JP2017150566A - 直動案内装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スライダ本体の移動を阻害せず、スライダ本体近傍のスペースの支障ともならずに転動体に潤滑剤を供給可能な直動案内装置を提供する。【解決手段】スライダ本体３の内部で循環する転動体４がスライダ本体３と案内レール２との間で転動することで、案内レール２に跨架されたスライダ本体３が案内レール２に沿って移動する。スライダ本体３内部の潤滑剤供給路１２を介して転動体４に潤滑剤Ｇを供給するための潤滑剤受給口９をスライダ本体３の移動方向端部に設け、スライダ本体３の移動に伴って潤滑剤受給口９が当接する潤滑剤供給口１４を有する潤滑剤タンク１３をスライダ本体３の移動方向の予め設定された位置に配置する。そして、スライダ本体３の移動に伴って潤滑剤受給口９が潤滑剤供給口１４に押し付けられると潤滑剤タンク１３内の潤滑剤Ｇが潤滑剤供給口１４から潤滑剤受給口９に供給される潤滑剤供給機構を設ける。【選択図】図１

Description

本発明は直動案内装置に関するものであり、例えば工作機械で被加工物（ワーク）の移動・位置決めなどに用いられる場合などに好適なものである。

直動案内装置は、例えば工作機械において被加工物を直線的に移動し、位置決めを行う場合などに使用される。このような直動案内装置では、案内レールに沿って移動可能となるようにスライダ本体を案内レールに跨架し、スライダ本体と案内レールとの間で複数の転動体を転動させることでスライダ本体を案内レールに沿って滑らかに移動させる。これら複数の転動体はスライダ本体の内部で循環しながらスライダ本体と案内レールとの間で転動する。例えば転動体にかかる負荷が大きい場合などには、転動体をグリースなどの潤滑剤で潤滑することが好ましい。潤滑剤は、例えばスライダ本体内部に設けられた潤滑剤供給路を介して転動体に供給される。このように転動体を潤滑する潤滑剤を外部から供給する技術としては、例えば下記特許文献１に記載されるものがある。この先行技術は、転がり軸受の転動体に潤滑剤を供給するものであるが、外輪と内輪の間に潤滑剤含有ポリマ部材を介装し、このポリマ部材に到達する穴を外輪及びハウジングに形成し、それらの穴を介してハウジングの外側に取付けられた自動給脂装置からポリマ部材に潤滑剤を給脂する。

特開平１１−１８２５６２号公報

しかしながら、前述した先行技術に記載される潤滑剤給脂装置では、潤滑剤を供給しようとする対象体に自動給脂装置を設置しておかなければならない。直動案内装置であれば、スライダ本体に自動給脂装置を取付けておくことになるが、スライダ本体には、一般に、治具などを取付ける必要があるからスペースに限りがある上に、スライダ本体は案内レールに沿って移動するから、自動給脂装置が取付けられていると、移動の支障となるおそれがある。
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、スライダ本体の移動を阻害せず、スライダ本体近傍のスペースの支障ともならずに転動体に潤滑剤を供給可能な直動案内装置を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために、本発明の一態様によれば、案内レールと、案内レールに沿って移動可能に案内レールに跨架されたスライダ本体と、スライダ本体の内部で循環しながらスライダ本体と案内レールとの間で転動する複数の転動体と、スライダ本体の移動方向端部に設けられ、スライダ本体内部の潤滑剤供給路を介して転動体に潤滑剤を供給するための潤滑剤受給口と、スライダ本体の移動に伴って潤滑剤受給口が当接する潤滑剤供給口を有し、スライダ本体の移動方向の予め設定された位置に配置されて潤滑剤を貯留する潤滑剤タンクと、スライダ本体の移動に伴って潤滑剤受給口が潤滑剤供給口に押し付けられると潤滑剤タンク内の潤滑剤が潤滑剤供給口から潤滑剤受給口に供給される潤滑剤供給機構と、を備えた直動案内装置が提供される。

本発明によれば、転動体に潤滑剤を供給することができると共に、スライダ本体の移動を阻害することも、スライダ本体近傍のスペースの支障となることもない。

本発明の直動案内装置の第１実施形態を示す直動装置の正面図である。 図１に用いられた直動案内装置の斜視図である。 図２の直動案内装置の断面図である。 図１の直動案内装置の作用の説明図である。 本発明の直動案内装置の第２実施形態を示す一部断面正面図である。 図５の直動案内装置の作用の説明図である。

