JP2003049834A - 直動装置 - Google Patents
直動装置Info
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- JP2003049834A JP2003049834A JP2001239735A JP2001239735A JP2003049834A JP 2003049834 A JP2003049834 A JP 2003049834A JP 2001239735 A JP2001239735 A JP 2001239735A JP 2001239735 A JP2001239735 A JP 2001239735A JP 2003049834 A JP2003049834 A JP 2003049834A
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- Japan
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- rolling element
- steel balls
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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
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/37—Loose spacing bodies
- F16C33/3706—Loose spacing bodies with concave surfaces conforming to the shape of the rolling elements, e.g. the spacing bodies are in sliding contact with the rolling elements
-
- 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
- F16C29/06—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load
- F16C29/0633—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a bearing body defining a U-shaped carriage, i.e. surrounding a guide rail or track on three sides
- F16C29/0635—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a bearing body defining a U-shaped carriage, i.e. surrounding a guide rail or track on three sides whereby the return paths are provided as bores in a main body of the U-shaped carriage, e.g. the main body of the U-shaped carriage is a single part with end caps provided at each end
- F16C29/0638—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a bearing body defining a U-shaped carriage, i.e. surrounding a guide rail or track on three sides whereby the return paths are provided as bores in a main body of the U-shaped carriage, e.g. the main body of the U-shaped carriage is a single part with end caps provided at each end with balls
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Bearings For Parts Moving Linearly (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 保持ピースの素材をエラストマー材とした場
合においても潤滑剤等の油脂による膨潤の影響による転
動体間ピッチの変動を抑制して、作動性、低騒音性およ
び耐久性のより一層の向上を低コストで且つ容易に実現
