JP5958530B2 - リニアガイド装置のキャップ及びリニアガイド装置 - Google Patents

Description

この発明は、リニアガイド装置の案内レールに設けた取り付け穴を塞ぐキャップおよびリニアガイド装置に関する。

リニアガイド装置は、図６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面１１，２１を有する。スライダ２は、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。
リニアガイド装置の案内レール１には、基台等の被取付部に図示しないボルトを用いて取り付けるための取付け穴４が形成されている。

この取付け穴４は、図７に示すように、ボルトの頭部を収容する座ぐり部４１と、ボルトの軸部を収容する軸収容部４２とからなる。この取付け穴４にボルトを入れて被取付部に螺合させることにより、案内レール１を基台等の被取付部にボルトで固定する。その後、従来においては、バリ等の異物が入ることを防止する目的で、座ぐり部４１の上部を図示しないキャップで塞いでいる。
このキャップの従来例としては、特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１に記載された直動案内ユニットにおいては、軌道レールの上面に開口する取付け用孔を塞ぐための埋栓を備え、この埋栓が、鉄又はステンレス鋼で構成され、軌道レールの上面と実質的に同一面になる円板状の天板部と、天板部から垂下した円筒状のスカート部からなり、埋栓の外周部が、天板部の外周部であって取付け用孔を塞ぐ蓋部と、スカート部の外周であってスカート部の肉厚を薄くした凹周溝部と、取付け用孔に対してシメシロを有して取付け用孔に嵌合して固着される嵌合部とを備えている。
この埋栓を備えた特許文献１に記載の直動案内ユニットによれば、埋栓を取付け用孔に挿入した際に、嵌合部から発生するバリ等の異物を凹周溝部によって保持し当該異物の軌道レール上面への移動を防ぐことができる。

特許第４５５１８７１号公報

しかしながら、この従来の特許文献１に示した直動案内ユニットにあっては、以下の問題点があった。
即ち、特許文献１に示した直動案内ユニットにおいて、埋栓を取り付ける際には、埋栓の上にハンマー等の打込み治具で打ち込むことにより、取付け用孔に埋栓を叩き入れる。その際に、取付け用孔と埋栓、特に取付け用孔と嵌合部とがなす空間に圧力上昇が生じる。その圧力上昇のため、埋栓は取付け用孔に挿入することができず、取付け孔から案内レール上面より埋栓上面が浮き、案内レール上面には凹部または凸部が生じるおそれがあった。
従って、本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、案内レールに設けた取付け穴の、ボルトの頭部を収容する座ぐり部を塞ぐキャップとして、取り付けの際に、案内レールの上面に凹部または凸部が生じないようにできるリニアガイド装置のキャップ及びリニアガイド装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明のある態様に係るリニアガイド装置のキャップは、リニアガイド装置の案内レールに設けた、ボルトの頭部を収容する座ぐり部と前記ボルトの軸部を収容する軸収容部とを備えた取付け穴の、前記座ぐり部を塞ぐキャップであって、前記座ぐリ部に圧入されるリニアガイド装置のキャップにおいて、打込み治具に対して受けとなる受部と、該受部から延び、前記座ぐり部との間にしまりばめになる外径を有するとともに前記座ぐり部に圧入される嵌合部と、該嵌合部の外周に形成されると共に、前記嵌合部から発生した異物を収容する異物収容溝と、前記嵌合部の外周において前記嵌合部が前記座ぐり部に圧入された状態で前記異物収容溝から前記座ぐり部の内部に至るまで延び、前記座ぐり部の内部の気体を前記異物収容溝側に排出する気体排出用溝を備え、前記嵌合部に、前記嵌合部の前記座ぐり部への導入を案内するテーパ部を前記嵌合部の外周面と底面とにかけて形成し、前記気体排出用溝は、前記嵌合部の外周において前記嵌合部が前記座ぐり部に圧入された状態で前記異物収容溝から前記座ぐり部の内部に面する前記テーパ部に至るまで前記テーパ部で肉を残すように延び、前記気体排出用溝の深さをＬ、前記嵌合部の外径をφＤ、前記テーパ部の内径をφｄとした場合、前記気体排出用溝の深さＬは０＜Ｌ＜（φＤ−φｄ）／２の範囲に設定されることを特徴とする。

