(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長期にわたり安定して潤滑剤を自動的に供給できる長寿命の潤滑剤含有ポリマによる潤滑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２内に、転動体Ｂに接触させて潤滑剤含有ポリマ部材を配設する。その潤滑剤含有ポリマ部材から潤滑剤が経時的に徐々にしみ出して転動体Ｂに自動的に供給され、その転動体Ｂの転動により転動体が接触する負荷転動体転動路２１，２２にもくまなく均一に供給される。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２
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【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、そのスライダの前記負荷転動体転動溝に保持器で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、潤滑剤含有ポリマ部材を前記転動体に接触させて前記スライダに配設したことを特徴とする潤滑剤含有ポリマによる潤滑リニアガイド装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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の転動体転動溝とこれに平行な転動体戻し路とを連通させる湾曲路を有しており、それらの転動体転動溝と転動体戻し路と両端の湾曲路とで転動体の循環回路が形成されている。その転動体の循環回路内には転動体である多数の転動体が装填され、スライダ２の転動体転動溝内の転動体は保持器で保持して脱落しないようにしてある。
【０００３】
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内の転動体の転動を介して案内レールに沿い滑らかに移動し、その移動中、転動体はスライダ内の転動体循環路を無限循環する。
なお、図１２に示すように、スライダ２には、防塵のために両端にサイドシール 、下面にアンダーシール６が装着されている。
また、スライダ２の内部には、グリースニップル７からグリースや潤滑油が充填されて、転動する転動体の潤滑が行われる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような潤滑剤として潤滑油またはグリースをそのまま用いた潤滑方式のリニアガイド装置は、特に高温環境で使用されるような場合に、スライダ内に充填されているそれら潤滑剤が流動して外部に流出してしまうため消耗が早く、短期間に補給を繰り返さなければならないという問題点があった。
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長期にわたり安定して潤滑剤を自動的に供給できる長寿命の潤滑剤含有ポリマによる潤滑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】
【０００５】
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、そのスライダの前記負荷転動体転動溝に保持器で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、潤滑剤含有ポリマ部材を前記転動体に接触させて前記スライダに配設したことを特徴とする。
【０００６】
ここで、前記潤滑剤含有ポリマ部材は、スライダの前記転動体戻し路を形成する孔に挿入して用いるチューブであって、転動体戻し路と潤滑剤の供給限とを兼ねたものとすることができる。
また、前記潤滑剤含有ポリマ部材は、スライダの前記転動体戻し路の内壁の一部を構成すると共に潤滑剤の供給限を兼ねたものとすることもできる。
また、前記潤滑剤含有ポリマ部材は、スライダの前記湾曲路の一部を構成すると共に潤滑剤の供給限を兼ねたものとすることができる。
また、前記潤滑剤含有ポリマ部材は、スライダの前記負荷転動体転動溝に転動体を保持する保持器であって、転動体の保持と潤滑剤の供給限を兼ねたものとすることができる。
【０００７】
以下に、本発明の潤滑剤含有ポリマ部材について詳しく説明する。
