JPH0224976Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、直動案内装置（リニアガイド装置）
に使用するボール循環ユニツトに関する。

〔従来技術〕

軸方向のボール転動溝をその外側面に形成した
長尺のレールと、このレールのボール転動溝に対
向するボール転動溝をその内側面に形成し上記レ
ールに被せられた鞍形状の摺動体と、上記レール
のボール転動溝と摺動体のボール転動溝との間に
介装され転動自在な多数のボールとを備え、転動
するボールを介して摺動体がレール上を滑らかに
直動するようにしたリニアガイド装置において、
両ボール転動溝間のボールは、摺動体の軸方向の
移動につれてボール転動溝の一端に至るので、こ
のボールをボール転動溝の他端に戻すことが必要
となる。そのためリニアガイド装置は一般に、ボ
ール転動溝の背後又は側方にこれと平行に摺動体
本体を貫通させたボール戻り通路を設け、ボール
転動溝とボール戻り通路の端部をエンドキヤツプ
に設けた湾曲通路により接続してボール循環通路
を形成していた。

リニアガイド装置にはエンドキヤツプを用いな
い方式のものも知られており、そこではボールの
戻り通路を貫通孔として形成せず、摺動体の内面
に形成した溝によりボールを循環させる。そのた
め、使用するボール径が小さくなり、コンパクト
で負荷容量の高いリニアガイド装置を得難く、又
ボールの組込みが困難であつた。

〔本考案が解決しようとする問題点〕

上記循環通路を摺動体内に形成したリニアガイ
ド装置は、摺動体本体とエンドキヤツプとの二部
材を組み合わせるものであるので、ボール戻り通
路のドリル加工時の曲り及びエンドキヤツプの成
形時の寸法誤差等により、摺動体本体のボール戻
り通路とエンドキヤツプの湾曲通路との組合せ部
分に段差が出来易く、ボールの円滑な転動が得難
いという問題がある。このような問題を解消する
ために段差部分の角を丸めることも行なわれてい
る。しかし、ボールは上記二つの通路の組合せ部
分において運動方向が急に変化するため、軽荷重
で摺動抵抗が小さいことが要求されるリニアガイ
ド装置では、角を丸めた程度ではボールの転動即
ち摺動の移動むらを完全に防止することは難し
い。また、段差の面取りは現品合わせとなり、手
作業で行なわなければならないので、製造工数が
大きくなるという問題がある。

本考案は、上記従来技術における問題点を解消
すること、即ちボール循環通路がボール転動溝及
びボール戻り通路の両端を湾曲通路で結ぶことに
より容易かつ正確に形成され、ボール転動溝と上
記ボール循環通路との曲率が変化する部分に段差
ができることもないように工夫され、取扱いが簡
便で作動性に優れたボール循環ユニツトを提供す
ることを目的としてなされたものである。

〔問題点を解決するための手段、作用〕

上記目的を達成するために、本考案において
は、リニアガイド装置においてボールを循環させ
るために使用されるボール循環ユニツトが、２つ
の環状部材を結合して成り、互いに平行な第１及
び第２の直線管部１２ａ及び１２ｂと、該両直線
部を連結する一対の曲線管部１４とから成つて環
状を呈し、前記第１の直線管部の中心線より外側
に外側切欠窓部２０を形成し、前記第１の直線管
部から前記各曲線管部に移る遷移管部１７の外側
には一対のボールすくい上げ部１５を形成し、中
心線よりも内側には一対のチユーブ支持部１９を
残して前記外側切欠窓部より短い内側切欠窓部１
８を形成したチユーブ１０と；該チユーブの管路
内に転動移動自在に配置され、前記外側切欠窓部
及び内側切欠窓部から脱落不能に露出した多数の
ボール４５と；全体としてブロツク形状を呈し、
その一側には前記第１の直線管部の各チユーブ支
持部に係合する一対の溝部３４と、前記チユーブ
の内側切欠窓部に嵌り込んで前記チユーブの管路
に連続するボール転動溝３２とを有し、他側には
前記第２の直線管部１２ｂに当接する傾斜面３８
を有する案内ブロツクと；前記案内ブロツクの前
記一側に固定されたとき、前記案内ブロツクの傾
斜面に向かい合つてＶ字形の溝を形成する協同傾
斜面４８を有し、前記案内ブロツクの溝部に前記
チユーブ支持部を係合させた前記チユーブに当接
して、前記案内ブロツクと共に前記チユーブを固
定するチユーブ押さえ部材５０と；で構成したの
である。

