JP2008240882A - リニアガイド装置 - Google Patents

Abstract

【課題】３個以上の保持部と板状部が一体化された保持器を備えたリニアガイド装置において、断面積が小さい中間保持部に撓みが生じないようにする。
【解決手段】スライダは、(1) 案内レールの幅方向両側に配置される脚部と、両脚部を連結する胴部と、からなる本体、(2) 前記脚部毎に設けた部材であって、各脚部の両端面に接触させる板状部と、各脚部の内側面に配置されて各２列の転動溝にボールを保持させる上側、中間、下側保持部と、が一体化された保持器、および(3) 本体の両端面に板状部を介して固定されるエンドキャップ７を備える。エンドキャップ７の本体側の、保持器の中間保持部が配置される面７１ｃの深さを、板状部が配置される面７Ａより深くする。
【選択図】図４

Description

この発明は、リニアガイド装置に関する。

リニアガイド装置は、案内レールとスライダと複数個の転動体とを備えている。案内レールおよびスライダは、互いに対向配置されて転動体の転動通路を形成する転動溝（転動体が「ころ」の場合には転動面）を有する。スライダは、さらに、転動体の戻し通路と、前記戻し通路と前記転動通路とを連通させる方向転換路を有する。そして、前記転動通路、戻し通路、および方向転換路で転動体の循環経路が構成され、この循環経路内を転動体が循環することにより、案内レールおよびスライダの一方が他方に対して相対的に直線運動する。

また、リニアガイド装置には、隣り合う転動体間に配置される間座と、この間座に固定されて転動体の配列方向に延びる腕部（案内部）と、からなるセパレータを備え、その腕部を案内する案内溝が転動体の循環経路に形成されているものがある。この場合には、循環経路内を、セパレータに保持または収容された状態で転動体が移動し、セパレータの腕部が案内溝に沿って移動する。

下記の特許文献１には、スライダを、本体（ブロック本体）と、樹脂循環路成形体と、エンドキャップ（側蓋）と、で構成することが記載されている。本体は、案内レールの幅方向両側に配置される脚部と、両脚部を連結する胴部とからなり、脚部の内側に転動溝が形成されている。樹脂循環路成形体として、脚部毎に、転動面に転動体を保持させる保持部（転動溝の両側縁に沿って延びる負荷ボール通路構成部）と、方向転換路の内周案内部（リターンガイド）と、各脚部の両端面に接触させる板状部と、が一体化された部材（樹脂フレーム）を備えている。エンドキャップは、前記板状部を介して本体の端面に固定される。エンドキャップには、前記板状部を収める収容凹部が一様な深さで形成されている。
特許第３５７１９１１号公報の図４０〜４４

上記特許文献１に記載されている例では、循環経路を二対四列有するリニアガイド用であるため、各樹脂循環路成形体は保持部を３個（上側、中間、下側）備えている。ここで、中間保持部は、長さ方向（直動方向）両端面が板状部の外面と同一面になるように形成されるが、通常は、長尺で断面積が小さいことから成形時の収縮程度が小さくなるため、直動方向に沿った寸法が、対向する板状部の外面間の寸法より長くなる。そのため、エンドキャップに板状部を収める収容凹部が、板状部の厚さに合わせた一様な深さで形成されていると、エンドキャップを取り付けた状態で、中間保持部が収容凹部に押しつけられて撓みが生じ、転動体のスムーズな動きを妨げる恐れがある。

本発明の課題は、スライダ本体の各脚部の両端面に接触させる板状部と、前記各脚部の内側面に配置されて２列以上の転動面にそれぞれ転動体を保持させる３個以上の保持部と、が一体化された保持器を備えたリニアガイド装置において、断面積が他の保持部より小さく、直動方向の両端面が板状部の外面と同一面になるように形成された保持部に撓みが生じないようにすることである。

