(57)【要約】【課題】作動性の向上及び材料コストの低減が可能な直動転がり案内装置を提供する。【解決手段】直動転がり案内装置に備えられるエンドキャップ１を、エンドキャップ本体２と、下側転動体すくい上げ部４と、上側転動体すくい上げ部６から構成し、下側転動体すくい上げ部４及び上側転動体すくい上げ部６を、共にエンドキャップ本体２よりも高い耐衝撃性を有する材料で形成するとともに、下側転動体すくい上げ部４及び上側転動体すくい上げ部６を形成する材料を、アイゾット衝撃強さ（ノッチ付き）が１０ｋＪ／ｍ２を超える材料とし、下側転動体すくい上げ部４及び上側転動体すくい上げ部６を、締結部材２０によってエンドキャップ本体２に取り付ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
案内レールに相対移動可能に跨架されるスライダ本体の移動方向両端面にそれぞれ接合され、且つ前記案内レールが有するレール側転動体転動溝及び前記スライダ本体が有するスライダ側転動体転動溝から形成される負荷転動路とスライダ本体が有する転動体戻り路とを連通させる方向転換路が形成されたエンドキャップにおいて、
前記エンドキャップを、前記負荷転動路から前記方向転換路へ転動体をすくい上げる転動体すくい上げ部と、当該転動体すくい上げ部が取り付けられるエンドキャップ本体と、から構成し、
前記転動体すくい上げ部を形成する材料を、前記エンドキャップ本体を形成する材料よりも耐衝撃性の高い材料としたことを特徴とするエンドキャップ。
【請求項２】
前記転動体すくい上げ部を形成する材料を、アイゾット衝撃強さ（ノッチ付き）が１０ｋＪ／ｍ２を超える材料としたことを特徴とする請求項１に記載したエンドキャップ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のエンドキャップを備えたことを特徴とする直動転がり案内装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直線運動する物体を案内する機械要素部品として、工作機械や半導体製造装置等で用いられる直動転がり案内装置及びそれに使用されるエンドキャップに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、工作機械等で使用されている直動転がり案内装置としては、図１７から図１９に示すようなものがある。
図１７は、従来から使用されている直動転がり案内装置を上方から見た斜視図である。
図１７中に示すように、直動転がり案内装置３２は、案内レール３４と、案内レール３４を跨いで組み付けられたスライダ３６を備えている。案内レール３４の両側面には、案内レール３４の軸方向に延びる２条のレール側転動体転動溝３８が形成されている。スライダ３６は、案内レール３４に相対移動可能に跨架されるスライダ本体４０と、スライダ本体４０の移動方向両端面にそれぞれ接合されているエンドキャップ１とから構成されている。
【０００３】
図１８は、図１７のＩ−Ｉ線断面図である。
図１８中に示すように、スライダ本体４０は、両袖部の内側面にレール側転動体転動溝３８に対向するスライダ側転動体転動溝４２を有しており、レール側転動体転動溝３８及びスライダ側転動体転動溝４２から、負荷転動路４４が形成されている。また、スライダ本体４０は、両袖部の肉厚部分を軸方向に貫通する転動体戻し路４６を有している。なお、図中では、説明のために、左右２条の負荷転動路４４のうち右側２条の負荷転動路４４内にのみ、後述する転動体４８が装填されている状態を示している。
【０００４】
図１９は、図１７のＪ−Ｊ線断面図である。
図１９中に示すように、エンドキャップ１には、負荷転動路４４と転動体戻し路４６とを連通させる方向転換路５０が形成されている。
そして、負荷転動路４４、転動体戻し路４６及び方向転換路５０によって、転動体転動路５２が形成されている。転動体転動路５２内には、例えば鋼球からなる複数の転動体４８が装填されており、これら複数の転動体４８は、スライダ３６の相対移動に伴って転動体転動路５２内を転動しながら無限循環する。