チユーブを押え部材で案内ブロツクに取り付け
ることにより、取扱いが簡便なユニツトが容易に
完成する。チユーブの管路内に充填された多数の
ボールはチユーブ支持部から露出してレールの転
動溝と摺動体の転動溝とに転接し、すくい上げ部
によつてすくい上げられ、曲線管部を通つて第２
の直線管部にいたる。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図面をもとに説明す
る。

本考案に係るボール循環ユニツト６０は、第１
図に示すチユーブ１０と、第２図に示す案内ブロ
ツク３０と、チユーブ１０内に充填された多数の
ボール４５と、チユーブ１０を固定するチユーブ
押え部材５０とを、第３図及び第４図に示すよう
に組み合わせて成る。

チユーブ１０は、第１図に示すように円筒状の
第１及び第２の直線管部１２ａ及び１２ｂと、遷
移部分１７を介して第１の直線管部の両端に連続
する一対の略半円形状の曲線管部１４とを備え、
ループ状に形成された管路の第１の直線管部１２
ａの中心より外側に外側切欠窓部２０を形成し、
直線管部１２ａから各曲線管部１４に移る遷移部
分１７にボールすくい上げ部１５を形成すると共
に、前記曲線管部１４に連続した直線管部１２ａ
の内側にチユーブ支持部１９を残して、前記外側
切欠窓部２０より長さの短い内側切欠窓部１８を
管路の中心より内側に形成したもので、内側切欠
窓部に沿つて一対の平行で細い円弧状断面を成す
ボール支持部分１６を有している。外側切欠窓部
２０の両端は内方に進むにつれて幅広となつてボ
ールすくい上げ部１５となつているのに対して、
内側切欠窓部１８の両端は軸心方向に対してほぼ
直角な切口となつている。なお、このチユーブ１
０は、二つ割れの半片を用意し、それを後で結合
したものである。

チユーブ１０内には多数のボール４５が転動移
動自在に充填してある。ボール４５は外側切欠窓
部２０と内側切欠窓部１８から露出し、ボール支
持部分１６により脱落不能に保持されている。

案内ブロツク３０は、第２図に示すように、一
方の側部には円弧状のボール転動溝３２と、その
両側に位置するボール転動溝３２と同心の一対の
円弧状の深く短い溝部３４とを有する第１部分３
５が形成してあり、他方の側部には断面矩形の切
除部３６及び傾斜面３８を有する第２部分として
の突条４０が形成してある。また、表面３１から
裏面３３にかけて三つのボルト挿通穴４２が形成
してあり、切除部３６から裏面３３に開口する二
つのボルト取付用ねじ穴４４が形成してある。

チユーブ１０は以下のようにして案内ブロツク
３０に取り付けられている。

即ち、内側切欠窓部１８の両端縁に形成された
チユーブ支持部１９を案内ブロツク３０の溝部３
４に係合させ、チユーブ１０の第２の直線管部１
２ｂを突条４０の傾斜面３８に接触させた状態
で、傾斜面４８を備えて断面台形状のチユーブ押
さえ部材５０を切除部３６にあてがう。次に、ボ
ルト５２をチユーブ押さえ部材５０のボルト挿通
穴５４から案内ブロツク３０のボルト穴４４に螺
合させて固定し、チユーブ１０の第２の直線管部
１２ｂを対向する傾斜面３８及び４８でＶ字形の
溝を形成してチユーブ１０を挟みつける。

案内ブロツク３０のボール転動溝３２は内側切
欠窓部１８と同じ長さを有し、ボール転動溝３２
の両外側に形成した溝部３４はボール転動溝３２
よりチユーブ１０の肉厚分だけ深くされている。
それ故、案内ブロツク３０にチユーブ１０を固定
した状態ではボール転動溝３２はチユーブ１０の
内側切欠窓部に嵌り込んでボール転動溝３２はチ
ユーブ１０の管路に連続した面となる。

