JP2014119036A - 直動案内装置の設置構造 - Google Patents

Abstract

【課題】設置対象物の設計を制限することなく、案内レールの変形を抑えて設置することが可能な直動案内装置の設置構造を提供することを課題とする。
【解決手段】直動案内装置の案内レール１０を構成するレール部材５０の当接部分５０ａを、側壁１２の外側面１２ｃ，１２ｃ側への変形を抑制するように押さえ手段６０が押さえた状態で、直動案内装置を設置対象物７０に設置している。これにより、当接部分５０ａの剛性を高めることができるため、スライダ２０が案内レール１０を相対移動する際の、当接部分５０ａの開き量を抑制することができる。したがって、案内レール１０の変形が起こりにくい。その結果、スライダ２０が連結部分５０ａを通過する際に位置ズレが生じにくいので、本実施形態の直動案内装置は高精度である。また、案内レール１０をはめ込む溝等を設ける必要がなく、設置対象物７０の設計を制限しない。
【選択図】図１

Description

本発明は、直動案内装置の設置構造に関する。

従来、直動案内装置の一例として、断面略Ｕ字状の案内レールであって、案内レール長手方向に延びる帯状の底板と、該底板の両側部からそれぞれ同方向に延びる側壁とからなり、前記両側壁の内側面にそれぞれ転動体軌道面が案内レール長手方向に延長しているものと、該案内レールの転動体軌道面に対向する転動体軌道面を有するとともに、前記両側壁の間に配されたスライダと、前記案内レールの転動体軌道面と前記スライダの転動体軌道面との間に形成される転動体転動路内に転動自在に配された複数の転動体とを備え、転動体を介して、前記案内レールと前記スライダが相対的に直動運動をする直動案内装置が知られている。

従来は、長尺な案内レールが必要な際には、複数の前記案内レールの端部同士を連結して長尺化したものを案内レールとして使用する場合がある。

また、このような構造の直動案内装置においては、スライダに負荷をかけると、各案内レールの当接部分が、両側壁が外側面側へ開くように変形しやすい。この時、案内レール長手方向端部は、案内レールの中ほどに比べて外側面側へ開く方向（案内レールの直行方向）の剛性が弱く外側へ開きやすくなっており、その開き量が相対的に大きくなる。両側壁の開き量が大きくなると、スライダの位置ズレが生じるため、その部分において精度が悪化してしまうおそれがある。すなわち、上記に記載した当接構造のものにおいては、当接部分毎に精度の悪い部分が生じる可能性がある。すなわち、上記に記載した当接構造のものにおいては、当接部分毎に精度の悪い部分が生じる可能性がある。

これに対し、図４に示すように、レール部材同士の連結部分となっていないレール部材の案内レール長手方向端部（案内レールの長手方向端部）は側板を取り付けることで、案内レールの長手方向端部の変形を抑制することができる。しかし、当接部分となっているレール部材の長手方向端部には、スライダが通過する必要があるため側板を取り付けることができず、案内レール全体の変形を十分に抑制することができないという問題がある。
このような問題に対し、特許文献１には、案内レールを設置対象物に固定する際に、案内レールの取り付け穴の位置を工夫することによって、案内レールの開き量を抑えた直動案内装置が記載されている。すなわち、底板ではなく、両側壁の上端部分を設置対象物に固定することによって、案内レールの開き量を抑えている。

実開平０６−３０５２７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の直動案内装置は、案内レールが取り付けられる設置対象物に案内レールをはめ込む溝を設ける必要があり、また、案内レールの全長において上記の対策が必要であるため、設置対象物の設計に制限ができてしまうという問題があった。
そこで、本発明は、上記のような従来技術が有する問題点を解決し、設置対象物の設計を制限することなく、案内レールの変形を抑えて、長尺であっても設置することが可能な直動案内装置の設置構造を提供することを課題とする。

