(57)【要約】【課題】リニアガイド装置の保持器を撓ませることなくエンドキャップに係止する手段を提供する。【解決手段】レール軌道面を備えたレールと、レール軌道面と対向するスライダ軌道面と戻り路とを有してレールを直線的に往復移動する鞍状のスライダと、スライダの移動方向の前後端部に設けられ、方向転換路を有するエンドキャップと、レール軌道面とスライダ軌道面とにより形成される負荷路と、この負荷路を方向転換路と戻り路により連結した循環路を転動しながら循環する転動体と、負荷路を転動する転動体を保持する保持器とを備えたリニアガイド装置において、保持器のスライダの移動方向の両端部の幅方向の両側に係止部を設け、この係止部をエンドキャップに設けた係止溝に係止すると共に、保持器に形成されている窓部の方向転換路との接合部に転動体を掬い上げる傾斜した掬い面を設け、この掬い面を係止溝のスライダ側の端面よりエンドキャップ側に形成する。【選択図】        図３
2005155853.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レール軌道面を備えたレールと、前記レール軌道面と対向するスライダ軌道面と戻り路とを有し、前記レールを直線的に往復移動する鞍状のスライダと、該スライダの移動方向の前後端部に設けられ、方向転換路を有するエンドキャップと、前記レール軌道面とスライダ軌道面とにより形成される負荷路と、該負荷路を前記方向転換路と戻り路により連結した循環路を転動しながら循環する転動体と、前記負荷路を転動する転動体を保持する保持器とを備えたリニアガイド装置において、
前記保持器の前記スライダの移動方向の両端部の幅方向の両側に係止部を設け、該係止部を前記エンドキャップに設けた係止溝に係止すると共に、前記保持器に形成されている窓部の前記方向転換路との接合部に転動体を掬い上げる傾斜した掬い面を設け、該掬い面を前記係止溝のスライダ側の端面よりエンドキャップ側に形成したことを特徴とするリニアガイド装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記保持器の両端部の略中央部の前記レール側にストッパ嵌合部を設け、該ストッパ嵌合部を、前記エンドキャップに設けたストッパに嵌合させたことを特徴とするリニアガイド装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記係止溝を、前記スライダ軌道面に対して所定の角度で傾斜させて形成したことを特徴とするリニアガイド装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２において、
前記係止溝を、前記レール軌道面と平行に形成したことを特徴と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、工作機械や製造装置、測定機器の案内部に設けられ、テーブル等の移動台を直線的に移動させるためのリニアガイド装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のリニアガイド装置は、鞍状のスライダに設けた戻し路と、エンドキャップに設けた方向転換路と、レールに設けたレール軌道面とスライダに設けたスライダ軌道面とを対向させて形成した負荷路とを連結した循環路に転動体を装填し、負荷路を転動する転動体をスライダの移動方向（スライダ移動方向という。）の両端部でエンドキャップに係止した保持器により保持し、この保持器のエンドキャップの方向転換路との接合部に徐々に転動体を掬い上げる掬い面を設けている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特公昭６３−８３３０号公報（主に第２頁右欄、第１図、第１１図、第１５図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した従来の技術においては、スライダ移動方向の両端部のみを係止した保持器に転動体を掬い上げる掬い面を設け、その掬い面の開始点が係止部の端面よりもスライダ側から開始されるため、掬い面に転動体が掬い上げられる時の作用力によって保持器に曲げ力が働き保持器がレール側に撓み、保持器のスライダ移動方向の中央部がレールに接触する恐れがあるという問題がある。
【０００４】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、保持器を撓ませることなくエンドキャップに係止する手段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】
