JP3409343B2 - レール側転動体循環型リニアガイド装置 - Google Patents
レール側転動体循環型リニアガイド装置Info
- Publication number
- JP3409343B2 JP3409343B2 JP32925992A JP32925992A JP3409343B2 JP 3409343 B2 JP3409343 B2 JP 3409343B2 JP 32925992 A JP32925992 A JP 32925992A JP 32925992 A JP32925992 A JP 32925992A JP 3409343 B2 JP3409343 B2 JP 3409343B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- groove
- load
- ball
- slider
- rolling groove
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Bearings For Parts Moving Linearly (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、工作機械，ロボットそ
の他の産業機械，電気電子装置等に利用されるリニアガ
イド装置に係り、特にそのレール側で転動体を循環させ
るようにした負荷分布が均一で高剛性のリニアガイド装
置に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来のリニアガイド装置は、例えば図
８，図９に示すように、両側面に軸方向のボール転動溝
３が形成されて軸方向に長く延びる案内レール１に、ス
ライダ２が軸方向に相対移動可能に跨架されている。ス
ライダ２は、その内側面に案内レール１のボール転動溝
３に対向させて負荷転動溝５が形成されると共に肉厚部
にはこれに平行する貫通孔からなるボール戻し通路７が
形成された金属製のスライダ本体２Ａと、前記負荷転動
溝５とボール戻し通路７とを連通させる湾曲路８を有し
てスライダ本体２Ａの両端面にネジｎで接合されたプラ
スチック成形体のエンドキャップ２Ｂとを備えている。
このスライダ２の負荷転動溝５とボール戻し通路７と湾
曲路８とで構成された転動体循環経路には多数のボール
６が充填され、スライダ２を案内レール１から外しても
負荷転動溝５から脱落しないように保持器Ｈにより保持
されている。 【０００３】このように構成されたリニアガイド装置
は、例えば案内レール１を産業機械の固定側取り付け平
面に固定して取り付けると共に、スライダ２を機械の移
動体側に取り付けて直線案内するのに使用される。機械
の移動体と共にスライダ２が移動するとき、案内レール
１のボール転動溝３とスライダ２の負荷転動溝５との間
に介挿されている多数のボール６が荷重を負荷して両溝
内を転動しつつスライダ２の移動速度より遅い速度でス
ライダ２の端部に向かって移動する。そして端部に達す
ると、湾曲路８によりＵターンされ、ボール戻し通路７
を通り抜けて反対端の湾曲路８に到り、ここで逆Ｕター
ンされて再び負荷転動溝５に入るという循環運動を繰り
返す。上記負荷転動溝５，ボール６及び案内レール１の
ボール転動溝３には給油ニップル gから注入した潤滑油
またはグリース等の潤滑剤が供給されて、スライダ２の
円滑な運動が確保される。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】一般的に、リニアガイ
ド装置の使用に際しては、これを組付けた機械の姿勢を
保つために剛性を考慮しなければならない。通常は、リ
ニアガイド装置に対して上方向からの圧縮荷重と下方向
からの引張り上げ荷重と横方向からの荷重に対する剛性
のみを考えれば良いが、時には図１０に示すようなピッ
チング方向モーメントＭP ，ローリング方向モーメント
ＭR ，ヨーイング方向モーメントＭY に対する剛性が必
要となる場合がある。これに対しては、リニアガイド装
置のスライダ２を長くして負荷ボール６の数を増やすこ
とが望ましい。しかして、上記従来のリニアガイド装置
にあっては、負荷を支えたボール６が転送される負荷転
動溝５やそのボール６を循環運動させるためのボール戻
し通路７（貫通孔），湾曲路８等がスライダ２の側に形
成されている。ボール６は、スライダ２の側で無限循環
を繰り返すようになっており、スライダ本体２Ａの長さ
分の負荷転動溝５内でのみ負荷を支持し、両端のエンド
キャップ２Ｂの部分では無負荷となる。換言すればスラ
イダ２の全長が負荷を支持するのに利用されているわけ
ではなく、モーメント力に対する実質的な負荷能力はス
ライダ２の全長よりかなり少なくならざるを得ない。且
つボール戻し通路７のように比較的小径の長孔を機械加
工することは困難であり、スライダ本体２Ａの長さには
自ずから限度がある。 【０００５】そこで、モーメント剛性が必要な場合、従
来は複数個の案内レール１やスライダ２を図１１，図１
２のように組み合わせて使用することが行われている。
しかし、図１１のものは一本の案内レール１に二個のス
ライダ２を上板９で直列に連結して組付けることで、ヨ
ーイング方向モーメントＭY 及びピッチング方向モーメ
ントＭP に対する剛性は高くなるが、ローリング方向モ
ーメントＭR に対しては有効ではない。また、図１２の
ものは、二本の案内レール１を一組として配置し、それ
ぞれのスライダ２を上板９で並列に連結していること
で、ローリング方向モーメントＭR 及びヨーイング方向