このリニアガイド装置のキャップによれば、受部の上からハンマー等の打込み治具で打ち込むことにより、取付け穴の座ぐり部にキャップを叩き入れる際に、嵌合部の一部が削り取られて生じたバリ等の異物が異物収容溝（バリ格納用溝）に入る。そのため、案内レール上面にバリ等の異物を残すおそれがないので、案内レールの上面に凹部または凸部が生じるおそれがない。
そして、キャップは、嵌合部の外周において嵌合部が座ぐり部に圧入された状態で異物収容溝から座ぐり部の内部に至るまで延び、座ぐり部の内部の気体を異物収容溝側に排出する気体排出用溝を備えているので、受部の上にハンマー等の打込み治具で打ち込むことにより、取付用孔にキャップを叩き入れる際に、取付け穴の座ぐり部と嵌合部とがなす空間である座ぐり部の内部の気体が気体排出用溝を通過して異物収容溝側に排出される。このため、座ぐり部の内部の圧力上昇を小さくすることができる。これにより、キャップが取付け穴に挿入できずに取付け穴から案内レール上面よりキャップの上面が浮き、案内レール上面に凹部または凸部が生じるおそれを回避することができる。

また、このリニアガイド装置のキャップにおいて、前記気体排出用溝は、円筒状に形成された前記嵌合部の外周の円周等配位２ヵ所に形成されていることが好ましい。

また、このリニアガイド装置のキャップにおいて、前記受部が円板状に形成されるとともに、前記受部の一面に環状の補強リブを設けることが好ましい。
また、このリニアガイド装置のキャップにおいて、前記受部が円板状に形成されるとともに、前記受部の一面に、環状の第１補強リブと、前記受部の中心から前記環状の第１補強リブに向かって放射状に延びる第２補強リブとを設けてもよい。
更に、本発明の別の態様に係るリニアガイド装置は、ボルトの頭部を収容する座ぐり部と前記ボルトの軸部を収容する軸収容部とを備えた取付け穴が、案内レールに形成されたリニアガイド装置において、前述のキャップにより前記座ぐり部を塞いでいることを特徴とする。

本発明に係るリニアガイド装置のキャップ及びリニアガイド装置によれば、案内レール上面にバリ等が残ることが防止される。また、案内レールの上面に凹部または凸部が生じるおそれがない。

本発明の実施形態のキャップを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）はこのキャップを（ａ）における矢印Ａ側から見た図、（ｃ）はキャップに設けられた異物収容溝の深さと、嵌合部の外径φＤと、テーパ部の内径φｄとを示した図である。 案内レールが被取付部に対して、取付け穴から挿入したボルトにより固定され、取付け穴の座ぐり部に図１に示すキャップが取り付けられた状態を示す断面図である。 図１に示すキャップの上部に当て板を当て、ハンマーにてキャップ上部を叩き、取付け穴の座ぐり部にキャップが取り付けられた状態を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は取付け穴の座ぐり部にバリが、バリ格納用溝に収容することを示した図である。 キャップの第１変形例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は一部を切断した正面図、（ｃ）は底面図である。 キャップの第２変形例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は一部を切断した正面図、（ｃ）は底面図である。 リニアガイド装置を示す部分断面斜視図である。 案内レールの取付け穴を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。
図１（ａ），（ｂ），（ｃ）、図２及び図３（ａ），（ｂ）に示すキャップ５は、リニアガイド装置の案内レール１に設けた、ボルト６の頭部６１を収容する座ぐり部４１とボルト６の軸部６２を収容する軸収容部４２とを備えた取付け穴４の座ぐり部４１を塞ぐものである。キャップ５は、座ぐり部４１に打込み治具としてのハンマー７２によって打込むことにより座ぐり部４１に圧入されて座ぐり部４１を塞ぐようになっている。
ここで、キャップ５は、ハンマー７２に対する受けとなる受部としての円板状のフランジ部５２と、フランジ部５２の下面から延び、座ぐり部４１との間にしまりばめになる外径を有するとともに座ぐり部４１に圧入される円筒状の嵌合部５４とを備えている。つまり、嵌合部５４の外径は、座ぐり部４１の穴径Ｃ（図２及び図３（ａ）参照）に対してしまりばめになる大きさに設定されている。そして、嵌合部５４の外周であってフランジ部５２に隣接した部分には、座ぐり部４１への打込みの際に嵌合部５４から発生した異物としてのバリ７３を収容するバリ格納用溝（異物収容溝）５３が円周方向に形成されている。そして、嵌合部５４には、図１（ａ），（ｂ），（ｃ）及び図２に示すように、座ぐり部４１への打込みを行う際の嵌合部５４の座ぐり部４１への導入を案内するテーパ部５１が嵌合部５４の外周面５４ｂと底面５４ａとにかけて形成されている。

