JP2008151226A - 直動案内装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】潤滑剤不足の発生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】ローラ戻り通路２５及び方向転換路のローラ転動面２５ａに潤滑剤供給路形成溝２７を設け、潤滑剤供給路形成溝２７の溝幅をローラの軸方向長さの２０〜８０％とした。
【選択図】図８

Description

本発明は、往復直線運動する物体をその移動方向に案内する直動案内装置に関し、特に、転動体としてローラを用いた直動案内装置に関する。
転動体としてローラを用いた直動案内装置のスライダは、一般に、案内レールのレール側面上部とレール側面下部に形成されたローラ転動面と対向するローラ転動面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、エンドキャップとリターンガイドとの間には、レール側ローラ転動面とスライダ側ローラ転動面との間のローラ負荷転動路に連通すると共にスライダ本体内に形成されたローラ戻り通路に連通する方向転換路が形成されている。
このような直動案内装置の案内レール、ローラ及びスライダ本体は合金鋼などの金属材料で形成されているため、スライダの相対的直線運動に伴ってローラが案内レール及びスライダ本体のローラ転動面を転動すると、焼付の原因となる摩擦熱が発生する。そこで、従来では、エンドキャップに設けた潤滑剤供給口からグリスなどの潤滑剤をスライダ内に供給して摩擦熱の発生を抑制するようにしている。
しかしながら、スライダ内に組み込まれたローラに所謂スキューと称される現象が発生するとスライダの作動性が低下するため、転動体がローラの場合はローラの寸法に対してクリアランスを極力小さくした設計となっている場合が多い。このため、エンドキャップに設けた潤滑剤供給口からグリスなどの潤滑剤を供給してもローラ戻り通路や方向転換路内に十分な量の潤滑剤が供給されず、潤滑剤不足を引き起こすおそれがあった。
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、潤滑剤不足の発生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、本発明は、直線状に形成された案内レールと、該案内レールの長手方向に相対移動するスライダと、該スライダ内に転動自在に組み込まれた多数のローラとを具備し、前記スライダが前記案内レールのレール側面上部とレール側面下部に形成されたレール側ローラ転動面と対向するスライダ側ローラ転動面を有するスライダ本体と、該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、前記レール側ローラ転動面と前記スライダ側ローラ転動面との間のローラ負荷転動路に連通すると共に前記スライダ本体内に形成されたローラ戻り通路に連通する方向転換路を前記エンドキャップとの間に形成する複数のリターンガイドとを含む直動案内装置において、前記ローラ戻り通路及び前記方向転換路のローラ転動面に潤滑剤供給路形成溝を設け、かつ該潤滑剤供給路形成溝の溝幅を前記ローラの軸方向長さの２０〜８０％としたことを特徴とする。
本発明に係る直動案内装置おいて、ローラのスキューを防止する多数のセパレータをさらに備えた構成であってもよいし、あるいはローラリテーナ方式の直動案内装置であってもよい。
本発明に係る直動案内装置によれば、エンドキャップの潤滑剤供給口から供給されたグリスなどの潤滑剤がローラ戻り通路や方向転換路の隅々まで十分に行き渡るので、潤滑剤不足の発生を抑制することができる。
以下、図１〜図８を参照して本発明の第１の実施形態について説明する。
本発明の第１の実施形態に係るリニアガイド装置は、図１及び図２に示すように、直線状に形成された案内レール１１と、案内レール１１の長手方向に相対移動するスライダ１２と、スライダ１２内に転動自在に組み込まれた多数のローラ１３と、これらローラ１３のスキューを防止する多数のセパレータ１４（図３参照）とからなり、案内レール１１は合金鋼などの金属材料から形成されている。また、案内レール１１はその幅方向に沿う断面がＩ形をなしており、その左右側面部の上部と下部には、それぞれレール側ローラ転動面１５が形成されている。
