JPS59219520A

JPS59219520A - 直線摺動ベアリング

Info

Publication number: JPS59219520A
Application number: JP58092018A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Teramachi; 博寺町
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-05-26
Filing date: 1983-05-26
Publication date: 1984-12-10
Also published as: KR860001682B1; FR2546587A1; GB2142098B; DE3419434A1; KR840008948A; GB8413249D0; JPS6148022B2; IT8421117A1; IT1174553B; FR2546587B1; IT8421117A0; DE3419434C2; GB2142098A

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及びマシニングセン
ターのスライド面、あるいは重量物を支承して往復動す
る搬送用ロボットのスライド面等に使用するのに有効な
五線摺動ベアリング、特に自動調心機能を備えたものに
関する。

従来の直線摺動ベアリングにおいては、例えば第２１図
に示すように、ベアリング本体１１０の長手方向凹溝１
　］、　１　、１１２内に同じく長手方向に延びる長方
形断面のベアリングレース１１３゜１１４を嵌挿して各
ベアリングレース１１３，１１４全ボルト］１５’Ｊで
ねじＩｌ−、めし、各ベアリングレース１１３　、１．
１４の＠荷ボール溝１１６，１１７と軌道台１１８の負
荷ボール溝１１９，１２０とによって負荷ざ゛−ル通路
を形成すると共に、該負荷ポール通路１１６　、１１７
　、１１９　、１．２０と無負荷が−ル通路とを相互連
絡してその通路内でが一ルを整列循環させ、これにより
ベアリング本体１１０の石線摺動を行っていた１゜ところで上記構成の直線摺動ベアリングを用いて例えば
搬送用ロピットを構成する場合、搬送作業の範囲を拡大
する必要上、複数本の軌道台１１８を長手方向へ同軸的
に敷設延長するのが一般的である。然しながら軌道台１
１８の敷設距離が長いような場合には、取付誤差その他
の原因によって相互連結される各軌道台１１８．・・・
の中心軸が同−Ｔ［線上において一致せず、各軌道台１
１８．・・・が横へ曲がったシ又は上方へ浮上がったり
する曲がシを生じることがある。斯かる場合に、従来例
の構成によると、ベアリングレース１１３，１１４の上
面１１３ａ、１１４ａ及び背面１１３ｂ、１１４ｂがそ
れぞれベアリング本体１１０の凹溝１１．１゜１１２壁
面に密接固定されていることから、ベアリング本体１１
０が軌道台１１８Ｉ・・・の曲がり部を通過する際のビ
ールの接触圧が局部的に増加して負荷が−ル溝１１６，
１１７，１１９，１２０の溝面に圧痕を生じたり、ある
いは軌道台１１８゜・・・の曲が９部を通過する際のベ
アリング本体の摺動抵抗が増加してベアリング本体１１
０の円滑な直線摺動運動を保障し得ない等の不都合を生
じていた。

そこで本発明は従来技術の欠点を解決するためになされ
たもので、ベアリング本体のレース収納溝内において樽
形状の外観を呈するベアリングレース全相対揺動可能に
保持することにより、軌道台の上下、左右方向への曲が
シに応じてベアリングレースの方向をこれに追従させら
れるようになし、もってベアリングレースの自動調心機
能を備えた直線摺動ベアリングを提供することにある。

上記の目的を有する本発明を図示の実施例に基づいて説
明すると、１はベアリング本体の全体を示すもので、こ
のベアリング本体１は溝形断面のブロック体よりなり、
その天井部２下方に略長方形状の中空凹所３を備えてい
るのと同時に、この中空凹所３を挾んでその左右にスカ
ート部４，５を有している。

６．７は各スカート部４，５の内面に左右対称的に設け
られ、上記中空凹所３側へ開口する半円形のレース収納
溝で、該レース収納溝６，７の円弧状溝底の一方端すな
わち前記天井部２と遠去かる円弧下方端にはレース収納
溝６，７の開口部を横切るように突出するストツノ（４
）−８，９が設けられている。なお０．はレース収納溝
６，７０曲率中心で、ベアリング本体１の中心軸線Ｘ、
　−ＸＩと角度約５５度をなす父差線Ｙ、−Ｙ、上に設
定されている。

