JP2002327741A - 直動軸受機構 - Google Patents
直動軸受機構Info
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- guide plate
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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
- F16C29/005—Guide rails or tracks for a linear bearing, i.e. adapted for movement of a carriage or bearing body there along
-
- 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
-
- 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
- F16H—GEARING
- F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
- F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
- F16H25/20—Screw mechanisms
- F16H25/22—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
- F16H25/2204—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls
- F16H25/2233—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls with cages or means to hold the balls in position
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- 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
- Y10T74/19—Gearing
- Y10T74/19642—Directly cooperating gears
- Y10T74/19698—Spiral
- Y10T74/19702—Screw and nut
- Y10T74/19744—Rolling element engaging thread
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Bearings For Parts Moving Linearly (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】部品点数を削減して組み付け作業を簡素化し、
しかも加工工程を削減してより一層製造コストを低減す
ることにある。 【解決手段】ガイドブロック２４の保持用凹部３８ａ、
３８ｂに装着され、半球面状のディンプル４４が形成さ
れたガイドプレート４０ａ、４０ｂと、ガイドレール２
２に装着され断面円弧状の溝部３４が形成されたレース
部材３０ａ、３０ｂと、前記ディンプル４４内で自転す
るとともに、溝部３４に沿って摺動することにより循環
しない複数のボール４２とを備える。
しかも加工工程を削減してより一層製造コストを低減す
ることにある。 【解決手段】ガイドブロック２４の保持用凹部３８ａ、
３８ｂに装着され、半球面状のディンプル４４が形成さ
れたガイドプレート４０ａ、４０ｂと、ガイドレール２
２に装着され断面円弧状の溝部３４が形成されたレース
部材３０ａ、３０ｂと、前記ディンプル４４内で自転す
るとともに、溝部３４に沿って摺動することにより循環
しない複数のボール４２とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、直線状に変位する
部材を好適に支持することが可能な直動軸受機構に関す
る。
部材を好適に支持することが可能な直動軸受機構に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来から、例えば、リニアアクチュエー
タ等には、アクチュエータボデイの軸線方向に沿って往
復動作するスライダを円滑に支持するガイド機構が設け
られている。
タ等には、アクチュエータボデイの軸線方向に沿って往
復動作するスライダを円滑に支持するガイド機構が設け
られている。
【０００３】このガイド機構は、図１５に示されるよう
に、フレーム１の凹部の内壁面に軸線方向に沿って延在
し、その縦断面が円弧状に形成された一組の対向する第
１ボール転動溝２ａ、２ｂと、フレーム１の内壁面に対
向するスライダ３の側面に形成され、その縦断面が円弧
状に形成された一組の第２ボール転動溝４ａ、４ｂと、
前記第２ボール転動溝４ａ、４ｂに近接しスライダ３の
軸線方向に沿って貫通する一組のボール循環転動孔５
ａ、５ｂとを有する。
に、フレーム１の凹部の内壁面に軸線方向に沿って延在
し、その縦断面が円弧状に形成された一組の対向する第
１ボール転動溝２ａ、２ｂと、フレーム１の内壁面に対
向するスライダ３の側面に形成され、その縦断面が円弧
状に形成された一組の第２ボール転動溝４ａ、４ｂと、
前記第２ボール転動溝４ａ、４ｂに近接しスライダ３の
軸線方向に沿って貫通する一組のボール循環転動孔５
ａ、５ｂとを有する。
【０００４】また、前記ガイド機構は、スライダ３の端
面の下部側にねじ部材６を介して一体的に連結されるプ
レート７およびカバー８と、スライダ３の側面に装着さ
れてボール９の転動方向を変更するリターンガイド１０
とを有する。前記カバー８には、ボールリターン溝１１
が形成され、この場合、相互に対向する第１および第２
ボール転動溝２ａ、２ｂ、４ａ、４ｂと、スライダ３に
形成された貫通するボール循環転動孔５ａ、５ｂと、前
