JP2003184874A - リニアガイドレール及びリニアガイド用転造ダイス - Google Patents
リニアガイドレール及びリニアガイド用転造ダイスInfo
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- 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
-
- 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
- F16C33/58—Raceways; Race rings
- F16C33/64—Special methods of manufacture
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Bearings For Parts Moving Linearly (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガイドレールの耐久性低下やサイドシールの
機能低下等を招くことなくガイドレール素材にボール転
動溝を転造加工できるようにすることを課題とする。 【解決手段】 ロール状に形成された転造ダイス本体２
１の外周面にボール転動溝転造用の凸条部２２を設けて
なるリニアガイド用転造ダイスであって、転造ダイス本
体２１の外周面と凸条部２２との連接部分に、凸条部２
２によってガイドレール素材に転造加工されるボール転
動溝と反対の曲率を有する曲面部２３が形成されてい
る。
機能低下等を招くことなくガイドレール素材にボール転
動溝を転造加工できるようにすることを課題とする。 【解決手段】 ロール状に形成された転造ダイス本体２
１の外周面にボール転動溝転造用の凸条部２２を設けて
なるリニアガイド用転造ダイスであって、転造ダイス本
体２１の外周面と凸条部２２との連接部分に、凸条部２
２によってガイドレール素材に転造加工されるボール転
動溝と反対の曲率を有する曲面部２３が形成されてい
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、リニアガイドのガ
イドレール素材にボール転動溝を転造加工する技術に関
する。
イドレール素材にボール転動溝を転造加工する技術に関
する。
【０００２】
【従来の技術】リニアガイドのガイドレールは、鉄鋼材
料からなるガイドレール素材を所定の形状に引抜き加工
した後、ガイドレール素材の表面、例えば側面に形成さ
れたボール転動溝を研削砥石により研削加工して製造さ
れるのが一般的である。しかし、このような方法で精度
の高いガイドレールを得るためには、ボール転動溝を研
削加工する際の研削取代を多めにし、ボール転動溝の研
削加工を繰返し行う必要があることから、加工時間が長
くなり、ガイドレールの製造コストを上昇させる要因と
なっていた。
料からなるガイドレール素材を所定の形状に引抜き加工
した後、ガイドレール素材の表面、例えば側面に形成さ
れたボール転動溝を研削砥石により研削加工して製造さ
れるのが一般的である。しかし、このような方法で精度
の高いガイドレールを得るためには、ボール転動溝を研
削加工する際の研削取代を多めにし、ボール転動溝の研
削加工を繰返し行う必要があることから、加工時間が長
くなり、ガイドレールの製造コストを上昇させる要因と
なっていた。
【０００３】そこで、ガイドレールを製造する際に、図
１１に示すような転造ダイスＤを用いてガイドレール素
材にボール転動溝を転造加工する方法が特開２００１−
２２７５３９号公報に開示されている。
１１に示すような転造ダイスＤを用いてガイドレール素
材にボール転動溝を転造加工する方法が特開２００１−
２２７５３９号公報に開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した方法によると
ボール転動溝を繰返し研削加工する必要がないので、ガ
イドレールの製造コストを低減することが可能である
が、次のような問題が生じる虞があった。すなわち、図
１１に示す転造ダイスＤを使用してガイドレール素材に
ボール転動溝のみ（レール側面には、ダイス（転造ロー
ル）が当らない。）を転造加工すると、図１２に示すよ
うに、ガイドレール素材Ｗに転造加工されたボール転動
溝Ｇとガイドレール素材表面との連接部分（図中Ａ部）
が盛り上がり、角部（エッジ）になり易い。このため、
スライダの負荷部にボールが入り込む際に前述の連接部
分に衝突する可能性があり、ボールとの衝突によって発
生した応力が連接部分の角部に集中することによってガ
イドレールの耐久性を低下させる虞があった。また、ス
ライダに取り付けられたサイドシールの摩耗が促進さ
れ、サイドシールの機能低下につながる虞もあった。
ボール転動溝を繰返し研削加工する必要がないので、ガ
