JPH05209619A - 方向転換部材をベアリング本体に内蔵させた一軸テーブル送り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転駆動される送りねじ軸との間で転動体を
介して螺合するナットを具えたベアリング本体の側面に
ボール転動溝を形成し、送りねじ軸と平行に延びる軌道
台に形成されたボール転動溝との間でボールを介して直
線運動するようにした一軸テーブル送り装置において、
ベアリング本体が所定の行程以上に作動を行って送りね
じ軸を支持するブロック等に衝突してもボールの循環を
正常に維持することができる構造を提供すること。 【構成】 ベアリング本体にボールの戻り通路を設け、
ボール転動溝と戻り通路とをつなぐボール方向転換部材
をベアリング本体の端面より内側に配置することによ
り、ベアリングがブロックに衝突したときでも、ボール
方向転換部材が衝撃から保護されるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ボールねじと直線運動
用ボールベアリングとを一体的に組合せて成る一軸テー
ブル送り装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ボールねじと直線運動用ボールベアリン
グとを一体的に組合せて成る一軸テーブル送り装置に
は、実開平２−１１６０５６号に開示されるものがあ
る。以下、図２３及び図２４を参照して、この種の一軸
テーブル送り装置を説明する。

【０００３】一軸テーブル送り装置１０１は、回転駆動
される送りねじ軸１１１との間で転動体（図示せず）を
介して螺合するボールナット１１２と、両側面にボール
転動溝１３４を具えたベアリング１０３と、ベアリング
１０３のボール転動溝１３４に対向するボール転動溝１
２３を具えて送りねじ軸１１１と平行に延びる軌道台１
０２とを有してなる。ボールナット１１２はベアリング
１０３に固定されている。ベアリング１０３は、さら
に、ボールの戻り通路１３２を有する。そして、ボール
１０６が循環できるように、ベアリング１０３の端面に
は、エンドキャップ１０５が取付けられている。ボール
転動溝１２３，１３４、戻り通路１３２及びエンドキャ
ップ１０５により、ボール無限循環路が形成される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、エンド
キャップ１０５を利用した一軸テーブル送り装置１０１
には、次のような欠点があった。 (1) 通常エンドキャップ１０５はプラスチックからなっ
ており、ベアリング１０３の軸方向両端面にボルトによ
り固定されているため、ベアリング１０３がオーバーラ
ンして、送りねじ軸１１１を支持する支持ブロック１１
３，１１４や、ベアリング１０３の往復動の限界を定め
るストッパに衝突した場合には、エンドキャップ１０５
の位置がずれて、ボール１０６の循環が悪くなる。 (2) ベアリング１０３に、より大きい負荷荷重が要求さ
れる場合、それに応じてベアリング１０３のサイズが大
きくなる。しかし、大きくなるに伴い、ボール無限循環
路が長くなり、ボール１０６の循環が重くなり、従っ
て、ベアリング１０３の作動性を損ねることになる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、回転駆動され
る送りねじ軸との間で転動体を介して螺合するナットを
具えたベアリング本体の側面にボール転動溝を形成し、
前記送りねじ軸と平行に延びる軌道台に形成されたボー
ル転動溝との間でボールを介して前記ベアリング本体が
直線運動するようにした一軸テーブル送り装置におい
て、前記ベアリング本体にボールの戻り通路を設けると
ともに、前記ボール転動溝と前記戻り通路とをつないで
ボール無限循環路を形成するボール方向転換部材を前記
ベアリング本体の端面より内側に配置した一軸テーブル
送り装置により、前記課題を解決した。

【０００６】

【作用】ベアリングは回転駆動される送りねじ軸から直
線運動力が伝達される。ベアリングは軌道台に対して直
線運動を行う。ボールは、ボール転動溝、ボール戻り通
路及びボール方向転換部材からなるボール無限循環路を
循環する。

【０００７】ベアリングが往復動したとき、例えば送り
ねじ軸の支持ブロックやストッパに衝突することになる
が、本発明の一軸テーブル送り装置では、ボール方向転
換部材をベアリング本体の端面より内側に配置すること
によってこれを保護しているので、支持ブロック等から
ベアリング本体に加わる衝撃によってボールの循環に悪
影響を及ぼすことがない。

【０００８】また、ボール方向転換部材をベアリング本
体の内部に設けることにしたので、複数のボール無限循
環路を軸方向直列に分割形成することができ、その結
果、１つのボール無限循環路の長さを短くして、ボール
の循環を円滑に行わせることができる。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１乃至図２０は本発明による一軸テーブル送り
装置の第１実施例を示している。一軸テーブル送り装置
１は、図１乃至図５に示されるように、軌道台２と、こ
の軌道台２に沿って案内されるベアリング本体３と、ベ
アリング本体３を直線運動させるための送りねじ軸１１
及びボールナット１２からなるボールねじ機構１０とを
有してなる。送りねじ軸１１は、軌道台２の両端に設け
られた支持ブロック１３，１４により支持されている。

【００１０】軌道台２は、上面に開口を有し、底部２０
及び一対の起立部２１，２１からなっており、断面が略
々コ字形状又はＣ字形状である。底部２０には、軌道台
２をベース等に固定するための貫通穴２２が設けられて
いる。軌道台２の各々の起立部２１，２１の内周面に
は、各１条ずつ合計２条のボール転動溝２３，２３が互
いに対向して形成されている。

