JPH0729251B2

JPH0729251B2 - 薄形ｘｙテーブル

Info

Publication number: JPH0729251B2
Application number: JP36144591A
Authority: JP
Inventors: 博寺町
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-12-27
Filing date: 1991-12-27
Publication date: 1995-04-05
Anticipated expiration: 2010-04-05
Also published as: JPH05245732A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、中ぐり盤や平削盤等の
コラムとクロスレールの交叉部、または一般の搬送装置
の縦軸と横軸の交叉部に用いて、重量物を支承して摺動
する薄形ＸＹテーブルに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来リニヤモーションボールベアリング
（昭和４４年１２月１日大河出版発行「応用機械工学」
１２月号第１０１頁カット写真参照）として使用されて
いるものは、クロスした上下段のベアリングブロックを
形成し、該ベアリングブロックの前後端にボールブッシ
ュをそれぞれ嵌合し、該ボールブッシュにシャフトを挿
通してなるものである。

【０００３】ところがベアリングブロックの外形は円筒
形状のため、平坦なテーブルを直接セットすることは到
底不可能である。

【０００４】また、上記ボールブッシュに挿通されるシ
ャフトは点接触につき、余り大きくない垂直荷重に対し
ては負荷能力を有するが、回転トルクが作用しつゝ前
進、後退するような箇所には使用できないものである。

【０００５】要するに、上記カット写真のリニヤモーシ
ョンボールベアリングは許容荷重が小さく、剛性が低い
単純直線運動には適するが、工作機械のコラムとクロス
レール上の刃物台のようなその自重が非常に大きく、切
削加工時に大きな力が浮き上がりの方向、あるいは下方
の方向、あるいは水平方向等に作用する場合にはボール
とシャフトとは点接触では支承することができない。

【０００６】また、切削加工時には刃物台プレートより
かなり離れた点に捩じりモーメント等が作用するため、
シャフトに大きな浮き上がり荷重等が作用し、剛性不足
によるビビリ及び負荷荷重不足により長期使用に耐える
ことができない。

【０００７】しかも上段ベアリングには左右のボールブ
ッシュを組込むため、芯ずれ、捩じりにより偏荷重を誘
発し、軸受寿命を著しく短縮せしむる。

【０００８】上記せる諸欠点を解消すべく本発明者はク
ロス直線ベアリングを開発した。その要旨は、ベアリン
グ本体を肉厚に形成し、該本体の上面と下面に夫々軌道
台が嵌装される軌道溝を互いに交叉する方向に設け、各
軌道溝の内側面上には一つの軌道台の両肩部に夫々削設
した負荷ボールの転動溝と互いに補い合って四条の負荷
軌道を形成する溝を削設し、該溝の両側には夫々無負荷
ボールの帰還軌道を形成する溝を削設して四つの無限軌
道を形成せしめ、これらの溝内に位置するボールをリテ
ーナで軌道溝内に支架させ、前記四条の負荷軌道内に位
置する負荷ボールによって、あらゆる方向の荷重を支承
できるように構成してなるクロス直線ベアリングである
（特公昭５４−３２８８８号参照）。

