JP5545356B2 - Linear guide device - Google Patents
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Description
この発明は、転動体が循環しないタイプで、保持器がスライダより長いリニアガイド装置に関する。 The present invention relates to a linear guide device in which a rolling element does not circulate and a cage is longer than a slider.
従来の一般的なリニアガイド装置は、案内レールと、スライダと、複数個の転動体と、を備え、循環経路を転動体が循環することにより、案内レールおよびスライダの一方が他方に対して相対的に直線運動するように構成されている。循環経路は、案内レールおよびスライダに対向配置された転動面で形成される転動通路と、スライダに形成された転動体の戻し通路および方向転換路とからなり、方向転換路が戻し通路と転動通路をつないで転動体を循環させている。 A conventional general linear guide device includes a guide rail, a slider, and a plurality of rolling elements. When the rolling element circulates in a circulation path, one of the guide rail and the slider is relative to the other. Is configured to linearly move. The circulation path is composed of a rolling path formed by a rolling surface disposed opposite to the guide rail and the slider, and a return path and a direction changing path of the rolling element formed in the slider, and the direction changing path is defined as a return path. The rolling elements are circulated by connecting the rolling passages.
近年、工作機械業界では超精密加工のニーズが高まっているが、上述の転動体が循環するタイプのリニアガイド装置では、転動体の循環に伴う微小うねりが避けられず、このタイプのリニアガイド装置を光学部品等の金型を加工するような超精密加工機に適用した場合には、加工物に微小うねりが発生する問題が生じていた。そのため、加工物に対して磨き加工等の後加工が必要となっていた。
下記の特許文献1には、エアスライド装置などの高価な装置ではなく、既存の転動体を有するリニアガイド装置を用いて上述の問題が生じないようにできる、転動体が循環しないタイプのリニアガイド装置(移動装置)が記載されている。
In recent years, the need for ultra-precision machining has been increasing in the machine tool industry. However, in the linear guide device of the type in which the rolling element circulates, the minute undulation associated with the circulation of the rolling element cannot be avoided. When this is applied to an ultra-precision processing machine that processes a mold such as an optical component, there has been a problem that minute waviness occurs in the workpiece. Therefore, post-processing such as polishing is required for the workpiece.
In
このリニアガイド装置では、転動体が案内レールに沿って延びる保持器に回転可能に保持され、この保持器の案内レールに沿った長さがスライダよりも長く形成されている。そして、転動体が保持器のポケット内で回転しながら、案内レールおよびスライダに対向配置された転動面で形成される転動通路を転動することにより、保持器の案内レールに沿った長さに応じた所定距離の範囲で、案内レールおよびスライダの一方が他方に対して相対的に直線運動する。 In this linear guide device, the rolling element is rotatably held by a cage extending along the guide rail, and the length of the cage along the guide rail is longer than the slider. Then, while the rolling element rotates in the cage pocket, it rolls along the rolling path formed by the rolling surface disposed opposite to the guide rail and the slider, thereby extending the length along the guide rail of the cage. One of the guide rail and the slider moves linearly relative to the other within a predetermined distance range corresponding to the distance.
しかしながら、上記特許文献1に記載されたリニアガイド装置は、保持器の案内レールに沿った長さがスライダより長いため、保持器のスライダから外れた部分が露出した状態にある。そのため、使用環境によっては、保持器のスライダから外れた部分で転動体にゴミなどの異物が付着し、損傷の原因になる場合がある。
However, since the linear guide device described in
一般的な転動体を循環させるタイプのリニアガイド装置では、ジャバラやテレスコピックカバーなどの伸縮式カバーをスライダに固定して、スライダから外れた案内レールを覆うことが行われている。ジャバラを用いる場合には、案内レールの形状に合わせた中間板を取り付けて案内レールを案内させることにより、ジャバラの浮き上がりを防止する。しかし、保持器が露出しているタイプのリニアガイド装置では、保持器による中間板の案内が困難なため、ジャバラを用いることは現実的でない。テレスコピックカバーを用いる場合にはテレスコピックカバー用の案内が必要になって設備が大がかりになる。
この発明の課題は、転動体が循環しないタイプで、保持器がスライダより長いリニアガイド装置において、簡単な構造で、保持器のスライダから外れた部分で転動体にゴミなどの異物が付着することを防止することである。
In a general linear guide device that circulates rolling elements, an extendable cover such as a bellows or a telescopic cover is fixed to a slider to cover a guide rail that is removed from the slider. When the bellows are used, an intermediate plate matching the shape of the guide rail is attached to guide the guide rail, thereby preventing the bellows from being lifted. However, in a linear guide device in which the cage is exposed, it is difficult to guide the intermediate plate by the cage, so it is not practical to use the bellows. In the case of using a telescopic cover, guidance for the telescopic cover is required and the equipment becomes large.
