JPH0722488Y2

JPH0722488Y2 - 直線摺動用ロ−ラ−ベアリングユニット

Info

Publication number: JPH0722488Y2
Application number: JP1986187301U
Authority: JP
Inventors: 博寺町
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-12-04
Filing date: 1986-12-04
Publication date: 1995-05-24
Anticipated expiration: 2001-12-04
Also published as: JPS6391722U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は工作機械のテーブルサドルやマシニングセンタ
ーのスライド面、あるいは重量物を支承して往復動する
搬送用ロボツトのスライド面等に使用される直線摺動用
ローラーベアリングユニツトに関する。

（従来の技術）従来この種の直線摺動用ローラーベアリングユニツト
は、たとえば第11図に示すようなものがある。すなわ
ち、同図中、100は紙面垂直方向に長く敷設された軌道
台であつて、該軌道台100の左右両端部には水平方向へ
突出する突提101,101が形成され、該突提101,101の上
面，側面部は負荷ローラー用転走面102,103をそれぞれ
構成している。

又、上記軌道台100にはベアリング本体104が上記各負荷
ローラー用転走面102,103上を転動する複数のローラー1
05を介して紙面垂直方向に摺動自在に支持されている。
上記ローラー105は、ベアリング本体104内に形成された
側面長円状を成す無端状の通路106内に転動自在に収納
され、ベアリング本体105に取付けられた保持器107,108
にて保持されている。この保持器107,108によつて各ロ
ーラー105の中心軸をローラーの転動方向に対して直角
に保持し、ローラーのスキユー（各ローラーの中心軸振
れ）発生を防止している。而してベアリング本体104が
軌道台100に沿つて紙面垂直方向に摺動すれば、該ベア
リング本体104内の通路106,…内に収納保持されたロー
ラー105,…は自転しながら各通路106,…内を整列循環
し、その一部は負荷ローラーとして負荷ローラー用転走
面102,103上を転動して負荷の一部を受け持つと共に、
ベアリング本体104の円滑な摺動を可能とし、他の残り
のローラー105は無負荷ローラーとして機能する。

（考案が解決しようとする問題点）しかし斯かる従来例の場合には、ローラー105が無負荷
域から負荷域のローラー転走面102,103間に移行する際
に、無負荷域でのローラー105の中心軸振れに起因して
ローラー転走面102,103端部に局部摩耗が生じる場合が
あった。第12図にはローラー105が通路106の無負荷領域
αから負荷領域βに方向転換する状態を示している。こ
のローラー105の方向転換時において、たとえば第13図
および第14図に模式的に示すようにスキユー発生状態で
ローラー105が無負荷域αから負荷域βに入りこむと、
ローラー105の一方の端部105aが先に負荷域βの負荷ロ
ーラー用転走面102,103に衝突することになり、ローラ
ー105の円滑な作動が阻害されると共に、負荷域βに入
つたローラー105の端部105aにエツジロードが発生し、
ローラー105および負荷ローラー用転走面102…特に負荷
ローラー用転走面102の端部が損傷して耐久性が劣化し
てしまう。

本考案は、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、ローラーに
スキユーが発生した状態で無負荷域から負荷域の通路に
移動した際のローラー転走面に対するローラーの片当り
をローラー自身によつて吸収できるようにして、ローラ
ー端部に生じるエツジロードを緩和してその耐久性向上
を図ると共にローラーの円滑な作動を実現し得る直線摺
動用ローラーベアリングユニツトを提供することにあ
る。

（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、本考案にあつては、軌道台
と、該軌道台に対して長手方向に摺動自在に支持される
ベアリング本体と、前記軌道台およびベアリング本体に
設けた相対するローラー転走面間の負荷域の通路と該負
荷域の通路の両端を連結する無負荷域の通路とからなる
無端状のローラー循環路と、該ローラー循環路に収納保
持されるローラーであって、無負荷域の通路から中心軸
振れ状態で負荷域の通路に入った際に片当りする端部が
撓んでローラーの姿勢が修正可能となるように、内部に
テーパ穴を設けて両端部を中央部より薄肉に形成したロ
ーラーと、を備えて成ることを特徴とする。

（作用）而して、ローラ内部にテーパ穴を設け、その両端部を中
央部より薄肉に構成したので、各ローラーの両端部は剛
性が低く変形しやすくなり、無負荷域の通路においてロ
ーラーにスキュー（中心軸振れ）が発生した状態で負荷
域に方向転換する際に、各ローラーの両端部の撓み変形
によってローラー端部の片当りを吸収しつつローラー中
心軸振れが修正され、ローラーの円滑な循環作動が保証
される。

