JP4609180B2

JP4609180B2 - 直動案内装置

Info

Publication number: JP4609180B2
Application number: JP2005140047A
Authority: JP
Inventors: 宏樹山口
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2005-05-12
Filing date: 2005-05-12
Publication date: 2011-01-12
Anticipated expiration: 2025-05-12
Also published as: CN101069025A; CN101069025B; JP2006316888A

Description

本発明は、ワークテーブル等の移動体をその移動方向に案内する装置として産業機械等に用いられる直動案内装置に関し、特に、スライダ本体の転動体戻し路内に樹脂製のスリーブを挿入した直動案内装置に関する。

スライダ本体の転動体戻し路内に樹脂製のスリーブを挿入した直動案内装置として、下記の特許文献１に記載されたものが知られている。この直動案内装置は、特許文献２に記載された直動案内装置のように、金属製のスライダ本体に樹脂製の型成形体を一体成形する必要がなく、型成形体を樹脂成形する際に形状の複雑な金型を用いる必要がないため、比較的安価に製造することができるという利点を有している。
特開２００２−５４６３３号公報特開平７−３１７７６２号公報

しかしながら、特許文献１に記載された直動案内装置では、樹脂成形された部品同士を嵌合せしめて転動体の循環路を形成する場合、樹脂成形された部品の寸法誤差により各部品間の嵌合部でガタが生じることがある。このため、各部品間の嵌合部に生じたガタにより樹脂成形された部品が振動して騒音特性が増大したり、各部品の間に生じた位置ズレにより作動性が低下したりするおそれがあった。

本発明は、このような問題点に着目してなされたものであり、保持器とスリーブでスライダを挟み込む力が発生するようにして、スライダに保持器とスリーブを固定すると共に、転動体保持器やスリーブに樹脂成形時のヒケによる寸法誤差やスライダに設ける貫通穴の位置誤差を自動調整し、位置ずれを可及的に小さくして、一層の作動性及び騒音特性の向上を容易にし、生産性の向上やコストダウンが実現可能な直動案内装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、本発明に係る直動案内装置は、案内レールと、該案内レール上に形成された転動体転動溝と対向する転動体転動溝を有するスライダ本体と、前記案内レール及び前記スライダ本体の両転動体転動溝間に形成された転動体転走路及び前記スライダ本体内に形成された転動体戻し路に連通する方向転換路を夫々有する二つのエンドキャップと、前記スライダ本体及び前記エンドキャップからなるスライダの相対的直線運動に伴って前記転動体転走路、前記転動体戻し路及び前記方向転換路を転動する複数の転動体と、前記スライダ本体と前記エンドキャップとの間にプレート部を有する樹脂製の転動体保持器と、前記転動体戻し路に挿入された樹脂製のスリーブとを備え、前記転動体保持器が前記スライダ本体に対する位置決め部と、前記スリーブの端部と嵌合するスリーブ嵌合孔とを有する直動案内装置において、前記位置決め部にて前記転動体保持器が前記スライダに対して位置決めされたときの、前記スライダ本体の転動体転動溝中心から前記スリーブ嵌合孔の中心までの中心間距離を、前記スライダ本体の転動体転動溝中心から前記転動体戻し路の中心までの中心間距離と異なる値としたことを特徴とする。

本発明に係る直動案内装置において、転動体保持器及びスリーブはスライダ本体の左右方向及び上下方向のうち少なくともいずれか一方向に対して遊びのないようにスライダ本体に組み付けられていることが好ましい。また、転動体はベルト状に形成された樹脂製のセパレータによりセパレートされていることが好ましい。この場合、スリーブは転動体戻し路に沿って二つに分割されていることがより好ましい。

本発明に係る直動案内装置によれば、位置決め部にて転動体保持器がスライダに対して位置決めされたときの、スライダ本体の転動体転動溝中心からスリーブ嵌合孔の中心までの中心間距離を、スライダ本体の転動体転動溝中心から転動体戻し路の中心までの中心間距離と異なる値としたことにより、スライダ本体の転動体転動溝と転動体戻し路との間の肉厚部を挟み込むようにして転動体保持器及びスリーブがスライダ本体に組み付けられる。したがって、転動体保持器のプレート部に嵌合するスリーブ全てでバランスを取りながらスリーブ等の樹脂部品はスライダに固定されるため、転動体保持器やスリーブに樹脂成形時のヒケによる寸法誤差やスライダに設ける貫通穴の位置にズレが生じてもズレ量に応じて各スリーブを押す力が定まり、樹脂部品に対して貫通穴の位置ズレが最も小さくなるような位置で自動的にスライダに樹脂部品が固定される。そのため、スライダに保持器とスリーブを固定すると共に、スライダに設ける貫通穴の位置誤差を自動調整し、位置ずれを可及的に小さくして、一層の作動性及び騒音特性の向上を容易に実現することが可能となる。また、スライダの貫通穴の位置精度が緩和されるため、生産性が有利となり、安価となる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図５は本発明の第１の実施形態を示す図であり、第１の実施形態に係る直動案内装置１０（図１参照）は、案内レール１１、スライダ本体１２、エンドキャップ１３Ａ，１３Ｂ及び多数の転動体１６を備えている。案内レール１１は鋼等の金属を所定の形状に引抜き加工して形成されており、その右側面部と左側面部には、例えば二条の転動体転動溝１４_Ｒが案内レール１１の長手方向に沿ってそれぞれ設けられている。

