(57)【要約】【課題】　リニアガイド装置のスライダの内部の転動体に対して、常に適正な量の潤滑剤を長期にわたり安定して自動的に供給できるメインテナンスフリーで長寿命のリニアガイド装置を提供する。【解決手段】　リニアガイド装置のスライダ内の、案内レール１とスライダ２とが対向するすき間空間部１５に潤滑剤含有ポリマ部材からなる潤滑剤溜まり２０を設けた。その潤滑剤溜まりから潤滑剤が経時的に徐々にしみ出して転動体転動溝５や転動体８に自動的に供給される。そのため、長期間にわたり良好な潤滑が可能になった。【選択図】　　図１
2004100961.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　外面に転動体転動溝を有して軸方向に延びる案内レールと、その案内レールに組み付けられるとともに前記転動体転動溝に対向する負荷転動体転動溝及びこの負荷転動体転動溝の両端部に湾曲路を介して連結された転動体戻し路を有するスライダと、該スライダの前記負荷転動体転動溝に保持されるとともに前記湾曲路及び転動体戻し路を経て循環可能にスライダに装填された多数の転動体とを備えたリニアガイド装置において、
　前記案内レールと前記スライダとが対向するすき間空間部に潤滑剤含有ポリマ部材からなる潤滑剤溜まりを設けたことを特徴とする潤滑剤溜まりを有するリニアガイド装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、リニアガイド装置に係り、特に、その構成部品であるスライダ内を転動する多数の転動体に対して長期にわたり潤滑剤を自動的に供給することを可能とした潤滑剤含有ポリマによる潤滑方式のリニアガイド装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
　従来、一般的に使用されるリニアガイド装置としては、例えば図９ないし図１１に示すように、外面に転動体転動溝３を有して軸方向に延びる案内レール１と、その案内レール１を跨いで組み付けられたスライダ２を備えたものが知られている。スライダ２はスライダ本体２Ａとその両端部に取り付けられたエンドキャップ２Ｂとからなり、スライダ本体２Ａは両袖部４の内側面に案内レール１の転動体転動溝３に対向する転動体転動溝５が形成されるとともに、袖部肉厚部を軸方向に貫通する転動体戻し路６を有している。一方、エンドキャップ２Ｂは、スライダ本体２Ａの転動体転動溝５とこれに平行な転動体戻し路６とを連通させる湾曲路７を有しており、それらの転動体転動溝５と転動体戻し路６と両端の湾曲路７とで転動体の循環路が形成されている。その転動体の循環路内には転動体である多数のボール８が装填されている。なお、スライダ２の転動体転動溝５内の転動体８はワイヤ保持器Ｈで脱落しないように保持されている。
【０００３】
　案内レール１に転動体８装填済のスライダ２を組み付けると、図１１に示すように、案内レール１の外面とスライダ２の内面とが僅かのすき間空間部１５を介して対向する。このように案内レール１に組み付けたスライダ２は、対向する両転動体転動溝３，５内の転動体８の転動を介して案内レール１に沿い滑らかに移動し、その移動中、転動体８はスライダ２内の転動体循環路を無限循環する。
【０００４】
　スライダ２の外部には、防塵のために両端にサイドシール９、下面にアンダーシール１０が装着されている（それぞれ、片方のみ図示）。
　スライダ２の内部には、エンドキャップ２Ｂに設けた潤滑剤供給口１１に取り付けたグリースニップルＧからグリースや潤滑油などの潤滑剤が充填される。潤滑剤Ｌはエンドキャップ２Ｂの裏面に形成されている給油路１２を通り、リターンガイド１３の穴を経て湾曲路７内に注入され、そこを通過する転動体８に供給される。そして、転動体８に付着して転動体転動溝５に運ばれて滑らかな転動を助ける。その後、潤滑剤はサイドシール９やアンダーシール１０の間隙からスライダ外に流出していく。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
　上記従来のリニアガイド装置にあっては、潤滑剤としての潤滑油またはグリースをスライダ２のグリスニップルＧから内部に直接に供給する直接潤滑方式であった。そのため次のような種々の問題点が生じていた。
　（１）潤滑剤の通路が詰まったりすると、転動体転動溝５に潤滑剤が送りこまれなくなって、異常な摩耗が発生し早期に疲れ寿命に達してしまう。