以下に示す実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
以下、本発明の実施形態に係る直動案内装置について図面を参照しながら説明する。図１は、この実施形態の直動案内装置１を用いた直動装置の正面図である。この実施形態の直動装置は、例えば工作機械において、被加工物（ワーク）の移動・位置決めに用いられるものである。この実施形態では、直動案内装置１の断面略角形の案内レール２は、例えば工作機械の治具ベースの同一水平面上で予め設定された水平方向に２本平行に配設されている。これらの案内レール２上には、断面形状がほぼコ字状のスライダ本体３が各案内レール２に２機ずつ、各案内レール２の長手方向に相対移動可能に跨架されている。これら各スライダ本体３と案内レール２の間には、後述のように複数の転動体４（図３参照）が介装され、これらの転動体４が転動することで各スライダ本体３は案内レール２の転走面に沿って滑らかに移動する。なお、転動体４は、各スライダ本体３の内部を通って案内レール２の転走面に循環される。

案内レール２の夫々に２機ずつ配置された計４機のスライダ本体３は、例えば比較的厚さの大きい金属製平板からなるスライド部材５の下面に固定される。このスライド部材５の上部には、例えば被加工物を保持する治具が搭載され、この治具が被加工物の保持部を構成する。従って、スライド部材５は被加工物保持部の底板部材を構成する。このスライド部材５の下面のうち、２本の案内レール２の中間部分からは下方向きに図示しない垂直板部材が立設され、この垂直板部材にボールねじ装置６の図示しないボールねじナットが取付けられている。ボールねじナットの軸線方向は、案内レール２の配設方向と平行である。このボールねじナットには、図示しない複数の転動体を介して、ボールねじ軸７が螺合されている。ボールねじ装置６は、ボールねじ軸７及びボールねじナットに形成されているボール溝を転走面として、ボールからなる転動体が転動することにより、滑らかに回転し且つボールねじ軸７又はボールねじナットがねじの推力によって軸線方向に移動する。

このボールねじ軸７の端部には、駆動源であるモータＭが接続されている。即ち、ボールねじ装置６は、スライド部材５とモータＭを接続している。これにより、モータＭによってボールねじ装置６のボールねじ軸７が回転されると、ねじの推力によってボールねじナットが図１の矢印方向に往復直進移動し、これに伴ってスライド部材５が図１の矢印方向に往復直進移動する。このとき、スライド部材５はスライダ本体３及び案内レール２で構成される直動案内装置１によって滑らかに案内される。そして、モータＭによるボールねじ装置６のボールねじ軸７の回転を停止すると、その位置でボールねじナット及びスライド部材５が停止し、被加工物が位置決めされる。

図２は、図１の直動装置に用いられた直動案内装置１の斜視図、図３は、図２の直動案内装置１の断面図である。案内レール２の上面５１と幅方向両側面５２が交差する稜部には、断面略１／４円弧形状の凹溝からなる案内レール側上部転動体軌道面５３が形成されている。また、案内レール２の幅方向両側面５２の上下方向略中央部には、断面略半円形状の凹溝からなる案内レール側中央部転動体軌道面５４が形成されている。また、スライダ本体３は、案内レール２の幅方向両側面５２に対向して配置される２つの脚部５５と、両脚部５５を連結して案内レール２の上面５１に対向する胴部５６を有する。つまり、このスライダ本体３は、両脚部５５の間に案内レール２を挟み且つ案内レール２の上方に胴部５６を搭載するようにして案内レール２に跨架されている。

このスライダ本体３は、金属製のスライダ本体部５７と、そのスライダ移動方向両端部に取付けられた樹脂製のエンドキャップ５８を備えて構成される。更にエンドキャップ５８のスライダ移動方向両端部には、案内レール２の外面に摺接してスライダ本体３との隙間を密閉するサイドシール５９が取付けられている。また、スライダ本体３の脚部５５の下端部に取付けられ、案内レール２の外面に摺接してスライダ本体３との隙間を密閉する図示しないアンダーシールが装着されることもある。これらサイドシール５９やアンダーシールは、スライダ本体３の外面への異物の侵入を防止すると共に転動体４に供給される潤滑剤の外部への漏出を防止する。

