JP6323127B2 - 直動案内装置 - Google Patents

Description

本発明は直動案内装置に関する。

従来の直動案内装置としては、例えば下記のようなものがある。一直線状に延びる断面形状略矩形の案内レールの上に、スライダが案内レールの長手方向に移動可能に組み付けられている。スライダは凹部を有して断面形状略Ｕ字状をなしており、その凹部内に案内レールの上部を収容するようにして案内レールに組み付けられている。案内レールの両側面には、前記長手方向に延びる断面円弧状の軌道溝が形成されており、案内レールの側面に対向するスライダの内側面（凹部の内面）には、案内レールの軌道溝に対向する断面円弧状の軌道溝が形成されている。

そして、案内レールの軌道溝とスライダの軌道溝との間に転動体であるボールが転動するための転動通路が形成されていて、この転動通路は前記長手方向に延びている。この転動通路内には複数のボールが転動自在に装填されていて、これら複数のボールの転動通路内での転動を介して、スライダが案内レールに案内されつつ前記長手方向に移動可能となっている。
また、スライダは、スライダ本体と、スライダ本体の両端部（前記長手方向の両端部であり、スライダの移動方向の両端部とも言える）に着脱可能に取り付けられたエンドキャップと、で構成されており、スライダの軌道溝はスライダ本体の内側面に形成されている。さらに、スライダは、スライダ本体の内部に、転動通路と平行をなして前記長手方向に貫通する直線孔からなる戻し通路を備えている。

一方、エンドキャップの裏面（スライダ本体との当接面）には、円弧状に湾曲する方向転換路が形成されている。詳述すると、スライダ本体との当接面には方向転換路用凹部が形成されており、この方向転換路用凹部に半円柱状のリターンガイドが嵌合されている。リターンガイドの外径面には、ボールの案内面となる断面円弧状の凹溝が半円状に形成され、このリターンガイドの案内面と方向転換路用凹部の内面とで方向転換路が形成されている。
このエンドキャップをスライダ本体に取り付けると、方向転換路によって転動通路と戻し通路とが連通される。これら戻し通路と両端の方向転換路とで、ボールを転動通路の終点から始点へ搬送して循環させる転動体搬送路が構成され、転動通路と転動体搬送路とで、略環状の循環経路が構成される。

案内レールに組みつけられたスライダが案内レールに沿って前記長手方向に移動すると、転動通路内に装填されているボールは、転動通路内を転動しつつ案内レールに対してスライダと同方向に移動する。そして、ボールが転動通路の終点に達すると、転動通路からすくい上げられ方向転換路へ送られる。方向転換路に入ったボールはＵターンして戻し通路に導入され、戻し通路を通って反対側の方向転換路に至る。ここで再びＵターンして転動通路の始点に戻り、このような循環経路内の循環を無限に繰り返す。
リターンガイドの案内面はスライダの軌道溝と接続するように配されているが、特許文献１に開示の直動案内装置では、リターンガイドの案内面とスライダの軌道溝との接続部分に段差が形成されている。そして、この段差は、リターンガイドの案内面がスライダの軌道溝の表面よりもスライダの軌道溝の曲率中心に近い側に位置することにより形成されている。
このような構成であれば、鋼等の金属で形成されたスライダ本体の前記長手方向端部（端面）に、転動してきたボールが衝突することがないので、摺動抵抗や騒音の低減が図られる。

