JPH0718448B2 - リニアベアリング用スライダ及びその製造法 - Google Patents

リニアベアリング用スライダ及びその製造法

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JPH0718448B2
JPH0718448B2 JP3266962A JP26696291A JPH0718448B2 JP H0718448 B2 JPH0718448 B2 JP H0718448B2 JP 3266962 A JP3266962 A JP 3266962A JP 26696291 A JP26696291 A JP 26696291A JP H0718448 B2 JPH0718448 B2 JP H0718448B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、長尺の軌道レールに沿
って各種工作機械のテーブルや産業用ロボット等を直線
案内するリニアベアリング用スライダ及びその製造法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のリニアベアリング用スライダとし
ては、軌道レールに形成されたボール転走溝と相俟って
ボールを挟み込む負荷ボール溝を有すると共に、この負
荷ボール溝と平行に無負荷ボールの転走孔が穿設され、
更にテーブル等の可動体が固定される取付部が形成され
たスライダ本体と、このスライダ本体の前後両端面に取
り付けられて上記負荷ボール溝と無負荷ボールの転走孔
とを連通連結するエンドキャップとから構成されたもの
が知られている。
【０００３】かかるスライダにはその機能から可動体の
荷重が直接作用するが、もしこのような場合にスライダ
が変形すると、軌道レールの取り付けられているベース
に対して可動体が変位を生じるので、可動体を正確に直
線案内することができないといった不都合を生じてしま
う。従って、可動体が固定されるスライダ本体は高い剛
性を有していることが要求される。
【０００４】このため、従来のスライダはそのスライダ
本体が軸受鋼等の金属ブロックから製作されている。そ
の製作手順としては、先ず矩形状の金属ブロックを切削
加工や放電加工等によって所定の形状に成形し、次いで
このブロックに穿孔加工によって無負荷ボールの転走孔
や可動体を固定するボルト取付孔を形成し、最後に、浸
炭焼き入れを施した負荷ボール溝の形成部位に研削加工
やラッピング加工によって負荷ボール溝を形成するよう
にしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、スライダ本体
を軸受鋼等の金属ブロックから製作した場合には、上述
したように、一の金属ブロックに対して様々な機械加工
を順々に施さなければならず、製作に手間が係るという
問題点がある。また、スライダ本体に形成される負荷ボ
ール溝は所定の角度で正確に且つ平滑に研削されること
が要求されるが、スライダ本体の形状が複雑な場合には
グラインダ等の研削ツールを上記ブロックに正確に当接
させることができず、負荷ボール溝の仕上げ精度が悪化
するといった問題点もある。
【０００６】金属ブロック以外の材料から製作されたス
ライダ本体としては、負荷ボール溝が形成された薄板状
の金属板の外周に硬質ゴムあるいは合成樹脂をモールド
成形したものが提案されている(実開平2-43521号公報参
照)。この提案によれば、金属薄板にプレス成形やボー
ルバニシング加工を施すことで容易に且つ正確に負荷ボ
ール溝を形成することができる他、複雑な形状のスライ
ダ本体を容易に製作でき、金属ブロックを機械加工した
従来品よりも低コストでスライダ本体を製作することが
できる。
【０００７】しかし、かかる提案のスライダ本体は、負
荷ボール溝が形成された金属板を合成樹脂のブロックに
貼りつけたものと何ら変わりがないので、金属ブロック
から製作した従来品に比べて剛性が低く、可動体から強
大な荷重が作用した際には変形あるいは破損を生じ易い
