JP2016098916A - 直動案内装置 - Google Patents
直動案内装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016098916A JP2016098916A JP2014236836A JP2014236836A JP2016098916A JP 2016098916 A JP2016098916 A JP 2016098916A JP 2014236836 A JP2014236836 A JP 2014236836A JP 2014236836 A JP2014236836 A JP 2014236836A JP 2016098916 A JP2016098916 A JP 2016098916A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rolling
- passage
- rolling element
- slider
- side portion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Bearings For Parts Moving Linearly (AREA)
Abstract
【課題】低騒音で作動が円滑な直動案内装置を提供する。【解決手段】方向転換路15の転動通路側部分15Bの外方側内面は、タング部18の基端部から突出先端にわたって形成され且つ転動通路13に対して角度αをなして傾斜する平面22であり、角度αは20°以上30°以下である。転動通路13の終点を通過した転動体3は、タング部18の突出先端には接触せず、傾斜する平面22に接触して掬い上げが開始される掬い上げ開始時の転動体3の中心と戻し通路側部分15Aの湾曲面21の曲率中心Oとを結んだ直線と、スライダ本体2Aの長手方向の端面24とがなす角度βは、8°以上17.5°以下である。掬い上げ開始時の転動体3の、転動体3の移動方向に直交する方向への許容移動量Mは、転動体3の直径の3%以上8%以下である。【選択図】図3
Description
本発明は直動案内装置に関する。
従来の直動案内装置としては、例えば下記のようなものがある。直線状に延びる断面形状略矩形の案内レールの上に、スライダが案内レールの長手方向に移動可能に組み付けられている。スライダは凹部を有して断面形状略U字状をなしており、その凹部内に案内レールの上部を収容するようにして案内レールに組み付けられている。案内レールの両側面には、前記長手方向に延びる断面円弧状の凹溝からなる軌道面が形成されており、案内レールの側面に対向するスライダの内側面(凹部の内面)には、案内レールの軌道面に対向する断面円弧状の凹溝からなる軌道面が形成されている。
そして、案内レールの軌道面とスライダの軌道面との間に転動体であるボールが転動するための転動通路が形成されていて、この転動通路は前記長手方向に延びている。この転動通路内には複数のボールが転動自在に装填されていて、これら複数のボールの転動通路内での転動を介して、スライダが案内レールに案内されつつ前記長手方向に移動可能となっている。
また、スライダは、スライダ本体と、スライダ本体の両端部(前記長手方向の両端部であり、スライダの移動方向の両端部とも言える)に着脱可能に取り付けられたエンドキャップと、で構成されており、スライダの軌道面はスライダ本体の内側面に形成されている。さらに、スライダは、スライダ本体の内部に、転動通路と平行をなして前記長手方向に貫通する直線孔からなる戻し通路を備えている。
一方、エンドキャップの裏面(スライダ本体との当接面)には、円弧状に湾曲する方向転換路が形成されている。このエンドキャップをスライダ本体に取り付けると、方向転換路によって転動通路と戻し通路とが連通される。これら戻し通路と両端の方向転換路とで、ボールを転動通路の終点から始点へ搬送して循環させる転動体搬送路が構成され、転動通路と転動体搬送路とで、略環状の循環経路が構成される。
案内レールに組みつけられたスライダが案内レールに沿って前記長手方向に移動すると、転動通路内に装填されているボールは、転動通路内を転動しつつ案内レールに対してスライダと同方向に移動する。そして、ボールが転動通路の終点に達すると、エンドキャップに設けられたタング部によって転動通路から掬い上げられ方向転換路へ送られる。方向転換路に入ったボールはUターンして戻し通路に導入され、戻し通路を通って反対側の方向転換路に至る。ここで再びUターンして転動通路の始点に戻り、このような循環経路内の循環を無限に繰り返す。
このような直動案内装置においては、低騒音化と作動の円滑化が求められている。例えば特許文献1には、ボールの移動方向に直交する方向へのボールの許容移動量を規定した直動案内装置が開示されている。すなわち、タング部に接触して掬い上げが開始される掬い上げ開始時のボールの許容移動量を、掬い上げられて方向転換路内に位置するボールの許容移動量よりも小さくすることにより、ボールが円滑に掬い上げられるため、低騒音化と作動の円滑化が達成される。
また、特許文献2には、転動通路の端部に向かって突出するタング部の突出先端と、転動通路の端部との間の距離を規定した直動案内装置が開示されている。すなわち、タング部の突出先端と円弧状に湾曲する方向転換路の曲率中心とを結んだ直線と、スライダ本体の前記長手方向の端面とがなす角度を5°〜20°とすることにより、低騒音化と作動の円滑化が達成される。
