JP3020273U - ボールベアリング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 鋼球の循環方式が改良されており、外ブッシ
ュの円周内表面の幾何形状が簡略化されて製造が容易な
直線運動ボールベアリングを提供する。 【構成】 本考案のボールベアリングは、外ブッシュ
１、鋼球保持器２および鋼球リングを備える。外ブッシ
ュ１の円周内表面２０には凹角溝４と逃げ溝５が配置さ
れ、凹角溝４は鋼球保持器２の凸角栓７に嵌合される。
鋼球リングは、鋼球保持器２に設けられた負荷鋼球溝
８、無負荷鋼球溝９および二つの鋼球溝の両端を連結す
る半円形の鋼球回転溝からなる鋼球循環ルートと、この
鋼球循環ルートを循環する鋼球６からなる。負荷鋼球溝
８の鋼球６は鋼球回転溝に入って転動方向を１８０°変
えながら、第１段階の深度変化区域２１、第２段階の深
度変化区域２２および第３段階の深度変化区域の順に三
段階に上昇して無負荷鋼球溝９へと移動する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ボールベアリングに関し、詳しくは数本の鋼球リングによって外部 の荷重を受け、機械、器具を直線に沿って低摩擦に運動させる直線運動ボールベ アリングに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の直線運動ボールベアリングを図１に示す。 図１に示すように、直線運動ボールベアリングの鋼球保持器２の円周外表面に は、数本の鋼球リングが配置されている。それぞれの鋼球リングは、直線状の負 荷鋼球溝８、直線状の無負荷鋼球溝９および負荷鋼球溝８と無負荷鋼球溝９との 両端に設けられてこの二つの鋼球溝をつなぎ合わせる図示しない鋼球回転溝によ り構成される鋼球循環ル−トと、この鋼球循環ルート内を転動しながら循環する 鋼球６とからなる。

【０００３】

【考案が解決しょうとする課題】

負荷鋼球溝８から回転溝に入った鋼球６は、鋼球保持器２に対する鋼球６の回 転の深度を漸次等差ルート１６に沿って上昇させると同時に、転動方向を１８０ 度回転させながら無負荷鋼球溝９まで転動する。 しかし、このように等差ルート１６に沿って鋼球６の回転深度が上昇するため 、外ブッシュ１の円周内表面の幾何形状が制限される。すなわち、外ブッシュ１ の円周内表面であって鋼球保持器２に相対する鋼球リング区域には、鋼球保持器 ２を外ブッシュ１の中に取付けるときおよび鋼球循環ルート内において鋼球６の 深度が次第に上昇するときに外ブッシュ１の円周内表面と干渉しないようにする ための適当な逃避制御区１７を設ける必要がある。このため、外ブッシュ１円周 内表面の幾何形状が複雑になるので製造コストが高くなるという問題がある。ま た、外ブッシュ１の円周内表面に設けられた逃避制御区１７のため外ブッシュ１ と鋼球保持器２の間に間隙１８が生じ、これにより異物が付着しやすくなるため ベアリング寿命が短縮されるという問題がある。

【０００４】 本考案の目的は、鋼球の循環方式が改良されており、製造の容易な直線運動ボ ールベアリングを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記の課題を解決するために、本考案の請求項１記載の直線運動ボールベアリ ングは、外ブッシュと、鋼球保持器と、鋼球リングとからなる直線運動ボールベ アリングであって、 前記鋼球リングは、直線状の負荷鋼球溝、直線状の無負荷鋼球溝および半円形 の鋼球回転溝からなる循環ルートと、前記ボールベアリングが直軸に対して直線 運動するとき前記循環ルートをを転動しながら循環する鋼球とからなり、 前記鋼球回転溝における前記鋼球の深度は、 (1) 前記鋼球が前記負荷鋼球溝から前記鋼球回転溝に入って転動方向が約９０度 回転するまでの位置であり、前記負荷鋼球溝から前記鋼球回転溝まで延びる円周 開口を通じて前記鋼球が前記直軸に接触しており、前記鋼球保持器の円周外表面 から前記鋼球が突出していない第１段階、 (2) 前記鋼球回転溝の長さ方向の中央位置から前記鋼球回転溝と前記無負荷鋼球 溝との接合点までの位置であり、前記鋼球回転溝の前記円周開口は次第に縮小し て終結するため前記鋼球の深度は漸次上昇するように変化し、これにより一部分 の前記鋼球の表面が前記鋼球保持器の表面から突出する第２段階、 (3) 前記鋼球回転溝と前記無負荷鋼球溝との接合部から前記無負荷鋼球溝の底部 が最終高度に到達するまでの位置である第３段階の三段階に変化し、 前記無負荷鋼球溝の深度は前記鋼球の半径にほぼ等しく、前記無負荷鋼球溝に 相対する前記外ブッシュの円周内表面には前記鋼球を収めるための横断面半円形 の逃げ溝が形成されていることを特徴とする直線運動ボールベアリング。