といった懸念がある。
【０００８】ところで、スライダには可動体を固定する
ための取付部を設ける必要があるが、スライダの可動体
への固定方法は可動体の構造によって多種多様なため、
例えば、上記取付部はスライダから張り出したフランジ
状に形成されることもある。このため、この種のリニア
ベアリングの製造者にしてみれば、ユーザーの要求に応
えるために取付部の形状が異なる数種類のスライダを容
易しなければならず、その製造が大変面倒である。それ
故、多種多様な固定方法に容易に対応することができ、
且つ、製造コストの安価なリニアベアリング用スライダ
の登場が強く望まれている。
【０００９】本発明は、このような問題点に鑑みなされ
たものであり、その目的とするところは、製造が容易で
あると共に必要十分な機械的剛性を有するリニアベアリ
ング用スライダを提供することにある。また、本発明の
他の目的は、かかる目的を達成すると共に可動体への取
付け部の形状が異なる数タイプの製品を容易に製造する
ことが可能なリニアベアリング用スライダの製造法を提
供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明のリニ
アベアリング用スライダは、軌道レールに形成されたボ
ール転走溝と相俟ってボールを挟み込む負荷ボール溝を
有すると共に、この負荷ボール溝の両端を連通連結して
上記ボールを循環させる無負荷ボール通路を有し、テー
ブル等の可動体を上記軌道レールに沿って案内するリニ
アベアリング用スライダを前提とし、上記目的を達成す
るために、当該スライダは、上記負荷ボール溝が形成さ
れた薄板状のボール転走プレートと、上記可動体の取付
部を有する薄板状の取付プレートと、上記ボール転走プ
レート及び取付プレートに密着してこれらを一体的に保
持するスライダ成形部材とから構成されることを特徴と
するものである。
【００１１】また、本発明の製造法はこのリニアベアリ
ング用スライダの製造法に係り、上記負荷ボール溝を有
する薄板状のボール転走プレートを形成する工程と、上
記可動体の取付部を有する薄板状の取付プレートを形成
する工程と、これらボール転走プレート及び取付プレー
トを成形型の内部にインサートとして固定し、当該成形
型にスライダ成形部材を充填して上記ボール転走プレー
ト及び取付プレートが一体的に保持されたスライダを成
形する工程とを備えたことを特徴とするものである。
【００１２】このような技術的手段によれば、上記ボー
ル転走プレートと取付プレートとを成形型の内部にイン
サートとして固定し、当該成形型に対する合成樹脂の射
出成形や押出成形、あるいはアルミニウム合金や亜鉛合
金等のダイカストによりスライダが成形されるので、例
えば、断面が倒Ｃ形状や倒Ｌ形状等、様々な形状のスラ
イダを容易に製作することができる。従って、上記ボー
ル転走プレートはスライダの形状に応じてその形状を適
宜設計して差し支えなく、当該プレートに具備される負
荷ボール溝に関しても、その条数や形成角度等を適宜変
更して差し支えない。
【００１３】また、上記取付プレートは、テーブル等の
可動体が固定される取付部を有するものであれば、如何
なる形状のものであっても差し支えない。但し、可動体
の荷重がこの取付プレートに集中することを考慮すれ
ば、取付プレートはその形状や材質等の設計により高い
剛性を備えていることが必要である。
【００１４】更に、上記無負荷ボール通路としては、負
荷ボール溝の終端でボールを掬い上げて負荷ボール溝の
始端へ循環させることができるものであれば、既存のリ
ニアベアリングに適用される如何なる手段であっても差
し支えない。例えば本発明においては、負荷ボール溝と
平行な無負荷ボール孔をスライダに設けると共に、これ
ら負荷ボール溝と無負荷ボール孔とを連通連結するエン
ドキャップをスライダの前後両端面に取付けるようにし
ても良い。あるいは、負荷ボール溝の両端を連通連結す
るボールチューブをインサートとして成形型内に固定
し、スライダを成形する工程においてこれをスライダ内
