JP7433928B2 - 直動案内軸受 - Google Patents
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Description
本発明は、直動案内軸受に関するものである。
一対の第1転走面を有するレールと、一対の第1転走面のそれぞれに対向する一対の第2転走面を有するスライダと、第1転走面および第2転走面上を転動可能に配置され、環状の空間を循環する複数の転動体と、を備える直動案内軸受が知られている(たとえば特許文献1参照)。
上記直動案内軸受では、小形化が求められる場合がある。このような場合でも、転動体をスムーズに循環させることが好ましい。そこで、直動案内軸受を小形化した場合でも、転動体をスムーズに循環させることが可能な直動案内軸受を提供することを目的の1つとする。
本開示に従った直動案内軸受は、長手方向に互いに平行に延びる一対の第1転走面を有し、鋼板からなるレールと、一対の第1転走面のそれぞれに対向し、互いに平行に延びる一対の第2転走面を有するスライダと、第1転走面および第2転走面上を転動可能に配置される複数の転動体と、を備える。スライダには、一対の第1転走面と一対の第2転走面との間の空間である一対の軌道路のそれぞれにおける一方の端部と他方の端部とを接続する空間である一対の循環路が形成されている。複数の転動体は、軌道路と循環路とにより構成される環状空間を循環する。長手方向に垂直な断面において、レールは、底壁部と、底壁部の一方の端部から立ち上がる第1側壁部と、底壁部の他方の端部から立ち上がると共に第1側壁部と対向する第2側壁部と、第1側壁部の底壁部とは反対側の端部から底壁部と対向するように延びる上壁部と、を含む。一方の第1転走面は、第2側壁部と底壁部とが接続される領域である第1角部の内側における第2側壁部および底壁部の壁面によって構成されている。他方の第1転走面は、第1側壁部と上壁部とが接続される領域である第2角部の内側における第1側壁部および上壁部の壁面によって構成されている。
上記直動案内軸受によれば、直動案内軸受を小形化した場合でも、転動体をスムーズに循環させることができる。
[実施形態の概要]
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。本開示の直動案内軸受は、長手方向に互いに平行に延びる一対の第1転走面を有し、鋼板からなるレールと、一対の第1転走面のそれぞれに対向し、互いに平行に延びる一対の第2転走面を有するスライダと、第1転走面および第2転走面上を転動可能に配置される複数の転動体と、を備える。スライダには、一対の第1転走面と一対の第2転走面との間の空間である一対の軌道路のそれぞれにおける一方の端部と他方の端部とを接続する空間である一対の循環路が形成されている。複数の転動体は、軌道路と循環路とにより構成される環状空間を循環する。長手方向に垂直な断面において、レールは、底壁部と、底壁部の一方の端部から立ち上がる第1側壁部と、底壁部の他方の端部から立ち上がると共に第1側壁部と対向する第2側壁部と、第1側壁部の底壁部とは反対側の端部から底壁部と対向するように延びる上壁部と、を含む。一方の第1転走面は、第2側壁部と底壁部とが接続される領域である第1角部の内側における第2側壁部および底壁部の壁面によって構成されている。他方の第1転走面は、第1側壁部と上壁部とが接続される領域である第2角部の内側における第1側壁部および上壁部の壁面によって構成されている。
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。本開示の直動案内軸受は、長手方向に互いに平行に延びる一対の第1転走面を有し、鋼板からなるレールと、一対の第1転走面のそれぞれに対向し、互いに平行に延びる一対の第2転走面を有するスライダと、第1転走面および第2転走面上を転動可能に配置される複数の転動体と、を備える。スライダには、一対の第1転走面と一対の第2転走面との間の空間である一対の軌道路のそれぞれにおける一方の端部と他方の端部とを接続する空間である一対の循環路が形成されている。複数の転動体は、軌道路と循環路とにより構成される環状空間を循環する。長手方向に垂直な断面において、レールは、底壁部と、底壁部の一方の端部から立ち上がる第1側壁部と、底壁部の他方の端部から立ち上がると共に第1側壁部と対向する第2側壁部と、第1側壁部の底壁部とは反対側の端部から底壁部と対向するように延びる上壁部と、を含む。一方の第1転走面は、第2側壁部と底壁部とが接続される領域である第1角部の内側における第2側壁部および底壁部の壁面によって構成されている。他方の第1転走面は、第1側壁部と上壁部とが接続される領域である第2角部の内側における第1側壁部および上壁部の壁面によって構成されている。
本開示の直動案内軸受では、レールは、製造コストを低減すると共に量産を容易にする観点から鋼板からなっている。レールは、例えば鋼板をプレス加工することにより製造することができる。このようなレールは、研削加工によって製造されたレールと比較して、加工精度が低下するおそれがある。このため、転動体が循環する経路の寸法精度が低下する場合がある。直動案内軸受を小形化するために転動体の直径を小さくすると、上記寸法精度の低下によって生じた段差等の影響によって転動体をスムーズに循環させることが困難となるおそれがある。本開示の直動案内軸受では、一方の第1転走面は、第2側壁部と底壁部とが接続される第1角部の内側における壁面によって構成されている。他方の第1転走面は、第1側壁部と上壁部とが接続される第2角部の内側における壁面によって構成されている。一対の第1転走面を上記のように配置することで、転動体の直径を大きくすることができる。このような転動体を用いることで、上記寸法精度の低下が生じても転動体をスムーズに循環させることができる。したがって、本開示の直動案内軸受によれば、直動案内軸受を小形化した場合でも、転動体をスムーズに循環させることができる。
