JPH03144111A - 直線摺動用ベアリング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、例えば、ＮＣマシン等の工作機械や工業用
ロボット等のスライド部において、Ｗ！！動させるべき
可動体を直線的に案内する直線間動用ベアリングに関す
るものである。

［従来の技術］ 例えば、工作機械等により被加工物の加工を行う場合は
、工作機械側かあるいは被加工物側のいずれか一方を固
定し、他方を移動させながら行うが、この移動の機構と
しては通常直ａｍ動用ベアリングが使用されている。

この目的で使用する直線摺動用ベアリングとしては、軸
方向に沿ってローラー又はボール等の転動体の転走する
転走面を有する軌道台と、上記転走面に相対面する負荷
転走面を含む無限軌道を備え、上記軌道台に沿って移動
する摺動台と、上記無限軌道内を循環して活動台の負荷
転走面と軌道台の転走面との間で荷重を負荷する多数の
転動体とからなるものが一般的である。そして、この種
の直線摺動用ベアリングにおいては、軌道体の軸方向に
直交する四方向の荷重を負荷することができると共に、
その転動体に予圧を付与４ることにより上記四方向に関
して摺動台の軌道台に対する剛性を高め、これにより加
工時に工作機械側の工具と被加工物との間に発生するビ
じりや振動を可及的に抑制して加工精度の向上を図るこ
とが可能である。

その反面、軌道台の軸方向に関しては、摺動抵抗を軽減
し可動体を円滑に直線案内するという直線摺動用ベアリ
ング本来の目的のために荷重を負荷できないので、加工
精度的上のために必要とされる軌道体軸方向の剛性に関
しては、直線案内の送りを行う送り駆動系の剛性に頼ら
なければならず、高い剛性を冑ようとすると送り駆動系
のサイズアップに伴う装置の大型化やコストアップ等が
生じると言う問題点を有している。

そこで、近年においてはこのような問題点を解決するも
のとして、Ｍ動台の摺動抵抗を増加させて軌道台軸方向
の剛性をイリ与することが可能な直線摺動用ベアリング
が幾つか提案されている。

第１０図及び第１１図は、夫々、実開昭５８−６０１０
号公報、特開昭６ｌ−１１６１１９Ｑ公報記載の直線Ｉ
昼勤用ベアリングを示すものである。これらのベアリン
グは活動台ａに組込まれたバネ部材すで摩擦部材Ｃを軌
道台ｄに押付けることにより、活動台ａの摺動抵抗の増
加を図っている。

又、第１２図は特開昭６３−１６２１３３号公報記載の
直線摺動用ベアリングを示すものである。このベアリン
グにおいては、摺動台ａの内部に抽圧室ｅを設け、付与
する油圧に応じた押圧力で摩擦部材Ｃを軌道台ｄの表面
に押付【ノることにより活動抵抗の増加を図ることが可
能となっている。

［弁明が解決しようとする課題］ しかし、上記した従来の直線摺動用ベアリングのうち、
バネ部材の弾性力を利用した前二省においては接触部材
が常に軌道台を押圧した状態にあるので、加工時以外す
なわち加工位置への移動時等にも摺動抵抗が増加した状
態にあり、送り駆動系に加わる負荷の増加、損失動力の
増大という問題点を有している。

この点において油圧を利用した後者は、作用する油圧を
変化させることにより、摺動抵抗を自在に調節すること
が可能なので、上記した問題点が生じることは無い。し
かし、油圧室を設ける必要から活動台の一部分の肉厚が
薄くなり、直線摺動用ベアリングに要求される基本的性
能の一つである活動台の剛性が低下してしまうという問
題点を有している。更に、流体である油を使用すること
からシール部材の配設等その＃Ｉ造が複雑となり、加え
て、シール部材の経時劣化等で油漏れが生じるといった
問題点も有している。

本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、
その目的とするところは、活動台の摺動抵抗を増加させ
ることにより、軌道台軸方向についても所定の剛性を付
与することができ、且つ、簡易な構造の直線摺動用ベア
リングを提供することにある。

また、本発明の他の目的は、軌道台軸方向の剛性を必要
に応じて付与し、また、その大きさを調整することがで
きる直線摺動用ベアリングを提供することにある。

さらに、本発明の他の目的は、工作機械等の機械装置に
採用して精度の高い加工を可能とする直線摺動用ベアリ
ングを提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の直線摺動用ベアリ
ングは、軸方向に沿ってボール又はローラー等の転動体
の転走する転走面を有し、ベッドあるいはテーブル等の
固定部上に配設される軌道台と、上記転走面に相対面す
る負荷転走面を含む転動体の無限軌道を備え、上記軌道
台に沿って固定部上を移動可能な活動台と、上記無限軌
道内を循環して摺動台の負荷転走面と軌道台の転走面と
の間で荷重を負荷する多数の転動体とで構成され、上記
活動台は、軌道台表面に当接し、且つ、電流の通電によ
りこれに吸着するマグネット部材を有していることを特
徴とするものである。

