JPH07208468A - 直動案内軸受 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 転動体が負荷領域から無負荷領域に出入りす
る際に生ずる微振動を抑制するようにした直動案内軸受
を提供する。 【構成】 軸受本体１１における直線状軌道１３のう
ち、軸受本体１１の底板側の直線状軌道１３から一部ロ
ーラコロ１４を露出して、直接直動軸に接触する負荷領
域Ｌとし、その他の領域を無負荷領域Ｆとし、軸受本体
１１とローラコロ旋回部１２との接合箇所近傍に、スリ
ット１８を形成して、負荷領域Ｌから無負荷領域Ｆにわ
たる箇所の弾性変形を促してローラコロ１４の通過に伴
うローラコロ１４の微振動を抑制する構成とする。 【効果】 転動体が負荷領域に出入りする際の転動体の
微妙な振動を緩和することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は大型の超精密加工機械や
超精密測定機器に適用可能な直動案内軸受に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】ローラコロ、ボール等の転動体を無限循
環させる直動案内軸受は、数値制御工作機械、自動制御
機器等の機能、位置決め精度に大きな影響を与える重要
な機械要素の一つである。その一例を図１０に示す。こ
の直動案内軸受１は、単列のローラコロ２と、ローラコ
ロ２を介して負体を支持する本体３と、本体３の両端で
負荷領域との間にローラコロ２を方向転換させるローラ
コロ旋回部４とより実質的に構成される。かかる直動案
内軸受１においては、自転軸に対して傾くスキューを防
ぐために、ローラコロ２の幅を直径とほぼ同寸法とし
て、両端面をクラウニング加工している。そして、この
ローラコロ２の端部を大きく面取りし、この面取部ｅを
抑えてローラコロ２の脱落を防止している（図１１参
照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ローラコロ
２が無負荷領域Ｆから負荷領域Ｌに、または負荷領域Ｌ
から無負荷領域Ｆに出入りする度毎に（図１２参照）、
ローラコロ２はわずかに（１ミクロン程度の振幅で）振
動する。この振動は、前記ローラコロ２が、相互にほぼ
接して並んでいるので、ローラコロ２がＫ点を通過する
度に、ローラコロ２の直径ピッチに比例して発生し、そ
の振幅は、コロの荷重に比例して大きくなるので問題が
ある。本発明はかかる問題点を改善するためになされた
ものであって、無限循環型直動案内軸受において、無負
荷領域から負荷領域にかけての箇所近傍に空隙部を形成
して、転動体が負荷領域から無負荷領域に出入りする際
に生ずる微振動を抑制するようにした直動案内軸受を提
供することを目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記した課題を解決する
ために、本発明は多数の転動体を無限循環させる無限循
環軌道を備えた直動案内軸受において、前記無限循環軌
道のうち、直線軌道を相対する面に近接する位置に形成
した軸受本体と、軸受本体両端面に、前記相対する面に
近接する位置における直線軌道を連絡する旋回軌道を設
けた旋回部とを有し、前記直線軌道のうちの一方を軌道
に沿って切り欠いて転動体を露出させて負荷領域とし、
この負荷領域の直線軌道から旋回軌道に至る箇所近傍に
転動体通過に伴う微振動を緩和するための空隙部を画成
したことを特徴とする。前述の構成において、転動体は
無限循環軌道に複数条列装入したローラ部材であって、
これら各条列におけるローラ部材を、互いに独立的に転
動移動するようにずれた位置に配置することを特徴とす
る。また、本発明は、軸を移動自在に支持するようにす
るか、又は軸に、軸方向に移動自在に装着した直動案内
軸受において、この直動案内軸受は、軸受凹部を形成し
た軸受本体と、この軸受本体に多数の転動体を無限循環
させるようにした無限循環軌道を形成し、この無限循環
軌道は、直線部と旋回部とによって構成し、前記軸受凹
部に無限循環軌道の直線部の一部を露出して前記多数の
転動体を軸表面に対して当接する負荷領域を有し、この
無限循環軌道における負荷領域の直線部から旋回部に至
る箇所近傍に転動体通過に伴う微振動を緩和するための
空隙部を画成したことを特徴とする。前述の構成におい
て、転動体は無限循環軌道に複数条列装入したローラ部
材であって、これら各条列におけるローラ部材を、互い
に独立的に転動移動するようにずれた位置に配置するこ
とを特徴とする。

