JPS63145817A - 直線摺動用ボ−ルベアリング - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、ＮＣマシン等の工作機械や工業用ロボット
等のスライド部において、移動すべき可動体を直線的に
案内するための直線摺動用ボールベアリングに関する。

［従来の技術］ 従来、この種の直線摺動用ボールベアリングとして、両
袖部内面側前後方向に沿ってそれぞれ一対の負荷ボール
溝を有すると共にこれら各負荷ボール溝に対応する無負
荷ボール孔を有する断面略門形状のベアリングボディと
、このベアリングボディの前後両端面に取付けられ、上
記各負荷ボール溝と無負荷ボール孔との間を連通連結し
てボール無限軌道を形成する一対の蓋体と、左右両側面
前後方向に沿って凹溝を有すると共に各凹溝の上下各コ
ーナ一部にはその前後方向に沿って互いに収束する方向
に面する一対の軌道面を有する軌道レールと、上記軌道
レールの各軌道面と上記各ベアリングレースの各負荷ボ
ール溝との間で荷重を負荷しながら転走し、軌道レール
に沿ってベアリングボディを案内する多数のボールと、
上記ベアリングボディ又は上記一対の蓋体間に取付けら
れ、上記負荷ボール溝に沿って転走するボールの脱落を
防止するポールリテーナとからなり、ベアリングボディ
の片側油部に位置する上下一対の負荷ボール溝内におけ
る各ボール接触点と軌道レールの片側に位置する上下一
対の軌道面における各ボール接触点とを結ぶ２本の直線
が油部側で交叉し軌道レール側で拡開するようなってい
るものが知られている（特開昭５９−５４．８１４号公
報及び実開昭５９−１０３．９２６号公報）。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、これら従来の直線囲動用ボールベアリン
グにおいては、ベアリングボディの各油部内面側に形成
されて上方に位置する各負荷ボール溝については、ボー
ルとの接触方向が各負荷ボール溝の開口方向斜め上方に
向いており、このボール接触方向から砥石を当てて研削
することができず、これら各負荷ボール溝、特にそのう
ちのボールが接触して転走するボール転走面を高精度に
研削加工することができず、円滑な摺動運動を達成する
ことができないという問題があった。

また、ベアリングボディから軌道レールを切離した際に
おけるボールの脱落を防止するためにベアリングボディ
又は一対の蓋体間にボールリテーナを取付けているが、
このようなポールリテーナは軌道レールに接触すること
なくベアリングボディと軌道レールとの間の隙間内に位
置しなければならず、このためにポールリテーナを精度
良く形成し、その取付精度についても高精度が要求され
、しかも、高速で使用した際の発熱等によりこのポール
リテーナに熱変形等が生じ、ボールがポールリテーナに
接触するようになる場合があり、騒音の原因になったり
、円滑な摺動運動が阻害されることも多々生じていた。

しかも、このようなポールリテーナの使用は、ベアリン
グボディの各油部内面側にあるいは一対の蓋体間にこの
ポールリテーナを取付ける作業が必然的に必要になり、
このボールリテーナ取付作業はベアリング組立を自動化
する上で大きな障害になっていた。

そこで、本発明者は、負荷ボール溝を容易かつ高精度に
研削加工することができ、しかも、ポールリテーナを使
用することなく、ベアリングボディから軌道レールを切
離した際に各ボールが脱落しないような直線回動用ボー
ルベアリングについて種々ωＩ究した結果、本発明に到
達したものである。