する。 【解決手段】 循環方向に互いに隣り合う各鋼球Ｂの間
にエラストマー材からなる保持ピース１００が介装され
たリニアガイド装置において、保持ピース１００の凹面
１０１を該保持ピース１００に隣接する鋼球Ｂの直径の
５０％以下の位置で該鋼球Ｂに接触させ、且つ、保持ピ
ース１００の剛性値を０．０５３Ｎ／μｍ以上０．１７
５Ｎ／μｍ以下とする。
合においても潤滑剤等の油脂による膨潤の影響による転
動体間ピッチの変動を抑制して、作動性、低騒音性およ
び耐久性のより一層の向上を低コストで且つ容易に実現
する。 【解決手段】 循環方向に互いに隣り合う各鋼球Ｂの間
にエラストマー材からなる保持ピース１００が介装され
たリニアガイド装置において、保持ピース１００の凹面
１０１を該保持ピース１００に隣接する鋼球Ｂの直径の
５０％以下の位置で該鋼球Ｂに接触させ、且つ、保持ピ
ース１００の剛性値を０．０５３Ｎ／μｍ以上０．１７
５Ｎ／μｍ以下とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、産業機械等に用い
られるリニアガイド装置、ボールねじ装置、ボールスプ
ライン装置、リニアボールブッシュ装置等の直動装置に
関する。
られるリニアガイド装置、ボールねじ装置、ボールスプ
ライン装置、リニアボールブッシュ装置等の直動装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の直動装置としては、例え
ば図９に示すように、軸方向に長く延びる案内レール
（案内軸）１と、その上に移動可能に跨架されたスライ
ダ（可動体）２とを備えたリニアガイド装置が知られて
いる。案内レール１の両側面にはそれぞれ軸方向に延び
る転動体転動溝３が形成されており、スライダ２のスラ
イダ本体２Ａには、その両袖部４の内側面に、それぞれ
転動体転動溝３に対向する転動体転動溝（図示せず）が
形成されている。
ば図９に示すように、軸方向に長く延びる案内レール
（案内軸）１と、その上に移動可能に跨架されたスライ
ダ（可動体）２とを備えたリニアガイド装置が知られて
いる。案内レール１の両側面にはそれぞれ軸方向に延び
る転動体転動溝３が形成されており、スライダ２のスラ
イダ本体２Ａには、その両袖部４の内側面に、それぞれ
転動体転動溝３に対向する転動体転動溝（図示せず）が
形成されている。
【０００３】そして、これらの向き合った両転動体転動
溝の間には転動体としての多数の鋼球が転動自在に装填
され、その鋼球の転動を介してスライダ２が案内レール
１上を軸方向に沿って移動できるようになっている。こ
の移動につれて、案内レール１とスライダ２との間に介
在する鋼球は転動してスライダ２のスライダ本体２Ａの
端部に移動するが、スライダ２を軸方向に継続して移動
させていくためには、これらの鋼球を無限に循環させる
必要がある。
溝の間には転動体としての多数の鋼球が転動自在に装填
され、その鋼球の転動を介してスライダ２が案内レール
１上を軸方向に沿って移動できるようになっている。こ
の移動につれて、案内レール１とスライダ２との間に介
在する鋼球は転動してスライダ２のスライダ本体２Ａの
端部に移動するが、スライダ２を軸方向に継続して移動
させていくためには、これらの鋼球を無限に循環させる
必要がある。
【０００４】そこで、スライダ本体２Ａの袖部４内に更
に軸方向に貫通する直線状の転動体通路（図示せず）を
形成すると共に、スライダ本体２Ａの前後両端にエンド
キャップ５を設けて、このエンドキャップ５に上記両転
動体転動溝と上記直線状の転動体通路とを連通する半円
弧状に湾曲した転動体循環Ｒ部６（図１０参照）を形成
することにより、転動体無限循環軌道７を構成してい
る。
に軸方向に貫通する直線状の転動体通路（図示せず）を
形成すると共に、スライダ本体２Ａの前後両端にエンド
キャップ５を設けて、このエンドキャップ５に上記両転
動体転動溝と上記直線状の転動体通路とを連通する半円
弧状に湾曲した転動体循環Ｒ部６（図１０参照）を形成
することにより、転動体無限循環軌道７を構成してい
る。
【０００５】また、図１０に示すように、転動体無限循
環軌道７の互いに隣り合う各鋼球Ｂ間には、該鋼球Ｂに
対向する両側面にそれぞれ凹面８を有する保持ピース９
が該凹面８で鋼球Ｂに接触するように介装されている。
このような保持ピースとしては、例えば特開２０００−
１２０８２５号公報に示すように、負荷ボール間にスペ
ーサ（保持ピース）を配置しても、負荷容量や剛性の低
減を招来することがなく、しかも、負荷ボールとスペー
サとの摩擦を小さくしてスペーサの循環性を向上できる
ようにしたものが提案されている。
環軌道７の互いに隣り合う各鋼球Ｂ間には、該鋼球Ｂに
対向する両側面にそれぞれ凹面８を有する保持ピース９
が該凹面８で鋼球Ｂに接触するように介装されている。
