JP4305162B2 - 直動案内軸受装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば工作機械や射出成形機等の産業機械分野等に用いられる直動案内軸受装置に関する。

従来のこの種の直動案内軸受装置としては、例えば図１２に示すものが知られている。 この直動案内軸受装置は、軸方向に延びる案内レール１と、該案内レール１上に軸方向に相対移動可能に跨架されたスライダ２とを備えている。
案内レール１の幅方向の両側面にはそれぞれ軸方向に延びる転動体転動溝３が片側上下二条列ずつ、合計４条列形成されており、スライダ２のスライダ本体２Ａには、その両袖部４の内側面にそれぞれ転動体転動溝３に対向する転動体転動溝５が片側上下二条列ずつ、合計４条列形成されている。

両転動体転動溝３，５の間には転動体としての多数の円筒ころ６が転動自在に装填され、これらの円筒ころ６の転動を介してスライダ２が案内レール１上を軸方向に沿って相対移動できるようになっている。
この移動につれて、案内レール１とスライダ２との間に介在する円筒ころ６は転動してスライダ２の軸方向の端部に移動するが、スライダ２を軸方向に継続移動させていくためには、これらの円筒ころ６を無限に循環させる必要がある。

このため、スライダ本体２Ａの両袖部４内に軸方向に貫通する孔７を片側上下２箇所ずつ、合計４箇所形成して該孔７に内部が円筒ころ６の通路（転動体通路）８ａとされた循環スリーブ８を嵌め込むと共に、スライダ本体２Ａの軸方向の両端にそれぞれ転動体循環部品としての一対のエンドキャップ９をねじ等を介して固定し、このエンドキャップ９に上記両転動体転動溝３，５間と上記転動体通路８ａとを連通する円弧状に湾曲した方向転換路１０（図１３参照）を形成することにより、円筒ころ６の無限循環軌道を形成している。

方向転換路１０は、図１３に示すように、エンドキャップ９と、該エンドキャップ９の前記スライダ本体２Ａの端面を向く側に案内レール１の軸方向に嵌め込まれる第１のリターンガイド３Ａ及び第２のリターンガイド４Ａとによって形成される。
第１のリターンガイド３Ａと第２のリターンガイド４Ａは共に外形形状が略同形の板状部材とされており、互いに対向する平行な接合面及び外側面に方向転換路１０を形成するための凹凸や穴が複数設けられている。第１のリターンガイド３Ａと第２のリターンガイド４Ａとの各接合面同士を外形形状が略一致するように凹凸嵌合し、この状態で第１のリターンガイド３Ａ側がエンドキャップ９に軸方向に嵌合される。

そして、この例では、第１のリターンガイド３Ａ側に上側の転動体通路８ａと下側の両転動体転動溝３，５間とを連通する方向転換路１０を形成し、第２のリターンガイド４Ａ側に下側の転動体通路８ａと上側の両転動体転動溝３，５間とを連通する方向転換路１０を形成している（例えば特許文献１参照）。
なお、図１２において、符号２０は互いに隣り合う円筒ころ６間に介装されたセパレータであり、このセパレータ２０により、円筒ころ同士の直接接触を防止してスキューを抑制することで、スライダ２の走行を滑らかにすると共に、走行中の騒音低減を図るようにしている。
特開２００２−５４６３３号公報

上記従来の直動案内軸受装置においては、装置のコンパクト化を図るためにエンドキャップ９の厚さをできる限り薄くしているが、このようにエンドキャップ９の厚さを薄くすると、エンドキャップ９と第１のリターンガイド３Ａとの嵌合深さや、スライダ本体２Ａ側に位置する第２のリターンガイド４Ａとエンドキャップ９側に位置する第１のリターンガイド３Ａとの嵌合深さが浅くなり、十分に安定した組み合わせができなくなる。
また、第２のリターンガイド４Ａはスライダ本体２Ａの端面に接合するため、ある程度は位置が規制されるものの、第１のリターンガイド３Ａとの嵌合時にエンドキャップ９の凹部からスライダ本体２Ａ側に突き出ることができないため、第２のリターンガイド４Ａの軸方向（嵌合方向）厚さ寸法の公差はマイナスさせておくことが一般的に行われる。

