(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともレールと、前記レールに対応した長さを有する条状物で、かつその両側表面に有する、前記レールと平行にした条状体ボールトラックと、
前記レールのボールトラックと平行にしたボールトラックを備えたスライダー本体と、
前記レールおよびスライダー本体の前記ボールトラック間に保持された多数のボールと、
前記スライダー本体に添えてボールトラック方向の両端に沿いながら、前記スライダー本体との接合面上に、幅が前記ボール径より略大にしたグルーブを有する両エンドカバーと、
両端が屈折され、中間部分を前記のレールと平行にし、前記両屈折部分が前記両エンドカバーの両側に位置された板ばねと
からなり、
前記板ばねにより、前記両エンドカバーと前記スライダー本体とを結合する
ことを特徴とするリニアガイドウェー。
【請求項２】
前記の板ばねが、二枚からなるもので、かつ互いに平行にしてスライダー本体の両側に、それぞれ位置されたことを特徴とする請求項１記載のリニアガイドウェー。
【請求項３】
前記エンドカバーおよびスライダー本体の間にカバーを設け、前記カバーと前記エンドカバーの回転ボールトラックとにより、Ｕ字型ボール経路を協働して形成したことを特徴とする請求項１記載のリニアガイドウェー。
【請求項４】
前記のレールに保持器グルーブを設置したことを特徴とする請求項１に記載のリニアガイドウェー。
【請求項５】
前記保持器グルーブに保持器を備え、かつ保持器の両端が前記エンドカバーに固定された
ことを特徴とする請求項４に記載のスペーサを有するリニアガイドウェー。
【請求項６】
前記エンドカバーの外側にスクレーパを設置したことを特徴とする請求項１に記載のリニアガイドウェー。
【請求項７】
前記エンドカバーの外側にリブを設け、前記のスクレーパが嵌入グルーブを設けることで、前記リブと前記嵌入グルーブとを連結することにより前記スクレーパおよび前記エンドカバーを連結することを特徴とする請求項６記載のリニアガイドウェー。
【請求項８】
前記エンドカバーに延伸腕を設け、前記延伸腕が前記スライダー本体の外側に張り合わされたことを特徴とする請求項１記載のリニアガイドウェー。
【請求項９】
前記延伸腕の末端部に接合ピンを設けたことを特徴とする請求項８記載のリニアガイドウェー。
【請求項１０】
延伸腕が使用段階での変形を防止するために、前記スライダー本体と前記延伸腕との接合
面上にフランジを設けたことを特徴とする請求項８記載のリニアガイドウェー。
【請求項１１】
前記延伸腕が使用段階での変形を防止するために、前記板ばねと前記延伸壁とを隣接状態に形成したことを特徴とする請求項８記載のリニアガイドウェー。
【請求項１２】
前記ボールトラックの強度を向上するために、前記板ばねが前記延伸腕のボールトラック
に近接するように形成されたことを特徴とする請求項８記載のリニアガイドウェー。
【請求項１３】
前記スライダー本体が、前記エンドカバーとの接合面上に位置決めフランジを設けたことを特徴とする請求項１記載のリニアガイドウェー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リニアガイドウェーの構造設計に関するもので、特にねじによる締付けが不要なスライダー設計により、寸法の小さいリニアガイドウェーに対してより良い改善効果をもたらすことのできるリニアガイドウェーの構造設計に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のリニアガイドウェーは、図６に示すように、レール１、スライダー本体２、エンドカバー３、カバープレート４およびスクレーパ５を含み、さらにねじ６により、エンドカバー３、カバープレート４およびスクレーパ５をスライダー本体に締め付けている。レール１およびスライダー本体２には、それぞれ固定孔１２とねじ穴２２が開設されている。固定孔１２はレール１を機構上に固定するのに用いられ、ねじ穴２２がスライダー本体２と機構とを接続するために使用されている。スライダー本体２の体積が小さい場合、ねじ６のサイズもそれに応じて小さく設計されるが、ねじ６のサイズがある程度小さくなるに従ってその加工難度も高くなる。そのため、図６に示す設計を用いたものは、微細なリニアガイドウェーを製造するのに相応しくなかった。
