JP4294790B2 - Linear motion guide device, moving block, and moving block manufacturing method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軌道台と移動ブロックとを転動体列を介して相対運動自在に組み付けてなる直線運動案内装置に関し、又、移動ブロックの構造及びこの移動ブロックの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、製造業などの産業用として、軌道台を敷設し、この軌道台に沿って走行できるよう転動体列を介して移動ブロックを取り付け、重量物を容易に移動させることができるようにした直線運動案内装置が用いられている。
【0003】
従来のこの種の直線運動案内装置は、転動体転走溝(面)が形成された軌道台と、この転動体転走溝に対向する負荷転走路を含む転動体循環路が形成された移動ブロックと、この転動体循環路に配列収容されて軌道台及び移動ブロックの相対運動に伴って上記転動体転走溝上を転送して循環する転動体列とを備えている。 本出願人は、上記転動体循環路の少なくとも一部分を型成形体によって形成したものを先に提案している(特開平7−317762号公報参照)。この型成形体部はブロック本体を予め金型内に配置し、型閉め状態において金型内面とブロック本体との間に形成されるキャビテイ内に合成樹脂からなる成形材料を充填して一体成形するものである。
【0004】
なお、転動体列とは、ポールまたはローラ等の転動体が多数配列したものを言い、これを移動ブロックの内部と外部とに連続して走行させることで直線運動案内がされるようになっている。
【0005】
移動ブロックに形成された上記転動体循環路は詳しくは、上記負荷転走路と、この負荷転走路と略平行に延在する(移動ブロックの内部に位置する)戻し通路と、前記負荷転走路及び該戻し通路を連通する方向転換路とを有している。
【0006】
かかる構造では戻し通路は貫通孔となり、この内部を転動体が走行することになる。
【0007】
このとき、移動ブロックと転動体が共に金属製である場合には、両者が直接接触すると騒音の発生及び耐久性の低下を招来するので好ましくないという問題があった。
【0008】
そこで本出願人は、前記貫通孔の内壁を中空すなわち筒状(以下パイプ状という)の型成形部として形成し、金属製の転動体との直接接触をなくしたものを、上記特開平7−317762号公報にて公開している。このパイプ状の型成形部は次のようにして形成された。
【0009】
すなわち、金属製のブロック本体に機械加工により形成した貫通孔に、中子として軸型体を遊挿して、パイプ状の型空間を形成する。その後、この型空間内に溶融樹脂を射出し、冷却固化させて離型することにより形成される。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記パイプ状の型成形部を完全なものとして形成することは容易ではない。というのは、上記貫通孔はその径に比較して全長が長く、いわゆる細長い形状となっているため、全長にわたって均一に樹脂を充填することは難しく、パイプ状の型成形部の肉厚が均一に形成されない可能性がある。戻し通路の径が所定以上に均一でないものは、不良品として排除しなければならない。
【0011】
本発明はかかる問題を払拭すべくなされたものであり、パイプ状の部分を別個に予め成形することで、均一な厚さの合成樹脂層を有する戻り通路が確実に形成された移動ブロック、及びこのような移動ブロックを備えた直線運動案内装置を提供すると共に、歩留まりが大幅に向上するこれらの製造方法を提供するものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明は第1に移動ブロックを有する直線運動案内装置及び移動ブロックであり、前述した技術的課題を解決するために以下のように構成されている。
【0013】
すなわち、軌道台2に形成された転動体転走面5に対応して転動体循環路が設けられ、前記転動体循環路は前記転動体転走面に対向する負荷転走路と、前記負荷転走路と略平行に延在する戻し通路と、内周案内部及び外周案内部により形成されて前記負荷転走路及び戻し通路を連通する方向転換路とからなる移動ブロックにおいて、予め成形され、高剛性のブロック本体に設けられた貫通孔に内嵌されることにより前記戻し通路を形成する樹脂製の筒状体を有し、少なくとも前記内周案内部を型成形体により構成するとともに、前記筒状体が前記貫通孔に内嵌された前記ブロック本体を金型内に配置して前記型成形体を成形することによって、前記筒状体を前記型成形体と共に前記ブロック本体と一体成形した。
【0014】
次に、移動ブロックを有する直線運動案内装置として、転動体転走面が形成された軌道台と、前記転動体転走面に対応して転動体循環路が設けられて前記軌道台と相対運動自在に組み付けられた移動ブロックと、前記転動体循環路に配列収容されて前記軌道台及び移動ブロックの相対運動に伴って前記転動体転走面上を転走して循環する複数の転動体とを備え、前記転動体循環路は、前記転動体転走面に対向する負荷転走路と、この負荷転走路と略平行に延在する戻し通路と、内周案内部及び外周案内部により形成されて前記負荷転走路及び戻し通路を連通する方向転換路とからなる直線運動案内装置において、予め成形され、高剛性のブロック本体に設けられた貫通孔に内嵌されることにより前記戻し通路を形成する樹脂製の筒状体を有し、少なくとも前記内周案内部を型成形体により構成するとともに、前記筒状体が前記貫通孔に内嵌された前記ブロック本体を金型内に配置して前記型成形体を成形することによって、前記筒状体を前記型成形体と共に前記ブロック本体と一体成形した。
【0015】
前記筒状体は、別工程での成形により肉厚が均一にできるので、戻し通路の内径が均一な移動ブロック及びこれを備えた直線運動案内装置が得られる。
【0016】
前記移動ブロックは、転動体循環路の数等、その形状や構造について制限されるものではない。
【0017】
さらに、上記の移動ブロックの製造方法では、前述した技術的課題を解決するために以下の構成とした。
