JP2630611B2 - ベアリングユニツト - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野： 本発明は、一般産業機械、精密機械などにおける機器
類の移動部分に取り付けて、この移動部分、即ち移動体
を、合理的にかつ精密に、安定移動させるのに有用なベ
アリングユニツトに関する。さらに詳しくは、ベアリン
グ本体の案内子とガイドレールとの接触状態を調節自在
にして、精度の高い案内ができるようにされたベアリン
グユニットである。

従来の技術： 各種産業機械にあつては、直線運動する機構が多く取
り入れられており、このような作動箇所には、主として
移動する機器側にリニアボールベアリングが付設され、
固定側に設けられたガイドレールと組合わせて、作動す
るようにされている。

このような直線運動する箇所に使用するベアリングと
して、一般にボールをレール側に設けた溝に沿わせて循
環移動するようにされた特殊な形式のものが多く使用さ
れている。この形式のものでは、ガイドレールとして溝
付きの特別なものが必要になり、組合せ構造が複雑とな
つて高価になることは避けられない。

そこで本発明者は、先に特公昭59−18509号、特公昭6
0−30848号、特開昭56−127817号、特開昭58−113626号
などによつて開示したように、板材を積層して、ベアリ
ング本体を構成したものを得たのである。

発明が解決しようとする課題： しかしながら、これら従来の積層構造のベアリングに
あつては、前述の公知刊行物で記載されているように、
基準となる中央部の案内子（ローラ）を支持するための
プレート寸法精度によつて、ベアリングのガイドレール
に対する案内子の接触状態が決定されることになり、そ
れだけに基準となるプレートの加工精度が非常に厳しく
なる。あるいはガイドレールの寸法精度についても、精
度の高いものが要求されることになる。

このようなことは、工作上高度な加工が必要になり、
当然、加工費が高くなつて、この直線駆動機構が全体に
高価となる。したがつて、経済性や加工精度の向上を緩
和しようとして、精度を多少緩いものにしておくとわず
かな加工上の狂いで、作動状態が円滑でない事態を招く
ことにもなる。

また、ベアリングユニツトがガイドレールに対して跨
座型の場合、従来の積層構造のベアリングにあつては、
負荷が大きくなるにつれて切り開き部が開く現象が生
じ、当然のことながら案内子のガイドレールに対する接
触状態が不良になり、案内の円滑性が欠けることにな
る。

このように先行技術にあつては、それまでのいわゆる
ブロツク形式のベアリングハウジングのものに比べて、
積層板構造のものでは簡単で有用なベアリングが得られ
る反面、積層構造に伴う部分的な歪の発生による精度の
低下等、不都合な問題が生じるのを、解決する必要があ
る。もちろん、構造を複雑にしたり、寸法精度の低下を
来すようでは真の目的が達成できない。

本発明は、このような問題を解決して、先行技術によ
つて得た利点を、より一層効果的なものに簡単な構成で
ガイドレールに対するベアリング側の接触案内状態を適
正に調整でき、合理的で精度の高い機能を発揮できるリ
ニア型のベアリングユニツトを提供することを目的とす
る。

課題を解決するための手段： このような目的を達成するために構成される本発明の
ベアリングユニツトは、 機器等への取り付け部を備えたブロツク構造のハウジ
ングと、複数の案内子を内設した積層板構造のベアリン
グ本体とを備えるベアリングユニツトであつて、前記ハ
ウジングはその内部に設けたガイドレール挿通孔の前後
の少なくとも一方にベアリング本体の嵌合凹所を形成
し、この嵌合凹所に前記ベアリング本体を嵌め合わせ、
前記ガイドレール挿通孔に平行して設けた複数の取り付
け孔でボルトにより前記ベアリング本体を一体的に固定
し、前記ベアリング本体における案内子を支持するプレ
ートには、少なくとも一箇所にガイドレール挿通孔に通
ずる切り割部を設け、前記ハウジングのベアリング本体
の嵌合凹所外側に、前記切り割部を備えるプレートに対
応する両側で、そのプレートを内側に撓ませる押しネジ
をそれぞれ植設し、この押しネジによりガイドレール挿
通孔に挿通されるガイドレールと前記ベアリング本体の
案内子とが、適切な接触状態に調節できるように構成さ
れていることを特徴とするものである。