【００１１】ベアリング本体３は、図５、図７及び図８
に示されるように、軌道台２の起立部２１，２１の間に
嵌挿されている。ベアリング本体３の両側面には、軌道
台２のボール転動溝２３，２３に対向するボール転動溝
３４，３４が形成されている。ボール転動溝２３，２
３，３４，３４の間には、多数のボール６が転動可能に
介在しており、このボール６により、ベアリング本体３
は軌道台２に対して支持されている。

【００１２】軌道台２及びベアリング本体３に形成され
た各々のボール転動溝２３，２３，３４，３４は、図６
に示されるように、ゴチックアーク形状であり、ボール
６との接触角は水平線Ｈに対して４５°となっている。
そして、ボール転動溝２３，２３，３４，３４の対向間
隔より大きめの直径のボールを使用することにより（オ
ーバーサイズボール方式）、ボール６は、各々のボール
転動溝２３，２３，３４，３４から予圧を付与されてい
る。これにより、ベアリング本体３に作用する上下左右
方向荷重を均等に支持できるとともに、モーメント荷重
に対しても安定した構造となっている。

【００１３】図１、図５及び図８に示されるように、ベ
アリング本体３の中央には、ボールナット１２を挿入固
定するための穴３７と、送りねじ軸１１を挿通させるた
めの貫通穴３８が形成されている。穴３７及び貫通穴３
８は、ベアリング本体３の両側面に形成されたボール転
動溝３４，３４間の略々中心に設けられている。

【００１４】穴３７及び貫通穴３８とベアリング本体３
の両側面との間には、各々のボール転動溝３４，３４に
対応して一対のボール戻り通路３２，３２が形成されて
いる。ボール戻り通路３２，３２の中心は、ボール転動
溝３４，３４の中心を通る水平線上にある。

【００１５】ボールねじ機構１０は、図１、図２及び図
５に示されるように、チューブ１２ａをチューブ押え１
２ｂで固定した周知のチューブタイプのものが使用され
ている。ボールナット１２の円筒部１２ｄはベアリング
本体３の穴３７に嵌合されるサイズである。ボールナッ
ト１２のフランジ部１２ｃをベアリング本体３の端面に
当接させ、フランジ部１２ｃのねじ取付け穴１２ｅを通
じて固定ボルト２７をベアリング本体３の端面に形成さ
れたねじ穴３９に螺合させることにより、ボールナット
１２はベアリング本体３に固定される。また、要求され
るベアリング本体３の位置決め精度に応じて、送りねじ
軸１１とボールナット１２間に介在する転動体（図示せ
ず）に予圧を付与するか若干の軸方向隙間をもたせるか
が決められる。予圧付与の方法は、前述のオーバーサイ
ズボール方式が採用される。

【００１６】この種の装置では、各ボール転動溝２３、
３４と各ボール戻り通路３２をつないでボール６のボー
ル無限循環路を形成しなければならない。次に、ボール
無限循環路を形成するためのボール方向転換部材につい
て説明する。

【００１７】ボール方向転換部材７は、図５、図１１及
び図１２に示されるように円形であり、上部プレート８
及び下部プレート９とを有してなる。上部プレート８及
び下部プレート９は、各々、方向転換路を形成するため
の互いに対向する断面半円状の方向転換溝８ａ，９ａ
と、ボール転動溝２３，２３，３４，３４との間でボー
ル６を円滑に供受するためのボール掬い部８ｂ，９ｂを
有する。ボール方向転換部材７、すなわち、上部プレー
ト８及び下部プレート９は、金属製又はプラスチック製
である。

【００１８】ベアリング本体３には、図７乃至図１０に
示されるように、４隅近傍において、ボール方向転換部
材７を受け入れるための円形凹所３３が形成されてい
る。凹所３３は、ベアリング本体３の端面から没入した
位置に形成されている。

【００１９】上部プレート８及び下部プレート９には、
図１１及び図１２に示されるように、各々、ピン穴８
ｃ，９ｃ及び貫通穴８ｄ，９ｄが形成されている。ま
た、ベアリング本体３には、各凹所３３において、ピン
穴３３ｃ及びねじ穴３３ｄが形成されている。上部プレ
ート８並びに下部プレート９、及び、ベアリング本体３
の凹所３３の各ピン穴８ｃ，９ｃ，３３ｃには、図１３
に示される位置決めピン４２が嵌合される。また、上部
プレート８並びに下部プレート９の貫通穴８ｄ，９ｄ、
及び、ベアリング本体３の凹所３３のねじ穴３３ｄに
は、図５に示されるように、固定ボルト２８が挿通さ
れ、上部プレート８及び下部プレート９がベアリング本
体３に正確に位置決め締結されるようになっている。

【００２０】ベアリング本体３の一方の端面側に位置す
る上部プレート８には、さらに、その上面と方向転換溝
８ａを連通する貫通穴８ｅが形成されている。ベアリン
グ本体３は、一方の端面において、図７及び図９に示さ
れるように、グリースニップル５０が固着される穴５１
を有する。穴５１はベアリング本体３内部に形成された
供給路５２に連通している。供給路５２は、さらに、図
１０に示されるように、ベアリング本体３の一方の端面
における凹所３３に形成された穴３３ｅと連通してい
る。グリースニップル５０から供給されるグリース又は
オイルは、穴５１、供給路５２、穴３３ｅ及び貫通孔８
ｅを通じて方向転換溝８ａに供給される。そして、グリ
ース又はオイルは、ボール６を介してボール無限循環路
に供給される。