しかしながら、直動案内装置においては、ボールの掬い上げを行うタング部やその近傍部分の形状や寸法を自由に設計することは容易ではなく、タング部及びその近傍部分のうち一箇所の設計変更によって他の箇所も設計変更せざるを得なくなる場合があった。そして、複数の箇所を設計変更した結果、逆に作動の円滑性が悪化するという問題が発生する場合があった。特に、ボールの直径が3.175mm以下であるような小型の直動案内装置では、形状や寸法の設計変更の自由度がより小さく、さらにボールのサイズの選択肢も限定されているため、上記のような問題が発生する場合が多かった。
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、低騒音で作動が円滑な直動案内装置を提供することを課題とする。
前記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は、案内レールと、スライダと、複数の転動体と、を有し、前記案内レール及び前記スライダは、互いに対向する位置に、前記転動体の転動通路を形成する軌道面をそれぞれ有し、前記両軌道面は前記案内レールの長手方向に延び、前記転動体は前記転動通路に配置され、前記転動通路内での前記転動体の転動を介して、前記スライダが前記案内レールに案内されて前記長手方向に移動可能となっており、前記スライダは、前記スライダの軌道面が形成されたスライダ本体と、前記スライダ本体の前記長手方向の両端部に着脱可能に固定されたエンドキャップと、を備えるとともに、前記スライダの軌道面に略平行な前記転動体の戻し通路を備え、前記エンドキャップに形成され且つ前記転動通路の端部に向かって突出するタング部により、前記転動通路の終点を通過した転動体を掬い上げて、前記エンドキャップに形成され且つ前記転動通路と前記戻し通路とを連通する方向転換路に送り、掬い上げた前記転動体を前記方向転換路と前記戻し通路で前記転動通路の始点へ搬送して循環させるようになっており、前記方向転換路は、前記戻し通路に接続する戻し通路側部分と、前記転動通路に接続する転動通路側部分とを有して全体として略円弧状に湾曲しており、前記方向転換路の内面のうち径方向外方側の面は、前記戻し通路側部分については前記戻し通路と前記転動通路側部分との間で円弧状に湾曲する湾曲面であり、前記転動通路側部分については前記タング部の基端部から突出先端にわたって形成され且つ前記転動通路に対して角度αをなして傾斜する平面であり、角度αは20°以上30°以下であり、前記転動通路の終点を通過した転動体は、前記タング部の突出先端には接触せず、前記傾斜する平面に接触して掬い上げられるようになっており、また、前記傾斜する平面に接触して掬い上げが開始される掬い上げ開始時の転動体の中心と前記戻し通路側部分の湾曲面の曲率中心とを結んだ直線と、前記スライダ本体の前記長手方向の端面とがなす角度βは、8°以上17.5°以下であり、さらに、前記掬い上げ開始時の転動体の、前記転動体の移動方向に直交する方向への許容移動量が、前記転動体の直径の3%以上8%以下である。
また、本発明の他の態様に係る直動案内装置は、案内レールと、スライダと、複数の転動体と、を有し、前記案内レール及び前記スライダは、互いに対向する位置に、前記転動体の転動通路を形成する軌道面をそれぞれ有し、前記両軌道面は前記案内レールの長手方向に延び、前記転動体は前記転動通路に配置され、前記転動通路内での前記転動体の転動を介して、前記スライダが前記案内レールに案内されて前記長手方向に移動可能となっており、前記スライダは、前記スライダの軌道面が形成されたスライダ本体と、前記スライダ本体の前記長手方向の両端部に着脱可能に固定されたエンドキャップと、を備えるとともに、前記スライダの軌道面に略平行な前記転動体の戻し通路を備え、前記エンドキャップに形成され且つ前記転動通路の端部に向かって突出するタング部により、前記転動通路の終点を通過した転動体を掬い上げて、前記エンドキャップに形成され且つ前記転動通路と前記戻し通路とを連通する方向転換路に送り、掬い上げた前記転動体を前記方向転換路と前記戻し通路で前記転動通路の始点へ搬送して循環させるようになっており、前記方向転換路は、前記戻し通路に接続する戻し通路側部分と、前記転動通路に接続する転動通路側部分とを有して全体として略円弧状に湾曲しており、前記方向転換路の内面のうち径方向外方側の面は、前記戻し通路側部分については前記戻し通路と前記転動通路側部分との間で円弧状に湾曲する湾曲面であり、前記転動通路側部分については前記タング部の基端部から突出先端にわたって形成され且つ前記戻し通路側部分の湾曲面に連続し円弧状に湾曲する湾曲面であり、前記転動通路の終点を通過した転動体は、前記タング部の突出先端には接触せず、前記タング部の湾曲面に接触して掬い上げられるようになっており、また、前記タング部の湾曲面に接触して掬い上げが開始される掬い上げ開始時の転動体の中心と前記戻し通路側部分の湾曲面の曲率中心とを結んだ直線と、前記スライダ本体の前記長手方向の端面とがなす角度βは、8°以上17.5°以下であり、さらに、前記掬い上げ開始時の転動体の、前記転動体の移動方向に直交する方向への許容移動量が、前記転動体の直径の3%以上8%以下である。
本発明の直動案内装置は、低騒音で作動が円滑である。
本発明に係る直動案内装置の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、これ以降の説明で参照する各図においては、同一又は相当する部分には同一の符号を付してある。また、これ以降の説明において「断面」と記した場合は、特に断りがない限り、案内レールの長手方向に直交する平面で切断した場合の断面を意味する。さらに、これ以降の説明における「上」,「下」,「左」,「右」等の方向を示す用語は、特に断りがない限り、説明の便宜上、図2におけるそれぞれの方向を意味するものである。
〔第一実施形態〕