本発明のリニアガイド装置に使用する潤滑剤含有ポリマ部材は、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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、リニアガイド装置のスライダ内に、転動体に接触させて潤滑剤含有ポリマ部材を配設したため、その潤滑剤含有ポリマ部材から潤滑剤が経時的に徐々にしみ出して転動体面に自動的に供給され、その転動体の転動により転動体が接触する負荷転動体転動路にもくまなく均一に供給され、その結果、長期間にわたり良好な潤滑が可能となって長寿命のリニアガイド装置が提供できるという効果を奏する。
【００１１】
〔作用〕
本発明の潤滑剤含有ポリマによる潤滑リニアガイド装置は、転動体に接触させてスライダに配設した潤滑剤含有ポリマ部材から潤滑剤が経時的に徐々にしみ出して、転動する転動体の面に均一に供給される。そのため、たとえ高温の悪環境にあっても長期間にわたって安定した潤滑が行われる。
スライダの転動体戻し路の全部あるいは一部を潤滑剤含有ポリマ部材で形成すると、スライダの移動に伴って転動体戻し路を転動しつつ循環する転動体が当該転動体戻し路を通過する際に、潤滑剤含有ポリマ部材からしみ出した潤滑剤が自動的に転動体に供給される。
【００１２】
また、スライダの湾曲路の構成部材を潤滑剤含有ポリマ部材で形成すると、スライダの移動に伴って湾曲路を経て転動しつつ循環する転動体が、転動体戻し路を経て当該湾曲路を通過し負荷転動体転動溝に移る際に、潤滑剤含有ポリマ部材からしみ出した潤滑剤が自動的に転動体に供給される。
また、スライダの負荷転動体転動溝に転動体を保持する保持器を潤滑剤含有ポリマ部材で形成すると、転動体が負荷転動体転動溝を転動しつつ移動する際に、保持器の潤滑剤含有ポリマ部材からしみ出した潤滑剤が自動的に転動体に供給される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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ある。まず、本実施例のリニアガイド装置の全体の構造について説明する。
図１、図２において、角形の案内レール１上に横断面形状がほぼコ字形のスライダ２が軸方向に相対移動可能に跨架されている。スライダ２はスライダ本体２Ａの軸方向の両端部にエンドキャップ２Ｂを着脱可能に固着してある。案内レール１の上面１ａと両側面１ｂが交叉する稜線部には、断面ほぼ１／４円弧形状の凹溝が転動体転動溝１３として軸方向に長く形成されている。また、案内レールの両側面１ｂ中間位置には、軸方向に長く断面ほぼ半円形の転動体転動溝３が設けられている。
【００１４】
転動体転動溝３の溝底には、転動体Ｂの脱落を防ぐ後述の保持器４１の逃げ溝１６が軸方向に形成されている。
一方、スライダ２の本体２Ａの両袖部４の内側のコーナ部には、案内レール１の転動体転動溝１３に対向する断面ほぼ半円形の負荷転動体転動溝１８が形成され、スライダ袖部４の内側面の中央部には案内レール１の転動体転動溝３に対向する断面ほぼ半円形の負荷転動体転動溝１９が形成されている。
【００１５】
上記の案内レールの転動体転動溝１３とスライダの負荷転動体転動溝１８とで負荷転動体転動路２１が構成され、案内レールの転動体転動溝３とスライダの負荷転動体転動溝１９とで負荷転動体転動路２２が構成されている。
また、スライダ本体２Ａの袖部４の上部肉厚に、負荷転動体転動溝１８に平行な軸方向の断面円形の貫通孔からなる転動体戻し路２３が形成され、袖部４の下部肉厚内に、転動体転動溝３に平行する同様の軸方向貫通孔からなる転動体戻し路２４が形成されている。
【００１６】
エンドキャップ２Ｂは、合成樹脂材の射出成形品で、断面ほぼコ字状に形成されている。そして、スライダ本体２Ａとの接合面（裏面）には、図３に示すように、両袖分部に斜めに傾斜した半円状の上凹部３１と下凹部３２が上下に形成されるとともに、各半円状の凹部３１，３２の中心部を横断して半円柱状の凹溝３３が設けてある。その半円柱状の凹溝３３には、図４、図５に示す半円筒状のリターンガイド３５が嵌合される。このリターンガイド３５の外径面の中央部には、転動体Ｂの案内面となる断面円弧状の凹溝３６が半円状に形成され、リターンガイド３５の内径側の凹部３７は潤滑剤通路であり、その凹部３７から外径側の凹溝３６に抜ける貫通孔３７Ａが給油孔として形成されている。
【００１７】
この実施例のリターンガイド３５は合成樹脂材の射出成形品である。
このようなリターンガイド３５を半円状の凹部３１，３２に組み込むことにより、エンドキャップ２Ｂの裏面に断面円形の半ドーナツ状の湾曲路３８が上下二段に形成される。そのエンドキャップ２Ｂをスライダ本体２Ａに取り付けて、湾曲路３８で、スライダ本体２Ａの負荷転動体転動溝１８と転動体戻し路２３とを連通させる（図６参照）。下段の負荷転動体転動溝１９と転動体戻し路２４も同様に連通させる。
