JP2003269461A - Rolling element and linear motion rolling guide bearing - Google Patents

Rolling element and linear motion rolling guide bearing

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JP2003269461A
JP2003269461A JP2002077116A JP2002077116A JP2003269461A JP 2003269461 A JP2003269461 A JP 2003269461A JP 2002077116 A JP2002077116 A JP 2002077116A JP 2002077116 A JP2002077116 A JP 2002077116A JP 2003269461 A JP2003269461 A JP 2003269461A
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JP
Japan
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rolling
rolling element
passage
component
mountain
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JP2002077116A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuyuki Muto
泰之 武藤
Tatsunobu Momono
達信 桃野
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NSK Ltd
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NSK Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rolling element improving a vibration/sound property without improving the machining precision of the rolling element, and also to provide a linear motion guide bearing using the element. <P>SOLUTION: A guiding rail 1 and a slider 2 are arranged so as to relatively move, and a plurality of balls B is filled in a rolling element rolling passage formed between both the rail 1 and the slider 2. Each ball B makes an overall value of even number crest components of undulation on a rolling surface smaller than an overall value of an odd number crest components, and makes the maximum value of the even number crest components smaller than the maximum value of the odd number components. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

本発明は、例えば工作機械などの高精度機械に使用され
るボールねじ装置、リニアガイド装置、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転がり案内
軸受に関する。
The present invention relates to a linear motion rolling guide bearing such as a ball screw device, a linear guide device, a ball spline device, and a linear ball bushing device used in a high precision machine such as a machine tool.

【0001】[0001]

【従来の技術】近来、NC工作機械や産業用ロボットな
どの高速送り・位置決め機構として、直動転がり案内軸
受が多く用いられている。これらの機械は、年々、高速
化が進み、高精度化と同時に低騒音化が要求されてい
る。このため、これら機械に使用される直動転がり案内
軸受は、転動体の真球度、転動体の表面及びねじ軸等の
溝軌道面の加工誤差を最小限に抑えたものを使用してい
る。
2. Description of the Related Art Recently, linear motion rolling guide bearings have been widely used as a high-speed feed / positioning mechanism for NC machine tools and industrial robots. The speed of these machines is increasing year by year, and there is a demand for higher accuracy and lower noise. For this reason, the linear motion rolling guide bearings used in these machines are those that minimize the machining error of the sphericity of the rolling elements, the surface of the rolling elements and the groove raceways such as the screw shaft. .

【0002】また、回転中に生じる転動体同士の衝突音
を低減するために、転動体間にセパレータを介装して、
転動体同士が直接衝突することを防止することも行われ
ている。
Further, in order to reduce the collision noise between rolling elements that occurs during rotation, a separator is interposed between the rolling elements,
It is also practiced to prevent rolling elements from directly colliding with each other.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の直動転がり案内軸受にあっては、転動体間の衝突に
より音が発生したり、転動体には、加工上避けられない
微小な凹凸が表面に存在し、このために転動体の1回転
中にその直径が微小に変化し、これによって振動(騒
音)が発生したりする。従来の直動転がり案内軸受で
は、転動体間の衝突音を低減するために転動体間にセパ
レータを介装しているものがあり、これにより騒音をか
なり低減させることができるが、さらに騒音を低減しよ
うとすると、転動体表面に不規則な凹凸があるため、こ
の凹凸に起因した振れを小さくする必要がある。
However, in the above-described conventional linear motion rolling guide bearing, noise is generated due to collision between rolling elements, and the rolling elements have minute irregularities that cannot be avoided in processing. It exists on the surface, and for this reason, the diameter of the rolling element slightly changes during one rotation, which causes vibration (noise). In some conventional linear motion rolling guide bearings, a separator is interposed between rolling elements to reduce the collision noise between rolling elements, which can significantly reduce noise. When it is attempted to reduce the number of irregularities, the rolling element surface has irregular asperities, and it is necessary to reduce the shake due to the irregularities.

【0004】このため、転動体の真球度をさらに向上す
る必要があるが、これには製造コストが嵩むという問題
がある。一方、転動体の山数成分に着目すると、転動体
の偶数山成分が直動転がり案内軸受の振動・音響特性に
有害となることが既に知られているため、この成分の精
度を特に向上させることにより、直動転がり案内軸受に
対する要求に対応することができる。
For this reason, it is necessary to further improve the sphericity of the rolling element, but this has a problem that the manufacturing cost increases. On the other hand, focusing on the peak number component of the rolling element, it is already known that the even-numbered peak component of the rolling element is harmful to the vibration and acoustic characteristics of the linear motion rolling guide bearing, so the accuracy of this component is particularly improved. As a result, it is possible to meet the demand for the linear motion rolling guide bearing.

【0005】そこで、本発明は、転動体の真球度が現状
のレベルでも、転動体の偶数山成分の精度を向上させる
ことにより、振動・音響特性を効果的に低減することが
できる転動体及びこれを使用した直動転がり案内軸受を
提供することを目的としている。
Therefore, according to the present invention, even if the sphericity of the rolling element is at the current level, the precision of the even-numbered peak component of the rolling element can be improved to effectively reduce vibration and acoustic characteristics. Another object of the present invention is to provide a linear motion rolling guide bearing using the same.

