JP2007309363A - 直動案内装置 - Google Patents

Abstract

【課題】製造コストの低減が可能な直動案内装置を提供する。
【解決手段】レール側転動体転動溝２を外面に有する案内レール４へ相対移動可能に跨架され、スライダ側転動体転動溝８と、転動体戻り路１２と、両転動体転動溝２，８間に形成されている負荷転動路１０と転動体戻り路１２とを連通させる方向転換路１４と、負荷転動路１０から方向転換路１４へまたは転動体戻り路１２から方向転換路１４へ転動体１８をすくい上げるタング部６４とを有するスライダ６を備え、スライダ６のうち、スライダ側転動体転動溝８を有する部分及びタング部６４を有する部分を金属射出成形によって形成した直動案内装置１であって、スライダ側転動体転動溝８及びタング部６４に金属粒子を衝突させることにより、金属粒子を衝突させた衝突部分の表面密度を、金属射出成形によって形成された射出成形部分の内部密度よりも大きくする。
【選択図】図２

Description

本発明は、直線運動する物体を案内する機械要素部品として、工作機械や半導体製造装置等で用いられる直動案内装置に関する。

従来から、工作機械等で使用されている直動案内装置としては、例えば、図４に示すようなものがある。
図４は、従来から使用されている直動案内装置１を示す図である。
図４中に示すように、この直動案内装置１は、案内レール４と、案内レール４に相対移動可能に跨架されるスライダ６を備えている。なお、図４中では、説明のために、スライダ６の一部を切除した状態を示している。

案内レール４の外面には、案内レール４の軸方向に延びる左右２条のレール側転動体転動溝２が形成されている。
スライダ６は、スライダ本体３２と、スライダ本体３２のスライダ６の移動方向両端面に、それぞれ接合されているエンドキャップ２４とから構成されている。
スライダ本体３２は、両袖部３８に、それぞれ、レール側転動体転動溝２と対向するスライダ側転動体転動溝８を有するとともに、両袖部３８の肉厚部分をスライダ６の移動方向に貫通する転動体戻り路１２を有している。レール側転動体転動溝２とスライダ側転動体転動溝８との間には、負荷転動路１０が形成されている。

エンドキャップ２４は、断面略コ字形に形成されており、負荷転動路１０と転動体戻り路１２とを連通させる方向転換路１４を有している。また、エンドキャップ２４は、負荷転動路１０から方向転換路１４へ、または転動体戻り路１２から方向転換路１４へ転動体１８をすくい上げるタング部（図示せず）を有している。そして、負荷転動路１０、転動体戻り路１２及び方向転換路１４によって、転動体転動路１６が形成されている。転動体転動路１６内には、例えば、鋼球からなる多数の転動体１８が装填されているとともに、グリース等の潤滑剤（図示せず）が配置されている。

このような直動案内装置１が備える各部材のうち、スライダ６を構成するスライダ本体３２やエンドキャップ２４を製造する方法としては、例えば、特許文献１や特許文献２に記載されているような金属射出成形（ＭＩＭ）がある。金属射出成形によってスライダ本体３２やエンドキャップ２４を製造する場合、スライダ本体３２やエンドキャップ２４が複雑な形状であっても、スライダ本体３２やエンドキャップ２４を容易に成形することが可能となる。また、金属射出成形によってスライダ本体３２やエンドキャップ２４を製造する場合、超硬合金やステンレス等の難切削材を、スライダ本体３２やエンドキャップ２４の材料として、容易に用いることが可能となる。

なお、金属射出成形を用いて、スライダ本体やエンドキャップを製造した場合の特性として、スライダ本体やエンドキャップの内部には、多数の微細な空孔が形成される。
特開平８−４２５６８号公報（図１） 特開２０００−６５０５３号公報（図２）

スライダ本体が有するスライダ側転動体転動溝は、直動案内装置の作動時に、転動体によって高い面圧を繰り返し受ける。また、エンドキャップが有するタング部には、直動案内装置の作動時に、転動体が繰り返し高速に衝突する。したがって、直動案内装置の作動時には、スライダ本体やエンドキャップの内部に形成された多数の微細な空孔が変形することとなる。このため、直動案内装置の作動時には、スライダ側転動体転動溝やタング部等、転動体との接触部分に応力が集中することとなり、使用開始から短期間のうちに、転動体との接触部分にフレーキングや欠損等を生じるおそれがある。