【０００６】
　（２）案内レール１とスライダ２を天地逆さにして機械装置に取り付けて使用する場合などには、潤滑剤を反重力方向に流すために圧力が必要であるが、僅かなすき間から油洩れしても圧力は上がらず、反重力方向には流れなくなってしまい転動体に順調に潤滑剤を送り込むことができなくなってしまう。
　（３）転動体８に必要な量の潤滑剤が適正に供給されているかどうかが確認できないため、例えばクリーンルームで使用される場合、潤滑剤の供給が過剰であればダストの発塵量が問題になり、一方供給不足であれば異常摩耗を生じて装置寿命を短くしてしまう。
【０００７】
　（４）初めに封入した潤滑剤が消耗しきらないように定期的な補給が必要であり、そのための自動供給装置を別途に設ければ費用が増大するし、設けなければ定期補給の度にリニアガイド装置を使用している機械装置の運転までいちいち停止しなければならず生産性を低下させる。
　そこで、本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、リニアガイド装置のスライダの内部の転動体に対して、常に適正な量の潤滑剤を長期にわたり安定して自動的に供給できるメインテナンスフリーで長寿命のリニアガイド装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
　上記の目的を達成する本発明は、外面に転動体転動溝を有して軸方向に延びる案内レールと、その案内レールに組み付けられるとともに前記転動体転動溝に対向する負荷転動体転動溝及びこの負荷転動体転動溝の両端部に湾曲路を介して連結された転動体戻し路を有するスライダと、該スライダの前記負荷転動体転動溝に保持されるとともに前記湾曲路及び転動体戻し路を経て循環可能にスライダに装填された多数の転動体とを備えたリニアガイド装置に係り、前記案内レールと前記スライダとが対向するすき間空間部に潤滑剤含有ポリマ部材からなる潤滑剤溜まりを設けたことを特徴とする。
【０００９】
　本発明のリニアガイド装置の潤滑剤溜まりを形成する潤滑剤含有ポリマ部材は、予め潤滑剤を含有させた潤滑剤含有の合成樹脂またはゴムからなり、例えば次のようなものが好適に使用できる。
　ポリエチレン，ポリプロピレン，ポリブチレン，ポリメチルペンテン等の基本的に同じ化学構造を有するポリα−オレフィン系ポリマーの群から選定したポリマに、潤滑剤としてポリα−オレフィン油のようなパラフィン系炭化水素油、ナフテン系炭化水素油、鉱油、ジアルキルジフェニルエーテル油のようなエーテル油、フタル酸エステル・トリメリット酸エステルのようなエステル油等の何れかを混合して加熱溶融した後、所定の型に注入して加圧しながら冷却固化させて成形したものであり、予め酸化防止剤，錆止め剤，摩耗防止剤，あわ消し剤，極圧剤等の各種の添加剤を加えたものでもよい。
【００１０】
　上記ポリマの群は、基本構造は同じでその平均分子量が異なっており、１×１０3 〜５×１０6 の範囲におよんでいる。その中で、平均分子量１×１０3 〜１×１０6 という比較的低分子量のものと、１×１０6 〜５×１０6 という超高分子量のものとを、単独もしくは必要に応じて混合して用いる。
　本発明の潤滑剤含有ポリマ部材の機械的強度を向上させるため、上述のポリα−オレフィン系ポリマーに、以下のような熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂を添加したものでもよい。
【００１１】
　熱可塑性樹脂としては、ポリアミド，ポリカーボネート，ポリブチレンテレフタレート，ポリフェニレンサルファイド，ポリエーテルスルホン，ポリエーテルエーテルケトン，ポリアミドイミド，ポリスチレン，ＡＢＳ樹脂等の各樹脂を使用することができる。
　熱硬化性樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂，尿素樹脂，メラミン樹脂，フェノール樹脂，ポリイミド樹脂，エポキシ樹脂等の各樹脂を使用することができる。
　これらの樹脂は、単独または混合して用いても良い。
　更に、ポリα−オレフィン系ポリマーとそれ以外の樹脂とを、より均一な状態で分散させるために、必要に応じて適当な相溶化剤を加えてあっても良い。
【００１２】
