JP4285286B2 - 直動案内軸受装置 - Google Patents

Description

本発明は、被案内物を直線的に案内するための直動案内軸受装置に関し、例えば製造装置や加工機械、測定機器等の各種機械装置に用いられる直動案内軸受装置に関する。

従来のこの種の直動案内軸受装置としては、例えば図１０に示すものが知られている。 この直動案内軸受装置は、軸方向に延びる案内レール１と、該案内レール１上に軸方向に相対移動可能に跨架されたスライダ２とを備えており、案内レール１の幅方向の両側面にはそれぞれ軸方向に延びる転動体転動溝３が片側二条列ずつ、合計４条列形成されている。

スライダ２のスライダ本体２Ａには、その両袖部４の内側面にそれぞれ転動体転動溝３に対向する転動体転動溝５が形成されており、これらの両転動体転動溝３，５によって負荷軌道が形成されている。
負荷軌道には転動体としての多数の円筒ころ６が転動自在に装填され、これらの円筒ころ６の転動を介してスライダ２が案内レール１上を軸方向に沿って相対移動できるようになっている。

この移動につれて、案内レール１とスライダ２との間に介在する円筒ころ６は転動してスライダ２の軸方向の端部に移動するが、スライダ２を軸方向に継続移動させていくためには、これらの円筒ころ６を無限に循環させる必要がある。
このため、スライダ本体２Ａの袖部４内に軸方向に貫通する孔７を形成して該孔７に内周部が断面長方形状とされて円筒ころ６の通路（転動体通路）８ａとされた循環スリーブ８を嵌め込むと共に、スライダ本体２Ａの軸方向の両端にそれぞれエンドキャップ９をねじ等を介して固定し、このエンドキャップ９に上記負荷軌道と上記転動体通路８ａとを連通する円弧状に湾曲した方向転換路（図１の符号１０ａ，１０ｂ参照）を形成することにより、円筒ころ６の無限循環軌道を形成している。

なお、図１０において符号５０はころ同士の直接接触を防止してスライダ２の走行を滑らかにすると共に、走行中の騒音低減を図るべく、互いに隣り合うころ６間に介装されたセパレータである。
ところで、エンドキャップ９をスライダ本体２Ａの端面に固定する際には、スライダ本体２Ａ側の循環スリーブ８（転動体通路８ａ）とエンドキャップ９側の方向転換路との位置決めがころ６のスムースな循環を確保する上で重要になる。

このような位置決めに関する技術としては、例えば循環スリーブの端部に欠円状の欠肉部を形成すると共に、側板（エンドキャップ）の方向転換路の開口端に循環スリーブの欠肉部に合致した凸部を形成し、該凸部をケーシング（スライダ本体）の円孔内および循環スリーブの欠肉部に嵌合することで、ケーシングと循環スリーブと側板とを互いに位置決めするようにしたものが提案されている（例えば特許文献１参照）。
特許第２８６５８５４号公報

しかしながら、上記特許文献１においては、循環スリーブに設けられた欠肉部と側板に設けられた凸部とが一箇所で嵌合されているだけであるので、嵌合部でのすき間によるがたつきによって循環スリーブのずれが生じ、循環スリーブ内の転動体通路と側板側の方向転換路との位置合わせが正確に行われない虞れがある。
また、循環スリーブの周方向の位相を一目では判別しにくく、循環スリーブの位相を１８０°ずらしてスライダ本体の孔に取り付けてしまう虞れがある。この場合、循環スリーブ端部の欠肉部と側板（エンドキャップ）の方向転換路開口端側の凸部とは嵌合できないので、組み立てが不可能となる。したがって、一旦循環スリーブをスライダ本体の孔から引き抜いてから、再度循環スリーブの位相を正しくして取り付け直さねばならない。

