JPH02113114A

JPH02113114A - 軸支ローラ式直線運動用ベアリング

Info

Publication number: JPH02113114A
Application number: JP26293788A
Authority: JP
Inventors: Mitsuyasu Tonokai; 殿貝　光泰
Original assignee: Tsubaki Nakashima Co Ltd; Tsubakimoto Precision Products Co Ltd
Current assignee: Tsubaki Nakashima Co Ltd; Tsubakimoto Precision Products Co Ltd
Priority date: 1988-10-20
Filing date: 1988-10-20
Publication date: 1990-04-25

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、工作機械のテーブル、位置決めテーブル等の
直線運動部分の案内に用いられる直線運動用ベアリング
に関する。

従来技術及びその課題直線運動用ベアリングは、従来、多数のボール或いはロ
ーラ等の転動体が無限循環することにより軌道台とベア
リング本体の間のころがり接触による案内を可能にして
いる。

従って、この種のものでは、伝動体を循環させるための
複雑な機構を不可欠とし、そのため￥Ａ造が容易でなく
、コスト高となる問題点があった。

本発明は、前記問題点を解決し、転動体の循環機構が不
要な直線運動用ベアリングを提供することを目的とする
。

課題を解決するための手段本発明は、側面に長子方向に延びる凹所を形成した基台
と、６Ｎ記凹所に嵌入して固定されたロッドを有してな
る軌道台を提供する。この基台は、軽及化のためアルミ
ニウム製又は樹脂製にすることができる。なお、前記ロ
ッドは焼入＃４製研削仕上ロンドが好適である。

また、本発明は、架台と、外周面に形成された凹みが前
記軌道台のロッドに当接するように前記架台の一面に軸
支されたローラとを有してなるベアリング組立体を提供
する。このベアリング組立体おいて、前記ローラは、そ
の軸支位置を偏心ボルトにより調節可能にしておくと予
圧付学が可能になる。

そして、萌述の軌道台及びベアリング組立体から直線運
動用ベアリングが構成される。

作　　　　　　　　用本発明の軌道台は、従来のように一体的に形成された負
荷溝がなく、ベアリング組立体を走行させる負荷面をロ
ッドの外周面において提供する。

ベアリング組立体の軸支ローラは、その外周面において
前記ロッドの外周面と接し、摩擦力により転動して架台
を長手方向に案内する。

ローラはロッドに当接しており、偏心ボルトによりロー
ラの軸支位置を調節することによって、ロッドの外周面
とローラの外周面の凹みの間で予圧が付与できる。

実　　　施　　　例第１図乃至第３図は、本発明の第１実施例である直線運
動用ベアリング１０の斜視図、平面図及び正面図を示し
ている。直線運動用ベアリング１０は、軌道台１２とベ
アリング組立体１３を有してなる。

第４図、第５図に示されるように、軌道台１２は、基台
２０とロッド２１，２１からなる。

基台２ｏは底部２２と頭部２４から構成されている。底
部２２は下面において取付面に据付けるための平坦面２
３．２３が形成され、頭部２４は左右に拡張しており、
その拡張する双方の部分に側面に向って開く凹所２５．
２５が形成されている。底部２２と頭部２４の間はくび
れでおり、新面が略々円錐台の溝２６．２６を形成して
いる。

本実施例の凹所２５．２５は、新面が矩形である。

符号２８は据付用のボルト孔を示している。

ロッド２１．２１は、凹所２５，２５に圧入又は嵌入固
定されて容易に脱落しないようになっているか、又は凹
所２５，２５がそのような大きさである。また、凹所２
５はロッド２１が嵌入したときに、ロッド２１の外周面
を凹所２５の開口から一部突出させる深さを有する。

基台２０は、従来、鉄製であるが、本発明では、これを
アルミニウム製、アルミニウム合金製又は樹ｆｔ製とす
ることができる。ロッド２１には、ベアリング組立体１
３の後述する軸支ローラ４０が圧接するので、硬度及び
耐摩耗性の高い焼入れされた軸受鋼が望ましく、ベアリ
ング組立体１３の走行精度を確保するために研削するこ
とが望ましい。また、特に＃摩耗性を必要とする場合な
どは、ロッド２１だけを特別に製作すればよい。したが
って、基台２０は、さほど強度が要求されず、眞述のア
ルミニウム等の材質のものでも充分に機能する。

ベアリング組立体１３を固定側とし、軌道台１２側を移
動させる場合もあるので、このような用途では、前記の
ような軽い材料の使用によって慣性重量を小さくシ、ス
ムーズな走行性能を得ることができる。また、ロッド２
１は円柱状であるので、研削等の加工が容易であり、真
円度、真直度等の精度を出し易い。

