JP2003343556A - リニアガイド装置 - Google Patents
リニアガイド装置Info
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- JP2003343556A JP2003343556A JP2002152282A JP2002152282A JP2003343556A JP 2003343556 A JP2003343556 A JP 2003343556A JP 2002152282 A JP2002152282 A JP 2002152282A JP 2002152282 A JP2002152282 A JP 2002152282A JP 2003343556 A JP2003343556 A JP 2003343556A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 特に複合荷重が作用し、かつ加工精度が重要
となる工作機械用として好適なリニアガイド装置を提供
する。 【解決手段】 転動体転動溝３ａ，３ｂを有して軸方向
に延長された案内レール１と、該転動体転動溝３ａ，３
ｂに対向する転動体転動溝３１ａ，３１ｂを有し、これ
らの両転動体転動溝３ａ，３１ａ間および３ｂ，３１ｂ
間に挿入された多数のボールＢの転動を介して前記レー
ルに案内されて相対移動するスライダ２とを備えたリニ
アガイド装置において、上方向からの衝撃荷重に対する
耐衝撃性が他の方向からの衝撃荷重に対する耐衝撃性よ
り高くなるように、且つ、上下方向と左右方向の剛性が
略同一となるように、ボールＢの上側の転動体転動溝３
ａ，３１ａに対する接触角θ1 およびボールＢの下側の
転動体転動溝３ｂ，３１ｂに対する接触角θ2 を設定す
る。
となる工作機械用として好適なリニアガイド装置を提供
する。 【解決手段】 転動体転動溝３ａ，３ｂを有して軸方向
に延長された案内レール１と、該転動体転動溝３ａ，３
ｂに対向する転動体転動溝３１ａ，３１ｂを有し、これ
らの両転動体転動溝３ａ，３１ａ間および３ｂ，３１ｂ
間に挿入された多数のボールＢの転動を介して前記レー
ルに案内されて相対移動するスライダ２とを備えたリニ
アガイド装置において、上方向からの衝撃荷重に対する
耐衝撃性が他の方向からの衝撃荷重に対する耐衝撃性よ
り高くなるように、且つ、上下方向と左右方向の剛性が
略同一となるように、ボールＢの上側の転動体転動溝３
ａ，３１ａに対する接触角θ1 およびボールＢの下側の
転動体転動溝３ｂ，３１ｂに対する接触角θ2 を設定す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば一般産業機
械分野に用いられるリニアガイド装置、特に工作機械に
好適に用いられるリニアガイド装置に関する。
械分野に用いられるリニアガイド装置、特に工作機械に
好適に用いられるリニアガイド装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種のリニアガイド装置として
は、例えば図７に示すように、軸方向に延びる案内レー
ル１と、該案内レール１上に軸方向に相対移動可能に跨
架されたスライダ２とを備えたものが知られている。案
内レール１の両側面にはそれぞれ軸方向に延びる上下２
列の転動体転動溝３ａ，３ｂ（合計４列）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３ａ，３ｂに対向す
る転動体転動溝３１ａ，３１ｂが形成されている。
は、例えば図７に示すように、軸方向に延びる案内レー
ル１と、該案内レール１上に軸方向に相対移動可能に跨
架されたスライダ２とを備えたものが知られている。案
内レール１の両側面にはそれぞれ軸方向に延びる上下２
列の転動体転動溝３ａ，３ｂ（合計４列）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３ａ，３ｂに対向す
る転動体転動溝３１ａ，３１ｂ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３ａ，３１a の間および両転動体転動溝３ｂ、３１ｂ
の間には転動体としての多数のボールＢが転動自在に装
填され、このボールＢの転動を介してスライダ２が案内
レール１上を軸方向に沿って相対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
ていくためには、これらのボールＢを無限に循環させる
必要がある。
溝３ａ，３１a の間および両転動体転動溝３ｂ、３１ｂ
の間には転動体としての多数のボールＢが転動自在に装
填され、このボールＢの転動を介してスライダ２が案内
レール１上を軸方向に沿って相対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
ていくためには、これらのボールＢを無限に循環させる
必要がある。
【０００４】このため、スライダ本体２Ａの両側の袖部
４内に軸方向に貫通する転動体通路８ａ，８ｂを片側２
本ずつ合計４本形成すると共に、スライダ本体２Ａの前
後両端にそれぞれ転動体循環部品としてのコ字状のエン
ドキャップ５をサイドシール１１と共にねじ１２等を介
して固定し、このエンドキャップ５に上記両転動体転動
溝３ａ，３１ａ間と上記転動体通路８ａおよび両転動体
転動溝３ｂ，３１ｂ間と上記転動体通路８ｂとを連通す
