear parallel zu den Rollenlaufflächen 5, 6 an
dem Blockkörper 40.
Zwei Reihen von Rollenrücklaufkanälen 9 befinden
sich an dem horizontalen Abschnitt 41, während zwei
Reihen von Rollenrücklaufkanälen 9 in
dem linken und dem rechten hängenden
Teil des Blockkörpers 40 vorhanden
sind. Der Rollenrücklaufkanal 9 wird
gebildet durch ein aus Harz bestehendes Rollenrücklaufkanal-Bildungselement 91.
-
Das Rollenrücklaufkanal-Bildungselement 91 ist
einstückig
oder integral mit dem Innenumfangsabschnitt einer Durchgangsbohrung 43 verbunden, die
den horizontalen Abschnitt 41 und den hängenden Teil 42 des
Blockkörpers 40 durchsetzt.
Die Außenumfangsform
des Rollenrücklaufkanal-Bildungselements 91 ist
so ausgestaltet, daß sie
eine zylindrische Form hat, die zu der Innenumfangsform der Durchgangsbohrung 43 paßt. Der
Innenumfang des Rollenrücklaufkanal-Bildungselements 91 ist
mit einem Rollenrücklaufkanal 9 rechteckigen
Querschnitts zum Führen
der Rollen 3 ausgestattet.
-
Der Rollenrücklaufkanal 9 enthält ein Paar unbelastete
Rollenführungsflächen 9a, 9b,
die sich parallel zueinander zum Führen einer zylindrischen Außenumfangsfläche der
jeweiligen Rolle 3 erstrecken, und ein Paar unbelastete
Rollenstirnflächen-Führungsflächen 9c, 9c,
die sich parallel zueinander erstrecken, um die Stirnflächen der
Rollen 3 zu führen.
-
Eine Lücke oder ein Spielraum zwischen
den paarweisen unbelasteten Rollenführungsflächen 9a, 9b ist
etwas größer eingestellt
als der Durchmesser der Rollen 3, um dazwischen eine kleine
Lücke zu
bilden, während
ein Spalt oder ein Spielraum zwischen den paarweisen unbelasteten
Rollenstirnflächen-Führungsflächen 9c, 9c etwas
größer eingestellt
ist als die Länge
der Rollen 3, um dazwischen eine kleine Lücke zu erhalten,
so daß eine
Struktur gebildet ist, in der sich die Rollen 3 ruckfrei
bewegen (siehe 3(e)).
-
5 zeigt
eine weitere Ausführungsform
eines Rollenrücklaufkanal-Bildungselements 92 zur Anbringung
in dem hängenden
Teil 42 des Blockkörpers 40.
Das Rollenrücklaufkanal-Bildungselement 91 ist
einstückig
mit einem dritten Rollenstirnflächen-Führungswand-Bildungselement 143 für belastete
Rollen an der Innenumfangsseite des hängenden Teils 42 ausgebildet.
-
Aufgrund des oben beschriebenen Aufbaus muß der Blockkörper 40 mit
lediglich nur zwei Durchgangsbohrungen 43 ausgestattet
sein, die den horizontalen Abschnitt 41 durchsetzen, so
daß die
Fertigung der Vorrichtung vereinfacht werden kann.
-
Darüber hinaus sind gemäß den 1(b), (c) und 2 die beiden Endbereiche
des Blockkörpers 40 mit
Seitendeckeln 11 bestückt,
die einen Richtungsänderungskanal 10 zum Ändern der
Ablaufrichtung der Rollen 3 in Richtung des Rollenrücklaufkanals 9 bilden,
wobei die Rollen 3 sich zwischen den belasteten Rollenlaufflächen 5, 8; 6, 7 befinden,
die an der Führungsschiene 2 und
dem Blockkörper 40 ausgebildet
sind.
-
Der Richtungsänderungskanal 10 ist
als Rohr mit U-Form ausgebildet. Der Seitendeckel 11 ist lediglich
mit einem Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt 10a des
Richtungsänderungskanals 10 ausgebildet,
während
ein Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt-Bildungselement 12 integral
an die beiden Endabschnitte des Blockkörpers 40 angeformt
ist.
-
Dieser Richtungsänderungskanal 10 hat
einen rechteckigen Querschnitt, und beide Seitenabschnitte des Richtungsänderungskanal-Außenumfangsabschnitts 10a und
des Innenumfangsabschnitts 10b zum Führen der äußeren Umfangsfläche der
Rolle 3 sind mit Richtungsänderungs-Rollenstirnflächen-Führungswänden 10c, 10c ausgestattet, um
die Stirnflächen
der Rollen 3 zu führen.
Diese Richtungsänderungs-Rollenstirnflächen-Führungswände 10c sind
zusammen mit dem Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt 10b an
das Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt-Bildungselement 12 angeformt.
Wenn der Seitendeckel 11 mit dem Richtungsänderungskanal-Außenumfangsabschnitt 10c an
die Stirnfläche
des Blockkörpers 40 angesetzt
ist, der mit dem Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt 10b und
den Richtungsänderungs-Rollenstirnflächen-Führungswänden 10c aus gestattet
ist, wird der Richtungsänderungskanal 10 mit
der U-rohrförmigen
Gestalt gebildet.
-
In diesem Zusammenhang können die
Richtungsänderungs-Rollenstirnflächen-Führungswände 10c, 10c gemeinsam
mit dem Richtungsänderungskanal-Außenumfangsabschnitt 10a an
dem Seitendeckel 11 ausgebildet sein. In anderer Weise
kann eine Richtungsänderungs-Rollenstirnflächen-Führungswand 10c zusammen
mit dem Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt 10b an
einer Seite des Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt-Bildungselements 12 ausgebildet
sein, während
die andere Richtungsänderungs-Rollenstirnflächen-Führungswand 10c zusammen
mit dem Richtungsänderungskanal-Außenumfangsabschnitt 10a an
dem Seitendeckel 11 ausgebildet sein kann.
-
In noch anderer Weise ist die Richtungsänderungs-Rollenstirnflächen-Führungswand 10c in zwei
Abschnitte unterteilt, nämlich
einen Innenumfangsabschnitt und einen Außenumfangsabschnitt, und dann
ist der Außenumfangsabschnitt
an dem Seitendeckel 11 ausgebildet, während der Innenumfangsabschnitt
an dem Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt-Bildungsteil 12 vorgesehen sein
kann.
-
Weiterhin gibt es gemäß 1(a) entlang den jeweiligen
vier Reihen von Rollenlaufflächen 7, 8 des
Blockkörpers 40 eine
belastete Rollenstirnflächen-Führungswand 13 zum
Leiten der Stirnflächen der
Rollen in dem belasteten Bereich. Zur Ausbildung der belasteten
Rollenstirnflächen-Führungswand 13 enthält der Blockkörper 40 ein
erstes Stirnflächen-Führungswand-Bildungselement 141,
einstückig
verbunden mit einer Unterseite des horizontalen Abschnitts 40,
ein rechtes und ein linkes zweites Stirnflächen-Führungswand-Bildungselement 142, einstückig verbunden
mit vertieften Eckabschnitten zwischen dem horizontalen Abschnitt
und dem rechten und dem linken hängenden Teil 42,
und ein rechtes und ein linkes drittes Stirnflächen-Führungswand-Bildungselement 143, einstückig verbunden mit
einem unteren Abschnitt der Innenfläche des rechten und des linken
hängenden
Teils 42.
-
Die beiden Endbereiche des ersten
Stirnflächen-Führungswand-Bildungselements 141 und
ein oberer Endbereich der zweiten Stirnflächen-Führungswand-Bildungselemente 142 sind
mit belasteten Rollen-Stirnflächen-Führungswänden 13, 13; 13, 13 ausgestattet,
um die Stirnflächen
der Rollen 3 zu leiten, die auf den Rollenlaufflächen 7, 7 abrollen,
die auf der Unterseite des horizontalen Abschnitts 41 des Blockkörpers 40 ausgebildet
sind.
-
Darüber hinaus sind die unteren
Endbereiche des rechten und des linken zweiten Stirnflächen-Führungswand-Bildungselements 142 und
ein oberer Endbereich des dritten Stirnflächen-Führungswand-Bildungselements 143 mit
belasteten Rollenstirnflächen-Führungswänden 13, 13; 13, 13 zum
Leiten der Stirnflächen
der auf den Rollenlaufflächen 8, 8 am
hängenden
Teil 42 des Blockkörpers 40 abrollenden
Rollen ausgebildet.
-
Eine Lücke oder ein Spielraum zwischen
den paarweisen Rollenstirnflächen-Führungswänden 13, 13 ist
etwas größer eingestellt
als die Länge
der Rolle 3, um eine kleine Lücke
zwischen der Stirnfläche
der Rollen 3 und der Führungswand 13 zu
bilden.
-
Außerdem ist an dem ersten Stirnflächen-Führungswand-Bildungselement 141 ein
erstes Dichtungselement 15 gebildet, um die zwischen dem horizontalen
Abschnitt 41 des Blockkörpers 40 und der
Oberseite der Führungsschiene 2 gebildete
Lücke abzudichten,
während
ein zweites Dichtungselement 16 zum Abdichten der Lücke zwischen
dem hängenden
Teil 42 des Blockkörpers 40 und
der rechten und der linken Seitenfläche der Führungsschiene 2 an
dem dritten Stirnflächen-Führungswand-Bildungselement 143 angebracht
ist.
