JP5826537B2 - 直動案内ユニット - Google Patents

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上に転動体を介して相対移動するスライダから構成された小形の直動案内ユニットに関する。

近年，直動案内ユニットは，半導体製造装置，工作機械，産業ロボット等の各種装置における直線往復運動機構を有する摺動部へ適用することが拡大している。各種装置に組み込まれる直動案内ユニットは，省エネであって装置そのものの構造がシンプルに構成され，低コストであると共に，ランニングコストや設備維持コストを削減できることが要望されている。しかも，直動案内ユニットとしては，現状有している各種性能を維持したうえで，益々，構造がコンパクトであってシンプルに構成して低コストであると共に，潤滑剤のメンテナンスフリーが求められている。

本出願人は，直動案内ユニットとして，多孔質構造の焼結樹脂部材で形成したリターン路部材と方向転換路とを接続管部で連通してスムースな方向転換路を形成し，潤滑油を長期にわたって転動体に供給し耐久性を向上させたものを先に開発して特許出願した。当該直動案内ユニットは，転動体であるボールの循環を滑らかにする構造を有していると共に，潤滑油を長期に亙って転動体であるボールに供給可能とする潤滑剤のメンテナンスフリーの構造に構成されており，スライダは，ケーシングの挿通孔の両端部を除いた部分に嵌挿されてリターン路を形成するリターン路部材，方向転換路の内周部と該内周部に続くリターン路の端部を形成する接続管部の内側部分とを有するスペーサ駒部を備えたスペーサ，及び方向転換路の外周部と該外周部に続くリターン路の端部を形成する接続管部の外側部分を備えたエンドキャップから構成されている（例えば，特許文献１参照）。

特開２００３−９０３３８号公報

しかしながら，本出願人に係る上記の特許文献１に開示された直動案内ユニットでは，該文献の図１〜図５に示すように，スライダにおけるケーシングに挿通孔を切削加工し，該挿通孔にリターン路を形成するリターン路部材を挿通配置する構造であり，ケーシングへのリターン路を形成するための孔加工を高精度に行う必要があり，直動案内ユニットが小形であればあるほど，特に，ケーシングへの孔加工が困難であり，製造コストがアップするものであり，直動案内ユニットそのものの構造をコンパクトにシンプルにして製造コストを低く抑えるという点で課題を有していた。

そこで，本出願人は，小形の直動案内ユニットの製作において，リターン路を形成するための孔加工を回避するため，リターン路を形成するパイプ状スリーブをケーシングに沿って配置し，エンドキャップに設けられた方向転換路とスリーブで形成されたリターン路とを如何に強固に，確実に且つ高精度に接続するかの課題をクリアするため，小形の直動案内ユニットにあってリターン路を形成するパイプを，エンドキャップを構成するスペーサと一体構造に構成することによってより組み立てし易く構成できると共に，構成部品間の接合個所がより少なくなって，高精度に循環路が構成可能になり，転動体であるボールへの潤滑剤のメンテナンスフリーを達成してボールをリターン路と方向転換路との接続部でも滑らかに循環転走させることができるようになった。

この発明の目的は，上記の課題を解決することであり，半導体製造装置，工作機械，産業用ロボット等の直線往復運動機構等の各種装置の摺動部に使用され，転動体であるボールが転走するリターン路を形成するのに，従来のケーシングでは袖部に挿通孔を形成していたことを避け，ケーシングの袖部の外側に凹溝を形成して，その凹溝にエンドキャップ間に外装パイプを配設し，外装パイプ内にリターン路を形成する内装パイプを配設することにより，ケーシングへの加工をシンプルに容易にして切削加工コストを低減し，更に外装パイプをエンドキャップのスペーサと一体構造に構成して，スライダの組立を容易にし，全体的にスライダの構造をコンパクトでシンプルにして低コストに作製できる直動案内ユニットを提供することである。

