JPH0416652B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は有限直線運動用玉軸受ユニツトに関
し、特に、薄肉金属板、たとえば、高炭素鋼板、
ステンレス鋼、滲炭鋼板等を該玉軸受ユニツトの
テーブルやベツドに用いたシエル形の有限直接運
動用玉軸受に関するものである。

特開昭49−80448号で開示され、その実施例で
ある添付図面の第１乃至第５図で示すように、従
来の有限直接運動用玉軸受ユニツトは、テーブル
２′、ベツド１′共、鉄鋼製で、しかも厚肉となつ
ているため、ユニツト全体が重く、かつ、高価な
ものとなつていた。

しかしながら、軽負荷で、小さな空間に使用さ
れる分野に関しては、上記の如き有限直接運動用
玉軸受ユニツトは不向きであり、したがつて、小
型化された有限直接運動用玉軸受ユニツトに対す
る要望が強かつた。

従来の有限直接運動用玉軸受ユニツトの欠点は
下記の如くである。

(1) 重荷重用であるため、剛性が必要となり、ど
うしても軸受部品の寸法が大きくなり、したが
つて、軸受ユニツトは大型化し、かくして重量
が増大する。

(2) 切削加工を主体とした製作となつているた
め、加工工程が増大し、高価なものとならざる
を得ない。

(3) 量産化を図ることが困難である。

本願は上記の従来技術の欠点を除去するもので
ある。

本発明の目的は、薄肉金属板をテーブルやベツ
ドに使用した小型、軽量で安価な有限直接運動用
玉軸受ユニツトを提供することである。

本発明の目的はさらに、小型で、量産性に優れ
た有限直接運動用玉軸受ユニツトを提供すること
である。

以下添付図面を参照しながら、本発明を詳細に
記載する。

第６図乃至第８図は本発明による有限直接運動
用玉軸受ユニツトの実施例の一つを示している。
第６図で最もよく分かる如く、断面Ｕ字状を有し
てその両側壁外側面の中央部に断面Ｖ字状軌道溝
を長手方向（紙面に直角な方向）に形成したベツ
ド１と、その軌道溝１１とを対応して、両側壁内
側面に断面Ｖ字状軌道溝１１を形成した、断面Ｕ
字状のテーブル２とが、各軌道溝間に複数個のボ
ール３を介して組立てられている。

ボール３にはボールどうしを一定距離はなし
て、摺動中のボールのスピンやボールどうしの接
触を防ぐため、リテイナ４が設けられている（第
７図参照）。

第８図を参照すると、テーブルおよびベツドの
それぞれの両端部には、ストロークを規制するた
めのテーブル側板５、ベツド側板６がそれぞれ取
付けられ、また、テーブルの天井にはストツパー
７が取付けられている。このストツパー７はテー
ブルが前後進した際、ベツド側板６に当たつて、
それ以上進まないようにする機能を有するが、必
要に応じて、ストツパーを付けず側板のみで、ス
トローク量の規制を行なうこともできる。（この
場合は、ベツド側の側板は取付けなくともよい。） 装置へこの軸受ユニツトを取付けるときは、テ
ーブル２およびベツド１の適当な箇所に取付孔を
形成し（図示せず）ボルト・ナツトにより固着す
る。

この軸受ユニツトの組立状態は第９図によつて
明瞭に示されている。次に軸受ユニツトの組立方
法を主として第８図に関して説明する。

(1) ベツド１に一方の側板６を取付ける。

(2) テーブル２に一方の側板５とストツパー７と
を取付ける。

(3) リテイナ４にボール３を取付ける。

(4) 上記(1)、(2)および(3)の部品を組付け後、ベツ
ド、テーブルの他端の側板を取付ける。この際
薄肉金属板の弾性を利用し、より少ない力でテ
ーブル２を拡げるか、ベツド１を縮める。また
は、その両方を行なうことにより、(1)、(2)およ
び(3)の部品を容易に組立てることができ（第１
０図参照）。なお、逆方向（ボールを押す方向）
に曲げておけば所定の予圧をかけることができ
る。

次に本発明による軌道溝１１について記載す
る。本発明による軌道溝１１は第１１ａ図に示さ
れている。第１１ａ図はベツドに形成した軌道溝
１１で側壁外側面を研削加工した後の形状を示
す。断面Ｖ字状の軌道溝１１は塑性加工（プレス
加工など）により形成されるため、ゆるやかな波
状曲線１４となつている。それぞれの該Ｖ字状軌
道溝は、塑性加工によりゆるやかな波状曲線で形
成された後に研削面がなすＶ字状の軌道溝の仮想
線よりも軌道溝板厚の中央側に凹となる形状に形
成される。