-
Bei dieser Ausführungsform werden die belasteten
Rollenstirnflächen-Führungswände 13 zum Leiten
der beiden Stirnflächen
der Rollen 3 durch das erste bis dritte Stirnflächen-Führungswand-Bildungselement 141–143 gebildet,
die sämtlich
aus Harzmaterial bestehen.
-
Wie allerdings in 3(a) gezeigt ist, kann die belastete
Rollenstirnflächen-Führungswand 13 zum
Leiten der einen Stirnfläche
der Rolle 3 für
sich genommen durch den Blockkörper 40 gebildet
sein, während
die belastete Rollenstirnflächen-Führungswand 13 zum
Führen
der anderen Stirnfläche
der Rollen 3 durch das belastete Rollenstirnflächen-Führungswand-Bildungselement 14 gebildet
werden kann. In noch anderer Weise können gemäß 3(f) beide Seiten der belasteten Rollenstirnflächen-Führungswände 13 durch
den Blockkörper 40 gebildet werden.
-
Bei dieser Ausführungsform sind das Rollenrückkehrkanal-Bildungselement 91,
die Rollenstirnflächen-Führungswand-Bildungselemente 141–143 und
das Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt-Bildungselement 12 sämtlich durch
integrales Formen des bewegbaren Blocks gebildet.
-
Dementsprechend können die unbelasteten Rollenführungsflächen 9a, 9b des
Rollenrücklaufkanals 9 und
sowohl der innere als auch der äußere Umfangsteil 10a, 10b des
Richtungsänderungskanals
kontinuierlich und einstückig
geformt sein. Außerdem
können
auch der Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt 10b und
die Rollenlaufflächen 7, 8 in
dem belasteten Bereich integral geformt werden.
-
Ferner sind die Rollenstirnflächen-Führungswand 9c des
Rollenrücklaufkanals 9,
die Richtungsänderungs-Rollenstirnflächen-Führungswand 10c des
Richtungsänderungskanals 10 und
die belastete Rollenstirnflächen-Führungswand 13 zusammenhängend ausgebildet
durch integrales Formen, demzufolge die Rollenstirnflächen-Führungswand über den
gesamten Endlos-Umlaufkanal hinweg durchgängig ausgebildet sein kann.
-
Bei der Linear-Rollenführung gemäß der Erfindung
ist ein Zusammenbau des belasteten Rollenstirnflächen-Führungswand-Bildungselements 14, des
Rollenrückkehrkanal-Bildungselements 91 und des
Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt-Bildungselements 12 nicht
erforderlich, so daß der
Vorgang des Zusammenbaus der Teile entfallen kann.
-
Außerdem können die Rollenstirnflächen-Führungswand 13,
der Rollenrücklaufkanal 9 und
der Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt 10b in
Bezug auf den Blockkörper 40 an
exakten Stellen ausgebildet sein.
-
Im Ergebnis werden, nachdem die Rollen 3 von
dem Ausgangsstartpunkt zu einem Endpunkt der Rollenlaufflächen 7, 8 im
belasteten Bereich des Blockkörpers 40 gerollt
sind, die Rollen 3 durch den Richtungsänderungskanal 10 in
den Rollenrücklaufkanal 9 bewegt
und werden dann entlang dem Rollenrücklaufkanal 9 bewegt,
um anschließend
zu dem Ausgangspunkt der Rollenlauftlächen 7, 8 über den Richtungsänderungskanal 10 am
anderen Ende der Rollenlaufflächen 7, 8 zurückzukehren.
-
Wenn das Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt-Bildungselement 12 einstückig mit dem
Blockkörper 40 geformt
wird, können
die Unregelmäßigkeiten
vermieden werden, die ansonsten in dem Verbindungsbereich zwischen
den Rollenlaufflächen 7, 8 und
dem Richtungsänderungskanal-lnnenumfangsabschnitt 10b entstehen.
Wenn das Rollenrücklaufkanal-Bildungselement 91 integral
mit dem Blockkörper 40 ausgebildet
wird, können
auch die Unregelmäßigkeiten
beseitigt werden, die ansonsten an dem Verbindungsteil zwischen
dem Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt 10b und
dem Rollenrücklaufkanal 9 entstünden.
-
Wenn weiterhin das Rollenrücklaufkanal-Bildungselement 91 und
das Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt-Bildungselement 12 mit der
unbelasteten Rollenstirnflächen-Führungswand 9c und
der Richtungsänderungs-Rollenstirnflächen-Führungswand 10c zum
Leiten der Stirnflächen der
Rollen ausgestattet ist, wobei die Führungswände durchgängig sind bezüglich der
belasteten Rollenstirnflächen-Führungswand 13,
und diese Rollenstirnflächen-Führungswände integral
zusammen mit dem Blockkörper 40 ausgebildet
werden, lassen sich die belastete Rollenstirnflächen-Führungswand 13, die
Richtungsänderungs-Rollenstirnflächen-Führungswand 10c und
die unbelastete Rollenstirnflächen-Führungswand 9c über den
gesamten Endlos-Umlaufkanal hinweg kontinuierlich formen ohne die
Entstehung von Unregelmäßigkeiten
in den Verbindungsbereichen der Führungswände, so daß sich die Stirnflächen der
Rollen glatt bewegen können.
-
Darüber hinaus können die
Lücken
oder die Spielräume
zwischen der belasteten Rollenstirnflächen-Führungswand 13, der
Richtungsänderungs-Rollenstirnflächen-Führungswand 10c,
der unbelasteten Rollenstirnflächen-Führungswand 9c und den
Rollenstirnflächen
auf exakten, konstanten Werten halten, so daß die Lücken oder Spielräume auf
einen kleinen Wert beschränkt
sein können,
wodurch sich ein Schräglauf
der Rollen 3 sicher verhindern läßt.
-
Wie außerdem in den 3(b) und 3(c) gezeigt
ist, kann die Vorrichtung eine Struktur besitzen, bei der ein abgefaster
Bereich oder Abschnitt 3a an zumindest einem Endbereich
der Rolle 3 vorhanden ist, während ein Eingriffsvorsprung 13a,
mit dem der abgefaste Abschnitt 3a der Rolle 3 zusammenwirkt, an
der belasteten Rollenstirnflächen-Führungswand 13 ausgebildet
ist, welche ihrerseits einstückig
mit dem Blockkörper 40 geformt
ist, um zu verhindern, daß die
Rolle 3 herausfällt,
wenn der bewegliche Block 40 von der Führungsschiene 2 abgenommen wird.
Zwischen dem Eingriffsvorsprung 13a und der Rolle 3 befindet
sich eine kleine Lücke,
so daß der Eingriffsvorsprung 13a nicht
mit der Rolle 13 kollidiert, wenn die Rollen 3 sich
zwischen den Rollenlaufflächen 6, 7 und 5, 8 abrollend
bewegen.
-
Wenn gemäß obiger Beschreibung der Eingriffsvorsprung 13a an
der Rollenstirnflächen-Führungswand 13 einstückig mit
dem Blockkörper 40 geformt
ist, läßt sich
der Eingriffsvorsprung 13a exakt in Bezug auf den Blockkörper 40 positionieren,
und die Lücke
zwischen dem Vorsprung 13a und dem abgefasten Abschnitt 3a der
Rolle 3 läßt sich
exakt auf einem konstanten Wert halten, so daß nicht zu befürchten steht,
daß es
zu einer Kollision zwischen dem Eingriffsvorsprung 13a und
der Rolle kommt, während
die Rolle 3 umläuft.
-
Das integrale Formen des Rollenrücklaufkanal-Bildungselements 91,
des Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt-Bildungselements 12 und
der belasteten Rollenstirnflächen-Führungswand 13 zusammen
mit dem Block 40 erfolgt durch das sogenannte "Insert-Molding"-Verfahren (Einsetzformen),
welches folgende Schritte enthält:
Anordnen des Blockkörpers 40 an
einem Formhohlraum 15 auf der Grundlage der Rollenlaufflächen 7, 8,
die an dem Blockkörper 40 ausgebildet
sind, Formen von Hohlräumen
entsprechend den einzelnen Harzformabschnitten, die zwischen einer
Innenwand des Formhohlraums 15 und dem Blockkörper 40 auszubilden
sind, und Einspritzen eines Formmaterials in die Hohlräume, um
die Harzformabschnitte auszubilden.
-
4 ist
eine schematische Ansicht, die den Blockkörper 40 und Zustände zeigt,
in denen die Formhohlräume 15 geschlossen
oder geöffnet
werden im Zuge des Insert-Moldings. Ein ortsfester Formteil 15a ist
ausgestattet mit Blockhalteteilen 15b, an denen die Rollenlaufflächen 7, 7; 8, 8 zum Positionieren
angesetzt werden, während
ein beweglicher Formteil 15c mit Stiften 15d zur
Ausbildung des Rollenrücklaufkanals
ausgestattet ist.
-
Die Blockhalteteile 15b haben
flache Gestalt entsprechend den Rollenlaufflächen 7, 7; 8, 8,
und sie erstrecken sich linear und parallel zueinander. 4(b) und 4(c) zeigen lediglich einen Umfang eines
Rollenrücklaufkanals 9 auf
einer Seite des herabhängenden
Teils 42.
-
Hohlräume 15e zur Ausbildung
des Rollenrücklaufkanal-Bildungselements 91 sind
innerhalb der Durchgangsbohrungen 43 in den horizontalen Abschnitt 41 und
dem hängenden
Teil 42 des Blockkörpers 40 ausgebildet.
