JPS58142016A - 四方向荷重形リニアベアリング - 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】 本発明は工作機械のテーブルサドルおよびマニシングセ
ンター轡のスライげ面、あるいは重量物を支承して往復
する搬送装置のスライー面に便用する四方同荷重形リニ
アベアリングに関する。

自直荷重（下向き荷重）％横方向荷重および浮き上り荷
重（上向き荷重）の四方向の荷重をはぼ等しく支承し得
る四方同荷重形リニアベアリングについて、本出願人は
先の特開昭５５−７２９１２号特許公報によシその技術
内容を開示した。

しかるにこの先行技術においては、ベアリング本俸の開
口ｓＫ禎着される側蓋および該ベアリング本俸と軌道台
の間に介在せしめられて転勤する保持−のいずれもが−
陣ものとして形成されている丸め、次の如き問題を生じ
ていた。すなわち樹□・、１゜ 脂成形により一体的にＩｉｔ形される側蓋は、その円周
をベアリング本俸における中央凹所Ｏ形状と一致せしめ
られ、且つその内面には？−ル方向転換用Ｕ字溝、円環
状凹部および肉抜き凹部を備えていることから、形状が
複雑になるばかりでなく厚さが不均一とな９、特に流れ
と硬ＩＩＩ、に伴う加熱加圧条件の不備および成形品の
形状、容置に適合し九構造の金製製作が困難なために、
歪を生じたりして寸法Ｉ’ｌ１度を出し難く、その結果
メールの円滑な方向転換が妨げられる欠点があった。ま
た加工に時間を要してコスト高要因の一つとなっていた
。

また−陣成形され次保持器は、その断面形状かベアリン
グ本体における中央凹所の形状と一致せしめられて略馬
蹄形の複雑な形状となっていることから、誼保持器をプ
レス成形するに際して、スリット形成時における穴明加
工の位置決めが困難　　゛となシ、建らＫまた下部左右
傾斜面に穿設したスリットのブレス抜きに困難を伴い、
コスト高要因の一つとなる問題点があつ九。

さらに前記保持器をプレスにより一律成形するのが困難
なために７１０工精度が出す、そのため寸法誤差中取付
誤差などによｐ、該保持器の剛性を適正値に保持できな
いことから、軸方向へ長いペアＩＪ　７グの製作が不可
能となるばかりか、該保持器に荷重がかかった際のたわ
み発生を防止し得す、その結果メールの干渉やせ９合い
によって？−ルの円滑な直線移動を訪けられる問題があ
った。

きらにまた、保持器および肯蓋を一本ものとして成形し
たことにより、幅の大きいベアリング本体や軌道台に質
更便用する必要があっても、これ等の幅径が決まってい
るため、そのまま転用することができず汎用性に欠ける
問題があった。

そこで本発明は従来技術の斯かる問題を解決するために
なされたもので、その目的とするところは、保持器およ
び側蓋のいずれをも２個のセグメントよりなる分割タイ
プとなして、加工容易性とりロエ稽嵐の同上を図９、も
ってコストの低減とボールの円滑な整列循環を保障する
ことにある。また他の目的とするところは、保持器の断
面形状を略Ｗ字形に成形し保持器自体の剛性を高めるこ
とにより、軸方向へ長いベアリングの製作を可能とする
のと同時に、保持器の両端を＠蓋の係止＃Ｉｒｃ。