このように、循環スリーブをスライダ本体の孔に取り付ける際には循環スリーブの向きを間違えないように細心の注意を払う必要があり、組み立て作業が煩雑になる。
本発明はこのような不都合を解消するためになされたものであり、スライダ本体側の循環スリーブとエンドキャップ側の方向転換路との位置決めを低コストで精度良く行うことができるようにしてころの円滑な循環を確保することができると共に、組立作業性の向上を図ることができる直動案内軸受装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、軸方向に延びる転動体転動溝を有する案内レールと、該案内レールの前記転動体転動溝に対向する転動体転動溝を有し、これらの両転動体転動溝の間に形成された負荷軌道に挿入された転動体としての多数のころの転動を介して軸方向に沿って相対移動可能に前記案内レールに跨架されたスライダとを備え、
前記スライダは、軸方向に貫通する孔内に挿入されて内部が転動体通路をなす循環スリーブを有するスライダ本体と、前記負荷軌道と前記転動体通路とを連通する湾曲状の方向転換路の外周軌道面を有して前記スライダ本体の軸方向の端部に固定されたエンドキャップと、前記方向転換路の内周軌道面を有して前記エンドキャップの前記スライダ本体の端面側を向く側に嵌め込まれた内周軌道部材とを具備した直動案内軸受装置であって、
前記循環スリーブの少なくとも一方の端部に複数の位置決め係止部を設けると共に、前記エンドキャップ及び前記内周軌道部材に前記位置決め係止部が嵌合される被係止部を設けたことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１において、前記複数の位置決め係止部を前記転動体通路の中心軸に対して軸対称に配置したことを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項１又は２において、前記循環スリーブの他方の端部に前記内周軌道部材を一体に形成したことを特徴とする。
請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれか一項において、前記負荷軌道が片側上下二条列で合計４条列とされると共に前記転動体通路が片側上下二つずつで合計４つとされ、前記内周軌道部材が、前記エンドキャップ体の前記スライダ本体の端面側を向く側に嵌め込まれた第１のリターンガイド及び第２のリターンガイドとによって形成されて、前記第１のリターンガイド及び前記第２のリターンガイドの内の一方のリターンガイド側に上側の前記転動体通路と下側の前記負荷軌道とを連通する前記方向転換路を形成すると共に、他方のリターンガイド側に下側の前記転動体通路と上側の前記負荷軌道とを連通する前記方向転換路を形成したことを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項４において、前記第１のリターンガイドと前記第２のリターンガイドとは前記案内レールの軸方向から見て短辺側に前記ころの内周軌道面が設けられた略長方形状をなして互いに略直交配置された状態で前記案内レールの軸方向に嵌合されていることを特徴とする。

本発明によれば、循環スリーブ側の複数の位置決め係止部はそれぞれエンドキャップ側の被係止部及び内周軌道部材側の被係止部に嵌合するので、循環スリーブとエンドキャップ及び内周軌道部材との位置決めを正確、且つ確実に行うことができ、これにより、ころのスムースな循環が確保されて装置の作動性を良好なものとすることができる。
また、循環スリーブの端部に設けられた複数の位置決め係止部を循環スリーブ内の転動体通路の中心軸に対して軸対称に配置することで、循環スリーブの位相を１８０°ずらしても、循環スリーブの位置決め係止部とエンドキャップ及び内周軌道部材とに設けられた被係止部との嵌合が可能となるため、循環スリーブの位相に注意して組み立てる必要がなくなり、組立作業の容易化を図ることができる。

更に、循環スリーブの他方の端部に内周軌道部材を一体に形成することで、内周軌道部材によって循環スリーブの位相が一目でわかるので、循環スリーブの位相を間違えて組み付けることがなくなり、組み立て作業の更なる容易化を図ることができる。
更に、内周軌道部材を形成する第１のリターンガイドと第２のリターンガイドとがスライダ本体の軸方向から見て短辺側にころの内周軌道面が設けられた略長方形状をなして互いに略直交配置されることで、第１のリターンガイド及び第２のリターンガイドの形状が簡単になって高い成形精度の要求を回避することができると共に、第１のリターンガイドと第２のリターンガイドとの軸方向の嵌合作業を容易に行うことができ、これにより、組立作業の効率化、ひいては製造コストの低減を図ることができる。