イドレールの製造コストを低減することが可能である
が、次のような問題が生じる虞があった。すなわち、図
１１に示す転造ダイスＤを使用してガイドレール素材に
ボール転動溝のみ（レール側面には、ダイス（転造ロー
ル）が当らない。）を転造加工すると、図１２に示すよ
うに、ガイドレール素材Ｗに転造加工されたボール転動
溝Ｇとガイドレール素材表面との連接部分（図中Ａ部）
が盛り上がり、角部（エッジ）になり易い。このため、
スライダの負荷部にボールが入り込む際に前述の連接部
分に衝突する可能性があり、ボールとの衝突によって発
生した応力が連接部分の角部に集中することによってガ
イドレールの耐久性を低下させる虞があった。また、ス
ライダに取り付けられたサイドシールの摩耗が促進さ
れ、サイドシールの機能低下につながる虞もあった。
【０００５】そこで本発明は、このような問題点に着目
してなされたもので、ガイドレールの耐久性低下やサイ
ドシールの機能低下等を招くことなくガイドレール素材
にボール転動溝を転造加工することのできるリニアガイ
ド用転造ダイスを提供することを目的とする。また、本
発明はレール本体に転造加工されたボール転動溝とレー
ル本体表面との連接部分に応力が集中することを低減す
ることのできるリニアガイドレール及びそのリニアガイ
ドレールを用いたリニアガイド装置を提供することを目
的とする。
してなされたもので、ガイドレールの耐久性低下やサイ
ドシールの機能低下等を招くことなくガイドレール素材
にボール転動溝を転造加工することのできるリニアガイ
ド用転造ダイスを提供することを目的とする。また、本
発明はレール本体に転造加工されたボール転動溝とレー
ル本体表面との連接部分に応力が集中することを低減す
ることのできるリニアガイドレール及びそのリニアガイ
ドレールを用いたリニアガイド装置を提供することを目
的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、レール本体の表面に直線状のボ
ール転動溝を転造加工して形成されるリニアガイドレー
ルにおいて、前記レール本体の表面と前記ボール転動溝
との連接部分に、前記ボール転動溝と反対の曲率を有す
る曲面部を形成したことを特徴とする。
に、請求項１の発明は、レール本体の表面に直線状のボ
ール転動溝を転造加工して形成されるリニアガイドレー
ルにおいて、前記レール本体の表面と前記ボール転動溝
との連接部分に、前記ボール転動溝と反対の曲率を有す
る曲面部を形成したことを特徴とする。
【０００７】請求項２の発明は、請求項１記載のリニア
ガイドレールにおいて、前記曲面部の曲率半径をｒ1、
前記ボール転動溝の曲率半径をｒ2としたとき、前記曲
面部の曲率半径を｜ｒ1｜＜｜ｒ2｜としたことを特徴と
する。請求項３の発明は、請求項１又は２記載のリニア
ガイドレールにおいて、前記ボール転動溝を転動するボ
ールの直径をＤａ、前記ボール転動溝のボール径に対す
る曲率半径比をｆ、前記ボール転動溝と前記ボールとの
接触角をα、前記ボール転動溝の中央位置から前記曲面
部の開始点までの距離をＬAとしたとき、前記曲面部が
ガイドレールにおいて、前記曲面部の曲率半径をｒ1、
前記ボール転動溝の曲率半径をｒ2としたとき、前記曲
面部の曲率半径を｜ｒ1｜＜｜ｒ2｜としたことを特徴と
する。請求項３の発明は、請求項１又は２記載のリニア
ガイドレールにおいて、前記ボール転動溝を転動するボ
ールの直径をＤａ、前記ボール転動溝のボール径に対す
る曲率半径比をｆ、前記ボール転動溝と前記ボールとの
接触角をα、前記ボール転動溝の中央位置から前記曲面
部の開始点までの距離をＬAとしたとき、前記曲面部が
【０００８】
【数３】
【０００９】の条件を満たすことを特徴とする。請求項
４の発明は、ロール状に形成された転造ダイス本体の外
周面にボール転動溝転造用の凸条部を設けてなるリニア
ガイド用転造ダイスにおいて、前記転造ダイス本体の外
周面と前記凸条部との連接部分に、前記凸条部によって
ガイドレール素材に転造されるボール転動溝と反対の曲
率を有する曲面部を形成したことを特徴とする。
４の発明は、ロール状に形成された転造ダイス本体の外
周面にボール転動溝転造用の凸条部を設けてなるリニア
ガイド用転造ダイスにおいて、前記転造ダイス本体の外
周面と前記凸条部との連接部分に、前記凸条部によって
ガイドレール素材に転造されるボール転動溝と反対の曲
率を有する曲面部を形成したことを特徴とする。
【００１０】請求項５の発明は、請求項４記載のリニア
ガイド用転造ダイスにおいて、前記曲面部の曲率半径を
ｒ3、前記ボール転動溝の曲率半径をｒ2としたとき、前
記曲面部の曲率半径を｜ｒ3｜＜｜ｒ2｜としたことを特
徴とする。請求項６の発明は、請求項４又は５記載のリ
ニアガイド用転造ダイスにおいて、前記ボール転動溝を
転動するボールの直径をＤａ、前記ボール転動溝のボー
ル径に対する曲率半径比をｆ、前記ボール転動溝と前記
