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JPH0425618A - 直線案内装置 - Google Patents

直線案内装置

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Publication number
JPH0425618A
JPH0425618A JP2130965A JP13096590A JPH0425618A JP H0425618 A JPH0425618 A JP H0425618A JP 2130965 A JP2130965 A JP 2130965A JP 13096590 A JP13096590 A JP 13096590A JP H0425618 A JPH0425618 A JP H0425618A
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JP
Japan
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rolling
block
load
ball
bearing
Prior art date
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Application number
JP2130965A
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English (en)
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JPH076540B2 (ja
Inventor
Takahiro Kawaguchi
隆啓 川口
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T H K KK
THK Co Ltd
Original Assignee
T H K KK
THK Co Ltd
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Publication date
Application filed by T H K KK, THK Co Ltd filed Critical T H K KK
Priority to JP2130965A priority Critical patent/JPH076540B2/ja
Priority to PCT/JP1991/000646 priority patent/WO1991018219A1/ja
Priority to DE69127252T priority patent/DE69127252T2/de
Priority to US07/809,508 priority patent/US5277498A/en
Priority to KR1019910702022A priority patent/KR960000989B1/ko
Priority to EP91909372A priority patent/EP0483384B1/en
Publication of JPH0425618A publication Critical patent/JPH0425618A/ja
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F16C29/063—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a bearing body, e.g. a carriage or part thereof, provided between the legs of a U-shaped guide rail or track
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/18—Mechanical movements
    • Y10T74/18568—Reciprocating or oscillating to or from alternating rotary
    • Y10T74/18576—Reciprocating or oscillating to or from alternating rotary including screw and nut
    • Y10T74/18656—Carriage surrounded, guided, and primarily supported by member other than screw [e.g., linear guide, etc.]

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Bearings For Parts Moving Linearly (AREA)
  • Machine Tool Units (AREA)