スライダ本体部５７の両脚部５５には、内側面５５ａの角部及び上下方向略中央部に、案内レール２の案内レール側上部転動体軌道面５３及び案内レール側中央部転動体軌道面５４の夫々に対向する断面略半円形状のスライダ本体側上部転動体軌道面６０及びスライダ本体側中央部転動体軌道面６１が形成されている。そのため、案内レール側上部転動体軌道面５３とスライダ本体側上部転動体軌道面６０の間、並びに案内レール側中央部転動体軌道面５４とスライダ本体側中央部転動体軌道面６１の間の夫々に、上部及び中央部転動体転動通路６２が形成される。この上部及び中央部転動体転動通路６２内に複数の転動体４が転動自在に充填されており、この上部及び中央部転動体転動通路６２内で転動体４が転動することにより、スライダ本体３が案内レール２に沿って滑らかに移動する。

スライダ本体部５７の両脚部５５には、その内部の上部及び下部に、上部及び中央部転動体転動通路６２と平行な断面円形形状の上部及び下部戻し通路６３が形成されている。また、エンドキャップ５８のスライダ本体部当接面には、上部の転動体転動通路６２と上部の戻し通路６３、又は中央部の転動体転動通路６２と下部の戻し通路６３を夫々連通する図示しない方向転換路が形成されている。従って、上部及び下部戻し通路６３と方向転換路によって、上部及び中央部転動体転動通路６２の夫々に転動体循環路が形成され、これにより上部及び中央部転動体転動通路６２内の転動体４は、スライダ本体３の内部に形成されている夫々の転動体循環路を経て循環される。

前述したスライダ本体３当たり２個のエンドキャップ５８のうち、例えば図２に示す図示手前のエンドキャップ５８には、スライダ本体部５７の胴部５６に相当する部分に取付穴（ねじ穴）が形成されており、この取付穴にグリースニップル８が取付けられて潤滑剤受給口９を形成している。このグリースニップル８は、取付穴にねじ込むねじ部と潤滑剤受給口９が直線上に配置されており、潤滑剤受給口９にはボール１０が配置されている。このボール１０は、例えば図４に示すように、スプリング１１によって押圧されることで潤滑剤受給口９を閉塞しており、加圧された潤滑剤がボール１０に供給されると、スプリング１１が収縮して潤滑剤受給口９が開口し、潤滑剤受給口９内に潤滑剤が供給される。つまり、潤滑剤受給口９は、スライダ本体３の移動方向端部に形成されている。潤滑剤受給口９で受給した潤滑剤は、スライダ本体３内に形成されている潤滑剤供給路１２（図３参照）を介して転動体４に供給される。潤滑剤供給路１２の具体的な構成は、例えば特開平２０１５−１４５７３１号公報に記載されている。

この直動案内装置１のスライダ移動方向先方の予め設定された位置には、図１に示すように、内部に潤滑剤Ｇを貯留する潤滑剤タンク１３が配置されている。この潤滑剤タンク１３には、スライダ本体３の移動に伴ってスライダ本体３に設けられている潤滑剤受給口９が当接する潤滑剤供給口１４が設けられている。スライダ本体３は、スライド部材５と共に、モータＭによって案内レール２の配設方向（長手方向）に移動されるので、スライダ本体３の潤滑剤受給口９が潤滑剤タンク１３の潤滑剤供給口１４に当接した後もモータＭによってスライダ本体３を移動させると、スライダ本体３の潤滑剤受給口９が潤滑剤タンク１３の潤滑剤供給口１４に押し付けられる。

図４は、この実施形態で、潤滑剤タンク１３内の潤滑剤Ｇをスライダ本体３の潤滑剤受給口９に供給する潤滑剤供給機構の説明図である。この潤滑剤供給機構は、潤滑剤タンク１３内の潤滑剤Ｇを加圧する加圧機構と、加圧機構で加圧された潤滑剤タンク１３内の潤滑剤Ｇが潤滑剤供給口１４から潤滑剤受給口９に供給されるように潤滑剤供給口１４及び潤滑剤受給口９を開口する開口機構を備えて構成される。この実施形態では、潤滑剤タンク１３内にあって、潤滑剤供給口１４の後方（図示左方）にピストン機構１５が配置されている。そのため、スライダ本体３の潤滑剤受給口９によって潤滑剤タンク１３の潤滑剤供給口１４が図示左方に押されると、潤滑剤供給口１４と共にピストン機構１５が後方（図示左方）に押されて潤滑剤タンク１３内の潤滑剤Ｇが加圧される。スライダ本体３の潤滑剤受給口９は、ボール１０とスプリング１１からなるボールプランジャ式なので、加圧された潤滑剤Ｇが潤滑剤供給口１４から供給されると、自動的に潤滑剤受給口９が開口する。従って、この実施形態の開口機構は、潤滑剤受給口９に配置されたボール１０及びスプリング１１で構成される。