記ボールリターン溝１１とによって複数のボール９が転
動しながら循環する無限循環軌道が構成される。
面の下部側にねじ部材６を介して一体的に連結されるプ
レート７およびカバー８と、スライダ３の側面に装着さ
れてボール９の転動方向を変更するリターンガイド１０
とを有する。前記カバー８には、ボールリターン溝１１
が形成され、この場合、相互に対向する第１および第２
ボール転動溝２ａ、２ｂ、４ａ、４ｂと、スライダ３に
形成された貫通するボール循環転動孔５ａ、５ｂと、前
記ボールリターン溝１１とによって複数のボール９が転
動しながら循環する無限循環軌道が構成される。
【０００５】従って、従来技術に係るガイド機構では、
複数のボール９が無限循環軌道に沿って転動し且つ循環
することにより、スライダ３がフレーム１の軸線方向に
沿って円滑に案内される。
複数のボール９が無限循環軌道に沿って転動し且つ循環
することにより、スライダ３がフレーム１の軸線方向に
沿って円滑に案内される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術に係るガイド機構では、例えば、リターンガイド１０
およびカバー８等の複数の部材が必要となって部品点数
が多くなるとともに、リターンされた複数のボール９が
循環するためのボール循環転動孔５ａ、５ｂを形成する
孔加工が必要となる。このため、部品点数を削減して組
み付け作業を簡素化するとともに、加工工程をできるだ
け削減して製造コストを低減したいという要請がある。
術に係るガイド機構では、例えば、リターンガイド１０
およびカバー８等の複数の部材が必要となって部品点数
が多くなるとともに、リターンされた複数のボール９が
循環するためのボール循環転動孔５ａ、５ｂを形成する
孔加工が必要となる。このため、部品点数を削減して組
み付け作業を簡素化するとともに、加工工程をできるだ
け削減して製造コストを低減したいという要請がある。
【０００７】本発明は、前記要請に鑑みてなされたもの
であり、ボールの非循環構成を採用することにより、部
品点数を削減して組み付け作業を簡素化し、しかも加工
工程を削減してより一層製造コストを低減することが可
能な直動軸受機構を提供することを目的とする。
であり、ボールの非循環構成を採用することにより、部
品点数を削減して組み付け作業を簡素化し、しかも加工
工程を削減してより一層製造コストを低減することが可
能な直動軸受機構を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、相対的に直線状に変位する直線状部材
と変位部材とを有し、いずれか一方が他方を支持するた
めの直動軸受機構であって、前記直線状部材または変位
部材のいずれか一方に設けられ、複数の略半球面状のデ
ィンプルが形成されたガイドプレートと、前記直線状部
材または変位部材のいずれかに前記ガイドプレートと対
向するように設けられ、溝部が形成されたレース部材
と、前記直線状部材と変位部材とが相対的に変位する
際、前記ガイドプレートのディンプル内で自転するとと
もに、前記レース部材の溝部に沿って摺動することによ
り循環しない複数のボールと、を備えることを特徴とす
る。
めに、本発明は、相対的に直線状に変位する直線状部材
と変位部材とを有し、いずれか一方が他方を支持するた
めの直動軸受機構であって、前記直線状部材または変位
部材のいずれか一方に設けられ、複数の略半球面状のデ
ィンプルが形成されたガイドプレートと、前記直線状部
材または変位部材のいずれかに前記ガイドプレートと対
向するように設けられ、溝部が形成されたレース部材
と、前記直線状部材と変位部材とが相対的に変位する
際、前記ガイドプレートのディンプル内で自転するとと
もに、前記レース部材の溝部に沿って摺動することによ
り循環しない複数のボールと、を備えることを特徴とす
る。
【０００９】この場合、前記ガイドプレートを、ガイド
ブロックの側部の内壁面に形成された保持用凹部に装着
し、前記レース部材を、ガイドレールの長溝に装着する
とよい。
ブロックの側部の内壁面に形成された保持用凹部に装着
し、前記レース部材を、ガイドレールの長溝に装着する
とよい。
【００１０】また、前記ガイドプレートを、ガイドレー
ルの略水平方向に沿って配設された一組のガイドプレー
トと、前記ガイドレールの側部の傾斜面に沿って配設さ
れた一組のガイドプレートとによって構成するとよい。
ルの略水平方向に沿って配設された一組のガイドプレー
トと、前記ガイドレールの側部の傾斜面に沿って配設さ
れた一組のガイドプレートとによって構成するとよい。
【００１１】さらに、一端部にディンプルが形成された
ねじ部材を設け、前記ねじ部材の一端部に形成されたデ
ィンプル内でボールを自転可能に支持するとよい。その
際、ねじ部材のねじ込み量を調整し、ボールを間にした
ガイドプレートとレース部材との離間距離を調整すると
よい。
ねじ部材を設け、前記ねじ部材の一端部に形成されたデ
ィンプル内でボールを自転可能に支持するとよい。その
際、ねじ部材のねじ込み量を調整し、ボールを間にした
ガイドプレートとレース部材との離間距離を調整すると
よい。
【００１２】本発明によれば、ディンプル内でのボール
のころがり運動と溝部に対するすべり運動とが略同時に
行われる非循環構成とすることにより、抵抗を軽減させ
て許容荷重を大きく設定することができる。
のころがり運動と溝部に対するすべり運動とが略同時に
行われる非循環構成とすることにより、抵抗を軽減させ
て許容荷重を大きく設定することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明に係る直動軸受機構につい
て好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら
以下詳細に説明する。
て好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら
以下詳細に説明する。
【００１４】図１において、参照数字２０は、本発明の
