JP6011305B2 - リニアガイド装置のキャップ - Google Patents

Description

この発明は、リニアガイド装置の案内レールに形成された取付穴を塞ぐキャップに関する。

リニアガイド装置は、図７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ボルトを用いて取り付けるための取付穴４が形成されている。
この取付穴４は、図８に示すように、ボルトの頭部を収める座ぐり部４１と、ボルトの軸部を収める軸収納部４２とからなる。また、座ぐり部４１の開口端に面取り部４３が形成されている。この取付穴４にボルトを入れて螺合させることにより、案内レール１を基台等にボルトで固定した後、ゴミが入ることを防止する目的で、座ぐり部４１の上部をキャップで塞いでいる。

このキャップを取り付ける際には、一般に、キャップを座ぐり部４１の上に載せ、そのキャップの上に当て板を当て、その当て板をプラスチックハンマー等で叩くことにより、座ぐり部４１内にキャップを埋め込んでいる。
このキャップの従来例として、特許文献１には、取付穴４の座ぐり部４１の内径より小さい外径を有する短円柱部と、短円柱部の外周に沿って等間隔で配置された、座ぐり部４１に対して締め代となる複数の凸部と、を有するキャップが記載されている。このキャップは、前記複数の凸部が削り取られながら座ぐり部４１内に埋め込まれることで、キャップが座ぐり部４１に固定されて取付穴４を閉塞する。

このキャップは、時間の経過に伴って前記凸部と座ぐり部４１との間に緩みが生じる場合がある。すなわち、このキャップには、長期に渡って座ぐり部に対する固定力を維持するという点で改善の余地がある。

特開２００２−２２７８３８号公報

この発明の課題は、リニアガイド装置の案内レールに形成された取付穴の座ぐり部を塞ぐキャップとして、長期に渡って座ぐり部に対する固定力を維持できるものを提供することである。

上記課題を解決するために、この発明の第一態様であ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形成された取付穴の座ぐり部を塞ぐキャップであって、下記の構成(1) 〜(3) を有することを特徴とする。
(1) 前記座ぐり部の開口面に入る面形状を有する板状部材の外周面に、複数の凹部が等間隔で配置され、前記板状部材の略中心位置で厚さ方向に貫通する穴部を有する第１部材と、エラストマー（合成ゴム、熱可塑性エラストマー等）からなり、第１部材と重ねて使用される第２部材と、を有する。
(2) 第２部材は、第１部材と同じ板状部材の外縁部に、板面に対して垂直に延びて、第１部材と重ねた状態で前記複数の凹部に嵌まる複数の凸部が配置された形状であり、第１部材と重ねた状態で前記穴部に嵌まる軸部を有する。
(3) 前記複数の凸部で形成される外周寸法は、前記凸部が前記座ぐり部内で弾性変形する寸法である。

このキャップは、第２部材の軸部を第１部材の穴部に通し、第２部材の凸部を第１部材の凹部に嵌めることで、組み立てられる。このキャップの第２部材側を前記座ぐり部の上に置いて、前述のようにハンマーなどで叩くことにより、キャップ全体が前記座ぐり部に埋め込まれる。その際に、エラストマー製の第２部材が弾性変形して、前記凸部が前記座ぐり部内で弾性変形した状態となることにより、このキャップが座ぐり部に摩擦力で固定される。
このキャップは、第１部材が第２部材の凸部を内側から支えることで、時間が経過しても、凸部の弾性力による座ぐり部に対する摩擦力が維持されるため、キャップと座ぐり部との間に緩みが生じにくくなる。

このキャップは下記の構成(4) または(5) を有することが好ましい。
(4) 前記第２部材の軸部に軸方向に延びる雌ねじが形成され、前記雌ねじの少なくとも前記第１部材側が開口している。
(5) 前記第２部材の軸部に軸方向に延びる貫通穴が形成され、前記貫通穴の一部である前記第１部材側に雌ねじが形成されている。
前記構成(4) または(5) を有することで、前記雌ねじを利用してキャップを座ぐり部から傷つけずに外すことができるため、キャップの再使用が可能である。前記構成(5) を有する場合は、前記貫通穴の雌ねじが形成されていない部分に雌ねじを形成することで、雌ねじの部分を長くすることができる。

