JP2003148467A - 直動装置 - Google Patents

直動装置

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JP2003148467A
JP2003148467A JP2001348395A JP2001348395A JP2003148467A JP 2003148467 A JP2003148467 A JP 2003148467A JP 2001348395 A JP2001348395 A JP 2001348395A JP 2001348395 A JP2001348395 A JP 2001348395A JP 2003148467 A JP2003148467 A JP 2003148467A
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ball
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rolling
concave surface
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Shunichi Yabe
俊一 矢部
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NSK Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/37Loose spacing bodies
    • F16C33/3706Loose 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20Screw mechanisms
    • F16H25/22Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
    • F16H25/2204Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls
    • F16H25/2233Screw 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
    • F16H25/2238Screw 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 using ball spacers, i.e. spacers separating the balls, e.g. by forming a chain supporting the balls

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 長期にわたり低騒音を維持できる直動装置を
提供する。 【解決手段】 軸に外嵌するとともに、該軸に沿って直
進移動する直動体と、前記直動体の内面側に形成された
転動体溝に保持され、該転動体溝と前記軸との間で転動
する複数の転動体と、前記転動体の間に介装されるセパ
レータと、前記直動体に形成され、前記転動体溝の一端
側から他端側に前記転動体を循環させる循環経路とを有
する直動装置において、前記セパレータが、フッ素樹脂
製であることを特徴とする直動装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、産業用機械等に組
み込まれるリニアガイド装置やボールねじ装置等の直動
装置に関し、特に低騒音化を図る技術に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば図1に示すように、リニアガイド
装置10は、外面に転動溝3を有する案内レール1と、
その案内レール1を跨いで組み付けられたスライダ2と
を備えている。スライダ2の案内レール1の転動溝3と
対向する面は一部開口しており、案内レール1の転動溝
3とともに断面略トラック状のボール循環経路4を形成
している。そして、このボール循環経路4の内部に、多
数のボールBが転動自在に収容される。
【0003】また、例えば図2に示すように、ボールね
じ装置20は、ボールナット12がねじ軸11を内包す
るように配置されており、ボールナット12の内周に螺
旋状に形成されたねじ溝12aと、それに対向するねじ
軸11の外周に螺旋状に形成されたねじ溝11aとで形
成される空間に、複数のボールBが転動自在に配置され
ている。また、ボールナット12には、外形略コ字状の
ボールチューブ13が、その両端をねじ軸11のねじ溝
11aに臨むように装着されている。そして、ボールB
は、ボールナット12の内部で、ねじ軸11を複数回周
回した後ボールチューブ13の一端から掬い上げられ、
ボール循環経路18を通った後、ボールチュープ13の
他端からねじ軸11のねじ溝11aに戻される循環を繰
り返す。
【0004】このようなリニアガイド装置10やボール
