JP2017008956A - リニアガイド装置用保持器 - Google Patents

Abstract

【課題】分解した後にボール保持器を反転して組立する場合、各フック部はこのように薄く形成されているため、ボールが係合状態を保持する力が弱く、鋼球の組み込み作業時に手や道具、鋼球の衝突によりフックが外れてしまい、ボール保持器の変形状態が解除されてしまう。【解決手段】案内レール４と、該案内レール４に複数の鋼球７を介して前記案内レール４の長手方向に移動可能に配置されたベアリング１０とを備え、前記ベアリング１０の前記案内レール４と対向する面には、前記複数の鋼球７が転動する複数の転動溝１６，１７が形成されている直動案内装置１に用いられ、前記長手方向の両端部には突起４８が形成され、ボール保持器４６の反転を防止することを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、リニアガイド装置用保持器に関する。

搬送装置や工作機械等に取付けられて用いられるリニアガイド装置は、案内レールと、該案内レールに多数の鋼球を介して該案内レールの長手方向に滑動可能に取付けられたベアリングとを備えている。ベアリングにはボール保持器が備えられている。鋼球はボール保持器によってベアリングに保持されている。特許文献１には、ベアリングからエンドキャップやボール保持器を取り外すことなく、ベアリングへの鋼球の装填、あるいは装填されている鋼球の取り出しをすることが可能なボール保持器が記載されている。

図５（ａ）はこのような従来のボール保持器の下面図、すなわちベアリングに組付けられたボール保持器を下側から見た状態を示し、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ線における係合フック部の断面図である。図５（ｂ）中に二点鎖線で示すＢは、ボール保持器３４６によってベアリング３１０に保持される鋼球を示している。図６は係合フック部の拡大断面図であり、（ａ）は各係合フック部の対向する面同士が接触している状態を示し、（ｂ）は各係合フック部が互いに係合している状態を示している。

ボール保持器３４６は、図５（ａ）に示すように、一対の長辺部３５６と一対の短辺部３５８とによって長方形の枠型に形成されている。ボール保持器３４６は、長辺部３５６がリニアガイド装置の長手方向と平行となるようにベアリング３１０に配置される。両長辺部３５６には鋼球を支持するためのボール保持溝３６０が設けられている。各長辺部３５６の中央部の内側には、図５（ｂ）に示すように、それぞれ対向する長辺部３５６に向かって突出する係合フック部３７４が設けられている。各係合フック部３７４は、通常の使用時においては、図５（ｂ）に示すように間隔を隔てて相互に対峙しているが、ベアリングに鋼球を装填するとき、あるいは装填されている鋼球を取り出すとき等には、相互に係合させることが出来るようになっている。

係合フック部３７４の係合は工具等を使用してなされる。すなわち、工具等によって両係合フック部３７４を相互に近づかせる。すると両係合フック部３７４は、図６（ａ）に示すように対向する面同士が接触し、そして、図６（ｂ）に示すように爪部３７８が互いに引っ掛かり合う。このように両係合フック部３７４を係合させた状態にすると、ボール保持器３４６の両長辺部３５６は、図７に示すように、それぞれ中央部分が内方に向かって変形し、弓なりに撓んだ状態となる。長辺部３５６が弓なりに撓むと、長辺部３５６の中央部とベアリング３１０との間隔が広がった状態となる。そうすると、該間隔が広がった部分から容易に鋼球をベアリング３１０に装填し、あるいはベアリング３１０から鋼球を取り出すことが可能となる。

実公平６−１９８５５号公報

従来のボール保持器における各フック部は、図６（ｂ）に示すように、各フック部３７４の爪部３７８同士が互いに引っ掛かり合って係合している。爪部３７８同士が引っ掛かり合うとき、すなわち図６（ａ）から図６（ｂ）の状態に移行する際、各フック部３７４は互いに厚さ方向に反るように弾性変形する。具体的には、図６（ａ）の紙面左側のフック部３７４は矢印Ｕ方向に反り、紙面右側のフック部３７４は矢印Ｄ方向に反る。そのため、各フック部３７４の厚さは、当該厚さ方向の変形量を考慮して、ボール保持器３４６の厚さの１／５程度の厚さに形成されている。つまり、フック部３７４が厚さ方向に弾性変形しても、フック部３７４の一部がボール保持器３４６の上面よりも上方に、あるいは下面よりも下方に飛び出さないような寸法に形成されている。しかしながら、ボール保持器３４６に設けたボール７との接触部が上下反転して組立する際に、ボール７が装填をすることができず、分解した後にボール保持器を反転して組立する場合、各フック部３７４はこのように薄く形成されているため、ボールが係合状態を保持する力が弱く、鋼球の組み込み作業時に手や道具、鋼球の衝突によりフックが外れてしまい、ボール保持器３４６の変形状態が解除されてしまうという課題がある。予期せぬタイミングで変形状態が解除された場合、鋼球が弾き飛ばされて紛失してしまう怖れがある。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、反転を防止することを特徴とするリニアガイド装置に設けたボール保持器を提供することを課題とする。