［問題点を解決するための手段］ すなわち、本発明は、両袖部内面側前後方向に沿ってそ
れぞれ嵌合溝を有する断面略門形状のボディ本体とこの
ボディ本体の各嵌合溝内に嵌着され、各嵌合溝から突出
する前面側突出部分の上下両角部にはその前後方向に沿
って互いに拡開する方向に面するボール転走面を備えた
一対のベアリングレースとで構成され、かつ、上記ボデ
ィ本体及び／又は各ベアリングレースには各ボール転走
面に対応する無負荷ボール通路を有するベアリングボデ
ィと、上記ボディ本体の前後両端面に取付けられ、上記
各ボール転走面と無負荷ボール通路との間を連通連結し
てボール無限軌道を形成する一対の蓋体と、左右両側面
前後方向に沿って上記各ベアリングレースの突出部分の
形状に略対応する凹溝を有すると共に各凹溝の上下各コ
ーナ一部にはその前後方向に沿って互いに収束する方向
に面する一対の軌道面を有する軌道レールと、上記軌道
レールの各軌道面と上記各ベアリングレース−６＝ の各ボール転走面との間で荷重を負荷しながら転走し、
軌道レールに沿ってベアリングボディを案内する多数の
ボールとからなり、上記各ベアリングレースにはその突
出部分の上下両角部前後方向に沿って互いに拡開する方
向に開口する断面略円形状の負荷ボール溝を形成し、こ
れら各負荷ボール溝の開口幅を少なくともボールの直径
より小さくすると共に各負荷ボール溝内底部にはその溝
開口方向に向けて面するボール転走面を形成した直線回
動用ボールベアリングである。

本発明において、ベアリングボディを構成するボディ本
体は、通常の鋼材で形成し−Ｃもよいが、例えばアルミ
ニウム押出型材や合成樹脂成形品等の軽量材料で形成す
ることもできる。

また、ベアリングレースについては、少なくともその前
面側上下角部前後方向に沿って、上方に位置する負荷ボ
ール溝についてはそれが斜め上方に向けて開口するよう
に、また、下方に位置する負荷ボール溝についてはそれ
が斜め下方に向けて開口するように、互いに拡開する方
向に開口する上下一対の断面略円形状負荷ボール溝が形
成され、これら各負荷ボール溝の開口幅については少な
くともボールの直径より小さくされていると共に、各負
荷ボール溝内底部にはその溝開口方向に向けて面するボ
ール転走面が形成されている。そして、このボール転走
面は、好ましくは負荷ボール溝の開口幅より若干小さい
程度の幅で、かつ、その曲率中心が開口幅の中心を通る
ように形成され、これによって負荷ボール溝の開口から
所定幅の砥石を挿入してボール転走面に対して垂直に砥
石を当て、ボール転走面に対する高精度の厳密な研削加
工ができるようにするのがよい。さらに、上記ボディ本
体の嵌合溝に対するこのベアリングレースの取付は、例
えばビス、接着剤等の従来公知の固定手段を用いて行っ
てもよいが、組立の自動化を考慮すると好ましくは圧入
によって固定するのがよい。

さらに、上記ベアリングボディに形成される無負荷ボー
ル通路は、上記ボディ本体の両袖部前後方向に沿って穿
設された無負荷ボール孔で構成してもよく、また、上記
ボディ本体両袖部内面側の嵌合溝に形成された略半円形
状の無負荷ボール溝と各ベアリングレースの背面側に形
成された略半円形状の無負荷ボール溝とを互いに一致さ
せて形成してもよい。

［作　用］ 本発明の直線摺動用ボールベアリングは、ベアリングボ
ディをボディ本体とベアリングレースとで構成すると共
に、ベアリングレースにはその前面側上下両角部前後方
向に沿って互いに拡開する方向に開口する断面略円形状
の負荷ボール溝を形成し、これら各負荷ボール溝の開口
幅を少なくともボールの直径より小さくすると共に各負
荷ボール溝内底部にはその溝開口方向に向けて面するボ
ール転走面を形成したので、ボール転走面の研削加工を
精度良く行うことができるほか、ボールリテーナを使用
することなくベアリングボディイから軌道レールを切離
した際におけるボールの脱落を防止することができる。

［実施例］ 以下、添付図面に示す実施例に基いて、本発明の直線摺
動用ボールベアリングを具体的に説明する。

第１〜４図において、本発明の実施例に係る直線回動用
ボールベアリングが示されている。この直線摺動用ボー
ルベアリングは、断面略門形状のボディ本体２と一対の
ベアリングレース３とで構成されたベアリングボディ１
と、上記ボディ本体２の前後両端面に取付けられた一対
の蓋体４と、軌道レール５と、この軌道レール５と上記
ベアリングボディ１との間で荷重を負荷しながら転走す
る多数のボール６とで構成されている。

