JP2006009841A

JP2006009841A - 直動案内ユニット

Info

Publication number: JP2006009841A
Application number: JP2004184449A
Authority: JP
Inventors: Hideki Kuwabara; 英樹桑原
Original assignee: Nippon Thompson Co Ltd
Current assignee: Nippon Thompson Co Ltd
Priority date: 2004-06-23
Filing date: 2004-06-23
Publication date: 2006-01-12
Anticipated expiration: 2024-06-23
Also published as: JP4339187B2

Abstract

【課題】この直動案内ユニットは，軌道レールを摺動するスライダを転動体を除く３部材で構成し，ケーシングにねじ等を使用せずに，３部材を固定して超小形化を可能する。【解決手段】樋状の軌道レール１を移動するスライダ２は，軌道溝２６とリターン路溝１９を形成したケーシング３，その上面側の嵌合溝２８に嵌入する上蓋４及びケーシング３の下面側の嵌合溝２９に嵌入する下蓋５から成り，上蓋４と下蓋５とはケーシング３を挟み込んでピン４４をピン孔１４に係合させて互いに固着されている。
【選択図】図４

Description

この発明は，軌道溝を備えた軌道レール及び該軌道レール上を転動体を介して相対移動するスライダから成る超小型化可能な構造を持つ直動案内ユニットに関する。

近年，直動案内ユニットとしては，半導体製造装置，各種組立装置，検査装置，医療機器，測定装置等の各種装置において，往復運動を行う部品に対して高精度，超小型化，滑らかな往復運動等の性能を達成できるものが求められている。最近では，直動案内ユニットとしては，高精度，高速化等の性能向上に加えてメンテナンスフリーが重視されると共に，特に，超小型化のものが要望されるようになり，それに伴って，直動案内ユニットを構成する部材や部品が小さい構造になり，それらの部品の組立誤差，組立工数等から部品点数を減らし，一体化したものが要求され，また，小径な穴，小径なねじ孔等の加工，ねじ固着等をケーシングから無くすことが求められるようになった。即ち，直動案内ユニットは，機械装置の不可欠な重要な機械要素を構成しており，直動案内ユニットについて多種のサイズ，多種型式のものが使用されているが，特に，超小形でありながら，スライダが軌道レール上に軽快に摺動案内できるものが要望されている。

本出願人は，軌道レールが一対の側部と側部の下部を連結する底部から構成された直動案内ユニットを開発して先に特許出願した。該直動案内ユニットについて，スライダは，軌道レールの側部間の凹部に大部分が収容されたケーシング，該ケーシングの両端面に配設されたエンドキャップ，及び軌道レールとエンドキャップとの隙間をシールするため各エンドキャップの端面に配設されたエンドシールから構成され，エンドキャップとエンドシールとは取付けねじによってケーシングに取り付けられ，ケーシングには取付けねじが螺着される複数のねじ穴が形成されている（例えば，特許文献１参照）。

また，本出願人は，小型化に対応できる直動案内ユニットを開発した。該直動案内ユニットは，ケーシングに取り付ける部材の部品点数を低減し，各部材の組立てを嵌め込み式に固定したものであり，スライダは，上部とそれから垂下する一対の袖部とから成るケーシング，及びケーシングの両端面側に位置するエンドキャップ部と両エンドキャップ部と一体のカバー部とから成る複合部材から構成されている。上記複合部材は，第１複合部材と，第１複合部材の外側に係止固定された第２複合部材とから構成されている。上記直動案内ユニットは，ケーシングの両端部に設けた第１係止部の凹部に第１複合部材に設けた第２係止部の凸部をそれぞれ嵌め込み式に係止し，ケーシングに複合部材を係止固定するものになっている（例えば，特許文献２参照）。

従来，直動形ガイド装置として，直線状のガイドレールに跨がって移動する移動ブロックを第１〜第３の３つの構成部材で構成したものが知られている。該直動形ガイド装置において，第１構成部材は，前後両端のエンドキャップ部分，及び両エンドキャップ部分を一体に連結し且つ移動ブロックの両脚状部分の左右方向外側の下部を形成する連結部分から構成されている。第２構成部材は，金属製であって，両エンドキャップ部分間における転動体循環路の往路及び復路に対応する長さ部分に嵌まる本体部分，並びに本体部分にこれと同じ長さになるように一体に形成され且つ移動ブロックの両脚状部分の左右方向内側の下部を形成する下方突出部分から構成されている。また，第３構成部材は，第１構成部材の両エンドキャップ部分と第２構成部材の前後方向の両端部との間にそれぞれ嵌まるように構成されている（例えば，特許文献３参照）。

また，線運動案内装置として，軸線を有する案内レールと，環状転動体ユニットを介して案内レール上を軸方向に移動する案内キャリッジとを組み合わせたものが知られている。該線運動案内装置では，キャリッジは，正しく位置決めする位置決め空間が形成されたキャリッジ用ケーシングに，キャリッジ部材とそれぞれの転向板とをその位置決め空間に組み込むものになっている（例えば，特許文献４参照）。
特開２００１−１２４６５号公報特開２００２−２２７８４０号公報特開平６−１４７２２２号公報特許第２９３６１６６号公報

しかしながら，特許文献１の上記直動案内ユニットは，方向転換路を形成したエンドキャップとエンドシールとをケーシングの両端面にねじで取り付けるため，ケーシングにねじ穴を形成しなければならない構造に形成されている。従って，ケーシングの焼入れ工程以前から予めねじ穴を形成しなければならないこと，ケーシング，エンドキャップ及びエンドシールの組立では，それぞれの構成部品を嵌合，嵌着及び螺着しなければならず，構成が複雑で組立ても面倒なものになり，特に，ケーシングにねじ穴を形成したりしなければならず，超小形の直動案内ユニットを形成するには，加工，組立等が難しいものになっていた。

