リニアポジショニングシステムに最適な選択を

リニアガイド（またはリニアベアリング）は、2つの面間の相対運動を可能にする機械要素です。一方の面がもう一方の面を支え、2つの面間の摩擦を最小限に抑えます。リニアガイドには、滑りガイドと転がりガイドの2つの基本的なタイプがあります。基本的な機能は同じですが、設計と性能は大きく異なります。

【平面（滑り）運動をするリニアガイド】

滑り軸受は、2つの面間の滑り接触を利用する最もシンプルなタイプのリニアガイドです。構造は、ボックスウェイ、ダブテール、またはシャフトとブッシングの組み合わせです。ボックスウェイ軸受は最も高い荷重に耐えることができ、ダブテール設計では機械加工と組立精度がそれほど必要ありません。滑り軸受ブッシングは製造と取り付けが簡単ですが、シャフトが支持されていないため、荷重容量が限られ、たわみが生じやすくなります。

金属表面は最高の剛性と負荷容量を提供しますが、すべり軸受は高い耐腐食性と固有の潤滑特性を持つプラスチックや複合材料で作ることもできます。滑り接触は常に異なる材料間で行われ、一方の要素がもう一方の要素よりも硬い必要があることに注意することが重要です。これにより、摩耗はより柔らかい要素に集中します。

滑り軸受は、転がり軸受と比較して摩擦係数が高く、通常0.05～0.1です。しかし、転がり軸受とは異なり、表面に大きな損傷を与えることなく、衝撃荷重や振動に耐えることができます。また、滑り軸受は汚染の影響を受けにくく、重大な故障が発生することはほとんどありません。

【転がり運動を伴うリニアガイド】

転がり要素リニアガイドは、2つの軸受面の間にボールまたはローラーを追加します。転がり軸受には、循環型（プロファイルレールガイドまたはリニアブッシング／リニアベアリングガイド）と非循環型（カムローラーガイドまたはクロスローラースライド）があります。循環型設計では、ガイドレールまたはシャフトの長さに沿って無制限に動きますが、非循環型設計では、軸受の長さによってストロークが制限されます。

転がり要素リニアガイドの大きな利点は、摩擦係数が低いことです。摩擦係数は通常0.005～0.01です。軸受鋼で作られているため、耐荷重性が大幅に向上し、予圧をかけることで非常に高い剛性を実現できます。しかし、予圧をかけると摩擦が増加するため、転がり要素リニアガイドのサイズを決定する際には、この点を考慮する必要があります。

滑りリニアベアリングは多様な材料で製造できますが、プロファイルレール型転がり軸受の多様性は、そのトラック形状と軌道配置にあります。トラック形状は、転動体が軌道とどのように接触するかを決定します。プロファイルレールのトラック形状は、摩擦を低減する円弧型、またはモーメント容量を高めるゴシックアーチ型のいずれかです。さらに、プロファイルレール上の軌道配置は、対面配置または背面配置のいずれかです。対面配置は全方向の荷重容量が均等ですが、背面配置はねじりモーメント容量が大きくなります。