JPH02261924A - フィードユニット装置用ガイドレール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明はフィードユニット装置に用いるガイドレール
に関する。

［従来の技術］ 軸方向に形成されたボール転勤溝を有する長尺のガイド
レールと、このガイドレールのボール転動溝に対向する
ボール転勤溝を有するスライダと、この両部材の対向す
るボール転勤溝の間にボールを転勤自在に嵌合し、転動
するボールを介してスライダがガイドレールに沿って軸
方向に移動自在とされた装置としては所謂リニアガイド
装置が知られている。

このようなリニアガイド装置としてはガイドレールを角
型状断面に軸としたものが多く用いられている．そして
ガイドレール及びスライダは一般に材料として鋼が用い
られ焼入硬化処理により強度、耐摩耗性を向上させた後
、ボールが転勤する面、を研削加工により精密に仕上げ
ている。

［発明が解決しようとする課題］ リニアガイド装置のガイド１ノールはボールが転勤する
ボール転勤溝の硬さを硬くすることが必要とされるが、
ガイドレールの製造における問題は長尺のガイドレール
を高温に加熱して冷却する焼入れ処理においてガイドレ
ールに曲がり変形を避けることが困難であるということ
である。

ガイドレールの焼入れは焼入れ変形が最も少なくなるよ
うな焼入れ方法、即ちガイドレールを垂直にした状態で
焼入を行うが、断面形状が複雑であったり断面形状が対
称形でない場合には冷却にむらがでるため特に曲がり変
形が大きくなってしまう。このためガイドレールとして
は横断面形状を単純な角型状の軸とし、なるべく焼入れ
による曲がり変形が起きにくい形状とし、スライダはガ
イドレールにまたがった鞍形状とすることが一般である
。

しかし、ガイドレールの横断面形状を単純な角型状とし
ても焼入れによる曲がり変形を全く無くすことは出来な
いので、研削加工を行う前にガイドレールの曲がり直し
を行っている。ガイド１ノールの曲がり直しはガイドレ
ールの曲がりを測定し、その曲がりに応じ軸方向に離隔
した所定の２箇所にアンビルをセットし、ガイドレール
に逆方向の曲がりを与えるように２つのアンビルの中央
をプレスにて押して僅か塑性変形させることにより曲が
りを直すようにしているが、この曲がり直し工程は熟練
と多大の時間を要するという問題がある。

ガイドレールには使用に当たってガイド１ノールを他の
部材に取付けるためのボルト穴が軸方向に所定ピッチで
多数設けられるが、このボルト穴は焼入れ前にガイドレ
ールに加工しておくと、ガイドレールを焼入れ後曲がり
直しする際ガイドレールのボルト穴部分が弱くなるので
ボルト大部分で大きな曲がり変形が起こり複雑曲がりを
生じてしまい真直度のよいガイドレールを得ることがで
きない。かといってガイドレールを全面焼入れした後で
はボルト穴の加工が困難である。このようなことから、
ボルト穴を加工する部分、即ちガイドレールのボール転
勤溝を設けない上面と下面は焼入れ硬化させないように
して、ボルト穴の加工はガイドレールの焼入れ後曲がり
直しを終わったガイドレールに行われる。このためガイ
ドレールの上面及び下面は硬さが低いので打痕等の傷が
つき易く、上面の打痕はシール性を悪化させ、下面の打
痕はガイドレールの取付精度を悪化させるという問題が
ある。

又、ガイドレールのボール転勤溝は外側面に形成され露
出しているから、塵埃が付着し易く塵埃によりボールの
転勤が円滑に出来なくなるということと、鉄系のガイド
レールは錆び易いという問題もある。

この発明は上述の従来の問題点に着目してなされたもの
で、防塵性、耐食性に優れ製造工数が少ない安価なフィ
ードユニット装置用ガイドレールを得ることを目的とす
る。

［課題を解決するための手段］ この発明は、横断面コ字形をなす長尺の部材の対向する
内側面に軸方向のボール転勤溝を夫々互いに対向させて
形成すると共に該部材を他の部材に取付けるためのボル
ト用の穴を形成し、かつ加熱冷却を伴う焼入れ処理を行
わずに該部材のボール転勤溝を含む表面に無電解処理に
より硬質皮膜を鍍着させるようにしたのである。