第６図、第７図は、軌道台の変形例である。前者の軌道
台１２ａは、据付用のボルト孔２８の替わりに、長手方
向に延びる嵌合凹所２９が形成されていることを除いて
、第５図に示される軌道台１２と同じである。この軌道
台１２ａは、ベアリング組立体１３からの荷重方向、す
なわちローラ４０の接触角方向には、中実であることが
望ましい。第７図の軌道台１２ｂは、さらにコンパクト
な構造のものであり、底部がなく、ロッド２１゜２１を
受は入れるための頭部のみが形成されたものである。な
お、図示しないボルト孔が設けられている。

第１図、第３図に戻り、ベアリング組立体１３は、架台
３０と、この架台３０の下面において外周面４４に凹み
４５が形成された４つのローラ４０と、ローラ４０を軌
道台１２のロッド２１，２１を把持するような位置に軸
支するための２！ｌのボルト５１．５２を有してなる。

架台３０は、第２図に示されるように方形であり、ロー
ラ４０用のボルト５１．５２を取付けるためのねじ孔３
１，３２と、テーブル等を取付けるためのねじ孔３３と
、後述するシール装置６０゜７０を取付けるためのねじ
孔３４が形成されている。

第８図、第９図はローラ４０を示し、本実施例のローラ
はシールドタイプの複列外向アンギュラ玉軸受の外輪４
３に後述の凹み４５を設けたものに相当し、モーメント
荷重に抗する接触角を有する構造となっている。なお、
この軸受がゴムシールタイプのものもある。軸受として
見た場合の内輪４１の内周面４２は、各々のボルト５１
．５２に圧入される。外輪４３の外周面４４には、軌道
台１２のロッド２１の外周面に適合する形状の凹み４５
が形成されている。凹み４５は、第９図に示されるよう
に、ゴシックアーチ状をしており、軸受の接触角と同じ
方向に傾き、これと協働して架台３０に生じるモーメン
ト荷重を支持する。また、第１０図のように、断面が円
錐台形状の凹み４５ａが形成された外輪４３ａもあり、
ゴシックアーチ形状と同様、モーメント荷重に酎えうる
ようになっている。この外輪４３ａの凹み４５ａの夾角
は１００°である。

第１１図乃至第１４図は、ローラ４０を架台３０に軸支
するためのポル１〜５．１，５２．ナツト３６及びワッ
シャ３７を示し、軌道台１２の一方側のロッドに位置す
るローラを取付けるためのボルト５１と、他方側のロッ
ドに位置するローラを取付けるためのボルト５２はその
形状が異なる。なお、ローラ４ｏは双方とも同一である
。

第１のポル１−５１は、第１１図、第１２図のように、
標亭的なボルトであって、架台３０への取付用のねじ部
５５、ローラ４ｏの内輪４１の内周面４２に軽圧入され
るシャンク５３及び頭部５８からなり、中心線に対して
対称である。

第２のボルト５２は、第１３図、第１４図のように、両
ねじタイプの偏心ボルトであり、一端から、架台３０へ
の取付用のねじ部５６．ローラ４０の内輪４１の内周面
４２に軽圧入されるシャンク５４、ナツト３６どの締付
用ねじ部５７及び角柱頭部５９からなる。シャンク５４
、締付用ねじ部５７及び角柱頭部５９は、取付用のねじ
部５６と寸法ｄだけ偏心しており、角柱頭部５９を適宜
の工具で旋回させることにより、ローラ４０はその軸支
位置を調節される。

ベアリング組立体１３を組立てるには、まず。

第１のボルト５１のシャンク５３にローラ４０の内輪４
１を圧入し、そのねじ部５５にワッシャ３７を挿通した
ものを架台３０の一方側のねじ孔３１に固定する。つい
で、第２のボルト、すなわち偏心ボルト５２のシャンク
５４にローラ４０の内輪４１を圧入したものにワッシャ
３７を押通して、架台３０の他方側のねじ孔３２に取付
ける。このようにして組立てられたベアリング組立体１
３を軌道台１２に嵌挿して、角柱頭部５９を適宜工具で
旋回させ、ローラ４０とロッド２１との間で予圧を生じ
るようにその位置を調節する。その後、ナツト３６で他
方側のローラ４０を固定する。

