JP4469705B2 - 直動案内ユニット - Google Patents

Description

この発明は，例えば，長尺な軌道レール及び該軌道レール上を転動体を介して相対移動するスライダから構成されている直動案内ユニットに関する。

近年，直動案内ユニットは，使用状態において潤滑剤等の供給を行わないメンテナンスフリーの構成を有する各種のタイプのものが求められており，特に，転動体がローラの場合の直動案内ユニットが要望されている。従来の直動案内ユニットは，長尺の軌道レールに対してスライダを複数のローラを介して相対摺動自在に構成したユニットであり，ローラは，軌道レールとスライダとの間に形成される負荷軌道路，及びスライダに設けたリターン路と方向転換路からなる循環路を無限循環する。直動案内ユニットでは，潤滑剤を適正にローラに付着させて負荷軌道路とローラとの金属接触を防止し，耐久性を向上させるため，負荷軌道路とローラとの間に潤滑剤を常に供給して両者間を潤滑させることが不可欠である。従来の直動案内ユニットでは，転動体と無限循環路との間で潤滑をスムーズにするため，定期的な給油を行っているのが通常である。しかしながら，近年，各種機械装置については，省エネ，ランニングコスト，設備維持コストを削減するという観点で，メンテナンスフリーが要求されるようになり，機械装置に組み込まれる直動案内ユニットについても，メンテナンスフリーの実現が要望されている。

本出願人は，ケーシングに設けられたリターン通路孔を多孔質構造からなる焼結樹脂部材で形成し，焼結樹脂部材に含浸させた潤滑剤を転動体に供給する直動転がり案内ユニットを開発した。該直動転がり案内ユニットは，長尺な軌道部材，軌道部材の長手方向に相対移動可能なスライダ，及び軌道部材とスライダとの間の軌道路を転走し且つスライダに形成されたリターン通路孔を通って無限循環する転動体を有している。リターン通路孔は，ケーシングに形成された嵌挿孔に嵌挿したスリーブで構成され，スリーブが多孔質構造を有する焼結樹脂部材で形成され，焼結樹脂部材は吸収体としての機能を有し，組立当初に焼結樹脂部材に潤滑油又はグリースを給油しておけば，焼結樹脂部材は潤滑剤の油分が多孔質構造のポア内に吸収保持され，転動体がスリーブ内を転走する時に，潤滑剤が転動体に常時供給され，転動体が負荷軌道路を転走する時に，転動体に付着した潤滑剤が軌道溝や軌道面をスムーズに潤滑し，給油のメンテナンスフリーを可能にしていた（例えば，特許文献１参照）。

また，本出願人は，直動転がり案内ユニットにおいて，ケーシングに形成されたリターン孔にスリーブを嵌挿してリターン路を形成し，スリーブを弾性変形可能に構成して転動体の摺動抵抗をスリーブで吸収し，転動体のスムーズな転走を確保したものを開発した。該直動転がり案内ユニットは，転動体が円筒ころでなり，リターン路がケーシングのリターン孔に挿嵌されたスリーブに形成され，スリーブが弾性変形可能に構成され，スライダの滑らかな摺動を実現したものになっている。特に，公報の図１１〜図１３に示すように，リターン孔の壁面とスリーブの中間領域の小径部の外面との間に，スリーブが弾性変形できる隙間を設けたものであり，その隙間に潤滑剤が保留されるようになっていた（例えば，特許文献２参照）。

更に，本出願人は，直動転がり案内ユニットにおいて，方向転換路を形成するエンドキャップに形成された方向転換路を構成する方向転換路スペーサに，ころ転走面を形成し，該ころ転走面に凹溝でなる油逃げである二条の油溜り溝が形成されたものを開発した。該直動転がり案内ユニットは，エンドキャップに方向転換路用凹部を形成し，該方向転換路用凹部に方向転換路を形成する方向転換路スペーサを配置したものであり，方向転換路スペーサのころ転動面にころの転動方向に沿って油溜まり溝を形成し，油溜まり溝にグリースの逃げとグリースの保持機能を持たせたものである。（例えば，特許文献３参照）。
特開２００１−８２４６９号公報（第１頁，図３，図４参照） 特開平９−７２３３５号公報（第１頁，図９，図１１参照） 特開平５−２０９６１７号公報（第１頁，図１〜図３参照）

ところで，直動案内ユニットにおいて，転動体として円筒ころ等のローラを使用する場合は，ローラは，ボールを使用する場合に比較して，ローラの転走姿勢に傾きが無く，整然と案内されなければならず，また，ローラの場合には，その転動面を案内するだけでなく，両端面を摺接案内することが要求されるものであり，従来の直動案内ユニットでは，長期間にわたってローラに対して潤滑剤を適正に供給しつつローラを循環案内し，潤滑剤の給油のメンテナンスフリーを安定した信頼性の有るものにさせるという点では満足できる構成には形成されていなかった。また，直動案内ユニットについて，メンテナンスフリーを実現する上で，転動体がボールに比較してローラの場合には，循環路の潤滑剤を排除してしまうものになっているので，ボールの場合よりも潤滑剤を循環路に保留することが求められていると共に，潤滑剤を保留するだけでなく，ローラの姿勢を傾き無く整然と案内すること，即ち，ローラでは転動面を案内するだけでなく，ローラの端面を摺接案内することが求められている。上記特許文献３の直動案内ユニットでは，特に，大形のローラを使用したタイプであり，小さなローラについては傾きやすく循環性能を阻害するものになっており，また，長期間にわたりローラを循環案内し且つ給油のメンテナンスフリーを安定させるには，ローラが傾きやすく循環性能を阻害するという問題を有していた。

