JP4635758B2 - ストッパ装置およびそれを備えたリニアガイド装置 - Google Patents

Description

本発明は、工作機械や製造装置、射出成形機、測定機器等の機械装置の案内部に設けられ、テーブル等の移動台を直線的に移動させるためのリニアガイド装置のスライダの移動を制限するストッパ装置およびそれを備えたリニアガイド装置に関する。

従来のリニアガイド装置のストッパ装置は、両側の側面にレール転動溝を有するレールと、レールの上面側に設置孔大径部を形成したレール設置孔と、レール転動溝と対向するスライダ転動溝を有し、レールを直線的に移動する鞍状のスライダと、レール転動溝とスライダ転動溝とにより形成される負荷路を転動するボールとでリニアガイド装置を構成し、Ｃ字形状の断面を有するストッパ本体の両側縁に設けたフック部の先端をレール軌道溝に引掛け、ストッパ本体の中央部に設けたねじ孔にボルトをねじ込み、ボルトの先端でレールの上面を押圧してストッパ本体のバネ弾性によりストッパ本体をレールに固着し、リニアガイド装置のスライダの移動を制限している（例えば、特許文献１参照。）。
特公平５−８１７６５号公報（主に第２頁右欄、第１図）

しかしながら、上述した従来の技術においては、バネ弾性を有するストッパ本体のフック部の先端をレール軌道溝に引掛け、ストッパ本体の中央部に設けたねじ孔にねじ込んだボルトの先端でレールの上面を押圧してストッパ本体をレールに固着しているため、ボルトの先端で押圧されているレールの上面に圧痕や傷が生じ、レールからスライダを取外した後の再組立時にサイドシールのリップ部に傷がつきやすくなり、シール性能の低下等の要因になる虞があるという問題がある。

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、リニアガイド装置のレールの上面に傷を生じさせることなくスライダの移動を制限するストッパ装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するために、両側の側面にレール転動体ガイド面を有するレールと、前記レールの上面側に設置孔大径部を形成したレール設置孔と、前記レール転動体ガイド面と対向するスライダ転動体ガイド面を有し、前記レールを直線的に移動するスライダと、前記レール転動体ガイド面とスライダ転動体ガイド面とにより形成される負荷路を転動する転動体とを備えたリニアガイド装置の、前記レールのスライダの移動方向の両端部にそれぞれ設置されスライダの移動を制限するストッパ装置において、前記レールの上面および側面を覆うコの字状のストッパと、前記ストッパの上板に形成した嵌合孔と、前記ストッパの側板に形成され、前記レール転動体ガイド面に係合する係合突起と、前記上板の嵌合孔と前記レール設置孔の設置孔大径部に嵌合する係止ピンとを設け、前記嵌合孔と係止ピンとの嵌合および前記設置孔大径部と係止ピンとの嵌合のいずれか一方の嵌合を、すきまばめとし、他方を圧入としたことを特徴とする。

これにより、本発明は、レールの上面に圧痕や傷が生じることはなく、スライダの取外し後の再組立時におけるサイドシールのリップ部の損傷を防止してサイドシールのシール性能を維持することができると共に、既存のレール設置孔の設置孔大径部を利用してストッパ装置を設置することができ、レール等に新たな加工を施さなくても容易にストッパ装置をリニアガイド装置に設置することができるという効果が得られる。

以下に、図面を参照して本発明によるストッパ装置の実施例について説明する。

図１は実施例１のリニアガイド装置を示す斜視図、図２は実施例１のストッパ装置の設置状態を示す断面図である。
図１において、１はリニアガイド装置である。本実施例ではボール８を転動体としたリニアガイド装置である。
２はリニアガイド装置１のレールであり、合金鋼等の鋼材で製作された長尺の棒状部材である。