上記の課題を解決するため、本発明の一態様に係る直動案内装置の設置構造は、案内レール長手方向に延びる帯状の底板と該底板の両側部からそれぞれ立設された側壁とからなり前記両側壁の内側面にそれぞれ転動体軌道面が案内レール長手方向に形成された断面略Ｕ字状の案内レールと、該案内レールの転動体軌道面に対向する転動体軌道面を有するとともに案内レール長手方向に相対移動可能に前記両側壁の間に配されたスライダと、前記案内レールの転動体軌道面と前記スライダの転動体軌道面との間に形成される転動体転動路内に転動自在に配された複数の転動体と、を備え、前記案内レールが、複数のレール部材が長手方向に連結されてなる直動案内装置を、設置対象物に設置し、該設置対象物に固定した押さえ手段で、前記レール部材同士の連結部分の前記側壁の外側面側への変形を抑制するように、前記側壁の案内レールの長手方向端面が当接した部分を前記側壁の外側面から押さえたことを特徴とする。

また、上記直動案内装置の設置構造においては、前記押さえ手段は、前記連結部分の前記側壁の外側面を押さえる押さえ部と、前記押さえ部の押さえ力の大きさを調整する押さえ力調整部と、前記押さえ力調整部を支持し且つ前記設置対象物に固定される固定部と、を備えることが好ましい。

本発明の直動案内装置の設置構造は、設置対象物に固定された押さえ手段が、案内レール同士の当接部分の側壁の外側面側への変形を抑制するように、側壁の外側面を押さえている。これにより、案内レール当接同士の当接部分の剛性を高めることができるため、レール部材の当接部分の開き量を抑制することができる。したがって、設置対象物の設計の制限を受けることなく、案内レールの変形を抑えて、直動案内装置を設置対象物に設置することができる。

本発明に係る直動案内装置の設置構造の第１実施形態を示す斜視図である。 図１の直動案内装置の設置構造を案内レール長手方向から見た断面図である。 本発明に係る直動案内装置の設置構造の第２実施形態を案内レール長手方向から見た断面図である。 側板が取り付けられた従来の直動案内装置の斜視図である。

本発明に係る直動案内装置の設置構造の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
〔第１実施形態〕
図１は、本発明に係る直動案内装置の設置構造の第１実施形態を示す斜視図であり、図２は、図１の直動案内装置の設置構造を案内レール１０の長手方向から見た断面図である。なお、これ以降の各図においては、同一又は相当する部分には、同一の符号を付してある。
図１の直動案内装置は、案内レール１０の長手方向に延びる断面略Ｕ字状の案内レール１０に、断面略角形のスライダ２０が相対移動可能に組み付けられてなり、ねじ止め等の慣用の方法により案内レール１０が設置対象物７０に固定されている。なお、前記断面とは、案内レール長手方向に直交する平面で切断した断面である。

案内レール１０は、長手方向に延びる帯状の底板１１の両側部から側壁１２がそれぞれ同方向に延びてなり、底板１１と側壁１２，１２とは直角をなしているため、案内レール１０の断面形状は略Ｕ字状をなしている。そして、案内レール１０の内面は、底板１１の内側の面である内側面１１ａと、側壁１２，１２の内側の面である内側面１２ａ，１２ａとからなり、案内レール１０の断面形状は、スライダ２０の外面の断面形状に沿う形状とされている。また、断面略角形のスライダ２０は、側壁１２，１２の間に配されており、外面として、案内レール１０の長手方向両端面と、案内レール１０の長手方向に伸びる４面とを有している。

案内レール１０は、その内面のうち底板１１の内側面１１ａがスライダ２０の前記４面のうち１面２０ａと対向しており、側壁１２，１２の内側面１２ａ，１２ａが前記１面２０ａに隣り合う面２０ｂ，２０ｂとそれぞれ対向している。なお、本実施形態においては、底板１１の外側面を直動案内装置の下面とし、スライダ２０の面２０ａと平行な面２０ｃを直動案内装置の上面とする。側壁１２，１２の内側面１２ａ，１２ａの上下方向の中間位置には、案内レール１０の長手方向に延びる断面ほぼ半円形の凹溝からなる転動体軌道面１２ｂ，１２ｂが形成されている。