また、このようにローラー端部の変形によってオーラー
端部に生じるエッジロードが緩和される。

（実施例）以下に本考案を図示の実施例に基づいて説明する。本考
案の第１実施例に係る直線摺動用ローラーベアリングユ
ニツトを示す第１図乃至第７図において、１は固定ベツ
ド等に取付けられる長手方向へ延びる軌道台で、この軌
道台１は両側面に形成した水平方向へ突出する左，右突
堤3,4の両側面部に負荷ローラー用転走面５〜８をそれ
ぞれ対称的に備えており、これら負荷ローラー用転走面
５〜８は樽形状を有する球面ローラーＢの外周面と同じ
円弧面構成になつている。

２は上記軌道台１を跨ぐように配置される断面略コ字形
のブロツク体よりなるベアリング本体で、そのベアリン
グ本体２は、第１図に示すように、軌道台１上に配置さ
れる水平板部９と、その水平板部９の両側から一体に垂
下されたスカート部10,11とから形成される。

図示例では、このベアリング本体２は、中央部12と両端
板13,13とに分割形成されている。

このベアリング本体２の水平板部９の内外面及び前後端
面の全周には、第１図及び第４図に示すように、多数の
球面ローラーB,B,…が長手方向へ無限循環移動する円弧
上の転走面を底部に備えた無負荷域の通路を構成する凹
溝19,20が、長手方向へ無端上に周接されている。即ち
前記ベアリング本体２の中央部12には凹溝19a,19b,20a,
20bがその内外面に長手方向へ穿設されていると共に、
両端板13,13には、方向転換用凹溝19c,20cが垂直平面内
でＵ字状にそれぞれ穿設されている。

またベアリング本体２の中央部12外面に形成された直線
状の凹溝19a,20aの底面には、断面円弧状の無負荷ロー
ラー用転走面23,24が形成されるとともに、該中央部12
内面に形成された直線状の凹溝19b,20bの底面には、軌
道台１の上面の負荷ローラー用転走面5,6に対面して平
行に長手方向へ延びる負荷域の通路を構成する断面円弧
状の負荷ローラー用転走面21,22が形成され、これらの
無負荷ローラー用および負荷ローラー用転走面21,22,2
3,24は、両端板13,13にＵ字状に形成された断面半長円
形状の方向転換用凹溝19c,20cの底面を介して連絡さ
れ、これによりベアリング本体２の中央部12には球面ロ
ーラーＢ…が整列循環する２条のローラー循環路が構成
される。而して負荷ローラー用転走面5,6,21,22、無負
荷ローラー用転走面23,24及び方向転換用凹溝19c,20cの
底面は、樽形状を有する球面ローラーＢの外周円弧面と
対応して円弧面形状になされている。

また25はローラー保持器であり、このローラー保持器25
はビス26等によつてベアリング本体２の上面に取付けら
れ、ローラー保持器25の内面25′と無負荷ローラー用転
走面23,24間に無負荷域の球面ローラーＢ…を収納保持
して、球面ローラーＢ…を無負荷域から負荷域に整列循
環させている。

ここで整列循環を行なう各球面ローラーB,B…は、僅か
な間隙を介してその両端面をベアリング本体２の凹溝1
9,20両側面間で挾持されるように保持されて、ローラー
のスキユー（中心軸ぶれ）を防止している。

さらに前記両スカート部10,11の下端には、第１図及び
第５図に示すように、外側へ向けて下降した傾斜面27,2
8がそれぞれ形成され、これらの傾斜面27,28の中央に
は、いわゆるトラツク形（長円形）の平面形状を有する
ガイド突堤31,32が長手方向に沿つて突設されている。
各ガイド突堤31,32の軌道台１と対向する側の一側面に
は、負荷ローラー用転走面33,34がそれぞれ形成されて
おり、それら負荷ローラー用転走面33,34は、軌道台１
側の負荷ローラー用転走面7,8と平行状に対面して長手
方向へ延びて負荷域の通路を構成している。一方、ガイ
ド突堤31,32の他側面には、上記負荷ローラー用転走面3
3,34と平行して長手方向へ延びる無負荷ローラー用転走
面35,36が形成されており、両転走面33,35と34,36は、
上記両端板13,13に形成された半円形状の方向転換溝13
b,13bを介して連絡され無負荷域の通路を構成してお
り、これによつて２条のローラー循環路がベアリング本
体２の両スカート部10,11に形成される。而して負荷ロ
ーラー用転走面35,36及び方向転換溝13b,13bは樽形状を
有する球面ローラーＢの外周円弧面と対応して円弧面形
状になされている。