モーメントＭY に対して剛性が高められるが、ピッチン
グ方向モーメントＭP に対しては有効ではない。図１３
に示すように、図１１と図１２とを組み合わせれば、全
ての方向のモーメント力に対して高剛性が得られる。し
かしながら、このように多数の構成部品を一体的に強固
に連結しなお且つ全体として円滑な作動性を確保するに
は、個々の案内レール１やスライダ２の寸法精度，直線
性等の加工精度を極めて高くしなければならず、生産性
低下，コスト上昇を来すという問題点があった。 【０００６】一方、非循環式の直線案内装置として、図
１４に示すように相対する一対のＶ溝１１を有する二本
のレール１２，１３の間に、保持器１４に保持されたロ
ーラ１５（以下、保持器付ローラという）を組み込んだ
ものが公知である。保持器付きローラ１５は交互に直交
して配されており、モーメント荷重を含むあらゆる方向
の荷重を支えることが可能である。しかしながら、この
ものは図１５に示すように、一方のレール１２が移動す
る際に、保持器付きローラ１５もストロークＳの半分だ
け共に移動する。すなわち保持器１４の長さＫは、Ｋ＜
Ｌ−Ｓ／２であり、これより長くすると保持器１４がレ
ールより外れてしまう。したがって、レール全長を有効
利用することができず、ストローク長に対してコンパク
トな装置を得ることは本質的に難しいという問題点があ
った。 【０００７】そこで、本発明は、上記従来の問題点に着
目してなされたもので、レール側にボール循環路を設け
ることにより、スライダの全長にわたって均一に負荷を
受けることができて剛性が高く、しかも案内レールやス
ライダの寸法精度，直線性等の加工精度が出しやすく、
量産容易で低コストなコンパクトなリニアガイド装置を
提供することを目的とする。 【０００８】 【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明は、両側面に軸方向の負荷ボール転動溝とこれに平
行な無負荷ボール循環溝を有して延長された案内レール
と、前記負荷ボール転動溝を該転動溝と反対側のレール
側面に形成された無負荷ボール循環溝に連通させる湾曲
路を有して前記案内レールの両端面に固定されたエンド
キャップと、前記負荷ボール転動溝と無負荷ボール循環
溝と湾曲路とからなるボール無限循環経路内に転動自在
に配された多数のボールと、内面に前記案内レールの負
荷ボール転動溝に対向するボール転動溝をほぼ全長に有
してその相対する両ボール転動溝内のボールの転動を介
して軸方向に相対移動可能に案内レールに組付けられた
スライダとを備えたレール側転動体循環型リニアガイド
装置であって、前記スライダのボール転動溝の長さを前
記案内レールの負荷ボール転動溝の長さより短くすると
ともに、前記案内レールの前記負荷ボール転動溝及び前
記無負荷ボール循環溝の溝開口を狭めて前記ボールの脱
落を防止したことを特徴とする。 【０００９】 【作用】例えば案内レールを機械装置のベッドに取付け
て固定し、スライダに機械装置のテーブルを取付けて使
用する。テーブルの移動に伴ってスライダが案内レール
に沿って移動し、テーブルは直線案内される。スライダ
が移動すると、案内レールの負荷ボール転動溝とこれに
対向したスライダの負荷ボール転動溝との間に介装され
たボールが負荷を受けつつスライダより遅い速度で同方
向に移動する。案内レールの負荷ボール転動溝とこれと
対向するスライダのボール転動溝との間の多数のボール
は負荷を受けて一斉に同方向に前進移動する。そして、
スライダから外れたボールは後ろのボールに押されて移
動し、一端のエンドキャップに到達したボールは、湾曲
路に入りＵターンして無負荷ボール循環溝に移り、今度
はスライダの移動方向とは反対方向に進行して、他端の
エンドキャップの湾曲路に到り、ここで再びＵターンさ
れて案内レールの負荷ボール転動溝に戻る循環運動を繰
り返す。スライダの負荷ボール転動溝内のボールは、ス
ライダ全長にわたって荷重を均一に支持するから、スラ
イダの荷重負担能力は同サイズの従来の内部循環タイプ
のスライダよりエンドキャップがないぶん大きい。ま
た、本発明のスライダは、従来タイプのスライダのよう
な内部循環用の長孔加工が必要ないため、軸方向の長さ
ｌを延長することが簡単にできる。それゆえ、図２にお
いて、所要ストロークＳ＝Ｓ1 ＋Ｓ2 に対して有効レー
ル長Ｌを延ばし、スライダ長ｌをｌ＞＞Ｓと十分に長く
することが容易にでき、複数台のスライダを直列連結し
なくても、十分な剛性，直線性，円滑性を有し且つ加工
及び調整が容易なリニアガイド装置が得られる。 【００１０】 【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は本発明の一実施例の斜視図、図２はその側
面図，図３は断面図である。軸方向に長い角柱状の案内
レール２１は、両側面に軸方向の負荷ボール転動溝２２
とこれに平行な無負荷ボール循環溝２３を有する。この
実施例では、前記負荷ボール転動溝２２は上部の左右両
コーナ部に設けられ、ボール転送面２４の上下両側に逃
げ部２５を介してボール落下防止の爪部２６が延設され
ている。また、前記無負荷ボール循環溝２３は、ボール
２７の径より若干大きい内径のボール転送面２８に対し
てレール側面に開口する溝開口部２９はボール径より若
干小さく絞り、ボール脱落を防止している。 【００１１】上記案内レール２１の前後の両端には、例
えば熱可塑性プラスチックスの成形品からなるエンドキ
ャップ３０が図外のボルトにより着脱可能に固定されて
