JP4679414B2 - 直線運動案内装置 - Google Patents

Description

本発明は、転動体を保持する保持器がレールから外れてしまうことを防止するストッパが設けられた直線運動案内装置に関するものである。

従来、転動体を保持する保持器がレールから外れてしまうことを防止するストッパが設けられた直線運動案内装置が知られている。一般的に、このような装置においては、ネジ止めによって、ストッパはレールの端部に固定されている。

ここで、ストッパが回転方向に位置ずれしないように、ストッパをレールの端部に固定するためには、２箇所以上でネジ止めすればよい。しかしながら、小型の装置の場合、寸法関係上、１箇所しかネジ止めできない場合もある。この場合、ストッパが回転方向に位置ずれしてしまうことがある。そのため、レールに対して相対的に往復移動可能に設けられたブロックにストッパが当たってしまい、レールとブロックとの相対的な移動動作を妨げてしまうおそれがある。

また、ストッパに、レールに設けられた溝に嵌合する部分を設けることによって、１箇所のみのネジ止めでも、ストッパが回転方向に位置ずれしないように構成した技術が知られている（特許文献１参照）。しかしながら、かかる技術においては、高い加工精度が要求されるなどの問題を残している。この点について、図１８及び図１９を参照して説明する。図１８は従来例に係るストッパをレールに取り付けた状態を示す正面図である。図１９は従来例に係るストッパの平面図である。

図示のように、ストッパ１００は、レール２００の端部に１本のネジ３００によってネジ止めされる。そして、ストッパ１００には、レール２００の両側面にそれぞれ設けられた断面円弧形状の溝２０１に嵌合する一対の凸部１０１が設けられている。なお、この溝２０１は転動体であるボールが転がるための溝である。そして、凸部１０１の内側の面１０１ａは、レール２００に設けられた溝２０１に嵌合するように、曲面で構成されている。

以上の構成により、一対の凸部１０１が、レール２００の両側面にそれぞれ設けられた溝２０１に嵌合することにより、ストッパ１００は回転方向に対して位置決めされる。これにより、１本のネジ３００のみで、ストッパ１００の回転方向への位置ずれを防止することができる。

ここで、ストッパ１００の回転方向への位置ずれをより確実に防止するためには、レール２００の両側面それぞれで、凸部１０１の内側の面１０１ａと溝２０１の内壁面との間の隙間をできる限り小さくする必要がある。しかしながら、これらの面は曲面であり、曲面同士を隙間なく接触させるために寸法管理が大変である。すなわち、ストッパ１００を成形する金型の加工精度（特に、凸部１０１を形成する部分の加工精度）やレール２００の溝２０１の加工精度を高くしなければならない。しかし、一般的に、曲面形状の部分の加工精度を高めるのは技術的に困難性を伴う。

また、ストッパ１００における凸部１０１の内側の隅部１０１ｂは、成形上Ｒ面が形成される。そのため、ストッパ１００がレール２００に固定された場合に、この隅部１０１ｂがレール２００の角部に当たると、凸部１０１が外側に開くように変形してしまう。このような変形が生じると、凸部１０１の内側の面１０１ａと溝２０１の内壁面との間に隙
間が生じてしまう。そこで、この隅部１０１ｂがレール２００の角部に当たらないようにするために、レール２００の角部に面取り加工を施す必要がある。しかし、この面取り加工を施さなければならない部分は、平面と湾曲面との境界部分であり、面取り加工も大変な作業となってしまう。

このように、従来構造においては、ストッパ１００の回転方向への位置ずれをより確実に防止するために、高い加工精度が要求され、かつ、面倒な加工を施さなければならないという問題を残していた。
特開２００５−５４９６１号公報

