JP2001165162A - 直動案内装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外付け部品を用いることなく異物の侵入を防
止できるような直動案内装置を提供する。 【解決手段】 研削加工された外側面に軌道溝１６，１
７を有するレール１１と、レール１１の長手方向に移動
自在に設けられかつ軌道溝２２，２３が形成されたベア
リングブロック１２とを有する直動案内装置１０におい
て、ベアリングブロック１２の内側面の底部１２ａ側
に、研削加工された加工面３０を形成し、この加工面３
０とレール１１の外側面１３とによって、軌道溝への異
物の侵入を阻止するラビリンスシール部３２を構成して
いる。ベアリングブロック１２の加工面３０と軌道溝２
２，２３は同時に研削加工されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば電子部品実
装機のヘッド部などに使用される直動案内装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】レールとベアリングブロック等によって
構成される直動案内装置は、レールの外側面に形成され
た軌道溝とベアリングブロックの内側面に形成された軌
道溝との間にボール等の転動体を収容することにより、
レールとベアリングブロックとが円滑に相対移動できる
ようにしている。このものは、ベアリングブロック内部
（特に転動体の転動面）にダスト等の異物が侵入するこ
とを防ぐために、ベアリングブロックにアンダーシール
等のシール部材を設けるようにしている。

【０００３】例えば特開平５−１６４１２８号公報に記
載されているように、ベアリングブロックの底面にアン
ダーシールを装着し、このアンダーシールの一部分をレ
ールの外側面とベアリングブロックの内側面との間に入
り込ませるようにしたシール手段が提案されている。あ
るいは特開平５−２２３１２２号公報に記載されている
ように、レールの外側面にベアリングブロックの移動方
向に沿う溝を形成し、この溝にベアリングブロックに取
付けたプロテクタの一部を入り込ませたシール手段も提
案されている

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記アン
ダーシール等の外付け部品を装着した従来の直動案内装
置は部品数が多くなるばかりか、装置の小型化および軽
量化を図るうえで不利となる。特に近時は、例えば電子
部品の実装機用ヘッド部のように、実装時間を短縮する
ために直動案内装置等の小型軽量化が強く望まれている
が、前記従来例のようにアンダーシールやプロテクタ等
の外付け部品をベアリングブロック等に装着すると、小
型軽量化の要求に応じることが困難となる。

【０００５】また、レールとベアリングブロックとの間
の摩擦力を小さくするためには、アーンダーシールのよ
うにレールと接しながら移動する外付け部品を用いるこ
とは得策でない。そこで、比較的クリーンな作業環境下
で使われる直動案内装置にあっては、アンダーシール等
の外付け部品をベアリングブロックに設けずに使用する
こともある。

【０００６】しかしながら近時は、電子部品の小型化あ
るいは薄形化の傾向が顕著であり、一例を挙げると、現
状で最も小さいチップである抵抗・コンデンサチップの
寸法は１．０ｍｍ×０．５ｍｍ程度しかなく、その厚さ
は０．３ｍｍ程度まで小型化されている。また今後は、
０．６ｍｍ×０．３ｍｍ、厚さ０．２ｍｍのものも開発
されている。

【０００７】従来の直動案内装置のレールの外側面とベ
アリングブロックの内側面との間の隙間は、小形の直動
案内装置の場合でも０．４ｍｍあった。このため、前述
のような小型部品を扱う実測機用ヘッド部において、シ
ール手段をもたない従来の直動案内装置を用いると、実
装中に発生した不良品チップ等の異物がレールとベアリ
ングブロックとの間に入り込み、ベアリングブロックを
損傷させたり、ベアリングブロックをロックさせてしま
い、その結果、直動案内装置が本来有する耐久性や作動
性を十分発揮できないという問題を生じた。