上記直動案内軸受において、スライダは、一対の第2転走面を有し、屈曲した鋼板からなる第1部品と、第1部品を構成する鋼板の第2転走面が形成される面とは反対側の面との間に、一方の循環路の一部である第1循環路、および他方の循環路の一部である第2循環路を形成するように第1部品に固定される第2部品と、第1部品のレールの長手方向における一方の端部に配置され、一方の軌道路と第1循環路とを接続する第3循環路、および他方の軌道路と第2循環路とを接続する第4循環路を形成するように第1部品に固定される樹脂製の第3部品と、第1部品のレールの長手方向における他方の端部に配置され、一方の軌道路と第1循環路とを接続する第5循環路、および他方の軌道路と第2循環路とを接続する第6循環路を形成するように第1部品に固定される樹脂製の第4部品と、を含んでもよい。このような構造を採用することで、直動案内軸受の量産が容易となる。
上記直動案内軸受において、第2部品が樹脂製であってもよい。第2部品が成形の容易な樹脂からなることにより、直動案内軸受の量産が容易となる。
上記直動案内軸受において、第2部品は、第1部品との間に第1循環路が形成されている樹脂製の第1部材と、第1部品との間に第2循環路が形成され、屈曲した鋼板からなる第2部材と、を含んでもよい。第2部材は、例えば鋼板をプレス成形することによって容易に製造することができる。また、第1部材は、成形の容易な樹脂からなる。したがって、直動案内軸受の量産が容易となる。
上記直動案内軸受において、スライダは、一対の第2転走面を有し、屈曲した鋼板からなる第1部品と、第1部品のレールの長手方向における一方の端部に固定される樹脂製の第2部品と、第1部品のレールの長手方向における他方の端部に固定される樹脂製の第3部品と、を含んでもよい。第2部品および第3部品には、第2転走面に沿って、一方の循環路の一部である第1循環路、および他方の循環路の一部である第2循環路が、第2部品および第3部品にわたって形成されてもよい。第2部品には、一方の軌道路と第1循環路とを接続する第3循環路、および他方の軌道路と第2循環路とを接続する第4循環路が形成されてもよい。第3部品には、一方の軌道路と第1循環路とを接続する第4循環路、および他方の軌道路と第2循環路とを接続する第6循環路が形成されてもよい。このような構造を採用することで、直動案内軸受の量産が容易となる。
上記直動案内軸受において、第1部品における一対の第2転走面には、長手方向に沿って延びる凹部が形成されてもよい。このような構成を採用することで、第2転走面と転動体とを上記凹部を挟んで2点接触させることが容易となる。したがって、第2転走面において転動体をスムーズに転動させることができる。
上記直動案内軸受において、一対の第2転走面の両端には、第2転走面の端部に近付くにしたがって鋼板の厚みが薄くなる領域である面取り部が形成されてもよい。このような構成を採用することで、第1部品と第3部品との間や第1部品と第4部品との間において、転動体をスムーズに循環させることができる。
[実施形態の具体例]
次に、本開示の直動案内軸受の具体的な実施の形態の一例を、図面を参照しつつ説明する。以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。
次に、本開示の直動案内軸受の具体的な実施の形態の一例を、図面を参照しつつ説明する。以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。
(実施の形態1)
図1は、本開示の一実施の形態における直動案内軸受の構造を示す概略斜視図である。図1において、Y軸方向はレールの長手方向に沿った方向である。図2は、直動案内軸受を図1中のA-A(スライダのY軸方向における中央部)で切断した状態を示す断面図である。図3は、直動案内軸受を図2中のC-Cで切断した状態を示す断面図である。図4は、直動案内軸受を図2中のD-Dで切断した状態を示す断面図である。図5および図6は、レールを取り外した状態における直動案内軸受の構造を示す概略斜視図である。図6は、図5とは異なる視点から見た直動案内軸受の構造を示す斜視図である。図8は、エンドキャップの構造を示す概略斜視図である。図9は、図8とは異なる視点から見たエンドキャップの構造を示す斜視図である。
図1は、本開示の一実施の形態における直動案内軸受の構造を示す概略斜視図である。図1において、Y軸方向はレールの長手方向に沿った方向である。図2は、直動案内軸受を図1中のA-A(スライダのY軸方向における中央部)で切断した状態を示す断面図である。図3は、直動案内軸受を図2中のC-Cで切断した状態を示す断面図である。図4は、直動案内軸受を図2中のD-Dで切断した状態を示す断面図である。図5および図6は、レールを取り外した状態における直動案内軸受の構造を示す概略斜視図である。図6は、図5とは異なる視点から見た直動案内軸受の構造を示す斜視図である。図8は、エンドキャップの構造を示す概略斜視図である。図9は、図8とは異なる視点から見たエンドキャップの構造を示す斜視図である。
図1~図4を参照して、直動案内軸受1は、レール10と、スライダ20と、複数の転動体としての複数の玉31,32と、を備える。本実施の形態において、直動案内軸受1のX軸方向における長さL1は、例えば4mmである。また、直動案内軸受1のZ軸方向における長さL2は、例えば4mmである。
本実施の形態においてレール10は、所定の形状に加工された鋼板からなる。レール10は、例えばプレス加工を実施することで製造される。図1および図2を参照して、レール10は、底壁部11と、第1側壁部12と、第2側壁部13と、上壁部14と、を含む。底壁部11は、平板状の形状を有する。底壁部11には、厚み方向に貫通する貫通孔111がY軸方向に沿って等間隔に複数形成されている。Y軸方向に垂直な断面において、第1側壁部12は、底壁部11の一方の端部からZ軸方向に沿って立ち上がる。Y軸方向に垂直な断面において、第2側壁部13は、底壁部11の他方の端部から立ち上がる。第2側壁部13は、Z軸方向に沿って延びる。第2側壁部13の内壁面13Aと、第1側壁部12の内壁面12Aとは対向する。第1側壁部12と、第2側壁部13とは、平行に配置される。Y軸方向に垂直な断面において、上壁部14は、第1側壁部12の底壁部11とは反対側の端部からX軸方向に沿って延びる。上壁部14の内壁面14Aと、底壁部11の内壁面11Aとは対向する。底壁部11と、上壁部14とは、平行に配置される。
