(57)【要約】【課題】洗浄までの間の組立、分解のプロセスを省略してスライダブロック上面の研削を可能とする直動案内装置の製造方法を提供する。【解決手段】ころ転動体３を単独で保持可能な研削用転動体保持器４に転動体を転動可能に取付け、それを研削用レール１にセットした状態で、その外側にスライダブロック２を取付ける。スライダブロック２は、研削用転動体保持器４に保持されたころ転動体３を介して、研削用レール１に沿って移動可能なので、スライダブロック２を移動させながらその上面を平面研削する。研削時に製品用オーバサイズ転動体を用いることでスライダブロック上面を製品完成時と同程度に仕上ることができる。また、研削時の転動体が少ないときにはオーバサイズ量を大きくすることで製品完成時と同程度に仕上ることができる。【選択図】  図１
2005106287.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の転動体を転動自在に保持し且つスライダブロックより長い研削用転動体保持器を研削用レールにセットし、その外側に、転動体循環部品のないスライダブロックを取付け、その状態でスライダブロックを研削用レールに沿って移動しながら当該スライダブロックの所定面を研削加工することを特徴とする直動案内装置の製造方法。
【請求項２】
製品完成時の転動体がオーバサイズ転動体であることを特徴とする請求項１に記載の直動案内装置の製造方法。
【請求項３】
前記スライダブロックと研削用レールとの間に介在する転動体の数が製品完成時のスライダブロックとレールとの間に介在する転動体の数より少ないときに、前記研削用転動体保持器に保持する転動体の径寸法を製品完成時の転動体の径寸法より大きくすることを特徴とする請求項１又は２に記載の直動案内装置の製造方法。
【請求項４】
前記転動体の直径をＤｗとしたとき、前記研削用転動体保持器の転動体保持部の厚さを０．２Ｄｗとし且つ当該研削用転動体保持器の転動体から突出する部分の突出寸度を０．２Ｄｗとしたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の直動案内装置の製造方法。
【請求項５】
前記スライダブロックには転動体をガイドするための鍔部がなく、前記転動体の直径をＤｗとしたとき、前記研削用転動体保持器の転動体保持部の厚さを０．２Ｄｗ以上Ｄｗ未満としたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の直動案内装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般産業用機械に組付けられたり、或いは計測装置に使用されたりする直動案内装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
直動案内装置では、レールの軌道面とスライダブロックの軌道面との間に介装される転動体に、寸法上、介装可能な転動体より径の大きな転動体、所謂オーバサイズ転動体を用い、これにより転動体、レール、スライダブロックに弾性変形を生じせしめ、もって予圧を作用させることが一般に行われている。この予圧により、直動案内装置の剛性が高くなることも知られている。
【０００３】
転動体のオーバサイズ量が大きくなるほど、スライダブロックに生じる変形量も大きくなる。このとき、最も問題になるのはスライダブロック上面、つまりレールと反対側の面の反りである。スライダブロックの袖部は、レールとの間に転動体を介装するため、転動体のオーバサイズ量が大きくなると外側に広がり、その変形に伴って、中央部が低く、両袖部近傍が高くなるようにスライダブロック上面が反り変形する。もし、スライダブロック上面が反ったままで当該スライダブロック上面を剛性の高いテーブル等に密着させると、反り変形が戻される分、両袖部が内側に押し込まれることになり、転動体、レールとの間に発生する予圧が本来の狙いよりも大きくなる。この大きな予圧荷重は内力として作用し、直動案内装置の早期損耗につながる恐れがある。この傾向は、接触部の剛性とスライダブロック自体の部材剛性との比がボール転動体に比べて大きいころ転動体で特に顕著になる。
そこで、転動体循環部品を含み、レール、オーバサイズ転動体、スライダブロックを組立てた状態でスライダブロック上面を平面研削する、所謂セルフ研削が一般に行われている。
【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、前記従来のセルフ研削では、スライダブロック上面の平面研削のために転動体循環部品、レール、転動体、スライダブロック等、直動案内に必要な全ての部品を組立て、セルフ研削後、それらの部品を分解して洗浄する手間があり、時間的にもコスト的にも不利である。
本発明は上記諸問題を解決するために開発されたものであり、スライダブロック上面の平面研削を容易にすると共に、時間的にもコスト的にも有利な直動案内装置の製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記諸問題を解決するため、本発明のうち請求項１に係る直動案内軸受の製造方法は、複数の転動体を転動自在に保持し且つスライダブロックより長い研削用転動体保持器を研削用レールにセットし、その外側に、転動体循環部品のないスライダブロックを取付け、その状態でスライダブロックを研削用レールに沿って移動しながら当該スライダブロックの所定面を研削加工することを特徴とするものである。
