JP2002013530A - リニアガイドウェー - Google Patents

リニアガイドウェー

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JP2002013530A JP2001123979A JP2001123979A JP2002013530A JP 2002013530 A JP2002013530 A JP 2002013530A JP 2001123979 A JP2001123979 A JP 2001123979A JP 2001123979 A JP2001123979 A JP 2001123979A JP 2002013530 A JP2002013530 A JP 2002013530A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 プラスチック射出成形方式などにより製作し
た小型のリニアガイドウェーにおいても、金属とプラス
チックとの間が剥離したり材料が焼戻しにより変形した
りすることのないリニアガイドウェーの構造設計を提供
することである。 【解決手段】 板ばねを用いてスライダー本体とエンド
カバーとを結合している。板ばねの弾力は変形量と係っ
ており、些細な変形量の変化では弾力には激烈な変化が
ない。本発明のリニアガイドウェーのスライダーが使用
された過程においては、エンドカバーとスライダー本体
との間は弾力が維持され続けているので、スライダー本
体とエンドカバーとの間に隙間を生じたりプラスチック
材料が剥離されたりする問題を回避できる。また板ばね
での結合も組み付け易く、製造コストは低くすむ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、リニアガイドウェ
ーの構造設計に関するもので、特にねじによる締付けが
不要なスライダー設計により、寸法の小さいリニアガイ
ドウェーに対してより良い改善効果をもたらすことので
きるリニアガイドウェーの構造設計に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来のリニアガイドウェーは、図6に示
すように、レール1、スライダー本体2、エンドカバー
3、カバープレート4およびスクレーパ5を含み、さら
にねじ6により、エンドカバー3、カバープレート4お
よびスクレーパ5をスライダー本体に締め付けている。
レール1およびスライダー本体2には、それぞれ固定孔
12とねじ穴22が開設されている。固定孔12はレー
ル1を機構上に固定するのに用いられ、ねじ穴22がス
ライダー本体2と機構とを接続するために使用されてい
る。スライダー本体2の体積が小さい場合、ねじ6のサ
イズもそれに応じて小さく設計されるが、ねじ6のサイ
ズがある程度小さくなるに従ってその加工難度も高くな
る。そのため、図6に示す設計を用いたものは、微細な
リニアガイドウェーを製造するのに相応しくなかった。
【0003】図7は、最近に公開された技術(USP第
6042269号)の斜視図である。この設計は、カバ
ープレート4とスライダー本体2とをプラスチック射出
成形により一体に結合して固定している。エンドカバー
3にはストッパーピン31を設けられており、それに応
じてカバープレート4上にストッパーピンホール41を
設けることで、エンドカバー3とカバープレート4とを
組合わせる場合、ストッパーピン31をストッパーピン
ホール41に挿入して固定する。またエンドカバー3と
カバープレートとを分離する場合、まずカバープレート
4上のストッパーピングルーブ42の中でストッパーピ
ン31のピンヘッド311を小さくした後、エンドカバ
ー3とカバープレート4を分離させる。このような設計
は、ねじ及びねじ穴の加工問題を克服し、製造コストを
低減できるが、下記の4つの問題が起こり得る。
【0004】その一は、ナット本体2は最終の研磨工程
が完成された後、ナット本体2は更にプラスチック射出
成形の工程を行うことが必要とされる。プラスチック射
出成形の温度は150〜200℃に達しており、この温
度は、既に鋼材の焼き戻す温度になっているため、この
温度における鋼材は、金相変化または材料の変形により
最終研磨後の精度に影響してしまう。
【0005】その二は、カバープレート4とナット本体
2が、プラスチック射出成形の方式により固接される
が、プラスチックの熱膨張係数は、ほぼ7〜10×10
-5-1の範囲で、合金鋼の熱膨張係数は約1×10-5
