JP5123598B2 - Rolling device - Google Patents

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Description

本発明は、転がり軸受やリニアガイド、ボールねじ装置、ボールスプライン装置等の転動装置に係り、特に、振動特性の改善を図った転動装置に関するものである。   The present invention relates to a rolling device such as a rolling bearing, a linear guide, a ball screw device, and a ball spline device, and more particularly to a rolling device with improved vibration characteristics.

従来から、ボール又はローラ等の転動体が内方部材と外方部材との間に複数配設され、これら複数の転動体が、内方部材と外方部材との間に形成された負荷部分と、外方部材に形成された無負荷部分とを無限に循環することによって、内方部材に対する外方部材の相対的な回転運動もしくは直線運動を可能とした転動装置が知られている。   Conventionally, a plurality of rolling elements such as balls or rollers are disposed between the inner member and the outer member, and the plurality of rolling elements are formed between the inner member and the outer member. In addition, a rolling device is known that allows relative rotation or linear motion of the outer member relative to the inner member by circulating infinitely through the unloaded portion formed on the outer member.

この種の転動装置にあっては、設置環境下で発生する振動波の周波数と、転動装置自身が持っている固有振動数が一致してしまうと、共振状態となってビビリ等の不具合が発生してしまうという問題が存在していた。この不具合に対する従来の対策としては、予圧を調整して転動装置自身の固有振動数を変更したり、転動装置の設置数を増やして共振状態を解消したりする対策が採られていた。   In this type of rolling device, if the frequency of the vibration wave generated in the installation environment matches the natural frequency of the rolling device itself, it becomes in a resonance state and causes problems such as chatter. There was a problem that would occur. As conventional countermeasures against this problem, countermeasures have been taken such as adjusting the preload to change the natural frequency of the rolling device itself, or increasing the number of installed rolling devices to eliminate the resonance state.

しかしながら、上述した従来の振動対策は、発生する振動の影響を小さくすることを目的としたものであり、根本的な対策とは言い難いものであった。そもそも転動装置における振動問題は、根本的な対策が非常に困難であると言われており、上述した対策の他には、最適クラウニング形状をコンピュータシミュレーションによって導き、その設計値を適用してキャリッジを製作し、振動の影響を小さくするといった設計面からの対策などしかできないのが現状であり、かかる設計面からの方策についても振動問題を根本的に解決するものではなかった。   However, the above-described conventional vibration countermeasures are intended to reduce the influence of the generated vibrations, and are not fundamental countermeasures. In the first place, it is said that the fundamental problem of vibration problems in rolling devices is very difficult. In addition to the measures described above, the optimal crowning shape is derived by computer simulation, and its design values are applied to the carriage. At present, it is only possible to make countermeasures from the design side, such as making a device to reduce the influence of vibration, and such a policy measure from the design side did not fundamentally solve the vibration problem.

本発明は、上述した課題の存在に鑑みて成されたものであって、その目的は、従来から非常に困難であると言われてきた転動装置の振動問題を解決する手段を提供することによって、振動特性を改善した新たな転動装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and its object is to provide means for solving the vibration problem of a rolling device that has been said to be very difficult. Thus, a new rolling device with improved vibration characteristics is provided.

本発明に係る転動装置は、内方部材と、外方部材と、前記内方部材と前記外方部材との間に転動自在に配設される複数の転動体と、を備えることにより、前記内方部材に対する前記外方部材の相対的な回転運動もしくは直線運動を可能とした転動装置であって、前記複数の転動体は、複数の条列からなるとともに、同方向の荷重を負荷する一組の条列を構成するように配列されており、前記一組の条列を構成する複数の条列のそれぞれが異なる２種以上のバネ定数を持つように構成されていることを特徴とする。 A rolling device according to the present invention includes an inner member, an outer member, and a plurality of rolling elements that are movably disposed between the inner member and the outer member. A rolling device capable of rotating or linearly moving the outer member relative to the inner member, wherein the plurality of rolling elements include a plurality of rows and load in the same direction. It is arranged so as to constitute a set of rows to be loaded , and each of the plurality of rows constituting the set of rows is configured to have two or more different spring constants. Features.

