JPS628427Y2 - - Google Patents

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JPS628427Y2
JPS628427Y2 JP1982065665U JP6566582U JPS628427Y2 JP S628427 Y2 JPS628427 Y2 JP S628427Y2 JP 1982065665 U JP1982065665 U JP 1982065665U JP 6566582 U JP6566582 U JP 6566582U JP S628427 Y2 JPS628427 Y2 JP S628427Y2
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C29/00—Bearings for parts moving only linearly
    • F16C29/04—Ball or roller bearings
    • F16C29/06—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load
    • F16C29/0633—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a bearing body defining a U-shaped carriage, i.e. surrounding a guide rail or track on three sides
    • F16C29/0635—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a bearing body defining a U-shaped carriage, i.e. surrounding a guide rail or track on three sides whereby the return paths are provided as bores in a main body of the U-shaped carriage, e.g. the main body of the U-shaped carriage is a single part with end caps provided at each end
    • F16C29/0638—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a bearing body defining a U-shaped carriage, i.e. surrounding a guide rail or track on three sides whereby the return paths are provided as bores in a main body of the U-shaped carriage, e.g. the main body of the U-shaped carriage is a single part with end caps provided at each end with balls
    • F16C29/0642—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a bearing body defining a U-shaped carriage, i.e. surrounding a guide rail or track on three sides whereby the return paths are provided as bores in a main body of the U-shaped carriage, e.g. the main body of the U-shaped carriage is a single part with end caps provided at each end with balls with four rows of balls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16C29/04—Ball or roller bearings
    • F16C29/06—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load
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    • F16C29/0604—Details of the bearing body or carriage or parts thereof, e.g. methods for manufacturing or assembly of the load bearing section
