JP4965362B2

JP4965362B2 - ローラ形式の直動案内ユニット

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Publication number: JP4965362B2
Application number: JP2007179786A
Authority: JP
Inventors: 重紀筧
Original assignee: Nippon Thompson Co Ltd
Current assignee: Nippon Thompson Co Ltd
Priority date: 2007-07-09
Filing date: 2007-07-09
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2027-07-09
Also published as: JP2009014177A; US20090016654A1; US8403563B2

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に跨架して転動体であるローラを介して相対移動するスライダから構成された小型のローラ形式の直動案内ユニットに関する。

近年，直動案内ユニットは，工作機械，各種の組立装置，搬送機械，半導体製造装置，測定装置などの各種の装置の摺動部に組み込まれて使用され，適用する技術分野が拡大しているのが現状である。また，ローラ形式の直動案内ユニットとしては，各種の技術分野で多く使用されているが，高剛性で高精度でなるものが求められると共に，小形化したもの，高速，高加減速摺動の便用条件にも適合するものが要望されており，特に，半導体製造装置や測定装置において上記の性能が求められている。

従来，本出願人が開発した四条列無限直動案内ユニットが知られている。該四条列無限直動案内ユニットは，リターン孔が形成されたスリーブの両端と側板に形成された方向転換路の開口端周縁とは，端面形状の凹凸部の嵌合で結合されている。詳細には，スリーブの端面は，半月形状の凸部と欠円状の凹部とで形成され，側板の開口部には，スリーブの凹部に合致する凸部が形成され，開口部の残り一辺はスリーブの凸部に合致する側板の端面の部分になっている。上記の結合構造により，ケーシングとスリーブと側板との相対的位置が正確に決定され，リターン孔と方向転換路とが正確に位置合わせできるものになっている（例えば，特許文献１参照）。

また，リニアガイド装置として，戻り路を形成するスリーブの位相決めや組立を容易に行うことができ，作動性や騒音特性の悪化を抑制せんとするものが知られている。該リニアガイド装置は，戻り路を形成したスリーブの両端の開口部に傾斜開口面を形成し，その傾斜開口面に突き合わすようにエンドキャップの外側突起と内側突起とが組合された連通部の端部に突合斜面が形成されている。転動体はボールになっているので，スリーブの戻り路の断面形状は円形状に形成されている（例えば，特許文献２参照）。
特開平４−１９４４１３号公報特開２００７−９２９０２号公報

しかしながら，上記特許文献１の四条列無限直動案内ユニットでは，近年の小形な直動案内ユニットの要望，高速化，多種用途などから，更に小径なローラであっても，ローラが循環路を滑らかに循環できるものが求められている。上記従来例では，スリーブの凹部と側板の凸部との結合位置がリターン孔の矩形の３辺で一致している。従って，直動案内ユニットにおいて，小径なローラでは，上記結合位置でローラが引っ掛からないようにローラの循環を滑らかにするために，上記結合位置における段差量を小さくする，即ち，組立精度を上げなければならない状況になっている。

また，上記特許文献２に開示されている従来のリニアガイド装置では，スリーブの外形も円形状になるために結合斜面がぴったりと合致しなければならず，軸方向に隙間（ガタ）がある場合などは，スリーブがガタ分回転してしまう。スリーブが多少回転しても転動体がボールの場合は問題にならないが，ローラの場合では，ローラの通路が矩形形状のために，スリーブが回転してしまうと，互いの矩形形状が合致しなくなってしまい，ローラの循環に支障が生じてしまうことになる。

従来の直動案内ユニットでは，図示していないが，方向転換路のリターン路側になるエンドキャップの開口部とスリーブとの連結部は, 従来，方向転換路から連通してエンドキャップの背面から延びる突出部が分割されることなく，その端面が平ら面となってケーシングの嵌挿孔に僅かに嵌入してスリーブに連結していた。その連結でローラの端面側の連結状態は, エンドキャップの背面の端面から延びる壁面の幅全面で連結するものであった。そうすると, その連結部を通過するローラは, スリーブと突出部との連結部で段差があると, そのまま倒れるように傾斜して壁面間に引っ掛かり易くなってしまう。そこで，直動案内ユニットについて，転動体がボールに比較してローラの場合には，転動面を案内するだけでなく，ローラの端面を摺接案内し，ローラの姿勢を傾き無く整然と案内することが必要であり，小径なローラにあっては，リターン路と方向転換路との連結境界における僅かな段差でも，ローラの転走に支障が生じることから，更に，ローラを循環路において安定して滑らかに案内する課題があった。

