JP3151902U - ローラとそのローラを使用するリニア軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】リニア軸受とガイドロッドまたは金型の接触による摩擦力が大幅に減少され、長期間使用しても、金型による加工精度が降下せず、金型の移動がスムーズであるローラとそのローラを使用するリニア軸受を提供する。【解決手段】その両端の間に設けられた中段は、外部の部品と接触するスライド面であり、その両端には軸部がそれぞれ設けられ、前記軸部がリニア軸受１，２の本体に設けられた溝部１２に嵌設されるローラ２０において、前記スライド面は二つの円弧形状凸面を含み、前記二つの円弧形状凸面の間には逃げ溝が形成され、前記各円弧形状凸面は、第一接触面と、第二接触面と、摩擦面とを含み、前記摩擦面が前記各円弧形状凸面の頂点に設けられ、前記第一接触面は、前記逃げ溝から前記二つの円弧形状凸面の頂点である前記摩擦面の一側まで伸びる面であり、前記第二接触面は、前記円弧形状凸面の頂点である前記摩擦面の他側から端部まで伸びる面である。【選択図】図３

Description

本考案は、リニア軸受に係り、特に、ローラとそのローラを使用するリニア軸受に関するものである。

金型の移動をガイドするガイドロッドには、リニア軸受を設けることが一般的であり、リニア軸受により金型の移動が更にスムーズになる。その原因は、リニア軸受には玉が多数取付けられ、これらの玉はガイドロッドと点的に接触するので、リニア軸受とガイドロッドの摩擦力が減少され、ひいては移動している金型とガイドロッドの摩擦力が減少される。リニア軸受の組付は、快速生産プロセスにおいて、ガイドロッドと金型を快速に相対移動するためであり、しかし、リニア軸受が長期間使用されると、ガイドブッシュがずれ、接触応力が増加し、これにより、前記玉によって、前記玉とガイドロッドまたは金型の接触面には凹み跡が発生し、そのまま引き続き使用すると、リニア軸受は、ガイドロッドまたは金型と面的に接触するようになり、そうすると、摩擦力が大幅に増加し、金型の揺れ幅が増加し、ひいては金型による加工精度が降下するという問題があった。

本考案の主な目的は、転がり易いローラを提供することにある。

本考案の請求項１に記載のローラによると、その両端の間に設けられた中段は、外部の部品と接触するスライド面であり、その両端には軸部がそれぞれ設けられ、前記軸部がリニア軸受の本体に設けられた溝部に係り込まれるローラにおいて、前記スライド面は二つの円弧形状凸面を含み、前記二つの円弧形状凸面の間には逃げ溝が形成され、前記各円弧形状凸面は、第一接触面と、第二接触面と、摩擦面と、を含み、前記摩擦面が前記各円弧形状凸面の頂点に設けられ、前記第一接触面は、前記逃げ溝から前記二つの円弧形状凸面の頂点である前記摩擦面の一側まで伸びる面と定義され、前記第二接触面は、前記円弧形状凸面の頂点である前記摩擦面の他側から端部まで伸びる面と定義されることを特徴とするローラである。

本考案の請求項２に記載のローラによると、前記ローラの軸心部には貫通孔が設けられ、前記貫通孔にはシャフトが挿通され、前記シャフトの両端がそれぞれ前記ローラの端面から突出する。

本考案の請求項３に記載のローラによると、前記ローラは一体成形されたものである。

本考案の請求項４に記載のリニア軸受によると、本体と、複数の請求項１に記載の前記ローラと、を含み、これらのローラが前記本体に設けられることを特徴とするリニア軸受である。

本考案の請求項５に記載のリニア軸受によると、前記本体は、円形断面を有するブッシュであり、その周面には、その軸方向に沿う収容空間が複数環設され、前記収容空間には前記ローラが収容され、前記収容空間の内縁の両側には溝部が形成され、前記ローラの軸部が前記溝部に係り込まれ、前記本体の周面には、前記各収容空間と連通する第一溝が環設され、前記第一溝には第一リングが嵌め設けられる。