る半円弧状に湾曲した転動体循環部６を形成することに
より、転動体無限循環軌道を構成している。なお、図に
おいて符号１０はスライダ本体２Ａの端面にエンドキャ
ップ５およびサイドシール１１をねじ止め固定するため
のタップ穴、１３は給脂用のグリースニップルである。
４内に軸方向に貫通する転動体通路８ａ，８ｂを片側２
本ずつ合計４本形成すると共に、スライダ本体２Ａの前
後両端にそれぞれ転動体循環部品としてのコ字状のエン
ドキャップ５をサイドシール１１と共にねじ１２等を介
して固定し、このエンドキャップ５に上記両転動体転動
溝３ａ，３１ａ間と上記転動体通路８ａおよび両転動体
転動溝３ｂ，３１ｂ間と上記転動体通路８ｂとを連通す
る半円弧状に湾曲した転動体循環部６を形成することに
より、転動体無限循環軌道を構成している。なお、図に
おいて符号１０はスライダ本体２Ａの端面にエンドキャ
ップ５およびサイドシール１１をねじ止め固定するため
のタップ穴、１３は給脂用のグリースニップルである。
【０００５】図８は、上記のようなリニアガイド装置を
用いたテーブル装置２０を示したものである。このテー
ブル装置２０を組み立てるには、まず、ベースにリニア
ガイド装置の案内レール１を固定し、次に、リニアガイ
ド装置のスライダ２の上にテーブル２１を載せる。テー
ブル２１が重い場合は、テーブル２１をクレーンなどに
よって吊り上げてスライダ２の上に載せる。
用いたテーブル装置２０を示したものである。このテー
ブル装置２０を組み立てるには、まず、ベースにリニア
ガイド装置の案内レール１を固定し、次に、リニアガイ
ド装置のスライダ２の上にテーブル２１を載せる。テー
ブル２１が重い場合は、テーブル２１をクレーンなどに
よって吊り上げてスライダ２の上に載せる。
【０００６】ところで、テーブル２１がスライダ２に載
る瞬間にはテーブル２１とスライダ２が衝突するため、
リニアガイド装置は衝撃荷重を受け、また、テーブル装
置２０の使用時にも例えばテーブル２１上に重量物を載
せる際にリニアガイド装置に衝撃荷重が作用する場合が
ある。この場合、リニアガイド装置に作用する衝撃荷重
が大きいと、転動体および転動体転動溝（軌道面）に永
久変形を生じ、この永久変形がリニアガイド装置の運動
精度を悪化させたり、寿命を低下させたりする原因にな
る。
る瞬間にはテーブル２１とスライダ２が衝突するため、
リニアガイド装置は衝撃荷重を受け、また、テーブル装
置２０の使用時にも例えばテーブル２１上に重量物を載
せる際にリニアガイド装置に衝撃荷重が作用する場合が
ある。この場合、リニアガイド装置に作用する衝撃荷重
が大きいと、転動体および転動体転動溝（軌道面）に永
久変形を生じ、この永久変形がリニアガイド装置の運動
精度を悪化させたり、寿命を低下させたりする原因にな
る。
【０００７】従って、テーブル装置２０の組立や、テー
ブル２１ヘの重量物の搭載には、細心の注意を払い、衝
撃荷重を小さくすることが必要である。このため、手動
クレーンによってテーブル装置２０の組立やテーブル２
１への重量物の搭載を行う場合には、クレーンの操作技
術に熟練が必要になるばかりか、慎重な作業が必要とな
るため、作業効率が悪くなるという問題がある。
ブル２１ヘの重量物の搭載には、細心の注意を払い、衝
撃荷重を小さくすることが必要である。このため、手動
クレーンによってテーブル装置２０の組立やテーブル２
１への重量物の搭載を行う場合には、クレーンの操作技
術に熟練が必要になるばかりか、慎重な作業が必要とな
るため、作業効率が悪くなるという問題がある。
【０００８】また、テーブル２１に搭載される重量物を
自動搬送装置を用いて扱う場合は、重量物をテーブル２
１に搭載する直前には自動搬送装置の速度を低速かつ精
密に制御する必要があるため、自動搬送装置の制御系の
複雑化や、作業効率の低下につながる。上述のような問
題に対して、図９および図１０に示すリニアガイド装置
がある。図９のリニアガイド装置では、上側の転動体転
動溝３ａ，３１ａに対するボールＢの接触角θ1 が９０
°、下側の転動体転動溝３ｂ，３１ｂに対するボールＢ
の接触角θ2 が３０°とされており、上方向からの荷重
に対して負荷容量が大きくなっている。このため、テー
ブル２１への重量物の搭載時などに誤って大きな衝撃荷
重を受けても、転動体や転動体転動溝（軌道面）に永久
変形を生じる可能性が低い。
自動搬送装置を用いて扱う場合は、重量物をテーブル２
１に搭載する直前には自動搬送装置の速度を低速かつ精
密に制御する必要があるため、自動搬送装置の制御系の
複雑化や、作業効率の低下につながる。上述のような問
題に対して、図９および図１０に示すリニアガイド装置
がある。図９のリニアガイド装置では、上側の転動体転
動溝３ａ，３１ａに対するボールＢの接触角θ1 が９０
°、下側の転動体転動溝３ｂ，３１ｂに対するボールＢ
の接触角θ2 が３０°とされており、上方向からの荷重
に対して負荷容量が大きくなっている。このため、テー
ブル２１への重量物の搭載時などに誤って大きな衝撃荷
重を受けても、転動体や転動体転動溝（軌道面）に永久
変形を生じる可能性が低い。
【０００９】一方、図１０のリニアガイド装置では、上
側の転動体転動溝３ａ，３１ａに対するボールＢの接触
角θ1 および下側の転動体転動溝３ｂ，３１ｂに対する
ボールＢの接触角θ2 が共に５０°とされており、上下
方向の負荷容量が左右方向の負荷容量に対して大きくな
っている。しかしながら、図９および図１０に示すリニ
