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TWI558925B - Direct drive device - Google Patents

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TWI558925B
TWI558925B TW104121702A TW104121702A TWI558925B TW I558925 B TWI558925 B TW I558925B TW 104121702 A TW104121702 A TW 104121702A TW 104121702 A TW104121702 A TW 104121702A TW I558925 B TWI558925 B TW I558925B
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groove
arc
ball
curvature
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Inventor
Jun Matsumoto
Original Assignee
Nsk Ltd
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Description

直動式引導裝置
本發明是關於直動式引導裝置。
直動式引導裝置具備：成直線形延伸的導軌，及可在導軌的長方向移動地安裝於導軌的滑塊。在導軌的表面形成有朝導軌的長方向延伸的凹槽所構成的軌道槽，在滑塊的表面形成有與導軌的軌道槽相對的凹槽所構成的軌道槽。並且，在導軌的軌道槽與滑塊的軌道槽之間形成有滾動體之滾珠滾動用的滾動通路，該滾動通路是朝著導軌的長方向延伸。在該滾動通路內自由滾動地配置有複數個滾珠，透過該等複數個滾珠在滾動通路內的滾動，在導軌一邊引導滑塊並可移動。
如上述的直動式引導裝置中，作為軌道槽，通常是使用剖面形狀(在與導軌的長方向正交的平面裁斷時的剖面形狀)單一之圓弧狀的圓弧形槽，或剖面形狀為大致V字型的尖拱形槽。作為軌道槽採用尖拱形槽時，具有容易確保軌道槽的尺寸、形狀等精度的優點。
專利文獻1、2記載的直動式引導裝置作為軌道槽具 有尖拱形槽，在直動式引導裝置的使用時，滾珠形成僅與構成尖拱形槽的兩餘隙面之其中一方的餘隙面接觸。並且，兩餘隙面的剖面形狀皆為單一的圓弧形狀。
另一方面，專利文獻3記載的直動式引導裝置中，軌道槽的餘隙面的剖面形狀為曲率半徑不同的複數圓弧連續而成的複合圓弧形狀。根據以上的構成，由於滾珠與軌道槽的接觸面壓降低，直動式引導裝置的壽命增大並降低了動摩擦係數。
但是，專利文獻3記載的技術是以在滾珠與軌道槽之接觸點作用的負荷的作用線為對稱軸，軌道槽的剖面形狀並非線對稱而是非對稱的場合為前提。因此如專利文獻1、2記載的直動式引導裝置，以滾珠與軌道槽的接觸點作用的負荷的作用線為對稱軸，軌道槽的剖面形成為非對稱並成非線對稱的場合，即使運用專利文獻3記載的技術，仍會有滾珠與軌道槽的接觸面壓不能充份降低之虞。
亦即，只要是以負荷的作用線為對稱軸，軌道槽的剖面形狀為線對稱的直動式引導裝置，在滑塊上搭載物品的場合等朝鉛直方向下方的負荷(以下「推壓負荷」表示)負載於滑塊的場合；朝鉛直方向上方的負荷(以下「拉伸負荷」表示)負載於滑塊的場合；導軌寬方向的負荷(以下「橫向負荷」表示)負載於滑塊的場合中的任一場合，滾珠與軌道槽的接觸點的面壓分佈即使有負荷的負載仍不會變化。但是，以負荷的作用線為對稱軸，軌道槽的剖面形狀為非對稱的直動式引導裝置中，一旦有 負荷負載時面壓分佈變化，不能充分獲得滾珠與軌道槽之接觸面壓降低的效果，而有產生邊緣負荷之虞。
詳細而言，在拉伸負荷負載於滑塊的場合，與拉伸負荷的負載前比較接觸角變大，使得與軌道槽的餘隙面之滾珠的接觸部產生的接觸應力的範圍增加，而有到達設置在軌道槽的槽肩的倒角之虞。一旦接觸應力的範圍到達倒角時，倒角不能承受接觸應力，因此在導角的緣部產生邊緣負荷。且由於邊緣負荷為顯著的壓力峰值，成為構成導軌或滑塊的材料之塑性變形的原因。軌道槽一旦塑性變形時，會阻礙滾珠的順暢循環，因此邊緣負荷的產生不受青睞。
又，在橫向負荷負載於滑塊的場合，與橫向負荷的負載前比較接觸角變小，使得與軌道槽的餘隙面之滾珠的接觸部產生的接觸應力的範圍增加，而有到達設置在軌道槽的槽底的線槽(收容保持器的一部份防止保持器與導軌的干涉用的槽)之虞。線槽不能承受接觸應力，因此在線槽的緣部產生邊緣負荷。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
〔專利文獻1〕日本特開昭61-241526號公報
〔專利文獻2〕日本特開昭63-180437號公報
〔專利文獻3〕日本特開2008-51129號公報
〔發明概要〕
為此，本發明的課題為解決如上述習知技術具有的問題點，提供即使推壓負荷、拉伸負荷、橫向負荷的任一負荷負載於滑塊時，仍可降低滾珠與軌道槽的接觸面壓且邊緣負荷產生困難的直動式引導裝置。
為解決上述課題，本發明之一樣態有關的直動式引導裝置，其特徵為：具有導軌、滑塊及複數個滾珠，上述導軌及上述滑塊是在彼此相對的位置，分別具有形成上述滾珠之滾動通路的軌道槽，上述兩軌道槽是朝著上述導軌的長方向延伸，上述滾珠是配置在上述滾動通路，通過在上述滾動通路內之上述滾珠的滾動，上述滑塊被上述導軌引導而可在上述長方向移動，上述軌道槽具備的餘隙面，具有：位在上述餘隙面的寬方向大致中央之剖面形狀圓弧形的主圓弧部；與上述主圓弧部的槽肩側連續而形成的剖面形狀圓弧形的槽肩側副圓弧部；及與上述主圓弧部的槽底側連續而形成的剖面形狀圓弧形的槽底側副圓弧部，上述槽肩側副圓弧部的曲率半徑r2p與上述槽底側副圓弧部的曲率半徑r2m不同。
該直動式引導裝置中，設上述槽肩側副圓弧部的圓弧中心角為Hp，並設上述槽底側副圓弧部的圓弧 中心角為Hm時，可滿足下述的條件A或條件B。
條件A：Hp>Hm，且r2p<r2m
條件B：Hp<Hm，且r2p>r2m
又，該直動式引導裝置中，上述餘隙面之中與上述滾珠接觸的所有的餘隙面是上述主圓弧部的曲率半徑r1相同，上述槽肩側副圓弧部的曲率半徑r2p相同，且上述槽底側副圓弧部的曲率半徑r2m相同，在上述餘隙面之中與上述滾珠接觸的所有的餘隙面中，設上述槽肩側副圓弧部的圓弧中心角Hp的最小值為Hpmin，並設上述槽底側副圓弧部的圓弧中心角Hm的最小值為Hmmin時，可滿足下述的條件C或條件D。
條件C：Hpmin>Hmmin，且r2p<r2m
條件D：Hpmin<Hmmin，且r2p>r2m
又，本發明其他樣態相關的直動式引導裝置，其特徵為：具有導軌、滑塊及複數個滾珠，上述導軌及上述滑塊是在彼此相對的位置，分別具有形成上述滾珠之滾動通路的軌道槽，上述兩軌道槽是朝著上述導軌的長方向延伸，上述滾珠是配置在上述滾動通路，通過在上述滾動通路內之上述滾珠的滾動，上述滑塊被上述導軌引導而可在上述長方向移動，上述軌道槽具備的餘隙面，具有：位在上述餘隙面的寬方向大致中央之剖面形狀圓弧形的主圓弧部；及與上述主圓弧部的槽肩側連續而形成的剖面形狀圓弧形的槽肩側副圓弧部，上述槽肩側副圓弧部的圓弧中心角Hp在4°以上小於6°的場合，上述槽肩側副圓 弧部的曲率半徑r2p為超過上述滾珠之直徑的0.62倍，上述槽肩側副圓弧部的圓弧中心角Hp在6°以上小於10°的場合，上述槽肩側副圓弧部的曲率半徑r2p為超過上述滾珠之直徑的0.54倍而在0.62倍以下，上述槽肩側副圓弧部的圓弧中心角Hp在10°以上的場合，上述槽肩側副圓弧部的曲率半徑r2p為上述滾珠之直徑的0.54倍以下。