【０００９】ところが、該ベアリングは四条の負荷軌道
と無負荷ボール用四つの帰還軌道を形成するため、全体
が必然的に肉厚になり狭い箇所に組込むには無理であ
る。

【００１０】また、本発明者は同じくクロス直線ベアリ
ングユニットを開発した（特公昭５７−４０３７２号公
報参照）。

【００１１】その要旨は、軌道溝と軌条孔が交叉して設
けられたベアリング本体と、該軌道溝にボールとリテー
ナを介して嵌装された軌道台と、該軌道台の両肩部に設
けられた負荷用転動溝および該軌道台の両側面に設けら
れた凹欠部と、該軌道台の所要箇所に取り付けられた被
摺動台と、前記ベアリング本体を貫通してなる前記軌条
孔にボールとリテーナを介し嵌装した軌条と、該軌条の
外周に設けられた３条の凸部およびその凸部の両側面に
設けられた負荷用転動溝と、前記軌道台の肩部に対応し
て前記軌道溝に形成された負荷ボール案内溝に配列した
負荷用ボール列と、該軌道台の上端面に対応して軌道溝
に形成された無負荷ボール案内溝および前記凹欠部に対
応して形成された無負荷ボール案内溝に配列された無負
荷ボール用列と、前記軌条孔に周方向に交互して、かつ
軸心方向に設けた負荷ボール案内溝および無負荷ボール
案内溝の両側に配設されている負荷用ボール列および無
負荷ボール列からなることを特徴とするクロス直線ベア
リングユニットにある。

【００１２】該クロス直線ベアリングユニットは、負荷
状態下にあるボールがベアリングブロック本体の負荷軌
道を構成する溝と軌条の転動溝に接触する面積を点接触
タイプから線接触方式に変えることにより、ベアリング
の半径方向に加わるすべての荷重を負荷でき、かつ、ボ
ールと溝との接触面積が大きいので、負荷能力を高める
ことができる。

【００１３】また、同一ベアリングブロック本体に直接
軌道溝、軌条孔が夫々嵌装される軌道台と軌条との間隔
をできるだけ小さくすることが出来るので、全体がコン
パクト化し、さらに当該ベアリングより離隔した箇所か
らの作用に対しても十分支承することができる作用効果
を奏する。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、同一ベアリン
グブロック本体の一方にスプラインシャフト用軌条孔、
他方には軌道軸の負荷ボール用溝を複列に夫々形成する
ため、スプラインシャフトの径に比例して肉厚になり、
それに加えて、クロスする側すなわち反対側の軌道軸も
径に比例してベアリングブロック本体が肉厚となり、上
下を合わせると軌道台と軌条間は強度上からも最小限度
の間隔を保持せねばならない。

【００１５】かようなベアリングブロック本体を工作機
械のテーブルの上下、左右にセットするために材料及び
加工代もかさみ、コスト高が避けられない。また、相当
の厚みを有するため、コラム等も丈夫にせねばならない
欠陥を有する。

【００１６】本発明の技術的課題は、ベアリングブロッ
ク本体が井桁状に形成されると共に該井桁状のベアリン
グブロック本体には上下共通のプレートが一体的に形成
されていることにより、断面略コ字形の剛性を側壁の水
平部にて持ち合う形となるため、全体が薄形ＸＹテーブ
ルが実現されると共に、全体の重量の軽量化を可能なら
しめ、かつテーブルの慣性力を小さく抑えることがで
き、さらに速い動きに対しても十分適応できるようにし
たことにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記技術的課題を解決す
る本発明の構成すなわち技術的手段は次の通りである。
ベアリングブロック本体が井桁状に形成されると共に、
該井桁状のベアリングブロック本体には上下共通のプレ
ートが一体的に形成され、そして該プレートを挟んで上
下にそれぞれ左右側壁が交叉して形成され、かつ該側壁
の内側には相対向して負荷ボール用案内溝が形成される
と共に該負荷ボール用案内溝に平行して無負荷ボール用
案内孔が前記側壁に貫通して形成されており、さらに前
記側壁間には、外側壁に負荷ボール用軌道溝が形成され
たテーブルがそれぞれボールを介して摺動自在に嵌合さ
れ、そして該テーブルが移動できるよう、内面にボール
案内用Ｕ溝が形成された側蓋が前記ベアリングブロック
の両端にそれぞれ配されてなることを特徴とする薄形Ｘ
Ｙテーブルにある。

【００１８】

【作用】上記技術的手段により、本発明の薄形ＸＹテー
ブルの井桁状のベアリングブロック本体は上下共通のプ
レートを有する断面略コ字形の剛性を側壁の水平部にて
持ち合う形に形成されているので、肉厚を薄く形成する
ことができ、かつ、該薄形ＸＹテーブルの左右、上下移
行によって発生する慣性力を小さくすることができる。

