JP2004353698A - 直動案内装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スライダ本体端面の平坦度を全域について維持することなく、油路に供給された潤滑剤の漏れを効果的に防止する。
【解決手段】エンドキャップ３におけるスライダ本体２と対向する接合面に、油路形成位置に沿って篏め込み凹部８を形成する。その篏め込み凹部８に嵌め込まれ且つ上記エンドキャップ３よりも素材硬さが低い別体部材６を備える。その別体部材６の篏め込み凹部８への接合面に対し油路用の溝を形成し、その溝の両側に油路用の溝に沿って延びる１条若の凸部１５をそれぞれ設ける。
【選択図】 図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直動案内装置に係り、特に、劣悪な環境で潤滑不良が予想される場所や切削液などで潤滑剤が洗い流されるような場所での使用に好適な直動案内装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の直動案内装置にあっては、案内レールに沿って相対移動する断面略コ字状のスライダ本体の軸方向両端面に対し、それぞれエンドキャップがボルト止めによって接合されている。上記案内レール側面とスライダ本体の内周面との間に形成された負荷転動路の端部と、スライダ本体を貫通する戻り路の端部とが、各エンドキャップに形成された半円弧状の方向転換路によって接続されることで無限循環路が形成され、該無限循環路に複数の転動体に配置されている。
【０００３】
ここで、上記半円弧状の方向転換路は、エンドキャップ接合面に形成された方向転換路用の凹部にリターンガイドが嵌め込まれて構成される。
そして、先行文献１や先行文献２に記載のように、スライダ本体端面に接合する上記エンドキャップの接合面に、油路形成位置に沿って給油溝が形成され、その給油溝とスライダ本体端面（スライダ本体側の接合面）とで油路が形成される。ここで、上記油路は、リターンガイドに形成された給油路に連通し該給油路を通じて上記無限循環路内の転動体列に潤滑剤が供給される。
【０００４】
また、転動体がころの場合の例が特許文献３に記載されているが、やはり、上記油路の構成は、エンドキャップの接合面に対し、油路形成位置に沿って給油溝が形成され、その給油溝とスライダ本体端面（スライダ本体側の接合面）とで閉じた油路を形成している。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−１１４２２４号公報
【特許文献２】
実公平６−２０２４号公報
【特許文献３】
特開平６−４３３４５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
通常、エンドキャップはプラスチック成型により安価に製作されているが、樹脂部品は成形時のひけや収縮で完全なフラット面を構成することが難しい。したがって、鋼製のスライダ本体の端面を切削加工により平坦に仕上げても、スライダ本体端面への取付けが部分的に設けられたネジで固定されることが一般的なので、エンドキャップ接合面をスライダ本体の端面に隙間なく接合させることは難しく、そのため両者で構成される油路は完全な閉空間に構成することが困難である。このため、流動性の高いオイルを採用した潤滑を想定すると、油路に給油された潤滑剤が、スライダ本体端面とエンドキャップ接合面との間に形成された隙間を通じ漏れや毛細管現象によって、本来の経路以外のところへ流れ出てしまうおそれがある。したがって、劣悪な環境で潤滑不良が予想される場所や切削液などで潤滑剤が洗い流されるような場所での使用では早期に潤滑不良を招く恐れがあった。特に、エンドキャップの上記接合面部分で精度が出にくい部分は、下向きコの字形状の中央部付近である。
【０００７】
また仕様によっては、スライダの姿勢でも重力の影響でオイルの流れやすいところと流れにくいところが存在していた。この場合、油路で流動性の高いオイルが保持されていさえすれば、それなりに各軌道面に潤滑剤は行き渡るものの、上記したように接合面の隙間等で保持性が悪い場合、やはり潤滑不良になる軌道面が出てくることが予想される。
【０００８】
ここで、実公平６−３９１４４号公報に記載されているように、エンドキャップの接合面に給油溝が形成され、その接合面には給油溝に沿いボール循環路の凹所に近接する位置まで微小な山形の帯状突起が一体成形していることが開示されているが、この場合、鋼製からなるスライダ本体端面（エンドキャップとの接合面）の切削加工において所要以上の平坦度を出す必要があり、コストアップに繋がる。