この発明は，長手方向両側面にそれぞれ形成された第１軌道溝を備えた軌道レール，前記第１軌道溝に対向して形成された第２軌道溝を備え且つ前記軌道レールに跨架して相対移動するスライダ，並びに前記第１軌道溝と前記第２軌道溝との間に形成された軌道路，前記軌道路に沿って延びる前記スライダに設けられたリターン路，及び前記軌道路と前記リターン路を接続する前記スライダに設けられた方向転換路から成る循環路を転走する複数の転動体であるボールを有することから成る直動案内ユニットにおいて，
前記スライダは，前記軌道レールの上面に対向した平板状の上部と該上部の両側から垂下してそれぞれ前記軌道レールの前記側面に沿って延び且つ内側に前記第２軌道溝が形成された袖部とから構成されているケーシング，前記ケーシングの両端面にそれぞれ固着され且つ前記方向転換路が形成された一対のエンドキャップ，前記ケーシングの前記袖部の両側面に長手方向に延びてそれぞれ配設された一対の外装パイプを構成するパイプ部，及び前記パイプ部内にそれぞれ嵌挿され且つ内径孔が前記リターン路に形成された一対の内装パイプから構成されており，
前記エンドキャップは，前記ケーシングの前記端面に背面が当接し且つ前記背面の反対側端面である正面に一対の前記方向転換路の内周部が形成されたスペーサと，前記スペーサの前記正面に背面が当接し且つ前記方向転換路の前記内周部に対向して前記方向転換路の外周部がそれぞれ形成されたエンドキャップ本体とから成り，
前記エンドキャップ本体に前記スペーサが合体した前記エンドキャップの背面には，前記リターン路の端部部分が突出して形成される一対の円環部が設けられ，前記スペーサの前記背面には，前記方向転換路の前記内周部に連通して前記円環部を略半分に分割して成る一対の内側半円環部が形成され，及び前記エンドキャップ本体の前記背面には，前記方向転換路の前記外周部に連通して前記円環部を略半分に分割した一対の外側半円環部が形成され，
それぞれの前記スペーサは，一方側の前記内側半円環部が外周に前記パイプ部の一方の端部が嵌入した状態で合体して一体構造に構成されると共に，前記一方側に対する他方側の前記内側半円環部が対向する他方の前記エンドキャップの前記スペーサから延びる前記パイプ部の前記一方に対する他方の端部に嵌入して前記パイプ部を支持して成り，
前記エンドキャップ本体の前記外側半円環部は，前記パイプ部の両端部のそれぞれに嵌入して前記パイプ部を支持して構成されていることを特徴とする直動案内ユニットに関する。

また，この直動案内ユニットでは，前記外装パイプを構成する前記パイプ部は前記内装パイプの肉厚よりも薄い肉厚に形成され，前記内装パイプは前記パイプ部よりも弾性変形量の大きい多孔質構造に形成され，前記多孔質構造の多孔部に含浸された潤滑剤は前記リターン路を通る前記ボールの押圧によって滲出して前記ボールに供給されるものである。また，前記ケーシングの前記袖部の前記両側面は，円筒形状である前記外装パイプを構成する前記パイプ部に合致して断面半円形状の外側凹溝に形成されている。

この直動案内ユニットにおいて，前記外装パイプを構成する前記パイプ部の長さは，前記内装パイプの長さと前記円環部の２倍の長さを合計した長さであって，前記ケーシングの長さに対応して設定されているものである。外装パイプは，エンドキャップに固定されて，ケーシングの長手方向に沿って配設されるので，外力，歪み等に対してぐらつくことなく確実に配設されることになる。

この発明による直動案内ユニットは，上記のように構成されているので，ケーシングにはリターン路を形成するための挿通孔をケーシングの袖部に孔加工する必要がなく，袖部の外側を長手方向に沿って外側凹溝に加工すればよく，加工が容易で加工コストが低減でき，高精度に加工可能になり，ケーシングそのものを軽量化することができ，袖部の外側である外側凹溝に外装パイプを位置させるだけで，外装パイプをエンドキャップ間に容易に高精度に強固に配設可能に成り，エンドキャップの方向転換路と外装パイプに嵌挿された内装パイプのリターン路との連通性が良好になって転動体のボールがより滑らかに循環可能に成っている。また，この直動案内ユニットは，外装パイプを薄肉に形成することによってより軽量になり，コンパクトなスライダを構成することができ，更に，外装パイプをエンドキャップのスペーサと一体成形又は接合により一体構造に構成したことによって，部品点数を低減でき，スライダの組み立て工程が容易になり，また，ケーシングの外側凹溝を外装パイプに合致した断面半円形状に構成することによって，スライダの性能，スライダそのもののバランスを劣化させること無く，従来のようにケーシングに孔加工するものと同等の性能を維持することができる。また，この直動案内ユニットは，外装パイプ内に潤滑剤を含浸保持できる多孔質部材から成る内装パイプを嵌挿するだけで，潤滑剤のメンテナンスフリーを達成でき，特に，小形の直動案内ユニットではスライダの構造を軽量化し，コンパクトでシンプルにして製造コストを低減することができる。