図1、2に示すように、直線状に延びる断面形状略矩形の案内レール1の上に、断面形状略U字状のスライダ2が、案内レール1の長手方向(以下、「長手方向」と記した場合には、特に断りがない限り、案内レール1の長手方向を意味する)に移動可能に組み付けられている。案内レール1の幅方向(以下、「幅方向」と記した場合には、特に断りがない限り、案内レール1の幅方向を意味する)の左右両側面1a,1aの上下方向略中央部には、長手方向に延びる断面ほぼ半円形の凹溝からなる軌道面10,10が形成されている。
そして、軌道面10,10の溝底部には、保持器4の一部を収容して保持器4と案内レール1との干渉を防ぐ保持器用逃げ溝10a(ワイヤー溝)が、スライダ2の移動領域の両端間(例えば、案内レール1の長手方向の両端間)にわたって長手方向に沿って形成されている。保持器用逃げ溝10aの断面形状は、例えば略三角形状、略矩形状である。
図1、2に示すように、直線状に延びる断面形状略矩形の案内レール1の上に、断面形状略U字状のスライダ2が、案内レール1の長手方向(以下、「長手方向」と記した場合には、特に断りがない限り、案内レール1の長手方向を意味する)に移動可能に組み付けられている。案内レール1の幅方向(以下、「幅方向」と記した場合には、特に断りがない限り、案内レール1の幅方向を意味する)の左右両側面1a,1aの上下方向略中央部には、長手方向に延びる断面ほぼ半円形の凹溝からなる軌道面10,10が形成されている。
そして、軌道面10,10の溝底部には、保持器4の一部を収容して保持器4と案内レール1との干渉を防ぐ保持器用逃げ溝10a(ワイヤー溝)が、スライダ2の移動領域の両端間(例えば、案内レール1の長手方向の両端間)にわたって長手方向に沿って形成されている。保持器用逃げ溝10aの断面形状は、例えば略三角形状、略矩形状である。
また、スライダ2は、案内レール1の上面1bに対向する平板状の胴部7と、胴部7の左右両側部からそれぞれ下方に延び側面1aに対向する2つの脚部6,6とからなり、胴部7と脚部6,6とのなす角度は略直角であるため、スライダ2の断面形状は略U字状をなしている。そして、スライダ2は、両脚部6,6の間に案内レール1を挟むようにして、案内レール1に移動可能に取り付けられている。
このようなスライダ2は、スライダ本体2Aと、スライダ本体2Aの両端部(長手方向の両端部であり、スライダ2の移動方向の両端部とも言える)に着脱可能に取り付けられたエンドキャップ2B,2Bと、を備えている。さらに、スライダ2の両端部(各エンドキャップ2Bの長手方向の外端面)には、案内レール1の外面(上面1b及び側面1a,1a)に摺接して案内レール1とスライダ2との間の隙間の開口のうち長手方向の端面側に面する部分を密封するサイドシール5,5が装着されており、スライダ2の下部には、案内レール1とスライダ2との間の隙間の開口のうちスライダ2の下面側に面する部分を密封するアンダーシール(図示せず)が装着されている。これらサイドシール5,5及びアンダーシールにより、外部から前記隙間への異物の侵入や、前記隙間から外部への潤滑剤の漏出が防止されている。
さらに、スライダ本体2Aの左右両脚部6,6の内側面の上下方向略中央部には、案内レール1の軌道面10,10に対向する断面ほぼ半円形の凹溝からなる軌道面11,11が形成されている。そして、案内レール1の軌道面10,10とスライダ2の軌道面11,11との間に、断面ほぼ円形の転動通路13,13がそれぞれ形成されていて、これらの転動通路13,13は長手方向に延びている(図2、3を参照)。
これらの転動通路13内には複数の転動体3(ボール)が転動自在に装填されていて、転動通路13内でのこれらの転動体3の転動を介して、スライダ2が案内レール1に案内されて長手方向に移動可能となっている。保持器4は例えばワイヤーで形成されており、例えば案内レール1に組み付ける前など、案内レール1に組み付けられていない状態のスライダ2からの転動体3の脱落を防止するために、転動体3を保持する。
なお、転動体3の種類はボールに限定されるものではなく、ころであってもよい。また、案内レール1及びスライダ2が備える軌道面10,11の数は片側一列に限らず、例えば片側二列以上であってもよい。また、軌道面10,11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。
さらに、スライダ2は、スライダ本体2Aの左右両脚部6,6に、転動通路13,13と平行をなして長手方向に貫通する断面形状略円形の貫通孔からなる戻し通路14,14を備えている(図2、3を参照)。
一方、エンドキャップ2Bは、例えば樹脂材料の成形品からなり、断面形状が略U字状に形成されている。また、エンドキャップ2Bの裏面(スライダ本体2Aとの当接面)の左右両側には、断面形状円形で略円弧状に湾曲する方向転換路15が形成されている(図3を参照)。このエンドキャップ2Bをねじ等の締結部材でスライダ本体2Aに取り付けると、方向転換路15によって転動通路13と戻し通路14とが連通される。なお、方向転換路15の断面形状は、方向転換路15の連続方向に直交する平面で切断した場合の断面形状である。
一方、エンドキャップ2Bは、例えば樹脂材料の成形品からなり、断面形状が略U字状に形成されている。また、エンドキャップ2Bの裏面(スライダ本体2Aとの当接面)の左右両側には、断面形状円形で略円弧状に湾曲する方向転換路15が形成されている(図3を参照)。このエンドキャップ2Bをねじ等の締結部材でスライダ本体2Aに取り付けると、方向転換路15によって転動通路13と戻し通路14とが連通される。なお、方向転換路15の断面形状は、方向転換路15の連続方向に直交する平面で切断した場合の断面形状である。