【0018】
すなわち、軌道台に形成された転動体転走面に対応して転動体循環路が設けられ、前記転動体循環路は、前記転動体転走面に対向する負荷転走路と、この負荷転走路と略平行に延在する戻し通路と、内周案内部及び外周案内部により形成されて前記負荷転走路及び戻し通路を連通する方向転換路と、を含む移動ブロックの製造にあたり、高剛性のブロック本体を金型内に配置し、インサート成形によって前記転動体循環路を形成する移動ブロックの製造方法であって、前記戻し通路を形成すべき樹脂製の筒状体を予め成形し、この筒状体を前記金型内に配置した後、少なくとも前記内周案内部を構成する他の部分をインサート成形することで、前記筒状体とインサート成形された部分とを一体化する。
【0019】
この方法によれば、溶融樹脂充填時に発生するガスが溜まることによる「す」の発生や、樹脂が固化する際の引けによる割れの発生等のおそれがなくなり、戻し通路には均一な厚みの合成樹脂層が形成される。
【0020】
前記の製造方法において、前記筒状体の両端縁部の一部に切欠部を形成し、この筒状体をブロック本体に形成した貫通孔内に挿入した際に、この貫通孔と筒状体との間に空隙が生じるようにして、インサート成形時にこの空隙に溶融樹脂が流入するようにすれば、筒状体をブロック本体に一体に固定することができる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の移動ブロックを有する直線運動案内装置について更に詳細に説明する。なお移動ブロック単体についても平行して説明する。
(実施の形態1)
まず、直線運動案内装置の概要について説明する。本直線運動案内装置1は、図1ないし図4に示すように、軌道台2と、この軌道台2の上面側に2列、左右側面側に1列ずつの合計4条列のボール3を介して軌道台2と相対運動自在に組み付けられる断面コ字型状の移動ブロック4と、を備えた構成となっている。
【0022】
軌道台2は略断面矩形状の長尺部材で、その左右側面上半部は、図において上方に向かうに従い、徐々に外側に張り出すテーパー面21となり、このテーパー面21の上端部に転動体転走面としてのボール転走溝6が左右に1条ずつ設けられている。また、軌道台2の上面は平坦面で、その左右両端部に1条ずつ合計2条のボール転走溝5が設けられている。
【0023】
移動ブロックの本体(以下、ブロック本体と称する)4は構造用合金鋼等を素材として断面コ字型状に形成してなるもので、軌道台2上面に対向する水平部41と、この水平部41の左右両端部から軌道台2の左右両側面を挟み込むように下方に向かって延びる一対の脚部42、42と、を備えている。
【0024】
水平部41の下面には軌道台2の上面に形成されたボール転走溝5に対応する一対のボール転走溝7が設けられている。
【0025】
また、左右脚部42、42内側面には軌道台2の左右側面に形成されたボール転走溝6、6に対応するボール転走溝8、8が1条ずつ設けられている。
【0026】
この左右脚部42、42は突出端方向に向かって徐々に軌道台2から離れる方向に傾斜して延びる外向き傾斜面421と、この軌道台2に近づく方向に傾斜して延びる内向き傾斜面422を有しており、内向き傾斜面422にボール転走溝8、8が設けられている。 これらのブロック本体4a及び、軌道台2の対向面間に設けられた互いに対応する4組のボール転走溝5、7:6、8の間に多数のボール3を介在させ、軌道台2と移動ブロック4間に作用する荷重を負荷するボール列を構成している。ボール3には所定の予圧が付加されている。
【0027】
ボール3は、図4に示すようにボール連結体301として整列状態で連結されている。このボール連結体301は多数のボール3と、これら多数のボール3を中子としてインサート成形され、各ボール3の間に介装されてボール3を転動可能に保持する間座装部300と、これら各間座部300を連結する連結部301aと、を有している。
【0028】
間座部300は、扁平な円柱状にして、その両端にボール3に接触する球面状の凹部を設けてあり、ボール3の間に介装することで各ボール3間の直接接触を防止する。なお、ボール連結体301の両端には、間座部300とほぼ同型状のエンド部302が設けられている。
【0029】
図2に示すように、各ボール3のボール転走溝5、7との接触点を結ぶ接触角線L1は、ボール3中心を通る水平線Hに対してほぼ90度程度に設定されている。
【0030】
他方、各ボール3のボール転走溝6,8との接触点を結ぶ接触角線L2は、ボール3中心を通る水平線Hに対して、軌道台2の中心に向かって所定角度αだけ上方に傾斜している。
【0031】
移動ブロック4には、前記4列のボール3を循環案内するための4条の戻し通路9が設けられている。戻し通路9はブロック本体4aに設けられた各ボール転走溝7、8と平行して直線的に延びる孔によって構成され、水平部41に2条、左右の脚部42に1条ずつ設けられている。
【0032】
ブロック本体4aの水平部41には、貫通孔43が形成され、この内部に前記戻し通路9を形成するための戻し通路形成部材としての合成樹脂製の筒状体91が一体的に設けられる。この筒状体91の設置方法については後に詳述する。
【0033】
なお、図5(a)に示すように筒状体91の内部には、ボール3を連結する連結部301aを案内するガイド溝91aが形成されている。
【0034】
図5(a)、(b)に示すように、筒状体91の外観は円筒形であるが、その両端縁部には約半周分だけ、所定の長さeの切欠部91bが形成されている。
【0035】
一方、ブロック本体4aの左右脚部42の外側面下端角部には、図2のように円弧状の凹部44が設けられ、この凹部44に戻し通路9を形成する合成樹脂製のパイプ部92が一体に接合されている。このパイプ部92は脚部42の下端面を被覆する厚肉の下端面樹脂部93と、脚部42の外側面下端部を被覆する側面樹脂部94と連続して形成されている。
【0036】
側面樹脂部94の上端には、脚部42の外側面に設けられた係合溝42aに係合する係合突起94aが設けられている。
【0037】