ボールとの接触角をα、前記凸条部の先端位置から前記
曲面部の開始点までの距離をＬBとしたとき、前記曲面
部は
ガイド用転造ダイスにおいて、前記曲面部の曲率半径を
ｒ3、前記ボール転動溝の曲率半径をｒ2としたとき、前
記曲面部の曲率半径を｜ｒ3｜＜｜ｒ2｜としたことを特
徴とする。請求項６の発明は、請求項４又は５記載のリ
ニアガイド用転造ダイスにおいて、前記ボール転動溝を
転動するボールの直径をＤａ、前記ボール転動溝のボー
ル径に対する曲率半径比をｆ、前記ボール転動溝と前記
ボールとの接触角をα、前記凸条部の先端位置から前記
曲面部の開始点までの距離をＬBとしたとき、前記曲面
部は
【００１１】
【数４】
【００１２】の条件を満たすことを特徴とする。請求項
７の発明に係るリニアガイド装置は、請求項１〜３のい
ずれかに記載のリニアガイドレールを用いたことを特徴
とする。
７の発明に係るリニアガイド装置は、請求項１〜３のい
ずれかに記載のリニアガイドレールを用いたことを特徴
とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１〜図７は本発明に係るリニア
ガイド用転造ダイスの一実施形態を説明するための図
で、図１はリニアガイド用転造ダイスの斜視図、図２は
その一部を示す断面図である。
に基づいて説明する。図１〜図７は本発明に係るリニア
ガイド用転造ダイスの一実施形態を説明するための図
で、図１はリニアガイド用転造ダイスの斜視図、図２は
その一部を示す断面図である。
【００１４】図１に示されるように、本実施形態に係る
リニアガイド用転造ダイス１０は、ロール状に形成され
た転造ダイス本体１１の外周面にボール転動溝転造用の
凸条部１２を転造ダイス本体１１の全周に設けて構成さ
れており、転造ダイス本体１１の外周面と凸条部１２と
の連接部分には、図２に示すように、曲面部１３が転造
ダイス本体１１の全周にわたって形成されている。な
お、図１中１４は転動ダイス本体１１の中心部に形成さ
れた貫通孔であり、この貫通孔１４には転造ダイス本体
１１を回転させるための回転軸が挿入されるようになっ
ている。
リニアガイド用転造ダイス１０は、ロール状に形成され
た転造ダイス本体１１の外周面にボール転動溝転造用の
凸条部１２を転造ダイス本体１１の全周に設けて構成さ
れており、転造ダイス本体１１の外周面と凸条部１２と
の連接部分には、図２に示すように、曲面部１３が転造
ダイス本体１１の全周にわたって形成されている。な
お、図１中１４は転動ダイス本体１１の中心部に形成さ
れた貫通孔であり、この貫通孔１４には転造ダイス本体
１１を回転させるための回転軸が挿入されるようになっ
ている。
【００１５】上記曲面部１３は凸条部１２によってガイ
ドレール素材に転造加工されるボール転動溝と反対の曲
率を有しており、曲面部１３の曲率半径をｒ3、凸条部
１２によってガイドレール素材に転造加工されるボール
転動溝の曲率半径をｒ2とすると、曲面部１３の曲率半
径ｒ3は｜ｒ3｜＜｜ｒ2｜となっている。また、ボール
転動溝を転動するボールの直径をＤａ、ボール転動溝の
ボール径に対する曲率半径比をｆ、ボール転動溝に対す
るボールの接触角をα（図７参照）、凸条部１２の先端
位置Ｐｏから曲面部１３の開始点Ｐｓまでの距離をＬB
（図２参照）とすると、曲面部１３は
ドレール素材に転造加工されるボール転動溝と反対の曲
率を有しており、曲面部１３の曲率半径をｒ3、凸条部
１２によってガイドレール素材に転造加工されるボール
転動溝の曲率半径をｒ2とすると、曲面部１３の曲率半
径ｒ3は｜ｒ3｜＜｜ｒ2｜となっている。また、ボール
転動溝を転動するボールの直径をＤａ、ボール転動溝の
ボール径に対する曲率半径比をｆ、ボール転動溝に対す
るボールの接触角をα（図７参照）、凸条部１２の先端
位置Ｐｏから曲面部１３の開始点Ｐｓまでの距離をＬB
（図２参照）とすると、曲面部１３は
【００１６】
【数５】
【００１７】の条件を満たしている。なお、ヘルツ係数
μはボール転動溝のボール径に対する曲率半径比ｆによ
って決まることから、図３に示すグラフから求めること
ができる。また、図４及び図５からわかるように、ａO
（ボール転動溝とボールＢの接触楕円Ｃの長円半径をａ
としたときの静定格荷重時の長円半径）はボールの径が
決まれば曲率半径比ｆによってのみ決まるので、式
（２）の右辺を
μはボール転動溝のボール径に対する曲率半径比ｆによ
って決まることから、図３に示すグラフから求めること
ができる。また、図４及び図５からわかるように、ａO
（ボール転動溝とボールＢの接触楕円Ｃの長円半径をａ
としたときの静定格荷重時の長円半径）はボールの径が
決まれば曲率半径比ｆによってのみ決まるので、式
（２）の右辺を
【００１８】
【数６】
【００１９】と置き換えることができる。このような転
造ダイス１０を用いてガイドレール素材にボール転動溝
