JP2742012B2

JP2742012B2 - 直動案内軸受

Info

Publication number: JP2742012B2
Application number: JP6007246A
Authority: JP
Inventors: 和也廣瀬
Original assignee: Hephaist Seiko Co Ltd
Current assignee: Hephaist Seiko Co Ltd
Priority date: 1994-01-26
Filing date: 1994-01-26
Publication date: 1998-04-22
Anticipated expiration: 2013-04-22
Also published as: JPH07208468A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は大型の超精密加工機械や
超精密測定機器に適用可能な直動案内軸受に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】ローラコロ、ボール等の転動体を無限循
環させる直動案内軸受は、数値制御工作機械、自動制御
機器等の機能、位置決め精度に大きな影響を与える重要
な機械要素の一つである。その一例を図６に示す。この
直動案内軸受１は、単列のローラコロ２と、ローラコロ
２を介して負体を支持する本体３と、本体３の両端で負
荷領域との間にローラコロ２を方向転換させるローラコ
ロ旋回部４とより実質的に構成される。かかる直動案内
軸受１においては、自転軸に対して傾くスキューを防ぐ
ために、ローラコロ２の幅を直径とほぼ同寸法として、
両端面をクラウニング加工している。そして、このロー
ラコロ２の端部を大きく面取りし、この面取部ｅを抑え
てローラコロ２の脱落を防止している（図７参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ローラコロ
２が無負荷領域Ｆから負荷領域Ｌに、または負荷領域Ｌ
から無負荷領域Ｆに出入りする度毎に（図８参照）、ロ
ーラコロ２はわずかに（１ミクロン程度の振幅で）振動
する。この振動は、前記ローラコロ２が、相互にほぼ接
して並んでいるので、ローラコロ２がＫ点を通過する度
に、ローラコロ２の直径ピッチに比例して発生し、その
振幅は、コロの荷重に比例して大きくなるので問題があ
る。本発明はかかる問題点を改善するためになされたも
のであって、無限循環型直動案内軸受において、無負荷
領域から負荷領域にかけての箇所近傍に空隙部を形成し
て、転動体が負荷領域から無負荷領域に出入りする際に
生ずる微振動を抑制するようにした直動案内軸受を提供
することを目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記した課題を解決する
ために、本発明は軸を移動自在に支持するようにする
か、又は軸に、軸方向に移動自在に装着した直動案内軸
受において、この直動案内軸受は、軸受凹部を形成した
軸受本体と、この軸受本体に多数の転動体を無限循環さ
せるようにした無限循環軌道とを有し、この無限循環軌
道は、直線部と旋回部とによって構成し、前記軸受凹部
に無限循環軌道の直線部の一部を露出して前記多数の転
動体を軸表面に対して当接する負荷領域を有し、この無
限循環軌道における負荷領域の直線部から旋回部に至る
箇所近傍に空隙部を画成すると共に、前記転動体を無限
循環軌道に複数条列装入したローラ部材によって構成
し、これら各条列におけるローラ部材を、互いに独立的
に転動移動するようにずれた位置に配置することで、前
記負荷領域の直線部から旋回部に至る箇所近傍におい
て、転動体通過に伴う微振動の発生間隔を、少なくとも
一条列のローラ部材による振動発生間隔以下に抑えると
共に、前記微振動を空隙部によって緩和するようにした
ことを特徴とする。

【０００５】

【作用】転動体が直線軌道の負荷領域から旋回軌道に入
るとき、または旋回軌道から負荷領域に入るときに、微
振動が発生するが、負荷領域の直線軌道から旋回軌道に
至る箇所近傍の空隙部が転動体通過によって弾性変形
し、さらに転動体を複数条列、ずれた状態で、互いに独
立的に転動移動するようにすることで、前記微振動が緩
和され、より円滑な転動体の動きがもたらされる。

【０００６】

【実施例】次に、本発明にかかる直動案内軸受の一実施
例を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。図１に
直動案内軸受１０を示し、この直動案内軸受１０は、軸
受本体１１と軸受本体１１両端におけるローラコロ旋回
部１２に形成された軌道１３内に２条列のローラコロ１
４ａ、１４ｂを介在させ、このローラコロ１４ａ、１４
ｂを軌道１３内において、無限循環させる構造のもので
ある。前記軌道１３は、軸受本体１１の長手方向の四辺
に沿って直線状に形成され、軸受本体１１の両端におけ
るローラコロ旋回部１２に、それぞれ半円周状に形成さ
れ、軸受本体１１における直線状軌道１３と連通し、無
限軌道となっている。また、かかる軌道１３において、
軸受本体１１における直線状軌道１３のうち、軸受本体
１１の底板側（後述）の直線状軌道１３から一部ローラ
コロ１４ａ、１４ｂを露出して、直接直動軸に接触する
負荷領域Ｌとし、その他の領域を無負荷領域Ｆとしてい
る。すなわち、直動案内軸受１０は、前述のような軌道
１３にローラコロ１４ａ、１４ｂを装入して、軸受本体
１１に底板１５、側板１６、上蓋１７を取り付け、底板
１５からローラコロ１４ａ、１４ｂを露出させ、底板１
５によってローラコロ１４ａ、１４ｂの端面に形成され
た面取部ｅを当てて保持する構成としている（図２参
照）。また、前記軌道１３内の各条列におけるローラコ
ロ１４ａ、１４ｂは、互いにずれた位置に配置し、それ
ぞれ、無関係に軌道１３を転動移動する構造である（図
１参照）。

