JPH0656515U - 直動転がり案内ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 小形な直動転がり案内ユニットの提供する。 【構成】 断面ほぼＩ形状の長尺トラックレール１と、
断面逆Ｕ字形のケーシング３と、トラックレール１とケ
ーシング３間に介在する転動体要素７ａ，７ｂとから成
り、ケーシングは断面逆Ｕ字状腔部によりトラックレー
ル上に跨乗しており、トラックレールは上部両肩突出部
それぞれ上下角部を斜面に面取りを施して上下各二条の
レール側軌道面１ｂ，１ｃを形成する。ケーシングの断
面逆Ｕ字状腔部３ａ内周面に上下各二条のレール側軌道
面対応位置に上下各二条の軌道面を形成、各対応するレ
ール側及びケーシング側軌道面間に多数の転動体を挿入
してトラックレールと、その上に跨乗したケーシング間
の相対的自由摺動運動を許容、ケーシング内には転動体
リターン路があり、ケーシングの長手方向両端部には上
下各二条の軌道面を転動走行する転動体の上下各二条の
方向転換路６ａが形成された側板４があり上下各二条の
ケーシング側軌道面と関連リターン路８ａ，８ｂを夫々
連結して上下各二条の無限転動体循環路を形成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は軸受としてローラまたはボールを転動体として使用し、転がり摩擦に よりトラックレールとこれに跨乗するスライドユニットとを直動案内移動させる 直動転がり案内ユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の類似案内ユニットとしては、特願昭５７−１８１４３１号（特開昭５９ −７３６２３号）、実願昭５６−１２８１３３号（実開昭５８−３３８２１号） 及び特願昭６１−４６６６６号（ＵＳＰ４６９２０３７号）にそれぞれ記載され ている。 特願昭５７−１８１４３１号の発明特にその第５図には、断面四角形の４隅を 面取りし、これをローラの軌道面としたパラレル方式（負荷軌道面内のローラの 軸心が平行になるように配列された方式）の４条列の直動転がり案内ユニットが 示されている。この形式では負荷容量としては上下方向荷重に対して等負荷容量 となるが、実用上は下向き荷重の方が大きい場合がほとんどであり、負荷容量が 実情に合っていなかった。

【０００３】 実願昭５６−１２８１３３号の考案特にその第６図には、４条列の転動体を全 てローラにした時のコスト高の欠点を改善し、上向き荷重は安価なボールで負荷 するようにしたものが示されている。しかし、ローラ及びボールの軌道部材がケ ーシングと別体に形成されていることから、ユニットとして組み立てた場合、累 積の組み立て誤差を生じ易く、直動精度が悪いという欠点があった。また部品数 が増加する結果コスト的にも望ましいものではなかった。更に、この方式ではト ラックレールの上面をローラの軌道面にし、無負荷域の無限循環路も真上に形成 したことから、スライドユニットの断面高さも大きなものになった。

【０００４】 特願昭６１−４６６６６号の発明は、特願昭５７−１８１４３１号よりも更に ユニット全体の断面高さを低く押さえたもので、軌道面付近の無負荷循環路でロ ーラの軸心を徐々にひねり、軸心を垂直にしてその他の無限循環路を円滑に移動 させて、ユニットの高さ方向に循環路を形成しないようにしたものである。しか し、この発明においても４条列とも転動体としてローラを使用することから、高 価なユニットとなる欠点を有した。

【０００５】

【考案が解決しようとする問題点】

本考案は上記先行技術の欠点を除去し、小形な直動転がり案内ユニットを提供 すると共に実用に適合した負荷特性と高い直動精度しかも製造が安価なユニット を提供することにより先行技術に不可避な問題を解決した。

【０００６】

【問題を解決するための手段】

本考案は次の構成からなる。 （１）断面ほぼＩ形状を有する長尺トラックレールと、断面逆Ｕ字形のケーシ ングと、前記トラックレールと前記ケーシング間に介在する転動体要素からなり 、 前記ケーシングはその断面逆Ｕ字状腔部によって上記トラックレール上に跨乗 し、 前記トラックレールはその上部両肩突出部それぞれ上下角部を斜面に面取りを 施して上下各二条のレール側軌道面を形成し、 前記ケーシングの断面逆Ｕ字状腔部内周面には上記上下各二条のレール側軌道 面に対応した位置に上下各二条のケーシング側軌道面を例えば熱処理により形成 して、各対応するレール側およびケーシング側軌道面間に多数の転動体を挿入し て上記トラックレールと、その上に跨乗したケーシング間の相対的自由摺動運動 を許容し、前記ケーシング内には前記上下各二条ケーシング側軌道面それぞれに 対する転動体リターン路が設けられ、前記ケーシングの長手方向両端部には前記 上下各二条ケーシング側軌道面を転動走行する転動体の上下各二条の方向転換路 がそれぞれ形成された側板が取り付けられて前記上下各二条のケーシング側軌道 面と関連リターン路をそれぞれ連結して上下各二条の無限転動体循環路を形成し た ことを特徴とする直動転がり案内ユニット。

