JP4026864B2 - Rolling guide device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属するる技術分野】
本発明は、例えば直線摺動装置、ボールスプラインあるいはボールねじ等のように、無限循環するボールを介して移動ブロックが案内軸に沿って運動する転がり案内装置に係り、詳細には、移動ブロックの両端に蓋体を固定してボール循環を行うタイプの転がり案内装置の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種の転がり案内装置の一つとして、ベッド等の固定部に配設されると共にボールの転走面が形成された軌道レールと、多数のボールを介してこの軌道レールに組み付けられ、テーブル等の可動体を支持しながら上記軌道レールに沿って移動するスライダとから構成される直線摺動装置が知られている。
【0003】
従来、この直線摺動装置のスライダは、ボールを介して転走面と対向する負荷転走面及びこの負荷転走面と平行なボール戻し孔を有し、上記ボールの転動に伴い軌道レールに沿って移動自在な移動ブロックと、この移動ブロックの前後両端面に夫々固定されると共に、上記負荷転走面とボール戻し孔とを連通連結するボールの方向転換路を有する一対の蓋体とから構成されており、上記蓋体を移動ブロックの前後両端面に固定することで上記負荷転走面とボール戻し孔の端部間とが方向転換路で連結され、ボールの無限循環路がスライダ内に完成するようになっている。
【0004】
また、このように構成された従来の直線摺動装置では、その移動ブロックに対してボール戻し孔の穿孔加工やボール保持器の取付け作業等が必要となり、その製作に大変手間がかかることから、本願出願人は過去に合成樹脂の射出成形を利用して製作される直線摺動装置を提案している(特願平6−131266号)。
【0005】
具体的には、射出成形を用いて軸受鋼等からなるブロック本体に合成樹脂を肉付けし、かかる肉付けの際にボール戻し孔やボール保持器を上記ブロック本体と一体に成形して移動ブロックを製作するようにしたものであり、複雑な形状の移動ブロックを簡易に製作することができるようになっている。
【0006】
また、この提案に係る直線摺動装置では、かかる合成樹脂の肉付けの際に移動ブロックの前後両端面にボール方向転換路の内周側案内面を有する凸部が形成される一方、移動ブロックに固定される蓋体にはボール方向転換路の外周側案内面を備える凹陥部が形成され、これら凸部と凹陥部との緊密な嵌合により、蓋体が移動ブロックに対して位置決めされるようになっている。すなわち、移動ブロックに形成された凸部は蓋体の固定位置基準となっており、これによって内周側案内面及び外周側案内面から構成される方向転換路が移動ブロックのボール戻し孔や負荷転走面と正確に対応し、ボールの円滑な無限循環が保証されるようになっている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このようにして移動ブロック側の凸部と蓋体側の凹陥部との嵌め合いによって蓋体の位置決めを行うように構成しても、かかる直線摺動装置の出荷時や工作機械等への組み付け時において上記蓋体に僅かでも衝撃が加わると、蓋体が移動ブロックに対して位置ずれを生じてしまい、方向転換路内におけるボールの円滑な循環が阻害されるという問題点があった。すなわち、蓋体を移動ブロックに対して正確に位置決めするだけではボールの円滑な循環を確保することができず、出荷や組み付け等の取り扱い時において蓋体に衝撃が作用する可能性を可及的に排除することが必要であった。
【0008】
本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、蓋体を移動ブロックに固定した後において当該蓋体に周辺物が衝突するのを防止し、もって方向転換路におけるボールの円滑な転走を確保することが可能な転がり案内装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の転がり案内装置は、ボールの転走面を有する案内軸と、上記ボールを介して転走面と対向する負荷転走面及びこの負荷転走面に対応するボール戻し孔を有し、ボールの転動に伴い案内軸に沿って移動自在な移動ブロックと、この移動ブロックの前後両端面に固定され、上記負荷転走面とボール戻し孔との間でボールを円弧状に案内する方向転換路を形成する一対の蓋体とから構成される転がり案内装置において、上記蓋体には上記方向転換路の外周側案内面を備える凹陥部が形成される一方、上記移動ブロックの前後両端面には、蓋体側の凹陥部に嵌合して当該蓋体の固定位置基準となると共に上記方向転換路の内周側案内面を備える基準凸部が形成され、更に、固定された蓋体の外側面を僅かな隙間を隔てて覆う防護壁が立設されていることを特徴とするものである。
【0010】