【０００５】
このような構成の直動転がり案内装置３２では、特に高速使用条件下において、負荷転動路４４から方向転換路５０へすくい上げられる転動体４８から加えられる衝撃によって、エンドキャップ１のうち、負荷転動路４４から方向転換路５０へ転動体４８をすくい上げる部分が損傷してしまい、直動転がり案内装置３２が使用不可能となることがある。
このような問題を解決するために、特許文献１に記載されている直動転がり案内装置がある。この直動転がり案内装置は、エンドキャップに肉抜き加工によって空間部を設け、この空間部内に樹脂系の充填剤を充填することにより、エンドキャップ全体の強度を増加させたものである。
また、エンドキャップ全体を形成する材料として、従来から用いられていた材料よりも耐衝撃性の高い材料を用いることにより、エンドキャップ全体の強度を増加させた直動転がり案内装置もある。
【特許文献１】実開平４−１１７２１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載されている直動転がり案内装置を含め、従来の直動転がり案内装置では、特に高速使用条件下において、負荷転動路から方向転換路へすくい上げられた転動体から加えられる衝撃によって、エンドキャップのうち転動体をすくい上げる部分が損傷してしまうという問題が生じる。その結果、高速使用条件化における直動転がり案内装置の作動性が低下してしまう。
【０００７】
また、従来から用いられていたものよりも耐衝撃性の高い材料を用いて、エンドキャップ全体を形成すると、エンドキャップの材料コストが増加してしまうという問題が生じる。エンドキャップの材料コストが増加してしまうと、直動転がり案内装置の材料コストが増加してしまう。
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたもので、エンドキャップのうち転動体をすくい上げる部分の耐衝撃性を向上させることにより、高速使用条件下における作動性を向上させることが可能となるとともに、材料コストの低減が可能なエンドキャップ及びそれを備えた直動転がり案内装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のうち、請求項１に記載した発明は、案内レールに相対移動可能に跨架されるスライダ本体の移動方向両端面にそれぞれ接合され、且つ前記案内レールが有するレール側転動体転動溝及び前記スライダ本体が有するスライダ側転動体転動溝から形成される負荷転動路とスライダ本体が有する転動体戻り路とを連通させる方向転換路が形成されたエンドキャップにおいて、
前記エンドキャップを、前記負荷転動路から前記方向転換路へ転動体をすくい上げる転動体すくい上げ部と、当該転動体すくい上げ部が取り付けられるエンドキャップ本体と、から構成し、
前記転動体すくい上げ部を形成する材料を、前記エンドキャップ本体を形成する材料よりも耐衝撃性の高い材料としたことを特徴とするものである。
【０００９】
本発明によると、エンドキャップを、転動体すくい上げ部とエンドキャップ本体とから構成し、転動体すくい上げ部を、エンドキャップ本体を形成する材料よりも耐衝撃性の高い材料によって形成したため、転動体すくい上げ部の耐久性が向上する。その結果、負荷転動路から方向転換路にすくい上げられる転動体によって、転動体すくい上げ部に生じる損傷が低減される。
また、エンドキャップのうち転動体すくい上げ部のみを、エンドキャップ本体を形成する材料よりも耐衝撃性の高い材料によって形成したため、エンドキャップの材料コストを低減することが可能となる。
【００１０】
次に、請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した発明であって、前記転動体すくい上げ部を形成する材料を、アイゾット衝撃強さ（ノッチ付き）が１０ｋＪ／ｍ２を超える材料としたことを特徴とするものである。
