JPH0332831Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案はリニアボールベアリング、特に保持器
の振動及びそれに基づく異音の発生を防止したリ
ニアボールベアリングに関する。

［従来技術］ リニアボールベアリングとは、内周面に鋼球
（ボール）の軸方向転動面が複数個設けられた外
筒と、外周面にボールの転動する長円形状のボー
ル循環案内溝が複数個形成され、各溝の一方の直
線部分が切欠き窓とされ、外筒の内側に挿入され
る全体的に筒状に保持器と、当該保持器の案内溝
中を循環、転動し、切欠き窓の位置で軸（後述す
る）と外筒の内周面とに同時接触し、荷重を受け
ながら転動する多数の鋼球と、外筒両端の入口部
に固定され、外筒に対して保持器を軸方向に固定
する止め輪とを含んで成る。

リニアボールベアリングは、例えばその中空の
内穴部に挿通された軸を支持部材に支承し、リニ
アボールベアリングの外筒に移動部材を取り付
け、ボールの転動を介して移動部材を円滑に所望
量だけ直線移動させるよう案内するために使用さ
れる。

即ち、工作機械、産業機械（例えば直交座標ロ
ボツト）やIC関連機器等において、これら機械
の高速化と精密化とが急速に進むにつれて、より
摩擦が小さくしかも高精度の案内方式が要求され
るようになつてきており、リニアボールベアリン
グはこうした用途に用いられるものである。

リニアボールベアリングにおいては、保持器が
円周方向に回ることを防止するために、保持器の
外周面に軸方向に延びる突条を複数条形成すると
ともに、外筒の内周面には保持器の突条に対応し
て凹所を形成して、保持器の突条と外筒の凹所と
を互いに嵌合させ回り止めをするようになつてい
る。ここで、外筒及び／又は保持器には製造誤差
が生ずることが避けられず、リニアボールベアリ
ングの各構成部品を組み立てる時に組み立てる部
品により嵌合すきまのばらつき誤差が生ずる。こ
の嵌合すきまが負の場合には、保持器を外筒内に
挿入することが困難又は不可能になる。

［本考案が解決すべき問題点］ こうした点を考慮して、外筒と保持器との間に
僅かのすきまがあるように各々の寸法を選定して
保持器が外筒内に確実に挿入できるようにする
と、リニアボールベアリングの使用時における機
械の微小振動により保持器が振動し、外筒と衝突
して異音を発生するという問題がある。外筒の内
周面及び保持器の外周面の寸法を厳しく管理すれ
ば上記すきまを小さくすることもできるが、外筒
は鋼材から冷鍛加工で形成され、保持器は合成樹
脂の射出成形品であるから、部品の寸法は型の寸
法により決まつてしまい、型には摩耗が生ずる
し、合成樹脂は射出成形後の冷却時に収縮するの
で寸法変化が生ずることを考えると、常に小さな
すきまを得るようにすることは非常に困難である
か、又はコストが大幅に上昇することは免れな
い。

本考案は上記問題点を解決すること、即ち外筒
と保持器との間のすきまを厳しく管理することな
くして、しかも外筒及び保持器の製造コストを徒
らに上昇させることなくして、保持器が外筒内に
おいて振動することを良好に防止し得るように改
良されたリニアボールベアリングを提供すること
を目的としてなされたものである。

［問題点を解決するための手段、作用］ 上記目的を達成するために、本考案において
は、従来における外筒と保持器とを保持器の突条
と外筒の凹所との全面をぴつたり嵌合させること
により円周方向に位置決めしようとする考え方を
捨て、外筒との接触部を保持器の突条の間に形成
される底部に近接した部分に形成した小さな突部
とし、しかもこの突部を弾性的に外筒に接触させ
て位置決めするものである。そのために、保持器
の外周面に少なくとも二本の幅の狭い突部（線条
であつても、複数の直列配置された突起であつて
もよい）を軸方向に形成したのである。この突部
は外筒と保持器の嵌合すきまより若干高さを高く
した、小さなものである。しかして、保持器を外
筒に挿入する時は若干しめ代を持つようになつて
いる。保持器の突部が弾性変形又は塑性変形を伴
つた弾性変形し、両者は保持器の突部を介して一
体化される。保持器の突部は保持器の突条の間に
形成される底部に近接させて設けられているの
で、外筒に対する保持器の円周方向の回転を有効
に防止できる。リニアボールベアリングは保持器
により保持されたボールの転動により、保持器の
中空穴部に挿通される軸上を直線運動できること
となる。

