JP3896184B2 - フランジカバー付き直動案内装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は,長手方向に軌道溝を有する軌道レールに多数のボールを介在してスライダを相対摺動可能に構成したフランジカバー付き直動案内装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来,保持器に保持されて転走するボールを介在してスライダをボールスプライン軸に沿って直線運動させるボールスプラインは,産業用ロボットやトランスファマシン等に適用されてきた。ボールスプラインは,直動案内装置(一種の軸受)を構成するものであり,長尺のボールスプライン軸と,該ボールスプライン軸に対して摺動自在で且つ前記ボールスプライン軸から回転トルクが伝達されるスライダとから構成されている。
【0003】
従来,保持器を有するボールスプラインとして,直線移動用ボール軸受が知られている。該直線移動用ボール軸受は,主として,外筒,保持器,転動体としてのボール及び止め輪から構成されている。保持器の外周には,ボールを循環案内するサーキット状の循環路が形成されている。外筒の内周面には,ボールが負荷を受けて転走する軌道部,ボールを該軌道部から無負荷の逃げ部へスムースに循環させるための傾斜面,及びボールのリターン路を形成する周方向傾斜R面が形成されている(例えば,特開昭59−187112号公報参照)。
【0004】
また,ボールスプラインについて,ボールスプラインをハウジング,ケース,フレーム等の被取付体に固着するため,外筒にフランジを設けたものが知られている。該ボールスプラインは,長尺の案内軸,該案内軸の外側に遊嵌して摺動させる軸受筒体,フランジ付き該軸受筒体と案内軸との間に介在されたボールを保持する保持器,及び軸受筒体にニッケルブレージングにより固着されたフランジから構成されている(例えば,実開平5−87328号公報参照)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで,上記のように,ボールスプラインが,ハウジング,ケース,フレーム等の被取付体にボールスプラインを固着するため,スライダを構成する外筒の端部にフランジを溶接等で固着した一体構造のものであるが,外筒にフランジを固定するものは,外筒に加工を加えてフランジを固定できる形状や構造に作製しなければならず,或いはフランジに加工を加えて外筒に固定できるように形成しなければならず,また,外筒及びフランジを互いの固定のためそれぞれ高精度に加工する必要があると共に,外筒にフランジを強固に固着する必要があり,製造コストをアップする要因になっている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
この発明の目的は,上記の課題を解決することであり,スライダを構成する外筒にフランジ部を設けたカバー本体を圧入によって固着すると共に,フランジカバー自体を深絞りによって加工し,製造コストを低減すると共に,フランジカバーの外筒への固着を容易に構成し,ボールスプライン等の軸受に適用できるフランジカバー付き直動案内装置を提供することである。
【0007】
この発明は,長手方向外面に第1軌道溝が形成された長尺の軌道レール上を相対的に摺動自在に且つ回転トルクが伝達可能に嵌合されたスライダから成る直動案内装置において,前記スライダに被取付体を固着するための取付け孔が形成されたフランジ部を備えた前記スライダの外筒の全面を覆うカバー本体から成るフランジカバーを有し,
前記カバー本体の一端に前記フランジ部が形成され,他端に前記外筒の端面に係止する内方に延びる係止部が形成されており,前記フランジカバーは薄鋼板の深絞りによって前記カバー本体,前記係止部及び前記フランジ部が成形されており,前記フランジカバーの前記カバー本体は前記外筒の全長にわたる外面に前記カバー本体を圧入して固着されていることを特徴とするフランジカバー付き直動案内装置に関する。
【0008】
