JP2007057104A

JP2007057104A - 直線案内装置

Info

Publication number: JP2007057104A
Application number: JP2006323445A
Authority: JP
Inventors: Takeki Shirai; 武樹白井
Original assignee: THK Co Ltd
Current assignee: THK Co Ltd
Priority date: 2006-11-30
Filing date: 2006-11-30
Publication date: 2007-03-08
Anticipated expiration: 2017-07-01
Also published as: JP4413913B2

Abstract

【課題】
スライダに注入される潤滑剤の漏洩を防止してその消費量の低減化を図ると共に、転動体やその無限循環路を確実に潤滑することができ、しかも簡易な構成でこれを達成することが可能な直線案内装置を提供する。
【解決手段】
スライダの端面に軌道レールとの間を密封するシール部材６を取り付けるに当たり、該スライダの端面にはボールの方向転換路に連通する潤滑剤供給口を開設する一方、かかる端面に固定されるシール部材６の内面には潤滑剤の供給溝６６を形成し、該シール部材６をスライダに固定することによって上記潤滑剤供給孔へ連通する潤滑剤供給路を形成した。
【選択図】図５

Description

本発明は、スライダに具備されたボール又はローラ等の転動体の循環に伴い、テーブル等の可動体を担持した該スライダが軌道レールに沿って運動する直線案内装置に係り、詳細には、上記転動体に対して潤滑剤を確実に給油するための構成の改良に関する。

従来、この種の直線案内装置としては、ベッド等の固定部に配設されると共にボールの転走面が形成された軌道レールと、多数のボールを介してこの軌道レールに組み付けられ、テーブル等の可動体を支持しながら上記軌道レールに沿って移動するスライダとから構成されるものが知られている。

また、上記スライダは、ボールを介して軌道レールの転走面と対向する負荷転走面及びこの負荷転走面と平行なボール戻し孔を有し、上記ボールの転動に伴い軌道レールに沿って移動自在な移動ブロックと、この移動ブロックの前後両端面に夫々固定されると共に、該移動ブロックの負荷転走面及びボール戻し孔の間でボールを案内する円弧状の方向転換路を有する一対の蓋体とから構成されており、上記蓋体を移動ブロックの前後両端面に固定することで上記負荷転走面とボール戻し孔の端部間とが方向転換路で連結され、ボールの無限循環路がスライダ内に完成するようになっている。

更に、軌道レールに付着している粉塵等がスライダの移動に伴ってその内部に侵入するのを防止するため、通常、かかるスライダの前後両端面にはゴム等の軟弾性体からなる板状のシール部材が取り付けられており、このシール部材を軌道レールの表面に密着させた状態で当該スライダが運動するようになっている。

この直線案内装置を使用するに当たっては、ボールそれ自体の摩耗やこれが転走する軌道レールの転走面あるいはスライダの負荷転走面の摩耗を抑え、該スライダの高精度の運動を長期にわたって維持する観点から、かかるボールや上記負荷転走面等に対して定期的あるいは連続的に潤滑剤、例えばグリースを供給する必要がある。

このため、前述した従来の直線案内装置ではスライダを構成する蓋体の裏面側、すなわち移動ブロックとの当接面に潤滑剤の供給路となる凹溝を形成し、該蓋体を移動ブロックに固定した際にスライダの外部からボールの無限循環路に連通する潤滑剤の供給路が完成するように構成されていた。
実開平５−７１４４２号公報

しかし、上記蓋体は比較的硬質な合成樹脂を材料とした射出成形で形成されており、成形された蓋体に僅かでも歪みが存在するとこれを固定した移動ブロックの端面との間に隙間が生じてしまうことから、スライダに対して注入した潤滑剤が蓋体と移動ブロックとの間から漏れ出してしまい、ボールの無限循環路に対して十分に潤滑剤を行き渡らせることができないという問題点があった。

