JP4106904B2 - 直動案内軸受装置のスライダー及び直動案内軸受装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スライダー本体の構成を改善した直動案内軸受装置のスライダー、及びこのスライダーを備えて工作機械、産業機械等に用いられるリニアガイドを構成する直動案内軸受装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
直線状に延びる案内レールに嵌合される直動案内軸受装置のスライダーは、スライダー本体とこの両端に夫々連結されたエンドキャップとにわたるボール循環路を複数備えている。各循環路は、エンドキャップに互いに平行に形成された負荷ボール転動部及び戻しボール転動部と、両エンドキャップに形成されて前記両ボール転動溝の両端を接続するつなぎ用ボール転動部とから形成されている。ボール循環路には案内レールに沿ってスライダーを相対移動させる多数の鋼球製のボールが装填される。
【０００３】
従来において戻しボール転動部はスライダー本体を貫通する細長い孔で形成されている。この貫通孔には多数のボールが転動するので、貫通孔の内面は滑らかに形成しなければならない。
【０００４】
スライダ−本体に開けられる前記貫通孔は細長いので、この貫通孔を開ける加工は手間がかかる。そのため、スライダーないしはこのスライダーを備える直動案内軸受装置のコスト高の一因となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、スライダー本体の加工性を向上できて低コストな直動案内軸受装置のスライダー及び直動案内軸受装置を得ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項１に係る発明の直動案内軸受装置のスライダーは、レール嵌合溝を規定する一対の袖部及びこれらをつなぐ連結部を有するスライダー本体とこの両端に夫々連結されたエンドキャップとにわたる複数のボール循環路を備え、このボール循環路に多数のボールが装填された直動案内軸受装置のスライダーにおいて、前記ボール循環路の一部を作って前記スライダー本体に設けられた互いに平行な負荷ボール転動部及び戻しボール転動部を、いずれも前記スライダー本体の表面に開放する直線状の溝で形成し、前記負荷ボール転動部を前記スライダー本体のレール嵌合溝に開放させて前記両袖部に設け、前記レール嵌合溝の奥面に対応する前記スライダー本体の表面に開放して前記連結部に設けられた単一のボール転動溝が有した一対のボール転動面と、前記ボール転動溝内に設けられてこのボール転動溝を前記スライダー本体の幅方向に２分割し、かつ、前記スライダー本体とは別部材でなるセパレータとの間に、前記戻しボール転動部を夫々形成するとともに、前記ボール転動面に連続した前記ボール転動溝の奥面と前記セパレータの側面とこの側面に接した前記ボールとの間に隙間ができるように前記ボール転動溝の奥面に対して前記セパレータの側面を設け、前記ボール転動溝の開口を閉じるカバーを前記戻しボール転動部を覆って設けたものである。
【０００７】
この請求項１の発明においては、スライダ−本体に形成される負荷ボール転動部及び戻しボール転動部がいずれも溝であって、スライダ−本体を貫通する孔ではない。そのため、スライダ−本体に負荷ボール転動部を形成する加工はもとより、戻しボール転動部を形成する加工が容易となる。
【０００８】
請求項１の発明を実施するに際して、請求項２の発明のように、両ボール転動部を作る切削加工を省略するために、スライダー本体に引抜き成形品を用いるとよい。
【０００９】
更に、請求項１の発明を実施するに際して、請求項３の発明のように、前記ボール転動面を円弧状に形成するとともに、前記ボール転動溝の開放端寄りの側面を互いに逆向きに傾斜させて、前記ボール転動溝の幅が前記スライダー本体の表面に向けて次第に広げることができる。
【００１０】
又、請求項１の発明を実施するに際して、請求項４の発明のように、前記セパレータの組込み姿勢の間違いを防止するために、前記セパレータの端部と前記エンドキャップとの内の一方に設けられて前記スライダー本体の厚み方向に延びる連結穴と、他方に設けられて前記連結穴の長さより短くかつこの連結穴と同方向に延びる連結凸部とを、互いに嵌合させて前記セパレータを前記両エンドキャップにわたって設けるとよい。
【００１１】
しかも、請求項１の発明を実施するに際して、請求項５の発明のように、前記セパレータを適正位置にしっかりと配置するために、前記セパレータがその幅方向に動かないように前記連結穴及び前記連結凸部の前記スライダー本体の幅方向の嵌め合いをきつくするとよく、そして、請求項６の発明のように、前記セパレータは合成樹脂で形成することができ、又、請求項７の発明のように、ボールに対する潤滑のメンテナンスを少なくするために、セパレータを含油素材で形成するとよい。
【００１２】
又、前記課題を解決するために、請求項８に係る発明の直動案内軸受装置は、表面に軸方向に延びる負荷ボール転動溝を有する案内レールと、レール嵌合溝及び前記案内レールの負荷ボール転動溝に対向する負荷ボール転動溝を有して前記案内レールに嵌合され、前記両負荷ボール転動溝内を転動する多数のボールを介して前記案内レールの軸方向に相対移動する請求項１から７の内のいずれか１項に記載のスライダーと、を具備している。
【００１３】
この発明においては、スライダー本体の加工性を向上できる請求項１から７の内のいずれか１項に記載のスライダーを具備しているので、低コストな直動案内軸受装置を提供できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図６を参照して本発明の第１実施形態を説明する。
【００１５】
図１〜図３中符号１で示す直動案内軸受装置（以下軸受装置と略称する。）は、リニアガイドを構成し、案内レール２と、スライダー３とを具備している。
【００１６】
