JP2005083436A - Linear guide device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、製造装置や工作機械、測定機器等の精密機械の移動台等を直線的に移動させるために用いるリニアガイド装置に関する。 The present invention relates to a linear guide device used for linearly moving a moving table of a precision machine such as a manufacturing apparatus, a machine tool, or a measuring instrument.
従来のリニアガイド装置は、鞍状のスライダに連結路を設け、この連結路を循環するボールをレールの側面に設けた軌道溝に転動させてスライダがレールを直線的に移動するようにし、レールの両側の上側面の上部に設けたアンダーカットに長手方向の縁部を90度より小さい角度で折り曲げたレールカバーを係合させてレールの上面を覆い、スライダの移動方向の前後端に設けたシールにより、塵や切削屑等の侵入を防止している(例えば、特許文献1参照。)。
一般に、レールの側面に設ける軌道溝は研削加工により成形され、加工精度の向上および加工工数の削減のためには、軌道溝と側面とを総形砥石を用いて一度に成形することが望ましい。
しかしながら、上述した従来の技術においては、レールの上側面の上部に段状のアンダーカットを設けてレールカバーを係合させる構成としているため、レールの側面に細かな凹凸を形成する必要があり、総形砥石を細かな凹凸を有する形状としなければならず、この細かな凹凸が研削加工の際に欠損する恐れを回避するために研削加工の速度を高めることが困難となり、加工効率が低下するという問題がある。
In general, the raceway groove provided on the side surface of the rail is formed by grinding, and it is desirable to form the raceway groove and the side surface at once using a general-purpose grindstone in order to improve machining accuracy and reduce the number of machining steps.
However, in the conventional technology described above, a stepped undercut is provided at the upper part of the upper side surface of the rail to engage the rail cover, so it is necessary to form fine irregularities on the side surface of the rail. The overall grinding wheel must be shaped with fine irregularities, and it becomes difficult to increase the grinding speed in order to avoid the possibility of the fine irregularities being lost during the grinding process, resulting in reduced machining efficiency. There is a problem.
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、レールの上面を覆うレールカバーを係合させるためのレールの研削加工の速度を高めることができる手段を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a means capable of increasing the speed of rail grinding for engaging a rail cover that covers the upper surface of the rail. To do.
本発明は、上記課題を解決するために、側面に軌道溝を有するレールと、該レールの上面を覆うレールカバーと、前記レールを直線的に移動する鞍状のスライダと、該スライダに設けた連結路を循環すると共に前記レールの上部軌道面と下部軌道面にそれぞれ転動する転動体とを備えたリニアガイド装置において、前記レールの両側の側面の上部に、前記上部軌道面から前記レールの幅方向に拡大する斜面である係合面を形成し、該係合面に前記レールカバーを係合させたことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention is provided with a rail having a raceway groove on a side surface, a rail cover that covers the top surface of the rail, a hook-shaped slider that linearly moves the rail, and the slider. In the linear guide device comprising a rolling element that circulates in the connecting path and rolls on the upper raceway surface and the lower raceway surface of the rail, on the upper part of the side surfaces on both sides of the rail, from the upper raceway surface to the rail. An engagement surface which is an inclined surface expanding in the width direction is formed, and the rail cover is engaged with the engagement surface.
これにより、本発明は、レールの側面形状を成形する総形砥石の研削面の形状を単純化することができ、高速での研削加工を容易に行うことができ、レールの加工時間を短縮してその加工効率を向上させることができるという効果が得られる。 As a result, the present invention can simplify the shape of the grinding surface of the general-purpose grinding wheel that forms the side surface shape of the rail, facilitates high-speed grinding, and shortens the rail processing time. As a result, the processing efficiency can be improved.
以下に、図面を参照して本発明によるリニアガイド装置の実施例について説明する。 Embodiments of a linear guide device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は実施例1のリニアガイド装置を示す斜視図、図2は図1のA−A断面線の右側半断面図、図3は実施例1のレールカバーとレールを示す説明図、図4は図1のB−B断面図、図5は実施例1のシール体を示す正面図、図6は図5のC−C断面図である。
図1、図2において、1はリニアガイド装置である。
2はリニアガイド装置1のレールであり、合金鋼等の鋼材で製作された略I字状の断面形状を有する長尺の棒状部材であって、その上面2aには精密機械の基台等にレール2を固定するための段付ボルト穴3が所定のピッチで複数設けられている。
1 is a perspective view illustrating a linear guide device according to a first embodiment, FIG. 2 is a right half cross-sectional view taken along a line AA in FIG. 1, and FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a rail cover and a rail according to the first embodiment. 1 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 1, FIG. 5 is a front view showing the sealing body of the first embodiment, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG.
