JPS636504Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はリニヤガイド装置、特にボールの循環
時に衝撃を伴なうことなく滑らかにボールが循環
するように改良したリニヤガイド装置に関する。

リニヤガイド装置は一般に、第１図及び第２図
に示す如く軸方向に延びる長尺状のガイドレール
１０と、その上に被せられた鞍状のベアリング１
４とに大別され、ガイドレール１０には軸方向に
上下二条のボール転動溝１２が形成され、ベアリ
ング１４のベアリング本体１６には袖部１８の内
側面に、ガイドレール１０のボール転動溝１２に
対応するボール転動溝２０が上下二条に形成され
ている。ガイドレール１０及びベアリング本体１
６のボール転動溝１２，２０間には多数のボール
２２が転動自在に介在され、ベアリング１４はボ
ール２２の転動を介してガイドレール１０上を軸
方向に移動するようになつている。

ベアリング１４とガイドレール１０との間に介
在されたボール２２は、ベアリング１４の移動に
つれて転動してその端部に移動することゝなるの
で、ベアリング１４を軸方向に移動させるために
は、ベアリング１４にボールに循環させるための
循環路を設けることが必要である。ボールの循環
路は、通常ベアリング本体１６の袖部１８に軸方
向の貫通穴２４を設け、ベアリング本体１６の端
面に取り付けられたエンドキヤツプ２６に、ボー
ルをベアリング本体１６の貫通穴２４に案内する
半ドーナツ状の凹所２８を形成することにより構
成される。

上記ガイドレール１０のボール転動溝１２とベ
アリング１４のボール転動溝２０との間隔は、予
圧をかけるために、ボール２２の直径よりも小さ
くされている。これに対してボール２２の戻り通
路である循環路はボールが自由に通過できるよう
にボールとの間に隙間を有するようにされてい
る。そのため、ガイドレール１０へのベアリング
１４の組付後におけるベアリング１４の移動時に
ボール２２がボール転動溝１２と２０との間に入
る時に急激に負荷をうけることになるので、シヨ
ツクを伴うことになる。こうした点を考慮して第
３図及び第４図に示すようにボール転動溝１２及
び２０の入口部にボール２２の循環路とボール転
動溝部分を滑らかに接続する面取り部２７及び２
９を形成することが従来から行なわれている。ボ
ール２２は、面取り部２７及び２９にある状態で
はボール転動溝１２及び２０に実質的に接触しな
いが、ベアリング１４の組付後の移動時に面取り
部２７及び２９からボール転動溝１２及び２０に
入り込むと、接触線L₁及びL₂によつてボール転
動溝１２及び２０に接触して、ベアリング１４に
加わる荷重を負荷することゝなる。

この従来のリニヤガイド装置にあつては、左右
上下二段の四つのボール転動溝において、ガイド
レール１０側のボール転動溝１２の面取りの長さ
と、ベアリング１４側のボール転動溝２０の面取
り部に特別の考慮をすることなく、面取り部の長
さがすべて同じ（長さＬ）になつていた。そのた
め、ガイドレール１０にベアリング１４を軸端か
ら挿入して組付ける時四つのボール転動溝１２及
び２０の面取り部２７及び２９にボール２２が同
時に係合してボールの位相がそろつた状態で組付
けられるから、組付後の走行時において当分の間
ボールの位相が合つた状態が続くこととなる。

その結果、ボールの循環速度をＶ、ボールの直
径をＤとすると、各ボール転動溝においてＶ／Ｄ
の周期でボールが面取り部２７及び２９に係合し
て負荷領域に入ることになるので、ボール循環部
に同周期でインパルス的な衝撃が加わることにな
り、ベアリングの摺動が滑らかでなくなる。

本考案は、上記従来のリニアガイド装置におけ
る欠点を解消すること、即ちベアリングの移動時
に、ボールがガイドレール及びベアリングの各ボ
ール転動溝の入口部に進入するとき同時に係合し
て衝撃が加わることのないように改良したリニヤ
ガイド装置を提供することを目的としてなされた
ものである。

