JPS6148612A - 調整自在な直線案内装置 - 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】 イ、産業上の利用分野 本発明は特許請求の範囲第１項の前文に詳細に記載され
た種類の、特に工作機械のための、調整自在な循環ロー
ラ体直線案内に関する。

口８従来の技術 直線案内の目的、特に工作機械の場合には、滑り往復台
、主軸頭等のような、正確な運動通路内で送り運動を行
なう構造部分を保有することであり、またできる限り小
さい振動に操作力を吸収するように滑り往復台及び工作
片の重量を支持することである。この理由のために、対
の案内は十分な安定性と案内通路に垂直及び平行な高い
耐振動特性を有しなければならない。これらの要求は特
に好ましい方法で、しかしながら、対応する高い駆動力
を持つ比較的大きな摩擦係数の欠点を有し、さらに、静
的摩擦から摺動摩擦への転換で摩擦係数の突然の変化に
よるものとされ、かつ最小の送り運動の場合には、特に
、不都合に目立つ、いわゆる「スティックスリップ」効
果の欠点を有するをかけることができないためにこれら
の摺動面及び案内通路が製造されるとき、処理中最高レ
ベルの精度を保持されねばならない事実がある。穴掘な
操作荷重の場合には、案内の個々の部分の弾性変形によ
るものとされる隙間の程度が一対の案内−の案内に帰着
する。摩擦係数を減少するために、ときどき合成材料ま
たは複合材料の特別な摺動被覆が用いられ、その中で圧
縮された油の静油圧支持効果が利用できるために、開放
油溝を有する。

しか、しながら実際には、長期間の操作についてこれら
の摺動被覆の材料がふくらみ、円滑な走行及、　びま−
た案内のｉ度に逆に影響することが現われる。

摺動被覆の不正確な処理および／またはふくれることに
よって生じた案内の誤差は大きな操作費用で工作機械か
ら取外さなければならない案内の分解及び゛修理によっ
てのみ打勝つことができる。

転がり本体が支持面の閉鎖ループの形かまたは案内面に
垂直な、無端通路のように案内シュー内に延びる循環軌
道または当て金に案内される、詳細に記載されたこの種
の循環ローラ体直線案内の種々な実施例がフランス特許
明細書第１０７３６６８号から知られている。最后に指
名された実施例には転がり本体循環軌道の一部を形成す
る切欠部が案内シューの底部に設けられる。この既知の
直線案内の案内シューは対応する中空形状反対面を持つ
調整楔を置く球形後部面を有する。楔の軸方向調整運動
を通して、一対の案内の予め選択され巣元応力が反案内
面を持つ案内シューの自動位置整合で達成できる。これ
ら既知の転がり案内は案内の高レベルの精度、高レベル
の支持能力、調整及び再調整能力のために、操作の容易
及び［スティックスリップ」効果を有しない低レベルの
始動摩擦のためによる。しかしながら、これらの欠点は
不十分な振動減衰であり、これは特に高荷重の場合には
、望ましくない振動の形で経験される。

ボール案内を有する軸受がドイツ実用新案登録第１９６
８８５９号から知られ、複数のボールが比較的長いケー
ジブツシュ内に配列され、それはボールが１つの円筒形
機械部分に対して内部に位置し、かつ比較的軸方向に動
かし易い鋼ブツシュに対して外部に位置するこのような
方法で、合成材料から製造される方がよい。この方法で
は、軸　７一方向相対運動が一度内部円筒形構造部分、
ボールを有する軸受ブツシュ及び鋼ブツシュとの間に生
じ、この場合には中実軸受ブツシュの送りの程度は円筒
形内部部分と外部鋼ブツシュとの間の全軸方向運動のよ
うな大きさの手分である。

最後に、直線走行通路を持つ、縦方向に動き易い方法で
構造部分を取付けるための転がり軸受は、ローラ体循環
通路が走行通路の直線部分を形成する２つの直径の方向
に対抗する切欠部を有する円筒形案内シュー内に配列さ
れることがドイツ公開公報第３２２８７６２号から知ら
れている。円筒形案内シューは一側面で開放される、円
筒形くり抜き穴内に挿入され、ハウジングには、案内シ
ューの縦軸が円筒形くり抜き穴の軸線の方へ僅かに傾斜
する。この既知の軸受は、眞実に、全部の高さに影響す
る追加の構造部分なしに簡単な方法で元応力を有して取
付けられ、なおそれは欠点を有し、それは使用のある場
合のためにあまりに低い低レベルの振動減衰の、転がり
軸受の全ての型に特有のものである。