另外，本發明其他樣態相關的直動式引導裝置，其特徵為：具有導軌、滑塊及複數個滾珠，上述導軌及上述滑塊是在彼此相對的位置，分別具有形成上述滾珠之滾動通路的軌道槽，上述兩軌道槽是朝著上述導軌的長方向延伸，上述滾珠是配置在上述滾動通路，通過在上述滾動通路內之上述滾珠的滾動，上述滑塊被上述導軌引導而可在上述長方向移動，上述軌道槽具備的餘隙面，具有：位在上述餘隙面的寬方向大致中央之剖面形狀圓弧形的主圓弧部；及與上述主圓弧部的槽底側連續而形成的剖面形狀圓弧形的槽底側副圓弧部，上述槽底側副圓弧部的圓弧中心角Hm在4°以上小於6°的場合，上述槽底側副圓弧部的曲率半徑r2m為超過上述滾珠之直徑的0.62倍，上述槽底側副圓弧部的圓弧中心角Hm在6°以上小於10°的場合，上述槽底側副圓弧部的曲率半徑r2m為超過上述滾珠之直徑的0.54倍而在0.62倍以下，上述槽底側副圓弧部的圓弧中心角Hm在10°以上的場合，上述槽底側副圓弧部的曲率半徑r2m為上述滾珠之直徑的0.54倍以下。
並且，本發明其他樣態相關的直動式引導裝置，其特徵為：具有導軌、滑塊及複數個滾珠，上述導軌及上述滑塊是在彼此相對的位置，分別具有形成上述滾珠之滾動通路的軌道槽，上述兩軌道槽是朝著上述導軌的長方向延伸，上述滾珠是配置在上述滾動通路，通過在上述滾動通路內之上述滾珠的滾動，上述滑塊被上述導軌引導而可在上述長方向移動，上述軌道槽具備的餘隙面，具有：位在上述餘隙面的寬方向大致中央之剖面形狀圓弧形的主圓弧部；及與上述主圓弧部的槽肩側連續而形成的剖面形狀圓弧形的槽肩側副圓弧部，上述餘隙面之中與上述滾珠接觸的所有的餘隙面是上述主圓弧部的曲率半徑r1相同，且上述槽肩側副圓弧部的曲率半徑r2p相同，在上述餘隙面之中與上述滾珠接觸的所有的餘隙面中，設上述槽肩側副圓弧部的圓弧中心角Hp的最小值為Hpmin時，Hpmin在4°以上小於6°的場合，上述槽肩側副圓弧部的曲率半徑r2p為超過上述滾珠之直徑的0.62倍，Hpmin在6°以上小於10°的場合，上述槽肩側副圓弧部的曲率半徑r2p為超過上述滾珠之直徑的0.54倍而在0.62倍以下，Hpmin在10°以上的場合，上述槽肩側副圓弧部的曲率半徑r2p為上述滾珠之直徑的0.54倍以下。
此外，本發明其他樣態相關的直動式引導裝置，其特徵為：具有導軌、滑塊及複數個滾珠，上述導軌及上述滑塊是在彼此相對的位置，分別具有形成上述滾珠之滾動通路的軌道槽，上述兩軌道槽是朝著上述導軌的長 方向延伸，上述滾珠是配置在上述滾動通路，通過在上述滾動通路內之上述滾珠的滾動，上述滑塊被上述導軌引導而可在上述長方向移動，上述軌道槽具備的餘隙面，具有：位在上述餘隙面的寬方向大致中央之剖面形狀圓弧形的主圓弧部；及與上述主圓弧部的槽底側連續而形成的剖面形狀圓弧形的槽底側副圓弧部，上述餘隙面之中與上述滾珠接觸的所有的餘隙面是上述主圓弧部的曲率半徑r1相同，且上述槽底側副圓弧部的曲率半徑r2m相同，在上述餘隙面之中與上述滾珠接觸的所有的餘隙面中，設上述槽底側副圓弧部的圓弧中心角Hm的最小值為Hmmin時，Hmmin在4°以上小於6°的場合，上述槽底側副圓弧部的曲率半徑r2m為超過上述滾珠之直徑的0.62倍，Hmmin在6°以上小於10°的場合，上述槽底側副圓弧部的曲率半徑r2m為超過上述滾珠之直徑的0.54倍而在0.62倍以下，Hmmin在10°以上的場合，上述槽底側副圓弧部的曲率半徑r2m為上述滾珠之直徑的0.54倍以下。
並且，本發明其他樣態相關的直動式引導裝置，其特徵為：具有導軌、滑塊及複數個滾珠，上述導軌及上述滑塊是在彼此相對的位置，分別具有形成上述滾珠之滾動通路的軌道槽，上述兩軌道槽是朝著上述導軌的長方向延伸，上述滾珠是配置在上述滾動通路，通過在上述滾動通路內之上述滾珠的滾動，上述滑塊被上述導軌引導而可在上述長方向移動，上述軌道槽具備的餘隙面，具有：位在上述餘隙面的寬方向大致中央之剖面形狀圓弧形 的主圓弧部；與上述主圓弧部的槽肩側連續而形成的剖面形狀圓弧形的槽肩側副圓弧部；及與上述主圓弧部的槽底側連續而形成的剖面形狀圓弧形的槽底側副圓弧部，上述餘隙面之中與上述滾珠接觸的所有的餘隙面是上述主圓弧部的曲率半徑r1相同，上述槽肩側副圓弧部的曲率半徑r2p相同，且上述槽底側副圓弧部的曲率半徑r2m相同，在上述餘隙面之中與上述滾珠接觸的所有的餘隙面中，設上述槽肩側副圓弧部的圓弧中心角Hp的最小值為Hpmin時，設上述槽底側副圓弧部的圓弧中心角Hm的最小值為Hmmin時，Hpmin在4°以上小於6°的場合，上述槽肩側副圓弧部的曲率半徑r2p為超過上述滾珠之直徑的0.62倍，Hpmin在6°以上小於10°的場合，上述槽肩側副圓弧部的曲率半徑r2p為超過上述滾珠之直徑的0.54倍而在0.62倍以下，Hpmin在10°以上的場合，上述槽肩側副圓弧部的曲率半徑r2p為上述滾珠之直徑的0.54倍以下，Hmmin在4°以上小於6°的場合，上述槽底側副圓弧部的曲率半徑r2m為超過上述滾珠之直徑的0.62倍，Hmmin在6°以上小於10°的場合，上述槽底側副圓弧部的曲率半徑r2m為超過上述滾珠之直徑的0.54倍而在0.62倍以下，Hmmin在10°以上的場合，上述槽底側副圓弧部的曲率半徑r2m為上述滾珠之直徑的0.54倍以下。
該等直動式引導裝置中，上述主圓弧部與上述槽肩側副圓弧部也可平順地連結以共有切線，上述主圓弧部與上述槽底側副圓弧部也可平順地連結以共有切線。
又，該等直動式引導裝置中，上述主圓弧部是以上述滾珠與上述餘隙面的接觸點為中心在上述餘隙面的寬方向兩側等範圍地定位，上述主圓弧部的圓弧中心角K也可以是40°。
另外，該等直動式引導裝置中，上述主圓弧部的曲率半徑r1也可以是上述滾珠的直徑的0.51倍以上且為0.52倍以下。
並且，該等直動式引導裝置中，上述軌道槽的至少其中之一是具備兩個餘隙面的剖面形狀大致V字型的尖拱形槽，上述軌道槽具有的兩個餘隙面的其中一方也可以是在使用時與上述滾珠接觸的主餘隙面，另一方是在使用時不與上述滾珠接觸的副餘隙面。並且，上述主餘隙面與上述負餘隙面的剖面形狀也可以是彼此成線對稱。
本發明的直動式引導裝置為即使推壓負荷、拉伸負荷、橫向負荷的任一負荷負載於滑塊時，仍可降低滾珠與軌道槽的接觸面壓而邊緣負荷的產生困難。
1‧‧‧導軌
2‧‧‧滑塊
3‧‧‧滾珠
10‧‧‧軌道槽
11‧‧‧軌道槽
13‧‧‧滾動通路
20U‧‧‧上側餘隙面
20L‧‧‧下側餘隙面
21‧‧‧主圓弧部
23‧‧‧槽肩側副圓弧部
25‧‧‧槽底側副圓弧部
第1圖表示本發明第一實施形態相關的直動式引導裝置的構造的透視圖。
第2圖是從導軌的長方向端部側顯示第1圖之直動式 引導裝置的前視圖(但省略端蓋的圖示)。
第3圖為第2圖的直動式引導裝置之Ⅲ-Ⅲ剖視圖。
第4圖為第2圖之主要部放大表示的放大圖。
第5圖為軌道下槽的放大圖。
第6圖為說明軌道下槽之上側餘隙面的圖。
第7圖為說明軌道下槽之上側餘隙面的圖。
第8圖為說明軌道上槽之餘隙面的圖。
第9圖為滑塊下槽的放大圖。
第10圖為說明滑塊下槽之下側餘隙面的圖。
第11圖是說明直動式引導裝置的使用時之軌道下槽及滑塊下槽的圖。
第12圖是說明直動式引導裝置的使用時之軌道上槽及滑塊上槽的圖。
第13圖是表示在實施例1中拉伸負荷作用時之接觸面壓分佈的圖表。
第14圖是表示在實施例1中橫向負荷作用時之接觸面壓分佈的圖表。
第15圖是表示在比較例1中拉伸負荷作用時之接觸面壓分佈的圖表。
第16圖是表示在比較例1中橫向負荷作用時之接觸面壓分佈的圖表。
第17圖是表示在比較例2中拉伸負荷作用時之接觸面壓分佈的圖表。
第18圖是表示在比較例2中橫向負荷作用時之接觸 面壓分佈的圖表。
第19圖是表示槽肩側副圓弧部的曲率半徑r2p相對於滾珠之直徑的比與最大接觸面壓的關係的圖表。
第20圖是表示槽肩側副圓弧部的曲率半徑r2p相對於滾珠之直徑的比為0.52時的接觸面壓分佈的圖表。
第21圖是表示槽肩側副圓弧部的曲率半徑r2p相對於滾珠之直徑的比為0.56時的接觸面壓分佈的圖表。
第22圖是表示槽肩側副圓弧部的曲率半徑r2p相對於滾珠之直徑的比為0.9時的接觸面壓分佈的圖表。
第23圖是表示槽肩側副圓弧部的圓弧中心角Hp與槽肩側副圓弧部的曲率半徑r2p相對於滾珠的直徑的比的最適當值的關係的圖表。
第24圖表示本發明第二實施形態相關的直動式引導裝置的構造的圖，將主要部放大表示的放大圖。
第25圖為說明第二實施形態相關的直動式引導裝置之滑塊上槽的餘隙面的圖。
〔實施發明用的形態〕