このような保持ピースとしては、例えば特開２０００−
１２０８２５号公報に示すように、負荷ボール間にスペ
ーサ（保持ピース）を配置しても、負荷容量や剛性の低
減を招来することがなく、しかも、負荷ボールとスペー
サとの摩擦を小さくしてスペーサの循環性を向上できる
ようにしたものが提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
保持ピースでは、転動体無限循環軌道７が直線状の転動
体通路と曲線状の転動体循環Ｒ部６とによって構成さ
れ、且つ、保持ピースの剛性値も大きいため、幾何学的
関係から、負荷側である直線状の転動体通路から無負荷
側である曲線状の転動体循環Ｒ部６へ微小移動する鋼球
の微小移動量ｄｘ1と、該微小移動量ｄｘ1 に対応して
無負荷側である曲線状の転動体循環Ｒ部６から負荷側で
ある直線状の転動体通路へ微小移動する鋼球の微小移動
量ｄｘ2 との間に差が発生し、この差が鋼球の千鳥現象
や動摩擦力の変動を起こして鋼球の円滑な公転運動（循
環路に沿った運動）を阻害してしまい、一層の作動性の
向上を図ることが難しいという問題が生じた。
保持ピースでは、転動体無限循環軌道７が直線状の転動
体通路と曲線状の転動体循環Ｒ部６とによって構成さ
れ、且つ、保持ピースの剛性値も大きいため、幾何学的
関係から、負荷側である直線状の転動体通路から無負荷
側である曲線状の転動体循環Ｒ部６へ微小移動する鋼球
の微小移動量ｄｘ1と、該微小移動量ｄｘ1 に対応して
無負荷側である曲線状の転動体循環Ｒ部６から負荷側で
ある直線状の転動体通路へ微小移動する鋼球の微小移動
量ｄｘ2 との間に差が発生し、この差が鋼球の千鳥現象
や動摩擦力の変動を起こして鋼球の円滑な公転運動（循
環路に沿った運動）を阻害してしまい、一層の作動性の
向上を図ることが難しいという問題が生じた。
【０００７】そこで、本出願人等は、微小移動量ｄｘ1
と微小移動量ｄｘ2 との間の差を吸収して作動性および
低騒音性の一層の向上を図るべく、特願２０００−２０
３３２４号明細書を先に提案し、その中で保持ピースに
弾性を付与し、且つ、剛性値を、作動性および耐久性の
面から見て０．０５３〜０．１７５Ｎ／μｍが良いとし
た。
と微小移動量ｄｘ2 との間の差を吸収して作動性および
低騒音性の一層の向上を図るべく、特願２０００−２０
３３２４号明細書を先に提案し、その中で保持ピースに
弾性を付与し、且つ、剛性値を、作動性および耐久性の
面から見て０．０５３〜０．１７５Ｎ／μｍが良いとし
た。
【０００８】しかしながら、保持ピースの剛性値を容易
且つ安価に上記のような値とするためにハイトレルやペ
ルプレン（東洋紡績（株）製商品名）等のエラストマー
材を用いた場合には、潤滑剤等の油脂によって保持ピー
スが膨潤し、鋼球と保持ピースの接触位置によっては、
鋼球間ピッチが大きく変動してしまう。そして、この変
動により転動体無限循環軌道７を循環する一列の転動体
列（転動体と転動体の間に介装する保持ピースで構成さ
れる）のすき間量が変化して作動性や低騒音性へ悪影響
を及ぼしたり、すき間量の変化が著しい場合は耐久性に
も悪影響を及ぼす問題が生じる可能性がある。
且つ安価に上記のような値とするためにハイトレルやペ
ルプレン（東洋紡績（株）製商品名）等のエラストマー
材を用いた場合には、潤滑剤等の油脂によって保持ピー
スが膨潤し、鋼球と保持ピースの接触位置によっては、
鋼球間ピッチが大きく変動してしまう。そして、この変
動により転動体無限循環軌道７を循環する一列の転動体
列（転動体と転動体の間に介装する保持ピースで構成さ
れる）のすき間量が変化して作動性や低騒音性へ悪影響
を及ぼしたり、すき間量の変化が著しい場合は耐久性に
も悪影響を及ぼす問題が生じる可能性がある。
【０００９】本発明はかかる不都合を解消するためにな
されたものであり、保持ピースの素材をエラストマー材
とした場合においても潤滑剤等の油脂による膨潤の影響
による転動体間ピッチの変動を抑制して作動性、低騒音
性および耐久性のより一層の向上を低コストで且つ容易
に実現することができる直動装置を提供することを目的
とする。
されたものであり、保持ピースの素材をエラストマー材
とした場合においても潤滑剤等の油脂による膨潤の影響
による転動体間ピッチの変動を抑制して作動性、低騒音
性および耐久性のより一層の向上を低コストで且つ容易
に実現することができる直動装置を提供することを目的
とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、請求項１に係る発明は、転動体転動溝を有する案
内軸と、該案内軸の前記転動体転動溝に対向する転動体
転動溝を有して、これらの転動体転動溝間に挿入された
多数の転動体の転動を介して前記案内軸に案内されて相