この発明の目的は，上記の課題を解決することであり，転動体としてローラを用いた場合に，ローラが方向転換路とリターン路との接続部即ち連結部でスムーズに転走できるように，エンドキャップに形成されている方向転換路から階段状の突出部を突出させ，階段状の突出部に相補的に対応してリターン路を形成するパイプ体の端面を形成し，しかもローラの両端面をガイドする突出部を移動方向に沿って二分割して両側でそれぞれ異なる位置でリターン路を形成するパイプ体に連結するように構成し，ローラ端面をガイドする壁面の連結部を分割した両側且つ対向する両側で異ならせ，ローラを連結部でスムーズに転走させることができるローラ形式の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転動体であるローラを介して摺動自在なスライダから成り，前記スライダは，前記軌道レールの前記第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軌道面との間に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それぞれ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，及び前記軌道路と前記リターン路と一対の前記方向転換路とで構成される循環路を転走する複数の前記ローラを有することから成るローラ形式の直動案内ユニットにおいて，
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挿通された長手状のパイプ体の矩形状の通し孔で形成され，
前記パイプ体の両端面は，前記方向転換路から連通して前記エンドキャップの端面から突出して前記嵌挿孔に嵌挿された突出部の端面にそれぞれ連結され，
前記パイプ体及び前記突出部の互いの前記端面同士は，相補的に合致する凹凸嵌合で形成された連結部で成り，
前記連結部における前記ローラの端面をそれぞれガイドするための前記リターン路の一対の壁面は，それぞれの前記壁面にあって前記エンドキャップの前記突出部の突出量の小さい連結位置で成る第１連結部と前記突出部の前記突出量の大きい連結位置で成る第２連結部とで幅が等分されて階段状に連結されて形成されると共に，一方の前記壁面に形成された前記第１連結部に対向して他方の前記壁面には前記第２連結部が形成され，且つ前記一方の前記壁面に形成された前記第２連結部に対向して前記他方の前記壁面には前記第１連結部が形成されて，対向する前記壁面で互い違いに互いに一致することがない前記連結部の位置関係に構成されていることを特徴とするローラ形式の直動案内ユニットに関する。

また，前記パイプ体は，縦割り状の一つの分割体を２つ合わせて構成され，前記分割体の対向する端面間では，一方の前記第１連結部を構成する第１端面が他方の前記第２連結部を構成する第２端面に対向し，一方の前記第２連結部を構成する第２端面が他方の前記第１連結部を構成する第１端面に対向して形成されている。更に，前記連結部は，前記ローラの前記端面をガイドする前記第１連結部と前記第２連結部との他に，前記ローラの転動面をガイドする前記エンドキャップの前記端面からの連結位置をそれぞれ異にする第３連結部，第４連結部及び第５連結部から構成されている。

また，この直動案内ユニットでは，前記パイプ体の前記端面は，前記第１端面，前記第２端面，前記第３連結部を構成する第３端面，前記第４連結部を構成する第４端面，及び前記第５連結部を構成する第５端面がそれぞれ一対ずつ形成されている。

また，前記エンドキャップに設けられた前記突出部は，前記ローラの転動面をガイドするための前記第３連結部を構成する突出量の大きい第３凸部と前記第４連結部を構成する突出量の小さい第４凸部から構成されている。

この発明による直動案内ユニットは，上記のように構成したので，小径なローラであっても，該ローラが方向転換路とリターン路との連結部で，ローラが接続壁面で引っかからずにスムーズに転走することができ，高速，高加減速摺動の使用条件でも高剛性で高精度の性能を発揮でき，特に，半導体製造装置や測定装置における摺動部に組み込まれても良好な性能を発揮できる。

