(57)【要約】【課題】案内レールの側面の両転動面間に、両転動面を壁面とする凹部の底面を有するローラーガイドにおいて、直動方向を水平方向に向けて案内レールを鉛直面に固定して使用した場合に、案内レールの上側にある側面の凹部に、冷却水や走行時に生じる摩耗粉などが溜まりにくくする。【解決手段】この発明のローラーガイドは、案内レール１の側面の両転動面１１，１２間に、両転動面１１，１２を壁面とする凹部１３の底面１３ａを有する。案内レール１は、上側に配置される凹部１３の底面１３ａに溝１５を有する。【選択図】図４
2015059632.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
案内レールとスライダと複数個のローラーとで構成され、
前記案内レールの幅方向両側面に、それぞれ一対の前記ローラーの転動面が形成され、各側面の一対の転動面は互いに交差する向きで形成され、
前記案内レールは、各側面の両転動面間に、前記両転動面を壁面とする凹部の底面を有し、前記凹部の少なくとも一方は、前記底面に長手方向全体に延びる溝を有し、
前記スライダは、前記案内レールの幅方向両側に配置される脚部を有し、その両脚部の内側面に、前記案内レールの転動面に対向配置される転動面を有し、この転動面と案内レールの転動面とにより、前記ローラーが負荷状態で転動する軌道が形成され、
前記両脚部に前記ローラーの戻し路が形成され、前記両脚部にはまた、前記戻し路と前記軌道を連通させる方向転換路が形成され、
前記軌道、戻し路、および方向転換路で構成された循環経路内を前記ローラーが転動することにより、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動するローラーガイド。
【請求項２】
前記溝の底面は、前記案内レールの長手方向中央側から長手方向端部へ向けて前記凹部の底面に対する深さが大きくなる傾斜面を有する請求項１記載のローラーガイド。
【請求項３】
請求項１または２記載のローラーガイドの前記案内レールが水平面と交差する面に固定され、前記案内レールの長手方向が前記固定面と交差する方向に沿って配置され、前記溝を有する前記凹部が上側に配置されている相対移動装置。
【請求項４】
請求項１または２記載のローラーガイドの前記案内レールが鉛直面に固定され、前記案内レールの長手方向が水平方向に沿って配置され、前記溝を有する前記凹部が上側に配置されている相対移動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、案内レールの側面の両転動面間に、両転動面を壁面とする凹部の底面を有するローラーガイドと、これを備えた相対移動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ローラーガイドは、案内レールとスライダと複数個のローラー（転動体）とで構成される。案内レールの幅方向両側面にそれぞれ一対のローラーの転動面が形成され、各側面の一対の転動面は互いに交差する向きで形成され、各側面の両転動面間に、両転動面を壁面とする凹部の底面を有する。
スライダは、案内レールの幅方向両側に配置される脚部を有し、その両脚部の内側面に、案内レールの転動面に対向配置される転動面を有する。また、スライダは、直動方向でスライダ本体とエンドキャップとサイドシールとに分割され、エンドキャップとサイドシールがこの順にスライダ本体の直動方向両端に配置されている。
【０００３】
スライダの転動面と案内レールの転動面とにより、ローラーが負荷状態で転動する軌道が形成される。スライダの両脚部にローラーの戻し路が形成されている。スライダの両脚部には、さらに、戻し路と軌道を連通させる方向転換路が形成されている。軌道、戻し路、および方向転換路で構成された循環経路内を、ローラーが転動することにより、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動する。
【０００４】
このようなローラーガイドは、走行時にローラーの転動で発生する熱によりスライダや案内レールが変形して精度低下が生じることを防止するために、スライダや案内レールに外部から冷却水をかけて冷却する場合がある。
その場合、冷却水が、スライダを構成する各部品の継ぎ目等の隙間からスライダ内部に浸入することがある。スライダ内に浸入した冷却水は循環経路内に溜まることが多い。循環経路内に冷却水が溜まった状態でローラーガイドを長時間停止しておくと、転動体や循環経路の内面が腐食したり、潤滑剤が冷却水と混合して循環経路内で固化して、ローラーガイドの機能が低下するおそれがある。
【０００５】