本発明において、上記ボディ本体２は、第４〜８図に示
すように、例えばアルミニウム押出型材や合成樹脂成形
品等の軽量材料で形成され、その両袖部７にはその内面
側前後方向に沿ってそれぞれ嵌合溝８が形成されている
と共に、その前後方向に沿って上下一対の無負荷ボール
孔９が穿設されている。

また、上記ボディ本体２の各嵌合溝８内には上記名ベア
リングレース３か圧入の手段によって取付けられており
、これら各ベアリングレース３は、第４〜６図及び第９
図に示すように、その各嵌合溝８から突出する前面側突
出部分３ａの上下両角部にはその前後方向に沿って互い
に拡開する方向に開口する断面略円形状の負荷ボール溝
１０ａ、　１０ｂが形成され、これら各負荷ボール溝１
０ａ、１０ｂの開口幅ｐが少なくともボール６の直径ｄ
より小さくなっており、ざらに、その底部には溝開口方
向、すなわちベアリングレース３側からその負荷ボール
溝１０ａ、１０ｂ内を転走するボール６に作用する荷重
の作用方向に向けて面するボール転走面１１ａ、　１１
ｂが形成されている。

さらに、上記蓋体４は、第１〜３図、第６図及び第１１
〜１４図に示すように、上記ベアリングボディ１側に形
成された各負荷ボール溝１０ａ、　１０ｂの各端部とこ
れら各負荷ボール溝１０ａ、１０ｂに対応する各無負荷
ボール孔９の各端部とを連通連結してボール無限軌道を
形成するための片側上下一対のボール循環路１２ａ、　
１２ｂを有するものであり、蓋　１１一 本体４ａと蓋体ピース４ｂとで構成されている。すなわ
ち、蓋本体は４ａは、その内面片側上下方向において中
央部で互いに接近しまた両端部で互いに離れるように彎
曲し、かつ、深さ方向において略半円形状を有する上下
一対の溝穴１３ａ、１３ｂを有すると共に、これら一対
の溝穴１３ａ、　１３ｂを上下に横切るように形成され
た取付溝１４を有するものであり、また、蓋体ピース４
ｂは、上記蓋本体４ａの取付溝１４に嵌着され、各溝穴
１３ａ、１３ｂと相俟ってボール循環路１２ａ、　１２
ｂを形成する円周溝１５ａ、　１５ｂを有するものであ
る。そして、これら各蓋体４の取付は、第７図に示すよ
うにボディ本体２の前後両端部に段付ボルト孔１６を穿
設し、また、各蓋体４には第１０図に示すように上記段
付ボルト孔１６にそれぞれ対応する段付挿通孔１７を開
設し、第１５図に示すように段付ボルト孔１６と段付挿
通孔１７の各段部間に蓋体４の位置決め用ブツシュ１８
を介装し、蓋体４側の段付挿通孔１７から取付ボルト１
９を挿通し、この取付ボルト１９をボディ本体２側の段
付ポル１へ孔１６に螺合させて行われている。

そして、上記軌道レール５は、第４〜５図及び第１６図
に示すように、その左右両側面前後方向に沿ってボディ
本体２の両袖部７内面側の各嵌合溝８内に嵌着された各
ベアリングレース３の突出部分３ａの形状に略対応する
凹溝２０が形成され、これら各凹溝２０の上下各］−ナ
一部にその前後方向に沿って互いに収束する方向に面す
る一対の軌道面２１ａ、　２１ｂが形成されており、こ
れら各軌道面２１ａ、２１ｂがそれぞれボール６を挟ん
で上記ベアリングレース３の各負荷ボール溝１０ａ、　
１０ｂ内に形成されたボール転走面１１ａ、　１１ｂと
相対面し、この軌道レール６に沿ってベアリングボディ
コを摺動させた際にベアリングボディ１側のボール転走
面１１ａ。