本発明におけるベアリングユニツトにては、そのハウ
ジングに機器等に対する取り付け用のネジ穴を設け、ベ
アリング本体を形成する積層板は、中空鋲で一体に締結
してこの孔を利用して本体ハウジングに取り付けるよう
にし、両者の組合せでユニツトとして取扱が便利なよう
にすることができる。

また、本発明のベアリングユニツトは、ハウジングの
前後いずれか一方に、嵌合凹所を形成して、この嵌合凹
所に前記ベアリング本体を組合わせた構成であるのが好
ましい。また、前記ハウジングの前後に嵌合凹所をそれ
ぞれ形成して、この両嵌合凹所に各々前記ベアリング本
体を同軸心線上で嵌設した構成とすることができる。

さらに、本発明のベアリングユニツトは、ハウジング
の前面にベアリング本体の嵌合凹所を設けるとともに、
後面に浅い凹部を設け、このハウジングを前後に貫通す
るガイドレール挿通孔に平行して両側に、座ぐりボルト
孔とネジ孔とを対称位置に穿設し、このようなハウジン
グを２個相反する向きに配して、向かい合う両ハウジン
グの浅い凹部にスペーサーを嵌め合わせて、座ぐりボル
ト孔とネジ孔とをボルトで綴りに合わせて同一軸線で一
体に組合せ、それら各嵌合凹所に前記ベアリング本体を
嵌設した構成であるのが好ましい。

本発明のベアリングユニットでは、ガイドレール挿通
孔が貫通孔になつたもの、或はガイドレール挿通孔の側
面を軸線に沿って一部を切り欠いた構造の開放形のもの
がある。

本発明のベアリングユニツトにおいて、案内子部に予
圧をかけるための案内子支持プレートは、ガイドレール
挿通孔を貫通孔にしたものにあつては、案内子配置部以
外の箇所で切り割部を設け、例えば案内子の配置が３等
分されているときには、切り割部以外の案内子配設部間
にガイドレール挿通孔中心から放射状に、適宜長さの切
込みをそれぞれ設け、押しネジによる調節が容易なよう
にすることもできる。案内子の数に応じて切込みは増減
できることは勿論である。

さらに、本発明はハウジングのベアリング嵌合凹所に
ベアリング本体を複数並べて、あるいは案内子が案内方
向に複数配列したベアリング本体を組込んで構成するこ
とができる。

本発明のベアリング本体に内設される案内子として
は、ローラあるいは摺動片を選択使用することができ
る。また、ローラとしては、ボールベアリングを用いる
他、金属製・焼結合金製・合成樹脂製のいずれでも使用
できる。摺動片を使用する場合には潤滑性を有する材質
であれば、金属であつても、合成樹脂製のどちらでもよ
い。このベアリング本体内に組込まれる案内子は、ロー
ラと摺動片とを適宜組合わせて使用することも、任意採
用できる。

ベアリングユニツトの外形については、特定されるも
のではない。

作用： このように本発明のベアリングユニツトは、ブロツク
構造のハウジングに対して設けられる嵌合凹所に積層板
構造のベアリング本体を嵌設して、そのベアリング本体
の案内子支持プレートをハウジングのブロツク外側か
ら、押しネジによつて内側に押圧調節することにより、
案内子のガイドレールに対する接触状態を加減して、案
内の精度を高められるようにされているので、状況に応
じて適正な案内状態を得ることができ、無理なく精度の
高い案内が出来るのである。

また、本発明のベアリングユニツトは、ブロツク形の
ハウジングと積層板形のベアリング本体とが組合わせら
れているので、機器等に取り付けるのもハウジングを巧
みに利用して合理的に取り付けることができる。

さらに、ベアリングユニツトの形状を工夫すること
で、小型化して合理的に機器に組合わせることができ
る。また、ベアリングの案内子をローラあるいは摺動片
と使い分けることで、荷重に対する対応、あるいは経済
的効果などを合理的に調整することが容易になる。

