JP3242503B2 - 有限直動用転がり軸受 - Google Patents

有限直動用転がり軸受

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JP3242503B2
JP3242503B2 JP26045993A JP26045993A JP3242503B2 JP 3242503 B2 JP3242503 B2 JP 3242503B2 JP 26045993 A JP26045993 A JP 26045993A JP 26045993 A JP26045993 A JP 26045993A JP 3242503 B2 JP3242503 B2 JP 3242503B2
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    • F16C33/46—Cages for rollers or needles
    • F16C33/54—Cages for rollers or needles made from wire, strips, or sheet metal
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    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/306—Means to synchronise movements

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は，長手方向側壁面
に軌道溝が形成された一対の軌道部材の間に転動体を介
在させて前記各軌道部材を互いに相対運動させる有限直
動用転がり軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来，有限直動用転がり軸受は，図７で
示されるように，互いに平行に対向して相対移動できる
ように設定されている一対の軌道部材１，２，軌道部材
１と軌道部材２との間に配置された保持器５，及び該保
持器５に支持され且つ軌道部材１の軌道溝３と軌道部材
２の軌道溝４との間に介在された円筒ころ７から構成さ
れている。軌道部材１の長手方向側壁面１ａには，上側
軌道面３ａ，下側軌道面３ｂ及び研削逃げ溝３ｃが形成
された略Ｖ字状の軌道溝３が形成されている。また，軌
道部材２の長手方向側壁面２ａには，上側軌道面４ａ，
下側軌道面４ｂ及び研削逃げ溝４ｃが形成された略Ｖ字
状の軌道溝４が形成されている。また，軌道部材１，２
の長手方向両端面１ａには，ねじ穴９が形成され，いず
れか一方の軌道部材１，２には保持器５のずれを防止す
るためにストッパ１０が螺着されている。
【０００３】上記有限直動用転がり軸受では，保持器５
は通常金属材料で作製され且つ保持孔６が等間隔に形成
されている。保持器５によって円筒ころ７を保持するに
は，保持器５に形成した保持孔６の縁部の上下部分に形
成した切り起こし爪２０によって円筒ころ７を係止して
いる。また，円筒ころ７は，隣合う円筒ころが交差する
状態に配置されている。
【０００４】また，実開昭６２−８９５２３公報には，
有限直線運動用転がり軸受のシール装置が開示されてい
る。該有限直線運動用転がり軸受のシール装置は，二つ
の角柱形状の軌道部材の隣接するそれぞれの面の長手方
向に略Ｖ字状の軌道溝を形成し，前記軌道溝間に保持器
付きの転動体を嵌合したものであり，前記保持器は薄板
で前記転動体を保持し等間隔に配置するための窓即ち保
持孔が形成され，少なくとも前記保持器の両端の前記保
持孔には，転動体と略同一の断面形状を有するシール部
が挿入・固着されているものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前述した有限直動用転
がり軸受は，構造が単純であり，軌道溝の軌道面に精度
の高い機械加工が施せる上，厳密に長さ寸法を管理した
超精密な円筒ころを保持器に組み込んでいるため，極め
て滑らかで摩擦抵抗の小さな直線運動が得られる。その
ため，精密測定器，精密加工機等に多く使用されてき
た。
【０００６】しかしながら，有限直動用転がり軸受が，
例えば，ストローク頻度が高く，振動や不等分布荷重等
を受ける使用状態において保持器がスリップしたり，外