使用開始から短期間のうちに、スライダ本体やエンドキャップの、転動体との接触部分にフレーキングや欠損等が生じると、スライダ本体やエンドキャップの寿命が短縮されてしまう。このため、直動案内装置の使用を継続するためには、新しいスライダ本体やエンドキャップを製造する必要があり、スライダ本体やエンドキャップの製造コストが増加してしまうという問題が発生する。
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたもので、金属射出成形を用いてスライダ本体やエンドキャップを製造した場合であっても、スライダ本体やエンドキャップの製造コストを低減することが可能な直動案内装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明のうち、請求項１に記載した発明は、軸方向に延びるレール側転動体転動溝を外面に有する案内レールと、当該案内レールへ相対移動可能に跨架されるスライダと、を備え、
前記スライダは、前記レール側転動体転動溝に対向するスライダ側転動体転動溝と、転動体戻り路と、前記両転動体転動溝間からなる負荷転動路と前記転動体戻り路とを連通させる方向転換路と、を有し
前記負荷転動路、前記転動体戻り路及び前記方向転換路から形成される転動体転動路内に複数の転動体が転動自在に装填され、
前記スライダのうち、少なくとも前記スライダ側転動体転動溝を有する部分が金属射出成形によって形成される直動案内装置であって、
少なくとも前記スライダ側転動体転動溝に金属粒子を衝突させることにより、前記金属粒子を衝突させた衝突部分の表面密度を前記金属射出成形によって形成された射出成形部分の内部密度よりも大きくしたことを特徴とするものである。

本発明によると、スライダ側転動体転動溝に金属粒子を衝突させることにより、金属粒子を衝突させた衝突部分の表面及びその近傍の空孔を押しつぶして、相対密度である表面密度を、金属射出成形によって形成された射出成形部分の内部密度よりも大きくしている。このため、スライダ側転動体転動溝の見かけ上の相対密度が増加して、スライダ側転動体転動溝の耐久性が向上する。なお、スライダ側転動体転動溝と共に、スライダ側転動体転動溝の近傍に金属粒子を衝突させることにより、スライダ側転動体転動溝及びスライダ側転動体転動溝の近傍の表面密度を、金属射出成形によって形成された射出成形部分の内部密度よりも大きくしてもよい。

次に、請求項２に記載した発明は、軸方向に延びるレール側転動体転動溝を外面に有する案内レールと、当該案内レールへ相対移動可能に跨架されるスライダと、を備え、
前記スライダは、前記レール側転動体転動溝に対向するスライダ側転動体転動溝と、転動体戻り路と、前記両転動体転動溝間からなる負荷転動路と前記転動体戻り路とを連通させる方向転換路と、前記負荷転動路から前記方向転換路へまたは前記転動体戻り路から方向転換路へ前記転動体をすくい上げるタング部と、を有し
前記負荷転動路、前記転動体戻り路及び前記方向転換路から形成される転動体転動路内に複数の転動体が転動自在に装填され、
前記スライダのうち、少なくとも前記タング部を有する部分が金属射出成形によって形成される直動案内装置であって、
少なくとも前記タング部に金属粒子を衝突させることにより、前記金属粒子を衝突させた衝突部分の表面密度を前記金属射出成形によって形成された射出成形部分の内部密度よりも大きくしたことを特徴とするものである。

本発明によると、タング部に金属粒子を衝突させることにより、金属粒子を衝突させた衝突部分の表面密度を、金属射出成形によって形成された射出成形部分の内部密度よりも大きくしている。このため、タング部の見かけ上の相対密度が増加して、タング部の耐久性が向上する。なお、タング部と共に、タング部の近傍に金属粒子を衝突させることにより、タング部及びタング部の近傍の表面密度を、金属射出成形によって形成された射出成形部分の内部密度よりも大きくしてもよい。

次に、請求項３に記載した発明は、軸方向に延びるレール側転動体転動溝を外面に有する案内レールと、当該案内レールへ相対移動可能に跨架されるスライダと、を備え、
前記スライダは、前記レール側転動体転動溝に対向するスライダ側転動体転動溝と、転動体戻り路と、前記両転動体転動溝間からなる負荷転動路と前記転動体戻り路とを連通させる方向転換路と、前記負荷転動路から前記方向転換路へまたは前記転動体戻り路から方向転換路へ前記転動体をすくい上げるタング部と、を有し
前記負荷転動路、前記転動体戻り路及び前記方向転換路から形成される転動体転動路内に複数の転動体が転動自在に装填され、
前記スライダのうち、少なくとも前記スライダ側転動体転動溝を有する部分及び前記タング部を有する部分が金属射出成形によって形成される直動案内装置であって、
少なくとも前記スライダ側転動体転動溝及び前記タング部に金属粒子を衝突させることにより、前記金属粒子を衝突させた衝突部分の表面密度を前記金属射出成形によって形成された射出成形部分の内部密度よりも大きくしたことを特徴とするものである。

本発明によると、スライダ側転動体転動溝及びタング部に金属粒子を衝突させることにより、金属粒子を衝突させた衝突部分の表面密度を、金属射出成形によって形成された射出成形部分の内部密度よりも大きくしている。このため、スライダ側転動体転動溝及びタング部の見かけ上の相対密度が増加して、スライダ側転動体転動溝及びタング部の耐久性が向上する。

