JP2004225918A - 直線案内装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明の課題は、直線案内装置において、ベアリングブロックの上部取付面、めねじ部、負荷転動体の転走面との間の位置決めを高精度に行い、転動体循環路の内面が円滑で騒音の発生を少なくすることである。
【解決手段】 本発明の直線案内装置は、断面コ字形の案内レール２の内側面に外側転送面15が形成され、ベアリングブロック本体12の両側面に内側転送面16が形成され、ベアリングブロック本体12の略中央部に軸方向のめねじ部が形成され、外側転送面15と内側転送面16との間に転動体（ボールチェイン54）が介在され、ベアリングブロック本体12のめねじ部12にねじ軸４が螺合されている。そして、めねじ部12を有するめねじ部体12' が、合成樹脂の成形加工等によりベアリングブロック本体21のめねじ部下穴に一体に成形される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、各種機械の直線案内部に用いられる直線案内装置及びそのベアリングブロック成形体の製造方法に関する。

図19は、従来の直線案内装置の分解斜視図であり、直線案内装置は、ねじ軸４が螺合しためねじ部12を有するベアリングブロック１と、ベアリングブロック１を案内する案内レール２と、ベアリングブロック１と案内レール２との間で荷重を負荷しつつ転走する複数の転動体３とから構成されている。ベアリングブロック１の両側面には負荷転動体の転走面が形成され、ベアリングブロック１を案内レール２から取り外した際に転動体３が転走面から脱落するのを防止するための転動体保持器６が配設される。ベアリングブロック１の軸方向の前後両端面にエンドプレート５が固定され、転動体保持器６の前後両端はエンドプレート５に係合され支持される。ベアリングブロック１には無負荷転動体穴７が形成され、無負荷転動体穴７と負荷転動体の転走面とを連通連結する方向転換案内路８がエンドプレート５内に形成される。図19の要部拡大図に示すように、方向転換案内路８の内周案内部11は断面半円の案内片９の円弧状外周により構成され、方向転換案内路８の外周案内部10はエンドプレート５内の円弧状内周により構成される。（この従来例について、特許文献１を参照のこと。）
特開平４−２５６１６号公報 従来の直線案内装置は、ベアリングブロック１のめねじ部12と負荷転動体の転走面とを別々に加工しているので、めねじ部12と負荷転動体の転走面との位置及び負荷転動体の転走面とベアリングブロック１の上部取付面13との位置を高精度に機械加工することが困難であった。

また、ベアリングブロック１の前後両端面にエンドプレート５が固定されるので、ベアリングブロック１の負荷転動体の転走面とエンドプレート５の方向転換案内路８との間、及びエンドプレート５の方向転換案内路８とベアリングブロック１の無負荷転動体穴７との間の転動体循環路に接続部が生ずる。そして、負荷転動体の転走面と方向転換案内路８の内周案内部11との接続部、及び方向転換案内路８の内周案内部11・外周案内部10とめねじ部12との接続部に段差が生じ易く、この接続部で騒音の生ずること、転動体の円滑な循環が阻害されることを避けることができなかった。

本発明の課題は、直線案内装置において、ベアリングブロックの上部取付面、めねじ部、負荷転動体の転走面との間の位置決めを高精度に行い、転動体循環路の内面が円滑で騒音の発生を少なくすることである。

本発明は、断面コ字形の案内レールの内側面に負荷転動体用の外側転走面が形成され、ベアリングブロック本体の両側面に負荷転動体用の内側転走面が形成され、内側転走面と略平行な戻し通路が形成され、ベアリングブロック本体の両端にエンドプレートが固定され、戻し通路の両端部に形成された方向転換用の内側案内部とエンドプレートに形成された方向転換用の外側案内部とにより方向転換案内路が構成され、外側転走面・内側転走面、戻り通路及び方向転換案内路により転動体の無限循環路が形成され、無限循環路に転動体が転動自在に嵌入され、ベアリングブロック本体の略中央部に軸方向のめねじ部が形成され、めねじ部にねじ軸が螺合された直線案内装置において、
合成樹脂製のベルトに円形係合孔が一列に並んで形成され、円形係合孔にボールを係合させたボールベルトを転動体として用い、ベアリングブロック本体の両側面の内側転走面の上下に、ベルトの上下の端部を保持するための保持器が形成されたことを構成とする。

(1) 転動体として複数のボールを保持するベルト部材を用い、ベアリングブロック本体の両側面の内側転走面の上下に保持器が形成されているので、ベアリングブロックを案内レールから取り外した際に、保持器によってベルト部材・転動体が転走面から脱落するのが防止される。

(2) 保持器はベルト部材の上下の端部を保持し、ベルト部材はボールを保持し、保持器とボールとは接触しない。このように、ボールはベルト部材のみにより保持され、ボールと保持器とは接触しないので、ボールの循環に伴う摩擦抵抗が小さく、直線案内装置を小さな力により作動させることができる。

