WO2007013369A1 - 運動案内装置用の保持器及びその製造方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a cage for a motion guide device in which a plurality of rolling elements are interposed between a raceway member and a moving member so as to be capable of rolling motion, and a method for manufacturing the same.
- Motion guide devices such as linear guides, ball splines, and bearings are used to guide linear motion and rotational motion of a moving body.
- a rolling motion guide device in which a plurality of rolling elements each having a ball or roller force are interposed between the track member and the moving member so as to be capable of rolling motion is frequently used.
- a rolling type motion guide device incorporates a cage that holds rolling elements.
- the cage has a role of holding the rolling elements such that the individual rolling elements rotate smoothly without contacting each other.
- the connecting type cage is composed of a plurality of spacers interposed between a plurality of rolling elements, a connecting member for connecting the plurality of spacers, and a force.
- this connected type cage guides the rolling elements while maintaining a certain distance in the direction of travel, so that the rolling elements can be prevented from clogging, Since it is difficult for the lubricant between the rolling elements and the spacer to flow down, there is an advantage that the interval for supplying the lubricant is extended.
- connection type cage is manufactured by injection molding in which heat-fluidized resin is pushed into a mold.
- Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-69444
- the cage is inserted into a circuit-like rolling element circuit of the motion guide device. At this time, a single elongated connection type retainer is rolled up and inserted into the rolling element circuit.
- the motion guide device becomes larger, the rolling element circulation path becomes longer, and the length of one cage is inevitably increased. It becomes long.
- the length of the cage to be injection-molded is limited (because the cage is injection-molded in a state of being elongated and elongated, so that a huge mold matching the length of the cage is required. Therefore, when the rolling element circulation path becomes long, a plurality of (for example, two) cages have been inserted. If a plurality of cages are inserted into the rolling element circulation path, the rolling elements can be circulated smoothly. For this reason, even if the rolling element circulation path becomes long, it is desirable to insert a single elongated connection type cage that matches the length of the rolling element circulation path.
- an object of the present invention is to provide a cage capable of easily producing a single elongated cage and a method for producing the same.
- the invention according to claim 1 is capable of rolling motion between the race member (1) and the moving member (2) that slides relative to the race member (1).
- a welding step in which the end portions (16) of the cage (11) are stacked and welded.
- the invention according to claim 2 relates to the method of manufacturing the retainer (8) for the motion guide device according to claim 1, and the pair of divided holds that are welded together in the welding step.
- the welding margin (23) that melts during welding is formed at the end (16b) of one of the split cages (11), and the end (16a) of the other split cage (11).
- a slit (24) through which melted coagulant escapes is formed.
- the invention according to claim 3 is the manufacturing method of the retainer (8) for the motion guide device according to claim 1 or 2, wherein the end portion (11) of the divided retainer (11) to be welded ( 16) At least two of the split cages (11) are provided apart from each other in the width direction, and a gap is formed between at least two end portions (16) to be welded.
- a plurality of rolling elements (3) are interposed between the race member (1) and the moving member (2) that slides relative to the race member so as to allow rolling motion.
- a cage (8) for a motion guide device wherein the cage (8) includes a plurality of spacers (12) interposed between a plurality of rolling elements (3), and a plurality of these spacers. It is characterized by welding the end portions (16) of two or more resin-made split cages (11) having a connecting member (13) for connecting the support (12).
- the invention according to claim 5 is the holder (8) for the motion guide device according to claim 4, wherein the welded portion (8a) of the holder (8) is welded. It is characterized by a twill pattern.
- the invention according to claim 6 is the cage (8) for the motion guide device according to claim 4 or 5, wherein the end portion (16) of the divided cage (11) to be welded is At least two of the divided cages (11) are provided apart from each other in the width direction, and a gap is provided between at least two of the end portions (16) to be welded.
- the invention according to claim 7 includes a plurality of rolling elements (3) capable of rolling motion between the race member (1) and the moving member (2) sliding relative to the race member (1).
- the invention according to claim 8 is the welding machine according to claim 7, wherein the two or more split cages (11) can be positioned on the jig (17).
- a recess (18) is formed to match the outer shape of the moving body (3).
- the invention according to claim 9 is the welding machine according to claim 7 or 8, wherein the jig (17) is in contact with the end (16) of the split holder (11), And a portion of the horn (26) that comes into contact with the end (16) of the split cage (11) is subjected to twill processing. It is a sign.
- the invention according to claim 10 is the welding machine according to any one of claims 7 to 9, wherein the jig (17) includes an end (16) of the split holder (11) at the time of welding. It is characterized by the fact that a member (20) for restricting the flow of the molten grease from the bottom is attached.
- the cage is a material having elasticity such as an elastomer that easily absorbs vibrations due to soft force, vibrations for welding at the welded portion. Energys can be concentrated.
- a single connected cage can be manufactured regardless of the size of the molding machine.
- the retainer is soft and easily absorbs vibrations, for example, elastic resin such as elastomer, The vibration energy can be concentrated.
