(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軌道レールと、該軌道レールに多数の転動体を介して移動自在に設けられた移動ブロックと、を備え、
前記移動ブロックは、転動体の負荷域の通路となる負荷転走溝と転動体の無負荷域の通路となる無負荷転走路とが設けられたブロック本体と、前記負荷転走溝と無負荷転走路をつないで転動体を無限循環させる方向転換路を備えたエンドプレートと、から構成された直線案内装置において、
前記エンドプレートは樹脂成形品で、樹脂内部に、エンドプレートの厚み方向のほぼ中央に挿入されて、樹脂成形時の全方向からの樹脂収縮を規制してエンドプレートの変形を防止する形状保持部材を埋設すると共に、
複数の無限循環路を有し、エンドプレートにも各無限循環路に対応する複数の方向転換路が設けられ、形状保持部材によって複数の方向転換路間の相対位置関係を、ブロック本体側の前記負荷転送溝及び前記無負荷転送路間の位置関係と位置合わせしたことを特徴とする直線案内装置。
【請求項２】
形状保持部材は、取付ボス位置を所定位置に保持するものである請求項１に記載の直線案内装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、一直線上あるいは曲線上を移動させる場合に使われる直線案内装置に関し、特に移動ブロックを構成する樹脂製のエンドプレートの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の直線案内装置は、たとえば、図３に示すように、軌道レール１００と、軌道レール１００に多数の転動体１０１を介して移動自在に設けられた移動ブロック１０２と、から構成されている。
【０００３】
一方、移動ブロック１０２は、転動体１０１の負荷域の通路となる負荷転走溝１０３と転動体１０１の無負荷域の通路となる無負荷転走路１０４とが設けられたブロック本体１０５と、負荷転走溝１０３と無負荷転走路１０４をつないて無限循環路をつくる方向転換路１０６ａが設けられたエンドプレート１０６と、から構成されている。
【０００４】
そして、大きな荷重の加わるブロック本体１０５は、鉄鋼材料などの高剛性で硬度を高く出せる金属を用いているが、ブロック本体１０５の前後両端に組み込まれ、転動体１０１を方向転換させるだけのエンドプレート１０６は、加わる荷重が小さいので、コストを下げるために、合成樹脂の成形加工で作られていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような直線案内装置の場合は、ブロック本体１０５とエンドプレート１０６の位置合わせはきわめて重要である。負荷，無負荷転走路１０３，１０４と方向転換路１０６との合わせ部位にほんの小さな食い違いができても転動体１０１の転動移行が阻害され、ひっかかりや騒音発生の原因となり、また、転動体１０１及び転走路１０３，１０４，方向転換路１０６ａの耐久性を損なうことになるからである。
【０００６】
ところが、ブロック本体１０５は金属製なので高精度で製作できるものの、エンドプレート１０６は合成樹脂製なので高精度に製作することが困難であった。すなわち、合成樹脂の成形加工時の収縮率は大きく、樹脂の流れの方向によっても流動方向とその垂直方向の収縮率が異なるために、例えば図４（ａ）に誇張して示すように、実線で示す金型形状に対して成形品は二点鎖線で示すように、いびつな形状に変形したり、図４（ｂ）に示すようにブロック本体との取付面１０７に反りが発生してしまう。また、図４（ｃ）に示すように、肉厚が大きいリブを設けてある部位１０８に引けが発生してしまう。
【０００７】
従来から、このような成形後の樹脂収縮を見込んで金型が製作されているが、その分金型の製造コストが高額となるばかりか、実際には期待する寸法精度を実現することも困難であった。
【０００８】
一方、合成樹脂にガラス繊維等を含ませて合成樹脂の収縮率を小さくする方法があるが、ガラス繊維が鋼球等の転動体の摩耗を促進させ、発生した金属粉が軌道レール１００の負荷転走溝１０３やブロック本体１０５の負荷転走溝１０３にて押しつぶされ、そこを起点とする剥離（フレーキング）の原因となるおそれがある。
