JP2017009055A - 直動案内装置用キャップ - Google Patents

Abstract

【課題】直動案内装置用キャップとして、高温環境で使用でき、直動案内装置の組み立て精度を低下させにくい取付方法が採用でき、従来の金属製キャップよりも製造コストが低く抑えられるものを提供する。【解決手段】直動案内装置用キャップ１０は、蓋部材１と、蓋部材１に組み込まれたばね部材２とを有する。蓋部材１とばね部材２は金属製である。ばね部材２は、取付穴の座ぐり部に弾性変形状態で接触する複数の凸部２１と、複数の凸部２１間に存在する凹部２２とを有する。蓋部材１は、取付穴の座ぐり部に所定の隙間を介して配置されるとともに、凹部２２の座ぐり部の軸方向における移動を規制する規制部１１ｃ，１２ｃを有する。【選択図】図１

Description

この発明は、直動案内装置の案内レールをボルトで被取付部に取り付けるために設けられた取付穴（案内レールの上面から下面に貫通する穴）の座ぐり部を塞ぐキャップに関する。

直動案内装置の一例を図４に示す。図４に示すように、直動案内装置１００は、案内レール１１０とスライダ１２０と複数個の転動体１３０とを備えている。案内レール１１０およびスライダ１２０は、互いに対向配置されて転動体１３０の転動通路を形成する転動面１１３，１２１を有する。スライダ１２０は、転動体１３０の戻し通路１２２と、この戻し通路１２２と転動通路とを連通させる方向転換路を有する。

転動通路、戻し通路、および方向転換路で転動体１３０の循環経路が構成され、この循環経路内を循環する転動体１３０を介して、案内レール１１０およびスライダ１２０の一方が他方に対して相対的に直線運動する。
直動案内装置１００の案内レール１１０には、基台等の被取付部にボルトを用いて取り付けるための取付穴１４０が形成されている。取付穴１４０は、図５に示すように、案内レール１１０の上面１１１から下面１１２に貫通し、ボルトの頭部を収める座ぐり部１４１と、ボルトの軸部を収める軸収納部１４２とからなる。また、座ぐり部１４１の上端に面取り部１４３が形成されている。案内レール１１０を基台等にボルトで固定した後、取付穴１４０にゴミが入ることを防止する目的で、座ぐり部１４１の上部をキャップで塞いでいる。

このキャップの従来例としては、アルミニウム合金製や真鍮製で、外周部にローレット加工が施されたものがあるが、金属製のキャップは取付穴に装着しにくく、装着時に疵が付き易い。また、合成樹脂製のキャップや、合成樹脂部品と金属部品を組み合わせた構造のキャップもある。
例えば、特許文献１に記載されたキャップは、長期に渡って座ぐり部に対する固定力を維持するために、以下のように構成されている。本体と環状のゴム部材からなり、ゴム部材の外径は座ぐり部の内径より大きい。本体は、座ぐり部の内径より小さい外径を有する短円柱部と、短円柱部の外周面に沿って複数個配置された、短円柱部を座ぐり部に対して締め代とする突起と、からなる。本体の突起は、短円柱部の軸方向の一端部側に、短円柱部と一体に形成され、短円柱部の軸方向で突起よりも他端部側に、前記ゴム部材の取付部を有する。

特許文献１には、キャップ本体の製造方法として、合成樹脂（ポリアセタール、ポリエチレン等）の射出成形と、案内レールを構成する金属よりも柔らかい金属を切削加工後に研摩する方法が記載されている。
また、キャップの取り付け方法として、本体の段差部（取付部）にＯリング（ゴム部材）を取り付けた状態で、短円柱部の小径部（軸方向の他端部）を座ぐり部の上に載せ、当て板を介してプラスチックハンマーで叩く方法が記載されている。これにより、Ｏリングが弾性変形して座ぐり部に固定されるとともに、突起が削り取られるか弾性変形して、座ぐり部の面取り部の近くに固定される。