を転造加工する場合には、図６に示すように、ガイドレ
ール素材Ｗの両側に転造ダイス１０を配置し、ガイドレ
ール素材Ｗの側面を転造ダイス１０の凸条部１２で押圧
しながらガイドレール素材Ｗを図中矢印方向に移動させ
る。そうすると、ガイドレール素材Ｗの側面が塑性変形
し、図７に示すようなボール転動溝２２がガイドレール
素材Ｗの側面に転造加工される。
造ダイス１０を用いてガイドレール素材にボール転動溝
を転造加工する場合には、図６に示すように、ガイドレ
ール素材Ｗの両側に転造ダイス１０を配置し、ガイドレ
ール素材Ｗの側面を転造ダイス１０の凸条部１２で押圧
しながらガイドレール素材Ｗを図中矢印方向に移動させ
る。そうすると、ガイドレール素材Ｗの側面が塑性変形
し、図７に示すようなボール転動溝２２がガイドレール
素材Ｗの側面に転造加工される。
【００２０】上述のように、転造ダイス本体１１の外周
面と凸条部１２との連接部分に、凸条部１２によってガ
イドレール素材に転造加工されるボール転動溝と反対の
曲率を有する曲面部１３を形成したことにより、図７に
示すように、ガイドレール素材Ｗの表面とボール転動溝
２２との連接部分（図中Ａ部）が曲面となる。これによ
り、スライダの負荷部に入り込むボールとの衝突によっ
てガイドレール素材Ｗの表面とボール転動溝２２との連
接部分に応力が集中することを低減できるため、ガイド
レールの耐久性低下やサイドシールの機能低下等を招く
ことなくガイドレール素材Ｗにボール転動溝を転造加工
することができる。
面と凸条部１２との連接部分に、凸条部１２によってガ
イドレール素材に転造加工されるボール転動溝と反対の
曲率を有する曲面部１３を形成したことにより、図７に
示すように、ガイドレール素材Ｗの表面とボール転動溝
２２との連接部分（図中Ａ部）が曲面となる。これによ
り、スライダの負荷部に入り込むボールとの衝突によっ
てガイドレール素材Ｗの表面とボール転動溝２２との連
接部分に応力が集中することを低減できるため、ガイド
レールの耐久性低下やサイドシールの機能低下等を招く
ことなくガイドレール素材Ｗにボール転動溝を転造加工
することができる。
【００２１】なお、曲面部１３の曲率半径ｒ3と凸条部
１２によってガイドレール素材に転造加工されるボール
転動溝の曲率半径ｒ2との関係を｜ｒ3｜＜｜ｒ2｜とし
た理由は、｜ｒ3｜≧｜ｒ2｜の場合にはガイドレール素
材の表面とボール転動溝との連接部分がエッジに近い形
状となり、本来設計的に得られる（静定格荷重が作用し
た場合、ボール転動溝に生じる接触楕円が切れることか
ら）耐荷重性能を得ることができなく、応力集中が発生
し易くなるためである。また、凸条部１２の先端位置Ｐ
ｏから曲面部１３の開始点Ｐｓまでの距離ＬBを式
（２）の右辺以上とした理由は、距離ＬBが式（２）の
右辺よりも小さい場合には、設計値よりも大きい圧痕が
ボール転動溝に生じるためである。
１２によってガイドレール素材に転造加工されるボール
転動溝の曲率半径ｒ2との関係を｜ｒ3｜＜｜ｒ2｜とし
た理由は、｜ｒ3｜≧｜ｒ2｜の場合にはガイドレール素
材の表面とボール転動溝との連接部分がエッジに近い形
状となり、本来設計的に得られる（静定格荷重が作用し
た場合、ボール転動溝に生じる接触楕円が切れることか
ら）耐荷重性能を得ることができなく、応力集中が発生
し易くなるためである。また、凸条部１２の先端位置Ｐ
ｏから曲面部１３の開始点Ｐｓまでの距離ＬBを式
（２）の右辺以上とした理由は、距離ＬBが式（２）の
右辺よりも小さい場合には、設計値よりも大きい圧痕が
ボール転動溝に生じるためである。
【００２２】また、図８に示すように、ボールの直径が
Ｄａ＝3.175〜6.350ｍｍで、ボール転動溝のボール径に
対する曲率半径比がｆ＝0.52〜0.58の場合には、曲面部
１３の曲率半径ｒ3をｒ3＝0.5〜4.0ｍｍとするのが望ま
しい。さらに、曲面部１３の曲率半径ｒ3は転造ダイス
本体１１の外周面と接線上で交わる曲率半径であること
が好ましい。また、Ｄａ＝6.35ｍｍ、ｆ＝0.54、ａO＝
1.16ｍｍとした場合、距離ＬBはＬB≧3.67ｍｍとなり、
このときの曲面部１３の曲率半径ｒ3は、
Ｄａ＝3.175〜6.350ｍｍで、ボール転動溝のボール径に
対する曲率半径比がｆ＝0.52〜0.58の場合には、曲面部
１３の曲率半径ｒ3をｒ3＝0.5〜4.0ｍｍとするのが望ま
しい。さらに、曲面部１３の曲率半径ｒ3は転造ダイス
本体１１の外周面と接線上で交わる曲率半径であること
が好ましい。また、Ｄａ＝6.35ｍｍ、ｆ＝0.54、ａO＝
1.16ｍｍとした場合、距離ＬBはＬB≧3.67ｍｍとなり、
このときの曲面部１３の曲率半径ｒ3は、
【００２３】
【数７】
【００２４】からｒ3＝2.1ｍｍ程度となる。図９及び図
１０は本発明に係るリニアガイドレールの一実施形態を
説明するための図で、図９はリニアガイドレールの斜視