いる。エンドキャップ３０には、案内レール２１の負荷
ボール転動溝２２（２２A,２２B ) と無負荷ボール循環
溝２３（２３F , ２３H ）とを連通させる湾曲路３１が
形成されている。この実施例の湾曲路３１は、銅合金製
のパイプ二本をほぼ半ドーナツ形状（どちらか一方のパ
イプの出入り口部に若干の長さの直線部を設けて長さに
差を付けている）に形成してなる湾曲路３１A ，３１B
を互いに干渉することがないように斜めにたすき掛けに
（図３参照）埋め込んで一体成形されている。湾曲路３
１A は、案内レール２１の一方の負荷ボール転動溝２２
A とレール反対側面の無負荷ボール循環溝２３H とを連
通させ、湾曲路３１B の方は他方の負荷ボール転動溝２
２B とレール反対側面の無負荷ボール循環溝２３F とを
連通させる。 【００１２】前記案内レール２１の負荷ボール転動溝２
２と無負荷ボール循環溝２３と湾曲路３１とで二系統の
ボール無限循環経路が構成され、各循環経路にそれぞれ
多数のボール２７が転動自在に配されている。その案内
レール２１に、スライダ３５が軸方向に相対移動可能に
組みつけられている。スライダ３５は断面ほぼコ字形
で、水平部３６の両サイドから下方に向かって袖部３７
が延設されている。両袖部３７の内面には、案内レール
２１の各負荷ボール転動溝２２（２２A,２２B ) に対向
する円弧状の負荷ボール転動溝３８（３８A ，３８B ）
がそれぞれスライダ全長にわたって形成されている。ス
ライダ３５の上面には、スライダ３５を図外の機械テー
ブル等に取付けるための取付け用のねじ穴３９が設けて
ある。 【００１３】次に作用を述べる。例えば案内レール２１
を図外の機械装置のベッドに取付けて固定し、スライダ
３５に機械装置のテーブルを取付けて使用する。テーブ
ルの移動に伴ってスライダ３５が案内レール２１に沿っ
て移動し、テーブルは直線案内される。スライダ３５が
移動すると、案内レール２１の負荷ボール転動溝２２と
これに対向したスライダ３５の負荷ボール転動溝３８と
の間に介装されたボール２７が負荷を受けつつスライダ
３５より遅い速度で同方向に移動する。案内レール２１
の負荷ボール転動溝２２とこれと対向するスライダのボ
ール転動溝３８との間の多数のボール２７は負荷を受け
て一斉に同方向に前進移動する。そして、スライダ３５
から外れたボール２７は後ろのボール２７に押されて移
動し、一端のエンドキャップ３０に到達したボール２７
は、湾曲路３１に入りＵターンして無負荷ボール循環溝
２３に移り、今度はスライダ３５の進行方向とは反対方
向に進行して、他端のエンドキャップ３０の湾曲路３１
に到り、ここで再びＵターンされて案内レール２１の負
荷ボール転動溝２２に戻る循環運動を繰り返す。スライ
ダ３５の負荷ボール転動溝３８内のボール２７は、スラ
イダ３５の全長にわたって荷重を均一に支持するから、
スライダ３５の荷重負担能力は同サイズの従来の内部循
環タイプのスライダ２よりエンドキャップ２Ｂが無いぶ
ん大きい。また、本発明のスライダ３５は、従来タイプ
のスライダ２のような内部循環用の長孔加工が必要ない
ため、軸方向の長さｌを延長することが簡単にできる。
それゆえ、図２において、所要ストロークＳ＝Ｓ1 ＋Ｓ
2 に対して有効レール長Ｌを延ばし、スライダ長ｌをｌ
＞＞Ｓと十分に長くすることが容易であり、複数台のス
ライダを直列連結しなくても、十分な剛性，直線性，円
滑性を有し且つ加工及び調整が容易なリニアガイド装置
が得られる。 【００１４】なお、上記実施例ではエンドキャップ３０
を熱可塑性プラスチック製としたが、アルミニウム合金
製でもよい。また、湾曲路３１は銅合金のパイプとは限
らず、アルミニウム合金のパイプでも良い。また、案内
レール２１の形状は、角形と限らず丸形でもよい。 【００１５】図４に他の実施例を示す。この実施例のリ
ニアガイド装置は、案内レール２１の高さを高くして、
その側面には、負荷ボール転動溝２２と無負荷ボール循
環溝２３を片側で二列づつ上下二段に設けた点が上記実
施例と異なっている。この案内レール２１の溝構成に対
応させて、スライダ３５の内面には、上部の負荷ボール
転動溝３８と共に下部の負荷ボール転動溝３９（３
９A ，３９B ）が案内レールの負荷ボール転動溝２２に
対向して設けてある。 【００１６】案内レール２１における上下二段の負荷ボ
ール転動溝２２は、中間に二条の無負荷ボール循環溝２
３を配したことで上下に相当の間隔を隔てて設けられて
おり、そのためローリング方向モーメントＭR に対する
剛性が一段と高くなるという利点がある。なお、この実
施例の湾曲路３１は、ほぼ半ドーナツ形状のパイプ四本
を組み合わせて形成され、湾曲路３１A は案内レール２
１の負荷ボール転動溝２２A 無負荷ボール循環溝２３H
とを連通させ、湾曲路３１B は負荷ボール転動溝２２B
と無負荷ボール循環溝２３F とを連通させ、湾曲路３１
C は負荷ボール転動溝２２ C と無負荷ボール循環溝２３
G とを連通させ、湾曲路３１D は負荷ボール転動溝２２
D と無負荷ボール循環溝２３E とを連通させる。 【００１７】図５ないし図７に更に他の実施例を示す。
この実施例も、同じく負荷ボール転動溝２２と無負荷ボ
ール循環溝２３を片側で二列づつ上下二段に設けている
が、各溝は単純な円弧条溝とされ、ボール２７の脱落防
止用のストッパを取付けた点が上記実施例とは異なって
いる。すなわち、各負荷ボール転動溝２２の場合は、図
６に示すように、案内レール２１の有効長Ｌとほぼ等し
い長さの短冊形で片側側縁にエッジを有するストッパ４