この発明の第二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形成された、ボルトの頭部を収める座ぐり部と軸部を収める軸収納部とを備えた取付穴の、前記座ぐり部を塞ぐキャップであって、前記座ぐり部の開口面に入る面形状を有する板状部材の外周面に、複数の凹部が等間隔で配置され、厚さ方向に貫通する中心穴を有する第１部材と、エラストマーからなり、第１部材と重ねて使用される第２部材と、を有し、第２部材は、第１部材と同じ板状部材の外縁部に、板面に対して垂直に延びて、第１部材と重ねた状態で前記複数の凹部に嵌まる複数の凸部（突起）が配置された形状であり、第１部材と重ねた状態で前記中心穴に嵌まる中心軸を有し、前記複数の凸部で形成される外周寸法は、全ての凸部が均等に前記座ぐり部内で弾性変形する寸法であることを特徴とする。

第二態様のキャップは、第２部材の中心軸を第１部材の中心穴に通し、第２部材の凸部を第１部材の凹部に嵌めることで、組み立てられる。このキャップの第２部材側を前記座ぐり部の上に置いて、前述のようにハンマーなどで叩くことにより、キャップ全体が前記座ぐり部に埋め込まれる。その際に、エラストマー製の第２部材が弾性変形して、全ての凸部が均等に前記座ぐり部内で弾性変形した状態となることにより、このキャップが座ぐり部に摩擦力で固定される。
第二態様のキャップは、第１部材が第２部材の凸部を内側から支えることで、時間が経過しても、凸部の弾性力による座ぐり部に対する摩擦力が維持されるため、キャップと座ぐり部との間に緩みが生じにくくなる。

この発明のキャップによれば、案内レールに形成された取付穴の座ぐり部を塞ぎ、長期に渡って座ぐり部に対する固定力を維持できる。

実施形態のキャップを示す平面図（ａ）と、そのＡ−Ａ断面図（ｂ）と、このキャップを挿入する案内レールの取付穴を示す断面図（ｃ）である。 実施形態のキャップを構成する第１部材と第２部材をそれぞれ示す斜視図である。 実施形態のキャップを取付穴の座ぐり部の上に置いて、当て板を介してプラスチックハンマーで叩く状態を示す断面図（ａ）と、実施形態のキャップが座ぐり部に固定された状態を示す断面図（ｂ）である。 第２部材の軸部に雌ねじが形成されているキャップを説明する断面図である。 第２部材の軸部の貫通穴の一部に雌ねじが形成されているキャップを説明する断面図である。 実施形態のキャップの形成方法の一例を説明する図である。 リニアガイド装置を示す部分断面斜視図である。 案内レールの取付穴を示す断面図である。

以下、この発明の実施形態について説明する。
図１および図２を用いて、この実施形態のキャップの構成を説明する。
これらの図に示すように、この発明のキャップ５は、重ねて使用される略円板状の第１部材５１と第２部材５２とからなる。第１部材５１および第２部材５２をなす円板（板状部材）の外径Ｂは、案内レール１の取付穴４を構成する座ぐり部４１の内径Ｃより少し小さい。

第１部材５１には、円板の外周面に６個の円弧状の凹部５１ａが等間隔で配置されている。第１部材５１は、また、円板の略中心位置で厚さ方向に貫通する穴部５１ｂを有する。６個の円弧状の凹部５１ａは直径Ｄの円に沿って形成されている。この直径Ｄは、取付穴４を構成する軸部４２の内径Ｅより大きい。
第２部材５２には、円板の外縁部に、板面に対して垂直に延びる６個の円柱状の凸部５２ａが等間隔で配置されている。第２部材５２は、また、板面に対して垂直に突出する軸部５２ｂを有する。

６個の円柱状の凸部５２ａで形成される外周寸法（直径Ｆ）は、座ぐり部４１の内径Ｃより少し大きい。すなわち、６個の円柱状の凸部５２ａで形成される外周寸法は、全ての凸部５２ａが均等に座ぐり部４１内で弾性変形する寸法である。
凸部５２ａをなす円柱の直径は凹部５１ａをなす円弧の直径とほぼ同じであり、軸部５２ｂの直径は穴部５１ｂの直径とほぼ同じである。
ここで、凸部５２ａは円柱状に限らず、半円柱状、円錐状でも良い。また、凹部５１ａの円弧は、円または半円である。凹部５１ａの断面形状は、長方形または台形でもよい。凸部５２ａと凹部５１ａの組み合わせは適宜可能である。