図、図１０はその一部を示す断面図である。図９に示す
ように、本実施形態に係るリニアガイドレール２０はレ
ール本体２１の両側面に直線状のボール転動溝２２を１
条ずつ転造加工して形成されており、レール本体２１の
側面とボール転動溝２２との連接部分には、図１０に示
すように、曲面部２３がレール本体２１の長手方向に沿
って形成されている。
１０は本発明に係るリニアガイドレールの一実施形態を
説明するための図で、図９はリニアガイドレールの斜視
図、図１０はその一部を示す断面図である。図９に示す
ように、本実施形態に係るリニアガイドレール２０はレ
ール本体２１の両側面に直線状のボール転動溝２２を１
条ずつ転造加工して形成されており、レール本体２１の
側面とボール転動溝２２との連接部分には、図１０に示
すように、曲面部２３がレール本体２１の長手方向に沿
って形成されている。
【００２５】曲面部２３はボール転動溝２２と反対の曲
率を有しており、曲面部２３の曲率半径をｒ1、ボール
転動溝２２の曲率半径をｒ2とすると、曲面部２３の曲
率半径ｒ1は｜ｒ1｜＜｜ｒ2｜となっている。また、ボ
ール転動溝２２を転動するボールの直径をＤａ、ボール
転動溝２２のボール径Ｄａに対する曲率半径比をｆ、ボ
ール転動溝２２の中央位置Ｐｃから曲面部２３の開始点
Ｐｓまでの距離をＬA（図１０参照）とすると、曲面部
２３は
率を有しており、曲面部２３の曲率半径をｒ1、ボール
転動溝２２の曲率半径をｒ2とすると、曲面部２３の曲
率半径ｒ1は｜ｒ1｜＜｜ｒ2｜となっている。また、ボ
ール転動溝２２を転動するボールの直径をＤａ、ボール
転動溝２２のボール径Ｄａに対する曲率半径比をｆ、ボ
ール転動溝２２の中央位置Ｐｃから曲面部２３の開始点
Ｐｓまでの距離をＬA（図１０参照）とすると、曲面部
２３は
【００２６】
【数８】
【００２７】で示される条件を満たしている。なお、ヘ
ルツ係数μはボール転動溝のボール径に対する曲率半径
比ｆによって決まることから、図３に示すグラフから求
めることができる。また、図４及び図５からわかるよう
に、ａO（ボール転動溝２２とボールＢの接触楕円Ｃの
長円半径をａとしたときの静定格荷重時の長円半径）は
ボールの径が決まれば曲率半径比ｆによってのみ決まる
ので、式（４）の右辺を
ルツ係数μはボール転動溝のボール径に対する曲率半径
比ｆによって決まることから、図３に示すグラフから求
めることができる。また、図４及び図５からわかるよう
に、ａO（ボール転動溝２２とボールＢの接触楕円Ｃの
長円半径をａとしたときの静定格荷重時の長円半径）は
ボールの径が決まれば曲率半径比ｆによってのみ決まる
ので、式（４）の右辺を
【００２８】
【数９】
【００２９】と置き換えることができる。上述のよう
に、レール本体２１の側面とボール転動溝２２との連接
部分に、ボール転動溝２２と反対の曲率を有する曲面部
２３を形成すると、レール本体２１の側面とボール転動
溝２２との連接部分が曲面となる。これにより、スライ
ダの負荷部に入り込むボールとの衝突によってレール本
体２１の表面とボール転動溝２２との連接部分に応力が
集中することを低減することができる。
に、レール本体２１の側面とボール転動溝２２との連接
部分に、ボール転動溝２２と反対の曲率を有する曲面部
２３を形成すると、レール本体２１の側面とボール転動
溝２２との連接部分が曲面となる。これにより、スライ
ダの負荷部に入り込むボールとの衝突によってレール本
体２１の表面とボール転動溝２２との連接部分に応力が
集中することを低減することができる。
【００３０】なお、曲面部２３の曲率半径ｒ1とボール
転動溝２２の曲率半径ｒ2との関係を｜ｒ1｜＜｜ｒ2｜
とした理由は、｜ｒ1｜≧｜ｒ2｜の場合にはレール本体
２１の表面とボール転動溝２２との連接部分がエッジに
近い形状となり、本来設計的に得られる（静定格荷重が
作用した場合、ボール転動溝に生じる接触楕円が切れる
ことから）耐荷重性能を得ることができなく、応力集中
が発生し易くなるためである。また、ボール転動溝２２
の中央位置Ｐｃから曲面部２３の開始点Ｐｓまでの距離
ＬAを式（６）の右辺以上とした理由は、距離ＬAが式
（６）の右辺よりも小さい場合には、設計値よりも大き
い圧痕がボール転動溝に生じるためである。
転動溝２２の曲率半径ｒ2との関係を｜ｒ1｜＜｜ｒ2｜
とした理由は、｜ｒ1｜≧｜ｒ2｜の場合にはレール本体
２１の表面とボール転動溝２２との連接部分がエッジに
近い形状となり、本来設計的に得られる（静定格荷重が
作用した場合、ボール転動溝に生じる接触楕円が切れる
ことから）耐荷重性能を得ることができなく、応力集中
が発生し易くなるためである。また、ボール転動溝２２
の中央位置Ｐｃから曲面部２３の開始点Ｐｓまでの距離
ＬAを式（６）の右辺以上とした理由は、距離ＬAが式
（６）の右辺よりも小さい場合には、設計値よりも大き
