JP4894607B2 - リニアガイド装置 - Google Patents

Description

本発明はリニアガイド装置に関する。

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ている。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路を形成する転動溝（転動体が「ころ」の場合には転動面）を有する。スライダは、さらに、転動体の戻し路と、前記戻し路と前記転動路とを連通させる方向転換路を有する。そして、前記転動路、戻し路、および方向転換路で転動体の循環経路が構成され、この循環経路内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。

このようなリニアガイド装置のスライダにおいては、スライダ本体の直動方向端部にエンドキャップが固定されている。エンドキャップは、案内レールの幅方向両側に配置される脚部と、両脚部と直交する方向に延びて両脚部を連結する胴部とからなる。
図５を用いてエンドキャップの従来例を説明する。この図は、エンドキャップのスライダ本体側の面を示す図である。

図５に示すように、エンドキャップ１０の両脚部１１には、スライダ本体側の面に、ボールの方向転換路を構成する外側溝１１０が形成されている。そして、この外側溝１１０に、方向転換路の内側溝が形成されているリターンガイド２０を配置することにより、方向転換路３０が形成される。図５の右側の脚部１１は、リターンガイド２０を外した状態を示している。外側溝１１０の転動路側には、転動路からボールをすくい上げて方向転換路に導くタング１１１が形成されている。なお、符号４は案内レールであり、符号１２はエンドキャップ１０の胴部である。

この方向転換路３０のボール進行方向に垂直な断面は、ボールの直径より僅かに大きな直径Ｅの円形で、戻し路側の開口端から転動路側までの全体で同じである。よって、脚部１１の長さ方向（Ｚ−Ｚ’方向）に沿った外側溝１１０の寸法は、戻し路側の開口端をなす円の直径Ｅと同じである。
リニアガイド装置の作動を滑らかにするためには、ボールを滑らかに循環させることが必要である。そのためには、ボールが転動路から方向転換路に滑らかに出入りできるようになっていることが重要である。そして、方向転換路のボール進行方向に垂直な断面が前述の形状である場合には、エンドキャップの方向転換路の出入り口とスライダ本体の転動溝を、厳密に位置決めする必要がある。

そのために、例えば、特許文献１の方法では、スライダ本体に位置決め溝を設けるとともに、これに嵌入する位置決め突起をエンドキャップに設けることで、位置決め精度を高くしようとしている。そして、この位置決め溝を、転動溝の近くに、転動溝と同時に研削することで形成している。
特開２００２−１３９０３５号公報

しかしながら、小型のリニアガイド装置では、スライダ本体に位置決め溝を形成するスペースが確保しにくいため、特許文献１に記載された方法で位置決め精度を高くすることは難しい。
本発明は、このような小型のリニアガイド装置の問題点を解決するために、スライダ本体とエンドキャップとの位置決めを厳密に行わなくても、ボールが転動路から方向転換路に滑らかに入ることができるリニアガイド装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は、スライダ本体とその直動方向端部に固定されるエンドキャップとからなるスライダ、案内レール、およびボールを備え、スライダ本体および案内レールに形成された互いに対向配置される転動溝でボールの転動路が構成され、スライダ本体にボールの戻し路が形成され、エンドキャップに前記転動路から戻し路にボールを向かわせる方向転換路が形成されているリニアガイド装置において、前記方向転換路のボール進行方向に垂直な断面は、少なくとも転動路側で、ボールより径の大きな円を脚部の長さ方向で二等分して生じる二つの半円を、前記円の中心から前記方向に沿って互いに同じ距離だけ離し、両半円の互いに向かい合う端点を前記方向に沿った直線で接続した形状であることを特徴とするリニアガイド装置（第１のリニアガイド装置）を提供する。

第１のリニアガイド装置によれば、方向転換路の転動路側の開口端で、脚部の長さ方向での寸法がスライダ本体の転動溝よりも前記直線の分だけ大きく、方向転換路の転動路側でのボール進行方向に垂直な断面が前述の形状となっているため、スライダ本体にエンドキャップを取り付けた時に、スライダ本体の転動溝とエンドキャップの方向転換路の開口端が、前記方向で前記直線の寸法分の範囲内でずれても、ボールは、転動路から方向転換路に滑らかに入ることができ、方向転換路から転動路に滑らかに入ることができる。