【００１８】
上記の負荷転動体転動溝１８（１９），転動体戻し路２３（２４），湾曲路３８で構成される転動体無限循環経路に、多数の転動体Ｂが転動自在に挿入されている。
なお、エンドキャップ２Ｂにおいて、転動体Ｂを案内する湾曲路３８の内側端部には半円状に突出させた転動体掬いあげ突部３９が形成され、その鋭角の先端が案内レール１の転動体転動溝３（１３）の溝底に近接するようにされている。下段の転動体掬いあげ突部３９Ａには、後述する保持器４１の取付溝４１ａと取付穴４１ｂとが設けてある。また、エンドキャップ２Ｂの表側の給油ニップル７から注入された潤滑剤が、エンドキャップ２Ｂ裏面の給油溝４９を通りリターンガイド３５の内径側の凹部３７から給油孔３７Ａを経て、湾曲路３８内へ送り込まれるようにしてある。さらに、エンドキャップ２Ｂ裏面の給油溝５１の下方には、後述する保持器４５の取付け穴４５ａが形成してある。
【００１９】
スライダ２の上段の負荷転動体転動溝１８及び下段の負荷転動体転動溝１９にそれぞれ装填された転動体Ｂは、スライダ２を案内レール１に組み付けない状態では脱落してしまう。これを防止するために射出成形された合成樹脂製の保持器が用いられている。
下段の負荷転動体転動溝１９内の転動体脱落防止用の保持器４１は、図７に示すように断面角形状の保持器で、その長手方向の両端側は転動体Ｂを滑らかに案内するため弓なりに湾曲され、端末には取付け部４２が形成されている。装着は、エンドキャップ１２Ｂの転動体掬いあげ突部３９Ａに形成された保持器取付け穴４１ｂに取付け部４２を差し込んで行われる。スライダ１２を案内レール１に組みつけた状態では、保持器４１は案内レールの保持器逃げ溝１６内に収容され、案内レール１とは干渉しない。
【００２０】
これに対して、上段の負荷転動体転動溝１８内の転動体脱落防止用の保持器４５は、図８に示すようにほぼ長方形の枠形状の保持器４５である。この保持器４５は、その枠４６の長手方向の外側縁にほぼ１／４円弧状の転動体保持面４７が形成され、前後端には係止突部４８が突設されている。装着は、エンドキャップ１２Ｂの裏面の取付け穴４５ａに係止突部４８を差し込んでおこなわれる。これにより保持器４５はエンドキャップ１２Ｂに支持されて、案内レール上面１ａとこれに向き合うスライダ本体内面との間の空間に収容され、転動体Ｂを転動体保持面４７と負荷転動体転動溝１８の溝面とで挟持して保持する。
【００２１】
図９は、本発明の一実施例のスライダ本体２Ａを示した斜視図である。
この実施例は、スライダ本体２Ａの転動体戻し路２３，２４を通常より大径にするとともに、各転動体戻し路内に潤滑剤含有ポリマ部材からなり内径が転動体Ｂの直径より僅かに大きい転動体循環チューブ５０をそれぞれ挿入している。
上記転動体循環チューブ５０は、低分子量ポリエチレン（分子量１×１０3 〜５×１０5）１４重量％と超高分子量ポリエチレン（分子量１×１０6 〜５×１０6 ）６重量％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重量％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ある。
【００２２】
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Ｂは負荷転動体転動路２１（２２）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３８でＵターンして転動体戻し路２３（２４）を逆方向に転動しつつ移動し、他端側の湾曲路３８で逆Ｕターンして負荷転動体転動路２１（２２）内に戻る循環を繰り返す。
こうしてリニアガイド装置が駆動されると、転動体戻し路２３（２４）を形成している転動体循環チューブ５０からは、潤滑剤が経時的に徐々にしみ出して、チューブ内を転動する転動体Ｂ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に供給しないでも低トルクで良好な運転を長時間続けることができる。
【００２３】
図１０に、他の実施例を示す。
この場合は、スライダ２の転動体戻し路２３（２４）の内壁の一部を潤滑剤含有ポリマ部材からなる循環路部分形成部材５１で置き換えている。すなわち、スライダ本体２Ａの外側面１ｂを軸方向に部分的に切り欠いて、転動体戻し路２３（２４）の内壁の一部を軸方向に切開する。その切り欠いた部分に、図１０（ａ），（ｂ）に示すような角柱の内側面に転動体戻し路２３（２４）の内壁面の一部を構成する円弧状溝５１ａを有する循環路部分形成部材５１を嵌合してある。
【００２４】
