JP4111585B2 - 潤滑油供給装置及びこれを用いた直線運動装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば直線案内装置やボールねじ、ボールスプライン等、ボール又はローラ等の転動体を介して軌道軸とスライド部材とが相対的に移動自在に係合した直線運動装置において、その軌道軸の表面に対して潤滑油を塗布する潤滑油供給装置、更にはこれを用いた直線運動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の直線運動装置としては、工作機械や搬送装置等の直線案内部に使用され、ベッド又はサドル等の固定部上でテーブル等の可動体を案内する直線案内装置や、この直線案内装置と共に使用され、モータの回転量に応じた直線運動のストロークを上記可動体に対して与えるボールねじ等が知られている。
【０００３】
前者の直線案内装置は、上記固定部上に配設されると共に長手方向に沿ってボールの転走溝が形成された軌道レール（軌道軸）と、多数のボールを介して上記軌道レールの転走溝と対向する負荷転走溝を有すると共に、この負荷転走溝を転走するボールの無限循環路が形成された摺動台（スライド部材）とからなり、ボールの無限循環に伴い、上記可動体を支持した摺動台が軌道レールに沿って連続的に直線運動するように構成されている。また、これとは逆に、固定した摺動台に対して軌道レールが運動するように構成されている場合もある。
【０００４】
一方、後者のボールねじは、螺旋状のボール転走溝が所定のリードで形成されたねじ軸（軌道軸）と、多数のボールを介して上記ボール転走溝と対向する負荷転走溝を有すると共に、この負荷転走溝を転走するボールの無限循環路が形成されたナット部材（スライド部材）とからなり、これらねじ軸とナット部材との相対的な回転運動に伴ってボールが上記無限循環路内を循環し、ナット部材とねじ軸とが軸方向へ相対的に運動するように構成されている。
【０００５】
ところで、このような直線運動装置を使用するに当たっては、ボールそれ自体の摩耗やこれが転走する軌道レール又はねじ軸の転走溝あるいは摺動台又はナット部材の負荷転走溝の摩耗を抑え、該スライド部材の高精度の運動を長期にわたって維持する観点から、かかるボールや上記転走溝等を使用条件に応じて適切に潤滑してやる必要がある。
【０００６】
従来、ボールや転走溝等に対して潤滑油を供給する潤滑油供給装置としては、特開平６−３０７４４２号公報に開示されるものが知られている。この潤滑油供給装置では、図２０に示すように、潤滑油を含有させたパット１２７をカバーフレーム１２８内に収容すると共に、かかるカバーフレーム１２８を軌道レール１２９に嵌合させてその内部のパット１２７を軌道レール１２９に当接させており、摺動台１３０の移動に併せて上記パット１２７が軌道レール１２９と摺接するよう、上記カバーフレーム１２８を摺動台１３０の移動方向の前後に装着している。従って、摺動台１３０が軌道レール１２９に沿って往復運動を行うと、上記パット１２７から滲み出した潤滑油が軌道レール１２９の表面に塗布され、転走溝やボールに潤滑油が供給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、この従来の潤滑油供給装置では、軌道レールに具備された全てのボールの転走溝に対して実質上一つのパットで潤滑油を塗布していることから、ベッド等の固定部に対する軌道レールの取付け姿勢によっては全ての転走溝に対して均等に潤滑油を塗布することができないといった問題点があった。
【０００８】
すなわち、潤滑油はその自重によってパット内を鉛直下方へ流動し易く、例えば図２１に示すように軌道レールを横倒しにして固定部１３０に取り付けた場合、かかるパットの下半分により多くの潤滑油が含まれることから、下側に位置している軌道レールの側面には十分な量の潤滑油を塗布することができるが、上側に位置している軌道レールの側面には十分な量の潤滑油を塗布することができず、結果的に全ての転走溝に対して均等に潤滑油を塗布することができなかった。
【０００９】
本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであって、その目的とするところは、固定部に対する軌道軸の取付け姿勢の相違にかかわらず、かかる軌道軸に形成された全ての転動体転走溝に対して常に均一な量の潤滑油を塗布することが可能であり、直線案内装置やボールねじ装置等の直線運動装置に好適な潤滑油供給装置、更にはこれを用いた直線運動装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、転動体を介して軌道軸に係合するスライド部材に装着され、かかるスライド部材と軌道軸の相対的な移動に伴って該軌道軸に潤滑油を塗布する潤滑油供給装置であって、上記スライド部材に固定されるケーシングと、このケーシングの複数箇所から突出して上記軌道軸に当接し、かかる軌道軸に対して潤滑油を塗布する複数の塗布片と、上記塗布片に対して潤滑油を供給すべく上記ケーシング内に設けられた潤滑油収容室とを備え、更に、複数設けられた上記塗布片を一つ又は互いに隣接する二つ以上の塗布片からなるグループに分割し、各グループ毎に上記潤滑油収容室を区分して形成したことを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の直線運動装置は、転動体の転走面が形成された軌道軸と、上記転動体を介して軌道軸に係合すると共に該軌道軸と相対的に移動するスライド部材と、このスライド部材に装着されると共に、かかる相対移動に伴って上記軌道軸の表面に潤滑油を塗布する潤滑油供給部材とを備えた直線運動装置を前提とし、上記潤滑油供給部材は、上記スライド部材に固定されるケーシングと、このケーシングの複数箇所から突出して上記軌道軸に当接し、かかる軌道軸に対して潤滑油を塗布する複数の塗布片と、上記塗布片に対して潤滑油を供給すべく上記ケーシング内に設けられた潤滑油収容室とを備え、更に、複数設けられた上記塗布片を一つ又は互いに隣接する二つ以上の塗布片からなるグループに分割し、各グループ毎に上記潤滑油収容室が区分して形成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
このような技術的手段によれば、軌道軸に対して潤滑油を塗布する複数の塗布片がケーシングの複数箇所から突出して上記軌道軸に当接しており、潤滑油はケーシング内の潤滑油収容室から上記塗布片へ供給される。これにより、スライド部材と軌道軸とが相対的に移動すると、各塗布片から軌道軸の表面に対して潤滑油が塗布されることとなる。
【００１３】
このとき、本発明では複数設けられた塗布片を一つ又は互いに隣接する二つ以上の塗布片からなるグループに分割し、各グループ毎に上記潤滑油収容室を区分して形成していることから、潤滑油は区分された各グループ毎の潤滑油収容室内を流動し得るのみであり、ケーシング内の一箇所に偏って貯留されることはない。このため、各塗布片に対する潤滑油の供給量を略均等化することができ、軌道軸に対して各塗布片から略均等に潤滑油を塗布することができるものである。
【００１４】
このような技術的手段において、各塗布片に対する潤滑油の供給量の一層の均等化を図るという観点からすれば、個々の塗布片に対応させて潤滑油収容室を区分するのが好ましい。
【００１５】
また、潤滑油を上記潤滑油収容室に貯留する当たっては、かかる潤滑油をそのまま貯留しても差し支えないが、装置の組立の簡易性、潤滑油の漏出の防止等を考慮した場合、潤滑油を吸収して保持する吸蔵体を上記潤滑油収容室に充填しておくことが好ましい。
【００１６】
更に、潤滑油収容室に保持された潤滑油を直接塗布片に吸い取らせた場合、潤滑油収容室内の潤滑油が依然として多い状態では多量の潤滑油が軌道軸に塗布される反面、かかる潤滑油収容室内の潤滑油の量が減少した状態では僅かな量の潤滑油しか軌道軸に塗布されないこととなり、常に一定量の潤滑油を軌道軸に対して塗布するのが困難となる。従って、かかる観点からすれば、上記吸蔵体から塗布片に供給される潤滑油の量を制御する何らかの油量制御手段を設けるのが好ましい。
【００１７】
【発明の実施形態】
以下、添付図面に基づいて本発明の潤滑油供給装置及びこれを用いた直線運動装置を詳細に説明する。
