JP2002266860A - 直動軸受 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ダイセット等に適用される直動軸受におい
て、ローラの滑らかな転がりを実現し、高精度な直動性
が得られるようにする。 【解決手段】 ローラ４は、中央域に断面円弧状の凹み
部４１を有し、ガイドブッシュ（スリーブ）２の周方向
に沿って所定間隔にかつ軸線方向に対して配置される。
ガイドブッシュ（スリーブ）２は、内周面においてリテ
ーナ３のローラ配置位置に対応して複数の凸条部２１が
形成される。凸条部２１の外形は、ガイドポスト（丸
軸）１の外周面のアール形状と略一致して円弧状に形成
される。よって、ローラ４の凹み部４１において内側で
接触するのガイドポスト（丸軸）１の外周面との接触域
と外側で接触するガイドブッシュ（スリーブ）２の凸条
部２１との接触域とが等しくなるから、ローラ４は非常
に滑らかに転がる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、円筒状のスリーブ
とこれに貫通させた丸軸との間に複数のローラを組み込
んだリテーナを介在させて、該ローラにより丸軸をスリ
ーブに対して転がり移動させる直動軸受に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】上記直動軸受として、例えば、プレス金
型におけるダイセットに適用される。このダイセット
は、図６に示すように、下型６の四隅から直立させた丸
軸のガイドポスト１が上型５に取付けた円筒状のガイド
ブッシュ２００に貫通されて上型５を昇降自在に支持す
るものである。このようなダイセットによる移動の円滑
さがプレス加工の加工速度に影響し、また、直動精度が
上型５に取付けたポンチＰと下型６に取付けたダイスＤ
との位置合せ精度に大きく影響する。

【０００３】従来は、ガイドポスト１とガイドブッシュ
２００との間にリテーナ３００に保持した多数のボール
（鋼球）３０４を転動体として介在させ、ガイドポスト
１とガイドブッシュ２００との摩擦抵抗を減少させてい
た。しかしながら、ボール３０４は点接触となるため、
直動を繰り返す間に、ボール３０４とガイドポスト１の
外周面及びガイドブッシュ２００の内周面との接触部に
相対移動方向に沿った傷が付き、ひいては、溝状の痕跡
が形成される。この結果、上記痕跡による間隙によって
ガイドポスト１とガイドブッシュ２００との間でガタツ
キが生じ、ダイセットの直動精度を低下させていた。

【０００４】そこで、このような不都合を解消するため
に、図７に示すように、転動体として上記ボール３０４
に代えてローラ４００を採用し、さらにこのローラ４０
０の中央域をガイドポスト１の外周面の円弧と一致する
円弧状の凹部４１０とし、両端域をガイドブッシュ２０
０の内周面に一致する円弧状の凸部４２０とするものが
あった。これによると、ローラ４００とガイドポスト１
またはガイドブッシュ２００との転がり接触域が線接触
となって広くなるから、高負荷に耐え、上記ボール３０
４の場合のような溝状痕跡によるガタツキが生じること
もない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ロ
ーラ４００に対して、ガイドポスト１の外周面との接触
域とガイドブッシュ２００の内周面との接触域とが相違
するため、ローラ４００の中央域（凹部４１０）と両端
域（凸部４２０）とで転がり移動の際の移動距離、つま
り、移動速度が相違してくる。そのため、このローラ４
００においては、ガイドポスト１と接する内側と、ガイ
ドブッシュ２００と接する外側とで移動速度が異なる結
果、ローラ４００の滑らかな転がりが得られず、ガイド
ポスト１およびガイドブッシュ２００との間で滑りが生
じる。その結果、ガイドポスト１に対するガイドブッシ
ュ２００の等速で滑らかな直動が行われず、４本の各ガ
イドポスト１での移動速度が不揃いとなって直動精度を
低下させていた。しかも、図７に示すように、ガイドブ
ッシュ２００からはローラ４００の両端域にＦ２の力が
加わり、ガイドポスト１からはローラ４００の中央域に
Ｆ１の力が加わるため、ローラ４００の内側と外側で受
圧点が異なって該ローラ４００に曲げ応力が作用する。
このように、ローラ４００の内側と外側での負荷が異な
る結果、ローラ４００の耐久性も悪化させていた。本発
明は、上記事情に鑑み、ローラの滑らかな転がりを実現
し、高精度な直動性が得られるようにすることを課題と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明が講じた技術的手段は、以下のようである。 （１）本直動軸受の技術的手段は、『円筒状のスリーブ
と、このスリーブに貫通された丸軸と、前記スリーブと
前記丸軸との間に遊嵌されたリテーナと、このリテーナ
の周壁に組み込まれて前記丸軸の外周面と前記スリーブ
の内周面とに転がり接触する複数のローラとを備えた直
動軸受において、前記複数のローラは、いずれも中央域
に断面円弧状の凹み部を有し、前記スリーブの周方向に
沿って所定間隔にかつ軸線方向に対して配置されてお
り、前記スリーブは、内周面において前記リテーナのロ
ーラ配置位置に対応して複数の凸条部が形成されてお
り、前記凸条部の外形は、前記丸軸の外周面のアール形
状と略一致して円弧状に形成されて、該凸条部からの前
記ローラに対する受圧点を前記丸軸からの受圧点と一致
させていることを特徴とする。』