上記課題を達成するために、本発明に係るボール保持器は、案内レールと、該案内レールに複数のボールを介して前記案内レールの長手方向に移動可能に配置されたベアリングとを備え、前記ベアリングの前記案内レールと対向する面には、前記複数のボールが転動する複数の転動溝が形成されているリニアガイド装置に用いられ、前記長手方向の両端部には突起が形成され、ボール保持器の反転を防止することを特徴とする。

また、好適には、本発明に係るボール保持器は、前記突起部の形状を略Ｔ字にしたことを特徴とする。

本発明によれば、ホール保持器をベアリングに取り付けるときに、ボール保持器を上下反転に組たてることを防止することを特徴とするリニアガイド装置を提供することができる。

第１実施形態に係るリニアガイド装置の構成を、一部を切り欠いて示す斜視図である。 第１実施形態に係るリニアガイド装置の要部の側面図であり、一部を切り欠いて示している。 （ａ）は第１実施形態に係るボール保持器の長手方向から見た正面図を示す。（ｂ）は第１実施形態に係るボール保持器の長手方向から見た側面図を示す。 （ａ）は第２実施形態に係るボール保持器の長手方向から見た正面図を示す。（ｂ）は第２実施形態に係るボール保持器の長手方向から見た側面図を示す。 （ａ）は従来のボール保持器の下面図であり、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線の断面図である。 従来のボール保持器の係合フック部の拡大断面図であり、（ａ）は各係合フック部の対向する面同士が接触している状態を示し、（ｂ）は各係合フック部が相互に係合している状態を示している。 従来のボール保持器の係合フック部が相互に係合している状態におけるボール保持器の形状を示す下面図である。

以下、本発明の実施形態に係るリニアガイド装置について、図面を参照しつつ説明する。なお、本明細書においては、案内レールを通常に水平にした状態において、案内レールの長手方向を長手方向とし、長手方向に対して水平方向に直角に交差する方向を幅方向とし、長手方向および幅方向に対して垂直に交差する方向を上下方向とする。また、このとき、長手方向に延在する上側の面、下側の面、および両側の面を、それぞれ上面、下面、および側面とし、長手方向の端部側の面を端面とする。また、これらの方向および各面の呼称は、ベアリングおよびベアリングに組付けられたボール保持器においては、ベアリングが案内レールに組付けられた状態において同様とする。

図１は、本実施形態に係るリニアガイド装置１の構成を、一部を切り欠いて示す斜視図である。また、図２は、リニアガイド装置１の要部の側面図であり、一部を切り欠いて示している。

図１に示すように、リニアガイド装置１は長手方向に延在する断面略角型の案内レール４と、該案内レール４に転動体である鋼球７を介して長手方向に移動可能に組付けられたベアリング１０とを備えている。ベアリング１０は、下面側に長手方向に延在する凹部１３が形成され、長手方向から見た断面形状は略コ字状となっている。凹部１３はベアリング１０の両端面を貫いて形成されている。ベアリング１０は凹部１３が案内レール４を跨いで該案内レール４上に配置されている。

案内レール４の一方側の側面４ａと上面４ｃとが交差する稜線部には、鋼球７が転動するための上側転動溝１６が長手方向に延在して形成されている。上側転動溝１６は断面形状が略１／４円弧状に形成されている。案内レール４の他方側の側面４ｂと上面４ｃとの稜線部にも同様の上側転動溝１６が形成されている。また、案内レール４の一方側の側面４ａの上下方向略中間位置には、鋼球７が転動するための下側転動溝１７が長手方向に延在して形成されている。下側転動溝１７は断面形状が略１／２円弧状に形成されている。下側転動溝１７の底部には、下側転動溝１７の全長に亘って逃げ溝１８が形成されている。案内レール４の他方側の側面４ｂの上下方向略中間位置にも、同様の下側転動溝１７および逃げ溝１８が形成されている。このように、案内レール４には各側面４ａ、４ｂにそれぞれ上側および下側の２本ずつ、計４本の転動溝１６、１７が形成されている。