【０００７】 （２）転動体としてローラとボールとを転動軌道別に組み合わせて使用する前 記（１）記載の直動転がり案内ユニット。 （３）前記上下各二条の無限転動体循環路を転動する転動体として、上記循環 路の上段にはパラレル配列のローラを、下段にはボールを使用する前記（１）記 載の直動転がり案内ユニット。 （４）前記上下各二条の中の上段無限転動体循環路において、ケーシング側ロ ーラ軌道面とそれに隣接連続する方向転換路間の遷移域の形状が、この域を転動 するローラの軸心がケーシングの水平面に対し徐々に角度を変化するように構成 されている上記（１）記載の直動転がり案内ユニット。

【０００８】

【作用】

本考案の案内ユニットを上記のように構成することによって、スライドユニッ トの高さを低く構成できしかも下向き荷重に対してはローラで負荷し、逆の上向 き荷重に付いてはボールで負荷できるため、本考案のユニットはローラの特性を 生かして、スライドユニットに重負荷を上方から課しても円滑軽快に移動するこ とができる。

【０００９】

【実施例】

図１には本考案の第１実施例を正面図で示し、ここに示された直動転がり案内 ユニットは断面ほぼＩ字形状の長尺のトラックレール１と断面逆Ｕ字形状ないし は倒立Ｕ字形状の断面を有するケーシング３および両部材１，３間に介在する転 動軸受要素、具体的には多数のローラ７ａおよびボール７ｂから構成される。 ケーシング３には逆Ｕ字形断面を有し、その下方が開放した腔部３ａまたは溝 を有しそれは、トラックレール１の上部を充分に受容する断面寸法を有し、かく してケーシング３はその腔部３ａによりトラックレール１上に、多数の転動体を 介して長手方向摺動自在に跨乗する。

【００１０】 本考案の好ましい実施例においては、トラックレール１は断面Ｉ字形状を有し 、その上部左右突出部１ａの各々の上下角部はそれぞれ傾斜面に面取りが施され 、具体的には上部はローラ転動体用傾斜平面１ｂにローラ中心軸が水平面に対し て略４５°をなすように面取りが施され、下部はボール転動体用弯曲凹面１ｃに 面取りが施されトラックレール側軌道面１ｂ，１ｃを形成し、他方上記トラック レールに跨乗載置されるケーシング３の断面逆Ｕ字形腔部３ａ内周面には、上記 レール側上下各二条の軌道面１ｂ，１ｃに対面位置に対称断面形状を有する上下 各二条のケーシング側軌道面３ｂ，３ｃを形成して、トラックレール１とケーシ ング３の相互に対面する上部ローラ軌道面１ｂ，３ｂおよび下部ボール用軌道面 １ｃ，３ｃ間に多数の転動ローラおよびボールを挿入し、それぞれの軌道面で負 荷軸受を提供する。 転動体ローラ７ａの中心軸は軌道面３ｂを転動するとき水平面略４５°をなし ている。

【００１１】 かかる構成により本考案のユニットは大きな下向き荷重に耐性を有する。 転動体ローラ７ａおよびボール７ｂは図２および図５に示すようにそれぞれの ケーシング側軌道面３ｂ，３ｃ上に保持板５によって保持される。各保持板５が 当該軌道面に亘り転動体７と接触する部分にはスリット５ａが形成され、従って ケーシング側軌道窓３ｄを提供し、この窓３ｄから各転動体７の一部が突出しレ ール側軌道面１ｂ，１ｃと負荷転動する。この窓の巾寸法はボール径またはロー ラ長さより短くして、ケーシングをレールから外した場合の転動体のケーシング 側軌道面３ｂ，３ｃからの転動体の脱落を未然に防止する。