また,前記軌道レールがボールスプライン軸から成るボールスプラインに適用できる。この場合に,前記スライダは,前記軌道レールの前記第1軌道溝に対向して長手方向に延びる第2軌道溝が形成された前記外筒,前記外筒内に嵌合され且つ前記ボールスプライン軸の前記第1軌道溝に対向した窓部,前記窓部に沿って延びるリターン路及び前記窓部と前記リターン路とを連絡する方向転換路を備えた保持器,前記窓部を通じて前記第1軌道溝と前記第2軌道溝とで形成される軌道路を転走するボール,前記ボールの方向転換のためのガイドを形成するための前記外筒と前記保持器の間に嵌合配置されたリング,前記外筒内に嵌合され且つ前記リングに隣接して配置されたエンドプレート,及び前記保持器,前記リング及び前記エンドプレートを固定するため前記外筒に形成されたリング溝に嵌合された止めリングから構成されている。また,前記保持器は,方向転換路の領域で二分割した構造に構成することができるものである。
【0009】
また,このフランジカバー付き直動案内装置は,前記保持器,前記ボール,前記リング,前記エンドプレート及び前記止めリングが前記外筒内に全て収容されているものである。従って,前記フランジカバーは,前記外筒を単に覆うように圧入されるだけで,前記スライダに被取付体への取り付けのための前記フランジ部を容易に設けることができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
このフランジカバー付き直動案内装置は,産業用ロボット,トランスファマシン,各種製造装置等に適用される相対的に摺動可能で且つ回転トルクを伝達でき,軌道レールをボールスプライン軸で構成したボールスプラインとして利用できるものである。
【0011】
以下,図1,図2及び図3を参照して,この発明によるフランジカバー付き直動案内装置の実施例を説明する。
【0012】
図1及び図4に示すように,このフランジカバー付き直動案内装置は,ボールスプラインに適用した場合が実施例として示されている。このフランジカバー付き直動案内装置をボールスプラインに適用した場合には,軌道レール1はボールスプライン軸を構成するものである。また,スライダ20は,軌道溝2と対向する長手方向筒状内面に設けた一対の軌道溝4と各軌道溝4に隔置して形成された一対の逃げ溝を備えた外筒3,外筒3に嵌合され且つ窓部15が形成された保持器6,保持器6に保持されて軌道溝2,4で形成される軌道路24を転走する多数の転動体であるボール14,外筒3内の両端部において外筒3と保持器6との間にそれぞれ配置された一対のリング8,リング8に当接してそれぞれ配置された一対のエンドプレート9,及びエンドプレート9に隣接して外筒3の両端部に形成されたリング溝11にそれぞれ嵌合された一対の止めリング10から構成されている。
【0013】
このフランジカバー付き直動案内装置は,主として,長手方向外面に形成された一対の軌道溝2を備えた長尺のボールスプライン軸1,ボールスプライン軸1に多数のボール14を介して摺動自在に嵌挿し且つ回転トルクが伝達されるスライダ20,及び外筒3をハウジング等の被取付体7に取り付けたフランジカバー5から構成されている。スライダ20は,外筒3内に保持器6,リング8,エンドプレート9,ボール14及び止めリング10の構成部品が全体的に収容された構造を有している。
【0014】
このフランジカバー付き直動案内装置は,主として,長手方向外面に一対の軌道溝2(第1軌道溝)が形成された長尺の軌道レール1上を摺動自在に且つ回転トルクが伝達可能に嵌合されたスライダ20を構成する外筒3から構成されている。フランジカバー5は,図1に示すように,スライダ20の外筒3の全面を覆うカバー本体23,係止部18及びフランジ部16を有しており,これらの各部分は薄鋼板の深絞りによって成形されている。図1に示すように,フランジカバー5の中空孔25を備えたカバー本体23は,外筒3の全長にわたる外面に圧入即ちしまり嵌めによって固着されている。また,フランジカバー5は,外筒3をハウジング,フレーム,機器等の被取付体7に固着するためカバー本体23の一端側には取付け孔21を備えたフランジ部16が形成され,カバー本体23の他端側には外筒3の端面26に係止する内方に延びる係止部18が形成され,軌道レール1は係止部18が形成された開口19及び外筒3内に保持された保持器6を貫通している。【0015】
このフランジカバー付き直動案内装置において,外筒3内には,保持器6,ボール14,リング8,エンドプレート9及び止めリング10が全て収容されるように形成されている。従って,フランジカバー5を外筒3に簡単に圧入することによって固着でき,スライダ20の被取付体7へのフランジ部16を簡単に設けることができる。
【0016】