更に、本願考案のリニアボールベアリングは、
部品の製作誤差があつても外筒と保持器の嵌合が
ゆるすぎてガタが生ずることがなく、外筒に振動
が加わつた時でも、保持器は自由に振動すること
を不可能とされているので、外筒と保持器とが小
刻みに接触して異音を発生するようなことがな
い。そして、保持器の突部は保持器の最大外径部
を除いた保持器の凹所の底部に近接した部分に設
けたので保持器をシユート等で搬送する場合突部
が摩滅してしまうことがない。また保持器を外筒
に組み立てる時にもあまり大きな圧入力を要しな
いので組立ては容易である。従つて、保持器の中
空穴部に挿入された軸上を円滑かつ静かに直線移
動するリニアボールベアリングとなつている。

［実施例］ 以下、本考案に係るリニアボールベアリングの
実施例を図面をもとに説明する。

第３図〜第５図に示すように、リニアボールベ
アリングは外筒１０と、外筒内に挿入された円筒
状の保持器２０と、保持器により保持された多数
のボール４０と、保持器２０の軸方向の移動を防
止するための止め輪４５とを含んで成る。

外筒１０は全体的には円筒形状を呈し、その内
面には軸方向に延びる突条１２及び凹所１４が円
周方向に６個づつ交互に形成されており、突条１
２の頂面及び凹所１４の底面がボール転動面とな
つている。突条１２の軸方向両端部は傾斜部１５
とされている。内周面の軸方向両端には後述する
止め輪４５を嵌着するための環状溝１６が形成さ
れ、外周面の軸方向両端部にはリニアボールベア
リングの使用にあたつて外筒をベアリング移動部
材に取り付けるためのスナツプリング用の環状溝
１８が形成されている。

第１図及び第２図並びに第５図に示すように、
保持器２０は合成樹脂から成つて全体的には円筒
形状を有し、その外周面には上記外筒１０の突条
１２及び凹所１４に対応して軸方向に延びる凹所
２４及び突条２２が６個づつ円周方向に交互に形
成されている。保持器２０の長さは外筒１０の長
さよりも若干短くされている。突条２２から凹所
２４にけての外周面には長円形のボール循環案内
溝３０が６個形成されており、各案内溝は突条２
２上に形成されている第１の直線部３２と、凹所
２４に形成されている第２の直線部３４と、両直
線部を連結する一対の半円形の彎曲部３６とから
成る。第２の直線部３４及びこれに続く各彎曲部
３６の部分には保持器を内面側に貫通する貫通穴
３８とされているが、残りの部分は内面に貫通し
ていない。保持器２０はソリツド形で、丈夫で高
精度、しかも潤滑性に秀れている。

また、保持器２０の外周面には、保持器の突条
２２の間に形成された凹所２４の底部に近接する
両側に（一側には軸方向全長にわたつて、他側に
は軸方向両端部に即ち案内溝彎曲部３６の両外側
に）軸方向に延びる幅の狭い小さな突部４２及び
４４が形成されている。これらの突部は保持器２
０の軸心を中心とする単一の円上に位置するよう
に形成されている。

各ボール循環案内溝３０内には多数のボール４
０が転動可能に充填されており、貫通穴３８部分
に位置するボール４０は保持器２０の内周面から
部分的に露出しており、保持器２０の中空穴部に
挿入される軸５０に接触する。止め輪４５は一部
に半径方向のスリツトが形成されてＣ字形状を呈
し、外筒１０の溝１６内にスナツプ係合可能とな
つている。

各構成部品の組立てに際しては、外筒１０の突
条１２及び凹所１４を各々保持器２０の凹所２４
及び突条２２に各々一致させて保持器２０を外筒
１０に部分的に嵌合し、ボール循環案内溝３０内
にボール４０を供給しながら更に嵌合する。この
時、外筒１０の凹所１４の底面と保持器２０の突
条２２の間にはある程度のすきまが残るように
各々の寸法が選定されているので、外筒の凹所１
４と保持器の突条２２とが干渉する心配はない。

また、第６図に示すように、外筒１０の突条１
２と保持器２０の凹所２４の底面との間にもある
程度のすきまが残るように各々の寸法が選定され
ているので保持器の凹所２４の底面と外筒の突条
１２とが干渉する心配もなく、両者は唯保持器２
０に突設された小さな突部４２及び４４を介して
互いに接触するのみである。即ち、小さな突部４
２及び４４は保持器２０を外筒１０に挿入する際
そのままでは外筒の凹所１４の両側部と干渉する
ような寸法に形成されているが、この突部は断面
積が小さいために容易に弾性変形又は塑性変形を
伴つた弾性変形が可能であり、保持器２０の挿入
時には突部の頂部がある程度つぶれて保持器は外
筒に挿入可能となる。

