JP5434796B2 - リニアガイド装置の潤滑構造 - Google Patents

Description

本発明は、リニアガイド装置を潤滑剤により潤滑する潤滑構造に関する。

特許文献１には、潤滑剤が通る潤滑剤通路を案内レールの内部に設けたリニアガイド装置が開示されている。この潤滑剤通路は、案内レールの端面から軸方向に延びている。そして、潤滑剤通路から分岐した分岐路が案内レールの外面に開口しており、この開口部から吐出された潤滑剤がリニアガイド装置のボール転動溝に供給され、潤滑に供されるようになっている。

特許文献１に記載のリニアガイド装置は、案内レールの断面形状が逆Ｔ字形状であり、リニアガイド装置を固定するための取付け穴が、幅方向に張り出した両側部に形成され、前記潤滑剤通路が幅方向中央部に形成されている。しかしながら、一般的なリニアガイド装置の案内レールの断面形状は略矩形であり、前記取付け穴が幅方向中央部に形成されるので、一般的なリニアガイド装置の案内レールの内部に前記潤滑剤通路を設けることは困難である。また、大型の機械や長ストロークの搬送装置に用いられるリニアガイド装置の場合に、特許文献１に記載のような潤滑剤通路や分岐路を案内レールに設けることは、その作業が困難であるとともに、高コストとなるという問題があった。

そこで、特許文献２には、案内レールのほぼ全体にわたる潤滑剤通路や分岐路を設ける必要のない潤滑技術が開示されている。すなわち、特許文献２には、案内レールの上部にノズルヘッド（移動部材）が一体に取り付けられたリニアガイド装置が開示されている。ノズルヘッドには上下方向に貫通する潤滑剤供給穴が形成されており、案内レールに形成された貫通穴と連通している。そして、貫通穴とスライダが一致する位置に移動した際に、ノズルヘッドの潤滑剤が潤滑剤供給穴及び貫通穴を介してスライダ内に補給されるようになっている。
しかしながら、大型の機械や長ストロークの搬送装置に用いられるリニアガイド装置の場合には、案内レールに多数の貫通穴を設ける必要があるので、やはり特許文献１の場合と同様に、その作業が困難であるとともに、高コストとなるという問題があった。

実開昭６２−８７２１７号公報 特開２００２−３３９９６８号公報

そこで、本発明は上記のような従来技術が有する問題点を解決し、大型の機械や長ストロークの搬送装置に用いられるリニアガイド装置であっても、簡易に且つ低コストで潤滑を行うことが可能な潤滑構造を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は次のような構成からなる。すなわち、本発明に係るリニアガイド装置の潤滑構造は、軸方向に延びる転動体軌道面を有する案内レールと、該案内レールの転動体軌道面に対向する転動体軌道面を有するとともに軸方向に相対移動可能に前記案内レールに取り付けられたスライダと、前記両転動体軌道面の間に形成される転動体転動路内に転動自在に装填された複数の転動体と、を備えるとともに、直列に連設された複数のレール部材により前記案内レールが構成されたリニアガイド装置において、前記軸方向と直交する平面による断面形状が前記レール部材と略同一であり且つ前記両転動体軌道面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給部材を、隣接する前記レール部材同士の間に介在させ、前記潤滑剤の吐出口を前記潤滑剤供給部材の外面に開口させるとともに、前記潤滑剤供給部材の断面形状を、前記レール部材同士の間に介在された前記潤滑剤供給部材の外縁が前記レール部材の外縁から外方に突出しないような形状とすることを特徴とする。

このような本発明に係るリニアガイド装置の潤滑構造においては、前記リニアガイド装置が取り付けられる被取付部に設けられた潤滑剤通路と前記吐出口とを連通する潤滑剤供給路を備える構成とすることができる。この潤滑剤供給路内には繊維状物質を配してもよい。
また、前記レール部材に係合して前記潤滑剤供給部材を前記レール部材に固定する係合部が、前記潤滑剤供給部材に備えられていることが好ましい。あるいは、前記レール部材に設けられた凹部に嵌合して前記潤滑剤供給部材を前記レール部材に固定する凸部が、前記潤滑剤供給部材に備えられていることが好ましい。
さらに、前記潤滑剤供給部材は成形可能な樹脂又は金属で構成されていることが好ましい。