1 and 2, reference numeral 1 denotes a linear guide device.
Reference numeral 2 denotes a rail of the linear guide device 1, which is a long rod-like member having a substantially I-shaped cross-sectional shape made of a steel material such as alloy steel. A plurality of stepped bolt holes 3 for fixing the rail 2 are provided at a predetermined pitch.
4は軌道溝であり、レール2の両側の側面の長手方向に沿って形成された略V字状の溝であって、上部軌道面4aおよび下部軌道面4bから構成される。
5はスライダであり、合金鋼等の鋼材で製作された略コの字状の断面形状を有する鞍状部材であって、その上面にはねじ穴5aが設けられており、このねじ穴5aを用いて精密機械の移動台等がボルト等により締結される。
Reference numeral 4 denotes a track groove, which is a substantially V-shaped groove formed along the longitudinal direction of the side surfaces on both sides of the rail 2, and is composed of an upper track surface 4a and a lower track surface 4b.
Reference numeral 5 denotes a slider, which is a bowl-shaped member made of a steel material such as alloy steel and having a substantially U-shaped cross-sectional shape, and a screw hole 5a is provided on the upper surface thereof. The moving table of the precision machine is fastened with bolts or the like.
また、スライダ5の両側の側壁5bには転動体としてのころ6を循環させるための略45度に傾斜した長方形断面の連結路7a、7bが設けられ、その内側の両方の側面にはレール2の軌道溝4の上部軌道面4aと下部軌道溝4bとにそれぞれころ6を介して対向する転動面8a、8b等からなる転動部8が形成されている。
この連結路7aはレール2の軌道溝4の上部軌道面4aとスライダ5の転動部8の転動面8aで形成される転動路を、連結路7bはレール2の軌道溝4の下部軌道面4bとスライダ5の転動部8の転動面8bで形成される転動路をそれぞれ連結しており、これにより形成されるそれぞれの循環転動路には複数のころ6と所定の量の潤滑剤、例えばグリースが封入され、ころ6が循環しながら転動する。反対側の側壁5bにおいても同様である。これによりスライダ5がレール2に直線往復運動可能に支持される。
The side walls 5b on both sides of the slider 5 are provided with connecting passages 7a and 7b having a rectangular cross section inclined at about 45 degrees for circulating the rollers 6 as rolling elements, and rails 2 are provided on both side surfaces inside the connecting paths 7a and 7b. The rolling part 8 which consists of rolling surface 8a, 8b etc. which opposes the upper raceway surface 4a and the lower raceway groove 4b of this raceway groove | channel 4 through the roller 6, respectively is formed.
The connecting path 7 a is a rolling path formed by the upper raceway surface 4 a of the raceway groove 4 of the rail 2 and the rolling surface 8 a of the rolling part 8 of the slider 5, and the coupling path 7 b is a lower part of the raceway groove 4 of the rail 2. The rolling paths formed by the raceway surface 4b and the rolling surface 8b of the rolling part 8 of the slider 5 are connected to each other, and each of the circulating rolling paths formed thereby has a plurality of rollers 6 and a predetermined number of rollers. An amount of lubricant, such as grease, is enclosed, and the roller 6 rolls while circulating. The same applies to the opposite side wall 5b. Thus, the slider 5 is supported on the rail 2 so as to be capable of linear reciprocation.
なお、上記の連結路7a、7bや転動部8をスライダ5に設ける場合は、製作上の都合により適宜に分割して製作し、これをボルト等の締結手段により組立ててスライダ5を形成するようにしてもよい。この場合にスライダ5の本体は鋼材で製作するようにしてもよく、比較的軟質の金属材料や樹脂材料等で製作するようにしてもよい。
9は保持板であり、金属材料や樹脂材料等で製作され、スライダ5の転動部8のV字溝8cに嵌め込まれてボルト10によりスライダ5の側壁5bに締結され、ころ6を保持してその脱落を防止する。
In the case where the connecting paths 7a and 7b and the rolling part 8 are provided on the slider 5, the slider 5 is manufactured by dividing it appropriately for manufacturing convenience, and is assembled by fastening means such as bolts. You may do it. In this case, the main body of the slider 5 may be made of steel, or may be made of a relatively soft metal material or resin material.
Reference numeral 9 denotes a holding plate, which is made of a metal material or a resin material, is fitted into the V-shaped groove 8c of the rolling portion 8 of the slider 5 and is fastened to the side wall 5b of the slider 5 by a bolt 10 to hold the roller 6. To prevent it from falling off.