【0006】[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に係る転動体は、案内溝を有する内方部材
と、該内方部材の案内溝に対向して転動体転動通路を形
成する案内溝及び当該転動体転動通路の両端に連通する
転動体戻し通路を有し、当該内方部材に対して相対移動
可能に配設された外方部材とを有する直動転がり案内軸
受の使用する転動体転動通路及び転動体戻し通路に装填
される転動体において、表面のうねりの山数成分のう
ち、偶数山成分のオーバーオール値を奇数山成分のオー
バーオール値よりも小さくしたことを特徴としている。
In order to achieve the above object, a rolling element according to a first aspect of the present invention comprises an inner member having a guide groove, and a rolling element rolling member facing the guide groove of the inner member. Linear rolling having a guide groove forming a passage and a rolling element return passage communicating with both ends of the rolling element rolling passage, and an outer member movably arranged relative to the inner member In rolling elements loaded in rolling element rolling passages and rolling element returning passages used in guide bearings, the overall value of even-numbered peak components of the number of peaks of surface waviness was made smaller than the overall value of odd-numbered peak components. It is characterized by that.

【0007】また、請求項2に係る転動体は、案内溝を
有する内方部材と、該内方部材の案内溝に対向して転動
体転動通路を形成する案内溝及び当該転動体転動通路の
両端に連通する転動体戻し通路を有し、当該内方部材に
対して相対移動可能に配設された外方部材とを有する直
動転がり案内軸受の使用する転動体転動通路及び転動体
戻し通路に装填される転動体において、表面のうねりの
山数成分のうち、偶数山成分の中の最大値成分を奇数山
成分の中の最大値成分よりも小さくしたことを特徴とし
ている。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an inner member having a guide groove, a guide groove for forming a rolling member rolling passage facing the guide groove of the inner member, and the rolling member rolling. A rolling element rolling passage and a rolling element rolling passage used in a linear motion rolling guide bearing having a rolling element return passage communicating with both ends of the passage and an outer member movably arranged relative to the inner member. The rolling element loaded in the moving body return passage is characterized in that the maximum value component in the even-numbered mountain component is smaller than the maximum value component in the odd-numbered mountain component among the mountainous components of the surface waviness.

【0008】さらに、請求項3に係る転動体は、案内溝
を有する内方部材と、該内方部材の案内溝に対向して転
動体転動通路を形成する案内溝及び当該転動体転動通路
の両端に連通する転動体戻し通路を有し、当該内方部材
に対して相対移動可能に配設された外方部材とを有する
直動転がり案内軸受の転動体転動通路及び転動体戻し通
路に装填される転動体において、表面のうねりの山数成
分のうち、偶数山成分のオーバーオール値を奇数山成分
のオーバーオール値よりも小さくし、且つ偶数山成分の
中の最大値成分を奇数山成分の中の最大値成分よりも小
さくしたことを特徴としている。
Further, the rolling element according to a third aspect of the present invention includes an inner member having a guide groove, a guide groove that forms a rolling element rolling passage facing the guide groove of the inner member, and the rolling element rolling. A rolling element rolling passage and a rolling element return of a linear motion rolling guide bearing having a rolling element returning passage communicating with both ends of the passage and an outer member movably arranged relative to the inner member. In the rolling element loaded in the passage, the overall value of the even peak component of the number of peaks of the surface waviness is made smaller than the overall value of the odd peak component, and the maximum value component of the even peak components is the odd peak component. It is characterized in that it is smaller than the maximum value component among the components.

【0009】さらにまた、請求項4に係る直動転がり案
内軸受は、案内溝を有する内方部材と、該内方部材の案
内溝に対向して転動体転動通路を形成する案内溝及び当
該転動体転動通路の両端に連通する転動体戻し通路を有
し、当該内方部材に対して相対移動可能に配設された外
方部材と、前記転動体転動通路及び転動体戻し通路に転
動自在に装填された多数の転動体とを備えた直動転がり
案内装置において、前記転動体は、表面のうねりの山数
成分のうち、偶数山成分のオーバーオール値を奇数山成
分のオーバーオール値よりも小さくしたことを特徴とし
ている。
Furthermore, a linear motion rolling guide bearing according to a fourth aspect of the present invention includes an inner member having a guide groove, a guide groove that faces the guide groove of the inner member and forms a rolling element rolling passage, and An outer member having rolling element return passages communicating with both ends of the rolling element rolling passage and disposed so as to be relatively movable with respect to the inner member, and the rolling element rolling passage and the rolling element return passage. In a linear motion rolling guide device provided with a large number of rolling elements loaded in a freely rolling manner, the rolling element has an overall value of even-numbered mountain components, and an overall value of odd-numbered mountain components, among the mountain number components of surface undulations. It is characterized by being smaller than.