実施の形態に係るリニアガイドを示す。
実施の形態に係るリニアガイドを示す。
【００１５】このリニアガイド２０は、長尺なガイドレ
ール２２と、前記ガイドレール２２に沿って変位自在に
設けられたガイドブロック２４とを含む。
ール２２と、前記ガイドレール２２に沿って変位自在に
設けられたガイドブロック２４とを含む。
【００１６】前記ガイドレール２２は、断面略矩形状に
形成されたレールボデイ２６と、前記レールボデイ２６
の相互に対向する両側面にそれぞれ設けられ、断面略コ
字状の一対の長溝２８ａ、２８ｂ内に装着された一対の
レース部材３０ａ、３０ｂとを有する。
形成されたレールボデイ２６と、前記レールボデイ２６
の相互に対向する両側面にそれぞれ設けられ、断面略コ
字状の一対の長溝２８ａ、２８ｂ内に装着された一対の
レース部材３０ａ、３０ｂとを有する。
【００１７】この場合、前記レールボデイ２６およびガ
イドブロック２４を、例えば、アルミニウム、真鍮等の
金属製材料または樹脂製材料によって形成し、レース部
材３０ａ、３０ｂを、焼き入れ可能な金属製材料によっ
て形成し、ショットピーニング等によって表面硬化処理
を施すとよい。なお、前記レース部材３０ａ、３０ｂ
は、例えば、圧入、接着またはレーザビーム等による溶
接の方法によってレールボデイ２６の長溝２８ａ、２８
ｂ内に保持される。
イドブロック２４を、例えば、アルミニウム、真鍮等の
金属製材料または樹脂製材料によって形成し、レース部
材３０ａ、３０ｂを、焼き入れ可能な金属製材料によっ
て形成し、ショットピーニング等によって表面硬化処理
を施すとよい。なお、前記レース部材３０ａ、３０ｂ
は、例えば、圧入、接着またはレーザビーム等による溶
接の方法によってレールボデイ２６の長溝２８ａ、２８
ｂ内に保持される。
【００１８】前記レールボデイ２６には、所定間隔離間
して該レールボデイ２６を図示しない他の部材に固定す
るための複数の固定用孔部３２が形成されている。前記
レース部材３０ａ、３０ｂには、長手方向に沿って延在
し断面略円弧状からなる溝部３４が形成されている。こ
の場合、予め溝部３４が形成されたレース部材３０ａ、
３０ｂをレールボデイ２６の長溝２８ａ、２８ｂに装着
し、あるいはレース部材３０ａ、３０ｂをレールボデイ
２６の長溝２８ａ、２８ｂに装着した後、該レース部材
３０ａ、３０ｂに溝部３４を形成する溝加工を施しても
よい。
して該レールボデイ２６を図示しない他の部材に固定す
るための複数の固定用孔部３２が形成されている。前記
レース部材３０ａ、３０ｂには、長手方向に沿って延在
し断面略円弧状からなる溝部３４が形成されている。こ
の場合、予め溝部３４が形成されたレース部材３０ａ、
３０ｂをレールボデイ２６の長溝２８ａ、２８ｂに装着
し、あるいはレース部材３０ａ、３０ｂをレールボデイ
２６の長溝２８ａ、２８ｂに装着した後、該レース部材
３０ａ、３０ｂに溝部３４を形成する溝加工を施しても
よい。
【００１９】ガイドブロック２４の側部３６ａ、３６ｂ
の内壁面には、相互に対向し軸線方向に沿って延在する
一組の保持用凹部３８ａ、３８ｂが形成される。前記保
持用凹部３８ａ、３８ｂには平板状のガイドプレート４
０ａ、４０ｂが保持され、前記ガイドプレート４０ａ、
４０ｂの一側面には、ボール（鋼球）４２の直径に対応
する球径からなる断面略半円状の複数のディンプル４４
が所定間隔離間して直線状に配置される。
の内壁面には、相互に対向し軸線方向に沿って延在する
一組の保持用凹部３８ａ、３８ｂが形成される。前記保
持用凹部３８ａ、３８ｂには平板状のガイドプレート４
０ａ、４０ｂが保持され、前記ガイドプレート４０ａ、
４０ｂの一側面には、ボール（鋼球）４２の直径に対応
する球径からなる断面略半円状の複数のディンプル４４
が所定間隔離間して直線状に配置される。
【００２０】ガイドブロック２４の軸線方向に沿った端
面には、それぞれ、スクレーパ４６がねじ部材４８を介
して装着され、また、ガイドブロック２４の下部には、
図示しないねじ部材を介して塵埃等を除去するサイドシ
ール５０が装着される。
面には、それぞれ、スクレーパ４６がねじ部材４８を介
して装着され、また、ガイドブロック２４の下部には、
図示しないねじ部材を介して塵埃等を除去するサイドシ
ール５０が装着される。
【００２１】なお、前記ガイドプレート４０ａ、４０ｂ
を、例えば、アルミニウム、真鍮等の金属製材料または
樹脂製材料によって形成し、前記サイドシール５０を、
ゴムまたは合成樹脂等の可撓性材料によって形成すると
よい。
を、例えば、アルミニウム、真鍮等の金属製材料または
樹脂製材料によって形成し、前記サイドシール５０を、
ゴムまたは合成樹脂等の可撓性材料によって形成すると
よい。
【００２２】本実施の形態に係るリニアガイド２０は、
基本的には以上のように構成されるものであり、次にそ
の作用効果について説明する。
基本的には以上のように構成されるものであり、次にそ
の作用効果について説明する。
【００２３】ガイドブロック２４がガイドレール２２に
沿って直線状に変位する際、前記ガイドブロック２４と
ガイドレール２２との間に介装された複数のボール４２
は、ガイドプレート４０ａ、４０ｂに形成されたディン
プル４４内で、それぞれ、ころがり運動、すなわち自転
するとともに、レールボデイ２６に装着されたレース部
材３０ａ、３０ｂの溝部３４に沿ってすべり運動を行
う。
沿って直線状に変位する際、前記ガイドブロック２４と
ガイドレール２２との間に介装された複数のボール４２
は、ガイドプレート４０ａ、４０ｂに形成されたディン
プル４４内で、それぞれ、ころがり運動、すなわち自転
するとともに、レールボデイ２６に装着されたレース部
材３０ａ、３０ｂの溝部３４に沿ってすべり運動を行
う。
【００２４】換言すると、複数のボール４２は転動して
循環することがなく、ガイドプレート４０ａ、４０ｂの
ディンプル４４内で自転するとともに、レース部材３０
ａ、３０ｂの溝部３４に沿って摺動する。
循環することがなく、ガイドプレート４０ａ、４０ｂの