本発明によると、転動体すくい上げ部を、アイゾット衝撃強さ（ノッチ付き）が１０ｋＪ／ｍ２を超える材料によって形成したため、転動体すくい上げ部の耐久性が向上する。その結果、負荷転動路から方向転換路にすくい上げられる転動体によって、転動体すくい上げ部に生じる損傷が低減される。
【００１１】
次に、請求項３に記載した発明は、請求項１または２に記載のエンドキャップを備えたことを特徴とする直動転がり案内装置である。
本発明によると、負荷転動路から方向転換路にすくい上げられる転動体によって、転動体すくい上げ部に生じる損傷が低減されるため、特に高速使用条件下における直動転がり案内装置の作動性が向上する。
また、エンドキャップのうち転動体すくい上げ部のみを、エンドキャップ本体を形成する材料よりも耐衝撃性の高い材料によって形成したため、エンドキャップの材料コストを低減することが可能となり、直動転がり案内装置の材料コストを低減することが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、エンドキャップのうち転動体すくい上げ部のみを、エンドキャップ本体よりも耐衝撃性の高い材料を用いて形成することにより、転動体すくい上げ部の耐久性が向上する。その結果、特に高速使用条件下における直動転がり案内装置の作動性を向上させることが可能になるとともに、直動転がり案内装置の材料コストを低減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態では、転動体として鋼球を用いた直動転がり案内装置を例にして説明するが、直動転がり案内装置の構成は、これに限定されるものではなく、例えば、転動体として円筒ころを用いた構成としてもよい。
まず、図１から図５を参照して本実施形態の構成を説明する。なお、本実施形態の直動転がり案内装置は、エンドキャップの構成を除き、上述した従来の直動転がり案内装置と同様の構成であるため、以下の説明では、エンドキャップの構成のみを説明する。
【００１４】
図１は、本実施形態の直動転がり案内装置に備えられるエンドキャップ１を示す図である。
図１に示すように、エンドキャップ１は、エンドキャップ本体２と、下側転動体すくい上げ部４と、上側転動体すくい上げ部６から構成されている。
エンドキャップ本体２は、両袖部８に、それぞれ、下側方向転換路１０と上側方向転換路１２を備えている。
【００１５】
下側転動体すくい上げ部４及び上側転動体すくい上げ部６は、共にエンドキャップ本体２よりも高い耐衝撃性を有する材料で形成されている。本実施形態では、下側転動体すくい上げ部４及び上側転動体すくい上げ部６を形成する材料を、アイゾット衝撃強さ（ノッチ付き）が１０ｋＪ／ｍ２を超える材料としている。アイゾット衝撃強さ（ノッチ付き）が１０ｋＪ／ｍ２を超える材料としては、例えば、ＰＯＭ（ポリオキシメチレン）の場合、デュポン社製のデルリン１００やデルリン１１１、またはこれに類似するシリーズや類似品が挙げられる。
【００１６】
図２は、下側転動体すくい上げ部４を示す図であり、図２（ａ）は、下側転動体すくい上げ部４を案内レールの軸方向から見た図、図２（ｂ）は、下側転動体すくい上げ部４を案内レール側から見た図である。
図２に示すように、下側転動体すくい上げ部４は、下側方向転換路１０の負荷転動路（図示せず）側の端部を形成しており、下側転動体すくい上げ部本体１４と下側タング部１６から形成されている。下側転動体すくい上げ部本体１４には、下側転動体すくい上げ部本体１４を貫通する四箇所の取付け孔１８が設けられており、各取付け孔１８には、それぞれ、ねじ状の締結部材２０が、案内レール側から挿通される。そして、各締結部材２０により、エンドキャップ本体２に下側転動体すくい上げ部４が取り付けられる。
【００１７】
図３は、図１に示したエンドキャップ１を、図１中に記載した矢印Ａの方向から見た矢視図である。
