JPH061841U

JPH061841U - 直動形ガイド装置

Info

Publication number: JPH061841U
Application number: JP3958492U
Authority: JP
Inventors: 眞臣宗; 孝夫井上; 久喜成宮; 光宏池田
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 1992-06-10
Filing date: 1992-06-10
Publication date: 1994-01-14

Abstract

(57)【要約】【目的】ボールガイド溝の縁部に発生するエッジロー
ドに起因する異常磨耗や剥離を抑制または防止する。【構成】ガイドレール１の上側のボールガイド溝3Aの
下縁および下側のボールガイド溝3Bの上縁に、それぞれ
各縁に滑らかに連なった平坦面５を形成する。移動体２
の上側のボールガイド溝4Aの上縁および下側のボールガ
イド溝4Bの下縁に、それぞれ各縁に滑らかに連なった平
坦面７を形成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、たとえば工作機械のテーブルの直線移動のために用いられる直動形ガイド装置、さらに詳しくは、直線状のガイドレールと、ガイドレールに沿って移動する移動体とからなる直動形ガイド装置に関する。

【０００２】この明細書において、前後、左右は、移動体の移動方向についていうものとする。

【０００３】

【従来の技術】

従来、この種の直動形ガイド装置として、直線状のガイドレールと、ガイドレールに跨がって移動する横断面略逆Ｕ字形の移動体とからなり、ガイドレールの両側面および移動体の両側の脚状部分におけるガイドレールの両側面に対向する面にそれぞれ上下２列のボールガイド溝が形成され、ガイドレールおよび移動体のボールガイド溝によりボール往路が形成され、移動体の両側の脚状部分にそれぞれ上下２列のボール復路が形成され、各ボール往路の端部と各ボール復路の端部とが移動体の両端部に形成された反転路により連結されてボール循環路が形成され、移動体のボール循環路に、移動体とガイドレールとの間を転動する複数のボールが封入され、各ボール往路のボールが保持器で保持されているものが知られている。この直動形ガイド装置では、ボールガイド溝の上下両縁部は稜線部を介してガイドレールの両側面、および移動体の脚状部分におけるガイドレールの両側面に対向する面に連なっている（たとえば特開平２−５１６１８号参照）。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、従来の直動形ガイド装置において、上下方向の大きな荷重がかかった場合、ボールの接触角が大きく変化するとともに、ボールガイド溝とボールの接触面が弾性変形して接触だ円が大きくなる。また、ボールの接触線が負荷方向に近付く方向に変化する。その結果、接触だ円がボールガイド溝の縁部より一部はみ出すこととなり、各ボールガイド溝の両縁部の稜線部に大きな荷重（エッジロード）が発生し、異常磨耗が生じたり、剥離が生じたりして寿命が短くなるという問題がある。

【０００５】この考案の目的は、上記問題を解決した直動形ガイド装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この考案による直動形ガイド装置は、直線状のガイドレールおよびガイドレールに沿って移動する移動体により構成され、ガイドレールおよび移動体の互いに対向する面に、それぞれ上下２列のボールガイド溝が形成された直動形ガイド装置であって、ガイドレールおよび移動体のうちいずれか一方の上側のボールガイド溝の下縁側および下側のボールガイド溝の上縁側、ならびに同他方の上側のボールガイド溝の上縁側および下側のボールガイド溝の下縁側に、それぞれ各縁に滑らかに連なるように、平坦面または円弧面が形成されているものである。

【０００７】

【作用】

ガイドレールおよび移動体のうちいずれか一方の上側のボールガイド溝の下縁側および下側のボールガイド溝の上縁側、ならびに同他方の上側のボールガイド溝の上縁側および下側のボールガイド溝の下縁側に、それぞれ各縁に滑らかに連なるように、平坦面または円弧面が形成されていると、ボールガイド溝のこれらの縁部に稜線が生じることがなくなる。したがって、上下方向の大きな荷重がかかってボールの接触角が大きく変化するとともに、ボールガイド溝とボールの接触面が弾性変形して接触だ円が大きくなった場合にも、各ボールガイド溝の上記縁部にエッジロードが発生するのを抑制、または防止することができる。