３はレール設置孔であり、レール２の長手方向に沿って所定のピッチで複数設けられたレール２を高さ方向に貫通する段付ボルト孔であって、図２に示すようにレール２の上面（レール上面２ａという。）側にその大径部（設置孔大径部３ａという。）が形成されており、図示しない機械装置の基台等にレール２を設置するため等に用いられる。
４はレール転動体ガイド面としてのレール軌道溝であり、両側のレール２の側面（レール側面２ｂという。）の長手方向に沿って形成された略円弧状断面の溝である。

５はスライダであり、合金鋼等の鋼材で製作された略コの字状の断面形状を有する鞍状部材であって、その上面（スライダ上面５ａという。）には取付ねじ穴６が設けられており、この取付ねじ穴６を用いて図示しない機械装置の移動台等がボルト等により取付けられる。
７はスライダ転動体ガイド面としてのスライダ軌道溝であり、スライダ５の両方の袖壁５ｂの内側にレール軌道溝４に対向して設けられた略円弧状断面の溝である。

８は転動体としてのボールであり、合金鋼等の鋼材で製作された球体である。
９は戻り路であり、スライダ５の袖壁５ｂの厚肉部に形成されたボール８を循環させるためのボール８の直径より大きい直径を有し、スライダ５の移動方向（スライダ移動方向という。）にスライダ５を貫通する貫通孔であって、それぞれのスライダ軌道溝７に対応して設けられている。

１１はエンドキャップであり、金属材料や樹脂材料等で製作され、スライダ５のスライダ移動方向の前後端部に配置され、そのスライダ５側には対向配置されたスライダ軌道溝７とレール軌道溝４とにより形成される負荷路とスライダ５の戻り路９とをそれぞれ接続する湾曲した通路である方向転換路１２がそれぞれの負荷路に対応して設けられている。
１３はサイドシールであり、合金鋼等の板材で製作された芯金とこの芯金のレール２側に設けられた天然ゴムや合成ゴム等のゴム材料で製作されたシール部１４とにより構成されてエンドキャップ１１の外側の端面に配置され、ボルト等の締結手段によりエンドキャップ１１と共にスライダ５に取付けられる。

１５はグリースニップルであり、エンドキャップ１１のスライダ５側の端面に形成された図示しない潤滑剤供給溝に接続し、シール部１４の内側の方向転換路１２に潤滑剤としてのグリースを補充するときに用いられる。
上記の負荷路の両端部はエンドキャップ１１の方向転換路１２とスライダ５の戻り路９とによりそれぞれ連結されて循環路が形成され、この循環路には複数のボール８と所定の量のグリースが封入され、レール軌道溝４とスライダ軌道溝７とがボール８を介して嵌合し、スライダ５の移動に伴ってボール８が循環路を循環し、負荷路を転動するボール８がスライダ５に加えられた荷重を往復動自在に支持し、スライダ５がレール２の長手方向に沿った直線往復移動可能に支持される。

本実施例のリニアガイド装置１には、片側に２つ、両側で４つの循環路が形成されている。
図２において、２１はストッパであり、樹脂材料やゴム材料等の弾性材で製作されたレール上面２ａおよび両側のレール側面２ｂを覆うコの字状部材である。
２２はストッパ２１の上板であり、レール上面２ａに対向して配置され、その中央部に嵌合孔２３が形成されている。

２４はストッパ２１の側板であり、上板２２の両端部にレール側面２ｂに対向して設けられ、レール軌道溝４の略円弧形状の溝形状に沿った形状を有する係合突起２５が形成されており、この係合突起２５が略半円弧に形成されたレール軌道溝４に係合してストッパ２１のレール２の高さ方向の移動を制限する。
２６は係止ピンであり、合金鋼等の鋼材で製作され、上板２２の嵌合孔２３およびレール設置孔３の設置孔大径部３ａにそれぞれ嵌合する嵌合部２７と、嵌合部２７より大きい外径を有する頭部２８とで構成され、嵌合部２７の長さは設置孔大径部３ａの深さより短く形成される。