【０００６】
また、本発明のうち請求項２に係る直動案内装置の製造方法は、前記請求項１の発明において、製品完成時の転動体がオーバサイズ転動体であることを特徴とするものである。
また、本発明のうち請求項３に係る直動案内装置の製造方法は、前記請求項１又は２の発明において、前記スライダブロックと研削用レールとの間に介在する転動体の数が製品完成時のスライダブロックとレールとの間に介在する転動体の数より少ないときに、前記研削用転動体保持器に保持する転動体の径寸法を製品完成時の転動体の径寸法より大きくすることを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明のうち請求項４に係る直動案内装置の製造方法は、前記請求項１乃至３の何れかの発明において、前記転動体の直径をＤｗとしたとき、前記研削用転動体保持器の転動体保持部の厚さを０．２Ｄｗとし且つ当該研削用転動体保持器の転動体から突出する部分の突出寸度を０．２Ｄｗとしたことを特徴とするものである。
また、本発明のうち請求項５に係る直動案内装置の製造方法は、前記請求項１乃至３の何れかの発明において、前記スライダブロックには転動体をガイドするための鍔部がなく、前記転動体の直径をＤｗとしたとき、前記研削用転動体保持器の転動体保持部の厚さを０．２Ｄｗ以上Ｄｗ未満としたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
而して、本発明のうち請求項１に係る直動案内装置の製造方法によれば、複数の転動体を転動自在に保持し且つスライダブロックより長い研削用転動体保持器を研削用レールにセットし、その外側に、転動体循環部品のないスライダブロックを取付け、その状態でスライダブロックを研削用レールに沿って移動しながら当該スライダブロックの所定面を研削加工することとしたため、スライダブロック平面研削までの手間が少なく、また研削後の分解洗浄も容易となり、時間的にもコスト的にも有利である。
【０００９】
また、本発明のうち請求項２に係る直動案内装置の製造方法によれば、製品完成時の転動体がオーバサイズ転動体であることとしたため、スライダブロック平面研削時にもオーバサイズ転動体を用いることによりスライダブロックの所定面を製品完成時と同程度に仕上ることが可能となる。
また、本発明のうち請求項３に係る直動案内装置の製造方法によれば、スライダブロックと研削用レールとの間に介在する転動体の数が製品完成時のスライダブロックとレールとの間に介在する転動体の数より少ないときに、研削用転動体保持器に保持する転動体の径寸法を製品完成時の転動体の径寸法より大きくすることとしたため、スライダブロックの所定面を製品完成時と同程度に仕上ることが可能となる。
【００１０】
また、本発明のうち請求項４に係る直動案内装置の製造方法によれば、転動体の直径をＤｗとしたとき、研削用転動体保持器の転動体保持部の厚さを０．２Ｄｗとし且つ当該研削用転動体保持器の転動体から突出する部分の突出寸度を０．２Ｄｗとすることにより、転動体を確実に保持し且つ必要な強度を確保しながら、研削用転動体保持器を可及的に小型化してスライダブロックの大型化、つまり強度の向上を図ることができる。
【００１１】
また、本発明のうち請求項５に係る直動案内装置の製造方法によれば、スライダブロックには転動体をガイドするための鍔部がなく、転動体の直径をＤｗとしたとき、研削用転動体保持器の転動体保持部の厚さを０．２Ｄｗ以上Ｄｗ未満とすることにより、転動体を確実に保持し且つ研削用転動体保持器の強度を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明の直動案内装置の製造方法の第１実施形態について図面を用いて説明する。
図１は、本実施形態の直動案内装置の製造方法の縦断面図であり、図中の符号１は研削用レール、符号２はスライダブロック、符号３はころ転動体である。この直動案内装置は研削用レール１の側面に二条ずつ、計四条の軌道面を有する。研削用レール１側面の軌道面は互いに斜め方向に対向するようになっている。前記ころ転動体３は、通常の直動案内装置のように、スライダブロック２内を循環しない。つまり、スライダブロック２には転動体循環部品は取付けられていない。前記ころ転動体３は、個別の研削用転動体保持器４に転動可能に保持されている。
【００１３】