以下，図面を参照して，この発明によるローラ形式の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，転動体がローラ５から成る小形でなるローラ形式に構成されており，スライダ２が軌道レール１上をより高速に，より高加減速に相対往復動する状況にあっても，ローラ５の循環路６０における循環を滑らかに案内することができるものである。この直動案内ユニットは，特に，方向転換路２０とリターン路１０との連結部，具体的には，方向転換路２０が形成されたエンドキャップ４とケーシング３の嵌挿孔９に嵌入されたリターン路１０が形成されたパイプ体３０との連結構造に特徴を有するものであり，方向転換路２０から連通して延びてエンドキャップ４の端面である背面３５から突出して形成された突出部５０とパイプ体３０との連結部は，第１連結部３６〜第５連結部４０で構成され，特に，ローラ５の端面５Ｅを案内する壁面が互いに相補的に合致する凹凸嵌合でなり，第１連結部３６及び第２連結部３７の連結構造になっていることを特徴としている。各連結部３６〜４０の連結位置は，互いに一致することがなく形成され，ローラ５が連結部３６〜４０で引っ掛かり難い構造に形成されている。

この直動案内ユニットにおいて，エンドキャップ４の突出部５０とパイプ体３０の端部との連結構造は, エンドキャップ４に形成された凸部とパイプ体３０に形成された凸部とが互いに凹凸嵌合に連結されているので，パイプ体３０の外形が円形に形成されていても回転することがなくエンドキャップ４とパイプ体３０との位置合わせが合致するものになっている。また，この直動案内ユニットは，小径なローラ５の循環路６０の循環にあっては，従来の各部品の連結構成では，ローラに対する連結部の食い違い即ち段差が大きなものになってしまい，段差を小さくしようとすれば，各部品の精度をさらに高精度に仕上げなければならなくなり，高価なものになってしまうが，現状の加工精度であっても，この発明の直動案内ユニットにおける連結構造によってそのような食い違い等の問題が解決される。

図１及び図３に示すように，この直動案内ユニットは，両側面２９の長手方向に沿ってそれぞれ一対の軌道面１１（第１軌道面）が形成された長尺状の軌道レール１，及び軌道レール１に跨架して転動体であるローラ５を介して摺動自在なスライダ２から成る。軌道レール１には，ベース，ベッド等の他の部材に取り付けるため，ボルトを挿通する長手方向に隔置して取付け用孔１７が形成されている。スライダ２は，軌道面１１に対向して形成された軌道面１２（第２軌道面）及び軌道面１１，１２間の軌道路２５に平行なリターン路１０が形成されたケーシング３，ケーシング３の両端面２７に固着されて軌道路２５とリターン路１０とを連通する方向転換路２０が形成されたエンドキャップ４，エンドキャップ４の外端面２８に配置されて軌道レール１とスライダ２との隙間をシールするリップ部１６を備えたエンドシール１５，軌道路２５とリターン路１０と両側にそれぞれ位置する方向転換路２０とから成る循環路６０を転走する複数のローラ５，軌道路２５にてケーシング３の長手方向に対向して延び且つローラ５を保持する保持板１３，及び保持板１３をケーシング３に固定する保持バンド１４から構成されている。ケーシング３には，スライダ２に他の機器等の部材を固定ため取付け用ねじ孔１８が形成されている。この直動案内ユニットは，エンドシール１５の端面にはグリースニップル２３が取り付けられており，グリースニップル２３はエンドキャップ４の給油孔６２に連通している。

図２に示すように，スライダ２の両袖部５６には，それぞれ一対の循環路６０が形成され，一対の循環路６０のうち一方の循環路６０を転走するローラ５は，スライダ２の下方向負荷を受ける下側の軌道路２５からケーシング３の上側のリターン路１０に循環し，他方の循環路６０を転走するローラ５は，スライダ２の上方向負荷を受ける上側の軌道路２５からケーシング３の下側のリターン路１０に循環する。方向転換路２０は，エンドキャップ４の両袖部５８にたすき掛けに交差状態（図８参照）にそれぞれ形成されている。軌道路２５を転走するローラ５は，保持板１３によって保持され，スライダ２を軌道レール１から外した場合に，スライダ２からローラ５が脱落することが無いものになっており，保持板１３は，保持バンド１４によりケーシング３の軌道面１２間に保持され，保持バンド１３の両端がエンドキャップ４の保持バンド溝５９に嵌入して係止することによって，スライダ２に固着されている。

