JPH0314907A - リニアモーションボールベアリング，リニアモーションボールベアリング外筒の製造方法及びその製造用工具 - 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、リニアモーションボールベアリング、リニア
モーションボールベアリング外筒の製造方法及びその製
造用工具に関するものである。

〔従来の技術〕

リニアモーションボールベアリングは、数条のボール列
が負荷側よりボール保持器の戻り回路を通じて再び負荷
側へと無限の循環運動を行いながら荷重を受ける機構と
なっており、リニアモーションシャフトと組合せて使用
する場合には緊密な且つ円滑なころがり接触に基づく最
小の摩擦抵抗により軽快な往復直進運動が得られ、省エ
ネルギーに対する貢献は計り知られざるものがあり、産
業用ロボットを始め、各穐計測機器，医療機械，コンピ
ュータ一端末機器関係等に広範囲に採用されている。

リニアモーションボールベアリングは，第８〜第↓Ｏ図
に示す如く構成されており、第８図は縦断面図、第９図
は上半分横断面図で第８図のＸ−Ｘ断而を示し、下半分
は第８図のＰ方向から視た側面を示している。これらの
図で、１は炭素鋼よりなるリニアモーションボールベア
リング外筒（以下外筒と称する）、２はプラスチック製
のボール保持器、３はボール、４，５はボール保持器２
を外筒１内に固定する炭素ｎ４製の止め輪を示している
．第１０図はボール保持器２を展開し外面から視た一部
上面図で、ボール保持器２には、ボール保持部５が設け
られており、このボール保持部５は内側面に開口を有し
ない凹面部５ａと内側面にスリット状の開口を有するス
リット部５ｂとからなり、これらの凹面部５ａとスリッ
ト部５ｂとはボール保持部５の軸方向に゛沿って設けら
れ、両者はそれぞれの端部において連続する構造となつ
ており、ボール３の直線状の転動のための循環路が構成
されており、回転対称の位置に設けられている。

ボール保持部５に保持されているボール３はスリット部
５ｂでリニアモーションシャフト（以下シャフトと称す
る）（図示せず）に当接するようになっており，シャフ
トとボール３の相対位置が変るとき、ボール３はスリッ
ト部５ｂ内を転動して、これに連通ずる凹面部５ａ内に
保持されているボール３と順次交替することによって軸
受として作動する。

外筒１はボール保持器２が嵌柿される、複数個の凹部の
連設されている凹面部の設けられている内周面１ａと円
形の外周而１ｂとを有している。

第１表は、出願人の製造しているリニアモーションボー
ルベアリングの仕様と定格を第８図，第９図との関係に
おいて示すもので、内接円径ｄ，外径Ｄ，幅Ｌ，湾間隔
ＢＩＷｔ底径Ｅ，溝幅Ｆ，ボール列数Ｇ，基本動定格荷
重Ｋｇｆ　，最適動定格荷重Ｋｇｆ　，基本静定格荷重
Ｋｇｆが゜内゜接円径ｄが６，８，王０，１２，１３，
１６，２０，２５，３０，３５．４０　（画）の場合に
ついて示してある。

この外筒１を製造するには断面円形の外筒材料の内面を
切削して製造していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

リニアモーションボールベアリングの需要は益益広くな
り、最近は、リニアモーションボールベアリングの長さ
の長いもの、例えば，従来の２倍の長さのものが必要と
なって来た。

しかし、従来はリニアモーションボールベアリングの外
筒は、上述の如く、断面円形の外筒材料の内面を切削し
て製造していたため、このように従来の長さの２倍の長
さのものを切削方法で作成することは、精度歩留りの点
で問題があり、対策が求められていた。

本発明は，このような問題点を除去して、長さの長いリ
ニアモーションボールベアリングに対する要望に答える
ことができる．精度の良いリニアモーションボールベア
リングを歩留りよく提供可能とすることを目的とするも
のである。

