JP3547207B2

JP3547207B2 - 直動転がり案内ユニット

Info

Publication number: JP3547207B2
Application number: JP05822395A
Authority: JP
Inventors: 憲正上利; 誠治武井
Original assignee: Nippon Thompson Co Ltd
Current assignee: Nippon Thompson Co Ltd
Priority date: 1995-02-23
Filing date: 1995-02-23
Publication date: 2004-07-28
Anticipated expiration: 2019-07-28
Also published as: JPH08232953A; US5649769A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は，互いに相対摺動運動するトラックレールとケーシングとにそれぞれ形成した軌道溝間を転走する転動体を保持バンドで保持している直動転がり案内ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来，直動転がり案内ユニットとして，図７及び図８に示すようなものが知られている。該直動転がり案内ユニットは，長手方向両側面３に軌道溝４を形成したトラックレール２とトラックレール２上を跨架して摺動可能に取り付けられたスライダ１から構成されている。スライダ１は，トラックレール２に対して相対摺動可能であり且つ各軌道溝４に対向する位置に軌道溝９を形成したケーシング５，対向する軌道溝４，９間に嵌合して相対移動可能な多数の転動体であるボール７，及びケーシング５の摺動方向即ち長手方向両端にそれぞれ取り付けたエンドキャップ６を有している。エンドキャップ６には，トラックレール２とスライダ１との間のシールを達成する側面シール１７が取り付けられると共に，トラックレール２とスライダ１間の摺動面に潤滑剤を供給するためグリースニップル２３が取り付けられている。更に，ケーシング５からボール７が脱落するのを防止するため，保持バンド１５が多数のボール７を囲むようにスライダ１に取り付けられている。トラックレール２には，側面３の軌道溝４の底に沿って保持バンド溝１６が形成されている。従来の保持バンドは，図９に示すように，保持バンド１５は，ケーシング５の軌道溝９に沿って延びると共にトラックレール２の保持バンド溝１６に遊嵌するように，ケーシング５に対して配置され，その断面形状が長方形，或いは棒材を使用した丸形，半丸形に形成されている（例えば，実公昭６３−２６５７７号公報参照）。
【０００３】
また，ケーシング５からボール７の脱落防止を確実にすると共に，ケーシング５とトラックレール２の長手方向両側面３及びケーシング５の下面をシールするためケーシング５に下面シール８が設けられている。スライダ１は，トラックレール２に跨がった状態に載置され，トラックレール２の軌道溝４に沿って循環する複数のボール７の介在で自在に摺動するものである。トラックレール２の軌道溝４を転走する負荷域のボール７は，エンドキャップ５内に形成された方向転換路１１に導かれ，更にケーシング５の上方で軌道溝９と平行に形成されたリターン通路１２に移動し，多数のボール７は無限循環路内を無限循環するものである。このように，ケーシング５に形成された軌道溝９とトラックレール２の軌道溝４との間に位置する負荷されたボール７の転走により，トラックレール２に対してスライダ１が相対摺動運動することができる。
【０００４】
また，実公昭６３−２６５７７号公報には，直線運動用玉軸受のボール保持体が開示されている。該ボール保持体は，断面の高さが幅より大である金属製の細杆状体から成り，スライドユニットの軌道面上のボール群の内側に近接する。ボール保持体は，ボール群と平行して取り付けられる直杆状の主体部と，該主体部の両端から直角に折曲げられて連設される折曲片と，該折曲片の先端に内方に屈曲してリップ状に連設された短い鉤状片とより成るリップ付きコ字状であり，細杆状の折曲片と釘状片の弾力により，スライドユニットに掛け止め保持される。ボール保持体は，図１０に示すような断面長方形の形状を有している。
【０００５】