ディンプル４４内で自転するとともに、レース部材３０
ａ、３０ｂの溝部３４に沿って摺動する。
【００２５】図示しないワーク等によってガイドブロッ
ク２４に荷重が付与された場合、ディンプル４４側で
は、ボール４２がディンプル４４の内壁面と面接触して
接触面積が大きくなり、単位面積当たりの応力が小さく
なる。この結果、ディンプル４４側では、ころがり抵抗
が小さくなる。一方、レース部材３０ａ、３０ｂ側で
は、ボール４２と溝部３４の内壁面との接触面積が小さ
くなり、単位面積当たりの応力が大きくなる。この結
果、レース部材３０ａ、３０ｂ側では、ころがり抵抗が
大きくなる。
ク２４に荷重が付与された場合、ディンプル４４側で
は、ボール４２がディンプル４４の内壁面と面接触して
接触面積が大きくなり、単位面積当たりの応力が小さく
なる。この結果、ディンプル４４側では、ころがり抵抗
が小さくなる。一方、レース部材３０ａ、３０ｂ側で
は、ボール４２と溝部３４の内壁面との接触面積が小さ
くなり、単位面積当たりの応力が大きくなる。この結
果、レース部材３０ａ、３０ｂ側では、ころがり抵抗が
大きくなる。
【００２６】このように本実施の形態では、ボール４２
のころがり運動とすべり運動とが略同時に行われる非循
環構成とすることにより、従来技術に係る無限循環軌道
に沿って複数のボール９が転動するガイド機構と比較し
て、抵抗を軽減させて許容荷重を大きく設定することが
できる。
のころがり運動とすべり運動とが略同時に行われる非循
環構成とすることにより、従来技術に係る無限循環軌道
に沿って複数のボール９が転動するガイド機構と比較し
て、抵抗を軽減させて許容荷重を大きく設定することが
できる。
【００２７】また、本実施の形態では、従来技術に係る
ガイド機構のボール循環転動孔５ａ、５ｂを形成する必
要がないため、加工工程を簡素化して製造コストを低減
することができるとともに、ボール循環転動孔５ａ、５
ｂのスペースが不要となるため小型・軽量化を図ること
ができる。
ガイド機構のボール循環転動孔５ａ、５ｂを形成する必
要がないため、加工工程を簡素化して製造コストを低減
することができるとともに、ボール循環転動孔５ａ、５
ｂのスペースが不要となるため小型・軽量化を図ること
ができる。
【００２８】さらに、本実施の形態では、球径に近似す
る曲率半径を有するディンプル４４によってボール４２
に対する許容面圧が高くなり、また、公知のヘルツの式
からもかかる応力が小さくなるので、材料強度を高める
ための処理が不要となる。
る曲率半径を有するディンプル４４によってボール４２
に対する許容面圧が高くなり、また、公知のヘルツの式
からもかかる応力が小さくなるので、材料強度を高める
ための処理が不要となる。
【００２９】さらにまた、本実施の形態では、従来技術
に係るガイド機構を構成するリターンガイド１０および
カバー８が不要となり、部品点数を削減してより一層製
造コストを低減させることができる。
に係るガイド機構を構成するリターンガイド１０および
カバー８が不要となり、部品点数を削減してより一層製
造コストを低減させることができる。
【００３０】またさらに、本実施の形態では、ボール４
２の非循環構成を採用することによりボール４２が無限
循環軌道に沿って転動することがないため、ボール４２
が転動する際の発生音を除去して静穏性を保持すること
ができる。なお、従来技術では、無限循環軌道の直線軌
道からボール９をリターンする曲線軌道に移行する際に
ボール９がリターンガイド１０等に接触する接触音が発
生するおそれがあったが、本実施の形態では、このよう
な接触音が発生することを防止することができる。
２の非循環構成を採用することによりボール４２が無限
循環軌道に沿って転動することがないため、ボール４２
が転動する際の発生音を除去して静穏性を保持すること
ができる。なお、従来技術では、無限循環軌道の直線軌
道からボール９をリターンする曲線軌道に移行する際に
ボール９がリターンガイド１０等に接触する接触音が発
生するおそれがあったが、本実施の形態では、このよう
な接触音が発生することを防止することができる。
【００３１】またさらに、従来技術では、ボール９が無
限循環軌道に沿って転動することにより、ボール９によ
る荷重点が移動を繰り返して疲労破壊が発生するおそれ
があるのに対し、本実施の形態では、ボール４２がディ
ンプル４４内で自転する非循環構成とすることにより、
常に、同一箇所に荷重が付与されるため、従来技術と比
較して耐久性をより一層向上させることができる。換言
すると、従来技術では、ボール９がころがる際に荷重点
が周期的に変動して疲労破壊が発生しやすいのに対し、
本実施の形態では、荷重点の周期的な変動がないため、
疲労破壊を抑制することができる。
限循環軌道に沿って転動することにより、ボール９によ
る荷重点が移動を繰り返して疲労破壊が発生するおそれ
があるのに対し、本実施の形態では、ボール４２がディ
ンプル４４内で自転する非循環構成とすることにより、
常に、同一箇所に荷重が付与されるため、従来技術と比
較して耐久性をより一層向上させることができる。換言
すると、従来技術では、ボール９がころがる際に荷重点
が周期的に変動して疲労破壊が発生しやすいのに対し、
本実施の形態では、荷重点の周期的な変動がないため、
疲労破壊を抑制することができる。
【００３２】次に、他の実施の形態に係るリニアガイド
６０を図３および図４に示す。なお、以下の説明におい
て、図１に示すリニアガイド２０と同一の構成要素に
は、同一の参照符号を付しその詳細な説明を省略する。
６０を図３および図４に示す。なお、以下の説明におい
て、図１に示すリニアガイド２０と同一の構成要素に
は、同一の参照符号を付しその詳細な説明を省略する。
【００３３】ガイドレール６２は、相互に対向する両側
部に断面略く字状に切り欠かれて傾斜面６４ａ、６４ｂ
が形成されたレールボデイ６６からなる。前記レールボ
デイ６６の上面部には、断面円弧状の一組の第１溝部６
８ａ、６８ｂが略平行に形成され、また前記第１溝部６