【００１２】 上記ケーシング３はその軌道面に取り付けた上記スリット付保持板５の他に、 その縦軸方向両端それぞれに側板４（図４）を取り付けてスライドユニット２を 構成する。ケーシング３内には、前記上下各二条のケーシング側軌道面３ｂ，３ ｃのリターン路８がそれぞれ設けられ、また上記側板４内には上記リターン路８ に対応した上下各二条の方向転換路６が形成されて、ケーシング３の両端部に側 板４を取り付けた際に前記上下各二条のケーシング側軌道面３ｂ，３ｃとそれら に対応する上下各二条のリターン路８とを、側板４内の上下各二条の方向転換路 ６がそれぞれ連結して上下各二条の無限転動体循環路をケーシング内に形成する 。

【００１３】 図３は本考案のスライドユニット２内に形成された上段のローラ無限循環路を 、図１の矢印Ａ−Ａで切った断面で示し、ケーシング側軌道面３ｂ内に有る負荷 域のローラ７ａは、ケーシング３の上側軌道面３ｂの幅方向に形成された案内面 ３ｅによって、スキューが起きないように円滑に転がり案内され、そして、保持 板５の窓スリット５ａの端面に達したローラ７ａは、保持板５に掬われて側板４ 内の方向転換路６ａに導かれ、更に側板４の方向転換路６ａからケーシング３の リターン路８ａへと円滑に移動していく。

【００１４】 図４には側板４がその内側正面図で示され、側板４には上下各二条のケーシン グ側軌道面３ｂ，３ｃとリターン路８ａ，８ｂとをそれぞれ連結する方向転換路 ６ａ，６ｂが形成され、この上下方向転換路６ａ，６ｂ各々はケーシング側軌道 面３ｂ，３ｃの延長線上、各側板４内にほぼ半円形に延長する凹溝を形成し、こ の凹溝内に方向転換路６を形成するためのスペーサ９が嵌合されて転動体が円滑 に通過するための方向転換路６が形成される。スペーサ９には側板４の凹溝との 位置決め用として突起部９ａが形成される。

【００１５】 図６には上部方向転換路６ａ内のローラ７ａとスペーサ９との位置関係を投影 図で示し、側板４の半円弧状の凹溝にスペーサ９が両部材間に空間を形成するよ うに挿入・位置決めされて、方向転換路６の内壁面を形成し、一方側板４に形成 される凹溝自体は方向転換路の外壁面を形成し従ってこれらの内外壁面によって 形成された空間が方向転換路６となってローラが円滑に転動する。 図６にはスペーサ９の外周面に沿って方向転換路６内をローラが移動していく 様子が示されている。

【００１６】 側板４およびスペーサ９は合成樹脂により簡単に製造され、また転動体保持板 ５は耐摩性合成樹脂からも製造できるが主として金属から製造される。 図５は本考案の第１実施例の案内ユニットの右半分断面を示し、上下方向転換 路６ａ，６ｂの側板４内における、また上下ケーシング側軌道面３ｂ，３ｃおよ び上下リターン路８ａ，８ｂそれぞれのケーシング３内における相対位置が明示 される。

【００１７】 図７および図８には本考案の第２実施例が正面図および側面図で示され、この 案内ユニットでは、レール側上部ローラ軌道面１ｂが、ケーシング３内に形成さ れる上段無限循環路に関し、最高垂直位置を占めるように構成し、このためケー シング側上部ローラ軌道面３ｂとそれに隣接連続する方向転換路６ａ間の遷移域 の形状に捻りを与えて捻り通路１０を形成し、従ってこの域を転動するローラの 軸心がケーシング３内の水平面に対し略４５°から徐々に角度を変化するように し、ケーシング側上部ローラ軌道面３ｂからそれに続く上部方向転換路６ａ、上 部リターン路８ａを含む無負荷域へのローラ循環路をケーシング３内の略水平面 上に形成し、前記第１実施例のものに比してケーシング３の高さを遙かに減少で き、しかもケーシング３の梁部分にリターン路を設ける必要がないため、ケーシ ングの機械的強度を大きくすることができる。