スライダ本体１２は鋼等の金属材料からなり、エンドキャップ１３Ａ，１３Ｂと共に直動案内装置１０のスライダ１５を形成している。また、スライダ本体１２は、図２に示すように、案内レール１１の転動体転動溝１４_Ｒと各々対向する四条の転動体転動溝１４_Ｓを有しており、転動体転動溝１４_Ｒと転動体転動溝１４_Ｓとの間には、転動体１６を案内レール１１の長手方向に転走させるための転動体転走路１７（図１参照）が形成されている。

エンドキャップ１３Ａ，１３Ｂはそれぞれ複数本の止めネジ（図示せず）によりスライダ本体１２の前端面１２ａと後端面１２ｂに取り付けられており、これらエンドキャップ１３Ａ，１３Ｂの内部には、ほぼ略Ｕ字状に湾曲した四つの方向転換路１８（図１参照）が形成されている。また、エンドキャップ１３Ａ，１３Ｂは例えば樹脂材を所定の形状に射出成形して形成されており、エンドキャップ１３Ａ，１３Ｂの前面部には、案内レール１１とエンドキャップ１３Ａ，１３Ｂとの隙間をシールするサイドシール２０が取り付けられているとともに、グリースニップル等の潤滑剤供給ニップル（図示せず）をエンドキャップ１３Ａ，１３Ｂに装着するためのニップル取付け孔２１が設けられている。

転動体１６は、鋼等の金属材料あるいはセラミックス等の材料で球状に形成されている。また、転動体１６はスライダ１５が案内レール１１の長手方向に相対移動すると上記転動体転動溝１４_Ｒ，１４_Ｓ上を転動するようになっており、スライダ１５には、直動案内装置１０の組立時や分解時に転動体１６がスライダ１５から脱落するのを防ぐために、樹脂からなる二つの転動体保持器２２（図３参照）が組み付けられている。さらに、転動体１６はスライダ１５内に組み込まれた複数（本実施形態では四つ）の樹脂製セパレータ２３（図１参照）により一定間隔でセパレートされており、各セパレータ２３はベルト状に成形されている。

方向転換路１８は転動体転走路１７に連通しており、従って、転動体転走路１７を転動した転動体１６は例えばエンドキャップ１３Ａの方向転換路１８で方向転換するようになっている。また、方向転換路１８はスライダ本体１２内に形成された複数（本実施形態では四つ）の転動体戻し路１９（図１参照）にも連通しており、従って、転動体戻し路１９を転動した転動体１６は例えばエンドキャップ１３Ｂの方向転換路１８で方向転換するようになっている。

転動体戻し路１９は案内レール１１の長手方向に沿ってスライダ本体１７内に形成されており、各転動体戻し路１９には、セパレータ２３の摩耗を抑制するために、樹脂製のスリーブ２４（図２参照）が挿入されている。
転動体保持器２２は、相対向する二つのプレート部２２１（図４参照）をそれぞれ有している。これらのプレート部２２１はスライダ本体１２とエンドキャップ１３Ａ，１３Ｂとの間に配置されており、各プレート部２２１には、グリース等の潤滑剤を方向転換路１８や転動体戻し路１９に供給する潤滑剤供給溝２５（図５参照）が設けられているとともに、エンドキャップ１３Ａ，１３Ｂの背面部に設けられた突起部（図示せず）に各々係合して転動体保持器２２を位置決めする二つの位置決め部２７（図５参照）が設けられている。

スリーブ２４は、転動体戻し路１９に沿って二つに分割されている。また、スリーブ２４はその両端部が転動体保持器２２のプレート部２２１に形成されたスリーブ嵌合孔２８（図５参照）に嵌合されており、上記スリーブ嵌合孔２８の周縁部には、二つに分割されたスリーブ２４の位相決めとセパレータ２３の案内路２９（図２参照）の一部を形成する二つの突起部３０が設けられている。