負荷ローラーB₁と軌道台１及びベアリング本体２の負荷
ローラー用転走面５〜8,21,22,33,34との関係は、第１
図に示すように、軌道台１の上面側に配置される負荷ロ
ーラーB₁，B₁…が略90度の接触角θ_１で、また軌道台１
両側に配置される負荷ローラーB₁，B₁…が略45度の接触
角θ_２で、それぞれ軌道台１の負荷ローラー用転走面５
〜８と接触するので、上下方向、左右方向、ラジアル方
向の荷重を支承することができる。

ここで第７図に示すように、負荷ローラー用転走面５〜
8,21,22,33,34の曲率を負荷ローラーB₁の曲率よりも大
きくしてもよいし（第７図（イ）参照）、また負荷ロー
ラーB₁の曲率と等しくしてもよい（第７図（ロ）参
照）。この場合、前者の関係の方が、相対的に大きな負
荷能力と優れた自動調心機能を発揮できる利点を有す
る。

上記ガイド突堤31,32の外周には、第１図、第４図及び
第５図に示すように、負荷ローラー用転走面33,34と無
負荷ローラー用転走面35,36間を転走する球面ローラー
B,B…を循環可能に案内するローラー保持器37,38がビス
39,39により取着されている。

ここで、整列循環を行う各球面ローラーＢは僅かな間隙
を介してその両端面がベアリング本体２下端の傾斜面2
7,28とローラー保持器37,38の内側面37′,38′間で保持
されるので、ローラーのスキユー（中心軸ぶれ）が防止
される。

上記球面ローラーＢは第２図に示す如くその内部の両端
部に外側に向かつて拡径するテーパ穴40,40が形成さ
れ、両テーパ穴40,40は中央部に穿設されたストレート
孔41によつて相連通されている。従つて、該球面ローラ
ーＢの両端部は中央部よりも薄肉に構成されることとな
る。

また球面ローラーＢに上記ストレート孔41を設けないで
第３図に示すように両端部にテーパ穴40′,40′のみを
設けておいてもよい。

上記構成の直線摺動用ローラーベアリングユニツトにあ
つてはベアリング本体２が軌道台１に沿つて紙面垂直方
向に摺動すれば、該ベアリング本体２内のローラー循環
路内に収納保持された球面ローラーＢ…は自転しながら
ローラー循環路内を整列循環し、その一部は負荷ローラ
ーB₁として負荷ローラー用転走面5,21;6,22;7,33;8,34
間を転動して負荷の一部を受け持つと共にベアリング本
体２の円滑な摺動を可能ならしめ、他の残りの球面ロー
ラーＢ…は無負荷ローラーとして機能する。

ところで、各球面ローラーＢにスキユーが発生したり、
軌道台１とベアリング本体２間の組付誤差等によりその
両端部の一部が転走面に当接しても、前述の如く該球面
ローラーＢの両端部は中央部よりも薄肉であつてその剛
性が低いため、変形し易く、この両端部の変形でもつて
当該球面ローラーＢのスキユーに起因する転振れや各構
成部品の加工誤差や組付誤差に起因する球面ローラーＢ
の各ローラー転走面への片当りが有効に吸収されて各球
面ローラーＢの円滑な作動が保障される。

さらにこの弾性変形によつて両端接触部の接触面積が増
加し、この増加分だけ面圧が下がるため、過大な応力集
中の発生が防がれ、各球面ローラーＢ、或は転走面の損
傷が防がれてその耐久性向上が図られる。

さらに本実施例にあつては球面ローラーＢを使用してい
るので、各球面ローラーＢの軸振れが発生した場合球面
ローラーＢの両端部の接触面積が上記弾性変形と相俟つ
て一層増大して応力集中の発生をより一層緩和すること
ができ耐久性を向上させることができる。

さらにまた転動体としてのローラーに球面形状のものと
円筒形状のものを使用する際の効果上の相違は、円筒ロ
ーラーに比べて球面ローラーＢの方が相対的に大きな負
荷能力を有するのと同時に調心機能に優れている点であ
る。すなわち、球面ローラーB₁を用いる場合において
は、負荷ローラーB₁の外周面と負荷ローラー用転走面５
〜8,21,22,33,34のいずれもが円弧面構成となつている
ために、負荷ローラーB₁はそれら転走面５〜8,21,22,3
3,34に対して点接触ないしは線接触し、荷重作用時に弾
性変形して負荷容量を増大し得るものである。また点接
触ないしは線接触する負荷ローラーB₁の中心点を支点と
して左右へ揺動し得、この揺動幅分だけ調心作用を行な
い得るものである。