第１部材５１は、合成樹脂（スチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリアミド系樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリオレフィン系樹脂等）の射出成形により作製されている。第２部材５２は、熱可塑性エラストマー（オレフィン系、スチレン系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリアミド系、フッ素系、シリコーン系、ニトリル系、塩化ビニル系、ポリアセタール系）の射出成形により作製されている。

射出成形により作製されている第１部材５１を構成する合成樹脂と、射出成形により作製されている第２部材５２を構成する熱可塑性エラストマーと、の組み合わせは、耐油性を考慮すれば、ポリアミド系合成樹脂とポリアミド系熱可塑性エラストマーとの組み合わせである。
また、コストと耐油性を考慮すれば、ポリオレフィン系合成樹脂とポリアミド系熱可塑性エラストマーとの組み合わせである。さらに、高温性を考慮すれば、ポリアセタール系合成樹脂とポリアセタール系熱可塑性エラストマーとの組み合わせである。ポリアミド系合成樹脂としては、ポリアミド６６またはポリアミド６が使用できる。ポリオレフィン系合成樹脂としてはポリエチレンが使用できる。ポリアセタール系合成樹脂としてはポリアセタールが使用できる。

ここで、スライダ２がキャップ５を通過する際にキャップ５が高温になったり、スライダ２の端に備えられた不図示のエンドキャップが高温になったりする場合がある。その場合でも高温に耐えられるように、キャップ５の第１部材５１とエンドキャップの材料をポリアセタール系樹脂とし、キャップ５の第２部材５２の材料をポリアセタール系熱可塑性エラストマーとすることが考えられる。
このキャップ５は、第２部材５２を弾性変形させながら、第２部材５２の軸部５２ｂを第１部材５１の穴部５１ｂに通し、第２部材５２の凸部５２ａを第１部材５１の凹部５１ａに嵌めることで、組み立てられる。
第２部材５２を第１部材５１に嵌め易くするため、第１部材５１の硬度を第２部材５２の硬度より大きくする。

このキャップ５は、案内レールを基台にボルトで固定した後、ボルトの取付穴を塞ぐために使用される。キャップ５の取付方法について図３を使用して説明する。
案内レールを基台に固定する際には、先ず、基台６の上に案内レール１を置き、基台６の取付穴の雌ねじ部６１と、案内レール１の取付穴４の軸収納部４２を合わせる。この状態で、案内レール１の取付穴４からボルト７を入れて、軸部の雄ねじを、基台６の雌ねじ部６１に螺合し、頭部を座繰り部４１の面４１ａに当てて締めつける。これにより、案内レール１が基台６にボルト７で固定される。

次に、図３（ａ）に示すように、キャップ５の第２部材５２側を、取付穴４の座ぐり部４１の上に置いて、当て板７０を介してプラスチックハンマー７１で叩くことにより、エラストマー製の第２部材５２が弾性変形して、キャップ５全体が座ぐり部４１に埋め込まれる。その際に、全ての凸部５２ａが均等に座ぐり部４１内で弾性変形した状態となり、キャップ５が座ぐり部４１に固定される。図３（ｂ）はこの状態を示す。
このキャップ５は、第１部材５１が第２部材５２の凸部５２ａを内側から支えるため、時間が経過しても、凸部５２ａの弾性力による座ぐり部４１に対する摩擦力が維持されるため、キャップ５と座ぐり部４１との間に緩みが生じにくい。よって、長期に渡って座ぐり部４１に対する固定状態が維持される。

図４に示すように、キャップ５を構成する第２部材の軸部５２ｂに、雌ねじ５２ｃが形成されていてもよい。雌ねじ５２ｃは、第１部材５１側から軸方向に延びて反対側に貫通していない。図４に示すキャップ５であれば、雌ねじ５２ｃに、先端に雄ねじ部を有する道具（アイボルト等）の雄ねじ部を螺合して、キャップ５を座ぐり部４１から外すことができるため、キャップ５を再使用することができる。

なお、雌ねじ５２ｃは、図４の例のように、少なくとも第１部材５１側が開口していればよいが、軸方向に貫通する雌ねじが軸部５２ｂに形成されていてもよい。
また、図５に示すように、キャップ５を構成する第２部材の軸部５２ｂに、軸方向に延びる貫通穴が形成され、その一部である第１部材５１側に雌ねじ５２ｃが形成されていてもよい。この貫通穴のうち、雌ねじ５２ｃが形成されていない部分を通し穴５２ｄと称する。

