(57)【要約】【課題】  ころの局所的な磨耗を抑制することができる直動案内装置を提供する。【解決手段】  ガイドレール１１及びスライダ１２の互いに対向する側面にそれぞれ設けられた軌道面１１ａ，１２ａ間に複数の円筒ころ１３が転動可能に介装され、スライダ１２がガイドレール１１の軌道面１１ａの延在方向に往復移動する直動案内装置１０であって、ガイドレール１１の軌道面１１ａ及びスライダ１２の軌道面１２ａと複数の円筒ころ１３の転動面との摩擦係数を増大させるように、ガイドレール１１の軌道面１１ａ及びスライダ１２の軌道面１２ａにショットピーニング処理が施されている。【選択図】        図１
2006292102.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガイドレール及びスライダの互いに対向する側面にそれぞれ設けられた軌道面間に複数のころが転動可能に介装され、前記スライダが前記ガイドレールの軌道面の延在方向に往復移動する直動案内装置であって、
前記ガイドレールの軌道面及び前記スライダの軌道面と前記複数のころの転動面との摩擦係数を増大させるように、前記ガイドレールの軌道面及び前記スライダの軌道面にショットピーニング処理が施されていることを特徴とする直動案内装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直動案内装置に関し、特に、短いストロークで使用され、ころが小さな揺動角で往復運動する直動案内装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガイドレール及びスライダの互いに対向する側面にそれぞれ設けられた軌道面間に複数の転動体が転動可能に介装され、スライダがガイドレールの軌道面の延在方向に往復移動する直動案内装置が知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００３】
例えば特許文献１に開示された直動案内装置は、図３に示すように、ガイドレール１と、ガイドレール１の長手方向に沿って移動可能に当該ガイドレール１上に跨架されたスライダ２とを備えている。
【０００４】
ガイドレール１の長手方向に並行な両側面には、長手方向に延在する軌道面３がそれぞれ形成されている。スライダ２には、ガイドレール１を幅方向に挟む両袖部４が設けられている。そして、両袖部４の内側面には、ガイドレール１の軌道面３に対向する軌道面５がそれぞれ形成されている。
【０００５】
両軌道面３，５の間には複数の円筒ころ６が転動可能に介装されている。スライダ２の移動に伴って、ガイドレール１とスライダ２との間に介在する円筒ころ６は転動してスライダ２の移動方向の後端部に移動するが、スライダ２を同一方向に継続して移動させていくために、これらの円筒ころ６を無限に循環させる必要がある。このため、スライダ２の両袖部４内に、スライダ２の移動方向の後端部から前端部に繋がる循環チューブ８が埋設され、円筒ころ６の無限循環軌道が形成されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３１６６９９号公報
【特許文献２】特開２００４−１１７９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、例えば工作機械等に用いられるような、重荷重を負荷される直動案内装置においては、転動体として、上記特許文献１及び特許文献２にも記載されているように、点接触となる玉ではなくて線接触となるころが用いられ、これにより直動案内装置の負荷容量の拡大が図られている。
【０００８】
直動案内装置の負荷容量の拡大に伴い、ガイドレール、スライダ、及びころの磨耗が懸念されるが、上記特許文献１においては、ころの表面に無数の油溜まりを凹設し、ガイドレール及びスライダの軌道面ところの転動面との間の潤滑を確保することで磨耗の低減を図っている。また、上記特許文献２においては、ガイドレール及びスライダの軌道面やころの転動面に表面硬化層を付加形成することで磨耗の低減を図っている。
【０００９】
そして、上述した従来の直動案内装置は、スライダ２を同一方向に継続して移動させていくために円筒ころ６の無限循環軌道が形成されていることからも分かるように、比較的長いストロークで使用されるものであり、円筒ころ６は、その転動面をガイドレール１の軌道面３およびスライダ２の軌道面５に偏りなく接触させることとなる。従って、円筒ころ６の磨耗は、その全体に均一に生じる。
【００１０】
しかしながら、比較的短いストロークで使用される非循環式の直動案内装置においては、ころが循環することなく小さな揺動角で往復運動することとなり、軌道面と接触する転動面の領域に偏りが生じると共にスライダの移動方向の反転時に軌道面と転動面との間ですべりが頻発し、ころが局所的に摩耗する虞がある。
【００１１】
本発明は、上述の問題を解消するためになされたものであり、その目的は、ころの局所的な磨耗を抑制することができる直動案内装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の直動案内装置は、ガイドレールとスライダとの互いに対向する側面に設けられた軌道面間に複数のころが転動可能に介装され、前記スライダが前記ガイドレールの軌道面の延在方向に往復移動する直動案内装置であって、前記ガイドレールの軌道面及び前記スライダの軌道面と前記複数のころの転動面との摩擦係数を増大させるように、前記ガイドレールの軌道面及び前記スライダの軌道面にショットピーニング処理が施されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ガイドレール及びスライダの軌道面にショットピーニング処理を施し、軌道面の表面粗さを調整する（粗面化する）ことにより、軌道面ところの転動面との間の摩擦係数を増大させることができ、スライダの移動方向の反転時に軌道面と転動面との間に生じるすべりを抑制することができる。これにより、比較的短いストロークで使用され、ころが小さい揺動角で往復運動する場合にも、すべりによるガイドレール、スライダ、及びころの磨耗を低減することができる。
