JPH02232133A - 直線摺動用テーブル - 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〕 この発明は、例えば、ＮＣマシン等の工作機械や工業用
ロボット等において、摺動させるべき可動体を直線的に
案内Ｊる直線摺動用ベアリング及び直線虐動用テーブル
に関するものである。

［従来の技術］ 従来の直線摺動用ベアリングとしては、第１６図に示す
ように、軸方向に沿って転力休の転走する転走面を有す
る軌道台八と、水平部ｂ１とこの両側より垂下する一対
の袖部ｂ２とからなつ“【断面略倒Ｃ形状に形成され上
記軌道台Ａを跨ぐように配設されると共に、上記転走面
に相対而する負荷転走面とこの負荷転走面の両端を連通
連結する無負荷転走通路とからなる無限軌道を備え、水
平部ｂ１外面側にはテーブル等の可動体Ｃを固定する取
付面ｂ３を有して、上記軌道台に沿って移動する摺動台
Ｂと、上記無限軌道内を循環してＭ動台Ｂの負荷転走面
と軌道台八の転走面との問で荷重を負荷１′る多数の転
動体０とからなるものが知られている。

そして、これら直線摺動用ベアリングは、上記摺動台Ｂ
の取付面ｂ３にテーブル等の可動体Ｃを固定する一方、
上記軌道台Ａを機械装置等の固定部Ｅ上に配設し、可動
体Ｃに支持された工作機械あるいはこの工作機械による
被加工物を固定部Ｅ上で直線案内する直線摺動用テーブ
ルのベアリングとして多用されている。

ところで、この直線屠勤用テーブルにおいては、一対の
軌道台Ａを固定部［上の水平面に平行に配設し、摺動台
Ｂの水平部ｂ１に形成された取付面ｂ３に対し上方から
平板形状の可動体Ｃを取付ける構造が一般的であるが、
可動体Ｃに作用する負荷荷重の方向、可動体Ｃに要求さ
れる移動精度、ベアリングを含むテーブル全体の配設ス
ペース、等の幾つかの条件を考慮したときに、上記構造
を適用してテーブルを製作できない場合もあり、各種構
造の直！ｆＪ摺動用テーブルが提案されている。

その中の例としては、第１４図に示すように、突出して
いる固定部Ｅの両側面に二条の直線店動用ベアリングを
配設する一方、水平部Ｃ１とその両側より垂下する袖部
Ｃ２とからなる可動休Ｃを上記固定部Ｅ及びベアリング
を跨ぐように配設し、上記袖部Ｃ２を摺動台Ｂの取付面
ｂ３に結合ボルトで固定したものや、第１５図に示すよ
うに、固定部Ｅに形成された凹条溝の両側面に二条の直
線摺動用ベアリングを配設する一方、相対向する摺動台
Ｂの取付面ｂ３間に可動体Ｃを介装し、摺動台８裏面側
より貫通する結合ボルトで摺動台８に固定するものがあ
る（以下、上記二種類の直線摺動用・ｆ−プルにおける
固定部へのベアリングの配設状態を二輪対向配置と総称
する）。このテーブル構成においては、ベアリングを固
定部上面より低い位置に配設することにより、固定部に
対する可動体の高さが低く抑えられ、装置全体の低重心
化を図ること可能である。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、例に挙げて説明した構造を有する直線摺動用テ
ーブル、すなわち直線摺動用ベアリングの二輪対向配置
を採用したテーブルにおいては、第１７図に示すが如く
、固定部Ｅ１軌道台Ａ、摺動台８、可動体Ｃの四者の取
付け方向Ｘが可動体Ｃに主として作用する荷重方向Ｙと
直交しているため、次に示す幾つかの問題点を右してい
る。

先ず、可動体Ｃに作用するＹ方向の荷重は、取付面８３
に沿って下方に向かう力ｆとなって点Ｐで摺動台８作用
しており、軌道台Ａの固定部［に対する取付面の一点Ｏ
を中心としたモーメント荷重を軌道台八に加えている。

