JP4438383B2 - リニアガイド装置 - Google Patents

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Description

本発明は、直線運動する物体をその移動方向に案内する機械部品として工作機械や精密機器などで使用されるリニアガイド装置に関するものであり、特に、転動体としてローラを用いたリニアガイド装置の改良に関する。
工作機械や精密機器などで使用されるリニアガイド装置には、転動体としてボールを使用したものとローラを使用したものとがある。このうち、転動体としてローラを使用したリニアガイド装置は、図１２に示すように、案内レール１１と、この案内レール１１の長手方向に相対直線運動するスライダ１２とを備えており、案内レール１１の両側面には、平面状の上側ローラ軌道面１４ａと下側ローラ軌道面１４ｂが形成されている。これらのローラ軌道面１４ａ，１４ｂは案内レール１１の側面に対して斜めに形成されており、その傾斜角度は互いに直交する角度となっている。
スライダ１２は、案内レール１１の側面と対向する内側面を左右に有するスライダ本体１５と、このスライダ本体１５の前端面と後端面を覆う一対のエンドキャップ１６とからなり、スライダ本体１５の内側面には、図１３に示すように、平面状の上側ローラ軌道面１７ａと下側ローラ軌道面１７ｂが形成されている。これらのローラ軌道面１７ａ，１７ｂは案内レール１１のローラ軌道面１４ａ，１４ｂと対向しており、案内レール１１のローラ軌道面１４ａ，１４ｂとスライダ本体１５のローラ軌道面１７ａ，１７ｂとの間には多数のローラ１８（図１３参照）が転動自在に設けられている。
スライダ本体１５は案内レール１１の両側にブロック状の袖部１５１（図２参照）を有しており、これらの袖部１５１には全部で４つのローラ戻し通路２２が形成されている。これらのローラ戻し通路２２はエンドキャップ１６に形成された４つの方向転換路とそれぞれ連通しており、従って、スライダ１２のローラ軌道面１７ａ，１７ｂを転動したローラ１８はエンドキャップ１６の方向転換路を経由してスライダ本体１５のローラ戻し通路２２に入り、このローラ戻し通路２２を転動して循環するようになっている。
このようなリニアガイド装置では、スライダ本体１５の下側ローラ軌道面１７ｂが下向きに傾斜しているため、リニアガイド装置の組立時にローラ１８がスライダ本体１５の下側ローラ軌道面１７ｂから脱落してしまう。そこで、従来では、図１４に示すように、案内レール１１を模擬した仮軸４０を使用してリニアガイド装置の組立を行っている。具体的には、スライダ１２の上面を下向きにした状態でスライダ１２に仮軸４０を組み付け、仮軸４０の端面とエンドキャップ１６との間からスライダ１２の内部にローラ１８を組入れてリニアガイド装置を組立てている。
しかしながら、図１４に示すような仮軸４０を使用した場合には、リニアガイド装置の組立作業が狭い空間での作業となるため、リニアガイド装置の組立に多くの時間を要するなどの問題があった。
本発明は、このような問題点に着目してなされたものであり、組立性の向上を図ることのできるリニアガイド装置を提供することを課題とするものである。
上記の目的を達成するために、本発明は、両側面に上側ローラ軌道面と下側ローラ軌道面を有する案内レールと、この案内レールの前記上側ローラ軌道面及び前記下側ローラ軌道面と各々対向する上側ローラ軌道面及び下側ローラ軌道面を左右の内側面に有するスライダ本体と、このスライダ本体の前後方向端面を覆う一対のエンドキャップと、前記案内レールのローラ軌道面と前記スライダ本体のローラ軌道面との間に転動自在に設けられた多数のローラとを備えたリニアガイド装置において、前記ローラを前記スライダ本体に形成されたローラ戻し通路及び前記エンドキャップに形成された方向転換路に組入れるための組入れ孔を前記ローラ戻し通路の延長線上に位置するように且つ前記エンドキャップの端面から前記方向転換路の直線部に達するように前記エンドキャップに設けたことを特徴とするものである。
また、本発明に係るリニアガイド装置において、組入れ孔はローラ戻し通路及び方向転換路の周囲を取り囲む大きさでエンドキャップに形成されている。さらに、組入れ孔は方向転換路の一部を形成する方向転換路形成部材により閉塞されている。また、方向転換路形成部材は組入れ孔と嵌合する形状に形成されている。