The problem of the present invention is that the rolling element does not circulate, and in the linear guide device in which the cage is longer than the slider, it has a simple structure, and foreign matters such as dust adhere to the rolling element at a portion that is separated from the slider of the cage. Is to prevent.
上記課題を解決するために、この発明の一態様であるリニアガイド装置は、案内レールと、スライダと、複数個の転動体と、を備え、案内レールおよびスライダは、互いに対向配置されて転動体の転動通路を形成する転動面を有し、転動体は案内レールに沿って延びる保持器に回転可能に保持され、保持器の案内レールに沿った長さはスライダよりも長く、転動体が保持器のポケット内で回転しながら前記転動通路を転動することにより、案内レールおよびスライダの一方が他方に対して相対的に直線運動するリニアガイド装置であって、前記スライダの直動方向両端に、前記案内レールに沿って延び、前記保持器のスライダから外れた部分を覆う第1のカバーを設け、前記保持器の直動方向両端から外側に延びるように、案内レールを覆い第1のカバーにスライド可能に内挿された第2のカバーを設け、案内レールの直動方向両端に、第2のカバーを貫通する断面形状が略長方形である柱状部材を固定し、この柱状部材と第2のカバーとの間を塞ぐシールを備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, a linear guide device according to an aspect of the present invention includes a guide rail, a slider, and a plurality of rolling elements, and the guide rail and the slider are arranged to face each other and are rolling elements. The rolling element is rotatably held by a cage extending along the guide rail, and the length of the cage along the guide rail is longer than the slider. Is a linear guide device in which one of the guide rail and the slider moves linearly relative to the other by rolling in the rolling passage while rotating in the pocket of the cage, and the linear motion of the slider the opposite ends, extend along the guide rail, a first cover for covering a portion deviated from the slider of the retainer is provided, so as to extend outwardly from the linear motion opposite ends of said retainer, covering the guide rail A second cover that is slidably inserted in one cover is provided, and columnar members having a substantially rectangular cross-sectional shape that penetrates the second cover are fixed to both ends of the guide rail in the linear motion direction. And a second cover are provided.
この態様のリニアガイド装置によれば、前記第1および第2のカバーを設けたことで、保持器に保持されている転動体にゴミなどの異物が付着することを防止できる。また、第1のカバーのみで保持器と案内レールを覆う構造のリニアガイド装置と比較して、スライダが移動可能範囲の一方の端部にある状態で、スライダから同方向に延びるカバー全体の長さを短くすることができる。
この態様のリニアガイド装置によれば、案内レールの直動方向両端に第2のカバーを貫通する断面形状が略長方形である柱状部材を固定し、この柱状部材と第2のカバーとの間をシールで塞ぐことにより、第2のカバーの保持器とは反対側の直動方向端部を塞ぐシールの形状を単純化できる。
According to the linear guide device of this aspect, by providing the first and second covers, it is possible to prevent foreign matters such as dust from adhering to the rolling elements held by the cage. Compared to a linear guide device having a structure in which the cage and the guide rail are covered only by the first cover, the entire length of the cover extending in the same direction from the slider with the slider being at one end of the movable range. The length can be shortened.
According to the linear guide device of this aspect, the columnar member having a substantially rectangular cross-sectional shape penetrating the second cover is fixed to both ends of the guide rail in the linear motion direction, and the gap between the columnar member and the second cover is fixed. By closing the seal with the seal, the shape of the seal that closes the end portion of the second cover in the linear motion direction opposite to the cage can be simplified.