【０００３】
図７は、最近に公開された技術（ＵＳＰ第６０４２２６９号）の斜視図である。この設計は、カバープレート４とスライダー本体２とをプラスチック射出成形により一体に結合して固定している。エンドカバー３にはストッパーピン３１を設けられており、それに応じてカバープレート４上にストッパーピンホール４１を設けることで、エンドカバー３とカバープレート４とを組合わせる場合、ストッパーピン３１をストッパーピンホール４１に挿入して固定する。またエンドカバー３とカバープレートとを分離する場合、まずカバープレート４上のストッパーピングルーブ４２の中でストッパーピン３１のピンヘッド３１１を小さくした後、エンドカバー３とカバープレート４を分離させる。このような設計は、ねじ及びねじ穴の加工問題を克服し、製造コストを低減できるが、下記の４つの問題が起こり得る。
【０００４】
その一は、ナット本体２は最終の研磨工程が完成された後、ナット本体２は更にプラスチック射出成形の工程を行うことが必要とされる。プラスチック射出成形の温度は１５０〜２００℃に達しており、この温度は、既に鋼材の焼き戻す温度になっているため、この温度における鋼材は、金相変化または材料の変形により最終研磨後の精度に影響してしまう。
【０００５】
その二は、カバープレート４とナット本体２が、プラスチック射出成形の方式により固接されるが、プラスチックの熱膨張係数は、ほぼ７〜１０×１０−５℃−１の範囲で、合金鋼の熱膨張係数は約１×１０−５℃−１である。前記両材料の熱膨張係数の違いは７〜１０倍であるので、ある使用期間が経過した後、プラスチックと鋼との間に繰返す熱応力により互いに剥離するため、リニアガイドウェーの機能上の障害になり、加えて、カバープレート４とナット本体２との間がプラスチック射出成形の方式により接続されているので、故障しても修理することができない。
【０００６】
その三は、エンドカバー３とカバー４とはストッパーピンにより結合しているが、製造上の公差があり、かつストッパーピンの結合特性により前記両カバーの間に必ず隙間が生じているので、スライダーが快速に移動された場合、ボールがエンドカバー３に高速で衝撃することでエンドカバー３とカバープレート４の間に緩みが早く生じる。
【０００７】
その四は、カバープレート４にストッパーピン３１を分離させるためのストッパー溝４２が設けられているが、特殊な工具がなければ、両カバーを分離することは極めて難しい。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来技術における、スライダー本体の体積が小さい場合のネジの設定の困難さ、あるいは、金属とプラスチック射出成形との結合による剥離または材料焼戻し変形が生じ易くなる問題、また従来技術で使用するストッパーにより引き起こされる間隙あるいは分離などの避けがたい欠点を解決することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によるリニアガイドウェーは、従来技術におけるスライダー本体の体積が小さいことによりネジの設定が困難になるなどの問題を避けるために、リニアガイドウェーに結合部材としてネジを使わずに、板ばねを用いてスライダー本体およびエンドカバーを結合させる。従来のリニアガイドウェーのエンドカバー上のネジはエンドカバーとスライダー本体を結合するように機能しているが、ネジが受ける力は余り大きくない。エンドカバーは転がりボールの回流転向による衝撃力を受けるように機能しているため、エンドカバーの受力とリニアガイドウェーの荷重とは直接関係がなく、エンドカバーの受力の大きさは主にリニアガイドウェーの移動速度と関係している。しかし、その力はリニアガイドウェーが受ける荷重に対して小さいため、板ばねの弾性力によるエンドカバーとスライダー本体とを結合する力は十分である。エンドカバーおよびスライダー本体の結合部材として板ばねを使用することにより、ねじ及びねじ穴を加工することが困難であるという問題が避けられる。
【００１０】