また、このように注入した潤滑剤が漏れ出してしまうことから、その分だけ潤滑剤を多く注入しなければボールや負荷転走面を十分に潤滑することができず、潤滑剤を無駄に消費してしまうといった問題点もあった。

更に、グリースガン等を用いることによりグリースを一定の圧力で潤滑剤の供給路に充填する場合でも、蓋体と移動ブロックとの間に隙間が生じていると、かかる隙間からグリースの充填圧力が外部に漏れ出してしまい、潤滑剤供給路の先端、すなわちボールの無限循環路にまで十分にグリースを行き渡らせることができないという問題点もあった。

一方、このような潤滑剤の漏洩の防止を図った直線案内装置としては、実開平５−７１４４２号公報に開示されるものが知られている。具体的には、ボールの方向転換路を具備した蓋体に対して潤滑剤の供給孔を貫通形成し、蓋体の外側面に設けた潤滑剤供給用の配管から該供給孔を介してボールの方向転換路へ直接潤滑剤を注入するようにしたものである。

しかし、かかる構成を採用した場合、移動ブロックと蓋体との間からの潤滑剤の漏洩を防止することは可能となるものの、蓋体の外側面には潤滑剤を方向転換路に注入するための配管が必要となり、しかも蓋体の外側面に対するシール部材の取付けを考慮すると、かかる蓋体の外側面には上記配管を収容するための凹陥部も必要となり、構成部品の点数が増加する他、蓋体の構造が従来よりも複雑になるといった問題点があった。

本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、スライダに注入される潤滑剤の漏洩を防止してその消費量の低減化を図ると共に、転動体やその無限循環路を確実に潤滑することができ、しかも簡易な構成でこれを達成することが可能な直線案内装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の直線案内装置は、転動体の転走面を有する軌道レールと、該転動体を介して上記軌道レールの転走面と対向する負荷転走面及びこの負荷転走面と平行な転動体戻し孔を有すると共に、上記負荷転走面及び転動体戻し孔の間で転動体を案内する円弧状の方向転換路を有し、上記転動体の無限循環に伴って上記軌道レールに沿って移動自在なスライダと、を備えた直線案内装置において、上記スライダの前後両端面のうち少なくともいずれか一方の端面には上記方向転換路へ連通する潤滑剤供給孔を開設する一方、この潤滑剤供給孔が開設されたスライダの端面を板状部材で覆うと共に、かかる端面及び／又は該端面を覆う上記板状部材の内面には上記潤滑剤供給孔に連なる潤滑剤の供給溝を形成し、該板状部材を上記スライダに固定することによって潤滑剤供給路が形成されることを特徴とするものである。

このような技術的手段によれば、板状部材をスライダの端面に固定すると、該スライダの端面あるいは板状部材の内面に形成された供給溝が覆われ、これらスライダと板状部材との協働によって潤滑剤の供給路が完成する。そして本発明ではこの潤滑剤供給溝及びスライダの端面に開設された潤滑剤供給孔を介することにより、転動体の方向転換路に対して潤滑剤を供給することが可能となる。

このとき、かかる板状部材のスライダとの当接部をゴム等の粘弾性体から形成すれば、スライダに固定された板状部材は該スライダの端面と緊密に密着し、板状部材とスライダとの間には隙間が発生しない。従って、本発明によればスライダと板状部材との協働によって完成した潤滑剤供給路から潤滑剤が漏れ出すのを効果的に防止することができ、少ない潤滑剤の消費量で転動体やその無限循環路を確実に潤滑することができるものである。

また、このように潤滑剤供給路から潤滑剤が漏れ出すのを効果的に防止できることから、グリースガン等を用いて潤滑剤供給路にグリースを注入する場合であっても、かかる注入時の充填圧力が潤滑剤供給路の先端にまで十分に作用するので、スライダに具備された転動体の方向転換路に対してグリースを確実に注入することができるものである。