なお、チユーブ押さえ部材６０のボルト挿通穴
５４はボルト５２よりも大きくしてあり、そのた
めにチユーブ押さえ部材５０の取付位置を微調整
することができる。

上記構成になるボール循環ユニツト５０の使用
例を第５図により説明する。

中心部にボルト挿通穴７２を、両側面にボール
転動溝７４を各々軸方向に形成した長尺のレール
７０上に配置され、両側縁に凹所７８を形成した
平板状の摺動体本体７６内にボール循環ユニツト
６０を位置決めする。そして、案内ブロツク３０
のボルト挿通穴４２に挿通したボルト８０を摺動
体本体７６のボルト穴８２に螺合することによつ
て摺動体本体７６に案内ブロツク３０を取り付け
る。その結果、摺動体本体７６と一対のボール循
環ユニツト６０とから成る摺動体本体８５は、全
体として鞍形状を呈してレール７０に被せられた
状態となり、外側切欠窓部２０から露出したボー
ル４５はレール７０のボール転動溝７４に押し付
けられてリニアガイド装置が完成する。

なお、レール７０はボルト挿通穴７２に挿通す
る図示しないボルトにより基台に取り付けられ、
一方摺動体本体８５はボルト穴８６に螺合する図
示しないボルトによつて移動台に取り付けられ
る。

このリニアガイド装置において、ボール４５の
転動を介して摺動体８５がレール７０上を直動す
ると、ボール４５はボール転動溝３２及び７４内
を転動移動して、摺動体８５の一端部に至る。そ
してこの端部から一方の曲線管部１４内を循環
し、第２の直線管部１２ｂをボール転動溝内とは
反対方向に移動した後、他方の曲線管部１４を循
環して摺動体８５の他端部に戻る。

このように、ボール４５の循環通路全体がプレ
ス成形容易で安価なチユーブ１０で形成してある
ので、従来のように摺動体の内面部にボールの循
環通路を形成したり（エンドキヤツプを使用しな
い時）、摺動体にボール戻り穴を加工しエンドキ
ヤツプに半円弧状のボール循環通路を形成する場
合に比べて、ボールの循環通路を形成するための
加工が容易になり、製造コストが低減される。

また、第３図中Ａ部より明らかなように、チユ
ーブ１０は内側切欠窓部１８と曲線管部１４との
間に直線上のチユーブ支持部分１９（第１図参
照）を残して、これを案内ブロツク３０の溝部３
４に係合させることにより案内ブロツク３０に保
持されている。そのため、チユーブ１０の曲線管
部１４と第１の直線管部１２ａの接続部分即ち遷
移部分１７には段差がなく、ボール４５はこの接
続部分を何れの方向にも円滑に転動する。従つ
て、摺動体８５がレール１０上を円滑に移動する
こととなる。

さらに、第３図中Ｂ部より明らかなように、外
側切欠窓部２０の両端に位置する曲線管部１４の
端部（第１図参照）がレール７０のボール転動溝
７４内に入り込んでいる。そのため、ボール４５
がボール転動溝３２及び７４から曲線管部１４に
向かつて転動する時、ボール４５はこの部分によ
つてすくい上げられて、チユーブ１０内に入り易
くなる。

第６図には本考案に係るボール循環ユニツト１
６０をテーブル装置に使用した他の実施例を示し
ている。各ボール循環ユニツトはチユーブ１０、
案内ブロツク１３０、ボール４５及びチユーブ押
さえ部材５０から成ることは前記実施例と同様で
あるが、ブロツク１３０がＬ字形の延長部１３１
を有する点が異なる。

即ち、ユニツト１６５は、移動台本体１００の
両側の凹所１０２内に配置され、ボルト１０４に
よつてこの移動台本体１００に取り付けてある。
ブロツク１３０のボルト挿通穴１４３はボルト１
０４よりも径を大きくしてあり、また移動台本体
１００の一方の垂下部１０６にはねじ１０８が螺
合されてその先端が案内ブロツク１３０の延長部
１３１に当接可能となつている。従つて、ボルト
１０４を緩めてねじ１０８を進退させることによ
り、案内ブロツク１３０のボール転動溝１３２
と、移動台本体１００の下方に配置された基台１
４０の両側の直立部１４２に形成したボール転動
溝１４４に嵌合するボール４５の予圧の大きさを
調整することができる。

