JP2004036838A

JP2004036838A - Translatory slide bearing

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Publication number: JP2004036838A
Application number: JP2002197553A
Authority: JP
Inventors: Yoshiteru Kitahama; 北浜　義照
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-07-05
Filing date: 2002-07-05
Publication date: 2004-02-05

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a translatory slide bearing in which a local abrasion in a slide part is prevented to lengthen life and the relative movement of a slider and a guide rail can be smoothly performed. <P>SOLUTION: The translatory slide bearing comprises the long guide rail having a guide groove, the slider having a guiding groove opposed to the guide groove and a cylindrical guide pin provided in a space formed by the guide groove and the guiding groove. On at least a part of an outer peripheral surface in sliding contact with the inner peripheral surface of at least one of the guide groove and the guiding groove, the guide pin has a clearance groove recessed in section which is inclined to one direction with respect to the axis of the guide pin. The guide pin is internally provided in the space so as to be relatively movable in the longitudinal direction of the guide rail to at least one of the guide rail and the slider in sliding contact with the outer peripheral surface having the clearance groove. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作機械、ロボット、各種測定装置等の産業機械に用いられる直動滑軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、長尺な案内レールにスライダーが摺動可能に組み付けられた直動滑軸受が周知である。かかる直動滑軸受は、動作精度が要求される工作機械、ロボット、各種測定装置等に採用される場合が多い。このため、直動滑軸受は、スライダーの案内レール上における円滑な移動が要求されるとともに、案内レール上を移動するスライダーの動作精度が要求される。
【０００３】
そこで、これらの要求を満たすべく、例えば、特開平９−２９６８２４号公報所載のものや、特開２００１−３９３４号公報所載のものが提案されている。
【０００４】
特開平９−２９６８２４号公報所載の直動滑軸受は、長尺な案内レールに長手方向に形成された摺動溝と、スライダーに形成された前記摺動溝と対向する溝とで形成した空間に、潤滑剤を含有したゴム、又は樹脂製の滑部材が、案内レールの摺動溝及びスライダーの溝の内周面に密接状態で内装され、該滑部材が案内レールに対するスライダーの移動をガイドするように構成されたものである。このように構成することで、スライダーを移動させた際に、案内レールとスライダーとの間に、滑部材から潤滑剤が経時的に染み出てくるので、スライダーを案内レール上で円滑、且つ精度良く移動させることができる。
【０００５】
また、特開２００１−３９３４号公報所載の直動滑軸受は、両側面に固体潤滑剤含有樹脂皮膜が形成されるとともに、該両側面が対称なテーパ状をなして被摺動面を形成した長尺な案内レールに、前記被摺動面と摺接するテーパ状をなす対向した一対の摺動面を有するスライダーが組み付けられ、案内レールの被摺動面とスライダーの摺動面との摺接によりスライダーの移動をガイドするように構成されたものである。このように被摺動面及び摺動面が面接触することで、案内レール上でのスライダーの移動が精度の高いものとなり、また、固体潤滑剤含有皮膜の作用により、無給油でスライダーの円滑な動きを担保することが可能となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平９−２９６８２４号公報所載の直動滑軸受は、案内レールの摺動溝とスライダーの溝とで形成された空間に内装された滑部剤が、案内レールの摺動溝、及びスライダーの溝の内周面と密接状態であるため、スライダーに生じた荷重が滑部材に剪断的に作用し、スライダーを案内レールに対して相対的に移動させた際に、滑部材がスライダー又は案内レールに対して局部的に摩耗し、直動滑軸受自体が短命になるという問題があった。
【０００７】
一方、特開２００１−３９３４号公報所載の直動滑軸受は、スライダーの摺動面が、テーパ状をなす案内レールの被摺動面に面接触した状態でスライダーが移動するように構成されているため、スライダー及び案内レールに生じる荷重が、スライダーの摺動面、及び案内レールの被摺動面に均一に作用して、局部的な摩耗が防止され、直動滑軸受の寿命を延命することができる。ところが、上述の如く、スライダーと案内レールとが面接触しているため、特開平９−２９６８２４号公報所載の直動滑軸受に比してスライダーの移動が円滑でなく、スライダーの摺動性を向上させるように固定潤滑材含有樹脂皮膜を被摺動面に形成しても、スライダーが案内レールを摺動する際の抵抗を小さくするのに限界がある。
【０００８】
そこで、本発明は、斯かる実情に鑑み、摺動部分における局部的な磨耗を防止して延命を図るとともに、スライダー及び案内レールの相対的な移動を円滑に行うことができる直動滑軸受を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる直動滑軸受は、請求項１記載の如く、断面凹状のガイド溝４が長手方向に形成された長尺な案内レール１と、前記ガイド溝４と対向配置される断面凹状の案内溝１０が形成されたスライダー２と、前記ガイド溝４及び案内溝１０により形成された空間に、前記案内レール１の長手方向に軸心を位置させてガイド溝４、及び案内溝１０の内周面に摺動可能に内装された円柱状のガイドピン３とを備え、該ガイドピン３を介して前記スライダー２及び案内レール１が長手方向に相対移動可能に構成された直動滑軸受において、前記ガイドピン３は、前記ガイド溝４、及び案内溝１０の少なくとも何れか一方の内周面と摺接する外周面の少なくとも一部に、断面凹状の逃溝１２が該ガイドピン３の軸心に対して一方向に傾斜して形成されるとともに、前記逃溝１２の形成された外周面が摺接した案内レール１及びスライダー２の少なくとも何れか一方に対し、案内レール１の長手方向で相対移動可能に前記空間に内装されてなることを特徴とする。
【００１０】
かかる直動滑軸受によれば、スライダー２と案内レール１とを長手方向に相対移動させた際に、ガイド溝４及び案内溝１０により形成された空間に内装されたガイドピン３が、逃溝１２の形成された外周面の摺接した案内レール１及びスライダー２の少なくとも何れか一方に対し、案内レール１の長手方向で相対移動するように構成されているので、スライダー２と案内レール１とを相対移動させることで、ガイドピン３の逃溝１２の形成された外周面とガイド溝４又は案内溝１０の少なくとも何れか一方の内周面との間に、ガイドピン３の軸方向に摩擦抵抗が生じる。この際、軸方向の摩擦抵抗による摩擦力は、軸心方向に対して傾斜方向に形成された逃溝１２により、摩擦力の作用方向が軸心回り方向に変換される。すなわち、ガイドピン３における逃溝１２近傍の外周面が逃溝１２の傾斜方向に対応した縁部を有するので、ガイドピン３の外周面に生じる摩擦力が、ガイドピン３の逃溝１２近傍の外周面（軸方向に対して傾斜した外周面の縁部）の形状に対応してガイドピン３の軸回り方向に作用し、ガイドピン３が軸回りに微小に回転する。
