JPS5848776B2 - リニヤボ−ルペアリングユニツト - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は工作機械のテーブルサイドおよびマシニングセ
ンター等のスライド面あるいは搬送装置の重量物を支承
して往復動ずる個所に使用するりニャボールベアリング
のボールベアリングブロック本体に関する。

一般に、リニアボールベアリングのベアリング本体は長
方形状の鋼材より略台形状の穴が軸方向に形成され、し
かるのち台形状の穴の下方を二等辺三角形状に切り落す
ことによってフック状の受支部が左右対称に形成される
のである。

（特開昭５５−１０９８２０号） したがって、鋼材の中央を旋削加工により特殊形状の貫
通穴を形戒する工程と、さらに中央下方を切落す旋削加
工をへて始めてベアリング本体の素材が出来上るのであ
る。

そのため、旋削工程により発生する切りくずによる材料
費の占める採算性の悪化および加工に要する時間並びに
切削油の消耗がコスト高要因の１つとなっている。

また、ベアリング本体の両側に取付ける側蓋は、該ベア
リング本体同様鋼材を使用しているので、ボール方向変
換用Ｕ字溝の旋削加工により発生する切りくずが材料費
の占める採算性の悪化および加工時間などがコスト高要
因の１つであり、しかも非能率でもある。

また、ベアリング本体に組込まれる保持器は鋼板より所
要形状にプレス成形にて製作されている。

（特開昭５４−１４５８３７） ところが、保持器は鋼板のプレス成形時、所要個所に軸
方向スリットを形成すると共にボールをすくい上げるた
めの比較的小さい舌片が前記スリットの前後に突き出し
て形成されるため、該小さな舌片にはそれ相当の強度と
耐摩耗性の高いものが要求されている。

したがって強靭性にとむ鋼板を用いると共に成形後熱処
理工程を必要とする。

本願発明の目的は、上記欠陥を解消すべく、ベアリング
ブロック本体は鍛造あるいは精密鋳造により中央に断面
略台形状の窪みを挾んで、その左右にスカートが成形さ
れ、そして垂直荷重、スラスト荷重および浮き上り荷重
（上向き荷重）の作用しない保持器および側蓋は含油熱
硬化性可塑材料あるいはダイキャスト合金若しくは含油
焼結合金などを使用して一体成形し、保持器付き側蓋を
ベアリングブロック本体の左右側より挿込み固定してな
るリニャボールベアリングに軌道台が組込まれてなるリ
ニャボールベアリングユニットを提供することにある。

本願発明の他の目的は、保持器付き側蓋に熱硬化性可塑
材料を使用することによりリニャボールベアリングの全
体の転量化が可能になったりニャボールベアリングユニ
ットを提供することにある。

さらに、本願発明の他の目的は、ベアリングブロック本
体の片側にスリットが形成されているので、該スリット
に対し直角方向に配設された複数個の締結部材の締付け
によってベアリングブロック本体にプリロードが作用し
負荷ボールと負荷ボール溝間の隙間調整が容易にできる
リニャボールベアリングユニットを提供することにある
。

そして、本願発明の要旨が中央に断面略台形状の窪みを
挾んでその左右にスカートを備えたベアリングブロック
本体の素材が鍛造成形され、該台形状の窪みの頂壁並び
に傾斜壁の下方フック状の受支部にボール径と略同一の
曲率半径を有する負荷ボール溝が軸方向に４条形成され
、そして前記頂壁の負荷ボール溝に平行して無負荷ボー
ル穴が軸方向に貫通して形成されると共に前記傾斜壁下
方フック状の受支部背向側外周に負荷ボール溝に平行し
て無負荷ボール溝が形成されてなるベアリングブロック
本体と該ベアリングブロック本体の両端面に左右対称の
保持器付き側蓋を取付けてなるリニャボールベアリング
において、該保持器付き側蓋はボール方向変換用Ｕ字溝
が前記ベアリングブロック本体の負荷ボール溝と無負荷
ボール穴および負荷ボール溝と無負荷ボール溝に対応す
る個所に形成され、該ボール方向変換用Ｕ字溝を挾んで
水平部材、左右傾斜部材および左右受け部材が一体的に
突出形成されると同時にこれら各部材間にはボール径と
略等しく、かつ、ボールが脱落しない負荷ボール溝が軸
方向に形成されており、そして前記保持器付側蓋は前記
ベアリングブロック本体の両側より挿入すると共に前記
水平部材がベアリングブロック本体の頂壁に固定され、
さらに前記傾斜壁の下方フック状受支部に取付けられた
サイドプレートにより左右栄け部材を保持すると共に無
負荷ボールガイドが形成され、多数ボールがベアリング
ブロック本体と保持器付側蓋に充填することによって構
成されるベアリングと、該ベアリングに前記ベアリング
ブロック本体の負荷ボール溝に対応するボール径と略同
一の曲率半径を有する負荷ボール溝が左右突条の上部壁
面と下部傾斜面にそれぞれ形成された断面略Ｘ字状軌道
台が組込まれてなるリニャボールベアリングユニットに
ある。