この態様のリニアガイド装置が第1のカバーと第2のカバーの間を塞ぐシールを備えていると、保持器に保持されている転動体に対する防塵効果が向上する。
この態様のリニアガイド装置が第1のカバーおよび第2のカバーと案内レールの側面との間を塞ぐシールを備えていると、保持器に保持されている転動体に対する防塵効果が向上する。
When the linear guide device according to this aspect includes a seal that closes the space between the first cover and the second cover, the dust-proof effect on the rolling elements held by the cage is improved.
If the linear guide device of this aspect is provided with a seal that closes the space between the first cover and the second cover and the side surface of the guide rail, the dustproof effect on the rolling elements held by the cage is improved.
この発明のリニアガイド装置によれば、簡単な構造で、保持器のスライダから外れた部分で転動体にゴミなどの異物が付着することを防止できる。また、第1のカバーのみで保持器と案内レールを覆う構造のリニアガイド装置と比較して、スライダから延びるカバー全体の長さを短くすることができる。 According to the linear guide device of the present invention, it is possible to prevent foreign matters such as dust from adhering to the rolling elements at a portion that is removed from the slider of the cage with a simple structure. Moreover, the length of the whole cover extended from a slider can be shortened compared with the linear guide apparatus of the structure which covers a holder | retainer and a guide rail only with a 1st cover.
以下、この発明の実施形態について説明する。
図1〜4に示すように、第1参考例のリニアガイド装置は、案内レール1と、スライダ2と、複数個のボール(転動体)3と、保持器4と、第1のカバー5と、第2のカバー6と、第1のシール7と、第2のシール8と、第3のカバー9と、で構成されている。
図5に示すように、案内レール1およびスライダ2は、互いに対向配置されてボール3の転動通路を形成する転動溝(転動面)11,12,21,22を有する。案内レール1の一方の転動溝11は、スライダ2の脚部2Aと対向する側面に形成されている。案内レール1の他方の転動溝12は上角部に形成されている。
Embodiments of the present invention will be described below.
As shown in FIGS. 1 to 4, the linear guide device of the first reference example includes a
As shown in FIG. 5, the
スライダ2の脚部2Aおよび胴部2Bには、案内レール1とスライダ2との間に保持器4が入る空間を確保するための凹部23,24が形成されている。スライダ2の一方の転動溝21は、脚部2Aの凹部23の下側から案内レール1側に向く突出部25に形成されている。スライダ2の他方の転動溝22は、胴部2Bの凹部24と両脚部2Aの凹部23との境界部に形成されている。
図5〜7に示すように、保持器4は、案内レール1の上側を覆う上部材41と、案内レール1の側面に配置される側部材42と、側部材42の長手方向両端に配置された端部材43と、端部材43と平行に配置される多数の仕切り板44とからなる。
保持器4の案内レール1に沿った長さはスライダ2よりも長い。また、保持器4には、上部材41と側部材42との角部に長手方向に延びる開口部が形成されている。仕切り板44は、この開口部で直角に曲がり、側部材42に沿って下端に至る形状である。
5-7, the holder |
The length of the
この開口部の隣り合う仕切り板44で仕切られた部分と、端部材43と仕切り板44との間の部分が、案内レール1の上角部に形成された転動溝12とこれに対向するスライダ2の転動溝22との間に配置されたボール3のポケット47になっている。ポケット47のスライダ2側の開口寸法(図5のA)は、ボール3の直径より小さいため、通常の使用状態でボール3はポケット47から外れない。
A portion of the opening portion partitioned by the