この構造の直線運動用ベアリング１０は、循環する転動
体かなく、複雑な循環機構が不要であり、コンパクトで
ある。従来の直線運動用ベアリングでは、転動体が負荷
域と無負荷域との間で弾性変形しながらころがり移動し
ているので、微小ではあるが架台に好ましくない振動等
を生じ、転動体の戻り溝や方向転換路では転動体との接
触により、摩耗粉の発生を避けることができなかった。

本発明のものでは、軸支ローラ４０がロッド２１上を転
動するので、このような振動等が生じることがなく、全
て転がり接触によるため、架台３０はスムーズに走行す
る。

ベアリング組立体１３は、４つのローラ４０がロッド２
１に圧接することにより、水平方向及び眞後方向のがた
つきが規制される。偏心ボルト５２によって、片側のロ
ーラ４０から予圧が与えられ、外輪４３の凹み４５がゴ
シックアーチ状であるから、軌道台１２の両側面のロッ
ド２１，２１の外周面とは各々の外輪４３によりそれぞ
れ２点接触し、これによって架台３０は軌道台１２の長
手方向軸周りのモーメント荷重に抗することができる。

なお、予圧はロッド２１及びローラ４０の弾性変形域内
で調節する必要があるが、その範囲内であれば調節は自
由である。

第１５図乃至第１７図、第１８図乃至第２０図は、それ
ぞれ正面シール装２２６０、側面シール装置　７０を示
している。これらのシール装置は必ずしも必要ではない
が、ｆＩＪ４埃の多い環境等の好ましくない場所での使
用時に装着される。なお、内部が見えるように透明のも
のが望ましい。

正面シール装２ｉ：６０は、一対のシール４！ｌ構６１
゜６１と、スペーサ６２からなる。シール機構６１は、
第１５ａ図に示されるように、ロッド２１の外周面にわ
ずかな隙間殻もって取付けら九るスクレーパ６３と、ロ
ッド２１の外周面にばね６４によって押圧されるフェル
ト状のシール部材６５を具えている。このシール機構は
左右対称である。

シール機構６１はスペーサ６２を受ける受は部６６を有
し、これらの間でスペーサ６２を受けて互いに嵌合した
後、ベアリング組立体１３の両端にボルト１６により固
着される。シール機構６１には、第１６図、第１．６　
ａ図に示されるように、シール部材６５に潤滑油を供給
するためのチエツクボール式のニップル６７が設けられ
ている。シール部＋Ｊ　６５はこれを受けて含油し、研
磨されたロッド２１の表面の酸化を長期に亘り防止する
。符＞′ｉ６８１裏側面シール装置　７０取付用のねじ
孔を示している。

側面シール装置７０はベアリング組立体１３の側面を防
塵するためのものであって、ボルト１７により正面シー
ル装置６０に固着される。

第２１図乃至第２３図は軌道台１２に設けられるストッ
パ８ｏである。ス１〜ツバ８０はベアリング組立体１３
の位置決めのために使用される場合もある。ストッパ８
０は、把持部材８１、締付ボルト８２及び緩衝部材８３
からなる。把持部材８１はアルミニウム製であり、＃Ｌ
道台１２の一方側に切込８４を有し、ｉ迫台］２の端部
から挿入して、第１のアーム８５と第２のアーム８６と
を軌道台１２の溝２６に係合させて、締付ボルト８２を
締付けて固定する。緩田部ｕ８３は樹！ｍ製或いはゴム
製であり、ベアリング組立体１３の衝撃を吸収する。

本実施例の直線運動用ベアリングは以上の構成であり、
従来のものに比べ、構造が簡単であり、高さ方向にコン
パクトである。

第２４図は第７図の軌道台１２．ｂにベアリング組立体
を装着した本発明の第２実施例の直線運動用ベアリング
１０ａを示し、前述の実施例のものより高さが低く、さ
らにコンパクトである。同図の他の構成は前述のものと
同じであるので、説明を省略する。

第２５図は、本発明の第３実施例の直線運動用ベアリン
グ１０ｂを示し、架台３０ｂに左右各々３つずつのロー
ラ４０が設けられている。このように、架台に作用する
荷重に応じて、負荷を受は持つローラ４０等を増設すれ
ばよい。なお、各ローラ４０に適正な予圧を与えるため
、これらを支持するボルトは、片側的後端の２つが第１
１図に示される第１のボルト５１であり、他の４つのボ
ルトは第１３図に示される偏心ボルト５２である。