図３に示すように、下側転動体すくい上げ部４がエンドキャップ本体２に取り付けられた状態で、下側タング部１６が負荷転動路側へ向いた状態となっている。
図４は、上側転動体すくい上げ部６を示す図であり、図４（ａ）は、上側転動体すくい上げ部６を案内レールの軸方向から見た図、図４（ｂ）は、上側転動体すくい上げ部６を案内レール側から見た図である。
【００１８】
図４に示すように、上側転動体すくい上げ部６は、上側方向転換路１２の負荷転動路側の端部を形成しており、下側転動体すくい上げ部と同様に、上側転動体すくい上げ部本体２２と上側タング部２４から形成されている。上側転動体すくい上げ部本体２２には、上側転動体すくい上げ部本体２２を貫通する四箇所の取付け孔１８が設けられており、各取付け孔１８には、それぞれ、ねじ状の締結部材２０が、案内レール側から挿通される。そして、各締結部材２０により、エンドキャップ本体２に上側転動体すくい上げ部６が取り付けられる。
図５は、図１に示したエンドキャップ１のＢ−Ｂ線断面図である。
図５に示すように、上側転動体すくい上げ部６がエンドキャップ本体２に取り付けられた状態で、上側タング部２４が負荷転動路側へ向いた状態となっている。
【００１９】
次に、上記の構成を備えた直動転がり案内装置の作用・効果等を説明する。
直動転がり案内装置の使用時には、スライダの相対移動に伴って、転動体転動路内を複数の転動体が転動しながら無限循環する。
複数の転動体が転動体転動路内を無限循環する過程において、負荷転動路から下側方向転換路１０にすくい上げられる転動体は、下側転動体すくい上げ部４に対して衝撃を加える。また、負荷転動路から上側方向転換路１２にすくい上げられる転動体は、上側転動体すくい上げ部６に対して衝撃を加える。
【００２０】
このとき、下側転動体すくい上げ部４及び上側転動体すくい上げ部６は、共にエンドキャップ本体２よりも高い耐衝撃性を有する材料で形成されているとともに、アイゾット衝撃強さ（ノッチ付き）が１０ｋＪ／ｍ２を超える材料によって形成されている。このため、下側転動体すくい上げ部４及び上側転動体すくい上げ部６の耐衝撃性は、下側転動体すくい上げ部４及び上側転動体すくい上げ部６を形成する材料を、エンドキャップ本体２を形成する材料と同じ材料とした場合と比較して向上している。その結果、下側転動体すくい上げ部４及び上側転動体すくい上げ部６の耐久性が向上しているため、直動転がり案内装置の使用時に転動体から受ける衝撃によって、下側転動体すくい上げ部４及び上側転動体すくい上げ部６に生じる損傷が低減される。
【００２１】
したがって、本実施形態の直動転がり案内装置であれば、直動転がり案内装置の使用時に転動体から受ける衝撃によって、下側転動体すくい上げ部４及び上側転動体すくい上げ部６に生じる損傷が低減される。その結果、特に、高速使用条件下における直動転がり案内装置の作動性を向上させることが可能となり、直動転がり案内装置の使用条件を拡大することが可能となる。
【００２２】
また、本実施形態の直動転がり案内装置であれば、エンドキャップ１を、エンドキャップ本体２と、下側転動体すくい上げ部４と、上側転動体すくい上げ部６から構成し、下側転動体すくい上げ部４及び上側転動体すくい上げ部６を、エンドキャップ本体２よりも高い耐衝撃性を有する材料で形成している。このため、エンドキャップ１全体を高い耐衝撃性を有する材料で形成した場合と比較して、直動転がり案内装置の材料コストの低減が可能となる。
【００２３】
さらに、本実施形態の直動転がり案内装置であれば、下側転動体すくい上げ部４及び上側転動体すくい上げ部６を、アイゾット衝撃強さ（ノッチ付き）が１０ｋＪ／ｍ２を超える材料によって形成している。このため、直動転がり案内装置の使用時に転動体から受ける衝撃によって、下側転動体すくい上げ部４及び上側転動体すくい上げ部６に生じる損傷が低減される。その結果、特に、高速使用条件下における直動転がり案内装置の作動性を向上させることが可能となり、直動転がり案内装置の使用条件を拡大することが可能となる。
【００２４】