- FIG. 1 is a perspective view showing a linear guide in which a cage is incorporated in an embodiment of the present invention.
- FIG. 3 is a perspective view showing a jig of a welding machine in which a split cage is set
- FIG. 5 is a perspective view showing a pair of split cages in which balls are placed.
- FIG. 6 A perspective view showing a state in which a pair of split cages are set on a jig.
- FIG. 7 is a perspective view showing a pair of split cages set on a jig.
- FIG. 9 is a perspective view showing a pair of split cages separated from each other.
- FIG. 11 is a perspective view showing a state in which the split cage is fixed with a holding jig.
- FIG. 12 is a perspective view showing a state in which the horn of the welding machine is pressed against the split cage.
- FIG. 13 is a perspective view showing a state where the holding jig is removed from the jig.
- FIG. 14 is a perspective view showing a welded cage.
- FIG. 1 shows a linear guide as a motion guide device incorporating a cage in one embodiment of the present invention.
- the linear guide includes a track rail 1 as an elongated track member and a hook-shaped moving block 2 as a moving member that is slidably assembled to the track rail 1.
- a plurality of balls 3 are interposed between the track rail 1 and the moving block 2 so as to allow rolling motion.
- a plurality of, for example, four ball rolling grooves la extending along the longitudinal direction of the track rail 1 are formed.
- the cross-sectional shape of the ball rolling groove la is, for example, a circular arc groove shape having a single arc force.
- the moving block 2 includes a moving block main body 4 and a pair of end plates 5 attached to both ends of the moving block main body 4 in the traveling direction.
- four load ball rolling grooves 4a facing the ball rolling groove la of the track rail 1 are formed in the moving block body 4.
- the loaded ball rolling groove 4a is also formed in a circular arc groove shape having a single arc force, for example.
- the ball 3 is loaded between the ball rolling groove la of the track rail 1 and the load ball rolling groove 4a of the moving block body 4. Roll and exercise on the rolling path.
- the moving block body 4 extends in parallel with the load ball rolling groove 4a at a predetermined interval.
- a ball escape passage 7 is formed.
- the loaded ball rolling path and the ball escape path 7 are connected by a U-shaped direction change path.
- the moving block body 4 is formed with the inner peripheral side of the U-shaped direction changing path, and the end plate 5 is formed with the outer peripheral side of the U-shaped direction changing path.
- a cage-shaped cage 8 is incorporated in the circuit-shaped ball circulation path as a whole.
- the cage 8 includes a plurality of spacers 9 interposed between the plurality of balls 3, and a flexible belt 10 as a connecting member for connecting the plurality of spacers 9.
- two belts 10 are provided on both sides of the ball 3.
- Some linear guides are large, and the length of the ball circulation path is, for example, more than 700 mm. Since the cage 8 is injection-molded in an elongated state, it becomes difficult to mold a single cage 8 when the cage 8 is long. For this reason, in this embodiment, two or more short split cages are injection-molded, and the ends of these split cages are overlapped and welded to produce a single elongated cage.
- each divided holder 11 is composed of a flexible belt 13 as a connecting member for connecting the plurality of spacers] _ 2 and the spacer 12.
- two spherical concave portions 15 are formed on both sides in the traveling direction so as to match the outer shape of the ball 3.
- the spacers 12b at both ends in the longitudinal direction of each divided cage 11 are formed with one spherical recess 15 that matches the outer shape of the ball 3 located at the end.
- Injection molding is a molding method in which thermoplastic resin is heated and fluidized in a heated cylinder, and this is pushed into a mold by a plunger with an injection ram. In the mold, a cavity is formed in accordance with the shape of each divided cage 11, and molten resin is injected into this cavity.
- an elastic resin such as an elastomer is used so that the split cage 11 can be easily squeezed in the ball circulation path.
- the divided cage 11 that is injection-molded also increases in size, and the thickness of the belt 13 of the divided cage 11 also increases. To increase the flexibility of the belt 13, Therefore, the thickness of the belt 13 is reduced.
- the injection molded molded cage 11 is ultrasonically welded by a welding machine.
- the welding machine includes a jig on which two split cages are set, and a horn that applies vibration energy to the ends of the two split cages that are overlapped to weld the ends.
- the principle of ultrasonic welding is to use a resonator called a horn to concentrate vibrational energy on the welded part, melt the resin in the welded part by frictional heat that also converts the vibrational energy force, Stop the application and cool and solidify the melted resin to join the welds.
- FIG. 3 shows a welding machine jig 17 in which the split cage 11 is set.
- the jig 17 is formed with a spherical recess 18 that matches the outer shape of the ball at a predetermined pitch so that the split cage 11 can be positioned.
- the number of spherical recesses 18 is formed to be less than the number of balls 3 put in the split cage 11.
- a total of four spherical recesses are provided so that the positions of the two balls on each side of the welded portion (the end 16 of the split cage 11 (see FIG. 5)) can be positioned. 18 is formed.
