JPH04228917A - 線形運動用球軸受 - Google Patents

線形運動用球軸受

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JPH04228917A
JPH04228917A JP3132191A JP13219191A JPH04228917A JP H04228917 A JPH04228917 A JP H04228917A JP 3132191 A JP3132191 A JP 3132191A JP 13219191 A JP13219191 A JP 13219191A JP H04228917 A JPH04228917 A JP H04228917A
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ルドビッヒ　エーデルマン
Hermann Gloeckner
ヘルマン　グレックナー
Zoltan Laszlofalvi
ツォルタン　ラシュツロファルフィ
Uwe Mayer
ウーベ　マイヤー
Lothar Walter
ロター　バルター
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    • F16C29/0685—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with the bearing body fully encircling the guide rail or track the bearing body encircles a rail or rod of circular cross-section, i.e. the linear bearing is not suited to transmit torque with balls
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16C43/00—Assembling bearings
    • F16C43/04—Assembling rolling-contact bearings
    • F16C43/06—Placing rolling bodies in cages or bearings
    • F16C43/08—Placing rolling bodies in cages or bearings by deforming the cages or the races

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、保持器と、蓋と球とか
ら構成され、保持器は半径方向外側のレース要素と軸の
間を転動する負荷球に対するアキシャル案内軌道と、無
負荷球に対するアキシャル帰還軌道とを有してハウジン
グのボア内に固定できかつ内周面で上記軸を少なくとも
部分的に取り囲む保持器、この保持器の両側端にそれぞ
れ固定されかつ上記各案内軌道を各帰還軌道に端部にて
接続する転向軌道を有し、球は各軌道の中を無端列の形
で案内されており、上記案内軌道および帰還軌道がこれ
らの軌道に沿って延び上記軸に向かって開いているスロ
ットを有しているような軸に沿った線形運動に対する球
軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】かかる線形運動用球軸受は既に公知であ
り、この場合、各球列の転向軌道は半径方向内側が軸に
向けて保持器の傾斜案内面によって閉じられている（ド
イツ連邦共和国特許第２７２５３５５号公報参照）。こ
の公知の球軸受の運転中において、球は案内軌道および
帰還軌道に沿って移動し、その傾斜案内面において軸か
ら半径方向に持ち上げられる。しかし球の相応した案内
運動および半径方向への変位は球軸受内において衝撃力
を引き起こし、この衝撃力は球軸受に望ましくない運転
騒音を生じさせる。
【０００３】また、この球軸受の傾斜案内面は複雑な工
具で保持器およびその蓋に加工しなければならない。さ
らに、この公知の球軸受の傾斜案内面はその肉厚が薄い