また，この直動案内ユニットでは，外装パイプは，パイプ部をスペーサと一体成形又は接合により一体構造に構成したので，スペーサをエンドキャップ本体と合体して構成されるエンドキャップは，外装パイプの一端がエンドキャップにすでに配設した構造のパイプ部に構成されるので，パイプ部に内装パイプを挿入した後に，エンドキャップをケーシングの両端面にそれぞれ組み付けるだけで，パイプ部をケーシングに組み込んだ構造になり，外装パイプをケーシングに別途支持する必要が無く，スライダを容易に組み立てることができる。特に，スペーサは，外装パイプを合成樹脂の射出成形で一体成形で一体構造に構成する場合には，金型上からも可能な形状に構成されているので，スペーサにパイプ部が同時に形成され，製作し易い構造になっており，スペーサの幅方向の両側に一対の方向転換路の内周部を形成して，一方の方向転換路と連通するパイプ部である外装パイプを一体構造に設け，他方の方向転換路と連通する接続部である半円環部を一体構造に設けるだけであり，直動案内ユニットの部品点数を少なく構成することができるものになっている。また，スペーサは，ケーシングを介在させて互いに対向して配設されるので，ケーシングの両端に配設するスペーサは同一形状に作製すればよく，一種類の形状のスペーサの製作であるのでスペーサの製作が簡単である。内装パイプは，スペーサのパイプ部内の円環部の端面である段部に当接するまで挿入すれば良く，外装パイプへの内装パイプの組み付けがし易い構造に構成されている。また，この直動案内ユニットは，外装パイプがエンドキャップのスペーサと一体成形又は接合により一体構造に構成されていることで，他方側が半円環部で連結部を構成することとなり，組立誤差が小さくなり，循環路を転動体のボールが滑らかに転走可能になる。従って，この直動案内ユニットは，外装パイプをスペーサと一体成形又は接合により一体構造に構成することによって，部品点数を増加させることなく，取り扱い易い構造に構成されている。

この発明による直動案内ユニットの一実施例を示す斜視図である。 図１の直動案内ユニットを示す分解斜視図である。 図１の直動案内ユニットのＡ−Ａ位置で水平面で断面して直動案内ユニットの一実施例の一部分を示すＡ−Ａ断面図である。 図３の直動案内ユニット部分をＢ−Ｂ位置で垂直面で断面して直動案内ユニットの一部分を示すＢ−Ｂ断面図である。 図１の直動案内ユニットを構成するケーシングを示す正面図である。 図５のケーシングを示す側面図である。 図１の直動案内ユニットを構成するスペーサを示す正面図である。 図７のスペーサを示す側面図である。 図７のスペーサを示す平面図である。 図９のスペーサをＣ矢視で見た背面の一部分を示す部分背面図である。 図２の直動案内ユニットに配設された内装パイプを示す正面図である。 図１１の内装パイプを示す側面図である。 図１の直動案内ユニットを構成するエンドキャップ本体を示す背面図である。 図１３のエンドキャップ本体をＤ−Ｄ位置で断面してエンドキャップ本体を示すＣ−Ｃ断面図である。 図１の直動案内ユニットのＡ−Ａ位置で水平面で断面して直動案内ユニットの別の実施例の一部分を示すＡ−Ａ断面図である。

以下，図面を参照して，この発明による直動案内ユニットの実施例について説明する。この直動案内ユニットは，例えば，半導体製造装置，産業ロボット，工作機械等の各種装置の相対移動部に介在させて適用され，部品や機器の相対移動をスムーズに達成させるものである。この直動案内ユニットは，図１に示すように，長手方向両側面３７に軌道溝１６（第１軌道溝）が形成された断面矩形状で長手状の軌道レール１，及び軌道レール１に跨架して相対摺動自在なスライダ２から構成されている。この直動案内ユニットは，特に，図２〜図４又は図１５に示すように，スライダ２を構成するケーシング３の袖部２２の外側に位置する外装パイプ７を構成するパイプ部７Ｐが配設されており，エンドキャップ４に形成した方向転換路１５と外装パイプ７に設けたリターン路２０との接続構造に特徴を有すると共に，外装パイプ７がスライダ２を構成するエンドキャップ４のスペーサ６に一体成形又は接合により一体構造に形成されたパイプ部７Ｐで構成されていることに特徴としているものである。