Außerdem
sind Hohlräume 15f–15h zur
Ausbildung der ersten bis dritten belasteten Rollenstirnflächen-Führungswand-Bildungselemente 141–143 an
den Innenumfangsabschnitten des horizontalen Abschnitts 41 und
des herabhängenden
Teils 42 ausgebildet. Außerdem sind Hohlräume 15i zur
Bildung der Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt-Bildungselemente 12 an den
beiden vorderen und hinteren Endbereichen des Blockkörpers 40 ausgebildet.
-
Bei dieser Ausführungsform werden die paarweise
rechten und linken Rollenlaufflächen 7, 7; 8, 8 des
Blockkörpers 40 an
vier Punkten von den Blockhalteteilen 15b des Formhohlraums 15 abgestützt. Im
Ergebnis läßt sich
der Blockkörper 40 unbeweglich
von den Blockhalteteilen 15b auch dann abstützen, wenn
ein Einspritzdruck des Formmaterials auf den Blockkörper 40 von
sämtlichen
Richtungen her einwirkt, so daß der
Rollenrücklaufkanal 9,
der Richtungsänderungs-Innenumfangsabschnitt 10b und
die erste bis dritte belastete Rollenstirnflächen-Führungswand 131–133 exakt
an vorbestimmten Stellen ausgebildet werden können.
-
Da außerdem der Blockkörper 40 stabil
innerhalb des Formhohlraums 15 angeordnet ist, ergeben
sich keine Störungen
an den Bereichen zwischen den Rollenlaufflächen 7, 7; 8, 8.
-
Vorzugsweise stehen die Blockhalteteile 15b in
enger Berührung
mit den Rollenlaufflächen 7 und 8.
Aber selbst wenn die Blockhalteteile 15b und die Rollenlaufflächen 7, 8 ein
kleines Stück
aufgrund des dazwischen befindlichen kleinen Abstands bewegt werden,
so ist ein solcher kleiner Abstand insoweit zulässig, als die Bemessungsgenauigkeit
innerhalb eines zulässigen
Bereichs liegt und das Harzmaterial nicht in eine derartige Lücke eindringt.
-
[Modifikationen der Rollenkontaktwinkel]
-
Obschon die obige Erläuterung
sich auf ein Beispiel bezog, bei dem insgesamt vier Reihen von Rollen
zwischen entsprechenden Bereichen, das heißt rechte und linke zwei Reihen
von Rollen zwischen der Oberseite der Führungsschiene 2 und
der Unterseite des horizontalen Abschnitts 41 des Blockkörpers 40 angeordnet
sind, während
eine Reihe von Rollen zwischen der rechten und der linken Seitenfläche der
Führungsschiene 2 und
den inneren Seitenflächen
des rechten bzw. des linken hängenden
Teils 42 angeordnet sind, ist die Anzahl ebenso wie die
Anordnung der Rollen-Reihen optional.
-
Wie zum Beispiel in den 6 und 7 gezeigt ist, kann die Vorrichtung einen
Aufbau mit vier Reihen von Rollen insgesamt aufweisen, von denen
rechte und linke zwei Reihen von Rollen zwischen der rechten und
der linken Seitenfläche
der Führungsschiene 2 und
den inneren Seitenflächen
des rechten und des linken hängenden
Teils 42 des Blockkörpers 40 angeordnet
sind.
-
6 zeigt
ein Beispiel eines Aufbaus, bei dem die obere Reihe von Rollen 3 der
beiden Reihen von Rollen 3 in vertikaler Anordnung derart
ausgebildet ist, daß eine
Kontaktwinkellinie L1 der Rallen 3 so eingestellt ist,
daß sie
sich von einer Seite der Führungsschiene 2 schräg nach oben
zu dem rechten und dem linken hängenden
Teil 42 des Blockkörpers 40 erstreckt,
und derart ausgebildet ist, daß sie
sich mit einem Neigungswinkel von nahezu 45° gegenüber einer horizontalen Linie
H neigt, während
die untere Reihe von Rollen 3 derart gebildet ist, daß eine Kontaktwinkellinie
L2 der Rollen 3 schräg
nach unten verläuft
und so gebildet ist, daß sie
mit einem Neigungswinkel von nahezu 45° angeordnet ist.
-
7 zeigt
ein Beispiel mit einem Aufbau, bei dem die obere Reihe von Rollen
von den beiden Rollen-Reihen in vertikaler Anordnung derart gebildet ist,
daß eine
Kontaktwinkellinie L1 der Rollen 3 von einer Seite der
Führungsschiene
schräg
nach unten zu Seiten des rechten und des linken hängenden Teils 42, 42 des
Blockkörpers 40 verläuft, wobei
sie unter einem Neigungswinkel von nahezu 45° gegenüber einer horizontalen Linie
geneigt ist, während
die untere Reihe von Rollen 3 so gebildet ist, daß eine Kontaktwinkellinie
L2 der Rollen 3 schräg
nach oben verläuft
und einen Neigungswinkel von etwa 45° besitzt.
-
Im Fall dieser Ausführungsform
sind die Richtungsänderungskanäle 10A, 10B der
vertikal angeordneten beiden Reihen von Rollen 3 an den
beiden Endbereichen des Blockkörpers 40 abwechselnd mit
einem vorbestimmten Abstand oder, Intervall in axialer Richtung
angeordnet, so daß sie
einander kreuzen. In diesem Fall ist das Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt-Bildungselement 12 an
der Stirnfläche
des Blockkörpers 40 mit
dem Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt 10b des
Richtungsänderungskanals 10A einer
Seite eng benachbart zu dem Blockkörper 40 und der Richtungsänderungs-Rollenstirnflächen-Führungswand 10c,
dem Innenumfangsabschnitt 10b und der Führungswand 10c, die
einstückig
mit dem Blockkörper 40 geformt
sind, angeordnet.
-
Was den Richtungsänderungsänderungskanal 10B entfernt
von dem Blockkörper 40 angeht,
so ist zumindest ein Abschnitt der belasteten Rollenlaufflächen 7, 8 einer
Stirnflächenseite
des Blockkörpers 40,
der Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt 10b eines
mit einem Endabschnitt des Rollenrücklauf kanals 9 verbundenen
Teils sowie die Richtungsänderungs-Rollenstirnflächen-Führungswand 10c einstückig mit
dem Blockkörper 40 ausgebildet. Ein
Rundstück 10C,
welches mit dem Richtugnsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt 10b zusammenhängt, ist
an einem Bereich entfernt von dem Richtungsänderungskanal 10A befestigt.
Ein Innenumfang dieses Rundstücks 10C ist
mit einem Teil eines Außenumfangs-Führungsabschnitts
des inneren Richtungsänderugnskanals 10A ausgebildet.
Der Seitendeckel 11 ist mit Richtungsänderungskanal-Außenumfangsabschnitten 10a, 10a für beide vertikal
angeordneten Richtungsänderungskanäle 10A, 10B ausgebildet.
-
Gemäß der oben beschriebenen ersten
Ausführungsform
ist ein Zusammenbau der Rollenstirnflächen-Führungswand, des Rollenrücklaufkanals und
des Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitts
nicht erforderlich, was den Vorgang des Montierens der Teile erübrigt. Darüber hinaus
können die
Rollenstirnflächen-Führungswand,
der Rollenrücklaufkanal
und der Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt
an exakten Stellen bezüglich des
Blockkörpers
ausgebildet werden.
-
Wenn der Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt
einstückig
mit dem Blockkörper ausgebildet
ist, wird es möglich,
Unregelmäßigkeiten auszuschalten,
die ansonsten an dem Verbindungsbereich zwischen der Rollenlauffläche und
dem Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt
entstehen könnten.
Wenn der Rollenrücklaufkanal
einstückig
mit dem Blockkörper
ausgebildet ist, ist es außerdem
möglich,
die Unregelmäßigkeiten
zu vermeiden, die sich an dem Verbindungsabschnitt zwischen dem
Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt
und dem Rollenrücklaufkanal
einstellen würden.
-
Wenn außerdem der Rollenrücklaufkanal und
der Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt
mit Führungswänden zum
Leiten der Stirnflächen
der Rollen ausgestattet sind, wobei die Führungswand durchgängig mit
der Rol lenstirnflächen-Führungswand
ausgebildet ist, und wenn außerdem
der Rollenrücklaufkanal,
die Rollenstirnflächen-Führungswand
von mindestens einer der paarweisen Rollenstirnflächen-Führungswände und
der Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt einstückig mit
dem Blockkörper
ausgebildet sind, können
der Rollenrücklaufkanal,
die Führungswände der
Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitte
und die Rollenstirnflächen-Führungswände kontinuierlich geformt
werden, wodurch sich Unregelmäßigkeiten
an den Verbindungsteilen nicht ausbilden, so daß die Stirnfläche der
Rollen sich glatt bewegen können.
-
Darüber hinaus können die
Führungswände der
Rollenstirnflächen
einstückig
und kontinuierlich über
den gesamten Endlos-Umlaufweg ausgebildet werden, wobei eine Lücke zwischen
der Führungswand
und der jeweiligen Stirnfläche
der Rolle mit hoher Genauigkeit eingestellt werden kann, so daß der Schräglauf der
Rollen sicher vermieden werden kann.