これら戻し通路14と両端の方向転換路15,15とで、転動体3を転動通路13の終点から始点に搬送して循環させる転動体搬送路16が構成され(転動体搬送路16は転動通路13と同数設けられている)、転動通路13と転動体搬送路16とで、略環状の循環経路が構成される。そして、この略環状の循環経路は、案内レール1を挟んで左右両側に形成される。
案内レール1に組みつけられたスライダ2が案内レール1に沿って長手方向に移動すると、転動通路13内に装填されている転動体3は、転動通路13内を転動しつつ案内レール1に対してスライダ2と同方向に移動する。そして、転動体3が転動通路13の終点を通過すると、エンドキャップ2Bに設けられたタング部18によって、転動通路13から掬い上げられ方向転換路15へ送られる。方向転換路15に入った転動体3はUターンして戻し通路14に導入され、戻し通路14を通って反対側の方向転換路15に至る。ここで再びUターンして転動通路13の始点に戻り、このような循環経路内の循環を無限に繰り返す。
次に、エンドキャップ2Bに設けられた方向転換路15及びタング部18について、図3を参照しながらさらに詳細に説明する。
方向転換路15は、戻し通路14に接続する戻し通路側部分15Aと、転動通路13に接続する転動通路側部分15Bとを有して全体として略円弧状に湾曲している。タング部18は、エンドキャップ2Bの転動通路13の端部に対向する部分に形成されていて、転動通路13の長手方向の端部に向かって突出している。
方向転換路15は、戻し通路14に接続する戻し通路側部分15Aと、転動通路13に接続する転動通路側部分15Bとを有して全体として略円弧状に湾曲している。タング部18は、エンドキャップ2Bの転動通路13の端部に対向する部分に形成されていて、転動通路13の長手方向の端部に向かって突出している。
また、方向転換路15の内面のうち径方向外方側の面(以下「外方側内面」と記す)の形状は、戻し通路側部分15Aと転動通路側部分15Bとで異なっている。すなわち、戻し通路側部分15Aの外方側内面は、戻し通路14と転動通路側部分15Bとの間で円弧状に湾曲する湾曲面21であり、転動通路側部分15Bの外方側内面は、タング部18の基端部から突出先端にわたって形成され且つ転動通路13に対して角度αをなして傾斜する平面22である。この角度αは20°以上30°以下とされている。図3は、一点鎖線で示す方向転換路15の中心線を含む平面で切断した断面図であるが、この図3では、戻し通路側部分15Aの外方側内面は円弧状に、転動通路側部分15Bの外方側内面は直線状に図示されている。
さらに、転動体3がタング部18の突出先端に接触しないようにタング部18が形成されているので、これにより、転動通路13の終点を通過した転動体3は、タング部18の突出先端には接触せず、傾斜する平面22に接触して掬い上げられる。そして、タング部18によって転動通路13から掬い上げられた転動体3は、方向転換路15の転動通路側部分15Bに送られ、平面22に沿って転動通路側部分15B内を移動して戻し通路側部分15Aに至り、続いて湾曲面21に沿って戻し通路側部分15A内を移動して戻し通路14へ送られる。
転動体3がタング部18の突出先端に接触しないので、第一実施形態の直動案内装置は、低騒音であるとともに作動の円滑性と耐久性が優れている。転動体3がタング部18の突出先端に接触しないようにする方法は特に限定されるものではないが、例えば、タング部18の突出先端と案内レール1の軌道面10との間の幅方向距離を、角度αや転動体3の直径に応じて、転動体3がタング部18の突出先端に接触しないように設定する方法や、案内レール1に長手方向に沿う溝を設けて、この溝内にタング部18の突出先端が収容されるようにタング部18を形成する方法があげられる。
また、スライダ本体2Aの長手方向の端面24上に位置する湾曲面21の曲率中心Oは、戻し通路14と転動通路13との幅方向中間位置に位置している。すなわち、図3に示すように、一点鎖線で示す戻し通路14の中心線と転動通路13の中心線との幅方向中間位置に、湾曲面21の曲率中心Oが位置している。そして、傾斜する平面22に接触して掬い上げが開始される掬い上げ開始時の転動体3の中心と戻し通路側部分15Aの湾曲面21の曲率中心Oとを結んだ直線と、スライダ本体2Aの長手方向の端面24とがなす角度βは、8°以上17.5°以下とされている。
さらに、掬い上げ開始時の転動体3の、転動体3の移動方向に直交する方向への許容移動量Mは、転動体3の直径の3%以上8%以下とされている(図3を参照)。
このような構成により、転動体3に荷重が作用する転動通路13から転動体3に荷重が作用しない方向転換路15へ、転動体3が円滑に掬いあげられるので、第一実施形態の直動案内装置は、低騒音であるとともに作動の円滑性と耐久性が優れている。
このような構成により、転動体3に荷重が作用する転動通路13から転動体3に荷重が作用しない方向転換路15へ、転動体3が円滑に掬いあげられるので、第一実施形態の直動案内装置は、低騒音であるとともに作動の円滑性と耐久性が優れている。
すなわち、転動体3を掬い上げる際に転動体3がタング部18の突出先端に衝突することがなく、転動体3がタング部18の傾斜した平面22に衝突して緩やかな角度で確実に掬い上げられる。そのため、転動体3を転動通路13から円滑に掬い上げることができ、なおかつ転動体3の衝突による衝撃も緩和されるため、転動体3がタング部18の突出先端に衝突する場合よりも、タング部18の耐久性がより一層確保されるとともに、直動案内装置の作動が円滑となり、騒音発生も低減する。
