JPH0454310A - 直線摺動用ベアリング及び直線摺動用テーブル - Google Patents

直線摺動用ベアリング及び直線摺動用テーブル

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JPH0454310A
JPH0454310A JP2162570A JP16257090A JPH0454310A JP H0454310 A JPH0454310 A JP H0454310A JP 2162570 A JP2162570 A JP 2162570A JP 16257090 A JP16257090 A JP 16257090A JP H0454310 A JPH0454310 A JP H0454310A
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sliding
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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】 [産業上の利用分野] 本発明は、例えば、NO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、摺動させるべき可動体
を直線的に案内する直線摺動用ベアリング及び直線摺動
用テーブルに関するものである。
[従来の技術] 従来、この種の直線摺動用ベアリングとしては、第17
図に示すようなものが一般的である。具体的には、軸方
向に沿ってボール等の転動体aが転走する転走面b1を
有する軌道台すと、この転走面b1と相俟って転動体a
を挟み込む負荷転走面C1を有すると共にこの負荷転走
面C1に対応した無負荷転走孔C2を有する摺動台Cと
、上記負荷転走面C1と無負荷転走孔C2とを連通連結
して転動体aの無限循環路を形成する蓋体dとで構成さ
れており、軌道台すの転走面b1と摺動台Cの負荷転走
面C1との間(以下、負荷域)を転走する転動体aによ
って摺動台Cが極微小な摩擦抵抗で軌道台すに沿って直
線移動するものである。
又、工作機械や被加工物等を搭載して直線案内する直線
摺動用テーブルとしては、第18図及び第19図に示す
ように、上記直線摺動用ベアリングの軌道台すを複数条
(図中では2条)固定部e上に配設し、この軌道台すに
間隔をおいて複数(図中では2台)組み込んだ摺動台C
にテーブルfを取付けたものが一般的である。
[発明が解決しようとする課題] ところで、この種の直線摺動用ベアリングは、その構造
上、摺動台の運動に関して以下に示すような問題点を有
している。
先ず、第一は、ウェービングと称される摺動台の微小振
動の発生である。転動体の循環により摺動台が無限移動
する直線摺動用ベアリングは、摺動台の軌道台に対する
剛性の向上及びガタ付きの防止を図るために、通常、負
荷域を転走する転動体に予圧を付与して使用される。そ
のため、転動体が負荷域にE人される際おるいは負荷域
から解放される際に、摺動台が上下方向及び左右方向に
微小変位し、これが摺動台の運動時に微小振動すなわち
ウェーどングとなって現われてしまう。
又、第二は、摺動台の走り真直性である。摺動台は軌道
台が配設された固定部に対して真直に運動することが理
想的であるが、その運動は軌道台の固定部への取付精度
あるいは転走面の加工精度の影響を受けざるを得ず、現
実的には高度な走り真直性を得ることもかなり困難であ
る。この際、軌道台の取付精度や転走面の加工精度の向
上から当該運動の真直性を得ようとすれば、コスト高、
生産効率の低下等を招くこととなり、この観点からの走
り真直性の改善には自ずと限界がある。
以上説明した摺動台の運動の欠点は、これら直線摺動用
ベアリングに案内されながら加工を行なう工作機械等に
とって看過することのできない重要な問題点である。な
ぜならば、摺動台のウェービング必るいは走り真直性の
不良は工作機械のツールの変位となって現れ、生産品の
加工精度に直接影響を与えるからである。
しかるに、近年の産業界においては、種々の生産品にお
いてますますその精密化が要求されるようになり、これ
