JPH0581766B2 - - Google Patents

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JPH0581766B2
JPH0581766B2 JP63202668A JP20266888A JPH0581766B2 JP H0581766 B2 JPH0581766 B2 JP H0581766B2 JP 63202668 A JP63202668 A JP 63202668A JP 20266888 A JP20266888 A JP 20266888A JP H0581766 B2 JPH0581766 B2 JP H0581766B2
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tapered surface
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raceway
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THK Co Ltd
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    • 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
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    • 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
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    • F16C29/007—Hybrid linear bearings, i.e. including more than one bearing type, e.g. sliding contact bearings as well as rolling contact bearings
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    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C29/00—Bearings for parts moving only linearly
    • F16C29/10—Arrangements for locking the bearings
    • 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
    • F16C29/12—Arrangements for adjusting play
    • 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
    • F16C39/00—Relieving load on bearings
    • F16C39/02—Relieving load on bearings using mechanical means

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Bearings For Parts Moving Linearly (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、例えば、NCマシン等の工作機械
や工業用ロボツ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
ベアリングに関する。
［従来の技術］ 例えば、工作機械等を使用して被加工物を加工
する場合、切削、研磨、その他の加工の種類、被
加工物の材質、加工条件等によつても異なるが、
一般に、工作機械側の工具と被加工物との間に加
工に伴う種々の方向の荷重が作用する。そして、
この荷重は工作機械側の工具及び被加工物にそれ
ぞれ反力として作用するが、工作機械側及び被加
工物側がそれぞれの加工の瞬間において完全に固
定された関係にあれば理想的な加工を行うことが
でき、その加工精度も飛躍的に向上することにな
る。
ところで、このような工作機械等による被加工
物の加工を行う場合、工作機械側かあるいは被加
工物側のいずれか一方を固定し、他方を移動させ
ながら行うが、この移動の機構としては通常直線