11はレールカバーであり、合金鋼等の薄板によりレール2の長手方向の長さと略同等の長さに製作され、図3に示すようにその両側の長手方向に沿った縁部11aは、プレス加工等により90度より小さい角度αに折り曲げられ、両側の縁部11aの間はレール2の上面2aに沿う平面として成形される。本実施例のレールカバー11は、板厚0.2mmのステンレス板を用い、その両側の縁部11aを内曲げRを0.5mmとして角度α=70度で折り曲げて成形したものである。 Reference numeral 11 denotes a rail cover, which is manufactured by a thin plate made of alloy steel or the like so as to have a length substantially equal to the length in the longitudinal direction of the rail 2, and as shown in FIG. It is bent at an angle α smaller than 90 degrees by processing or the like, and a space between the edge portions 11a on both sides is formed as a plane along the upper surface 2a of the rail 2. The rail cover 11 of this embodiment is formed by using a stainless steel plate having a thickness of 0.2 mm and bending the edges 11a on both sides thereof at an angle α = 70 degrees with an inner bend R of 0.5 mm.
12は係合面であり、レール2の両側の側面の上部にレールカバー11の縁部11aの角度αより大きな挟み角βで軌道溝4の上部軌道面4aから上方に向かってレール2の幅方向に拡大する斜面であって、レールカバー11の縁部11aがその弾性により係合する。本実施例の挟み角βは略80度に成形され、その頂部はレールカバー11の縁部11aの内曲げRとの干渉を避けるためにC1に面取りされている。 Reference numeral 12 denotes an engagement surface, and the width of the rail 2 extends upward from the upper raceway surface 4a of the raceway groove 4 at the upper part of the side surfaces on both sides of the rail 2 at a sandwich angle β larger than the angle α of the edge 11a of the rail cover 11. It is a slope that expands in the direction, and the edge 11a of the rail cover 11 is engaged by its elasticity. In this embodiment, the sandwiching angle β is formed to be approximately 80 degrees, and the top portion thereof is chamfered to C1 in order to avoid interference with the inner bending R of the edge portion 11a of the rail cover 11.
上記のレールカバー11をレール2の上面2aを覆うように装着する場合は、一方の係合面12に、図3に示すレールカバー11を傾けて片側の縁部11aを係合させ、その状態で他の側の縁部11aをその弾性により押し広げて他方の係合面12に係合させて図4に示すようにレールカバー11をレール2に装着する。これによりレールカバー11がレール2の上面2aを全面に渡って覆い、段付ボルト穴3への塵や切削屑等の堆積を防止することができる。 When the rail cover 11 is mounted so as to cover the upper surface 2a of the rail 2, the rail cover 11 shown in FIG. Then, the edge 11a on the other side is expanded by its elasticity and engaged with the other engagement surface 12, and the rail cover 11 is attached to the rail 2 as shown in FIG. As a result, the rail cover 11 covers the entire upper surface 2a of the rail 2, and accumulation of dust, cutting debris, and the like in the stepped bolt hole 3 can be prevented.
13はエンドキャップであり、金属材料や樹脂材料等で製作され、スライダ5の移動方向の前後端に図示しないボルト等により締結される。
14はシール体であり、図5、図6に示すように合金鋼等の板材で製作された芯金15とこの芯金15に天然ゴムや合成ゴム等の弾性材料で形成したシールゴム16とで構成され、エンドキャップ13の外側の端面に設けたシール取付部17に接着または圧入等により固定される。
Reference numeral 13 denotes an end cap which is made of a metal material, a resin material, or the like, and is fastened to the front and rear ends of the slider 5 in the moving direction by bolts or the like (not shown).
Reference numeral 14 denotes a seal body. As shown in FIGS. 5 and 6, a core metal 15 made of a plate material such as alloy steel and a seal rubber 16 formed on the core metal 15 with an elastic material such as natural rubber or synthetic rubber. It is comprised and it fixes to the seal attachment part 17 provided in the outer end surface of the end cap 13 by adhesion | attachment or press fit.
シールゴム16のレール2側には図6に示すリップ部16aが設けられ、このリップ部16aがレール2とレールカバー11とで形成する直線の組合せからなる単純な外周形状に沿って配置され、レール2とレールカバー11とで形成する外周面に摺接する接触式シールを構成している。
なお、本実施例のシール体14の前記外周面の面直角方向の断面形状は、図6に示す断面形状と同様の形状であり、芯金15とそれを覆うシールゴム16の長さのみ異なる。
A lip portion 16a shown in FIG. 6 is provided on the rail 2 side of the seal rubber 16, and the lip portion 16a is arranged along a simple outer peripheral shape formed by a combination of straight lines formed by the rail 2 and the rail cover 11. 2 and the rail cover 11 constitute a contact-type seal that is in sliding contact with the outer peripheral surface.