図２、図３には、前記研削用転動体保持器４の詳細を示す。この研削用転動体保持器４は、図４に示す保持器本体５と、当該保持器本体５からころ転動体３が抜け落ちないようにするための規制部材６とで構成される。前記保持器本体５は、少なくともスライダブロック２よりも長く且つ前記研削用レール１の側面の二条の軌道面間に収納される基部７と、当該基部７からスライダブロック２と研削用レール１との隙間、つまり対向する軌道面間に突出する櫛歯状の保持部８と、前記規制部材６を連結するための連結部９とを備え、前記保持部８及び当該保持部８に対向する連結部９には、夫々、前記ころ転動体３を収納するための円筒形状の凹部が形成されている。また、前記円筒形状凹部の半径は、前記ころ転動体３の半径よりも僅かに大きい。従って、図５に示すように、隣合う保持部８又は保持部８と連結部９との間にころ転動体３を軸方向に差し込むと、それらに形成された円筒形状の凹部にころ転動体３が転動可能に保持される。なお、ころ転動体３の外周の一部は、隣合う保持部８間又は保持部８と連結部９との間の隙間から、それらの外側に僅かに突出する。また、この研削用転動体保持器４の長さ、即ち前記保持器本体５の長さは、取り扱いの面から、前記スライダブロック２の２倍以下とするのが好ましい。
【００１４】
但し、このままではころ転動体３は保持部８や連結部９から抜け落ちてしまう。そこで、閂状の規制部材６を保持部８及び連結部９の開口側にあてがい、その一部を前記保持器本体５の連結部９に連結して固定する。これにより、ころ転動体３の軸方向端部が規制部材６に規制されて、当該ころ転動体３が保持部８や連結部９から抜け落ちるのを防止することができる。
【００１５】
このようにして構成された研削用転動体保持器４を前記研削用レール１にセットし、その外側にスライダブロック２を取付ける。すると、スライダブロック２は、前記研削用転動体保持器４に保持されたころ転動体３を介して、研削用レール１に沿って移動することができる。従って、スライダブロック２を研削用レール１に沿って移動させながら当該スライダブロック２の上面、つまり剛性の高いテーブル等に固定される所定面を平面研削することができる。このとき、前記ころ転動体３に、製品完成時と同等のオーバサイズ転動体を用いることにより、スライダブロック２の上面の反り変形を研削によって修正することができる。勿論、この研削方法によれば、直動案内装置を製品同様に組立てる必要もないし、洗浄のためにそれを再び分解する必要もない。即ち、洗浄の際には、単にスライダブロック２を研削用レール１から外すだけでよい。従って、スライダブロック２の上面を製品完成時と同程度に仕上ることが可能となると共に、時間的にもコスト的にも有利である。
【００１６】
また、前記研削用転動体保持器４で保持されるころ転動体３の数、具体的にはスライダブロック２と研削用レール１との間に介在するころ転動体３の数は、実際の製品完成時にスライダブロック２と研削用レールとの間に存在するころ転動体３の数より少なくなりがちである。例えば本実施形態の場合には、隣合うころ転動体３の間に櫛歯状の保持部８が存在するのに対し、実際の製品完成時には隣合うころ転動体３同士が直接接触していることなどから考えられる。そこで、そのような場合には、製品完成時のころ転動体よりも、更にオーバサイズのころ転動体を用いて前記スライダブロック２の上面研削を行うことが望ましい。即ち、スライダブロック２と研削用レール１との間に介在するころ転動体３の数が、実際の製品完成時にスライダブロック２と研削用レール１との間に存在するころ転動体３の数より少ないということは、スライダブロック２の両袖部の外側への広がりが小さいということであり、後述するように、それは同時にスライダブロック上面の反り変形が小さいことを意味している。従って、製品完成時に発生するであろう反り変形量をスライダブロック上面研削時に得るためには、製品完成時のころ転動体よりも更にオーバサイズのころ転動体を用いるべきである。このようにすることにより、スライダブロック上面を製品完成時と同程度に仕上ることが可能となる。
【００１７】
例えばオーバサイズころ転動体を組付けたときのスライダブロック２の袖部の開き変形量と上面の反り変形深さとを図６のように定義したとき、例えばころ転動体の直径が５．５ｍｍ、長さが８ｍｍであり、前述したようにころ軌道面が四条の直動案内装置にオーバサイズころ転動体を組付けた場合の開き変形量と反り変形深さとの関係を図７に示す。スライダブロック上面の反り変形深さが２μｍ以下であれば耐久性にあまり問題はないが、スライダブロック袖部の開き変形量は２０μｍを越え、従ってスライダブロック上面の反り変形深さも約３μｍ以上となってくると、スライダブロック上面の仕上げ平面研削は不可欠である。
【００１８】
次に、本発明の直動案内装置の製造方法の第２実施形態について図８〜図１０を用いて説明する。前記第１実施形態では、保持器本体５から保持部８が突設されていたが、本実施形態では、規制部材６から保持部８が突設されている。更に、本実施形態では、保持部８を規制部材６の本体と同一の厚さにした。そのため、本実施形態の保持部８は、前記第１実施形態の保持部８に比べて薄い。
【００１９】
前記第１実施形態を含め、本実施形態でも、保持部８に保持された転動体３は、転動する際に滑る必要があるので、保持部８と転動体３との間に隙間が必要となる。この隙間は、ころ転動体３の直径をＤｗとしたとき、およそ転動体直径Ｄｗの２％程度でよい。例えば、転動体直径Ｄｗが４．５ｍｍの場合の保持部８との隙間と保持部８の必要厚さとの関係は図１０のように表れる。図は、夫々、転動体直径Ｄｗとの比で表す。同図から明らかなように、保持部８と転動体３との隙間を転動体直径Ｄｗの２％（０．０２）としたときの保持部８の厚さは転動体直径Ｄｗの０．２倍である。