実施例： 以下本発明のベアリングユニツトについて、その実施
例を図面に基づき説明すれば次の通りである。

第１図乃至第７図に示すのは、ガイドレール挿通孔が
貫通した形状のベアリングユニツトの場合である。この
ベアリングユニツト10は、中央部に円形のガイドレール
挿通孔12を設けた角形ブロツクのハウジング11と、その
ハウジング11のガイレール挿通孔12に直交して、一側面
に形成した嵌合凹所13に嵌め合わせる積層板構造のロー
ラベアリング20とで、構成されている。

ハウジング11は、炭素鋼・鋳鉄、合成樹脂もしくはア
ルミニウムなどで形成し、前記嵌合凹所13と反対の面に
は、その嵌合凹所13と同様でプレート29が嵌まり込む浅
い凹部14を設けてある。嵌合凹所13の両突縁15,15の外
側面には、上下いずれかに片寄せてネジ孔16が内側に向
かって設けてある。また、上下両面もしくはいずれか一
方の面に取り付け用のねじ穴17が複数箇所に設けてあ
る。

ベアリング本体20は、既に公知のものと同様に、適宜
厚みの板からなる部片を複数枚軸線方向に積層して、内
部に複数のローラを配した構成のローラベアリングであ
る。このベアリング本体20の中央には、前記ハウジング
11のガイドレール挿通孔12よりやや直径が小さい孔21が
設けてある。ベアリング本体20を構成する積層プレート
のうち、基準プレート22は第１図に示すように、孔21の
周囲に３等分してローラ23が切込み22′部分に納まるよ
うローラ軸23′を受支する形状になつており、これらの
各ローラ受支部の間に、一箇所には細幅の切り割部24
が、他のローラ受支部間には撓み形成用の切込み24′が
放射状に、また両外側に撓みを助成する円弧状切り欠き
24"を、それぞれ設けたものを用いる。この基準プレー
ト22の前後には、ローラ受け入れ切り欠きを有するプレ
ートの外板25とを組合わせて、四隅に全板共通の孔26が
あり、上部２箇所の孔26′に外板25と共に中空鋲27を嵌
める。下部２箇所の孔26のみ基準プレート22に中空鋲27
を嵌めて全プレートを一体に締結し、ベアリングの本体
構造が構成されている。

なお、前述の撓み形成用切込み24′は、小形のベアリ
ング本体の場合、これを省略してもよい。その撓み形成
用切込み24′及び円弧状切込み24″については、大型の
ものにおいての使用が望ましい。

このベアリング本体20は、その各中空鋲27の内部を利
用して、ハウジング11に設けた前記鋲孔に対応する位置
の取り付けネジ穴18にボルト28にて締結固定し、ハウジ
ング11とベアリング本体20とを一体化するのである。そ
して、ハウジング11のベアリングの嵌合凹所13両側突縁
15外側に設けられたネジ孔16には、前記基準プレート22
に先端を当接するようにして押しネジ30をねじ込み、こ
の押しネジ30にて基準プレート22に側圧を加えることが
できるようにされている。なお、図中符号31はロツクナ
ツトである。

ベアリング本体20とその反対側に取り付けたプレート
29との中央孔21,29′には、それぞれゴム製のワイパー
シールリング33が取り付けられ、外部から塵などの侵入
を阻止するようにしてある。

このように構成された本発明のベアリングユニツト10
は、使用に際して丸軸をガイドレール１として、このガ
イドレール１に対し第６図に例示したように、２個のベ
アリングユニツト10を適宜間隔で離して移動体Ａに取り
付け、摺動自在に支持するようにし、別途動力にて移動
体Ａがガイドレール１に沿って移動する。この状態で、
ガイドレール１に対するベアリング本体20の各ローラ23
は、荷重によつてどうしても下側のものが緩く接し上側
のローラに過度の負荷を受けさせることになる。したが
つて、移動時に不自然な動きをすることになり、当然、
ガタツキが発生する。