図１及び図２は本発明の直線運動装置の一例としての直線案内装置に潤滑油供給装置を装着した例を示す側面図及びその分解斜視図である。この直線案内装置は、長手方向に沿ってボールの転走面１１が形成された軌道レール（軌道軸）１と、転動体としての多数のボール３を介してこの軌道レール１に係合すると共に内部に該ボールの無限循環路を備えた摺動台（スライド部材）２と、この摺動台２の移動方向の前後両端面に装着されると共に、かかる摺動台２の移動に伴って軌道レール１の表面に潤滑油を塗布する一対の潤滑油供給部材４，４と、軌道レール１に密着するシールリップ部５１を備えて上記潤滑油供給部材４の外側に配置されたシール部材としてのエンドシール５と、このエンドシール５の外側から摺動台２に装着されると共に上記軌道レール１に密着する保護スクレーパ６とから構成されており、かかるボール３の循環に伴って上記摺動台２が軌道レール１上を往復運動するように構成されている。尚、図２において、上記エンドシール５は薄板状の芯金５２に対してゴム層を加硫接着して、上記シールリップ部５１を形成している。
【００１８】
また、上記摺動台２は、テーブル等の機械装置の取付け面２１を備えると共にボール３を循環させるためのボール戻し孔２２を備えた略サドル状のブロック本体２３と、このブロック本体２３の前後両端面に固定された一対のエンドプレート２４，２４とから構成されている。かかるエンドプレート２４には、上記軌道レール１のボール転走面１１からボール３を掬い上げて上記ブロック本体２３のボール戻し孔２２に送り込む一方、このボール戻し孔２２からボール転走面１１へボール３を送り込む方向転換路（図示せず）が形成されており、このエンドプレート２４を取付ボルト２５を用いてブロック本体２３に固定することにより、上記摺動台２にボール３の無限循環路が形成されるようになっている。
【００１９】
更に、上記エンドプレート２４には上記無限循環路に対して潤滑油を注油するための給油口２６が設けられておれり、かかる給油口２６には上記保護スクレーパ６、エンドシール５及び潤滑油供給部材４を介して供給ニップル２７が装着されるようになっている。
【００２０】
また更に、上記保護スクレーパ６、エンドシール５及び潤滑油供給部材４は固定ボルト２８によって各エンドプレート２４の上から摺動台２に装着されるが、かかる固定ボルト２８の締結によって保護スクレーパ６等が潰れてしまうのを防止するため、各部材４，５，６には夫々の厚みに応じたボス２９ａ，２９ｂ，２９ｃが嵌め込まれ、上記固定ボルト２８はこれらボスを貫通して摺動台２に螺合するようになっている。
【００２１】
図３乃至図７は上記潤滑油供給部材４を示すものである。
図示のように、潤滑油供給部材４は、上記摺動台２のエンドプレート２４に装着されるケーシング４０（図２参照）と、このケーシング４０内に収容されると共に上記軌道レール１に当接して該軌道レール１に潤滑油を塗布する塗布体４１（図５乃至図７参照）と、この塗布体４１と共に上記ケーシング４０内に収容され、潤滑油を吸収して保持する一方で上記塗布体４１に対して潤滑油を供給する吸蔵体４２（図５乃至図７参照）と、これら塗布体４１と吸蔵体４２との間を隔離する油量調整板（油量制御手段）４３（図５及び図７参照）とから構成されている。
【００２２】
上記ケーシング４０は、吸蔵体４２及び塗布体４１の収容スペースとなる潤滑油収容室４４を備えたケーシング本体４５と、このケーシング本体４５の潤滑油収容室４４を密閉する蓋基板４６とから構成されており、上記蓋基板４６がエンドプレート２４に当接するように装着される。
【００２３】
かかるケーシング本体４５は、例えば鋼板からなる基板４７の輪郭に沿ってゴム、合成樹脂等からなる側壁４８を立設したものであり、かかる基板４７及び側壁４８によって囲まれた凹所が上記塗布体４１及び吸蔵体４２を収容する潤滑油収容室４４となっている。この潤滑油収容室４４は上記固定ボルト２８及び供給ニップル２７の貫通孔４９，５０を避けるようにして形成されると共に、軌道レール１の左右両側面に対応する潤滑油収容室４４，４４が夫々独立して設けられており、軌道レール１の左側面を潤滑する塗布体４１及び吸蔵体４２と右側面を潤滑するそれとが独立して収容されるようになっている。
【００２４】
かかる塗布体４１は含浸する潤滑油を澱みなく軌道レール１に塗布することができるよう、毛細管現象による潤滑油の移動が生じ易い材質、例えば空隙率の低いフェルト等の繊維交絡体が適しており、本実施例では空隙率５４％の羊毛フェルトを使用している。また、上記吸蔵体４２は潤滑油を多量に吸収保持することができるよう、空隙率の高いフェルト等の繊維交絡体が適している。この実施例では空隙率８１％のレーヨン混合羊毛フェルトを使用している。
【００２５】
一方、上記ケーシング本体４５の側壁４８には軌道レール１の転走面１１と対向する位置に凹溝４８ａが形成されており、かかる凹溝４８ａからは潤滑油収容室４４に収容した塗布体４１の一部である塗布片４１ａが突出し、上記転走面１１に当接するようになっている。すなわち、上記吸蔵体４２から塗布体４１へ供給された潤滑油は該塗布片４１ａを介して軌道レール１の転走面１１に塗布される。前述したように、上記潤滑油収容室４４は軌道レール１の左側面に対応したものと、右側面に対応したものとが夫々独立して設けられており、この実施例では軌道レール１の左右両側面には各々２条の転走面１１，１１が形成されていることから、軌道レール１の左側面に位置して互いに隣接する二つの塗布片４１ａ，４１ａと、右側面に位置して互いに隣接する二つの塗布片４１ａ，４１ａに対しては別個の潤滑油収容室４４，４４から潤滑油が供給されることとなる。
【００２６】
また、上記側壁４８には潤滑油収容室４４の内周縁に沿って段部５４が形成されており、かかる段部５４に上記油量調整板４３が嵌合して、塗布体４１と吸蔵体４２とを隔離するように構成されている。上記油量調整板４３は例えばステンレス薄板（本実施例では厚さ０．１〜０．２ｍｍ）から形成されており、吸蔵体４２に含浸された潤滑油を塗布体４１へ供給する供給孔５６が例えば１穴だけ開設されている。かかる供給穴５６の径及び数、すなわちその開口面積に応じて吸蔵体４２から塗布体４１への潤滑油の供給量が制御される。供給孔５６の形状は本実施例では円形であるが、他の形状を採用しても良い。供給孔５６の開設位置は図６に破線で示した位置とすることが望ましいが、これは各塗布体４１から潤滑油が供給される２条のボール転走面１１，１１に対して略均等な距離となる位置である。
【００２７】
また、上記吸蔵体４３から塗布体４２への潤滑油の供給を円滑に行うため、図４に示すように、上記ケーシング本体４５の側壁４８には空気孔５５が開設されており、ケーシング４０内の圧力が常に大気圧に保たれるようになっている。従って、吸蔵体４２から塗布体４１への潤滑油の移動は、主として繊維交絡体の内部における潤滑油の毛細管現象に依存していることになる。もっとも、吸蔵体４２に含浸された潤滑油のうち、油量調整板４３の供給孔５６よりも上方に位置する潤滑油は重力によっても塗布体４１へ移動することとなる。
【００２８】
このように構成された潤滑油供給部材４は、先ず上記側壁４８を加硫接着によって基板４７に接合して上記ケーシング本体４５を製作し、かかるケーシング本体４５の潤滑油収容室４４に潤滑油を含浸した潤滑油吸蔵体４２を収めた後、かかる潤滑油吸蔵体４２を覆うようにして油量調整板４３をケーシング本体４５の側壁４８の段部５４に嵌合させる。次いで、油量調整板４３の上に潤滑油塗布体４１を重ね、最後に蓋基板４６を加硫接着によってケーシング本体４５の側壁４８と接合する。これにより、内部に潤滑油塗布体４１及び潤滑油吸蔵体４２が収容された潤滑油供給部材４が完成する。尚、図５における符号５７は供給ニップル２７の貫通孔５０を形成すると共に、上記側壁４８と供給ニップル２７との直接接触を防止するためのリング部材である。
【００２９】
一方、上記保護スクレーパ６は、図２及び図８に示されるように、潤滑油を含浸した弾性部材６０と、この弾性部材６０を摺動台２との間に挟み込んで固定する補強板６１とから構成されており、上記弾性部材６０が軌道レール１の表面に隙間なく密着し、かかる軌道レール１に付着しているゴミや異物を上記摺動台２の移動に伴って拭い去ると共に、軌道レール１の表面に対して僅かずつ潤滑油を塗布するようになっている。
【００３０】
上記弾性部材６０は軌道レール１の上半分に嵌合する凹欠部６０ａを有して断面略サドル形状に形成されており、本実施例においては材質として微細セル構造を有する発泡ウレタンが用いられている。また、かかる発泡ウレタンの気泡は潤滑油を含浸させるべく連泡されている。具体的には、引張り強さ４３ｋｇ／ｃｍ3 、伸び率３６０％、密度０．５ｇ／ｃｍ3 、反発弾性５３％のものを用いた。
