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JPH0650125B2 - 直線摺動用ボ−ルベアリング - Google Patents

直線摺動用ボ−ルベアリング

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Publication number
JPH0650125B2
JPH0650125B2 JP61305433A JP30543386A JPH0650125B2 JP H0650125 B2 JPH0650125 B2 JP H0650125B2 JP 61305433 A JP61305433 A JP 61305433A JP 30543386 A JP30543386 A JP 30543386A JP H0650125 B2 JPH0650125 B2 JP H0650125B2
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ball
bearing
groove
load
pair
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博 寺町
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博 寺町
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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ベアリングとしては特公昭５
７−３８，８１２号公報に示されるものが知られてい
る。この直線摺動用ベアリングでは、ベアリングボディ
を軌道レールから切り離した際に、ベアリングボディに
備えられたボール無限軌道からボールが脱落するのを防
止するため、金属板をプレス成形したボールリテーナが
設けられている。このボールリテーナにはボールの直径
よりも若干狭い幅を有する長孔が形成されており、ベア
リングボディの負荷ボール溝を転走するボールはこの長
孔を介して軌道レールに接触している。
［発明が解決しようとする問題点］ このようなボ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
置しなければならないが、金属板をプレス成形して複雑
な形状に仕上げているために変形し易いといった欠点が
あった。このため、ベアリングボディの摺動中にボール
がボールリテーナに接触してしまい、騒音が発生すると
共にベアリングボディの円滑な摺動運動が阻害されると
いった問題点が生じていた。
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
らボールが脱落するのを防止する理想的な構成として
は、開口幅がボールの直径よりも小さい所謂蟻溝状の負
荷ボール溝をベアリングボディに直接形成し、この負荷
ボール溝の内部を転走するボールを軌道レールに接触さ
せるものが考えられる。しかし、このような構成におい
ては、蟻溝状に形成された負荷ボール溝の研削方向はそ
の開口方向に限定されてしまうので、軌道レールとボー
ルとの接触角によってはこれら負荷ボール溝を高精度に
研削加工することができず、やはりベアリングボディの
円滑な摺動運動を達成することができなかった。
一方、特公昭６１−４６６８２号公報には、ベアリング
ボディをボディ本体とこれに固定されるベアリングレー
スに分割し、上記ベアリングレースに蟻溝状の負荷ボー
ル溝を形成した直線摺動用ベアリングが開示されてい
る。この直線摺動用ベアリングによれば、蟻溝状負荷ボ
ール溝の研削加工はベアリングレースをボディ本体に取
り付ける前に行うことができ、研削加工の自由度が大き
いことから精度の良い負荷ボール溝を形成することが可
能である。
しかし、ボディ本体に対するベアリングレースの取付け
はボルトによって行われているため、ベアリングボディ
に荷重が作用するとベアリングレースが変形し易く、ベ
アリングボディの直線運動精度が損なわれたり、蟻溝状
負荷ボール溝の内部を転走しているボールが当該負荷ボ
ール溝の開口縁に接触したりするという問題点があっ
た。
ベアリングレースをボディ本体に固定する方法として
は、実開昭６１−１３１５２０号公報に示されるように
棒状のベアリングレースをボディ本体に形成された長溝
に圧入する方法もあるが、この長溝の開口方向に関して
は、ベアリングレースは上記長溝に挟み込まれているだ
けであり、ベアリングボディに作用する振動やねじれ等
の影響により、ベアリングレースが所定の固定位置から
変位してしまうという問題点があった。
本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであっ
て、その目的とするところは、高精度に研削加工された
蟻溝状の負荷ボール溝をベアリングボディに具備させる
ことができ、しかも、負荷ボール溝の形成されたベアリ
ングレースをボディ本体に対して強固に固定することが
可能な直線摺動用ベアリングを提供することにある。
［問題点を解決するための手段］ すなわち、本発明は、断面略四角形状に形成され、その
一面には互いに収束する方向に面すると共に前後方向に
沿って延びる２条のボール転走面を備えた一対のベアリ
ングレースと、断面略門形状に形成され、その両袖部内
面側には上記ベアリングレースに対応して断面略四角形
状に形成されると共にこのベアリングレースが前後方向
からのみ挿入可能な一対の嵌合溝を有するボディ本体と
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、上記各ボール転走面
と無負荷ボール通路との間を連通連結するボール循環路
を有して上記ボディ本体の前後両端面に取付けられる一
対の蓋体と、左右両肩部前後方向に沿って上記各ベアリ
ングレースのボール転走面に相対面し互いに拡開する方
向に面する一対の軌道面を備えた軌道レールと、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、内底部に上記
ボール転走面を有して互いに収束する方向に開口する断
面略円形状の２条の負荷ボール溝を形成すると共に、こ
の負荷ボール溝の開口幅を少なくとも上記ボール直径よ
りも小さく形成し、かつ、当該ベアリングレースをボデ
ィ本体の嵌合溝に軸方向から圧入して固定した直線摺動
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てもよいが、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下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
上方に向けて開口するように、互いに収束する方向に開
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又は各ベアリングレ
ースの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］ 本発明によれば、ベアリングレースに開口幅が少なくと
もボールの直径より小さい負荷ボール溝を形成して各負
荷ボール溝内のボール転走面を転走するボールを保持す
るようにしたので、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ボールが脱落するのを防止でき
る。
また、ベアリングレースは上下左右方向に関しては嵌合