次に、請求項４に記載した発明は、請求項１から３のうちいずれか１項に記載した発明であって、前記金属粒子を衝突させることにより、前記金属粒子を衝突させた衝突部分の表面硬さをビッカース硬さ（Ｈｖ）で３０以上向上させたことを特徴とするものである。
本発明によると、金属粒子または前記非金属粒子を衝突させることにより、金属粒子を衝突させた衝突部分の表面硬さを、ビッカース硬さ（Ｈｖ）で３０以上向上させている。このため、金属粒子を衝突させた衝突部分の強度が向上して、金属粒子を衝突させた衝突部分の耐久性が向上する。

次に、請求項５に記載した発明は、請求項１から４のうちいずれか１項に記載した発明であって、前記金属粒子または前記非金属粒子の粒径を、前記転動体の直径の１／５〜１／１００の範囲内としたことを特徴とするものである。
本発明によると、金属粒子または非金属粒子の粒径を、転動体の直径の１／５〜１／１００の範囲内としているため、金属粒子を衝突させた衝突部分の耐応力腐食割れ特性を向上させることが可能となる。

次に、請求項６に記載した発明は、請求項１から５のうちいずれか１項に記載した発明であって、前記金属射出成形に用いる材料を、オーステナイト系ステンレスとしたことを特徴とするものである。
本発明によると、金属射出成形に用いる材料をオーステナイト系ステンレスとしているため、金属射出成形時に生じる材料の収縮を減少させることが可能となり、金属射出成形における成形精度を向上させることが可能となる。

本発明によれば、金属粒子を衝突させた衝突部分の耐久性を向上させることが可能となるため、金属射出成形を用いてスライダ本体やエンドキャップを成形した場合であっても、スライダ本体やエンドキャップの製造コストを低減することが可能となる。

次に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
まず、図１から図３を用いて本実施形態の構成を説明する。なお、前述した従来の直動案内装置と同様の構成については、同一符号を付して説明する。
図１は、本実施形態の直動案内装置１を示す図である。
図１に示すように、直動案内装置１は、軸方向に延びる左右１条のレール側転動体転動溝２を外面に有する案内レール４と、案内レール４へ相対移動可能に跨架されるスライダ６とを備えている。なお、図１中では、説明のために、スライダ６の一部を切除した状態を示している。

スライダ６は、レール側転動体転動溝２と対向するスライダ側転動体転動溝８を有しており、レール側転動体転動溝２とスライダ側転動体転動溝８との間には、負荷転動路１０が形成されている。また、スライダ６は、スライダ側転動体転動溝８と平行に形成された転動体戻り路１２と、負荷転動路１０と転動体戻り路１２とを連通させる方向転換路１４とを有している。

そして、負荷転動路１０、転動体戻り路１２及び方向転換路１４によって、転動体転動路１６が形成されている。転動体転動路１６内には、多数の転動体１８が装填されているとともに、グリース等の潤滑剤（図示せず）が配置されている。なお、本実施形態では、転動体１８として、直径３．１７５ｍｍの鋼球を用いた場合を例にあげて説明する。また、本実施形態では、左右１条の転動体転動路１６が形成された直動案内装置１を例にあげて説明するが、直動案内装置１の構成は、これに限定されるものではなく、例えば、左右２条以上の転動体転動路１６が形成された構成としてもよい。また、本実施形態では、転動体１８として鋼球を用いた場合を例にあげて説明するが、転動体１８は、これに限定されるものではなく、例えば、転動体１８を円筒ころとしてもよい。

スライダ６の移動方向両端面には、それぞれ、エンドシール２０が取り付けられている。なお、本実施形態では、スライダ６の移動方向両端面にエンドシール２０が取り付けられている場合を例にあげて説明するが、これに限定されるものではなく、エンドシール２０を備えていない構成としてもよい。
エンドシール２０は、シール部材２２と、シール部材２２を間に挟んで後述するエンドキャップ２４に取り付けられる位置決め部材２６とを備えている。エンドシール２０の幅方向中央部には、エンドシール２０を貫通するエンドシール側貫通孔２８が形成されている。

シール部材２２は、断面略コ字形に形成されており、案内レール４の外面と摺動自在に接触するシールリップ３０を有している。シールリップ３０は、シール部材２２の案内レール４の外面と対向する部分の全体に亘って形成されており、案内レール４とスライダ６との間に形成される全ての隙間を、スライダ６の移動方向から見て閉塞している。