【００１４】
さらに、ショットピーニング処理により軌道面を硬化させ、その耐摩耗性を向上させることができる。ここで、通常の機械加工による粗面化は、軌道面ところの転動面との間の摩擦係数を増大させることはできるが、軌道面を硬化させるものではなく、よって、通常の機械加工により粗面化された軌道面は磨耗しやすいものであった。これに対し、ショットピーニング処理により粗面化された軌道面は硬化されており、軌道面ところの転動面との間の摩擦係数の増大と相まって、すべりによるガイドレール、スライダ、及びころの磨耗を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態の一例を図を参照して説明する。
【００１６】
図１は本発明の実施形態の一例である直動案内装置の断面図、図２は図１の直動案内装置を矢印II-II方向に見た正面図である。
【００１７】
本発明の実施形態の一例である直動案内軸受装置１０は、ころが循環されない非循環式タイプであり、図１及び図２に示すように、ガイドレール１１と、ガイドレール１１の長手方向に沿って移動可能に当該ガイドレール１１上に配置されたスライダ１２とを備えている。
【００１８】
ガイドレール１１の上面には、前記長手方向に延在する軌道面１１ａが形成されている。スライダ１２には、ガイドレール１１の軌道面１１ａに対向する軌道面１２ａが形成されている。
【００１９】
軌道面１１ａ，１２ａの間には多数の円筒ころ１３が保持器１４を介して転動自在に介装され、これらの円筒ころ１３の転動を介してスライダ１２がガイドレール１１に対して前記長手方向に沿って相対移動できるようになっている。
【００２０】
軌道面１１ａ，１２ａにはショットピーニング処理が施され、その表面粗さが調整されて（粗面化されて）おり、且つ硬化されている。これにより、軌道面１１ａ，１２ａと円筒ころ１３の転動面との間の摩擦係数が増大しており、スライダ１２の移動方向が反転した時にも、軌道面１１ａ，１２ａと円筒ころ１３の転動面との間にすべりが生じることが抑制されている。
【００２１】
一対の軌道輪１１，１２の材料には既存の各種鋼を用いることができるが、炭素含有量の多い軸受鋼を用いることが好ましい。ショットピーニング処理により軸受鋼に含まれる残留オーステナイトがマルテンサイトに変態し、この変態時の膨張により発生する圧縮残留応力により軌道面１１ａ，１２ａを大幅に硬化させることができる。
【００２２】
尚、各軌道面１１ａ，１２ａの表面粗さは、各軌道面１１ａ，１２ａと円筒ころ１３の転動面との間に生じるすべりを抑制するに足る摩擦係数を得ることができる範囲において、特に限定されるものではなく、用途に応じて適宜設定される。
【００２３】
本実施形態の直動案内装置１０によれば、ガイドレール１１及びスライダ１２の軌道面１１ａ，１２ａにショットピーニング処理を施し、軌道面１１ａ，１２ａの表面粗さを調整する（粗面化する）ことにより、軌道面１１ａ，１２ａと円筒ころ１３の転動面との間の摩擦係数を増大させることができ、スライダ１２の移動方向の反転時に軌道面１１ａ，１２ａと円筒ころ１３の転動面との間に生じるすべりを抑制することができる。これにより、比較的短いストロークで使用され、円筒ころ１３が小さい揺動角で往復運動する場合にも、すべりによるガイドレール１１、スライダ１２、及び円筒ころ１３の磨耗を低減することができる。
【００２４】
さらに、ショットピーニング処理により軌道面１１ａ，１２ａを硬化させ、その耐摩耗性を向上させることができる。ここで、通常の機械加工による粗面化は、軌道面ところの転動面との間の摩擦係数を増大させることはできるが、軌道面を硬化させるものではなく、よって、通常の機械加工により粗面化された軌道面は磨耗しやすいものであった。これに対し、ショットピーニング処理により粗面化された軌道面１１ａ，１２ａは硬化されており、軌道面１１ａ，１２ａと円筒ころ１３の転動面との間の摩擦係数の増大と相まって、すべりによるガイドレール１１、スライダ１２、及び円筒ころ１３の磨耗を低減することができる。
【００２５】
尚、本発明のガイドレール、スライダ、軌道面、ころ等の構成は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【００２６】
例えば、上記の実施形態では、ころとして円筒ころ１３を用いた場合を例示したが、これに代えて針状ころを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態の一例である直動案内装置の断面図である。
【図２】図１の直動案内装置を矢印II-II方向に見た平面図である。
【図３】従来の直動案内装置の一例の正面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０    直動案内装置
１１    ガイドレール
１１ａ  軌道面
１２    スライダ
１２ａ  軌道面
１３    円筒ころ
【図１】
2006292102.tif 000003
【図２】
2006292102.tif 000004
【図３】
2006292102.tif 000005