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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、例えば、工作機械や工業用ロボット等の直線
運動部分に用いられる直線案内装置に関する。
［従来の技術］ 従来、この種の直線案内装置としては、特開昭６２−２
０００１６号公報に示されるものが知られている。
具体的には、第１７図に示すように、ベアリングブロッ
クａ　（以下、ブロック）の相反する外向き両側面にポ
ールｂの転走する負荷ボール溝Ｃを形成すると共に、上
記ブロックａの両側に配設した一対の軌道台ｄには上記
負荷ボール溝Ｃに相対向するポール転走溝を設け、これ
ら負荷ボール溝Ｃとボール転走溝との間に挟み込んだポ
ールｂによってブロックａを一対の軌道台ｄに沿って移
動自在に支持する一方、上記ブロックａ、の中央部に送
りねじ機構のねじ軸ｆを螺合させ、ねじ軸ｆの回動に基
づいてブロックａを軌道台ｄに沿って推進するものであ
る。
この直線案内装置によれば、テーブル等の可動体を支持
するベアリングブロックと可動体に直線運動の駆動力を
付与する送りねじ機構とが一体に構成されているので、
コンパクトな装置構成を成し得る他、可動体の高さを可
及的に低くして安定性の高い運動を得ることができた。
［発明の解決しようとする課題］ ところで、このような直線案内装置のベアリングブロッ
クにおいては、負荷ボール溝を転走し終えたボールを再
度負荷ボール溝の始端に導くために、負荷ボール溝の両
端を連通連結するボール循環路を形成する必要がある。
従来、このボール循環路は、夫々の負荷ボール溝に対応
してブロックに穿設された無負荷ポール転走孔と、上記
負荷ボール溝の一端と無負荷ポール転走孔の一端とを結
ぶボール旋回路によって構成されるのが一般的である。
しかし、無負荷ポール転走孔はその径がホール径より僅
かに大きいだけの非常に小さい孔であり、穿孔加工では
長尺な無負荷ポール転走孔を形成することが困難である
。そのため、ブロックの長尺化には無負荷転走孔の加工
に起因する限界があり、負荷ボール溝の長さもｉ！Ｊ約
をうけることとなる。
一般に、ボール等の転動体によって二物体間の運動を担
うベアリングにおいて、最大負荷荷重を向上させる手段
としては、■転動体のサイズを大きなものにする、■負
荷転走溝を転走する転動体数を増加させる、といった手
段があるが、後者の手段は上述した理由により負荷ボー
ル溝の長さが制約をうけるので、実際の製品に適用する
ことは殆ど不可能であった。
本発明はこのような問題点に鑑み成されたものであり、
その目的とするところは、転動体の無負荷転走孔の形成
が容易であり、負荷荷重の大きいコンパクトな直線案内
装置を提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の直線案内装置は、
断面略コ字状に形成されて内側面に転動体の転走面を有
する軌道台と、上記転走面と相俟って転動体を挟み込む
負荷転走面を有し、螺合する送りねじ軸の回転量に応じ
て軌道台の凹部内をストロークするベアリングブロック
とからなり、上記ベアリングブロックは、送りねじ軸に
螺合するボールナット部から一対のベアリング部が突出
すると共に、このベアリング部の先端部に上記負荷転走
面が形成されたブロック本体と、上記ベアリング部と相
俟って転動体の無負荷転走孔を形成する転走孔形成プレ
ートと、上記ブロック本体の前後両端面に係合されて上
記負荷転走面と無負荷転走孔とを連通連結する転動体の
リターン通路を形成する蓋体とから構成されることを特
徴とするものである。
このような技術的手段において、上記ベアリングブロッ
クに形成される負荷転走面としては、ブロックに作用す
る荷重を負荷し、且つ、ブロック本体に螺合するねじ軸
に荷重を付与しないものであれば、その条数や転動体と
の接触角等適宜設計変更して差し支えない。
又、上記無負荷転走孔は、ブロック本体のベアリング部
とこれに係合する転走孔形成プレートによって形成され
るものであれば、ブロック本体に設けられた無負荷転走
溝を転走孔形成プレートで塞ぐようにしても良いし、こ
れとは逆に、転走孔形成プレートに無負荷転走溝を設け
てブロック本体に係合させるようにしても良い。　　更
に、使用する転動体としてはボールあるいはローラー等
を適宜選択可能である。
［作　用］ 上記技術的手段は次のように作用する。
ベアリングブロックの無負荷転走孔はブロック本体に転
走孔形成プレートを取付けることにより形成されるので
、いずれか一方の部材あるいは両方の部材に転動体が没
入する溝を加工することで容易に無負荷転走通路を形成
することができ、長尺ベアリング製作が容易となる。
又、ブロック本体に対して転走孔形成プレート及シ蓋体
を取付けてベアリングブロックを形成するので、ブロッ
ク本体を上下左右対称な形状に形成することができ、引
き抜き加工による成形で長尺なブロック本体を形成可能
となる。
更に、転走孔形成プレートが無負荷転走通路の−側を為
すので、当該プレートを樹脂で成形することにより、無