    • F16C29/0607—Details of the bearing body or carriage or parts thereof, e.g. methods for manufacturing or assembly of the load bearing section of parts or members for retaining the rolling elements, i.e. members to prevent the rolling elements from falling out of the bearing body or carriage

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、長尺の軌道軸の軸方向に設けたボ
ール転動溝と、軌道軸に被冠された摺動台に設け
た軸方向のボール転動溝との間に多数のボールを
転動自在に配した軌道案内軸受の改良に関する。
このような軌道案内軸受は、ボールの転動を介
して摺動台が案内されるものであるので摺動抵抗
がきわめて小さく、従来のすべり案内に起りがち
なステイツクスリツプ現象もほとんど生ずること
がなく、また、ボールがボール転動溝の凹溝間に
嵌合して転動するものであるので、従来のリニア
ボールベアリングに比べ負荷容量が大きいという
利点を有し、工作機械、測定器等の案内要素、特
にパルスモータにより位置決めを行う機械の案内
要素として最近用いられるようになつて来た。
一般に、工作機械に用いられる移動台装置は、
移動台の重量が大きく、作用する外力も大きいも
のであるので、負荷容量、剛性の大きな軌道案内
軸受が必要となるが、従来の軌道案内軸受は、高
負荷を支承する能力が低く、また組立が簡単でな
く摺動台のボール転動溝の加工もやりにくいとい
う欠点があつた。
従来の軌道案内軸受の代表的なものについて第
6図、第7図を参照して説明する。
この軌道案内軸受は垂直な対称軸に関した左右
対称となつているので、第6図は軌道案内軸受の
右上部のみを示す部分縦断面となつている。
軌道軸1の右方上部には、上面及び側面に円弧
状のボール転動溝2,3が軸方向に形成されてい
る。摺動台4の右方上部の内面には、軌道軸のボ
ール転動溝2,3に夫々対応するボール転動溝
5,6がU字状の溝7の側部に形成されている。
摺動台のボール転動溝5,6と軌道軸のボール転
動溝2,3の対応する溝の間には、夫々多数のボ
ール8,9が転動自在に嵌合されている。
この軌道案内軸受は、ボール8,9が夫々ボー
ル転動溝2,5又は3,6と2点で接触してお
り、その接触線はP点で交つている。このような
構成では、垂直下方に作用する摺動台よりの力は
そのほとんどが軌道軸の上側のボール8で支承さ
れ、下側のボール9はほとんど力を支承しない状
態となる。摺動台の浮上り方向の力に関しては全
ての力が下側のボール9で支承され上側のボール
8は遊び状態となる。摺動台に作用する横方向の
力に対しては、下側のボール9がほとんどの力を
支承し上側のボール8はほとんど力を支承しな
い。したがつて、左右の角部に2列のボールを配
した従来の軌道案内軸受は実質的には1列のボー
ルの支承能力しか利用されていないものであつた
ので負荷支持能力が低かつた。
第7図に示す従来の軌道案内軸受の他の形式の
ものにおいても第6図の軌道案内軸受と同様負荷
支持能力が低いものとなつている。即ち、軌道軸
11の側面に設けた凸条の両隅部には断面円弧状
のボール転動溝12,13が形成され、摺動台1
4の内側面には軌道軸のボール転動溝12,13
に対応するボール転動溝15,16が夫々形成さ
れ、この対応するボール転動溝12,15及び1
3,16の間には夫々多数のボール18,19が
転道自在に嵌合されている。この軌道案内軸受は
ボール18,19の接触線がQ点で交つているも
のであり、摺動台14に作用する垂直下方の力に
対しては下側のボール19が遊び、浮き上り方向
の力に対しては上側のボール18が遊ぶため負荷
の支持能力が低いものである。
この第7図の軌道案内軸受は、第6図の軌道内
軸受より浮上り方向及び横方向の負荷支持能力が
向上しているが、垂直下方に作用する力に対して
は約70%の支持能力しかないものとなつている。
この考案は、前記従来の軌道案内軸受の負荷能
力の低さを改善すべくなされたもので、その目的
とするところは、コンパクトな構造で負荷容量、
剛性が大きく作動性の良い軌道案内軸受を得るに
ある。
この目的を達成するため、この考案は、摺動台
に設けた台形溝の傾斜した面に夫々形成した2条
のボール転動溝と、この摺動台のボール転動溝の
夫々に対応させ軌道軸に形成したボール転動溝と
を2つの凹状円弧面をもつ断面V字状とされたゴ
シツクアーチ状の溝とし、対応する夫々のボール
転動溝間に嵌合するボールが4点接触となるよう
にボールを嵌合させたものである。
次に、この考案に係る軌道案内軸受の実施例を
第1図乃至第5図により説明する。