対的に移動すると共に、該転動体を無限に循環させる転
動体無限循環軌道を有し、且つ、循環方向に互いに隣り
合う各転動体の間に保持ピースが介装された可動体とを
備えた直動装置において、前記保持ピースを該保持ピー
スに隣接する前記転動体の直径の５０％以下の位置で該
転動体に接触させるようにしたことを特徴とする。
めに、請求項１に係る発明は、転動体転動溝を有する案
内軸と、該案内軸の前記転動体転動溝に対向する転動体
転動溝を有して、これらの転動体転動溝間に挿入された
多数の転動体の転動を介して前記案内軸に案内されて相
対的に移動すると共に、該転動体を無限に循環させる転
動体無限循環軌道を有し、且つ、循環方向に互いに隣り
合う各転動体の間に保持ピースが介装された可動体とを
備えた直動装置において、前記保持ピースを該保持ピー
スに隣接する前記転動体の直径の５０％以下の位置で該
転動体に接触させるようにしたことを特徴とする。
【００１１】請求項２に係る発明は、請求項１におい
て、前記保持ピースを該保持ピースに隣接する前記転動
体の直径の３０〜５０％の位置で該転動体に接触させる
ようにしたことを特徴とする。請求項３に係る発明は、
請求項１又は２において、前記保持ピースの剛性値を
０．０５３Ｎ／μｍ以上０．１７５Ｎ／μｍ以下とした
ことを特徴とする。
て、前記保持ピースを該保持ピースに隣接する前記転動
体の直径の３０〜５０％の位置で該転動体に接触させる
ようにしたことを特徴とする。請求項３に係る発明は、
請求項１又は２において、前記保持ピースの剛性値を
０．０５３Ｎ／μｍ以上０．１７５Ｎ／μｍ以下とした
ことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
を図を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態の
一例であるリニアガイド装置の保持ピースを説明するた
めの説明的断面図、図２は図１の右側面図、図３は鋼球
間ピッチの変化量と日数と保持ピースの鋼球への接触位
置との関係を示すグラフ図、図４は剛性値が従来より低
い４種類の保持ピースを鋼球間に介装した場合のリニア
ガイド装置の動摩擦力の変動を示すグラフ図、図５は従
来の保持ピースを鋼球間に介装したリニアガイド装置の
動摩擦力の変動を示すグラフ図、図６はヒゲ成分の大き
さと保持ピースの剛性値との関係を示すグラフ図、図７
は剛性値が異なる各保持ピース毎の移動距離と変形量と
の関係を示すグラフ図、図８は各保持ピースの剛性値と
永久変形量との関係を示すグラフ図である。なお、この
実施の形態のリニアガイド装置は、図９に示す従来のリ
ニアガイド装置に対して、転動体無限循環軌道の互いに
隣り合う各鋼球間に介装された保持ピースが相違するだ
けであるため、相違する部分についてのみ説明する。
を図を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態の
一例であるリニアガイド装置の保持ピースを説明するた
めの説明的断面図、図２は図１の右側面図、図３は鋼球
間ピッチの変化量と日数と保持ピースの鋼球への接触位
置との関係を示すグラフ図、図４は剛性値が従来より低
い４種類の保持ピースを鋼球間に介装した場合のリニア
ガイド装置の動摩擦力の変動を示すグラフ図、図５は従
来の保持ピースを鋼球間に介装したリニアガイド装置の
動摩擦力の変動を示すグラフ図、図６はヒゲ成分の大き
さと保持ピースの剛性値との関係を示すグラフ図、図７
は剛性値が異なる各保持ピース毎の移動距離と変形量と
の関係を示すグラフ図、図８は各保持ピースの剛性値と
永久変形量との関係を示すグラフ図である。なお、この
実施の形態のリニアガイド装置は、図９に示す従来のリ
ニアガイド装置に対して、転動体無限循環軌道の互いに
隣り合う各鋼球間に介装された保持ピースが相違するだ
けであるため、相違する部分についてのみ説明する。
【００１３】図１に示すように、転動体無限循環軌道７
の互いに隣り合う鋼球Ｂ間には保持ピース１００が介装
されている。保持ピース１００は例えばエラストマー材
（ハイトレルやペルプレン（東洋紡績（株）製商品名）
等）により短円筒状に形成されており、軸方向の両端面
には所定の曲率半径を持つ凹面１０１が形成されてい
る。
の互いに隣り合う鋼球Ｂ間には保持ピース１００が介装
されている。保持ピース１００は例えばエラストマー材
（ハイトレルやペルプレン（東洋紡績（株）製商品名）
等）により短円筒状に形成されており、軸方向の両端面
には所定の曲率半径を持つ凹面１０１が形成されてい
る。
【００１４】そして、この実施の形態では、保持ピース
１００の凹面１０１を該保持ピース１００に隣接する鋼
球Ｂの直径Ａ1 の３０〜５０％の位置（図２のＡ2 ／Ａ
1 ×１００％が３０〜５０％の位置）で該鋼球Ｂに接触