このように従来のテーブル構造においては、力ｆの作用
点Ｐと回転中心０とがベアリング断面の両端に位置する
ため、その作用点間距離ＯＰが長くなってしまう。その
結果、ＯＰＸｆという大きなモーメント荷重Ｍが軌道台
八に作用するので、軌道台八の固定部［に対する取付け
精度が悪化し、可動体Ｃの直線運動精瓜が悪化するとい
う問題点を有している。

又、上記モーメント荷重Ｍは摺動台８にも作用している
ので、摺動台８の剛性が低い場合はその形状に変形が生
じ易く、軌道台八に対する走行精度が著しく悪化して、
この点においても可動体Ｃの直線運動精度が悪化すると
いう問題点である。

更に、第三は、摺動台Ｂに対して常にモーメント荷重が
作用しているので、各負荷転走面を転走する転動体に均
等に荷重が作用することはなく、牌動台Ｂの各負荷転走
面間、軌道台八の各転走面聞及び涸々の転動体間の摩耗
に偏りが生じ、ベアリングの寿命が短くなるという問題
点である。

更に、製作及び組立てという観点から見ると、可動体Ｃ
Ｉ．：摺動台Ａを固定するための袖部Ｃ２を設ける必要
があり、可動体Ｃ製作に手間がかかるという問題点や、
配設時に可動体袖部Ｃ２と屠動台取付面８３との間にス
ベーサ［を介装する必要があり、部品点数が増加すると
いう問題点をも有している。

本発明は上記した問題点に鑑みてなされたものであり、
その目的とするところは、直線摺動用ベアリングの二軸
対向配置により直線摺動用テーブルを製作する場合にお
いて、高精度の直線運動が得られ且つ長寿命な直線摺動
用ベアリングを提供すると共に、製作及び組付けが容易
な直線摺動用テーブルを提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために本発明の直線虐動用ベアリン
グは、軸方向に沿ってボール又はローラー等の転動体が
転走する転走面を有して機械装置等に固定される軌道台
と、水平部と一対の袖部とを有して断而略Ｃ形状に形成
され上記軌道台を跨ぐように配設されると共に、上記転
走面と相対面する負荷転走面とこの負荷転走面の両端を
連通運結する無負荷転走通路とからなる無限軌道を備え
、上記軌道台に沿って移動する摺動台と、上記無限軌道
内を循環して軌道台の転走面と摺動台の負荷転走面との
間で荷重を負荷する多数の転勤休とから構成され、上記
摺動台が、一方の袖部外面側にテーブル等の可動体を固
定する取付面を有することを特徴とするものである。

又、本発明の直線摺動用テーブルは、本発明の直線摺動
用ベアリングの摺動台にテーブル等の可動体を固定し、
機械装置等の固定部Ｌを軌道台に沿って移動するテーブ
ル機構を構成したことを特徴とするものである。

この様な技術的手段において、上記摺動台としては、所
面略Ｃ形状を形成する一方の袖部の外面側に可動体の取
付面を有するものであり、且つ、無限軌道を循環する転
動体により軌道台に沿って自在に移動可能であれば、無
限軌道の条数や負荷転走面の傾斜角度等その構造を適宜
設計変更して差支えない。

また、上記無限軌道の一部をなす無負荷転走通路の形成
方法としても、摺動台に無負荷転走孔を穿設するものや
、外部から摺動台に転動体保持器を取付けることにより
形成するもの等適宜選択設計して差支えない。

更に、上記無限軌道内を循環する転動体としては、円筒
ローラー、樽型ローラー、ボール等適宜選択して差支え
なく、円筒ローラーを使用する場合には摺動台の負荷転
走面と軌道台の転走面は平面とし、樽形ローラー及びボ
ールを使用する場合には、上記負荷転走面及び転走面は
ローラー軸方向の曲率半径及びボールの半径より若干大
きい曲率半径で形成された曲面にするのが好ましい。

