(57)【要約】【課題】リターンガイドがエンドキャップから離脱することなく、組立作業の効率に優れた直動案内装置を提供する。【解決手段】リターンガイド４及びエンドキャップ２２によって折り返し路２４が形成される直動案内装置において、リターンガイド４は、その凸面４ａの頂点から開放側端部Ｅに向かうに従って開放幅ＡＷが徐々に大きくなる形状であり、かつ、開放側端部Ｅにおける開放幅ＡＷ２がエンドキャップ２２に形成されるリターンガイド嵌合溝２２ｂの溝幅ＢＷよりも大きくなっている。これにより、エンドキャップ２２にリターンガイド４が強固に嵌合するため、その脱離が防止される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に延びる軌道面を有する案内レールと、前記案内レールの軌道面に対向する軌道面を有して軸方向に移動可能に当該案内レールに取り付けられるスライダと、前記案内レールと前記スライダの対向する両軌道面により形成される転動体転動路を転動する転動体と、を備え、
前記スライダは、前記軌道面が形成されたスライダ本体と、前記スライダ本体の軸方向両端にそれぞれ取り付けられたエンドキャップと、を有していて、前記スライダ本体には軸方向両端を貫通する貫通孔からなる転動体戻し路が形成され、前記エンドキャップの前記スライダ本体との対向部分には、前記転動体転動路と前記転動体戻し路とを連通する折り返し路が設けられ、
前記エンドキャップの前記スライダ本体との対向部分には、凹部と、前記凹部の略中央部を通るリターンガイド嵌合溝と、が設けられ、長手方向に垂直な断面が略Ｕ字状をなす略半管状のリターンガイドが、その凸面を前記エンドキャップ側に向けて前記リターンガイド嵌合溝に嵌め込まれていて、前記凹部の内面と該凹面に対向する前記リターンガイドの凸面とにより前記折り返し路が形成された直動案内装置において、
前記リターンガイドは、前記凸面の頂点から開放側端部に向かうに従って開放幅が徐々に大きくなる形状を有し、かつ、開放側端部における開放幅が前記リターンガイド嵌合溝の溝幅よりも大であり、
このリターンガイドを、前記開放側端部を内側に弾性変形させつつ前記リターンガイド嵌合溝に嵌め込んだことを特徴とする直動案内装置。
【請求項２】
前記リターンガイドの開放側端部における開放幅は、当該開放側端部における開放幅と前記リターンガイド嵌合溝の溝幅との差分の１／２の値を、前記凸面の頂点から前記開放側端部までの垂直距離で除した開放値がｔａｎ３°以上ｔａｎ１０°以下となるような大きさ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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は直動案内装置に関し、特に効率的に組み立て可能な直動案内装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
直動案内装置の従来例について説明する。
図７は、循環経路の内部が分かるように部分的に断面で示した直動案内装置の平面図である。図８は、右側半分についてはエンドキャップの図示を省略した直動案内装置の正面図である。図９は、エンドキャップ及びリターンガイドの斜視図である。
図７に示すように、直動案内装置は、両側面に軸方向へ延びる断面円弧状の転動溝１１０を有する角形の案内レール１００と、案内レール１００に跨架される横断面形状が略コ字状のスライダ２００と、を備えている。
【０００３】
スライダ２００は、スライダ本体２１０と、スライダ本体２１０の軸方向両端に取り付けられたエンドキャップ２２０と、を備えており、このスライダ本体２１０は、案内レール１００の転動溝１１０に対向する断面円弧状の転動溝２１０ａを有する１対の側板部２００Ａと、これら１対の側板部２００Ａを連結する水平部２００Ｂとからなっている。そして、案内レール１００の転動溝１１０とスライダ２００の転動溝２１０ａとによって形成されるボール転動路１２０には、複数のボール（転動体）３００が転動自在に介装されており、これらボール３００の転動によりスライダ２００が軸方向へ移動可能になっている。
【０００４】
また、図８のスライダ本体２１０の側板部２００Ａには、上下２つの転動溝２１０ａに並んで、軸方向両端を貫く２つの貫通孔が設けられており、これによりボール３００が通り抜け可能なボール戻し路２１０ｂが形成されている。このボール戻し路２１０ｂは、エンドキャップ２２０に形成される折り返し路２４０によってボール転動路１２０と連通されるものであり、ボール戻し路２１０ｂ、折り返し路２４０及びボール転動路１２０からなるボール３００の循環経路２５０によって、スライダ２００が移動してもボール転動路１２０にはボール３００が常に供給されるようになっている。以下、この折り返し路２４０を形成するエンドキャップの構成について説明する。