In addition, the cross-sectional shape in the direction perpendicular to the surface of the outer peripheral surface of the seal body 14 of the present embodiment is the same shape as the cross-sectional shape shown in FIG. 6, and only the lengths of the core metal 15 and the seal rubber 16 covering it are different.
本実施例の係合面12とその挟み角βの頂部の面取りを含むレール2の側面の成形は、両方の側面をそれぞれの側面形状に対応させた研削面を有する総形砥石により一度に成形する。この場合に総形砥石の研削面の形状は細かな凹凸を持たない比較的単純な形状となるので、総形砥石の欠損を防止して高速での研削加工を容易に行うことができる。
なお、本実施例においては、レール2の上面2aを水平方向に設置する場合を例に説明したが、上面2aを垂直方向または傾斜させて設置した場合も同様である。
The side surface of the rail 2 including the engaging surface 12 and the chamfer at the top of the sandwiching angle β of the present embodiment is formed at a time by a general grinding wheel having a grinding surface in which both side surfaces correspond to the respective side surface shapes. To do. In this case, since the shape of the grinding surface of the general-purpose grindstone is a relatively simple shape having no fine irregularities, it is possible to prevent grinding of the general-purpose grindstone and easily perform high-speed grinding.
In this embodiment, the case where the upper surface 2a of the rail 2 is installed in the horizontal direction has been described as an example, but the same applies to the case where the upper surface 2a is installed in the vertical direction or inclined.
また、係合面12の挟み角βの頂部は面取りを施すとして説明したが、挟み角βの頂部は面取りに限らず、図7に示す他の態様であってもよい。
すなわち、図7(a)に示す面取りの角部に更にフィレットRを施す形状、図7(b)に示す面取りに替えてフィレットRを施す形状とすれば、レールカバー11の装着の際に円滑に係合させることが可能となると共に、レール2の取扱時等の頂部の打痕や傷等の発生を防止することができる。
Moreover, although the top part of the sandwiching angle β of the engagement surface 12 has been described as being chamfered, the top part of the sandwiching angle β is not limited to chamfering, and may be another mode illustrated in FIG.
That is, if the shape of further applying fillet R to the chamfered corner shown in FIG. 7A or the shape of applying fillet R instead of the chamfering shown in FIG. It is possible to prevent the occurrence of dents, scratches, and the like at the top when the rail 2 is handled.
以上説明したように、本実施例では、リニアガイド装置のレールの両側の側面の上部に軌道溝の上部軌道面から上方に向かってレールの幅方向に拡大する斜面である係合面を設け、この係合面にレールカバーの縁部をその弾性により係合するようにしたことによって、レールの側面形状を単純化することができ、これを成形する総形砥石の研削面の形状を単純化することができ、高速での研削加工を容易に行うことができ、レールの加工時間を短縮してその加工効率を向上させることができる。 As described above, in this embodiment, an engagement surface that is an inclined surface that expands in the width direction of the rail upward from the upper raceway surface of the raceway groove is provided on the upper part of both side surfaces of the rail of the linear guide device, By engaging the edge of the rail cover with this engagement surface by its elasticity, the side shape of the rail can be simplified, and the shape of the grinding surface of the overall grinding wheel forming this can be simplified. Thus, high-speed grinding can be easily performed, and the processing time of the rail can be shortened and the processing efficiency can be improved.
また、レールとレールカバーとで形成する単純化した外周面にシール体を摺接させて接触シールを構成するようにしたことによって、シール体のリップ部を容易に形成することができ、シール体を安価に製造することができると共に、塵や切削屑等の侵入に対する充分な防塵性能を得ることができる。 In addition, since the seal body is slidably brought into contact with the simplified outer peripheral surface formed by the rail and the rail cover to form the contact seal, the lip portion of the seal body can be easily formed. Can be manufactured at a low cost, and sufficient dustproof performance against intrusion of dust, cutting waste, etc. can be obtained.
図8は実施例2のレールとレールカバーを示す部分断面図である。
なお、上記実施例1と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
21は裾部であり、レール2の両側の係合部12の下部のレールカバー11の縁部11aの係合に寄与しない部位を垂直な平面として形成したものである。
本実施例の係合面12は、軌道溝4の上部軌道面4aから裾部21を介して上記実施例1と同様の形状に形成される。
FIG. 8 is a partial cross-sectional view showing a rail and a rail cover according to the second embodiment.