【０００７】上記手段によると、ローラの凹み部におい
て、その内側で接触する丸軸の外周面との接触域と外側
で接触するスリーブの凸条部との接触域とが等しくな
る。これにより、丸軸とスリーブとが相対移動すると
き、ローラの転がり移動の移動距離、つまり、移動速度
がローラの内側と外側で略等しくなる。また、ローラの
転がり移動の際に丸軸の外周面とローラの凹み部とスリ
ーブの凸条部とが密接状態となる。従って、丸軸がスリ
ーブ内で直動し丸軸とスリーブとが相対移動するとき、
上記ローラは非常に滑らかに転がる。

【０００８】また、前記凸条部からの前記ローラに対す
る受圧点を前記丸軸からの受圧点と一致させているの
で、ローラに曲げ応力が作用することがなく耐久性を向
上させることができる。なお、上記ローラの両端域は、
丸軸の外周面およびスリーブの内周面と接触しないよう
に形成されてもよく、この場合は、ローラの両端域では
丸軸の外周面およびスリーブの内周面から余分な負荷が
掛けられることもない。

【０００９】（２）また、上記手段において、『上記ロ
ーラの凹み部のアール形状は、上記丸軸の外周面のアー
ル形状よりやや大きく形成されている』ものでは、スリ
ーブの凸条部は、丸軸の外周面のアール形状と略一致す
るから、ローラの凹み部における丸軸の外周面とスリー
ブの凸条部との接触状態が滑らかとなり、ローラの滑ら
かな転がりと直動精度を一層向上することができる。

【００１０】（３）また、上記手段において、『上記リ
テーナは、ローラ配置位置では軸線方向に沿って平面部
とされており、この平面部では、ローラの最小直径であ
る中央域の中心部がリテーナの内面および外面よりも突
出した状態にある』ものでは、この平面部での肉厚がロ
ーラ中央域の中心部の肉厚よりも大きくなると、当該平
面部が丸軸の外周面やスリーブの凸条部と接触すること
となってローラの凹み部が丸軸の外周面およびスリーブ
の凸条部とぴったり接触しなくなるが、上記手段によれ
ばこのような不都合がない。

【００１１】

【発明の効果】以上のように、本発明によると、丸軸が
スリーブ内で直動し丸軸とスリーブとが相対移動すると
き、上記ローラは非常に滑らかに転がるから、ローラの
耐久性が延び、長期にわたって高精度な直動精度が得ら
れるものとなる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図面を
参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形態に
よる直動軸受の一部切欠側面図であるが、以下に、本発
明による直動軸受として、プレス金型を取付けるダイセ
ットに適用した例により説明する。

【００１３】実施の形態としてのダイセットは、従来例
において図６に示したように、下型６の四隅部にそれぞ
れガイドポスト１が立設され、上型５に上記ガイドポス
ト１を貫通させたガイドブッシュ２が設けられ、また、
上記ガイドポスト１に通したバネＢによって弾性保持さ
れたリテーナ３が上記ガイドポスト１と上記ガイドブッ
シュ２との間に遊嵌されており、そして、このリテーナ
３の周壁には多数のローラ４が保持されており、このロ
ーラ４によって上記ガイドポスト１が上記ガイドブッシ
ュ２に対してスライド自在とされたものである（図１を
も参照。）。

