JP2005127337A - リニアガイド装置 - Google Patents

Abstract

【課題】保持ピースの識別を容易にして組立作業や検査作業の効率化を図る手段を提供する。
【解決手段】側面に一対のレール軌道面を有する軌道凹部を備えたレールと、レール軌道面と対向する一対のスライダ軌道面を有し、レールを直線的に移動する鞍状のスライダと、スライダに設けた連結路と、連結路およびレール軌道面とスライダ軌道面とにより形成される循環路を転動しながら循環する転動体と、転動体の間に間装された保持ピースとを備えたリニアガイド装置において、保持ピースに、隣り合う前記転動体を保持する一対の転動体保持部を設け、該一対の転動体保持部を隔てる隣接部の隣接厚さを少なくとも２つ設定し、この異なる隣接厚さを有する保持ピースにその相違を示す識別マークを設ける。
【選択図】 図３

Description

本発明は、工作機械や製造装置、測定機器の案内部に設けられ、テーブル等の移動台を直線的に移動させるためのリニアガイド装置に関する。

従来のリニアガイド装置は、鞍状のスライダの本体に設けた戻し路とエンドキャップに設けた方向転換路により連結路を形成し、レールの側面に設けた一対のレール軌道面とスライダの本体に設けた一対のスライダ軌道面とを対向させて負荷路を形成し、これら連結路と負荷路により形成した循環路に転動体を装填して転動しながら循環させ、転動体の循環方向の前後に隣接部を介して転動体を保持する転動体保持部を設けると共に隣接部の厚みを僅かに変えて不等に数種設定した保持ピースを隣り合う転動体の間に間装して転動体を不等ピッチに配置している（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１０−２８１１５４号公報（主に第５−６頁、第１図）

一般に、リニアガイド装置の循環路に保持ピースを間装した転動体を装填した場合に保持ピースと転動体とは別部品であるために隙間が形成され、その循環方向隙間（循環路の全てのころを保持ピースを介して順次に整列させて隣接させたときに形成される循環方向の隙間をいう。）が広過ぎる場合は保持ピースが脱落したり、保持ピースの姿勢が傾いたりして循環路に接触してスライダの円滑な移動を妨げる。

また、循環方向隙間が狭過ぎる場合は保持ピースと転動体との接触圧が局所的に高くなってスライダの移動時の移動力に変動を生じる。
従って、循環方向隙間を適正な範囲に管理することが、リニアガイド装置のスライダの移動を円滑なものとするために重要である。
しかしながら、上述した従来の技術においては、隣接部の厚みが僅かづつ異なった保持ピースを数種類組合せて転動体の間に間装しているため、循環方向隙間が不正であったり、組合せを間違えた場合に循環方向隙間を適正に設定しようとすると、間装した保持ピースの隣接部の厚みを目視により識別することが困難であるために全ての保持ピースと転動体を循環路から取り外した後に改めて装填し直す必要があり、リニアガイド装置の組立てに時間を要するという問題がある。

また、保持ピースの目視による識別が困難であるため、検査作業においてどのような保持ピースが組み合わされているか、つまり適正な保持ピースが装填されているかを検査することが困難であるという問題がある。
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、保持ピースの識別を容易にして組立作業や検査作業の効率化を図る手段を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するために、側面に一対のレール軌道面を有する軌道凹部を備えたレールと、前記レール軌道面と対向する一対のスライダ軌道面を有し、前記レールを直線的に移動する鞍状のスライダと、前記スライダに設けた連結路と、該連結路および前記レール軌道面とスライダ軌道面とにより形成される循環路を転動しながら循環する転動体と、該転動体の間に間装された保持ピースとを備えたリニアガイド装置において、前記保持ピースに、隣り合う前記転動体を保持する一対の転動体保持部を設け、該一対の転動体保持部を隔てる隣接部の隣接厚さを少なくとも２つ設定し、該異なる隣接厚さを有する保持ピースにその相違を示す識別マークを設けたことを特徴とする。

また、前記異なる隣接厚さを有する保持ピースを、異なる色としてその相違を示すことを特徴とする

これにより、本発明は、組立作業における循環方向隙間の設定を容易に行うことができると共に、隣接厚さの異なる保持ピースの目視による識別性を高めて組立作業や検査作業の効率化を図ることができるという効果が得られる。
また、隣接厚さの異なる保持ピースを異なる色としてその相違を示すようにしたことによって、隣接厚さの異なる保持ピースの目視による識別性を更に高めることができるという効果が得られる。