【0010】なおさらに、請求項5に係る直動転がり案
内軸受は、案内溝を有する内方部材と、該内方部材の案
内溝に対向して転動体転動通路を形成する案内溝及び当
該転動体転動通路の両端に連通する転動体戻し通路を有
し、当該内方部材に対して相対移動可能に配設された外
方部材と、前記転動体転動通路及び転動体戻し通路に転
動自在に装填された多数の転動体とを備えた直動転がり
案内装置において、前記転動体は、表面のうねりの山数
成分のうち、偶数山成分の中の最大値成分を奇数山成分
の中の最大値成分よりも小さくしたことを特徴としてい
る。
Furthermore, a linear motion rolling guide bearing according to a fifth aspect of the present invention includes an inner member having a guide groove, a guide groove which faces the guide groove of the inner member and forms a rolling element rolling passage, and An outer member having rolling element return passages communicating with both ends of the rolling element rolling passage and disposed so as to be relatively movable with respect to the inner member, and the rolling element rolling passage and the rolling element return passage. In a linear motion rolling guide device provided with a large number of rolling elements loaded rotatably, the rolling element has a maximum value component among even number mountain components among the number components of surface waviness and an odd number mountain component. It is characterized in that it is smaller than the maximum value component of.

【0011】また、請求項6に係る直動転がり案内軸受
は、案内溝を有する内方部材と、該内方部材の案内溝に
対向して転動体転動通路を形成する案内溝及び当該転動
体転動通路の両端に連通する転動体戻し通路を有し、当
該内方部材に対して相対移動可能に配設された外方部材
と、前記転動体転動通路及び転動体戻し通路に転動自在
に装填された多数の転動体とを備えた直動転がり案内装
置において、前記転動体は、表面のうねりの山数成分の
うち、偶数山成分のオーバーオール値を奇数山成分のオ
ーバーオール値よりも小さくし、且つ偶数山成分の中の
最大値成分を奇数山成分の中の最大値成分よりも小さく
したことを特徴としている。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a linear motion rolling guide bearing, wherein an inner member having a guide groove, a guide groove facing the guide groove of the inner member and forming a rolling element rolling passage, and the rolling member. An outer member having rolling element return passages communicating with both ends of the rolling element rolling passage and disposed so as to be movable relative to the inner member, and rolling into the rolling element rolling passage and the rolling element return passage. In a linear motion rolling guide device including a large number of rolling elements that are movably loaded, the rolling element is configured such that the overall value of the even-numbered mountain component is higher than the overall value of the odd-numbered mountain component, among the mountain number components of the surface waviness. Is also small, and the maximum value component in the even-numbered mountain component is smaller than the maximum value component in the odd-numbered mountain component.

【0012】さらに、請求項7に係る直動転がり案内軸
受は、請求項4乃至6の何れかに係る発明において、各
転動体間にセパレータを介装したことを特徴としてい
る。
Further, the linear motion rolling guide bearing according to claim 7 is characterized in that, in the invention according to any one of claims 4 to 6, a separator is interposed between each rolling element.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
について説明する。図1は本発明を直動転がり案内軸受
としてのリニアガイド装置に適用した場合の一実施形態
を一部を破断して示す斜視図である。このリニアガイド
装置は、軸方向に延びる内方部材としての案内レール1
と、この案内レール1上に軸方向に相対移動可能に跨架
された外方部材としてのスライダ2とを備えている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing an embodiment in which the present invention is applied to a linear guide device as a linear motion rolling guide bearing. This linear guide device includes a guide rail 1 as an inner member extending in the axial direction.
And a slider 2 as an outer member laid on the guide rail 1 so as to be relatively movable in the axial direction.

【0014】案内レール1の両側面には夫々軸方向に延
びる案内溝3が配設されており、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、夫々案内溝3に
対向して転動体転動通路6を形成するように案内溝31
が配設されている。そして、転動体転動通路6内に転動
体としての多数のボールBが転動自在に装填され、その
ボールBの転動を介してスライダ2が案内レール1上を
軸方向に相対移動できるように構成されている。
Guide rails 3 are provided on both side surfaces of the guide rail 1 so as to extend in the axial direction. The slider body 2a of the slider 2 faces the inner side surfaces of both sleeve portions 4 of the slider body 2a and faces the guide grooves 3, respectively. So that the rolling element rolling passage 6 is formed by the guide groove 31.
Is provided. Then, a large number of balls B as rolling elements are rotatably loaded in the rolling element rolling passage 6, and the slider 2 can relatively move in the axial direction on the guide rail 1 through the rolling of the balls B. Is configured.

【0015】このスライダ2の移動につれて、案内レー
ル1とスライダ2との間に介在するボールBは転動して
スライダ2の端部に移動するが、スライダ2を軸方向に
継続して移動させるためには、ボールBを無限に循環さ
せる必要がある。このため、スライダ本体2Aの袖部4
内に、さらに軸方向に貫通する直線状の転動体通路8を
形成すると共に、スライダ本体2Aの前後両端に夫々転
動体転動体循環部品としてのエンドキャップ5を固定
し、このエンドキャップ5に転動体転動通路6と転動体
通路8とを連通する半円弧状に湾曲した転動体連通路7
を形成することにより、転動体連通路7及び転動体通路
8で転動体戻し通路9が構成され、この転動体戻し通路
9にもボールBが装填されている。
As the slider 2 moves, the ball B interposed between the guide rail 1 and the slider 2 rolls and moves to the end of the slider 2, but the slider 2 is continuously moved in the axial direction. In order to do so, it is necessary to circulate the ball B infinitely. Therefore, the sleeve portion 4 of the slider body 2A
Further, a linear rolling element passage 8 penetrating in the axial direction is further formed therein, and end caps 5 as rolling element rolling element circulating parts are fixed to the front and rear ends of the slider body 2A, respectively. A rolling element communication path 7 that connects the rolling element passage 6 and the rolling element passage 8 and is curved in a semicircular shape.
The rolling element communication passage 7 and the rolling element passage 8 form a rolling element return passage 9, and the rolling element return passage 9 is also loaded with balls B.