また移動ブロック4には、4列のボール3の列に沿ってボール保持部材13が設けられている。このボール保持部材13は移動ブロック4を軌道台2から外した際にボール3が脱落するのを防止するもので、合成樹脂からなり、ブロック本体4aの水平部41の下面に一体に接合している第1リテーナ部13aと、水平部41と左右の脚部42との凹状の隅部に一体的に接合する左右の第2リテーナ部13bと、左右の脚部42の内側面下端部に一体的に接合される左右の第3リテーナ部13cとからなる。この第3リテーナ部13cは前記脚部42の下端部を被覆する下端被覆部93と連続し、パイプ部92と一体となっている。
【0038】
図1及び図3に示すように、移動ブロック4の両端には、U字パイプ状の方向転換路10を形成する側蓋11が取り付けられている。前記ボール3が配列収容されて循環する通路全体を転動体循環路100とし、該転動体循環路のうちボール3が軌道台2に接触する部分、つまり軌道台2のボール転走溝5,6に対向する部分を負荷転送路101としてある。上記の戻し通路9は、該負荷転走路101と平行に延在している。方向転換路10は、この負荷転走路101と上記戻し通路9とを連通し、ボール3を方向転換させる。
【0039】
側蓋11自体には、U字パイプ状の方向転換路10の内、外周部10a(図3参照)のみが形成されている。そして、移動ブロック4の両端には、方向転換路10の内周部10bを形成する方向転換路内周形成部材としての方向転換路内周ピース部12が一体的に接合されており、側蓋11と方向転換路内周ピース部12とによって方向転換路10が構成される。
【0040】
なお、図中11aは軌道台2との隙間をシールするエンドシール、11bはグリースニップルである。側蓋11において前記ボール3が接触する部分は外周案内部104、方向転換路内周ピース部12において前記ボール3が接触する部分は内周案内部103となっている。
【0041】
次にこの装置の製造方法を図2、及び図6ないし図11に基づいて説明する。
【0042】
図6から図11は、インサート成形時の移動ブロック本体4aと金型14との配置図であり、図6は縦断面図、図7は図6におけるA−A断面の型開き状態(初期工程)の横断面図、図8は図6におけるA−A断面の樹脂射出工程の横断面図である。
【0043】
図6に示すように、固定型14aには、ブロック本体4aの水平部41の下面に対応する第1凸部14a1と、前記水平部41の下面のボール転走溝7の溝側縁に当接して湯切りをする第2凸部14a2と、内側面の内向き傾斜面422のボール転走溝8の溝側縁に当接して湯切りをする第3凸部14a3と、を備えている。
【0044】
一方、可動型14cには上記戻し通路9を形成するためのピン14dが設けられている。そして、ブロック本体4aの水平部41の貫通孔43内には筒状体91が内嵌される。 金型14におけるブロック本体4aの位置決めは、第2凸部14a2が水平部41のボール転走溝7の溝側縁に、第3凸部14a3が脚部42内側面の内向き傾斜面422に設けられたボール転走溝8の溝側縁に当接することでなされる。すなわち、ブロック本体4aの高さ方向及び幅方向のがたつきは、第2凸部14a2及び第3凸部14a3とによって防止される。
【0045】
また第1から第3リテーナ部13a,13b,13cを成形するためのキャビティ15b、15c、15dがそれぞれ設けられる。
【0046】
図7では、ブロック本体4aの脚部42の戻し通路9(図2参照)が形成される部分が示されている。可動型14cには、上記戻し回路9を形成するためのピン14dが突設され、又、ブロック本体4aの一端側の方向転換路内周ピース部12を形成するためのキャビティ15fが設けられている。また、固定型14aには、ブロック本体4aの他端側の方向転換路内周ピース部12を形成するためのキャビティ15fが形成されている。
【0047】
続いて図8に示すように型締めを行い、湯道201から合成樹脂をキャビテイ内に充填する。これにより脚部42におけるパイプ部92及び方向転換路内周ピース部12が形成される。
【0048】
一方、図9は図6におけるB−B断面図であり、貫通孔43内に、予め別体として成形した筒状体91を装着した状態を示している。
【0049】
可動型14cには、筒状体91のずれを防止するピン14uが突設され、これは筒状体91に内嵌される。可動型14cには、ブロック本体4aの一端側の方向転換路内周ピース部12を形成するためのキャビティ15fが設けられている。
【0050】
また、固定型14aには筒状体91に反対側から内嵌して、同様に筒状体91のずれを防止するためのピン14yが突設されている。また、ブロック本体4aの他端側の方向転換路内周ピース部12を形成するためのキャビティ15fが形成されている。
【0051】
筒状体91の端部はブロック本体4aの端面4eと同一位置に設置され、切欠部91b部分によって空隙4cが生じる。そして筒状体91の両端部の一部はキャビティ15f側に臨み、該一部の反対側の切欠部19bは固定型14a、可動型14cに形成した径大部102側に臨むように設置される。
【0052】
続いて型締め時の断面を図10に示す。図のようにピン14u、ピン14yを筒状体91に嵌入させた状態で合成樹脂を充填する。合成樹脂は空間内に流れ込むので、それぞれ径大部102、張出部107、及び方向転換路内周ピース部12が図示のようにそれぞれ形成される。このとき筒状体の切欠部91bによって形成された貫通孔の間隙4cに溶融樹脂が入り込み、固化する。よって、筒状体91は貫通孔43内の所定位置に確実に固定されるとともに、筒状体91内周面は径大部102の内周面と連続した状態となる。
【0053】
図11は、側蓋(エンドキャップ)11を形成する工程を示し、これは移動ブロック4の成形とは別工程で行われる。
【0054】
なお、筒状体91は、図12に示すように半筒体91dと91eに分割して形成してもよい。この場合は互いに長さの異なる半筒体91d及び91eをそれぞれ別個に製造することができ、適当な長さにこれらを切断して使用することができる。すなわち、図5(b)に示すように、筒状体91の約半周分が切欠部91bとなるように成形する必要がなくなるので、筒状体91の成形がきわめて容易になる。この構成においては分割された半筒体91d、91eを互いに接着等して挿入することが好ましいが、両半筒体91d、91eを一方ずつ貫通項43内に順次挿入する方式とすることも可能である。