(3) 前記保持器の存在により、ベルト部材の蛇行を防止して、転動体の循環が円滑に行なわれ、更にボール上面のシール効果をも生じさせる。しかも、合成樹脂製のベルトは製造が容易でコストが低い。

本発明は、合成樹脂製のベルトに円形係合孔が一列に並んで形成され、円形係合孔にボールを係合させたボールベルトを転動体として用い、ベアリングブロック本体の両側面の内側転走面の上下に、ベルトの上下の端部を保持するための保持器が形成されたことを最も主要な特徴とする。ベアリングブロックの上部取付面、めねじ部、負荷転動体の転走面との間の位置決めを高精度に行い、転動体循環路の内面が円滑で騒音の発生を少なくするという課題を、前記の簡単な構成により実現させた。

図１〜図６は、本発明の直線案内装置の第１実施例を示す。図１〜図４において、図19と同一の部分には図19に記載した符号と同一の符号を用いる。

直線案内装置は、案内レール２とベアリングブロック１とベアリングブロック１のめねじ部12に螺合されたねじ軸４等から構成されている。案内レール２は断面コ字形で内側面に負荷転動体３用の断面円弧状の外側転走面15が形成され、案内レール２の底部には複数の段付のボルト穴18が形成されている。ベアリングブロック１には、両側面に負荷転動体３用の断面円弧状の内側転走面16が形成され、２つの内側転走面16と平行に戻し通路（無負荷転動体通路）22が形成されている。ベアリングブロック本体21の軸方向の両端にエンドプレート５が固定され、ベアリングブロック１の中央部に軸方向に貫通しためねじ部12が形成されている。前記の両転走面15・16間に転動体３（ボールチェイン54）が介在され、ベアリングブロック１のめねじ部12にねじ軸４が螺合されている。ベアリングブロック１の上面の上部取付面13には複数のめねじ24が形成される。なお、関係例ではベアリングブロック１の両側面に転走面16がそれぞれ１本づつ配設されているが、両側面に転走面16を複数本配設し、それに対応して転走面15・戻し通路22も複数本にすることができる。転走面15・16、戻し通路22を複数本にすることができる点は、直線案内装置の実施例についても同様である。

図４・図５に金属製のベアリングブロック本体21が示されており、ベアリングブロック本体21は略直方体で軸方向に長い。ベアリングブロック本体21の上面は上部取付面13であり、上部取付面13には、複数の取付用めねじ24が形成されており、また軸方向に溝部25が形成されている。両側面の下方部には軸方向に延びる転走面16が形成され、２つの転走面16と平行に２つの戻し通路下穴26が軸方向に貫通して形成され、転走面16及び戻し通路下穴26の中心は同一平面上にある。ベアリングブロック本体21の中心よりやや上方にめねじ部下穴27が軸方向に貫通して形成され、めねじ部下穴27の中央部には所定長さの大径部28が形成されている。戻し通路下穴26及びめねじ部下穴27の内径は、戻し通路22及びめねじ部12の内径よりも大きい。ベアリングブロック本体21の両側面近傍の上方部には、所定の深さのエンドキャップ取付用のめねじ29が形成される。

図１・図２・図６に示すように、ベアリングブロック本体21のめねじ部下穴27の内面、戻し通路下穴26の内面、溝部25の表面及びベアリングブロック本体21の軸方向の両端面でめねじ部下穴27と溝部25と戻し通路下穴26とを結ぶ部分に、ダイカスト金属製又は合成樹脂製の部材が一体的に成形されている。各別に説明すると、ベアリングブロック本体21のめねじ部下穴27の内面に、略円筒状のめねじ部体12' が成形され、めねじ部体12' の両端はベアリングブロック本体21の軸方向の両端面に突出した環状部34となっている。ベアリングブロック本体21の溝部25には上部帯状部31が成形され、上部帯状部31の両端はベアリングブロック本体21の両端面に成形された側部帯状体35を介して環状部34に接続されている。

ダイカスト金属製又は合成樹脂製のめねじ部体12' の内面にはめねじ部12が形成され、めねじ部12の軸方向中央部で大径部28の長さに対応する部分に、環状切除部37が形成される。めねじ部12は環状切除部37を境にして第１めねじ部32と第２めねじ部33とに分離され、第１めねじ部32と第２めねじ部33とは同一のねじで同一軸線上に位置し、第１めねじ部32と第２めねじ部33との間には位相のずれがある。従って、めねじ部12にねじ軸４を螺合させたとき、軸方向すきまを小さくすることができ、直線案内装置の精度を向上させることができる。

ベアリングブロック本体21の２本の戻し通路下穴26の内面には、ダイカスト金属製又は合成樹脂製で円筒状の戻し通路体22' がそれぞれ成形され、戻し通路体22' の内面に戻し通路22が形成されている。２本の戻し通路体22' の両端は、ベアリングブロック本体21の軸方向の両端面に成形された下部帯状体40を介して相互に接続され、下部帯状体40は前記環状部34と一体的に接続されている。２本の戻し通路体22' の両端から転走面16のある側面へ、帯状体が一体に延びており、帯状体の表面には方向転換用内側案内部41が形成されており、この帯状体はベアリングブロック本体21の軸方向の両端面に成形されている。方向転換用内側案内部41は戻し通路22の表面と転走面16の表面とを滑らかな曲線で接続し、エンドプレート５に形成された方向転換用外側案内部42と共に方向転換案内路８を形成する。方向転換案内路８と戻し通路22と転走面16とによって転動体３の無限循環路が構成されている。

