JP3978893B2

JP3978893B2 - 直動軸受装置

Info

Publication number: JP3978893B2
Application number: JP27555298A
Authority: JP
Inventors: 継雄松下
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 1998-09-29
Filing date: 1998-09-29
Publication date: 2007-09-19
Anticipated expiration: 2018-09-29
Also published as: JP2000104733A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般産業機械等に使用される直動軸受装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８は、従来の直動軸受装置としてのリニア玉軸受を示す断面図である。
このリニア玉軸受は、内周面に玉４２を案内する軌道４３が設けられた外筒４１と、保持器４４に保持された状態で軌道４３内に組込まれた多数の玉４２と、軸４５とから構成されている。軌道４３は横断面形状が軸４５と同心の円弧である負荷転走部４３ａとこれより深溝の無負荷転走部とから構成されており、玉４２は軌道４３の負荷転走部４３ａを転走するときに軸４５に転接し、保持器４４で無負荷転走部に案内され、無負荷転走部を無負荷状態で転走して一巡する。外筒４１と軸４５とは、玉４２が軌道４３を転走することにより相対的にスライドする。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のリニア玉軸受は、玉４２が軸方向に転走する構造上、軸方向に一定の幅が必要であり、用途によって軸受の幅を狭くすることを要求されても、その要求に対処するには限度があった。
また、軌道４３、保持器４４及び軸４５の製造に高度の加工精度が要求されるため、高価になるという問題点もあった。
【０００４】
さらに、組立て誤差や、長期の使用による玉４２や軌道４３の摩耗によって、軸４５、玉４２及び外筒４１相互間の隙間が大きくなると、外筒４１と軸４５との間でがたつきを生じるという問題があった。
本発明は係る事情に鑑みてなされたものであり、幅寸法（軸方向長さ）を小さくすることができるとともに、安価に製造することができる、しかも、外筒と案内軸との間に生じるがたつきを容易に解消することができる直動軸受装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明の直動軸受装置は、案内軸に隙間を設けて嵌められ、複数の案内ローラ収容孔が周方向に沿って所定間隔毎に設けられたハウジングと、前記案内ローラ収容孔内に収容され、前記案内軸の軸方向に接線方向を一致させて案内軸に当接する案内ローラと、前記ハウジングに取付けられ、前記案内ローラを支持する支軸と、前記支軸が軸心回りに回動するのを規制する回り止め部材とを備え、
所定の案内ローラを支持する前記支軸が、前記案内ローラと同心に設けられ、この案内ローラを軸支する支持部と、この支持部の軸線に対して偏心し、前記ハウジングに回動自在に取付けられる回動軸部とからなり、
前記支軸は、前記支持部の先端面を前記案内ローラ収容孔の内側面に当接させた状態で前記ハウジングに片持ち状態で取付けられていることを特徴としている（請求項１）。
【０００６】
この直動軸受装置によれば、ハウジングは少なくとも案内ローラの収容に必要な幅があればよいので、その幅を狭くすることができる。
また、１個のハウジング内に複数個の案内ローラを配置する簡単な構成であるので、製造コストを安くすることができる。さらに、所定の案内ローラを支持する支軸の回動軸部を、その軸心回りに回動調整することにより、案内ローラを案内軸に対して接近又は離反する方向に移動させて、案内軸と案内ローラとの隙間を調整することができる。
