JP2008082504A - 直動案内装置の仮軸および直動案内装置のベアリング - Google Patents

Abstract

【課題】ベアリングの抜け落ちを防止しつつベアリングを運搬できるようにするとともに、サイドシールの損傷を伴うことなく、ベアリングをレールに挿入することが可能な直動案内装置の仮軸を提供する。
【解決手段】仮軸２１は、２つの分割部品２１ａ、２１ｂから構成され、仮軸２１の断面形状が直動案内装置のレール１１の断面形状とほぼ同一であり、仮軸２１の端部２２ａ、２２ｂの断面外形形状の大きさは中央の断面外形形状の大きさよりも大きく、レール１１の断面外形形状の大きさよりも大きく、仮軸２１の中央部の断面外形形状の大きさはレール１１の断面外形形状の大きさよりも小さくする。
【選択図】 図１

Description

本発明は直動案内装置の仮軸および直動案内装置のベアリングに関し、特に、仮軸上のベアリングの運搬方法や装着方法の改良方法に適用して好適なものである。

直動案内装置では、図８に示すように、長尺のレール１１とベアリング１２が設けられ、レール１１とベアリング１２には転動体転動溝がレール１１の長手方向に平行に形成され、この転動体転動溝の中を転動体が転がりながら進むように構成されている。そして、この転動体がベアリング１２本体の一端まで行くと、エンドキャップ１３の先端ですくい上げられ、このエンドキャップ１３の中に設けられたリターンガイドを通ってベアリング１２本体の中に空けられた循環穴に導かれる。そして、転動体は循環穴を通ってベアリング１２本体の他端に出ると、今度は反対側のエンドキャップ１３の中に設けられたリターンガイドを通ってレール１１とベアリング１２本体の相向かう転動体転動溝に戻され、転動体が無限循環を行うことができる（特許文献１）。

このように構成された直動案内装置を工作機械やロボットなどに取り付けて使用すると、レール１１の転動体転動溝やその他の露出面にゴミや塵が堆積して転動体の転動が妨げられることから、エンドキャップ１３に防塵用のサイドシール１４が取り付けられるのが通例である。
また、ベアリング１２をレール１１に装着する前には、ベアリング１２に設けられた転動体が転動体転動溝から落ちるのを防止するために、レール１１を模して成型された樹脂製の仮軸上にベアリング１２が保持される。そして、レール１１の長手方向に仮軸を配置し、仮軸上のベアリング１２をレール１１上に乗り移らせることにより、ベアリング１２をレール１１に装着することができる。
特開２００５−８３３９４号公報

しかしながら、従来の直動案内装置の仮軸は断面が一様であり、断面積もレール１１の断面積よりも小さい。このため、従来の直動案内装置の仮軸では、仮軸上のベアリングを運搬するには、仮軸上のベアリングが抜け落ちないようにするために、ストッパを別途設ける必要があった。
また、ベアリング１２をレール１１に挿入する場合、サイドシール１４のリップ部がレール１１の断面より一回り小さくなっており、サイドシール１４がレール１１の端部を通過する時に傷つくことがあることから、レール１１の端部に面取り加工を施す必要があり、コストアップを招くという問題があった。
そこで、本発明の目的は、ベアリングの抜け落ちを防止しつつベアリングを運搬できるようにするとともに、サイドシールの損傷を伴うことなく、ベアリングをレールに挿入することが可能な直動案内装置の仮軸および直動案内装置のベアリングを提供することである。

上述した課題を解決するために、請求項１記載の直動案内装置の仮軸によれば、直動案内装置のベアリングを仮に保持する直動案内装置の仮軸において、断面の外形形状が長手方向に渡って一様ではないことを特徴とする。
これにより、仮軸の両端の部分を太くしたり、仮軸の中央の部分を細くしたりすることができ、ベアリングの抜け落ちを防止するためのストッパとしての機能を仮軸に持たせたり、ベアリングを挿入する際の摩擦力を低減したりすることが可能となることから、仮軸上のベアリングの運搬性や装着性を改善することができる。