【０００９】
この発明の目的は、樹脂成形によって製作するエンドプレートを、簡単な構成で、高精度に加工し得る直線案内装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を達成するための手段】
上記目的を達成するために、本発明にあっては、軌道レールと、該軌道レールに多数の転動体を介して移動自在に設けられた移動ブロックと、を備え、前記移動ブロックは、転動体の負荷域の通路となる負荷転走溝と転動体の無負荷域の通路となる無負荷転走路とが設けられたブロック本体と、前記負荷転走溝と無負荷転走路をつないで転動体を無限循環させる方向転換路を備えたエンドプレートと、から構成された直線案内装置において、前記エンドプレートは樹脂成形品で、樹脂内部に、エンドプレートの厚み方向のほぼ中央に挿入されて、樹脂成形時の全方向からの樹脂収縮を規制してエンドプレートの変形を防止する形状保持部材を埋設すると共に、複数の無限循環路を有し、エンドプレートにも各無限循環路に対応する複数の方向転換路が設けられ、形状保持部材によって複数の方向転換路間の相対位置関係を、ブロック本体側の前記負荷転送溝及び前記無負荷転送路間の位置関係と位置合わせしたことを特徴とする。
【００１２】
形状保持部材は、取付ボス位置を所定位置に保持するものであることを特徴とする。
【００１３】
複数の無限循環路を有し、エンドプレートにも各無限循環路に対応する複数の方向転換路が設けられ、形状保持部材によって複数の方向転換路間の相対位置関係を一定関係に保持することを特徴とする。
【００１４】
【作用】
本発明にあっては、エンドプレートに埋設される形状保持部材の材料形状、挿入位置などを選ぶことにより、成形加工時の全体の収縮を抑え、寸法精度の高いエンドプレートを作ることができる。その結果として、ブロックとエンドプレートの位置合わせも精度よく行うことができる。
【００１５】
特に、方向転換路を所定位置に保持することにより、また方向転換路が複数ある場合にはそれらの相対的な位置関係を所定の位置関係に保持することにより、方向転換路とブロック本体側の負荷，無負荷転走路との位置合わせを、より高精度に行うことができる。
【００１６】
また、取付ボス位置を所定位置に保持することにより、エンドプレートをブロック本体に対して正確に位置決めして取り付けることができる。
【００１７】
また、形状保持部材は補強材にもなる。外観にリブがなく見栄えもよい。
【００１８】
さらに、細かなガラス繊維を合成樹脂全体に混入させる場合と異なり、転動体の摩耗を促進させることもない。
【００１９】
【実施例】
以下に本発明を図示の実施例に基づいて説明する。
【００２０】
図１は本発明の一実施例に係る直線案内装置を示している。図において、１は直線案内装置全体を示すもので、概略、直線状の軌道レール２と、軌道レール２に転動体としての多数のボール３を介して移動自在に設けられる移動ブロック４とから構成されている。軌道レール２と移動ブロック４は、それぞれボルト穴またはネジ穴等の取付穴２ａ，４ａを有していて、１つが機械装置の固定部側に、他が運動部側に固定されて直線運動機構部を構成する。
【００２１】
軌道レール２は、その断面形状が両側面がアンダーカットされた角形に近い剛性のある形状をしており、鉄鋼材料を用いて、必要により熱処理が施されて、必要な強度、転動面などの必要な表面硬さを得ることができる。また、軌道レール２は、下面が固定面となり、上面及び両側面が直動案内の案内面となる。上側の２つの角部は、それぞれ、側面がアンダーカットのためやや鋭角をしており、両面に鋼球の負荷転走溝５，６，７，８が長さ方向に向けて合計４状形成されている。
【００２２】
一方、移動ブロック４は、本体部となるブロック本体９と、ブロック本体９の前後両端面にボルト１１によって締め付け固定され（図１（ｂ）参照）、ボールを方向転換させる方向転換路２５を備えたエンドプレート１０，１０とから構成されている。
【００２３】