【００３１】
また、上記補強板６１も弾性部材と略同じ形状に形成され、図８及び図９に示すようにその周縁部には側壁６２が立設されて、上記弾性部材６０を収容する凹所６３を有している。ここで、上記弾性部材６０はこの凹所６３の大きさよりも若干大きく形成されており、かかる凹所６３内に弾性部材６０を押し込むと、該弾性部材６０が上記側壁６２によって周囲より圧縮され、図８中の矢線の如く軌道レール１に向けて弾性変形するようになっている。従って、補強板６１の凹所６３に弾性部材６０を収容すると、かかる弾性部材６０はその凹欠部６０ａ側に僅かに膨出し、軌道レール１との密着度が向上して、この保護スクレーパ６によるゴミ等の除去能力を高めることができるものである。
【００３２】
更に、上記補強板６１に形成された凹欠部６１ａは僅かな隙間（０．０５ｍｍ）を介して軌道レール１の表面と対向しており、軌道レール１に貼りついた溶接のスパッタ等をこの補強板６１によって削ぎ取るように構成されている。これにより、強固に軌道レール１に貼り付いた異物や、大きな異物が弾性部材６０と軌道レール１との間に入り込むことがなく、かかる弾性部材６０の損傷を防止することができるようになっている。
【００３３】
そして、以上のように構成された本実施例の直線案内装置では、上記摺動台２が軌道レール１上を移動すると、かかる摺動台２に装着された潤滑油供給部材４によって軌道レール１のボール転走面１１に潤滑油が塗布され、このボール転走面１１を転動するボール３の潤滑が行われる。また、上記潤滑油供給部材４の外側には軌道レール１の表面と密着するエンドシール５が装着されているので、潤滑油供給部材４から軌道レール１に塗布された潤滑油が該エンドシール５よりも外側に漏れ出すことがなく、上記潤滑油供給部材４から軌道レール１の転走面１１に塗布される僅かな潤滑油のみでボール３を確実に潤滑することができるものである。
【００３４】
更に、この実施例ではエンドシール５の外側に上記保護スクレーパ６を装着していることから、摺動台２が軌道レール１上を移動すると、かかる保護スクレーパ６の補強板６１が大きな異物や強固に軌道レール１に貼り付いた異物を除去すると共に、軌道レール１に密着する弾性部材６０が細かな塵芥をも除去するので、これらの異物がエンドシール５を破損させたり、ボール３や軌道レール１の転走面１１を傷つけたりすることがなく、長期にわたって摺動台２の運動精度を維持することができるものである。
【００３５】
しかも、保護スクレーパ６の弾性部材６０は軌道レール１に対して僅かずつではあるが潤滑油を塗布しているので、かかる潤滑油によって軌道レール１とエンドシール５との摩擦抵抗も軽減され、摺動台２の円滑な運動を確保することも可能となる。
【００３６】
そして、本実施例の潤滑油供給部材４によれば、軌道レール１の左側面に対して当接する複数の塗布片４１ａ，４１ａ、右側面に対して当接する複数の塗布片４１ａ，４１ａを夫々１グループとし、各グループ毎に潤滑油収容室４４を区分して形成していることから、例えば、図１０に示す如く垂直な固定部７に対して直線運動装置の軌道レール１を横倒し状態で固定した場合であっても、吸蔵体４２に含浸された潤滑油がケーソング４０内の一箇所に偏って貯留されてしまうことがなく、吸蔵体４２から各塗布片４１ａに対して略均等に潤滑油を供給することができる。
【００３７】
すなわち、互いに隣接する複数の塗布片を１グループとして、各グループ毎に潤滑油収容室４４を小分けにして形成しているので、潤滑油収容室４４内の潤滑油が各塗布片４１ａに対して有している位置エネルギに大差がなくなる。従って、塗布体４１の内部を塗布片４１ａに向けて潤滑油が流動する現象は主として前述した毛細管現象に大きく依存することとなり、軌道レール１の取付け姿勢にかかわらず、各塗布片４１ａから軌道レール１に塗布される潤滑油の量の均等化を図ることができるものである。
【００３８】
このような観点からすれば、図１１に示すように、軌道レール１の転走面１１に当接している個々の塗布片４１ａ毎に潤滑油収容室４４を形成し，かかる潤滑油収容室４４毎に吸蔵体４２及び塗布体４１を収容すれば、各塗布片４１ａから軌道レール１に塗布される潤滑油の量の更なる均等化を図ることが可能となる。
【００３９】
図１２乃至図１４は直線運動装置の一例であるボールねじ装置に本発明の潤滑油供給部材を装着した実施例を示すものである。
同図において、符号９０は所定のリードで螺旋状のボール転走溝９１が形成されたねじ軸（軌道軸）、符号９２はボール９３が循環する無限軌道を備えると共に該ボール９３を介して上記ねじ軸９０に螺合したナット部材（スライド部材）、符号９４はこのナット部材９２の前後両端面に装着された潤滑油供給部材である。
【００４０】
ここで、上記ナット部材９２は、該ナット部材９２を固定するためのフランジ部９５が突設された鋼製のナット本体９６と、このナット本体９６の前後両端面に固定される合成樹脂製の一対の蓋体９７，９７とから構成されている。
【００４１】
上記ナット本体９６には、その内径に上記ねじ軸９０のボール転走溝９１と相対向する螺旋状の負荷転走溝９８が形成される一方、該ねじ軸９０と平行なボール戻し孔９９が穿設されている。また、上記蓋体９７にはナット本体９６の負荷転走溝９８を転走し終えたボール９３を上記ボール戻し孔９９の一端に導く一方、該ボール戻し孔９９の他端から負荷転走溝９８にボール９３を導く方向転換路１００が形成されており、該蓋体９７をナット本体９６に固定することでボール９３の無限軌道が完成するようになっている。尚、この実施例のボールねじ装置では、上記ねじ軸９０に２条のボール転走溝９１，９１が位相を１８０°変位させた状態で形成されており、従って上記ナット本体９６には２条の無限軌道が形成されている。
【００４２】
また、図１５に示すように、上記潤滑油供給部材９４は上記ナット部材９２の形状に合致したリング状に形成されているが、ケーシング４０の潤滑油収容室４４内に塗布体４１、油量調整板４３及び吸蔵体４２を内蔵した点は前述の直線案内装置に装着した潤滑油供給部材４と同様である。前述の如く、この実施例では２条のボール転走溝９１がねじ軸９０に形成されていることから、上記ケーシング４０の内周面では互いに対向する２箇所から塗布片４１ａ，４１ａが突出しており、これら塗布片４１ａ，４１ａによってねじ軸９０の各ボール転走溝９１に潤滑油が塗布されるようになっている。すなわち、各潤滑油収容室４４内の吸蔵体４２に保持された潤滑油は、油量調整板４３に開設された供給穴５６を介して塗布体４１に供給され、かかる塗布体４１内を毛細管現象によって塗布片４１ａへと移動した後、かかる塗布片４１ａからねじ軸９０のボール転走溝９１に塗布される。
【００４３】
更に、この実施例において上記潤滑油収容室４４はケーシング４０の円周方向に沿って２つに区分されており、区分された個々の潤滑油収容室４４，４４が各塗布片４１ａに対応するようになっている。従って、１つの塗布片４１ａに対しては区分された１つの潤滑油収容室４４のみが対応しており、この点において図１１に示した潤滑油供給部材４と同じである。また、かかる塗布片４１ａからの潤滑油の塗布を円滑に行うため、各潤滑油収容室４４，４４には夫々空気穴５５，５５が開設されている。
【００４４】
そして、以上のように構成された本実施例のボールねじ装置によれば、ねじ軸９０とナット部材９２が相対的に回転すると、ボール９３がナット部材９２の負荷転走溝９８及びねじ軸９０のボール転走溝９１の上を転走し、ナット部材９２はねじ軸９０の周囲を公転しながら該ねじ軸９０の軸方向へ移動する。この際、ナット部材９２の移動に合わせて潤滑油供給部材９４からねじ軸９０のボール転走溝９１に対して潤滑油が塗布され、前述の実施例と同様にしてボール転走溝９１及びこれを転走するボール９３の潤滑が行われる。
【００４５】
このとき、本実施例のボールねじ装置ではねじ軸９０の２条のボール転走溝９１に対して潤滑油を塗布する各塗布片４１ａ毎に潤滑油収容室４４が区分されているので、前述した直線案内装置に関する実施例と同様、潤滑油収容室４４内の潤滑油が各塗布片４１ａに対して有している位置エネルギに大差がなくなり、塗布体４１の内部を塗布片４１ａに向けて潤滑油が流動する現象は主として毛細管現象に大きく依存することになる。これにより、ナット部材９２を一定の姿勢で固定して使用した場合でも、あるいはナット部材９２を回転させて使用した場合であっても、各塗布片４１ａからねじ軸９０に塗布される潤滑油の量の均等化を図ることができるものである。
