JP5326548B2

JP5326548B2 - 直動案内装置

Info

Publication number: JP5326548B2
Application number: JP2008325483A
Authority: JP
Inventors: 総一郎加藤
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2008-12-22
Filing date: 2008-12-22
Publication date: 2013-10-30
Anticipated expiration: 2028-12-22
Also published as: JP2010144897A

Description

この発明は、中空の案内レールを備えた直動案内装置に関する。

直動案内装置は、図５に示すように、案内レール１とスライダ２と複数個の転動体３とを備えている。案内レール１およびスライダ２は、互いに対向配置されて転動体３の転動通路を形成する転動溝（転動面）１１，２１を有する。
スライダ２は、案内レール１の幅方向両側に配置される脚部２Ａと、案内レール１の厚さ方向一端側に配置されて両脚部２Ａを連結する胴部２Ｂとからなる。スライダ２の転動溝（転動面）２１は両脚部２Ａの内側面に形成されている。スライダ２は、両脚部２Ａに、転動体３の戻し通路２２と、この戻し通路２２と前記転動通路とを連通させる方向転換路を有する。

そして、前記転動通路、戻し通路、および方向転換路で転動体の循環経路が構成され、この循環経路内を転動体３が循環することにより、案内レール１およびスライダ２の一方が他方に対して相対的に直線運動する。
さらに、案内レール１には、基台等の被取付部にボルトを用いて取り付けるための取り付け穴４が、案内レール１の厚さ方向（図５の配置では上下方向）に貫通して形成されている。

下記の特許文献１には、案内レール（ガイドレール）の軽量化を目的として、軸方向に延びる貫通孔を設けることが記載されている。この貫通孔の断面形状は楕円形であり、案内レールの取り付け穴をどのように形成するかについての記載はない。
下記の特許文献２には、案内レールを中空とし、被取付部（ベッド）に設けた溝に案内レールの下面全体を嵌めることが記載されている。案内レールの取り付け穴に関しては、中空の案内レールの上板部（スライダ側の板部）にボルトの頭部の受け部を形成し、下板部（スライダの反対側の板部）にボルトの軸部を通す孔または開口部を設けている。この取り付け穴にスライダ側からボルトを挿入して、案内レールの中空部および下板部の孔（または開口部）にボルトの軸部を配置し、その先端の雄ねじをベッドの雌ねじに螺合することで、案内レールがベッドに取り付けられ、ボルトの頭部は受け部で保持される。
実開平６−３５６４８号公報実開昭６３−３７８１７号公報

上述のように、特許文献２の案内レールでは、ボルトの頭部が中空の案内レールのスライダ側の板部に設けた受け部で保持され、ボルトの軸部が中空部に配置され、ボルトの先端が案内レールのスライダの反対側の板部に螺合されるため、ボルトの締めつけによって案内レールがボルトの軸方向に変形し、長手方向で波状になる恐れがあり、精度不良の原因となる。

本発明の課題は、中空の案内レールを被取付部にボルトで取り付ける際に、ボルトの軸方向に案内レールが変形しないようにすることと、案内レールの左右方向（ローリング方向）の傾きを抑制することである。

上記課題を解決するために、本発明は、案内レールとスライダと複数個の転動体とで構成され、案内レールの幅方向両側面に、転動体の転動面が形成され、スライダは、案内レールの幅方向両側に配置される脚部と、案内レールの厚さ方向一端側に配置されて両脚部を連結する胴部とからなるとともに、前記両脚部の内側面に、案内レールの転動面に対向配置される転動面を有し、この転動面と案内レールの転動面とにより転動体の転動通路が形成され、前記両脚部に転動体の戻し通路が形成され、前記両脚部にはまた、前記戻し通路と前記転動通路を連通させる方向転換路が形成され、案内レールを被取付部にボルトを用いて取り付ける取り付け穴が、案内レールの厚さ方向に貫通して形成され、案内レールのスライダの反対側となる面が前記被取付部に接触する取付面であり、前記転動通路、戻し通路、および方向転換路で構成された循環経路内を転動体が転動することにより、案内レールおよびスライダの一方が他方に対して相対的に直動する直動案内装置において、前記案内レールには、長手方向に貫通する第１の貫通穴が形成され、この貫通穴の長手方向に垂直な断面は角が面取りされた長方形であり、この貫通穴の長手方向に垂直な断面の、前記スライダの反対側となる第１の面から前記取付面に貫通する第２の貫通穴を、前記取り付け穴として形成し、前記第１の面が、少なくとも前記第２の貫通穴の周囲において案内レールの前記取付面と平行であり、前記第１の面と前記取付面との距離（Ａ）が、前記取付面側に最も近い側の軌道面の中心と前記取付面との距離（Ｂ）の０．２倍以上であることを特徴とする直動案内装置を提供する。

本発明の直動案内装置は、また、前記第１の面と対向する第２の面から案内レールのスライダ側の面に貫通し、直径が挿入するボルトの頭部の直径より大きい第３の貫通穴を、前記第２の貫通穴と対向する位置に設け、前記第２の面が、前記第３の貫通穴の周囲において案内レールの前記取付面と平行であり、前記第１の貫通穴の前記案内レールの長手方向に垂直な断面の幅方向寸法（Ｘ１）と、前記第２の貫通穴の直径（Ｘ２）と、前記第３の貫通穴の直径（Ｘ３）とが、Ｘ２＜Ｘ３＜Ｘ１を満たす。
本発明の直動案内装置を構成する案内レールの取付を、案内レールのスライダ側からボルトを挿入して行う場合には、前記第３の貫通穴からボルトを挿入して、ボルトの頭部を第１の貫通穴内に入れ、第１の面をボルト頭部の座面とする。

本発明の直動案内装置を構成する案内レールの取付を、案内レールの取付面（スライダの反対側の面）に配置した被取付部に設けた第４の貫通穴からボルトを挿入して行う場合には、案内レールの第１の貫通穴に、第２の貫通穴に対応させた位置に雌ねじを形成した雌ねじ部材を挿入して、各雌ねじを各第２の貫通穴に合わせ、この雌ねじに第４の貫通穴と第２の貫通穴を通したボルトの雄ねじ部を螺合させることで、案内レールを被取付部に取り付ける。この場合、案内レールの第１の貫通穴の第１の面が雌ねじ部材の受け面となる。

このように、本発明の直動案内装置によれば、案内レールをボルトで取り付ける際に、中空の案内レールの前記第１の面がボルト頭部の座面となるか雌ねじ部材の受け面となるため、ボルトの軸部が案内レールの中空部に配置される特許文献２の案内レールと比較して、ボルトの軸方向に案内レールが変形しにくくなる。また、ボルト頭部の座面（第１の面）がレールの取付面と平行であるため、案内レールの左右方向（ローリング方向）の傾きが抑制される。
また、前記第１の面と前記取付面との距離（Ａ）が、前記取付面側に最も近い側の軌道面の中心と前記取付面との距離（Ｂ）の０．２倍以上であるため、ボルトによる締結力に対する案内レールの強度の点で好ましい。

本発明の直動案内装置によれば、中空の案内レールを被取り付け部にボルトで取り付ける際に、ボルトの軸方向に案内レールが変形しないようにすることができる。また、案内レールのローリング方向の傾きを抑制できる。

以下、本発明の実施形態について説明する。
図１は、この実施形態のリニアガイド装置を示す図であって、案内レールの取り付け穴位置での断面図に相当する。なお、本発明のリニアガイド装置は、案内レールに特徴があって、スライダは従来より公知のものが使用できるため、この実施形態では案内レールについてのみ説明する。

案内レール１には、長手方向に貫通する第１の貫通穴５が形成されている。第１の貫通穴５の長手方向に垂直な断面は角が面取りされた長方形であり、スライダ２の反対側となる第１の面５１が、案内レール１の取付面（スライダの反対側となる面）１５と平行になっている。そして、第１の面５１から取付面１５に貫通する第２の貫通穴５２が形成されている。第２の貫通穴５２の直径は、挿入するボルトの軸部の直径より少し大きく形成されている。

また、第１の面５１と対向する第２の面５３から案内レール１のスライダ側の面５４に貫通する第３の貫通穴５５が、第２の貫通穴５２と対向する位置に設けてある。第３の貫通穴５５の直径は、挿入するボルトの頭部の直径より少し大きく形成されている。
そして、第１の面５１と取付面１５との距離（Ａ）が、取付面１５に最も近い側の軌道溝（転動面）１１の中心と取付面１５との距離（Ｂ）の約０．４倍になっている。

この案内レール１の取付を、図２に示すように、案内レール１のスライダ２側からボルト６を挿入して行う場合には、第３の貫通穴５５から第１の貫通穴５内にボルト６を挿入して、第１の面５１をボルト６の頭部６１の座面とし、ボルト６の軸部６２の雄ねじをベッド（被取付部）７の雌ねじ７１に螺合する。
この案内レール１の取付を、図３に示すように、案内レール１の取付面１５に配置した被取付部７０に設けた第４の貫通穴７２からボルト６を挿入して行う場合には、図４に示す雌ねじ部材８を使用する。この雌ねじ部材８は、案内レール１とほぼ同じ長さの板状部材に複数の雌ねじ８１が形成されたものである。各雌ねじ８１は、案内レール１の第２の貫通穴５２に対応させた位置に形成されている。雌ねじ部材８の幅は、案内レール１の第２の貫通穴５２の直径より大きく、第１の貫通穴５の幅方向寸法より小さい。