また，実開昭６３−１７１７２２号公報には，リニヤガイド装置が開示されている。該リニヤガイド装置のワイヤー保持器は，エンドキャップのボール掬いあげ突部の基部に軸方向のワイヤー保持穴を設けると共に，ワイヤー保持器に直線部分とその両端の円弧部分とより成るボール案内部，及びその円弧部分の端から軸方向に平行に延長されたワイヤー保持穴に嵌挿される取付け部が形成されている。該公報には，ワイヤー保持器として，丸形或いは板状の形状のものが開示されている。
【０００６】
また，特開平４−３７０４１４号公報には，高密封性を有する直動転がり案内ユニットが開示されている。該直動転がり案内ユニットでは，シール性能を向上させる必要性からトラックレールの保持バンド溝を砥石による研削加工で仕上げているが，その加工を容易に行うため，保持バンド溝の断面を略台形形状に形成している。
【０００７】
また，実開平１−９２５２２号公報には，隣接する転動体であるローラの回転軸心の方向が交互に９０°交差したクロスローラ方式の直動転がり案内ユニットが開示されている。該直動転がり案内ユニットでは，交差するローラの角部を支持するため保持器の内面が直角Ｖ字溝の溝面に形成されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで，近年，直動転がり案内ユニットとしては，より小型にコンパクトなものであり，負荷容量の大きなものが要望されている。そこで，スライダにおけるケーシングの長さを長くして大きな負荷容量を得ているが，それに応じて必然的にボールを保持する保持バンドの長さも長くなってしまう。保持バンドが長くなると，保持バンド自体が曲がり易くなり，ケーシングの軌道溝からボールが脱落してしまうという問題が発生する。即ち，従来の保持バンドは，図９に示すように，その断面形状が長方形，或いは棒材を使用した丸形，半丸形に形成されている。そこで，保持バンド１５は，通常，多数のボール７を押さえてケーシング５の軌道溝からボール７が脱落するのを防止するように緊張されているが，スライダ１をトラックレール２に組み付けたり，或いは取外しを行う際に，保持バンド１５が変形してケーシング５の軌道溝９の端部角部と保持バンド１５の側面角部との長さ即ち窓幅Ｃ，Ｄがボール７の直径よりも大きく変形した場合には，ボール７はケーシング５の軌道溝９から脱落することになる。しかしながら，近年では直動転がり案内ユニットのコストダウンが進み，トラックレールに形成する保持バンド溝は，より浅く形成する傾向にあり，更に，上記のように負荷容量を増加させる必要からケーシングと保持バンドとの長さが長くなって剛性不良から保持バンドが変形してボールが軌道溝から脱落することになる。
【０００９】
この発明の目的は，上記の課題を解決することであり，トラックレールに形成した保持バンド溝を可及的に狭く形成し，保持バンドが保持バンド溝に接触しない程度で保持バンドの形状を長方形以外の高剛性形状に構成して保持バンドの剛性を最大限アップすると共に，保持バンドのボールの保持機能を向上させた直動転がり案内ユニットを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明は，長手方向両側面に各１条列の軌道溝を形成したトラックレール，該トラックレールに跨架して相対摺動可能であり且つ前記軌道溝に対向した軌道溝と該軌道溝から隔置したリターン通路が形成されているケーシング，該ケーシングの長手方向両端に取り付けられ且つ前記軌道溝と前記リターン通路とを連通する方向転換路が形成されているエンドキャップ，該エンドキャップの端面に配置された側面シール，対向する前記軌道溝間に形成される軌道路，前記方向転換路及び前記リターン通路を循環転走するボール，並びに該ボールを前記ケーシングの前記軌道溝に保持する保持バンドを具備し，前記保持バンドは前記ケーシングの前記軌道溝に沿って延びると共に前記トラックレールの前記側面の前記軌道溝の底に沿って形成された保持バンド溝に遊嵌されている直動転がり案内ユニットにおいて，前記保持バンドは，前記ボールを保持する面の幅がその反対側の面の幅より長く，断面略台形形状に形成されて，前記ボールを保持する前記面の長手方向に沿った両側角部が鋭角に形成されていることを特徴とする直動転がり案内ユニットに関する。
【００１１】
また，前記保持バンドは，前記ボールを保持する前記面が前記両側角部間で凹状円弧面に形成されている。
【００１２】
また，前記トラックレールに形成された前記保持バンド溝の形状は長手方向両側角部が曲面に形成されている。
【００１３】