【００１１】
このようにガイドピン３が軸回りに回転すれば、ガイドピン３の外周面とガイド溝４及び案内溝１０の内周面とが常に同じ位置で摺接せず、スライダー２及び案内レール１に作用する荷重が、ガイドピン３の外周面における一定箇所に作用するのを防止することができ、ガイドピン３の局部的な磨耗を防止することができ、ガイドピン３（直動滑軸受）の延命を図ることができる。
【００１２】
また、上述の如く、ガイドピン３の外周面に断面凹状の逃溝１２を形成することで、ガイドピン３の外周面における逃溝１２の形成されていない部分のみが、ガイド溝４及び案内溝１０の内周面に接触するので、該内周面とガイドピン３の外周面との接触面積を小さくすることができる。したがって、ガイドピン３における案内レール１、及びスライダー２のそれぞれに対する摩擦抵抗を小さくすることができ、案内レール１及びスライダー２を相対的に移動させた際に、円滑で、且つ精度の高い移動を担保することができる。
【００１３】
また、請求項２記載の如く、前記逃溝１２が、螺旋状に形成されれば、ガイドピン３の外周面とガイド溝４及び案内溝１０の内周面との間で生じる摩擦力を、螺旋状の逃溝１２（ガイドピン３の外周面における逃溝１２の形成されていない部分）の形状に対応して作用させることができ、ガイドピン３を円滑に回転させることができる。
【００１４】
また、請求項３載の如く、前記ガイド溝４、及び案内溝１０の少なくとも何れか一方は、内周面がガイドピン３の軸方向で該ガイドピン３の外周面とライン状に摺接するように形状設定されてもよい。このようにすれば、ガイドピン３の外周面が、ガイド溝４や案内溝１０の内周面の全面と接触しないので、ガイドピン３と案内レール１との摩擦抵抗、及びガイドピン３とスライダー２との摩擦抵抗を小さくすることができる。これにより、ガイドピン３の外周面と、ガイド溝４及び案内溝１０の少なくとも何れか一方の内周面との摺動が円滑になり、案内レール１とスライダー２との相対的な移動をいっそう円滑にすることができる。
【００１５】
さらに、請求項４記載の如く、前記逃溝１２内に潤滑剤１４が充填されれば、空間内でのガイドピン３の回転や移動により、ガイドピン３の外周面とガイド溝４及び案内溝１０の内周面に潤滑剤１４が徐々に塗布され、ガイドピン３、スライダー２及び案内レール１のそれぞれをさらに円滑に摺動させることができる。
【００１６】
また、請求項５記載の如く、前記ガイドピン３は、少なくとも前記ガイド溝４、及び案内溝１０の内周面と摺接する外周面に潤滑皮膜１３が形成されてもよい。このようにすれば、スライダー２と案内レール１とをいっそう円滑に摺動させることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる直動滑軸受の第一実施形態について、図面を参酌しつつ説明する。
【００１８】
本実施形態にかかる直動滑軸受は、図１及び図２に示す如く、長尺な案内レール１と、該案内レール１上を長手方向に移動するスライダー２と、案内レール１及びスライダー２間に介装され、該スライダー２の案内レール１からの離脱、及びスライダー２の動作精度を担保する略円柱状をなすガイドピン３とで構成されている。
【００１９】
前記案内レール１は、断面略角形の略角柱体からなり、平面視短手方向の両側面には、長手方向に延びる断面凹状のガイド溝４がそれぞれ形成されている。
【００２０】
前記ガイド溝４を形成する内周面は、前記ガイドピン３の外周面が摺動する摺動面となるように構成されている。該ガイド溝４の内周面の形状について具体的に説明すると、該ガイド溝４の内周面は、図３に示す如く、案内レール１の上下方向で対称な一対の湾曲面５ａ，５ｂにより形成されており、該一対の湾曲面５ａ，５ｂはガイドピン３の半径よりも大きな曲率半径Ｒに設定されている。一方の湾曲面５ａの曲率中心Ｐ１は、該一対の湾曲面５ａ，５ｂ同士の接続位置から案内レール１の下面側に位置するとともに、該ガイド溝４の形成された側面より外側に位置し、他方の湾曲面５ｂの曲率中心Ｐ２は、該一対の湾曲面５ａ，５ｂ同士の接続位置から案内レール１の上面側に位置するとともに、一方の湾曲面５ａと同様に、該ガイド溝４の形成された側面より外側に位置している。
【００２１】
すなわち、ガイド溝４の内周面は、円柱状のガイドピン３が軸心をガイド溝４に沿わせるように、該ガイド溝４に嵌め込まれた際に、ガイドピン３の外周面が、ガイド溝４の内周面に対し、平行な二条のライン状で軸方向に摺接（線接触）し、且つガイドピン３の軸心が案内レール１の側面に対してやや外側に位置するように形状設定されている。
【００２２】
前記スライダー２は、断面コの字状をなすブロック体からなるスライダー本体６と、該スライダー本体６の両端部に取り付けられ、スライダー２と案内レール１との間に介装されたガイドピン３が脱落するのを防止する一対のエンドプレート７ａ，７ｂ（図１参照）とで構成されている。
【００２３】
スライダー本体６は、前記案内レール１の上面と対向する平面視略矩形状をなす板状の天部８と、該天部８の平面視短手方向の両端部に沿って下方に向けて延設された板状をなす一対の垂設部９ａ，９ｂとで構成されている。
【００２４】
前記天部８は、長手方向の長さがガイドピン３の長さよりも長く設定された板状に構成されている。
【００２５】
前記一対の垂設部９ａ，９ｂは、所定間隔を有して互いに対向しており、該対向面のそれぞれには、案内レール１に形成されたガイド溝４と対向する断面凹状の案内溝１０が形成されている。具体的には、該一対の垂設部９ａ，９ｂの対向面間の距離は、案内レール１の短手方向の幅（両側面間の間隔）よりやや広く、且つガイドピン３を案内溝１０及びガイド溝４に嵌め入れた際に、ガイド溝４の内周面にガイドピン３の外周面が二条のライン状に摺接され得る間隔に設定されている。また、案内溝１０は、内周面がガイドピン３の外周面が均等に摺接し得るように、ガイドピン３の断面半径に対応した曲率半径に設定されている。
【００２６】
エンドプレート７ａ，７ｂは、スライダー本体６のコの字状の端面形状に対応して正面視コの字状に形状設定された板材であり、対向面には、ガイド溝４に嵌り込む半円状の脱落防止片１１がそれぞれ突設され、これによって、該エンドプレート７ａ，７ｂをスライダー本体６に取り付けた際に、前記案内レール１のガイド溝４とスライダー本体６の案内溝１０とで形成された断面略円形状の空間を塞ぐことができるようになっている。つまり、エンドプレート７ａ，７ｂを取り付けることで、スライダー本体６の案内溝１０の端部を閉塞した状態で、脱落防止片１１がガイド溝４内に介在するように構成されている（図１参照）。
【００２７】
ガイドピン３は、図４に如く、外形略円柱状をなしており、外周面には、ガイドピン３の軸心に対して一方向に傾斜するように、断面凹状をなす一条の逃溝１２が螺旋状に形成されている。したがって、ガイドピン３の外周面は、逃溝１２と該逃溝１２以外の部分とで凹凸をなしている。
【００２８】
また、該ガイドピン３は、該ガイドピン３における逃溝１２以外の凸状をなした部分の外表面に、潤滑皮膜１３が形成されるとともに、該逃溝１２内に、潤滑剤１４が充填されている。前記潤滑皮膜１３は、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチエン）、二硫化タングステン、二硫化モリブデン、黒鉛（以下、これらを固体潤滑剤という）等により形成することができる。具体的には、潤滑皮膜１３は、固体潤滑剤と添加剤とを含有したエキポシ系、或いはポリアミド・イミド系等の熱硬化性樹脂溶液を、ガイドピン３の表面にスプレー塗装した後、１５０℃〜３５０℃で１０分〜６０分間焼成することにより形成することができる。
【００２９】
このように構成されたガイドピン３は、案内レール１のガイド溝４とスライダー本体６の案内溝１０とで形成された空間内に、軸心を案内レール１の長手方向に位置させて内装される（スライダー２の対向面と案内レール１の側面との間（空間）に介装される）とともに、この状態でスライダー本体６にエンドプレート７ａ，７ｂが取り付けられ、前記空間内からの脱落するのを防止されている（図２参照）。なお、この状態で、スライダー本体６の天部８は、案内レール１の上面に対して所定間隔を有して対向状態となっている。
