JP4199850B2 - 潤滑プレートを備えた直動案内ユニット - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は，各種ロボット，半導体製造装置，精密器械，工作機械等に適用される潤滑プレートを備えた直動案内ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来，直動案内ユニットは，各種ロボット，半導体製造装置，工作機械，検査装置等において高精度の往復運動が要求される箇所に組み込まれて広く使用されてきた。近年のメカトロ技術等のめざましい発展に伴って，直動案内ユニットの用途は拡大する一方である。しかも，直動案内ユニットに対する要求は，益々厳しいものとなってきており，例えば，組立ロボットは，用途の拡大要求に応じて大型から小型のものまで製作されているが，これらの組立ロボットに組み込まれる直動案内ユニットは，高精度や高速化等の性能向上に加え，小型化に対応できると共に，メンテナンスフリーであることが重視されるようになっており，特に摺動部分に対しては長期に渡って自己潤滑できることが要求されている。
【０００３】
従来，直動案内ユニットとして，例えば，図１５に示すものが知られている（例えば，特公平３−６１０４６号公報参照）。図１５に示されている直動案内ユニットは，ボールスプライン軸受と呼ばれ，略円形断面を有し且つ軸方向に沿って外周面に２本の軌道溝３が形成された軌道軸２，及び軌道軸２を摺動自在に嵌挿する円筒状のスライダ１から構成されている。スライダ１は，軌道軸２の軌道溝３に沿って循環する転動体７（ボール）の介在で軌道軸２上を自在に摺動する。スライダ１は，軌道軸２に対して相対移動可能なケーシング５，及びケーシング５の両端にそれぞれ取り付けられたエンドキャップ６を有する。ケーシング５は，中心孔を有する中空円筒状部材であり，軌道軸２の軌道溝３に対向する軌道溝４が中心孔の内面に形成されている。また，ケーシング５には軌道溝４と平行してリターン通路孔１０が形成されている。ケーシング５の外周面には，他の機器，機械部品，チャック，把持装置等を取り付けるためのキー溝４１が形成されている。
【０００４】
エンドキャップ６は，軌道軸２との負荷軌道である軌道溝３，４から転動体７がすくわれる爪，及び転動体７の循環のために転動体７を方向転換させる方向転換路を備えている。エンドキャップ６の端面にはエンドシール８が取り付けられている。エンドシール８は，ごみや埃がスライダ１内に入らないように，軌道軸２とスライダ１の長手方向両端部との間をシールする。エンドシール８は，ニトリルブタジエンラバー等から成るゴム部材と芯金とから構成されている。エンドキャップ６は，複数の取付孔に貫通させた取付ボルト１３又はねじによってケーシング５の両端面にエンドシール８と共に取り付けられる。
【０００５】
多数の転動体７は，対向する軌道溝３，４で構成される負荷域の軌道路，エンドキャップ６に形成された無負荷域の方向転換路，及びケーシング５に軌道溝４と平行して形成された無負荷域のリターン通路孔１０から成る無限循環転走路に転走するように組み込まれている。即ち，転動体７は，軌道溝３，４間の軌道路を転走した後，一方のエンドキャップ６に形成された方向転換路に導かれ，次いで，ケーシング５のリターン通路孔１０に移動し，他方のエンドキャップ６に形成された方向転換路を通って再び軌道路に戻って無限転走する。このようにして，スライダ１は，転動体７が軌道路において負荷された状態であっても，多数の転動体７が軌道溝３，４に対して転がり接触することにより，軌道軸２に対してスムーズに相対移動することができる。
【０００６】
図１５に示す直動案内ユニットについて，転動体７及び転走路を潤滑するための潤滑剤として，グリース又は潤滑油が一般的に広く使用されている。図１５では図示を省略したが，グリースを使用している場合には，グリースはエンドキャップ６に取り付けられたグリースニップルから転走路に供給される。また，潤滑油を使用している場合には，潤滑油はグリースニップルの代わりに潤滑油供給管継手を通じて転走路に供給される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，近年，直動転がり案内ユニットやボールねじ等の直動案内ユニットは，その適用範囲も広がり，給油できない状況の下で使用されたり，多量のごみや埃，切り屑等が発生するような悪環境や高温環境等の下で使用されるようになり，通常の潤滑が困難であるような過酷な状況の下でも潤滑不良が発生しないことが求められるようになった。例えば，通常の潤滑が困難な悪環境下においても使用できるボールねじとして，含油ポリマ潤滑ボールねじが開発されている（例えば，実開平７−４９５２号公報参照）。該含油ポリマ潤滑ボールねじは，外周面に螺旋状のねじ溝を有するねじ軸，該ねじ軸に遊嵌され且つ内周面に前記ねじ軸のねじ溝に対応するねじ溝を有するボールねじナット，前記両ねじ溝間の螺旋状空間内を転動する多数のボール，及び前記ボールねじナットの内部に前記ねじ軸のねじ溝面と摺接する潤滑油含有ポリマ部材，から構成されている。
【０００８】
しかしながら，上記含油ポリマ潤滑ボールねじに使用されている潤滑油含有ポリマ部材は，ポリα−オレフィン系ポリマに潤滑油を混合して加熱溶融した後，所定の型に注入して加圧しながら冷却固化して成形したものである。従って，上記潤滑油含有ポリマ部材は，製作するに当たり，技術的に複雑で且つ高度の技術が要求され，その上，コストもかかるものであった。しかも，ボールねじに関する技術をそのままのかたちで直動案内ユニットに適用することはできない。従って，ボールスプラインと呼ばれる直動案内ユニットについて，過酷な状況の下でも自己潤滑を可能とし，且つ低コストで簡単に作製することができる潤滑手段を得ることが課題となっている。
【０００９】
【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，潤滑プレートを装着することによって過酷な使用条件でも自己潤滑を可能にして良好な潤滑状態を維持し，既存の丸軸タイプの軌道軸を持つ直動案内ユニットに若干の設計変更を加えるだけで簡単に装着され，潤滑プレートによる自己潤滑によって長寿命化を達成し，防塵性を向上でき，クリーンな環境を維持でき，給油のメンテナンスフリー等が得られ，簡単に作製できる潤滑プレートを備えた直動案内ユニットを提供することである。
【００１０】
この発明は，長手方向に沿って延びる丸軸タイプの軌道軸と前記軌道軸を囲んで前記軌道軸上を相対摺動するスライダとを具備し，前記スライダは，ケーシング，前記ケーシングの両端面にそれぞれ固定されたエンドキャップ，前記エンドキャップの端面に配置された潤滑プレート及び前記潤滑プレートの端面に配置されたエンドシールを有することから成る直動案内ユニットにおいて，
