JPH06510356A - 直線運動用の転がり軸受け - Google Patents

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】 直線運動用の転がり軸受け 【技術分野１ 本発明は、直線運動用の転がり軸受けであって、ガイドレールに沿って摺動可能 な支持体を備え、この支持体が多数の転動体循環路対を介してガイドレールの両 級側に支持されていて、この場合それぞれの縦側に一体の保持器が配属されてお り、転動体循環路がそれぞれ保持器によって案内された荷重を伝達する転動体列 と、支持体の戻り通路内に配置された戻り側の転動体列と、端部で前記列を互い に連結する２つの転動体・連絡円弧部とを有しており、この転動体・連絡円弧部 のそれぞれ一方の部分が直線的な転動体列の継続部として一体の保持器内に配置 されていてかつ他方の部分が支持体の隣接する端面に取り付けられたヘッドピー ス内に配置されている形式のものに関する。

【背景技術１ このような転がり軸受けはヨーロッパ特許出願公開第０４２７２３８号明細書か ら公知である。この転がり軸受けはガイドレールに支持体を支持するために２対 の転動体循環路を有しているので、全体として球として構成された転動体を有す る４つの球型環路が得られる。支持体からガイドレールに伝達される力は転動体 循環路の荷重を伝達する４つの転動体列によって制限される。従って４つの前記 転動体循環路によって、転がり軸受けの所定の最大の静的もしくは動的な負荷容 量が得られるに過ぎない。しかしながら転がり軸受けの構造的な特徴を変えずに 転動体循環路の数を増やすことによって負荷容量を高めるには、両保持器の構成 が困難性をもたらす。この場合保持器はそれぞれの軸受は側のため一体に構成さ れかつ荷重を伝達する多数の転動体列を受容しなければならない。このような保 持器を射出成形部材としてポリマー材料から製作する場合には、複雑な射出成形 工具が必要である。更に工作物を簡単に射出成形しかつ離型できることが所望さ れる。この場合、できるだけ簡単に構成されかつ付加的なスライダを必要としな い工具が使用される。公知の転がり軸受けの保持器は荷重を伝達する２つの転動 体列のために、保持器を垂直方向で離型できるように、構成されている。

ヨーロッパ特許公開第０２１１２４３号明細書から４つの転動体循環路を有する 直線運動用の転がり軸受けが公知であり、この場合それぞれの保持器は、互いに 整合して位置する、両端で互いに突き合わされた２つの軸平行な保持ウェブから 形成されている。対の転動体循環路の荷重を伝達する２つの転動体列はそれぞれ 他端でヘッドピースと一体に形成されている。このような構成部材はスライダを 用いずに射出成形工具内で製作されかつ保持器の長手方向で射出成形工具から離 型される。この場合有利には工具は、半分の保持器長さよりも多少大きく構成さ れねばならないので、離型行程が大きくなるという欠点が生ずる。これに関連し て大量生産の製作プロセスにおいてサイクル時間が長くなる。更にこの転がり軸 受けの欠点は、保持器組み込み状態で保持器長さに沿った分離継目によって安定 性が減少されるということにある。このような安定性減少は、付加的な固定手段 、例えば両保持器半部の保持器長手方向で延びる溝又は孔及びこの溝又は孔内に 差し込まれた嵌合ビンによって補償されねばならない。

［発明の開示） 本発明の課題は、構成部材の外寸法が同じであるにも拘らず高い負荷容量及び横 方向剛性が得られ、これにより大きな荷重を伝達できるような、簡単に製作及び 取り付は可能な軸受けを提供することにある。この場合全ての軸受は横方向でで きるだけほぼ同じ耐負荷性及び剛性が得られるようにする。

前記課題は本発明によれば、支持体に３対で少なくとも６つの転動体循環路が配 置されていることによって解決された。

例えば支持体に４対で少なくとも８つの転動体循環路を配置することができる。

このような軸受は用の保持器を簡単かつ迅速に製作できるようにするために、本 発明によれば、３対の転動体循環路を有する支持体のためにそれぞれの保持器内 に荷重を伝達する３つの転動体列が互いに平行にしかも垂直方向で」二下に配置 されていて、この場合、保持器は下側のウェブと、これの上方のガイドレール側 のウェブと５、：れの上方の支持体側のウェブと、これの上方の上側のウェブと を有していて、この場合、全てのウェブが水平方向で互いにオーバーラツプして いない、この場合このうような保持器は、保持器長手方向に対して直角に水平方 向で離型できる射出成形工具内で射出成形部材として製作できる。保持器はこの 方向で僅かな寸法を有しているので、大量生産の際にもその製作プロセスのため にわずかなサイクル時間を必要とするに過ぎない。