本発明はまた、スライダ本体とその直動方向端部に固定されるエンドキャップとからなるスライダ、案内レール、およびボールを備え、スライダ本体および案内レールに形成された互いに対向配置される転動溝でボールの転動路が構成され、スライダ本体にボールの戻し路が形成され、エンドキャップに前記転動路から戻し路にボールを向かわせる方向転換路が形成されているリニアガイド装置において、前記方向転換路のボール進行方向に垂直な断面は、戻し路側の開口端の形状が、ボールより径の大きな円であり、戻し路側の開口端より転動路側の形状が、前記円を脚部の長さ方向で二等分して生じる二つの半円を、前記円の中心から前記方向に沿って互いに同じ距離だけ離し、両半円の互いに向かい合う端点を前記方向に沿った直線で接続した形状であり、前記距離を戻し路側の開口端から転動路側に向かうにつれて連続的に長くしたことを特徴とするリニアガイド装置（第２のリニアガイド装置）を提供する。

第２のリニアガイド装置によれば、第１のリニアガイド装置と同様に、スライダ本体にエンドキャップを取り付けた時に、スライダ本体の転動溝とエンドキャップの方向転換路の開口端が、前記方向で前記直線の寸法分の範囲内でずれても、ボールは、転動路から方向転換路に滑らかに入ることができる。これに加えて、方向転換路のボール進行方向に垂直な断面が、戻し路側の開口端から転動路側に向かうにつれて、前述の形状で、脚部の長さ方向で大きくなるように連続的に変化しているため、方向転換路に入ったボールは、方向転換路内を戻し路側から転動路側へおよび転動路側から戻し路側へ滑らかに移動できる。

したがって、本発明の第１および第２のリニアガイド装置によれば、スライダ本体とエンドキャップとの位置決めを厳密に行わなくても、ボールが転動路から方向転換路に滑らかに入ることができ、本発明の第２のリニアガイド装置によれば、これに加えて、方向転換路内も滑らかに移動できるようになる。

本発明のリニアガイド装置によれば、スライダ本体とエンドキャップとの位置決めを厳密に行わなくても、ボールが転動路から方向転換路に滑らかに入ることができるようになる。よって、スライダ本体とエンドキャップの位置決め調整にかかる時間を大幅に短縮することができるため、リニアガイド装置の生産性を大幅に向上することができる。

以下、本発明の実施形態について説明する。
図１は、この実施形態のエンドキャップを示す図であり、スライダ本体側の面を示している。図２は図１のＡ−Ａ断面図である。図３は、方向転換路の転動路側の部分を示す拡大図である。図４は、方向転換路のボール進行方向に垂直な断面の形状を説明する図である。

図１に示すように、エンドキャップ１の両脚部１１には、スライダ本体側の面に、ボールの方向転換路を構成する外側溝１０１が形成されている。そして、この外側溝１０１に、方向転換路の内側溝２１が形成されているリターンガイド２を配置することにより、方向転換路３が形成される。図１の右側の脚部１１は、リターンガイド２を外した状態を示している。外側溝１０１の転動路側には、転動路からボールをすくい上げて方向転換路に導くタング１１１が形成されている。

また、エンドキャップ１の胴部１２には給油口１４と貫通穴１５が形成されている。そして、リターンガイド２を、スライダ本体またはエンドキャップに従来より公知の方法で固定し、エンドキャップ１の貫通穴１５とスライダ本体のねじ穴を合わせて、エンドキャップ１の外側から入れたボルトをスライダ本体に螺合することで、エンドキャップ１をスライダ本体に固定する。

この方向転換路３のボール進行方向に垂直な断面は、図４に示すように、戻し路側の開口端から転動路側に向かうにつれて、特定の形状で、脚部の長さ方向で大きくなるように連続的に変化している。
具体的には、先ず、戻し路側の開口端の形状は、ボールの直径より僅かに大きな直径Ｅの円である。また、戻し路側の開口端より転動路側の形状は、図４（ａ）に示すように、直径Ｅの円５をＺ−Ｚ’方向（脚部の長さ方向）で二等分して生じる二つの半円５１，５２を、円５の中心ＣからＺ−Ｚ’方向に沿って互いに同じ距離ｄだけ離し、両半円５１，５２の互いに向かい合う端点（５１ａと５２ａ、５１ｂと５２ｂ）をＺ−Ｚ’方向に沿った直線６で接続した形状である。