このような技術的手段において、上記移動ブロックの前後両端面に立設された防護壁としては、当該移動ブロックに固定された蓋体の外側面を覆って、この蓋体に対して周辺物が衝突するのを防止し得るものであれば、その立設高さ等を適宜設計変更しても差し支えない。但し、周辺物が蓋体に対して衝突するのを完全に防止するという観点からすれば、かかる防護壁は蓋体の厚さと略同じ高さに立設されるのが好ましい。
【0011】
また、上記防護壁は移動ブロックに固定された蓋体の外側面を僅かな隙間を介して覆うことが必要である。仮に防護壁と蓋体の外側面とが緊密に嵌合するとすれば、蓋体は移動ブロックの基準凸部と防護壁との双方によって挟み込まれるように位置決めされることとなり、防護壁、基準凸部あるいは蓋体の僅かな成形誤差によっても蓋体を移動ブロックに固定することが困難になるからである。従って、本発明においては、上記防護壁と移動ブロックに固定された蓋体の外側面との間に僅かな隙間が形成されることが必要であり、かかる防護壁は移動ブロックに対する蓋体の位置決めを行うものではない。
【0012】
更に、本発明の適用範囲は、移動ブロックの両端に固定された蓋体を用いてボールの無限循環路を構成するものであれば、固定部に配設された軌道レールに沿ってスライダが可動体を案内する直線摺動装置に限られるものではなく、やはり無限循環するボールを介してスプライン軸にナットが組み付けられたボールスプラインや、ねじ軸にナットが組み付けられたボールねじ等にも適用することができる。
【0013】
上記技術的手段によれば、移動ブロックの前後両端面、すなわち一対の蓋体が夫々固定される面には防護壁が立設され、かかる防護壁が移動ブロックに固定された蓋体の外側面を覆うので、この直線摺動装置の組立て後における出荷時や納入先における工作機械等に対する組み付け時等において、蓋体に対する周辺物の衝突を上記防護壁がガードすることとなり、蓋体の移動ブロックに対する位置ずれが防止される。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明の転がり案内装置を詳細に説明する。
図1及び図2は本発明を適用した直線摺動装置の一例を示すものである。この直線摺動装置は、工作機械のベッド等の固定部に対して配設される軌道レール1と、無限循環するボールを介してこの軌道レール1に組み付けられ、テーブル等の可動体を上記軌道レール1に沿って案内するスライダ2とから構成されている。また、上記スライダ2は、可動体の取付面7及び取付ボルトのタップ孔8が加工された移動ブロック3と、この移動ブロック3の前後両端面に対して後述する取付ピン5により固定される一対の蓋体4とから構成されている。
【0015】
上記軌道レール1の一方の側面には上記ボールの転走面11が水平方向と45°の角度をなして上向き形成される一方、他方の側面にはやはりボールの転走面11が水平方向と12.5°の角度をなして下向きに形成されている。また、軌道レール1にはその長手方向に適宜間隔をおいてボルト取付孔13が形成されており、軌道レール1はこのボルト取付孔13に挿入される図示外の固定ボルトによって固定部に固定される。
【0016】
一方、図3に示すように、上記移動ブロック3は上記取付面7が形成された基部3a及びこの基部3aの一端から垂れ下がるスカート部3bを備えて断面略L形状に形成され、これら基部3a及びスカート部3bによって形成される凹所に上記軌道レール1の上半分が入り込んでいる。この凹所に面した上記基部3aの下面側には軌道レール1側の上向きボール転走面11に対向する負荷転走面31が、上記スカート部3bの内面側には軌道レール1側の下向きボール転走面12に対向する負荷転走面32が夫々形成されており、軌道レール1に対するスライダ2の移動を支承しているボール10はこれらボール転走面11,12と負荷転走面31,32との間に挟まれた状態で転動する。
【0017】
また、各負荷転走面31,32の両側にはリテーナ部33が形成されており、スライダ2を軌道レール1から取り外した際に、負荷転走面31,32上に位置するボール10がスライダ2から転がり落ちるのを防止している。
【0018】
更に、基部3aの上面側角部及びスカート部3bの外側面角部には、各負荷転走面31,32に夫々対応してボール戻し孔34,35が形成されており、上記負荷転走面31,32を転走し終えて荷重から解放されたボール10が負荷転走面31,32上における転走方向とは逆方向に転走するようになっている。
【0019】
この移動ブロック3は金属製のブロック本体9を金型内に配置した合成樹脂の射出成形(以下、これをインサート成形と記す)によって製作されており、上記ブロック本体9は可動体の取付面7及び上記負荷転走面31,32を残して基部3a及びスカート部3bが合成樹脂によって覆われている。すなわち、前述のリテーナ部33は負荷転走面31,32の両側においてブロック本体9に肉付けされた合成樹脂によって成形されると共に、前述のボール戻し孔34,35も基部3aの上面側角部及びスカート部3bの外側面角部に肉付けされた合成樹脂によって成形されている。