ら生産品を加工する工作機械等の機械装置についてもま
すますその加工11度の向上が要求されるようになって
いる。
このため、種々の機械装置においてその直線案内を担う
直線摺動用ベアリングに対しては、摺動台走行時におけ
るウェービングの防止、走り真直性の更なる向上が強く
要請されている。
一方、直線摺動用テーブルにおいては、近年、コストの
削減を図る手段として、摺動台へ取付けるテーブルを可
能な限り薄く製作するといった試みがなされているが、
剛性の観点からは好ましくなく、テーブルに撓み等が発
生して搭載した工作機械の加工精度が低下し易いといっ
た問題点が生じる。
本発明はこれら要請あるいは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、摺動台のウェービン
グを可及的に抑止すると共に、走り真直性のより向上し
た直線摺動用ベアリングを提供することにある。
又、他の目的は、工作機械等の機械装置を載置して精度
の高い加工を可能とする直線摺動用テーブルを提供する
ことにある。
[課題を解決するための手段] 本願発明者らは上記目的を達成するために鋭意検討を重
ねたところ、負荷域を転走する転動体の数が多いほど摺
動台のウェービング値は小さくなり、加えて走り真直性
の向上にも好ましいことが判明した。このことから、直
線摺動用テーブルにおいては、可能な限り長尺な摺動台
をテーブルサイズに合わせて製作してこれをテーブル下
面に取付けることにより、ウェービング値、走り真直性
を共に従来より向上させることができる。
しかし、テーブルは搭載する機械装置等により大きざが
異なるため、ユーザーの注文に応じて異なる長さの摺動
台を製作するのは生産効率の面から好ましくない。
そして、本願発明者らはこれらの観点から更に検討を進
めた結果、本願発明を案出するに至ったのである。
すなわち、本発明の直線摺動用ベアリングは、長手方向
に沿ってボール又はローラ等の転動体の転走面が形成さ
れた軌道台と、上記転走面と相俟って転動体を挟み込む
負荷転走面が形成された複数の分割ブロックからなり、
上記負荷転走面が連続するよう上記分割ブロックを結合
した摺動台と、結合により連続する負荷転走面の両端を
連通連結して転動体の無限循環路を形成する転動体循環
手段とから構成されることを特徴とするものである。
又、本発明の直線摺動用テーブルは、長手方向に沿って
ボール又はローラ等の転動体の転走面が形成された軌道
台と、上記転走面と相俟って転動体を挟み込む負荷転走
面が形成された複数の分割ブロックからなり、上記負荷
転走面が連続するよう上記分割ブロックを結合した摺動
台と、結合により連続する負荷転走面の両端を連通連結
して転動体の無限循環路を形成する転動体循環手段と、
直線案内すべき可動体を搭載すると共に、上記摺動台に
固定されて軌道台長手方向に自在に移動するテーブルと
から構成されることを特徴とするものである。
このような技術的手段において、上記摺動台としては、
負荷転走面が形成された複数の分割ブロックを繋ぎ合わ
せて構成されるものであれば、分割ブロックの数は適宜
選択して差し支えなく、例えば、直線案内するテーブル
等の大きざによってその数が決定される。
又、分割ブロックとしては、形状や負荷転走面の条数、
転動体の接触角等をベアリングの使用用途に応じて適宜
設計変更して差支えなく、既存の百線摺動用ベアリング
の摺動台を利用することも可能である。
更に、各分割ブロックの負荷転走面は分割ブロック毎に
研削加工等により形成して差し支えないが、これら分割
ブロックを結合して摺動台を構成した際における負荷転
走面の連続性を良好なものとするためには、治具に固定
した複数の分割ブロックに対して同時に負荷転走面を形
成するのが好ましい。
又、上記転動体循環手段としては、分割ブロックを結合
してなるM動台の負荷転走面の一端から転動体を掬い挙
げて他端に戻し、負荷域と相俟って転動体の無限循環路
を構成するものであれば、ボールチューブを用いる等、
その具体的態様を適宜設計変更して差し支えない。
更に、上記転動体としては、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。