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。

図１は実施例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は図２のＢ部拡大図、図４は実施例の保持ピースを示す側面図、図５は実施例の保持ピースを示す上面図、図６は実施例の循環路を示す説明図である。
図１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。

４は軌道凹部であり、レール２の両方の側面の長手方向に沿って形成された一対のレール軌道面４ａ、４ｂを有する略Ｖ字状の溝である。
５はスライダであり、本体５ａとその移動方向の前後端に配置されたエンドキャップ５ｂにより構成される。
本体５ａは、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５ｃが設けられており、このねじ穴５ｃを用いて工作機械の移動台等がボルト等により締結される。

エンドキャップ５ｂは、金属材料や樹脂材料等で製作され、ボルト等により本体５ａに締結される。
図２、図３において、６は転動体としてのころであり、合金鋼等の鋼材を円柱状に成形して製作される。
７ａ、７ｂは一対のスライダ軌道面であり、スライダ５の本体５ａの両方の側壁５ｄの内側にレール軌道面４ａ、４ｂと対向して設けられる。

８は保持ピースであり、樹脂材料等により射出成形等の成形手段で製作され、図４、図５に示すように２点鎖線で示したころ６を保持するために循環方向の前後にころ６の外形形状より大きく背面配置で円弧状に掘り込んだ一対の転動体保持部９とそのころ６の軸方向の両側に側面６ａと対向して循環方向に伸長する一対のガイド部１０とが形成されている。

また、ガイド部１０の前後端は後述する方向転換路１４ａの案内溝での移動を円滑にするために略半円弧状に成形されている。
１１は保持ピース８の隣接部であり、背面配置の一対の転動体保持部９を隔てる壁であって、ころ６を両側の転動体保持部９にそれぞれ保持して隣接部１１を介して隣接させたときに両側のころ６が当接する隣接部１１の最小厚さＴ（隣接厚さＴという。）が複数設定されている。これによりころ６の中心間距離Ｌｃを複数に設定することが可能になる。

１２は識別マークであり、保持ピース８の隣接厚さＴの別を示すためのマークであって、隣接部１１のころ６の軸方向の側面の一方または両方に凹部または凸部として設けられ、組立作業や検査作業等の作業員が目視により識別できる程度の大きさに成形される。
本実施例では識別マーク１２は、ガイド部１０の伸長方向に沿った凹部である溝として両方の側面に設けられ、その条数で隣接厚さＴの別を表した識別マーク１２である。

なお、識別マーク１２は、上記に限らず、三角形や丸型、四角形等の図形や記号およびアルファベットやひらがな、かたかな、数字等の文字等であってもよい。
また、隣接厚さＴの別を表すために複数の識別マーク１２の一つを無印として他との相違を示すようにしてもよい。
１３は隣接部１１に設けられた油溜穴であり、隣接部１１のころ６の軸方向の中央部で隣接厚さＴ付近を貫通して設けられ、潤滑剤を滞留させてころ６が転動体保持部９に保持されて転動するときにころ６に潤滑剤を供給する。

なお、油溜穴１３は隣接厚さＴの一部を貫通する穴であるので、隣接部１１を介して隣り合うころ６の中心間距離Ｌｃは、油溜穴１３の存在により変化することはない。
１４は保持ガイドであり、金属材料や樹脂材料等で製作され、図３に示すようにレール軌道面４ａおよびスライダ軌道面７ａを転動するころ６と共に循環方向に移動する保持ピース８の一方のガイド部１０を案内する案内溝１４ａが設けられ、この案内溝１４ａの両側に案内面１４ｂが形成されている。

１５は保持体であり、金属材料や樹脂材料等で製作され、保持ガイド１４の案内面１４ｂところ６を挟んで対向する案内面１５ｂが形成されており、他方のガイド部１０を案内する案内溝１５ａも保持ガイド１４と同様に形成されている。
本実施例の保持体１５は、それぞれ保持ガイド１４ところ６を挟んで対向する位置に配置され、鞍状のスライダ５の腹側に配置された保持体１５は、両側の壁部５ｄの間に配置される部位を一体に成形して合計３つの部品から構成されている。