【0016】そして、ボールBは、転動面に微小なうね
り(凹凸)が存在し、このうねりによって案内レール1
及びスライダ2との間の距離がボールBの1回転中に微
妙に変化し、振れが発生する。本実施形態では、ボール
表面のうねりの山数成分のうち、偶数山成分のオーバー
オール値を奇数山成分のオーバーオール値よりも小さい
ボールBが適用されている。
The ball B has a minute waviness (unevenness) on the rolling surface, and the waviness causes the guide rail 1 to move.
Also, the distance between the slider 2 and the slider 2 slightly changes during one rotation of the ball B, causing a shake. In the present embodiment, the ball B in which the overall value of the even-numbered mountain component is smaller than the overall value of the odd-numbered mountain component among the number-of-waves mountainous components of the ball surface is applied.

【0017】このように、偶数山成分のオーバーオール
値を奇数山成分のオーバーオール値よりも小さくするこ
とにより、振れを小さくして、振動・音響特性を改善す
ることができる。この理由は、ボールBの転動面に存在
する微小なうねりに基づく振動は、このうねりによりボ
ールの直径が変化することで発生するため、ボールの直
径偏差を少なくすれば良いことになる。
As described above, by making the overall value of the even-numbered mountain component smaller than the overall value of the odd-numbered mountain component, it is possible to reduce the shake and improve the vibration / acoustic characteristics. The reason for this is that vibration due to a minute waviness existing on the rolling surface of the ball B is caused by a change in the diameter of the ball due to this waviness, so that it is sufficient to reduce the deviation in the diameter of the ball.

【0018】図2はうねりの山数が偶数である場合を表
し、このうち図2(A)は2山の場合を、図2(B)は
4山の場合を夫々表している。これら図2(A)及び
(B)から明らかなように、うねりの山数が偶数の場合
には、ボールBの直径両端が同時にうねりの頂部又は底
部に位置することになる。そして、うねりの頂部同士を
結んだ場合の直径aと、うねりの底部同士を結んだ場合
の直径bとの差即ち直径偏差が相当に大きくなる。この
結果、うねりの偶数山成分は振動・音響特性に大きな影
響を及ぼす。
FIG. 2 shows the case where the number of undulations is an even number, of which FIG. 2A shows the case of two peaks and FIG. 2B shows the case of four peaks. As is clear from FIGS. 2A and 2B, when the number of undulations is an even number, both ends of the diameter of the ball B are located at the top or bottom of the undulation at the same time. Then, the difference between the diameter a when the ridges are connected to each other and the diameter b when the ridges are connected to each other, that is, the diameter deviation is considerably large. As a result, the even peak component of the swell greatly affects the vibration and acoustic characteristics.

【0019】これに対して、図3はうねりの山数が奇数
である場合を表し、このうち図3(A)は3山の場合
を、図3(B)は5山の場合を夫々表している。これら
図3(A)及び(B)から明らかなように、うねりの山
数が奇数の場合には、転動体の直径両端のうちの一端が
うねりの頂部に位置すると、他端は底部に位置すること
になり、ある頂部を含む直径の他の頂部を含む直径との
差即ち直径偏差が殆どなくなる。例えば、図3(A)で
1 =R2 =R3 であり、図3(B)ではR1 =R2
3 =R4 =R5 である。この結果、うねりの奇数山成
分が振動・音響特性に及ぼす影響は小さなものとなる。
On the other hand, FIG. 3 shows the case where the number of peaks of swell is odd, of which FIG. 3A shows the case of 3 peaks and FIG. 3B shows the case of 5 peaks. ing. As is clear from FIGS. 3 (A) and 3 (B), when the number of peaks of the undulation is odd, one end of the diameter ends of the rolling element is located at the top of the undulation and the other end is located at the bottom. Therefore, there is almost no difference between the diameter including one apex and the diameter including another apex, that is, the diameter deviation. For example, R 1 = R 2 = R 3 in FIG. 3A, and R 1 = R 2 = in FIG. 3B.
R 3 = R 4 = R 5 . As a result, the influence of the odd peak component of the swell on the vibration / acoustic characteristics becomes small.

【0020】このように、うねりの偶数山成分のオーバ
ーオール値を小さくすれば、奇数山成分のオーバーオー
ル値を小さくしなくても振動・音響特性を向上させるこ
とができる。
As described above, if the overall value of the even peak component of the swell is reduced, the vibration / acoustic characteristics can be improved without reducing the overall value of the odd peak component.

【0021】[0021]

【実施例】次に、本発明の効果を確認するために行った
実験について説明する。実験には、図4に示す本発明範
囲から外れる転動面の真円度形状を有するボールと、図
5に示す本発明範囲に属する転動面の真円度形状を有す
るボールとを使用した。これら図4及び図5において、
破線は基準となる真円を示し、実線はボールの真円度形
状を示している。
EXAMPLES Next, experiments conducted to confirm the effects of the present invention will be described. In the experiment, a ball having a roundness shape of the rolling surface outside the scope of the present invention shown in FIG. 4 and a ball having a roundness shape of the rolling surface belonging to the scope of the present invention shown in FIG. 5 were used. . In these FIG. 4 and FIG.
The broken line shows the reference perfect circle, and the solid line shows the roundness shape of the ball.