【0055】
上記の製造方法によれば、金属製のブロック4a本体に、合成樹脂製の転動体戻し通路9、方向転換路の内周案内部、リテーナ部等を一体成型する際、高い精度が要求される戻し通路9の製造効率が改善される。
【0056】
別個に製造された筒状体91により内側面が形成される戻し通路9は、溶融樹脂充填時に発生するガスによる「す」の発生や、合成樹脂の固化時に「ひけ」が生ずることがないので、歩留まりが大幅に向上する。
【0057】
また、前記方法により製造された移動ブロックは、戻し通路の合成樹脂層が均一に形成され、信頼性が高く転動体の移動がさらに円滑になる。
(実施の形態2)
次に本発明の実施の形態2を説明する。
【0058】
図13および図14には直線ローラ案内装置が示されている。この直線ローラ案内装置201は、軌道台202と、この軌道台202の上面側に2列、左右側面側に1列づつ計4列のローラ203を介して移動自在に組み付けられる移動ブロック204とを備えている。
【0059】
各4列のローラ203は、ブロック本体2040と軌道台202の対応する転動体転走面としてのローラ転走面206,207;205,208間の負荷転走路、更に、方向転換路210および戻し通路209で構成される転動体循環路を循環するもので、該転動体循環路内に循環移動可能に挿入されるローラ連結体218として一連に連鎖されている。 ローラ連結体218はローラ203以外は樹脂成形品で、各ローラ203間に介在する間座部218aと、各間座部218aを連結する可撓性薄肉板状の連結する連結部218bとを備えた構成となっている。間座部218aの両端には、ローラ203の円筒面に対応する円弧状の脱落防止部を構成する保持凹部218cが設けられている。連結部218bは各ローラ203の中心軸を結ぶ仮想面上に位置している。
【0060】
また、ローラ連結体218の連結部218bのローラ軸方向両側端はローラ端面よりもローラ軸方向に突出し、ガイド突部2181となっている。
【0061】
軌道台202は、略断面矩形状に成形された長尺部材で、その左右側面上部には、上方に向かうにしたがって徐々に外側に張り出すようなテーパ面となり、このテーパ面にローラ転走面205が左右に1条ずつ設けられている。さらに軌道台202の上面は平坦面で、その左右両側端部に1条ずつ、計2条のローラ転走面206が設けられている。
【0062】
移動ブロック204は、金属製のブロック本体2040と、このブロック本体2040の両端面に取り付けられる側蓋211とを備えている。
【0063】
ブロック本体2040は、例えば構造用合金鋼を素材とする断面コ字形状の高剛性のもので、軌道台202の上面に対向する水平部2041と、この水平部2041の左右両端から軌道台202の左右両側面を挟み込むように垂下する一対の脚部2042,2042と、を備えている。水平部2041の下面には、軌道台ル202の上面に形成された一対のローラ転走面206,206に対応する一対のローラ転走面207,207が設けられ、また、左右脚部2042,2042の内側面には、軌道台2の左右側面に形成されるローラ転走面205,205に対応するローラ転走面208,208が一条ずつ設けられている。
【0064】
軌道台202と移動ブロック204との対向面に設けられた互いに対応する4組のローラ転走面205,208;206,207間に、多数のローラ203を介在させて軌道台202と移動ブロック204間に作用する荷重を負荷するローラ列を構成している。
【0065】
ブロック本体2040には、前記4列のローラ203を循環案内するための4条の戻し通路209が設けられている。戻し通路209は、ブロック本体2040に設けられた各ローラ転走面205,206と平行して直線的に延びており、水平部2041に2条、左右の脚部2042に2条ずつ設けられている。この戻し通路209は、筒状体である樹脂製の戻し通路形成部材2091によって形成される。この戻し通路形成部材2091は別個に製造されたものであって、ブロック本体2040の水平部2041および脚部2042に軸方向に貫通する貫通孔2043内に挿入される。
【0066】
戻し通路形成部材2091の外周は、貫通孔2043内周形状に合致した円筒状で、内周にローラ203が案内される断面矩形状の戻し通路209が形成されている。このローラ戻し通路209には、ローラ連結部218のガイド突部2181が係合するガイド溝209dが形成されている。
【0067】
また、ブロック本体2040の両端には、図13,図14 (a),(b)に示すように、軌道台202とブロック本体2040の負荷ローラ転走面205,208;206,207間に介装されるローラ203を戻し通路209に方向転換させる方向転換路210を構成する側蓋211が取り付けられている。方向転換路210はU字パイプ形状で、側蓋211には方向転換路210の外周部を形成する外周案内部210aが形成され、ブロック本体2040の両端には、方向転換路の内周部を形成する内周案内部212が一体的に接合されている。
【0068】
上記方向転換路210にも、ローラ連結部218のガイド突部2181が係合するガイド溝210dが形成されている。
【0069】
また、ブロック本体240には、図13(a)に示すように、4条の各ローラ転走面207,208の両側に沿って、荷重負荷域のローラ端面を案内する負荷ローラ端面案内壁213が設けられている。
【0070】
そして、この負荷ローラ端面案内壁213にローラチェイン218のガイド突部2181が係合するガイド溝213aが形成されている。この負荷ローラ端面案内壁213を形成するために、水平部2041の下面に一体的に接合される第1端面案内壁形成部材2141と、水平部2041と左右の脚部2042との凹状の隅角部に一体的に接合される左右の第2端面案内壁形成部材2142と、左右の脚部2042内側面下部に一体的に接合される左右の第3端面案内壁形成部材2143と、から構成されている。
【0071】