この様な技術的手段において、上記）習動台としては、
転動体の循環する無限軌道を有して軌道台上を自在に活
動可能であるａらば、形状及び構造等を適宜選択して差
支えなく、上記無限令九道としてもその条数や負荷転走
面の傾斜角度等をベア１ノングの使用用途や摺動台のｍ
造等に応じて適宜設計変更して差支えない。

又、上記無限軌道内を循環する転動体として（よ、円筒
ローラー、樽型ローラー、ボール等適宜選択して差支え
ない。

更に、上記マグネット部材として（ま、電流の通電によ
り磁場を形成し、軸通台に対して磁力を作用してこれに
吸着し圧接するものであれ↓ｆ良く、活動台が必要とす
る最大開動抵抗に応じてその吸着力を適宜設定して差支
えない。但し、活動台の一連の動作の中で大きさの異な
る複数の摺動１氏抗を任意に付与して使用することを考
慮した場合、上記マグネット部材は通電する電沃を値に
よりその吸着力、すなわち軌道台への圧接力を可変とて
きるものが好ましい。

又、上記マグネット部材の摺動台への配設態様としては
、その吸着面が常に軌道台表面と当接した状態にあれば
その配設部位を適宜設計変更して差支えないが、マグネ
ット部材に通電していない状態に４３ける）Ｓ動台の摺
動抵抗を軽減して動力損失を最小限に抑えるという観点
からすれば、軌道台表面とマグネット部材吸着面との間
に生じる面圧が極僅かな値となるようにマグネット部材
を配設することが必要である。

尚、上記マグネット部材は常に軌道台と接しているので
、電流の通電を行わない状態においても両部材間のＦＩ
Ｊ擦力から活動台の摺動抵抗が増加し、動力損失が生じ
ることとなる。それ故、軌道台と接するマグネット部材
の吸着面には、合成樹脂等の侭摩擦係数を有するシート
状物を配設し、電流通電時以外の時の）言動抵抗の軽減
を図ることが好ましい。但し、上記シート状物を配設し
た場合は、通電時においても軌道台とマグネット部材と
の間に作用する摩擦力が減少、すなわち摺動抵抗が減少
づることとなり、シート状物を配設していない場合と同
程度の摺動抵抗を得るためには、マグネット部材の吸着
力を増強する必要が生じる。そのため、上記シート状物
を配設する際には、活動台に要求される最大摺動抵抗と
マグネット部材が発揮し得る最大吸着力とのバランスを
考慮し、適したＩ？擦係数を有する材質を選択する必要
がある。

［作用１ マグネット部材に通電をしていない状態では、軌道台表
面とマグネット部材の吸着面との間に生じている面圧は
極僅かな値であり、活動台は軽い牌動抵抗で軌道台上を
走行する。そして、マグネット部材に通電し軌道台に磁
力を作用させると、マクネット部材が軌道台に吸着する
ので、軌道台表面とマグネット部材吸着面との間に高い
面圧が生じて両部材間に作用する摩擦力は増大する。そ
の結果、活動台の走行には大きな摺動抵抗が伴うことと
なる。

又、マグネット部材を、通電する電流値を変化させるこ
とにより吸着力が変動する可変タイプのものとすれば、
任意の大きさの摺動抵抗を活動台に付与可能となる。

［実施例］ 以下、添附図面に基いて本発明の直線溜動用ベアリング
を詳細に説明する。

本実施例における直線摺動用ベアリングは、第１図乃至
第５図に示すように、水平部１ａとその両端から垂下す
る左右袖部１ｂを有して断面路側Ｃ形状に形成され下面
部に凹部を備えた摺動台本体１と、この活動台本体１の
前後両端部に取付けられる一対の蓋体３と、上記活動台
本体１の左右袖部１ｂ下端及び水平部１ａ下面側に夫々
取付けられたポル保持器４１　、４２と、機械装置等の
固定部５に固定される軌道台２と、上記活動台本体１、
蓋体３及びボール保持器４１．４２により形成されたボ
ール無限軌道内を循環して活動台１と軌道台２−との間
で荷重を負荷する多数のボール６と、上記活動台本体１
の水平部１ａに相通まれるマグネット部材１とで構成さ
れている。