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたもので、スライダ本体端面の平坦度を全域について維持することなく、油路に供給された潤滑剤の漏れを効果的に防止することとができる直動案内装置を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、軸方向に延びる軌道面を有する案内レールと、その案内レールの軌道面に対向する軌道面を有して相対移動可能に当該案内レールに跨架するスライダ本体と、そのスライダ本体の軸方向両端面に取り付けられるエンドキャップと、上記対向する軌道面で形成される負荷部軌道路、スライダ本体に形成される戻り路、及び上記各エンドキャップに形成されて上記負荷部軌道路及び戻り路を接続する方向転換路からなる無限循環路内を移動する複数の転動体と、を備え、且つ上記無限循環路中の転動体列に潤滑剤を供給するための油路が上記エンドキャップに形成される直動案内装置において、
上記エンドキャップにおけるスライダ本体と対向する面に、油路形成位置の少なくとも一部分に沿って延びる篏め込み凹部を形成すると共に、その篏め込み凹部に嵌め込まれ且つ上記エンドキャップと素材硬さが同じ又は低い別体部材を備え、上記篏め込み凹部と別体部材との互いに対向する接合面の少なくとも一方に対し油路用の溝を形成し、且つ当該対向する接合面の少なくとも一方に対し上記油路用の溝に沿って延びる１条若しくは２条以上の凸部を設けたことを特徴とするものである。
【００１０】
本発明によれば、エンドキャップに形成する油路の少なくとも一部を、エンドキャップの篏め込み凹部と、その凹部に嵌め込まれる別体部材とで構成しているので、スライダ本体端面の平坦度を全域について維持する必要がない。
また、篏め込み凹部と別体部材との互いに対向する接合面位置に油路用の溝を形成、つまり両部品で形成される閉空間に油路を形成することで、その位置については、潤滑剤の漏れが防止される。
【００１１】
このとき、油路用の溝に沿って形成された１条以上の凸部が対向する接合面に当接して接合する際に、硬さの低いほうの素材である別部材側が、また材質が同じで硬さが等しければ少なくとも凸部の部分が、弾性変形することで、仮にエンドキャップ及び別部材間の接合面に対し、成形でひけ等のゆがみがあっても閉じた空間を確実に形成することができ、油路からの漏れを防止できる。
【００１２】
次に、請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した構成に対し、上記篏め込み凹部の深さと上記別体部材の篏め込み方向の厚さとは等しいか略等しいことを特徴とするものである。
本発明によれば、スライダ本体の端面にエンドキャップを接合することによって確実に上記凸部で油路用の溝をシールすることが行われる。
【００１３】
次に、請求項３に記載した発明は、請求項１又は請求項２に記載した構成に対し、上記エンドキャップの方向転換路は、エンドキャップに形成された方向転換路形成用溝にリターンガイドが嵌め込まれることで形成される直動案内装置において、上記別体部材とリターンガイドとが一体に形成されていることを特徴とするものである。
【００１４】
次に、請求項４に記載した発明は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載した構成に対し、上記潤滑剤は潤滑油であり、且つ上記エンドキャップに形成される油路の一部に潤滑剤保持部材が介挿されていることを特徴とするものである。
なお、上記潤滑剤保持材は、上記別部材で形成される部分の油路位置に限定されず、エンドキャップの溝とスライダ本体の端面とで形成する油路位置であっても良い。エンドキャップの溝とスライダ本体の端面とで形成する油路位置に配置した場合には、流動性の高い潤滑油が潤滑剤保持材に保持されることで、その位置からの潤滑油の漏れを低減することに繋がる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、本実施形態にあっては、転動体としてころを例示し、且つ転動体軌道列が左右２条づつの計４条の直動案内装置を例にして説明する。もっとも、これに限定されるものではない。
【００１６】