-
Wenn außerdem der Eingriffsvorsprung
zum Verhindern, daß die
Rollen herausfallen, indem der Vorsprung mit dem abgefasten Abschnitt
der Rolle in Eingriff tritt, an der Rollenstirnflächen-Führungswand integral
mit dem Blockkörper
angeformt ist, läßt sich der
Vorsprung exakt in Bezug auf den Blockkörper positionieren, so daß ein Herausfallen
der Rolle auch dann sicher unterbunden werden kann, wenn die Lagerblöcke von
der Führungsschiene
abgenommen werden. Außerdem
steht nicht zu befürchten,
daß es zu
einer Kollision des Blockkörpers
mit der Rolle während
deren Umlauf kommt.
-
Im Verlauf des Insert-Moldings kommt
es zu keinen Unregelmäßigkeiten
an den Rollenlaufflächen,
wenn ein Blockhalteteil mit einer Form, die man erhält durch
Schneiden des Außenumfangsteils
der Rolle in einem Querschnitt durch die Mittelachse der Rolle,
am Innenumfang eines Formhohlraums vorgesehen ist, so daß der Blockhalteteil
der Rollenlauffläche
des Blockkörpers
entspricht und der Blockkörper in
dem Formhohlraum untergebracht ist, in dem die Rollenlauffläche den
Blockhalteteil berührt.
-
Insbesondere dann, wenn die paarweisen rechten
und linken Rollenlaufflächen
des Blockkörpers
von den Blockhalteteilen des Formhohlraums abgestützt werden,
wird der Block von sämtlichen vier
Richtungen eingeklemmt und abgestützt durch die paarweisen rechten
und linken Blockhalteteile an vier Punkten. Selbst wenn daher ein
Einspritzdruck eines Formmaterials von sämtlichen Richtungen auf den
Blockkörper
einwirkt, kann dieser unbeweglich gehalten werden, so daß er exakt
positioniert bleiben kann.
-
[Zweite Erfindung]
-
Im folgenden wird eine Ausführungsform
einer zweiten Erfindung anhand der begleitenden Zeichnungen erläutert.
-
8 und 9 zeigen Ausführungsformen
von Linear-Rollenführungen
gemäß der zweiten
Erfindung.
-
Die Linear-Rollenführung 201 enthält eine Führungsschiene 202 und
einen beweglichen Block 204, der auf der Oberfläche der
Führungsschiene 202 über insgesamt
vier Reihen von Rollen 203 abrollt, von denen zwei Reihen
an einer Oberseite der Führungsschiene 202 und
jeweils eine Reihe auf der rechten und der linken Seitenfläche der
Führungsschiene 202 angeordnet
sind.
-
Jede der vier Reihen von Rollen 203 läuft in einer
Endlosumlaufbahn um, die gebildet wird durch den belasteten Bereich
zwischen den Rollenlauftlächen 206, 207; 205, 208 des
Blockkörpers 2040 und die
entsprechenden Teile der Führungsschiene 202, den
Richtungsänderungskanal 210 und
den Rollenrücklaufkanal 209.
In diesem Punkt unterscheidet sich die Ausführungsform der zweiten Erfindung
von derjenigen der ersten Erfindung dadurch, daß die Rollen 203 mit
einer Rollenkette 218 untereinander verbunden sind, die
beweglich in die Endlos-Umlaufbahn eingesetzt ist.
-
Die Rollenkette 218 ist
ein Harzmaterial-Formteil, wie es in den 9(c) –(e) dargestellt
ist. Die Rollenkette enthält
Distanzabschnitte oder Distanzstücke 218a,
die sich zwischen jeweils benachbarten Rollen 203 befinden,
und Verbindungsbänder (Platten) 218b als
Verbindungselemente zum Verbinden der jeweiligen Distanzstücke 218a,
wobei die Verbindungsbänder 218b flexibel
sind und eine dünne,
plattenähnliche
Gestalt besitzen.
-
Die beiden Seitenflächen der
Distanzstücke 218 sind
mit einer Halteausnehmung 218c ausgestattet, welche die
Herausfallsperre bilden und eine Kreisbogenform entsprechend einer
Zylinderfläche der
Rolle 203 besitzen. Die Verbindungsplatten 218b liegen
auf einer virtuellen Fläche,
welche die Mittelachsen der einzelnen Rollen 203 miteinander
verbindet.
-
Bei einem Distanzstück 218a handelt
es sich um ein Glied oder Element in Form eines Quaders vorbestimmter
Dicke, angeordnet zwischen den Rollen 203 bei etwa der
gleichen Höhe
in axialer Richtung wie die Rolle 203 und mit einer Breite,
die etwas geringer ist als ein Durchmesser einer Rolle 203.
Außerdem
sind die Seitenflächen
in Dickenrichtung des Distanzstücks 218a,
in welcher die Rolle 203 mit ihm in Berührung tritt, mit Halteausnehmungen 218c in Kreisbogenform
entsprechend der Form der Rolle 203 versehen.
-
Die beiden seitlichen Endbereiche
in axialer Richtung der Rolle des Verbindungsbands 218b der Rollenkette 218 stehen
von den Stirnflächen
der Rolle in deren axialer Richtung vor und bilden Führungsvorsprünge 2181.
-
Jede der Rollen 203 wird
in Folgerichtung vorn und hinten von einem zugehörigen Distanzstück 218a der
Rollenkette 218 gehalten, so daß keine Notwendigkeit besteht
zur Bildung des abgefasten Abschnitts am Endbereich der Rolle. Im
Ergebnis kann von der Rolle 203 über deren gesamter Länge eine Last
aufgenommen werden, so daß sich
die wirksame Länge
der Rolle 203 für
die Lastaufnahme vergrößert.
-
Da lediglich das Distanzstück 218a sich
zwischen benachbarten Rollen 203 befindet, kann der Mittenabstand
der Rollen 203 minimal gehalten werden, demzufolge eine
Anzahl von Rollen 203 pro Längeneinheit zur Lastaufnahme
maximal gesteigert werden kann, was die Lastaufnahmefähigkeit
der Rollen 203 steigert.
-
10(a) zeigt
ein Beispiel für
die Rollenkette 218 in einem Fall, in welchem die Rollen 2031 eine Hohlstruktur
besitzen und eine Durchgangsbohrung 2032 aufweisen. Im
Fall der Rolle 203 mit Hohlstruktur läßt sich in einfacher Weise
eine Vorspannung aufbringen, verglichen mit einer massiven Rolle 203, und
hierdurch ergibt sich ein Vorteil.
-
Ein Wellenabschnitt 218d zum
Einsetzen in die Durchgangsbohrung 2032 ist an der Rollenkette 218 ausgebildet,
wodurch diese mit den Rollen 203 vereint werden kann. Bei
dem oben beschriebenen Aufbau läßt sich
das Herausfallen der Rollen 203 sicher verhindern, und
daß Maß der Parallelität zwischen
den einzelnen Rollen 203 läßt sich exakt aufrecht erhalten.
-
10(b) zeigt
ein Beispiel für
die Rollenkette 218 eines Falls, in welchem die Rolle 2034 eine Struktur
mit Vertiefungen 2033 an den beiden Enden besitzt.
-
Die Rollenkette 218 ist
mit konvexen Abschnitten 218e ausgestattet, die drehbar
in die Vertiefungen 2033 in den beiden Endbereichen der
Rolle 203 eingreifen.
-
Bei dieser Struktur wird das Herausfallen
der Rolle 2034 sicher verhindert, und das Maß der Parallelität zwischen
den einzelnen Rollen 2034 kann exakt beibehalten werden.
-
10(c) zeigt
ein Beispiel für
die Rollenkette 218, bei dem die Rolle 2036 eine
Struktur mit einer Kreisnut 2035 in der Mitte des Außenumfangs
der Rolle 2036 aufweist.
-
Die Rolle 203 wird gehalten
durch Einsetzen eines an der Rollenkette 218 ausgebildeten
Ringelements 218f in die Ringnut 2035 der Rollenkette 218.
-
Andererseits zeigt 10(d) ein Beispiel für die Rollenkette 218,
bei dem die Verbindungsplatte 218b der Rollenkette 218 verstärkt ist.
Die Rolle 218 wird in der Endlos-Umlaufbahn bewegt, die
eine Spurform besitzt, entsprechend der Bewegung des beweglichen
Blocks 204, und die Rollenkette 218 wird wiederholt
einer Verformung zwischen geradliniger, gestreckter Form und gekrümmter Form
unterzogen, so daß es
erforderlich ist, die Ermüdungsfestigkeit
der Rollenkette 218 zu steigern.
-
Zu diesem Zweck ist es bevorzugt,
die Verbindungsplatte 218b, die die Rollen 203 miteinander verbindet,
durch Einsetzen von Verstärkungsgliedern 218g zu
verstärken,
beispielsweise durch Einsetzen eines Drahts, einer dünnen Platte
oder dergleichen in die Verbindungsplatte 218b.
-
Die Führungsschiene 202 ist
ein längliches Element
rechteckigen Querschnitts, wobei ein oberer Teil der beiden Seitenflächen der
Führungsschiene sich
verjüngende
Oberflächen
besitzt, die sich in Aufwärtsrichtung
allmählich
nach außen
erweitern, wobei jede von der rechten und der linken sich verjüngenden
Fläche
mit einer Reihe der Rollenlauffläche 205 ausgestattet
ist. Darüber
hinaus ist die Oberseite der Führungsschiene 202 als
ebene Fläche
ausgebildet, deren rechter und deren linker Abschnitt jeweils mit
einer Rollenlauftlälhe 206 ausgebildet
sind, das heißt,
es gibt insgesamt zwei Reihen von Rollenlaufflächen 206.