このような構成によると、エンドキャップに設けられた組入れ孔からスライダ本体のローラ戻し通路とエンドキャップの方向転換路にローラを組入れることが可能となり、図１４に示すような仮軸４０を使用しなくてもリニアガイド装置を組立てることができるので、リニアガイド装置の組立性を向上させることができる。
本発明に係るリニアガイド装置は、ローラを保持する保持ピースを各ローラの間に設けた構成であってもよい。この場合、保持ピースは、ローラの周面部と摺接する凹状のローラ接触面を前後方向両端に有する本体部と、この本体部の左右側面部から前後方向に延設された一対の腕部とからなるものでもよい。
また、エンドキャップは方向転換路形成部材の先端部と衝合する位置決め部を有することが好ましい。この場合、位置決め部は転動体戻し通路の直線部と曲線部との境界部もしくは転動体戻し通路の直線部に設けられていることが望ましい。また、ローラ及び保持ピースは保持ピースの側面と摺接する内側面を左右に有する治具を使用して組入れ孔からスライダの内部に組入れられることが好ましい。また、ローラ及び保持ピースは治具の先端部を組入れ孔に挿入してローラ戻し通路及び方向転換路に組入れられることが好ましい。
本発明に係るリニアガイド装置では、ローラをスライダ本体に形成されたローラ戻し通路及びエンドキャップに形成された方向転換路に組入れるための組入れ孔をローラ戻し通路の延長線上に位置するようにエンドキャップに設けたことで、エンドキャップに設けられた組入れ孔からローラ戻し通路及び方向転換路にローラを組入れることが可能となる。これにより、図１４に示すような仮軸を使用しなくてもリニアガイド装置を組立てることができるので、リニアガイド装置の組立性を向上させることができる。
以下、図１〜図１１を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１において、符号１１は本発明の一実施形態に係るリニアガイド装置の案内レール、１２は案内レール１１の長手方向に相対直線運動するスライダ、１３はスライダ１２の前後方向両端に取り付けられたシール板であり、案内レール１１の両側面には、案内レール１１の両側面には平面状の上側ローラ軌道面１４ａと下側ローラ軌道面１４ｂが形成されている。これらのローラ軌道面１４ａ，１４ｂは案内レール１１の側面に対して斜めに形成されており、その傾斜角度は互いに直交する角度となっている。
スライダ１２は、案内レール１１の側面と対向する内側面を左右に有するスライダ本体１５と、このスライダ本体１５の前端面と後端面を覆う一対のエンドキャップ１６とからなり、スライダ本体１５の内側面には、図２に示すように、平面状の上側ローラ軌道面１７ａと下側ローラ軌道面１７ｂが形成されている。これらのローラ軌道面１７ａ，１７ｂは案内レール１１のローラ軌道面１４ａ，１４ｂと対向しており、案内レール１１のローラ軌道面１４ａ，１４ｂとスライダ本体１５のローラ軌道面１７ａ，１７ｂとの間には多数のローラ１８が転動自在に設けられている。なお、スライダ１２には、リニアガイド装置の組立時や分解時におけるローラ１８の脱落を防ぐために、ローラ１８をローラ軌道面１７ａ，１７ｂに保持する保持器１９（図２参照）が取り付けられている。
ローラ１８は案内レール１１に対するスライダ１２の相対的直線運動に伴ってローラ軌道面１４ａ，１４ｂ，１７ａ，１７ｂを転動するようになっており、各ローラ１８の間には樹脂製の保持ピース２０（図３参照）が設けられている。
保持ピース２０は、図４乃至図６に示すように、ローラ１８の周面部と摺接する凹状のローラ接触面２１を前後方向両端に有する本体部２０１と、この本体部２０１の左右側面部から前後方向に延設された一対の腕部２０２とからなり、これらの腕部２０２でローラ１８を転動方向に保持する構造となっている。なお、本体部２０２の前端面と後端面はローラ１８よりひと回り大きい寸法で矩形状に形成されている。