以下、図１を参照しつつ、図２及び図３を用いて、スライダ６の詳細な構成を説明する。
図２は、スライダ６の分解斜視図を示す図、図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。なお、図３中では、説明のために、案内レール４及び転動体１８の図示を省略している。
スライダ６は、スライダ本体３２と、スライダ本体３２のスライダ６の移動方向両端面に、それぞれ接合されているエンドキャップ２４とから構成されている。

スライダ本体３２は、本体部３４と、枠体３６とから構成されており、共に、オーステナイト系ステンレスを材料として、金属射出成形によって成形されている。金属射出成形は、金属粉末（本実施形態ではオーステナイト系ステンレス）とバインダー（樹脂）からなる混合物を射出成形（射出成形工程）した後、合成物質成分を熱処理または化学的処理により除去して、金属粉末から成形される成形体を焼結処理（焼結処理工程）する方法である。本実施形態で用いる金属射出成形では、射出成形工程と焼結処理工程を、一つの真空焼結炉を用いて連続して行っている。

本体部３４は、案内レール４の幅方向両側にそれぞれ配置される両袖部３８と、二つの両袖部３８，３８を連結する本体水平部４０とから構成されている。
両袖部３８の内側には、それぞれ、スライダ側転動体転動溝８が形成されている。
本体部３４のうち、スライダ側転動体転動溝８及びその近傍の部分は、金属粒子を衝突させる（ショットピーニング）ことにより、金属粒子を衝突させた本体側衝突部分４２となっている。本体側衝突部分４２は、金属粒子を衝突させることにより、本体側衝突部分４２の内部に形成されている多数の空孔が冷間圧延されて、これらの空孔が押しつぶされているため、その表面密度が本体部３４の内部密度よりも大きくなっている。

また、本体側衝突部分４２は、例えば、鉄からなる金属粒子を衝突させることにより、金属粒子を衝突させる前よりも、表面硬さがビッカース硬さ（Ｈｖ）で３０以上向上している。
なお、金属粒子の当り方によって、本体側衝突部分４２の範囲がスライダ本体３２の背面１４２に広がることは、当然考えられることである。

金属粒子の粒径は、０．２ｍｍとなっており、転動体１８の直径の約１／１６となっている。金属粒子の射出速度は、３０ｍ／ｓに設定されている。なお、これらの金属粒子の粒径及び射出速度は、一例であり、金属粒子の粒径は、転動体１８の直径の１／５〜１／１００の範囲内であればよく、金属粒子の射出速度は、適宜設定すればよい。
枠体３６は、外脚部４４と、枠体水平部４６とから構成されている。

外脚部４４は、第一部分４８と第二部分５０とから構成されている。
第一部分４８は、両枠体水平部４６，４６を連結するように配置され、その内部に転動体戻り路１２が形成されている。第二部分５０は、第一部分４８から両枠体水平部４６，４６の外面方向に延びる半円弧状の突起であり、この突起には、方向転換路１４の内側溝５２が形成されている。

両枠体水平部４６，４６の幅方向中央部には、それぞれ、枠体水平部４６を貫通する枠体側貫通孔５４が形成されている。枠体側貫通孔５４は、エンドシール側貫通孔２８と対応する位置に形成されている。
エンドキャップ２４は、断面略コ字形に形成され、二つの端脚部５６，５６と、二つの端脚部５６，５６を連結するエンドキャップ水平部５８とから構成されており、スライダ本体３２が備える本体部３４と同様に、オーステナイト系ステンレスを材料として、金属射出成形によって成形されている。

端脚部５６の枠体３６側の面には、半円弧状の凹みを有する突起６０が形成され、この突起６０によって方向転換路１４の外側溝６２が形成されている。そして、この外側溝６２の幅方向内側の端部が、負荷転動路１０から方向転換路１４へ、または転動体戻り路１２から方向転換路１４へ転動体１８を掬い上げるタング部６４を形成している。
エンドキャップ２４のうち、タング部６４及びその近傍の部分は、金属粒子を衝突させることにより、金属粒子を衝突させたタング部側衝突部分６６となっている。タング部側衝突部分６６は、金属粒子を衝突させることにより、タング部側衝突部分６６の内部に形成されている多数の空孔が冷間圧延されて、これらの空孔が押しつぶされているため、その表面密度がエンドキャップ２４の内部密度よりも大きくなっている。

また、タング部側衝突部分６６は、金属粒子を衝突させることにより、金属粒子を衝突させる前よりも、表面硬さがビッカース硬さ（Ｈｖ）で３０以上向上している。
金属粒子の粒径は、０．２ｍｍとなっており、転動体１８の直径の約１／１６となっている。金属粒子の射出速度は、３０ｍ／ｓに設定されている。
エンドキャップ水平部５８の幅方向中央部には、エンドキャップ水平部５８を貫通するエンドキャップ側貫通孔６８が形成されており、このエンドキャップ側貫通孔６８は、エンドシール側貫通孔２８及び枠体側貫通孔５４と対応する位置に形成されている。そして、エンドシール側貫通孔２８、枠体側貫通孔５４及びエンドキャップ側貫通孔６８によって、グリースニップルの取り付け孔が形成されている。