い圧痕がボール転動溝に生じるためである。
【００３１】また、図８に示すように、ボールの直径が
Ｄａ＝3.175〜6.350ｍｍで、ボール転動溝のボール径に
対する曲率半径比がｆ＝0.52〜0.58の場合には、曲面部
２３の曲率半径ｒ1をｒ3＝0.5〜4.0ｍｍとするのが望ま
しい。さらに、曲面部２３の曲率半径ｒ1はレール本体
２１の側面と接線上で交わる曲率半径であることが好ま
しい。また、Ｄａ＝6.35ｍｍ、ｆ＝0.54、ａO＝1.16ｍ
ｍとした場合、距離ＬAはＬA≧3.67ｍｍとなり、このと
きの曲面部２３の曲率半径ｒ1は、
Ｄａ＝3.175〜6.350ｍｍで、ボール転動溝のボール径に
対する曲率半径比がｆ＝0.52〜0.58の場合には、曲面部
２３の曲率半径ｒ1をｒ3＝0.5〜4.0ｍｍとするのが望ま
しい。さらに、曲面部２３の曲率半径ｒ1はレール本体
２１の側面と接線上で交わる曲率半径であることが好ま
しい。また、Ｄａ＝6.35ｍｍ、ｆ＝0.54、ａO＝1.16ｍ
ｍとした場合、距離ＬAはＬA≧3.67ｍｍとなり、このと
きの曲面部２３の曲率半径ｒ1は、
【００３２】
【数１０】
【００３３】からｒ1＝2.1ｍｍ程度となる。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜３の発
明によれば、レール本体の表面とボール転動溝との連接
部分が曲面となるので、スライダの負荷部に入り込むボ
ールとの衝突によってレール本体の表面とボール転動溝
との連接部分に応力が集中することを低減することがで
きる。
明によれば、レール本体の表面とボール転動溝との連接
部分が曲面となるので、スライダの負荷部に入り込むボ
ールとの衝突によってレール本体の表面とボール転動溝
との連接部分に応力が集中することを低減することがで
きる。
【００３５】請求項４〜６の発明によれば、ガイドレー
ル素材の表面とボール転動溝との連接部分が曲面とな
り、スライダの負荷部に入り込むボールとの衝突によっ
てガイドレール素材の表面とボール転動溝との連接部分
に応力が集中することを低減できるため、ガイドレール
の耐久性低下やサイドシールの機能低下等を招くことな
くガイドレール素材にボール転動溝を転造加工すること
ができる。
ル素材の表面とボール転動溝との連接部分が曲面とな
り、スライダの負荷部に入り込むボールとの衝突によっ
てガイドレール素材の表面とボール転動溝との連接部分
に応力が集中することを低減できるため、ガイドレール
の耐久性低下やサイドシールの機能低下等を招くことな
くガイドレール素材にボール転動溝を転造加工すること
ができる。
【図１】本発明に係るリニアガイド用転造ダイスの一実
施形態を示す斜視図である。
施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示されるリニアガイド用転造ダイスの一
部を示す断面図である。
部を示す断面図である。
【図３】ボール転動溝のボール径に対する曲率半径比と
ヘルツ係数との関係を示す線図である。
ヘルツ係数との関係を示す線図である。
【図４】ボール転動溝のボール径に対する曲率半径比と
静定格荷重時における接触楕円の長円半径との関係を示
す線図である。
静定格荷重時における接触楕円の長円半径との関係を示
す線図である。
【図５】ボール転動溝とボールとの接触楕円の長径半径
を説明するための図である。
を説明するための図である。
【図６】図１に示されるリニアガイド用転造ダイスの使
用方法を説明するための図である。
用方法を説明するための図である。
【図７】図１に示されるリニアガイド用転造ダイスによ
ってガイドレール素材に転造加工されたボール転動溝を
示す図である。
ってガイドレール素材に転造加工されたボール転動溝を
示す図である。
【図８】ボール転動溝のボール径に対する曲率半径比と
曲面部の最適曲率半径との関係を示す線図である。
曲面部の最適曲率半径との関係を示す線図である。
【図９】本発明に係るリニアガイドレールの一実施形態
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図１０】図９に示されるリニアガイドレールの一部を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図１１】従来のリニアガイド用転造ダイスを示す図で
ある。
ある。
【図１２】従来のリニアガイド用転造ダイスによってガ
イドレール素材に転造加工されたボール転動溝を示す図
である。
イドレール素材に転造加工されたボール転動溝を示す図
である。
１１ 転造ダイス本体
１２ 凸条部
１３ 曲面部
Ｗ ガイドレール素材
２１ レール本体
２２ ボール転動溝
２３ 曲面部
Claims (7)
- 【請求項１】 レール本体の表面に直線状のボール転動
溝を転造加工して形成されるリニアガイドレールにおい
て、 前記レール本体の表面と前記ボール転動溝との連接部分