【００４６】
次に、図１６乃至図１８は直線運動装置の一例であるボールスプライン装置に本発明の潤滑油供給部材を適用した実施例を示すものである。
同図において、符号１１０は軸方向に沿ってボール転走溝１１１が形成されたスプライン軸（軌道軸）、符号１１２はボール１１３が循環する無限軌道を備えると共に該ボール１１３を介して上記スプライン軸１１０に嵌合したナット部材（スライド部材）、符号１１４はこのナット部材１１２の前後両端面に装着された潤滑油供給部材である。
【００４７】
ここで、上記ナット部材１１２は、該ナット部材１１２を固定するためのキー溝１１５が外周面に形成された鋼製のナット本体１１６と、このナット本体１１６の内径に嵌合してボール１１３の無限循環路を形成する合成樹脂製のボール保持器１１７とから構成されている。一方、上記スプライン軸１１０はその円周を３等分する位置に夫々角部１１０ａを有して断面略三角形状に形成されており、上記ボール転走溝１１１は各角部１１０ａを左右から挟むようにして２条ずつ、合計６条形成されている。
【００４８】
また、図１９に示すように、上記潤滑油供給部材１１４は上記ナット部材１１２の形状に合致したリング状に形成されているが、ケーシング４０の潤滑油収容室４４内に塗布体４１、油量調整板４３及び吸蔵体４２を内蔵した点は前述の直線案内装置に装着した潤滑油供給部材４，６と同様である。前述の如く、この実施例では６条のボール転走溝１１１がスプライン軸１１０に形成されていることから、上記ケーシング４０の内周面では各ボール転走溝１１１に対向する６箇所から塗布片４１ａが突出しており、これら塗布片４１ａによってスプライン軸１１０の各ボール転走溝１１１に潤滑油が塗布されるようになっている。すなわち、各潤滑油収容室４４内の吸蔵体４２に保持された潤滑油は、油量調整板４３に開設された供給穴５６を介して塗布体４１に供給され、かかる塗布体４１内を毛細管現象によって塗布片４１ａへと移動した後、かかる塗布片４１ａからスプライン軸１１０のボール転走溝１１１に塗布される。
【００４９】
更に、この実施例のボールスプライン装置では上記ボール転走溝１１１がスプライン軸１１０の各角部１１０ａの左右両側面に形成されており、合計６条のボール転走溝１１１が各角部１１０ａ毎に２条ずつのグループとして形成されていると把握することができる。従って、この実施例では上記潤滑油収容室４４がケーシング４０の円周方向に沿って３つに区分されており、区分された個々の潤滑油収容室４４，４４，４４がスプライン軸１１０の各角部１１０ａに対応するようになっている。従って、各角部１１０ａに形成された２条のボール転走溝１１１，１１１に対しては区分された１つの潤滑油収容室４４に属する２つの塗布片４１ａ，４１ａから潤滑油が塗布されることとになる。また、これら塗布片４１ａからの潤滑油の塗布を円滑に行うため、各潤滑油収容室４４毎に空気穴が開設されている（図示せず）。
【００５０】
そして、以上のように構成された本実施例のボールスプライン装置によれば、ナット部材１１２が上記スプライン軸１１０に沿って移動すると、かかるナット部材１１２に装着された潤滑油供給部材１１４からスプライン軸１１０のボール転走溝１１１に対して潤滑油が塗布され、前述の実施例と同様にしてボール転走溝１１１及びこれを転走するボール１１３の潤滑が行われる。
【００５１】
このとき、本実施例のボールスプライン装置では、スプライン軸１１０の各角部１１０ａに形成された２条のボール転走溝１１１，１１１を１グループとし、これら一対のボール転走溝１１１，１１１に当接する２つの塗布片４１ａ毎に潤滑油収容室４４が区分されているので、スプライン軸１の各角部１１０ａとこれに対応する潤滑油収容室４４との高低差における位置関係には大差がなくなり、塗布体４１の内部を塗布片４１ａに向けて潤滑油が流動する現象は主として毛細管現象に大きく依存することになる。これにより、ナット部材１１２を一定の姿勢で固定して使用した場合でも、あるいはナット部材１１２を回転させて使用した場合であっても、各塗布片４１ａからスプライン軸１１０に塗布される潤滑油の量の均等化を図ることができるものである。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明の潤滑油供給装置によれば、軌道軸に対して潤滑油を塗布する複数の塗布片を一つ又は互いに隣接する二つ以上の塗布片からなるグループに分割し、各グループ毎に上記潤滑油収容室を区分して形成しているので、ベッド等の固定部に対する軌道軸の取付け姿勢の相違にかかわらず、各塗布片に対する潤滑油の供給量を略均等化することができ、これら塗布片から軌道軸に対して偏りなく常に均一な量の潤滑油を塗布することが可能となる。
【００５３】
また、このような潤滑油供給装置を用いた本発明の直線運動装置によれば、軌道軸の取付け姿勢にかかわらず、複数の塗布片からは常に略均一な量の潤滑油が軌道軸に対して塗布されるので、軌道軸に形成された転走面を転動する全ての転動体を良好に潤滑することができ、軌道軸に対するスライド部材の運動精度を長期にわたって良好な状態に維持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明を直線案内装置に適用した実施例を示す側面図である。
【図２】 実施例に係る直線案内装置及びこれに付設される機器の分解斜視図である。
【図３】 実施例にかかる摺動台に装着される潤滑油供給部材を示す正面図である。
【図４】 図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】 実施例に係る潤滑油供給部材の分解斜視図である。
【図６】 図４のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】 図３のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。
【図８】 実施例に係る保護スクレーパの背面図である。
【図９】 図８のＩＸ−ＩＸ線断面図である。
【図１０】 垂直な固定部に対して軌道レールを取り付けた場合の潤滑油供給部材の内部の状態を示す断面図である。
【図１１】 本発明の潤滑油供給部材の他の例を示す断面図である。
【図１２】 本発明をボールねじ装置に適用した実施例を示す一部切り欠き斜視図である。
【図１３】 図１２に示すボールねじ装置の使用状態を示す断面図である。
【図１４】 図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ線矢視図である。
【図１５】 図１３のＸＶ−ＸＶ線断面図である。
【図１６】 本発明をボールスプライン装置に適用した実施例を示す一部切り欠き斜視図である。
【図１７】 図１６に示すボールスプラインの使用状態を示す断面図である。
【図１８】 図１７のＸＶＩＩＩ線−ＸＶＩＩＩ線断面図である。
【図１９】 図１７のＸＩＸ線−ＸＩＸ線断面図である。
【図２０】 従来の直線運動装置の一例を示す部分断面図である。
【図２１】 図２０に示す従来の直線運動装置を垂直な固定部に対して取り付けた状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１…軌道レール（軌道軸）、２…摺動台（スライド部材）、３…ボール（転動体）、４…潤滑油供給部材、４０…ケーシング、４１…塗布体、４１ａ…塗布片、４２…吸蔵体、４３…油量調整板（油量制御手段）、４４…潤滑油収容室
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば直線案内装置やボールねじ、ボールスプライン等、ボール又はローラ等の転動体を介して軌道軸とスライド部材とが相対的に移動自在に係合した直線運動装置において、その軌道軸の表面に対して潤滑油を塗布する潤滑油供給装置、更にはこれを用いた直線運動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の直線運動装置としては、工作機械や搬送装置等の直線案内部に使用され、ベッド又はサドル等の固定部上でテーブル等の可動体を案内する直線案内装置や、この直線案内装置と共に使用され、モータの回転量に応じた直線運動のストロークを上記可動体に対して与えるボールねじ等が知られている。
【０００３】
