JP3711534B2 - 転動体 - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C29/00—Bearings for parts moving only linearly
- F16C29/04—Ball or roller bearings
- F16C29/06—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load
- F16C29/0633—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a bearing body defining a U-shaped carriage, i.e. surrounding a guide rail or track on three sides
- F16C29/0635—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a bearing body defining a U-shaped carriage, i.e. surrounding a guide rail or track on three sides whereby the return paths are provided as bores in a main body of the U-shaped carriage, e.g. the main body of the U-shaped carriage is a single part with end caps provided at each end
- F16C29/065—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a bearing body defining a U-shaped carriage, i.e. surrounding a guide rail or track on three sides whereby the return paths are provided as bores in a main body of the U-shaped carriage, e.g. the main body of the U-shaped carriage is a single part with end caps provided at each end with rollers
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- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/34—Rollers; Needles
- F16C33/36—Rollers; Needles with bearing-surfaces other than cylindrical, e.g. tapered; with grooves in the bearing surfaces
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Bearings For Parts Moving Linearly (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、直線運動案内装置の相対移動自在の部材間に転動自在に介装される転動体に関するもので、特に樽形ローラのように断面円弧状の転動面を備えた転動体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の転動体としては、図２に示すような樽形ローラ１００が知られている。樽形ローラ１００はその転動面１０１を断面円弧状に膨らんだ凸曲面形状としたものである。このような断面円弧状の転動面を備えたローラは、ボールに比べて高剛性で、しかもローラ軸に対する軌道面の傾きを許容する自己調心性を有する点で円筒ローラに比べて使いやすく有用である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の樽形ローラ１００の場合には、正確にその外径ｄ１００を測定することが困難であった。たとえば、樽形ローラ１００の外径の計測は、転動面１０１の頂点位置に不図示の測定子を当て、樽形ローラ１００のローラ端面を案内面として回転させて測定するが、ローラ端面と案内面との間にローラを回転させるために５０ミクロン程度の隙間がどうしても必要で、測定位置が転動面１０１の頂点から軸方向に隙間分だけ移動してしまう。測定位置が頂点から軸方向に移動すると径が変化するために、測定値にどうしても誤差がでてしまう。多数のローラを組み込む回転軸受や直線運動案内装置等では、同じ径のローラが多数必要であり、ローラ径の測定誤差を可及的に小さくすることが要請されている。
【０００４】
本発明は上記した従来技術の問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、外径を高精度に測定できる断面円弧状の転動面を備えた転動体を安価に提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明にあっては、円弧形状の軌道面に接触する断面円弧状に膨らんだ転動面を備えた直線運動案内装置の転動体において、前記転動面の最大径部を所定幅の円筒面とし、軽荷重作用時には中央円筒部が軌道面に接触して軽快に転動移動し、重荷重作用時に左右円弧部が軌道面に接触して差動すべりを生じ減衰作用を高める構成としたことを特徴とする。
【０００６】
このように転動面の最大径部が円筒面となっており、転動面の外径は、円筒面の径を測定すればよいので、軸方向に変位しても正確に測定することができる。