-1である。前記両材料の熱膨張係数の違いは7〜10倍
であるので、ある使用期間が経過した後、プラスチック
と鋼との間に繰返す熱応力により互いに剥離するため、
リニアガイドウェーの機能上の障害になり、加えて、カ
バープレート4とナット本体2との間がプラスチック射
出成形の方式により接続されているので、故障しても修
理することができない。
【0006】その三は、エンドカバー3とカバー4とは
ストッパーピンにより結合しているが、製造上の公差が
あり、かつストッパーピンの結合特性により前記両カバ
ーの間に必ず隙間が生じているので、スライダーが快速
に移動された場合、ボールがエンドカバー3に高速で衝
撃することでエンドカバー3とカバープレート4の間に
緩みが早く生じる。
【0007】その四は、カバープレート4にストッパー
ピン31を分離させるためのストッパー溝42が設けら
れているが、特殊な工具がなければ、両カバーを分離す
ることは極めて難しい。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術に
おける、スライダー本体の体積が小さい場合のネジの設
定の困難さ、あるいは、金属とプラスチック射出成形と
の結合による剥離または材料焼戻し変形が生じ易くなる
問題、また従来技術で使用するストッパーにより引き起
こされる間隙あるいは分離などの避けがたい欠点を解決
することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明によるリニアガイ
ドウェーは、従来技術におけるスライダー本体の体積が
小さいことによりネジの設定が困難になるなどの問題を
避けるために、リニアガイドウェーに結合部材としてネ
ジを使わずに、板ばねを用いてスライダー本体およびエ
ンドカバーを結合させる。従来のリニアガイドウェーの
エンドカバー上のネジはエンドカバーとスライダー本体
を結合するように機能しているが、ネジが受ける力は余
り大きくない。エンドカバーは転がりボールの回流転向
による衝撃力を受けるように機能しているため、エンド
カバーの受力とリニアガイドウェーの荷重とは直接関係
がなく、エンドカバーの受力の大きさは主にリニアガイ
ドウェーの移動速度と関係している。しかし、その力は
リニアガイドウェーが受ける荷重に対して小さいため、
板ばねの弾性力によるエンドカバーとスライダー本体と
を結合する力は十分である。エンドカバーおよびスライ
ダー本体の結合部材として板ばねを使用することによ
り、ねじ及びねじ穴を加工することが困難であるという
問題が避けられる。
【0010】ばねの弾性力と変形量とは関係しており、
かつ変形量が僅かに変化されても弾性力には急激な変化
が生じないため、本発明におけるリニアガイドウェーの
スライダーが使用された過程において、板ばねは、使用
期間では弾性疲労の問題があるにもかかわらず、小量の
変形または弾性疲労によって弾力上の激烈の変化を生じ
ないので、エンドカバーおよびスライダー本体がある時
期使用された後、弾力を保ちつつ、スライダー本体とエ
ンドカバーとの間に間隙を生じることを避けられる。
【0011】本発明のリニアガイドウェーは、エンドカ
バーおよび本体間の結合部材として板ばねを使用する。
プラスチック射出成形を使用しない方法でエンドカバー
と金属を接続しているため、スライダー本体が最終の研
磨を完成した後、プラスチック射出成形を介する工程が
必要なくなるので、従来技術における材料焼戻しによる
変形の問題を避けることができる。そして、プラスチッ
クと金属との間は板ばねにより挟持され、プラスチック
と金属との間に常に圧力が保たれ、またプラスチックと
金属の間は接着方式で互いに接着していないため、従来
技術における金属とプラスチックとが剥離してしまうと
いう問題が生じることはない。
【0012】本発明のリニアガイドウェーは、板ばねを
便利に取付けるために、板ばね上に導入角と挟持角とを
設け、エンドカバー上に挟持溝を設けることによって、
前記板ばねが容易にエンドカバーの挟持溝に押圧され、
エンドカバーとスライダー本体が結合される。また、本
発明のリニアガイドウェーは、そのエンドカバーとスラ
イダー本体との間が板ばねにより挟持され、そして板ば
ねがエンドカバーおよびスライダー本体に結合力を持続
的に提供することができるので、本発明のリニアガイド
ウェーが、従来技術におけるストッパーピンを結合する
時に生じた間隙または分離不可能という問題が生じるの
を避けられる。ばねを取り外す場合、ねじ回しのみを使
用して板ばねを取り外せる。そのため、本発明のリニア