【００２１】上部プレート８及び下部プレート９を各々
対にしてベアリング本体３の凹所３３に嵌着固定した
後、軌道台２のボール転動溝２３，２３及びベアリング
本体３のボール転動溝３４，３４間に所定の予圧を付与
できる寸法のボール６が順次挟み込まれる。

【００２２】その後に、防塵シールが取付けられる。防
塵シールは、ベアリング４の軸方向両端面に取付けら
れ、軌道台２の起立部２１，２１とベアリング本体３の
側面の間をシールする端面シールと１６、ベアリング本
体３の上面に取付けられ、各起立部２１の上端から起立
部２１，２１とベアリング本体３の側面の間に塵埃等が
侵入することを防止する図１６のような上面シール１７
からなる。

【００２３】端面シール１６は、図１４及び図１５に示
されるように、軌道台２のボール転動溝２３，２３に摺
接できるように略々半円状突起２４ａを有するフェルト
製シール２４を一対の金属板２５，２５でサンドイッチ
状に挟み込んで形成されている。金属板２５は、軌道台
２の起立部２１，２１に摺接しないように、フェルト製
シール２４より若干小さく形成されている。端面シール
１６は、ボルト２９をベアリング本体３の各々の端面に
形成されたねじ穴４０に螺合させることによって固定さ
れる。

【００２４】上面シール１７は、図１６に示される形状
のテフロン製（テトラフルオロエチレン製）である。上
面シール１７に設けられた穴１７ａとベアリング本体３
の上面に形成されたねじ穴４１にはカシメピン３０が圧
入される。

【００２５】図１及び図２に戻り、ボールねじ機構１０
の送りねじ軸１１は、各々軸受１８，１９を介して両端
を支持ブロック１３，１４に支持されている。一方の支
持ブロック１３側では、モータブラケット１５に取付け
られたモータ（図示せず）に送りねじ軸１１が連結部材
（図示せず）を介して連結される。

【００２６】テーブル送り装置１全体をカバーする場合
は、図１７乃至図２０に示されるように、取付板６０を
ベアリング本体３の上面にボルト６６で取付け、取付板
６０の凹部６１内をカバー７０が嵌まるようにする。取
付板６０は、その貫通穴６３を通じ、ベアリング本体３
の上面に形成されたねじ穴３１に螺合するボルト６６に
より固定される。取付板６０の両凸部６２に形成された
ねじ穴６４は、カバー７０を取付けた場合、テーブル
（図示せず）を固着するためのものである。取付板６０
及びカバー７０が不要な場合は、ベアリング本体３の上
面のねじ穴３１にテーブルを直接固着することができ
る。カバー７０は、貫通穴７１を通じ、支持ブロック１
３，１４上に形成されたねじ穴１３ａ，１４ａにボルト
７３を螺合させることにより固定支持される。

【００２７】上記構成の一軸テーブル送り装置１にあっ
ては、モータを回転駆動させると、送りねじ軸１１が回
転し、その回転運動がボールナット１２を介してベアリ
ング本体３に伝達され、ベアリング本体３が軌道台２に
沿って直線往復運動を行う。本発明の一軸テーブル送り
装置１では、ボール６の無限循環運動を行うために不可
欠のボール方向転換部材７が、ベアリング本体３に内
蔵、すなわち、ベアリング本体３の端面から内部に没入
した部位に設けられているので、ベアリング本体３が支
持ブロック１３，１４等に衝突しても、ボール６の循環
に悪影響を及ぼすことはない。

【００２８】図２１は、本発明の第２実施例を示してい
る。本実施例は、ベアリング本体３’内に軸方向直列に
２つのボール無限循環路を形成したものである。すなわ
ち、ベアリング本体３’の一方の側面には２つのボール
無限循環路が、ベアリング本体３’の他方の側面にも２
つのボール無限循環路が形成されている。本実施例のよ
うな構成にできるのは、ボール方向転換部材７をベアリ
ング本体３’のどのような部位にも取付けられるように
したことに基づく。なお、グリース又はオイルを全ての
ボール無限循環路に供給するために、グリースニップル
や供給路はベアリング本体３’の両端面に設けられる。
他の構成については第１実施例と同じであるので、詳細
な説明は省略する。なお、図２１に示された符号は、第
１実施例で説明した同じ部材に対応している。

【００２９】本実施例の一軸テーブル送り装置１’で
は、ベアリング本体３’の一方の側面のボール無限循環
路が分割形成されているので、ベアリング本体３’のサ
イズが大きくなっても、ボール無限循環路の全長が長く
ならず、ボール６の循環が重くなったり、その作動性が
悪くなったりすることがない。

【００３０】図２２は、ボール方向転換部材の他の実施
例を示している。このボール方向転換部材７’は、固体
潤滑剤を含有した自己潤滑複合材料で成形されている。
自己潤滑複合材料と例としては、二硫化タングステンや
二硫化モリブデン等の固体潤滑剤を金属等の母材に含浸
させたもの、或いは、固体潤滑剤と銅、錫、タンタル等
の金属を焼結したものがある。従って、この部分への潤
滑は不要になるので、ベアリングにはグリースニップル
や供給路等を設ける必要がなく、また、上部プレート
８’にもグリース又はオイル供給用の貫通穴を設ける必
要がない。このように、材料を変更することにより、コ
ストダウンを図ることができる。