また、スライダ２０は、スライダ本体２１と、その案内レール１０の長手方向両端部に着脱可能に取り付けられたエンドキャップ２２，２２と、で構成されている。さらに、スライダ２０の両端部（各エンドキャップ２２の端面）には、案内レール１０とスライダ２０との間の隙間の開口をシールするサイドシール（図示せず）が装着されている。さらに、案内レール１０の側壁１２の内側面１２ａ，１２ａに対向する、スライダ本体２１の側面２０ｂ，２０ｂには、案内レール１０の転動体軌道面１２ｂ，１２ｂに対向する、案内レール１０の長手方向に延びる断面ほぼ半円形の凹溝からなる転動体軌道面２０ｄ，２０ｄが形成されている。

そして、案内レール１０の転動体軌道面１２ｂ，１２ｂとスライダ２０の転動体軌道面２０ｄ，２０ｄとの間に、断面ほぼ円形の転動体転動路１３，１３が形成されていて、これらの転動体転動路１３は案内レール１０の長手方向に延びている。なお、案内レール１０及びスライダ２０が備える転動体軌道面２０ｄ，１２ｂの数は片側一列に限らず、例えば片側二列又は三列以上などであってもよい。また、転動体軌道面２０ｄ，１２ｂの断面形状は、前述したように単一の円弧からなる円弧状でもよいが、曲率中心の異なる２つの円弧を組合せてなる略Ｖ字状（ゴシックアーク形状溝）でもよい。

この転動体転動路１３内には、多数の転動体３０が転動自在に装填されていて、これらの転動体３０の転動を介してスライダ２０が案内レール１０に沿って長手方向に移動するようになっている。なお、転動体の種類はボールに限定されるものではなく、転動体としてころも使用可能である。また、転動体３０の間にスペーサーを介装してもよい。
さらに、スライダ２０は、スライダ本体２１の内部に、転動体転動路１３と平行をなして案内レール１０の長手方向に貫通する断面ほぼ円形の貫通孔からなる直線状路（図示せず）を備えている。

一方、エンドキャップ２２，２２は、例えば樹脂材料の射出成形品からなり、断面形状が略角形に形成されている。また、エンドキャップ２２，２２の裏面（スライダ本体２１との当接面）の左右両側には、断面ほぼ円形の半ドーナツ状の湾曲路（図示せず）が形成されている。このエンドキャップ２２，２２をスライダ本体２１に取り付けると、湾曲路によって転動体転動路１３と直線状路とが連通される。直線状路と両端の湾曲路とで、転動体３０を転動体転動路１３の終点から始点へ送る転動体戻し路が構成され、転動体転動路１３と前記転動体戻し路とで、略環状の転動体循環路が案内レール１０を挟んで左右両側に形成される。

案内レール１０に取り付けられたスライダ２０が案内レール１０に沿って長手方向に移動すると、転動体転動路１３内に装填されている転動体３０は、転動体転動路１３内を転動しつつ案内レール１０に対してスライダ２０と同方向に移動する。そして、転動体３０が転動体転動路１３の終点に達すると、転動体転動路１３からすくい上げられ湾曲路へ送られる。湾曲路に入った転動体３０はＵターンして直線状路に導入され、直線状路を通って反対側の湾曲路に至る。ここで再びＵターンして転動体転動路１３の始点に戻り、このような転動体循環路内の循環を無限に繰り返す。