本発明は、上記課題を解決するために、レール軌道面を備えたレールと、前記レール軌道面と対向するスライダ軌道面と戻り路とを有し、前記レールを直線的に往復移動する鞍状のスライダと、該スライダの移動方向の前後端部に設けられ、方向転換路を有するエンドキャップと、前記レール軌道面とスライダ軌道面とにより形成される負荷路と、該負荷路を前記方向転換路と戻り路により連結した循環路を転動しながら循環する転動体と、前記負荷路を転動する転動体を保持する保持器とを備えたリニアガイド装置において、前記保持器の前記スライダの移動方向の両端部の幅方向の両側に係止部を設け、該係止部を前記エンドキャップに設けた係止溝に係止すると共に、前記保持器に形成されている窓部の前記方向転換路との接合部に転動体を掬い上げる傾斜した掬い面を設け、該掬い面を前記係止溝のスライダ側の端面よりエンドキャップ側に形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
これにより、本発明は、掬い面を通過する転動体の作用力を係止溝が支えることができ、保持器のレール方向への撓みを防止することができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下に、図面を参照して本発明によるリニアガイド装置の実施例について説明する。
【実施例】
【０００８】
図１は実施例のリニアガイド装置を示す斜視図、図２は図１のＡ−Ａ断面線の右側半断面図、図３は図２のＢ−Ｂ断面図、図４は実施例の保持器を示す正面図、図５は図４の左側面図、図６は図４のＣ−Ｃ断面図、図７は実施例の保持ピースを示す側面図である。
図１において、１はリニアガイド装置である。
２はリニアガイド装置１のレールであり、合金鋼等の鋼材で製作された略Ｉ字状の断面形状を有する長尺の棒状部材であって、その上面２ａには工作機械の基台等にレール２を固定するための段付ボルト穴３が所定のピッチで複数設けられている。
【０００９】
４は軌道凹部であり、レール２の両方の側面の長手方向に沿って形成された一対のレール軌道面４ａ、４ｂを有する略Ｖ字状の溝である。
５はスライダであり、合金鋼等の鋼材で製作された略コの字状の断面形状を有する鞍状部材であって、その上面にはねじ穴５ａが設けられており、このねじ穴５ａを用いて工作機械の移動台等がボルト等により締結される。
【００１０】
６はエンドキャップであり、金属材料や樹脂材料等で製作され、スライダ５の移動方向の前後端に配置され、ボルト等によりスライダ５に締結される。
図２、図３において、７は転動体としてのころであり、合金鋼等の鋼材を円柱状に成形して製作される。
８は保持ピースであり、樹脂材料等により射出成形等の成形手段で製作され、図７に示すように２点鎖線で示したころ７を保持してころ７同士の接触を防止するためにスライダ移動方向の前後にころ７の外径より大きく背面配置で円弧状に掘り込んだ一対の転動体保持部８ａところ７の軸方向の両側にころ７の中心を結ぶ方向に伸長する一対のガイド部８ｂとが形成されている。
【００１１】
９ａ、９ｂは一対のスライダ軌道面であり、スライダ５の両方の側壁５ｂの内側にレール軌道面４ａ、４ｂと対向して設けられる。
この対向配置されたスライダ軌道面９ａ、９ｂとレール軌道面４ａ、４ｂとの間には、保持ピース８を間装したころ７が転動し、レール２を移動するスライダ５の荷重を支える負荷路１０ａ、１０ｂが形成される。
【００１２】
１１ａ、１１ｂは戻り路であり、スライダ５の両方の側壁５ｂに設けられた貫通穴に嵌合する樹脂材料からなる円柱状のホルダ１２ａ、１２ｂに保持ピース８のガイド部８ｂを案内する案内溝１３を有する長方形断面の貫通穴として形成されており、これらの内部を転動するころ７および保持ピース８の移動を案内する。
ホルダ１２ａ、１２ｂの両端のエンドキャップ６との接合部には図示しない凹部と凸部とが設けられており、戻り路１１ａ、１１ｂが所定の角度で傾斜した長方形断面となるように位置決めされて係止される。
【００１３】
１４ａ、１４ｂはエンドキャップ６に設けられた方向転換路であり、負荷路１０ａ、１０ｂと戻り路１１ａ、１１ｂとをそれぞれ接続するための略長方形断面を有する湾曲した通路であって、互いの交差を避けるために襷掛けに立体交差となるように形成され、保持ピース８のガイド部８ｂを案内するための湾曲した図示しない案内溝が形成されており、ころ７および保持ピース８を案内してその循環方向を転向させる機能を有している。
【００１４】
１５は保持器であり、図４、図５に示すように金属材料や樹脂材料等で略Ｗ字状に製作され、その中央部にはスライダ５の側壁５ｂに設けられたスライダ軌道面９ａ、９ｂの間にスライダ５の移動方向に形成されたＶ字状の溝である保持器嵌合溝１６に嵌合する山状の保持器柱１７が形成されている。
