WO2005073574A1 - ケージ固定型直線案内装置 - Google Patents

Abstract

長手方向に沿ったボール転走面を有する案内シャフトと、この案内シャフトと隙間を介して対向すると共に、前記ボール転走面と対向する負荷転走面を有するスライド部材と、案内シャフトのボール転走面とスライド部材の負荷転走面との間を荷重を負荷しながら転走する多数のボールと、前記案内シャフトとスライド部材との隙間に位置すると共に、個々のボールを回転自在に収容するボール収容孔が貫通するようにして複数形成され、前記スライド部材に固定されて該スライド部材と共に前記案内シャフトの軸方向へ移動するケージとから構成される直線案内装置であり、直線案内のストロークに制限がなく、可動体を案内シャフトに沿って連続的に案内することができる。

Description

明細書

ケージ固定型直線案内装置 技術分野

本発明は 各 業機器において可動体の 線移動を支承する ための案内装置に係 り 特に 、 軽荷重の可動体を案内する用途に 最適であ り 可動体に固定されるス ラィ H部材が案内シャ フ 卜 に 沿つ て 限に移動可能な 線案内装置に する o 背景技術

従来 各種産業機 においてテーブル等の可動体の直線移動を 支承する直線案内装置の う ち 、 軽荷重用途向けの装置と しては ポ ルケ ジを用 いた有限ス ト ロ一ク 夕ィ プの のが知 られてい る o の有限ス 卜 P ―ク 夕ィ プの直線案内衣置は 両 «え持梁と してベ ―ス部に固定される案内シャ フ 卜 と 中空円筒状に形成さ れて前記案内シャ フ の周囲に遊嵌するナッ 卜部材と れ ら案 内シャ フ 卜の外周面とナッ 卜部材の内周面との間で 重を負荷し な力 Sら転走する複数のポ ルと 刖記ナ V 卜部材と同様に中空円 筒状に形成される と itに刖記案内シャ フ V とナッ h部材との隙間 に設け られるポ ルケ ンとか ら構成されている o

HU B己ポ一ルケ ンには個々 のポールを回転自在に保持するため の収容孔が所定の配列で複数設けられてお Ό 各収容孔は該ポ ルケ ジの内周面と外周面との間を貫通している o れによ Ό 各収容孔に保持されたポ ルがナッ 卜部材の内周面及び案内シャ フ 卜 の外周面に対して接触し得るよ Ό になつ ている o 各収容孔の 案内シャ フ 卜側の開 □はポ ―ルの直怪よ Ό 小さ < なつてお Ό 案内シャ フ をボ ルケ ジか ら引さ抜いてち ポ一ルがボ ル ケ ―ジの収容孔か ら抜け落ち る こ とがないよ Ό にな ている o 記ポ ルケ ンの軸方向長さ はナッ 卜部材の軸方向 さ よ Ό 短ぐ 形成されてお り 案内シャ フ 卜 に対してナッ 卜部材を移動 させる と ボ ルの転走に伴 てボ ルケ ンがナッ 卜部材と案 内シャ フ 卜の隙間を軸方向へ移動するよ う に構成されている ま た ナッ 卜部材の中空部の両端開 □にはス 卜 ッパ部材が夫々 け られてお 、 ホ ―ルの転走とせ Zヽに移動したポ ルケ ンがナ 卜 部材か ら離脱するのを防止している 通常 ポ ルが案内シャ フ 卜の外周面及びナッ 卜部材の内周面を 全に転がつている状能で は 案内シャ フ に対するナッ 部材のス h Π ク は案内シャ フ 卜 に対するポ ルの転走距離の 2 倍である 従 て、 のよ Όな ボ ―ルケ ジを用いた直線案内装置では ナッ V部材の中空部内 におけるポ ルケ ジのス □ クの 2 倍の距離が案内シャ フ に対するナッ 卜部材のス □ ク距離とい う < _ とにな Ό ボ ル ケ ンがス 卜 ッハ。部材に突さ当たる と 案内シャ フ 卜 に対するナ ッ 卜部材のス 卜 □ クが制限される とになる