アガイド装置はいずれも、左右方向と上下方向とで剛性
が異なるため、リニアガイド装置を用いる機械の性能に
悪影響を与える場合がある。
側の転動体転動溝３ａ，３１ａに対するボールＢの接触
角θ1 および下側の転動体転動溝３ｂ，３１ｂに対する
ボールＢの接触角θ2 が共に５０°とされており、上下
方向の負荷容量が左右方向の負荷容量に対して大きくな
っている。しかしながら、図９および図１０に示すリニ
アガイド装置はいずれも、左右方向と上下方向とで剛性
が異なるため、リニアガイド装置を用いる機械の性能に
悪影響を与える場合がある。
【００１０】例えば工作機械の場合、加工中、工具が受
ける力の方向は加工の方向によって異なるため、リニア
ガイド装置の左右方向と上下方向の剛性が異なると、工
具が力を受ける方向によって工具の変位量が異なる。こ
の結果、加工時の送り方向によって得られる加工精度が
異なることとなり、工作機械の使い勝手を悪くする。こ
のため、特に工作機械では、図１１に示すように、上側
の転動体転動溝３ａ，３１ａに対するボールＢの接触角
θ1 および下側の転動体転動溝３ｂ，３１ｂに対するボ
ールＢの接触角θ2 を共に４５°として上下方向と左右
方向の剛性を同じにしたリニアガイド装置が用いられる
場合がある。
ける力の方向は加工の方向によって異なるため、リニア
ガイド装置の左右方向と上下方向の剛性が異なると、工
具が力を受ける方向によって工具の変位量が異なる。こ
の結果、加工時の送り方向によって得られる加工精度が
異なることとなり、工作機械の使い勝手を悪くする。こ
のため、特に工作機械では、図１１に示すように、上側
の転動体転動溝３ａ，３１ａに対するボールＢの接触角
θ1 および下側の転動体転動溝３ｂ，３１ｂに対するボ
ールＢの接触角θ2 を共に４５°として上下方向と左右
方向の剛性を同じにしたリニアガイド装置が用いられる
場合がある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１１
に示すリニアガイド装置においては、上下方向と左右方
向の剛性を同じにすべく、上側の転動体転動溝３ａ，３
１ａの接触角θ1 および下側の転動体転動溝３ｂ，３１
ｂの接触角θ2 を共に４５°としているため、上下方向
と左右方向で耐衝撃性能も同一となり、従って、衝撃荷
重がかかる方向では耐衝撃性能が不足する場合があり、
また、これ以外の方向では耐衝撃性能が過剰となって特
定の方向からの荷重に対する耐衝撃性を高くすることが
できないという問題がある。
に示すリニアガイド装置においては、上下方向と左右方
向の剛性を同じにすべく、上側の転動体転動溝３ａ，３
１ａの接触角θ1 および下側の転動体転動溝３ｂ，３１
ｂの接触角θ2 を共に４５°としているため、上下方向
と左右方向で耐衝撃性能も同一となり、従って、衝撃荷
重がかかる方向では耐衝撃性能が不足する場合があり、
また、これ以外の方向では耐衝撃性能が過剰となって特
定の方向からの荷重に対する耐衝撃性を高くすることが
できないという問題がある。
【００１２】本発明はこのような不都合を解消するため
になされたものであり、特に複合荷重が作用し、かつ加
工精度が重要となる工作機械用として好適なリニアガイ
ド装置を提供することを目的とする。
になされたものであり、特に複合荷重が作用し、かつ加
工精度が重要となる工作機械用として好適なリニアガイ
ド装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【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に係る発明は、転動体転動溝を有して軸方
向に延長された案内レールと、該案内レールの前記転動
体転動溝に対向する転動体転動溝を有し、これらの両転
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
前記案内レールに案内されて相対移動するスライダとを
備えたリニアガイド装置において、上方向、下方向、左
方向及び右方向の内のいずれか一の方向からの衝撃荷重
に対する耐衝撃性が他の方向からの衝撃荷重に対する耐
衝撃性より高くなるように、且つ、上下方向と左右方向
の剛性が略同一となるように前記転動体の前記転動体転
動溝に対する接触角を設定したことを特徴とする。
に、請求項１に係る発明は、転動体転動溝を有して軸方
向に延長された案内レールと、該案内レールの前記転動
体転動溝に対向する転動体転動溝を有し、これらの両転
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
前記案内レールに案内されて相対移動するスライダとを
備えたリニアガイド装置において、上方向、下方向、左
方向及び右方向の内のいずれか一の方向からの衝撃荷重
に対する耐衝撃性が他の方向からの衝撃荷重に対する耐
衝撃性より高くなるように、且つ、上下方向と左右方向
の剛性が略同一となるように前記転動体の前記転動体転
動溝に対する接触角を設定したことを特徴とする。
【００１４】請求項２に係る発明は、請求項１におい
て、前記いずれか一の方向からの衝撃荷重は上方向から
の衝撃荷重であることを特徴とする。
て、前記いずれか一の方向からの衝撃荷重は上方向から
の衝撃荷重であることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
参照して説明する。図１は本発明の第１の実施の形態で