【０００６】 また、本考案の請求項２記載の直線運動ボールベアリングは、請求項１記載の 直線運動ボールベアリングであって、軸方向の一端に円周方向に突出する環状の 凸部を有する円筒状のサイドリングを備え、前記凸部側に設けられた複数の切込 により前記サイドリングの前記凸部側外縁はスプリングの働きを備え、これによ り前記外ブッシュの軸受け方向両端の内径表面に形成された止め溝に前記サイド リングが係止されることを特徴とする。

【０００７】

【作用および考案の効果】

直線運動ボールベアリングとは、直軸に嵌込まれ荷重台面の負荷を支持して軸 に沿って低摩擦抵抗力の直線運動を生み出すものである。この直線運動ボールベ アリングは外ブッシュ、鋼球保持器、鋼球リングおよびサイドリングからなる。 鋼球保持器の円周には、６本の鋼球リングが均等に配置されている。それぞれの 鋼球リングは、軸受方向に沿って互いに平行に配置された負荷鋼球溝と無負荷鋼 球溝との両列の直線状鋼球溝およびこの両列の鋼球溝の両端を連結する半円形の 鋼球回転溝からなる鋼球循環ルートと、この鋼球循環ルートを循環する鋼球とか らなる。

【０００８】 負荷鋼球溝は円周開口を備え、負荷鋼球溝を転動する鋼球は前記円周開口を通 して直軸と接触する。そして、この鋼球のもう一端と外ブッシュの円周内表面の 相対する部位とが接触し、これにより荷重を負担して低摩擦抵抗力の直線運動を 可能にする。負荷鋼球溝は横断面Ｕ字状であり、鋼球の全体を収めることができ る。これに対して、無負荷鋼球溝は横断面半円形であり、半分の鋼球しか収めら れない。したがって、外ブッシュの円周内表面の無負荷鋼球溝に相対する部分に は一つの半円型断面溝が設けられており、これにより鋼球の循環を可能にしてい る。

【０００９】 鋼球の両二列の鋼球溝の間での循環は、軸受方向の両端において二つの鋼球溝 を連結する半円形の鋼球回転溝によって完成する。鋼球保持器の径方向に対して 負荷鋼球溝と無負荷鋼球溝とは位置が異なるので、鋼球を負荷鋼球溝から無負荷 鋼球溝へとスムーズに転動させるために鋼球回転溝の深度は負荷鋼球溝側と無負 荷鋼球溝とで異なる。この鋼球回転溝の深度変化は外ブッシュ円周内表面の幾何 形状に影響する。

【００１０】 本考案の直線運動ボールベアリングによると、外ブッシュの円周内表面の幾何 形状を簡略化して加工を容易にし、さらに鋼球回転溝の深度を三段階に変化させ ることにより無負荷鋼球溝の内側における鋼球保持器の円周の厚さを増加させ、 これにより溝の強度を高めて断裂を防止することができる。 鋼球回転溝の深度変化の第１段階は、鋼球が負荷鋼球溝より鋼球回転溝に入り 、さらに鋼球の転動方向が約９０度回転する段階である。このとき、鋼球の全体 は鋼球回転溝内にあり鋼球保持器の円周外表面から突出していない。この区域の 鋼球回転溝には負荷鋼球溝の円周開口が延びており、この円周開口を通じて鋼球 が直軸と接触している。