第２６図は、第４実施例の直線運動用ベアリング１０ｃ
を示し、架台自体が使用用途に応じた形状をしている。

１１ｔ１述の実施例を含めて、架台はその形状を制限さ
れない。従来のように、架台は軌道台から転動体を介し
て直接荷重を受けるものではないから、単に、ローラ４
０の取付用ねじ孔が形成されていればよく、またテーブ
ルＴ等に直接ねじ孔を設けておいてもよい。ローラ４０
は予圧を付与されるときにその位置を１１整されるから
、ねじ孔は正確に設けられている必要はなく、種々の装
置の基盤を架台として使用でき、同図のようなテーブル
Ｔ自体を直線運動用ベアリング１０ｃの架台として改造
することもできる。

なお、本発明は、第１図、第２６図に示すような左右対
称のベアリング形状のみならず、−右側にのみロッドを
有する軌道台を対向して設け、これらの間でローラ（最
低３個）を有する架台を設けることによって、いわゆる
モジュール式の直線運動用ベアリングとしても用いるこ
とができることはいうまでもない。

発　　明　　の　　効　　果本発明は以上のように構成されているから、次の効果を
奏する。

（１）軌道台は荷重を受けるロッドを精密加工するだけ
で、要求される機能、すなねち精度及び耐摩耗性を達す
ることができる。従来のように、軌道台全体を加工する
必要がない。

（２）軌道台の基台は前記機能が要求されず、加工の容
易なアルミニウム等の、軽量で慣性の小さな材質を用い
ることができる。

（３）ベアリング組立体は、転動体の循環機構を必要と
せず構造が簡単であって、全てを転がり接触で受けるた
め、走行がスムーズである。

（４）がた等を規制する予圧！ｌ整はベアリング組立体
を軌道台に取付後に行うため、直線運動用ベアリングに
適正な予圧を付与できる。長期使用の摩耗によって生じ
るがたつきも、予圧の保守・調節によって解消すること
ができる。

（５）軌道台及びベアリング組立体からなる直１３運動
用ベアリングは、高さ方向にコンバク１−であり、ロー
ラを直接テーブル等の直線運動部分に取付けた場合、さ
らにコンパクトになる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は直線運動用ベア
リングの斜視図、第２図は第１図の平面図、第３図は第
１図の直線運動用ベアリングの一部断面を含む正面図、
第４図は軌道台の斜視図。第５図は第４図の新面図、第６図は軌道台の変形例を示
す新面図、第７図は軌道台の他の変形例を示す断面図、
第８図はローラの斜視図、第９図は第８図の断面図、第
１０図はローラの変形例を示す新面図、第１１図は第１
のボルトの斜視図、第１２図は第１１図の１を面図、第
１３図は第２のボルト（偏心ボルト）の斜視図、第１４
図は第１３図の平面図、第１５図は正面シール装置を装
着した直線運動用ベアリングの斜視図、第１５ａ図はシ
ール機構の分解斜視図、第１６図は第１５図の要部平面
図、第１６ａ図は潤滑油供給用ニップルの新面図、第１
７図は第１５図の正面図、第１８図は正面シール装置と
側面シール装置を装着した直線運動用ベアリングの斜視
図、第１９図は第１８図の側面図、第２０図は第１８図
の正面図、第２１図は軌道台に取付けられたストッパの
斜視図、第２２図は第２１図の一部断面正面図、第２３
図は第２１図の側面図、第２４図は第２実施例の直線運
動用ベアリングの正面図、第２５図は第３実施例の直線
運動用ベアリングの斜視図、第２６図は第４実施例の直
線運動用ベアリングの斜視図である。４゜・架台・ローラ・凹み・第１のボルト・第２のボルト（偏心ボルト）・直線通勤用ベアリング・軌道台・ベアリング組立体・基台・ロッド・凹所第図ｎ第２図第３図第８図第９図第１０図第１９図第２０図第１５図第２２図第２３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）側面に長手方向に延びる凹所を形成した基台と、
前記凹所に嵌入して固定されたロッドを有してなる、直
線運動用ベアリングの軌道台。
（２）前記基台がアルミニウム製又は樹脂製である、請
求項１記載の軌道台。
（３）前記ロッドが焼入鋼製研削仕上ロッドである、請
求項１記載の軌道台。
（４）架台と、外周面に形成された凹みが請求項１記載
の軌道台のロッドに当接するように前記架台の一面に軸
支されたローラとを有してなる、直線運動用ベアリング
組立体。
（５）前記ローラの軸支位置が偏心ボルトにより調節可
能になっている、請求項４記載のベアリング組立体。
（６）請求項１に記載の軌道台と、請求項４記載のベア
リング組立体で構成される、直線運動用ベアリング。