以下、本発明の実施の形態を図を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態の一例である直動案内軸受装置を説明するためのスライダの要部断面図、図２はエンドキャップ、内周軌道部材及び循環スリーブの分解図、図３は循環スリーブを軸方向から見た図、図４はエンドキャップをスライダ本体の端面側から見た図、図５は図４の左側面図、図６〜図９は本発明の他の実施の形態である直動案内軸受装置を説明するための図である。なお、この実施の形態では、既に図１０で説明した従来の直動案内軸受装置との相違点についてのみ説明し、図１０と重複する部材や相当する部材等については各図に同一符号を付して説明するか、その説明を省略する。

本発明の実施の形態の一例である直動案内軸受装置は、図１、図４及び図５に示すように、エンドキャップ９のスライダ本体２Ａの端面を向く側に第１のリターンガイド（内周軌道部材）３０が案内レール１の軸方向に嵌め込まれ、該第１のリターンガイド３０に第２のリターンガイド４０（内周軌道部材）が案内レール１の軸方向に嵌め込まれており、第１のリターンガイド３０と第２のリターンガイド４０とは、案内レール１の軸方向から見て短辺側に円筒ころ６の内周軌道面６ａが設けられた略長方形状をなして互いに略直交配置されている（図４参照）。

そして、この実施の形態では、上側の転動体通路８ａと下側の両転動体転動溝３，５間の負荷軌道とを連通する方向転換路１０ａ及び下側の転動体通路８ａと上側の両転動体転動溝３，５間の負荷軌道とを連通する方向転換路１０ｂの内の一方の方向転換路を、スライダ本体２Ａの図１の左端側では、第１のリターンガイド３０の内周軌道面６ａとエンドキャップ９の外周軌道面６ｂとによって形成すると共に、スライダ本体２Ａの図１の右端側では、第２のリターンガイド４０の内周軌道面６ａ、第１のリターンガイド３０の外周軌道面６ｂ及びエンドキャップ９の外周軌道面６ｂによって形成し、他方の方向転換路を、スライダ本体２Ａの図１の左端側では、第２のリターンガイド４０の内周軌道面６ａ、第１のリターンガイド３０の外周軌道面６ｂ及びエンドキャップ９の外周軌道面６ｂによって形成すると共に、スライダ本体２Ａの図１の右端側では、第１のリターンガイド３０の内周軌道面６ａとエンドキャップ９の外周軌道面６ｂとによって形成している。

また、図１に示すように、スライダ本体２Ａに軸方向に貫設した４箇所の孔７には樹脂製の循環スリーブ８が挿入され、該循環スリーブ８の内周部にはころ６が若干のすき間を存して通過できる方形断面の転動体通路８ａが形成されている。循環スリーブ８は、図３に示すように、半割状のものを径方向に接合させた状態とされて射出成形での製造が容易とされ、また、循環スリーブ８の軸方向長さはスライダ本体２Ａと略同一長さとされている。

ここで、この実施の形態では、循環スリーブ８の両端部にそれぞれ２箇所のテーパ状の位置決め凸部（位置決め係止部）２０を転動体通路８ａの中心軸に対して軸対称に配置して設けると共に、第１のリターンガイド３０、第２のリターンガイド４０及びエンドキャップ９に前記位置決め凸部２０が嵌合されるテーパ状の凹部（被係止部）２１を設け、循環スリーブ８の一方の端部の２箇所の位置決め凸部２０を第２のリターンガイド４０及びエンドキャップ９の各凹部２１に嵌合すると共に、他方の端部の２箇所の位置決め凸部２０を第１のリターンガイド３０及びエンドキャップ９の各凹部２１に嵌合している。

このようにこの実施の形態では、循環スリーブ８の端部に設けられた複数の位置決め凸部２０とエンドキャップ９、第１のリターンガイド３０及び第２のリターンガイド４０に設けられた凹部２１との単純な凹凸嵌合で循環スリーブ８とエンドキャップ９、第１のリターンガイド３０及び第２のリターンガイド４０との位置決めを行うことができるので、循環スリーブ８の端部やエンドキャップ９側の方向転換路の開口端に従来のような複雑な形状の凹凸部を設ける必要がなく、これにより、製作の手間が省けて低コスト化を図ることができる。