ここで、上記潤滑剤供給路からの潤滑剤の漏れを一層確実に防止するという観点からすれば、上記板状部材には、スライダの端面及び／又は該端面を覆う板状部材の内面に形成された供給溝の縁部全長にわたって当接する帯状突起を形成するのが好ましい。このように構成すれば、板状部材をスライダに固定した際に当該帯状突起がスライダの端面と一層緊密に密着することとなリ、潤滑剤供給路を一層完全なものとすることができる。また、前述のように板状部材はゴムの加硫成形等によって形成されることから、上記帯状突起は板状部材と容易に一体成形することができる。

また、スライダ内を無限循環する転動体に対して必要最小限の潤滑剤のみを供給するという観点からすれば、潤滑剤を保持すると共にこれを上記方向転換路内の転動体に徐々に供給する保持供給部材を上記潤滑剤供給溝及び潤滑剤供給孔に詰め込んでおくのが好ましい。かかる保持供給部材としては、樹脂、ゴム、フェルト等を利用することができる。このように構成すれば、余剰な潤滑剤が転動体の方向転換路に溢れ出ることがなく、転動体の循環によって消費された分の潤滑剤のみが上記保持供給部材を通じて潤滑剤供給溝から潤滑剤供給孔へと流動してくるので、極く少量の潤滑剤でスライダを長時間運動させることができる。加えて、潤滑剤供給路となる潤滑剤供給溝をスライダ側に且つ大きめに形成しておけば、上記保持供給部材に含浸させることが可能な潤滑剤の量を多めに設定することも可能なので、スライダに対する潤滑剤の注入作業の回数を減じることも可能である。

また、フェルト等の保持供給部材に保持された潤滑剤は毛細管現象によって重力に逆らいながらも流動するので、かかる保持供給部材を上記潤滑剤供給溝及び潤滑剤供給孔に詰め込んでおけば、スライダの運動姿勢の影響から比較的潤滑剤を供給し難い方向転換路に対しても確実に潤滑剤を供給することができる。

尚、本発明における転動体とはボール、ローラを含み、いずれを用いた直線案内装置であっても、本発明は前述の作用を有効に発揮するものである。

以上説明してきたように、本発明の直線案内装置によれば、互いに緊密に当接するスライダと板状部材との協働によって潤滑剤の供給路を形成しているので、これらの間から潤滑剤が漏れ出すのを確実に防止することができ、注入される潤滑剤の漏洩を防止してその消費量の低減化を図ると共に、転動体やその無限循環路を確実に潤滑することが可能となる。

また、板状部材としてシール部材を兼用する場合、かかるシール部材自体は従来の直線案内装置においても採用されている構成部品であり、スライダとシール部材との協働によって潤滑剤の供給路を形成するに当たっても、何ら特別な部品の追加は発生せず、簡易な構成でこれを実現することができるものである。

以下、添付図面を参照しながら本発明の直線案内装置を詳細に説明する。

図１及び図２は本発明を適用した直線案内装置の第１実施例を示すものである。同図において、符号１は軌道レールであり、その左右両肩部には軸方向に沿って突条１１が設けられている。各突条１１の上下にはボール２が転走するボール転走面１２が形成されており、各ボール転走面１２は夫々がラシアル方向及びスラスト方向に対して４５°の角度をなしている。この軌道レール１は固定ボルト・・（図示せず）によってベッド等の固定部（図示せず）に固定される。尚、図１中の符号１３は上記固定ボルトが挿入されるボルト孔である。

また、符号３は上記軌道レール１に沿って移動するスライダであり、上記軌道レール１と相俟って多数のボール２を挟み込む移動ブロック４と、この移動ブロック４の前後両端面に取り付けられた一対の蓋体５と、この蓋体５の外面に固定された一対のシール部材（板状部材）６とから構成されている。