尚、摺動台の負荷転走面に対しては転動体の循環を円滑
化する目的で所謂クラウニング加工、具体的には、負荷
転走面の両端域を中央域に比較して余分に研削し、負荷
転走面を略凸曲面状に形成する加工、を施すのが一般的
である。しかし、本発明においては、その構造上、摺動
台の両端に位置する分割ブロック(以下、端部ブロック
)の負荷転走面にのみクラウニング加工を施せばことが
足りる。従って、クラウニング加工が施された一対の端
部ブロックの間に、クラウニング加工の施されていない
分割ブロック(以下、中間ブロック)を任意の数だけ挿
入していけば、中間ブロックの個数に応じた長さの摺動
台を構成することが容易に可能となる。
F作 用コ 上記技術的手段は次のように作用する。
分割ブロックの数を任意に選択することにより、テーブ
ル等直線案内する可動体の大きさに合わせて容易に長尺
な摺動台を製作することができ、摺動台の長尺化に伴な
い負荷域を転走する負荷転動体の数を任意に増加させる
ことが可能となる。
[実施例] 以下、添付図面に基づいて本発明の直線摺動用ベアリン
グ及び直線摺動用テーブルを詳細に説明する。
第1図及び第2図は本発明の直線摺動用ベアリングの第
一実施例を示すものであり、固定部に配設される軌道台
1と、この軌道台1を跨ぐようにして配設される摺動台
2と、この摺動台2の両端面に取付けられた一対の蓋体
3a、3b  (転動体循環手段〉と、上記軌道台1と
摺動台2どの間で荷重を負荷する多数のボール4 (転
動体)とから構成されている。
先ず、上記摺動台は、第1図に示すように、両端に位置
する端部ブロック2aとその間に挟み込まれる2体の中
間ブロック2bとからなり、これらを連結プレート5を
介して結合ボルト51で結合して構成されている。各ブ
ロック2a、2bは、第3図及び第4図に示すように、
基部21a(21b)から一対の油部22a(22b)
が垂下した断面路側C形状に成形されており、左右袖部
22a(22b)の内面側には軸方向に沿って夫々上下
2条の凹条溝23a(23b)が形成され、各凹条溝内
にはボール4が転走する負荷転走面24(24b)がボ
ール4の半径よりも大きい曲率半径で曲面状に形成され
ている。又、左右袖部22には、転動体循環手段の一部
なす無負荷転走孔25a(25b)が夫々の負荷転走面
24a(24b)に対応して形成されている。上記基部
218(21b)の上面はテーブル等の可動体を取付け
るための取付面26a(26b)となっており、取付ボ
ルト(図示せず)が螺合するボルト孔27a(27b)
がタップ加工されている。尚、第3図中、符号28及び
符号29は夫々基部21a(21b)、油部22a(2
2b)にビス(図示せず)で固定されたボール保持器で
あり、摺動台2を軌道台1から取り外した際に、各ブロ
ック2の凹条溝23a(23b)からボール4が脱落す
るのを防止している。又、符号30a(30b)は結合
ボルト51が螺合するボルト孔である。
本実施例では、各ブロック2a、 2bを連結した際の
負荷転走面24a、 24bの連続性を良好なものとす
るために、4体のブロック2a、2bを同時研削して負
荷転走面2を形成している。すなわち、4体のブロック
2a、 2bを連結した状態で加工機械に固定し、一体
の摺動台とみなして研削加工を施すのである。
又、上記端部ブロック2aの負荷転走面24aに対して
は、上記研削加工の後にクラウニング加工が施され、ボ
ール4の負荷域への圧入あるいは負荷域からの解放が円
滑に行われるようになっている。
一方、上記蓋体3は、合成樹脂により成形され、第5図
乃至第7図に示すように、その内面側には、上記端部ブ
ロック2aに形成された負荷転走面24aとこれらに対
応する無負荷転走孔25aとを連通連結するボール旋回
路31が設けられている。このボール旋回路31は、負
荷転走面24aに連続する案内面32を有する半円形状
の案内片33を蓋体3に形成されたボール案内溝34に
嵌合させることにより形成される。尚、符号35は端部
ブロック2に螺合する固定ボルト(図示せず)の貫通孔
である。
又、上記軌道台1は、第9図及び第10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