従って、第２のリターンガイド４Ａとスライダ本体２Ａの端面との隙間がゼロとはならないことから、第２のリターンガイド４Ａと第１のリターンガイド３Ａとの嵌合深さやエンドキャップ９と第１のリターンガイド３Ａとの嵌合深さが浅いと、装置使用時の振動や衝撃等で第２のリターンガイド４Ａが本来の位置に対して案内レール１の軸方向に直交する平面内で傾く可能性があり、この傾きによって、第２のリターンガイド４Ａとスライダ本体２Ａ側の転動体通路８ａを形成する循環スリーブ８との接合部分又は両転動体転動溝３，５間との接合部分に段差を生じて円筒ころ６又はセパレータ２０の運動、ひいては装置の作動性に悪影響を与える可能性がある。
本発明はこのような不都合を解消するためになされたものであり、第２のリターンガイドの傾きを抑制して良好な作動性を得ることができる直動案内軸受装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、軸方向に延びる転動体転動溝を有する案内レールと、該案内レールの前記転動体転動溝に対向する転動体転動溝を有し、これらの両転動体転動溝間に挿入された転動体としての多数のころの転動を介して軸方向に沿って相対移動可能に前記案内レールに跨架されたスライダとを備え、
前記スライダは、軸方向に貫通する転動体通路を有するスライダ本体と、前記両転動体転動溝間と前記転動体通路とを連通する湾曲状の方向転換路を有して前記スライダ本体の軸方向の両端面に固定されたエンドキャップとを具備し、
前記両転動体転動溝が片側上下二条列で合計４条列とされると共に前記転動体通路が片側上下二つずつで合計４つとされ、更に、前記方向転換路が、前記エンドキャップと、該エンドキャップの前記スライダ本体の端面側を向く側に前記案内レールの軸方向に嵌め込まれた第１のリターンガイド及び第２のリターンガイドとによって形成され、前記第１のリターンガイド及び前記第２のリターンガイドの内の一方のリターンガイド側に上側の前記転動体通路と下側の前記両転動体転動溝間とを連通する前記方向転換路を形成すると共に、他方のリターンガイド側に下側の前記転動体通路と上側の前記両転動体転動溝間とを連通する前記方向転換路を形成した直動案内軸受装置において、
前記第１のリターンガイドと前記第２のリターンガイドとは前記案内レールの軸方向から見て短辺側に前記ころの軌道面が設けられた略長方形状をなして互いに略直交配置された状態で嵌合され、前記第２のリターンガイドの長辺側と前記第１のリターンガイド及び／又は前記エンドキャップとの間に、該第２のリターンガイドの前記案内レールの軸方向に略直交する平面内での傾きを規制する凹凸嵌合部を設けたことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１において、前記第２のリターンガイドの長辺側に凸部を設けると共に、前記第１のリターンガイド及び／又は前記エンドキャップに前記凸部が嵌合される凹部を設けたことを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項２において、前記凸部は前記第２のリターンガイドの長辺側の略中央部に長手方向に互いに離間して複数箇所設けられていることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、軸方向に延びる転動体転動溝を有する案内レールと、該案内レールの前記転動体転動溝に対向する転動体転動溝を有し、これらの両転動体転動溝間に挿入された転動体としての多数のころの転動を介して軸方向に沿って相対移動可能に前記案内レールに跨架されたスライダとを備え、
前記スライダは、軸方向に貫通する転動体通路を有するスライダ本体と、前記両転動体転動溝間と前記転動体通路とを連通する湾曲状の方向転換路を有して前記スライダ本体の軸方向の両端面に固定されたエンドキャップとを具備し、
前記両転動体転動溝が片側上下二条列で合計４条列とされると共に前記転動体通路が片側上下二つずつで合計４つとされ、更に、前記方向転換路が、前記エンドキャップと、該エンドキャップの前記スライダ本体の端面側を向く側に前記案内レールの軸方向に嵌め込まれた第１のリターンガイド及び第２のリターンガイドとによって形成され、前記第１のリターンガイド及び前記第２のリターンガイドの内の一方のリターンガイド側に上側の前記転動体通路と下側の前記両転動体転動溝間とを連通する前記方向転換路を形成すると共に、他方のリターンガイド側に下側の前記転動体通路と上側の前記両転動体転動溝間とを連通する前記方向転換路を形成した直動案内軸受装置において、
前記第１のリターンガイドと前記第２のリターンガイドとの嵌合体と前記エンドキャップとの間に、該第２のリターンガイドの前記案内レールの軸方向に略直交する平面内での傾きを規制する凹凸嵌合部を設けたことを特徴とする。