まず，図１〜図４を参照して，この発明による直動案内ユニットの一実施例を説明する。この直動案内ユニットは，概して，長手方向の両側面３７にそれぞれ形成された軌道溝１６を備えた軌道レール１，軌道溝１６に対向して形成された軌道溝１７（第２軌道溝）を備え且つ軌道レール１に跨架して相対移動するスライダ２，並びに軌道溝１６と軌道溝１７との間に形成された軌道路４０，軌道路４０に沿って延びるスライダ２に設けられたリターン路２０，及び軌道路４０とリターン路２０とを接続するスライダ２に設けられた方向転換路１５から成る循環路を転走する複数の転動体であるボール２９を有するものである。軌道レール１には，その上面５６には，他の機台やベースに固定するための取付け孔１８が複数形成されており，また，スライダ２を構成するケーシング３には，その上面の取付基準面２３に他の機器をケーシング３に固定するための取付けねじ穴２７が複数形成されている。また，スライダ２には，軌道路４０に位置する転動体のボール２９がスライダ２から脱落するのを防止するための保持バンド２６，及びエンドキャップ４の端面６３にそれぞれ配設され且つ循環路へ塵埃の侵入を防ぐ防塵するためリップ部を持つエンドシール９が設けられている。保持バンド２６は，軌道レール１の逃げ溝５５に長手方向に延びて配設されている。保持バンド２６は，エンドキャップ４を構成するエンドキャップ本体５の正面６０から側面４１に掛けて形成された保持バンド溝２５に係止してスライダ２に固定されている。

この直動案内ユニットにおいて，特に，スライダ２は，軌道レール１の上面５６に対向した平板状の上部２１と上部２１の幅方向両側から垂下して軌道レール１の側面３７に沿ってそれぞれ延び且つ内側に軌道溝１７が形成された袖部２２とから成るケーシング３，ケーシング３の両端面３９にそれぞれ固着され且つ方向転換路１５が形成された一対のエンドキャップ４，ケーシング３の袖部２２の外側面２４に長手方向即ち摺動方向に延びてそれぞれ配設され且つそれぞれのエンドキャップ４に設けられた一対の外装パイプ７，及び外装パイプ７内にそれぞれ嵌挿され且つ内径孔がリターン路２０に形成された内側パイプである一対の内装パイプ８を備えていることを特徴としている。また，外装パイプ７は，内装パイプ８の肉厚ｔｉよりも薄い肉厚ｔｏに形成されており，内装パイプ８は，外装パイプ７よりも弾性変形量の大きく潤滑剤を含浸可能な多孔質構造に形成されている。内装パイプ８を構成する多孔質構造の多孔部に含浸された潤滑剤は，リターン路２０を通るボール２９の押圧によって滲出してボール２９に供給されるものである。例えば，外装パイプ７の外径がφＤ１で内径がφｄ１とすると，肉厚ｔｏは（φＤ１−φｄ１）／２である。また，内装パイプ８の外径がφＤで内径がφｄとすると，肉厚ｔｉは（φＤ−φｄ）／２である。

この直動案内ユニットにおいて，エンドキャップ４は，ケーシング３の端面３９に背面５７が当接し且つ背面５７の反対側端面である正面５８に一対の方向転換路１５の内周部１４が形成されたスペーサ６と，スペーサ６の正面５８に背面５９が当接し且つ方向転換路１５の内周部１４に対向して方向転換路１５の外周部１３がそれぞれ形成されたエンドキャップ本体５とから成り，エンドキャップ本体５の当接面５０にスペーサ６の端板部４３を接して配設することによって構成されている。また，エンドキャップ本体５にスペーサ６を合体したエンドキャップ４には，対向するエンドキャップ４から延びる外装パイプ７を支持するため，外装パイプ７の端部６１に嵌入してリターン路２０の端部分を形成する背面５７，５９から突出する円環状突部である円環部１２が形成されている。

また，スペーサ６は，図７〜図１０に示すように，端板部４３の幅方向両側面から垂下した袖部４５を備えており，袖部４５には，一方の方向転換路１５の内周部１４に連通する位置になる背面５７に一体構造に形成された外装パイプ７になるパイプ部７Ｐと，他方の方向転換路１５の内周部１４に連通する位置になる背面５７に一体構造に形成された半円環部１１とを備えている。スペーサ６の背面５７には，円環状突部の円環部１２を略半分に分割して成る内側を構成して一方の方向転換路１５の内周部１４に連通している半円環部１１，及び円環部１２を略半分に分割して成る内側を構成して他方の方向転換路１５の内周部１４に連通し且つ外装パイプ７を形成するパイプ部７Ｐと一体成形で一体構造に構成された半円環部１１Ａが設けられており，また，図１３及び図１４に示すように，エンドキャップ本体５の背面５９に形成された一対の半円環部１０は，円環状突部の円環部１２を略半分に分割して成る外側を構成して方向転換路１５の外周部１３に連通している。スペーサ６の半円環部１１，１１Ａとエンドキャップ本体５の半円環部１０とが合体して円環状突部の円環部１２に形成されており，一方の円環部１２は，対向するエンドキャップ４から延びる外装パイプ７の端部６１に嵌入するものである。

