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Patent Searching and Data


Title:
LINEAR BALL BEARING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/090359
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a linear ball bearing comprising a guiding carriage (2) that is guided on a guide rail (1) in a longitudinally displaceable manner and is mounted on rolling bearings on longitudinal sides of the guide rail (1) by means of balls (3) that are arranged on each longitudinal side in at least two parallel rows (4, 5) running along continuous ball channels (6). Each ball (3) pertaining to one row (5) of balls is held all-round in separator pockets (8) of a common separator part (7), with an adjacent ball (3) pertaining to the other row (4) of balls. A separator part (7) comprises exactly two pockets (8) for a ball (3) from both rows (4, 5). The two ends of each separator part (7) are provided with end faces (9) which are convex in the moving direction of the balls (3), in order to be brought into contact with the end faces (9) of adjacent separator parts (7), said end faces (9) extending essentially up to the sides (10) of the separator parts.

Inventors:
RUDY DIETMAR (DE)
MOSEBERG RALF (DE)
HEID MICHAEL (DE)
DANIEL PATRICK (DE)
BAUER WOLFGANG (DE)
Application Number:
PCT/EP2004/003191
Publication Date:
October 21, 2004
Filing Date:
March 26, 2004
Export Citation:
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Assignee:
INA SCHAEFFLER KG (DE)
RUDY DIETMAR (DE)
MOSEBERG RALF (DE)
HEID MICHAEL (DE)
DANIEL PATRICK (DE)
BAUER WOLFGANG (DE)
International Classes:
F16C29/06; F16C33/38; F16C33/40; (IPC1-7): F16C29/06; F16C33/51
Foreign References:
DE2618535A11977-11-10
DE10049578A12002-04-11
US5927858A1999-07-27
Attorney, Agent or Firm:
INA-SCHAEFFLER KG (Herzogenaurach, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Linearkugellager mit einem auf einer Führungsschiene (1) längsver schieblich geführten Führungswagen (2), der an Längsseiten der Führungs schiene (1) über Kugeln (3) wälzgelagert ist, die an jeder Längsseite in mindestens zwei parallelen, in endlosen Kugelkanälen (6) umlaufenden Ku gelreihen (4,5) angeordnet sind, wobei jede Kugel (3) der einen Kugelreihe (5) mit einer benachbarten Kugel (3) der anderen Kugelreihe (4) in Käfigta schen (8) eines gemeinsamen Käfigstücks (7) allseitig gehalten sind, da durch gekennzeichnet, daß das Käfigstück (7) genau zwei Käfigtaschen (8) für je eine Kugel (3) aus beiden Kugelreihen (4,5) aufweist, wobei in Laufrichtung der Kugeln (3) gesehen jedes Käfigstück (7) an beiden Enden mit konvex geformten Endflächen (9) für den Kontakt mit den Endflächen (9) benachbarter Käfigstücke (7) versehen ist, welche Endflächen (9) sich im wesentlichen bis zu den Käfigstückseiten (10) erstrecken.
2. Linearkugellager nach Anspruch 1, bei dem die beiden Käfigtaschen (8) des Käfigstücks (7) durch einen Steg (11) einstückig miteinander verbunden sind, dessen voneinander abgewandte und zur Laufrichtung der Kugeln (3) im wesentlichen parallel angeordnete Stegseiten mit Kontaktflächen (12, 13) zum Führen des Käfigstücks (7) an Führungsflächen (14,15, 16,17) des Führungswagens (2) versehen sind.
3. Linearkugellager nach Anspruch 1, bei dem die Endflächen (9) ein teilzy lindrisches Profil aufweisen, dessen Zylinderachse quer zur Laufrichtung der Kugeln (3) und parallel zu einer Ebene angeordnet ist, in der die beiden Kugelreihen (4,5) einer Längsseite liegen.
Description:
Linearkugellager Die vorliegende Erfindung betrifft ein Linearkugellager mit einer auf einer Füh- rungsschiene längs verschieblich geführten Führungswagen.

