JPH0620894Y2 - 軽量型リニアガイド装置 - Google Patents

軽量型リニアガイド装置

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JPH0620894Y2
JPH0620894Y2 JP12257888U JP12257888U JPH0620894Y2 JP H0620894 Y2 JPH0620894 Y2 JP H0620894Y2 JP 12257888 U JP12257888 U JP 12257888U JP 12257888 U JP12257888 U JP 12257888U JP H0620894 Y2 JPH0620894 Y2 JP H0620894Y2
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C29/00Bearings for parts moving only linearly
    • F16C29/04Ball or roller bearings
    • F16C29/06Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load
    • F16C29/0602Details of the bearing body or carriage or parts thereof, e.g. methods for manufacturing or assembly
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16C29/04Ball or roller bearings
    • F16C29/06Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load
    • F16C29/063Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a bearing body, e.g. a carriage or part thereof, provided between the legs of a U-shaped guide rail or track

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Bearings For Parts Moving Linearly (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、鋼板等を所定形状に成形してなる軽量型リニ
アガイド装置に関する。
〔従来の技術〕
従来の軽量型リニアガイド装置としては、たとえば特公
昭62−45413号公報に開示されたようなものがあ
る。このものは、断面略U字状のベッド(案内レール)
とテーブル(スライダ)の、各底面を向かい合わせてテ
ーブルをベッド内に重ね合わせ、重複する側面の長手方
向に1列の軌道溝(ボール転動溝)を形成し、この軌道
溝にボールを組付けてなる直動型軸受において、テーブ
ル内に形成された一対のボール無負荷循環路が左右方向
に単一部材で形成されており、且つ上下方向で2部材に
より形成されているものである。
〔考案が解決しようとする課題〕
しかしながら、このような従来の軽量型リニアガイド装
置にあっては、ボール転動溝が片側で1列のみ形成され
ているに過ぎないから、予圧を与えてバックラッシュを
除く場合には、ボール転動溝をゴシックアーチ状としボ
ールとの接触を4点接触とすることが一般的であり、こ
うすると4ケ所にボールとボール転動溝との接触による
接触だ円が生じて、ボール転動の場合に差動滑りを伴
い、摺動抵抗が単純転がり抵抗の場合に比べて大きくな
る。工作機械等の重負荷で作動する用途では、差動滑り
は適度の制振性を与えるのでむしろ有用であるが、抵抗
の増加した分、駆動装置は大型になるから、コンピュー
タ周辺装置や事務機器等の装置全体の小型化が要請され
る軽負荷の用途では、望ましくない。
また、このようにボールが4点で拘束されると、僅かな
寸法変化でも予圧が大きく変化する。そのため、適切な
値の予圧を与えることが、難しかった。
本考案は、このような従来の問題点に着目してなされた
ものであり、ボール転動溝の溝数と配置を、差動滑りが
殆ど発生しないものとすることにより、小型でしかもバ
ックラッシュがなく、高剛性で精度の高い軽量型リニア
ガイド装置を提供することを目的としている。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するため、本考案は、横断面略U字状を
なし、両内側面の対称位置に軸方向のボール転動溝を有
して延長された案内レールと、該案内レール内に多数の
ボールの転動を介して軸方向に移動可能に嵌合されたス
ライダとを備え、該スライダは、両側面に前記案内レー
ルのボール転動溝に対向するボール転動溝を有するスラ
イダ本体と、該スライダ本体に嵌合され内部に前記ボー
ル転動溝に連通するボール循環路を有するボール循環部
材とを一体に組み合わせてなる軽量型リニアガイド装置
において、 前記案内レールのボール転動溝と、これに対向するスラ
イダ本体のボール転動溝とをそれぞれ片側で2列づつ形
成し、各ボール転動溝の上下の間隔を僅かに変えて前記
ボールを2点で予圧すると共に、前記ボール循環部材を
上部材と下部材とそれら上下の部材で挟まれた中部材と