本発明によれば、前記第２のリターンガイドの長辺側と前記第１のリターンガイド及び／又は前記エンドキャップとの間に、該第２のリターンガイドの前記案内レールの軸方向に略直交する平面内での傾きを規制する凹凸嵌合部を設けているので、第２のリターンガイドの位置が規制されて該第２のリターンガイドの傾きを抑制することができ、これにより、第２のリターンガイドとスライダ本体側の転動体通路との接合部分又は両転動体転動溝間との接合部分に段差が生じないようにして良好な作動性を得ることができる。

また、第１のリターンガイドと第２のリターンガイドとがスライダ本体の軸方向から見て短辺側にころの軌道溝が設けられた略長方形状をなして互いに略直交配置された状態で嵌合されているので、第１のリターンガイド及び第２のリターンガイドの形状が簡単になって高い成形精度の要求を回避することができると共に、第１のリターンガイドと第２のリターンガイドとの軸方向の嵌合作業を容易に行うことができ、これにより、組立作業の効率化、ひいては製造コストの低コスト化を図ることができる。

更に、本発明では、前記第１のリターンガイドと前記第２のリターンガイドとの嵌合体と前記エンドキャップとの間に、該第２のリターンガイドの前記案内レールの軸方向に略直交する平面内での傾きを規制する凹凸嵌合部を設けることによっても、第２のリターンガイドの位置が規制されて該第２のリターンガイドの傾きを抑制することができ、これにより、第２のリターンガイドとスライダ本体側の転動体通路との接合部分又は両転動体転動溝間との接合部分に段差が生じないようにして良好な作動性を得ることができる。

以下、本発明の実施の形態の一例を図を参照して説明する。
図１は本発明の実施の形態の一例である直動案内軸受装置におけるエンドキャップのスライダ本体の端面を向く側の第１及び第２のリターンガイドの嵌合構造を説明するための図、図２は第１のリターンガイドの側面図、図３は図２の右側から見た図、図４は第２のリターンガイドの側面図、図５は図４の右側から見た図、図６は図５の右側から見た図、図７は第２のリターンガイドの斜視図、図８〜図１１は第２のリターンガイドに設けられる凸部の変形例を示す斜視図である。なお、この実施の形態では、既に図１２で説明した従来の直動案内軸受装置と重複する部分については各図に同一符号を付して説明するか、説明を省略する。

本発明の実施の形態の一例である直動案内軸受装置は、図１に示すように、方向転換路１０が、エンドキャップ９と、該エンドキャップ９のスライダ本体２Ａの端面を向く側に案内レール１の軸方向に嵌め込まれた第１のリターンガイド３０と、該第１のリターンガイド３０に案内レール１の軸方向に嵌め込まれた第２のリターンガイド４０とによって構成されており、第１のリターンガイド３０と第２のリターンガイド４０とは、案内レール１の軸方向から見て短辺側に円筒ころ６の軌道面６ａが設けられた略長方形状をなして互いに略直交配置されている。
そして、この実施の形態では、第１のリターンガイド３０側に上側の転動体通路８ａと下側の両転動体転動溝３，５間とを連通する方向転換路１０を形成し、第２のリターンガイド４０側に下側の転動体通路８ａと上側の両転動体転動溝３，５間とを連通する方向転換路１０を形成している。

第１のリターンガイド３０は、図２及び図３に示すように、Ｕ字形状をなしてその周方向両端部が案内レール１の軸方向から見た長手方向（ｙ方向）に互いに対向配置されており、外周面にころ軌道面６ａが配置されて前記両端部の反対側の底部がエンドキャップ９に案内レール１の軸方向に嵌合され、前記外周面とエンドキャップ９とによって上側の転動体通路８ａと下側の両転動体転動溝３，５間とを連通する方向転換路１０を形成している。なお、第１のリターンガイド３０のエンドキャップ９との嵌合部分には、各リターンガイド３０，４０の位置決めと傾き角を規制するためのｘ方向の拘束基準面３２及びｙ方向の拘束基準面３３が設けられている。
また、第１のリターンガイド３０の内周面には図４〜図７に示す第２のリターンガイド４０がその長手方向を第１のリターンガイド３０の長手方向に対して直交する方向（ｘ方向）に向けて案内レール１の軸方向に嵌合されている。

第２のリターンガイド４０は、図４〜図７に示すように、案内レール１の軸方向から見た長手方向の両側部にころ軌道面６ａが配置されており、前記両側部とエンドキャップ９及び第１のリターンガイド３０の一部によって下側の転動体通路８ａと上側の両転動体転動溝３，５間とを連通する方向転換路１０を形成している。
ここで、この実施の形態では、第２のリターンガイド４０の片側の長辺部の略中央部に２つの凸部４１を長手方向に互いに離間配置して突設すると共に、第１のリターンガイド３０側に前記凸部４１が嵌合される凹部３１を設け、エンドキャップ９のスライダ本体２Ａの端面を向く側に案合いレール１の軸方向に嵌合された第１のリターンガイド３０に第２のリターンガイド４０を案内レール１の軸方向に嵌合すると共に、第２のリターンガイド４０の凸部４１を第１のリターンガイド３０側の凹部３１に嵌合して該第２のリターンガイド４０の案内レール１の軸方向に略直交する平面内での傾きθ（図７参照）を規制している。なお、凸部４１と凹部３１との嵌合力（拘束力）は凹凸部の深さを管理するか、或いは凹凸部の隙間管理を行うことで調整する。

このようにこの実施の形態では、第２のリターンガイド４０の長辺側と第１のリターンガイド３０との間に第２のリターンガイド４０の案内レール１の軸方向に略直交する平面内での傾きθを規制する凹凸嵌合部３１，４１を設けているので、装置のコンパクト化のためにエンドキャップ９の厚さをできる限り薄くしてスライダ本体２Ａ側に位置する第２のリターンガイド４０とエンドキャップ９側に位置する第１のリターンガイド３０との嵌合深さが浅くなった場合においても、第２のリターンガイド４０の位置が規制されて該第２のリターンガイド４０の傾きを抑制することができる。

この結果、第２のリターンガイド４０とスライダ本体２Ａ側の転動体通路８ａを形成する循環スリーブ８との接合部分又は両転動体転動溝３，５間との接合部分に段差が生じるのを回避することができ、円筒ころ６又はセパレータ２０の運動ひいては装置の作動性を良好なものにすることができる。
また、第１のリターンガイド３０と第２のリターンガイド４０とがスライダ本体２Ａの軸方向から見て短辺側にころ軌道溝６ａが設けられた略長方形状をなして互いに略直交配置されているので、第１のリターンガイド３０及び第２のリターンガイド４０の形状が簡単になって高い成形精度の要求が回避されると共に、第１のリターンガイド３０と第２のリターンガイド４０との軸方向の嵌合作業を容易に行うことができ、これにより、組立作業の効率化、ひいては製造コストの低コスト化を図ることができる。

なお、本発明の直動案内軸受装置は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、図８に示すように、凸部４１の長さを更に長くしたり、図９に示すように、第２のリターンガイド４０の両方の長辺部の略中央部にそれぞれ２つの凸部４１を長手方向に互いに離間配置して突設したり、図１０に示すように、第２のリターンガイド４０の両方の長辺部にそれぞれ一つの凸部４１を略点対称になるように配置したり、図１１に示すように、図１０の凸部４１の長さを更に長くしたりしてもよい。

また、上記実施の形態では、凸部４１を略角柱状としているが、これに代えて、凸部４１を円弧形状やその他の形状としてもよく、更には、嵌合しやすいように凸部４１にテーパ面を設けてもよい。
更に、上記実施の形態では、第２のリターンガイド４０の長辺側と第１のリターンガイド３０とを凹凸嵌合した場合を例に採ったが、これに限定されず、第２のリターンガイド４０の長辺側とエンドキャップ９とを凹凸嵌合してもよく、第２のリターンガイド４０の長辺側と第１のリターンガイド３０及びエンドキャップ９とを凹凸嵌合するようにしてもよい。
更に、図１３に示した第１のリターンガイド３Ａと第２のリターンガイド４Ａとの嵌合体とエンドキャップ９との間に、該第２のリターンガイド４Ａの案内レール１の軸方向に略直交する平面内での傾きを規制する凹凸嵌合部（図示せず）を設けるようにしてもよい。

本発明の実施の形態の一例である直動案内軸受装置におけるエンドキャップのスライダ本体の端面を向く側の第１及び第２のリターンガイドの嵌合構造を説明するための図である。 第１のリターンガイドの側面図である。 図２の右側から見た図である。 第２のリターンガイドの側面図である。 図４の右側から見た図である。 図５の右側から見た図である。 第２のリターンガイドの斜視図である。 第２のリターンガイドに設けられる凸部の変形例を示す斜視図である。 第２のリターンガイドに設けられる凸部の変形例を示す斜視図である。 第２のリターンガイドに設けられる凸部の変形例を示す斜視図である。 第２のリターンガイドに設けられる凸部の変形例を示す斜視図である。 従来の直動案内軸受装置を説明するための一部を切り欠いた図である。 図１２の直動案内軸受装置のスライダ本体の端面に取り付けられるエンドキャップと第１及び第２のリターンガイドとの分解斜視図である。

符号の説明

１ 案内レール
２ スライダ
２Ａ スライダ本体
３ 転動体転動溝（案内レール側）
５ 転動体転動溝（スライダ側）
６ 円筒ころ
６ａ ころ軌道面
８ａ 転動体通路
９ エンドキャップ
１０ 方向転換路
３０ 第１のリターンガイド
３１ 凹部
４０ 第２のリターンガイド
４１ 凸部

Claims (4)

1. 軸方向に延びる転動体転動溝を有する案内レールと、該案内レールの前記転動体転動溝に対向する転動体転動溝を有し、これらの両転動体転動溝間に挿入された転動体としての多数のころの転動を介して軸方向に沿って相対移動可能に前記案内レールに跨架されたスライダとを備え、
   前記スライダは、軸方向に貫通する転動体通路を有するスライダ本体と、前記両転動体転動溝間と前記転動体通路とを連通する湾曲状の方向転換路を有して前記スライダ本体の軸方向の両端面に固定されたエンドキャップとを具備し、
   前記両転動体転動溝が片側上下二条列で合計４条列とされると共に前記転動体通路が片側上下二つずつで合計４つとされ、更に、前記方向転換路が、前記エンドキャップと、該エンドキャップの前記スライダ本体の端面側を向く側に前記案内レールの軸方向に嵌め込まれた第１のリターンガイド及び第２のリターンガイドとによって形成され、前記第１のリターンガイド及び前記第２のリターンガイドの内の一方のリターンガイド側に上側の前記転動体通路と下側の前記両転動体転動溝間とを連通する前記方向転換路を形成すると共に、他方のリターンガイド側に下側の前記転動体通路と上側の前記両転動体転動溝間とを連通する前記方向転換路を形成した直動案内軸受装置において、
   前記第１のリターンガイドと前記第２のリターンガイドとは前記案内レールの軸方向から見て短辺側に前記ころの軌道面が設けられた略長方形状をなして互いに略直交配置された状態で嵌合され、前記第２のリターンガイドの長辺側と前記第１のリターンガイド及び／又は前記エンドキャップとの間に、該第２のリターンガイドの前記案内レールの軸方向に略直交する平面内での傾きを規制する凹凸嵌合部を設けたことを特徴とする直動案内軸受装置。
2. 前記第２のリターンガイドの長辺側に凸部を設けると共に、前記第１のリターンガイド及び／又は前記エンドキャップに前記凸部が嵌合される凹部を設けたことを特徴とする請求項１に記載した直動案内軸受装置。
3. 前記凸部は前記第２のリターンガイドの長辺側の略中央部に長手方向に互いに離間して複数箇所設けられていることを特徴とする請求項２に記載した直動案内軸受装置。
4. 軸方向に延びる転動体転動溝を有する案内レールと、該案内レールの前記転動体転動溝に対向する転動体転動溝を有し、これらの両転動体転動溝間に挿入された転動体としての多数のころの転動を介して軸方向に沿って相対移動可能に前記案内レールに跨架されたスライダとを備え、
   前記スライダは、軸方向に貫通する転動体通路を有するスライダ本体と、前記両転動体転動溝間と前記転動体通路とを連通する湾曲状の方向転換路を有して前記スライダ本体の軸方向の両端面に固定されたエンドキャップとを具備し、
   前記両転動体転動溝が片側上下二条列で合計４条列とされると共に前記転動体通路が片側上下二つずつで合計４つとされ、更に、前記方向転換路が、前記エンドキャップと、該エンドキャップの前記スライダ本体の端面側を向く側に前記案内レールの軸方向に嵌め込まれた第１のリターンガイド及び第２のリターンガイドとによって形成され、前記第１のリターンガイド及び前記第２のリターンガイドの内の一方のリターンガイド側に上側の前記転動体通路と下側の前記両転動体転動溝間とを連通する前記方向転換路を形成すると共に、他方のリターンガイド側に下側の前記転動体通路と上側の前記両転動体転動溝間とを連通する前記方向転換路を形成した直動案内軸受装置において、
   前記第１のリターンガイドと前記第２のリターンガイドとの嵌合体と前記エンドキャップとの間に、該第２のリターンガイドの前記案内レールの軸方向に略直交する平面内での傾きを規制する凹凸嵌合部を設けたことを特徴とする直動案内軸受装置。

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