図２又は図６に示すように，リターン路１０を構成するパイプ体３０は, 転動体のローラ５が滑らかに転走可能になるように, ローラ５よりも若干に大きな通し孔２２で断面が矩形孔状に形成され, 矩形孔の断面における一辺は, ローラ５の長さ方向でなり，ローラ５の長さよりも若干に大きい一辺の長さＬでなり, もう一辺は, ローラ５の直径方向でなり，ローラ５の直径よりも若干に大きい一辺の長さＢでなっている。ローラ５が転走する通し孔は，エンドキャップ４の突出部５０においても同様である。リターン路１０の一辺の長さＬでなる一対の壁面は, ローラ５の円形の転動面５Ｒを案内し, 上記一辺の長さＢでなる一対の壁面７７は, ローラ５の端面５Ｅを案内するように構成されている。リターン路１０は, 軌道路２５と平行に直線路に形成されている。

図３に示すように，エンドキャップ４に形成されたたすき掛けに交差状態の方向転換路２０は，長円状でなる外側方向転換路２０Ｌと短円状でなる内側方向転換路２０Ｓにより構成され（図５参照），循環路６０は，軌道路２５，リターン路１０及び一対の方向転換路２０である長円状の外側方向転換路２０Ｌと短円状の内側方向転換路２０Ｓで構成されている。エンドキャップ４の端面２８の凹部２１には，潤滑剤含浸部材６が配設され，方向転換路２０のローラ５に潤滑剤が供給され，小形な直動案内ユニットであっても，多量の潤滑剤を保留できる構造に構成されており，潤滑剤のメンテナンスフリーを達成している。図２及び図３に示すように，リターン路１０は，ケーシング３の嵌挿孔９に挿通された長手状でなるパイプ体３０の矩形状の通し孔２２で形成されている。パイプ体３０の端面は，方向転換路２０から連通して延びてエンドキャップ４の端面である背面３５から突出して形成され，嵌挿孔９に嵌挿されたエンドキャップ４の突出部５０に連結している。

図３及び図４に示すように，方向転換路２０は, 一部に直線路６４を含んで曲線路６５に形成され, 軌道路２５とリターン路１０とを連通する通路に形成されている。スライダ２に形成された循環路６０は, 具体的には，ケーシング３に形成された軌道面１２と軌道レール１の軌道面１１間に形成される軌道路２５, ケーシング３に軌道面１１に平行に延びるパイプ体３０の通し孔２２で形成されたリターン路１０，及びエンドキャップ４に形成された一対の方向転換路２０によって形成され, 各構成部品即ちケーシング３にエンドキャップ４を連結することによって構成される。従って, ローラ５が循環路６０を滑らかに循環するためには, 各構成部品，特に，方向転換路２０とリターン路１０との連結部でローラ５が引っ掛かることが無いようにしなければならない。ローラ５が引っ掛からない構成とは, 循環路６０の断面矩形状の通路が連結部において食い違いが無いように段差が生じないようにすることがベストである。しかしながら, ケーシング３，エンドキャップ４，潤滑剤含浸部材６，エンドシール１５等の構成部品を組み立てた状態では, 加工誤差, 組立誤差などから段差を零にすることができない。現物合わせで修正すれば，連結領域での段差も零にすることが可能になるがコストが高いものになってしまう。また, 連結領域での段差量が同じでもローラ５が小径のものになると, ローラ５の大きさに対する段差量の割合が大きくなるので, 引っ掛かり易くなってしまう。

この直動案内ユニットは, 小径なローラ５にあって, 連結部３６〜４０において多少の段差があってもローラ５が容易に乗り越えられれば，ベターとしたものである。ローラ５の転動面５Ｒ側の段差は, 乗り越え易いものであるが, ローラ５の端面５Ｅ側の段差はローラ５に傾きが生じやすく乗り越え難いものであり, この発明による直動案内ユニットは, ローラ５の端面５Ｅ側の段差を乗り越え易くなるように移動方向に沿って第１連結部３６と第２連結部３７とに分割して二等分に形成すると共に，分割した連結部３６，３７の連結面４１，４２を移動方向に異なった位置で連結するように凹凸に構成したものになっている。

図４〜図７には，エンドキャップ４とパイプ体３０との連結構造が示されている。エンドキャップ４は，断面矩形状でなる方向転換路２０の外周面及び側壁面が形成されたエンドキャップ本体８と方向転換路２０の内周面が形成されエンドキャップ本体８の凹部７４に嵌入されたスペーサ７とからなっている。方向転換路２０のリターン路１０側になるエンドキャップ４の開口部６３には, 方向転換路２０から連通して延びてエンドキャップ本体８の端面３５から突出した突出部５０が形成され，突出部５０は嵌挿孔９に嵌挿して配設される。突出部５０は，方向転換路２０の外周面，及び一対の側壁面から延びた矩形状の開口部６３の三辺によって形成されている。