【０００７】そして、負荷領域Ｌと無負荷領域Ｆとの境
界近傍、すなわち軸受本体１１とローラコロ旋回部１２
との接合箇所近傍には、軸受本体１１の長手方向に沿っ
たスリット１８が形成されている（図３参照）。また、
スリット１８は、断面円形、ないしは非円形の筒状貫通
孔（図示省略）によって代替することができる。

【０００８】かかる構造の直動案内軸受１０において、
移動体に固定された直動案内軸受１０が、図１中、矢印
Ｕ方向に移動すると、軌道１３におけるローラコロ１４
ａ、１４ｂは、軸受本体１１の軌道１３に沿って、矢印
Ｖ方向に移動する。すなわち、ローラコロ１４ａ、１４
ｂは軌道１３に沿って、無負荷領域Ｆから負荷領域Ｌ、
そして無負荷領域Ｆへ循環移動する。ところで、前記各
ローラコロ１４ａ、１４ｂが、直線状の軌道１３の負荷
領域Ｌから無負荷領域Ｆである半円周状の軌道１３に入
るとき、または半円周状の軌道１３から負荷領域Ｌに入
るときに、ローラコロ１４ａ、１４ｂの微振動が発生す
るが、旋回部１２近傍のスリット１８がローラコロ１４
ａ、１４ｂの通過によって弾性変形するので、前記微振
動が緩和される。その際、同一軌道１３内の２条列のロ
ーラコロ１４ａ、１４ｂは、その前後位置が適宜ずれて
いて、各条列ごとに独立して動くのでローラコロ１４
ａ、１４ｂは無作為に並び、各条列のローラコロ１４
ａ、１４ｂが横一列に並ぶ確率は極めて低い。従って、
各ローラコロ１４ａ、１４ｂが、負荷領域Ｌと、無負荷
領域Ｆの境界Ｋを通過する度に発生する振動は、少なく
ともローラコロ１４ａ、１４ｂと同径の１条列のローラ
コロによる振動発生間隔以下で起こり、１条列のローラ
コロの軸受に比較して振動の振幅が小さくなる。このよ
うに、前記ローラコロ１４ａ、１４ｂの直径以下のピッ
チで発生する振動は、軸受本体１１とローラコロ旋回部
１２との接合箇所近傍におけるスリット１８の変形によ
って緩和抑制され、一層ローラコロ１４ａ、１４ｂの運
動が円滑化する。

【０００９】次に、図４に本発明にかかる直動案内軸受
の第２の実施例を示す。この場合の直動案内軸受２０
は、長手方向両側面に、軸方向に沿った凹溝２１ａ、２
１ｂを有する軸２２に、軸２２の外周に沿うような軸受
凹部２３を形成した軸受本体２４を有するもので、前記
軸受凹部２３には、軸２２における凹溝２１ａの斜面部
２５ｄ、２５ｕに対してそれぞれ鉛直状に対峙するよう
に、２条列のローラコロ２６ａ、２６ｂをそれぞれ無限
循環させるようにした一対の軌道２７ａ、２７ｂが形成
されている。さらに、凹溝２１ｂの斜面部２８ｄ、２８
ｕに対してもそれぞれ鉛直状に対峙するように、２条列
のローラコロ（図示省略）をそれぞれ無限循環させるよ
うにした一対の軌道（図示省略）が形成されている。こ
れら一対の軌道２７ａ、２７ｂはそれぞれ直角状に交叉
するように形成されている。そして前記２条列のローラ
コロ２６ａ、２６ｂは、軌道２７ａ、２７ｂにおいて条
列毎に互いにローラコロ２６ａ、２６ｂの半径分ずらし
て配置され、互いに独立して自在に移動可能な構成であ
る（図５参照）。なお、２条列のローラコロ２６ａ、２
６ｂの脱落防止手段には、鋼球２９を採用している。