れたりする恐れがあるため，軌道部材の長手方向両端に
は，保持器付きの円筒ころが当接し，停止させるストッ
パまたは端面止め板を省略することができなかった。特
に，一方の軌道部材と他方の軌道部材とが相対移動する
時に，軌道部材の相対移動に伴って保持器も相対移動す
るが，保持器の相対移動が軌道部材に対して不均一とな
り，保持器自体が軌道部材に対してずれたり，スリップ
が発生するため，保持器を軌道部材に対して常に適正な
位置に維持することが困難であった。
【０００７】この発明の目的は，上記の課題を解決する
ことであり，軌道部材のストローク頻度が高く，振動や
不等分布荷重等を受ける使用状態において，前記ストッ
パまたは端面止め板を設けなくても，保持器がスリップ
して軌道部材に対して適正な位置からずれるのを防止す
ると共に，保持器が軌道部材から外れたりする恐れがな
く，軌道部材の相対移動を常に確実にスムースにするこ
とができる有限直動用転がり軸受を提供することであ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は，長手方向側
壁面に軌道溝を形成した一対の軌道部材，前記各軌道部
材の前記軌道溝間の軌道路に配置された円筒ころ，及び
前記軌道部材間に配置された前記円筒ころを保持する板
状の保持器を有する有限直動用転がり軸受において，前
記軌道溝に形成された研削逃げ溝に配置されたラック，
及び該ラックに噛合し且つ前記円筒ころを保持するため
に前記保持器に形成された保持孔に係止されたギヤホル
ダを介して前記保持器に対して回転自在に装着されたピ
ニオンを有することを特徴とする有限直動用転がり軸受
に関する。
【０００９】前記軌道溝には上側軌道面と下側軌道面が
形成され，前記研削逃げ溝は前記上側軌道面と前記下側
軌道面との間に形成されている。
【００１０】前記ピニオンは前記保持孔を横切って形成
された装着孔に装着されている。
【００１１】前記ギヤホルダは，前記ピニオンを回転自
在に支持する軸部，及び前記保持孔に係合し且つ前記ピ
ニオンの両側面にそれぞれ位置して前記軸部で連結され
た第１ギヤホルダ部と第２ギヤホルダ部から構成されて
いる。
【００１２】前記軸部と前記第１ギヤホルダ部又は前記
第２ギヤホルダ部のいずれか一方とは一体構造に構成さ
れ，他方の前記第１ギヤホルダ部又は前記第２ギヤホル
ダ部には前記軸部が嵌入する穴部が形成されている。
【００１３】前記軸部は前記第１ギヤホルダ部及び前記
第２ギヤホルダ部にそれぞれ形成された穴部に嵌入して
いる。
【００１４】この有限直動用転がり軸受は，上記のよう
に，長手方向側壁面に上側軌道面と下側軌道面及び研削
逃げ溝とから成る略Ｖ字状の軌道溝を形成した二本の軌
道部材を前記軌道溝が対向するように平行させて配置
し，該２本の軌道部材により形成される軌道溝間に円筒
ころを嵌装した保持器が装着され，前記軌道溝の研削逃
げ溝内にそれぞれラックを固着し，前記保持器には回転
自在にピニオンが装着され，該ピニオンが前記ラックに
噛合されているため，軌道部材と保持器との相対移動時
に，ピニオンはラックと噛み合いながら移動する。その
ため，軌道部材は，保持器とスリップすることがないた
め移動を確実にコントロールすることができ，円筒ころ
を嵌装した前記保持器に軌道部材の端部からはずれるこ
とがない。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下，図面を参照して，この発明
による有限直動用転がり軸受の実施例を説明する。図１
はこの発明による有限直動用転がり軸受の一実施例を示
す断面図，図２は図１の有限直動用転がり軸受を示す斜
視図，及び図３は図２の線Ａ−Ａにおける断面図であ
る。各図において，図７に示す有限直動用転がり軸受の
部品に付した符号と同一の作用を有する部品には同一の
符号を付している。
【００１６】この有限直動用転がり軸受は，２本の軌道
部材１，２と複数の円筒ころ７が嵌装された保持器５と
から成る。軌道部材１の長手方向側壁面１ａには，上側
軌道面３ａ，下側軌道面３ｂ及び研削逃げ溝３ｃが形成
された略Ｖ字状の軌道溝３が形成されている。また，軌
道部材２の長手方向側壁面２ａには，上側軌道面４ａ，
下側軌道面４ｂ及び研削逃げ溝４ｃが形成された略Ｖ字
状の軌道溝４が形成されている。各軌道部材１，２の軌