一方 案内シャ フ 卜 に対するナッ 卜部材のス 卜 □ 一ク量に制限 がない 制限ス h □ ク 夕 プの直線案内 置と しては ポ一ル ブッ シュがある このポ ルブッ シュは円柱状に形成された案内 シ ャ フ 卜 と 、 多数のポ ルを介して刖記案内シ ャ フ 卜 に組み付け られる と共に、 記ポ一ルの 限循環路を備えたナッ 卜部材とか ら構成されてお り ポ ルの 限循環に伴つ て 記ナッ 卜部材が 案内シャ フ 卜の周囲をその長手方向に沿つ て白在に移動し得るよ う に構成されている 刖記 限循環路は 重の負何 ν 域と 負 域とか ら構成されてお Ό ポ ―ルは負荷領域においてナッ h部 材と案内シャ フ 卜 との間に作用する 重を負 した後 負荷領 域において荷重か ら解放され かかる 負 領域 走した後に 再度負何 νΆ域へ戻 てく るよ う になつている れによ ナッ 卜部材は案内シャ フ 卜 に沿つて 制限に移動する こ とが可能とな つている。

しか し のよ う な従来の ¾線 内 のつ ち ボ一ルを無限 循環させる 夕ィ プはポ一ルの 限循環路を形成しなければな らな いこ とか ら 構造が複雑とな ら ざる を得ず 構成部 α

ΠΡ 占数が多い 他、 組 そのちのち手間がかか り 生産コ ス が咼むとい た問 題点がある 従 て 軽荷重用途で しか 案内シャ フ 卜 に対す るナツ 卜部材の移動精度がさ ほど重要視されないよ う な用途に対 しては 最週な選択と とがでさない

これに対し ポ一ルケ ―ジを用いた有限ス 卜 □ ク 夕ィ プの直 線案内装置は 限ス 卜 P一ク 夕ィ プの直線案内装置と比較して 安価であ り 軽 重用途で しか 案内シャ フ に対するナッ 卜 部材の移動精度がさ ほど重要視されないよ Ό な用途に対しては最 適である

しか し 有限ス 卜 □一ク 夕ィ プの直線案内装置に固有の問題点 と して ボ ルケ一ジの位置ずれがある すなわち 案内シャ フ トに対するナッ 卜部材のス 卜 P ―ク は有限であ Ό 理画上 ナッ ト部材は案内シャ フ 上の特定の 2 占間のみを往復運動する こ と が可能である しかし ス 卜 P ―ク の終 でポ ルケ ―ンがス 卜 ッパ部材に突さ当たる こ とによつて ボ ルケ ―ンが案内シャ フ ト に対して徐 に位置ずれを生 じ 案内シャ フ 上におけるナッ ト部材のス P一ク範囲が移動していつ て しま う のである この ため、 本来のナッ 卜部材のス Π ク範囲の途中において該ナッ ト部材が案内シャ フ 卜 に対して移動不能に陥る といつ た問題点が あつ こ

また ボ一ルケ ンを用 いた直線案内装置では ナッ 卜部材の 中空部内におけるポ ―ルケ一ンのス □一ク距離に応じ 案内シ ャ フ 卜 に対するナッ 部材のス 卜 P ク量が決定されてし ま う の で、 必要とするナ V 卜部材のス 卜 □ ク距離に応じてナッ 卜部材 の軸方向 さやポ一ルケ一ンの軸方向 さ を決定する必要があ Ό、 多種のス 卜 □一ク量に対応しよ とする と いさおいサイ ズの異 なる種 のナッ 卜部材及びポ一ルケ ―ンを製作しなければな らず、 生産 ス 卜が嵩むといつ た問題占 ち あつ た

方 実開平 6 ― 3 5 6 4 4 号公報には 軌道レ一ルとス ラィ ダとの間に摺動部材を介在させた直線案内衣置が開示されている こ の直線案内装置は 固定部上に敷設される とせに長手方向に沿 つて断面略半円状の摺動溝が形成された軌道レ ―ルと 、 サ ル状 に形成されて HU 己軌道レ一ルに跨がる と itに軌道レ ルの摺動溝 に摺接する略円柱状の摺動部材を備えたス ラィ ダとか ら構成され ている この直線案内装置では 記摺動部材が軌道レ一ルの摺 動溝に対して摺接する とによ 記ス ラィ ダが軌道レ ルの 長手方向に沿つて 在に直線往復運動し るよ Ό になつてお Ό ボールの如さ転動体を使用せずに可動体の直線案内を支承する とか ら 構造的には極めて簡易であ り 生産 ス ち安価である といつ た利ハ占、、がある

しか し 、 円柱状の摺動部材が常に軌道 レ ルの摺動溝に対して 滑り 接触している とか ら ボ ルの転が Ό 接触によつて可動体 の直線案内を実現する場 A.

