JP5842381B2

JP5842381B2 - 直動案内軸受装置

Info

Publication number: JP5842381B2
Application number: JP2011107332A
Authority: JP
Inventors: 鉄也工藤
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2011-05-12
Filing date: 2011-05-12
Publication date: 2016-01-13
Anticipated expiration: 2031-05-12
Also published as: JP2012237393A

Description

本発明は、例えば製造装置や加工機械、測走機器等の各種機械に用いられる直動案内軸受装置に関する。

従来のこの種の直動案内軸受装置（直動装置）としては、例えば特許文献１に開示されているものが知られている。この直動装置は、転動体としての円筒ころの全周にわたって溝部が形成され、この溝部に遊嵌する鍔部がスライダ内に形成された転走路（転動体通路）に設けられることによって、該転走路内における円筒ころの姿勢を維持できる構造を有している。

特開２００５−７６６７７号公報

しかしながら、特許文献１に開示された直動案内軸受装置（直動装置）は、転走路に設けられた鍔部の加工が難しく、歩留まり向上に改善の余地があった。また、転動体としての円筒ころを用いた場合、エンドキャップに形成された方向転換路からスライダ本体内の転走路に進入する際に、転動体（円筒ころ）が傾いてスキューを発生することが多かった、これは、転動体が方向転換路を通過する際に軸方向へのズレと傾きが大きくなることが原因と考えられ、このような現象を低減するために改善の余地があった。
そこで、本発明は上記の問題点に着目してなされたものであり、その目的は、転動体が方向転換路を通過する際の軸方向へのズレと傾きを小さくし、スキューを軽減することができる直動案内軸受装置を提供することにある。

上記目的を達成するための請求項１に係る発明は、両側部に軸方向に延びる転動体転動溝を有して軸方向に延長された案内レールと、該案内レールの前記転動体転動溝に対向する転動体転動溝を有し、これらの両転動体転動溝間に挿入された転動体の転動を介して軸方向に沿って相対移動可能に前記案内レールに跨架されたスライダとを備え、前記スライダは、前記転動体転動溝及び軸方向に貫通する転動体通路が設けられたスライダ本体と、前記両転動体転動溝間と前記転動体通路とを連通する湾曲状の方向転換路を有して前記スライダ本体の軸方向の両端面に固定された一対のエンドキャップとを具備する直動案内軸受装置であって、
前記転動体には、その全周にわたって溝部が形成され、
前記方向転換路の前記転動体の周面が当接し、前記方向転換路を構成する内循環路及び外循環路の両方の外周面のうち、前記内循環路の外周面を形成する内循環路形成溝の底面、並びに前記外循環路の外周面を形成する外循環路形成溝の底面、及び前記エンドキャップを貫通し、前記方向転換路に連通する装填用貫通孔に嵌め込まれる蓋部の内面に前記溝部に遊嵌する突条が形成されたことを特徴としている。

請求項１に係る発明によれば、転動体に形成された溝部に遊嵌する突条を転動体の転走方向に沿うように設けることで、方向転換路内における転動体の転走方向がガイドされ、その結果、転動体の姿勢が維持される。従って、転走方向に対する転動体のズレと傾きを小さくすることができ、スキューを軽減する直動案内軸受装置を提供することができる。
また、転動体の遠心力により、外循環路や内循環路に関係なく外周面側に接触するため、外周面側のみに突条を設けても、転動体のズレと傾きを確実に小さくすることができる。

また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の直動案内軸受装置において、前記突条が複数形成されたことを特徴としている。
請求項２に係る発明によれば、方向転換路内における転動体の転走方向をより確実にガイドし、転走方向に対する転動体のズレと傾きをさらに小さくすることができる。その結果として、スキューをさらに軽減する直動案内軸受装置を提供することができる。

本発明によれば、転動体が方向転換路を通過する際の転走方向へのズレと傾きを小さくし、スキューを軽減することができる直動案内軸受装置を提供することができる。

本発明に係る直動案内軸受装置の一実施形態における構成を示す斜視図である。本発明に係る直動案内軸受装置の一実施形態におけるエンドキャップの構成を示す背面図である。本発明に係る直動案内軸受装置の一実施形態におけるリターンガイドを装着する前のエンドキャップの構成を示す背面図である。図２の４−４線を切断線としてスライダの軸方向に沿う断面図である。本発明に係る直動案内軸受装置の一実施形態におけるリターンガイドの構成を示す図であり、（ａ）は底面図、（ｂ）は側面図である。

以下、本発明に係る直動案内軸受装置の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る直動案内軸受装置の一実施形態における構成を示す斜視図である。また、図２は、本発明に係る直動案内軸受装置の一実施形態におけるエンドキャップの構成を示す背面図である。また、図３は、本発明に係る直動案内軸受装置の一実施形態におけるリターンガイドを装着する前のエンドキャップの構成を示す背面図である。また、図４は、図２の４−４線を切断線としてスライダの軸方向に沿う断面図である。また、図５は、本発明に係る直動案内軸受装置の一実施形態におけるリターンガイドの構成を示す図であり、（ａ）は底面図、（ｂ）は側面図である。
図１〜図４に示すように、直動案内軸受装置１は、軸方向に延びる案内レール１０と、該案内レール１０上に軸方向に相対移動可能に跨架されたスライダ２０とを備える。