１０．１１はスカート部４．５の中央部に穿設された、
ポールと略同−の曲率を有しポール径より大きい径を有
する円形の無負荷ポール通路で、ベアリング本体１の全
長にわたって軸方向へ設けられている。而して第３図及
び第６図に示されるように、上記の無負荷ポール通路１
０．１１は、ぺアリング本体１の中心軸線）Ｇ　　Ｘ＋
に対して角度約５５度をなす交差線Ｙ、　−Ｙ、上に位
置している。なお図面中符号２ａはベアリング本体１の
天井部２であって長手方向中央に所定の間隔を設けて穿
設されたねじ穴である。

而して上記構成のベアリング本体１は合成樹脂等の軽量
部材よシ形成されるが、このように軽量構造とすること
によって慣性力を小さくできるので、高速にて発進、停
止を繰シ返す必要性が大きい直線摺動ベアリングに最適
である。

１２．１３ｆｉベアリング本体１の上記レース収納溝６
，７に取付けられ、半円弧体よシなる左右一対のベアリ
ングレースで、第３図、第１０図及び第１１図に明示さ
れるように、該ベアリングレース１２，１３の内側面に
は、前記ベアリング本体の無負荷ポール通路１０．１１
と対応して軸方向へ延びる半円形の負荷ゴール溝１４．
１５が形成されておシ、その曲率中心０２はレース収納
溝の曲率中心Ｏ８と一致している。而してこの負荷ポー
ル溝１４．１５はベアリング本体１の中心軸線Ｘ１−Ｘ
、と一致する中心軸線Ｘ、、　−Ｘ２に対して角度約５
５度をなす交差線Ｙ２−　ｙ２上にその曲率中心ｏ２を
設定されている。着た上記負荷が一ル溝１４，１５と負
荷ポールＢ１との接触角度βが４５度にとられている結
果、荷重がか力）つた際に負荷日？−ルＢ１の表面と負
荷ポール溝１４．１５の溝面との間に生じる弾性変形に
よる接触面積が増すので、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。

壕だ上記した負荷ゴール溝１４．１５はボール径の約ｉ
の曲率半径を有するサーキュラ−アーク溝によ）構成さ
れており、この負荷ゾール溝１４゜１５をサーキュラ−
アーク溝によって形成することにより、！リロード（予
備圧縮）をかけた場合、あるいは各方向の荷重が加わっ
た状態でも、各負荷ポールＢ、は接触方向に２点接触す
るため、差動すベシを生じることなく、良好なころが９
運動をする。また重加型が負荷してもサーキュラ−アー
ク溝は２点接触のためポールは弾性変形し、広い接触幅
が得られ、剛性が増加する。さらに２列のサーキュラ−
アーク溝に適切な接触角を与えた理想的な配置と２点接
触の構造で、ゴールの弾性変形の逃げ場があるため、取
付面の狂いが多少あっても、ベアリング内部で吸収し無
理のないスムースな運動が得らｎる。

さらに上記ベアリングレース１２，１３の外周面は、第
４図、第５図及び第１０図に示すように、樽形の外観形
状を有しており、平坦面よりなるレース収納８６．７と
樽形状のベアリングレース１２゜１３０端部との間には
縦方向間隙θ１．θ、と横方向間隙θ２．θ２が形成さ
れるので、ベアリング本体１（７）１／−ス収納溝６　
、７に対して、ベアリングレース１２，１３はその中央
部を支点にして上下、左右へ相対的な揺動運動を行う。

従って後記する軌道台１６に曲がりを生じている場合罠
おいても、この曲が９部を通過する際にその曲が９度合
に応じて、ベアリングレース１２，１３が軌道台１６の
曲がり方向へ方向転換して追従し、次いで軌道台１６の
正常な直線部へ到達すると再び方向転換して正常方向へ
復帰することによシ、その中心軸線Ｘ２　　Ｘ２を軌道
台１６の中心軸線Ｘｓ　　Ｘｓと一致させるものである
。このようにして本発明に係る直線摺動ベアリングの調
心作用が行われる。

