JPH1089356A - High load capacity direct acting guide bearing - Google Patents

High load capacity direct acting guide bearing

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JPH1089356A
JPH1089356A JP24340496A JP24340496A JPH1089356A JP H1089356 A JPH1089356 A JP H1089356A JP 24340496 A JP24340496 A JP 24340496A JP 24340496 A JP24340496 A JP 24340496A JP H1089356 A JPH1089356 A JP H1089356A
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JP
Japan
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load
ball
groove
load receiving
ball rolling
Prior art date
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Pending
Application number
JP24340496A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenjiro Shiki
健二郎 志岐
Toru Tsukada
徹 塚田
Toshiaki Yamaguchi
利明 山口
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NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high load capacity direct acting guide bearing which has the high loading capacity against great load such as impact load, however can set up the loading capacity that is appropriate but no more than overloading, at the time of normal loading in the range of light and intermediate loading. SOLUTION: A load receiving groove 13B running in parallel with a ball rolling grooves 13A and 13C is provided for both the side surfaces of a guide rail 11, concurrently a load receiving groove 15B faced to the load receiving groove 13B is also provided for the inner side surfaces at both the wing parts of a slider 12, and a load receiving member 21 which is brought into contact with the groove surfaces of the load receiving grooves 13B and 15B when the load pivotally supported by a ball 20 exceeds the over static rated load, is fitted out in the space of a load receiving groove 16B made out of both the load receiving grooves 13B and 15B faced to each other.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高負荷容量の直動
案内軸受に関し、案内レールとその上を自在に走行する
スライダとの間を転動しつつ循環する多数のボールを介
して負荷を受ける直動案内軸受の負荷能力,剛性を改良
したものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a linear guide bearing having a high load capacity, and more particularly, to a load bearing through a number of balls circulating while rolling between a guide rail and a slider freely traveling on the guide rail. This is an improvement in the load capacity and rigidity of the linear motion guide bearing.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のこの種の直動案内軸受としては、
例えば実公平6−646号公報に示されるものがある
(第1従来例)。このものは、案内レールの両側面に少
なくとも3列ずつのボール転動溝を形成し、その案内レ
ール上に移動可能に跨架させたスライダの両袖部に前記
ボール転動溝に対向するボール転動溝及びこれに平行す
るボール循環路を設け、そのボール循環路内をスライダ
の移動に伴い転動しつつ循環する多数のボールを備えて
いる。そして、図15(a),(b)に示すように、そ
れらのボールBは案内レール1側のボール転動溝3A,
3B,3Cと、これに対向するスライダ2側のボール転
動溝5A,5B,5Cとの溝面間で2点(T 1 ,T2
接触させている。
2. Description of the Related Art Conventional linear motion guide bearings of this type include:
For example, there is one disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 6-646.
(First conventional example). This should be small on both sides of the guide rail.
At least three rows of ball rolling grooves are formed.
On the sleeves of the slider movably mounted on the
Ball rolling groove facing the ball rolling groove and parallel to the ball rolling groove
A ball circulation path is provided, and a slider is
With many balls circulating while rolling with the movement of
I have. Then, as shown in FIGS.
These balls B are ball rolling grooves 3A on the guide rail 1 side,
3B, 3C and the ball rolling on the slider 2 side opposed thereto.
Two points (T) between the groove surfaces with the moving grooves 5A, 5B, 5C 1, TTwo)
In contact.

【0003】また、同種の直動案内軸受として、例えば
実開昭64−53622号公報に開示されたものがある
(第2従来例)。このものは、図16に示すように、上
記同様の3列のボール転動溝構造であるが、その内の上
段の相対するボール転動溝3A,5A及び下段の相対す
るボール転動溝3C,5CにおいてはボールBと溝面と
を2点T1 ,T2 で接触させ、中間段の相対するボール
転動溝内3B,5BにおいてはボールBと溝面とを4点
1 ,T2 ,T3 ,T4 で接触させるようにしている。
A similar type of linear guide bearing is disclosed, for example, in Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. 64-53622 (second conventional example). This is a three-row ball rolling groove structure similar to the above, as shown in FIG. 16, but the upper row of the opposing ball rolling grooves 3A, 5A and the lower row of the opposing ball rolling grooves 3C. , 5C, the ball B is brought into contact with the groove surface at two points T 1 , T 2 , and in the ball rolling grooves 3B, 5B of the intermediate stage, the ball B is contacted with the groove surface at four points T 1 , T 2. The contact is made at 2 , T 3 and T 4 .

【0004】更に、実開平3−59519号公報に開示
されたものは(第3従来例)、図17に示すように、同
じく3列のボール転動溝構造において、その上、中、下
の各段の相対するボール転動溝3A−5A、3B−5
B、3C−5Cの溝面とボールBとの接触点T1 ,T2
どうしを結ぶ直線の延長線が、互いに60度の角度をな
して交わるようにされている。
Further, Japanese Unexamined Utility Model Publication No. Hei 3-59519 (third conventional example) has a three-row ball rolling groove structure as shown in FIG. Opposing ball rolling grooves 3A-5A, 3B-5 in each step
B, contact points T 1 and T 2 between the groove surface of 3C-5C and ball B
The extended lines of the straight lines connecting the two meet each other at an angle of 60 degrees.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記第
1〜第3の従来例のものは、いずれも基本的には軸方向
に長い上中下の各段の溝内を多数のボールが転動する構
造である。その場合のボールと溝面とが接触する部分
は、スライダ2に荷重を受けると弾性変形して楕円形の
接触面(接触楕円)となる。このように接触楕円という
小さな面積で荷重を受ける構造のため、スライダ2に例
えば衝撃荷重が作用すると、ボールと接触している案内
レールやスライダのボール転動溝の溝面に局部的に大き
な力が加わり圧痕を生じて、以後の円滑な作動が妨げら
れるという問題がある。
However, in each of the above-mentioned first to third conventional examples, a large number of balls roll in the grooves in each of the upper, middle, and lower steps which are basically long in the axial direction. It is a structure to do. In this case, the portion where the ball contacts the groove surface is elastically deformed when a load is applied to the slider 2 and becomes an elliptical contact surface (contact ellipse). Due to such a structure that receives a load with a small area of contact ellipse, for example, when an impact load is applied to the slider 2, a large force is locally applied to the guide rail in contact with the ball or the groove surface of the ball rolling groove of the slider. However, there is a problem that a smooth impression is hindered.