特開２００２−１５５９３６号公報 特開平１１−２６４４１４号公報

しかしながら、特許文献１に開示の技術には、以下のような問題があった。すなわち、ボールが転動通路から方向転換路に入る際に、ボールがリターンガイドの端面に衝突して、ボールの円滑な循環が阻害されるおそれがあった。
特許文献２には、リターンガイドの案内面とスライダの軌道溝との接続部分に形成された段差を解消するために、リターンガイドをスライダ本体に取り付けた後に、リターンガイドとスライダ本体の接続部分に研削加工を施して、リターンガイドの案内面とスライダの軌道溝の表面との接続部分を面一にする技術が開示されている。しかしながら、特許文献２に開示の技術では、後加工が必要であるため、製造工程数が増加して製造コストが増すおそれがあった。
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、低騒音で作動性が良好な直動案内装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明の一態様に係る直動案内装置は、案内レールと、スライダと、転動体である複数のボールと、を有し、前記案内レール及び前記スライダは、互いに対向する位置に、前記ボールの転動通路を形成する断面円弧状の軌道溝をそれぞれ有し、前記両軌道溝は前記案内レールの長手方向に延び、前記ボールは前記転動通路に配置され、前記転動通路内での前記ボールの転動を介して、前記スライダが前記案内レールに案内されて前記長手方向に移動可能となっており、前記スライダは、前記スライダの軌道溝とこれに略平行な貫通孔からなる前記ボールの戻し通路とが形成されたスライダ本体と、前記転動通路と前記戻し通路とを連通する方向転換路が形成されるとともに前記スライダ本体の前記長手方向の両端部に着脱可能に固定されたエンドキャップと、前記エンドキャップの前記スライダ本体との当接面に形成された方向転換路用凹部に嵌合されて、その外面に形成された前記ボールの案内面と前記方向転換路用凹部の内面とで前記方向転換路を形成する樹脂製のリターンガイドと、を備え、前記戻し通路と前記方向転換路で前記ボールを前記転動通路の終点から始点へ搬送して循環させるようになっており、前記リターンガイドの案内面と前記スライダの軌道溝は、その接続部分においては滑らかに連続しておらず段差が形成されており、前記スライダの軌道溝の溝底部及びその近傍部分においては、前記スライダの軌道溝の表面が前記リターンガイドの案内面よりも前記スライダの軌道溝の曲率中心に近い側に位置しており、前記スライダの軌道溝の溝肩部及びその近傍部分においては、前記リターンガイドの案内面が前記スライダの軌道溝の表面よりも前記スライダの軌道溝の曲率中心に近い側に位置していることを特徴とする。

換言すれば、前記一態様に係る直動案内装置は、以下のようになる。すなわち、本発明の一態様に係る直動案内装置は、案内レールと、スライダと、転動体である複数のボールと、を有し、前記案内レール及び前記スライダは、互いに対向する位置に、前記ボールの転動通路を形成する断面円弧状の軌道溝をそれぞれ有し、前記両軌道溝は前記案内レールの長手方向に延び、前記ボールは前記転動通路に配置され、前記転動通路内での前記ボールの転動を介して、前記スライダが前記案内レールに案内されて前記長手方向に移動可能となっている直動案内装置において、前記スライダは、前記スライダの軌道溝とこれに略平行な貫通孔からなる前記ボールの戻し通路とが形成されたスライダ本体と、前記転動通路と前記戻し通路とを連通する方向転換路が形成されるとともに前記スライダ本体の前記長手方向の両端部に着脱可能に固定されたエンドキャップと、前記エンドキャップの前記スライダ本体との当接面に形成された方向転換路用凹部に嵌合されて、その外面に形成された前記ボールの案内面と前記方向転換路用凹部の内面とで前記方向転換路を形成する樹脂製のリターンガイドと、を備え、前記戻し通路と前記方向転換路で前記ボールを前記転動通路の終点から始点へ搬送して循環させるようになっており、前記リターンガイドの案内面と前記スライダの軌道溝は、その接続部分においては滑らかに連続しておらず段差が形成されており、前記スライダの軌道溝の溝底部及びその近傍部分においては、前記スライダの軌道溝の表面が前記リターンガイドの案内面よりも前記スライダの軌道溝の曲率中心に近い側に位置しており、前記スライダの軌道溝の溝肩部及びその近傍部分においては、前記リターンガイドの案内面が前記スライダの軌道溝の表面よりも前記スライダの軌道溝の曲率中心に近い側に位置していることを特徴とする。

この直動案内装置においては、前記スライダの軌道溝の前記長手方向端部に形成された円弧状に連続する角部に、面取りが形成されていてもよい。そして、円弧状の前記面取りの曲率中心は、前記スライダの軌道溝の曲率中心よりも、前記スライダの軌道溝の溝底部から離れた位置に位置していてもよい。また、前記面取りは、円錐形状の切削工具を用いた切削加工によって形成したものであり、前記切削工具の側面部分に形成された切削部を前記角部に接触させて形成したものであってもよい。