また、請求項２記載の直動案内装置の仮軸によれば、前記仮軸の断面形状が前記直動案内装置のレールの断面形状と実質的に同一であり、前記仮軸の少なくとも一端の断面外形形状の大きさは中央の断面外形形状の大きさよりも大きいことを特徴とする。
これにより、仮軸の両端の部分にベアリングの抜け落ちを防止するためのストッパとしての機能を持たせることができ、仮軸上のベアリングが抜け落ちないようにするためのストッパを別途設けることなく、ベアリングを運搬することが可能となる。

また、請求項３記載の直動案内装置の仮軸によれば、前記仮軸の断面形状が前記直動案内装置のレールの断面形状と実質的に同一であり、前記仮軸の少なくとも一端の断面外形形状の大きさは前記レールの断面外形形状の大きさよりも大きく、前記仮軸の中央部の断面外形形状の大きさは前記レールの断面外形形状の大きさよりも小さいことを特徴とする。

これにより、仮軸の両端の部分にベアリングの抜け落ちを防止するためのストッパとしての機能を持たせることが可能となるとともに、サイドシールのリップ部を押し広げながらベアリングをレールに挿入することができる。このため、ベアリングの抜け落ちを防止しつつベアリングを運搬できるようにするとともに、サイドシールのリップ部がレールの断面より一回り小さくなっている場合においても、サイドシールの損傷を伴うことなく、ベアリングをレールに挿入することが可能となる。

また、請求項４記載の直動案内装置の仮軸によれば、前記仮軸は軸方向に対して２つ以上に分割可能であることを特徴とする。
これにより、分割部品を組み合わせることで、仮軸の長さをベアリングの種類に合わせることが可能となり、ベアリングの種類の種類ごとに仮軸を作製する必要がなくなることから、コストアップを抑制することができる。

また、請求項５記載の直動案内装置の仮軸によれば、前記仮軸は軸方向に対して２つに分割可能であり、前記分割された部品は互いに同じ形状であることを特徴とする。
これにより、分割部品の部品点数を少なくすることができ、分割部品を作製するための型にかかる費用を抑制して、コストアップを抑制することが可能となるとともに、分割部品の管理が煩雑化するのを防止することができる。
また、請求項６記載の直動案内装置の仮軸によれば、前記分割された部品は、それらの部品を互いに結合させる係合部を備えることを特徴とする。
これにより、分割部品の組立および分解を容易に行うことが可能となり、分割部品の組立および分解にかかる時間を短縮することが可能となるとともに、分割部品を再利用することができる。

また、請求項７記載の直動案内装置の仮軸によれば、前記仮軸は射出成形によって熱可塑性樹脂を用いて成形されていることを特徴とする。
これにより、仮軸に複雑な形状を持たせた場合においても、低コストで大量生産することが可能となる。
また、請求項８記載の直動案内装置の仮軸によれば、前記仮軸の端部は内側に向けて弾性変形可能な構造であることを特徴とする。
これにより、レール上面にカバーが装着されたためにレールの断面外形が変化した場合においても、１つの仮軸で対応することができ、コストアップを抑制することが可能となるとともに、仮軸の管理が煩雑化するのを防止することができる。

また、請求項９記載の直動案内装置の仮軸によれば、少なくとも一部の突起部が、前記ベアリングに組み込まれた転動体が接触する仮軸の部分に突起部を設けたことを特徴とする。
これにより、ベアリングに組み込まれた転動体の間に仮軸の突起部を入り込ませることができる。
また、請求項１０記載の直動案内装置のベアリングによれば、請求項１から８のいずれか１項記載の仮軸に搭載されていることを特徴とする。
これにより、ベアリングの抜け落ちを防止しつつベアリングを運搬できるようにするとともに、サイドシールの損傷を伴うことなく、ベアリングをレールに挿入することが可能となる。

以上説明したように、本発明によれば、ベアリングの抜け落ちを防止しつつベアリングを運搬できるようにするとともに、サイドシールのリップ部がレールの断面より一回り小さくなっている場合においても、サイドシールの損傷を伴うことなく、ベアリングをレールに挿入することが可能となる。