摺動用ベアリングが使用されている。
この目的で使用する直線摺動用ベアリングとし
ては、例えば、水平部とその両側より下方に向け
て垂下する一対の袖部とを有して下面側に凹部を
備え、かつ、上記各袖部にはその内面長手方向に
沿つて上下一対の負荷転走面を有すると共にこれ
ら各負荷転走面に対応した逃げボール軌道を有す
る断面略倒Ｃ形状の摺動台と、上部が上記摺動台
の凹部内に互いに所定の隙間を維持して嵌合する
と共に上記各負荷転走面に相対応する転走溝を有
する軌道台と、上記摺動台の前後両端面に取付け
られ、内面側には摺動台の負荷転走面と逃げボー
ル軌道の各端部間を互いに連通連結してボーム無
限軌道を形成する案内溝を備えた一対の蓋体と、
上記各ボール無限軌道内を循環し、摺動台の負荷
転走面と軌道台の転走溝との間で荷重を負荷する
多数のボールとからなり、上記摺動台と軌道台と
の間の隙間を調整する隙間調整手段を有して予圧
の付与及び調整をするようにしたものが知られて
おり（特公昭61−34934号及び特公昭61−48009号
の公報等）、そのラジアル方向、逆ラジアル方向
及び左右横方向の四方向の荷重を負荷することが
できるようになつている。そして、この種の直線
摺動用ベアリングにおいては、その隙間調整手段
により予圧を付与しまた調整することにより上記
四方向の剛性を高め、これによつて加工時に工作
機械側の工具と被加工物との間に発生するこれら
四方向の荷重を負荷し、これによつて加工に伴う
ビビリや振動を可及的に抑制して加工精度の向上
を図るようになつており、また、軌道台軸方向に
関してはその送りを行う送りネジ・ナツト装置や
リリヤモータ装置等の送り駆動系の負担の軽減に
その主眼がおかれ、加工に必要な軌道台軸方向の
剛性については専ら送り駆動系の剛性に頼る構成
になつている。
ところが、送り駆動系の剛性は、例えばそれが
送りネジ・ナツト装置である場合には、送りネジ
や送りナツトそれ自体の剛性、これら送りネジや
送りナツトのサポート部の剛性、送りネジに回転
力を与えるサーボモータの剛性等によつて決まる
が、この送り駆動系の剛性を高くすることについ
ては、送りネジや送りナツトのサイズを大きくし
たり、サーボモータの駆動力をアツプさせる等の
必要が生じ、装置の大型化や送り駆動系のコスト
アツプ等の問題が生じ、自ずとその限界がある。
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あるいは高精度
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いついてもますますそ
の加工精度の向上が要求されるようになつてい
る。このため、種々の機械装置においてその加工
精度の中心を担う直線摺動用ベアリングについて
も、これらの要請に応えるべく加工精度の向上を
図ることができるものの開発が要請されている。
［発明が解決しようとする課題］ 従つて、本発明の目的は、単にラジアル方向、
逆ラジアル方向及び左右横方向の四方向の剛性を
有するだけでなく、軌道台軸方向についても所定
の剛性を付与することができる直線摺動用ベアリ
ングを提供することにある。
また、本発明の他の目的は、軌道台軸方向の剛
性を必要に応じて付与し、また、その大きさを調
整することができる直線摺動用ベアリングを提供
することにある。
さらに、本発明の他の目的は、摺動台が軌道台
に沿つてその目的位置まで移動した際にその目的
位置で軌道台に摺動台を固定することができるロ
ツク機構を備えた直線摺動用ベアリングを提供す
ることにある。
そして、本発明の他の目的は、工作機械等の機
械装置に採用して精度の高い加工を可能とする直
線摺動用ベアリングを提供することにある。
［課題を解決するための手段］ すなわち、本発明は、水平部とその両側より下
方に向けて垂下する一対の袖部とを有して下面側
に凹部を備え、かつ、上記各袖部にはその内面長
手方向に沿つて負荷転走面を有すると共にこれら
各負荷転走面に対応した無負荷軌道を有する断面
略倒Ｃ形状の摺動台と、上部が上記摺動台の凹部
内に互いに所定の隙間を維持して嵌合すると共に
上記各負荷転走面に相対応する転走面を有する軌
道台と、上記摺動台の前後両端面に取付けられ、
内面側には摺動台の負荷転走面と無負荷軌道の各
端部を互いに連通連結して無限軌道を形成する案
内溝を備えた一対の蓋体と、上記各無限軌道内を
循環し、摺動台の負荷転走面と軌道台の転走面と
の間で荷重を負荷しながら転走する多数の転動体
とからなる直線摺動用ベアリングにおいて、上記
摺動台の各袖部内面にはその基部側に負荷転走面
