JP4738268B2 - 小型直動案内ユニット - Google Patents

Description

この発明は、トラックレールに沿ってスライダを摺動させる直動案内ユニットを小型化した技術に関する。

トラックレールにスライダを摺動させる直動案内ユニットは、トラックレールを被取付面に固定して用いられるが、トラックレールを被取付面に固定する場合、トラックレールの両端部にネジ穴を貫通させて設けるとともに、このネジ穴にボルトを締め付けて固定するのが一般的である。
そして、上記のような直動案内ユニットは、大型の工作機械に用いるようなものから、小型の工業製品に用いられるものまで種々開発されており、近年においては、トラックレールが５ｍｍ以下という超小型の直動案内ユニットが開発されている。

このように、直動案内ユニットが小型化すると、トラックレールを被取付面に固定するための孔の加工が困難となり、特にトラックレールが５ｍｍ以下となる超小型の直動案内ユニットにおいては、この孔を加工することが不可能に近くなってしまう。
そこで、小型の直動案内ユニットにおいては、例えば、特許文献１，２に示すようにして、トラックレールを被取付面に固定すればよい。このようにすれば、トラックレールに孔を加工することなく、トラックレールを被取付面に固定することができる。

具体的には、特許文献１に示すように、トラックレールの両端に嵌合溝を形成するとともに、この嵌合溝に固定部材を嵌合させて、固定部材を被取付面に固定する。また、特許文献２に示すように、トラックレールの両端に雄ねじを突設させるとともに、この突設した雄ねじを支持体に貫通させて、支持体を被取付面に固定する。このようにすれば、トラックレールにネジ穴を加工する必要がないので、超小型の直動案内ユニットであっても、トラックレールを被取付面に固定することができる。
特許第３２８１１５７号 特開２００５−２４９１１３

上記のようにしてトラックレールを被取付面に固定する際には、トラックレールの両端に雄ねじを突設させたり、嵌合溝を形成したりして、結局トラックレールの両端に追加工を施さなければならない。
このように、超小型のトラックレールの両端部に、雄ねじや嵌合溝を追加工すると、この追加工の影響によって、トラックレールに歪みやがたつきが生じて真直度を低下させるなど、トラックレールの精度を低下させてしまうという問題があった。
また、トラックレールに追加工を施す分だけ、加工費用がかかってしまい、その分製造コストが上昇するという問題があった。

この発明の目的は、トラックレールに追加工を施す必要をなくして、トラックレールの精度を向上させるとともに、製造コストを低減した小型直動案内ユニットのトラックレール固着技術を提供することである。

この発明は、軌道溝を有するトラックレールを固定部材によって被取付面に固定するとともに、このトラックレールにスライダを跨がせて摺動させる小型直動案内ユニットにおいて、上記固定部材は、被取付面に対向する取付対向面に上記トラックレールを跨ぐ凹溝と、上記取付対向面から突出する突出部とを備えるとともに、上記凹溝は、上記トラックレールの幅より僅かに狭い幅を有する底面と、その底面の両側で、上記取付対向面から上記底面に向かって幅狭になるテーパ面である側壁とからなり、この凹溝をトラックレールに跨がせたとき、上記突出部の下面が被取付面に接触し、上記凹溝のテーパ面がトラックレールの両側面上端に接触するとともに、上記凹溝がトラックレールの軌道溝と接触しない寸法関係を維持し、しかも、上記固定部材には、上記突出部と上記凹溝との間であって凹溝内のトラックレールから外れた位置に取付孔を設け、ボルト等の止め部材を上記取付孔を介して被取付面に固定する点に特徴を有する。

この発明によれば、固定部材に設けた凹溝がトラックレールを跨ぐとともに、凹溝がトラックレールに接触するようにしたので、被取付面に固定するための追加工をトラックレールに施す必要がない。
したがって、追加工を原因とするトラックレールの精度低下を生じるおそれがなく、トラックレールを高精度に維持することができる。
また、追加工を施す必要がないため、その分製造コストを低減することができる。
さらに、凹溝の両側壁を底面に向かって幅狭になるテーパ面にして、凹溝をトラックレールに跨がせたとき、上記凹溝がトラックレールの軌道溝と接触しないようにしたので、固定部材によってトラックレールを被取付面に固定しても、軌道溝が歪んだり変形したりしない。このように軌道溝が歪んだり変形したりしないので、トラックレールに対するスライダの着脱を常にスムーズにすることができる。