α と比較して. かかる可動体の移動に対 して作用する抵抗は大さ 軌道レ ルと摺動部材との間の潤滑 が必須である よた 摺動部材の摺接によつて軌道レ一ルの摺動 溝が摩耗し易 軌道レ ルの早期交換が必要になる とい た問

-頭ハ占、、があつ た 発明の開示

本発明は のよ Ό な問題ハ占、、に &みなされたちのであ Ό、 その 巨 的とする と ろは 直線案内のス 卜 □ ―ク に制限がな 、 可動体 を案内シャ フ 卜 に沿つ て 的に 内する とが可能である とせ に 構造が簡易であつて且つ安価に生 する とが可能な *線 内装置を提供する とにある

また 本発明の他の 巨 的は 従来の滑 り 軸受に比ベて可動体の 移動に対して作用する抵抗が小さ < しかち案内シャ フ 卜の摩耗 を抑えて該案内シャ フ の寿命の延命化を図る とが可能な直線 案内装置を提供する と にある

記巨的を達成するために 本発明の直線案内装置は 長手方 向に沿 たボ一ル fe走面を有する案内シャ フ と の案内シャ フ と隙間を介して対向する と itに 記ポ ル転走面と対向す る負荷転走面を有するス ラィ 部材と 案内シャ フ 卜のポ ル転 走面とス ラィ 部材の負荷転走面との間で荷重を負荷しなが ら転 走する多数のポ一ルと 記案内シャ フ 卜 とス ラィ ド'部材との隙 間に位置する とせに 個々 のポ ルを 白転白在に収容するポ ル 収容孔が貫通するよ Ό に して複数形成され 記ス ラィ 部材に 固定されて該ス ラィ ド、部材と伴に HIJ記案内シャ フ の軸方向へ移 動するケ ―ンとか ら構成されている

のよ Ό な技術的手段において 刖記案内シャ フ 卜 と しては 両 支持梁と して固定される略円柱状のシャ フ 卜の他 固定部上 に固定ボル 卜等を用 いて敷 される軌道レ一ル 含まれる また、 案内シャ フ 卜の長手方向に沿 て形成されるポ ―ル転走面と して は かかる案内シャ フ の外周面をそのままポ ―ル転走面と して 利用 して 良い し ポ ル球面よ Ό ち僅かに大さな曲率で断面円 弧状に形成されたポ一ル転走溝を案内シャ フ の表面に χけるよ に しても良い

方 刖記ス ラィ 部材と しては 略円柱状に形成された案内 シャ フ の周囲に遊飲する断面略円 f j状のナヅ 卜部材と して形成 してち良い し 前記軌道レ一ルに跨がるサ ドル状のス ラィ ダと し て形成してち良い また 記負 転走面に いては 例えば 、

刖記ナッ 部材の内周面をそのまま ft 転走面と して利用 してち 良い し 、 ポ ル球面よ ち僅かに大さな曲率で断面円弧状に形成 された負荷転走溝をナッ 部材の内周面に対して けるよ う に し て 良い

また 、 記ケ一ジと しては 案内シャ フ 卜 とス ラィ 部材との 隙間に位置し 個々のポ ルに対応して複数のポ ——ル収容孔を備 える とせに 、 各ポ一ル収容孔の内部にポ ルを回転白在に収容す る ちのであれば その形状はス ラィ 部材及び案内シャ フ 卜の形 状に応じて 宜亦久更可能である ちゥ と も のケ ―ンはス ラィ 部材に固定する とが必要と されるので かかる固定を容易に 行 といつ た観ハ占、、か らすれば ケ一ジの軸方向の一 mにフ ラ ンン 部を突 し のフラ ンン部をス ラィ 部材の軸方向 面に固定 するのが好ま しい

本発明においては ，-

、 記ケ ジをス ラィ 部材に固定する と か ら かかるケ一ジのポ一ル収容孔に収容されたボ ―ルは案内シ ャ フ 卜のポ ル転走面に対しては転が り ながら接触してち 、 ス ラ ィ ド-部材の負荷転走面に対しては常に滑 Ό ながら接触する と に なる ポ一ルが全 < 転動せず 、 案内シャ フ 卜のポ一ル転走面に対 してち常に滑 Ό ながら接触する こ と 相定されるが 、 その場 口 は ポ一ルが転動している場 口 よ Ό ち 、 ス ラィ 部材に移動に対して 大さな抵抗が作用する こ とになる 従つ て 確実にポ ルを転動 させる とい た観ハ占、、か らすれば 少なぐ と ちポ ―ルは案内シャ フ のボ一ル転走面に対して転が り 接触するのが好ま し < 、 そのた めには 、 前記スラィ 部材の負荷転走面の表面を案内シャ フ 卜 の ポ一ル転走面よ Ό も低摩擦係数の材 で形成する とが考え られ ス