に埋め込んでも良い。但し、製造工程数を減じて製造コ
ストの低下を図るとする本願発明の目的に鑑みれば、無
負荷ボール通路の一部がスライダの成形工程において成
形されるのが好ましい。
【００１５】上記取付プレートはスライダ成形部材を成
形型に充填することによってボール転走プレートと一体
的に保持されるのであるが、既に述べたように取付プレ
ートには大きな荷重が作用するので、樹脂等のスライダ
成形部材で取付プレートの周囲を包持しただけでは取付
プレートがスライダから脱落する懸念がある。取付プレ
ートをより強固にスライダと一体化する手段としては、
スライダ成形工程の前に予め接着剤を取付プレートに塗
布しておく方法や、予めプロジェクション溶接やリベッ
ト止めによって上記ボール転走プレートと取付けプレー
トとを一体化しておく方法等が考えられるが、これでは
工程数が増加するので製造コストの低下を目的とする本
願発明では好ましくない。従って、取付プレートにはス
ライダ成形部材に埋没する固定部を形成しておくことが
好ましい。これによれば、取付プレートの形状を工夫す
るだけで良く、スライダ成形部材を成形型に充填するま
での工程数を減らすことができる。上記固定部として
は、取付プレートの両端に爪を設けても良いし、取付プ
レートの中央に凹条溝を設けても良い。
【００１６】また、上記取付プレートに固定部を設ける
際には、固定部の軸方向の長さがボール転走プレートよ
りも短いか、あるいは固定部に貫通孔が形成されている
ことが好ましい。これによれば上記固定部を覆うスライ
ダ成形部材と上記ボール転走プレート周囲のスライダ成
形部材とが分断されることがないので、取付プレートと
ボール転走プレートとを強固に一体化することができ
る。
【００１７】
【作用】上記技術的手段は次のように作用する。取付プ
レートは可動体を固定する機能上その剛性が高いので、
この取付けプレートをスライダ成形部材でボール転走プ
レートと一体的に保持してスライダを成形すると、取付
プレートがスライダの補強材として機能する。従って、
スライダ成形部材が比較的軟質な場合でも高い剛性をス
ライダに与えることが可能となる。また、取付プレート
とボール転走プレートとを成形型内に固定し、当該成形
型内にスライダ成形部材を充填してこれら取付プレート
とボール転走プレートとを一体的に保持するスライダの
製造法によれば、取付プレートの形状のみを変更するこ
とにより可動体の取付部の形状が異なる各種のベアリン
グを容易に製造することが可能となる。
【００１８】
【実施例】以下、添付図面に基づいて本発明のリニアベ
アリング用スライダ及びその製造法を詳細に説明する。
図1及び図2は本発明の第一実施例に係るリニアベアリン
グ用スライダ1を軌道レール2に組み込んだ状態を示すも
のである。この第一実施例に係るスライダ1は、図3の分
解図に示されるように、断面略倒C形状に形成されて軌
道レール2に跨るスライダ本体3と、このスライダ本体3
の前後両端面に取り付けらる一対のエンドキャップ4と
から構成され、スライダ1内を無限循環するボール5を介
して軌道レール2に組み付けられている。
【００１９】先ず、上記スライダ本体3は、図4に示され
るように、チャネル状に形成されたボール転走プレート
6と可動体(図示せず)の取付部71を有する取付プレート7
とを合成樹脂(例えば、トレカ)8で一体に成形したもの
である。上記ボール転走プレート6は、ステンレス等の
金属板(例えば、SUS430)をプレス加工して形成されてお
り、相対向する内側面には軌道レール2のボール転走溝2
3と相俟ってボール5を挟み込む負荷ボール溝61が形成さ
ると共に、軸方向の両端には上記エンドキャップ4の位
置決め用突部62が形成されている。また、上記取付プレ
ート7は、ボール転走プレート6より若干厚いステンレス
等の金属板をプレス加工して形成されており、合成樹脂
8に埋没する凹条の固定部72が一対の取付部71の間に形
成されると共に、上記取付部71には可動体の固定ボルト
(図示せず)が螺合するボルト取付孔73がタップ加工され