【0006】そこで本発明は、このような従来の問題点
に着目してなされたものであり、複数本のボール転動溝
を有する直動案内軸受装置において、例えば衝撃荷重の
ような大荷重に対しても高い負荷容量を有すると共に、
衝撃荷重等のない状態では過大負荷容量とならない適切
な負荷容量を設定できる高負荷容量直動案内軸受を提供
することを目的とする。
Accordingly, the present invention has been made in view of such a conventional problem. In a linear motion guide bearing device having a plurality of ball rolling grooves, the present invention is applied to a large load such as an impact load. With high load capacity,
It is an object of the present invention to provide a high load capacity linear motion guide bearing capable of setting an appropriate load capacity that does not cause an excessive load capacity in a state without an impact load or the like.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る直動案内軸受装置は、両側面にボー
ル転動溝を形成した案内レールにスライダを跨架し、そ
のスライダの両袖部に前記ボール転動溝に対向するボー
ル転動溝とこれに平行するボール戻し路とその両端に配
した湾曲路とからなるボール循環経路を設け、そのボー
ル循環経路に多数のボールを装填してなる直動案内軸受
に係り、前記案内レールの両側面に前記ボール転動溝と
平行する荷重受溝を設けるとともに前記スライダの両袖
部内側面に前記荷重受溝に対向する荷重受溝を設け、そ
の相対する両荷重受溝の空間に、前記ボールが支承する
静定格荷重以上の荷重において当該両荷重受溝の溝面に
接触する荷重受部材を装填したことを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, a linear guide bearing device according to the present invention is provided in which a slider is straddled on a guide rail having ball rolling grooves formed on both side surfaces, and the slider is provided. A ball circulation path comprising a ball rolling groove opposed to the ball rolling groove, a ball return path parallel to the ball rolling groove, and curved paths disposed at both ends of the ball rolling groove is provided on both sleeves of the sleeve. And a load receiving groove parallel to the ball rolling groove is provided on both side surfaces of the guide rail, and a load receiving surface opposed to the load receiving groove is formed on both inner side surfaces of the slider. A groove is provided, and a load receiving member that is in contact with the groove surfaces of the load receiving grooves at a load equal to or more than the static rated load supported by the ball is loaded in the space between the opposing load receiving grooves.

【0008】本発明によれば、スライダに通常の負荷荷
重(軽荷重ないし中程度の荷重)が作用しているとき
は、ボール転動溝内のボールを介して当該負荷荷重を負
担する。そのとき、スライダ側の荷重受溝内に装着され
ている荷重受部材は対向する案内レール側の荷重受溝の
溝面とは非接触状態である。したがって、案内レールと
スライダとはボールの転がり接触により軽く滑らかに相
対運動できる。
According to the present invention, when a normal load (light load or moderate load) is applied to the slider, the load is applied via the balls in the ball rolling grooves. At this time, the load receiving member mounted in the load receiving groove on the slider side is not in contact with the groove surface of the load receiving groove on the opposite guide rail side. Therefore, the guide rail and the slider can move lightly and smoothly by the rolling contact of the ball.

【0009】しかし、例えば衝撃荷重のような大荷重
(予め設定されている静定格荷重以上の荷重)がスライ
ダに負荷されると、荷重受部材が案内レール側の荷重受
溝の溝面とも接触する。
However, when a large load such as an impact load (a load not less than a preset static rated load) is applied to the slider, the load receiving member also comes into contact with the groove surface of the load receiving groove on the guide rail side. I do.

【0010】したがって、殆どの負荷を荷重受部材が負
担するため、上下溝には静定格荷重以下の荷重しかかか
らず、高い負荷容量を有することになる。
[0010] Therefore, since most of the load is borne by the load receiving member, only a load equal to or less than the static rated load is applied to the upper and lower grooves, resulting in a high load capacity.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図1ないし図4は本発明の一実施形
態を示すもので、図1はエンドキャップの右半分を削除
して示す正面図、図2は図1のII−II線断面図、図3,
図4はボール溝部の拡大図である。なお、図中同一の機
能を有する部材には同一の記号を付してある。先ず構成
を説明すると、案内レール11上に、横断面形状が略コ
字形のスライダ12が相対移動可能に跨架されている。
その案内レール11の両側面には上,中,下段と3列の
ボール転動溝13A,13B,13Cが軸方向に形成さ
れており、それらの各溝の断面は中心の異なる2つの同
一曲率の円弧面で略V字形に形成され、いわゆるゴシッ
クアーチ溝になっている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIGS. 1 to 4 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a front view showing a right half of an end cap with the right half thereof removed. FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG.
FIG. 4 is an enlarged view of the ball groove. In the drawings, members having the same functions are denoted by the same symbols. First, the configuration will be described. A slider 12 having a substantially U-shaped cross section is laid on a guide rail 11 so as to be relatively movable.
On both sides of the guide rail 11, three rows of ball rolling grooves 13A, 13B, and 13C are formed in the axial direction in upper, middle, and lower stages, and the cross section of each of the grooves has two identical curvatures having different centers. Are formed in a substantially V-shape with the circular arc surface of, and are so-called Gothic arch grooves.