また、側部材42の下部の隣り合う仕切り板44で仕切られた部分と、端部材43と仕切り板44との間の部分が、案内レール1の側面に形成された転動溝11とこれに対向するスライダ2の転動溝21との間に配置されたボール3のポケット48になっている。ポケット48では、側部材42および仕切り板44が、ボール3を中心線(図5のラインB)より少し下の位置まで保持しているため、通常の使用状態でボール3はポケット48から外れない。
Further, a portion partitioned by the
図1に示すように、第1のカバー5は、スライダ2の直動方向両端から案内レール1に沿って延び、保持器4のスライダ2から外れた部分を覆っている。第2のカバー6は、保持器4の直動方向両端から案内レール1に沿って延びて案内レール1を覆い、第1のカバー5にスライド可能に内挿されている。
図4に示すように、第1のカバー5は、スライダ2の胴部2Bに沿う上部材51と、その両端に連続する側部材52とからなる。側部材52は、スライダ2の脚部2Aに沿って延びて案内レール1の取り付け台(取り付け部)Dの少し上まで至る。第1のカバー5は、スライダ2の直動方向両端にビス止め又は接着等の方法で固定されている。
As shown in FIG. 1, the
As shown in FIG. 4, the
図3および4に示すように、第2のカバー6は、第1のカバー5の内側で、スライダ2の胴部2Bに沿う上部材61と、その両端に連続する側部材62と、端部材63とからなる。側部材62は、スライダ2の脚部2Aに沿って延びて案内レール1の取り付け台Dの少し上まで至る。端部材63は、第2のカバーの直動方向の一端面を塞いでいる。
図1に示すように、第2のカバー6は、端部材63で塞がれていない側の直動方向端部が保持器4の直動方向端部に重なるように配置されている。図4に示すように、第2のカバー6の上部材61が保持器4の上部材41に、第2のカバー6の側部材62が保持器4の側部材42に重なり、これらの重なる部分がビス止め又は接着等の方法で固定されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
As shown in FIG. 1, the
図1に示すように、第3のカバー9は、スライダ2の脚部2Aの下側で第1のカバー5に沿った位置に配置された板状部材である。第3のカバー9は、その直動方向両端が二つの第1のカバー5の端部に固定されていてもよいし、第1のカバー5と一体に形成されていてもよい。
図3に示すように、第1のシール7は、第1のカバー5のスライダ2側と反対側の端部に固定された端部シール71,72と、第1のカバー5の側部材52の下側および第3のカバー9の下側に沿って固定された下部シール73とからなる。端部シール71,72は、第1のカバー5と第2のカバー6との間を塞ぐ。下部シール73は、第1のカバー5の側部材52の下側および第3のカバー9の下側と、案内レール1の取り付け台Dとの間を塞ぐ。
As shown in FIG. 1, the third cover 9 is a plate-like member disposed at a position along the
As shown in FIG. 3, the first seal 7 includes end seals 71 and 72 fixed to the end of the
図3および4に示すように、第2のシール8は、第2のカバー6の側部材62の下側に沿って固定された側部下シール81と、第2のカバー6の端部材63の下側に固定された端部下シール82とからなる。側部下シール81は、第2のカバー6の側部材62の下側と案内レール1の取り付け台Dとの間を塞ぐ。端部下シール82は、第2のカバー6の端部材63の下側と案内レール1の取り付け台Dとの間を塞ぐ。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
第1のカバー5、第2のカバー6、および第3のカバー9は、例えば、鋼やアルミニウムなどからなる金属板の折り曲げ、引き抜き、ロールフォーミングで作製することができる。これらのカバーに対して、ゴムまたは合成樹脂製の第1のシール7および第2のシール8を、一体成形または接着により固定する。
この参考例のリニアガイド装置は、図8(a)に示すように、スライダ2が移動可能範囲Sの最も左側にある状態で、左側の第2のカバー6のほとんどが第1のカバー5内に存在する状態となり、右側の第2のカバー6のほとんどが第1のカバー5からはみ出した状態となっている。すなわち、左側のスライダ2からのカバー突出長さが右側の半分程度になる。
The
In the linear guide device of this reference example, as shown in FIG. 8A, most of the
これに対して、第1のカバー5のみで保持器4と案内レール1を覆う構造のリニアガイド装置は、図8(b)に示すように、左右でスライダ2からのカバー突出長さは常に同じである。そのため、この参考例のリニアガイド装置と比較して、スライダ2が移動可能範囲Sの最も左側にある状態で、左側のスライダ2からのカバー突出長さが長くなる。
すなわち、この参考例のリニアガイド装置によれば、第1のカバー5および第2のカバー6を設けたことで、保持器4に保持されているボール3にゴミなどの異物が付着することを防止できるだけでなく、スライダ2から延びるカバー全体の長さを短くコンパクトにすることができる。また、第1および第2のシール7,8と第3のカバー9を設けたことで、第1および第2のカバー5,6とスライダ2の下側から内部にゴミなどの異物が入ることが防止されるため、これらを設けない場合と比較して防塵効果がより高くなる。