以下、本発明の実施形態に係る直動案内装置の仮軸について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る直動案内装置の仮軸の概略構成を示す斜視図、図２（ａ）は図１の仮軸の分割部品を一方の端面から見た時の概略構成を示す斜視図、図２（ｂ）は図１の仮軸の分割部品を他方の端面の一方の側から見た時の概略構成を示す斜視図、図２（ｃ）は図１の仮軸の分割部品を他方の端面の他方の側から見た時の概略構成を示す斜視図、図２（ｄ）は図２（ａ）の仮軸の分割部品の端部を拡大して示す斜視図、図３（ａ）は図２の仮軸の分割部品の概略構成を示す側面図、図３（ｂ）は図２の仮軸の分割部品の概略構成を示す上面図、図３（ｃ）は図２の仮軸の分割部品の概略構成を示す前面図、図３（ｄ）は図２の仮軸の分割部品の概略構成を示す後面図である。

図１において、仮軸２１は、２つの分割部品２１ａ、２１ｂから構成され、その断面の外形形状が長手方向に渡って一様ではないように構成されている。
すなわち、仮軸２１の断面形状が図８の直動案内装置のレール１１の断面形状とほぼ同一であり、仮軸２１の端部２２ａ、２２ｂの断面外形形状の大きさは中央の断面外形形状の大きさよりも大きくすることができる。さらに、仮軸２１の端部２２ａ、２２ｂの断面外形形状の大きさはレール１１の断面外形形状の大きさよりも大きく、仮軸２１の中央部の断面外形形状の大きさはレール１１の断面外形形状の大きさよりも小さくすることができる。

例えば、仮軸２１の端部２２ａ、２２ｂの底面はレール１１の底面と同じ平面状とし、その他の面はレール１１の断面外形形状よりも大きくすることができる。また、仮軸２１の端部２２ａ、２２ｂの角部には面取りが施されないようにし、仮軸２１の端部２２ａ、２２ｂと中央部とは滑らかに繋がれるように構成することができる。

これにより、仮軸２１の端部２２ａ、２２ｂにボール予圧の摩擦力とシール摩擦力でベアリング１２の抜け落ちを防止するためのストッパとしての機能を持たせることが可能となるとともに、サイドシール１４のリップ部を押し広げながらベアリング１２をレール１１に挿入することができる。このため、ベアリング１２の抜け落ちを防止しつつベアリング１２を運搬できるようにするとともに、サイドシール１４のリップ部がレール１１の断面より一回り小さくなっている場合においても、サイドシール１４の損傷を伴うことなく、ベアリング１２をレール１１に挿入することが可能となる。

また、仮軸２１の断面外形形状の小さな部分では、ベアリング１２との隙間配合によって、ベアリング１２を挿入する際の摩擦力を低減することができる。
なお、仮軸２１の中央部と滑らかに繋がれる部分を含む仮軸２１の端部２２ａ、２２ｂの長さは、エンドキャップ１３の厚さより小さいことが好ましい。
これにより、ベアリング１２のボールが仮軸２１の端部２２ａ、２２ｂに乗り上げる時に、ベアリング１２のシールがレール１１に既に乗り移っているようにすることができ、ベアリング１２のボールに押されて仮軸２１の端部２２ａ、２２ｂが変形した場合においても、ベアリング１２のシールが傷つくのを防止することができる。

また、図２に示すように、仮軸２１の端部２２ａ、２２ｂには、仮軸２１の端部２２ａ、２２ｂの外周に沿って張り出すように構成された張り出し部２３ａ、２３ｂが形成され、仮軸２１の端部２２ａ、２２ｂは中空とされるとともに、張り出し部２３ａ、２３ｂには、上面と側面とを分割する離間部２４ａが形成され、上面の部分を片持ち形状として弾性を持たせることができる。なお、ベアリング１２が仮軸２１から抜け落ち難くするために、張り出し部２３ａ、２３ｂの弾性変形力はレール１１上面と接触しているシールの押圧力よりも大きいことが好ましい。また、張り出し部２３ａ、２３ｂの厚さは０．０５ｍｍ〜２ｍｍ程度の範囲内に設定することができる。

これにより、仮軸２１の端部２２ａ、２３ｂは内側に向けて弾性変形可能な構造とすることができ、レール１１上面にカバーが装着されたためにレール１１の断面外形が変化した場合においても、１つの仮軸２１で対応することが可能となることから、コストアップを抑制することが可能となるとともに、仮軸２１の管理が煩雑化するのを防止することができる。

