新商品・適 用事例紹介
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ボールねじサポート用軸受「シール付きTAF-Xシリーズ」"TAF-X Series with Seals" Ball Screw Support Bearings
キーワード

ボール ねじ・長 寿 命・高 負 荷 容 量・高 速 化・コンパクト 化
メンテナンスフリー軸受事業部／産機技術部

花井 広志 Hiroshi Hanai

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Components
ボールねじサポート用軸受「シール付きTAF-Xシリーズ」

要 旨

1. 背景

ボールねじサポート用軸受は、工作機械、精密測定

油圧式から電動式への移行により、射出成形機の装置、射出成形機、プレス機、ロボットなどのボールねじを高効率化がすすんでいる。ボールねじ支持軸受に対し、支持する軸受である。その中で射出成形機は高スラストさらなる高速回転、高負荷容量、高剛性、低トルク化が荷重下で使用されており、スラスト荷重を受ける軸受必要となってきている。NACHIは市場ニーズを調査し、としてスラスト自動調心ころ軸受やアンギュラ玉軸受を新しい環境においても機能を十分発揮できる軸受を採用してきた。しかし、機械の高効率のニーズを背景に、開発してきた。

ボールねじの高速化の開発が高まっており、メンテナンスフリーのニーズもあることから、NACHIはボールねじサポート用軸受「シール付きTAF-Xシリーズ」を開発した。

2. ボールねじサポート用軸受「シール付きTAF-Xシリーズ」

Abstract
Ball Screw Support Bearing is a bearing that
supports a ball screw for a machine tool, precision
measuring unit, injection molding machine, pressmachine or robot. Among these machines, the injection
molding machine is used under a high thrust load.
Spherical roller thrust bearing and angular contact
ball bearing have been used to receive thrust load.
However, with needs of highly efficient machines,
development of a high-speed ball screw withmaintenance-free feature has been accelerated.
NACHI has developed a series of ball screw support
bearings,“TAF-X Series with Seals”.

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NACHI TECHNICAL REPORT

Vol.

39 B3

1）開発の狙い
従来の押し出し部位の構造は、スラスト自動調心ころ軸受、円筒ころ軸受とアンギュラ玉軸受の組みあわせだった。NACHIが開発したTAF-Xシリーズにより、スラストアンギュラ玉軸受の多列組みあわせを使用することで、構造の簡易化ところ軸受から玉軸受への置き換えが可能となり、軸受の高速化および、低トルク化を実現した。
今般さらに、メンテナンスフリーへのニーズに応えるべく、「シール付きTAF-Xシリーズ」を開発したので次にご紹介する。

2）高負荷容量

3）アキシアル限界荷重

72/73Bシリーズに対し、TAF-Xシリーズは限られたTAF-Xシリーズのような大きなアキシアル荷重を主要寸法内で使用鋼球の直径を極力大きいものを受ける軸受では、一定のアキシアル荷重を超えると使用し、接触角度は40°から55°に変更し、大きいアキシアボールと軌道との接触楕円が過大になり、軌道面からル動定格荷重を実現した（図2）。
「シール付きTAF-X

はみ出すことがある（図3）。このときのアキシアル荷重をシリーズ」は軸受幅が増えるが、密封性の高いランドライアキシアル限界荷重と定義する。アキシアル限界荷重

ディングシールを採用し、安定的なグリース保持と異物以上の荷重を負荷すると、軌道肩乗り上げが生じ、侵入を防止することができ、グリース供給などのメンテ早期に損傷するケースがある。TAF-Xシリーズは軌道ナンス装置が不要となる（図1）。

肩径を最適設計することにより、72/73Bシリーズに対し、アキシアル限界荷重を大きくすることに実現した（図4）。

φ11055°φ50°
φ5055

同一のアキシアル限界荷重を維持する設計とした。

φ5040°「シール付きTAF-Xシリーズ」においても従来品と30

27φ110φ1102772/73Bシリーズ

TAF-Xシリーズ「シール付きTAF-Xシリーズ」

図1

シール付きTAF-Xシリーズ
（比較図）

73B
TAF-X

500
400φd55

図3°600

φ40φ45

φ50

φ60

φ80

φ100

内径（mm）

図2

基本動定格荷重Ca（NACHI比較）

φ120

アキシアル限界荷重（kN）

1000

接触楕円φd200°

φD55

300
φD

基本動定格荷重Ca（kN）

B

B

600

73B
TAF-X

500
400
300
200
1000

φ40

φ44

φ50

φ60

φ80

φ100

φ120

内径（mm）

図4

アキシアル限界荷重（NACHI比較）

NACHI TECHNICAL REPORTVol.