ベアリング１０は、ベアリング本体部１９と、ベアリング本体部１９の長手方向の各端部にそれぞれ着脱可能に取付けられたエンドキャップ２２ａ、２２ｂとから構成されている。ベアリング本体部１９は、案内レール４の各側面４ａ、４ｂに沿ってそれぞれ下方に延在して配置される一対の脚部２５ａ、２５ｂと、一対の脚部２５ａ、２５ｂを案内レール４の上面４ｃ側で連結する胴体部２８とから構成されている。各エンドキャップ２２ａ、２２ｂのベアリング本体部１９側とは反対側の長手方向端部、すなわちベアリング１０の長手方向の最も外側となる各端部には、防塵部品であるサイドシール３１ａ、３１ｂがそれぞれ装着されている。これらのサイドシール３１ａ、３１ｂは、案内レール４とベアリング１０との隙間を密封し、外部から塵等の異物が侵入することを防止している。

ベアリング本体部１９の一方の脚部２５ａの内側面、すなわち案内レール４の一方側の側面４ａと対向する面には、該一方側の側面４ａに形成された上側転動溝１６および下側転動溝１７のそれぞれと対向する位置に、鋼球７が転動するための上側転動溝３４および下側転動溝３５が形成されている。ベアリング本体部１９の他方の脚部２５ｂの内側面にも同様の上側転動溝３４（図示省略）および下側転動溝３５（図示省略）が形成されている。案内レール４の上側転動溝１６とベアリング本体部１９の上側転動溝３４とで鋼球７が転動するための上側転動路３７が形成されている。また、案内レール４の下側転動溝１７とベアリング本体部１９の下側転動溝３５とで、鋼球７が転動するための下側転動路（図示省略）が形成されている。このように、案内レール４およびベアリング１０には、片側にそれぞれ上側および下側の２本ずつ、全部で４本の転動路が形成されている。

また、ベアリング１０の一方の脚部２５ａには、上側転動路３７および下側転動路のそれぞれと平行に脚部２５ａの肉厚部分を長手方向に貫通する上側直線路４０および下側直線路４１が形成されている。つまり、一方の脚部２５ａには２本の直線路４０、４１が形成されている。ベアリング１０の他方の脚部２５ｂにも同様に上側直線路４０（図示省略）および下側直線路４１（図示省略）が形成されている。

各エンドキャップ２２ａ、２２ｂは、ベアリング本体部１９との当接面側であってベアリング本体部１９の一対の脚部２５ａ、２５ｂに対応する部分に、鋼球７の上側転動路３７と上側直線路４０とを連通させる半ドーナツ状の上側湾曲路（図示省略）と、下側転動路（図示省略）と下側直線路４１とを連通させる半ドーナツ状の下側湾曲路（図示省略）とが形成されている。各エンドキャップ２２ａ、２２ｂには、片側２つで計４つの湾曲路が形成されている。そして上側直線路４０と両端の上側湾曲路とで鋼球７を上側転動路３７の一方側の端部から他方側の端部へ送り循環させる上側戻し路が形成され、該上側戻し路と上側転動路３７とで環状の上側循環路４３が形成されている。同様に、下側直線路４１と両端の下側湾曲路とで鋼球７を図示しない下側転動路の一方側の端部から他方側の端部へ送り循環させる下側戻し路が形成され、該下側戻し路と図示しない下側転動路とで環状の下側循環路（図示省略）が形成されている。すなわち、案内レール４およびベアリング１０には、全部で４本の循環路が形成されている。環状の上側循環路４３および下側循環路には、それぞれ多数の鋼球７が転動自在に装填されている。ベアリング１０は、これら多数の鋼球７を介して案内レール４上を長手方向に移動する。

ベアリング１０の凹部１３には、図１および２に示すように、案内レール４の上面４ｃと平行にボール保持器４６が配置されている。ボール保持器４６の長手方向の両端部には、図２に示すように、長手方向に突出する突起部４８がそれぞれ形成されている。また、エンドキャップ２２ａ、２２ｂのベアリング本体部１９との当接面側には、ボール保持器４６の各突起部４８と係合する凹部５０がそれぞれ形成されている。ボール保持器４６は、両端部の突起部４８がエンドキャップ２２ａ、２２ｂの凹部５０にそれぞれ係合することで、ベアリング１０に支持されている。ボール保持器４６は上側転動路３７に位置する鋼球７を支持し、これら鋼球７の上側転動路３７からの脱落を防止している。当該ボール保持器４６の詳細な構成については後述する。

また、ベアリング１０には、下側転動路に位置する鋼球７を支持するための棒型のボール保持器５２が配置されている。棒型のボール保持器５２は両端部がエンドキャップ２２ａ、２２ｂにそれぞれ支持され、他の部分は案内レール４の逃げ溝１８に収容されている。