道溝３と４との間の軌道路には円筒ころ７が配置されて
いる。即ち，軌道溝３，４には，上側軌道面３ａと下側
軌道面４ｂが形成され，研削逃げ溝３ｃ，４ｃは，上側
軌道面３ａ，４ａと下側軌道面３ｂ，４ｂとの間に形成
されている。軌道部材１，２間に配置された円筒ころ７
は，板状の保持器５によって保持されている。また，軌
道部材１，２の長手方向両端面１９には，ねじ穴９が形
成され，いずれか一方の軌道部材１，２には保持器５の
ずれを防止するためにストッパ１０を螺着することもで
きる。
【００１７】この有限直動用転がり軸受は，特に，軌道
溝３，４に形成された研削逃げ溝３ｃ，４ｃに配置され
たラック１１及び該ラック１１に噛合し且つ保持器５に
形成された装着孔１８に回転自在に装着されたピニオン
１２を有することである。ピニオン１２を保持するギヤ
ホルダ１３は，ピニオン１２を回転自在に支持する軸部
１４ｃ，及び保持器５に形成された保持孔６に係合し且
つピニオン１２の両側面にそれぞれ位置して軸部１４ｃ
で連結された第１ギヤホルダ部即ち上部ギヤホルダ１４
と第２ギヤホルダ部即ち下部ギヤホルダ１５から構成さ
れている。即ち，ピニオン１２は，保持器５に係止され
たギヤホルダ１３を介して保持器５に装着されている。
【００１８】この有限直動用転がり軸受において，軌道
部材１，２に形成された研削逃げ溝３ｃ，４ｃ内には，
プラスチック等の材料で作製されたラック１１が保持器
５に装着されたピニオン１２とかみ合うように固着され
ている。この有限直動用転がり軸受において，保持器５
はプラスチック等の弾性を有する薄板素材で作製され，
保持器５には円筒ころ７，７を嵌装するための保持孔
６，６が一定間隔で形成されている。円筒ころ７，７
は，隣接する円筒ころ７の回転軸芯が交差する方向で保
持孔６，６に嵌装されて保持されている。保持孔６，６
に嵌装された円筒ころ７は，それらの端面１９が保持孔
６，６の上端及び下端に形成された係止爪８，８によっ
て当接状態になって保持されている。
【００１９】また，保持器５には，ギヤホルダ１３に回
転自在に組み込まれたピニオン１２を装着するために，
保持器５に形成された保持孔６を横切って装着孔１８が
形成されている。従って，保持器５の保持孔６にはギヤ
ホルダ１３が装着され，また，装着孔１８にはピニオン
１２が装着される。保持孔６の上端及び下端には，保持
器５の長手方向に平行したＶ字溝６ａが形成され，ま
た，Ｖ字溝６ａ中央の両側には，ギヤホルダ１３を保持
するための突出部即ち係止爪１７が設けられている。係
止爪１７は，保持器５と一体に形成してもよいが，後述
の実施例のように，一箇所の係止爪１７を別途形成して
おき，ギヤホルダ１３を保持器５に装着した後，この別
途形成した係止爪１７を保持器５の側面にギヤホルダ１
３を保持するように接合等で固着する構成にしてもよ
い。ピニオン１２の装着孔１８は，ピニオン１２が保持
器５に対して自由に回転できるようにピニオン１２の断
面形状よりやや大きく形成されている。
【００２０】また，ピニオン１２は，保持器５に嵌装し
たギヤホルダ１３に対して回転自在であり，軌道部材
１，２に形成された研削逃げ溝３ｃ，４ｃ内に固着した
ラック１１，１１と噛合するように構成されている。ピ
ニオン１２及びラック１１は，金属製でも差し支えない
が，プラスチック等で作製することもできる。
【００２１】ギヤホルダ１３は，プラスチック等で作製
され，それぞれ断面三角形状をした上部ギヤホルダ１４
と下部ギヤホルダ１５とから成り，頂端部１４ａ，１５
ａの稜線はギヤホルダ１３に面する側の平面部１４ｂ，
１５ｂと平行に延びている。また，上部ギヤホルダ１
４，下部ギヤホルダ１５の一方，例えば，上部ギヤホル
ダ１４の平面部１４ｂの中央には，ピニオン１２の中心
孔１２ａに遊嵌する軸部１４ｃが一体構造で突設されて
おり，対する下部ギヤホルダ１５の平面部１５ｂの中央
には，軸部１４ｃの先端が嵌合する穴部１５ｃが形成さ
れている。即ち，ギヤホルダ１３は，軸部１４ｃと上部
ギヤホルダ１４とは一体構造に構成され，他方の下部ギ
ヤホルダ部１５には軸部１４ｃが嵌入する穴部１５ｃが
形成されている。ギヤホルダ１３の断面形状は，三角形
をしたものを示したが，軌道部材１，２の長手方向側壁
面１ａ，２ａの形状に合わせて適宜変更できる。
【００２２】また，図１及び図３で示した実施例では，