【００３０】
以上の構成からなる直動滑軸受は、スライダー２と案内レール１とを長手方向に相対的に移動させると、ガイド溝４及び案内溝１０の内周面と摺接状態にあるガイドピン３が空間内で、案内レール１及びスライダー２のそれぞれと相対移動する。この際に、ガイド溝４及び案内溝１０の内周面と摺接状態にあるガイドピン３は、該ガイドピン３の外周面の形状（逃溝１２により形成された螺旋状の外周面）に対応するように摩擦力がガイドピン３の周方向に作用し、軸心回りに微小に回転する。これにより、ガイドピン３の外周面と、ガイド溝４及び案内溝１０の内周面とが一定箇所で摺接しないため、ガイドピン３の外周面が、局部的に磨耗するといった事態を防止することができる。
【００３１】
そして、さらにスライダー２を案内レール１の長手方向に移動させると、ガイドピン３の外周面がガイド溝４の内周面に対して二条のライン状で接触（線接触）した状態で、ガイドピン３がガイド溝４内を移動する。このように、ガイドピン３が、ガイド溝４の内周面に対して線接触状態であるため、ガイドピン３と案内レール１との摩擦抵抗が小さくなり、スライダー２を案内レール１に対して円滑に移動させることができる。また、ガイドピン３の外周面が、逃溝１２により凹凸状をなすため、凸状部分の外周面のみがガイド溝４の内周面に摺接し、接触面積がさらに小さく、摩擦抵抗もさらに小さすることができ、スライダー２をさらに円滑に移動させることができる。
【００３２】
また、逃溝１２内に充填された潤滑剤１４、及びガイドピン３の凸状に形成された部分の外周面に形成された潤滑皮膜１３によって、ガイド溝４、及び案内溝１０の内周面とガイドピン３の外周面との摩擦抵抗が小さくなり、ガイドピン３の軸回りの回転、及び案内レール１との摺動をいっそう円滑なものとすることができる。
【００３３】
したがって、直動滑軸受を上記構成にすることで、摺動部分における局部的な磨耗を防止して当該直動滑軸受の延命を図ることができ、しかもスライダー２及び案内レール１の相対的な移動を円滑に行うことができる。
【００３４】
尚、本発明の直動滑軸受は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００３５】
本実施形態において、ガイドピン３の外周面に連続した螺旋状の逃溝１２を形成したが、該逃溝１２は、必ずしも螺旋状に形成する必要はなく、例えば、ガイドピン３の軸心に対して傾斜する断続した断面凹状の溝を形成しても本実施形態と同様に作用する。
【００３６】
また、本実施形態において、ガイドピン３の外周面に螺旋状の逃溝１２を一条形成したが、該逃溝１２は、一条形成されたものに、限定されるものではなく、複数条形成してもよい。このように複数条の逃溝１２を形成することで、凸状をなす部分の外表面積を小さくすることができ、ガイド溝４、及び案内溝１０の内周面との接触面積をさらに小さくすることができ、スライダー２の移動をさらに円滑にすることができる。
【００３７】
本実施形態において、逃溝１２内に潤滑剤１４を充填するとともに、ガイドピン３の外表面に潤滑皮膜１３を形成したが、ガイドピン３の潤滑手段は、逃溝１２に潤滑剤（潤滑油）１４を充填するとともに、外表面に潤滑皮膜１３を形成したものに限定するものではなく、例えば、逃溝１２内に充填された潤滑剤１４、又は外周面の潤滑皮膜の何れか一方を備えたものや、逃溝１２に潤滑剤１４を充填したり、外表面に潤滑皮膜を形成したりせずに、ガイドピン３自体に潤滑剤を含浸したものを採用することも可能である。
【００３８】
また、本実施形態において、スライダー本体６に形成した案内溝１０が、ガイドピン３の外周面と完全に摺接する内周面を有するように、形状設定されたが、案内溝１０もガイド溝４と同様に、ガイドピン３の外周面とライン状に摺接し得る内周面に形状設定してもよい。
【００３９】
さらに、本実施形態において、ガイド溝４の内周面をガイドピン３の外周面が軸方向に二条のライン状で摺接するように形状設定したが、ガイド溝４の内周面は、ガイドピン３が二条のライン状で摺接するように形状設定されたものに限定されるものではなく、ガイド溝４は、ガイドピン３の外周面が、軸方向に一条又は二条以上のライン状に摺接する内周面に形状設定されたものや、ガイドピン３の外周面が密接状態で摺接する内周面に形状設定されたものであってもよい。
【００４０】
次に、本発明にかかる直動滑軸受の第二実施形態について説明する。本実施形態にかかる直動滑軸受は、図５及び図６に示す如く、第一実施形態と同様に、長尺な案内レール１と、該案内レール１上を長手方向に移動するスライダー２と、案内レール１及びスライダー２間に介装され、該スライダー２の案内レール１からの離脱、及びスライダー２の動作精度を担保する略円柱状をなすガイドピン３とで構成されている。なお、第一実施形態と同一の構成については、第一実施形態と同一の符号を付すこととする。
【００４１】
前記案内レール１は、断面角形の略角柱体からなり、該案内レール１は、平面視短手方向の両側面には、長手方向に延びる断面凹状のガイド溝４が形成されている。
【００４２】
前記ガイド溝４を形成する内周面は、第一実施形態と同様に、前記ガイドピン３の後述する大径部１６の外周面が摺動する摺動面となるように構成されている（図３参照）。該ガイド溝４の内周面の形状について具体的に説明すると、該ガイド溝４の内周面は、案内レール１の上下方向で対称な一対の湾曲面５ａ，５ｂにより形成されており、該一対の湾曲面５ａ，５ｂはガイドピン３の後述する大径部１６の断面半径よりも大きな曲率半径Ｒに設定されている。一方の湾曲面５ａの曲率中心Ｐ１は、該一対の湾曲面５ａ，５ｂ同士の接続位置から案合レールの下面側に位置するとともに、該ガイド溝４の形成された側面より外側に位置し、他方の湾曲面５ｂの曲率中心Ｐ２は、該一対の湾曲面５ａ，５ｂ同士の接続位置から案内レール１の上面側に位置するとともに、一方の湾曲面５ａと同様に、該ガイド溝４の形成された側面より外側に位置している。
【００４３】
すなわち、ガイド溝４の内周面は、円柱状のガイドピン３が、軸心をガイド溝４に沿わせるように、該ガイド溝４に嵌め込まれた際に、ガイドピン３の大径部１６の外周面が、ガイド溝４の内周面に対し、平行な二条のライン状で軸方向に摺接するように形状設定されている。
【００４４】
前記スライダー２は、断面コの字状をなすブロック体からなるスライダー本体６と、該スライダー本体６の両端部に取り付けられ、スライダー２と案内レール１との間に介装されたガイドピン３が脱落するのを防止する一対のエンドプレート７ａ，７ｂとで構成されている。
【００４５】
スライダー本体６は、前記案内レール１の上面と対向する平面視略矩形状をなす板状の天部８と、該天部８の平面視短手方向の両端部から下方に向けて延設された板状をなす一対の垂設部９ａ，９ｂとで構成されている。
【００４６】
前記天部８は、長手方向の長さがガイドピン３の長さよりも長く設定された板状に構成されており、前記案内レール１の上面に対して所定間隔を有して対向配置されている。
【００４７】
前記一対の垂設部９ａ，９ｂは、所定間隔を有して互いに対向しており、該対向面のそれぞれには、案内レール１に形成されたガイド溝４と対向する断面凹状の案内溝１０が形成されている。具体的には、一対の垂設部９ａ，９ｂの対向面間の距離は、案内レール１の短手方向の両側面間の間隔よりやや広く、且つガイドピン３をガイド溝４に嵌め入れた際に、該ガイドピン３の大径部１６の外周面がガイド溝４の内周面と二条のライン状に摺接され得る間隔に設定されている。また、案内溝１０は、内周面がガイドピン３の大径部１６の外周面が均等に摺接し得るように、ガイドピン３の断面半径に対応した曲率半径に設定されている。
【００４８】
エンドプレート７ａ，７ｂは、スライダー本体６のコの字状の端面形状に対応して正面視コの字状に形状設定された板材であり、スライダー本体６の長手方向の端面に取り付けた際に、スライダー本体６の案内溝１０と同軸となる正面視半円状の嵌入凹部１５が対向面のそれぞれ形成されている。すなわち、エンドプレート７ａ，７ｂは、嵌入凹部１５が前記スライダー本体６の案内溝１０の一部となるように構成されている。該嵌入凹部１５は、内周面がガイドピン３の後述する小径部１７の外周面と均一に摺接し、且つ小径部１７の軸方向の長さよりも深い深さ（エンドプレート７ａ，７ｂの板厚方向の深さ）を有するように形状設定されている。
【００４９】
ガイドピン３は、前記案内溝１０の内周面の曲率半径に対応した径を有する円柱状の大径部１６と、大径部１６の両端部に同軸で形成され、大径部１６の外径よりも小さな外径に設定された小径部１７とで構成されている。