スライダ１２は合金鋼などの金属材料からなるスライダ本体１６を備えており、このスライダ本体１６には、レール側ローラ転動面１５と各々対向する四つのスライダ側ローラ転動面１７（図４参照）が形成されている。また、スライダ１２はスライダ本体１６の一端と他端に装着された一対のエンドキャップ１８と、これらのエンドキャップ１８内に組み込まれた複数（例えば八つ）のリターンガイド１９（図３参照）とを備えており、エンドキャップ１８とリターンガイド１９との間には、ほぼＵ字状に湾曲した方向転換路２０が形成されている。
ローラ１３は案内レール１１及びスライダ本体１６と同様に合金鋼などの金属材料からなり、レール側ローラ転動面１５とスライダ側ローラ転動面１７との間に介在するローラ１３は、スライダ１２に組み付けられた一対のローラ保持部材２１（図４参照）に保持されている。
セパレータ１４は、例えばポリアセタール、ポリアミド、ＰＢＴなどの合成樹脂材から形成されている。また、セパレータ１４は互いに平行な一対の腕部１４ａ（図５及び図６参照）を有している。これらの腕部１４ａは隣り合う二つのローラ１３の端面部との間に僅かな隙間を形成しており、ローラ１３はセパレータ１４の腕部１４ａによってスキューが抑制されている。
スライダ本体１６は案内レール１１の長手方向に貫通する四つの貫通孔２２（図４参照）を有しており、これらの貫通孔２２には、ローラ１３の戻り通路を形成する合成樹脂製のローラ戻り通路形成部材２３が挿入されている。
エンドキャップ１８はポリアセタール、ポリアミド、ＰＢＴなどの合成樹脂材からなり、これらのエンドキャップ１８には、グリスなどの潤滑剤をスライダ１２内に供給するための潤滑剤供給口２４（図１参照）が形成されている。
方向転換路２０は、レール側ローラ転動面１５とスライダ側ローラ転動面１７との間のローラ負荷転動路と連通していると共にローラ戻り通路形成部材２３によって形成されたローラ戻り通路２５（図８参照）と連通しており、従って、スライダ１２の相対的直線運動に伴ってレール側ローラ転動面１５とスライダ側ローラ転動面１７との間のローラ負荷転動路を転動したローラ１３は、方向転換路２０で方向転換した後、ローラ戻り通路２５を転動するようになっている。また、方向転換路２０は、ローラ１３が転動する外側ローラ転動面２０ａ及び内側ローラ転動面２０ｂ（図７参照）を有している。これらのローラ転動面２０ａ，２０ｂは互いに対向しており、エンドキャップ側のローラ転動面２０ａには、潤滑剤供給口２４から供給されたグリスなどの潤滑剤をローラ１３に供給する潤滑剤供給路を形成する潤滑剤供給路形成溝２７が形成されている。
ローラ戻り通路２５は、ローラ１３が転動する外側ローラ転動面２５ａ及び内側ローラ転動面２５ｂ（図８参照）を有している。これらのローラ転動面２５ａ，２５ｂは互いに対向しており、外側ローラ転動面２５ａには、潤滑剤供給口２４から供給されたグリスなどの潤滑剤をローラ１３に供給する潤滑剤供給路を形成する潤滑剤供給路形成溝２７が形成されている。
潤滑剤供給路形成溝２７は、ローラ１３の軸方向長さをＬとすると、０．２Ｌ〜０．８Ｌの溝幅Ａで方向転換路２０及びローラ戻り通路２５のローラ転動面２０ａ，２５ａに形成されている。
潤滑剤供給路形成溝２７の溝幅Ａをローラ（直径：2.5ｍｍ、軸長：3.5ｍｍ）の軸方向長さの10％，20％，50％，70％，80％，90％とした場合におけるスライダの作動性について試験した結果を表１に示す。
Figure 2008151226
表１に示す試験結果から、潤滑剤供給路形成溝２７の溝幅がローラ１３の軸方向長さの20％未満であると、ローラ戻り通路２５や方向転換路２０内で潤滑剤不足が発生してスライダ１２の作動性が低下することがわかる。また、潤滑剤供給路形成溝２７の溝幅がローラ１３の軸方向長さの80％より大きくなると、ローラ１３の一部が潤滑剤供給路形成溝２７に落ち込むことによってローラ１３を円滑に転動させることが困難になることがわかる。