図２に示すように、上記移動ブロック４は水平部４ａ及びこの水平部４ａの両側から垂下した一対の袖部４ｂを有して軌道レール１を跨ぐサドル状に形成され、両袖部４ｂの内面側には軌道レール１のボール転走面１２と相俟ってボール２を挟み込む４条の負荷転走面４１が形成されている。また、上記各袖部４ｂには各負荷転走面４１に対応し且つこれと平行なボール戻し孔４２が貫通している。移動ブロック４の両側面にはボルト取付孔４３を備えた取付部４４が突設されており、移動ブロック４はこの取付部４４の下方から上記ボルト取付孔４３を貫通する固定ボルト（図示せず）によってテーブル等の可動体（図示せず）に固定される。

上記移動ブロック４の各袖部４ｂの下端並びに水平部４ａの下面には夫々ボール保持プレート４５，４６が取り付けられている。このボール保持プレート４５，４６は金属板のプレス成形や硬質合成樹脂の射出成形等により成形され、軌道レール１からスライダ３を取り外した際に各ボール転走面４１を転走するボール２がスライダ３から脱落するのを防止している。

図３は上記蓋体５をその裏面側から観察した斜視図である。蓋体５も上記移動ブロック４と同様に水平部５ａ及びこの水平部５ａの両側から垂下した一対の袖部５ｂとを有してサドル状に形成され、各袖部５ｂの裏面側にはブロック４側のボール転走面４１とボール戻し孔４２とを夫々連通連結するボール方向転換路５１が設けられている。

図４はこのボール方向転換路５１の詳細を示すものである。上記蓋体５には略半円形状の外周側案内面５２が形成されており、ボール戻し孔４２と軌道レール１のボール転走面１２との間でボール２を円弧状に案内するようになっている。また、この外周側案内面５２の端部には軌道レール１のボール転走面１２からボール２を掬い上げるための掬い上げ部５３が形成されている。一方、この外周側案内面５２に対してはＲピース７が嵌合しており、このＲピース７にはボール戻し孔４２と負荷転走面４１との間でボール２を案内する内周側案内面７１が形成されている。すなわち、図４に示すようにＲピース７を蓋体５に対して嵌合させることで、上記外周側案内面５２と内周側案内面７１とが対向し、ボール方向転換路５１が完成するようになっている。

また、上記シール部材６が取り付けられる蓋体５の外側面と各ボール方向転換路５１との間には潤滑剤の供給孔５６が夫々開設されており、グリース等の潤滑剤はこの供給孔５６を介してボール方向転換路５１に注入され、かかるボール方向転換路５１内を転走するボール２を潤滑するようになっている。

この蓋体５は取付孔５４を貫通する六角穴付きボルトにより移動ブロック４の両端面に取付けられる。蓋体５裏面側の取付孔５４の周囲には位置決め用のボス５５が突設されており、このボス５５を移動ブロック４の両端面に設けた凹溝・・（図示せず）に嵌め込むことで蓋体５が移動ブロック４に対して正確に位置決めされる。そして、このようにして蓋体５を移動ブロック４に取付けると、蓋体５のボール方向転換路５１と移動ブロック４のボール戻し孔４２とが連結され、ボール転走面４１の一端から他端へボール２を循環させるボールの無限循環路が完成する。

一方、図４及び図５に示すように、かかる蓋体５の外側面に固定される上記シール部材６は芯材となるプレート６１の裏面側、すなわち蓋体５との当接面にゴム成形部６２を加硫成形で肉付けしたものであり、全体的には上記蓋体５の断面形状と略同一の外形を有する板状に形成されている。また、該シール部材６の軌道レール１との対向辺には該軌道レール１と摺接するリップ部６３が上記ゴム成形部６２と一体に形成されており、軌道レール１に付着した塵芥や潤滑剤等がスライダ２の移動に伴ってその内部に入り込むのを防止している。尚、同図中において、符号６４は該シール部材６を蓋体５へ固定するためのねじ孔である。

更に、このシール部材６が固定される蓋体５の端面にはグリース溜まり５７が形成されており（図１参照）、図示外のグリースニップルが上記シール部材６に形成された給油口６５を介して該グリース溜まり５７にねじ込まれるようになっている。