ねじ20では、駆動時におけるボール同士の衝突音を無
くするために、ボールBの間にセパレータを介装させる
のが一般的である。例えば、図3はリニアガイド装置1
0のボール循環経路4の内部を拡大して示す図である
が、ボールBとボールBとの間にセパレータ100が介
装されたボール列が形成されている。このセパレータ1
00は、両側にボールBの外周面に対応して断面円弧状
の凹面101が形成されており、ボールBはボール循環
経路4の循環時にこの凹面101により転動自在に保持
される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記セパレータ100
は適当な補強材を含有する樹脂組成物の成形体であり、
従来は66ナイロン等のポリアミド樹脂をベース樹脂と
したものが一般的である。しかし、ポリアミド樹脂は、
吸水率が高く、吸水状態により寸法が変化する。リニア
ガイド装置やボールねじ装置は、切削クーラント等の水
分と接触する環境で使用されることが多く、セパレータ
100も大気中で使用される場合に比べて吸水量が格段
に大きくなる。その結果、セパレータ100が外径方向
に大きく膨潤して凹面101のボールBと接触する位置
が凹面101の中心方向にずれるようになり、ボールB
とセパレータ100との隙間が徐々に広がって騒音レベ
ルも大きくなる。また、場合によっては、図4に示すよ
うに、セパレータ100がボール間から外れることもあ
り、転倒したセパレータ100がボールBの循環を妨害
して駆動できなくなることもある。
【0006】そこで本発明の目的は、長期にわたり低騒
音を維持できる直動装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明に係
る、軸に外嵌するとともに、該軸に沿って直進移動する
直動体と、前記直動体の内面側に形成された転動体溝に
保持され、該転動体溝と前記軸との間で転動する複数の
転動体と、前記転動体の間に介装されるセパレータと、
前記直動体に形成され、前記転動体溝の一端側から他端
側に前記転動体を循環させる循環経路とを有する直動装
置において、前記セパレータが、フッ素樹脂製であるこ
とを特徴とする直動装置により達成される。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の直動装置に関して
詳細に説明する。
【0009】本発明において、直動装置はセパレータを
備える構成であれば制限されるものではなく、例えば図
1に示したリニアガイド装置10、図2に示したボール
ねじ装置20を例示することができる。そして、それぞ
れのセパレータ100を下記に詳述するフッ素樹脂組成
物からなる成形体とする。
【0010】ベース樹脂となるフッ素樹脂としては、例
えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テト
ラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエー
テル共重合体(PFA)、テトラフルオロエチレン−ヘ
キサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、テトラフ
ルオロエチレン−エチレン共重合体(ETFE)、ポリ
ビニリデンフルオライド(PVDF)、ポリクロロトリ
フルオロエチレン(PCTFE)等を使用することがで
きる。これらフッ素樹脂及び比較のためのポリアミド6
6の磨き鋼に対する静摩擦係数を下記表1に示すが、直
動装置の初期の作動性を考慮するとこの静摩擦係数が小
さい方が好ましく、ポリアミド66よりも静摩擦係数が
小さいPTFE、PFA、FEP、FTFE、PCTF
Eがより好適である。更には、製造上有利である射出成
形可能なPFA、FEP、ETFEが特に好適である。
【0011】
【表1】
【0012】また、これらフッ素樹脂は単独でもよい
し、複数種を組み合わせて使用してもよい。
【0013】上記のフッ素樹脂には、必要に応じて、ガ
ラス繊維、炭素繊維、チタン酸カリウムウィスカー等の
補強作用のある充填材を配合してもよい。これらの充填
材を配合することにより、セパレータの強度や耐摩耗
性、耐衝撃性が向上してボール等との衝突による破損が
防止され、低騒音化を長期間にわたり維持できるように
なる。中でも、炭素繊維、チタン酸カリウムウィスカー
は、それ自体が制振性を有するため特に好ましい。ま
た、これら充填材の配合量は、セパレータ全体として1
0〜40重量%、特に20〜30重量%とすることが好
ましい。配合量が10重量%未満の場合、上記した強度
等を向上させる効果が不十分となり、一方、40重量%
を超える場合には成形性が低下して好ましくない。
【0014】また、上記充填材の一部に代えて、固体潤
滑剤を配合することもでき、それにより得られるセパレ
ータの静摩擦係数を下げることができる。固体潤滑剤は
公知のものでかまわず、例えば、MoS2、WS2、グラ
ファイト、PTFE等を用いることができる。