ベアリング１０を案内レール４の長手方向に沿って移動させると、上側転動路３７および下側転動路（図示省略）にそれぞれ位置する鋼球７は、それぞれ上側転動路３７および下側転動路内を転がり移動しつつ案内レール４に対してベアリング１０と同じ方向へ移動する。そして各鋼球７が上側転動路３７および下側転動路の一方側の端部にそれぞれ到達すると、エンドキャップ２２ａ（または２２ｂ）内に設けられた上側湾曲路（図示省略）および下側湾曲路（図示省略）へそれぞれ入っていく。各湾曲路に入った鋼球７はＵターンしてそれぞれ上側直線路４０および下側直線路４１に入り、これら直線路４０、４１を転動して反対側のエンドキャップ２２ｂ（または２２ａ）内に設けられた上側湾曲路（図示省略）、下側湾曲路（図示省略）に到達する。そしてこれらの反対側の湾曲路で再度Ｕターンして上側転動路３７および下側転動路の他方側の端部に戻る。鋼球７は、ベアリング１０の移動に伴い、上側循環路４３および下側循環路内でそれぞれこのような循環を繰り返す。

また、案内レール４には、該案内レール４を工作機械等の被取付け部に取付けるためのボルト穴５４が設けられている。

次に、ボール保持器４６の構成について説明する。図３は第１実施形態に係るボール保持器４６を示す図である。図３（ａ）はボール保持器４６の正面図を示す。図３（ｂ）はボール保持器４６の側面図を示す。

ボール保持器４６は合成樹脂材の射出成形品であり、図３（ａ）に示すように、ボール保持器４６は、ベアリング本体部１９の胴体部２８の下面と案内レール４の上面４ｃと長手方向に平行となるように配置される。

図３（ｂ）に示すように、断面形状が略円弧状のボール保持溝６０が設けられている。ボール保持溝６０はボール保持器４６の両側面に全長に亘って設けられている。ボール保持溝６０は、ベアリング本体部１９の脚部２５ａ、２５ｂに形成された上側転動溝３４を転動する鋼球７をそれぞれ保持している。ボール保持器４６における両端面は突起部４８を備えている。そのため、ホール保持器４６をベアリング１０に取り付けるときに、ボール保持器を上下反転に組み立てることを防止することができることを特徴とする。

図４は第２実施形態に係るボール保持器４６を示す図である。図４（ａ）はボール保持器４６の正面図を示す。図４（ｂ）はボール保持器４６の側面図を示す。

ボール保持器４６は合成樹脂材の射出成形品であり、図４（ａ）に示すように、ボール保持器４６は、ベアリング本体部１９の胴体部２８の下面と案内レール４の上面４ｃと長手方向に平行となるように配置される。

図４（ｂ）に示すように、断面形状が略円弧状のボール保持溝６０が設けられている。ボール保持溝６０はボール保持器４６の両側面に全長に亘って設けられている。ボール保持溝６０は、ベアリング本体部１９の脚部２５ａ、２５ｂに形成された上側転動溝３４を転動する鋼球７をそれぞれ保持している。ボール保持器４６における両端面は略Ｔ字４７の形状をした突起部４８を備えている。そのため、ホール保持器４６をベアリング１０に取り付けるときに、ボール保持器を上下反転に組み立てることを防止することができることを特徴とする。

なお、第１実施形態および第２実施形態に係るボール保持器４６の両端に設けた突起部４８には、凹凸部（不図示）を設けても良い。

１ 直動案内装置
４ 案内レール
７ 鋼球
１０ ベアリング
１３ 凹部
１６、１７ （案内レールの）転動溝
１９ ベアリング本体部
２２ａ、２２ｂ エンドキャップ
２５ａ、２５ｂ （ベアリングの）脚部
２８ 胴体部
３１ａ、３１ｂ サイドシール
３４、３５ （ベアリングの）転動溝
３７ 転動路
４０、４１ 直線路
４３ 循環路
４６ ボール保持器、枠型保持器
４７ 略Ｔ字
４８ 突起部
５０ 凹部
６０ ボール保持溝

Claims (2)

1. 案内レールと、
   該案内レールに複数のボールを介して前記案内レールの軸方向に移動可能に配置されたベアリングとを備え、
   前記ベアリングの前記案内レールと対向する面には、前記複数のボールが転動する複数の転動溝が形成されているリニアガイド装置に用いられ、
   長手方向には前記転動溝と対向するボール保持溝を保持するボール保持器において、
   前記ベアリングを取り付ける際に、反転を防止するために、前記ボール保持器の両端に、突起物を有することを特徴とするボール保持器。
2. 前記突起部の形状が略Ｔ字であることを特徴とする請求項１に記載のボール保持器。

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