JP2008101710A - 直動案内装置 - Google Patents

Abstract

【課題】予圧が抜ける方向にスライダ本体の袖部が変形することを抑制することのできる直動案内装置を提供する。
【解決手段】スライダ本体８が案内レール１の左右両側に袖部８１を有するとともに、スライダ固定用ボルト１４と螺合する複数の螺穴１６を有する直動案内装置において、袖部８１を除いたスライダ本体８の上面部に螺穴１６を設け、スライダ本体８の袖部８１に引張荷重が作用しても外側に開くような変形が袖部８１に生じることを抑制した。
【選択図】図３

Description

本発明は、たとえば工作機械などで用いられる直動案内装置に関する。

工作機械などで用いられる直動案内装置は、直線状に形成された案内レールと、この案内レールの長手方向に相対移動するスライダとを有しており、スライダの内部には、多数の転動体が組み込まれている。そして、スライダは案内レールの左右側面部に形成された転動体転動溝と対向する複数の転動体転動溝を有するスライダ本体と、このスライダ本体の一端と他端に装着された一対のエンドキャップと、これらのエンドキャップ内に組み込まれた複数のリターンガイドとを備えており、スライダの相対移動に伴って転動体転動溝の溝面を転動した転動体は、エンドキャップとリターンガイドとの間に形成された方向転換路で方向転換した後、案内レールの長手方向に沿ってスライダ本体の内部に形成された転動体戻し用貫通路に導入されるようになっている。

このような直動案内装置のスライダ本体は案内レールの左右両側に袖部を有しており、これら袖部の上面部には、スライダ固定用ボルトと螺合する複数の螺穴がタップ加工されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−２３９９５９号公報（段落００１０、図１）

このような直動案内装置は、案内レールを工作機械のベッド上面部に固定して使用する場合には通常は問題がないが、例えば図５に示すように、案内レール１を天井面１７や壁面１８などに固定して使用する場合等には、スライダに固定されているテーブル等の重量がスライダ固定用ボルトを介してスライダ本体の袖部に下向きの引張荷重（案内レールからスライダを引き離す方向の力）として作用する。従来のレール固定用ボルトはスライダ本体の袖部の上面部に位置しており、このため、このような引張荷重が作用すると、予圧が抜ける方向にスライダ本体の袖部が変形し、計算上よりも早く（例えば転動体が玉の場合には、予圧の２．８倍の荷重が作用）予圧抜けが生じたりするおそれがあった。

引張荷重を受ける側と受けない側との剛性の差を無くす方策としては、引張荷重を主に受ける側の転動体との接触角を大きくするなどの方策が考えられるが、接触角の管理は難しく、誤差を生みやすい。また、生産を容易にするため、溝幅で予圧量分をオフセットし、オーバサイズボールの種類を少なくさせるなどの方策を考えると、接触角は予圧量によって変化するため、最適な条件が仕様によって変わってしまう。

本発明は上述した問題点に着目してなされたものであり、その目的は、予圧が抜ける方向にスライダ本体の袖部が変形する（袖部が外側に開くように変形する）ことを抑制することのできる直動案内装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１記載の発明に係る直動案内装置は、案内レールの長手方向に相対移動するスライダが前記案内レールの左右側面部に形成された転動体転動溝を有するスライダ本体と、このスライダ本体の一端と他端に装着された一対のエンドキャップとを備えてなり、かつ前記スライダ本体が前記案内レールの左右両側に袖部を有するとともに、スライダ固定用ボルトと螺合する複数の螺穴を有する直動案内装置において、前記螺穴を、前記案内レールの中心部と前記スライダ本体の中心部とを通る直線に対して左右対称となるように、前記袖部を除いたスライダ本体の上面部に設けたことを特徴とする。

請求項２記載の発明に係る直動案内装置は、請求項１記載の直動案内装置において、前記案内レールが該案内レールの高さ方向に貫通する複数のレール取付け用貫通孔を有し、前記レール取付け用貫通孔が前記案内レールの上面中央部に一列に穿設されていることを特徴とする。
請求項３記載の発明に係る直動案内装置は、請求項１または２記載の直動案内装置において、最もレールの内側に位置する前記転動体転動溝を転動する前記転動体の半径をＲ、前記転動体転動溝を転動する前記転動体の中心から前記螺穴の中心線までの距離をＬとしたとき、Ｒ≦Ｌを満たす位置に前記螺穴を設けたことを特徴とする。

請求項４記載の発明に係る直動案内装置は、請求項１〜３のいずれか一項記載の直動案内装置において、前記案内レールを天井面または壁面に固定されて使用されることを特徴とする。

本発明に係る直動案内装置によれば、スライダ本体の袖部に下向きの引張荷重がスライダ固定用ボルトを介して作用することがないので、予圧が抜ける方向にスライダ本体の袖部が変形することを抑制することができる。

以下、図面を参照して本発明に係る直動案内装置について説明する。
図１は本発明の第１の実施形態に係る直動案内装置の正面図、図２は同実施形態に係る直動案内装置の平面図、図３は同実施形態に係る直動案内装置の断面図であって、第１の実施形態に係る直動案内装置は、案内レール１及びスライダ２を備えている。
案内レール１は合金鋼などの鋼材を直線状に引き抜き加工して形成されており、この案内レール１の左右側面部には、転動体転動溝３が案内レール１の長手方向に沿って二条ずつ形成されている。また、案内レール１は複数本のレール固定用ボルト４（図３参照）により天井面や壁面などに固定されるようになっており、レール固定用ボルト４は案内レール１の上面中央部に一列に穿設されたレール取付け用貫通孔６を挿通して天井面や壁面のタップ穴にねじ込まれている。