また，特許文献２の上記直動案内ユニットは，ケーシングに複合部材を取り付けるために，ケーシングに第１係止部を形成しなければならないものであった。ケーシングは第２軌道溝を形成する焼入れされた鋼材で形成されているので，ケーシングを焼入れする前工程から第１係止部を形成する必要があった。従って，上記直動案内ユニットは，構成が複雑で面倒なものになり，超小形な直動案内ユニットを形成するには加工，組立等が難しいものになっていた。

また，上記直動形ガイド装置は，第１構成部材と第３構成部材を第２構成部材にねじで取り付けるために第２構成部材の本体部分の端面にねじ穴を形成しなければならないものになっている。従って，上記直動形ガイド装置は，特許文献１の上記直動案内ユニットと同様に，構成が複雑で面倒なものになり，更に超小形のものを形成するには加工，組立等が難しいものになっていた。

更に，上記線運動案内装置は，キャリッジ用ケーシングには，正しく位置決めする位置決め空間を設けなければならないものであるので，構成が複雑で面倒なものになり，更に超小形のものを形成するには加工，組立等が難しいものになっていた。

この発明の目的は，上記の課題を解決することであり，本出願人に係る特開２００１−１２４６５号公報に開示された直動案内ユニットに比較して，簡略化し，一層小型化に対応して極小な構造のタイプに構成でき，高剛性で，滑らかな動きを可能にし，しかも高精度に高速に移動させることができ，軌道レール上を移動するスライダをケーシングと，エンドキャップに代わる第１部材と第２部材の３つの構成部材から構成して部品点数を低減し，ケーシングに対してねじ等を用いずにケーシングを第１部材と第２部材とで挟み込んで固定状態にし，第１部材と第２部材とのみを嵌め合い，串刺し，溶着，接着，ねじ等の結合手段で固着した直動案内ユニットを提供することである。

この発明は，長手方向に延びる一対の第１軌道溝を備えた軌道レール，前記軌道レールに対して相対移動し且つ前記第１軌道溝に対向する第２軌道溝を備えたスライダ，及び前記第１軌道溝と前記第２軌道溝とで形成される負荷路を転動する複数の転動体を有し，前記スライダは前記転動体を循環させるための一端が前記負荷路の両端にそれぞれ連通する一対の方向転換路と前記一対の方向転換路の他端に連通するリターン路とを備えていることから成る直動案内ユニットにおいて，
前記スライダは，前記第２軌道溝と前記リターン路を形成する第１リターン路溝とが形成されたケーシング，前記ケーシングの両端面間に渡って延びて前記第２軌道溝の両端にそれぞれ連通する前記方向転換路を形成する方向転換路面を備えた第１部材，及び前記方向転換路面と共働して前記方向転換路を形成する方向転換路溝と前記第１リターン路溝と共働して前記リターン路を形成する第２リターン路溝とを備えた第２部材から成り，
前記ケーシングは一方の面側に位置する前記第１部材と他方の面側に位置する前記第２部材とで固定状態に挟み込まれ，前記第１部材と前記第２部材とのみが結合手段で互いに固着されていることを特徴とする直動案内ユニットに関する。

前記結合手段は，前記第１部材と前記第２部材とにそれぞれ設けられた部分同士の嵌め込み，前記第１部材と前記第２部材との密着部分の少なくとも一部分が溶着，或いは前記第１部材と前記第２部材とを固着するねじ，接着剤又は串部材である。

前記結合手段における前記嵌め込みは，前記第１部材と前記第２部材とのいずれか一方に形成された嵌着突出部でなるピンが他方に形成された嵌着部でなるピン孔に嵌着して互いに固着される。更に，前記ピンの外形形状は，円形から両側を平面状に欠円した欠円部を設けた形状に形成されている。

前記ケーシングに形成された前記第１リターン路溝は，前記ケーシングの長手方向に延びる一対の袖部の内側面にそれぞれ形成されている。

前記軌道レールは，前記長手方向に対向して延びる一対の側部及び前記側部を一体構造で連結する底部から成る断面凹状の樋形状に形成され，前記第１軌道溝が前記側部の対向する内側面にそれぞれ形成されている。

前記ケーシングは，前記一方の面の両側で前記長手方向に沿ってそれぞれ延びる一対の第１嵌合溝及び前記他方の面の両側で長手方向に延びる一対の袖部間に形成された第２嵌合溝とを有し，前記第１嵌合溝には前記第１部材の第１連結部が嵌入され，前記第２嵌合溝には前記第２部材の第２連結部が嵌入され且つ前記第１リターン路溝が形成され，前記第２軌道溝は前記ケーシングの外側面にそれぞれ形成されている。

前記第１部材は，前記ケーシングの両端に位置して前記方向転換路を形成する前記方向転換路面を備えた一対の第１端板部と，前記第１端板部に一体構造で前記第１端板部間に延びて前記ケーシングの前記第１嵌合溝に嵌入する一対の第１連結部とから成り，前記第１端板部の端面には，前記第２部材に固着するための前記ピン又は前記ピン孔が形成されている。

前記第２部材は，前記第１端板部の両端に配設され且つ前記第１端板部の前記ピン又は前記ピン孔に対向する位置に前記第１部材と固着するための前記ピン孔又は前記ピンが形成された一対の第２端板部と，前記第２端板部に一体構造で前記第２端板部間に延びる本体部とから成り，前記本体部は，前記第２端板部に続いて前記ケーシングの端面に位置して前記負荷路に連通する前記方向転換路溝が形成された方向転換路部と，前記方向転換路部間に延びて前記第２リターン路溝が形成され且つ前記ケーシングの前記第２嵌合溝に嵌入する前記第２連結部とから形成されている。