上記課題を解決するために、本発明は、案内レールと、スライダと、複数個の転動体と、を備え、案内レールおよびスライダは、互いに対向配置されて転動体の転動通路を形成する転動面を有し、スライダは、さらに、転動体の戻し通路と、前記戻し通路と前記転動通路とを連通させる方向転換路を有し、前記転動通路、戻し通路、および方向転換路で転動体の循環経路が構成され、この循環経路を二対四列以上有し、前記循環経路を転動体が循環することにより、案内レールおよびスライダの一方が他方に対して相対的に直線運動するリニアガイド装置において、スライダは、(1) 案内レールの幅方向両側に配置される脚部と、両脚部を連結する胴部と、からなり、脚部の内側に転動面が形成されている本体、(2) 前記脚部毎に設けた部材であって、本体の各脚部の両端面に接触させる板状部と、前記各脚部の内側面に配置されて２列以上の転動面にそれぞれ転動体を保持させる３個以上の保持部と、が一体化された保持器、および(3) 本体の両端面に前記板状部を介して固定されるエンドキャップを備え、エンドキャップの本体側の面は、保持器の３個以上の保持部のうち、断面積が他の保持部より小さく、直動方向の両端面が板状部の外面と同一面になるように形成された保持部が配置される面が、保持器の板状部が配置される面より深く形成されていることを特徴とするリニアガイド装置を提供する。

本発明のリニアガイド装置において、エンドキャップの本体側の面の深さは、断面積が他の保持部より小さく、直動方向の両端面が板状部の外面と同一面になるように形成された保持部（以下、「小断面保持部」と称する。）が配置される面が、保持器の板状部が配置される面より深く形成されているため、保持器を取り付けたスライダ本体の両端面に板状部を介してエンドキャップを取り付ける際に、小断面保持部の両端がエンドキャップの深い面に配置される。これにより、小断面保持部の直動方向に沿った寸法が、成形時の収縮程度が小さいために対向する板状部の外面間の寸法より長くなっても、小断面保持部が配置される面と板状部が配置される面を同じ深さにした場合と比較して、小断面保持部がエンドキャップの本体側の面に押しつけられ難くなるため、小断面保持部に撓みが生じ難い。

エンドキャップの本体側における、保持器の小断面保持部が配置される面の深さと保持器の板状部が配置される面の深さとの差が、小断面保持部の長さと対向する板状部の外面間の寸法との差より大きい場合には、小断面保持部の長さ方向端面とエンドキャップとの間に隙間を有する状態となる。この状態となった場合には、小断面保持部がエンドキャップの本体側の面に押しつけられないため、小断面保持部に撓みが生じない。

本発明のリニアガイド装置によれば、スライダ本体の各脚部の両端面に接触させる板状部と、前記各脚部の内側面に配置されて２列以上の転動面にそれぞれ転動体を保持させる３個以上の保持部と、が一体化された保持器を備えたリニアガイド装置において、断面積が他の保持部より小さく、直動方向の両端面が板状部の外面と同一面になるように形成された保持部が、直動方向に沿った寸法が対向する板状部の外面間の寸法より長く形成された場合でも、エンドキャップの本体側の面に押しつけられ難くなるため、この保持部に撓みが生じ難い。よって、転動通路内で転動体を安定的に転動させることができる。

以下、本発明の実施形態について説明する。
図１は、この実施形態のリニアガイド装置を構成するスライダの本体を示す斜視図である。図２は、この実施形態のリニアガイド装置を構成する保持器を示す斜視図である。図３は、図１の本体に図２の保持器が取り付けられた状態を示す部分断面正面である。図４は、この実施形態のリニアガイド装置を構成するスライダのエンドキャップを示す斜視図である。

図１に示すように、スライダの本体１は、案内レールの幅方向両側に配置される脚部１１，１２と、両脚部１１，１２を連結する胴部１３と、からなる。両脚部１１，１２には、各２本の戻し通路用の貫通穴４１が形成され、両貫通穴４１の間にエンドキャップを取り付けるためのネジ穴４２が形成され、内側面に各２列の断面円弧状の転動溝（転動面）４３ａ，４３ｂが形成されている。両転動溝４３ａ，４３ｂの間にも、断面円弧状の溝４４が形成されている。

本体１の胴部１３の端面には、エンドキャップ取り付け用のネジ穴４５が形成されている。胴部１３の上面には、スライダを他の部材に取り付けるためのネジ穴４６が形成されている。また、本体１の両脚部１１，１２の下端に、アンダーシール取り付け用の溝４８が形成されている。
図２および３に示すように、スライダの保持器２は、脚部１１，１２毎に設けた部材であって、２枚の板状部２１と、上側保持部２２ａと、中間保持部２２ｂと、下側保持部２２ｃと、フランジ部２４と、裾部２５と、結合部２６からなる。