次に、図１から図３を参照しつつ、上記の構成を備えた直動案内装置１の作用・効果等を説明する。
直動案内装置１の作動時において、スライダ６が案内レール４に対して相対移動すると、負荷転動路１０内の転動体１８は、スライダ６の移動方向にスライダ６より遅い速度で移動する。そして、一端側の方向転換路１４でＵターンして転動体戻り路１２を逆方向に転動しつつ移動し、他端側の方向転換路１４で逆Ｕターンして負荷転動路１０内に戻る循環を繰り返す。
このとき、本体部３４に形成されたスライダ側転動体転動溝８は、負荷転動路１０内を転動する転動体１８によって高い面圧を繰り返し受ける。また、エンドキャップ２４に形成されたタング部６４には、転動体１８が繰り返し高速に衝突する。

本実施形態の直動案内装置１は、本体部３４のうち、スライダ側転動体転動溝８及びその近傍の部分が、金属粒子を衝突させることにより、金属粒子を衝突させた本体側衝突部分４２となっている。そして、本体側衝突部分４２の表面密度は、本体部３４の内部密度よりも大きくなっており、本体側衝突部分４２の見かけ上の相対密度が増加して、本体側衝突部分４２の耐久性が向上している。このため、直動案内装置１の作動時に、負荷転動路１０内を転動する転動体１８によって、スライダ側転動体転動溝８が高い面圧を繰り返し受けても、スライダ側転動体転動溝８及びその近傍の部分に応力が集中することが防止される。

また、本実施形態の直動案内装置１は、エンドキャップ２４のうち、タング部６４及びその近傍の部分が、金属粒子を衝突させることにより、金属粒子を衝突させたタング部側衝突部分６６となっている。そして、タング部側衝突部分６６の表面密度は、エンドキャップ２４の内部密度よりも大きくなっている。このため、直動案内装置１の作動時に、タング部６４に転動体１８が繰り返し高速に衝突しても、タング部６４及びその近傍の部分に応力が集中することが防止される。

したがって、本実施形態の直動案内装置１であれば、スライダ側転動体転動溝８及びその近傍の部分が本体側衝突部分４２となっており、本体側衝突部分４２の表面密度が、本体部３４の内部密度よりも大きくなっている。また、タング部６４及びその近傍の部分がタング部側衝突部分６６となっており、タング部側衝突部分６６の表面密度が、エンドキャップ２４の内部密度よりも大きくなっている。このため、本体側衝突部分４２及びタング部側衝突部分６６の耐久性を向上させることが可能となり、直動案内装置１の使用開始から短期間のうちに、スライダ側転動体転動溝８及びタング部６４に、フレーキングや欠損等を生じることが防止される。その結果、スライダ本体３２やエンドキャップ２４の長寿命化が可能となり、スライダ本体３２やエンドキャップ２４の製造コストを低減させることが可能となる。

また、本実施形態の直動案内装置１であれば、スライダ側転動体転動溝８及びその近傍の部分とタング部６４及びその近傍の部分に金属粒子を衝突させることにより、本体側衝突部分４２及びタング部側衝突部分６６に残留応力を付与することが可能となる。このため、本体側衝突部分４２及びタング部側衝突部分６６の疲れ強さを増加させることが可能となり、本体側衝突部分４２及びタング部側衝突部分６６の強度が、金属粒子を衝突させる前よりも向上して、本体側衝突部分４２及びタング部側衝突部分６６の耐久性が向上する。その結果、直動案内装置１の使用開始から短期間のうちに、スライダ側転動体転動溝８及びタング部６４に、フレーキングや欠損等を生じることが防止される。

さらに、本実施形態の直動案内装置１であれば、スライダ側転動体転動溝８及びその近傍の部分とタング部６４及びその近傍の部分に金属粒子を衝突させることにより、本体側衝突部分４２及びタング部側衝突部分６６の耐摩耗性を向上させることが可能となる。このため、本体側衝突部分４２及びタング部側衝突部分６６の強度が、金属粒子を衝突させる前よりも向上して、本体側衝突部分４２及びタング部側衝突部分６６の耐久性が向上する。その結果、直動案内装置１の使用開始から短期間のうちに、スライダ側転動体転動溝８及びタング部６４に、フレーキングや欠損等を生じることが防止される。

