JPH0652085B2 - 直線摺動用ベアリング - Google Patents

直線摺動用ベアリング

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JPH0652085B2
JPH0652085B2 JP4104391A JP4104391A JPH0652085B2 JP H0652085 B2 JPH0652085 B2 JP H0652085B2 JP 4104391 A JP4104391 A JP 4104391A JP 4104391 A JP4104391 A JP 4104391A JP H0652085 B2 JPH0652085 B2 JP H0652085B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は各種工作機械、ロボッ
ト、精密テーブル等の直線案内部に用いられる直線摺動
用ベアリングに関する。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の直線摺動用ベアリングと
しては、たとえば図7乃至図9に示すようなものがあ
る。すなわち、100は、軌道台であり、この軌道台1
00にベアリング本体101がボール102を介して摺
動自在に組付けられている。ボール102は軌道台10
0とベアリング本体101に対向して設けられたボール
転走面103,104間に列状に並べて介装され、ベア
リング本体101の移動に伴なってボール102,…が
ボール転走面103,104間を転動してベアリング本
体101を軽快に移動させるようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする問題点】しかし斯かる従来例
にあっては、ベアリング本体101に形成したボール転
走面104,104は軌道台100に設けたボール転走
面103,103と平行に直線状に形成されているの
で、ベアリング本体101に図中矢印で示すようなモー
メント荷重Mが加わると、図9に示すようにボール列1
02,102の端に位置するボール102A,102A
に集中荷重Fがかかることになる。そのためボール10
2A,102Aに予圧をかけていたとしても、予圧以上
の荷重がかかる場合があり、そうなるとボール102
A,102Aが変形してベアリング本体101が軌道台
100に対して水平方向に傾くいわゆるヨーイングを起
こして円滑な走行が妨げられるという問題が生じる。ま
たボール102A,102Aおよびボール転走面10
3,104が損傷をうけるおそれもあり、損傷を受けな
いとしても耐久性が劣化して製品寿命が短くなるという
問題があった。
【0004】本発明は上記した従来技術の問題点を解決
するためになされたもので、その目的とするところは、
モーメント荷重が作用した場合に転動体の一部に集中荷
重が発生することを防止し得る直線摺動用ベアリングを
提供し、もって円滑な走行を保証すると共に製品寿命を
長くすることにある。
【0005】
【問題点を解決するための手段】上記目的を達成するた
めに、本発明にあっては、軌道台上に断面略溝形のベア
リング本体を該軌道台に沿って摺動自在に取付け、上記
軌道台の外周とベアリング本体の内周との対向面には負
荷ボールを案内するための転走面を各々形成し、且つ、
該両転走面間には無端状に配列される多数の転動体を介
装して成る直線摺動用ベアリングにおいて、前記負荷ボ
ール用の両転走面は軌道台の片側に1列で総計左右に2
条形成されており、また上記両転走面のうちのベアリン
グ本体側の転走面の軸方向中途部には、該転走面より深
い逃げ部が形成されていると共に、前記ベアリング本体
の外周であって上記逃げ部と対応する部位に、ベアリン
グ本体の移動方向と直交する面内で上下方向へ延びる切
り溝を設けたことを特徴とする。
【0006】
【作用】而して、ベアリング本体にモーメント荷重が作
用すると、ベアリング本体の転走面が軌道台の転走面に
対して傾いて転走面間の間隔はその一端において狭くな
ろうとするが、ベアリング本体は剛性の小さい切り溝の
部分を中心にして撓み、狭小化する転走面間に介在する
転動体に作用する荷重増大は抑制される。また切り溝の
部分でたわんだ分だけベアリング本体の転走面は軌道台
の転走面側に向ってたわむが、このたわみは転走面に設
けた逃げ部によって逃がされるので、転走面の中途部に
位置する転動体に作用する荷重増大も抑制される。
【0007】
【実施例】以下に本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。本発明の一実施例を示す図1乃至図6において、
1は直線摺動用ベアリング全体を示しており、概略、軌
道台2と、この軌道台2に転動体としてのボールBを介