- the reason why the number of spherical recesses 18 is less than the number of balls 3 that can be placed in the split cage 11 is that it is close to the welded part without positioning all the balls placed in the split cage 11! This is because the welded portion can be positioned by positioning only the ball 3 at the position.
- a portion 19 of the jig 17 that contacts the end 16 of the split cage 11 is subjected to twill processing so as to cause vibration energy to be absorbed.
- the contact surface is not flat and is cut into mountains.
- the twill pattern is formed so that multiple parallel lines intersect.
- vibration energy can be concentrated on the top of the twill of the jig 17 when ultrasonic welding is performed on soft grease.
- FIG. 4 shows a state in which the member 20 is attached to the jig 17 to restrict the molten resin from flowing out.
- the top member 20 is divided into an inner top member 22 that is attached to the inside of the portion 19 that has been subjected to the tapping process, and an outer top member 21 that is disposed on the outside.
- the inner and outer top members 21 and 22 have walls 21a and 22a that rise so as to face the portion 19 that has been subjected to the treading process.
- the inner and outer top members 21, 22 fill the space formed on both sides in the width direction of the end 16 of the divided holder 11 when the divided holder 11 is set on the jig 17.
- the walls 21a and 22a of the inner and outer top members 21 and 22 restrict the molten resin from flowing out from the end 16 of the split cage 11.
- These top members 21 and 22 are made of resin so as not to damage the horn of the welding machine.
- FIGS. 7 and 8 show detailed views of the end of the split cage 11.
- FIGS. 7 and 8 show a pair of split holders 11 set on the jig 17
- FIG. 8 shows a perspective view of the split holder 11 with the balls 3 removed
- FIG. 9 shows a pair of split holders separated. Shows vessel 11
- the end portions 16 of the pair of split cages 11 are overlapped with each other.
- a welding allowance 23 having a protruding force is formed on the end portion 16 b of the upper split cage 11 (the lower side in FIGS. 7 and 9). Is done.
- the reason for providing the welding allowance 23 is to concentrate ultrasonic vibration partially on the tip of the welding allowance 23 and to facilitate melting of the resin.
- a slit 24 extending in the longitudinal direction of the divided holder 11 is formed at the end 16a of the lower divided holder 11 (upper side in FIGS. 7 to 9). The slits 24 serve as escape places for the melted resin in the welding allowance 23.
- FIG. 10 shows a side view of the split cage 11 set on the jig 17.
- a gap 27 is slightly formed between the end portion 16a of one split cage 11 and the end portion 16b of the other split cage 11. The melted resin also flows into this gap 27.
- the horn 26 of the welder is lowered and pressed against the upper surface of the end portion 16 of the split holder 11.
- the part of the horn 26 that comes into contact with the split cage 11 is given a tanning process.
- the material of the horn 26 is easy to transmit ultrasonic waves, such as titanium.
- ultrasonic waves such as titanium.
- the horn 26 is ultrasonically vibrated in the vertical direction in the figure, heat is generated and the grease of the end 16 of the split cage 11 is melted.
- the molten resin of the welding allowance 23 flows into the slit 24 and is cooled and solidified, so that the ends of the pair of split cages 11 are firmly joined.
- the molten resin is restricted by the top member 20 from flowing out of the end portion 16 in the width direction. Note that the ultrasonic vibration of the horn 26 is transmitted only to the end 16 of the split cage 11 and not to the Bonoré 3.
- the holding jig 25 is removed from the jig 17, as shown in FIG. Thereafter, as shown in FIG. 14, the welded cage 8 is removed from the jig, and the ball 3 is removed from the cage 8. The pattern of the tread pattern of the horn 26 and the jig 17 is transferred to the welded portion 8a of the cage 8.
- the present invention is not limited to the embodiment described above, and can be variously modified.
- the cage incorporated in the linear guide has been described.
- the cage may be incorporated in a ball spline, a bearing, or the like as a motion guide device in addition to the linear guide.
- it may be incorporated in a ball screw.
- the track member of the movement guide device corresponds to the screw shaft, and the moving member corresponds to the nut.
- the cage may be provided with rollers as rolling elements.