【０００５】
エンドキャップ２２０は、図９に示されるように、スライダ本体２１０に対応した略コ字状の断面を有する部材であり、その一方の端面には、断面が半円弧状の凹部２２０ａが上下２段にわたって設けられている。また、エンドキャップ２２０には、その凹部２２０ａの略中央部を通る略矩形のリターンガイド嵌合溝２２０ｂが設けられており、ここにリターンガイド４００が嵌め込まれるようになっている。
【０００６】
リターンガイド４００は、半管状の部材であり、その凸面４００ａがリターンガイド嵌合溝２２０ｂに嵌め込み可能な形状となっている。
このリターンガイド４００及びリターンガイド嵌合溝２２０ｂの形状の関係を、図１０のリターンガイド４００の長手方向に垂直な断面図に示す。図１０の従来例では、リターンガイド４００の断面は左右対称な略Ｕ字状であり、その凸面４００ａは頂点Ｐ側では湾曲し開放側端部Ｅに向かうに従ってその開放幅ＣＷが徐々に大きくなり、開放側端部Ｅ側では凸面４００ａは湾曲せずに平面状であり該平面状部分の開放幅ＣＷは一定である。
【０００７】
また、リターンガイド嵌合溝２２０ｂの断面略矩形状の凹面も、溝底側でリターンガイド４００と同様に湾曲し、かつ溝縁側で平面状になり該平面状部分の溝幅ＤＷはリターンガイド４００の平面状部分の開放幅ＣＷと略等しい。さらに、リターンガイド４００の頂点Ｐから開放側端部Ｅまでの垂直距離（図１０ではリターンガイド４００の頂点Ｐと両開放側端部Ｅ，Ｅを結ぶ直線との距離）は、リターンガイド嵌合溝２２０ｂの溝深さと略等しい。すなわち、嵌合部分におけるリターンガイド４００の輪郭とリターンガイド嵌合溝２２０ｂの輪郭とが略一致している。このため、リターンガイド４００は、その形状をほとんど変化させることなく、リターンガイド嵌合溝２２０ｂに嵌め込まれる。
【０００８】
図７〜９に戻り、このようなリターンガイド４００をエンドキャップ２２０に嵌め込むことにより、リターンガイド４００の凸面４００ａとこれに対向するエンドキャップ２２０の凹部２２０ａの内面とによって湾曲した折り返し路２４０が形成される。
なお、直動案内装置の組立工程においては、エンドキャップ２２０にリターンガイド４００を嵌め込み、この状態でエンドキャップ２２０をスライダ本体２１０の両端面にボルト９００で組み付ける。これにより、エンドキャップ２２０端面に形成された折り返し路２４０の左右１対の開口穴とスライダ本体２１０端面に形成されるボール戻し路２１０ｂの開口穴及び転動溝２１０ａとが接続されて循環経路２５０が形成される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述のように、従来の直動案内装置では、スライダ本体２１０に取り付けられるエンドキャップ２２０及びリターンガイド４００によって、折り返し路２４０が形成されている。しかしながら、このエンドキャップ２２０をスライダ本体２１０にボルト留めする直動案内装置の組立工程においては、例えばリターンガイド４００が嵌め込まれたエンドキャップ２２０の端面を下方に向けたとき等にリターンガイド４００が自重によってエンドキャップ２２０から外れてしまうことがあり、組立作業の効率が損なわれることがあった。
本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであり、リターンガイドがエンドキャップから離脱しにくく、組立作業の効率に優れた直動案内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】
【００１０】
本発明の請求項１による直動案内装置は、軸方向に延びる軌道面を有する案内レールと、前記案内レールの軌道面に対向する軌道面を有して軸方向に移動可能に当該案内レールに取り付けられるスライダと、前記案内レールと前記スライダの対向する両軌道面により形成される転動体転動路を転動する転動体と、を備え、前記スライダは、前記軌道面が形成されたスライダ本体と、前記スライダ本体の軸方向両端にそれぞれ取り付けられたエンドキャップと、を有していて、前記スライダ本体には軸方向両端を貫通する貫通孔からなる転動体戻し路が形成され、前記エンドキャップの前記スライダ本体との対向部分には、前記転動体転動路と前記転動体戻し路とを連通する折り返し路が設けられ、前記エンドキャップの前記スライダ本