JP2013061065A - 案内装置 - Google Patents

Abstract

【課題】案内装置の循環経路に転動体を、予圧品でも短時間で組み入れることができるようにする。
【解決手段】スライダ本体２１に転動体挿入穴４を設ける。転動体挿入穴４は、部材取付面の戻し通路２１２ａと重なる位置を開口とし、脚部の長さ方向に延びて、戻し通路２１２ａの断面を二分割する位置に至る。転動体挿入穴４の開口形状は、戻し通路２１２ａの転動体移動方向に沿った寸法が幅方向に沿った寸法より大きな長穴状である。そのため、転動体挿入穴４からボール３を入れると、転動体挿入穴４の開口から見える戻し通路２１２ａ内で、挿入されたボール３ａの転動体移動方向に空間が存在する。この空間に棒状の治具６を入れて、ボール３ａを戻し通路２１２ａの転動体移動方向に押し付ける。
【選択図】図９

Description

この発明は、案内レールとスライダと転動体を有する案内装置（所定長さの案内レールを有する直動案内装置や無端状の案内レールを有する曲線運動案内装置）に関する。

直動案内装置や曲線運動案内装置は、案内レールと、スライダ本体の移動方向両端部にエンドキャップが固定されてなるスライダと、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、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、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案内レールに沿って運動する。図１０は曲線運動案内装置の一例を示す斜視図である。図１０に示すように、曲線運動案内装置は、無端状の案内レール１とスライダ２を有する。

このような案内装置の循環経路に転動体を組み入れる際、転動体を保持する保持器のない案内装置では、先ず、以下のことを行う。直動案内装置の場合は、スライダ本体の移動方向一端部に一方のエンドキャップを取り付けた後に、これを案内レールの端部から滑らせて移動し、スライダ本体およびエンドキャップの両脚部を案内レールの幅方向両側に配置する。曲線運動案内装置の場合は、スライダ本体を案内レールの上に被せて、スライダ本体の両脚部を案内レールの幅方向両側に配置した後に、スライダ本体の移動方向一端部に、左右に分割されたエンドキャップの分割体を、案内レールの外側と内側からそれぞれ取り付ける。

次に、スライダ本体のエンドキャップが取り付けられていない移動方向他端部から、転動通路、戻し通路、およびスライダ本体に取り付けられたエンドキャップの方向転換路に転動体を挿入する。次に、他方のエンドキャップの方向転換路に転動体を入れて、このエンドキャップをスライダ本体の移動方向他端部に固定する。
案内装置には予圧荷重を加えて剛性を向上させた予圧品があるが、このような予圧品の場合、押し付け力を加えないと転動通路内の転動体を移動できないため、転動体の組み入れ作業に特に時間がかかる。

特許文献１には、無端状の案内レールを有する曲線運動案内装置が記載され、そのスライダ本体（ケーシング）に、転動体を循環経路に入れるための転動体挿入穴（組み込み孔）が形成されている。この転動体挿入穴は、戻し通路（リターン通路）に連通して外部に開口し、転動体を入れた後でこの穴を埋め栓で封じることが記載されている。
特許文献１の具体例において、転動体挿入穴の開口形状は円形であり、スライダ本体の幅方向両側面に開口している。この挿入穴に埋め栓を入れて、埋め栓をスライダ本体の上面（部材取付面）から入れた固定ピンで、スライダ本体に固定している。また、特許文献１には、転動体の挿入方法に関する記載はない。

特許文献２には、曲線運動案内装置（旋回ベアリング）にボールを組み込むために、スライダ本体（ベアリング本体）の両側面の一部を、戻し通路の溝の外側半分を含むように切欠いて蓋とし、この蓋を外して戻し通路から循環経路にボールを入れ、蓋を嵌めてボールが脱出しないようにすることが記載されている。しかし、この方法では、蓋の部分が大きいため、スライダ本体の剛性を確保するために、スライダ本体の幅方向寸法を大きくする必要がある。また、蓋の部分で戻し通路が分割されるため、構造が複雑になり、加工や組み込みに高い精度が要求される。