８ａ、６８ｂに近接する側部の傾斜面６４ａ、６４ｂに
は断面円弧状の第２溝部７０ａ、７０ｂが軸線方向に沿
って形成される。
部に断面略く字状に切り欠かれて傾斜面６４ａ、６４ｂ
が形成されたレールボデイ６６からなる。前記レールボ
デイ６６の上面部には、断面円弧状の一組の第１溝部６
８ａ、６８ｂが略平行に形成され、また前記第１溝部６
８ａ、６８ｂに近接する側部の傾斜面６４ａ、６４ｂに
は断面円弧状の第２溝部７０ａ、７０ｂが軸線方向に沿
って形成される。
【００３４】ガイドブロック７２は、上部側ブロック７
４と前記上部側ブロック７４にねじ部材７６を介して連
結される一組の側部ブロック７８ａ、７８ｂとから構成
される。前記上部側ブロック７４の下面には、所定間隔
離間して略平行に一組のガイドプレート８０ａ、８０ｂ
を保持するための保持用凹部８２ａ、８２ｂが形成さ
れ、また、前記側部ブロック７８ａ、７８ｂには前記傾
斜面６４ａ、６４ｂに対向するガイドプレート８０ｃ、
８０ｄを保持するための保持用凹部８２ｃ、８２ｄが形
成される。
４と前記上部側ブロック７４にねじ部材７６を介して連
結される一組の側部ブロック７８ａ、７８ｂとから構成
される。前記上部側ブロック７４の下面には、所定間隔
離間して略平行に一組のガイドプレート８０ａ、８０ｂ
を保持するための保持用凹部８２ａ、８２ｂが形成さ
れ、また、前記側部ブロック７８ａ、７８ｂには前記傾
斜面６４ａ、６４ｂに対向するガイドプレート８０ｃ、
８０ｄを保持するための保持用凹部８２ｃ、８２ｄが形
成される。
【００３５】前記ガイドプレート８０ａ〜８０ｄは、そ
れぞれ同一構成からなり、軸線方向に沿って複数のディ
ンプル４４が配置される。なお、前記ガイドブロック７
２の両端面には、ねじ部材８４を介してスクレーパ８６
が装着される。
れぞれ同一構成からなり、軸線方向に沿って複数のディ
ンプル４４が配置される。なお、前記ガイドブロック７
２の両端面には、ねじ部材８４を介してスクレーパ８６
が装着される。
【００３６】このリニアガイド６０では、ガイドレール
６２の上面の略水平方向に沿って一組のガイドプレート
８０ｃ、８０ｄを配設するとともに、ガイドレール６２
の側部の傾斜面６４ａ、６４ｂに沿って逆ハの字状に一
組のガイドプレート８０ａ、８０ｂを配設し、合計４個
のガイドレール８０ａ〜８０ｄを配設することにより、
ガイドブロック７２に付与される斜め方向の荷重を好適
に支持することができる。
６２の上面の略水平方向に沿って一組のガイドプレート
８０ｃ、８０ｄを配設するとともに、ガイドレール６２
の側部の傾斜面６４ａ、６４ｂに沿って逆ハの字状に一
組のガイドプレート８０ａ、８０ｂを配設し、合計４個
のガイドレール８０ａ〜８０ｄを配設することにより、
ガイドブロック７２に付与される斜め方向の荷重を好適
に支持することができる。
【００３７】なお、図３および図４では、レールボデイ
６６に第１溝部６８ａ、６８ｂおよび第２溝部７０ａ、
７０ｂが直接形成されているが、前記第１溝部６８ａ、
６８ｂおよび第２溝部７０ａ、７０ｂをレールボデイ６
６に直接形成しないで図に示されるようなレース部材３
０ａ、３０ｂをレールボデイ６６に装着してもよいこと
は勿論である。
６６に第１溝部６８ａ、６８ｂおよび第２溝部７０ａ、
７０ｂが直接形成されているが、前記第１溝部６８ａ、
６８ｂおよび第２溝部７０ａ、７０ｂをレールボデイ６
６に直接形成しないで図に示されるようなレース部材３
０ａ、３０ｂをレールボデイ６６に装着してもよいこと
は勿論である。
【００３８】次に、さらに他の実施の形態に係るリニア
ガイド９０を図５乃至図９に示す。
ガイド９０を図５乃至図９に示す。
【００３９】このリニアガイド９０は、ガイドブロック
２４の側部とガイドレール２２との間の一方に、ディン
プル４４内にボール４２が挿入されたガイドプレート４
０を配設し、他方に、ガイドブロック２４の側部に形成
されたねじ孔９２に螺入される複数のねじ部材９４が設
けられている。このねじ部材９４の一端面にはボール４
２の球面に対応する半球面状のディンプル４４が形成さ
れている（図７参照）。
２４の側部とガイドレール２２との間の一方に、ディン
プル４４内にボール４２が挿入されたガイドプレート４
０を配設し、他方に、ガイドブロック２４の側部に形成
されたねじ孔９２に螺入される複数のねじ部材９４が設
けられている。このねじ部材９４の一端面にはボール４
２の球面に対応する半球面状のディンプル４４が形成さ
れている（図７参照）。
【００４０】この場合、ねじ部材９４のねじ込み量を調
整することにより、ボール４２との間の隙間管理が容易
となり、また、自動的に調心されるディンプル４４をね
じ部材９４の端面に形成することにより、取付誤差を吸
収することができる。
整することにより、ボール４２との間の隙間管理が容易
となり、また、自動的に調心されるディンプル４４をね
じ部材９４の端面に形成することにより、取付誤差を吸
収することができる。
【００４１】さらに、前記ねじ部材９４のねじ込み量に
よって隙間管理を行うことができるため、ガイドブロッ
ク２４およびガイドレール２２の寸法精度を出す必要が
なく、容易に加工することができる。
よって隙間管理を行うことができるため、ガイドブロッ
ク２４およびガイドレール２２の寸法精度を出す必要が
なく、容易に加工することができる。
【００４２】なお、図８に示されるように、前記ねじ部
材９４をロックナット９６で固定するようにしてもよ
い。
材９４をロックナット９６で固定するようにしてもよ
い。
【００４３】次に、本発明の実施の形態に係るリニアガ
イド２０が適用されたアクチュエータ１００の一部縦断
面図を図９に示す。このアクチュエータ１００は、ボー
ルねじ軸１０２の回動作用下にフレーム１０４の凹部１
０６の内壁面に沿って変位するスライダ１０８を有し、
前記スライダ１０８の側面とフレーム１０４の凹部１０
６の内壁面との間には、ガイドプレート４０ａ、４０ｂ
とレース部材３０ａ、３０ｂとが相互に対向して配設さ