第1端面案内壁形成部材2141の両端と第2端面案内壁形成部材2142の上端に、ブロック本体2040の水平部2041下面に形成されたローラ転走面207,207を転走するローラ203の端面を案内する負荷ローラ端面案内壁213,213;213,213が形成されている。また、左右の第2端面案内壁形成部材2142の下端と第3端面案内壁形成部材2143の上端に、ブロック本体240の脚部242に形成されたローラ転走面208,208を転走するローラ203の端面を案内する負荷ローラ端面案内壁213,213;213,213が形成されている。上記各一対の負荷ローラ端面案内壁213,213間の間隔はローラ3の長さよりも若干大きく形成され、ローラ3端面との間に微小隙間を形成するようになっている。
【0072】
また、上記第1端面案内壁形成部材2141には、ブロック本体2040の水平部2041と軌道レール202上面間の隙間をシールする第1シール部材216が装着され、第3端面案内壁形成部材2143には、ブロック本体2040の脚部2042と軌道レール202の左右側面間の隙間をシールする第2シール部材217が装着されている。
【0073】
このような装置の製造では、筒状体としての戻し通路形成部材2091を予め別工程で製造した後、これをブロック本体2040に設けた貫通孔2043に挿入し、ローラ端面案内壁形成部材2141〜2143とブロック本体2040とがインサート成形によって一体化されている。なお、インサート成形工程については、図6及至図11に基づいて説明した実施の形態1と同様であるので、ここではその説明を省略する。
【0074】
なお、筒状体としての上記戻し通路形成部材2091は、半筒体に2分割して形成してもよい。この場合は互いに長さの異なる二つの半筒体をそれぞれ別個に製造することができ、適当な長さにこれらを切断して使用することができる。
【0075】
【発明の効果】
本発明によれば、戻し通路を形成する筒状体を使用し、少なくとも内周案内部を型成型体により構成して、前記筒状体を型成型体と共に高剛性のブロック本体と一体成形したので、戻し通路内の合成樹脂層を均一とすることができた。
【0076】
また、「す」や「ひけ」が生ずることはなく、信頼性の高い戻し通路を容易に形成することができ、歩留まりが大幅に向上した。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態1の直線運動案内装置を示し、軌道台に移動ブロックが載置された状態を示す、一部断面を含む正面図である。
【図2】実施形態1の直線運動案内装置を示し、軌道台に移動ブロックが載置された状態を示す、一部断面を含む左側図である。
【図3】実施形態1の直線運動案内装置を示し、軌道台に移動ブロックが載置された状態を示す、一部断面を含む斜視図である。
【図4】実施形態1の直線運動案内装置が具備するボール連結体を示す図であり、(a)は平面図、(b)は側面図、(c)は(a)におけるa−a断面図、(d)は(a)における部分拡大図である。
【図5】実施形態1の直線運動案内道が備える筒状体を示す図であり、(a)は転動体が筒状体の内部にある状態を示す断面図、(b)は筒状体の側面図である。
【図6】移動ブロックのインサート成形時のブロック本体と金型を示す図である。
【図7】図6におけるA−A断面の初期工程の横断面図である。
【図8】移動ブロックのインサート成形工程を示し、図6におけるA−A断面の樹脂射出工程の横断面図である。
【図9】移動ブロックのインサート成形工程を示し、図6におけるB−B断面の型開き状態の横断面図である。
【図10】移動ブロックのインサート成形工程を示し、図6におけるB−B断面の樹脂射出時の横断面図である。
【図11】移動ブロックのエンドキャップ部分の樹脂射出工程を示す断面図である。
【図12】移動ブロックの製造方法における分割式の筒状体を示し、(a)は縦断面図、(b)は分割した状態を示す斜視図、(c)は合体させた状態を示す側面図である。
【図13】実施形態2の直線運動案内装置を示し、(a)は軌道台に移動ブロックが載置された状態を示す、一部断面を含む左側面図、(b)は一部断面を含む正面図である。
【図14】実施形態2の直線運動案内装置の要部断面図である。
【符号の説明】
1 直線運動案内装置
2 軌道台
3 ボール(転動体)
4 移動ブロック
5、6、7、8 ボール転走溝(転動体転走面)
9 戻し通路
10 方向転換路
12 方向転換路内周ピース部
14 金型
43 貫通孔
91 筒状体
100 転動体循環路
101 負荷転送路
103 内周案内部
104 外周案内部
201 直線ローラ案内装置
202 軌道台
203 ローラ(転動体)
204 移動ブロック
205,206,207,208 ローラ転走面(転動体転走面)
209 戻し通路
210 方向転換路
211 側蓋
2043 貫通孔
215 金型
2091 戻し通路形成部材 (筒状体)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a linear motion guide device in which a track base and a moving block are assembled so as to be relatively movable via rolling element rows, and also relates to a structure of the moving block and a method of manufacturing the moving block.
[0002]
[Prior art]
In general, for industrial use such as manufacturing industry, a straight line that lays a way and attaches a moving block via a rolling element row so that it can run along this way, so that heavy objects can be moved easily A motion guide device is used.