先ず、上記摺動台本体１は、第１図及び第５図に示すよ
うに、断面路側Ｃ形状に形成され、その左右袖部１ｂの
内面側に軸方向に沿ってボール６が転走する上部負荷転
走面及び下部負荷転走面がボール半径よりも大きい曲率
半径で曲面状に形成されている。上記上部負荷転走面は
斜め下方に、下部負荷転走面は斜め上方に向けて夫々水
平より４５°ずつ傾斜して設けられており、摺動台本体
１の軸方向断面に作用する４方向の荷重を均等に負荷可
能なっている。又、左右袖部１ｂには上部負荷転走面及
び下部負荷転走面に対応した無負荷転走孔１３が形成さ
れている。そして、このように形成された摺動台本体１
の水平部１ａ中火には、円柱状のマグネット部材７が組
込まれている。尚、符号１５は取付面１４にテーブル等
の機械器具を取付ける際に取付はボルトが螺合するボル
ト取付孔である。

又、上記益体３は、剛性を有する硬質合成樹脂により作
成されている。そして、第６図乃至第９図に示すように
、その内面側には、上記摺動台本体１の軸方向端部にこ
の蓋体３を取付けた際に、摺動台本体１に形成された上
部及び下部負荷転走面とこれらにヌＪ応する無負荷転走
孔１３とを夫々連通連結するボール旋回路３２が設けら
れており、負荷転走面あるいは無負荷転走孔１３を転走
する各ボール６をこのボール旋回路３２で方向転換して
無負荷転走孔１３あるいは負荷転走面に案内するように
なっている。又、上記ボール旋回路３２は、負荷転走面
に連続する案内面３４を有する半円形状のＲビス３３を
蓋体３に形成されたボール案内溝３５に嵌合させること
により形成される。更に、この蓋体３には六角孔付ボル
ト３１が貫通する貫通孔３６が穿設されており、当該ボ
ルトにより摺動台本体の前後両端面に取付けられる。

更に、上記ボール保持器４１．４２は、金属板のプレス
成形や硬質合成樹脂の射出成形等により形成されており
、夫々のボール保持器４を摺動台本体１の油部１ｂ下端
、摺動台本体１の水平部１８下面にビス〈図示せず）で
取付けることにより、−１部負荷転走面あるいは下部負
荷転走面を転走するボール６が摺動台本体１から脱落す
るのを防止している。尚、ボール保持器４２の中央部に
はマグネット部材７が貫通する貫通孔が設けられている
。

そして、上記蓋体３及びボール保持器４を摺動台本体１
に取付けることにより摺動台８が形成され、上記負荷転
走面、ボール旋回路３２及び無負荷転走孔１３からなる
無限軌道が４条構成されてボール６を無限循環させるこ
とが可能となっている。

又、上記摺動台本体１に組込まれるマグネット部材７は
、鉄芯を兼ねたハウジング７１内にコイル７２が収容さ
れた電磁石であり、コイル７２に通電する電流値に応じ
て強度の異なる磁界を形成し、吸着面に面した磁性体す
なわち軌道台２に対して磁力を作用するものである。そ
して、このマグネット部材７は、摺動台８を軌道台２に
組込んだ際に上記吸着面が軌道台２の上面と極僅かな面
圧を生じて当接するよう、正確に位置決めされ摺動台本
体１に組付けられている。又、本実施例においては、摺
動台Ｂ走行時における摺動抵抗の軽減化のため、マグネ
ット部材７の吸着面に当該面より摩擦係数の小さい合成
樹脂製シート７３を接着している。尚、符号７４は、コ
イル１２に電流を通電するためのリード線である。

一方、上記軌道台２は、第１図乃至第５図に示すように
、矩形の両側面を台形状に切欠くと共に左右の両肩部を
切欠いた断面形状であり、これら台形状切欠部の下向き
傾斜面には摺動台本体油部１ｂの内面側に設けられる下
部負荷転走面１２に対応した下部転走面２２が設けられ
る一方、両肩切欠部の士向き傾斜面には摺動台本体油部
１ｂの上方に設けられた上部負荷転走面１１に対応した
上部転走面２１が設けられている。

又、本発明において、マグネット部材の配設による効果
を軌道台の軸方向全域で得るためには、マグネット部材
が当接する軌道台表面〈本実施例においては軌道台上面
）が略−様な平面でなければならない。それ故、本実施
例においては、固定ボルトを貫通さじて軌道台を固定す
る方法を採用せず、第５図に示すように、軌道台２の一
方の下部側面に形成された上向き傾斜面２５に当接する
固定片２６を固定ボルト２７で固定部５に固定し、軌道
台の他方の下部側面２８を固定部５に形成された基単面
２９に押付【ノて固定する方法を採用している。