このキャップ５は、例えば、合成樹脂の射出成形により形成されている。キャップ５を合成樹脂で形成することにより、キャップ５の製造を安価にすることができる。つまり、キャップ５を特許文献１のように鉄又はステンレス鋼で構成すると、締め代の管理が難しく、製造上の径方向の寸法のばらつきにより座ぐり部４１に対して圧入が困難になったり、隙間が大きくなってしまったりする問題がある。このため、キャップ５の寸法精度を高める必要があり、製造コストが高価になってしまう。これに対して、キャップ５を合成樹脂とした場合、柔軟性があるので、締め代の管理が容易で、製造上の径方向の寸法のばらつきを許容でき、キャップ５の製造コストを安価にすることができる。

キャップ５の材料について、以下に詳細に説明する。
スライダ２（図６参照）が案内レール１を通過する時に発生する振動によって、嵌合部５４と座ぐり部４１とのシメシロが低下して、キャップ５が座ぐり部４１内に脱落してしまうおそれがある。このため、キャップ５の材料としては、耐摩耗性に優れているものが良い。また、走行中のスライダ２から案内レール１の上面に塗布された潤滑剤によって、キャップ５の変形等を防止する必要がある。このため、キャップ５の材料としては、プラスチックとしては、ポリアミド、ポリアセタール等である。また、熱可塑性エラストマーとしてはポリアミド系の熱可塑性エラストマーが用いられる。キャップ５の成形収縮性を考慮すると、ポリアミド系プラスチックまたはポリアミド系エラストマーが好ましい。また、耐熱性を考慮するとポリアミド系の樹脂が好ましい。さらに、キャップ５はハンマー７２等の打込み治具によってキャップ５のフランジ部５２を上方から叩き、キャップ５を取付け穴４の座ぐり部４１に挿入する。このため、耐衝撃性を苦慮すると、ポリアミド系のプラスチックとしては、ナイロン６が好ましい。

図２には、案内レール１が被取付部７に対して、取付け穴４から挿入したボルト６により固定され、取付け穴４の座ぐり部４１にキャップ５が取り付けられた状態が示されている。ボルト６は、頭部６１と軸部６２とを有し、案内レール１の取付け穴４に挿入されて被取付部７に形成されためねじ部７ａに軸部６２を螺合することにより、案内レール１は、被取付部７に固定される。
案内レール１の取付け穴４は、ボルト６の頭部６１を収容する座ぐり部４１と、軸部６２を収容する軸収容部４２とを備えている。座ぐり部４１は、キャップ５の嵌合部５４が圧入されるとともにフランジ部５２が嵌る円形状の穴で、その穴径は、図２及び図３（ａ）に示すように、Ｃとなっている。

キャップ５を取付け穴４に取り付ける際には、嵌合部５４の底面５４ａをボルト６側に向けて案内レール１に形成された取付け穴４の座ぐり部４１の上部に置き、キャップ５のフランジ部５２の上面をハンマー７２で叩く。これにより、キャップ５の嵌合部５４が、弾性変形しながら座ぐり部４１内に圧入され、フランジ部５２が座ぐり部４１に嵌まる。そして、フランジ部５２の上面は、案内レール１の上面と同一面となる。
なお、図３(ａ)に示すように、キャップ５のフランジ部５２の上面をハンマー７２で叩く際には、キャップ５のフランジ部５２の上面に当て板７１を当て、当て板７１をハンマー７２で叩く。