【0012】一方、スライダ12の本体12Aの両袖部
14の内面側には、前記案内レールの上段のボール転動
溝13Aに対向させたボール転動溝15Aと、中段のボ
ール転動溝13Bに対向させたボール転動溝15Bと、
下段のボール転動溝13Cに対向させたボール転動溝1
5Cとがそれぞれ形成され、これらの上中下3列の対向
溝同士でボール転動路16A,16B,16Cが構成さ
れている。更に、スライダ本体12Aの両袖部14の肉
厚部に、前記ボール転動路16Aに平行な断面円形のボ
ール戻し路17Aと、ボール転動路16Bに平行なボー
ル戻し路17Bと、ボール転動路16Cに平行なボール
戻し路17Cとが軸方向に貫通させて形成されている。
On the other hand, a ball rolling groove 15A facing the upper ball rolling groove 13A of the guide rail and a middle ball rolling groove 13B are formed on the inner surface of both sleeves 14 of the main body 12A of the slider 12. A ball rolling groove 15B opposed to
Ball rolling groove 1 opposed to lower ball rolling groove 13C
5C are formed, and the ball rolling paths 16A, 16B, and 16C are formed by the three opposing grooves in the upper, middle, and lower rows. Further, a ball return path 17A having a circular cross section parallel to the ball rolling path 16A, a ball return path 17B parallel to the ball rolling path 16B, and a ball A ball return path 17C parallel to the moving path 16C is formed so as to penetrate in the axial direction.

【0013】これに対して、スライダ本体12Aの前後
両端にそれぞれ接合されるエンドキャップ18には、半
ドーナッツ状の湾曲路19A,19B,19Cが上中下
3段に形成されている。上段の湾曲路19Aは前記ボー
ル転動路16Aとボール戻し路17Aとを連通させ、中
段の湾曲路19Bは前記ボール転動路16Bとボール戻
し路17Bとを連通させ、下段の湾曲路19Cは前記ボ
ール転動路16Cとボール戻し路17Cとを連通させて
いる。
On the other hand, the end caps 18, which are respectively joined to the front and rear ends of the slider body 12A, have semi-donut-shaped curved paths 19A, 19B, 19C formed in three stages of upper, middle and lower. The upper curved path 19A connects the ball rolling path 16A and the ball return path 17A, the middle curved path 19B connects the ball rolling path 16B and the ball return path 17B, and the lower curved path 19C The ball rolling path 16C communicates with the ball return path 17C.

【0014】ここで、案内レール11とスライダ12と
の間に形成されたボール転動路16A,16B,16C
の構成を図3を参照して詳述する。本実施形態の場合、
上段のボール転動路16Aにおいては、案内レール側の
ボール転動溝13Aに対して、スライダ側のボール転動
溝15Aは溝中心を僅かに上方にオフセット(δ)させ
てある。中段のボール転動路16Bにあっては、案内レ
ール側のボール転動溝13Bに対して、スライダ側のボ
ール転動溝15Bは溝中心をオフセットさせていない。
一方、下段のボール転動路16Cにおいては、案内レー
ル側のボール転動溝13Cに対して、スライダ側のボー
ル転動溝15Cは溝中心を僅かに下方にオフセット
(δ)させてある。そして、上段のボール転動路16
A,湾曲路19A,ボール戻し路17A及び下段のボー
ル転動路16C,湾曲路19C,ボール戻し路17Cと
で形成されるボール循環経路に、それぞれ複数のボール
20が循環可能に装填されている。かくして、上段のボ
ール転動路16A内のボール20は、スライダ12側の
ボール転動溝15Aの溝面と点T1で接触するととも
に、案内レール11側のボール転動溝13Aの溝面とは
点T2で接触する。一方、下段のボール転動路16C内
のボール20は、スライダ12側のボール転動溝15C
の溝面と点T1で接触するとともに、案内レール11側
のボール転動溝13Cの溝面とは点T2で接触する。し
たがって、両ボール転動路16A,16C内のボールの
各接触点T1−T2を結ぶ直線L1,L2は傾きが反対
でその交点Qが案内レール11の外側に位置する高剛性
タイプになっている。
Here, ball rolling paths 16A, 16B, 16C formed between the guide rail 11 and the slider 12 are provided.
Will be described in detail with reference to FIG. In the case of this embodiment,
In the upper ball rolling path 16A, the ball rolling groove 15A on the slider side is slightly offset (δ) from the ball rolling groove 13A on the guide rail side to the center of the groove. In the ball rolling path 16B in the middle stage, the ball rolling groove 15B on the slider side does not offset the groove center with respect to the ball rolling groove 13B on the guide rail side.
On the other hand, in the lower ball rolling path 16C, the ball rolling groove 15C on the slider side is slightly offset (δ) below the groove center with respect to the ball rolling groove 13C on the guide rail side. And, the upper ball rolling path 16
A, a plurality of balls 20 are respectively circulated in a ball circulation path formed by A, a curved path 19A, a ball return path 17A, and a lower ball rolling path 16C, a curved path 19C, and a ball return path 17C. . Thus, the ball 20 in the upper ball rolling path 16A comes into contact with the groove surface of the ball rolling groove 15A on the slider 12 at the point T1, and the ball surface of the ball rolling groove 13A on the guide rail 11 side Contact at point T2. On the other hand, the ball 20 in the lower ball rolling path 16C is provided with the ball rolling groove 15C on the slider 12 side.
Contact with the groove surface of the ball rolling groove 13C on the guide rail 11 side at a point T2. Therefore, the straight lines L1 and L2 connecting the contact points T1-T2 of the balls in the ball rolling paths 16A and 16C are of a high rigidity type in which the inclination is opposite and the intersection Q is located outside the guide rail 11. .