　本発明によると、案内レールとスライダとが対向するすき間空間部に設けた潤滑剤含有ポリマ部材からなる潤滑剤溜まりから、予め含有されている潤滑剤が経時的に徐々にしみ出して、転動する転動体に長期間にわたり安定して均一に供給される。この場合、含有されている潤滑剤は、転動体の転動による発熱や、あるいはスライダに対して相対運動する案内レールとの摩擦の圧力や発熱により流動化して潤滑剤溜まりから少しづつ流れ出る。そして、近接して位置している転動体転動溝内の転動体に直接又は壁面を経て容易に到達する。したがって、特に潤滑剤流通路を設ける必要はない。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明によれば、リニアガイド装置のスライダ内の、案内レールとスライダとが対向するすき間空間部に潤滑剤含有ポリマ部材からなる潤滑剤溜まりを設けたため、その潤滑剤溜まりから潤滑剤が経時的に徐々にしみ出して転動体や負荷転動体転動路に自動的に均一に供給され、その結果、常に適正な量の潤滑剤を長期にわたり安定して自動的に供給できるメインテナンスフリーで長寿命のリニアガイド装置を提供することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
　以下に、本発明の実施例を図面を参照して説明する。なお、従来と同一ないし相当部分には同一の符号を付して重複する説明を省略する。
　図１、図２に本発明の第１の実施例を示す。
　この実施例の潤滑剤溜まり２０は、案内レール１の上面とこれに対向するスライダ２内面との間にあるすき間空間部を埋める潤滑剤含有ポリマ部材から形成されている。その潤滑剤含有ポリマ部材は、低分子量ポリエチレン（分子量１×１０3 〜５×１０5 ）１４質量％と超高分子量ポリエチレン（分子量１×１０6 〜５×１０6 ）６質量％からなるポリエチレンに潤滑剤としてパラフィン系炭化水素油８０質量％を混合して加熱溶融した後、所定の型に注入して加圧しながら冷却固化させて成形したもので、スライダ本体２Ａの内側凹部の天井面と同じ大きさにしてある。
【００１５】
　上記潤滑剤溜まり２０としての潤滑剤含有ポリマ部材は、図２に示すように、スライダ本体２Ａの天井面全体に固着されている。固着手段は溶着，ビス止め等で良い。
　次に作用を述べる。
　機台に固定した案内レール１上をスライダ２が移動すると、転動体８は転動体転動溝３と負荷転動体転動溝５でなる負荷転動体転動路内を転動しつつスライダ２の移動方向にスライダ２より遅い速度で移動し、一端側の湾曲路７でＵターンして転動体戻し路６を逆方向に転動しつつ移動し、他端側の湾曲路７で逆Ｕターンして負荷転動体転動路内に戻る循環を繰り返す。
【００１６】
　こうしてリニアガイド装置が駆動されると、スライダ２に固着されている潤滑剤溜まり２０が案内レール１の上面から圧力を受けると共にレール面と摩擦して発熱する。すると、潤滑剤含有ポリマ部材に予め含有されている潤滑剤が流動化して、潤滑剤溜まり２０から潤滑剤Ｌが経時的に徐々にしみ出して図１に矢符号で示すように流れ出し、案内レール１の側壁面を伝わって転動体転動溝３内を転動する転動体８へ自動的に供給され、長期間にわたり安定した潤滑が行われる。したがって、殊更に潤滑剤を外部からスライダ２に定期的に供給しないでも低トルクで良好な運転を長期間続けることができる。
【００１７】
　また、潤滑剤溜まり２０としての潤滑剤含有ポリマ部材が必ずしも案内レール１の上面に接触している必要はない。例え非接触であっても、転動体８が転動体転動溝３と負荷転動体転動溝５でなる負荷転動体転動路内を転動する際に発生する熱がスライダ２に伝達され、それが潤滑剤溜まり２０の温度を上昇させるので、含有されている潤滑剤が流動化して流れ出すから、上記と同様の潤滑機能を発揮することができる。
【００１８】
　また、潤滑剤溜まり２０と負荷転動体転動路内の転動体８とは極めて接近しているため、わざわざ潤滑剤供給路をスライダ内部に設けないでも、潤滑剤は自然に流れて負荷転動体転動路内の転動体８に到達するから、従来スライダのエンドキャップ内に設けていた複雑な潤滑剤供給路は必要がなくなり、装置構成が単純化できる。
　また、潤滑剤溜まり２０の含油量は、潤滑剤含有ポリマ部材の潤滑剤含有率を適切に設定することに決めることができるから、負荷転動体転動路を転動している転動体８に対する潤滑剤の供給を必要最少限にすることができて、潤滑剤過剰による発塵や潤滑剤不足による異常摩耗の問題も防止され、例えばクリーンルームでも好適に使用可能になる。