まず、構成について説明すると、図１に示すように、軸方向に延びる案内レール１に対し断面コ字状のスライドユニット４が跨架し、当該スライドユニット４が上記案内レール１に案内されて相対移動可能となっている。上記スライドユニット４は、スライダ本体２、及びそのスライダ本体２の軸方向端面にそれぞれ当接し接合されるエンドキャップ３を少なくとも有する。なお、説明上、断面コ字状のエンドキャップ３における左右部分を脚部３ｂと、その左右の脚部３ｂ間を繋ぐ上側部分を基部３ａと、呼ぶ。
【００１７】
上記案内レール１の左右側面には、それぞれ軸方向に延びる２条のレール側軌道溝１ａが形成されると共に、スライダ本体２の内周面には、上記レール側軌道溝１ａと対向配置されるスライダ側軌道溝がそれぞれ形成されて、対向する各軌道溝によってそれぞれの負荷部軌道路を構成する。また、スライダ本体２には、各負荷部軌道路と平行な貫通孔によって転動体戻り路が形成されている。さらに、対応する各負荷軌道路の端部と転動体戻り路の端部とを接続して両者を連通させる半円弧状の方向転換路がエンドキャップ３に形成されることで、４条の無限循環路が形成され、当該無限循環路内に配置された複数の転動体が、スライダ本体２の相対移動に伴って無限循環路内を転動する。
【００１８】
ここで、上記方向転換路は、エンドキャップ３のスライダ本体２への接合面（以下、単に接合面と呼ぶ場合もある）に対して、円弧状の底面を有する方向転換路用凹部９が形成され、且つ、当該方向転換路用凹部９にリターンガイド７が嵌め込まれることによって形成される。なお、転動体がころの場合には、各脚部に形成される２条の方向転換路はタスキがけ状（×状）に配置されるが。転動体が球の場合には、タスキがけ状には配置されていない。
【００１９】
上記コ字状のエンドキャップ３の接合面３Ａには、従来と同様に、当該接合面３Ａに沿って油路が形成されている。すなわち、油路は、図２に示すように、エンドキャップ３の基部３ａに沿って水平に延びる水平部、その水平部に連通し左右の脚部３ｂを垂直に延びる垂直部とを備え、該垂直部は、上記リターンガイド７に形成される油路（給油路１１）に連通している。
【００２０】
本実施形態では、上記油路は、エンドキャップ３と別体部材６とで構成される。さらに、本実施形態では、上記別体部材６はリターンガイド７と一体成形されている。
その構造について説明する。図３（ｂ）に示すように、エンドキャップ３の接合面３Ａには、油路形成位置に沿って、基部位置を横方向に延びると共に各脚部位置を上下方向に延びる篏め込み凹部８が形成され、その篏め込み凹部８は、上記方向転換路用凹部９に連通している。
【００２１】
また、図３（ａ）及びスライダ本体２側から見た図４に示すように、上記篏め込み可能な形状の別体部材６を備える。その別体部材６と、方向転換路用凹部９に嵌め込まれる上記リターンガイド７とが一体に成形されている。
その別体部材６のエンドキャップ３側を向く接合面６Ａには、当該別体部材６の延び方向に沿って、油路を形成する油路用溝１０が形成されている。また、本実施形態では、当該別体部材６と一体のリターンガイド７についても、エンドキャップ３側を向く面に対して、上記油路用溝１０に連通する給油路１１が形成されている。
【００２２】
この結果、スライダ本体２の軸方向端面（スライダ側接合面）は油路形成には直接関与していない。
なお、図中、符号１２は給油ニップルのエンドキャップ３に設けられた取り付け穴を、符号１３は、エンドキャップ３をスライダ本体２にボルト止めするためのボルト取付け穴を示す。
【００２３】
さらに、上記別体部材６の接合面には、図３（ａ）、図４、及び図５に示すように、上記油路用溝１０の両側に当該溝１０の延在方向に沿って延びる各１条の凸部１５が形成されている。なお、上記凸部１５の先端部は、図５に示すように、角部が面取りされてアールが付けられている。該凸部１５は、リターンガイド７の給油路１１の両側にも形成されている。
【００２４】
ここで、上記篏め込み凹部８における底面（別体部材６との接合面）は、図５のように、平坦に形成されている。また、上記別体部材６の厚さ（篏め込み方向の寸法）は、篏め込み凹部８の深さと等しい寸法、若しくはほぼ等しくなるように設定されている。すなわち、凸部１５の突起高さをＴ、篏め込み凹部８の深さをＤ、別体部材６の厚さＨとすると、下記の値となるように設定されている。なお、上記凸部１５の突起高さＴは例えば０．２ｍｍ程度あれば十分である。
【００２５】
Ｄ−Ｔ＜ Ｈ ＜Ｄ＋Ｔ