特開２０１３−１３７１０１号公報

従来の直動案内装置用キャップの取り付け方法は、上述のように、取付穴の座ぐり部に叩き入れる方法が一般的である。金属製のキャップの場合では、高精度に組み立てられた直動案内装置の組み立て精度が低下する恐れがある。
合成樹脂製のキャップや合成樹脂部品またはゴム部品を有するキャップは、高温環境での使用に制限がある。高温環境で使用できる金属製のキャップは、ゴム部品と比較して弾性変形量が少ないため、高精度に加工する必要があり、製造コストが高くなる。

この発明の課題は、直動案内装置用キャップとして、高温環境で使用でき、直動案内装置の組み立て精度を低下させにくい取付方法が採用でき、従来の金属製キャップよりも製造コストが低く抑えられるものを提供することである。

上記課題を解決するために、この発明の一態様の直動案内装置用キャップは、直動案内装置の案内レールをボルトで被取付部に取り付けるために設けられた、前記案内レールの上面から下面に貫通する取付穴の座ぐり部を塞ぐキャップであって、下記の構成(1) 〜(3) を有する。
(1) 蓋部材と、前記蓋部材に組み込まれたばね部材と、を有する。前記蓋部材および前記ばね部品は金属製である。

(2) 前記ばね部材は、前記座ぐり部に弾性変形状態で接触する複数の凸部と、前記複数の凸部間に存在する凹部と、を有する。
(3) 前記蓋部材は、前記座ぐり部に所定の隙間を介して配置されるとともに、前記凹部の前記座ぐり部の軸方向における移動を規制する規制部を有する。
第一態様の直動案内装置用キャップは、前記構成(1) 〜(3) に加えて下記の構成(4) 〜(7) を有することができる。また、下記の構成(8) を有することが好ましい。なお、下記の構成(4) 〜(7) および下記の構成(8) は、この発明の必須要件ではない。

(4) 前記蓋部材は、第一円筒部の軸方向一端に円板部が一体に形成された形状で、外径が前記座ぐり部の直径よりも小さい第一部品と、第二円筒部の軸方向一端に、前記第一円筒部の内径と同じか小さい直径の外向きフランジ部が形成された第二部品と、からなる。
(5) 前記外向きフランジ部が前記第一円筒部内に配置された状態でのプレス加工により、前記第一円筒部の軸方向他端部が内向きフランジ部となり、前記内向きフランジ部と前記円板部の周縁部とで前記外向きフランジ部が挟持されて、前記第一部品と第二部品が一体化されている。

(6) 前記第二円筒部の外周側に前記ばね部材が配置された状態でのプレス加工により、前記第二円筒部の軸方向他端に第二の外向きフランジ部が形成されている。
(7) 前記内向きフランジ部と前記第二の外向きフランジが前記規制部を構成する。
(8) 前記ばね部材は、前記複数の凸部により前記座ぐり部と三点で接触する。

この発明の直動案内装置用キャップによれば、高温環境で使用でき、直動案内装置の組み立て精度を低下させにくい取付方法が採用でき、従来の金属製キャップよりも製造コストを低く抑えることができる。

実施形態の直動案内装置用キャップを示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は底面図である。 図１の直動案内装置用キャップの蓋部材を構成する第一部品と第二部品を示す図であって、（ａ）は第一部品の部分断面正面図、（ｂ）は第二部品の部分断面正面図である。 案内レールに実施形態の直動案内装置用キャップが取り付けられた状態を示す断面図である。 直動案内装置の従来例を示す部分断面斜視図である。 案内レールの取付穴を説明する図である。

以下、この発明の実施形態について説明するが、この発明は以下に示す実施形態に限定されない。以下に示す実施形態では、この発明を実施するために技術的に好ましい限定がなされているが、この限定はこの発明の必須要件ではない。
図１に示すように、第一実施形態の直動案内装置用キャップ（以下、単に「キャップ」と称する。）１０は、蓋部材１と、蓋部材１に組み込まれたばね部材２と、で構成されている。

ばね部材２は、ばね鋼からなる一本のワイヤーを図１（ｃ）に示す形状に曲げたものであり、ワイヤーの両端は開放されている。図１（ｃ）に示すように、ばね部材２は、三個の凸部２１と、これらの凸部２１間に存在する二個の凹部２２を有する。各凸部２１は略円弧状であり、三個の凸部２１の外接円Ｃ２１の直径は、取付穴１４０の座ぐり部１４１の直径Ｚ（図５参照）より少し（例えば０．１〜０．５ｍｍ）大きく、面取り部１４３の最大直径Ｍより小さい。つまり、ばね部材２は、座ぐり部１４１に弾性変形状態で三点で接触する。