【０００８】

【実施例】

以下、図面を参照して、この考案の１実施例を説明する。以下の説明において、上下、左右は図面の上下、左右をいうものとする。

【０００９】図１はこの考案の直動形ガイド装置の第１の実施例を示し、図２はその一部を拡大して示す。図１において、直動形ガイド装置は、直線状のガイドレール(1) と、ガイドレール(1) に跨がって移動する横断面略逆Ｕ字形の移動体(2) とからなる。

【００１０】ガイドレール(1) の左右両側面にそれぞれ前後方向にのびる溝(1a)が形成され、溝(1a)の上下両縁部にそれぞれボールガイド溝(3A)(3B)が形成されている。移動体(2) の両側の脚状部分(2a)におけるガイドレール(1) の左右両側面に対向する面に、それぞれ左右方向内方に突出しかつ前後方向にのびる凸条(2b)が一体に形成され、凸条(2b)の上下両側にそれぞれボールガイド溝(4A)(4B)が形成されている。これらのボールガイド溝(3A)(3B)(4A)(4B)は、図２に示すように、曲率半径の等しい２つの円弧面(3a)(3b)(4a)(4b)によって形成されている。

【００１１】上側のボールガイド溝(3A)の下側の円弧面(3a)の下縁における接線、および下側のボールガイド溝(3B)の上側の円弧面(3a)の上縁における接線はそれぞれ同一垂直線上に位置するようになっている。ガイドレール(1) の左右両側面の溝(1a) の底面が、上記垂直線を含む平坦面(5) となっており、両ボールガイド溝(3A)(3 B)は平坦面(5) を介して連なっている。そして、両ボールガイド溝(3A)(3B)の円弧面(3a)はそれぞれ平坦面(5) に滑らかに連なっている。また、上側のボールガイド溝(3A)の上側の円弧面(3b)の上縁、および下側のボールガイド溝(3B)の下側の円弧面(3b)の下縁に、それぞれ各縁に滑らかに連なるように、円弧面(3b)と同一の曲率中心を中心とする同一曲率の円弧面(6) が形成されている。

【００１２】移動体(2) の上側のボールガイド溝(4A)の上側の円弧面(4b)の上縁における接線、および下側のボールガイド溝(4B)の下側の円弧面(4b)の下縁における接線は、それぞれ垂直線上に位置するようになっている。そして、移動体(2) の両脚状部分(2a)の左右方向内側の面における上側のボールガイド溝(4A)よりも上側の部分、および下側のボールガイド溝(4B)よりも下側の部分には、それぞれ上記垂直線を含む垂直な平坦面(7) が、円弧面(4b)に滑らかに連なるように形成されている。また、上側のボールガイド溝(4A)の下側の円弧面(4a)の下縁、および下側のボールガイド溝(4B)の上側の円弧面(4a)の上縁に、それぞれ各縁に滑らかに連なるように、円弧面(4a)と同一の曲率中心を中心とする同一曲率の円弧面(8) が形成されている。

【００１３】ガイドレール(1) のボールガイド溝(3A)(3B)と、これらの各溝(3A)(3B)と対向する移動体(2) のボールガイド溝(4A)(4B)により上下２列のボール往路(9A)(9B) が形成されている。また、移動体(2) の両側の脚状部分(2a)に、それぞれ上下に所定間隔をおいて２列の穴状ボール復路(10A)(10B)が形成されている。そして、各ボール往路(9A)(9B)の端部と各ボール復路(10A)(10B)の端部とが移動体(2) の両端部に形成された上下２つの反転路(11A)(11B)により連結されて上下２列の無端状ボール循環路(12A)(12B)が形成されている。各ボール循環路(12A)(12B)には、複数のボール(13)が封入されている。各ボール循環路(12A)(12B)のボール往路 (9A)(9B)内のボール(13)は、図示しない保持器によって保持されている。