【０００７】
前記案内ローラ収容孔及び前記案内ローラは３ヶ所以上設けられているのが好ましく（請求項５）、この場合には、ハウジングと案内軸とを、案内ローラを介して安定的に組合せることができる。また、前記案内ローラは転がり軸受であってもよく、この場合には、ハウジング又は案内軸の直線運動がよりスムースとなる。また、転がり軸受の外輪の外周面に固体潤滑剤を塗布することにしてもよい（請求項３）。
さらに、前記転がり軸受はミニチュア玉軸受であってもよく（請求項４）、この場合には、転がり軸受が小径であるので、ハウジングをより小型化できる。
【０００８】
本発明の直動軸受装置において、前記案内ローラは、その内輪が外輪より幅広でかつ前記案内ローラ収容孔の幅と等しくなっている転がり軸受より構成することができる。この場合には、上記転がり軸受の内輪を、前記支軸の軸方向中途部に形成された段差面と前記案内ローラ収容孔の側面との間に挟まれた状態で軸方向移動が固定されたものとすることが好ましい（請求項２）。
この直動軸受装置においては、幅広の内輪によって、外輪の側面と案内ローラ収容孔の壁面との間に隙間を形成することができる。このため、内輪と案内ローラ収容孔の壁面との間に、当該壁面に外輪が接触するのを防止するためのスペーサを介在する必要がない。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら詳述する。
図１は本発明の第１の実施形態に係る直動軸受装置を示す一部欠截横断面図、図２は図１の一部拡大断面図、図３は図２におけるIII −III 線矢視図、図４は図１におけるIV−IV線断面図、図５は底面図である。
【００１０】
この直動軸受装置においては、円筒状のハウジング２が円柱状の案内軸３に隙間を設けて嵌められており、ハウジング２には周方向に３等配に、案内ローラ収容孔４が設けられている。各案内ローラ収容孔４は、ハウジング２の内周側から外周側に貫通させ、ハウジング２の幅方向に沿わせて細長く形成したものであり（図５参照）、各案内ローラ収容孔４内には、案内ローラとしてのミニチュア玉軸受１がそれぞれ収容されている。
前記ハウジング２内には、案内ローラ収容孔４の中央部において当該案内ローラ収容孔４に軸線を直交させた状態で、断面円形の回動軸部収容孔５が設けられており、これに連続させて、一部がハウジング２の外周面に露出する工具導入孔６が設けられている（図３参照）。
【００１１】
ミニチュア玉軸受１は、外輪１１と内輪１２との間に複数個の玉１３を図示しない保持器により保持した状態で介在させたものであり、その接線方向を案内軸３の軸方向に一致させた状態で、外輪１１の外周面が案内軸３に当接している。この外輪１１の外周面には固体潤滑剤を塗布している。
内輪１２の幅は外輪１１より幅広で、案内ローラ収容孔４の幅に略等しくなっており、ミニチュア玉軸受１は、案内収容孔４と内輪１２との間にスペーサを介すことなく案内収容孔４に組付けられている。すなわち、ミニチュア玉軸受１の内輪１２は、外輪１１より幅広でかつ案内ローラ収容孔４の幅と等しくなっており、支軸１４の軸方向中途部に形成された段差面（支持部１４ａと回動軸部１４ｂの境界面）と案内ローラ収容孔４の側面との間に挟まれた状態で軸方向移動が固定されている。
【００１１】
各ミニチュア玉軸受１は支軸１４によりハウジング２に支持されている。図２に示すように、支軸１４は支持部１４ａと、これより大径の回動軸部１４ｂとから構成されており、回動軸部１４ｂが回動軸部収容孔５に回動自在に嵌められ、支持部１４ａがミニチュア玉軸受１の内輪１２内周に、その軸心と同心に嵌められている。これにより、支軸１４は、支持部１４ａの先端面を案内ローラ収容孔４の内側面に当接させた状態でハウジング２に片持ち状態で取付けられている。
前記回動軸部１４ｂの軸心Ｐは、支持部１４ａの軸心Ｏに対して距離ｄだけ偏心している。また、回動軸部１４ｂの端面１４ｃの中央部には、ドライバー等の工具を係合させる溝１４ｄが設けられている。
【００１２】