して移動自在に組付けられるベアリング本体4とから構
成されている。
【0008】本実施例にあっては、軌道台2の両側面に
それぞれ1条の負荷ボール転走面52,72を設け、一
方、ベアリング本体4を構成する断面溝形のベアリング
ブロック41の両スカート部10,11内側面に、上記
負荷ボール転走面52,72と対応する負荷ボール転走
面152,172を設け、互いに対向する負荷ボール転
走面52,152;72,172間に多数のボールB
1 ,B1 ,…を無端状に介装している。そしてベアリン
グ本体4の移動に伴なって負荷ボール転走面52,15
2;72,172間を転動するボールB1 ,B1 ,…を
ベアリングブロック41両端の側蓋42,42に形成し
たボール方向転換溝42a,42aを介して、ベアリン
グブロック41のスカート部10,11に穿設したボー
ル逃げ孔19,21に逃がすことにより、ボールB1 ,
…を循環させるようになっている。
【0009】ここで、上記ベアリングブロック41の負
荷ボール転走面152,172が設けられた部位の背面
側、すなわち左右両スカート部10,11の外側面に、
軌道台2の中心軸に対して直交する平面内で上下方向に
直線状に延びる切り溝乃至はスリット232,242が
刻設されている。スリット232,242の位置は両ス
カート部10,11の各外側面であって後述の逃げ部2
52,272と対応する部位に形成されている。
【0010】一方、ベアリング本体側の負荷ボール転走
面152,172は長手方向に直線状に形成されている
が、その中央部にはベアリング本体4にモーメント荷重
が作用した際の変位を逃がすための逃げ部252,27
2が設けられている。逃げ部252,272の長さは、
本実施例では、負荷ボール転走面152,…に密に並ぶ
負荷ボールB1 …の数を12個として中央の3個分程度
となっている。すなわちベアリングブロック41を側面
側から見た場合に逃げ部252,272は上記スリット
232,242を中心にしてその両側にボールB1 1個
分づつの長さだけ形成されている。逃げ部252,27
2は負荷ボール転走面152,172の一般面と相似形
状に一段深くした断面円弧状の曲面で構成され、その長
手方向両端部はボールB1 ,…のスムーズな転動を阻害
しないようになだらかな傾斜面に形成している。
【0011】また各負荷ボール転走面152,172の
長手方向両端部はクラウニング加工が施されていて両端
に向って軌道台2に設けた負荷ボール転走面52,72
との間隔が拡がる方向になだらかな傾斜が設けられてい
る。
【0012】而してベアリング本体4の左右の曲げ剛
性、本実施例では、負荷ボール転走面152,172を
形成したベアリングブロック41の両スカート部10,
11の曲げ剛性は、スリット232,242を形成した
分だけ幾分小さくなっていて、図4に示すようにベアリ
ング本体4に左右方向のモーメントMB が作用すると、
スカート部10,11はスリット232,242部を中
心に変形し易くなっている。さらにベアリング本体4の
スリット232,242部における変形に起因する負荷
ボール転走面152,172,…の変位を、逃げ部25
2,272によって逃がして中央の負荷ボールB1 ,…
に過負荷が作用しないようにしている。
【0013】また本実施例にあっては、各負荷ボールB
1 ,…に予圧を付与して支持剛性を高めており、ベアリ
ング本体4の負荷ボール転走面152,172に形成し
た逃げ部252,272においても各負荷ボールB1 ,
…には予圧が付与される程度に逃げ部252,272の
深さを選択している。
【0014】上記構成の直線摺動用ベアリングにあって
は、ベアリング本体4は各負荷ボール転走面52,15
2;72,172間に介装される負荷ボールB1 ,…を
介して軌道台2に沿って軽快に移動する。ベアリング本
体4の移動中は負荷ボールB1 ,…はボール方向転換溝
42a,42a,…を通ってボール逃げ孔19,21に
逃がされて整列循環する。
【0015】ここで、図4に示したようにベアリング本
体4に左右方向のモーメント荷重MB が作用した場合、
ベアリング本体4に設けた負荷ボール転走面152,1
72を考えると、図5に模式的に示すように軌道台2の
負荷ボール転走面52,72に対して傾いて、左右の負
荷ボール転走面152,172の対角状に位置する端部
P,Qが軌道台2の負荷ボール転走面52,72に近づ
いて各端部P,Q位置の負荷ボールB11,B11の接触面
圧が増大する。そしてこの負荷ボールB11,B11の反力
によってベアリングブロック41の両スカート部10,
11がスリット232,242部を中心に曲がる方向に
変形し、負荷ボールB1 ,B1 に加わる荷重は、複数の
負荷ボールB11,B12,B13,B14に分担して略均等に