上記の保持ガイド１４と保持体１５は、それぞれ両側のエンドキャップ５ｂとの接合部に設けられた図示しない凹部と凸部により、それぞれの案内面１４ｂ、１５ｂとスライダ軌道面７ａとの直角度を保つように位置決めされて係止される。
これにより、スライダ軌道面７ａの循環方向の両側に保持ガイド１４と保持体１５が配置され、レール軌道面４ａとスライダ軌道面７ａとの間および案内面１４ｂ、１２ｂの間に保持ピース８を間装したころ６が装填され、移動体に加えられた負荷を往復動自在に支持する負荷路１６ａが形成される。

また、保持ガイド１４と保持体１５の案内溝１４ａ、１５ａにより負荷路１６ａを転動するころ６と共に移動する保持ピース８のガイド部１０を案内すると同時に、案内面１４ｂ、１５ｂにより転動するころ６の側面６ａを保持してその脱落を防止する。
図６において、１７ａ、１７ｂは両側のエンドキャップ５ｂに設けられた方向転換路であり、負荷路１６ａと戻り路１８ａとを接続するための略長方形断面を有する湾曲した通路であって、保持ピース８のガイド部１０を案内するための湾曲した図示しない案内溝が形成されており、ころ６および保持ピース８を案内してその循環方向を転向させる機能を有している。

なお、負荷路１６ｂと戻り路１８ｂとを接続する方向転換路は、同様にエンドキャップ５ｂに設けられており、方向転換路１７ａ、１７ｂとの交差を避けるために襷掛けに立体交差となるように形成されている。
戻り路１８ａ、１８ｂは、スライダ５の本体５ａの両方の側壁５ｄに設けられた貫通穴に嵌合する樹脂材料からなる円柱状のホルダ１９ａ、１９ｂに図２に示すように案内溝２０を有する長方形断面の貫通穴として形成されており、これらの内部を転動するころ６および保持ピース８を案内してころ６等を循環させる。

ホルダ１９ａ、１９ｂの両端のエンドキャップ５ｂとの接合部には図示しない凹部と凸部とが設けられており、戻り路１８ａ、１８ｂが所定の角度で傾斜した長方形断面となるように位置決めされて係止される。
この方向転換路１７ａ、戻り路１８ａ、方向転換路１７ｂによりスライダ５の内部に連結路２１ａが形成され、これが負荷路１６ａの両側の端部を連結して循環路２２ａが形成される。

循環路、例えば循環路２２ａにころ６を装填する場合は、図６に示すようにころ６と保持ピース８とを交互に装填し、所定の量の潤滑剤、例えばグリースを封入して循環路２２ａに複数のころ６を装填する。
このとき、保持ピース８のガイド部１０は循環路２２ａに設けられた保持ガイド１４の案内溝１５ａ、保持体１５の案内溝１７ａ、方向転換路１７ａ、１７ｂの図示しない案内溝および戻り路１８ａの案内溝２０に嵌合して循環方向の移動を案内される。

上記の循環路は他方の循環路２２ｂおよび反対側の側壁５ｄにおいても上記と同様に形成され、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。
上記の構成の作用について循環路２２ａを例に説明する。
なお、他方の循環路２２ｂおよび反対側の側壁５ｄの循環路においても同様である。
図６に示すように、循環路２２ａにはころ６と保持ピース８とが交互に装填され、ころ６は両側の保持ピース８の転動体保持部９に嵌り込んでその円周方向を転動体保持部９に保持されと共に、循環路２２ａに設けられた案内溝１４ａや１５ａ等の各案内溝の両側に形成された案内面１４ｂ、１５ｂ等にその側面６ａを案内される。

これにより、隣り合うころ６間に保持ピース８が間装され、背面配置の一対の転動体保持部９にそれぞれ保持されるころ６を保持ピース８の隣接部１１が隔置してころ６の互いの接触を防止する。
この時、循環方向隙間を適正な範囲とするために、本実施例では図６に示すように一方の識別マーク１２を無印とし、他方に２条の識別マーク１２を設けた異なった２つの隣接厚さＴを有する保持ピース８、つまり２種類の保持ピース８を用いてころ６の直径と循環路２２ａの長さにより予め定められた個数のそれぞれの保持ピース８を識別マーク１２により識別し、ころ６の間に間装して循環路２２ａに装填する。