また、本実施形態の直動案内装置１であれば、本体側衝突部分４２及びタング部側衝突部分６６を、金属粒子を衝突させることにより、金属粒子を衝突させる前よりも、表面硬さをビッカース硬さ（Ｈｖ）で３０以上向上させている。このため、本体側衝突部分４２及びタング部側衝突部分６６の強度が、金属粒子を衝突させる前よりも向上して、本体側衝突部分４２及びタング部側衝突部分６６の耐久性が向上する。その結果、直動案内装置１の使用開始から短期間のうちに、スライダ側転動体転動溝８及びタング部６４に、フレーキングや欠損等を生じることが防止される。

また、本実施形態の直動案内装置１であれば、転動体１８として、直径３．１７５ｍｍの鋼球を用い、本体側衝突部分４２及びタング部側衝突部分６６に衝突させる金属粒子の粒径を０．２ｍｍとして、金属粒子の粒径を、転動体１８の直径の約１／１６としている。このため、本体側衝突部分４２及びタング部側衝突部分６６の耐応力腐食割れ特性が、金属粒子を衝突させる前よりも向上して、本体側衝突部分４２及びタング部側衝突部分６６の耐久性が向上する。その結果、直動案内装置１の使用開始から短期間のうちに、スライダ側転動体転動溝８及びタング部６４に、フレーキングや欠損等を生じることが防止される。

また、本実施形態の直動案内装置１であれば、スライダ本体３２及びエンドキャップ２４を、オーステナイト系ステンレスを材料として、金属射出成形によって成形している。このため、金属射出成形時に生じる材料の収縮を減少させることが可能となり、金属射出成形における、スライダ本体３２及びエンドキャップ２４の成形精度を向上させることが可能となる。

また、本実施形態の直動案内装置１であれば、スライダ側転動体転動溝８及びその近傍の部分とタング部６４及びその近傍の部分に金属粒子を衝突させることにより、本体側衝突部分４２及びタング部側衝突部分６６の耐久性を向上させることが可能となる。このため、スライダ本体３２及びエンドキャップ２４を、オーステナイト系ステンレス以外の材料、例えば、真鍮等、熱処理によって硬度を向上させることができない金属で形成した場合であっても適用可能である。その結果、スライダ本体３２及びエンドキャップ２４を、オーステナイト系ステンレス以外の材料で形成した場合であっても、直動案内装置１の使用開始から短期間のうちに、スライダ側転動体転動溝８及びタング部６４に、フレーキングや欠損等を生じることが防止される。

また、本実施形態の直動案内装置１であれば、スライダ本体３２及びエンドキャップ２４を、オーステナイト系ステンレスを材料として、金属射出成形によって成形しているため、スライダ本体３２やエンドキャップ２４が複雑な形状であっても、スライダ本体３２やエンドキャップ２４を容易に成形することが可能となる。また、スライダ本体３２やエンドキャップ２４の材料として、超硬合金やステンレス等の難切削材を容易に用いることが可能となる。このため、例えば、本実施形態の直動案内装置１のような、転動体１８が直径３．１７５ｍｍの鋼球であり、左右１条の転動体転動路１６が形成されているような、小型の直動案内装置１（ミニアチュアリニアガイド）を製造する際に好適である。

なお、本実施形態の直動案内装置１では、スライダ側転動体転動溝８及びその近傍の部分を本体側衝突部分４２とし、タング部６４及びその近傍の部分をタング部側衝突部分６６としているが、これに限定されるものではない。すなわち、スライダ側転動体転動溝８及びその近傍の部分のみを本体側衝突部分４２としてもよく、タング部６４及びその近傍の部分のみをタング部側衝突部分６６としてもよい。もっとも、本実施形態の直動案内装置１のように、スライダ側転動体転動溝８及びその近傍の部分を本体側衝突部分４２とし、タング部６４及びその近傍の部分をタング部側衝突部分６６とすることが、本体側衝突部分４２及びタング部側衝突部分６６の耐久性を向上させることが可能となるため、好適である。

また、本実施形態の直動案内装置１では、スライダ側転動体転動溝８及びその近傍の部分を本体側衝突部分４２とし、タング部６４及びその近傍の部分をタング部側衝突部分６６としているが、これに限定されるものではない。すなわち、スライダ側転動体転動溝８のみを本体側衝突部分４２としてもよく、タング部６４のみをタング部側衝突部分６６としてもよい。要は、スライダ本体３２のうち、少なくともスライダ側転動体転動溝８のみを本体側衝突部分４２とし、エンドキャップ２４のうち、少なくともタング部６４のみをタング部側衝突部分６６とすればよい。もっとも、本実施形態の直動案内装置１のように、スライダ側転動体転動溝８及びその近傍の部分を本体側衝突部分４２とし、タング部６４及びその近傍の部分をタング部側衝突部分６６とすることが、本体側衝突部分４２及びタング部側衝突部分６６の耐久性を向上させることが可能となるため、好適である。