また、軽荷重作用時には中央円筒部が軌道面に接触して軽快に転動移動し、重荷重作用時に左右円弧部が軌道面に接触して差動すべりを生じ減衰作用が高めることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、この発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１に係る転動体を示している。
この転動体１は、断面円弧状に膨らんだ転動面２を備え、この転動面２の最大径部が直線状に延びる所定幅の中央円筒面３となっている。中央円筒面３の左右には、左右両端に向かって徐々に小径となる左右円弧部４，４を備え、両端面５，５は中心軸に対して直交する平坦面によって構成されている。
ローラ１の左右円弧部４，４は所定の曲率半径Ｒ１を有する同心の円弧によって構成されている。もっとも、曲率中心Ｏ位置が離れていてもよい。
【０００８】
このように転動面２の最大径部が中央円筒面３となっており、ローラ径の測定は中央円筒面３の径を測定すればよい。すなわち、従来と同様に中央円筒面に測定子をあてがって、ローラ端面を案内面としてローラを回転させて径を測定する。ローラ端面と不図示の案内面との間に隙間分だけ測定子が軸方向に移動したとしても、同一径の中央円筒面上を測定することになるので、ローラ径を正確に測定することができる。
【０００９】
図１（Ｃ）は、上記転動体１が、軌道レール１１と移動体１２の軌道面１３，１４間に装着された直線運動案内装置１０を例示している。
軌道面１３，１４はローラの左右円弧部４，４よりもやや大きい曲率半径の単一円弧形状となっている。
本実施の形態の転動体１を用いれば、軽荷重作用時にはローラ４の中央円筒部３が軌道面１３，１４に接触して軽快に転動移行し、切削時等の重荷重作用時には転動体１の左右円弧部４，４が軌道面１３，１４に接触して差動すべりが生じ減衰作用（ダンピング効果）が高まる。
転動体１のすべり摩擦力は、対応する軌道面１３，１４との接触面圧に比例するが、転動体１の左右円弧部４，４は、ボールに比べてその両端においても面圧が高くすべり摩擦抵抗が大きい。
【００１０】
転動体１の左右円弧部４，４の曲率半径Ｒは軌道面１３，１４の曲率半径のほぼ０．９５〜０．９９の範囲に設定することが好ましい。
図１（Ａ）に示すように、中央円筒面３の幅が広ければ、耐負荷荷重を大きくできると共に、軽荷重時の摩擦抵抗をより小さくすることができる。一方、図１（Ｄ）に示すように、中央円筒面３の幅を狭くすると、すべり摩擦力による減衰作用を大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（Ａ），（Ｂ）は本発明の実施の形態１に係る転動体を示すもので、同図（Ａ）は正面図、同図（Ｂ）は斜視図、同図（Ｃ）は本実施の形態１の転動体を利用した直線運動案内装置の構成例を示す図、同図（Ｄ）は同図（Ａ）の転動体の中央円筒面の幅を小さくした例を示す図である。
【図２】図２は従来の樽形ローラの正面図である。
【符号の説明】
１ 転動体、２ 転動面、３ 中央円筒面（最大径部）、４ 左右円弧部、５ 端面、ｄ１ 最大径
【発明の属する技術分野】
この発明は、直線運動案内装置の相対移動自在の部材間に転動自在に介装される転動体に関するもので、特に樽形ローラのように断面円弧状の転動面を備えた転動体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の転動体としては、図２に示すような樽形ローラ１００が知られている。樽形ローラ１００はその転動面１０１を断面円弧状に膨らんだ凸曲面形状としたものである。このような断面円弧状の転動面を備えたローラは、ボールに比べて高剛性で、しかもローラ軸に対する軌道面の傾きを許容する自己調心性を有する点で円筒ローラに比べて使いやすく有用である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の樽形ローラ１００の場合には、正確にその外径ｄ１００を測定することが困難であった。たとえば、樽形ローラ１００の外径の計測は、転動面１０１の頂点位置に不図示の測定子を当て、樽形ローラ１００のローラ端面を案内面として回転させて測定するが、ローラ端面と案内面との間にローラを回転させるために５０ミクロン程度の隙間がどうしても必要で、測定位置が転動面１０１の頂点から軸方向に隙間分だけ移動してしまう。測定位置が頂点から軸方向に移動すると径が変化するために、測定値にどうしても誤差がでてしまう。多数のローラを組み込む回転軸受や直線運動案内装置等では、同じ径のローラが多数必要であり、ローラ径の測定誤差を可及的に小さくすることが要請されている。
【０００４】
本発明は上記した従来技術の問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、外径を高精度に測定できる断面円弧状の転動面を備えた転動体を安価に提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明にあっては、円弧形状の軌道面に接触する断面円弧状に膨らんだ転動面を備えた直線運動案内装置の転動体において、前記転動面の最大径部を所定幅の円筒面とし、軽荷重作用時には中央円筒部が軌道面に接触して軽快に転動移動し、重荷重作用時に左右円弧部が軌道面に接触して差動すべりを生じ減衰作用を高める構成としたことを特徴とする。
【０００６】
このように転動面の最大径部が円筒面となっており、転動面の外径は、円筒面の径を測定すればよいので、軸方向に変位しても正確に測定することができる。