鋼材で作られた案内レール２は、軸方向に長く延びており、互いに平行で対をなす負荷ボール転動部５を有している。これらの転動部５は、案内レール２の少なくとも両側面２ａに軸方向に延びる溝で形成されている。各負荷ボール転動部５は研削仕上げ加工されている。
【００１７】
スライダー３は、スライダー本体１１と、一対のエンドキャップ１２ａ、１２ｂと、例えばスライダー本体１１とは別部材のセパレータ部をなすセパレータ１３と、カバー１４と、多数の転動体をなす鋼球製のボール１５とを具備している。
【００１８】
スライダー本体１１は、鋼材を引抜き加工して得た引抜き材を所定長さに切断したものに所定の加工を施して作られている。このスライダー本体１１は、図３及び図４に示すように案内レール２に嵌合するレール嵌合溝２１を規定する一対の袖部１１ａ及びこれら袖部１１ａをつなぐ連結部１１ｂを有して、断面略コの字形状をなしている。
【００１９】
スライダー本体１１を案内レール２に嵌合した状態でこのレール２の側面２ａと対向する両袖部１１ａの表面には、スライダー本体１１の長手方向に延びる負荷ボール転動部２２が形成されている。これら一対の負荷ボール転動部２２は、スライダー本体１１のレール嵌合溝２１に臨んで開放するとともに延び方向両端も開放された溝で形成されていて、研削仕上げ加工されている。これらの負荷ボール転動部２２は、スライダー本体１１を案内レール２に嵌合した状態でこのレール２の負荷ボール転動部５に対向する位置に設けられている。
【００２０】
図４に示すようにスライダー本体１１のレール嵌合溝２１に臨まない表面には、後述の戻りボール転動部３２を形成するためのボール転動溝２３が、スライダー本体１１の長手方向（移動方向）に直線状に延びて設けられている。本実施形態では、レール嵌合溝２１の奥面２１ａをなす連結部１１ｂの一面とは反対側の表面に、ボール転動溝２３が設けられている。言い換えれば、ボール転動溝２３は、スライダー本体１１の幅方向中央部に位置して連結部１１ｂをその表面側から抉るように形成されていて、スライダー本体１１の表面に開放されているとともに延び方向両端も開放されている。
【００２１】
ボール転動溝２３はその幅方向両隅部に夫々ボール転動面２３ａを有している。これら一対の転動面２３ａは後述のボール１５に対して略９０度の角度領域で接するような円弧面で形成されている。ボール転動溝２３の開放端寄りの側面は互いに逆向きに傾斜されていて、それにより、ボール転動溝２３の幅はスライダー本体１１の表面に向けて次第に広げられている。この構成により後述の戻し転動部３２へのボール１５の接触個所を減らして転がり摩擦を軽減できる。
【００２２】
スライダー本体１１の移動方向に延びていて互いに平行なボール転動溝２３及び負荷ボール転動部２２は、いずれもスライダー本体１１の引抜き加工に伴って、同時に成形されたものである。なお、本発明において、ボール転動溝２３及び負荷ボール転動部２２は、回転する砥石を研削工具として用いる研削盤、或いは総型フライスを切削工具として用いるフライス盤による切削加工で形成することもできる。図１及び図２（Ａ）中符号２４は、スライダー３に搭載される図示しないテーブルとの連結用のねじ受け穴を示している。
【００２３】
金属又は合成樹脂等で作られるエンドキャップ１２ａ、１２ｂは、スライダー本体１１の断面形状と略同形状であって、スライダー本体１１の長手方向両端、言い換えれば移動方向両端に複数のねじで夫々連結されて、ボール転動溝２３及び負荷ボール転動部２２の長手方向両端を閉じるように覆って設けられている。これらエンドキャップ１２ａ、１２ｂのスライダー本体１１に接触する面には、図５に示すように一対のつなぎ用ボール転動部２７が幅方向に対称に設けられている。この転動部２７はスライダー本体１１への接触面に開放する溝で形成されている。
【００２４】
エンドキャップ１２ａの両ボール転動部２７の一端は、両ボール転動溝２３の長手方向の一端に夫々連続し、エンドキャップ１２ａの両ボール転動部２７の他端は、両負荷ボール転動部２２の長手方向の一端に夫々連続している。エンドキャップ１２ｂの両ボール転動部２７の一端は、両ボール転動溝２３の長手方向の他端に夫々連続し、エンドキャップ１２ｂの両ボール転動部２７の他端は、両負荷ボール転動部２２の長手方向の他端に夫々連続している。図２中符号３５及び３６は、エンドキャップ１２ａ、１２ｂの凹溝部に嵌め込まれた板状のシールと潤滑剤供給部材を示している。
【００２５】
セパレータ１３はスライダー本体１１と同じ長さの仕切り板であって、その長手方向両端を一対のエンドキャップ１２ａ、１２ｂに夫々連結して、ボール転動溝２３内に配置されている。このセパレータ１３によってボール転動溝２３はスライダー本体１１の幅方向に分割されている。
【００２６】
セパレータ１３とエンドキャップ１２ａ、１２ｂとの連結は、凹凸嵌合によりなされている。詳しくは、図２（ｂ）及び図５に示すようにエンドキャップ１２ａ、１２ｂには、これらの幅方向中央部に位置して前記接触面から突出する略小判形の連結凸部２８が一体に形成されている。図２（ｂ）及び図６に示すようにセパレータ１３の両端面には略小判形の連結穴３１が夫々形成されている。凸部２８及び連結穴３１は、いずれもスライダー本体１１の厚み方向（図３にスライダー本体１１の厚み寸法を符号Ｔで示す。）に延びており、連結穴３１の長軸方向の長さは連結凸部２８の長軸方向の長さより長い。連結凸部２８の両側面は互いに平行であり、連結穴３１の両側面も互いに平行である。これら連結凸部２８及び連結穴３１は互いに嵌め合うことができるが、それらの幅寸法は略同じである。
【００２７】
セパレータ１３がボール転動溝２３をその幅方向に２分するように配置された状態で、スライダー本体１１の両端にエンドキャップ１２ａ、１２ｂが夫々連結される。それに伴い、対応する連結凸部２８と連結穴３１とが嵌合されるとともに、セパレータ１３がエンドキャップ１２ａ、１２ｂに挟持されて所定位置に取付けられる。
【００２８】
