JP2004347034A - 直動装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】別部材で形成された二つ以上の部材が組立工程で一体化されたスライダを有する直動装置において、作動性や騒音特性を悪化させることなく、軽量化およびコストダウンを達成する。
【解決手段】スライダ２を、金属製の本体４と、合成樹脂製の枠体５およびエンドキャップ６とで構成する。枠体５は本体４の外側に、「締まり嵌め」により着脱自在に嵌合される。本体４に転動溝２１ａを設ける。枠体５に戻し通路２１ｂと方向転換路の内側溝５３を設ける。エンドキャップ６に方向転換路の外側溝６３ａを設ける。内側溝５３の周面５３ｃをなす円弧の半径Ｒ５より、これを受ける外側溝６３ａの凹面６３ｃをなす円弧の半径Ｒ６を大きくする。
【選択図】 図２
【解決手段】スライダ２を、金属製の本体４と、合成樹脂製の枠体５およびエンドキャップ６とで構成する。枠体５は本体４の外側に、「締まり嵌め」により着脱自在に嵌合される。本体４に転動溝２１ａを設ける。枠体５に戻し通路２１ｂと方向転換路の内側溝５３を設ける。エンドキャップ６に方向転換路の外側溝６３ａを設ける。内側溝５３の周面５３ｃをなす円弧の半径Ｒ５より、これを受ける外側溝６３ａの凹面６３ｃをなす円弧の半径Ｒ６を大きくする。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、案内レールとスライダと複数個の転動体とからなり、スライダが、別部材として形成された二つ以上の部材を組立工程で一体化されたものである直動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
リニアガイド装置の従来例を図１２に示す。この図に示すように、リニアガイド装置は、案内レール１とスライダ（「ベアリング」とも称される。）２と複数個のボール（転動体）３とで構成される。
案内レール１は、長手方向に平行に延びる転動溝１１を両側面に有する。スライダ２は、案内レール１の幅方向両側に配置される脚部２Ａと、両脚部２Ａを連結する水平部２Ｂとからなる。水平部２Ｂは、案内レール１の厚さ方向（長さ方向と幅方向の両方に垂直な方向）一端側（この図では、案内レール１の上面側）に配置されている。そして、スライダ２の両内側面が案内レール１の両側面に対向配置されている。
【０００３】
スライダ２は、直動方向で本体２１とエンドキャップ２２とに分割され、エンドキャップ２２が本体２１の直動方向両端に配置されている。この本体２１の両内側面に、案内レール１の転動溝１１と対向する転動溝２１ａが形成されている。これらの転動溝１１，２１ａでボール３の転動通路１２が形成される。
スライダ２の本体２１の転動溝２１ａより外側に、直線状の戻し通路２１ｂが形成されている。エンドキャップ２２の案内レール１の両側面に配置される部分（脚部２Ａの外側部分）に、半円弧状の方向転換路２２ａが形成されている。この方向転換路２２ａで転動通路１２と戻し通路２１ｂとが連通され、これら各路でボール３を無限に循環させる循環経路２５が構成される。このリニアガイド装置は循環経路を四本（二対四列）備えており、各循環経路をボール３が転がることによって、スライダ２が案内レール１に沿ってスライドする。
【０００４】
従来のリニアガイド装置では、戻し通路２１ｂを、金属製の本体２１に穴あけ加工を施すことにより形成しているが、この作業には手間とコストがかかる。
これに対して、特許文献１には、少なくとも脚部の幅方向外側部分（戻し通路が形成されている部分）を、合成樹脂からなる成形体としてブロック体に一体成形することにより、合成樹脂からなる戻し通路が非分割体で構成されているスライダを形成することが記載されている。
【０００５】
また、このスライダの改良発明として、特許文献２には、合成樹脂からなる成形体がブロック体から剥がれて位置ずれを起こすことを防止するために、ブロック体に係止凹溝を設けることが開示されている。このような構成とすることにより、成形体とブロック体との結合が強固なものとなり、ボール循環に伴う騒音の発生を防止できるようになると記載されている。
【０００６】
さらに、特許文献３には、脚部の幅方向外側部分（側面形成部）とブロック体の直動方向両端に配置される端面形成部とを、合成樹脂からなる成形体として、金属製のブロック体に一体成形されたスライダにおいて、両端面形成部をブロック体の上面で連結する上面形成部を、側面形成部および端面形成部と同時に一体成形することが開示されている。このような構成とすることにより、戻し通路が形成されている側面形成部が収縮し、この収縮力が端面形成部に作用しても、上面形成部がこの収縮力に抗して端面形成部を引っ張り、端面形成部がブロック体の端面に対して浮き上がることが防止されると記載されている。
【０００７】
また、特許文献４には、スライダが第１構成部材と第２構成部材とからなり、両部材がビス止めされている直動形ガイド装置が記載されている。第２構成部材は、転動溝を有し脚部の幅方向内側部分を成す内脚と、水平部の主要部分を成す部分とを備えている。第１構成部材は、前記内脚の幅方向外側に接触配置され、脚部の幅方向外側部分を成す外脚と、エンドキャップと、が一体化された構造である。
【０００８】
このスライダにおいて、戻し通路（復路）は、第１構成部材の外脚（連結部分）に設けた上側（水平部側）が開放された溝（直線状ボールガイド面）と、第１構成部材の前記溝の上方に配置される部分（本体部分）の下面と、第１構成部材の前記内脚の前記溝の側方に配置される面（下方突出部分の左右方向外側面）とで形成されている。
【０００９】
【特許文献１】
特開平７−３１７７６２号公報
【特許文献２】
特開平９−２９１９３７号公報
【特許文献３】
特開平１０−４７３４３号公報
【特許文献４】
特開平５−２４８４３３号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記各公報に記載のスライダのうち、合成樹脂からなる成形体がブロック体に一体成形されたものは、ブロック体を中子として金型内に配置した後にこの金型内に合成樹脂を射出成形する「インサート成形」によって得られる。そのため、このインサート成形でブロック体を金型内へセットする際に、ブロック体の金型に対する高度な位置決め精度が要求される。また、成形体を一体成形でブロック体に固定するため、成形後の修正が困難である。さらに、一体成形の型の構造が複雑になる。
このように、合成樹脂からなる成形体がブロック体に一体成形されたスライダを有するリニアガイド装置には、生産性の点で改善の余地がある。
【００１１】
また、特許文献４に記載のスライダのように、別部材で形成された二つの部材を組立工程でビス止めなどにより一体化するものは、合成樹脂からなる成形体がブロック体に一体成形されたスライダと比較して、生産性の点では有利であるが、加工誤差によって組立時に位置ずれが生じることがある。この位置ずれによって、リニアガイド装置の作動性や騒音特性に問題が生じる可能性もある。
本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、別部材で形成された二つ以上の部材が組立工程で一体化されたスライダを有する直動装置において、作動性や騒音特性を悪化させることなく、軽量化およびコストダウンを達成することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、案内レールとスライダと複数個の転動体とで構成され、案内レールの幅方向両側面に、転動体の転動溝が形成され、スライダは、案内レールの幅方向両側に配置される脚部と、案内レールの厚さ方向一端側に配置されて両脚部を連結する水平部とからなり、前記両脚部の内側面に、案内レールの転動溝に対向配置される転動溝を有し、この転動溝と案内レールの転動溝とにより転動体の転動通路が形成され、前記両脚部に転動体の戻し通路が形成され、前記両脚部にはまた、前記戻し通路と前記転動通路を連通させる方向転換路が形成され、前記転動通路、戻し通路、および方向転換路で構成された循環経路内を転動体が転動することにより、案内レールおよびスライダの一方が他方に対して相対的に直動する直動装置において、以下の▲１▼〜▲６▼を特徴とする直動装置を提供する。
【００１３】
▲１▼スライダは、金属製の本体と、この本体の外側に着脱自在に嵌合される合成樹脂製の枠体と、この枠体の直動方向両端に配置され、この枠体を介して本体に固定される合成樹脂製のエンドキャップと、からなる。
▲２▼枠体は、前記脚部の幅方向外側部分をなす外脚と、水平部の直動方向端部分をなす枠体水平部とからなり、両外脚に戻し通路と方向転換路の内側溝を有し、両外脚の内側に凸部（例えば、戻し通路と平行な凸部）を有する。
▲３▼本体は、前記脚部の幅方向内側部分をなす内脚と、水平部の主要部分をなす本体水平部とからなり、両内脚の内側に転動溝を有し、前記凸部に対応する凹部（例えば、転動溝と平行な凹部）を両内脚の外側に有し、この凹部に前記凸部が嵌合されることで本体と枠体が一体化される。
【００１４】
▲４▼エンドキャップは、前記脚部の直動方向端部分をなす端脚と、水平部の直動方向最端部分をなすエンドキャップ水平部とからなり、両端脚の前記枠体側に方向転換路の外側溝を有する。
▲５▼本体の両内脚の、前記凹部より下側端部間のスライダ幅方向での最長外寸法が、枠体の前記凸部間のスライダ幅方向での最短寸法より大きく形成され、前記着脱は、枠体を弾性変形させて、枠体水平部側から本体の脚部側を出し入れすることによりなされる。
▲６▼枠体は、前記内側溝の両側壁をなす略半円板状の鍔部を有し、前記エンドキャップは、前記外側溝の両側壁に前記鍔部の周面を受ける凹面を有し、前記周面と前記凹面は、本体を一体化していない前記枠体にエンドキャップを取り付けた時に前記周面と前記凹面との間に隙間が生じる形状に形成されている。
【００１５】
本発明の直動装置において、前記周面と前記凹面は、両者の少なくとも一部が接触するように形成されていることが好ましい。
本発明の直動装置において、前記エンドキャップの前記両側壁の外面から連続する部材として、枠体の前記両側壁の外面を覆う板状部を備え、この板状部により、枠体の前記周面とエンドキャップの前記凹面との隙間が覆われ、方向転換路がスライダの厚さ方向で密封されていることが好ましい。
【００１６】
本発明の直動装置において、前記エンドキャップの枠体に対する位置決めは、エンドキャップ水平部と枠体水平部とで行われていることが好ましい。
なお、本発明の直動装置において、スライダの水平部は、前述の枠体水平部と本体水平部とエンドキャップ水平部とで構成され、単に「水平部」と言った場合には、これらを併せたスライダ全体の水平部を指す。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に相当するリニアガイド装置（直動装置）を示す斜視図である。このリニアガイド装置は、案内レール１とスライダ２と複数個のボール（転動体）３とで構成されている。
案内レール１は、長手方向に平行に延びる転動溝１１を両側面に有する。スライダ２は、案内レール１の幅方向両側に配置される脚部２Ａと、両脚部２Ａを連結する水平部２Ｂとからなる。水平部２Ｂは、案内レール１の厚さ方向一端側（この図では、案内レール１の上面側）に配置されている。そして、スライダ２の両内側面が案内レール１の両側面に対向配置されている。
【００１８】
スライダ２の両脚部２Ａの内側面に、案内レール１の転動溝１１と対向する転動溝２１ａが形成されている。これらの転動溝１１，２１ａでボール３の転動通路１２が形成される。
両脚部２Ａの外側部分に、ボールの戻し通路２１ｂが直線状に形成され、さらに、この戻し通路２１ｂと転動通路１２を連通させる方向転換路２２ａが形成されている。戻し通路２１ｂと転動通路１２と方向転換路２２ａとで、ボール３を無限に循環させる循環経路２５が構成されている。このリニアガイド装置は循環経路を二本（一対二列）備えており、各循環経路をボール３が転がることによって、スライダ２が案内レール１に沿ってスライドする。
【００１９】
この実施形態のスライダ２は、金属製の本体４と合成樹脂製の枠体５と合成樹脂製のエンドキャップ６とで構成されている。また、エンドキャップ６の外側にはサイドシール７が取り付けてある。
スライダ２の分解状態を図２に斜視図で示す。本体４を枠体５に一体化した状態の部分断面正面図を図３に示す。また、本体４の正面図を図４に、枠体５の図２のＡ−Ａ線断面図を図５に示す。なお、図３の左側部分は、本体４を枠体５に一体化した状態で、図２のＡ−Ａ線に沿って切断した断面図に相当する。
【００２０】
これらの図に示すように、本体４は、両脚部２Ａの幅方向内側部分をなす内脚４１と、スライダ全体の水平部２Ｂの主要部分をなす本体水平部４２とからなる。また、内脚４１の内側に転動溝２１ａが形成され、内脚４１の外側に転動溝２１ａと平行な凹部４３が設けてある。この凹部４３と本体水平部４２の幅方向端面との間は、凹部４３側の寸法が小さいテーパ状面４４に形成されている。
【００２１】
また、本体水平部４２の直動方向両端面に、各二個の雌ねじ４５が形成されている。二個の雌ねじ４５は、幅方向に所定間隔をおいて配置されている。本体水平部４２の上面のスライダ幅方向中央部分に凹部４６が形成され、この凹部４６の両脇の外側部分４７に、テーブル等の他部材取り付け用の二個の雌ねじ穴４７ａが、直動方向に所定間隔をおいて形成されている。
【００２２】
なお、この本体４は、ＳＵＳ４４０Ｃ等の金属からなる素材を、引き抜き加工後に切削加工すること等により製作される。
枠体５は、両脚部２Ａの幅方向外側部分をなす外脚５１と、スライダ全体の水平部２Ｂの直動方向端部分をなす枠体水平部５２とからなる。
外脚５１は、第一部分５１ａと第二部分５１ｂとからなり、第一部分５１ａは両枠体水平部５２間を連結するように配置され、その内部に戻し通路２１ｂが形成されている。外脚５１の第二部分５１ｂは、第一部分５１ａの直動方向端面５１Ｔから突出する突起であり、この第二部分５１ｂに、戻し通路２１ｂに連続する方向転換路２２ａの内側溝５３が形成されている。この内側溝５３の両側壁として、略半円板状の鍔部５３ａ，５３ｂが形成されている。
【００２３】
すなわち、外脚５１の第一部分５１ａの直動方向端面５１Ｔには、第二部分５１ｂが突出状態で存在し、この第二部分５１ｂの枠体水平部５２側（上側）の鍔部５３ａと枠体水平部５２との間には、隙間５１ｅ（図３参照）が存在する。また、この第二部分５１ｂの下側（枠体水平部５２とは反対側）の鍔部５３ｂは、第一部分５１ａの下面より高い位置にあり、本体４の内脚４１は第一部分５１ａの下面と同じ位置まで延びている。
【００２４】
また、外脚５１の第一部分５１ａの直動方向端面５１Ｔと枠体水平部５２の下面（外脚５１側の面）５１ｔとが直交し、この位置に段部５１ｃが形成されている。さらに、第一部分５１ａの上面（枠体水平部５２側の面）は、本体４のテーパ状面４４と嵌合するテーパ状面５１ｄに形成されている。
また、外脚５１の第一部分５１ａの内側に、戻し通路２１ｂと平行な凸部５４が形成されている。枠体水平部５２に、本体４の雌ねじ４５に対応する貫通穴５５が形成されている。枠体水平部５２の幅方向両端部には、エンドキャップ６との位置決め用の凹部５６とこの凹部５６の中心を貫通する貫通穴５６ａが形成されている。枠体水平部５２の幅方向中央部には貫通穴５７が形成されている。この貫通穴５７は、エンドキャップ６に設けた貫通穴（グリースニップル取り付け穴）６７と連通する穴である。
【００２５】
なお、この枠体５は、ＰＯＭ等の合成樹脂を射出成形することにより作製される。
エンドキャップ６は、枠体５の直動方向両端部に配置される部材であり、両脚部２Ａの直動方向端部分をなす端脚６１と、スライダ全体の水平部２Ｂの直動方向最端部分をなすエンドキャップ水平部６２とからなる。
端脚６１の枠体側に、枠体５の段部５１ｃに嵌まる略直方体の突起６３が形成されている。この突起６３の枠体側は開口し、その内部に、方向転換路２２ａの外側溝（半円弧状の凹み）６３ａが形成されている。また、この外側溝６３ａのスライダ幅方向内側の端部が、転動溝１２からボール３を掬い上げるタング６３ｂとなっている。
【００２６】
さらに、この外側溝６３ａの両側壁には、枠体５の鍔部５３ａ，５３ｂの周面を受ける円弧状の凹面６３ｃが形成されている。また、外側溝６３ａの両側壁の外側に、枠体５の段部５１ｃに嵌めた時に枠体５の端面５１Ｔの隙間５１ｅに配置される板状部６３ｄと、下側の鍔部５３ｂより下側に配置される板状部６３ｅが形成されいている。そして、この突起６３は、枠体５の段部５１ｃに嵌めた時に、両板状部６３ｄ，６３ｅの内面に、枠体５の両鍔部５３ａ，５３ｂの外面が隙間無く嵌まるように形成されている。
【００２７】
また、図６および７に示すように、枠体５の鍔部５３ａ，５３ｂの円弧状の周面５３ｃとこれを受けるエンドキャップ６の円弧状の凹面６３ｃは、本体４を一体化していない枠体５にエンドキャップ６を取り付けた時に、両者間に隙間ｔが生じる形状に形成されている。
図６は、本体４を一体化していない枠体５にエンドキャップ６を取り付けた状態の背面図を示す。図７は、図６の図から板状部６３ｅを除去した図である。この例では、鍔部５３ａ，５３ｂの周面５３ｃとこれを受ける凹面６３ｃを同心円の円弧状にするとともに、周面５３ｃをなす円弧の半径Ｒ５より凹面６３ｃをなす円弧の半径Ｒ６を大きくした。
【００２８】
エンドキャップ水平部６２には、本体４の雌ねじ４５に対応する貫通穴６５が形成されている。エンドキャップ水平部６２の幅方向両端部の内面には、枠体５との位置決め用の突起６６と、この突起６６の中心を貫通する貫通穴６６ａが形成されている。この突起６６を枠体５の凹部５６に嵌合することにより、枠体５の貫通穴５６ａとエンドキャップ６の貫通穴６６ａが連通する。
【００２９】
また、エンドキャップ水平部６２の幅方向中央部には貫通穴６７が形成されている。この貫通穴６７はグリースニップル取り付け穴であり、枠体５の貫通穴５７はこれに連通するように形成され、サイドシール７にもこれに連通する貫通穴７１が形成されている。また、端脚６１の外面には、サイドシール７との位置決め用の凸部６９が形成されている。
【００３０】
なお、このエンドキャップ６は、ＰＯＭ等の合成樹脂を射出成形することにより製作される。
ここで、本体４と枠体５との寸法関係に関しては、本体４の内脚４１の下端部（凹部４３より本体水平部４２から離れる側の端部）間のスライダ幅方向での最長外寸法Ｗ１（図４に表示）は、枠体５の凸部５４間のスライダ幅方向での最短寸法Ｗ２（図５に表示）より大きく形成されている。
【００３１】
スライダ２の組み立ては、手作業あるいはプレス加工によって行われる。手作業の場合には、先ず、枠体水平部５２側から枠体５内に本体４の内脚（本体の脚部側）４１を入れ、例えば、本体水平部４２の上面の外側部分４７と、枠体５の外脚５１の第一部分５１ａの下面とのいずれか一方に親指を当て、他方に人指し指と中指を当てて、両手により左右同時に、親指と人指し指および中指とを近づける方向の力を加える。
【００３２】
これにより、枠体５が図８に示すように弾性変形して、本体４の凹部４３に枠体５の凸部５４が嵌合される。また、本体４の内脚４１と枠体５の外脚５１の第一部材５１ａとが嵌合され、本体４のテーパ状面４４と枠体５のテーパ状面５１ｄとが嵌合され、本体４の本体水平部４２の外面と枠体５の枠体水平部５２の内面とが嵌合される。このようにして、本体４と枠体５が容易に一体化され、幅方向および直動方向および上下方向（厚さ方向）の位置決めが精密になされる。
【００３３】
また、本体４を枠体５から外す際には、この一体化物の直動方向の一端を一方の手で持ち、他端を他方の手で持ち、それぞれの手において、例えば、本体４の本体水平部４２の下面に親指を当て、枠体５の枠体水平部５２の上面に人指し指と中指を当てて、親指で本体水平部４２を上側に押す力と、人指し指と中指で枠体枠体水平部５２の上面を下側に押す力を同時に加える。これにより、枠体５が図８に示すように弾性変形して、本体４と枠体５との各部の嵌合が解除される。
【００３４】
前述のようにして本体４と枠体５を一体化した後、枠体４の直動方向両端にエンドキャップ６を配置し、エンドキャップ６の突起６６を枠体５の凹部５６に嵌合することにより、枠体５の段部５１ｃにエンドキャップ６の突起６３が嵌め込まれる。また、エンドキャップ６の板状材６４が枠体５の枠体水平部５２の下面に嵌まり、枠体５の枠体水平部５２の貫通穴５５とエンドキャップ６の貫通穴６５とが連通する。また、枠体５の貫通穴５６ａとエンドキャップ６の貫通穴６６ａが連通する。
【００３５】
そして、貫通穴５５，６５にエンドキャップ６の外側からねじ１８を通し、その先端を本体４の雌ねじ４５に螺合させることで、ねじ１８によりエンドキャップ６と枠体５が本体４に固定され、スライダ２が組み立てられる。
このようにして組み立てられたスライダ２と、ボール３と、案内レール１と、サイドシール７と、保持ワイヤＷとを用いて、図１に示すリニアガイド装置を組み立てる。その際には、先ず、スライダ２の戻し通路２１ｂと方向転換路２２ａと転動溝２１ａにボール３を入れて、転動溝２１ａに入れたボール３を保持ワイヤＷで保持した後、このスライダ２を案内レール１に組み込む。
【００３６】
次に、エンドキャップ６の凸部６９を利用して、サイドシール７をスライダ２に位置決めし、貫通穴５６ａ，６６ａを使用して、タッピンネジ７２によりサイドシール７をスライダ２に固定する。次に、サイドシール７の貫通穴７１を介して、エンドキャップ６の貫通穴（グリースニップル取り付け穴）６７にグリースニップルを挿入する。
【００３７】
ここで、この実施形態のリニアガイド装置では、本体４と枠体５との一体化を上述のように本体４の内脚４１と枠体５の外脚５１とによる「締まり嵌め」で行っているため、本体４を一体化した状態の枠体５は、外脚５１が幅方向外側に開く向きの変形が生じている。鍔部５３ａ，５３ｂの周面５３ｃとこれを受ける凹面６３ｃを同心で同じ半径の円弧状にした場合には、この変形により、エンドキャップ６の突起６３が枠体５の段部５１ｃに対して正確な位置に嵌まらなくなる。
【００３８】
これに対して、この実施形態のリニアガイド装置では、周面５３ｃをなす円弧の半径Ｒ５より凹面６３ｃをなす円弧の半径Ｒ６を大きくしてあるため、エンドキャップ６の突起６３を枠体５の段部５１ｃに対して、確実に正確な位置に嵌め入れることができる。
また、この実施形態のリニアガイド装置では、周面５３ｃをなす円弧の半径Ｒ５より凹面６３ｃをなす円弧の半径Ｒ６を大きくしてあるため、エンドキャップ６の突起６３を枠体５の段部５１ｃに嵌め入れた状態で両者間に隙間ｔが存在するが、枠体５の両鍔部（側壁）５３ａ，５３ｂの外面が、外側溝６３ａの両側壁の外面から連続する部材であるエンドキャップ６の板状部６３ｄ，６３ｅで覆われて、方向転換路がスライダの厚さ方向で密封されているため、循環経路内の潤滑剤が前記隙間から洩れたり、前記隙間から異物が進入したりすることが防止される。
【００３９】
さらに、エンドキャップ６の枠体５に対する位置決めを、上述のような変形が生じる脚部（エンドキャップ６の端脚６１と枠体５の外脚５１）ではなく、水平部（エンドキャップ水平部６２の突起６６と枠体水平部５２の凹部５６）により行っているため、前記位置決めが正確に行われる。
加えて、スライダ２を、転動溝２１ａを有する本体４と、戻し通路２１ｂと方向転換路２２ａの内側溝５３を有する枠体５と、方向転換路２２ａの外側溝６３ａを有するエンドキャップ６とに分割しているため、戻し通路部分を含む成形体（この実施形態の枠体５に相当する部分）をブロック体に一体成形する前記特開平７−３１７７６２号公報に記載のスライダと比較して、成形後に転動溝形状の修正を容易に行うことができる。
【００４０】
また、枠体５を単体で成形しているため、一体成形の場合よりも成形性が良好であるとともに、金型の構造を単純なものにできる。また、枠体５の生産が本体４の生産とは独立して進められるため、成形の効率を追求した生産体制をとることができる。さらに、本体４と枠体５は、前述のように手作業でも簡単に着脱することができ、枠体５はエンドキャップ６とともに、ネジ止めで本体４に容易にしかも確実に固定できる。このように、この実施形態のスライダ２は、前記特開平７−３１７７６２号公報に記載のスライダと比較して、生産性の点でも有利である。
【００４１】
また、前記実施形態では、鍔部５３ａの周面５３ｃとこれを受ける凹面６３ｃを同心で異なる半径（「周面５３ｃをなす円弧の半径Ｒ５」＜「凹面６３ｃをなす円弧の半径Ｒ６」）の円弧状にすることにより、周面５３ｃと凹面６３ｃとの間に隙間ｔを設けているが、周面５３ｃと凹面６３ｃとの隙間の設け方はこれに限定されない。
【００４２】
例えば、図９に示すように、鍔部５３ａ，５３ｂの周面５３ｃの円弧とこれを受ける凹面６３ｃの円弧を「半径Ｒ５＜半径Ｒ６」としながら中心Ｏ５ ，Ｏ６ をずらすことにより、周面５３ｃと凹面６３ｃの一部が接触した状態にしてもよい。図９の例では、スライダ幅方向外側が接触部Ｓとなっていて、スライダ幅方向内側に隙間ｔが生じる。この場合、接触部Ｓが位置決め作用を有するため、エンドキャップ６を枠体５に取り付ける時の位置決めが容易にできるとともに、接触部Ｓがあることにより、振動が生じた場合にエンドキャップ６の位置ずれが生じ難くできる効果もある。
【００４３】
或いは、図１０および図１１に示すように、鍔部５３ａ，５３ｂの周面５３ｃの円弧とこれを受ける凹面６３ｃの円弧の中心位置を変えるとともに、いずれかを単一円弧状ではなく同じ半径で中心位置を変えた二つの円弧を接続して、周面５３ｃと凹面６３ｃの一部が接触した状態にしてもよい。
図１０の例では、鍔部５３ａ，５３ｂの周面５３ｃの円弧を、半径Ｒ５で、スライダ幅方向での鍔部５３ａ，５３ｂの中心を中心Ｏ５ とした円弧とし、凹面６３ｃを同じ半径Ｒ５で中心位置を変えた二つの円弧を接続した形状にした。凹面６３ｃのスライダ幅方向外側部分は、周面５３ｃの円弧の中心Ｏ５ よりＬだけスライダ幅方向外側のＯ６１を中心とした円弧Ｅ１からなり、凹面６３ｃのスライダ幅方向内側部分は、周面５３ｃの円弧の中心Ｏ５ よりＬだけスライダ幅方向内側のＯ６２を中心とした円弧Ｅ２からなる。そして、両円弧Ｅ１，Ｅ２の接続点が接触部Ｓとなっている。
【００４４】
図１１の例では、凹面６３ｃの円弧を、半径Ｒ６で、スライダ幅方向での鍔部５３ａ，５３ｂの中心を中心Ｏ６ とした円弧とし、周面５３ｃを同じ半径Ｒ６で中心位置を変えた二つの円弧を接続した形状にした。周面５３ｃのスライダ幅方向外側部分は、凹面６３ｃの円弧の中心Ｏ６ よりＬだけスライダ幅方向内側のＯ５２を中心とした円弧Ｅ１からなり、周面５３ｃのスライダ幅方向内側部分は、凹面６３ｃの円弧の中心Ｏ６ よりＬだけスライダ幅方向外側のＯ５１を中心とした円弧Ｅ２からなる。そして、両円弧Ｅ１，Ｅ２の接続点が接触部Ｓとなっている。
【００４５】
これらの方法のうち、図１０の方法で周面５３ｃと凹面６３ｃの一部を接触させた場合には、凹面６３ｃ内を半円状の周面５３ｃがスライダ幅方向へ移動可能となるため、本体４を一体化した状態で枠体５に生じる変形（外脚５１が幅方向外側に開く向きの変形）によって、前記状態の枠体５にエンドキャップ６を取り付ける際に、エンドキャップ６が変形しない。これにより、エンドキャップ６の突起６３を枠体５の段部５１ｃに対して、より確実に正確な位置に嵌め入れることができる。
【００４６】
また、前記実施形態では、枠体５とエンドキャップ６をネジ止めで本体４に固定することにより、スライダを組み立てているが、本体と枠体とエンドキャップとからなるスライダは、ネジを使用せずに組み立てることもできる。例えば、合成樹脂同士の溶着を利用した方法で、枠体５とエンドキャップ６と本体４との固定を行っても良い。
【００４７】
また、前記実施形態では、本体４の本体水平部４２と凹部４３との間にテーパ状面４４を設け、このテーパ状面４４に嵌合するテーパ状面５１ｄを枠体５に設けている。これにより、本体４と枠体５とを一体化した際の密着性が良好になって、リニアガイド装置として使用した際に、ボール３の循環による振動を吸収して騒音特性が良好になるという効果が得られる。
【００４８】
しかしながら、このテーパ状面４４は本発明の必須要件ではなく、本体水平部４２と内脚４１との境界（凹部４３より上側）が直角に形成されていてもよい。
また、この実施形態では、循環経路を二本（一対二列）備えたリニアガイド装置（直動装置）について述べているが、本発明の直動装置は循環経路の本数に特徴があるものではなく、四本（二対四列）以上有するリニアガイド装置も本発明の直動装置に当然に含まれる。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、別部材で形成された二つ以上の部材が組立工程で一体化されたスライダを有する直動装置において、作動性や騒音特性を悪化させることなく、軽量化およびコストダウンが達成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に相当するリニアガイド装置（直動装置）を示す斜視図である。
【図２】図１のリニアガイド装置を構成するスライダの実施形態を示す図であって、このスライダの分解状態を示す斜視図である。
【図３】スライダの本体を枠体に一体化した状態の部分断面正面図であって、左側部分は、図２のＡ−Ａ線に沿って切断した断面図に相当する。
【図４】図２のスライダを構成する本体を示す正面図である。
【図５】図２のスライダを構成する枠体を示す図であって、図２のＡ−Ａ線断面図に相当する。
【図６】本体を一体化していない枠体にエンドキャップを取り付けた状態を示すスライダの背面図である。
【図７】図６の図からエンドキャップの板状部を除去した図である。
【図８】図４の枠体の弾性変形状態を示す断面図である。
【図９】枠体の鍔部の周面とこれを受けるエンドキャップの凹面との間の隙間の設け方の別の例を示す図である。
【図１０】枠体の鍔部の周面とこれを受けるエンドキャップの凹面との間の隙間の設け方の別の例を示す図である。
【図１１】枠体の鍔部の周面とこれを受けるエンドキャップの凹面との間の隙間の設け方の別の例を示す図である。
【図１２】リニアガイド装置の従来例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 案内レール
１１ 転動溝
１２ ボールの転動通路
１８ ねじ（雄ねじ）
２ スライダ
２Ａ スライダの脚部
２Ｂ スライダの水平部
２１ａ 転動溝
２１ｂ ボールの戻し通路
２２ａ 方向転換路
２５ 循環経路
３ ボール（転動体）
４ 本体
４１ 内脚（脚部の幅方向内側部分）
４２ 本体水平部
４３ 転動溝と平行な凹部
４４ テーパ状面
４５ 雌ねじ
４６ 凹部
４７ 凹部の両脇の外側部分
４７ａ 雌ねじ穴
５ 枠体
５１ 外脚（脚部の幅方向外側部分）
５１ａ 外脚の第一部分
５１ｂ 外脚の第二部分
５１ｃ 段部
５１ｄ テーパ状面
５１ｅ 隙間
５１Ｔ 第一部分の直動方向端面
５１ｔ 枠体水平部の下面（外脚側の面）
５２ 枠体水平部
５３ 方向転換路の内側溝
５３ａ 上側（水平部側）の鍔部
５３ｂ 下側の鍔部
５３ｃ 周面
５４ 戻し通路と平行な凸部
５５ 本体の雌ねじに対応する貫通穴
５６ エンドキャップとの位置決め用の凹部
５６ａ 貫通穴
５７ 貫通穴
６ エンドキャップ
６１ 端脚（脚部の直動方向端部分）
６２ エンドキャップ水平部
６３ 突起
６３ａ 方向転換路の外側溝
６３ｂ タング
６３ｃ 凹面
６３ｄ 上側（水平部側）の板状部
６３ｅ 下側の板状部
６５ 本体の雌ねじに対応する貫通穴
６６ 枠体との位置決め用の突起
６６ａ 貫通穴
６７ 貫通穴（グリースニップル取り付け穴）
６９ サイドシールとの位置決め用の凸部
７ サイドシール
７１ 貫通穴
７２ タッピンネジ
Ｗ 保持ワイヤ
Ｗ１ 内脚の下端部間のスライダ幅方向での最長外寸法
Ｗ２ 枠体の凸部間のスライダ幅方向での最短寸法
【発明の属する技術分野】
本発明は、案内レールとスライダと複数個の転動体とからなり、スライダが、別部材として形成された二つ以上の部材を組立工程で一体化されたものである直動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
リニアガイド装置の従来例を図１２に示す。この図に示すように、リニアガイド装置は、案内レール１とスライダ（「ベアリング」とも称される。）２と複数個のボール（転動体）３とで構成される。
案内レール１は、長手方向に平行に延びる転動溝１１を両側面に有する。スライダ２は、案内レール１の幅方向両側に配置される脚部２Ａと、両脚部２Ａを連結する水平部２Ｂとからなる。水平部２Ｂは、案内レール１の厚さ方向（長さ方向と幅方向の両方に垂直な方向）一端側（この図では、案内レール１の上面側）に配置されている。そして、スライダ２の両内側面が案内レール１の両側面に対向配置されている。
【０００３】
スライダ２は、直動方向で本体２１とエンドキャップ２２とに分割され、エンドキャップ２２が本体２１の直動方向両端に配置されている。この本体２１の両内側面に、案内レール１の転動溝１１と対向する転動溝２１ａが形成されている。これらの転動溝１１，２１ａでボール３の転動通路１２が形成される。
スライダ２の本体２１の転動溝２１ａより外側に、直線状の戻し通路２１ｂが形成されている。エンドキャップ２２の案内レール１の両側面に配置される部分（脚部２Ａの外側部分）に、半円弧状の方向転換路２２ａが形成されている。この方向転換路２２ａで転動通路１２と戻し通路２１ｂとが連通され、これら各路でボール３を無限に循環させる循環経路２５が構成される。このリニアガイド装置は循環経路を四本（二対四列）備えており、各循環経路をボール３が転がることによって、スライダ２が案内レール１に沿ってスライドする。
【０００４】
従来のリニアガイド装置では、戻し通路２１ｂを、金属製の本体２１に穴あけ加工を施すことにより形成しているが、この作業には手間とコストがかかる。
これに対して、特許文献１には、少なくとも脚部の幅方向外側部分（戻し通路が形成されている部分）を、合成樹脂からなる成形体としてブロック体に一体成形することにより、合成樹脂からなる戻し通路が非分割体で構成されているスライダを形成することが記載されている。
【０００５】
また、このスライダの改良発明として、特許文献２には、合成樹脂からなる成形体がブロック体から剥がれて位置ずれを起こすことを防止するために、ブロック体に係止凹溝を設けることが開示されている。このような構成とすることにより、成形体とブロック体との結合が強固なものとなり、ボール循環に伴う騒音の発生を防止できるようになると記載されている。
【０００６】
さらに、特許文献３には、脚部の幅方向外側部分（側面形成部）とブロック体の直動方向両端に配置される端面形成部とを、合成樹脂からなる成形体として、金属製のブロック体に一体成形されたスライダにおいて、両端面形成部をブロック体の上面で連結する上面形成部を、側面形成部および端面形成部と同時に一体成形することが開示されている。このような構成とすることにより、戻し通路が形成されている側面形成部が収縮し、この収縮力が端面形成部に作用しても、上面形成部がこの収縮力に抗して端面形成部を引っ張り、端面形成部がブロック体の端面に対して浮き上がることが防止されると記載されている。
【０００７】
また、特許文献４には、スライダが第１構成部材と第２構成部材とからなり、両部材がビス止めされている直動形ガイド装置が記載されている。第２構成部材は、転動溝を有し脚部の幅方向内側部分を成す内脚と、水平部の主要部分を成す部分とを備えている。第１構成部材は、前記内脚の幅方向外側に接触配置され、脚部の幅方向外側部分を成す外脚と、エンドキャップと、が一体化された構造である。
【０００８】
このスライダにおいて、戻し通路（復路）は、第１構成部材の外脚（連結部分）に設けた上側（水平部側）が開放された溝（直線状ボールガイド面）と、第１構成部材の前記溝の上方に配置される部分（本体部分）の下面と、第１構成部材の前記内脚の前記溝の側方に配置される面（下方突出部分の左右方向外側面）とで形成されている。
【０００９】
【特許文献１】
特開平７−３１７７６２号公報
【特許文献２】
特開平９−２９１９３７号公報
【特許文献３】
特開平１０−４７３４３号公報
【特許文献４】
特開平５−２４８４３３号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記各公報に記載のスライダのうち、合成樹脂からなる成形体がブロック体に一体成形されたものは、ブロック体を中子として金型内に配置した後にこの金型内に合成樹脂を射出成形する「インサート成形」によって得られる。そのため、このインサート成形でブロック体を金型内へセットする際に、ブロック体の金型に対する高度な位置決め精度が要求される。また、成形体を一体成形でブロック体に固定するため、成形後の修正が困難である。さらに、一体成形の型の構造が複雑になる。
このように、合成樹脂からなる成形体がブロック体に一体成形されたスライダを有するリニアガイド装置には、生産性の点で改善の余地がある。
【００１１】
また、特許文献４に記載のスライダのように、別部材で形成された二つの部材を組立工程でビス止めなどにより一体化するものは、合成樹脂からなる成形体がブロック体に一体成形されたスライダと比較して、生産性の点では有利であるが、加工誤差によって組立時に位置ずれが生じることがある。この位置ずれによって、リニアガイド装置の作動性や騒音特性に問題が生じる可能性もある。
本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、別部材で形成された二つ以上の部材が組立工程で一体化されたスライダを有する直動装置において、作動性や騒音特性を悪化させることなく、軽量化およびコストダウンを達成することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、案内レールとスライダと複数個の転動体とで構成され、案内レールの幅方向両側面に、転動体の転動溝が形成され、スライダは、案内レールの幅方向両側に配置される脚部と、案内レールの厚さ方向一端側に配置されて両脚部を連結する水平部とからなり、前記両脚部の内側面に、案内レールの転動溝に対向配置される転動溝を有し、この転動溝と案内レールの転動溝とにより転動体の転動通路が形成され、前記両脚部に転動体の戻し通路が形成され、前記両脚部にはまた、前記戻し通路と前記転動通路を連通させる方向転換路が形成され、前記転動通路、戻し通路、および方向転換路で構成された循環経路内を転動体が転動することにより、案内レールおよびスライダの一方が他方に対して相対的に直動する直動装置において、以下の▲１▼〜▲６▼を特徴とする直動装置を提供する。
【００１３】
▲１▼スライダは、金属製の本体と、この本体の外側に着脱自在に嵌合される合成樹脂製の枠体と、この枠体の直動方向両端に配置され、この枠体を介して本体に固定される合成樹脂製のエンドキャップと、からなる。
▲２▼枠体は、前記脚部の幅方向外側部分をなす外脚と、水平部の直動方向端部分をなす枠体水平部とからなり、両外脚に戻し通路と方向転換路の内側溝を有し、両外脚の内側に凸部（例えば、戻し通路と平行な凸部）を有する。
▲３▼本体は、前記脚部の幅方向内側部分をなす内脚と、水平部の主要部分をなす本体水平部とからなり、両内脚の内側に転動溝を有し、前記凸部に対応する凹部（例えば、転動溝と平行な凹部）を両内脚の外側に有し、この凹部に前記凸部が嵌合されることで本体と枠体が一体化される。
【００１４】
▲４▼エンドキャップは、前記脚部の直動方向端部分をなす端脚と、水平部の直動方向最端部分をなすエンドキャップ水平部とからなり、両端脚の前記枠体側に方向転換路の外側溝を有する。
▲５▼本体の両内脚の、前記凹部より下側端部間のスライダ幅方向での最長外寸法が、枠体の前記凸部間のスライダ幅方向での最短寸法より大きく形成され、前記着脱は、枠体を弾性変形させて、枠体水平部側から本体の脚部側を出し入れすることによりなされる。
▲６▼枠体は、前記内側溝の両側壁をなす略半円板状の鍔部を有し、前記エンドキャップは、前記外側溝の両側壁に前記鍔部の周面を受ける凹面を有し、前記周面と前記凹面は、本体を一体化していない前記枠体にエンドキャップを取り付けた時に前記周面と前記凹面との間に隙間が生じる形状に形成されている。
【００１５】
本発明の直動装置において、前記周面と前記凹面は、両者の少なくとも一部が接触するように形成されていることが好ましい。
本発明の直動装置において、前記エンドキャップの前記両側壁の外面から連続する部材として、枠体の前記両側壁の外面を覆う板状部を備え、この板状部により、枠体の前記周面とエンドキャップの前記凹面との隙間が覆われ、方向転換路がスライダの厚さ方向で密封されていることが好ましい。
【００１６】
本発明の直動装置において、前記エンドキャップの枠体に対する位置決めは、エンドキャップ水平部と枠体水平部とで行われていることが好ましい。
なお、本発明の直動装置において、スライダの水平部は、前述の枠体水平部と本体水平部とエンドキャップ水平部とで構成され、単に「水平部」と言った場合には、これらを併せたスライダ全体の水平部を指す。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に相当するリニアガイド装置（直動装置）を示す斜視図である。このリニアガイド装置は、案内レール１とスライダ２と複数個のボール（転動体）３とで構成されている。
案内レール１は、長手方向に平行に延びる転動溝１１を両側面に有する。スライダ２は、案内レール１の幅方向両側に配置される脚部２Ａと、両脚部２Ａを連結する水平部２Ｂとからなる。水平部２Ｂは、案内レール１の厚さ方向一端側（この図では、案内レール１の上面側）に配置されている。そして、スライダ２の両内側面が案内レール１の両側面に対向配置されている。
【００１８】
スライダ２の両脚部２Ａの内側面に、案内レール１の転動溝１１と対向する転動溝２１ａが形成されている。これらの転動溝１１，２１ａでボール３の転動通路１２が形成される。
両脚部２Ａの外側部分に、ボールの戻し通路２１ｂが直線状に形成され、さらに、この戻し通路２１ｂと転動通路１２を連通させる方向転換路２２ａが形成されている。戻し通路２１ｂと転動通路１２と方向転換路２２ａとで、ボール３を無限に循環させる循環経路２５が構成されている。このリニアガイド装置は循環経路を二本（一対二列）備えており、各循環経路をボール３が転がることによって、スライダ２が案内レール１に沿ってスライドする。
【００１９】
この実施形態のスライダ２は、金属製の本体４と合成樹脂製の枠体５と合成樹脂製のエンドキャップ６とで構成されている。また、エンドキャップ６の外側にはサイドシール７が取り付けてある。
スライダ２の分解状態を図２に斜視図で示す。本体４を枠体５に一体化した状態の部分断面正面図を図３に示す。また、本体４の正面図を図４に、枠体５の図２のＡ−Ａ線断面図を図５に示す。なお、図３の左側部分は、本体４を枠体５に一体化した状態で、図２のＡ−Ａ線に沿って切断した断面図に相当する。
【００２０】
これらの図に示すように、本体４は、両脚部２Ａの幅方向内側部分をなす内脚４１と、スライダ全体の水平部２Ｂの主要部分をなす本体水平部４２とからなる。また、内脚４１の内側に転動溝２１ａが形成され、内脚４１の外側に転動溝２１ａと平行な凹部４３が設けてある。この凹部４３と本体水平部４２の幅方向端面との間は、凹部４３側の寸法が小さいテーパ状面４４に形成されている。
【００２１】
また、本体水平部４２の直動方向両端面に、各二個の雌ねじ４５が形成されている。二個の雌ねじ４５は、幅方向に所定間隔をおいて配置されている。本体水平部４２の上面のスライダ幅方向中央部分に凹部４６が形成され、この凹部４６の両脇の外側部分４７に、テーブル等の他部材取り付け用の二個の雌ねじ穴４７ａが、直動方向に所定間隔をおいて形成されている。
【００２２】
なお、この本体４は、ＳＵＳ４４０Ｃ等の金属からなる素材を、引き抜き加工後に切削加工すること等により製作される。
枠体５は、両脚部２Ａの幅方向外側部分をなす外脚５１と、スライダ全体の水平部２Ｂの直動方向端部分をなす枠体水平部５２とからなる。
外脚５１は、第一部分５１ａと第二部分５１ｂとからなり、第一部分５１ａは両枠体水平部５２間を連結するように配置され、その内部に戻し通路２１ｂが形成されている。外脚５１の第二部分５１ｂは、第一部分５１ａの直動方向端面５１Ｔから突出する突起であり、この第二部分５１ｂに、戻し通路２１ｂに連続する方向転換路２２ａの内側溝５３が形成されている。この内側溝５３の両側壁として、略半円板状の鍔部５３ａ，５３ｂが形成されている。
【００２３】
すなわち、外脚５１の第一部分５１ａの直動方向端面５１Ｔには、第二部分５１ｂが突出状態で存在し、この第二部分５１ｂの枠体水平部５２側（上側）の鍔部５３ａと枠体水平部５２との間には、隙間５１ｅ（図３参照）が存在する。また、この第二部分５１ｂの下側（枠体水平部５２とは反対側）の鍔部５３ｂは、第一部分５１ａの下面より高い位置にあり、本体４の内脚４１は第一部分５１ａの下面と同じ位置まで延びている。
【００２４】
また、外脚５１の第一部分５１ａの直動方向端面５１Ｔと枠体水平部５２の下面（外脚５１側の面）５１ｔとが直交し、この位置に段部５１ｃが形成されている。さらに、第一部分５１ａの上面（枠体水平部５２側の面）は、本体４のテーパ状面４４と嵌合するテーパ状面５１ｄに形成されている。
また、外脚５１の第一部分５１ａの内側に、戻し通路２１ｂと平行な凸部５４が形成されている。枠体水平部５２に、本体４の雌ねじ４５に対応する貫通穴５５が形成されている。枠体水平部５２の幅方向両端部には、エンドキャップ６との位置決め用の凹部５６とこの凹部５６の中心を貫通する貫通穴５６ａが形成されている。枠体水平部５２の幅方向中央部には貫通穴５７が形成されている。この貫通穴５７は、エンドキャップ６に設けた貫通穴（グリースニップル取り付け穴）６７と連通する穴である。
【００２５】
なお、この枠体５は、ＰＯＭ等の合成樹脂を射出成形することにより作製される。
エンドキャップ６は、枠体５の直動方向両端部に配置される部材であり、両脚部２Ａの直動方向端部分をなす端脚６１と、スライダ全体の水平部２Ｂの直動方向最端部分をなすエンドキャップ水平部６２とからなる。
端脚６１の枠体側に、枠体５の段部５１ｃに嵌まる略直方体の突起６３が形成されている。この突起６３の枠体側は開口し、その内部に、方向転換路２２ａの外側溝（半円弧状の凹み）６３ａが形成されている。また、この外側溝６３ａのスライダ幅方向内側の端部が、転動溝１２からボール３を掬い上げるタング６３ｂとなっている。
【００２６】
さらに、この外側溝６３ａの両側壁には、枠体５の鍔部５３ａ，５３ｂの周面を受ける円弧状の凹面６３ｃが形成されている。また、外側溝６３ａの両側壁の外側に、枠体５の段部５１ｃに嵌めた時に枠体５の端面５１Ｔの隙間５１ｅに配置される板状部６３ｄと、下側の鍔部５３ｂより下側に配置される板状部６３ｅが形成されいている。そして、この突起６３は、枠体５の段部５１ｃに嵌めた時に、両板状部６３ｄ，６３ｅの内面に、枠体５の両鍔部５３ａ，５３ｂの外面が隙間無く嵌まるように形成されている。
【００２７】
また、図６および７に示すように、枠体５の鍔部５３ａ，５３ｂの円弧状の周面５３ｃとこれを受けるエンドキャップ６の円弧状の凹面６３ｃは、本体４を一体化していない枠体５にエンドキャップ６を取り付けた時に、両者間に隙間ｔが生じる形状に形成されている。
図６は、本体４を一体化していない枠体５にエンドキャップ６を取り付けた状態の背面図を示す。図７は、図６の図から板状部６３ｅを除去した図である。この例では、鍔部５３ａ，５３ｂの周面５３ｃとこれを受ける凹面６３ｃを同心円の円弧状にするとともに、周面５３ｃをなす円弧の半径Ｒ５より凹面６３ｃをなす円弧の半径Ｒ６を大きくした。
【００２８】
エンドキャップ水平部６２には、本体４の雌ねじ４５に対応する貫通穴６５が形成されている。エンドキャップ水平部６２の幅方向両端部の内面には、枠体５との位置決め用の突起６６と、この突起６６の中心を貫通する貫通穴６６ａが形成されている。この突起６６を枠体５の凹部５６に嵌合することにより、枠体５の貫通穴５６ａとエンドキャップ６の貫通穴６６ａが連通する。
【００２９】
また、エンドキャップ水平部６２の幅方向中央部には貫通穴６７が形成されている。この貫通穴６７はグリースニップル取り付け穴であり、枠体５の貫通穴５７はこれに連通するように形成され、サイドシール７にもこれに連通する貫通穴７１が形成されている。また、端脚６１の外面には、サイドシール７との位置決め用の凸部６９が形成されている。
【００３０】
なお、このエンドキャップ６は、ＰＯＭ等の合成樹脂を射出成形することにより製作される。
ここで、本体４と枠体５との寸法関係に関しては、本体４の内脚４１の下端部（凹部４３より本体水平部４２から離れる側の端部）間のスライダ幅方向での最長外寸法Ｗ１（図４に表示）は、枠体５の凸部５４間のスライダ幅方向での最短寸法Ｗ２（図５に表示）より大きく形成されている。
【００３１】
スライダ２の組み立ては、手作業あるいはプレス加工によって行われる。手作業の場合には、先ず、枠体水平部５２側から枠体５内に本体４の内脚（本体の脚部側）４１を入れ、例えば、本体水平部４２の上面の外側部分４７と、枠体５の外脚５１の第一部分５１ａの下面とのいずれか一方に親指を当て、他方に人指し指と中指を当てて、両手により左右同時に、親指と人指し指および中指とを近づける方向の力を加える。
【００３２】
これにより、枠体５が図８に示すように弾性変形して、本体４の凹部４３に枠体５の凸部５４が嵌合される。また、本体４の内脚４１と枠体５の外脚５１の第一部材５１ａとが嵌合され、本体４のテーパ状面４４と枠体５のテーパ状面５１ｄとが嵌合され、本体４の本体水平部４２の外面と枠体５の枠体水平部５２の内面とが嵌合される。このようにして、本体４と枠体５が容易に一体化され、幅方向および直動方向および上下方向（厚さ方向）の位置決めが精密になされる。
【００３３】
また、本体４を枠体５から外す際には、この一体化物の直動方向の一端を一方の手で持ち、他端を他方の手で持ち、それぞれの手において、例えば、本体４の本体水平部４２の下面に親指を当て、枠体５の枠体水平部５２の上面に人指し指と中指を当てて、親指で本体水平部４２を上側に押す力と、人指し指と中指で枠体枠体水平部５２の上面を下側に押す力を同時に加える。これにより、枠体５が図８に示すように弾性変形して、本体４と枠体５との各部の嵌合が解除される。
【００３４】
前述のようにして本体４と枠体５を一体化した後、枠体４の直動方向両端にエンドキャップ６を配置し、エンドキャップ６の突起６６を枠体５の凹部５６に嵌合することにより、枠体５の段部５１ｃにエンドキャップ６の突起６３が嵌め込まれる。また、エンドキャップ６の板状材６４が枠体５の枠体水平部５２の下面に嵌まり、枠体５の枠体水平部５２の貫通穴５５とエンドキャップ６の貫通穴６５とが連通する。また、枠体５の貫通穴５６ａとエンドキャップ６の貫通穴６６ａが連通する。
【００３５】
そして、貫通穴５５，６５にエンドキャップ６の外側からねじ１８を通し、その先端を本体４の雌ねじ４５に螺合させることで、ねじ１８によりエンドキャップ６と枠体５が本体４に固定され、スライダ２が組み立てられる。
このようにして組み立てられたスライダ２と、ボール３と、案内レール１と、サイドシール７と、保持ワイヤＷとを用いて、図１に示すリニアガイド装置を組み立てる。その際には、先ず、スライダ２の戻し通路２１ｂと方向転換路２２ａと転動溝２１ａにボール３を入れて、転動溝２１ａに入れたボール３を保持ワイヤＷで保持した後、このスライダ２を案内レール１に組み込む。
【００３６】
次に、エンドキャップ６の凸部６９を利用して、サイドシール７をスライダ２に位置決めし、貫通穴５６ａ，６６ａを使用して、タッピンネジ７２によりサイドシール７をスライダ２に固定する。次に、サイドシール７の貫通穴７１を介して、エンドキャップ６の貫通穴（グリースニップル取り付け穴）６７にグリースニップルを挿入する。
【００３７】
ここで、この実施形態のリニアガイド装置では、本体４と枠体５との一体化を上述のように本体４の内脚４１と枠体５の外脚５１とによる「締まり嵌め」で行っているため、本体４を一体化した状態の枠体５は、外脚５１が幅方向外側に開く向きの変形が生じている。鍔部５３ａ，５３ｂの周面５３ｃとこれを受ける凹面６３ｃを同心で同じ半径の円弧状にした場合には、この変形により、エンドキャップ６の突起６３が枠体５の段部５１ｃに対して正確な位置に嵌まらなくなる。
【００３８】
これに対して、この実施形態のリニアガイド装置では、周面５３ｃをなす円弧の半径Ｒ５より凹面６３ｃをなす円弧の半径Ｒ６を大きくしてあるため、エンドキャップ６の突起６３を枠体５の段部５１ｃに対して、確実に正確な位置に嵌め入れることができる。
また、この実施形態のリニアガイド装置では、周面５３ｃをなす円弧の半径Ｒ５より凹面６３ｃをなす円弧の半径Ｒ６を大きくしてあるため、エンドキャップ６の突起６３を枠体５の段部５１ｃに嵌め入れた状態で両者間に隙間ｔが存在するが、枠体５の両鍔部（側壁）５３ａ，５３ｂの外面が、外側溝６３ａの両側壁の外面から連続する部材であるエンドキャップ６の板状部６３ｄ，６３ｅで覆われて、方向転換路がスライダの厚さ方向で密封されているため、循環経路内の潤滑剤が前記隙間から洩れたり、前記隙間から異物が進入したりすることが防止される。
【００３９】
さらに、エンドキャップ６の枠体５に対する位置決めを、上述のような変形が生じる脚部（エンドキャップ６の端脚６１と枠体５の外脚５１）ではなく、水平部（エンドキャップ水平部６２の突起６６と枠体水平部５２の凹部５６）により行っているため、前記位置決めが正確に行われる。
加えて、スライダ２を、転動溝２１ａを有する本体４と、戻し通路２１ｂと方向転換路２２ａの内側溝５３を有する枠体５と、方向転換路２２ａの外側溝６３ａを有するエンドキャップ６とに分割しているため、戻し通路部分を含む成形体（この実施形態の枠体５に相当する部分）をブロック体に一体成形する前記特開平７−３１７７６２号公報に記載のスライダと比較して、成形後に転動溝形状の修正を容易に行うことができる。
【００４０】
また、枠体５を単体で成形しているため、一体成形の場合よりも成形性が良好であるとともに、金型の構造を単純なものにできる。また、枠体５の生産が本体４の生産とは独立して進められるため、成形の効率を追求した生産体制をとることができる。さらに、本体４と枠体５は、前述のように手作業でも簡単に着脱することができ、枠体５はエンドキャップ６とともに、ネジ止めで本体４に容易にしかも確実に固定できる。このように、この実施形態のスライダ２は、前記特開平７−３１７７６２号公報に記載のスライダと比較して、生産性の点でも有利である。
【００４１】
また、前記実施形態では、鍔部５３ａの周面５３ｃとこれを受ける凹面６３ｃを同心で異なる半径（「周面５３ｃをなす円弧の半径Ｒ５」＜「凹面６３ｃをなす円弧の半径Ｒ６」）の円弧状にすることにより、周面５３ｃと凹面６３ｃとの間に隙間ｔを設けているが、周面５３ｃと凹面６３ｃとの隙間の設け方はこれに限定されない。
【００４２】
例えば、図９に示すように、鍔部５３ａ，５３ｂの周面５３ｃの円弧とこれを受ける凹面６３ｃの円弧を「半径Ｒ５＜半径Ｒ６」としながら中心Ｏ５ ，Ｏ６ をずらすことにより、周面５３ｃと凹面６３ｃの一部が接触した状態にしてもよい。図９の例では、スライダ幅方向外側が接触部Ｓとなっていて、スライダ幅方向内側に隙間ｔが生じる。この場合、接触部Ｓが位置決め作用を有するため、エンドキャップ６を枠体５に取り付ける時の位置決めが容易にできるとともに、接触部Ｓがあることにより、振動が生じた場合にエンドキャップ６の位置ずれが生じ難くできる効果もある。
【００４３】
或いは、図１０および図１１に示すように、鍔部５３ａ，５３ｂの周面５３ｃの円弧とこれを受ける凹面６３ｃの円弧の中心位置を変えるとともに、いずれかを単一円弧状ではなく同じ半径で中心位置を変えた二つの円弧を接続して、周面５３ｃと凹面６３ｃの一部が接触した状態にしてもよい。
図１０の例では、鍔部５３ａ，５３ｂの周面５３ｃの円弧を、半径Ｒ５で、スライダ幅方向での鍔部５３ａ，５３ｂの中心を中心Ｏ５ とした円弧とし、凹面６３ｃを同じ半径Ｒ５で中心位置を変えた二つの円弧を接続した形状にした。凹面６３ｃのスライダ幅方向外側部分は、周面５３ｃの円弧の中心Ｏ５ よりＬだけスライダ幅方向外側のＯ６１を中心とした円弧Ｅ１からなり、凹面６３ｃのスライダ幅方向内側部分は、周面５３ｃの円弧の中心Ｏ５ よりＬだけスライダ幅方向内側のＯ６２を中心とした円弧Ｅ２からなる。そして、両円弧Ｅ１，Ｅ２の接続点が接触部Ｓとなっている。
【００４４】
図１１の例では、凹面６３ｃの円弧を、半径Ｒ６で、スライダ幅方向での鍔部５３ａ，５３ｂの中心を中心Ｏ６ とした円弧とし、周面５３ｃを同じ半径Ｒ６で中心位置を変えた二つの円弧を接続した形状にした。周面５３ｃのスライダ幅方向外側部分は、凹面６３ｃの円弧の中心Ｏ６ よりＬだけスライダ幅方向内側のＯ５２を中心とした円弧Ｅ１からなり、周面５３ｃのスライダ幅方向内側部分は、凹面６３ｃの円弧の中心Ｏ６ よりＬだけスライダ幅方向外側のＯ５１を中心とした円弧Ｅ２からなる。そして、両円弧Ｅ１，Ｅ２の接続点が接触部Ｓとなっている。
【００４５】
これらの方法のうち、図１０の方法で周面５３ｃと凹面６３ｃの一部を接触させた場合には、凹面６３ｃ内を半円状の周面５３ｃがスライダ幅方向へ移動可能となるため、本体４を一体化した状態で枠体５に生じる変形（外脚５１が幅方向外側に開く向きの変形）によって、前記状態の枠体５にエンドキャップ６を取り付ける際に、エンドキャップ６が変形しない。これにより、エンドキャップ６の突起６３を枠体５の段部５１ｃに対して、より確実に正確な位置に嵌め入れることができる。
【００４６】
また、前記実施形態では、枠体５とエンドキャップ６をネジ止めで本体４に固定することにより、スライダを組み立てているが、本体と枠体とエンドキャップとからなるスライダは、ネジを使用せずに組み立てることもできる。例えば、合成樹脂同士の溶着を利用した方法で、枠体５とエンドキャップ６と本体４との固定を行っても良い。
【００４７】
また、前記実施形態では、本体４の本体水平部４２と凹部４３との間にテーパ状面４４を設け、このテーパ状面４４に嵌合するテーパ状面５１ｄを枠体５に設けている。これにより、本体４と枠体５とを一体化した際の密着性が良好になって、リニアガイド装置として使用した際に、ボール３の循環による振動を吸収して騒音特性が良好になるという効果が得られる。
【００４８】
しかしながら、このテーパ状面４４は本発明の必須要件ではなく、本体水平部４２と内脚４１との境界（凹部４３より上側）が直角に形成されていてもよい。
また、この実施形態では、循環経路を二本（一対二列）備えたリニアガイド装置（直動装置）について述べているが、本発明の直動装置は循環経路の本数に特徴があるものではなく、四本（二対四列）以上有するリニアガイド装置も本発明の直動装置に当然に含まれる。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、別部材で形成された二つ以上の部材が組立工程で一体化されたスライダを有する直動装置において、作動性や騒音特性を悪化させることなく、軽量化およびコストダウンが達成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に相当するリニアガイド装置（直動装置）を示す斜視図である。
【図２】図１のリニアガイド装置を構成するスライダの実施形態を示す図であって、このスライダの分解状態を示す斜視図である。
【図３】スライダの本体を枠体に一体化した状態の部分断面正面図であって、左側部分は、図２のＡ−Ａ線に沿って切断した断面図に相当する。
【図４】図２のスライダを構成する本体を示す正面図である。
【図５】図２のスライダを構成する枠体を示す図であって、図２のＡ−Ａ線断面図に相当する。
【図６】本体を一体化していない枠体にエンドキャップを取り付けた状態を示すスライダの背面図である。
【図７】図６の図からエンドキャップの板状部を除去した図である。
【図８】図４の枠体の弾性変形状態を示す断面図である。
【図９】枠体の鍔部の周面とこれを受けるエンドキャップの凹面との間の隙間の設け方の別の例を示す図である。
【図１０】枠体の鍔部の周面とこれを受けるエンドキャップの凹面との間の隙間の設け方の別の例を示す図である。
【図１１】枠体の鍔部の周面とこれを受けるエンドキャップの凹面との間の隙間の設け方の別の例を示す図である。
【図１２】リニアガイド装置の従来例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 案内レール
１１ 転動溝
１２ ボールの転動通路
１８ ねじ（雄ねじ）
２ スライダ
２Ａ スライダの脚部
２Ｂ スライダの水平部
２１ａ 転動溝
２１ｂ ボールの戻し通路
２２ａ 方向転換路
２５ 循環経路
３ ボール（転動体）
４ 本体
４１ 内脚（脚部の幅方向内側部分）
４２ 本体水平部
４３ 転動溝と平行な凹部
４４ テーパ状面
４５ 雌ねじ
４６ 凹部
４７ 凹部の両脇の外側部分
４７ａ 雌ねじ穴
５ 枠体
５１ 外脚（脚部の幅方向外側部分）
５１ａ 外脚の第一部分
５１ｂ 外脚の第二部分
５１ｃ 段部
５１ｄ テーパ状面
５１ｅ 隙間
５１Ｔ 第一部分の直動方向端面
５１ｔ 枠体水平部の下面（外脚側の面）
５２ 枠体水平部
５３ 方向転換路の内側溝
５３ａ 上側（水平部側）の鍔部
５３ｂ 下側の鍔部
５３ｃ 周面
５４ 戻し通路と平行な凸部
５５ 本体の雌ねじに対応する貫通穴
５６ エンドキャップとの位置決め用の凹部
５６ａ 貫通穴
５７ 貫通穴
６ エンドキャップ
６１ 端脚（脚部の直動方向端部分）
６２ エンドキャップ水平部
６３ 突起
６３ａ 方向転換路の外側溝
６３ｂ タング
６３ｃ 凹面
６３ｄ 上側（水平部側）の板状部
６３ｅ 下側の板状部
６５ 本体の雌ねじに対応する貫通穴
６６ 枠体との位置決め用の突起
６６ａ 貫通穴
６７ 貫通穴（グリースニップル取り付け穴）
６９ サイドシールとの位置決め用の凸部
７ サイドシール
７１ 貫通穴
７２ タッピンネジ
Ｗ 保持ワイヤ
Ｗ１ 内脚の下端部間のスライダ幅方向での最長外寸法
Ｗ２ 枠体の凸部間のスライダ幅方向での最短寸法
Claims (4)
- 案内レールとスライダと複数個の転動体とで構成され、
案内レールの幅方向両側面に、転動体の転動溝が形成され、
スライダは、案内レールの幅方向両側に配置される脚部と、案内レールの厚さ方向一端側に配置されて両脚部を連結する水平部とからなり、
前記両脚部の内側面に、案内レールの転動溝に対向配置される転動溝を有し、この転動溝と案内レールの転動溝とにより転動体の転動通路が形成され、前記両脚部に転動体の戻し通路が形成され、前記両脚部にはまた、前記戻し通路と前記転動通路を連通させる方向転換路が形成され、
前記転動通路、戻し通路、および方向転換路で構成された循環経路内を転動体が転動することにより、案内レールおよびスライダの一方が他方に対して相対的に直動する直動装置において、
スライダは、金属製の本体と、この本体の外側に着脱自在に嵌合される合成樹脂製の枠体と、この枠体の直動方向両端に配置され、この枠体を介して本体に固定される合成樹脂製のエンドキャップと、からなり、
枠体は、前記脚部の幅方向外側部分をなす外脚と、水平部の直動方向端部分をなす枠体水平部とからなり、両外脚に戻し通路と方向転換路の内側溝を有し、両外脚の内側に凸部を有し、
本体は、前記脚部の幅方向内側部分をなす内脚と、水平部の主要部分をなす本体水平部とからなり、両内脚の内側に転動溝を有し、前記凸部に対応する凹部を両内脚の外側に有し、この凹部に前記凸部が嵌合されることで本体と枠体が一体化され、
エンドキャップは、前記脚部の直動方向端部分をなす端脚と、水平部の直動方向最端部分をなすエンドキャップ水平部とからなり、両端脚の前記枠体側に方向転換路の外側溝を有し、
前記本体の両内脚の、前記凹部より下側端部間のスライダ幅方向での最長外寸法が、枠体の前記凸部間のスライダ幅方向での最短寸法より大きく形成され、前記着脱は、枠体を弾性変形させて、枠体水平部側から本体の脚部側を出し入れすることによりなされ、
前記枠体は、前記内側溝の両側壁をなす略半円板状の鍔部を有し、前記エンドキャップは、前記外側溝の両側壁に前記鍔部の周面を受ける凹面を有し、
前記周面と前記凹面は、本体を一体化していない前記枠体にエンドキャップを取り付けた時に前記周面と前記凹面との間に隙間が生じる形状に形成されていることを特徴とする直動装置。 - 前記周面と前記凹面は、両者の少なくとも一部が接触するように形成されていることを特徴とする請求項１記載の直動装置。
- 前記エンドキャップの前記両側壁の外面から連続する部材として、枠体の前記両側壁の外面を覆う板状部を備え、この板状部により、枠体の前記周面とエンドキャップの前記凹面との隙間が覆われ、方向転換路がスライダの厚さ方向で密封されていることを特徴とする請求項１記載の直動装置。
- 前記エンドキャップの枠体に対する位置決めは、エンドキャップ水平部と枠体水平部とで行われている請求項１記載の直動装置。
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