【００３１】自己潤滑複合材料からなるボール方向転換
部材７’を利用することにより、ボール無限循環路のボ
ール方向転換部材中を通過するボールは、ボール方向転
換部材と摺接することにより、固体潤滑剤を少しずつ受
け取って表面に被膜を形成するとともに、ボール無限循
環路を循環する間に、ボール転動溝２３，２３，３４，
３４及び戻り通路３２，３２に固体循環剤を供給する。
ボール転動溝２３，２３，３４，３４，及び戻り通路３
２，３２，において、ボール６を媒体として形成された
固体潤滑剤の被膜は、その量がきわめて微量で、ごく薄
いものである。しかし、ボール６が循環することによ
り、固体潤滑剤が供給されるので、長期間に亘ってベア
リングの耐久性及び作動性等を良好に維持することがで
きる。

【００３２】以上の実施例では、ベアリング本体３とボ
ールねじ機構１０を別体として、相互に固着したものを
例示したが、ベアリング本体３に直接転動体の螺旋溝を
形成して、ベアリング本体３とボールねじ機構１０とを
一体にしたものについても本発明を適用することができ
る。

【００３３】

【発明の効果】本発明はボール方向転換部材をベアリン
グ端面から没入配置することにより、ベアリングが送り
ねじ軸の支持ブロックやストッパに衝突しても、ボール
方向転換部材にその衝撃が加わることがなく、ボールの
循環機能の適切な保護及び維持が可能となった。

【００３４】一軸テーブル送り装置を高荷重用に改良す
る場合、一般的には、ボール無限循環路を長くしなけれ
ばならないが、本発明では、ボール方向転換部材をベア
リング内部に設けることができるので、複数のボール無
限循環路を軸方向直列に分割形成して、１つのボール無
限循環路の長さを短くすることができ、各々のボール無
限循環路内のボールの循環を円滑に行わせることができ
る。

【００３５】請求項２の一軸テーブル送り装置では、ピ
ンがその位置決め機能を有し、ボール転動溝及びボール
戻り通路とボール方向転換部材との間でボールの循環を
極めて円滑に行わせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による一軸テーブル送り装置の第１実施
例の一部断面を含む平面図である。

【図２】図１の一軸テーブル送り装置の一部断面を含む
側面図である。

【図３】図１の一軸テーブル送り装置の正面図である。

【図４】図１の４−４線断面図である。

【図５】図１の一軸テーブル送り装置の要部分解斜視図
である。

【図６】ベアリングのボール転動溝及び軌道台のボール
転動溝と、ボールとの接触状態を説明する断面図であ
る。

【図７】ベアリングの側面図である。

【図８】ベアリングの正面図である。

【図９】ベアリングの平面図である。

【図１０】ベアリングの底面図である。

【図１１】ボール方向転換部材の上部プレートの斜視図
である。

【図１２】ボール方向転換部材の下部プレートの斜視図
である。

【図１３】位置決めピンの斜視図である。

【図１４】端面シールを構成するフェルト製シールの斜
視図である。

【図１５】端面シールを構成する金属板の斜視図であ
る。

【図１６】上面シールの斜視図である。

【図１７】ベアリングに取付板を固着し、一軸テーブル
送り装置にカバーを取付けた状態の断面図である。

【図１８】図１７の一軸テーブル送り装置の長手方向断
面図である。

【図１９】取付板の斜視図である。

【図２０】カバーの斜視図である。

【図２１】本発明による一軸テーブル送り装置の第２実
施例を説明する要部断面図である。

【図２２】ボール方向転換部材の変更例を説明する斜視
図である。

【図２３】従来の一軸テーブル送り装置の一部断面を含
む正面図である。

【図２４】図２３の一軸テーブル送り装置の要部拡大断
面図である。

【符号の説明】

１，１’ 一軸テーブル送り装置 ２ 軌道台 ３，３’ ベアリング本体 ６ ボール ７，７’ ボール方向転換部材 ８，８’ 上部プレート ９ 下部プレート １０ ボールねじ機構 １１ 送りねじ軸 １２ ボールナット １３，１４ 支持ブロック １６ 端面シール １７ 上面シール ２３ ボール転動溝 ３２ ボール戻り通路 ３３ 凹所 ３４ ボール転動溝 ７０ カバー

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【手続補正書】

【提出日】平成５年３月２９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】 明細書

【発明の名称】 方向転換部材をベアリング本体に内
蔵させた一軸テーブル送り装置

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ボールねじと直線運動
用ボールベアリングとを一体的に組み合わせて成る一軸
テーブル送り装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ボールねじと直線運動用ボールベアリン
グとを一体的に組み合わせて成る一軸テーブル送り装置
には、実開平２−１１６０５６号に開示されるものがあ
る。以下、図２３及び図２４を参照して、この種の一軸
テーブル送り装置を説明する。