ために非常に損傷し易い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、冒頭
に述べた形式の線形運動用球軸受を、ほとんど騒音なし
に運転し、強固に構成され、特に経済的に製造できるよ
うにすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によればこの目的
は、冒頭に述べた形式の線形運動用球軸受において、両
側の蓋の転向軌道が、軸に向かって開きかつ案内軌道の
スロットおよび帰還軌道のスロットに連通するスロット
を有し、これらのスロットがそれぞれ保持器の内周面に
おける上記転向軌道に沿って湾曲して延びる肩部と、こ
れに対して平行に湾曲して延びる蓋の内側壁部分とによ
って境界づけられていることによって達成される。
【０００６】
【発明の作用及び効果】本発明に基づく線形運動用球軸
受によれば、案内軌道あるいは帰還軌道から移動してく
る各列の球は、蓋の転向軌道の中に滑らかに騒音もなく
入り込むことができる。各列の球は同様に、従来の軸受
とは異なり、突然半径方向に変位することなしに転向軌
道からそれに続く案内軌道あるいは帰還軌道の中に滑り
込んで戻る。このようにして球はその球軸受内における
運動の際にほとんど衝撃を受けない。したがって本発明
に基づく球軸受は特に静かな運転性を有し、また半径方
向の構造高さが低くなり小型化に有利である。
【０００７】本発明に基づく球軸受において、保持器の
ボア内において湾曲して延びる肩部および蓋の対応して
湾曲して延びる壁部分は、アキシャル工具によって経済
的に加工できる。その場合保持器および両側の蓋は、球
軸受を強固にしかつ衝撃に対しても強くするような形状
にできる。
【０００８】本発明の有利な実施態様は特許請求の範囲
の各請求項に記載されている。
【０００９】請求項２記載の実施態様によれば、各無端
列の無負荷球は帰還軌道および転向軌道のスロットを貫
通して軸の外周面まで突出し、該軸の上で案内される。
【００１０】請求項３記載の実施態様によれば、各列の
球はスロットの半径方向内側スロット縁によって固定し
て保持されるので、軸を分解した場合でも球は球軸受か
ら脱落することはない。
【００１１】請求項４から請求項９に記載の実施態様は
、保持器および蓋の形状に関し、球軸受の特に経済的な
製造を可能にしている。
【００１２】さらに、請求項１０記載の実施態様は、保
持器の案内軌道、帰還軌道および両側の蓋の転向軌道が
アキシャルスライダによって注型で成形でき、これによ
り保持器および蓋が経済的に量産できるという利点をも
たらす。
【００１３】
【実施例】以下、図面を参照して本発明に基づく線形運
動用球軸受の２つの実施例を説明する。
【００１４】〈第一実施例〉図１において１は軸受のハ
ウジングであり、その円筒状ボア２の中に線形運動用の
側面対称形球軸受の保持器３が嵌め込まれている。この
保持器３はブッシュ状に形成されており、その内周面で
（図１および図２において一点鎖線で示した）円筒軸４
を完全に包囲している。
【００１５】保持器３の両側端には環状の蓋７が取り付
けられている。これらの蓋７は保持器３の両側の終端部
分５の円筒状ボア内周面６に嵌め込まれる（図２参照）
。
【００１６】保持器３は負荷球９に対するアキシャル（
軸方向）案内軌道８と無負荷球１１に対するアキシャル
帰還軌道１０とを有している。保持器３および両側の蓋
７はエラストマ注型樹脂から成り、これらはそれぞれ成
形型（図示せず）において射出成形法で製造される。 保持器３の成形型は、それ自体公知のように、保持器３
の案内軌道８および帰還軌道１０を成形するためにアキ
シャルスライダを有している。
【００１７】案内軌道８および帰還軌道１０はそれぞれ
保持器３の円周に交互に配置されている。保持器３内に
おいて各案内軌道８の半径方向外側に、鋼製のレース要
素１２が組み込まれている。各レース要素１２は、保持
器３を半径方向に貫通する開口１３の中に脱落しないよ
うにスナップ的に嵌め込まれ、ハウジング１のボア内周
面に半径方向において接する外側面と、負荷球９に対す
る線形走行用の条溝状案内軌道１４を備えた内側面とを
有している。
【００１８】軸４が軸方向に往復運動する場合、球９は