上記目的を達成するために、本考案において
は、ガイドレール及び／又はベアリングのボール
転動溝の入口部に形成される面取り部の長さに適
宜差をつけ、ベアリングをガイドレールに組付け
る際にベアリングのボール転動溝の入口部にボー
ルが同時に係合することのないようにしたのであ
る。

以下、本考案の第１実施例を図面をもとに説明
する。本実施例ではベアリングのベアリング本体
のボール転動溝に設ける面取りを意識的に変化さ
せている。即ち、第５図に示すように、ベアリン
グ本体５０は全体的には逆凹形状を有し、左右一
対の袖部５２及び５４と、この両袖部を連結する
連結部５６とから成る。各袖部５２及び５４の内
側面にはそれぞれ上下二段に半円形状のボール転
動溝５８，６０及び６２，６４が二条づつ形成さ
れている。各ボール転動溝は入口部の面取量が異
ならされている。

詳述すると、右方の袖部５４上段のボール転動
溝６２の面取り部７０（半ドーナツ形状で楔形断
面である）は第６図に示すように深さｌで長さ
L₅とされ、同じく下段のボール転動溝６４の面
取り部７２は第６図に示すように深さｌで長さ
L₆とされている。また左方の袖部５２上段のボ
ール転動溝５８の面取り部７４は深さｌで長さ
L₇とされ、同じく下段のボール転動溝６０の面
取り部７６は深さｌで長さL₈とされている。つ
まり、各ボール転動溝は面取り部７０，７２，７
４及び７６の高さはすべて等しいが、長さがボー
ル２２の直径の約1/4ずつ異なつているのである。

なお、図示はしないが、ガイドレールには従来
同様四つのボール転動溝の入口部に各々面取り部
が形成され、すべての面取り部の高さ及び長さが
等しくされている。

本実施例において、ベアリング１４をガイドレ
ール１０に組み付ける際には、先ずボール転動溝
６２内のボール２２が面取り部７０を通過してボ
ール転動溝６２に接触し、次いでボール転動溝６
４内のボール２２、ボール転動溝５８内のボール
２２が各々ボール転動溝６４，５８に接触し、最
後にボール転動溝６０内のボール２２がボール転
動溝６０に接触することになる。このように、四
つのボール転動溝５８，６０及び６２，６４にお
いて、ボールが各ボール転動溝の負荷領域に入る
時期が僅かずつずれているので、第１３図に示す
ように、ベアリングに対する衝撃の大きさＩは従
来のリニヤガイド装置の場合（第１４図参照）に
比べてきわめて少く（1/4以下）となり、その結
果ベアリング１４をガイドレール１０に単に組付
けても摺動の円滑なリニヤガイド装置が得られる
ことゝなる。

例えば本実施例のリニヤガイド装置が旋盤、研
削盤に使用された場合には、摺動抵抗の変動が小
さくなり、ワーク加工面の精度の向上が図れる。

次に、ガイドレールのボール転動溝に設ける面
取りを意識的に変化させた第２実施例について第
１０図〜第１２図をもとに説明する。第１０図に
示すように、長尺状のガイドレール８０は第１の
実施例と同様矩形断面を有し、左右両側面には上
下二段に半円形のボール転動溝８２，８４及び８
６，８８が二条ずつ形成されている。各ボール転
動溝の入口部には深さが同じで長さが約ボール径
の1/4ずつ異なるようにされた（長さL₉，L₁₀，
L₁₁及びL₁₂）面取り部９０，９２及び９４，９６
が形成されている。なお、図示しないベアリング
本体の各ボール転動溝の入口部には、深さ及び高
さが等しい面取り部が形成されている。本実施例
においても、長さの異なる四つの面取り部９０，
９２及び９４，９６の作用でベアリング１４を袖
端部よりガイドレール１０に組付ける際、ベアリ
ングのボール転動溝の入口部に進入するボール２
２の位相がずれるから、これによつて前述したの
と略同様の効果が得られるのである。