図2、図5および図6を参照して、スライダ20は、第1部品としてのケーシング21と、第2部品としての循環部品24と、第3部品および第4部品としてのエンドキャップ22,23と、めねじ部品26と、を含む。図2および図7を参照して、ケーシング21は、第1部分211と、第2部分212と、第3部分213と、第4部分214と、第5部分215と、第6部分216と、を含む。本実施の形態においてケーシング21は、所定の形状に加工された鋼板からなる。ケーシング21は、例えばプレス加工を実施することで製造される。本実施の形態において、ケーシング21を構成する鋼としては、例えば、JIS規格に規定されるSCM415、SPC材、SUS304を採用することができる。強度を向上させる観点から、ケーシング21を構成する鋼として、SCM415が採用されてもよい。防錆の観点から、ケーシング21を構成する鋼として、SUS304が採用されてもよい。ケーシング21を構成する材料は、硬度を向上させる観点から浸炭窒化処理、溶融塩熱処理、または軟窒化処理等の表面処理が実施されたものを採用してもよい。
第1部分211、第2部分212、第3部分213、第4部分214、第5部分215および第6部分216は、平板状の形状を有する。図2を参照して、Y軸方向に垂直な断面において、第2部分212は、第1部分211の一方の端部からZ軸方向に沿って延びる。第3部分213は、第1部分211の他方の端部からZ軸方向に沿って延びる。第3部分213は、第2部分212に沿って延びる。第2部分212と、第3部分213とは平行に配置される。第3部分213のZ軸方向における長さは、第2部分212のZ軸方向における長さよりも長い。Y軸方向に垂直な断面において、第4部分214は、第2部分212の第1部分211とは反対側の端部からX軸方向に沿って延びる。X軸方向において、第4部分214は、第2部分212から見て、第1部分211とは反対側に延びる。第1部分211と、第4部分214とは平行に配置される。Y軸方向に垂直な断面において、第5部分215は、第3部分213の第1部分211とは反対側の端部からX軸方向に沿って延びる。第5部分215は、第1部分211に沿って延びる。第1部分211と、第5部分215とは平行に配置される。Y軸方向に垂直な断面において、第6部分216は、第5部分215の第3部分213とは反対側の端部からZ軸方向に沿って延びる。Z軸方向において、第6部分216は、第5部分215から見て第3部分213とは反対側に延びる。
図7を参照して、第1部分211には、厚み方向に貫通する貫通孔21Aが形成されている。本実施の形態では、Y軸方向において間隔をあけて2つの貫通孔21Aが形成されている。
図1を参照して、エンドキャップ22と、エンドキャップ23とは、A-A切断面を基準面として面対称となる形状を有する。図5および図6を参照して、エンドキャップ22は、ケーシング21のY軸方向における一方の端部に固定される。エンドキャップ23は、ケーシング21のY軸方向における他方の端部に固定される。エンドキャップ22,23は、後述する玉31,32を方向転換させるための部品である。エンドキャップ22,23は、樹脂製である。図1、図8および図9を参照して、エンドキャップ22は、ケーシング21と接触する面22Aと、Y軸方向において面22Aとは反対側の面22Bと、面22Aと面22Bとを接続する面22C,22Dと、を有する。面22Cには、凹部222が形成されている。面22Bには、凹部223が形成されている。面22Dには、凹部224が形成されている。面22Aには、第1凹部225と、第2凹部226とが離れて形成されている。第1凹部225と、第2凹部226とはX軸方向に間隔をあけて形成されている。面22Dには、第1凹部225および第2凹部226に離れて凹部227,228が形成されている。
図2を参照して、循環部品24は、第1部材としての樹脂部材24Aと、第2部材としての鋼板部材24Bとを含む。鋼板部材24Bは、後述する玉31,32を循環させるための循環部品である。図10を参照して、樹脂部材24Aは、本体部241と、突出部242,243とを含む。本実施の形態において、樹脂部材24Aは、樹脂製である。本体部241は、Y軸方向に沿って延びる。本体部241には、Y軸方向に沿って延びる第5凹部244が形成されている。本実施の形態において、第5凹部244は、円弧状の形状を有する。樹脂部材24Aは、本体部241の一方の端部からY軸方向に沿って突出する突出部242を有する。突出部242は、エンドキャップ22における凹部228に嵌め込むことができる。樹脂部材24Aは、本体部241の他方の端部からY軸方向に沿って突出する突出部243を有する。
鋼板部材24Bは、所定の形状に加工された鋼板からなる。鋼板部材24Bは、例えばプレス加工を実施することで製造される。図11を参照して、鋼板部材24Bは、第1板状部251と、第2板状部252と、第3板状部253と、第4板状部254と、第5板状部255と、を含む。図8、図9および図11を参照して、第1板状部251は、エンドキャップ22の凹部224に嵌め込むことができる。第2板状部252は、第1板状部251の一方の長辺からZ軸方向に沿って延びる。第3板状部253は、第1板状部251の他方の長辺からZ軸方向に沿って延びる。第3板状部253は、第2板状部252に沿って延びる。第2板状部252と第3板状部253とは、平行に配置される。第4板状部254は、第1板状部251の一方の短辺からZ軸方向に沿って延びる。第4板状部254は、Y軸方向に沿って屈曲する爪部254Aを有する。爪部254Aは、第1板状部251に沿って平行に延びる。爪部254Aは、エンドキャップ22における凹部222に対応した形状を有する。第5板状部255は、第1板状部251の他方の短辺からZ軸方向に沿って延びる。第5板状部255は、Y軸方向に沿って屈曲する爪部255Aを有する。爪部255Aは、第1板状部251に沿って平行に延びる。
図12を参照して、めねじ部品26は、板状の形状を有する。めねじ部品26には、厚み方向に貫通するねじ穴26AがY軸方向に間隔をあけて2つ形成されている。図9および図12を参照して、めねじ部品26は、凹部227に嵌め込むことができる。