ばねの弾性力と変形量とは関係しており、かつ変形量が僅かに変化されても弾性力には急激な変化が生じないため、本発明におけるリニアガイドウェーのスライダーが使用された過程において、板ばねは、使用期間では弾性疲労の問題があるにもかかわらず、小量の変形または弾性疲労によって弾力上の激烈の変化を生じないので、エンドカバーおよびスライダー本体がある時期使用された後、弾力を保ちつつ、スライダー本体とエンドカバーとの間に間隙を生じることを避けられる。
【００１１】
本発明のリニアガイドウェーは、エンドカバーおよび本体間の結合部材として板ばねを使用する。プラスチック射出成形を使用しない方法でエンドカバーと金属を接続しているため、スライダー本体が最終の研磨を完成した後、プラスチック射出成形を介する工程が必要なくなるので、従来技術における材料焼戻しによる変形の問題を避けることができる。そして、プラスチックと金属との間は板ばねにより挟持され、プラスチックと金属との間に常に圧力が保たれ、またプラスチックと金属の間は接着方式で互いに接着していないため、従来技術における金属とプラスチックとが剥離してしまうという問題が生じることはない。
【００１２】
本発明のリニアガイドウェーは、板ばねを便利に取付けるために、板ばね上に導入角と挟持角とを設け、エンドカバー上に挟持溝を設けることによって、前記板ばねが容易にエンドカバーの挟持溝に押圧され、エンドカバーとスライダー本体が結合される。また、本発明のリニアガイドウェーは、そのエンドカバーとスライダー本体との間が板ばねにより挟持され、そして板ばねがエンドカバーおよびスライダー本体に結合力を持続的に提供することができるので、本発明のリニアガイドウェーが、従来技術におけるストッパーピンを結合する時に生じた間隙または分離不可能という問題が生じるのを避けられる。ばねを取り外す場合、ねじ回しのみを使用して板ばねを取り外せる。そのため、本発明のリニアガイドウェーは、エンドカバーとスライダー本体との結合、または分解を極めて簡単に行うことができ、従来技術で使用されるストッパーピンにより生じる分離の問題を解決することができる。
【００１３】
プラスチック材料が使用される過程において、周りの温度、湿度などの変化、および材料の酸化、材料に生じた変形または屈折などの問題がある。材料の変形または屈折の主たる原因は材料の内部応力の解放によるものであり、また材料が材質の変化により生じる体積の変化など、特に細長い構造の場合、プラスチックはある時間を経過し材料の内部応力が釈放された後、構造上では屈折が生じ易くなる。本発明のリニアガイドウェーは、板ばねの取付け位置において最も良い配列を決定した。強度がプラスチックより遥かに良い二枚板ばねを、最も屈折変形し易い部分の外側に設置することによって、プラスチックの構造上の変形によるリニアガイドウェーの機能上障害などの問題が避けられる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の特徴および技術内容をより詳しく理解するために、下記本発明に係る具体的な実施例を詳しく参照されたい。しかしこの実施例および図面はあくまでも説明または参考するために用いられるもので、本発明に対して如何なる制限をするものではない。
【００１５】
図１は、本発明のリニアガイドウェーの分解斜視図である。リニアガイドウェーはレール１およびスライダーアセンブリを含む。スライダーアセンブリは、スライダー本体２と、両エンドカバー３と、両カバー４と、両スクレーパ５と両保持器７とからなり、更にスライダー本体２の両側から、両板ばね８により前記各部材を一体に結合する。レール１およびスライダー本体２上には、それぞれ固定孔１２およびねじ穴２２が設けられる。固定孔１２はレール１を機構上に固定するためのものであり、ねじ穴２２はスライダー本体２を機構上に固定するためのものである。レール１の両側には、それぞれボールグルーブ１１が設けられ、スライダー本体２の内側のある部位に、ボールグルーブ２１を設け、ボールグルーブ１１とボールグルーブ２１との間に、多数のボール９が設けられている。ボール９は前記スライダー本体２およびレール１間における互いの移動による摩擦抵抗力を低下させる。
【００１６】