一邊參閱圖示並詳細本發明相關之直動式引導裝置的實施形態。並且，在此以後的說明參閱的各圖中，對相同或相當的部份賦予相同的符號。又，在此以後的說明中表示「剖面」的場合，只要不加以限制，即意味著在正交於導軌之長方向的平面裁斷時的剖面。並且，在 此以後說明中表示「上」、「下」、「左」、「右」等的方向的用語只要不加以限定，為方便說明起見，即意味著第2圖中的各方向。
〔第一實施形態〕
如第1、2圖表示，在成直線狀延伸的剖面形狀大致矩形的導軌1之上，組裝可在導軌1的長方向(以下記載為「上述長方向」)移動之剖面形狀大致U字型的滑塊2。在該導軌1的寬方向左右兩側面1a、1a與上面1b交叉的稜部，形成有在上述長方向延伸的凹槽構成的軌道槽10、10。
又，在導軌1的寬方向左右兩側面1a、1a與上下方向大致中央部，形成有在上述長方向延伸的凹槽構成的軌道槽10、10。並且，在形成於導軌1的寬方向左右兩側面1a、1a之上下方向大致中央部的軌道槽10、10的槽底部，跨滑塊2的移動區域的兩端間(例如，導軌1的上述長方向的兩端間)沿著上述長方向形成有收容保持器4的一部份以防止保持器4與導軌1的干涉的保持器用餘隙槽10a(線槽)。保持器用餘隙槽10a的剖面形狀是例如大致矩形。
又，滑塊2是由和導軌1的上面1b相對的平板狀的胴部7，及從胴部7的左右兩側部份分別向下方延伸而與導軌1的側面1a相對的兩個腳部6、6所構成，胴部7與腳部6、6形成的角度為大致直角，因此滑塊2的 剖面形狀是成為大致U字型。並且，滑塊2是以在兩腳部6、6之間夾著導軌1而可移動地安裝於導軌1。
上述的滑塊2具備：滑塊主體2A，及可拆裝地安裝於滑塊主體2A的兩端部(上述長方向的兩端部，也可稱滑塊2的移動方向的兩端部)的端蓋2B、2B。並且，在滑塊2的兩端部(各端蓋2B的上述長方向的外側)，裝設有將滑接於導軌1的外面(上面1b及側面1a、1a)在導軌1及滑塊2之間的間隙的開口之中與上述長方向的端面側面對的部份密封的側封件5、5，在滑塊2的下部，裝設有在導軌1及滑塊2之間的間隙的開口之中與滑塊2的下面側面對的部份密封的底封件8、8。藉該等側封件5、5及底封件8、8，防止異物從外部侵入上述間隙，或從上述間隙向外部之潤滑劑的漏出。
另外，在滑塊主體2A的左右兩腳部6、6的內側面的角部及上下方向大致中央部形成有與導軌1的軌道槽10、10、10、10相對的凹槽所構成的軌導槽11、11、11、11。並且，在導軌1的軌道槽10、10、10、10與滑塊2的軌道槽11、11、11、11之間，分別形成有剖面大致圓形的滾動通路13、13、13、13，該等滾動通路13、13、13、13是朝著上述長方向延伸(參閱第2、3圖)。
在該等滾動通路13內，裝填有自由滾動且保持於保持器4之滾動體的複數個滾珠3，透過滾動通路13內的該等滾珠3的滾動，滑塊2被導軌1所引導而可在上述長 方向移動。保持器4是例如以纜線形成，例如組裝於導軌1之前等，為防止滾珠3從未組裝於導軌1的狀態之滑塊2的脫落而保持著滾珠3。
再者，導軌1及滑塊2具備的軌導槽10、11的數量不限於單側兩列，例如也可以單側一列或三列。
此外，滑塊2是在滑塊主體2A的左右兩腳部6、6的上部及下部，具備與滾動通路13、13、13、13平行而貫穿上述長方向之剖面形狀大致圓形的貫穿孔構成的返回通路14、14、14、14(參閱第2、3圖)。
另一方面，端蓋2B是例如由樹脂材料的成形品所構成，剖面形狀形成為大致U字型。並在端蓋2B的裏面(與滑塊主體2A的抵接面)的左右兩側，成上下兩段形成有剖面形狀圓形彎曲且成圓弧形的轉向路15(參閱第3圖)。將此端蓋2B以螺絲等的緊固構件安裝於滑塊主體2A時，藉著轉向路15連通滾動通路13與返回通路14。再者，轉向路15的剖面形狀是以和轉向路15的連續方向正交的平面裁斷時的剖面形狀。
以該等返回通路14與兩端的轉向路15、15構成將滾珠3從滾動通路13的終點朝著起點搬運而循環的滾動體搬運路16(滾動體搬運路16設置與滾動通路13同數)，以滾動通路13及滾動體搬運路16構成大致環狀的循環路徑(參閱第3圖)。並且，該大致環狀的循環路徑是夾著導軌1形成於左右兩側。
組裝於導軌1的滑塊2沿著導軌1在上述長方向移動 時，裝填於滾動通路13內的滾珠3一邊在滾動通路13內滾動並相對於導軌1朝著與滑塊2的同方向移動。並且，滾珠3一旦到達滾動通路13的終點時，被掬取而從輥動通路13送至轉向路15。進入轉向路15的滾珠3迴轉被導入返回通路14，通過返回通路14到達相反側的轉向路15。在此再度迴轉回到滾動通路13的起點，無限的反覆進行上述循環路徑內的循環。
在此，針對軌導槽10、11進一步詳細說明。導軌1具有的四條軌導槽10、10、10、10之中，形成在兩側面1a、1a與上面1b交叉的稜部的兩條軌導槽10、10(以下也有記載為「軌導上槽10」)是具備單一餘隙面的槽。又，導軌1具有的四條軌導槽10、10、10、10之中，形成在兩側面1a、1a的上下方向大致中央部的兩條軌導槽10、10(以下也有記載為「軌導下槽10」)是具備兩個餘隙面(上側餘隙面20U及下側餘隙面20L)的剖面形狀大致V字型的尖拱形槽。
另外，滑塊主體2A具有的四條軌導槽11、11、11、11(以下，也有稱與軌道上槽10相對的兩條溝槽11、11為「滑塊上槽11」，稱與軌道下槽10相對的兩條溝槽11、11為「滑塊下槽11」)為具備兩個餘隙面(上側餘隙面20U及下側餘隙面20L)的剖面形狀大致V字型的尖拱形槽。
在直動式引導裝置的使用時，軌導下槽10、滑塊上槽11及滑塊下槽11分別具有的兩個餘隙面20U、20L之 中的一方是成為與滾珠3接觸的主餘隙面，另一方是成為與滾珠3不接觸的副餘隙面。詳細說明時，例如第4圖表示，上側的滾動通路13中，滑塊上槽11的上側餘隙面20U與軌道上槽10的餘隙面是與滾珠3接觸，下側的滾動通路13中，滑塊下槽11的下側餘隙面20L與軌道下槽10的上側餘隙面20U是與滾珠3接觸。此時，接觸角S皆是例如形成50°。該等之外的餘隙面(即，滑塊上槽11的下側餘隙面20L、滑塊下槽11的上側餘隙面20U及軌導下槽10的下側餘隙面20L)是不與滾珠3接觸，該等餘隙面與滾珠3之間存在有從數μm至數十μm的間隙C。
接著，針對軌道下槽10具備的上側餘隙面20U及下側餘隙面20L，一邊參閱第5~7圖加以說明。軌導下槽10具備的上側餘隙面20U及下側餘隙面20L為彼此成上下線對稱的剖面形狀(亦即，軌導下槽10的剖面形狀為線對稱的形狀)，所有的餘隙面20U、20L，皆具有：位在餘隙面20U、20L的寬方向大致中央的剖面形狀圓弧形的主圓弧部21；與主圓弧部21的槽肩側連續而形成的剖面形狀圓弧形的槽肩側副圓弧部23；及與主圓弧部21的槽底側連續而形成的剖面形狀圓弧形的槽底側副圓弧部25。
主圓弧部21的曲率半徑r1是比滾珠3的半徑稍微大。成為滾珠3的接觸點定位的主圓弧部21的曲率半徑r1越小，越會降低滾珠3與軌導槽10的接觸面 壓，因而提升直動式引導裝置的壽命。但是，主圓弧部21的曲率半徑r1過小時，會因製作誤差以致有滾珠3與主圓弧部21的接觸不穩定之虞。因此，主圓弧部21的曲率半徑r1是以滾珠3的直徑的0.51倍以上0.52倍以下為佳。例如，也可設滾珠3的直徑為5.556mm，主圓弧部21的曲率半徑r1為2.834mm(滾珠3的直徑的0.51倍)為佳。
導軌1在製作後測量導軌下槽10的位置時，將測量用滾珠與上側餘隙面20U及下側餘隙面20L的雙方接觸地配置在軌道下槽10內(參閱第5圖)。軌道下槽10具備兩個餘隙面20U、20L，因此較僅具備一個餘隙面的場合，測量用滾珠的位置穩定。因此，可高精度測量軌道下槽10的高度位置(上下方向位置)與兩條軌道下槽10、10間之導軌1的寬方向的距離。測量用滾珠的接觸角，例如可設上側餘隙面20U的接觸角a1為36°，設下側餘隙面20L的接觸角a2為36°。
導軌1的軌道上槽10是由一個餘隙面構成，因此直接高精度測量軌道上槽10的位置困難。但是，導軌1的軌道上槽10，藉著使用定形磨石的研磨加工，可與軌道下槽10同時形成。使用定形磨石時，比較容易正確地保證其尺寸，因此不測量導軌1的軌道上槽10的位置，僅測量軌道下槽10的位置，即同時可保證軌道上槽10的位置。