このフランジカバー付き直動案内装置について,スライダ20を被取付体7に固定するには,フランジカバー5をスライダ20の外筒3に圧入して固着した状態で,例えば,図1に示すように,フランジカバー5を被取付体7の取付け穴29に嵌挿し,フランジカバー5のフランジ部16に形成した取付け孔21にボルト22を挿入し,ボルト22を被取付体7に設けたねじ穴30に螺入することによってフランジカバー5を被取付体7に固着できる。図示していないが,フランジカバー5にスライダ20を固定した状態で,フランジカバー5を被取付体7から突出させた状態に取り付けることもできる。或いは,被取付体7がハウジング等の板体である場合には,該板体からフランジカバー5が突出した状態でスライダ20が板体に固定されるものである。
【0017】
外筒3には,負荷を受けると共に回転トルクを伝達するボール14が転走する軌道溝4(第2軌道溝)がボールスプライン軸1の軌道溝2に対向して長手方向に延びるように形成されている。外筒3の軌道溝4は,ボールスプライン軸1の軌道溝2に対応して外筒3の内面に複数条形成されている。外筒3には,ボール14のリターン路の外壁を形成するための逃げ溝27が複数条形成されている。外筒3には,保持器6が配置されると共に逃げ溝27を備えた中空部13,及びリング8を配置するためリング8が当接する段部17を形成するように中空部13よりも大径の中空部12が形成されている。
【0018】
保持器6は,外側に突出する凸部28を有する。保持器6は,保持器6の凸部28を外筒3の逃げ溝27に整合して外筒3内に嵌合される。保持器6は,ボール14が脱落しない幅を有する長手方向に延びる窓部15,窓部15に対して平行に延びるリターン路を構成するリターン溝,及び方向転換路を構成する方向転換溝が形成されている。窓部15は,ボールスプライン軸1の軌道溝2と外筒3の軌道溝4の間に長手方向に延びるように複数条(実施例では2条)形成されている。ボール14は,窓部15から一部が突出してボールスプライン軸1の軌道溝2と接触し,軌道溝2と軌道溝4とで形成される軌道路24を負荷を受けて転走する。また,保持器6には,外筒3の逃げ溝27に対向して形成されたリターン路の内壁を形成するリターン溝が外面に長手方向に延びるように形成されている。保持器6に形成されたリターン溝と窓部とは,長手方向に平行に延びており,方向転換溝はリターン溝と窓部とを連絡するように湾曲形状に形成されている。更に,保持器6は,ボール14を軌道路24,方向転換路及びリターン路に充填するのを容易に行うことができるように,保持器6の方向転換路の領域で二分割にした構造に構成することもできる。
【0019】
リング8は,外筒3の両端部に形成されている中空部12において,外筒3と保持器6との間にそれぞれ嵌合配置されている。リング8は,方向転換路を形成する領域に位置して外筒3に組み込まれるものであり,言い換えれば,従来の外筒に形成されていたボールのガイドとなる傾斜面の機能を果たすものである。リング8は,ボール14が方向転換するための方向転換路に対応する外筒3の部分に配置されるように構成されている。それ故に,外筒3には,従来のようなボール14の方向転換のための傾斜面を形成する必要がない。
【0020】
ボール14は,窓部15を通じてボールスプライン軸1の軌道溝2と外筒3の軌道溝4とで形成される軌道路24を負荷を受けて転走するように構成されている。ボール14が軌道路24の一端から他端へ転走した後に元に戻るためのリターン路は,保持器6に形成されたリターン溝と外筒3の逃げ溝とで形成されている。また,ボール14を軌道路24からリターン路へ転走させる方向転換路は,保持器6に形成された方向転換溝とリング8のR部を備えた凹部とで形成されている。従って,このボールスプラインでは,多数のボール14が無限循環転走することができるサーキット状の無限循環路は,軌道路24,方向転換路及びリターン路によって形成される(軌道路24→方向転換路→リターン路→方向転換路→軌道路24)。即ち,ボール14は,負荷領域を構成する軌道路24,及び無負荷領域を構成する方向転換路とリターン路を無限循環転走するように構成されている。【0021】
エンドプレート9は,外筒3内に嵌合され,リング8に隣接して配置されている。エンドプレート9は,リング8と保持器6との端面に位置してリング8の内周面と保持器6の外周面との境界周面の隙間を密封し,防塵用のカバーとして機能する。エンドプレート9は,図示していないが,エンドシールとして構成することもでき,芯金と,芯金に固着され且つボールスプライン軸1に摺接するシール部材とから構成することができる。シール部材は,例えば,ゴム,合成ゴム等の軟質材料で作製できる。また,止めリング10は,保持器6,リング8及びエンドプレート9を外筒3内に固定するため,外筒3に形成されたリング溝11に弾性的に嵌着することができる割りリングから構成されている。