レース要素１２の案内軌道１４と軸４の円筒状外周面と
の間で転動し、その際、軸４の半径方向の荷重はレース
要素１２を介してハウジング１に伝達される。
【００１９】両側の蓋７は、その内側面に円周に分布し
て設けられた、半円状に延びる転向軌道１５を有してい
る。各転向軌道１５は各案内軌道８の一端を隣りの帰還
軌道１０の一端に接続する。その場合、各転向軌道１５
は、保持器３の内側面における半円状に湾曲して延びる
肩部１６と、これに対向して平行に位置して湾曲して延
びる蓋７の内側壁部分１７とによって境界づけられてい
る。
【００２０】それぞれ１つの案内軌道８及び１つの帰還
軌道１０と、それぞれ軸方向の両端に位置する２つの転
向軌道１５は、球９，１１が無端列の状態で組み込まれ
る１つの循環軌道を形成する。
【００２１】球軸受の各循環軌道は、これに沿って延び
軸４に向かって開いているスロットを有している。この
スロットは、案内軌道８の軸方向に延びるスロット１８
と、両側の転向軌道１５の半円状に延びるスロット１９
と、帰還軌道１０の軸方向に延びるスロット２０とから
成っている。そして、各転向軌道１５のスロット１９は
両端が案内軌道８のスロット１８あるいは帰還軌道１０
のスロット２０に連通している。
【００２２】転向軌道１５のスロット１９の半径方向内
側スロット幅２１は、帰還軌道１０の内側スロット幅と
正確に同じ大きさをしており、無負荷球１１が軸４に向
かって半径方向内側にスロット１９，２０から突出し、
したがって軸４上を半径方向に案内されるような大きさ
にされている。
【００２３】なおスロット幅２１は球１１の直径よりも
幾分小さくされている。同様に、各案内軌道８のスロッ
ト１８の半径方向内側スロット幅も、球９の直径より幾
分小さくされている。したがって球９，１１は、軸４が
球軸受から引き抜かれて除去されたときも、球軸受から
半径方向内側に脱落することはない。
【００２４】両側の蓋７の転向軌道１５は、肩部１６と
壁部分１７とによって形成された横側案内壁を有してい
る。この横側案内壁は球１１を部分的に包囲するほぼ弓
形の断面形状をしている。同様に軸方向に延びる案内軌
道８ないし帰還軌道１０も横側案内壁を有し、この案内
壁は球９，１１を部分的に包囲するほぼ弓形の断面形状
をしている。
【００２５】その場合、案内軌道８、帰還軌道１０およ
び転向軌道１５は、軸４の軸心と同心的な共通の円２２
の上に置かれた横断面中心を有している。保持器３の両
側終端部分５のボア内周面６は、蓋７の転向軌道１５を
半径方向外側に対して覆っている。
【００２６】各蓋７はボア内周面６に接する外周面２３
を有しており、この外周面２３はそれより半径方向外側
に突出する保持突起２４を円周に分布して複数個備えて
いる。これらの保持突起２４は、保持器３のボア内周面
６の半径方向に通して延びる凹所２５にスナップ的に嵌
め込まれ、かみ合い結合される（図３と図４参照）。
【００２７】さらに、各蓋７は軸方向内側に向いた平ら
な端面部分２６を有している。各端面部分２６は蓋７に
おいて円周方向に隣接する２つの転向軌道１５の間に形
成されている。蓋７の全部の端面部分２６は、これに対
向して位置する保持器３の平らな支持面部分２７に固く
接して配置される。
【００２８】この実施例の場合、各支持面部分２７は軸
方向のピン状突起２８を有し、この突起２８は対応する
上記端面部分２６の丸孔凹所２９に嵌まり込む（図３と
図４参照）。
【００２９】図２に示した球軸受の場合、保持器３の左
側端にシールリング３０も嵌め込まれている。このシー
ルリング３０は軸４の外周面と共に狭い密封隙間を形成
している。保持器３は右側端にシールリング３１を有し
、このシールリング３１のシール舌片は軸４の外周面上
を長手方向に摺接する。〈第二実施例〉図５および図６
には線形運動用球軸受の異なった実施例が示されている
。この線形運動用球軸受は上述した第一実施例と同じよ
うに構成されており、保持器３のアキシャル案内軌道８
と、帰還軌道１０および両端の蓋７の半円状に延びる転
向軌道１５とを有している。これらの軌道８，１０，１
５は軸４に向かって開いているスロット１８，１９，２
０も有している。
【００３０】しかし、この実施例の球軸受の場合、各レ
