JP2006316891A - 直動転がり案内装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スライダの姿勢が水平以外の姿勢であっても全ての転動体に潤滑油を供給することのできる直動転がり案内装置を提供する。
【解決手段】転動体に潤滑油を供給する給油路２０をスライダ１３内に有する直動転がり案内装置において、給油路２０の断面積をＳ、給油路２０の断面周長をＬ、スライダ１３の姿勢を垂直姿勢としたときのスライダ本体１４の中心線ＣＬより上側に位置する給油路２０とスライダ本体１４の中心線ＣＬより下側に位置する給油路２０との間隔をＢとしたとき、給油路２０がＬ／Ｓ≧Ｂ／７の関係を満たしている。
【選択図】図１

Description

本発明は、直線運動する物体を案内する機械部品として、工作機械や射出成形機等で用いられる直動転がり案内装置に関する。

工作機械や射出成形機等で用いられる直動転がり案内装置として、図１７〜図１９に示されるものが知られている。図１７及び図１８において、符号１１は直動転がり案内装置の案内レールであって、この案内レール１１の左右側面部には複数本の転動体転動溝１２が左右対称に形成されている。これらの転動体転動溝１２はスライダ１３に設けられた転動体転動溝１６と各々対向しており、転動体転動溝１２と転動体転動溝１６との間には、転動体１７を案内レール１１の長手方向に転走させるための転動体転走路が形成されている。

スライダ１３は案内レール１１の右側面部及び左側面部に各々対向する二つの内壁面１４１，１４２（図１８参照）を有するスライダ本体１４と、このスライダ本体１４のフロント側端面部及びリヤ側端面部にそれぞれ装着された二つのエンドキャップ１５とからなり、転動体転動溝１６はスライダ本体１４の内壁面１４１，１４２に形成されている。
スライダ本体１４の内部には、複数の転動体戻し通路１８が互いに平行に形成されている。これらの転動体戻し通路１８はエンドキャップ１５に形成されたＵ字状の方向転換路１９に連通しており、従って、転動体転動溝１２と転動体転動溝１６との間に形成された転動体転走路を転走した転動体１７は方向転換路１９に入り、ここで方向転換した後、転動体戻し通路１８に導入されて循環運動するようになっている。

エンドキャップ１５内には、転動体１７に潤滑油を供給するための給油路２０（図１９参照）が形成されている。この給油路２０はエンドキャップ１５の背面部またはスライダ本体１４の端面部に設けられた給油路形成溝により形成されており、エンドキャップ１５には、給油路２０に潤滑油を供給するための給油口２１が設けられている。

このような直動転がり装置では、スライダ１３の姿勢を水平にして用いる場合はスライダ１３内に組み込まれた全ての転動体１７に十分な量の潤滑油を供給できるが、スライダ１３の姿勢が図２０に示す垂直姿勢や図２１に示す斜め姿勢の場合には、給油路２０に供給された潤滑油が下方に流れ易くなる。このため、スライダ１３の姿勢が水平以外の姿勢である場合には、全ての転動体１７に十分な量の潤滑油を供給できなくなり、転動体１７が焼付きを起こすおそれがあった。
本発明は、このような問題点に着目してなされたものであり、スライダの姿勢が水平以外の姿勢であっても全ての転動体に潤滑油を供給することのできる直動転がり案内装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、スライダ本体とエンドキャップとの接合部に給油路を有する直動転がり案内装置において、前記給油路の断面積をＳ、前記給油路の断面周長をＬ、前記スライダ本体を垂直姿勢としたときの前記スライダ本体の中心線より上側に位置する給油路と前記スライダ本体の中心線より下側に位置する給油路との間隔をＢとしたとき、前記給油路がＬ／Ｓ≧Ｂ／７の関係を満たすことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載の直動転がり案内装置において、前記給油路の断面形状が三角形状、四角形状、半円形状、半楕円形状のうち何れかの断面形状であることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１又は２記載の直動転がり案内装置において、前記給油路が前記スライダ本体の端面部または前記エンドキャップの背面部に設けられた給油路形成溝により形成されていることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項３記載の直動転がり案内装置において、前記スライダ本体の端面部または前記エンドキャップの背面部に向かって突出する凸部を前記給油路形成溝の長手方向に沿って前記給油路形成溝の両側縁部に設けたことを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項３又は４記載の直動転がり案内装置は、前記給油路が複数本の前記給油路形成溝により形成されていることを特徴とする。
請求項６の発明は、請求項３〜５のいずれか一項記載の直動転がり案内装置において、前記給油路形成溝が打刻、彫刻、侵食、インサート成形、機械加工等の方法により前記スライダ本体に形成されていることを特徴とする。