この直動案内ユニットは，上記のように構成されているので，スライダそのものが転動体を除きケーシング，第１部材及び第２部材である３個の部材という極めて少ない部品点数で構成され，構成そのものがシンプルであって，ケーシングを第１部材と第２部材とで固定状態に挟み込んで，第１部材と第２部材とのみを結合手段で一度の組立工数で互いに固着して３個の部材を固定することによって，しかもスライダ自体の剛性を確保でき，組立の積算誤差も発生することがなく，高精度に容易に組み立てることができ，また，超小形に形成できるにもかかわらず，３個の部材の位置決め等を高精度に確実に確保できるので，軌道レールに対してスライダが滑らかな高精度な往復移動が可能になり，機器等の摺動運動に対してスムーズに高精度に対応することができる。

以下，図面を参照して，この発明による直動案内ユニットの実施例を説明する。この直動案内ユニットは，本出願人の出願に係る特開２００２−２２７８４０号公報に開示した技術的思想を更に発展させて，一層簡素化に構成し，一層超小形化に対応できるように構成し，しかも製作が容易にでき，また，スライダが高剛性であってスライダが軌道レールをスムーズに往復移動でき，スライダの容易な位置決め，高精度の位置決め等の性能を発揮できるものである。この直動案内ユニットは，スライダを，ケーシング３，上蓋４（第１部材），下蓋５（第２部材）及び転動体１１から構成し，ケーシング３に従来のような各部品を固定するためのねじ穴，ピン穴，ピン等の固着手段を形成する必要がなく，ユニット全体の構造を超小形化に構成することを可能にしている。

この直動案内ユニットは，第１実施例として，軌道レール１が一対の側部６と側部６を連結する底部７から構成された樋形状に形成され，スライダ２が軌道レール１の側部６間の凹部５７に大半が嵌合した状態で往復移動するものであり，例えば，半導体製造装置，各種組立装置，測定装置，医療機器，マイクロマシーン等に多用途に利用でき，特に，超小形化に構成できるにもかかわらず，スライダが高剛性であって滑らかな動きができ，高精度な移動が可能なものに構成されている。また，スライダ２は，従来のようなケーシング３に固着用ボルトを通すねじ穴を不要にしており，ケーシング３の両端面１８に構成部材を固着するためのねじ穴，凹凸等の係着部を設けることを不要にしている。

この直動案内ユニットは，概して，対向する側部６の内側面２５に長手方向にそれぞれ延びる一対の軌道溝１２（第１軌道溝）が形成された軌道レール１，軌道レール１に対して相対移動し且つ軌道溝１２に対向する軌道溝２６（第２軌道溝）が両側面１７に形成されたケーシング３を有するスライダ２，及び軌道溝１２と軌道溝２６とで形成された負荷路である軌道路１５を転動する複数のボールでなる転動体１１を有している。スライダ２は，転動体１１を循環させるための一端が軌道路１５の両端にそれぞれ連通する一対の方向転換路３５と一対の方向転換路３５の他端に連通する一対のリターン路２０とを備えている。

スライダ２は，軌道溝２６とリターン路２０を形成するリターン路溝１９（第１リターン路溝）とを備えたケーシング３，ケーシング３の両端面１８間に渡って延びて軌道溝２６の両端にそれぞれ連通する方向転換路３５を形成する方向転換路面２３を備えた上蓋４（第１部材），及び上蓋４の方向転換路面２３と共働して方向転換路３５を形成する方向転換路溝３４と，リターン路溝１９と共働してリターン路２０を形成するリターン路溝３６（第２リターン路溝）とを備えた下蓋５（第２部材）から構成されている。この直動案内ユニットにおいて，特に，ケーシング３は，図４に示すように，ケーシング３の上面４９（一方の面）側に位置する上蓋４と下面５０（他方の面）側に位置する下蓋５とによって挟み込んで固定状態にし，該固定状態で上蓋４と下蓋５とのみを結合手段によって互いに固着していることを特徴としている。この場合に，上蓋４は，下蓋５の端板部３１（第２端板部）間の長手方向に形成された嵌合部３７に嵌合して配置されている。

この直動案内ユニットでは，上記の結合手段は，図１８〜図２０を参照すると，上蓋４と下蓋５とにそれぞれ設けられた部分同士の嵌め込みによる固着構造であり，該固着構造は，上蓋４と下蓋５とのいずれか一方に形成された嵌着突出部でなるピンと，他方に形成された嵌着部でなるピン孔とが互いに嵌着することによって固着されるものである。図示では，上蓋４にピン４４が形成され，下蓋５にピン孔１４が形成されている。ピン４４は，上蓋４の一対の端板部４１（第１端板部）の外側端面２４にそれぞれ形成されている。ピン４４は，端板部４１の外側端面２４の左右に１つずつ２個形成され，また，ピン孔１４は，上蓋５の端板部４１におけるピン４４に対向して合致する位置にそれぞれ形成されている。従って，上蓋４のピン４４が下蓋５のピン孔１４に嵌着することによって，上蓋４と下蓋５とは互いに取付け取外し可能に強固に固着されることになる。

上記の結合手段は，図示のように，ピン４４がピン孔１４に嵌め込まれる構造のみでなく，図示していないが，例えば，上蓋４と下蓋５とが串部材で串刺しすることによって互いに固着されてもよく，上蓋４と下蓋５との密着部分，例えば，後述の上蓋４の端板部４１の外側端面２４と下蓋５の端板部３１の内側端面２１，及び上蓋４の合わせ面４０と下蓋５の合わせ面３０との少なくとも一部分が溶着又は接着剤によって接着して互いに固着されてもよく，或いは，上蓋４と下蓋５とを別部品のねじ等によって互いに固着されてもよいことは勿論である。