前記潤滑プレートは，潤滑油を含浸した多孔質構造の焼結樹脂部材から成る潤滑プレート本体と前記潤滑プレート本体を支持する支持部材とから構成され，前記潤滑プレート本体は，前記軌道軸を挟むように前記軌道軸の両側にそれぞれ配置された二分割の潤滑プレート本体部分から構成され，前記潤滑プレート本体部分は前記支持部材に収容されて成り，前記支持部材は，前記軌道軸を嵌挿するための中心孔を有するリング形状の端面壁部，前記端面壁部の外周縁から垂直に形成され且つ前記各潤滑プレート本体部分が嵌合する収容空間を形成する外周壁部，前記収容空間を二つに分割する中央壁部，及び取付ボルトを挿通する取付孔が形成されている補強壁部から構成されていることを特徴とする潤滑プレートを備えた直動案内ユニットに関する。
【００１１】
また，前記支持部材は，金属，合成樹脂又は合成ゴムのいずれで作製してもよい。エンドシール，潤滑プレート及びエンドキャップをケーシングに取付ボルトをねじ込むことによってスライダは組み立てられるが，その組立の際に，支持部材が金属製であって補強壁部が十分な強度を備えている場合には，カラーを用いる必要はないが，合成樹脂製であって補強壁部が十分な強度を備えていない場合には，剛性をもつカラーを用いることが好ましい。
【００１２】
【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案内ユニットの実施例を説明する。図１〜図８において，図１５に示した従来の直動案内ユニットと同一の構造及び機能を有する部品には同一の符号を付している。
【００１３】
この直動案内ユニットは，円柱状軸等の丸軸タイプの外周面に長手方向に沿って２本の軌道溝３を形成した軌道軸２，軌道軸２を嵌挿して摺動可能に装着された円筒状のスライダ１から構成されている。スライダ１は，軌道軸２の全周を囲んだ状態で嵌挿された円形状嵌挿部４５を備えている。スライダ１は，軌道軸２に対して相対摺動可能であり且つ各軌道溝３に対向する位置に軌道溝４を形成したケーシング５，対向する軌道溝３，４間で相対移動可能に転走する多数の転動体７（図１５），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られたエンドキャップ６を有している。エンドキャップ６には，潤滑プレート９を介して，軌道軸２とスライダ１との間の長手方向のシールを達成するためにエンドシール８が取り付けられている。
【００１４】
スライダ１は，軌道軸２に嵌挿され，軌道軸２の軌道溝３に沿って循環する転動体７の介在で自在に摺動する。軌道軸２の軌道溝３を走行する負荷域の転動体７は，エンドキャップ６内に形成された方向転換路に導かれ，ケーシング５の軌道溝４と平行に形成されたリターン通路孔１０に移動し，転動体７は無限循環路内を無限循環するものである。スライダ１は，ケーシング５に形成された軌道溝４と軌道軸２の軌道溝３との間に位置する負荷された転動体７の転走により，軌道軸２上を摺動自在に相対移動ができる。
【００１５】
この直動案内ユニットは，特に，エンドキャップ６の端面に配置され且つ軌道軸２上をスライダ１と一体となって相対摺動する潤滑プレート９を設けた点に特徴を有する。エンドシール８は，潤滑プレート９の端面に配置され且つ軌道軸２上を相対摺動するように設けられている。潤滑プレート９は，多孔質構造を有する焼結樹脂部材と前記多孔質構造の多孔部に含浸された潤滑油とから成る潤滑プレート本体１１，及び潤滑プレート本体１１に取り付けられた芯金１２から構成されている。
【００１６】
潤滑プレート本体１１は，図５に示すようにリング状に形成され，外周部に切欠部１６が形成されている。切欠部１６には，潤滑プレート９をケーシング５又はエンドキャップ６に固定する取付ボルト１３を挿通できるカラー１７が配置される。また，潤滑プレート本体１１は，その内周面が少なくとも軌道軸２の軌道溝３に摺接するように内方に突出した凸部１９を備えており，焼結樹脂部材に含浸された潤滑剤（又は潤滑油）を軌道溝３に常に供給できるように構成されている。潤滑プレート本体１１の軌道軸２への摺接は，潤滑プレート本体１１の内周面全域でもよいが，潤滑油の消費量を低減させるため，使用条件に応じて少なくとも軌道溝３に摺接するように構成することが好ましい。
【００１７】
潤滑プレート本体１１は，合成樹脂の微粒子を加圧加熱成形して作製した焼結樹脂部材で構成されている。具体的には，潤滑プレート本体１１は，例えば，超高分子量のポリエチレン樹脂の微粒子，細粒径が３０μｍ又は粗粒径が２５０〜３００μｍの粉末を，所定の成形型に充填し，加圧加熱成形して作製したオープンポアから成る多孔質の焼結樹脂部材で作製されている。潤滑プレート本体１１の多孔質の焼結樹脂部材の空間率は，例えば，４０〜５０％のものを使用できる。また，潤滑プレート本体１１は，上記の多孔質の焼結樹脂部材を，潤滑油であるタービン油に浸漬し，潤滑油を多孔部に含浸させたものである。例えば，潤滑プレート９を潤滑油に３０分間浸漬することによって，潤滑油の含有率を４１ｗｔ％，潤滑油の含有量を２ｃｃ程度に調整することができる。潤滑油の含有率は，スライダ１の使用条件等に対応して調整することができる。
【００１８】
潤滑プレート９を構成する芯金１２には，図７及び図８に示すように，取付ボルト１３を挿通するための取付孔２０と，潤滑プレート本体１１に突き立てるための先端の尖ったピン，爪等の突起２１が設けられている。ピン２１は取付孔２０を打ち抜き加工する際に同時に突出させて形成してもよく，或いは芯金１２に溶接等によって別途取り付けてもよい。また，ピンの代わりに，芯金１２の一部を打ち抜いて折り曲げて先端の尖った形状の爪を形成してもよい。芯金１２の突起２１を焼結後の潤滑プレート本体１１に突き刺し，その後に潤滑プレート本体１１に潤滑剤を含浸させること，又は，焼結後の潤滑プレート本体１１に潤滑剤を含浸させ，その後に突起２１を突き刺すことにより，潤滑プレート９を容易に製作することができる。
【００１９】
潤滑プレート９は，次のようにしてスライダ１に組み込まれる。スライダ１は，取付ボルト１３を，エンドシール８の孔１４に挿通し，潤滑プレート９の潤滑プレート本体１１に形成された切欠部１６に配置されたカラー１７に挿通し，更にエンドキャップ６の孔１５に挿通してケーシング５のボルト穴１８に螺入することにより組み立てられる。カラー１７は，エンドシール８と芯金１２との間に潤滑プレート本体１１の厚みに相当する間隔を確保するために，エンドシール８と芯金１２とに当接する状態で挟まれており，潤滑プレート本体１１の厚さに相当する長さを有しているので，取付ボルト１３による締付け力は，エンドシール８からカラー１７を介して芯金１２，更にエンドキャップ６に伝達され，潤滑プレート本体１１には実質的に作用しない。その結果，潤滑プレート本体１１には，特に，軌道軸２の軌道溝３との摺接部分において取付ボルト１３による締付け力に起因する変形が生じることはない。
【００２０】
潤滑プレート本体１１は，剛性の高い芯金１２に固着されているので，潤滑プレート本体１１に変形を生じさせるような大きな外力が加わったときでも，芯金１２は，凸部１９の変形を抑制して軌道溝３に対する摺動面の精度を維持する。その結果，潤滑プレート本体１１は，凸部１９が過度に軌道溝３に押し付けられることもなく，軌道溝３から大きく離れることもないので，軌道溝３との摺動抵抗が大きくなることもなく，軌道溝３に対して十分な潤滑を供給し続けることができる。また，潤滑プレート本体１１の外周面を取り囲むようにカバー（図示せず）を設けることにより，潤滑プレート本体１１に対する防塵，破損の防止，潤滑油の漏れ防止を図ることができる。