れ、前記ガイドプレート４０ａ、４０ｂに形成されたデ
ィンプル４４内にボール４２が係合する。
イド２０が適用されたアクチュエータ１００の一部縦断
面図を図９に示す。このアクチュエータ１００は、ボー
ルねじ軸１０２の回動作用下にフレーム１０４の凹部１
０６の内壁面に沿って変位するスライダ１０８を有し、
前記スライダ１０８の側面とフレーム１０４の凹部１０
６の内壁面との間には、ガイドプレート４０ａ、４０ｂ
とレース部材３０ａ、３０ｂとが相互に対向して配設さ
れ、前記ガイドプレート４０ａ、４０ｂに形成されたデ
ィンプル４４内にボール４２が係合する。
【００４４】なお、図１０に示されるように、断面略コ
字状に形成されたフレーム１１０の外部側面とスライダ
１１２の側部１１４ａ、１１４ｂの内壁面との間にリニ
アガイド２０が適用されたアクチュエータ１１６を構成
してもよい。
字状に形成されたフレーム１１０の外部側面とスライダ
１１２の側部１１４ａ、１１４ｂの内壁面との間にリニ
アガイド２０が適用されたアクチュエータ１１６を構成
してもよい。
【００４５】また、図１１乃至図１４に示されるよう
に、送りねじ軸機構に適用することにより、非循環タイ
プの送りねじ軸機構１２０が構成される。この場合、送
りねじナット１２２の周方向に沿って所定角度だけ離間
するねじ孔１２４ａ〜１２４ｈを直線状に複数個形成
し、前記ねじ孔１２４ａ〜１２４ｈに螺入される複数の
ねじ部材１２６によって複数のボール４２をそれぞれ支
持するようにするとよい（図１１および図１２参照）。
に、送りねじ軸機構に適用することにより、非循環タイ
プの送りねじ軸機構１２０が構成される。この場合、送
りねじナット１２２の周方向に沿って所定角度だけ離間
するねじ孔１２４ａ〜１２４ｈを直線状に複数個形成
し、前記ねじ孔１２４ａ〜１２４ｈに螺入される複数の
ねじ部材１２６によって複数のボール４２をそれぞれ支
持するようにするとよい（図１１および図１２参照）。
【００４６】ねじ部材１２６の先端部にはボール４２の
球面に対応するディンプル４４が形成され、前記ボール
４２はねじ部材１２６側のディンプル４４内で自転する
とともに、送りねじ軸１２８に形成されたねじ溝１３０
に沿って摺動するように設けられている。
球面に対応するディンプル４４が形成され、前記ボール
４２はねじ部材１２６側のディンプル４４内で自転する
とともに、送りねじ軸１２８に形成されたねじ溝１３０
に沿って摺動するように設けられている。
【００４７】また、図１３および図１４に示されるよう
に、ボール４２を回動自在に保持するガイドプレート１
３２を用いてもよい。この場合、前記ガイドプレート１
３２を送りねじナット１３４の円筒部の内壁面に形成さ
れた凹部１３５に装着して周方向に沿って所定角度離間
させて配設するとよい。なお、前記送りねじナット１３
４の軸線方向に沿った両端部には、エンドプレート１３
６が装着される。
に、ボール４２を回動自在に保持するガイドプレート１
３２を用いてもよい。この場合、前記ガイドプレート１
３２を送りねじナット１３４の円筒部の内壁面に形成さ
れた凹部１３５に装着して周方向に沿って所定角度離間
させて配設するとよい。なお、前記送りねじナット１３
４の軸線方向に沿った両端部には、エンドプレート１３
６が装着される。
【００４８】ボール４２が自転する非循環構成を採用し
た場合、潤滑油の粘性としては、例えば、２０００〜２
００００ｃＳｔからなり、ＥＨＬ理論（Elastohydrodyn
amicLubrication）によって所定厚の油膜が形成される
潤滑油を選定することにより、ディンプル内面の表面粗
さを粗くすることができるが、表面粗さを向上させれ
ば、粘性の低い潤滑油を使用することもできる。
た場合、潤滑油の粘性としては、例えば、２０００〜２
００００ｃＳｔからなり、ＥＨＬ理論（Elastohydrodyn
amicLubrication）によって所定厚の油膜が形成される
潤滑油を選定することにより、ディンプル内面の表面粗
さを粗くすることができるが、表面粗さを向上させれ
ば、粘性の低い潤滑油を使用することもできる。
【００４９】
【発明の効果】本発明によれば、以下の効果が得られ
る。
る。
【００５０】すなわち、従来技術に係るガイド機構のボ
ール循環転動孔を形成する必要がないため、加工工程を
簡素化して製造コストを低減することができるととも
に、ボール循環転動孔のスペースが不要となるため小型
・軽量化を図ることができる。
ール循環転動孔を形成する必要がないため、加工工程を
簡素化して製造コストを低減することができるととも
に、ボール循環転動孔のスペースが不要となるため小型
・軽量化を図ることができる。
【００５１】また、従来技術に係るガイド機構を構成す
るリターンガイドおよびカバーが不要となり、部品点数
を削減してより一層製造コストを低減させることができ
る。
るリターンガイドおよびカバーが不要となり、部品点数
を削減してより一層製造コストを低減させることができ
る。
【図１】本発明の実施の形態に係るリニアガイドの分解
斜視図である。
斜視図である。
【図２】図１に示すリニアガイドの軸線と略直交する方
向に沿った縦断面図である。
向に沿った縦断面図である。
【図３】本発明の他の実施の形態に係るリニアガイドの
分解斜視図である。
分解斜視図である。
【図４】図３に示すリニアガイドの軸線と略直交する方
向に沿った縦断面図である。
向に沿った縦断面図である。
【図５】本発明のさらに他の実施の形態に係るリニアガ
イドの側面図である。
イドの側面図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線に沿った縦断面図である。
【図７】図６の一部拡大縦断面図である。
【図８】図５のリニアガイドの変形例を示す一部省略縦
断面図である。
断面図である。
【図９】本発明の実施の形態に係るアクチュエータの一
部縦断面図である。
部縦断面図である。
【図１０】本発明の他の実施の形態に係るアクチュエー
タの一部縦断面図である。
タの一部縦断面図である。