図1、図8および図11を参照して、鋼板部材24Bの第4板状部254と第2板状部252および第3板状部253との間にエンドキャップ22が配置される。この際に、第1板状部251が凹部224に嵌め込まれる。そして、第4板状部254が凹部223に嵌め込まれると共に爪部254Aが凹部222に嵌め込まれる。エンドキャップ23についても、エンドキャップ22と同様にして鋼板部材24Bに取り付けられる。
図8、図9および図10を参照して、樹脂部材24Aの突出部242が、エンドキャップ22の凹部228に嵌め込まれる。同様にして、樹脂部材24Aがエンドキャップ23に取り付けられる。図9および図12を参照して、めねじ部品26が、エンドキャップ22の凹部227に嵌め込まれる。同様にしてめねじ部品26がエンドキャップ23に取り付けられる。図6、図7および図12を参照して、エンドキャップ22とエンドキャップ23との間にケーシング21が配置される。この際にケーシング21に形成された貫通孔21Aの位置と、めねじ部品26に形成されたねじ穴26Aの位置とが一致するように、ケーシング21が配置される。貫通孔21Aの直径は、ねじ穴26Aの直径よりも大きい。ケーシング21が取り付けられる部品に形成されたねじ穴(図示せず)の位置と、ケーシング21に形成された貫通孔21Aの位置と、めねじ部品26に形成されたねじ穴26Aの位置とが一致するように配置され、ねじ(図示せず)がねじ込まれる。このようにして、ケーシング21とめねじ部品26とは、ねじによって接続される。
図2を参照して、スライダ20は、レール10上に配置される。この際にスライダ20は、以下のようにして配置される。ケーシング21における第2部分212の外壁面212Aがレール10における第1側壁部12の内壁面12Aに対向すると共に、第4部分214の外壁面214Aが上壁部14の内壁面14Aに対向する。さらに、第5部分215の外壁面215Aが底壁部11の内壁面11Aに対向すると共に、第6部分216の外壁面216Aが第2側壁部13の内壁面13Aに対向する。
レール10における第2側壁部13と底壁部11とが接続される領域である第1角部15の内側における第2側壁部13および底壁部11の壁面15Aと、ケーシング21における第5部分215の外壁面215Aおよび第6部分216の外壁面216Aとの間には、第1軌道路(負荷路)51が形成されている。上壁部14および第1側壁部12が接続される領域である第2角部16の内側における上壁部14および第1側壁部12の壁面16Aと、第2部分212の外壁面212Aおよび第4部分214の外壁面214Aとの間には、第2軌道路(負荷路)52が形成されている。第1軌道路(負荷路)51と第2軌道路(負荷路)52とは、Y軸方向に沿って平行に延びる。図2、図3および図10を参照して、樹脂部材24Aの第5凹部244を取り囲む壁面244Aと、ケーシング21を構成する鋼板の内壁面21Bとの間には、第1循環路(リターン路)55が形成されている。第1循環路(リターン路)55と第1軌道路(負荷路)51とはケーシング21を挟んで形成されている。図2、図4および図11を参照して、鋼板部材24Bにおける第1板状部251の一方の面251Aとケーシング21を構成する鋼板の内壁面21Bとの間には、第2循環路(リターン路)56が形成されている。第2軌道路(負荷路)52と第2循環路(リターン路)56とはケーシング21を挟んで形成されている。
図3および図4を参照して、エンドキャップ22には、第1軌道路(負荷路)51と第1循環路(リターン路)55とを接続する第3循環路(方向転換路)53が形成されている。エンドキャップ22には、第2軌道路(負荷路)52と第2循環路(リターン路)56とを接続する第4循環路(方向転換路)54が形成されている。エンドキャップ23には、第1軌道路(負荷路)51と第1循環路(リターン路)55とを接続する第5循環路(方向転換路)57が形成されている。エンドキャップ23には、第2軌道路(負荷路)52と第2循環路(リターン路)56とを接続する第6循環路(方向転換路)58が形成されている。このようにして、第1軌道路(負荷路)51と、第1循環路(リターン路)55と、第3循環路(方向転換路)53と、第5循環路(方向転換路)57とによって環状空間が形成されている。第2軌道路(負荷路)52と、第2循環路(リターン路)56と、第4循環路54と、第6循環路(方向転換路)58によって環状空間が形成されている。エンドキャップ22,23は、すくい爪71A,71B,72A,72Bを有する。すくい爪71Aは、第3循環路(方向転換路)53と第1軌道路(負荷路)51との境界部に形成されている。すくい爪71Bは、第4循環路(方向転換路)54と第2軌道路(負荷路)52との境界部に形成されている。すくい爪72Aは、第5循環路(方向転換路)57と第1軌道路(負荷路)51との境界部に形成されている。すくい爪72Bは、第6循環路(方向転換路)58と第2軌道路(負荷路)52との境界部に形成されている。すくい爪71A,72Aは、第1軌道路(負荷路)51を転動する玉31をすくい、第3循環路(方向転換路)53または第5循環路(方向転換路)57に玉31を案内する。すくい爪71B,72Bは、第2軌道路(負荷路)52を転動する玉32をすくい、第4循環路(方向転換路)54または第6循環路(方向転換路)58に玉32を案内する。すくい爪71A,71B,72A,72Bによって、玉31,32がスムーズに無限循環することができる。
図3および図4を参照して、玉31は、第1軌道路(負荷路)51と、第1循環路(リターン路)55と、第3循環路(方向転換路)53と、第5循環路(方向転換路)57とによって形成された環状空間を循環する。本実施の形態において、玉31の直径は、例えば0.8mm以上1.3mm以下である。玉31は、第1角部15の内側の壁面15A、および第5部分215の外壁面215Aおよび第6部分216の外壁面216A上を転動可能に配置される。玉31の外周面31Aは、壁面15Aと、外壁面215A,216Aとに接触する。すなわち、第1角部15の内側の壁面15Aは、第1転走面41を構成する。第5部分215の外壁面215Aおよび第6部分216の外壁面216Aは、第2転走面42を構成する。第1転走面41と玉31とは2点接触している。第2転走面42と玉31とは2点接触している。