また，ケーシング３は，図５及び図６に示すように，ケーシング３の袖部２２の外側面２４は，円筒形状の外装パイプ７に合致して断面半円形状の外側凹溝１９に形成されており，外装パイプ７がケーシング３に沿ってしっかりと強固に配設され，転動体であるボール２９をスムーズに転走させることができ，しかも，ケーシング３の袖部２２の強度を低減することなく，ケーシング３の軌道溝１７への焼入れ時にも熱的バランスが良好になるような形状に形成されている。また，この直動案内ユニットにおいて，外装パイプ７の長さＬ２は，内装パイプ８の長さＬと円環状突部である円環部１２の２倍の長さＬ１を合計した長さ（Ｌ２＝Ｌ＋２Ｌ１）であってケーシング３の長さに対応して設定されている。外装パイプ７は，エンドキャップ４と一体構造であって，ケーシング３に沿って配設された状態で外力，歪み等に対して強固に配設されることになる。

この実施例では，図２及び図３に示すように，外装パイプ７は，エンドキャップ４のスペーサ６と一体成形で一体構造に構成されてスペーサ６のパイプ部７Ｐとして構成したものを示している。エンドキャップ４は，ケーシング３の端面３９に背面５７が当接し且つ背面５７の反対側端面に成る正面５８に一対の方向転換路１５の内周部１４が形成されたスペーサ６と，スペーサ６の正面５８に背面５９が当接し且つそれぞれの方向転換路１５の内周部１４に対向して方向転換路１５の外周部１３が形成されたエンドキャップ本体５とから構成されている。スペーサ６には，一方の方向転換路１５の内周部１４に連通する位置になる背面５７に外装パイプ７が一体構造に形成されてパイプ部７Ｐに構成されている。従って，この直動案内ユニットでは，同一形状のスペーサ６を一対にしてエンドキャップ本体５に配設して一対のエンドキャップ４を構成し，一対のエンドキャップ４をケーシング３の端面３９にそれぞれ配設すれば，ケーシング３の袖部２２の外側にパイプ部７Ｐ，即ち外装パイプ７が配設されて組み立てられた状態になる。

エンドキャップ４は，エンドキャップ本体５にスペーサ６を組み立てた状態で形成され，エンドキャップ４の背面には，外装パイプ７を支持するため外装パイプ７の端部に嵌入できるように，スペーサ６の端板部４３から突出して延びる円環状突部である円環部１２が形成されている。言い換えれば，スペーサ６の端板部４３は，エンドキャップ本体５の当接面５０に接して配設される肉厚ｔｓに形成され，エンドキャップ本体４５の半円環部１０とスペーサ６の半円環部１１，１１Ａとは合体して端面の高さが一致する円環部１２を形成する。円環状突部である円環部１２の長さＬ1 は，エンドキャップ４の背面から転動体であるボール２９の直径の１／２〜１個分の長さに形成されている。また，円環状突部である円環部１２の内周部分は，リターン路２０の端部部分に構成されている。円環状突部である円環部１２は，エンドキャップ本体５に形成された外側の半円環部１０と，スペーサ６に形成された内側の半円環部１１，１１Ａとが整合して合体することによって形成されている。エンドキャップ本体５の背面５９には，方向転換路１５の外周部１３に連通して円環部１２を略半分に分割した状態の外側の半円環部１０が形成され，また，スペーサ６の背面５７には，方向転換路１５の内周部１４に連通して円環部１２を略半分に分割した状態の内側の半円環部１１，１１Ａが形成されている。スペーサ６は，一方側の半円環部１０が外装パイプ７の一方の端部に嵌入した状態で，外装パイプ７と合体して一体構造に形成され，外装パイプ７がパイプ部７Ｐとして構成される。パイプ部７Ｐの自由端の端部６１には，エンドキャップ本体５の半円環部１０とスペーサ６の半円環部１１から成る円環部１２が嵌合され，エンドキャップ４に外装パイプ７が固定された状態になる。

