JP2002174235A

JP2002174235A - ガイド装置

Info

Publication number: JP2002174235A
Application number: JP2000370678A
Authority: JP
Inventors: Masanori Mochizuki; 正典望月
Original assignee: ISEL Co Ltd
Current assignee: ISEL Co Ltd
Priority date: 2000-12-05
Filing date: 2000-12-05
Publication date: 2002-06-21

Abstract

(57)【要約】【課題】リテーナレス直動機構を備えたガイド装置を
提供する。またガイド装置において、支持剛性を向上さ
せ、加工を容易に行えるようにする。【解決手段】ラム２とこれに外挿するコラム３とを相
対移動可能に支持するためのガイド装置１を構成する。
ラム２は、複数の平面部２０からなる断面矩形状の外周
面を有し、各平面部２０が軸方向に沿ってそれぞれ直線
状に延びている。コラム３は、ラム２の外周に配置さ
れ、ラム２の各平面部２０に対応する複数の平面部３０
からなる断面矩形状の貫通穴３ａを有している。コラム
３の各平面部３０には、ラム２の外周面の対応する各平
面部２０の上をそれぞれ転動するニードルベアリング５
が設けられている。コラム３の内部には、ラム２の各平
面部２０の延設方向とそれぞれ直交する方向に複数の支
軸４が配設されており、各ニードルベアリング５は各支
軸４にそれぞれ回転自在に支持されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガイド装置に関
し、詳細には、ラムとこれに外挿するコラムとを相対移
動可能に支持するためのガイド装置に関する。

【０００２】

【従来の技術およびその課題】たとえば、プレス加工に
おいては、加工精度を向上させる観点からダイセットが
用いられている。このダイセットは、ポンチを固定する
ポンチホルダと、これに対向配置されたダイスを固定す
るダイホルダと、各ホルダを上下方向スライド自在に支
持するガイドポストとから主として構成されている。ガ
イドポストは、上下方向に延びるポストと、これに外挿
するスリーブと、これらの間に挿入された、直動軸受と
してのベアリングとを備えている。

【０００３】このようなガイドポスト用のベアリングと
しては、円筒状のリテーナに多数の鋼球を保持させたボ
ールベアリングや、特開平３−８１０３５号公報に示す
ように、断面多角形状の筒状リテーナに多数のニードル
を保持させたニードルベアリングが用いられている。

【０００４】前記従来の構成では、プレス加工時に、ポ
ストがスリーブに対して進入および後退を繰り返してい
る間に、リテーナがポストに沿って上方にずれ上がるよ
うな現象が生じ得る。また、リテーナが一般に樹脂製で
あるため、ポストおよびスリーブ間に大きな捩じれが発
生したときに、リテーナによるニードルの保持が不十分
となって、ニードルがスキューを起こすおそれもある。

【０００５】本発明は、このような従来の実情に鑑みて
なされたもので、ラムとこれに外挿するコラムとを相対
移動可能に支持するためのリテーナレス（つまりリテー
ナのない）直動機構を備えたガイド装置を提供すること
を目的とする。また、本発明の他の目的は、ガイド装置
において支持剛性を向上できるようにすることにある。
本発明のさらに他の目的は、ガイド装置において加工を
容易に行えるようにすることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、ラム
とこれに外挿するコラムとを相対移動可能に支持するた
めのガイド装置である。前記ラムは、複数の平面部から
なる断面多角形状の外周面を有し、前記各平面部が軸方
向に沿ってそれぞれ直線状に延びている。前記コラム
は、前記ラムの外周に配置され、前記ラムの前記各平面
部に対応する複数の平面部からなる断面多角形状の貫通
穴を有するコラム本体を備えている。そして、前記コラ
ム本体の前記貫通穴の前記各平面部には、前記ラムの前
記外周面の対応する前記各平面部の上をそれぞれ転動す
る、ころ状の複数の転動体が設けられており、前記コラ
ム本体の内部には、前記ラムの前記各平面部の延設方向
とそれぞれ直交する方向に配設され、前記各転動体をそ
れぞれ回転自在に支持する複数の支軸が設けられてい
る。

【０００７】請求項２の発明に係るガイド装置は、請求
項１において、前記コラム本体の前記貫通穴の隣り合う
前記各平面部に配置される前記各転動体が、前記コラム
本体の前記貫通穴の各隅部に配置されていることを特徴
としている。

【０００８】請求項３の発明に係るガイド装置は、請求
項１または２において、前記各支軸が、前記コラム本体
の内部においていずれも両端部で支持されていることを
特徴としている。