〔課題を解決するための手段〕

上述の問題点を解決するためにとられた本発明の構成は
、リニアモーションボールベアリング外筒の製造方法に
おいては、 内周面に中心軸の方向に伸び連設される複数個の凹面を
有する円筒体よりなり、該円筒体内に、ボールの直線状
の転動のため循環路が形或されているボール保持器が嵌
挿されるリニアモーションボールベアリング外筒の製造
方法において、均一の内厚を有する円筒体よりなる外筒
材料を前記外筒の内周面と同一形状を有する型を用いて
冷間或形加工して内周面に前記外筒の内周面が構成され
均一の厚みを有する花形円筒体を形成する第１の工程と
，該第１の工程で形戊された均一の厚みを有する花形円
筒体の外周面を切削して円筒状に或形する第２の工程と
よりなることを特徴とするものであり、 また、前記冷間或形加工が、打抜加工であることを特徴
とするものである。

本発明のリニアモーションボールベアリング外筒の製造
用工具においては、 内周面に中心軸の方向に伸び連設される複数個の凹面を
有する円筒体よりなり、該円筒体内に、ボールの直線状
の転動のため循環路が形成されているボール保持器が嵌
挿されるリニアモーションボールベアリング外筒の製造
用工具において，横断面に前記外筒の連設される複数の
凹面よりなる花形状断面を有する雌型と、超鋼材よりな
り前記雌型と相似形の花形状断面を有する雄型とよりな
ることを特徴とするものである。

本発明のリニアモーションボールベアリング外筒におい
ては，内周面に中心軸の方向に伸び連設される複数個の
凹面を有する円筒体よりなり、該円筒体内にボールの直
線状の転動のため循環路が形成されているボール保持器
が嵌挿されるリニアモーションボールベアリング外筒に
おいて，該リニアモーションボールベアリングの内接円
径ｄによって決まる前記ボール保持器の長さが許容長さ
である場合、該ボール保持器の一個を組み込んだときの
前記外筒の長さをＬとした場合、内接円径ｄに対して外
筒の長さが２Ｌであることを特徴とするものであり、 また、前記内接円径ｄに対して外筒の長さが２Ｌである
外筒が上述の製造方法で製造されたものであることを特
徴とするものであり，さらに、前記内接円径ｄが、それ
ぞれ、６，８，１０，１２，１３，１６，２０，２５．
３０ｍａφである場合、外筒の長さ２Ｌが、それぞれ、
３８，４８，５８，６０，６４，７２，８４，１１８，
１２８ＩＩＩＩ１であることを特徴とするものである。

本発明のリニアモーションボールベアリングとしては、 内周面に中心軸の方向に伸び連設される複数個の凹面を
有する円筒体よりなる外筒と、該外筒内に嵌挿されるボ
ールの直線状の転動のため循環路が形或されているボー
ル保持器とよりなるリニアモーションボールベアリング
において、前記外筒として上述のリニアモーションボー
ルベアリング外筒を用いることを特徴とするものである
．〔作用〕 この出願の発明では、第１の工程で、均一の内厚を有す
る円筒体材料を外筒の内周面と同一形状を有する型を用
いて冷開成形加工、例えば，引抜加工することによって
，外筒の内周面を形成できるので、長さが長くなっても
内周面の精度のよい外筒を作戊することができる。

そして、第工の工程で、冷間戊形加工、例えば、引抜き
加工されて、外周の内周面と相似の形状に加工された円
筒体の外周は第２の工程で円形に切削加工される． すなわち、切削の困難な外筒の内周面の加工を冷間成形
加工，例えば、引抜き加工でおこない、外周面の加工を
切削加工して生産できるので、外筒の長さが長くなって
も，精度良い加工を歩留りよく行なうことができる。

この製造方法では，外筒の横断面の連設される複数の凹
面よりなる花形状断面を有する雌型と、超鋼材よりなり
雌型と相似形の花形状断面を有する雄型とを用い、均一
の肉厚を有する円筒体よりなる外筒材料に、冷間成形加
工、例えば、引抜加工を行うので、長さの長い外筒の内
周面をその後の加工を必要としない状態で加工すること
ができる。

そして、本発明の製造用工具を用い、このように本発明
の製造方法で製造された外筒は、加工精度が良く、歩留
りがよいため、精度良く廉価なリニアモーションボール
ベアリングを提供することができ、広汎な需要を満足さ
せることができる。