こうして組み立てられたリニアボールベアリン
グ６０は、例えば第７図に示すように固定部材７
０で軸５０ａの両端を支承してその中間部に２つ
のリニアボールベアリング６０ａ及び６０ｂを嵌
合し、両リニアボールベアリングには移動部材７
２を取り付け、更に移動部材７２で両端を支承し
た軸５０ｂの中間部にリニアボールベアリング６
０ｃを嵌合し、このリニアボールベアリング６０
ｃを前記固定部材７０の一部７４に取り付けて使
用される。軸５０ａ上を２つのリニアボールベア
リング６０ａ及び６０ｂが摺動し、軸５０ｂ上を
リニアボールベアリング６０ｃが摺動することに
より、移動部材７２は固定部材７０に対して所望
量だけ円滑に移動することができる。その際、保
持器２０が振動することが防止される。その理由
は、外筒１０と保持器２０とが小さな突部４２及
び４４を介して密接していることにある。即ち、
外筒１０と保持器２０とは弾性変形を伴つた突部
４２及び４４を介して円周方向及び半径方向に略
一義的に位置決めされて嵌合しているからであ
る。なお、保持器２０に大きな回動力が加わつた
場合には、突部４２又は４４が弾性変形し外筒の
凹所１４に保持器の突条２２が当接することは勿
論である。

次に本考案の別の実施例を第８図及び第９図を
もとに説明する。この実施例では、保持器の軸方
向の突条２２及び凹所２４が４個づつ円周方向に
交互に形成されており、凹所２４の一側には軸方
向全長にわたつて、他側には軸方向両端部に各々
小さな突部４２及び４４が形成されている。その
他の点は、基本的に前記実施例と変わる処はな
い。

［考案の効果］ 以上延べてきたように、本考案に係るリニアボ
ールベアリングによれば、 軸方向に延びる突条及び凹所が円周方向に交互
に形成された内周面を有し、該内周面の突条及び
凹所の表面がボール転動面となつている外筒と、 該外筒の突条及び凹所に対応する軸方向の凹所
及び突条が円周方向に交互に形成され、該凹所か
ら該突条にかけて長円形状のボール循環溝が形成
された外周面を有する保持器であつて、更に軸方
向に延びる少なくとも二本の幅が狭く外筒と保持
器の嵌合すきまより若干高さを高くした突部が前
記保持器の最大外径部を除いた凹所の底部に近接
した両側部分にのみ形成され、該突部を前記外筒
の内周面に当接させることにより前記外筒の内側
に嵌挿保持された保持器と、 該保持器の前記ボール循環溝内に収容される多
数のボールとを備えているので、部品の製作誤差
があつても外筒と保持器の嵌合がゆるすぎてガタ
が生ずることがなく、外筒に振動が加わつた時で
も、保持器は自由に振動することを不可能とされ
ているので、外筒と保持器とが小刻みに接触して
異音を発生するようなことがないリニアボールベ
アリングを安価に得ることができる。そして、保
持器の突部は保持器の最大外径部を除いた保持器
の凹所の底部に近接した部分に設けたので保持器
をシユート等で搬送する場合突部が摩滅してしま
うことがない。また保持器を外筒に組み立てる時
にもあまり大きな圧入力を要しないので組立ては
容易である。従つて、保持器の中空穴部に挿入さ
れた軸上を円滑かつ静かに直線移動するリニアボ
ールベアリングを得ることができる効果が奏され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るリニアボールベアリング
の一実施例における保持器の正面図、第２図は第
１図における−断面図、第３図は上記実施例
の正面図（半断面図）、第４図は同じく側面図
（一部断面）、第５図は上記実施例の分解斜視図、
第６図は第４図における部分拡大図、第７図は上
記実施例の使用例を示す斜視図（一部破断）、第
８図は保持器の変形例を示す正面図、第９図は第
８図における−断面図である。 主要部分の符号の説明１０……外筒、１２……
突条、１４……凹所、２０……保持器、２２……
突条、２４……凹所、３０……ボール循環案内
溝、４２，４４……突部、４５……止め輪、５０
……軸。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 軸方向に延びる突条及び凹所が円周方向に交互
   に形成された内周面を有し、該内周面の突条及び
   凹所の表面がボール転動面となつている外筒と、 該外筒の突条及び凹所に対応する軸方向の凹所
   及び突条が円周方向に交互に形成され、該凹所か
   ら該突条にかけて長円形状のボール循環溝が形成
   された外周面を有する保持器であつて、更に軸方
   向に延びる少なくとも二本の幅が狭く外筒と保持
   器の嵌合すきまより若干高さを高くした突部が前
   記保持器の最大外径部を除いた凹所の底部に近接
   した両側部分にのみ形成され、該突部を前記外筒
   の内周面に当接させることにより前記外筒の内側
   に嵌挿保持された保持器と、 該保持器の前記ボール循環溝内に収容される多
   数のボールとを備えた ことを特徴とするリニアボールベアリング。