特開２００１−２４１４３７号公報 特開昭６２−１０１９１４号公報

この発明の課題は、簡単な構造で、予圧品でも案内装置の循環経路に短時間で転動体を入れることができるようにすることである。

上記課題を解決するために、この発明の第１態様に係る案内装置は、下記の構成(1) 〜(4) を有することを特徴とする。
(1) 案内レールと、スライダと、複数個の転動体と、を備え、スライダは、案内レールの幅方向両側に配置される脚部と、両脚部の一端同士を連結する胴部とからなり、前記胴部の案内レールとは反対側の面が部材取付面である。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面を有する。スライダは、スライダ本体と、その移動方向両端部に固定されたエンドキャップとを有する。スライダ本体は転動体の戻し通路を有し、エンドキャップは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。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ている。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案内レールに沿って運動する。

(2) スライダは転動体挿入穴を有する。
(3) 転動体挿入穴は、スライダ本体の部材取付面に開口し、前記脚部の長さ方向に延びて戻し通路に連通する。
(4) 転動体挿入穴の開口寸法は、前記戻し通路の幅方向に沿った寸法が戻し通路の幅以上であり、転動体挿入穴の開口形状は、前記戻し通路の転動体移動方向に沿った寸法が戻し通路の幅方向に沿った寸法より大きな長穴状である。この開口形状には、長方形の短辺が円弧状になっている形状（所謂、長穴）だけでなく、長円形（楕円形）や、長方形の角部が丸められた形状も含まれる。

前記第１態様の案内装置は、スライダの転動体挿入穴の開口形状が、戻し通路の転動体移動方向に沿った寸法が戻し通路の幅方向に沿った寸法より大きな長穴状であるため、組み立ての際に、転動体挿入穴から戻し通路に転動体を挿入すると、転動体挿入穴の開口から見える戻し通路内で、挿入された転動体の転動体移動方向に空間が存在する。そのため、この空間に棒状部材などの治具を入れて、転動体挿入穴から戻し通路に入った転動体に対して、戻し通路の転動体移動方向に押し付ける力を加えることができる。

よって、予圧品の場合でも、転動通路内の転動体に力が加わって移動し、転動通路内の転動体間の隙間を容易に詰めることができる。すなわち、このような空間がない場合と比較して、予圧品の転動体の組み入れ作業に係る時間を短縮できる。
前記第１態様の案内装置は、所定長さの案内レールを有する直動案内装置と無端状の案内レールを有する曲線運動案内装置のいずれの場合にも適用できる。特に、前記案内レールが無端状である曲線運動案内装置の場合、円弧に沿った転動通路に転動体を組み込むことが困難であるため、曲線運動案内装置に前記第１態様の案内装置を適用することは有用である。

前記第１態様の案内装置において、前記転動体挿入穴は、前記戻し通路の断面を二分割する位置に至るように形成することが好ましい。また、前記スライダは、前記転動体挿入穴を塞ぐ蓋を有し、この蓋を収容する凹部を前記部材取付面に有することが好ましい。
前記第１態様の案内装置において、前記蓋が、前記転動体挿入穴に嵌まる軸部と、前記凹部に配置される板状部とを有するものであると、前記転動体挿入穴が確実に塞がれる。そして、前記軸部の先端部が、戻し通路の転動体移動方向に垂直な断面形状に合わせた形状であると、戻し通路の転動体挿入穴が形成されている位置で転動体がスムーズに移動できる。

さらに、前記第１態様の案内装置において、前記戻し通路の幅方向両脇に前記転動体挿入穴の底面が存在し、前記軸部の先端に、前記底面に対応する平面部が形成され、前記平面部は、前記底面と接触するか、前記底面と設定された隙間（僅かな隙間）を介して対向するものであると、軸部の先端が転動体挿入穴に安定的に配置されるため、戻し通路の転動体挿入穴が形成されている位置での転動体の移動がよりスムーズになる。

この発明の案内装置によれば、簡単な構造で、予圧品でも短時間で転動体を組み入れることができる。

実施形態の案内装置を示す斜視図である。 実施形態の案内装置を示す平面図である。 実施形態の案内装置を構成するスライダ本体を示す斜視図である。 図３のスライダ本体を転動体挿入穴の位置で分割した斜視図である。 図３のスライダ本体の転動体挿入穴を示す平面図である。 図３のスライダ本体の転動体挿入穴を塞ぐ蓋を示す斜視図である。 実施形態の案内装置の組立方法を説明する斜視図である。 実施形態の案内装置の組立方法を説明する斜視図である。 実施形態の案内装置の組立方法を説明する斜視図である。 曲線運動案内装置の全体を示す斜視図である。