また、本実施形態の直動転がり案内装置であれば、エンドキャップ１を、エンドキャップ本体２と、下側転動体すくい上げ部４と、上側転動体すくい上げ部６から構成し、下側転動体すくい上げ部４及び上側転動体すくい上げ部６を、各締結部材２０により、エンドキャップ本体２に取り付けている。このため、直動転がり案内装置の使用時に転動体から受ける衝撃によって、下側転動体すくい上げ部４や上側転動体すくい上げ部６に損傷が生じても、損傷が生じた下側転動体すくい上げ部４や上側転動体すくい上げ部６のみを交換することが可能となる。その結果、下側転動体すくい上げ部４や上側転動体すくい上げ部６に損傷が生じても、エンドキャップ１全体を交換する必要が無いため、直動転がり案内装置のメンテナンスコストを低減することが可能となるとともに、メンテナンス効率を向上させることが可能となる。
【００２５】
なお、本実施形態の直動転がり案内装置では、下側転動体すくい上げ部４及び上側転動体すくい上げ部６を、アイゾット衝撃強さ（ノッチ付き）が１０ｋＪ／ｍ２を超える材料によって形成したが、これに限定されるものではない。すなわち、下側転動体すくい上げ部４及び上側転動体すくい上げ部６を、エンドキャップ本体２よりも高い耐衝撃性を有する材料で形成すれば、下側転動体すくい上げ部４及び上側転動体すくい上げ部６を形成する材料は、アイゾット衝撃強さ（ノッチ付き）が１０ｋＪ／ｍ２を超える材料に限定されるものではない。
【００２６】
また、本実施形態の直動転がり案内装置では、下側転動体すくい上げ部４及び上側転動体すくい上げ部６を、締結部材２０によってエンドキャップ本体２に取り付けているが、下側転動体すくい上げ部４及び上側転動体すくい上げ部６の取り付け方法は、これに限定されるものではない。すなわち、例えば、下側転動体すくい上げ部４及び上側転動体すくい上げ部６を、接着によってエンドキャップ本体２に取り付けてもよい。
【００２７】
さらに、本実施形態の直動転がり案内装置では、下側転動体すくい上げ部４及び上側転動体すくい上げ部６を、互いに異なる形状に形成するとともに、四箇所の取付け孔１８が設けられた構成としたが、下側転動体すくい上げ部４及び上側転動体すくい上げ部６の構成は、これに限定されるものではない。すなわち、図６から図９に示すように、下側転動体すくい上げ部４及び上側転動体すくい上げ部６を、同一形状に形成するとともに、一箇所の取付け孔１８が設けられた構成としてもよい。この場合、下側転動体すくい上げ部４及び上側転動体すくい上げ部６の製作効率の向上及び製作コストの低減が可能となる。また、下側転動体すくい上げ部４及び上側転動体すくい上げ部６の、エンドキャップ本体２への取り付け作業工程が簡略化されるため、直動転がり案内装置の組み立て効率を向上させることが可能となる。なお、図６は、上述した変形例のエンドキャップ１を示す図であり、図７は、下側転動体すくい上げ部４及び上側転動体すくい上げ部６を示す図、図８は、図６に示したエンドキャップ１を、図６中に記載した矢印Ｃの方向から見た矢視図であり、図９は、図６に示したエンドキャップ１のＤ−Ｄ線断面図である。
【００２８】
また、本実施形態の直動転がり案内装置では、下側転動体すくい上げ部４及び上側転動体すくい上げ部６を、取付け孔１８に案内レール側から挿通される締結部材２０によって、エンドキャップ本体２に取り付ける構成としたが、これに限定されるものではない。すなわち、図１０から図１３に示すように、下側転動体すくい上げ部４及び上側転動体すくい上げ部６を、エンドキャップ本体２のスライダ本体と対向する面と逆の面から、締結部材２０によって、エンドキャップ本体２に取り付ける構成としてもよい。なお、図１０は、上述した変形例のエンドキャップ１を示す図であり、図１１は、下側転動体すくい上げ部４及び上側転動体すくい上げ部６を示す図、図１２は、図１０に示したエンドキャップ１を、図１０中に記載した矢印Ｅの方向から見た矢視図であり、図１３は、図１０に示したエンドキャップ１のＦ−Ｆ線断面図である。
【００２９】