これに対し、本実施形態のように、潤滑剤供給路形成溝２７の溝幅をローラ１３の軸方向長さの20〜80％にした場合は、グリスなどの潤滑剤がローラ戻り通路や方向転換路の隅々まで十分に行き渡るため、ローラ戻り通路２５や方向転換路２０内で潤滑剤不足が発生しないことがわかる。したがって、潤滑剤供給路形成溝２７の溝幅をローラ１３の軸方向長さの20〜80％にしたことで、グリスなどの潤滑剤がローラ戻り通路や方向転換路の隅々まで十分に行き渡るので、潤滑剤不足の発生を抑制することができる。また、グリスの攪拌抵抗が小さくなるので、グリスの攪拌抵抗による作動性の低下を防止することができる。
上述した第１の実施形態では、断面が矩形状の潤滑剤供給路形成溝２７を方向転換路２０及びローラ戻り通路２５のローラ転動面２０ａ，２５ａに形成したものを例示したが、図９に示す第２の実施形態のように、断面が円弧状の潤滑剤供給路形成溝２７を方向転換路２０及びローラ戻り通路２５のローラ転動面２０ａ，２５ａに形成しても第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
上述した第１の実施形態では、潤滑剤供給路形成溝２７を方向転換路２０の外側ローラ転動面（エンドキャップ側）２０ａとローラ戻り通路２５の外側ローラ転動面２５ａに形成したものを例示したが、図１０に示す第３の実施形態のように、潤滑剤供給路形成溝２７を方向転換路２０の外側ローラ転動面２０ａ及び内側ローラ転動面（リターンガイド側）２０ｂに形成すると共にローラ戻り通路２５の外側ローラ転動面２５ａ及び内側ローラ転動面２５ｂに形成しても第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
上述した第１の実施形態では、多数のセパレータ１４を備えた直動案内装置に本発明を適用した場合を示したが、セパレータの代わりにローラリテーナを備えた直動案内装置に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。 図１のIII−III線に沿う断面図である。 図２のIV−IV線に沿う断面図である。 図３に示すセパレータの平面図である。 図５に示すセパレータの正面図である。 図３に示す方向転換路の断面図である。 図４に示すローラ戻り通路形成部材の断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る直動案内装置の要部を示す図である。 本発明の第３の実施形態に係る直動案内装置の要部を示す図である。
符号の説明
１１ 案内レール
１２ スライダ
１３ ローラ
１４ セパレータ
１５ レール側ローラ転動面
１６ スライダ本体
１７ スライダ側ローラ転動面
１８ エンドキャップ
１９ リターンガイド
２０ 方向転換路
２３ ローラ戻り通路形成部材
２５ ローラ戻り通路
２７ 潤滑剤供給路形成溝

Claims (3)

  1. 直線状に形成された案内レールと、該案内レールの長手方向に相対移動するスライダと、該スライダ内に転動自在に組み込まれた多数のローラとを具備し、前記スライダが前記案内レールのレール側面上部とレール側面下部に形成されたレール側ローラ転動面と対向するスライダ側ローラ転動面を有するスライダ本体と、該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、前記レール側ローラ転動面と前記スライダ側ローラ転動面との間のローラ負荷転動路に連通すると共に前記スライダ本体内に形成されたローラ戻り通路に連通する方向転換路を前記エンドキャップとの間に形成する複数のリターンガイドとを含む直動案内装置において、
    前記ローラ戻り通路及び前記方向転換路のローラ転動面に潤滑剤供給路形成溝を設け、かつ該潤滑剤供給路形成溝の溝幅を前記ローラの軸方向長さの２０〜８０％としたことを特徴とする直動案内装置。
  2. 前記ローラのスキューを防止する多数のセパレータを具備し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. 前記直動案内装置がローラリテーナ方式の直動案内装置であることを特徴とする請求項１記載の直動案内装置。
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