０を溝の両縁部にそれぞれネジ４１で固定して取付け、
溝開口を狭めてボール脱落を防止している。また、無負
荷ボール循環溝２３の場合は、図７に示すように、案内
レール２１の有効長Ｌとほぼ等しい長さを有すると共に
ボール２７の面に合わせた曲面形状のストッパ４２を上
下両溝の間にネジ４３で固定して取付け、溝開口を狭め
てボール脱落を防止している。また、スライダ３５の内
側面には無負荷ボール循環溝２３内のボール２７及び前
記ストッパ４２との干渉を避けるための凹溝４４が形成
されている。 【００１８】この実施例は、案内レール２１の各負荷ボ
ール転動溝２２と無負荷ボール循環溝２３の加工がより
容易にできる利点がある。 【００１９】 【発明の効果】以上説明したように、本発明のリニアガ
イド装置にあっては、ボール循環経路を案内レールの方
に設けたため、スライダの構成が単純化されてその全長
にわたって荷重を均一に支持させることができ、且つ内
部循環用の長孔加工が必要ないため十分にスライダ長を
長くすることが容易にできて、十分な剛性，直線性，円
滑性を有し且つ量産容易なリニアガイド装置を提供する
ことができるという効果が得られる。
の他の産業機械，電気電子装置等に利用されるリニアガ
イド装置に係り、特にそのレール側で転動体を循環させ
るようにした負荷分布が均一で高剛性のリニアガイド装
置に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来のリニアガイド装置は、例えば図
８，図９に示すように、両側面に軸方向のボール転動溝
３が形成されて軸方向に長く延びる案内レール１に、ス
ライダ２が軸方向に相対移動可能に跨架されている。ス
ライダ２は、その内側面に案内レール１のボール転動溝
３に対向させて負荷転動溝５が形成されると共に肉厚部
にはこれに平行する貫通孔からなるボール戻し通路７が
形成された金属製のスライダ本体２Ａと、前記負荷転動
溝５とボール戻し通路７とを連通させる湾曲路８を有し
てスライダ本体２Ａの両端面にネジｎで接合されたプラ
スチック成形体のエンドキャップ２Ｂとを備えている。
このスライダ２の負荷転動溝５とボール戻し通路７と湾
曲路８とで構成された転動体循環経路には多数のボール
６が充填され、スライダ２を案内レール１から外しても
負荷転動溝５から脱落しないように保持器Ｈにより保持
されている。 【０００３】このように構成されたリニアガイド装置
は、例えば案内レール１を産業機械の固定側取り付け平
面に固定して取り付けると共に、スライダ２を機械の移
動体側に取り付けて直線案内するのに使用される。機械
の移動体と共にスライダ２が移動するとき、案内レール
１のボール転動溝３とスライダ２の負荷転動溝５との間
に介挿されている多数のボール６が荷重を負荷して両溝
内を転動しつつスライダ２の移動速度より遅い速度でス
ライダ２の端部に向かって移動する。そして端部に達す
ると、湾曲路８によりＵターンされ、ボール戻し通路７
を通り抜けて反対端の湾曲路８に到り、ここで逆Ｕター
ンされて再び負荷転動溝５に入るという循環運動を繰り
返す。上記負荷転動溝５，ボール６及び案内レール１の
ボール転動溝３には給油ニップル gから注入した潤滑油
またはグリース等の潤滑剤が供給されて、スライダ２の
円滑な運動が確保される。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】一般的に、リニアガイ
ド装置の使用に際しては、これを組付けた機械の姿勢を
保つために剛性を考慮しなければならない。通常は、リ
ニアガイド装置に対して上方向からの圧縮荷重と下方向
からの引張り上げ荷重と横方向からの荷重に対する剛性
のみを考えれば良いが、時には図１０に示すようなピッ
チング方向モーメントＭP ，ローリング方向モーメント
ＭR ，ヨーイング方向モーメントＭY に対する剛性が必
要となる場合がある。これに対しては、リニアガイド装
置のスライダ２を長くして負荷ボール６の数を増やすこ
とが望ましい。しかして、上記従来のリニアガイド装置
にあっては、負荷を支えたボール６が転送される負荷転
動溝５やそのボール６を循環運動させるためのボール戻
し通路７（貫通孔），湾曲路８等がスライダ２の側に形
成されている。ボール６は、スライダ２の側で無限循環
を繰り返すようになっており、スライダ本体２Ａの長さ
分の負荷転動溝５内でのみ負荷を支持し、両端のエンド
キャップ２Ｂの部分では無負荷となる。換言すればスラ
イダ２の全長が負荷を支持するのに利用されているわけ
ではなく、モーメント力に対する実質的な負荷能力はス
ライダ２の全長よりかなり少なくならざるを得ない。且
つボール戻し通路７のように比較的小径の長孔を機械加
工することは困難であり、スライダ本体２Ａの長さには
自ずから限度がある。 【０００５】そこで、モーメント剛性が必要な場合、従
来は複数個の案内レール１やスライダ２を図１１，図１
２のように組み合わせて使用することが行われている。
しかし、図１１のものは一本の案内レール１に二個のス
ライダ２を上板９で直列に連結して組付けることで、ヨ
ーイング方向モーメントＭY 及びピッチング方向モーメ
ントＭP に対する剛性は高くなるが、ローリング方向モ
ーメントＭR に対しては有効ではない。また、図１２の
ものは、二本の案内レール１を一組として配置し、それ
ぞれのスライダ２を上板９で並列に連結していること
で、ローリング方向モーメントＭR 及びヨーイング方向
モーメントＭY に対して剛性が高められるが、ピッチン
グ方向モーメントＭP に対しては有効ではない。図１３