上記のストッパ２１と係止ピン２６により本実施例のストッパ装置２９が構成され、図１に示すようにストッパ２１の側板２４の係合突起２５をレール２の略半円弧に形成されたレール軌道溝４に沿わせてレール２の両方の端部に挿入し、そこに設けられたレール設置孔３の設置孔大径部３ａに上板２２の嵌合孔２３を一致させ、これらに係止ピン２６を圧入しながら嵌合してストッパ２１をレール２の両端部に固定する。

これにより、ストッパ装置２９がレール２の両端部に設置され、レール２上を移動するスライダ５のサードシール１３の端面がストッパ２１に当接してスライダ５の移動を制限し、スライダ５がレール２から脱落することを防止する。
このとき、ストッパ２１が弾性材で形成されているので、スライダ５のサードシール１３や側板２４の係合突起２５が係合するレール軌道溝４に圧痕や傷が生じることはなく、スライダの取外し後の再組立時にボールに傷がつことがないので、スライダの移動時の異音の発生や摺動抵抗の増大を防止することができる。

また、レール２を基台等の設置するために設けられた既存のレール設置孔３の設置孔大径部３ａを利用してストッパ装置２９を設置するので、リニアガイド装置１に新たな加工を施さなくても容易にストッパ装置２９を設置することができる。
更に、係止ピンに頭部２８を設けて嵌合部２７の挿入量を制限しているので、嵌合部２７の端面がレール設置孔３の段部に当接することはない。

更に、側板２４の係合突起２５をレール２の略半円弧に形成されたレール軌道溝４に係合させるので、ストッパ装置２９がレール２の高さ方向に移動することはない。
更に、ストッパ装置２９を取外す場合は、頭部２８を保持して引抜くことができ、特別な工具を用いなくてもストッパ装置２９を取外すことができる。
この場合に、係止ピン２６の嵌合部２７に、図３に示す嵌合部２７の軸芯を通るすり割３０を設ければ、係止ピン２６の弾性を利用して係止ピン２６の挿抜を更に容易なものとすることができる。

以上説明したように、本実施例では、ストッパの側板に形成した係合突起をレール軌道溝に係合させ、レール上面に対向する上板に形成した嵌合孔とレール設置孔の設置孔大径部とに係止ピンを嵌合させてリニアガイド装置にストッパ装置を設置するようにしたことによって、レール上面に圧痕や傷が生じることはなく、スライダの取外し後の再組立時におけるサイドシールのリップ部の損傷を防止してサイドシールのシール性能を維持することができると共に、既存のレール設置孔の設置孔大径部を利用してストッパ装置を設置することができ、レール等に新たな加工を施さなくても容易にストッパ装置をリニアガイド装置に設置することができる。

また、ストッパを弾性材で形成するようにしたことによって、ストッパの側板の係合突起が係合するレール軌道溝に圧痕や傷が生じることはなく、スライダの取外し後の再組立時におけるボールの損傷を防止してスライダの移動時の異音の発生や摺動抵抗の増大を防止することができる。
なお、本実施例においては、片側に２つ、両側で４つの循環路を有するリニアガイド装置１に本発明のストッパ装置２９を設置する場合を例に説明したが、図４に示す片側に３つ、両側で６つの循環路を有するリニアガイド装置１、図５に示す片側に１つ、両側で２つの循環路を有するリニアガイド装置１においても同様に、半円弧状のレール軌道溝４にストッパ２１の係合突起２５を係合させ、上板の嵌合孔２３とレール２の端部に形成されたレール設置孔３の設置孔大径部３ａとに係止ピン２６を嵌合させれば、上記と同様の効果を得ることができる。循環路が片側に４つ、両側で８つ以上の場合も同様である。

また、ストッパ装置２９をレール２の両端部に設置する場合に、そのレール設置孔３を用いてボルトにより図示しない機械装置の基台等にレール２を設置する必要があるときは、図４に示すように、係止ピン２６の嵌合部２７の長さをボルトの頭部の長さに相当する分短くし、レール２をレール設置孔３を用いてボルトにより基台に締結した後に嵌合部２７を短くした係止ピン２６を圧入しながら嵌合してストッパ２１をレール２の両端部に固定するとよい。