図１〜図３に示すように、エンドプレート５の両側部近傍の上部に２個の段付ボルト穴17が形成され、ボルト45を段付ボルト穴17に挿通し、ベアリングブロック本体21の両端部のめねじ29に螺合させ、エンドプレート５をベアリングブロック本体21に連結する。エンドプレート５の中心部より少し上方に開口部38が形成され、開口部38はめねじ部12と同軸線上に位置させられ、開口部38にねじ軸４が挿通される。ベアリングブロック本体21の軸方向の両端にエンドプレート５を連結するとベアリングブロック１が完成する。

ベアリングブロック１の転走面16と案内レール２の転走面15との間にボールチェイン54を転動自在に介在させ、戻し通路22及び方向転換案内路８にボールチェイン54を挿入すると、ベアリングブロック１が往復動自在に案内レール２に装着される。めねじ部12に螺合されたねじ軸４を回転させると、ベアリングブロック１が移動し、ボールチェイン54が無限軌道内を転動する。なお、ボールチェイン54は、一対の保持腕の一端を連結ピンで固定してチェイン単位要素を構成し、保持腕間にボールを保持して、チェイン単位要素を順次枢支連結して無端状につないだものである。このボールチェイン54を用いることにより、従来例の転動体保持器を省略することができる。

図７〜図１０は、本発明の直線案内装置の第１実施例の変形例を示す。図７〜図１０において、図１〜図６と同一の部分には図１〜図６に記載した符号と同一の符号を用い、第１実施例との相違点を中心にして説明し、共通点の説明は原則として省略する。

図８に明示するように、直線案内装置の第１実施例の変形例のめねじ部12は、全体が同一位相であって、第１実施例の環状切除部37や大径部28に相当するものは設けられない。

直線案内装置の第１実施例の変形例では、転動体として、弾性のある合成樹脂製のベルト49に所定の間隔で円形係合孔50が一列に並んで形成され、円形係合孔50に転動体を係合させたボールベルト55を用いる。ベアリングブロック１の両側面の転走面16の上下に、ダイカスト金属製又は合成樹脂製で断面Ｌ字形の保持器48,48'が固定され、ベルト49の上下の端部が保持器48,48'の先端部によって保持される。従って、ベアリングブロック１を案内レール２から取り外した際に、保持器48,48'によって転動体３・ボールベルト55が転走面から脱落するのを防止する。また、戻し通路体22' の上下内面に溝が連続して形成され、ベルト49の上下の端部が戻し通路体22' の溝に係合する。そして、保持器48,48'とめねじ部12両端の環状部34とをダイカスト金属製又は合成樹脂製の成形物で接続することができる。

前記のとおり直線案内装置の第１実施例の変形例では、全体の位相が同一のめねじ部12を用いたが、このめねじ部12を第１めねじ部32と第２めねじ部33との間には位相のずれがあるもの（第１実施例のもの）を用いてもよい。反対に、直線案内装置の第１実施例において、全体の位相が同一のめねじ部12を用いてもよい。また、直線案内装置の第１実施例の変形例では、転動体としてボールベルト55を用いたが、他の転動体を用いてもよいことは当然である。

次に直線案内装置の第１実施例（図１〜図６）のベアリングブロック１からエンドプレート５を取り外したベアリングブロック成形体の製造方法について説明する。本発明のベアリングブロック成形体の製造方法には２通りあり、第１製造方法は、金型内に型開き方向に平行なベアリングブロック本体21及び中子を配置し、ベアリングブロック本体21付きの成形物を取り出した後に中子を引き抜くことを特徴とする方法である。また、第２製造方法は、金型内にベアリングブロック本体21、可動中子及び中子を配設し、ハウジング付きの成形物を取り出す前に可動中子を引き抜き、その後に金型を開いて成形物を取り出し、次いで中子を引き抜くことを特徴とする方法である。

なお、第１及び第２製造方法において用いる成形には、射出成形、ダイカスト、圧縮成形、トランスファ成形等がある。

図11を用いて、直線案内装置の第１実施例のベアリングブロック成形体の第１製造方法について工程別に分けて説明する。図11(a) 〜(c) は本発明のベアリングブロック成形体の第１製造方法に使用される金型装置の基本構造を示し、図４・図５はインサートされるベアリングブロック本体21を示す。

最初の準備工程において金型を製造する。第１金型60及び第２金型61の内部には第１支持穴62、第２支持穴63、第３支持穴64、ベアリングブロック成形体の外形に相当する穴部65、第１支持穴62' 、第２支持穴63' 、第３支持穴64' が連続して形成される。ベアリングブロック成形体の外形に相当する穴部65の形状は、ベアリングブロック本体21に上部帯状部31、側部帯状部35、下部帯状部40及び方向転換用内側案内部41を加えたものである。