【００１１】 深度変化の第２段階は、鋼球回転溝の長さ方向の中央部から鋼球回転溝と無負 荷鋼球溝との接合点まで鋼球が転動する段階である。この区域において円周開口 が次第に縮小して終結するので、鋼球回転溝の深度が漸次に上昇する。このため 、一部分の鋼球の表面が鋼球保持器の円周外表面から突出する。 深度変化の第３段階は、鋼球回転溝と無負荷鋼球溝との接合点から鋼球が無負 荷鋼球溝の底部が最終高度までに至る点まで転動する段階である。この第３段階 における深度変化により、無負荷鋼球溝の底部の厚さが増加し、このため無負荷 鋼球溝溝の強度を増加させて断裂しないようにする。

【００１２】 無負荷鋼球溝の深度は鋼球の半径にほぼ等しいので、無負荷鋼球溝に相対する 外ブッシュの円周内表面には半円型断面の逃げ溝を設けて鋼球を収める。これに より、鋼球循環ルート内を鋼球がスムーズに循環することができる。 本考案の直線運動ボールベアリングによると、前述のように鋼球回転溝の深度 が三段階に変化するので、外ブッシュ円周内表面の幾何形状を簡略化することが でき、さらに鋼球が鋼球回転溝を上昇する際の抵抗が低減されるので鋼球の循環 がスムーズに行われる。

【００１３】 本考案の直線運動ボールベアリングは、外ブッシュ内で鋼球保持器が周方向に 移動することによって鋼球循環が不整列になることを防止するために、鋼球保持 器の円周に凸角栓を等間隔に配置し、また外ブッシュの円周内表面にはこの凸角 栓に対応する凹角溝を設けている。また、本考案の直線運動ボールベアリングは 、鋼球保持器が直線ボールベアリングの軸受方向にスライドして脱落することを 防止するために、プラスチックのダイカストにより成形されたサイドリングを備 える。このサイドリングの一端には軸方向に延びる切込が等間隔に配置されてお り、この切込サイドリングの外縁がスプリング効果を有するのでサイドリングを 外ブッシュの中に簡単に係止することができる。

【００１４】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。 本考案の一実施例による直線運動ボールベアリングを図２〜図６に示す。図２ に示すように、直線運動ボールベアリングは、一つの外ブッシュ１、一つの鋼球 保持器２、および鋼球保持器２の円周外表面に等間隔に配置された六本の鋼球リ ングからなる。

【００１５】 外ブッシュ１は、一つの円柱状の円周外表面と、独特輪郭の円周内表面を備え る。この円周内表面には、等間隔に配置された凹角溝４および鋼球逃げ溝５が設 けられている。逃げ溝５は横断面半円型である。鋼球保持器２の円周には、等間 隔に配置された鋼球リングおよび凸角栓７が備えられている。図６Ａに示すよう に、各鋼球リングは、直線状の負荷鋼球溝８、直線状の無負荷鋼球溝９、および 二つの鋼球溝を連結する半円型の鋼球回転溝１０から構成される鋼球循環ルート と、この鋼球循環ルート内を転動しながら循環する鋼球６からなる。

【００１６】 図２に示すように、外ブッシュ１の中に鋼球保持器２を取付けると、鋼球保持 器２の円周外方面から突出する凸角栓７が外ブッシュ１の凹角溝４に嵌合される 。これにより、鋼球保持器２が外ブッシュ１の中で周方向に移動して鋼球６の循 環を妨げることを防止する。図４に示すように、鋼球保持器２の円周には、一つ の鋼球リングの無負荷鋼球溝９と隣接する別の鋼球リングの負荷鋼球溝８とが隣 接するようにして各鋼球リングが配置されている。そして、凸角栓７は、一つの 鋼球リングの無負荷鋼球溝９と隣接する別の鋼球リングの負荷鋼球溝８との間に それぞれ設けられている。

【００１７】 負荷鋼球溝８は円周開口１１を備えている。図２に示すように、直軸１２の周 囲に直線運動ボールベアリングを取付けると、負荷鋼球溝８の円周開口１１を通 して鋼球６と直軸１２の表面１９とが接触する。直軸１２によって、この負荷鋼 球溝８内の鋼球６は同時に相対応する外ブッシュ１の円周外表面２０にも接触さ れている。これにより負荷台の荷重を引き受け、また軸受けが直軸１２で直線運 動をするとき鋼球６は絶えず鋼球保持器２の鋼球循環ルート内を転動し続ける。