を形成すると共に、上記軌道台にはその両肩部に
それぞれ上記摺動台側の負荷転走面に相対応する
転走面を形成し、上記摺動台の各袖部内面先端側
とこれら各袖部内面先端側に相対面する上記軌道
台の両側面との間にはそれぞれ上向テーパ面と下
向テーパ面とを有して互いに相対応する形状を有
し、互いに楔状に嵌合する凸状部と凹状部とから
なる滑り軸受機構を形成し、また、上記摺動台と
摺動台上面に取付けられるテーブルとの間には摺
動台水平部に弾性変形を与える吊上げ又は押圧機
構からなる隙間調整手段を介装し、上記隙間調整
手段で摺動台と軌道台との間の隙間を調整するこ
とにより、摺動台側の上向テーパ面及び下向テー
パ面と軌道台側の下向テーパ面及び上向テーパ面
との間の接触圧を調整する直線摺動用ベアリング
である。
本発明において、摺動台と軌道台との間で荷重
を負荷しながら転走する転動体としては、それが
ボールであつても、また、ローラーであつてもよ
いが、隙間調整をより円滑に行うという観点から
好ましくはボールである。
また、上記摺動台の各袖部内面先端側と軌道台
の両側面との間に形成する滑り軸受機構について
も、そのいずれの側に凸状部を設けて他方に凹状
部を設けてもよいが、隙間調整をより円滑に行う
という観点から、好ましくは、摺動台の各袖部内
面先端側に上向テーパ面と下向テーパ面とを有し
て断面略台形状に形成された凸状部を設け、軌道
台の両側面に下向テーパ面と上向テーパ面とを有
して上記凸状部に相対応する形状を有する凹状部
を設けるのがよい。
さらに、摺動台と軌道台との間の隙間を調整す
る隙間調整手段としては、それが摺動台中央部に
吊上げ又は押圧力を付与し、この摺動台中央部に
弾性変形を与えてこれら摺動台と軌道台との間の
隙間を調整できる吊上げ又は押圧機構であればよ
いが、その具体的構成としては、例えば、摺動台
の水平部上面にその両袖部の上方長手方向に沿つ
て一対の取付面を形成し、これら一対の取付面上
に複数の締結ボルトによりテーブルを取付けると
共に、上記水平部上面とテーブル下面との間には
上記各取付面の間に位置する所定の間隙を形成
し、上記テーブルにはこのテーブルを貫通して上
記一対の取付面の中間位置で水平部に吊上げ力又
は押圧力を作用する隙間調整ボルトを設け、この
隙間調整ボルトを回動させて摺動台の水平部に弾
性変形を与え、この弾性変形に基いて摺動台と軌
道台との間の隙間を調整するようにしたものがあ
り、そして、上記隙間調整ボルトとしては、摺動
台の水平部の中間位置に穿設された隙間調整用ね
じ孔に螺合する吊上げボルトや、摺動台の水平部
の中間位置にその上方から当接する押圧ボルト
や、摺動台の水平部の中間位置に沿つて一対の押
圧ボルトの間に吊上げボルトを配設してなる複数
の吊上げ及び押圧ボルトの組合せからなるものが
ある。
［作用］ 本発明の直線摺動用ベアリングは、その上方部
分の摺動台側負荷転走面と軌道台側転走面及びこ
れらの間で転走する転動体が摺動抵抗の小さい転
がり軸受機構を構成し、その下方部分の互いに相
対面する上向テーパ面と下向テーパ面を有する凸
状部と凹状部とが滑り軸受機構を構成し、隙間調
整手段で摺動台と軌道台との間の隙間を調整する
ようにしたので、上記隙間調整手段で摺動台と軌
道台との間の隙間を調整することにより、摺動台
側の上向テーパ面及び下向テーパ面と軌道台側の
下向テーパ面及び上向テーパ面との間の接触圧を
調整し、これによつて上記転がり軸受機構に剛性
を付与し、また、この転がり軸受機構の剛性を調
整し、同時に上記滑り軸受機構の摺動抵抗を調整
して軌道台軸方向の剛性を付与し、また、この軌
道台軸方向の剛性を調整し、さらに、必要により
この滑り軸受機構をロツク機構として作用させる
ことができる。
また、摺動台の水平部に弾性変形を与える隙間
調整手段によつては、軌道台の両側面において摺
動台の各袖部との隙間が均等に調整されるので、
摺動台の各袖部内面側と軌道台の両側面とで構成
される滑り軸受機構の摺動抵抗を調整した際に、
摺動台が軌道台に対して偏心することがない。
［実施例］ 以下、添付図面に示す実施例に基いて、本発明
の直線摺動用ベアリングを具体的に説明する。
第１図ないし第４図にこの発明の実施例にかか
る直線摺動用ベアリングＢが示されている。この
ベアリングＢは、水平部１ａとその両側より下方
に向けて垂下する一対の袖部１ｂとを有して下面
側に凹部を備えた断面略倒Ｃ形状の摺動台１と、
上部が上記摺動台１の凹部内に互いに所定の隙間
を維持して嵌合する軌道台２と、上記摺動台１の
前後両端面に取付けられた一対の蓋体３と、上記