この直動案内ユニットにおいて，軌道レール１は，長手方向に対向して延びる一対の側部６と，両側部６を一体構造で連結する底部７とから成る断面凹状の樋形状に形成され，軌道溝１２が側部６の対向する内側面５９にそれぞれ形成されているタイプである。軌道レール１には，長手方向に隔置した位置にベース等の他部材に固定するための取付用孔４８が形成されている。軌道レール１は，その下面には下面基準面４６が設けられ，また，側面には側面基準面４７が形成されている。スライダ２は，軌道レール１の側部６間に形成された凹部５７に大半が嵌挿した状態で，軌道レール１の長手方向に沿って相対移動するように組み込まれる。

この直動案内ユニットは，ケーシング３は，剛性の有る金属等の材料で作られており，図４〜図８に示すように，上面４９の両側に長手方向に沿ってそれぞれ延びる一対の凹状の嵌合溝２８（第１嵌合溝），及び下面５０の中央に長手方向に沿ってそれぞれ延びる凹状の嵌合溝２９（第２嵌合溝）を備えている。言い換えれば，ケーシング３は，上面４９側に長手方向に延びる一対の嵌合溝２８が形成され，長手方向の嵌合溝２８の側方に側部８が形成され，嵌合溝２８間に中央部５１が形成されている。また，ケーシング３は，長手方向両側に袖部１０を有し，袖部１０間の下面５０側の中央部９に長手方向に沿って延びる嵌合溝２９が形成されている。ケーシング３の嵌合溝２８には，後述の上蓋４の連結部４２（第１連結部）が嵌入し，また，ケーシング３の袖部１０間の嵌合溝２９には，後述の下蓋５の連結部３２（第２連結部）を嵌入するように構成される。また，スライダ２にリターン路２０を形成するため，ケーシング３のリターン路溝１９は，ケーシング３の下面５０に形成された嵌合溝２９の両袖部１０の内側面５８の内側角部に１／４円形状に形成されている。また，ケーシング３の軌道溝２６は，ケーシング３の外側面１７にそれぞれ形成され，軌道レール１の軌道溝１２と対向している。この直動案内ユニットでは，軌道溝２６と軌道溝１２とが共働してボールでなる転動体１１が転動する負荷路となる軌道路１５が形成される。ケーシング３の上面中央部５１に形成される取付面１６は，ワーク等の他部品を取り付ける取付け基準面となる上面基準面５５に形成され，ワーク等を取り付けるための取付用ねじ孔１３が形成されている。また，ケーシング３の一方の側面１７は，ワーク等の他部品を取り付ける取付け基準面となる側面基準面４３に形成されている。ケーシング３は，上記の形状に形成され，ケーシング３の両端面１８は，図７に示すように，従来のようなねじ穴，ピン穴，凹部，凸部等の固着手段が形成されておらず，平面状に形成され，超小形に形成できるように構成されている。

上蓋４は，合成樹脂材で作られており，図９〜図１２に示すように，ケーシング３の両端面１８に位置して方向転換路３５の一部を構成する方向転換路面２３を形成した一対の端板部４１，及び端板部４１に一体構造で端板部４１間に延びてケーシング３の嵌合溝２８に嵌入する一対の連結部４２から成り，端板部４１の端面２４には，下蓋５に固着するためのピン又はピン孔，図９や図１０では，凸部のピン４４が形成されている。上蓋４のピン４４は，合成樹脂で上蓋４と同時成形され，一体構造でなる円形状に形成されている。また，上蓋４に形成されたピン４４の外形形状は，図１１に示すように，円形から両側を平面状に欠円した平坦部４５を持つ欠円部の形状に形成されている。ピン４４の欠円部の形状は，樹脂成形型の割型でピンを形成する場合に，割面を形成し易くした形状に形成されている。上蓋４の端板部４１は，下蓋５と共働して転動体１１が方向を転換するための方向転換路３５を形成する部分を備えている。この実施例では，後述の下蓋５に方向転換路３５を形成する方向転換路溝３４が形成されているので，端板部４１の合わせ面４０となる下面に形成されている方向転換路面２３で方向転換路溝３４に蓋をするように配置して方向転換路３５がスライダ２に形成される。上蓋４は，図９に示すように，正面から見ると，端板部４１の内側端面２７と連結部４２の下面６１とで嵌合凹部６０が形成され，スライダ２はケーシング３を上蓋４で包み込むように嵌入した状態になる。また，上蓋４は，図１０に示すように，平面で見ると，端板部４１と連結部４２とでケーシング３の上面４９側からケーシング３を嵌入するための嵌合窓２２が形成されている。また，上蓋４の端板部４１の中央には，下蓋５に形成された転動体１１の循環路５６に通じる給油路３８が形成されている。