また，上記特許文献１に開示されたような直動転がり案内ユニットは，ケーシングに設けたリターン通路孔を多孔質構造の焼結樹脂部材のみで形成するものであり，円筒ころをしっかり案内する上で，焼結樹脂部材そのものが剛性不足気味で不充分なものであった。また，転動体がボールの場合に比較してローラの場合には，ローラの姿勢を傾き無く整然と案内すること，言い換えれば，ローラの場合には，その転動面を案内するだけでなく，ローラの端面を摺接案内することが要求されるものであり，ローラを安定してスムーズに案内することによって，安定した長寿命が確保されるものになる。従って，上記直動転がり案内ユニットのように，リターン通路孔を多孔質構造の焼結樹脂部材のみで形成したものでは，ローラを循環路で安定してスムーズに案内する上で，焼結樹脂部材そのものの剛性が不足気味で不充分であった。そこで，直動案内ユニットでは，ケーシングに設けたリターン路を形成するスリーブに対して更に剛性をアップさせた構造のもの，構造そのものが簡単な構成であってスライダへの組み込みが容易な構造のもの，しかもローラに対してより積極的に給油できるメンテナンスフリーを達成して安定化させる構造のものが望まれるようになった。

この発明の目的は，上記の課題を解決することであり，小形なローラ形式に適したものであり，小形のローラでも傾き難く，方向転換路を構成するスペーサによる循環性能を悪化させることがなく，長期間にわたりローラをスムーズに循環案内し，給油のメンテナンスフリーを安定させることができ，ローラへの潤滑をスムーズにするため方向転換路を形成するスペーサに潤滑剤の溜まりを形成し，また，リターン路を形成するスリーブの剛性をアップさせたものであり，スリーブの機能を果たすパイプを凹欠部を形成したパイプ本体と成形体の多孔質部材とから構成し，多孔質部材の多孔部即ちポアに予め潤滑剤を含浸させて該多孔質部材をパイプ本体の凹欠部に嵌め合わせて複合構造のパイプを構成し，それによってローラの循環路への潤滑剤の供給をメンテナンスフリーに構成した直動案内ユニットを提供することである。

この発明は，長手方向に沿って第１軌道面が形成された軌道レール及び前記軌道レールに対して相対摺動自在なスライダから成り，前記スライダは，前記第１軌道面に対向して第２軌道面が形成され且つ前記第１軌道面と前記第２軌道面とで形成される軌道路に平行なリターン路が形成されたケーシング，前記ケーシングの両端面に取り付けられ且つ前記軌道路と前記リターン路とを連通する方向転換路が形成されたエンドキャップ，並びに前記軌道路，前記リターン路及び一対の前記方向転換路で構成される循環路を転動する複数の転動体であるローラを有する直動案内ユニットにおいて，
前記エンドキャップは，前記方向転換路の内周面が外面に形成された内周スペーサと，前記内周スペーサを嵌入し且つ前記方向転換路の外周面と前記外周面の両側に前記ローラの端面を案内するガイド面とが形成されたエンドキャップ本体とを有し，
前記エンドキャップには，一対になる前記循環路が互いにたすき掛け状に直交状態に構成するために前記方向転換路が互い違いに交差して形成され，深く形成された一方の前記方向転換路を構成する前記内周スペーサである第１内周スペーサと浅く形成された他方の前記方向転換路を構成する前記内周スペーサである第２内周スペーサとが交差して前記エンドキャップ本体に嵌入されており，
前記第１内周スペーサ及び前記第２内周スペーサは，それぞれ前記外面を正面に見て前記外面と共に矩形状に形成され，背面が前記エンドキャップ本体の背面と面一に形成され，前記第１内周スペーサの前記外面及び前記第２内周スペーサの前記外面には，ローラの姿勢を傾き無く整然と案内するためにローラの転動方向に沿って複列に所定間隔の３個所に並ぶ合計６個の円形の穴が形成され，全ての前記穴が同一方向の前記正面に向いて形成されており，
前記穴は，前記ローラへの潤滑をスムーズにするために給油された潤滑剤を保留し且つ前記潤滑剤を前記ローラへ給油可能にする油溜りとして機能すると共に，合成樹脂で成る前記第１内周スペーサ及び前記第２内周スペーサの成形品を変形なく安定して取り出せる位置になっており，成形変形防止及びエジェクタピン穴として機能していることを特徴とする直動案内ユニットに関する。

この直動案内ユニットは，前記内周スペーサの側面でなる嵌合面には，前記エンドキャップ本体に組み込むための基準凸部が形成されている。

前記リターン路は，前記ケーシングに形成された嵌挿孔に嵌挿された長手状でなるパイプの矩形状でなる通し孔に形成され，前記パイプは，長手方向に沿って外周から前記リターン路に通じる凹欠部が形成されたパイプ本体と，前記凹欠部に嵌め合わされて前記リターン路に面するリターン路面が形成された長手状でなる成形体であって潤滑剤を含浸可能な多孔質部材とから構成されている。更に，前記パイプ本体は合成樹脂から形成され，前記多孔質部材は焼結樹脂から形成されている。

この直動案内ユニットは，前記第１内周スペーサには，前記第２内周スペーサを嵌合するための嵌合凹部が設けられ且つ段部が形成されている。

この直動案内ユニットは，前記第１内周スペーサと前記第２内周スペーサとの背面には，前記エンドキャップ本体の給油溝に連通する給油溝がそれぞれの前記循環路に開口して形成されている。