【００２１】
次に，図９，図１０及び図１１を参照して，この発明による直動案内ユニットの潤滑プレートの実施例を説明する。この発明による直動案内ユニットは，先に説明したものと比較して，潤滑プレート２２の構造が相違している以外は同一の構成を備えているので，同一部材には同一の符号を付し，詳しい説明は省略する。
【００２２】
潤滑プレート２２は，軌道軸２の両側にそれぞれ配置される二分割された一対の潤滑プレート本体部分２３と，潤滑プレート本体部分２３を収容する芯金となる支持部材２４とから構成されている。潤滑プレート本体部分２３は，図９に示すように，概ね半円弧形状に形成され，内周面に軌道軸２の軌道溝３に摺接する凸部１９が形成されている。潤滑プレート本体部分２３は，軌道軸２を挟むように軌道軸２の両側で且つ支持部材２４内に配置され，軌道軸２の長手方向に沿って形成された各軌道溝３に個別に凸部１９が摺接するように位置設定される。
【００２３】
支持部材２４は，軌道軸２を嵌挿するための中心孔２５を有するリング形状の端面壁部２６，端面壁部２６の外周縁から垂直に形成され且つ潤滑プレート本体部分２３を配置する収容空間４３を形成する外周壁部２７，径方向に延び収容空間４３を二つに分割する中央壁部２８，及び取付ボルト１３を挿通するための取付孔２９が形成されている補強壁部３０から成る。支持部材２４の外周壁部２７は，各潤滑プレート本体部分２３の周囲を取り囲んで被覆することによって多孔質構造の多孔を閉鎖している。従って，支持部材２４の外周壁部２７は，潤滑プレート本体部分２３に対する防塵・破損の防止，潤滑油の漏れ防止の機能を果たすだけでなく，潤滑プレート２２を取り扱う際に，作業者は支持部材２４を持つことができ，潤滑油を含浸した潤滑プレート本体部分２３に直接，手を触れずに済み，潤滑油で手を汚さずに済むという利点がある。
【００２４】
支持部材２４は，金属，合成樹脂，又は合成ゴム等で作製される。支持部材２４は，潤滑プレート２２を軌道軸２或いはスライダ１に装着する場合に，例えば，変形させて装着した後に復元させることができる素材で構成でき，潤滑プレート２２の取扱いを容易にすることができる。従って，潤滑プレート本体部分２３を支持部材２４に装着する場合，支持部材２４が破損することなく容易に変形させることによって，潤滑プレート本体部分２３を簡単に装着することができる。また，たとえ潤滑プレート２２がエンドキャップ６やエンドシール８と一緒に軌道軸２に挿通された状態のままであっても，潤滑プレート本体部分２３を組み付けたり或いは取り外したりすることも容易に行うことができる。
【００２５】
支持部材２４には取付孔２９が形成されているが，取付孔２９に対応して，支持部材２４を両側から挟み込むエンドキャップ６及びエンドシール８にも，取付ボルト１３がそれぞれ挿通される取付孔（図３の１５，１４参照）が形成されている。エンドシール８の取付孔，支持部材２４の取付孔２９及びエンドキャップ６の取付孔にこの順序で取付ボルト１３を挿通し，取付ボルト１３をケーシング５のボルト穴１８に螺入することにより，エンドキャップ６，支持部材２４及びエンドシール８がケーシング５に取り付けられる。従って，支持部材２４は，エンドキャップ６とエンドシール８との間に挟持された状態で保持される。支持部材２４が合成樹脂や合成ゴムで製作されていて補強壁部３０の強度が十分でない場合には，取付ボルト１３の締付け力によって支持部材２４が変形しないように，取付孔２９内に支持部材２４及び潤滑プレート本体部分２３の厚さに等しい長さのカラー１７を挿入し，取付ボルト１３をカラー１７に挿通して，取付ボルト１３の締付け力の一部をカラー１７に負担させるようにするとよい。
【００２６】
また，潤滑プレート本体部分２３は，軌道溝３の両側に対称的に配置されているので，同じ形の潤滑プレート本体部分２３を作製し，一方を他方に対して反転した状態で支持部材２４に組み付けることもできる。従って，潤滑プレート本体部分２３を作製するための成形型は，１個で済み，同じ形状の潤滑プレート本体部分を量産して使用することができるので，潤滑プレート２２の製造コストが低減される。
【００２７】
次に，図１２，図１３及び図１４を参照して，この直動案内ユニットを説明する。図１２に示す直動案内ユニットは，図１に示した軌道軸２と同じ軌道軸２を備えているが，スライダ１が円筒状ではなくて矩形状である点で図１に示したものとは相違している。
【００２８】
スライダ１は，軌道軸２を部分的に囲んだ跨架状態で軌道軸２上に配置され，軌道軸２上を摺動可能に装着されている。スライダ１は，軌道軸２に対して相対摺動可能であり且つ各軌道溝３に対向する位置に軌道溝４を形成したケーシング５，対向する軌道溝３間で相対移動可能に転走する多数の転動体７，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られたエンドキャップ６，及びエンドキャップ６の端面に配置された潤滑プレート３４を有している。エンドキャップ６には，軌道軸２とスライダ１との間の長手方向のシールを達成するエンドシール８が取り付けられている。更に，ケーシング５から転動体７が脱落するのを防止するため，保持バンド３１が多数の転動体７を囲むようにケーシング５に取り付けられている。ケーシング５の上部には，他の機器，機械部品，チャック，把持装置等を取り付けるための取付穴３２が形成されている。また，ケーシング５及びエンドキャップ６と軌道軸２との間の隙間をシールするため，図示を省略したが，エンドキャップ６及びケーシング５の下面に下面シールが取り付けられている。また，エンドキャップ６にはグリースニップル４０が取り付けられ，グリースニップル４０を通じて転走路にグリースを供給できる。
【００２９】
スライダ１は，軌道軸２に跨架した状態に載置され，軌道軸２の軌道溝３に沿って循環する複数の転動体７の介在で自在に摺動する。軌道軸２の軌道溝３を走行する負荷域の転動体７は，エンドキャップ６内に形成された方向転換路に導かれ，更にケーシング５の軌道溝４と平行に形成されたリターン通路孔１０に移動し，無限循環路内を無限循環する。スライダ１は，スライダ１に形成された軌道溝４と軌道軸２の軌道溝３との間に位置する負荷された転動体７の転走により，軌道軸２上を摺動自在に相対運動ができる。
【００３０】