請求項７の発明は、案内レールの長手方向に相対直線運動するスライダ本体と、該スライダ本体の端面部に接合される背面側に凹状部をそれぞれ有する二つのエンドキャップと、該エンドキャップの前記凹状部に嵌め込まれたプレート状の給油路形成部材とを備えた直動転がり案内装置において、前記エンドキャップと前記給油路形成部材との間に形成された給油路の断面積をＳ、前記給油路の断面周長をＬ、前記スライダ本体を垂直姿勢としたときの前記スライダ本体の中心線より上側に位置する給油路と前記スライダ本体の中心線より下側に位置する給油路との間隔をＢとしたとき、前記給油路がＬ／Ｓ≧Ｂ／７の関係を満たすことを特徴とする。

請求項８の発明は、請求項７記載の直動転がり案内装置において、前記給油路の断面形状が三角形状、四角形状、半円形状、半楕円形状のうち何れかの形状であることを特徴とする。
請求項９の発明は、請求項７又は８記載の直動転がり案内装置において、前記給油路が前記エンドキャップまたは前記給油路形成部材に設けられた給油路形成溝により形成されていることを特徴とする。

請求項１０の発明は、請求項９記載の直動転がり案内装置において、前記エンドキャップまたは前記給油路形成部材に向かって突出する凸部を前記給油路形成溝の長手方向に沿って前記給油路形成溝の両側縁部に設けたことを特徴とする。
請求項１１の発明は、請求項９又は１０記載の直動転がり案内装置において、前記給油路が複数本の前記給油路形成溝により形成されていることを特徴とする。

本発明に係る直動転がり案内装置によれば、給油路がＬ／Ｓ≧Ｂ／７の関係を満たすことで、給油路の潤滑油保持能力が向上するので、スライダの姿勢が水平以外の姿勢であっても全ての転動体に潤滑油を供給することができる。

以下、図１〜図３を参照して本発明の第１の実施形態について説明する。
図１は本発明の第１の実施形態に係る直動転がり案内装置を示す図であり、同図に示されるように、スライダ本体１４とエンドキャップ１５との間には、転動体に潤滑油を供給するための給油路２０が形成されている。この給油路２０はエンドキャップ１５の背面部に設けられた給油路形成溝２２（図２参照）により形成されており、給油路形成溝２２の両側縁部には、スライダ本体１４の端面部に向かって突出する凸部２３（図３参照）が給油路形成溝２２の長手方向に沿って設けられている。

また、給油路２０はその断面が矩形状をなしており、給油路２０の断面積をＳ、同じく給油路２０の断面周長をＬ、スライダ１３を垂直姿勢としたときのスライダ本体１４の中心線ＣＬ（図１参照）より上側に位置する給油路２０とスライダ本体１４の中心線ＣＬより下側に位置する給油路２０との間隔をＢとすると、給油路２０は、次式を満たすようにスライダ本体１４とエンドキャップ１５との接合部に形成されている。
Ｌ／Ｓ≧Ｂ／７ ‥‥（１）
なお、給油路２０の断面周長Ｌは給油路形成溝２２の断面が矩形状である場合には給油路形成溝２２の溝幅と溝深さとの和を２倍することにより求めることができる。