本発明の直動案内装置は、低騒音で作動性が良好である。

本発明の一実施形態に係る直動案内装置の構造を示す斜視図である。 図１の直動案内装置を案内レールの長手方向から見た正面図である（ただし、エンドキャップを省略して図示している）。 図２の直動案内装置のＡ−Ａ断面図である。 装着前のエンドキャップとリターンガイドの斜視図である。 リターンガイドの斜視図である。 リターンガイド装着後のエンドキャップの斜視図である。 エンドキャップとリターンガイドとスライダ本体の分解断面図である。 スライダ本体とリターンガイドとの位置関係を示す図である。 スライダ本体の軌道溝の端部の角部に形成された面取りを示すスライダ本体の斜視図である。 リターンガイドの凹溝とスライダ本体の軌道溝の接続部分に形成されている段差を説明する要部拡大図である。 リターンガイドの凹溝とスライダ本体の軌道溝の接続部分をリターンガイド側から見た要部拡大図である。 リターンガイドの凹溝とスライダ本体の軌道溝の接続部分をスライダ本体側から見た要部拡大図である。 方向転換路から転動通路に入る転動体の様子を示す図である。 図１０のＢ−Ｂ矢視図である。 転動体がリターンガイドの凹溝に衝突する様子を説明する図である。 図１０のＣ−Ｃ断面図であり、転動通路からすくい上げられる転動体の様子を示す図である。 図１０のＣ−Ｃ断面図であり、転動通路から方向転換路に入る転動体の様子を示す図である。 面取りを形成する方法を説明する図である。 面取り、面取りの曲率中心、及びスライダの軌道溝の曲率中心を説明する拡大断面図である。 比較例１の直動案内装置の要部拡大図であり、リターンガイドの凹溝とスライダ本体の軌道溝の接続部分に形成されている段差を説明する図である。 比較例１の直動案内装置の要部拡大図であり、方向転換路から転動通路に入る転動体の様子を示す図である。 比較例２の直動案内装置の要部拡大図であり、リターンガイドの凹溝とスライダ本体の軌道溝の接続部分に形成されている段差を説明する図である。 比較例２の直動案内装置の要部拡大図であり、転動通路からすくい上げられる転動体の様子を示す断面図である。 比較例２の直動案内装置の要部拡大図であり、転動通路から方向転換路に入る転動体の様子を示す断面図である。

本発明に係る直動案内装置の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、これ以降の説明で参照する各図においては、同一又は相当する部分には同一の符号を付してある。また、これ以降の説明において「断面」と記した場合は、特に断りがない限り、案内レールの長手方向に直交する平面で切断した場合の断面を意味する。さらに、これ以降の説明における「上」，「下」，「左」，「右」等の方向を示す用語は、特に断りがない限り、説明の便宜上、図２におけるそれぞれの方向を意味するものである。
一直線状に延びる断面形状略矩形の案内レール１の上に、断面形状略Ｕ字状のスライダ２が、案内レール１の長手方向に移動可能に組み付けられている。この案内レール１の幅方向左右両側面１ａ，１ａと上面１ｂとが交差する稜部には、前記長手方向に延びる断面ほぼ１／４円弧形状の凹溝からなる軌道溝１０，１０が形成されている。

また、案内レール１の幅方向左右両側面１ａ，１ａの上下方向略中央部には、前記長手方向に延びる断面ほぼ半円形の凹溝からなる軌道溝１０，１０が形成されている。そして、案内レール１の幅方向左右両側面１ａ，１ａの上下方向略中央部に形成された軌道溝１０，１０の溝底部には、保持器４の一部を収容してスライダ２の移動時に保持器４を案内する保持器用溝１０ａ（ワイヤー溝）が、スライダ２の移動領域の両端間（例えば、案内レール１の長手方向両端間）にわたって前記長手方向に沿って形成されている。保持器用溝１０ａの断面形状は例えば略矩形状である。

また、スライダ２は、案内レール１の上面１ｂに対向する平板状の胴部７と、胴部７の左右両側部からそれぞれ下方に延び側面１ａに対向する２つの脚部６，６とからなり、胴部７と脚部６，６とのなす角度は略直角であるため、スライダ２の断面形状は略Ｕ字状をなしている。そして、スライダ２は、両脚部６，６の間に案内レール１を挟むようにして、案内レール１に移動可能に取り付けられている。
このようなスライダ２は、スライダ本体２Ａと、スライダ本体２Ａの両端部（前記長手方向の両端部であり、スライダ２の移動方向の両端部とも言える）に着脱可能に取り付けられたエンドキャップ２Ｂ，２Ｂと、を備えている。さらに、スライダ２の両端部（各エンドキャップ２Ｂの前記長手方向外端面）には、案内レール１の外面（上面１ｂ及び側面１ａ，１ａ）に摺接して案内レール１とスライダ２との間の隙間の開口のうち前記長手方向端面側に面する部分を密封するサイドシール５，５が装着されており、スライダ２の下部には、案内レール１とスライダ２との間の隙間の開口のうちスライダ２の下面側に面する部分を密封するアンダーシール８，８が装着されている。これらサイドシール５，５及びアンダーシール８，８により、外部から前記隙間への異物の侵入や、前記隙間から外部への潤滑剤の漏出が防止されている。