摺動台21は、下方に開口する台形溝22を軸
方向の全長に亘つて形成した角形のブロツクで、
台形溝22の傾斜した両側面には夫々断面がゴシ
ツクアーチ状とされたボール転動溝23が軸方向
に2条形成され、摺動台21に形成された4条の
ボール転動溝23は夫々互いに平行とされてい
る。
この摺動台のボール転動溝23の背後には、
夫々ボール転動溝23と平行なボールの戻り通路
となる軸方向の貫通孔24が穿設されている。
この摺動台21の上面には、軌道案内軸受を使
用する場合摺動台21を他の部材に取付けるため
のねじ穴25が4つ形成されている。孔26は、
摺動台21の端面に開口している潤滑用グリース
の通路で、グリースは、側面のグリースニツプル
27より供給可能となつている。
摺動台の台形溝22に僅かな隙間を介してはま
り込む台形状の部分を上部に有する長尺の軌道軸
28は、摺動台のボール転動溝23に対向する軸
方向のボール転動溝29を傾斜した側面に有し、
ボール転動溝29の溝断面はゴシツクアーチ状と
されている。この軌道軸のボール転動溝29の溝
底には、幅のせまいにげ溝30が形成されてい
る。
軌道軸28に形成された孔31は、軌道案内軸
受を使用する場合軌道軸28を他の部材に取付け
るためのボルト孔である。
摺動台21は、両端の上部に張出し部32を有
する形状とされ、この張出し長さより僅か幅のせ
まい側板33が張出し部32の下方にボルト34
により締付け固定されている。この側板33は、
摺動台の台形溝22に合つた台形状の切欠を有し
ている。摺動台21の端面に当接する側板33の
面には、摺動台のボール転動溝23とこれと対応
する貫通孔24にまたがる半円弧状のボール通路
35が夫々凹所として形成され、このボール通路
35の溝底には幅のせまい凹溝36が形成されて
いる。
摺動台21の両端に固定された側板の凹溝36
には、直線部の両端に半円弧状に曲つた部分を連
続して形成した線材よりなる保持器37がその半
円弧状に曲つた部分を係合させて保持されてい
る。
摺動台のボール転動溝23、貫通孔24及び側
板の半円弧状のボール通路35により形成される
長円状のボール循環路には、多数のボール38が
転動自在に配され、このボール38は軌道軸28
を組付けない状態でもボール転動溝23の部分に
おいてボール38に近接する保持器37の直線部
により脱落不能とされ、保持器37に案内されて
循環可能とされている。
この軌道案内軸受は、ボール転動溝23,29
の断面が共にゴシツクアーチ状に形成されてお
り、ボールの接触状態は第4図に要部を拡大して
示すように上下どちらのボールもボール転動溝2
3,29と4点接触となつている。全てのボール
が4点接触となるようにするため軌道軸28と摺
動台21は、ボール転動溝23,29の加工後測
定され所望の予圧が得られるようなボール径を選
択して組立を行うものであるが、ボール38には
僅か弾性変形が見込めるので僅かな誤差は吸収さ
れ各ボール列のボール38を4点接触とすること
ができる。
摺動台21の端面と側板33の間に配された駒
39は、半円形の横断面を有し側板の半円弧状の
ボール通路35をまたぐように側板33に設けた
凹みに嵌合されている。
この駒39は、側板の半円弧状のボール通路3
5に沿つて移動するボール38を内側より案内す
るものである。
ボール38を組込まれた摺動台21は、そのボ
ール38が軌道軸のボール転動溝29に嵌合する
ように軌道軸28に嵌挿され、ボールの転動を介
して軸方向に移動可能とされている。
軌道軸のボール転動溝29の溝底に設けたにげ
溝30は、ボール38を保持する保持器37を拘
束せぬよう遊嵌させるためのにげである。
摺動台21の端面に設けられた穴40は、側板
の対応する突起を係合させ側板33の位置決めを
行うための位置決め穴である。
第1図の右方に示されているねじ穴41は、第
1図が側板33の右側を取りさつたものとなつて
いるので、側板33を取付けるボルト34の取付
用ねじ穴が表われているものである。
側板33には軌道軸のボール転動溝29に入り
こむ断面半円形の突部42が設けられ、この突部
42により側板半円弧状のボール通路35が凹溝
36と共に軌道軸のボール転動溝29に近接させ
られ保持器37の半円弧状に曲つた部分を保持す
る長さが長くなり、保持器の保持が確実となる。
以上のように構成したこの考案の軌道案内軸受
は、側板の半円弧状のボール通路の底部に形成し
た凹溝に線材よりなる保持器の半円弧状に曲つた
部分を嵌合させて組立てられボールが保持器に案
内されて滑らかに循環するものであり、摺動台に
設けた台形溝の傾斜した両側面に夫々2条のボー
ル転動溝が形成され、この摺動台のボール転動溝
とこれに対応する軌道軸のボール転動溝の断面が
共に2つの凹状円弧面をもつ断面V字状の溝とさ
れ、ボールが4点接触状態で予圧を与えられた状
態で組込まれたものであるので、作動性が良く、
垂直方向下方の力又は上向の力に対してすべての