さらに、本実施形態の直動案内装置１では、本体側衝突部分４２及びタング部側衝突部分６６を、金属粒子を衝突させることにより、金属粒子を衝突させる前よりも、表面硬さをビッカース硬さ（Ｈｖ）で３０以上向上させているが、これに限定されるものではない。すなわち、金属粒子を衝突させることにより向上する本体側衝突部分４２及びタング部側衝突部分６６の表面硬さは、金属粒子を衝突させる前よりも、例えば、ビッカース硬さ（Ｈｖ）で３０未満であってもよい。もっとも、本実施形態の直動案内装置１のように、本体側衝突部分４２及びタング部側衝突部分６６を、金属粒子を衝突させることにより、金属粒子を衝突させる前よりも、表面硬さをビッカース硬さ（Ｈｖ）で３０以上向上させることが、本体側衝突部分４２及びタング部側衝突部分６６の耐久性を向上させることが可能となるため、好適である。

また、本実施形態の直動案内装置１では、本体側衝突部分４２及びタング部側衝突部分６６に衝突させる金属粒子の粒径を、転動体１８の直径の１／５〜１／１００の範囲内としているが、これに限定されるものではない。すなわち、金属粒子の粒径を、転動体１８の直径の１／５〜１／１００の範囲外としてもよい。もっとも、本実施形態の直動案内装置１のように、金属粒子の粒径を、転動体１８の直径の１／５〜１／１００の範囲内とすることが、本体側衝突部分４２及びタング部側衝突部分６６の耐応力腐食割れ特性が、金属粒子を衝突させる前よりも向上して、本体側衝突部分４２及びタング部側衝突部分６６の耐久性が向上するため、好適である。

また、本実施形態の直動案内装置１では、金属射出成形に用いる材料を、オーステナイト系ステンレスとしたが、これに限定されるものではなく、金属射出成形に用いる材料を、例えば、ＳＫＨやＳＫＤ等、オーステナイト系ステンレス以外としてもよい。もっとも、本実施形態の直動案内装置１のように、金属射出成形に用いる材料を、オーステナイト系ステンレスとすることが、金属射出成形時に生じる材料の収縮を減少させることが可能となり、金属射出成形における、スライダ本体３２及びエンドキャップ２４の成形精度を向上させることが可能となるため、好適である。

また、本実施形態の直動案内装置１では、スライダ本体３２及びエンドキャップ２４を、金属射出成形によって成形したが、これに限定されるものではなく、スライダ本体３２及びエンドキャップ２４のうち一方を、金属射出成形によって成形してもよい。ここで、スライダ本体３２のみを金属射出成形によって成形した場合は、スライダ側転動体転動溝８及びその近傍の部分に、金属粒子を衝突させ、タング部６４及びその近傍の部分には、金属粒子を衝突させない。また、エンドキャップ２４のみを金属射出成形によって成形した場合は、タング部６４及びその近傍の部分に、金属粒子を衝突させ、スライダ側転動体転動溝８及びその近傍の部分には、金属粒子を衝突させない。要は、スライダ本体３２及びエンドキャップ２４のうち、金属粒子を衝突させる部分を有する部材を、金属射出成形によって成形すればよい。もっとも、本実施形態の直動案内装置１のように、スライダ本体３２及びエンドキャップ２４を、金属射出成形によって成形することが、スライダ本体３２やエンドキャップ２４が複雑な形状であっても、スライダ本体３２やエンドキャップ２４を容易に成形することが可能となり、また、超硬合金やステンレス等の難切削材を容易に用いることが可能となるため、好適である。

また、本実施形態の直動案内装置１では、スライダ側転動体転動溝８及びその近傍の部分と、タング部６４及びその近傍の部分に、鉄からなる金属粒子を衝突させたが、これに限定されるものではない。すなわち、スライダ側転動体転動溝８及びその近傍の部分と、タング部６４及びその近傍の部分に、例えば、ジルコニア等の非鉄金属粒子を衝突させてもよい。要は、スライダ６のうち、少なくともスライダ側転動体転動溝８を有する部分及びタング部６４を有する部分を射出成形部分としたときに、金属粒子を衝突させた衝突部分の表面密度が射出成形部分の内部密度よりも大きくなれば、金属粒子の種類は限定されるものではない。

また、本実施形態の直動案内装置１では、スライダ本体３２が、本体部３４と、枠体３６とから構成されているが、これに限定されるものではなく、例えば、図４に示したような、スライダ本体３２が一体物で成形されている構成であってもよい。
また、本実施形態の直動案内装置１では、金属射出成形において、射出成形工程と焼結処理工程を、一つの真空焼結炉を用いて連続して行っているが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば、射出成形工程を行った後、後工程として、焼結処理工程を行ってもよい。