板状部２１は、本体１の脚部１１，１２に配置される脚部分２１１と胴部１３に配置される胴部分２１２とからなる。脚部分２１１の幅方向内側には、上側円弧部２１３、中間円弧部２１５、下側円弧部２１７を有する切り込みが形成されている。脚部分２１１の幅方向外側には、本体１の各脚部１１，１２の２個の貫通穴４１に連通する２個の貫通穴２１８と、本体１の各脚部１１，１２のネジ穴４２に連通する貫通穴２１９が形成されている。胴部分２１２には、本体１の胴部１３のネジ穴４５に連通する貫通穴２１２ａが形成されている。

この保持器２は、２枚の板状部２１を本体１の端面間の寸法に対応させた間隔で配置し、その間に、胴部１３側から、フランジ部２４、上側保持部２２ａ、中間保持部２２ｂ、下側保持部２２ｃ、および裾部２５が配置されて結合され、さらに裾部２５と下側保持部２２ｃが結合部２６で結合された形状であり、これらが一体に、合成樹脂の射出成形により形成されている。
中間保持部２２ｂは、長さ方向（直動方向）両端面が板状部２１の外面と同一面になるように形成され、板状部２１の中間円弧部２１５に沿って延びる面を有する。また、中間保持部２２ｂは、射出成形時の収縮程度が小さいために、直動方向に沿った寸法Ｘが、対向する板状部２１の外面間の寸法Ｙより長く形成される。

図３は、左側の保持器２の板状部２１が、本体１の両端面との接触面に沿って切断された図である。
上側保持部２２ａ、中間保持部２２ｂ、下側保持部２２ｃは、本体１の内側面に配置されて脚部１１，１２毎に、２列の転動溝４３ａ，４３ｂにボール（転動体）を保持させる部材である。

フランジ２４は、胴部１３と案内レールとの間に介在して、胴部１３の下面に接触する部材である。裾部２５は、アンダーシールを取り付ける凹部２７を本体１の溝４８との間に形成する部材である。結合部２６は、裾部２５と下側保持部２２ｃを結合する部材であって、長さ方向２カ所に配置されている。
この実施形態のリニアガイド装置では、ボールを腕部付きセパレータで保持した状態で循環させるため、この腕部を案内する案内溝５をスライダに設けている。この案内溝５を、脚部１１，１２の転動溝４３ａ，４３ｂに連続する内側面と、各保持部２２ａ〜２２ｃに設けたスライダの長手方向全体に渡って延びる凹部２２１ａ〜２２４ａとで構成している。

上側保持部２２ａは、上側の転動溝４３ａの上部に配置され、ボールの直径に対応させた円弧面２２１と、これに連続する凹部２２１ａを有する。この上側保持部２２ａにフランジ部２４が一体化されている。
中間保持部２２ｂは、上下の転動溝４３ａ，４３ｂの間の溝４４に配置され、ボールの直径に対応させた上下の円弧面２２２，２２３と、各円弧面２２２，２２３に連続する凹部２２３ａ，２２４ａを有する。下側保持部２２ｃは、下側の転動溝４３ｂの下部に配置され、ボールの直径に対応させた円弧面２２４と、これに連続する凹部２２４ａを有する。

図４に示すように、エンドキャップ７の本体側の面には、方向転換路の外周案内面を構成する凹部７１が各脚部に２個ずつ形成され、上下の凹部７１の間に、取り付けボルトを通す貫通穴７２が形成されている。また、本体１の胴部１３のネジ穴４５に対応させた位置に貫通穴７３が形成されている。
エンドキャップ７の本体側の面は、保持器２の板状部２１が配置される部分７Ａが、その板厚分だけ基準面（本体１の端面と接触する面）７Ｂより深くなっている。そのため、凹部７１および貫通穴７２，７３の周囲に、面７Ａから面７Ｂと同じ面まで突出する縁部７１ａ，７１ｂ，７２ａ，７３ａが形成されている。縁部７１ｂの突出面に、上側保持部２２ａおよび下側保持部２２ｃの長さ方向端面が配置される。中間保持部２２ｂが配置される面７１ｃは、板状部２１が配置される面７Ａよりさらに深く形成されている。