本発明に係る転動装置において、前記一組の条列を構成する複数の条列のそれぞれに配設される転動体の寸法が、２種以上となるように構成されていることができる。 In engaging Ru rolling apparatus of the present invention, the dimensions of the rolling elements disposed in each of a plurality of ridges that constitute the set of ridges is, can be configured such that two or more .

本発明に係る転動装置において、前記一組の条列を構成する複数の条列のそれぞれに配設される転動体の前記内方部材及び前記外方部材に対する接触角が、２種以上となるように構成されていることができる。 In engaging Ru rolling apparatus of the present invention, the contact angle with respect to the inner member and the outer member of the rolling elements disposed in each of a plurality of ridges that constitute the set of ridges are, two or more Can be configured .

本発明に係る転動装置において、前記内方部材及び前記外方部材は、前記複数の転動体と接触する箇所に断面略半円弧形状からなる転動体転走溝を備えており、前記一組の条列を構成する複数の条列のそれぞれに配設される転動体に対応する前記転動体転走溝の曲率が、２種以上となるように構成されていることができる。
また、本発明に係る転動装置において、前記一組の条列を構成する複数の条列のそれぞれに配設される転動体の材質が、２種以上となるように構成されていることができる。 In engaging Ru rolling apparatus of the present invention, the inner member and the outer member is provided with a rolling member rolling groove composed of a substantially semicircular arc shape portion in contact with said plurality of rolling elements, the one The curvature of the rolling element rolling groove corresponding to the rolling element arranged in each of the plurality of rows constituting the set of rows may be configured to be two or more .
Further, in the rolling device according to the present invention, the material of the rolling elements disposed in each of the plurality of rows constituting the set of rows may be configured to be two or more types. it can.

なお上記発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた発明となり得る。   The summary of the invention does not enumerate all the necessary features of the present invention, and sub-combinations of these feature groups can also be the invention.

本発明によれば、転動装置が異なる２種以上のバネ定数を持つように、すなわち、転動装置において複数の転動体が循環することにより発生する振動が異なる２種以上の振動周期を持つように構成されるので、２種以上の振動波の合成によってうなりのごとき現象が発生する。かかる現象によって、その合成波の周期は２種以上の振動周期の最小公倍数となって飛躍的に大きくなるので、その結果、転動装置の振動特性の改善が実現する。   According to the present invention, the rolling device has two or more types of spring constants, that is, two or more types of vibration cycles in which vibrations generated by circulation of a plurality of rolling elements in the rolling device differ. Therefore, a phenomenon such as a beat occurs by combining two or more kinds of vibration waves. Due to such a phenomenon, the period of the composite wave becomes the least common multiple of two or more vibration periods and increases dramatically, and as a result, the vibration characteristics of the rolling device can be improved.

本発明者は、転動装置の振動特性を改善する方策を見出すべく鋭意努力した結果、以下の創案を成すに至った。   As a result of diligent efforts to find a measure for improving the vibration characteristics of the rolling device, the present inventor has come up with the following idea.

すなわち、本実施形態に係る転動装置は、その基本構成として、内方部材と、外方部材と、内方部材と外方部材との間に転動自在に配設される複数の転動体と、を備えることにより、内方部材に対する外方部材の相対的な回転運動もしくは直線運動を可能としたものである。そして、本実施形態に係る転動装置は、異なる２種以上のバネ定数を持つように構成されるものである。この構成を具体的に説明すると、本実施形態に係る転動装置は、複数の転動体が循環することにより発生する振動が、異なる２種以上の振動周期を持つように構成されているのである。   That is, the rolling device according to the present embodiment has, as its basic configuration, an inner member, an outer member, and a plurality of rolling elements that are disposed between the inner member and the outer member so as to be freely rollable. And enabling the relative rotational movement or linear movement of the outer member with respect to the inner member. The rolling device according to this embodiment is configured to have two or more different spring constants. This configuration will be specifically described. The rolling device according to this embodiment is configured such that vibrations generated by circulation of a plurality of rolling elements have two or more different vibration periods. .