【0015】セパレータを得るには、上記のフッ素樹脂
もしくは充填材や固体潤滑剤を配合してなるフッ素樹脂
組成物を成形原料とし、好ましくは射出成形により所定
形状に成形する。
【0016】尚、セパレータの形状は従来と同様でかま
わないが、例えば、図5に示すような形状とすることが
好ましい。図示されるセパレータ100は、凹面101
を形成する曲率半径Rの中心OをボールBの中心OB
ら変位させて2箇所に設けており、それによりセパレー
タ100の凹面101とボールBとの間に隙間Sが形成
され、この隙間Sにグリース(図示せず)が流入してボ
ールBの転動が円滑に行なわれる。また、凹面101の
表面は平坦でもよいが、粗面である方がグリースを保持
できることから好ましい。粗面の程度は、面粗さRmax
で5〜50μm程度が適当である。
【0017】また、セパレータ100の凹面101の表
面には同心状もしくは螺旋状の溝が形成されていてもよ
く、更にセパレータ100の凹面101とボールBとの
隙間にグリースが流入し易いようにセパレータ100に
貫通孔を設けることもできる。例えば、図6に示される
セパレータ100では、凹面101の中心部に貫通孔1
02が貫通され、その周囲に同心状に複数の溝103が
形成されており、貫通孔102から流入したグリース
(図示せず)が溝103に保持され、良好な潤滑が維持
される。また、凹面101の外周端部100aが円弧状
に面取りされており、グリースがより流入し易くなって
いる。尚、貫通孔102の直径や、溝103の深さ、
幅、数等は制限されるものはなく、セパレータ100の
大きさや機械的強度等に応じて適宜設定される。例え
ば、溝103の深さは5〜30μm程度が適当である。
【0018】また、上記に挙げた凹面101における粗
面化、貫通孔102や溝103の形成、外周端部100
aの面取りは、複数を適宜組み合わせることもできる。
【0019】尚、用いる射出成形機のゲート形状はピン
ゲートでよいが、ゲートの位置はセパレータ100の凹
面101以外、例えば図6に示すように、セパレータ1
00の外周面にゲートGを臨ませることが好ましい。あ
るいは、図示は省略するが、貫通孔102の内周面にゲ
ート位置を設けることもできる。
【0020】上記のセパレータ100は、例えば図1に
示すようなリニアガイド装置10、図2に示すようなボ
ールねじ装置20のボールBの間に介装される。そし
て、潤滑のためのグリースをボール循環経路4,18に
封入して本発明の直動装置が完成する。尚、封入グリー
スは公知のもので構わず、鉱油−リチウム石けん系グリ
ース等を用いることができる。
【0021】尚、上記実施の形態では転動体としてボー
ルを用いた例を示したが、ボールではなく、ころであっ
てもよい。
【0022】
【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明を更
に説明する。
【0023】(セパレータの作製)ETFE(ダイキン
工業(株)製「ネオフロンETFE」)を射出成形し、
図6に示すような貫通孔及び深さ30μmの同心状の溝
を備えるセパレータA(実施例)を作製した。また、ポ
リアミド66(BASFジャパン(株)製「未強化ウル
トラミットA」)を射出成形して同様のセパレータB
(比較例)を作製した。
【0024】(耐水性試験)上記セパレータA、Bをリ
ニアガイド装置(日本精工製「LH30」)のボール間
に介装させ、鉱油−リチウム石けん系のアルバニアN
o.2グリースをボール循環経路に充填封止して試験用
リニアガイド装置A(実施例)、B(比較例)を作製し
た。尚、作製当初における全てのボール・セパレータ間
の合計隙間を、ボール直径の50%とした。そして、試
験用リニアガイド装置A、Bを1日1回1分間水没させ
ながら、送り速度1m/s、ストローク1000mmの
条件で走行させ、走行距離500km毎に分解して合計
隙間を測定し、作製当初の合計隙間からの変化率を求め
た。結果を下記表2に示すが、本発明に従う試験用リニ
アガイド装置Aでは、3000km走行後も隙間変化が
少なく、セパレータの転倒等もなく、安定な走行が維持
された。これに対し、試験用リニアガイド装置Bでは隙
間変化が大きく、1100km走行後に走行不能とな
り、試験を中止した。
【0025】
【表2】
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の直動装置
は、フッ素樹脂製セパレータを具備することにより、吸
水による寸法変化を抑えることができ、水分と接触する
ような環境で使用しても安定に作動し、低騒音の直動装
置とすることができる。また、より低摩擦係数のフッ素
樹脂を使用することにより、作動開始時に低摩擦力〔低
トルク〕で、滑らかな作動性を得ることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の直動装置の一例であるリニアガイド装
置を示す一部切欠平面図である。
【図2】本発明の直動装置の他の例であるボールねじ装