【００５０】
前記大径部１６、及び小径部１７の外周面には、潤滑皮膜１３が形成されている。また、小径部１７の外周面には、ガイドピン３の軸心に対して一方向に傾斜するように、潤滑剤１４が充填された断面凹状の逃溝１２が複数断続して形成されている。すなわち、小径部１７の外周面は、逃溝１２と該逃溝１２以外の部分とで凹凸をなしている。
【００５１】
このように構成されたガイドピン３は、案内レール１のガイド溝４とスライダー本体６の案内溝１０とで形成された空間内に、軸心を案内レール１の長手方向に位置させて大径部１６が内装され（スライダー２の対向面と案内レール１の側面との間（空間）に介装される）とともに、スライダー本体６に取り付けられたエンドプレート７ａ，７ｂのそれぞれの嵌入凹部１５に小径部１７が内装されて設けられている。
【００５２】
以上の構成からなる直動滑軸受は、スライダー２と案内レール１とを長手方向に相対的に移動させると、ガイド溝４及び案内溝１０の内周面と摺接状態にあるガイドピン３の大径部１６が、空間内で案内レール１及びスライダー２のそれぞれと相対移動するとともに、嵌入凹部１５の内周面と摺接状態にあるガイドピン３の小径部１７が、スライダー２に対して相対移動する。
【００５３】
すなわち、スライダー２の移動方向に対して反対側に位置するガイドピン３の小径部１７がエンドプレート７ａ，７ｂの嵌入凹部１５内に入り込もうとするとともに、スライダー２の移動方向側に位置するガイドピン３の小径部１７がエンドプレート７ａ，７ｂの嵌入凹部１５から抜け出ようとする。
【００５４】
そうすると、小径部１７が嵌入凹部１５の内周面と摺接状態にあるガイドピン３は、該小径部１７の外周面の形状（逃溝１２により形成された凸状の外周面）に対応するように摩擦力が作用し、軸心回りに微小に回転する。これにより、ガイドピン３の大径部１６の外周面と、ガイド溝４及び案内溝１０の内周面とが一定の場所で摺接しないため、ガイドピン３の大径部１６の外周面が、局部的に磨耗するといった事態を防止することができる。
【００５５】
そして、ガイドピン３が軸回りに所定角度で回転し、且つガイドピン３の大径部１６の外周面が、ガイド溝４の内周面に対して二条のライン状に接触した状態で、案内レール１の長手方向に移動する。すなわち、スライダー２が案内レール１に沿って移動する際に、ガイドピン３の外周面と線接触した状態で案内レール１に沿って移動するため、ガイドピン３と案内レール１との接触抵抗が小さくなり、スライダー２を案内レール１に対して円滑に移動させることができる。
【００５６】
また、ガイドピン３の外周面に形成された潤滑皮膜１３によって、ガイド溝４、及び案内溝１０の内周面とガイドピン３の外周面との接触抵抗が小さくなり、ガイドピン３の軸回りの回転、及び案内レール１との摺動をいっそう円滑なものとすることができる。
【００５７】
したがって、直動滑軸受を上記構成にすることで、摺動部分における局部的な磨耗を防止して当該直動滑軸受の延命を図ることができ、しかもスライダー２及び案内レール１の相対的な移動を円滑に行うことができる。
【００５８】
尚、本発明の直動滑軸受は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００５９】
本実施形態において、ガイドピン３の外周面に軸方向に対して一方向で傾斜するように、断続した逃溝１２を形成したが、該逃溝１２は、例えば、外周回りに一方向の螺旋状に形成してもよい。このようにしても、本実施形態と同様に作用することは、勿論のことである。この場合、逃溝１２は、一条以上（複数条）形成してもよい。
【００６０】
本実施形態において、逃溝１２内に潤滑剤１４を充填するとともに、ガイドピン３の外表面に潤滑皮膜１３を形成したが、ガイドピン３の潤滑手段は、逃溝１２に潤滑剤１４を充填するとともに、外表面に潤滑皮膜を形成したものに限定するものではなく、例えば、逃溝１２内に充填された潤滑剤１４、又は外周面の潤滑皮膜の何れか一方を備えたものや、逃溝１２に潤滑剤１４を充填したり、外表面に潤滑皮膜を形成したりせずに、ガイドピン３自体に潤滑剤１４を含浸したものを採用することも可能である。
【００６１】
また、本実施形態において、スライダー本体６に形成した案内溝１０が、ガイドピン３の外周面と完全に摺接する内周面を有するように、形状設定されたが、案内溝１０もガイド溝４と同様に、ガイドピン３の外周面とライン状に摺接し得る内周面に形状設定してもよい。
【００６２】
さらに、本実施形態において、ガイド溝４の内周面をガイドピン３（大径部１６）の外周面が軸方向に二条のライン状で摺接するように形状設定したが、ガイド溝４の内周面は、ガイドピン３が二条のライン状で摺接するように形状設定されたものに限定されるものではなく、ガイド溝４は、ガイドピン３（大径部１６）の外周面が、軸方向に一条又は二条以上のライン状に摺接する内周面に形状設定されたものや、ガイドピン３（大径部１６）の外周面が密接状態で摺接する内周面に形状設定されたものであってもよい。
【００６３】
【発明の効果】
以上のように、本発明にかかる直動滑軸受によれば、ガイドピンの外周面の少なくとも一部に、断面凹状の逃溝が該ガイドピンの軸心に対して一方向に傾斜して形成されるとともに、該ガイドピンが、逃溝の形成した外周面と摺接する案内レール及びスライダーの少なくとも何れか一方に対し、案内レールの長手方向で相対移動可能に、ガイド溝及び案内溝で形成した空間に内装されるので、スライダーと案内レールとを相対移動させた際に、ガイドピンを軸回りに回転させることができ、スライダー及び案内レールの円滑な相対移動を確保したうえで、摺動部分における局部的な磨耗を防止して当該直動滑軸受の延命を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態にかかる直動滑軸受の全体斜視図を示す。
【図２】第一実施形態にかかる直動滑軸受の一部断面を含む側面図を示す。
【図３】第一実施形態にかかる直動滑軸受の正面断面図を示す。
【図４】第一実施形態にかかるガイドピンの全体図を示す。
【図５】本発明の第二実施形態にかかる直動滑軸受の全体斜視図を示す。
【図６】第二実施形態にかかる直動滑軸受の一部断面を含む側面図を示す。
【符号の説明】
１…案内レール、２…スライダー、３…ガイドピン、４…ガイド溝、５ａ，５ｂ…湾曲面、６…スライダー本体、７ａ，７ｂ…エンドプレート、８…天部、９ａ，９ｂ…垂設部、１０…案内溝、１１…片部、１２…逃溝、１３…潤滑皮膜、１４…潤滑剤、１５…嵌入凹部、１６…大径部、１７…小径部、Ｐ１，Ｐ２…曲率中心，Ｒ…曲率半径[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a linear motion sliding bearing used for industrial machines such as machine tools, robots, various measuring devices, and the like.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a linear slide bearing in which a slider is slidably mounted on a long guide rail is well known. Such linear motion sliding bearings are often employed in machine tools, robots, various measuring devices, and the like that require high operation accuracy. For this reason, in the linear motion sliding bearing, smooth movement of the slider on the guide rail is required, and operation accuracy of the slider moving on the guide rail is required.
[0003]
In order to satisfy these demands, for example, a device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-296824 and a device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-3934 have been proposed.