負荷転走通路を転走する転動体の衝突音の発生が可及的
に防止される。
［実施例コ 以下、添付図面に基づいて本発明の直線案内装置を詳細
に説明する。
第１図及び第２図は本発明の直線案内装置の第一実施例
を示すものであり、大きくは、断面略コ字状に形成され
てベツド等に固定される軌道台１と、送りねじ機構のね
じ軸７に螺合し上記軌道台１の凹部内を移動する略矩形
状のベアリングブロック８　（以下、ブロック）と、こ
れらブロック８と軌道台１との間で荷重を負荷しつつ転
走する複数のボール２　（転動体）とから構成されてい
る。
更に、上記ブロック８は、第３図に示すように、送りね
じ軸７に螺合するブロック本体３と、このブロック本体
３の前後両端面に取付けられる蓋体４と、上記ブロック
本体３の四隅に係合する転走孔形成プレート５と、上記
ブロック本体３の側面に係合する一対のホールリテーナ
６とから構成されている。
先ず、上記ブロック本体３は、第４図乃至第７図に示す
ように、ねじ軸７に螺合するボールナット部３ａから一
対のベアリング部３ｂが突出して断面略十文字状に形成
されている。各ベアリング部３ｂの先端角部にはボール
２が転走する一対の負荷ボール溝３１ａ〜３１ｄが設け
られる一方、ベアリング部３ｂとボールナツト部３ａと
の隅角部には負荷ボール溝３１８〜３１（Ｉを転走し終
えたボールが循環するための無負荷ボール溝３２８〜３
２ｄが夫々形成されている。又、各ベアリング部３ｂに
は転走孔形成プレート５を取付けるべく取付ボルト５５
が螺合するボルト孔３７がタップ加工されている。
又、上記ねじ軸７が螺合するボールナット部３ａは、第
８図に示すように、ねじ軸７より若干大きく設けられた
貫通孔３３の一部にねじ軸７の螺旋状ボール転走溝に対
応した転走溝３４を形成し、且つ、保持部材３５で固定
されたリターンチューブ３６によってボール循環路を構
成したものである。尚、ねじ軸７とブロック本体３との
間に挟み込まれるボール（図示せず）には、ブロック８
移動の高精度化を図るために予圧が付与される。
上記のような構造を有するブロック本体３は、上下左右
が対称な形状を為しているため、従来の切削加工等の手
法によらず、引き抜き加工によって製作することが可能
である。すなわち、鋼材を引き抜き加工によって上記断
面形状に成形し、これに上記負荷ボール溝３１ａ〜３１
ｄの研磨や貫通孔３３の穿孔加工等を施してブロック本
体３が作られる。この製作方法によれば、引き抜いた鋼
材を適宜切断することにより、任意の長さのブロック本
体３を容易に製作することが可能となる。
一方、上記蓋体４は、第９図及び第１０図に示すように
、基部４ａから一対の腕４ｂが突出した断面略十文字状
をしており、合成樹脂の射出成形によりに製作されてい
る。上記基部４ａにはねじ軸７が貫通する貫通孔４１が
形成される一方、各突出腕４ｂの両側面にはブロック本
体３の負荷ボール溝３１ａ〜３１ｄとこれに対応する無
負荷ボール溝３２ａ〜３２ｄを連結するボール旋回溝４
２ａ〜４２ｄが形成されている（第１１図参照）。尚、
第１１図中、符号４３は負荷ボール溝３１ａ〜３１ｄを
転走してきたボール２を上記ボール旋回溝４２８〜４２
ｄに掬い上げるための突片であり、符号４４は後述する
転走孔形成プレート５に設けれた案内片５３が着座する
位置決め座である。
又、上記転走孔形成プレート５は蓋体４と同様に合成樹
脂の射出成形により製作され、第１２図乃至第１４図に
示すように、その−面にはブロック本体３の無負荷ボー
ル溝３２８〜３２ｄ及び蓋体４のボール旋回溝４２ａ〜
４２ｄに対応したボール循環溝５１が形成される一方、
プレート５の一側端には上記ボール循環溝５１を連結す
るように、ブロック本体３の負荷ボール溝３１８〜３１
ｄに対応したボール保持溝５２が形成されている。又、
上記ボール循環路５１の旋回部５１ａの内側には、この
プレート５とブロック本体３あるいは蓋体４とを位置決
めするための案内片５３が突出しており、ブロック８を
組立てた際に一対の案内片５３が上記ベアリング部３ｂ
の前後両端面に係合してブロック本体３との位置決めが
為されると共に、案内片５３が上記蓋体４の位置決め座
４４に着座して蓋体４との位置決めが為される。尚、符
号５４は当該プレート５をブロック本体３に取付けるた
めの取付ボルト５５が貫通する貫通孔である。
又、上記ポールリテーナ６は、第１５図乃至第１６図に
示すように、断面略台形の棒状部材であり、その幅は、
ブロック本体３に取付けた際に、突出＠６１と転走孔形
成プレート５のボール保持溝５２との間隙がポール２の
径よりも小さくなるよう成形され、ブロック８を軌道台
１から取り外した際にポール２が負荷ボール溝３１８〜
３１ｄ脱落するのを防止している。
一方、上記軌道台１は、ベツド等に固定される固定部１
ａの両端からブロック本体３を支持する一対の支持部１
ｂが立ち上がった断面略コ字状に形成されている。夫々
の支持部１ｂには内側面に凹状溝１１が形成されており
、この凹状溝１１の上下隅角部に夫々ブロック本体３の
負荷ボール溝３１ａへ３１ｄに対向するボール転走溝１
２ａ〜１２ｄが形成されている。尚、符号１３は軌道台