に示すように、図１１と図１２とを組み合わせれば、全
ての方向のモーメント力に対して高剛性が得られる。し
かしながら、このように多数の構成部品を一体的に強固
に連結しなお且つ全体として円滑な作動性を確保するに
は、個々の案内レール１やスライダ２の寸法精度，直線
性等の加工精度を極めて高くしなければならず、生産性
低下，コスト上昇を来すという問題点があった。 【０００６】一方、非循環式の直線案内装置として、図
１４に示すように相対する一対のＶ溝１１を有する二本
のレール１２，１３の間に、保持器１４に保持されたロ
ーラ１５（以下、保持器付ローラという）を組み込んだ
ものが公知である。保持器付きローラ１５は交互に直交
して配されており、モーメント荷重を含むあらゆる方向
の荷重を支えることが可能である。しかしながら、この
ものは図１５に示すように、一方のレール１２が移動す
る際に、保持器付きローラ１５もストロークＳの半分だ
け共に移動する。すなわち保持器１４の長さＫは、Ｋ＜
Ｌ−Ｓ／２であり、これより長くすると保持器１４がレ
ールより外れてしまう。したがって、レール全長を有効
利用することができず、ストローク長に対してコンパク
トな装置を得ることは本質的に難しいという問題点があ
った。 【０００７】そこで、本発明は、上記従来の問題点に着
目してなされたもので、レール側にボール循環路を設け
ることにより、スライダの全長にわたって均一に負荷を
受けることができて剛性が高く、しかも案内レールやス
ライダの寸法精度，直線性等の加工精度が出しやすく、
量産容易で低コストなコンパクトなリニアガイド装置を
提供することを目的とする。 【０００８】 【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明は、両側面に軸方向の負荷ボール転動溝とこれに平
行な無負荷ボール循環溝を有して延長された案内レール
と、前記負荷ボール転動溝を該転動溝と反対側のレール
側面に形成された無負荷ボール循環溝に連通させる湾曲
路を有して前記案内レールの両端面に固定されたエンド
キャップと、前記負荷ボール転動溝と無負荷ボール循環
溝と湾曲路とからなるボール無限循環経路内に転動自在
に配された多数のボールと、内面に前記案内レールの負
荷ボール転動溝に対向するボール転動溝をほぼ全長に有
してその相対する両ボール転動溝内のボールの転動を介
して軸方向に相対移動可能に案内レールに組付けられた
スライダとを備えたレール側転動体循環型リニアガイド
装置であって、前記スライダのボール転動溝の長さを前
記案内レールの負荷ボール転動溝の長さより短くすると
ともに、前記案内レールの前記負荷ボール転動溝及び前
記無負荷ボール循環溝の溝開口を狭めて前記ボールの脱
落を防止したことを特徴とする。 【０００９】 【作用】例えば案内レールを機械装置のベッドに取付け
て固定し、スライダに機械装置のテーブルを取付けて使
用する。テーブルの移動に伴ってスライダが案内レール
に沿って移動し、テーブルは直線案内される。スライダ
が移動すると、案内レールの負荷ボール転動溝とこれに
対向したスライダの負荷ボール転動溝との間に介装され
たボールが負荷を受けつつスライダより遅い速度で同方
向に移動する。案内レールの負荷ボール転動溝とこれと
対向するスライダのボール転動溝との間の多数のボール
は負荷を受けて一斉に同方向に前進移動する。そして、
スライダから外れたボールは後ろのボールに押されて移
動し、一端のエンドキャップに到達したボールは、湾曲
路に入りＵターンして無負荷ボール循環溝に移り、今度
はスライダの移動方向とは反対方向に進行して、他端の
エンドキャップの湾曲路に到り、ここで再びＵターンさ
れて案内レールの負荷ボール転動溝に戻る循環運動を繰
り返す。スライダの負荷ボール転動溝内のボールは、ス
ライダ全長にわたって荷重を均一に支持するから、スラ
イダの荷重負担能力は同サイズの従来の内部循環タイプ
のスライダよりエンドキャップがないぶん大きい。ま
た、本発明のスライダは、従来タイプのスライダのよう
な内部循環用の長孔加工が必要ないため、軸方向の長さ
ｌを延長することが簡単にできる。それゆえ、図２にお
いて、所要ストロークＳ＝Ｓ1 ＋Ｓ2 に対して有効レー
ル長Ｌを延ばし、スライダ長ｌをｌ＞＞Ｓと十分に長く
することが容易にでき、複数台のスライダを直列連結し
なくても、十分な剛性，直線性，円滑性を有し且つ加工
及び調整が容易なリニアガイド装置が得られる。 【００１０】 【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は本発明の一実施例の斜視図、図２はその側
面図，図３は断面図である。軸方向に長い角柱状の案内
レール２１は、両側面に軸方向の負荷ボール転動溝２２
とこれに平行な無負荷ボール循環溝２３を有する。この
実施例では、前記負荷ボール転動溝２２は上部の左右両
コーナ部に設けられ、ボール転送面２４の上下両側に逃
げ部２５を介してボール落下防止の爪部２６が延設され
ている。また、前記無負荷ボール循環溝２３は、ボール
２７の径より若干大きい内径のボール転送面２８に対し
てレール側面に開口する溝開口部２９はボール径より若
干小さく絞り、ボール脱落を防止している。 【００１１】上記案内レール２１の前後の両端には、例
えば熱可塑性プラスチックスの成形品からなるエンドキ
ャップ３０が図外のボルトにより着脱可能に固定されて
いる。エンドキャップ３０には、案内レール２１の負荷
ボール転動溝２２（２２A,２２B ) と無負荷ボール循環