以下図に基いて本願発明の好適例について説明する。

１０はベアリングブロック本体の全体を示す。

該ベアリングブロック本体１０はまず鋼材を鍛造あるい
は精密鋳造によりベアリングブロック本体の素材１１が
形成され、その形状は中央に断面略台形状の窪み１２と
、該窪み１２を挾んでその左右にスカート１３．１４お
よび左右の膨出部１５．１６が一体に成形される。

次に、ベアリングブロック本体の素材１１は、該素材１
１の前記台形状の窪み１２を例えば旋削、研削工程をへ
て第５図に示す如く頂壁１７および左右傾斜壁１８．１
９と左右に開口端面２０．２１を有するフック状の受支
部２２．２３が前記スカート１３．１４に形成される。

ついで、前記頂壁１７の両サイドにボール径と略同一の
曲率半径を有する負荷ボール溝２４．２５が軸方向に形
威され、そして左右傾斜壁１８．１９の下方に負荷ボー
ル溝２６．２７が形或されることにより、ベアリングブ
ロック本体内方に左右対称のボール条列２４〜２７が形
戒される。

２８．２９は前記頂壁１７の負荷ボール溝２４．２５に
平行して形成された無負荷ボール穴で、該無負荷ボール
穴２８．２９はボールが転動し易いようにボールより幾
分大きく、かつ軸方向に貫通して形成される。

３０．３１は前記傾斜壁１８．１９下方フック状の受支
部２２．２３背向側外周に負荷ボール溝２６．２７に平
行して形成された無負荷ボール溝で、該無負荷ボール溝
３０．３１は該フック状の受支部２２．２３の外周軸方
向に形成されている。

３２．３３はビス穴で、該ビス穴３２ ．３３はベアリ
ングブロック本体１０の頂壁１７の略中央に所要間隔を
おいて形成され、該ビス穴３２．３３にベアリングブロ
ック本体１０の両側より挿入された保持器付き側蓋３４
．３５がビス３８．３９を介して固定される。

該保持器付き側蓋３４．３５にはその端面を接合したさ
いに該保持器の水平部材３６．３１に形成されたＵ字状
切欠穴９５にビス３８ ．３９を挿通し、前記ビス穴３
２ ．３３に該水平部材３６．３７が固定される。

４０．４０．．．は保持器付側蓋３４．３５の取付け用
雌ねじ、該雌ねじ４０．４０．．．はベアリングブロッ
ク本体１０の両端面に形成されている。

４１．４２はフック状の受支部２２．２３の底壁４３．
４４に形成したサイドプレート取付け用雌ねじで、該雌
ねじ４１．４２にサイドプレート４３’．４４’の貫通
孔４６．４６．４６を通してビス４７．４７．４７にて
取付け、前記保持器付き側蓋３４．３５の左右の受け部
材４８．４９が先端フランジ部１１０により扶持固定さ
れると共にベアリングブロック本体１０の膨出部１５．
１６に形成された雌ねじｓｏ．ｓｉにサイドプレート４
３’．４４′の無負荷ボールガイド１１２と一体に形成
された後端フランジ部１１１の貫通孔４５．４５に挿入
したビス５２ ．５３にて固定される。

５４はベアリングブロック本体１０の第５図に向って右
側の膨山部１６に形成されたスリットで、該スリット５
４は前記膨出部１６の下端より内方に傾斜して形成され
ている。