円柱状の第１Ａ中子（第１Ａ摺動中子）66Ａ及び第２Ａ中子（第２Ａ摺動中子）67Ａの基端部（図11では上端部）が第１金型60の円柱状の第１支持穴62及び第２支持穴63にそれぞれ嵌合され、第１Ａ中子66Ａ及び第２Ａ中子67Ａは第１金型60に固定される。同様に、円柱状の第１Ｂ中子（第１Ｂ摺動中子）66Ｂ及び第２Ｂ中子（第２Ｂ摺動中子）67Ｂの基端部（図11では下端部）が第２金型61の円柱状の第１支持穴62' 及び第２支持穴63' にそれぞれ嵌合され、第１Ｂ中子66Ｂ及び第２Ｂ中子67Ｂは第２金型61に固定される。第１Ａ中子66Ａと第１Ｂ中子66Ｂとは同一軸線上に配置され、同様に第２Ａ中子67Ａと第２Ｂ中子67Ｂとは同一軸線上に配置される。第１金型60及び第２金型61を閉じたとき、第１Ａ中子66Ａの先端と第１Ｂ中子66Ｂの先端とは接触し、第１Ｂ中子66Ｂの先端と第１Ｂ中子66Ｂの先端とは接触し、ともに１個の第１中子66、第２中子67の形状となる。円柱状の第３ねじ付中子68が第１金型60及び第２金型61の内部に配置され、第３ねじ付中子68は、両端に小径の第３中子支持部69,69'があり、第３ねじ付中子68の第３中子支持部69,69'以外の部分にはおねじが形成されている。第３中子支持部69,69'及び第３支持穴64,64'の形状は２面取円柱状であり、第３中子支持部69,69'は第３支持穴64,64'に嵌合される。

第１金型60・第２金型61の内面に鉄製のベアリングブロック本体21が配設され、ベアリングブロック本体21には２本の戻し通路下穴26及び１本のめねじ部下穴27が貫通して形成され、めねじ部下穴27の中央部には大径部28が設けられている。第１Ａ中子66Ａ・第２Ａ中子67Ａ及び第１Ｂ中子66Ｂ・第２Ｂ中子67Ｂは２本の戻し通路下穴26とそれぞれ同一軸線上に位置するように配置され、第３ねじ付中子68はめねじ部下穴27と同一軸線上に位置するように配置される。第１金型60・第２金型61の穴部65、ベアリングブロック本体21、第１Ａ中子66Ａ・第２Ａ中子67Ａ、第１Ｂ中子66Ｂ・第２Ｂ中子67Ｂ及び第３ねじ付中子68によってキャビティ71が形成される。キャビティ71は、ベアリングブロック本体21の各下穴26・27と各中子66Ａ〜67Ｂ・第３ねじ付中子68との間の空間、並びにベアリングブロック本体21の軸方向端部面・溝部25と第１金型60・第２金型61の穴部65とによって構成される。

第１工程により、第１金型60及び第２金型61を開き、ベアリングブロック本体21を第１金型60又は第２金型61内にインサートする。即ち、第１金型60の第１Ａ中子66Ａ・第２Ａ中子67Ａ又は第２金型61の第１Ｂ中子66Ｂ・第２Ｂ中子67Ｂにベアリングブロック本体21の２本の下穴26を挿通させ、ベアリングブロック本体21を穴部65に挿入する。第３ねじ付中子68をベアリングブロック本体21の１本のめねじ部下穴27に挿通し、第３ねじ付中子68の第３中子支持部69又は69' を第３支持穴64又は64' に嵌合させる。次に第１金型20及び第２金型21を閉じると、２本の下穴26の内部で、第１Ａ中子66Ａの先端と第１Ｂ中子66Ｂの先端とが接触し、第１Ｂ中子66Ｂの先端と第１Ｂ中子66Ｂの先端とも接触し、ベアリングブロック本体21が穴部65に装着され、第３ねじ付中子68の第３中子支持部69及び69' が第３支持穴64及び64' にそれぞれ嵌合される。

第２工程でキャビティに溶融材料を充填し、ベアリングブロック成形体を成形する。例えば、射出成形機から射出されるダイカスト金属又は合成樹脂の溶融材料が、ゲート等を通過してキャビティ71に充填され、溶融材料が固化されてベアリングブロック成形体が成形される。

第３工程において、充填した材料の固化が所定程度に達したとき（固化がある程度進んで、ベアリングブロック成形体の成形物を取り出しても、成形物の変形の恐れがなくなったとき）、第１金型60及び第２金型61を開く。そして、第３ねじ付中子68の付いたベアリングブロック成形体の成形物を第１金型60及び第２金型61から取り出す。第１Ａ中子66Ａ・第２Ａ中子67Ａ及び第２Ｂ中子66Ｂ・第２Ｂ中子67Ｂは成形物から離れ、第１金型60又は第２金型61に固定された状態を維持する。