【０００５】

【作用】転動体が直線軌道の負荷領域から旋回軌道に入
るとき、または旋回軌道から負荷領域に入るときに、微
振動が発生するが、負荷領域の直線軌道から旋回軌道に
至る箇所近傍の空隙部が転動体通過によって弾性変形す
るので、前記微振動が緩和され、より円滑な転動体の動
きがもたらされる。

【０００６】

【実施例】次に、本発明にかかる直動案内軸受の一実施
例を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。図１に
直動案内軸受１０を示し、この直動案内軸受１０は、軸
受本体１１と軸受本体１１両端におけるローラコロ旋回
部１２に形成された軌道１３内において無限循環するた
めの多数のローラコロ１４を介在させる構造のものであ
る。前記軌道１３は、軸受本体１１の長手方向の四辺に
沿って直線状に形成され、軸受本体１１の両端における
ローラコロ旋回部１２に、それぞれ半円周状に形成さ
れ、軸受本体１１における直線状軌道１３と連通し、無
限軌道となっている。また、かかる軌道１３において、
軸受本体１１における直線状軌道１３のうち、軸受本体
１１の底板側（後述）の直線状軌道１３から一部ローラ
コロ１４を露出して、直接直動軸に接触する負荷領域Ｌ
とし、その他の領域を無負荷領域Ｆとしている。すなわ
ち、直動案内軸受１０は、前述のような軌道１３にロー
ラコロ１４を装入して、軸受本体１１に底板１５、側板
１６、上蓋１７を取り付け、底板１５からローラコロ１
４を露出させ、底板１５によってローラコロ１４の端面
に形成された面取部ｅを当てて保持する構成である（図
２参照）。

【０００７】そして、前記直動案内軸受１０において、
負荷領域Ｌと無負荷領域Ｆとの境界近傍、すなわち軸受
本体１１とローラコロ旋回部１２との接合箇所近傍に
は、軸受本体１１の長手方向に沿ったスリット１８が形
成され、負荷領域Ｌから無負荷領域Ｆにわたる箇所の弾
性変形を促してローラコロ１４の通過に伴うローラコロ
１４の微振動を抑制する構成としている（図３参照）。
なお、前記スリット１８の他に、断面円形、ないしは非
円形の筒状貫通孔１９を適用することができる（図４参
照）。

【０００８】かかる構造の直動案内軸受１０において、
移動体に固定された直動案内軸受１０が、図１中、矢印
Ｕ方向に移動すると、軌道１３におけるローラコロ１４
は、軸受本体１１の軌道１３に沿って、矢印Ｖ方向に移
動する。すなわち、ローラコロ１４は軌道１３に沿っ
て、無負荷領域Ｆから負荷領域Ｌ、そして無負荷領域Ｆ
へ循環移動する。ところで、前記各ローラコロ１４が、
直線状の軌道１３の負荷領域Ｌから無負荷領域Ｆである
半円周状の軌道１３に入るとき、または半円周状の軌道
１３から負荷領域Ｌに入るときに、ローラコロ１４の微
振動が発生するが、旋回部１２近傍のスリット１８がロ
ーラコロ１４通過によって弾性変形するので、前記微振
動が緩和され、より円滑なローラコロ１４の運動が可能
となる。

【０００９】次に、図５に本発明にかかる直動案内軸受
の第２の実施例を示す。なお、前述の実施例にかかる直
動案内軸受１０における構成要素と実質的に同様なもの
には、同符号を付すと共に、その説明を省略する。この
場合の直動案内軸受２０は、軌道１３内に２条列のロー
ラコロ１４ａ、１４ｂを介在させ、このローラコロ１４
ａ、１４ｂを軌道１３内において、無限循環させる構造
のものである。かかる直動案内軸受２０においても、軸
受本体１１に底板１５、側板１６、上蓋１７を取り付
け、底板１５からローラコロ１４ａ、１４ｂを露出さ
せ、底板１５によってローラコロ１４ａ、１４ｂの端面
に形成された面取部ｅを当てて保持する構成としている
（図６参照）。また、前記軌道１３内の各条列における
ローラコロ１４ａ、１４ｂは、互いにずれた位置に配置
し、それぞれ、無関係に軌道１３を転動移動する構造で
ある。