摺動台１と軌道台２との間で荷重を負荷しながら
転走する多数のボール４とで構成されている。
上記摺動台１には、その各袖部１ｂの内面基部
側長手方向に沿つて円弧状曲面に形成された１条
の負荷転走面１１が形成されていると共にこれら
各負荷転走面１１に対応した無負荷軌道を構成す
る無負荷ボール孔１２が穿設され、また、上記軌
道台２の両肩部には上記摺動台１側の負荷転走面
１１に相対応する転走面２１が形成され、さら
に、上記各蓋体３の内面側には摺動台１の負荷転
走面１１と無負荷ボール孔１２の各端部間を互い
に連通連結して無限軌道を形成する案内溝が形成
されており、上記多数のボール４はこれら各無限
軌道内を循環し、摺動台１の負荷転走面１１と軌
道台２の転走面２１との間で荷重を負荷しながら
転走するようになつている。
そして、上記摺動台１の各袖部１ｂ内面先端側
には上向テーパ面１３と下向テーパ面１４とを有
して断面略台形状に形成された凸状部が形成され
ており、また、上記軌道台２の両側面には下向テ
ーパ面２２と上向テーパ面２３とを有して上記凸
状部に相対応する形状を有する凹状部が形成され
ており、これら凸状部と凹状部とがそれぞれの上
向テーパ面と下向テーパ面とを互いに相対面させ
て楔状に嵌合することにより滑り軸受機構が構成
されている。
さらに、第５図に示すように、上記摺動台１と
この摺動台１上面に取付けられるテーブルＴとの
間には、摺動台１の水平部１ａに弾性変形を与え
る隙間調整手段が介装され、この隙間調整手段で
摺動台１と軌道台２との間の隙間を調整すること
により、摺動台１側の上向テーパ面１３及び下向
テーパ面１４と軌道台２側の下向テーパ面２２及
び上向テーパ面２３との間の接触圧を調整できる
ようになつている。
この実施例において、上記隙間調整手段は、摺
動台１の水平部１ａ上面にその両袖部１ｂの上方
長手方向に沿つて一対の取付面１５を形成し、こ
れら一対の取付面１５上に複数の締結ボルト５に
よりテーブルＴを取付けると共に、上記水平部１
ａ上面とテーブルＴ下面との間には上記各取付面
１５の間に位置する所定の間隙を形成し、上記テ
ーブルＴにはこのテーブルＴを貫通して上記一対
の取付面１５の中間位置に穿設された隙間調整用
ねじ孔１６に螺合する吊上げボルト６からなる隙
間調整ボルトを設け、この吊上げボルト６を回動
させて摺動台１の水平部１ｂに吊上げ力を作用さ
せ、これによつてこの水平部１ａに弾性変形を与
え、この弾性変形に基いて摺動台１と軌道台２と
の間の隙間を調整するように構成されている。
従つて、この実施例の直線摺動用ベアリングＢ
によれば、第５図に示すように摺動台１がテーブ
ルＴに組込まれた状態で、摺動台１の隙間調整用
ねじ孔１６に螺合する吊上げボルト６を回動させ
ることにより、摺動台１側の上向きテーパ面１３
及び下向きテーパ面１４と軌道台２側の下向きテ
ーパ面２２及び上向きテーパ面２３との間の接触
圧を調整することができる。その際、吊上げボル
ト６をそのボルトが緩む方向に回動させると軌道
台２側テーパ面と摺動台１側のテーパ面との間の
接触圧が弱まり、最終的には接触圧が生じない状
態となり、摺動台１が僅かな摺動抵抗で軌道台２
上を摺動可能となる（第８図参照）。一方、吊上
げボルト６をそのボルトが締結する方向に回動さ
せると軌道台２側のテーパ面と摺動台１側のテー
パ面との間の接触圧が高まり、摺動台１側の上向
きテーパ面１３及び下向きテーパ面１４と軌道台
２側の下向きテーパ面２２及び上向きテーパ面２
３との間の摩擦力が増加して、摺動台１が軌道台
２上を摺動する際に大きな摺動抵抗が作用するよ
うになる（第９図参照）。
従つて、本実施例における直線摺動用ベアリン
グＢについては、隙間調整ボルト６を締付けるこ
とによつて、摺動台１の摺動抵抗を増加させるこ
とが可能であり、この摺動抵抗を高めることによ
つて直線摺動用ベアリングＢに軌道台２軸方向の
剛性を付与することが可能である。
また、本実施例の直線摺動用ベアリングＢにお
いては、隙間調整ボルト６の締結量を適宜調整可
能なので軌道台２軸方向の剛性を必要に応じて付
与し、また、その大きさを任意に調整することが
できる。
［発明の効果］ 以上説明してきたように本発明に係る直線摺動
用ベアリングによれば、摺動台が軌道台上を摺動
する際の摺動抵抗を調整することが可能なので、
この摺動抵抗を調整することにより必要に応じて
軌道台軌道台軸方向の剛性を付与し、あるいはこ
れを調整することが可能である。
また、滑り軸受け機構を互いに楔状に嵌合する
凸状部と凹状部とで構成することにより、摺動台
を作用するラジアル方向及び逆ラジアル方向の荷