また、仮軸２１の分割部品２１ａ、２１ｂは互いに同じ形状とすることができ、例えば、分割部品２１ａの結合面には、分割部品２１ａ、２１ｂを互いに結合させる係合部２５ａが設けられるとともに、係合部２５ａには分割部品２１ａ、２１ｂを分離する切り欠き部２６ａが設けられている。また、分割部品２１ａの結合面には、分割部品２１ａ、２１ｂを互いに結合させた時の位置決めを行う凸部２７ａおよび凹部２８ａが形成されるとともに、分割部品２１ａ、２１ｂ間の段差を解消する覆い部２９ａが形成されている。

そして、仮軸２１を組み立てる場合には、分割部品２１ａの凸部２７ａおよび凹部２８ａを、分割部品２１ｂの凹部および凸部に嵌合させながら、分割部品２１ａの係合部２５ａを、分割部品２１ｂの係合部に係合させ、分割部品２１ａ、２１ｂ同士を結合する。
一方、仮軸２１を分解する場合には、ドライバを切り欠き部２６ａに挿入し、係合部２５ａの係合を解くことにより、分割部品２１ａ、２１ｂ同士を切り離すことができる。

これにより、分割部品２１ａ、２１ｂの組立および分解を容易に行うことが可能となり、分割部品２１ａ、２１ｂの組立および分解にかかる時間を短縮することが可能となるとともに、分割部品２１ａ、２１ｂを再利用することができる。
なお、仮軸２１は射出成形によって熱可塑性樹脂を用いて成形することができ、仮軸２１に複雑な形状を持たせた場合においても、低コストで大量生産することが可能となる。

図４（ａ）は本発明の一実施形態に係る直動案内装置の仮軸の分割部品のその他の概略構成を示す側面図、図４（ｂ）は図４（ａ）の仮軸の分割部品の概略構成を示す上面図、図４（ｃ）は図４（ａ）の仮軸の分割部品の概略構成を示す前面図、図４（ｄ）は図４（ａ）の仮軸の分割部品の概略構成を示す後面図である。
図４において、仮軸の分割部品１２１ａの結合面には、分割部品１２１ａを結合させる係合部１２７ａが設けられる。また、分割部品２１ａの結合面には、分割部品１２１ａを結合させた時の位置決めを行う凸部１２５ａが形成されるとともに、もう一方の分割部品の係合部および凸部を挿入する凹部１２８ａが形成されている。

そして、仮軸を組み立てる場合には、分割部品１２１ａの係合部１２７ａおよび凸部１２５を、もう一方の分割部品の凹部に嵌合させ、分割部品１２１ａをもう一方の分割部品と結合する。
そして、仮軸２１上のベアリング１２をレール１１に装着する場合、図５に示すように、レール１１の端面に仮軸２１の端部２２ａを密着させる。そして、仮軸２１上のベアリング１２をレール１１上に乗り移らせることにより、ベアリング１２をレール１１に装着することができる。

図６（ａ）は本発明の一実施形態に係る直動案内装置の仮軸のその他の概略構成を示す前面図、図６（ｂ）は図６（ａ）の仮軸の概略構成を示す側面図、図６（ｃ）は図６（ａ）の仮軸の概略構成を示す後面図である。
図６において、仮軸は、５つの分割部品３１〜３５から構成され、その断面の外形形状が長手方向に渡って一様ではないように構成されている。

すなわち、分割部品３１〜３５の断面形状が図８の直動案内装置のレール１１の断面形状とほぼ同一であり、分割部品３１、３５の端部の断面外形形状の大きさは分割部品３２〜３４の断面外形形状の大きさよりも大きくし、分割部品３１、３５は互いに同じ形状とするとともに、分割部品３２〜３４は互いに同じ形状とすることができる。さらに、分割部品３１、３５の端部の断面外形形状の大きさはレール１１の断面外形形状の大きさよりも大きく、分割部品３２〜３４の断面外形形状の大きさはレール１１の断面外形形状の大きさよりも小さくすることができる。