１６は前記ベアリング本体の中壁凹所３内に嵌挿される
軌道台で、ボルト等の固定手段を用いて工作機械等の可
動部または固定部に取付けられる。

而してこの軌道台は、第３図、第１２図及び第１３図に
示されるように、左右仙斜面１７．１８にベアリングレ
ース１２，１３の負荷ボール溝１４゜１５と対応して軸
方向へ延びる半円形の負荷ビール溝１９．２０を有して
おり、該負荷ボール溝１９゜２０の曲率中心０．はベア
リング本体１の中心軸線Ｘ、　−Ｘ、と一致する中心軸
線Ｘｓ　　ＸＡと角度約５５度をなす交差線Ｙ３　　Ｙ
Ｒ上にあり、レース収納溝６゜７及びベアリングレース
の負荷ボール溝１４　、１５の曲率中心０．　、０２と
一致している。而してこれ等両負荷が−ル溝１４．１５
と１９．２０によって２条の負荷ゾール通路が形成され
る。丑だ該軌道台の負荷ボール溝１９，２０は、ベアリ
ングレース１２，１３の負荷ポール溝１４．１５と同様
に、？−ル径の略−の曲率半径を有するサーキュラ−２アーク溝によって構成されている。さらに当該軌道台１
６の負荷ポール溝１．９　、２０も、ベアリングレース
１２．１３の負荷ゴール溝１．４　、１５と同様に、負
荷が一ルＢ、と該負荷ゴール溝１９．２０との接触角度
β′を４５度にとっており、これによって負荷能力を増
大せしめている。

Ｂは前記ベアリングレース１２，１３と軌道台１６間に
介在せしめられて循環移動するポールで、ベアリングレ
ース１２．１３および軌道台１−６の負荷が−ル通路１
４，１５と１９．２０内を転動して負荷される負荷ポー
ルＢ７、前記ベアリング本体１の無負荷が−ル通路１０
．１１内を転動する無負荷？−ルＢ２を含んでいる。な
お負荷ポールＢ１と無負荷ポールＢ２の相違は、同一の
ポールが負荷領域を転動しているか、または燕賃荷領域
を転動しているかの差異を示しているにすぎない。

２１．２２はボルト等の固定手段によって前記ベアリン
グ本体１の前後端面に被着される側蓋で、合成樹脂材料
捷たはダイカスト合金を用いて、射出成形法またはダイ
カスト鋳造法により製作される。而６“て第１４図乃至
第１８図により、上記側蓋２１．２２の構成を一方の側
蓋２１について説明すると、断面略溝形の蓋体よりなる
側蓋２１は、その中央部に略長方形の中空凹所２３全備
えておシ、また該中壁凹所２３を挾んでその左右にスカ
ート部２４．２５を設けることによって、前記ベアリン
グ本体１の内周形状と相似する形状となっている。さら
に側蓋２１は、蓋体の内筒に、蓋体の外面側へ湾曲状に
自賛されたポール方向変換溝２６ａ　、２６ｂを有して
いる。該各が−左方向変換溝２６ａ　、２６ｂの配置関
係について更に詳述すると、第１５図に示されるように
、ベアリング本体の中心軸線Ｘ、　−Ｘ、と一致する中
心軸線ンーンに対して角度約５５度をなす父差想Ｙ４−
　Ｙ、上に配置されていて、該交差線Ｙ沿いに所定の長
さで延びている。而して各ポール方向変換溝２６ａ。

２６ｂの始端はベアリングレース１２，１３及び軌道台
１６の負荷ポール通路１４，１５，１９゜２０の溝端と
対応しており、捷だその終端はベアリング本体１の無負
荷ゴール通路１０．１１の溝端と対応している。