On the other hand, in the linear guide device having a structure in which the
That is, according to the linear guide device of this reference example, by providing the
上述のように、第1参考例のリニアガイド装置では、第2のカバー6の可動範囲に取り付け台Dを存在させて、第1〜第3のカバー5,6,9と取り付け台Dとの間を、第1のシール7の下部シール73と第2のシール8とで塞いでいる。
これに対して、図9〜12に示す第2参考例のリニアガイド装置では、第1および第2のカバー5A,6Aの側部材52,62を取り付け台Dの直上まで延ばさずに、案内レール1の側面に向けて曲げて、第1および第2のカバー5A,6Aと案内レール1の側面との間を、第1および第2のシール7A,8Aで塞いでいる。そして、案内レール1を保持器4の可動範囲よりも長く形成している。
As described above, in the linear guide device of the first reference example, the mounting base D exists in the movable range of the
On the other hand, in the linear guide device of the second reference example shown in FIGS. 9 to 12, the
すなわち、第2参考例のリニアガイド装置は、案内レール1と、スライダ2と、複数個のボール(転動体)3と、保持器4と、第1のカバー5Aと、第2のカバー6Aと、第1のシール7Aと、第2のシール8Aと、で構成されている。案内レール1は保持器4の可動範囲よりも長く形成され、第2のカバー6Aを貫通している。
図9に示すように、第1のカバー5Aは、スライダ2の直動方向両端から案内レール1に沿って延び、保持器4のスライダ2から外れた部分を覆っている。第2のカバー6Aは、保持器4の直動方向両端から案内レール1に沿って延びて案内レール1を覆い、第1のカバー5Aにスライド可能に内挿されている。
That is, the linear guide device of the second reference example includes a
As shown in FIG. 9, the
図11および12に示すように、第1のカバー5Aは、スライダ2の胴部2Bに沿う上部材51と、上部材51の両端から脚部2Aに沿って延びる側部材52と、側部材52から案内レール1側に向かう下部材53と、からなる。下部材53の長さは、その先端が案内レール1の側面に所定の隙間が生じる長さに設定されている。第1のカバー5Aは、スライダ2の直動方向両端にビス止め又は接着等の方法で固定されている。
As shown in FIGS. 11 and 12, the
図11に示すように、第2のカバー6Aは、第1のカバー5Aの内側で、スライダ2の胴部2Bに沿う上部材61と、上部材61の両端から脚部2Aに沿って延びる側部材62と、側部材62から案内レール1側に向かう下部材63と、からなる。下部材63の長さは、その先端が案内レール1の側面に所定の隙間が生じる長さに設定されている。
図9に示すように、第2のカバー6Aの直動方向一端部が、保持器4の直動方向端部に重なるように配置されている。図11に示すように、第2のカバー6Aの上部材61が保持器4の上部材41に、第2のカバー6Aの側部材62が保持器4の側部材42に重なり、これらの重なる部分がビス止め又は接着等の方法で固定されている。
As shown in FIG. 11, the
As shown in FIG. 9, one end portion of the
図10に示すように、第1のシール7Aは、第1のカバー5Aのスライダ2側と反対側の端部に固定された端部シール71,72,74と、第1のカバー5Aの下部材53の案内レール1に沿った面に固定された下部シール75とからなる。端部シール71,72、74は、第1のカバー5Aのスライダ2側と反対側の端部で、第1のカバー5と第2のカバー6Aとの間を塞ぐ。下部シール75は、第1のカバー5Aの下部材53と案内レール1の側面との間を塞ぐ。
As shown in FIG. 10, the
図10および11に示すように、第2のシール8Aは、第2のカバー6Aの保持器4側とは反対の端部に固定され、第2のカバー6Aと案内レール1との隙間を塞ぐ端部シール83と、第2のカバー6Aの下部材63に沿って固定され、第2のカバー6Aと案内レール1の側面との間を塞ぐ下部シール84と、からなる。端部シール83は、案内レール1の転動溝11,12に対応するリップ部83aを有する。
As shown in FIGS. 10 and 11, the
上述の第2参考例のリニアガイド装置では、案内レール1を保持器4の可動範囲より長く形成しているのに対して、図13および14に示す実施形態では、案内レール1を保持器4の可動範囲よりも少し長い程度として、案内レール1の両端に柱状部材10を固定している。このようにすることで、図14に示すように、第2のシール8Aの端部シール85が、第2参考例の端部シール83よりも単純な形状になる。これにより、実施形態のリニアガイド装置は、第2参考例のリニアガイド装置よりもシール性を確保することが容易になる。