例えば、分割部品３１、３５の端部の底面はレール１１の底面と同じ平面状とし、その他の面はレール１１の断面外形形状よりも大きくすることができる。また、分割部品３１、３５の端部の角部には面取りが施されないようにし、分割部品３１、３５の端部と中央部とは滑らかに繋がれるように構成することができる。また、分割部品３２〜３４はベアリング形式に作製することができ、長さは短形ベアリングと略同じ長さにすることができる。

これにより、分割部品３１〜３５を組み合わせることで、仮軸の長さをベアリングの種類に合わせることが可能となり、ベアリング１２の種類の種類ごとに仮軸を作製する必要がなくなることから、コストアップを抑制することができる。例えば、両端の分割部品３１、３５とともに分割部品３２〜３４を１個だけ用いて仮軸を構成することにより、短形ベアリング用として用いることができる。また、両端の分割部品３１、３５とともに分割部品３２〜３４を２個だけ用いて仮軸を構成することにより、標準形ベアリング用として用いることができる。また、両端の分割部品３１、３５とともに分割部品３２〜３４を３個だけ用いて仮軸を構成することにより、長形ベアリング用として用いることができる。さらに、分割部品３２〜３４の個数をさらに増やすことにより、スーパーロングベアリング用として用いることができる。

なお、分割部品３１、３５の中央部と滑らかに繋がれる部分を含む分割部品３１、３５仮軸２１の端部の長さは、エンドキャップ１３の厚さより小さいことが好ましい。
これにより、ベアリング１２のボールが分割部品３１、３５の端部に乗り上げる時に、ベアリング１２のシールがレール１１に既に乗り移っているようにすることができ、ベアリング１２のボールに押されて分割部品３１、３５の端部が変形した場合においても、ベアリング１２のシールが傷つくのを防止することができる。

また、分割部品３１、３５の端部には、分割部品３１、３５の端部の外周に沿って張り出すように構成された張り出し部が形成され、分割部品３１、３５の端部は中空とされるとともに、張り出し部には、上面と側面とを分割する離間部が形成され、上面の部分を片持ち形状として弾性を持たせることができる。なお、ベアリング１２が仮軸から抜け落ち難くするために、張り出し部の弾性変形力はレール１１上面と接触しているシールの押圧力よりも大きいことが好ましい。また、張り出し部の厚さは０．０５ｍｍ〜２ｍｍ程度の範囲内に設定することができる。

これにより、分割部品３１、３５の端部は内側に向けて弾性変形可能な構造とすることができ、レール１１上面にカバーが装着されたためにレール１１の断面外形が変化した場合においても、１つの仮軸で対応することが可能となることから、コストアップを抑制することが可能となるとともに、仮軸の管理が煩雑化するのを防止することができる。
また、例えば、分割部品３１〜３５の結合面には、分割部品３１〜３５を互いに結合させる係合部を設けることができる。そして、仮軸を組み立てる場合には、分割部品３１〜３５の係合部を係合させることで、分割部品３１〜３５同士を結合することができる。

なお、図７に示すように、４つの分割部品４１〜４４で仮軸を構成し、分割部品４１〜４４の断面形状が図８の直動案内装置のレール１１の断面形状とほぼ同一であり、分割部品４１の端部の断面外形形状の大きさは分割部品４２〜４４の断面外形形状の大きさよりも大きくし、分割部品４２〜４４は互いに同じ形状とすることができる。さらに、分割部品４１の端部の断面外形形状の大きさはレール１１の断面外形形状の大きさよりも大きく、分割部品４２〜４４の断面外形形状の大きさはレール１１の断面外形形状の大きさよりも小さくすることができる。さらに、分割部品４２〜４４には、ベアリング１２のボール列のボール間に入り込む突起部４２ａ〜４４ａをそれぞれ設けるようにしてもよい。