受け持たれることになり、極面圧が負荷ボール転走面1
52,172に加わらない。また、各負荷ボールB11,
…B14には予圧を付与してあるので、モーメント荷重を
予圧範囲内に設定しておけば負荷ボールB11,…B14が
変形することなく剛性が保たれる。一方、ベアリング本
体4のスカート部10,11が変形した際に、スリット
232,242位置に対応する負荷ボール転走面15
2,172が若干軌道台2の負荷ボール転走面52,7
2側に変位するが、その変位分は逃げ部252,272
によって逃がされて、中央の負荷ボールB15,B16,B
17には過負荷は加わらない。
【0016】さらに、各負荷ボールB1 ,…に図中矢印
方向のモーメント荷重が作用すると、逃げ部252,2
72のC領域両側に並ぶA,B領域のうち、A領域の負
荷ボールB11,…B14に作用する力が増大し、B領域の
負荷ボールB16,…B111 の予圧は若干減少する。一
方、モーメント荷重の方向が変わった場合には、A,B
領域間でその負荷ボールB11,B14;B18,…B111 に
作用する力が逆転するが、その相対的な変位量は小さ
い。したがってベアリング本体4全体の変位量はモーメ
ント荷重を受けても少なく、1個のベアリングでもって
正確な直線運動を保証することができる。
【0017】尚、この実施例ではモーメント荷重として
ベアリング本体4の左右方向に作用する場合について説
明したが、図6に示すようにベアリング本体4前後に偏
荷重が加わった場合(図中MA )についても適用でき
る。その場合にはベアリング本体4の上面にスリットを
設ければよい。
【0018】またスリット232,242は上記説明で
は1本だけとしたが複数本並べて設けてもよい。
【0019】
【発明の効果】本発明は以上の構成および作用から成る
もので、ベアリング本体にモーメント荷重が作用して
も、ベアリング本体の転走面の傾きは、切り溝部を中心
にしたベアリング本体の撓みによって逃がされ、転動体
列の端に位置する転動体に集中荷重は生じない。またベ
アリング本体の転動体転走面側の撓みはボール転走面に
設けた逃げ部によって逃がされて負荷ボール列の中央部
に位置する転動体に集中荷重が生じることもない。した
がって、ベアリング本体にモーメント荷重が作用して
も、従来のように集中荷重によって転動体が変形するこ
とはなく、ベアリング本体の円滑な走行を保証すること
ができる。また転動体およびボール転走面が損傷をうけ
るおそれもなく、耐久性を向上させることができ製品寿
命を延長することができる等の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す直線摺動用ベアリング
の縦断面図である。
【図2】同直線摺動用ベアリングの側面図である。
【図3】同直線摺動用ベアリングの一部破断平面図であ
る。
【図4】図1のベアリングにモーメント荷重が作用した
状態の平面図である。
【図5】図4のモーメント荷重が作用した場合の各負荷
ボールの負荷荷重の状態を模式的に示した平面図であ
る。
【図6】図1のベアリングの前後方向のモーメント荷重
が作用した状態の側面図である。
【図7】従来の直線摺動用ベアリングの一部破断正面図
である。
【図8】図7のベアリングの平面断面図である。
【図9】図7のベアリングにモーメント荷重が作用した
状態を模式的に示した平面図である。
【符号の説明】
2 軌道台 4 ベアリング本体 52,72 負荷ボール転走面(軌道台側) 152,172 負荷ボール転走面(ベアリング本体
側) 232 スリット(切り溝) 242 スリット(切り溝) 252,272 逃げ部 B ボール B1 負荷ボール

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 軌道台上に断面略溝形のベアリング本体
    を該軌道台に沿って摺動自在に取付け、上記軌道台の外
    周とベアリング本体の内周との対向面には負荷ボールを
    案内するための転走面を各々形成し、且つ、該両転走面
    間には無端状に配列される多数の転動体を介装して成る
    直線摺動用ベアリングにおいて、前記負荷ボール用の両
    転走面は軌道台の片側に1列で総計左右に2条形成され
    ており、また上記両転走面のうちのベアリング本体側の
    転走面の軸方向中途部には、該転走面より深い逃げ部が
    形成されていると共に、前記ベアリング本体の外周であ
    って上記逃げ部と対応する部位に、ベアリング本体の移
    動方向と直交する面内で上下方向へ延びる切り溝を設け
    たことを特徴とする直線摺動用ベアリング。
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