【0022】図4及び図5の真円度形状を有するボール
の山数とその片振幅(正弦波的に変化する形状の変位振
幅の半値)とをハーモニック解析により求め、その結果
を夫々下記表1及び表2に示す。各表で左端の縦欄中の
数値は山数を表す基本数値Nを表し、上端の横欄は基本
数値Nに加える値を示している。また、各表中の片振幅
の単位はμmであり、△は奇数山成分を表し、無印は偶
数山成分を表している。さらに、横線を記した部分は、
山数のうねりが殆ど存在しない部分である。
The number of crests of the ball having the roundness shape shown in FIGS. 4 and 5 and its one-sided amplitude (half value of the displacement amplitude of the sinusoidally changing shape) were obtained by harmonic analysis, and the results are shown in the following table. 1 and Table 2. In each table, the numerical value in the vertical column at the left end represents the basic numerical value N representing the number of peaks, and the lateral column at the upper end represents the value added to the basic numerical value N. In addition, the unit of one-sided amplitude in each table is μm, Δ represents an odd mountain component, and no mark represents an even mountain component. Furthermore, the part marked with a horizontal line is
This is the part where there is almost no undulation of the number of mountains.

【0023】例えば、表1の上から2段目(N=5)で
中央欄(N+2)部分に記載されている値0.001
は、図4に示す真円度形状のボールの山数が7の場合の
片振幅値0.001μmであることを表している。
For example, in the second row from the top of Table 1 (N = 5), the value 0.001 written in the central column (N + 2) is 0.001.
Indicates that the one-sided amplitude value is 0.001 μm when the number of crests of the roundness-shaped ball shown in FIG. 4 is 7.

【0024】[0024]

【表1】 [Table 1]

【0025】[0025]

【表2】 [Table 2]

【0026】これら表1及び表2から明らかなように、
ある特定のボールの場合でも、山数成分は複数存在す
る。例えば図4に示す真円度形状を有するボールの山数
は、表1から明らかなように2〜10山などの成分が存
在し、11,12山は殆ど存在しない。そこで、表1か
ら図4に示す真円度形状のボールにおける偶数山成分の
オーバーオール値(総和値即ち各うねりの山数成分の片
振幅値の二乗和)及び最大値と、奇数山成分のオーバー
オール値(総和値)及び最大値とを演算すると下記のよ
うになる。 偶数山成分 総和値=0.0102+0.0092+0.0012+0.0042+0.0022+0.0012+
0.0022+0.0012+0.0012+0.0012+0.0012+0.0012 =0.0002
13 最大値=0.010 奇数山成分 総和値=0.0022+0.0022+0.0012+0.0022+0.0022+0.0012+
0.002+0.0012=0.000023最大値=0.002 これらから明らかなように、図4に示す真円度形状を有
するボールは、うねりの山数成分のうち、偶数山成分の
オーバーオール値が奇数山成分の中のオーバーオール値
よりも大きく、しかも偶数山成分の最大値が奇数山成分
の中の最大値よりも大きい。
As is clear from Table 1 and Table 2,
Even in the case of a particular ball, there are multiple mountain number components. For example, the number of peaks of a ball having a roundness shape shown in FIG. 4 has components such as 2 to 10 as apparent from Table 1, and 11 and 12 are almost nonexistent. Therefore, the overall value of the even-numbered mountain component (sum total value, that is, the sum of squares of the one-sided amplitude values of the mountain component of each waviness) and the maximum value and the overall number of the odd mountain component in the roundness-shaped ball shown in Table 1 to When the value (sum value) and the maximum value are calculated, it becomes as follows. Even mountain component sum value = 0.010 2 +0.009 2 +0.001 2 +0.004 2 +0.002 2 +0.001 2 +
0.002 2 +0.001 2 +0.001 2 +0.001 2 +0.001 2 +0.001 2 = 0.0002
13 Maximum value = 0.010 Sum of odd peak components = 0.002 2 +0.002 2 +0.001 2 +0.002 2 +0.002 2 +0.001 2 +
0.002 + 0.001 2 = 0.000023 Maximum value = 0.002 As is clear from these, the ball having the roundness shape shown in FIG. , And the maximum value of the even peak component is larger than the maximum value of the odd peak component.