また、従来の直動案内装置においては、タング部やその近傍部分の形状や寸法を自由に設計することは容易ではなく、タング部及びその近傍部分のうち一箇所の設計変更によって他の箇所も設計変更せざるを得なくなる場合があり、複数の箇所を設計変更した結果、逆に作動の円滑性が悪化するという問題が発生する場合があったが、第一実施形態の直動案内装置は、角度α、角度β、及び許容移動量Mが上記の条件を満足する範囲内であれば、タング部18やその近傍部分の形状や寸法を自由に設計することができる。
特に、転動体の直径が3.175mm以下であるような小型の直動案内装置では、形状や寸法の設計変更の自由度がより小さく、さらに転動体のサイズの選択肢も限定されているため、上記のような問題が発生する場合が多かったが、第一実施形態の直動案内装置は、転動体3の直径が3.175mm以下であっても、角度α、角度β、及び許容移動量Mが上記の条件を満足する範囲内であれば、タング部18やその近傍部分の形状や寸法を自由に設計することができる。
現状では、直動案内装置に使用される転動体の最小の直径は約1mmであることから、第一実施形態の直動案内装置は、転動体3の直径が1mm以上3.175mm以下である小型の直動案内装置に特に好適であると言える。
現状では、直動案内装置に使用される転動体の最小の直径は約1mmであることから、第一実施形態の直動案内装置は、転動体3の直径が1mm以上3.175mm以下である小型の直動案内装置に特に好適であると言える。
角度αが20°未満であると、戻し通路側部分15Aの湾曲面21と傾斜した平面22との接続部分に急激に屈曲する屈曲部が形成されるので、転動体3が戻し通路側部分15Aの湾曲面21に衝突するおそれがある。そうすると、騒音が大きくなるおそれがあるとともに、作動の円滑性と耐久性が低下するおそれがある。一方、角度αが30°超過であると、傾斜した平面22に転動体3が衝突した際の騒音が大きくなるおそれがある。また、作動の円滑性と耐久性が低下するおそれがある。
また、角度βが8°未満であると、耐久性が低下するおそれがある。一方、角度βが17.5°超過であると、作動の円滑性が低下するおそれがある。
また、角度βが8°未満であると、耐久性が低下するおそれがある。一方、角度βが17.5°超過であると、作動の円滑性が低下するおそれがある。
さらに、許容移動量Mが転動体3の直径の3%未満であると、転動体3の詰まりが発生するおそれがある。一方、許容移動量Mが転動体3の直径の8%超過であると、転動体3の移動時に蛇行が生じやすくなるので、タング部18によって円滑に掬い上げられずに作動の円滑性が低下するおそれがある。よって、タング部18の突出先端を転動通路13の長手方向の端部に近づけて、許容移動量Mを小さくする必要がある。
このような第一実施形態の直動案内装置は、工作機械、搬送装置、生産設備等の搬送機構に適用可能である。
このような第一実施形態の直動案内装置は、工作機械、搬送装置、生産設備等の搬送機構に適用可能である。
〔第二実施形態〕
本発明の第二実施形態に係る直動案内装置を、図4を参照しながら説明する。ただし、第二実施形態の直動案内装置の構成及び作用効果は、第一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。
第一実施形態においては、転動通路側部分15Bの外方側内面は、転動通路13に対して角度αをなして傾斜する平面22であったが、第二実施形態においては、円弧状に湾曲する湾曲面23となっている。この湾曲面23は、タング部18の基端部から突出先端にわたって形成され且つ戻し通路側部分15Aの湾曲面21に連続して形成されている。
本発明の第二実施形態に係る直動案内装置を、図4を参照しながら説明する。ただし、第二実施形態の直動案内装置の構成及び作用効果は、第一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。
第一実施形態においては、転動通路側部分15Bの外方側内面は、転動通路13に対して角度αをなして傾斜する平面22であったが、第二実施形態においては、円弧状に湾曲する湾曲面23となっている。この湾曲面23は、タング部18の基端部から突出先端にわたって形成され且つ戻し通路側部分15Aの湾曲面21に連続して形成されている。
転動通路側部分15Bの湾曲面23の曲率半径は、図4に示すように戻し通路側部分15Aの湾曲面21の曲率半径と同一でもよいが、異なっていてもよい。また、転動通路側部分15Bの湾曲面23の曲率中心は、図4に示すように戻し通路側部分15Aの湾曲面21の曲率中心Oと同一でもよいが、異なっていてもよい。両曲率中心が異なる場合には、両曲率中心ともにスライダ本体2Aの長手方向の端面24上に位置するようにしてもよい。
〔第三実施形態〕
本発明の第三実施形態に係る直動案内装置を、図5を参照しながら説明する。ただし、第三実施形態の直動案内装置の構成及び作用効果は、第一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。
第一実施形態においては、戻し通路側部分15Aの湾曲面21の曲率中心Oは、戻し通路14と転動通路13との幅方向中間位置Pに位置していたが、第三実施形態においては、戻し通路側部分15Aの湾曲面21の曲率中心Oは、スライダ本体2Aの長手方向の端面24上であり、且つ、戻し通路14と転動通路13との幅方向中間位置Pよりも転動通路13に近い側に位置している。戻し通路側部分15Aの湾曲面21の曲率中心Oと、戻し通路14と転動通路13との幅方向中間位置Pとの間の距離は、Lである。これにより、タング部18の突出先端を転動通路13の長手方向の端部に近づけることができる。
なお、戻し通路側部分15Aの湾曲面21の曲率半径を、戻し通路側部分15Aの湾曲面21の曲率中心Oが戻し通路14と転動通路13との幅方向中間位置Pに位置する場合の戻し通路側部分15Aの湾曲面21の曲率半径と同じ値としてもよいし、異なる値としてもよい。