また、ローラーガイドを、案内レールを壁面などの鉛直面に、直動方向（案内レールの長手方向）を水平方向に向けて（案内レールの幅方向を鉛直方向に沿わせて）固定した場合、案内レールの両側面が水平面に沿うため、上側にある側面の凹部に、冷却水や走行時に生じる摩耗粉などが溜まり易い。ローラーガイドは、転動体としてボールよりも転動面との接触面積が大きいローラーを使用するため、摩耗粉が細かくなって冷却水で流れ落ち易い。
【０００６】
特許文献１には、転動体がローラーに限定されない点がローラーガイドとは異なる直動案内装置において、走行時に生じた摩耗粉等を古い潤滑剤と共に排出するために、案内レールに、複数の排出孔を、案内レールの長手方向に離間し相互が非連通となるように独立して形成することが記載されている。各排出孔は、案内レールの上面（スライダ側の面）の転動体に接触しない部分に開口する第一排出孔と、案内レールの側面のスライダが通過しない部分に開口する第二排出孔からなり、第一排出孔と第二排出孔は連通している。
【０００７】
特許文献２には、工作機械のテーブル送り装置に適したローラーガイド（直動案内装置）を構成する案内レールとして、ローラーの転動面（転がり案内面）に切粉、切削水が侵入しにくい工夫がなされた案内レールが記載されている。具体的には、案内レールの上面の両側縁部を転動面より外方に張り出して形成し、案内レールの両側下部には、前記側縁部より適当距離だけ内側となる位置に油受け溝を形成し、油受け溝の底部に油排出孔を斜めに形成している。油排出孔は案内レールの長手方向の複数箇所に所定間隔で形成され、各油受け溝は、案内レールの下面に形成された油排出溝に連通している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−２５０３００号公報
【特許文献２】特開平６−２６４９２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
案内レールの側面の両転動面間に、両転動面を壁面とする凹部の底面を有するローラーガイドでは、直動方向を水平方向に向けて案内レールを鉛直面に固定した場合、特許文献１に記載された孔を案内レールに設けても、案内レールの上側にある側面の凹部に溜まった冷却水や走行時に生じる摩耗粉などを効率的に排出することができない。
また、引用文献２に記載されたローラーガイドでは、直動方向を水平方向に向けて案内レールを鉛直面に固定した場合、冷却水や走行時に生じる摩耗粉などが前記油排出孔に向かわず、案内レールの上側にある側面の凹部に溜まったままになる。
この発明の課題は、案内レールの側面の両転動面間に、両転動面を壁面とする凹部の底面を有するローラーガイドを、直動方向を水平方向に向けて案内レールを鉛直面に固定して使用した場合に、案内レールの上側にある側面の凹部に、冷却水や走行時に生じる摩耗粉などが溜まりにくくすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、この発明の一態様のローラーガイドは、下記の構成(a) (b) を有する。
(a) 案内レールとスライダと複数個のローラーとで構成されている。前記案内レールの幅方向両側面に、それぞれ一対の前記ローラーの転動面が形成され、各側面の一対の転動面は互いに交差する向きで形成されている。前記案内レールは、各側面の両転動面間に、前記両転動面を壁面とする凹部の底面を有する。
前記スライダは、前記案内レールの幅方向両側に配置される脚部を有し、その両脚部の内側面に、前記案内レールの転動面に対向配置される転動面を有する。この転動面と案内レールの転動面とにより、前記ローラーが負荷状態で転動する軌道が形成されている。前記両脚部に前記ローラーの戻し路が形成されている。前記両脚部にはまた、前記戻し路と前記軌道を連通させる方向転換路が形成されている。
前記軌道、戻し路、および方向転換路で構成された循環経路内を前記ローラーが転動することにより、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動する。
【００１１】
(b) 前記案内レールの前記凹部の少なくとも一方は、前記底面に長手方向全体に延びる溝を有する。
このローラーガイドによれば、直動方向を水平方向に向けて案内レールを鉛直面に固定して使用する際に、前記溝を有する前記凹部を上側に配置することで、上側に配置された前記凹部に入った冷却水や走行時に生じる摩耗粉などが、前記溝に入って案内レールの長手方向両端部から外部に排出されて、前記凹部に溜まりにくくなる。
このローラーガイドは下記の構成(c) を有することが好ましい。
【００１２】
(c) 前記溝の底面は、前記案内レールの長手方向中央側から長手方向端部へ向けて前記凹部の底面に対する深さが大きくなる傾斜面を有する。