また，前記保持バンドは，前記ボールの反対側の面の長手方向に沿った両側角部で面取りが施され，前記保持バンドの外形が前記保持バンド溝の形状に対応した形状に形成されている。
【００１４】
また，前記保持バンドの両端は前記エンドキャップと前記側面シールとの間で挟持して固着されている。
【００１５】
この発明による直動転がり案内ユニットは，上記のように構成されており，次のような作用をする。即ち，この直動転がり案内ユニットは，保持バンドがケーシングの軌道溝に沿って延びると共にトラックレールの側面の軌道溝の底に沿って形成された保持バンド溝に遊嵌し，ボールを保持する面の長手方向に沿った両側角部が鋭角に形成されているので，前記保持バンドは長手方向に沿って長手方向両側が中央部に比較して肉厚構造となり，従来の断面長方形のものに比較して保持バンド自体の剛性をアップでき，曲げ強度をアップして耐変形性を向上でき，ボールの保持機能を向上させることができる。特に，前記保持バンドは，前記ボールを保持する前記面はその反対側の面より長く，断面略台形形状に形成されているので，ボールを保持する保持量即ち保持代，曲げ強度を強化でき，ボールがケーシングの軌道溝からの脱落を防止することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下，図面を参照して，この発明による直動転がり案内ユニットの実施例を説明する。図１はこの発明による直動転がり案内ユニットの一実施例を示す説明図，図２は図１の直動転がり案内ユニットの側面図，図３は図１の直動転がり案内ユニットに組み込む保持バンドの斜視図，及び図４は図１の直動転がり案内ユニットにおけるトラックレールとケーシングとの間に配置された保持バンドの一実施例を示す拡大断面図である。各図面において，図７及び図８に示す部品に付した符号と同一の作用を有する部品には同一の符号を付している。
【００１７】
この発明による直動転がり案内ユニットは，図７に示す直動転がり案内ユニットと基本的には同一の構成を有するものであり，該構成において保持バンド１８の構造に特徴を有するものである。即ち，この発明による直動転がり案内ユニットは，図７に示すものと同様の構成を有するので，図１，図２，図３，図７及び図８を参照して説明する。この直動転がり案内ユニットは，長手方向両側面３に各１条列の軌道溝４を形成したトラックレール２，及びトラックレール２に跨架して相対摺動可能なスライダ１から構成されている。スライダ１は，トラックレール２に跨架して相対摺動可能であり且つ各軌道溝４に対向する位置に軌道溝９を形成されているケーシング５，対向する軌道溝４，９間に形成される軌道路を転走する多数のボール７，ケーシング５の長手方向両端に取り付けたエンドキャップ６，エンドキャップ６の端面に取り付けられた側面シール１７及びスライダ１に設けられた下面シール８を有するものである。
【００１８】
ケーシング５は，軌道溝９から隔置した位置にリターン通路１２が形成されている。エンドキャップ６は，ケーシング５の長手方向両端面に複数の取付孔にねじ等を貫通させて取り付けられ，また，エンドキャップ６の内側には軌道溝９とリターン通路１２とに連通してボール７がケーシング５とトラックレール２間の軌道路を循環転走する方向を転換する方向変換路１１が両側に形成されている。エンドキャップ６には，トラックレール２を跨架するためケーシング５と同様に凹部１０が形成されている。ボール７は，軌道溝４，９間に形成される負荷域の軌道路，及び無負荷域の方向転換路１１とリターン通路１２を無限循環転走するものである。保持バンド１５は，スライダ１が単体である時，特に，トラックレール２に対してスライダ１を着脱する時に，ボール７を軌道溝９に保持するものである。
【００１９】
この直動転がり案内ユニットは，特に，保持バンド１５の構造に特徴を有するものである。保持バンド１５は，図４に示すように，断面略台形を有するバンド部材から成り，ボール７の保持部２４，保持部２４の両端から直角に屈曲した挟持部２５，及び挟持部２５から内向きに屈曲した係止部２６から構成されている。保持バンド１５は，保持部２４の両端の挟持部２５がエンドキャップ６と側面シール１７との間で挟持して固着され，係止部２６がエンドキャップ６の側端面に形成された係止溝１３に係合している。保持バンド１５は，図４に示すように，ケーシング５の軌道溝９に沿って延びると共に，トラックレール２の側面３の軌道溝４の底に沿って形成された保持バンド溝１６に非接触状態で遊嵌し，ボール７を保持する対向面２０に沿う長手方向両側角部２１が鋭角θに形成されていることである。ボール７を保持する対向面２０は，その反対側の背面２２より長く，断面略台形形状に形成されている。また，トラックレール２に形成された保持バンド溝１６の形状は，長手方向に沿った両側角部１８が円弧面の曲面１９に形成されている。