また、循環スリーブ８側の複数の位置決め凸部２０はそれぞれエンドキャップ９側の凹部２１並びに第１のリターンガイド３０及び第２のリターンガイド４０の各凹部２１に嵌合するので、循環スリーブ８とエンドキャップ９、第１のリターンガイド３０及び第２のリターンガイド４０との位置決めを正確、且つ確実に行うことができ、これにより、ころ６のスムースな循環が確保されて装置の作動性を良好なものとすることができる。

更に、位置決め凸部２０及び凹部２１はテーパ状に形成されているので、循環スリーブ８の位相に多少のずれがあっても、循環チューブ８の位相が位置決め凸部２０及び凹部２１のテーパ面の傾斜範囲内のずれであれば、循環チューブ８を押し込むことで容易に位置決め凸部２０を凹部２１に係合させて正確な位置合わせを行うことができる。
更に、循環スリーブ８の端部に設けられた複数の位置決め凸部２０を循環スリーブ８内の転動体通路８ａの中心軸に対して軸対称に配置しているので、循環スリーブ８の位相を１８０°ずらしても、循環スリーブ８側の位置決め凸部２０とエンドキャップ９、第１のリターンガイド３０及び第２のリターンガイド４０の各凹部２１との嵌合が可能となるため、循環スリーブ８の位相に注意して組み立てる必要がなくなり、組立作業の容易化を図ることができる。

更に、エンドキャップ９に嵌合される第１のリターンガイド３０と、該第１のリターンガイド３０に嵌合される第２のリターンガイド４０とがスライダ本体２Ａの軸方向から見て短辺側にころ６の内周軌道面６ａが設けられた略長方形状をなして互いに略直交配置されているので、第１のリターンガイド３０及び第２のリターンガイド４０の形状が簡単になって高い成形精度の要求を回避することができると共に、第１のリターンガイド３０と第２のリターンガイド４０との軸方向の嵌合作業を容易に行うことができ、これにより、組立作業の効率化、ひいては製造コストの低コスト化を図ることができる。

なお、本発明の直動案内軸受装置は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、上記実施の形態では、循環スリーブ８の両方の端部に複数の位置決め凸部２０を設けた場合を例に採ったが、これに代えて、図６及び図７に示すように、循環スリーブ８の一方の端部（図６及び図７の右端部）のみに２箇所のテーパ状の位置決め凸部２０を転動体通路８ａの中心軸に対して軸対称に配置して設け、且つ循環スリーブ８の他方の端部（図６及び図７の左端部）に該循環スリーブ８と共に半割状とされた第２のリターンガイド４０（図８参照）を一体に形成すると共に、１箇所のテーパ状の位置決め凸部２０を設けるようにしてもよい。

この場合、図６、図７及び図９に示すように、前記位置決め凸部２０が嵌合される凹部２１を第１のリターンガイド３０及びエンドキャップ９に設け、循環スリーブ８の一方の端部の２箇所の位置決め凸部２０を第１のリターンガイド３０及びエンドキャップ９の各凹部２１に嵌合し、他方の端部の１箇所の位置決め凸部２０をエンドキャップ９の凹部２１に嵌合すると共に、循環スリーブ８と一体の第２のリターンガイド４０をエンドキャップ９に嵌め込まれた第１のリターンガイド３０に嵌合する。

このように、循環スリーブ８の他方の端部に第２のリターンガイド４０を一体に形成することで、第２のリターンガイド４０によって循環スリーブ８の位相が一目でわかるので、循環スリーブ８の位相を間違えて組み付けることがなくなり、組み立て作業の更なる容易化を図ることができる。
また、この実施の形態では、循環スリーブ８に一体に設けた第２のリターンガイド４０にスライダ本体２Ａの端面に設けた嵌合穴２２に嵌合される突起２３を設け、第２のリターンガイド４０の突起２３をスライダ本体２Ａの嵌合穴２２に嵌合することで、循環スリーブ８の位相が決まるようにしている。

更に、上記実施の形態では、循環スリーブに位置決め凸部を設け、エンドキャップ及び内周軌道部材に該位置決め凸部が嵌合される凹部を設けた場合を例に採ったが、必ずしもこのようにする必要はなく、循環スリーブに位置決め凹部を設け、エンドキャップ及び内周軌道部材に該位置決め凹部が嵌合される凸部を設けるようにしてもよく、また、循環スリーブに位置決め凸部及び位置決め凹部を設け、エンドキャップ及び内周軌道部材にこれらに対応する凹凸部を設けるようにしてもよい。