あるリニアガイド装置を説明するための説明図、図２は
図１のリニアガイド装置の上側の転動体転動溝に対する
ボールの接触角θ1 を９０°とした場合の下側の転動体
転動溝に対するボールの接触角θ2と左右方向の剛性Ｋ
ｈおよび上下方向の剛性Ｋｖとの関係を示すグラフ図、
図３は本発明の第２の実施の形態であるリニアガイド装
置を説明するための説明図、図４は図３に示すリニアガ
イド装置の上側の転動体転動溝に対するボールの接触角
θ1 を５０°とした場合の下側の転動体転動溝に対する
ボールの接触角θ2 と左右方向の剛性Ｋｈおよび上下方
向の剛性Ｋｖとの関係を示すグラフ図、図５は本発明の
第３の実施の形態であるリニアガイド装置を説明するた
めの説明図、図６は図５に示すリニアガイド装置の接触
方向１の転動体転動溝に対するボールの接触角θ1 を６
０°とした場合の接触方向２の転動体転動溝に対するボ
ールの接触角θ2 と左右方向の剛性Ｋｈおよび上下方向
の剛性Ｋｖとの関係を示すグラフ図である。
参照して説明する。図１は本発明の第１の実施の形態で
あるリニアガイド装置を説明するための説明図、図２は
図１のリニアガイド装置の上側の転動体転動溝に対する
ボールの接触角θ1 を９０°とした場合の下側の転動体
転動溝に対するボールの接触角θ2と左右方向の剛性Ｋ
ｈおよび上下方向の剛性Ｋｖとの関係を示すグラフ図、
図３は本発明の第２の実施の形態であるリニアガイド装
置を説明するための説明図、図４は図３に示すリニアガ
イド装置の上側の転動体転動溝に対するボールの接触角
θ1 を５０°とした場合の下側の転動体転動溝に対する
ボールの接触角θ2 と左右方向の剛性Ｋｈおよび上下方
向の剛性Ｋｖとの関係を示すグラフ図、図５は本発明の
第３の実施の形態であるリニアガイド装置を説明するた
めの説明図、図６は図５に示すリニアガイド装置の接触
方向１の転動体転動溝に対するボールの接触角θ1 を６
０°とした場合の接触方向２の転動体転動溝に対するボ
ールの接触角θ2 と左右方向の剛性Ｋｈおよび上下方向
の剛性Ｋｖとの関係を示すグラフ図である。
【００１６】なお、各実施の形態共に、図７で説明した
従来のリニアガイド装置と実質的に重複する部分につい
ては各図に同一符号を付して説明を省略する。また、リ
ニアガイド装置のスライダの幅方向を水平にして左右方
向とし、該スライダの高さ方向を垂直として上下方向と
する。まず、本発明の第１の実施の形態であるリニアガ
イド装置を説明すると、このリニアガイド装置は、図１
に示すように、上側の転動体転動溝３ａ，３１ａおよび
下側の転動体転動溝３ｂ，３１ｂとで合計４列とされ、
ボールＢは両転動体転動溝に２点で接触している。
従来のリニアガイド装置と実質的に重複する部分につい
ては各図に同一符号を付して説明を省略する。また、リ
ニアガイド装置のスライダの幅方向を水平にして左右方
向とし、該スライダの高さ方向を垂直として上下方向と
する。まず、本発明の第１の実施の形態であるリニアガ
イド装置を説明すると、このリニアガイド装置は、図１
に示すように、上側の転動体転動溝３ａ，３１ａおよび
下側の転動体転動溝３ｂ，３１ｂとで合計４列とされ、
ボールＢは両転動体転動溝に２点で接触している。
【００１７】そして、上側の転動体転動溝３ａ，３１ａ
に対するボールＢの接触角θ1 が９０°とされ、下側の
転動体転動溝３ｂ，３１ｂに対するボールＢの接触角θ
2 が２０°とされている。この実施の形態では、上側の
転動体転動溝３ａ，３１ａに対するボールＢの接触角θ
1 が９０°とされているので、上方向からの衝撃荷重に
対する耐衝撃性が他の方向からの衝撃荷重に対する耐衝
撃性より高くなっている。
に対するボールＢの接触角θ1 が９０°とされ、下側の
転動体転動溝３ｂ，３１ｂに対するボールＢの接触角θ
2 が２０°とされている。この実施の形態では、上側の
転動体転動溝３ａ，３１ａに対するボールＢの接触角θ
1 が９０°とされているので、上方向からの衝撃荷重に
対する耐衝撃性が他の方向からの衝撃荷重に対する耐衝
撃性より高くなっている。
【００１８】ここで、ボール直径＝５．５６ｍｍ、溝曲
率半径＝２．８９ｍｍ（ボール直径の５２％）、スライ
ダ側軌道面長さ＝５９ｍｍ、転動体予圧量＝１０μｍの
条件で、上側の転動体転動溝３ａ，３１ａに対するボー
ルＢの接触角θ1 が９０°として、下側の転動体転動溝
３ｂ，３１ｂに対するボールＢの接触角θ2 を１０°〜
６０°まで変えたときのリニアガイド装置の左右方向の
剛性Ｋｈおよび上下方向の剛性Ｋｖの変化を図２に示
す。
率半径＝２．８９ｍｍ（ボール直径の５２％）、スライ
ダ側軌道面長さ＝５９ｍｍ、転動体予圧量＝１０μｍの
条件で、上側の転動体転動溝３ａ，３１ａに対するボー
ルＢの接触角θ1 が９０°として、下側の転動体転動溝
３ｂ，３１ｂに対するボールＢの接触角θ2 を１０°〜
６０°まで変えたときのリニアガイド装置の左右方向の
剛性Ｋｈおよび上下方向の剛性Ｋｖの変化を図２に示
す。
【００１９】図２から判るように、下側の転動体転動溝
３ｂ，３１ｂに対するボールＢの接触角θ2 を上述した
２０°としたとき、リニアガイド装置の左右方向の剛性
Ｋｈと上下方向の剛性Ｋｖがほぼ等しくなっている。こ
れにより、上方向からの荷重に対する耐衝撃性を他の方
向からの荷重に対する耐衝撃性より高くすることができ
るので、上方向から大きな衝撃力が作用した場合でも、
損傷が発生する可能性を低くすることができ、しかも上