図４及び図５に示すように，エンドキャップ４とパイプ体３０との連結構造は，エンドキャップ４から見て突出量の小さい第１凸部４６で構成される第１連結部３６，突出量の大きい第２凸部４７で構成される第２連結部３７，突出量の大きい第３凸部４８で構成される第３連結部３８，突出量の小さい第４凸部４９で構成される第４連結部３９，及び突出量が無いスペーサ７で構成される第５連結部４０になっており，特に，ローラ５の端面５Ｅに対応するガイド面を二分割した第１連結部３６及び第２連結部３７とパイプ体３０との結合位置即ち連結位置がエンドキャップ４の背面の端面３５からそれぞれ異なっている。即ち，ローラ５の端面５Ｅを案内する壁面７７における第１連結部３６と第２連結部３７とは，突出量の異なっていることによってパイプ体３０の端面と互いに相補的に合致する凹凸嵌合態様に形成されて構成されている。第１連結部３６と第２連結部３７とは，ガイド面の壁面Ｂの幅を等分（Ｂ／２）しており，対向面では互い違いに位置しており，エンドキャップ４の端面３５からの連結位置を互いに異にした長さＬ1 , Ｌ２に形成されており，第２連結部３７の側面即ちローラ５の移動方向に平行に延びる連結面７３は，パイプ体３９の第１端面５１を構成する突出量が大きい側面即ちローラ５の移動方向に平行に延びる連結面７５に整合して嵌合し合っている。

この直動案内ユニットは，図４に示すように，突出部５０の連結部３６，３７の壁面の幅Ｂを等分するようにして階段状に形成したものになっている。即ち, その部分の突出部５０は, エンドキャップ４の背面の端面３５から距離Ｌ２で延びる壁面幅Ｂ／２の第２凸部４７とエンドキャップ４の背面の端面３５から距離Ｌ１で延びる壁面幅Ｂ／２の第１凸部４６とに形成されている（Ｌ１＜Ｌ２）。即ち，エンドキャップ４の第２凸部４７は，第１凸部４６より長く突出しており，第２凸部４７の第１凸部４６より突出した部分には，移動方向に延びる連結面７３が形成されている。また，パイプ体３０では，第１端面５１は第２端面より突出しており，第１端面５１の第２端面５２より突出した部分には，移動方向に延びる連結面７５が形成されている。連結面７３と７５とは，ローラ５の移動方向に平行な面となって互いに接触する面となり，ローラ５の端面５Ｅをスムーズにガイドするように移動方向に延びる連結部を構成している。

この直動案内ユニットは, 図４に示すように, ローラ５の端面５Ｅを案内する壁面７７の連結構造にあって, 壁面７７の幅Ｂを二分割して等分するようにして階段状に形成したことから次の如くなっている。この直動案内ユニットは, 従来のものに対して，第１連結部３６及び／又は第２連結部３７のそれぞれの端面間に隙間があっても, ローラ５が該隙間に入り込むことが無いので, ローラ５は連結部をスムースに転走する。例えば, 転動体であるΦ２×２．５のローラ５において, 従来のものでは，連結部の端面間の隙間が０．１６ｍｍで引っ掛かり状態になっていたが, 本発明では連結部の端面間の隙間が０．３１ｍｍでも引っ掛かりが無い状態になっている。また，この直動案内ユニットは, 対向即ち対応する壁面７７間にあって, 一方の第１連結部３６に対応して他方の第２連結部３７, 及び, 一方の第２連結部３７に対応して他方の第１連結部３６に形成されていることも合わせて, 連結部に段差が有っても，ローラ５は連結部をスムースに転走する。例えば, 転動体であるΦ２×２．５のローラ５において, 従来のものでは連結部の段差量が０. ０５ｍｍでも引っ掛かり状態になっていたが, 本発明では連結部の段差量が０．２６ｍｍでも引っ掛かりが無い状態になっている。