［作用］ 上記技術的手段の作用について、本発明の直線摺動用ベ
アリングの二輪対向配置により構成した直線摺動用テー
ブルの要部を第１８図に示し説明を加える。

可動体Ｃに対し上方より作用するＹ方向の荷重は、摺動
台Ｂの袖部に設けられた取付面Ｂ３に対し垂直に作用し
、点Ｏを中心とした七−メント荷重Ｍ′を軌道台Ａに加
えるが、この時の荷重の作用点はＰ′であり、モーメン
ト荷＜！Ｍ’の大きさはＱｐ’Ｘｆとなる。しかし、本
発明における荷重の作用点Ｐ′は、従来技術における荷
重の作用点Ｐ（第１７図参照）に相当する点ＰＯに比較
して、Ｐ′Ｐｏだけ回転中心Ｏに近くなる。そのため、
本発明において軌道台八に作用するモーメント荷重Ｍ′
の大きさは、従来技術において軌道台＾に作用したモー
メント荷重Ｍ＝ＯＰｏｘｆに対し、Ｐ’Ｐ０ｘｆ分だけ
小さくなる。

又、想動台Ｂは、負荷転走面を転走するボール列により
取付面下方より支えられているので、上記荷重ｆが摺動
台Ｂにモーメント荷重を付与することは無い。

更に、可動体は略平板形状となり、これを貫通する結合
ボルトにより直接摺動台に固定される。

［実施例］ 以下、添附図面に基いて本発明の直線摺動用ベアリング
及び直線摺動用テーブルを詳細に説明する。

本実施例における直線摺動用ベアリングは、第１図乃至
第１１図に示づように、水平部１ａとその両端から垂下
する左右袖部１ｂを有して断面略倒Ｃ形状に形成され下
面部に凹ｎＳを備えた摺動台本体１と、この震動台本休
１の前後両端部に取付けられる一対の蓋体３と、上記摺
動台本体１の左右袖部１ｂ下端及び水平部１ａ下面側に
取付けられたボール保持３６１．６２と、機械装置等に
固定手段である固定ボルトで固定される軌道台２と、上
記摺動台本体１と蓋体３とで形成されたボール無限軌道
内を循環して摺動台本体１と軌道台２との間で荷重を負
荷する多数のボール４とで構成されている。

上記震動台本休１は、第４図及び第５図に示すように、
所面略倒Ｃ形状に形成され、その左右袖部１ｂの内面側
に軸方向に沿って上部負荷転走面１１及び下部負荷転走
面１２がボール半径よりも大きい曲率半径で曲面状に形
成されている。そして、上部負荷転走面１１は斜め下方
に、下部負荷転走面１２は斜め上方に向けて夫々水平よ
り４５゜ずつ傾斜して設けられている。又、左右袖部１
ｂには上部負荷？走而１１及び下部負荷転走面１２に対
応した無負荷転走孔１３が形成されている。更に、水平
部１ａ下而側及び左右袖部１ｂ下端にはボール保持器６
１■６２をｄ通するビス６３．　６４が螺合するねじ孔
１４，　１５が設けられている。尚、符号１６は摺動台
本体１の軸方向の前後両端面に６体３を取付ける際に六
角孔付ボルト３１が螺合する取付孔である。

そして、この溜勤台本体１の一方の袖部１ｂ外面側には
、テーブル等の可動体５を固定するための取付面１７と
、可動体５を貫通ずる結合ボルト５１が係合するボルト
取付孔１８とが設けられている。このボルト取付孔１８
は袖部１ｂの上下に二箇所ずつ計四箇所に設けられてい
るが、このうち下側二箇所のボルト取付孔１８は袖部１
ｂ内面側の１部負荷転走面１１と下部負荷転走面１２と
の中間に位置するように穿設されており、結合ボル＋５
１を螺合した際に可動体５に作用するラジアル荷重、逆
ラジアル荷重が各負荷転走面１１，１２を転走するボー
ル４に均等に作用するようになっている。