【０００９】請求項４の発明に係るガイド装置は、請求
項１または２において、前記コラム本体の前記貫通穴の
前記各平面部に、該各平面部の延設方向に延びる貫通溝
が形成されており、前記転動体が前記貫通溝に収容され
ていることを特徴としている。

【００１０】請求項５の発明に係るガイド装置は、請求
項４において、前記貫通溝に含油部材が挿入されている
ことを特徴としている。

【００１１】請求項６の発明に係るガイド装置は、請求
項１または２において、前記ラムがその中央に形成され
た穴の内周面に螺旋溝を有するとともに、外周面に螺旋
溝を有するねじ軸に外嵌されており、前記ラムの前記内
周面および前記ねじ軸の前記外周面間には、前記ラムの
前記螺旋溝および前記ねじ軸の前記螺旋溝の双方に転動
自在に係合する複数のボールを各々回転自在に保持する
薄肉円筒状のリテーナが介装されている。

【００１２】請求項１の発明によれば、ころ状の複数の
転動体がコラム本体の各平面部に設けられており、これ
らの転動体がラム外周面の各平面部の上を転動すること
により、ラムおよびコラムが相対移動する。したがっ
て、この場合には、コラム本体の各転動体が直動軸受と
して機能するため、リテーナレスにすることが可能であ
る。

【００１３】また、この場合には、各転動体をそれぞれ
回転自在に支持する各支軸が、ラム外周面の各平面部の
延設方向、すなわちラムおよびコラムの相対移動方向と
それぞれ直交する方向に配設されているので、各転動体
がスキュー当たりをするのを防止できる。

【００１４】請求項２の発明によれば、コラム本体の貫
通穴の隣り合う各平面部に配置される各転動体が、コラ
ム本体の貫通穴の各隅部に配置されている。これによ
り、ラム外周面の各角部を各転動体によって保持できる
ようになり、ラムの強固な保持が可能になる。その結
果、ラムおよびコラム間に過大な捩じれが発生した場合
でも、このような捩じれに対応でき、各転動体にスキュ
ーが発生するのを防止できる。

【００１５】請求項３の発明によれば、各支軸が、コラ
ム本体の内部においていずれも両端部で支持されてお
り、これにより、支持剛性を向上できる。

【００１６】請求項４の発明によれば、コラム本体の貫
通穴の各平面部には、該各平面部の延設方向に延びる貫
通溝が形成されており、転動体が貫通溝に収容されてい
る。この場合には、転動体を収容する穴が貫通溝なの
で、コラム本体への加工が容易になる。

【００１７】請求項５の発明によれば、コラム本体に形
成された貫通溝には、含油プラスチック製または含油フ
ェルト製などの含油部材が挿入されている。この場合に
は、ガイド装置の運転中に、転動体の回転により、転動
体と接触する含油部材から徐々にオイルが滲出すること
になるので、油膜切れに起因する転動面の焼き付きや摩
耗の発生を防止でき、長期間にわたって転動面を潤滑す
ることが可能になる。

【００１８】請求項６の発明によれば、ねじ軸が回転す
ると、ねじ軸およびラムの各螺旋溝内を各ボールが転動
しつつ移動し、これにより、ラムがねじ軸に沿って軸方
向に移動する。この移動の際には、各転動体がラムの移
動をガイドする。この場合には、ラムがボールねじのナ
ット体として機能している。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施態様を添付図
面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施態様に
よるガイド装置の一部切欠き正面部分断面図、図２はそ
のII-II 線断面図、図３は図２の一部拡大図、図４はガ
イド装置に使用される含油部材の斜視部分図である。

【００２０】図１および図２に示すように、このガイド
装置１は、軸方向の穴２ａを有する角柱形状のラム２
と、ラム２に外挿され、ラム２との間で軸方向に相対移
動可能な角筒形状のコラム３とを有している。

【００２１】ラム２は、断面矩形状の外周面を有してお
り、外周面は４つの平面部２０から構成されている。各
平面部２０は、軸方向に沿って直線状に延びている。

【００２２】コラム３は、ラム２の外周に配置されてお
り、ラム２の各平面部２０に対応する４つの平面部３０
からなる断面矩形状の貫通穴３ａを有している。貫通穴
３ａを構成する各平面部３０には、それぞれニードルベ
アリング５が設けられている。

【００２３】ニードルベアリング５は、図３の拡大図に
示すように、円筒状の外輪５０と、その内周側に配設さ
れた複数のニードル５１とから構成されている。ニード
ルベアリング５には支軸４が挿通しており、該ニードル
ベアリング５は支軸４に回転自在に支持されている。ニ
ードルベアリング５の外輪５０は、ラム２の対応する平
面部２０に当接している。