１１ｂと軌道レール５側の軌道面２１ａ、２１ｂとの間
で各ボール６が荷重を負荷するようになっている。

次に、第１７図及び第１８図は他の実施例に係る直線摺
動用ボールベアリングを示すもので、上記実施例の場合
と異なり、ボディ本体２の各嵌合溝８に形成された略半
円形状を有する上下一対の無負荷ボール溝２２ａ、　２
２ｂと各ベアリングレース３の背面側に形成された略半
円形状を有する上下一対の無負荷ボール溝２３ａ、　２
３ｂとを互いに一致させて無負荷ボール循環用の無負荷
ボール通路を形成したものである。

［発明の効果］ 本発明の直線摺動用ボールベアリングは、負荷ボール溝
を容易かつ高精度に研削加工することができ、しかも、
ボールリテーナを使用することなくベアリングボディか
ら軌道レールを切離した際におけるボールの脱落を防止
することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る直線摺動用ボールベアリ
ングを示す正面図、第２図は第１図の側面図、第３図は
第１図の平面図、第４図は第１図の横断面図、第５図は
第４図の要部を拡大して示す部分拡大断面図、第６図は
第５図のＶＩ　−ＶＩ線に沿って切断した部分断面図、
第７図はボディ本体の正面図、第８図は第７図の側面図
、第９図はベアリングレースの斜視図、第１０図は蓋体
を構成する蓋本体の裏面図、第１１図は蓋体を構成する
蓋体ピースの斜視図、第１２図は蓋本体に蓋体ピースを
取付けて構成した蓋体の要部を示す部分裏面図、第１３
図は第１２図のｘｍ−ｘｍ線断面図、第１４図は第１２
　図ノＸ　ＩＶ　−Ｘ　ＩＶ線断面図、第１５図はボデ
ィ本体に蓋体を取付ける際の取付状態を示す部分断面図
、第１６図は軌道レールの部分斜視図、第１７図は他の
実施例を示す第４図と同様の断面図、第１８図は第１７
図のベアリングレースを示す斜視図である。 符号の説明 （１）・・・ベアリングボディ、（２）・・・ボディ本
体、（３）・・・ベアリングレース、（３ａ）・・・突
出部分、（４）・・・蓋体、（５）・・・軌道レール、
（６）・・・ボール、（７）・・・油部、（８）・・・
嵌合溝、（９）・・・無負荷ボール孔、 （１０ａ）　（１０ｂ）　・＝負荷ボール溝、（ｌｌａ
）（ｌｌｂ）・・・ボール転走面、（１２ａ）　（１２
ｂ）−・・ボール循環路、（２０）・・・凹溝、（２１
ａ０２１ｂ）・・・軌道面、 （Ｊ２＞・・・負荷ボール溝の開口幅、（ｄ）・・・ボ
ールの直径。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 両袖部内面側前後方向に沿ってそれぞれ嵌合溝を有する
   断面略門形状のボディ本体とこのボディ本体の各嵌合溝
   内に嵌着され、各嵌合溝から突出する前面側突出部分の
   上下両角部にはその前後方向に沿って互いに拡開する方
   向に面するボール転走面を備えた一対のベアリングレー
   スとで構成され、かつ、上記ボディ本体及び／又は各ベ
   アリングレースには各ボール転走面に対応する無負荷ボ
   ール通路を有するベアリングボディと、上記ボディ本体
   の前後両端面に取付けられ、上記各ボール転走面と無負
   荷ボール通路との間を連通連結してボール無限軌道を形
   成する一対の蓋体と、左右両側面前後方向に沿って上記
   各ベアリングレースの突出部分の形状に略対応する凹溝
   を有すると共に各凹溝の上下各コーナー部にはその前後
   方向に沿って互いに収束する方向に面する一対の軌道面
   を有する軌道レールと、上記軌道レールの各軌道面と上
   記各ベアリングレースの各ボール転走面との間で荷重を
   負荷しながら転走し、軌道レールに沿ってベアリングボ
   ディを案内する多数のボールとからなり、上記各ベアリ
   ングレースにはその突出部分の上下両角部前後方向に沿
   って互いに拡開する方向に開口する断面略円形状の負荷
   ボール溝を形成し、これら各負荷ボール溝の開口幅を少
   なくともボールの直径より小さくすると共に各負荷ボー
   ル溝内底部にはその溝開口方向に向けて面するボール転
   走面を形成したことを特徴とする直線摺動用ボールベア
   リング。