潤滑プレート３４は，多孔質構造を有する焼結樹脂部材と前記焼結樹脂部材の前記多孔質構造の多孔部に含浸された潤滑油とからなる潤滑プレート本体３５，及び潤滑プレート本体３５に固着された芯金３６から構成されている。潤滑プレート本体３５は，図１３に示すように，矩形の下部に軌道軸２を嵌挿するための略円形の嵌挿部３７を形成したものであり，嵌挿部３７を挟んで左右に取付孔３８を有し，嵌挿部３７の上部にグリースニップル用の貫通孔３９を有している。取付孔３８は潤滑プレート本体３５の厚さに等しい長さを有するカラー１７を挿入するための貫通孔である。潤滑プレート本体３５は，その内周面が少なくとも軌道軸２の軌道溝３に摺接するように内方に突出した凸部１９を備えており，焼結樹脂部材に含浸された潤滑剤（又は潤滑油）を軌道溝３に常に供給するように構成されている。潤滑プレート本体３５の軌道溝３への摺接は，潤滑プレート本体３５の内周面全域でもよいが，潤滑油の消費量を低減させるため，使用条件に応じて少なくとも軌道溝３に摺接するように構成することが好ましい。また，潤滑プレート本体３５を構成する焼結樹脂部材は，図１に示す直動案内ユニットと同様に，合成樹脂の微粒子を加圧加熱成形して作製されている。潤滑プレート本体の材質及び作製方法については図１に示す直動案内ユニットと同じであるから，説明は省略する。
【００３１】
この実施例では，潤滑プレート本体３５と芯金３６とは接着剤で固着されている。潤滑プレート本体３５が超高分子量のポリエチレン樹脂を焼結した焼結樹脂部材からなるので，芯金３６が金属製であっても，例えば，エポキシ系接着剤によって容易に芯金３６に接着することができる。また，潤滑剤は，焼結樹脂部材を接着剤で芯金３６に接着した後に含浸させるのが好ましい。潤滑プレート本体３５の接着剤による芯金３６への接着は，全面において行ってもよいが，少なくとも潤滑プレート本体３５の軌道溝３に対して摺接する凸部１９の近傍において行えばよい。潤滑プレート本体３５が凸部１９の近傍において剛性の高い芯金３６に固着されているので，潤滑プレート本体３５に変形を生じさせるような大きな外力が加わったときでも，芯金３６は，凸部１９の変形を抑制して軌道溝３に対する摺接面の精度を維持することができる。その結果，潤滑プレート本体３５の凸部１９が過度に軌道溝３に押し付けられることもなく，且つ軌道溝３から大きく離れることもないので，軌道溝３との摺動抵抗が大きくなることもなく且つ軌道溝３に対して十分な潤滑を供給し続けることができる。
【００３２】
この直動案内ユニットを組み立てる際には，エンドシール８，潤滑プレート３４及びエンドキャップ６をケーシング５に固定するための取付ボルト１３は，エンドシール８及びエンドキャップ６を挿通すると共に潤滑プレート本体３５に形成された取付孔３８に嵌合したカラー１７を挿通してケーシング５のボルト穴に螺入されている。取付ボルト１３で締め付けた時に，エンドシール８と芯金３６との間に介在させたカラー１７の働きで，潤滑プレート本体３５は，取付ボルト１３で直接締め付けられることがなく，エンドシール８と芯金３６とで挟持した状態で保持されるので，ボルト締め付けによる押圧力によって変形することが防止される。また，直動案内ユニットの組立の際には，芯金３６に形成されたグリースニップル取付用の貫通孔３９，潤滑プレート本体３５に形成された切欠部４２及びエンドシール８に形成された取付孔にグリースニップル４０を挿通して取り付けることにより，転動体７の転走路は，潤滑プレート３４による自己潤滑に加え，グリースニップル４０から供給されたグリースによる潤滑によって二本立ての潤滑が行われることになる。
【００３３】
【発明の効果】
この発明による潤滑プレートを備えた直動案内ユニットは，上記のように構成されているので，潤滑プレートから潤滑油が軌道溝間に常にスムーズに供給され，潤滑不良状態が発生することがなく，良好な潤滑状態を確保することができ，軌道軸に対するスライダの摺動抵抗を低減でき，摩耗等の発生を防止できる。潤滑プレートは，多孔質構造を持つ焼結樹脂部材の成形品に使用条件が適合する潤滑油を選定し，その潤滑油を焼結樹脂部材の多孔部へ含浸させればよい。また，潤滑プレートは，使用する潤滑油に適合するように焼結樹脂部材の材質を選定すればよく，その取り扱い，仕様変更も簡単にできる。更に，潤滑プレートを構成する焼結樹脂部材は，高精度に簡単に成形することができ，例えば，±０．０２５程度の加工精度を確保でき，精密機械に組み込まれる直動案内ユニットとしては極めて最適な部品として提供できる。
【００３４】
また，この直動案内ユニットにおける潤滑プレートは，従来の種々の既存の直動案内ユニットの基本仕様を全く変更することなく，該既存の直動案内ユニットに組み込んで使用することができる。即ち，潤滑プレートは，同じ規格の軌道軸を使用する直動案内ユニットであれば，たとえスライダの形や大きさが違っていても，同一の潤滑プレートが適用できるので，適用範囲の広い潤滑プレートを提供することができる。また，潤滑プレートは，既に切削機械等に組み込まれている既存の直動案内ユニットに対しても，スライダの端面に簡単に取り付けることができるので，それらの直動案内ユニットの自己潤滑性能を簡単に向上させることができる。
【００３５】
更に，この直動案内ユニットによれば，過酷な使用条件でも自己潤滑を可能にして良好な潤滑状態が長期にわたって維持され，自己潤滑によって長寿命化が達成され，給油のメンテナンスフリーが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明による直動案内ユニットの一実施例を示す側面図である。
【図２】 図１に示す直動案内ユニットの正面図である。
【図３】 図１に示す直動案内ユニットの分解斜視図である。
【図４】 図１に示す直動案内ユニットの分解側面図である。
【図５】 図１の直動案内ユニットに組み込まれる潤滑プレートを示す正面図である。
【図６】 図５に示す潤滑プレートの側面図である。
【図７】 図５に示す潤滑プレートに固着される芯金の正面図である。
【図８】 図７に示す芯金の側面図である。
【図９】 この発明による直動案内ユニットの潤滑プレートの他の実施例を示す正面図である。
【図１０】 図９に示す潤滑プレートの側面図である。
【図１１】 図９のＡ−Ａ断面における矢視図である。
【図１２】 この発明による直動案内ユニットの更に別の実施例を示す斜視図である。
【図１３】 図１２に示す直動案内ユニットに適用される潤滑プレートの正面図である。
【図１４】 図１３に示す潤滑プレートの側面図である。
【図１５】 従来の直動案内ユニットを示す斜視図である。
【符号の説明】
１ スライダ
２ 軌道軸
３ 軌道溝
５ ケーシング
６ エンドキャップ
７ 転動体
８ エンドシール
９，２２，３４ 潤滑プレート
１１，３５ 潤滑プレート本体
１２，３６ 芯金
１３ 取付ボルト
１６ 切欠部
１７ カラー
１８ ボルト穴
１９ 凸部
２１ 突起
２３ 潤滑プレート本体部分
２４ 支持部材
２５ 中心孔
２６ 端面壁部
２７ 外周壁部
２８ 中央壁部
２９ 取付孔
３０ 補強壁部
４０ グリースニップル
【発明の属する技術分野】
この発明は，各種ロボット，半導体製造装置，精密器械，工作機械等に適用される潤滑プレートを備えた直動案内ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来，直動案内ユニットは，各種ロボット，半導体製造装置，工作機械，検査装置等において高精度の往復運動が要求される箇所に組み込まれて広く使用されてきた。近年のメカトロ技術等のめざましい発展に伴って，直動案内ユニットの用途は拡大する一方である。しかも，直動案内ユニットに対する要求は，益々厳しいものとなってきており，例えば，組立ロボットは，用途の拡大要求に応じて大型から小型のものまで製作されているが，これらの組立ロボットに組み込まれる直動案内ユニットは，高精度や高速化等の性能向上に加え，小型化に対応できると共に，メンテナンスフリーであることが重視されるようになっており，特に摺動部分に対しては長期に渡って自己潤滑できることが要求されている。