下方向と左右方向の剛性を略同一にしているため、リニ
アガイド装置を用いた機械装置の柔軟な設計が可能とな
り、特に複合荷重が作用し、かつ加工精度が重要となる
工作機械用のリニアガイド装置として好適なものとする
ことができる。
３ｂ，３１ｂに対するボールＢの接触角θ2 を上述した
２０°としたとき、リニアガイド装置の左右方向の剛性
Ｋｈと上下方向の剛性Ｋｖがほぼ等しくなっている。こ
れにより、上方向からの荷重に対する耐衝撃性を他の方
向からの荷重に対する耐衝撃性より高くすることができ
るので、上方向から大きな衝撃力が作用した場合でも、
損傷が発生する可能性を低くすることができ、しかも上
下方向と左右方向の剛性を略同一にしているため、リニ
アガイド装置を用いた機械装置の柔軟な設計が可能とな
り、特に複合荷重が作用し、かつ加工精度が重要となる
工作機械用のリニアガイド装置として好適なものとする
ことができる。
【００２０】次に、図３および図４を参照して、本発明
の第２の実施の形態であるリニアガイド装置を説明する
と、このリニアガイド装置は、上記第１の実施の形態と
同様に、上側の転動体転動溝３ａ，３１ａおよび下側の
転動体転動溝３ｂ，３１ｂとで合計４列とされ、ボール
Ｂは両転動体転動溝に２点で接触している。そして、上
側の転動体転動溝３ａ，３１ａに対するボールＢの接触
角θ1 が５０°とされ、下側の転動体転動溝３ｂ，３１
ｂに対するボールＢの接触角θ2 が４０°とされてい
る。この実施の形態では、上側の転動体転動溝３ａ，３
１ａに対するボールＢの接触角θ1 が５０°と下側の転
動体転動溝３ｂ，３１ｂに対するボールＢの接触角θ2
の４０°より大きくされているので、上方向からの衝撃
荷重に対する耐衝撃性が他の方向からの衝撃荷重に対す
る耐衝撃性より高くなっている。
の第２の実施の形態であるリニアガイド装置を説明する
と、このリニアガイド装置は、上記第１の実施の形態と
同様に、上側の転動体転動溝３ａ，３１ａおよび下側の
転動体転動溝３ｂ，３１ｂとで合計４列とされ、ボール
Ｂは両転動体転動溝に２点で接触している。そして、上
側の転動体転動溝３ａ，３１ａに対するボールＢの接触
角θ1 が５０°とされ、下側の転動体転動溝３ｂ，３１
ｂに対するボールＢの接触角θ2 が４０°とされてい
る。この実施の形態では、上側の転動体転動溝３ａ，３
１ａに対するボールＢの接触角θ1 が５０°と下側の転
動体転動溝３ｂ，３１ｂに対するボールＢの接触角θ2
の４０°より大きくされているので、上方向からの衝撃
荷重に対する耐衝撃性が他の方向からの衝撃荷重に対す
る耐衝撃性より高くなっている。
【００２１】ここで、ボール直径＝５．５６ｍｍ、溝曲
率半径＝２．８９ｍｍ（ボール直径の５２％）、スライ
ダ側軌道面長さ＝５９ｍｍ、転動体予圧量＝１０μｍの
条件で、上側の転動体転動溝３ａ，３１ａに対するボー
ルＢの接触角θ1 が５０°として、下側の転動体転動溝
３ｂ，３１ｂに対するボールＢの接触角θ2 を２０°〜
６０°まで変えたときのリニアガイド装置の左右方向の
剛性Ｋｈおよび上下方向の剛性Ｋｖの変化を図４に示
す。
率半径＝２．８９ｍｍ（ボール直径の５２％）、スライ
ダ側軌道面長さ＝５９ｍｍ、転動体予圧量＝１０μｍの
条件で、上側の転動体転動溝３ａ，３１ａに対するボー
ルＢの接触角θ1 が５０°として、下側の転動体転動溝
３ｂ，３１ｂに対するボールＢの接触角θ2 を２０°〜
６０°まで変えたときのリニアガイド装置の左右方向の
剛性Ｋｈおよび上下方向の剛性Ｋｖの変化を図４に示
す。
【００２２】図４から判るように、下側の転動体転動溝
３ｂ，３１ｂに対するボールＢの接触角θ2 を上述した
４０°としたとき、リニアガイド装置の左右方向の剛性
Ｋｈと上下方向の剛性Ｋｖがほぼ等しくなっている。こ
れにより、上記第１の実施の形態と同様の作用効果を得
ることができる。次に、図５および図６を参照して、本
発明の第３の実施の形態であるリニアガイド装置を説明
すると、このリニアガイド装置は、案内レール１の両側
面にそれぞれ軸方向に延びる１列の転動体転動溝３（合
計２列）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３１が形成されている。ま
た、ボールＢは両転動体転動溝に４点で接触している。
３ｂ，３１ｂに対するボールＢの接触角θ2 を上述した
４０°としたとき、リニアガイド装置の左右方向の剛性
Ｋｈと上下方向の剛性Ｋｖがほぼ等しくなっている。こ
れにより、上記第１の実施の形態と同様の作用効果を得
ることができる。次に、図５および図６を参照して、本
発明の第３の実施の形態であるリニアガイド装置を説明
すると、このリニアガイド装置は、案内レール１の両側
面にそれぞれ軸方向に延びる１列の転動体転動溝３（合
計２列）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３１が形成されている。ま
た、ボールＢは両転動体転動溝に４点で接触している。
【００２３】そして、スライダ２側の転動体転動溝３１
の上フランクと案内レール１側の転動体転動溝３の下フ
ランクにボールＢが接触する点を結んだ線の方向を接触
方向１として、該接触方向１のボールＢの両転動体転動
溝３，３１に対する接触角をθ1 とし、また、スライダ
２側の転動体転動溝３１の下フランクと案内レール１側
の転動体転動溝３の上フランクにボールＢが接触する点
を結んだ線の方向を接触方向２として、該接触方向２の