【0020】
一方、上記蓋体4は移動ブロック3の前後両端面に固定され、図4に示す如く、軌道レール1のボール転走面11を転走してきたボール10を上記ボール戻し孔34に送り込む方向転換路41を形成する。図5に示すように、かかる方向転換路41は蓋体4に形成された半円状の凹陥部42と移動ブロック3の端面に形成された半円状の凸部36との嵌合により形成され、上記凹陥部42は方向転換路41の外周側案内面43を、上記凸部36は方向転換路41の内周側案内面37を有している。従って、移動ブロック3の両端面に蓋体4を夫々固定することにより、これら外周側案内面43及び内周側案内面37が互いに対向し、ボール戻し孔34から負荷転走面31に連続する方向転換路41が完成する。
【0021】
図6は移動ブロック3の端面に対する蓋体4の取付状態を示す分解図である。
前述したように、移動ブロック3の端面には方向転換路41を構成するための凸部36が突設されているが、この凸部36は蓋体4を移動ブロック3に固定する際の位置基準となる。すなわち、かかる凸部36が蓋体4の凹陥部42に嵌合することにより、蓋体4の移動ブロック3に対する取付精度が確保される。これにより、移動ブロック3側に形成された内周側案内面37と蓋体4側に形成された外周側案内面43とが正確に対向し、上記方向転換路41を精度良く形成することができる。
【0022】
また、移動ブロック3の端面には蓋体4を貫通した取付ピン5の先端が係合する係止部38が突設されている。図7にその詳細を示すように、上記取付ピン5は先端に係止爪51を有する中空状に形成されると共に、軸方向に沿って複数のスリットを有する先割れ状に形成されており、係止爪51を有する先端部が中心に向かって容易にすぼまるようになっている。一方、移動ブロック3側の係止部38には取付ピン5の先端が挿入される取付孔39が形成されると共に、この取付孔39と垂直に交わるようにして断面略矩形状の側方孔40が形成されている。
【0023】
従って、蓋体4を貫通した取付ピン5を移動ブロック3側の取付孔39に押し込むと、取付ピン5の係止爪51が取付孔39から側方孔40の内部に突出して拡開し、取付ピン5の取付孔39からの抜けが防止される。これにより、蓋体4が移動ブロック3に対して固定されるのであるが、この状態で取付ピン5の中空部52にロックピン53を挿入すると、側方孔40の内部における係止爪51の拡開が確実なものとなり、蓋体4の固定を更に確実なものとすることができる。
【0024】
そして、以上のように構成された本実施例の移動ブロック3において、その端面の周縁には防護壁20が立設されており、当該移動ブロック3に固定された蓋体4の外側面を上記防護壁20が覆うようになっている。このため、蓋体4を移動ブロック3に固定した後は、蓋体4と移動ブロック3との接合面の近傍に外力が作用した場合であっても、かかる外力を上記防護壁20が受け止めるので、蓋体4の移動ブロック3に対する取付位置にずれが生じるのを可及的に防止することができる。従って、移動ブロック3に蓋体4を固定して一旦スライダ2を組み立てた後は、当該直線摺動装置の搬送時あるいは組み付け時等においてスライダ2に対して不測の外力が作用しても、かかる外力で蓋体4の移動ブロック3に対する取付精度が狂うのを防止することができ、前述の方向転換路41におけるボール10の円滑な転動を確保することができる。
【0025】
図8は、移動ブロック3に固定された蓋体4と上記防護壁20との関係を示す断面図である。この図に示されるように、移動ブロック3に固定された蓋体4と防護壁38との間には僅かな隙間が形成され、防護壁38の存在が移動ブロック3に対する蓋体4の取付精度に影響を及ぼさないように配慮されている。すなわち、この実施例における防護壁38は蓋体4の取付位置基準として機能するものではなく、あくまでも蓋体4は移動ブロック3側に形成された前述の凸部36によって位置決めされる。
【0026】
尚、移動ブロック3端面の凸部36、係止部38及び防護壁20は合成樹脂によって成形されており、いずれも前述したインサート成形によってボール戻し孔34,35及びリテーナ部33と同時にブロック本体9に肉付けされている。
【0027】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明の転がり案内装置によれば、移動ブロックの前後両端面に立設された防護壁が移動ブロックに固定された蓋体の外側面を覆い、蓋体に対する周辺物の衝突を防止するので、蓋体の移動ブロックに対する位置ずれを可及的に防止することができ、もって方向転換路におけるボールの円滑な転走を確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明を適用した直線摺動装置の実施例を示す斜視図である。
【図2】 実施例に係る直線摺動装置の平面図である。
【図3】 図2のIII−III線断面図である。
【図4】 図3のIV−IV線断面図である。