しかも、凹溝内にトラックレールを接触させた状態で、突出部の下面が被取付面に接触するので、止め部材によって固定部材を締め付けたとき、トラックレールが凹溝内に圧接する。したがって、被取付面に対してトラックレールをより強く固定することができる。
さらに、凹溝の両側壁を底面に向かって幅狭になるテーパ面にするとともに、このテーパ面をトラックレールに接触させたので、トラックレールが幅方向にずれるのを確実に防ぐことができる。
また、テーパ面を底面に向かって幅狭になるように形成したので、トラックレールを跨ぐ凹溝の寸法管理をラフにすることができる。

図１〜４を用いて、この発明の第１実施形態について説明する。なお、この発明の直動案内ユニットは小型のものを前提としているため、各構成要素自体が全て小型化されている。
トラックレールＲ上を走行するスライダＳは、ケーシングｃと、このケーシングｃの両側に設けた一対のエンドキャップ１，１と、このエンドキャップ１，１の外側に設けた一対のエンドシール２，２とを備えている。
上記スライダＳには、エンドキャップ１，１を経由するガイド溝をエンドレスに構成するとともに、このエンドレスにしたガイド溝に、ボールや円筒ころ等の転動体３を組み込んでいる。
そして、トラックレールＲには、その幅方向両側面に上側軌道面４，４および下側軌道面５，５からなる軌道溝を形成するとともに、この軌道溝上を上記転動体３が転動しながら、スライダＳがトラックレールＲに沿ってスムーズに走行する。

そして、上記の直動案内ユニットを用いる際には、トラックレールＲを被取付面に固定しなければならないが、このトラックレールＲを被取付面に固定するのが固定部材Ａである。
図２，３に示すように、固定部材Ａは、トラックレールＲを固定する被取付面に対向する取付対向面６に、凹溝７を形成するとともに、この凹溝７の一端をレール側開口面８に開口させて、凹溝７がトラックレールＲを跨ぐようにしている。
この凹溝７は、その底面７ａの両側に側壁７ｂ，７ｂを設け、この両側壁７ｂ，７ｂを、取付対向面６から底面７ａに向かって幅狭になるテーパ面としている。

そして、上記底面７ａの幅Ｌ２は、トラックレールＲの幅Ｌ１よりも僅かに小さくしている。したがって、凹溝７がトラックレールＲを跨いだとき、トラックレールＲの両側面上端が、凹溝７における両側壁７ｂ，７ｂ（テーパ面）に当接して、それ以上進入しないことになる。
なお、このとき、凹溝７の両側壁７ｂ，７ｂが、トラックレールＲに形成した軌道溝と接触しないような寸法関係を維持している。
また、固定部材Ａは、トラックレールＲに凹溝７を跨がせたとき、トラックレールＲの軸線に沿う関係にしており、このとき凹溝７は、レール側開口面８から、トラックレールＲの軸線方向に固定部材Ａの１／３程度まで形成するようにしている。

また、固定部材Ａには、取付対向面６から突出する突出部９を設けているが、この突出部９は、レール側開口面８とは反対側端部において突出するようにしている。そして、上記凹溝７内にトラックレールＲを接触させた状態で、突出部９の下面が被取付面にちょうど接触する寸法関係を維持している。
さらに、図４に示すように、固定部材Ａには、ボルト等の止め部材１０を貫通させる取付孔１１を、凹溝７と突出部９とのほぼ中間に設けている。したがって、凹溝７をトラックレールＲに跨がせた状態では、取付孔１１が凹溝７内のトラックレールＲから外れて位置することとなる。

上記のように、凹溝７をトラックレールＲに跨がせた状態では、トラックレールＲの両側面上端が、凹溝７における両側壁７ｂ，７ｂ（テーパ面）に当接するとともに、突出部９の下面が被取付面に接触する。そして、この状態で取付孔１１にボルト等の止め部材１０を貫通させるとともに、止め部材１０を締め付ければ、止め部材１０による締め付け力によって、固定部材Ａを被取付面に、凹溝７の側壁７ｂ，７ｂ（テーパ面）をトラックレールＲに圧接させることができる。言い換えれば、止め部材１０の締め付け力を、凹溝７がトラックレールＲに圧接する圧接力と、突出部９が被取付面に圧接する圧接力とに分配して作用させることができる。

このように、上記第１実施形態によれば、凹溝７をトラックレールＲに接触させることによって、トラックレールＲを被取付面に固定するので、被取付面に固定するための追加工をトラックレールＲに施さずに、確実にトラックレールＲを固定することができる。
また、凹溝７の両側壁７ｂ，７ｂをテーパ面にするとともに、このテーパ面をトラックレールＲに接触させたので、トラックレールＲが幅方向にずれるのを確実に防ぐことができ、しかも、凹溝７の寸法管理をラフにすることができる。
さらに、取付孔１１を突出部９と凹溝７との間に設けたので、止め部材１０による締め付け力を、凹溝７がトラックレールＲに圧接する圧接力と、突出部９が被取付面に圧接する圧接力とに分配して作用させることができる。
したがって、凹溝７をトラックレールＲに、突出部９を被取付面に確実に圧接させることができる。