第４工程において、固化が更に進み、ベアリングブロック成形体の成形物を保持して各中子を引き抜いても成形物の変形の恐れがなくなったとき、ベアリングブロック成形体を万力等で保持し、二面取円柱の嵌合穴のあるスパナ等を、第３ねじ付中子68の第３中子支持部69又は第３中子支持部69' に嵌合させる。スパナ等により第３ねじ付中子68を回転させながら、ベアリングブロック成形体のめねじ部下穴27内の成形物より第３ねじ付中子68を抜き出す。こうして出来上がった半完成品は、めねじ部下穴27内の成形物の内側に第３ねじ付中子68のおねじと対応しためねじが形成され、略円筒状の肉厚部とその両側の肉薄部からなるめねじと、更にめねじの両側に環状部34が連続して形成され、両側の環状部34は上部帯状部31によってベアリングブロック成形体の上方部を介して一体に連結されている。

また、２本の戻し通路下穴26内に戻し通路体22' がそれぞれ成形され、戻し通路体22' の内面に戻し通路22が形成される。２本の戻し通路体22' の両端は、ベアリングブロック成形体の軸方向の両端面に成形された下部帯状体40を介して相互に接続され、下部帯状体40は前記環状部34と一体的に接続されている。２本の戻し通路体22' の両端から転走面16のある側面へ、帯状体が一体に延びており、帯状体の表面には方向転換用内側案内部41が形成されており、この帯状体はベアリングブロック成形体の軸方向の両端面に成形されている。方向転換用内側案内部41は戻し通路22の表面と転走面16の表面とを滑らかな曲線で接続している。

第５工程（冷却工程。時間的には第３工程・第４工程を含む）において、半完成品のベアリングブロック成形体の成形物は、金型内又は取出後の冷却時に成形収縮が起こり、その収縮量はめねじ部下穴27内の中央部の肉厚部の方が、中央部の両側の肉薄部よりも大きい。従って、肉厚部の両側の肉薄部は肉厚部の収縮によって軸方向に引き寄せられて、一方の肉薄部の雌ねじの位相に対して他方の肉薄部の雌ねじの位相がずれる。このときのめねじ部体は、軸方向の中央部が肉厚で、その両側が肉薄である。

第６工程において、めねじ部下穴27内の肉厚部の内面の雌ねじ部を部分的又は全面的に切除して、図２に示すように環状切除部37を形成し、第１めねじ32と第２めねじ33とに螺合するねじ軸４が環状切除部37内に挿通可能とされ、図６に示すようなベアリングブロック成形体が製造される。なお、肉厚部の内面を切除する理由は、肉厚部の収縮により肉厚部の雌ねじのピッチは肉薄部の雌ねじのピッチよりも小さくなっており、また肉厚部の雌ねじの径が肉薄部の雌ねじの径よりも小さいので、肉薄部の雌ねじと螺合するねじ軸４を、肉厚部の雌ねじと螺合させることができない。そこで、厚肉部の内径を大きくして、ねじ軸４が第１めねじ32と第２めねじ33とには螺合するが、肉厚部のめねじ等と接触せずねじ軸４の通過を妨害しないようにするために、肉厚部の内面を部分的又は全面的に切除するのである。

本発明の直線案内装置の第１実施例のベアリングブロック成形体の第２製造方法に用いる金型は、図11(a) 〜11(c) のうち図11(b) を図12に変更したものであり、第３可動ねじ付中子を回転させながら引き抜くことができるように構成されたものである。図11(a),(c) に示す部分には変更はないので、変更した図12を中心に説明する。第１金型60には、第３可動ねじ付中子68ａのねじが通過できる直径の引抜孔73が、穴部65の上端から上方に向かって形成され、引抜孔73の上端は第１金型60の上面に開口されている。引抜孔73の上方部には、引抜孔73の軸線に略垂直な挿通孔74が形成され、挿通孔74はシリンダチューブ75に連通されている。シリンダチューブ75にはピストン76が摺動自在に嵌合され、ピストン76に連結された係止部材77（ピストンロッド）が挿通孔74に摺動自在に挿通されている。

引抜孔73にはスプライン付の引抜部材78が移動自在に嵌合され、引抜部材78の係止孔79が挿通孔74と同一軸線上に位置するとき、係止孔79に係止部材77を嵌合させて係止することができる。引抜部材78の下端部には第３支持穴64ａが形成され、第３可動ねじ付中子68ａの第３中子支持部69ａが第３支持穴64ａと嵌合され、かつ第３中子支持部69ａと引抜部材78とが支持部によりピン等により連結される。なお、第３中子支持部69ｂは第３支持穴64ｂに回転可能に支持されている。引抜部材78のスプライン80はボス部材81に摺動自在に嵌合され、ボス部材81はボールベアリングを介して回転自在に支持される。ボス部材81の外周には歯車82が形成され、歯車82にはピニオン83が噛み合っており、モータの回転力がピニオン83、歯車82を介してボス部材81に伝動される。その他の点は図11(a),(c) と同様である。