重を補助的に負荷可能であり、特に、摺動台にラ
ジアル方向の衝撃荷重が作用した際に転動体の破
損を防止すると共に、摺動台の負荷転走面及び軌
道台の転走面を保護することが可能である。
また、必要により隙間調整手段で摺動台側のテ
ーパ面と軌道台側のテーパ面との間に大きな接触
圧を与え、過大な摺動抵抗を摺動台に作用させる
ことによつて、摺動台を軌道台上の一箇所に継続
的に固定可能であり、滑り軸受機構をロツク装置
として作用させることが可能である。
更に、隙間調整手段で摺動台の摺動抵抗を調整
した際に摺動台が軌道台に対して偏心することが
ないので、例えば、工作機械を搭載した摺動台を
所定の加工位置で軌道台にロツクしても、工作機
械を正確な加工位置に保持することができ、高精
度の加工を期待することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明における直線摺動用ベアリング
の第１実施例を示す正面図、第２図及び第３図は
その側面図及び平面図、第４図は第１実施例に係
る直線摺動用ベアリングを示す斜視透視図、第５
図は第１実施例に係る直線摺動用ベアリングの使
用状態を示す断面図、第６図は第１実施例に係る
直線摺動用ベアリングの摺動台を示す断面図、第
７図は第１実施例に係る直線摺動用ベアリングの
軌道台を示す斜視図、第８図は第１実施例に係る
直線摺動用ベアリングの滑り軸受機構において摺
動台側の凸状部が軌道台側の凹状部に対して接触
圧を生じていない状態を示す要部断面図、第９図
は第１実施例に係る直線摺動用ベアリングの滑り
軸受機構において摺動台側の凸状部が軌道台側の
凹状部に対して接触圧を生じている状態を示す要
部断面図である。 符号説明、１……摺動台、２……軌道台、３…
…蓋体、４……ボール、５……締結ボルト、６…
…吊上げボルト、１３……摺動台側上向きテーパ
面、１４……摺動台側下向きテーパ面、１５……
取付面、２２……軌道台側下向きテーパ面、２３
……軌道台側上向きテーパ面。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 水平部とその両側より下方に向けて垂下する
    一対の袖部とを有して下面側に凹部を備え、か
    つ、上記各袖部にはその内面長手方向に沿つて負
    荷転走面を有すると共にこれら各負荷転走面に対
    応した無負荷軌道を有する断面略倒Ｃ形状の摺動
    台と、上部が上記摺動台の凹部内に互いに所定の
    隙間を維持して嵌合すると共に上記各負荷転走面
    に相対応する転走面を有する軌道台と、上記摺動
    台の前後両端面に取付けられ、内面側には摺動台
    の負荷転走面と無負荷軌道の各端部間を互いに連
    通連結して無限軌道を形成する案内溝を備えた一
    対の蓋体と、上記各無限軌道内を循環し、摺動台
    の負荷転走面と軌道台の転走面との間で荷重を負
    荷しながら転走する多数の転動体とからなる直線
    摺動用ベアリングにおいて、 上記摺動台の各袖部内面にはその基部側に負荷
    転走面を形成すると共に、上記軌道台にはその両
    肩部にそれぞれ上記摺動台側の負荷転走面に相対
    応する転走面を形成し、 上記摺動台の各袖部内面先端側及びこれら各袖
    部内面先端側に相対面する上記軌道台の両側面に
    は、それぞれ上向テーパ面と下向テーパ面とを有
    して互いに相対応する凸状部及び凹状部をこれら
    摺動台若しくは軌道台と一体に形成し、これら凸
    状部と凹状部とを互いに楔状に嵌合させて滑り軸
    受機構を構成し、 また、上記摺動台と摺動台上面に取付けられる
    テーブルとの間には摺動台水平部に弾性変形を与
    える吊上げ又は押圧機構からなる隙間調整手段を
    介装し、 上記隙間調整手段で摺動台と軌道台との間の隙
    間を調整することにより、摺動台側の上向テーパ
    面及び下向テーパ面と軌道台側の下向テーパ面及
    び上向テーパ面との間の接触圧を調整することを
    特徴とする直線摺動用ベアリング。 ２ 摺動台の各袖部内面先端側に上向テーパ面と
    下向テーパ面とを有して断面略台形状に形成され
    た凸状部を設け、軌道台の両側面に下向テーパ面
    と上向テーパ面とを有して上記凸状部に相対応す
    る形状を有する凹状部を設けた請求項１記載の直
    線摺動用ベアリング。
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