また、別体部材６の素材は、上記エンドキャップ３の素材よりも硬さが小さい素材で形成されている。ここで、油路からの潤滑剤の漏れ防止には軟弾性素材同士の接合が望ましい。しかしながら、エンドキャップ３は転動体５のすくい上げ機構をもっているため、転動体５の衝突に伴う耐衝撃性などに優れる素材で構成する必要がある。さらにスライダユニット４の高速運動の際に、どうしても所定の素材強度が必要であることから一般にはポリアミド（６６ナイロン）やポリアセタール（デュポン製のデルリンや旭化成製のテナックなど）などが用いられることが多い。したがって、別体部材６は、耐油性のある軟弾性素材であるゴム系材料やエラストマー材が望まく、一例を挙げると東洋紡製のペルプレンや東レデュポン製のハイトレルなどが使用可能である。これらの素材でも潤滑剤の膨潤はあり、膨潤することでより隙間ないエンドキャップ３との接合が可能となる。なお、別体部材６をエンドキャップと同じ材料から形成しても良い。
【００２６】
上記構成の直動案内装置では、篏め込み凹部８に別体部材６を篏め込んだ状態で、エンドキャップ３をスライダ本体２の端面にボルト止めして接合すると、当該ボルト止めによって、別体部材６のスライダ本体２側の面がエンドキャップ３の接合面と面一となるまで、別体部材６が篏め込み凹部８内に押し込まれる結果、上記篏め込み凹部８の接合面８Ａと別体部材６の接合面６Ａとが接合すると共に、上記油路用溝１０の両側に形成された各凸部１５が篏め込み凹部８の接合面（底面）に押し付けられて弾性変形し、もって、所定の接触圧で油路用溝１０の両側をシールする。なお、後述のように凸部を篏め込み凹部８側に形成した場合には、凸部に当接する別体部材６の接合面部分が弾性変形してシールが行われる。
【００２７】
すなわち、本実施形態では、鋼製等からなるスライダ本体２の端面で油路を形成しないので、剛性が高いスライダ本体２の端面に対して、潤滑剤の漏れ防止を目的とした所定精度以上の平坦度を確保するように仕上加工をする必要がなく、図２に示すように、エンドキャップ３と別体部材６とで形成された油路を通じてリターンガイド７の給油路に潤滑剤が供給される。さらに、リターンガイド７の給油路もエンドキャップ３側の面に形成しているので、潤滑剤は、漏れることなく、方向転換路を通過する転動体５に供給される。
【００２８】
また、本実施形態では、エンドキャップ３の篏め込み凹部８の接合面と、当該篏め込み凹部８に嵌め込まれた別体部材６の接合面（油路用溝１０の部分）とで形成される閉空間が形成されることで、油路からの潤滑剤の漏れが防止される。すなわち、従来のような、剛性の高いスライダ本体２の端面と、所定の剛性を持ったエンドキャップ３との接合に比べて、軟弾性材料からなる別体部材６と、スライダ本体２よりも剛性の低いエンドキャップ３との間の接合であることから、より接合面の密着度が向上することに併せて、篏め込みにより閉空間を形成することから、成形によって引けなどの歪が多少できていても潤滑剤の漏れが防止される。
【００２９】
さらに、油路の両側がそれぞれ弾性変形した凸部１５でシールされることで、油路からの潤滑剤の漏れが確実に防止される。
ここで、上記実施形態では、油路となる溝は別体部材６に形成し、その接合面に対応するエンドキャップ３の篏め込み凹部８の接合面を平坦形状としているが、エンドキャップ３に油路用の溝や凸部を設けたりすることも可能であるが、篏め込み凹部８の凹面が複雑になり、転動体５のすくい上げ部等をもっているエンドキャップ３の寸法精度出しが難しくなる。したがって、別体部材６側に油路用の溝や凸部１５を設けることが好ましい。
【００３０】
また、上記説明では、１条の凸部１５の場合を例示しているが、図６のように２条、さらには３条以上の凸部１５を形成しても良い。
また、篏め込み凹部８に油路用溝及び凸部を設けたり、篏め込み凹部８側に油路用溝を別体部材６側に凸部を形成させたり。篏め込み凹部８側に凸部、別体部材６側に油路用溝を形成したりしても良い。さらに、両方６，８の接合面に共に凸部及び油路用溝を設けても良い。さらに油路用溝１０の両側に位置する凸部１５についても、溝１０の両側に限定されず、一方の側だけでも良い。
【００３１】
また、上記実施形態では、別体部材６とリターンガイド７とを一体成形する場合を例示しているが、これに限定されない。例えば、図７に示すように、別体部材６とリターンガイド７とを別体部材６で構成しても良い。図７では、リターンガイド７の給油路を、従来と同様に、スライダ本体２側の面に形成する例を図示しているが、上述のように、エンドキャップ３側に設けても良い。また、別体部材６を１つの部材として構成する場合を例示しているが、油路形成方向に沿って複数に分割されていても良い。
【００３２】
また、リターンガイド７を除く油路の全部を別体部材６で構成する必要がなく、図８〜図１０に示すように、基部２Ａ位置の油路部分だけを、上述と同様に、別体部材６を使用して構成し、一部の油路を従来と同様に、エンドキャップ３に形成した油路用溝１０とスライダ本体２の端面とで形成しても良い。