前者の直線案内装置は、上記固定部上に配設されると共に長手方向に沿ってボールの転走溝が形成された軌道レール（軌道軸）と、多数のボールを介して上記軌道レールの転走溝と対向する負荷転走溝を有すると共に、この負荷転走溝を転走するボールの無限循環路が形成された摺動台（スライド部材）とからなり、ボールの無限循環に伴い、上記可動体を支持した摺動台が軌道レールに沿って連続的に直線運動するように構成されている。また、これとは逆に、固定した摺動台に対して軌道レールが運動するように構成されている場合もある。
【０００４】
一方、後者のボールねじは、螺旋状のボール転走溝が所定のリードで形成されたねじ軸（軌道軸）と、多数のボールを介して上記ボール転走溝と対向する負荷転走溝を有すると共に、この負荷転走溝を転走するボールの無限循環路が形成されたナット部材（スライド部材）とからなり、これらねじ軸とナット部材との相対的な回転運動に伴ってボールが上記無限循環路内を循環し、ナット部材とねじ軸とが軸方向へ相対的に運動するように構成されている。
【０００５】
ところで、このような直線運動装置を使用するに当たっては、ボールそれ自体の摩耗やこれが転走する軌道レール又はねじ軸の転走溝あるいは摺動台又はナット部材の負荷転走溝の摩耗を抑え、該スライド部材の高精度の運動を長期にわたって維持する観点から、かかるボールや上記転走溝等を使用条件に応じて適切に潤滑してやる必要がある。
【０００６】
従来、ボールや転走溝等に対して潤滑油を供給する潤滑油供給装置としては、特開平６−３０７４４２号公報に開示されるものが知られている。この潤滑油供給装置では、図２０に示すように、潤滑油を含有させたパット１２７をカバーフレーム１２８内に収容すると共に、かかるカバーフレーム１２８を軌道レール１２９に嵌合させてその内部のパット１２７を軌道レール１２９に当接させており、摺動台１３０の移動に併せて上記パット１２７が軌道レール１２９と摺接するよう、上記カバーフレーム１２８を摺動台１３０の移動方向の前後に装着している。従って、摺動台１３０が軌道レール１２９に沿って往復運動を行うと、上記パット１２７から滲み出した潤滑油が軌道レール１２９の表面に塗布され、転走溝やボールに潤滑油が供給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、この従来の潤滑油供給装置では、軌道レールに具備された全てのボールの転走溝に対して実質上一つのパットで潤滑油を塗布していることから、ベッド等の固定部に対する軌道レールの取付け姿勢によっては全ての転走溝に対して均等に潤滑油を塗布することができないといった問題点があった。
【０００８】
すなわち、潤滑油はその自重によってパット内を鉛直下方へ流動し易く、例えば図２１に示すように軌道レールを横倒しにして固定部１３０に取り付けた場合、かかるパットの下半分により多くの潤滑油が含まれることから、下側に位置している軌道レールの側面には十分な量の潤滑油を塗布することができるが、上側に位置している軌道レールの側面には十分な量の潤滑油を塗布することができず、結果的に全ての転走溝に対して均等に潤滑油を塗布することができなかった。
【０００９】
本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであって、その目的とするところは、固定部に対する軌道軸の取付け姿勢の相違にかかわらず、かかる軌道軸に形成された全ての転動体転走溝に対して常に均一な量の潤滑油を塗布することが可能であり、直線案内装置やボールねじ装置等の直線運動装置に好適な潤滑油供給装置、更にはこれを用いた直線運動装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、転動体を介して軌道軸に係合するスライド部材に装着され、かかるスライド部材と軌道軸の相対的な移動に伴って該軌道軸に潤滑油を塗布する潤滑油供給装置であって、上記スライド部材に固定されるケーシングと、このケーシングの複数箇所から突出して上記軌道軸に当接し、かかる軌道軸に対して潤滑油を塗布する複数の塗布片と、上記塗布片に対して潤滑油を供給すべく上記ケーシング内に設けられた潤滑油収容室とを備え、更に、複数設けられた上記塗布片を一つ又は互いに隣接する二つ以上の塗布片からなるグループに分割し、各グループ毎に上記潤滑油収容室を区分して形成したことを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の直線運動装置は、転動体の転走面が形成された軌道軸と、上記転動体を介して軌道軸に係合すると共に該軌道軸と相対的に移動するスライド部材と、このスライド部材に装着されると共に、かかる相対移動に伴って上記軌道軸の表面に潤滑油を塗布する潤滑油供給部材とを備えた直線運動装置を前提とし、上記潤滑油供給部材は、上記スライド部材に固定されるケーシングと、このケーシングの複数箇所から突出して上記軌道軸に当接し、かかる軌道軸に対して潤滑油を塗布する複数の塗布片と、上記塗布片に対して潤滑油を供給すべく上記ケーシング内に設けられた潤滑油収容室とを備え、更に、複数設けられた上記塗布片を一つ又は互いに隣接する二つ以上の塗布片からなるグループに分割し、各グループ毎に上記潤滑油収容室が区分して形成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
このような技術的手段によれば、軌道軸に対して潤滑油を塗布する複数の塗布片がケーシングの複数箇所から突出して上記軌道軸に当接しており、潤滑油はケーシング内の潤滑油収容室から上記塗布片へ供給される。これにより、スライド部材と軌道軸とが相対的に移動すると、各塗布片から軌道軸の表面に対して潤滑油が塗布されることとなる。
【００１３】
このとき、本発明では複数設けられた塗布片を一つ又は互いに隣接する二つ以上の塗布片からなるグループに分割し、各グループ毎に上記潤滑油収容室を区分して形成していることから、潤滑油は区分された各グループ毎の潤滑油収容室内を流動し得るのみであり、ケーシング内の一箇所に偏って貯留されることはない。このため、各塗布片に対する潤滑油の供給量を略均等化することができ、軌道軸に対して各塗布片から略均等に潤滑油を塗布することができるものである。
【００１４】
このような技術的手段において、各塗布片に対する潤滑油の供給量の一層の均等化を図るという観点からすれば、個々の塗布片に対応させて潤滑油収容室を区分するのが好ましい。
【００１５】
また、潤滑油を上記潤滑油収容室に貯留する当たっては、かかる潤滑油をそのまま貯留しても差し支えないが、装置の組立の簡易性、潤滑油の漏出の防止等を考慮した場合、潤滑油を吸収して保持する吸蔵体を上記潤滑油収容室に充填しておくことが好ましい。
【００１６】
更に、潤滑油収容室に保持された潤滑油を直接塗布片に吸い取らせた場合、潤滑油収容室内の潤滑油が依然として多い状態では多量の潤滑油が軌道軸に塗布される反面、かかる潤滑油収容室内の潤滑油の量が減少した状態では僅かな量の潤滑油しか軌道軸に塗布されないこととなり、常に一定量の潤滑油を軌道軸に対して塗布するのが困難となる。従って、かかる観点からすれば、上記吸蔵体から塗布片に供給される潤滑油の量を制御する何らかの油量制御手段を設けるのが好ましい。
【００１７】
【発明の実施形態】
以下、添付図面に基づいて本発明の潤滑油供給装置及びこれを用いた直線運動装置を詳細に説明する。
図１及び図２は本発明の直線運動装置の一例としての直線案内装置に潤滑油供給装置を装着した例を示す側面図及びその分解斜視図である。この直線案内装置は、長手方向に沿ってボールの転走面１１が形成された軌道レール（軌道軸）１と、転動体としての多数のボール３を介してこの軌道レール１に係合すると共に内部に該ボールの無限循環路を備えた摺動台（スライド部材）２と、この摺動台２の移動方向の前後両端面に装着されると共に、かかる摺動台２の移動に伴って軌道レール１の表面に潤滑油を塗布する一対の潤滑油供給部材４，４と、軌道レール１に密着するシールリップ部５１を備えて上記潤滑油供給部材４の外側に配置されたシール部材としてのエンドシール５と、このエンドシール５の外側から摺動台２に装着されると共に上記軌道レール１に密着する保護スクレーパ６とから構成されており、かかるボール３の循環に伴って上記摺動台２が軌道レール１上を往復運動するように構成されている。尚、図２において、上記エンドシール５は薄板状の芯金５２に対してゴム層を加硫接着して、上記シールリップ部５１を形成している。
【００１８】