ガイドウェーは、エンドカバーとスライダー本体との結
合、または分解を極めて簡単に行うことができ、従来技
術で使用されるストッパーピンにより生じる分離の問題
を解決することができる。
【0013】プラスチック材料が使用される過程におい
て、周りの温度、湿度などの変化、および材料の酸化、
材料に生じた変形または屈折などの問題がある。材料の
変形または屈折の主たる原因は材料の内部応力の解放に
よるものであり、また材料が材質の変化により生じる体
積の変化など、特に細長い構造の場合、プラスチックは
ある時間を経過し材料の内部応力が釈放された後、構造
上では屈折が生じ易くなる。本発明のリニアガイドウェ
ーは、板ばねの取付け位置において最も良い配列を決定
した。強度がプラスチックより遥かに良い二枚板ばね
を、最も屈折変形し易い部分の外側に設置することによ
って、プラスチックの構造上の変形によるリニアガイド
ウェーの機能上障害などの問題が避けられる。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の特徴および技術内容をよ
り詳しく理解するために、下記本発明に係る具体的な実
施例を詳しく参照されたい。しかしこの実施例および図
面はあくまでも説明または参考するために用いられるも
ので、本発明に対して如何なる制限をするものではな
い。
【0015】図1は、本発明のリニアガイドウェーの分
解斜視図である。リニアガイドウェーはレール1および
スライダーアセンブリを含む。スライダーアセンブリ
は、スライダー本体2と、両エンドカバー3と、両カバ
ー4と、両スクレーパ5と両保持器7とからなり、更に
スライダー本体2の両側から、両板ばね8により前記各
部材を一体に結合する。レール1およびスライダー本体
2上には、それぞれ固定孔12およびねじ穴22が設け
られる。固定孔12はレール1を機構上に固定するため
のものであり、ねじ穴22はスライダー本体2を機構上
に固定するためのものである。レール1の両側には、そ
れぞれボールグルーブ11が設けられ、スライダー本体
2の内側のある部位に、ボールグルーブ21を設け、ボ
ールグルーブ11とボールグルーブ21との間に、多数
のボール9が設けられている。ボール9は前記スライダ
ー本体2およびレール1間における互いの移動による摩
擦抵抗力を低下させる。
【0016】カバープレート4はスライダー本体2の両
端に貼り付けられ、ボールが安定して循環回転するため
の回路を提供できる。また、両エンドカバー3がスライ
ダー本体2の両端に貼り付けられ、かつカバープレート
4を被覆している。エンドカバー3に戻りボールグルー
ブ32が設けられ、この戻りボールグルーブ32は前記
カバープレート4とともにボールが安定して回転できる
通路を形成する。更にエンドカバー3にノズルチップ締
付ねじ穴33および油路34が設置される。ノズルチッ
プ締付ねじ穴33は、ノズルチップをスライダーに便利
に固定するように設計され、油路34がグリースを効果
的にスライダーの適宜な位置に分配するためのものであ
る。
【0017】スクレーパ5の取付けは、ノズルチップの
取付けに影響しないように、スクレーパ5に円孔51を
備え、ノズルチップが該円孔51を通しノズルチップ締
付けねじ穴33上に締め付けられる。ねじを使用せず、
エンドカバー3とスクレーパ5とを結合便宜するために
は、エンドカバー3に位置決め凸縁37を設けて結合時
の相対位置を正確にする。更にエンドカバー3にリブ3
5、36を設け、更にスクレーパ5の上に前記リブ3
5、36に対応するグルーブ52、53を設けている。
スクレーパ5とエンドカバー3とを組合わせた後、リブ
35、36はスクレーパ5の前記グルーブ52、53に
位置決めされ、前記スクレーパ5はレール1表面の油ま
たは屑をスクラップするために機能しているため、受力
が大きくないので、リブ35、36の挟持力はスクレー
パ5を十分に固定し得るものである。本発明のエンドカ
バー3には延伸腕38が設けられ、この延伸腕38の末
端部には連結ピン381を有し、組合わせた場合、両エ
ンドカバーを互いに当接して、前記連結ピン381と他
端の結合穴382とが嵌め合わせてある。
【0018】図2は、本発明のリニアガイドウェーを組
合わせた後の正面図を示す。本発明のリニアガイドウェ
ー構造を更に詳しく理解するために図を参照すると、カ
バープレート4はスライダー本体2およびエンドカバー
3に囲まれ、エンドカバー3上の戻りボールグルーブ3
2はカバープレートとともにボールを回転させるための
