ボールガイドとは
ボールガイドはボールの持つ転がり性能を利用して直動運動を非常に低摩擦で行うためのガイド部品です。主にシャフトに取り付けてシャフト長軸方向の直線運動に対して低摩擦の直線運動を行います。またボールガイドの他に似たものとしてローラーガイドがあります。
ボールを用いた低摩擦の代表的な部品としてボールベアリングが存在します。こちらは直動運動ではなく回転運動を支持することを役割としています。ボールの回転により低摩擦となる原理は同じです。
ボールガイドの使用用途
主に機械の直同機構の一部として利用されます。あくまでボールガイドは摩擦を抑える役割ですので、ボールガイドのみで利用されることはほとんどなく、シャフトによるブレ補正や搬送物を載せるステージやブラケットと組み合わせて使用されます。
ボールガイドの種類は様々です。シャフトにはめ込む円筒形状をしたボールブッシュやリニアブッシュ、構造の一部が平たくなっておりステージの役割も果たすことができるリニアガイドなどです。
ボールガイドの原理
ボールガイドはガイドポスト、ボールリテーナー、ブッシュの3つで構成されています。ボールに与圧がかかることでブッシュとガイドポストの間を転がることができます。安価である一方ローラーガイドに比べて耐荷重は少し弱めです。
リニアガイドはボールがレールの面で接触する構造となっています。ボールの転がる転動溝も設けられています。そのため許容耐荷重が大きくなります。つまり荷重を受けながら運動させることが可能です。ただその分構造も複雑になり高価となってしまいます。
リニアブッシュは構造がコンパクトな一方転動溝を設けられていません。そのためボールの接触面積が小さく許容荷重が小さくなってしまいます。つまり荷重を受けながら運動させることができません。リニアブッシュを使用する際にはあくまで搬送をガイドするものとして荷重は別の所にかけなければなりません。例えばベアリングに固定させたシャフトの長軸方向に直線運動するためのガイドとして利用するなどです。
参考文献
https://jp.misumi-ec.com/special/linearguide/about/
https://eurotechno.co.jp/info/characteristics-of-ball-roller-guide/
https://www.thk.com/?q=jp/node/6714