さらに、スライダ本体２Ａの左右両脚部６，６の内側面の角部及び上下方向略中央部には、案内レール１の軌道溝１０，１０，１０，１０に対向する断面ほぼ半円形の凹溝からなる軌道溝１１，１１，１１，１１が形成されている。そして、案内レール１の軌道溝１０，１０，１０，１０とスライダ２の軌道溝１１，１１，１１，１１との間に、断面ほぼ円形の転動通路１３，１３，１３，１３がそれぞれ形成されていて、これらの転動通路１３，１３，１３，１３は前記長手方向に延びている。
これらの転動通路１３内には複数の転動体３（ボール）が保持器４に保持されつつ転動自在に装填されていて、転動通路１３内でのこれらの転動体３の転動を介して、スライダ２が案内レール１に案内されて前記長手方向に移動可能となっている。保持器４は例えばワイヤーで形成されており、案内レール１に組み付ける前のスライダ２からの転動体３の脱落を防止するために、転動体３を保持している。

なお、案内レール１及びスライダ２が備える軌道溝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であってもよい。また、軌道溝１０，１１の断面形状は、前述したように単一の円弧からなる円弧状でもよいが、曲率中心の異なる２つの円弧を組合せてなる略Ｖ字状（ゴシックアーク形状溝）でもよい。
さらに、スライダ２は、スライダ本体２Ａの左右両脚部６，６の肉厚部分の上部及び下部に、転動通路１３，１３，１３，１３と平行をなして前記長手方向に貫通する断面形状略円形の貫通孔からなる戻し通路１４，１４，１４，１４を備えている（図２，３を参照）。

一方、エンドキャップ２Ｂは、例えば樹脂材料の成形品からなり、断面形状が略Ｕ字状に形成されている。また、エンドキャップ２Ｂの裏面（スライダ本体２Ａとの当接面）の左右両側には、断面形状円形で円弧状に湾曲する方向転換路１５が上下二段に形成されている（図３を参照）。このエンドキャップ２Ｂをねじ等の締結部材でスライダ本体２Ａに取り付けると、方向転換路１５によって転動通路１３と戻し通路１４とが連通される。なお、方向転換路１５の断面形状は、方向転換路１５の連続方向に直交する平面で切断した場合の断面形状である。

これら戻し通路１４と両端の方向転換路１５，１５とで、転動体３を転動通路１３の終点から始点に搬送して循環させる転動体搬送路１６が構成され（転動体搬送路１６は転動通路１３と同数設けられている）、転動通路１３と転動体搬送路１６とで、略環状の循環経路が構成される（図３を参照）。そして、この略環状の循環経路は、案内レール１を挟んで左右両側に形成される。
案内レール１に組みつけられたスライダ２が案内レール１に沿って前記長手方向に移動すると、転動通路１３内に装填されている転動体３は、転動通路１３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が転動通路１３の終点に達すると、転動通路１３からすくい上げられ方向転換路１５へ送られる。方向転換路１５に入った転動体３はＵターンして戻し通路１４に導入され、戻し通路１４を通って反対側の方向転換路１５に至る。ここで再びＵターンして転動通路１３の始点に戻り、このような循環経路内の循環を無限に繰り返す。

ここで、エンドキャップ２Ｂ（特に裏面）について、さらに詳細に説明する。エンドキャップ２Ｂのスライダ本体２Ａとの当接面（裏面）には、図４に示すように、半円状の凹部３１，３１が左右両腕部６，６の上下に形成されるとともに、半円状の両凹部３１，３１の中心部を横断して半円柱状のリターンガイド嵌合用凹部３３が設けてある。これら凹部３１とリターンガイド嵌合用凹部３３とで、方向転換路用凹部３４が構成される。
そして、半円柱状のリターンガイド嵌合用凹部３３には、樹脂材料（例えばポリアセタール樹脂）を射出成形して得た半円柱状のリターンガイド３５（図４，５を参照）が嵌合される。このリターンガイド３５の外径面には、図５に示すように、転動体３の案内面となる断面円弧状の凹溝３６，３６が半円状に連続して形成されている。なお、凹溝３６の断面形状は、凹溝３６の連続方向に直交する平面で切断した場合の断面形状である。