【図5】 実施例に係る方向転換路の構成を示す移動ブロックと蓋体との分解図である。
【図6】 移動ブロックに対する蓋体の取付状態を示す分解斜視図である。
【図7】 実施例に係る取付ピンを示す斜視図である。
【図8】 図2のVIII−VIII線断面図である。
【符号の説明】
1…軌道レール(案内軸)、2…スライダ、3…移動ブロック、4…蓋体、10…ボール、11,12…転走面、20…防護壁、31,32…負荷転走面、34,35…ボール戻し孔、36…凸部、37…内周側案内面、41…方向転換路、42…凹陥部、43…外周側案内面[0001]
[Technical field to which the invention pertains]
The present invention relates to a rolling guide device in which a moving block moves along a guide shaft through a ball that circulates infinitely, such as a linear sliding device, a ball spline, or a ball screw. The present invention relates to an improvement of a rolling guide device of a type that circulates a ball by fixing lids at both ends.
[0002]
[Prior art]
As one of the rolling guide devices of this type, a track rail which is disposed on a fixed part such as a bed and has a ball rolling surface formed thereon, and is assembled to the track rail via a number of balls, a table or the like There is known a linear sliding device composed of a slider that moves along the track rail while supporting the movable body.
[0003]
Conventionally, the slider of this linear sliding device has a load rolling surface facing the rolling surface through a ball and a ball return hole parallel to the loaded rolling surface. And a pair of lids fixed to the front and rear end faces of the moving block, and having a ball direction change path that connects the load rolling surface and the ball return hole. By fixing the lid to the front and rear end faces of the moving block, the load rolling surface and the end of the ball return hole are connected by a direction change path, and the infinite circulation path of the ball is a slider. It is designed to be completed within.
[0004]
Further, in the conventional linear sliding device configured as described above, it is necessary to perform a drilling process of the ball return hole and a mounting work of the ball cage with respect to the moving block, and it takes a lot of work to manufacture it. The applicant of the present application has previously proposed a linear sliding device manufactured by injection molding of synthetic resin (Japanese Patent Application No. 6-131266).
