JP2010261483A - Raceway member and motion guide device using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、軌道部材およびこの軌道部材を用いた運動案内装置に関する。 The present invention relates to a track member and a motion guide device using the track member.
軌道部材と、この軌道部材に複数の転動体を介して組み付けられる移動部材とを備えることにより、移動部材が軌道部材の長手方向に沿って相対的に往復運動自在とされる運動案内装置において、軌道部材の長さが一定長以上として使用する場合、従来から、複数の軌道部材の端部同士を連結した軌道部材を形成し、移動部材を案内する運動案内装置が知られている。 In the motion guide device in which the moving member is reciprocally movable along the longitudinal direction of the track member by including the track member and a moving member assembled to the track member via a plurality of rolling elements, 2. Description of the Related Art Conventionally, when a track member is used with a certain length or longer, a motion guide device that forms a track member in which ends of a plurality of track members are connected and guides a moving member is known.
こうした軌道部材およびこの軌道部材を用いた運動案内装置では、軌道部材の継ぎ目に段差が生じることがあり、この段差による転動体の不具合発生を防止することを目的として種々の対策が講じられている。 In such a raceway member and a motion guide device using this raceway member, a step may be formed at the joint of the raceway member, and various measures are taken for the purpose of preventing the rolling element from being caused by this step. .
例えば、下記特許文献1に記載された軌道部材は、湾曲した曲線軌道部材の継ぎ目において、軌道部材の継ぎ目の湾曲の外周側面に位置する転動体転走溝に弦上に削り取ったクラウニング面を形成しているので、スライダが摺動抵抗の変動なく円滑に移動することが可能であると共に、転動体の転走溝が早期に疲労してフレーキング現象を発生するのを防止することにより、長期に亘って使用可能な運動案内装置及びこの運動案内装置に用いられる軌道部材が記載されている。 For example, the track member described in Patent Document 1 below forms a crowning surface that is scraped on a chord in a rolling element rolling groove located on the outer peripheral side surface of the curve of the seam of the track member at the joint of the curved curve track member. Therefore, it is possible to move the slider smoothly without fluctuation of sliding resistance, and to prevent the rolling groove of the rolling element from fatigued early and causing flaking phenomenon. And a track member used in the motion guide device are described.
しかしながら、従来の軌道部材及びこの軌道部材を用いた運動案内装置は、クラウニング面や段差量の設定により、転動体の損傷による製品寿命の早期到来を防止することは可能であったが、転動体転走溝を転動する転動体の転動を円滑に行うためにスライダに封入される潤滑油を封止する弾性部材(シールリップ)がクラウニング面や段差の端面に形成された鋭利な角部に衝突することによって、潤滑剤の保持性が低下するという課題があった。 However, the conventional raceway member and the motion guide device using this raceway member can prevent the early arrival of the product life due to the damage of the rolling element by setting the crowning surface and the step amount. Sharp corners where elastic members (seal lips) that seal the lubricating oil sealed in the slider are formed on the crowning surface and the end surface of the step to smoothly roll the rolling elements rolling on the rolling groove There is a problem in that the retention of the lubricant is reduced due to the collision.
本発明は、上記課題を解決するために成されたものであって、軌道部材を連結して軌道部材を形成した場合であっても、軌道部材の継ぎ目に生じる段差による転動体の不具合を防止し、且つシールリップの潤滑剤の保持性が低下することなく、製品寿命の長期化を図ることができる軌道部材及びこの軌道部材を用いた運動案内装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and prevents a rolling element from being defective due to a step generated at the joint of the track member even when the track member is formed by connecting the track member. In addition, it is an object of the present invention to provide a track member and a motion guide device using the track member that can prolong the life of the product without deteriorating the retention of the lubricant on the seal lip.