ている。更に、上記取付プレート7はその軸方向の長さ
がボール転走プレート6よりも短く形成されている。
【００２０】上記スライダ本体３の成形は、これらのボ
ール転走プレート６及び取付プレート７をインサートと
して成形型内に固定した合成樹脂の射出成形によって行
われる。図５乃至図８に射出成形後のスライダ本体３を
示す。これらの図から明らかなように、ボール転走プレ
ート６は合成樹脂によって包持されており、いずれの方
向に関してもスライダ本体３から脱落しないようになっ
ている。また、取付プレート７は一対の取付部７１のみ
がスライダ本体３の上面に表出して固定部７２は合成樹
脂８に埋没しており、やはりいずれの方向に関してもス
ライダ本体３から脱落しないようになっている。
【００２１】また、上記射出成形においては、負荷ボー
ル溝６１の両端を連通連結してボール５を循環させるた
めの無負荷ボール通路の一部がスライダ本体３に成形さ
れている。具体的には、スライダ本体３の各袖部３１に
負荷ボール溝６１と平行な無負荷ボールの転走孔３２が
形成される一方、スライダ本体３の前後両端面に負荷ボ
ール溝６１と上記転走孔３２との間におけるボール５の
方向転換を案内する半円形状のリターンガイド３３が形
成される。また、エンドキャップ４の突片４１が嵌合す
る位置決め孔３４も射出成形の際に形成される。
【００２２】このようにスライダ本体３はボール転走プ
レート６及び取付プレート７を成形型内にインサートと
した合成樹脂の射出成形によって略完成するが、最後に
上面に表出した取付プレート７の取付部７１に研磨加工
を施し、基準面が形成される。
【００２３】一方、上記スライダ本体3の前後両端面に
取付けられる一対のエンドキャップ4は、合成樹脂の射
出成形によって製作され、その内面側には無負荷ボール
通路の一部を構成する半円形状のボールリターン溝42が
形成されている。図9乃至図13に示すように、上記ボー
ルリターン溝42はスライダ本体3の負荷ボール溝61と転
走孔32とを連結するように形成され、負荷ボール溝61に
対応する端部側には負荷ボール溝61を転走するボール5
を掬上げるための舌片43が形成されている。また、上記
ボールリターン溝42の円中心には座44が形成されてお
り、エンドキャップ4をスライダ本体3に取付けた際にス
ライダ本体3側のリターンガイド33がこの座44に嵌合
し、ボールリターン溝42内を旋回するボール5を円滑に
案内するようになっいる。これらエンドキャップ4は接
着によってスライダ本体3に取付けられるが、エンドキ
ャップ4側にはボール転走プレート6の突部62が嵌合する
凹部45及びスライダ本体3の位置決め孔34に嵌合する突
片41が形成されているので、エンドキャップ4をスライ
ダ本体3に対して正確に取り付けることができる。
【００２４】また、本実施例のスライダ１が組み込まれ
る軌道レール２は、図２及び図３に示すように、プレス
加工されたチャネル状のレールプレート２１の凹溝内に
射出成形で合成樹脂２２を充填したものであり、レール
プレート２１の両外側面にはプレス加工時にボール転走
溝２３が形成されている。また、レールプレート２１の
ベースには長手方向に所定の間隔をおいて貫通孔２４が
形成されており、射出成形時にはこの貫通孔２４に対応
してボルト取付孔２５が成形される。尚、本実施例のス
ライダ１にはボール保持器が設けられていないので、ス
ライダ１が軌道レール２から不意に外れてボール５が負
荷ボール溝６１から脱落することがないよう、軌道レー
ル２の両端にはストッパー９が装着されている。
【００２５】以上のように構成され製造される本実施例
のスライダ1は、エンドキャップ4のボールリターン溝42
及びスライダ本体1の転走孔32から構成される無負荷ボ
ール通路にボール5を充填し、且つ、軌道レール2のボー
ル転走溝23とスライダ本体3の負荷ボール溝61との間に
ボールを挟み込むようにして軌道レール2に組み込ま
れ、上面に表出した取付部71に可動体を固定して使用さ
れる。本実施例のスライダ1はその大部分が合成樹脂か8