【００１８】 無負荷鋼球溝９は横断面半円形であり、その深度は負荷鋼球溝８の深度より浅 い。このため、無負荷鋼球溝９内の鋼球６は鋼球保持器２の表面から突出してい る。無負荷鋼球溝９に相対応する外ブッシュ１の円周内表面には、この無負荷鋼 球溝９内の鋼球６を収めるための逃げ溝５が形成されている。 図６Ａに示すように、鋼球６と適当な間隙を保ち、これにより鋼球６を転動可 能にする鋼球循環ルートは、負荷鋼球溝８、無負荷鋼球溝９および二つの鋼球溝 を連結する半円形の鋼球回転溝１０によって構成される。半円型の鋼球回転溝１ ０は、負荷鋼球溝８と無負荷鋼球溝９の両端に位置する。鋼球６の深度は、負荷 鋼球溝８から鋼球回転溝１０を通って無負荷鋼球溝９へと転動する間に三段階に 変化する。

【００１９】 第一段階の深度変化区域２１は、負荷鋼球溝８と鋼球回転溝１０との接合部か ら鋼球回転溝１０の長さ方向の中央部までの位置にある。負荷鋼球溝８に設けら れた円周開口１１は鋼球回転溝１０まで延びており、図２に示すように、この深 度変化区域２１に位置する鋼球６は円周開口１１を通して直軸１２と接触してい る。

【００２０】 図６Ａ、Ｂに示すように、第二段階の深度変化区域２２は、鋼球回転溝１０の 長さ方向の中央部から鋼球回転溝１０と無負荷鋼球溝９との接合部までの位置に ある。この深度変化区域２２において、鋼球回転溝１０の円周開口１１は次第に 縮小して終結するので、鋼球回転溝１０内を転動する鋼球６の深度は漸次上昇す るように変化する。これにより、一部分の鋼球の表面はこの深度変化区域２２内 で鋼球保持器２の表面から突出する。このため、図３に示すように、外ブッシュ １の円周内表面であって鋼球回転溝１０に相対応する区域には、図２に示す鋼球 ６の上昇高度Ｈより大きな斜め溝１３が設置されている。これにより、鋼球６が 鋼球回転溝１０内を回転するとき、同時に直軸１２の表面と鋼球保持器２の円周 内表面との接触によって鋼球６が鋼球循環ルート内を循環することを妨げないよ うにする。

【００２１】 第三段階の深度変化区域２３は、鋼球回転溝１０と無負荷鋼球溝９との接合部 から無負荷鋼球溝９の底部が最終高度に到達するまでの位置にある。この深度変 化区域２３における深度変化によって無負荷鋼球溝９の強度が増加し、これによ り製造や使用の際の断裂に対する耐久性が向上する。 本考案の一実施例による直線運動ボールベアリングは、図２に示すように、半 円形の鋼球回転溝１０の深度が三段階に変化するため、このボールベアリングを 組立てるとき、負荷鋼球溝８に相対応する外ブッシュ１の円周内表面と鋼球６と が干渉しないので組立てが容易である。また、直線運動ボールベアリングを直軸 １２に被せて移動させる際には、鋼球回転溝１０に相対応する外ブッシュ１の円 周内表面に一つの逃げ溝５が形成されているため、鋼球６が直線運動から回転運 動に変わるときに外ブッシュ１の円周内表面と接触することなく、鋼球６の循環 が妨げられないので直線運動が確保される。

【００２２】 さらに、鋼球回転溝１０の深度が三段階に変化することにより、外ブッシュ１ と鋼球保持器２の間にある間隙２４を従来に比べて小さくすることができるので 、鋼球循環ルート内に異物が入りにくくなり、ベアリングの寿命が延長されると いう効果がある。また、外ブッシュ１の円周内表面の幾何形状が簡略化されるの で加工が容易になり、ベアリングの製造コストを下げることができる。

【００２３】 本考案の一実施例による直線運動ボールベアリングには、図３に示すように、 軸受方向の両端にサイドリング３が取付けられている。サイドリング３はプラス チックのダイカストにより成型され、図５に示すように、サイドリング３の軸方 向の一端には円周方向に突出する環状の凸部１５が設けられている。サイドリン グ３の凸部１５側には複数の切込１４が設けられているので、サイドリング３の 凸部１５側外縁はスプリングの働きを備える。このため、図３に示すように、外 ブッシュ１の軸受け方向両端に形成された止め溝２５にサイドリング３を係止す ることができる。このサイドリング３により、鋼球保持器２が外ブッシュ１から 脱落することを防止する。

