JPH0472084B2 - - Google Patents

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JPH0472084B2
JPH0472084B2 JP58120380A JP12038083A JPH0472084B2 JP H0472084 B2 JPH0472084 B2 JP H0472084B2 JP 58120380 A JP58120380 A JP 58120380A JP 12038083 A JP12038083 A JP 12038083A JP H0472084 B2 JPH0472084 B2 JP H0472084B2
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C29/00—Bearings for parts moving only linearly
    • F16C29/04—Ball or roller bearings
    • F16C29/06—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load
    • F16C29/0633—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a bearing body defining a U-shaped carriage, i.e. surrounding a guide rail or track on three sides
    • F16C29/0635—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a bearing body defining a U-shaped carriage, i.e. surrounding a guide rail or track on three sides whereby the return paths are provided as bores in a main body of the U-shaped carriage, e.g. the main body of the U-shaped carriage is a single part with end caps provided at each end
    • F16C29/0638—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a bearing body defining a U-shaped carriage, i.e. surrounding a guide rail or track on three sides whereby the return paths are provided as bores in a main body of the U-shaped carriage, e.g. the main body of the U-shaped carriage is a single part with end caps provided at each end with balls
    • F16C29/064—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a bearing body defining a U-shaped carriage, i.e. surrounding a guide rail or track on three sides whereby the return paths are provided as bores in a main body of the U-shaped carriage, e.g. the main body of the U-shaped carriage is a single part with end caps provided at each end with balls with two rows of balls, one on each side of the rail
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
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    • B23Q1/56—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism
    • B23Q1/60—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism two sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism
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    • B23Q1/621—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism two sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism with perpendicular axes, e.g. cross-slides a single sliding pair followed perpendicularly by a single sliding pair
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
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    • F16C29/008—Systems with a plurality of bearings, e.g. four carriages supporting a slide on two parallel rails
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
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    • F16C2322/39—General build up of machine tools, e.g. spindles, slides, actuators

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、中ぐり盤や平削盤等のコラムとクロ
スレールの交叉部、または一般の搬送装置の縦軸
と横軸の交叉部に用いて、重量物を支承して摺動
するXYテーブルに関する。
従来リニヤモーシヨンボールベアリング（昭和
44年12月１日大河出版発行「応用機械工学」12月
号第101頁カツト写真参照）として使用されてい
るものは、クロスした上下段のベアリングブロツ
クを形成し、該ベアリングブロツクの前後端にボ
ールブツシユをそれぞれ嵌合し、該ボールブツシ
ユにシヤフトを挿通してなるものである。
ところがベアリングブロツクの外形は円筒形状
のため、平坦なテーブルを直接セツトすることは
到底不可能である。
また、上記ボールブツシユに挿通されるシヤフ
トは点接触につき、余り大きくない垂直荷重に対
しては負荷能力を有するが、回転トルクが作用し
つゝ前進、後退するような箇所には使用できない
ものである。
要するに、上記カツト写真のリニヤモーシヨン
ボールベアリングは許容荷重が小さく、剛性が低
い単純直線運動には適するが、工作機械のコラム
とクロスレール上の刃物台のようなその自重が非
常に大きく、切削加工時に大きな力が浮き上がり
の方向、あるいは下方の方向、あるいは水平方向
等に作用する場合にはボールシヤフトとは点接触
では支承することができない。
また、切削加工時には刃物台プレートよりかな
り離れた点に捩じりモーメント等が作用するた
め、シヤフトに大きな浮き上がり荷重等が作用
し、剛性不足によるビビリ及び負荷荷重不足によ
り長期使用に耐えることができない。
しかも上段ベアリングには左右のボールブツシ
ユを組込むため、芯ずれ、捩じりにより偏荷重を
誘発し、軸受寿命を著しく短縮せしむる。
上記せる諸欠点を解消すべく本発明者はクロス
直線ベアリングを開発した。（特公昭54−32888号
公報参照） その概要は、ベアリング本体を肉厚に形成し、
該本体の上面と下面に夫々軌道台が嵌装される軌
道溝を互いに交叉する方向に設け、各軌道溝の内
側面上には一つの軌道台の両肩部に夫々削設した
負荷ボールの転動溝と互いに補い合つて四条の負
荷軌道を形成する溝を削設し、該溝の両側には
夫々無負荷ボールの帰還軌道を形成する溝を削設
して四つの無限軌道を形成せしめ、これらの溝内
に位置するボールをリテーナで軌道溝内に支架さ
せ、前記四条の負荷軌道内に位置する負荷ボール
によつて、あらゆる方向の荷重を支承できるよう
に構成してなるクロス直線ベアリングである。
ところが、該ベアリングは四条の負荷軌道と無
負荷ボール用四つの帰軌道を形成するため、全体
が必然的に肉厚になり狭い箇所に組込むには無理
である。
また、本発明者は同じくクロス直線ベアリング
ユニツトを開発した（特公昭57−40372号公報参
照）。
その概要は、軌道溝と軌条孔が交叉して設けら
れたベアリング本体と、該軌道溝にボールとリテ
ーナを介して嵌装された軌道台と、該軌道台の両
肩部に設けられた負荷用転動溝および該軌道台の
両側面に設けられた凹欠部と、該軌道台の所要箇
所に取り付けられた被摺動台と、前記ベアリング
本体を貫通してなる前記軌条孔にボールとリテー
ナを介し嵌装した軌条と、該軌条の外周に設けら
れた３条の凸部およびその凸部の両側面に設けら
れた負荷用転動溝と、前記軌道台の肩部に対応し
て前記軌道溝に形成された負荷ボール案内溝に配
列した負荷用ボール列と、該軌道台の上端面に対
応して軌道溝に形成された無負荷ボール案内溝お