ボールＢの両転動体転動溝３，３１に対する接触角をθ
2 とした場合に、接触角θ1 が６０°とされ、接触角θ
2 が３０°とされている。
の上フランクと案内レール１側の転動体転動溝３の下フ
ランクにボールＢが接触する点を結んだ線の方向を接触
方向１として、該接触方向１のボールＢの両転動体転動
溝３，３１に対する接触角をθ1 とし、また、スライダ
２側の転動体転動溝３１の下フランクと案内レール１側
の転動体転動溝３の上フランクにボールＢが接触する点
を結んだ線の方向を接触方向２として、該接触方向２の
ボールＢの両転動体転動溝３，３１に対する接触角をθ
2 とした場合に、接触角θ1 が６０°とされ、接触角θ
2 が３０°とされている。
【００２４】この実施の形態では、上側の接触角θ1 が
６０°と下側の接触角θ2 の３０°より大きくされてい
るので、上方向からの衝撃荷重に対する耐衝撃性が他の
方向からの衝撃荷重に対する耐衝撃性より高くなってい
る。なお、接触角θ1 および接触角θ2 は共に、ボール
Ｂの中心を通る水平方向の線とのなす角度とする。ここ
で、ボール直径＝２．３８ｍｍ、溝曲率半径＝１．２９
ｍｍ（ボール直径の５４％）、スライダ側軌道面長さ＝
２８ｍｍ、転動体予圧量＝１μｍの条件で、接触方向１
の転動体転動溝３，３１に対するボールＢの接触角θ1
が６０°として、接触方向２の転動体転動溝３，３１に
対するボールＢの接触角θ2 を２０°〜６０°まで変え
たときのリニアガイド装置の左右方向の剛性Ｋｈおよび
上下方向の剛性Ｋｖの変化を図６に示す。
６０°と下側の接触角θ2 の３０°より大きくされてい
るので、上方向からの衝撃荷重に対する耐衝撃性が他の
方向からの衝撃荷重に対する耐衝撃性より高くなってい
る。なお、接触角θ1 および接触角θ2 は共に、ボール
Ｂの中心を通る水平方向の線とのなす角度とする。ここ
で、ボール直径＝２．３８ｍｍ、溝曲率半径＝１．２９
ｍｍ（ボール直径の５４％）、スライダ側軌道面長さ＝
２８ｍｍ、転動体予圧量＝１μｍの条件で、接触方向１
の転動体転動溝３，３１に対するボールＢの接触角θ1
が６０°として、接触方向２の転動体転動溝３，３１に
対するボールＢの接触角θ2 を２０°〜６０°まで変え
たときのリニアガイド装置の左右方向の剛性Ｋｈおよび
上下方向の剛性Ｋｖの変化を図６に示す。
【００２５】図６から判るように、接触方向２の転動体
転動溝３，３１に対するボールＢの接触角θ2 を上述し
た３０°としたとき、リニアガイド装置の左右方向の剛
性Ｋｈと上下方向の剛性Ｋｖがほぼ等しくなっている。
これにより、上記第１の実施の形態と同様の作用効果を
得ることができる。また、この第３の実施の形態では、
転動体転動溝３，３１の溝底の方向を水平方向に対して
１５°傾けて、接触方向１および接触方向２と溝底方向
とのなす角度が４５°とされているため、溝底方向と水
平方向とが一致する場合と比べて、接触方向１と溝底方
向とのなす角度を小さくすることができる。この結果、
リニアガイド装置に上方向から衝撃荷重が作用した際
に、転動体と転動体転動溝（軌道面）との接触楕円が溝
肩部に乗り上げることを防ぐことができ、十分な耐衝撃
性を保つために有効である。
転動溝３，３１に対するボールＢの接触角θ2 を上述し
た３０°としたとき、リニアガイド装置の左右方向の剛
性Ｋｈと上下方向の剛性Ｋｖがほぼ等しくなっている。
これにより、上記第１の実施の形態と同様の作用効果を
得ることができる。また、この第３の実施の形態では、
転動体転動溝３，３１の溝底の方向を水平方向に対して
１５°傾けて、接触方向１および接触方向２と溝底方向
とのなす角度が４５°とされているため、溝底方向と水
平方向とが一致する場合と比べて、接触方向１と溝底方
向とのなす角度を小さくすることができる。この結果、
リニアガイド装置に上方向から衝撃荷重が作用した際
に、転動体と転動体転動溝（軌道面）との接触楕円が溝
肩部に乗り上げることを防ぐことができ、十分な耐衝撃
性を保つために有効である。
【００２６】次に、上述した各実施の形態のリニアガイ
ド装置において、上方向からの衝撃荷重に対する耐衝撃
性が他の方向からの衝撃荷重に対する耐衝撃性より高
く、且つリニアガイド装置の左右方向の剛性Ｋｈと上下
方向の剛性Ｋｖがほぼ等しくなる接触角θ1 と接触角θ
2 の組み合わせ例を表１に示す。この表１においては、
接触角θ1 と接触角θ2 の値は厳密なものではなく、そ
れぞれ±３°程度の範囲内であれば左右方向の剛性Ｋｈ
と上下方向の剛性Ｋｖの差を十分小さくでき、実質的に
左右方向の剛性Ｋｈと上下方向の剛性Ｋｖとをほぼ等し
くすることができる。
ド装置において、上方向からの衝撃荷重に対する耐衝撃
性が他の方向からの衝撃荷重に対する耐衝撃性より高
く、且つリニアガイド装置の左右方向の剛性Ｋｈと上下
方向の剛性Ｋｖがほぼ等しくなる接触角θ1 と接触角θ
2 の組み合わせ例を表１に示す。この表１においては、
接触角θ1 と接触角θ2 の値は厳密なものではなく、そ
れぞれ±３°程度の範囲内であれば左右方向の剛性Ｋｈ
と上下方向の剛性Ｋｖの差を十分小さくでき、実質的に
左右方向の剛性Ｋｈと上下方向の剛性Ｋｖとをほぼ等し
くすることができる。
【００２７】
【表１】
【００２８】なお、本発明は上記各実施の形態に限定さ
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲にお
いて適宜変更可能である。例えば、上記各実施の形態で