の3部材で構成し、該中部材の上面と下面にはそれぞれ
1対の溶着用突起を設け、上方の溶着用突起は上部材を
挟んで前記スライダ本体に溶着され、下方の溶着用突起
は下部材に溶着されたものである。
〔作用〕
対向するボール転動溝は片側で2列で、上下に僅かにず
らしてある。かくして、バックラッシュを取り除くべく
溝内のボールに予圧を与えても、各溝毎に2点接触とな
り、従来の4点接触の場合より差動滑りは遥かに小さ
い。よって駆動モータは小容量のもので良く、小型化で
きる。
また、上方からの圧縮荷重に対する剛性は略同じで精度
が向上する。
更に、ボール循環部材を上,中,下の3部材で構成し、
これら3部材を中部材に設けた溶着用突起を介してスラ
イダ本体に一体的に溶着する構造とした。そのため、上
記3部材をボルトやリベット等で固着するよりも寸法精
度良く、且つ迅速に固着でき、しかも軽量である。
〔実施例〕
以下、本考案の実施例を図とともに説明する。
第1図ないし第7図は、本考案の一実施例を示すもので
ある。
案内レール1は開口部を上にして横断面略U字状をな
し、その両内側面1aの対称位置に、片側で2列づつ、
軸方向のボール転動溝2A,2Bを有して軸方向に延長
されている。各ボール転動溝2A,2Bの横断面形状
は、中心の異なる2つの同一曲率の円弧面でV字状に形
成したいわゆるゴシックアーチ状の溝とされている。
案内レールの底面1bの前後両端には、軸方向に突出さ
せた張出し部1Aが形成され、そこには案内レール1を
基台に固定する皿ビス挿通用のざぐり孔4が穿設されて
いる。
案内レール1の内側には、多数のボール9の転動を介し
て軸方向の移動可能にスライダ5が遊嵌されている。こ
のスライダ5は開口部を下にした横断面略逆U字状のス
ライダ本体6と、このスライダ本体6に嵌合された合成
樹脂製のボール循環部材7とで構成されている。
スライダ本体6の側板部6Aの外面には、前記案内レー
ルの内側面のボール転動溝2A,2Bに対向するゴシッ
クアーチ状の溝からなるボール転動溝8A,8Bが軸方
向に延長して形成されている。このスライダ本体6のボ
ール転動溝8A,8Bの溝間隔(A)は、案内レール1
のボール転動溝2A,2Bのそれ(B)より僅かに大き
くA>Bとされている。これにより、ボールと溝とが2
点接触とされる。また、その接触線の交点Qが案内レー
ル1の中心線に近づき、若干の自動調心性が可能となる
(第7図参照)。
ボール循環部材7は、合成樹脂成形品からなる3部材を
上下方向に重ね、スライダ本体6に一体的に結合して構
成されている。すなわち、薄板状の上部材7Aと厚板状
の下部材7Cと、それら上下の部材で挟まれた中部材7
Bとの3部材で構成し、中部材7Bの上面と下面には軸
方向に間隔を置いて両端部に2個1対の上溶着用突起1
0と、同じく2個1対の下溶着用突起11とをそれぞれ
設けてある。一方、上部材7Aには、上記上溶着用突起
10に対応させて、挿通孔12が設けてある。また、下
部材7Cには、下溶着用突起11に対応させて、座ぐり
13を有する挿通孔14が設けてある。そして、下溶着
用突起11は下部材7Cの挿通孔14に挿通された後、
その端末が座ぐり13内に溶着してある。上溶着用突起
10は上部材7Aの挿通孔12を貫通した後更にスライ
ダ本体6に形成された座ぐり15を有する挿通孔16に
挿通され、その端末が座ぐり15内に溶着してある。か
くして、上部材7Aと中部材7Bと下部材7Cとが、上
溶着用突起10と下溶着用突起11とを介してスライダ
本体6に一体的に結合されている。それら上中下3部材
7A,7B,7Cの左右両サイドにそれぞれ設けられた
切欠き17には、スライダ本体6の両側面が差し込まれ
た状態となっている。
このようにして一体化されたボール循環部材7の内部に
は、図で水平方向に左右一対のボール循環路が上下に2
組、上下左右に対称に形成されている。
上側のボール循環路は、案内レール側面のボール転動溝
2Aとこれに対向するスライダ本体のボール転動溝8A
とでなるボール転動路20Aに平行する角孔からなるボ
ール戻し通路21Aと、これと前記ボール転動路20A
とを接続する半ドーナツ状湾曲路22Aとで構成されて
いる。下側のボール循環路は、案内レール側面のボール
転動溝2Bとこれに対向するスライダ本体のボール転動
溝8Bとでなるボール転動路20Bに平行する角孔から
なるボール戻し通路21Bと、これと前記ボール転動路
20Bとを接続する半ドーナツ状湾曲路22Bとで構成
されている。
上記の半ドーナツ状湾曲路22A,22Bの端部には、
ボール転動路20A,20BからボールBを滑らかに掬
い上げるための掬い上げ突部23が、ボール転動溝2A
又は2Bの溝底に接近させて形成されている。
なお、24は被移動部材の取付け用ねじ穴で、スライダ
本体6の中央2ケ所に、穿設されている。
次に作用を説明する。
スライダ5に取付けた図示されない被移動部材の駆動に
より、スライダ5が案内レール1の軸方向に移動する。
すると、ボール転動路20A(20B)内のボール9
は、スライダ5に対してスライダ5の移動方向と逆方向
(後側)に転動しつつ移動し、一端側の半ドーナツ状湾
曲路22A(22B)でUターンしてボール戻し通路2
1A(21B)に入り、他端側の半ドーナツ状湾曲路で
再びUターンしてボール転動路20A(20B)に戻る
循環を繰り返す。
ボール9は予圧が掛けられているから、バックラッシュ
はない。よってスライダ5は極めて滑らかに、かつ静粛
に移動できる。