よび前記凹欠部に対応して形成された無負荷ボー
ル案内溝に配列された無負荷ボール用列と、前記
軌条孔に周方向に交互して、かつ軸心方向に設け
た負荷ボール案内溝および無負荷ボール案内溝の
両側に配設されている負荷用ボール列および無負
荷ボール列からなるものである。
該クロス直線ベアリングユニツトは、負荷状態
下にあるボールがベアリングブロツク本体の負荷
軌道を構成する溝と軌条の転動溝に接触する面積
を点接触タイプから線接触方式に変えることによ
り、ベアリングの半径方向に加わるすべての荷重
を負荷でき、かつ、ボールと溝との接触面積が大
きいので、負荷能力を高めることができる。
また、同一ベアリングブロツク体に直線軌道
溝、軌条孔が夫々嵌装される軌道台と軌条との間
隔をできるだけ小さくすることが出来るので、全
体がコンパクト化し、さらに当該ベアリングより
離隔した箇所からの作用に対しても十分支承する
ことができる作用効果を奏する。
しかし、同一ベアリングブロツク本体の一方に
スプラインシヤフト用軌条孔、他方には軌道軸の
負荷ボール用溝を複列に夫々形成するため、スプ
ラインシヤフトの径に比例して肉厚になり、それ
に加えて、クロスする側すなわち反対側の軌道軸
も径に比例してベアリングブロツク本体が肉厚と
なり、上下を合わせると軌道台と軌条間は強度上
からも最小限度の間隔を保持せねばならない。
かようなベアリングブロツク本体を工作機械の
テーブルの上下、左右にセツトするために材料及
び加工代もかさみ、コスト高が避けられない。
また、相当の厚みを有するため、コラム等も丈
夫にせねばならない欠陥を有する。
本発明の技術的課題は、上記した従来における
クロス直線ベアリングの欠点を克服したものであ
つて、ベアリングブロツク本体が平行な軌道部材
を上下に交叉して井桁状に形成され、かつ略中央
には方形状の貫通孔が形成されることにより全体
がXYテーブルとなり、全体の重量の軽量化を可
能ならしむると同時に慣性力を小さく抑えること
ができ、かつ速い動きに対しても十分適応できる
ようにしたことにある。
上記技術的課題を解決する本発明の構成すなわ
ち技術的手段は次の通りである。
ベアリングブロツク本体が平行な軌道部材を上
下に交叉して井桁状に形成され、かつ、これら平
行な軌道部材の内側壁には相対向して負荷ボール
用案内溝が形成されると共に、該負荷ボール用案
内溝に平行して無負荷ボール用案内孔が前記平行
な軌道部材に貫通して形成され、そして該ベアリ
ングブロツク本体の略中央には方形状の貫通孔が
形成されており、さらに前記平行な軌道部材間に
は、外側壁に負荷ボール用軌道溝が形成されたテ
ーブルがそれぞれボールを介して摺動自在に嵌合
され、内面にボール案内用Ｕ溝が形成された側蓋
が前記ベアリングブロツクの側面に、前記平行な
軌道部材の端面にわたつてそれぞれ配されてなる
XYテーブルにある。
上記技術的手段により、本発明のXYテーブル
のベアリングロツク本体は嵌合されるテーブルに
対応する側壁が上下とも互いに断面略コ字形の剛
性を水平部にて持ち合う形に配設されると共に中
央プレートが省略されるため、肉厚が薄く形成す
ることができるので、該XYテーブルの左右、上
下移行によつて発生する慣性力を極力小さくする
ことができ。
また、ベアリングブロツク本体は肉厚を薄くす
るとゝもに巾広にしたので、左右、上下の研削上
の加工歪み、すなわち軸方向の捩じれ等を防ぐこ
とができ、所期の精度を十分にあげることができ
る。
また、ベアリングブロツク本体は、上記テーブ
ル同様巾広であるから大型研削砥石を使用して負
荷ボール用案内溝を左右同時に研削でき、作業能
率が一段とアツプし、コスト低減に役立つとゝも
に精度を容易にだすことができる本発明特有の作
用効果を奏する。
また、ベアリングブロツク本体の略中央に方形
状の貫通孔とが形成されているので、さらに軽量
化が可能になる。
該空所を利用してベアリング本体のテーブルの
移動を観測できる。
以下図に基づいて本発明の一実施例を説明す
る。
第１図乃至第７図における、ベアリングブロツ
ク本体Ａは、鋼材若しくは同等の強度を有する複
合材料あるいはポリアセタール樹脂等を熱処理し
た熱可塑性プラスチツク材料からなる基板が上下
には平行な軌道部材２４〜２５，２６〜２７を上
下に交叉して井桁状に形成され、かつ該平行な軌
道部材２４〜２５，２６〜２７を内側壁１２〜１
３，１４〜１５には相対向して負荷ボール用案内
溝１６〜１７，１８〜１９が形成され、次いで、
平行な軌道部材２４〜２５，２６〜２７に貫通し
て形成される無負荷ボール用案内孔２０〜２１，
２２〜２３は前記負荷ボール用案内溝１６〜１
７，１８〜１９と平行し、かつ所要間隔をおいて
形成され、そして該井桁状のベアリングロツク本
体Ａの略中央には方形状の貫通孔５０が形成され
る。
該貫通孔５０により上側の平行な軌道部材２
４，２５は、前記貫通孔５０を挟んで軌道面１１
が形成され、また下側の平行な軌道部材２６，２
７は貫通孔５０を挟んで軌道面１０がそれぞれ形
成される。