【０００３】
従来，直動案内ユニットとして，例えば，図１５に示すものが知られている（例えば，特公平３−６１０４６号公報参照）。図１５に示されている直動案内ユニットは，ボールスプライン軸受と呼ばれ，略円形断面を有し且つ軸方向に沿って外周面に２本の軌道溝３が形成された軌道軸２，及び軌道軸２を摺動自在に嵌挿する円筒状のスライダ１から構成されている。スライダ１は，軌道軸２の軌道溝３に沿って循環する転動体７（ボール）の介在で軌道軸２上を自在に摺動する。スライダ１は，軌道軸２に対して相対移動可能なケーシング５，及びケーシング５の両端にそれぞれ取り付けられたエンドキャップ６を有する。ケーシング５は，中心孔を有する中空円筒状部材であり，軌道軸２の軌道溝３に対向する軌道溝４が中心孔の内面に形成されている。また，ケーシング５には軌道溝４と平行してリターン通路孔１０が形成されている。ケーシング５の外周面には，他の機器，機械部品，チャック，把持装置等を取り付けるためのキー溝４１が形成されている。
【０００４】
エンドキャップ６は，軌道軸２との負荷軌道である軌道溝３，４から転動体７がすくわれる爪，及び転動体７の循環のために転動体７を方向転換させる方向転換路を備えている。エンドキャップ６の端面にはエンドシール８が取り付けられている。エンドシール８は，ごみや埃がスライダ１内に入らないように，軌道軸２とスライダ１の長手方向両端部との間をシールする。エンドシール８は，ニトリルブタジエンラバー等から成るゴム部材と芯金とから構成されている。エンドキャップ６は，複数の取付孔に貫通させた取付ボルト１３又はねじによってケーシング５の両端面にエンドシール８と共に取り付けられる。
【０００５】
多数の転動体７は，対向する軌道溝３，４で構成される負荷域の軌道路，エンドキャップ６に形成された無負荷域の方向転換路，及びケーシング５に軌道溝４と平行して形成された無負荷域のリターン通路孔１０から成る無限循環転走路に転走するように組み込まれている。即ち，転動体７は，軌道溝３，４間の軌道路を転走した後，一方のエンドキャップ６に形成された方向転換路に導かれ，次いで，ケーシング５のリターン通路孔１０に移動し，他方のエンドキャップ６に形成された方向転換路を通って再び軌道路に戻って無限転走する。このようにして，スライダ１は，転動体７が軌道路において負荷された状態であっても，多数の転動体７が軌道溝３，４に対して転がり接触することにより，軌道軸２に対してスムーズに相対移動することができる。
【０００６】
図１５に示す直動案内ユニットについて，転動体７及び転走路を潤滑するための潤滑剤として，グリース又は潤滑油が一般的に広く使用されている。図１５では図示を省略したが，グリースを使用している場合には，グリースはエンドキャップ６に取り付けられたグリースニップルから転走路に供給される。また，潤滑油を使用している場合には，潤滑油はグリースニップルの代わりに潤滑油供給管継手を通じて転走路に供給される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，近年，直動転がり案内ユニットやボールねじ等の直動案内ユニットは，その適用範囲も広がり，給油できない状況の下で使用されたり，多量のごみや埃，切り屑等が発生するような悪環境や高温環境等の下で使用されるようになり，通常の潤滑が困難であるような過酷な状況の下でも潤滑不良が発生しないことが求められるようになった。例えば，通常の潤滑が困難な悪環境下においても使用できるボールねじとして，含油ポリマ潤滑ボールねじが開発されている（例えば，実開平７−４９５２号公報参照）。該含油ポリマ潤滑ボールねじは，外周面に螺旋状のねじ溝を有するねじ軸，該ねじ軸に遊嵌され且つ内周面に前記ねじ軸のねじ溝に対応するねじ溝を有するボールねじナット，前記両ねじ溝間の螺旋状空間内を転動する多数のボール，及び前記ボールねじナットの内部に前記ねじ軸のねじ溝面と摺接する潤滑油含有ポリマ部材，から構成されている。
【０００８】
しかしながら，上記含油ポリマ潤滑ボールねじに使用されている潤滑油含有ポリマ部材は，ポリα−オレフィン系ポリマに潤滑油を混合して加熱溶融した後，所定の型に注入して加圧しながら冷却固化して成形したものである。従って，上記潤滑油含有ポリマ部材は，製作するに当たり，技術的に複雑で且つ高度の技術が要求され，その上，コストもかかるものであった。しかも，ボールねじに関する技術をそのままのかたちで直動案内ユニットに適用することはできない。従って，ボールスプラインと呼ばれる直動案内ユニットについて，過酷な状況の下でも自己潤滑を可能とし，且つ低コストで簡単に作製することができる潤滑手段を得ることが課題となっている。
【０００９】
【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，潤滑プレートを装着することによって過酷な使用条件でも自己潤滑を可能にして良好な潤滑状態を維持し，既存の丸軸タイプの軌道軸を持つ直動案内ユニットに若干の設計変更を加えるだけで簡単に装着され，潤滑プレートによる自己潤滑によって長寿命化を達成し，防塵性を向上でき，クリーンな環境を維持でき，給油のメンテナンスフリー等が得られ，簡単に作製できる潤滑プレートを備えた直動案内ユニットを提供することである。
【００１０】
この発明は，長手方向に沿って延びる丸軸タイプの軌道軸と前記軌道軸を囲んで前記軌道軸上を相対摺動するスライダとを具備し，前記スライダは，ケーシング，前記ケーシングの両端面にそれぞれ固定されたエンドキャップ，前記エンドキャップの端面に配置された潤滑プレート及び前記潤滑プレートの端面に配置されたエンドシールを有することから成る直動案内ユニットにおいて，
前記潤滑プレートは，潤滑油を含浸した多孔質構造の焼結樹脂部材から成る潤滑プレート本体と前記潤滑プレート本体を支持する支持部材とから構成され，前記潤滑プレート本体は，前記軌道軸を挟むように前記軌道軸の両側にそれぞれ配置された二分割の潤滑プレート本体部分から構成され，前記潤滑プレート本体部分は前記支持部材に収容されて成り，前記支持部材は，前記軌道軸を嵌挿するための中心孔を有するリング形状の端面壁部，前記端面壁部の外周縁から垂直に形成され且つ前記各潤滑プレート本体部分が嵌合する収容空間を形成する外周壁部，前記収容空間を二つに分割する中央壁部，及び取付ボルトを挿通する取付孔が形成されている補強壁部から構成されていることを特徴とする潤滑プレートを備えた直動案内ユニットに関する。
【００１１】
また，前記支持部材は，金属，合成樹脂又は合成ゴムのいずれで作製してもよい。エンドシール，潤滑プレート及びエンドキャップをケーシングに取付ボルトをねじ込むことによってスライダは組み立てられるが，その組立の際に，支持部材が金属製であって補強壁部が十分な強度を備えている場合には，カラーを用いる必要はないが，合成樹脂製であって補強壁部が十分な強度を備えていない場合には，剛性をもつカラーを用いることが好ましい。