また、トラックレールＲに凹溝７を跨がせたとき、上記凹溝７がトラックレールＲの軌道溝と接触しないので、固定部材ＡによってトラックレールＲを被取付面に固定しても、軌道溝が歪んだり変形したりしない。このように軌道溝が歪んだり変形したりしないので、トラックレールＲに対するスライダＳの着脱を常にスムーズにすることができる。
しかも、トラックレールＲに凹溝７を跨がせたとき、固定部材Ａが、トラックレールＲの軸線に沿う関係にしたので、トラックレールＲを並列して配置した際に固定部材Ａが邪魔にならない。

図５を用いて、この発明の第２実施形態について説明する。なお、第２実施形態では、固定部材に設ける凹溝の向きのみ上記第１実施形態と異なり、その他の構造および作用は上記第１実施形態と同じである。
したがって、上記第１実施形態と同様の構成要素については同様の符号を付するとともに、ここでは、上記第１実施形態と異なる点について説明する。
図５に示す固定部材Ｂは、その取付対向面６に、トラックレールＲを跨ぐとともに側壁をテーパ面にした凹溝７を設けている。この凹溝７は、その一端をレール側開口面１２に開口するとともに、その他端を、上記レール側開口面１２とは反対側の面に開口させている。

そして、トラックレールＲに凹溝７を跨がせたとき、トラックレールＲと平行になるように、突出部９を取付対向面６から突出させている。したがって、トラックレールＲに凹溝７を跨がせると、固定部材ＢがトラックレールＲの軸線に直交することとなる。
なお、この第２実施形態においても、凹溝７と突出部９との間に取付孔１１を設けている。
したがって、取付孔１１に止め部材１０を締め付ければ、上記第１実施形態と同様、凹溝７内にトラックレールＲを、被取付面に突出部９を圧接して固定することができる。

また、トラックレールＲに凹溝７を跨がせたとき、固定部材Ｂが、トラックレールＲの軸線に直交する関係にしたので、トラックレールＲの軸線方向にスペースがない場合にも、固定部材Ｂを確実に被取付面に固定することができる。
しかも、この第２実施形態においては、凹溝７の両端を開口させたので、固定部材Ｂは、必ずしもトラックレールＲの端部に固定する必要はない。したがって、被取付面やトラックレールＲ等の構造に応じて、最適な位置に固定部材Ｂを設けることができる。
さらに、固定部材Ｂに複数の凹溝７を設ければ、並列する複数のトラックレールＲを１つの固定部材Ｂで固定することができる。なお、１つの固定部材Ｂによって、複数のトラックレールＲを固定する場合には、並列する各トラックレールＲ間、すなわち、各凹溝７間に取付孔１１を設けることが望ましい。なぜなら、各トラックレールＲ間において止め部材１０を締め付ければ、全てのトラックレールＲを確実に被取付面に圧接させることができるからである。

第１実施形態における直動案内ユニットを示す斜視図である。 固定部材によってトラックレールを固定した状態を示す部分拡大図である。 図２におけるIII−III線断面図である。 固定部材によってトラックレールを固定した状態を示す側面図である。 第２実施形態における直動案内ユニットを示す斜視図である。

符号の説明

６ 取付対向面
７ 凹溝
７ａ 底面
７ｂ 側壁
９ 突出部
１０ 止め部材
１１ 取付孔
Ａ，Ｂ 固定部材
Ｒ トラックレール
Ｓ スライダ

Claims (1)

1. 軌道溝を有するトラックレールを固定部材によって被取付面に固定するとともに、このトラックレールにスライダを跨がせて摺動させる小型直動案内ユニットにおいて、上記固定部材は、被取付面に対向する取付対向面に上記トラックレールを跨ぐ凹溝と、上記取付対向面から突出する突出部とを備えるとともに、上記凹溝は、上記トラックレールの幅より僅かに狭い幅を有する底面と、その底面の両側で、上記取付対向面から上記底面に向かって幅狭になるテーパ面である側壁とからなり、この凹溝をトラックレールに跨がせたとき、上記突出部の下面が被取付面に接触し、上記凹溝のテーパ面がトラックレールの両側面上端に接触するとともに、上記凹溝がトラックレールの軌道溝と接触しない寸法関係を維持し、しかも、上記固定部材には、上記突出部と上記凹溝との間であって凹溝内のトラックレールから外れた位置に取付孔を設け、ボルト等の止め部材を上記取付孔を介して被取付面に固定する構成にした小型直動案内ユニット。

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