本考案の請求項６に記載のリニア軸受によると、前記第一溝は前記収容空間の一端にずれるようにし、且つ前記本体の周面には、前記収容空間の他端にずれるようにするとともに、前記各収容空間と連通する第二溝が設けられ、前記第二溝には第二リングが嵌め設けられる。

本考案の請求項７に記載のリニア軸受によると、前記本体には、中心貫通孔が設けられ、循環レールが複数設けられ、これらの循環レールは、前記中心貫通孔の軸方向と垂直する仮想な平面で輻射状に排列され、前記本体の内壁面には、これらの循環レールに対応するリニア剖開溝が設けられ、これらのリニア剖開溝の延在方向は前記中心貫通孔の軸方向に平行し、前記各リニア剖開溝は、それに対応する循環レール及び前記中心貫通孔と連通し、前記ローラは、前記循環レール内に回動自在で移動自在であり、これらの前記循環レールは前記ローラに充満され、前記各ローラの回動の軸心の軸方向は、前記ローラと前記中心貫通孔の軸心の連接ラインの方向と垂直する。

本考案の請求項８に記載のリニア軸受によると、前記本体は、ガイドブッシュと、内ブッシュと、スリーブと、上蓋と、下蓋と、を含み、前記ガイドブッシュは、前記内ブッシュと前記スリーブの間に嵌め設けられ、前記上蓋が前記ガイドブッシュの上端部に設けられ、前記下蓋が前記ガイドブッシュの下端部に設けられ、前記ガイドブッシュの前記スリーブに向いている面には、輻射状に排列されるガイドブッシュ収容空間が複数設けられ、前記内ブッシュは、前記ガイドブッシュに向いている第一内ブッシュ面と、前記ガイドブッシュから遠ざかった第二内ブッシュ面と、を有し、前記第一内ブッシュ面には、これらのガイドブッシュ収容空間に対応する内ブッシュ収容空間が設けられ、前記第二内ブッシュ面にはリニア剖開溝が設けられ、前記各リニア剖開溝はそれぞれ前記内ブッシュ収容空間のうちの一つと連通し、前記ガイドブッシュ収容空間と前記内ブッシュ収容空間により循環レールが構成される。

本考案の請求項９に記載のリニア軸受によると、前記ガイドブッシュ収容空間と前記内ブッシュ収容空間との両側には、前記ローラの前記軸部を収容する溝部が設けられる。

本考案のローラとそのローラを使用するリニア軸受によれば、リニア軸受とガイドロッドまたは金型の接触による摩擦力が大幅に減少され、長時期に使用しても、金型による加工精度が降下せず、金型の移動がスムーズであるという効果を有する。

本考案のローラの斜視図である。 本考案のローラの断面図である。 本考案のリニア軸受の分解斜視図である。 本考案のリニア軸受の組合状態の斜視図である。 図４ＡにおけるＡ-Ａ線の断面図である。 図４Ｂにおけるローラの一部の拡大図である。 本考案のリニア軸受の使用状態を示す模式図である。 本考案のローラの別の実施形態の分解斜視図である。 本考案のローラの別の実施形態の断面図である。 本考案のリニア軸受の別の実施形態の組合状態の斜視図である。 本考案のローラの組み付けられた状態の一部の拡大図である。 本考案のリニア軸受の更に別の実施形態の分解斜視図である。 本考案のリニア軸受の更に別の実施形態の一部の断面図である。 本考案のリニア軸受の更に別の実施形態の横断面図である。 本考案のリニア軸受の更に別の実施形態の使用状態を示す断面図である。