上記課題を解決するため、本発明に係る軌道部材は、長手方向に沿って転動体転走面が形成された軌道部材であって、前記軌道部材の長手方向の少なくとも一端部の前記転動体転走面は、前記長手方向に沿った断面形状において、所定位置と長手方向に直交する端面上の端点とを結んだ仮想直線よりも膨出した膨出部を有することを特徴とする。 In order to solve the above problems, a raceway member according to the present invention is a raceway member in which a rolling element rolling surface is formed along a longitudinal direction, and the rolling element rolling of at least one end portion in the longitudinal direction of the raceway member. The running surface has a bulging portion that bulges from an imaginary straight line connecting a predetermined position and an end point on an end surface orthogonal to the longitudinal direction in a cross-sectional shape along the longitudinal direction.
また、上記課題を解決するため、本発明に係る運動案内装置は、長手方向に沿って転動体転走面が形成された軌道部材と、前記転動体転走面を転動する複数の転動体を介して前記軌道部材に沿って移動自在に組み付けられた移動部材とを備え、前記移動部材には、前記移動部材に封入された潤滑剤を所定の変形代をもって封止する弾性部材を備えた運動案内装置であって、前記軌道部材の長手方向の少なくとも一端部の前記転動体転走面は、前記長手方向に沿った断面形状において、所定位置と長手方向に直交する端面上の端点とを結んだ仮想直線よりも膨出した膨出部を有する軌道部材を備えたことを特徴とする。 Moreover, in order to solve the said subject, the exercise | movement guide apparatus which concerns on this invention is the track member in which the rolling-element rolling surface was formed along the longitudinal direction, and the some rolling element which rolls the said rolling-element rolling surface And a movable member assembled in a movable manner along the track member, and the movable member is provided with an elastic member that seals the lubricant enclosed in the movable member with a predetermined deformation allowance. In the motion guide device, the rolling element rolling surface of at least one end in the longitudinal direction of the raceway member has a predetermined position and an end point on the end surface orthogonal to the longitudinal direction in a cross-sectional shape along the longitudinal direction. A track member having a bulging portion that bulges from the connected virtual straight line is provided.
このように、本発明によれば、複数の軌道部材の端部同士を連結させる場合であっても、軌道部材の長手方向の一端部に膨出部を形成しているので、軌道部材の継ぎ目に生じる段差による転動体の不具合を防止し、且つシールリップの潤滑剤の保持性が低下することなく、製品寿命の長期化を図ることができる。 Thus, according to the present invention, even when the ends of the plurality of track members are connected to each other, the bulging portion is formed at one end in the longitudinal direction of the track member. In this way, it is possible to prevent the rolling element from being troubled due to the level difference that occurs in the product and to prolong the product life without reducing the lubricant retention of the seal lip.
以下、本発明に係る軌道部材及びこの軌道部材を用いた運動案内装置について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Hereinafter, a track member and a motion guide device using the track member according to the present invention will be described with reference to the drawings. The following embodiments do not limit the invention according to each claim, and all combinations of features described in the embodiments are not necessarily essential to the solution means of the invention. .
図1は、本実施形態に係る軌道部材を説明するための斜視図であり、図2は、図1におけるA−A断面図であり、図3は、本実施形態に係る軌道部材を用いた運動案内装置を説明するための斜視図であり、図4は、本実施形態に係る運動案内装置の軌道部材の継ぎ目における弾性部材の動きを説明するための図であり、図5は、本実施形態に係る運動案内装置の軌道部材の継ぎ目における転動体の動きを説明するための図であり、図6は本実施形態に係る軌道部材の変形例を説明するための断面図である。 FIG. 1 is a perspective view for explaining a track member according to the present embodiment, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1, and FIG. 3 uses the track member according to the present embodiment. FIG. 4 is a perspective view for explaining the motion guide device, FIG. 4 is a diagram for explaining the movement of the elastic member at the joint of the track member of the motion guide device according to the present embodiment, and FIG. It is a figure for demonstrating the motion of the rolling element in the joint of the track member of the movement guide apparatus which concerns on a form, FIG. 6 is sectional drawing for demonstrating the modification of the track member which concerns on this embodiment.