【0027】次に、表2から図5に示す真円度形状のボ
ールにおける偶数山成分のオーバーオール値(総和値)
及び最大値と、奇数山成分のオーバーオール値(総和
値)及び最大値とを演算すると下記のようになる。 偶数山成分 総和値=0.0132+0.0062+0.0042+0.0032+0.0032+0.0032+
0.0032+0.0012+0.012 +0.0032+0.0022+0.0012 =0.0002
73 最大値=0.013 奇数山成分 総和値=0.0252+0.0052+0.0022+0.0022+0.0022+0.0022+
0.0012+0.0032+0.0022+0.0022+0.0022+0.0032+0.0022+
0.0012+0.0012=0.000703 最大値=0.025 これらから明らかなように、図5に示す真円度形状のボ
ールは、うねりの山数成分のち、偶数山成分のオーバー
オール値が奇数山成分のオーバーオール値よりも小さ
く、しかも偶数山成分の中の最大値が奇数山成分の中の
最大値よりも小さい。
Next, the overall value (sum total value) of the even-numbered mountain component in the roundness-shaped ball shown in Table 2 to FIG.
And the maximum value, and the overall value (sum value) of the odd-numbered mountain component and the maximum value are calculated as follows. Even mountain component sum value = 0.013 2 +0.006 2 +0.004 2 +0.003 2 +0.003 2 +0.003 2 +
0.003 2 +0.001 2 +0.01 2 +0.003 2 +0.002 2 +0.001 2 = 0.0002
73 Maximum value = 0.013 Odd peak component sum value = 0.025 2 +0.005 2 +0.002 2 +0.002 2 +0.002 2 +0.002 2 +
0.001 2 +0.003 2 +0.002 2 +0.002 2 +0.002 2 +0.003 2 +0.002 2 +
0.001 2 +0.001 2 = 0.000703 Maximum value = 0.025 As is clear from the above, the roundness-shaped ball shown in FIG. And the maximum value in the even mountain component is smaller than the maximum value in the odd mountain component.

【0028】そこで、図4に示す本発明範囲から外れる
ボールと図5に示す本発明範囲に属するボールとを夫々
直動転がり案内軸受に組込み、騒音を測定した結果を図
6に示す。この図6において、実線は図4に示す本発明
範囲から外れるボールを組込んだ直動転がり案内軸受の
音響特性を示し、点線は図5に示す本発明範囲に属する
ボールを組込んだ直動転がり案内軸受の音響特性を示し
ている。この図7から明らかなように、本発明範囲に属
する図5に示す真円度形状を有するボールを組込んだ直
動転がり案内軸受の騒音の周波数スペクトルは、本発明
範囲から外れる図4に示す真円度形状を有するボールを
組込んだ直動転がり軸受の騒音の周波数スペクトルに比
較して、ピークレベルが激減しており、振動・音響特性
が向上していることが分かる。
Therefore, FIG. 6 shows the results of noise measurement by incorporating balls outside the scope of the invention shown in FIG. 4 and balls belonging to the scope of the invention shown in FIG. 5 into the linear motion rolling guide bearings. In FIG. 6, the solid line shows the acoustic characteristics of the linear motion rolling guide bearing in which the balls outside the scope of the invention shown in FIG. 4 are incorporated, and the dotted line shows the linear motion in which the balls belonging to the scope of the invention shown in FIG. 5 are incorporated. The acoustic characteristics of the rolling guide bearing are shown. As is clear from FIG. 7, the frequency spectrum of the noise of the linear motion rolling guide bearing incorporating the ball having the roundness shape shown in FIG. 5 which belongs to the scope of the present invention is shown in FIG. 4 which is out of the scope of the present invention. It can be seen that the peak level is drastically reduced and the vibration and acoustic characteristics are improved compared to the frequency spectrum of the noise of the linear motion rolling bearing incorporating the ball having the roundness shape.

【0029】さらに、転動体転動通路6及び転動体戻し
通路9内の互いに隣り合う各ボールB間に、図7に示す
ように、駆動時のボールB同士の衝突音を無くして低騒
音化を図ることを目的として、セパレータSを介装する
と、より振動・音響特性を向上させることができる。こ
こで、セパレータSは、エラストマー樹脂(東洋紡績株
式会社製商品名ペルプレン、ハイトレルなど)等を射出
成形して、半径に比較して厚さが薄い円板状に形成さ
れ、その軸方向の両端面に夫々ボールBに接触する凹状
の一対の転動体接触面11L及び11Rが形成されてい
る。
Further, as shown in FIG. 7, between the balls B adjacent to each other in the rolling element rolling passage 6 and the rolling element return passage 9, as shown in FIG. 7, the collision noise between the balls B during driving is eliminated to reduce noise. By interposing the separator S for the purpose of achieving the above, the vibration and acoustic characteristics can be further improved. Here, the separator S is formed by injection-molding an elastomer resin (trade name: Perprene, Hytrel, etc. manufactured by Toyobo Co., Ltd.) or the like into a disk shape having a thickness smaller than the radius, and both ends in the axial direction thereof. A pair of concave rolling element contact surfaces 11L and 11R that contact the ball B are formed on the surfaces.

【0030】なお、上記実施形態においては、本発明を
リニアガイド装置に適用した場合について説明したが、
これに限定されるものではなく、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他の
直動転がり案内軸受にも本発明を適用し得ることは言う
までもない。
In the above embodiment, the case where the present invention is applied to the linear guide device has been described.
It is needless to say that the present invention can be applied to other linear motion rolling guide bearings such as a ball screw device, a ball spline device, and a linear ball bushing device.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の転動体に
よれば、転動体表面のうねりの山数成分のうち、偶数山
成分のオーバーオール値及び/又は最大値を奇数山成分
のオーバーオール値及び/又はよりも小さくしたので、
転動体の加工精度を特に向上させなくても、振動・音響
特性を向上させることができると共に、製作費の低減を
図ることができるという効果が得られる。
As described above, according to the rolling element of the present invention, the overall value of the even-numbered peak component and / or the maximum value of the peak-number components of the waviness on the surface of the rolling element is the overall value of the odd-numbered peak component. And / or smaller than
Even if the processing accuracy of the rolling elements is not particularly improved, the vibration / acoustic characteristics can be improved and the manufacturing cost can be reduced.