[0004]
The linear sliding bearing disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-296824 is formed by a sliding groove formed in a long guide rail in a longitudinal direction, and a groove formed in a slider and facing the sliding groove. In the space, a sliding member made of rubber or resin containing a lubricant is provided in close contact with the inner peripheral surfaces of the sliding groove of the guide rail and the groove of the slider, and the sliding member moves the slider with respect to the guide rail. It is configured to guide. With this configuration, when the slider is moved, the lubricant oozes out of the sliding member with time between the guide rail and the slider, so that the slider can be smoothly and accurately moved on the guide rail. Can be moved well.
[0005]
In the linear sliding bearing disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-3934, a solid lubricant-containing resin film is formed on both sides, and both sides are symmetrically tapered to form a sliding surface. A slider having a pair of opposed tapered sliding surfaces that are in sliding contact with the sliding surface is assembled to the elongated guide rail, and the sliding between the sliding surface of the guide rail and the sliding surface of the slider is assembled. The slider is configured to guide the movement of the slider by contact. The sliding contact between the sliding surface and the sliding surface makes the movement of the slider on the guide rail highly accurate, and the operation of the solid lubricant-containing film allows the slider to smoothly move without lubrication. Movement can be secured.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the linear sliding bearing disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-296824, the lubricant contained in the space defined by the sliding groove of the guide rail and the groove of the slider has the sliding groove of the guide rail, Since the slider is in close contact with the inner peripheral surface of the groove of the slider, the load generated on the slider acts on the sliding member in a shearing manner, and when the slider is moved relative to the guide rail, the sliding member is moved to the slider. Alternatively, there is a problem that the linear slide bearing itself becomes short-lived due to local wear on the guide rail.
[0007]
On the other hand, the linear sliding bearing described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-3934 is configured such that the slider moves in a state where the sliding surface of the slider is in surface contact with the sliding surface of the tapered guide rail. As a result, the load generated on the slider and guide rail acts uniformly on the slider sliding surface and the sliding surface of the guide rail, preventing local wear and extending the life of the linear motion sliding bearing. can do. However, as described above, since the slider and the guide rail are in surface contact with each other, the movement of the slider is not smooth compared to the linear sliding bearing disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-296824, and the sliding property of the slider is poor. Even if a resin film containing a fixed lubricant is formed on the surface to be slid to improve the resistance, there is a limit in reducing the resistance when the slider slides on the guide rail.
[0008]
In view of such circumstances, the present invention provides a linear motion sliding bearing that can prevent local wear in a sliding portion to extend the life and smoothly perform relative movement of the slider and the guide rail. The task is to provide.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The linear sliding bearing according to the present invention has a long guide rail 1 in which a guide groove 4 having a concave cross section is formed in a longitudinal direction, and a concave guide having a concave cross section which is arranged to face the guide groove 4. The center of the slider 2 in which the guide groove 10 is formed and the guide groove 4 and the guide groove 10 are positioned in the longitudinal direction of the guide rail 1 in the space formed by the guide groove 4 and the guide groove 10. A linear slide bearing comprising: a cylindrical guide pin 3 slidably mounted on the peripheral surface; and the slider 2 and the guide rail 1 are relatively movable in the longitudinal direction via the guide pin 3. The guide pin 3 has an escape groove 12 having a concave cross section on at least a part of an outer peripheral surface that is in sliding contact with the inner peripheral surface of at least one of the guide groove 4 and the guide groove 10. Inclined in one direction with respect to And at least one of the guide rail 1 and the slider 2 with which the outer peripheral surface on which the relief groove 12 is formed is in sliding contact with the guide rail 1 and the slider 2 so as to be relatively movable in the longitudinal direction of the guide rail 1. It is characterized by.
[0010]
According to such a linear motion sliding bearing, when the slider 2 and the guide rail 1 are relatively moved in the longitudinal direction, the guide pin 3 housed in the space formed by the guide groove 4 and the guide groove 10 becomes a relief groove. The slider 2 and the guide rail 1 are configured so as to relatively move in the longitudinal direction of the guide rail 1 with respect to at least one of the guide rail 1 and the slider 2 slidably contacting the outer peripheral surface on which the 12 is formed. Relative to each other, friction between the outer peripheral surface of the guide pin 3 where the escape groove 12 is formed and the inner peripheral surface of at least one of the guide groove 4 and the guide groove 10 in the axial direction of the guide pin 3 Resistance occurs. At this time, the acting direction of the frictional force is converted to the direction around the axis by the relief groove 12 formed in the inclined direction with respect to the axis direction. That is, since the outer peripheral surface of the guide pin 3 near the escape groove 12 has an edge corresponding to the inclination direction of the escape groove 12, the frictional force generated on the outer peripheral surface of the guide pin 3 causes It acts in the direction around the axis of the guide pin 3 corresponding to the shape of the outer peripheral surface (the edge of the outer peripheral surface inclined with respect to the axial direction), and the guide pin 3 rotates minutely around the axis.
[0011]
When the guide pin 3 rotates around the axis in this manner, the outer peripheral surface of the guide pin 3 and the inner peripheral surfaces of the guide groove 4 and the guide groove 10 are not always in sliding contact at the same position. The applied load can be prevented from acting on a fixed portion on the outer peripheral surface of the guide pin 3, local wear of the guide pin 3 can be prevented, and the guide pin 3 (linear sliding bearing) can be prevented. You can extend your life.
[0012]
Further, as described above, by forming the escape groove 12 having a concave cross section on the outer peripheral surface of the guide pin 3, only the portion of the outer peripheral surface of the guide pin 3 where the escape groove 12 is not formed becomes the guide groove 4 and the guide groove. The contact area between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the guide pin 3 can be reduced. Therefore, the frictional resistance of the guide pin 3 with respect to each of the guide rail 1 and the slider 2 can be reduced, and when the guide rail 1 and the slider 2 are relatively moved, smooth and highly accurate movement can be achieved. Can be secured.
[0013]
Further, when the relief groove 12 is formed in a spiral shape, the frictional force generated between the outer peripheral surface of the guide pin 3 and the inner peripheral surfaces of the guide groove 4 and the guide groove 10 is reduced. The action can be made to correspond to the shape of the helical escape groove 12 (the portion of the outer peripheral surface of the guide pin 3 where the escape groove 12 is not formed), and the guide pin 3 can be smoothly rotated.
[0014]
As described in claim 3, at least one of the guide groove 4 and the guide groove 10 has an inner peripheral surface slidingly contacting the outer peripheral surface of the guide pin 3 in the axial direction of the guide pin 3. May be set. By doing so, the outer peripheral surface of the guide pin 3 does not contact the entire inner peripheral surface of the guide groove 4 or the guide groove 10, so that the frictional resistance between the guide pin 3 and the guide rail 1, and the guide pin 3 and the slider 2 can be reduced in frictional resistance. Thereby, the sliding between the outer peripheral surface of the guide pin 3 and the inner peripheral surface of at least one of the guide groove 4 and the guide groove 10 becomes smooth, and the relative movement between the guide rail 1 and the slider 2 is further increased. It can be smooth.
[0015]
Further, if the lubricant 14 is filled in the escape groove 12, the outer peripheral surface of the guide pin 3 and the guide groove 4 and the guide groove are formed by rotation and movement of the guide pin 3 in the space. Lubricant 14 is gradually applied to the inner peripheral surface of 10, so that each of guide pin 3, slider 2 and guide rail 1 can slide more smoothly.
[0016]
Further, as described in claim 5, the guide pin 3 may have a lubricating film 13 formed on at least an outer peripheral surface of the guide pin 4 and the inner peripheral surface of the guide groove 10 in sliding contact. In this way, the slider 2 and the guide rail 1 can be slid more smoothly.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a first embodiment of a linear motion sliding bearing according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0018]
As shown in FIGS. 1 and 2, the linear sliding bearing according to the present embodiment includes a long guide rail 1, a slider 2 that moves on the guide rail 1 in the longitudinal direction, and a space between the guide rail 1 and the slider 2. And a substantially cylindrical guide pin 3 for securing the slider 2 from the guide rail 1 and ensuring the operation accuracy of the slider 2.