Aus DE 26 18 535 A1 beispielsweise ist ein Linearkugellager bekannt geworden, mit einem auf einer Führungsschiene längs verschieblich geführten Führungswa- gen, der an Längsseiten der Führungsschienen über Kugeln wälzgelagert ist. Die Kugeln sind an jeder Längsseite in mindestens zwei parallelen, in endlosen Kugel- kanälen umlaufenden Kugelreihen angeordnet. Alle Kugeln sind in Käfigstücken gehalten. In einem Käfigstück sind insgesamt vier Kugeln allseitig gehalten, und zwar zwei Kugeln der einen Reihe und zwei Kugeln der anderen Reihe. Um mögli- che Verspannungskräfte auszuschalten, ist vorgesehen, daß die Käfigstücke in Laufrichtung federnd ausgebildet oder mit federnden Mitteln versehen sind. Einan- der berührende Stirnflächen von einander benachbarten Käfigstücken erstrecken sich nur über einen Teil der Breite der Käfigstücke, um Verformungen an Lappen zu vermeiden, die die Kugeln umgreifen. Wenn diese Lappen unter einem uner- wünschten Kontakt verformt werden, kann es zu einem Verklemmen der Kugeln kommen. Die Tatsache, daß die einander berührenden Stirnflächen der Käfigstü- cke quer zur Laufrichtung gesehen sich nur über einen geringen Teil der Breite des Käfigstückes erstrecken, begünstigt ein unerwünschtes Verkippen dieses Käfigstückes. Allerdings wird bei diesen bekannten Linearkugellagern ein Verkippen dadurch verhindert, daß in einem gemeinsamen Käfigstück je zwei Kugeln beider Kugelreihen, also insgesamt vier Kugeln gehaltert sind. Nachteilig bei diesem bekannten Käfig ist jedoch, daß aufgrund der in Laufrichtung erforderlichen großen Erstreckung des Käfigstückes enge Umlenkradien im Umlenkbereich des Linearkugellagers nur schwierig zu bewältigen sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Linearkugellager nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 anzugeben, bei dem dieser Nachteil

behoben ist. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, das das Käfig- stück genau zwei Käfigtaschen für jeweils eine Kugel aus beiden Kugelreihen, das heißt für genau ein Paar von Kugeln beider Kugelreihen aufweist, wobei in Lauf- richtung der Kugeln gesehen jedes Käfigstück an beiden Enden mit konvex ge- formten Endflächen für den Kontakt mit Endflächen benachbarter Käfigstücke ver- sehen ist, welche Endflächen sich im wesentlichen bis zu den Käfigstückseiten erstrecken.

Die Erfindung verzichtet auf Federelemente, wie sie beim Stand der Technik erfor- derlich sind. Mit der Erfindung sind sehr enge Umlenkradien für die Käfigstücke möglich, da die Käfigstücke in Laufrichtung der Kugeln gesehen nur noch einen geringen Bauraumbedarf haben. Die Tatsache, daß von beiden Kugelreihen je- weils eine Kugel in einem gemeinsamen Käfigstück angeordnet sind, würde ohne weitere Maßnahmen ein seitliches Verkippen der Käfigstücke begünstigen. Die erfindungsgemäß sich bis zu den Käfigstückseiten erstreckenden Endflächen ver- hindern jedoch die Gefahr eines seitlichen Verkippens der Käfigstücke.

Vorzugsweise sind die beiden Käfigtaschen des Käfigstücks durch einen Steg einstückig miteinander verbunden, dessen voneinander abgewandte und zur Lauf- richtung der Kugeln im wesentlichen parallel angeordnete Stegseiten mit Kontakt- flächen zum Führen des Käfigstücks an Führungsflächen des Führungswagens versehen sind. Bei diesem weitergebildeten erfindungsgemäßen Linearkugellager ist die Gefahr eines Verkippens des Käfigstücks noch weiter reduziert. Die mit den Kontaktflächen versehenen Stegseiten können einwandfrei an den Führungsflä- chen des Führungswagens geführt werden. Der Lauf der Kugeln durch die endlo- sen Kugelkanäle ist insgesamt einwandfrei gewährleistet, wobei mit dem erfin- dungsgemäßen Linearkugellager enge Umlenkradien für die Käfigstücke möglich sind.

Die Endflächen der Käfigstücke weisen vorzugsweise ein teilzylindrisches Profil auf, dessen Zylinderachse quer zur Laufrichtung der Kugeln und parallel zu einer Ebene angeordnet ist, in der die beiden Kugelreihen an der Längsseite liegen.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in insgesamt sechs Figuren darge- stellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen : Figur 1 eines erfindungsgemäßes Linearkugellager im Teilschnitt, Figur 1 a eine Einzelheit des Linearkugellagers aus Figur 1, Figur 2 das erfindungsgemäße Linearkugellager aus Figur 1 in einer Seitenansicht, Figur 3 als Einzelheit ein Käfigstück des erfindungsgemäßen Linear- kugellagers gemäß den Figuren 1 und 2 Figur 4 das Käfigstück aus Figur 3, jedoch mit eingesetzten Kugeln und Figur 5 mehrere hintereinander angeordnete Käfigstücke mit einge- setzten Kugeln Die Figuren 1, 1 a und 2 zeigen ein erfindungsgemäßes Linearkugellager im Schnitt-und in Seitenansicht. An einer Führungsschiene 1 ist ein Führungswagen 2 über Kugeln 3 längsverschieblich abgestützt. Der Führungswagen 2 enthält ins- gesamt vier umlaufende Kugelreihen 4 und 5. Im Schnitt sind davon nur zwei Ku- gelreihen 4 und 5 auf einer Seite dargestellt. Die Kugelreihe 4 ist die obere Reihe während die Kugelreihe 5 die untere Reihe ist. Der in Figur 2 dargestellte Füh- rungswagen 2 ist symmetrisch aufgebaut. Die Führungsschiene 1, auf welcher der Führungswagen 2 in axialer Richtung verschiebbar ist, ist als Profilschiene ausge-

bildet. Die Verschiebung wird durch das Abwälzen der Kugeln 3 an der Führungs- schiene 1 und dem Führungswagen 2 ermöglicht.