前記構成(a) (b) を有するローラーガイドの前記案内レールが水平面と交差する面に固定され、前記案内レールの長手方向が前記固定面と交差する方向に沿って配置され、前記溝を有する前記凹部が上側に配置されている相対移動装置は、上側に配置された前記凹部に冷却水や走行時に生じる摩耗粉などが溜まりにくい。
前記構成(a) (b) を有するローラーガイドの前記案内レールが鉛直面に固定され、前記案内レールの長手方向が水平方向に沿って配置され、前記溝を有する前記凹部が上側に配置されている相対移動装置は、上側に配置された前記凹部に冷却水や走行時に生じる摩耗粉などが溜まりにくい。
【発明の効果】
【００１３】
この発明のローラーガイドによれば、直動方向を水平方向に向けて案内レールを鉛直面に固定して使用する際に、底面に長手方向全体に延びる溝を有する凹部（両転動面を壁面とする凹部）を上側に配置することで、上側に配置された前記凹部に、冷却水や走行時に生じる摩耗粉などが溜まりにくくなる。
この発明の相対移動装置によれば、上側に配置された案内レールの凹部（両転動面を壁面とする凹部）に、冷却水や走行時に生じる摩耗粉などが溜まりにくい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態のローラーガイドを示す部分破断正面図である。
【図２】実施形態のローラーガイドを示す平面図である。
【図３】第１実施形態のローラーガイドを構成する案内レールの平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面図である。
【図５】第１実施形態の相対移動装置を示す正面図である。
【図６】実施形態の相対移動装置でのローラーガイドの配置を示す平面図である。
【図７】第２実施形態のローラーガイドを構成する案内レールの平面図である。
【図８】第２実施形態のローラーガイドを構成する案内レールの正面図である。
【図９】第２実施形態の相対移動装置を示す正面図である。
【図１０】第２実施形態で溝形状が図７とは異なる案内レールを示す平面図である。
【図１１】溝の開口幅が変化する案内レールの例を示す正面図である。
【図１２】溝の角部が丸めてある案内レールの例を示す正面図である。
【図１３】溝の断面形状が三角形である案内レールの例を示す正面図である。
【図１４】溝に傾斜面形成用部品が嵌めてある案内レールの例を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、この発明の実施形態について説明するが、この発明はこの実施形態に限定されない。
［第１実施形態］
図１および図２に示すように、このローラーガイドは、案内レール１と、スライダ２と、ローラー３と、保持器４と、インナーシール５と、アンダーシール６とを備えている。案内レール１の両側面に、それぞれ一対の長手方向に延びる転動面１１，１２が形成されている。転動面１１，１２は、互いに直交する向きで形成されている。案内レール１は、各側面の両転動面１１，１２間に、両転動面１１，１２を壁面とする凹部１３の底面１３ａを有する。
【００１６】
図３および図４に示すように、案内レール１は、さらに、厚さ方向を貫通する複数の取り付け穴１４を有し、一方の凹部１３の底面１３ａに、長手方向全体に延びる一定深さの溝１５を有する。複数の取り付け穴１４は、案内レール１の長さ方向に等間隔で形成されている。溝１５は、取り付け穴１４と干渉しない位置に形成されている。溝１５の長手方向に垂直な断面は長方形である。
図１および図２に示すように、スライダ２は、直動方向でスライダ本体２１とエンドキャップ２２とサイドシール２３とに分割され、エンドキャップ２２とサイドシール２３がスライダ本体２１の直動方向両端に配置されている。
【００１７】
スライダ本体２１は、案内レール１の幅方向両側に配置される脚部２１１を有し、脚部２１１の両内側面に、案内レール１の各転動面１１，１２と平行に対向する各転動面２１１ａ，２１１ｂが形成されている。案内レール１の転動面１１，１２とスライダ本体２１の転動面２１１ａ，２１１ｂとで、ローラー３が負荷状態で転動する軌道が形成される。ローラー３は合成樹脂製の保持器４で保持されている。インナーシール５およびアンダーシール６は、保持器４に設けた凹部に取り付けられている。
【００１８】
スライダ本体２１の脚部２１１には、さらに、直線状の戻し路２１１ｃが形成されている。この戻し路２１１ｃは、脚部２１１に貫通孔２１１ｄを形成し、この貫通孔２１１ｄに合成樹脂製のチューブ２４を挿入することで形成されている。
エンドキャップ２２の内面には、図１に一点鎖線で示す配置で、軌道と戻し路２１１ｃを連通する方向転換路２２１が形成されている。この方向転換路２２１と軌道と戻し路２１１ｃにより、ローラー３を無限に循環させる循環経路が形成される。そして、二対四列の各循環経路をローラー３が転動することによって、スライダ２が案内レール１に沿って直動する。