以下、この発明の実施形態について説明する。
この実施形態の案内装置は、図１および２に示すように、円形（無端状）の案内レール１と、スライダ２と、ボール（転動体）３を有する曲線運動案内装置である。スライダ２は、スライダ本体２１とその移動方向両端部に固定されたエンドキャップ２２と、保護板２３と、潤滑剤含有部材２４と、サイドシール２５と、リターンガイド２６を有する。エンドキャップ２２は、左右に二分割された分割体２２ａ，２２ｂからなる。

この案内装置は、ボール３の循環経路を２対４列有する。上側の循環経路を第１の循環経路、下側の循環経路を第２の循環経路とする。円形の案内レール１は、両角部と内周面および外周面に転動溝（転動面）１１ａ，１１ｂを有する。スライダ２は、案内レール１の転動溝１１ａ，１１ｂと対向配置される位置に、円弧状に延びる転動溝（転動面）２１１ａ，２１１ｂを有する。

図３に示すように、スライダ本体２１は、案内レール１の幅方向両側に配置される脚部２１Ａと、両脚部の一端同士を連結する胴部２１Ｂとからなる。スライダ２の転動溝２１１ａ，２１１ｂは、スライダ本体２１の脚部２１Ａに形成されている。スライダ本体２１の脚部２１Ａには、ボール３の戻し通路２１２ａ，２１２ｂが形成されている。
スライダ本体２１には、さらに、エンドキャップ２２、潤滑剤含有部材２４、およびサイドシール２５を、スライダ本体２１に取り付けるための取付穴２１３，２１４，２１５が形成されている。

案内レール１の転動溝１１ａとスライダ本体２１の転動溝２１１ａにより、第１の転動通路が形成される。案内レール１の転動溝１１ｂとスライダ本体２１の転動溝２１１ｂにより、第２の転動通路が形成される。
エンドキャップ２２は、スライダ本体２１の戻し通路２１２ａ，２１２ｂと第１および第２の転動通路とを連通させる方向転換路をそれぞれ有する。図２は一部が断面図となっていて、その断面位置が第２の循環経路に沿った位置であるため、第２の循環経路を構成する方向転換路２２１ｂが表示されている。また、方向転換路２２１ｂの内周側はリターンガイド２６により形成される。

すなわち、第１の転動通路、戻し通路２１２ａ、および方向転換路で、ボール３の第１の循環経路が構成されている。第２の転動通路、戻し通路２１２ｂ、および方向転換路２２１ｂで、ボール３の第２の循環経路が構成されている。そして、この案内装置は、第１および第２の循環経路をそれぞれボール３が循環することにより、スライダ２が円形の案内レール１に沿って円運動する。

図２に示すように、スライダ本体２１の平面形状は等脚台形であって、円形の案内レール１の内側に配する辺が外側に配する辺より短い。図１および３に示すように、スライダ本体２１の部材取付面２１６には、各辺に沿って２つの取付穴２１６ａが間隔を開けて形成されている。
この２つの取付穴２１６ａの間に凹部２１６ｂが形成されている。この凹部２１６ｂの底面に転動体挿入穴４の開口と、一対の雌ねじ２１６ｃが形成されている。図１に示すように、この凹部２１６ｂに、転動体挿入穴４を塞ぐ蓋５の板状部５２が配置される。

図３および４に示すように、転動体挿入穴４は、部材取付面２１６の凹部２１６ｂの戻し通路２１２ａと重なる位置を開口とし、スライダ本体２１の脚部２１Ａの長さ方向に延びて、戻し通路２１２ａの断面円を二分割する位置（図４のラインＡ）に至る。
図５に示すように、転動体挿入穴４の開口形状は長穴状であり、その戻し通路２１２ａの転動体移動方向に沿った寸法Ｂが、戻し通路２１２ａの幅方向に沿った寸法Ｃより大きい。また、転動体挿入穴４の戻し通路２１２ａの幅方向に沿った寸法Ｃは、戻し通路２１２ａの幅（断面円の直径）より大きい。よって、戻し通路２１２ａの両脇に転動体挿入穴４の底面４１が存在する。