又、上記蓋体３は、第８図乃至第１１図に示すように、
剛性を有する硬質合成樹脂により作成され、上記摺動台
本体１の情方向両端部に取付けた際に、摺動台本体１に
形成された負荷転走面１１，１２とこれに対応する無負
荷転走孔１３とを連通連結するボール旋回路３２が設け
られており、負荷転走面１１，１２あるいは無負荷転走
孔１３を転走する各ボール４をこのボール旋回路３２で
方向転換して無負荷転走孔１３あるいは負荷転走面ｉｔ
，１２に案内するようになっている。そして、上記ボー
ル旋回路３２は、負荷転走面１１，　１２に連続する案
内面３４を右する半円形状のＲビース３３を蓋体３に形
成されたボール案内溝３５に嵌合さ速ることにより形成
される。更に、この蓋体３には上記六角孔付ボルト３１
が貫通する貫通孔３６が穿設されると共に、蓋体３内面
側の貴通孔３６周囲には摺動台本体１側に形成された凹
部１９に嵌合する凸部３７が設けられており、各蓋体３
を摺動台本休１の前後両端面に取付けた際に各蓋体３の
位置決めを容易に行うことができるようになっている。

更に、上記ボール保持器６１．６２は、金属板のブレス
成形や硬質合成樹脂の射出成形等により形成されており
、夫々、摺仙台本休１の袖部１ｂ下端、摺動台本体１の
水平部１ａ下面にビス６３により取付けられ、各負荷転
走面１１，　１２を転走づ゜るボール４が摺動台本体１
から脱落するのを防止している。

そして、上記道体３及びボール保持５６１．６２を虐動
台本体１に取付けることにより、ボール４が循環する無
限軌道を有する摺動台Ｂが形成される。

一方、上記軌道台２は、第６図及び第７図に示１ように
、矩形の両側面を台形状に切欠くと共に左右の両肩部を
切欠いた断面形状であり、これら台形状切欠部の下向き
傾斜而には摺動台本体袖部１ｂの内面側に設けられる下
部負荷転走面１２に対応した下部転走面２２が設けられ
る一方、両１ｎ切欠部の上向き傾斜而には摺動台本体袖
部１ｂの上方に設けられた上部負荷転走面１１に対応し
た上部転走面２１が設けられている。更に、軌道台２の
中央部には固定部７にねじ結合する固定ボルト２４が貞
通ずる固定ボルト員通孔２３が軌道台２上而に垂直に、
ｎつ、軌道台２の長手方向に適宜間隔をおいて穿設され
ている。

上記のように構成される本実施例の直線摺動用ベアリン
グは、第１２図及び第１３図に示すように、軌道台２を
ベッド等の固定部１側而に固定ボルト２４で固定すると
共に、可動体５をこの軌道台２に沿って移動する｛習動
台Ｂの側面に位置する取付面１ｌに結合ボルト５１によ
り固定し、ベアリングの二輪対向配置による直線摺動用
テーブルを構成して使用される。

このとき、本実施例の直線摺動用ベアリングにおいては
、二軸対向配置により百線摺動用テーブルを構成した際
に、可動体から付与される荷重の作用点が、従来の直線
摺動用ベアリングに比較してより固定部に近い位置どな
り、荷重を支える腕の長さが短くなって、軌道台に作用
するモーメント荷重が軽減されるものである。

又、可動体から摺動台に付与される下向きの荷重が、二
条のボール列で取付面の下方より支えられるので、屠動
台にモーメント荷重が作用するのを防止することができ
る。

又、可動体５の形状が簡易化して摺動台Ｂと可動休５と
の取付けが容易に行われるものである。

尚、本実施例における直線摺動用ベアリングでは、その
転動体としてボールを使用したが、円筒ローラーを転動
体として使用しても同様の効果を得ることが可能である
。

［発明の効果］ 以上説明してきたように、本発明の直線摺動用ベアリン
グによれば、二軸対向配置により直線病動用テーブルを
構成した際に、軌道台に作用するモーメント荷重が軽減
されるので、軌道台の固定部に対する取付け精度の悪化
が防止され、可動体の直線連動精度、づなわち直線摺動
用テーブルの運動精度の向上を図ることが可能である。