また、上記摺動台２は、テーブル等の機械装置の取付け面２１を備えると共にボール３を循環させるためのボール戻し孔２２を備えた略サドル状のブロック本体２３と、このブロック本体２３の前後両端面に固定された一対のエンドプレート２４，２４とから構成されている。かかるエンドプレート２４には、上記軌道レール１のボール転走面１１からボール３を掬い上げて上記ブロック本体２３のボール戻し孔２２に送り込む一方、このボール戻し孔２２からボール転走面１１へボール３を送り込む方向転換路（図示せず）が形成されており、このエンドプレート２４を取付ボルト２５を用いてブロック本体２３に固定することにより、上記摺動台２にボール３の無限循環路が形成されるようになっている。
【００１９】
更に、上記エンドプレート２４には上記無限循環路に対して潤滑油を注油するための給油口２６が設けられておれり、かかる給油口２６には上記保護スクレーパ６、エンドシール５及び潤滑油供給部材４を介して供給ニップル２７が装着されるようになっている。
【００２０】
また更に、上記保護スクレーパ６、エンドシール５及び潤滑油供給部材４は固定ボルト２８によって各エンドプレート２４の上から摺動台２に装着されるが、かかる固定ボルト２８の締結によって保護スクレーパ６等が潰れてしまうのを防止するため、各部材４，５，６には夫々の厚みに応じたボス２９ａ，２９ｂ，２９ｃが嵌め込まれ、上記固定ボルト２８はこれらボスを貫通して摺動台２に螺合するようになっている。
【００２１】
図３乃至図７は上記潤滑油供給部材４を示すものである。
図示のように、潤滑油供給部材４は、上記摺動台２のエンドプレート２４に装着されるケーシング４０（図２参照）と、このケーシング４０内に収容されると共に上記軌道レール１に当接して該軌道レール１に潤滑油を塗布する塗布体４１（図５乃至図７参照）と、この塗布体４１と共に上記ケーシング４０内に収容され、潤滑油を吸収して保持する一方で上記塗布体４１に対して潤滑油を供給する吸蔵体４２（図５乃至図７参照）と、これら塗布体４１と吸蔵体４２との間を隔離する油量調整板（油量制御手段）４３（図５及び図７参照）とから構成されている。
【００２２】
上記ケーシング４０は、吸蔵体４２及び塗布体４１の収容スペースとなる潤滑油収容室４４を備えたケーシング本体４５と、このケーシング本体４５の潤滑油収容室４４を密閉する蓋基板４６とから構成されており、上記蓋基板４６がエンドプレート２４に当接するように装着される。
【００２３】
かかるケーシング本体４５は、例えば鋼板からなる基板４７の輪郭に沿ってゴム、合成樹脂等からなる側壁４８を立設したものであり、かかる基板４７及び側壁４８によって囲まれた凹所が上記塗布体４１及び吸蔵体４２を収容する潤滑油収容室４４となっている。この潤滑油収容室４４は上記固定ボルト２８及び供給ニップル２７の貫通孔４９，５０を避けるようにして形成されると共に、軌道レール１の左右両側面に対応する潤滑油収容室４４，４４が夫々独立して設けられており、軌道レール１の左側面を潤滑する塗布体４１及び吸蔵体４２と右側面を潤滑するそれとが独立して収容されるようになっている。
【００２４】
かかる塗布体４１は含浸する潤滑油を澱みなく軌道レール１に塗布することができるよう、毛細管現象による潤滑油の移動が生じ易い材質、例えば空隙率の低いフェルト等の繊維交絡体が適しており、本実施例では空隙率５４％の羊毛フェルトを使用している。また、上記吸蔵体４２は潤滑油を多量に吸収保持することができるよう、空隙率の高いフェルト等の繊維交絡体が適している。この実施例では空隙率８１％のレーヨン混合羊毛フェルトを使用している。
【００２５】
一方、上記ケーシング本体４５の側壁４８には軌道レール１の転走面１１と対向する位置に凹溝４８ａが形成されており、かかる凹溝４８ａからは潤滑油収容室４４に収容した塗布体４１の一部である塗布片４１ａが突出し、上記転走面１１に当接するようになっている。すなわち、上記吸蔵体４２から塗布体４１へ供給された潤滑油は該塗布片４１ａを介して軌道レール１の転走面１１に塗布される。前述したように、上記潤滑油収容室４４は軌道レール１の左側面に対応したものと、右側面に対応したものとが夫々独立して設けられており、この実施例では軌道レール１の左右両側面には各々２条の転走面１１，１１が形成されていることから、軌道レール１の左側面に位置して互いに隣接する二つの塗布片４１ａ，４１ａと、右側面に位置して互いに隣接する二つの塗布片４１ａ，４１ａに対しては別個の潤滑油収容室４４，４４から潤滑油が供給されることとなる。
【００２６】
また、上記側壁４８には潤滑油収容室４４の内周縁に沿って段部５４が形成されており、かかる段部５４に上記油量調整板４３が嵌合して、塗布体４１と吸蔵体４２とを隔離するように構成されている。上記油量調整板４３は例えばステンレス薄板（本実施例では厚さ０．１〜０．２ｍｍ）から形成されており、吸蔵体４２に含浸された潤滑油を塗布体４１へ供給する供給孔５６が例えば１穴だけ開設されている。かかる供給穴５６の径及び数、すなわちその開口面積に応じて吸蔵体４２から塗布体４１への潤滑油の供給量が制御される。供給孔５６の形状は本実施例では円形であるが、他の形状を採用しても良い。供給孔５６の開設位置は図６に破線で示した位置とすることが望ましいが、これは各塗布体４１から潤滑油が供給される２条のボール転走面１１，１１に対して略均等な距離となる位置である。
【００２７】
また、上記吸蔵体４３から塗布体４２への潤滑油の供給を円滑に行うため、図４に示すように、上記ケーシング本体４５の側壁４８には空気孔５５が開設されており、ケーシング４０内の圧力が常に大気圧に保たれるようになっている。従って、吸蔵体４２から塗布体４１への潤滑油の移動は、主として繊維交絡体の内部における潤滑油の毛細管現象に依存していることになる。もっとも、吸蔵体４２に含浸された潤滑油のうち、油量調整板４３の供給孔５６よりも上方に位置する潤滑油は重力によっても塗布体４１へ移動することとなる。
【００２８】
このように構成された潤滑油供給部材４は、先ず上記側壁４８を加硫接着によって基板４７に接合して上記ケーシング本体４５を製作し、かかるケーシング本体４５の潤滑油収容室４４に潤滑油を含浸した潤滑油吸蔵体４２を収めた後、かかる潤滑油吸蔵体４２を覆うようにして油量調整板４３をケーシング本体４５の側壁４８の段部５４に嵌合させる。次いで、油量調整板４３の上に潤滑油塗布体４１を重ね、最後に蓋基板４６を加硫接着によってケーシング本体４５の側壁４８と接合する。これにより、内部に潤滑油塗布体４１及び潤滑油吸蔵体４２が収容された潤滑油供給部材４が完成する。尚、図５における符号５７は供給ニップル２７の貫通孔５０を形成すると共に、上記側壁４８と供給ニップル２７との直接接触を防止するためのリング部材である。
【００２９】
一方、上記保護スクレーパ６は、図２及び図８に示されるように、潤滑油を含浸した弾性部材６０と、この弾性部材６０を摺動台２との間に挟み込んで固定する補強板６１とから構成されており、上記弾性部材６０が軌道レール１の表面に隙間なく密着し、かかる軌道レール１に付着しているゴミや異物を上記摺動台２の移動に伴って拭い去ると共に、軌道レール１の表面に対して僅かずつ潤滑油を塗布するようになっている。
【００３０】
上記弾性部材６０は軌道レール１の上半分に嵌合する凹欠部６０ａを有して断面略サドル形状に形成されており、本実施例においては材質として微細セル構造を有する発泡ウレタンが用いられている。また、かかる発泡ウレタンの気泡は潤滑油を含浸させるべく連泡されている。具体的には、引張り強さ４３ｋｇ／ｃｍ3 、伸び率３６０％、密度０．５ｇ／ｃｍ3 、反発弾性５３％のものを用いた。
【００３１】
また、上記補強板６１も弾性部材と略同じ形状に形成され、図８及び図９に示すようにその周縁部には側壁６２が立設されて、上記弾性部材６０を収容する凹所６３を有している。ここで、上記弾性部材６０はこの凹所６３の大きさよりも若干大きく形成されており、かかる凹所６３内に弾性部材６０を押し込むと、該弾性部材６０が上記側壁６２によって周囲より圧縮され、図８中の矢線の如く軌道レール１に向けて弾性変形するようになっている。従って、補強板６１の凹所６３に弾性部材６０を収容すると、かかる弾性部材６０はその凹欠部６０ａ側に僅かに膨出し、軌道レール１との密着度が向上して、この保護スクレーパ６によるゴミ等の除去能力を高めることができるものである。
【００３２】
更に、上記補強板６１に形成された凹欠部６１ａは僅かな隙間（０．０５ｍｍ）を介して軌道レール１の表面と対向しており、軌道レール１に貼りついた溶接のスパッタ等をこの補強板６１によって削ぎ取るように構成されている。これにより、強固に軌道レール１に貼り付いた異物や、大きな異物が弾性部材６０と軌道レール１との間に入り込むことがなく、かかる弾性部材６０の損傷を防止することができるようになっている。