図６に示すように、転動体挿入穴４を塞ぐ蓋５は、転動体挿入穴４に嵌まる軸部５１と凹部２１６ｂに配置される板状部５２とを有する。軸部５１は転動体挿入穴４の開口形状と略同じ底面を有する略円柱状で、その先端は、凹円弧面部５１ａと、その両脇に形成された平面部５１ｂとからなる。凹円弧面部５１ａは戻し通路２１２ａの内面の一部となる円弧面を有する。これにより、軸部５１の先端部が、戻し通路２１２ａの転動体移動方向に垂直な断面形状である円に合わせた形状となっている。
軸部５１の平面部５１ｂは、転動体挿入穴４の底面４１に対応する面である。軸部５１の平面部５１ｂまでの長さは、転動体挿入穴４の深さ（スライダ本体２１の凹部２１６ｂから底面４１までの距離）と略同じである。板状部５２には、凹部２１６ｂの雌ねじ２１６ｃに対応する位置にボルト穴５２ａが形成されている。

この案内装置を以下の方法で組み立てる。
先ず、スライダ本体２１を案内レール１の上に被せて、スライダ本体２１の両脚部を案内レール１の幅方向両側に配置する。次に、スライダ本体２１の移動方向一端部に、左右に分割されたエンドキャップ２２の分割体２２ａ，２２ｂを、案内レール２１の外側と内側からそれぞれ取り付ける。
次に、スライダ本体２１のエンドキャップ２２が取り付けられていない移動方向他端部から、スライダ本体２１の転動体挿入穴４が連通していない戻し通路２１２ｂにボール３を入れて、スライダ本体２１に固定されているエンドキャップ２２の方向転換路２２１ｂまで至らせる。

この時点では、スライダ本体２１と案内レール１との間に緩みがあるため、さらに戻し通路２１２ｂにボール３を押しながら入れることで、方向転換路２２１ｂから、案内レール１の転動溝１１ｂとスライダ本体２１の転動溝２１１ｂとの間（第２の転動通路）にボール３が移動する。よって、この方法で、転動体挿入穴４が連通していない戻し通路２１２ｂを有する循環経路の一部（他方のエンドキャップ２２に形成された方向転換路２２１ｂ）を除いた部分に、ボール３が組み込まれる。

この状態で、転動体挿入穴４が連通していない戻し通路２１２ｂを有する循環経路においては、全てのボール３のうち他方のエンドキャップ２２の方向転換路２２１ｂに入る分のボール３がまだ組み込まれていない。転動体挿入穴４が連通している戻し通路２１２ａを有する循環経路には、全てのボール３がまだ組み込まれていない。図７はこの状態を示す。

次に、他方のエンドキャップ２２の方向転換路２２１ｂにボール３を組み込んで、そのエンドキャップ２２をスライダ本体２１の移動方向他端部に取り付ける。その際、第２の循環経路をなす方向転換路２２１ｂには残りのボール３を全て組み込んで方向転換路２２１ｂを満たす。
図８はこの状態を示す。この状態で、転動体挿入穴４が連通していない戻し通路２１２ｂを有する第２の循環経路には、全てのボール３が組み込まれている。しかし、転動体挿入穴４が連通している戻し通路２１２ａを有する第１の循環経路には、ボール３がまだ組み込まれていない。

次に、転動体挿入穴４の開口から見える戻し通路２１２ａにボール３を一個挿入すると、転動体挿入穴４の開口から見える戻し通路２１２ａ内で、挿入されたボール３ａの転動体移動方向に空間（図５のＳ）が存在する。
そのため、図９に示すように、この空間に棒状の治具６を入れて、ボール３ａに、戻し通路２１２ａの転動体移動方向に押し付ける力を加えることができる。このボール３ａを押す力で、戻し通路２１２ａ内のボール３をボール１個分だけ方向転換路２２１側に移動する。これを繰り返すことにより、戻し通路２１２ａ内のボール３を、方向転換路２２１を介して転動通路に移動させて、第１の循環経路（転動体挿入穴に連通する戻し通路２１２ａを有する循環経路）に全てのボール３を組み込む。