Bei der axialen Verschiebung laufen die Kugeln 3 im Führungswagen 2 in endlo- sen Kugelkanälen 6 um. Beim Verschieben des Führungswagens 2 könnten die Kugeln 3 bei einer Ausführung ohne Distanzstücke gegeneinander schlagen und somit Geräusche verursachen. Zur Verhinderung einer solchen Geräuschbildung werden die Kugeln 3 durch Käfigstücke 7 voneinander getrennt.

Jede Kugel 3 der einen Kugelreihe 4 bildet mit einer benachbarten Kugel 3 der anderen Kugelreihe 5 ein Paar, das in Käfigtaschen 8 eines gemeinsamen Käfig- stücks 7 allseitig gehalten ist. Die Käfigtaschen 8 umfassen die Kugeln 3 kalotten- förmig. Das Käfigstück 7 weist genau zwei Käfigtaschen 8 für genau ein Paar von Kugeln 3 beider Kugelreihen 4,5 auf. In Laufrichtung der Kugeln 3 gesehen ist jedes Käfigstück 7 an beiden Enden mit konvex geformten Endflächen 9 für den Kontakt mit den Endflächen 9 benachbarter Käfigstücke 7 versehen. Die Endflä- chen 9 erstrecken sich im wesentlichen bis zu den Käfigstückseiten 10 ; ein seitli- ches Verkippen eines Käfigstücke 10 wird vermieden, da sich das eine Käfigstück 10 an dem benachbarten Käfigstück 10 im Kontakt mit den Endflächen 9 abstüt- zen kann. In anderen Worten : Vorliegend erstrecken sich die Endflächen 9 über die gesamte Breite des Käfigstücks 7. Das Käfigstück 7 ist besonders anschaulich in perspektivischen Darstellungen in den Figuren 3 und 4 abgebildet.

Die beiden Käfigtaschen 8 des Käfigstücks 7 sind durch einen flachen Steg 11 einstückig miteinander verbunden. Voneinander abgewandte und zur Laufrichtung der Kugel 3 im Wesentlichen parallel angeordnete Stegseiten sind mit Kontaktflä- chen 12,13 zum Führen des Käfigstücks 7 an Führungsflächen 14,15, 16,17 des Führungswagens 2 versehen. Die Figur 1a zeigt einen Ausschnitt des erfindungs- gemäßen Linearkugellagers aus Figur 1. In dieser Figur erkennbar ist ein Schenkel 18 des Führungswagens 2. Die Führungsflächen 15,16 sind unmittelbar an dem Schenkel 18 ausgebildet. Die Führungsfläche 14 ist an einem Draht 21 ausgebil-

det, der an Enden des Führungswagens 2 befestigt ist. Die Führungsfläche 17 ist an einer Abdeckung 19 ausgebildet.

Die Endflächen 9 des Käfigstücks 7 weisen ein teilzylindrisches Profil auf, dessen Zylinderachse quer zur Laufrichtung der Kugeln 3 und parallel zu einer Ebene an- geordnet ist, in der die beiden Kugelreihen einer Längsseite liegen. Einander be- rührende Endflächen 9 von einander benachbarten Käfigstücken 7 können auch bei engen Umlenkradien einwandfrei aneinander abwälzen ohne das die Gefahr eines Verkantens oder eines seitlichen Ausweichens besteht.

In Figur 4-ist deutlich zu erkennen, daß die Käfigtaschen 8 die Kugeln 3 allseitig umschließen.

Figur 5 zeigt mehrere der hintereinander angeordneten Käfigstücke 7, deren End- flächen 9 einander berühren. Die flachen Stege 11 bilden gemeinsam ein endloses Stegband 20.

Positionszahlenliste 1 Führungsschiene 2 Führungswagen 3 Kugel 4 Kugelreihe 5 Kugelreihe 6 Kugelkanal 7 Käfigstück 8 Käfigtasche 9 Endfläche 10 Käfigstückseite 11 Steg 12 Kontaktfläche 13 Kontaktfläche 14 Führungsfläche 15 Führungsfläche 16 Führungsfläche 17 Führungsfläche 18 Schenkel 19 Abdeckung 20 Stegband 21 Draht