ら成形されているが、剛性の高い取付プレート7がその
一部を合成樹脂8内に埋没させてスライダ本体3と一体化
されており、この取付プレート7がスライダ本体3の補強
部材として機能してスライダ本体3の剛性アップが図ら
れている。従って、可動体から衝撃荷重等の極度に大き
な荷重が作用した場合にも、スライダ本体3が変形ある
いは破損するのを未然に防ぐことができる。
【００２６】また、上記製造法によるスライダ１は、取
付プレート７が合成樹脂の射出成形によってスライダ本
体３と一体化されているので、取付プレート７の形状を
変更するだけで取付部７１の形状の異なる数種類のスラ
イダを製造することができる。図１４はその一例を示す
ものであり、取付プレート７に換えて、幅広の取付部７
５を有し且つこの取付部７５にボルト孔７６を有する取
付プレート７ａを用いてスライダ本体３を射出成形した
ものである。このように本実施例のスライダ１によれ
ば、ボール転走プレート６等の共通部品に対して取付プ
レート７のみを変更していくことで数種類のスライダ１
を製造することができ、ユーザーの要求に応じたスライ
ダを安価に且つ容易に製造することが可能となる。
【００２７】尚、上記実施例では取付プレート7の軸方
向の長さをボール転走プレート6のそれよりも短くする
ことにより、取付プレート7の固定部72を覆う合成樹脂8
がボール転走プレート6の周囲の合成樹脂8と確実に連結
され、両者が強固に一体化される構造となっているが、
もし仮に取付プレート6をスライダ本体3の軸方向の長さ
と同じにしたいのであれば、図15に示すように固定部72
にスリット状貫通孔74を設けるようにしても良い。図16
は貫通孔74が形成された取付プレート7bを用いて成形し
たスライダ1の第二実施例を示す断面図であるが、この
図から明らかなように貫通孔74を介して取付プレート7
の固定部72を覆う合成樹脂8とボール転走プレート6の周
囲の合成樹脂8とが確実に連結されるので、この例にお
いても取付プレート7bをスライダ本体3と強固に一体化
することが可能である。
【００２８】また、本実施例では、ボール転走プレート
６はプレス加工するのみで負荷ボール溝６１に研削加工
等を施さなかったが、プレート６自体の材質によっては
滑らかな転走面が得られないので研削加工を施すことが
必要となる。更に、本実施例のスライダ１が組み込まれ
る軌道レール２は、レールプレート２１に合成樹脂を射
出したものでなくても差し支えなく、金属レールに研削
加工を施した従来の軌道レールであっても良いのは勿論
である。
【００２９】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明のリニ
アベアリング用スライダによれば、剛性の高い取付プレ
ートが合成樹脂あるいはダイカスト合金等のスライダ成
形部材でボール転走プレートと一体的に保持されてスラ
イダをなしているので、スライダ成形部材が比較的軟質
な場合でも高い剛性をスライダに与えることができ、大
きな荷重が作用した場合にもスライダの変形や破損を防
止することが可能となる。また、本発明のリニアベアリ
ング用スライダの製造法によれば、取付プレートとボー
ル転走プレートとを成形型内に固定し、当該成形型内に
スライダ成形部材を充填してこれら取付プレートとボー
ル転走プレートとを一体的に保持しているので、形状の
異なる取付プレートを用意することで各種のベアリング
を容易に製造することができ、製造コストの低下を図る
ことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第一実施例に係るリニアベアリング用スライ
ダを軌道レールに組み込んだ状態を示す斜視図である。
【図２】 第一実施例に係るリニアベアリング用スライ
ダを軌道レールに組み込んだ状態を示す断面図である。
【図３】 第一実施例に係るリニアベアリング用スライ
ダの分解斜視図である。
【図４】 第一実施例に係るリニアベアリング用スライ
ダのスライダ本体の構造を透視した斜視図である。