更に、本実施例においては、ストッパの係合突起をレール軌道溝に沿う形状、つまり略半円弧状に形成するとして説明したが、係合突起の形状は前記に限らず、係合突起のレール上面側に形成した略１／４や１／６円弧状等であっても、角部にＲ面取を施した矩形形状等であってもよい。要は係合突起の係合によりストッパのレールの高さ方向の移動を制限するものであればどのような形状であってもよい。

図６は実施例２のリニアガイド装置を示す斜視図、図７は実施例１のストッパ装置の設置状態を示す断面図である。
なお、上記実施例１と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
図６において、３１はリニアガイド装置である。本実施例ではころ３４を転動体としたリニアガイド装置である。

本実施例のレール２にも、図７に示すように上記実施例１と同様の設置孔大径部３ａが形成されたレール設置孔３が所定のピッチで複数設けられている。
３２はレール転動体ガイド面としてのレール軌道面であり、レール２の両方のレール側面２ｂの長手方向に沿って略Ｖ字状に形成された一対の傾斜面である。
３３はスライダ転動体ガイド面としてのスライダ軌道面であり、スライダ５の両方の袖壁５ｂの内側にレール軌道面３２に対向する一対の傾斜面として形成される。

３４は転動体としてのころであり、合金鋼等の鋼材で製作された円柱体である。
３５は戻り路であり、スライダ５の袖壁５ｂの厚肉部に形成されたころ３４を循環させるための略長方形断面を有し、スライダ５をスライダ移動方向に貫通する貫通孔であって、それぞれのスライダ軌道面３３に対応して設けられている。
３６はエンドキャップ１１に設けられた方向転換路であり、対向配置されたレール軌道溝４とスライダ軌道面３３とにより形成される負荷路と戻り路３５とをそれぞれ接続するための略長方形断面を有する湾曲した通路であって、互いの交差を避けるために襷掛けに立体交差となるように形成されており、ころ３４を案内してその循環方向を転向させる機能を有している。

上記の負荷路の両端部はエンドキャップ１１の方向転換路３６とスライダ５の戻り路３５とによりそれぞれ連結されて循環路が形成され、この循環路には複数のころ３４と所定の量のグリースが封入され、レール軌道面３２とスライダ軌道面３３とがころ３４を介して嵌合し、スライダ５の移動に伴ってころ３４が循環路を循環し、負荷路を転動するころ３４がスライダ５に加えられた荷重を往復動自在に支持し、スライダ５がレール２の長手方向に沿った直線往復移動可能に支持される。

図７において、３７は係合突起であり、ストッパ２１の側板２４に、レール上面２ａ側のレール軌道面３２の傾斜面の全ての傾斜に沿った形状を有する突起として形成されており、この係合突起３７がレール上面２ａ側のレール軌道面３２に係合してストッパ２１のレール２の高さ方向の移動を制限する。
本実施例のストッパ装置２９は、図７に示すようにストッパ２１の側板２４の係合突起３７をレール２のレール上面２ａ側のレール軌道面３２に沿わせてレール２の両方の端部に挿入し、そこに設けられたレール設置孔３の設置孔大径部３ａに上板２２の嵌合孔２３を一致させ、これらに係止ピン２６を圧入しながら嵌合してストッパ２１をレール２の両端部に固定する。

本実施例による作用は、上記実施例１と同様であるのでその説明を省略する。
なお、本実施例のストッパ２１も弾性材で形成されているので、側板２４の係合突起３７が係合するレール軌道面３２に圧痕や傷が生じることはなく、スライダの取外し後の再組立時にころに傷がつことがないので、スライダの移動時の異音の発生や摺動抵抗の増大を防止することができる。

以上説明したように、ストッパの側板に形成した係合突起をレール軌道面に係合させるようにしても上記実施例１と同様の効果を得ることができる。
なお、本実施例においては、ストッパの係合突起をレール軌道面の傾斜面の全ての傾斜に沿った形状として説明したが、係合突起の形状は前記に限らず、係合突起のレール上面側に形成した略１／４や１／６の長さの傾斜面であっても、角部にＣ面取を施した矩形形状であってもよい。要は係合突起の係合によりストッパのレールの高さ方向の移動を制限するものであればどのような形状であってもよい。