は、上方向からの衝撃荷重に対する耐衝撃性を他の方向
からの衝撃荷重に対する耐衝撃性より高めた場合を例に
採ったが、これに限定されず、上記同様の方法で、下方
向、左方向又は右方向からの衝撃荷重に対する耐衝撃性
が他の方向からの衝撃荷重に対する耐衝撃性より高くな
るように、且つ、上下方向と左右方向の剛性が略同一と
なるように接触角θ1 および接触角θ2 を設定してもよ
い。
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲にお
いて適宜変更可能である。例えば、上記各実施の形態で
は、上方向からの衝撃荷重に対する耐衝撃性を他の方向
からの衝撃荷重に対する耐衝撃性より高めた場合を例に
採ったが、これに限定されず、上記同様の方法で、下方
向、左方向又は右方向からの衝撃荷重に対する耐衝撃性
が他の方向からの衝撃荷重に対する耐衝撃性より高くな
るように、且つ、上下方向と左右方向の剛性が略同一と
なるように接触角θ1 および接触角θ2 を設定してもよ
い。
【００２９】
【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、特定の方向からの荷重に対する耐衝撃性を高
くすることができるので、この方向に大きな衝撃力が作
用した場合でも、損傷が発生する可能性を低くすること
ができ、しかも上下方向と左右方向の剛性を略同一にし
ているため、リニアガイド装置を用いた機械装置の柔軟
な設計が可能となり、特に複合荷重が作用し、かつ加工
精度が重要となる工作機械用として好適なリニアガイド
装置とすることができる。
によれば、特定の方向からの荷重に対する耐衝撃性を高
くすることができるので、この方向に大きな衝撃力が作
用した場合でも、損傷が発生する可能性を低くすること
ができ、しかも上下方向と左右方向の剛性を略同一にし
ているため、リニアガイド装置を用いた機械装置の柔軟
な設計が可能となり、特に複合荷重が作用し、かつ加工
精度が重要となる工作機械用として好適なリニアガイド
装置とすることができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態であるリニアガイド
装置を説明するための説明図である。
装置を説明するための説明図である。
【図２】上側の転動体転動溝に対するボールの接触角θ
1 を９０°とした場合の下側の転動体転動溝に対するボ
ールの接触角θ2 と左右方向の剛性Ｋｈおよび上下方向
の剛性Ｋｖとの関係を示すグラフ図である。
1 を９０°とした場合の下側の転動体転動溝に対するボ
ールの接触角θ2 と左右方向の剛性Ｋｈおよび上下方向
の剛性Ｋｖとの関係を示すグラフ図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態であるリニアガイド
装置を説明するための説明図である。
装置を説明するための説明図である。
【図４】上側の転動体転動溝に対するボールの接触角θ
1 を５０°とした場合の下側の転動体転動溝に対するボ
ールの接触角θ2 と左右方向の剛性Ｋｈおよび上下方向
の剛性Ｋｖとの関係を示すグラフ図である。
1 を５０°とした場合の下側の転動体転動溝に対するボ
ールの接触角θ2 と左右方向の剛性Ｋｈおよび上下方向
の剛性Ｋｖとの関係を示すグラフ図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態であるリニアガイド
装置を説明するための説明図である。
装置を説明するための説明図である。
【図６】接触方向１の転動体転動溝に対するボールの接
触角θ1 を６０°とした場合の接触方向２の転動体転動
溝に対するボールの接触角θ2 と左右方向の剛性Ｋｈお
よび上下方向の剛性Ｋｖとの関係を示すグラフ図であ
る。
触角θ1 を６０°とした場合の接触方向２の転動体転動
溝に対するボールの接触角θ2 と左右方向の剛性Ｋｈお
よび上下方向の剛性Ｋｖとの関係を示すグラフ図であ
る。
【図７】従来のリニアガイド装置を説明するための一部
を破断した斜視図である。
を破断した斜視図である。
【図８】リニアガイド装置を用いたテーブル装置を説明
するための斜視図である。
するための斜視図である。
【図９】上側の転動体転動溝に対するボールの接触角θ
1 が９０°、下側の転動体転動溝に対するボールの接触
角θ2 が３０°の場合の従来のリニアガイド装置を説明
するための説明図である。
1 が９０°、下側の転動体転動溝に対するボールの接触
角θ2 が３０°の場合の従来のリニアガイド装置を説明
するための説明図である。
【図１０】上側の転動体転動溝に対するボールの接触角
θ1 が５０°、下側の転動体転動溝に対するボールの接
触角θ2 が５０°の場合の従来のリニアガイド装置を説
明するための説明図である。
θ1 が５０°、下側の転動体転動溝に対するボールの接
触角θ2 が５０°の場合の従来のリニアガイド装置を説
明するための説明図である。
【図１１】上側の転動体転動溝に対するボールの接触角
θ1 が４５°、下側の転動体転動溝い対するボールの接
触角θ2 が４５°の場合の従来のリニアガイド装置を説
明するための説明図である。
θ1 が４５°、下側の転動体転動溝い対するボールの接
触角θ2 が４５°の場合の従来のリニアガイド装置を説
明するための説明図である。
１…案内レール
２…スライダ
３ａ，３ｂ…転動体転動溝（案内レール側）
３１ａ，３１ｂ…転動体転動溝（スライダ側）