この場合、既述のように連結凸部２８及び連結穴３１の夫々の幅と長さとが異なるから、セパレータ１３がその取付け方向を間違って横倒しの誤った姿勢で取付けられることがなく、セパレータ１３を適正な姿勢に取付けることができる。しかも、連結凸部２８より連結穴３１が長いので、これらの高さ位置のばらつきを吸収して連結凸部２８と連結穴３１との干渉をなくして、両者を確実に嵌合させることができ、組立不良を防止できる。
【００２９】
しかも、連結凸部２８と連結穴３１との幅方向寸法はほぼ同じで、その嵌め合いはきつくなっているので、セパレータ１３をその幅方向に動かないように所定位置に配置できる。そのため、セパレータ１３ががたついて、騒音を発したりすることを防止できる。
【００３０】
セパレータ１３は、金属又は合成樹脂等で形成できるが、本実施形態では合成樹脂製としてある。それにより、端部の嵌合用の構造、つまり、本実施形態の場合には連結穴３１の加工を要することなく、セパレータ１３の成形と同時に連結穴３１を形成できる。
【００３１】
セパレータ１３は含油素材、例えば、焼結含油合金又は含油合成樹脂で形成できる。このような素材で形成することは、後述するボール１５が後述の戻しボール転動部３２を転動する際にセパレータ１３に接することに伴い、ボール１５に対する潤滑油の供給を自動的に行なえるので、給油のメンテナンス回数を少なくでき、或いは給油のメンテナンスを省略できる点で好ましい。
【００３２】
ボール転動面２３ａを有するボール転動溝２３の側面とボール転動溝２３内のセパレータ１３との間には、夫々戻しボール転動部３２が形成されている。これら一対の戻しボール転動部３２は、スライダー本体１１の移動方向に直線状に延びていて、スライダー本体１１の表面に開放されている。
【００３３】
セパレータ１３の両側に位置された一対の戻しボール転動部３２は、夫々前記ボール転動溝２３の一部で形成されているので、それらの一端は、夫々一方のエンドキャップ１２ａのつなぎ用ボール転動部２７に接続して連通され、戻しボール転動部３２の他端は、夫々他方のエンドキャップ１２ｂのつなぎ用ボール転動部２７に接続して連通されている。したがって、互いに連通してつながっている戻しボール転動部３２、つなぎ用ボール転動部２７、及び負荷ボール転動部２２により、ボール循環路が形成されている。図示のスライダー３は一対のボール循環路を有し、夫々の循環路には鋼球からなる多数のボール１５が数珠繋ぎ状に装填されている。これらのボール１５はスライダー３を移動させることに伴ってボール循環路内を無限循環運動する。この運動をするボール１５に対してセパレータ１３の側面はボール転動面として用いられる。
【００３４】
カバー１４は、金属又は合成樹脂製であって、エンドキャップ１２ａ、１２ｂにわたって配置されボール転動溝２３の長手方向に沿う開口を閉じるように覆って、戻しボール転動部３２からのボール１５の外れ止めをしている。それにより、スライダー本体１１の表面に開放された一対の戻しボール転動部３２の夫々は１枚のカバー１４で覆われている。このカバー１４はエンドキャップ１２ａ、１２ｂに夫々ねじ止めされている。このねじ止めにより、カバー１４は、固定され、かつ、セパレータ１３をボール転動溝２３の奥面との間に挟持している。カバー１４の表面はスライダー本体１１及びエンドキャップ１２ａ、１２ｂの表面より多少低くしてあり、カバー１４が前記図示しないテーブルの搭載の邪魔とならないようにしてある。
【００３５】
前記構成のスライダー３は、次のように組立られる。まず、エンドキャップ１２ａ、１２ｂに設けられた凹溝部にシール３５と潤滑剤供給部材３６を挿入し、その状態で、エンドキャップ１２ａ、１２ｂを夫々スライダー本体１１にねじ止めによって固定する。次に、以上のように半製品状態に組立てられたスライダー３を、案内レール２の端面から挿入することにより、スライダー３と案内レール２とを嵌合させた後、スライダー本体１１の表面に開放された一対の戻しボール転動部３２にボール１５を上方から流し込み、スライダー３を案内レール２に対して左右に動かしながら負荷ボール転動部５、２２間にボール１５を送り込んで、所定量のボール１５をスライダー３に組込む。その後、カバー１４でボール転動部３２を覆って、このカバー１４をねじでエンドキャップ１２ａ、１２ｂに固定してスライダー３を組立てる。この組立状態では、相対向する負荷ボール転動部５、２２間に多数のボール１５が配置され、スライダー３は、負荷ボール転動部５、２２を転動する多数のボール１５を介して案内レール２の軸方向に相対移動可能に設けられている。そして、以上の組立て手順において、ボール循環路へのボール１５の組込みは、一方のエンドキャップを外した状態で案内レール２の軸方向からスライダー３に組込まれるものではなく、スライダー３の上方から組込まれるので、スライダー３の組立性がよい。
【００３６】
前記スライダー３のスライダー本体１１は、既述のように一対の負荷ボール転動部２２、及びこれらに個別に対応してエンドキャップ１２ａ、１２ｂのつなぎ用ボール転動部２７を介して接続された一対の戻しボール転動部３２を有している。これらの転動部３２は、いずれもスライダー本体１１の表面に開放された溝で形成されている。そのため、各負荷ボール転動部２２は元より、戻しボール転動部３２を設けるために、スライダー本体１１に細長い貫通孔をドリルを用いて穿つドリル加工を要しないとともに、ドリル加工に伴う切削くず及び熱処理によるかすの除去、またドリル加工時の段差が大きい場合の修正加工等を省くことができる。
【００３７】
このようにスライダー本体１１に、戻しボール転動部３２をなすボール転動溝２３を形成する加工、及びこれらの内面を滑らかにする加工が容易であるので、その加工コストを低減できる。それに伴い、スライダー本体１１を備えるスライダー３ないしは軸受装置１のコストを低減できる。
【００３８】
