JPH0225052B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、長手方向略中央に窪みを挾んでその
外方両側にベアリングが一体的に形成されたベア
リングブロツクが、可動テーブルの底面に固定さ
れ、ベアリングブロツクの左右より軌道台が対向
し、かつ平行に配設されてなる無限摺動ベアリン
グユニツトに関する。

従来、有限直線ベアリングユニツトとしては第
１図に示す如く、ベツド５の左右に軌道台２と３
を可動テーブル６の内側軌道台１と４を取付けボ
ルト７，８にそれぞれ締付け、ついで両軌道台
１，２および３，４間にボールガイド９がセツト
されている。

また、無限直線ベアリングユニツトとして第２
図に示す如く、ベツド１０の左右に軌道台１１と
１２をテーブル１３の両側にはボールガイドベア
リング１４，１４が固定ボルトナツト１５によつ
て定位置に取付けられているので、無限直線運動
のできる薄形コンパクトなベアリングとして知ら
れている。

ところが、上記有限、無限直線運動ベアリング
はボールと接触する軌道溝がゴシツクアーチ接触
構造であるため、プリロードをかけたときおよび
隙間のないベアリングに荷重をかけたとき、ボー
ルに差動すべりが生じ、また隙間のあるベアリン
グに上方より荷重が加わつたときボールはスピン
（旋回すべり）現象をおこし、そこにはすべり抵
抗に近い大きな摩擦が発生し、異常摩耗により寿
命が著しく短かくなる欠点を有する。

また、上記軌道溝はボールが４点で接触し、ボ
ールの弾性変形が阻害されるので、取付面の狂
い、あるいは軌道台の精度誤差が吸収されず、ス
ムーズな運動が得られない。

従つて、高精度加工が必須条件となるので高剛
性のベツドなどに取付面を高精度に加工し、さら
に高精度の軌道台を取付けて使用せねばならない
不便を伴うものである。

本発明の技術的課題は、ベアリングブロツクを
単一体に形成し、可動テーブルの底面に組み込む
にさいし、該ベアリングブロツクと前記可動テー
ブルの機械加工誤差および取付け誤差をなくすと
共に、該ベアリングブロツクと軌道台間を走行す
る負荷ボール列に差動すべりをなくすべく精度を
高め、併せて該軌道台に互換性をもたせることに
ある。

上記技術的課題を解決するための本発明の構成
すなわち、技術的手段は次のとおりである。

上下水平面が平行に形成されたベアリングブロ
ツクの外方両側に左右対称のベアリングを形成
し、２条のボール列を保持器、側蓋により保持循
環せしむる無限摺動ベアリングにおいて、 (A) 該ベアリングブロツクは長手方向略中央に窪
みを形成すると共にその外方両側にはベアリン
グが一体的に形成されていること。

(B) 該ベアリングに形成された負荷ボール用軌道
溝および軌道台に形成された負荷ボール用軌地
溝はベアリングの軸心を通る水平面に対して45
度をなす位置に平行して上下に形成され、該軌
道溝によつて挟持される２条のボール列のボー
ルが荷重方向にサーキユラーアーク形状の２点
接触であること。

(C) 該ベアリングは２条のボール列を案内するサ
ーキユラーアーク形状の負荷ボール用軌道溝に
連続して無負荷ボール用案内穴が任意間隔をお
いて形成されていること。

(D) 該ベアリングの負荷ボール用軌道溝に被冠せ
るＷ字形状保持器の内方Ｖ字形状傾斜辺にはス
リツトがそれぞれ平行して形成されているこ
と。

(E) 前記ベアリングブロツクの両端面に取付けら
れる前記側蓋にはそれぞれ負荷ボール用軌道溝
から無負荷ボール用案内穴にボールを案内する
方向変換用Ｕ溝が形成されていること。