在軌道下槽10的槽肩側的兩緣部形成有與接面部連 續的倒角(R倒角)31、31。藉倒角31，可防止在軌道下槽10的槽肩側的緣部殘留毛刺。倒角31的曲率半徑可以設滾珠3的直徑的0.1倍左右。並且，形成在軌道下槽10的槽肩側之兩緣部的倒角31、31，雖是如第5圖為相同，但也可以不同。
接著，針對軌道下槽10的上側餘隙面20U及下側餘隙面20L具有的主圓弧部21、槽肩側副圓弧部23及槽底側副圓弧部25，以軌道下槽10的上側餘隙面20U為例，一邊參閱第6圖加以說明。軌道下槽10的上側餘隙面20U的剖面形狀為槽肩側副圓弧部23、主圓弧部21及槽底側副圓弧部25連續所成的複合圓弧形狀。
主圓弧部21是以滾珠3與上側餘隙面20U的接觸點A為中心等範圍配置在上側餘隙面20U的寬方向兩側，主圓弧部21的圓弧中心角K是例如40°。主圓弧部21之中較接觸點A近槽肩側的部份與較接觸點A近槽底側的部份是在上側餘隙面20U的寬方向成等範圍，設比接觸點A近槽肩側的部份的圓弧中心角為Kp，設比接觸點A近槽底側的部份的圓弧中心角為Km時，第一實施形態中Kp及Km是例如成為20°。再者，本發明中主圓弧部的圓弧中心角是意味著分別以直線連結主圓弧部的曲率中心與主圓弧部的兩端所形成的扇形的中心角。
主圓弧部21與槽肩的倒角31之間形成有槽肩側副圓弧部23，槽肩側副圓弧部23的圓弧中心角Hp是在第一實施形態中例如形成9.8°。又，在主圓弧部21 與保持器用餘隙槽10a之間形成有槽底側副圓弧部25，槽底側副圓弧部25的圓弧中心角Hm是在第一實施形態中例如形成10.0°。亦即，槽肩側副圓弧部23及槽底側副圓弧部25的圓弧中心角Hp、Hm的大小是依槽肩的倒角31及保持器用餘隙槽10a的尺寸受到限制。再者，本發明中槽肩側副圓弧部的圓弧中心角是意味著分別以直線連結主圓弧部的曲率中心與槽肩側副圓弧部的兩端所形成的扇形的中心角。又，所謂槽底側副圓弧部的圓弧中心角則是意味著分別以直線連結主圓弧部的曲率中心與槽底側副圓弧部的兩端所形成的扇形的中心角。
主圓弧部21的範圍過大時(圓弧中心角K過大時)，槽肩側副圓弧部23與槽底側副圓弧部25的範圍變小(圓弧中心角Hp、Hm變小)，槽肩側副圓弧部23與槽底側副圓弧部25的設計的自由度變小。另一方面，主圓弧部21的範圍過小時(圓弧中心角K過小時)，槽肩側副圓弧部23與槽底側副圓弧部25的面積變大，所以負荷的作用時接觸面壓容易變大。因此，設主圓弧部21的圓弧中心角K為40°較佳。
槽肩側副圓弧部23的曲率半徑r2p及槽底側副圓弧部25的曲率半徑r2m是僅設定比主圓弧部21的曲率半徑r1稍微大。並且，主圓弧部21與槽肩側副圓弧部23在其連結部份CP平順地連結以共有切線T。又，主圓弧部21與槽底側副圓弧部25也同樣地，在其連結部份CP平順地連結以共有切線T。
針對此平順連結，一邊參閱第7圖具體加以說明。設主圓弧部21的曲率半徑為r1，設槽肩側副圓弧部23的曲率半徑為r2p，設槽底側副圓弧部25的曲率半徑為r2m時，主圓弧部21的曲率中心21C與槽肩側副圓弧部23的曲率中心23C僅分開r2p-r1，且，主圓弧部21與槽肩側副圓弧部23的連結部份CP是位在連結主圓弧部21的曲率中心21C與槽肩側副圓弧部23的曲率中心23C的直線上。同樣，主圓弧部21的曲率中心21C與槽底側副圓弧部25的曲率中心25C僅分開r2m-r1，且，主圓弧部21與槽底側副圓弧部25的連結部份CP是位在連結主圓弧部21的曲率中心21C與槽底側副圓弧部25的曲率中心25C的直線上。
如上述，分別平順連結主圓弧部21與槽肩側副圓弧部23及槽底側副圓弧部25，藉此防止其連結部份CP之接觸面壓分佈的急速變化，可抑制直動式引導裝置之壽命的降低。
第1實施形態中，槽肩側副圓弧部23的曲率半徑r2p與槽底側副圓弧部25的曲率半徑r2m為不同的數值，槽肩側副圓弧部23的曲率半徑r2p是例如3.223mm(滾珠3的直徑的0.58倍)，槽底側副圓弧部25的曲率半徑r2m是例如3.000mm(滾珠3的直徑的0.54倍)。
如上述，第一實施形態的直動式引導裝置的軌道下槽10為槽肩側副圓弧部23的圓弧中心角Hp與曲率半徑r2p，及槽底側副圓弧部25的圓弧中心角Hm與曲率半徑r2m滿足下述的條件A及條件B。亦即，槽肩側副 圓弧部23及槽底側副圓弧部25之中圓弧中心角較大一方是比圓弧中心角較小的一方，其曲率半徑小。
條件A：Hp>Hm，且r2p<r2m
條件B：Hp<Hm，且r2p>r2m
接著，針對軌道上槽10具備的餘隙面，一邊參閱第8圖加以說明。軌道上槽10是與具備兩個餘隙面20U、20L的軌道下槽10不同，為具備單一餘隙面的槽。軌道上槽10的餘隙面具有：位在該餘隙面的寬方向大致中央部的剖面形狀圓弧形的主圓弧部21；與主圓弧部21的槽肩側(導軌1的側面1a側)連續而形成的剖面形狀圓弧形的槽肩側副圓弧部23；及與主圓弧部21的槽底側(導軌1的上面1b側)連續而形成的剖面形狀圓弧形的槽底側副圓弧部25。
在軌道上槽10的槽肩側的緣部形成有倒角31(R倒角)，在槽底側的緣部形成有倒角32(C倒角)。並且，倒角的種類尤其不加以限定，也可以設槽肩側的倒角為C倒角，設槽底側的倒角為R倒角。
接著，針對軌道上槽10的餘隙面具有的主圓弧部21、槽肩側副圓弧部23及槽底側副圓弧部25，一邊參閱第8圖加以說明。軌道上槽10的餘隙面的剖面形狀為槽肩側副圓弧部23、主圓弧部21及槽底側副圓弧部25連續所成的複合圓弧形狀。
主圓弧部21是以滾珠3與餘隙面的接觸點A為中心等範圍配置在餘隙面的寬方向兩側，主圓弧部21的圓弧 中心角K是例如40°。主圓弧部21之中較接觸點A近槽肩側的部份與較接觸點A近槽底側的部份是在餘隙面的寬方向成等範圍，設比接觸點A近槽肩側的部份的圓弧中心角為Kp，設比接觸點A近槽底側的部份的圓弧中心角為Km時，第一實施形態中Kp及Km是例如成為20°。
主圓弧部21與槽肩的倒角31之間形成有槽肩側副圓弧部23，槽肩側副圓弧部23的圓弧中心角Hp是在第一實施形態中例如形成9.8°。又，在主圓弧部21與槽底側的倒角32之間形成有槽底側副圓弧部25，槽底側副圓弧部25的圓弧中心角Hm是在第一實施形態中例如形成18.6°。亦即，槽肩側副圓弧部23、槽底側副圓弧部25的圓弧中心角Hp、Hm的大小是依槽肩及槽底側的倒角31、32的尺寸受到限制。
主圓弧部21的曲率半徑r1是與軌道下槽10的上側餘隙面20U的場合相同。並且，槽肩側副圓弧部23及槽底側副圓弧部25的曲率半徑r2p、r2m是與軌道下槽10的上側餘隙面20U的場合相同，設定比主圓弧部21的曲率半徑r1稍微大(即，槽肩側副圓弧部23的曲率半徑r2p與槽底側副圓弧部25的曲率半徑r2m為不同的數值)。
另外，軌道上槽10的場合也和軌道下槽10相同，槽肩側副圓弧部23的圓弧中心角Hp與曲率半徑r2p，及槽底側副圓弧部25的圓弧中心角Hm與曲率半徑r2m可滿足上述條件A或條件B。
並且，主圓弧部21與槽肩側副圓弧部23在其連結部份CP平順地連結以共有切線T。又，主圓弧部21與槽底側副圓弧部25也同樣地，在其連結部份CP平順地連結以共有切線T。
接著，針對滑塊下槽11具備的餘隙面，一邊參閱第9、10圖加以說明。並且，滑塊上槽11的剖面形狀是與滑塊下槽11的剖面形狀相同，省略其說明。
滑塊下槽11具備上側餘隙面20U及下側餘隙面20L為彼此成上下線對稱的剖面形狀(亦即，滑塊下槽11的剖面形狀為線對稱的形狀)，所有的餘隙面20U、20L，皆具有：位在餘隙面20U、20L的寬方向大致中央的剖面形狀圓弧形的主圓弧部21；與主圓弧部21的槽肩側連續而形成的剖面形狀圓弧形的槽肩側副圓弧部23；及與主圓弧部21的槽底側連續而形成的剖面形狀圓弧形的槽底側副圓弧部25。
滑塊主體2A在製作後測量滑塊下槽11的位置時，將測量用滾珠與上側餘隙面20U及下側餘隙面20L的雙方接觸地配置在滑塊下槽11內。滑塊下槽11具備兩個餘隙面20U、20L，因此較僅具備一個餘隙面的場合，測量用滾珠的位置穩定。因此，可高精度測量滑塊下槽11的高度位置與兩個滑塊下槽11、11間之導軌1的寬方向的距離。測量用滾珠的接觸角，例如可設上側餘隙面20U的接觸角b1為36°，設下側餘隙面20L的接觸角b2為36°(參閱第9圖)。