保合させる簡易な方法でもって保持器を固足し得ゐよう
になし１組立の容易性を向上させることにある。

上記の目的を有する本発明の要旨は、中央下部の中央凹
所を挾んで左右にスカート部ｔ−ａけた断面路コ字形の
！ロック陣であって、前記スカート部の内ｍ＊面に、？
−ル径と略同−の曲率半径を有し且つ軸方向に延びる任
意数のメール転走面を設けると共に、該ｌ−ル転走向よ
り外方に位置する前記スカート中実部に、／−ル転走面
と平行して軸方向へ嬌ひる同数の逃げｌ−ル用穴を貫通
状に設は九ベアリング本陣と、該ベアリング本体のｆＩ
Ｊ後端面に固着され且つベアリング本体の内局形状と相
似する内周形状を備えた前後一対のｌｉ本であって、相
互に対応する関係にある前記メール転走面と逃げ？−ル
用穴を連絡するゴール方向転換用Ｕ字溝、および該ゲー
ル方向転換用Ｕ＃＃ｌＩの始端を横切る略Ｗ字形の係止
溝を、それぞれａＳ内面に設は蛇幅方向へ二分割の側蓋
と、前記ベアリング本体のが一ル転走面と対応するスリ
ットを内側傾斜面に備え且つ前記側蓋の係止溝にその両
端ｗ６￥ｒ保合せしめられる、略Ｗ字形断面を有する一
対の保持器と、前記ベアリング本体のが一ル転走面と対
応し且つメール径と略同−の曲率半径を有するが一ル転
走面を、左右突条の上下に形成した軌道台とｂｏｏ記ベ
アリング本体および軌道台のが一ル転走面関に介在せし
められて循環移動するゴールとからなることを特徴とす
る四方向荷重形リニアベアリングにある。

以下に不発ｆ！Ａｔ−図示の実施例に基づいて説明する
と、第１図乃至！１３図には本発明の第一実施例が記載
されておシ、１はベアリング本体の全体會示すもので、
このベアリング本体１は断面路コ、　字形のブロック体
よ口］、その中央下部に略長方形状の中空凹所２を備え
ているのと同時に、この中空凹所２を挾んでその左右に
スヵー）５６３゜４を有している。

５．６は各スカート部３，４．０内周ａ面に左右対称的
に設けられた断面略台形の凹婢で、Ｃの凹＄５．６の両
側角部にはＩ−ル径と路面−の曲率半径ｋｎするざ−ル
転走面７〜１０がベアリング本陣１の全長にわたって軸
方向へ設けられている。

而してとのが一ル転走面７〜ＩＱは、約紀円周凹ｍｓ　
、６の中心線をなしベアリング本陣】の中心０を通る水
平線Ｘを基準にして上下対称に配置され、且つ上記水平
線Ｘに対して交差角度αを４５駅とじ喪交差線Ｙ上に各
♂−ル転走面をなす円中心が設定されている。このよう
にボール転走面７〜ｌＯをなす円中心を上記交差ＩｗＹ
上に設定したことから、上記が−ル転走面を転動する負
＃メールＢｌと＃？メール走面との接触角度βを４５贋
にとることができ、その結果荷重がががった場合に負荷
ｌ−ルＢ１の表面と♂−ル転走面７〜１０のみぞ面との
間に生じる弾性変形による接触面積か増すので、接触面
上の各部分が受持つ荷重が少なくてすみ、負荷能力が増
大することになる。

１ｌ−１４Ｕベアリング本に１の各スカート部３．４−
を貫通して軸方１．、、同へ延びる。＃紀ゲール転走面
と平行の逃けメール用穴で、前記内周凹＃１５゜６の中
心線をなしベアリング本陣ｌの中心０を通る水平Ｉｗｘ
をＩＩｉ単に上下対称に配置され、且つ上記水平ＭＸに
対して角度４５＆をなす交差線Ｙより水平ａｘｅに接近
せしめられている。このように逃げ♂−ル由穴１１−１
４を上記水平ＭＸに接近させることによって、ベアリン
グ本陣ｌの上下方間の厚さを小さくすることができ、こ
の結果ベアリング本体の荷重作用点が低くなるので、横
方向荷重その池の荷重に対しても安定性を発揮すること
ができる。ま友無負荷？−ルＢｓの移動通路となる逃げ
ボール用穴１１〜１４／／ｉメールが転動し易いように
メール径よシ幾分大きく形成されている。