４対の転動体循環路を有する支持体のために有利にはそれぞれの保持器内に荷重 を伝達する４つの転動体列が互いに平行にしかも横断面でみて、互いに角度を成 す２つの平面内に配置されていて、この場合それぞれの平面に中間ウェブによっ て分離されたそれぞれ２つの転動体列が配属されていて、更に保持器が下側のウ ェブと、これの斜め上方の中央のウェブと、これの斜め上方の上側のウェブとを 有していて、この場合全てのウェブは水平方向で互いにオーバーラツプしていな い。このような保持器も僅かなサイクル時間でスライダを用いずに射出成形工具 内で簡単に製作することができる。

有利な製作のために及び保持器構成部分の軽量構成のために有利には、ヘッドピ ース及び／又は保持器がポリマー材料から製作される。両保持器及び両ヘッドピ ースを有する支持体の効果的な取り付けは、それぞれの転動体循環路においてへ ッドビース内を占める転動体・連絡円弧部部分及び保持器内を占める転動体・連 絡円弧部部分がそれぞれ９０度の角度に亘って延びることによって得られる。こ れによってヘッドピースと支持体から支持体の運動方向で突出する保持器の端部 との間に、支持体の運動方向に対して平行に延びる分離継目が生ずるので、この 方向でヘッドピースを両保持器を既に備えた支持体に端面側で嵌込むことができ る。

ヘッドピースは有利には内向きに突出した、保持器の適当な切り欠ぎ内に密に係 合する固定ビンを有している。従って支持体の両端面にヘッドピースを被せるこ とによるだけで及び同時に支持体内に位置する保持器の端部を取り囲むことによ るだけで既に、構成部材の堅固な取り付けが行われる。次いでヘッドピースはね じによって支持体に固定される。

別の固定形式は、ヘッドピース及び保持器に、それぞれへッドビースの一部及び 保持器の一部にょフて形成された外向きに突出する共通の固定ビンが形成される ことによって得られる。この場合このように構成された全ての固定ビンには、固 定ビンが密に係合する適当な切り欠きを備えた共通のプレートが被せられる。

これによって転がり軸受けの堅固な安定した構成が得られる。

更に前記課題は本発明によれば、ガイドレール及び支持体の荷重を伝達する転動 体列の転動体レース面が横断面でみて傾斜して配置されていて、この場合、レー ス面は垂線と圧力角を成していて、かつ、１つの転動体循環路対の圧力角及び別 の転動体循環路対の圧力角が異なる値を有している。異なる圧力角を有するこの 構成に基づき、軸受けの引張り負荷及び側方負荷のために同じ負荷容量及び高い 引張り剛性が得られる。

この場合転動体レース面は、中央の接線が垂線と圧力角を成ず球レース面であっ てもよい。

４つの球列、つまり２対の転動体循環路が設けられる場合には、非剛性的に又は 不正確に構成された連結構造の場合でも軸受けを確実に機能するように使用でき る。

支持体には３対で少なくとも６つの転動体循環路を」二下に配置することができ 、この場合中央の転動体循環路対の圧力角は上側及び下側の転動体循環路対の圧 力角よりも大ぎい。軸受けが６つ以上の球列を有する場合には、製作時に同じ構 成部材を使用できるため、軸受けは著しい費用をかけることなしに製作できる。

６つの球列、つまり３対の転動体循環路を有する軸受けは、高い剛性を要求する 極めて正確に作業する工作機械内に組み込むために特に適している。

上側及び下側の転動体循環路対の圧力角は例えばそれぞれ４５度であるのに対し て、中央の転動体循環路対の圧力角は６０度である。ガイドレール及び支持体の 荷重を伝達する転動体列の球レース面は横断面でみて傾斜して配置されていて、 この場合球レース面の中央の接線は垂線と、全ての転動体循環路対において同じ である圧力角を成している。