ここで、嵌合部５４には、前述したように、座ぐり部４１への打込みを行う際の嵌合部５４の座ぐり部４１への導入を案内するテーパ部５１が嵌合部５４の外周面５４ｂと底面５４ａとにかけて形成されている。このため、嵌合部５４の座ぐり部４１への導入を容易に行なうことができる。
そして、取付け穴４の座ぐり部４１にキャップ５を叩き入れる際には、図３（ｂ）に示すように、座ぐり部４１に圧入される嵌合部５４の一部が案内レール１によって削り取られる。これにより生じたバリ７３は、キャップ５のバリ格納用溝５３に入る。このため、案内レール１の上面にバリ７３を残すおそれがない。
したがって、この実施形態において、案内レール１の上面にバリ７３が堆積するおそれがない。

ここで、取付け穴４の座ぐり部４１にキャップ５を叩き入れる際に、嵌合部５４が座ぐり部４１の側面を通過すると、前述のようにバリ７３が発生するが、座ぐり部４１の側面の表面は、嵌合部５４の側面との摩耗によって滑らかになる。
このため、嵌合部５４が座ぐり部４１の側面を通過した後、フランジ部５２の側面が座ぐり部４１の側面を通過するときには、座ぐり部４１の側面の表面は滑らかになっているので、フランジ部５２の側面からバリが発生するおそれは少ない。
また、キャップ５を取付け穴４に叩き入れる際には、取付け穴４の座ぐり部４１と嵌合部５４とがなす空間である座ぐり部４１の内部に圧力上昇が生じる。この圧力上昇が生じると、案内レール１の上面からキャップ５が浮くので、案内レール１の上面に凹凸を形成するおそれがある。本実施形態においては、この圧力上昇を防止するために、図１（ａ），（ｂ），（ｃ）及び図２に示すように、キャップ５は、嵌合部５４の外周において嵌合部５４が座ぐり部４１に圧入された状態でバリ格納用溝５３から座ぐり部４１の内部に至るまで延び、座ぐり部４１の内部の気体をバリ格納用溝５３側に排出する気体排出用溝を備えている。図１（ｂ）に示すように、気体排出用溝５５は嵌合部５４の外周の円周等配位２カ所に形成され、その断面形状は円弧状である。

本実施形態においては、キャップ５が、嵌合部５４の外周において嵌合部５４が座ぐり部４１に圧入された状態でバリ格納用溝５３から座ぐり部４１の内部に至るまで延び、座ぐり部４１の内部の気体をバリ格納用溝５３側に排出する気体排出用溝を備えているので、フランジ部５２の上にハンマー７２で打ち込むことにより、取付け孔４にキャップ５を叩き入れる際に、取付け穴４の座ぐり部４１と嵌合部５４とがなす空間である座ぐり部４１の内部の気体が気体排出用溝５５を通過してバリ格納用溝５３側に排出される。このため、座ぐり部４１の内部の圧力上昇を小さくすることができる。これにより、キャップ５が取付け穴４に挿入できずに取付け穴４から案内レール１の上面よりキャップ５の上面が浮き、案内レール１上面に凹凸が生じるおそれを回避することができる。

ここで、各気体排出用溝５５は、嵌合部５４の外周に形成されているため、ハンマー７２によってフランジ部５２を打込む際に、ハンマー７２によって各気体排出用溝５５が潰れてしまうことはない。
また、図１（ｃ）に示すように、気体排出用溝５５の深さをＬ、嵌合部５４の外径をφＤ、テーパ部５１の内径をφｄとした場合、気体排出用溝５５の深さＬは０＜Ｌ＜（φＤ−φｄ）／２の範囲に設定されている。このため、気体排出用溝５５で肉厚は確保されることになり、キャップ５全体の強度低下を回避することができる。Ｌ＝０では気体排出用溝５５が存在しないことになる。