【0015】これに対して、中段のボール転動路16B
にはボール20は装填しない。このボール転動路16B
は荷重受溝とされ、ボール20の代わりに荷重受部材2
1が装着されている。その荷重受部材21は、例えば図
4に示すように、スライダ本体12Aの軸方向の長さよ
り幾らか長く、直径がボール20のそれより幾らか小さ
い円筒状であり、スライダ本体12Aの両端からはみ出
した端部をエンドキャップ18の裏面に引っかけて取り
つけられている。荷重受部材21の材質は例えばS45
C等の鋼材が好ましい。その荷重受部材21の取りつけ
方法は上記に限定されない。例えば、図5に示すように
丸棒の両端部をU字状に湾曲させて、その湾曲端部21
aをエンドキャップ18の裏面にある湾曲路19Bに嵌
め込んで取りつけるとか、図6に示すように丸棒の両端
部に小径の取付端部21bを突設して、これをエンドキ
ャップ18の裏面の穴に差し込んで取り付けるようにし
ても良い。
On the other hand, the middle ball rolling path 16B
Is not loaded with the ball 20. This ball rolling path 16B
Is a load receiving groove, and the load receiving member 2
1 is attached. As shown in FIG. 4, the load receiving member 21 has a cylindrical shape that is somewhat longer than the axial length of the slider body 12A and has a diameter somewhat smaller than that of the ball 20, and protrudes from both ends of the slider body 12A. The end is hooked to the back surface of the end cap 18 and attached. The material of the load receiving member 21 is, for example, S45.
Steel materials such as C are preferable. The method of attaching the load receiving member 21 is not limited to the above. For example, as shown in FIG. 5, both ends of a round bar are curved in a U-shape, and the curved ends 21 are formed.
a into the curved path 19B on the back surface of the end cap 18 or as shown in FIG. May be inserted into the hole of.

【0016】このようにして両端を固定して荷重受溝で
あるボール転動路16Bに取りつけた荷重受部材21
は、通常の負荷荷重の状態では、図3に示すようにスラ
イダ12側の荷重受溝であるボール転動溝15Bの溝面
と二点接触して保持され、案内レール11側の荷重受溝
であるボール転動溝13Bの溝面とは非接触である。
The load receiving member 21 fixed at both ends in this way and attached to the ball rolling path 16B which is a load receiving groove.
In the state of a normal load load, as shown in FIG. 3, two points are held in contact with the groove surface of the ball rolling groove 15B which is the load receiving groove on the slider 12 side, and the load receiving groove on the guide rail 11 side is held. Is not in contact with the groove surface of the ball rolling groove 13B.

【0017】次に、作用を説明する。案内レール11上
のスライダ12を軸方向に移動させると、ボール転動路
16A(及び16C)に挿入されたボール20は、スラ
イダ12の移動に伴って転動しつつスライダ12の移動
速度より遅い速度で同方向に移動する。そしてスライダ
12の移動方向の端部において、エンドキャップ18に
設けたボール掬い上げ部Sに導かれて方向を変更され、
湾曲路19A(19C)に沿ってUターンする。続いて
スライダ本体12Aのボール戻し路17A(17C)を
通って反対側のエンドキャップ18の湾曲路19A(1
9C)により再度Uターンされてボール転動路16A
(16C)に戻り転動を続行しつつ移動する循環を繰り
返す。
Next, the operation will be described. When the slider 12 on the guide rail 11 is moved in the axial direction, the ball 20 inserted into the ball rolling path 16A (and 16C) is slower than the moving speed of the slider 12 while rolling along with the movement of the slider 12. Move in the same direction at speed. Then, at the end of the slider 12 in the moving direction, the direction is changed by being guided to the ball scooping portion S provided on the end cap 18,
Make a U-turn along the curved path 19A (19C). Subsequently, the curved path 19A (1) of the end cap 18 on the opposite side passes through the ball return path 17A (17C) of the slider body 12A.
9C) again makes a U-turn and the ball rolling path 16A
Returning to (16C), the circulation that moves while continuing the rolling is repeated.

【0018】荷重方向と剛性との関係については次の通
りである。軽荷重,中荷重などの通常の負荷荷重(すな
わち、荷重受部材21を除いた状態で計算された直動案
内軸受の静定格荷重以下の荷重)がスライダ12に作用
している状態では、荷重方向に応じて上段のボール転動
路16A内のボール20又は下段のボール転動路16C
内のボール20のいずれかを介して負荷荷重を支える。
そのとき、荷重受部材21は案内レール側の溝面とは非
接触であり、負荷荷重を負担しない。したがって、転が
り直動案内軸受として円滑な作動が行われる。
The relationship between the load direction and the rigidity is as follows. When a normal load such as a light load or a medium load (that is, a load equal to or less than the static rated load of the linear motion guide bearing calculated without the load receiving member 21) is acting on the slider 12, the load is The ball 20 in the upper ball rolling path 16A or the lower ball rolling path 16C according to the direction
The load is supported through one of the balls 20 in the inside.
At this time, the load receiving member 21 is not in contact with the groove surface on the guide rail side, and does not bear the load. Therefore, a smooth operation is performed as the rolling and linear motion guide bearing.