【図１１】図７に示すリニアガイドを送りねじ機構に適
用した分解斜視図である。
用した分解斜視図である。
【図１２】図１１の軸線方向に沿った一部省略縦断面図
である。
である。
【図１３】図１に示すリニアガイドを送りねじ機構に適
用した分解斜視図である。
用した分解斜視図である。
【図１４】図１３の軸線方向に沿った一部省略縦断面図
である。
である。
【図１５】従来技術に係るガイド機構の分解斜視図であ
る。
る。
２０、６０、９０…リニアガイド ２２、６２…ガ
イドレール ２４、７２…ガイドブロック ２６、６６…レ
ールボデイ ２８ａ、２８ｂ…長溝 ３０ａ、３０ｂ
…レース部材 ３４、６８ａ、６８ｂ、７０ａ、７０ｂ…溝部 ３６ａ、３６ｂ…側部 ３８ａ、３８ｂ、８２ａ〜８２ｄ…保持用凹部 ４０、４０ａ、４０ｂ、８０ａ〜８０ｄ、１３２…ガイ
ドプレート ４２…ボール ４４…ディンプ
ル ４８、７６、９４、１２６…ねじ部材 ５０…サイドシ
ール ６４ａ、６４ｂ…傾斜面 ９６…ロックナ
ット １００、１１６…アクチュエータ
イドレール ２４、７２…ガイドブロック ２６、６６…レ
ールボデイ ２８ａ、２８ｂ…長溝 ３０ａ、３０ｂ
…レース部材 ３４、６８ａ、６８ｂ、７０ａ、７０ｂ…溝部 ３６ａ、３６ｂ…側部 ３８ａ、３８ｂ、８２ａ〜８２ｄ…保持用凹部 ４０、４０ａ、４０ｂ、８０ａ〜８０ｄ、１３２…ガイ
ドプレート ４２…ボール ４４…ディンプ
ル ４８、７６、９４、１２６…ねじ部材 ５０…サイドシ
ール ６４ａ、６４ｂ…傾斜面 ９６…ロックナ
ット １００、１１６…アクチュエータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菅野 浩二 茨城県筑波郡谷和原村絹の台４−２−２ エスエムシー株式会社筑波技術センター内 (72)発明者 齋藤 優 茨城県筑波郡谷和原村絹の台４−２−２ エスエムシー株式会社筑波技術センター内 Ｆターム(参考） 3J062 AB22 AC07 BA01 BA11 CD12 CD22 CD54 3J104 AA13 AA57 AA67 BA41 DA16
Claims (5)
- 【請求項１】相対的に直線状に変位する直線状部材と変
位部材とを有し、いずれか一方が他方を支持するための
直動軸受機構であって、 前記直線状部材または変位部材のいずれか一方に設けら
れ、複数の略半球面状のディンプルが形成されたガイド
プレートと、 前記直線状部材または変位部材のいずれかに前記ガイド
プレートと対向するように設けられ、溝部が形成された
レース部材と、 前記直線状部材と変位部材とが相対的に変位する際、前
記ガイドプレートのディンプル内で自転するとともに、
前記レース部材の溝部に沿って摺動することにより循環
しない複数のボールと、 を備えることを特徴とする直動軸受機構。 - 【請求項２】請求項１記載の機構において、 前記ガイドプレートは、ガイドブロックの側部の内壁面
に形成された保持用凹部に装着され、前記レース部材
は、ガイドレールの長溝に装着されることを特徴とする
直動軸受機構。 - 【請求項３】請求項２記載の機構において、 前記ガイドプレートは、ガイドレールの略水平方向に沿
って配設された一組のガイドプレートと、前記ガイドレ
ールの側部の傾斜面に沿って配設された一組のガイドプ
レートから構成されることを特徴とする直動軸受機構。 - 【請求項４】請求項１記載の機構において、 一端部にディンプルが形成されたねじ部材を設け、ボー
ルは前記ねじ部材の一端部に形成されたディンプル内で
自転可能に支持されることを特徴とする直動軸受機構。 - 【請求項５】請求項４記載の機構において、 前記ねじ部材のねじ込み量を調整することにより、ボー
ルを間にしたガイドプレートとレース部材との離間距離
が調整されることを特徴とする直動軸受機構。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001136615A JP2002327741A (ja) | 2001-05-07 | 2001-05-07 | 直動軸受機構 |
| US10/135,712 US6672765B2 (en) | 2001-05-07 | 2002-05-01 | Direct drive bearing mechanism |
| DE10219988A DE10219988A1 (de) | 2001-05-07 | 2002-05-03 | Direktantriebslagermechanismus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001136615A JP2002327741A (ja) | 2001-05-07 | 2001-05-07 | 直動軸受機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002327741A true JP2002327741A (ja) | 2002-11-15 |
Family
ID=18983858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001136615A Pending JP2002327741A (ja) | 2001-05-07 | 2001-05-07 | 直動軸受機構 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6672765B2 (ja) |
| JP (1) | JP2002327741A (ja) |
| DE (1) | DE10219988A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005096509A (ja) * | 2003-09-22 | 2005-04-14 | Toyota Motor Corp | アクティブニーボルスター |
| WO2020240743A1 (ja) * | 2019-05-29 | 2020-12-03 | 逸人 水野 | ボールねじ機構及び直線移動装置 |