要するに該各ゾール方向変換溝２６ａ、２６ｂは、その
始端を前記負荷ポール通路１４，１５゜１９．２０と連
通せしめられるのと同時に、その終端を前記無負荷が−
ル通路１０．１１と連通せしめられている。従ってこの
ゴール方向変換溝を備えた側蓋２１によって、相互に対
応する関係にある負荷が一ル通路１４，１５，１９．２
０と無負荷ポール通路１０．１１の前方側が連絡される
。

一方負荷が−ル通路１４，１５，１９．２０と無負荷ポ
ール通路１０．１１の他方側は、前記した一方の側蓋２
１と同一の構成を有する他の側蓋２２によって連絡すれ
ば、例えば任意の負荷ゴール通路１４．１９と任意の無
負荷ポール通路１０によってポールの循環移動通路が形
成されることになる（第３図参照）。

２７．２８は側蓋２１の同じく内面に設けられた平面半
円形のレース保持溝で、側蓋２２の中心軸線Ｘ４−Ｘ４
に対して角度約５５度をなす交差線Ｙ４−Ｙ、上にその
中央部が配置せ（７められている。而してこのレース保
持溝２７，２８１ｄ、ベアリングレース１２，１３の上
下、左右揺動を可能にすべく、レース端部より大きな半
径距離を有している。

２９は前記ベアリング本体１の天井部２にがル）３０等
の固定具を介して調整自在に螺着されるレース抑圧体で
、このレース抑圧体２９は台形断面の板状体によって形
成されるくさび体よりなり、上記天井部２の各ねじ穴２
８に螺挿したボルト３０によって支持されている。而し
て該レース抑圧体２９のくさび面２９ａ　、２９ｂを、
ベアリング本体１０レース収納溝６，７内に取付けたベ
アリングレース１２，１３の長手方向上方内側面１２ａ
。

１３ａに当接せしめ、ねじ操作によって斯かる状態のレ
ース抑圧体２９を上方へ引張り上げると、レース抑圧体
２９はそのくさび作用によって相互に対向するベアリン
グレース１２，１３の長手方向上方内側面１２ａ、１３
ａ間に形成される間隙内に食込み嵌合する。その結果、
ベアリングレース１２，１３はレース抑圧体２９によっ
てその長手方向上方内側面１２ａ、１３ａをそれぞれ回
転方向へ押圧されるため、第３図において一方のベアリ
ングレース１２は反時計方向へ、また他方のベアリング
レース１３は時計方向へ押圧回転させられ、反対側にあ
る長手方向下方内側面１２ｂ。

１３ｂはストッパー８，１０と当接する。この場合にお
いて、レース収納溝６，７の曲率中心Ｏ０とベアリング
レース１２，１３に設けた負荷ポール溝１４．１５の曲
率中心０２とは完全に一致しているので、レース抑圧体
２９によるベアリングレース１２，１３の取付操作に誤
差があっても、ベアリングレース１２．１３に設けた負
荷が−ル溝１４゜１５の曲率中心０２位置が狂うことは
ない。このように本発明においては、単一のレース押圧
体２９を操作するだけで左右のベアリングレース１２゜
１３を一体的に固定し得るものである。

辺上の構成よシなる本発明の作用について説明すると、
例えばマシニングセンター（図示せず）の軌道台１６に
本発明のＫｍ摺動ベアリングユニットヲ組み込み、ベア
リング本体１上に所要の機械器具をセットした後、ペア
１１ングユニツトを前進、後退させると、ベアリングレ
ース１２，１３と軌道台１６の負荷ポール備１４，１５
，１９゜２０によって形成される負荷が−ル通路内で挾
持された状態にある負荷日？−ルＢ、は該負荷ポール通
路に案内されながら後方へ走行する。やがて負荷が一ル
Ｂ、は側蓋２２のボール方向変換溝２６ａ。

２６ｂにより直線方向から回転方向へ方向転換され、ベ
アリング本体１の無負荷ポール通路１０゜１１内に送り
込まれ、無負荷ゾールＢ２となる。しかる後無負荷ボー
ル通路１０　、１．１内を走行した無負荷ボールＢ２は
反対側の（ｌＩｌｌ蓋２１蓋形１したポール方向変換溝
２６ａ　、２６ｂによって直線方向から回転方向へ方向
転換させられ、再びベアリングレース１２，１３と軌道
台１６の負荷ポール通路１４，１５，１９．２０内に回
帰し、負荷ポールＢ、となる。以後同一の動作でもって
整列循環を繰シ返すものである。