次に、本実施形態の作用について図４を参照して説明する。
本発明者は、汎用潤滑油（ＶＧ１０〜ＶＧ１５０）が貯溜された油槽内にプラスチックパイプの下端部を垂直に挿入したときのプラスチックパイプ内の油面高さを測定した。そして、これを内径が異なる複数本のプラスチックパイプ（実験では６本）に対して実施したところ、図４に示すような実験結果が得られた。

図４に示す実験結果から明らかなように、プラスチックパイプ内の油面高さをＨ、プラスチックパイプの内径断面積をＳ_Ｐ、プラスチックパイプの内周長をＬ_Ｐとすると、プラスチックパイプ内の油面高さＨは、プラスチックパイプの内周長Ｌ_Ｐと内径面積Ｓ_Ｐとの比率に対して下式の関係を持っていることがわかる。
Ｈ＝７Ｌ_Ｐ／Ｓ_Ｐ ‥‥（２）
このことから、式（１）を満たすように給油路２０をスライダ本体１４とエンドキャップ１５との接合部に形成することで、給油路２０の潤滑油保持能力が向上し、スライダ１３を水平以外の姿勢で用いても全ての転動体に潤滑油を供給することが可能となるので、転動体の焼付きを防止することができる。

また、スライダ本体１４の端面部（またはエンドキャップ１５の背面部）に向かって突出する凸部２３を給油路形成溝２２の長手方向に沿って給油路形成溝２２の両側縁部に設けたことで、スライダ本体１４の端面部とエンドキャップ１５の背面部との間に微小な間隙が生じても潤滑油が給油路形成溝２２から漏洩することを防止できるため、潤滑油の漏洩に起因する転動体の焼付きを抑制することができる。

上述した実施形態では給油路形成溝２２をエンドキャップ１５の背面部に設けたが、打刻、彫刻、侵食、インサート成形、機械加工等の方法で給油路形成溝２２をスライダ本体１４の端面部に設けてもよい。なお、この場合、給油路形成溝２２の両側縁部に設けられる凸部２３はエンドキャップ１５の背面部に向かって突出することになる。
また、上述した実施形態では給油路形成溝２２として断面が矩形状のものを示したが、これに限定されるものではなく、図５に示すように、断面が三角形状、半円形形状あるいは半楕円形状のものであってもよい。また、転動体は球状のものに限らず、円筒状のものであってもよい。

さらに、上述した実施形態では給油路２０を一本の給油路形成溝２２から形成したが、図６〜図９に示す第２の実施形態のように、給油路２０を複数本の給油路形成溝２２から形成してもよい。この場合、給油路形成溝２２の断面は、図１０に示すような断面形状であってもよい。
このように、給油路２０を複数本の給油路形成溝２２から形成することで、一つの給油路形成溝２２に詰りが生じても他の給油路形成溝２２から潤滑油を供給できるので、転動体に焼付きが生じることを確実に防止することができる。なお、給油路２０を形成する二本の給油路形成溝２２は、図６及び図７に示すように、途中で連通している。

図６〜図９に示した第２の実施形態では給油路２０を複数本の給油路形成溝２２から形成したが、図１１に示す第３の実施形態のように、複数本の給油路形成溝２２を格子状に設けることにより、第２の実施形態と同様の効果が得られる。
上述した第１及び第２の実施形態では給油路２０の出口を負荷溝側に設けたが、図１２に示す第４の実施形態のように、給油路（給油路形成溝２２）の出口を転動体戻し通路１８側に設けてもよい。