[0019]
The guide rail 1 is formed of a substantially prismatic body having a substantially square cross section, and guide grooves 4 having a concave cross section extending in the longitudinal direction are formed on both side surfaces in the short direction in plan view.
[0020]
The inner peripheral surface forming the guide groove 4 is configured to be a sliding surface on which the outer peripheral surface of the guide pin 3 slides. The shape of the inner peripheral surface of the guide groove 4 will be specifically described. As shown in FIG. 3, the inner peripheral surface of the guide groove 4 is formed by a pair of curved surfaces 5a and 5b symmetrical in the vertical direction of the guide rail 1. The pair of curved surfaces 5 a and 5 b are set to have a radius of curvature R larger than the radius of the guide pin 3. The center of curvature P1 of one curved surface 5a is located on the lower surface side of the guide rail 1 from the connection position between the pair of curved surfaces 5a and 5b, and is located outside the side surface on which the guide groove 4 is formed, The center of curvature P2 of the other curved surface 5b is located on the upper surface side of the guide rail 1 from the connection position between the pair of curved surfaces 5a and 5b, and the guide groove 4 is formed similarly to the one curved surface 5a. It is located outside the side that was set.
[0021]
That is, when the cylindrical guide pin 3 is fitted into the guide groove 4 so that the axis of the guide pin 3 is aligned with the guide groove 4, the inner peripheral surface of the guide pin 3 The inner peripheral surface of the groove 4 is slid in the axial direction in two parallel lines (line contact), and the axis of the guide pin 3 is positioned slightly outside the side surface of the guide rail 1. The shape is set.
[0022]
The slider 2 includes a slider body 6 composed of a block having a U-shaped cross section, and guide pins 3 attached to both ends of the slider body 6 and interposed between the slider 2 and the guide rail 1. It is composed of a pair of end plates 7a and 7b (see FIG. 1) for preventing falling off.
[0023]
The slider body 6 has a plate-shaped top portion 8 having a substantially rectangular shape in plan view facing the upper surface of the guide rail 1, and extends downward along both ends of the top portion 8 in the short direction in plan view. And a pair of vertically extending portions 9a and 9b having a plate shape.
[0024]
The top portion 8 is formed in a plate shape whose length in the longitudinal direction is set longer than the length of the guide pin 3.
[0025]
The pair of vertical portions 9a and 9b are opposed to each other at a predetermined interval, and each of the opposing surfaces has a guide groove 10 having a concave cross section facing the guide groove 4 formed in the guide rail 1. Is formed. Specifically, the distance between the opposing surfaces of the pair of hanging portions 9a and 9b is slightly larger than the width of the guide rail 1 in the lateral direction (the interval between both side surfaces), and the guide pin 3 is connected to the guide groove 10. When the guide pin 3 is fitted into the guide groove 4, the outer peripheral surface of the guide pin 3 is set in such a manner that the outer peripheral surface of the guide pin 3 can slide on the inner peripheral surface of the guide groove 4. The guide groove 10 is set to have a radius of curvature corresponding to the cross-sectional radius of the guide pin 3 such that the inner peripheral surface can evenly contact the outer peripheral surface of the guide pin 3.
[0026]
The end plates 7a and 7b are plate members which are set in a U-shape in a front view corresponding to the U-shape end surface shape of the slider body 6, and have a semicircle fitted in the guide groove 4 on the opposing surface. When the end plates 7a and 7b are mounted on the slider body 6, the guide grooves 4 of the guide rail 1 and the guide grooves 10 of the slider body 6 are formed. It is possible to close the space having a substantially circular cross section. That is, by attaching the end plates 7a and 7b, the falling-off preventing piece 11 is configured to be interposed in the guide groove 4 in a state where the end of the guide groove 10 of the slider body 6 is closed (see FIG. 1). ).
[0027]
As shown in FIG. 4, the guide pin 3 has a substantially cylindrical outer shape, and has a single groove 12 having a concave cross section on its outer peripheral surface so as to be inclined in one direction with respect to the axis of the guide pin 3. Are spirally formed. Therefore, the outer peripheral surface of the guide pin 3 has irregularities in the groove 12 and a portion other than the groove 12.
[0028]
The guide pin 3 has a lubricating film 13 formed on an outer surface of a convex portion other than the relief groove 12 of the guide pin 3, and a lubricant 14 is filled in the relief groove 12. Have been. The lubricating film 13 can be formed of PTFE (polytetrafluoroethene), tungsten disulfide, molybdenum disulfide, graphite (hereinafter, referred to as a solid lubricant), or the like. Specifically, the lubricating film 13 is formed by spraying a thermosetting resin solution such as an epoxy-based or polyamide-imide-based solution containing a solid lubricant and an additive on the surface of the guide pin 3, It can be formed by baking at ~ 350 ° C for 10-60 minutes.
[0029]
The guide pin 3 configured as described above is housed in a space formed by the guide groove 4 of the guide rail 1 and the guide groove 10 of the slider main body 6 with its axis located in the longitudinal direction of the guide rail 1. (Interposed between the facing surface of the slider 2 and the side surface of the guide rail 1 (space)), and in this state, the end plates 7a and 7b are attached to the slider body 6 and fall off from the space. (See FIG. 2). In this state, the top portion 8 of the slider body 6 is opposed to the upper surface of the guide rail 1 at a predetermined interval.
[0030]
In the linear sliding bearing having the above configuration, when the slider 2 and the guide rail 1 are relatively moved in the longitudinal direction, the guide pins 3 in sliding contact with the inner peripheral surfaces of the guide groove 4 and the guide groove 10 are formed. The guide rail 1 and the slider 2 move relative to each other in the space. At this time, the guide pin 3 which is in sliding contact with the inner peripheral surfaces of the guide groove 4 and the guide groove 10 has the shape of the outer peripheral surface of the guide pin 3 (spiral outer peripheral surface formed by the escape groove 12). Correspondingly, a frictional force acts in the circumferential direction of the guide pin 3 and rotates slightly around the axis. Thereby, the outer peripheral surface of the guide pin 3 does not slide on the inner peripheral surfaces of the guide groove 4 and the guide groove 10 at a certain position, so that the outer peripheral surface of the guide pin 3 is prevented from being locally worn. be able to.
[0031]
When the slider 2 is further moved in the longitudinal direction of the guide rail 1, the outer peripheral surface of the guide pin 3 comes into contact with the inner peripheral surface of the guide groove 4 in two lines (line contact). 3 moves in the guide groove 4. Thus, since the guide pin 3 is in line contact with the inner peripheral surface of the guide groove 4, the frictional resistance between the guide pin 3 and the guide rail 1 is reduced, and the slider 2 is moved to the guide rail 1. It can be moved smoothly. In addition, since the outer peripheral surface of the guide pin 3 is made uneven by the relief groove 12, only the outer peripheral surface of the convex portion slides on the inner peripheral surface of the guide groove 4, and the contact area is further reduced, and the frictional resistance is further reduced. And the slider 2 can be moved more smoothly.
[0032]
Further, the inner peripheral surface of the guide groove 4 and the guide groove 10 is formed by the lubricant 14 filled in the escape groove 12 and the lubricating film 13 formed on the outer peripheral surface of the convex portion of the guide pin 3. The frictional resistance between the guide pin 3 and the outer peripheral surface of the guide pin 3 is reduced, and the rotation of the guide pin 3 around the axis and the sliding with the guide rail 1 can be further smoothed.
[0033]
Therefore, by employing the above-described configuration of the linear sliding bearing, it is possible to prevent local wear in the sliding portion and extend the life of the linear sliding bearing. In addition, the relative movement of the slider 2 and the guide rail 1 can be improved. Movement can be performed smoothly.
[0034]
It should be noted that the linear motion sliding bearing of the present invention is not limited to the above embodiment, and it is needless to say that various changes can be made without departing from the scope of the present invention.