［図面の簡単な説明］ 第１図は、ガイドレールをハツチングせずに図示した、ガイドレールに沿って摺 動可能な支持体を有する転がり軸受はユニットの、摺動方向に対して直角な第２ 図１−１線に沿った断面図、第２図は、支持体の平面図、第３図は、転動体循環 路を備えた支持体を下方からみた図、第４図は、転がり軸受はユニットのへッド ビースの内側を端面側からみた図、第５図は、第４図ｖ−Ｖ線に沿って部分的に 断面したヘッドピースの平面図、第６図は、転がりユニットの保持器の側面図、 第７図は、保持器の平面図、第８図は、第６図Ｖｌ１１−ＶＩＩＩ線に沿った保 持器の水平断面図、第９図は、第６図ＩＸ−ＩＸ線に沿った保持器の拡大垂直断 面図、第１０図は、別の保持器の側面図、第１１図は、第１０図ＸＩ−ＸＩ線に 沿った保持器の拡大垂直断面図、第１２図は、保持器を省略した第１図の転がり 軸受はユニットの拡大横断面図である。

（発明を実施するための最良の形態１ 第１図乃至第３図による転がり軸受はユニットは、水平なガイドレール２に沿っ て摺動可能に支承された支持体ｌを有している。このために球３として構成され た転動体を有する３対の転動体循環路が用いられ、この転動体は一方では支持体 ｌのレース面にかつ他方ではガイドレール２のレース面に支持されていて、この 場合、それぞれの転動体循環路対のうち一方の転動体循環路はガイドレールの一 方の縦側にかつ他方の転動体循環路はガイドレールの他方の縦側に配置されてい る。それぞれの側の３つの転動体循環路は上下方向で垂直に配置されている。

それぞれの転動体循環路は荷重を伝達する転動体列４と、これに対して平行な戻 り側の転動体列５と、２つの転動体・連絡円弧部６とから構成されていて、この 転動体・連絡円弧部６は転動体列４，５の端部に隣接して、これら転動体列を互 いに結合している。運動中には戻り側の転動体列５は、それぞれの支持体ｌ内に 配置された戻り通路７を通過する。ガイドレール２のそれぞれの側に設けられた 全てで３つの転動体循環路の荷重を伝達する転動体列４は共通の保持器８によっ て案内されていて、この保持器８はガイドレール２のそれぞれの側で支持体ｌ内 に配置されていてかつ支持体ｌの運動方向でみて、転動体列４が転動体・連絡円 弧部に移行する両端部で支持体から突出している。

支持体ｌのそれぞれの端面では支持体ｌから突出する保持器８の両端部はへッド ビース９によって取り囲まれていて、このヘッドピース内には転動体・連絡円弧 部の別の部分が配置されている６実施例では保持器に属する転動体・連絡円弧部 部分及びヘッドピースに属する転動体・連絡円弧部部分はそれぞれ９０度に亘っ て延びているので、保持器とへッドビースとの間に、それぞれ支持体ｌの運動方 向に対して平行に延びる分離継目１０が生ずる。ヘッドピースはねじ１１を介し て支持体ｌに固定されていて、かつ、別のねじ１２は支持体ｌに掻き取り板１３ 及び潤滑ニブル１４を固定するのに用いられる。

それぞれのへッドビース９の内側には、転動体・連絡円弧部６のために設けられ たそれぞれ２つの円弧状の通路１５の間で、水平に突出する固定ビン１６が設け られていて、この固定ビンは保持器８の切り欠き１７内に係合しかつ保持器８に ヘッドピース９を固定するのに役立つ。更にヘッドピース９には垂直に突出する 固定ビンが形成されていて、この固定ビンは保持器８の相応のビン部分に統合さ れかつこのビン部分と共に共通の固定ビン１８を形成している。被せられる共通 の取り付は板の切り欠き内に固定ビン１８を係合させることによって、転がり軸 受はユニットの構成部材相互の別の固定形式が得られる。