図５に示すキャップ５であれば、通し穴５２ｄに雌ねじを形成することで、雌ねじ５２ｃの部分を長くすることができる。そのため、キャップ５に最初から形成されていた雌ねじ５２ｃの長さが、先端に雄ねじ部を有する道具（アイボルト等）の雄ねじ部の長さより短い場合であっても、その場で通し穴５２ｄに雌ねじを形成することで、キャップ５を座ぐり部４１から外すことができる。

第１部材５１および第２部材５２は、二色射出成形法により一体に形成することができる。その一例について図６を用いて説明する。
図６で使用する射出成形機８０は、上型８１と、下型８２と、射出機８３と、上型８１を回転させる回転装置８４とからなる。射出機８３は、上型８１と下型８２にそれぞれ異なる材料（合成樹脂または熱可塑性エラストマー）が注入できるように構成され、第１部材５１を成形する材料８５が入った容器と、第２部材５２を成形する材料８６が入った容器を備えている。

先ず、射出成形機８０を図６（ａ）の状態に組み立て、射出機８３により、材料８５を下型８２の金型８２ａに注入して中間部品８７を成形する。次に、回転装置８４で上型８１を１８０°回転させて、中間部品８７が存在する上型８１を材料８６の注入位置に移動する。この状態で、材料８６を上型８１と下型８２の間に注入して、中間部品８７を材料８６で覆う。これにより、完成部品８８として、材料８５からなる第１部材５１と、材料８６からなる第２部材５２とが一体化されたキャップ５が成形される。

次に、図６（ｂ）に示すように、射出成形機８０を上型８１と下型８２と射出機８３とに分離して、射出成形機８０から完成部品８８を取り出す。
この実施形態では、座ぐり部４１の開口面が円形であるため、第１部材５１および第２部材５２の面形状を略円板状にしている。しかし、第１部材５１および第２部材５２の面形状は、座ぐり部４１の開口面に入る面形状であれば多角形の面形状であってもよい。また、座ぐり部４１の開口面が楕円形であれば、第１部材５１および第２部材５２の面形状を略楕円板状にすることが好ましく、座ぐり部４１の開口面が長穴状であれば、第１部材５１および第２部材５２の面形状を略長穴板状にすることが好ましい。

また、この実施形態では、第１部材５１は合成樹脂製、第２部材５２は熱可塑性エラストマー製としているが、第１部材５１は鉄製やアルミニウム製であってもよく、第２部材５２は合成ゴム製であってもよい。
また、この発明のキャップの取付対象となるリニアガイド装置は、座ぐり部を有する取付穴が案内レールに形成されているものであれば、転動体がボールであってもローラーであってもよい。

１ 案内レール
１１ 転動面
２ スライダ
２１ 転動面
２２ 戻し通路
３ 転動体
４ 取付穴
４１ 座ぐり部
４２ 軸収納部
４３ 面取り部
５ キャップ
５１ 第１部材
５１ａ 凹部
５１ｂ 穴部
５２ 第２部材
５２ａ 凸部
５２ｂ 軸部
５２ｃ 雌ねじ
５２ｄ 通し穴（貫通穴）
６ 基台
６１ 基台の取付穴の雌ねじ部
７ ボルト

Claims (3)

1. リニアガイド装置の案内レールに形成された取付穴の座ぐり部を塞ぐキャップであって、
   前記座ぐり部の開口面に入る面形状を有する板状部材の外周面に、複数の凹部が等間隔で配置され、前記板状部材の略中心位置で厚さ方向に貫通する穴部を有する第１部材と、エラストマーからなり、第１部材と重ねて使用される第２部材と、を有し、
   第２部材は、第１部材と同じ板状部材の外縁部に、板面に対して垂直に延びて、第１部材と重ねた状態で前記複数の凹部に嵌まる複数の凸部が配置された形状であり、第１部材と重ねた状態で前記穴部に嵌まる軸部を有し、
   前記複数の凸部で形成される外周寸法は、前記凸部が前記座ぐり部内で弾性変形する寸法であることを特徴とするリニアガイド装置のキャップ。
2. 前記第２部材の軸部に軸方向に延びる雌ねじが形成され、前記雌ねじの少なくとも前記第１部材側が開口している請求項１記載のリニアガイド装置のキャップ。
3. 前記第２部材の軸部に軸方向に延びる貫通穴が形成され、前記貫通穴の一部である前記第１部材側に雌ねじが形成されている請求項１記載のリニアガイド装置のキャップ。

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