【００１４】上記ガイドポスト１は、図６に示すよう
に、つば部１５より下方の基端部１４を下型６内に組み
込んだ座金１０に取付ボルト１３を用いて下型に取付け
られ、また、つば部１５より上方を円柱形状にした丸軸
とする（図１をも参照。）。そして、このガイドポスト
は、４本とも下型に対して垂直に立設される。

【００１５】上記ガイドブッシュ２は、上記ガイドポス
ト１に外嵌されるスリーブとなるものであり、円筒状に
形成されて４本の各ガイドポスト１の対応位置における
上型５の四隅に穿設した透孔内に圧入固定されている
（図６を参照。）。このガイドブッシュ２は、図２に示
すように、内周面における６箇所で周方向に一定間隔を
置いて凸条部２１が突出形成されている。この凸条部２
１は、ガイドブッシュ２の内周面の軸線方向に沿ってそ
れぞれ平行に形成されており、その断面の輪郭が円弧状
に形成されている。また、この凸条部２１の円弧状断面
は、ガイドポスト１の外周面のアール形状と略一致する
ように形成されている。このような６つの凸状部２１の
頂部を結んだガイドブッシュの最小内径は、上記ガイド
ポスト１の直径よりも大きく形成されている。従って、
ガイドブッシュ２をガイドポスト１に同心状態に外嵌し
たとき、図１に示すように、ガイドブッシュ２の内周面
とガイドポスト１の外周面との間に所定の間隙Ｇが形成
される。そして、この間隙Ｇのうち、上記凸条部２１の
形成位置に対応して転動体となるローラ４が複数段にわ
たって介在されている。

【００１６】上記ローラ４は、図３に示すように、中央
域が断面円弧状の凹み部４１を有したつづみ状に形成さ
れている。そして、この凹み部４１のアール形状は、上
記ガイドポスト１の外周面のアール形状よりもやや大き
く形成されている。これにより、この凹み部４１の内側
では上記ガイドポスト１の外周面と略一致して接触さ
れ、かつ、凹み部４１の外側ではガイドブッシュ２の凸
条部２１と略一致して接触されることとなる。従って、
ローラ４の凹み部４１では内側で接触するガイドポスト
１の外周面との接触域と外側で接触するガイドブッシュ
２の凸条部２１との接触域とが略等しくなり、その結
果、ローラ４の転がり移動の際の移動距離、つまり、移
動速度が内側と外側で略等しくなる。よって、ガイドブ
ッシュ２をガイドポスト１に対してスライドさせると、
ローラ４は、滑らかに転がりガイドポスト１及びガイド
ブッシュ２との間に滑りが生じることもない。

【００１７】しかも、図３に示すように、ローラ４の外
側では中央域にガイドブッシュ２の凸条部２１からＦ２
の力が加わり、ローラ４の内側では中央域にガイドポス
ト１からＦ１の力が加わる。これら力Ｆ１，Ｆ２は、同
一線上にあって向きが異なるだけであるから、前記凸条
部２１からの前記ローラ４に対する受圧点が前記ガイド
ポスト１からの受圧点と一致し、従って、ローラ４に曲
げ応力が作用することがなく該ローラ４の耐久性を向上
させることができる。なお、上記ローラ４の凹み部４１
は、ガイドポスト１の外周面と略一致するアール形状と
してもよい。

【００１８】一方、ローラ４の両端域４２は、図３に示
すように、断面矩形状に形成されており、このローラ４
をガイドポスト１とガイドブッシュ２の凸条部２１との
間に介在させたときガイドポスト１の外周面およびガイ
ドブッシュ２の内周面と接触しないように形成されてい
る。従って、ローラ４の両端域４２ではガイドポスト１
の外周面およびガイドブッシュ２の内周面から余分な負
荷が掛けられることもない。なお、このローラ４の両端
域４２の形状として、ガイドポスト１の外周面およびガ
イドブッシュ２の内周面と接触しなければ、図７に示す
ローラ４００の如く断面台形状とする等、任意でよい。

【００１９】そして、上記のようなローラ４は、リテー
ナ３の周壁に保持されている。このリテーナ３は、図６
に示すように上記ガイドポスト１に通したバネＢによっ
て弾性保持されている。なお、このリテーナ３はガイド
ポスト１とガイドブッシュ２との間に介在状態にあれば
よいので、上記バネＢによって常に弾性保持されていな
くてもよい。また、このリテーナ３は、図３に示すよう
に、円筒形に形成されているが、ローラ４の配置位置で
は軸線方向に沿って平面部３１とされている。この平面
部３１は、上記ガイドブッシュ２の６つの凸条部２１と
対応する位置でもある。また、図４に示すように、この
平面部３１には軸線方向に複数段に矩形状の開口３２が
穿設され、各開口３２内に上記ローラ４が組み込まれ
る。