本発明の一実施形態に係る直動案内装置の仮軸の概略構成を示す斜視図である。 図２（ａ）は図１の仮軸の分割部品を一方の端面から見た時の概略構成を示す斜視図、図２（ｂ）は図１の仮軸の分割部品を他方の端面の一方の側から見た時の概略構成を示す斜視図、図２（ｃ）は図１の仮軸の分割部品を他方の端面の他方の側から見た時の概略構成を示す斜視図、図２（ｄ）は図２（ａ）の仮軸の分割部品の端部を拡大して示す斜視図である。 図３（ａ）は図２の仮軸の分割部品の概略構成を示す側面図、図３（ｂ）は図２の仮軸の分割部品の概略構成を示す上面図、図３（ｃ）は図２の仮軸の分割部品の概略構成を示す前面図、図３（ｄ）は図２の仮軸の分割部品の概略構成を示す後面図である。 図４（ａ）は本発明の一実施形態に係る直動案内装置の仮軸の分割部品のその他の概略構成を示す側面図、図４（ｂ）は図４（ａ）の仮軸の分割部品の概略構成を示す上面図、図４（ｃ）は図４（ａ）の仮軸の分割部品の概略構成を示す前面図、図４（ｄ）は図４（ａ）の仮軸の分割部品の概略構成を示す後面図である。 仮軸をレールに装着した時の状態を示す斜視図である。 図６（ａ）は本発明の一実施形態に係る直動案内装置の仮軸のその他の概略構成を示す前面図、図６（ｂ）は図６（ａ）の仮軸の概略構成を示す側面図、図６（ｃ）は図６（ａ）の仮軸の概略構成を示す後面図である。 図７（ａ）は本発明の一実施形態に係る直動案内装置の仮軸のさらにその他の概略構成を示す前面図、図７（ｂ）は図７（ａ）の仮軸の概略構成を示す側面図、図７（ｃ）は図７（ａ）の仮軸の概略構成を示す後面図である。 直動案内装置の概略構成を示す斜視図である。

符号の説明

１１ レール
１２ ベアリング
１３ エンドキャップ
１４ サイドシール
２１ 仮軸
２１ａ、２１ｂ、１２１ａ 分割部品
２２ａ、２２ｂ 端部
２３ａ、２３ｂ 張り出し部
２４ａ 離間部
２５ａ、１２７ａ 係合部
２６ａ 切り欠き部
２７ａ、１２５ａ 凸部
２８ａ、１２８ａ 凹部
２９ａ 覆い部
３１、３５、４１ 端部分割部品
３２、３３、３４、４２、４３、４４ 中央部分割部品
４２ａ、４３ａ、４４ａ 突起部

Claims (10)

1. 直動案内装置のベアリングを仮に保持する直動案内装置の仮軸において、
   断面の外形形状が長手方向に渡って一様ではないことを特徴とする直動案内装置の仮軸。
2. 前記仮軸の断面形状が前記直動案内装置のレールの断面形状と実質的に同一であり、前記仮軸の少なくとも一端の断面外形形状の大きさは中央の断面外形形状の大きさよりも大きいことを特徴とする請求項１記載の直動案内装置の仮軸。
3. 前記仮軸の断面形状が前記直動案内装置のレールの断面形状と実質的に同一であり、前記仮軸の少なくとも一端の断面外形形状の大きさは前記レールの断面外形形状の大きさよりも大きく、前記仮軸の中央部の断面外形形状の大きさは前記レールの断面外形形状の大きさよりも小さいことを特徴とする請求項１または２記載の直動案内装置の仮軸。
4. 前記仮軸は軸方向に対して２つ以上に分割可能であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の直動案内装置の仮軸。
5. 前記仮軸は軸方向に対して２つに分割可能であり、前記分割された部品は互いに同じ形状であることを特徴とする請求項４記載の直動案内装置の仮軸。
6. 前記分割された部品は、それらの部品を互いに結合させる係合部を備えることを特徴とする請求項４または５記載の直動案内装置の仮軸。
7. 前記仮軸は射出成形によって熱可塑性樹脂を用いて成形されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の直動案内装置の仮軸。
8. 前記仮軸の端部は内側に向けて弾性変形可能な構造であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載の直動案内装置の仮軸。
9. 少なくとも一部の突起部が、前記ベアリングに組み込まれた転動体が接触する仮軸の部分に突起部を設けたことを特徴とする請求項１記載の直動案内装置の仮軸。
10. 請求項１から９のいずれか１項記載の仮軸に搭載されていることを特徴とする直動案内装置のベアリング。

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