ボールが負荷を支承でき遊び状態となるボールが
なく、第6図の従来の軌道案内軸受に比べ同一寸
法のボールを用いた場合の比較をすると、垂直下
方に作用する荷重に対して動負荷容量が1.3倍、
垂直上方に作用する荷重にして1.5倍、横荷重に
対しては2倍の負荷容量となり、寿命の点から見
ると、寿命は動負荷容量の3乗に比例するので、
垂直下方に作用する荷重に対しては2.2倍、垂直
上方に作用する荷重に対しては3.4倍、横荷重に
対しては8倍の寿命を有する軌道案内軸受を得る
ことができるという効果を有する。
剛性即ち荷重に対する弾性変位量は、ボールの
接触変位が荷重の2/3乗に比例するので、作用荷
重により異なつた値となるが、垂直下方に作用す
る荷重の高負荷領域では従来に比べ1.5倍の剛性
が得られるものである。
また、摺動台に設けた4条のボール転動溝が台
形溝の傾斜した側面に夫々2条設けたものである
ので、コンパクトにして横断面における偏心荷重
のようなモーメント荷重に強い軌道案内軸受を得
ることができ、一方の内側面の2条のボール転動
溝は大径の二枚砥石で同時研削加工できるので寸
法精度の良い軌道案内軸受を安価に製作すること
ができるというきわめて量産性にすぐれた特徴を
も有するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この考案に係る軌道案内軸受の実施
例を示す正面図で、この図は軌道案内軸受の部品
である側板33の一部を取去つた図となつてい
る。第2図は、第1図のA−A線における横断面
図、第3図は、第1図のB−B線における部分横
断面図、第4図は、第1図の軌道案内軸受のボー
ルの嵌合状態を示す要部縦断面図、第5図は、第
1図の軌道案内軸受の斜視図、第6図及び第7図
は、従来の軌道案内軸受のボールの嵌合状態を示
す要部断面図である。 21……摺動台、22……台形状の溝、23,
29……ボール転動溝、24……貫通孔、28…
…軌道軸、30……にげ溝、33……側板、36
……にげ、37……保持器、38……ボール、4
2……突部。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 互いに平行な軸方向のボール転動溝を外方に開
    口する台形溝の傾斜した両側面に夫々2条設け前
    記ボール転動溝の背後にボールの戻り通路となる
    軸方向の貫通孔を夫々設けた摺動台と、該摺動台
    のボール転動溝に対向し底部に幅のせまいにげ溝
    を設けたボール転動溝を軸方向に形成した長尺の
    軌道軸と、前記摺動台の両端部に夫々固定され前
    記摺動台のボール転動溝とこれと対応する貫通孔
    にまたがり溝底に幅のせまい凹溝を有する半円弧
    状のボール通路を凹所として形成した側板と、前
    記摺動台のボール転動溝とこれと対向する前記軌
    道軸のボール転動溝との間、前記摺動台の貫通孔
    及び前記側板の半円弧状のボール通路に転動自在
    に配された多数のボールと、前記軌道軸のにげ溝
    に遊嵌する直線部と該直線部の両端に連続して形
    成され前記側板の半円弧状のボール通路に設けた
    凹溝に嵌合する半円弧状に曲つた部分とを有する
    線材よりなる保持器とを具え、前記側板は前記軌
    道軸のボール転動溝に入り込む突部を有し該突部
    に前記側板の半円弧状のボール通路が前記凹溝と
    共に前記軌道軸のボール転動溝に近接して形成さ
    れ、前記軌道軸及び摺動台のボール転動溝は2つ
    の凹状円弧面をもつ断面V字状の溝とされ、前記
    ボールは前記摺動台のボール転動溝とこれと対向
    する前記軌道軸のボール転動溝の夫々の間に4点
    接触状態で嵌合され、前記摺動台が4点接触の4
    列のボールにより軌道軸に支承されボールの転動
    を介して軸方向に移動可能とされていることを特
    徴とする軌道案内軸受。
JP1982065665U 1982-04-14 1982-05-07 軌道案内軸受 Granted JPS58169221U (ja)

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US06/431,701 US4441765A (en) 1982-05-07 1982-09-30 Track guide bearing
DE19833313575 DE3313575C2 (de) 1982-04-14 1983-04-14 Führungsbahnlager
FR8306128A FR2525301B1 (fr) 1982-04-14 1983-04-14 Ensemble de guidage a roulement et roulement pour rail de guidage

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