JP2008173819A - 樹脂製スリーブの製造方法および直動案内装置 - Google Patents

Abstract

【課題】成形精度の高い樹脂製スリーブを製造することのできる樹脂製スリーブの製造方法を提供する。
【解決手段】雌型３１と、雌型３１に対して進退可能に設けられた円柱状のスライドコアとを有する射出成形用金型を用いて樹脂製スリーブを製造する方法であって、雌型３１内にスライドコア３２を挿入した後、雌型３１内に複数本のピン３３をスライドコア３２の挿入方向とほぼ直角に且つスライドコア３２を両側から挟み込むように挿入し、ピン３３の先端をスライドコア３２に当接させた状態で雌型３１とスライドコア３２との間に溶融樹脂を射出する。
【選択図】図１１

Description

本発明は、直動案内装置のスライダ本体内に貫設された転動体戻り通路に挿入される樹脂製スリーブの製造方法および直動案内装置に関する。

各種の産業機械などで用いられる直動案内装置は、一般に、直線状に形成された案内レールと、案内レールの長手方向に相対移動するスライダと、スライダ内に組み込まれた多数の球状転動体とを備えた構成となっている。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金属製のスライダ本体と、このスライダ本体の前端部と後端部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個のリターンガイドとを有しており、エンドキャップとリターンガイドとの間には、スライダの相対移動に伴って案内レール及びスライダ本体の転動体転動溝を転動した転動体の進行方向を転向するための方向転換路が形成されている。この方向転換路は案内レールの長手方向に沿ってスライダ本体内に貫設された転動体戻り通路に連通しており、従って、方向転換路で進行方向が反転した転動体はスライダ本体の転動体戻り通路に導入され、この転動体戻り通路を通って元の位置に戻るようになっている。

このような直動案内装置は隣り合う二つの転動体が干渉し合うと、騒音や振動が発生することが知られている。そこで、転動体同士の干渉を防止するために、転動体同士の間隔を一定に保つ転動体間隔保持部材として、軟質材からなる平ベルト状の転動体間隔保持部材を用い、かつスライダ本体の転動体戻り通路に合成樹脂材からなるスリーブを挿入して転動体間隔保持部材の摩耗を防止したものが提案されている。

また、スライダ本体の転動体戻り通路に合成樹脂材からなるスリーブを挿入し、リターンガイドをスリーブと一体に樹脂成形してエンドキャップに位置合せした直動案内装置としては、特許文献１に記載されたものが知られている。さらに、樹脂製スリーブにスリットを設けた直動案内装置としては特許文献２に記載されたものが知られており、リターンガイドとスリーブとを一体に樹脂成形してスライダに位置合せした直動案内装置としては、特許文献３に記載されたものが知られている。
特開昭６１−１１６１２０号公報（第６−１０頁、第５、９及び１０図） 特許第３７０２０１２号公報（第８−９頁、図１、図２及び図１１） 特許第０３５７１９１１号公報（第４０頁、図２３−２６）

特許文献１に記載されたものでは、スリーブを筒形状としているため、スリーブを長手方向にわたって半割りにするよりも部品点数が減少し、組立が容易となる。しかしながら、転動体循環路を大きくとる目的でスリーブの外径面の中心と内径面の中心とを偏心させると、転動体循環路の内周側（レール側）ではスリーブの肉厚が薄くなり、転動体循環路の外周側ではスリーブの肉厚が厚くなる。このため、スリーブの樹脂成形時に樹脂をスリーブの長手方向に均一に充填することが困難となり、その結果、樹脂充填時に厚肉側より大きな圧力をうけて円柱状のスライドコアが変形し、転動体通路が湾曲したり、あるいは転動体内周面となる金型（スライドコア）が破損したりするという問題がある。また、偏心がなくても樹脂を充填するゲートを、スライダ本体の内側と外側の二ヶ所に設けずに片側のみに設けた場合は、スリーブの長手直角方向断面で内径面と外径面との間で肉厚が不均一となっているため、ゲートを設けた側と設けない側で長手方向の樹脂の流れに差が生じて、偏心した場合と同様に、樹脂充填時に樹脂の流れの大きいほうより大きな圧力をうけて円柱状のスライドコアが変形し、転動体通路が湾曲したり、あるいは転動体内周面となる金型（スライドコア）が破損したりするという問題がある。

さらに、特許文献１に示されたもののように、リターンガイドと一体に樹脂成形されたスリーブをエンドキャップで位置決めする場合、エンドキャップの装着前に転動体をスリーブ内に組み込もうとすると、スリーブがエンドキャップによって位置決めされていないため、直動案内装置の組立性が悪く、スライダ本体にエンドキャップを装着した後では、開放部がないため、転動体挿入口を別途設ける等の対策が必要となり、いずれも生産性に悪影響がある。