直線案内は既に、例えば、垂直ターレット孔明は機械（
シースアーケゞ−社デュセルドルフ）の台のために結合
滑り一転がり案内として造られており、それは各場合に
は分離滑りシュー及びそれら自体の案内通路を有するロ
ーラ循環シューが滑り軸受及び転がり軸受の効果を利用
するために、用いられる。

これは種々な案内通路を製造するとき相当な費用を要求
し、また全案内系統を調整するときつまらない仕事を要
求する。更に前文で述べた滑り案内の欠点は排除できな
い。

ハ９発明が解決しようとする問題点 本発明の目的は、特に、工作機械の移動部分のための直
線案内を造ることであり、それは、構造上簡単な方法で
それらの型に特定の欠点のない滑り案内及び転がり案内
のそれぞれの効果を結合し、すなわち、それは、吸収さ
れる荷重の型及び大きさにより、滑り案内及び転がり案
内の特有の特色を有する。

二０問題点を解決するための手段 この目的は特許請求の範囲第１項の特有の特色によって
本発明により達成される。

摺動面とローラ体循環軌道の組合せは転がり本体循環軌
道に及びまた摺動面に案内要素によって吸収される荷重
の分配を生じ、それによって案内の両概念の特有な効果
はそれらのそれぞれの欠点が実際に有力になることなく
、同時に生じる。この荷ζ分配は案内シュー内のローラ
循環軌道の対応する展開によって影響され、それは摺動
面上の多少大きな範囲に計画するローラによって、すな
わち、各場合に望まれる元応力を加える力によって、案
内シューのばね特性を受ける。

特許請求の範囲第２項による本発明の効果の配合は、例
えば、調整ねじによって軸方向に調整ボルトを移動する
ことによる効果を提供し、所望の元応力が用いられ、し
かも案内通路の反対面に案内シューの同時自動位置使用
が行なわれる。

模の弓形反対面に関連してそのように既知の案内シュー
の球形後部面は滑りシューの縦軸に関して横に延び、摺
動面に平行な軸の周りで案内シューの可能な調整運動を
与える円筒形ソケット軸受を形成する。調整ボルトの円
筒形状及び機械部分のくり抜き穴のその正確な嵌合はボ
ルトの縦軸周りの滑りシューの回転運動を許し、二重楔
は、最後にボルトの軸方向運動の場合に、反対面に垂直
な、案内シューの切り込み運動を生じる。

製造の技術的理由のために、案内シューは縦に分割され
、摺動被覆（特許請求の範囲第５項、第６項）でその底
部を覆われるために、案内シューは有利に構成される。

案内シューの２一部分の展開は案内通路の可能な簡単な
統合を与え、その場合にはケージによって互いに関して
支持されるｐ−ラ体またはローラが、挿入された後、２
つの案内シュ一部分は摺動被覆が底部に取付けられる前
に互いに固定して連結される。

ホ、実施例及び作用 本発明の模範的な実施例を以下図面により詳細に記載す
る。

第１図より、工作機械の可動構造部分１、例えば、台、
滑り往復台または主軸頭が両方向へ線状に固定構造部分
３の案内通路２上を二つの矢印Ａの方向へ送られる。一
般に、案内通路２は硬化鋼から造られ、精密に加工され
た、例えば研削された、案内または摺動面４を有する。

図面で水平に延びる調整くり抜き六６を開ける凹所５は
構造部分１内に展開される。表示された実施例の場合に
は、凹所５は一部円筒形状を有し、案内通路２の摺動面
４の方へ開いている。摺動被覆８でその底部を被われる
案内シュー７はこの凹所５内に配置される。案内シュー
７は自由な広い中間間隔を持つ構造部分１の凹所５内に
配置され、その大きな面積は案内通路２の摺動面４に対
して摺動被覆８の摺動面８ａと共に位置する。案内シュ
ー７の内部に、無端ローラ循環軌道９が、投影向に延び
て、展開され、ケージ１１内に保持された複数のローラ
が循環する。ローラ循環通路の下部部分１２が直線内に
展開され、被覆８の摺動面８ａに正確に平行に延びてい
る。次いで循環軌道９のこの部分１２の配列は被Ｍ８の
摺動面８ａの平面で実質的にローラの外部に向ける周囲
部分を持つ一元応力。