Ｂ…ボール（転動体）
Claims (2)
- 【請求項１】 転動体転動溝を有して軸方向に延長され
た案内レールと、該案内レールの前記転動体転動溝に対
向する転動体転動溝を有し、これらの両転動体転動溝間
に挿入された多数の転動体の転動を介して前記案内レー
ルに案内されて相対移動するスライダとを備えたリニア
ガイド装置において、 上方向、下方向、左方向及び右方向の内のいずれか一の
方向からの衝撃荷重に対する耐衝撃性が他の方向からの
衝撃荷重に対する耐衝撃性より高くなるように、且つ、
上下方向と左右方向の剛性が略同一となるように前記転
動体の前記転動体転動溝に対する接触角を設定したこと
を特徴とするリニアガイド装置。 - 【請求項２】 前記いずれか一の方向からの衝撃荷重は
上方向からの衝撃荷重であることを特徴とする請求項１
記載のリニアガイド装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002152282A JP2003343556A (ja) | 2002-05-27 | 2002-05-27 | リニアガイド装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002152282A JP2003343556A (ja) | 2002-05-27 | 2002-05-27 | リニアガイド装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003343556A true JP2003343556A (ja) | 2003-12-03 |
Family
ID=29769647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002152282A Pending JP2003343556A (ja) | 2002-05-27 | 2002-05-27 | リニアガイド装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003343556A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190128740A (ko) | 2017-04-07 | 2019-11-18 | 티에치케이 가부시끼가이샤 | 운동 안내 장치 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5881215A (ja) * | 1981-11-05 | 1983-05-16 | Nippon Thompson Co Ltd | 無限摺動用軸受ユニツト |
| JPH0251619A (ja) * | 1988-08-16 | 1990-02-21 | T Echi K Kk | 直線摺動用ベアリング |
| JPH05118327A (ja) * | 1991-10-28 | 1993-05-14 | T H K Kk | 直線摺動用ベアリング |
| JP2001012453A (ja) * | 1998-11-25 | 2001-01-16 | Hiroshi Teramachi | ローラ案内装置 |
-
2002
- 2002-05-27 JP JP2002152282A patent/JP2003343556A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5881215A (ja) * | 1981-11-05 | 1983-05-16 | Nippon Thompson Co Ltd | 無限摺動用軸受ユニツト |
| JPH0251619A (ja) * | 1988-08-16 | 1990-02-21 | T Echi K Kk | 直線摺動用ベアリング |
| JPH05118327A (ja) * | 1991-10-28 | 1993-05-14 | T H K Kk | 直線摺動用ベアリング |
| JP2001012453A (ja) * | 1998-11-25 | 2001-01-16 | Hiroshi Teramachi | ローラ案内装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190128740A (ko) | 2017-04-07 | 2019-11-18 | 티에치케이 가부시끼가이샤 | 운동 안내 장치 |
| DE112018001920T5 (de) | 2017-04-07 | 2019-12-19 | Thk Co., Ltd. | Bewegungsführungsvorrichtung |
| US11248651B2 (en) | 2017-04-07 | 2022-02-15 | Thk Co., Ltd. | Motion guide apparatus |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050525 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080318 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080319 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080708 |