下蓋５は，合成樹脂材で作られており，図１３〜図１７に示すように，上蓋４の端板部４１の両端に配設されて上蓋４と合致する一対の端板部３１，及び端板部３１に続き一体構造で端板部３１間に延びる本体部６３から構成されている。また，下蓋５の本体部６３は，端板部３１に続いてケーシング３の両端面１８に位置し且つ負荷路である軌道路１５に連通する方向転換路溝３４が形成された方向転換路部３３，及び方向転換路部３３間に延びてリターン路溝３６が形成され且つケーシング３の嵌合溝２９に嵌入する連結部３２から構成されている。方向転換路部３３は，その上面に形成された合わせ面３０が上蓋４の端板部４１の下面の合わせ面４０に合わさると共に，軌道路１５に続く方向転換路３５を形成する。また，下蓋５の方向転換路部３３には，転動体１１のボールの大きさより僅かに大きい幅と深さでなる略半円状の底部でなる方向転換路溝３４が形成されている。下蓋５の連結部３２には，方向転換路溝３４に連通してリターン路２０の部分を構成するリターン路溝３６が形成されている。ケーシング３の袖部１０間の嵌合溝２９に下蓋５の連結部３２が嵌合した状態では，下蓋５における方向転換路部３３の対向する内端面６２がケーシング３の端面１８に合わさる状態になる。更に，下蓋５の軌道レール１側には，軌道レール１の軌道溝１２に嵌挿状態になるすくい爪３９が形成されている。

また，下蓋５の端板部３１には，上蓋４の端板部４１のピン又はピン孔に対向する位置に上蓋４と固着するためのピン孔又はピン，図１７ではピン孔１４が形成されている。ピン孔１４の形状は，上蓋４のピン４４の外形形状に合致する両側が欠円部状態の孔形状に形成されているが，円形孔に形成されてもよいものである。この実施例では，リターン路溝３６は，図４及び図１６に示すように，略半円状の底部に形成され，連結部３２の側面側になる外側面がケーシング３のリターン路溝１９に合致するように切れ上がった形状に形成されている。下蓋５の端板部３１には，上蓋４の端板部４１の給油路３８に連通する給油口５２が形成され，下蓋５の本体部６３には，図１４に示すように，上蓋４の給油路３８と連通する給油路５３が形成され，給油路５３が転動体１１の循環路であるリターン路２０を形成するリターン溝３６に通じて形成されている。また，本体部６３の中央には，図１４及び図１７に示すように，ケーシング３の取付用ねじ孔１３に対向した位置に逃がし穴５４が形成されている。逃がし穴５４は，ボルトの先端が接触しないように逃がす逃げ部となり，通し孔に形成してもよいものである。下蓋５の端板部３１は，上蓋４のピン４４を端板部３１のピン穴１４に嵌入する際に，端板部３１が弾性変形して端板部３１間の内幅Ｌが大きくなり，嵌入後に端板部３１が元に戻って上蓋４の下蓋５への嵌着が完了するものである。

次に，図１８〜図２０を参照して，スライダ２の組み立てを説明する。スライダ２は，ケーシング３，上蓋４及び下蓋５から組立てされるものであり，まず，ケーシング３の上面４９側（一方の面）から上蓋４の端板部４１をケーシング３の端面１８に嵌合させ，及び嵌合溝２８に連結部４２を嵌入して嵌着させる。次に，下蓋５をケーシング３の下面５０側（他方の面）から下蓋５の連結部３２をケーシング３の嵌合溝２９に嵌入し，下蓋５の端板部３１を上蓋４の端板部４１の外端面２４に合致するように嵌合する。その際に，下蓋５の端板部３１は，上蓋４のピン４４を端板部３１のピン孔１４に嵌入する際に，端板部３１が弾性変形して端板部３１間の内幅Ｌが大きくなり，嵌入後に端板部３１を元に戻して上蓋４の下蓋５への嵌着が完了する。上記の組立工程によって，ケーシング３，上蓋４及び下蓋５が固着されたことになり，最後に，転動体１１を循環路５６に挿入して完了する。この場合，転動体１１は，スライダ２から脱落してしまうので，スライダ２を軌道レール１に嵌挿しながら転動体１１を組み入れることになる。又は，軌道レール１の代わりにダミーレールにスライダ２を組み入れ，その組み入れたダミーレールから軌道レール１にスライダ２を移してもよいものである。また，上記実施例のスライダ２に転動体１１の脱落を防止するため，保持バンドを配設するようにしてもよいものである。また，上記実施例では，軌道レール１とスライダ２との隙間をシールするエンドシールが配設されていないが，上記実施例では，上蓋４の端板部４１と下蓋５の端板部３１との間にエンドシールを配設するためのスペースを設けてエンドシールを配設することも可能なものである。

次に，図２１〜図２５を参照して，この発明による直動案内ユニットの第２実施例を説明する。第２実施例の部品には，第１実施例の部品に対応する部品の符号に添字Ｃを付して示し，各部品の機能についての詳細の説明は，ここでは省略する。第２実施例は，第１実施例では軌道レール１が一対の側部６と側部６を連結する底部７から成る断面Ｕ形の樋状に形成されたものであるが，軌道レール１Ｃが断面略矩形状のタイプに形成されたものである。軌道レール１Ｃに跨架するスライダ２Ｃは，本出願人が既に開発して先に出願した特願２００４−１５８８１３号において，ケーシング３Ｃ，上蓋４Ｃ及び下蓋５Ｃについての詳細は開示されているので，ここでは，特に，相違する点のみを説明することとする。

軌道レール１Ｃは，長手方向の両側面７４に軌道溝１２Ｃ（第１軌道溝）を備えており，軌道レール１Ｃに跨架して相対移動するスライダ２Ｃは，軌道溝１２Ｃに対向する軌道溝２６Ｃ（第２軌道溝）を備えている。軌道レール１Ｃは，第１実施例の軌道レール１と同様に超小形に形成され，例えば，幅が１ｍｍ，高さが２．５ｍｍのサイズの超小形の形状に形成されるものである。スライダ２Ｃは，特に，スライダ２を超小形に且つ部品点数を低減した構造に構成したことに特徴を有し，スライダ２Ｃは，ケーシング３Ｃ，上蓋４Ｃ（第１部材）及び下蓋５Ｃ（第２部材）の３個の部品から構成され，３個の部品を固定するため，ケーシング３Ｃを上蓋４Ｃと下蓋５Ｃとで挟み込んで固定状態にし，ケーシング３Ｃに固着ねじ，ねじ穴，ピン穴，ピン等を用いることなく，上蓋４Ｃと下蓋５Ｃとのみを互いに固着したものである。なお，上記特願２００４−１５８８１３号に開示したものは，上蓋と下蓋との結合手段は，互いに嵌め合いで固着したものが開示されている。