(F) 前記ベアリングブロツクがボルトを介して可
動テーブルの底面に固定することができるよう
に複数の取付け用貫通穴が形成されているこ
と。

(G) 該ベアリングの負荷ボール用軌道溝に対応す
る軌道台の片側に軌道溝が軸方向上下に形成さ
れていること。

(H) 該軌道台はベツドの両サイドに対向して、か
つ平行に配列されていること。

上記(A)、(B)、(C)、(D)、(E)、(F)、(G)および(H)を
構
成要素とする無限摺動ベアリングユニツトにあ
る。

上記技術的手段は次のように作用する。

可動テーブルの底面に取付けた無限摺動ベアリ
ングとベツドの両サイドに対向した状態で取付け
た軌道台の軌道溝はサーキユラーアーク溝が形成
されていることにより両軌道間を走行する負荷ボ
ールは接触角方向に２点接触となるため、該負荷
ボールは弾性変形し、広い接触幅が得られ、取付
面に多少の狂いがあつたにしてもベアリング内部
で吸引され、無理のないスムーズな運動が得られ
る。

また、１つの保持器が断面略Ｗ形状に成形さ
れ、ボールの径より小さい左右スリツトが平行し
て形成されているので、負荷ボールを保持する機
能と無理なく負荷ボールを案内する機能を併せて
持たせることができ、しかも左右の負荷ボール用
軌道溝並びに無負荷ボール用案内穴がベアリング
の左右対称の位置に形成されているので、側蓋並
びに軌道台に互換性を持たせることができ、全体
構造が簡単で、各部材の強度を低下させることな
く簡略化されているので製作コストの低減を達成
することができる。

次に第３〜１０図に基いて本発明の技術的手段
の一実施例を説明する。

１０１はベアリングブロツクで、該ベアリング
ブロツク１０１は長手方向略中央に可動テーブル
１０３を前進後退させる駆動機構の１つ、例えば
ボールねじ１０４用窪み１０２が形成され、該窪
み１０２を挟んでその外方両側にベアリング１０
５が一体的に形成されており、そして複数のボー
ル列を案内する保持器１０６および側蓋１０７か
ら構成されている。

該ベアリング１０５は巾広にして上面１５６と
下面（底面）１５７が水平面にして、かつ平行に
形成され、そしてボール１０８を案内する負荷ボ
ール用軌道溝１０９，１１０，１１１，１１２が
左右対称の位置に形成されている。

該負荷ボール用軌道溝１０９，１１０および１
１１，１１２はベアリング１０５の軸心を通る水
平面に対して45度をなす位置に平行して上下に形
成され、該軌道溝１０９，１１０および１１１，
１１２はサーキユラーアーク形状の２点接触にし
て、該軌道溝１０９，１１０および１１１，１１
２の曲率半径はボール径の約52〜53％で形成され
ているのが最も好しい。

また、ベアリング１０５の軸心を通る水平面に
対して直角にして、かつ任意間隔をおきボール径
よりもやゝ大きい無負荷ボール用案内穴１１３，
１１４および１１５，１１６が平行して上下に形
成されている。

前記負荷ボール用軌道溝１０９〜１１２を走行
するボール１０８が前記無負荷ボール用案内穴１
１３〜１１６に方向変換するための方向変換用Ｕ
溝１１７，１１８および１１９，１２０がそれぞ
れ形成されている。（第８図参照） １３６はベアリングブロツク１０１の上下を貫
通する取付け用貫通穴で、該ベアリングブロツク
を可動テーブル１０３に取付けるさいに用いる。

１３７はベアリングブロツクク１０１の両端面
に形成された雌ねじで、側蓋１０７を取付けるさ
いに用いる。

１０６は鋼板より打抜きにて一体成型された断
面略Ｗ字形状の保持器であつて、該保持器１０６
はベアリング１０５の負荷ボール用軌道溝１０
９，１１０または１１１，１１２に対応する内方
Ｖ字形状傾斜辺１２１，１２２にボール１０８の
径よりやゝ小さいスリツト１２３，１２４が軸方
向に平行して上下に形成されており、そして該ス
リツト１２３，１２４の両端部にはボール１０８
をすくい上げる舌片１２５，１２６（第１０図参
照）が形成されている。