〔実施例〕

以下、実施例について説明する。

第ｔ図及び第２図は、本発明の一実施例の上半分縦断面
図及び上半分横断面図で、第２図は第１図のＹ−Ｙ断面
を示し、下半分は第１図のＱ方向から視た側面を示して
おり、第８図及び第９図と同一部分には同一符号が付し
てある． 第２表は実施例のリニアモーションボールベアリングの
仕様と定格を弟王図，第２図との関係において示すもの
で、第１表と同一項目について、内接円径ｄが、６，８
，１０，１２，１３．１６，２０，２５．３０（ｍｍ）
の場合について示してある。

−４／ この実施例のリニアモーションボールベアリングは内接
円径ｄに対する幅Ｌ′が第１表のものの２倍となってい
る（以下このようなリニアモーションボールベアリング
をダブル型と称する）．このダブル型のリニアモーショ
ンボールベアリングは、従来のものを２個並列に使用す
る場合にはそれぞれの精度が最大３μの場合には精度は
最大６μとなったが、ダブル型では最大３μの精度が得
られる．また、構造上はシール，リング等の個数が減る
ので、組み付けが容易な点と相俟って価格は割り安とな
る。さらに゜ダブル型は高荷重に耐え、高剛性である． これらの優れた特性を有する本発明のリニアモーション
ボールベアリングは本発明のリニアモーションボールベ
アリング外筒の製造方法及び製造用工具を用いて得られ
るもので，以下その実施例について説明する． 第３図は一実施例の製造方法の説明図で、外筒のそれぞ
れ異なる形成工程における断面図であり、第３図及び第
４図はそれぞれ使用す・る雌型の縦断面図及び横断面図
、第５図及び第６図は同じく雄型の縦断面図及び横断面
図を示している。

先ず、外径５０．８＋＋ｍφ、内厚６．５ｍの原材料を
前引処理した外径４８ｍｍφ，肉厚６ｍの炭素鋼よりな
る，第３図（ａ）に示すような円筒体６ａを用意し、こ
れを第３〜第６図に示すような雌型７と雄型８を用いて
引抜き加工を施すと、内径４８ｍφの円筒体６ａは拡管
され，第３図（ｂ）に示すような外筒ｌの内周面１ｂと
同一形状で肉厚一定の花形状筒体６ｂとなる。この工程
で外筒１の内周面は切削作業を必要とせず、引抜き作業
のみで作成することができる。なお、この際引抜きで加
工できない細部、ボール保持器を外筒内ｌに固定するた
めボール保持器２の両端部に設けられる止め輪４，５固
定用の溝等の加工を行なう。

次に、外筒工の内周面と１ｂ同一形状の外周を有する第
３図（ｂ）に示す花形状筒体６ｂの外周を切削加工して
第３図（ｃ）に示すように、外筒６ｃが得られる。そし
て，一部に固定用の円周溝が形成される。

本発明の外筒の製造方法では、第』の工程で、肉厚一定
の円筒体６ａから肉厚一定の花形状筒体６ｂを冷開成形
加工、例えは、引抜き加工によ・つて製造するようにし
たので，長さの長い外筒の製造も精度良く容易に実施す
ることができる。

この第１の工程によって、ダブル型のような長さの長い
外筒の内周面の精度良い加工を容易に実施できるように
して、このようにしてＩ２造された花形状筒体１ｂの外
周を切削して外筒１とすることができるので，従来の如
く、円筒体の内周面を切削して花形状の内周面を製造す
るのに較べて製造は容易で、長さの長い外筒を精度良く
容易に製造可能としたものである。なお、円筒体を内周
面円筒状の雌型７と花形状の外周面を有ずる雄型８を用
いて成形加工することは実施不可能であり、本発明の如
く第工工程と第２工程との組み合わせによって所期の目
的を達成可能としたものである。

そして、このような本発明のリニアモ・−　ションボー
ルベアリングの製造ブ１法は、上述の如き製造用工具を
用いて実施可能としたものであり、これらの雌型，雄型
には超鋼材が用いられるが、例えば、ＣＶＤによりＴｉ
Ｎ，ＴｉＣ等でコーティング処理したものを用いること
が望ましい。