第２実施例は，特に，上蓋と下蓋とを結合手段で互いに固着することに特徴を有している。結合手段としては，上蓋４Ｃと下蓋５Ｃとは，例えば，上蓋４Ｃと下蓋５Ｃとを串で串刺しすることによって互いに固着することができる。又は，上蓋４Ｃと下蓋５Ｃとは，上蓋４Ｃと下蓋５Ｃとの密着部分７０，例えば，上蓋４Ｃの端板部４１Ｃの外側端面２４Ｃと下蓋５Ｃの端板部３１Ｃの内側端面２１Ｃ，及び上蓋４Ｃの合わせ面４０Ｃと下蓋５Ｃの合わせ面３０Ｃとの少なくとも一部分が溶着又は接着剤によって接着して互いに固着されてもよい。或いは，上蓋４Ｃと下蓋５Ｃとは，別部品のねじ等によって互いに固着されてもよいものである。

スライダ２Ｃは，具体的には，軌道溝２６Ｃ及びリターン路２０Ｃを形成するリターン路溝１９Ｃ（第１リターン路溝）が形成されたケーシング３Ｃ，ケーシング３Ｃの上面４９Ｃ（一方の面）側に位置して方向転換路３５Ｃの一部分を形成する方向転換路面２３Ｃが形成された上蓋４Ｃ，及びケーシング３Ｃの下面５０Ｃ（他方の面）側に位置して方向転換路面２３Ｃと共働して方向転換路３５Ｃを形成する方向転換路溝３４Ｃとリターン路溝１９Ｃと共働してリターン路２０Ｃを形成するリターン路溝３６Ｃ（第２リターン路溝）が形成された下蓋５Ｃから構成されている。上蓋４Ｃは，ケーシング３Ｃの両端面１８Ｃ間に渡って延びており，ケーシング３Ｃの長手方向の長さに対応する長さの外枠部４２Ｃと，その両端とそれぞれ一体構造の方向転換路面２３Ｃを備えた端板部４１Ｃとから構成されている。上蓋４Ｃの方向転換路面２３Ｃは，ケーシング３Ｃの軌道溝２６Ｃの両端に連通するように形成されている。

図２１及び図２２に示すように，ケーシング３Ｃには，移動方向即ち長手方向に沿って延びる軌道レール１Ｃに跨架するための幅方向の中央部に凹部７１が形成され，一方の面である上面４９Ｃ側の両側で長手方向に沿ってそれぞれ延びる上蓋４Ｃの外枠部４２Ｃを嵌入する嵌合溝２８Ｃ（第１嵌合溝），及び他方の面である下面５０Ｃ側の両側で長手方向に沿ってそれぞれ延びる下蓋５Ｃの外枠部３２Ｃを嵌入する嵌合溝２９Ｃ（第２嵌合溝）が形成されている。ケーシング３Ｃのリターン路溝１９Ｃは，嵌合溝２９Ｃに形成され，また，軌道溝２６Ｃは，凹部７１の内側面５８Ｃに形成されている。即ち，ケーシング３Ｃに形成されたリターン路溝１９Ｃは，ケーシング３Ｃの嵌合溝２９Ｃである両外側面に形成されている。リターン路溝１９Ｃは，下側の嵌合溝２９Ｃに続きリターン路２０Ｃを形成するため半円状に形成されており，転動体１１Ｃをスムーズに案内することができ，また，下蓋５Ｃの製作がし易い形状に形成されている。ケーシング３Ｃの上面４９Ｃは，ワーク等の他の部材を取り付ける取付面１６Ｃであって上面基準面７２が形成されており，ワーク等を取り付けるための取付用ねじ孔１３Ｃが形成されている。また，ケーシング３Ｃは，上側の嵌合溝２８Ｃと下側の嵌合溝２９Ｃとの間には，両側面１７Ｃが幅方向に延びる鍔部７３に形成されている。ケーシング３Ｃの両端面１８Ｃには，平面状でなり，ねじ穴，ピン穴，凹部，凸部等の固着手段は全く形成されておらず，上蓋４Ｃの内側端面２７Ｃが密接して配置される。

また，第１部材である上蓋４Ｃは，ケーシング３Ｃの両端に位置する一対の端板部４１Ｃ（第１端板部），及び端板部４１Ｃに一体構造で，互いに対向する端板部４１Ｃ間に延びている一対の外枠部４２Ｃ（第１外枠部）から構成されている。端板部４１Ｃには，方向転換路３５Ｃの一部を構成する方向転換路面２３Ｃが形成されている。外枠部４２Ｃは，ケーシング３Ｃの上側の嵌合溝２８Ｃに嵌入してケーシング３Ｃに上蓋４Ｃが配設される。また，上蓋４Ｃには，端板部４１Ｃと外枠部４２Ｃとがケーシング３Ｃの一方の面である上面４９Ｃから上蓋４Ｃを嵌入する嵌合窓２２Ｃが形成されている。また，端板部４１Ｃと外枠部４２Ｃとで嵌合凹部６０Ｃが形成され，ケーシング３Ｃの鍔部７３を包み込む即ち嵌入する状態に形成されている。端板部４１Ｃの下面である合わせ面４０Ｃを下蓋５Ｃの合わせ面３０Ｃに蓋をする状態に，上蓋４Ｃの嵌合窓２２Ｃをケーシング３Ｃの鍔部７３を挟み込むように嵌合し，上蓋４Ｃの端板部４１Ｃの下面に形成された方向転換路面２３Ｃと，下蓋５Ｃの外枠部３２Ｃの方向転換路部３３Ｃに形成された方向転換路溝３４Ｃとが共働して方向転換路が形成される。また，上蓋４Ｃの端板部４１Ｃには，その下面中央に，ケーシング３Ｃの凹部７１に対応して軌道レール１Ｃに跨架するための凹部が形成されている。