-
Der bewegliche Block 204 enthält einen Blockkörper 2040 aus
Metall sowie an den beiden Stirnflächen des Blockkörpers 2040 befestigte
Seitendeckel 211.
-
Der Blockkörper 2040 besitzt
einen U-förmigen
Querschnitt und ist von großer
Starrheit, er besitzt einen horizontalen Abschnitt 2041 gegenüber der
Oberseite der Führungsschiene 202,
ein Paar herabhängende
Teile 2042, 2042, die von dem rechten und dem
linken Endabschnitt des horizontalen Abschnitts 2041 herabhängen, so
daß sie
die rechte und die linke Seitenfläche der Spurschiene 202 einfassen.
Eine Unterseite des horizontalen Abschnitts 2041 besitzt
ein Paar Rollenlaufflächen 207, 207 entsprechend
den paarweisen Rollenlaufflächen 206, 206 an
der Oberseite der Führungsschiene 202,
während
die beiden Innenflächen
des rechten und des linken hängenden
Teils 2042, 2042 mit Rollenlaufflächen 208, 208 ausgestattet
sind, welche den Rollenlaufflächen 205, 205 auf
der rechten und der linken Seitenfläche der Führungsschiene 202 entsprechen.
-
Zwischen vier Paaren von Rollenlaufflächen 205, 208; 206, 207,
die einander entsprechen und auf einander gegenüberliegenden Oberflächen zwischen der
Führungsschiene 202 und
dem beweglichen Block 204 gebildet sind, befindet sich
eine Anzahl von Rollen 203, so daß Rollen-Reihen zur Lastaufnahme
an Bereichen zwischen der Führungsschiene 202 und
dem beweglichen Block 204 gebildet sind. Auf die jeweiligen
Rollen 203 ist eine vorbestimmte Vorspannung aufgebracht.
-
Jede der Rollen 203 berührt die
Rollenlaufflächen 205, 208; 206, 207 linienförmig. Eine
Kontaktwinkellinie L1, gebildet durch eine Linie, welche zwei Kontaktbereiche
der Rollen zwischen den entsprechenden Rollenlauftlächen 205,
208; 206, 207 auf
der Oberseite der Führungsschiene 202 und
den horizontalen Abschnitt 2041 des Blockkörpers 2040 verbindet,
ist so eingestellt, daß sie
sich vertikal mit einem Neigungswinkel von etwa 90° gegenüber einer horizontalen
Linie erstreckt, die durch die Mitte der Rolle 203 geht,
während
eine Kontaktwinkellinie der Rolle 203 zwischen den entsprechenden
Rollenlaufflächen
an der rechten und der linken Seitenfläche der Führungsschiene 202 und
den Innenseitenflächen
des rechten und des linken herabhängenden Teils 2042, 2042 des
Blockkörpers 2040 sich
schräg in
Richtung einer Mitte der Führungsschiene 202 erstreckend
eingestellt und so ausgebildet ist, daß sie sich unter einem vorbestimmten
Winkel α gegenüber einer
horizontalen Linie neigt, welche durch die Mitte der Rolle 203 verläuft, um
dadurch eine Struktur zu bilden, in der sowohl der rechte als auch
der linke Eckbereich 2022, 2022 eines oberen Abschnitts
der Führungsschiene 202 von
den beiden Reihen von Rollen 203, 203 eingeklemmt
ist, die sich auf der rechten und der linken Seite der Führungsschiene 202 befinden,
außerdem
von den beiden Reihen von Rollen 203, 203 auf
der Oberseite der Führungsschiene 202.
Bei der in der Figur dargestellten Ausführungsform ist der Neigungswinkel α auf etwa
30° eingestellt.
-
Der Blockkörper 2040 ist mit
vier Reihen von Rollenrücklaufkanälen 209
zum Umlaufen und zum Leiten der vier Reihen von Rollen 203 ausgestattet. Der
Rollenrücklaufkanal 209 verläuft linear
parallel zu den jeweiligen Rollenlaufflächen 205, 206 an
dem Blockkörper 2040.
Zwei Reihen von Rollenrücklaufkanälen 209 sind
an dem horizontalen Abschnitt 2041 ausgebildet, während zwei
Reihen von Rollenrücklaufkanälen 209 an
dem rechten und dem linken herabhängenden Teil des Blockkörpers 2040 ausgebildet
sind. Der Rollenrücklaufkanal 209 wird
gebildet durch ein aus Harz geformtes Rollenrücklaufkanal-Bildungselement 2091.
-
Das Rollenrücklaufkanal-Bildungselement 2091 ist
einstückig
an einen Innenumfangsabschnitt einer Durchgangsbohrung 2043 angeformt,
die den horizon talen Abschnitt 2041 durchsetzt, und außerdem den
herabhängenden
Teil 2042 des Blockkörpers 2040 durchsetzt.
Eine Außenumfangsform
des Rollenrücklaufkanal-Bildungselements 2091 ist
so ausgebildet, daß sie
eine zylindrische Gestalt hat entsprechend der Innenumfangsform
der Durchgangsbohrung 2041. Der Innenumfang des Rollenrücklaufkanal-Bildungselements 2091 ist
mit einem Rollenrücklaufkanal 209 ausgestattet,
der einen rechteckigen Querschnitt zum Leiten der Rollen 203 besitzt.
-
Der Rollenrücklaufkanal 209 umfaßt ein Paar unbelasteter
Rollenführungsflächen 209a, 209b,
die sich parallel zueinander zum Leiten einer zylindrischen Außenumfangsfläche der
Rollen 203 erstrecken, außerdem ein Paar unbelasteter
Rollenstirnflächen-Führungsflächen 209c, 209c,
die sich parallel zueinander zum Leiten der Stirnflächen der
Rollen 203 erstrecken.
-
Eine Lücke oder ein Spielraum zwischen
den paarweisen unbelasteten Rollenführungsflächen 209a, 209b ist
etwas größer eingestellt
als ein Durchmesser der Rollen 203, um zwischen den Teilen
eine kleine Lücke
zu bilden, während
eine Lücke
oder ein Spielraum zwischen den paarweisen Rollenstirnflächen-Führungswänden 209c, 209c etwas
größer eingestellt
ist als die Länge
der Rollen 203, um zwischen den Teilen eine kleine Lücke einzustellen,
was zu einer Struktur führt,
die ein ruckfreies Bewegen der Rollen 203 ermöglicht.
-
Die unbelasteten Rollenstirnflächen-Führungswände 209c, 209c sind
mit Führungsnuten 209d ausgestattet,
mit deren Hilfe die Führungsvorsprünge 2181 der
Rollenkette 218 in Eingriff stehen.
-
11 zeigt
eine weitere Ausführungsform eines
Rollenrücklaufkanal-Bildungselements 2092, welches
an dem herabhängenden
Teil 2042 des Blockkörpers 2040 auszubilden
ist. Das Rollenrücklaufkanal-Bildungselement 2092 ist
integral mit einer Vertiefung 2044 verbunden, die an einem
unteren Endbe reich des rechten und des linken herabhängenden
Teils 2042 des Blockkörpers 2040 ausgebildet
ist. Das Rollenrücklaufkanal-Bildungselement 2091 ist
einstückig
mit einem dritten belasteten Rollenstirnflächen-Führungswand-Bildungselement 2143 verbunden,
welches sich an der Innenumfangsseite des herabhängenden Teils 2042 befindet.
-
Bei dem oben beschriebenen Aufbau
muß der
Blockkörper 2040 mit
lediglich zwei Durchgangsbohrungen 2043 in dem horizontalen
Abschnitt 2041 versehen werden, so daß sich die Fertigung der Vorrichtung
vereinfacht.
-
Außerdem sind gemäß den 8, 9(a) und 9(b) die
beiden Endabschnitte des Blockkörpers 2040 mit
Seitendeckeln 211 ausgestattet, die einen Richtungsänderungskanal
210 zum Ändern
der Laufrichtung der Rollen 203 zu dem Rollenrücklaufkanal 209 bilden,
wobei die Rollen 203 sich zwischen den belasteten Rollenlaufflächen 205, 208; 206, 207 befinden,
die an der Führungsschiene 202 bzw.
an dem Blockkörper 2040 ausgebildet
sind.
-
Der Richtungsänderungskanal 210 ist
als Rohr mit U-förmiger
Form ausgebildet. Der Seitendeckel 211 ist mit nur einem
Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt 210a des
Richtungsänderungskanals 210 ausgebildet,
während
ein Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt-Bildungselement 212 integral
an den beiden Endbereichen des Blockkörpers 2040 angeformt
ist.
-
Dieser Richtungsänderungskanal 210 besitzt einen
rechteckigen Querschnitt, die beiden Seitenabschnitte des Richtungsänderungskanal-Außenumfangsabschnitts 210a und
des Innenumfangsabschnitts 210b zum Leiten der Außenumfangsfläche der
Rollen 203 sind mit Richtungsänderungs-Rollenstirnflächen-Führungswänden 210c, 210c ausgestattet,
um die Stirnflächen
der Rollen 203 zu führen.
Diese Richtungsänderungs-Rollenstirnflächen-Führungswände 210 sind
zusammen mit dem Richtungsänderungskanal-Innenumfangsab schnitt 210b an dem
Richtungsänderungs-Innenumfangsabschnitt-Bildungselement 212 geformt.