図１および図２に示すように、蓋部材１は、第一部品１１と第二部品１２からなる。第一部品１１は、第一円筒部１１ａの軸方向一端に円板部１１ｂが一体に形成された形状を有する。第一部品１１は、円板状の金属板（例えば、アルミニウム合金板、ステンレス鋼板）を上記形状にプレス加工することで作製されている。第一部品１１の外径Ｄ１は、取付穴１４０の座ぐり部１４１の直径Ｚより少し（例えば０．１〜０．５ｍｍ）小さい。

第二部品１２は、第二円筒部１２ａの軸方向一端に外向きフランジ部１２ｂが形成された形状を有する。第二部品１２は、金属製（例えば、アルミニウム合金製、ステンレス鋼製）の円筒体を上記形状にプレス加工することで作製されている。外向きフランジ部１２ｂの直径ｄ２は、第一円筒部１１ａの内径Ｄ２より僅かに小さい。第二円筒部１２ａの直径ｄ３は、ばね部材２の凹部２２の外接円Ｃ２２（図１（ｃ）参照）より小さい。

蓋部材１は、第一部品１１と第二部品１２が以下の方法で一体化されたものである。すなわち、外向きフランジ部１２ｂを第一円筒部１１ａ内に配置した状態でプレス加工を行うことにより、図１（ｂ）に示すように、第一円筒部１１ａの軸方向他端部を内向きフランジ部１１ｃとし、内向きフランジ部１１ｃと円板部１１ｂの周縁部１１ｄとで、第二部品１２の外向きフランジ部１２ｂの外縁部を挟持する。

この状態の蓋部材１にばね部材２を以下の方法で組み込むことで、キャップ１０が得られる。第二円筒部１２ａの外周側にばね部材２を配置した状態でプレス加工を行うことにより、図１（ｂ）に示すように、第二円筒部１２ａの軸方向他端に第二の外向きフランジ部１２ｃを形成する。
そして、内向きフランジ部１１ｃおよび第二の外向きフランジ部１２ｃが、凹部２２の座ぐり部１４１の軸方向における移動を規制する規制部として機能する。つまり、ばね部材２の凹部２２は、取付穴１４０の座ぐり部１４１の軸方向において、内向きフランジ部１１ｃと第二の外向きフランジ部１２ｃとの範囲でしか移動できない。ばね部材２は、この範囲で傾くことができる。

第一部品１１の外径Ｄ１が蓋部材１の最大直径であり、外径Ｄ１は、上述のように、取付穴１４０の軸収納部１４２の直径Ｊより大きく、座ぐり部１４１の直径Ｚより少し小さいため、蓋部材１は座ぐり部１４１に所定の隙間を介して配置される。
図３は、このキャップ１０を、案内レール１１０の取付穴１４０に取り付けた状態を示す。

案内レール１１０を基台（被取付部）１６０に固定する際には、先ず、基台１６０の上に案内レール１１０を置き、基台１６０の取付穴の雌ねじ部１６１と、案内レール１１０の取付穴１４０の軸収納部１４２を合わせる。この状態で、案内レール１１０の取付穴１４０からボルト１７０を入れて、軸部の雄ねじを、基台１６０の雌ねじ部１６１に螺合し、頭部を座ぐり部１４１の面１４１ａに当てて締めつける。これにより、案内レール１１０が基台１６０にボルト１７０で固定される。

次に、蓋部材１の第二の外向きフランジ部１２ｃ側をボルト１７０に向けて、キャップ１０を案内レール１１０の面取り部１４３の上に置く。この状態で、ばね部材２が面取り部１４３の上に載る。次に、蓋部材１の円板部１１ｂの上面が案内レール１１０の上面１１１と同じ面になるまで挿入する。これにより、ばね部材２が弾性変形して、面取り部１４３から座ぐり部１４１内に入った後、凸部２１が座ぐり部１４１に弾性変形状態で接触する。