本発明の直線案内装置の第１実施例のベアリングブロック成形体の第２製造方法について工程別に分けて説明する。なお、ベアリングブロック成形体の第１製造方法と同じ部分については、図11(a),(c) の符号を用いることとし、その説明を簡略にし又は省略する。

第１工程により、第１金型60及び第２金型61を開き、第１製造方法の第１工程と同様にしてベアリングブロック本体21をインサートし、第３可動ねじ付中子68ａを配置する。第１金型60及び第２金型61を閉じ、ピストン76を移動させて、係止部材77を引抜部材78の係止孔79に係止させ、第３可動ねじ付中子68ａを所定の位置に維持する。

第２工程でキャビティに溶融材料を充填し、ベアリングブロック成形体を成形する。

第３工程において、充填した材料の固化が所定程度に達し、第３可動ねじ付中子68ａを引き抜いても成形物の変形の恐れがなくなったとき、第１金型60及び第２金型61を閉鎖状態に保持し、モータを回転させる。モータの回転力はピニオン83、歯車82、ボス部材81、スプライン80、引抜部材78、第３支持穴64ａ、第３中子支持部69ａを介して第３可動ねじ付中子68ａに伝動される。第３可動ねじ付中子68ａのおねじが成形物のめねじに噛み合っているので、第３可動ねじ付中子68ａに回転力が伝動されると、第３可動ねじ付中子68ａは回転しながら上方へ移動し、第３可動ねじ付中子68ａは成形物、第１金型60及び第２金型61より抜き出される。第３可動ねじ付中子68ａを抜き出した後には、第３可動ねじ付中子68ａのおねじと対応しためねじが形成される。

第４工程において、成形物の固化が更に進み、成形物を取り出しても、成形物の変形の恐れがなくなったとき、第１金型60及び第２金型61を開いて、ベアリングブロック成形体の成形物を取り出す。第１Ａ中子66Ａ・第２Ａ中子67Ａ及び第２Ｂ中子66Ｂ・第２Ｂ中子67Ｂは成形物から離れ、第１金型60又は第２金型61に固定された状態を維持する。こうして第１製造方法のときと同様の半完成品が出来上がる。

第５工程（冷却工程。時間的には第３工程・第４工程を含む）において、半完成品のベアリングブロック成形体の成形物は、金型内又は取出後の冷却時に成形収縮が起こり、その収縮量はめねじ部下穴27内の肉厚部の方が肉薄部よりも大きい。従って、肉厚部の両側の肉薄部は肉厚部の収縮によって軸方向に引き寄せられて、一方の肉薄部の雌ねじの位相に対して他方の肉薄部の雌ねじの位相がずれる。

第６工程において、めねじ部下穴27内の肉厚部の内面の雌ねじ部を部分的又は全面的に切除して、図２に示すように環状切除部37を形成し、第１めねじ32と第２めねじ33とに螺合するねじ軸４が環状切除部37内に挿通可能とされ、図６に示すようなベアリングブロック成形体が製造される。その他の点は、第１製造方法と同様である。

次に直線案内装置の第１実施例の変形例（図７〜図10）のベアリングブロック１からエンドプレート５を取り外したベアリングブロック成形体の製造方法について説明する。

第１実施例の変形例の製造に用いる金型は、図11(d) に示すように、保持器48を成形するためのキャビティ71ａが４箇所にあり、また戻し通路22にはボールベルト55のベルト49の上下端部を通すための溝が必要であるので、第１Ｂ中子66Ｂ（第１Ａ中子66Ａ）及び第２Ｂ中子67Ｂ（第２Ｂ中子67Ｂ）にはそれぞれ２個の突状部90が形成されている。また、第１実施例の変形例のめねじ部12は全体が同一の位相であるので、めねじ部下穴26には大径部は存在しない。関係例の変形例の製造に用いる金型のその他の点は、第１実施例の場合と同様である。

以上のとおりの第１実施例の変形例用の金型を用い、第１実施例の場合と同様の第１製造方法と第２製造方法とにより、変形例のベアリングブロック成形体を製造することができる。

なお、めねじ部、戻し通路、内側案内部又は保持器のうちのいずれかを、ダイカスト金属又は合成樹脂の成形によらないものとすることができる。その場合には、めねじ部、戻し通路、内側案内部又は保持器のうちのいずれかがベアリングブロック本体に備えられたものを用意し、それを金型内にインサートする。例えば、戻し通路がすでに設けられたベアリングブロック本体を金型内にインサートする場合には、中子をベアリングブロック本体の戻し通路に密着させて挿入することとなる。

図13〜図17は、本発明の直線案内装置の第２実施例を示す。図13〜図17において、関係例の図１〜図６と同一の部分には図１〜図６と同一の符号を用い、その部分の説明は原則として省略する。