体との対向部分には、凹部と、前記凹部の略中央部を通るリターンガイド嵌合溝と、が設けられ、長手方向に垂直な断面が略Ｕ字状をなす略半管状のリターンガイドが、その凸面を前記エンドキャップ側に向けて前記リターンガイド嵌合溝に嵌め込まれていて、前記凹部の内面と該凹面に対向する前記リターンガイドの凸面とにより前記折り返し路が形成された直動案内装置において、前記リターンガイドは、前記凸面の頂点から開放側端部に向かうに従って開放幅が徐々に大きくなる形状を有し、かつ、開放側端部における開放幅が前記リターンガイド嵌合溝の溝幅よりも大であり、このリターンガイドを、前記開放側端部を内側に弾性変形させつつ前記リターンガイド嵌合溝に嵌め込んだことを特徴とする。
【００１１】
ここで、半管状とは、長手方向に垂直な断面形状の外周が略円形、略矩形又は略楕円形等である管状部材をその長手方向に平行な平面で切断してできる部材の形状をいい、また、開放側端部とは該管状部材を切断する際にできた切り口部分をいう。また、開放幅とは、リターンガイドの開口部における外周面間の距離である。
このように構成すれば、リターンガイド嵌合溝よりもリターンガイドの方が幅が大きいので、リターンガイド嵌合溝に嵌め込まれるときにはリターンガイド嵌合溝の内面に押し付けられてリターンガイドが弾性変形し、リターンガイド嵌合溝の内面には接触圧が働く。このため、リターンガイド嵌合溝にリターンガイドが強固に嵌合するので、例えば組立作業中にリターンガイドが嵌め込まれたエンドキャップの端面を下方に向けても、リターンガイドの自重によるリターンガイド嵌合溝からの脱離が起こりにくく、組立作業を効率的に行うことができる。
【００１２】
本発明の請求項２による直動案内装置は、前記リターンガイドの開放側端部における開放幅は、当該開放側端部における開放幅と前記リターンガイド嵌合溝の溝幅との差分の１／２の値を、前記凸面の頂点から前記開放側端部までの垂直距離で除した開放値がｔａｎ３°以上ｔａｎ１０°以下となるような大きさであることを特徴とする。
なお、本発明においては少なくともリターンガイドの重量を支えることができる程度にリターンガイドとリターンガイド嵌合溝とが結合することが必要であり、開放値がｔａｎ３°未満であると、リターンガイドとリターンガイド嵌合溝との結合力が不十分であり、本発明の作用効果が十分に得られない。このため、開放値はｔａｎ３°以上である必要がある。また、開放値の上限はリターンガイドの構成材料や形状等によって若干異なるが、あまりに大きいと嵌め込ん状態において歪みが生じたり、嵌め込み作業にかえって手間を要する。このため、開放値はｔａｎ１０°以下であることが好ましい。
なお、本発明の直動案内装置は、スライダではなく軸方向に延びる案内レールが移動するものであってもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の直動案内装置であれば、リターンガイドがエンドキャップから外れにくいので、効率的に組み立てることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
本実施形態の直動案内装置は、図７〜図９に示したものと略同様の構成のものであるが、リターンガイドには従来と異なるものが用いられている。以下、このリターンガイドを中心に本実施形態の直動案内装置について説明する。
図１は、循環経路の内部が分かるように部分的に断面で示した直動案内装置の平面図である。図２は、右側半分についてはエンドキャップの図示を省略した直動案内装置の正面図である。図３は、エンドキャップ及びリターンガイドの斜視図である。
【００１５】
図１に示すように、直動案内装置は、両側面に軸方向へ延びる断面円弧状の転動溝１１を有する角形の案内レール１と、案内レール１に跨架される横断面形状が略コ字状のスライダ２と、を備えている。
スライダ２は、スライダ本体２１と、スライダ本体２１の軸方向両端に取り付けられたエンドキャップ２２と、を備えており、このスライダ本体２１は、案内レール１の転動溝１１に対向する断面円弧状の転動溝２１ａを有する１対の側板部２Ａと、これら１対の側板部２Ａを連結する水平部２Ｂとからなっている。そして、案内レール１の転動溝１１とスライダ２の転動溝２１ａとによって形成されるボール転動路１２には、複数のボール（転動体）３が転動自在に介装されており、これらボール３の転動によりスライダ２が軸方向へ移動可能になっている。
【００１６】