スライダ２は案内レール１の長手方向に相対移動するようになっており、このスライダ２の内部には、多数の転動体７が組み込まれている。また、スライダ２は案内レール１の左右両側に袖部８１を有するスライダ本体８と、このスライダ本体８の一端と他端に装着された一対のエンドキャップ９，９と、これらのエンドキャップ９内に組み込まれた複数のリターンガイド１０と、案内レール１とエンドキャップ９との間の隙間をシールする一対のサイドシール１１,１１とを備えており、スライダ本体８の袖部８１には、転動体転動溝１２が二条ずつ形成されている。これらの転動体転動溝１２は案内レール１の転動体転動溝３と対向しており、転動体７との接触角が４０度〜４３度となるようにスライダ本体８の袖部８１に形成されている。

転動体７は本実施形態では球状をなしており、スライダ２の相対移動に伴って転動体転動溝３，１２の溝面を転動した転動体７は、エンドキャップ９とリターンガイド１０との間に形成された方向転換路１３で方向転換した後、案内レール１の長手方向に沿ってスライダ本体８内に形成された転動体戻し用貫通路１４に導入されるようになっている。
スライダ本体８は、複数本のスライダ固定用ボルト１５（図３参照）により例えば工作機械の加工テーブル等に固定されている。また、スライダ本体８はスライダ固定用ボルト１５と螺合する複数の螺穴１６を有しており、これらの螺穴１６は袖部８１を除いたスライダ本体８の上面部にタップ加工されている。また、螺穴１６は案内レール１の中心部とスライダ本体８の中心部を通る直線ＣＬに対して左右対称に設けられ、その穴明け位置は転動体７の中心から螺穴１６の中心線までの距離をＬ、転動体７の半径をＲとすると、Ｒ≦Ｌ≦５Ｒを満たす位置となっている。

このような構成において、案内レール１とスライダ２の位置関係を図１に示した位置関係（案内レール１が下側でスライダ２が上側の位置的関係）と反対の位置関係にすると、スライダ２に固定されているテーブル等の重量がスライダ固定用ボルト１５を介してスライダ本体８に下向きの引張荷重として作用するが、上述した第１の実施形態では、スライダ固定用ボルト１５と螺合する螺穴１６が袖部８１を除いたスライダ本体８の上面部に設けられているため、スライダ本体８の袖部８１に下向きの引張荷重がスライダ固定用ボルト１５を介して作用しても、袖部８１には転動体転動溝１２の幅が閉じる方向（案内レール１に近づく方向）に力が作用し、袖部８１の変形を打ち消す。したがって、予圧が抜ける方向（袖部８１が外側に開く方向）にスライダ本体８の袖部８１が変形することを抑制することができる。

上述した第１の実施形態では、スライダ固定用ボルトと螺合する螺穴として有底の螺穴（タップ加工穴）１６を例示したが、スライダ本体の高さ方向に貫通した螺穴であってもよい。
また、第１の実施形態では転動体としてボールを用いた直動案内装置に本発明を適用した場合を示したが、これに限定されるものでない。たとえば、転動体としてころを用いた直動案内装置（図４参照）についても本発明を適用することができる。

本発明の第１の実施形態に係る直動案内装置の正面図である。 本発明の第１の実施形態に係る直動案内装置の平面図である。 本発明の第１の実施形態に係る直動案内装置の断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る直動案内装置の断面図である。 本発明が解決しようとする課題を説明するための説明図である。

符号の説明

１ 案内レール
２ スライダ
３ 転動体
４ レール固定用ボルト
６ レール取付け用貫通孔
７ 転動体
８ スライダ本体
８１ 袖部
９ エンドキャップ
１０ リターンガイド
１１ サイドシール
１２ 転動体転動溝
１３ 方向転換路
１４ 転動体戻し用貫通路
１５ スライダ固定用ボルト
１６ 螺穴

Claims (4)

1. 案内レールの長手方向に相対移動するスライダが前記案内レールの左右側面部に形成された転動体転動溝を有するスライダ本体と、このスライダ本体の一端と他端に装着された一対のエンドキャップとを備えてなり、かつ前記スライダ本体が前記案内レールの左右両側に袖部を有するとともに、スライダ固定用ボルトと螺合する複数の螺穴を有する直動案内装置において、
   前記螺穴を、前記案内レールの中心部と前記スライダ本体の中心部とを通る直線に対して左右対称となるように、前記袖部を除いたスライダ本体の上面部に設けたことを特徴とする直動案内装置。
2. 前記案内レールは該案内レールの高さ方向に貫通する複数のレール取付け用貫通孔を有し、前記レール取付け用貫通孔は前記案内レールの上面中央部に一列に穿設されていることを特徴とする請求項１記載の直動案内装置。
3. 請求項１または２記載の直動案内装置において、最もレールの内側に位置する前記転動体転動溝を転動する前記転動体の半径をＲ、前記転動体転動溝を転動する前記転動体の中心から前記螺穴の中心線までの距離をＬとしたとき、Ｒ≦Ｌを満たす位置に前記螺穴を設けたことを特徴とする直動案内装置。
4. 前記案内レールを天井面または壁面に固定されて使用されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の直動案内装置。

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