案内レール１０は、案内レール１０と同様の形状を有し、長手方向長さが案内レール１０より短い複数のレール部材５０を、その長手方向端部同士を連結して形成される。レール部材５０の連結方法は、特に限定されるものではないが、ねじ止め，圧入，接着，溶接等の慣用の固着手段を問題なく用いることができる。レール部材５０の長手方向端部同士が連結した部分である当接部分５０ａは、底板１１の長手方向端面１１ｂ及び側壁１２，１２の案内レール１０の長手方向端面１２ｄが当接した部分である。押さえ手段６０は、当接部分５０ａの側壁１２，１２の案内レール１０の長手方向端面１２ｄが連結した部分を側壁１２，１２の外側面１２ｃ，１２ｃ側から押さえている。これにより、当接部分５０ａの側壁１２，１２の外側面１２ｃ，１２ｃ側への変形を抑制することができる。

押さえ手段６０は、当接部分５０ａの外側面１２ｃ，１２ｃを押さえた状態で、直動案内装置を設置する対象物である設置対象物７０に固定されている。押さえ手段６０は、外側面１２ｃ，１２ｃの形状に沿い、且つ、外側面１２ｃ，１２ｃを押さえる押さえ部６０ａと、設置対象物７０の外面の形状に沿い、且つ、設置対象物７０に固定される固定部６０ｂとからなる。そして、押さえ部６０ａと固定部６０ｂとは直角を成し、全体として略Ｌ字状に形成されている。なお、押さえ手段６０は、押さえ部６０ａと固定部６０ｂとが一体に形成されたものでもよいし、別に作製した押さえ部６０ａと固定部６０ｂとを後に組み合わせたものでもよい。また、本実施形態においては、押さえ手段６０は各レール部材５０の長手方向端部毎に設けられ、連結する２つのレール部材５０のそれぞれの長手方向端部に押さえ手段６０が２つ並べられて設けられているが、当接する２つのレール部材５０の当接部分５０ａ全体を覆うように１つの押さえ手段６０を設けて、１つの押さえ手段６０により当接部分５０ａを押さえることとしてもよい。

押さえ手段６０の設置対象物７０への固定方法は、特に限定されるものではないが、ねじ止め，圧入，接着，溶接等の慣用の固着手段を問題なく用いることができる。図２においては、押さえ手段６０は、ねじ８０により設置対象物７０に固定されている。また、押さえ手段６０の材質は特に限定されるものではないが、例えば、金属，セラミックス，樹脂等があげられる。

このような直動案内装置の設置構造によれば、直動案内装置の案内レール１０を構成するレール部材５０の当接部分５０ａが、その側壁１２，１２の外側面１２ｃ，１２ｃ側への変形が抑制されるように押さえ手段６０により押さえられた状態で、直動案内装置が設置対象物７０に設置されている。これにより、当接部分５０ａの剛性を高めることができる。そのため、スライダ２０が案内レール１０を相対移動する際の、レール部材５０の当接部分５０ａの開き量を抑制することができる。したがって、案内レール１０の変形が起こりにくい。その結果、スライダ２０が当接部分５０ａを通過する際に位置ズレが生じにくいので、本実施形態の直動案内装置は高精度である。
また、本実施形態の直動案内装置の設置構造によれば、案内レール１０をはめ込む溝等を設置対象物７０に設ける必要がなく、直動案内装置を通常通りに平面上に設置することができるので、設置対象物７０の設計を制限しない。

〔第２実施形態〕
図３は、本発明の第２実施形態の直動案内装置の設置構造を案内レール１０の長手方向から見た断面図である。なお、第２実施形態の構成及び作用・効果は、第１実施形態とほぼ同様であるので、異なる部分のみ説明し、同様の部分の説明は省略する。
押さえ手段６０は、当接部分５０ａの側壁１２，１２の外側面１２ｃ側への変形を抑制するように、押さえ手段６０は、当接部分５０ａの側壁１２，１２の案内レール１０の長手方向端面１２ｄが連結した部分を側壁１２，１２の外側面１２ｃ，１２ｃ側から押さえた状態で、直動案内装置を設置する対象物である設置対象物７０に固定されている。詳述すると、押さえ手段６０は、レール部材５０同士の当接部分５０ａの側壁１２の外側面１２ｃ側への変形を抑制するように当接部分５０ａの側壁１２の外側面１２ｃを押さえる押さえ部６１と、押さえ部６１の押さえ力の大きさを調整する押さえ力調整部６２と、押さえ力調整部６２を支持し且つ設置対象物７０に固定される固定部６３とからなる。