この曲線１４をＶ字形砥石により、両傾斜面
（波状曲線１４よりなる）の一部分のみを研削加
工し、１１ａ図に示す軌道面２６を形成する。即
ち、Ｖ字状軌道溝において研削加工が行なわれる
のは、軌道溝の両肩部分のみであり、一方、軌道
溝の底部は塑性加工されたままの状態である。こ
こで、両肩部分とは、第１１ａ図において軌道溝
の図中上方の部分であつて、波状曲線１４と軌道
面２６とによつて包囲された２ケ所の部分を意味
する文言である。

従来方法では、断面Ｖ字状軌道溝の全面を加工
していたため、研削面積が大きく、砥石がすぐ摩
耗してしまつた。そのため、ドレツシング回数の
増加など、量産性が悪く、軌道面としての寸法精
度、表面アラサが悪いものであつた。

本発明によれば、軸受として必要な軌道面のみ
を形成するため、砥石寿命の向上および寸法精度
や表面アラサの均一化を実現することができ、ま
た、Ｖ字状軌道溝に比べ、オイルポケツトの増加
８（第１１ａ図参照）が達成されるため、潤滑効
果が良く、軸受としての寿命を延長する等の効果
をもたらす。

なお、第１１ａ図では砥石の先端を尖らせてい
るが、軌道面積を大きく確保したい場合は、第１
１ｂ図に示す如く、先端面取部１５を備えた砥石
１２を使用することにより、それを実現すること
ができる。

また、第１１ｂ図に示す如く、必要に応じ、断
面Ｖ字状軌道溝の底部に、さらに大きなオイルポ
ケツト１６を設けるための凹溝を形成してもよ
い。第１１ｂ図はまた、必要に応じ、多少底の広
い波状曲線１４′（点線で示すもの）に形成すれ
ば、研削加工代１３が大きくなり研削後の軌道面
を大きく確保できることを示している。また第１
１ｃ図に示す如く、軌道面２６は曲面となし、ボ
ールの接触面積を大きくして、強度の増大をもた
らすこともできる。

次にテーブル２およびベツド１の製造方法につ
いて記載する。テーブル２およびベツド１を製造
するためには、第１２ａ図に示す如く薄肉金属板
２５を所定寸法に切断し、該金属板２５を断面Ｕ
字状に曲げる部分、および、軌道溝の端部に切欠
部９を形成する。次に、第１２ｂ図に示す如く、
該金属板２５に断面Ｖ字状の軌道溝１１を塑性変
形させて形成し、そして第１２ｃ図に示す如く、
該金属板を該切欠部９で断面Ｕ字状に塑性変形さ
せて折り曲げる。あるいはまた、第１２ａ図に示
す状態から直接第１２ｃ図に示す状態へと軌道溝
１１の塑性変形と断面Ｕ字状に曲げる塑性変形と
を１つの工程で行なうこともできる。

更に第１３ｂ図に示す通り、該金属板の長手方
向に沿う両端部に熱源１０を置き、局所硬化させ
た後該金属板の断面Ｖ字状軌道溝の一部分のみを
研削加工して、第１１ａ図乃至第１１ｃ図に示す
ような軌道面２６を形成する工程として付け加え
て実施することもできる。

上記のようにして製造されたテーブルとベツド
は必要数のボールを軌道溝内に配して組合わせて
軸受ユニツトを完成させる。

尚上記した切欠部９を形成することにより得ら
れる効果は、次の通りである。すなわち、Ｕ字状
に折り曲げられると、両端部へ、曲げられた肉が
突出するため、長手方向の精度が悪くなる。曲げ
られる前にその部分に切欠部９を設けることによ
り、長手方向の寸法精度が良くなり、曲げ後の幅
加工が不要となる。このことはＶ字状軌道溝の加
工についても同様である。上記付加実施例による
金属板の長手方向に沿う両端部に熱源１０を置い
て局部硬化させた場合に生じる効果は次の通りで
ある。すなわち、第１３ａ図に示す如く、軌道溝
の近傍に熱源１０を置いた方法では、曲げ部分ま
で硬化される可能性が大きく、管理がむずかし
く、曲げる時に破損してしまう。第１３ｂ図に示
す如く、テーブルあるいはベツドの長手方向に沿
う端部に熱源１０を置く方法によれば熱源１０か
ら曲げ部までの距離が遠くなるので、硬化部の管
理が容易となる。局所硬化させる一実施例として
は、高周波焼入で、たとえば、工具鋼（SK−５）
を2.5秒870℃±５℃第１３ｂ図の位置に熱源を置
いて加熱し、プラスチツクエンチで冷却し、180
℃±７℃で１時間焼戻しを行ない、その後炉冷す
る。該金属板の断面Ｖ字状軌道溝１１の波状曲線
部１４，１４′の一部分のみを研削して軌道面２
６（第１１ａ図乃至第１１ｃ図参照）を形成する
ことによる効果は前記した通りである。

第１４および第１５図は本発明による有限直線
運動用玉軸受ユニツトの第２の実施例を示してお
り、さらに、予圧調整板２０、予圧調整ネジ２
２、および、ベース２４が設けられている。かく
して、予圧調整ネジ２２を調整して、予圧調整板
２０を押し、ボール３に所要の予圧を与えること
ができる。予圧調整ネジ２２は、ベース２４にね
じ込まれている。