さらに本弁明においては、前記逃けｄ−ル用穴１１〜１
４を、１１］記水平＠ＸＫ、接近させつつ？−ル転走面
７〜１０より外方に配置しているので。

両スカート部３．４は幅方向へ肉厚となるよう形成され
ている。そしてスカート部３，４を肉厚に形成すれげぺ
了りング本棒の剛性が増大するため。

＃重がかかった際にもスカート部が不用意に外方へ拡開
することもない。

３５．３６はメルト等の固定手段によって前記べ了リン
グ本体ｌの前後端面に被着場れる分割タイプの側蓋で１
合成樹脂材料またはダイカスト合金を用いて、射出成形
法またはダイカストｉ造法により製作される。而して上
記ｉｌｌ！１５，１６の構成を一方の側蓋１５について
説明すると、略り字形の断面を有する２個のセグメン）
　Ｊ５ａ、１５ｂを略コ字形に組合せてなる側蓋１５は
、その中央下部に略長方形の中空凹ｒｔｘｒｔ備えてお
り１着た該中空凹所１７を挾んでその左右にスカート部
１８ｍ、１８ｂを設けているのと同時に、該各スカート
部の内周端縁に左右対称の凹溝１９ａ、１９ｂ　ｆ：形
成することによって、＃記ベアリング本陣１０円周形状
と相似する形状となっている。さらＫ　（ｉｔ！Ｉ蓋１
５社、繭記各セグメン）　１５ａ、１５ｂの内面に。

軸方向外方へ湾曲状に回着されたメール方回転換用Ｕ字
＄　２０１’　、　２０ａ’と２０ｂ’　ｌ　２０ｂ＃
　　を有している。眩各ゲール方向転換用Ｕ字＃１２０
ａ’、２Ｕａ’　　と２０ｂ’、２０ｂ＃の配置関係１
ｃついて更に詳述すると。

各が−ル方向転換用Ｕ字ｍＦｉ、ベアリング本μ個円周
凹ＩＩＩ　ｓ　ｌ　６の中心線をなしベアリング′４体
１の中心０を通る水平１ＩＩＩＸと一致するところの、
＊蓋側内周凹＃１９ｍ、１９ｂの中心線をなし側蓋中心
０′を通る水平ｌｌＩｒを基単にして上下対称に配置さ
れ、且゛つ上記水平１１ｒＫ対して交差角度α′を４５
＆にとった交差１１Ｙ’上にその始端を設定されている
。次いで鋏？−ル方向転換用Ｕ字壽は交差＠ｙ’から徐
々に離れるよう屈曲して水平ａｘ’備へ接近し、やがて
ベアリング本陣ｌの逃げｌ一段用穴１１〜１４と対応す
る地点を終端としている。

要するＫｍ’！＃−ル方向転換用Ｕ字溝２（ｌａ’、２
０ｍ１と２０ｂ’　、　２Ｕｂ’は、その始端を前記ｌ
−ル転遠面７〜１０を連通せしめるのと同時に、その終
端を前記逃げｌ一段用穴１１−１４と連通せしめられて
いる。従ってこのＩ−ル方向転換用Ｕ字−を備えた側蓋
１５，１６によって、相互に対応する関係にあるボール
転走面７〜ｌＯと逃げＩ一段用穴１１〜１４の前方側が
連絡される。一方が一ル転＊Ｉｉ７〜１ｏ、：［［＊−
に−！・□穴１１〜ｔｌＤ＊７Ｆ貴は、前記した一方の
側蓋１５と同一〇ＩＩＩＩｔを有する他の側蓋１６によ
って連絡すれば、例えば１のボール転走面７と１の逃げ
が一段用穴１１に↓つてＩ−ルの微積移動通路が形成さ
れることになる。