【００２４】 本考案の一実施例による直線運動ボールベアリングによると、鋼球６の循環シ ステムを改善し、特に鋼球保持器２の鋼球回転溝１０において鋼球６の深度を三 段階に変化させることにより、鋼球６の循環がより順調になり、同時に鋼球回転 溝１０に相対応する外ブッシュ１の円周内表面の幾何形状を簡略化して加工を容 易にすることができる。これによってベアリングの製造コストを低減することが できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の直線運動ボールベアリングを示す断面図
である。

【図２】本考案の一実施例による直線運動ボールベアリ
ングを示す断面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。

【図４】本考案の一実施例による直線運動ボールベアリ
ングの鋼球保持器を示す斜視図である。

【図５】本考案の一実施例による直線運動ボールベアリ
ングのサイドリングを示す斜視図である。

【図６】図６Ａは本考案の中の一実施例による直線運動
ボールベアリングの鋼球リングを示す平面図、図６Ｂは
この鋼球リングの鋼球軌道展開図であって図６ＡのＢ−
Ｂ線断面図である。

【符号の説明】

１ 外ブッシュ ２ 鋼球保持器 ３ サイドリング ４ 凹角溝 ５ 逃げ溝 ６ 鋼球 ７ 凸角栓 ８ 負荷鋼球溝 ９ 無負荷鋼球溝 １０ 鋼球回転溝 １１ 円周開口 １２ 直軸 １３ 斜め溝 １４ 切込 １５ 凸部 １６ 等差ルート １７ 逃避制御区 １８ 間隙 ２１ 第１段階の深度変化区域 ２２ 第２段階の深度変化区域 ２３ 第３段階の深度変化区域 ２４ 間隙 ２５ 止め溝

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 外ブッシュと、鋼球保持器と、鋼球リン
   グとからなる直線運動ボールベアリングであって、 前記鋼球リングは、直線状の負荷鋼球溝、直線状の無負
   荷鋼球溝および半円形の鋼球回転溝からなる循環ルート
   と、前記ボールベアリングが直軸に対して直線運動する
   とき前記循環ルートを転動しながら循環する鋼球とから
   なり、 前記鋼球回転溝における前記鋼球の深度は、(1) 前記鋼
   球が前記負荷鋼球溝から前記鋼球回転溝に入って転動方
   向が約９０度回転するまでの位置であり、前記負荷鋼球
   溝から前記鋼球回転溝まで延びる円周開口を通じて前記
   鋼球が前記直軸に接触しており、前記鋼球保持器の円周
   外表面から前記鋼球が突出していない第１段階、(2) 前
   記鋼球回転溝の長さ方向の中央位置から前記鋼球回転溝
   と前記無負荷鋼球溝との接合点までの位置であり、前記
   鋼球回転溝の前記円周開口は次第に縮小して終結するた
   め前記鋼球の深度は漸次上昇するように変化し、これに
   より一部分の前記鋼球の表面が前記鋼球保持器の表面か
   ら突出する第２段階、(3) 前記鋼球回転溝と前記無負荷
   鋼球溝との接合部から前記無負荷鋼球溝の底部が最終高
   度に到達するまでの位置である第３段階の三段階に変化
   し、 前記無負荷鋼球溝の深度は前記鋼球の半径にほぼ等し
   く、前記無負荷鋼球溝に相対する前記外ブッシュの円周
   内表面には前記鋼球を収めるための横断面半円形の逃げ
   溝が形成されていることを特徴とする直線運動ボールベ
   アリング。
2. 【請求項２】 軸方向の一端に円周方向に突出する環状
   の凸部を有する円筒状のサイドリングを備え、前記凸部
   側に設けられた複数の切込により前記サイドリングの前
   記凸部側外縁はスプリングの働きを備え、これにより前
   記外ブッシュの軸受け方向両端の内径表面に形成された
   止め溝に前記サイドリングが係止されることを特徴とす
   る請求項１記載の直線運動ボールベアリング。