保持器８は上下に配置された、支持体内部に位置する多数の水平なウェブから形 成され、このウェブの両端部は支持体の外部で共通の結合片１９に移行している 。従って保持器８は荷重を伝達する転動体列４をガイドするために下側のウェブ ２０と、これの上方に位置するガイドレール側のウェブ２１と、これの上方に位 置する支持体側のウェブ２２と、これの上方に位置する上側のウェブ２３とを有 している。上下に配置されたこれらウェブは水平方向ではオーバーラツプしてい ないので、保持器８を射出成形過程後保持器８の長手方向に対して直角に延びる 水平方向で離型することができる。これによって射出成形工具内で付加的なスラ イダを使用せずに済む。

同じ利点は第１０図及び第１１図による保持器２４も有している。この保持器は 下側のウェブ２５と中央のウェブ２６と上側のウェブ２７から形成されている。

それぞれ下側のウェブ２５と中央のウェブ２６と間及び中央のウェブ２６と上側 のウェブ２７との間には中間ウェブ２８が配置されていて、この場合全てのウェ ブは、水平方向でオーバーラツプせずかつ付加的なスライダを用いることなしに 射出成形工具内で保持器２４を射出成形できるように、上下に配置されている。

転がり軸受けは第１２図では、球レース面における角度関係を明瞭に示すために 、拡大して図示されている。支持体１並びにガイドレール２においては支持体ｌ の球レース面２９及び荷重を伝達する転がり軸受は列用のガイドレール２の球レ ース面３０は垂線に対して傾斜して配置されている。

前記レース面は、転動体として球３が使用されるため、湾曲表面をもって溝状に 形成されている。従って球レース面３０の中央の接線３１，３２．３３は垂線３ ４．３５．３６に対して傾斜している。このような配列関係はガイドレール２の 転動体レース面のためにのみ示されているが、適当な形式で支持体ｌの転動体レ ース面においても生ずる。

３対の転動体循環路が上下に配置されている図示の実施例では、それぞれ接線３ １が最上部の対の転動体循環路の垂線３４と及び接線３３が最下部の対の転動体 循環路の垂線３６と角度αを成すのに対して、それぞれ接線３２は中央の対の転 動体循環路の垂線３５と角度βを成す。本発明によれば角度βは角度αよりも大 きい。幾何学的な法則に応じて角度αを球３の中心点を通って延びる接線３１． ３３の垂線と水平線との間でもしくは角度βを球３の中心点を通って延びる接線 ３２の垂線と水平線との間で形成することもできる。