この保持器柱１７の両側には、腕部１８ａ、１８ｂが設けられており、腕部１８ａ、１８ｂにはそれぞれ負荷路１０ａ、１０ｂを転動するころ７を案内する窓部１９ａ、１９ｂが形成されている。
【００１５】
保持器柱１７の腕部１８ａ、１８ｂの取付部には窓部１９ａ、１９ｂに案内されて転動するころ７の間に間装された保持ピース８のガイド部８ｂの一方を案内する案内溝２０ａが設けられ、他方を案内する案内溝２０ｂは、図２に示すように腕部１８ａ、１８ｂの端部にそれぞれ設けられた突起部２１ａ、２１ｂとスライダ軌道面９ａ、９ｂの保持器嵌合溝１６の反対側に設けられた段部２２ａ、２２ｂとにより形成される。
【００１６】
保持器１５のスライダ移動方向の両側の保持器端部２５には、スライダ移動方向の直交方向、つまり保持器１５の幅方向の両側に係止部２６ａ、２６ｂが設けられており、図３に示すエンドキャップ６に設けられた係止溝２７ａ、２７ｂに係止される。
係止溝２７ａ、２７ｂは、エンドキャップ６のスライダ５との当接面（エンドキャップ端面６ａという。）からスライダ軌道面９ａ、９ｂと平行にスライダ５の移動方向に掘り込まれた一方が開口する四角状の断面の溝である。
【００１７】
また、保持器１５の係止部２６ａ、２６ｂは、図６に２点鎖線で示すエンドキャップ端面６ａ（図５においても同様）のエンドキャップ６側に突起部２１ａ、２１ｂが存在しない領域が設けられており、その領域の腕部１８ａ、１８ｂの保持器端部２５に設けられている。
３０は掬い面であり、負荷路１０ａ、１０ｂと両側の方向転換路１４ａ、１４ｂとの接合部に形成された図６に示す略円弧状の傾斜した湾曲面であって、保持器１５の窓部１９ａ、１９ｂの両方の保持器端部２５側の端部に設けられ、スライダ５の往復運動に伴って負荷路１０ａ、１０ｂを転動するころ７を方向転換路１４ａ、１４ｂに円滑に掬い上げる機能およびころ７を方向転換路１４ａ、１４ｂから負荷路１０ａ、１０ｂへ円滑に導く機能を有している。
【００１８】
掬い面３０は、図３、図５に示すように係止溝２７ａ、２７ｂの近傍で、係止溝２７ａ、２７ｂのスライダ５側の端面（本実施例ではエンドキャップ端面６ａ）よりエンドキャップ６側に形成されており、掬い面３０を通過するころ７の作用力を受けた場合に、曲げモーメントによる撓みが生じないように係止部２６ａ、２６ｂが係止溝２７ａ、２７ｂに係止されている。
【００１９】
３１はストッパ係合部であり、保持器１５の両側の保持器端部２５の保持器柱１７の保持器嵌合溝１６との嵌合部の反対側、つまりレール２側に形成されている。本実施例では一方を保持器端部２５の端面に開口した凹部として形成されている。
３２はストッパであり、両側のエンドキャップ６の内側に設けられており、ストッパ係合部３１に係合して、保持器１５がレール２側に脱落することを防止する。
【００２０】
上記の保持器１５は、エンドキャップ６をボルト等によりスライダ５の前後端に締結することによるエンドキャップ６の係止溝２７ａ、２７ｂと係止部２６ａ、２６ｂとの係止およびストッパ３２とストッパ係合部３１との係合、保持器嵌合溝１６と保持器柱１７との嵌合によりスライダ軌道面９ａ、９ｂ上に配置される。
このようにして負荷路１０ａ、１０ｂに配置された保持器１５は、図２、図３に示すようにその案内溝２０ａ、２０ｂにより保持ピース８のガイド部８ｂの移動を案内すると共に、その窓部１９ａ、１９ｂによりレール軌道面４ａとスライダ軌道面９ａとの間を転動するころ７の側面を保持してその脱落を防止する。
【００２１】
また、負荷路１０ａ、１０ｂを移動する保持ピース８を間装したころ７が、レール軌道面４ａとスライダ軌道面９ａとの間を転動してスライダ５に加えられた負荷を往復動自在に支持する。
この負荷路１０ａと、その両側のエンドキャップ６の方向転換路１４ａと、両側の方向転換路１４ａを接続する戻り路１１ａとが連結されて循環路が形成され、この循環路にころ７と保持ピース８とを交互に装填し、所定の量の潤滑剤、例えばグリースを封入して循環路に複数のころ７を装填する。
【００２２】
この循環路は、他方の負荷路１０ｂおよびスライダ５の反対側の側壁５ｂにおいても同様に形成され、これによりスライダ５がレール２に直線往復運動可能に支持される。
上記の構成の作用について説明する。
なお、以下の説明においては、負荷路１０ａ、その両側の方向転換路１４ａおよび戻り路１１ａとの連結により形成された循環路を例に説明するが、他方の循環路および反対側の側壁５ｂの循環路においても同様である。
【００２３】
循環路に保持ピース８を間装して装填されたころ７は、循環方向の前後の保持ピース８の転動体保持部８ａに嵌り込んでその円周方向を保持され、その側面を保持器１５の窓部１９ａにより案内される。