玉32は、第2軌道路(負荷路)52と、第2循環路(リターン路)56と、第4循環路(方向転換路)54と、第6循環路(方向転換路)58によって形成された環状空間を循環する。玉32は、第2角部16の内側の壁面16A、および第2部分212の外壁面212Aおよび第4部分214の外壁面214A上を転動可能に配置される。玉32の外周面32Aは、壁面16Aと、外壁面212A,214Aとに接触する。すなわち、第2角部16の内側の壁面16Aは第1転走面41を構成する。第2部分212の外壁面212Aおよび第4部分214の外壁面214Aは、第2転走面42を構成する。第1転走面41と玉32とは2点接触している。第2転走面42と玉32とは2点接触している。なお、本実施の形態では、玉31,32の直径の長さL1に対する割合(玉31,32の直径/L1)は、例えば、0.2以上0.33以下に設定される。同様に玉31,32の直径の長さL2に対する割合(玉31,32の直径/L2)は、例えば、0.2以上0.33以下に設定される。このような範囲とすることで、玉31,32の直径を大きくしつつ、直動案内軸受1を小形化できる。
第1角部15の内側の壁面15Aによって構成された第1転走面41と、第2角部16の内側の壁面16Aによって構成された第1転走面41とは平行に配置される。第5部分215の外壁面215Aおよび第6部分216の外壁面216Aによって構成された第2転走面42と、第2部分212の外壁面212Aおよび第4部分214の外壁面214Aによって構成された第2転走面42とは平行に配置される。
ここで、本実施の形態における直動案内軸受1では、一方の第1転走面41は、第2側壁部13と底壁部11とが接続される領域である第1角部15の内側の壁面15Aによって構成される。他方の第1転走面41は、上壁部14および第1側壁部12が接続される領域である第2角部16の内側の壁面16Aによって構成される。第1転走面41を上記のように配置することで、玉31,32の直径を大きくすることができる。直動案内軸受1を小形化するために玉31,32の直径を小さくすると、各部品間に生じた隙間や段差の影響によって、玉31,32をスムーズに循環させることが困難となるおそれがある。また、玉31,32の直径が小さくなると、直動案内軸受1の組立が困難となったり、定格荷重が小さくなったりする場合が生ずる。玉31,32の直径を大きくすることで、玉31,32をスムーズに循環させることができる。したがって、上記実施の形態における直動案内軸受1では、小形化した場合でも玉31,32がスムーズに循環される。なお、本実施の形態における直動案内軸受1は、例えば、直動案内軸受1を2つ並列に配置した状態で使用される。
上記実施の形態では、スライダ20は、鋼板からなるケーシング21と、循環部品24と、樹脂製のエンドキャップ22と、樹脂製のエンドキャップ23と、を含む。このような構成を採用することで、直動案内軸受1の量産が容易となる。
上記実施の形態では、循環部品24は、樹脂製の樹脂部材24Aと、鋼板からなる鋼板部材24Bと、を含む。鋼板部材24Bは、例えば鋼板をプレス成形することによって容易に製造することができる。また、樹脂部材24Aは、成形の容易な樹脂からなる。したがって、本実施の形態における直動案内軸受1では加工性や組立性が向上することにより、直動案内軸受1の量産が容易となる。また、循環部品24が樹脂部材24Aと鋼板部材24Bとによって構成されることで、循環部品24を小形化することができる。したがって、直動案内軸受1を小形化することができる。樹脂部材24Aによって、第1循環路(リターン路)55と第2循環路(リターン路)56とを分けることができる。また、樹脂部材24Aを用いることで、玉の31,32の循環による騒音を低減することができる。
(実施の形態2)
次に、本開示の直動案内軸受1の実施の形態2について説明する。実施の形態2における直動案内軸受1は、基本的には実施の形態1の直動案内軸受1と同様の構造を有し、同様の効果を奏する。しかしながら、実施の形態2においては、樹脂部材24Aと鋼板部材24Bとを一体化した点において、実施の形態1の場合とは異なっている。以下、実施の形態1の場合とは異なっている点について主に説明する。
次に、本開示の直動案内軸受1の実施の形態2について説明する。実施の形態2における直動案内軸受1は、基本的には実施の形態1の直動案内軸受1と同様の構造を有し、同様の効果を奏する。しかしながら、実施の形態2においては、樹脂部材24Aと鋼板部材24Bとを一体化した点において、実施の形態1の場合とは異なっている。以下、実施の形態1の場合とは異なっている点について主に説明する。
図13は、実施の形態2における直動案内軸受1の構造を示す概略斜視図である。図15は、直動案内軸受1を図14中のB-B(スライダ20のY軸方向における中央部)で切断した状態を示す断面図である。図15は、循環部品24の構造を示す概略斜視図である。図16は、図15とは異なる視点から見た直動案内軸受1の構造を示す斜視図である。図17は、エンドキャップ22の構造を示す概略斜視図である。図18は、図17とは異なる視点から見たエンドキャップ22の構造を示す斜視図である。
図14を参照して、本実施の形態における直動案内軸受1のX軸方向における長さL3は、例えば10mmである。また、Z軸方向における長さL4は、例えば10mmである。図13、図14および図15を参照して、スライダ20は、ケーシング21と、循環部品24と、エンドキャップ22,23と、接続部材28と、ナット278,279と、を含む。図15および図16を参照して、循環部品24は、本体部271と、突出部275,276と、を含む。循環部品24は、樹脂製である。本体部271には、Y軸方向に沿って延びる第6凹部272と、第7凹部273とが形成されている。第6凹部272と、第7凹部273とは、本体部271を挟むように形成されている。第6凹部272と、第7凹部273とは平行に形成されている。第6凹部272および第7凹部273は、円弧状の形状を有する。本体部271には、Y軸方向に間隔をあけて、凹部271Aと、凹部271Bとが形成されている。凹部271A,271Bには、ナット278,279が嵌め込まれている。本体部271には、第6凹部272および第7凹部273と離れてY軸方向に沿って延びる凹部274が形成されている。循環部品24は、本体部271の一方の端部からY軸方向に沿って突出する突出部275を有する。図15、図17および図18を参照して、突出部275は、エンドキャップ22における凹部227に嵌め込むことができる。循環部品24は、本体部271の他方の端部からY軸方向に沿って突出する突出部276を有する。