通路が形成されている。スクレーパ5とエンドカバー3
との結合は、位置決め突縁部37で定位され、エンドカ
バー3上のリブ35が前記スクレーパ5のグルーブに係
合され、スクレーパ5を固定する。また、スライダー本
体2上に、両位置決め突縁部(24、25)を設置する
ことで、スライダー本体2とエンドカバー3およびカバ
ープレート4の間を結合する時、正確に位置決めするこ
とができる。
【0019】図3は図2のA−A断面図である。レール
1の両側に、それぞれボールグルーブ11が設けられ、
スライダー本体2の内側に対応する位置にグルーブ21
が設けられ、両グルーブ11、21の間に複数のボール
9が設けられている。レール1のボールグルーブ11の
底部には保持器グルーブ13が設けられ、保持器7はそ
れに設置される。スライダーアセンブリはレール1と分
離する時、ボール9とグルーブ11とを分離するが、ボ
ール9はグルーブ21と保持器7で包囲されていること
により、ボール9がスライダーアセンブリから脱落する
ことはない。また、スライダー本体2の外側にボール戻
りグルーブ26を設け、ボール戻りグルーブ26とエン
ドカバー3の延伸腕38とともにボールを戻すための通
路を組合わせている。そして延伸腕38の外側には、板
ばね8がそれぞれ設けられ、板ばね8は、弾力、または
プラスチックの強度より遥かに高い特性を有しているの
で、延伸腕38をスライダー本体2に張り合わせること
ができる。延伸腕38が図3の水平方向に沿って屈折さ
れることを回避し、そして延伸腕38は図3の垂直方向
では、断面が大きく屈折しにくい。しかし、延伸腕38
がこの方向において更に屈折しないように、スライダー
本体2上に凸縁23を設けることよって、延伸腕の屈折
能力を更に強化することができる。小さい寸法の規格で
は、延伸腕38が短いので、屈折しにくい。また空間は
小さくなりすぎるため、スライダー本体2上に凸縁23
を設置する困難度が増加しており、この際に空間の必要
性を縮小するために凸縁23の設置を省略することがで
きる。
【0020】図4は図3のB−B断面図である。図にお
いて、エンドカバー3の戻りボールグルーブ32とカバ
ープレートとともに円弧状通路を形成することで、ボー
ル9が回転方向を変更し易くなる。しかし、リニアガイ
ドウェーの寸法が小さい場合、加工後の面取り角はカバ
ープレート4に類似する機能を有しているので、従来は
カバープレート4の設置を省略して空間を節約すること
ができ、作成が便利になる。またエンドカバー3上に挟
持溝39を設け、本発明の板ばね8の両端を屈折させ、
その屈折された両端をエンドカバー3の端面上の前記挟
持溝39に嵌入する。エンドカバー3の端面上に前記挟
持溝39を設けているので、板ばね8とを結合した後、
スライダー本体2、エンドカバー3および板プレート4
の間は安定して結合される。図4に示すように、エンド
カバー3上に保持器の固定溝30を設け、保持器7の両
端が前記保持器の固定溝30に係合し固定されているの
で、保持器7はスライダーが組み合わされレール1と分
離する時にボール9の脱落を防げる。
【0021】図5は板ばね8の正面図である。板ばね8
の両端の屈折部は挟持角α、導入角βで設置され、図に
示す挟持角αが弾力を提供するためのものであるので、
エンドカバー3およびスライダー本体2を一体に結合
し、エンドカバー3およびスライダー本体2の間に隙間
をなくさせる。また導入角βは、両エンドカバーを固定
するために板ばね8を両エンドカバーの挟持溝39に圧
入するために用いられるものである。エンドカバー3と
スライダー本体2とを分離させる時、挟持角αが前記と
ともに板ばね8を導出する効果を有しているので、ドラ
イバーを板ばね8とスライダー本体2との間に差し込む
ことにより、ドライバーのみを利用して板ばね8をこじ
開けることができるため、板ばね8の組み付け、または
分離は容易に行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明におけるリニアガイドウェーの分解斜
視図である。
【図2】 本発明におけるリニアガイドウェーの正面図
である。
【図3】 図2のA−A線に沿った断面図である。
【図4】 図3のB−B線に沿った断面図である。
【図5】 本発明におけるリニアガイドウェーの板ばね
の正面図である。
【図6】 従来のリニアガイドウェーを示す図である。
【図7】 最近公開されたリニアガイドウェーを示す図
である。
【符号の説明】
1 レール 2 スライダー