特許文献２に記載されたものでは、スリットの長さをスリーブの全長の１／２以上にすると、スリーブの内径面と外径面との間に肉厚を持つため、周方向の長さが大きい分、外径面のほうが肉厚となり、比較的薄肉となる内径面側に反るような変形が生じるが、スリットがあるため、変形を矯正することができず、スリットによって切り欠かれた部分を内周側に突出して転動体と干渉し、作動性や騒音特性が悪化する場合がある。

特許文献３に記載されたものでは、スライダ本体の転動体戻り通路に挿入されるスリーブが保持器と一体に樹脂成形されているため、スリーブを製造するときに用いられる金型の構造が複雑となる。また、成形性も容易ではなく、生産性が低い。
本発明は上述した点に着目してなされたものであり、その目的は、成形精度の高い樹脂製スリーブを製造することのできる樹脂製スリーブの製造方法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記載の発明に係る樹脂製スリーブの製造方法は、直動案内装置のスライダ本体内に貫設された転動体戻り通路に挿入される樹脂製スリーブを、雌型と、この雌型に対して進退可能に設けられた円柱状のスライドコアとを有する射出成形用金型を用いて製造する方法であって、前記雌型の内部に前記スライドコアを挿入した後、前記雌型の内部に複数本のピンを前記スライドコアの挿入方向とほぼ直角に且つ前記スライドコアを両側から挟み込むように挿入し、前記ピンの先端を前記スライドコアに当接させた状態で前記雌型と前記スライドコアとの間に溶融樹脂を射出することを特徴とする。

請求項２記載の発明に係る直動案内装置は、請求項１記載の方法により製造された樹脂製スリーブを備え、該スリーブが少なくとも二つの貫通孔を有す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２記載の直動案内装置において、前記貫通孔が、前記樹脂製スリーブの内径部の軸心に対して対称となるように、対で設けられていることを特徴とする。

請求項４記載の発明に係る直動案内装置は、請求項２または３記載の直動案内装置において、前記樹脂製スリーブが転動体保持器及びリターンガイドのうち少なくとも１つと契合して前記スリーブの位置を位置合せする位置合せ部を有することを特徴とする。
請求項５記載の発明に係る直動案内装置は、請求項２〜４のいずれか一項記載の直動案内装置において、前記樹脂製スリーブがリターンガイドを軸方向の一端部に有するとともに、転動体保持器と係合して前記スリーブの位置を位置決めする位置合せ部を有することを特徴とする。

請求項１記載の発明に係る樹脂製スリーブの製造方法によれば、溶融樹脂の射出圧によるスライドコアの変形（曲がり）がピンによって抑制されるため、成形精度の高い樹脂製スリーブを製造することができる。
請求項２記載の発明に係る直動案内装置によれば、成形時に変形や金型の破損等の生産性への悪影響を及ぼすことなく、スリーブを筒形状に一体となすことができ、スリーブを長手方向にわたって半割りにするよりも部品点数が減って組立性が向上する。

請求項３記載の発明に係る直動案内装置によれば、転動体内周面となる金型部材の両側面を貫通孔から差し込むピン等で挟み込んで支持することができるため、より一層、金型部材の成形時のたわみ変形を抑制することができる。
請求項４記載の発明に係る直動案内装置によれば、エンドキャップ装着前にスライダ本体の転動体戻り通路に転動体を組み込む際に、先にスリーブの位置を固定することができ、組立が容易となる。また、スリーブの位置を固定すると同時に位相も合わせることができ、作動性や騒音特性に有利となる。

請求項５記載の発明に係る直動案内装置によれば、部品点数を低減して組立性の向上を図ることができる。また、保持器は別体としたため、複雑な金型構成や成形性の悪化による生産性への悪影響の問題もない。さらに、スリーブが位置合せ部を持っているため、スリーブの位置を固定することによって組立が容易となる。さらにまた、リターンガイド部はスライダ本体内に挿入されない部分が残るため、組付け時におけるスリーブの着脱時が容易であり、組立性向上と可及的に部品点数を減らしたことで、生産性が向上する。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
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は図２のIII−III線に沿う断面図、図４は図２のIV−IV線に沿う断面図であり、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は直線状に形成されており、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複数条ずつ形成されている。これらの転動体転動溝３はスライダ２のスライダ本体４に形成された複数の転動体転動溝５と各々対向しており、これら転動体転動溝３，５の間には、多数の転動体６が組み込まれている。
スライダ２は、一対のエンドキャップ７を有している。これらのエンドキャップ７はサイドシール８と共にスライダ本体４の前端面と後端面に装着されており、エンドキャップ７の内部にはリターンガイド９が組み込まれている。