潤滑剤供給溝２５はエンドキャップ１３Ａ，１３Ｂの背面部に形成された潤滑剤流通溝（図示せず）に連通しており、この潤滑剤流通溝には、上記ニップル取付け孔２１に装着された潤滑剤供給ニップルからグリース等の潤滑剤が供給されるようになっている。
エンドキャップ１３Ａ，１３Ｂのリターンガイド１３１の位置決め部２７は転動体保持器２２のプレート部２２１を円弧状に切り欠いて形成されており、この位置決め部２７の中心とスライダ本体１２の転動体転動溝中心とは、転動体保持器２２がスライダ１５に対して位置決めされたときに中心が一致するように設定されていて、位置決め部２７の中心からスリーブ嵌合孔２８の中心までの中心間距離をＬ_１（図５参照）、スライダ本体１２の転動体転動溝中心から転動体戻し路１９の中心までの中心間距離をＬ_２（図２参照）とすると、スリーブ嵌合孔２８は、Ｌ_１＜Ｌ_２となるように転動体保持器２２のプレート部２２１に設けられている。

このように構成される直動案内装置１０では、スライダ本体１２の転動体転動溝１４_Ｓの中心からスリーブ嵌合孔２８の中心までの中心間距離Ｌ_１をスライダ本体１２の転動体転動溝中心から転動体戻し路１９の中心までの中心間距離Ｌ_２よりも小さくしたことにより、スライダ本体１２の転動体転動溝１４_Ｓと転動体戻し路１９との間の肉厚部を挟み込むようにして転動体保持器２２及びスリーブ２４がスライダ本体１２に組み付けられる。したがって、転動体保持器２２のプレート部２２１に嵌合するスリーブ２４全てでバランスを取りながらスリーブ等の樹脂部品はスライダ１５に固定されるため、転動体保持器２２やスリーブ２４に樹脂成形時のヒケによる寸法誤差やスライダ１５に設ける貫通穴１９の位置にズレが生じてもズレ量に応じて各スリーブ２４を押す力が定まり、樹脂部品に対して貫通穴１９の位置ズレが最も小さくなるような位置で自動的にスライダ１５に樹脂部品が固定される。そのため、スライダ１５に保持器２２とスリーブ２４を固定すると共に、スライダ１５に設ける貫通穴１９の位置誤差を自動調整し、位置ずれを可及的に小さくして、一層の作動性及び騒音特性の向上を容易に実現することが可能となる。また、スライダ１５の貫通穴１９の位置精度が緩和されるため、生産性が有利となり、安価となる。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。たとえば、スライダ本体１２に対する転動体保持器２２及びスリーブ２４の組付け力を調整するために、スリーブ２４の外径を適当な外径に変えるようにしてもよい。

本発明の第１の実施形態に係る直動案内装置の平面図である。図１に示す線II−IIに沿う断面図である。図１に示す線III−IIIに沿う断面図である。図３に示す転動体保持器の正面図である。図４に示す転動体保持器の側面図である。

符号の説明

１１案内レール
１２スライダ本体
１３Ａ，１３Ｂエンドキャップ
１４_Ｒ，１４_Ｓ転動体転動溝
１５スライダ
１６転動体
１７転動体転走路
１８方向転換路
１９転動体戻し路
２０サイドシール
２１ニップル取付け孔
２２転動体保持器
２２１プレート部
２３セパレータ
２４スリーブ
２５潤滑剤供給溝
２７位置決め部
２８スリーブ嵌合孔

Claims

案内レールと、該案内レール上に形成された転動体転動溝と対向する転動体転動溝を有するスライダ本体と、前記案内レール及び前記スライダ本体の両転動体転動溝間に形成された転動体転走路及び前記スライダ本体内に形成された転動体戻し路に連通する方向転換路を夫々有する二つのエンドキャップと、前記スライダ本体及び前記エンドキャップからなるスライダの相対的直線運動に伴って前記転動体転走路、前記転動体戻し路及び前記方向転換路を転動する複数の転動体と、前記スライダ本体と前記エンドキャップとの間にプレート部を有する樹脂製の転動体保持器と、前記転動体戻し路に挿入された樹脂製のスリーブとを備え、前記転動体保持器が前記スライダ本体に対する位置決め部と、前記スリーブの端部と嵌合するスリーブ嵌合孔とを有する直動案内装置において、
前記位置決め部にて前記転動体保持器が前記スライダに対して位置決めされたときの、前記スライダ本体の転動体転動溝中心から前記スリーブ嵌合孔の中心までの中心間距離を、前記スライダ本体の転動体転動溝中心から前記転動体戻し路の中心までの中心間距離と異なる値としたことを特徴とする直動案内装置。
前記転動体保持器及び前記スリーブは、前記スライダ本体の左右方向及び上下方向のうち少なくともいずれか一方向に対して遊びのないように前記スライダ本体に組み付けられていることを特徴とする請求項１記載の直動案内装置。
前記転動体はベルト状に形成された樹脂製のセパレータによりセパレートされていることを特徴とする請求項１又は２記載の直動案内装置。
前記樹脂製スリーブは前記転動体戻し路に沿って二つに分割されていることを特徴とする請求項３記載の直動案内装置。