【００１９】また、上下共通のプレートを有するベアリ
リングブロック本体は肉厚を薄くするとゝもに巾広にし
たので、左右、上下の研削上の加工歪み、すなわち軸方
向の捩じれ等を防ぐことができ、所期の精度を十分にあ
げることができる。

【００２０】また、ベアリングブロック本体は、上記テ
ーブル同様巾広であるから大型研削砥石を使用して負荷
ボール用案内溝を左右同時に研削でき、作業能率が一段
とアップしねコスト低減に役立つとゝもに精度を容易に
だすことができる本発明特有の作用効果を奏する。

【００２１】また、ベアリングブロック本体の上下には
井桁状に形成される側壁間には薄肉の共通のプレートが
薄く形成されているので、該ベアリングブロック本体の
補強を兼ねると同時に軽量化が可能である。

【００２２】

【実施例】以下図に基づいて本発明の一実施例を説明す
る。図１乃至図６において、１０．１１は鋼材若しくは
同等の強度を有する複合材料あるいはポリアセタール樹
脂等を熱処理した熱可塑性プラスチック材料からなる基
板を井桁状に形成することにより共通のプレートＢを挟
んで、その上下に直角に交叉して左右側壁２４〜２７間
に形成された前記テーブルの上面と下面で、該上面１０
と下面１１の立ち上がりの左右内側壁１２．１３．１
４．１５に負荷ボール用案内溝１６．１７．１８．１９
が形成され、次いで、前記左右側壁２４．２５．２６．
２７に貫通して形成される無負荷ボール用案内孔２０．
２１．２２．２３が前記負荷ボール用案内溝１６．１
７．１８．１９と平行し、かつ所要間隔をおいて形成さ
れることにより井桁状のベアリングブロック本体Ａが構
成される。

【００２３】２８．２９．３０．３１は金属あるいは非
鉄金属、例えばポリアセタール樹脂、ナイロン系樹脂等
合成樹脂材よりなる側蓋で、前記無負荷ボール用案内孔
２０．２１．２２．２３と負荷ボール用案内溝１６．１
７．１８．１９間を連絡すべく、該側蓋２８．２９．３
０．３１の内面にはボール案内用Ｕ溝３２が形成される
とゝもに負荷ボール用案内溝に面する側には舌片３３が
夫々形成される。

【００２４】３４．３５は側蓋２８．２９．３０．３１
に形成された取り付けボルト用貫通孔で、ボルトヘッド
部のために座ぐりされている。

【００２５】３６．３７は井桁状のベアリングブロック
本体Ａの左右側壁２４．２５．２６．２７側に形成され
る雌ねじにして、該雌ねじ３６．３７の位置は前記側蓋
２８．２９．３０．３１のボルト用貰通孔３４．３５に
対応し、かつ組立時に一致せしむる。

【００２６】３８はベアリングブロック本体Ａの左右側
壁２４．２５．２６．２７に側蓋２８．２９．３０．３
１を取り付けるボルトである。

【００２７】４０１．４０２は基板同様鋼材もしくは同
等の強度を有する複合材料、あるいは熱処理した熱可塑
性プラスチック材料からなるテーブルで、該テーブル４
０１．４０２は上記ベアリングブロック本体Ａのプレー
トＢの上面１０と下面１１にボール４１を介して摺動自
在に滑動できる巾広にして、その厚みは下側のテーブル
４０２が前記ベアリングブロック本体Ａの両側壁２４．
２５．２６．２７よりわずかに下方に張り出し、上側の
テーブル４０１が上方に突出している。

【００２８】４２．４３はテーブル４０１．４０２の外
側壁の左右に形成された負荷ボール用軌道溝で、該負荷
ボール用軌道溝４２．４３は、前記ベアリングブロック
本体Ａの負荷ボール用案内溝１６．１７．１８．１９に
平行に形成されている。