ース要素は、保持器３の案内軌道８の半径方向外側の横
断面弓形の壁部分３３上にてセラミックス層あるいは金
属層３２によって形成されている。これらの層３２を形
成するには、スパッタリングあるいは蒸着（プラズマビ
ーム法）が利用される。
【００３１】保持器３は両端に蓋７を有し、これらの蓋
７の平らな端面部分は、これに対向して位置する保持器
３の平らな支持面部分２７に、例えば貼着あるいは超音
波溶接によって取外し不能に固着されている。
【００３２】保持器３はそのボア内に注型方法にてアキ
シャルスライダ（図示せず）によって成形された半径方
向切欠き３４を有している。これらの切欠き３４は保持
器３の両側端にある支持面部分２７を貫通して軸方向に
延びている。各切欠き３４は半径方向内側へ軸４に向か
って開き、半径方向外側には閉じられている。少なくと
も１つの切欠き３４の一端あるいは両端において、軸方
向にて該切欠き３４に対向する蓋７の支持面部分２７に
おける軸方向突起３５が、上記切欠き３４に嵌み合い結
合する。
【００３３】各切欠き３４は保持器３の帰還軌道１０の
直ぐ近くで延びているので、帰還軌道１０と切欠き３４
との間に薄肉の曲げ弾性を有する保持器部分３６が形成
される。
【００３４】蓋７を備えているかあるいは備えていない
保持器３に球９，１１を充填する際、球はそれぞれ保持
器３のボアの中に挿入され、そこから半径方向外側に押
しつけられて、帰還軌道１０の中にスナップ的に嵌め込
まれる（図５の球３７参照）。その場合保持器部分３６
が円周方向に幾分弾性的に両側に湾曲されるので、スロ
ット２０の内側幅２１が瞬間的に増大する。
【００３５】本発明の範囲内において上述した実施例は
変更可能である。すなわち、例えば線形運動用球軸受に
おいて各列ごとに異なった大きさの球を組み込むことが
できる。この場合、大きな球の列の負荷球は円筒軸の長
手方向に延びる案内軌道条溝内を走り、これによって軸
と保持器の対応したレース要素との間でトルクを伝達す
る。その帰還軌道は案内軌道に対して上記軸の案内軌道
条溝の深さに相当する分だけ幾分半径方向外側にずれた
位置で延びているので、両側の転向軌道および続く帰還
軌道の中を移動する無負荷の大きな球は、軸の円筒部分
の上を案内される。
【００３６】また、保持器を円周方向に閉じられたブッ
シュとして形成する必要はない。むしろ保持器およびそ
の蓋が長手方向に貫通して延びる共通のスロットを有し
、これによって保持器がその内周面で軸を一部しか取り
囲まないようにできる。その場合これらのスロットには
、軸に摩擦結合されこれを基礎に支持する基礎などの支
持要素が嵌め込まれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ハウジングのボア内に組み込まれた本発明に基
づく第一実施例の線形運動用球軸受の断面図。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線に沿った断面図。
【図３】図１に示した球軸受の蓋の分解した状態の断面
図。
【図４】図１に示した球軸受の保持器の分解した状態の
断面図。
【図５】本発明に基づく第二実施例の線形運動用球軸受
の断面図。
【図６】図５におけるＢ−Ｂ線に沿った断面図。
【符号の説明】
１　　ハウジング ２　　ボア ３　　保持器 ４　　軸 ７　　蓋 ８　　案内軌道 ９　　球 １０　　帰還軌道 １１　　球 １４　　軸 １５　　転向軌道 １６　　肩部 １７　　壁部分 １８　　スロット １９　　スロット ２０　　スロット ２１　　スロット幅 ２２　　円 ２３　　終端部分 ２４　　保持突起 ２５　　凹所 ２６　　端面部分 ２７　　支持面部分 ２８　　突起 ２９　　凹所

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　保持器と、蓋と球とから構成され、保
    持器は、半径方向外側のレース要素と軸の間を転動する
    負荷球に対するアキシャル案内軌道と、無負荷球に対す
    るアキシャル帰還軌道とを有してハウジングのボア内に
    固定できかつ内周面で上記軸を少なくとも部分的に取り
    囲むように形成され、蓋は上記保持器の両側端にそれぞ