に、前記ボール転動溝と反対の曲率を有する曲面部を形
成したことを特徴とするリニアガイドレール。 - 【請求項２】 前記曲面部の曲率半径をｒ1、前記ボー
ル転動溝の曲率半径をｒ2としたとき、前記曲面部の曲
率半径を｜ｒ1｜＜｜ｒ2｜としたことを特徴とする請求
項１記載のリニアガイドレール。 - 【請求項３】 前記ボール転動溝を転動するボールの直
径をＤａ、前記ボール転動溝のボール径に対する曲率半
径比をｆ、前記ボール転動溝と前記ボールとの接触角を
α、前記ボール転動溝の中央位置から前記曲面部の開始
点までの距離をＬAとしたとき、前記曲面部は 【数１】 の条件を満たすことを特徴とする請求項１又は２記載の
リニアガイドレール。 - 【請求項４】 ロール状に形成された転造ダイス本体の
外周面にボール転動溝転造用の凸条部を設けてなるリニ
アガイド用転造ダイスにおいて、 前記転造ダイス本体の外周面と前記凸条部との連接部分
に、前記凸条部によってガイドレール素材に転造加工さ
れるボール転動溝と反対の曲率を有する曲面部を形成し
たことを特徴とするリニアガイド用転造ダイス。 - 【請求項５】 前記曲面部の曲率半径をｒ3、前記ボー
ル転動溝の曲率半径をｒ2としたとき、前記曲面部の曲
率半径を｜ｒ3｜＜｜ｒ2｜としたことを特徴とする請求
項４記載のリニアガイド用転造ダイス。 - 【請求項６】 前記ボール転動溝を転動するボールの直
径をＤａ、前記ボール転動溝のボール径に対する曲率半
径比をｆ、前記ボール転動溝と前記ボールとの接触角を
α、前記凸条部の先端位置から前記曲面部の開始点まで
の距離をＬBとしたとき、前記曲面部は 【数２】 の条件を満たすことを特徴とする請求項４又は５記載の
リニアガイド用転造ダイス。 - 【請求項７】 請求項１〜３のいずれかに記載のリニア
ガイドレールを用いたことを特徴とするリニアガイド装
置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001386639A JP2003184874A (ja) | 2001-12-19 | 2001-12-19 | リニアガイドレール及びリニアガイド用転造ダイス |
| US10/321,809 US6935785B2 (en) | 2001-12-19 | 2002-12-18 | Linear guide rail and linear guide rolling die |
| EP02028704A EP1323938B1 (en) | 2001-12-19 | 2002-12-19 | Linear guide rail and linear guide rolling die |
| DE60209992T DE60209992T2 (de) | 2001-12-19 | 2002-12-19 | Linearführung und Walzbacken zu ihrer Herstellung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001386639A JP2003184874A (ja) | 2001-12-19 | 2001-12-19 | リニアガイドレール及びリニアガイド用転造ダイス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003184874A true JP2003184874A (ja) | 2003-07-03 |
Family
ID=19187955
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001386639A Pending JP2003184874A (ja) | 2001-12-19 | 2001-12-19 | リニアガイドレール及びリニアガイド用転造ダイス |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6935785B2 (ja) |
| EP (1) | EP1323938B1 (ja) |
| JP (1) | JP2003184874A (ja) |
| DE (1) | DE60209992T2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009107317A1 (ja) * | 2008-02-27 | 2009-09-03 | Thk株式会社 | 転がり案内装置 |
| JP2009220225A (ja) * | 2008-03-17 | 2009-10-01 | Sugino Mach Ltd | ローラバニシング工具およびこれを用いたバニシ加工方法 |