又、摺動台にモーメント荷車が作用することはないので
、摺動台の変形が防止されて、摺動台の軌道台に対する
運動精度、すなわち直線摺動用テーブルにおける可動体
の直線運動精度の向上を、この点においても図ることが
可能である。

又、摺初台に大きなモーメント荷重が作用することがな
いので、摺動台の各負荷転走面間、軌道台の各転走面間
、及び各ボール間の摩耗が略均一となり、ベアリング及
びテーブルの寿命の長期化を図ることが可能となる。

更に、可動体を摺動台に取付ける際にスベーサを用いる
必要がなく、直線屠動用テーブルを構成する際の部品点
数が減少してコストダウンを図ることが可能であると共
に、可動体と摺初台の組付け作業の簡易化を図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の直線摺動用ベアリングの第一実施例を
示１正而図、第２図は第一実施例に係る直線摺動用ベア
リングの側面図、第３図は第２図の１−１断面図、第４
図及び第５図は第一実施例の屠動台本体を示す正面図及
び一部を切り欠いて断面とした側面図、第６図及び第７
図は第一実施例の軌道台を示す斜視図及び断面図、第８
図は第一実施例の蓋体を示り正而図、第９図は第８図の
■一■断面図、第１０図は第９図のＩＩＩ−ＩＩ！断面
図、第１１図は第一実施例のＲピースを示す斜視図、第
１２図は本発明の直線摺動用テーブルの実施例を示す断
面図、第１３図は本発明の直線摺動用テーブルの他の実
席例を示す断面図、第１４図及び第１５図は従来の直線
摺動用テーブルを示す正面図、第１６図は従来の直線摺
動用ベアリングを示す断面図、第１１図は従来の直線廖
動用テーブルの要部における荷重の作用状態を示す説明
図、第１８図は本発明の直線摺動用テーブルの要部にお
ける荷重の作用状態を示す説明図である。 ［符号の説明］ １：摺動台本体　　２：軌道台 ３：蓋体　　　　　４：ボール（転動体）５：可動体　
　１１．１２：負荷転走面１３：無負荷転走孔（無負荷
転走通路）１７：取付面　　２１．２２　：転走面５１
：結合ボルト ６１，６２：ボール保持器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）軸方向に沿ってボール又はローラー等の転動体が
   転走する転走面を有して機械装置等に固定される軌道台
   と、水平部と一対の袖部とを有して断面略Ｃ形状に形成
   され上記軌道台を跨ぐように配設されると共に、上記転
   走面と相対面する負荷転走面とこの負荷転走面の両端を
   連通連結する無負荷転走通路とからなる無限軌道を備え
   、上記軌道台に沿つて移動する摺動台と、上記無限軌道
   内を循環して軌道台の転走面と摺動台の負荷転走面との
   間で荷重を負荷する多数の転動体とから構成される直線
   摺動用ベアリングにおいて、上記摺動台は、一方の袖部
   外面側にテーブル等の可動体を固定する取付面を有する
   ことを特徴とする直線摺動用ベアリング。
2. （２）軸方向に沿ってボール又はローラー等の転動体が
   転走する転走面を有して機械装置等に固定される軌道台
   と、水平部と一対の袖部とを有して断面略Ｃ形状に形成
   され上記軌道台を跨ぐように配設されると共に、上記転
   走面と相対面する負荷転走面とこの負荷転走面の両端を
   連通連結する無負荷転走通路とからなる無限軌道を備え
   、上記軌道台に沿つて移動する摺動台と、上記無限軌道
   内を循環して軌道台の転走面と摺動台の負荷転走面との
   間で荷重を負荷する多数の転動体と、上記摺動台の取付
   面に固定され軌道台に沿って移動するテーブル等の可動
   体とから構成される直線摺動用テーブルにおいて、上記
   摺動台は、一方の袖部外面側に上記可動体を固定する取
   付面を有することを特徴とする直線摺動用テーブル。