のある状態の一循環軌道９の内部面１３で支持される間
ローラ１０が横たわるようになる。この装置によって、
状況は構造部分１が垂直の、例えば、運動Ａのその方向
に荷重されるとき、通路の部分１２内に配置されたロー
ラ１０が案内通路２の摺動面４に対して切欠部１４を通
して押圧され、ローラ１０と共に摺動被Ｍ８は荷重を吸
収することに協力する。

示されたように、案内シュー７は球形の−この場合には
弓形−後部面１５を有し、それに対して僕１６がその対
応する弓形反対面１７と共に位置する。次いでローラ循
環軌道９はこの後部面１５においてさえ切欠部１８はロ
ーラ循環通路９のこの後部の一上部一部分に配置された
ローラ１０が楔１６の弓形面１７に対して位置し、楔１
６の弓形面に沿って転がるようなそのような方法に向け
られる。楔１６の上部傾斜面１９は構造部分１のくり抜
き穴６内に正確に嵌合し、かつ荷重の下でさえその縦軸
２２の周りを回転できる調整ボルト２１の低い対応する
勾配傾斜面２０に接近して配列される。第１図の右のこ
の調整ボルト２１の端部に、例えば、調整ナツトの形で
、調整及び元応力のある装置があり、その操作を通して
調整ボルト２１が縦方向へ移動できる。第１図の左のく
り抜き穴６の端部に楔１６のための反対方向支持部２３
がある。

第２図から特に明らかなように、案内シュー７・　はロ
ーラ循環通路の端部壁の１つと一致する分割面で、縦に
分割される。２つの部分７ａ、７ｂは、すなわち、案内
シュー７が精密な加工を受ける前及び被覆８が用いられ
る前に、例えば、引張りボルト、による適当な装置によ
って互いに固定して連結される。案内シュー７は矩形断
面を有し、この場合にはローラ循環軌道９がシュー７内
に垂直に展開された無端ループの形で延びる。ローラ通
路を潤滑する目的のために摺動面及びまた調整面、潤滑
油のための溝２４，２５がボルト２１及びまた楔１６内
に設けられる。

摺動被覆８内の潤滑溝２６と共に案内シュー７の底部の
ローラ通路切欠部１４の形状が第６図に示される。ロー
ラ１０は通常の方法でケージ１１によって中間間隔がお
いているように保持され、その場合にはこの切欠部の長
さ及び幅及びまたローラ１０の寸法及び数は使用の要求
により選択できる。

上記直線案内は以下のように作動する。

直線案内が組立てられるとき、案内シュー７が投影面に
関して横に延びる軸について及びまた更に、調整ボルト
２１の中心軸２２について２つの球形面１５．１７で滑
り移動運動を通して回転できるために案内通路２の摺動
面４で案内シュー７の平坦な配置ができる。前と同一の
元応力を達成するために、調整ボルト２１は調整ナツト
の外部操作を通して軸方向に移動し、これにより、楔１
６及びこれと案内シュー７は、案内通路２の摺動面４の
方向へ押圧される。元応力の大きさ及びそれと共にボル
ト２１の調整量は直線案内のばね特性及び吸収される荷
重の大きさにより既知方法で決定される。

本発明による独得な特有の特色が第４図により相互に対
して元応力のある２つの案内シューの元応力グラフ表示
から明らかに示される。力Ｆは縦軸上に記入され、弾性
変形δは横軸上に記入される。連続曲線Ａ及びＢは１つ
の案内シュー及び他の案内シューのばねまたは弾力特性
曲線を示す。

比較のために、２つのローラ循環シューの対応するばね
特性曲線がまた鎖線の曲線として示される。

２つの案内シューは元応力を加える力Ｆｖで互いに元応
力を加えられる。表示された例において、元応力を加え
る力Ｆｖは案内シューの摺動面が、荷重増加の場合には
、その点でさらに正確に歪を受けて始めるように選択さ
れる。この状態は２つの曲線Ａ及びＢが曲りを有し、こ
れらの上部部分のより大きい険しさがここから延びる交
差点Ｉで優勢になる。曲線のより険しい進路は点工から
、力が循ｆｐｏ−ラによって吸収されるだけのところま
で、摺動面がさらに荷重を吸収することに協力する事実
のために与えられる。曲線Ａ、Ｈの部分は点ｌが摺動面
上に僅かに突出るν−ラによって正しく荷重−及びそれ
と剛性−の吸収をこのように記録するだけ各場合には低
いのに、点工からの曲線の上部部分は本発明によるそれ
ぞれの案内シューのローラ及び摺動面によって荷重の吸
収接合線を示す。本発明の必須の特色は新直線案内がよ
り高い操作荷重の場合には、第４図から同様に以下のよ
うに、通例のローラ循環シューより相当大きな剛性を有
する事実である。表示されたように、ローラ循環を有す
る通例の元応力のある直線案内は量δ、まで操作荷重Ｆ
ｂの下で変形する。しかしながら、本発明による直線案
内はＪ度量δ２まで、より険しい曲線ＡまたはＢ１−に
ついて変形する。