【００２０】
この直動転がり案内ユニットは，保持バンド１５が上記のような断面略台形を有する構造に形成されているので，保持バンド１５のボール保持面の幅を図９に示す従来の断面長方形のものに比較して大きく形成でき，ボール７の直径と窓幅Ａ_１又はＢ_１との差即ちボール保持代を大きく形成することができる。即ち，この直動転がり案内ユニットでは，保持バンド１５をスライダ１に固定した場合に，ケーシング５の軌道溝９の端部角部と保持バンド１５の側面角部との長さ即ち窓幅Ａ_１又はＢ_１は，図９に示す保持バンド１５におけるケーシング５の軌道溝９の端部角部と保持バンド１５の側面角部との長さ即ち窓幅Ｃ，Ｄに比較して短く設定でき，ボール７の保持代を大きく形成することができる。しかも，保持バンド１５の縦断面二次モーメント（幅方向）及び横断面二次モーメント（厚さ方向）は，図９に示す従来の断面長方形のそれらのものに比較して，共に大きく形成することができ，曲げ剛性即ち曲げ強度をアップでき，耐変形性を向上させ，ボール７の保持能力をアップさせることができる。
【００２１】
次に，図５を参照して，この直動転がり案内ユニットの別の実施例を説明する。この実施例の保持バンド１５については，ボール７を保持する保持バンド１５の面積及びボール保持代は，図４に示すものに比較して大きく形成することができ，しかも，縦断面二次モーメント（幅方向）及び横断面二次モーメント（厚さ方向）も図４に示すものに比較して共に大きく形成することができ，曲げ剛性即ち曲げ強度を大幅にアップでき，耐変形性を向上させ，ボール７の保持能力を更に向上させることができる。上記と同様に，保持バンド１５をスライダ１に固定した場合に，ケーシング５の軌道溝９の端部角部と保持バンド１５の側面角部との長さ即ち窓幅Ａ_３又はＢ_３は，図９に示す保持バンド１５における窓幅Ｃ，Ｄに比較して短く設定でき，ボール７の保持代を大きく形成することができる。
【００２２】
次に，図６を参照して，この直動転がり案内ユニットの更に別の実施例を説明する。この実施例の保持バンド１５は，図５に示す保持バンドに対して面取り２８を施した異形断面の形状を有するものである。この実施例の保持バンド１５の外形形状は，ボール７の反対側の背面２２の長手方向に沿った両側角部２７には面取り２８が施され，背面２２の外形はトラックレール２の保持バンド溝１６の形状に対応した形状に形成されている。この実施例では，ボール７を保持する保持バンド１５の面積は，図５に示すものに比較して大きく形成することができ，しかも，縦断面二次モーメント（幅方向）及び横断面二次モーメント（厚さ方向）が図５に示すものに比較して共に大きく形成することができ，曲げ剛性即ち曲げ強度を大幅にアップでき，耐変形性を向上させ，ボール７の保持能力を更に向上させることができる。上記と同様に，保持バンド１５をスライダ１に固定した場合に，ケーシング５の軌道溝９の端部角部と保持バンド１５の側面角部との長さ即ち窓幅Ａ_４又はＢ_４は，図９に示す保持バンド１５における窓幅Ｃ，Ｄに比較して短く設定でき，ボール７の保持代を大きく形成することができる。
【００２３】
この発明による直動転がり案内ユニットは，上記のように構成することによって，保持バンド１５について従来の断面長方形のものに比較して，ボール７の保持代即ち保持量を約４〜１６％増加させることができると共に，断面二次モーメントを約７〜２４１％増加させることが確認できた。従って，この直動転がり案内ユニットにおける保持バンドは，保持量及び曲げ剛性がアップし，保持バンド１５をエンドキャップ６と側面シール１７との間に挟持してケーシング５の軌道溝９に沿って緊張状態に組み込んだ場合に，変形し難い耐変形性をアップでき，ボール７の保持能力を大幅に向上させることができる。
【００２４】
【発明の効果】
