リニアモーションシステムのキーとなる設計特性

ラジアルボールベアリングと循環ボールリニアガイドの歴史的違いの一つは、ラジアルベアリングが通常、ケージを用いてボールを分離し、その動きを制御するのに対し、プロファイルレールガイドはケージを用いていないことです。しかし、2000年代初頭、プロファイルレールベアリングのメーカーは、ベアリング寿命、走行特性、騒音を改善するために、ボールケージ（「ボールチェーン」または「ボールセパレーター」とも呼ばれます）を備えたバージョンを導入し始めました。ボールチェーンが通過する循環経路が複雑になるため、メーカーは独自の設計と材料の課題を解決する必要があったため、ボールねじナットへのボールセパレーターの組み込みは数年後に行われました。

現在、一部のメーカーは、プロファイルドレールベアリングとボールねじナットのすべて、あるいはほとんどをボールチェーン付きで提供しています。多くの用途、特に低騒音、スムーズな動作、潤滑頻度の低減が求められる用途では、ボールセパレータ付きのリニアガイドとボールねじが理にかなっています。リニアアクチュエータやプレアセンブリスクリュードライブなどの組み立て済み統合システムを提供するメーカーは、多くの場合、ボールチェーン付きのリニアガイドとボールねじをデフォルトで使用しています。

どのベアリングでも、ボールがケージやチェーンのガイドなしに自由に転がり（またはスライド）する場合、ボールが負荷ゾーンに出入りする際に生じる速度差により、ボール同士が接触します。この接触により摩擦と可聴ノイズが発生します。ボールチェーンはボール同士の接触を防ぎ、摩擦を低減することで発熱を抑え、ベアリングやナットの寿命を延ばします。ボール同士が金属同士で接触するのではなく、ボールチェーンを介して金属とポリマー（または金属と樹脂）が接触するため、ノイズが低減されます。

発熱を抑えることは、実は二重のメリットをもたらします。発熱が減るということは、潤滑油の劣化も抑えられるということです。また、ボールチェーンによってボールの周囲に形成される「ポケット」のおかげで、潤滑油がより効率的に保持・供給されます。このポケットが潤滑油を閉じ込め、個々のボールにグリースやオイルがよりよく行き渡るようになります。

一部のメーカーでは、「高速」シリーズのプロファイルドレールベアリングやボールねじにボールチェーンを使用していますが、ボールチェーンは高速時のスライドや曲げによって生じる力に耐えられるほど頑丈でなければなりません。

ボール間の間隔を一定に保つことで、ボールの間隔が不均一な場合（ボールチェーンやケージがない場合）に生じる摩擦力の変動が低減し、走行特性も向上します。ボール間の間隔が一定であることと、より制御された動きにより、転がり抵抗の変動が低減し、走行の滑らかさが向上します。極めて滑らかな走行特性が求められる用途では、プロファイルドリニアガイドまたはボールチェーン付きボールねじを使用することで、エアベアリングやリニアモーターなどの高価な技術を導入することなく、アプリケーション要件を満たすことができます。

ボールチェーン（ボールケージとも呼ばれます）とスペーサーボールを混同しないでください。スペーサーボールは荷重支持ボールよりもわずかに小さく、ボールが接触する際の摩擦と騒音を低減する役割を果たします。しかし、リニアベアリングやボールねじにスペーサーボールを追加すると、荷重支持ボールの一部を除去する必要があり、その結果、荷重容量と剛性が低下します。