この雌ねじ部材８を案内レール１の第１の貫通穴５に挿入して、各雌ねじ８１を各第２の貫通穴５２に合わせ、被取付部７０の第４の貫通穴７１からボルト６を挿入し、案内レール１の第２の貫通穴５２を通して、ボルト６の軸部６２の雄ねじを雌ねじ部材８の雌ねじ８１に螺合し、ボルト６の先端部を第１の貫通穴５内に突出させる。
このように、この実施形態の直動案内装置によれば、中空の案内レール１の第１の面５１が、図２の取り付け構造の場合にはボルト６の頭部６１の座面となり、図３の取り付け構造の場合には雌ねじ部材８の受け面となるため、中空部（第１の貫通穴５）にボルト６の軸部６２が配置される取り付け構造と比較して、ボルト６の軸方向に案内レール１が変形しにくくなる。また、距離Ａが距離Ｂの約０．４倍であるため、ボルト６による締結力に対する案内レール１の耐久性が特に良好である。

実施形態のリニアガイド装置を示す図であって、案内レールの取り付け穴位置での断面図に相当する。案内レールのスライダ側からボルトを挿入して取付を行った状態を示す図である。案内レールのスライダの反対側からボルトを挿入して取付を行った状態を示す図である。雌ねじ部材を示す部分平面図である。直動案内装置の従来例を示す部分断面斜視図である。

符号の説明

１案内レール
１１案内レールの軌道溝（転動面）
１５取付面（スライダの反対側となる面）
２スライダ
２Ａスライダの脚部
２Ｂスライダの胴部
２１スライダの転動溝（転動面）
２２戻し通路
３転動体
４取り付け穴
５第１の貫通穴
５１第１の面
５２第２の貫通穴
５３第２の面
５４スライダ側の面
５５第３の貫通穴
６ボルト
６１ボルトの頭部
６２ボルトの軸部
７ベッド（被取付部）
７０被取付部
７１雌ねじ
７２第４の貫通穴
８雌ねじ部材
８１雌ねじ

Claims

案内レールとスライダと複数個の転動体とで構成され、
案内レールに転動体の転動面が形成され、
スライダは、案内レールの幅方向両側に配置される脚部と、案内レールの厚さ方向一端側に配置されて両脚部を連結する胴部とからなるとともに、
前記両脚部の内側面に、案内レールの転動面に対向配置される転動面を有し、この転動面と案内レールの転動面とにより転動体の転動通路が形成され、前記両脚部に転動体の戻し通路が形成され、前記両脚部にはまた、前記戻し通路と前記転動通路を連通させる方向転換路が形成され、
案内レールを被取付部にボルトを用いて取り付ける取り付け穴が、案内レールの厚さ方向に貫通して形成され、
案内レールのスライダの反対側となる面が前記被取付部に接触する取付面であり、
前記転動通路、戻し通路、および方向転換路で構成された循環経路内を転動体が転動することにより、案内レールおよびスライダの一方が他方に対して相対的に直動する直動案内装置において、
前記案内レールには、長手方向に貫通する第１の貫通穴が形成され、この貫通穴の長手方向に垂直な断面は角が面取りされた長方形であり、
この貫通穴の長手方向に垂直な断面の、前記スライダの反対側となる第１の面から前記取付面に貫通する第２の貫通穴を、前記取り付け穴として形成し、
前記第１の面が、少なくとも前記第２の貫通穴の周囲において案内レールの前記取付面と平行であり、
前記第１の面と対向する第２の面から案内レールのスライダ側の面に貫通し、直径が挿入するボルトの頭部の直径より大きい第３の貫通穴を、前記第２の貫通穴と対向する位置に設け、前記第２の面が、前記第３の貫通穴の周囲において案内レールの前記取付面と平行であり、
前記第１の貫通穴の前記案内レールの長手方向に垂直な断面の幅方向寸法（Ｘ１）と、前記第２の貫通穴の直径（Ｘ２）と、前記第３の貫通穴の直径（Ｘ３）とが、Ｘ２＜Ｘ３＜Ｘ１を満たし、
前記第１の面と前記取付面との距離（Ａ）が、前記取付面側に最も近い側の軌道面の中心と前記取付面との距離（Ｂ）の０．２倍以上であることを特徴とする直動案内装置。
前記第２の貫通穴に対応させた位置に雌ねじを形成した雌ねじ部材を備えた請求項１記載の直動案内装置。