本発明の目的は、高い加工精度や面倒な加工を必要とすることなく、ストッパの回転方向への位置ずれを防止することのできる直線運動案内装置を提供することにある。

本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。

すなわち、本発明の直線運動案内装置は、
転動体が転動する溝を両側面にそれぞれ有するレールと、
該レールに沿って往復移動自在に設けられると共に、転動体を保持する保持器と、
該レールの端部に固定され、前記保持器がレールから外れることを防止するストッパと、
を備える直線運動案内装置において、
前記ストッパは、
前記保持器のレール端部よりも外側への移動を規制する規制部と、
前記ストッパを前記レールの端部に固定するためのネジが挿通される単一の貫通孔と、
前記溝の内壁面に当たらないように、前記ストッパの回転方向への位置ずれを防止する位置決め部と、
を有し、
前記位置決め部は、前記レールに設けられた平面状の被位置決め部に対して平面接触する平面部により構成されると共に、
前記規制部は、前記ストッパの両側に設けられ、前記レール側に向かって突出する一対の凸部により構成されており、
これら一対の凸部は、前記溝の中に位置し、かつ前記溝の内壁面との間には隙間が設けられた状態で配置される湾曲部と、該湾曲部の両側に設けられ、前記レールの側面に対して接触する一対の前記平面部とが、それぞれ設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、ストッパの回転方向への位置ずれを防止する位置決め部が平面部により構成されるため、高い加工精度が要求されず、面倒な加工を施す必要もない。

以上説明したように、本発明によれば、高い加工精度や面倒な加工を必要とすることなく、ストッパの回転方向への位置ずれを防止することができる。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

（実施例１）
図１〜図９を参照して、本発明の実施例１に係る直線運動案内装置について説明する。

＜直線運動装置＞
図１〜図５を参照して、本発明の実施例１に係る直線運動案内装置全体の構成や機能について説明する。図１は本発明の実施例１に係る直線運動案内装置の斜視図である。図２は本発明の実施例１に係る直線運動案内装置の平面図である。図３は本発明の実施例１に係る直線運動案内装置の正面図である。図４は本発明の実施例１に係る直線運動案内装置においてブロックを取り外した状態を示す斜視図である。図５は本発明の実施例１に係る直線運動案内装置における保持器の斜視図である。

直線運動案内装置１０は、略直方体形状のレール２０と、レール２０の両端にそれぞれ設けられるレールストッパ３０と、転動体としてのボールＢを複数保持する保持器（ケージ）４０と、断面形状が略コ字状のブロック５０と、ブロック５０の両端にそれぞれ設けられるブロックストッパ６０とを備えている。なお、レールストッパ３０は単一のネジ７０のネジ止めによって、レール２０の端部に固定されている。また、レールストッパ３０は樹脂製であり、金型により成形される。

そして、レール２０の両側面にはそれぞれボールＢが転動するための溝２１が設けられており、ブロック５０の両壁における内壁面にもそれぞれボールＢが転動するための溝５１が設けられている。

また、保持器４０はレール２０の下側に嵌め込まれるようにして、レール２０とブロック５０との間に配置される。そして、この保持器４０は、レール２０及びブロック５０のいずれに対しても往復移動自在に構成されている。また、保持器４０には、ボールＢを保持するための貫通孔４１が複数設けられている（図５参照）。これら複数の貫通孔４１に、それぞれボールＢが保持された状態で、ボールＢはレール２０に設けられた溝２１及びブロック５０に設けられた溝５１を転がる。

以上の構成により、レール２０は、ブロック５０に対して滑らかに直線的に移動することができる。なお、レール２０がブロック５０に対して移動する際には、ボールＢの転がりに伴い、保持器４０もレール２０及びブロック５０それぞれに対して滑らかに直線的に移動する。

また、保持器４０は、レールストッパ３０によってレール２０の端部よりも外側への移動が規制され、かつ、ブロックストッパ６０によってブロック５０の端部よりも外側への移動が規制される。これにより、レール２０のブロック５０に対する往復移動範囲は規制される。

＜レールストッパ＞
特に、図６〜図９を参照して、レールストッパ３０について、更に詳細に説明する。図６は本発明の実施例１に係るレールストッパの正面側から見た斜視図である。図７は本発明の実施例１に係るレールストッパの側面図である。図８は本発明の実施例１に係るレールストッパの裏面図である。図９は本発明の実施例１に係るレールストッパの裏面側から見た斜視図である。