本発明の実施の形態の一例である直動案内軸受装置を説明するためのスライダの要部断面図である。 エンドキャップ、内周軌道部材及び循環スリーブの分解図である。 循環スリーブを軸方向から見た図で、（ａ）は循環スリーブの半割体の接合状態を示す図、（ｂ）は循環スリーブの半割体の接合前の状態を示す図である。 エンドキャップをスライダ本体の端面側から見た図である。 図４の左側面図である。 本発明の他の実施の形態である直動案内軸受装置を説明するためのスライダの要部断面図である。 エンドキャップ、一方の内周軌道部材及び他方の内周軌道部材が一体となった循環スリーブの分解図である。 内周軌道部材が一体となった循環スリーブを軸方向から見た図で、（ａ）は循環スリーブの半割体の接合状態を示す図、（ｂ）は循環スリーブの半割体の接合前の状態を示す図である。 エンドキャップをスライダ本体の端面側から見た図である。 従来の直動案内軸受装置を説明するための一部を破断した図である。

符号の説明

１ 案内レール
２ スライダ
２Ａ スライダ本体
３ 転動体転動溝（案内レール側）
５ 転動体転動溝（スライダ側）
６ 円筒ころ
６ａ 内周軌道面
６ｂ 外周軌道面
７ 孔
８ 循環スリーブ
８ａ 転動体通路
９ エンドキャップ
１０ 方向転換路
２０ 位置決め凸部（位置決め係止部）
２１ 凹部（被係止部）
３０ 第１のリターンガイド（内周軌道部材）
４０ 第２のリターンガイド（内周軌道部材）

Claims (5)

1. 軸方向に延びる転動体転動溝を有する案内レールと、該案内レールの前記転動体転動溝に対向する転動体転動溝を有し、これらの両転動体転動溝の間に形成された負荷軌道に挿入された転動体としての多数のころの転動を介して軸方向に沿って相対移動可能に前記案内レールに跨架されたスライダとを備え、
   前記スライダは、軸方向に貫通する孔内に挿入されて内部が転動体通路をなす循環スリーブを有するスライダ本体と、前記負荷軌道と前記転動体通路とを連通する湾曲状の方向転換路の外周軌道面を有して前記スライダ本体の軸方向の端部に固定されたエンドキャップと、前記方向転換路の内周軌道面を有して前記エンドキャップの前記スライダ本体の端面側を向く側に嵌め込まれた内周軌道部材とを具備した直動案内軸受装置であって、
   前記循環スリーブの少なくとも一方の端部に複数の位置決め係止部を設けると共に、前記エンドキャップ及び前記内周軌道部材に前記位置決め係止部が嵌合される被係止部を設けたことを特徴とする直動案内軸受装置。
2. 前記複数の位置決め係止部を前記転動体通路の中心軸に対して軸対称に配置したことを特徴とする請求項１に記載した直動案内軸受装置。
3. 前記循環スリーブの他方の端部に前記内周軌道部材を一体に形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載した直動案内軸受装置。
4. 前記負荷軌道が片側上下二条列で合計４条列とされると共に前記転動体通路が片側上下二つずつで合計４つとされ、前記内周軌道部材が、前記エンドキャップ体の前記スライダ本体の端面側を向く側に嵌め込まれた第１のリターンガイド及び第２のリターンガイドとによって形成されて、前記第１のリターンガイド及び前記第２のリターンガイドの内の一方のリターンガイド側に上側の前記転動体通路と下側の前記負荷軌道とを連通する前記方向転換路を形成すると共に、他方のリターンガイド側に下側の前記転動体通路と上側の前記負荷軌道とを連通する前記方向転換路を形成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載した直動案内軸受装置。
5. 前記第１のリターンガイドと前記第２のリターンガイドとは前記案内レールの軸方向から見て短辺側に前記ころの内周軌道面が設けられた略長方形状をなして互いに略直交配置された状態で前記案内レールの軸方向に嵌合されていることを特徴とする請求項４に記載した直動案内軸受装置。

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