JPH04102714A - 直動形ガイド装置 - 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、たとえば工作機械のテーブルの直線移動の
ために用いられる直動形ガイド装置に関し、さらに詳し
くは、直線状のガイドレルと、ガイドレールに跨がって
移動する横断面略逆Ｕ字形の移動体とからなる直動形ガ
イド装置に関する。

従来の技術 従来、この種直動形ガイド装置として、ガイドレールの
両側面および移動体の両側の脚状部分におけるガイドレ
ールの両側面に対向する面にそれぞれ円弧状ボールガイ
ド溝が形成され、両ボールガイド溝によりボール往路が
形成され、移動体の両側の脚状部分にそれぞれボール復
路が形成され、ボール往路の端部とボール復路の端部と
か移動体の両端部に形成された反転路により連結されて
ボール循環路か形成され、移動体のボール循環路に、移
動体とガイドレールとの間を転動する複数のボールか封
入され、各ポル循環路内のボール往路のボールか、両ボ
ールガイド溝間において両溝の溝面にそれぞれ１点て接
触するようになされ、移動体のボールガイド溝の曲率の
中心を結ぶ線が、ガイドレールのボールガイド溝の曲率
の中心を結ぶ線と平行な直線となっているものが知られ
ている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、従来の装置において、ボールに予圧をか
けて高い剛性を得るには、コつのポル往路のすべてのボ
ールには、両ボールガイド溝への接触点どうし、を結ん
だ方向の予圧が付加されることとなるので、その方向は
全てのポルについて同一となり、付加された予圧の方向
以外の方向の荷重に対する剛性が小ざく、このような荷
重を受けた場合、移動体の変位瓜が大きくなるという問
題がある。しかも、この場合にボールに過大な荷重かか
かることもあり、ボールならびにガイドレールや移動体
のガイド溝の寿命が短くなり、ひいては直動形ガイド装
置そのものの寿命が短くなるおそれかある。特に、ガイ
ドレールの両側にそれぞれ１列のボール循環路が形成さ
れている直動形ガイド装置の場合に、上記問題は顕著に
現れる。また、すべてのボールが、ガイドレールのボー
ルガイド溝の溝面の同一ライン上に接触するので、この
ボールガイド溝の摩耗増大およびガイド１ノールの寿命
低下という問題がある。

この発明の目的は、上記問題を解決した直動形ガイド装
置を提供することにある。

課題を解決するための手段 この発明による直動形ガイド装置は、 直線状のガイドレールと、ガイドレールに跨がって移動
する横断面略逆ｔＪ字形の移動体とからなり、ガイドレ
ールの両側面および移動体の両側の脚状部分にお１プる
ガイドレールの両側面に対向する面にそれぞれ円弧状ボ
ールガイド溝が形成され、両ボールガイド溝によりボー
ル往路か形成され、移動体の両側の脚状部分にそれぞれ
ボール復路か形成され、ボール往路の端部とボール復路
の端部とが移動体の両端部に形成された反転路により連
結されてボール循環路が形成され、移動体のボール循環
路に、移動体とガイド１ノールとの間を転動する複数の
ボールが封入され、各ボール循環路内のボール往路のポ
ルが、両ボールガイド溝間において両溝の溝面にそれぞ
れ１点で接触するようになされている直動形ガイド装置
において、 移動体のボールガイド溝の曲率の中心を結ぶ線が、ガイ
ドレールのボールガイド溝の曲率の中心を結ぶ直線を軸
とする略円筒面上の連続曲線となっているものである。

作　　　用 移動体のボーニルガイド溝の曲率の中心を結ぶ線が、ガ
イドレールのボールガイド溝の曲率の中心を結ぶ直線を
軸とする略円筒面上の連続曲線となっていると、各ボー
ルのガイドレールおよび移動体のボールガイド溝の溝面
への接触点が漸次異なることとなり、各ボールに与えら
れる転動体接触角の方向も異なっている。

実　　施　　例 以下、この発明の１実施例を、図面を参照して説明する
。

第１図−第５図はこの発明の直動形ガイド装置の構成を
示し、第６図および第７図は移動体のボールガイド溝の
曲率の中心を結ぶ線と、ガイドレールのボールガイド溝
の曲率の中心を結ぶ線との関係を模式的に示す。

第１１図〜第５図において、直動形ガイド装置は、直線
状のガイド１ノール（１）と、ガイドレール（１）に跨
がって移動する横断面略逆Ｕ字形の移動体（２）とから
なる。なお、以下の説明において、前後、左右は移動体
（２）の移動方向についていうものとする。