しかも、本実施形態では、スライダー本体１１は鋼材を引抜き加工して得るから、この加工と同時に、負荷ボール転動部２２は勿論のこと、戻しボール転動部３２の元となるボール転動溝２３を形成することができる。そのため、特に、ボール転動溝２３を形成するのに切削加工を要することなく、所定表面粗さのボール転動溝２３を形成できるので、更なるコストの低減ができる。
【００３９】
図７は本発明の第２実施形態を示している。この実施形態は基本的には第１実施形態と同様な構成であるので、同様構成部分には第１実施形態と同じ符号を付して、その構成及び作用の説明を省略し、以下異なる部分について説明する。第２実施形態が第１実施形態と異なる部分は、セパレータ１３の取付け構造である。
【００４０】
すなわち、第２実施形態では、連結凸部２８をセパレータ１３の端面に突設し、連結穴３１をエンドキャップ１２ａ、１２ｂに形成し、これらを嵌合させることによってセパレータ１３を取付けている。そして、以上説明した点以外の構成は、図７に示されない部分を含めて第１実施形態と同じである。
【００４１】
したがって、この第２実施形態においても、第１実施形態と同様の作用を得て本発明の課題を解決できる。
【００４２】
図８及び図９は本発明の参考例を示している。この参考例は基本的には第１実施形態と同様な構成であるので、同様構成部分には第１実施形態と同じ符号を付して、その構成及び作用の説明を省略し、以下異なる部分について説明する。参考例が第１実施形態と異なる部分は、ボール戻し転動部及びセパレータ部の構成である。
【００４３】
すなわち、参考例では、セパレータ１３をスライダー本体１１と一体に形成し、このセパレータ１３の幅方向両側に、ボール転動溝全体からなるボール転動部３２が夫々形成されている。これらセパレータ１３及びボール転動部３２は、いずれもスライダー本体１１の引抜き成形に伴い形成されており、セパレータ１３の側面はボール案内面として用いられる。ボール転動溝２３のスライダー本体１１の表面に開放する長手方向に延びる開口は、セパレータ１３を挟んだ一対のボール転動部３２に渡って配置されたカバー１４で覆われている。そして、以上説明した以外の構成は、図８及び図９に示されない部分を含めて第１実施形態と同じである。
【００４４】
したがって、この参考例においても、第１実施形態と同様の作用を得て本発明の課題を解決できる。しかも、この参考例では、セパレータ部がスライダー本体１１に一体形成されているため、セパレータ１３の部品自体の削減及びセパレータ１３を取付けるための構成及び手間を不要にできる。したがって、更なるコストダウンをすることができる。
【００４５】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００４６】
請求項１から７に係る発明によれば、スライダー本体に戻しボール転動部を形成する加工が容易であり、それに伴う加工コストの低減により直動案内軸受装置のスライダーを安価に提供できる。
【００４７】
請求項８に係る発明によれば、スライダー本体の加工性を向上できる請求項１から７の内のいずれか１項に記載のスライダーを具備しているので、低コストな直動案内軸受装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明の第１実施形態に係る直動案内軸受装置を示す斜視図。
（Ｂ）は図１（Ａ）の直動案内軸受装置を一部分解して示す斜視図。
【図２】（Ａ）は図１（Ａ）の直動案内軸受装置を示す平面図。
（Ｂ）は図２（Ａ）中Ｚ−Ｚ線に沿って示す断面図。
【図３】図２（Ａ）中Ｙ−Ｙ線に沿って示す断面図。
【図４】図１の直動案内軸受装置のスライダーが備えるスライダー本体を示す断面図。
【図５】図１の直動案内軸受装置のスライダーが備えるエンドキャップを示す正面図。
【図６】図１の直動案内軸受装置のスライダーが備えるセパレータの一端部を示す斜視図。
【図７】本発明の第２実施形態に係る直動案内軸受装置のスライダーの一部を示す断面図。
【図８】 本発明の参考例に係る直動案内軸受装置を示す断面図。
【図９】図８の直動案内軸受装置のスライダーが備えるスライダー本体を示す断面図。
【符号の説明】
１…直動案内軸受装置
２…案内レール
３…スライダー
５…案内レールの負荷ボール転動部
１１…スライダー本体
１２ａ、１２ｂ…エンドキャップ
１３…セパレータ
１４…カバー
１５…ボール
２１…レール嵌合溝
２１ａ…レール嵌合溝の奥面
２２…スライダの負荷ボール転動部（ボール循環路）
２３…ボール転動溝
２３ａ…ボール転動面
２７…つなぎ用ボール転動部（ボール循環路）
２８…連結凸部
３１…連結穴
３２…戻しボール転動部（ボール循環路）
３３…ボール
【発明の属する技術分野】
本発明は、スライダー本体の構成を改善した直動案内軸受装置のスライダー、及びこのスライダーを備えて工作機械、産業機械等に用いられるリニアガイドを構成する直動案内軸受装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
直線状に延びる案内レールに嵌合される直動案内軸受装置のスライダーは、スライダー本体とこの両端に夫々連結されたエンドキャップとにわたるボール循環路を複数備えている。各循環路は、エンドキャップに互いに平行に形成された負荷ボール転動部及び戻しボール転動部と、両エンドキャップに形成されて前記両ボール転動溝の両端を接続するつなぎ用ボール転動部とから形成されている。ボール循環路には案内レールに沿ってスライダーを相対移動させる多数の鋼球製のボールが装填される。
【０００３】
従来において戻しボール転動部はスライダー本体を貫通する細長い孔で形成されている。この貫通孔には多数のボールが転動するので、貫通孔の内面は滑らかに形成しなければならない。
【０００４】