在滑塊下槽11的槽肩側的兩緣部形成有與接面部連續的倒角32(C倒角)。藉倒角32，可防止在滑塊下槽11的槽肩側的緣部殘留毛刺。第一實施形態中，設兩個倒角32的深度相同。並且，倒角的種類不限於C倒角也可以是R倒角。
接著，針對滑塊下槽11的上側餘隙面20U及下側餘隙面20L具有的主圓弧部21、槽肩側副圓弧部23及槽底側副圓弧部25，以滑塊下槽11的下側餘隙面20L為例，一邊參閱第10圖加以說明。滑塊下槽11的下側餘隙面20L的剖面形狀為槽肩側副圓弧部23、主圓弧部21及槽底側副圓弧部25連續所成的複合圓弧形狀。
主圓弧部21是以滾珠3與下側餘隙面20L的接觸點A為中心等範圍配置在下側餘隙面20L的寬方向兩側，主圓弧部21的圓弧中心角K是例如40°。主圓弧部21之中較接觸點A近槽肩側的部份與較接觸點A近槽底側的部份是在下側餘隙面20L的寬方向成等範圍，設比接觸點A近槽肩側的部份的圓弧中心角為Kp，設比接觸點A近槽底側的部份的圓弧中心角為Km時，第一實施形態中Kp及Km是例如成為20°。
主圓弧部21與槽肩的倒角32之間形成有槽肩側副圓弧部23，槽肩側副圓弧部23的圓弧中心角Hp是在第一實施形態中例如形成7.5°。又，在主圓弧部21與槽底(上側餘隙面20U與下側餘隙面20L的連結部份CP)之間形成有槽底側副圓弧部25，槽底側副圓弧部25的圓弧 中心角Hm是在第一實施形態中例如形成30.0°。亦即，槽肩側副圓弧部23的圓弧中心角Hp的大小是依槽肩的倒角32的尺寸受到限制。
主圓弧部21的範圍過大時(圓弧中心角K過大時)，槽肩側副圓弧部23與槽底側副圓弧部25的範圍變小(圓弧中心角Hp、Hm變小)，槽肩側副圓弧部23與槽底側副圓弧部25的設計的自由度變小。另一方面，主圓弧部21的範圍過小時(圓弧中心角K過小時)，槽肩側副圓弧部23與槽底側副圓弧部25的面積變大，所以負荷的作用時接觸面壓容易變大。因此，設主圓弧部21的圓弧中心角K為40°較佳。
主圓弧部21的曲率半徑r1是與軌道下槽10的上側餘隙面20U相同。並且，槽肩側副圓弧部23的曲率半徑r2p及槽底側副圓弧部25的曲率半徑r2m是與軌道下槽10的上側餘隙面20U的場合相同，設定比主圓弧部21的曲率半徑r1稍微大(即，槽肩側副圓弧部23的曲率半徑r2p與槽底側副圓弧部25的曲率半徑r2m為不同的數值)。
此外，滑塊下槽11的場合也和軌道上槽10或軌道下槽10相同，槽肩側副圓弧部23的圓弧中心角Hp與曲率半徑r2p，及槽底側副圓弧部25的圓弧中心角Hm與曲率半徑r2m可滿足上述條件A或條件B。
並且，主圓弧部21與槽肩側副圓弧部23在其連結部份CP平順地連結以共有切線T。又，主圓弧部21與槽底 側副圓弧部25也同樣地，在其連結部份CP平順地連結以共有切線T。
如上述，分別平順連結主圓弧部21與槽肩側副圓弧部23及槽底側副圓弧部25，藉此防止其連結部份CP之接觸面壓分佈的急速變化，可抑制直動式引導裝置之壽命的降低。並且，設相對之軌道槽10、11的上側餘隙面20U及下側餘隙面20L的相同剖面形狀，可容易進行上側餘隙面20U及下側餘隙面20L之剖面形狀的測量與管理。
直動式引導裝置合併軌道上槽10、軌道下槽10、滑塊上槽11、滑塊下槽11具備八條軌導槽10、11，但是該等八條軌導槽10、11具有的所有餘隙面之中與滾珠3接觸的所有的餘隙面是主圓弧部21的曲率半徑r1相同，槽肩側副圓弧部23的曲率半徑r2p相同，且槽底側副圓弧部25的曲率半徑r2m相同。
又，該等八條軌道槽10、11具有的所有餘隙面中與滾珠3接觸的所有的餘隙面之中，槽肩側副圓弧部23的圓弧中心角Hp為最小的是例如滑塊上槽11的上側餘隙面20U。並且，其槽肩側副圓弧部23的圓弧中心角Hp的最小值Hpmin，即所有主餘隙面具備的槽肩側副圓弧部23之中範圍最小的圓弧中心角Hpmin是例如7.5°。
同樣，八條軌道槽10、11具有的所有餘隙面中與滾珠3接觸的所有的餘隙面之中，槽底側副圓弧部25的圓弧中心角Hm為最小的是例如軌道下槽10的上側餘隙面20U。並且，其槽底側副圓弧部25的圓弧中心角 Hm的最小值Hmmin，即所有主餘隙面具備的槽底側副圓弧部25之中範圍最小的圓弧中心角Hmmin是例如10.0°。
並且，第一實施形態的直動式引導裝置中，槽肩側副圓弧部23的圓弧中心角Hp的最小值Hpmin；槽肩側副圓弧部23的曲率半徑r2p；槽底側副圓弧部25的圓弧中心角Hm的最小值Hmmin；及槽底側副圓弧部25的曲率半徑r2m可滿足下述的條件C或條件D。
條件C：Hpmin>Hmmin，且r2p<r2m
條件D：Hpmin<Hmmin，且r2p>r2m
接著，針對直動式引導裝置的使用時的軌道下槽10及滑塊下槽11加以說明。在直動式引導裝置的使用時，如從第11圖可得知，軌道下槽10與滑塊下槽11的高度位置並不一致，有所偏移。因此，直動式引導裝置的使用時與滑塊下槽11及滑塊下槽11的位置的測量時，軌道下槽10及滑塊下槽11與滾珠3的接觸狀態不同。
在直動式引導裝置的使用時，軌道下槽10的上側餘隙面20U及滑塊下槽11的下側餘隙面20L是與滾珠3接觸。亦即，軌道下槽10的上側餘隙面20U與滑塊下槽11的下側餘隙面20L為主餘隙面，軌道下槽10的下側餘隙面20L與滑塊下槽11的上側餘隙面20U為副餘隙面。又，接觸角S是例如形成50°，該接觸角50°是與上述接觸角a1及接觸角b2不同。
並且，針對直動式引導裝置的使用時的軌道上槽10及滑塊上槽11，軌道上槽10的餘隙面與滑塊上 槽11的上側餘隙面20U是與滾珠3接觸，接觸角S為15°以上75°以下。
如以上構成的第一實施形態的直動式引導裝置，在軌道槽10、11與滾珠3的接觸點A作用之負荷的作用線為對稱軸而軌道槽10、11的剖面形狀並非線對稱而是非對稱，即使推壓負荷、拉伸負荷、橫向負荷的任一方負荷負載於滑塊，仍會使得滾珠3與軌道槽10、11的接觸面壓降低而邊緣負荷的產生困難。
再者，受負荷的主餘隙面與不受負荷的副餘隙面(軌道下槽10、滑塊上槽11、滑塊下槽11的上側餘隙面20U與下側餘隙面20L)雖是彼此成上下線對稱的剖面形狀，但也可以是成非對稱的剖面形狀。又，也可以導軌1具備的軌道槽10與滑塊2具備的軌道槽11所有皆是相同的剖面形狀。如此一來，容易進行軌道槽10、11的餘隙面之剖面形狀的測量與管理。
但是，導軌1具備的軌道槽10與滑塊2具備的軌道槽11也可以不銅的剖面形狀。並針對副餘隙面，由於較無需擔心邊緣負荷，也可以設剖面形狀為單一的圓弧形狀而非複合圓弧形狀。具備剖面形狀為單一圓弧形狀之餘隙面的軌道槽是較具備剖面形狀為複合圓弧形狀之餘隙面的軌道槽更容易製作。
〔第一實施形態的實施例〕
以計算算出負荷作用在與第一實施形態的直動式引導 裝置大致相同構成的直動式引導裝置的場合之滾珠與軌道槽的主餘隙面的接觸面壓的分佈(實施例1)。計算使用之直動式引導裝置的規格是如以下說明。
導軌的寬度：28mm
滾珠的個數：9個
滾珠的直徑：5.556mm
主圓弧部的曲率半徑r1：2.834mm(滾珠的直徑的0.51倍)
主圓弧部的圓弧中心角K：40°(Kp=Km=20°)
槽肩側副圓弧部的曲率半徑r2p：3.223mm(滾珠的直徑的0.58倍)
槽底側副圓弧部的曲率半徑r2m：3.000mm(滾珠的直徑的0.54倍)
槽肩側副圓弧部的圓弧中心角Hp：導軌側9.8°、滑塊側7.5°
槽底側副圓弧部的圓弧中心角Hm：導軌側10.0°、滑塊側30.0°
槽肩側副圓弧部的圓弧中心角Hp的最小值Hpmin：7.5°
槽底側副圓弧部的圓弧中心角Hm的最小值Hmmin：10.0°
再者，主圓弧部的曲率半徑r1及圓弧中心角K，與槽肩側副圓弧部及槽底側副圓弧部的曲率半徑r2p、r2m的上述數值是與導軌及滑塊共同的規格。又，軌道上槽以 外的任一軌道槽，主餘隙面與副餘隙面也是成彼此上下線對稱的剖面形狀。
首先，第一為15000N的拉伸負荷作用於滑塊的場合是滑塊朝向上方移動，因此接觸角從50°變化至60°。此時，一個滾珠承受的負荷為大約960N。
第二為10000N的橫向負荷作用於滑塊的場合是滑塊朝著導軌的寬方向移動，因此接觸角從50°變化至38°。此時，一個滾珠承受的負荷為大約700N。