溝２３（２３F , ２３H ）とを連通させる湾曲路３１が
形成されている。この実施例の湾曲路３１は、銅合金製
のパイプ二本をほぼ半ドーナツ形状（どちらか一方のパ
イプの出入り口部に若干の長さの直線部を設けて長さに
差を付けている）に形成してなる湾曲路３１A ，３１B
を互いに干渉することがないように斜めにたすき掛けに
（図３参照）埋め込んで一体成形されている。湾曲路３
１A は、案内レール２１の一方の負荷ボール転動溝２２
A とレール反対側面の無負荷ボール循環溝２３H とを連
通させ、湾曲路３１B の方は他方の負荷ボール転動溝２
２B とレール反対側面の無負荷ボール循環溝２３F とを
連通させる。 【００１２】前記案内レール２１の負荷ボール転動溝２
２と無負荷ボール循環溝２３と湾曲路３１とで二系統の
ボール無限循環経路が構成され、各循環経路にそれぞれ
多数のボール２７が転動自在に配されている。その案内
レール２１に、スライダ３５が軸方向に相対移動可能に
組みつけられている。スライダ３５は断面ほぼコ字形
で、水平部３６の両サイドから下方に向かって袖部３７
が延設されている。両袖部３７の内面には、案内レール
２１の各負荷ボール転動溝２２（２２A,２２B ) に対向
する円弧状の負荷ボール転動溝３８（３８A ，３８B ）
がそれぞれスライダ全長にわたって形成されている。ス
ライダ３５の上面には、スライダ３５を図外の機械テー
ブル等に取付けるための取付け用のねじ穴３９が設けて
ある。 【００１３】次に作用を述べる。例えば案内レール２１
を図外の機械装置のベッドに取付けて固定し、スライダ
３５に機械装置のテーブルを取付けて使用する。テーブ
ルの移動に伴ってスライダ３５が案内レール２１に沿っ
て移動し、テーブルは直線案内される。スライダ３５が
移動すると、案内レール２１の負荷ボール転動溝２２と
これに対向したスライダ３５の負荷ボール転動溝３８と
の間に介装されたボール２７が負荷を受けつつスライダ
３５より遅い速度で同方向に移動する。案内レール２１
の負荷ボール転動溝２２とこれと対向するスライダのボ
ール転動溝３８との間の多数のボール２７は負荷を受け
て一斉に同方向に前進移動する。そして、スライダ３５
から外れたボール２７は後ろのボール２７に押されて移
動し、一端のエンドキャップ３０に到達したボール２７
は、湾曲路３１に入りＵターンして無負荷ボール循環溝
２３に移り、今度はスライダ３５の進行方向とは反対方
向に進行して、他端のエンドキャップ３０の湾曲路３１
に到り、ここで再びＵターンされて案内レール２１の負
荷ボール転動溝２２に戻る循環運動を繰り返す。スライ
ダ３５の負荷ボール転動溝３８内のボール２７は、スラ
イダ３５の全長にわたって荷重を均一に支持するから、
スライダ３５の荷重負担能力は同サイズの従来の内部循
環タイプのスライダ２よりエンドキャップ２Ｂが無いぶ
ん大きい。また、本発明のスライダ３５は、従来タイプ
のスライダ２のような内部循環用の長孔加工が必要ない
ため、軸方向の長さｌを延長することが簡単にできる。
それゆえ、図２において、所要ストロークＳ＝Ｓ1 ＋Ｓ
2 に対して有効レール長Ｌを延ばし、スライダ長ｌをｌ
＞＞Ｓと十分に長くすることが容易であり、複数台のス
ライダを直列連結しなくても、十分な剛性，直線性，円
滑性を有し且つ加工及び調整が容易なリニアガイド装置
が得られる。 【００１４】なお、上記実施例ではエンドキャップ３０
を熱可塑性プラスチック製としたが、アルミニウム合金
製でもよい。また、湾曲路３１は銅合金のパイプとは限
らず、アルミニウム合金のパイプでも良い。また、案内
レール２１の形状は、角形と限らず丸形でもよい。 【００１５】図４に他の実施例を示す。この実施例のリ
ニアガイド装置は、案内レール２１の高さを高くして、
その側面には、負荷ボール転動溝２２と無負荷ボール循
環溝２３を片側で二列づつ上下二段に設けた点が上記実
施例と異なっている。この案内レール２１の溝構成に対
応させて、スライダ３５の内面には、上部の負荷ボール
転動溝３８と共に下部の負荷ボール転動溝３９（３
９A ，３９B ）が案内レールの負荷ボール転動溝２２に
対向して設けてある。 【００１６】案内レール２１における上下二段の負荷ボ
ール転動溝２２は、中間に二条の無負荷ボール循環溝２
３を配したことで上下に相当の間隔を隔てて設けられて
おり、そのためローリング方向モーメントＭR に対する
剛性が一段と高くなるという利点がある。なお、この実
施例の湾曲路３１は、ほぼ半ドーナツ形状のパイプ四本
を組み合わせて形成され、湾曲路３１A は案内レール２
１の負荷ボール転動溝２２A 無負荷ボール循環溝２３H
とを連通させ、湾曲路３１B は負荷ボール転動溝２２B
と無負荷ボール循環溝２３F とを連通させ、湾曲路３１
C は負荷ボール転動溝２２ C と無負荷ボール循環溝２３
G とを連通させ、湾曲路３１D は負荷ボール転動溝２２
D と無負荷ボール循環溝２３E とを連通させる。 【００１７】図５ないし図７に更に他の実施例を示す。
この実施例も、同じく負荷ボール転動溝２２と無負荷ボ
ール循環溝２３を片側で二列づつ上下二段に設けている
が、各溝は単純な円弧条溝とされ、ボール２７の脱落防
止用のストッパを取付けた点が上記実施例とは異なって
いる。すなわち、各負荷ボール転動溝２２の場合は、図
６に示すように、案内レール２１の有効長Ｌとほぼ等し
い長さの短冊形で片側側縁にエッジを有するストッパ４
０を溝の両縁部にそれぞれネジ４１で固定して取付け、
溝開口を狭めてボール脱落を防止している。また、無負