ブロック本体９の断面形状は、図１（ｃ）に示すように、横に広い４角形から下部中央をえぐり取られて、軌道レール２にそれをまたいで嵌合できる形をしている。中央凹部の両角には、軌道レール２の負荷転走溝に対応して、ボール３の負荷転走溝１２，１３，１４，１５が長さ方向に向けて合計４条形成されている。さらに、内部には、それぞれの負荷転走溝１２，１３，１４，１５に平行して、ボール３の無負荷転走路となる逃げ穴１６，１７，１８，１９が長手方向に貫通して設けられている。軌道レール２とブロック本体９の負荷転走溝５，１２；６，１３；７，１４；８，１５同士が組み合い、対をなして、ボール３の４つの負荷転送路を構成しており、図１（ｄ）に示すように、方向転換路２５を介しボール逃げ穴１６，１７，１８，１９と接続されて４条の無限循環路を構成している。
【００２４】
ブロック本体９は機械装置の運動部の荷重を担うものであり、高い剛性を必要とするから、鉄鋼等で造られる。
【００２５】
移動ブロック４には、また、ボール１０を保持するための両サイドの保持プレート２０，２０、同じく、上部の保持プレート２１，ボール３の潤滑のためのグリースを供給するためエンドプレート１０に設けられたグリースニップル２２、転走溝のグリースが漏れないように保持し、また外部からごみが入らぬようにシールする、両サイドのサイドシール２３，２３、前後両端部のエンドシール２４，２４が設けられている。
【００２６】
エンドプレート１０は樹脂成形品で、樹脂内部に、図１（ｂ）に一部断面して示すように、樹脂成形時の樹脂収縮を規制してエンドプレート１０の変形を防止する形状保持部材としての芯金２６が埋設されている。
【００２７】
次に、このエンドプレート１０について、図２を参照して詳細に説明する。
【００２８】
エンドプレート１０の、軌道レール２の長手方向に見た外観形状は、ブロック本体９の断面形状とほぼ同じである。表側から見ると、図２（ａ），（ｅ）に示すように、取付ボス穴としてのボルト穴５０，５０、グリースニップル取付用のネジ穴５１があいている。ブロック本体９への取付側となる裏面を見ると、図２（ｂ）〜（ｅ）に示すように、前記の穴等以外に、ボールの方向転換路２５の外周を構成する断面半円形状のターンＲ溝５２が４つ、ブロック本体９の４組の負荷転走路とボール逃げ穴の位置に正確に合わせて設けられている。
【００２９】
ターンＲ溝５２には、図２（ｆ），（ｈ）に示すように、方向転換路の内周を構成する断面半円形状のＲピース５３が装着され、ターンＲ溝５２とＲピース５３によってチューブ状の方向転換路２５を構成している。
【００３０】
このエンドプレート１０の成形上の特徴として、本発明により、材料である合成樹脂のほかに、合成樹脂よりも収縮率（熱膨張率）の格段に小さい材料からなる芯金２６を、エンドプレート１０の厚み方向のほぼ中央（図２（ｃ），（ｆ）参照）に挿入したことである。
【００３１】
この実施例では、芯金２６として図２（ｇ）に示すような金属板をプレスで打ち抜いたものを用いた。この芯金２６は、外形形状はエンドプレート１０よりやや小振りであるがほぼ相似形状であり、また、ボルト穴５４、油穴５５、ターンＲ溝５２を逃げるための長穴５６が４個打ち抜かれている。
【００３２】
芯金２６は合成樹脂に比べて成形加工時の収縮率（熱膨張率）がきわめて小さいから、成形加工時の全体の収縮を抑制し、変形、そり等を抑えて、寸法精度の高いエンドプレート１０を作ることができる。従って、ブロック本体９とエンドプレート１０，１０の組立時の位置合わせも正確に行うことができる。また、芯金２６は補強材にもなる。
【００３３】
特に、４つの方向転換路２５間の相対的な位置関係を、ブロック本体９側の負荷転走溝１２，１３，１４，１５および逃げ穴１６，１７，１８，１９間の位置関係と正確に位置合わせすることができる。
【００３４】
また、取付ボスとしてのボルト穴５０の位置を所定位置に保持することができるので、エンドプレート１０をブロック本体９に対して正確に位置決めして取り付けることができる。
【００３５】
この芯金２６の材料としては、この実施例では金属板をプレスで打ち抜いたものを用いたが、それ以外のもので収縮率の小さいものの中から選ぶことができる。同じ金属板でも、制振鋼板を用いると、音対策に効果的である。金網をインサートしてもよい。また、セラミックや、別の合成樹脂でより硬質なものをインサートしてもよい。別の合成樹脂を用いるものは、打音対策に効果的であり、低騒音化することができる。