【００２４】各支軸４は、コラム３に形成された支持孔
３５内に挿入されており、該支持孔３５内においてその
両端部が支持されている。これにより、支持剛性が向上
しており、その結果、ニードルベアリング５に対する十
分な支持も確保されている。また、各支軸４は、ラム２
の各平面部２０の延設方向とそれぞれ直交する方向に配
設されている。

【００２５】コラム３の貫通孔３ａを構成する各平面部
３０には、該各平面部３０の延設方向に延びる貫通溝３
３が形成されており、各ニードルベアリング５は、この
貫通溝３３内に収容されている。このように、各ニード
ルベアリング５の保持穴（ベアリングポケット）を貫通
溝にすることによって、コラム３への加工が容易にな
る。

【００２６】貫通溝３３内には、給油部材６が挿入され
ている（図１参照）。この給油部材６は、含油プラスチ
ックや含油フェルト、またはオイルに浸漬された連続気
泡状物質から構成されている。給油部材６は、図６に示
すような形状を有しており、ニードルベアリング５を収
容するための切欠き状の複数の穴６０を有している。こ
のような形状の給油部材６を用いることにより、貫通溝
３３内への各ニードルベアリング５の組込みが容易に行
えるようになる。

【００２７】また、図２および図３に明確に表されるよ
うに、コラム３の貫通穴３ａにおいて隣り合う各平面部
３０に配置される各ニードルベアリング５は、コラム３
の貫通穴３ａの各隅部に配置されている。

【００２８】上述のように構成されるガイド装置の運転
時において、ラム２およびコラム３が相対移動する、た
とえばフランジ部３５を介してベース部材（図示せず）
に固定されたコラム３に対してラム２が往復動する際に
は、各ニードルベアリング５がそれぞれ支軸４の回りを
回転しつつ、ラム２の各平面部２０の上をそれぞれ転動
する。これにより、コラム３に対するラム２の移動がガ
イドされる。

【００２９】この場合には、コラム３内の各支軸４に支
持された各ニードルベアリング５が直動軸受として機能
するので、リテーナレスにすることができる。これによ
り、ラム２およびコラム３間に捩じれが発生した場合で
も、ニードルベアリング５の支持が不十分となってニー
ドル５０がスキューを起こすのが防止されている。

【００３０】また、各ニードルベアリング５をそれぞれ
回転自在に支持する各支軸４が、ラム外周面の各平面部
２０の延設方向、すなわちラム２およびコラム３の相対
移動方向とそれぞれ直交する方向に配設されているの
で、転動面である各平面部２０に対して各ニードルベア
リング５がスキュー当たりをするのを防止できる。

【００３１】しかも、コラム３の貫通穴３ａの隣り合う
各平面部３０に配置される各ニードルベアリング５が、
コラム３の貫通穴３ａの各隅部に配置されていることに
より、ラム外周面の各角部を各ニードルベアリング５に
よって保持できるようになり、ラム２の強固な保持が可
能になる。その結果、ラム２およびコラム３間に過大な
捩じれが発生した場合でも、このような捩じれに対応で
き、各ニードル５０にスキューが発生するのを防止でき
る。

【００３２】さらに、ガイド装置の運転中には、各ニー
ドルベアリング５の回転により、各ニードルベアリング
５と接触する含油部材６の内部から徐々にオイルが滲出
することになるので、油膜切れに起因する転動面の焼き
付きや摩耗の発生を防止できる。しかも、この場合に
は、長期間にわたってオイルが滲出することになるの
で、長期間にわたる転動面の潤滑が可能になり、ほぼメ
ンテナンスフリーにすることができる。

【００３３】また、本実施態様によれば、ラム２および
コラム３の組立誤差は、各ニードルベアリング５の各外
輪５０の外径寸法が異なるものを使用することにより吸
収可能であり、これにより、装置全体の調整が容易にな
る。

【００３４】次に、図５は、前記実施態様によるガイド
装置にボールねじが組み合わされたものを示しており、
同図において、前記実施態様と同一符号は同一または相
当部分を示している。

【００３５】図５に示すガイド装置においては、ラム２
の穴２ａの内周面に螺旋溝２ｂが形成されている点が前
記実施態様に示すものと異なっている。ラム２は、外周
面に螺旋溝７ａを有するねじ軸７に外嵌されており、ラ
ム２の内周面およびねじ軸７の外周面間には、ラム２の
螺旋溝２ｂおよびねじ軸７の螺旋溝７ａの双方に転動自
在に係合する複数のボール８を各々回転自在に保持する
薄肉円筒状のリテーナ９が介装されている。