さらに、各凹部７１の縁部７１ａ，７１ｂの中央部分に、リターンガイド３の縁部３１を嵌める凹部７４が形成されている。また、リターンガイド３の連結部３２を嵌める凹部７５も形成されている。
このエンドキャップ７に保持器２が組み付けられることで、保持器の板状部２１がエンドキャップ７の深い面７Ａに接触し、リターンガイド３とエンドキャップ７の上下の凹部７１とで、上下の方向転換路が形成される。また、この方向転換路内に、腕部付きセパレータの腕部を案内する案内溝５が形成される。

リニアガイド装置を組み立てる際には、先ず、スライダの本体１の各脚部１１，１２に、内側から保持器２を取り付けた後に、脚部１１，１２間に案内レールを配置する。これにより、スライダの転動溝４３ａ，４３ｂと案内レールの転動溝で転動通路が形成され、各転動通路の転動溝間に保持器の各保持部２２ａ〜２２ｃが存在する。

次に、この転動通路内に、従来と同じ方法で、ボールを、腕部付きセパレータで保持した状態で入れる。次に、本体１の両端面に、板状部２１を介してリターンガイド３およびエンドキャップ７を配置し、本体１のネジ穴４２と板状部２１の貫通穴２１９とエンドキャップ７の貫通穴７２、および本体１のネジ穴４５と板状部２１，３１の貫通穴５５とエンドキャップ７の貫通穴７２を合わせて、ボルトによりエンドキャップ７を本体１に取り付ける。

この実施形態のリニアガイド装置によれば、エンドキャップ７の本体側の面において、中間保持部２２ｂが配置される面７１ｃが、板状部２１が配置される面７Ａより深く形成されている。よって、直動方向に沿った寸法が対向する板状部２１の外面間の寸法より長く形成された中間保持部２２ｂが、エンドキャップ７の本体側の面に強く押しつけられることがないため、中間保持部２２ｂに撓みが生じ難くなる。

中間保持部２２ｂが配置される面７１ｃと、板状部２１が配置される面７Ａとの深さの差は、中間保持部２２ｂに撓みを生じ難くしながら、ベルト式セパレータを用いる場合に段差の影響で作動性や耐久性が低下することを防止するために、例えば０．０５〜０．２ｍｍ程度とすることが好ましい。
なお、この実施形態では、二対四列の循環経路を有するリニアガイド装置について説明しているが、本発明は、三対六列以上の循環経路を有するリニアガイド装置についても適用できる。この場合、各保持器の中間保持部は２個以上となるが、各保持器の全ての中間保持部が「断面積が他の保持部より小さく、直動方向の両端面が板状部の外面と同一面になるように形成された保持部」となり得る。

また、「断面積が他の保持部より小さく、直動方向の両端面が板状部の外面と同一面になるように形成された保持部」が中間保持部である場合について説明しているが、上側保持部または下側保持部である場合も本発明に含まれる。
また、保持器両端の板状部に十分な厚さを確保できる場合は、エンドキャップではなく保持器の方で、板状部の小断面保持部の厚さを他の部分より薄くしてもよい。

本発明の実施形態のリニアガイド装置を構成するスライダの本体を示す斜視図である。 本発明の実施形態のリニアガイド装置を構成するスライダの保持器を示す斜視図である。 図１の本体に図２の保持器が取り付けられた状態を示す部分断面正面図である。 本発明の実施形態のリニアガイド装置を構成するスライダのエンドキャップを示す斜視図である。