【００２０】この開口３２は、リテーナ３の周方向にロ
ーラ４の長さよりもやや大きく形成されており（図３を
参照。）、ローラ４の端部との間に若干のすき間Ｓが形
成される。すなわち、このすき間Ｓが緩衝余裕となって
周方向に並設されたローラ４をガイドブッシュ２の６箇
所の凸条部２１とぴったり一致させることができ、ロー
ラ４の転がりが確実に滑らかとなるようにされている。

【００２１】また、図５に示すように、各開口３２内の
上下の壁部における内面側及び外面側に舌片３４，３５
が突出形成されており、開口３２内にローラ４を組み込
むと、これら舌片３４，３５によってローラ４が挟持さ
れる。そして、内面側の舌片形成部には、Ｖ溝状の切り
込み３６が形成されてこの舌片３５が弾性自在に形成さ
れている。なお、この例では外面側の舌片形成部には切
り込み３６が形成されていないが、この外面側の舌片形
成部にも上記切り込み３６を形成してもよく、さらに内
面側の舌片形成部には切り込み３６を形成せずに外面側
の舌片形成部にのみ切り込み３６を形成するものでもよ
い。

【００２２】さらに、これら開口３２は、平面部３１に
形成されているので、横断面形状も矩形状となる（図３
中、点線部分を参照。）。これにより、上記各舌片３
４，３５も平面状に配置されるので、矩形断面にあるロ
ーラ４の両端域４２全体が上下の舌片３４，３５で挟持
される。従って、上型５と下型６とが開いたとき等にリ
テーナ３の下部がガイドブッシュ２から露出するが、こ
のときでもローラ４は上記舌片３４，３５によって上下
から挟持されているので、開口３２から脱落するような
こともない。

【００２３】また、この平面部３１では、図３に示すよ
うに、ローラ４の最小直径である中央域の中心部（凹み
部４１の中心）がリテーナ３の内面３１ｂおよび外面３
１ａよりも突出した状態にある。すなわち、この平面部
３１での肉厚がローラ中央域の中心部の肉厚よりも大き
くなると、上下の開口３２間の平面部（図４中、符号３
１１ａを参照。）がガイドポスト１の外周面やガイドブ
ッシュ２の凸条部２１と接触することとなってローラ４
の凹み部４１がガイドポスト１の外周面およびガイドブ
ッシュ２の凸条部２１とぴったり接触しなくなるからで
ある。

【００２４】なお、図３に示すものでは、ローラ４の最
小直径である中央域の中心部がリテーナ３の内面３１ｂ
および外面３１ａから突出した状態とするために、内面
側の平面部（３１ｂで示す側）よりも外面側の平面部
（３１ａで示す側）の方が幅広に形成されている。但
し、ガイドポスト１の外周面のアール形状によっては、
必ずしも図３に示すように内面側の平面部よりも外面側
の平面部の方を幅広に形成しなくてもよく、内面側の平
面部と外面側の平面部の幅を等しくするもの等でもよ
い。要するに、リテーナ３の平面部３１は、ローラ４の
最小直径である中央域の中心部がリテーナ３の内面３１
ｂおよび外面３１ａから突出した状態になれば、内面側
と外面側の幅は任意に設計できる。

【００２５】そして、図３に示すように、リテーナ３の
湾曲部分３３の肉厚は、ガイドポスト１とガイドブッシ
ュ２との間の最大間隙Ｇよりも薄く形成され、ガイドポ
スト１とガイドブッシュ２との間で接触しないように遊
嵌されている。従って、リテーナ３自体がガイドポスト
１の外周面やガイドブッシュ２の内周面と接触してガイ
ドブッシュ２の直動を妨げるようなこともない。