＜スライダ＞
スライダ２０は、スライダ本体２０Ａと、エンドキャップ４０とを有する。エンドキャップ４０の外側には、異物の侵入を阻止するサイドシールが設けられてもよい。
スライダ本体２０Ａは略コ字状の断面形状をなし、その開口部を案内レール１０に向けて案内レール１０上に跨架される。エンドキャップ４０は、略コ字状の断面形状をなし、スライダ本体２０Ａの軸方向（移動方向）の両端部に設置される。サイドシールは、略コ字状の断面形状をなし、エンドキャップ４０，４０の軸方向（移動方向）のそれぞれの外側端部に設置される。

案内レール１０の両側面にはそれぞれ軸方向に延びる転動体転動面１１，１１が２条ずつ形成されている。また、スライダ２０のスライダ本体２０Ａには、その両袖部２０Ｂ,２０Ｂの内側面には、それぞれ転動体転動面１１に対向する転動体転動溝２１，２１が２条ずつ形成されている。そして、案内レール１０の転動体転動面１１とスライダ本体２０Ａの転動体転動溝２１との間には転動体３０としての多数の円筒ころが転動自在に装填されている。すなわち、これら転動体（円筒ころ）３０の転動を介してスライダ２０が案内レール１０上を軸方向に沿って相対移動できるようになっている。

また、スライダ本体２０Ａの両側の袖部２０Ｂ内には、図４に示すように、それぞれ軸方向に貫通する上下二つ（合計４つ）の転動体通路６０が形成されている。また、スライダ本体２０Ａの軸方向の両端にねじ等を介して固定された一対のエンドキャップ４０，４０は、それぞれ、転動体通路６０に連通する方向転換路７０を備えた転動体循環部品として機能する。

＜エンドキャップ＞
エンドキャップ４０には、図４に示すように、両転動体転動溝１１，２１間と転動体通路６０とに連通する半円弧状に湾曲した方向転換路７０がスライダ２０の軸方向の内側と外側とに形成されている。すなわち、転動体転動溝１１，２１間と、転動体通路６０と、内側の方向転換路７０（内循環路７１）又は外側の方向転換路７０（外循環路７２）によって、転動体３０の無限循環軌道が形成されている。

また、図３に示すように、エンドキャップ４０のスライダ本体２０Ａに対向する端面４０ａには、軸方向（エンドキャップ４０がスライダ本体２０Ａに対して取り付けられる方向）にリターンガイド５０が嵌め込まれる外循環路形成溝４１と、内循環路形成溝４２とが形成されている。
外循環路形成溝４１と、内循環路形成溝４２とは、端面４０ａからの深さを異ならせて直交するように形成されている。具体的には、外循環路形成溝４１のほうが内循環路形成溝４２よりも端面４０ａから離れて形成されている。

また、図３に示すように、内循環路形成溝４２は、外循環路形成溝４１によって分断されており、外循環路形成溝４１に嵌め込まれたリターンガイド５０の内周面５０ａ（図５（ａ），（ｂ）参照）によって面一にされる。このとき、リターンガイド５０は、その側面５０ｃ，５０ｃ（図５（ａ），（ｂ）参照）と外循環形成溝４１の側面４１ｂ，４１ｂとを当接させて外循環形成溝４１に嵌め込まれる。

ここで、外循環路形成溝４１の底面４１ａは、外循環路７２の外周面を形成する。また、リターンガイド５０の外周面５０ａは、外循環路７２の内周面を形成する。外循環路７２内に装填された転動体３０は、外循環路７２の外周面及び内周面に当接しながら転送する。また、内循環路形成溝４２の分断された底面４２ａ，４２ａは、リターンガイド５０の内周面５０ｂとともに内循環路７１の外周面を形成する。さらに、内循環路７１の内周面は、別途設置される内周ガイド４３（図４参照）によって形成される。内循環路７１内に装填された転動体３０は、遠心力によって、内循環路７１の外周面に当接しながら転送する。

また、図３（ａ）に示すように、エンドキャップ４０には、図４に示す転動体通路６０及び方向転換路７０に転動体３０を装填するために、方向転換路７０に連通する装填用貫通孔４４がエンドキャップ４０を貫通して形成されている。そして、この装填用貫通孔４４は、図３（ｂ），（ｃ）に示す蓋部４５を嵌め込むことで塞がれると共に、この蓋部４５の内面４５ａが外循環路形成溝４１の底面４１ａとともに外循環路７２の外周面を形成する。