スライダ本体１５は案内レール１１の両側にブロック状の袖部１５１（図２参照）を有しており、これらの袖部１５１には、それぞれ２つのローラ戻し通路２２（図３参照）がスライダ本体１５の前後方向に貫設されている。なお、ローラ戻し通路２２の断面はほぼ矩形に形成されており、ローラ戻し通路２２の内壁面には、保持ピース２０の腕部２０２と摺動自在に係合する係合溝２４（図２参照）がローラ戻し通路２２の長手方向に沿って形成されている。また、ローラ戻し通路２２はスライダ本体１５に穿設された断面円形の貫通孔２５（図２参照）に樹脂材を射出して成形されている。
エンドキャップ１６は例えば合成樹脂から形成されており、各エンドキャップ１６には、ローラ１８を方向転換させるための４つの方向転換路２３（図３参照）が形成されている。これらの方向転換路２３はスライダ本体１５のローラ戻し通路２２にそれぞれ連通しており、ローラ軌道面１４ａ，１４ｂ及び１７ａ，１７ｂを転動したローラ１８は方向転換路２３およびローラ戻し通路２２を通って無限循環するようになっている。
エンドキャップ１６には、ローラ戻し通路２２及び方向転換路２３にローラ１８と保持ピース２０を組入れるための組入れ孔２６ａ，２６ｂ（図７参照）がローラ戻し通路２２の延長線上に位置するように且つエンドキャップ１６の前端面から方向転換路２３の直線部２３ａ（図８参照）に達するように設けられている。これら組入れ孔２６ａ，２６ｂは、ローラ戻し通路２２及び方向転換路２３にローラ１８と保持ピース２０を組入れた後は方向転換路２３の一部を形成する合成樹脂製の方向転換路形成部材２７（図３及び図９参照）によって閉塞されている。また、組入れ孔２６ａ，２６ｂは、図７に示すように、ローラ戻し通路２２及び方向転換路２３の周囲を取り囲む大きさでエンドキャップ１６に形成されている。
方向転換路形成部材２７は組入れ孔２６ａ，２６ｂと嵌合する形状に形成されており、この方向転換路形成部材２７の先端面２７ａ（図９参照）は、図３に示すように、組入れ孔２６ａ，２６ｂ内に形成された位置決め部としての位置決め面２８に当接して位置決めされている。この位置決め面２８は方向転換路２３の直線部２３ａに形成されており、方向転換路形成部材２７の先端面２７ａが位置決め面２８に突き当たることによって、方向転換路形成部材２７が所定位置に位置決めされるようになっている。なお、位置決め部としての位置決め面２８は、本実施形態では方向転換路２３の直線部２３ａに設けられているが、方向転換路２３の直線部２３ａと曲線部２３ｂとの境界部に設けられていてもよい。
図１０は、ローラ１８及び保持ピース２０をエンドキャップ１６の組入れ孔２６ａ，２６ｂからローラ戻し通路２２に組入れるときに用いられる組入れ治具の一例を示す図である。図１０に示されるように、組入れ治具２９は４枚の板状体３０を方形状に組合せて形成されている。また、組入れ治具２９は保持ピース２０の側面部と摺接する左右一対の内壁面３１を有しており、この組入れ治具２９の内壁面３１には、保持ピース２０の腕部２０２と摺動自在に係合する係合溝３２が組入れ治具２９の長手方向に沿って形成されている。さらに、組入れ治具２９はエンドキャップ１６内に形成された位置決め面２８と係合する先端面３３を有している。
このような組入れ治具２９にローラ１８と保持ピース２０を組み込む場合には、組入れ治具２９の先端を方向転換路２３の直線部２３ａにつないでからローラ１８と保持ピース２０を組入れ治具２９に組み込むことが望ましい。
このように構成される本発明の一実施形態では、エンドキャップ１６に設けられた組入れ孔２６ａ，２６ｂからスライダ１２の内部にローラ１８及び保持ピース２０を組入れることが可能となる。これにより、図１４に示すような仮軸４０を使用しなくてもリニアガイド装置を組立てることができるので、リニアガイド装置の組立性を向上させることができる。また、スライダ１２の内部にローラ１８及び保持ピース２０を組入れるときに、図１０に示すような組入れ治具２９を使用してローラ１８及び保持ピース２０をスライダ１２の内部に組入れることができるので、保持ピース２０の倒れを防止することができる。さらに、スライダ１２の内部にローラ１８と保持ピース２０を組入れるための組入れ孔２６ａ，２６ｂをローラ戻し通路２２の延長線上に位置するように且つ位置決め部としての位置決め面２８をローラ戻し通路２２の直線部２２ａに位置するようにエンドキャップ１６に設けたことで、大きな力を要することなくローラ１８と保持ピース２０をスライダ１２の内部に組入れることができる。