１を固定する固定ボルトが貫通するボルト穴である。
以上のような構成において、ベアリングブロックＢは、
上記ブロック本体３の前後両端面に一対の蓋体４をねじ
結合（図示せず）すると共に、ブロック本体３のベアリ
ング部３ｂに４体の転走孔形成プレート５を取付け、且
つホールリテーナ６をベアリング部３ｂの側面にねじ結
合（図示せず）することによって組立てられる。
このため、本実施例では相対面するブロック本体３の無
負荷ボール溝３２ａ〜３２ｄと転走孔形成プレート５の
ボール循環溝５１とにより負荷ボール溝３１ａ〜３１ｄ
に対応した無負荷ボール転走孔が構成される一方、相対
面する蓋体４のボール旋回溝４２ａ〜４２ｄと上記プレ
ート５のボール循環溝５１とに桑り無負荷ボール転走孔
と負荷ボール溝３１ａ〜３１ｄとを連通連結するポール
リターン通路が構成される。
この場合、無負荷ボール溝３１ａ〜３１ｄはブロック本
体３に対するフライス加工、ホール旋回溝４２ａ〜４２
ｄ及びボール循環溝５１は蓋体４及び転走孔形成プレー
ト５の射出成形によって容易に加工し得るので、ブロッ
ク８を長尺化しても容易に且つ精度良く無負荷ボール転
走孔を形成し得るものである。
又、ボール循環路を転走するポール２は、合成樹脂製の
プレート５あるいは蓋体４に覆われるので、ポール循環
によって発生する騒音を低減することができると言った
利点も有している。
［発明の効果］ 以上説明してきたように、本発明の直線案内装置によれ
ば、ブロック本体及び／又は転走孔形成プレートに転動
体が没入する溝を加工することで容易に無負荷転走通路
を形成することができるので、長尺ベアリングブロック
の製作が容易となり、負荷転動体数を増加させて最大負
荷荷重の大きな且つコンパクトな直線案内装置を得るこ
とが可能となる。
又、ブロック本体は引き抜き加工で成形した後にこれを
切断することで任意の長さに製作することができ、生産
効率の向上及びコストダウンを図ることが可能となる。
更に、転走孔形成プレートを樹脂で成形することにより
、無負荷転走通路を転走する転動体の衝突音の発生が可
及的に防止され、動作音の小さな直線案内装置を提供す
ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の直線案内装置の第一実施例を示す断面
図、第２図は一部を切欠いた斜視図、第３図は、第一実
施例に係る直線案内装置の構成を示す分解図、第４図乃
至第７図はブロック本体を示す正面図、側面図、平面図
及び底面図、第８図はブロック本体のボールナット部を
示す縦断面図、第９図及び第１０図は蓋体を示す正面図
及び裏面図、笥１１図は第９図のＡ矢視図、第１２図及
び第１３図は転更孔形成プレートを示す裏面図及び側面
図、第１４図は第１３図のＩ−Ｉ断面図、第１５図及び
第１６図はポールリテーナを示す側面図及び正面図、第
１７図は従来の直線案内装置を示す断面図である。 ［符号説明］ １：軌道台　　　　　２二ボール（転動体）３ニブロッ
ク本体 ３ａ：ボールナツト部　３ｂ：ベアリング部４：蓋体 ５：転走孔形成プレート ７：ねじ軸 １２二転走面 ３１８〜３１ｄ：負荷ボール溝（負荷転走面）Ｂ：ベア
リングブロック（ブロック）

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 断面略コ字状に形成されて内側面に転動体の転走面を有
    する軌道台と、上記転走面と相俟つて転動体を挟み込む
    負荷転走面を有し、螺合する送りねじ軸の回転量に応じ
    て軌道台の凹部内をストロークするベアリングブロック
    とからなり、上記ベアリングブロックは、送りねじ軸に
    螺合するボールナット部から一対のベアリング部が突出
    すると共に、このベアリング部の先端部に上記負荷転走
    面が形成されたブロック本体と、上記ベアリング部と相
    俟って転動体の無負荷転走孔を形成する転走孔形成プレ
    ートと、上記ブロック本体の前後両端面に係合されて上
    記負荷転走面と無負荷転走孔とを連通連結する転動体の
    リターン通路を形成する蓋体とから構成されることを特
    徴とする直線案内装置。
JP2130965A 1990-05-21 1990-05-21 直線案内装置 Expired - Fee Related JPH076540B2 (ja)

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JP2130965A JPH076540B2 (ja) 1990-05-21 1990-05-21 直線案内装置
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EP (1) EP0483384B1 (ja)
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KR (1) KR960000989B1 (ja)
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