図５には、本発明の直動案内装置の第２実施形態として、スライダ本体３に設けられた潤滑剤受給口９及び潤滑剤タンク１３の一部断面正面図を示す。この実施形態の直動案内装置１は、図１に示す第１実施形態と同様の直動装置に用いられており、その構成は、図２、図３の直動案内装置１を含めて第１実施形態と同様である。そのため、同等の構成には同等の符号を付して、その詳細な説明を省略する。この実施形態の潤滑剤タンク１３は、内部の潤滑剤ＧがポンプＰによって常に加圧されている。即ち、この実施形態の加圧機構はポンプＰである。

一方、この実施形態のスライダ本体３に設けられた潤滑剤受給口９の内部には、押圧ピン１６が配置されている。この押圧ピン１６は、潤滑剤受給口９内に配設された円板部材１７の中央部から外部に向けて突設されている。また、円板部材１７の周縁部には複数の貫通穴１８が形成されている。なお、この実施形態の受給口は、閉塞機構を備えていないが、図示しない弁機構を設けて、内部から外部への潤滑剤Ｇの流出を防止するようにしてもよい。
また、潤滑剤供給口１４が取付けられている潤滑剤供給口１４内部の潤滑剤タンク１３の壁部には、外内部を貫通する供給穴１９が形成され、この供給穴１９に弁部材２０が差し込まれている。この弁部材２０の後方（図示左方）には有底円筒形のスプリング保持部材２１が開口部を潤滑剤タンク１３の壁部に向けて取付けられている。そして、このスプリング保持部材２１に保持されているスプリング２２によって弁部材２０は供給穴１９に押し付けられている。また、スプリング保持部材２１には、潤滑剤タンク１３の内部と弁部材２０を連通する複数の貫通穴２３が形成されている。また、弁部材２０には、潤滑剤供給口１４の外部に向けて突出するピストンロッド２４が取付けられている。

従って、この実施形態でも、スライダ本体３の潤滑剤受給口９が潤滑剤タンク１３の潤滑剤供給口１４に当接した後もモータＭによってスライダ本体３を移動させると、スライダ本体３の潤滑剤受給口９が潤滑剤タンク１３の潤滑剤供給口１４に押し付けられる。このとき、図６に示すように、スライダ本体３の潤滑剤受給口９内に配設されている押圧ピン１６で潤滑剤タンク１３の潤滑剤供給口１４内に配置されているピストンロッド２４が後方（図示左方）に押圧される。これに伴って、ピストンロッド２４に取付けられている弁部材２０が後方（図示左方）に移動されて供給穴１９が開口される。潤滑剤タンク１３内の潤滑剤Ｇは、ポンプＰによって加圧されているので、潤滑剤供給口１４内の供給穴１９が開口されると、スライダ本体３の潤滑剤受給口９に潤滑剤Ｇが供給される。従って、この実施形態の開口機構は、潤滑剤受給口９内の押圧ピン１６、潤滑剤供給口１４内の弁部材２０及びピストンロッド２４で構成される。

このように、この実施形態の直動案内装置１では、スライダ本体３の内部で循環する転動体４がスライダ本体３と案内レール２との間で転動することで、案内レール２に跨架されたスライダ本体３が案内レール２に沿って移動する。この場合、スライダ本体３内部の潤滑剤供給路１２を介して転動体４に潤滑剤Ｇを供給するための潤滑剤受給口９をスライダ本体３の移動方向端部に設け、スライダ本体３の移動に伴って潤滑剤受給口９が当接する潤滑剤供給口１４を有する潤滑剤タンク１３をスライダ本体３の移動方向の予め設定された位置に配置する。そして、スライダ本体３の移動に伴って潤滑剤受給口９が潤滑剤供給口１４に押し付けられると潤滑剤タンク１３内の潤滑剤Ｇが潤滑剤供給口１４から潤滑剤受給口９に供給される潤滑剤供給機構を設ける。これにより、スライダ本体３に自動給脂装置を取付けることなく、転動体４に潤滑剤Ｇを供給することができると共に、スライダ本体３の移動を阻害することも、スライダ本体３近傍のスペースの支障となることもない。