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Abstract
一本の細長い保持器を容易に製造することができる保持器を提供する。
保持器は、軌道レール1とこの軌道レール1に対してスライドする移動ブロック2との間に転がり運動可能に複数のボール3を介在させた運動案内装置に組み込まれる。本発明の保持器8は、複数のボール3間に介在される複数のスペーサ12と、これらの複数のスペーサ12を連結するベルト13と、を有する二本以上の樹脂製の分割保持器11の端部16を溶着してなる。
Description
明 細 書
運動案内装置用の保持器及びその製造方法
技術分野
[0001] 軌道部材と移動部材との間に転がり運動可能に複数の転動体を介在させた運動 案内装置用の保持器及びその製造方法に関する。
背景技術
[0002] リニアガイド、ボールスプライン、軸受け等の運動案内装置は、移動体の直線運動 や回転運動を案内するのに用いられる。運動案内装置には、軌道部材と移動部材と の間に転がり運動可能にボール又はローラ力 なる複数の転動体を介在させている 転がり型の運動案内装置が多用される。転がり型の運動案内装置には、転動体を保 持する保持器が組み込まれる。
[0003] 保持器は、個々の転動体が互いに接触することなく滑らかに回転するように転動体 を保持する役割をもつ。保持器には、連結タイプとセパレートタイプがある。連結タイ プの保持器は、複数の転動体間に介在される複数のスぺーサと、これらの複数のス ぺーサを連結する連結部材と、力 構成される。この連結タイプの保持器は、セパレ ートタイプの保持器に比べて、転動体をその進行方向に向力つて一定の間隔を保つ たまま誘導するので、転動体が詰まるのを防止できるという利点や、転動体とスぺー サとの間の潤滑剤が流れ落ち難くなるので、潤滑剤を供給する間隔が延長される、 等の利点をもつ。
[0004] 連結タイプの保持器は、例えば特許文献 1に記載されて 、るように、加熱流動化し た榭脂を金型中に押し込む射出成形により製造される。
[0005] 特許文献 1 :特開 2005— 69444号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0006] 保持器は、運動案内装置のサーキット状の転動体循環路に挿入される。このとき、 一本の細長い連結タイプの保持器は、橈まされて転動体循環路に挿入される。運動 案内装置が大型化すると、転動体循環路も長くなり、必然的に一本の保持器の長さ
ち長くなる。
[0007] しかし、射出成形される保持器の長さには制限がある(なぜならば、保持器は細長く 伸ばした状態で射出成形されるので、保持器の長さに合せた巨大な金型が必要に なってしまう)ので、転動体循環路が長くなると、複数本 (例えば二本)の保持器を揷 入することが行なわれていた。複数本の保持器を転動体循環路に挿入すると、転動 体を円滑に循環させる t 、う面で一本の細長!、連結タイプの保持器にかなわなくなる 。このため、たとえ転動体循環路が長くなつたとしても、転動体循環路の長さに合せ た一本の細長い連結タイプの保持器を挿入するのが望まれる。
[0008] そこで本発明は、一本の細長 ヽ保持器を容易に製造することができる保持器及び その製造方法を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0009] 以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図 面の参照番号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定さ れるものでない。
[0010] 上記課題を解決するために、請求項 1に記載の発明は、軌道部材(1)とこの軌道部 材(1)に対してスライドする移動部材 (2)との間に転がり運動可能に複数の転動体 (3 )を介在させた運動案内装置用の保持器 (8)の製造方法であって、複数の転動体 (3 )間に介在される複数のスぺーサ( 12)と、これらの複数のスぺーサ( 12)を連結する 連結部材 (13)と、を有する二本以上の榭脂製の分割保持器 (11)を成形する成形 工程と、前記二本以上の分割保持器(11)の端部(16)を重ねて溶着する溶着工程 と、を備えることを特徴とする。
[0011] 請求項 2に記載の発明は、請求項 1に記載の運動案内装置用の保持器 (8)の製造 方法にお!ヽて、前記溶着工程で互いに溶着される一対の前記分割保持器(11)のう ち、一方の分割保持器(11)の端部(16b)に溶着時に溶融する溶着代 (23)が形成 され、他方の分割保持器(11)の端部(16a)に、溶融した榭脂が逃げ込むスリット(2 4)が形成されることを特徴とする。
[0012] 請求項 3に記載の発明は、請求項 1又は 2に記載の運動案内装置用の保持器 (8) の製造方法において、溶着される前記分割保持器(11)の前記端部(16)は、前記
分割保持器 ( 11 )の幅方向に離れて少なくとも二つ設けられ、溶着される少なくとも二 つの前記端部(16)の間には隙間が空くことを特徴とする。