【００１０】かかる構成の直動案内軸受２０において
も、図５に示すように一対の軌道２７ａ、２７ｂのうち
の直線部を軌道に沿って一部切り欠いてローラコロ２６
ａ、２６ｂを露出させて負荷領域Ｌとして、軸２２にお
ける凹溝２１ａ（凹溝２１ｂ）の斜面部２５ｄ、２５ｕ
（斜面部２８ｄ、２８ｕ）に対してそれぞれ鉛直状に当
接させている。そして、負荷領域Ｌと無負荷領域Ｆとの
境界近傍には、軸受本体２４の長手方向に沿ったスリッ
ト１８が形成されている。

【００１１】以上のような直動案内軸受２０において
も、同一軌道２７ａ、２７ｂ内の２条列のローラコロ２
６ａ、２６ｂは、その前後位置がずれていて、各条列ご
とに独立して動くので、各ローラコロ２６ａ、２６ｂ
が、負荷領域Ｌと、無負荷領域Ｆの境界Ｋを通過する度
に発生するローラコロ２６ａ、２６ｂの振動は、直径以
下のピッチで起こり、その上に軸受本体２４におけるス
リット１８によって前記振動が緩和抑制され、ローラコ
ロ２６ａ、２６ｂの循環運動が円滑化する。なお、図示
は省略するが、ローラコロ２６ａ、２６ｂは、１条列の
ローラコロ又はボールの軸受に対しても本発明を適用す
ることができる。

【００１２】以上、本発明にかかる直動案内軸受につい
て、種々実施例を挙げ、説明したが、いずれにしても、
軸受本体の負荷領域Ｌと無負荷領域Ｆとの境界にスリッ
ト１８、又は筒状貫通孔を設け、同一軌道内を２条列の
ローラコロをずらした状態で転動させることにより、ロ
ーラコロが負荷領域に出入りする際のローラコロの微妙
な振動を相乗的に緩和することができる。

【００１３】

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、軸受本体
の負荷領域と無負荷領域との境界に空隙部を形成し、さ
らに、前記転動体を同一軌道内に複数条列を互いにずら
して装入することにより、発生する振動をより小さなも
のとすることができ、転動体の循環運動を一層円滑なも
のとすることができる。

【００１４】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる直動案内軸受の一実施例を示す
概略縦断面説明図である。

【図２】図１に示す直動案内軸受の概略横断面説明図で
ある。

【図３】図１に示す直動案内軸受の要部拡大縦断面説明
図である。

【図４】本発明にかかる直動案内軸受の第２の実施例を
示す一部横断面説明図である。

【図５】図４に示す直動案内軸受において、一つの無限
循環軌道の概略縦断面説明図並びに前記無限循環軌道と
交叉する無限循環軌道の配置関係を説明図である。

【図６】従来における直動案内軸受の一例を示す概略縦
断面説明図である。

【図７】図６に示す直動案内軸受の概略横断面説明図で
ある。

【図８】図６に示す直動案内軸受の要部拡大縦断面説明
図である。

【符号の説明】

１０、２０直動案内軸受１１軸受本体１２ローラコロ旋回部１３軌道１４ａ、１４ｂローラコロ１５底板１６側板１７上蓋１８スリット２１ａ、２１ｂ凹溝２２軸２３軸受凹部２４軸受本体２５ｄ、２５ｕ、２８ｄ、２８ｕ斜面部２６ａ、２６ｂローラコロ２７ａ、２７ｂ軌道２９鋼球ｅ面取部Ｆ無負荷領域Ｌ負荷領域Ｋ境界

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】軸を移動自在に支持するようにする
か、又は軸に、軸方向に移動自在に装着した直動案内軸
受において、この直動案内軸受は、軸受凹部を形成した
軸受本体と、この軸受本体に多数の転動体を無限循環さ
せるようにした無限循環軌道とを有し、この無限循環軌
道は、直線部と旋回部とによって構成し、前記軸受凹部
に無限循環軌道の直線部の一部を露出して前記多数の転
動体を軸表面に対して当接する負荷領域を有し、この無
限循環軌道における負荷領域の直線部から旋回部に至る
箇所近傍に空隙部を画成すると共に、前記転動体を無限
循環軌道に複数条列装入したローラ部材によって構成
し、これら各条列におけるローラ部材を、互いに独立的
に転動移動するようにずれた位置に配置することで、前
記負荷領域の直線部から旋回部に至る箇所近傍におい
て、転動体通過に伴う微振動の発生間隔を、少なくとも
一条列のローラ部材による振動発生間隔以下に抑えると
共に、前記微振動を空隙部によって緩和するようにした
ことを特徴とする直動案内軸受。