このようなリターンガイド３５を、凹溝３６が形成された外径面を内側にしてリターンガイド嵌合用凹部３３に嵌め込むことにより、リターンガイド３５の凹溝３６とエンドキャップ２Ｂの凹部３１とで方向転換路１５が形成され、エンドキャップ２Ｂの裏面の左右両側に、断面形状円形で円弧状に湾曲する方向転換路１５が上下二段に形成される（図３，６を参照）。
このエンドキャップ２Ｂをスライダ本体２Ａに取り付けると（図７を参照）、方向転換路１５，１５によって、転動通路１３，１３と戻し通路１４，１４とが連通されることとなる。図８は、エンドキャップ２Ｂをスライダ本体２Ａに取り付けた状態において、スライダ本体２Ａとリターンガイド３５との位置関係を示す図である。図８においては、エンドキャップ２Ｂの図示を省略してある。
なお、スライダ本体２Ａの軌道溝１１の前記長手方向端部には円弧状に連続する角部が形成されているが、この角部には面取り２１を設けることが好ましい（図９を参照）。この面取り２１の形成方法は特に限定されるものではないが、例えば、円錐形状の切削工具を用いた切削加工によって形成することができる。面取り２１についての説明（切削加工の方法の説明など）は後に詳述する。

リターンガイド３５の凹溝３６は、図８に示すように、スライダ本体２Ａの軌道溝１１と接続するように配されているが、本実施形態の直動案内装置では、リターンガイド３５の凹溝３６とスライダ本体２Ａの軌道溝１１は、その接続部分においては滑らかに連続しておらず段差４４が形成されている。そして、この段差４４について説明すると、図１０に示すように、スライダ２の軌道溝１１の溝底部１１ａ（すなわち軌道溝１１の最深部）及びその近傍部分においては、スライダ２の軌道溝１１の表面がリターンガイド３５の凹溝３６の表面よりもスライダ２の軌道溝１１の曲率中心Ｏに近い側に位置しており、スライダ２の軌道溝１１の溝肩部１１ｂ、１１ｂ及びその近傍部分においては、リターンガイド３５の凹溝３６の表面がスライダ２の軌道溝１１の表面よりもスライダ２の軌道溝１１の曲率中心Ｏに近い側に位置している。
つまり、図１１に示すようにリターンガイド３５側からスライダ本体２Ａを見た場合には、スライダ２の軌道溝１１の溝底部１１ａ（すなわち軌道溝１１の最深部）及びその近傍部分については、スライダ本体２Ａの前記長手方向端面４１が露出している。一方、スライダ２の軌道溝１１の溝肩部１１ｂ（図１０を参照）及びその近傍部分については、スライダ本体２Ａの前記長手方向端面４１は露出しておらず、見えない。

そして、図１２に示すようにスライダ本体２Ａ側からリターンガイド３５を見た場合には、スライダ２の軌道溝１１の両溝肩部１１ｂ（図１０を参照）及びその近傍部分については、リターンガイド３５の端面４３がいずれも露出している。一方、スライダ２の軌道溝１１の溝底部１１ａ（図１０を参照）及びその近傍部分については、リターンガイド３５の端面４３は露出しておらず、見えない。
方向転換路１５内では転動体３が無負荷で円滑に循環できるように方向転換路１５の幅は転動体３の直径よりも大きくされているので、転動体３は凹溝３６の幅方向左右に蛇行しながら方向転換路１５内を移動する。そのため、転動体３が方向転換路１５から転動通路１３に入る際には、リターンガイド３５の凹溝３６の表面のうち溝肩部の表面に転動体３が衝突しやすい（図１３を参照）。

しかしながら、前述したように、スライダ２の軌道溝１１の溝肩部１１ｂ及びその近傍部分においては、リターンガイド３５の凹溝３６の表面がスライダ２の軌道溝１１の表面よりもスライダ２の軌道溝１１の曲率中心Ｏに近い側に位置しているので、転動体３が転動通路１３に入る際にスライダ本体２Ａの軌道溝１１の溝肩部１１ｂに衝突することはない。リターンガイド３５は樹脂製であるので、転動体３が衝突しても衝撃は吸収される。よって、発生する振動や騒音は小さく、本実施形態の直動案内装置の動作は円滑となる。
スライダ２の軌道溝１１の溝肩部１１ｂ（図１０を参照）及びその近傍部分において形成されているスライダ２の軌道溝１１の表面とリターンガイド３５の凹溝３６の表面との段差４４の大きさΔｋ（図１４を参照）は、特に限定されるものではないが、０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下が好ましく、例えば０．３ｍｍとすることができる。