【００１２】
【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案内ユニットの実施例を説明する。図１〜図８において，図１５に示した従来の直動案内ユニットと同一の構造及び機能を有する部品には同一の符号を付している。
【００１３】
この直動案内ユニットは，円柱状軸等の丸軸タイプの外周面に長手方向に沿って２本の軌道溝３を形成した軌道軸２，軌道軸２を嵌挿して摺動可能に装着された円筒状のスライダ１から構成されている。スライダ１は，軌道軸２の全周を囲んだ状態で嵌挿された円形状嵌挿部４５を備えている。スライダ１は，軌道軸２に対して相対摺動可能であり且つ各軌道溝３に対向する位置に軌道溝４を形成したケーシング５，対向する軌道溝３，４間で相対移動可能に転走する多数の転動体７（図１５），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られたエンドキャップ６を有している。エンドキャップ６には，潤滑プレート９を介して，軌道軸２とスライダ１との間の長手方向のシールを達成するためにエンドシール８が取り付けられている。
【００１４】
スライダ１は，軌道軸２に嵌挿され，軌道軸２の軌道溝３に沿って循環する転動体７の介在で自在に摺動する。軌道軸２の軌道溝３を走行する負荷域の転動体７は，エンドキャップ６内に形成された方向転換路に導かれ，ケーシング５の軌道溝４と平行に形成されたリターン通路孔１０に移動し，転動体７は無限循環路内を無限循環するものである。スライダ１は，ケーシング５に形成された軌道溝４と軌道軸２の軌道溝３との間に位置する負荷された転動体７の転走により，軌道軸２上を摺動自在に相対移動ができる。
【００１５】
この直動案内ユニットは，特に，エンドキャップ６の端面に配置され且つ軌道軸２上をスライダ１と一体となって相対摺動する潤滑プレート９を設けた点に特徴を有する。エンドシール８は，潤滑プレート９の端面に配置され且つ軌道軸２上を相対摺動するように設けられている。潤滑プレート９は，多孔質構造を有する焼結樹脂部材と前記多孔質構造の多孔部に含浸された潤滑油とから成る潤滑プレート本体１１，及び潤滑プレート本体１１に取り付けられた芯金１２から構成されている。
【００１６】
潤滑プレート本体１１は，図５に示すようにリング状に形成され，外周部に切欠部１６が形成されている。切欠部１６には，潤滑プレート９をケーシング５又はエンドキャップ６に固定する取付ボルト１３を挿通できるカラー１７が配置される。また，潤滑プレート本体１１は，その内周面が少なくとも軌道軸２の軌道溝３に摺接するように内方に突出した凸部１９を備えており，焼結樹脂部材に含浸された潤滑剤（又は潤滑油）を軌道溝３に常に供給できるように構成されている。潤滑プレート本体１１の軌道軸２への摺接は，潤滑プレート本体１１の内周面全域でもよいが，潤滑油の消費量を低減させるため，使用条件に応じて少なくとも軌道溝３に摺接するように構成することが好ましい。
【００１７】
潤滑プレート本体１１は，合成樹脂の微粒子を加圧加熱成形して作製した焼結樹脂部材で構成されている。具体的には，潤滑プレート本体１１は，例えば，超高分子量のポリエチレン樹脂の微粒子，細粒径が３０μｍ又は粗粒径が２５０〜３００μｍの粉末を，所定の成形型に充填し，加圧加熱成形して作製したオープンポアから成る多孔質の焼結樹脂部材で作製されている。潤滑プレート本体１１の多孔質の焼結樹脂部材の空間率は，例えば，４０〜５０％のものを使用できる。また，潤滑プレート本体１１は，上記の多孔質の焼結樹脂部材を，潤滑油であるタービン油に浸漬し，潤滑油を多孔部に含浸させたものである。例えば，潤滑プレート９を潤滑油に３０分間浸漬することによって，潤滑油の含有率を４１ｗｔ％，潤滑油の含有量を２ｃｃ程度に調整することができる。潤滑油の含有率は，スライダ１の使用条件等に対応して調整することができる。
【００１８】
潤滑プレート９を構成する芯金１２には，図７及び図８に示すように，取付ボルト１３を挿通するための取付孔２０と，潤滑プレート本体１１に突き立てるための先端の尖ったピン，爪等の突起２１が設けられている。ピン２１は取付孔２０を打ち抜き加工する際に同時に突出させて形成してもよく，或いは芯金１２に溶接等によって別途取り付けてもよい。また，ピンの代わりに，芯金１２の一部を打ち抜いて折り曲げて先端の尖った形状の爪を形成してもよい。芯金１２の突起２１を焼結後の潤滑プレート本体１１に突き刺し，その後に潤滑プレート本体１１に潤滑剤を含浸させること，又は，焼結後の潤滑プレート本体１１に潤滑剤を含浸させ，その後に突起２１を突き刺すことにより，潤滑プレート９を容易に製作することができる。
【００１９】
潤滑プレート９は，次のようにしてスライダ１に組み込まれる。スライダ１は，取付ボルト１３を，エンドシール８の孔１４に挿通し，潤滑プレート９の潤滑プレート本体１１に形成された切欠部１６に配置されたカラー１７に挿通し，更にエンドキャップ６の孔１５に挿通してケーシング５のボルト穴１８に螺入することにより組み立てられる。カラー１７は，エンドシール８と芯金１２との間に潤滑プレート本体１１の厚みに相当する間隔を確保するために，エンドシール８と芯金１２とに当接する状態で挟まれており，潤滑プレート本体１１の厚さに相当する長さを有しているので，取付ボルト１３による締付け力は，エンドシール８からカラー１７を介して芯金１２，更にエンドキャップ６に伝達され，潤滑プレート本体１１には実質的に作用しない。その結果，潤滑プレート本体１１には，特に，軌道軸２の軌道溝３との摺接部分において取付ボルト１３による締付け力に起因する変形が生じることはない。
【００２０】
潤滑プレート本体１１は，剛性の高い芯金１２に固着されているので，潤滑プレート本体１１に変形を生じさせるような大きな外力が加わったときでも，芯金１２は，凸部１９の変形を抑制して軌道溝３に対する摺動面の精度を維持する。その結果，潤滑プレート本体１１は，凸部１９が過度に軌道溝３に押し付けられることもなく，軌道溝３から大きく離れることもないので，軌道溝３との摺動抵抗が大きくなることもなく，軌道溝３に対して十分な潤滑を供給し続けることができる。また，潤滑プレート本体１１の外周面を取り囲むようにカバー（図示せず）を設けることにより，潤滑プレート本体１１に対する防塵，破損の防止，潤滑油の漏れ防止を図ることができる。
【００２１】
次に，図９，図１０及び図１１を参照して，この発明による直動案内ユニットの潤滑プレートの実施例を説明する。この発明による直動案内ユニットは，先に説明したものと比較して，潤滑プレート２２の構造が相違している以外は同一の構成を備えているので，同一部材には同一の符号を付し，詳しい説明は省略する。
【００２２】