但し、軌道台２上面の幅が広くマグネット部材７の摺接
領域以外に固定ボルトの貫通孔を設ける余裕がある直線
摺動用ベアリングにおいては、固定ボルトにより軌道台
２を直接固定部５に固定することも可能Ｃある。

このように構成された本実施例の直線摺動用ベアリング
は、軌道台２を上記方法により機械装圃等の固定部５に
固定し、この軌道台２の上を走行する摺動台Ｂに種々の
機械器具を載置したテーブルを取付けると共に、コント
ローラ（図示せず）から出力される指令信８に基づいて
任意の大きさの電流を出力するドライバ（図示せず）を
マグネット部材７に接続して使用される。

このとき、マグネット部材と軌道台との間に作用する摩
擦力は両部材の当接する圧力に拠ってのみ決定される。

そのため、マグネット部材に電流が通電されていない状
態においては、マグネット部材の吸着面と軌道台の上面
との間に生じている面圧が極僅かなことから上記両部材
間に生じているｒ！Ｊ擦力は小さく、活動台は僅かな摺
動抵抗で軌道台上を摺動する。又、マグネット部材に電
流が通電されている状態においては、マグネット部材が
軌道台に吸着するので当該吸着力に応じた大きな面圧が
上記両部材間に生じることとなり、作用する摩擦力が増
大するので活動台には大きな信勤祇抗が作用する。

従って、本実施例の直線摺動用ベアリングにおいては、
マグネット部材に通電する電流値を変化させることによ
り、軌道台上の必要とする場所で摺動台に任意の摺動抵
抗が付与され、直線摺動用ベアリングに対し軌道台軸方
向に関する所定の剛性を与えることができるものである
。

［発明の効果］ 以上説明してきたように本発明に係る直１ｍ１Ｆ！動用
ベアリングによれば、活動台が軌道台上を摺動する際の
摺動抵抗を任意に増加させることが可能なので、軌道台
軸方向の剛性を任意に直線摺動用ベアリングに与えるこ
とができる。

又、電流の通電により軌道台に＠着するマグネット部材
を活動台に組付けるという簡易な構成に基づき上記効果
を達成可能であり、低コスト化及び生産効率の向上を図
ることができる。

更に、通電する電流値により吸着力を変動することが可
能な吸着力可変タイプのマグネット部材を用いることに
より、軌道台軸方向の剛性値を任意に調整可能な直線摺
動用ベアリングを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における直線間動用ベアリングの第１実
施例の概略を示す切欠斜視図、第２図乃至第４図は第１
実施例に係る直線摺動用ベアリングを示す正面図、側面
図及び平面図、第５図は第一実施例に係る直線摺動用ベ
アリングの固定状態を示す断面図、第６図は第一実施例
に係る蓋体を示す正面図、第７図は第６図のＩ−Ｉ断面
図、第８図は第７図の■−■断面図、第９図は蓋体に嵌
挿されるＲピースを示す斜視図、第１０図及び第１１図
は夫々バネ部材を利用した従来の直線摺動用ベアリング
を示す正面断面図、第１２図は油圧を利用した従来の直
線摺動用ベアリングを示す正面断面図である。 ［符号説明コ １：摺動台本体 ２：帖道台 ３：Ｍ体 ５： 固定部 ６：ボール ７： マグネット部材 １ ４２： ボール保持器 Ｂ： 活動台

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）軸方向に沿つてボール又はローラー等の転動体の
   転走する転走面を有し、ベッドあるいはテーブル等の固
   定部上に配設される軌道台と、上記転走面に相対面する
   負荷転走面を含む転動体の無限軌道を備え、上記軌道台
   に沿つて固定部上を移動可能な摺動台と、上記無限軌道
   内を循環して摺動台の負荷転走面と軌道台の転走面との
   間で荷重を負荷する多数の転動体とで構成される直線摺
   動用ベアリングにおいて、上記摺動台は、軌道台表面に
   当接し、且つ、電流の通電によりこれに吸着するマグネ
   ット部材を有していることを特徴とする直線摺動用ベア
   リング。
2. （２）軌道台と当接するマグネット部材の吸着面に摩擦
   係数の小さいシート状物を設けたことを特徴とする請求
   項１記載の直線摺動用ベアリング。
3. （３）マグネット部材は、通電する電流値を変化させる
   ことにより吸着力を自在に調整可能であることをことを
   特徴とする請求項１又は２記載の直線摺動用ベアリング
   。