該保持器１０６の外方傾斜辺１２７，１２８の
一方をベアリング１０５の傾斜面１２９に形成さ
れた雌ねじ１３３にビス１３１を介して取付け、
他方傾斜辺１２８は必要に応じてベアリング１０
５の上面１５６に対して直角に形成された左右側
面１３０に形成された細溝１３２に嵌合すると共
に該平坦面１３０の所要固所がかしめ１３３られ
ることによつて前記細溝１３２に固定する。

１３５は保持器１０６の外方傾斜辺１２７，１
２８に形成された取付け用貫通穴である。

１０７，１０７…はプラスチツクあるいはダイ
キヤスト合金にて一体成形した側蓋で、該側蓋は
一方に内外傾斜辺１３８，１３９、他方に取付部
１４０を有し、走行するボール１０８を負荷ボー
ル用軌道溝１０９〜１１２から無負荷ボール用案
内穴１１３〜１１６へあるいは無負荷ボール用案
内穴１１３〜１１６から負荷ボール軌道溝１０９
〜１１２へ方向変換せしむるためのＵ字状方向変
換凹溝１４０，１４１が形成されており、該側蓋
１０７，１０７…はベアリング１０５の前後、左
右に形成された雌ねじ１３７にボルト１４１を介
して固定される。

１４２は側蓋１０７の取付部１４０に形成され
た複数の貫通穴で、ベアリング１０５に取付ける
さいに用いる。

１４３，１４４は一方に取付部を、他方に軌道
溝を形成した軌道台で、該軌道台１４３，１４４
はベツド１４５の両サイド内方に形成された段部
１４６に取付けボルト１４７を貫通穴１５０に挿
入の上固定されると共に軌道台１４３，１４４の
負荷ボール用軌道溝１４８，１４９の前記ベアリ
ング１０５，１０５の負荷ボール用軌道溝１０
９，１１０に対応する個所に平行に形成され、そ
してベアリング１０５の軌道溝同様サーキユラー
アーク形状の２点接触にする。

１５１はベツド１４５の両サイドに形成された
雌ねじ１５１に取付けボルト１４７を螺合せしむ
る。

１５２はベツド１４５の側壁１５３に形成され
た雌ねじで、該雌ねじ１５２に螺合したボルト１
５４を締付けることによつて軌道台１４３をベア
リングブロツク１０１側へ押圧し、ボール列にプ
リロードがかけられる。（一部図示省略） １５７は可動テーブル１０３に形成された凹部
の底面で、該底面１５７と直角に側面１５８が形
成されている。

作用について、 ボールねじ１０４の回転により可動テーブル１
０３が前進若しくは後退すると、該可動テーブル
１０３の底面にボルト１５５を介して取付けたベ
アリングブロツク１０１の両サイドのベアリング
１０５，１０５と軌道台１４３，１４４間の負荷
ボール１０８，１０８…は側蓋１０７，１０７…
の方向変換凹溝１４０，１４１をへて無負荷ボー
ル用案内穴１１３〜１１６へ転走しながらスムー
ズに循環する。

しかも、負荷ボール列はサーキユラーアーク形
状の軌道溝によりアンギユラー接触となり、ベツ
ド側のボルトの締付けにより、負荷ボール列にプ
リロードをかけても各ボールは軌道溝とは２点接
触のため、差動すべりはなく、良好なころがり運
動を行うことができる。

また、ベアリングブロツクの上面と左右側面が
直角に形成されているので、可動テーブルの底面
と側面を基準にして形成された凹部に正確に嵌め
込むことができ、かつベアリングブロツクはボル
トによつて固定されるので、ベアリングブロツク
の剛性を一段と高めることができ、併せて負荷ボ
ールをスムーズに転走せしむることができる格別
の効果を有する。

また、可動テーブルがベアリングブロツクと共
に前進若しくは後退せしむるボールねじの如き駆
動機構をセツトすることが容易にできるようベア
リングブロツクの長手方向略中央に窪みが形成さ
れ、さらに可動テーブルの底面に組込まれるベア
リングブロツクの左右側壁に軌道台が相対向し、
かつ平行に配設されることにより、公知のリニア
ベアリングに比べてベアリングユニツトの高さが
低く形成され、かつ２つのボール負荷転走溝の巾
が長く形成されるので大きなモーメント荷重を受
けることができる。