針對該等兩個案例，使用依據彈性接觸理論的電腦程式計算接觸面壓的分佈，將拉伸負荷作用時的計算結果表示於第13圖的圖表，將橫向負荷作用時的計算結果表示於第14圖的圖表。兩圖表的橫軸是表示接觸橢圓上的位置，兩圖表同樣右側為槽肩側，左側為槽底側。
拉伸負荷作用的場合，由於接觸角變大，在槽肩側容易產生邊緣負荷。該實施例1之直動式引導裝置的規格是在槽肩側副圓弧部的圓弧中心角Hp小的滑塊側(成為Hp=Hpmin的軌道槽)，容易產生邊緣負荷。但是，根據實施例1，從第13圖的圖表，可得知藉槽肩側副圓弧部抑制邊緣負荷的產生，僅會有極微小的產生。
又，橫向負荷作用的場合，由於接觸角變小，在槽底側容易產生邊緣負荷。該實施例1之直動式引導裝置的規格是在槽底側副圓弧部的圓弧中心角Hm小的軌道側(成為Hm=Hmmin的軌道槽)，容易產生邊緣負荷。但是，根據實施例1，從第14圖的圖表，可得知藉槽底側副圓 弧部抑制邊緣負荷的產生，僅會有極微小的產生。
接著，與實施例1同樣以計算算出負荷作用於比較例的直動式引導裝置的場合之滾珠與軌道槽的主餘隙面的接觸面壓的分佈(比較例1、2)。計算使用之比較例1的直動式引導裝置的規格是如以下說明。
槽肩側副圓弧部的曲率半徑r2p：3.223mm(滾珠的直徑的0.58倍)
槽底側副圓弧部的曲率半徑r2m：3.223mm(滾珠的直徑的0.58倍)
並且，計算使用之比較例2的直動式引導裝置的規格是如以下說明。
槽肩側副圓弧部的曲率半徑r2p：3.000mm(滾珠的直徑的0.54倍)
槽底側副圓弧部的曲率半徑r2m：3.000mm(滾珠的直徑的0.54倍)
亦即，和比較例1，2一起設槽肩側副圓弧部的曲率半徑r2p與槽底側副圓弧部的曲率半徑r2m相同。針對該等以外的規格則是與實施例1的直動式引導裝置相同。
比較例1中，將拉伸負荷作用時的計算結果表示於第15圖的圖表，將橫向負荷作用時的計算結果表示於第16圖的圖表。兩圖表的橫軸是表示接觸橢圓上的位置，兩圖表一起右側為槽肩側，左側為槽底側。
拉伸負荷作用的場合，從第15圖的圖表，可得知藉槽肩側副圓弧部抑制邊緣負荷的產生，僅會有極微小的產 生。又，橫向負荷作用的場合，從第16圖的圖表，得知可藉著槽底側副圓弧部抑制邊緣負荷的產生。
但是，由於槽底側副圓弧部的曲率半徑r2m比實施例1大，因此接觸面壓比實施例1大。具體而言，實施例1中，最大的接觸面壓雖是2.3Gpa，但比較例1增加為2.5Gpa。以上之接觸面壓的增加會導致直動式引導裝置壽命的降低，並不理想。
如上述，比較例中，不能期待有如實施例1的接觸面壓降低效果。亦即，根據作用於滑塊的負荷的方向或大小，會有導致直動式引導裝置的壽命降低之虞。
比較例2中，將拉伸負荷作用時的計算結果表示於第17圖的圖表，橫向負荷作用時的計算結果表示於第18圖的圖表。兩圖表的橫軸是表示接觸橢圓上的位置，兩圖表一起右側為槽肩側，左側為槽底側。
橫向負荷作用的場合，從第18圖的圖表，可得知藉槽肩側副圓弧部抑制邊緣負荷的產生，僅會有極微小的產生。但是，拉伸負荷作用的場合，從第17圖的圖表，實施例1與比較例1比較可得知有明顯的邊緣負荷的產生。
如上述，比較例2不能期待有如實施例1的接觸面壓降低效果。亦即，根據作用於滑塊的負荷的方向或大小，會有導致直動式引導裝置的壽命降低之虞，或在軌道槽產生塑性變形之虞。
接著，針對槽肩側副圓弧部及槽底側副圓弧部的曲率半徑r2p、r2m的最適當值研討。槽肩側副圓弧 部及槽底側副圓弧部的圓弧中心角Hp、Hm是根據軌道槽之槽肩的倒角尺寸或槽底的保持器用餘隙槽(線槽)的尺寸而變化，因此各圓弧中心角Hp、Hm的大小，槽肩側副圓弧部及槽底側副圓弧部的曲率半徑r2p、r2m的最適當值不同。實施例1的直動式引導裝置中，設槽肩側副圓弧部的圓弧中心角Hp為8°，進行槽肩側副圓弧部之曲率半徑r2p(相對於滾珠之直徑的比)的種種變更，與實施例1同樣地藉計算算出滾珠與軌道槽之主餘隙面的接觸面壓的分佈。此時，設作用於滑塊的負荷為拉伸負荷15000N。
將槽肩側副圓弧部的曲率半徑r2p相對於滾珠的直徑的比([槽肩側副圓弧部的曲率半徑r2p]/[滾珠的直徑])與最大接觸面壓的關係表示於第19圖。從其結果，槽肩側副圓弧部的圓弧中心角Hp為8°的場合，槽肩側副圓弧部的曲率半徑r2p相對於滾珠的直徑的比為約0.56時，可得知接觸面壓為極小。
又，將槽肩側副圓弧部的曲率半徑r2p相對於滾珠的直徑的比為0.52時的接觸面壓的分佈表示於第20圖。圖表的橫軸是表示接觸橢圓上的位置，兩圖表一起右側為槽肩側，左側為槽底側。從第20圖的圖表，可得知在槽肩側有邊緣負荷產生。
並且，將槽肩側副圓弧部的曲率半徑r2p相對於滾珠的直徑的比為0.56時的接觸面壓的分佈表示於第21圖。從第21圖的圖表，可得知幾乎不會產生邊緣負 荷，且接觸面壓整體也較低。
另外，將槽肩側副圓弧部的曲率半徑r2p相對於滾珠的直徑的比為0.9時的接觸面壓的分佈表示於第22圖。從第22圖的圖表，可得知無顯著邊緣負荷產生之接觸面壓的整體較高，與槽肩側副圓弧部的曲率半徑r2p相對於滾珠的直徑的比為0.56的場合比較時，在接觸面壓的分佈會有問題。
從該等的結果，槽肩側副圓弧部的圓弧中心角Hp為8°的場合，設槽肩側副圓弧部的曲率半徑r2p相對於滾珠的直徑的比0.56時為最適當。
種種變化槽肩側副圓弧部的圓弧中心角Hp進行同樣的研討。將結果表示於第23圖的圖表。第23圖的圖表的橫軸為槽肩側副圓弧部的圓弧中心角Hp的大小，縱軸是賦予最適當接觸分壓的分佈之槽肩側副圓弧部的曲率半徑r2p相對於滾珠的直徑的比。
從第23圖的圖表，可得知槽肩側副圓弧部的圓弧中心角Hp在4°以上小於6°的場合，設槽肩側副圓弧部的曲率半徑r2p相對於滾珠之直徑超過0.62時，可抑制邊緣負荷的產生與接觸面壓的增大。並且，可得知槽肩側副圓弧部的圓弧中心角Hp在6°以上小於10°的場合，設槽肩側副圓弧部的曲率半徑r2p相對於滾珠之直徑超過0.54而在0.62以下即可，槽肩側副圓弧部的圓弧中心角Hp在10°以上的場合，設槽肩側副圓弧部的曲率半徑r2p相對於滾珠之直徑的比為0.54以下即可。
該等結果雖是針對槽肩側副圓弧部的檢討結果，但對於槽底側副圓弧部也可獲得同樣的結果。
從以上的結果，可得知也容許將槽肩側副圓弧部的曲率半徑r2p及槽底側副圓弧部的曲率半徑r2m的至少一方設成與主圓弧部的曲率半徑r1相同。當槽肩側副圓弧部的曲率半徑r2p及槽底側副圓弧部的曲率半徑r2m的至少一方與主圓弧部的曲率半徑r1相等的場合，設曲率半徑與主圓弧部相等一方的副圓弧部是形成與主圓弧部相同的圓弧。因此，餘隙面的剖面形狀在設曲率半徑為與主圓弧部相等一方之副圓弧部與主圓弧部連續的部份，並非複合圓弧形狀而是形成單一的圓弧形狀。
〔第二實施形態〕
一邊參閱第24、25圖說明本發明第二實施形態相關的直動式引導裝置。但是，第二實施形態相關的直動式引導裝置的構成及效果是與第一實施形態大致相同，因此僅說明不同的部份，省略相同部份的說明。
第一實施形態中，軌道下槽10、滑塊上槽11及滑塊下槽11是具備兩個餘隙面的剖面形狀大致V字型的尖拱形槽，僅軌道上槽10具備單一的餘隙面的槽，但第二實施形態是如第24圖表示，軌道下槽10、軌道上槽10、滑塊上槽11及滑塊下槽11所有皆是具備單一的餘隙面的槽。
針對軌道下槽10、軌道上槽10、滑塊上槽11 及滑塊下槽11具備的餘隙面，以具備滑塊上槽11的餘隙面為例說明。如第25圖表示，滑塊上槽11的餘隙面具有：位在餘隙面的寬方向大致中央之剖面形狀圓弧形的主圓弧部21；與主圓弧部21的槽肩側(導軌1之寬方向的內側)連續而形成的剖面形狀圓弧形的槽肩側副圓弧部23；及與主圓弧部21的槽底側(導軌1之寬方向的外側)連續而形成的剖面形狀圓弧形的槽底側副圓弧部25。
在滑塊上槽11的槽肩側的緣部形成有倒角32(C倒角)，在槽底側的緣部形成有餘隙部33，槽肩側副圓弧部23及槽底側副圓弧部25的圓弧中心角Hp、Hm的大小是依槽肩側的倒角32及槽底側的餘隙部33的尺寸受到限制。並且，倒角的種類尤其不加以限定，也可以設槽肩側的倒角為R倒角。其他的構成是與第一實施形態的軌道上槽10相同。藉如上述的構成，獲得與第一實施形態時之相同的作用效果。