本発明の第三実施形態に係る直動案内装置を、図5を参照しながら説明する。ただし、第三実施形態の直動案内装置の構成及び作用効果は、第一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。
第一実施形態においては、戻し通路側部分15Aの湾曲面21の曲率中心Oは、戻し通路14と転動通路13との幅方向中間位置Pに位置していたが、第三実施形態においては、戻し通路側部分15Aの湾曲面21の曲率中心Oは、スライダ本体2Aの長手方向の端面24上であり、且つ、戻し通路14と転動通路13との幅方向中間位置Pよりも転動通路13に近い側に位置している。戻し通路側部分15Aの湾曲面21の曲率中心Oと、戻し通路14と転動通路13との幅方向中間位置Pとの間の距離は、Lである。これにより、タング部18の突出先端を転動通路13の長手方向の端部に近づけることができる。
なお、戻し通路側部分15Aの湾曲面21の曲率半径を、戻し通路側部分15Aの湾曲面21の曲率中心Oが戻し通路14と転動通路13との幅方向中間位置Pに位置する場合の戻し通路側部分15Aの湾曲面21の曲率半径と同じ値としてもよいし、異なる値としてもよい。
〔第四実施形態〕
本発明の第四実施形態に係る直動案内装置を、図6を参照しながら説明する。ただし、第四実施形態の直動案内装置の構成及び作用効果は、第一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。
第一実施形態においては、タング部18の突出先端は、案内レール1の軌道面10に対して幅方向距離をあけた位置に配されていたが、第四実施形態においては、タング部18の突出先端を転動通路13の長手方向の端部に近づけるために、案内レール1に長手方向に沿う溝が設けられ、この溝内にタング部18の突出先端が収容されるようにタング部18が形成されている。この溝として、保持器用逃げ溝10aを用いることができる。
直動案内装置が保持器4を備えておらず案内レール1の側面1aに保持器用逃げ溝10aが形成されていない場合には、タング部18と案内レール1が干渉しないように、タング部18を収容する溝を案内レール1の側面1aに設けるとよい。
本発明の第四実施形態に係る直動案内装置を、図6を参照しながら説明する。ただし、第四実施形態の直動案内装置の構成及び作用効果は、第一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。
第一実施形態においては、タング部18の突出先端は、案内レール1の軌道面10に対して幅方向距離をあけた位置に配されていたが、第四実施形態においては、タング部18の突出先端を転動通路13の長手方向の端部に近づけるために、案内レール1に長手方向に沿う溝が設けられ、この溝内にタング部18の突出先端が収容されるようにタング部18が形成されている。この溝として、保持器用逃げ溝10aを用いることができる。
直動案内装置が保持器4を備えておらず案内レール1の側面1aに保持器用逃げ溝10aが形成されていない場合には、タング部18と案内レール1が干渉しないように、タング部18を収容する溝を案内レール1の側面1aに設けるとよい。
〔実施例〕
第一実施形態の直動案内装置において角度α、角度β、及び許容移動量を種々変更したもの、及び、第二実施形態の直動案内装置において、角度β及び許容移動量を種々変更したものを用意して、その作動の円滑性を評価した。結果を図7,8のグラフに示す。なお、両グラフの凡例に示した「×:R」とは、転動通路側部分の外方側内面が円弧状に湾曲する湾曲面(第二実施形態の直動案内装置)となっていることを示す。
また、両グラフの縦軸の動摩擦変動パラメータとは、直動案内装置の作動の円滑性の指標となる数値であり、直動案内装置を駆動した際に生じる動摩擦力の変動の大きさ(平均値)と、変動の発生頻度(転動体の通過回数との比)とを乗じて算出されるものである。動摩擦変動パラメータが小さいほど、直動案内装置の作動の円滑性が優れていることを示す。
第一実施形態の直動案内装置において角度α、角度β、及び許容移動量を種々変更したもの、及び、第二実施形態の直動案内装置において、角度β及び許容移動量を種々変更したものを用意して、その作動の円滑性を評価した。結果を図7,8のグラフに示す。なお、両グラフの凡例に示した「×:R」とは、転動通路側部分の外方側内面が円弧状に湾曲する湾曲面(第二実施形態の直動案内装置)となっていることを示す。
また、両グラフの縦軸の動摩擦変動パラメータとは、直動案内装置の作動の円滑性の指標となる数値であり、直動案内装置を駆動した際に生じる動摩擦力の変動の大きさ(平均値)と、変動の発生頻度(転動体の通過回数との比)とを乗じて算出されるものである。動摩擦変動パラメータが小さいほど、直動案内装置の作動の円滑性が優れていることを示す。
図7,8のグラフから、角度αが20°以上30°以下である場合、及び、転動通路側部分の外方側内面が円弧状に湾曲する湾曲面となっている場合は、作動の円滑性が優れていることが分かる。なお、両グラフには示されていないが、角度αが30°超過であると、タング部への転動体の衝突によって作動の円滑性や耐久性に悪影響が出た。
次に、図7,8のグラフのうち、角度αが20°以上30°以下である場合、及び、転動通路側部分の外方側内面が円弧状に湾曲する湾曲面となっている場合のみをプロットしたグラフを、図9,10に示す。なお、図9のグラフにおいては、角度βの数値を四角で囲い各プロットに対応させる形で表示してある。また、図10のグラフにおいては、許容移動量の数値を、四角で囲い各プロットに対応させる形で表示してある。