溝に係止されて抜けを生じないので、この嵌合溝内に圧
入され固定されたベアリングレースはボディ本体に対し
て緩みを生じることがなく、荷重が作用した際のベアリ
ングレースのボディ本体に対する変位が抑止され、ベア
リングボディの直線運動精度が確保される。
更に、ベアリングレースが強固にボディ本体と一体化す
ることから負荷ボール溝の変位が抑止され、負荷ボール
溝とこの負荷ボール溝に連通する各蓋体のボール循環路
とが正確に対応し、円滑なボール循環が達成される。
［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摺動用
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内には上記各ベア
リングレース３が軸方向からの圧入によって固定されて
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、その前面側には前後方向に沿って
互いに収束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
１０ａ，１０ｂの開口幅−が少なくともボール６の直径
ｄより小さくなっており、さらに、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１０
〜１３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の各端部との連通連結してボール無限軌道を形
成するた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、蓋本体４ａと４つの蓋体ピース４
ｂ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，１３
ｂを有すると共に、これら各溝穴１３ａ，１３ｂの開口
縁部略中央部には上記蓋対ピース４ｂを嵌込んで取付け
るための取付溝１４が形成されており、また、蓋体ピー
ス４ｂ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，１
２ｂ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１４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の位置決め用ブッシュ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
付ボルト孔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４〜６図及び第１５図
に示すように、その左右両肩部前後方向に沿って互いに
拡開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１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１６図及び第１７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，２２
ｂ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，２３ｂ
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によれば、ボール
リテーナを使用することなくベアリングボディ自体にボ
ールが保持されるので、ベアリング使用時にボールがボ
ールリテーナに接触するといった問題が生じることがな
く、摺動抵抗の増大、騒音の発生を防止することが可能
となる。
また、ベアリングレースは上下左右方向に関しては嵌合
溝に係止されて抜けを生じないので、この嵌合溝内に圧
入され固定されたベアリングレースはボディ本体に対し
て緩みを生じることがなく、荷重が作用した際のベアリ
ングレースのボディ本体に対する変位が抑止され、ベア
リングボディの軌道レールに対する走り精度を高精度に
維持することが可能となる。
更に、ベアリングレースが強固にボディ本体と一体化し
て負荷ボール溝の変位が抑止され、負荷ボール溝とこの
負荷ボール溝に連通する各蓋体のボール循環路とが正確
に対応するので、負荷ボール溝へのボールの出入りが円
滑化し、この点においても摺動抵抗の増大、騒音の発生
を防止することが可能となる。
【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IV−IV線断面図、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
体の裏面図、第１１図は第１０図のXI−XI線断面図、第
１２図は第１１図のXII−XII線断面図、第１３図は蓋体
を構成する蓋体ピースの斜視図、第１４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１
５図は軌道レールの部分斜視図、第１６図は他の実施例
を示す第４図と同様の断面図、第１７図は第１６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、４……蓋体、５……軌道レール、６…
…ボール、７……袖部、８……嵌合溝、９……無負荷ボ
ール孔、１０ａ，１０ｂ……負荷ボール溝、１１ａ，１
１ｂ……ボール転走面、１２ａ，１２ｂ……ボール循環
路、２１ａ，２１ｂ……軌道面、ｌ……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. 【請求項１】断面略四角形状に形成され、その一面には
    互いに収束する方向に面すると共に前後方向に沿って延
    びる２条のボール転走面を備えた一対のベアリングレー
    スと、断面略門形状に形成され、その両袖部内面側には
    上記ベアリングレースに対応して断面略四角形状に形成
    されると共にこのベアリングレースが前後方向からのみ
    挿入可能な一対の嵌合溝を有するボディ本体とで構成さ
    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、 上記各ボール転走面と無負荷ボール通路との間を連通連
    結するボール循環路を有して上記ボディ本体の前後両端
    面に取付けられる一対の蓋体と、 左右両肩部前後方向に沿って上記各ベアリングレースの
    ボール転走面に相対面し互いに拡開する方向に面する一
    対の軌道面を備えた軌道レールと、 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、内底部に上記ボール転走
    面を有して互いに収束する方向に開口する断面略円形状
    の２条の負荷ボール溝を形成すると共に、この負荷ボー
    ル溝の開口幅を少なくとも上記ボール直径よりも小さく
    形成し、かつ、当該ベアリングレースをボディ本体の嵌
    合溝に軸方向から圧入して固定したことを特徴とする直
    線摺動用ボールベアリング。
JP61305433A 1986-12-23 1986-12-23 直線摺動用ボ−ルベアリング Expired - Lifetime JPH0650125B2 (ja)

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JPS63158319A JPS63158319A (ja) 1988-07-01
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