以下、本考案の実施の形態を図面に基づいて説明する。

まず、図１から図３を参照する。本考案のリニア軸受１は、本体１０と、多数のローラ２０と、を含む。前記ローラ２０の両端の間に設けられた中段は、外部の部品と接触するスライド面であり、前記ローラ２０の両端には軸部２１がそれぞれ設けられ、前記軸部２１は前記ローラ２０に一体成形されてもよく、そうすると、前記軸部２１が前記スライド面と同期に回動するようになり、前記ローラ２０のスライド面は二つの円弧形状凸面を含み、前記二つの円弧形状凸面の間には逃げ溝２５が形成され、前記各円弧形状凸面は、第一接触面２２と、第二接触面２３と、第一接触面２２と第二接触面２３の間に設けられる摩擦面２４と、を含み、前記摩擦面２４が前記各円弧形状凸面の頂点に設けられ、前記第一接触面２２は、前記逃げ溝２５から前記二つの円弧形状凸面の頂点である前記摩擦面２４の一側まで伸びる面と定義され、前記第二接触面２３は、前記円弧形状凸面の頂点である前記摩擦面２４の他側から端部まで伸びる面と定義される。

また、前記本体１０は、円形断面を有するブッシュであり、その周面には、その軸方向に沿う収容空間１１が複数環設され、前記収容空間１１の内縁の両側には溝部１２が形成され、前記本体１０の周面には前記各収容空間１１と連通する溝１３が環設され、前記ローラ２０の軸部１２１が前記溝部１２に嵌設されるように、前記多数のローラ２０が前記溝１３から前記収容空間１１に入れられ、予定数量の前記ローラ２０が前記収容空間１１に入れられた後、前記溝１３にリング３０を嵌設し、これにより、前記ローラ２０は前記溝１３から脱出することができないようになる。

次に、図４Ｂ、図５、図６及び図１０を参照する。ガイドロッド４０と金型５０の間にリニア軸受１を組み付けたい場合には、前記ガイドロッド４０の外壁面に前記ローラ２０の第一接触面２２を接触し、前記金型５０の内壁面に第二接触面２３を接触し、前記ローラ２０の前記第一接触面２２及び前記第二接触面２３により、前記金型５０は前記リニア軸受１を介して前記ガイドロッド４０に沿って上下にスライドすることができ、且つ前記ガイドロッド４０が前記第一接触面２２と接触し前記金型５０が前記第二接触面２３と接触するので、前記ローラ２０の磨耗箇所が分散され、前記ローラ２０の使用可能な寿命が従来のものよりも長い。

また、前記ローラ２０が前記収容空間１１から脱出することを防止するために、前記本体１０に溝１３を環設し、そして前記溝１３にリング３０を嵌め設けるだけで済むので、極めて簡単である。

一方、図７及び図８に示すように、ローラ２０が二つの部品で構成されてもよく、すなわち、シャフト６０の両端がそれぞれ前記ローラ２０の両端部から突出するように、前記ローラ２０の軸心部に設けられた貫通孔２６に前記シャフト６０を挿通するような構成にしてもよく、前記シャフト６０の前記ローラ２０の両端部から突出する部分が軸部２１とされ、これにより、前記ローラ２０の転がり可能な速度が増加する。