その結果、キャップ１０全体が面取り部１４３および座ぐり部１４１に入って図３に示す状態となり、ばね部材２の弾性変形により、この状態が保持される。
実施形態のキャップ１０は、最大直径が取付穴１４０より小さい蓋部材１と、ばね鋼からなり三個の凸部２１を備えたばね部材２と、で構成されていることで、軽い力で取付穴１４０に入るため、取付穴１４０に取り付ける際に強い力で叩き入れる必要がない。つまり、直動案内装置の組み立て精度を低下させにくい取付方法が採用できる。また、従来の金属製キャップよりも製造コストを低く抑えることができる。

また、蓋部材１およびばね部材２の両方が金属製であるため、高温環境で使用することができる。
また、三個の凸部２１により、ばね部材２が座ぐり部１４１に弾性変形状態で三点で接触するため、図３に示す状態が安定的に保持される。
なお、実施形態のキャップ１０では、蓋部材１が第一部品１１と第二部品１２で構成されているが、蓋部材１用の部品として、図１（ｂ）で第二の外向きフランジ部１２ｃを形成する前の形状の部品を、一体もので作製してもよい。

１０ 直動案内装置用キャップ
１ 蓋部材
１１ 第一部品
１１ａ 第一円筒部
１１ｂ 円板部
１１ｃ 内向きフランジ部（規制部）
１１ｄ 円板部の周縁部
１２ 第二部品
１２ａ 第二円筒部
１２ｂ 外向きフランジ部
１２ｃ 第二の外向きフランジ部（規制部）
２ ばね部材
２１ 凸部
２２ 凹部
１００ 直動案内装置
１１０ 案内レール
１１１ 案内レールの上面
１１２ 案内レールの下面
１１３ 案内レールの転動面
１２０ スライダ
１２１ スライダの転動面
１２２ 戻し通路
１３０ 転動体
１４０ 案内レールの取付穴
１４１ 取付穴の座ぐり部
１４２ 取付穴の軸収納部
１４３ 取付穴の面取り部
１６０ 基台
１６１ 基台の雌ねじ部
１７０ ボルト
Ｃ２１ 三個の凸部の外接円
Ｃ２２ 凹部の外接円
Ｄ１ 第一部品の外径（蓋部材の最大直径）
Ｄ２ 第一円筒部の内径
ｄ２ 外向きフランジ部の直径
ｄ３ 第二円筒部の直径
Ｊ 軸部の直径
Ｍ 面取り部の最大直径
Ｚ 座ぐり部の直径

Claims (3)

1. 直動案内装置の案内レールをボルトで被取付部に取り付けるために設けられた、前記案内レールの上面から下面に貫通する取付穴の座ぐり部を塞ぐキャップであって、
   蓋部材と、前記蓋部材に組み込まれたばね部材と、を有し、前記蓋部材および前記ばね部品は金属製であり、
   前記ばね部材は、前記座ぐり部に弾性変形状態で接触する複数の凸部と、前記複数の凸部間に存在する凹部と、を有し、
   前記蓋部材は、前記座ぐり部に所定の隙間を介して配置されるとともに、前記凹部の前記座ぐり部の軸方向における移動を規制する規制部を有する直動案内装置用キャップ。
2. 前記蓋部材は、
   第一円筒部の軸方向一端に円板部が一体に形成された形状で、外径が前記座ぐり部の直径よりも小さい第一部品と、
   第二円筒部の軸方向一端に、前記第一円筒部の内径と同じか小さい直径の外向きフランジ部が形成された第二部品と、からなり、
   前記外向きフランジ部が前記第一円筒部内に配置された状態でのプレス加工により、前記第一円筒部の軸方向他端部が内向きフランジ部となり、前記内向きフランジ部と前記円板部の周縁部とで前記外向きフランジ部が挟持されて、前記第一部品と第二部品が一体化され、
   前記第二円筒部の外周側に前記ばね部材が配置された状態でのプレス加工により、前記第二円筒部の軸方向他端に第二の外向きフランジ部が形成され、
   前記内向きフランジ部と前記第二の外向きフランジが前記規制部を構成する請求項１記載の直動案内装置用キャップ。
3. 前記ばね部材は、前記複数の凸部により前記座ぐり部と三点で接触する請求項１または２記載の直動案内装置用キャップ。

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