かかる特徴を備えることによって、本実施形態に係る転動装置は、内方部材に対する外方部材の相対的な回転運動もしくは直線運動が実施されると、内方部材と外方部材との間に配設される複数の転動体が循環する際に、異なる２種以上の振動周期を持つ振動波が発生するのである。これら２種以上の振動周期を持つ振動波は、合成されることによってうなりのごとき現象が発生するが、その合成波の周期は２種以上の振動周期の最小公倍数となって飛躍的に大きくなるので、その結果、転動装置の振動特性が飛躍的に改善するのである。   By providing such a feature, the rolling device according to the present embodiment, when the relative rotational motion or linear motion of the outer member with respect to the inner member is performed, the inner member is separated from the outer member. When a plurality of arranged rolling elements circulate, vibration waves having two or more different vibration periods are generated. When these vibration waves having two or more types of vibration cycles are combined, a phenomenon such as a beat occurs, but the cycle of the combined waves becomes the least common multiple of the two or more types of vibration cycles and dramatically increases. As a result, the vibration characteristics of the rolling device are dramatically improved.

そこで、上述した有意な効果を発揮することのできる本実施形態に係る転動装置の具体的な実施例について、図面を用いて説明する。なお、以下の各実施例は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、各実施例の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。   Therefore, specific examples of the rolling device according to the present embodiment that can exhibit the above-described significant effects will be described with reference to the drawings. The following embodiments do not limit the invention according to each claim, and all combinations of features described in each embodiment are essential for the solution of the invention. Not exclusively.

［異なる転動体径の組み合わせ］
図１は、第１の実施例に係る転動装置（リニアガイド）の構成を示す縦断面概略図である。図１から明らかな通り、第１の実施例に係る転動装置は、リニアガイド１０として構成される装置であり、内方部材である軌道レール１１と、外方部材である移動ブロック１２と、軌道レール１１と移動ブロック１２との間に転動自在に配設される複数の転動体であるボール１５とを備えることにより、軌道レール１１に対する移動ブロック１２の相対的な直線運動を可能としたものである。 [Combination of different rolling element diameters]
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view showing a configuration of a rolling device (linear guide) according to a first embodiment. As is apparent from FIG. 1, the rolling device according to the first embodiment is a device configured as a linear guide 10, and includes a track rail 11 that is an inner member, a moving block 12 that is an outer member, By providing a plurality of rolling elements, balls 15, which are rotatably disposed between the track rail 11 and the moving block 12, the linear movement of the moving block 12 relative to the track rail 11 is enabled. Is.

このリニアガイド１０には、複数のボール１５が８条の条列を構成するように配設されており、軌道レール１１の上面に対して４条の条列が配置されるとともに、軌道レール１１の両側面に対してそれぞれ２条づつの条列が配置される構成が採用されている。また、８条の条列に配設される複数のボール１５は、図１で示されるように縦断面で見たときに、アンギュラコンタクトとなるように構成されており（図１中のボール１５上の細線が、ボール１５のコンタクト方向を示している。以下、同じ。）、リニアガイド１０としての好適な機能を発揮できるようになっている。   In this linear guide 10, a plurality of balls 15 are arranged to form eight rows, and four rows are arranged on the upper surface of the track rail 11, and the track rail 11 A configuration is adopted in which two rows are arranged on each side surface of each. Further, the plurality of balls 15 arranged in the eight rows are configured to form an angular contact when viewed in a longitudinal section as shown in FIG. 1 (the balls 15 in FIG. 1). The upper thin line indicates the contact direction of the ball 15. Hereinafter, the same applies.), And a suitable function as the linear guide 10 can be exhibited.

さらに、第１の実施例に係るリニアガイド１０は、８条の条列に配設されるボール１５の寸法（径）が、条列のそれぞれで異り、リニアガイド１０全体で２種の径を有するボール１５が存在するように構成されていることを特徴としている。この構成をより具体的に説明すると、第１の実施例に係るリニアガイド１０にあっては、図１で示されるように縦断面で見たときに、隣り合う条列のそれぞれでボール径が異なるようにボール１５が配置されているのである。   Further, in the linear guide 10 according to the first embodiment, the dimensions (diameters) of the balls 15 arranged in the eight rows are different in each row, and the linear guide 10 as a whole has two types of diameters. It is characterized in that it is configured such that there is a ball 15 having This configuration will be described in more detail. In the linear guide 10 according to the first embodiment, when viewed in a longitudinal section as shown in FIG. The balls 15 are arranged differently.