【００１８】 第２実施例も、上段無限循環路の形状を除いては第１実施例と同一の構成をと り、従って第１実施例と同一の作用及び効果を達成する。

【００１９】

【効果】

本考案に係る直動転がり案内ユニットの効果を下記に列挙する。 １）従来のものに比べ小形に構成でき、応用範囲が拡大する。 ２）軌道部材分割型よりもケーシングの剛性が遙かに増大する。 ３）ケーシングの寸法に比して大きな下向き荷重を負荷することができる（ロー ラの弾性変位量＝ボールの 1／2 〜３）。 ４）左右全部で４条列の転動体軌道面の中、２条列をローラからボールに置換す ることにより、コストダウンを図れる。 ５）４条列ローラ使用のものに比べ、摩擦抵抗が小さくできる。 ６）アンギュラコンタクトのボールを使用するので、上部２条列のローラに直動 精度のバラツキがあってもボール側で調整・吸収することができる。 ７）ローラとボールの特性を各々損なうことなく所望の組合わせができる。 ８）ローラ径とボール径は略同一にすると共通部品が使用できるなど有利である 。 ９）また上部無限循環路に捻り通路を設けることにより、無限循環路をケーシン グの水平面乃至はそれに近く延長させて、ケーシングの高さを最小にすると共に その機械強度を増大できる。

【提出日】平成５年５月２１日

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００３

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００３】 実願昭５６−１２８１３３号の考案特にその第６図には、４条列の転動体を全 てローラにした時のコスト高の欠点を改善し、上向き荷重は安価なボールで負荷 するようにしたものが示されている。しかし、ローラ及びボールの軌道部材がケ ーシングと別体に形成されていることから、ユニットとして組み立てた場合、累 積の組み立て誤差を生じ易く、直動精度が悪いという欠点があった。また部品数 が増加する結果コスト的にも望ましいものではなかった。更に、この方式ではト ラックレールの上面をローラの軌道面にし、無負荷域の無限循環路も真上に形成 したことから、スライドユニットの断面高さも大きなものになった。 また、ローラの中心軸は常に水平に現れるため、水平方向の荷重がかかった場 合は摺動体にモーメントが発生し、ローラに端荷重が負荷されることになり、好 ましいものとは言えない。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００６】

【問題を解決するための手段】

本考案は次の構成からなる。 （１）断面ほぼＩ形状を有する長尺トラックレールと、断面逆Ｕ字形のケーシ ングと、前記トラックレールと前記ケーシング間に介在する転動体要素からなり 、 前記ケーシングはその断面逆Ｕ字状腔部によって上記トラックレール上に跨乗 し、 前記トラックレールはその上部両肩突出部それぞれ上下角部を斜面に面取りを 施して上下各二条のレール側軌道面を形成し、 前記ケーシングの断面逆Ｕ字状腔部内周面には上記上下各二条のレール側軌道 面に対応した位置に上下各二条のケーシング側軌道面を例えば熱処理により形成 して、各対応するレール側およびケーシング側軌道面間に多数の転動体を挿入し て上記トラックレールと、その上に跨乗したケーシング間の相対的自由摺動運動 を許容し、前記ケーシング内には前記上下各二条ケーシング側軌道面それぞれに 対する転動体リターン路が設けられ、前記ケーシングの長手方向両端部には前記 上下各二条ケーシング側軌道面を転動走行する転動体の上下各二条の方向転換路 がそれぞれ形成された側板が取り付けられて前記上下各二条のケーシング側軌道 面と関連リターン路をそれぞれ連結して上下各二条の無限転動体循環路を形成し、 転動体としてローラとボールとを転動軌道別に組み合わせて使用する、 ことを特徴とする直動転がり案内ユニット。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００７】 （２）前記上下各二条の無限転動体循環路を転動する転動体として、上記循環 路の上段には軸心がケーシングの水平面に対して略４５°をなすようにパラレル 配列のローラを、下段にはボールを使用する前記（１）記載の直動転がり案内ユ ニット。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１７