【0032】また、上記転動体を直動転がり案内軸受に
組込むことにより、直動転がり案内軸受の振動・音響特
性を向上させることができ、さらには直動転がり案内軸
受を使用したNC工作機械や産業ロボット等の精密機械
の振動・音響特性を向上させることができるという効果
が得られる。
Further, by incorporating the rolling element into the linear motion rolling guide bearing, it is possible to improve the vibration and acoustic characteristics of the linear motion rolling guide bearing, and further, to improve the NC machine tool using the linear motion rolling guide bearing. The effect that the vibration and acoustic characteristics of a precision machine such as an industrial robot can be improved is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明をリニアガイド装置に適用した場合の実
施形態を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment when the present invention is applied to a linear guide device.

【図2】うねり山数が偶数個である場合の直径偏差の説
明に供する図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining a diameter deviation when the number of waviness peaks is an even number.

【図3】うねり山数が奇数個である場合の直径偏差の説
明に供する図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining a diameter deviation when the number of waviness peaks is an odd number.

【図4】本発明の技術的範囲に属するボールの真円度形
状を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a roundness shape of a ball belonging to the technical scope of the present invention.

【図5】本発明の技術的範囲から外れるボールの真円度
形状を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a roundness shape of a ball which is out of the technical scope of the present invention.

【図6】図4及び図5のボールにおける周波数に対する
騒音レベルを表す特性線図である。
FIG. 6 is a characteristic diagram showing a noise level with respect to frequency in the balls of FIGS. 4 and 5;

【図7】ボール間にセパレータを配設した実施形態を示
す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an embodiment in which a separator is arranged between balls.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 案内レール 2 スライダ 3,31 案内溝 6 転動体通路 B ボール S セパレータ 1 Guide rail 2 slider 3,31 guide groove 6 Rolling element passage B ball S separator

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3C048 CC04 DD01 EE10 3J062 AA21 AB22 AC07 BA25 BA26 CD04 CD08 CD54 CD62 3J101 AA03 AA33 AA44 AA64 AA71 AA85 BA02 FA01 FA44 GA31 3J104 AA03 AA19 AA23 AA36 AA65 AA69 AA74 BA01 DA02 DA17 EA01    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F-term (reference) 3C048 CC04 DD01 EE10                 3J062 AA21 AB22 AC07 BA25 BA26                       CD04 CD08 CD54 CD62                 3J101 AA03 AA33 AA44 AA64 AA71                       AA85 BA02 FA01 FA44 GA31                 3J104 AA03 AA19 AA23 AA36 AA65                       AA69 AA74 BA01 DA02 DA17                       EA01