図1に示すように、本実施形態に係る軌道部材10は、複数の軌道部材10a,10aを連結させて長尺の軌道部材10を形成している。また、軌道部材10aは、軌道部材10aの上面から下面に穿孔された取付孔11,11に締結ボルト等の締結手段を用いて軌道部材を基台等の取付ベースに固定することができる。
As shown in FIG. 1, the
軌道部材10aは、長手方向に沿って転動体転走面12が外表面に形成されている。また、本実施形態に係る軌道部材10aは、その上面と下面とを繋ぐ両側面に夫々転動体転走溝12が2条ずつ合計4条形成されている。さらに、図3に示すように、運動案内装置1は、この転動体転走面12上を複数の転動体30を介して移動部材20が長手方向に往復移動自在に組み付けられる。
As for the
また、各軌道部材10aの連結は、隣接する取付孔11,11を適当な連結金具などを用いて連結しても構わないし、各軌道部材10a,10aの間に気温や湿度等の環境変化による軌道部材10a,10aの伸縮を考慮した隙間を介在させて取付ベースに配列固定しても構わない。このように、各軌道部材10a,10aの連結の方法は適宜変更することができる。
Further, the connection of the
さらに、本実施形態に係る軌道部材10aの転動体転走面12の長手方向の一端部には、この長手方向に沿った断面形状が、所定位置Pから軌道部材10aの長手方向に直交する端面16上の端点Eに向かって、この所定位置Pと端点Eとを結んだ仮想直線l1よりも外表面方向Bに膨出した膨出部15が形成されている。
Furthermore, at one end portion in the longitudinal direction of the rolling
このように、軌道部材10aの一端部には、この長手方向に沿った断面形状に膨出部15が形成されているので、軌道部材を連結して軌道部材を形成した場合であっても、軌道部材の継ぎ目に生じる段差による転動体の不具合を防止し、且つシールリップの潤滑剤の保持性が低下することなく、製品寿命の長期化を図ることができる。
Thus, since the bulging
この膨出部15について図2を参照して詳述する。図2に示すように、軌道部材10aの一端部には、膨出部15の始点となる所定位置Pから膨出部15の終点となる端点Eに向かって研削加工が施されており、この研削加工は、所定位置Pから軌道部材10aの長手方向に沿った端面に向かって延びる第一面13と、この第一面13の所定位置Pと反対に位置する他端Cから端点Eに向かって延びる第二面14とから形成されている。
The bulging
図2に示すように、第一面13と第二面14との連続点である他端Cの位置は、所定位置Pと端点Eとを結んだ仮想直線l1よりも軌道部材10aの外表面側に位置しており、この形状により、膨出部15は、他端Cを頂点とする膨出形状を形成している。
As shown in FIG. 2, the position of the other end C, which is a continuous point between the
またさらに、所定位置Pと端点Eとの長手方向と直交する向きの距離H1は、後述するシールリップ40の変形代Zよりも大きく形成され、例えば0.1〜0.5mmに形成されている。また、所定位置Pと端点Eとの長手方向に沿った距離Lは、転動体30の直径Rよりも小さく形成されている。なお、所定位置Pと他端Cとの長手方向と直交する向きの距離H2は、転動体30の損傷を防止することができる程度の深さに形成すればよく、例えば、1〜50μmに形成されている。
Furthermore, the distance H 1 in the direction perpendicular to the longitudinal direction between the predetermined position P and the end point E is formed to be larger than the deformation allowance Z of the
さらに、第一面13は、転動体転走面12が形成されている軌道部材10aの両側面に形成されており、第二面14は、軌道部材10aの端面の全周に形成されている。
Furthermore, the
再び図3を参照すると、本実施形態に係る軌道部材10aを用いた運動案内装置1は、移動部材20の長手方向に沿った両端面にエンドプレート21,21が取り付けられており、エンドプレート21には、移動部材20に封入された潤滑剤を所定の変形代Zをもって封止するシールリップ40が取り付けられている。シールリップ40は、移動部材20の移動に伴って弾性変形をすればどのような材料によって形成しても構わないが、例えば、ゴムや合成樹脂等によって形成することができる。この潤滑剤が移動部材20内に封入されることにより、転動体転走面12および転動体30に潤滑剤が塗布され、転動体転走面12内を円滑に転動体30が転動することができるようになっている。なお、本実施形態において、転動体30は円筒状のローラで形成した場合について説明したが、転動体30はこのような形状に限られず、例えば球状のボールを用いることもできる。
Referring again to FIG. 3, in the motion guide apparatus 1 using the