次に、図４（ａ），（ｂ），（ｃ）を参照してキャップの第１変形例を、図５（ａ），（ｂ），（ｃ）を参照してキャップの第２変形例を説明する。図４（ａ），（ｂ），（ｃ）及び図５（ａ），（ｂ），（ｃ）において、図１（ａ），（ｂ），（ｃ）と同一の部材については同一の符号を付し、その説明を省略することがある。
先ず、第１変形例のキャップ５は、図４（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、基本構成は図１（ａ），（ｂ），（ｃ）示すキャップ５と同様であるが、円板状に形成されたフランジ部５２の下面に環状の第１補強リブ５２ａと環状の第２補強リブ５２ｂを設けた点で異なっている。

ここで、第１補強リブ５２ａは、図４（ｃ）に示すように、フランジ部５２の下面においてフランジ部５２の中心を中心として円環状に形成され、図４（ｂ）に示すように、フランジ部５２の下面から嵌合部５４の底面に至る途中まで延びている。
また、第２補強リブ５２ｂは、図４（ｃ）に示すように、フランジ部５２の下面においてフランジ部５２の中心を中心として第１補強リブ５２ａよりも大きい直径の円環状に形成され、第１補強リブ５２ａと所定間隔を空くように形成されている。そして、第２補強リブ５２ｂは、図４（ｂ）に示すように、フランジ部５２の下面から嵌合部５４の底面に至る途中まで延びている。嵌合部５４の底面と第１補強リブ５２ａ及び第２補強リブ５２ｂとが同じ高さになってもよい。但し、第１補強リブ５２ａ及び第２補強リブ５２ｂがフランジ部５２の下面から嵌合部５４の底面に至る途中まで延びている（第１補強リブ５２ａ及び第２補強リブ５２ｂの先端部が嵌合部５４の底面まで達していない）キャップ５は、気体との接触面が小さいため、叩き入れやすい。

このように、フランジ部５２の下面に環状の第１補強リブ５２ａと環状の第２補強リブ５２ｂを設けることにより、フランジ部５２の剛性を高めることができるので、フランジ部５２をハンマー７２で打込む際にそのフランジ部５２の変形を防止することができる。これにより、キャップ５を取付け穴４に打ち込んだ際に、フランジ部５２の変形に起因するフランジ部５２の上面が案内レール１の上面と同一面とならない不都合を回避することができる。
なお、補強リブとして、第１補強リブ５２ａ及び第２補強リブ５２ｂをフランジ部５２の下面に設けてあるが、個数は１つでも３つ以上であってもよい。また、補強リブを複数設ける場合の補強リブ間の間隔は任意であり、図４（ｃ）に示した例に限られない。

次に、第２変形例のキャップ５は、図５（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、基本構成は図１（ａ），（ｂ），（ｃ）示すキャップ５と同様であるが、円板状に形成されたフランジ部５２の下面に、環状の第１補強リブ５２ｃと、フランジ部５２の中心から環状の第１補強リブ５２ｃに向かって放射状に延びる複数（本実施例にあっては、６個）の第２補強リブ５２ｄとを設けた点で異なっている。
ここで、第１補強リブ５２ｃは、図５（ｃ）に示すように、フランジ部５２の下面においてフランジ部５２の中心を中心として円環状に形成され、図５（ｂ）に示すように、フランジ部５２の下面から嵌合部５４の底面に至るまで延びている。

また、各第２補強リブ５２ｄは、図５（ｃ）に示すように、フランジ部５２の下面においてフランジ部５２の中心から環状の第１補強リブ５２ｃに向かって放射状に延びるとともに、図５（ｂ）に示すように、フランジ部５２の下面から嵌合部５４の底面に至る途中まで延びている。
このように、フランジ部５２の下面に環状の第１補強リブ５２ｃと第１補強リブ５２ｃに向かって放射状に延びる第２補強リブ５２ｄとを設けることにより、フランジ部５２の剛性を変形例１の場合よりも高めることができるので、フランジ部５２をハンマー７２で打込む際にそのフランジ部５２の変形をより効果的に防止することができる。これにより、キャップ５を取付け穴４に打ち込んだ際に、フランジ部５２の変形に起因するフランジ部５２の上面が案内レール１の上面と同一面とならない不都合を回避することができる。