次に、図１３〜図１６を参照して本発明の第５の実施形態について説明する。
図１３は本発明の第３の実施形態に係る直動転がり案内装置の概略構成を示す斜視図であり、同図に示すように、案内レール１１の長手方向に相対直線運動するスライダ本体１４のフロント側端面部とリヤ側端面部にはエンドキャップ１５がそれぞれ装着されている。これらのエンドキャップ１５は図１４に示すような凹状部２５をスライダ本体１４と接合される背面部に有しており、各凹状部２５には、図１５に示すような給油路形成部材２６が着脱可能に嵌め込まれている。

給油路形成部材２６はプレート状に形成されており、この給油路形成部材２６には給油路形成溝２７が設けられている。この給油路形成溝２７はエンドキャップ１５との間に給油路を形成しており、給油路形成溝２７の両側縁部には、凹状部２５の底面部（エンドキャップ１５の背面部）に向かって突出する凸部２８（図１６参照）が給油路形成溝２７の長手方向に沿って設けられている。なお、図１３中２９は給油路形成溝２７により形成された給油路に潤滑油を供給する潤滑油供給部品である。

給油路形成溝２７はその断面が矩形状をなしており、この給油路形成溝２７により形成される給油路の断面積をＳ、同じく給油路の断面周長をＬ、スライダ１３を垂直姿勢としたときのスライダ本体１４の中心線より上側に位置する給油路とスライダ本体１４の中心線より下側に位置する給油路との間隔をＢとすると、給油路形成溝２７は、次式を満たすように給油路形成部材２６に形成されている。
Ｌ／Ｓ≧Ｂ／７ ‥‥（３）
上述のように、式（３）を満たすように給油路形成溝２７を給油路形成部材２６に設けることで、給油路の潤滑油保持能力が向上し、スライダ１３を水平以外の姿勢で用いても全ての転動体に潤滑油を供給することが可能となるので、転動体の焼付きを防止することができる。

また、凹状部２５の底面部に向かって突出する凸部２８を給油路形成溝２７の長手方向に沿って給油路形成溝２７の両側縁部に設けたことで、エンドキャップ１５と給油路形成部材２６との間に微小な間隙が生じても潤滑油が給油路形成溝２７から漏洩することを防止できるため、潤滑油の漏洩に起因する転動体の焼付きを抑制することができる。
上述した実施形態では給油路形成溝２７を給油路形成部材２６に設けたが、給油路形成溝２７をエンドキャップ１５に設けてもよい。この場合、給油路形成溝２７の両側縁部に設けられる凸部２８は給油路形成部材２６に向かって突出することになる。

また、上述した実施形態では給油路形成溝２７として断面が矩形状のものを示したが、これに限定されるものではなく、断面が三角形状、半円形形状あるいは半楕円形状のものであってもよい。
さらに、上述した実施形態では給油路を一本の給油路形成溝２７から形成したが、互いに独立した複数本の給油路形成溝２７から給油路を形成してもよい。

本発明の第１の実施形態に係る直動転がり案内装置の概略構成を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図である。 図１のII−II断面図である。 図２に示すエンドキャップ背面部に形成された給油路形成溝の断面図である。 プラスチックパイプの下端部を油槽内に挿入したときのプラスチックパイプ内の油面高さを測定した結果を示す図である。 図３に示す給油路形成溝の他の例を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る直動転がり案内装置のエンドキャップ背面部を示す図である。 図６に示すＡ部の詳細図である。 図６に示すＢ部の詳細図である。 図６に示す給油路の断面図である。 図９に示す給油路形成溝の他の例を示す図である。 本発明の第３の実施形態を説明するための説明図である。 本発明の第４の実施形態を説明するための説明図である。 本発明の第５の実施形態に係る直動転がり案内装置の概略構成を示す斜視図である。 図１３に示すエンドキャップの背面図である。 図１４に示すエンドキャップの背面部に形成された凹状部に組み込まれる給油路形成部材の背面図である。 図１５に示す給油路形成溝の断面図である。 従来の直動転がり案内装置の概略構成を示す平面図である。 図１７のXVIII−XVIII断面図である。 図１７のXIX−XIX断面図である。 スライダの姿勢を垂直姿勢として用いる場合の直動転がり案内装置を示す図である。 スライダの姿勢を斜め姿勢として用いる場合の直動転がり案内装置を示す図である。