【００２９】図面中符号４４はベアリングブロック本体
Ａの負荷ボール用案内溝とテーブル４０１．４０２の負
荷ボール用軌道溝間にある多数のボール４１からなる負
荷ボール列、４５はベアリングブロック本体の無負荷ボ
ール用案内孔２０〜２３内にある多数のボール４１から
なる無負荷ボール列、４６．４６．．はセットボルトを
介して下側のテーブル４０２を所定箇所に固定するため
の貫通孔、４７はセットボルトを介して上側のテーブル
４０１に必要なる物品等を固定するための貫通孔であ
る。

【００３０】

【発明の効果】以上のように、井桁状のベアリングブロ
ック本体Ａにボール４１を介して組込んだ下側のテーブ
ル４０２を工作機械等の所要箇所にセットボルトを介し
て固定し、上側のテーブル４０１には必要なる物品等を
固定する。

【００３１】ボールねじ等の如き駆動機構（図示せず）
を介して、前記ベアリングブロック本体Ａを上・下方向
に移行せしむると、双方の溝間並びに案内孔内のボール
４１は第３図に矢印で示す如く、側蓋３０．３１を介し
て負荷ボール列４４から無負荷ボール列４５へ、若しく
はその逆方向へとスムーズに転動する。

【００３１】次に、上側のテーブル４０１を左右方向に
移行せしむると、双方の溝間並びに案内孔内のボール４
１は側蓋２８．２９を介して負荷ボール列４４から無負
荷ボール列４５へ、もしくはその逆方向へとスムーズに
移動する。

【００３２】上記せる如く、本発明の薄形ＸＹテーブル
並びに上下共通のプレートＢは断面略コ字形の剛性を有
する側壁の水平部にて持ち合う形に形成されているの
で、全体が薄く形成され、かつ、テーブルの移行によっ
て発生する慣性力を極力小さく抑えることができる。

【００３３】また、本発明の上下テーブルは巾広に形成
されているので、セットボルト用貫通孔は両側に穿設す
ることができ、下側のテーブルの固定並びに上側のテー
ブルに物品等の固定が確実にできるなど本発明特有の作
用効果を奏する。

【００３４】なお、薄形ＸＹテーブルのベアリング本体
には保持器を使用しないタイプについて説明されている
が、保持器を使用することは勿論可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明薄形ＸＹテーブルの要部ベアリング本体
の斜視図である。

【図２】本発明薄形ＸＹテーブルの一部断面平面図であ
る。

【図３】本発明薄形ＸＹテーブルより下側の側蓋を取り
外した状態を示す一部断面正面図である。

【図４】側蓋を取り付けた状態を示す要部拡大図であ
る。

【図５】ボール用案内用Ｕ溝の断面図である。

【図６】側蓋の斜視図である。

【符号の説明】

１０．１１：プレートＢの上面と下面１２〜１５：内側壁１６〜１９：負荷ボール用案内溝２４〜２７：側壁２８〜３１：側蓋Ａ：ベアリングブロック本体Ｂ：プレート３２：ボール案内用Ｕ溝４０１：上側のテーブル４０２：下側のテーブル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ベアリングブロック本体が井桁状に形成
されると共に、該井桁状のベアリングブロック本体には
上下共通のプレートが一体的に形成され、そして該プレ
ートを挟んで上下にそれぞれ左右側壁が交叉して形成さ
れ、かつ該側壁の内側には相対向して負荷ボール用案内
溝が形成されると共に該負荷ボール用案内溝に平行して
無負荷ボール用案内孔が前記側壁に貫通して形成されて
おり、さらに前記側壁間には、外側壁に負荷ボール用軌
道溝が形成されたテーブルがそれぞれボールを介して摺
動自在に嵌合され、そして該テーブルが移動できるよ
う、内面にボール案内用Ｕ溝が形成された側蓋が前記ベ
アリングブロック本体の両端にそれぞれ配されてなるこ
とを特徴とする薄形ＸＹテーブル。