また、軽荷重作用時には中央円筒部が軌道面に接触して軽快に転動移動し、重荷重作用時に左右円弧部が軌道面に接触して差動すべりを生じ減衰作用が高めることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、この発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１に係る転動体を示している。
この転動体１は、断面円弧状に膨らんだ転動面２を備え、この転動面２の最大径部が直線状に延びる所定幅の中央円筒面３となっている。中央円筒面３の左右には、左右両端に向かって徐々に小径となる左右円弧部４，４を備え、両端面５，５は中心軸に対して直交する平坦面によって構成されている。
ローラ１の左右円弧部４，４は所定の曲率半径Ｒ１を有する同心の円弧によって構成されている。もっとも、曲率中心Ｏ位置が離れていてもよい。
【０００８】
このように転動面２の最大径部が中央円筒面３となっており、ローラ径の測定は中央円筒面３の径を測定すればよい。すなわち、従来と同様に中央円筒面に測定子をあてがって、ローラ端面を案内面としてローラを回転させて径を測定する。ローラ端面と不図示の案内面との間に隙間分だけ測定子が軸方向に移動したとしても、同一径の中央円筒面上を測定することになるので、ローラ径を正確に測定することができる。
【０００９】
図１（Ｃ）は、上記転動体１が、軌道レール１１と移動体１２の軌道面１３，１４間に装着された直線運動案内装置１０を例示している。
軌道面１３，１４はローラの左右円弧部４，４よりもやや大きい曲率半径の単一円弧形状となっている。
本実施の形態の転動体１を用いれば、軽荷重作用時にはローラ４の中央円筒部３が軌道面１３，１４に接触して軽快に転動移行し、切削時等の重荷重作用時には転動体１の左右円弧部４，４が軌道面１３，１４に接触して差動すべりが生じ減衰作用（ダンピング効果）が高まる。
転動体１のすべり摩擦力は、対応する軌道面１３，１４との接触面圧に比例するが、転動体１の左右円弧部４，４は、ボールに比べてその両端においても面圧が高くすべり摩擦抵抗が大きい。
【００１０】
転動体１の左右円弧部４，４の曲率半径Ｒは軌道面１３，１４の曲率半径のほぼ０．９５〜０．９９の範囲に設定することが好ましい。
図１（Ａ）に示すように、中央円筒面３の幅が広ければ、耐負荷荷重を大きくできると共に、軽荷重時の摩擦抵抗をより小さくすることができる。一方、図１（Ｄ）に示すように、中央円筒面３の幅を狭くすると、すべり摩擦力による減衰作用を大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（Ａ），（Ｂ）は本発明の実施の形態１に係る転動体を示すもので、同図（Ａ）は正面図、同図（Ｂ）は斜視図、同図（Ｃ）は本実施の形態１の転動体を利用した直線運動案内装置の構成例を示す図、同図（Ｄ）は同図（Ａ）の転動体の中央円筒面の幅を小さくした例を示す図である。
【図２】図２は従来の樽形ローラの正面図である。
【符号の説明】
１ 転動体、２ 転動面、３ 中央円筒面（最大径部）、４ 左右円弧部、５ 端面、ｄ１ 最大径
Claims (1)
- 円弧形状の軌道面に接触する断面円弧状に膨らんだ転動面を備えた直線運動案内装置の転動体において、
前記転動面の最大径部を所定幅の円筒面とし、軽荷重作用時には中央円筒部が軌道面に接触して軽快に転動移動し、重荷重作用時に左右円弧部が軌道面に接触して差動すべりを生じ減衰作用を高める構成としたことを特徴とする直線運動案内装置の転動体。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000190933A JP3711534B2 (ja) | 2000-06-26 | 2000-06-26 | 転動体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000190933A JP3711534B2 (ja) | 2000-06-26 | 2000-06-26 | 転動体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002005175A JP2002005175A (ja) | 2002-01-09 |
| JP3711534B2 true JP3711534B2 (ja) | 2005-11-02 |
Family
ID=18690324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000190933A Expired - Fee Related JP3711534B2 (ja) | 2000-06-26 | 2000-06-26 | 転動体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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| KR102311257B1 (ko) * | 2020-02-03 | 2021-10-08 | 이영근 | 하중 가변형 구름 베어링 및 하중 가변형 구름 베어링용 전동체 |
| KR102504893B1 (ko) * | 2021-07-27 | 2023-02-28 | 이영근 | 하중 가변형 스러스트 구름 베어링 |
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- 2000-06-26 JP JP2000190933A patent/JP3711534B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002005175A (ja) | 2002-01-09 |
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