【００２０】
図９は、転動体３と規制部材６、特に保持部８との詳細図であるが、前述のように研削用転動体保持器４をスライダブロック２と研削用レール１との間に介装した場合、転動体３を正確に保持するためには、図９ａの矢印Ｘ方向及び矢印Ｙ方向への変形を抑制する必要がある。例えば、図９ａのように、規制部材６のうち、転動体３から突出した部分のＸ軸周りとＹ軸周りの断面二次モーメントを同じにすれば、必要強度を確保してＸ方向及びＹ方向への変形を抑制することができる。この規定部材６の転動体３から突出した部分の長さ（突出寸度）をＡとすると、規制部材６の厚さが、前述のように転動体直径Ｄｗの０．２倍であったから、下記１式が成立し、その結果、突出寸度Ａは転動体直径Ｄｗの０．２倍になる。つまり、規制部材６の保持部８の厚さは転動体直径Ｄｗの０．２倍、規制部材６の転動体３からの突出部分の突出寸度も転動体直径Ｄｗの０．２倍となる。
（０．２Ｄｗ）3 ×Ａ＝Ａ3 ×０．２Ｄｗ                            ……… (1)
【００２１】
ちなみに、この規制部材６の転動体３からの突出部分を折り曲げることができれば、断面係数が増大するので、捻れや撓みを抑制して前記Ｘ方向及びＹ方向への変形を抑制することができる。しかしながら、そのようにすると、転動体３の外側に大きなスペースを必要とするため、その分だけ、スライダブロックを小さくする必要が生じ、スライダブロックの強度を確保できなくなる恐れがある。本実施形態では、前述のように断面二次モーメントを同じにすることで、規制部材６の転動体３から突出した部分の強度を確保し、もってスライダブロックを小さくすることなく当該スライダブロックの強度も確保することができるのである。
【００２２】
また、前述のように、保持部８の厚さは転動体直径Ｄｗの０．２倍以上であれば、少なくとも保持部８、つまり研削用転動体保持器４として確実に転動体３を保持することができる。従って、図１に示すような転動体３をガイドする鍔部１０が、図１１に示すように、スライダブロック１側になければ、前記とは逆に、保持部８の厚さは、最大で転動体直径Ｄｗ未満であればよい。従って、スライダブロック１に転動体３をガイドするための鍔部１０がないときには、転動体の直径をＤｗとしたとき、研削用転動体保持器４の保持部８の厚さは０．２Ｄｗ以上Ｄｗ未満であればよく、そのようにすることにより転動体３を確実に保持し且つ研削用転動体保持器４の強度を向上することができる。
【００２３】
なお、前記実施形態ではころ転動体についてのみ詳述したが、本発明の転動体の形態はこれに限定されるものではなく、例えばボール転動体や円錐ころ転動体、球面ころ転動体等に対しても同様に適用可能である。
また、転動体とレール、スライダブロックとのレイアウトも前記実施形態に限定されるものではなく、本発明は、あらゆる直動案内装置に対して適用可能である。
また、研削用レールは製品用のレールと兼用しても差し支えない。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の直動案内装置の製造方法の第１実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図１の研削用転動体保持器の構成図である。
【図３】図２のＡ矢視図である。
【図４】図２の研削用転動体保持器の保持器本体の構成図である。
【図５】図２の研削用転動体保持器に保持されるころ転動体の説明図である。
【図６】スライダブロックの変形の説明図である。
【図７】スライダブロックに発生する袖部開き変形量と上面反り変形深さとの関係を示す説明図である。
【図８】本発明の直動案内装置の製造方法の第２実施形態を示す斜視図である。
【図９】図８の研削用転動体保持器の転動体と保持部の詳細図であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は側面図である。
【図１０】転動体と保持部の隙間と保持部の厚さとの関係を示す説明図である。
【図１１】本発明の直動案内装置の製造方法の更に他の実施形態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１は研削用レール
２はスライダブロック
３はころ転動体
４は研削用転動体保持器
５は保持器本体
６は規制部材
７は基部
８は保持部
９は連結部
１０は鍔部
【図１】
2005106287.tif 000003
【図２】
2005106287.tif 000004
【図３】
2005106287.tif 000005
【図４】
2005106287.tif 000006
【図５】
2005106287.tif 000007
【図６】
2005106287.tif 000008
【図７】
2005106287.tif 000009
【図８】
2005106287.tif 000010
【図９】
2005106287.tif 000011
【図１０】
2005106287.tif 000012
【図１１】
2005106287.tif 000013