【0022】
【発明の効果】
この発明によるフランジカバー付き直動案内装置は,上記のように構成されており,スライダを構成する外筒内には保持器,ボール,リング,エンドプレート及び止めリングが全て収容されているので,前記外筒を覆うようにフランジカバーのカバー本体を圧入すれば,前記フランジカバーをスライダに簡単に取り付けることができ,しかも,前記フランジカバーにはフランジ部と係止部とを形成しているので,前記フランジ部に設けた取付け孔にボルトを挿通してハウジング,機器等の被取付体に簡単に固着することができる。また,前記外筒への前記フランジカバーの圧入時に,前記フランジカバーの前記係止部がストッパとして作用するので,スライダを前記フランジカバーに位置決めして強固に固定することができる。
【0023】
また,このフランジカバー付き直動案内装置は,前記スライダの前記外筒に前記フランジカバーを圧入するだけで,前記スライダに被取付体への前記フランジ部を容易に設けることができ,従来のような外筒へのフランジ部の溶接等の固定に比較して,高精度を要求されず,製造コストを低減できる。また,前記フランジカバーは,薄鋼板の深絞りで容易に形成することができ,製造コストを低減できる。このフランジカバー付き直動案内装置は,前記外筒に構成部品が収容されているボールスプラインに容易に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明によるフランジカバー付き直動案内装置をボールスプラインに適用した実施例を示す断面図である。
【図2】 この発明によるフランジカバー付き直動案内装置におけるフランジカバーの一実施例を示す断面図である。
【図3】 図2のフランジカバーの側面図である。
【図4】 図1のフランジカバー付き直動案内装置の側面図である。
【符号の説明】
1 ボールスプライン軸(軌道レール)
2,4 軌道溝
3 外筒
5 フランジカバー
6 保持器
7 被取付体
8 リング
9 エンドプレート
10 止めリング
11 外筒のリング溝
12,13 外筒の中空部
14 ボール
15 窓部
16 フランジ部
18 係止部
20 スライダ
21 取付け孔
22 ボルト
23 カバー本体
24 軌道路
Claims (4)
- 長手方向外面に第1軌道溝が形成された長尺の軌道レール上を相対的に摺動自在に且つ回転トルクが伝達可能に嵌合されたスライダから成る直動案内装置において,前記スライダに被取付体を固着するための取付け孔が形成されたフランジ部を備えた前記スライダの外筒の全面を覆うカバー本体から成るフランジカバーを有し,
前記カバー本体の一端に前記フランジ部が形成され,他端に前記外筒の端面に係止する内方に延びる係止部が形成されており,
前記フランジカバーは薄鋼板の深絞りによって前記カバー本体,前記係止部及び前記フランジ部が成形されており,
前記フランジカバーの前記カバー本体は前記外筒の全長にわたる外面に前記カバー本体を圧入して固着されていることを特徴とするフランジカバー付き直動案内装置。 - 前記軌道レールがボールスプライン軸から成るボールスプラインに適用できる請求項1に記載のフランジカバー付き直動案内装置。
- 前記スライダは,前記軌道レールの前記第1軌道溝に対向して長手方向に延びる第2軌道溝が形成された前記外筒,前記外筒内に嵌合され且つ前記ボールスプライン軸の前記第1軌道溝に対向した窓部,前記窓部に沿って延びるリターン路及び前記窓部と前記リターン路とを連絡する方向転換路を備えた保持器,前記窓部を通じて前記第1軌道溝と前記第2軌道溝とで形成される軌道路を転走するボール,前記ボールの方向転換のためのガイドを形成するための前記外筒と前記保持器の間に嵌合配置されたリング,前記外筒内に嵌合され且つ前記リングに隣接して配置されたエンドプレート,及び前記保持器,前記リング及び前記エンドプレートを固定するため前記外筒に形成されたリング溝に嵌合された止めリングから構成されている請求項2に記載のフランジカバー付き直動案内装置。
- 前記保持器,前記ボール,前記リング,前記エンドプレート及び前記止めリングは,前記外筒内に収容されている請求項3に記載のフランジカバー付き直動案内装置。
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