この直動案内ユニットは，パイプ体３０の端面もエンドキャップ４の突出部５０に合致するように，相補的に階段状に形成され, 第１凸部４６に対応して第１端面５１及び第２凸部４７に対応して第２端面５２に形成されている。第１凸部４６と第１端面５１とで第１連結部３６とし, 第２凸部４７と第２端面５２とで第２連結部３７とすると, 第１連結部３６と第２連結部３７との間も, 互いに合致する連結面７３，７５になっている。また, 第１連結部３６及び／又は第２連結部３７は, 必ずしも常に当接状態でなく，僅かな隙間状態であってもよいものであるが，どちらかといえば, 連結側面部でパイプ体３０が回転しないように, 隙間無く合致して形成されることが好ましい。また, 突出部５０のローラ５の端面５Ｅをガイドする対応する壁面７７間では, 一方の第１連結部３６に対応して他方の第２連結部３７, 及び一方の第２連結部３７に対応して他方の第１連結部３６に形成されている。上述のように, この発明による階段状の連結構造により, 連結部を通過するローラ５は, 半分の壁面でなる段差に対して, そのまま倒れること無く, 壁面７７間に引っ掛かり難くなる。また，この直動案内ユニットの連結構造は, 全く小さな部分の構成であるが, 小形なローラ形式の直動案内ユニットにあって, 近年の使用環境に適用可能な滑らかな摺動を実現している。

図５に示すように，この直動案内ユニットでは，第１〜第５連結部３６〜４０は，エンドキャップ４におけるエンドキャップ本体８の第１〜第４凸部４６〜４９の端面である第１〜第４連結面４１〜４４及びスペーサ７の端面である連結面４５と，パイプ体３０の第１〜第５端面５１〜５５とが対向好ましくは当接することによって構成されている。また，一対の対向する壁面７７間では，一方の第１連結部３６に他方の第２連結部３７が対向し，一方の第２連結部３７に他方の第１連結部３６が対向して形成されている。第１〜第５連結部３６〜４０は，エンドキャップ４の背面の端面３５から，距離Ｌ１の結合位置になる第１連結部３６，距離Ｌ２の結合位置になる第２連結部３７，距離Ｌ３の結合位置になる第３連結部３８，距離Ｌ４の結合位置になる第４連結部３９，及び同一面になるスペーサ７の背面位置になる第５連結部４０からなっている。また，突出部５０は，リターン路１０の直線状態の通し孔２２に形成されているので，ローラ５の姿勢も安定して連結部を転走可能になる。

図５に示すように，第１〜第５連結部３６〜４０をエンドキャップ４側とパイプ体３０側とに分離して考慮すると，第１連結部３６は突出量の小さい第１凸部４６の第１連結面４１とパイプ体３０の突出量の大きい第１端面４１，第２連結部３７は突出量の大きい第２凸部４７の第２連結面４２とパイプ体３０の突出量の小さい第２端面４２，第３連結部３８は突出量の大きい第３凸部４８の第３連結面４３とパイプ体３０の突出量の小さい第３端面４３，第４連結部３９は突出量の小さい第４凸部３９の第４連結面４４とパイプ体３０の突出量の大きい第４端面４４，及び第５連結部４０はスペーサ７の端面である第５連結面４５とパイプ体３０の第５端面５５とがそれぞれ合致して連結するものになっている。従って，エンドキャップ４とパイプ体３０との第１〜第５連結部３６〜４０は，エンドキャップ４の突出部５０の連結面４１〜４５とパイプ体３０の端面５１〜５５が凹凸状に嵌合して位置決めして確実に連結されるように構成されている。

図６に示すように，エンドキャップ４の突出部５０について，ローラ５の端面５Ｅに対向する一方の壁面７７側に第１凸部４６及び第２凸部４７，他方の壁面７７側に第２凸部４７及び第１凸部４６が位置しており，また，方向転換路２０の外周面から延びる中央位置にローラ５の転動面５Ｒをガイドする第４凸部４９，第４凸部４９の両側に第３凸部４８，及びスペーサ７の背面部分に第５連結面４５が形成されている。