これにより、予圧品の場合でも、転動通路内のボール３に力が加わって移動し、転動通路内の隙間を容易に詰めることができる。すなわち、このような空間がない場合と比較して、予圧品のボール３の組み入れ作業に係る時間を短縮できる。
次に、蓋５の軸部５１を転動体挿入穴４に挿入し、板状部５２を凹部２１６ｂに配置する。この状態で、軸部５１の凹円弧面部５１ａは戻し通路２１２ａの内面の一部を形成し、平面部５１ｂは転動体挿入穴４の底面４１に接触するか、底面４１と僅かな隙間で対向する。次に、板状部５２のボルト穴５２ａからボルトを挿入して雌ねじ２１６ｃに螺合させることで、蓋５を固定する。これにより、転動体挿入穴４が蓋５で確実に塞がれ、戻し通路２１２ａの転動体挿入穴４が形成されている位置をボール３がスムーズに移動できる。

なお、この実施形態では、蓋５が、軸部５１と板状部５２を一体化した部材となっているが、軸部５１と板状部５２を別部材で構成してもよい。
また、この実施形態では、案内レールが無端状であり、循環経路を二対四列有する案内装置について説明したが、この発明は、案内レールが直線状である案内装置にも適用できるし、循環経路を一対二列有する案内装置にも適用できるし、循環経路を二対四列以上有する案内装置にも適用できる。

１ 案内レール
１１ａ，１１ｂ 転動溝（転動面）
２ スライダ
２１ スライダ本体
２１ 取付穴
２１Ａ スライダ本体の脚部
２１Ｂ スライダ本体の胴部
２１１ａ，２１１ｂ 転動溝（転動面）
２１２ａ，２１２ｂ 戻し通路
２１３ 取付穴
２１４ 取付穴
２１６ スライダ本体の部材取付面
２１６ａ 取付穴
２１６ｂ 凹部
２１６ｃ 雌ねじ
２２ エンドキャップ
２２１ａ，２２１ｂ 方向転換路
２３ 保護板
２４ 潤滑剤含有部材
２５ サイドシール
２６ リターンガイド
３ ボール（転動体）
４ 転動体挿入穴
４１ 転動体挿入穴の底面
５ 転動体挿入穴を塞ぐ蓋
５１ 蓋の軸部
５１ａ 凹円弧面状部
５１ｂ 平面部
５２ 蓋の板状部
５２ａ ボルト穴
６ 棒状の治具
Ｓ 挿入されたボールの転動体移動方向に存在する戻し通路の空間

Claims (7)

1. 案内レールと、スライダと、複数個の転動体と、を備え、
   スライダは、案内レールの幅方向両側に配置される脚部と、両脚部の一端同士を連結する胴部とからなり、前記胴部の案内レールとは反対側の面が部材取付面であり、
   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、スライダ本体と、その移動方向両端部に固定されたエンドキャップとを有し、
   スライダ本体は転動体の戻し通路を有し、エンドキャップは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、
   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案内レールに沿って運動し、
   前記スライダ本体は転動体挿入穴を有し、この転動体挿入穴は、前記スライダ本体の部材取付面に開口し、前記脚部の長さ方向に延びて戻し通路に連通し、前記転動体挿入穴の開口寸法は、前記戻し通路の幅方向に沿った寸法が戻し通路の幅以上であり、前記転動体挿入穴の開口形状は、前記戻し通路の転動体移動方向に沿った寸法が戻し通路の幅方向に沿った寸法より大きな長穴状であることを特徴とする案内装置。
2. 前記案内レールが無端状である請求項１記載の案内装置。
3. 前記転動体挿入穴は、前記戻し通路の断面を二分割する位置に至る請求項１または２に記載の案内装置。
4. 前記スライダは、前記転動体挿入穴を塞ぐ蓋を有し、この蓋を収容する凹部を前記部材取付面に有する請求項１または２に記載の案内装置。
5. 前記蓋は、前記転動体挿入穴に嵌まる軸部と、前記凹部に配置される板状部とを有する請求項４記載の案内装置。
6. 前記軸部の先端部が、戻し通路の転動体移動方向に垂直な断面形状に合わせた形状である請求項５記載の案内装置。
7. 前記戻し通路の幅方向両脇に前記転動体挿入穴の底面が存在し、前記軸部の先端に、前記底面に対応する平面部が形成され、前記平面部は、前記底面と接触するか、前記底面と設定された隙間を介して対向する請求項６記載の案内装置。

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