図19を参照して、接続部材28は、底板部281と、第1側板部282と、第2側板部283と、を含む。底板部281は、平板状の形状を有する。底板部281は、Y軸方向に沿って延びる。図17、図18および図19を参照して、底板部281は、エンドキャップ22の凹部224に嵌め込むことができる。第1側板部282は、底板部281の一方の端部からZ軸方向に沿って延びる。第1側板部282は、Y軸方向に沿って屈曲する爪部282Aを有する。爪部282Aは、底板部281に沿って延びる。図17および図19を参照して、爪部282Aは、エンドキャップ22における凹部222に嵌め込むことができる。第2側板部283は、底板部281の他方の端部からZ軸方向に沿って延びる。第2側板部283は、Y軸方向に沿って屈曲する爪部283Aを有する。爪部283Aは、底板部281に沿って延びる。
図15、図17および図18を参照して、循環部品24における突出部275がエンドキャップ22の凹部227に嵌め込まれる。図13を参照して、循環部品24がエンドキャップ23に同様にして取り付けられる。図17および図19を参照して、接続部材28における爪部282Aがエンドキャップ22の凹部222に嵌め込まれる。図13を参照して、接続部材28がエンドキャップ23に同様にして取り付けられる。図13を参照して、エンドキャップ22とエンドキャップ23との間にケーシング21が配置される。この際にケーシング21に形成された貫通孔21Aの位置と、ナット278,279に形成されたねじ穴の位置とが一致するように、ケーシング21が配置される。
図14、図15および図16を参照して、循環部品24の第6凹部272を取り囲む壁面272Aと、ケーシング21を構成する鋼板の内壁面21Bとの間には、第1循環路(リターン路)55が形成されている。循環部品24の第7凹部273を取り囲む壁面273Aとケーシング21を構成する鋼板の内壁面21Bとの間には、第2循環路(リターン路)56が形成されている。
上記実施の形態2の直動案内軸受1によっても、実施の形態1と同様に、直動案内軸受1を小形化した場合でも玉31,32をスムーズに循環させることができる。本実施の形態における玉31,32の直径は、例えば2mmである。
上記実施の形態において、循環部品24は樹脂製である。このような循環部品24を採用することで、直動案内軸受1の量産がさらに容易となる。
(変形例)
次に、実施の形態2における直動案内軸受1の変形例について説明する。図20は、実施の形態2における直動案内軸受1の変形例を示す概略断面図である。図20は、直動案内軸受1を図13中のB-Bで切断した状態を示す断面図である。図21は、第1部品の構造を示す概略斜視図である。図22は、図21とは異なる視点から見た第1部品の構造を示す斜視図である。
次に、実施の形態2における直動案内軸受1の変形例について説明する。図20は、実施の形態2における直動案内軸受1の変形例を示す概略断面図である。図20は、直動案内軸受1を図13中のB-Bで切断した状態を示す断面図である。図21は、第1部品の構造を示す概略斜視図である。図22は、図21とは異なる視点から見た第1部品の構造を示す斜視図である。
図20、図21および図22を参照して、ケーシング21における第5部分215と、第6部分216とが接続される領域の外壁面には、Y軸方向に沿って延びる円弧状の溝217Aが形成されている。第2部分212と第4部分214とが接続される領域の外壁面には、Y軸方向に沿って延びる円弧状の溝217Bが形成されている。第1軌道路(負荷路)51の溝217Aを取り囲む壁面と、第2軌道路(負荷路)52の溝217Bを取り囲む壁面とに、玉31、32が当たらないように溝271A,271Bが形成されている。すなわち、溝217A,217Bは、玉31、32の逃げ溝となっている。上記のような溝217A,217Bは、例えば、圧縮成形によって容易に製造することができる。このような構成を採用することで、玉31が溝217Aを挟んで第2転走面42に2点接触する。同様に、玉32が溝217Bを挟んで第2転走面42に2点接触する。したがって、第2転走面42上を玉31,32がスムーズに転動させることができる。第1転走面41と第2転走面42とは、R溝でゴシックアーチ形状を有する。上記実施の形態では、円弧状の溝217A,217Bが形成される場合について説明したが、これに限らず、Y軸方向に垂直な断面において、溝217A,271Bが例えば三角形状などの凹んだ形状を有してもよい。
第5部分215および第6部分216の両端には、第5部分215および第6部分216の端部に近付くにしたがって鋼板の厚みが薄くなるテーパ状の領域である面取り部219が形成されている。第2部分212および第4部分214の両端には、第2部分212および第4部分214の端部に近付くにしたがって鋼板の厚みが薄くなるテーパ状の領域である面取り部219が形成されている。このような構成を採用することで、ケーシング21とエンドキャップ22との間やケーシング21とエンドキャップ23との間において、玉31,32をスムーズに循環させることができる。すなわち、無負荷路の方向転換路(第3循環路(方向転換路)53、第4循環路(方向転換路)54、第5循環路(方向転換路)57、第6循環路(方向転換路)58)から負荷路(第1軌道路(負荷路)51、第2軌道路(負荷路)52)に玉31,32が入る際に、玉31,32をスムーズに循環させることができる。
(実施の形態3)
次に、本開示の直動案内軸受1の実施の形態3について説明する。実施の形態3における直動案内軸受1は、基本的には実施の形態1の直動案内軸受1と同様の構造を有し、同様の効果を奏する。しかしながら、実施の形態3においては、循環部品24に替えて、エンドキャップ22,23によって第1循環路(リターン路)55と第2循環路(リターン路)56とが構成されている点において、実施の形態1の場合とは異なっている。以下、実施の形態1の場合とは異なっている点について主に説明する。