【０００８】従って本発明の目的は、アンダーシール等
の外付け部品を用いることなく、レールとベアリングブ
ロックとの間に異物が侵入することを防止できるような
直動案内装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を果たすため
に、請求項１に記載した本発明の直動案内装置は、研削
加工された外側面に軌道溝を有するレールと、前記レー
ルの長手方向に移動自在に設けられかつ内側面に前記レ
ールの各軌道溝と対向する軌道溝が形成されたベアリン
グブロックとを有する直動案内装置において、前記ベア
リングブロックの内側面の底部側に研削加工された加工
面を形成し、前記加工面と前記レールの外側面とによっ
て前記軌道溝への異物の侵入を阻止するラビリンスシー
ル部を構成したことを特徴とする。

【００１０】本発明において、より好ましくは、請求項
２に記載したように、前記レールの外側面と該レールの
前記軌道溝とが同時に研削加工され、かつ、前記ベアリ
ングブロックの前記加工面と該ベアリングブロックの前
記軌道溝とが同時に研削加工されているとよい。

【００１１】また、ベアリングブロックの前記加工面に
レールの長手方向に延びる突起を形成し、この突起の先
端とレールとの間の隙間を部分的に狭くすることによ
り、内部に封入した潤滑グリース等のカーテンを構成さ
れやすくして、ラビリンスシール効果を高めるようにし
てもよい。あるいはベアリングブロックの前記加工面に
レールの長手方向に延びる突起を形成するとともに、レ
ールの外側面に前記突起が入り込む凹部を設けることに
より、ラビリンスシール効果をさらに高めるようにして
もよい。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に本発明の第１の実施形態に
ついて図１〜図３を参照して説明する。図２に一例を示
した直動案内装置１０は、レール１１と、このレール１
１の長手方向に移動自在に設けたベアリングブロック１
２とを備えている。レール１１の左右一対の外側面１３
に、それぞれ、転動体の一例としてのボール１５を収容
する軌道溝１６，１７が形成されている。この軌道溝１
６，１７は、レール１１の製造工程において、砥石等を
備えた加工機（図示せず）によって、レール１１の外側
面１３の表面１３ａ，１３ｂと同時に所定の面精度とな
るように研削加工されている。

【００１３】図１に示すようにベアリングブロック１２
の左右一対のそで部１８の内側面２０には、レール１１
の軌道溝１６，１７と対応した位置にそれぞれ軌道溝２
２，２３が形成されている。これら軌道溝２２，２３と
レール１１の軌道溝１６，１７との間を転動するボール
１５が、リターン用の孔２４，２５を通って無限循環す
ることにより、ベアリングブロック１２がレール１１の
長手方向に円滑に相対移動することができる。

【００１４】ベアリングブロック１２の軌道溝２２，２
３は、ベアリングブロック１２の製造工程において、総
形砥石等を備えた加工機（図示せず）によって、ベアリ
ングブロック１２の内側面２０を構成する各面２０ａ，
２０ｂと同時に、所定の面精度となるように研削加工さ
れる。すなわちこの研削加工により、ベアリングブロッ
ク１２の内側面２０に、下記ラビリンスシール部３２を
構成するための所望の面精度の加工面３０が形成され
る。

【００１５】なお、上記内側面２０を構成する各面２０
ａ，２０ｂの双方を軌道溝２２，２３と同時に研削加工
してもよいし、あるいは、軌道溝２２，２３間の面２０
ａは軌道溝２２，２３と同時に研削加工せず、底部１２
ａ寄りの面２０ｂのみ軌道溝２２，２３と同時に研削加
工してもよい。

【００１６】ベアリングブロック１２の底部１２ａ側の
加工面３０と、レール１１の外側面１３との間に、異物
の侵入を阻止することができる程度に狭められた小間隙
Ｇ１（図３に示す）を有するラビリンスシール部３２が
形成されている。この小間隙Ｇ１は、侵入を防ぐべき異
物の大きさに応じて、異物の最小寸法よりも小さい寸
法、好ましくは異物の最小寸法の半分以下が望ましい。