のよ な本発明によれば ボ ―ルを配列したケ一ジがス ラィ 部材に固定されている こ とか ら 、 かかるス ラィ 部材を 内シ ャ フ 卜 に沿 て移動させる と、 ケ ジはス ラィ 部材に対して相 対的に移動する こ とな ス ラィ ド'部材と共に案内シャ フ 卜 に沿 て移動し ス ラィ 部材は何らス 卜 P ク を制限される とな 案内シャ フ に沿つ て移動する こ とが可能である のとき、 各ボ ルは案内シャ フ 卜のポ ル転走面上を転が てお り また、 ス ラィ 部材の負荷転走面に対してはボ ル球面の極めて限られ た領域で滑 り 接触している とか ら 兀全な滑 Ό 接触構造を採用 している従来の直線案内装置と比較してス ラィ H部材に移動に対 して作用する抵抗は小さ その分だけス ラィ F部材を案内シャ フ に沿つ て円滑に移動させる (― とが可能である

また ス ラィ 部材はポ ルの 限循環路を具備する となく 、 案内シャ フ 卜 に沿つて 制限に移動する こ とが可能なので 無限 循環路を備えた従来の 限ス 卜 □ ク 夕ィ プの直線案内装置と比 較して その構造は極めて簡便で 組 容易であ Ό 安価に生 産する < _ とが可能である

更に ボ ルはケ ジのボ ル収容孔に一つずつ独 iLした状態 で収容されている とか ら ポ ル 士の接触によ て該ポ ―ル の転動が妨げられる と ちな の 占 においてちス ラィ 部材 を案内シャ フ 卜 に沿つて円滑に移動させる こ とが可能である

また更に 軌道レ ルとス ラィ 部材との間にパッ ド'状の摺動 部材を介在させている従来の直線案内装置では かかる摺動部材 と軌道レ ル あるいは摺動部材とス ラィ ド部材との隙間量の調 整が困難であるが 本発明ではケ ンのボ ル収容孔に収容する ポ ルの直径を変更するのみで、 案内シャ フ 卜 とス ラィ 部材と の隙間 *の調 を容 に行う こ とが可能である 図面の簡単な言 ½明

図 1 は本発明をポ ルスプライ ンに適用 した実施例を示す斜視 図であ る。

図 2 は 施例に係る ボ ルス プラ イ ンの正面断面図であ る 図 3 は図 2 の ΙΠ ― m線断面図であ る

図 4 は実施例に係る ケ ン を示す斜視図であ る

口

[符可の説明 ]

1 ···ボ一ルス プラ ィ ン 3 ···ポ ル 1 0 ス プラィ ン軸 、 1

1 ポ ―ル転走溝 2 0 …ス プラィ ンナ ッ 2 1 …負荷転走溝

4 0 ケ ジ 4 5 …ボ ル収容孔 発明 を実施する ための取良の形態 以下に 添付図面を参昭 し なが ら 本発明のケ ―ジ固定型直線案 内装置を に 明する

図 1 乃至図 3 は本発明 をポ ルス プラ ィ ン に 用 し た例を示す のであ る のボ ルス プラィ ン 1 は 長手方向に沿つ て 2 条 のボ ル転走溝 1 1 ， 1 1 が形成さ れたス プラ ィ ン軸 1 0 と のス ブラィ ン軸 1 0 が遊嵌する 中空孔を有 し て略円 筒形状に形成 さ れたス プラ ィ ンナ V 卜 2 0 と FJIJ記ス プラィ ン軸 1 0 と ス プラ ィ ンナ ッ h 2 0 と の間で を負荷 し なが ら 転動する多数のボ一

—ゝ

ル 3 と 刖記ス プラィ ン軸 1 0 と ス プラ ィ ンナ ッ 卜 2 0 と の隙間 に介在 して 刖記複数のポ一ル 3 を整列さ せる ケ一ン 4 0 と か ら構 成さ れてお り 、 BIJ記ス プラィ ンナ ッ 2 0 がケ ジ 4 0 と d ztfcヽ にス プラ ィ ン軸 1 0 の周囲 を 白在に直線往復運動する よ う にな てい る すなわち 、 刖記ス プラィ ン軸 1 0 が本発明の案内 シ ャ フ 卜 に m記ス プラィ ンナ ッ 卜 2 0 が本発明のス ラ ィ 部材に相 当する