この発明による直動案内ユニットは，上記のように，方向転換路を形成する内周スペーサの外面に多数の穴を形成したので，穴に溜められた潤滑剤でローラへ給油することができると共に，スペーサの転動面に穴を形成した状態であるので，ローラを的確にスムーズに転動させることができ，また，リターン路を形成するパイプをパイプ本体とそれに形成した凹欠部に嵌合した多孔質部材とで形成したので，パイプ自体の剛性をアップさせることができ，多孔質部材を焼結樹脂材の多孔部に潤滑油やグリースの潤滑剤を含浸吸収させて保持させたので，転動体がリターン路でその多孔質部材に接触して転走する時に，潤滑剤が転動体に付着され，転動体に付着された潤滑剤が転動体が循環路を通過する時に循環路に供給され，潤滑剤のメンテナンスフリーが達成される。従って，この直動案内ユニットは，高温等の特殊作業環境，少量の潤滑剤使用制約を受けるクリーン室等において，潤滑機能を有効に発揮でき，更に，定期的な潤滑剤の供給等のメンテナンスを不要にし，高速化・高サイクル化した装置にも軌道路における摺動抵抗を抑制することができる。

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。この発明による直動案内ユニットは，近年，ローラ形式の製品が多く使用されるようになり，特に，メンテナンスフリー可能な小形なローラ形式のものが益々求められているが，それに応えることができる長期間にわたりメンテナンスフリーを実現するものである。まず，この直動案内ユニットは，例えば，上記の特許文献に開示された直動転がり案内ユニットに対して，転動体がローラ５でなるローラ形式のものであって，ローラ５への潤滑剤の供給系と方向転換路３０における転動面を形成する内周スペーサ４５，４６を更に改善したことに特徴を有し，小形なローラ形式に最適な構造に構成されており，内周スペーサ４５，４６には円形の穴４７，４８が多数形成されており，従来以上にメンテナンスフリーを実現させたものである。また，この直動案内ユニットは，リターン路１０を構成する従来のスリーブに換えてパイプ６を使用し，パイプ６をパイプ本体７と多孔質部材８との複合構造に構成し，パイプ６の通し孔３６でリターン路１０を構成したものであって，ローラ５のタイプに好適であり，潤滑剤の循環路への供給についてメンテナンスフリーを達成したものである。

具体的には，この直動案内ユニットは，スライダ２が軌道レール１に沿って相対摺動自在に構成されており，特に，転動体として小形なローラ５を組み込んだとしても，小さなローラ５が傾くことなく，循環路の方向転換路に潤滑剤を保留するため，エンドキャップ本体５０に嵌入して方向転換路３０の内周面５６，５８を構成する内周スペーサ４５，４６の外面に多数の穴４７，４８を形成したものであり，第２に，リターン路１０を構成するパイプ６を，外周からリターン路１０までに通じる凹欠部２４を設けたパイプ本体７と，パイプ本体７の凹欠部２４に嵌め込んだ成形体で形づくられ且つ潤滑剤を含浸可能な多孔質部材８とで構成し，多孔質部材８の多孔部に潤滑剤を吸収してリターン路１０に潤滑剤が保留すると共に，リターン路１０を通過するローラ５に潤滑剤を安定して供給できる構造に構成されていることを特徴としている。ローラ５は，円形外面の転動面３９と転動面３９の両端の端面４０とで形成されている。

この直動案内ユニットは，図１〜図４に示すように，転動体としてローラ５が使用されてるタイプであって，特に，小形なローラ５のローラタイプに適用されて最適なものになっており，長手方向に沿って両側面４２の上下に一対の軌道面１１が形成された長尺な軌道レール１，軌道レール１の長手方向に相対摺動自在なスライダ２，及び軌道レール１とスライダ２との間に形成された負荷軌道路である軌道路３４及びスライダ２に設けられたリターン路１０と方向転換路３０から成る循環路を転走するローラ５から構成されている。スライダ２は，軌道レール１の軌道面１１に対向して軌道面１２がそれぞれ形成され且つ軌道面１１と軌道面１２とで形成される軌道路３４に平行に袖部１６に形成されたリターン路１０を備えたケーシング３，ケーシング３の両端面３５に取り付けられ且つ上下の軌道路３４と上下のリターン路１０とに連通する方向転換路３０（図４）が形成されたエンドキャップ４，エンドキャップ４の端面に配設されたエンドシール１５，並びに軌道路３４，リターン路１０，及び一対の方向転換路３０で構成される無限循環路を転動する複数のローラ５を有している。エンドキャップ４及びエンドシール１５は，ケーシング３に固定ボルト４４によって固定されている。ローラ５は，軌道路３４においてケーシング３とエンドキャップ４とに取り付けられた保持板１３によってローラ５の端面４０が保持されてそれぞれ転動する。保持板１３は，嵌着溝５３に嵌合する固定バンド４９によって支持され，また，固定バンド４９は，エンドキャップ４の嵌着溝５４に係合してエンドキャップ４に固定される。この直動案内ユニットは，スライダ２では，上側の軌道路３４を転動するローラ５が下側のリターン路１０へ循環し，下側の軌道路３４を転動するローラ５が上側のリターン路１０へ循環してなる一対の循環路がエンドキャップ４の領域で互いにたすき掛け状に直交状態で４条列のタイプに構成され，スライダ２が軌道レール１に沿って相対摺動自在になっている。