転動体６は球形状をなしており、スライダ２には、スライダ２からの転動体６の脱落を防止するために、合成樹脂材からなる一対の転動体保持器１０が組み付けられている。また、転動体６はスライダ２が案内レール２の長手方向に相対移動すると、これに伴って転動体転動溝３，５の溝面を転動するようになっている。そして、転動体転動溝３，５の溝面を転動した転動体６はエンドキャップ７とリターンガイド９との間に形成された方向転換路に導入されるようになっている。

エンドキャップ７とリターンガイド９との間に形成された方向転換路は案内レール１の長手方向に沿ってスライダ本体４の内部に貫設された複数の転動体戻り通路１２に連通しており、従って、方向転換路で方向転換した転動体６は転動体戻り通路１２に導入されるようになっている。また、エンドキャップ７とリターンガイド９との間に形成された方向転換路とスライダ本体４の転動体戻り通路１２は転動体転動溝３，５の間に形成された転動体負荷転動路と共に複数の転動体循環路を構成しており、これらの転動体循環路には、転動体同士の干渉を防止するために、シリコンゴム、エラストマー等の軟質材を平ベルト状に成形してなる転動体間隔保持部材１３が組み込まれている。

スライダ本体４は合金鋼などの金属材料で形成されており、このスライダ本体４の転動体戻り通路１２には、スライダ本体４との摩擦による転動体間隔保持部材１３の破断を防止するために、合成樹脂材からなるスリーブ１４が挿入されている。
図５は転動体戻り通路１２に挿入されるスリーブ１４の一例を示す図であり、同図に示されるように、スリーブ１４の一端部には、リターンガイド９がスリーブ１４と一体に樹脂成形されている。

図６は図５のVI−VI線に沿う断面図であり、同図に示されるように、スリーブ１４の中央部には、二つの貫通孔１５が設けられている。これらの貫通孔１５は互いに対向しており、スリーブ１４の樹脂成形と同時に形成されている。なお、スリーブ１４は内径中心を外径中心から偏心させて樹脂成形されており、スリーブ１４の内周面には、転動体間隔保持部材１３をスリーブ１４の軸方向に案内する二つの案内溝１６（図６参照）がスリーブ１４の軸方向に沿って形成されている。

リターンガイド９はスリーブ１４の一端部に形成されており、リターンガイド９が形成されていないほうのスリーブ１４の端部には、位置合せ部としての段部１７（図４参照）が形成されている。この段部１７はスリーブ１４の外周面端部を平面状に切り欠いて形成されており、リターンガイド９には、段部１７に当接してスリーブ１４を転動体戻り通路１２内の所定位置に位置決めするための位置決め用突起１８（図４参照）が設けられている。なお、位置決め用突起１８の先端部には、スリーブ１４に捩れが生じてもスリーブ１４とリターンガイド９とを容易に組み合わせることができるようにするため、面取り部が形成されている。

図７は転動体保持器１０の正面図、図８は転動体保持器１０の側面図であり、図７及び図８に示されるように、転動体保持器１０は互いに対向する一対のプレート部１０１を有している。これらのプレート部１０１はスライダ本体４とエンドキャップ７との間に挟み込まれており、各プレート部１０１には、転動体６を通過させるための貫通孔１９が複数設けられている。なお、プレート部１０１には、リターンガイド９に設けられた位置決め用突起１８と係合して転動体保持器１０を位置決めする複数の位置合せ部２１（図８参照）が設けられている。

スリーブ１４を製造するときに用いられる射出成形用金型の一例を図９に示す。同図に示される射出成形用金型は筒状に形成された雌型３１と、この雌型３１に対して進退自在に設けられた円柱状のスライドコア３２と、このスライドコア３２の変形（曲がり）を抑制する複数本のピン３３とからなり、雌型３１には、溶融樹脂注入ゲート３４が形成されているとともに、複数のピン挿入孔３５がスライドコア３２の挿入方向に対してほぼ直角に穿設されている。

図１０は図９のX−X線に沿う断面図であり、同図に示されるように、ピン挿入孔３５は、雌型３１内に挿入されたスライドコア３２が二本のピン３３によって両側から挟み込まれるように、雌型３１に設けられている。
図１１はスリーブ１４を製造するときの手順を示す図であり、以下、同図を参照してスリーブ１４の製造方法について説明する。

図９に示した射出成形用金型３０を用いてスリーブ１４を製造する場合は、図１１（ａ）に示すように、先ず、雌型３１の内部にスライドコア３２を挿入する。次に、図１１（ｂ）に示すように、雌型３１に設けられた複数のピン挿入孔３５にピン３３を挿入する。そして、これらピン３３の先端をスライドコア３２に当接させた状態で雌型３１とスライドコア３２との間に溶融樹脂を溶融樹脂注入ゲート３４から射出する。