、

刖記ス プラ ィ ン軸 1 0 は断面略円形状に形成 さ れてお り 刖記

2 条のポ一ル転走溝 1 1 ， 1 1 は外周面上の相反する位置に夫々 形成さ れて い る 各ポ ―ル転走溝はボ一ル 3 の球面よ Ό も僅か に 大さな曲 で断面円弧状に形成 さ れてお 、 ポ ―ル 3 は のポ一 ル転走溝 1 1 内を転動する 尚 各ポ ル転走溝はその断面が つのポ ル転走面か ら形成されたサ キュ ラァ ク状のちのであ つても良い し のポ ―ル転走面が交わ ■o たゴシッ ク ァ ―チ状 のものであつ てち良い

方 スプラィ ンナッ 2 0 に形成された中 孔 2 1 は 記ス プラィ ン軸 1 0 の断面形状と略 □致してお Ό ス プラィ ン軸 1 0 は僅かな隙間を残して 記中空孔 2 1 に揷通されている スプラ ィ ンナ V 卜 2 0 の内周面にはスプラィ ン軸 1 0 のボ ル転走溝 1

1 1 1 と対向する負荷転走溝 2 1 2 1 が形成されてお Ό 己习ヽ ル 3 は れらポ ル転走溝 1 1 1 1 と負荷転走溝 2 1

2 1 との間に配列され スプラィ ン軸 1 0 とスプラィ ンナッ h 2

0 との間で 重を負 しながら転動するよ に構成されている 図 4 は iu記ケ ジ 4 0 を示す斜視図である のケ ジ 4 0 は 中空部 4 1 を有する略円筒状の胴部 4 4 を有し かかる胴部 4 4 の外周面は刖記スプラィ ンナッ 卜 2 0 の内周面に肽口する 方 中空部 4 1 には僅かな隙間を介 して in記ス プラィ ン軸 1 0 が揷通 される Ό になつ ている また 記胴部 4 4 の軸方向の に は円 状のフ ラ ンン部 4 2 が突 されてお 0 かかる フ ラ ンジ部

4 2 は固定ねじ 4 3 によつ て 記スプラィ ンナッ 卜 2 0 の軸方向 の端面に固定されるよ う にな ている (図 1 参照 ) のケ ジ は例えば耐熱性 機械的強度 自己潤滑性に れた所謂ェンジ ァ リ ングプラスチッ クか ら形成されてお Ό 射出成形等のモ ル ド成形の手法によつて製作されている 尚 スプラィ ンナッ 卜 2

0 をテ ブルなどの可動体に対して直接固定する とが可能であ れば 記ケ ン 4 0 はフ ラ ンン部 4 2 を具備する必要はな < ケ ン 4 0 をスプラィ ンナッ 卜 2 0 の中空孔の内部に兀全に収容 するよ Ό に してち良い

のケ ン 4 0 の円筒状胴部 4 4 はポ ル 3 の直径よ り も < 形成される と に その軸方向 さ はス フプラィ ンナ ッ 卜 2 0 の 軸方向長さ と略同 じであ Ό かかる胴部 4 4 には 記スプラィ ン ナッ 卜 2 0 の負 転走溝 2 1 と対向する位置に複数のポ ル収容 孔 4 5 が け られている これらのポ一ル収容孔 4 5 は軸方向に 沿 て所定の間隔で配列されてお Ό 本実施例では 2 条の負荷転 走溝 2 1 に対応して 2 列 け られている 各ボ ル収容孔 4 5 は ケ ン 4 0 の胴部 4 4 の外周面と内周面とを貫通するよ に して 設けられる と itに その内径はポ一ル 3 の直径よ Ό も僅かに大さ

< 形成されてお Ό 各ポ一ル収容孔 4 5 にはポ ―ル 3 が つずつ 収容されている これによ り ケ ジ 4 0 の各ボ ―ル収容孔 4 5 に収容されたポ一ル 3 は 刖 、 記スプラィ ン軸 1 0 のボ一ル転走溝

1 1 とスプラィ ンナ.ッ 卜 2 0 の負荷 ΨΚ走溝 2 1 の双方に 1 J時に接 触する と i ,tヽに ボ ル収容孔 4 5 内で白在に回転し得るよ う にな つている