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 案内溝を有する内方部材と、該内方部材
の案内溝に対向して転動体転動通路を形成する案内溝及
び当該転動体転動通路の両端に連通する転動体戻し通路
を有し、当該内方部材に対して相対移動可能に配設され
た外方部材とを有する直動転がり案内軸受の転動体転動
通路及び転動体戻し通路に装填される転動体において、 表面のうねりの山数成分のうち、偶数山成分のオーバー
オール値を奇数山成分のオーバーオール値よりも小さく
したことを特徴とする転動体。
1. An inner member having a guide groove, a guide groove facing the guide groove of the inner member to form a rolling element rolling passage, and a rolling element return communicating with both ends of the rolling element rolling passage. A rolling element loaded in a rolling element rolling passage and a rolling element returning passage of a linear motion rolling guide bearing having an outer member having a passage and arranged to be movable relative to the inner member. A rolling element characterized by making the overall value of the even-numbered mountain component smaller than the overall value of the odd-numbered mountain component out of the number of mountainous components of the surface swell.
【請求項2】 案内溝を有する内方部材と、該内方部材
の案内溝に対向して転動体転動通路を形成する案内溝及
び当該転動体転動通路の両端に連通する転動体戻し通路
を有し、当該内方部材に対して相対移動可能に配設され
た外方部材とを有する直動転がり案内軸受の転動体転動
通路及び転動体戻し通路に装填される転動体において、 表面のうねりの山数成分のうち、偶数山成分の中の最大
値成分を奇数山成分の中の最大値成分よりも小さくした
ことを特徴とする転動体。
2. An inner member having a guide groove, a guide groove facing the guide groove of the inner member to form a rolling element rolling passage, and a rolling element return communicating with both ends of the rolling element rolling passage. A rolling element loaded in a rolling element rolling passage and a rolling element returning passage of a linear motion rolling guide bearing having an outer member having a passage and arranged to be movable relative to the inner member. A rolling element characterized by making the maximum value component in the even-numbered mountain component smaller than the maximum value component in the odd-numbered mountain component among the mountain number components of the surface swell.
【請求項3】 案内溝を有する内方部材と、該内方部材
の案内溝に対向して転動体転動通路を形成する案内溝及
び当該転動体転動通路の両端に連通する転動体戻し通路
を有し、当該内方部材に対して相対移動可能に配設され
た外方部材とを有する直動転がり案内軸受の転動体転動
通路及び転動体戻し通路に装填される転動体において、 表面のうねりの山数成分のうち、偶数山成分のオーバー
オール値を奇数山成分のオーバーオール値よりも小さく
し、且つ偶数山成分の中の最大値成分を奇数山成分の中
の最大値成分よりも小さくしたことを特徴とする転動
体。
3. An inner member having a guide groove, a guide groove that forms a rolling element rolling passage facing the guide groove of the inner member, and a rolling element return communicating with both ends of the rolling element rolling passage. A rolling element loaded in a rolling element rolling passage and a rolling element returning passage of a linear motion rolling guide bearing having an outer member having a passage and arranged to be movable relative to the inner member. Among the number of peaks of surface swell, the overall value of the even-numbered mountain component is made smaller than the overall value of the odd-numbered mountain component, and the maximum value component of the even-numbered mountain component is made smaller than the maximum-value component of the odd-numbered mountain component. A rolling element characterized by being made smaller.
【請求項4】 案内溝を有する内方部材と、該内方部材
の案内溝に対向して転動体転動通路を形成する案内溝及
び当該転動体転動通路の両端に連通する転動体戻し通路
を有し、当該内方部材に対して相対移動可能に配設され
た外方部材と、前記転動体転動通路及び転動体戻し通路
に転動自在に装填された多数の転動体とを備えた直動転
がり案内装置において、 前記転動体は、表面のうねりの山数成分のうち、偶数山
成分のオーバーオール値を奇数山成分のオーバーオール
値よりも小さくしたことを特徴とする直動転がり案内装
置。
4. An inner member having a guide groove, a guide groove facing the guide groove of the inner member to form a rolling element rolling passage, and a rolling element return communicating with both ends of the rolling element rolling passage. An outer member having a passage and disposed so as to be relatively movable with respect to the inner member; and a large number of rolling elements rotatably loaded in the rolling element rolling passage and the rolling element return passage. In a linear motion rolling guide device provided with the rolling element, the rolling element is characterized in that the overall value of the even-numbered mountain component is smaller than the overall value of the odd-numbered mountain component among the number components of the surface waviness. apparatus.
【請求項5】 案内溝を有する内方部材と、該内方部材
の案内溝に対向して転動体転動通路を形成する案内溝及
び当該転動体転動通路の両端に連通する転動体戻し通路
を有し、当該内方部材に対して相対移動可能に配設され
た外方部材と、前記転動体転動通路及び転動体戻し通路
に転動自在に装填された多数の転動体とを備えた直動転
がり案内装置において、 前記転動体は、表面のうねりの山数成分のうち、偶数山
成分の中の最大値成分を奇数山成分の中の最大値成分よ
りも小さくしたことを特徴とする直動転がり案内装置。
5. An inner member having a guide groove, a guide groove that forms a rolling element rolling passage facing the guide groove of the inner member, and a rolling element return communicating with both ends of the rolling element rolling passage. An outer member having a passage and disposed so as to be relatively movable with respect to the inner member; and a large number of rolling elements rotatably loaded in the rolling element rolling passage and the rolling element return passage. In the linear motion rolling guide device provided with the rolling element, the maximum value component in the even-numbered mountain component is smaller than the maximum value component in the odd-numbered mountain component among the mountain number components of the surface waviness. Linear motion rolling guide device.
【請求項6】 案内溝を有する内方部材と、該内方部材
の案内溝に対向して転動体転動通路を形成する案内溝及
び当該転動体転動通路の両端に連通する転動体戻し通路
を有し、当該内方部材に対して相対移動可能に配設され
た外方部材と、前記転動体転動通路及び転動体戻し通路
に転動自在に装填された多数の転動体とを備えた直動転
がり案内装置において、 前記転動体は、表面のうねりの山数成分のうち、偶数山
成分のオーバーオール値を奇数山成分のオーバーオール
値よりも小さくし、且つ偶数山成分の中の最大値成分を
奇数山成分の中の最大値成分よりも小さくしたことを特
徴とする直動転がり案内装置。
6. An inner member having a guide groove, a guide groove facing the guide groove of the inner member to form a rolling element rolling passage, and a rolling element return communicating with both ends of the rolling element rolling passage. An outer member having a passage and disposed so as to be relatively movable with respect to the inner member; and a large number of rolling elements rotatably loaded in the rolling element rolling passage and the rolling element return passage. In the linear motion rolling guide device provided with the rolling element, the overall value of the even-numbered mountain component is smaller than the overall value of the odd-numbered mountain component among the number of mountain components of the surface undulation, and the maximum of the even-numbered mountain component. A linear motion rolling guide device characterized in that the value component is smaller than the maximum value component of the odd mountain components.
【請求項7】 各転動体間にセパレータを介装したこと
を特徴とする請求項4乃至6の何れかに記載の直動転が
り案内装置。
7. The linear motion rolling guide device according to claim 4, wherein a separator is provided between each rolling element.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007000963A (en) * 2005-06-23 2007-01-11 Disco Abrasive Syst Ltd Chuck table moving mechanism
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CN105673687A (en) * 2014-11-20 2016-06-15 Thk株式会社 Linear motion guiding device

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