第２実施例の特徴は、転動体３としてローラチェイン56を用い、ローラチェイン56の戻し通路がベアリングブロック本体21の下側に成形により形成した点である。図13に図示されるように、ローラチェイン56は、円筒状のローラ95の高さ方向の中央部に環状溝を形成し、略Ｃ字状の連結金具91をローラ95の環状溝に嵌合させ、連結金具91を相互に鎖状に連結したものである。ローラチェイン56の中心線上に、円筒状のローラ95を交互に順次直交させ、例えば円筒状のローラ95の中心線が１番目のローラ95は真上を向き、２番目のローラ95は真横を向き、３番目のローラ95は真上を向き、４番目のローラ95は真横を向くというようになって連結されている。

案内レール２は断面コ字形で内側面に負荷転動体の９０°Ｖ溝の外側転走面15が形成され、この転走面15は互いに９０度の角度差のある二つの面から構成され、水平面に対して二つの面が約４５度の角度をなしている。二つの面が交差した部分には加工上必要な逃げ溝92が形成され、二つの面が逃げ溝92の部分から開口部に向かって開いた形状となっている。

ベアリングブロック１には、両側面に負荷転動体の９０°Ｖ溝の内側転走面16が形成され、転走面16は転走面15と同様の構成である。両側の転走面16の約45°内側下方に戻し通路（無負荷転動体通路）22が形成され、戻し通路22は略四角筒形状の戻し通路体22' によって断面が略正方形に構成され、転走面16の二つの面と戻し通路22の二つの面とは互いに平行をなしている。ベアリングブロック１の両側面で転走面16の上下の部分に、保持器48,48'が固定され、下側の保持器48' は両側の戻し通路体22' と接続され一体となっている。

ベアリングブロック本体21の軸方向の両端にエンドプレート５が固定され、ベアリングブロック１の中央部に軸方向に貫通しためねじ部12が形成されている。前記の両転走面15・16間に転動体（ローラチェイン56）が介在され、ベアリングブロック１のめねじ部12にねじ軸４が螺合されている。ベアリングブロック１の上面の上部取付面13には複数のめねじ24が形成される。

図17に金属製のベアリングブロック本体21が示されており、両側面の下方部には軸方向に延びる転走面16の二つの面が形成され、２つの転走面16の約45°内側下方に戻し通路体22' の９０°Ｖ溝状の取付面93,93'が形成されている。ベアリングブロック本体21の中心よりやや下方にめねじ部下穴27が軸方向に貫通して形成され、めねじ部下穴27の中央部には所定長さの大径部28が形成されている（図14参照) 。

図13〜図17に示すように、ベアリングブロック本体21のめねじ部下穴27の内面、取付面93,93'の下面、溝部25の表面、ベアリングブロック本体21の両側の転走面16の上下面、転走面16の下面と取付面93,93'の下面とを接続する面、取付面93' と取付面93' とを接続する面及びベアリングブロック本体21の軸方向の両端面でめねじ部下穴27と溝部25と取付面93,93'とを互いに接続する面に、ダイカスト金属製又は合成樹脂製の部材が一体的に成形されている。各別に説明すると、ベアリングブロック本体21のめねじ部下穴27の内面に、略円筒状のめねじ部体12' が成形され、めねじ部体12' の両端はベアリングブロック本体21の軸方向の両端面に突出した環状部34となっている。ベアリングブロック本体21の溝部25には上部帯状部31が成形され、上部帯状部31の両端はベアリングブロック本体21の両端面に成形された側部帯状体35を介して環状部34に接続されている。

ベアリングブロック本体21の下面の２本の戻し通路体22' の両端は、ベアリングブロック本体21の軸方向の両端面に成形された下部帯状体40を介して相互に接続され、下部帯状体40は前記環状部34と一体的に接続されている。２本の戻し通路体22' の両端から転走面16のある側面へ、帯状体が一体に延びており、帯状体の表面には方向転換用内側案内部41が形成されており、この帯状体はベアリングブロック本体21の軸方向の両端面に成形されている。方向転換用内側案内部41は戻し通路22の表面と転走面16の表面とを滑らかな曲線で接続し、エンドプレート５に形成された方向転換用外側案内部42と共に方向転換案内路８を形成する。方向転換案内路８と戻し通路22と転走面16とによって転動体（ローラチェイン56）の無限循環路が構成されている。

ベアリングブロック１の転走面16と案内レール２の転走面15との間にローラチェイン56を転動自在に介在させ、戻し通路22及び方向転換案内路８にローラチェイン56を挿入すると、ベアリングブロック１が往復動自在に案内レール２に装着される。そして、転走面16及び転走面15には互いに９０度の角度をなした二つの面があり、ローラチェイン56のローラ95も順次９０度づつ傾斜角度が異なっているので、各ローラ95の円筒面は転走面16・転走面15の二つの面のうちのどちらかの面に接触して転動する。めねじ部12に螺合されたねじ軸４を回転させると、ベアリングブロック１が移動し、ローラチェイン56が無限軌道内を転動する。