また，第２部材である下蓋５Ｃは，互いに対向する一対の端板部３１Ｃ（第２端板部），及び端板部３１Ｃに一体構造で互いに対向する端板部３１Ｃ間に延びている互いに対向する一対の外枠部３２Ｃ（第２外枠部）から構成されている。下蓋５Ｃの端板部３１Ｃは，その内側端面２１Ｃが上蓋４Ｃの端板部４１Ｃの外側端面２４Ｃに接して配設されている。下蓋５Ｃの外枠部３２Ｃは，ケーシング３Ｃの下面５０Ｃ側に形成された嵌合溝２９Ｃに嵌入して配設される。外枠部３２Ｃには，その両端部がケーシング３Ｃの端面１８Ｃに位置し且つ負荷路１５Ｃに連通する方向転換路溝３４Ｃが形成された方向転換路部３３Ｃ，及び両端に隔置した方向転換路部３３Ｃ間に延びてリターン路溝３６Ｃが形成され且つケーシング３Ｃの嵌合溝２９Ｃに嵌入する外枠嵌合部３７Ｃを備えている。また，下蓋５Ｃには，互いに対向する外枠嵌合部３７Ｃ間及び互いに対向する方向転換路部３３Ｃ間には，ケーシング３Ｃの他方の面である下面５０Ｃから下蓋５Ｃを嵌入する嵌合窓７５が形成されている。

この直動案内ユニットは，下蓋５Ｃの端板部３１Ｃに続く外枠部３２Ｃに形成された合わせ面３０Ｃが上蓋４Ｃの端板部４１Ｃの下面の合わせ面４０Ｃに合わさると共に，ケーシング３Ｃの鍔部７３が上蓋４Ｃの嵌合凹部４３Ｃと下蓋５Ｃの外枠部３２Ｃとの間で挟み込む状態になって，上蓋４Ｃと下蓋５Ｃとのみを結合手段で互いに固着し，それによってケーシング３Ｃ，上蓋４Ｃ及び下蓋５Ｃが互いに固定されることになる。また，下蓋５Ｃの外枠部３２Ｃには，上蓋４Ｃと合わさって方向転換路３５Ｃを形成する方向転換路部３３Ｃが両端に形成され，外枠部３２Ｃの両端の方向転換路部３３Ｃを連結する外枠嵌合部３７Ｃが方向転換路部３３Ｃと一体に形成されている。外枠部３２Ｃの外枠嵌合部３７Ｃにはリターン路溝３６Ｃが形成されている。第２実施例では，リターン路溝３６Ｃが１／４円状から切り上がった形状に形成されている。下蓋５Ｃの外枠部３２Ｃには，外枠部３２Ｃにおける互いに対向する外枠嵌合部３２Ｃ間及び方向転換路部３３Ｃ間には，ケーシング３Ｃを下面５０Ｃから下蓋５Ｃを嵌入する嵌合窓７５が形成されている。また，下蓋５Ｃは，端板部３１Ｃと方向転換路部３３Ｃ間とには，ケーシング３Ｃの凹部７１に対応して軌道レール１Ｃに跨架するための凹部が形成されている。

この発明による直動案内ユニットは，半導体製造装置，各種組立装置，精密機械，測定装置，医療機器，マイクロマシーン，各種ロボット等の各種装置の摺動部に組み込んで利用され，特に，超小形で，高剛性，滑らかな動き，高精度等の性能を発揮できる。

この発明による直動案内ユニットの第１実施例を示す正面図である。図１の直動案内ユニットを示す平面図である。図１の直動案内ユニットを示す側面図である。図１の直動案内ユニットのＡ−Ａ断面を示す断面図である。図１の直動案内ユニットにおけるケーシングを示す正面図である。図５のケーシングを示す平面図である。図５のケーシングを示す側面図である。図５のケーシングを示す下面図である。図１の直動案内ユニットにおける上蓋を示す正面図である。図９の上蓋を示す平面図である。図１０の上蓋を示す側面図である。図１０の上蓋のＢ−Ｂ断面を示す断面図である。図１の直動案内ユニットにおける下蓋を示す正面図である。図１３の下蓋を示す平面図である。図１４の下蓋を示す側面図である。図１４の下蓋のＣ−Ｃ断面を示す断面図である。図１４の下蓋のＤ−Ｄ断面を示す断面図である。図１の直動案内ユニットにおけるスライダを示す正面図である。図１８のスライダを示す平面図である。図１８のスライダを示す側面図である。この発明による直動案内ユニットの第２実施例を示す正面図である。図２１の直動案内ユニットのＥ−Ｅ断面を示す断面図である。図２１の直動案内ユニットにおけるケーシングを示す正面図である。図２１の直動案内ユニットにおける下蓋を示す正面図である。図２１の直動案内ユニットにおける上蓋を示す正面図である。