［突条］
図５（ａ）に示すように、本実施形態の直動案内軸受装置で用いられる転動体３０は、転動面である周面３０ａの全周にわたって溝部３１が１条以上形成されている。
そして、図２〜図４に示すように、外循環路形成溝４１の底面４１ａ、内循環路形成溝４２の底面４２ａ、及び蓋部４５の内面４５ａの少なくともいずれかには、方向転換路７０における転動体３０の転走方向に沿って突条４６が１条以上形成されている。
この突条４６は、溝部３１に遊嵌する形状で形成され、方向転換路７０内における転動体３０の転走を妨げない限り、数や形状に制限はなく、目的に応じて適宜設定される。

突条４６は、外循環路７２（外循環形成溝４１）の底面４１ａや、内循環路７１の底面などに形成されることが好ましい。その理由は、図４に示すように、転動体３０が方向転換路７０から転動体通路６０に移る際、方向転換路７０の構成部材としての外循環路７２の外周面が途中までしか形成されていないが、転動体３０は遠心力にて外循環路７２及び内循環路７１の外周面に必ず接触する。この方向転換路にて、転動体３０がズレと傾きを確実に小さくすることができるため、後は正しい姿勢にて、惰性で方向転換路７０を出る。

［リターンガイド］
次に、外循環形成溝４１に嵌め込まれるリターンガイド５０について、以下に説明する。リターンガイド５０は、図５（ａ），（ｂ）に示すように、Ｕ字形状をなし、エンドキャップ４０と同様に、樹脂材料（例えばポリアセタール、ポリアミド等）の射出成形で作製される。
リターンガイド５０は、湾曲する外周面５０ａを外循環路７２の内周面とし、内周面５０ｂの底部５０ｂｂを内循環路７１の外周面として方向転換路７０を構成するように成形されている。そして、リターンガイド５０は、外周面５０ａをエンドキャップ４０の端面４０ａに対向させて外循環路形成溝４１に嵌め込まれる。リターンガイド５０は、外循環路形成溝４１に一体成形されてもよい。

なお、リターンガイド５０は、図５（ａ），（ｂ）に示すように、内循環路７１を形成する内周面５０ｂにのみ突条５１が形成されてもよい。本実施形態では、方向転換路７０を構成する面に、転動体３０の転走方向に沿う突条４６が形成されていればよく、外循環路７２を形成するリターンガイド５０の外周面５０ａは、平坦面であってもよい。突条５１がリターンガイド５０にも形成されることにより、方向転換路７０内における転動体３０の転走方向がより確実にガイドされる。

このように、内循環路７１の外周面、及び外循環路７２の外周面の少なくともいずれかに突条４６が形成されることによって、方向転換路７０内における転動体３０の転走方向がガイドされ、その結果、転動体３０の姿勢が維持される。従って、転走方向に対する転動体３０のズレと傾きを小さくすることができ、スキューを軽減する直動案内軸受装置１を提供することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されずに、種々の変更、改良を行うことができる。例えば、上述の実施形態では、方向転換路７０を構成する外循環路形成溝４１及び内循環路形成溝４２の少なくともいずれか一方に突条４６を１条形成した態様について説明したが、この突条４６は、複数並行して設けられてもよい。そしてこのような複数の突条４６，４６を有する直動案内軸受装置に用いられる転動体３０は、その全周にわたって突条４６，４６に遊嵌する複数の溝部３１，３１が形成されている。複数の突条４６が並行して方向転換路７０内に形成されることによって、方向転換路７０内における転動体３０の転走方向をより確実にガイドし、転走方向に対する転動体３０のズレと傾きをさらに小さくすることができる。そして、その結果として、スキューをさらに軽減する直動案内軸受装置１を提供することができる。

１直動案内軸受装置
１０案内レール
１１転動体転動溝
２０スライダ
２０Ａスライダ本体
２１転動体転動溝
３０転動体（円筒ころ）
４０エンドキャップ
４６突条
７０方向転換路

Claims

両側部に軸方向に延びる転動体転動溝を有して軸方向に延長された案内レールと、該案内レールの前記転動体転動溝に対向する転動体転動溝を有し、これらの両転動体転動溝間に挿入された転動体の転動を介して軸方向に沿って相対移動可能に前記案内レールに跨架されたスライダとを備え、前記スライダは、前記転動体転動溝及び軸方向に貫通する転動体通路が設けられたスライダ本体と、前記両転動体転動溝間と前記転動体通路とを連通する湾曲状の方向転換路を有して前記スライダ本体の軸方向の両端面に固定された一対のエンドキャップとを具備する直動案内軸受装置であって、
前記転動体には、その全周にわたって溝部が形成され、
前記方向転換路の前記転動体の周面が当接し、前記方向転換路を構成する内循環路及び外循環路の両方の外周面のうち、前記内循環路の外周面を形成する内循環路形成溝の底面、並びに前記外循環路の外周面を形成する外循環路形成溝の底面、及び前記エンドキャップを貫通し、前記方向転換路に連通する装填用貫通孔に嵌め込まれる蓋部の内面に前記溝部に遊嵌する突条が形成されたことを特徴とする直動案内軸受装置。
前記突条が複数形成されたことを特徴とする請求項１に記載の直動案内軸受装置。