【図面の簡単な説明】

第１乃至第５図は特開昭49−80448号で開示さ
れている従来技術を示し；第６図は本発明による
有限直線運動用玉軸受ユニツトの１つの実施例を
示す正面図で、その左半部は断面で示されてお
り；第７図はＶ字状軌道溝を示す第６図の部分拡
大図で；第８図は第６図の側面図で、破断されて
示されており；第９図は本発明による軸受ユニツ
トの組立を示す１つの実施例の斜視図で；第１０
図は同上の組立方法を示し；第１１ａ図は本発明
による軌道溝の説明図で；第１１ｂ図は本発明に
よる別な軌道溝の説明図で；第１１ｃ図は本発明
による軌動溝内の軌道面を曲面にした場合を示
し；第１２ａ乃至第１２ｃ図は本発明によるベツ
ドまたはテーブルの製法を示す説明図で；第１３
ａ図は局部硬化させるための好しくない熱源の位
置を示し；第１３ｂ図は局部硬化させるための好
ましい熱源の位置を示し；第１４図は本発明によ
る有限直線運動用玉軸受ユニツトの別の実施例を
示す断面による正面図で；そして、第１５図は第
１４図の一部断面による側面図である。 １……ベツド、２……テーブル、３……ボー
ル、４……リテイナ、５……テーブル側板、６…
…ベツド側板、７……ストツパー、８……オイル
ポケツトの増加、９……切欠部、１０……熱源、
１１……Ｖ字状軌道溝、１２……砥石、１３……
砥石加工代、１４……波状曲線、１４′……底の
広い波状曲線、１５……先端面取部、１６……オ
イルポケツト、２０……予圧調整板、２２……予
圧調整ネジ、２４……ベース、２５……薄肉金属
板、２６……軌道面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 有限直線運動用玉軸受ユニツトにおいて、該
   玉軸受ユニツトはテーブルとベツドとを組合わせ
   てなり、該テーブルとベツドは、それぞれ薄肉金
   属板をその両対向端を同一方向に折り曲げた断面
   Ｕ字状で両端に側壁が形成されており、該テーブ
   ルはその両側壁内側面上にＶ字状軌道溝を設け、
   そして該ベツドもまたその両側壁外側面上に該テ
   ーブルの前記Ｖ字状軌道溝に対応するＶ字状軌道
   溝を設け、該テーブルと該ベツドの軌道溝の間に
   複数個のボールが挿入されており、それぞれの該
   Ｖ字状軌道溝は、研削面がなすＶ字状の軌道溝の
   仮想線よりも軌道溝深さの中央底で凹となる形状
   に塑性加工によりゆるやかな波状曲線で形成さ
   れ、その後該Ｖ字状軌道溝の両肩部分のみを研削
   加工して軌道面が形成され、該軌道溝の底部は前
   記塑性加工によつて形成された状態のままの形状
   を残して油溝となしている ことを特徴とする有限直線運動用玉軸受ユニツ
   ト。 ２ 有限直線運動用玉軸受ユニツトの製造方法に
   おいて： (a) 該玉軸受ユニツトのテーブルとベツドとをそ
   れぞれ薄肉金属板でつくり、それを少なくとも
   所定寸法に切断する工程と； (b) 該金属板を断面Ｕ字状に曲げる部分および軌
   道溝の部分の長手方向各端部に切欠部を形成す
   る工程と； (c) 軌道溝の切欠部間に断面Ｖ字状の軌道溝を、
   研削面がなすＶ字状の軌道溝の仮想線よりも軌
   道溝深さの中央底で凹となる形状に塑性加工に
   よりゆるやかな波状曲線を、形成する工程と； (d) 断面Ｕ字状に曲げる部分の前記切欠部で断面
   Ｕ字状に塑性変形させて折り曲げる工程と；そ
   して (e) 該金属板の断面Ｖ字状軌道溝の両肩部分のみ
   を研削加工して軌道面を形成すると共に、軌道
   溝の底部を前記塑性加工状態に残して油溝を形
   成する工程によりテーブルおよびベツドを製造
   し； (f) 該ベツド上に該テーブルを、該軌道溝内に複
   数個のボールを介して組合わせる工程； とからなることを特徴とする有限直線運動用玉軸
   受ユニツトの製造方法。 ３ 軌道溝の切欠部間に断面Ｖ字状の軌道溝を、
   研削面がなすＶ字状の軌道溝の仮想線よりも軌道
   溝深さの中央底で凹となる形状に塑性加工により
   ゆるやかな波状曲線を、形成する工程と； 断面Ｕ字状に曲げる部分の前記切欠部で断面Ｕ
   字状に塑性変形させて折り曲げる工程と； を１つの工程として実施することを特徴とする、
   特許請求の範囲第２項に記載の製造方法。