２８〜２９，３０〜３１，２８′〜２９′，３
０′〜３１′は金属あるいは非鉄金属、例えばポリ
アセタール樹脂、ナイロン系樹脂等合成樹脂材よ
りなる側蓋で、前記無負荷ボール用案内孔２０〜
２１，２２〜２３と負荷ボール用案内溝１６〜１
７，１８〜１９間を連絡すべく、該側蓋２８〜２
９，３０〜３１，２８′〜２９′，３０′〜３１′の
内面にはボール案内用Ｕ溝３２，３２′が形成さ
れるとゝもに負荷ボール用案内溝に面する側には
舌方が夫々形成される。
３４，３５は側蓋２８〜２９，３０〜３１，２
８′〜２９′，３０〜３１，２８′〜２９′，３０′
〜３１′に形成された取り付けボトル用貫通孔で、
ボルトヘツド部のために座ぐりされている。
３６，３７はベアリングブロツク本体Ａの平行
な軌道部材２４〜２５，２６〜２７側に形成され
る雌ねじにして、該雌ねじ３６，３７の位置は前
記側蓋２８〜２９，３０〜３１，２８′〜２９′，
３０′〜３１′のボルト用貫通孔５０に対応し、か
つ組立時に一致せしむる。
３８はベアリングブロツク本体Ａの平行な軌道
部材２４〜２５，２６〜２７に側蓋２８〜２９，
３０〜３１，２８′〜２９′，３０′〜３１′を取り
付けるボルトである。
４０1，４０2は基板同様鋼材もしくは同等の強
度を有する複合材料、あるいは熱処理した熱可塑
性プラスチツク材料からなるテーブルで、該テー
ブル４０1，４０2は上記ベアリングブロツク本体
Ａにボール４１を介して摺動自在に滑動できる巾
広にして、その厚みはテーブル４０2が前記ベア
リングブロツク本体Ａの平行な軌道部材２４〜２
５，２６〜２７よりわずかに一方に張り出し、テ
ーブル４０1が他方に突出している。
４２，４３はテーブル４０1，４０2の外側壁の
左右に形成された負荷ボール用軌道溝で、該負荷
ボール用軌道溝４２，４３は、前記ベアリングブ
ロツク本体Ａの負荷ボール用案内溝１６〜１７，
１８〜１９に平行に形成されている。
図面中符号４４はベアリングブロツク本体Ａの
負荷ボール用案内溝とテーブル４０1，４０2の負
荷ボール用軌道溝間のある多数のボール４１から
なる負荷ボール列でである。
４５はベアリングブロツク本体の無負荷ボール
用案内孔内にある多数のボール４１からなる無負
荷ボール列である。
４６，４６…はセツトボルトを介してテーブル
４０2を所定箇所に固定するための貫通孔、４７
はセツトボルトを介してテーブル４０1に必要な
る物品等を固定するための貫通孔である。
５０はベアリングブロツク本体Ａの略中央に形
成された方形状の貫通孔で、該貫通孔５０の最大
の幅はベアリングブロツク本体Ａに組込まれるテ
ーブル４０1，４０2の幅と略同一であればよい。
以上のように、ベアリングブロツク本体Ａにボ
ール４１を介して組込んだテーブル４０2を工作
機械等の所要箇所にセツトボルトを介して固定
し、テーブル４０1には必要なる物品等を固定す
る。
ボールねじ等の如き駆動機構（図示せず）を介
して、前記ベアリングブロツク本体Ａを上・下方
向に移行せしむると、双方の溝間並びに案内孔内
のボール４１は第３図に矢印で示す如く、側蓋３
０，３１を介して負荷ボール列４４から無負荷ボ
ール列４５へ、若しくはその逆方向へとスムーズ
に転動する。
次に、テーブル４０1を左右方向に移行せしむ
ると、双方の溝間並びに案内孔内のボール４１は
側蓋２８，２９を介して負荷ボール列４４から無
負荷ボール列４５へ、もしくはその逆方向へとス
ムーズに転動する。
上記せる如く、本発明のXYテーブルは上下と
も互いに断面略コ字形の剛性を水平部にて持ち合
う形に配設されるため、全体が薄く形成され、テ
ーブルの移行によつて発生する慣性力をより小さ
く抑えることができる。
また、本発明のテーブルは巾広に形成されてい
るので、セツトボルト用貫通孔は両側に穿設する
ことができ、テーブルの固定並びにテーブルに物
品等の固定が確実にできるなど本発明特有の作用
効果を奏する。
なお、XYテーブルのベアリング本体には保持
器を使用しないタイプについて説明されている
が、保持器を使用することは勿論可能である。
第７図乃至第８図は本発明の他の実施例を示す
XYテーブルの分解斜視図と第７図Ａ−Ａ線断面
図である。
上記実施例と同一である箇所については同符号
を付し、その説明を省略する。
５１，５２はテーブル４０1，４０2に夫々形成
された窓で、その形状は限定されないが、該テー
ブル４０1，４０2の軸心に平行して形成された長
方形または楕円形であることが好ましい。
以上のように、本発明の他の実施例ではベアリ
ングブロツク本体に貫通孔、テーブル側には窓が
形成されているので、前記実施例のものより重量
軽減を計ることができる。
また、直角に交叉するテーブルを案内保持する
ベアリングブロツク本体には常時共通の連通孔が
形成されているので、下方または上方に光源をお
くことによつて、その光源からの光は上方、また
は下方に達することが出来る。
例えば、XYテーブル上に顕微鏡を据え付け、
被対象物の位置に対応して前記顕微鏡を動かすこ
とにより、ベアリング本体の貫通孔を通して容易