かかる構成によって、リニアガイド１０は異なる２種以上のバネ定数を持つように構成されるのであり、軌道レール１１に対する移動ブロック１２の相対的な直線運動が実施されると、軌道レール１１と移動ブロック１２との間に配設される複数のボール１５が循環する際に、異なる２種以上の振動周期を持つ振動波が発生することとなる。   With this configuration, the linear guide 10 is configured to have two or more different spring constants. When the linear motion of the moving block 12 relative to the track rail 11 is performed, the track rail 11 and the moving block are arranged. When the plurality of balls 15 disposed between the two balls 15 circulate, vibration waves having two or more different vibration periods are generated.

ボール１５の循環によって発生する振動数は、ボール径をＤaとし、移動ブロック１２の送り速度をｖとすると、ｆ＝ｖ／（２Ｄa）で表される。そして、第１の実施例に係るリニアガイド１０では、設置されるボール径が２種存在しているので、発生する振動波は２種類となる。さらに、これら２種の振動周期を持つ振動波は、合成されることによって各々の振動エネルギが減少し、２種の振動波の差分がうなり成分として現れ、またさらに、その合成波の周期は２種以上の振動周期の最小公倍数となって飛躍的に大きくなるので、その結果、リニアガイド１０の振動特性が飛躍的に改善することになるのである。 The frequency generated by the circulation of the ball 15 is represented by f = v / (2D a ) where D a is the ball diameter and v is the feed speed of the moving block 12. In the linear guide 10 according to the first embodiment, since there are two types of ball diameters to be installed, two types of vibration waves are generated. Furthermore, the vibration waves having these two kinds of vibration periods are combined to reduce the vibration energy, and the difference between the two kinds of vibration waves appears as a beat component. Furthermore, the period of the composite wave is 2 Since it becomes the least common multiple of the vibration period of the seeds or more, the vibration characteristics of the linear guide 10 are drastically improved.

なお、図１で示した第１の実施例に係るリニアガイド１０の形状は、あくまで１つの実施形態を例示するものであり、例えば図２Ａ乃至図２Ｃに示すように、種々の変形を行うことが可能である。具体的には、ボール１５の配置や接触角の方向は任意に設定することが可能であり、リニアガイド１０としての負荷能力的に４方向等価型、ラジアル方向強化型、逆ラジアル方向強化型、水平方向強化型、回転方向強化型等として設計変更を行うことが可能である。また、転動体については、リニアガイド１０が異なる２種以上のバネ定数を持つように構成されるものであればどのようなものでも良く、ボール１５以外に取り得る形態の例として、ローラやコロ等を採用することもできる。   The shape of the linear guide 10 according to the first example shown in FIG. 1 is merely an example of the embodiment, and various modifications are made as shown in FIGS. 2A to 2C, for example. Is possible. Specifically, the arrangement of the balls 15 and the direction of the contact angle can be arbitrarily set, and the load capacity as the linear guide 10 is equivalent to the four-direction equivalent type, the radial direction strengthened type, the reverse radial direction strengthened type, It is possible to change the design as a horizontal direction strengthening type, a rotation direction strengthening type, or the like. As the rolling element, any rolling element may be used as long as the linear guide 10 is configured to have two or more different spring constants. Etc. can also be adopted.

［異なる接触角の組み合わせ］
上述した第１の実施例に係るリニアガイド１０においては、リニアガイド１０を異なる２種以上のバネ定数を持つように構成するために、８条の条列に配設されるボール１５の寸法（径）が２種存在するように構成されている場合を例示して説明した。 [Combination of different contact angles]
In the linear guide 10 according to the first embodiment described above, in order to configure the linear guide 10 to have two or more different spring constants, the dimensions of the balls 15 disposed in the eight rows ( The case where it is configured such that there are two types of (diameter) has been described.