[0003]
This type of conventional linear motion guide device is a movement in which a rolling element circulation path including a raceway having a rolling element rolling groove (surface) formed thereon and a load rolling path facing the rolling element rolling groove is formed. And a rolling element row that is arranged and accommodated in the rolling element circulation path and that circulates by transferring on the rolling element rolling groove in accordance with the relative movement of the raceway and the moving block. The present applicant has previously proposed one in which at least a part of the rolling element circulation path is formed by a molded body (see JP-A-7-317762). In this mold molded body portion, the block main body is placed in the mold in advance, and in the mold closed state, a mold material made of a synthetic resin is filled into a cavity formed between the inner surface of the mold and the block main body, and is integrally molded. Is.
[0004]
The rolling element row refers to an array of a large number of rolling elements such as poles or rollers, and linear motion guidance is provided by continuously running this inside and outside the moving block. Yes.
[0005]
More specifically, the rolling element circulation path formed in the moving block includes the load rolling path, a return path extending substantially parallel to the load rolling path (located inside the moving block), the load rolling path, and And a direction changing path communicating with the return path.
[0006]
In such a structure, the return passage becomes a through hole, and the rolling element travels inside the return passage.
[0007]
At this time, when both the moving block and the rolling element are made of metal, there is a problem that if the two are in direct contact with each other, noise is generated and durability is lowered.
[0008]
Therefore, the applicant of the present invention forms the inner wall of the through-hole as a hollow or cylindrical (hereinafter referred to as a pipe-shaped) mold forming part and eliminates direct contact with a metal rolling element. No. 317762. This pipe-shaped mold part was formed as follows.
[0009]
That is, a shaft mold body is loosely inserted as a core into a through hole formed in a metal block main body by machining to form a pipe-shaped mold space. Thereafter, the molten resin is injected into the mold space, cooled and solidified, and then released.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, it is not easy to form the pipe-shaped mold part as a complete one. This is because the through-hole has a longer overall length compared to its diameter, and has a so-called elongated shape, so it is difficult to uniformly fill the resin over the entire length, and the thickness of the pipe-shaped mold part is uniform. May not be formed. If the diameter of the return passage is not uniform more than a predetermined value, it must be rejected as a defective product.
[0011]
The present invention has been made to eliminate such a problem, and a moving block in which a return passage having a synthetic resin layer having a uniform thickness is reliably formed by separately molding a pipe-like portion separately, and While providing the linear motion guide apparatus provided with such a moving block, these manufacturing methods which improve a yield significantly are provided.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The present invention firstly includes a linear motion guide apparatus and a moving block having a moving block, and is configured as follows in order to solve the technical problems described above.
[0013]
That is, a rolling element circulation path is provided corresponding to the rolling
[0014]
Next, as a linear motion guide device having a moving block, a raceway on which a rolling element rolling surface is formed, and a rolling element circulation path corresponding to the rolling element rolling surface is provided, and relative motion with the raceway. A movable block assembled freely, and a plurality of rolling elements that are arranged and accommodated in the rolling element circulation path and circulate on the rolling element rolling surface along with the relative movement of the raceway and the moving block. The rolling element circulation path is formed by a load rolling path facing the rolling element rolling surface, a return path extending substantially parallel to the load rolling path, an inner peripheral guide part, and an outer peripheral guide part. In the linear motion guide device comprising the load rolling path and the direction changing path communicating with the return path, By being pre-molded and fitted in a through-hole provided in the highly rigid block body Forming the return passage Resin It has a cylindrical body, and at least the inner circumference guide part is constituted by a molded body As well as , By placing the block body in which the cylindrical body is fitted in the through-hole in a mold and molding the molded body, The cylindrical body together with the molded body Above Molded integrally with the block body.
[0015]
Since the cylindrical body can be made uniform in thickness by molding in a separate process, a moving block having a uniform inner diameter of the return passage and a linear motion guide device having the same are obtained.
[0016]
The moving block is not limited in its shape and structure, such as the number of rolling element circulation paths.
[0017]
Further, the above moving block manufacturing method has the following configuration in order to solve the above-described technical problem.
[0018]
That is, a rolling element circulation path is provided corresponding to the rolling element rolling surface formed on the raceway, and the rolling element circulation path includes a load rolling path facing the rolling element rolling surface, and the load rolling path. A high-rigidity block for manufacturing a moving block including a return passage extending substantially in parallel with a direction change passage formed by an inner peripheral guide portion and an outer peripheral guide portion and communicating with the load rolling path and the return passage. A method of manufacturing a moving block in which a main body is arranged in a mold and the rolling element circulation path is formed by insert molding, and the return path should be formed Resin After pre-molding the cylindrical body and placing this cylindrical body in the mold, At least the inner circumference guide part The other part is insert-molded to integrate the cylindrical body and the insert-molded part.
[0019]
According to this method, there is no risk of “soot” due to accumulation of gas generated during filling of the molten resin and cracking due to shrinkage when the resin is solidified, and the return passage has a uniform thickness. A resin layer is formed.
[0020]
In the manufacturing method described above, when a notch is formed in a part of both end edges of the cylindrical body, and the cylindrical body is inserted into a through hole formed in the block body, the through hole and the cylindrical body If the gap is formed between the two and the molten resin flows into the gap during the insert molding, the cylindrical body can be integrally fixed to the block body.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the linear motion guide apparatus having the moving block of the present invention will be described in more detail. A single moving block will be described in parallel.