【０００３】一軸テーブル送り装置１０１は、回転駆動
される送りねじ軸１１１と、このねじ軸１１１の間で転
動体（図示せず）を介して螺合し且つ両側面にボール転
動溝１３４を具えたベアリング１０３と、ベアリング１
０３のボール転動溝１３４に対向するボール転動溝１２
３を具えて送りねじ軸１１１と平行に延びる軌道台１０
２とを有してなる。ベアリング１０３は、さらに、ボー
ルの戻り通路１３２を有する。そして、ボール１０６が
循環できるように、ベアリング１０３の端面には、エン
ドキャップ１０５が取付けられている。エンドキャップ
１０５には湾曲ボール溝１０７が形成されている。ボー
ル転動溝１２３，１３４、戻り通路１３２及び湾曲ボー
ル溝１０７により、ボール無限循環路が形成される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、エンド
キャップ１０５を利用した一軸テーブル送り装置１０１
には、次のような欠点があった。 （１）通常エンドキャップ１０５はプラスチックからな
っており、ベアリング１０３の軸方向両端面にボルトに
より固定されているため、ベアリング１０３がオーバー
ランして、送りねじ軸１１１を支持する支持ブロック１
１３，１１４や、ベアリング１０３の往復動の限界を定
めるストッパに衝突した場合には、エンドキャップ１０
５の位置がずれて、ボール１０６の循環が悪くなる。 （２）ベアリング１０３に、より大きい負荷荷重が要求
される場合、それに応じてベアリング１０３のサイズが
大きくなる。しかし、大きくなるに伴い、ボール無限循
環路が長くなり、ボール１０６の循環が重くなり、従っ
て、ベアリング１０３の作動性を損ねることになる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、回転駆動され
る送りねじ軸との間で転動体を介して螺合するナットを
具えたベアリング本体の側面にボール転動溝を形成し、
前記送りねじ軸と平行に延びる軌道台に形成されたボー
ル転動溝との間でボールを介して前記ベアリング本体が
直線運動するようにした一軸テーブル送り装置におい
て、前記ベアリング本体にボールの戻り通路を設けると
ともに、前記ボール転動溝と前記戻り通路とをつないで
ボール無限循環路を形成するボール方向転換部材を前記
ベアリング本体の端面より内側に配置した一軸テーブル
送り装置により、前記課題を解決した。

【０００６】

【作用】ベアリングは回転駆動される送りねじ軸から直
線運動力が伝達される。ベアリングは軌道台に対して直
線運動を行う。ボールは、ボール転動溝、ボール戻り通
路及びボール方向転換部材からなるボール無限循環路を
循環する。

【０００７】ベアリングが所定の行程以上に作動したと
き、例えば送りねじ軸の支持ブロックやストッパに衝突
することになるが、本発明の一軸テーブル送り装置で
は、ボール方向転換部材をベアリング本体の端面より内
側に配置することによってこれを保護しているので、支
持ブロック等からベアリング本体に加わる衝撃によって
ボールの循環に悪影響を及ぼすことがない。

【０００８】また、ボール方向転換部材をベアリング本
体の内部に設けることにしたので、複数のボール無限循
環路を軸方向直列に分割形成することができ、その結
果、１つのボール無限循環路の長さを短くして、ボール
の循環を円滑に行わせることができる。そして、自己潤
滑剤を含有した材料からボール方向転換部材を構成する
ことにより、ボール転動溝全体に亘って適度の固体潤滑
剤が供給される。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１乃至図２０は本発明による一軸テーブル送り
装置の第１実施例を示している。一軸テーブル送り装置
１は、図１乃至図５に示されるように、軌道台２と、こ
の軌道台２に沿つて案内されるベアリング本体３と、ベ
アリング本体３を直線運動させるための送りねじ軸１１
及びボールナット１２からなるボールねじ機構１０とを
有してなる。送りねじ軸１１は、軌道台２の両端に設け
られた支持ブロック１３，１４により支持されている。

【００１０】軌道台２は、上面に開口を有し、底部２０
及び一対の起立部２１，２１からなっており、断面が略
々コ字形状又はＣ字形状である。底部２０には、軌道台
２をベース等に固定するための貫通穴２２が設けられて
いる。軌道台２の各々の起立部２１，２１の内周面に
は、各１条ずつ合計２条のボール転動溝２３，２３が互
いに対向して形成されている。

【００１１】ベアリング本体３は、図５、図７及び図８
に示されるように、軌道台２の起立部２１，２１の間に
嵌挿されている。ベアリング本体３の両側面には、軌道
台２のボール転動溝２３，２３に対向するボール転動溝
３４，３４が形成されている。ボール転動溝２３，２
３，３４，３４の間には、多数のボール６が転動可能に
介在しており、このボール６により、ベアリング本体３
は軌道台２に対して支持されている。

【００１２】軌道台２及びベアリング本体３に形成され
た各々のボール転動溝２３，２３，３４，３４は、図６
に示されるように、ゴチックアーク形状であり、ボール
６との接触角は水平線Ｈに対して略４５°付近となって
いる。そして、ボール転動溝２３，２３，３４，３４の
対向間隔より大きめの直径のボールを使用することによ
り（オーバーサイズボール方式）、ボール６は、各々の
ボール転動溝２３，２３，３４，３４から予圧を付与さ
れている。これにより、ベアリング本体３に作用する上
下左右方向荷重を均等に支持できるとともに、モーメン
ト荷重に対しても安定した構造となっている。

【００１３】図１、図５及び図８に示されるように、ベ
アリング本体３の中央には、ボールナット１２を挿入固
定するための穴３７と、送りねじ軸１１を挿通させるた
めの貫通穴３８が形成されている。穴３７及び貫通穴３
８は、ベアリング本体３の両側面に形成されたボール転
動溝３４，３４間の略々中心に設けられている。