また，この直動案内ユニットは，ケーシング３とエンドキャップ４との下面に下面シール１４を備え，エンドキャップ４の端面にエンドシール１５が接して配置され，シール構造に形成されている。また，一方のエンドキャップ４には，潤滑剤を給油口２９及び給油溝３２を通じて循環路に供給できるようにグリースニップル４３（図３）が取り付けられている。他方のエンドキャップ４には，給油口２９が止めねじ５１で閉鎖されている。また，軌道レール１には，各種の機器，ワーク，取付体，機台等のベースに軌道レール１を固定するため，取付け用孔１７が形成され，また，ケーシング３には，各種の機器，ワーク，取付体等の物体を取り付けるため取付け用ねじ孔１８が形成されている。また，エンドキャップ４の下面には，下面シール１４を固定するための取付け用凸部３３，及びケーシング３にエンドキャップ４を固定するためボルトを通す取付孔２８が形成されている。また，エンドキャップ４には，グリースニップル等から供給された潤滑剤を通す給油口２９及び給油口２９と循環路の方向転換路３０とを連通する給油溝３２が形成されている。

この直動案内ユニットは，特に，エンドキャップ４がエンドキャップ本体５０に内周スペーサ４５，４６を嵌入して方向転換路３０が形成され，内周スペーサ４５，４６の外面６２，６８に油溜り，成形変形防止及びエジェクタピン穴として機能する多数の穴４７，４８が形成されていることを特徴としている。図４〜図６に示すように，エンドキャップ４は，方向転換路３０の内周面５６，５８が外面６２，６８に形成された内周スペーサ４５，４６と，方向転換路３０の外周面５５，５７及び外周面５５，５７の両側にローラ５の端面４０を案内するガイド面５９，６０が形成されたエンドキャップ本体５０とを有している。即ち，方向転換路３０は，エンドキャップ本体５０に内周スペーサ４５，４６が嵌入して配置されることによって形成される。

この直動案内ユニットは，エンドキャップ４には，循環路を互いにたすき掛け状に直交状態に構成するため，方向転換路３０Ａ，３０Ｂ（総称は３０）が互い違いに交差して形成され，エンドキャップ４の両側の袖部７４にそれぞれ形成されている。エンドキャップ４の袖部７４に形成された交差する一対の方向転換路３０Ａ，３０Ｂについては，一方の方向転換路３０Ａは，図７〜図９に示すように，エンドキャップ本体５０の背面７６から深く形成され，また，他方の方向転換路３０Ｂは，図１０〜図１２に示すように，背面７６から浅く形成され，それらは互い違いに交差状態に配置してエンドキャップ４に形成されている。また，ケーシング３の両側即ち左右のエンドキャップ４の袖部７４での一対の方向転換路３０は，１８０°向きを違えて形成されており，ケーシング３の両端面３５にエンドキャップ４が配設され，一端側が内周スペーサ４５（第１内周スペーサ）で形成される方向転換路３０Ａで構成され，他端側が内周スペーサ４６（第２内周スペーサ）で形成される方向転換路３０Ｂで構成されることによって，全体として同一の長さでなる一対の無限循環路がスライダ２に互い違いに形成されることになる。

図５及び図６に示すように，一方の深い方向転換路３０Ａ（第１方向転換路）は，エンドキャップ本体５０に背面７６から深い深さで形成された方向転換路３０Ａの外周面５５，外周面５５の両側にローラ５の端面４０を案内するガイド面５９，及び内周スペーサ４５の外面６８に形成された方向転換路３０Ａの内周面５６で構成されている。また，他方の浅い方向転換路３０Ｂ（第２方向転換路）は，エンドキャップ本体５０に背面７６から浅い深さで形成された方向転換路３０Ｂの外周面５７，外周面５７の両側にローラ５の端面４０を案内するガイド面６０，及び内周スペーサ４５の内側に形成された方向転換路凹部７０に嵌入された内周スペーサ４６の外面６２に形成された方向転換路３０Ｂの内周面５８とで構成されている。

図５に示すように，内周スペーサ４６が内周スペーサ４５に嵌合するための内周スペーサ４５の嵌合幅Ｓは，方向転換路幅Ｔよりも大きく形成され，内周スペーサ４６が方向転換路３０に突出することもなく高精度な滑らかな方向転換路３０が形成されている。即ち，内周スペーサ４５の嵌合面間幅と内周スペーサ４６の側面幅は，方向転換路幅Ｔより大きいサイズに形成されている。また，図６に示すように，内周スペーサ４５の側面幅も同様に方向転換路幅Ｔより大きいサイズに形成されている。エンドキャップ本体５０の背面７６には，グリースニップル４３等が配設される給油口２９から循環路へ延びる給油溝３２が形成され，内周スペーサ４５及び内周スペーサ４６の背面６３には，エンドキャップ本体５０の給油溝３２に連通する給油溝７５がそれぞれの循環路に覗く即ち開口するように形成されている。エンドキャップ本体５０の背面７６には，図５又は図６に示すように，方向転換路３０から延びる凹凸部３１が形成されている。エンドキャップ本体５０の凹凸部３１は，ケーシング３の嵌挿孔９に嵌合して嵌合孔に配設されたパイプ６の凸凹部２３と合致してパイプ６を位置決めし，エンドキャップ４の方向転換路３０とパイプ６のリターン路１０とが合致して連通し，接続部をスムーズな循環路に形成する。