【００１７】例えば電子部品の実装機用ヘッド部におい
ては、実装不良を生じた小型電子部品の不良品チップな
どの異物がレール１１とベアリングブロック１２との間
に侵入する可能性があるから、その場合の小間隙Ｇ１
は、現状の小型電子部品の縦・横・厚さのうち、最も小
さい寸法（例えば厚さ０．３ｍｍ）よりも小さい寸法の
０．２ｍｍ、さらに望ましくは、上記最小寸法０．３ｍ
ｍの半分程度の０．１５ｍｍ以下にするとよい。

【００１８】前記小間隙Ｇ１を維持させるために、挿入
するボール１５のサイズは予圧量の幅から前もって設定
することが可能である。ラビリンスシール部３２を構成
するベアリングブロック１２のそで部１８の加工面３０
とレール１１との小間隙Ｇ１を任意に設定し、容易に製
作するには、ベアリングブロック１２の軌道溝２２，２
３と内側面２０とを同時に研削加工することが望まし
い。

【００１９】図１と図３に密なハッチングで示した箇所
において、軌道溝２２，２３と内側面２０とが同時に研
削加工されている。この研削加工により、ベアリングブ
ロック１２のそで部１８の内側面２０とレール１１の外
側面１３との間の小間隙Ｇ１を０．２ｍｍ以下、より好
ましくは０．１５ｍｍ以下に設定することによって、軌
道溝１６，１７，２２，２３への異物の侵入を阻止する
ためのラビリンスシール部３２を構成する。この実施形
態の場合、軌道溝２２，２３を含めて研削加工されるそ
で部１８の内側面２０の形状は図３に示すようにフラッ
トである。

【００２０】このようなラビリンスシール部３２を設け
たことにより、例えば電子部品の実装機用ヘッド部にこ
の直動案内装置１０を用いた場合に、レール１１とベア
リングブロック１２との間に不良品チップ等の異物を噛
み込むことがなくなり、しかも従来のアンダーシールや
プロテクタ等のような外付け部品を用いることがないか
ら、ベアリングブロック１２を含むヘッド部全体を軽量
かつコンパクトに構成することができた。

【００２１】しかもラビリンスシール部３２は実質的に
摩擦抵抗が発生せず、従ってレール１１とベアリングブ
ロック１２との間の摩擦抵抗が増大しないため、このベ
アリングブロック１２を有する実装機用ヘッド部は作動
性に優れ、慣性力が小さく、ヘッド部の高加減速の要求
にも適応しやすくなる。

【００２２】なお、図４（Ａ）に示す第２の実施形態の
ラビリンスシール部４０のように、ベアリングブロック
１２の内側面２０の加工面３０に断面矩形の突起４１を
設けてもよい。この突起４１はベアリングブロック１２
の移動方向（すなわちレール１１の長手方向）に延びて
いて、突起４１の先端とレール１１との間に十分狭い小
間隙Ｇ２を有するラビリンスシール部４０が構成されて
いる。

【００２３】あるいは、図４（Ｂ）に示す第３の実施形
態のラビリンスシール部４０のように、ベアリングブロ
ック１２の加工面３０に断面円弧状の突起４２を設けて
もよい。この突起４２もベアリングブロック１２の移動
方向に延びていて、突起４２の先端とレール１１との間
に十分狭い小間隙Ｇ２を有するラビリンスシール部４０
が構成されている。

【００２４】また図５に示す第４の実施形態のラビリン
スシール部５０のように、ベアリングブロック１２の加
工面３０に突起５１を設けるとともに、突起５１が入り
込む凹部５２をレール１１に設けてもよい。突起５１と
凹部５２は、レール１１の長手方向、すなわちベアリン
グブロック１２の移動方向に沿って延びている。突起５
１の断面形状は図５に示すような三角形あるいは山形で
もよいし、前述の第２の実施形態のような矩形、あるい
は第３の実施形態のような円弧状でもよい。これらの実
施形態において、軌道溝２２，２３を含めて研削加工さ
れるベアリングブロック１２の加工面３０が、図４ある
いは図５中に密なハッチングで示されている。