    れ固定されかつ上記各案内軌道を各帰還軌道に端部にて
    接続する転向軌道を有し、球は各軌道の中を無端列の形
    で案内されており、上記案内軌道および帰還軌道がこれ
    らの軌道に沿って延び上記軸に向かって開いているスロ
    ットを有しているような軸に沿った線形運動に対する球
    軸受において、上記両側の蓋（７）の転向軌道（１５）
    が、軸（１４）に向かって開きかつ案内軌道（８）のス
    ロット（１８）および帰還軌道（１０）のスロット（２
    ０）に連通するスロット（１９）を有し、これらのスロ
    ット（１９）がそれぞれ保持器（３）の内周面における
    上記転向軌道（１５）に沿って湾曲して延びる肩部（１
    ６）と、これに対して平行に湾曲して延びる蓋（７）の
    内側壁部分（１７）とによって境界づけられていること
    を特徴とする線形運動用球軸受。
  2. 【請求項２】　　軸（４）上で各無負荷球（１１）列を
    案内するために、各蓋（７）の転向軌道（１５）のスロ
    ット（１９）ならびに保持器（３）の帰還軌道（１０）
    のスロット（２０）が、球（９，１１）が軸（４）まで
    突出し得る半径方向内側スロット幅（２１）を有してい
    ることとする請求項１記載の線形運動用球軸受。
  3. 【請求項３】　　保持器（３）の案内軌道（８）、帰還
    軌道（１０）および両側の蓋（７）の転向軌道（１５）
    の半径方向内側でのスロット幅（２１）が、球（９，１
    １）の直径よりも幾分小さいこととする請求項２記載の
    線形運動用球軸受。
  4. 【請求項４】　　保持器（３）の案内軌道（８）、帰還
    軌道（１０）および両側の蓋（７）の転向軌道（１５）
    が、球（９，１１）を部分的に取り囲みほぼ断面弓形を
    している横側案内壁を有していることとする請求項１な
    いし請求項３のいずれか１つに記載の線形運動用球軸受
    。
  5. 【請求項５】　　保持器（３）の案内軌道（８）、帰還
    軌道（１０）および両側の蓋（７）の転向軌道（１５）
    が、軸（４）の軸心に対して同心的な共通の円（２２）
    の上に置かれた断面中心を有していることとする請求項
    １ないし請求項４のいずれか１つに記載の線形運動用球
    軸受。
  6. 【請求項６】　　保持器（３）が両側端にそれぞれ、蓋
    （７）の転向軌道（１５）を半径方向外側で覆う内周面
    （６）をもった終端部分（２３）を有していることとす
    る請求項１ないし請求項５のいずれか１つに記載の線形
    運動用球軸受。
  7. 【請求項７】　　各蓋（７）が、半径方向に突出した保
    持突起（２４）が円周方向に分布して配置されている外
    周面（２３）を有し、これらの保持突起（２４）が保持
    器（３）の終端部分（５）の内周面に形成された対応せ
    る半径方向凹所（２５）に嵌め込まれることとする請求
    項５記載の線形運動用球軸受。
  8. 【請求項８】　　各蓋（７）が円周方向に互いに隣接す
    る２つの転向軌道（１５）の間にそれぞれ１つの半径方
    向内側に向いた端面部分（２６）を有し、これらの端面
    部分（２６）がこれに対向して位置する保持器（３）の
    支持面部分（２７）に当接して配置されることとする請
    求項１ないし請求項７のいずれか１つに記載の線形運動
    用球軸受。
  9. 【請求項９】　　保持器（３）の各支持面部分（２７）
    が軸方向突起（２８）を有し、これらの軸方向突起（２
    ８）が蓋（７）の対応した端面部分（２６）の凹所（２
    ９）に嵌め込まれてかみ合い接続されることとする請求
    項８記載の線形運動用球軸受。
  10. 【請求項１０】　　保持器（３）および又は両側の蓋（
    ７）が注型方法で注型樹脂で作られていることとする請
    求項１ないし請求項９のいずれか１つに記載の線形運動
    用球軸受。
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