また 各ポ ——ル収容孔 4 5 はスプラィ ン軸 1 0 に面した開 □の 直径がポ ル 3 の直径よ Ό も僅かに小さ < 形成されてお Ό この ケ ―ン 4 0 をスプラィ ンナッ 2 0 に固定 した状 でスプラィ ン 軸 1 0 を中空部 4 1 か ら 引さ抜いても 各ポ一ル 3 がボ ―ル収容 孔 4 5 か ら脱落しないよ になつ ている

そして 以上のよ う に構成された本実施例のボ ルスプラィ ン

1 では 刖記スプラィ ン軸 1 0 を図示外の固定部に対して両 支 ，- 持梁と して固定する 方 、 記スプラィ ンナ V 2 0 に対してテ 一ブル等の可動体 (図示せず ) を固定する とで 固定部に対す る可動体の直線往復運動を のポ ルス プラィ ン 1 で支承する とが可能となる ある いは スプラィ ンナ V 卜 2 0 を固定部に対 して固定する 方 スプラィ ン軸 1 0 をテ ―ブル等の可動体に固 定するよ う に してち良い

r のとさ 可動体に固定されたスプラィ ンナッ 2 0 がスプラ

0 ィ ン軸 1 0 の周囲を該スプラィ ン軸 1 0 の軸方向に対して移動す る と スプラィ ンナッ 卜 2 0 に固定されたケ ジ 4 0 も該スプラ ィ ンナッ 2 0 と itに同じ量だけスプラィ ン軸 1 0 に対して移勤 する とになる れによ り ケ ン 4 0 のポ ——ル収容孔 4 5 に 収容されたポ ―ル 3 はスプラィ ンナッ h 2 0 に対しては移動せず、 スプラィ ン軸 1 0 に対してのみ移動する とになる

その結果 ポ ―ル 3 とスプラィ ンナッ 卜 2 0 の負 転走溝 2 1 との間に作用する摩擦力 F η ポ一ル 3 とスプラィ ン軸 1 0 のポ 一ル転走溝 1 1 との間に作用する摩擦力 F s のバラ ンスに J心じ 各ボ ル 3 がポ ―ル収容孔 4 5 内でスプラィ ン軸 1 0 に連れ回 て転動し ある いは転動する とな < 停止状能を維持する こ とに なる 以下 3 つのケ ―スを分けて B兑明する

先ず 第 1 のケ ―スは F s > F n の場 である この場 口 ポ ―ル 3 とスプラィ ンナッ 卜 2 0 との間に作用する摩擦力 F n よ り ちボ ―ル 3 とスプラィ ン軸 1 0 との間に作用する摩擦力 F s の 方が大さいので スプラィ ンナッ 卜 2 0 がスプラィ ン軸 1 0 に沿 て移動する と ポ ル 3 はスプラィ ン軸 1 0 に連れ回されてポ

―ル収容孔 4 5 内で転動する とになる このとさ ボ ル 3 は スプラィ ンナッ 2 0 の負荷転走溝に対しては滑 Ό を生じている。

のケ スでは ボ ―ル 3 はスプラィ ン軸 1 0 のポ ル転走溝 1

1 に対しては元全に転がり 接触を しているので スプラィ ンナッ 卜 2 0 の移動に対して専ら作用する抵抗はポ ―ル 3 とスプラィ ン ナッ 卜 2 0 の負荷転走溝 2 1 との摺接による ものである しかし、 ポ ル 3 は球面の頂占が負何転走溝 2 1 に対して摺接しているの みなので スプラィ ンナッ 卜 2 0 とスプラィ ン軸 1 0 の間に作用 する 重が軽いちのである場 口 は 大した抵抗は作用せず スプ ラィ ンナッ 卜 2 0 をスプラィ ン軸 1 0 に対して円滑に移動させる とが可能である また ポ ル 3 はスプラィ ン軸 1 0 のポ ル

1 転走溝 1 1 に対 し ては転が り なが ら 接触 し て い る ので 使用 時間 が経時的に累積 して も ス プラィ ン軸 1 0 のポ ル転走溝 1 1 が 極端に摩耗する とがな < かかる ス プラ ィ ン軸 1 0 の寿命が早 期に尽 さ る と はな い