ここで軌道台１６が左右方向や上下方向へ曲がっている
場合においても、レース押圧体２９によ１５− って一体化されている左右一対のベアリングレース１２
，１３は、レース収納溝６，７との間に形成される間隙
θ２．θ、とθ７，０２分だけ、軌道台１６の曲が勺方
向へ方向転換してこれに追従する。而して軌道台１６の
上下、左右の曲がり部を通過した後においては、再び軌
道台１６の正常な直線部に沿って方向転換し、正常な方
向へ追従するととによって、ベアリングレースの中心軸
線Ｘ２　　Ｘ２　ｋ軌道台１６の中心軸線Ｘ、　−Ｘ３
に対して一致せしめ、これによシ調心作用を完了するも
のである。なお軌道台１６０曲が９部を通過する際にお
けるベアリングレース１２，１３の方向転換については
、軌道台１６の曲が９が上下方向に生じている場合には
、ベアリング本体１に固定されたレース抑圧体２９に対
して、左右一対のベアリングレース１２゜１３がその中
央部を支点として相対的に一ヒ下揺動することによって
達成される。一方軌道台１６の曲がりが左右方向に生じ
ている場合には、ベアリング本体１への接続部すなわち
ねじ穴２部位置を支点にして、レース押圧体２９及びこ
れによって１６− 一体化された左右一対のベアリングレース１２゜１３が
一括的に左右揺動することによりその方向転換が行われ
る。

ＪＬＪ上の構成及び作用よりなる本発明の直線摺動ベア
リングにおいては、ベアリング本体のレース収納溝内に
おいて樽形の外’ｄ−ｉ−有するベアリングレースを相
対揺動可能に保持しているので、軌道台の上下、左右方
向への曲がり１ｆこ応じてベアリングレースの方向を追
従させることができる。従って軌道台の曲が９部を通過
する際におけるボールの接加圧の局部的増加全防止でき
るばかシでなく、ベアリング本体の摺動抵抗も減少させ
イ０、これによって負荷ポール通路の安全性とベアリン
グ本体の円滑な摺動を保障し得る効果がある。才だねじ
し抵抗の大きい半円弧体によってベアリングレースを形
成しているので、荷重の作用時においてもベアリングレ
ースにねじ７’Ｌ　ｆ生じることがなく、その結果ベア
リングレース沿いに転勤移行するが−ルの接触圧全均一
に保持し得ることから、ボールの円滑な整列循環が可能
となる。

さらに単一のレース抑圧体を調整操作するだけで、側蓋
の取付面に係止せしめた左右一対のベアリングレースを
同時固定できるので、その取付操作が極めて簡累化され
、ベアリングユニット全体の製作コストヲ低減し得る。