次に説明する第２の実施例に係るリニアガイド２０の場合は、図３に示すように、転動体の内方部材及び外方部材に対する接触角が、２種以上とされている場合を例示するものである。なお、図３は、第２の実施例に係るリニアガイド２０の構成を示す縦断面概略図である。   In the case of the linear guide 20 according to the second embodiment to be described next, as shown in FIG. 3, the contact angle of the rolling element with respect to the inner member and the outer member is exemplified as two or more types. To do. FIG. 3 is a schematic longitudinal sectional view showing the configuration of the linear guide 20 according to the second embodiment.

図３において示す第２の実施例に係るリニアガイド２０においても、複数のボール２５は８条の条列を構成するように配設されており、軌道レール２１の上面に対して４条の条列が配置されるとともに、軌道レール２１の両側面に対してそれぞれ２条づつの条列が配置される構成が採用されている。そして、第２の実施例に係るリニアガイド２０の特徴的な点は、８条の条列に配設されるボール２５の軌道レール２１及び移動ブロック２２に対する接触角が、２種存在するように構成されているところである。第２の実施例に係るリニアガイド２０では、図３で示されるように、ボール２５のコンタクト方向が２種類存在しているので、リニアガイド２０は異なる２種類のバネ定数を持つように構成されるのである。   Also in the linear guide 20 according to the second embodiment shown in FIG. 3, the plurality of balls 25 are arranged so as to form eight rows, and four rows are formed on the upper surface of the track rail 21. A configuration is adopted in which two rows are arranged on each side surface of the track rail 21 while the rows are arranged. The characteristic feature of the linear guide 20 according to the second embodiment is that there are two types of contact angles of the balls 25 arranged in the eight rows with respect to the track rail 21 and the moving block 22. It is in place. In the linear guide 20 according to the second embodiment, as shown in FIG. 3, since there are two types of contact directions of the ball 25, the linear guide 20 is configured to have two different types of spring constants. It is.

したがって、第２の実施例に係るリニアガイド２０では、軌道レール２１に対する移動ブロック２２の相対的な直線運動が実施されると、軌道レール２１と移動ブロック２２との間に配設される複数のボール２５が循環する際に、異なる２種類の振動周期を持つ振動波が発生することとなる。その結果、２種類の振動波はうなりのごとき波形を有する合成波となり、かかる合成波の周期は２種類の振動周期の最小公倍数となって飛躍的に大きくなるので、リニアガイド２０の振動特性が飛躍的に改善することになるのである。   Therefore, in the linear guide 20 according to the second embodiment, when a relative linear motion of the moving block 22 with respect to the track rail 21 is performed, a plurality of pieces arranged between the track rail 21 and the moving block 22 are performed. When the ball 25 circulates, vibration waves having two different types of vibration periods are generated. As a result, the two kinds of vibration waves become a composite wave having a waveform like a beat, and the period of the composite wave becomes the least common multiple of the two kinds of vibration periods, so that the vibration characteristics of the linear guide 20 are greatly increased. It will be a dramatic improvement.

［転動体転走溝における異なる曲率の組み合わせ］
本発明の転動装置の特徴である「異なる２種以上のバネ定数を持つ」という構成は、上述した「異なる転動体寸法の組み合わせ」や「異なる接触角の組み合わせ」だけではなく、図４に示すように異なる曲率を持った転動体転走溝を組み合わせることによっても可能である。ここで、図４は、第３の実施例に係るリニアガイド３０の構成を示す縦断面概略図である。 [Combination of different curvatures in rolling element rolling groove]
The configuration of “having two or more different spring constants”, which is a feature of the rolling device of the present invention, is not limited to the above-mentioned “combination of different rolling element dimensions” and “combination of different contact angles”. It is also possible to combine rolling element rolling grooves with different curvatures as shown. Here, FIG. 4 is a schematic longitudinal sectional view showing the configuration of the linear guide 30 according to the third embodiment.