従って、工具導入孔６を通してドライバー等の工具を溝１４ｄに係合させて、回動軸部１４ｂを回動させると、支持部１４ａの軸心Ｏが回動軸部１４ｂの軸心Ｐを中心として円弧を描いて移動させることができ、これにより、ミニチュア玉軸受１を案内軸３に対して接近又は離反する方向に移動させることができる。
前記回動軸部１４ｂの側面には、回り止め部材としての六角穴付きの止めネジ１５（図１参照）が当接しており、これによって支軸１４が回動するのが防止されている。
【００１２】
以上のように構成された直動軸受装置においては、案内軸３に沿ってミニチュア玉軸受１の外輪１１を転走させることにより、ハウジング２を含む被案内部材（図示せず）を案内軸３に沿って直線運動させることができる。
また、前記ハウジング２は、少なくともミニチュア玉軸受１を収容するのに必要な幅を有していればよいので、従来の直動軸受装置と比較して、ハウジング２の幅を略半分程度まで小さくすることができる。従って、軸受装置の幅を狭くすることが要求される用途にも適用することができる。
【００１３】
そして、１個のハウジング２内にミニチュア玉軸受１を配置する簡単な構成であるので、容易且つ安価に製造することができる。
また、前述したように支軸１４の回動軸部１４ｂを回動させることにより、ミニチュア玉軸受１を案内軸３に対して接近又は離反する方向に移動させることができるので、組立て誤差が生じたり案内軸３又はミニチュア玉軸受１の外輪１１が摩耗したりして、案内軸３とミニチュア玉軸受１との間に大きな隙間が生じた場合でも、当該隙間を容易に解消することができる。このため、前記隙間に起因してハウジング２と案内軸３との間に生じるがたつきを容易に解消することができる。
【００１４】
さらに、ミニチュア玉軸受１の内輪１２が外輪１１より幅広であるので、内輪１２と案内ローラ収容孔４の壁面との間にスペーサを介することなく、外輪１１の側面が案内ローラ収容孔４の壁面に当たるのを回避することができる。このため、ミニチュア玉軸受１の組付けも容易となる。
しかも、案内ローラ収容孔４及びミニチュア玉軸受１が、３等配に設けられているので、ハウジング２と案内軸３とを、ミニチュア玉軸受１を介して安定的に組合せることができる。このため、ハウジング２又は案内軸３を、スムースに直線運動させることができる。
【００１５】
図６は、本発明の第２の実施形態に係る直動軸受装置を示す横断面図、図７はそのVII −VII 線断面図である。
この直動軸受装置は、案内ローラ収容孔４及びミニチュア玉軸受１が、ハウジング２の周方向に４等配に設けられている。これ以外は、第１の実施形態に係る直動軸受装置と同様に構成されている。この直動軸受装置においても、ハウジング２と案内軸３とを、ミニチュア玉軸受１を介して安定的に組合せることができるので、ハウジング２又は案内軸３を、スムースに直線運動させることができる。
【００１６】
なお、前記した各実施形態においては、案内ローラ収容孔４及びミニチュア玉軸受１が、ハウジング２の周方向に３等配又は４等配に設けられた場合を例示しているが、これら案内ローラ収容孔４及びミニチュア玉軸受１は、ハウジング２の周方向に任意の間隔に設けることが可能である。
また、ハウジング２の周方向に複数個設けられている限り、案内ローラ収容孔４及びミニチュア玉軸受１の個数を適宜増減して実施することができ、案内ローラ収容孔４を２個しか設けない場合には、例えば案内軸３の外周に２等配に、軸線に対して平行に案内ローラ１の外輪１１を入れる浅溝を設けることで、ハウジング２の周方向の振れを抑制すればよい。
【００１７】
また、前記した各実施形態においては、案内ローラ収容孔４に配置したミニチュア玉軸受１全てに、偏心した支軸１４を嵌合させているが、これに限定されるものではなく、例えば３個の案内ローラ収容孔４にそれぞれミニチュア玉軸受１を配置した場合は、少なくとも１個のミニチュア玉軸受１に偏心した支軸１４を嵌合してあればよく、４個の案内ローラ収容孔４にそれぞれミニチュア玉軸受１を配置した場合は、少なくとも２個のミニチュア玉軸受１に偏心した支軸１４を嵌合させてあればよい。