【００１４】穴３７及び貫通穴３８とベアリング本体３
の両側面との間には、各々のボール転動溝３４，３４に
対応して一対のボール戻り通路３２，３２が形成されて
いる。ボール戻り通路３２，３２の中心は、ボール転動
溝３４，３４の中心を通る水平線上にある。

【００１５】ボールねじ機構１０は、図１、図２及び図
５に示されるように、チューブ１２ａをチューブ押え１
２ｂで固定した周知のチューブタイプのものが使用され
ている。ボールナット１２の円筒部１２ｄはベアリング
本体３の穴３７に嵌合されるサイズである。ボールナッ
ト１２のフランジ部１２ｃをベアリング本体３の端面に
当接させ、フランジ部１２ｃのねじ取付け穴１２ｅを通
じて固定ボルト２７をベアリング本体３の端面に形成さ
れたねじ穴３９に螺合させることにより、ボールナット
１２はベアリング本体３に固定される。また、要求され
るベアリング本体３の位置決めに応じて、送りねじ軸１
１とボールナット１２間に介在する転動体（図示せず）
に予圧を付与するか若干の軸方向隙間をもたせるかが決
められる。予圧付与の方法は、前述のオーバーサイズボ
ール方式が採用される。

【００１６】この種の装置では、各ボール転動溝２３、
３４と各ボール戻り通路３２をつないでボール６のボー
ル無限循環路を形成しなければならない。次に、ボール
無限循環路を形成するためのボール方向転換部材につい
て説明する。

【００１７】ボール方向転換部材７は、図５、図１１及
び図１２に示されるように円形であり、上部プレート８
１，８２，８３，８４及び下部プレート９１，９２，９
３，９４とを有してなる。以下、上部プレート８１及び
下部プレート９１を例にして、これらの構成を説明する
（サフィックスａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅは対応する部分を示
す）。上部プレート８１及び下部プレート９１は、各
々、方向転換路を形成するための互いに対向する断面半
円状の方向転換溝８１ａ，９１ａと、ボール転動溝２
３，２３，３４，３４との間でボール６を円滑に移動さ
せるためのボール掬い部８１ｂ，９１ｂを有する。ボー
ル方向転換部材７、すなわち、上部プレート８１及び下
部プレート９１は、金属製又はプラスチック製である。

【００１８】ベアリング本体３には、図７乃至図１０に
示されるように、４隅近傍において、ボール方向転換部
材７を受け入れるための円形凹所３３が形成されてい
る。凹所３３は、ベアリング本体３の端面から没入した
位置に形成されている。

【００１９】上部プレート８１及び下部プレート９１に
は、図１１及び図１２に示されるように、各々、ピン穴
８１ｃ，９１ｃ及び貫通穴８１ｄ，９１ｄが形成されて
いる。また、ベアリング本体３には、各凹所３３におい
て、ピン穴３３ｃ及びねじ穴３３ｄが形成されている。
上部プレート８１並びに下部プレート９１、及び、ベア
リング本体３の凹所３３の各ピン穴８１ｃ，９１ｃ，３
３ｃには、図１３に示される位置決めピン４２が嵌合さ
れる。また、上部プレート８１並びに下部プレート９１
の貫通穴８１ｄ，９１ｄ、及び、ベアリング本体３の凹
所３３のねじ穴３３ｄには、図５に示されるように、固
定ボルト２８が挿通され、上部プレート８１及び下部プ
レート９１がベアリング本体３に正確に位置決め締結さ
れるようになっている。

【００２０】ベアリング本体３の一方の端面側に位置す
る上部プレート８１には、さらに、その上面と方向転換
溝８１ａを連通する貫通穴８１ｅが形成されている。ベ
アリング本体３は、一方の端面において、図７及び図９
に示されるように、グリースニップル５０が固着される
穴５１を有する。穴５１はベアリング本体３内部に形成
された供給路５２に連通している。供給路５２は、さら
に、図１０に示されるように、ベアリング本体３の一方
の端面における凹所３３に形成された穴３３ｅと連通し
ている。グリースニップル５０から供給されるグリース
又はオイルは、穴５１、供給路５２、穴３３ｅ及び貫通
孔８１ｅを通じて方向転換溝８１ａに供給される。そし
て、グリース又はオイルは、ボール６を介してボール無
限循環路に供給される。

【００２１】上部プレート８１，８２，８３，８４及び
下部プレート９１，９２，９３，９４を各々対にしてベ
アリング本体３の凹所３３に嵌着固定した後、軌道台２
のボール転動溝２３，２３及びベアリング本体３のボー
ル転動溝３４，３４間に所定の予圧を付与できる寸法の
ボール６が順次挟み込まれる。

【００２２】その後に、防塵シールが取付けられる。防
塵シールは、ベアリング本体３の軸方向両端面に取付け
られ、軌道台２の起立部２１，２１とベアリング本体３
の側面の間をシールする端面シール１６と、ベアリング
本体３の上面に取付けられ、各起立部２１の上端から起
立部２１，２１とベアリング本体３の側面の間に塵埃等
が侵入することを防止する図１６のような上面シール１
７からなる。

【００２３】端面シール１６は、図１４及び図１５に示
されるように、軌道台２のボール転動溝２３，２３に摺
接できるように略々半円状突起２４ａを有するフェルト
製シール２４を一対の金属板２５，２５でサンドイッチ
状に挟み込んで形成されている。金属板２５は、軌道台
２の起立部２１，２１に摺接しないように、フェルト製
シール２４より若干小さく形成されている。端面シール
１６は、ボルト２９をベアリング本体３の各々の端面に
形成されたねじ穴４０に螺合させることによって固定さ
れる。