次に直線案内装置の実施例のベアリングブロック１からエンドプレート５を取り外したベアリングブロック成形体の製造方法について説明する。

第２実施例の製造に用いる金型は、図18に示すように、保持器48を成形するためのキャビティ71ｂが２箇所にあり、ベアリングブロック本体21の取付面93,93'に戻し通路体22' を成形し、保持器48’と接続するためのキャビティ71ｃを設けてある。また、第２実施例の戻し通路22' は第１実施例の戻し通路22とは形状が異なり、第１Ｂ中子66' Ｂ（第１Ａ中子66' Ａ）及び第２Ｂ中子67' Ｂ（第２Ａ中子66' Ａ）の断面は共に正方形である。

第２実施例のめねじ部12は第１実施例と同じであるが、第１実施例の変形例のように、全体が同一の位相でめねじ部下穴27には大径部が存在しないものとすることができる。第２実施例の製造に用いる金型のその他の点（図11(a),11(b) と同様の金型を用いること）は、関係例の場合と同様である。

以上のとおりの第２実施例の金型を用い、第１実施例の場合と同様の第１製造方法と第２製造方法とにより、第２実施例のベアリングブロック成形体を製造することができる。

本発明の直線案内装置の第１実施例の断面（図３のＩ−Ｉ線断面）平面図である。 本発明の直線案内装置の第１実施例の一部断面平面図である。 本発明の直線案内装置の第１実施例の側面図である。 本発明の直線案内装置の第１実施例のべアリングブロック本体の一部断面平面図である。 本発明の直線案内装置の第１実施例のべアリングブロック本体の側面図である。 本発明の直線案内装置の第１実施例のべアリングブロック成形体の側面図である。 本発明の直線案内装置の第１実施例の変形例の断面側面図である。 本発明の直線案内装置の第１実施例の変形例のべアリングブロック本体の断面（図９のＶIII −ＶIII 線断面）平面図である。 本発明の直線案内装置の第１実施例の変形例のべアリングブロックの側面図である。 図１０(a) は本発明の直線案内装置の第１実施例の変形例のベルトの斜視図であり、図１０(b) は第１実施例の変形例の保持器の断面図である。 図１１ (a)〜(c) は本発明の直線案内装置の第１実施例のベアリングブロック成形体の第１製造方法に用いる金型の断面を示し、図１１(a) は図１１(c) のａ−ａ線断面図、図１１(b) は図１１(c) のｂ−ｂ線断面図、図１１(c) は図１１(a) のｃ−ｃ線断面図であり、図１１(d) は第１実施例の変形例のベアリングブロック成形体の第１製造方法に用いる金型の断面（図１１(c) に相当する断面) を示す断面図である。 本発明の直線案内装置の第１実施例のベアリングブロック成形体の第２製造方法に用いる金型の断面（図１１(b) に相当する断面）を示す図である。 本発明の直線案内装置の第２実施例の一部断面平面図である。 本発明の直線案内装置の第２実施例の他の一部断面平面図である。 図１５(a) は本発明の直線案内装置の第２実施例の断面側面図であり、図１５(b) は第２実施例のエンドプレートを外した状態の側面図である。 本発明の直線案内装置の第２実施例の側面図である。 図１７(a),(b) は本発明の直線案内装置の第２実施例のべアリングブロック本体を示し、図１７(a) 平面図であり、図１７(b) は一部断面側面図である。 本発明の直線案内装置の第２実施例のベアリングブロック成形体の第１製造方法に用いる金型の断面（図１１(c) に対応する断面）を示す図である。 従来の直線案内装置の分解斜視図であり、一部を拡大図で示す。

符号の説明

１ ベアリングブロック
２ 案内レール
４ ねじ軸
５ エンドプレート
８ 方向転換案内路
12 めねじ部
15 負荷転動体用の外側転走面
16 負荷転動体用の内側転走面
21 ベアリングブロック本体
22 戻し通路
41 方向転換用の内側案内部
42 方向転換用の外側案内部
48 保持器
54 ボールチェイン
55 ボールベルト
56 ローラチェイン

Claims (1)

1. 断面コ字形の案内レールの内側面に負荷転動体用の外側転走面が形成され、ベアリングブロック本体の両側面に負荷転動体用の内側転走面が形成され、内側転走面と略平行な戻し通路が形成され、ベアリングブロック本体の両端にエンドプレートが固定され、戻し通路の両端部に形成された方向転換用の内側案内部とエンドプレートに形成された方向転換用の外側案内部とにより方向転換案内路が構成され、外側転走面・内側転走面、戻り通路及び方向転換案内路により転動体の無限循環路が形成され、無限循環路に転動体が転動自在に嵌入され、ベアリングブロック本体の略中央部に軸方向のめねじ部が形成され、めねじ部にねじ軸が螺合された直線案内装置において、
   合成樹脂製のベルトに円形係合孔が一列に並んで形成され、円形係合孔にボールを係合させたボールベルトを転動体として用い、ベアリングブロック本体の両側面の内側転走面の上下に、ベルトの上下の端部を保持するための保持器が形成されたことを特徴とする直線案内装置。
   

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