荷ボール循環溝２３の場合は、図７に示すように、案内
レール２１の有効長Ｌとほぼ等しい長さを有すると共に
ボール２７の面に合わせた曲面形状のストッパ４２を上
下両溝の間にネジ４３で固定して取付け、溝開口を狭め
てボール脱落を防止している。また、スライダ３５の内
側面には無負荷ボール循環溝２３内のボール２７及び前
記ストッパ４２との干渉を避けるための凹溝４４が形成
されている。 【００１８】この実施例は、案内レール２１の各負荷ボ
ール転動溝２２と無負荷ボール循環溝２３の加工がより
容易にできる利点がある。 【００１９】 【発明の効果】以上説明したように、本発明のリニアガ
イド装置にあっては、ボール循環経路を案内レールの方
に設けたため、スライダの構成が単純化されてその全長
にわたって荷重を均一に支持させることができ、且つ内
部循環用の長孔加工が必要ないため十分にスライダ長を
長くすることが容易にできて、十分な剛性，直線性，円
滑性を有し且つ量産容易なリニアガイド装置を提供する
ことができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係るリニアガイド装置の斜
視図である。 【図２】図１に示すものの側面図である。 【図３】図２のIII −III 線断面図である。 【図４】本発明の他の実施例の図３に対応する断面図で
ある。 【図５】本発明の更に他の実施例の図３に対応する断面
図である。 【図６】図５の要部拡大断面図である。 【図７】同じく図５の要部拡大断面図である。 【図８】従来のリニアガイド装置の斜視図である。 【図９】図８の水平断面図である。 【図１０】図８に示すもののモーメント荷重を説明する
斜視図である。 【図１１】図８に示すもののモーメント荷重を説明する
斜視図である。 【図１２】図８に示すもののモーメント荷重を説明する
斜視図である。 【図１３】図８に示すものの高剛性の使用例を説明する
斜視図である。 【図１４】従来の他の直線案内装置の部分斜視図であ
る。 【図１５】図１４のものの作動説明図である。 【符号の説明】 ２１ 案内レール ２２ 負荷ボール転動溝 ２３ 無負荷ボール循環溝 ２７ ボール ３０ エンドキャップ ３１ 湾曲路 ３５ スライダ ３８ 負荷ボール転動溝（スライダの） ３９ 負荷ボール転動溝（スライダの）
視図である。 【図２】図１に示すものの側面図である。 【図３】図２のIII −III 線断面図である。 【図４】本発明の他の実施例の図３に対応する断面図で
ある。 【図５】本発明の更に他の実施例の図３に対応する断面
図である。 【図６】図５の要部拡大断面図である。 【図７】同じく図５の要部拡大断面図である。 【図８】従来のリニアガイド装置の斜視図である。 【図９】図８の水平断面図である。 【図１０】図８に示すもののモーメント荷重を説明する
斜視図である。 【図１１】図８に示すもののモーメント荷重を説明する
斜視図である。 【図１２】図８に示すもののモーメント荷重を説明する
斜視図である。 【図１３】図８に示すものの高剛性の使用例を説明する
斜視図である。 【図１４】従来の他の直線案内装置の部分斜視図であ
る。 【図１５】図１４のものの作動説明図である。 【符号の説明】 ２１ 案内レール ２２ 負荷ボール転動溝 ２３ 無負荷ボール循環溝 ２７ ボール ３０ エンドキャップ ３１ 湾曲路 ３５ スライダ ３８ 負荷ボール転動溝（スライダの） ３９ 負荷ボール転動溝（スライダの）
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 両側面に軸方向の負荷ボール転動溝とこ
れに平行な無負荷ボール循環溝を有して延長された案内
レールと、前記負荷ボール転動溝を該転動溝と反対側の
レール側面に形成された無負荷ボール循環溝に連通させ
る湾曲路を有して前記案内レールの両端面に固定された
エンドキャップと、前記負荷ボール転動溝と無負荷ボー
ル循環溝と湾曲路とからなるボール無限循環経路内に転
動自在に配された多数のボールと、内面に前記案内レー
ルの負荷ボール転動溝に対向するボール転動溝をほぼ全
長に有してその相対する両ボール転動溝内のボールの転
動を介して軸方向に相対移動可能に案内レールに組付け
られたスライダとを備えたレール側転動体循環型リニア
ガイド装置であって、前記スライダのボール転動溝の長
さを前記案内レールの負荷ボール転動溝の長さより短く
するとともに、前記案内レールの前記負荷ボール転動溝
及び前記無負荷ボール循環溝の溝開口を狭めて前記ボー
ルの脱落を防止したことを特徴とするレール側転動体循
環型リニアガイド装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32925992A JP3409343B2 (ja) | 1992-12-09 | 1992-12-09 | レール側転動体循環型リニアガイド装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32925992A JP3409343B2 (ja) | 1992-12-09 | 1992-12-09 | レール側転動体循環型リニアガイド装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06173947A JPH06173947A (ja) | 1994-06-21 |
| JP3409343B2 true JP3409343B2 (ja) | 2003-05-26 |
Family