In addition, the same part as the said Example 1 attaches | subjects the same code | symbol, and abbreviate | omits the description.
Reference numeral 21 denotes a skirt, which is a portion that does not contribute to the engagement of the edge portion 11a of the rail cover 11 below the engaging portion 12 on both sides of the rail 2 as a vertical plane.
The engagement surface 12 of this embodiment is formed in the same shape as that of the first embodiment from the upper raceway surface 4 a of the raceway groove 4 via the skirt 21.
このようにして形成した係合面12へのレールカバー11の装着は、実施例1と同様に行うことができ、レールカバー11がレール2の上面2aを全面に渡って覆い、段付ボルト穴3への塵や切削屑等の堆積を防止することができる。
また、レール2の側面形状は、裾部21を設けても細かな凹凸を持たない比較的単純な形状とすることができる。
The rail cover 11 can be attached to the engagement surface 12 formed in this manner in the same manner as in the first embodiment. The rail cover 11 covers the entire upper surface 2a of the rail 2 and a stepped bolt hole. It is possible to prevent accumulation of dust, cutting waste, and the like on 3.
Moreover, the side surface shape of the rail 2 can be a relatively simple shape that does not have fine irregularities even if the skirt portion 21 is provided.
このような比較的単純な形状は、裾部21を係合面12から下方に鈍角でレールの幅方向に広げた図9に示す傾斜面および係合面12から下方に鈍角でレールの幅方向に狭めた図10に示す傾斜面とすることよっても形成することができ、これらの面を湾曲面としても同様である。
これにより、係合面を裾部を介して設けるようにしても、レールの側面形状を単純化することができ、上記実施例1と同様の効果を得ることができる。
Such a relatively simple shape has an inclined surface shown in FIG. 9 in which the skirt 21 is extended downward from the engaging surface 12 at an obtuse angle in the width direction of the rail, and the width direction of the rail at an obtuse angle downward from the engaging surface 12. It can also be formed by forming the inclined surface shown in FIG.
Thereby, even if it provides an engagement surface via a skirt part, the side shape of a rail can be simplified and the effect similar to the said Example 1 can be acquired.
また、図8、図9に示す裾部を形成するようにすれば、上部軌道面を広げることが可能となり、より大きいころを用いることができ、リニアガイド装置の負荷容量や剛性を高めることができる。 Further, if the skirt shown in FIGS. 8 and 9 is formed, the upper raceway surface can be widened, larger rollers can be used, and the load capacity and rigidity of the linear guide device can be increased. it can.
1 リニアガイド装置
2 レール
2a 上面
3 段付ボルト穴
4 軌道溝
4a 上部軌道面
4b 下部軌道面
5 スライダ
5a ねじ穴
5b 側壁
6 ころ
7a、7b 連結路
8 転動部
8a、8b 転動面
8c V字溝
9 保持板
10 ボルト
11 レールカバー
11a 縁部
12 係合面
13 エンドキャップ
14 シール体
15 芯金
16 シールゴム
16a リップ部
17 シール取付部
21 裾部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Linear guide apparatus 2 Rail 2a Upper surface 3 Stepped bolt hole 4 Track groove 4a Upper track surface 4b Lower track surface 5 Slider 5a Screw hole 5b Side wall 6 Roller 7a, 7b Connection path 8 Rolling part 8a, 8b Rolling surface 8c V Slot 9 Holding plate 10 Bolt 11 Rail cover 11a Edge 12 Engagement surface 13 End cap 14 Seal body 15 Core metal 16 Seal rubber 16a Lip part 17 Seal attachment part 21 Bottom part
Claims (2)
前記レールの両側の側面の上部に、前記上部軌道面から前記レールの幅方向に拡大する斜面である係合面を形成し、該係合面に前記レールカバーを係合させたことを特徴とするリニアガイド装置。 A rail having a track groove on a side surface, a rail cover that covers the top surface of the rail, a hook-shaped slider that moves linearly on the rail, and an upper track surface of the rail that circulates through a connecting path provided in the slider And a linear guide device comprising rolling elements that respectively roll on the lower raceway surface,
An engaging surface that is an inclined surface that expands in the width direction of the rail from the upper raceway surface is formed at the upper part of the side surfaces on both sides of the rail, and the rail cover is engaged with the engaging surface. Linear guide device.
前記係合面を、前記上部軌道面から裾部を介して形成したことを特徴とするリニアガイド装置。
In claim 1,
The linear guide device characterized in that the engagement surface is formed from the upper raceway surface through a skirt.
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