符号の説明

１，１Ｃ軌道レール
２，２Ｃスライダ
３，３Ｃケーシング
４，４Ｃ上蓋（第１部材）
５，５Ｃ下蓋（第２部材）
６側部
７底部
１０袖部
１１，１１Ｃ転動体
１２，１２Ｃ軌道溝
１４ピン孔
１５，１５Ｃ軌道路（負荷路）
１７Ｃ側面
１８，１８Ｃ端面
１９，１９Ｃリターン路溝（第１リターン路溝）
２０，２０Ｃリターン路
２１，２１Ｃ内側端面
２３，２３Ｃ方向転換路面（上蓋）
２４，２４Ｃ外側端面（上蓋の端板部）
２５内側面
２６，２６Ｃ軌道溝
２８，２８Ｃ嵌合溝（第１嵌合溝）
２９，２９Ｃ嵌合溝（第２嵌合溝）
３０，３０Ｃ合わせ面
３１端板部（第２端板部）
３２連結部（第２連結部）
３３，３３Ｃ方向転換路部（第２方向転換路部）
３４，３４Ｃ方向転換路溝
３５，３５Ｃ方向転換路
３６，３６Ｃリターン路溝（第２リターン路溝）
３７嵌合部
３７Ｃ外枠嵌合部
４０，４０Ｃ合わせ面
４１端板部（第１端板部）
４２連結部（第１連結部）
４４ピン（嵌着突出部）
４５平坦面（ピンの欠円部）
４９，４９Ｃ上面
５０，５０Ｃ下面
５８，５８Ｃ内側面
５９内側面
６０嵌合凹部
６３本体部
７０接合面（密着部分）
７１凹部
７３鍔部
７４側面

Claims

長手方向に延びる一対の第１軌道溝を備えた軌道レール，前記軌道レールに対して相対移動し且つ前記第１軌道溝に対向する第２軌道溝を備えたスライダ，及び前記第１軌道溝と前記第２軌道溝とで形成される負荷路を転動する複数の転動体を有し，前記スライダは前記転動体を循環させるための一端が前記負荷路の両端にそれぞれ連通する一対の方向転換路と前記一対の方向転換路の他端に連通するリターン路とを備えていることから成る直動案内ユニットにおいて，
前記スライダは，前記第２軌道溝と前記リターン路を形成する第１リターン路溝とが形成されたケーシング，前記ケーシングの両端面間に渡って延びて前記第２軌道溝の両端にそれぞれ連通する前記方向転換路を形成する方向転換路面を備えた第１部材，及び前記方向転換路面と共働して前記方向転換路を形成する方向転換路溝と前記第１リターン路溝と共働して前記リターン路を形成する第２リターン路溝とを備えた第２部材から成り，
前記ケーシングは一方の面側に位置する前記第１部材と他方の面側に位置する前記第２部材とで固定状態に挟み込まれ，前記第１部材と前記第２部材とのみが結合手段で互いに固着されていることを特徴とする直動案内ユニット。
前記結合手段は，前記第１部材と前記第２部材とにそれぞれ設けられた部分同士の嵌め込み，前記第１部材と前記第２部材との密着部分の少なくとも一部分が溶着，或いは前記第１部材と前記第２部材とを固着するねじ，接着剤又は串部材であることを特徴とする請求項１に記載の直動案内ユニット。
前記結合手段における前記嵌め込みは，前記第１部材と前記第２部材とのいずれか一方に形成された嵌着突出部でなるピンが他方に形成された嵌着部でなるピン孔に嵌着して互いに固着されることを特徴とする請求項２に記載の直動案内ユニット。
前記ピンの外形形状は，円形から両側を平面状に欠円した欠円部を設けた形状に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の直動案内ユニット。
前記ケーシングに形成された前記第１リターン路溝は，前記ケーシングの長手方向に延びる一対の袖部の内側面にそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の直動案内ユニット。
前記軌道レールは，前記長手方向に対向して延びる一対の側部及び前記側部を一体構造で連結する底部から成る断面凹状の樋形状に形成され，前記第１軌道溝が前記側部の対向する内側面にそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の直動案内ユニット。
前記ケーシングは，前記一方の面の両側で前記長手方向に沿ってそれぞれ延びる一対の第１嵌合溝及び前記他方の面の両側で長手方向に延びる一対の袖部間に形成された第２嵌合溝とを有し，前記第１嵌合溝には前記第１部材の第１連結部が嵌入され，前記第２嵌合溝には前記第２部材の第２連結部が嵌入され且つ前記第１リターン路溝が形成され，前記第２軌道溝は前記ケーシングの外側面にそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の直動案内ユニット。
前記第１部材は，前記ケーシングの両端に位置して前記方向転換路を形成する前記方向転換路面を備えた一対の第１端板部と，前記第１端板部に一体構造で前記第１端板部間に延びて前記ケーシングの前記第１嵌合溝に嵌入する一対の第１連結部とから成り，前記第１端板部の端面には，前記第２部材に固着するための前記ピン又は前記ピン孔が形成されていることを特徴とする請求項７に記載の直動案内ユニット。
前記第２部材は，前記第１端板部の両端に配設され且つ前記第１端板部の前記ピン又は前記ピン孔に対向する位置に前記第１部材と固着するための前記ピン孔又は前記ピンが形成された一対の第２端板部と，前記第２端板部に一体構造で前記第２端板部間に延びる本体部とから成り，前記本体部は，前記第２端板部に続いて前記ケーシングの端面に位置して前記負荷路に連通する前記方向転換路溝が形成された方向転換路部と，前記方向転換路部間に延びて前記第２リターン路溝が形成され且つ前記ケーシングの前記第２嵌合溝に嵌入する前記第２連結部とから形成されていることを特徴とする請求項８に記載の直動案内ユニット。