再者，第一實施形態及第二實施形態是表示本發明的一例，本發明不限於第一實施形態及第二實施形態。例如，對於主圓弧部21、槽肩側副圓弧部23、槽底側副圓弧部25的圓弧中心角K、Hp、Hm或曲率半徑r1、r2p、r2m的數值，上述的各數值為一例，但不限於上述的各數值。
1‧‧‧導軌
10a‧‧‧保持器用餘隙槽(線槽)
21‧‧‧主圓弧部
23‧‧‧槽肩側副圓弧部
25‧‧‧槽底側副圓弧部
31‧‧‧倒角(R倒角)
Hm‧‧‧槽底側副圓弧部的圓弧中心角
Hp‧‧‧槽肩側副圓弧部的圓弧中心角
K‧‧‧主圓弧部的圓弧中心角
Km‧‧‧比接觸點近槽底側的部份的圓弧中心角
Kp‧‧‧比接觸點近槽肩側的部份的圓弧中心角
S‧‧‧接觸角

Claims (14)

  1. 一種直動式引導裝置，其特徵為：具有導軌、滑塊及複數個滾珠，上述導軌及上述滑塊是在彼此相對的位置，分別具有形成上述滾珠之滾動通路的軌道槽，上述兩軌道槽是朝著上述導軌的長方向延伸，上述滾珠是配置在上述滾動通路，通過在上述滾動通路內之上述滾珠的滾動，上述滑塊被上述導軌引導而可在上述長方向移動，上述軌道槽具備的餘隙面，具有：位在上述餘隙面的寬方向大致中央之剖面形狀圓弧形的主圓弧部；與上述主圓弧部的槽肩側連續而形成的剖面形狀圓弧形的槽肩側副圓弧部；及與上述主圓弧部的槽底側連續而形成的剖面形狀圓弧形的槽底側副圓弧部，上述槽肩側副圓弧部的曲率半徑r2p與上述槽底側副圓弧部的曲率半徑r2m不同。
  2. 如申請專利範圍第1項記載的直動式引導裝置，其中，設上述槽肩側副圓弧部的圓弧中心角為Hp，並設上述槽底側副圓弧部的圓弧中心角為Hm時，可滿足下述的條件A或條件B條件A：Hp>Hm，且r2p<r2m條件B：Hp<Hm，且r2p>r2m。
  3. 如申請專利範圍第1項記載的直動式引導裝置，其中，上述餘隙面之中與上述滾珠接觸的所有的餘隙面是 上述主圓弧部的曲率半徑r1相同，上述槽肩側副圓弧部的曲率半徑r2p相同，且上述槽底側副圓弧部的曲率半徑r2m相同，在上述餘隙面之中與上述滾珠接觸的所有的餘隙面中，設上述槽肩側副圓弧部的圓弧中心角Hp的最小值為Hpmin，並設上述槽底側副圓弧部的圓弧中心角Hm的最小值為Hmmin時，可滿足下述的條件C或條件D條件C：Hpmin>Hmmin，且r2p<r2m條件D：Hpmin<Hmmin，且r2p>r2m。
  4. 一種直動式引導裝置，其特徵為：具有導軌、滑塊及複數個滾珠，上述導軌及上述滑塊是在彼此相對的位置，分別具有形成上述滾珠之滾動通路的軌道槽，上述兩軌道槽是朝著上述導軌的長方向延伸，上述滾珠是配置在上述滾動通路，通過在上述滾動通路內之上述滾珠的滾動，上述滑塊被上述導軌引導而可在上述長方向移動，上述軌道槽具備的餘隙面，具有：位在上述餘隙面的寬方向大致中央之剖面形狀圓弧形的主圓弧部；及與上述主圓弧部的槽肩側連續而形成的剖面形狀圓弧形的槽肩側副圓弧部，上述槽肩側副圓弧部的圓弧中心角Hp在4°以上小於6°的場合，上述槽肩側副圓弧部的曲率半徑r2p為超過上述滾珠之直徑的0.62倍， 上述槽肩側副圓弧部的圓弧中心角Hp在6°以上小於10°的場合，上述槽肩側副圓弧部的曲率半徑r2p為超過上述滾珠之直徑的0.54倍而在0.62倍以下，上述槽肩側副圓弧部的圓弧中心角Hp在10°以上的場合，上述槽肩側副圓弧部的曲率半徑r2p為上述滾珠之直徑的0.54倍以下。
  5. 一種直動式引導裝置，其特徵為：具有導軌、滑塊及複數個滾珠，上述導軌及上述滑塊是在彼此相對的位置，分別具有形成上述滾珠之滾動通路的軌道槽，上述兩軌道槽是朝著上述導軌的長方向延伸，上述滾珠是配置在上述滾動通路，通過在上述滾動通路內之上述滾珠的滾動，上述滑塊被上述導軌引導而可在上述長方向移動，上述軌道槽具備的餘隙面，具有：位在上述餘隙面的寬方向大致中央之剖面形狀圓弧形的主圓弧部；及與上述主圓弧部的槽底側連續而形成的剖面形狀圓弧形的槽底側副圓弧部，上述槽底側副圓弧部的圓弧中心角Hm在4°以上小於6°的場合，上述槽底側副圓弧部的曲率半徑r2m為超過上述滾珠之直徑的0.62倍，上述槽底側副圓弧部的圓弧中心角Hm在6°以上小於10°的場合，上述槽底側副圓弧部的曲率半徑r2m為超過上述滾珠之直徑的0.54倍而在0.62倍以下， 上述槽底側副圓弧部的圓弧中心角Hm在10°以上的場合，上述槽底側副圓弧部的曲率半徑r2m為上述滾珠之直徑的0.54倍以下。
  6. 一種直動式引導裝置，其特徵為：具有導軌、滑塊及複數個滾珠，上述導軌及上述滑塊是在彼此相對的位置，分別具有形成上述滾珠之滾動通路的軌道槽，上述兩軌道槽是朝著上述導軌的長方向延伸，上述滾珠是配置在上述滾動通路，通過在上述滾動通路內之上述滾珠的滾動，上述滑塊被上述導軌引導而可在上述長方向移動，上述軌道槽具備的餘隙面，具有：位在上述餘隙面的寬方向大致中央之剖面形狀圓弧形的主圓弧部；及與上述主圓弧部的槽肩側連續而形成的剖面形狀圓弧形的槽肩側副圓弧部，上述餘隙面之中與上述滾珠接觸的所有的餘隙面是上述主圓弧部的曲率半徑r1相同，且上述槽肩側副圓弧部的曲率半徑r2p相同，在上述餘隙面之中與上述滾珠接觸的所有的餘隙面中，設上述槽肩側副圓弧部的圓弧中心角Hp的最小值為Hpmin時，Hpmin在4°以上小於6°的場合，上述槽肩側副圓弧部的曲率半徑r2p為超過上述滾珠之直徑的0.62倍，Hpmin在6°以上小於10°的場合，上述槽肩側副圓弧 部的曲率半徑r2p為超過上述滾珠之直徑的0.54倍而在0.62倍以下，Hpmin在10°以上的場合，上述槽肩側副圓弧部的曲率半徑r2p為上述滾珠之直徑的0.54倍以下。
  7. 一種直動式引導裝置，其特徵為：具有導軌、滑塊及複數個滾珠，上述導軌及上述滑塊是在彼此相對的位置，分別具有形成上述滾珠之滾動通路的軌道槽，上述兩軌道槽是朝著上述導軌的長方向延伸，上述滾珠是配置在上述滾動通路，通過在上述滾動通路內之上述滾珠的滾動，上述滑塊被上述導軌引導而可在上述長方向移動，上述軌道槽具備的餘隙面，具有：位在上述餘隙面的寬方向大致中央之剖面形狀圓弧形的主圓弧部；及與上述主圓弧部的槽底側連續而形成的剖面形狀圓弧形的槽底側副圓弧部，上述餘隙面之中與上述滾珠接觸的所有的餘隙面是上述主圓弧部的曲率半徑r1相同，且上述槽底側副圓弧部的曲率半徑r2m相同，在上述餘隙面之中與上述滾珠接觸的所有的餘隙面中，設上述槽底側副圓弧部的圓弧中心角Hm的最小值為Hmmin時，Hmmin在4°以上小於6°的場合，上述槽底側副圓弧部的曲率半徑r2m為超過上述滾珠之直徑的0.62倍， Hmmin在6°以上小於10°的場合，上述槽底側副圓弧部的曲率半徑r2m為超過上述滾珠之直徑的0.54倍而在0.62倍以下，Hmmin在10°以上的場合，上述槽底側副圓弧部的曲率半徑r2m為上述滾珠之直徑的0.54倍以下。
  8. 一種直動式引導裝置，其特徵為：具有導軌、滑塊及複數個滾珠，上述導軌及上述滑塊是在彼此相對的位置，分別具有形成上述滾珠之滾動通路的軌道槽，上述兩軌道槽是朝著上述導軌的長方向延伸，上述滾珠是配置在上述滾動通路，通過在上述滾動通路內之上述滾珠的滾動，上述滑塊被上述導軌引導而可在上述長方向移動，上述軌道槽具備的餘隙面，具有：位在上述餘隙面的寬方向大致中央之剖面形狀圓弧形的主圓弧部；與上述主圓弧部的槽肩側連續而形成的剖面形狀圓弧形的槽肩側副圓弧部；及與上述主圓弧部的槽底側連續而形成的剖面形狀圓弧形的槽底側副圓弧部，上述餘隙面之中與上述滾珠接觸的所有的餘隙面是上述主圓弧部的曲率半徑r1相同，上述槽肩側副圓弧部的曲率半徑r2p相同，且上述槽底側副圓弧部的曲率半徑r2m相同，在上述餘隙面之中與上述滾珠接觸的所有的餘隙面中，設上述槽肩側副圓弧部的圓弧中心角Hp的最小值為 Hpmin，並設上述槽底側副圓弧部的圓弧中心角Hm的最小值為Hmmin時，Hpmin在4°以上小於6°的場合，上述槽肩側副圓弧部的曲率半徑r2p為超過上述滾珠之直徑的0.62倍，Hpmin在6°以上小於10°的場合，上述槽肩側副圓弧部的曲率半徑r2p為超過上述滾珠之直徑的0.54倍而在0.62倍以下，Hpmin在10°以上的場合，上述槽肩側副圓弧部的曲率半徑r2p為上述滾珠之直徑的0.54倍以下，Hmmin在4°以上小於6°的場合，上述槽底側副圓弧部的曲率半徑r2m為超過上述滾珠之直徑的0.62倍，Hmmin在6°以上小於10°的場合，上述槽底側副圓弧部的曲率半徑r2m為超過上述滾珠之直徑的0.54倍而在0.62倍以下，Hmmin在10°以上的場合，上述槽底側副圓弧部的曲率半徑r2m為上述滾珠之直徑的0.54倍以下。