【0019】しかし、スライダ12に前記静定格荷重を
越える重荷重や衝撃荷重等の大きな荷重が作用した場合
には、上記と異なる挙動を示す。すなわち、いま図7
(a)に示すように、スライダ12の上面に圧縮方向の
衝撃荷重Fが作用したとすると、スライダ12の袖部1
4が下方に圧縮される結果、上段のボール転動路16A
内にあるボール20も溝面との接触点が変化して負荷荷
重PF を分担する。と同時に、中段の荷重受溝であるボ
ール転動路16Bに取りつけた荷重受部材21が、スラ
イダ12側の荷重受溝であるボール転動溝15Bの溝面
のみでなく案内レール11側の荷重受溝であるボール転
動溝13Bの溝面とも接触して二点接触となり負荷荷重
F を分担する。
However, when a large load such as a heavy load exceeding the static rated load or an impact load is applied to the slider 12, the slider 12 behaves differently from the above. That is, FIG.
As shown in (a), if an impact load F in the compression direction acts on the upper surface of the slider 12, the sleeve 1 of the slider 12
4 is compressed downward, resulting in the upper ball rolling path 16A.
Ball 20 also changes the point of contact with the groove surface to share the applied load P F located within. At the same time, the load receiving member 21 attached to the ball rolling path 16B, which is the middle load receiving groove, is not only capable of receiving the load on the guide rail 11 but also on the groove surface of the ball rolling groove 15B, which is the load receiving groove on the slider 12. both groove surfaces of the ball rolling groove 13B is receiving groove to share the applied load P F becomes to two points contact the contact.

【0020】かくして、本実施形態の直動案内軸受にあ
っては、上下段のボール転動路16A,16Cのボール
転動溝内にあるボール20のみならず、更に中段の荷重
受溝内の荷重受部材21を介して衝撃荷重Fを受けるこ
とになる。図7(b)に示すように、スライダ12の上
面に引っ張り方向の衝撃荷重Fが作用した場合も、同様
の原理でボール20と荷重受部材21との両者を介して
衝撃荷重Fを分担して受けることになる。
Thus, in the linear guide bearing of the present embodiment, not only the balls 20 in the ball rolling grooves of the upper and lower ball rolling paths 16A and 16C, but also in the middle load receiving grooves. The impact load F is received via the load receiving member 21. As shown in FIG. 7B, when an impact load F in the pulling direction acts on the upper surface of the slider 12, the impact load F is shared by both the ball 20 and the load receiving member 21 according to the same principle. To receive.

【0021】図8は、このような衝撃荷重Fを分担する
際の各ボール20及び荷重受部材21と溝面との接触状
態を示すもので、ボール20と溝面とは小さな接触楕円
22となるのに対して、円筒状の荷重受部材21と溝面
とは軸方向に長い長方形接触面23となる。
FIG. 8 shows a contact state between each ball 20 and the load receiving member 21 and the groove surface when sharing such an impact load F. The ball 20 and the groove surface have a small contact ellipse 22. On the other hand, the cylindrical load receiving member 21 and the groove surface form a rectangular contact surface 23 that is long in the axial direction.

【0022】かくして、第1の実施形態によれば、接触
面積の大きい荷重受部材21が接触面積の小さいボール
20より多くの衝撃荷重Fを分担することができてボー
ル20に作用する荷重が少なくなり、ボール20と案内
レール11やスライダ12の溝面との接触する部分に圧
痕を生じることを防止することができるという効果を奏
する。
Thus, according to the first embodiment, the load receiving member 21 having a large contact area can share more impact load F than the ball 20 having a small contact area, and the load acting on the ball 20 is small. Thus, it is possible to prevent an indentation at a portion where the ball 20 contacts the groove surface of the guide rail 11 or the slider 12.

【0023】また、接触面積の大きい円筒状の荷重受部
材21で衝撃荷重などの大きい荷重を受け持つことにな
るので、転動体としてボールを使用した直動案内軸受と
しては最高の静定格荷重を有するものを提供できるとい
う効果がある。
Since the cylindrical load receiving member 21 having a large contact area bears a large load such as an impact load, it has the highest static load rating as a linear motion guide bearing using balls as rolling elements. There is an effect that things can be provided.

【0024】これにより、衝撃荷重が当然に作用すると
いわれる大型工作機械や重量物搬送機械にも、転動体に
ころを用いて荷重負荷能力を高めた従来のものに替えて
ボールを使用した本発明の直動案内軸受を組み込むこと
が可能になる。
[0024] Thus, even in a large machine tool or a heavy object conveying machine in which an impact load is naturally applied, a book using a ball instead of the conventional one in which the load-loading ability is increased by using rollers as rolling elements. It becomes possible to incorporate the linear guide bearing of the invention.

【0025】また、荷重受部材21はスライダ12が案
内レール11から抜け落ちるのを防止するフェールセー
フ機能をも備えており、したがって直動案内軸受を天井
に逆さ吊りに組み付ける使用態様において、たとえ衝突
等の事故でボール20が溝から脱落するようなことがあ
っても、スライダが案内レールから外れて落下するよう
なことはなく安全性が保証される。
The load receiving member 21 also has a fail-safe function for preventing the slider 12 from falling off from the guide rail 11, and therefore, in a use mode in which the linear guide bearing is mounted on the ceiling in an upside-down manner, the load receiving member 21 may be subjected to a collision or the like. Even if the ball 20 falls out of the groove due to the accident described above, the slider does not fall off the guide rail and falls, and safety is guaranteed.