但し、この場合、案内軸３に対してハウジング２が偏心することがあるので、全てのミニチュア玉軸受１に偏心した支軸１４を嵌合させて案内軸３の軸線とハウジング２の軸線とを一致させることが好ましい。
【００１８】
さらに、前記した各実施形態においては、案内ローラとしてミニチュア玉軸受１を使用した場合につき説明しているがこれに限定されるものではなく、他の転がり軸受を使用してもよく、さらには、軸受以外のローラを使用してもよい。但し、ミニチュア玉軸受１を使用する方が、直動軸受装置の直線運動がスムースになるのでより好ましい。
そして、前記各実施形態においては、ハウジング２が円筒状で案内軸３が円柱状である場合につき説明しているがこれには限定されず、ハウジング２が三角筒状で案内軸３が三角柱状である場合、又はハウジング２が四角筒状で案内軸３が四角柱状である場合等、種々の形状に設計変更することができる。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように構成された本発明は、以下の効果を奏する。
本発明の直動軸受装置によれば、ハウジングは少なくとも案内ローラを収容するのに必要な幅があればよいので、ハウジングの幅を狭くすることができる。
また、１個のハウジング内に複数個の案内ローラを配置する簡単な構成であるので、容易且つ安価に装置を製造することができる。しかも、所定の案内ローラを支持する支軸を回動させるだけで、案内ローラを案内軸に対して接近又は離反する方向に移動可能であるので、案内軸と案内ローラとの間に隙間が生じ、両者間にがたつきが生じた場合でも、当該がたつきを容易に解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る直動軸受装置の一部欠截横断面図である。
【図２】図１の一部拡大断面図である。
【図３】図２におけるIII −III 線矢視図である。
【図４】図１におけるIV−IV線断面図である。
【図５】ハウジングの要部底面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る直動軸受装置の一部欠截横断面図である。
【図７】図６におけるVII −VII 線断面図である。
【図８】従来の直動軸受装置としてのリニア玉軸受を示す断面図である。
【符号の説明】
１ミニチュア玉軸受
２ハウジング
３案内軸
４案内ローラ収容孔
１１外輪
１２内輪
１３玉
１４支軸
１４ａ支持部
１４ｂ回動軸部
１５止めネジ（回り止め部材）

Claims

案内軸に隙間を設けて嵌められ、複数の案内ローラ収容孔が周方向に沿って所定間隔毎に設けられたハウジングと、
前記案内ローラ収容孔内に収容され、前記案内軸の軸方向に接線方向を一致させて案内軸に当接する案内ローラと、
前記ハウジングに取付けられ、前記案内ローラを支持する支軸と、
前記支軸が軸心回りに回動するのを規制する回り止め部材とを備え、
所定の案内ローラを支持する前記支軸が、前記案内ローラと同心に設けられ、この案内ローラを軸支する支持部と、この支持部の軸線に対して偏心し、前記ハウジングに回動自在に取付けられる回動軸部とからなり、
前記支軸は、前記支持部の先端面を前記案内ローラ収容孔の内側面に当接させた状態で前記ハウジングに片持ち状態で取付けられていることを特徴とする直動軸受装置。
前記案内ローラは、その内輪が外輪より幅広でかつ前記案内ローラ収容孔の幅と等しくなっている転がり軸受よりなり、この転がり軸受の内輪は、前記支軸の軸方向中途部に形成された段差面と前記案内ローラ収容孔の側面との間に挟まれた状態で軸方向移動が固定されている請求項１記載の直動軸受装置。
前記転がり軸受の外輪の外周面に固体潤滑剤が塗布されている請求項２記載の直動軸受装置。
前記転がり軸受がミニチュア玉軸受である請求項２又は３記載の直動軸受装置。
前記案内ローラ収容孔及び前記案内ローラが３ヶ所以上設けられている請求項１〜４のいずれか１項に記載の直動軸受装置。