移動テーブル装置には、従来から案内レールの
Ｖ形の溝の間に保持器により離間された円筒ころ
を配しただけのクロスローラ軸受を用いるのが一
般的であるが、このクロスローラ軸受では、高頻
度で使用するとどうしても保持器がずれてしまう
という不具合（これを「ミクロスリツプ」とい
う）があつた。ミクロスリツプに対しては現在決
定的な解決法が知られていないが、上記ボール循
環ユニツトを使用すれば、テーブルの移動に伴な
つて転動する転動体を互いに離間し、転動体の転
動につれて移動する保持器を使用していないボー
ル循環式であるので、このような問題はない。

なお、上述したのはあくまで本考案の実施例の
一部に過ぎず、本考案は決してこれらに限定して
解釈されるべきでないことは言うまでもない。

〔考案の効果〕

以上述べてきたように、本考案によれば、ま
ず、直動案内装置においてボールを循環させるた
めのボール循環ユニツトが、２つ割りのチユー
ブ、案内ブロツク、チユーブ押さえ部材及びボー
ルで簡単に構成される。

次に、ボールの循環路の曲率が変化する部分に
段差が生じないので、ボールはこのユニツト内を
スムーズに循環する。また、チユーブは円弧状の
溝部により位置決めされて案内ブロツクに取付け
られるので、管路とボール転動溝との位置が正確
に定まる。

さらに、チユーブの背面側をＶ字状の面により
支持するから、仮にチユーブの寸法、形状にに多
少のばらつきがあつても、確実な固定ができる。

なお、この循環ユニツトはユニツトかあれてい
るので取扱いが簡便でテーブル装置等種々の装置
に容易に脱着することができ、これらの装置に取
り付けたときテーブルの高さを低くでき、コンパ
クトなテーブル装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るボール循環ユニツトを構
成するチユーブの斜視図、第２図は同じく案内ブ
ロツクの斜視図、第３図は上記チユーブと案内ブ
ロツクとを組み合わせて構成されるボール循環ユ
ニツトの正面図（一部破断）、第４図は第３図に
おける−断面図、第５図は第３図及び第４図
に示したボール循環ユニツトをリニアガイド装置
に適用した例を示す横断面図、第６図は前記ボー
ル循環ユニツトの変形例をテーブル装置に適用し
た例を示す横断面図である。 主要部分の符号の説明、１０……チユーブ、１
２ａ，１２ｂ……直線管部、１４……曲線管部、
１５……すくい上げ部、１６……ボール支持分、
１８，２０……切欠窓部、１９……チユーブ支持
部、３０……案内ブロツク、３２，７４……ボー
ル転動溝、４５……ボール、５０……ボール押さ
え部材、６０……ボール循環ユニツト、７０……
レール、８５，１００……摺動体本体。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 レールと、多数のボールを介して該レールに摺
   動可能に被せられた摺動体とからなるリニアガイ
   ド装置において、ボールを循環させるために使用
   されるボール循環ユニツトであつて、 ２つの環状部材を結合して成り、互いに平行な
   第１及び第２の直線管部と、該両直線部を連結す
   る一対の曲線管部とから成つて環状を呈し、前記
   第１の直線管部の中心線より外側に外側切欠窓部
   を形成し、前記第１の直線管部から前記各曲線管
   部に移る遷移管部の外側には一対のボールすくい
   上げ部を形成し、中心線よりも内側には一対のチ
   ユーブ支持部を残して前記外側切欠窓部より短い
   内側切欠窓部を形成したチユーブと、 該チユーブの管路内に転動移動自在に配置さ
   れ、前記外側切欠窓部及び内側切欠窓部から脱落
   不能に露出した多数のボールと、 全体としてブロツク形状を呈し、その一側には
   前記第１の直線管部の各チユーブ支持部に係合す
   る一対の溝部と、前記チユーブの内側切欠窓部に
   嵌り込んで前記チユーブの管路に連続するボール
   転動溝とを有し、他側には前記第２の直線管部に
   当接する傾斜面を有する案内ブロツクと、 前記案内ブロツクの前記一側に固定され、前記
   案内ブロツクの傾斜面に向かい合つてＶ字形の溝
   を形成する協同傾斜面を有し、前記案内ブロツク
   の溝部に前記チユーブ支持部を係合させた前記チ
   ユーブに当接して、前記案内ブロツクと共に前記
   チユーブを固定するチユーブ押さえ部材と、 を備えたことを特徴とするボール循環ユニツト。