直線運動ベアリング

「ボールスライド」とも呼ばれるボールベアリングスライドは、最も一般的なリニアスライドです。ボールベアリングスライドは、リニアベースに内蔵されたボールベアリングによって、単軸の直線設計に沿って滑らかで精密な動きを実現し、自己潤滑性によって信頼性を高めています。ボールベアリングスライドの用途は、精密機器、ロボットによる組み立て、キャビネット、高級家電、クリーンルーム環境など多岐にわたり、主に製造業で利用されていますが、家具、電子機器、建設業界にも広く用いられています。例えば、家具業界で広く使われているボールベアリングスライドの代表例として、ボールベアリング式引き出しスライドが挙げられます。

ボールベアリングスライドは、一般的にアルミニウム、硬化冷間圧延鋼、亜鉛メッキ鋼などの材料で構成され、ベースの両側に配置された4本のロッドで支えられた2列のボールベアリングから成ります。このロッドは、ボールベアリングに沿ってキャリッジを支え、スムーズな直線運動を実現します。この低摩擦の直線運動は、駆動機構、慣性、または手動によって駆動できます。ボールベアリングスライドは、ボールの耐摩耗性が低いため、他のリニアスライドに比べてサイズに対する耐荷重が低い傾向があります。さらに、ボールベアリングスライドは、ハウジングや駆動システムに適合させる必要があるため、使用が制限されます。

リニア再循環ボールベアリングの移動距離は、ベアリングハウジング内でボールが再循環するため、レールの長さによってのみ制限されます。リニア非再循環ボールベアリングは、ブラケットにボールが取り付けられており、再循環せずに1軸方向にのみ移動します。ボールが再循環しないため、このタイプのベアリングは非常に滑らかな動きを提供できます。ただし、リニア非再循環ボールベアリングの移動距離は、ブラケットの長さによって制限されます。^{[ 3 ]}

クロスローラー式スライドとも呼ばれるローラー式スライドは、慣性または手動によって駆動される機器に低摩擦の直線運動を提供する非電動式リニアスライドです。ローラー式スライドはリニアローラーベアリングをベースとしており、より重い荷重に対応し、より優れた動作制御を実現するために、ベアリングが交差するように配置されることがよくあります。製造業、フォトニクス、医療、通信などの業界で利用されているローラー式スライドは汎用性が高く、クリーンルーム、真空環境、マテリアルハンドリング、自動化機械など、さまざまな用途に合わせて調整可能です。

ローラー式スライドは、ボールベアリング式スライドとほぼ同じように動作しますが、キャリッジ内に収容されるベアリングがボール型ではなく円筒形である点が異なります。ローラーは互いに90°の角度で交差し、ローラーを囲む4本の半平面で平行なロッドの間を移動します。ローラーはV字型の溝が刻まれたベアリングレースの間に配置されており、ベアリングレースは上部キャリッジに1つ、下部キャリッジに1つあります。一般的に、ベアリングハウジングはアルミニウム製、ローラーは鋼製です。

ローラー式スライドは自己洗浄機能はありませんが、汚れやほこりなどの空気中の汚染物質が少ない環境に適しています。リニアスライドの中でも高価なタイプの一つであるローラー式スライドは、積み重ね可能なスライドやダブルキャリッジによって、複数の軸で直線運動を実現できます。ローラー式スライドは、ボールベアリングのような点接触ではなく線接触を採用しているため、キャリッジとベース間の接触が均一になり、接触面が広くなり、摩耗が少なくなります。

アリ溝スライド、またはアリ溝ウェイスライドは、一般的に鋳鉄製ですが、硬質アルミニウム、アセタール、またはステンレス鋼で製造することもできます。他のベアリングと同様に、アリ溝スライドは固定された直線ベースと可動するキャリッジで構成されています。アリ溝キャリッジには、直線ベースの対応する形状の溝に嵌合するV字型、またはアリ溝型の突出した溝があります。アリ溝キャリッジがベースの溝に嵌合されると、キャリッジは溝の直線軸に固定され、直線方向への自由な移動が可能になります。アリ溝スライドのキャリッジにプラットフォームを取り付けると、アリ溝テーブルが作成され、より広い耐荷重能力が得られます。

アリ溝スライドは、耐荷重、価格、耐久性の点で優れています。長いストロークが可能で、他のベアリングよりも衝撃に強く、化学物質、粉塵、汚れによる汚染もほとんど受けません。アリ溝スライドは、電動式、機械式、電気機械式があります。電動アリ溝スライドは、ボールねじ、ベルト、ケーブルなど、さまざまな装置によって駆動され、ステッピングモーター、リニアモーター、ハンドホイールなどの機能モーターによって駆動されます。アリ溝スライドは直接接触システムであるため、CNCマシン、シャトル装置、特殊機械、ワーク保持装置などの重荷重用途に適しています。主に製造業や研究室で使用されているアリ溝スライドは、高精度用途に最適です。

スライドは、2つのセクションまたは複数のセクションで構成できます。2つのセクションからなるスライドは、圧縮時の全長のおよそ4分の3までしか伸ばすことができません。複合スライドは通常、固定部、可動式の中間部材、および機器に取り付けられるセクションの3つのセクションから構成されます。複合スライドは、圧縮時の全長と同等、またはそれ以上まで伸ばすことができます。ラック用スライドの場合、これにより機器をラックから完全に引き出すことができ、機器背面へのメンテナンスやケーブル接続などが可能になります。

ラック スライドは、 19 インチ ラックまたは23 インチ ラックに機器を取り付けるために特別に設計されています。摩擦軸受、ボール ベアリング、またはローラー ベアリングが使用されています。ラックに適合するようにサイズが決められており、両端に取り付けフランジがあり、ラックの取り付け穴に嵌合します。場合によっては、ラックの奥行きの違いに対応するために、一方の取り付けフランジがラック スライドに形成され、もう一方の端にアダプタ ブラケットが取り付けられています。外側の固定部材はラックに取り付けられ、内側の可動部材は通常、取り付けられた機器の側面にねじ止めされます。ラック スライドは通常、複合スライドまたは 3 分割スライドで、取り付けられた機器を完全に引き出すことができ、一般的に、機器をラックから取り外せるように、内側の部材を完全に自由にスライドさせる機構を備えています。また、ストッパー機構を解除せずに誤って機器をラックから引き出すことを防ぐためのストッパーを備えている場合もあります。

例えば、ネジを使わずに機器にクリップで固定するものや、適切に設計されたラックにクリップで固定するものなど、独自の構成が存在する場合があります。しかし、取り付け方法に関わらず、基本的な形状は同じです。