次に、本開示の直動案内軸受1の実施の形態3について説明する。実施の形態3における直動案内軸受1は、基本的には実施の形態1の直動案内軸受1と同様の構造を有し、同様の効果を奏する。しかしながら、実施の形態3においては、循環部品24に替えて、エンドキャップ22,23によって第1循環路(リターン路)55と第2循環路(リターン路)56とが構成されている点において、実施の形態1の場合とは異なっている。以下、実施の形態1の場合とは異なっている点について主に説明する。
図23は、実施の形態3における直動案内軸受1の構造を示す概略斜視図である。図24は、直動案内軸受1を図23中のE-E(スライダ20のY軸方向における中央部)で切断した状態を示す断面図である。図25は、直動案内軸受1を図24中のF-Fで切断した状態を示す断面図である。図26は、直動案内軸受1を図24中のG-Gで切断した状態を示す断面図である。図27は、エンドキャップ22の構造を示す概略斜視図である。図28および図29は、図27とは異なる視点から見た直動案内軸受1の構造を示す斜視図である。
図23および図24を参照して、スライダ20は、ケーシング21と、第2部品および第3部品としてのエンドキャップ22,23と、接続部材28と、めねじ部品26と、を含む。エンドキャップ22,23は、樹脂製である。本実施の形態において、エンドキャップ22と、エンドキャップ23とは、E-E切断面を基準面として面対称となる形状を有する。図23、図27、図28および図29を参照して、エンドキャップ22は、本体部221Aと、突出部221Bと、を含む。本体部221Aは、ケーシング21と接触する面22Aと、Y軸方向において面22Aとは反対側の面22Bと、面22Aと面22Bとを接続する面22C,22D,22E,22Fと、を有する。エンドキャップ22は、本体部221Aの面22AからY軸方向に沿って延びる突出部221Bを有する。
エンドキャップ22は、突出部221Bの端面220から面22Eにまで至る貫通孔227が形成されている。面22Eには、貫通孔227の一方の開口227Aが形成されている。突出部221Bの端面220には、貫通孔227の他方の開口227Bが形成されている。エンドキャップ22は、突出部221Bの端面220から面22Fにまで至る貫通孔228が形成されている。面22Fには、貫通孔228の一方の開口228Aが形成されている。突出部221Bの端面220には、貫通孔228の他方の開口228Bが形成されている。突出部221Bの端面220には、貫通孔227の開口227Bと、貫通孔228の開口228Bとは離れて形成されている。
図23、図25および図26を参照して、エンドキャップ22と、エンドキャップ23とは、Y軸方向に並んで配置される。この際に、貫通孔227の開口227Bと、エンドキャップ23における貫通孔237の開口237Bとが対向すると共に、貫通孔228の開口228Bと、エンドキャップ23における貫通孔238の開口238Bとが対向するように、エンドキャップ22,23が配置される。そして、エンドキャップ22,23にケーシング21、めねじ部品26および接続部材28が取り付けられる。
図25および図26を参照して、エンドキャップ22およびエンドキャップ23には、第2転走面42に沿って延びる第1循環路55(リターン路)および第2循環路56(リターン路)が、エンドキャップ22,23に亘って形成されている。第1循環路(リターン路)55および第2循環路(リターン路)56は、レール10の長手方向(Y軸方向)に沿って形成されている。エンドキャップ22には、第1循環路(リターン路)55と第1軌道路(負荷路)51とを接続する第3循環路53(方向転換路)と、第2循環路(リターン路)56と第2軌道路(負荷路)52とを接続する第4循環路54(方向転換路)とが形成されている。エンドキャップ23には、第1循環路(リターン路)55と第1軌道路(負荷路)51とを接続する第5循環路57(方向転換路)と、第2循環路(リターン路)56と第2軌道路(負荷路)52とを接続する第6循環路(方向転換路)58とが形成されている。第1循環路(リターン路)55と第1軌道路(負荷路)51とは、ケーシング21を挟んで形成されている。第2循環路(リターン路)56と第2軌道路(負荷路)52とは、ケーシング21を挟んで形成されている。このようにして、第1軌道路(負荷路)51と、第1循環路(リターン路)55と、第3循環路(方向転換路)53と、第5循環路(方向転換路)57とによって環状空間が形成されている。第2軌道路(負荷路)52と、第2循環路(リターン路)56と、第4循環路(方向転換路)54と、第6循環路(方向転換路)58によって環状空間が形成されている。言い換えると、エンドキャップ22,23を組み合わせて第1循環路(リターン路)55と第2循環路(リターン路)56とが形成される。
上記実施の形態2の直動案内軸受1によっても、実施の形態1と同様に、直動案内軸受1を小形化した場合でも玉31,32をスムーズに循環させることができる。
上記実施の形態におけるエンドキャップ22,23を採用することで、実施の形態1における直動案内軸受1に比べて部品点数の増加を抑制すると共に、玉31,32をスムーズに循環させることができる。また、第1循環路(リターン路)55と第3循環路(方向転換路)53とが一体に形成されているため、第1循環路(リターン路)55と第3循環路(方向転換路)53との間につなぎ目が形成されない。第1循環路(リターン路)55と第5循環路(方向転換路)57とが一体に形成されているため、第1循環路(リターン路)55と第5循環路(方向転換路)57との間につなぎ目が形成されない。このようにつなぎ目を形成しないことで段差等が形成されず、玉31,32をスムーズに無限循環させることができる。エンドキャップ22,23同士が接触する部分にはつなぎ目が形成されるものの、実施の形態1,2よりもつなぎ目の数を低減させることができる。
上記実施の形態では、複数の転動体として玉31,32が採用される場合について説明したが、これに限らず、複数の転動体としてころが採用されてもよい。上記実施の形態では、玉31,32と、第1転走面41および第2転走面42とは、4点接触する場合について説明したが、これに限らず、2点接触するサーキュラーアーク形状を有するように構成してもよい。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、どのような面からも制限的なものではないと理解されるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、請求の範囲によって規定され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