図４において示す第３の実施例に係るリニアガイド３０においても、複数のボール３５は８条の条列を構成するように配設されており、軌道レール３１の上面に対して４条の条列が配置されるとともに、軌道レール３１の両側面に対してそれぞれ２条づつの条列が配置される構成が採用されている。   Also in the linear guide 30 according to the third embodiment shown in FIG. 4, the plurality of balls 35 are arranged so as to form eight rows, and four rows are formed on the upper surface of the track rail 31. A configuration is employed in which two rows are arranged on each side surface of the track rail 31 while the rows are arranged.

そして、第３の実施例に係るリニアガイド３０の特徴的な点は、軌道レール３１及び移動ブロック３２が、複数のボール３５と接触する箇所に断面略半円弧形状からなる転動体転走溝３４を備えているのであるが、この転動体転走溝３４の曲率が、２種類存在するように構成されているところにある。すなわち、第３の実施例に係るリニアガイド３０では、図４中の符号αが付された要部拡大図で示されるように、ボール３５と接触する転動体転走溝３４の曲率が、小さいもの（符号３４ａ）と大きいもの（符号３４ｂ）の２種類存在しているので、リニアガイド３０は異なる２種類のバネ定数を持つことになるのである。   A characteristic feature of the linear guide 30 according to the third embodiment is that the rolling element rolling groove 34 having a substantially semicircular cross section at a position where the track rail 31 and the moving block 32 come into contact with the plurality of balls 35. However, the rolling element rolling groove 34 has two kinds of curvatures. That is, in the linear guide 30 according to the third embodiment, the curvature of the rolling element rolling groove 34 in contact with the ball 35 is small as shown in the enlarged view of the main part with the symbol α in FIG. Since there are two types, one (reference number 34a) and one (reference number 34b), the linear guide 30 has two different types of spring constants.

したがって、第３の実施例に係るリニアガイド３０では、軌道レール３１に対する移動ブロック３２の相対的な直線運動が実施されると、軌道レール３１と移動ブロック３２との間に配設される複数のボール３５が循環する際に、異なる２種類の振動周期を持つ振動波が発生することとなる。その結果、２種類の振動波はうなりのごとき波形を有する合成波となり、かかる合成波の周期は２種以上の振動周期の最小公倍数となって飛躍的に大きくなるので、リニアガイド３０の振動特性が飛躍的に改善することになるのである。   Therefore, in the linear guide 30 according to the third embodiment, when the relative linear motion of the moving block 32 with respect to the track rail 31 is performed, a plurality of pieces arranged between the track rail 31 and the moving block 32 are performed. When the ball 35 circulates, vibration waves having two different types of vibration periods are generated. As a result, the two kinds of vibration waves become a composite wave having a waveform like a beat, and the period of the composite wave becomes the least common multiple of the two or more vibration periods, so that the vibration characteristics of the linear guide 30 are greatly increased. Will improve dramatically.

［異なる材質の組み合わせ］
なお、本発明の転動装置の特徴である「異なる２種以上のバネ定数を持つ」という構成を実現するための手段としては、上述したものの他に、転動体の材質が２種以上となるように構成することによっても実現することが可能である。材質の選択方法としては、例えばヤング率を選定基準とし、硬さの異なる材質を選択することが可能である。異なる材質の転動体を組み合わせて転動装置を構成することによって、上述した原理による振動特性の飛躍的に改善した転動装置を提供することが可能となる。 [Combination of different materials]
In addition to the above-described means for realizing the configuration of “having two or more different spring constants”, which is a feature of the rolling device of the present invention, there are two or more rolling element materials. Such a configuration can also be realized. As a material selection method, for example, it is possible to select materials having different hardnesses using Young's modulus as a selection criterion. By configuring a rolling device by combining rolling elements of different materials, it is possible to provide a rolling device having dramatically improved vibration characteristics based on the above-described principle.

以上、本発明の好適な実施形態及び実施例について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態あるいは実施例に記載の範囲には限定されない。上記実施形態及び実施例には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。   The preferred embodiments and examples of the present invention have been described above, but the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiments or examples. Various modifications or improvements can be added to the embodiments and examples.