Wenn der Seitendeckel 211, der mit dem Richtungsänderungskanal-Außenumfangsabschnitt 210a ausgebildet
ist, an die Stirnfläche
des Blockkörpers 2040,
an dem der Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt 210b und
die Richtungsänderungs-Rollenstirnflächen-Führungswände 210c ausgebildet
sind, angebracht wird, wird der Richtungsänderungskanal 210 mit
der Form eines U-Rohrs vervollständigt.
-
Die Richtungsänderungs-Rollenstirnflächen-Führungswände 210c, 210c sind
mit Führungsnuten 210d ausgebildet,
mit denen die Führungsvorsprünge 2181 der
Rollenkette 218 zusammenwirken.
-
Die Richtungsänderungs-Rollenstirnflächen-Führungswände 210c, 210c können zusammen
mit dem Richtungsänderungskanal-Außenumfangsabschnitt 210a an
dem Seitendeckel 211 ausgebildet werden. Andererseits kann
eine Richtungsänderungs-Rollenstirnfläche-Führungswand 210c zusammen
mit einem Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt 210b an
einer Seite des Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt-Bildungselements 210 ausgebildet
sein, während
die andere Richtungsänderungs-Rollenstirnflächen-Führungswand 210c zusammen
mit dem Richtungsänderungskanal-Außenumfangsabschnitt 210a an
dem Seitendeckel 211 ausgebildet sein kann.
-
In einer noch weiteren Alternative
ist die Richtungsänderungs-Rollenstirnflächen-Führungswand 210c in
zwei Abschnitte unterteilt, nämlich
einen Innenumfangsabschnitt und einen Außenumfangsabschnitt, und der
Außenumfangsabschnitt kann
an dem Seitendeckel 210 ausgebildet sein, während der
Innenumfangsabschnitt an dem Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt-Bildungsteil 212 ausgebildet
sein kann.
-
Wie in 8(a) zu
sehen ist, sind entlang den vier Reihen von Rollenlaufflächen 207, 208 des Blockkörpers 240 belastete
Rollenstirnflächen-Führungswände 213 zum
Leiten der Stirnflächen
der Rollen in dem belasteten Bereich vorgesehen.
-
Die belasteten Rollenstirnflächen-Führungswände 213 sind
mit Führungsnuten 213a ausgestattet,
mit denen die Führungsvorsprünge 2181 der
Rollenkette 218 in Eingriff stehen. Um die belastete Rollenstirnflächen-Führungswand 213 zu
bilden, enthält der
Blockkörper 240 ein
erstes Stirnflächen-Führungswand-Bildungselement 2141,
welches integral an einer Unterseite des horizontalen Abschnitts 2040 angebracht
ist, die rechten und linken zweiten Stirnflächen-Führungswand-Bildungselemente 2142,
die einstückig
an vertieften Eckabschnitten zwischen dem horizontalen Abschnitt 2041 und
dem rechten und dem linken herabhängenden Teil 2042 anzubringen
sind, und das rechte und das linke dritte Stirnflächen-Führungswand-Bildungselement 2143,
die integral mit einem unteren Abschnitt der inneren Seitenfläche des
rechten und des linken hängenden
Teils 2042 zu verbinden sind.
-
Beide Endbereiche des ersten Stirnflächen-Führungswand-Bildungsteils 2141 und
ein oberer Endabschnitt der zweiten Stirnflächen-Führungswand-Bildungselemente 2142 sind
mit belasteten Rollenstirnflächen-Führungswänden 213, 213; 213, 213 zum
Leiten der Stirnflächen
der auf den Rollenlaufflächen 207, 207 an
der Unterseite des horizontalen Abschnitts 2041 des Blockkörpers 2040 abrollenden
Rollen 203 versehen.
-
Darüber hinaus sind die unteren
Endabschnitte des rechten und des linken zweiten Stirnflächen-Führungswand-Bildungselements 2142 und ein
oberer Endabschnitt des dritten Stirnflächen-Führungswand-Bildungselements 2143 mit
belasteten Rollenstirnflächen-Führungswänden 213, 213; 213, 213 ausgestattet,
um die Stirnflächen
der Rollen 203 zu leiten, die auf den Rollenlaufflä chen 208, 208 abrollen,
die an dem herabhängenden
Teil 2042 des Blockkörpers 2040 ausgebildet
sind.
-
Ein Spalt oder ein Spielraum zwischen
den paarweisen Rollenstirnflächen-Führungswänden 213, 213 ist
etwas größer eingestellt
als die Länge der
Rollen 203, um zwischen der Stirnfläche der Rollen 203 und
der Führungswand 213 eine
nur kleine Lücke
zu bilden.
-
Außerdem ist ein erstes Dichtungselement 216 zum
Abdichten der Lücke
zwischen dem horizontalen Abschnitt 2041 des Blockkörpers 2040 und
der Oberseite der Führungsschiene 202 an
dem ersten Stirnflächen-Führungswand-Bildungselement 2141 befestigt,
während
ein zweites Dichtungselement 217 zum Abdichten der Lücke zwischen
dem herabhängenden
Teil 2042 des Blockkörpers 2040 und
der rechten und der linken Seitenfläche der Führungsschiene 202 an
dem dritten Stirnflächen-Führungswand-Bildungselement 2143 befestigt
ist.
-
Bei dieser Ausführungsform sind die belasteten
Rollenstirnflächen-Führungswände 213 zum
Leiten der beiden Stirnflächen
der Rollen 203 gebildet durch das erste bis dritte Stirnflächen-Führungswand-Bildungselement 2141–2143,
die sämtlich
aus Harzmaterial bestehen.
-
Wie allerdings in 11(a) gezeigt ist, können die Rollenstirnflächen-Führungswände 213 für belastete
Rollen zum Leiten einer Stirnfläche
der Rollen 213 auch durch den Blockkörper 2040 selbst gebildet
werden, während
die belastete Rollenstirnflächen-Führungswand 213 zum
Führen
der anderen Stirnfläche
der Rollen 203 durch das belastete Rollenstirnflächen-Führungswand-Bildungselement 214 gebildet
wird. In diesem Fall können
die belasteten Rollenstirnflächen-Führungswände 213 mit
Führungsnuten
ausgestattet sein, die die Führungsvorsprünge 2181 der
Rollenkette leiten. Andererseits kann gemäß
-
11(b) auch
anstelle der Führungsnut
ein Ausschnitt 213b vorgesehen werden.
-
Bei dieser zweiten Ausführungsform
sind das Rollenrücklaufkanal-Bildungselement 2091,
die Rollenstirnflächen-Führungswand-Bildungselemente 2141–2143 und
das Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt-Bildungselement 212 sämtlich integral
an dem beweglichen Block 2040 angeformt.
-
Folglich können die unbelasteten Rollenführungsflächen 209a, 209b des
Rollenrücklaufkanals 209 und
sowohl der Innen- als auch der Außenumfangsabschnitt 210a, 210b des
Richtungsänderungskanals
kontinuierlich und integral geformt werden. Außerdem kann auch der Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt 210b sowie
die Rollenlaufflächen 207, 208 in
dem belasteten Bereich integral geformt werden.
-
Darüber hinaus werden die Rollenstirnflächen-Führungswand 209c des
Rollenrücklaufkanals 209,
die Richtungsänderungs-Rollenstirnflächen-Führungswand 210c des
Richtungsänderungskanals 210 und
die belastete Rollenstirnflächen-Führungswand 213 kontinuierlich
durch integriertes Formen gebildet, demzufolge die Rollenstirnflächen-Führungswand
kontinuierlich in der gesamten Endlos-Umlaufbahn geformt wird. Darüber hinaus kann
die Führungsnut
für das
Zusammenwirken mit dem Führungsvorsprung 2181 der
Rollenkette 218 kontinuierlich über die gesamte Endlos-Umlaufbahn ausgebildet
werden.
-
Bei der erfindungsgemäßen Linear-Rollenführung sind
das Rollenrücklaufkanal-Bildungselement 2091 und
das Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt-Bildungselement 212 nicht
erforderlich, so daß auch
der Zusammenbau dieser Teile entfällt. Außerdem können der Rollenrücklaufkanal
209 und
der Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt 210a an
exakten Stellen in Bezug auf den Blockkörper 2040 angeordnet
werden.
-
Wenn das Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt-Bildungselement 212 integral
mit dem Blockkörper 2040 gebildet
wird, kann man die Unregelmäßigkeiten
vermeiden, die sich ansonsten in dem Verbindungsbereich zwischen
den Rollenlaufflächen 207, 208 und
dem Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt 210b ausbilden.
Wenn bezüglich
des Rollenrücklaufkanals 209 das
Teil 91 integral mit dem Blockkörper 2040 gebildet
wird, ist es auch möglich,
die Unregelmäßigkeiten
zu vermeiden, die sich ansonsten in dem Verbindungsbereich zwischen
dem Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt 210b und
der unbelasteten Rollenführungsfläche 209b des
Rollenrücklaufkanals 209 ausbilden.
-
Andererseits können die Rollen 203 glatt
abrollen und bewegt werden von dem Rollenrücklaufkanal 209 in
den lastfreien Bereich und den Richtungsänderungskanal 210 hin
zu dem belasteten Bereich zwischen den Rollenlaufflächen 206, 207; 205, 208, während die
Rollen in einem Zustand bleiben, in welchem die Mittelachsen der
Rollen 203 parallel zueinander gehalten werden und die
Abstände
benachbarter Rollen 203 einem vorbestimmten Abstand entsprechen,
der durch die Rollenkette 218 bestimmt wird.