潤滑プレート２２は，軌道軸２の両側にそれぞれ配置される二分割された一対の潤滑プレート本体部分２３と，潤滑プレート本体部分２３を収容する芯金となる支持部材２４とから構成されている。潤滑プレート本体部分２３は，図９に示すように，概ね半円弧形状に形成され，内周面に軌道軸２の軌道溝３に摺接する凸部１９が形成されている。潤滑プレート本体部分２３は，軌道軸２を挟むように軌道軸２の両側で且つ支持部材２４内に配置され，軌道軸２の長手方向に沿って形成された各軌道溝３に個別に凸部１９が摺接するように位置設定される。
【００２３】
支持部材２４は，軌道軸２を嵌挿するための中心孔２５を有するリング形状の端面壁部２６，端面壁部２６の外周縁から垂直に形成され且つ潤滑プレート本体部分２３を配置する収容空間４３を形成する外周壁部２７，径方向に延び収容空間４３を二つに分割する中央壁部２８，及び取付ボルト１３を挿通するための取付孔２９が形成されている補強壁部３０から成る。支持部材２４の外周壁部２７は，各潤滑プレート本体部分２３の周囲を取り囲んで被覆することによって多孔質構造の多孔を閉鎖している。従って，支持部材２４の外周壁部２７は，潤滑プレート本体部分２３に対する防塵・破損の防止，潤滑油の漏れ防止の機能を果たすだけでなく，潤滑プレート２２を取り扱う際に，作業者は支持部材２４を持つことができ，潤滑油を含浸した潤滑プレート本体部分２３に直接，手を触れずに済み，潤滑油で手を汚さずに済むという利点がある。
【００２４】
支持部材２４は，金属，合成樹脂，又は合成ゴム等で作製される。支持部材２４は，潤滑プレート２２を軌道軸２或いはスライダ１に装着する場合に，例えば，変形させて装着した後に復元させることができる素材で構成でき，潤滑プレート２２の取扱いを容易にすることができる。従って，潤滑プレート本体部分２３を支持部材２４に装着する場合，支持部材２４が破損することなく容易に変形させることによって，潤滑プレート本体部分２３を簡単に装着することができる。また，たとえ潤滑プレート２２がエンドキャップ６やエンドシール８と一緒に軌道軸２に挿通された状態のままであっても，潤滑プレート本体部分２３を組み付けたり或いは取り外したりすることも容易に行うことができる。
【００２５】
支持部材２４には取付孔２９が形成されているが，取付孔２９に対応して，支持部材２４を両側から挟み込むエンドキャップ６及びエンドシール８にも，取付ボルト１３がそれぞれ挿通される取付孔（図３の１５，１４参照）が形成されている。エンドシール８の取付孔，支持部材２４の取付孔２９及びエンドキャップ６の取付孔にこの順序で取付ボルト１３を挿通し，取付ボルト１３をケーシング５のボルト穴１８に螺入することにより，エンドキャップ６，支持部材２４及びエンドシール８がケーシング５に取り付けられる。従って，支持部材２４は，エンドキャップ６とエンドシール８との間に挟持された状態で保持される。支持部材２４が合成樹脂や合成ゴムで製作されていて補強壁部３０の強度が十分でない場合には，取付ボルト１３の締付け力によって支持部材２４が変形しないように，取付孔２９内に支持部材２４及び潤滑プレート本体部分２３の厚さに等しい長さのカラー１７を挿入し，取付ボルト１３をカラー１７に挿通して，取付ボルト１３の締付け力の一部をカラー１７に負担させるようにするとよい。
【００２６】
また，潤滑プレート本体部分２３は，軌道溝３の両側に対称的に配置されているので，同じ形の潤滑プレート本体部分２３を作製し，一方を他方に対して反転した状態で支持部材２４に組み付けることもできる。従って，潤滑プレート本体部分２３を作製するための成形型は，１個で済み，同じ形状の潤滑プレート本体部分を量産して使用することができるので，潤滑プレート２２の製造コストが低減される。
【００２７】
次に，図１２，図１３及び図１４を参照して，この直動案内ユニットを説明する。図１２に示す直動案内ユニットは，図１に示した軌道軸２と同じ軌道軸２を備えているが，スライダ１が円筒状ではなくて矩形状である点で図１に示したものとは相違している。
【００２８】
スライダ１は，軌道軸２を部分的に囲んだ跨架状態で軌道軸２上に配置され，軌道軸２上を摺動可能に装着されている。スライダ１は，軌道軸２に対して相対摺動可能であり且つ各軌道溝３に対向する位置に軌道溝４を形成したケーシング５，対向する軌道溝３間で相対移動可能に転走する多数の転動体７，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られたエンドキャップ６，及びエンドキャップ６の端面に配置された潤滑プレート３４を有している。エンドキャップ６には，軌道軸２とスライダ１との間の長手方向のシールを達成するエンドシール８が取り付けられている。更に，ケーシング５から転動体７が脱落するのを防止するため，保持バンド３１が多数の転動体７を囲むようにケーシング５に取り付けられている。ケーシング５の上部には，他の機器，機械部品，チャック，把持装置等を取り付けるための取付穴３２が形成されている。また，ケーシング５及びエンドキャップ６と軌道軸２との間の隙間をシールするため，図示を省略したが，エンドキャップ６及びケーシング５の下面に下面シールが取り付けられている。また，エンドキャップ６にはグリースニップル４０が取り付けられ，グリースニップル４０を通じて転走路にグリースを供給できる。
【００２９】
スライダ１は，軌道軸２に跨架した状態に載置され，軌道軸２の軌道溝３に沿って循環する複数の転動体７の介在で自在に摺動する。軌道軸２の軌道溝３を走行する負荷域の転動体７は，エンドキャップ６内に形成された方向転換路に導かれ，更にケーシング５の軌道溝４と平行に形成されたリターン通路孔１０に移動し，無限循環路内を無限循環する。スライダ１は，スライダ１に形成された軌道溝４と軌道軸２の軌道溝３との間に位置する負荷された転動体７の転走により，軌道軸２上を摺動自在に相対運動ができる。
【００３０】
潤滑プレート３４は，多孔質構造を有する焼結樹脂部材と前記焼結樹脂部材の前記多孔質構造の多孔部に含浸された潤滑油とからなる潤滑プレート本体３５，及び潤滑プレート本体３５に固着された芯金３６から構成されている。潤滑プレート本体３５は，図１３に示すように，矩形の下部に軌道軸２を嵌挿するための略円形の嵌挿部３７を形成したものであり，嵌挿部３７を挟んで左右に取付孔３８を有し，嵌挿部３７の上部にグリースニップル用の貫通孔３９を有している。取付孔３８は潤滑プレート本体３５の厚さに等しい長さを有するカラー１７を挿入するための貫通孔である。潤滑プレート本体３５は，その内周面が少なくとも軌道軸２の軌道溝３に摺接するように内方に突出した凸部１９を備えており，焼結樹脂部材に含浸された潤滑剤（又は潤滑油）を軌道溝３に常に供給するように構成されている。潤滑プレート本体３５の軌道溝３への摺接は，潤滑プレート本体３５の内周面全域でもよいが，潤滑油の消費量を低減させるため，使用条件に応じて少なくとも軌道溝３に摺接するように構成することが好ましい。また，潤滑プレート本体３５を構成する焼結樹脂部材は，図１に示す直動案内ユニットと同様に，合成樹脂の微粒子を加圧加熱成形して作製されている。潤滑プレート本体の材質及び作製方法については図１に示す直動案内ユニットと同じであるから，説明は省略する。
【００３１】