させ、且つ、保持ピース１００の剛性値を０．０５３Ｎ
／μｍ以上０．１７５Ｎ／μｍ以下としている。これに
より、保持ピース１００の素材をエラストマー材とした
場合においても潤滑剤等の油脂による膨潤の影響による
鋼球Ｂ間ピッチの変動を抑制し、作動性、低騒音性およ
び耐久性のより一層の向上を低コストで且つ容易に実現
する。
１００の凹面１０１を該保持ピース１００に隣接する鋼
球Ｂの直径Ａ1 の３０〜５０％の位置（図２のＡ2 ／Ａ
1 ×１００％が３０〜５０％の位置）で該鋼球Ｂに接触
させ、且つ、保持ピース１００の剛性値を０．０５３Ｎ
／μｍ以上０．１７５Ｎ／μｍ以下としている。これに
より、保持ピース１００の素材をエラストマー材とした
場合においても潤滑剤等の油脂による膨潤の影響による
鋼球Ｂ間ピッチの変動を抑制し、作動性、低騒音性およ
び耐久性のより一層の向上を低コストで且つ容易に実現
する。
【００１５】ここで、剛性値とは、２つの鋼球Ｂ間に保
持ピース１００を介装した上で、「鋼球Ｂ間に加えた圧
縮力に対する、鋼球Ｂ間ピッチの変化の割合」をいう。
すなわち、剛性値(N／μm)＝鋼球Ｂ間に加えた圧縮力
(N) ／鋼球Ｂ間ピッチの変化量(μm)である。以下、詳
述する。
持ピース１００を介装した上で、「鋼球Ｂ間に加えた圧
縮力に対する、鋼球Ｂ間ピッチの変化の割合」をいう。
すなわち、剛性値(N／μm)＝鋼球Ｂ間に加えた圧縮力
(N) ／鋼球Ｂ間ピッチの変化量(μm)である。以下、詳
述する。
【００１６】図３に鋼球とエラストマー材の保持ピース
の凹面との接触位置をそれぞれ鋼球径の７０％、６０
％、５０％、３０％となるように設定した４種類の試験
用の保持ピースを用意し、それぞれについて潤滑剤（昭
和シェルＡＶ２グリース）による膨潤の程度を確認した
浸漬試験の結果を示す。なお、図３の縦軸は試験用の保
持ピースを使用した場合の鋼球間ピッチの寸法変化量
を、横軸は経過日数を表している。
の凹面との接触位置をそれぞれ鋼球径の７０％、６０
％、５０％、３０％となるように設定した４種類の試験
用の保持ピースを用意し、それぞれについて潤滑剤（昭
和シェルＡＶ２グリース）による膨潤の程度を確認した
浸漬試験の結果を示す。なお、図３の縦軸は試験用の保
持ピースを使用した場合の鋼球間ピッチの寸法変化量
を、横軸は経過日数を表している。
【００１７】同図より、鋼球と保持ピースの凹面との接
触位置を、鋼球径の５０％以下とすることによって、エ
ラストマー材の保持ピースとした場合においても、潤滑
剤等の油脂による膨潤によって生じる鋼球間ピッチの経
時的変化を最小限に抑えることが可能であることが判
る。なお、鋼球間ピッチの変化量が±１０μｍ以下であ
れば耐久性に及ぼす悪影響はなくなり、作動性や低騒音
性に及ぼす悪影響を大幅に低減することが可能となる。
また、鋼球間ピッチの変化量が±５μｍ以下であれば作
動性や低騒音性に及ぼす悪影響はなくなる。したがっ
て、鋼球間ピッチの変化量は±１０μｍ以下にすること
が好ましく、作動性や低騒音性の面からみると、鋼球間
ピッチの変化量は±５μｍ以下とすることがより好まし
い。
触位置を、鋼球径の５０％以下とすることによって、エ
ラストマー材の保持ピースとした場合においても、潤滑
剤等の油脂による膨潤によって生じる鋼球間ピッチの経
時的変化を最小限に抑えることが可能であることが判
る。なお、鋼球間ピッチの変化量が±１０μｍ以下であ
れば耐久性に及ぼす悪影響はなくなり、作動性や低騒音
性に及ぼす悪影響を大幅に低減することが可能となる。
また、鋼球間ピッチの変化量が±５μｍ以下であれば作
動性や低騒音性に及ぼす悪影響はなくなる。したがっ
て、鋼球間ピッチの変化量は±１０μｍ以下にすること
が好ましく、作動性や低騒音性の面からみると、鋼球間
ピッチの変化量は±５μｍ以下とすることがより好まし
い。
【００１８】また、図３より、鋼球と保持ピースの凹面
との接触位置を３０〜５０％の間を狙うことにより、エ
ラストマー材の保持ピースの膨潤による接点（接触位
置）のずれによる鋼球間ピッチの変化量と、素材そのも
のの膨潤による厚みの増大による鋼球間ピッチの変化量
とのバランスがとれ、鋼球間ピッチの変化量を最も小さ
くすることが可能となる。
との接触位置を３０〜５０％の間を狙うことにより、エ
ラストマー材の保持ピースの膨潤による接点（接触位
置）のずれによる鋼球間ピッチの変化量と、素材そのも
のの膨潤による厚みの増大による鋼球間ピッチの変化量
とのバランスがとれ、鋼球間ピッチの変化量を最も小さ
くすることが可能となる。
【００１９】このように保持ピースに隣接する鋼球が鋼
球径の５０％以下の位置で接触して安定した鋼球間ピッ
チとなるような凹面形状を持つ保持ピースとすることに
より、保持ピースの素材をエラストマー材にしても潤滑
剤等の油脂による膨潤の影響による鋼球間ピッチの変動