【００３３】
そして、以上のように構成された本実施例の直線案内装置では、上記摺動台２が軌道レール１上を移動すると、かかる摺動台２に装着された潤滑油供給部材４によって軌道レール１のボール転走面１１に潤滑油が塗布され、このボール転走面１１を転動するボール３の潤滑が行われる。また、上記潤滑油供給部材４の外側には軌道レール１の表面と密着するエンドシール５が装着されているので、潤滑油供給部材４から軌道レール１に塗布された潤滑油が該エンドシール５よりも外側に漏れ出すことがなく、上記潤滑油供給部材４から軌道レール１の転走面１１に塗布される僅かな潤滑油のみでボール３を確実に潤滑することができるものである。
【００３４】
更に、この実施例ではエンドシール５の外側に上記保護スクレーパ６を装着していることから、摺動台２が軌道レール１上を移動すると、かかる保護スクレーパ６の補強板６１が大きな異物や強固に軌道レール１に貼り付いた異物を除去すると共に、軌道レール１に密着する弾性部材６０が細かな塵芥をも除去するので、これらの異物がエンドシール５を破損させたり、ボール３や軌道レール１の転走面１１を傷つけたりすることがなく、長期にわたって摺動台２の運動精度を維持することができるものである。
【００３５】
しかも、保護スクレーパ６の弾性部材６０は軌道レール１に対して僅かずつではあるが潤滑油を塗布しているので、かかる潤滑油によって軌道レール１とエンドシール５との摩擦抵抗も軽減され、摺動台２の円滑な運動を確保することも可能となる。
【００３６】
そして、本実施例の潤滑油供給部材４によれば、軌道レール１の左側面に対して当接する複数の塗布片４１ａ，４１ａ、右側面に対して当接する複数の塗布片４１ａ，４１ａを夫々１グループとし、各グループ毎に潤滑油収容室４４を区分して形成していることから、例えば、図１０に示す如く垂直な固定部７に対して直線運動装置の軌道レール１を横倒し状態で固定した場合であっても、吸蔵体４２に含浸された潤滑油がケーソング４０内の一箇所に偏って貯留されてしまうことがなく、吸蔵体４２から各塗布片４１ａに対して略均等に潤滑油を供給することができる。
【００３７】
すなわち、互いに隣接する複数の塗布片を１グループとして、各グループ毎に潤滑油収容室４４を小分けにして形成しているので、潤滑油収容室４４内の潤滑油が各塗布片４１ａに対して有している位置エネルギに大差がなくなる。従って、塗布体４１の内部を塗布片４１ａに向けて潤滑油が流動する現象は主として前述した毛細管現象に大きく依存することとなり、軌道レール１の取付け姿勢にかかわらず、各塗布片４１ａから軌道レール１に塗布される潤滑油の量の均等化を図ることができるものである。
【００３８】
このような観点からすれば、図１１に示すように、軌道レール１の転走面１１に当接している個々の塗布片４１ａ毎に潤滑油収容室４４を形成し，かかる潤滑油収容室４４毎に吸蔵体４２及び塗布体４１を収容すれば、各塗布片４１ａから軌道レール１に塗布される潤滑油の量の更なる均等化を図ることが可能となる。
【００３９】
図１２乃至図１４は直線運動装置の一例であるボールねじ装置に本発明の潤滑油供給部材を装着した実施例を示すものである。
同図において、符号９０は所定のリードで螺旋状のボール転走溝９１が形成されたねじ軸（軌道軸）、符号９２はボール９３が循環する無限軌道を備えると共に該ボール９３を介して上記ねじ軸９０に螺合したナット部材（スライド部材）、符号９４はこのナット部材９２の前後両端面に装着された潤滑油供給部材である。
【００４０】
ここで、上記ナット部材９２は、該ナット部材９２を固定するためのフランジ部９５が突設された鋼製のナット本体９６と、このナット本体９６の前後両端面に固定される合成樹脂製の一対の蓋体９７，９７とから構成されている。
【００４１】
上記ナット本体９６には、その内径に上記ねじ軸９０のボール転走溝９１と相対向する螺旋状の負荷転走溝９８が形成される一方、該ねじ軸９０と平行なボール戻し孔９９が穿設されている。また、上記蓋体９７にはナット本体９６の負荷転走溝９８を転走し終えたボール９３を上記ボール戻し孔９９の一端に導く一方、該ボール戻し孔９９の他端から負荷転走溝９８にボール９３を導く方向転換路１００が形成されており、該蓋体９７をナット本体９６に固定することでボール９３の無限軌道が完成するようになっている。尚、この実施例のボールねじ装置では、上記ねじ軸９０に２条のボール転走溝９１，９１が位相を１８０°変位させた状態で形成されており、従って上記ナット本体９６には２条の無限軌道が形成されている。
【００４２】
また、図１５に示すように、上記潤滑油供給部材９４は上記ナット部材９２の形状に合致したリング状に形成されているが、ケーシング４０の潤滑油収容室４４内に塗布体４１、油量調整板４３及び吸蔵体４２を内蔵した点は前述の直線案内装置に装着した潤滑油供給部材４と同様である。前述の如く、この実施例では２条のボール転走溝９１がねじ軸９０に形成されていることから、上記ケーシング４０の内周面では互いに対向する２箇所から塗布片４１ａ，４１ａが突出しており、これら塗布片４１ａ，４１ａによってねじ軸９０の各ボール転走溝９１に潤滑油が塗布されるようになっている。すなわち、各潤滑油収容室４４内の吸蔵体４２に保持された潤滑油は、油量調整板４３に開設された供給穴５６を介して塗布体４１に供給され、かかる塗布体４１内を毛細管現象によって塗布片４１ａへと移動した後、かかる塗布片４１ａからねじ軸９０のボール転走溝９１に塗布される。
【００４３】
更に、この実施例において上記潤滑油収容室４４はケーシング４０の円周方向に沿って２つに区分されており、区分された個々の潤滑油収容室４４，４４が各塗布片４１ａに対応するようになっている。従って、１つの塗布片４１ａに対しては区分された１つの潤滑油収容室４４のみが対応しており、この点において図１１に示した潤滑油供給部材４と同じである。また、かかる塗布片４１ａからの潤滑油の塗布を円滑に行うため、各潤滑油収容室４４，４４には夫々空気穴５５，５５が開設されている。
【００４４】
そして、以上のように構成された本実施例のボールねじ装置によれば、ねじ軸９０とナット部材９２が相対的に回転すると、ボール９３がナット部材９２の負荷転走溝９８及びねじ軸９０のボール転走溝９１の上を転走し、ナット部材９２はねじ軸９０の周囲を公転しながら該ねじ軸９０の軸方向へ移動する。この際、ナット部材９２の移動に合わせて潤滑油供給部材９４からねじ軸９０のボール転走溝９１に対して潤滑油が塗布され、前述の実施例と同様にしてボール転走溝９１及びこれを転走するボール９３の潤滑が行われる。
【００４５】
このとき、本実施例のボールねじ装置ではねじ軸９０の２条のボール転走溝９１に対して潤滑油を塗布する各塗布片４１ａ毎に潤滑油収容室４４が区分されているので、前述した直線案内装置に関する実施例と同様、潤滑油収容室４４内の潤滑油が各塗布片４１ａに対して有している位置エネルギに大差がなくなり、塗布体４１の内部を塗布片４１ａに向けて潤滑油が流動する現象は主として毛細管現象に大きく依存することになる。これにより、ナット部材９２を一定の姿勢で固定して使用した場合でも、あるいはナット部材９２を回転させて使用した場合であっても、各塗布片４１ａからねじ軸９０に塗布される潤滑油の量の均等化を図ることができるものである。
【００４６】
次に、図１６乃至図１８は直線運動装置の一例であるボールスプライン装置に本発明の潤滑油供給部材を適用した実施例を示すものである。
同図において、符号１１０は軸方向に沿ってボール転走溝１１１が形成されたスプライン軸（軌道軸）、符号１１２はボール１１３が循環する無限軌道を備えると共に該ボール１１３を介して上記スプライン軸１１０に嵌合したナット部材（スライド部材）、符号１１４はこのナット部材１１２の前後両端面に装着された潤滑油供給部材である。
【００４７】
ここで、上記ナット部材１１２は、該ナット部材１１２を固定するためのキー溝１１５が外周面に形成された鋼製のナット本体１１６と、このナット本体１１６の内径に嵌合してボール１１３の無限循環路を形成する合成樹脂製のボール保持器１１７とから構成されている。一方、上記スプライン軸１１０はその円周を３等分する位置に夫々角部１１０ａを有して断面略三角形状に形成されており、上記ボール転走溝１１１は各角部１１０ａを左右から挟むようにして２条ずつ、合計６条形成されている。