[0013] 請求項 4に記載の発明は、軌道部材(1)とこの軌道部材に対してスライドする移動 部材 (2)との間に転がり運動可能に複数の転動体 (3)を介在させた運動案内装置用 の保持器 (8)であって、前記保持器 (8)は、複数の転動体 (3)間に介在される複数 のスぺーサ(12)と、これらの複数のスぺーサ(12)を連結する連結部材(13)と、を有 する二本以上の榭脂製の分割保持器 (11)の端部(16)を溶着してなることを特徴と する。
[0014] 請求項 5に記載の発明は、請求項 4に記載の運動案内装置用の保持器 (8)におい て、前記保持器 (8)の溶着された溶着部 (8a)には、溶着によってあや目模様が施さ れることを特徴とする。
[0015] 請求項 6に記載の発明は、請求項 4又は 5に記載の運動案内装置用の保持器 (8) において、溶着される前記分割保持器(11)の前記端部(16)は、前記分割保持器( 11)の幅方向に離れて少なくとも二つ設けられ、溶着される少なくとも二つの前記端 部(16)の間には隙間が空けられることを特徴とする。
[0016] 請求項 7に記載の発明は、軌道部材(1)とこの軌道部材(1)に対してスライドする移 動部材 (2)との間に転がり運動可能に複数の転動体 (3)を介在させた運動案内装置 用の保持器 (8)を製造するための溶着機であって、複数の転動体 (3)間に介在され る複数のスぺーサ( 12)と、これらの複数のスぺーサ( 12)を連結する連結部材( 13) と、を有する二本以上の榭脂製の分割保持器 (11)がセットされる治具 (17)と、振動 エネルギを与えて、前記二本以上の分割保持器(11)の端部(16)を溶着するホーン (26)と、を備えることを特徴とする。
[0017] 請求項 8に記載の発明は、請求項 7に記載の溶着機において、前記治具(17)に は、前記二本以上の分割保持器(11)を位置決めできるように、前記転動体(3)の外 形形状に合せた凹み(18)が形成されることを特徴とする。
[0018] 請求項 9に記載の発明は、請求項 7又は 8に記載の溶着機において、前記治具(1 7)の前記分割保持器(11)の端部(16)に接触する部分、及び前記ホーン (26)の前 記分割保持器(11)の端部(16)に接触する部分に、あや目加工が施されることを特
徴とする。
[0019] 請求項 10に記載の発明は、請求項 7ないし 9いずれかに記載の溶着機において、 前記治具 (17)には、溶着時に前記分割保持器 (11)の端部(16)から溶融した榭脂 が流れ出るのを制限するこま部材 (20)が取り付けられることを特徴とする。
発明の効果
[0020] 請求項 1に記載の発明によれば、成形機のサイズに関係なぐ一本の連結された保 持器を製造できる。
[0021] 請求項 2に記載の発明によれば、溶融した榭脂がスリットに逃げ込むので、溶融し た榭脂の接触面積が増える。このため、保持器の溶着部の強度を高くすることができ る。
[0022] 請求項 3に記載の発明によれば、分割保持器の端部間に隙間を空けているので、 溶着時に分割保持器の端部に振動エネルギを集中させることができ、保持器の接合 部の強度を高くすることができる。これに対して、分割保持器の端部間に隙間を空け ずに、分割保持器の端部の幅方向の全長を溶着しょうとすると、逆に上手く溶着でき ないことがある。
[0023] 請求項 4に記載の発明によれば、成形機のサイズに関係なぐ一本の連結された保 持器が得られる。
[0024] 請求項 5に記載の発明によれば、たとえ保持器が柔ら力べ振動を吸収し易い例えば エラストマのような弾力性をもった材質であっても、溶着部に溶着のための振動エネ ノレギを集中させることができる。
[0025] 請求項 6に記載の発明によれば、分割保持器の端部間に隙間を空けているので、 溶着時に分割保持器の端部に振動エネルギを集中させることができ、保持器の接合 部の強度を高くすることができる。これに対して、分割保持器の端部間に隙間を空け ずに、分割保持器の端部の幅方向の全長を溶着しょうとすると、逆に上手く溶着でき ないことがある。
[0026] 請求項 7に記載の発明によれば、成形機のサイズに関係なぐ一本の連結された保 持器が製造できる。
[0027] 請求項 8に記載の発明によれば、分割保持器を溶着しても、所定の転動体ピッチを
保つことができる。
[0028] 請求項 9に記載の発明によれば、たとえ保持器が柔ら力べ振動を吸収し易い例えば エラストマのような弾力性をもった榭脂であっても、溶着部に溶着のための振動エネ ノレギを集中させることができる。
[0029] 請求項 10に記載の発明によれば、溶着時に分割保持器の端部力も融けた榭脂が 流れ出るのを制限することができる。
図面の簡単な説明
[0030] [図 1]本発明の一実施形態における保持器が組み込まれるリニアガイドを示す斜視 図
[図 2]サーキット状の循環路に組み込まれた保持器を示す断面図
[図 3]分割保持器がセットされる溶着機の治具を示す斜視図
圆 4]こま部材が取り付けらた溶着機の治具を示す斜視図
[図 5]ボールが入れられた一対の分割保持器を示す斜視図
[図 6]—対の分割保持器を治具にセットした状態を示す斜視図
[図 7]治具にセットされた一対の分割保持器を示す斜視図