(Embodiment 1)
First, an outline of the linear motion guide device will be described. As shown in FIGS. 1 to 4, the linear motion guide device 1 includes a
[0022]
The
[0023]
A main body (hereinafter referred to as a block main body) 4 of the moving block is formed by using a structural alloy steel or the like as a raw material in a U-shaped cross section, and includes a
[0024]
A pair of
[0025]
In addition, one
[0026]
The left and
[0027]
As shown in FIG. 4, the
[0028]
The
[0029]
As shown in FIG. 2, the contact angle line L <b> 1 connecting the contact points of the
[0030]
On the other hand, the contact angle line L2 connecting the contact points of the
[0031]
The moving
[0032]
A through
[0033]
As shown in FIG. 5A, a
[0034]
As shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), the
[0035]
On the other hand, an arc-shaped
[0036]
An engaging
[0037]
The moving
[0038]
As shown in FIGS. 1 and 3, side covers 11 that form a U-shaped pipe-shaped
[0039]
Only the outer peripheral part 10a (refer FIG. 3) is formed in the
[0040]
In the figure, 11a is an end seal that seals the gap with the
[0041]
Next, a manufacturing method of this apparatus will be described with reference to FIG. 2 and FIGS.
[0042]
6 to 11 are arrangement views of the moving block main body 4a and the mold 14 at the time of insert molding, FIG. 6 is a longitudinal sectional view, and FIG. 7 is a mold opening state of an AA section in FIG. ), And FIG. 8 is a cross-sectional view of the resin injection process taken along the line AA in FIG.
[0043]
As shown in FIG. 6, the fixed
[0044]
On the other hand, the
[0045]
Also,
[0046]
FIG. 7 shows a portion where the return passage 9 (see FIG. 2) of the
[0047]
Subsequently, the mold is clamped as shown in FIG. 8, and the synthetic resin is filled into the cavities from the
[0048]
On the other hand, FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line B-B in FIG.
[0049]
The
[0050]
Further, the fixed
[0051]
The end of the
[0052]
Next, FIG. 10 shows a cross section during mold clamping. The synthetic resin is filled with the
[0053]
FIG. 11 shows a process of forming the side lid (end cap) 11, which is performed in a process separate from the molding of the moving
[0054]
The
[0055]
According to the above manufacturing method, high precision is required when integrally forming the synthetic resin rolling
[0056]
The
[0057]
Further, the moving block manufactured by the above method has the synthetic resin layer of the return passage uniformly formed, and the movement of the rolling elements becomes smoother with high reliability.
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
[0058]
13 and 14 show a linear roller guide device. The linear
[0059]
Each of the four rows of
[0060]
Further, both end portions of the connecting portion 218b of the
[0061]
The
[0062]
The moving
[0063]
The block
[0064]
A large number of
[0065]
The block
[0066]
The outer periphery of the return
[0067]
Further, as shown in FIGS. 13, 14 (a) and 14 (b), both ends of the block
[0068]
The
[0069]
Further, as shown in FIG. 13A, the block main body 240 has a load roller end
[0070]
A guide groove 213 a is formed in the load roller end face
[0071]
The end surface of the
[0072]
The first end surface guide
[0073]
In the manufacture of such an apparatus, after the return
[0074]
Note that the return
[0075]
【The invention's effect】
According to the present invention, the cylindrical body forming the return passage is used, at least the inner peripheral guide portion is configured by the molded body, and the cylindrical body is integrally molded with the highly rigid block body together with the molded body. Therefore, the synthetic resin layer in the return passage could be made uniform.
[0076]
In addition, there is no occurrence of “su” or “sinking”, and a highly reliable return path can be easily formed, and the yield is greatly improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view including a partial cross section showing a linear motion guide apparatus according to a first embodiment and showing a state in which a moving block is placed on a track.
FIG. 2 is a left side view including a partial cross section showing the linear motion guide device of the first embodiment and showing a state in which a moving block is placed on the track.
FIG. 3 is a perspective view including a partial cross section showing the linear motion guide device according to the first embodiment and showing a state in which a moving block is placed on the track.
4A and 4B are diagrams illustrating a ball coupling body included in the linear motion guide device according to the first embodiment, where FIG. 4A is a plan view, FIG. 4B is a side view, and FIG. 4C is a cross-sectional view taken along line aa in FIG. FIG. 4D is a partially enlarged view of FIG.
5A and 5B are views showing a cylindrical body provided in the linear motion guideway according to the first embodiment, wherein FIG. 5A is a cross-sectional view showing a state in which a rolling element is inside the cylindrical body, and FIG. 5B is a cylindrical body. FIG.
FIG. 6 is a diagram showing a block main body and a mold during insert molding of a moving block.
7 is a cross-sectional view of an initial step of the AA cross section in FIG. 6. FIG.
8 is a cross-sectional view of the resin injection process taken along the line AA in FIG. 6, showing the insert molding process of the moving block.
9 is a transverse cross-sectional view showing a mold opening state of the BB cross section in FIG.
10 is a transverse cross-sectional view of the movable block during the resin injection, showing the insert molding process of the moving block, and taken along the line B-B in FIG. 6;
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a resin injection process of an end cap portion of a moving block.
12A and 12B show a split-type cylindrical body in a method for manufacturing a moving block, where FIG. 12A is a longitudinal sectional view, FIG. 12B is a perspective view showing a divided state, and FIG. 12C is a side view showing a combined state; FIG.
13A and 13B show a linear motion guide device according to a second embodiment, in which FIG. 13A is a left side view including a partial cross section showing a state in which a moving block is placed on a track, and FIG. 13B is a partial cross section. FIG.