レールストッパ３０は、上記の通り、レール２０の両端にそれぞれ固定される。このレールストッパ３０の中央部には、ネジ７０が挿通される単一の貫通孔３１が設けられている。なお、本実施例では、ネジ７０の頭部がさら頭のものが用いられるように構成されて
おり、貫通孔３１の表側はさら頭に対応するようにテーパ形状となっている。これにより、ネジ７０によるネジ止めによって、レールストッパ３０とレール２０は、レール２０側に設けられたネジ穴とレールストッパ３０に設けられた貫通孔３１の中心軸が精度良く一致するように固定される。

また、レールストッパ３０の幅方向の両側には、保持器４０のレール端部よりも外側への移動を規制する規制部としての一対の凸部３２が設けられている。これら一対の凸部３２に、保持器４０の端部が当たることによって、保持器４０のレール端部よりも外側への移動が規制される。

本実施例における凸部３２の内側の壁面は、湾曲面部３２ａと、湾曲面部３２ａの上下に設けられる平面部３２ｂ，３２ｃにより構成されている。レールストッパ３０がレール２０の端部に固定されると、湾曲面部３２ａはレール２０に設けられた溝２１の中に位置する。ここで、図８中、点線で示した部分が溝２１の内壁面の位置を示している。図から分かるように、湾曲面部３２ａと溝２１の内壁面との間には隙間が設けられ、湾曲面部３２ａは溝２１の内壁面に当たらないように構成されている。一方、レールストッパ３０がレール２０の端部に固定されると、平面部３２ｂ，３２ｃはレール２０の側面に当たるように構成されている。これにより、レールストッパ３０のレール２０に対する回転方向の位置ずれが防止される。つまり、これらの平面部３２ｂ，３２ｃは位置決め部として機能し、レール２０の側面のうち平面部３２ｂ，３２ｃが当たる部位は被位置決め部として機能するように構成されている。なお、レール２０の側面のうち、少なくとも平面部３２ｂ，３２ｃが当たる部位は平面である。

また、本実施例においては、レールストッパ３０の下部に、位置決め専用の凸部３３も設けられている。レールストッパ３０がレール２０の端部に固定されると、この凸部３３の上面の平面部３３ａが、レール２０の下面に当たるように構成されている。これによっても、レールストッパ３０のレール２０に対する回転方向の位置ずれが防止される。つまり、凸部３３の上面の平面部３３ａは位置決め部として機能し、レール２０の下面のうち平面部３３ａが当たる部位は被位置決め部として機能するように構成されている。なお、レール２０の下面のうち、少なくとも平面部３３ａが当たる部位は平面である。

このように、本実施例においては、一対の凸部３２における各平面部３２ｂ，３２ｃとレール２０の両側面との間、及び、凸部３３の上面の平面部３３ａとレール２０の下面との間の合計５箇所の平面同士の接触によって、レールストッパ３０のレール２０に対する回転方向の位置ずれが防止される。

＜本実施例の優れた点＞
上記の通り、本実施例によれば、レールストッパ３０のレール２０に対する回転方向の位置ずれを平面同士の接触により防止することができる。そのため、当該位置ずれをより確実にするためには、これら接触させる平面部分の寸法精度を高めればよい。従って、曲面部分の寸法精度を高くする場合に比べて、高い加工精度（レールストッパを成形するための成形型の加工精度やレール２０を加工する加工精度）が要求されることなく、寸法精度を高めることができる。従って、簡易な加工により、１本のネジ７０だけでレールストッパ３０のレール２０に対する回転方向の位置ずれをより確実に防止することができる。

また、凸部３２とレールストッパ本体部分との間の隅部、及び凸部３３とレールストッパ本体との間の隅部には、成形時にＲ面が形成されることは避けられない。そのため、レールストッパ３０をレール２０の端部に固定した際に、これらの隅部がレール２０の角部（レール２０の端面と側面との境界部分の角部、及びレール２０の端面と下面との境界部分の角部）に当たると、凸部３２，３３が変形してしまうおそれがある。そのため、これ
らの角部に面取り加工を施すことによって、上記隅部が角部に当たらないようにするのが望ましい。本実施例の場合、これらの角部は平面と平面との境界部分であるので、面取り加工を簡単に行うことができる。