カバープレート４はスライダー本体２の両端に貼り付けられ、ボールが安定して循環回転するための回路を提供できる。また、両エンドカバー３がスライダー本体２の両端に貼り付けられ、かつカバープレート４を被覆している。エンドカバー３に戻りボールグルーブ３２が設けられ、この戻りボールグルーブ３２は前記カバープレート４とともにボールが安定して回転できる通路を形成する。更にエンドカバー３にノズルチップ締付ねじ穴３３および油路３４が設置される。ノズルチップ締付ねじ穴３３は、ノズルチップをスライダーに便利に固定するように設計され、油路３４がグリースを効果的にスライダーの適宜な位置に分配するためのものである。
【００１７】
スクレーパ５の取付けは、ノズルチップの取付けに影響しないように、スクレーパ５に円孔５１を備え、ノズルチップが該円孔５１を通しノズルチップ締付けねじ穴３３上に締め付けられる。ねじを使用せず、エンドカバー３とスクレーパ５とを結合便宜するためには、エンドカバー３に位置決め凸縁３７を設けて結合時の相対位置を正確にする。更にエンドカバー３にリブ３５、３６を設け、更にスクレーパ５の上に前記リブ３５、３６に対応するグルーブ５２、５３を設けている。スクレーパ５とエンドカバー３とを組合わせた後、リブ３５、３６はスクレーパ５の前記グルーブ５２、５３に位置決めされ、前記スクレーパ５はレール１表面の油または屑をスクラップするために機能しているため、受力が大きくないので、リブ３５、３６の挟持力はスクレーパ５を十分に固定し得るものである。本発明のエンドカバー３には延伸腕３８が設けられ、この延伸腕３８の末端部には連結ピン３８１を有し、組合わせた場合、両エンドカバーを互いに当接して、前記連結ピン３８１と他端の結合穴３８２とが嵌め合わせてある。
【００１８】
図２は、本発明のリニアガイドウェーを組合わせた後の正面図を示す。本発明のリニアガイドウェー構造を更に詳しく理解するために図を参照すると、カバープレート４はスライダー本体２およびエンドカバー３に囲まれ、エンドカバー３上の戻りボールグルーブ３２はカバープレートとともにボールを回転させるための通路が形成されている。スクレーパ５とエンドカバー３との結合は、位置決め突縁部３７で定位され、エンドカバー３上のリブ３５が前記スクレーパ５のグルーブに係合され、スクレーパ５を固定する。また、スライダー本体２上に、両位置決め突縁部（２４、２５）を設置することで、スライダー本体２とエンドカバー３およびカバープレート４の間を結合する時、正確に位置決めすることができる。
【００１９】
図３は図２のＡ−Ａ断面図である。レール１の両側に、それぞれボールグルーブ１１が設けられ、スライダー本体２の内側に対応する位置にグルーブ２１が設けられ、両グルーブ１１、２１の間に複数のボール９が設けられている。レール１のボールグルーブ１１の底部には保持器グルーブ１３が設けられ、保持器７はそれに設置される。スライダーアセンブリはレール１と分離する時、ボール９とグルーブ１１とを分離するが、ボール９はグルーブ２１と保持器７で包囲されていることにより、ボール９がスライダーアセンブリから脱落することはない。また、スライダー本体２の外側にボール戻りグルーブ２６を設け、ボール戻りグルーブ２６とエンドカバー３の延伸腕３８とともにボールを戻すための通路を組合わせている。そして延伸腕３８の外側には、板ばね８がそれぞれ設けられ、板ばね８は、弾力、またはプラスチックの強度より遥かに高い特性を有しているので、延伸腕３８をスライダー本体２に張り合わせることができる。延伸腕３８が図３の水平方向に沿って屈折されることを回避し、そして延伸腕３８は図３の垂直方向では、断面が大きく屈折しにくい。しかし、延伸腕３８がこの方向において更に屈折しないように、スライダー本体２上に凸縁２３を設けることよって、延伸腕の屈折能力を更に強化することができる。小さい寸法の規格では、延伸腕３８が短いので、屈折しにくい。また空間は小さくなりすぎるため、スライダー本体２上に凸縁２３を設置する困難度が増加しており、この際に空間の必要性を縮小するために凸縁２３の設置を省略することができる。
【００２０】