【００１４】ボール(13)の曲率半径はボールガイド溝(3A)(3B)(4A)(4B)の円弧面(3a)(3b)および(4a)(4b)の曲率半径よりも小さくなされている。そして、ボール(13)は、外部負荷がないものとして組んだ時にボールガイド溝(3A)(3B)および(4A)(4B)の２つの円弧面(3a)(3b)および(4a)(4b)に、それぞれ１点、合計４点で接触するようになされている。これにより、あらゆる方向からの荷重に対して接触角を自在に変化させ、ボール荷重を小さくすることができる。また、上側のボール往路(9A) における両ボールガイド溝(3A)(4A)の２つの円弧面(3a)(3b)および(4a)(4b)の交点どうしを結ぶ直線の延長線と、下側のボール往路(9B)における両ボールガイド溝(3B)(4B)の２つの円弧面(3a)(3b)および(4a)(4b)の交点どうしを結ぶ直線の延長線とはボール往路(9A)(9B)よりも外側の１点で交わっている。

【００１５】移動体(2) をガイドレール(1) に沿って移動させると、ボール往路(9A)(9B)のボール(13)は、移動体(2) の移動に伴って転動し、移動体(2) に対して移動体(2 ) の移動方向とは反対方向に移動する。そして、移動体(2) の一端部において、反転路(11A)(11B)を通ってボール復路(10A)(10B)に入り、ボール復路(10A)(10B) 内を移動体(2) の移動方向に移動し、他端部の反転路(11A)(11B)を通ってボール往路(9A)(9B)に戻る。

【００１６】直動形ガイド装置に上下方向に大きな荷重がかかってボール(13)の接触角が大きく変化するとともに、ボールガイド溝(3A)(3B)(4A)(4B)とボール(13)の接触面が弾性変形して接触だ円が大きくなった場合にも、各平坦面(5)(7)および円弧面 (6)(8)の働きにより各ボールガイド溝(3A)(3B)(4A)(4B)の両縁部に稜線が存在せず、その結果大きなエッジロードが発生するのが抑制または防止される。したがって、異常磨耗が生じたり、剥離が生じたりして寿命が短くなるのが防止される。

【００１７】上記実施例においては、ガイドレール(1) の上側のボールガイド溝(3A)と、下側のボールガイド溝(3B)とが垂直な平坦面(5) を介して連なっているので、この平坦面(5) を加工の基準とすることにより、ガイドレール(1) のボールガイド溝 (3A)(3B)の形成を高精度で行うことができるとともに、平坦面(5) を精度測定の基準とすることによりガイドレール(1) の各部の寸法形状の測定を高精度で行なうことができる。また、移動体(2) の両脚状部分(2a)の左右方向内側の面における上側のボールガイド溝(4A)よりも上方の部分および下側のボールガイド溝(4B) よりも下方の部分が、それぞれ垂直な平坦面(7) となされているので、この平坦面(7) を加工の基準とすることにより、移動体(2) のボールガイド溝(4A)(4B)の形成を高精度で行うことができるとともに、平坦面(7) を精度測定の基準とすることにより移動体(2) の各部の寸法形状の測定を高精度で行なうことができる。なお、移動体(2) の場合、これらの精度を向上させるには、上側のボールガイド溝(4A)よりも上方の部分および下側のボールガイド溝(4B)よりも下方の部分のうち少なくともいずれか一方が平坦面となっていればよい。