なお、転動体30は、転動体転走面12と移動部材20の転動体転走面12と対向する位置に形成された図示しない負荷転動体転走面とによって形成された転動体転走路を転走し、一方のエンドプレート21に形成された図示しない方向転換路を介して、移動部材20に前記負荷転動体転走面と略平行に穿孔された無負荷転動体転走路を通過し、他方のエンドプレート21に形成された図示しな方向転換路を介して、再び転動体転走路に戻ることで、無限循環を実現している。
The
次に、図4及び図5を参照して、本実施形態に係る軌道部材10の継ぎ目を移動部材20が通過する際の動作について説明する。
Next, with reference to FIG.4 and FIG.5, the operation | movement at the time of the
図4は、位置1から位置5に向かって移動部材20が軌道部材10の長手方向に沿って移動する場合のシールリップ40の動きについて、説明した図である。図4の位置1においては、シールリップ40は、変形代Z分だけ屈曲しており、移動部材20内に封入された潤滑剤を封止している。この後、所定位置P1を通過して位置2まで移動すると、シールリップ40は、第一面13に沿って、徐々に屈曲が延びる。そして、軌道部材10a,10aの継ぎ目である位置3まで移動すると、シールリップ40は完全に第一面から離間し、屈曲状態が解除されて自然長の状態となり継ぎ目を通過する。次に位置4まで移動すると、第一面13に沿って、徐々に屈曲していき、所定位置P2を通過して再度変形代Zだけ屈曲して潤滑剤の封止を行う。
FIG. 4 is a diagram illustrating the movement of the
ここで、位置3から位置4に移動する際に、軌道部材10aの端面に形成される端点E2と所定位置P2との長手方向と直交する向きの距離は、シールリップ40の変形代Zよりも大きく形成されているので、シールリップ40が鋭利な角部として形成される端点E2に接触することがなく、シールリップ40の損傷を防止することができるようになっている。
Here, when moving from
図5は、移動部材20が軌道部材10の継ぎ目を通過する際の転動体30の動きを説明した図である。図5に示すように、所定位置Pと端点Eとの長手方向に沿った距離は、転動体30の直径Rよりも小さく形成されている。このように転動体30の直径Rを形成すると、軌道部材10の継ぎ目において一方の軌道部材10aの所定位置P1から他方の軌道部材10aの所定位置P2までの間に存在する転動体30の数を多くとも2個に抑えることができ、軌道部材10の継ぎ目における定格荷重の過大な減少を抑制することができる。
FIG. 5 is a diagram illustrating the movement of the rolling
なお、第一面13は、上述したようにシールリップ40を屈曲させながら摺動するので、研削加工を施してある。さらに、第一面13は、転動体30の軌道部材10の継ぎ目による損傷を防止するために形成されているので、転動体転走面12が形成されている部位にのみ形成されていればよく、本実施形態における軌道部材10aにおいては、軌道部材10aの長手方向の端面における両側面にのみ形成されている。これに対し、第二面14は、シールリップ40の損傷を防止するために形成されているので、上述した第一面13と同様に軌道部材10aの両側面に形成されるのみならず、移動部材20と軌道部材10とが対向する面である上面を含んだ軌道部材10aの端面の全周にわたって形成されている。また、上述したように、第二面14は、シールリップ40が鋭利な角部として形成される端点E2に接触することを防止することができればよいので、粗加工によって加工されている。
Since the
また、所定位置Pから他端Cまでの長手方向と直交する向きの距離は、転動体30の損傷を防止することができる程度の深さに形成されているので、軌道部材10の継ぎ目において転動体30が損傷することを防止することができる。
Further, the distance in the direction orthogonal to the longitudinal direction from the predetermined position P to the other end C is formed to a depth that can prevent the rolling
また、図6に示すように、本実施形態に係る軌道部材の第一面13´は、湾曲した円弧形状に形成することもできる。このように、第一面13´を円弧形状に形成すると、所定位置Pと他端Cとを結んだ仮想直線l2よりも軌道部材10aの外表面側にさらに膨出した第2の膨出部17を形成することができる。このように第一面13´を円弧形状に形成すると、移動部材20の移動に伴ってシールリップ40を無理なく円滑に屈曲させることが可能となる。
Moreover, as shown in FIG. 6, the