スライダ−本体に開けられる前記貫通孔は細長いので、この貫通孔を開ける加工は手間がかかる。そのため、スライダーないしはこのスライダーを備える直動案内軸受装置のコスト高の一因となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、スライダー本体の加工性を向上できて低コストな直動案内軸受装置のスライダー及び直動案内軸受装置を得ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項１に係る発明の直動案内軸受装置のスライダーは、レール嵌合溝を規定する一対の袖部及びこれらをつなぐ連結部を有するスライダー本体とこの両端に夫々連結されたエンドキャップとにわたる複数のボール循環路を備え、このボール循環路に多数のボールが装填された直動案内軸受装置のスライダーにおいて、前記ボール循環路の一部を作って前記スライダー本体に設けられた互いに平行な負荷ボール転動部及び戻しボール転動部を、いずれも前記スライダー本体の表面に開放する直線状の溝で形成し、前記負荷ボール転動部を前記スライダー本体のレール嵌合溝に開放させて前記両袖部に設け、前記レール嵌合溝の奥面に対応する前記スライダー本体の表面に開放して前記連結部に設けられた単一のボール転動溝が有した一対のボール転動面と、前記ボール転動溝内に設けられてこのボール転動溝を前記スライダー本体の幅方向に２分割し、かつ、前記スライダー本体とは別部材でなるセパレータとの間に、前記戻しボール転動部を夫々形成するとともに、前記ボール転動面に連続した前記ボール転動溝の奥面と前記セパレータの側面とこの側面に接した前記ボールとの間に隙間ができるように前記ボール転動溝の奥面に対して前記セパレータの側面を設け、前記ボール転動溝の開口を閉じるカバーを前記戻しボール転動部を覆って設けたものである。
【０００７】
この請求項１の発明においては、スライダ−本体に形成される負荷ボール転動部及び戻しボール転動部がいずれも溝であって、スライダ−本体を貫通する孔ではない。そのため、スライダ−本体に負荷ボール転動部を形成する加工はもとより、戻しボール転動部を形成する加工が容易となる。
【０００８】
請求項１の発明を実施するに際して、請求項２の発明のように、両ボール転動部を作る切削加工を省略するために、スライダー本体に引抜き成形品を用いるとよい。
【０００９】
更に、請求項１の発明を実施するに際して、請求項３の発明のように、前記ボール転動面を円弧状に形成するとともに、前記ボール転動溝の開放端寄りの側面を互いに逆向きに傾斜させて、前記ボール転動溝の幅が前記スライダー本体の表面に向けて次第に広げることができる。
【００１０】
又、請求項１の発明を実施するに際して、請求項４の発明のように、前記セパレータの組込み姿勢の間違いを防止するために、前記セパレータの端部と前記エンドキャップとの内の一方に設けられて前記スライダー本体の厚み方向に延びる連結穴と、他方に設けられて前記連結穴の長さより短くかつこの連結穴と同方向に延びる連結凸部とを、互いに嵌合させて前記セパレータを前記両エンドキャップにわたって設けるとよい。
【００１１】
しかも、請求項１の発明を実施するに際して、請求項５の発明のように、前記セパレータを適正位置にしっかりと配置するために、前記セパレータがその幅方向に動かないように前記連結穴及び前記連結凸部の前記スライダー本体の幅方向の嵌め合いをきつくするとよく、そして、請求項６の発明のように、前記セパレータは合成樹脂で形成することができ、又、請求項７の発明のように、ボールに対する潤滑のメンテナンスを少なくするために、セパレータを含油素材で形成するとよい。
【００１２】
又、前記課題を解決するために、請求項８に係る発明の直動案内軸受装置は、表面に軸方向に延びる負荷ボール転動溝を有する案内レールと、レール嵌合溝及び前記案内レールの負荷ボール転動溝に対向する負荷ボール転動溝を有して前記案内レールに嵌合され、前記両負荷ボール転動溝内を転動する多数のボールを介して前記案内レールの軸方向に相対移動する請求項１から７の内のいずれか１項に記載のスライダーと、を具備している。
【００１３】
この発明においては、スライダー本体の加工性を向上できる請求項１から７の内のいずれか１項に記載のスライダーを具備しているので、低コストな直動案内軸受装置を提供できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図６を参照して本発明の第１実施形態を説明する。
【００１５】
図１〜図３中符号１で示す直動案内軸受装置（以下軸受装置と略称する。）は、リニアガイドを構成し、案内レール２と、スライダー３とを具備している。
【００１６】
鋼材で作られた案内レール２は、軸方向に長く延びており、互いに平行で対をなす負荷ボール転動部５を有している。これらの転動部５は、案内レール２の少なくとも両側面２ａに軸方向に延びる溝で形成されている。各負荷ボール転動部５は研削仕上げ加工されている。
【００１７】
スライダー３は、スライダー本体１１と、一対のエンドキャップ１２ａ、１２ｂと、例えばスライダー本体１１とは別部材のセパレータ部をなすセパレータ１３と、カバー１４と、多数の転動体をなす鋼球製のボール１５とを具備している。
【００１８】
スライダー本体１１は、鋼材を引抜き加工して得た引抜き材を所定長さに切断したものに所定の加工を施して作られている。このスライダー本体１１は、図３及び図４に示すように案内レール２に嵌合するレール嵌合溝２１を規定する一対の袖部１１ａ及びこれら袖部１１ａをつなぐ連結部１１ｂを有して、断面略コの字形状をなしている。
【００１９】
スライダー本体１１を案内レール２に嵌合した状態でこのレール２の側面２ａと対向する両袖部１１ａの表面には、スライダー本体１１の長手方向に延びる負荷ボール転動部２２が形成されている。これら一対の負荷ボール転動部２２は、スライダー本体１１のレール嵌合溝２１に臨んで開放するとともに延び方向両端も開放された溝で形成されていて、研削仕上げ加工されている。これらの負荷ボール転動部２２は、スライダー本体１１を案内レール２に嵌合した状態でこのレール２の負荷ボール転動部５に対向する位置に設けられている。
【００２０】