この直動案内ユニットでは，内装パイプ８は，図１１及び図１２に示すように，スペーサ６に設けたパイプ部７Ｐに嵌挿して内径孔の通し孔がリターン路２０に構成され，潤滑剤含浸可能な多孔質構造の焼結樹脂から構成されている。スペーサ６のパイプ部７Ｐは，その根元の端部（根本部）に半円環部１１Ａがパイプ部７Ｐと一体構造に形成されており，半円環部１１Ａの端面が段部になって内装パイプ８の端面４７の当接面３０に形成している。内装パイプ８は，スペーサ６のパイプ部７Ｐに，端面４７がパイプ部７Ｐの当接面３０に接するまで嵌入されて，リターン路２０を構成している。内装パイプ８は，パイプ部７Ｐに嵌挿されて，一方の端面４７はパイプ部７Ａと一体の半円環部１１Ａの端面である当接面３０とから成る円環部１２の端面に当接し，他方の端面４７はエンドキャップ本体８の半円環部１０の端面５３とスペーサ６の半円環部１１の端面５４に当接状態に固定されている。内装パイプの長さＬは，パイプ部７Ｐの長さＬ２から円環部１２の長さＬ1 の２倍の長さを引いた長さＬ＝Ｌ２−２×Ｌ1 で表される。言い換えれば，外装パイプ７の長さＬ２は，内装パイプ８の長さＬと円環部１２の２倍の長さを合計した長さであって，ケーシング３の長さに対応して設定されている。ケーシング３に沿って配設される外装パイプ７は，外力，歪み等に対して強固に配設されたエンドキャップ４に固定されている。

内装パイプ８及び外装パイプ７であるパイプ部７Ｐは，円筒状に形成されている。外装パイプ７であるパイプ部７Ｐは，ケーシング３の袖部２２の外側に配設される。ケーシング３の袖部２２の外側は，円筒形状のパイプ部７Ｐに合致して断面半円形状の外側凹溝１９に形成されている。外装パイプ７であるパイプ部７Ｐは，内装パイプ８のリターン路２０をボール２９が転走する毎に発生するボール２９の衝撃や転走の押圧を受容可能な強度を有しており，ケーシング３の剛性への影響を最小にする薄肉に形成されている。パイプ部７Ｐの肉厚ｔｏは，潤沢な潤滑剤を含浸した内装パイプ８の肉厚ｔｉよりも薄肉に形成されている。内装パイプ８は，リターン路２０を通るボール２９の押圧を受けても外装パイプ７であるパイプ部７Ｐに支えられ，ボール２９の押圧を受けた部分は容易に弾性変形して多孔質構造の多孔部に含浸された潤滑剤が滲出可能になってボール２９に潤滑剤が塗布即ち供給されると同時に，弾性変形が戻る時等には，リターン路２０に存在する余分な潤滑剤を内装パイプ８の多孔部に吸収して，適量の潤滑剤をボール２９に供給可能に構成されている。

ケーシング３は，図５及び図６に示すように，対向する袖部２２の間に形成される凹部４２のそれぞれの内側に軌道溝１７が長手方向である摺動方向に沿って形成され，袖部２２のそれぞれの外側に外側凹溝１９が軌道溝１７と平行に沿った摺動方向に形成されている。この直動案内ユニットでは，特に，外側凹溝１９は，ケーシング３の軽量化を図ると共に，ケーシング３の剛性の低下や軌道溝１７の製作上のバランスを崩さないように最小の形状に構成されている。外側凹溝１９は，外装パイプ７であるパイプ部７Ｐの円筒形状に合致して断面半円形状に形成されている。外側凹溝１９の位置は，図４にも示すように，パイプ部７Ｐがケーシング３に配設された時に，パイプ部７Ｐの最大外側がケーシング３の側面である外側面２４から突出しない位置に設定されている。図５に示すように，外側凹溝１９から外側面２４にかけて斜面３８が形成され，外側凹溝１９を研削加工可能に構成されている。ケーシング３の端面３９には，ボルト２８を螺入する一対のねじ穴３３が形成され，ボルト２８は，スペーサ６の取付け孔３４，エンドキャップ本体５の取付け孔３５及びエンドシール９の取付け孔３６に通されてケーシング３のねじ穴３３に螺入されて，スペーサ６，エンドキャップ本体５及びエンドシール９をケーシング３に固着する。

スペーサ６は，図７〜図１０に示されているように，ケーシング３の端面３９に沿った平らな形状に形成され且つケーシング３の上部２１の端面に対向して端板部４３，及び端板部４３の両側からそれぞれ垂下した袖部４５の正面５８にケーシング３の軌道溝１７と連通する位置に方向転換路１５の内周部１４が形成された方向転換路凸部４４を備えている。更に，スペーサ６は，方向転換路１５の内周部１４に連通して方向転換路凸部４４から背面５７に回り込むように延びて背面５７から突出して形成された円環部１２の内側をそれぞれ形成する半円環部１１，１１Ａ，及び一方の半円環部１１Ａに嵌入状態に一体構造に形成され且つ外装パイプ７のスペーサ側端面が端板部４３に一体構造に構成されたパイプ部７Ｐから構成されている。スペーサ６の端板部４３には，スライダ２を組み立てるためにボルト２８を通すため一対の取付け孔３４が形成されている。スペーサ６に一体構造のパイプ部７Ｐには，内装パイプ８を嵌挿配設するための嵌挿孔４６が形成されている。この実施例では，スペーサ６のパイプ部７Ｐは，合成樹脂による射出成形によりスペーサ６と一体構造に成形されている。他の実施例では，スペーサ６とパイプ部７Ｐとをウェルディングで一体構造に形成してもよいことは勿論である。スペーサ６のパイプ部７Ｐの長さＬ２は，ケーシング３の端面３９間であるケーシング３の長さに相当している。

内装パイプ８は，図１１及び図１２に示すように，ストレートな円筒形状に外装パイプ７よりも弾性変形量の大きい多孔質部材によって形成されている。内装パイプ８は，組立時には，外装パイプ７に嵌挿されてパイプ部７Ｐ内に位置する半円環部１１，１１Ａの端面である当接面３０に，内装パイプ８の端面４７が当接するまで挿入される。内装パイプ８は，超高分子量ポリエチレンなどの合成樹脂微粒子を加熱成形して多孔質構造に形成されたものになっており，それ自体が強度を有し，高精度で耐摩耗性にも優れ，潤滑剤による多孔構造の目詰まりも生じず，潤滑剤の吸収，保持，及び供給に優れており，内装パイプ８内に形成されたリターン路２０を通過する転動体のボール２９に潤滑剤を長期にわたって供給できるものになっている。内装パイプ８は，潤滑剤が含浸されていない状態で，外装パイプ７内に遊嵌状態に嵌挿する嵌合状態に形成されている。外装パイプ７に対する内装パイプ８の嵌合状態は，寸法的には，０．０８〜０．２５ｍｍのすきま嵌合に成っている。なお，φｄ１は外装パイプ７の内径であり，φＤは内装パイプ８の外径である。

また，エンドキャップ本体５は，図１３及び図１４に示されるように，ケーシング３の端面３９に沿った形状に形成され，ケーシング３の上部２１の端面３９に対向してスペーサ６の端板部４３に当接する連結部４８，連結部４８の両側からそれぞれ垂下した袖部４９の背面部分にケーシング３の軌道溝１７と連通する位置，及びスペーサ６の方向転換路１５の内周部１４と合致する位置に方向転換路１５の外周部１３が形成された方向転換路凹部６２，並びに方向転換路１５の外周部１３に連通して背面５９から突出して形成された外側に成る半円環部１０から構成されている。エンドキャップ本体５の連結部４８には，スライダ２を組み立てるためにボルト２８を通すため一対の取付け孔３５が形成されると共に，エンドシール９の給油口３１に対向して給油口３２，及び給油口３２を方向転換路１５へと連通する給油溝５１が形成されている。また，エンドキャップ本体５の連結部４８には，その背面５９にスペーサ６の当接面５０となる方向転換路凹部６２が形成されている。エンドキャップ本体５の袖部４９には，方向転換路１５と軌道路４０との境界部においてボール２９をスムーズに転走させるため軌道路４０に臨むすくい爪５２が形成されている。また，エンドキャップ４は，エンドキャップ本体５にスペーサ６を合体して構成され，エンドキャップ本体５の方向転換路１５の外周部１３とスペーサ６の方向転換路１５の内周部１４とが合致して方向転換路１５が形成され，更に，エンドキャップ本体５の外側の半円環部１０とスペーサ６の内側の半円環部１１，１１Ａとが合致して円形になる円環部１２に形成されている。円環部１２は，エンドキャップ４の背面から突出した円環状突部として形成され，その円環状突部の内周が方向転換路１５に連通したリターン路２０の端部部分を形成して構成されている。

図１５には，この発明による直動案内ユニットの別の実施例を説明する。第２実施例は，スペーサ６の構成が異なる以外は，上記実施例と全く同一の直動案内ユニットである。第２実施例では，スペーサ６に形成されている一対の半円環部１１が両側とも同一形状に形成されており，一方の半円環部１１に単独の外装パイプ７が嵌入されて一体に固着されている。即ち，第２実施例では，外装パイプ７をスペーサ６とが別体として成形して作製されているが，外装パイプ７をスペーサ６における一方の半円環部１１に嵌入して固着すれば，上記実施例と全く同一のものになる。