【0026】図9,図10に本発明の第2の実施形態を
示す。この実施形態は、既成のボール転動路16Bを利
用するものではなく、専用の荷重受溝を形成した点が第
1の実施形態とは異なる。荷重受部材21としてボール
20よりかなり直径の小さい円筒状の部材を用いてい
る。その小径の荷重受部材21を装着する荷重受溝25
も小さい。この荷重受溝25は上段のボール転動路16
Aと下段のボール転動路16Cとの中間位置にあり、案
内レール11の側面に形成されたゴシックアーチ形の荷
重受溝26と、これに対向してスライダ12の内側面に
形成されたゴシックアーチ形の荷重受溝27とで構成さ
れ、そのスライダ側の荷重受溝27の溝面に接触させて
小径の荷重受部材21が保持されている。
FIGS. 9 and 10 show a second embodiment of the present invention. This embodiment differs from the first embodiment in that a dedicated load receiving groove is formed without using the existing ball rolling path 16B. As the load receiving member 21, a cylindrical member having a considerably smaller diameter than the ball 20 is used. A load receiving groove 25 for mounting the small-diameter load receiving member 21.
Is also small. The load receiving groove 25 is provided in the upper ball rolling path 16.
A, a gothic arch-shaped load receiving groove 26 formed on the side surface of the guide rail 11 and a Gothic formed on the inner surface of the slider 12 opposed thereto. The small-diameter load receiving member 21 is held in contact with the groove surface of the load receiving groove 27 on the slider side.

【0027】軽荷重又は中荷重の範囲では荷重受部材2
1は案内レール側の荷重受溝溝26の溝面とは非接触で
ある。しかし、衝撃荷重のような大荷重Fが負荷される
と、図10に示すように荷重受部材21が案内レール側
の荷重受溝26の溝面とも接触して荷重を分担する。
In the range of light load or medium load, the load receiving member 2
1 is not in contact with the groove surface of the load receiving groove 26 on the guide rail side. However, when a large load F such as an impact load is applied, the load receiving member 21 contacts the groove surface of the load receiving groove 26 on the guide rail side as shown in FIG.

【0028】そのため、ボール20より小径の荷重受部
材21であっても、上記第1の実施形態の場合と同様の
作用効果を奏する。なお、この場合の荷重受溝25は、
第1の実施形態におけるようにボール転動路16Bを転
用したものではないから、ボール戻り路17Bは不要で
ある。
Therefore, even if the load receiving member 21 is smaller in diameter than the ball 20, the same operation and effect as in the first embodiment can be obtained. The load receiving groove 25 in this case is
Since the ball rolling path 16B is not diverted as in the first embodiment, the ball return path 17B is unnecessary.

【0029】図11,図12に本発明の第3の実施形態
を示す。このように、荷重受部材21と、これを装着す
る案内レール11の側面に形成されたゴシックアーチ形
の荷重受溝26及びこれに対向してスライダ12の内側
面に形成されたゴシックアーチ形の荷重受溝27とで構
成され荷重受溝25とを、ボール転動路16A,16B
の中間ではない位置に設けても、同様の作用効果を得る
ことができる。
FIGS. 11 and 12 show a third embodiment of the present invention. As described above, the load receiving member 21, the gothic arch-shaped load receiving groove 26 formed on the side surface of the guide rail 11 to which the load receiving member 21 is mounted, and the gothic arch-shaped load receiving groove 26 formed on the inner surface of the slider 12 opposed thereto. And the load receiving groove 25, which is constituted by the load receiving groove 27, and the ball rolling paths 16A, 16B.
The same operation and effect can be obtained even if provided at a position not in the middle of the above.

【0030】図13,図14に本発明の第4の実施形態
を示す。この実施形態は、中段のボール転動路16Bを
荷重受溝に利用してボール20の代わりに荷重受部材2
1を装填した点は上記第1の実施形態と同じである。但
し、上段のボール転動路16A内のボール20がスライ
ダ12側のボール転動溝15Aの溝面と接触する接触点
T1及び案内レール11側のボール転動溝13Aの溝面
と接触する接触点T2を結ぶ直線L1と、下段のボール
転動路16C内のボール20がスライダ12側のボール
転動溝15Cの溝面と接触する接触点T1及び案内レー
ル11側のボール転動溝13Cの溝面と接触する接触点
T2を結ぶ直線L2とは、傾きが反対でその交点Qが案
内レール11の内側に位置する自動調心タイプのものに
適用した場合の例である。この場合、上段のボール転動
路16Aにおける案内レール11側のボール転動溝13
Aは上半分が欠落しており、また下段のボール転動路1
6Cにおける案内レール11側のボール転動溝13Cは
下半分の溝面が平面とされ逃げが大きくなっている。
FIGS. 13 and 14 show a fourth embodiment of the present invention. In this embodiment, the load receiving member 2 is used instead of the ball 20 by using the ball rolling path 16B in the middle stage as a load receiving groove.
1 is the same as the first embodiment. However, the contact point T1 at which the ball 20 in the upper ball rolling path 16A contacts the groove surface of the ball rolling groove 15A on the slider 12 and the contact point at which the ball 20 contacts the groove surface of the ball rolling groove 13A on the guide rail 11 side. The straight line L1 connecting the point T2, the contact point T1 where the ball 20 in the lower ball rolling path 16C contacts the groove surface of the ball rolling groove 15C on the slider 12, and the ball rolling groove 13C on the guide rail 11 side. The straight line L2 connecting the contact points T2 contacting the groove surface is an example of a case where the present invention is applied to a self-aligning type in which the inclination is opposite and the intersection Q is located inside the guide rail 11. In this case, the ball rolling groove 13 on the guide rail 11 side in the upper ball rolling path 16A.
In A, the upper half is missing, and the lower ball rolling path 1
In the ball rolling groove 13C on the guide rail 11 side in 6C, the lower half groove surface is flat and the clearance is large.