  9. 如申請專利範圍第1、2、3、4、6及8項中任一項記載的直動式引導裝置，其中，上述主圓弧部與上述槽肩側副圓弧部為平順地連結以共有切線。
  10. 如申請專利範圍第1、2、3、5、7及8項中任一項記載的直動式引導裝置，其中，上述主圓弧部與上述槽底側副圓弧部為平順地連結以共有切線。
  11. 如申請專利範圍第1~8項中任一項記載的直動式引導裝置，其中，上述主圓弧部是以上述滾珠與上述餘隙 面的接觸點為中心在上述餘隙面的寬方向兩側等範圍地定位，上述主圓弧部的圓弧中心角K為40°。
  12. 如申請專利範圍第1~8項中任一項記載的直動式引導裝置，其中，上述主圓弧部的曲率半徑r1為上述滾珠的直徑的0.51倍以上且為0.52倍以下。
  13. 如申請專利範圍第1~8項中任一項記載的直動式引導裝置，其中，上述軌道槽的至少其中之一是具備兩個餘隙面的剖面形狀大致V字型的尖拱形槽，上述軌道槽具有的兩個餘隙面的其中一方是在使用時與上述滾珠接觸的主餘隙面，另一方是在使用時不與上述滾珠接觸的副餘隙面。
  14. 如申請專利範圍第13項記載的直動式引導裝置，其中，上述主餘隙面與上述負餘隙面的剖面形狀是彼此成線對稱。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220128091A1 (en) * 2020-10-28 2022-04-28 Nippon Thompson Co., Ltd. Linear motion guide unit

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015105742A (ja) * 2013-12-02 2015-06-08 日本精工株式会社 直動案内装置及びその製造方法
JP7219877B2 (ja) * 2017-08-29 2023-02-09 Thk株式会社 運動案内装置
US10672590B2 (en) 2018-03-14 2020-06-02 Lam Research Corporation Frequency tuning for a matchless plasma source
US10288116B1 (en) * 2018-05-15 2019-05-14 Feng-Tien Chen Linear slide rail and method for using the same
JP7471912B2 (ja) * 2020-05-20 2024-04-22 Thk株式会社 運動案内装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100529448C (zh) * 2005-01-31 2009-08-19 日本精工株式会社 薄壁轴承
CN1985100B (zh) * 2005-01-18 2010-12-08 日本精工株式会社 滚动装置

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0686884B2 (ja) * 1985-04-17 1994-11-02 日本精工株式会社 リニアガイド装置
JPS61286608A (ja) * 1985-06-12 1986-12-17 Nippon Thompson Co Ltd 直線運動用玉軸受の軌道溝
JPS63180437A (ja) * 1987-01-19 1988-07-25 Nippon Seiko Kk リニアガイド装置
JPH023970U (zh) * 1988-06-17 1990-01-11
KR0182800B1 (ko) 1990-08-14 1999-05-15 쓰보이 우즈히고 직동형 가이드 장치
JP2717324B2 (ja) * 1990-08-14 1998-02-18 光洋精工株式会社 直動形ガイド装置
US5897212A (en) * 1996-08-30 1999-04-27 Nsk Ltd. Linear guide assembly
JP2000291665A (ja) * 1999-04-06 2000-10-20 Nsk Ltd 転がり軸受
JP2001208081A (ja) * 2000-01-31 2001-08-03 Nsk Ltd 単列深溝型ラジアル玉軸受
JP2002005178A (ja) * 2000-06-23 2002-01-09 Hiroshi Teramachi ボールの軌道溝構造
DE60220872T2 (de) * 2001-11-13 2007-10-18 Nsk Ltd. Linearlagerführung
JP2003184874A (ja) 2001-12-19 2003-07-03 Nsk Ltd リニアガイドレール及びリニアガイド用転造ダイス
CA2507935A1 (en) * 2002-12-05 2004-06-17 Koyo Seiko Co., Ltd. Worm support device and power assist unit having the same
TWI230765B (en) * 2004-05-19 2005-04-11 Hiwin Tech Corp Groove of linear guide
CN100526662C (zh) * 2004-08-27 2009-08-12 Thk株式会社 滚动引导装置
CN100351536C (zh) * 2005-02-05 2007-11-28 上银科技股份有限公司 线性滑轨的组合式滚动沟
JP2008051129A (ja) * 2006-08-22 2008-03-06 Nsk Ltd リニアガイド装置
DE102007024253B4 (de) * 2007-05-16 2010-12-23 Werkzeugmaschinenlabor WZL-RWTH Aachen Lehrstuhl für Werkzeugmaschinen Hochgenauigkeits-Schrägkugellager
JP5130841B2 (ja) * 2007-09-14 2013-01-30 日本精工株式会社 直動装置
WO2009107317A1 (ja) * 2008-02-27 2009-09-03 Thk株式会社 転がり案内装置
CN201575048U (zh) * 2010-01-07 2010-09-08 三一电气有限责任公司 一种接触球式回转支承

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1985100B (zh) * 2005-01-18 2010-12-08 日本精工株式会社 滚动装置
CN100529448C (zh) * 2005-01-31 2009-08-19 日本精工株式会社 薄壁轴承

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220128091A1 (en) * 2020-10-28 2022-04-28 Nippon Thompson Co., Ltd. Linear motion guide unit
US11555518B2 (en) * 2020-10-28 2023-01-17 Nippon Thompson Co., Ltd. Linear motion guide unit

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