２１ｍ、２１ｂは一方の側蓋１５の内面に所定の深さＩ
１％って設けられた略Ｗ字形の係止溝で、この係止溝２
１ｍ、２１ｂはその内側傾斜溝部において前記＄−に方
向転換用Ｕ字壽２０ｍ’、２（ｌａ’と２（Ｊｂ’。

２０ｂ’　の始端を横切るよう形成されている。他方の
側蓋１６の内面にも同一の構成を有する略Ｗ字形の係止
溝（図示せず）が設けられているものとする。

２２．２３は負荷が一ルＢ１の転勤移行を案内する一対
の保持器で、帯状鋼板を断面略Ｗ字形に折曲げてなシ、
その円側傾斜面２２ｍ、２３ａ　Ｋ嫁〆一　”ルが脱落
しない程度のスリット２４．２５が形成されているのと
同時に、これ勢スリットの両端には舌片２６．２７が形
成されている。これ尋舌片２６．２７は、Ｉ−ル転走面
７〜ｌＯを転動移行してき喪が一ルをすくい上げ良後、
これを？−ル方向転換用Ｕ宇＊ｚｏａ’、ｚｏａ’と２
０ｂ’、　２０ｂ＃　・ｆｉへ送り込む作用をなし、直
線方向から回転方向への？−ル方向転換をスムーズに行
わせるものである。

而してこの一対の保持１１１２２，２３はその両端部を
前記側蓋１５，１６０係止溝２１ｍ、２１ｂ、・・・に
係合せしめられ、これによって側蓋１５，１６に固定さ
れる。前述したように、これ等舌片２６．２７は？−ル
を直線方向から回転方向へ誘導する作用をなすので、そ
の強度および剛性が非常に重要であり、この友め保持ａ
Ｉ２２，２３にタフトスライＰ処理婢の熱処理を施すこ
とによって剛性をも九せるのが望ましい。

そして、保持器２２．２３をベアリング本Ｋｌ内に妖挿
し、その両端を側蓋１５，１６で固定した際、前記スリ
ン）２４−．２！Ｓの中心軸線と前記ボール転走面７〜
１０の中心軸ＩＩは同−直線上にあるものとする。

２８Ｆｉ前記ベアリング本体の中空凹所２および側蓋の
中空凹所１７．・・・内に嵌挿される軌道台で。

ｌルト等の固着手段を用いて工作機械等の可一部または
固定部ＶＣ叡付けられる。而してこの軌道台は軸方同左
右上方に突条２９，３０を有しており。

これ等突条２９．３０の両側にはベアリング本陣１に設
けられ九ｌ−ル転走面７〜ｌＯに対応する？−ル径と略
同−の曲率半径を有するボール転走面３１〜３４が形成
されている。

Ｂは前記ベアリング本体ｌと軌道台２８間に介在せしめ
られて循環移動するメールで、ベアリング本体および軌
道台のｌ−ル転走面７〜ｌＯと３１〜３４間を転動して
負荷される負荷が−ルＢ＋　％前記ベアリング本に１の
逃げが一ル用穴１１−１４円を転勤する無負荷メールＢ
雪を含んでいる。。なお負荷Ｉ−ルＢ１と無負荷が一ル
Ｂｓの相違は、同一の？−ルが負荷領域を転動している
か、または無負荷領域を転勤しているかの差異を示して
いるにすぎない。

鶴１４図には本鞄明の他の実施例が記載されておシ、こ
の第二実施例においては、県−実施例に比べて、ベアリ
ング本体１に覗付けられる工作機械、Ｗｉ業機械および
事務用機械などの可動部材３５゜および軌道台２８が幅
方向へ拡張されているので。

前記軌道台２８上で可ｗＩＷ＆材３５を摺動自在に保持
するためには、ベアリングの各構ｇ＊素も幅方向へ拡張
する必要がめる。この点に関し本実施例においては、ベ
アリング本体ｌをその中央部で均轡に二分割して前記可
ｇｍｓ材３５０両側を支持させるが、１）１１１５，１
６および保持１！２２．２３は予め二分割されているの
で、各種寸法幅の可動部材３５および軌道台２８にも直
ちに適合させることができて、汎用性の要請を満足させ
られるものである。