| WO2016002170A1 (ja) * | 2014-07-03 | 2016-01-07 | 日本精工株式会社 | 直動案内装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9112891B2 (en) * | 2007-02-02 | 2015-08-18 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Remote firmware management for electronic devices |
| US8019794B2 (en) * | 2007-04-02 | 2011-09-13 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Firmware repository for MFP devices |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2000326857A (ja) * | 1999-05-19 | 2000-11-28 | Ntn Corp | 電動式パワーステアリング装置 |
| JP2001227539A (ja) * | 1999-12-08 | 2001-08-24 | Nsk Ltd | 直動案内レール及びその加工方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2605369B1 (fr) | 1986-10-15 | 1991-12-06 | Demay Gerard | Roulement lineaire a galets |
| JPH023970U (ja) | 1988-06-17 | 1990-01-11 | ||
| JP3243415B2 (ja) | 1996-06-27 | 2002-01-07 | テイエチケー株式会社 | 摺動案内装置及びその有端転動体チェーン |
| JP4154931B2 (ja) * | 2001-06-21 | 2008-09-24 | 日本精工株式会社 | リニアガイドのレールの素材、リニアガイドのレール、リニアガイドのレールの製造方法、及びリニアガイド |
-
2001
- 2001-12-19 JP JP2001386639A patent/JP2003184874A/ja active Pending
-
2002
- 2002-12-18 US US10/321,809 patent/US6935785B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-12-19 DE DE60209992T patent/DE60209992T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-12-19 EP EP02028704A patent/EP1323938B1/en not_active Expired - Fee Related
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| JP5349451B2 (ja) * | 2008-02-27 | 2013-11-20 | Ｔｈｋ株式会社 | 転がり案内装置 |
| JP2009220225A (ja) * | 2008-03-17 | 2009-10-01 | Sugino Mach Ltd | ローラバニシング工具およびこれを用いたバニシ加工方法 |
| WO2016002170A1 (ja) * | 2014-07-03 | 2016-01-07 | 日本精工株式会社 | 直動案内装置 |
| JP2016014456A (ja) * | 2014-07-03 | 2016-01-28 | 日本精工株式会社 | 直動案内装置 |
| US10036421B2 (en) | 2014-07-03 | 2018-07-31 | Nsk Ltd. | Linear motion guide device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1323938A2 (en) | 2003-07-02 |
| DE60209992T2 (de) | 2006-08-17 |
| DE60209992D1 (de) | 2006-05-11 |
| EP1323938B1 (en) | 2006-03-22 |
| US20030123762A1 (en) | 2003-07-03 |
| EP1323938A3 (en) | 2004-04-28 |
| US6935785B2 (en) | 2005-08-30 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070326 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20071204 |