を最小限に抑えることが可能となり、鋼球列すきまの増
減による作動性や低騒音性、耐久性の悪化を防止するこ
とができる。
球径の５０％以下の位置で接触して安定した鋼球間ピッ
チとなるような凹面形状を持つ保持ピースとすることに
より、保持ピースの素材をエラストマー材にしても潤滑
剤等の油脂による膨潤の影響による鋼球間ピッチの変動
を最小限に抑えることが可能となり、鋼球列すきまの増
減による作動性や低騒音性、耐久性の悪化を防止するこ
とができる。
【００２０】次に、保持ピースの剛性値を０．０５３Ｎ
／μｍ以上０．１７５Ｎ／μｍ以下にした根拠を述べ
る。図４（ａ）〜（ｄ）に剛性値が従来より低い４種類
の保持ピースａ〜ｄ（順番に剛性値が０．０５，０．０
７５．０．１，０．２Ｎ／μｍ）を鋼球間に介装した場
合のリニアガイド装置の動摩擦力を変動を示し、図５に
従来の保持ピース（剛性値２Ｎ／μｍ）を鋼球間に介装
したリニアガイド装置の動摩擦力を変動を示し、図６に
図４及び図５のデータに基づいた作動性の目安となるヒ
ゲ成分（動摩擦力の微少変動：小さいほど作動性が良
好）の大きさと保持ピースの剛性値との関係を示す。
／μｍ以上０．１７５Ｎ／μｍ以下にした根拠を述べ
る。図４（ａ）〜（ｄ）に剛性値が従来より低い４種類
の保持ピースａ〜ｄ（順番に剛性値が０．０５，０．０
７５．０．１，０．２Ｎ／μｍ）を鋼球間に介装した場
合のリニアガイド装置の動摩擦力を変動を示し、図５に
従来の保持ピース（剛性値２Ｎ／μｍ）を鋼球間に介装
したリニアガイド装置の動摩擦力を変動を示し、図６に
図４及び図５のデータに基づいた作動性の目安となるヒ
ゲ成分（動摩擦力の微少変動：小さいほど作動性が良
好）の大きさと保持ピースの剛性値との関係を示す。
【００２１】図６から明らかなように、剛性値が０．１
７５Ｎ／μｍ以下で従来の保持ピースを用いた場合のヒ
ゲ成分の大きさ１Ｎを下回り、従って、保持ピースの剛
性値が０．１７５Ｎ／μｍ以下の領域で作動性が向上す
るのが判る。また、図６より、保持ピースの剛性値が小
さい程、作動性が向上することが判るが、保持ピースの
剛性値が小さい程、循環Ｒ部における曲げ力や転動中に
作用する繰り返し応力等による転動体間ピッチの永久変
形量の値や潤滑剤等の油脂による膨潤の影響による変形
量を合わせた鋼球間ピッチの変化量、すなわち、耐久性
が問題となる場合がある。
７５Ｎ／μｍ以下で従来の保持ピースを用いた場合のヒ
ゲ成分の大きさ１Ｎを下回り、従って、保持ピースの剛
性値が０．１７５Ｎ／μｍ以下の領域で作動性が向上す
るのが判る。また、図６より、保持ピースの剛性値が小
さい程、作動性が向上することが判るが、保持ピースの
剛性値が小さい程、循環Ｒ部における曲げ力や転動中に
作用する繰り返し応力等による転動体間ピッチの永久変
形量の値や潤滑剤等の油脂による膨潤の影響による変形
量を合わせた鋼球間ピッチの変化量、すなわち、耐久性
が問題となる場合がある。
【００２２】図７に保持ピースａ〜ｄの耐久性を表すも
のとして各保持ピースの移動距離と変形量との関係を示
し、図８に移動距離が約１２５ｋｍでの鋼球間ピッチの
変化量と保持ピースの剛性値との関係を示す。通常の保
持ピース入りリニアガイド装置においては、４０μｍ以
上の変化量が発生した場合、鋼球列のすき間寸法が大き
くなりすぎて鋼球と保持ピースの円滑な公転が阻害さ
れ、著しく耐久性が低下する。従って、図８から０．０
５３Ｎ／μｍ以上の剛性値が保持ピースに必要なことが
判る。
のとして各保持ピースの移動距離と変形量との関係を示
し、図８に移動距離が約１２５ｋｍでの鋼球間ピッチの
変化量と保持ピースの剛性値との関係を示す。通常の保
持ピース入りリニアガイド装置においては、４０μｍ以
上の変化量が発生した場合、鋼球列のすき間寸法が大き
くなりすぎて鋼球と保持ピースの円滑な公転が阻害さ
れ、著しく耐久性が低下する。従って、図８から０．０
５３Ｎ／μｍ以上の剛性値が保持ピースに必要なことが
判る。
【００２３】以上より、保持ピースの剛性値を０．０５
３Ｎ／μｍ以上０．１７５Ｎ／μｍ以下とした。このよ
うに転動体間に上記の剛性値を持つ保持ピースを介装し
たため、部品の加工誤差等による軌道長さのばらつきに
よって転動体列中に圧縮力が作用した場合でも、従来の
保持ピース入りリニアガイド装置と同等レベルの作動性
と騒音特性を確保することが可能となる。
３Ｎ／μｍ以上０．１７５Ｎ／μｍ以下とした。このよ
うに転動体間に上記の剛性値を持つ保持ピースを介装し
たため、部品の加工誤差等による軌道長さのばらつきに
よって転動体列中に圧縮力が作用した場合でも、従来の
保持ピース入りリニアガイド装置と同等レベルの作動性
と騒音特性を確保することが可能となる。
【００２４】また、本発明を適用するにあたっては全て
の鋼球間に本保持ピースを介装することが望ましいが、