【００１９】
図５は、この実施形態のローラーガイドを備えた相対移動装置の一例を示す。図５において、Ｚ方向が鉛直方向であり、紙面に垂直な方向が直動方向（水平方向）である。
図５の相対移動装置では、部材７の壁面（鉛直面）７１に、図１のローラーガイドの案内レール１が、溝１５を有する凹部１３を上側に配置し、直動方向を水平方向に向けて（案内レール１の長手方向が水平方向に沿うように）固定されている。図１のローラーガイドのスライダ２には移動テーブル８が固定されている。
【００２０】
図６に示すように、図５の相対移動装置には二個のローラーガイドが使用され、各ローラーガイドは案内レール１に三個のスライダ２が設置されている。図６において、Ｚ方向が鉛直方向であり、Ｘ方向が直動方向（水平方向）である。
この相対移動装置においては、移動テーブル８を図５の紙面に垂直な方向に移動することで、スライダ２が案内レール１に対して水平方向に直動する。その際に、上側に配置された凹部１３に入った冷却水や走行時に生じる摩耗粉などが、溝１５に入って案内レール１の長手方向両端部から外部に排出される。
【００２１】
すなわち、この実施形態のローラーガイドによれば、直動方向を水平方向に向けて案内レール１を鉛直面７１に固定して使用して使用する際に、溝１５を有する凹部１３を上側に配置することで、案内レール１の上側に配置された凹部１３に、冷却水や走行時に生じる摩耗粉などが溜まりにくくなる。
案内レール１は金属製であるため、使用する冷却水にリン酸などの案内レール１をなす金属を腐食させる成分が含まれている場合には、溝１５の表面に、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＡｌＮ、ＣｒＮ、ＡｌＣｒＮ、またはＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）からなる硬化層を形成する。これらのうちＤＬＣ膜は、摩擦係数が低く、且つ薄く形成できる。よって、溝１５に入った摩耗粉などを排出し易いため好ましい。また、高温での耐久性の点からはＡｌＣｒＮ膜を形成することが好ましい。
【００２２】
なお、図５の相対移動装置では、図１のローラーガイドの案内レール１が鉛直面７１に固定され、案内レール１の長手方向が水平方向に沿って配置されているが、案内レール１の固定面が鉛直面以外の「水平面と交差する面」であり、案内レール１の長手方向が水平方向以外の「固定面と交差する方向」に沿って配置されている相対移動装置も、この発明の範囲に含まれる。
【００２３】
［第２実施形態］
この実施形態のローラーガイドは、以下の点を除いて第１実施形態のローラーガイドと同じである。
図７および図８に示すように、この実施形態のローラガイドの案内レール１Ａは、一方の凹部１３の底面１３ａに長手方向全体に延びる溝１６を有し、その底面１６ａが、案内レール１Ａの長手方向中心から両端部に向けて、凹部１３の底面１３ａに対する深さが大きくなる傾斜面となっている。溝１６は、取り付け穴１４と干渉しない位置に形成されている。溝１６の長手方向に垂直な断面は長方形である。
【００２４】
図９は、この実施形態のローラーガイドを備えた相対移動装置の一例を示す。図９において、Ｚ方向が鉛直方向であり、紙面に垂直な方向が直動方向（水平方向）である。
図９の相対移動装置では、部材７の壁面（鉛直面）７１に、この実施形態のローラーガイドの案内レール１Ａが、溝１６を有する凹部１３を上側に配置し、直動方向を水平方向に向けて（案内レール１の長手方向が水平方向に沿うように）固定されている。ローラーガイドのスライダ２には移動テーブル８が固定されている。
この相対移動装置におけるローラーガイドの配置を示す平面図は、第１実施形態と同じ図６である。図６に示すように、図８の相対移動装置には二個のローラーガイドが使用され、各ローラーガイドは案内レール１Ａに三個のスライダ２が設置されている。図６において、Ｚ方向が鉛直方向であり、Ｘ方向が直動方向（水平方向）である。
【００２５】
この相対移動装置においては、移動テーブル８を図９の紙面に垂直な方向に移動することで、スライダ２が案内レール１Ａに対して水平方向に直動する。その際に、上側に配置された凹部１３に入った冷却水や走行時に生じる摩耗粉などが、溝１６に入って案内レール１Ａの長手方向両端部から外部に排出される。
すなわち、この実施形態のローラーガイドによれば、直動方向を水平方向に向けて案内レール１を鉛直面７１に固定して使用して使用する際に、溝１６を有する凹部１３を上側に配置することで、案内レール１の上側に配置された凹部１３に、冷却水や走行時に生じる摩耗粉などが溜まりにくくなる。