以上、本実施形態に係る軌道部材の端面に形成される膨出部は、第一面および第二面によって形成した場合について説明したが、膨出部は上述した形状に限定されず、例えば、所定位置Pから端点Eに向かって円弧形状に形成することもでき、この円弧形状は真円、楕円、クロソイド曲線やこれらを複合した曲線形状に形成することができる。また、複数の点を頂点とする多角形状であっても、同様の効果が得られる。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれうることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 As mentioned above, although the bulging part formed in the end surface of the track member concerning this embodiment explained the case where it formed with the 1st surface and the 2nd surface, the bulging part is not limited to the shape mentioned above, for example, It can also be formed in a circular arc shape from the predetermined position P toward the end point E, and this circular arc shape can be formed into a perfect circle, an ellipse, a clothoid curve, or a curved shape combining these. Further, the same effect can be obtained even in a polygonal shape having a plurality of points as vertices. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
1 運動案内装置, 10,10a 軌道部材, 11 取付孔, 12 転動体転走面, 13 第一面, 14 第二面, 20 移動部材, 21 エンドプレート, 30 転動体, 40 弾性部材, P 所定位置, C 他端, E 端点, l1 仮想直線。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (7)
前記軌道部材の長手方向の少なくとも一端部の前記転動体転走面は、前記長手方向に沿った断面形状において、所定位置と長手方向に直交する端面上の端点とを結んだ仮想直線よりも膨出した膨出部を有することを特徴とする軌道部材。 A raceway member in which a rolling element rolling surface is formed along the longitudinal direction,
The rolling element rolling surface of at least one end in the longitudinal direction of the raceway member swells more than a virtual straight line connecting a predetermined position and an end point on the end surface orthogonal to the longitudinal direction in a cross-sectional shape along the longitudinal direction. A track member having a protruding bulged portion.
前記軌道部材の長手方向の少なくとも一端部の前記転動体転走面は、前記長手方向に沿った断面形状において、所定位置と長手方向に直交する端面上の端点とを結んだ仮想直線よりも膨出した膨出部を有する軌道部材を備えたことを特徴とする運動案内装置。 A track member having a rolling element rolling surface formed along the longitudinal direction, and a moving member assembled so as to be movable along the track member via a plurality of rolling elements rolling on the rolling element rolling surface; The movement member is provided with an elastic member that seals the lubricant enclosed in the movement member with a predetermined deformation allowance,
The rolling element rolling surface of at least one end in the longitudinal direction of the raceway member swells more than a virtual straight line connecting a predetermined position and an end point on the end surface orthogonal to the longitudinal direction in a cross-sectional shape along the longitudinal direction. A motion guide apparatus comprising a track member having a protruding bulge portion.
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