一カ所あるいは少数複数箇所で本保持ピースが介装され
ない場合があっても、本保持ピースを使用しない従来品
よりは作動性・騒音特性向上の効果が認められる。その
場合は、本保持ピースの介装されない部位が、鋼球列か
ら見て対象形となすのが効果的（介装されない部位が連
続しないように）である。
の鋼球間に本保持ピースを介装することが望ましいが、
一カ所あるいは少数複数箇所で本保持ピースが介装され
ない場合があっても、本保持ピースを使用しない従来品
よりは作動性・騒音特性向上の効果が認められる。その
場合は、本保持ピースの介装されない部位が、鋼球列か
ら見て対象形となすのが効果的（介装されない部位が連
続しないように）である。
【００２５】なお、上記実施の形態では、保持ピースの
凹面の形状を鋼球半径に近似した曲率のＲ形状とした
が、これに限らず、鋼球と接触する部分の保持ピースの
凹面の形状は、ゴシック形状でもよいし円錐形状でもよ
いし球面形状で鋼球と球面のエッジ部で接触する形状と
してもよい。鋼球と接触した際に、安定した鋼球間ピッ
チとなるような凹面形状であることが、保持ピースの精
度管理を行う上で重要である。また、保持ピースをリニ
アガイド装置に使用する際には、保持ピースがそれぞれ
分離してもよいし連結されていてもよい。
凹面の形状を鋼球半径に近似した曲率のＲ形状とした
が、これに限らず、鋼球と接触する部分の保持ピースの
凹面の形状は、ゴシック形状でもよいし円錐形状でもよ
いし球面形状で鋼球と球面のエッジ部で接触する形状と
してもよい。鋼球と接触した際に、安定した鋼球間ピッ
チとなるような凹面形状であることが、保持ピースの精
度管理を行う上で重要である。また、保持ピースをリニ
アガイド装置に使用する際には、保持ピースがそれぞれ
分離してもよいし連結されていてもよい。
【００２６】更に、上記実施の形態では、円筒状の保持
ピースを用いたが、これに限定されず、例えば円柱状の
保持ピースを用いてもよい。更に、上記実施の形態で
は、転動体として鋼球を例に採ったが、これに限定され
ず、例えばセラミック球等のボールでもよく、また、こ
ろを用いた場合も本発明を適用できる。
ピースを用いたが、これに限定されず、例えば円柱状の
保持ピースを用いてもよい。更に、上記実施の形態で
は、転動体として鋼球を例に採ったが、これに限定され
ず、例えばセラミック球等のボールでもよく、また、こ
ろを用いた場合も本発明を適用できる。
【００２７】更に、上記実施の形態では、リニアガイド
装置に本発明を適用した場合を例に採ったが、これに限
定されず、ボールねじ装置、ボールスプライン装置、リ
ニアボールブッシュ装置等の直動装置に本発明を適用し
てもよい。
装置に本発明を適用した場合を例に採ったが、これに限
定されず、ボールねじ装置、ボールスプライン装置、リ
ニアボールブッシュ装置等の直動装置に本発明を適用し
てもよい。
【００２８】
【発明の効果】上記の説明から明らかなように、本発明
によれば、保持ピースの素材をエラストマー材とした場
合においても潤滑剤等の油脂による膨潤の影響による転
動体間ピッチの変動を抑制することができるので、作動
性、低騒音性および耐久性のより一層の向上を低コスト
で且つ容易に実現することができるという効果が得られ
る。
によれば、保持ピースの素材をエラストマー材とした場
合においても潤滑剤等の油脂による膨潤の影響による転
動体間ピッチの変動を抑制することができるので、作動
性、低騒音性および耐久性のより一層の向上を低コスト
で且つ容易に実現することができるという効果が得られ
る。
【図１】本発明の実施の形態の一例であるリニアガイド
装置の保持ピースを説明するための説明的断面図であ
る。
装置の保持ピースを説明するための説明的断面図であ
る。
【図２】図１の右側面図である。
【図３】鋼球間ピッチの変化量と日数と保持ピースの鋼
球への接触位置との関係を示すグラフ図である。
球への接触位置との関係を示すグラフ図である。
【図４】剛性値が従来より低い４種類の保持ピースを鋼
球間に介装した場合のリニアガイド装置の動摩擦力の変
動を示すグラフ図である。
球間に介装した場合のリニアガイド装置の動摩擦力の変
動を示すグラフ図である。
【図５】従来の保持ピースを鋼球間に介装したリニアガ
イド装置の動摩擦力の変動を示すグラフ図である。
イド装置の動摩擦力の変動を示すグラフ図である。
【図６】ヒゲ成分の大きさと保持ピースの剛性値との関
係を示すグラフ図である。
係を示すグラフ図である。
【図７】剛性値が異なる各保持ピース毎の移動距離と変
化量との関係を示すグラフ図である。
化量との関係を示すグラフ図である。
【図８】各保持ピースの剛性値と変化量との関係を示す
グラフ図である。
グラフ図である。
【図９】リニアガイド装置の全体構成を説明するための
説明的斜視図である。