この直動案内ユニットにおいて，エンドキャップ本体５０に嵌合される内周スペーサ４５，４６は，図７〜図１２に示されるように形成されている。内周スペーサ４５，４６は，方向転換路３０の内周面５６，５８が外周部である外面６８，６２に形成され，それらの外面６８，６２には，多数（図７と図１０では６個）の穴４７，４８が形成されている。穴４７，４８は，給油された潤滑剤を保留するための油溜りになり，この直動案内ユニットにおいて潤滑切れを防止できるものになっている。内周スペーサ４５，４６は，成形して製作される際に，穴４７，４８の存在で成形による変形が防止され，高精度に製作されるものになっている。この実施例では，内周スペーサ４５，４６は，合成樹脂を射出成形して作られている。また，穴４７，４８は，成形品を金型から取り出す際に，エジェクタピン（ノックアウトピン）を受ける穴になっており，内周スペーサ４５，４６を金型から安定して取り出すことを可能にし，また，内周スペーサ４５，４６の外面６８，６２に金型からの押出し傷が付くことがなく，内周スペーサ４５，４６の仕上がりを高精度な製品にすることができる。更に，穴４７，４８は，内周スペーサ４５，４６の外面６８，６２にポイントで形成されているので，小さなローラ５が転走する際に，ローラ５の転動に対して影響が小さなものになっている。また，穴４７，４８は，円形で形成されているので，ローラ５の転動に対してさらに影響も小さく，ローラ５が滑らかに転走可能になっている。また，内周スペーサ４５，４６は，成形品製作でも製作しやすく，バリ等が生じにくいものになっている。更に，穴４７，４８は，内周スペーサ４５，４６を製作する上で，内周スペーサ４５，４６の成形品を金型から取り出す際に，エジェクタピンの押出し傷を付けないようにピン受け穴になっており，全ての穴４７，４８が同一方向の正面に向いて形成されている。また，これらの穴４７，４８は，図７と図１０に示すように，所定間隔の３個が複列に並び，合計で６個に形成されており，成形品を変形なく安定して取り出せる位置になっている。また，穴４７，４８は，内周スペーサ４５，４６の成形品の成形による変形を小さなものにしており，高精度な内周スペーサ４５，４６を作製できることを可能にしている。

図７〜図９に示すように，内周スペーサ４５（第１内周スペーサ）は，循環路が互いにたすき掛け状に直交状態に構成するために方向転換路３０Ａ，３０Ｂが互い違いに交差して形成されるが，その場合にエンドキャップ４に深く形成された一方の方向転換路３０Ａ（第１方向転換路）を構成する構成部材になっている。内周スペーサ４５は，正面から見て矩形状に形成され，正面に見える外面６８が方向転換路３０Ａの内周面５６を形成する部分であり，両側面がエンドキャップ本体５０に嵌合する嵌合面６６，６７となる２面幅に形成され，背面６９がエンドキャップ本体５０の背面７６と面一になるように形成されている。内周スペーサ４５の外面６８は，方向転換路３０Ａの内周面５６（第１内周面）を構成するものであり，方向転換路３０Ａが，長い直線路，１／４円状曲線路，短い直線路，１／４円状曲線路，及び長い直線路に構成されているのに合わせて，長い平面，１／４円状曲面，短い平面，１／４円状曲面，及び長い平面に形成されている。また，内周スペーサ４５は，エンドキャップ本体５０の嵌合凹部７７である嵌合段部７２に嵌入されるので，内周スペーサ４５の外面６８の幅は，方向転換路３０Ａの幅，即ち方向転換路３０Ａの内周面５６の幅よりも両側に嵌合段部７２の分だけ幅広に形成されている。また，内周スペーサ４５には，背面６９に内周スペーサ４６を嵌合する嵌合凹部７１が形成され，更に嵌合凹部７１に続き，方向転換路４６の交差する部分になる方向転換路凹部７０が形成されている。従って，方向転換路凹部７０が形成された底面は，方向転換路３０Ｂの交差する部分の外周面５７を構成しており，曲面状に形成され，ローラ５の転動面３９をガイドする。また，方向転換路凹部７０が形成された側面のガイド面７３は，ローラ５の端面４０をガイドする。また，嵌合凹部７１の幅は方向転換路凹部７０の幅よりも幅広に形成されているので，その境界部分に嵌合段部７２が形成されている。

図１０〜図１２に示すように，内周スペーサ４６（第２内周スペーサ）は，循環路が互いにたすき掛け状に直交状態に構成するために方向転換路３０Ａ，３０Ｂが互い違いに交差して形成されるが，その場合に，エンドキャップ４に浅く形成された他方の方向転換路３０Ｂ（第２方向転換路）を構成する構成部材になっている。内周スペーサ４６は，正面から見て矩形状に形成され，正面に見える外面６２が方向転換路３０Ｂの内周面５８を形成するものになり，両側面がエンドキャップ本体５０及び内周スペーサ４５（第１内周スペーサ）に嵌合する嵌合面６４，６５となる２面幅に形成され，背面６３がエンドキャップ本体５０の背面７６と面一になるように形成されている。内周スペーサ４６の外面６２は，方向転換路３０Ｂ（第２方向転換路）の内周面５８（第２内周面）を構成するものであり，方向転換路３０Ｂが，１／４円状曲線路，短い直線路，及び１／４円状曲線路に構成されているのに合わせて，１／４円状曲面，短い平面，及び１／４円状曲面に形成されている。従って，スライダ２における交差する一方の循環路は，一方の軌道路３４，方向転換路３０Ａ，一方のリターン路１０，及び方向転換路３０Ｂを連通した無限循環路に形成され，また，他方の循環路は，他方の軌道路３４，方向転換路３０Ｂ，他方のリターン路１０，及び方向転換路３０Ａを連通した無限循環路に形成され，結局，スライダ２には同一の長さになる一対の循環路が構成されている。また，内周スペーサ４５，４６の嵌合面６４〜６７には，エンドキャップ本体５０に組み込む際に，組立の向きを決める基準凸部５２が形成されている。スライダ２については，これらの基準凸部５２によりエンドキャップ本体５０及び内周スペーサ４５，４６の各構成部材が正確に合致してエンドキャップ４の方向転換路３０が構成されることになる。

次に，図１３及び図１４を参照して，この直動案内ユニットが特徴とするリターン路１０について説明する。リターン路１０は，スライダ２を構成するケーシング３に形成された嵌挿孔９に嵌挿された長手状でなるパイプ６の中心を貫通する通し孔３６で形成されている。パイプ６は，断面で見て外周面が全体的に円形でなり，通し孔３６が矩形孔に形成されており，通し孔３６がリターン路１０に形成されている。パイプ６に形成された通し孔３６の矩形孔は，ローラ５が通過可能になるように，ローラ５のサイズであるローラ５の軸心で縦断面した大きさより僅かに大きなサイズに形成されている。パイプ６は，パイプ自体の剛性を確保するためのパイプ本体７と，潤滑剤を含浸保持して適正にローラ５を潤滑するための多孔質部材８とから成る複合構造で構成されている。パイプ本体７は，分割面４１（図２）で二分割されており，外周からリターン路１０である通し孔３６に通じる凹欠部２４を備え，また，多孔質部材８は，凹欠部２４に簡単に嵌め合わせができる形状に形づくられた成形体で形成されている。多孔質部材８は，ローラ５に対して潤滑剤を給油又は吸収可能に構成されており，リターン路１０に面しており，ローラ４の転動面３９に対してリターン路面２７を形成し，ローラ４の端面４０に対してリターン路面２５を形成している。パイプ本体７は，ローラ５を長期間にわたり安定して信頼性に富んだ整然と循環案内できるだけの高剛性を有し，凹欠部２４がパイプ本体７の長手方向に沿って複数形成されている。多孔質部材８は，パイプ本体７の外周側から凹欠部２４にそれぞれ嵌め合わせることができ，潤滑剤を吸収，保持及び供給可能な多孔質構造に構成されている。ローラ５は，端面４０がパイプ６に形成されたガイド面６１でガイドされ，転動面３９がリターン路面２５，２７でガイドされている。

この直動案内ユニットでは，矩形状の通し孔３６であるリターン路１０は，ローラ５が通過可能に僅かに大きな大きさに形成されている。即ち，パイプ６は，ケーシング３の嵌挿孔９に容易に嵌挿される状態，言い換えれば，パイプ６の外径とケーシング３の嵌挿孔９の径との隙間が，例えば，０．１ｍｍ程度であり，パイプ６がケーシング３の嵌挿孔９に若干すきま嵌めになるように形成されている。この直動案内ユニットは，パイプ本体６の凹欠部２４に多孔質部材８を嵌め合わせるのに先立って，多孔質部材８のポア即ち多孔部に潤滑剤を含浸させ，凹欠部２４に多孔質部材８を嵌め合わせて複合構造のパイプ６を構成し，パイプ６をスライダ２の嵌挿孔９に嵌挿し，それによって，リターン路１０を通過するローラ５に潤滑剤を安定して供給でき，ローラ５によって循環路，特に，軌道路３４を転動するローラ５に対して潤滑を良好に行うことができる。パイプ６は，ローラ５を滑らかに循環案内すると共に，潤滑剤のメンテナンスフリーを実現させる。スライダ２は，パイプ６の両端部が凸凹部２３に形成され，エンドキャップ４の背面７６から突出した凹凸部３１に嵌合して，断面矩形状の循環路が段差無く連通される。この実施例では，パイプ６は，ケーシング３の嵌挿孔９に対しては固定されておらずに遊嵌状態であり，ケーシング３の両端に配置されたエンドキャップ４に固定状態に取り付けられている。また，エンドキャップ４は，ケーシング３に対して位置決めされ，エンドキャップ４の取付孔２８に通したボルト４４（図１）でケーシング３に固定されるが，その時，パイプ本体７の凸凹部２３がエンドキャップ４の凹凸部３１に嵌合することによって，パイプ本体７とエンドキャップ４とが位置合わせされ，ケーシング３のリターン路１０とエンドキャップ４の方向転換路３０とは合致する状態になり，リターン路１０と方向転換路３０との断面矩形状の循環路が段差無く接続されている。方向転換路３０とリターン路１０とが段差無く連通することにより，ローラ５は，方向転換路３０からリターン路１０へ，及びリターン路１０から方向転換路３０へスムーズに無限循環することができる。

パイプ本体７は，例えば，パイプ６の通し孔３６及び凸凹部２３を形成した両端部２２，端部２２間の通し孔３６を形成した中間部２０，端部２２と中間部２０との間で長手方向に対向してそれぞれ延びて凹欠部２３を形成する柱部２１，及び凹欠部２３の長手方向にそれぞれ延びる可撓柱部１９から形成されている。中間部２０は，パイプ本体７のサイズが長いタイプでは，剛性を高める上から有効である。また，図示していないが，パイプ本体７のサイズが短いタイプでは，パイプ本体７には，端部２２間に中間部を設ける必要がなく，十分な剛性を確保することができる。また，可撓柱部１９は，パイプ本体７の柱部２１間の周方向の中央に，多孔質部材８の嵌合部を確保するための段差を持って位置し，端部２２と中間部２０との間で長手方向に延びている。中間部を持たないタイプのパイプ本体７では，可撓柱部１９は柱部２１間の周方向の中央に上記段差を形成して位置し，端部２２間で長手方向に延びている。また，多孔質部材８は，外面が長手方向に延びる円弧状の外周面３７に形成され，また，内面が両側に長手方向に延びるパイプ本体７の柱部２１に対向する合せ面３８，合せ面３８に沿ってそれぞれ延びるリターン路部分になるリターン路面２５，２７，及び合せ面３８間に形成されたパイプ本体７の可撓柱部１９が嵌合する嵌合凹部２６から形成されている。多孔質部材８の合せ面３８は，パイプ本体７の柱部２１に接する必要はなく，隙間が存在してもよいものである。また，柱部２１は，この実施例では，端部２２間に延びて多孔質部材８の合せ面３８が接しているが，柱部そのものが多孔質部材８の両側を覆うように延びたタイプに形成することもでき，その場合には，パイプ本体７の凹欠部２３に多孔質部材８の両側部の一部を押し込んでパイプ本体７に固定すればよく，パイプ本体７の柱部に対する多孔質部材８の合せ面はなく，外周面が接することになる（図示せず）。

多孔質部材８は，パイプ本体７の円周方向に隔置した柱部２１間の上下２箇所に形成された２箇所の凹欠部２４にそれぞれ配設されると共に，パイプ本体７の長手方向に沿ってパイプ本体７の中間部２０を挟んだ凹欠部２４にそれぞれ配設されている。この直動案内ユニットでは，合計で４個の多孔質部材８がパイプ本体７に配設されている。また，多孔質部材８のリターン路面２５，２７は，パイプ本体７の可撓柱部１９が嵌合する嵌合凹部２６の両側に形成されている。多孔質部材８は，パイプ本体７に形成された凹欠部２４に嵌め合う略同一の成形体になっており，しかも，多孔質部材８の外形は円形の円弧状になっており，多孔質部材８の内面は，リターン路１０の壁面の部分を形成するリターン路面２５，２７に形成されている。多孔質部材８の内面には，パイプ本体７の可撓柱部１９に嵌合する嵌合凹部２６に形成されている。この実施例では，パイプ本体７に嵌め合わされた４個の多孔質部材８は，別々に分離しているが，別の実施例としては，多孔質部材８を４個に分離することなく，多孔質部材８が部分的に結合する連結部を形成して構成してもよいものである。例えば，長手方向に位置する多孔質部材８を連結部で連結するタイプの場合には，パイプ本体７の中間部２０に上記連結部が嵌入する凹部を形成することによって達成できる。或いは，周方向に位置する多孔質部材８を連結部で連結するタイプの場合には，パイプ本体７の柱部２１に上記連結部を嵌入する凹部を形成することによって達成できる。

また，多孔質部材８に形成されるリターン路面２５，２７は，ローラ５の転動面３９側に面している部分のリターン路面２７と，僅かながらローラ５の端面４０側にそれぞれ面している部分のリターン路面２５とで形成されている。従って，多孔質部材８は，リターン路面２５，２７がローラ５の転動面３９側及び端面４０側に接触するものになっている。多孔質部材８は，上述のように，パイプ本体７に配設されているので，直動案内ユニットの設置姿勢がどのような向きにあっても，リターン路１０において，多孔質部材８のリターン路面２５，２７がローラ５の転動面３９と端面４０とに接触することになる。また，多孔質部材８は，多孔部分のポアに，潤滑剤を吸収し，潤滑油を保持し且つ潤滑油をローラ５に供給する等の働きをする。従って，多孔質部材８をパイプ本体７に組み込むのに先立って，多孔質部材８に潤滑剤を予め含浸させ，次いで，多孔質部材８をパイプ本体７に組み込むことが好ましい。また，直動案内ユニットの使用中に潤滑剤が消費されても，スライダ２のグリースニップル４３又は給油口２９から潤滑剤を供給すればよく，その場合に，ローラ５から余分な油分が多孔質部材８に吸収されて適正化される。潤滑剤は，種々の潤滑油から選択でき，使用条件に合わせた潤滑剤が使用されている。

この直動案内ユニットでは，パイプ本体７は合成樹脂から形成され，また，多孔質部材８は焼結樹脂から形成されている。パイプ本体７は，ローラ５のリターン路１０の転走に際し，長期間に渡り安定して循環案内可能なものであり，ローラ５の転動面３９の押圧，ローラ５の端面４０の摺接，ローラ５の角部の当接等に対して摩耗が無く，或いは小さく，剛性があるものであり，例えば，アルミ等の金属材料，合成樹脂等で作製することができる。ここでは，パイプ本体７は，ポリアセタール等の合成樹脂材料から作製され，剛性，耐磨耗性，潤滑性，及びなじみ性を有するものに形成されている。また，多孔質部材８は，潤滑剤を吸収，保持及び供給可能な多孔質構造であり，耐磨耗性を有する材料であればよく，ここでは，焼結樹脂部材から作製されている。焼結樹脂部材は，例えば，超高分子量のポリエチレン微粒子を焼結した成形品であり，取扱いやすく，剛性があり，寸法安定性に優れ，目詰まりがなく長期間に耐え，潤滑剤の吸収性，保留性，及び排出性もよいものになっている。