次に、図１１から図１４を参照する。本実施形態のリニア軸受２は、本体７０と、複数のローラ２０と、を含み、前記本体７０には、中心貫通孔７１が設けられ、循環レール７２が複数設けられ、これらの循環レール７２は、前記中心貫通孔７１の軸方向と垂直する仮想な平面で輻射状に排列される。前記本体７０の内壁面には、これらの循環レール７２に対応するリニア剖開溝７３が設けられ、これらのリニア剖開溝７３の延在方向は前記中心貫通孔７１の軸方向に平行し、前記各リニア剖開溝７３は、それに対応する循環レール７２及び前記中心貫通孔７１と連通し、具体的には、前記本体７０は、ガイドブッシュ７４と、内ブッシュ７５と、スリーブ７６と、上蓋７７と、下蓋７８と、を含み、前記ガイドブッシュ７４は、前記内ブッシュ７５と前記スリーブ７６の間に嵌め設けられ、前記上蓋７７が前記ガイドブッシュ７４の上端部に設けられ、前記下蓋７８が前記ガイドブッシュ７４の下端部に設けられる。前記ガイドブッシュ７４の前記スリーブ７６に向いている面には、輻射状に排列されるガイドブッシュ収容空間７４１が複数設けられ、前記内ブッシュ７５は、前記ガイドブッシュ７４に向いている第一内ブッシュ面７５１と、前記ガイドブッシュ７４から遠ざかった第二内ブッシュ面７５２と、を有し、前記第一内ブッシュ面７５１には、これらのガイドブッシュ収容空間７４１に対応する内ブッシュ収容空間７５３が設けられ、前記第二内ブッシュ面７５２にはリニア剖開溝７３が設けられ、前記各リニア剖開溝７３はそれぞれ前記内ブッシュ収容空間７５３のうちの一つと連通し、前記ガイドブッシュ収容空間７４１と前記内ブッシュ収容空間７５３により循環レール７２が構成される。前記ガイドブッシュ収容空間７４１と前記内ブッシュ収容空間７５３との両側には、前記ローラ２０の前記軸部２１を収容する溝部７９が設けられる。

本実施形態のローラ２０は、その構造が第１実施形態と相違しないが、本実施形態では、前記ローラ２０が前記循環レール７２内に回動自在で移動自在であり、これらの前記循環レール７２は前記ローラ２０に充満され、前記各ローラ２０の回動の軸心の軸方向は、前記ローラ２０と前記中心貫通孔７１の軸心の連接ラインの方向と垂直する。このように、前記リニア軸受２が前記ガイドロッド４０に対して移動しているときには、これらのローラ２０は、その軸部２１を中心として回転すると共に、前記循環レール７２の内部に移動し、そして前記リニア剖開溝７３内に設けられたローラ２０の移動方向は、前記ガイドロッド４０に沿って移動する前記リニア軸受２の移動方向と反対する。上記の説明から明らかなように、本実施形態のリニア軸受２のローラ２０は、循環可能であり、すなわち、前記ガイドロッド４０と接触するローラ２０の数量が全数の半分を超えず、循環可能なローラ２０により、リニア軸受２の使用可能な寿命が少なくとも２倍になる。また、これらのローラ２０同士が緊密に押付けているので、これらの前記ローラ２０の回動の軸心の軸方向は、前記ローラ２０と前記中心貫通孔７１の軸心の連接ラインの方向と何時も垂直し、ずれが発生せず、このように、前記ローラ２０には無理な外力が加えなくなり、リニア軸受２の使用可能な寿命が更に延びる。また、本実施形態では、更に、前記循環レール７２を完全に覆うスリーブ７６を有するので、異物やホコリなどの前記循環レール７２への侵入を防止することができる。

本考案は、リニア軸受に適用することができる。

１ リニア軸受
２ リニア軸受
１０ 本体
１１ 収容空間
１２ 溝部
１３ 溝
２０ ローラ
２１ 軸部
２２ 第一接触面
２３ 第二接触面
２４ 摩擦面
２５ 逃げ溝
２６ 貫通孔
３０ リング
４０ ガイドロッド
５０ 金型
６０ シャフト
７０ 本体
７１ 中心貫通孔
７２ 循環レール
７３ リニア剖開溝
７４ ガイドブッシュ
７５ 内ブッシュ
７６ スリーブ
７７ 上蓋
７８ 下蓋
７９ 溝部
１２１ 軸部
７４１ ガイドブッシュ収容空間
７５１ 第一内ブッシュ面
７５２ 第二内ブッシュ面
７５３ 内ブッシュ収容空間

Claims (9)