【００２４】上面シール１７は、図１６に示される形状
のテフロン製（テトラフルオロエチレン製）である。上
面シール１７に設けられた穴１７ａとベアリング本体３
の上面に形成されたねじ穴４１にはカシメピン３０が圧
入される。

【００２５】図１及び図２に戻り、ボールねじ機構１０
の送りねじ軸１１は、各々軸受１８，１９を介して両端
を支持ブロック１３，１４に支持されている。一方の支
持ブロック１３側では、モータブラケット１５に取付け
られたモータ（図示せず）に送りねじ軸１１が連結部材
（図示せず）を介して連結される。

【００２６】テーブル送り装置１全体をカバーする場合
は、図１７乃至図２０に示されるように、取付板６０を
ベアリング本体３の上面にボルト６６で取付け、取付板
６０の凹部６１内をカバー７０が嵌まるようにする。取
付板６０は、その貫通穴６３を通じ、ベアリング本体３
の上面に形成されたねじ穴３１に螺合するボルト６６に
より固定される。取付板６０の両凸部６２に形成された
ねじ穴６４は、カバー７０を取付けた場合、テーブル
（図示せず）を固着するためのものである。取付板６０
及びカバー７０が不要な場合は、ベアリング本体３の上
面のねじ穴３１にテーブルを直接固着することができ
る。カバー７０は、貫通穴７１を通じ、支持ブロック１
３，１４上に形成されたねじ穴１３ａ，１４ａにボルト
７３を螺合させることにより固定支持される。

【００２７】上記構成の一軸テーブル送り装置１にあっ
ては、モータを回転駆動させると、送りねじ軸１１が回
転し、その回転運動がボールナット１２を介してベアリ
ング本体３に伝達され、ベアリング本体３が軌道台２に
沿って直線往復運動を行う。本発明の一軸テーブル送り
装置１では、ボール６の無限循環運動を行うために不可
欠のボール方向転換部材７が、ベアリング本体３に内
蔵、すなわち、ベアリング本体３の端面から内部に没入
した部位に設けられているので、ベアリング本体３が支
持ブロック１３，１４等に衝突しても、ボール６の循環
に悪影響を及ぼすことはない。

【００２８】図２１は、本発明の第２実施例を示してい
る。本実施例は、ベアリング本体３’内に軸方向直列に
２つのボール無限循環路を形成したものである。すなわ
ち、ベアリング本体３’の一方の側面には２つのボール
無限循環路が、ベアリング本体３’の他方の側面にも２
つのボール無限循環路が形成されている。本実施例のよ
うな構成にできるのは、ボール方向転換部材７をベアリ
ング本体３’のどのような部位にも取付けられるように
したことに基づく。なお、グリース又はオイルを全ての
ボール無限循環路に供給するために、グリースニップル
や供給路はベアリング本体３’の両端面に設けられる。
他の構成については第１実施例と同じであるので、詳細
な説明は省略する。なお、図２１に示された符号は、第
１実施例で説明した同じ部材に対応している。

【００２９】本実施例の一軸テーブル送り装置１’で
は、ベアリング本体３’の一方の側面のボール無限循環
路が分割形成されているので、ベアリング本体３’のサ
イズが大きくなっても、ボール無限循環路の全長が長く
ならず、ボール６の循環が重くなったり、その作動性が
悪くなったりすることがない。

【００３０】図２２は、ボール方向転換部材の他の実施
例を示している。このボール方向転換部材７’は、固体
潤滑剤を含有した自己潤滑性複合材料で成形されてい
る。自己潤滑性複合材料と例としては、二硫化タングス
テンや二硫化モリブデン等の固体潤滑剤を金属等の母材
に含浸させたもの、或いは、固体潤滑剤と銅、錫、タン
タル等の金属を焼結したものがある。従って、この部分
への潤滑は不要になるので、ベアリングにはグリースニ
ップルや供給路等を設ける必要がなく、また、上部プレ
ート８’にもグリース又はオイル供給用の貫通穴を設け
る必要がない。８’ａは方向転換溝を、８’ｂはボール
掬い部を、８’ｃはピン穴を、８’ｄは貫通穴をそれぞ
れ示す。このように、材料を変更することにより、コス
トダウンを図ることができる。

【００３１】自己潤滑性複合材料からなるボール方向転
換部材７’を利用することにより、ボール無限循環路の
ボール方向転換部材中を通過するボールは、ボール方向
転換部材と摺接することにより、固体潤滑剤を少しずつ
受け取って表面に被膜を形成するとともに、ボール無限
循環路を循環する間に、ボール転動溝２３，２３，３
４，３４及び戻り通路３２，３２に固体潤滑剤を供給す
る。ボール転動溝２３，２３，３４，３４，及び戻り通
路３２，３２，において、ボール６を媒体として形成さ
れた固体潤滑剤の被膜は、その量がきわめて微量で、ご
く薄いものである。しかし、ボール６が循環することに
より、固体潤滑剤が供給されるので、長期間に亘ってベ
アリングの耐久性及び作動性等を良好に維持することが
できる。