５５．５６はベアリングブロック本体１０の膨出部１６
の左右に形成された座ぐりで、該座ぐり５５．５６の中
心には雌ねじ５７．５８が形成されている。

該雌ねじ５７．５８は前記スリット５４を交叉して形成
されている。

該雌ねじ５７．５８にそれぞＦｔ６角穴付止めねじ５９
．６０および６角ナット６１．６２をもって膨出部１６
が押圧されると同時にスカートがたわむことになる。

これによってベアリングブロック本体１０の負荷ボール
溝の間隙が調整される。

６３はベアリングブロック本体１０の右側より中央に達
するまで形或されたグリースガイド孔で、該グリースガ
イド孔６３の外側にはグリースニツプル取付用雌ねじ６
４が形成され、前記中央半径方向には該グリースガイド
孔６３とグリース供給孔６５．６５が形成される。

６６．６７はボールガイド用切り込みで、ベアリングブ
ロック本体１０の負荷ボール溝２４．２５より保持器付
き側蓋３４．３５のボール方向変換用Ｕ字溝７０．７１
をへて無負荷ボール穴２８．２９へ方向を変換し易いよ
うに前記ベアリング本体の前後端面６８．６９に形成さ
れる。

７２．７３はボールガイド用切り込みで、フック状の受
支部２２，２３の負荷ボール溝２６．２７より保持器付
き側蓋３４．３５のボール方向変換用Ｕ字溝７４．７５
をへて無負荷ボール溝３０．３１へ方向を変換し易いよ
うに前記フック状の受支部２２．２３の前後端面に形成
される。

前記保持器付き側蓋３４．３５の中央左右にボール方向
変換用Ｕ字溝７０．７１は前記ベアリングブロック本体
１０の負荷ボール溝２４．２５と無負荷ボール穴２８．
２９に対応する個所に垂直に形成され、また前記保持器
付き側蓋３４．３５の下方左右にボール方向変換用Ｕ字
溝７４．７５はベアリングブロック本体１０のフック状
の受支部２２．２３の負荷ボール溝２６．２７と無負荷
ボール溝３０．３１に対応する個所に形成されている。

保持器付き側蓋３４．３５の水平部材３６．３７は前記
ボール方向変換用Ｕ字溝７０．７１間に位置し、該側蓋
３６ ．３７の端面７７より軸方向に一体的に突出形成
され、その両側面には外側曲面７８．７９がボール径と
略同一の曲率半径をもって形成される。

９７．９７・・は舌片で、該舌片９７はボール方向変換
用Ｕ字溝７０．７１ ．７４．７５とベアリングブロッ
ク本体１０を負荷ボール溝２５〜２７に対向する側に形
成されている。

該舌片により負荷ボール溝間のボール８７がスムーズに
前記Ｕ字溝内に、あるいは該Ｕ字溝内から負荷ボール溝
間に送り込まれる。

８０．８１は保持器付き側蓋３４．３５の左右傾斜部材
で、側蓋３４．３５の端面７７より軸方向に突出形成さ
れ、その外側傾斜面８３の巾は前記ベアリングブロック
本体の傾斜壁１８．１９の巾と略同一とし、内側上下曲
面８４．８５は前記水平部材３６．３７に形成された外
側曲面１８．７９と対称に形成されると同時に後記軌道
台８６を抜き去ったときでもボール８γが脱落しない曲
率半径とする。

４８．４９は保持器付き側蓋３４．３５の左右受け部材
で、該左右受け部材４８．４９は前記左右傾斜部材８０
．８１同様側蓋３４ ．３５の端面７１より軸方向に突
出形威され、内側曲面８８は前記左右傾斜部材８０．８
１の下側曲面８５と対称に形威されると同時に軌道台８
６を抜き去ったときでもボール８７が脱落しない曲率半
径とする。

８９は水平部材３６．３７に形成された係止ピンで、前
記ベアリングブロック本体１０の端面に向って突出形威
され、該係止ピン８９に対応する係止ピン用ホール９０
はそれぞれ相対向する位置に形或される。

９１ ．９１は係止ピンで、前記ベアリングブロック本
体１０の端面に向って左側に位置する前記左側傾斜部材
８１の先端にそれぞれ突出形成され、該係止ピン９１
．９１に対応する係止ピン用ホール９２．９２が右傾斜
部材８０に形成される。

９３は係正ピンで、前記左受部材４９の先端に突出形成
され、該係止ピン９３に対応する係止ピン用ホール９４
は右受部材４８に形成される。

９６は保持器付き側蓋３４．３５の取付け用穴で、該取
付け用穴９６はベアリングブロック本体１０の両端面に
形成された取付け用雌ねじ４０にボルト９９を介して取
付ける。