また、蓋体５の端面と当接する上記シール部材６のゴム成形部６２には上記グリース溜まり５７と蓋体５の潤滑剤供給孔５６とを連通連結する潤滑剤の供給溝６６が形成されており、かかるシール部材６を蓋体５の端面に固定することによって上記グリース溜まり５７から蓋体のボール方向転換路５１に至る潤滑剤の供給路が完成するように構成されている。

更に、図６に示すように、上記供給溝６６の両縁部には全長にわたって帯状の突起６７が形成されており、このシール部材６を蓋体５に固定した際に該帯状突起６７が蓋体５の端面に緊密に密着し、かかる供給溝６６内から潤滑剤が漏れだすのを確実に防止できるようになっている。

そして、このように構成された本実施例の直線案内装置においては、グリースガンを用いて上記蓋体５に装着されたグリースニップルからグリースを注油してやると、かかるグリースは蓋体５の端面に形成されたグリース溜まり５７を経てシール部材６の潤滑剤供給溝６６に入り込み、この供給溝６６を伝わって蓋体５の各潤滑剤供給孔５６からボール２の方向転換路５１へ噴き出す。これによって、かかる方向転換路５１を転走するボール２がグリースによって潤滑され、グリースはボール２の循環に伴って負荷転走面４１やボール戻し孔４２に拡がっていく。

このとき、蓋体５に固定されたシール部材６はそのゴム成形部６２が該蓋体５の端面に当接しており、かかるゴム成形部６２は隣接するプレート６１に押圧されるようにして蓋体５に密着しているので、シール部材６と蓋体５との間に隙間が生じることがない。従って、上記グリース溜まり５７や潤滑剤供給溝６６からグリースが漏れ出すことがなく、グリースガンにて加圧充填したグリースを確実にボール２の方向転換路５１に注入することができるものである。

尚、上記実施例ではグリースガンを用いて適宜グリースを注入するようにしたが、上記スライダ３に対して継続的に配管を接続しておき、かかる配管を用いて霧状の潤滑剤を上記潤滑剤供給溝６６に吹き込むように構成しても良い。

また、本実施例においては、スライダ３との間で潤滑剤供給路を形成する板状部材として、本来は防塵作用等をなすシール部材６を兼用し、板状部材の配設による部品点数の増加の防止を図ったが、例えば、シール部材とは別個に同じ素材からなる板状部材を用意し、これをスライダの端面に取り付けて潤滑剤供給路を形成するように構成しても良い。

次に、本発明を適用した直線案内装置の第２実施例を説明する。

前述の第１実施例では蓋体５に固定されるシール部材６に潤滑剤供給溝６６を形成したが、この第２実施例では蓋体５側にこれを形成すると共に、かかる潤滑剤供給溝内に潤滑剤の保持供給部材を詰め込んだものである。

図７は本実施例の蓋体５をシール部材６の取付面側から観察した斜視図である。かかる取付面側において、蓋体５の水平部５ａには潤滑剤を保持貯留するための凹所５８が形成される一方、各袖部５ｂには該凹所５８に連通する潤滑剤の供給溝５９が形成されている。また、前述の第１実施例で説明したように、この蓋体５には各ボール方向転換路５１に連通する潤滑剤供給孔５６が開設されているが、上記潤滑剤供給溝５９はこの潤滑剤供給孔５６とも連通している。そして、これら凹所５８、供給溝５９及び供給孔５６には潤滑剤を含浸したフェルト６０が詰め込まれている。

一方、図８はこの第２実施例の蓋体５を上記移動ブロック４に固定すると共に、シール部材６を蓋体５に固定した状態を示す断面図である。かかる蓋体５を移動ブロック４に固定すると、前述の如く蓋体５のボール方向転換路５１と移動ブロック４のボール戻し孔４２とが連結され、ボール転走面４１の一端から他端へボール２を循環させるボールの無限循環路が完成するのだが、この際、上記潤滑剤供給孔５６に詰め込まれたフェルト６０の先端は該供給孔５６から僅かに方向転換路５１内に突出している。