図１５は、転動体３がリターンガイド３５の凹溝３６の溝肩部に衝突する様子を示す図であるが、転動体３の衝突箇所は凹溝３６の溝肩部の角部ではなく、角部よりも若干溝底部に近い位置である。そのため、衝突時の荷重を凹面で受けることができるので、衝突時の転動体３と凹溝３６との接触面積が大きく、接触応力を低減できる。したがって、繰り返し衝突があっても、リターンガイド３５の損傷が生じにくい。
一方、転動通路１３内では転動体３は荷重を受けているので、転動体３は蛇行せず直進する。そして、転動体３が転動通路１３の終点に達すると、エンドキャップ２Ｂに設けられたタング部４５により転動通路１３からすくい上げられ、方向転換路１５へ送られる（図１６を参照）。転動体３がすくい上げられる際には、転動体３は方向転換路１５内に向く方向の力を受けて跳ね上がる（図１７を参照）。

しかしながら、前述したように、スライダ２の軌道溝１１（図１０を参照）の溝底部１１ａ及びその近傍部分においては、スライダ２の軌道溝１１の表面がリターンガイド３５（図１０を参照）の凹溝３６の表面よりもスライダ２の軌道溝１１の曲率中心Ｏに近い側に位置しているので、転動体３が転動通路１３から方向転換路１５に入る際に、凹溝３６の溝底部及びその近傍部分においてリターンガイド３５に衝突することはない（図１７を参照）。
よって、転動体３は円滑に移動するとともに振動や騒音はほとんど発生しないので、本実施形態の直動案内装置は低騒音、低振動で作動性が良好である。また、転動体３が衝突しないので、リターンガイド３５の損傷が生じにくい。さらに、加工されたスライダ本体２Ａ、エンドキャップ２Ｂ、リターンガイド３５等を組み立てるのみで直動案内装置を製造することができ、組み立てた後に後加工等を行う必要がないので、製造が容易で製造コストが安価である。

スライダ２の軌道溝１１の溝底部１１ａ及びその近傍部分において形成されているスライダ２の軌道溝１１の表面とリターンガイド３５の凹溝３６の表面との段差４４の大きさΔｓは、特に限定されるものではないが、０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下が好ましく、例えば０．１ｍｍとすることができる。
ここで、前述した面取り２１について詳細に説明する。スライダ本体２Ａの軌道溝１１の前記長手方向端部に形成された円弧状に連続する角部には、面取りを施すことが好ましい。円錐形状の切削工具５５を用いた切削加工により面取り２１を形成する方法について、図１８，１９を参照しながら以下に説明する。

まず、断面形状略Ｕ字状の鋼製素材５１の内側面に、軌道溝１１となる溝５３を加工する。次に、円錐形状の回転式切削工具５５を用いて、溝５３の端部に形成された角部５３ａに面取りを施す。図１８に示すように、切削工具５５は円錐形状をなしており、円錐の側面部分に切削部（刃）５５ａが形成されている。そして、円錐の中心軸線を回転軸として回転可能となっている。
切削工具５５の姿勢を、回転軸が溝５３の連続方向と平行をなすように且つ円錐の頂点が溝５３の長手方向中央側を向くようにし、さらに、円錐の側面が溝５３の内面に対向するように切削工具５５を配置する。そして、切削工具５５を回転させながら、円錐の側面部分に形成されている切削部５５ａを溝５３の端部に接近させる（図１８の（ａ）を参照）。

溝５３の連続方向端部に形成された円弧状に連続する角部５３ａに切削部５５ａを接触させると、溝５３の角部５３ａに円弧状の面取り２１が形成される（図１８の（ｂ）、（ｃ）を参照）。切削工具５５の回転軸の位置が、円弧状の面取り２１の曲率中心Ｏ’となる。また、接触時における溝５３に対する切削工具５５の位置（溝５３の幅方向の位置及び切削工具５５の回転軸と溝５３との相対距離）を調整することにより、面取り２１の大きさを調整することができる。
切削加工が終了したら、溝５３の内面に研削加工を施し、溝５３の内面と面取り２１との境界部分に生じたバリを除去して、軌道溝１１とする（図１８の（ｄ）を参照。図１８の（ｄ）中の破線は研削加工前の溝５３の内面を示す）。研削加工の取り代（加工量）は特に限定されるものではないが、０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下が好ましい。