また、ベアリングユニツト部が一体に構成され
ているので、モーメント荷重を受けても剛性があ
り、テーブル精度が保証でき、 かつ複数の部品に組合わせによる誤差が積み重
なることがない。

また、ベアリング上部平坦面を加工基準面にし
てボール転走溝の位置精度、平行度、真直度およ
びボール転送溝同志の位置精度、平行度、真直度
を出すので各精度が出しやすい。

そのために、テーブル精度が保証できる。

また、ベアリングブロツクの左右側壁には軸方
向対称にベアリングが形成されているので、該ベ
アリングブロツクが大型化しても側蓋並びに前記
ベツドに配列される軌道台に互換性をもたせるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は公知のベアリングユニツ
トの断面図、第３図は本発明無限摺動ベアリング
ユニツトの一部省略断面図、第４図は保持器と該
保持器のスリツト内を走行する多数のボールの走
行状態を示す断面図、第５図は保持器と側蓋との
取付け状態を示す平面図、第６図は本発明無限摺
動ベアリングユニツトの平面図、第７図は本発明
無限摺動ベアリングユニツトの側面図、第８図は
ベアリングブロツクの斜視図、第９図はベアリン
グ本体に取付ける側蓋の斜視図、第１０図はベア
リング本体に取付ける保持器の斜視図である。 １０１：ベアリングブロツク、１０５：ベアリ
ング本体、１０６：保持器、１０７：側蓋、１０
８：ボール、１０９〜１１２：負荷ボール用軌道
溝、１１３〜１１６：無負荷ボール用案内穴。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 上下水平面が平行に形成されたベアリングブ
   ロツク１０１の外方両側に左右対称のベアリング
   １０５を形成し、２条のボール列を保持器１０
   ６、側蓋１０７により保持循環せしむる無限摺動
   ベアリングにおいて、 (A) 該ベアリングブロツク１０１は長手方向略中
   央に窪み１０２を形成すると共にその外方両側
   にはベアリング１０５が一体的に形成されてい
   ること。 (B) 該ベアリング１０５に形成された負荷ボール
   用軌道溝１０９，１１２および軌道台１４３，
   １４４に形成された負荷ボール用軌道溝１４
   ８，１４９はベアリング１０５の軸心を通る水
   平面に対して45度をなす位置に平行して上下に
   形成され、該軌道溝によつて挟持される２条の
   ボール列のボール１０８，１０８…が荷重方向
   にサーキユラーアーク形状の２点接触であるこ
   と。 (C) 該ベアリング１０５は２条のボール列を案内
   するサーキユラーアーク形状の負荷ボール用軌
   道溝１０９〜１２０に連続して無負荷ボール用
   案内穴１１３〜１１６が任意間隔をおいて形成
   されていること。 (D) 該ベアリング１０５の負荷ボール用軌道溝１
   ０９〜１１２に被冠せるＷ字形状保持器１０６
   の内方Ｖ字形状傾斜辺１２１〜１２２にはスリ
   ツト１２３，１２４がそれぞれ平行して形成さ
   れていること。 (E) 前記ベアリングブロツク１０１の両端面に取
   付けられる前記側蓋１０７にはそれぞれ負荷ボ
   ール用軌道溝１０９〜１１２から無負荷ボール
   用案内穴１１３〜１１６にボールを案内する方
   向変換用Ｕ溝１４０〜１４１が形成されている
   こと。 (F) 前記ベアリングブロツク１０１がボルトを介
   して可動テーブル１０３の底面に固定すること
   ができるように複数の取付け用貫通穴１３６が
   形成されていること。 (G) 該ベアリングの負荷ボール用軌道溝１０９〜
   １１２に対応する軌道台１４３，１４４の片側
   に軌道溝１４８，１４９が軸方向上下に形成さ
   れていること。 (H) 該軌道台１４３，１４４はベツド１４５の両
   サイドに対向して、かつ平行に配列されている
   こと。 上記(A)、(B)、(C)、(D)、(E)、(F)、(G)および(H)を
   構
   成要素とする無限摺動ベアリングユニツト。