-
Wenn die Rollenkette 218 umläuft, werden die
Führungsvorsprünge 218a an
der Rollenkette 218 von den Führungsnuten 209d, 210d und 213a, die
in den Führungswänden 213 an
beiden Seiten des Rollenrücklaufkanals 209,
des Richtungsänderungs-Innenumfangsabschnitts 210b und
der Rollenlaufflächen 207, 208 gebildet
sind, über
die gesamte Endlos-Umlaufbahn geleitet, so daß das Auslaufen der Rollenkette 218 während des
Umlaufs innerhalb der gesamten Umlaufbahn unterdrückt werden
kann. Folglich kann die Rollenkette 218 sich in einer vorbestimmten
Spur innerhalb der gesamten Endlos-Umlaufbahn zirkulierend bewirken.
Im Ergebnis können die
Rollen 203 exakt abrollen und bewegt werden, so daß die Entstehung
eines Schräglaufs
der Rollen 203 vermieden wird.
-
Außerdem können sich bei dieser Ausführungsform
die Lücken
zwischen den Führungswänden 213,
der Richtungsänderungs-Walzenstirnflächen-Führungswand 210c in
dem belasteten Bereich und der unbelasteten Rollenstirnflächen-Führungswand 209c und
den Rollenstirnflächen
exakt auf einem vorbestimmten Wert halten, so daß der Spalt sich auf einen
ausreichend kleinen Wert reduzieren läßt und somit ein Schräglauf der
Rollen 203 im Verein mit der Rückhaltefunktion der Rollenkette 218 sich
verhindert werden kann.
-
Wenn der bewegliche Block 204 von
der Führungsschiene 202 gelöst wird,
werden die Rollen 203 von der Rollenkette 218 gehalten.
-
Das integrale Formen des Rollenrücklaufkanal-Bildungselements 2091,
des Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt-Bildungselements 212 und
der belasteten Rollenstirnflächen-Führungswand 213 zusammen
mit dem Blockkörper 2040 erfolgt
nach dem Insert-Molding-Verfahren, welches folgende Schritte beinhaltet:
Anordnen des Blockkörpers 2040 in
einem Formhohlraum 215 auf der Grundlage der Rollenlaufflächen 207, 208 in dem
Blockkörper 2040,
Ausbilden von Hohlräumen entsprechend
den jeweiligen mit Harzmaterial geformten Teilen zwischen der Innenwand
des Formhohlraums 215 und dem Blockkörper 2040 und Einspritzen
eines Formmaterials in die Hohlräume,
um die Harzmaterial-Formteile zu bilden.
-
12 ist
eine schematische Ansicht des Blockkörpers 2040 und zeigt
Zustände,
in welchem die Formhälften 215 im
Zuge des Insert-Moldings geschlossen und geöffnet werden. Eine feststehende Formhälfte 215a ist
mit Blockhalteteilen 215b ausgebildet, an denen die Rollenlaufflächen 207, 207;
208, 208 positioniert
werden, während
eine bewegliche Formhälfte 215c mit
Stiften oder Zapfen 215d zur Ausbildung der Rollenrücklaufkanäle ausgebildet
ist. Die Blockhalteteile 215b und die Stifte 215d sind
mit Vorsprüngen 215b1, 215d1 entsprechend
dem Führungsvorsprung 2181 der
Rollenkette 218 ausgebildet.
-
Die Blockhalteteile 215b haben
flache Formen entsprechend den Rollenlaufflächen 207, 207; 208, 208 und
verlaufen geradlinig parallel zueinander. 12(b) und 12(c) zeigen
lediglich einen Umfang des Rollenrücklaufkanals 209 einer
Seite des herabhängenden
Teils 2042.
-
Hohlräume 215d zur Ausbildung
des Rollenrücklaufkanal-Bildungselements 2091 befinden
sich im Inneren von Durchgangsbohrungen 2043 in dem horizontalen
Abschnitt 2041 und dem herabhängenden Teil 2042 des
Blockkörpers 2040.
Außerdem
befinden sich Hohlräume 215e zur
Ausbildung des ersten bis dritten belasteten Kugelstirnflächen-Führungswand-Bildungsteils 213 an
den Innenumfangsabschnitten des horizontalen Abschnitts 2041 und des
herabhängenden
Teils 2042. Außerdem
befinden sich Hohlräume 215f zur
Ausbildung der Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt-Bildungselemente 212 am
vorderen bzw. am hinteren Endbereich des Blockkörpers 2040.
-
Bei dieser Ausführungsform werden die paarweisen
rechten und linken Rollenlaufflächen 207, 207; 208, 208 des
Blockkörpers 2040 an
vier Punkten von den Blockhalteteilen 215b der Formhälfte 215 abgestützt. Im
Ergebnis läßt sich
der Blockkörper 2040 unbeweglich
von den Blockhalteteilen 215b auch dann abstützen, wenn
ein Einspritzdruck des Formmaterials aus sämtlichen Richtungen auf den Blockkörper 2040 einwirkt,
so daß der
Rollenrücklaufkanal 209,
der Richtungsänderungs-Innenumfangsabschnitt 210b und
die erste bis dritte belastete Rollenstirnflächen-Führungswand 2131–2133 exakt an
den vorbestimmten Stellen ausgebildet werden können.
-
Da außerdem der Blockkörper 2040 stabil
in dem Formhohlraum 215 positioniert ist, entstehen keine
ungenauen Stellen in den Bereichen zwischen den Rollenlaufflächen 207, 207; 208, 208.
-
Es ist bevorzugt, wenn die Blockhalteteile 215b in
enger Berührung
mit den Rollenlaufflächen 207, 208 stehen.
Aber selbst die Blockhalteteile 215b und die Rollenlaufflächen 207, 208 werden
ein kleines Stück
bewegt aufgrund eines kleinen Spalts zwischen den Teilen, dieser
kleine Spalt kann aber zugelassen werden, solange die Dimensionsgenauigkeit innerhalb
eines zulässigen
Bereichs liegt und daher das Harzmaterial nicht in den Spalt eindringt.
-
[Modifikationen der Rollenkontaktwinkel]
-
Obschon die obigen Erläuterungen
sich auf ein Beispiel bezogen, bei dem insgesamt vier Reihen von
Rollen zwischen den entsprechenden Teilen angeordnet sind, das heißt die rechte
und die linke Reihe von Rollen zwischen der Oberseite der Führungsschiene 202 und
der Unterseite des horizontalen Abschnitts 2041 des Blockkörpers 2040 und
eine Reihe von Rollen zwischen jeweils der rechten und der linken
Seitenfläche
der Führungsschiene 202 und
der zugehörigen
inneren Seitenfläche
des rechten und des linken herabhängenden Teils 2042,
so ist doch die Anzahl ebenso wie die Anordnung der Rollen-Reihen
optional.
-
Wie beispielsweise in den 13 und 14 zu sehen ist, kann die Vorrichtung
einen Aufbau mit vier Reihen von Rollen insgesamt haben, von denen
eine rechte und eine linke Reihe von Rollen sich zwischen der rechten
und der linken Seitenfläche
der Führungsschiene 202 und
den inneren Seitenflächen
des rechten bzw. des linken herabhängenden Teils 2042 des
Blockkörpers 2040 befinden.
-
13 zeigt
ein Beispiel für
einen Aufbau, bei dem die obere Reihe von Rollen 203 von
den beiden Rollen-Reihen, die vertikal angeordnet sind, derart ausgebildet
ist, daß eine
Kontaktwinkellinie der Rollen 203 sich von einer Seite
der Führungsschiene 202 schräg nach oben
zu dem rechten bzw. dem linken herabhängenden Teil 2042 des
Blockkörpers 2040 erstreckt
und gegenüber
einer horizontalen Linie um einen Neigungswinkel von etwa 45° geneigt ist,
während
die untere Reihe von Rollen 203 derart ausgebildet ist,
daß eine
Kontaktwinkellinie der Rollen 203 sich schräg nach unten
erstreckt und unter einem Winkel von etwa 45° geneigt ist.
-
14 zeigt
ein Beispiel eines Aufbaus, bei dem die obere Reihe von Rollen 203 von
den beiden vertikal angeordneten Rollen-Reihen derart ausgebildet
ist, daß eine
Kontaktwinkellinie L1 der Rollen 203 von einer Seite der
Führungsschiene
schräg
nach unten zu Seiten des rechten bzw. des linken herabhängenden
Teils 2042 des Blockkörpers 2040 verläuft und
gegenüber
der horizontalen Linie H um einen Winkel von etwa 45° geneigt
ist, während
die untere Reihe von Rollen 203 derart ausgebildet ist,
daß eine
Kontaktwinkellinie L2 der Rollen 203 schräg nach oben
verläuft
und unter einem Neigungswinkel von etwa 45° geneigt ist.
-
Bei dieser Ausführungsform sind die Richtungsänderungskanäle 210A, 210B der
vertikal angeordneten beiden Reihen von Rollen 3 an den
beiden Endbereichen des Blockkörpers 2040 in
axialer Richtung mit einem vorbestimmten Abstand abwechselnd angeordnet,
so daß sie
einander kreuzen. In diesem Fall ist das Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt-Bildungsteil 215 an
der Stirnfläche des
Blockkörpers 2040 mit
dem Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt 210b des
Richtungsänderungskanals 210A an
einer Seite nahe dem Blockkörper 2040 und
der Richtungsänderungs-Rollenstirnflächen-Führungswand 210c ausgebildet,
wobei letztere ebenso wie der Innenumfangsabschnitt 210b integral
mit dem Blockkörper 2040 geformt
sind.