1 直動案内軸受、10 レール、11 底壁部、11A,12A,13A,14A,21B 内壁面、12 第1側壁部、13 第2側壁部、14 上壁部、15 第1角部、15A,16A,244A,272A,273A 壁面、16 第2角部、20 スライダ、21 ケーシング、21A,111,227,228,237,238 貫通孔、22,23 エンドキャップ、22A,22B,22C,22D,22E,22F,251A 面、24 循環部品、24A 樹脂部材、24B 鋼板部材、26 めねじ部品、26A ねじ穴、28 接続部材、31,32 玉、31A,32A 外周面、51 第1軌道路(負荷路)、52 第2軌道路(負荷路)、53 第3循環路(方向転換路)、54 第4循環路(方向転換路)、55 第1循環路(リターン路)、56 第2循環路(リターン路)、57 第5循環路(方向転換路)、58 第6循環路(方向転換路)、71A,71B,72A,72B すくい爪、211 第1部分、212 第2部分、212A,214A,215A,216A 外壁面、213 第3部分、214 第4部分、215 第5部分、216 第6部分、217A,217B,271A,271B 溝、219 面取り部、220 端面、221A,241,271 本体部、221B,242,243,275,276 突出部、222,223,224,227,228,271A,271B,274 凹部、225 第1凹部、226 第2凹部、227A,227B,228A,228B,237B,238B 開口、244 第5凹部、251 第1板状部、252 第2板状部、253 第3板状部、254 第4板状部、254A,255A,282A,283A 爪部、255 第5板状部、272 第6凹部、273 第7凹部、278,279 ナット、281 底板部、282 第1側板部、283 第2側板部。
Claims (7)
- 長手方向に互いに平行に延びる一対の第1転走面を有し、鋼板からなるレールと、
前記一対の第1転走面のそれぞれに対向し、互いに平行に延びる一対の第2転走面を有するスライダと、
前記第1転走面および前記第2転走面上を転動可能に配置される複数の転動体と、を備え、
前記スライダには、前記一対の第1転走面と前記一対の第2転走面との間の空間である一対の軌道路のそれぞれにおける一方の端部と他方の端部とを接続する空間である一対の循環路が形成されており、
前記複数の転動体は、前記軌道路と前記循環路とにより構成される環状空間を循環し、
長手方向に垂直な断面において、前記レールは、
底壁部と、
前記底壁部の一方の端部から立ち上がる第1側壁部と、
前記底壁部の他方の端部から立ち上がると共に前記第1側壁部と対向する第2側壁部と、
前記第1側壁部の前記底壁部とは反対側の端部から前記底壁部と対向するように延びる上壁部と、を含み、
一方の前記第1転走面は、前記第2側壁部と前記底壁部とが接続される領域である第1角部の内側における前記第2側壁部および前記底壁部の壁面によって構成され、
他方の前記第1転走面は、前記第1側壁部と前記上壁部とが接続される領域である第2角部の内側における前記第1側壁部および前記上壁部の壁面によって構成されている、直動案内軸受。 - 前記スライダは、
前記一対の第2転走面を有し、屈曲した鋼板からなる第1部品と、
前記第1部品を構成する鋼板の前記第2転走面が形成される面とは反対側の面との間に、一方の前記循環路の一部である第1循環路、および他方の前記循環路の一部である第2循環路を形成するように前記第1部品に固定される第2部品と、
前記第1部品の前記レールの長手方向における一方の端部に配置され、一方の前記軌道路と前記第1循環路とを接続する第3循環路、および他方の前記軌道路と前記第2循環路とを接続する第4循環路を形成するように前記第1部品に固定される樹脂製の第3部品と、
前記第1部品の前記レールの長手方向における他方の端部に配置され、一方の前記軌道路と前記第1循環路とを接続する第5循環路、および他方の前記軌道路と前記第2循環路とを接続する第6循環路を形成するように前記第1部品に固定される樹脂製の第4部品と、を含む、請求項1に記載の直動案内軸受。 - 前記第2部品が樹脂製である、請求項2に記載の直動案内軸受。
- 前記第2部品は、
前記第1部品との間に前記第1循環路が形成されている樹脂製の第1部材と、
前記第1部品との間に前記第2循環路が形成され、屈曲した鋼板からなる第2部材と、を含む、請求項2に記載の直動案内軸受。 - 前記スライダは、
前記一対の第2転走面を有し、屈曲した鋼板からなる第1部品と、
前記第1部品の前記レールの長手方向における一方の端部に固定される樹脂製の第2部品と、
前記第1部品の前記レールの長手方向における他方の端部に固定される樹脂製の第3部品と、を含み、
前記第2部品および前記第3部品には、前記第2転走面に沿って、一方の前記循環路の一部である第1循環路、および他方の前記循環路の一部である第2循環路が、前記第2部品および前記第3部品にわたって形成されており、
前記第2部品には、一方の前記軌道路と前記第1循環路とを接続する第3循環路、および他方の前記軌道路と前記第2循環路とを接続する第4循環路が形成されており、
前記第3部品には、一方の前記軌道路と前記第1循環路とを接続する第5循環路、および他方の前記軌道路と前記第2循環路とを接続する第6循環路が形成されている、請求項1に記載の直動案内軸受。 - 前記一対の第2転走面には、長手方向に沿って延びる溝が形成されている、請求項2から請求項5のいずれか1項に記載の直動案内軸受。
- 前記一対の第2転走面の両端には、前記第2転走面の端部に近付くにしたがって鋼板の厚みが薄くなる領域である面取り部が形成されている、請求項2から請求項6のいずれか1項に記載の直動案内軸受。
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