JPH01126421A - 直線運動用ベアリング及びそのベアリング本体の加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、直線運動用ベアリングの改良に関す従来技術
及びその問題点 直線運動用ベアリング２６は、第８図に示されるように
、軌道台２８にベアリング本体３０がまたがり、両者間
に転動体Ｂを無限循環させることによって直線運動を案
内するものである。転動体Ｂは、方向転換器Ｒと、ベア
リング本体３０に加工されているもどり孔（図示せず）
により無限循環が可能となっている。

従来より、工作機械などのテーブルにこのような直線運
動用ベアリングが使用されているが、機械のより高精度
化が要求されている現在、テーブルのウェービング（微
少うねり）が問題となる事例が増えてきている。

本発明でいうウェービングとは、テーブルの真直度とは
異なり、微少移動区間での微少変動を意味する。

ウェービング発生のメカニズムは、転動体が、無負荷域
である方向転換器から、軌道台とベアリング本体で形成
される負荷域へ導入される際、またばこの逆である負荷
域から無負荷域に移動する際、摩擦抵抗が急激に変化す
ることに起因する。

このウェービングを減じる方法としては、第５図、第７
図に示されるように、ベアリング本体３０の負荷溝３２
の両端に、長さし、角度θなる傾斜部３６を設ける方法
がとられる（これを「クラウニング」ともいう）、ここ
で、傾斜部深さδは、転動体Ｂの弾性変形量以上にとる
。なお、この傾斜部３６以外の負荷溝３２は、実際に荷
重を受ける平行部３８となっており、この部分において
転動体Ｂは予圧付与のため実際には弾性変形している。

ところで、直線運動用ベアリング２６は、上下・左右方
向及びモーメント付き荷重を受けられるように、第６図
に示すように、軌道台２日とベアリング本体３０の間で
、−船釣に、転動体Ｂが４５°の接触角を存している。

ところが、第５図に示すように、ベアリング本体３０の
負荷溝３２に形成される前記傾斜部３６は、負荷溝３２
の深さ方向、言い換えれば、ベアリング本体３０の幅方
向に削り込まれて形成されている。従来の研削盤は、一
般に砥石を斜め方向に切り込むことができるようにはな
っていないので、傾斜部３６の方向はこのようにならざ
るを得ないのである。

このようにして、形成された傾斜部３２の転動体Ｂの接
触角方向の切込み量をδとすると、工具切込量りはδよ
り大きくなるため、無負荷域からベアリング本体３０中
の負荷域、またはこの負荷域から無負荷域への転動体の
移動空間に余分な空間ができる。このため転動体Ｂの自
由度が増し、不整運動が発生する。

このように、ベアリング本体に傾斜部を設けても、前述
の不整運動に起因するウェービングは完全に防止され得
なかった。

本発明は、前記問題点に着目し、ウェービングを極めて
低く抑えることのできる直線運動用ベアリングを提供す
ることを目的とする。同時に、ベアリング本体負荷溝の
傾斜部の新しい加工方法を提供する。

問題点を解決するための手段 本発明は、ベアリング本体の端面と負荷溝の間に、転動
体の接触角方向に傾斜部を形成させた直線運動用ベアリ
ングにより前記問題点を解決するものである。

また、本発明は、前記負荷溝の端部において砥石を転動
体の接触角と一致する斜め方向に切り込む、直線運動用
ベアリングのベアリング本体の加工方法も提供する。

作　　　　　　　　　用 本発明では、ベアリング本体の転動体導入部における傾
斜部が、転動体の接触角方向に、換言すれば転動体が弾
性変形を受け（予圧付与）かつそれから解放される方向
に形成されているので、無負荷域から負荷域、或いは負
荷域から無負荷域に転動体が移動する際、転動体の通過
空間における余分な拡がりが排除され、自由度が制限さ
れる。

したがって、負荷域への転動体の進入、脱出の際、転動
体の不整運動が極めて低（抑えられる。・実　　　　施
　　　　例 以下図面を参照しながら、本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明による直線運動用ベアリングのベアリン
グ本体の正面図である。

ベアリング本体ｌＯには、軌道台（図示せず）の転動体
転走溝との間で、負荷域を形成する４列の負荷溝１２が
加工されている。ベアリング本体１０の両端面には、こ
の負荷域に転動体を循環させるための方向転換器（図示
せず）が取付けられ、この方向転換器とベアリング本体
１０を貫通する４列のもどり孔１４によって、無負荷域
が形成されている。そして、負荷域と無負荷域とが無ｌ
１ｌＷｉ環軌道を形成し、この無限循環軌道内に多数の
転動体が挿入され、直線運動用ベアリングとして組立て
られる。