[図 8]ボールを外した分割保持器の斜視図
[図 9]分離させた一対の分割保持器を示す斜視図
[図 10]治具にセットされた分割保持器の側面図
[図 11]分割保持器を押さえ治具で固定した状態を示す斜視図
[図 12]溶着機のホーンを分割保持器に押し当てた状態を示す斜視図
[図 13]押さえ治具を治具から取り外した状態を示す斜視図
[図 14]溶着された保持器を示す斜視図
符号の説明
[0031] 1…軌道レール (軌道部材)
2…移動ブロック (移動部材)
3…ボール (転動体)
8· ··保持器
8a…溶着部
9, 12…スぺーサ
10, 13…ベルト (連結部材)
11 · "分割保持器
16· ··端部
17· ··治具
18· ··球面状凹み(凹み)
20, 21, 22· · ·こま部材
23· "溶着代
24· "スリット
26· · ·ホーン
発明を実施するための最良の形態
[0032] 以下、添付図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。図 1は、本発明の一実 施形態における保持器が組み込まれる運動案内装置としてリニアガイドを示す。はじ めにリニアガイドの構成について簡単に説明する。リニアガイドは、細長く延びる軌道 部材としての軌道レール 1と、この軌道レール 1に対してスライド可能に組み付けられ る移動部材としての鞍形状の移動ブロック 2とを備えている。軌道レール 1と移動プロ ック 2との間には、転がり運動可能に複数のボール 3が介在される。
[0033] 軌道レール 1の左右側面及び上面には、軌道レール 1の長手方向に沿って伸びる 複数条の例えば四条のボール転走溝 laが形成される。このボール転走溝 laの断面 形状は、例えば単一の円弧力 なるサーキユラ一アーク溝形状に形成される。
[0034] 移動ブロック 2は、移動ブロック本体 4と、移動ブロック本体 4の進行方向の両端に 装着される一対のエンドプレート 5とを備える。移動ブロック本体 4には、軌道レール 1 のボール転走溝 laに対向する例えば四条の負荷ボール転走溝 4aが形成される。こ の負荷ボール転走溝 4aも、例えば単一の円弧力 なるサーキユラ一アーク溝形状に 形成される。軌道レール 1に対して移動ブロック 2が相対的に移動するのに伴って、 ボール 3が軌道レール 1のボール転走溝 laと移動ブロック本体 4の負荷ボール転走 溝 4aとの間の負荷ボール転走路を転がり運動する。
[0035] 移動ブロック本体 4には、負荷ボール転走溝 4aと所定間隔を隔てて平行に伸びる
ボール逃げ通路 7が形成される。負荷ボール転走路とボール逃げ通路 7とは U字状 の方向転換路で接続される。移動ブロック本体 4には、 U字状の方向転換路の内周 側が形成され、エンドプレート 5には、 U字状の方向転換路の外周側が形成される。 これら負荷ボール転走路、ボール逃げ通路 7及び U字状の方向転換路によりサーキ ット状のボール循環路が構成される。
[0036] 図 2に示されるように、サーキット状のボール循環路には、全体として有端帯状の保 持器 8が組み込まれる。保持器 8は、複数のボール 3間に介在される複数のスぺーサ 9と、これら複数のスぺーサ 9を連結する連結部材としての可撓性のベルト 10と、から 構成される。この例では、ベルト 10はボール 3の両側に二つ設けられる。ボール 3間 にスぺーサ 9を介在させることで、ボール 3同士の衝突を防止することができ、走行音 力 S静カになる。そのうえ、スぺーサ 9をベルト 10で連結すると、ボール 3が進行方向に 向かって一定の間隔を保ったまま誘導されるので、より移動ブロック 2の動きがスムー ズになる。さらに、連結タイプの保持器 8により、潤滑剤が流れ落ちに《なるため、潤 滑剤を供給する間隔が延長される。
[0037] リニアガイドによっては大型のものがあり、ボール循環路の長さも例えば 700mmを 超えるものがある。保持器 8は細長く伸ばした状態で射出成形されるので、保持器 8 が長くなると、一本ものの保持器 8を成形するのは困難になる。このため本実施形態 では、短い二本以上の分割保持器を射出成形し、これらの分割保持器の端部を重 ねて溶着し、細長い一本の保持器を製造する。
[0038] 以下に、保持器の製造方法の一実施形態を図面に基づいて説明する。まず、短い 二本以上の分割保持器 11を射出成形する(図 5参照)。各分割保持器 11は、複数の スぺーサ ]_ 2とスぺーサ 12を連結する連結部材としての可撓性のベルト 13で構成さ れる。各分割保持器 11の長手方向の両端以外のスぺーサ 12aには、その進行方向 の両側にボール 3の外形形状に合せた二つの球面状凹部 15が形成される。他方、 各分割保持器 11の長手方向の両端のスぺーサ 12bには、端に位置するボール 3の 外形形状に合せた一つの球面状凹部 15が形成される。そして、各分割保持器 11の 長手方向の両端には、幅方向に離れて二つの端部 16が形成される。射出成形工程 後の溶着工程では、この端部 16を重ね合わせて溶着する。