【００１８】図３はこの考案の他の実施例を示す。図３において、ガイドレール(1) の左右両側面における上側のボールガイド溝(3A)の下側の円弧面(3a)の下縁での接線は下方に向かって左右方向内方に傾斜しており、下側のボールガイド溝(3B)における上側の円弧面(3a)の上縁での接線は上方に向かって左右方向内方に傾斜している。ガイドレール(1) の左右両側面の溝(1a)の底面が、それぞれ上記接線を含む上下２つの傾斜した平坦面(21)(22)から形成されており、両ボールガイド溝(3A) (3B)は２つの平坦面(21)(22)を介して連なっている。そして、両ボールガイド溝 (3A)(3B)の円弧面(3a)はそれぞれ平坦面(21)(22)に滑らかに連なっている。

【００１９】図４はこの考案のさらに他の実施例を示す。図４において、ガイドレール(1) の左右両側面の溝(1a)の底面が、両ボールガイド溝(3A)(3B)の円弧面(3a)よりも曲率半径の大きい円弧面(25)から形成されており、両ボールガイド溝(3A)(3B)は円弧面(25)を介して連なっている。円弧面(25)の上縁での接線と、上側のボールガイド溝(3A)の下側の円弧面(3a)の下縁での接線が合致しているとともに、円弧面(25)の下縁での接線と、下側のボールガイド溝(3B)における上側の円弧面(3a) の上縁での接線が合致しており、これらの円弧面(3a)(25)はそれぞれ相互に滑らかに連なっている。

【００２０】上記３つの実施例においては、ガイドレール(1) の左右両側面に溝(1a)が形成され、移動体(2) の脚状部分(2a)の左右方向内面に凸条(2b)が形成されているが、これとは逆に、ガイドレール(1) の左右両側面に凸条が形成され、移動体(2) の脚状部分(2a)の左右方向内面に溝が形成されていてもよく、この場合、ボールガイド溝、平坦面および円弧面も上記実施例とは逆の態様で形成される。また、上記実施例においては、直動形ガイド装置が、直線状のガイドレール(1) と、ガイドレール(1) に跨がって移動する横断面略逆Ｕ字形の移動体(2) とからなるが、横断面略Ｕ字形のガイドレールと、ガイドレール内を移動する移動体とよりなるものであってもよい。さらに、上記実施例においては、ボールガイド溝(3A)(3 B)(4A)(4B)は、曲率半径の等しい２つの円弧面(3a)(3b)(4a)(4b)により形成されているが、単一の曲率半径を有するサーキュラアーク溝により形成されていてもよい。

【００２１】

【考案の効果】

この考案の直動形ガイド装置によれば、上述のように、上下方向の大きな荷重がかかってボールの接触角が大きく変化するとともに、ボールガイド溝とボールの接触面が弾性変形して接触だ円が大きくなった場合にも、各ボールガイド溝の縁部にエッジロードが発生するのを抑制、または防止することができる。したがって、このエッジロードに起因する異常磨耗や剥離を抑制または防止することが可能となり、長寿命化を計ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案による直動形ガイド装置の実施例を示
す垂直横断面図である。

【図２】図１の部分拡大図である。

【図３】この考案による直動形ガイド装置の他の実施例
を示す図２相当の断面図である。

【図４】この考案による直動形ガイド装置の他の実施例
を示す図２相当の断面図である。

【符号の説明】

１ガイドレール２移動体３Ａボールガイド溝３Ｂボールガイド溝４Ａボールガイド溝４Ｂボールガイド溝５平坦面７平坦面２１平坦面２２平坦面２５円弧面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者池田光宏大阪市中央区南船場三丁目５番８号光洋精工株式会社内

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】直線状のガイドレールおよびガイドレー
ルに沿って移動する移動体により構成され、ガイドレー
ルおよび移動体の互いに対向する面に、それぞれ上下２
列のボールガイド溝が形成された直動形ガイド装置であ
って、ガイドレールおよび移動体のうちいずれか一方の上側の
ボールガイド溝の下縁側および下側のボールガイド溝の
上縁側、ならびに同他方の上側のボールガイド溝の上縁
側および下側のボールガイド溝の下縁側に、それぞれ各
縁に滑らかに連なるように、平坦面または円弧面が形成
されている直動形ガイド装置。