この発明による直動転がり案内ユニットは，半導体製造装置，工作機械，各種組立装置，搬送機械，各種ロボット，精密機械，測定・検査装置，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して好ましいものである。

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 エンドキャップ本体
６ スペーサ
７ 外装パイプ
７Ｐ パイプ部
８ 内装パイプ
１０ 半円環部
１１，１１Ａ 半円環部
１２ 円環部
１３ 外周部
１４ 内周部
１５ 方向転換路
１６ 軌道溝（第１軌道溝）
１７ 軌道溝（第２軌道溝）
１９ 外側凹溝
２０ リターン路
２１ 上部
２２ 袖部
２４ 外側面
３７ 側面
３９ 端面
４０ 軌道路
ｔｏ 外装パイプの肉厚
tｉ 内装パイプの肉厚
Ｌ 内装パイプの長さ
ＬＩ 円環部の長さ
Ｌ２ 外装パイプの長さ

Claims (4)

1. 長手方向両側面にそれぞれ形成された第１軌道溝を備えた軌道レール，前記第１軌道溝に対向して形成された第２軌道溝を備え且つ前記軌道レールに跨架して相対移動するスライダ，並びに前記第１軌道溝と前記第２軌道溝との間に形成された軌道路，前記軌道路に沿って延びる前記スライダに設けられたリターン路，及び前記軌道路と前記リターン路を接続する前記スライダに設けられた方向転換路から成る循環路を転走する複数の転動体であるボールを有することから成る直動案内ユニットにおいて，
   前記スライダは，前記軌道レールの上面に対向した平板状の上部と該上部の両側から垂下してそれぞれ前記軌道レールの前記側面に沿って延び且つ内側に前記第２軌道溝が形成された袖部とから構成されているケーシング，前記ケーシングの両端面にそれぞれ固着され且つ前記方向転換路が形成された一対のエンドキャップ，前記ケーシングの前記袖部の両側面に長手方向に延びてそれぞれ配設された一対の外装パイプを構成するパイプ部，及び前記パイプ部内にそれぞれ嵌挿され且つ内径孔が前記リターン路に形成された一対の内装パイプから構成されており，
   前記エンドキャップは，前記ケーシングの前記端面に背面が当接し且つ前記背面の反対側端面である正面に一対の前記方向転換路の内周部が形成されたスペーサと，前記スペーサの前記正面に背面が当接し且つ前記方向転換路の前記内周部に対向して前記方向転換路の外周部がそれぞれ形成されたエンドキャップ本体とから成り，
   前記エンドキャップ本体に前記スペーサが合体した前記エンドキャップの背面には，前記リターン路の端部部分が突出して形成される一対の円環部が設けられ，前記スペーサの前記背面には，前記方向転換路の前記内周部に連通して前記円環部を略半分に分割して成る一対の内側半円環部が形成され，及び前記エンドキャップ本体の前記背面には，前記方向転換路の前記外周部に連通して前記円環部を略半分に分割した一対の外側半円環部が形成され，
   それぞれの前記スペーサは，一方側の前記内側半円環部が外周に前記パイプ部の一方の端部が嵌入した状態で合体して一体構造に構成されると共に，前記一方側に対する他方側の前記内側半円環部が対向する他方の前記エンドキャップの前記スペーサから延びる前記パイプ部の前記一方に対する他方の端部に嵌入して前記パイプ部を支持して成り，
   前記エンドキャップ本体の前記外側半円環部は，前記パイプ部の両端部のそれぞれに嵌入して前記パイプ部を支持して構成されていることを特徴とする直動案内ユニット。
2. 前記外装パイプを構成する前記パイプ部は前記内装パイプの肉厚よりも薄い肉厚に形成され，前記内装パイプは前記パイプ部よりも弾性変形量の大きい多孔質構造に形成され，前記多孔質構造の多孔部に含浸された潤滑剤は前記リターン路を通る前記ボールの押圧によって滲出して前記ボールに供給されることを特徴とする請求項１に記載の直動案内ユニット。
3. 前記ケーシングの前記袖部の前記両側面は，円筒形状である前記外装パイプを構成する前記パイプ部に合致して断面半円形状の外側凹溝に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の直動案内ユニット。
4. 前記外装パイプを構成する前記パイプ部の長さは，前記内装パイプの長さと前記円環部の２倍の長さを合計した長さであって，前記ケーシングの長さに対応して設定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の直動案内ユニット。

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