本発明の一実施形態に係るリニアガイド装置の斜視図である。 図１に示すリニアガイド装置の正面図である。 図２のIII−III線に沿う断面図である。 図３に示す保持ピースの側面図である。 図３に示す保持ピースの平面図である。 図３に示す保持ピースの正面図である。 図１に示すエンドキャップの正面図である。 図７のVII−VII線に沿う断面図である。 図３に示す方向転換路形成部材の構造を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は（ｂ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。 エンドキャップに設けられた組入れ孔からローラ及び保持ピースをスライダの内部に組入れるときに使用される組入れ治具の斜視図である。 図１０に示す組入れ治具を使用してスライダの内部にローラ及び保持ピースを組入れる方法を説明するための説明図である。 従来のリニアガイド装置の斜視図である。 従来のリニアガイド装置の正面図である。 ローラ及び保持ピースをスライダの内部に組入れるときに使用される従来の組入れ治具の斜視図である。
符号の説明
１１ 案内レール
１２ スライダ
１３ シール板
１４ａ 案内レールの上側ローラ軌道面
１４ｂ 案内レールの下側ローラ軌道面
１５ スライダ本体
１６ エンドキャップ
１７ａ スライダ本体の上側ローラ軌道面
１７ｂ スライダ本体の下側ローラ軌道面
１８ ローラ
１９ 保持器
２０ 保持ピース
２０１ 本体部
２０２ 腕部
２１ ローラ接触面
２２ ローラ戻し通路
２３ 方向転換路
２４ 係合溝
２６ａ，２６ｂ 組入れ孔
２７ 方向転換路形成部材
２９ 組入れ治具

Claims (5)

  1. 両側面に上側ローラ軌道面と下側ローラ軌道面を有する案内レールと、この案内レールの前記上側ローラ軌道面及び前記下側ローラ軌道面と各々対向する上側ローラ軌道面及び下側ローラ軌道面を左右の内側面に有するスライダ本体と、このスライダ本体の前後方向端面を覆う一対のエンドキャップと、前記案内レールのローラ軌道面と前記スライダ本体のローラ軌道面との間に転動自在に設けられた多数のローラとを備えたリニアガイド装置において、
    前記ローラを前記スライダ本体に形成されたローラ戻し通路及び前記エンドキャップに形成された方向転換路に組入れるための組入れ孔を、前記ローラ戻し通路及び方向転換路の周囲を取り囲む大きさで前記ローラ戻し通路の延長線上に位置するように且つ前記エンドキャップの端面から前記方向転換路の直線部に達するように前記エンドキャップに設け、
    前記組入れ孔は、前記方向転換路の一部を形成し、前記組入れ孔と嵌合する形状に形成された方向転換路形成部材により閉塞され、
    前記ローラの周面部と摺接する凹状のローラ接触面を前後方向両端に有する本体部と、この本体部の左右側面部から前後方向に延設された一対の腕部とからなり、前記ローラを保持する保持ピースが各ローラの間に設けられたことを特徴とするリニアガイド装置。
  2. 前記エンドキャップは、前記方向転換路形成部材の先端部と衝合する位置決め部を有することを特徴とする請求項１記載のリニアガイド装置。
  3. 前記位置決め部は、前記転動体戻し通路の直線部と曲線部との境界部もしくは前記転動体戻し通路の直線部に設けられていることを特徴とする請求項２記載のリニアガイド装置。
  4. 前記ローラ及び前記保持ピースは、前記保持ピースの側面と摺接する内側面を左右に有する治具を使用して前記組入れ孔から前記スライダの内部に組入れられることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のリニアガイド装置。
  5. 前記ローラ及び前記保持ピースは、前記治具の先端部を前記組入れ孔に挿入して前記ローラ戻し通路及び前記方向転換路に組入れられることを特徴とする請求項４記載のリニアガイド装置。
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