この発明においては硬質皮膜を無電解ニッケルメッキ処
理により形成することが出来る。

また、この発明においてはガイドレールの材質として軽
合金を用いることができる。

［作用］ この発明はガイドレールを高温に加熱して冷却するとい
う焼入処理を行うことなくボール転勤溝を含むガイドレ
ールの表面に硬質皮膜を形成するものであるから、ガイ
ドレールの材料組織が変化せず、したがってガイドレー
ルの変形を伴わずに表面硬化ができる。そして使用に当
たってガイドレールを他の部材に取付けるためのボルト
用の穴、ボール転勤溝等の機械加工を終わらせた後に硬
質皮膜を鍍着させるものであるから、ガイドレールの全
表面に耐食性のある硬質皮膜を形成することができる、
又、無電解メツキであるからねじ大の内面にも均一な硬
質皮膜を形成することができ、ガイドレールの全表面の
表面硬さが向上できるので、ガイドレールの取扱いにお
いて打痕等のキズがつきにくいし、ボルト取付穴部の強
度が増す。

［実施例］ ガイドレール１は横断面コ字状をなす長尺の部材で、底
部２の両側から側壁部３が直角方向に延びており、側壁
部３の内壁面には夫々軸方向のボール転勤溝４が形成さ
れ、このボール転勤溝は互いに対向している。底部２と
側壁３の接続される隅部には傾斜部５が形成され肉厚と
されている。

このガイドレールの側壁部３の上端部は内側の角部が切
除されフィードユニット装置のシールを行うためのマグ
ネットの取付部６とされている。

ガイドレールの底部２には中央を避けた位置に複数の穴
７が所定の間隔で軸方向に２列形成されている。この穴
７はガイドレール１を他の部材に取付けるための締付は
ボルト用の穴である。ガイドレールｌの軸方向の両端部
にはねじ穴８．９が設けられている。このガイドレール
１の表面には無電解処理によるニッケル合金皮膜が鍍着
されている。

このガイドレール１はフィードユニット装置に用いられ
るものである。フィードユニット装置としては第４図及
び第５図に示すように、ガイドレール１の一方の端部に
固定されたサポートユニット１１と他方の端部に固定さ
れた側板１２に回転自在に支持されると共にサポートユ
ニット１１により軸方向移動不能に支持された送りねじ
軸１３を有している。この送りねじ軸１３はナツトブロ
ック１４に螺合されている。ナツトブロック１４はガイ
ドレールのボール転勤溝４に対向するボール転勤溝を有
し、この両ボール転動溝間に嵌合されたボールを介して
軸方向に直線移動自在とされ、また送りねじ軸１３はナ
ツトブロック１４に設けたボールねじ溝との間にボール
を介して螺合されボールねじを形成している。１５は駆
動モータであり、その出力軸１６は送りねじ軸１３にカ
ップリング１７により連結されている。１８はエンコー
ダで駆動モータ１５の回転を検出し送りねじ軸１３の回
転を制御するのに使用される、１９は角形のスペーサで
ある。サポートユニット１１はガイドレールのねじ穴９
に螺合するねじ２ｏによりガイドレール１の端面に締付
けられている。

そして駆動モータ１５はガイドレールのねじ穴８に螺合
されたねじ２１によりスペーサ１９とサポートユニット
１１と共にガイドレールに締付けられ、又サポートユニ
ット１１に設けたねじ穴に螺合されたねじ２２によりス
ペーサ１９と共にサポートユニット１１に締付けられガ
イドレールｌと一体化されている。送りねじ軸１３を駆
動モータ１５により所定量回転させると、送りねじ軸１
３に螺合されたナツトブロック１４はこの回転に応じた
距離軸方向に移動する。このフィードユニット装置用ガ
イドレール１はコ字状に引き抜き加工されたアルミ合金
の素材を用いて必要箇所を切削加工し、焼入れ処理を行
わない状態でボール転勤溝を研削し、その後硫酸ニッケ
ルと亜燐酸ソーダを主成分とする温度的１００”Ｃのメ
ツキ液にガイドレールｌを所定時間浸漬してガイドレー
ル１の表面にニッケル合金皮膜を形成することにより行
われる。