そこで、ベアリングユニツト10のハウジング11外側の
調節用押しネジ30を回動して、ベアリング本体20の基準
プレート22の下部を押すようにすれば、その基準プレー
ト22は切り割部24と切込み部24′と切り欠き24″とによ
つて撓み、その結果支持されたローラ23がガイドレール
１にすべて等しく当接し、正確な接触で案内されること
になり、精密な走行が期待できるのである。なお、この
移動量は、実質的な僅かな寸法であるから、四隅部の中
空鋲27による締結部での変位について態勢に影響はな
い。

この発明で使用するベアリング本体20のローラ23につ
いては、一般的なローラ（金属製、焼結合金製、合成樹
脂製など）の他に、ボールベアリングやローラフオロア
ーのようなものが使用でき、ガイドレールが丸軸の場合
には、ローラの外周を第７図に示すように、凹曲面23a
にして少なくとも細幅の帯条接触するようにしたものを
用いるのが望ましい。

また、ベアリングのローラ支持部に対する潤滑油が漏
れないように、ローラに密封形のベアリングを（グリー
スを封入してある）使用することが望ましい。また、ガ
イドレール１とベアリング本体20とは、防塵用のワイパ
ーシールリング33によつて保護されて、支障を来すこと
はない。

以上はガイドレール挿通孔12が貫通孔にてなるベアリ
ングユニツトであり、そのガイドレール挿通孔12の形状
は、ガイドレールの断面形状に応じて円形以外に四角
形、六角形など任意の形状にすることができる。もちろ
ん、ベアリング本体20は、その内部に設けられるローラ
がガイドレールの断面形状に対応した配置にされたもの
を使用する。

また、本発明の趣旨に基づけば、第８図に示すよう
に、脚部を備えたガイドレール２と組合わせて使用し、
ガイドレール挿通孔がその一部を軸線に沿って開放した
構成のベアリングユニツト10Aであつても、前述のもの
と同様に構成することができる。

この形式のベアリングユニツトZ10Aにあつては、ベア
リング本体20Aの基準プレート22Aに切り割部を設けるの
が省略することができる。その他の構造については、前
記具体例とほぼ同一である。もっとも、ハウジング11A
がガイドレール挿通孔12Aとしてベアリング本体20Aのレ
ール挿入切り開き部21′と、同様の形状をしたものを組
付ける。

この具体例と同様にして、第９図に示すのは、前記と
異なりレール頭部が六角形になつたガイドレール３と組
合わせて使用するベアリングユニツト10Cを示してい
る。しかしながら、前記例と同じ機能をはたす同様の部
分については、同一の符号を付してある。この形式の場
合でも、ガイドレール挿通孔としては、レール頭部が円
形・六角形・方形・偏平六角形等各種のものに合わせて
構成することができる。なお、ガイドレールの形状が異
なるものについては、図面による表示を省略した。

第10図に示すのは、別途実施例であつて、ハウジング
11Bの前後にベアリング本体20を組込んだ形式のベアリ
ングユニツト10Bであつて、このハウジング11Bはガイド
レール挿通孔12の軸線方向の前後に、それぞれベアリン
グ本体20の嵌合凹所13を設け、これらの嵌合凹所13にベ
アリング本体20を各々組込んで、前記実施例と同様に、
ハウジング11Bにベアリング本体20の中空鋲27の孔部を
利用してボルト締結し、両ベアリング本体20,20を備え
たベアリングユニツト10Bを構成したものである。

この形式ではハウジング11Bに設けてあるネジ穴17を
使用して、機器等に取り付ける。各ベアリング本体20の
基準プレート22に対しての調節用押しネジ30は、いずれ
も前記実施例と同様に取り付けられる。

このようなハウジングの前後にベアリング本体を組合
わせた形式のベアリングユニツトを構成するに際して
は、上記の様なハウジングが単体のものである場合の他
に、第１の実施例（或は第２実施例）で示したように、
片側にのみ嵌合凹所13を備えた本体ハウジング11を使用
し、このハウジング11には、第11図及び第12図で示すよ
うにガイドレール挿通孔12の軸線に平行してねじ孔19と
段付き孔19′とを挿通孔12の両側にあけたものを２個、
それぞれの浅い凹場14にスペーサー40を嵌め、このスペ
ーサー40を介して組合わせ、段付き孔19′からネジ孔19
にボルト41を挿通螺合して締結し、使用する。前記スペ
ーサーについては、この形式のベアリングユニツトを構
成する条件に応じて、その長さ寸法や部材の組合せなど
について任意に設定することができる。