ID=18219448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32925992A Expired - Fee Related JP3409343B2 (ja) | 1992-12-09 | 1992-12-09 | レール側転動体循環型リニアガイド装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3409343B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001227540A (ja) * | 2000-02-10 | 2001-08-24 | Thk Co Ltd | 直線案内装置 |
| US8016486B2 (en) * | 2004-08-27 | 2011-09-13 | Thk Co., Ltd. | Rolling guiding device |
| WO2008038674A1 (fr) | 2006-09-29 | 2008-04-03 | Thk Co., Ltd. | Dispositif de guidage linéaire |
| CN113062922B (zh) * | 2021-02-09 | 2022-12-20 | 广州城建职业学院 | 精密滚珠弯道导轨 |
-
1992
- 1992-12-09 JP JP32925992A patent/JP3409343B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06173947A (ja) | 1994-06-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4118101A (en) | Double slide way bearing including recirculating ball bearings | |
| US5487609A (en) | Slide unit for linear motion | |
| US6352367B1 (en) | Spacer for liner motion apparatus and liner motion apparatus provided with spacer | |
| JP2582328Y2 (ja) | ボールねじ一体型直動案内ユニット | |
| JPH109264A (ja) | 摺動案内装置及びその有端転動体チェーン | |
| KR920000341B1 (ko) | 직선 및 곡선 겸용 베어링 | |
| GB2089443A (en) | Roller bearing unit for guiding a linear movement and method of mounting the same | |
| US6682218B2 (en) | Linear motion guide unit with separator between any two adjoining rolling elements | |
| JPS6343607B2 (ja) | ||
| US4441765A (en) | Track guide bearing | |
| US5299465A (en) | Ball screw integrated type linear movement guiding unit | |
| US4472003A (en) | Track guide bearing assembly | |
| JP3409343B2 (ja) | レール側転動体循環型リニアガイド装置 | |
| JPH0599225A (ja) | 直動転がり案内ユニツト | |
| GB2152596A (en) | Linear roller bearing unit | |
| JPH0646050B2 (ja) | 直線摺動用ベアリング及び直線摺動用テーブル | |
| US4547024A (en) | Cross-linear slide bearing having reduced thickness for use in X-Y table | |
| JPH0637622U (ja) | 直動転がり案内ユニット | |
| JPH0649963Y2 (ja) | ボールねじとリニアガイドと取付ベース一体型テーブルユニット | |
| US4692037A (en) | Roller bearing for an infinite rectilinear motion | |
| JP3516209B2 (ja) | 直動転がり案内ユニット | |
| US6109789A (en) | Linear slide | |
| JP2861223B2 (ja) | 耐衝撃性リニアガイド装置 | |
| JP2540163Y2 (ja) | 薄肉形有限直動案内ユニット | |
| JP2002122136A (ja) | 摺動案内装置の有端転動体チェーン |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080320 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090320 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100320 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |