JPH081291Y2 - 高剛性ハイブリッド直線形ボールベアリング - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は高精度と高剛性とを併有する高剛性ハイブリ
ッド直線形ボールベアリングに関する。

［従来の技術］ ハイブリッド直線形ボールベアリングは細長なガイド
と、レールおよび両者間に介在するボールとから構成さ
れ、機械の本体側に固定されたガイドに支持されてレー
ルに固定される移動体が摺動する場所に広く用いられて
いる。前記ガイドとレールとのボールレース部が高精度
に仕上げられ、円滑に、かつ高精度の摺動送りができる
ことから精密な工作機械等の摺動部に広く採用されてい
る。

［考案が解決しようとする課題］ 第３図は工作機械の摺動部にハイブリッド直線形ボー
ルベアリング６を採用した場合を示す。

主軸台７をＹ−Ｙ軸線方向に摺動可能に支持するコラ
ム８はスライドベース９上にＺ−Ｚ軸線方向に沿って摺
動可能に支持される。またスライドベース９はハイブリ
ッド直線形ボールベアリング６を介しベース10にＸ−Ｘ
軸線方向に沿って摺動可能に支持される。この場合、ガ
イド３はベース10側に固定され、レール４はスライドベ
ース９側に固定され、両者間にはボール５が介設され
る。ベース10上には図略の被加工物を搭載するためのテ
ーブル11が載置される。

主軸台７に枢支される主軸12に装着された図略の切削
具により前記被加工物を加工すると図示の如く、力Ｆの
切削圧力を受ける。力ＦはＺ−Ｚ軸線方向に作用し、そ
の作用高さはベース10の上面より上方に作用するためコ
ラム８には図示の如きモーメントＭが作用する。このモ
ーメントＭはハイブリッド直線形ボールベアリング６の
ボール５に押圧力を与える。この押圧力がボール５のプ
リロード以下の力の場合には問題ないが、それ以上の力
になるとボール５とガイド３およびレール４のボールレ
ース部に大きな押圧力を与え、ボール５の転動が円滑に
行なわれず高精度送りができなくなる問題点が生ずる。
勿論、プリロード以上の力であっても、ある程度の範囲
であれば特に送り精度に影響を与えるものでないが、あ
らゆる加工状態においても高精度送りを保証するには従
来のものでは不十分となる問題点が生ずる。

本考案は以上の問題点を解決するもので、高剛性を有
し、すべての加工条件内においても高精度の送りが保証
できる高剛性ハイブリッド直線形ボールベアリングを提
供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本考案は、以上の目的を達成するために、ガイドと、
ボールを介して前記ガイドに長手方向に沿って摺動可能
に支持されるレールとから構成される高精度のハイブリ
ッド直線形ボールベアリングにおいて、前記ガイドに下
面に平坦面を形成する張り出し部を形成すると共に、前
記レールの下端側に前記張り出し部の平坦面と相対向し
て形成される平坦面を有する係止部を設け、前記平坦面
を高精度に仕上げ加工すると共に、前記張り出し部と係
止部との前記平坦面間に、前記ボールにプリロード以上
のロードが加わった場合にのみ前記張り出し部と係止部
とが当接する微少間隙を設けてなる高剛性ハイブリッド
直線形ボールベアリングを構成するものである。

［作用］ 負荷される力が小さい場合にはレールはボールのみに
よりガイド支持され、高精度に滑動する。

モーメントがある程度以上になるとガイドに形成され
る張り出し部とレールに形成される係止部間の微少間隙
がなくなり、両者は圧接し合った状態となり、スベリ面
を形成する。従ってボールには直接大きな力は作用しな
い。これにより高精度の送りが保証されることになる。

［実施例］ 以下、本考案の実施例を図面に基づき説明する。

第１図に示す如く、ガイド３の上方側にはボール５を
案内するためのボールレース部が形成される。その下方
側には段状突出する張り出し部１が形成される。

一方、レール４は同じくボール５を案内するボールレ
ース部が形成され、その下方側には係止部２が形成され
る。第２図に示す如く、張り出し部１の張り出し面1aと
係止部２の係止面2aは微少間隙δを隔て対峙して配設さ
れる。なお張り出し部１の張り出し面1aおよび前記ボー
ルレース部と同時研削により仕上げられ、両者は高精度
な直線性を有する。

本実施例のハイグリッド直線形ボールベアリング６は
自由状態においてはレール４はボール５を介しガイド３
上に支持され、微少間隙δはそのままの状態に保持され
ている。

第３図により説明した如く、ボール５にそのプリロー
ドを越えるようなモーメントＭが作用するとボール５が
前記ボールレース部に押圧され、ガイド３とレール４間
に相対的微少変位が生ずる。これによりそれまで微少間
隙δを隔てて対峙していた張り出し面1aと係止面2aとが
接触し合い、微少間隙δは零の状態となる。従って更に
大きなモーメントが作用してもボール５にはそれ以上の
力が直接作用せず、張り出し部１と係止部２間でそのモ
ーメントを受け持つことになる。張り出し部１と係止部
２とを適宜の高剛性を有するものに形成することによ
り、加工時に生ずるモーメントは張り出し部１と係止部
２との圧接により保持されガイド３とレール４間にそれ
以上の相対的変位を生じさせない。従って高剛性状態に
保持されると共に、ボール５に無理の力が加わらないこ
とからハイブリッド直線形ボールベアリング６は高精度
状態にそのまま保持されることになる。また前記した如
く、張り出し面1aと係止面2a自体も高精度加工さされて
いるためレール４はこれ等の面に案内された状態で摺動
し、高精度の送りはそのまま保持される。勿論、張り出
し面1aおよび係止面2aを焼入ターカイト摺動面にするこ
とにより、円滑な摺動が行われると共に、摺動面の強度
を向上させることができる。

本実施例では第１図に示すようなハイブリッド直線形
ボールベアリング６を採用したが、このタイプのものに
限定するものでない。また張り出し面1aと係止面2aの形
状も第１図および第２図に示す形状のものに限定するも
のでない。

［考案の効果］ 本考案によれば低荷重時にはボールにより高精度のガ
イドができ、ある程度以上の荷重が負荷された場合には
高剛性の張り出し面により案内を行うように構成される
ため高剛性高精度の両面を兼ねそなえ摺動作用を行うこ
とが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案一実施例の軸断面図、第２図は実施例の
主要部の構造を示す一部拡大断面図、第３図はハイブリ
ッド直線形ボールベアリングに配置された工作機械を示
す側面図である。 １……張り出し部、1a……張り出し面、２……係止部、
2a……係止面、３……ガイド、４……レール、５……ボ
ール、６……ハイブリッド直線形ボールベアリング。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ガイドと、ボールを介して前記ガイドに長
   手方向に沿って摺動可能に支持されるレールとから構成
   される高精度のハイブリッド直線形ボールベアリングに
   おいて、前記ガイドに下面に平坦面を形成する張り出し
   部を形成すると共に、前記レールの下端側に前記張り出
   し部の平坦面と相対向して形成される平坦面を有する係
   止部を設け、前記平坦面を高精度に仕上げ加工すると共
   に、前記張り出し部と係止部との前記平坦面間に、前記
   ボールにプリロード以上のロードが加わった場合にのみ
   前記張り出し部と係止部とが当接する微少間隙を設ける
   ことを特徴とする高剛性ハイブリッド直線形ボールベア
   リング。