上記各実施例においては、ストッパを弾性材で、係止ピンを鋼材で製作するとして説明したが、ストッパを鋼材で、係止ピンを弾性材で製作するようにしてもよい。
また、上記各実施例においては、ストッパの嵌合孔と係止ピンとの嵌合および設置孔大径部と係止ピンとの嵌合は、圧入等による固定であるとして説明したが、嵌合孔と係止ピンとの嵌合および設置孔大径部と係止ピンとの嵌合のいずれか一方の嵌合を、隙間を設けた、すきまばめとしてもよい。このようにすればストッパ装置の取外し時の係止ピンの引抜きをより容易とすることができる。

この場合において、スライダがストッパに衝突したときは、ストッパの係合突起がレール軌道溝やレール軌道面に係合して係止ピンに引抜き方向の力が作用することを防止しているので、ストッパ装置がレールから脱落することはない。

実施例１のリニアガイド装置を示す斜視図 実施例１のストッパ装置の設置状態を示す断面図 実施例１の係止ピンの他の形態を示す側面図 実施例１のストッパ装置の他の形態１を示す断面図 実施例１のストッパ装置の他の形態２を示す断面図 実施例２のリニアガイド装置を示す斜視図 実施例２のストッパ装置の設置状態を示す断面図

符号の説明

１ リニアガイド装置
２ レール
２ａ レール上面
２ｂ レール側面
３ レール設置孔
３ａ 設置孔大径部
４ レール軌道溝
５ スライダ
５ａ スライダ上面
５ｂ 袖壁
６ ねじ穴
７ スライダ軌道溝
８ ボール
９ 戻り路
１１ エンドキャップ
１２ 方向転換路
１３ サイドシール
１４ シール部
１５ グリースニップル
２１ ストッパ
２２ 上板
２３ 嵌合孔
２４ 側板
２５、３７ 係合突起
２６ 係止ピン
２７ 嵌合部
２８ 頭部
２９ ストッパ装置
３０ すり割
３１ リニアガイド装置
３２ レール軌道面
３３ スライダ軌道面
３４ ころ
３５ 戻り路
３６ 方向転換路

Claims (5)

1. 両側の側面にレール転動体ガイド面を有するレールと、前記レールの上面側に設置孔大径部を形成したレール設置孔と、前記レール転動体ガイド面と対向するスライダ転動体ガイド面を有し、前記レールを直線的に移動するスライダと、前記レール転動体ガイド面とスライダ転動体ガイド面とにより形成される負荷路を転動する転動体とを備えたリニアガイド装置の、前記レールのスライダの移動方向の両端部にそれぞれ設置されスライダの移動を制限するストッパ装置において、
   前記レールの上面および側面を覆うコの字状のストッパと、前記ストッパの上板に形成した嵌合孔と、前記ストッパの側板に形成され、前記レール転動体ガイド面に係合する係合突起と、前記上板の嵌合孔と前記レール設置孔の設置孔大径部に嵌合する係止ピンとを設け、
   前記嵌合孔と係止ピンとの嵌合および前記設置孔大径部と係止ピンとの嵌合のいずれか一方の嵌合を、すきまばめとし、他方を圧入としたことを特徴とするストッパ装置。
2. 請求項１において、
   前記係止ピンの嵌合部の前記設置孔大径部側の端面が、前記レール設置孔に挿通させるボルトの頭部と、隙間を介して対向していることを特徴とするストッパ装置。
3. 請求項１または請求項２において、
   前記ストッパおよび前記係止ピンのいずれか一方を、弾性材で形成したことを特徴とするストッパ装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか一項において、
   前記側板の係合突起が、前記レール転動体ガイド面の形状に沿った形状であることを特徴とするストッパ装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載のストッパ装置を備えたことを特徴とするリニアガイド装置。