図４に示すようにスライダー本体１１のレール嵌合溝２１に臨まない表面には、後述の戻りボール転動部３２を形成するためのボール転動溝２３が、スライダー本体１１の長手方向（移動方向）に直線状に延びて設けられている。本実施形態では、レール嵌合溝２１の奥面２１ａをなす連結部１１ｂの一面とは反対側の表面に、ボール転動溝２３が設けられている。言い換えれば、ボール転動溝２３は、スライダー本体１１の幅方向中央部に位置して連結部１１ｂをその表面側から抉るように形成されていて、スライダー本体１１の表面に開放されているとともに延び方向両端も開放されている。
【００２１】
ボール転動溝２３はその幅方向両隅部に夫々ボール転動面２３ａを有している。これら一対の転動面２３ａは後述のボール１５に対して略９０度の角度領域で接するような円弧面で形成されている。ボール転動溝２３の開放端寄りの側面は互いに逆向きに傾斜されていて、それにより、ボール転動溝２３の幅はスライダー本体１１の表面に向けて次第に広げられている。この構成により後述の戻し転動部３２へのボール１５の接触個所を減らして転がり摩擦を軽減できる。
【００２２】
スライダー本体１１の移動方向に延びていて互いに平行なボール転動溝２３及び負荷ボール転動部２２は、いずれもスライダー本体１１の引抜き加工に伴って、同時に成形されたものである。なお、本発明において、ボール転動溝２３及び負荷ボール転動部２２は、回転する砥石を研削工具として用いる研削盤、或いは総型フライスを切削工具として用いるフライス盤による切削加工で形成することもできる。図１及び図２（Ａ）中符号２４は、スライダー３に搭載される図示しないテーブルとの連結用のねじ受け穴を示している。
【００２３】
金属又は合成樹脂等で作られるエンドキャップ１２ａ、１２ｂは、スライダー本体１１の断面形状と略同形状であって、スライダー本体１１の長手方向両端、言い換えれば移動方向両端に複数のねじで夫々連結されて、ボール転動溝２３及び負荷ボール転動部２２の長手方向両端を閉じるように覆って設けられている。これらエンドキャップ１２ａ、１２ｂのスライダー本体１１に接触する面には、図５に示すように一対のつなぎ用ボール転動部２７が幅方向に対称に設けられている。この転動部２７はスライダー本体１１への接触面に開放する溝で形成されている。
【００２４】
エンドキャップ１２ａの両ボール転動部２７の一端は、両ボール転動溝２３の長手方向の一端に夫々連続し、エンドキャップ１２ａの両ボール転動部２７の他端は、両負荷ボール転動部２２の長手方向の一端に夫々連続している。エンドキャップ１２ｂの両ボール転動部２７の一端は、両ボール転動溝２３の長手方向の他端に夫々連続し、エンドキャップ１２ｂの両ボール転動部２７の他端は、両負荷ボール転動部２２の長手方向の他端に夫々連続している。図２中符号３５及び３６は、エンドキャップ１２ａ、１２ｂの凹溝部に嵌め込まれた板状のシールと潤滑剤供給部材を示している。
【００２５】
セパレータ１３はスライダー本体１１と同じ長さの仕切り板であって、その長手方向両端を一対のエンドキャップ１２ａ、１２ｂに夫々連結して、ボール転動溝２３内に配置されている。このセパレータ１３によってボール転動溝２３はスライダー本体１１の幅方向に分割されている。
【００２６】
セパレータ１３とエンドキャップ１２ａ、１２ｂとの連結は、凹凸嵌合によりなされている。詳しくは、図２（ｂ）及び図５に示すようにエンドキャップ１２ａ、１２ｂには、これらの幅方向中央部に位置して前記接触面から突出する略小判形の連結凸部２８が一体に形成されている。図２（ｂ）及び図６に示すようにセパレータ１３の両端面には略小判形の連結穴３１が夫々形成されている。凸部２８及び連結穴３１は、いずれもスライダー本体１１の厚み方向（図３にスライダー本体１１の厚み寸法を符号Ｔで示す。）に延びており、連結穴３１の長軸方向の長さは連結凸部２８の長軸方向の長さより長い。連結凸部２８の両側面は互いに平行であり、連結穴３１の両側面も互いに平行である。これら連結凸部２８及び連結穴３１は互いに嵌め合うことができるが、それらの幅寸法は略同じである。
【００２７】
セパレータ１３がボール転動溝２３をその幅方向に２分するように配置された状態で、スライダー本体１１の両端にエンドキャップ１２ａ、１２ｂが夫々連結される。それに伴い、対応する連結凸部２８と連結穴３１とが嵌合されるとともに、セパレータ１３がエンドキャップ１２ａ、１２ｂに挟持されて所定位置に取付けられる。
【００２８】
この場合、既述のように連結凸部２８及び連結穴３１の夫々の幅と長さとが異なるから、セパレータ１３がその取付け方向を間違って横倒しの誤った姿勢で取付けられることがなく、セパレータ１３を適正な姿勢に取付けることができる。しかも、連結凸部２８より連結穴３１が長いので、これらの高さ位置のばらつきを吸収して連結凸部２８と連結穴３１との干渉をなくして、両者を確実に嵌合させることができ、組立不良を防止できる。
【００２９】
しかも、連結凸部２８と連結穴３１との幅方向寸法はほぼ同じで、その嵌め合いはきつくなっているので、セパレータ１３をその幅方向に動かないように所定位置に配置できる。そのため、セパレータ１３ががたついて、騒音を発したりすることを防止できる。
【００３０】
セパレータ１３は、金属又は合成樹脂等で形成できるが、本実施形態では合成樹脂製としてある。それにより、端部の嵌合用の構造、つまり、本実施形態の場合には連結穴３１の加工を要することなく、セパレータ１３の成形と同時に連結穴３１を形成できる。
【００３１】
セパレータ１３は含油素材、例えば、焼結含油合金又は含油合成樹脂で形成できる。このような素材で形成することは、後述するボール１５が後述の戻しボール転動部３２を転動する際にセパレータ１３に接することに伴い、ボール１５に対する潤滑油の供給を自動的に行なえるので、給油のメンテナンス回数を少なくでき、或いは給油のメンテナンスを省略できる点で好ましい。
【００３２】