[0005]
Specifically, synthetic resin is thickened on the block body made of bearing steel etc. using injection molding, and a ball return hole and a ball cage are formed integrally with the block body at the time of such thickening to produce a moving block. Thus, a moving block having a complicated shape can be easily manufactured.
[0006]
Further, in the linear sliding device according to this proposal, the convex portion having the inner circumferential side guide surface of the ball direction change path is formed on the front and rear end surfaces of the moving block when the synthetic resin is fleshed. The fixed lid body is formed with a recessed portion having an outer peripheral guide surface of the ball direction change path, and the lid body is positioned with respect to the moving block by close fitting of the convex portion and the recessed portion. It has become. That is, the convex portion formed on the moving block serves as a reference for the fixed position of the lid, and thereby the direction change path constituted by the inner peripheral side guide surface and the outer peripheral side guide surface becomes the ball return hole or load of the moving block. It corresponds precisely to the rolling surface, ensuring a smooth infinite circulation of the ball.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, even if it is configured to position the lid by fitting the convex part on the moving block side and the concave part on the lid side in this way, the linear sliding device is shipped to the machine tool or the like. When a slight impact is applied to the lid at the time of assembly, there is a problem that the lid is displaced with respect to the moving block and the smooth circulation of the ball in the direction change path is hindered. In other words, it is not possible to ensure a smooth circulation of the ball simply by accurately positioning the lid with respect to the moving block, and the possibility of an impact acting on the lid as much as possible during handling such as shipment or assembly is as much as possible. It was necessary to eliminate it.
[0008]
The present invention has been made in view of such problems, and the object of the present invention is to prevent a peripheral object from colliding with the lid body after the lid body is fixed to the moving block, thereby changing the direction. An object of the present invention is to provide a rolling guide device capable of ensuring smooth rolling of a ball on a road.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a rolling guide device according to the present invention corresponds to a guide shaft having a ball rolling surface, a loaded rolling surface facing the rolling surface via the ball, and the loaded rolling surface. A moving block that is movable along the guide shaft along with the rolling of the ball, and is fixed to both front and rear end surfaces of the moving block, between the load rolling surface and the ball returning hole. In the rolling guide device comprising a pair of lids that form a direction change path for guiding the ball in an arcuate shape, the lid is formed with a recessed portion having an outer peripheral side guide surface of the direction change path. The front and rear end surfaces of the moving block are formed with reference convex portions that are fitted to the concave portion on the lid side to serve as a reference for the fixed position of the lid body and include the inner circumferential side guide surface of the direction change path, In addition, there is a slight gap between the outer surface of the fixed lid. Covering Te protection wall is characterized in that it is erected.
[0010]
In such technical means, as the protective walls erected on the front and rear end faces of the moving block, the outer surface of the lid fixed to the moving block is covered, and there are peripheral objects on the lid. As long as the collision can be prevented, the standing height and the like may be appropriately changed in design. However, from the viewpoint of completely preventing the peripheral object from colliding with the lid, it is preferable that the protective wall is erected at substantially the same height as the thickness of the lid.
[0011]
Moreover, the said protective wall needs to cover the outer surface of the cover body fixed to the movement block through a slight clearance gap. If the protective wall and the outer surface of the lid are closely fitted, the lid is positioned so as to be sandwiched between both the reference convex portion and the protective wall of the moving block. This is because it is difficult to fix the lid to the moving block even by a slight molding error of the part or the lid. Therefore, in the present invention, it is necessary to form a slight gap between the protective wall and the outer surface of the lid fixed to the moving block, and the protective wall is positioned with respect to the moving block. Is not something to do.
[0012]
Further, the scope of application of the present invention is that the slider can be moved along the track rail provided in the fixed portion as long as the infinite circulation path of the ball is configured using the lids fixed to both ends of the moving block. It is not limited to a linear sliding device that guides the body, but also applies to a ball spline in which a nut is assembled to a spline shaft via a ball that circulates infinitely, a ball screw in which a nut is assembled to a screw shaft, etc. be able to.