次に、図7,8のグラフのうち、角度αが20°以上30°以下である場合、及び、転動通路側部分の外方側内面が円弧状に湾曲する湾曲面となっている場合のみをプロットしたグラフを、図9,10に示す。なお、図9のグラフにおいては、角度βの数値を四角で囲い各プロットに対応させる形で表示してある。また、図10のグラフにおいては、許容移動量の数値を、四角で囲い各プロットに対応させる形で表示してある。
図9,10のグラフから、角度βは17.5°以下、許容移動量は転動体の直径の8%以下であれば、作動の円滑性が良好であることが分かる。ただし、角度βが小さ過ぎると耐久性が低下するおそれがあるので、角度βは8°以上とする必要がある。また、許容移動量が小さすぎると転動体の詰まりが発生するおそれがあるので、許容移動量は転動体の直径の3%以上とする必要がある。
次に、図9,10のグラフの元となった、直動案内装置を駆動した際に生じる動摩擦力のデータを、図11,12,13に示す。図11に示す動摩擦力のデータは、角度α、角度β、及び許容移動量の全てが本発明の条件を満たす実施例の直動案内装置についてのデータである。また、図12に示す動摩擦力のデータは、角度αのみが本発明の条件を満たし、角度β及び許容移動量は本発明の条件を満たさない比較例1の直動案内装置についてのデータである。さらに、図13に示す動摩擦力のデータは、角度α、角度β、及び許容移動量の全てが本発明の条件を満たさない比較例2の直動案内装置についてのデータである。
図11のグラフは、図12,13のグラフに比べて、直動案内装置を駆動した際に生じる動摩擦力の変動が小さい。これらのグラフから、実施例の直動案内装置は、比較例1,2の直動案内装置に比べて、作動の円滑性が優れていることが分かる。
図11のグラフは、図12,13のグラフに比べて、直動案内装置を駆動した際に生じる動摩擦力の変動が小さい。これらのグラフから、実施例の直動案内装置は、比較例1,2の直動案内装置に比べて、作動の円滑性が優れていることが分かる。
1 案内レール
2 スライダ
2A スライダ本体
2B エンドキャップ
3 転動体
10 軌道面
11 軌道面
13 転動通路
14 戻し通路
15 方向転換路
15A 戻し通路側部分
15B 転動通路側部分
18 タング部
21 湾曲面
22 平面
23 湾曲面
24 スライダ本体の端面
M 許容移動量
O 曲率中心
2 スライダ
2A スライダ本体
2B エンドキャップ
3 転動体
10 軌道面
11 軌道面
13 転動通路
14 戻し通路
15 方向転換路
15A 戻し通路側部分
15B 転動通路側部分
18 タング部
21 湾曲面
22 平面
23 湾曲面
24 スライダ本体の端面
M 許容移動量
O 曲率中心
Claims (2)
- 案内レールと、スライダと、複数の転動体と、を有し、
前記案内レール及び前記スライダは、互いに対向する位置に、前記転動体の転動通路を形成する軌道面をそれぞれ有し、
前記両軌道面は前記案内レールの長手方向に延び、
前記転動体は前記転動通路に配置され、
前記転動通路内での前記転動体の転動を介して、前記スライダが前記案内レールに案内されて前記長手方向に移動可能となっており、
前記スライダは、前記スライダの軌道面が形成されたスライダ本体と、前記スライダ本体の前記長手方向の両端部に着脱可能に固定されたエンドキャップと、を備えるとともに、前記スライダの軌道面に略平行な前記転動体の戻し通路を備え、
前記エンドキャップに形成され且つ前記転動通路の端部に向かって突出するタング部により、前記転動通路の終点を通過した転動体を掬い上げて、前記エンドキャップに形成され且つ前記転動通路と前記戻し通路とを連通する方向転換路に送り、掬い上げた前記転動体を前記方向転換路と前記戻し通路で前記転動通路の始点へ搬送して循環させるようになっており、
前記方向転換路は、前記戻し通路に接続する戻し通路側部分と、前記転動通路に接続する転動通路側部分とを有して全体として略円弧状に湾曲しており、
前記方向転換路の内面のうち径方向外方側の面は、前記戻し通路側部分については前記戻し通路と前記転動通路側部分との間で円弧状に湾曲する湾曲面であり、前記転動通路側部分については前記タング部の基端部から突出先端にわたって形成され且つ前記転動通路に対して角度αをなして傾斜する平面であり、角度αは20°以上30°以下であり、
前記転動通路の終点を通過した転動体は、前記タング部の突出先端には接触せず、前記傾斜する平面に接触して掬い上げられるようになっており、
また、前記傾斜する平面に接触して掬い上げが開始される掬い上げ開始時の転動体の中心と前記戻し通路側部分の湾曲面の曲率中心とを結んだ直線と、前記スライダ本体の前記長手方向の端面とがなす角度βは、8°以上17.5°以下であり、
さらに、前記掬い上げ開始時の転動体の、前記転動体の移動方向に直交する方向への許容移動量が、前記転動体の直径の3%以上8%以下である直動案内装置。 - 案内レールと、スライダと、複数の転動体と、を有し、
前記案内レール及び前記スライダは、互いに対向する位置に、前記転動体の転動通路を形成する軌道面をそれぞれ有し、
前記両軌道面は前記案内レールの長手方向に延び、
前記転動体は前記転動通路に配置され、
前記転動通路内での前記転動体の転動を介して、前記スライダが前記案内レールに案内されて前記長手方向に移動可能となっており、
前記スライダは、前記スライダの軌道面が形成されたスライダ本体と、前記スライダ本体の前記長手方向の両端部に着脱可能に固定されたエンドキャップと、を備えるとともに、前記スライダの軌道面に略平行な前記転動体の戻し通路を備え、