ガイドレール（１）の左右両側面に、それぞれ円弧状ボ
ールガイド溝（３）が形成されている。

このボールガイド溝（３）の曲率の中心を結ぶ線（Ａ）
は、前後方向にのびる直線状である。

移動体（２）の左右両側の脚状部分（２ａ）におけるガ
イドレール（１）の左右両側面に対向する面に、それぞ
れボールガイド溝（３）と対向する円弧状ボールガイド
溝（４）が形成されている。このボールガイド溝（４）
の曲率の中心を結ぶ線（Ｂ）は、第６図に示すように、
ガイドレール（１）のボールガイド溝（３）の曲率の中
心を結ぶ線（Ａ）を軸とする円筒面（Ｘ）上のつる巻線
となっている。ガイドレール（１）のボールガイド溝（
３）と、移動体（２）のボールガイド溝（４）によりボ
ール往路（５）が形成されている。また、移動体（２）
の両側の脚状部分（２ａ）に、それぞれ穴状ボール復路
（６）が形成されている。そして、各ボール往路（５）
の端部と各ボール復路（６）の端部とが移動体（２）の
両端部に形成された反転路（７）により連結されて無端
状ボール循環路（８）が形成されている。各ボール循環
路（８）には、複数のボール（９）が封入されている。

各ボール循環路（８）内のボール往路（５）のボール（
９）は、両ボールガイド溝（３）（４）間において両溝
（３）　（４）の溝面にそれぞれ１点（Ｐ）　（Ｑ）で
接触するようになされている。上述したように、移動体
（２）のボールガイド溝（４）の曲率の中心を結ぶ線（
Ｂ）は、ガイドレール（１）のボールガイド溝（３）の
曲率の中心を結ぶ線（Ａ）を軸とする円筒面（Ｘ）上の
つる巻線となっているので、第３図〜第５図に示すよう
に、両中心を結ぶ線（Ａ）（Ｂ）を結ぶ直線（Ｌ）上に
位置するボール（９）の両ボールガイド溝（３）　（４
）の溝面への接触点（Ｐ）（Ｑ）は、前後方向の各位置
において異なっている。また、これらの各位置において
、ボール（９）の中心（Ｃ）も上記直線（Ｌ）上に位置
している。

前後いずれかの方向から見た場合、上記関係は次のよう
になる。すなわち、第７図に示すように、前後方向の一
端部では、ガイドレール（１）のボールガイド溝（３）
の曲率の中心を結ぶ線（Ａ）と、移動体（２）のボール
ガイド溝（４）の曲率の中心を結ぶ線（Ｂ）とは、直線
（Ｌｌ）上にある。

このとき、ボール（９）の中心（Ｃ１）も該直線（Ｌｌ
）上にある。そして、ボール（９）は、点（Ｐｌ）でガ
イドレール（１）のボールガイド溝（３）の溝面に接触
し、点（Ｑｌ）で移動体（２）のボールガイド溝（４）
の溝面に接触している。上記状態から前後いずれか他方
にずれていくと、移動体（２）のボールガイド溝（４）
の曲率の中心を結ぶ線（Ｂ）は、ガイドレール（１）の
ボールガイド溝（３）の曲率の中心を結ぶ線（Ａ）のま
わりに回転するとともにボール（９）の中心（Ｃ）も線
（Ａ）のまわりに回転し、それぞれ（Ｂ１）〜（Ｂ５）
および（Ｃ１）〜（Ｃ５）へと変化する。そして、両線
（Ａ）（Ｂ）を結ぶ直線（Ｌ）もボールガイド溝（３）
の曲率の中心を結ぶ線（Ａ）のまわりに回転し、（Ｌｌ
）〜（Ｌ５）へと変化するので、ボール（９）の両ボー
ルガイド溝（１）（４）の溝面への接触点も（Ｐｌ）〜
（Ｂ５）および（Ｑｌ）〜（Ｃ５）へと漸次変化してい
く。したがって、ボール往路（５）に存在する各ボール
（９）に付加されている予圧の方向が異なることとなり
、１つのボール往路（５）のボール（９）によって、す
べての方向の荷重を受けることが可能となる。その結果
、あらゆる方向に対し、均一な剛性、負荷容量をもたせ
ることが可能となる。たとえば、１つのボール（９）に
、その予圧の方向以外の荷重がかかった場合には、他の
ボール（９）がその荷重を受けるので、これに起因する
移動体（２）の変位量の増加を防止できる。