例えば、上述した第１乃至第３の実施例に係る転動装置は、リニアガイド１０，２０，３０として構成される場合を例示して説明した。しかしながら、本発明に係る転動装置が取り得る形態は、内方部材が軌道レール１１，２１，３１として構成され、外方部材が移動ブロック１２，２２，３２として構成されるリニアガイド１０，２０，３０のみに限定されるものではない。本発明に係る転動装置は、例えば図５に示すように、内方部材がねじ軸４１として構成され、外方部材が図示しないナット部材として構成され、これらねじ軸４１とナット部材（不図示）との間に転動自在に複数のボール４５が配設されることにより、ねじ軸４１に対するナット部材（不図示）の相対的な回転運動を可能としたボールねじ装置として構成されることも可能である。図５において示すように、内方部材であるねじ軸４１の表面に２系列からなるねじ溝４１ａ，４１ｂを形成し、それぞれのねじ溝４１ａ，４１ｂに対してボール径の異なるボール４５を配設することによっても、異なる２種以上のバネ定数を持つ転動装置を得ることができる。   For example, the above-described rolling device according to the first to third embodiments has been described by exemplifying the case where it is configured as the linear guides 10, 20, and 30. However, the rolling device according to the present invention can be configured in such a manner that the inner member is configured as the track rails 11, 21, 31, and the outer member is configured as the moving blocks 12, 22, 32. , 30 is not the only limit. In the rolling device according to the present invention, for example, as shown in FIG. 5, the inner member is configured as a screw shaft 41, and the outer member is configured as a nut member (not shown). ), A plurality of balls 45 are arranged so as to be freely rotatable, so that a nut screw (not shown) can be relatively rotated with respect to the screw shaft 41. Is possible. As shown in FIG. 5, two series of screw grooves 41a and 41b are formed on the surface of the screw shaft 41, which is an inner member, and balls 45 having different ball diameters are arranged in the respective screw grooves 41a and 41b. By doing so, a rolling device having two or more different spring constants can be obtained.

さらに、本発明に係る転動装置の特徴である「異なる２種以上のバネ定数を持つ」という構成は、上述した実施例を単独で適用するだけではなく、それぞれを任意に組み合わせた構成としても実現することが可能である。   Furthermore, the configuration of “having two or more different spring constants” which is a feature of the rolling device according to the present invention is not limited to applying the above-described embodiment alone, but may be a configuration in which each is arbitrarily combined. It is possible to realize.

またさらに、上述した各実施例に係る転動装置は、８条の条列が配設されたものを例示して説明したが、条数や条列の配置位置、あるいは内方部材及び外方部材の構成等については、任意に設計変更を加えることが可能である。   Furthermore, although the rolling device according to each of the above-described embodiments has been described by exemplifying one in which eight rows are arranged, the number of rows, the arrangement position of the rows, the inner member, and the outer The design of the members can be arbitrarily changed.

そして、本発明に係る転動装置は、上述したリニアガイド１０，２０，３０やボールねじ装置だけではなく、例えば、工作機械などに用いられる転がり軸受全般や真空中で使用される無潤滑軸受、直動案内装置、ボールスプライン装置、ボールブッシュ等のような、あらゆる転動・摺動動作を伴う装置に適用することが可能である。   The rolling device according to the present invention is not limited to the above-described linear guides 10, 20, 30 and ball screw devices, but includes, for example, all rolling bearings used for machine tools and non-lubricated bearings used in vacuum, The present invention can be applied to a device that involves any rolling / sliding motion such as a linear motion guide device, a ball spline device, a ball bush, and the like.

その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。   It is apparent from the description of the scope of claims that embodiments with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.