尚、蓋体５以外の構成、すなわち軌道レール１、移動ブロック４等は前述の第１実施例と何ら変わりないので、ここではその説明を省略する。

そして、このように構成された本実施例の直線案内装置においても、上記シール部材６を蓋体５に固定すると、かかる蓋体５に形成された凹所５８及び潤滑剤供給溝５９が該シール部材６によって覆われ、上記凹所５８からボール２の方向転換路５１へ至る潤滑剤の供給路が完成する。このとき、シール部材６のゴム成形部６２は蓋体５と緊密に当接し、これらの間には隙間が生じないことから、この実施例においても上記凹所５８や潤滑剤供給溝５９から潤滑剤が漏れだすのを確実に防止することができるものである。

また、本実施例においては、上記凹所５８、潤滑剤供給溝５９及び潤滑剤供給孔５６にフェルト６０を詰めていることから、シール部材６の給油口６５から上記凹所５８に注油された潤滑剤は該フェルト６０に吸収保持され、このフェルト６０を伝わってボール方向転換路５１に供給される。このため、ボール２は該方向転換路５１に僅かに突出したフェルト６０から直接潤滑剤を塗布されることとなるので、潤滑剤が無駄に方向転換路５１に溢れ出ることがなく、必要最小限の潤滑剤でボール２を確実に潤滑することができるものである。

加えて、この実施例では蓋体５の凹所５８を供給溝５９よりも若干大きく形成しており、かかる凹所５８内のフェルト６０にある程度の量の潤滑剤を保持させることもできるので、シール部材６の給油口６５から注入した潤滑剤がすぐに消費されてしまうこともなく、この直線案内装置の使用最中における潤滑剤の補給作業の回数を減少させることも可能である。

本発明を適用した直線案内装置の第１実施例を示す斜視図である。第１実施例に係る直線案内装置の断面図である。第１実施例に係る蓋体を移動ブロックへの取付面側から観察した斜視図である。第１実施例に係る蓋体に形成されたボールの方向転換路を示す断面図である。第１実施例に係るシール部材を蓋体への取付面側から観察した斜視図である。シール部材に形成された潤滑剤供給溝を示す断面図である。第２実施例に係る直線案内装置の蓋体をシール部材の取付面側から観察した斜視図である。第２実施例に係る蓋体に形成されたボールの方向転換路を示す断面図である。

符号の説明

１…軌道レール、２…ボール、３…スライダ、６…シール部材、１２…ボール転走面、２１…負荷転走面、５６…潤滑剤供給孔、６６…潤滑剤供給溝

Claims

転動体の転走面を有する軌道レールと、上記転動体を介して上記軌道レールの転走面と対向する負荷転走面及びこの負荷転走面と平行な転動体戻し孔を有し、上記転動体の転動に伴い軌道レールに沿って移動自在な移動ブロックと、この移動ブロックの前後両端面に夫々固定されると共に、かかる移動ブロックの負荷転走面及び転動体戻し孔の間で転動体を案内する円弧状の方向転換路を有する一対の蓋体と、上記軌道レールと摺接するリップ部が一体成形されたゴム成形部及びこのゴム成形部が肉付けされたプレートから構成されて各蓋体に固定される一対のシール部材と、を備えた直線案内装置において、
上記蓋体には上記シール部材の取付面と上記方向転換路との間を連通する潤滑剤供給孔を開設する一方、上記シール部材のゴム成形部には蓋体の潤滑剤供給孔に連なる潤滑剤の供給溝を形成し、かかるゴム成形部が蓋体に当接するように上記シール部材を上記蓋体に固定することによって潤滑剤供給路を形成したことを特徴とする直線案内装置。
上記シール部材には、上記供給溝の縁部全長にわたって上記蓋体の端面に当接する帯状突起が形成されていることを特徴とする直線案内装置。