一般に、直線運動用ベアリングは、前述のように、上下
・左右方向の荷重、及びモーメント付き荷重を受けられ
ることが要求される。従って転動体の接触角は４５°に
なるように設計されているが、本発明の直線運動用ベア
リングは、無負荷域から負荷域、或いは負荷域から無負
荷域へ変化する部分であるベアリング本体１０の負荷溝
１２の両端において、転動体の弾性変形量より大きい深
さδなる傾斜部１６を転動体の接触角方向に設けた構造
となっている。

転動体が方向転換器からベアリング本体に導入される場
合を考える。転動体が、負荷域の入口であるベアリング
本体ｌＯの傾斜部１６にくると、転動体は軌道台の転走
面とベアリング本体１０の負荷溝１２の間で徐々に荷重
を受ける。この傾斜部１６は転動体の接触角方向に形成
されているので、転動体はこの方向からのみ荷重を受け
、徐々に弾性変形する。そのため、負荷域への導入時の
転動体の移動の自由度は、接触角方向の一方向のみに限
定される。したがって、転動体の不整運動が防止される
。

この反対に、平行部１８から傾斜部１６を介し方向転換
器に転動体が移動する場合も、前述の導入の場合と逆の
運動であるから、不整運動が防止される機構は明らかで
あろう。

このような傾斜部１６を加工する方法を、第２図乃至第
４図により説明する。ベアリング本体１０の負荷溝１２
の平行部１８の端においてスピンドル２０に取付けられ
た砥石２２が負荷溝１２に接触を始めるが、その時の砥
石２２の位置が第３図では実線で、第４図では想像線で
示されている。

一方、傾斜部１６を削り終わった時の砥石２２の位置が
、第３図では想像線で、第４図では実線で示されている
。

これにより、砥石２２は第４図の矢印方向に切込まれた
ことになる。このように、砥石２２は第４図の矢印方向
に連続的に切込まれる。そして、この方向が転動体の接
触角方向と一部している。

この砥石２２は、途中の負荷溝の平行部１８を研削した
後、続いてこの傾斜部１６を研削してもよいし、平行部
１Ｂの研削とは別に傾斜部１６の研削を行ってもよい、
このように、砥石２２を斜め方向に切り込むようにして
も、その切込量は１０ミクロンオーダーのものであるた
め、砥石形状の異常摩耗等が起こることはない。

なお、図面は全体を通し、説明を助けるため傾斜部を誇
張して表示しである。しかし、実際には、前述のように
切込量は１０ミクロンオーダーのものである。

発明の効果 本発明では、ベアリング本体に形成される傾斜部が接触
角方向に加工されているので、転動体の負荷域と無負荷
域の間の移動の際、余分な空間が排除され、自由度が制
限され、この空間内での転動体の不整運動が防止され、
これによりウェービングの発生が抑えられる。

傾斜部の加工方法においても、直線運動用ベアリングの
加工工程を基本的に変更することなく、研削盤のスピン
ドルの動きに若干の変更を加えるだけで前述のような傾
斜部を形成でき、これにより問題となるウェービングの
防止に多大な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明の実施例を示し、第１図はベ
アリング本体の正面図、第２図はベアリング本体の負荷
溝に研削用砥石を接した図、第３図はベアリング本体に
傾斜部を加工する研削用砥石の動きを底面からみた図、
第４図はベアリング本体の負荷溝に研削用砥石を接触角
方向に切込む工程を軸方向から見た図、第５図は従来の
ベアリング本体の正面図、第６図は第５図のベアリング
本体を組立てた直線運動用ベアリングの一部拡大断面図
、第７図は負荷域と無負荷域との間の転動体の移動を示
す図、第８図は直線運動用ベアリングの正面図である。 １０・・・ベアリング本体 １２・・・負荷溝 １４・・・もどり孔 １６・・・傾斜部 １８・・・平行部 ２０・・・スピンドル ２２・・・砥石 ２６・・・直線運動用ベアリング ２８・・・軌道台 第１図 第３図 第５図 第８図 ノ 手続補正書 昭和６３年１月６日

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）軌道台との間で転動体を挟む負荷溝を有するベア
   リング本体の端面と前記負荷溝の間に、転動体の接触角
   方向に形成された傾斜部を有することを特徴とする、直
   線運動用ベアリング。
2. （２）軌道台との間で転動体を挟む負荷溝を有するベア
   リング本体の端面と前記負荷溝の間に傾斜部を形成する
   加工方法であって、 前記負荷溝の端部において砥石を転動体の接触角と一致
   する斜め方向に切込むことを特徴とする、 直線運動用ベアリングのベアリング本体の加工方法。