【００４８】
また、図１９に示すように、上記潤滑油供給部材１１４は上記ナット部材１１２の形状に合致したリング状に形成されているが、ケーシング４０の潤滑油収容室４４内に塗布体４１、油量調整板４３及び吸蔵体４２を内蔵した点は前述の直線案内装置に装着した潤滑油供給部材４，６と同様である。前述の如く、この実施例では６条のボール転走溝１１１がスプライン軸１１０に形成されていることから、上記ケーシング４０の内周面では各ボール転走溝１１１に対向する６箇所から塗布片４１ａが突出しており、これら塗布片４１ａによってスプライン軸１１０の各ボール転走溝１１１に潤滑油が塗布されるようになっている。すなわち、各潤滑油収容室４４内の吸蔵体４２に保持された潤滑油は、油量調整板４３に開設された供給穴５６を介して塗布体４１に供給され、かかる塗布体４１内を毛細管現象によって塗布片４１ａへと移動した後、かかる塗布片４１ａからスプライン軸１１０のボール転走溝１１１に塗布される。
【００４９】
更に、この実施例のボールスプライン装置では上記ボール転走溝１１１がスプライン軸１１０の各角部１１０ａの左右両側面に形成されており、合計６条のボール転走溝１１１が各角部１１０ａ毎に２条ずつのグループとして形成されていると把握することができる。従って、この実施例では上記潤滑油収容室４４がケーシング４０の円周方向に沿って３つに区分されており、区分された個々の潤滑油収容室４４，４４，４４がスプライン軸１１０の各角部１１０ａに対応するようになっている。従って、各角部１１０ａに形成された２条のボール転走溝１１１，１１１に対しては区分された１つの潤滑油収容室４４に属する２つの塗布片４１ａ，４１ａから潤滑油が塗布されることとになる。また、これら塗布片４１ａからの潤滑油の塗布を円滑に行うため、各潤滑油収容室４４毎に空気穴が開設されている（図示せず）。
【００５０】
そして、以上のように構成された本実施例のボールスプライン装置によれば、ナット部材１１２が上記スプライン軸１１０に沿って移動すると、かかるナット部材１１２に装着された潤滑油供給部材１１４からスプライン軸１１０のボール転走溝１１１に対して潤滑油が塗布され、前述の実施例と同様にしてボール転走溝１１１及びこれを転走するボール１１３の潤滑が行われる。
【００５１】
このとき、本実施例のボールスプライン装置では、スプライン軸１１０の各角部１１０ａに形成された２条のボール転走溝１１１，１１１を１グループとし、これら一対のボール転走溝１１１，１１１に当接する２つの塗布片４１ａ毎に潤滑油収容室４４が区分されているので、スプライン軸１の各角部１１０ａとこれに対応する潤滑油収容室４４との高低差における位置関係には大差がなくなり、塗布体４１の内部を塗布片４１ａに向けて潤滑油が流動する現象は主として毛細管現象に大きく依存することになる。これにより、ナット部材１１２を一定の姿勢で固定して使用した場合でも、あるいはナット部材１１２を回転させて使用した場合であっても、各塗布片４１ａからスプライン軸１１０に塗布される潤滑油の量の均等化を図ることができるものである。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明の潤滑油供給装置によれば、軌道軸に対して潤滑油を塗布する複数の塗布片を一つ又は互いに隣接する二つ以上の塗布片からなるグループに分割し、各グループ毎に上記潤滑油収容室を区分して形成しているので、ベッド等の固定部に対する軌道軸の取付け姿勢の相違にかかわらず、各塗布片に対する潤滑油の供給量を略均等化することができ、これら塗布片から軌道軸に対して偏りなく常に均一な量の潤滑油を塗布することが可能となる。
【００５３】
また、このような潤滑油供給装置を用いた本発明の直線運動装置によれば、軌道軸の取付け姿勢にかかわらず、複数の塗布片からは常に略均一な量の潤滑油が軌道軸に対して塗布されるので、軌道軸に形成された転走面を転動する全ての転動体を良好に潤滑することができ、軌道軸に対するスライド部材の運動精度を長期にわたって良好な状態に維持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明を直線案内装置に適用した実施例を示す側面図である。
【図２】 実施例に係る直線案内装置及びこれに付設される機器の分解斜視図である。
【図３】 実施例にかかる摺動台に装着される潤滑油供給部材を示す正面図である。
【図４】 図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】 実施例に係る潤滑油供給部材の分解斜視図である。
【図６】 図４のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】 図３のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。
【図８】 実施例に係る保護スクレーパの背面図である。
【図９】 図８のＩＸ−ＩＸ線断面図である。
【図１０】 垂直な固定部に対して軌道レールを取り付けた場合の潤滑油供給部材の内部の状態を示す断面図である。
【図１１】 本発明の潤滑油供給部材の他の例を示す断面図である。
【図１２】 本発明をボールねじ装置に適用した実施例を示す一部切り欠き斜視図である。
【図１３】 図１２に示すボールねじ装置の使用状態を示す断面図である。
【図１４】 図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ線矢視図である。
【図１５】 図１３のＸＶ−ＸＶ線断面図である。
【図１６】 本発明をボールスプライン装置に適用した実施例を示す一部切り欠き斜視図である。
【図１７】 図１６に示すボールスプラインの使用状態を示す断面図である。
【図１８】 図１７のＸＶＩＩＩ線−ＸＶＩＩＩ線断面図である。
【図１９】 図１７のＸＩＸ線−ＸＩＸ線断面図である。
【図２０】 従来の直線運動装置の一例を示す部分断面図である。
【図２１】 図２０に示す従来の直線運動装置を垂直な固定部に対して取り付けた状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１…軌道レール（軌道軸）、２…摺動台（スライド部材）、３…ボール（転動体）、４…潤滑油供給部材、４０…ケーシング、４１…塗布体、４１ａ…塗布片、４２…吸蔵体、４３…油量調整板（油量制御手段）、４４…潤滑油収容室
Claims (3)
- 転動体を介して軌道軸に係合するスライド部材に装着され、かかるスライド部材と軌道軸の相対的な移動に伴って該軌道軸に潤滑油を塗布する潤滑油供給装置であって、上記スライド部材に固定されるケーシングと、このケーシングの複数箇所から突出して上記軌道軸に当接し、かかる軌道軸に対して潤滑油を塗布する複数の塗布片と、上記塗布片に対して潤滑油を供給すべく上記ケーシング内に設けられた潤滑油収容室と、この潤滑油収容室に充填されると共に潤滑油を吸収して保持する吸蔵体と、この吸蔵体から上記塗布片へ供給される潤滑油の量を制御する油量制御手段とを備え、更に、
複数設けられた上記塗布片を一つ又は互いに隣接する二つ以上の塗布片からなるグループに分割し、各グループ毎に上記潤滑油収容室を区分して形成したことを特徴とする潤滑油供給装置。 - 請求項１記載の潤滑油供給装置において、上記潤滑油収容室は個々の塗布片毎に区分されていることを特徴とする潤滑油供給装置。
- 転動体の転走面が形成された軌道軸と、上記転動体を介して軌道軸に係合すると共に該軌道軸と相対的に移動するスライド部材と、このスライド部材に装着されると共に、かかる相対移動に伴って上記軌道軸の表面に潤滑油を塗布する潤滑油供給部材とを備えた直線運動装置において、上記潤滑油供給部材は、上記スライド部材に固定されるケーシングと、このケーシングの複数箇所から突出して上記軌道軸に当接し、かかる軌道軸に対して潤滑油を塗布する複数の塗布片と、上記塗布片に対して潤滑油を供給すべく上記ケーシング内に設けられた潤滑油収容室と、この潤滑油収容室に充填されると共に潤滑油を吸収して保持する吸蔵体と、この吸蔵体から上記塗布片へ供給される潤滑油の量を制御する油量制御手段とを備え、更に、複数設けられた上記塗布片を一つ又は互いに隣接する二つ以上の塗布片からなるグループに分割し、各グループ毎に上記潤滑油収容室が区分して形成されていることを特徴とする直線運動装置。
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