また、潤滑剤タンク１３内の潤滑剤Ｇを加圧する加圧機構と、加圧機構で加圧された潤滑剤タンク１３内の潤滑剤Ｇが潤滑剤供給口１４から潤滑剤受給口９に供給されるように潤滑剤供給口１４及び潤滑剤受給口９を開口する開口機構とで潤滑剤供給機構を構成する。これにより、スライダ本体３に自動給脂装置を取付けることなく、転動体４に潤滑剤Ｇを確実に供給することができる。
また、スライダ本体３の移動に伴って潤滑剤タンク１３内の潤滑剤Ｇを加圧するピストン機構１５で加圧機構を構成することにより、装置構成の簡略化やコストの低廉化が可能となる。

なお、前述の実施形態では、何れも案内レール２を水平方向に配設しているが、案内レール２の配設方向は水平方向に限らない。同様に、ボールねじ装置６のボールねじ軸７の配置方向の案内レール２の配設方向と平行に設定すれば、どのような方向にも設定することができる。
また、本発明の直動案内装置１は、工作機械における被加工物の移動・位置決めのみならず、直進運動する、あらゆる機構に適用可能である。
本発明がここに記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に記載された発明特定事項によってのみ定められるものである。

１ 直動案内装置
２ 案内レール
３ スライダ本体
４ 転動体
５ スライド部材
６ ボールねじ装置
７ ボールねじ軸
８ グリースニップル
９ 潤滑剤受給口
１０ ボール（開口機構、潤滑剤供給機構）
１１ スプリング（開口機構、潤滑剤供給機構）
１２ 潤滑剤供給路
１３ 潤滑剤タンク
１４ 潤滑剤供給口
１５ ピストン機構（加圧機構、潤滑剤供給機構）
１６ 押圧ピン（開口機構、潤滑剤供給機構）
１７ 円板部材
１８ 貫通穴
１９ 供給穴
２０ 弁部材（開口機構、潤滑剤供給機構）
２１ スプリング保持部材
２２ スプリング（開口機構、潤滑剤供給機構）
２３ 貫通穴
２４ ピストンロッド
Ｍ モータ
Ｇ 潤滑剤
Ｐ ポンプ（加圧機構、潤滑剤供給機構）

Claims (3)

1. 案内レールと、
   前記案内レールに沿って移動可能に前記案内レールに跨架されたスライダ本体と、
   前記スライダ本体の内部で循環しながら前記スライダ本体と前記案内レールとの間で転動する複数の転動体と、
   前記スライダ本体の移動方向端部に設けられ、前記スライダ本体内部の潤滑剤供給路を介して前記転動体に潤滑剤を供給するための潤滑剤受給口と、
   前記スライダ本体の移動に伴って前記潤滑剤受給口が当接する潤滑剤供給口を有し、前記スライダ本体の移動方向の予め設定された位置に配置されて前記潤滑剤を貯留する潤滑剤タンクと、
   前記スライダ本体の移動に伴って前記潤滑剤受給口が前記潤滑剤供給口に押し付けられると前記潤滑剤タンク内の潤滑剤が前記潤滑剤供給口から前記潤滑剤受給口に供給される潤滑剤供給機構と、
   を備えた直動案内装置。
2. 前記潤滑剤供給機構は、
   前記潤滑剤タンク内の潤滑剤を加圧する加圧機構と、
   前記加圧機構で加圧された前記潤滑剤タンク内の潤滑剤が前記潤滑剤供給口から前記潤滑剤受給口に供給されるように前記潤滑剤供給口及び前記潤滑剤受給口を開口する開口機構と、
   を備えた請求項１に記載の直動案内装置。
3. 前記加圧機構は、
   前記スライダ本体の移動に伴って前記潤滑剤タンク内の潤滑剤を加圧するピストン機構である請求項２に記載の直動案内装置。

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