【００１０】そして、負荷領域Ｌと無負荷領域Ｆとの境
界近傍、すなわち軸受本体１１とローラコロ旋回部１２
との接合箇所近傍には、軸受本体１１の長手方向に沿っ
たスリット１８が形成されている（図７参照）。また、
スリット１８は、断面円形、ないしは非円形の筒状貫通
孔（図示省略）によって代替することができる。

【００１１】かかる構造の直動案内軸受２０において、
同一軌道１３内の２条列のローラコロ１４ａ、１４ｂ
は、その前後位置が１／２ピッチずれていて、各条列ご
とに独立して動くのでローラコロ１４ａ、１４ｂは無作
為に並び、各条列のローラコロ１４ａ、１４ｂが横一列
に並ぶ確率は極めて低い。従って、各ローラコロ１４
ａ、１４ｂが、負荷領域Ｌと、無負荷領域Ｆの境界Ｋを
通過する度に発生する振動は、直径の１／２ピッチで起
こり、１条列のローラコロの軸受に比較して振動の振幅
が小さくなる。その上、前記ローラコロ１４ａ、１４ｂ
の直径の１／２ピッチで発生する振動は、軸受本体１１
とローラコロ旋回部１２との接合箇所近傍におけるスリ
ット１８の変形によって緩和抑制され、一層ローラコロ
１４ａ、１４ｂの運動が円滑化する。

【００１２】次に、図８に本発明にかかる直動案内軸受
の第３の実施例を示す。この場合の直動案内軸受３０
は、長手方向両側面に、軸方向に沿った凹溝３１ａ、３
１ｂを有する軸３２に、軸３２の外周に沿うような軸受
凹部３３を形成した軸受本体３４を有するもので、前記
軸受凹部３３には、軸３２における凹溝３１ａの斜面部
３５ｄ、３５ｕに対してそれぞれ鉛直状に対峙するよう
に、２条列のローラコロ３６ａ、３６ｂをそれぞれ無限
循環させるようにした一対の軌道３７ａ、３７ｂが形成
されている。さらに、凹溝３１ｂの斜面部３８ｄ、３８
ｕに対してもそれぞれ鉛直状に対峙するように、２条列
のローラコロ（図示省略）をそれぞれ無限循環させるよ
うにした一対の軌道（図示省略）が形成されている。こ
れら一対の軌道３７ａ、３７ｂはそれぞれ直角状に交叉
するように形成されている。そして前記２条列のローラ
コロ３６ａ、３６ｂは、軌道３７ａ、３７ｂにおいて条
列毎に互いにローラコロ３６ａ、３６ｂの半径分ずらし
て配置され、互いに独立して自在に移動可能な構成であ
る（図９参照）。なお、２条列のローラコロ３６ａ、３
６ｂの脱落防止手段には、鋼球３９を採用している。

【００１３】かかる構成の直動案内軸受３０において
も、図９に示すように一対の軌道３７ａ、３７ｂのうち
の直線部を軌道に沿って一部切り欠いてローラコロ３６
ａ、３６ｂを露出させて負荷領域Ｌとして、軸３２にお
ける凹溝３１ａ（凹溝３１ｂ）の斜面部３５ｄ、３５ｕ
（斜面部３８ｄ、３８ｕ）に対してそれぞれ鉛直状に当
接させている。そして、負荷領域Ｌと無負荷領域Ｆとの
境界近傍には、軸受本体３４の長手方向に沿ったスリッ
ト１８が形成されている。

【００１４】以上のような直動案内軸受３０において
も、同一軌道３７ａ、３７ｂ内の２条列のローラコロ３
６ａ、３６ｂは、その前後位置が１／２ピッチずれてい
て、各条列ごとに独立して動くので、各ローラコロ３６
ａ、３６ｂが、負荷領域Ｌと、無負荷領域Ｆの境界Ｋを
通過する度に発生するローラコロ３６ａ、３６ｂの振動
は、直径の１／２ピッチで起こり、その上に軸受本体３
４におけるスリット１８によって前記振動が緩和抑制さ
れ、ローラコロ３６ａ、３６ｂの循環運動が円滑化す
る。なお、図示は省略するが、ローラコロ３６ａ、３６
ｂは、１条列のローラコロ又はボールの軸受に対しても
本発明を適用することができる。

【００１５】以上、本発明にかかる直動案内軸受につい
て、種々実施例を挙げ、説明したが、いずれにしても、
軸受本体の負荷領域Ｌと無負荷領域Ｆとの境界にスリッ
ト１８、又は筒状貫通孔１９を設けることにより、ロー
ラコロが負荷領域に出入りする際のローラコロの微妙な
振動を緩和することができる。