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| JP2007089275A (ja) * | 2005-09-21 | 2007-04-05 | Smc Corp | 電動シリンダ |
| CN101100272A (zh) * | 2006-07-04 | 2008-01-09 | 现代自动车株式会社 | 用于将车轮安装至车辆的篮式装置 |
| US8132330B2 (en) * | 2007-09-21 | 2012-03-13 | Pacific Bearing Company | Bearing assembly and method of making a bearing assembly |
| US8684605B2 (en) * | 2008-03-07 | 2014-04-01 | Pacific Bearing Company | Guide rail |
| US20100126073A1 (en) * | 2008-11-25 | 2010-05-27 | Pacific Bearing Company | Actuator for elevator doors, elevator door arrangement including same and methods |
| US20100129013A1 (en) * | 2008-11-25 | 2010-05-27 | Pacific Bearing Company | Guide Rail Having Base Rail And Gear Rack, Method Of Making Same, Guide Assembly Including Same |
| IT1393498B1 (it) * | 2009-03-25 | 2012-04-27 | Gimatic Spa | Sistema di guida a sfere a precarico regolabile |
| TWI458897B (zh) * | 2011-12-29 | 2014-11-01 | Hiwin Tech Corp | A linear slide with a return tube |
| JP5962977B2 (ja) * | 2012-07-09 | 2016-08-03 | 株式会社ジェイテクト | ラック軸支持装置およびこれを用いたステアリング装置 |
| CN103949907A (zh) * | 2014-05-08 | 2014-07-30 | 郭斌 | 一种车闸卡销加工装置 |
| DE102014119113B3 (de) * | 2014-12-18 | 2016-04-14 | Weiss Gmbh | Verbundlinearführung mit Fixierungsmittel |
| CN105276116B (zh) * | 2015-12-04 | 2018-05-08 | 成都普瑞斯数控机床有限公司 | 一种基于机床的无间隙圆弧摆动机构及其实现方法 |
| FR3046650B1 (fr) * | 2016-01-08 | 2019-05-03 | Foundation Brakes France Sas | Ensemble vis-ecrou a rendement augmente pour systeme de freinage de vehicule |
| KR101956462B1 (ko) * | 2017-08-16 | 2019-06-24 | 에스케이에프코리아(주) | 리니어 모듈 |
| CN108478231B (zh) * | 2018-05-04 | 2024-02-02 | 合肥美亚光电技术股份有限公司 | 用于口腔cbct装置的导向结构和口腔cbct装置 |
| TWI769806B (zh) * | 2021-05-03 | 2022-07-01 | 東佑達自動化科技股份有限公司 | 複合式螺桿滑台 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH078911Y2 (ja) * | 1989-12-26 | 1995-03-06 | 日本トムソン株式会社 | 転がり直動案内ユニット |
| JPH082498Y2 (ja) * | 1990-06-04 | 1996-01-29 | 日本トムソン株式会社 | 小型ボールスプライン軸受 |
-
2001
- 2001-05-07 JP JP2001136615A patent/JP2002327741A/ja active Pending
-
2002
- 2002-05-01 US US10/135,712 patent/US6672765B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-05-03 DE DE10219988A patent/DE10219988A1/de not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2020240743A1 (ja) * | 2019-05-29 | 2020-12-03 | 逸人 水野 | ボールねじ機構及び直線移動装置 |
| US11808329B2 (en) | 2019-05-29 | 2023-11-07 | Hayato Mizuno | Ball screw mechanism and linear moving device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE10219988A1 (de) | 2002-11-28 |
| US6672765B2 (en) | 2004-01-06 |
| US20020164095A1 (en) | 2002-11-07 |
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