説明的斜視図である。
【図１０】従来の保持ピースを説明するための説明図で
ある。
ある。
１…案内レール（案内軸）
２…スライダ（可動体）
３…転動体転動溝
７…転動体無限循環軌道
１００…保持ピース
Ｂ…鋼球（転動体）
Claims (3)
- 【請求項１】 転動体転動溝を有する案内軸と、該案内
軸の前記転動体転動溝に対向する転動体転動溝を有し
て、これらの転動体転動溝間に挿入された多数の転動体
の転動を介して前記案内軸に案内されて相対的に移動す
ると共に、該転動体を無限に循環させる転動体無限循環
軌道を有し、且つ、循環方向に互いに隣り合う各転動体
の間に保持ピースが介装された可動体とを備えた直動装
置において、 前記保持ピースを該保持ピースに隣接する前記転動体の
直径の５０％以下の位置で該転動体に接触させるように
したことを特徴とする直動装置。 - 【請求項２】 前記保持ピースを該保持ピースに隣接す
る前記転動体の直径の３０〜５０％の位置で該転動体に
接触させるようにしたことを特徴とする請求項１記載の
直動装置。 - 【請求項３】 前記保持ピースの剛性値を０．０５３Ｎ
／μｍ以上０．１７５Ｎ／μｍ以下としたことを特徴と
する請求項１又は２記載の直動装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001239735A JP2003049834A (ja) | 2001-08-07 | 2001-08-07 | 直動装置 |
| US10/478,463 US7021828B2 (en) | 2001-08-07 | 2002-08-09 | Direct drive unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001239735A JP2003049834A (ja) | 2001-08-07 | 2001-08-07 | 直動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003049834A true JP2003049834A (ja) | 2003-02-21 |
Family
ID=19070437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001239735A Pending JP2003049834A (ja) | 2001-08-07 | 2001-08-07 | 直動装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7021828B2 (ja) |
| JP (1) | JP2003049834A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2485634B (en) * | 2011-08-25 | 2012-09-12 | Flakt Woods Ltd | Variable pitch fans |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63152023A (ja) | 1986-12-16 | 1988-06-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 磁気記録媒体 |
| CN2366607Y (zh) | 1998-08-21 | 2000-03-01 | 上海达邦科工贸有限公司 | 纯滚动轴承 |
| TW412620B (en) * | 2000-03-03 | 2000-11-21 | Hiwin Tech Corp | Linear slide rail with spacer |
| DE10132431A1 (de) * | 2000-07-05 | 2002-04-04 | Nsk Ltd | Lineare Führungsvorrichtung |
| JP4365522B2 (ja) | 2000-10-18 | 2009-11-18 | 日本トムソン株式会社 | セパレータ用連結体を持つ直動案内ユニット |
-
2001
- 2001-08-07 JP JP2001239735A patent/JP2003049834A/ja active Pending
-
2002
- 2002-08-09 US US10/478,463 patent/US7021828B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20040151406A1 (en) | 2004-08-05 |
| US7021828B2 (en) | 2006-04-04 |
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