また、レールストッパ３０の幅方向の両側に設けられた一対の凸部３２は、保持器４０が衝突する部分であるため、耐衝撃性が高いほうが望ましい。本実施例においては、凸部３２に湾曲面部３２ａを設けて、レール２０に設けられた溝２１に入り込むように構成している。これにより、凸部３２に対して保持器４０が当たる面積をできるだけ大きくすることで、凸部３２が単位面積当たりに受ける力を小さくし、かつ、肉厚の厚い部分をできるだけ大きくすることで剛性を高めて耐衝撃性を高くしている。

なお、本実施例に係る保持器４０は、その両側面の内壁面側が図４に示すように平面で構成され、レール２０に設けられた溝２１には入り込まないように構成されている。しかし、この保持器４０の両側面に、溝２１に入り込むような膨らみを設けることで、凸部３２に当たる面積をより大きくすると好適である。そのようにすれば、凸部３２に対して保持器４０が当たる面積はより大きくなり、凸部３２が単位面積当たりに受ける力をより小さくすることができる。

また、本実施例においては、上記の通り、５箇所の平面同士の接触によって、レールストッパ３０のレール２０に対する回転方向の位置ずれを防止する構成を採用している。しかし、理論上は、いずれか１箇所の平面同士の接触のみでも当該位置ずれを防止することが可能である。そのため、いずれか１箇所のみの寸法精度を高くして、他の箇所の寸法精度は多少ラフにすることもできる。例えば、凸部３３の上面の平面部３３ａの寸法精度を高くして平面部３３ａは確実にレール２０の下面に接触するようにし、一対の平面部３２ｂ，３２ｃに関しては、平面部３２ｂ同士、及び平面部３２ｃ同士の間の距離をレール２０の幅寸法よりも僅かに大きくなるように多少ラフにしておくこともできる。そのようにすれば、寸法精度を高くする箇所を少なくでき、加工精度を高くする箇所を減らすことができる。また、平面部３２ｂ，３２ｃはレール２０の側面との間に多少の隙間ができるため、レールストッパ３０をレール２０の端部に固定する際に、凸部３２がレール２０の端部に引っ掛かってしまうことを抑制でき、作業性を高めることができる。

（実施例２）
図１０及び図１１には、本発明の実施例２が示されている。本実施例では、レールストッパの変形例を示す。本実施例におけるレールストッパ３０ｐは上記実施例１に示したレールストッパ３０の一部の構成を変更したものである。基本的な構成および作用については実施例１と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。

図１０は本発明の実施例２に係るレールストッパの側面図である。図１１は本発明の実施例２に係るレールストッパの裏面図である。

本実施例に係るレールストッパ３０ｐは、上記実施例１におけるレールストッパ３０において、凸部３３が設けられていない点のみが異なり、他の構成は同一である。すなわち、本実施例に係るレールストッパ３０ｐにおいては、レールストッパ３０ｐの幅方向の両側に設けられた一対の凸部３２における各平面部３２ｂ，３２ｃのみが位置決め部として機能するように構成されている。

本実施例においても、上記実施例１の場合と同様に、簡易な加工により、レールストッパ３０ｐのレール２０に対する回転方向の位置ずれをより確実に防止することができることは言うまでもない。また、上記実施例１の場合、レールストッパ３０の下部に設けられ
た凸部３３をレール２０の下面側に位置させる必要がある。しかし、レール２０とブロック５０との間の隙間が狭い装置の場合には、凸部３３をレール２０の下面に位置させることができない場合もある。そのような場合に、本実施例に係るレールストッパ３０ｐを有効に用いることができる。

（参考例１）
図１２及び図１３には、本発明の参考例１が示されている。本参考例では、レールストッパの変形例を示す。本参考例におけるレールストッパ３０ｑは上記実施例１に示したレールストッパ３０の一部の構成を変更したものである。基本的な構成および作用については実施例１と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。