【００１９】
　また、メインテナンスフリーが実現されて、定期給油のための自動給油システムも不要でそれに関連する費用が節約できるし、定期給油に伴う機械の停止による生産性低下の問題も生じない。
　図３，図４に、第２の実施例を示す。
　この実施例は、スライダ本体２Ａの内側凹部の天井面の両側部に軸方向に浅い溝２１を形成して、その溝２１に細長い板状の潤滑剤含有ポリマ部材からなる潤滑剤溜まり２２を嵌合して取り付けたものである。作用・効果は第１の実施例と同様である。
【００２０】
　図５，図６に第３の実施例を示す。
　この実施例は、スライダ本体２Ａの内側凹部の両側面の、転動体転動溝５を除いた平らな部分に細い帯板状の潤滑剤含有ポリマ部材からなる潤滑剤溜まり２３を固着したものである。この場合は、潤滑剤溜まり２３は案内レール１の側面と接触摩擦すると共に転動体８とも接触摩擦して発熱し、その熱で潤滑剤含有ポリマ部材内部の潤滑剤が流れ出す。この第３の実施例にあっては、第１の実施例と同様の効果に加えて、たとえリニアガイド装置を図１の場合とは天地逆にして使用しても、潤滑剤溜まり２３から流れ出た潤滑剤は接近位置にある転動体に容易に到達でき、特に加圧する必要もないから、潤滑剤の流れ方を気にすることなく、どのような方向にもリニアガイド装置を機械装置に組み付けることができるという効果がある。
【００２１】
　なお、第３の実施例においても、潤滑剤溜まり２３は必ずしも案内レール１の側面及び転動体８に接触する必要はない。
　図７，図８に第４の実施例を示す。
　この実施例は、スライダ２の両端にあるエンドキャップ２Ｂの内面と案内レール１との対向する平面部に潤滑剤含有ポリマ部材からなる潤滑剤溜まり２４を固着したものである。この実施例の作用・効果も上記第３の実施例の場合とほぼ同様である。
【００２２】
　なお、以上の各実施例において、潤滑剤含有ポリマ部材から供給される潤滑剤に加えて、更にスライダ２の潤滑剤供給口１１に取り付けたグリースニップルＧからグリースや潤滑油を送って、案内レール１とスライダ２との間の内部空間に封入するようにしてもよい。このようにして本発明の潤滑剤溜まりによる潤滑方式と外部からの直接潤滑剤供給方式とを併用すると、たとえ外部からの潤滑剤供給通路が詰まったりしても、潤滑剤溜まり２０による潤滑方式で潤滑剤の供給が続けられるから、従来のように潤滑経路詰まりによる潤滑異常は防止できて異常摩耗や寿命短縮等の問題は発生しなくなる。
　また、本発明が適用できるリニアガイド装置は、実施例のタイプに限定されず、例えば負荷転動体転動溝が片側二条以外のものでも良く、また転動体がボールではなくころであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明のリニアガイド装置の第１実施例の一部を断面した正面図である。
【図２】図１のスライダの天地を逆にして示す斜視図である。
【図３】本発明のリニアガイド装置の第２実施例の一部を断面した正面図である。
【図４】図３のスライダの天地を逆にして示す斜視図である。
【図５】本発明のリニアガイド装置の第３実施例の一部を断面した正面図である。
【図６】図５のスライダの天地を逆にして示す斜視図である。
【図７】本発明のリニアガイド装置の第４実施例の一部を断面した正面図である。
【図８】図７のスライダの天地を逆にして示す斜視図である。
【図９】従来のリニアガイド装置の全体斜視図である。
【図１０】従来のリニアガイド装置のスライダの天地を逆にした分解斜視図である。
【図１１】図９のリニアガイド装置の一部を断面した正面図である。
【符号の説明】
【００２４】
　１　　案内レール
　２　　スライダ
　３　　転動体転動溝
　５　　負荷転動体転動溝
　６　　転動体戻し路
　８　　転動体
１５　　すき間空間部
２０　　潤滑剤溜まり
２２　　潤滑剤溜まり
２３　　潤滑剤溜まり
２４　　潤滑剤溜まり
【図１】
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【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】
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