円弧状の面取り２１の曲率中心Ｏ’と、完成した軌道溝１１の曲率中心Ｏとは、異なる位置である（すなわち偏心している）ことが好ましい。例えば、面取り２１の曲率中心Ｏ’は、軌道溝１１の曲率中心Ｏよりも、軌道溝１１の溝底部１１ａから離れた位置に位置していることが好ましい（図１９を参照）。両曲率中心Ｏ，Ｏ’を偏心させることにより、面取り２１の深さを、軌道溝１１の溝底部１１ａ及びその近傍部分においては小さく、軌道溝１１の溝肩部１１ｂ及びその近傍部分においては大きくすることができる（図１９を参照）。面取り２１の曲率中心Ｏ’と軌道溝１１の曲率中心Ｏとの距離（偏心量）は、特に限定されるものではないが、０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下とすることが好ましく、例えば０．１ｍｍとすることができる。

また、切削工具５５の開き角度φは、特に限定されるものではないが、４０°以上９０°以下とすることが好ましく、例えば６０°とすることができる。なお、開き角度φとは、円錐形状の切削工具５５を側面視した場合（円錐の側面側から見た場合）の円錐の頂点の角度を意味する（図１４，１８を参照）。
さらに、リターンガイド３５の凹溝３６の連続方向端部には円弧状に連続する角部が形成されているが、この角部にも面取り２３を設けることが好ましい（図１４を参照）。この面取りの種類は、いわゆるＲ面取り（丸み面取り）が好ましい。Ｒ面取りの曲率半径は特に限定されるものではないが、０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下とすることが好ましく、例えば０．１ｍｍとすることができる。

次に、このような本実施形態の直動案内装置の優れた効果を説明するため、対照として比較例を示す。
図２０に示すように、リターンガイド１３５の凹溝１３６は、スライダ本体１０２Ａの軌道溝１１１と接続するように配されているが、比較例１の直動案内装置では、リターンガイド１３５の凹溝１３６とスライダ本体１０２Ａの軌道溝１１１は、その接続部分においては滑らかに連続しておらず段差１４４が形成されている。そして、この段差１４４について説明すると、図２０に示すように、スライダ本体１０２Ａの軌道溝１１１の全周にわたって、スライダ本体１０２Ａの軌道溝１１１の表面がリターンガイド１３５の凹溝１３６の表面よりもスライダ本体１０２Ａの軌道溝１１１の曲率中心に近い側に位置している。つまり、リターンガイド１３５側からスライダ本体１０２Ａを見た場合には、スライダ本体１０２Ａの軌道溝１１１の全周にわたって、スライダ本体１０２Ａの前記長手方向端面１４１が露出している。

方向転換路１１５内では、前述の通り、転動体１０３は凹溝１３６の幅方向左右に蛇行しながら方向転換路１１５内を移動する。そのため、転動体１０３が方向転換路１１５から転動通路１１３に入る際には、リターンガイド１３５の凹溝１３６（図２０を参照）の表面のうち溝肩部の表面に転動体１０３が衝突しやすい。そして、スライダ本体１０２Ａの軌道溝１１１の全周にわたって、スライダ本体１０２Ａの軌道溝１１１の表面がリターンガイド１３５の凹溝１３６の表面よりもスライダ本体１０２Ａの軌道溝１１１の曲率中心に近い側に位置しているので、転動体１０３が転動通路１１３に入る際にスライダ本体１０２Ａの軌道溝１１１の溝肩部１１１ｂに衝突する（図２１、２３を参照）。スライダ本体１０２Ａは鋼製であるので、転動体１０３の衝突によって大きな振動や騒音が発生する。