またボール転動路20A(20B)を転動するボール9
は、ボール転動溝2A(2B),8A(8B)の溝面と
2点接触のため、従来の4点接触に比し接触だ円による
差動滑りは小さいから、スライダ5の摺動抵抗も小さ
い。したがって図示されないテーブル駆動装置の所要出
力が低くてよいから、装置全体を小型化することができ
る。
且つ又、上方からの圧縮荷重は、上下2列のボール列を
介して受け止められるから、大きな負荷にも容易に耐え
られる。
なお、この実施例のボール循環部材7は合成樹脂製の
上,中,下の3部材で構成され、これら3部材を中部材
3Bに設けた溶着用突起10,11を介してスライダ本
体6に一体的に溶着する構造であり、そのため、上記3
部材をボルトやリベット等で固着するよりも寸法精度良
く、且つ迅速に固着でき、しかも軽量である。
なお、溝間隔については、上記実施例とは反対にするこ
とも可能である。すなわち、スライダ本体6のボール転
動溝8A,8Bの溝間隔(A)は、案内レール1のボー
ル転動溝2A,2Bのそれ(B)より僅かに小さくA<
Bとすることにより、ボールと溝とが2点接触とされる
が、その場合は接触線の交点Qが案内レール1の中心線
から離れて、モーメント荷重に対する高剛性が発揮され
る(第8図参照)。
〔考案の効果〕
以上説明したように、本考案によれば、案内レールのボ
ール転動溝と、これに対向するスライダ本体のボール転
動溝とを上下に僅かにずらしてボールを予圧すると共
に、それら対向するボール転動溝を片側で2列づつ形成
した。そのため、大きな差動滑りが発生しないものとす
ることができ、小型でバックラッシュがなく、しかも剛
性も高くなり、高精度の軽量型リニアガイド装置を提供
できるという効果が得られる。
加えて、ボール循環部材は上,中,下の3部材を中部材
に設けた溶着用突起を介してスライダ本体に一体的に溶
着する構造であり、そのため、上記3部材をボルトやリ
ベット等で固着するよりも寸法精度良く、且つ迅速に固
着でき、しかも軽量である。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第8図は本考案の実施例を示し、第1図は
要部を断面で示す正面図、第2図はスライダ本体の斜視
図、第3図はボール循環部材の上部材の平面図、第4図
はボール循環部材の下部材の平面図、第5図はボール循
環部材の中部材の平面図、第6図は第5図のVI−VI線断
面図、第7図はボール転動溝の溝形状の拡大図、第8図
はボール転動溝の他の溝形状の拡大図である。 1は案内レール、2A,2B,8A,8Bはボール転動
溝、5はスライダ、6はスライダ本体、7はボール循環
部材、7Aは上部材、7Bは中部材、7Cは下部材、1
0,11は溶着用突起、9はボール。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】横断面略U字状をなし、両内側面の対称位
    置に軸方向のボール転動溝を有して延長された案内レー
    ルと、該案内レール内に多数のボールの転動を介して軸
    方向に移動可能に嵌合されたスライダとを備え、該スラ
    イダは、両側面に前記案内レールのボール転動溝に対向
    するボール転動溝を有するスライダ本体と、該スライダ
    本体に嵌合され内部に前記ボール転動溝に連通するボー
    ル循環路を有するボール循環部材とを一体に組み合わせ
    てなる軽量型リニアガイド装置において、 前記案内レールのボール転動溝と、これに対向するスラ
    イダ本体のボール転動溝とをそれぞれ片側で2列づつ形
    成し、各ボール転動溝の上下の間隔を僅かに変えて前記
    ボールを2点で予圧すると共に、前記ボール循環部材を
    上部材と下部材とそれら上下の部材で挟まれた中部材と
    の3部材で構成し、該中部材の上面と下面にはそれぞれ
    1対の溶着用突起を設け、上方の溶着用突起は上部材を
    挟んで前記スライダ本体に溶着され、下方の溶着用突起
    は下部材に溶着されたことを特徴とする軽量型リニアガ
    イド装置。
JP12257888U 1988-09-19 1988-09-19 軽量型リニアガイド装置 Expired - Lifetime JPH0620894Y2 (ja)

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JPH0243518U JPH0243518U (ja) 1990-03-26
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DE10036016A1 (de) * 2000-07-25 2002-02-07 Schaeffler Waelzlager Ohg Linearwälzlager
JP5343513B2 (ja) * 2008-11-04 2013-11-13 日本精工株式会社 直動装置
JP2014202219A (ja) * 2013-04-01 2014-10-27 日本精工株式会社 リニアガイド装置
JP6385769B2 (ja) * 2014-09-18 2018-09-05 株式会社アイエイアイ リニアガイド

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JPH0243518U (ja) 1990-03-26

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