なお、第１補強リブ５２ｃを１つ設けてあるが、個数は任意であり、２つ以上設けてもよい。また、第２補強リブ５２ｄを６個設けてあるが、個数は任意であり、６個以外の数であってもよい。
以上、本発明の実施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、キャップ５の材料は合成樹脂を例示しているが、本発明のキャップ５の材質は合成樹脂に限らず、アルミニウム合金や銅合金、鉄鋼等の金属であってもよい。
また、キャップ５の打込み治具としては、ハンマー７２以外であってもよい。
更に、座ぐり部４１への打込みの際に嵌合部５４から発生した異物としては、バリ７３以外のもであってもよい。

１ 案内レール
２ スライダ
１１ 転動面
２１ 転動面
２２ 戻し通路
３ 転動体
４ 取付け穴
４１ 座ぐり部
４２ 軸収容部
５ キャップ
５１ テーパ部
５２ フランジ部（受部）
５２ａ 第１補強リブ（補強リブ）
５２ｂ 第２補強リブ（補強リブ）
５２ｃ 第１補強リブ
５２ｄ 第２補強リブ
５３ バリ格納用溝（異物収容溝）
５４ 嵌合部
５４ａ 嵌合部の底面
５４ｂ 嵌合部の外周面
５５ 気体排出用溝
６ ボルト
６１ ボルトの頭部
６２ ボルトの軸部
７ 被取付部
７ａ めねじ部
７１ 当て板
７２ ハンマー（打込み治具）
７３ バリ（異物）

Claims (5)

1. リニアガイド装置の案内レールに設けた、ボルトの頭部を収容する座ぐり部と前記ボルトの軸部を収容する軸収容部とを備えた取付け穴の、前記座ぐり部を塞ぐキャップであって、前記座ぐリ部に圧入されるリニアガイド装置のキャップにおいて、
   打込み治具に対して受けとなる受部と、該受部から延び、前記座ぐり部との間にしまりばめになる外径を有するとともに前記座ぐり部に圧入される嵌合部と、該嵌合部の外周に形成されると共に、前記嵌合部から発生した異物を収容する異物収容溝と、前記嵌合部の外周において前記嵌合部が前記座ぐり部に圧入された状態で前記異物収容溝から前記座ぐり部の内部に至るまで延び、前記座ぐり部の内部の気体を前記異物収容溝側に排出する気体排出用溝を備え、
   前記嵌合部に、前記嵌合部の前記座ぐり部への導入を案内するテーパ部を前記嵌合部の外周面と底面とにかけて形成し、
   前記気体排出用溝は、前記嵌合部の外周において前記嵌合部が前記座ぐり部に圧入された状態で前記異物収容溝から前記座ぐり部の内部に面する前記テーパ部に至るまで前記テーパ部で肉を残すように延び、
   前記気体排出用溝の深さをＬ、前記嵌合部の外径をφＤ、前記テーパ部の内径をφｄとした場合、前記気体排出用溝の深さＬは０＜Ｌ＜（φＤ−φｄ）／２の範囲に設定されることを特徴とするリニアガイド装置のキャップ。
2. 前記気体排出用溝は、円筒状に形成された前記嵌合部の外周の２ヵ所に形成されてい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キャップ。
3. 前記受部が円板状に形成されるとともに、前記受部の一面に環状の補強リブを設けることを特徴とする請求項１又は２に記載のリニアガイド装置のキャップ。
4. 前記受部が円板状に形成されるとともに、前記受部の一面に、環状の第１補強リブと、前記受部の中心から前記環状の第１補強リブに向かって放射状に延びる第２補強リブとを設けることを特徴とする請求項１又は２に記載のリニアガイド装置のキャップ。
5. ボルトの頭部を収容する座ぐり部と前記ボルトの軸部を収容する軸収容部とを備えた取付け穴が、案内レールに形成されたリニアガイド装置において、
   請求項１乃至４のういちいずれか一項に記載のキャップにより前記座ぐり部を塞いでいることを特徴とするリニアガイド装置。

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