図１２は本発明の参考例１に係るレールストッパの側面図である。図１３は本発明の参考例１に係るレールストッパの裏面図である。

本参考例係るレールストッパ３０ｑは、上記実施例１におけるレールストッパ３０において、凸部３３が設けられていない点と凸部３２の形状を変更した点のみが異なり、他の構成は同一である。すなわち、本参考例に係るレールストッパ３０ｑにおいては、レールストッパ３０ｑの幅方向の両側に設けられた一対の凸部３２ｑは、その内側の壁面が平面部３２ｑｄのみにより構成されている。そして、一対の凸部３２ｑにおける各平面部３２ｑｄのみが位置決め部として機能するように構成されている。

本参考例においても、上記実施例１の場合と同様に、簡易な加工により、レールストッパ３０ｑのレール２０に対する回転方向の位置ずれをより確実に防止することができることは言うまでもない。また、上記実施例２の場合と同様に、レール２０とブロック５０との間の隙間が狭い装置の場合に、本参考例に係るレールストッパ３０ｑを有効に用いることができる。更に、本参考例では、レールストッパ３０ｑの幅方向の両側に設けられた一対の凸部３２ｑの形状を、上記実施例１，２に比べて簡素化できるので、レールストッパ３０ｑを成形する金型をより簡素化できるという利点がある。保持器４０から受ける衝撃が弱く、凸部３２ｑの耐衝撃性をそれ程高くする必要がないような場合に、本参考例に係るレールストッパ３０ｑを有効に用いることができる。

（実施例３）
図１４及び図１５には、本発明の実施例３が示されている。本実施例では、レールストッパの変形例を示す。本実施例におけるレールストッパ３０ｒは上記実施例１に示したレールストッパ３０の一部の構成を変更したものである。基本的な構成および作用については実施例１と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。

図１４は本発明の実施例３に係るレールストッパの側面図である。図１５は本発明の実施例３に係るレールストッパの裏面図である。

本実施例に係るレールストッパ３０ｒは、上記実施例１におけるレールストッパ３０において、凸部３３が設けられていない点と凸部３２の形状を変更した点のみが異なり、他の構成は同一である。

上記実施例１における凸部３２の場合には、湾曲面部３２ａが設けられている部分と平面部３２ｂ，３２ｃが設けられている部分が繋がっているのに対して、本実施例に係る凸部３２ｒの場合には、湾曲面部３２ｒａが設けられている部分と、平面部３２ｒｂ，３２ｒｃが設けられている部分は分けられるように構成されている。

そして、本実施例においては、レールストッパ３０ｒの幅方向の両側に設けられた一対の凸部３２ｒにおける各平面部３２ｒｂ，３２ｒｃのみが位置決め部として機能するように構成されている。

本実施例においても、上記実施例１の場合と同様に、簡易な加工により、レールストッパ３０ｒのレール２０に対する回転方向の位置ずれをより確実に防止することができることは言うまでもない。また、上記実施例２の場合と同様に、レール２０とブロック５０との間の隙間が狭い装置の場合に、本実施例に係るレールストッパ３０ｒを有効に用いることができる。更に、本実施例では、位置決め部として機能する平面部３２ｒｂ，３２ｒｃの高さ方向の距離を、位置決め機能が発揮される範囲内で、極力小さくしている。こうすることで、レールストッパ３０ｒをレール２０の端部に固定する際に、凸部３２ｒがレール２０の端部に引っ掛かってしまうことを抑制でき、作業性を高めることができる。

（参考例２）
図１６及び図１７には、本発明の参考例２が示されている。本参考例では、レールストッパの変形例を示す。本参考例におけるレールストッパ３０ｓは上記実施例１に示したレールストッパ３０の一部の構成を変更したものである。基本的な構成および作用については実施例１と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。

図１６は本発明の参考例２に係るレールストッパの側面図である。図１７は本発明の参考例２に係るレールストッパの裏面図である。

本参考例に係るレールストッパ３０ｓは、レールストッパ３０ｓの幅方向の両側に設けられた一対の凸部３２ｓには、位置決め部として機能する平面部が設けられていない点で、上記実施例１の場合とは異なっている。また、レールストッパ３０ｓの下部に設けられた凸部３３ｓを左右の２箇所に分けた点でも、上記実施例１の場合とは異なっている。

そして、本参考例に係るレールストッパ３０ｓにおいては、レールストッパ３０ｓの下部に設けられた一対の凸部３３ｓの各上面の平面部３３ｓａのみが位置決め部として機能するように構成されている。