[0039] 射出成形は、加熱したシリンダ中で熱可塑性榭脂を加熱流動化し、これを射出ラム により金型中にプランジャで押し込む成形法である。金型には、各分割保持器 11の 形状に合せたキヤビティが形成され、このキヤビティに溶融した榭脂が射出される。分 割保持器 11がボール循環路で容易に橈むことができるように、榭脂にはエラストマ等 の弾性を有する榭脂が用いられる。なお、ボールの径が大きくなると、射出成形され る分割保持器 11も大型化し、分割保持器 11のベルト 13の肉厚も厚くなる。ベルト 13 の可撓性を上げるために、
、れてベルト 13の肉厚を薄くして いる。
[0040] 射出成形された分割保持器 11は、溶着機にて超音波溶着される。溶着機は、二つ の分割保持器がセットされる治具と、重ねあわされた二つの分割保持器の端部に振 動エネルギを与えて該端部を溶着するホーンと、を備える。超音波溶着の原理は、ホ ーンと呼ばれる共振体を利用して振動エネルギを溶着部に集中させ、振動エネルギ 力も変換された摩擦熱によって溶着部の榭脂を溶融させ、その後、振動エネルギの 付与を止めて溶融した榭脂を冷却 ·固化させて溶着部を接合する。
[0041] 図 3は、分割保持器 11がセットされる溶着機の治具 17を示す。治具 17には、分割 保持器 11を位置決めできるように、所定のピッチでボールの外形形状に合せた球面 状凹み 18が形成されている。ここで、球面状凹み 18の数は、分割保持器 11に入れ られるボール 3の数未満に形成される。この例の治具 17では、溶着部(分割保持器 1 1の端部 16 (図 5参照))の両サイドの二個ずつのボールの位置を位置決めできるよう に、合計四個の球面状凹み 18が形成される。球面状凹み 18の数を分割保持器 11 に入れられるボール 3の数未満にしたのは、分割保持器 11に入れられた全てのボー ルの位置を位置決めしなくても、溶着部に近!、位置のボール 3だけを位置決めすれ ば、溶着部を位置決めできるからである。
[0042] 治具 17の分割保持器 11の端部 16に接触する部分 19には、振動エネルギ^^中 させるために、あや目加工が施される。具体的には、接触面をフラットにせず、山切り にする。あや目加工の模様は、この例では平行な複数の筋が交差するように形成さ れている。あや目加工により、柔らかい榭脂において超音波溶着をする際、治具 17 のあや目の山部に振動エネルギを集中することができる。
[0043] 図 4は、溶融した榭脂が流れ出るのを制限するこま部材 20を治具 17に取り付けた 状態を示す。こま部材 20は、あや目加工が施された部分 19の内側に取り付けられる 内側こま部材 22と、外側に配置される外側こま部材 21とに分けられる。内側及び外 側こま部材 21, 22は、あや目加工が施された部分 19に対面するように立ち上がる壁 21a, 22aを有する。内側及び外側こま部材 21, 22は、分割保持器 11を治具 17に セットしたときに、分割保持器 11の端部 16の幅方向の両側にできるスペースを埋め る。そして、内側及び外側こま部材 21, 22の壁 21a, 22aは、分割保持器 11の端部 16から溶融した榭脂が流れ出るのを制限する。これらのこま部材 21, 22には、溶着 機のホーンを傷付けないために、樹脂製のものが使用される。
[0044] こま部材 20を治具 17に取り付けたら、図 5及び図 6に示されるように、ボール 3が入 れられた一対の分割保持器 11の端部 16を重ねて、治具 17にセットする。すると、治 具 17上にボール 3が位置決めされ、位置決めされたボール 3により分割保持器 11が 位置決めされる。
[0045] 図 7ないし図 10は、分割保持器 11の端部の詳細図を示す。溶着させる前の一対の 分割保持器 11の端部 16の詳細図を示す。端部 16の形状をわ力り易く示すために、 図 7ないし図 9では、治具 17にセットされる一対の分割保持器 11を反転させている。 図 7は、治具 17にセットされた一対の分割保持器 11を示し、図 8は、ボール 3を外し た分割保持器 11の斜視図を示し、図 9は、分離させた一対の分割保持器 11を示す
[0046] 一対の分割保持器 11の端部 16は、互いに重ね合わされる。一対の分割保持器 11 の端部 16のうち、上側(図 7な 、し図 9中では下側)の分割保持器 11の端部 16bに は、山なりの突起力もなる溶着代 23が形成される。溶着代 23を設けたのは、超音波 振動を溶着代 23の先端に部分的に集中させ、榭脂を溶融させ易くするためである。 他方、下側(図 7ないし図 9中では上側)の分割保持器 11の端部 16aには、分割保持 器 11の長手方向に伸びるスリット 24が形成される。このスリット 24が、溶着代 23の溶 融した樹脂の逃げ場となる。スリット 24を設けることで、溶融した榭脂の接触面積が増 えるので、溶着部の強度を高くすることができる。なお、スリット 24の数は中央一箇所 よりも数箇所の方力 仕上がりがきれいになる。
[0047] 図 10は、治具 17にセットされた分割保持器 11の側面図を示す。一方の分割保持 器 11の端部 16aと他方の分割保持器 11の端部 16bとの間には、わずかに隙間 27が 空けられる。溶融した榭脂はこの隙間 27にも流れ込む。