【００２６】
また、この実施形態のローラーガイドは、案内レール１Ａの溝１６の底面１６ａが傾斜面となっているため、溝１５の底面が傾斜面でない第１実施形態のローラーガイドよりも、上側に配置された凹部１３に入った冷却水や走行時に生じる摩耗粉などが外部に排出される速度が速くなる。
なお、この実施形態のローラーガイドは、案内レール１Ａの溝１６の底面１６ａが全て傾斜面となっているが、案内レールの溝の底面の一部が傾斜面となっていてもよい。その例を図１０に示す。
図１０の案内レール１Ｂは、一方の凹部１３の底面１３ａに長手方向全体に延びる溝１７を有する。この溝１７の底面は、案内レール１Ｂの長手方向中央部の所定範囲Ａでは、凹部１３の底面１３ａに対する深さが一定である水平面１７ａであり、その範囲外では、長手方向中央側から端部に向けて深くなる傾斜面１７ｂである。
【００２７】
また、図８の案内レール１Ａは、溝１６の開口幅が一定で溝１６の底面１６ａが傾斜面となっているが、溝の開口幅が案内レールの長手方向中央側から端部に向けて大きくなっていてもよい。その例を図１１に示す。
図１１に示すように、この案内レール１Ｃは、一方の凹部１３の底面１３ａに長手方向全体に延びる溝１８を有する。この溝１８の底面１８ａは、案内レール１Ｃの長手方向中心から両端部に向けて、凹部１３の底面１３ａに対する深さが大きくなる傾斜面であり、溝１８の開口幅が長手方向中心から両端部に向けて大きくなっている。
【００２８】
また、図１２に示す案内レール１Ｄのように、溝１６Ａの開口および底面の角部を丸く形成すると、上側に配置された凹部１３に入った冷却水や走行時に生じる摩耗粉などが、溝１６Ａに入り易く、溝１６Ａの底の角部に溜まりにくくなる。そのため、図１２の案内レール１Ｄを使用することで、溝１６の角部が丸く形成されていない図８の案内レール１Ａを使用した場合と比較して、上側に配置された凹部１３に入った冷却水や走行時に生じる摩耗粉などが、より一層外部に排出され易い。
【００２９】
また、図８の案内レール１Ａは、溝１６の断面形状は長方形であるが、断面形状は長方形に限定されない。例えば、図１３の案内レール１Ｅは、溝１９の断面形状が三角形で、底面１９ａが長手方向中央側から端部に向けて深くなる傾斜面であり、溝１９の開口および底面の角部を丸く形成した例である。
また、図１４に示すように、図４に示す案内レール１に形成されている溝（底面位置が変化しない溝）１５に、合成樹脂製の部品９を嵌め入れることで、凹部１３の底面１３ａに、傾斜面９ａを有する溝９Ａを形成してもよい。部品９を形成する合成樹脂としては、摩耗粉による摩耗がしにくいことと、冷却水に含まれるリン酸に対する耐性を考慮して、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）やポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）を使用することが好ましい。
【符号の説明】
【００３０】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ  案内レール
１１，１２  案内レールの転動面
１３  案内レールの側面の凹部
１３ａ  凹部の底面
１４  取り付け穴
１５，１６，１６Ａ，１７，１８，１９  溝
１６ａ，１７ｂ，１８ａ，１９ａ  溝底の傾斜面
２  スライダ
２１  スライダ本体
２１１  スライダ本体の脚部
２１１ａ，２１１ｂ  スライダの転動面
２１１ｃ  戻し路
２１１ｄ  脚部の貫通孔
２２  エンドキャップ
２３  サイドシール
２４  チューブ
３  ローラー
４  保持器
５  インナーシール
６  アンダーシール
７  案内レールを固定する部材
７１  部材の壁面（鉛直面）
８  移動テーブル
９  傾斜面形成用の部品
９Ａ  溝
９ａ  溝底の傾斜面
【図１】
2015059632.tif 000003
【図２】
2015059632.tif 000004
【図３】
2015059632.tif 000005
【図４】
2015059632.tif 000006
【図５】
2015059632.tif 000007
【図６】
2015059632.tif 000008
【図７】
2015059632.tif 000009
【図８】
2015059632.tif 000010
【図９】
2015059632.tif 000011
【図１０】
2015059632.tif 000012
【図１１】
2015059632.tif 000013
【図１２】
2015059632.tif 000014
【図１３】
2015059632.tif 000015
【図１４】
2015059632.tif 000016