【００２５】上記第４の実施形態（図５）のように、突
起５１を凹部５２に入り込ませたラビリンスシール部５
０であれば、万一ベアリングブロック１２が破損してそ
の内部のボールが脱落したとしても、ベアリングブロッ
ク１２がレール１１から鉛直方向に抜けることを回避で
きる。このため、いわゆる天井吊り仕様のように、レー
ル１１が上側に、ベアリングブロック１２が下側に配置
される形態の直線案内装置において、ベアリングブロッ
ク１２の万一の落下を防ぐ上で有効である。

【００２６】またこの発明は、図６に示す第５の実施形
態のように、レール６０とベアリングブロック６１の左
右両側にそれぞれ１条ずつの軌道溝１７，２３を有する
直動案内装置１０′にも同様に適用することができる。
この実施形態において、図中に密なハッチングで示す箇
所、すなわちベアリングブロック６１の内側面の少なく
とも底部６１ａ側が軌道溝２３を含めて同時に研削加工
されることにより、ラビリンスシール部３２を構成する
加工面３０などが形成されている。

【００２７】なお、この発明を実施するに当たって、こ
の発明の要旨を逸脱しない範囲で、レールやベアリング
ブロックをはじめとして、軌道溝、ラビリンスシール部
の加工面など、本発明の構成要素の形態を種々に変更し
て実施できることは言うまでもない。

【００２８】

【発明の効果】請求項１に記載した発明によれば、アン
ダーシール等の外付け部品を用いることなしに、また、
スペース的に大型化することなしに、異物の侵入を阻止
できる直動案内装置を低コストで提供することができ
る。例えば電子部品の実装機用ヘッド部などにおいて不
良品チップ等の異物がレールとベアリングブロックとの
間に挟まるなどの不具合を生じることを回避でき、直動
案内装置が本来もっている耐久性と高機能性を発揮させ
ることができる。

【００２９】請求項２に記載した発明によれば、レール
の外側面とレールの軌道溝を同時に研削加工し、かつ、
ベアリングブロックの加工面とベアリングブロックの軌
道溝を同時に研削加工することにより、レールとベアリ
ングブロックとの間に高精度に管理されたラビリンスシ
ール部を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施形態を示す直動案内装置
の横断面図。

【図２】 図１に示された直動案内装置の一部の斜視
図。

【図３】 図１に示された直動案内装置の一部を拡大し
て示す断面図。

【図４】 本発明の第２および第３の実施形態を示す直
動案内装置の一部の断面図。

【図５】 本発明の第４の実施形態を示す直動案内装置
の一部の断面図。

【図６】 本発明の第５の実施形態を示す直動案内装置
の横断面図。

【符号の説明】

１０…直動案内装置 １１…レール １２…ベアリングブロック １６，１７…レールの軌道溝 ２２，２３…ベアリングブロックの軌道溝 ３０…加工面 ３２…ラビリンスシール部 ４０，５０…ラビリンスシール部 ６０…レール ６１…ベアリングブロック

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J016 AA08 BB17 CA01 3J104 AA03 AA23 AA36 AA65 AA69 AA74 AA76 BA21 BA62 DA04 EA10

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】研削加工された外側面に軌道溝を有するレ
   ールと、 前記レールの長手方向に移動自在に設けられかつ内側面
   に前記レールの各軌道溝と対向する軌道溝が形成された
   ベアリングブロックと、 を有する直動案内装置において、 前記ベアリングブロックの内側面の底部側に研削加工さ
   れた加工面を形成し、 前記加工面と前記レールの外側面とによって前記軌道溝
   への異物の侵入を阻止するラビリンスシール部を構成し
   たことを特徴とする直動案内装置。
2. 【請求項２】前記レールの外側面と該レールの前記軌道
   溝とが同時に研削加工され、かつ、前記ベアリングブロ
   ックの前記加工面と該ベアリングブロックの前記軌道溝
   とが同時に研削加工されていることを特徴とする請求項
   １記載の直動案内装置。