符号の説明

１ スライダの本体
１１，１２ 脚部
１３ 胴部
２ 保持器
２１ 保持器の板状部
２１１ 板状部の脚部分
２１２ 板状部の胴部分
２１２ａ 貫通穴
２１８ 貫通穴
２１９ 貫通穴
２２ａ 保持器の上側保持部
２２ｂ 保持器の中間保持部
２２ｃ 保持器の下側保持部
２２１ 上側保持部の円弧面
２２２ 中間保持部の上側円弧面
２２３ 中間保持部の下側円弧面
２２４ 下側保持部の円弧面
２２１ａ 案内溝を構成する凹部
２２２ａ 案内溝を構成する凹部
２２３ａ 案内溝を構成する凹部
２２４ａ 案内溝を構成する凹部
２４ フランジ部
２５ 裾部
２６ 連結部
２７ アンダーシールを取り付ける凹部
３ リターンガイド
３１ リターンガイドの縁部
３２ リターンガイドの連結部
４１ 戻し通路用の貫通穴
４２ ネジ穴
４３ 転動溝（転動面）
４４ 中間保持部を配置する溝
４５ ネジ穴
４６ ネジ穴
４８ アンダーシール取り付け用の溝
５ 案内溝
７ エンドキャップ
７Ａ 板状部が配置される面
７Ｂ 基準面
７１ 方向転換路の外周案内面を構成する凹部
７１ａ，７１ｂ 凹部７１の縁部
７１ｃ 中間保持部が配置される面
７２ 貫通穴
７２ａ 貫通穴７２の縁部
７３ 貫通穴
７３ａ 貫通穴７３の縁部
７４ リターンガイドの縁部を嵌める凹部
７５ リターンガイドの連結部を嵌める凹部
Ｘ 中間保持部の直動方向に沿った寸法（中間保持部の長さ）
Ｙ 対向する板状部の外面間の寸法

Claims (2)

1. 案内レールと、スライダと、複数個の転動体と、を備え、
   案内レールおよびスライダは、互いに対向配置されて転動体の転動通路を形成する転動面を有し、
   スライダは、さらに、転動体の戻し通路と、前記戻し通路と前記転動通路とを連通させる方向転換路を有し、
   前記転動通路、戻し通路、および方向転換路で転動体の循環経路が構成され、この循環経路を二対四列以上有し、
   前記循環経路を転動体が循環することにより、案内レールおよびスライダの一方が他方に対して相対的に直線運動するリニアガイド装置において、
   スライダは、(1) 案内レールの幅方向両側に配置される脚部と、両脚部を連結する胴部と、からなり、脚部の内側に転動面が形成されている本体、(2) 前記脚部毎に設けた部材であって、本体の各脚部の両端面に接触させる板状部と、前記各脚部の内側面に配置されて２列以上の転動面にそれぞれ転動体を保持させる３個以上の保持部と、が一体化された保持器、および(3) 本体の両端面に前記板状部を介して固定されるエンドキャップを備え、
   エンドキャップの本体側の面は、保持器の３個以上の保持部のうち、断面積が他の保持部より小さく、直動方向の両端面が板状部の外面と同一面になるように形成された保持部が配置される面が、保持器の板状部が配置される面より深く形成されていることを特徴とするリニアガイド装置。
2. 案内レールと、スライダと、複数個の転動体と、を備え、
   案内レールおよびスライダは、互いに対向配置されて転動体の転動通路を形成する転動面を有し、
   スライダは、さらに、転動体の戻し通路と、前記戻し通路と前記転動通路とを連通させる方向転換路を有し、
   前記転動通路、戻し通路、および方向転換路で転動体の循環経路が構成され、この循環経路を二対四列以上有し、
   前記循環経路を転動体が循環することにより、案内レールおよびスライダの一方が他方に対して相対的に直線運動するリニアガイド装置において、
   スライダは、(1) 案内レールの幅方向両側に配置される脚部と、両脚部を連結する胴部と、からなり、脚部の内側に転動面が形成されている本体、(2) 前記脚部毎に設けた部材であって、本体の各脚部の両端面に接触させる板状部と、前記各脚部の内側面に配置されて２列以上の転動面にそれぞれ転動体を保持させる３個以上の保持部と、が一体化された保持器、および(3) 本体の両端面に前記板状部を介して固定されるエンドキャップを備え、
   エンドキャップの本体側の面は、保持器の３個以上の保持部のうち、断面積が他の保持部より小さく、直動方向の両端面が板状部の外面と同一面になるように形成された保持部が配置される面が、保持器の板状部が配置される面より深く形成され、
   前記断面積の小さい保持部の長さ方向端面とエンドキャップとの間に隙間を有することを特徴とするリニアガイド装置。