固定部６３は、２つの平板部が直角をなして形成されている略Ｌ字状の部材であり、壁板部６３ａが外側面１２ｃから間隔を空けて外側面１２ｃと平行に配されるとともに、底板部６３ｂが設置対象物７０に沿って配されている。そして、固定部６３は、底板部６３ｂを設置対象物７０に固定することにより、設置対象物７０に固定される。底板部６３ｂの設置対象物７０への固定方法は、特に限定されるものではないが、ねじ止め，圧入，接着，溶接等の慣用の固着手段を問題なく用いることができる。図３においては、底板部６３ｂは、ねじ８０により設置対象物７０に固定されている。

また、固定部６３の壁板部６３ａには、案内レール１０の長手方向と直交する方向（図３では左右方向）に形成された貫通孔が設けられており、この貫通孔に押さえ部６１であるねじが挿通されている。この貫通孔の内面には雌ねじが形成されていて、押さえ部６１の雄ねじと螺合しているため、これら雌ねじと雄ねじからなるねじ機構により、押さえ部６１が案内レール１０の長手方向と直交する方向に進退可能に固定部６３に支持される。

このねじ機構によって押さえ力調整部６２が構成されている。すなわち、押さえ部６１を回転させることによって、案内レール１０の長手方向と直交する方向に押さえ部６１を進退させ、側壁１２の外側面１２ｃを押さえる押さえ部６１の先端面６１ａの位置を微調整することができるので、押さえ部６１が側壁１２の外側面１２ｃを押さえる押さえ力の大きさを調整することができる。なお、本実施形態においては、押さえ力調整部６２を、押さえ部６１を進退可能に保持するねじ機構により構成したが、押さえ部６１を進退可能に保持することができれば、ねじ機構に限定されるものではない。

押さえ部６１の先端面６１ａが、当接部分５０ａの外側面１２ｃ，１２ｃに接する平板状部材であるレール開き抑え９０を介して、側壁１２の外側面１２ｃを押さえている。レール開き抑え９０は、設置対象物７０には固定されておらず、当接部分５０ａの外側面１２ｃ，１２ｃに接した状態で、外側面１２ｃ，１２ｃと押さえ部６１の先端面６１ａとの間に配されている。レール開き抑え９０を介在させることにより、側壁１２の外側面１２ｃの広い範囲を押さえることができるので、当接部分５０ａの側壁１２，１２の外側面１２ｃ側への変形を安定的に抑制することができる。ただし、レール開き抑え９０を介在させず、押さえ部６１の先端面６１ａを外側面１２ｃ，１２ｃに直接接触させて、当接部分５０ａの側壁１２の外側面１２を押さえてもよい。

このような直動案内装置の設置構造によれば、直動案内装置の案内レール１０を構成するレール部材５０の当接部分５０ａが、押さえ手段６０の押さえ部６１により押さえられた状態で、直動案内装置が設置対象物７０に設置されている。これにより、当接部分５０ａの剛性を高めることができる。そのため、スライダ２０が案内レール１０を相対移動する際の、レール部材５０の当接部分５０ａの開き量を抑制することができる。したがって、案内レール１０の変形が起こりにくい。その結果、スライダ２０が当接部分５０ａを通過する際に位置ズレが生じにくいので、本実施形態の直動案内装置は高精度である。

また、押さえ手段６０は、押さえ部６１の押さえ力を調整する押さえ力調整部６２を備えているため、レール部材５０の長手方向端部である当接部分５０ａを押さえる押さえ力が強すぎて、スライダ２０の通過に悪影響を及ぼすことを防ぐことができる。さらに、押さえ力が弱く、当接部分５０ａの開き量が大きくなってしまうことを防ぐことができる。
また、本実施形態の直動案内装置の設置構造によれば、案内レール１０をはめ込む溝等を設置対象物７０に設ける必要がなく、直動案内装置を通常通りに平面上に設置することができるので、設置対象物７０の設計を制限しない。
なお、押さえ手段６０を構成する材質としては、特に限定されるものではないが、例えば、金属，セラミックス，樹脂等があげられる。