【0031】このようなタイプの場合に、スライダ12
に対し上から下向きに圧縮方向の衝撃荷重が作用すると
(図14(a))、その負荷を分担するボールはこれら
両ボール転動路16A,16C内のボール20の全てで
はなく、上段のボール転動路16A内のボール20のみ
となる。しかし、この実施形態では、予め装着されてい
る円筒状の荷重受部材21がその接触面積の大きい長方
形の接触面で大半の負荷荷重を受けるため、ボール20
の接触による圧痕は発生しない。
In the case of this type, the slider 12
When an impact load acts in the compression direction from above to below (FIG. 14 (a)), the balls that share the load are not all of the balls 20 in the ball rolling paths 16A and 16C, but the upper ball. Only the ball 20 in the rolling path 16A is provided. However, in this embodiment, the cylindrical load receiving member 21 mounted in advance receives most of the load on the rectangular contact surface having a large contact area.
No indentation is caused by the contact of.

【0032】また、スライダ12に対し上向きに引っ張
り方向の衝撃荷重が作用したとき(図14(b))、そ
の負荷を分担するボールは下段のボール転動路16C内
のボール20のみである。しかしこの場合にも、円筒状
の荷重受部材21が大半の負荷荷重を受けるため、ボー
ル20の接触による圧痕は発生しない。
When an upward impact load is applied to the slider 12 in the pulling direction (FIG. 14B), the only ball that bears the load is the ball 20 in the lower ball rolling path 16C. However, also in this case, since the cylindrical load receiving member 21 receives most of the applied load, no indentation occurs due to the contact of the ball 20.

【0033】なお、上記第1〜第3の各実施形態では、
ボールが転動するボール転動路を全てゴシックアーチ溝
としたものを説明したが、必ずしもゴシックアーチ溝で
なくても良い。
In each of the first to third embodiments,
Although all the ball rolling paths on which the balls roll are formed as Gothic arch grooves, the ball rolling paths need not necessarily be Gothic arch grooves.

【0034】また、ボール転動溝は必ずしも上下二段又
は上中下三段に限らない。
Further, the ball rolling grooves are not necessarily limited to upper and lower two steps or upper, middle and lower three steps.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る高負
荷容量直動案内軸受によれば、案内レールの両側面及び
スライダの両袖部内側面に、ボール転動溝と平行する荷
重受溝を設け、その相対する荷重受溝の空間に、ボール
が支承する静定格荷重以上の荷重において当該両荷重受
溝の溝面に接触する円筒状の荷重受部材を装填したもの
としたため、スライダに加わる衝撃荷重等の通常の静定
格荷重を上回る負荷の大半を当該荷重受部材で受けてボ
ールによる負荷分担を大幅に軽減し圧痕の生成を防止す
ることができ、その結果衝撃荷重のような大荷重に対し
て高い負荷容量を有するとともに、通常荷重状態では過
大負荷容量とならない適切な負荷容量を設定して円滑な
作動を確保する高負荷容量直動案内軸受を提供できると
いう効果を奏する。
As described above, according to the high load capacity linear motion guide bearing of the present invention, the load receiving grooves parallel to the ball rolling grooves are formed on both side surfaces of the guide rail and on both inner surfaces of the sleeves of the slider. In the space between the opposed load receiving grooves, a cylindrical load receiving member that is in contact with the groove surfaces of the load receiving grooves at a load equal to or greater than the static rated load supported by the ball is used. Most of the load exceeding the normal static rated load, such as an applied impact load, is received by the load receiving member, so that the load sharing by the ball can be greatly reduced, and the generation of indentation can be prevented. It has the effect of being able to provide a high load capacity linear motion guide bearing that has a high load capacity with respect to the load and sets an appropriate load capacity that does not become an excessive load capacity under a normal load state to ensure smooth operation.

【0036】さらに、荷重受部材はスライダが案内レー
ルから抜け落ちるのを防止するフェールセーフ機能をも
備えており、直動案内軸受を天井に逆さ吊りに組み付け
る使用態様においても安全性が保証されるという効果を
奏する。
Further, the load receiving member also has a fail-safe function for preventing the slider from falling off the guide rail, so that the safety is guaranteed even in a use mode in which the linear motion guide bearing is mounted upside down on the ceiling. It works.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の直動案内軸受の第1の実施形態の一部
を切り欠いて示す正面図。
FIG. 1 is a partially cutaway front view of a first embodiment of a linear motion guide bearing according to the present invention.

【図2】図1のII−II線断面図。FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG.

【図3】図1の要部の部分拡大図。FIG. 3 is a partially enlarged view of a main part of FIG. 1;

【図4】本発明の荷重受部材の一取付け態様を説明する
斜視図。
FIG. 4 is a perspective view illustrating one mounting mode of the load receiving member of the present invention.

【図5】本発明の荷重受部材の他の取付け態様を説明す
る斜視図。
FIG. 5 is a perspective view illustrating another mounting mode of the load receiving member of the present invention.

【図6】本発明の荷重受部材の更に他の取付け態様を説
明する斜視図。
FIG. 6 is a perspective view illustrating still another attachment mode of the load receiving member of the present invention.