以上の構成よシなる本発明の作用について説明すると１
例えばマニシングセンター（図示せず）の軌道台２８−
に本発明の四方同荷重形リニアベアリングユニットを組
み込み、ベアリング本俸１上に所要の機械器具をセット
した後、ベアリングユニットｔ−前進、後退させると、
ベアリング本体ｌと軌道台２Ｂの？−ル転走面７〜１１
と３１〜３４によって挾持された状態にある負荷Ｉ−ル
Ｂ１は保持器２２．２３に案内されながら一方向へ走行
する。やがてｊｌＮ＆−ルＢ１は、保持−２２，２３の
一方−舌片２６．２７によシすくい上げられた後。

側蓋１５のＩ−ル方向転換用Ｕ字＃１Ｉ２ｕａ’、２ｏ
ａ’と２０ｂ’、２０ｂ’により［Ｉｉ方方向ら回転方
向へ方向転換され、ベアリング本俸ｌの逃げメール用穴
１１〜１４円に送シ込オれ、無負荷Ｉ−ルＢａとなる。

しかる後逃げＩ−ル用穴ｌ］〜１４円を走行した無負荷
が一ルＢｍは反対側の側蓋に形成したが一ル方向転換用
Ｕ字溝によって［１１万同から回転方向へ方向転換させ
られ、再びベアリング本俸ｌと軌道台２８の？−ル転走
面７〜１１と３１〜３４に回帰し、負荷？−ルＢ１とな
る。以後同一の動作でもって整列微積を繰夛返すもので
ある。

以上の構成および作用を有する本発明においては、ＩＩ
蓋を２個のセグメントよりなる分割タイプにして％ＩＩ
ｔ形品の小型化と形状の単純化を図っ友ので、ｆＩＩｒ
ｉＩＩＩＩＩｌ脂の流れと硬化に伴う加熱加圧条件の設
定が秦になるばか夛か、ｇ形品の形状や容量に適合する
構造Ｏ金Ｈ劇作が可能となり、歪の尭生を防止し得て寸
法精度の同上を図ることができる。従って側蓋ｓＫおけ
るが一ルの方向転換を円滑に行わせることができ、＆−
ルの円滑な整列微積を保障し得る。を九ｍｍの成形加工
が容易となってコストの低減に役立つ、−力保持ｗｈ４
２個のセグメントよりなる分割タイプに形成したので。