９８．９８・・・は保持器付き側蓋３４．３５の側蓋側
に形成された凹みで、該凹み９８は側蓋の機械強度を減
少させることのなく、材料節約に役立つものである。

前記軌道台８６は軸方向左右上方に突条１００．１０１
を有し、該突条１００．１０１の上壁面１０２にはベア
リング本体１０に形成された負荷ボール溝２４．２５に
対応するボール径と略同一の曲率半径を有する負荷ボー
ル溝１０３．１０４が形成され、また突条１００．１０
１の下部傾斜面１０５．１０６には同じく負荷ボール溝
２６，２７に対応するボール径と略同一の曲率半径を有
する負荷ボール溝１０７．１０８が形成されている。

１０９は軌道台８６を工作機械等の可動部あるいは固定
部に取付けるさいに用いる取付け穴である。

１１３はベアリングブロック本体１０の所要個所に形成
した雌ねじで、該雌ねじ１１３・・・を介して工作機械
、産業機械および事務用機械などの可動部材が取付けら
れる。

本願発明のりニャボールベアリングユニットの各部分は
上記せるように構成されているので、これの組立てを順
を追って説明する。

まず、ベアリングブロック本体１０に保持器付き側蓋３
４が挿入された後、ボルｌ−９９ ． ９９ ．９９に
て取付けられ、しかるのち保持器の水平部材３６をビス
３８を介してベアリングブロック本体１０の頂壁１γに
固定される。

次いで、サイドプレー｝４３．４４をフック状受支部２
２．２３の底壁４３．４４にそれぞれビス４７．４７．
４７を介して取付けると共に該サイドプレートの先端フ
ランジ部１１０により、前記保持器付き側蓋３４の左右
の受け部材４８が挾持固定される。

また、該サイドプレート４３．４４の後端フランジ部１
１１がビス５３を介してベアリングブロック本体１０の
膨出部１５に固定される。

次に、ベアリングブロック本体１０の無負荷ボール穴２
８．２９および無負荷ボールガイド１１２と無負荷ボー
ル溝３０．３１間に多数のボール８１．８１・・・が充
填され、側蓋３４のボール方向変換用Ｕ字溝７０．７１
およびγ４．Ｔ５をへて保持器まで充填される。

次に、他方の保持器付き側蓋３５にボール８７．８７・
・・が充填された後、ベアリングブロック本体１０に挿
入すると、該ブロック本体１０の頂壁１１に仮止めした
ビス３９に差込むと共に該保持器先端の係止ピン８９．
９１．９１．９３をすでにベアリングブロック本体１０
内に挿入された保持器の係止ピン用ホール９０ ．９２
．９２．９４に嵌合される。

次に該保持器付き側蓋３４．３５の取付け用穴９６．９
６．９６にそれぞれボルト９９が挿通され、ベアリング
ブロック本体１０に螺着されてなる。

本願発明のりニャボールベアリングユニットは上記の如
く構成されているので、これを軌道台８６に組込み、該
軌道台８６上を前進、後退すると、該ベアリングブロッ
ク本体１０と軌道台８６の負荷ボール溝間を走行する負
荷ボールをボール方向変換用Ｕ字溝γ０．７１．７４．
７５へ案内する前記保持器はその支える面が広く連続し
て前記負荷ボールをすくいあげる形をなす溝からなるの
で、該負荷ボールを円滑にすくい上げ、ベアリング本体
の無負荷ボール穴２８．２９と無負荷ボール溝３０．３
１に送り込まれる。

本願発明のベアリングブロック本体は鋼材（鋼塊）より
鍛造により成形された５め、旋削加工に比べ鍛造効果の
１つ機械的性質すなわち、引張り強、圧縮強さなど、お
よび耐摩耗性にすぐれ、長期の使用に耐えられる特徴を
有する。

しかも、保持器付き側蓋が熱硬化性樹脂、ダイキャスト
合金、焼結合金などの材料を用いて一体成形されている
ため、リニャボールベアリングユニットの軽量化および
組立作業能率の向上とあいまってコスト低減に役立つも
のである。

さらに、ベアリングブロック本体１０の側壁に配設され
た複数個のボルトあるいはナットの如き締結部材の締付
けによって、スリットを介してプレロードが作用し、負
荷ボールと負荷ボール溝間の隙間調整ができ高精度なり
ニャボールベアリングユニットとして提供でき、またプ
リロードをかけたさいでもボールの差動すべりはなく、
軽快なころがり運動ができる特徴を有するものである。