【補正方法】削除

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１８

【補正方法】削除

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の第１の実施例の正面図

【図２】 図１に示した第１実施例の側面図

【図３】 図１の実施例をＡ−Ａで切った断面図

【図４】 第１実施例の側板の正面図

【図５】 図１の実施例の部分拡大図

【図６】 側板内に設ける方向転換路の内壁面を形成す
るスペーサの投影図

【図７】 本考案の第２の実施例の正面図

【図８】 図７に示す第２実施例の側面図

【符号の説明】

１ トラックレール １ａ レール上部突出部 １ｂ レール側上部ローラ軌道面 １ｃ レール側下部ボール軌道面 ２ スライドユニット ３ ケーシング ３ａ 断面逆Ｕ字形ケーシング腔部 ３ｂ ケーシング側上部ローラ軌道面 ３ｃ ケーシング側下部ボール軌道面 ３ｄ ケーシング側軌道窓 ３ｅ ケーシング側案内面 ４ 側板 ４ａ 側板突出部 ５ 保持板 ５ａ スリット ６ 方向転換路 ６ａ 上部方向転換路（ローラ用） ６ｂ 下部方向転換路（ボール用） ７ 転動体 ７ａ ローラ ７ｂ ボール ８ 転動体リターン路 ８ａ 上部リターン路（ローラ用） ８ｂ 下部リターン路（ボール用） ９ スペーサ ９ａ スペーサ用位置決め突起 １０ 上段無限循環路ひねり通路

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年５月２１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】実用新案登録請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【実用新案登録請求の範囲】

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の第１の実施例の正面図

【図２】 図１に示した第１実施例の側面図

【図３】 図１の実施例をＡ−Ａで切った断面図

【図４】 第１実施例の側板の正面図

【図５】 図１の実施例の部分拡大図

【図６】 側板内に設ける方向転換路の内壁面を形成す
るスペーサの投影図

【符号の説明】 １ トラックレール １ａ レール上部突出部 １ｂ レール側上部ローラ軌道面 １ｃ レール側下部ボール軌道面 ２ スライドユニット ３ ケーシング ３ａ 断面逆Ｕ字形ケーシング腔部 ３ｂ ケーシング側上部ローラ軌道面 ３ｃ ケーシング側下部ボール軌道面 ３ｄ ケーシング側軌道窓 ３ｅ ケーシング側案内面 ４ 側板 ４ａ 側板突出部 ５ 保持板 ５ａ スリット ６ 方向転換路 ６ａ 上部方向転換路（ローラ用） ６ｂ 下部方向転換路（ボール用） ７ 転動体 ７ａ ローラ ７ｂ ボール ８ 転動体リターン路 ８ａ 上部リターン路（ローラ用） ８ｂ 下部リターン路（ボール用） ９ スペーサ ９ａ スペーサ用位置決め突起 ─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年５月２１日

【手続補正８】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図７

【補正方法】削除

【手続補正９】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図８

【補正方法】削除

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 断面ほぼＩ形状を有する長尺トラックレ
   ールと、断面逆Ｕ字形のケーシングと、前記トラックレ
   ールと前記ケーシング間に介在する転動体要素からな
   り、 前記ケーシングはその断面逆Ｕ字状腔部によって上記ト
   ラックレール上に跨乗し、 前記トラックレールはその上部両肩突出部それぞれ上下
   角部を斜面に面取りを施して上下各二条のレール側軌道
   面を形成し、 前記ケーシングの断面逆Ｕ字状腔部内周面には上記上下
   各二条のレール側軌道面に対応した位置に上下各二条の
   ケーシング側軌道面を形成して、各対応するレール側お
   よびケーシング側軌道面間に多数の転動体を挿入して上
   記トラックレールと、その上に跨乗したケーシング間の
   相対的自由摺動運動を許容し、前記ケーシング内には前
   記上下各二条ケーシング側軌道面それぞれに対する転動
   体リターン路が設けられ、前記ケーシングの長手方向両
   端部には前記上下各二条ケーシング側軌道面を転動走行
   する転動体の上下各二条の方向転換路がそれぞれ形成さ
   れた側板が取り付けられて前記上下各二条のケーシング
   側軌道面と関連リターン路をそれぞれ連結して上下各二
   条の無限転動体循環路を形成したことを特徴とする直動
   転がり案内ユニット。
2. 【請求項２】 転動体としてローラとボールとを転動軌
   道別に組み合わせて使用する請求項１記載の直動転がり
   案内ユニット。
3. 【請求項３】 前記上下各二条の無限転動体循環路を転
   動する転動体として、上記循環路の上段には軸心がケー
   シングの水平面に対して略４５°をなすようにパラレル
   配列のローラを、下段にはボールを使用する請求項１記
   載の直動転がり案内ユニット。
4. 【請求項４】 前記上下各二条の中の上段無限転動体循
   環路において、ケーシング側ローラ軌道面とそれに隣接
   連続する方向転換路間の遷移域の形状が、この域を転動
   するローラの軸心がケーシングの水平面に対し略４５°
   から徐々に角度を変化するように構成されている請求項
   １記載の直動転がり案内ユニット。