この発明による直動転がり案内ユニットは，上記のように構成されており，次のような効果を有する。即ち，この直動転がり案内ユニットは，保持バンドがケーシングの軌道溝に沿って延びると共にトラックレールの軌道溝の底に沿って形成された保持バンド溝に非接触状態で遊嵌し，ボールを保持する対向面の長手方向に沿った両側角部が鋭角に形成されているので，ボールの保持代即ち保持量を約４〜１６％増加させることができると共に，断面二次モーメントを約７〜２４１％増加させ，従来の断面長方形のものに比較して，保持バンドの保持量即ち保持代，保持バンドの剛性をアップでき，曲げ強度即ち耐変形性をアップでき，ボールの保持機能を向上させることができる。特に，前記保持バンドは，前記ボールを保持する対向面の幅はその反対側の背面の幅よりも長く，断面略台形形状に形成されているので，曲げ強度を強化でき，特に，トラックレールへのスライダの着脱時に，ボールがケーシングの軌道溝からの脱落を防止でき，スライダの取り扱い，及びトラックレールに対するスライダの着脱作業を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による直動転がり案内ユニットの一実施例を示す内側部分の概略説明図である。
【図２】図１の直動転がり案内ユニットの側面図である。
【図３】図１の直動転がり案内ユニットに組み込む保持バンドの斜視図である。
【図４】図１の直動転がり案内ユニットにおけるトラックレールとケーシングとの間に配置された保持バンドの一実施例を示す拡大断面図である。
【図５】図１の直動転がり案内ユニットにおけるトラックレールとケーシングとの間に配置された保持バンドの別の実施例を示す拡大断面図である。
【図６】図１の直動転がり案内ユニットにおけるトラックレールとケーシングとの間に配置された保持バンドの更に別の実施例を示す拡大断面図である。
【図７】従来の直動転がり案内ユニットの一例を示す一部破断の斜視図である。
【図８】図７の直動転がり案内ユニットに組み込まれているエンドキャップの正面図である。
【図９】従来の直動転がり案内ユニットにおけるトラックレールとケーシングとの間に配置された保持バンドの一例を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１スライダ
２トラックレール
３側面
４，９軌道溝
５ケーシング
６エンドキャップ
７ボール
１０凹部
１１方向転換路
１２リターン通路
１５保持バンド
１６保持バンド溝
１７側面シール
１８保持バンド溝の角部
１９曲面
２０対向面（面）
２１，２７保持バンドの角部
２２背面（面）
２８面取り

Claims

長手方向両側面に各１条列の軌道溝を形成したトラックレール，該トラックレールに跨架して相対摺動可能であり且つ前記軌道溝に対向した軌道溝と該軌道溝から隔置したリターン通路が形成されているケーシング，該ケーシングの長手方向両端に取り付けられ且つ前記軌道溝と前記リターン通路とを連通する方向転換路が形成されているエンドキャップ，該エンドキャップの端面に配置された側面シール，対向する前記軌道溝間に形成される軌道路，前記方向転換路及び前記リターン通路を循環転走するボール，並びに該ボールを前記ケーシングの前記軌道溝に保持する保持バンドを具備し，前記保持バンドは前記ケーシングの前記軌道溝に沿って延びると共に前記トラックレールの前記側面の前記軌道溝の底に沿って形成された保持バンド溝に遊嵌されている直動転がり案内ユニットにおいて，
前記保持バンドは，前記ボールを保持する面の幅がその反対側の面の幅より長く，断面略台形形状に形成されており，前記ボールを保持する前記面の長手方向に沿った両側角部が鋭角に形成されていることを特徴とする直動転がり案内ユニット。
前記保持バンドは，前記ボールを保持する前記面が前記両側角部間で凹状円弧面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の直動転がり案内ユニット。
前記トラックレールに形成された前記保持バンド溝の形状は長手方向に沿った両側角部が曲面に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の直動転がり案内ユニット。
前記保持バンドは，前記ボールの反対側の面の長手方向に沿った両側角部で面取りが施され，前記保持バンドの外形が前記保持バンド溝の形状に対応した形状に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の直動転がり案内ユニット。
前記保持バンドの両端は前記エンドキャップと前記側面シールとの間で挟持して固着されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の直動転がり案内ユニット。