In the linear guide device of the second reference example described above, the
なお、上記実施形態では転動体がボールの例を示しているが、転動体がローラの場合にはローラー用の保持器を使用し、第1のカバーとしてこれを覆う形状のカバーを設ければよい。また、リニアガイド装置が、ラックアンドピニオン機構などからなる保持器4の位置ずれ機構を備えている場合には、これを第1のカバー内に設けることで異物の噛み込みなどのトラブルを防止できる。
In the above embodiment, the rolling element is an example of a ball. However, when the rolling element is a roller, a roller retainer is used, and a cover having a shape covering the roller is provided as the first cover. Good. Further, when the linear guide device is provided with a position shift mechanism of the
1 案内レール
11,12 案内レールの転動溝(転動面)
2 スライダ
21,22 スライダの転動溝(転動面)
3 ボール(転動体)
4 保持器
5 第1のカバー
6 第2のカバー
7 第1のシール
7A 第1のシール
8 第2のシール
8A 第2のシール
9 第3のカバー
10 柱状部材
D 取り付け台(取り付け部)
1
2
3 balls (rolling elements)
DESCRIPTION OF
Claims (3)
案内レールおよびスライダは、互いに対向配置されて転動体の転動通路を形成する転動面を有し、
転動体は案内レールに沿って延びる保持器に回転可能に保持され、保持器の案内レールに沿った長さはスライダよりも長く、
転動体が保持器のポケット内で回転しながら前記転動通路を転動することにより、案内レールおよびスライダの一方が他方に対して相対的に直線運動するリニアガイド装置であって、
前記スライダの直動方向両端に、前記案内レールに沿って延び、前記保持器のスライダから外れた部分を覆う第1のカバーを設け、
前記保持器の直動方向両端から外側に延びるように、案内レールを覆い第1のカバーにスライド可能に内挿された第2のカバーを設け、
案内レールの直動方向両端に、第2のカバーを貫通する断面形状が略長方形である柱状部材を固定し、
この柱状部材と第2のカバーとの間を塞ぐシールを備えたことを特徴とするリニアガイド装置。 A guide rail, a slider, and a plurality of rolling elements,
The guide rail and the slider have a rolling surface that is disposed opposite to each other and forms a rolling passage of the rolling element,
The rolling element is rotatably held by a cage extending along the guide rail, and the length of the cage along the guide rail is longer than the slider.
A linear guide device in which one of the guide rail and the slider linearly moves relative to the other by rolling the rolling element while rotating in the pocket of the cage.
A first cover is provided at both ends of the slider in the linear motion direction, extending along the guide rail and covering a portion of the cage that is removed from the slider,
A second cover is provided which covers the guide rail and extends slidably into the first cover so as to extend outward from both ends of the linear movement direction of the cage;
A columnar member having a substantially rectangular cross-sectional shape penetrating the second cover is fixed to both ends of the guide rail in the linear motion direction,
A linear guide device comprising a seal for closing between the columnar member and the second cover.
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