この実施例では，潤滑プレート本体３５と芯金３６とは接着剤で固着されている。潤滑プレート本体３５が超高分子量のポリエチレン樹脂を焼結した焼結樹脂部材からなるので，芯金３６が金属製であっても，例えば，エポキシ系接着剤によって容易に芯金３６に接着することができる。また，潤滑剤は，焼結樹脂部材を接着剤で芯金３６に接着した後に含浸させるのが好ましい。潤滑プレート本体３５の接着剤による芯金３６への接着は，全面において行ってもよいが，少なくとも潤滑プレート本体３５の軌道溝３に対して摺接する凸部１９の近傍において行えばよい。潤滑プレート本体３５が凸部１９の近傍において剛性の高い芯金３６に固着されているので，潤滑プレート本体３５に変形を生じさせるような大きな外力が加わったときでも，芯金３６は，凸部１９の変形を抑制して軌道溝３に対する摺接面の精度を維持することができる。その結果，潤滑プレート本体３５の凸部１９が過度に軌道溝３に押し付けられることもなく，且つ軌道溝３から大きく離れることもないので，軌道溝３との摺動抵抗が大きくなることもなく且つ軌道溝３に対して十分な潤滑を供給し続けることができる。
【００３２】
この直動案内ユニットを組み立てる際には，エンドシール８，潤滑プレート３４及びエンドキャップ６をケーシング５に固定するための取付ボルト１３は，エンドシール８及びエンドキャップ６を挿通すると共に潤滑プレート本体３５に形成された取付孔３８に嵌合したカラー１７を挿通してケーシング５のボルト穴に螺入されている。取付ボルト１３で締め付けた時に，エンドシール８と芯金３６との間に介在させたカラー１７の働きで，潤滑プレート本体３５は，取付ボルト１３で直接締め付けられることがなく，エンドシール８と芯金３６とで挟持した状態で保持されるので，ボルト締め付けによる押圧力によって変形することが防止される。また，直動案内ユニットの組立の際には，芯金３６に形成されたグリースニップル取付用の貫通孔３９，潤滑プレート本体３５に形成された切欠部４２及びエンドシール８に形成された取付孔にグリースニップル４０を挿通して取り付けることにより，転動体７の転走路は，潤滑プレート３４による自己潤滑に加え，グリースニップル４０から供給されたグリースによる潤滑によって二本立ての潤滑が行われることになる。
【００３３】
【発明の効果】
この発明による潤滑プレートを備えた直動案内ユニットは，上記のように構成されているので，潤滑プレートから潤滑油が軌道溝間に常にスムーズに供給され，潤滑不良状態が発生することがなく，良好な潤滑状態を確保することができ，軌道軸に対するスライダの摺動抵抗を低減でき，摩耗等の発生を防止できる。潤滑プレートは，多孔質構造を持つ焼結樹脂部材の成形品に使用条件が適合する潤滑油を選定し，その潤滑油を焼結樹脂部材の多孔部へ含浸させればよい。また，潤滑プレートは，使用する潤滑油に適合するように焼結樹脂部材の材質を選定すればよく，その取り扱い，仕様変更も簡単にできる。更に，潤滑プレートを構成する焼結樹脂部材は，高精度に簡単に成形することができ，例えば，±０．０２５程度の加工精度を確保でき，精密機械に組み込まれる直動案内ユニットとしては極めて最適な部品として提供できる。
【００３４】
また，この直動案内ユニットにおける潤滑プレートは，従来の種々の既存の直動案内ユニットの基本仕様を全く変更することなく，該既存の直動案内ユニットに組み込んで使用することができる。即ち，潤滑プレートは，同じ規格の軌道軸を使用する直動案内ユニットであれば，たとえスライダの形や大きさが違っていても，同一の潤滑プレートが適用できるので，適用範囲の広い潤滑プレートを提供することができる。また，潤滑プレートは，既に切削機械等に組み込まれている既存の直動案内ユニットに対しても，スライダの端面に簡単に取り付けることができるので，それらの直動案内ユニットの自己潤滑性能を簡単に向上させることができる。
【００３５】
更に，この直動案内ユニットによれば，過酷な使用条件でも自己潤滑を可能にして良好な潤滑状態が長期にわたって維持され，自己潤滑によって長寿命化が達成され，給油のメンテナンスフリーが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明による直動案内ユニットの一実施例を示す側面図である。
【図２】 図１に示す直動案内ユニットの正面図である。
【図３】 図１に示す直動案内ユニットの分解斜視図である。
【図４】 図１に示す直動案内ユニットの分解側面図である。
【図５】 図１の直動案内ユニットに組み込まれる潤滑プレートを示す正面図である。
【図６】 図５に示す潤滑プレートの側面図である。
【図７】 図５に示す潤滑プレートに固着される芯金の正面図である。
【図８】 図７に示す芯金の側面図である。
【図９】 この発明による直動案内ユニットの潤滑プレートの他の実施例を示す正面図である。
【図１０】 図９に示す潤滑プレートの側面図である。
【図１１】 図９のＡ−Ａ断面における矢視図である。
【図１２】 この発明による直動案内ユニットの更に別の実施例を示す斜視図である。
【図１３】 図１２に示す直動案内ユニットに適用される潤滑プレートの正面図である。
【図１４】 図１３に示す潤滑プレートの側面図である。
【図１５】 従来の直動案内ユニットを示す斜視図である。
【符号の説明】
１ スライダ
２ 軌道軸
３ 軌道溝
５ ケーシング
６ エンドキャップ
７ 転動体
８ エンドシール
９，２２，３４ 潤滑プレート
１１，３５ 潤滑プレート本体
１２，３６ 芯金
１３ 取付ボルト
１６ 切欠部
１７ カラー
１８ ボルト穴
１９ 凸部
２１ 突起
２３ 潤滑プレート本体部分
２４ 支持部材
２５ 中心孔
２６ 端面壁部
２７ 外周壁部
２８ 中央壁部
２９ 取付孔
３０ 補強壁部
４０ グリースニップル
Claims (2)
- 長手方向に沿って延びる丸軸タイプの軌道軸と前記軌道軸を囲んで前記軌道軸上を相対摺動するスライダとを具備し，前記スライダは，ケーシング，前記ケーシングの両端面にそれぞれ固定されたエンドキャップ，前記エンドキャップの端面に配置された潤滑プレート及び前記潤滑プレートの端面に配置されたエンドシールを有することから成る直動案内ユニットにおいて，
前記潤滑プレートは，潤滑油を含浸した多孔質構造の焼結樹脂部材から成る潤滑プレート本体と前記潤滑プレート本体を支持する支持部材とから構成され，
前記潤滑プレート本体は，前記軌道軸を挟むように前記軌道軸の両側にそれぞれ配置された二分割の潤滑プレート本体部分から構成され，前記潤滑プレート本体部分は前記支持部材に収容されて成り，
前記支持部材は，前記軌道軸を嵌挿するための中心孔を有するリング形状の端面壁部，前記端面壁部の外周縁から垂直に形成され且つ前記各潤滑プレート本体部分が嵌合する収容空間を形成する外周壁部，前記収容空間を二つに分割する中央壁部，及び取付ボルトを挿通する取付孔が形成されている補強壁部から構成されていることを特徴とする潤滑プレートを備えた直動案内ユニット。 - 前記支持部材は，金属，合成樹脂又は合成ゴムで作製されていることを特徴とする請求項１に記載の潤滑プレートを備えた直動案内ユニット。
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