図４は図３のＢ−Ｂ断面図である。図において、エンドカバー３の戻りボールグルーブ３２とカバープレートとともに円弧状通路を形成することで、ボール９が回転方向を変更し易くなる。しかし、リニアガイドウェーの寸法が小さい場合、加工後の面取り角はカバープレート４に類似する機能を有しているので、従来はカバープレート４の設置を省略して空間を節約することができ、作成が便利になる。またエンドカバー３上に挟持溝３９を設け、本発明の板ばね８の両端を屈折させ、その屈折された両端をエンドカバー３の端面上の前記挟持溝３９に嵌入する。エンドカバー３の端面上に前記挟持溝３９を設けているので、板ばね８とを結合した後、スライダー本体２、エンドカバー３および板プレート４の間は安定して結合される。図４に示すように、エンドカバー３上に保持器の固定溝３０を設け、保持器７の両端が前記保持器の固定溝３０に係合し固定されているので、保持器７はスライダーが組み合わされレール１と分離する時にボール９の脱落を防げる。
【００２１】
図５は板ばね８の正面図である。板ばね８の両端の屈折部は挟持角α、導入角βで設置され、図に示す挟持角αが弾力を提供するためのものであるので、エンドカバー３およびスライダー本体２を一体に結合し、エンドカバー３およびスライダー本体２の間に隙間をなくさせる。また導入角βは、両エンドカバーを固定するために板ばね８を両エンドカバーの挟持溝３９に圧入するために用いられるものである。エンドカバー３とスライダー本体２とを分離させる時、挟持角αが前記とともに板ばね８を導出する効果を有しているので、ドライバーを板ばね８とスライダー本体２との間に差し込むことにより、ドライバーのみを利用して板ばね８をこじ開けることができるため、板ばね８の組み付け、または分離は容易に行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明におけるリニアガイドウェーの分解斜視図である。
【図２】本発明におけるリニアガイドウェーの正面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図５】本発明におけるリニアガイドウェーの板ばねの正面図である。
【図６】従来のリニアガイドウェーを示す図である。
【図７】最近公開されたリニアガイドウェーを示す図である。
【符号の説明】
１    レール                      ２    スライダー本体
３    エンドカバー                ４    カバープレート
５    スクレーパ                  ６    ねじ
７    保持器                      ８    板ばね
９    ボール                    １１    ボールグルーブ
１２    固定孔                    １３    保持器溝
２１    ボールグルーブ            ２２    ねじ穴
２３    突縁                      ２４、２５    位置決め突縁
２６    ボール戻りグルーブ        ３０    保持器固定溝
３１    ストッパーピン            ３２    戻りボールグルーブ
３３    締め付けねじ穴            ３４    油路
３５、３６    リブ                ３７    位置決め凸縁
３８    延伸腕                    ３９    挟持溝
４１    ストッパーピンホール
４２    ストッパーピングルーブ
５１    円孔                      ５２、５３    嵌入グルーブ
３１１    ストッパーピンヘッド
３８１    結合ピン                ３８２    結合穴
α    挟持角                      β    導入角
【図１】
0003548543.tif 000002
【図２】
0003548543.tif 000003
【図３】
0003548543.tif 000004
【図４】
0003548543.tif 000005
【図５】
0003548543.tif 000006
【図６】
0003548543.tif 000007
【図７】
0003548543.tif 000008