このようにすれば、例えば成形された同一形状のハウ
ジングを使用できるとともに、各部の加工もすべて同一
のものをそのまま組合わせることで出来上がるから、合
理的に生産でき低廉に供給することができる。

以上において説明したベアリングユニツトにおいて
は、ベアリング本体20の案内子に、ローラを使用したも
のについて説明したが、第13図に一例を示すように、摺
動片23Aを支持軸23′にて基準プレート22に支持して組
込むようにすれば、前述のものと同様に使用することが
できる。この場合の摺動片23Aは、合成樹脂、焼結合金
などで形成したものを使用すれば、自己潤滑性を有する
ので給油しなくとも円滑な案内ができることになる。ま
た、摺動片の取り付けについては、前述のような支持軸
によらず、例えば第14図に示すように、その案内面23b
と反対側に抜け止めのフランジ部23cを横向きに設けて
おき、基準プレート22Bにその摺動片23Aが嵌設できる切
込み部22a′を設けておくことでローラと同様に構成す
ることができる。

このような形式のベアリング本体を使用すれば比較的
重荷重の場合に有効であり、または軽荷重の場合には安
価で提供することができる。

さらに、使用する場所によつては、前述のローラ組込
み型のベアリング本体と、摺動片組込み型のベアリング
本体を併用することもできる。あるいは、１個のベアリ
ング本体内に摺動片とローラとを荷重に対応して、もし
くは案内対象の都合に応じて所要の配分で案内子として
組み込んだものを使用することも任意可能である。

またさらに、第15図に示すように、ベアリング本体20
のハウジング11に対する取り付けボルト42を長寸のもの
にして、このボルト42でベアリング本体20とハウジング
11とを、機器部に設けてあるネジ孔43を利用して、直接
取り付けることもできる。このような型式にすれば、取
り付け場所が狭い場合に有効である。あるいは、取り付
けボルトを節約することにもなる。

また、本体ハウジングのガイドレール挿通孔について
は、その目的からしてガイドレールの断面形状に相似さ
せる必要はなく、もつとも簡単な断面形状、例えば円形
孔であつてもよい。もちろん、ベアリングのガイドレー
ル挿通孔よりやや大きい断面になつていることが望まし
い。

発明の効果： 本発明によれば、前述したようにガイドレール（ガイ
ドレール頭部）とベアリング本体の案内子との接触状態
を、ハウジング側の突縁外側付設の調節ネジによつて基
準プレートを撓ませることにより、補正することができ
るので、正確な接触状態に維持させてベアリング本体に
よる案内を行うことが可能になつた。即ち、積層板構造
のベアリング本体に於ける案内子を支持する基準プレー
トに、外部から押し圧力を加えることで、簡単に案内子
とガイドレールとの接触状態を調節することが可能にな
つて、簡単な構造であるにも係わらず精度の高いリニア
型のベアリングユニツトが得られるようになつた。

特に、脚付きのガイドレールに沿って案内するような
場合には、ベアリング本体に作用する負荷で、ガイドレ
ール挿通孔の切り開き部が開いて案内子とガイドレール
との接触が不良になるのを確実に調節補正することが可
能になり、精度の向上に寄与するところ大なるものであ
る。

しかも、ブロツク構造のハウジングを利用して、これ
を機器等への取り付け部としたことで取り付けに安定性
が得られ、使用形態が多岐にわたり有効なものとなつ
た。さらに、組合せ構造にすることで、小型のベアリン
グユニツトを大きく使用することが容易になり、合理的
な用い方ができる利点である。