本体 3 エンドカバー 4 カバープレ
ート 5 スクレーパ 6 ねじ 7 保持器 8 板ばね 9 ボール 11 ボールグル
ーブ 12 固定孔 13 保持器溝 21 ボールグルーブ 22 ねじ穴 23 突縁 24、25 位
置決め突縁 26 ボール戻りグルーブ 30 保持器固
定溝 31 ストッパーピン 32 戻りボー
ルグルーブ 33 締め付けねじ穴 34 油路 35、36 リブ 37 位置決め
凸縁 38 延伸腕 39 挟持溝 41 ストッパーピンホール 42 ストッパーピングルーブ 51 円孔 52、53 嵌
入グルーブ 311 ストッパーピンヘッド 381 結合ピン 382 結合穴 α 挟持角 β 導入角

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくともレールと、前記レールに対応
    した長さを有する条状物で、かつその両側表面に有す
    る、前記レールと平行にした条状体ボールトラックと、 前記レールのボールトラックと平行にしたボールトラッ
    クを備えたスライダー本体と、 前記レールおよびスライダー本体の前記ボールトラック
    間に保持された多数のボールと、 前記スライダー本体に添えてボールトラック方向の両端
    に沿いながら、前記スライダー本体との接合面上に、幅
    が前記ボール径より略大にしたグルーブを有する両エン
    ドカバーと、 両端が屈折され、中間部分を前記のレールと平行にし、
    前記両屈折部分が前記両エンドカバーの両側に位置され
    た板ばねとからなり、 前記板ばねにより、前記両エンドカバーと前記スライダ
    ー本体とを結合することを特徴とするリニアガイドウェ
    ー。
  2. 【請求項2】 前記の板ばねが、二枚からなるもので、
    かつ互いに平行にしてスライダー本体の両側に、それぞ
    れ位置されたことを特徴とする請求項1記載のリニアガ
    イドウェー。
  3. 【請求項3】 前記エンドカバーおよびスライダー本体
    の間にカバーを設け、前記カバーと前記エンドカバーの
    回転ボールトラックとにより、U字型ボール経路を協働
    して形成したことを特徴とする請求項1記載のリニアガ
    イドウェー。
  4. 【請求項4】 前記のレールに保持器グルーブを設置し
    たことを特徴とする請求項1に記載のリニアガイドウェ
    ー。
  5. 【請求項5】 前記保持器グルーブに保持器を備え、か
    つ保持器の両端が前記エンドカバーに固定されたことを
    特徴とする請求項4に記載のスペーサを有するボールス
    クリュー。
  6. 【請求項6】 前記エンドカバーの外側にスクレーパを
    設置したことを特徴とする請求項1に記載のリニアガイ
    ドウェー。
  7. 【請求項7】 前記エンドカバーの外側にリブを設け、
    前記のスクレーパが嵌入グルーブを設けることで、前記
    リブと前記嵌入グルーブとを連結することにより前記ス
    クレーパおよび前記エンドカバーを連結することを特徴
    とする請求項6記載のリニアガイドウェー。
  8. 【請求項8】 前記エンドカバーに延伸腕を設け、前記
    延伸腕が前記スライダー本体の外側に張り合わされたこ
    とを特徴とする請求項1記載のリニアガイドウェー。
  9. 【請求項9】 前記延伸腕の末端部に接合ピンを設けた
    ことを特徴とする請求項8記載のリニアガイドウェー。
  10. 【請求項10】 延伸壁が使用段階での変形を防止する
    ために、前記スライダー本体と前記延伸腕との接合面上
    にフランジを設けたことを特徴とする請求項8記載のリ
    ニアガイドウェー。
  11. 【請求項11】 前記延伸腕が使用段階での変形を防止
    するために、前記板ばねと前記延伸壁とを隣接状態に形
    成したことを特徴とする請求項8記載のリニアガイドウ
    ェー。
  12. 【請求項12】 前記ボールトラックの強度を向上する
    ために、前記板ばねが前記延伸壁のボールトラックに近
    接するように形成されたことを特徴とする請求項8記載
    のリニアガイドウェー。
  13. 【請求項13】 前記スライダー本体が、前記エンドカ
    バーとの接合面上に位置決めフランジを設けたことを特
    徴とする請求項1記載のリニアガイドウェー。
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