【００３２】以上の実施例では、ベアリング本体３とボ
ールねじ機構１０を別体として、相互に固着したものを
例示したが、ベアリング本体３に直接転動体の螺旋溝を
形成して、ベアリング本体３とボールねじ機構１０とを
一体にしたものについても本発明を適用することができ
る。

【００３３】

【発明の効果】本発明はボール方向転換部材をベアリン
グ端面から没入配置することにより、ベアリングが送り
ねじ軸の支持ブロックやストッパに衝突しても、ボール
方向転換部材にその衝撃が加わることがなく、ボールの
循環機能の適切な保護及び維持が可能となった。

【００３４】一軸テーブル送り装置を高荷重用に改良す
る場合、一般的には、ボール無限循環路を長くしなけれ
ばならないが、本発明では、ボール方向転換部材をベア
リング内部に設けることができるので、複数のボール無
限循環路を軸方向直列に分割形成して、１つのボール無
限循環路の長さを短くすることができ、各々のボール無
限循環路内のボールの循環を円滑に行わせることができ
る。

【００３５】請求項２の一軸テーブル送り装置では、ピ
ンがその位置決め機能を有し、ボール転動溝及びボール
戻り通路とボール方向転換部材との間でボールの循環を
極めて円滑に行わせることができる。請求項４の一軸テ
ーブル送り装置では、自己潤滑剤を含有した材料からボ
ール方向転換部材を構成することにより、ボール転動溝
全体に亘って適度の固体潤滑剤が供給されるから、潤滑
油供給手段が不要になり、コストダウンを図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による一軸テーブル送り装置の第１実施
例の一部断面を含む平面図である。

【図２】図１の一軸テーブル送り装置の一部断面を含む
側面図である。

【図３】図１の一軸テーブル送り装置の正面図である。

【図４】図２の４−４線断面図である。

【図５】図１の一軸テーブル送り装置の要部分解斜視図
である。

【図６】ベアリングのボール転動溝及び軌道台のボール
転動溝と、ボールとの接触状態を説明する断面図であ
る。

【図７】ベアリングの側面図である。

【図８】ベアリングの正面図である。

【図９】ベアリングの平面図である。

【図１０】ベアリングの底面図である。

【図１１】ボール方向転換部材の上部プレートの斜視図
である。

【図１２】ボール方向転換部材の下部プレートの斜視図
である。

【図１３】位置決めピンの斜視図である。

【図１４】端面シールを構成するフェルト製シールの斜
視図である。

【図１５】端面シールを構成する金属板の斜視図であ
る。

【図１６】上面シールの斜視図である。

【図１７】ベアリングに取付板を固着し、一軸テーブル
送り装置にカバーを取付けた状態の断面図である。

【図１８】図１７の一軸テーブル送り装置の長手方向断
面図である。

【図１９】取付板の斜視図である。

【図２０】カバーの斜視図である。

【図２１】本発明による一軸テーブル送り装置の第２実
施例を説明する要部断面図である。

【図２２】ボール方向転換部材の変更例を説明する斜視
図である。

【図２３】従来の一軸テーブル送り装置の一部断面を含
む側面図である。

【図２４】図２３の一軸テーブル送り装置の要部拡大断
面図である。

【符号の説明】 １，１’ 一軸テーブル送り装置 ２ 軌道台 ３，３’ ベアリング本体 ６ ボール ７，７’ ボール方向転換部材 １０ ボールねじ機構 １１ 送りねじ軸 １２ ボールナット １３，１４ 支持ブロック １６ 端面シール １７ 上面シール ２３ ボール転動溝 ３２ ボール戻り通路 ３３ 凹所 ３４ ボール転動溝 ７０ カバー８１．８２，８３，８４，８’ 上部プレート ９１，９２，９３，９４ 下部プレート

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】

【手続補正５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１１】

【手続補正６】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１２】

【手続補正７】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２２】

【手続補正８】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２３】

【手続補正９】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２４】

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転駆動される送りねじ軸との間で転動
   体を介して螺合するナットを具えたベアリング本体の側
   面にボール転動溝を形成し、前記送りねじ軸と平行に延
   びる軌道台に形成されたボール転動溝との間でボールを
   介して前記ベアリング本体が直線運動するようにした一
   軸テーブル送り装置において、 前記ベアリング本体にボールの戻り通路を設けるととも
   に、前記ボール転動溝と前記戻り通路とをつないでボー
   ル無限循環路を形成するボール方向転換部材を前記ベア
   リング本体の端面より内側に配置したことを特徴とす
   る、 一軸テーブル送り装置。
2. 【請求項２】 前記ボール方向転換部材は前記ベアリン
   グ本体に形成された凹所に嵌着されており、前記ボール
   方向転換部材は、それに形成された穴と前記ベアリング
   に形成された孔に圧入されたピンにより、前記ベアリン
   グ本体に位置決めされている、請求項１記載の一軸テー
   ブル送り装置。
3. 【請求項３】 前記ボール方向転換部材は、断面半円状
   の方向転換路が形成された上部プレート及び下部プレー
   トからなる、請求項１又は２記載の一軸テーブル送り装
   置。
4. 【請求項４】 前記ボール方向転換部材は自己潤滑剤を
   含有した材料からなる、請求項１乃至３のいずれか１つ
   に記載の一軸テーブル送り装置。
5. 【請求項５】 前記ボール無限循環路が軸方向直列に２
   対以上設けられている、請求項１乃至４のいずれか１つ
   に記載の一軸テーブル送り装置。