【００３６】この場合には、ねじ軸７が回転すると、ね
じ軸７およびラム２の各螺旋溝７ａ，２ｂ内を各ボール
８が転動しつつ移動し、これにより、ラム２がねじ軸７
に沿って軸方向に移動する。この移動の際には、各ニー
ドルベアリング５がラム２の移動をガイドしており、ラ
ム２がボールねじのナット体として機能している。

【００３７】なお、前記各実施態様では、ラム２が断面
矩形状の外周面を有し、コラム３が断面矩形状の貫通穴
３ａを有しているものを例にとったが、本発明は、ラム
の外周面およびコラム３の貫通穴がその他の多角形形状
を有するものにも同様に適用可能である。

【００３８】また、前記各実施態様に示すガイド装置に
おいては、ラム２が短尺のものを例にとって説明した
が、本発明の適用はこれには限定されない。無限軌道の
レールを有するリニアガイドにも同様に本発明を適用で
きる。

【００３９】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ラムの
各平面部上を転動するころ状の複数の転動体をコラム本
体に設けるようにしたので、リテーナレス直動機構を備
えたガイド装置を実現できる効果がある。また、本発明
によれば、各支軸をそれぞれその両端部で支持するよう
にしたので、支持剛性を向上できる効果がある。さら
に、本発明によれば、各転動体を収容する穴を貫通溝に
したので、コラム本体への穴加工が容易になる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施態様によるガイド装置の一部切
欠き正面図であって、図２のI-I 線断面を示している。

【図２】図１のII-II 線断面図である。

【図３】図２の一部拡大図である。

【図４】前記ガイド装置（図１）に使用される含油部材
の斜視部分図である。

【図５】本発明の一実施態様によるガイド装置がボール
ねじに組み合わされた状態を示す図である。

【符号の説明】

１：ガイド装置２：ラム２０：平面部３：コラム（コラム本体）３ａ：貫通穴３０：平面部３３：貫通溝４：支軸５：ニードルベアリング５０：外輪５１：ニードル６：含油部材

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【手続補正書】

【提出日】平成１２年１２月１９日（２０００．１２．
１９）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

【図４】

【図１】

【図２】

【図５】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ラムとこれに外挿するコラムとを相対移
動可能に支持するためのガイド装置であって、前記ラムが、複数の平面部からなる断面多角形状の外周
面を有し、前記各平面部が軸方向に沿ってそれぞれ直線
状に延びており、前記コラムが、前記ラムの外周に配置され、前記ラムの
前記各平面部に対応する複数の平面部からなる断面多角
形状の貫通穴を有するコラム本体を備えており、前記コラム本体の前記貫通穴の前記各平面部には、前記
ラムの前記外周面の対応する前記各平面部の上をそれぞ
れ転動する、ころ状の複数の転動体が設けられており、
前記コラム本体の内部には、前記ラムの前記各平面部の
延設方向とそれぞれ直交する方向に配設され、前記各転
動体をそれぞれ回転自在に支持する複数の支軸が設けら
れている、ことを特徴とするガイド装置。
【請求項２】請求項１において、前記コラム本体の前記貫通穴の隣り合う前記各平面部に
配置される前記各転動体が、前記コラム本体の前記貫通
穴の各隅部に配置されている、ことを特徴とするガイド
装置。
【請求項３】請求項１または２において、前記各支軸が、前記コラム本体の内部においていずれも
両端部で支持されている、ことを特徴とするガイド装
置。
【請求項４】請求項１または２において、前記コラム本体の前記貫通穴の前記各平面部には、該各
平面部の延設方向に延びる貫通溝が形成されており、前
記転動体が前記貫通溝に収容されている、ことを特徴と
するガイド装置。
【請求項５】請求項４において、前記貫通溝には、含油部材が挿入されている、ことを特
徴とするガイド装置。
【請求項６】請求項１または２において、前記ラムがその中央に形成された穴の内周面に螺旋溝を
有するとともに、外周面に螺旋溝を有するねじ軸に外嵌
されており、前記ラムの前記内周面および前記ねじ軸の
前記外周面間には、前記ラムの前記螺旋溝および前記ね
じ軸の前記螺旋溝の双方に転動自在に係合する複数のボ
ールを各々回転自在に保持する薄肉円筒状のリテーナが
介装されている、ことを特徴とするガイド装置。