また、本実施形態においては、押さえ手段６０は各レール部材５０の案内レール１０の長手方向端部毎に設けられ、連結する２つのレール部材５０のそれぞれの案内レール１０の長手方向端部に押さえ手段６０が２つ並べられて設けられているが、連結する２つのレール部材５０の当接部分５０ａ全体を覆うように１つの押さえ手段６０を設けて、１つの押さえ手段６０により当接部分５０ａを押さえることとしてもよい。
なお、第１及び第２実施形態は本発明の一例を示したものであって、本発明は第１及び第２実施形態に限定されるものではない。
例えば、第１及び第２実施形態の直動案内装置は、表面に段差のある設置対象物７０の形状に沿うように設置されているが、表面が平らな設置対象物７０に設置することも可能である。

また、レール部材５０同士の当接部分５０ａとなっていないレール部材５０の案内レール１０の長手方向端部（案内レール１０の長手方向端部）にも、押さえ手段６０を設けてもよい。
さらに、本発明は、図１のような直動案内装置に限らず、ボールねじ一体型の直動案内装置にも適用可能である。ボールねじ一体型の直動案内装置は、ボールねじと直動案内装置とが一体化されたものであり、図１の直動案内装置において、多数のボールを介してスライダと螺合するねじ軸を備えてなるものである。詳述すると、案内レール１０の長手方向に貫通する貫通孔がスライダに形成されていて、該貫通孔にねじ軸が挿通されている。貫通孔の内面には、ねじ軸の外面に形成されたねじ溝に対向するねじ溝が形成されていて、両ねじ溝の間には複数のボールが転動自在に配されている。このため、ねじ軸への回転力の入力によりねじ軸が回転すると、両ねじ溝間のボールの転動によりスライダが案内レール１０の長手方向に移動するようになっている。

１０ 案内レール
１１ 底板
１２ 側壁
１２ａ 内側面
１２ｂ 転動体軌道面
１２ｃ 外側面
１３ 転動体転動路
２０ スライダ
２０ｄ 転動体軌道面
３０ 転動体
５０ レール部材
５０ａ 当接部分
６０ 押さえ手段
６０ａ，６１ 押さえ部
６２ 押さえ力調整部
６０ｂ，６３ 固定部
７０ 設置対象物

Claims (2)

1. 案内レールの長手方向に延びる帯状の底板と該底板の両側部からそれぞれ立設された側壁とからなり前記両側壁の内側面にそれぞれ転動体軌道面が案内レールの長手方向に形成された断面略Ｕ字状の案内レールと、該案内レールの転動体軌道面に対向する転動体軌道面を有するとともに案内レールの長手方向に相対移動可能に前記両側壁の間に配されたスライダと、前記案内レールの転動体軌道面と前記スライダの転動体軌道面との間に形成される転動体転動路内に転動自在に配された複数の転動体と、を備え、前記案内レールが、複数のレール部材が案内レールの長手方向に当接されてなる直動案内装置を、設置対象物に設置し、該設置対象物に固定した押さえ手段で、前記レール部材同士の当接部分の前記側壁の外側面側への変形を抑制するように、前記側壁の外側面から側壁の案内レールの長手方向端面が連結した部分を押さえたことを特徴とする直動案内装置の設置構造。
2. 前記押さえ手段は、前記当接部分の前記側壁の外側面を押さえる押さえ部と、前記押さえ部の押さえ力の大きさを調整する押さえ力調整部と、前記押さえ力調整部を支持し且つ前記設置対象物に固定される固定部と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の直動案内装置の設置構造。

Images