【００２６】以上のように、直動軸受となる上記ダイセ
ットによれば、上記ガイドブッシュ２の凸条部２１の断
面形状が上記ガイドポスト１の外周面のアール形状と略
一致して形成されているので、ローラ４の凹み部４１で
は、内側で接触するガイドポスト１の外周面との接触域
と外側で接触するガイドブッシュ２の凸条部２１との接
触域とが略等しい。これにより、ローラ４の転がり移動
の際の移動距離、つまり、移動速度が内側と外側で略等
しくなる。また、ローラ４に対する内側と外側からの力
Ｆ１，Ｆ２の受圧点が一致するため、ローラ４に曲げ応
力が作用することがなく該ローラ４の耐久性が非常に優
れる。また、ローラ４の転がり移動の際にガイドポスト
１の外周面とローラ４の凹み部４１とガイドブッシュ２
の凸条部２１とが密接状態となる。従って、ガイドポス
ト１に対してガイドブッシュ２がスライドすると、ロー
ラ４は滑らかに転がり、ガイドポスト１及びガイドブッ
シュ２との間に滑りが生じることもない。しかも、ロー
ラ４の凹み部４１では、内側と外側とで移動速度が略等
しくなり、両側の負荷が略等しいから、ローラ４の耐久
性も一層向上する。その結果、このようにローラ４が滑
らかに転がるから、４本の各ガイドポスト１での移動速
度も一致し長期にわたって高精度な直動性が得られ、上
型５とガイドポスト１との間にガタツキが生じることも
ない。

【００２７】なお、本発明において、ガイドブッシュ２
の凸条部２１を６箇所に突出形成したが、その数は限定
されず複数箇所に突出形成してもよい。ただし、リテー
ナ３のローラ保持位置は、上記凸条部２１と対応関係と
なるようにする必要はある。

【００２８】また、ローラ４の凹み部４１は、断面円弧
状とするが、断面矩形状としてもよい。この場合、該ロ
ーラに対してガイドポスト１の外周面及びガイドブッシ
ュ２の凸条部２１は、矩形断面の凹み部の中央部とロー
ラ両端域の内側外縁部とに接触するが、上記実施の形態
のものと同様に、ローラの内側と外側との受圧点が一致
しローラに曲げ応力が作用することもない。

【００２９】また、ガイドポスト１を上型５に取付け、
ガイドブッシュ２を下型６に取付けるようにしてもよい
し、横置きの金型に適用してもよい。さらに、本発明の
直動軸受は、上記ダイセットに限らず、丸軸を用いて直
動させるあらゆる部材に対して適用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の直動軸受を示す一部切欠側面図であ
る。

【図２】上記直動軸受の平面図である。

【図３】図２で示す直動軸受の要部平面図である。

【図４】リテーナの側面図である。

【図５】リテーナの開口における要部断面図である。

【図６】プレス金型に適用したダイセットを示す側面図
である。

【図７】従来の直動軸受の要部平面図である。

【符号の説明】

１ ガイドポスト（丸軸） ２ ガイドブッシュ（スリーブ） ３ リテーナ ４ ローラ ５ 上型 ６ 下型 ２１ 凸条部 ３１ リテーナの平面部 ３１ａ 平面部の内面 ３１ｂ 平面部の外面 ３２ 開口 ３３ リテーナの湾曲部分 ３４，３５ 舌片 ３６ 切り込み ４１ 凹み部 ４２ 両端域 Ｆ１，Ｆ２ 力 Ｇ 間隙 Ｓ すき間

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状のスリーブと、このスリーブに貫
   通された丸軸と、前記スリーブと前記丸軸との間に遊嵌
   されたリテーナと、このリテーナの周壁に組み込まれて
   前記丸軸の外周面と前記スリーブの内周面とに転がり接
   触する複数のローラとを備えた直動軸受において、 前記複数のローラは、いずれも中央域に断面円弧状の凹
   み部を有し、前記スリーブの周方向に沿って所定間隔に
   かつ軸線方向に対して配置されており、 前記スリーブは、内周面において前記リテーナのローラ
   配置位置に対応して複数の凸条部が形成されており、 前記凸条部の外形は、前記丸軸の外周面のアール形状と
   略一致して円弧状に形成されて、該凸条部からの前記ロ
   ーラに対する受圧点を前記丸軸からの受圧点と一致させ
   ていることを特徴とする直動軸受。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の直動軸受において、 上記ローラの凹み部のアール形状は、上記丸軸の外周面
   のアール形状よりやや大きく形成されていることを特徴
   とする直動軸受。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の直動軸受にお
   いて、 上記リテーナは、ローラ配置位置では軸線方向に沿って
   平面部とされており、この平面部では、ローラの最小直
   径である中央域の中心部がリテーナの内面および外面よ
   りも突出した状態にあることを特徴とする直動軸受。