このようにして、互いの接触や負荷路１０ａからの脱落を防止されたころ７はスライダ５の移動に伴って循環路を転動しながら循環する。
【００２４】
そして、負荷路１０ａを転動するころ７が窓部１９ａの端部に達すると、そこに設けられた掬い面３０がころ７を掬い上げてころ７を方向転換路１４ａに導く。
この時、掬い面３０は係止溝２７ａの近傍で、係止溝２７ａのスライダ５側の端面（本実施例ではエンドキャップ端面６ａ）よりエンドキャップ６側に形成されているので、掬い面３０を通過するころ７の及ぼす作用力を係止溝２７ａが支え、他方の係止溝２７ｂと共同して保持器１５のレール２方向への撓みを防止することができ、保持器１５とレール２とが接触することがなくなり、スライダ５の安定した移動を実現することができる。
【００２５】
また、係合溝２７ａはスライダ軌道面９ａと平行、つまりころ７の作用力による保持器１５の撓み方向を直角に支える方向に形成されているので、保持器１５の撓みを有効に防止する。
更に、保持器１５の保持器端部２５のストッパ係合部３１がエンドキャップ６に設けたストッパ３２に係合しているので、保持器１５の係止部２６ａ、２６ｂの略中央部を支えて保持器１５のレール２方向への撓みを更に防止する。
【００２６】
以上説明したように、本実施例では、保持器のスライダ移動方向の両端部に設けた係止部をエンドキャップに設けた係止溝に係止すると共に、保持器の窓部の方向転換路との接合部に設けた掬い面を係止溝のスライダ側の端面よりエンドキャップ側に形成したことによって、掬い面を通過するころの作用力を係止溝が支えることができ、保持器のレール方向への撓みを防止することができる。
【００２７】
また、保持器の保持器端部のストッパ係合部をエンドキャップに設けたストッパに係合するようにしたことによって、保持器の幅方向の両側に設けた係止部の略中央部を支えることができ、保持器のレール方向への撓みを更に防止することができる。
更に、エンドキャップに設けた係合溝をスライダ軌道面と平行に形成するようにしたことによって、ころの作用力による保持器の撓み方向を直角に支えることができ、保持器の撓みを有効に防止することができる。
【００２８】
なお、係合溝の形成は、上記のスライダ軌道面と平行な方向に限らず、例えば図２において垂直方向のようにスライダ軌道面に対して所定の角度、つまりころの作用力による保持器の撓み方向を有効に支えることができる角度で傾斜させて形成するようにしてもよい。これによっても前記と同様の効果を得ることができる。
また、本実施例においては、係止溝の端面はエンドキャップとスライダとの当接面として説明したが、エンドキャップとスライダを印籠部により位置を合わせて接合するような場合等の当接面と係止溝の端面とが一致しない場合は、印籠部における係止溝のスライダ側へ開口する面を係止溝の端面として係止溝を形成するようにすれば、上記と同様の効果を得ることができる。
【００２９】
更に、本実施例においては、転動体としてころを用いたリニアガイド装置を例に説明したが、転動体としてボールを用いたリニアガイド装置においても同様である。
更に、レールの上面を水平方向に設置する場合を例に説明したが、上面を垂直方向または上下を逆にして、もしくは傾斜させて設置する場合も同様である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施例のリニアガイド装置を示す斜視図
【図２】図１のＡ−Ａ断面線の右側半断面図
【図３】図２のＢ−Ｂ断面図
【図４】実施例の保持器を示す正面図
【図５】図４の左側面図
【図６】図５のＣ−Ｃ断面図
【図７】実施例の保持ピースを示す側面図
【符号の説明】
【００３１】
１    リニアガイド装置
２    レール
２ａ  上面
３    段付ボルト穴
４    軌道凹部
４ａ、４ｂ  レール軌道面
５    スライダ
５ａ  ねじ穴
５ｂ  側壁
６  エンドキャップ
６ａ  エンドキャップ端面
７    ころ
８    保持ピース
８ａ  転動体保持部
８ｂ  ガイド部
９ａ、９ｂ  スライダ軌道面
１０ａ、１０ｂ  負荷路
１１ａ、１１ｂ  戻り路
１２ａ、１２ｂ  ホルダ
１３、２０ａ、２０ｂ  案内溝
１４ａ、１４ｂ  方向転換路
１５  保持器
１６  保持器嵌合溝
１７  保持器柱
１８ａ、１８ｂ  腕部
１９ａ、１９ｂ  窓部
２１ａ、２１ｂ  突起部
２２ａ、２２ｂ  段部
２５  保持器端部
２６ａ、２６ｂ  係止部
２７ａ、２７ｂ  係止溝
３０  掬い面
３１  ストッパ係合部
３２  ストッパ
【図１】
2005155853.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】
2005155853.tif 000009