ボール転動面２３ａを有するボール転動溝２３の側面とボール転動溝２３内のセパレータ１３との間には、夫々戻しボール転動部３２が形成されている。これら一対の戻しボール転動部３２は、スライダー本体１１の移動方向に直線状に延びていて、スライダー本体１１の表面に開放されている。
【００３３】
セパレータ１３の両側に位置された一対の戻しボール転動部３２は、夫々前記ボール転動溝２３の一部で形成されているので、それらの一端は、夫々一方のエンドキャップ１２ａのつなぎ用ボール転動部２７に接続して連通され、戻しボール転動部３２の他端は、夫々他方のエンドキャップ１２ｂのつなぎ用ボール転動部２７に接続して連通されている。したがって、互いに連通してつながっている戻しボール転動部３２、つなぎ用ボール転動部２７、及び負荷ボール転動部２２により、ボール循環路が形成されている。図示のスライダー３は一対のボール循環路を有し、夫々の循環路には鋼球からなる多数のボール１５が数珠繋ぎ状に装填されている。これらのボール１５はスライダー３を移動させることに伴ってボール循環路内を無限循環運動する。この運動をするボール１５に対してセパレータ１３の側面はボール転動面として用いられる。
【００３４】
カバー１４は、金属又は合成樹脂製であって、エンドキャップ１２ａ、１２ｂにわたって配置されボール転動溝２３の長手方向に沿う開口を閉じるように覆って、戻しボール転動部３２からのボール１５の外れ止めをしている。それにより、スライダー本体１１の表面に開放された一対の戻しボール転動部３２の夫々は１枚のカバー１４で覆われている。このカバー１４はエンドキャップ１２ａ、１２ｂに夫々ねじ止めされている。このねじ止めにより、カバー１４は、固定され、かつ、セパレータ１３をボール転動溝２３の奥面との間に挟持している。カバー１４の表面はスライダー本体１１及びエンドキャップ１２ａ、１２ｂの表面より多少低くしてあり、カバー１４が前記図示しないテーブルの搭載の邪魔とならないようにしてある。
【００３５】
前記構成のスライダー３は、次のように組立られる。まず、エンドキャップ１２ａ、１２ｂに設けられた凹溝部にシール３５と潤滑剤供給部材３６を挿入し、その状態で、エンドキャップ１２ａ、１２ｂを夫々スライダー本体１１にねじ止めによって固定する。次に、以上のように半製品状態に組立てられたスライダー３を、案内レール２の端面から挿入することにより、スライダー３と案内レール２とを嵌合させた後、スライダー本体１１の表面に開放された一対の戻しボール転動部３２にボール１５を上方から流し込み、スライダー３を案内レール２に対して左右に動かしながら負荷ボール転動部５、２２間にボール１５を送り込んで、所定量のボール１５をスライダー３に組込む。その後、カバー１４でボール転動部３２を覆って、このカバー１４をねじでエンドキャップ１２ａ、１２ｂに固定してスライダー３を組立てる。この組立状態では、相対向する負荷ボール転動部５、２２間に多数のボール１５が配置され、スライダー３は、負荷ボール転動部５、２２を転動する多数のボール１５を介して案内レール２の軸方向に相対移動可能に設けられている。そして、以上の組立て手順において、ボール循環路へのボール１５の組込みは、一方のエンドキャップを外した状態で案内レール２の軸方向からスライダー３に組込まれるものではなく、スライダー３の上方から組込まれるので、スライダー３の組立性がよい。
【００３６】
前記スライダー３のスライダー本体１１は、既述のように一対の負荷ボール転動部２２、及びこれらに個別に対応してエンドキャップ１２ａ、１２ｂのつなぎ用ボール転動部２７を介して接続された一対の戻しボール転動部３２を有している。これらの転動部３２は、いずれもスライダー本体１１の表面に開放された溝で形成されている。そのため、各負荷ボール転動部２２は元より、戻しボール転動部３２を設けるために、スライダー本体１１に細長い貫通孔をドリルを用いて穿つドリル加工を要しないとともに、ドリル加工に伴う切削くず及び熱処理によるかすの除去、またドリル加工時の段差が大きい場合の修正加工等を省くことができる。
【００３７】
このようにスライダー本体１１に、戻しボール転動部３２をなすボール転動溝２３を形成する加工、及びこれらの内面を滑らかにする加工が容易であるので、その加工コストを低減できる。それに伴い、スライダー本体１１を備えるスライダー３ないしは軸受装置１のコストを低減できる。
【００３８】
しかも、本実施形態では、スライダー本体１１は鋼材を引抜き加工して得るから、この加工と同時に、負荷ボール転動部２２は勿論のこと、戻しボール転動部３２の元となるボール転動溝２３を形成することができる。そのため、特に、ボール転動溝２３を形成するのに切削加工を要することなく、所定表面粗さのボール転動溝２３を形成できるので、更なるコストの低減ができる。
【００３９】
図７は本発明の第２実施形態を示している。この実施形態は基本的には第１実施形態と同様な構成であるので、同様構成部分には第１実施形態と同じ符号を付して、その構成及び作用の説明を省略し、以下異なる部分について説明する。第２実施形態が第１実施形態と異なる部分は、セパレータ１３の取付け構造である。
【００４０】
すなわち、第２実施形態では、連結凸部２８をセパレータ１３の端面に突設し、連結穴３１をエンドキャップ１２ａ、１２ｂに形成し、これらを嵌合させることによってセパレータ１３を取付けている。そして、以上説明した点以外の構成は、図７に示されない部分を含めて第１実施形態と同じである。
【００４１】
したがって、この第２実施形態においても、第１実施形態と同様の作用を得て本発明の課題を解決できる。
【００４２】
図８及び図９は本発明の参考例を示している。この参考例は基本的には第１実施形態と同様な構成であるので、同様構成部分には第１実施形態と同じ符号を付して、その構成及び作用の説明を省略し、以下異なる部分について説明する。参考例が第１実施形態と異なる部分は、ボール戻し転動部及びセパレータ部の構成である。
【００４３】