また、図２のスライダ本体２１の側板部２Ａには、上下２つの転動溝２１ａに並んで、軸方向両端を貫く２つの貫通孔が設けられており、これによりボール３が通り抜け可能なボール戻し路２１ｂが形成されている。そして、ボール戻し路２１ｂ、折り返し路２４及びボール転動路１２からなる環状の循環経路２５をボール３が循環することによって、スライダ２が移動してもボール転動路１２にはボール３が常に供給されるようになっている。以下、この折り返し路２４を形成するエンドキャップ２２の構成について説明する。
【００１７】
エンドキャップ２２は、図３に示されるように、スライダ本体２１の外形に対応した略コ字状の断面を有する部材であり、その一方の端面には、断面が半円弧状の凹部２２ａが上下２段にわたって設けられている。また、エンドキャップ２２には、その凹部２２ａの略中央部を通る略矩形のリターンガイド嵌合溝２２ｂが設けられており、ここにリターンガイド４が嵌め込まれるようになっている。
【００１８】
リターンガイド４は、半管形状の部材であり、その凸面４ａをエンドキャップ２２に向けてリターンガイド嵌合溝２２ｂに嵌め込まれ、この凸面４ａとこれに対向するエンドキャップ２２の凹部２２ａの内面とにより折り返し路２４を形成するものである。
リターンガイド４の詳細な形状を、図４（ａ）の長手方向に垂直な断面図を参照しながら説明する。同図では、リターンガイド４の断面は左右対称な略Ｕ字状であり、その凸面４ａは頂点Ｐ側で湾曲して開放側端部Ｅに向かうに従ってその開放幅ＡＷが大きくなり、開放側端部Ｅ側では凸面４ａは湾曲せずに平面である。ただし、本実施形態においては、この平面状部分は傾斜角θが３°以上で傾斜して、開放側端部Ｅに向かうに従って開放幅ＡＷが徐々に大きくなっている。
【００１９】
一方、リターンガイド嵌合溝２２ｂの断面略矩形状の凹面（以下「嵌合面」と称すこともある。）も、溝底側でリターンガイド４と同様に湾曲し、かつ溝縁側で平面状である。しかし、この平面状部分は傾斜していないため、湾曲状部分の終端から溝縁に至るまで溝幅ＢＷが一定となっており、この平面状部分における溝幅ＢＷはリターンガイド４の湾曲状部分終端における開放幅ＡＷ１と略等しい。このため、リターンガイド４の平面状部分における開放幅ＡＷは、平面状部分における溝幅ＢＷよりも大きくなっており、特に開放側端部Ｅにおける開放幅ＡＷ２と溝縁における溝幅ＢＷとの差分の１／２の値を、リターンガイド４の凸面４ａの頂点Ｐから開放側端部Ｅまでの垂直距離で（図４ではリターンガイド４の頂点Ｐと両開放側端部Ｅ，Ｅを結ぶ直線との距離）除した開放値は、ｔａｎ３°以上である。なお、嵌合状態においては、リターンガイド４の凸面４ａの頂点から開放側端部Ｅまでの垂直距離は、リターンガイド嵌合溝２２ｂの溝深さと同等の大きさである。
【００２０】
そして、このようなリターンガイド４をリターンガイド嵌合溝２２ｂに嵌め込む様子を図４（ｂ）に示す。同図では、リターンガイド嵌合溝２２ｂの平面状部分における溝幅ＢＷよりもリターンガイド４の平面状部分における開放幅ＡＷの方が大きいことから、嵌め込む際にはリターンガイド嵌合溝２２ｂの嵌合面に押し付けられてリターンガイド４が幅方向内側に弾性変形し、嵌合面と凸面４ａが密着する。この接触圧のため、リターンガイド嵌合溝２２ｂにリターンガイド４が強固に嵌合するので、エンドキャップ２２のリターンガイド４を嵌め込む側の端面を下方に向けても、リターンガイド４の自重によるリターンガイド嵌合溝２２ｂからの脱離が起こりにくい。
【００２１】
図１では、この内周面とこれに対向するエンドキャップ２２端面との間に空隙が形成されており、この空隙はボール３を潤滑する潤滑油の油路４５として用いられている。
また、本発明はリターンガイド４を構成する材料まで限定するものではなく、合成樹脂や金属等の周知の材料を用いることができる、このとき、用いる材料によって開放値の大きさを最適なものにすることが望ましい。
【００２２】
また、リターンガイド４の形状は図４に示されるものに限定されない。すなわち、図４に示されるように凸面４ａが湾曲面と平面とから構成されるのではなく、例えば湾曲状部分のみからなる断面が半円形状のものや、断面形状が非対称的なもの等であってもよい。このとき、リターンガイド４の形状に応じて開放値の大きさを最適なものとすることが望ましい。
【００２３】
さらに、本発明の適用は図１に示す直動案内装置に限定されるものではない。例えば、転動体としてボールの代わりにローラを用いた直動案内装置でも良いし、また、図５及び図６に示すようなボールねじ一体型直動案内装置にも適用可能である。