1. その両端の間に設けられた中段は、外部の部品と接触するスライド面であり、その両端には軸部がそれぞれ設けられ、前記軸部がリニア軸受の本体に設けられた溝部に嵌設されるローラにおいて、
   前記スライド面は二つの円弧形状凸面を含み、前記二つの円弧形状凸面の間には逃げ溝が形成され、前記各円弧形状凸面は、第一接触面と、第二接触面と、摩擦面と、を含み、前記摩擦面が前記各円弧形状凸面の頂点に設けられ、前記第一接触面は、前記逃げ溝から前記二つの円弧形状凸面の頂点である前記摩擦面の一側まで伸びる面と定義され、前記第二接触面は、前記円弧形状凸面の頂点である前記摩擦面の他側から端部まで伸びる面と定義されることを特徴とするローラ。
2. 前記ローラの軸心部には貫通孔が設けられ、前記貫通孔にはシャフトが挿通され、前記シャフトの両端がそれぞれ前記ローラの端面から突出することを特徴とする、請求項１に記載のローラ。
3. 前記ローラは一体成形されたものであることを特徴とする、請求項１に記載のローラ。
4. 本体と、複数の請求項１に記載の前記ローラと、を含み、これらのローラが前記本体に設けられることを特徴とするリニア軸受。
5. 前記本体は、円形断面を有するブッシュであり、その周面には、その軸方向に沿う収容空間が複数環設され、前記収容空間には前記ローラが収容され、前記収容空間の内縁の両側には溝部が形成され、前記ローラの軸部が前記溝部に嵌設され、前記本体の周面には、前記各収容空間と連通する第一溝が環設され、前記第一溝には第一リングが嵌め設けられることを特徴とする、請求項４に記載のリニア軸受。
6. 前記第一溝は前記収容空間の一端にずれるようにし、且つ前記本体の周面には、前記収容空間の他端にずれるようにするとともに、前記各収容空間と連通する第二溝が設けられ、前記第二溝には第二リングが嵌め設けられることを特徴とする、請求項５に記載のリニア軸受。
7. 前記本体には、中心貫通孔が設けられ、循環レールが複数設けられ、これらの循環レールは、前記中心貫通孔の軸方向と垂直する仮想な平面で輻射状に排列され、前記本体の内壁面には、これらの循環レールに対応するリニア剖開溝が設けられ、これらのリニア剖開溝の延在方向は前記中心貫通孔の軸方向に平行し、前記各リニア剖開溝は、それに対応する循環レール及び前記中心貫通孔と連通し、前記ローラは、前記循環レール内に回動自在で移動自在であり、これらの前記循環レールは前記ローラに充満され、前記各ローラの回動の軸心の軸方向は、前記ローラと前記中心貫通孔の軸心の連接ラインの方向と垂直することを特徴とする、請求項４に記載のリニア軸受。
8. 前記本体は、ガイドブッシュと、内ブッシュと、スリーブと、上蓋と、下蓋と、を含み、前記ガイドブッシュは、前記内ブッシュと前記スリーブの間に嵌め設けられ、前記上蓋が前記ガイドブッシュの上端部に設けられ、前記下蓋が前記ガイドブッシュの下端部に設けられ、
   前記ガイドブッシュの前記スリーブに向いている面には、輻射状に排列されるガイドブッシュ収容空間が複数設けられ、前記内ブッシュは、前記ガイドブッシュに向いている第一内ブッシュ面と、前記ガイドブッシュから遠ざかった第二内ブッシュ面と、を有し、前記第一内ブッシュ面には、これらのガイドブッシュ収容空間に対応する内ブッシュ収容空間が設けられ、前記第二内ブッシュ面にはリニア剖開溝が設けられ、前記各リニア剖開溝はそれぞれ前記内ブッシュ収容空間のうちの一つと連通し、前記ガイドブッシュ収容空間と前記内ブッシュ収容空間により循環レールが構成されることを特徴とする、請求項７に記載のリニア軸受。
9. 前記ガイドブッシュ収容空間と前記内ブッシュ収容空間との両側には、前記ローラの前記軸部を収容する溝部が設けられることを特徴とする、請求項８に記載のリニア軸受。