第１の実施例に係る転動装置（リニアガイド）の構成を示す縦断面概略図である。It is a longitudinal cross-sectional schematic diagram which shows the structure of the rolling device (linear guide) which concerns on a 1st Example. 図１で示した第１の実施例に係るリニアガイドの変形例を示す縦断面概略図である。It is the longitudinal cross-sectional schematic which shows the modification of the linear guide which concerns on 1st Example shown in FIG. 図１で示した第１の実施例に係るリニアガイドの変形例を示す縦断面概略図である。It is the longitudinal cross-sectional schematic which shows the modification of the linear guide which concerns on 1st Example shown in FIG. 図１で示した第１の実施例に係るリニアガイドの変形例を示す縦断面概略図である。It is the longitudinal cross-sectional schematic which shows the modification of the linear guide which concerns on 1st Example shown in FIG. 第２の実施例に係るリニアガイドの構成を示す縦断面概略図である。It is a longitudinal cross-sectional schematic diagram which shows the structure of the linear guide which concerns on a 2nd Example. 第３の実施例に係るリニアガイドの構成を示す縦断面概略図である。It is a longitudinal cross-sectional schematic diagram which shows the structure of the linear guide which concerns on a 3rd Example. 本発明に係る転動装置をボールねじ装置として構成した場合の要部を示す部分縦断面概略図である。It is a partial longitudinal cross-sectional schematic diagram which shows the principal part at the time of comprising the rolling device which concerns on this invention as a ball screw apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

１０，２０，３０ リニアガイド、１１，２１，３１ 軌道レール、１２，２２，３２ 移動ブロック、１５，２５，３５ ボール、３４，３４ａ，３４ｂ 転動体転走溝、４１ ねじ軸、４１ａ，４１ｂ ねじ溝、４５ ボール。   10, 20, 30 Linear guide, 11, 21, 31 Track rail, 12, 22, 32 Moving block, 15, 25, 35 Ball, 34, 34a, 34b Rolling element rolling groove, 41 Screw shaft, 41a, 41b Screw Groove, 45 balls.

Claims (5)

内方部材と、
外方部材と、
前記内方部材と前記外方部材との間に転動自在に配設される複数の転動体と、
を備えることにより、前記内方部材に対する前記外方部材の相対的な回転運動もしくは直線運動を可能とした転動装置であって、
前記複数の転動体は、複数の条列からなるとともに、同方向の荷重を負荷する一組の条列を構成するように配列されており、
前記一組の条列を構成する複数の条列のそれぞれが異なる２種以上のバネ定数を持つように構成されていることを特徴とする転動装置。 An inner member;
An outer member;
A plurality of rolling elements arranged to be freely rollable between the inner member and the outer member;
A rolling device capable of rotating or linearly moving the outer member relative to the inner member,
The plurality of rolling elements are composed of a plurality of rows and arranged so as to constitute a set of rows for applying a load in the same direction ,
A rolling device characterized in that each of the plurality of rows constituting the set of rows has two or more different spring constants . 請求項１に記載の転動装置において、  The rolling device according to claim 1,
前記一組の条列を構成する複数の条列のそれぞれに配設される転動体の寸法が、２種以上となるように構成されていることを特徴とする転動装置。  A rolling device characterized in that the size of rolling elements disposed in each of the plurality of rows constituting the set of rows is two or more. 請求項１に記載の転動装置において、  The rolling device according to claim 1,
前記一組の条列を構成する複数の条列のそれぞれに配設される転動体の前記内方部材及び前記外方部材に対する接触角が、２種以上となるように構成されていることを特徴とする転動装置。  The contact angle with respect to the inner member and the outer member of the rolling elements disposed in each of the plurality of rows constituting the set of rows is configured to be two or more types. A rolling device characterized. 請求項１に記載の転動装置において、  The rolling device according to claim 1,
前記内方部材及び前記外方部材は、前記複数の転動体と接触する箇所に断面略半円弧形状からなる転動体転走溝を備えており、  The inner member and the outer member are provided with rolling element rolling grooves each having a substantially semicircular cross section at a position where the inner member and the outer member are in contact with the plurality of rolling elements,
前記一組の条列を構成する複数の条列のそれぞれに配設される転動体に対応する前記転動体転走溝の曲率が、２種以上となるように構成されていることを特徴とする転動装置。  The rolling element rolling groove corresponding to the rolling elements disposed in each of the plurality of rows constituting the set of rows is configured to have two or more types of curvature. Rolling device to do. 請求項１に記載の転動装置において、  The rolling device according to claim 1,
前記一組の条列を構成する複数の条列のそれぞれに配設される転動体の材質が、２種以上となるように構成されていることを特徴とする転動装置。  A rolling device characterized in that the rolling elements disposed in each of the plurality of rows constituting the set of rows are composed of two or more materials.
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