傾斜面及び両肩切欠部の上向き傾斜面には、夫々、端部
ブロック28及び中間ブロック2bの負荷転走面24a
、 24bに対応した転走面11が設けられている。尚
、符号12は固定部に螺合する固定ボルト(図示せず)
が貫通する取付孔である。
このように構成される本実施例の直線摺動用ベアリング
においては、第11図に示すように、一対の端部ブロッ
ク2aと2体の中間ブロック2bとを結合することで、
各ブロック2a、2bの負荷転走面24a、 24bが
連続するより長尺な負荷転走面24が形成されると共に
、この負荷転走面24に対応した無負荷転走孔25が形
成された摺動台2が得られる。
そして、上記端部ブロック2aに蓋体3を取付けること
により、摺動台2の負荷転走面24と無負荷転走孔25
を連通連結するボール無限循環路が形成され、第1図に
示す摺動台2が得られるのである。
第12図は本実施例の直線摺動用ベアリング2セツトを
用いて構成した直線摺動用テーブルの第−実施例を示す
ものであり、軌道台1を所定の間隔で固定部上に配設す
ると共に各摺動台2の上にテ−プル7を固定したもので
ある。
このとき、本実施例の直線囲動用ベア1ノングにおいて
は、第12図に示すような直線摺動用テーブルを構成す
るに当たって、中間ブロック2bの数を適宜選定するこ
とが可能なので、摺動台2の被配設面の広さに応じた長
さの摺動台2を容易に製作することができる。
従って、摺動台2の負荷転走面24と軌道台1の転走面
11との間を転走する負荷ボール4の数をテーブル7の
サイズに合わせて増加させることができ、ボール4の循
環に起因する摺動台2の上下方向あるいは左右方向のウ
ェービングを可及的に防止できるほか、その走り真直性
も向上したものとなる。
又、テーブル1のサイズに合わせて摺動台2を長尺化し
ているので、摺動台2とテーブル1との接触面積を広く
することができ、第18図に示す従来の直線摺動用ベア
リングに比較してテーブルの剛性が大きくなるといった
利点も有している。
最後に、本願発明者らが本発明の有効性を確認すべく、
第12図に示す直線摺動用テーブルのウェービング値を
実測した結果を報告する。又、比較のため、第18図及
び第19図に示す従来の直線1壽動用ベアリングを用い
て構成した直線摺動用テーブル(以下、比較例)につい
ても同様の測定を行なった結果も併せて報告する。
本実験で用いた摺動台2は上記第一実施例のものとは若
干具なり、既存のベアリングブロック2Cを4体連結し
て摺動台2を構成したものである。
従って、第15図に示すように、各ブロック2Cの負荷
転走面24Cには個々にクラウニング加工が施されてい
る。但し、負荷転走孔25c等の他の構成は上記第一実
施例のベアリングと同一である。
又、本発明の直線摺動用テーブルに関しては、各ブロッ
ク2a、2bとテーブル7との結合状態の違いによりウ
ェービング値がどのように異なるかを確認するため、端
部ブロック2aのボルト孔27aに螺合する取付ボルト
のみを締結した場合(以下、実験■)と、端部ブロック
2a及び中間ブロック2bのボルト孔27a、27bに
螺合するすべての取付ボルトを締結した場合(以下、実
験■)とについて、ウェービング値を測定した(第13
図参照)。
尚、ウェービング値を測定した点は、第13図、第14
図、第18図及び第19図中、A=97M、 B= 1
07J!17+の位置で、固定部8からの高さC= 3
60mの点である。又、軌道台の配設間隔は本発明及び
比較例共にD= 315m、本発明の摺動台の長さE=
341txrt、比較例の摺動台配設間隔F= 341
#である。
以下に実験で得られたウェービング値を示す。
・実験■   上下方向    0.11   μm左
右方向    0.09   μm ・実験■   上下方向    0.095  μm左
右方向    0.073  μm ・比較例   上下方向   0.2〜0.25μm左
右方向   0.2〜0.25μ71Wこの実験結果か
ら明らかなように、本発明に係る直線摺動用ベアリング
を用いた直線摺動用テーブルは、いずれもウェービング
値が比較例に対して172以下になっており、その有効
性を確認することができた。又、本発明に係る直線摺動