ボールは保持器付き側蓋により整列循環運動ができるよ
うに保持されているので、ベアリングブロック本体を軌
道台から抜いてもボールの脱落がないなどの効果を有す
る。

保持器付側蓋は左右同一に形成することが、成形上経済
的であるが、必ずしも同一でなくとも作用効果には何等
異なるところがない。

すなわち一方の保持器を長く、他方の保持器は長くなっ
ている分短かくすればよい。

また、保持器の先端には係止ピンと係止ピン用ホールが
形成されているが、左右保持器を一体化するにはこの手
段が取外し自在であるから便利である。

しかし、嵌脱不要であれば強力接着剤にて双方の端面を
接着し、さらに水平部材をベアリングブロック本体の頂
壁に接着固定することが可能である。

何れにしても負荷ボールの循環運動を妨げるようなこと
はない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願発明リニャボールベアリングユニットの一
部省略組立正面図、第２図は本願発明リニャボールベア
リングの一部断面絹立側面図、第３図は本願発明リニャ
ボールベアリングの要部ベアリングブロック本体の素材
の正面図、第４図は第３図の平面図、第５図は本願発明
リニャボールベアリングの要部ベアリングブロック本体
の正面図、第６図は第５図の側面図、第７図は本願発明
リニャボールベアリングの要部保持器付側蓋の正面図、
第８図は第７図の保持器部分の拡大正面図、第９図は第
７図のＡ−Ａ線断面図、第１０図は第７図の平面図、第
１１図は第７図のＢ−Ｂ線断面図、第１２図は本願発明
リニャボールベアリングユニットの要部サイドプレート
の正面図、第１３図は第１２図のＡ−Ａ線断面図、第１
４図は本願発明リニャボールベアリングユニットの組込
まれる軌道台の横断面図、第１５図は本願発明リニャボ
ールベアリングユニットより軌道台を抜き取った後の分
解斜視図である。 １１：ベアリングブロック本体の素材、１２：台形状の
窪み、１３．１４：スカート、１５．１６：膨出部、１
７：項壁、１８．１９：傾斜壁、２４．２５：負荷ボー
ル溝、２８．２９：無負荷ボール溝、３４．３５：保持
器付側蓋、４３′．４４′：サイドプレート、７０．７
１および７４．７５：ボール方向変換。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 中夫に断面略台形状の窪みを挾んでその左右にスカ
   ートを備えたベアリングブロック本体の素材が成形され
   、該台形状の窪みの頂壁並びに傾斜壁の下方フック状の
   受支部にボール径と略同一の曲率半径を有する負荷ボー
   ル溝が軸方向に４条形威され、そして前記頂壁の負荷ボ
   ール溝に平行して無負荷ボール穴が軸方向に貫通して形
   威されると共に前記傾斜壁下方フック状の受支部背向側
   外周に負荷ボール溝に平行して無負荷ボール溝が形成さ
   れてなるベアリングブロック本体と、該ベアリングブロ
   ック本体の両端面に保持器付き側蓋を取付けてなるリニ
   ャボールベアリングにおいて、該保持器付き側蓋はボー
   ル方向変換用Ｕ字溝が前記ベアリングブロック本体の負
   荷ボール溝と無負荷ボール穴および負荷ボール溝と無負
   荷ボール溝に対応する個所に形成され、該ボール方向変
   換用Ｕ字溝を挾んで水平部材、左右傾斜部材及び左右受
   け部材が一体的に突出形成されると同時にこれら各部材
   間にはボール径と略等しくかつボールが脱落しない負荷
   ボール溝が軸方向に形威されており、そして前記保持器
   付側蓋は前記ベアリングブロック本体の両側より挿入す
   ると共に前記水平部材がベアリングブロック本体の頂壁
   に固定され、さらに前記傾斜壁の下方フック状受支部に
   取付けられたサイドプレートにより左右受け部材が保持
   されると共に無負荷ボールガイドが形成され、多数ボー
   ルがベアリングブロック本体と保持器付側蓋に充填する
   ことによって構成されるベアリングと該ベアリングに前
   記ベアリングブロック本体の負荷ボール溝に対応するボ
   ール径と略同一の曲率半径を有する負荷ボール溝が左右
   突条の上部壁面と下部傾斜面にそれぞれ形成された断面
   略Ｘ字状軌道台が組込まれてなるリニャボールベアリン
   グユニット。