例えば、循環路２２ａの循環路長さが２８９．５ｍｍである場合に、適正な循環方向隙間を０．５ｍｍとするために、装填するころ６と２種類の保持ピース８を、５０個の直径５ｍｍのころ６と３０個の隣接厚さＴ＝０．８ｍｍの保持ピース８（ころ６の中心間距離Ｌｃ＝５．８ｍｍ）および２０個の隣接厚さＴ＝０．７５ｍｍの保持ピース８（ころ６の中心間距離Ｌｃ＝５．７５ｍｍ）に設定すると、循環方向隙間は２８９．５−３０ｘ５．８−２０ｘ５．７５＝０．５となり、２種類の保持ピース８により適正な循環方向隙間を設定することができる。

これを設計基準値として、方向転換路１７ａ、１７ｂやスライダ５の本体５ａ等に設定されている許容差により組立後の循環方向隙間が変化した場合、例えば組立て後の循環路長さが長くなって２８９．７ｍｍであった場合は、装填する２種類の保持ピース８の組合せを変えて、ころ６と保持ピース８で形成される長さ（ころ列長さという。）が長くなるようにする。

すなわち、組立作業員は、ころ６と共に３０個の隣接厚さＴ＝０．８ｍｍの保持ピース８と２０個の隣接厚さＴ＝０．７５ｍｍの保持ピース８を循環路２２ａに装填した後の循環方向隙間が０．７ｍｍであれば、適正な循環方向隙間に対して０．２ｍｍ長いので、ころ列長さを増すために識別マーク１２により識別して４個の隣接厚さＴ＝０．７５ｍｍの保持ピース８を取出し、これを隣接厚さＴ＝０．８ｍｍの保持ピース８に組替える。

これにより、ころ列長さが０．２ｍｍ長くなって循環方向隙間を適正な０．５ｍｍとすることができると共に、検査作業員は識別マーク１２により隣接厚さＴ＝０．８ｍｍの保持ピース８が基準に較べて４個多く装填されていることを目視により確認することができ、組立作業表等を参照して直ぐに適正な組立てが行われたことを検査することができる。
なお、組立て後の循環路長さが短くなった場合は、隣接厚さＴ＝０．８ｍｍの保持ピース８を必要な個数取出して隣接厚さＴ＝０．７５ｍｍの保持ピース８に組替えれば、上記と同様に循環方向隙間を適正にすることができる。

また、リニアガイドガイド装置１は、一般に負荷路１６ａにおいて予圧を与えてスライダ５の移動を安定させている。
例えば、レール２のレール軌道面４ａとスライダ５のスライダ軌道面７ａの軌道面間の距離が許容差により大き目になり、適正な予圧を得るために直径５．００５ｍｍのころ６を用いる必要がある場合は、ころ列長さが設計基準値より０．２５ｍｍ長くなるので、ころ列長さを縮めるために識別マーク１２により識別して５個の隣接厚さＴ＝０．８ｍｍの保持ピース８を取出し、これを隣接厚さＴ＝０．７５ｍｍの保持ピース８に組替える。

これにより、ころ列長さが０．２５ｍｍ短くなって循環方向隙間を適正な０．５ｍｍとすることができると共に、検査作業員は識別マーク１２により隣接厚さＴ＝０．７５ｍｍの保持ピース８が基準に較べて５個多く装填されていることを目視により確認することができ、組立作業表等を参照して直ぐに適正な組立てが行われたことを検査することができる。

なお、軌道面間の距離が小さめ目の場合は、隣接厚さＴ＝０．７５ｍｍの保持ピース８を必要な個数取出して隣接厚さＴ＝０．８ｍｍの保持ピース８に組替えれば、上記と同様に循環方向隙間を適正にすることができる。
このように、隣接厚さＴの異なる２種類の保持ピース８を組合せて設計基準寸法を設定するようにすれば、どのような場合においても循環方向長さを適正にすることができる。

上記の説明は、理解を容易なものとするために数字を示して説明したが、上記の各寸法や個数により本発明の適用範囲が制限されるものではなく、どのような長さの循環路２２ａやころ６の直径、隣接厚さＴであっても上記と同様にすれば本発明を適用することができる。要は循環方向隙間を適正な範囲とするために設計基準値を構成する２種類の保持ピース８の個数の組合せを適正なものとして本発明を適用すればよい。

この場合に、隣接厚さＴの異なる保持ピース８は２種類以上であれば、上記と同様にして本発明を適用することができるが、保持ピース８を製作する金型の数や保持ピース８の管理の煩雑さ等を考慮すれば２種類とすることが望ましい。
なお、上記の説明においては、組立作業員が組立後に循環方向隙間を測定して適切な個数の保持ピース８を組替えるとして説明したが、予め循環路長さを測定して組み込むべき保持ピース８の個数の組合せを指定した組込指示書等により組立作業を行うようにして組立作業員による循環方向隙間の測定を省略するようにしてもよい。これにより組立作業の効率化を図ることができる。