用ベアリングは、すべてのブロック2Cをテーブルに固
定した方がウェービング値が向上することも判明した。
尚、本発明の直線摺動用ベアリングは上記第一実施例の
ものに限定されず、例えば、第16図に示すような断面
形状を有するものであっても差し支えない。ブロック2
a(2b)の断面形状が異なる以外は略同様な構造なの
で第一実施例と同一符号を付してその詳細な説明は省略
する。
[発明の効果] 以上説明してきたように、本発明の直線開動用ベアリン
グは、複数の分割ブロックを結合して摺動台を構成する
ことにより、直線案内するテーブルの大きざに合わせて
容易に負荷転動体の数を増加させることができるので、
摺動台のウェービングを可及的に防止することが可能と
なるほか、その走り真直性の向上を図ることも可能とな
る。
又、これらベアリングを用いて構成される本発明の直線
摺動用テーブルによれば、搭載した工作機械等の可動体
を滑らかに高い真直性で直線案内すことができ、被加工
物に対して高精度の加工を施すことが可能となる。
更に、テーブルのサイズに略合致した長さの摺動台によ
りテーブルを支持することができるので、剛性の高い百
線摺動用テーブルを得ることができ、その分テーブルを
薄肉化してコストダウンを図ることも可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は本発明の直線摺動用ベアリングの第
一実施例を示す斜視図及び断面図、第3図及び第4図は
第一実施例に係る端部ブロック(中間ブロック)を示す
断面図及び側面図、第5図は蓋体を示す裏面図、第6図
は第5図のI−I断面図、第7図は第6図の■−■断面
図、第8図は案内片を示す斜視図、第9図及び第10図
は軌道台を示す斜視図及び断面図、第11図は摺動台の
ボール無限循環路を示す断面図、第12図、第13図及
び第14図は本発明の直線摺動用テーブルの第一実施例
を示す斜視図、平面図及び正面図、第15図は実験に用
いた直線活動用ベアリングのボール無限循環路を示す断
面図、第16図は本発明の直線摺動用ベアリングの仙の
実施例を示す断面図、第17図は従来の直線活動用ベア
リングを示す斜視図、第18図及び第19図は従来の直
線摺動用テーブル(仕較例)を示す平面図及び正面図で
ある。 [符号説明] 1:軌道台     2:摺動台 2a:端部ブロック(分割ブロック) 2b:中間ブロック(分割ブロック) 3:蓋体く転動体循環手段) 4:ボール(転動体)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)長手方向に沿ってボール又はローラ等の転動体の
    転走面が形成された軌道台と、上記転走面と相俟って転
    動体を挟み込む負荷転走面が形成された複数の分割ブロ
    ックからなり、上記負荷転走面が連続するよう上記分割
    ブロックを結合した摺動台と、結合により連続する負荷
    転走面の両端を連通連結して転動体の無限循環路を形成
    する転動体循環手段とから構成されることを特徴とする
    直線摺動用ベアリング。
  2. (2)摺動台は、負荷転走面にクラウニング加工の施さ
    れた一対の端部ブロックと、これら端部ブロックの間に
    挟み込まれる一乃至複数の中間ブロックとから構成され
    る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)長手方向に沿ってボール又はローラ等の転動体の
    転走面が形成された軌道台と、上記転走面と相俟って転
    動体を挟み込む負荷転走面が形成された複数の分割ブロ
    ックからなり、上記負荷転走面が連続するよう上記分割
    ブロックを結合した摺動台と、結合により連続する負荷
    転走面の両端を連通連結して転動体の無限循環路を形成
    する転動体循環手段と、直線案内すべき可動体を搭載す
    ると共に、上記摺動台に固定されて軌道台長手方向に自
    在に移動するテーブルとから構成されることを特徴とす
    る直線摺動用テーブル。
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