この実施例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 ）１０重量％と超高分子量ポリエチレン（分子量１×１０6 〜５×１０6 ）５重量％からなるポリエチレンに、潤滑剤としてジアルキルジフェニルエーテル油８５重量％を含有して成形されている。
この実施例の作用・効果は、上記第１の実施例の場合とほぼ同様である。
【００２５】
更に他の実施例を説明する。
この実施例は、スライダ２の転動体循環路における湾曲路３８の一部である内壁部を構成するリターンガイド３５（図４，図６）を潤滑剤含有ポリマ部材で形成して、エンドキャップ２Ｂの裏面の半円柱状の凹溝３３に図５に示すように嵌め込んだものである。
この実施例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 ）１０重量％と超高分子量ポリエチレン（分子量１×１０6 〜５×１０6 ）５重量％からなるポリエチレンに、潤滑剤としてパラフィン系鉱油８５重量％を含有して成形されている。
【００２６】
転動体戻し路２３（２４）を転動してきた転動体Ｂが、湾曲路３８でＵターンされて負荷転動体転動溝２１（２２）内に戻る際に、潤滑剤含有ポリマ部材からなるリターンガイド３５から潤滑剤が経時的に徐々にしみ出して、湾曲路３８内を転動する転動体Ｂ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、低トルクで良好な運転を長時間続けることができる。
【００２７】
また更に、他の実施例を説明する。
この実施例は、スライダ２の負荷転動体転動溝１８（１９）に転動体Ｂを保持する保持器４１，４５を潤滑剤含有ポリマ部材で形成したものである。この実施例の各保持器４１，４５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 ）２０重量％と超高分子量ポリエチレン（分子量１×１０6 〜５×１０6）１０重量％からなるポリエチレンに、潤滑剤としてパラフィン系鉱油７０重量％を含有して成形している。
【００２８】
転動体Ｂが潤滑剤含有ポリマ部材からなる各保持器４１，４５から潤滑剤が経時的に徐々にしみ出して、負荷転動体転動路２１および２２内を転動する転動体Ｂへそれぞれ自動的に供給され、長期間にわたり安定した潤滑が行われ、低トルクで良好な運転を長時間続けることができる。
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のグリースニップル７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。
【００２９】
また、上記各実施例のリニアガイド装置の内部空間に通常のグリースや潤滑油等の潤滑剤を封入する代わりに、当該空間に潤滑剤含有ポリマ部材の原料ポリマと潤滑剤との混合物を充填し、加熱溶融させた後に冷却固化することで、内部空間全部に潤滑剤含有ポリマ部材を充填した構造にしても良い。
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】
【００３０】
【図１】本発明のリニアガイド装置の実施例の正面図である。
【図２】図１のエンドキャップを取り外したものの正面図である。
【図３】リターンガイドを除去して示すエンドキャップの背面図である。
【図４】リターンガイドの正面図である。
【図５】リターンガイドを装着したエンドキャップの斜視図である。
【図６】図１のVI−VI線矢視で示す部分断面図である。
【図７】保持器の平面図である。
【図８】他の保持器の斜視図である。
【図９】スライダ本体の一実施例の斜視図である。
【図１０】（ａ）は循環路部分形成部材の内面側斜視図、（ｂ）は同部材の外面側斜視図、（ｃ）はスライダ本体の他に実施例の斜視図である。
【図１１】従来のリニアガイド装置の全体斜視図である。
【図１２】図１１のリニアガイド装置の下面側を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  案内レール
２  スライダ
３  転動体転動溝
１８  負荷転動体転動溝
１９  負荷転動体転動溝
２３  転動体戻し路
２４  転動体戻し路
３８  湾曲路
４１  保持器
４５  保持器
Ｂ  転動体
【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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【図１２】
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