[0035]
In the present embodiment, the continuous spiral groove 12 is formed on the outer peripheral surface of the guide pin 3. However, the groove 12 does not necessarily need to be formed in a spiral shape. The same effect as in the present embodiment can be obtained even if an intermittent groove having an intermittent concave shape is formed.
[0036]
Further, in the present embodiment, a single spiral groove 12 is formed on the outer peripheral surface of the guide pin 3. However, the number of the groove 12 is not limited to one, and a plurality of grooves may be formed. You may. By forming the plurality of escape grooves 12 in this manner, the outer surface area of the convex portion can be reduced, and the contact area between the guide groove 4 and the inner peripheral surface of the guide groove 10 can be further reduced. Therefore, the movement of the slider 2 can be further smoothed.
[0037]
In the present embodiment, the lubricant 14 is filled in the escape groove 12 and the lubricating film 13 is formed on the outer surface of the guide pin 3. The present invention is not limited to the case in which the lubricating film 13 is formed on the outer surface while filling the lubricating film 14 with the lubricating film 14 on the outer surface. Alternatively, the guide pin 3 itself may be impregnated with a lubricant without filling the groove 12 with the lubricant 14 or forming a lubricant film on the outer surface.
[0038]
In this embodiment, the guide groove 10 formed in the slider main body 6 is shaped so as to have an inner peripheral surface that is in complete sliding contact with the outer peripheral surface of the guide pin 3. Similarly to the above, the shape may be set on the inner peripheral surface that can slide in line with the outer peripheral surface of the guide pin 3.
[0039]
Furthermore, in the present embodiment, the inner peripheral surface of the guide groove 4 is set so that the outer peripheral surface of the guide pin 3 is slidably contacted in the form of two lines in the axial direction. The guide groove 4 is not limited to the shape set so that the 3 is in sliding contact with two lines, and the outer peripheral surface of the guide pin 3 is in sliding contact with one or more lines in the axial direction. The shape may be set on the inner peripheral surface, or may be set on the inner peripheral surface with which the outer peripheral surface of the guide pin 3 slides in close contact.
[0040]
Next, a second embodiment of the linear motion sliding bearing according to the present invention will be described. As shown in FIGS. 5 and 6, the linear sliding bearing according to the present embodiment includes a long guide rail 1 and a slider 2 that moves on the guide rail 1 in the longitudinal direction, as in the first embodiment. And a guide pin 3 having a substantially cylindrical shape, which is interposed between the guide rail 1 and the slider 2, detaches the slider 2 from the guide rail 1, and ensures the operation accuracy of the slider 2. In addition, about the same structure as 1st Embodiment, the same code | symbol as 1st Embodiment shall be attached | subjected.
[0041]
The guide rail 1 is formed of a substantially prismatic body having a rectangular cross section, and the guide rail 1 is formed with a guide groove 4 having a concave cross section extending in the longitudinal direction on both side surfaces in the short direction in plan view.
[0042]
The inner peripheral surface forming the guide groove 4 is configured to be a sliding surface on which the outer peripheral surface of a large diameter portion 16 of the guide pin 3 described later slides, as in the first embodiment ( (See FIG. 3). The shape of the inner peripheral surface of the guide groove 4 will be specifically described. The inner peripheral surface of the guide groove 4 is formed by a pair of curved surfaces 5a and 5b symmetrical in the vertical direction of the guide rail 1. The pair of curved surfaces 5a and 5b are set to have a radius of curvature R larger than a cross-sectional radius of a later-described large-diameter portion 16 of the guide pin 3. The center of curvature P1 of one curved surface 5a is located on the lower surface side of the guide rail from the connection position of the pair of curved surfaces 5a and 5b, and is located outside the side surface on which the guide groove 4 is formed, The center of curvature P2 of the other curved surface 5b is located on the upper surface side of the guide rail 1 from the connection position between the pair of curved surfaces 5a and 5b, and the guide groove 4 is formed similarly to the one curved surface 5a. It is located outside the side that was set.
[0043]
That is, when the cylindrical guide pin 3 is fitted into the guide groove 4 so that the axis thereof is aligned with the guide groove 4, the inner peripheral surface of the guide groove 4 has a large diameter portion 16 of the guide pin 3. The outer peripheral surface is shaped so as to slide in the axial direction in two parallel lines with the inner peripheral surface of the guide groove 4.
[0044]
The slider 2 includes a slider body 6 composed of a block having a U-shaped cross section, and guide pins 3 attached to both ends of the slider body 6 and interposed between the slider 2 and the guide rail 1. It is composed of a pair of end plates 7a and 7b for preventing falling off.
[0045]
The slider body 6 has a plate-shaped top portion 8 having a substantially rectangular shape in plan view facing the upper surface of the guide rail 1, and extends downward from both ends of the top portion 8 in the short direction in plan view. And a pair of vertically extending portions 9a and 9b.
[0046]
The top portion 8 is formed in a plate shape whose length in the longitudinal direction is set to be longer than the length of the guide pin 3, and is arranged to face the upper surface of the guide rail 1 at a predetermined interval. I have.
[0047]
The pair of vertical portions 9a and 9b are opposed to each other at a predetermined interval, and each of the opposing surfaces has a guide groove 10 having a concave cross section facing the guide groove 4 formed in the guide rail 1. Is formed. Specifically, the distance between the opposing surfaces of the pair of hanging portions 9a, 9b is slightly wider than the distance between both side surfaces in the short direction of the guide rail 1, and the guide pin 3 is fitted into the guide groove 4. At this time, the interval is set such that the outer peripheral surface of the large diameter portion 16 of the guide pin 3 can be slidably contacted with the inner peripheral surface of the guide groove 4 in two lines. The guide groove 10 is set to have a radius of curvature corresponding to the cross-sectional radius of the guide pin 3 so that the inner peripheral surface can evenly contact the outer peripheral surface of the large-diameter portion 16 of the guide pin 3.
[0048]
The end plates 7a and 7b are plate members which are set in a U-shape in a front view corresponding to the U-shape end face shape of the slider body 6, and are attached to the longitudinal end face of the slider body 6. A fitting recess 15 having a semicircular shape in a front view and being coaxial with the guide groove 10 of the slider body 6 is formed on each of the opposing surfaces. That is, the end plates 7 a and 7 b are configured such that the fitting recess 15 becomes a part of the guide groove 10 of the slider body 6. The fitting recess 15 has an inner peripheral surface that is in uniform sliding contact with an outer peripheral surface of a small-diameter portion 17 of the guide pin 3, which will be described later, and has a depth greater than the axial length of the small-diameter portion 17 (the plate of the end plates 7 a and 7 b). (Depth in the thickness direction).
[0049]
The guide pin 3 is formed in a cylindrical large-diameter portion 16 having a diameter corresponding to the radius of curvature of the inner peripheral surface of the guide groove 10, and is formed coaxially at both ends of the large-diameter portion 16. And a small diameter portion 17 set to an outer diameter smaller than the diameter.
[0050]
A lubricating film 13 is formed on the outer peripheral surfaces of the large diameter portion 16 and the small diameter portion 17. On the outer peripheral surface of the small-diameter portion 17, a plurality of recessed grooves 12 filled with a lubricant 14 are intermittently formed so as to be inclined in one direction with respect to the axis of the guide pin 3. . That is, the outer peripheral surface of the small-diameter portion 17 has irregularities between the relief groove 12 and a portion other than the relief groove 12.
[0051]
The guide pin 3 thus configured has a large diameter with its axis located in the longitudinal direction of the guide rail 1 in a space defined by the guide groove 4 of the guide rail 1 and the guide groove 10 of the slider body 6. A portion 16 is provided (interposed between (a space between) the facing surface of the slider 2 and the side surface of the guide rail 1), and is inserted into each of the fitting recesses 15 of the end plates 7 a and 7 b attached to the slider body 6. The small diameter portion 17 is provided inside.