前記エンドキャップに形成され且つ前記転動通路の端部に向かって突出するタング部により、前記転動通路の終点を通過した転動体を掬い上げて、前記エンドキャップに形成され且つ前記転動通路と前記戻し通路とを連通する方向転換路に送り、掬い上げた前記転動体を前記方向転換路と前記戻し通路で前記転動通路の始点へ搬送して循環させるようになっており、
前記方向転換路は、前記戻し通路に接続する戻し通路側部分と、前記転動通路に接続する転動通路側部分とを有して全体として略円弧状に湾曲しており、
前記方向転換路の内面のうち径方向外方側の面は、前記戻し通路側部分については前記戻し通路と前記転動通路側部分との間で円弧状に湾曲する湾曲面であり、前記転動通路側部分については前記タング部の基端部から突出先端にわたって形成され且つ前記戻し通路側部分の湾曲面に連続し円弧状に湾曲する湾曲面であり、
前記転動通路の終点を通過した転動体は、前記タング部の突出先端には接触せず、前記タング部の湾曲面に接触して掬い上げられるようになっており、
また、前記タング部の湾曲面に接触して掬い上げが開始される掬い上げ開始時の転動体の中心と前記戻し通路側部分の湾曲面の曲率中心とを結んだ直線と、前記スライダ本体の前記長手方向の端面とがなす角度βは、8°以上17.5°以下であり、
さらに、前記掬い上げ開始時の転動体の、前記転動体の移動方向に直交する方向への許容移動量が、前記転動体の直径の3%以上8%以下である直動案内装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014236836A JP2016098916A (ja) | 2014-11-21 | 2014-11-21 | 直動案内装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014236836A JP2016098916A (ja) | 2014-11-21 | 2014-11-21 | 直動案内装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016098916A true JP2016098916A (ja) | 2016-05-30 |
Family
ID=56076655
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014236836A Pending JP2016098916A (ja) | 2014-11-21 | 2014-11-21 | 直動案内装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2016098916A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107738694A (zh) * | 2017-08-28 | 2018-02-27 | 湖北航天技术研究院总体设计所 | 一种复合式升降后盖 |
-
2014
- 2014-11-21 JP JP2014236836A patent/JP2016098916A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107738694A (zh) * | 2017-08-28 | 2018-02-27 | 湖北航天技术研究院总体设计所 | 一种复合式升降后盖 |
CN107738694B (zh) * | 2017-08-28 | 2019-10-08 | 湖北航天技术研究院总体设计所 | 一种复合式升降后盖 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6365026B2 (ja) | 直動案内装置 | |
US9939013B2 (en) | Linear motion guide device | |
JP2008133837A (ja) | 直動案内装置 | |
JP5686910B2 (ja) | 運動案内装置 | |
JP2001182745A (ja) | 直動案内軸受 | |
JP2016098916A (ja) | 直動案内装置 | |
US10400820B2 (en) | Linear motion guide unit | |
US11199222B2 (en) | Motion guide device | |
JP2017078439A (ja) | ボールねじ | |
JP2010169183A (ja) | 直動案内装置 | |
US11767882B2 (en) | Motion guide apparatus | |
WO2016181887A1 (ja) | 直動案内装置 | |
EP1959148A2 (en) | Linear guide apparatus and rolling elements accomodation belt | |
JP2012229771A (ja) | リニアガイド装置 | |
JP2007333147A (ja) | エンドキャップ及びそれを備えた直動案内軸受装置 | |
JP2015224694A (ja) | 直動案内装置 | |
JP2015209919A (ja) | 直動案内装置 | |
JP5909848B2 (ja) | 直動案内軸受装置 | |
JP7221814B2 (ja) | 運動案内装置 | |
JP2013122321A (ja) | リニアガイド装置用シール装置及びリニアガイド装置 | |
JP2016211682A (ja) | 直動案内装置 | |
JP2007107683A (ja) | 直動案内装置 | |
JP2010185517A (ja) | 直動案内装置 | |
JP2009030718A (ja) | 直動案内装置 | |
JP2017078477A (ja) | 転がり軸受案内装置 |