FIG. 14 is a cross-sectional view of a main part of the linear motion guide device according to the second embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Linear motion guidance device
2 way
3 balls (rolling elements)
4 Moving blocks
5, 6, 7, 8 Ball rolling groove (rolling element rolling surface)
9 Return passage
10 direction change path
12 Direction change path inner piece
14 Mold
43 Through hole
91 Tubular body
100 rolling element circuit
101 Load transfer path
103 Inner circumference guide
104 Perimeter guide
201 Linear roller guide device
202 way
203 Roller (rolling element)
204 Moving block
205, 206, 207, 208 Roller rolling surface (rolling element rolling surface)
209 Return passage
210 Direction change road
211 Side lid
2043 Through hole
215 mold
2091 Return passage forming member (tubular body)
Claims (4)
前記転動体循環路は前記転動体転走面に対向する負荷転走路と、
前記負荷転走路と略平行に延在する戻し通路と、
内周案内部及び外周案内部により形成されて前記負荷転走路及び戻し通路を連通する方向転換路とからなる移動ブロックにおいて、
予め成形され、高剛性のブロック本体に設けられた貫通孔に内嵌されることにより前記戻し通路を形成する樹脂製の筒状体を有し、
少なくとも前記内周案内部を型成形体により構成するとともに、
前記筒状体が前記貫通孔に内嵌された前記ブロック本体を金型内に配置して前記型成形体を成形することによって、前記筒状体を前記型成形体と共に前記ブロック本体と一体成形したことを特徴とする移動ブロック。A rolling element circulation path is provided corresponding to the rolling element rolling surface formed on the raceway,
The rolling element circulation path is a load rolling path facing the rolling element rolling surface,
A return passage extending substantially parallel to the load rolling path;
In a moving block that is formed by an inner periphery guide portion and an outer periphery guide portion and that includes a direction change path that communicates the load rolling path and the return path,
It has a resin tubular body which is molded in advance and forms the return passage by being fitted into a through-hole provided in a highly rigid block body ,
At least the inner circumference guide part is constituted by a molded body,
By molding the molded body of said block body, wherein the cylindrical body is fitted in the through hole is placed in a mold, the block body and integrally formed with the tubular body together with the molded body A moving block characterized by that.
前記転動体転走面に対応して転動体循環路が設けられて前記軌道台と相対運動自在に組み付けられた移動ブロックと、
前記転動体循環路に配列収容されて前記軌道台及び移動ブロックの相対運動に伴って前記転動体転走面上を転走して循環する複数の転動体とを備え、
前記転動体循環路は、
前記転動体転走面に対向する負荷転走路と、
この負荷転走路と略平行に延在する戻し通路と、
内周案内部及び外周案内部により形成されて前記負荷転走路及び戻し通路を連通する方向転換路とからなる直線運動案内装置において、
予め成形され、高剛性のブロック本体に設けられた貫通孔に内嵌されることにより前記戻し通路を形成する樹脂製の筒状体を有し、
少なくとも前記内周案内部を型成形体により構成するとともに、
前記筒状体が前記貫通孔に内嵌された前記ブロック本体を金型内に配置して前記型成形体を成形することによって、前記筒状体を前記型成形体と共に前記ブロック本体と一体成形したことを特徴とする直線運動案内装置。A way with a rolling element rolling surface,
A rolling block provided with a rolling element circulation path corresponding to the rolling element rolling surface, and assembled to be freely movable relative to the raceway,
A plurality of rolling elements that are arranged and accommodated in the rolling element circulation path and circulate by rolling on the rolling element rolling surface with relative movement of the rail and the moving block;
The rolling element circuit is
A load rolling path facing the rolling element rolling surface;
A return passage extending substantially parallel to the load rolling path,
In the linear motion guide device that is formed by an inner periphery guide portion and an outer periphery guide portion and includes a direction change path that communicates the load rolling path and the return path,
It has a resin tubular body which is molded in advance and forms the return passage by being fitted into a through-hole provided in a highly rigid block body ,
At least the inner circumference guide part is constituted by a molded body,
By molding the molded body of said block body, wherein the cylindrical body is fitted in the through hole is placed in a mold, the block body and integrally formed with the tubular body together with the molded body A linear motion guide device characterized by that.
前記転動体循環路は、
前記転動体転走面に対向する負荷転走路と、
この負荷転走路と略平行に延在する戻し通路と、
内周案内部及び外周案内部により形成されて前記負荷転走路及び戻し通路を連通する方向転換路と、を含む移動ブロックの製造にあたり、
高剛性のブロック本体を金型内に配置し、
インサート成形によって前記転動体循環路を形成する移動ブロックの製造方法であって、
前記戻し通路を形成すべき樹脂製の筒状体を予め成形し、
この筒状体を前記金型内に配置した後、少なくとも前記内周案内部を構成する他の部分をインサート成形することで、前記筒状体とインサート成形された部分とを一体化することを特徴とする移動ブロックの製造方法。A rolling element circulation path is provided corresponding to the rolling element rolling surface formed on the raceway,
The rolling element circuit is
A load rolling path facing the rolling element rolling surface;
A return passage extending substantially parallel to the load rolling path,
In manufacturing a moving block including an inner periphery guide part and an outer periphery guide part and a direction change path that communicates the load rolling path and the return path,
A highly rigid block body is placed in the mold,
A method of manufacturing a moving block that forms the rolling element circulation path by insert molding,
Pre-molding a resin tubular body to form the return passage;
After this cylindrical body is arranged in the mold, at least the other part constituting the inner circumferential guide portion is insert-molded to integrate the cylindrical body and the insert-molded part. A manufacturing method of a moving block.
この筒状体をブロック本体に形成した貫通孔内に挿入した際に、この貫通孔と筒状体との間に空隙が生じるようにして、インサート成形時にこの空隙に溶融樹脂が流入し筒状体がブロック本体に固定される請求項3に記載の移動ブロックの製造方法。Forming a notch in a part of both ends of the cylindrical body,
When this cylindrical body is inserted into a through-hole formed in the block body, a gap is formed between the through-hole and the cylindrical body. The manufacturing method of the moving block of Claim 3 with which a body is fixed to a block main body.
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