【００３３】
また、図１１に示すように、流動性のある油を潤滑剤として使用する場合には、油路内の一部に対し、当該流動性のある潤滑剤の保持性を高めるため、油に対する吸収性能の高いオイル保持部材であるｐｐフェルトやスポンジなどを上記油路用の溝に入れても良い。潤滑剤が圧送された際、異物として軌道面に送り込まれないよう、末端部の油路形状より大きい寸法で構成されている部分に入れることが好ましい。なお、図１１では、別体部材６で構成した油路位置に入れているが、図８のように別体部材６を使用することなく油路を形成している部分（図８中の符号Ａ部分）があれば、その部分の油路用の溝に上記潤滑剤保持材を介装させても良い。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明してきたように、剛性の高いスライダ本体の端面の全域に亘って平坦度を出さなくても、無限循環路の転動体に潤滑剤を供給する油路からの潤滑剤の漏れを効果的に防止することが出来るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく実施形態に係る直動案内装置を示す斜視図である。
【図２】本発明に基づく実施形態に係るエンドキャップ及び別体部材をスライダ本体２側から見た図である。
【図３】本発明に基づく実施形態に係るエンドキャップと別体部材との篏め込みを説明する図である。
【図４】本発明に基づく実施形態に係る別体部材をスライダ本体側から見た図である。
【図５】本発明に基づく実施形態に係る別体部材を示す断面図である。
【図６】本発明に基づく実施形態に係る凸部の別の例を説明する図である。
【図７】本発明に基づく実施形態に係る別体部材の別の例を説明する図である。
【図８】本発明に基づく実施形態に係る別体部材の別の例を説明する図である。
【図９】本発明に基づく実施形態に係る別体部材の別の例を示すエンドキャップ側からみた図である。
【図１０】本発明に基づく実施形態に係る別体部材の別の例を示す断面図である。
【図１１】本発明に基づく実施形態に係る潤滑剤保持材を使用した例を説明する図である。
【符号の説明】
１ 案内レール
２ スライダ本体
３ エンドキャップ
３Ａ 接合面
５ 転動体
６ 別体部材
６Ａ 接合面
７ リターンガイド
８ 篏め込み凹部
８Ａ 接合面
９ 方向転換用凹部
１０ 油路用凹部
１１ 給油路
１５ 凸部

Claims (4)

1. 軸方向に延びる軌道面を有する案内レールと、その案内レールの軌道面に対向する軌道面を有して相対移動可能に当該案内レールに跨架するスライダ本体と、そのスライダ本体の軸方向両端面に取り付けられるエンドキャップと、上記対向する軌道面で形成される負荷部軌道路、スライダ本体に形成される戻り路、及び上記各エンドキャップに形成されて上記負荷部軌道路及び戻り路を接続する方向転換路からなる無限循環路内を移動する複数の転動体と、を備え、且つ上記無限循環路中の転動体列に潤滑剤を供給するための油路が上記エンドキャップに形成される直動案内装置において、
   上記エンドキャップにおけるスライダ本体と対向する面に、油路形成位置の少なくとも一部分に沿って延びる篏め込み凹部を形成すると共に、その篏め込み凹部に嵌め込まれ且つ上記エンドキャップと素材硬さが同じ又は低い別体部材を備え、上記篏め込み凹部と別体部材との互いに対向する接合面の少なくとも一方に対し油路用の溝を形成し、且つ当該対向する接合面の少なくとも一方に対し上記油路用の溝に沿って延びる１条若しくは２条以上の凸部を設けたことを特徴とする直動案内装置。
2. 上記篏め込み凹部の深さと上記別体部材の篏め込み方向の厚さとは等しいか略等しいことを特徴とする請求項１に記載した直動案内装置。
3. 上記エンドキャップの方向転換路は、エンドキャップに形成された方向転換路形成用溝にリターンガイドが嵌め込まれることで形成される直動案内装置において、上記別体部材とリターンガイドとが一体に形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載した直動案内装置。
4. 上記潤滑剤は潤滑油であり、且つ上記エンドキャップに形成される油路の一部に潤滑剤保持部材が介挿されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載した直動案内装置。

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