ギヤホルダ１３は，軸部１４ｃが上部ギヤホルダ１４と
一体構造で突設されているが，軸部１４ｃは上部ギヤホ
ルダ１４及び下部ギヤホルダ１５と同様にプラスチック
で作製しても差し支えないが，金属で作製することもで
きる。
【００２３】この有限直動用転がり軸受では，ピニオン
１２を保持器５に装着するには，軸部１４ｃにピニオン
１２を遊嵌したギヤホルダ１３は，一方の頂端部１５ａ
を保持器５に形成した保持孔６の一方のＶ字溝６ａに嵌
め，他方の頂端部１４ａを他方のＶ字溝６ａの係止爪１
７を弾性変形させながら強制的にＶ字溝６ａに嵌装され
て保持器５に組み付けることができる。
【００２４】次に，この発明による有限直動用転がり軸
受の別の実施例を説明する。この実施例では，保持器５
を剛性を有する薄板素材で作製したものである。ギヤホ
ルダ１３及びピニオン１２も剛性を有する素材で作製し
た場合には，保持器５は，プラスチック等の弾性を有す
る素材で作製した上記実施例と同様に，ギヤホルダ１３
をＶ字溝１６ａを弾性変形させながら保持器５に強制的
に嵌装することが可能であり，保持器５を加熱して熱膨
張させた状態でギヤホルダ１３を保持器５に嵌装させ組
み立てることも可能である。また，ギヤホルダ１３をプ
ラスチック等の弾性を有する素材で作製した場合の保持
器５は，ギヤホルダ１３の一方の頂端部１４ａ又は１５
ａを弾性変形させながらＶ字溝１６ａに強制的に嵌装す
ることにより組み立てられる。
【００２５】図４はこの発明による有限直動用転がり軸
受の更に別の実施例を示す断面図である。この実施例で
は，ギヤホルダ１３は，単品で形成した軸部１４ｃ，平
面部１４ｂの中央に穴部１５ｃを形成した上部ギヤホル
ダ１４，及び平面部１４ｂの中央に穴部１５ｃを形成し
た下部ギヤホルダ１５から構成する。ギヤホルダ１３
は，軸部１４ｃの両端を上部ギヤホルダ１４と下部ギヤ
ホルダ１５との穴部１５ｃにそれぞれ嵌合することによ
って組み立てられるものである。
【００２６】更に，この有限直動用転がり軸受につい
て，ギヤホルダ１３を装着することができる保持器５の
別の実施例を図５及び図６を参照して説明する。
【００２７】図５の（Ａ）に示した保持器５の取付孔１
６は，図５で示した保持器５の取付孔１６に形成した一
方のＶ字溝１６ａを傾斜面１６ｂとし，傾斜面１６ｂの
端部に別途作製された三角柱状の係止片１９ａが固着さ
れて，この部分にＶ字溝１６ａを形成する。従って，保
持器５は，取付孔１６のＶ字溝１６ａ及び傾斜面１６ｂ
にピニオン１２を軸部１４ｃに遊嵌したギヤホルダ１３
を挿入し，ギヤホルダ１３の挿入した後，傾斜面１６ｂ
に係止片１９ａを固着してギヤホルダ１３を保持器５に
装着し組み立てる。また，図５の（Ｂ）に示した係止片
１９ａ´は，保持器５に固着し易くするために，係止片
１９ａの側面に保持器５の外側と当接する当接縁１９ｃ
を形成したものである。
【００２８】また，図６の（Ａ）に示した取付孔１６
は，図５で示した傾斜面１６ｂの挿入側半分を，水平に
形成し半傾斜面１６ｃに形成したものであり，図５で示
した実施例と同様に，半傾斜面１６ｃの端部に別途作製
された三角柱状の係止片１９ｂが固着されて，この部分
にＶ字溝１６ａを形成する。また，図６の（Ｂ）で示し
た係止片１９ｂ´は，保持器５に固着し易くするため
に，係止片１９ｂの側面に保持器５の外側と接合する接
合縁１９ｃを形成したものである。なお，Ｖ字溝１６ａ
の構造は，図５及び図６に示されたものに必ずしも限定
されない。
【００２９】
【発明の効果】この発明による有限直動用転がり軸受
は，上記のように構成されており，ストローク頻度が高
くても，軌道部材及び保持器は相対的なスリップが発生
することがなく，スムースな往復相対移動を行うことが
でき，軌道部材の移動を確実にコントロールすることが
できる。また，軌道部材は，スリップすることがなく移
動するため，従来製品ではストローク頻度が高く，振動
や不等分布荷重等により保持器が軌道部材よりはずれる
恐れがあるような使用状態においても，円筒ころが軌道
部材の端部からはずれることがない。このため，前記ス
トッパまたは端面止め板を省略することができるように
なった。また，軌道部材にストッパを設けたままでも，
円筒ころがストッパに衝突して損傷する恐れがない。
【００３０】以上のように，この有限直動用転がり軸受