このように、雌型３１内にスライドコア３２を挿入した後、雌型３１内に複数本のピン３３をスライドコア３２の挿入方向とほぼ直角に且つスライドコア３２を両側から挟み込むように挿入し、ピン３３の先端をスライドコア３２に当接させた状態で雌型３１とスライドコア３２との間に溶融樹脂を射出すると、溶融樹脂の射出圧によるスライドコア３２の変形がピン３３によって抑制される。したがって、本発明では、成形精度の高い樹脂製スリーブを製造することができる。

図１２及び図１３は本発明の第２の実施形態を示す図であり、第２の実施形態が第１の実施形態と異なる点は、転動体保持器１０のプレート部１０１に二つの位置決め穴２２を設けるとともに、位置決め穴２２と嵌合する二つの位置決め突起２３をスリーブ１４と一体のリターンガイド９に設けた点である。
第１及び第２の実施形態では、リターンガイド９とスリーブ１４を一体に形成したが、図１４に示すように、スリーブ１４をリターンガイド９と別体に形成してもよい。なお、スリーブ１４をリターンガイド９と別体に形成する場合には、図１５に示すように、リターンガイド９に位置決め穴２４を形成し、この位置決め穴２４に嵌合する位置決め突起２５をスリーブ１４の両端に設けることが望ましい。

スリーブ１４の位置決めは、上述した実施形態に限られるものではなく、たとえば、図１６に示すように、スリーブ１４の外周面に平面状の位置決め部２６を形成し、この位置決め部２６と係合する係合部２７を転動体保持器１０のプレート部１０１に設けてもよいし、あるいは図１７に示すように、凹凸でスライダ本体４に固定するリターンガイ９ドと位置合せしてもよい。

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。 図１に示す直動案内装置の平面図である。 図２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。 スライダ本体の転動体戻り通路に挿入されるスリーブの一例を示す図である。 図５のVI−VI線に沿う断面図である。 図４に示す転動体保持器の正面図である。 図７に示す転動体保持器の側面図である。 スリーブを樹脂成形するときに用いられる射出成形用金型の一例を示す図である。 図９のX−X線に沿う断面図である。 本発明に係る樹脂製スリーブの製造方法を説明するための図である。 本発明の第２の実施形態に係る直動案内装置の転動体保持器を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る直動案内装置のスリーブを示す図である。 本発明の第３の実施形態に係る直動案内装置のスリーブを示す図である。 本発明の第３の実施形態に係る直動案内装置のリターンガイドを示す図である。 本発明の第４の実施形態を示す図である。 本発明の第５の実施形態を示す図である。

符号の説明

１ 案内レール
２ スライダ
３，５ 転動体転動溝
４ スライダ本体
６ 転動体
７ エンドキャップ
８ サイドシール
９ リターンガイド
１０ 転動体保持器
１２ 転動体戻り通路
１３ 転動体間隔保持部材
１４ スリーブ
１５ 貫通孔
３０ 射出成形用金型
３１ 雌型
３２ スライドコア
３３ ピン
３４ ピン挿入孔

Claims (5)

1. 直動案内装置のスライダ本体内に貫設された転動体戻り通路に挿入される樹脂製スリーブを、雌型と、この雌型に対して進退可能に設けられた円柱状のスライドコアとを有する射出成形用金型を用いて製造する方法であって、前記雌型の内部に前記スライドコアを挿入した後、前記雌型の内部に複数本のピンを前記スライドコアの挿入方向とほぼ直角に且つ前記スライドコアを両側から挟み込むように挿入し、前記ピンの先端を前記スライドコアに当接させた状態で前記雌型と前記スライドコアとの間に溶融樹脂を射出することを特徴とする樹脂製スリーブの製造方法。
2. 請求項１記載の方法により製造された樹脂製スリーブを備え、該スリーブが少なくとも二つの貫通孔を有することを特徴とする直動案内装置。
3. 前記貫通孔は、前記樹脂製スリーブの内径部の軸心に対して対称となるように、対で設けられていることを特徴とする請求項２記載の直動案内装置。
4. 前記樹脂製スリーブが転動体保持器及びリターンガイドのうち少なくとも１つと係合して前記スリーブの位置を位置合せする位置合せ部を有することを特徴とする請求項２または３記載の直動案内装置。
5. 前記樹脂製スリーブはリターンガイドを軸方向の一端部に有するとともに、転動体保持器と係合して前記スリーブの位置を位置決めする位置合せ部を有することを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項記載の直動案内装置。

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