次に第 2 のケ ス は F < F n の場 であ る の場 ボ ル 3 とス プラィ ン軸 1 0 と の間に作用 する摩擦力 F s よ り ち ポ

―ル 3 と ス プラィ ンナ ッ 卜 2 0 と の間に作用 する摩擦力 F η の方 が大さ いので ス プラ ィ ンナ V 2 0.がス プラ ィ ン軸 1 0 に沿 て移動 し ポ ル 3 がス プラ ィ ン軸 1 0 のポ ル転走溝 1 1 上を 転動 し よ う と して も ス プラ ィ ンナ ヅ 卜 2 0 がポ ル 3 の転動に 対 してブ レ キをか け ポ ル 3 はポ ル収容孔 4 5 内で転動す る と な ぐ ス プラ ィ ン軸 1 0 のポ ―ル転走溝 1 1 上を滑る と にな る の と さ ポ ル 3 はス プラ ィ ンナ ッ 卜 2 0 の負 転走 溝 2 1 に対 しては 争止状態に あ Ό ポ ル 3 は負荷転走溝 2 1 に 対 して滑る こ と さ な い の場 口 も ポ ル 3 は球面の頂 占が ポ ル転走溝 1 1 に対 して摺接 して い る のみなので ス プラィ ン ナ ッ 卜 2 0 とス プラィ ン軸 1 1 の間 に作用する 重が軽い も ので あ る場 口 は 大 した抵抗は作用 せず ス プラ ィ ンナ ッ 卜 2 0 をス プラ ィ ン軸 1 0 に対 し て 円滑に移動さ せる こ と が可能であ る 但 し ボ ル 3 はス プラ ィ ン軸 1 0 のボ ル転走溝 1 1 に対 して摺 接 し て い る ので 使用 時間が経時的 に累積する につれ ス プラィ ン軸 1 0 の摩耗は第 1 のケ ス よ り も 早 ぐ 進行する こ と にな る 最後に 第 3 のケ ス は F s = F n の場 口 であ る の場 ボ ―ル 3 の動さ は第 1 のケ一ス及び第 2 のケ ―スが混在 した も の とな 0 ス プラ ィ ンナ ッ 卜 2 0 がス プラ ィ ン軸 1 0 に沿 て運動 した場 口 各ボ ル 3 はケ ン 4 0 のポ ル収容孔 4 5 内で転動 又は 争止の いずれかの状態 と な あ る い は転動 と静止を不規則 に繰 0 返す と になる また ケ ン 4 0 に配列 さ れた てのポ

2 ル 3 が同じ動さをする とは限 らず スプラィ ンナ V 2 0 に対 する荷重の作用状 によ Ό 各ポ ル 3 毎に異なつた動さをする もの と考え られる しかし ボ ル 3 が転動して あるいは転 動する とな < 静止していて 第 1 のケ ス及び第 2 のケ一ス で説明したのと |p]様の理由によ スプラィ ンナッ 2 0 とスプ ラィ ン軸 1 1 の間に作用する sが軽い のである場 a は 大し た抵抗は作用せず スプラィ ンナッ 卜 2 0 をスプラィ ン軸 1 0 に 対して円滑に移動させる とが可能である

ボ ル 3 の静止又は転動の状態を 極的に制御する とい Ό観占 か らすれば スプラィ ンナ y 2 0 の負荷転走溝 2 1 又はスプラ ィ ン軸 1 0 のポ ル転走溝 1 1 のいずれか 方の表面を 他方よ

Ό も低摩擦係数の材質で形成すれば良い 旦体的には 灰素等の 材料でボ ル転走溝 1 1 又は負 転走溝 2 1 の表面を ―ティ ン グする所謂 D L C処理が考え られる れによ Ό BIJ記第 1 のケ ス又は第 2 のケ スのいずれかの状態を積極的に作 り 出す <_ と がでさる も と ち ス プラィ ン軸 1 0 が長尺な場 口 に ボ ル 転走溝 1 1 の全長を低摩擦係数の材料でコ ティ ングする と 生 産コ ス hが嵩む とか ら スプラ ンナ 2 0 の負荷転走溝 2

1 の表面を低摩擦係数の材料で形成するのが好ま しい れによ

Ό スプラィ ンナッ 卜 2 0 を移動させた際 ポ ―ル 3 はス プラィ ン軸 1 0 のポ一ル転走溝 1 1 内を転動する と にな Ό 第 1 のケ ス ) スプラ ン軸 1 1 の摩耗ち抑える とが可能となる また スプラ ンナ V 2 0 の負荷転走溝 2 1 の摩擦係数をス プラィ ン軸 1 0 のポ ル転走溝 1 1 のそれに対して異な らせる他 の方法と しては < ^れら負 転走溝の断面曲率とポ ―ル転走溝の 断面曲率と を異な らせる方法が考え られる