【００３６】
また、金属板の打ち抜き形状や、挿入位置も実施例に限定されるものではない。エンドプレート１０の形状が単純ではなく、湯流れの方向によっても収縮率は異なるから、射出成形のゲートの工夫とあわせて種々考えられるべきである。芯金を寸法精度を必要とするブロック本体との合わせ面側に寄せてもよく、鋼球のためのターンＲ溝５２を逃げるための長穴を打ち抜くのではなく、ターンＲ溝５２にあわせて絞り加工してもよい。ターンＲ溝５２そのものを絞り加工して直接ボールの通路としてもよいし、また表層部に樹脂を流したものでもよい。樹脂を流しておけば音対策に効果が高い。
【００３７】
この実施例は、４条のボール列を有する直線案内装置について説明したが、これに限定されず、１条，２条のボール列を有するもの、５条以上のボール列を有するものについても適用できるし、また軌道レールが曲線状となった曲線案内装置についても適用できる。また、ボールスプラインも含まれる。もちろん、本願発明の名称でいうところの直線案内装置は代表的な名称にすぎず、本発明の実体は、曲線案内装置も含まれることはもちろんである。また、転動体としては、ボール以外のニードルローラーや、円筒状ころ等でもよいことはもちろんである。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、エンドプレートに埋設される形状保持部材の材料形状、挿入位置などを選ぶことにより、成形加工時の全体の収縮を抑え、寸法精度の高いエンドプレートを作ることができる。その結果として、ブロックとエンドプレートの位置合わせも精度よく行うことができる。
【００３９】
特に、方向転換路を所定位置に保持することにより、また方向転換路が複数ある場合にはそれらの相対的な位置関係を所定の位置関係に保持することにより、方向転換路とブロック本体側の負荷，無負荷転走路との位置合わせを、より高精度に行うことができる。
【００４０】
また、取付ボス位置を所定位置に保持することにより、エンドプレートをブロック本体に対して正確に位置決めして取り付けることができる。
【００４１】
さらに、細かなガラス繊維を合成樹脂全体に混入させる場合と異なり、転動体の摩耗を促進させることもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る直線案内装置を示すもので、同図（ａ）は一部破断斜視図、同図（ｂ）は一部分解斜視図、同図（ｃ）は縦断面図、同図（ｄ）は方向転換路の部分断面図である。
【図２】本発明のエンドプレートを示すもので、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は裏面図、同図（ｃ）は側面図、同図（ｄ）は同図（ｂ）のＤーＤ線断面図、同図（ｅ）は同図（ｂ）のＥーＥ線断面図、同図（ｆ）は一部破断斜視図、同図（ｇ）は芯金の正面図、同図（ｈ）は方向転換路の構成を説明するための断面図である。
【図３】従来の直線案内装置の一部破断斜視図である。
【図４】従来のエンドプレートの樹脂収縮状態を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
１  直線案内装置
２  軌道レール
３  ボール
４  移動ブロック
５，６，７，８  負荷転走溝（軌道レール側）
９  ブロック本体
１０  エンドプレート
１１  ボルト
１２，１３，１４，１５  負荷転走溝（移動ブロック側）
１６，１７，１８，１９  ボール逃げ穴
２０，２１  保持プレート
２２  グリースニップル
２３  サイドシール
２４  エンドシール
２５  方向転換路
２６  芯金（形状保持プレート）
５０  ボルト穴
５１  ネジ穴
５２  ターンＲ溝
５３  Ｒピース
５４  ボルト穴
５５  油穴
【図１】
0003550187.tif 000002
【図２】
0003550187.tif 000003
【図３】
0003550187.tif 000004
【図４】
0003550187.tif 000005