また、各部の構造が最小の部品でこれを巧みに組合わ
せてユニツト化してあるから、生産性が各段に向上し、
安価に提供できる、等の多くの利点を有するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のベアリングユニツトのベアリング本体
部分の要部で切断した正面図、第２図は第１図のII−II
視断面図、第３図は第１図の右側面図、第４図は第１図
の底面図、第５図は正面図、第６図は２個のベアリング
ユニツトを用いた使用態様を示す図、第７図はベアリン
グのローラとガイドレールとの関係を示す拡大図、第８
図は他の実施例一部断面正面図、第９図は六角形断面頭
部のガイドレールと組合わせて使用するベアリングユニ
ツトの要部断面正面図、第10図はベアリングを２個備え
たベアリングユニツトの平面図、第11図及び第12図は組
合わせベアリングユニツトの組立態様を示す図、第13図
は摺動片を組込んだベアリング本体使用の一具体例要部
断面正面図、第14図はさらに他の具体例の一部を示す
図、第15図はベアリングユニツトの別な取り付け態様を
示す一部断面図である。 1,2,3……ガイドレール 10,10A,10B,10C……ベアリングユニツト 11,11A,11B……ハウジング 12,12A……ガイドレール挿通孔 13……ベアリング本体の嵌合凹所 15……突縁 16……ネジ孔 17,18……ねじ穴 20,20A……ベアリング本体 21……ガイドレールの挿通孔 22,22A,22B……ベアリング本体の基準プレート 22′……ローラ受け入れ切込み 22a′……摺動片の受け入れ切込み 23……ローラ 23A……摺動片 23′……ローラ軸 24……切り割部 24′……切込み 24″……円弧状切込み 25……外板 27……中空鋲 28,41……ボルト 30……予圧用押しネジ 33……シールリング 40……スペーサー Ａ……移動体（機器）

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】機器等への取り付け部を備えたブロツク構
   造のハウジングと、複数の案内子を内設した積層板構造
   のベアリング本体とを備えるベアリングユニツトであつ
   て、前記ハウジングはその内部に設けたガイドレール挿
   通孔の前後の少なくとも一方にベアリング本体の嵌合凹
   所を形成し、この嵌合凹所に前記ベアリング本体を嵌め
   合わせ、前記ガイドレール挿通孔に平行して設けた複数
   の取り付け孔でボルトにより前記ベアリング本体を一体
   的に固定し、前記ベアリング本体における案内子を支持
   するプレートには、少なくとも一箇所にガイドレール挿
   通孔に通ずる切り割部を設け、前記ハウジングのベアリ
   ング本体の嵌合凹所外側に、前記切り割部を備えるプレ
   ートに対応する両側で、そのプレートを内側に撓ませる
   押しネジをそれぞれ植設し、この押しネジによりガイド
   レール挿通孔に挿通されるガイドレールと前記ベアリン
   グ本体の案内子とが、適切な接触状態に調節できるよう
   に構成されていることを特徴とするベアリングユニツ
   ト。
2. 【請求項２】前記ベアリングユニツトにおけるハウジン
   グに、機器等に対する取り付け用のネジ穴を設け、ベア
   リング本体はその積層板にてなる全プレートを締結した
   中空鋲の孔を利用して、ハウジングにボルトを締着して
   なる請求項１に記載のベアリングユニツト。
3. 【請求項３】前記ハウジングの前後いずれか一方に、嵌
   合凹所を形成して、この嵌合凹所に前記ベアリング本体
   を組合わせた構成である請求項１に記載のベアリングユ
   ニツト。
4. 【請求項４】前記ハウジングの前後に嵌合凹所をそれぞ
   れ形成して、この両嵌合凹所に各々前記ベアリング本体
   を同軸心線上で嵌設した構成である請求項１または２に
   記載のベアリングユニツト。
5. 【請求項５】ハウジングの前面にベアリング本体の嵌合
   凹所を設けるとともに、後面に浅い凹部を設け、このハ
   ウジングを前後に貫通するガイドレール挿通孔に平行し
   て両側に、座ぐりボルト孔とネジ孔とを対称位置に穿設
   し、このようなハウジングを２個相反する向きに配し
   て、向かい合う両ハウジングの浅い凹部にスペーサーを
   嵌め合わせて、座ぐりボルト孔とネジ孔とをボルトで綴
   り合わせて同一軸線で一体に組合せ、それら各嵌合凹所
   に前記ベアリング本体を嵌設した ことを特徴とする請求項１または２に記載のベアリング
   ユニツト。