符号の説明

１１ 案内レール
１２ 転動体転動溝
１３ スライダ
１４ スライダ本体
１５ エンドキャップ
１６ 転動体転動溝
１７ 転動体
１８ 転動体戻し通路
１９ 方向転換路
２０ 給油路
２１ 給油口
２２ 給油路形成溝
２３ 凸部
２５ 凹状部
２６ 給油路形成部材
２７ 給油路形成溝
２８ 凸部

Claims (11)

1. スライダ本体とエンドキャップとの接合部に給油路を有する直動転がり案内装置において、
   前記給油路の断面積をＳ、前記給油路の断面周長をＬ、前記スライダ本体を垂直姿勢としたときの前記スライダ本体の中心線より上側に位置する給油路と前記スライダ本体の中心線より下側に位置する給油路との間隔をＢとしたとき、前記給油路がＬ／Ｓ≧Ｂ／７の関係を満たすことを特徴とする直動転がり案内装置。
2. 請求項１記載の直動転がり案内装置において、前記給油路の断面形状が三角形状、四角形状、半円形状、半楕円形状のうち何れかの断面形状であることを特徴とする直動転がり案内装置。
3. 請求項１又は２記載の直動転がり案内装置において、前記給油路が前記スライダ本体の端面部または前記エンドキャップの背面部に設けられた給油路形成溝により形成されていることを特徴とする直動転がり案内装置。
4. 請求項３記載の直動転がり案内装置において、前記スライダ本体の端面部または前記エンドキャップの背面部に向かって突出する凸部を前記給油路形成溝の長手方向に沿って前記給油路形成溝の両側縁部に設けたことを特徴とする直動転がり案内装置。
5. 請求項３又は４記載の直動転がり案内装置は、前記給油路が複数本の前記給油路形成溝により形成されていることを特徴とする直動転がり案内装置。
6. 請求項３〜５のいずれか一項記載の直動転がり案内装置において、前記給油路形成溝が打刻、彫刻、侵食、インサート成形、機械加工等の方法により前記スライダ本体に形成されていることを特徴とする直動転がり案内装置。
7. 案内レールの長手方向に相対直線運動するスライダ本体と、該スライダ本体の端面部に接合される背面側に凹状部をそれぞれ有する二つのエンドキャップと、該エンドキャップの前記凹状部に嵌め込まれたプレート状の給油路形成部材とを備えた直動転がり案内装置において、
   前記エンドキャップと前記給油路形成部材との間に形成された給油路の断面積をＳ、前記給油路の断面周長をＬ、前記スライダ本体を垂直姿勢としたときの前記スライダ本体の中心線より上側に位置する給油路と前記スライダ本体の中心線より下側に位置する給油路との間隔をＢとしたとき、前記給油路がＬ／Ｓ≧Ｂ／７の関係を満たすことを特徴とする直動転がり案内装置。
8. 前記給油路の断面形状が三角形状、四角形状、半円形状、半楕円形状のうち何れかの形状であることを特徴とする請求項７記載の直動転がり案内装置。
9. 請求項７又は８記載の直動転がり案内装置において、前記給油路が前記エンドキャップまたは前記給油路形成部材に設けられた給油路形成溝により形成されていることを特徴とする直動転がり案内装置。
10. 請求項９記載の直動転がり案内装置において、前記エンドキャップまたは前記給油路形成部材に向かって突出する凸部を前記給油路形成溝の長手方向に沿って前記給油路形成溝の両側縁部に設けたことを特徴とする直動転がり案内装置。
11. 請求項９又は１０記載の直動転がり案内装置において、前記給油路が複数本の前記給油路形成溝により形成されていることを特徴とする直動転がり案内装置。

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