本発明の直動案内装置を示す図である。 スライダの分解斜視図を示す図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 従来の直動案内装置を示す図である。

符号の説明

１ 直動案内装置
２ レール側転動体転動溝
４ 案内レール
６ スライダ
８ スライダ側転動体転動溝
１０ 負荷転動路
１２ 転動体戻り路
１４ 方向転換路
１６ 転動体転動路
１８ 転動体
２０ エンドシール
２２ シール部材
２４ エンドキャップ
２６ 位置決め部材
２８ エンドシール側貫通孔
３０ シールリップ
３２ スライダ本体
３４ 本体部
３６ 枠体
３８ 両袖部
４０ 本体水平部
４２ 本体側衝突部分
４４ 外脚部
４６ 枠体水平部
４８ 第一部分
５０ 第二部分
５２ 方向転換路の内側溝
５４ 枠体側貫通孔
５６ 端脚部
５８ エンドキャップ水平部
６０ 突起
６２ 方向転換路の外側溝
６４ タング部
６６ タング部側衝突部分
６８ エンドキャップ側貫通孔
１４２ スライダ本体の背面

Claims (6)

1. 軸方向に延びるレール側転動体転動溝を外面に有する案内レールと、当該案内レールへ相対移動可能に跨架されるスライダと、を備え、
   前記スライダは、前記レール側転動体転動溝に対向するスライダ側転動体転動溝と、転動体戻り路と、前記両転動体転動溝間からなる負荷転動路と前記転動体戻り路とを連通させる方向転換路と、を有し
   前記負荷転動路、前記転動体戻り路及び前記方向転換路から形成される転動体転動路内に複数の転動体が転動自在に装填され、
   前記スライダのうち、少なくとも前記スライダ側転動体転動溝を有する部分が金属射出成形によって形成される直動案内装置であって、
   少なくとも前記スライダ側転動体転動溝に金属粒子を衝突させることにより、前記金属粒子を衝突させた衝突部分の表面密度を前記金属射出成形によって形成された射出成形部分の内部密度よりも大きくしたことを特徴とする直動案内装置。
2. 軸方向に延びるレール側転動体転動溝を外面に有する案内レールと、当該案内レールへ相対移動可能に跨架されるスライダと、を備え、
   前記スライダは、前記レール側転動体転動溝に対向するスライダ側転動体転動溝と、転動体戻り路と、前記両転動体転動溝間からなる負荷転動路と前記転動体戻り路とを連通させる方向転換路と、前記負荷転動路から前記方向転換路へまたは前記転動体戻り路から方向転換路へ前記転動体をすくい上げるタング部と、を有し
   前記負荷転動路、前記転動体戻り路及び前記方向転換路から形成される転動体転動路内に複数の転動体が転動自在に装填され、
   前記スライダのうち、少なくとも前記タング部を有する部分が金属射出成形によって形成される直動案内装置であって、
   少なくとも前記タング部に金属粒子を衝突させることにより、前記金属粒子を衝突させた衝突部分の表面密度を前記金属射出成形によって形成された射出成形部分の内部密度よりも大きくしたことを特徴とする直動案内装置。
3. 軸方向に延びるレール側転動体転動溝を外面に有する案内レールと、当該案内レールへ相対移動可能に跨架されるスライダと、を備え、
   前記スライダは、前記レール側転動体転動溝に対向するスライダ側転動体転動溝と、転動体戻り路と、前記両転動体転動溝間からなる負荷転動路と前記転動体戻り路とを連通させる方向転換路と、前記負荷転動路から前記方向転換路へまたは前記転動体戻り路から方向転換路へ前記転動体をすくい上げるタング部と、を有し
   前記負荷転動路、前記転動体戻り路及び前記方向転換路から形成される転動体転動路内に複数の転動体が転動自在に装填され、
   前記スライダのうち、少なくとも前記スライダ側転動体転動溝を有する部分及び前記タング部を有する部分が金属射出成形によって形成される直動案内装置であって、
   少なくとも前記スライダ側転動体転動溝及び前記タング部に金属粒子を衝突させることにより、前記金属粒子を衝突させた衝突部分の表面密度を前記金属射出成形によって形成された射出成形部分の内部密度よりも大きくしたことを特徴とする直動案内装置。
4. 前記金属粒子を衝突させることにより、前記金属粒子を衝突させた衝突部分の表面硬さをビッカース硬さ（Ｈｖ）で３０以上向上させたことを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項に記載した直動案内装置。
5. 前記金属粒子または前記非金属粒子の粒径を、前記転動体の直径の１／５〜１／１００の範囲内としたことを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項に記載した直動案内装置。
6. 前記金属射出成形に用いる材料を、オーステナイト系ステンレスとしたことを特徴とする請求項１から５のうちいずれか１項に記載した直動案内装置。

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