[0013]
According to the above technical means, a protective wall is erected on both front and rear end surfaces of the moving block, that is, a surface to which the pair of lids are respectively fixed, and the outer surface of the lid body on which the protective walls are fixed to the moving block. When the linear sliding device is assembled after shipment or when assembled to a machine tool or the like at the delivery destination, the protective wall guards against collision of peripheral objects with the lid, and the lid moving block Misalignment with respect to is prevented.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the rolling guide device of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
1 and 2 show an example of a linear sliding device to which the present invention is applied. The linear sliding device is assembled to the
[0015]
On one side of the
[0016]
On the other hand, as shown in FIG. 3, the moving
[0017]
[0018]
Furthermore, ball return holes 34 and 35 are formed at the upper side corners of the
[0019]
The moving
[0020]
On the other hand, the
[0021]
FIG. 6 is an exploded view showing a state in which the
As described above, the projecting
[0022]
Further, a locking
[0023]
Therefore, when the mounting
[0024]
And in the moving
[0025]
FIG. 8 is a cross-sectional view showing the relationship between the
[0026]
In addition, the
[0027]
【The invention's effect】
As described above, according to the rolling guide device of the present invention, the protective walls erected on the front and rear end surfaces of the moving block cover the outer surface of the lid fixed to the moving block, and the peripheral objects with respect to the lid Therefore, it is possible to prevent the displacement of the lid with respect to the moving block as much as possible, and to ensure smooth rolling of the ball on the direction change path.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a linear sliding device to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a plan view of the linear sliding device according to the embodiment.
3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 3;
FIG. 5 is an exploded view of a moving block and a lid showing a configuration of a direction change path according to the embodiment.
FIG. 6 is an exploded perspective view showing a state where the lid is attached to the moving block.
FIG. 7 is a perspective view showing a mounting pin according to an embodiment.
8 is a cross-sectional view taken along line VIII-VIII in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (1)
上記蓋体には上記方向転換路の外周側案内面を備える凹陥部が形成される一方、
上記移動ブロックの前後両端面には、蓋体側の凹陥部に嵌合して当該蓋体の固定位置基準となると共に上記方向転換路の内周側案内面を備える基準凸部が形成され、また、
上記移動ブロックの前後両端面の周縁には、かかる移動ブロックに固定された上記蓋体の外側面と非接触な防護壁が立設され、
上記移動ブロックは、上記負荷転走面が形成された金属製のブロック本体と、前記基準凸部及び防護壁をなして前記ブロック本体の一部を覆う合成樹脂と、から構成され、
上記基準凸部と防護壁は、上記ブロック本体を金型内に配置した合成樹脂の射出成形により、かかるブロック本体の前後両端面に一体的に形成されることを特徴とする転がり案内装置。A guide shaft having a rolling surface of the ball, a load rolling surface facing the rolling surface via the ball, and a ball return hole corresponding to the loaded rolling surface; And a pair of lids that are fixed to the front and rear end surfaces of the moving block and that form a direction change path for guiding the ball in an arc shape between the load rolling surface and the ball return hole. In a rolling guide device composed of a body,
While the lid is formed with a recess having an outer peripheral guide surface of the direction change path,
On both front and rear end surfaces of the moving block, a reference convex portion is formed which is fitted with a concave portion on the lid body side and serves as a reference for the fixing position of the lid body and provided with an inner peripheral side guide surface of the direction change path. ,
On the periphery of the front and rear end faces of the moving block, a protective wall that is not in contact with the outer surface of the lid fixed to the moving block is erected,
The moving block is composed of a metal block main body on which the load rolling surface is formed, and a synthetic resin that covers the reference convex portion and a protective wall and covers a part of the block main body,
The rolling guide device, wherein the reference convex portion and the protective wall are integrally formed on both front and rear surfaces of the block body by injection molding of a synthetic resin in which the block body is disposed in a mold .
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