本参考例においても、上記実施例１の場合と同様に、簡易な加工により、レールストッパ３０ｐのレール２０に対する回転方向の位置ずれをより確実に防止することができることは言うまでもない。また、本参考例の場合には、一対の凸部３３ｓの各上面の平面部３３ｓａのみ寸法精度を高くすれば良く、加工精度を高くする箇所を減らすことができる。そして、レールストッパ３０ｓをレール２０の端部に固定する際に、凸部３２ｓがレール２０の端部に引っ掛かってしまうことをほぼ確実に防止でき、作業性をより高めることができる。

図１は本発明の実施例１に係る直線運動案内装置の斜視図である。 図２は本発明の実施例１に係る直線運動案内装置の平面図である。 図３は本発明の実施例１に係る直線運動案内装置の正面図である。 図４は本発明の実施例１に係る直線運動案内装置においてブロックを取り外した状態を示す斜視図である。 図５は本発明の実施例１に係る直線運動案内装置における保持器の斜視図である。 図６は本発明の実施例１に係るレールストッパの正面側から見た斜視図である。 図７は本発明の実施例１に係るレールストッパの側面図である。 図８は本発明の実施例１に係るレールストッパの裏面図である。 図９は本発明の実施例１に係るレールストッパの裏面側から見た斜視図である。 図１０は本発明の実施例２に係るレールストッパの側面図である。 図１１は本発明の実施例２に係るレールストッパの裏面図である。 図１２は本発明の参考例１に係るレールストッパの側面図である。 図１３は本発明の参考例１に係るレールストッパの裏面図である。 図１４は本発明の実施例３に係るレールストッパの側面図である。 図１５は本発明の実施例３に係るレールストッパの裏面図である。 図１６は本発明の参考例２に係るレールストッパの側面図である。 図１７は本発明の参考例２に係るレールストッパの裏面図である。 図１８は従来例に係るストッパをレールに取り付けた状態を示す正面図である。 図１９は従来例に係るストッパの平面図である。

１０ 直線運動案内装置
２０ レール
２１ 溝
３０，３０ｐ，３０ｑ，３０ｒ，３０ｓ レールストッパ
３１ 貫通孔
３２，３２ｑ，３２ｒ，３２ｓ 凸部
３２ａ，３２ｒａ 湾曲面部
３２ｂ，３２ｃ，３２ｑｄ，３２ｒｂ，３２ｒｃ 平面部
３３，３３ｓ 凸部
３３ａ，３３ｓａ 平面部
４０ 保持器
４１ 貫通孔
５０ ブロック
５１ 溝
６０ ブロックストッパ
７０ ネジ
Ｂ ボール

Claims (2)

1. 転動体が転動する溝を両側面にそれぞれ有するレールと、
   該レールに沿って往復移動自在に設けられると共に、転動体を保持する保持器と、
   該レールの端部に固定され、前記保持器がレールから外れることを防止するストッパと、
   を備える直線運動案内装置において、
   前記ストッパは、
   前記保持器のレール端部よりも外側への移動を規制する規制部と、
   前記ストッパを前記レールの端部に固定するためのネジが挿通される単一の貫通孔と、
   前記溝の内壁面に当たらないように、前記ストッパの回転方向への位置ずれを防止する位置決め部と、
   を有し、
   前記位置決め部は、前記レールに設けられた平面状の被位置決め部に対して平面接触する平面部により構成されると共に、
   前記規制部は、前記ストッパの両側に設けられ、前記レール側に向かって突出する一対の凸部により構成されており、
   これら一対の凸部は、前記溝の中に位置し、かつ前記溝の内壁面との間には隙間が設けられた状態で配置される湾曲部と、該湾曲部の両側に設けられ、前記レールの側面に対して接触する一対の前記平面部とが、それぞれ設けられていることを特徴とする直線運動案内装置。
2. 前記一対の凸部とは独立して、前記レール側に向かって突出する位置決め専用の凸部が設けられており、該位置決め専用の凸部の上面が、前記レールの下面に対して接触する前記平面部であることを特徴とする請求項１に記載の直線運動案内装置。

Images