[0048] 治具 17に一対の分割保持器 11をセットした後、図 11に示されるように、分割保持 器 11の上面を押さえ治具 25で固定する。これにより、超音波振動を与えたときに分 割保持器 11が動力なくなる。
[0049] 次に、図 12に示されるように、溶着機のホーン 26を下げて分割保持器 11の端部 1 6の上面に押し当てる。ホーン 26の分割保持器 11に接触する部分には、あや目加 ェが施されて 、る。ホーン 26の材質には超音波を伝え易 、チタン等が用いられる。 ホーン 26を例えば図中上下方向に超音波振動させると、熱が発生して分割保持器 1 1の端部 16の榭脂が溶融する。溶融した溶着代 23の榭脂は、スリット 24に流れ込み 、冷却'固化することで、一対の分割保持器 11の端部同士が強固に接合される。この とき、溶融した榭脂はこま部材 20により、端部 16の幅方向の外側に流れ出るのが制 限されている。なお、ホーン 26の超音波振動は、分割保持器 11の端部 16のみに伝 わり、ボーノレ 3には伝わらない。
[0050] 一対の分割保持器 11を溶着した後、図 13に示されるように、押さえ治具 25を治具 17から取り外す。その後、図 14に示されるように、溶着された保持器 8を治具から取 り外し、保持器 8からボール 3を取り外す。保持器 8の溶着部 8aには、ホーン 26及び 治具 17のあや目加工の模様が転写される。
[0051] なお、本発明は上記実施形態に限られることなぐ様々に変更可能である。例えば 、上記実施形態では、リニアガイドに組み込まれる保持器について説明したが、保持 器はリニアガイド以外に運動案内装置としてのボールスプライン、軸受け等に組み込 まれてもよい。この他にもボールねじに組み込まれてもよい。ボールねじの場合、運 動案内装置の軌道部材がねじ軸に、移動部材がナットにそれぞれ相当する。また、 保持器にはボール以外に転動体としてのローラが入れられてもよい。
[0052] 本明糸田書 ίま、 2005年 7月 29日出願の特願 2005— 221072に基づく。この内容【ま すべてここに含めておく。
Claims
[1] 軌道部材とこの軌道部材に対してスライドする移動部材との間に転がり運動可能に 複数の転動体を介在させた運動案内装置用の保持器の製造方法であって、 複数の転動体間に介在される複数のスぺーサと、これらの複数のスぺーサを連結 する連結部材と、を有する二本以上の榭脂製の分割保持器を成形する成形工程と、 前記二本以上の分割保持器の端部を重ねて溶着する溶着工程と、を備えることを 特徴とする運動案内装置用の保持器の製造方法。
[2] 前記溶着工程で互いに溶着される一対の前記分割保持器のうち、一方の分割保持 器の端部に溶着時に溶融する溶着代が形成され、
他方の分割保持器の端部に、溶融した榭脂が逃げ込むスリットが形成されることを 特徴とする請求項 1に記載の運動案内装置用の保持器の製造方法。
[3] 溶着される前記分割保持器の前記端部は、前記分割保持器の幅方向に離れて少な くとも二つ設けられ、溶着される少なくとも二つの前記端部の間には隙間が空くことを 特徴とする請求項 1又は 2に記載の運動案内装置用の保持器の製造方法。
[4] 軌道部材とこの軌道部材に対してスライドする移動部材との間に転がり運動可能に 複数の転動体を介在させた運動案内装置用の保持器であって、
前記保持器は、複数の転動体間に介在される複数のスぺーサと、これらの複数の スぺーサを連結する連結部材と、を有する二本以上の榭脂製の分割保持器の端部 を溶着してなることを特徴とする運動案内装置用の保持器。
[5] 前記保持器の溶着された溶着部には、溶着によってあや目模様が施されることを特 徴とする請求項 4に記載の運動案内装置用の保持器。
[6] 溶着される前記分割保持器の前記端部は、前記分割保持器の幅方向に離れて少な くとも二つ設けられ、溶着される少なくとも二つの前記端部の間には隙間が空けられ ることを特徴とする請求項 4又は 5に記載の運動案内装置用の保持器。
[7] 軌道部材とこの軌道部材に対してスライドする移動部材との間に転がり運動可能に 複数の転動体を介在させた運動案内装置用の保持器を製造するための溶着機であ つて、
複数の転動体間に介在される複数のスぺーサと、これらの複数のスぺーサを連結
する連結部材と、を有する二本以上の榭脂製の分割保持器がセットされる治具と、 振動エネルギを与えて、前記二本以上の分割保持器の端部を溶着するホーンと、 を備えることを特徴とする溶着機。
[8] 前記治具には、前記二本以上の分割保持器を位置決めできるように、前記転動体の 外形形状に合せた凹みが形成されることを特徴とする請求項 7に記載の溶着機。
[9] 前記治具の前記分割保持器の端部に接触する部分、及び前記ホーンの前記分割 保持器の端部に接触する部分に、あや目加工が施されることを特徴とする請求項 7 又は 8に記載の溶着機。
[10] 前記治具には、溶着時に前記分割保持器の端部から溶融した榭脂が流れ出るのを 制限するこま部材が取り付けられることを特徴とする請求項 7ないし 9いずれかに記載 の溶着機。
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