また、本実施形態の直動転がり案内装置では、直動転がり案内装置を、左右２条の転動体転道路を有する直動転がり案内装置としているが、直動転がり案内装置の構成は、これに限定されるものではない。すなわち、例えば、図１４から図１６に示すように、左右１条の転動体転道路を有する直動転がり案内装置に適用することも可能であり、特に図示しないが、左右３条以上の転動体転道路を有する直動転がり案内装置に適用することも可能である。また、上述したそれぞれの直動転がり案内装置では、下側転動体すくい上げ部４及び上側転動体すくい上げ部を、締結部材２０によってエンドキャップ本体２に取り付ける構成としているが、これに限定されるものではなく、図１５及び図１６に示すように、締結部材２０の代わりに、転動体すくい上げ部２６を、取付け板２８によってエンドキャップ本体２に取り付ける構成としてもよい。なお、図１４は、上述した変形例のエンドキャップ１を示す図であり、図１５は、図１４に示したエンドキャップ１を、図１４中に記載した矢印Ｇの方向から見た矢視図であり、図１６は、図１４に示したエンドキャップ１のＨ−Ｈ線断面図である。また、図１４及び図１６中では、符号３０として、左右１条の方向転換路を示している。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の直動転がり案内装置に備えられるエンドキャップを示す図である。
【図２】本発明の転動体すくい上げ部を示す図である。
【図３】図１のＡ方向矢視図である。
【図４】本発明の転動体すくい上げ部を示す図である。
【図５】図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】本発明の変形例を示す図である。
【図７】本発明の変形例の転動体すくい上げ部を示す図である。
【図８】図６のＣ方向矢視図である。
【図９】図６のＤ−Ｄ線断面図である。
【図１０】本発明の変形例を示す図である。
【図１１】本発明の変形例の転動体すくい上げ部を示す図である。
【図１２】図１０のＥ方向矢視図である。
【図１３】図１０のＦ−Ｆ線断面図である。
【図１４】本発明の変形例を示す図である。
【図１５】図１４のＧ方向矢視図である。
【図１６】図１４のＨ−Ｈ線断面図である。
【図１７】従来例の直動転がり案内装置を示す図である。
【図１８】図１７のＩ−Ｉ線断面図である。
【図１９】図１７のＪ−Ｊ線断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１    エンドキャップ
２    エンドキャップ本体
４    下側転動体すくい上げ部
６    上側転動体すくい上げ部
８    両袖部
１０  下側方向転換路
１２  上側方向転換路
１４  下側転動体すくい上げ部本体
１６  下側タング部
１８  取付け孔
２０  締結部材
２２  上側転動体すくい上げ部本体
２４  上側タング部
２６  転動体すくい上げ部
２８  取付け板
３０  方向転換路
３２  直動転がり案内装置
３４  案内レール
３６  スライダ
３８  レール側転動体転動溝
４０  スライダ本体
４２  スライダ側転動体転動溝
４４  負荷転動路
４６  転動体戻し路
４８  転動体
５０  方向転換路
５２  転動体転動路
【図１】
2008275065.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2008275065.tif 000013
【図１２】
2008275065.tif 000014
【図１３】
2008275065.tif 000015
【図１４】
2008275065.tif 000016
【図１５】
2008275065.tif 000017
【図１６】
2008275065.tif 000018
【図１７】
2008275065.tif 000019
【図１８】
2008275065.tif 000020
【図１９】
2008275065.tif 000021