プレス成形するに際して、型どり１位置決めおよびプレ
ス抜きが容易となＶ、その結果加工時間が短縮されてコ
スト低減に役立つ効果がある。また保持器の加工を正確
に行い得ることから加工精度を高めることができ、この
結果保持りに荷重がかかつても？−ルの干渉やせり合い
を生じることがなく、が−ルの円滑な整列循ｌｌを保障
し得る。さらに側蓋および保持器のいずれをも分割タイ
プとしたので、各種寸法幅のベアリング本俸および軌道
台にも直ちに適合させることができ、汎用性に富む利点
がある。さらにまた保持器をｗｆｒ面Ｗ面形字形取して
保持器の剛性を高めることができたので、軸方向へ長い
ベアリングの製作が可能となった。ｔた略Ｗ字形の断面
形状を有する保持器の両端會＊＊の係止＃ｌに係合させ
るだけで保持器の固定が完了するので、ベアリングユニ
ットの組立てか極めて簡単になる等種々の効果を有する
ものでおる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は本発明に
係る四方同荷重形リニアベアリングの正面図、ｉ！２図
は一平面図、＠３図は同右側面図。 第４図は第１図ｆｆ−ｆｆ線縦断面図、第５図は第４図
Ｖ−ＶＭ縦Ｆ１図、　第６図Ｆｉ！５図［−１Ｔ巌横断
面図、第７図はベアリング本陣を示す正面図、第８図は
側蓋を示す正面図、累９図は側蓋の内面を示す背面図、
第１０図は第９図Ｘ−Ｘ線縦断面図、第１１図は保持器
を示す側面図、　第１２図は第１１図■−）ａＩ線横断
正面図、＠１３図は舌片を示す縦断平面図、第１４図は
′四方同荷重形リニアベアリングの他の実施例を示す正
面図である。 符号の説明 ｌ・・・ベアリング本俸　　２．１７・・・中空凹所３
．４．１８ａ　、１８ｂ・・・スカート部５　、６　、
１９　ｍ　、　１９　ｂ　用凹溝７．８，９，１０，３
１．３２，３３．３４・・・メール転走面１１．１２，
１３．１４・・・逃げボール用穴１５．１６・・・側壁 ２０ｍ’、２０轟’、　２０ｂ’、　２０ｂ’・・・ボ
ール方向転換用Ｕ字溝２１ｍ、２１ｂ　−係止＃　　　
２２，２３・・・保持器２４．２５・・・スリット　　
２６　、２７・・・舌片２８・・・軌道台　　　　　２
９，３０・・・突条３５・・・可動部材　　　　Ｂ、・
・・負荷ボールＢ、・・・無負荷ボール　　　ｘ、ｘ’
・・・水平線Ｙ　、　Ｙ’・・・交差線　　　　α、α
′・・・交差角度β・・・接触角ｒｔ　　　　　　　ｏ
・・・ベアリング本体中心０１・・側蓋中心 特許出願人　寺　町　　　　博

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　中央下部の中央凹所を挾んで左右にスカート
   部を設けた断面路３学形のブロック体であって、前記ス
   カート部の内周側面に、ｌ−ル径と略同−の曲率半径を
   有し且つ軸方向に延ひる任意数のメール転走面金膜ける
   と共に、該ボール転走面よシ外方に位置する前記スカー
   ト中実部に、？−ル転走面と平行して軸方向へ延ひる同
   数の逃げメール用穴を貫通状に設けたベアリング本陣と
   、該ベアリング本体の前後端面に固着され且つベアリン
   グ本俸の内周形状と相位する内周形状を備えた前後一対
   の蓋体であって、相互に対応する関係にある前記ボール
   転走面と逃げが−ル用穴を連絡するゲール方向転換用Ｕ
   字溝、および該メール方向転換用Ｕ字溝の始端を横切る
   略Ｗ字形の係止溝を、それぞれ蓋体円面に設けた幅方向
   へ二分割の側蓋と、前記ベアリング本陣のが一ル転走面
   と対応するスリットを内側傾斜面に備え且つ前記側蓋の
   係止溝にその両端部を係合せしめられる、略Ｗ字形断面
   を有する一対の保持器と、前記ベアリング本陣のメール
   転走面と対応し且つ♂−ル径と略同−の曲率半径を有す
   るボール転走面を、左右突条の上下に形成した軌道台と
   、前記ベアリング本俸および軌道台のが一ル転走面間に
   介在せしめられて循環移動するが一ルとからなることを
   特徴とする四方同荷重形リニアベアリング。
2. （２）　　ベアリング本陣のスカート部を、上下方間へ
   ９１ｉ細すると共に幅方向へ拡張したことを特徴とする
   特許請求の範囲８１！１項記載の四方同荷重形リニアベ
   アリング。
3. （３）　　ベアリング本俸および軌道台のメール転走面
   と？−ルの接触角をはぼ４５ＩＩ付近にとったことを特
   徴とする特許請求の範囲第１ｇ＆記載の四方同荷重形リ
   ニアベアリング。
4. （４）保持−のスリット端に舌片を形成したことを特徴
   とする特許請求の範囲Ｉ！１項記載の四方同荷重形リニ
   アベアリング。