図７に示すように，パイプ体３０は，ローラ５の円筒面５Ｒ側の中央位置（分割面）で長手方向に沿って２分割された分割体３０Ｓ（図１１〜図１５参照）を合体させて構成されており，合体された端面は，ローラ５の端面５Ｅに対向する一方の壁面７７側に第１端面５１及び第２端面５２，他方の壁面７７側に第２端面５２及び第１端面５１が位置しており，また，方向転換路２０の外周面から延びる中央位置にローラ５の転動面５Ｒをガイドする第４端面５４，第４端面５４の両側に第３端面５３，及びスペーサ７の背面部分に対向する第５端面５５が形成されている。従って，パイプ体３０の端面には，第１端面５１，第２端面５２，第３端面５３，第４端面５４，及び第５端面５５が一対に形成されている。

図８，図９及び図１０には，エンドキャップ４について，スペーサ７を取り外した状態のエンドキャップ本体８が示されている。エンドキャップ本体８は，上部７６とその幅方向両側から垂下する両袖部５８から構成され，軌道レール１に跨架する領域が凹部に形成されている。エンドキャップ本体８は，エンドキャップ４をケーシング３に固定するためのねじ７１を挿通する取付け用孔２６が両側に形成されている。エンドキャップ本体８は，両袖部５８に方向転換路２０を形成するためにスペーサ７を嵌入する凹部７４が形成されている。外側方向転換路２０Ｌの外周面を形成する凹部７４には，潤滑剤供給口７２がそれぞれ形成されている。また，両袖部５８における外側方向転換路２０Ｌと内側方向転換路２０Ｓのリターン路１０側の開口部６３には，端面３５から突出してなる突出部５０がそれぞれ形成されている。エンドキャップ本体８の両袖部５８の下面には，下面シール１９を取り付けるためのフック２４が設けられている。エンドキャップ本体８の上部７６には，背面側の端面３５の中央部に給油孔６２が形成され，給油孔６２から方向転換路２０へと油溝６１が形成されて給油できるように構成されている。

図１１〜図１５に示すように，パイプ体３０は，２分割状の一つの分割体３０Ｓから同一の分割体３０Ｓ同士を合体させて構成され，ここでは，その分割体３０Ｓを図示している。パイプ体３０は，両端の円筒部３１，円筒部３１間を一体に連結してローラ５の端面５Ｅを案内する壁面７７が形成された一対の柱部３２，及び円筒部３１間を一体に連結してローラ５の転動面５Ｒを弾性的に可撓に案内する一対の可撓柱部３３から構成され，柱部３２と可撓柱部３３との間にはスリット６６が形成されている。パイプ体３０の外形は，円形になっているが，可撓柱部３３の外周部分は，ケーシング３の嵌挿孔９との間に可撓できる隙間ができるように，欠円状に凹部に形成されている。パイプ体３０の分割体３０Ｓの合体面３４には，一方の円筒部３１側に凸部６７が形成され，他方の円筒部３１側に凸部６７が嵌入する凹部６８が形成され，分割体３０Ｓ同士を１８０°対応させることでパイプ体３０に合体できるものになっている。また，パイプ体３０の円筒部３１において，一対の柱部３２の延長部に位置する第１端面５１と第２端面５２とには，エンドキャップ４の第１凸部４６の第１連結面４１と第２凸部４７の第２連結面４２とに当接するために面取り部６９が形成され，ローラ５のスムーズな乗り移りができるように形成されている。

図１２に示すように，パイプ体３０の分割体３０Ｓの対向する端面間では，一方の第１端面５１が他方の第２端面５２に対向し，一方の第２端面５２が他方の第１端面５１に対向して形成されている。従って，分割体３０Ｓを合体することで，一対の壁面７７間においても一方の第１端面５１が他方の第２端面５２に対向し，一方の第２端面５２が他方の第１端面５１に対向することになる。上記連結構造により，ローラ５は，方向転換路２０とリターン路１０との間をなめらかに転走できるものになっている。

この発明による直動案内ユニットは，半導体製造装置，精密機械，測定・検査装置，工作機械，各種組立装置，搬送機械，各種ロボット，医療機器，マイクロマシーン等の各種装置における摺動部に組み込んで利用され，循環路の連結部である境界部をスムーズに連結し，連結領域を転動体のローラがスムーズに転走することができる。