は，既存の有限直動用転がり軸受の機能を損なうことな
く，既存の有限直動用転がり軸受を簡単に且つ低コスト
で改良することにより作製することができる。即ち，ラ
ックの固着は，既存の有限直動用転がり軸受に形成され
た研削逃げ溝をそのまま利用でき，また，ピニオンの装
着は，既存の保持器に形成された円筒ころの保持孔をギ
ヤホルダの取付孔，ピニオンの装着孔に変更するだけの
一部設計変更で済むものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による有限直動用転がり軸受の一実施
例を示す断面図である。
【図２】図１の有限直動用転がり軸受の一実施例を示す
斜視図である。
【図３】図２の線Ａ−Ａにおける有限直動用転がり軸受
の一実施例を示す断面図である。
【図４】図２の線Ａ−Ａにおける有限直動用転がり軸受
の別の実施例を示す断面図である。
【図５】この有限直動用転がり軸受の保持器の別の実施
例を示す断面図である。
【図６】この有限直動用転がり軸受の保持器の更に別の
実施例を示す断面図である。
【図７】従来の有限直動用転がり軸受の一例を示す斜視
図である。
【符号の説明】
１，２ 軌道部材 １ａ，２ａ 側壁面 ３，４ 軌道溝 ３ａ，４ａ 上側軌道面 ３ｂ，４ｂ 下側軌道面 ３ｃ，４ｃ 研削逃げ溝 ５ 保持器 ６ 保持孔 ７ 円筒ころ ８ 係止爪 １０ ストッパ １１ ラック １２ ピニオン １３ ギヤホルダ １４ 上部ギヤホルダ（第１ギヤホルダ部） １４ｃ 軸部 １５ 下部ギヤホルダ（第２ギヤホルダ部） １５ｃ 穴部 １６ ギヤホルダの取付孔 １６ａ Ｖ字溝 １８ ピニオンの装着孔 １９ 円筒ころの端面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16C 29/04 - 29/06 F16C 33/38 - 33/44

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 長手方向側壁面に軌道溝を形成した一対
    の軌道部材，前記各軌道部材の前記軌道溝間の軌道路に
    配置された円筒ころ，及び前記軌道部材間に配置された
    前記円筒ころを保持する板状の保持器を有する有限直動
    用転がり軸受において，前記軌道溝に形成された研削逃
    げ溝に配置されたラック，及び該ラックに噛合し且つ前
    記円筒ころを保持するために前記保持器に形成された保
    持孔に係止されたギヤホルダを介して前記保持器に対し
    て回転自在に装着されたピニオンを有することを特徴と
    する有限直動用転がり軸受。
  2. 【請求項２】 前記軌道溝には上側軌道面と下側軌道面
    が形成され，前記研削逃げ溝は前記上側軌道面と前記下
    側軌道面との間に形成されていることを特徴とする請求
    項１に記載の有限直動用転がり軸受。
  3. 【請求項３】 前記ピニオンは前記保持孔を横切って形
    成された装着孔に装着されていることを特徴とする請求
    項１に記載の有限直動用転がり軸受。
  4. 【請求項４】 前記ギヤホルダは，前記ピニオンを回転
    自在に支持する軸部，及び前記保持孔に係合し且つ前記
    ピニオンの両側面にそれぞれ位置して前記軸部で連結さ
    れた第１ギヤホルダ部と第２ギヤホルダ部から構成され
    ていることを特徴とする請求項１に記載の有限直動用転
    がり軸受。
  5. 【請求項５】 前記軸部と前記第１ギヤホルダ部又は前
    記第２ギヤホルダ部のいずれか一方とは一体構造に構成
    され，他方の前記第１ギヤホルダ部又は前記第２ギヤホ
    ルダ部には前記軸部が嵌入する穴部が形成されているこ
    とを特徴とする請求項４に記載の有限直動用転がり軸
    受。
  6. 【請求項６】 前記軸部は前記第１ギヤホルダ部及び前
    記第２ギヤホルダ部にそれぞれ形成された穴部に嵌入し
    ていることを特徴とする請求項４に記載の有限直動用転
    がり軸受。
JP26045993A 1993-09-27 1993-09-27 有限直動用転がり軸受 Expired - Fee Related JP3242503B2 (ja)

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