【図7】本発明の第1の実施形態におけるスライダへの
負荷の分担図で、(a)は圧縮荷重、(b)は引っ張り
荷重の場合。
FIGS. 7A and 7B are diagrams showing the distribution of the load on the slider according to the first embodiment of the present invention, wherein FIG. 7A shows the case of a compressive load and FIG.

【図8】本発明の第1の実施形態におけるボールと荷重
受部材との溝面に対する接触状態を説明する図。
FIG. 8 is a diagram illustrating a state of contact between a ball and a load receiving member on a groove surface according to the first embodiment of the present invention.

【図9】第2の実施形態における要部の部分拡大図。FIG. 9 is a partially enlarged view of a main part in the second embodiment.

【図10】第2の実施形態におけるスライダへの負荷の
分担図で、(a)は圧縮荷重、(b)は引っ張り荷重の
場合。
FIGS. 10A and 10B are diagrams showing the distribution of load on a slider according to the second embodiment, wherein FIG. 10A shows a case of a compressive load and FIG. 10B shows a case of a tensile load.

【図11】第3の実施形態における要部の部分拡大図。FIG. 11 is a partially enlarged view of a main part in a third embodiment.

【図12】第3の実施形態におけるスライダへの負荷の
分担図で、(a)は圧縮荷重、(b)は引っ張り荷重の
場合。
FIGS. 12A and 12B are diagrams showing the distribution of the load on the slider according to the third embodiment, in which FIG. 12A shows the case of a compressive load, and FIG.

【図13】第4の実施形態における要部の部分拡大図。FIG. 13 is a partially enlarged view of a main part in a fourth embodiment.

【図14】第4の実施形態におけるスライダへの負荷の
分担図で、(a)は圧縮荷重、(b)は引っ張り荷重の
場合。
FIGS. 14A and 14B are diagrams showing the distribution of the load on the slider according to the fourth embodiment, in which FIG. 14A shows a case of a compressive load, and FIG.

【図15】従来の直動案内軸受装置における、スライダ
への負荷の分担図の一例を示し、(a)は圧縮荷重、
(b)は引っ張り荷重の場合。
FIG. 15 shows an example of a load distribution diagram on a slider in a conventional linear guide bearing device, where (a) shows a compressive load,
(B) is for a tensile load.

【図16】従来の直動案内軸受装置における、スライダ
への負荷の分担図の他の例。
FIG. 16 is another example of a sharing diagram of the load on the slider in the conventional linear guide bearing device.

【図17】従来の直動案内軸受装置における、スライダ
への負荷状態を示す図。
FIG. 17 is a diagram showing a load state on a slider in a conventional linear guide bearing device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 案内レール 12 スライダ 13A ボール転動溝(案内レールの) 13B ボール転動溝(案内レールの) 13C ボール転動溝(案内レールの) 14 袖部 15A ボール転動溝(スライダの) 15B ボール転動溝(スライダの) 15C ボール転動溝(スライダの) 16B 荷重受部材 17A ボール戻し路 17B ボール戻し路 17C ボール戻し路 19A 湾曲路 19B 湾曲路 19C 湾曲路 20 ボール 21 荷重受部材 25 荷重受溝 26 荷重受溝(案内レール側の) 27 荷重受溝(スライダ側の) 11 Guide rail 12 Slider 13A Ball rolling groove (of guide rail) 13B Ball rolling groove (of guide rail) 13C Ball rolling groove (of guide rail) 14 Sleeve 15A Ball rolling groove (of slider) 15B Ball rolling Moving groove (of slider) 15C Ball rolling groove (of slider) 16B Load receiving member 17A Ball return path 17B Ball return path 17C Ball return path 19A Curved path 19B Curved path 19C Curved path 20 Ball 21 Load receiving member 25 Load receiving groove 26 Load receiving groove (on the guide rail side) 27 Load receiving groove (on the slider side)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 両側面にボール転動溝を形成した案内レ
ールにスライダを跨架し、そのスライダの両袖部に前記
ボール転動溝に対向するボール転動溝とこれに平行する
ボール戻し路とその両端に配した湾曲路とからなるボー
ル循環経路を設け、そのボール循環経路に多数のボール
を装填してなる直動案内軸受において、 前記案内レールの両側面に前記ボール転動溝と平行する
荷重受溝を設けるとともに前記スライダの両袖部内側面
に前記荷重受溝に対向する荷重受溝を設け、その相対す
る両荷重受溝の空間に、前記ボールが支承する静定格荷
重以上の荷重において当該両荷重受溝の溝面に接触する
荷重受部材を装填したことを特徴とする高負荷容量直動
案内軸受。
A slider is straddled on a guide rail having ball rolling grooves formed on both side surfaces, and a ball rolling groove opposed to the ball rolling groove and a ball return parallel to the ball rolling groove are provided on both sleeves of the slider. A linear motion guide bearing having a ball circulation path composed of a path and curved paths disposed at both ends thereof, and the ball circulation path being loaded with a large number of balls, wherein the ball rolling grooves are formed on both side surfaces of the guide rail; A parallel load receiving groove is provided, and a load receiving groove opposed to the load receiving groove is provided on the inner side surface of each of the sleeves of the slider. In a space between the opposed load receiving grooves, a static load equal to or more than the static rated load supported by the ball is provided. A high load capacity linear motion guide bearing, wherein a load receiving member that contacts the groove surfaces of both load receiving grooves under load is loaded.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2009011282A1 (en) * 2007-07-18 2010-09-24 Thk株式会社 Motion guide device and screw device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPWO2009011282A1 (en) * 2007-07-18 2010-09-24 Thk株式会社 Motion guide device and screw device

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