に観察することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明XYテーブルの一部省略分解斜
視図、第２図は本発明XYテーブルの一部断面平
面図、第３図は本発明XYテーブルより下側の側
蓋を取り外した状態を示す一部断面正面図、第４
図は側蓋を取り付けた状態を示す要部拡大図、第
５図はボール案内用Ｕ溝の断面図、第６図は側蓋
の斜視図、第７図は本発明XYテーブルの他の実
施例を示す一部省略分解斜視図、第８図は第７図
Ａ−Ａ線断面図である。 符号の説明、１２〜１５：内側壁、１６〜１
９：負荷ボール用案内溝、２４〜２７：平行な軌
道部材、２８〜３１，２８′〜３１′：側蓋、Ａ：
ベアリングブロツク本体、３２：ボール案内用Ｕ
溝、４０1，４０2：テーブル、５０：貫通孔。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ ベアリングブロツク本体Ａが平行な軌道部材
    ２４〜２５，２６〜２７を上下に交叉して井桁状
    に形成され、かつ、これら平行な軌道部材２４〜
    ２５，２６〜２７の内側壁１２〜１３，１４〜１
    ５には相対向して負荷ボール用案内溝１６〜１
    ７，１８〜１９が形成されると共に、該負荷ボー
    ル用案内溝１６〜１７，１８〜１９に平行して無
    負荷ボール用案内孔２０〜２１，２２〜２３が前
    記平行な軌道部材２４〜２５，２６〜２７に貫通
    して形成され、そして該ベアリングブロツク本体
    Ａの略中央には方形状の貫通孔５０が形成され、
    さらに前記各平行な軌道部材２４〜２５，２６〜
    ２７間には、外側壁に負荷ボール用軌道溝４２，
    ４３が形成されたテーブル４０1，４０2がそれぞ
    れボールを介して摺動自在に嵌合され、内面にボ
    ール案内用Ｕ溝３２が形成された側蓋２８〜２
    ９，３０〜３１，２８′〜２９′，３０′〜３１′が
    前記ベアリングブロツクＡの側面に、前記平行な
    軌道部材２４〜２５，２６〜２７の端面にわたつ
    てそれぞれ配されてなることを特徴とするXYテ
    ーブル。 ２ テーブルの窓が、該テーブルの軸心に平行な
    長方形、または楕円形を形成した特許請求の範囲
    第１項記載のXYテーブル。
JP58120380A 1983-07-04 1983-07-04 クロス直線ベアリングユニツト Granted JPS6014618A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58120380A JPS6014618A (ja) 1983-07-04 1983-07-04 クロス直線ベアリングユニツト
GB08421277A GB2163494B (en) 1983-07-04 1984-08-22 Cross-linear bearing unit
DE19843431462 DE3431462A1 (de) 1983-07-04 1984-08-27 Kreuzschlitten-linearlager-baugruppe
US06/644,985 US4598956A (en) 1983-07-04 1984-08-28 Cross-linear slide bearing unit
FR848413807A FR2570144B1 (fr) 1983-07-04 1984-09-07 Ensemble de paliers a glissement en croix

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JP36144591A Division JPH0729251B2 (ja) 1991-12-27 1991-12-27 薄形ｘｙテーブル

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6014618A JPS6014618A (ja) 1985-01-25
JPH0472084B2 true JPH0472084B2 (ja) 1992-11-17

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ID=14784769

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JP58120380A Granted JPS6014618A (ja) 1983-07-04 1983-07-04 クロス直線ベアリングユニツト

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US (1) US4598956A (ja)
JP (1) JPS6014618A (ja)
DE (1) DE3431462A1 (ja)
FR (1) FR2570144B1 (ja)

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