-
Was den Richtungsänderungskanal 210B fern
von dem Blockkörper 2040 anbelangt,
so ist mindestens ein Abschnitt der belasteten Rollenlaufflächen 207, 208 einer
Stirnflächenseite
des Blockkörpers 2040,
der Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt 210b eines
Teils, der mit einem Endabschnitt des Rollenrücklaufkanals 209 verbunden ist,
und die Richtungsänderungs-Rollenstirnflächen-Führungswand 210c einstückig mit
dem Blockkörper 2040 geformt.
Ein Rundstück 210C,
welches mit dem Richtungsänderungskanal-lnnenumfangsabschnitt 210b geformt
ist, ist an einem Teil entfernt von dem Richtungsänderungskanal 210A angebracht.
Der Innenumfang dieses Rundstücks 210C ist
mit einem Teil eines Außenumfangs-Führungsabschnitts
des inneren Richtungsänderungskanals 210A ausgebildet.
Der Seitendeckel 211 ist mit den Richtungsänderungskanal-Außenumfangsabschnitten 210a, 210a für beide
Richtungsänderungskanäle 210A, 210B,
die vertikal angeordnet sind, gebildet.
-
Bei der zweiten oben beschriebenen
Erfindung werden die Rollen, da sie in einem von der Rollenkette
gehaltenen Zustand umlaufen, derart rollend bewegt, daß die Mittelachse
der einzelnen Rollen von der Rollenkette parallel zueinander gehalten
werden. Deshalb läßt sich
ein Zustandekommen eines Schräglaufs
verhindern, und die Rollen können
ruckfrei abrollen und bewegt werden.
-
Da außerdem die Rollenkette auf
einer vorbestimmten Bahn durch die Rollenketten-Führungsbereiche
geführt
werden, die in dem Rollenrücklaufkanal
und dem Richtungsänderungskanal
ausgebildet sind, können
die von der Rollenkette gehaltenen Rollen ebenfalls exakt geführt werden.
-
Ein Herauslaufen der Rollenkette
läßt sich verhindern
durch die Rollenketten-Führungsbereiche.
-
Wenn insbesondere der Rollenrücklaufkanal mit
den Rollenketten-Führungsbereichen
ausgestattet ist, werden das Rollenrücklaufkanal-Bildungselement,
welches zusammen mit dem Richtungsänderungs-Innenumfangsabschnitt
ausgebildet, und das Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt-Bildungsteil
einstückig
mit dem Blockkörper geformt,
so daß die
Rollenketten-Führungsbereiche exakt
in der Spur ausgebildet werden können.
-
Wenn außerdem das Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt-Bildungselement
einstückig
mit dem Blockkörper
geformt wird, kann man Unregelmäßigkeiten
vermeiden, die ansonsten an dem Verbindungsbereich zwischen der
Rollenlauffläche
und dem Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt
entstehen könnten.
Wenn der Rollenrücklaufkanal
einstückig
mit dem Blockkörper
ausgebildet wird, kann man außerdem
die Unregelmäßigkeiten
vermeiden, die ansonsten in dem Verbindungsbereich zwischen dem
Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt
und dem Rollenrücklaufkanal
entstehen könnten,
so daß die
Rollen hier noch glatter umlaufen können und sich zusammenwirkend mit
der Führung
durch die Rollenkette bewegen können.
-
Wenn die Rollenkette so ausgebildet
ist, daß sie
eine Endlosstruktur besitzt und einen Herausfallsperrteil für die Rollen
besitzt, läßt sich
ein Herausfallen der Rollen mit Hilfe der Rollenkette auch dann verhindern,
wenn der bewegliche Block von der Führungsschiene abgenommen wird.
-
Außerdem ist die Rollenkette
mit einem Führungsvorsprung
ausgestattet, während
der Rollenrücklaufkanal
und der Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt
mit Führungsnuten
versehen sind. Weiterhin ist eine Seite einer Rollenlauffläche im Lastbereich
mit einer Führungswand
ausgestattet, die eine Führungsnut
besitzt, und die Führungswand ist
einstückig
mit dem Blockkörper
durch Insert-Molding ausgebildet, so daß die Rollenkette exakt in
der gesamten Endlos-Umlaufbahn geführt wird und so die Rollen
besonders glatt umlaufen und bewegt werden können.
-
Bei dem oben erläuterten Aufbau arbeitet, wenn
die Rollenkette umläuft,
der Führungsvorsprung
mit der Führungsnut
in dem Rollenrücklaufkanal
und dem Richtungsänderungskanal-Innenumfangsabschnitt
zusammen, so daß ein
Auslaufen der Rollenkette während
des Umlaufs vermieden wird. Im Ergebnis können die Rollen in einem ordentlich geordneten
Zustand in der gesamten Endlos-Umlaufbahn abrollen und bewegt werden.
-
Wenn die Rollenkette streifenförmig ohne Verbindungsteil
an zwei Enden ausgebildet ist und der bewegliche Block von der Führungsschiene
gelöst
wird, steht der Führungsvorsprung
mit der Führungsnut
in Eingriff, wodurch ein Durchhängen
oder Lose-Werden eines Endbereichs der Rollenkette unterbleibt.
Auch im Fall einer Endlosstruktur der Rollenkette läßt sich
ein Durchhängen
oder Lose-Werden eines Zwischenteils der Rollenkette vermeiden.
-
Wenn die Rollenkette Distanzstücke aufweist,
die sich zwischen einander benachbarten Rollen befinden, und Verbindungselemente
besitzt, die die einzelnen Distanzstücke verbinden, ist jede Rolle in
einem Zustand angeordnet und wird in einem Zustand bewegt, in welchem
die Rollen von den Distanzstücken
auf der Vorderseite und der Rückseite
in Anordnungsrichtung gehalten werden.
-
Wenn eine Herausfallsperre an dem
Distanzstück
für die
Rolle vorgesehen ist, um zu verhindern, daß eine Rolle auf der Vorderseite
oder der Hinterseite des Distanzstücks herausfällt, erübrigt sich ein Abfasen des
Endbereichs der Rolle, so daß die
effektive Länge
der Rolle für
die Aufnahme einer Last erhöht wird,
so daß die
Lastaufnahmefähigkeit
gesteigert wird.
-
Da nur das Distanzstück zwischen
benachbarten Rollen vorhanden ist, läßt sich der Mittenabstand der
Rollen minimieren, demzufolge sich die Anzahl von Rollen pro Längeneinheit
zur Lastaufnahme maximieren läßt, was
die Lastaufnahmefähigkeit
der Rollen zusätzlich
steigert.
-
Wenn außerdem die Rolle so geformt
wird, daß sie
eine Hohlstruktur besitzt und von einem in den hohlen Bereich der
Rolle hineinragenden Harzmaterial-Vorsprung gehalten wird, läßt sich
ein Herausfallen der Rolle sicher verhindern, und das Maß der Parallelität zwischen
einander benachbarten Rollen läßt sich
exakt beibehalten.
-
Als ein Beispiel, bei dem der hohle
Bereich nicht durchdrungen wird, kann die Rolle derart gehalten
werden, daß eine
Ausnehmung in den beiden Endbereichen der Rolle gebildet ist und
der Harzmaterialvorsprung in diese Ausnehmung eingreift. Alternativ
kann ein Nutbereich im mittleren Umfangsbereich der Rolle ausgebildet
werden, wobei der Harzmaterialteil in den Nutbereich eingreift.
-
Wenn außerdem die Rollenkette durch
Einsetzen eines Drahts oder einer dünnen Platte in das Verbindungsteil
verstärkt
wird, um die Rollen miteinander zu verbinden, läßt sich die Ermüdungsfestigkeit
ebenso wie die Lebensdauer der Rollenkette steigern.
-
Wenn im Zuge des Insert-Moldings
ein Blockhalteteil mit einer Form, die man erhält durch Schneiden eines Außenumfangsbereichs
der Rolle mit einem Querschnitt durch eine Mittelachse der Rolle,
an einem Innenumfang einer Formhälfte
vorgesehen wird, entsprechend der Rollenlauffläche des Blockkörpers, und
wenn der Blockkörper
in der Formhälfte
so positioniert wird, daß die
Rollenlauffläche den
Blockhalteteil berührt,
kommt es zu keinen Störungen
an den Rollenlaufflächen.
-
Wenn insbesondere die paarweisen
rechten und linken Rollenlaufflächen
des Blockkörpers
von den Blockhalteteilen des Formhohlraums abgestützt werden,
wird der Blockkörper
von sämtlichen
vier Richtungen eingeklemmt und abgestützt durch die paarweisen rechten
und linken Blockhalteteile an vier Punkten. Selbst wenn ein Einspritzdruck
des Formmaterials aus sämtlichen
Richtungen auf den Blockkörper
einwirkt, kann dieser unbeweglich gehalten werden, der Blockkörper wird
also exakt positioniert.
-
INDUSTRIELLE
ANWENDBARKEIT
-
Wie oben erläutert, ist die Linear-Rollenführung gemäß der Erfindung
umfangreich anwendbar auf Linear-Führungsmechanismen für verschiedene industrielle
Anlagen, beispielsweise Werkzeugmaschinen, Robotersysteme, Meßvorrichtungen
und dergleichen.