このメツキは無電解メツキであるので全表面に均一なメ
ツキ層を均一な厚さで形成することができ、本実施例の
場合その厚さは約１００ミクロンとしている。この無電
解メツキは浸漬時間を制御することによりメツキ層の厚
さをミクロン単位で制御することができるのでメツキ処
理前のガイドレールのボール転動溝４の溝幅寸法をあら
かじめ測定しメツキ処理時間を調整する。メツキ後の表
面硬さとしてはマイクロビッカースで約５００の硬さが
得られ、軽荷重用のフィードユニット装置としては十分
に使用出来る。又、メツキ後ベーキング処理を行うと表
面硬さを鋼の焼入れの場合のマルテンサイトの硬さ以上
に向上させることができる。

尚、本実施例ではガイドレール１の材質としてアルミ合
金を使用したが、ガイドレールｌの材質はアルミ合金に
限らず鉄系の材料を用いることもできる。

［発明の効果］ この発明は、横断面コ字形をなす長尺の部材の対抗する
内側面に軸方向のボール転勤溝を夫々互いに対向させて
形成すると共に該部材を他の部材に取付けるためのボル
ト用の穴を形成し、かつ加熱冷却により材料組織を変化
させることによって硬化させる焼入れ処理を行わず、機
械加工を終わらせたガイドレールに硬質皮膜を鍛着させ
たものであるから、横断面コ字形のガイドレールを採用
しても曲がり変形が生じる事がなく、従来のような曲が
り直し工程を必要としないし、ボール転動溝がガイドレ
ールの内部側に形成されるから塵埃にガイドレールのボ
ール転勤溝がよごされることがない、又、ボルト穴を含
む全面に硬質皮膜を形成するものであるからボルト穴部
の強度が増しボルト締付けが弱くなって振動によりボル
トが緩んでしまうことがない。

さらに、鉄系の材料以外のものでも使用でき設計の自白
度が増す、又、切削性の良いアルミ合金を用いることに
より機械加工が短縮されると共に軽量のフィードユニッ
ト装置を得ることができる等の効果が奏される。

硬質皮膜として無電解ニッケルメッキ処理によるニッケ
ル合金皮膜を用いるものにあっては、十分な硬さが得ら
れ、機械加工の寸法に合わせて処理時間を制御すること
により寸法のそろったガイドレールを得ることができ、
組立におけるガイドレール、ナツトブロック及びボール
の嵌合不良を少なくすることができる。

さらに、無電解ニッケル°メツキ皮膜は耐食性が良く硬
さも高いのでガイドレールの取扱いにおいて打痕が付く
ことが防止され耐久性の良いフィードユニット装置を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わるガイドレールの正面図、第２図
は第１図の平面図、第３図は第２図のＩＩ　−１１線に
おいて一部断面された部分断面側面図、第４図は第１図
のガイドレールを使用したフィードユニット装置の平面
図、第５図は第４図の側面図である。 ■・・・ガイドレール、　４・・・ボール転勤溝、１１
・・・サポートユニット、１３・・・送りねじ軸、１４
・・・ナツトブロック、１５・・・モータ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）横断面コ字形をなす長尺の部材の対向する内側面
   に軸方向のボール転動溝を夫々互いに対向させて形成す
   ると共に該部材を他の部材に取付けるためのボルト用の
   穴が形成され、かつ該部材の材料組織を変えることなく
   前記ボール転動溝を含む表面に硬質皮膜を無電解処理に
   より鍍着させたことを特徴とするフィードユニット装置
   用ガイドレール。
2. （２）前記硬質皮膜は無電解ニッケルメッキ処理による
   皮膜であることを特徴とする前記請求項第１項記載のフ
   ィードユニット装置用ガイドレール。
3. （３）前記ガイドレールはアルミ系合金を素材とされ前
   記硬質皮膜は無電解ニッケルメッキ処理による皮膜であ
   ることを特徴とする前記請求項第１項記載のフィードユ
   ニット装置用ガイドレール。