図５のボールねじ一体型直動案内装置は、ボールねじ装置と直動案内装置とが一体化されたものであり、内側両側面に軸方向へ延びる転動溝６１を有してなる横断面形状が略コ字状の案内レール６と、該案内レール６の内側両側面の間に挟み込まれるように取り付けられた角形のスライダ５と、案内レール６の軸方向に平行に配されかつスライダ５に挿通されたねじ軸７とを備える。
【００２４】
このスライダ５は、両側面に案内レール６の転動溝６１に対向する転動溝５１ａと、ねじ軸７が挿通する内周部分にねじ溝５１ｃと、を有しており、これらの転動溝６１，５１ａ間とねじ軸７のねじ溝及びスライダ５のねじ溝５１ｃ間とにはボール（転動体）が装填されている。このため、ねじ軸７への回転力の入力によりねじ軸７が回転すると、ねじ溝間に介在するボールの転動によりスライダ５がねじ軸７の軸方向に移動するとともに、この移動に伴って案内レール６及びスライダ５の転動溝６１，５１ａ間に介在するボールＢも転動し、スライダ５が案内レール６の軸方向に移動するようになっている。
【００２５】
このボールねじ一体型直動案内装置のスライダ５は、図１の直動案内装置と同様に、転動溝５１ａが形成されたスライダ本体５１と、その両端部に取り付けられるエンドキャップ５２及びリターンガイド８と、を備えており、スライダ本体５１には転動溝５１ａと並んで幅方向内側にボール戻し路５１ｂが形成されている。
そして、断面が半円弧状の凹部５２ａ及びリターンガイド嵌合溝５２ｂを有するエンドキャップ５２には、上述のような形状である本発明におけるリターンガイド８が嵌め込まれて、１段の折り返し路５４が形成されている。このため、図５及び図６のボールねじ一体型直動案内装置は、エンドキャップ５２にリターンガイド８が強固に嵌合して、脱離しにくいので、効率的に組み立てることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】循環経路の内部が分かるように部分的に断面で示した本実施形態の直動案内装置の平面図である。
【図２】右側半分についてエンドキャップの図示を省略した本実施形態の直動案内装置の正面図である。
【図３】本実施形態におけるリターンガイド及びエンドキャップの斜視図である。
【図４】（ａ）はエンドキャップに嵌め込む前の本実施形態におけるリターンガイドの長手方向に垂直な断面図、（ｂ）は本実施形態におけるリターンガイドがエンドキャップに嵌め込まれる様子を示す断面図である。
【図５】（ａ）はボールねじ一体型直動案内装置の平面図、（ｂ）はその側面図である。
【図６】（ａ）は図５のボールねじ一体型直動案内装置のＺ−Ｚ線断面図、（ｂ）はエンドキャップのスライダ本体に対向する面の正面図である。
【図７】循環経路の内部が分かるように部分的に断面で示した従来の直動案内装置の平面図である。
【図８】右側半分についてエンドキャップの図示を省略した従来の直動案内装置の正面図である。
【図９】従来のエンドキャップ及びリターンガイドの斜視図である。
【図１０】（ａ）はエンドキャップに嵌め込む前の従来のリターンガイドの長手方向に垂直な断面図、（ｂ）は従来のリターンガイドがエンドキャップに嵌め込まれる様子を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１，６        案内レール
１１，６１    転動溝（案内レール）
１２          ボール転動路
２，５        スライダ
２１，５１    スライダ本体
２１ａ，５１ａ       転動溝（スライダ）
２１ｂ，５１ｂ       ボール戻し路
２２，５２    エンドキャップ
２２ａ，５２ａ       凹部
２２ｂ，５２ｂ       リターンガイド嵌合溝
２４，５４    折り返し路
２５          循環経路
４，８       リターンガイド
４ａ         凸面
Ｅ           開放側端部
Ｐ            頂点
ＡＷ         開放幅
ＡＷ１       湾曲状部分終端における開放幅
ＡＷ２       開放側端部における開放幅
ＢＷ          溝幅
３，Ｂ        ボール
７            ねじ軸
【図１】
2007211818.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】
2007211818.tif 000009
【図８】
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【図９】
2007211818.tif 000011
【図１０】
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