[0052]
When the slider 2 and the guide rail 1 are relatively moved in the longitudinal direction, the linear motion sliding bearing having the above-described configuration allows the guide pin 3 in sliding contact with the inner peripheral surfaces of the guide groove 4 and the guide groove 10. The large-diameter portion 16 moves relative to each of the guide rail 1 and the slider 2 in the space, and the small-diameter portion 17 of the guide pin 3 slidably in contact with the inner peripheral surface of the fitting recess 15 moves with respect to the slider 2. Move relatively.
[0053]
That is, the small-diameter portion 17 of the guide pin 3 located on the opposite side to the moving direction of the slider 2 tries to enter the fitting recess 15 of the end plates 7a and 7b, and the guide pin located on the moving direction side of the slider 2 The small-diameter portion 17 tries to escape from the fitting recess 15 of the end plates 7a and 7b.
[0054]
Then, the guide pin 3 in which the small-diameter portion 17 is in sliding contact with the inner peripheral surface of the fitting recess 15 corresponds to the shape of the outer peripheral surface of the small-diameter portion 17 (the convex outer peripheral surface formed by the relief groove 12). As described above, the frictional force acts to rotate minutely around the axis. As a result, the outer peripheral surface of the large-diameter portion 16 of the guide pin 3 does not slidably contact with the inner peripheral surfaces of the guide groove 4 and the guide groove 10 at a certain location. Thus, it is possible to prevent a situation such as local wear.
[0055]
Then, the guide pin 3 rotates at a predetermined angle around the axis, and the outer peripheral surface of the large diameter portion 16 of the guide pin 3 comes into contact with the inner peripheral surface of the guide groove 4 in a two-line shape. It moves in the longitudinal direction of the rail 1. That is, when the slider 2 moves along the guide rail 1, the slider 2 moves along the guide rail 1 while being in line contact with the outer peripheral surface of the guide pin 3, so that the contact resistance between the guide pin 3 and the guide rail 1 is reduced. As a result, the slider 2 can be smoothly moved with respect to the guide rail 1.
[0056]
In addition, the lubricating film 13 formed on the outer peripheral surface of the guide pin 3 reduces the contact resistance between the inner peripheral surface of the guide groove 4 and the guide groove 10 and the outer peripheral surface of the guide pin 3. , And sliding with the guide rail 1 can be made smoother.
[0057]
Therefore, by employing the above-described configuration of the linear sliding bearing, it is possible to prevent local wear in the sliding portion and extend the life of the linear sliding bearing. In addition, the relative movement of the slider 2 and the guide rail 1 can be improved. Movement can be performed smoothly.
[0058]
It should be noted that the linear motion sliding bearing of the present invention is not limited to the above embodiment, and it is needless to say that various changes can be made without departing from the scope of the present invention.
[0059]
In the present embodiment, the intermittent escape groove 12 is formed on the outer peripheral surface of the guide pin 3 so as to be inclined in one direction with respect to the axial direction. It may be formed in a shape. Even in this case, it is needless to say that the same operation as in the present embodiment is performed. In this case, the relief groove 12 may be formed in one or more lines (a plurality of lines).
[0060]
In the present embodiment, the lubricant 14 is filled in the groove 12 and the lubricating film 13 is formed on the outer surface of the guide pin 3. The lubricating means of the guide pin 3 fills the groove 12 with the lubricant 14. In addition, the present invention is not limited to a lubricant having a lubricating film formed on the outer surface. For example, a lubricant having either the lubricant 14 filled in the escape groove 12 or a lubricating film on the outer peripheral surface, Instead of filling the groove 12 with the lubricant 14 or forming a lubricating film on the outer surface, the guide pin 3 itself may be impregnated with the lubricant 14.
[0061]
In this embodiment, the guide groove 10 formed in the slider main body 6 is shaped so as to have an inner peripheral surface that is in complete sliding contact with the outer peripheral surface of the guide pin 3. Similarly to the above, the shape may be set on the inner peripheral surface which can slide in line with the outer peripheral surface of the guide pin 3.
[0062]
Further, in the present embodiment, the inner peripheral surface of the guide groove 4 is set so that the outer peripheral surface of the guide pin 3 (the large-diameter portion 16) is slidably contacted in the form of two lines in the axial direction. The peripheral surface is not limited to a shape in which the guide pin 3 is slid in a two-line shape, and the guide groove 4 is configured such that the outer peripheral surface of the guide pin 3 (the large-diameter portion 16) is One whose inner peripheral surface slides in one or two or more lines in the direction, or one whose inner peripheral surface in which the outer peripheral surface of the guide pin 3 (large-diameter portion 16) slides in close contact is set. It may be.
[0063]
【The invention's effect】
As described above, according to the linear sliding bearing of the present invention, a relief groove having a concave cross section is formed in at least a part of the outer peripheral surface of the guide pin so as to be inclined in one direction with respect to the axis of the guide pin. The guide pin is formed by the guide groove and the guide groove so as to be relatively movable in the longitudinal direction of the guide rail with respect to at least one of the guide rail and the slider that is in sliding contact with the outer peripheral surface where the escape groove is formed. Since it is installed in the space, when the slider and the guide rail are moved relative to each other, the guide pin can be rotated around the axis, and the smooth relative movement of the slider and the guide rail is ensured. , And the life of the linear motion sliding bearing can be extended.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall perspective view of a linear motion sliding bearing according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view including a partial cross section of the linear motion sliding bearing according to the first embodiment.
FIG. 3 is a front sectional view of the linear motion sliding bearing according to the first embodiment.
FIG. 4 is an overall view of a guide pin according to the first embodiment.
FIG. 5 is an overall perspective view of a linear motion sliding bearing according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a side view including a partial cross section of a linear sliding bearing according to a second embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Guide rail, 2 ... Slider, 3 ... Guide pin, 4 ... Guide groove, 5a, 5b ... Curved surface, 6 ... Slider body, 7a, 7b ... End plate, 8 ... Top part, 9a, 9b ... Vertical part Reference numeral 10: guide groove, 11: one part, 12: escape groove, 13: lubricating film, 14: lubricant, 15: fitting recess, 16: large diameter part, 17: small diameter part, P1, P2: center of curvature, R …curvature radius

Claims

A long guide rail (1) having a concave guide groove (4) formed in the longitudinal direction, and a slider (10) having a concave guide groove (10) arranged to face the guide groove (4). 2) and a guide groove (4) and a guide groove (10) in a space formed by the guide groove (4) and the guide groove (10), with an axial center located in a longitudinal direction of the guide rail (1). ) Is provided with a cylindrical guide pin (3) slidably mounted on the inner peripheral surface of the slider (2), and the slider (2) and the guide rail (1) are relatively opposed in the longitudinal direction via the guide pin (3). In a linear motion sliding bearing configured to be movable, the guide pin (3) has at least one of an outer peripheral surface that is in sliding contact with an inner peripheral surface of at least one of the guide groove (4) and the guide groove (10). A groove (12) having a concave cross section is formed at the center of the guide pin (3). The guide rail (1) and / or the slider (2) are formed so as to be inclined in one direction with respect to the guide rail (1) and the slider (2) on which the outer peripheral surface on which the relief groove (12) is formed is in sliding contact. 1) A linear motion sliding bearing characterized in that it is mounted in the space so as to be relatively movable in the longitudinal direction.

The linear sliding bearing according to claim 1, wherein the relief groove (12) is formed in a spiral shape.

At least one of the guide groove (4) and the guide groove (10) has an inner peripheral surface slidingly contacting the outer peripheral surface of the guide pin (3) in the axial direction of the guide pin (3). The linear motion sliding bearing according to claim 1 or 2, wherein the shape is set.

The linear sliding bearing according to any one of claims 1 to 3, wherein the lubricant (14) is filled in the relief groove (12).

The lubricating film (13) is formed on at least the outer peripheral surface of the guide pin (3) which is in sliding contact with the inner peripheral surface of the guide groove (4) and the guide groove (10). The linear motion sliding bearing according to 1.