39 B323

Components
ボールねじサポート用軸受「シール付きTAF-Xシリーズ」

4）高精度、高剛性

5）許容回転速度「シール付きTAF-Xシリーズ」はTAF-Xシリーズとあわせで使用されることが多い。各軸受の外内径寸法同等の許容回転速度を実現している（図6）。

相互差が大きいと軸と軸箱とのはめあいに差が生じ、許容回転速度（mim－1、グリース）

射出成形機用ボールねじサポート軸受は、多列組み精度はJIS 5級相当と設定した。
接触角55°の採用および、予圧量の最適設計より、射出成形機の性能向上に要求されている高剛性は維持した。図5に各形番のアキシアル剛性を示す。お客様での組み付け性向上を図るため、内径φ25 ～φ80mm（80TAF17Xまで）
は中予圧、φ80mm（80TAF21Xから）

6,000
5,000
4,000
3,000
2,000
1,000
0F09X
45TAF10X
40TAF11X
45/50T
AF
1150X/60T
AF
1360X/80T
AF
1780X/100TAF2101X0/120T
AF26X

繋がる恐れがある。このため、TAF-Xシリーズの標準

35/40TA

各軸列の荷重にアンバランスが生じることで発熱に

図6

許容回転速度以上は微予圧を標準とした。
「シール付きTAF-Xシリーズ」
においても精度、剛性は維持させている。

6）組付け性向上
スラスト自動調心ころ軸受、円筒ころ軸受とアンギュラ
玉軸受の組みあわせ構造では、軸受サイズが異なって25いるため、ハウジングが複雑でシャフトスリーブが必要

アキシアル変位量（µm）

40TAF09X
50TAF11X

2060TAF13Xとなっていたが、TAF-Xシリーズを多列組みあわせする

80TAF17X

ことにより、ハウジング簡略化、スリーブ廃止が可能と100TAF21X15なる。さらに、予圧調整されているため、組付け時の120TAF26X調整が不要となる。

10「シール付きTAF-Xシリーズ」においては給脂回路なども不要となることから、さらなる組み付け性の50向上が期待できる。
02,0004,000

6,0008,000

アキシアル荷重（N）

図524

アキシアル剛性線図

NACHI TECHNICAL REPORT

Vol.

39 B3

10,00012,00030φ11027φ110φ110273. ラインナップ

55

4. まとめ°
φ50°

φ5055

φ5040°

本品のラインナップを図7・表1に示す。本シリーズの今回開発したボールねじサポート用軸受「シール付き標準仕様は、万能組みあわせに対応している単品

TAF-Xシリーズ」は、射出成形機の長寿命、高速化、フラッシュグラウンド。2列以上の多列組みあわせにもコンパクト化および、メンテナンスフリーのニーズに貢献対応している。

する軸受である。本品は射出成形機以外にも従来のボールねじに用いられた部位にも使用可能である。今後もさらなる技 術開発をすすめ、射出成形機の発展にBB貢献する軸受の拡大にとり組んでいく。
°

φd「シール付きTAF-Xシリーズ」

TAF-Xシリーズ

図7°

φD55

φdφD55TAF-Xおよび、「シール付きTAF-Xシリーズ」

表1

ラインナップ

呼び番号

主要寸法（mm）

開放型

接触シール型d

D

35TAF09X

35TAF09X-2LR

30

40TAF09X

40TAF09X-2LR

40TAF11X

B

基本
動定格荷重
Ca（kN）

アキシアル
限界荷重（kN）

開放型

接触シール型

90

23

26

119

85.5

40

90

23

26

119

85.5

40TAF11X-2LR

40

110

2730

173

131

45TAF10X

45TAF10X-2LR

45100

2528139

103

45TAF11X

45TAF11X-2LR

45

110

2730

173

131

50TAF11X

50TAF11X-2LR

50

110

2730173

131

50TAF13X

50TAF13X-2LR

50

130

3135225

174

60TAF13X

60TAF13X-2LR

60

130

3135225

174

60TAF17X

60TAF17X-2LR

60

1703944315280

80TAF17X

80TAF17X-2LR

80

170

3944315280

80TAF21X

80TAF21X-2LR

80

215

4753445405

100TAF21X

100TAF21X-2LR

1002154753445405

100TAF26X

100TAF26X-2LR

100

260

5562

550

540

120TAF26X

120TAF26X-2LR

120

260

55

62

550

540

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