本発明に係るリニアガイド装置の潤滑構造は、大型の機械や長ストロークの搬送装置に用いられるリニアガイド装置であっても、簡易に且つ低コストで潤滑を行うことが可能である。

本発明に係るリニアガイド装置の潤滑構造の一実施形態を説明するリニアガイド装置の斜視図である。 図１のリニアガイド装置の断面図である。 図１のリニアガイド装置に用いられる潤滑剤供給部材の斜視図である。 図１のリニアガイド装置に用いられる潤滑剤供給部材の正面図である。 変形例の潤滑剤供給部材の斜視図である。 別の変形例の潤滑剤供給部材の斜視図である。

本発明に係るリニアガイド装置の潤滑構造の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明に係るリニアガイド装置の潤滑構造の一実施形態を説明するリニアガイド装置の斜視図であり（ただし、スライダの一部を破断して図示してある）、図２はその断面図である。また、図３は、図１のリニアガイド装置に用いられる潤滑剤供給部材の斜視図であり、図４は、その潤滑剤供給部材の正面図である。なお、これ以降の各図においては、同一又は相当する部分には、同一の符号を付してある。

軸方向に延びる断面形状略角形の案内レール１の上に、断面形状略コ字状のスライダ２が軸方向に相対移動可能に組み付けられている。この案内レール１の上面１ｂと左右両側面１ａ，１ａとが交差する稜線部には、軸方向に延びる断面ほぼ１／４円弧形状の凹溝からなる転動体転動溝（本発明の構成要件である転動体軌道面に相当する）１０，１０が形成され、また、案内レール１の左右両側面１ａ，１ａの上下方向中間位置には、軸方向に延びる断面ほぼ１／２円弧形状（半円形）の凹溝からなる転動体転動溝１０，１０が形成されている。

また、スライダ２は、スライダ本体２Ａと、その軸方向両端部に着脱可能に取り付けられたエンドキャップ２Ｂ，２Ｂと、で構成されており、さらに、スライダ２の軸方向両端部（各エンドキャップ２Ｂの端面）には、案内レール１とスライダ２との間の隙間の開口部分のうち軸方向に向く開口部分を密封するサイドシール５，５が装着されている。このサイドシール５，５により、前記隙間への外部からの異物の侵入や、前記隙間から外部への潤滑剤の流出が防止されている。

さらに、スライダ本体２Ａの左右両袖部６，６の内側面の角部及び上下方向中間位置には、案内レール１の転動体転動溝１０，１０，１０，１０に対向する断面ほぼ１／２円弧形状（半円形）の転動体転動溝１１，１１，１１，１１（本発明の構成要件である転動体軌道面に相当する）が形成されている。そして、案内レール１の転動体転動溝１０，１０，１０，１０とスライダ２の転動体転動溝１１，１１，１１，１１との間に、断面ほぼ円形の転動体転動路１４，１４，１４，１４が形成されていて、これらの転動体転動路１４は軸方向に延びている。なお、案内レール１及びスライダ２が備える転動体転動溝１０，１１の数は片側二列に限らず、例えば片側一列又は三列以上などであってもよい。
さらにまた、スライダ２は、スライダ本体２Ａの左右両袖部６，６の肉厚部分の上部及び下部に、転動体転動路１４と平行をなして軸方向に貫通する貫通孔からなる直線路１３，１３，１３，１３を備えている。

一方、エンドキャップ２Ｂは、例えば樹脂材料の射出成形品からなり、断面形状が略コ字状に形成されている。エンドキャップ２Ｂ，２Ｂは、スライダ本体２Ａとの当接面（裏面）の左右両側に、転動体転動路１４とこれに平行な直線路１３とを連通させる半ドーナッツ状の湾曲路を有している。そして、直線路１３と両端の湾曲路とで、転動体３を転動体転動路１４の終点から始点へ送り循環させる転動体戻し路が構成され、この転動体戻し路と転動体転動路１４とで、略環状の転動体循環路が形成されている。この転動体循環路内には、例えば鋼球からなる多数の転動体３が転動自在に装填されていて、これらの転動体３の転動を介してスライダ２が案内レール１に沿って軸方向に移動するようになっている。