第８図は本考案の第２実施例が示されており、第１実施
例と同一の構成部分については同一の符号を付して説明
すると、この第２実施例にあつては、球面ローラーに代
えて円筒ローラーＣを使用している。円筒ローラーＣに
おいても第９図に示すように両端部にテーパ穴42,42が
設けられて両端部を薄肉に形成されており、両テーパ穴
42,42がストレート孔43によつて連通されている。この
ように円筒ローラーＣにしても両端部が薄肉となつてい
る分だけ剛性が小さく、弾性変形によつて両端部の接触
面積が増加しその増加分だけ面圧が下がつて過大な応力
集中の発生が防がれる。また円筒ローラーＣに第10図に
示すようにストレート孔を設けないで両端部にテーパ穴
42′,42′のみを設けるようにしてもよい。尚、各負荷
ローラー用転走面５′〜８′,21′,22′,33′,34′およ
び無負荷ローラー用転走面23,24,35,36は円筒ローラー
Ｃの外周形状に倣つて平坦面に形成されている。

（考案の効果）本考案は以上の構成および作用から成るもので、ローラ
ーの内部にテーパ穴を設け、その両端部を中央部より薄
肉に構成したので、各ローラーの両端部は剛性が低く変
形し易くなり、ローラー内部にテーパ穴を設け、その両
端部を中央部より薄肉に構成したので、各ローラーの両
端部は剛性が低く変形しやすくなり、特に無負荷域の通
路においてローラーにスキューが発生した状態で負荷域
に方向転換する際に、各ローラーの両端部の変形によっ
てローラー端部の片当りを吸収することができ、ローラ
ーの円滑な循環作動を保障することができる。またこの
ようにローラー端部の変形によつてローラー端部に生じ
るエツジロードが緩和されてベアリングの耐久性を大幅
に向上させることができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案に係る直線摺動用ローラーベアリングユニ
ツトの実施例を示すもので、第１図は本考案の第１実施
例に係る直線摺動用ローラーベアリングユニツトの縦断
正面図、第２図は第１図の装置の球面ローラーの縦断面
図、第３図は第２図の球面ローラーの他の態様を示す縦
断面図、第４図は第１図のIV−IV線縦断側面図、第５図
は第１図のＶ−Ｖ線部分縦断側面図、第６図はベアリン
グ本体の正面図、第７図（イ），（ロ）は第１図の球面
ローラーのローラー転走面との接触状態を説明するため
の部分拡大断面図、第８図は本考案の第２実施例に係る
直線摺動用ローラーベアリングユニツトの縦断正面図、
第９図は第８図の装置の円筒ローラーの縦断面図、第10
図は第９図の円筒ローラーの他の態様を示す縦断面図、
第11図は従来の直線摺動ローラーベアリングユニツトの
縦断正面図、第12図は第11図の装置のローラーの無負荷
域から負荷域への方向転換状態を示す要部断面図、第13
図および第14図はローラーのスキユー発生状態での方向
転換状態を模式的に示しており、第13図は方向転換部の
模式的斜視図、第14図は模式的側断面図である。符号の説明１…軌道台、２…ベアリング本体 3,4…突堤 5,6,7,8,21,22,33,34…負荷ローラー用転走面９…ベアリング本体の水平板部 10,11…ベアリング本体のスカート部 19,20…凹溝 23,24,35,36…無負荷ローラー用転走面 25,37,38…ローラー保持器 27,28…スカート部の傾斜面 31,32…ガイド突堤 40,40′,42,42′…テーパ穴Ｂ…球面ローラー、Ｃ…円筒ローラー

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】軌道台と、該軌道台に対して長手方向に摺動自在に支持されるベア
リング本体と、前記軌道台およびベアリング本体に設けた相対するロー
ラー転走面間の負荷域の通路と該負荷域の通路の両端を
連結する無負荷域の通路とからなる無端状のローラー循
環路と、該ローラー循環路に収納保持されるローラーであって、
無負荷域の通路から中心軸振れ状態で負荷域の通路に入
った際に片当りする端部が撓んでローラーの姿勢が修正
可能となるように、内部にテーパ穴を設けて両端部を中
央部より薄肉に形成したローラーと、を備えて成ることを特徴とする直線摺動用ローラーベア
リング。