精機製品・技術レポート：NSKリニアガイドの軌道溝の設計と特長

1. ゴシックアーク溝の採用

NSKリニアガイドのボール軌道溝は、ゴシックアーク状である（図1）。溝面に測定ローラを固定して、溝間隔W及び溝と基準面の距離Hを測ることにより軌道溝の位置精度を高精度かつ、容易に計測できることがこの形状の特長である。これに対し、サーキュラーアーク溝では測定ローラの固定が難しい（図2）。

2. ゴシックアーク溝でも差動滑りの少ない設計

一般のゴシックアーク溝では、四つのアークに囲まれた空間内にボールを圧入することによって予圧をかけている（図3）。この場合、ボールと溝との接触は四つの楕円面となり、この面における最大回転直径D2と最小回転直径D1との差が大き過ぎるため、差動滑りによる摺動抵抗が増えすぎる欠点がある。
NSKでは、ゴシックアーク溝のピッチをレールとベアリングで微小量δだけずらす設計をしている（図4）。このため、中程度の予圧状態では、図5の二面接触となり、図3のような差動滑り状態にはならない。高い予圧設定を行うと、小さな接触楕円が派生して四面接触となる（図6）。この小さな接触楕円により次に述べる効果が生じる。