また、本実施例においては隣接厚さＴの異なる保持ピース８の識別を識別マーク１２により行うとして説明したが、例えば識別マーク１２を省略して保持ピース８の色を黄色や青色等として色により保持ピース８の隣接厚さＴの相違を示すようにしてもよい。
すなわち、保持ピース８を成形するときに、複数または単色の顔料を練り込んで予め調色した着色された樹脂材料のペレットを、または複数または単色の顔料小粒を混ぜ合わせたナチュラル色の樹脂材料のペレットを原料として射出成形等による保持ピース８の成形を行い、隣接厚さＴの異なる保持ピース８を異なった色に設定する。

これにより、組立作業員や検査作業員は一目で保持ピース８の隣接厚さＴの相違を識別することができ、隣接厚さＴの異なる保持ピース８の識別性を更に高めることができる。
以上説明したように、本実施例では、ころ間に間装する保持ピースの隣り合うころを保持する一対の転動体保持部を隔てる隣接部の隣接厚さを少なくとも２つ設定し、この異なる隣接厚さを有する保持ピースに識別マークを設けてその相違を示すようにしたことによって、組立作業における循環方向隙間の設定を容易に行うことができ、リニアガイド装置の組立時間の短縮を図ることができると共に、隣接厚さの異なる保持ピースの目視による識別性を高めて組立作業や検査作業の効率化を図ることができる。

また、識別マークを保持ピースの両方の側面にガイド部の伸長方向に沿った凹部である溝として形成し、その条数により隣接厚さの異なる保持ピースを識別するようにしたことによって、保持ピースの射出成形に用いる金型の型抜きが容易となり、隣接厚さの異なる保持ピースを成形する金型の簡素化を図ることができると共に識別マークを両方の側面に設けることにより識別の際の方向性をなくして容易に識別することが可能になる。

更に、隣接厚さの異なる保持ピースを異なる色としてその相違を示すようにしたことによって、隣接厚さの異なる保持ピースの目視による識別性を更に高めることができ、組立作業や検査作業の効率化を更に図ることができる。

実施例のリニアガイド装置を示す斜視図 図１のＡ−Ａ断面線の右側半断面図 図２のＢ部拡大図 実施例の保持ピースを示す側面図 実施例の保持ピースを示す上面図 実施例の循環路を示す説明図

符号の説明

１ リニアガイド装置
２ レール
２ａ 上面
３ 段付ボルト穴
４ 軌道凹部
４ａ、４ｂ レール軌道面
５ スライダ
５ａ 本体
５ｂ エンドキャップ
５ｃ ねじ穴
５ｄ 側壁
６ ころ
６ａ 側面
７ａ、７ｂ スライダ軌道面
８ 保持ピース
９ 転動体保持部
１０ ガイド部
１１ 隣接部
１２ 識別マーク
１３ 油溜穴
１４ 保持ガイド
１４ａ、１５ａ、２０ 案内溝
１４ｂ、１５ｂ 案内面
１５ 保持体
１６ａ、１６ｂ 負荷路
１７ａ、１７ｂ 方向転換路
１８ａ、１８ｂ 戻り路
１９ａ、１９ｂ ホルダ
２１ａ 連結路
２２ａ、２２ｂ 循環路

Claims (2)

1. 側面に一対のレール軌道面を有する軌道凹部を備えたレールと、前記レール軌道面と対向する一対のスライダ軌道面を有し、前記レールを直線的に移動する鞍状のスライダと、前記スライダに設けた連結路と、該連結路および前記レール軌道面とスライダ軌道面とにより形成される循環路を転動しながら循環する転動体と、該転動体の間に間装された保持ピースとを備えたリニアガイド装置において、
   前記保持ピースに、隣り合う前記転動体を保持する一対の転動体保持部を設け、該一対の転動体保持部を隔てる隣接部の隣接厚さを少なくとも２つ設定し、該異なる隣接厚さを有する保持ピースにその相違を示す識別マークを設けたことを特徴とするリニアガイド装置。
2. 請求項１において、
   前記異なる隣接厚さを有する保持ピースを、異なる色としてその相違を示すことを特徴とするリニアガイド装置。