【図５】 第一実施例に係るリニアベアリング用スライ
ダのスライダ本体の正面図である。
【図６】 第一実施例に係るリニアベアリング用スライ
ダのスライダ本体の底面図である。
【図７】 第一実施例に係るリニアベアリング用スライ
ダのスライダ本体の平面図である。
【図８】 第一実施例に係るリニアベアリング用スライ
ダのスライダ本体の側面図である。
【図９】 第一実施例に係るリニアベアリング用スライ
ダのエンドキャップの底面図である。
【図１０】 第一実施例に係るリニアベアリング用スラ
イダのエンドキャップの背面図である。
【図１１】 図10のXI-XI線断面図である。
【図１２】 第一実施例に係るリニアベアリング用スラ
イダのエンドキャップの正面図である。
【図１３】 図10のXIII-XIII線断面図である。
【図１４】 第一実施例に係るリニアベアリング用スラ
イダの変形例を示す断面図である。
【図１５】 第二実施例に係るリニアベアリング用スラ
イダのスライダ本体の構造を透視した斜視図である。
【図１６】 第二実施例に係るリニアベアリング用スラ
イダを軌道レールに組み込んだ状態を示す断面図であ
る。
【符号の説明】１…スライダ、２…軌道レール、３…ス
ライダ本体、４…エンドキャップ、５…ボール、６…ボ
ール転走プレート、７…取付プレート、８…合成樹脂
（スライダ成形部材）、２３…ボール転走溝、６１…負
荷ボール溝、７１…取付部

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 軌道レールに形成されたボール転走溝と
    相俟ってボールを挟み込む負荷ボール溝を有すると共
    に、この負荷ボール溝の両端を連通連結して上記ボール
    を循環させる無負荷ボール通路を有し、テーブル等の可
    動体を上記軌道レールに沿って案内するリニアベアリン
    グ用スライダであり、 上記負荷ボール溝が形成された
    薄板状のボール転走プレートと、上記可動体の取付部を
    有する薄板状の取付プレートと、上記ボール転走プレー
    ト及び取付プレートに密着してこれらを一体的に保持す
    るスライダ成形部材とから構成されることを特徴とする
    リニアベアリング用スライダ。
  2. 【請求項２】 取付プレートには、スライダ成形部材に
    埋没する固定部が形成されていることを特徴とする請求
    項１記載のリニアベアリング用スライダ。
  3. 【請求項３】 取付けプレートは軸方向の長さがボール
    転走プレートより短いことを特徴とする請求項２記載の
    リニアベアリング用スライダ。
  4. 【請求項４】 取付プレートの固定部には貫通孔が形成
    されていることを特徴とする請求項２記載のリニアベア
    リング用スライダ。
  5. 【請求項５】 軌道レールに形成されたボール転走溝と
    相俟ってボールを挟み込む負荷ボール溝を有すると共
    に、この負荷ボール溝の両端を連通連結して上記ボール
    を循環させる無負荷ボール通路を有し、テーブル等の可
    動体を上記軌道レールに沿って案内するリニアベアリン
    グ用スライダの製造法であり、上記負荷ボール溝を有す
    る薄板状のボール転走プレートを形成する工程と、上記
    可動体の取付部を有する薄板状の取付プレートを形成す
    る工程と、これらボール転走プレート及び取付プレート
    を成形型の内部にインサートとして固定し、当該成形型
    にスライダ成形部材を充填して上記ボール転走プレート
    及び取付プレートが一体的に保持されたスライダを成形
    する工程とを備えたことを特徴とするリニアベアリング
    用スライダの製造法。
  6. 【請求項６】 上記スライダを成形する工程において上
    記無負荷ボール通路の一部が成形されることを特徴とす
    る請求項２記載のリニアベアリング用スライダの製造
    法。
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