この発明による直動案内ユニットを示す正面図である。図１の直動案内ユニットからエンドキャップを取り外したケーシングの端面位置で断面部分を含んだ状態で示す端面図である。図２の一つの循環路を断面して示す説明図である。図３のＡ部分における連結構造を示す説明図である。図４の連結構造部分を分解して示す斜視図である。図４のエンドキャップの突出部を正面に見た正面図である。図４のパイプ体の端面を正面に見た正面図である。図１のエンドキャップ本体を示す背面図である。図８のエンドキャップ本体を示す下面図である。図８のエンドキャップ本体のＢ−Ｂ断面図である。図２のパイプ体における分割体を示す正面図である。図１１の背面図である。図１２の側面図である。図１２のパイプ体の分割体におけるＣ−Ｃ断面図である。図１２のパイプ体の分割体におけるＤ−Ｄ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
５Ｅ端面
５Ｒ転動面
６潤滑剤含浸部材
８エンドキャップ本体
９嵌挿孔
１０リターン路
１１軌道面（第１軌道面）
１２軌道面（第２軌道面）
２０方向転換路
２０Ｌ外側方向転換路
２０Ｓ内側方向転換路
２１凹部
２２通し孔
２５軌道路
２７端面
３０パイプ体
３０Ｓ分割パイプ体
３５端面
３６第１連結部
３７第２連結部
３８第３連結部
３９第４連結部
４０第５連結部
４１第１連結面
４２第２連結面
４３第３連結面
４４第４連結面
４５第５連結面
４６第１凸部
４７第２凸部
４８第３凸部
４９第４凸部
５０突出部
５１第１端面
５２第２端面
５３第３端面
５４第４端面
５５第５端面
６０循環路
７２潤滑剤供給口
７３連結面
７４凹部
７５連結面
７７壁面

Claims

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転動体であるローラを介して摺動自在なスライダから成り，前記スライダは，前記軌道レールの前記第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軌道面との間に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それぞれ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，及び前記軌道路と前記リターン路と一対の前記方向転換路とで構成される循環路を転走する複数の前記ローラを有することから成るローラ形式の直動案内ユニットにおいて，
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挿通された長手状のパイプ体の矩形状の通し孔で形成され，
前記パイプ体の両端面は，前記方向転換路から連通して前記エンドキャップの端面から突出して前記嵌挿孔に嵌挿された突出部の端面にそれぞれ連結され，
前記パイプ体及び前記突出部の互いの前記端面同士は，相補的に合致する凹凸嵌合で形成された連結部で成り，
前記連結部における前記ローラの端面をそれぞれガイドするための前記リターン路の一対の壁面は，それぞれの前記壁面にあって前記エンドキャップの前記突出部の突出量の小さい連結位置で成る第１連結部と前記突出部の前記突出量の大きい連結位置で成る第２連結部とで幅が等分されて階段状に連結されて形成されると共に，一方の前記壁面に形成された前記第１連結部に対向して他方の前記壁面には前記第２連結部が形成され，且つ前記一方の前記壁面に形成された前記第２連結部に対向して前記他方の前記壁面には前記第１連結部が形成されて，対向する前記壁面で互い違いに互いに一致することがない前記連結部の位置関係に構成されていることを特徴とするローラ形式の直動案内ユニット。
前記パイプ体は，縦割り状の一つの分割体を２つ合わせて構成され，前記分割体の対向する端面間では，一方の前記第１連結部を構成する第１端面が他方の前記第２連結部を構成する第２端面に対向し，一方の前記第２連結部を構成する第２端面が他方の前記第１連結部を構成する第１端面に対向して形成されていることを特徴とする請求項１に記載のローラ形式の直動案内ユニット。
前記連結部は，前記ローラの前記端面をガイドする前記第１連結部と前記第２連結部との他に，前記ローラの転動面をガイドする前記エンドキャップの前記端面からの連結位置をそれぞれ異にする第３連結部，第４連結部及び第５連結部から構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のローラ形式の直動案内ユニット。
前記パイプ体の前記端面は，前記第１端面，前記第２端面，前記第３連結部を構成する第３端面，前記第４連結部を構成する第４端面，及び前記第５連結部を構成する第５端面がそれぞれ一対ずつ形成されていることを特徴とする請求項３に記載のローラ形式の直動案内ユニット。
前記エンドキャップに設けられた前記突出部は，前記ローラの転動面をガイドするための前記第３連結部を構成する突出量の大きい第３凸部と前記第４連結部を構成する突出量の小さい第４凸部から構成されていることを特徴とする請求項３又は４に記載のローラ形式の直動案内ユニット。