上記実施例においては、ガイドレール（１）の両側に、
それぞれ１列ずつのボール循環路（８）が設けられてい
る場合が示されているが、ボール循環路（８）は、ガイ
ドレール（１）の両側にそれぞれ複数列ずつ設けられて
いてもよい。

また、上記実施例においては、移動体（２）のボールガ
イド溝（４）の曲率の中心を結ぶ線（Ｂ）は、ガイドレ
ール（１）のボールガイド溝（３）の曲率の中心を結ぶ
線（Ａ）を軸とする円筒面（Ｘ）上のつる巻線となって
いるが、これに限るものではなく、装置の取付または使
用状況に応じ、特定の方向にのみ負荷を大きくするため
に、ボールの接触角の方向を大部分上記特定の方向に向
けて負荷能力を向上させてもよい。

発明の効果 この発明の直動形ガイド装置によれば、上述のように、
１つのボール往路に存在する各ボールの接触角の方向が
異なっているので、あらゆる方向の荷重に対して均一な
剛性および負召工能力を持つことができる。したかって
、たとえば１つのボールに、その接触角の方向以外の荷
重かかかった場合には、他のボールでその荷重を大きく
受は持つこととなり、これに起因する移動体の変位量の
増加を抑制できる。ｌ−かも、移動体の変位量の増加を
抑制できるので、ボールに過大な荷重がかかることはな
く、ボールの寿命が長くなるとともに、装置全体の寿命
も長くなる。特に、ガイドｌノールの両側にそれぞれ１
列のボール循環路が形成されている装置の場合には、こ
れらの効果は、従来のものに比べて極めて優れたものと
なる。また、１つのボール往路に存在する各ボールと対
向するガイドレールのボールガイド溝の溝面への接触点
が異なるようになり、移動体の移動とともにボールとの
接触点が変化するので、このボールガイド溝の犀耗の度
［合いを抑制することかできる。しかも、ガイドｌノー
ルの寿命も長くすることか可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の直動形ガイド装置の１一実施例を示
す水平断面図、第２図は同垂直断面図、第３図は第１図
の■−■線拡大断面図、第４図は第１図の■−ＩＮ／線
拡大断面図、第５図は第１図のＶ−Ｖ線拡大断面図、第
６図は移動体のボールガイド溝の曲率の中心を結ぶ線と
、ガイドレールのボールガイド溝の曲率の中心を結ぶ線
との関係を模式的に示す斜視図、第７図は移動体のボー
ルガイド溝の曲率の中心を結ぶ線と、ガイドｌノールの
ボールガイド溝の曲率の中心を結ぶ線と、ボールの中心
との関係を模式的に示す垂直断面図である。 （１）・・・ガイドｌノール、（２）・・・移動体、（
３）・・・円弧状ボールガイド溝、（４）・・・円弧状
ボールガイド溝、（５）・・・ボール往路、（６）・・
・ボール復路、（７）・・・反転路、（８）・・・ボー
ル循環路、（９）・・・ポル、（Ａ）・・・ガイドレー
ルのボールガイド溝の曲率の中心を結ぶ線、（Ｂ）・・
・移動体のボールガイド溝の曲率の中心を結ぶ線、（Ｘ
）・・・ガイドレールのボールガイド溝の曲率の中心を
結ぶ直線を軸とする円筒面。 以　　上 法

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 直線状のガイドレールと、ガイドレールに跨がって移動
   する横断面略逆Ｕ字形の移動体とからなり、ガイドレー
   ルの両側面および移動体の両側の脚状部分におけるガイ
   ドレールの両側面に対向する面にそれぞれ円弧状ボール
   ガイド溝が形成され、両ボールガイド溝によりボール往
   路が形成され、移動体の両側の脚状部分にそれぞれボー
   ル復路が形成され、ボール往路の端部とボール復路の端
   部とが移動体の両端部に形成された反転路により連結さ
   れてボール循環路が形成され、移動体のボール循環路に
   、移動体とガイドレールとの間を転動する複数のボール
   が封入され、各ボール循環路内のボール往路のボールが
   、両ボールガイド溝間において両溝の溝面にそれぞれ１
   点で接触するようになされている直動形ガイド装置にお
   いて、 移動体のボールガイド溝の曲率の中心を結ぶ線が、ガイ
   ドレールのボールガイド溝の曲率の中心を結ぶ直線を軸
   とする略円筒面上の連続曲線となっている直動形ガイド
   装置。