案内レール１に組みつけられたスライダ２を案内レール１に沿って軸方向に移動させると、転動体転動路１４内に装填されている転動体３は、転動体転動路１４内を転動しつつ案内レール１に対してスライダ２と同方向に移動する。そして、転動体３が転動体転動路１４の終点に達すると、エンドキャップ２Ｂ内に備えられたタング部によって転動体転動路１４からすくい上げられ、湾曲路へ送られる。湾曲路に入った転動体３はＵターンして直線路１３に導入され、直線路１３を通って反対側の湾曲路に至る。ここで再びＵターンして転動体転動路１４の始点に戻り、このような転動体循環路内の循環を無限に繰り返す。

ここで、案内レール１について詳細に説明する。本実施形態のリニアガイド装置の案内レール１は、軸方向に延びる断面形状略角形のレール部材２０の複数が直列に連設されることにより構成されている。そして、隣接するレール部材２０，２０同士の間には、転動体転動溝１０，１１に潤滑剤を供給する潤滑剤供給部材３０が介在されている。潤滑剤供給部材３０はスライダ２による負荷を受けないので、その軸方向長さは転動体直径の数個分以下（例えば３個分）である。

図３，４に示すように、この潤滑剤供給部材３０は、軸方向と直交する平面による断面形状がレール部材２０と略同一であり、レール部材２０，２０同士の間に介在された潤滑剤供給部材３０の外縁がレール部材２０の外縁から外方に突出しないような形状となっている。潤滑剤供給部材３０の外縁とレール部材２０の外縁とが一致するような形状としてもよいし（図１を参照）、潤滑剤供給部材３０の外縁の一部又は全部がレール部材２０の外縁よりも内側に位置するような形状としてもよい。ただし、潤滑剤供給部材３０の外縁とレール部材２０の外縁との差が大きいと、潤滑剤供給部材３０とレール部材２０の間に段差が生じて、スライダ２の移動に支障が出るおそれがあるため、潤滑剤供給部材３０の外縁とレール部材２０の外縁とがほぼ一致するような形状とすることが好ましい。

また、潤滑剤供給部材３０の外面には、転動体転動溝１０と略同形状で転動体転動溝１０に連続する凹溝３１，３１，３１，３１が形成されている。そして、潤滑剤供給部材３０の凹溝３１の溝面には、潤滑剤の吐出口３２が開口している。リニアガイド装置は、ベッド，テーブル等の被取付部に取り付けられているが、この被取付部には潤滑剤が通る潤滑剤通路が設けられていて、潤滑剤通路と吐出口３２とを連通する潤滑剤供給路３３が潤滑剤供給部材３０の内部に備えられている。そして、潤滑剤供給部材３０の被取付部との接触面（底面）に、潤滑剤供給路３３の基端部３３ａが開口していて、被取付部の潤滑剤通路から該基端部３３ａに潤滑剤が導入されるようになっている。

このような構成から、被取付部の潤滑剤通路内の潤滑剤が、潤滑剤供給路３３内を通って吐出口３２に至り、凹溝３１に吐出されるようになっている。凹溝３１に吐出された潤滑剤は、凹溝３１に連続する転動体転動溝１０に至り、転動体転動溝１０，１１や転動体３の潤滑に供される。この潤滑剤供給路３３内には、繊維状物質を配することが好ましい。そうすれば、繊維状物質により潤滑剤を保持することができるため、流動性の高い種類の潤滑剤であっても、潤滑剤の消費を少量に抑えることができる。繊維状物質の種類は特に限定されるものではないが、例えばフェルトやポリプロピレン繊維等があげられる。

このような本実施形態のリニアガイド装置は、潤滑剤供給路３３に相当する油路を案内レール１（レール部材２０）に設ける必要がないので、大型の機械や長ストロークの搬送装置に用いられる場合であっても、簡易に且つ低コストで潤滑を行うことができる。
潤滑剤供給部材３０の材質は特に限定されるものではないが、樹脂（耐油性を有することが好ましい），金属，セラミックがあげられ、特にアルミニウムが好ましい。また、潤滑剤供給部材３０の製造方法は特に限定されるものではないが、削り出しでは高コストとなるので、材質が樹脂であれば射出成形法，溶融成形法等が好ましく、金属であればダイキャスト法，メタルインジェクションモールディング法，ロストワックス鋳造法等が好ましい。

このような潤滑剤供給部材３０には、レール部材２０に係合して潤滑剤供給部材３０をレール部材２０に固定する係合部３５を設けることが好ましい。例えば、図３，４に示すように、レール部材２０の左右両側面に連続する面に、レール部材２０の側面の一部を覆うように張り出す略直方体状の係合部３５を設けるとよい。レール部材２０同士の間に潤滑剤供給部材３０を介在させた際には、係合部３５がレール部材２０の側面に係合するため、潤滑剤供給部材３０が案内レール１の左右方向に動くことが規制される。よって、潤滑剤供給部材３０の位置ズレが抑制される。

係合部３５の形状は略直方体状に限定されるものではなく、レール部材２０に係合して潤滑剤供給部材３０の位置ズレを抑制できるならば、どの様な形状でも差し支えない。また、潤滑剤供給部材３０に設ける係合部３５の個数は、レール部材２０に係合して潤滑剤供給部材３０の位置ズレを抑制できるならば、４個に限定されるものではなく、３個以下でもよいし５個以上でもよい。さらに、係合部３５を設ける位置は、図３，４に示すように潤滑剤供給部材３０の下部でもよいが、上部でも差し支えないし、上下方向中間位置でも差し支えない。

また、潤滑剤供給部材３０には、上記のような係合部３５の代わりに、レール部材２０に設けられた凹部に嵌合して潤滑剤供給部材３０をレール部材２０に固定する凸部を設けてもよい。例えば、図５に示すように、レール部材２０の底面に設けられた研削逃げ溝（図示せず）に嵌合する略板状の凸部３６を、潤滑剤供給部材３０における研削逃げ溝に対向する位置に設けてもよい。あるいは、図６に示すように、レール部材２０の軸方向端面に設けられた凹部（図示せず）に嵌合する凸部３６を、潤滑剤供給部材３０におけるレール部材２０に対向する位置に設けてもよい。

レール部材２０，２０同士の間に潤滑剤供給部材３０を介在させた際に、レール部材２０の研削逃げ溝又は凹部に潤滑剤供給部材３０の凸部３６を嵌合させれば、潤滑剤供給部材３０が案内レール１の左右方向や上下方向に動くことが規制される。よって、潤滑剤供給部材３０の位置ズレが抑制される。潤滑剤供給部材３０に設ける凸部３６の個数は、潤滑剤供給部材３０の位置ズレを抑制できるならば特に限定されるものではない。

１ 案内レール
２ スライダ
３ 転動体
１０ 転動体転動溝（転動体軌道面）
１１ 転動体転動溝（転動体軌道面）
２０ レール部材
３０ 潤滑剤供給部材
３１ 凹溝
３２ 吐出口
３３ 潤滑剤供給路
３５ 係合部
３６ 凸部

Claims (6)

1. 軸方向に延びる転動体軌道面を有する案内レールと、該案内レールの転動体軌道面に対向する転動体軌道面を有するとともに軸方向に相対移動可能に前記案内レールに取り付けられたスライダと、前記両転動体軌道面の間に形成される転動体転動路内に転動自在に装填された複数の転動体と、を備えるとともに、直列に連設された複数のレール部材により前記案内レールが構成されたリニアガイド装置において、
   前記軸方向と直交する平面による断面形状が前記レール部材と略同一であり且つ前記両転動体軌道面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給部材を、隣接する前記レール部材同士の間に介在させ、前記潤滑剤の吐出口を前記潤滑剤供給部材の外面に開口させるとともに、前記潤滑剤供給部材の断面形状を、前記レール部材同士の間に介在された前記潤滑剤供給部材の外縁が前記レール部材の外縁から外方に突出しないような形状とすることを特徴とするリニアガイド装置の潤滑構造。
2. 前記リニアガイド装置が取り付けられる被取付部に設けられた潤滑剤通路と前記吐出口とを連通する潤滑剤供給路を備えることを特徴とする請求項１に記載のリニアガイド装置の潤滑構造。
3. 前記潤滑剤供給路内には繊維状物質が配されていることを特徴とする請求項２に記載のリニアガイド装置の潤滑構造。
4. 前記レール部材に係合して前記潤滑剤供給部材を前記レール部材に固定する係合部が、前記潤滑剤供給部材に備えられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のリニアガイド装置の潤滑構造。
5. 前記レール部材に設けられた凹部に嵌合して前記潤滑剤供給部材を前記レール部材に固定する凸部が、前記潤滑剤供給部材に備えられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のリニアガイド装置の潤滑構造。
6. 前記潤滑剤供給部材は樹脂又は金属で構成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のリニアガイド装置の潤滑構造。

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