しかしながら、より大きい剛性について、摩擦は各場合
には荷重を減少された直線案内が一曲線Ｂの下部部分−
正しくｕ−ラと案内に落ちる操作荷重Ｆｂのその部分を
支持するために、同じ大きさまで増加しない。良好な振
動減衰効果は他の案内の一曲線Ａの上部部分−荷重の摺
動面吸収によるものとされることである。

転がりと滑り摩擦間の荷重分配に関して自由に選択する
能力の結果、本発明の直線案内は特殊な操作状態または
特殊な機械部分に最適に用いることができる。これは以
前の直線案内では不可能であった。

本発明は示された模範的実施例に制限されない。

ローラ循環軌道は示された方法で垂直に延びる必要はな
いが、しかし全無端循環軌道はまた相互に平行な２つの
切欠部とローラのための弓形状端部バイパスを有する、
案内シューの下部部分内で独占的に水平動の方法で配置
される。この実施例の場合には、ローラ循環軌道が底部
の表面から挿入できるために、案内シューはまた一体に
構成できる。穀層に、くり抜き穴６を配列することがま
た可能であり、それと共にまた調整ボルト２１が機械部
分１の運動Ａの方向に関しては横に配列できる。しかし
ながら、これはまた９０度を通じて回転された２つの弓
形面１５．１７のための位置になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の直線案内の縦断面を示し、第２図は第
１図のｍ−ｎ断面の直線案内を示し、第６図は第１図の
案内シューの摺動面の図を示し、第４図は相互に対して
元応力のある２つの直線案内の元応力のグラフを示す図
である。 １：可動構造部分、４：摺動面、５：凹所、　　１６：
調整くり抜き穴、　　　７：案内シュー、８：摺動被覆
、　　９：無端ローラ循環軌道、１０：ローラ、１２：
下部部分、１４：切欠部、１５：球形後部面、１６：楔
、１７：弓形反対面、１９：上部傾斜面、２１：調整ボ
ルト、２２：縦軸。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）その底部にローラ体循環軌道の部分として切欠部
   を有し、かつ多軸方向に作用する元応力のある調整装置
   によつて機械部分内に保持される少なくとも１つの案内
   シューからなる特に工作機械のための調整自在な循環ロ
   ーラ体直線案内において、前記案内シューの前記底部が
   摺動向として展開され、前記切欠部の付近のローラ体循
   環軌道は前記ローラ体及び前記摺動面が選択自在な割合
   で荷重を吸収することに協力するような方法で展開され
   ることを特徴とする調整自在な循環ローラ体直線案内。
2. （２）前記案内シューが前記機械部分の１つの凹所内に
   配列され、楔の弓形反対面に対してその球状後部面とと
   もに位置する循環ローラ体直線案内において、前記機械
   部分内の前記摺動面に平行に延びるくり抜き穴内に嵌合
   され、その縦軸周り及び前記楔の位置する前記傾斜面に
   対して回転できる調整ボルトを有することを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の循環ローラ体直線案内。
3. （３）調整ナットが前記調整ボルトで元応力を調整する
   ように用いられることを特徴とする特許請求の範囲第２
   項記載の循環ローラ体直線案内。
4. （４）前記ローラ体循環軌道が前記案内シューの前記摺
   動面に関して垂直に延びることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項から第３項までのいずれかの項記載の循環ロ
   ーラ体直線案内。
5. （５）前記案内シューが前記ローラ体循環軌道付近で縦
   方向に分割されることを特徴とする特許請求の範囲第４
   項記載の循環ローラ体直線案内。
6. （６）前記底部は油溝が設けられた前記摺動面内を摺動
   被覆で被われることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   から第５項までのいずれかの項記載の循環ローラ体直線
   案内。