国際調査報告 フロントページの続き （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、　ＥＳ、　ＦＲ，ＧＢ、　ＧＲ，ＩＥ、　ＩＴ、　ＬＵ、　ＭＣ，ＮＬ、 　ＳＥ）、ＪＰ、　ＫＲ，ＵＳ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．直線運動用の転がり軸受けであって、ガイドレールに沿って摺動可能な支持 体を備え、この支持体が多数の転動体循環路対を介してガイドレールの両縦側に 支持されていて、この場合それぞれの縦側に一体の保持器が配属されており、転 動体循環路がそれぞれ保持器によって案内された荷重を伝達する転動体列と、支 持体の戻り通路内に配置された戻り側の転動体列と、端部で前記列を互いに連結 する２つの転動体・連絡円弧部とを有しており、この転動体・連絡円弧部のそれ ぞれ一方の部分が直線的な転動体列の継続部として一体の保持器内に配置されて いてかつ他方の部分が支持体の隣接する端面に取り付けられたヘッドピース内に 配置されている形式のものにおいて、支持体（１）に３対で少なくとも６つの転 動体循環路が配置されていることを特徴とする、直線運動用の転がり軸受け。 ２．支持体（１）に４対で少なくとも８つの転動体循環路が配置されている、請 求項１記載の転がリ軸受け。 ３．それぞれの転動体循環路においてヘッドピース（９）内を占める転動体・連 絡円弧部部分及び保持器（８，２４）内を占める転動体・連絡円弧部部分がそれ ぞれ９０度の角度に亘って延びている、請求項１又は２記載の転がり軸受け。 ４．３対の転動体循環路を有する支持体（１）のためにそれぞれの保持器（８） 内に、荷重を伝達する３つの転動体列（４）が互いに平行にしかも垂直方向で上 下に配置されていて、この場合、保持器（８）が下側のウェブ（２０）と、これ の上方のガイドレール側のウェブ（２１）と、これの上方の支持体側のウェブ（ ２２）と、これの上方の上側のウェブ（２３）とを有していて、この場合これら ウェブ（２０，２１，２２，２３）が水平方向で互いにオーバーラップしていな い、請求項１記載の転がり軸受け。 ５．４対の転動体循環路を有する支持体のためにそれそれの保持器（２４）内に 、荷重を伝達する４つの転動体列が互いに平行にしかも横断面でみて、互いに角 度を成す２つの平面内に配置されていて、この場合それぞれの平面に中間ウェブ （２８）によって分離されたそれぞれ２つの転動体列が配属されていて、更に保 持器（２４）が下側のウェブ（２５）と、これの斜め上方の中央のウェブ（２６ ）と、これの斜め上方の上側のウェブ（２７）とを有していて、この場合これら ウェブ（２５，２６，２７）が水平方向で互いにオーバーラップしていない、請 求項２記載の転がり軸受け。 ６．転動体列の両平面間の角度が９０度である、請求項５記載の転がり軸受け。 ７．ヘッドピース（９）及び／又は保持器（８，２４）がポリマー材料から製作 されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の転がり軸受け。 ８．ヘッドピース（９）が内向きに突出した、保持器（８）の適当な切り欠き（ １７）内に密に係合する固定ピン（１６）を有している、請求項１から７までの いずれか１項記載の転がり軸受け。 ９．ヘッドピース（９）及び保持器（８）に、それぞれヘッドピース（９）の一 部及び保持器（８）の一部によって形成された外向きに突出する共通の固定ピン （１８）が形成されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の転がり軸 受け。 １０．直線運動用の転がり軸受けであって、ガイドレールに沿って摺動可能な支 持体を備え、この支持体が多数の伝動体循環路対を介してガイドレールの両縦側 に支持されていて、この場合それぞれの縦側に一体の保持器が配属されており、 転動体循環路がそれぞれ保持器によって案内された荷重を伝達する転動体列と、 支持体の戻り通路内に配置された戻リ側の転動体列と、端部で前記列を互いに連 結する２つの転動体・連絡円弧部とを有しており、この転動体、連絡円弧部のそ れぞれ一方の部分が直線的な転動体列の継続部として一体の保持器内に配置され ていてかつ他方の部分が支持体の隣接する端面に取り付けられたヘッドピース内 に配置されている形式のものにおいて、支持体（１）及びガイドレール（２）の 荷重を伝達する転動体列の転動体レース面が横断面でみて傾斜して配置されてい て、この場合転動体レース面が垂線（３４，３５，３６）と圧力角（α，β）を 成していて、かつ、それぞれ１つの転動体循環路対の圧力角（α）及び別の転動 体循環路対の圧力角（β）が異なる値を有していることを特徴とする、直線運動 用の転がり軸受け。 １１．転動体レース面が、中央の接線（３１，３２，３３）が垂線（３４）と圧 力角（α，β）を成す球レース面（２９，３０）である、請求項１０記載の転が り軸受け。 １２．支持体（１）に、３対で少なくとも６つの転動体循環路が上下に配置され ていて、この場合それぞれ中央の転動体循環路対の圧力角（β）が上側及び下側 の転動体循環路対の圧力角（α）よりも大きい、請求項１０記載の転がり軸受け 。 １３．上側及び下側の転動体循環路対の圧力角（α）が４５度である、請求項１ ２記載の転がリ軸受け。 １４．中央の転動体循環路対の圧力角（β）が６０度である、請求項１２記載の 転がり軸受け。 １５．ガイドレール（２）及び支持体（１）の荷重を伝達する転動体列の転動体 レース面が横断面でみて傾斜して配置されていて、この場合転動体レース面が垂 線と、全ての転動体循環路対において同じである圧力角（α）を成している、請 求項１記載の転がり軸受け。 １６．転動体レース面が、中央の接線（３１，３２，３３）が垂線（３４，３５ ，３６）と圧力角（α）を成す球レース面（２９，３０）として形成されている 、請求項１５記載の転がリ軸受け。