そして <―の本実施例のポ ―ルスプラ ン 1 では 述した 3 つのケ スのいずれの場 口 であ て 従来の滑 0 軸受 すなわ ち摺接面積が大さい f習動部材を固定部材と可動部材との間に介在 させる夕ィ プの軸受に比ベ スプラィ ンナッ 卜 2 0 の移勤に対し て作用する抵抗を小さ < する < _ とがでさ その分だけスプラィ ン ナッ 卜 2 0 をスプラィ ン軸 1 0 に沿 て円滑に往復運動させる とがでさる ちのである

また ポ ル 3 はケ ジ 4 0 のポ ―ル収容孔 4 5 に ずつ独 立した状態で収容されている とか ら 仮に つのポ ル 3 が静 止しているかち とい て 他のポ一ル 3 が静止しているポ ル 3 の影響を受ける とな < 転動する とが可能であ Ό < _の 占にお いてちスプラィ ンナッ 2 0 をスプラィ ン軸 1 0 に沿つて円滑に 移動させる とが可能となつている

何よ Ό ち のボ ルス プラィ ン 1 では ボ ル 3 がスプラィ ン ナッ 卜 2 0 又はスプラィ ン軸 1 0 のいずれかに対して滑 Ό 接触を

ザ

生 じている とか ら 簡易な構造でスプラィ ンナッ 卜 2 0 をスプ ラィ ン軸 1 0 の軸方向へス 卜 Π ―ク に制限を設ける とな < 移動 させる とがでさ 限ス □ ク 夕ィ プの直線案内装置を安価 に構成する とがでさるのち魅力である

尚 図 1 図 4 に示した例では本発明をボ ―ルスプラィ ンに 用 したが M用対象は れに限 られず ru

例えば 固定部上に敷 ax される軌道レ ルと れに沿 て運動するサ ル状のス ラィ ド、部 材とか ら構成される U ァガィ ド'装置や ポ ルブッ シュ等 ポ ルの 限循環路を具備 している 限ス 卜 □ ―ク 夕ィ プの直線案 内装置の殆どのちのに対して M用する とが可能である

Claims

m 求 の 範 囲

1 . 長手方向に沿つ たポ一ル転走面を有する案内シャ フ 卜 と、 この案内シャ フ 卜 と隙間を介して対向する と に 、 刖記ボ一ル転 走面と対向する負荷転走面を有するス ラィ 部材と 、 案内シャ フ 卜のボ ―ル転走面とス ラィ 部材の負荷転走面との間を 重を負 荷しながら転走する多数のポ一ルと 、 m記案内シャ フ 卜 とス ラィ ド部材との隙間に位置する と共に 、 個 のポ一ルを回転白在に収 容するポ一ル収容孔が貫通するよ Ό に して複数形成され 、 記ス ラィ 部材に固定されて該ス ラィ 部材と伴に 記案内シャ フ 卜 の軸方向へ移動するケ一ジとか ら構成される と を特徴とするケ 一シ固定型直線案内装置

、

2 . 刖記ス ラィ 部材は 、 案内シャ フ 卜が隙間を介して遊嵌す る中空孔を備える とせヽに該中空孔の内周面に刖記負 転走溝が形 成された略円筒状のナ 、ソ 卜部材であ Ό 、 また 、

，- 記ケ一ジは案内シャ フ が揷飲される中空孔を有して略円筒

*- 状に形成される と ±1 に 、 その軸方向の 顺には 、 記ナ 卜部材 の軸方向 面に固定される フ ラ ンジ部が突 されている こ と を特 徴とする 求項 1 記載のケ一ジ固 型直線案内装置

3 . 記ボ一ル転走面は案内シャ フ 卜 の軸方向に沿つて形成さ れる と ±fcヽに 、 断面がポ ―ル球面よ Ό も大さな曲率で曲面状に形成 されたボ ―ル転走溝である とを特徴とする請求項 1 記載のケ一 ジ固定型直線案内装置

4 . m記ス ラィ 部材の負荷転走面の表面は 、 FJIJ記案内シャ フ 卜のポ一ル転走面よ Ό ち低摩擦係数の材質で形成されている こ と を特徵とする 求項 1 記載のケ一ン固定型直線案内装置