また、距離ｄは、戻し路側の開口端から転動路側に向かうにつれて連続的に長くなっている。すなわち、図４（ｂ）に示すように、ｄ＝０〜ｄ₁ 〜ｄ₂ と連続的に長くなっており、方向転換路のボール進行方向に垂直な断面は、距離ｄの増加分に応じて、Ｚ−Ｚ’方向で、戻し路側の開口端から転動路側に向けて大きくなっている。
そのため、外側溝１０１のＺ−Ｚ’方向の寸法は、図１に示すように、戻し路側で戻し路の断面円の直径Ｅと同じになっているが、転動路側に向けて連続的大きくなっており、転動路の端部で「Ｅ＋２Ｄ」となっている。これに合わせてリターンガイド２の内側溝２１も、戻し路側の端部２１ａは直径Ｅの円弧となっているが、転動路側の端部２１ｂは、図３に示すように、図４（ａ）の半円５１，５２の半分の円弧を直線６で接続した形状となっている。

この実施形態のエンドキャップ１によれば、方向転換路の転動路側の開口端が図３に示す形状となっているため、スライダ本体にエンドキャップ１を取り付けた時に、スライダ本体の転動溝とエンドキャップの方向転換路の開口端がＺ−Ｚ’方向で寸法２Ｄの範囲でずれても、ボールは、転動路から方向転換路に滑らかに入ることができる。また、方向転換路のボール進行方向に垂直な断面が、図４（ｂ）を用いて説明した形状となっているため、ボールは方向転換路内も滑らかに移動できる。

したがって、この実施形態のエンドキャップ１を用いたリニアガイド装置によれば、エンドキャップ１とスライダ本体との特別な位置決め調整を行わず、エンドキャップ１の貫通穴１５とスライダ本体のねじ穴を合わせて、エンドキャップ１の外側から入れたボルトをスライダ本体に螺合することで組み立てた場合でも、ボールが、転動路から方向転換路に滑らかに入ることができ、方向転換路内も滑らかに移動できるようになる。

エンドキャップのスライダ本体側の面を示す図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 方向転換路の転動路側の部分を示す拡大図である。 方向転換路のボール進行方向に垂直な断面の形状を説明する図である。 従来例のエンドキャップのスライダ本体側の面を示す図である。

符号の説明

１ エンドキャップ
１１ エンドキャップの脚部
１２ エンドキャップの胴部
１４ 給油口
１５ 貫通穴
１０１ 方向転換路の外側溝
１１０ 方向転換路の外側溝
１１１ タング
２ リターンガイド
２０ リターンガイド
３ 方向転換路
３０ 方向転換路
４ 案内レール
５ 円
５１，５２ 半円
５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂ 半円の端点
６ 端点を接続する直線
Ｃ 円の中心

Claims (2)

1. スライダ本体とその直動方向端部に固定されるエンドキャップとからなるスライダ、案内レール、およびボールを備え、
   スライダ本体および案内レールに形成された互いに対向配置される転動溝でボールの転動路が構成され、スライダ本体にボールの戻し路が形成され、エンドキャップに前記転動路から戻し路にボールを向かわせる方向転換路が形成されているリニアガイド装置において、
   前記方向転換路のボール進行方向に垂直な断面は、
   少なくとも転動路側で、ボールより径の大きな円を脚部の長さ方向で二等分して生じる二つの半円を、前記円の中心から前記方向に沿って互いに同じ距離だけ離し、両半円の互いに向かい合う端点を前記方向に沿った直線で接続した形状であることを特徴とするリニアガイド装置。
2. スライダ本体とその直動方向端部に固定されるエンドキャップとからなるスライダ、案内レール、およびボールを備え、
   スライダ本体および案内レールに形成された互いに対向配置される転動溝でボールの転動路が構成され、スライダ本体にボールの戻し路が形成され、エンドキャップに前記転動路から戻し路にボールを向かわせる方向転換路が形成されているリニアガイド装置において、
   前記方向転換路のボール進行方向に垂直な断面は、
   戻し路側の開口端の形状が、ボールより径の大きな円であり、
   戻し路側の開口端より転動路側の形状が、前記円を脚部の長さ方向で二等分して生じる二つの半円を、前記円の中心から前記方向に沿って互いに同じ距離だけ離し、両半円の互いに向かい合う端点を前記方向に沿った直線で接続した形状であり、前記距離を戻し路側の開口端から転動路側に向かうにつれて連続的に長くしたことを特徴とするリニアガイド装置。

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