また，実施例では冷間成形法として引抜き加工の例を示
したがプ！ノス加工も同様に用いることができる。

〔発明の効果〕

本発明のりニアモー・ションボールベアリング５リニア
モーションボー／レベアリング外筒の製造方法及びその
製造用工具は，長さの長いリニアモーションボールベア
リングに対する要望に答えることのできる、精度の良い
リニアモーションボ・一・ルベアリングを歩留りよく提
供可能とするもので、産業との効果の大なるものである
。

【図面の簡単な説明】

第｛図及び第２図はそれぞれ本発明のリニアモーション
ボールベアリングの一実施例の縦断面図及び一部横断面
図、第３図は本発明のリニアイーションボールベアリン
グ外筒の製造方法の〜実！！ｊ・コ例の説明図、第４図
及び第５同はそれぞれ使用す？雌型の縦断面図及び横断
面図、第６図及び第７図は同じく雄型の縦断面図及び横
断面図，第８図及び第９図は従来のリニアモーションボ
ールベアリングのそれぞれ一部縦断面図及び一部横断面
図、第Ｌｏ図は同じくボール保持器を展開し外面から視
た一部上面図である４、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内周面に中心軸の方向に伸び連設される複数個の凹
   面を有する円筒体よりなり、該円筒体内に、ボールの直
   線状の転動のため循環路が形成されているボール保持器
   が嵌挿されるリニアモーションボールベアリング外筒の
   製造方法において、均一の内厚を有する円筒体よりなる
   外筒材料を前記外筒の内周面と同一形状を有する型を用
   いて冷間成形加工して内周面に前記外筒の内周面が構成
   され均一の厚みを有する花形状筒体を形成する第１の工
   程と、該第１の工程で形成された均一の厚みを有する花
   形状筒体の外周面を切削して円筒状に成形する第２の工
   程とよりなることを特徴とするリニアモーシヨンボール
   ベアリング外筒の製造方法。 ２、前記冷間成形加工が、引抜加工である特許請求の範
   囲第１項記載のリニアモーションボールベアリング外筒
   の製造方法。 ３、内周面に中心軸の方向に伸び連設される複数個の凹
   面を有する円筒体よりなり、該円筒体内に、ボールの直
   線状の転動のため循環路が形成されているボール保持器
   が嵌挿されるリニアモーションボールベアリング外筒の
   製造用工具において、横断面に前記外筒の連設される複
   数の凹面よりなる花形状断面を有する雌型と、超鋼材よ
   りなり前記雌型と相似形の花形状断面を有する雄型とよ
   りなることを特徴とするリニアモーションボールベアリ
   ング外筒の製造用工具。 ４、内周面に中心軸の方向に伸び連設される複数個の凹
   面を有する円筒体よりなり、該円筒体内にボールの直線
   状の転動のため循環路が形成されているボール保持器が
   嵌挿されるリニアモーションボールベアリング外筒にお
   いて、該リニアモーションボールベアリングの内接円径
   ｄによつて決まる前記ボール保持器の長さが許容長さで
   ある場合、該ボール保持器一個を組み込んだときの前記
   外筒の長さをＬとした場合、内接円径ｄに対して外筒の
   長さが２Ｌであることを特徴とするリニアモーションボ
   ールベアリング外筒。 ５、前記内接円径ｄに対して外筒の長さが２Ｌである外
   筒が、特許請求の範囲第１項または第２項の製造方法で
   製造されたものであることを特徴とするリニアモーショ
   ンボールベアリング外筒。 ６、前記内接円径ｄが、それぞれ、６，８，１０，１２
   ，１３，１６，２０，２５，３０ｍｍφである場合、外
   筒の長さ２Ｌが、それぞれ、３８，４８，５８，６０，
   ６４，７２，８４，１１８，１２８ｍｍである特許請求
   の範囲第４項または第５項記載のリニアモーションボー
   ルベアリング外筒。 ７、内周面に中心軸の方向に伸び連設される複数個の凹
   面を有する円筒体よりなる外筒と、該外筒内に嵌挿され
   るボールの直線状の転動のため循環路が形成されている
   ボール保持器とよりなるリニアモーションボールベアリ
   ングにおいて、前記外筒として特許請求の範囲第４項ま
   たは第５項または第６項記載のリニアモーションボール
   ベアリング外筒を用いることを特徴とするリニアモーシ
   ョンボールベアリング。