なお、本考案は上記各実施例に限定して解釈さ
れるべきではなく、その趣旨を損ねない範囲内に
おいて適宜変更、改良が可能である。例えば、ガ
イドレール及びベアリングに形成されるボール転
動溝は左右二段の場合には垂直方向ではなく斜め
方向に配置されていても良いし、又は右右に各々
一段としても良い。また、ガイドレール及びベア
リングの一方のみでなく、両方の面取り部の長さ
を変化させても良い。ようするにベアリングのボ
ール転動溝にボールが進入する時各ボール転動溝
に進入する位相が異なるようになつていれば良
く、その長さの差分も任意に選定することができ
る。さらに、ボール転動溝が四本の場合には、す
べての面取り部の長さを異ならせるのではなく、
二本ずつ同じ長さにしてもベアリングの摺動時の
シヨツクを減少することができる。

以上述べてきたように、本考案によれば、ガイ
ドレールへのベアリングの組付時及び組付後にお
けるベアリングの移動時に大きなシヨツクが生じ
ることがなくなり、ボールの循環がスムーズにな
つて、ベアリングの組付作業性及び移動性が向上
する効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

第１図は公知のリニヤガイド装置の一例を示す
斜視図、第２図は第１図の部分縦断面図、第３図
はボール循環部の作動を説明するための縦断面
図、及び第４図は第３図の側面図である。第５図
〜第９図は本考案の第１実施例を示し、第５図は
ベアリング本体の横断面図、第６図、第７図、第
８図及び第９図は各々第５図におけるＡ−Ａ断面
図、Ｂ−Ｂ断面図、Ｃ−Ｃ断面図及びＤ−Ｄ断面
図である。第１０図〜第１２図は本考案の第２実
施例を示し、第１０図はガイドレールの横断面
図、第１１図は第１０図の左側面図、第１２図は
第１０図の右側面図である。第１３図及び第１４
図はボールの循環距路と循環部での衝撃力の大き
さの側定例を示す図で、縦軸に振動の大きさＩを
とり横軸に時間Ｔをとつて表わしたもので、第１
３図は従来のリニヤガイド装置の測定例、第１４
図は本考案のリニヤガイド装置に対する測定例で
ある。 主要部分の符号の説明、１４，５０……ベアリ
ング、１０，８０……ガイドレール、５８，６
０，６２，６４……ボール転動溝、８２，８４，
８６，８８……ボール転動溝、７０，７２，７
４，７６……面取り部、９０，９２，９４，９６
……面取り部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 外側面に軸方向の少なくとも二条のボール転
   動溝を形成した長尺状のガイドレールと、 前記ボール転動溝の夫々に対応するボール転
   動溝を有し、前記ガイドレール上を軸方向に移
   動可能にこれに被せられたベアリングと、 前記ガイドレールのボール転動溝とこれと対
   向するベアリングのボール転動溝との間に嵌合
   し、ベアリングの移動時には両ボール転動溝内
   を転動する多数のボールとを含むリニヤガイド
   装置において、 前記ボール転動溝の入口部に面取り部を形成
   し、かつ該面取り部の長さを異ならせたことを
   特徴とするリニヤガイド装置。 ２ 前記面取り部の長さの差は、ガイドレールの
   ボール転動溝の面取り部の長さを異ならせるこ
   とによつて設けられている実用新案登録請求の
   範囲第１項に記載のリニヤガイド装置。 ３ 前記面取り部の長さの差は、ベアリングのボ
   ール転動溝の面取り部の長さを異ならせること
   によつて設けられている実用新案登録請求の範
   囲第１項に記載のリニヤガイド装置。 ４ 前記ガイドレールの少なくとも二条のボール
   転動溝の面取り部の長さ又はガイドレールのボ
   ール転動溝の各々に対応するベアリングのボー
   ル転動溝の面取り部の長さはすべて異なつてい
   る実用新案登録請求の範囲第２項又は第３項に
   記載のリニヤガイド装置。