また、比較例２の直動案内装置では、リターンガイド１３５の凹溝１３６とスライダ本体１０２Ａの軌道溝１１１は、その接続部分においては滑らかに連続しておらず段差１４４が形成されている。そして、この段差１４４について説明すると、図２２に示すように、スライダ本体１０２Ａの軌道溝１１１の全周にわたって、リターンガイド１３５の凹溝１３６の表面がスライダ本体１０２Ａの軌道溝１１１の表面よりもスライダ本体１０２Ａの軌道溝１１１の曲率中心に近い側に位置している。
つまり、スライダ本体１０２Ａ側からリターンガイド１３５を見た場合には、スライダ本体１０２Ａの軌道溝１１１の全周にわたって、リターンガイド１３５の端面が露出しており、リターンガイド１３５側からスライダ本体１０２Ａを見た場合には、スライダ本体１０２Ａの軌道溝１１１の全周にわたって、スライダ本体１０２Ａの前記長手方向端面１４１はリターンガイド１３５に隠れて見えなくなっている（図２２を参照）。

転動体１０３が転動通路１１３の終点に達すると、エンドキャップ１０２Ｂに設けられたタング部１４５により転動通路１１３からすくい上げられ、方向転換路１１５へ送られるが、転動体１０３がすくい上げられる際には、転動体１０３は方向転換路１１５内に向く方向の力を受けて跳ね上がる（図２３を参照）。このとき、跳ね上がった転動体１０３はリターンガイド１３５に衝突するので（図２４を参照）、この衝突によって転動体１０３の円滑な移動が妨げられるおそれがある。また、衝突する部位はリターンガイド１３５の角部であるため、リターンガイド１３５には大きな荷重が作用する。したがって、繰り返し衝突を受けると、リターンガイド１３５が損傷するおそれがある。

１ 案内レール
２ スライダ
２Ａ スライダ本体
２Ｂ エンドキャップ
３ 転動体
１０ 軌道溝（案内レール側）
１１ 軌道溝（スライダ側）
１１ａ 溝底部
１１ｂ 溝肩部
１３ 転動通路
１４ 戻し通路
１５ 方向転換路
２１ 面取り
３１ 凹部
３３ リターンガイド嵌合用凹部
３４ 方向転換路用凹部
３５ リターンガイド
３６ 凹溝
５５ 切削工具
４１ 端面
４３ 端面
４４ 段差
Ｏ スライダの軌道溝の曲率中心
Ｏ’ 面取りの曲率中心

Claims (4)

1. 案内レールと、スライダと、転動体である複数のボールと、を有し、
   前記案内レール及び前記スライダは、互いに対向する位置に、前記ボールの転動通路を形成する断面円弧状の軌道溝をそれぞれ有し、
   前記両軌道溝は前記案内レールの長手方向に延び、
   前記ボールは前記転動通路に配置され、
   前記転動通路内での前記ボールの転動を介して、前記スライダが前記案内レールに案内されて前記長手方向に移動可能となっており、
   前記スライダは、前記スライダの軌道溝とこれに略平行な貫通孔からなる前記ボールの戻し通路とが形成されたスライダ本体と、前記転動通路と前記戻し通路とを連通する方向転換路が形成されるとともに前記スライダ本体の前記長手方向の両端部に着脱可能に固定されたエンドキャップと、前記エンドキャップの前記スライダ本体との当接面に形成された方向転換路用凹部に嵌合されて、その外面に形成された前記ボールの案内面と前記方向転換路用凹部の内面とで前記方向転換路を形成する樹脂製のリターンガイドと、を備え、前記戻し通路と前記方向転換路で前記ボールを前記転動通路の終点から始点へ搬送して循環させるようになっており、
   前記リターンガイドの案内面と前記スライダの軌道溝は、その接続部分においては滑らかに連続しておらず段差が形成されており、前記スライダの軌道溝の溝底部及びその近傍部分においては、前記スライダの軌道溝の表面が前記リターンガイドの案内面よりも前記スライダの軌道溝の曲率中心に近い側に位置しており、前記スライダの軌道溝の溝肩部及びその近傍部分においては、前記リターンガイドの案内面が前記スライダの軌道溝の表面よりも前記スライダの軌道溝の曲率中心に近い側に位置していることを特徴とする直動案内装置。
2. 前記スライダの軌道溝の前記長手方向端部に形成された円弧状に連続する角部には、面取りが形成されている請求項１に記載の直動案内装置。
3. 円弧状の前記面取りの曲率中心は、前記スライダの軌道溝の曲率中心よりも、前記スライダの軌道溝の溝底部から離れた位置に位置している請求項２に記載の直動案内装置。
4. 前記面取りは、円錐形状の切削工具を用いた切削加工によって形成したものであり、前記切削工具の側面部分に形成された切削部を前記角部に接触させて形成したものである請求項２又は請求項３に記載の直動案内装置。

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