置を示す一部切欠斜視図である。
【図3】図1に示すリニアガイド装置のボール循環回路
の内部を示す平面図である。
【図4】従来のセパレータの不具合を説明するための図
3の部分拡大図である。
【図5】本発明において、好ましいセパレータの一例を
示す断面図である。
【図6】本発明において、好ましいセパレータの他の例
を示す断面図(a)及び正面図(b)である。
【符号の説明】
1 案内レール 2 スライダ 3 転動溝 4 ボール循環経路 10 リニアガイド装置 11 ねじ軸 12 ボールナット 13 ボールチューブ 18 ボール循環経路 20 ボールねじ装置 100 セパレータ 101 凹面 102 貫通孔 103 溝 B ボール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3J062 AB22 BA26 BA31 BA32 CD04 CD14 CD22 CD34 CD42 CD63 3J101 AA03 AA33 AA42 AA64 BA13 BA15 BA20 EA33 FA01 FA41 GA60 3J104 AA03 AA19 AA23 AA69 AA74 AA75 BA11 CA13 DA05 EA04

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 軸に外嵌するとともに、該軸に沿って直
    進移動する直動体と、前記直動体の内面側に形成された
    転動体溝に保持され、該転動体溝と前記軸との間で転動
    する複数の転動体と、前記転動体の間に介装されるセパ
    レータと、前記直動体に形成され、前記転動体溝の一端
    側から他端側に前記転動体を循環させる循環経路とを有
    する直動装置において、 前記セパレータが、フッ素樹脂製であることを特徴とす
    る直動装置。
  2. 【請求項2】 セパレータの転動体を保持するための凹
    面が粗面化されていることを特徴とする請求項1記載の
    直動装置。
  3. 【請求項3】 セパレータの転動体を保持するための凹
    面に同心状または螺旋状に溝が形成されていることを特
    徴とする請求項1または2に記載の直動装置。
  4. 【請求項4】 セパレータは、一方の凹面から他方の凹
    面に貫通する貫通孔を有することを特徴とする請求項1
    〜3の何れか1項に記載の直動装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006283931A (ja) * 2005-04-04 2006-10-19 Nsk Ltd 直動装置
DE112017005571T5 (de) 2016-11-04 2019-09-12 Thk Co., Ltd. Separator, Maschinenelement, Bewegungsführungsvorrichtung und Industriemaschine
WO2019207929A1 (ja) * 2018-04-27 2019-10-31 クレハ合繊株式会社 分離体、機械要素、運動ガイド装置および産業用機械

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006283931A (ja) * 2005-04-04 2006-10-19 Nsk Ltd 直動装置
DE112017005571T5 (de) 2016-11-04 2019-09-12 Thk Co., Ltd. Separator, Maschinenelement, Bewegungsführungsvorrichtung und Industriemaschine
US10837490B2 (en) 2016-11-04 2020-11-17 Kureha Gohsen Co., Ltd Separator, machine element, motion guide device and industrial machine
WO2019207929A1 (ja) * 2018-04-27 2019-10-31 クレハ合繊株式会社 分離体、機械要素、運動ガイド装置および産業用機械
US11028261B2 (en) 2018-04-27 2021-06-08 Kureha Gohsen Co., Ltd. Separator, mechanical element, operation guide device and manufacturing apparatus
DE112019001684B4 (de) 2018-04-27 2023-11-09 Thk Co., Ltd. Abstandhalter, mechanisches Element, Betriebsführungsvorrichtung und Fertigungsvorrichtung

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