一方レース抑圧体による締付は度に誤差を生じた場合に
おいても、レース収納溝と該レース収納溝に設けたベア
リングレースの負荷が−ル溝とはともにその曲率中心を
一致せしめられているので、上記負荷ポール溝の曲率中
心に狂いを生じることはなく、従って取付誤差を生じた
場合においてもが一ルの接触圧力不均一になることがな
い管種々の効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第２０図は本発明に係る直線摺動ベアリング
の実施例を示すもので、第１図は直線摺動ベアリングの
正面図、第２図は同平面図、第３図は一方の側蓋を取除
いた直線摺動ベアリングの正面図、第４図は第１図ＩＶ
−ｍＶ線斜断側面図、第５図は第３図■−ｖ線横断平面
図、第６図はベアリング本体の正面図、第７図は同平面
図、第８図は同底面図、第９図は同側面図、第】０図は
ベアリングレースの正面図、第１１図は一方（１１１１
ベアリングレースの側面図、第１２図は軌道台の中央縦
断正面図、第１３図は同側面図、６ｇ１４図は側蓋外面
を示す正面図、第１５図は同内面を示す背面図、第１６
図は同底面図、第１７図は第１５図潤−Ｘ■線縦断側面
図、第１８図は第１５図■−潤線斜断端面図、第１９図
はレース押圧体の中央縦断正面図、第２０図は同平面図
、第２１図は従来の直線摺動ベアリングを示す正面図で
ある。符号の説明１・・・ベアリング本体　　　　　　　２・・・天井部
２ａ・・・ねじ穴　　　　　　　　　　３，２３・・・
中空凹所４　、５　、２４　、２５・・・スカート部　
６，７・・・レース収納溝８．９・・・ストッパー　　
　　　　　１０．１１・・・無負荷が一ル通路１２．１
３・・・ベアリングレース　　］、　Ｂ２ａ　、　１．
３　ａ・・・上方側面１２ｂ、１３ｂ・・・下方側面１４．１５，１９．２０・・・負荷ポール溝（負荷ポー
ル通路）１６・・・軌道台　　　　　　　　　　２１．
２２・・・側蓋２６ａ　、２６ｂ・・・ポール方向変換
溝２７．２８・・・レース保持溝　　　　２９・・・レ
ース押圧体２９ａ　、２９ｂ・・・くさび面　　　　３
ｏ・・・がルトＢ、・・・負荷ホール　　　　　　　　
Ｂ２・・・無負荷Ｍ−ル０、、０２．０．・・・曲率中
心　　　　　Ｘａ　、Ｘ２　、　Ｘｓ　、　Ｘａ・・・
中心軸線Ｙ、、　Ｙ２．　Ｙ４　　・・・交差線　　　
　　　β、β′・・・接触角度θ、・・・間隙（縦方向
）　　　　　　θ２・・・間隙（横方向）特許出願人　
寺　町　　博

Claims

【特許請求の範囲】

（１）中央凹所を挾んで左右にスカート部を設けた溝形
断面のブロック体であって、スカート部内面に中央凹所
伸へ開口する半円形のレース収納溝を設けると共に、該
レース収納溝の円弧下方端にストッパーを突設し、さら
にスカート部にそｎぞれ無負荷が一ル通路を穿設したベ
アリング本体と、上記ベアリング本体のレース収納溝内に相対揺動可能に
取付けられる樽形状の外周面を有する半円弧体であって
、該半円弧体の内側面中心に上記レース収納溝の曲率中
心と一致する曲率中心を有する負荷ボール溝を形成した
左右一対のベアリングレースと、前記ベアリング本体の天井部内面に調整自在に螺着され
るくさび体でろって、上記各ベアリングレースの一方内
側面にそのくさび面１− 全同時当接せしめられることにより、該各ベアリングレ
ースを上記ストッパー（１１１１へ押圧するレース抑圧
体と、前記ベアリング本体の中央凹所内に嵌挿され、前記各ベ
アリングレースの負荷ボール溝の曲率中心と一致する曲
率中心を有する負荷ゴール溝全左右側面にそれぞれ設け
てなる軌道台と、前記ベアリング本体の前後端部に固着される蓋体であっ
て、ベアリングレース及び軌道台の負荷が一ル溝によっ
て形成さｎる負荷ボール通路とベアリング本体の無負荷
ボール通路とを連絡するが−ル方向変換溝と、前記ベア
リングレースの両端を支持するレース保持溝とを、蓋体
内面にそれぞれ設けた前後一対の個蓋と、相互に連絡された負荷ボール通路と無負荷が−ル通路内
を循環するボールとからなることを特徴とする直線摺動
ベアリング。
（２）イアリング本体は軽廿の合成樹脂で形成さ−１）
− 力、ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の直線摺動ベアリング。
（３）　　負荷ポール通路とポールの接触角をほぼ４５
度付近にとったことを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の直線摺動ベアリング。
（４）負荷ポール通路を形成する負荷ポール溝をサーキ
ュラ−アーク溝にて構成したことを特徴とする特許請求
の範囲第１項又は第３項のいずれかの項に記載した直線
摺動ベアリング。