すなわち、参考例では、セパレータ１３をスライダー本体１１と一体に形成し、このセパレータ１３の幅方向両側に、ボール転動溝全体からなるボール転動部３２が夫々形成されている。これらセパレータ１３及びボール転動部３２は、いずれもスライダー本体１１の引抜き成形に伴い形成されており、セパレータ１３の側面はボール案内面として用いられる。ボール転動溝２３のスライダー本体１１の表面に開放する長手方向に延びる開口は、セパレータ１３を挟んだ一対のボール転動部３２に渡って配置されたカバー１４で覆われている。そして、以上説明した以外の構成は、図８及び図９に示されない部分を含めて第１実施形態と同じである。
【００４４】
したがって、この参考例においても、第１実施形態と同様の作用を得て本発明の課題を解決できる。しかも、この参考例では、セパレータ部がスライダー本体１１に一体形成されているため、セパレータ１３の部品自体の削減及びセパレータ１３を取付けるための構成及び手間を不要にできる。したがって、更なるコストダウンをすることができる。
【００４５】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００４６】
請求項１から７に係る発明によれば、スライダー本体に戻しボール転動部を形成する加工が容易であり、それに伴う加工コストの低減により直動案内軸受装置のスライダーを安価に提供できる。
【００４７】
請求項８に係る発明によれば、スライダー本体の加工性を向上できる請求項１から７の内のいずれか１項に記載のスライダーを具備しているので、低コストな直動案内軸受装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明の第１実施形態に係る直動案内軸受装置を示す斜視図。
（Ｂ）は図１（Ａ）の直動案内軸受装置を一部分解して示す斜視図。
【図２】（Ａ）は図１（Ａ）の直動案内軸受装置を示す平面図。
（Ｂ）は図２（Ａ）中Ｚ−Ｚ線に沿って示す断面図。
【図３】図２（Ａ）中Ｙ−Ｙ線に沿って示す断面図。
【図４】図１の直動案内軸受装置のスライダーが備えるスライダー本体を示す断面図。
【図５】図１の直動案内軸受装置のスライダーが備えるエンドキャップを示す正面図。
【図６】図１の直動案内軸受装置のスライダーが備えるセパレータの一端部を示す斜視図。
【図７】本発明の第２実施形態に係る直動案内軸受装置のスライダーの一部を示す断面図。
【図８】 本発明の参考例に係る直動案内軸受装置を示す断面図。
【図９】図８の直動案内軸受装置のスライダーが備えるスライダー本体を示す断面図。
【符号の説明】
１…直動案内軸受装置
２…案内レール
３…スライダー
５…案内レールの負荷ボール転動部
１１…スライダー本体
１２ａ、１２ｂ…エンドキャップ
１３…セパレータ
１４…カバー
１５…ボール
２１…レール嵌合溝
２１ａ…レール嵌合溝の奥面
２２…スライダの負荷ボール転動部（ボール循環路）
２３…ボール転動溝
２３ａ…ボール転動面
２７…つなぎ用ボール転動部（ボール循環路）
２８…連結凸部
３１…連結穴
３２…戻しボール転動部（ボール循環路）
３３…ボール
Claims (8)
- レール嵌合溝を規定する一対の袖部及びこれらをつなぐ連結部を有するスライダー本体とこの両端に夫々連結されたエンドキャップとにわたる複数のボール循環路を備え、このボール循環路に多数のボールが装填された直動案内軸受装置のスライダーにおいて、
前記ボール循環路の一部を作って前記スライダー本体に設けられた互いに平行な負荷ボール転動部及び戻しボール転動部を、いずれも前記スライダー本体の表面に開放する直線状の溝で形成し、
前記負荷ボール転動部を前記スライダー本体のレール嵌合溝に開放させて前記両袖部に設け、
前記レール嵌合溝の奥面に対応する前記スライダー本体の表面に開放して前記連結部に設けられた単一のボール転動溝が有した一対のボール転動面と、前記ボール転動溝内に設けられてこのボール転動溝を前記スライダー本体の幅方向に２分割し、かつ、前記スライダー本体とは別部材でなるセパレータとの間に、前記戻しボール転動部を夫々形成するとともに、
前記ボール転動面に連続した前記ボール転動溝の奥面と前記セパレータの側面とこの側面に接した前記ボールとの間に隙間ができるように前記ボール転動溝の奥面に対して前記セパレータの側面を設け、
前記ボール転動溝の開口を閉じるカバーを前記戻しボール転動部を覆って設けた直動案内軸受装置のスライダー。 - 請求項１に記載のスライダーにおいて、前記スライダー本体は金属素材を引抜き成形して形成されている。
- 請求項１又は２に記載のスライダーにおいて、前記ボール転動面を円弧状に形成するとともに、前記ボール転動溝の開放端寄りの側面を互いに逆向きに傾斜させて、前記ボール転動溝の幅が前記スライダー本体の表面に向けて次第に広げられている。
- 請求項１に記載のスライダーにおいて、前記セパレータの端部と前記エンドキャップとの内の一方に設けられて前記スライダー本体の厚み方向に延びる連結穴と、他方に設けられて前記連結穴の長さより短くかつこの連結穴と同方向に延びる連結凸部とを、互いに嵌合させて前記セパレータを前記両エンドキャップにわたって設けた。
- 請求項４に記載のスライダーにおいて、前記セパレータがその幅方向に動かないように前記連結穴及び前記連結凸部の前記スライダ−本体の幅方向の嵌め合いをきつくした。
- 請求項４又は５に記載のスライダーにおいて、前記セパレータを合成樹脂で形成した。
- 請求項４から６の内のいずれか１項に記載のスライダーにおいて、前記セパレータを含油素材で形成した。
- 表面に軸方向に延びる負荷ボール転動溝を有する案内レールと、
レール嵌合溝及び前記案内レールの負荷ボール転動溝に対向する負荷ボール転動溝を有して前記案内レールに嵌合され、前記両負荷ボール転動溝内を転動する多数のボールを介して前記案内レールの軸方向に相対移動する請求項１から７の内のいずれか１項に記載のスライダーと、
を具備した直動案内軸受装置。
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