【００１６】

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、軸受本体
の負荷領域と無負荷領域との境界に空隙部を形成するこ
とにより、転動体が負荷領域に出入りする際の転動体の
微妙な振動を緩和することができる。さらに、前記転動
体を同一軌道内に複数条列を互いにずらして装入するこ
とにより、発生する振動をより小さなものとすることが
でき、転動体の循環運動を一層円滑なものとすることが
できる。

【００１７】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる直動案内軸受の一実施例を示す
概略縦断面説明図である。

【図２】図１に示す直動案内軸受の概略横断面説明図で
ある。

【図３】本発明にかかる直動案内軸受の要部拡大縦断面
説明図である。

【図４】本発明にかかる直動案内軸受の要部拡大縦断面
説明図である。

【図５】本発明にかかる直動案内軸受の第２の実施例を
示す概略縦断面説明図である。

【図６】図５に示す直動案内軸受の概略横断面説明図で
ある。

【図７】図５に示す直動案内軸受の要部拡大縦断面説明
図である。

【図８】本発明にかかる直動案内軸受の第３の実施例を
示す一部横断面説明図である。

【図９】図８に示す直動案内軸受において、一つの無限
循環軌道の概略縦断面説明図並びに前記無限循環軌道と
交叉する無限循環軌道の配置関係を説明図である。

【図１０】従来における直動案内軸受の一例を示す概略
縦断面説明図である。

【図１１】図１０に示す直動案内軸受の概略横断面説明
図である。

【図１２】図１０に示す直動案内軸受の要部拡大縦断面
説明図である。

【符号の説明】

１０、２０、３０ 直動案内軸受 １１ 軸受本体 １２ ローラコロ旋回部 １３ 軌道 １４、１４ａ、１４ｂ ローラコロ １５ 底板 １６ 側板 １７ 上蓋 １８ スリット １９ 筒状貫通孔 ３１ａ、３１ｂ 凹溝 ３２ 軸 ３３ 軸受凹部 ３４ 軸受本体 ３５ｄ、３５ｕ、３８ｄ、３８ｕ 斜面部 ３６ａ、３６ｂ ローラコロ ３７ａ、３７ｂ 軌道 ３９ 鋼球 ｅ 面取部 Ｆ 無負荷領域 Ｌ 負荷領域 Ｋ 境界

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多数の転動体を無限循環させる無限循
   環軌道を備えた直動案内軸受において、前記無限循環軌
   道のうち、直線軌道を相対する面に近接する位置に形成
   した軸受本体と、軸受本体両端面に、前記相対する面に
   近接する位置における直線軌道を連絡する旋回軌道を設
   けた旋回部とを有し、前記直線軌道のうちの一方を軌道
   に沿って切り欠いて転動体を露出させて負荷領域とし、
   この負荷領域の直線軌道から旋回軌道に至る箇所近傍に
   転動体通過に伴う微振動を緩和するための空隙部を画成
   したことを特徴とする直動案内軸受。
2. 【請求項２】 前記転動体は無限循環軌道に複数条列
   装入したローラ部材であって、これら各条列におけるロ
   ーラ部材を、互いに独立的に転動移動するようにずれた
   位置に配置することを特徴とする請求項１記載の直動案
   内軸受。
3. 【請求項３】 軸を移動自在に支持するようにする
   か、又は軸に、軸方向に移動自在に装着した直動案内軸
   受において、この直動案内軸受は、軸受凹部を形成した
   軸受本体と、この軸受本体に多数の転動体を無限循環さ
   せるようにした無限循環軌道を形成し、この無限循環軌
   道は、直線部と旋回部とによって構成し、前記軸受凹部
   に無限循環軌道の直線部の一部を露出して前記多数の転
   動体を軸表面に対して当接する負荷領域を有し、この無
   限循環軌道における負荷領域の直線部から旋回部に至る
   箇所近傍に転動体通過に伴う微振動を緩和するための空
   隙部を画成したことを特徴とする直動案内軸受。
4. 【請求項４】 前記転動体は無限循環軌道に複数条列
   装入したローラ部材であって、これら各条列におけるロ
   ーラ部材を、互いに独立的に転動移動するようにずれた
   位置に配置することを特徴とする請求項３記載の直動案
   内軸受。