この発明による直動案内ユニットは，精密機械，測定・検査装置，医療機器，マイクロマシーン，工作機械等の各種の装置の摺動部に組み込まれて使用される。

この発明による直動案内ユニットの一実施例を示す断面部分を含んだ斜視図である。 図１の直動案内ユニットのＡ−Ａ平面を示す横断面図である。 図１の直動案内ユニットにおけるスライダの下側を示す断面部分を含む分解斜視図である。 図１の直動案内ユニットにおけるエンドキャップを示す背面図である。 図４のエンドキャップにおけるＢ−Ｂ断面を示す断面図である。 図４のエンドキャップにおけるＣ−Ｃ断面を示す断面図である。 図３のスライダにおけるエンドキャップを構成する第１内周スペーサを示す正面図である。 図７の第１内周スペーサを示す側面図である。 図７の第１内周スペーサを示す平面図である。 図３のスライダにおけるエンドキャップを構成する第２内周スペーサを示す正面図である。 図１０の第２内周スペーサを示す側面図である。 図１０の第２内周スペーサを示す平面図である。 図１の直動案内ユニットにおけるパイプを示す正面図である。 図１３のパイプにおけるＤ−Ｄ断面を示す断面図である。

１ 軌道レール
２ スライダ
３ ケーシング
４ エンドキャップ
５ ローラ
６ パイプ
７ パイプ本体
８ 多孔質部材
９ 嵌挿孔
１０ リターン路
１１，１２ 軌道面
２４ 凹欠部
２５，２７ リターン路面
２６ 嵌合凹部
３０，３０Ａ，３０Ｂ 方向転換路
３４ 軌道路
３５ 端面
３６ 通し孔
３９ 転動面
４０ 端面
４５ 内周スペーサ（第１内周スペーサ）
４６ 内周スペーサ（第２内周スペーサ）
４７，４８ 穴
５０ エンドキャップ本体
５２ 基準凸部
５５，５７ 外周面
５６，５８ 内周面
５９，６０ ガイド面
６２ 外面
６３，６９，７６ 背面
６４，６５，６６，６７ 嵌合面
６８ 外面
７１ 嵌合凹部
７２ 段部
７５ 給油溝

Claims (6)

1. 長手方向に沿って第１軌道面が形成された軌道レール及び前記軌道レールに対して相対摺動自在なスライダから成り，前記スライダは，前記第１軌道面に対向して第２軌道面が形成され且つ前記第１軌道面と前記第２軌道面とで形成される軌道路に平行なリターン路が形成されたケーシング，前記ケーシングの両端面に取り付けられ且つ前記軌道路と前記リターン路とを連通する方向転換路が形成されたエンドキャップ，並びに前記軌道路，前記リターン路及び一対の前記方向転換路で構成される循環路を転動する複数の転動体であるローラを有する直動案内ユニットにおいて，
   前記エンドキャップは，前記方向転換路の内周面が外面に形成された内周スペーサと，前記内周スペーサを嵌入し且つ前記方向転換路の外周面と前記外周面の両側に前記ローラの端面を案内するガイド面とが形成されたエンドキャップ本体とを有し，
   前記エンドキャップには，一対になる前記循環路が互いにたすき掛け状に直交状態に構成するために前記方向転換路が互い違いに交差して形成され，深く形成された一方の前記方向転換路を構成する前記内周スペーサである第１内周スペーサと浅く形成された他方の前記方向転換路を構成する前記内周スペーサである第２内周スペーサとが交差して前記エンドキャップ本体に嵌入されており，
   前記第１内周スペーサ及び前記第２内周スペーサは，それぞれ前記外面を正面に見て前記外面と共に矩形状に形成され，背面が前記エンドキャップ本体の背面と面一に形成され，前記第１内周スペーサの前記外面及び前記第２内周スペーサの前記外面には，ローラの姿勢を傾き無く整然と案内するためにローラの転動方向に沿って複列に所定間隔の３個所に並ぶ合計６個の円形の穴が形成され，全ての前記穴が同一方向の前記正面に向いて形成されており，
   前記穴は，前記ローラへの潤滑をスムーズにするために給油された潤滑剤を保留し且つ前記潤滑剤を前記ローラへ給油可能にする油溜りとして機能すると共に，合成樹脂で成る前記第１内周スペーサ及び前記第２内周スペーサの成形品を変形なく安定して取り出せる位置になっており，成形変形防止及びエジェクタピン穴として機能していることを特徴とする直動案内ユニット。
2. 前記内周スペーサの側面でなる嵌合面には，前記エンドキャップ本体に組み込むための基準凸部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の直動案内ユニット。
3. 前記リターン路は，前記ケーシングに形成された嵌挿孔に嵌挿された長手状でなるパイプの矩形状でなる通し孔に形成され，前記パイプは，長手方向に沿って外周から前記リターン路に通じる凹欠部が形成されたパイプ本体と，前記凹欠部に嵌め合わされて前記リターン路に面するリターン路面が形成された長手状でなる成形体であって潤滑剤を含浸可能な多孔質部材とから構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の直動案内ユニット。
4. 前記パイプ本体は合成樹脂から形成され，前記多孔質部材は焼結樹脂から形成されていることを特徴とする請求項３に記載の直動案内ユニット。
5. 前記第１内周スペーサには，前記第２内周スペーサを嵌合するための嵌合凹部が設けられ且つ段部が形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の直動案内ユニット。
6. 前記第１内周スペーサと前記第２内周スペーサとの背面には，前記エンドキャップ本体の給油溝に連通する給油溝がそれぞれの前記循環路に開口して形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の直動案内ユニット。

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