(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに平行に長手方向に延びる一対の側部と該側部の内側面にそれぞれ形成された第１軌道溝を備えた軌道レール，前記第１軌道溝に対向する第２軌道溝を備え且つ前記軌道レールの前記側部間の開口側で長手方向に沿って相対摺動するスライダ，及び前記第１軌道溝と前記第２軌道溝とで形成される負荷軌道路を転走する転動体を有する直動案内ユニットにおいて，
前記転動体は前記スライダに設けられた保持バンドによって前記スライダに保持され，前記第１軌道溝の底部には逃げ溝が前記第１軌道溝の長手方向に延びて形成され，前記保持バンドは前記軌道レールに対する前記スライダの相対移動に伴って相対移動できるように前記逃げ溝に嵌挿して前記スライダに取り付けられ，前記保持バンドが嵌挿される前記逃げ溝は，前記第１軌道溝の研削加工と同時に研削加工され，前記保持バンドが嵌挿する前記逃げ溝を形成する壁面は，前記第１軌道溝と前記逃げ溝との同時研削加工を可能にするように，少なくとも前記軌道レールの前記側部間の前記開口側がテーパ面に形成され，前記逃げ溝の前記壁面は，長手方向に延びる上側の前記テーパ面の角度が長手方向に延びる下側のテーパ面の角度より大きく形成されていることを特徴とする直動案内ユニット。
【請求項２】
前記軌道レールは，一対の前記側部及び前記側部の下部と一体構造に構成された底部によって，前記軌道レールの上部に前記開口を持つ断面Ｕ字形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の直動案内ユニット。
【請求項３】
前記第１軌道溝は，前記軌道レールにおける前記側部の前記内側面に１条形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の直動案内ユニット。
【請求項４】
前記転動体の間には，セパレータが組み込まれていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の直動案内ユニット。
【請求項５】
前記スライダは，前記第２軌道溝が形成されたケーシング，前記ケーシングの両端面にそれぞれ取り付けられたエンドキャップ，及び前記エンドキャップの端面に取り付けられたエンドシールから成ることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の直動案内ユニット。
【請求項６】
前記エンドキャップの前記端面には，前記保持バンドの両端部を長手方向に直交する方向に屈曲した屈曲部を嵌合支持する支持溝が形成されていることを特徴とする請求項５に記載の直動案内ユニット。
【請求項７】
前記保持バンドの前記屈曲部の先端部は前記長手方向に延びるように屈曲した係止部に形成され，前記係止部は前記エンドキャップの中央部に形成された凹部の壁面に係合していることを特徴とする請求項６に記載の直動案内ユニット。
【請求項８】
互いに平行に長手方向に延びる一対の側部と該側部の内側面にそれぞれ形成された第１軌道溝を備えた軌道レール，前記第１軌道溝に対向する第２軌道溝を備え且つ前記軌道レールの前記側部間の開口側で長手方向に沿って相対摺動するスライダ，及び前記第１軌道溝と前記第２軌道溝とで形成される負荷軌道路を転走する転動体を有する直動案内ユニットにおいて，
前記転動体は前記スライダに設けられた保持バンドによって前記スライダに保持され，前記第１軌道溝の底部には逃げ溝が前記第１軌道溝の長手方向に延びて形成され，前記保持バンドは前記軌道レールに対する前記スライダの相対移動に伴って相対移動できるように前記逃げ溝に嵌挿して前記スライダに取り付けられ，
前記軌道レールはベッドに取り付けられ，前記軌道レールの前記側部の外側には幅が前記側部の底面から前記軌道レールの重心の位置を越える位置まで延びる凸面部が形成されており，前記凸面部の表面は前記ベッドに設けられた取付け基準面に整合する面に加工された取付け基準面に構成されていることを特徴とする直動案内ユニット。
【請求項９】
前記スライダには前記スライダの摺動方向の側面と前記軌道レールの前記側部の長手方向の内側面との間をシールする上面シールが設けられており，前記側部の前記内側面には前記上面シールのリップ部が接する摺接溝が長手方向に延びて形成されていることを特徴とすることを特徴とする請求項８に記載の直動案内ユニット。
【請求項１０】
前記軌道レールの前記側部の前記内側面に形成された前記第１軌道溝と前記摺接溝とは，互いに平行に延びるように同時研削加工されていることを特徴とする請求項９に記載の直動案内ユニット。
【請求項１１】
前記上面シールは，前記エンドキャップと前記ケーシングに接して配置された芯金と，前記芯金に固定された前記リップ部を備えた弾性体とから構成されていることを特徴とする請求項９又は１０に記載の直動案内ユニット。
【請求項１２】
互いに平行に長手方向に延びる一対の側部と該側部の内側面にそれぞれ形成された第１軌道溝を備えた軌道レール，前記第１軌道溝に対向する第２軌道溝を備え且つ前記軌道レールの前記側部間の開口側で長手方向に沿って相対摺動するスライダ，及び前記第１軌道溝と前記第２軌道溝とで形成される負荷軌道路を転走する転動体を有する直動案内ユニットにおいて，
前記転動体は前記スライダに設けられた保持バンドによって前記スライダに保持され，前記第１軌道溝の底部には逃げ溝が前記第１軌道溝の長手方向に延びて形成され，前記保持バンドは前記軌道レールに対する前記スライダの相対移動に伴って相対移動できるように前記逃げ溝に嵌挿して前記スライダに取り付けられ，
前記ケーシングには前記転動体が転走するリターン路が形成され，前記エンドキャップには前記負荷軌道路と前記リターン路とを連通して前記転動体の方向を転換する方向転換路が形成され，前記転動体間には前記転動体と一緒に移動するセパレータがそれぞれ介在されており，前記セパレータは外周面が円形面に且つ隣接する前記転動体であるボールと対向する両端面が前記ボールが嵌入する凹球面に形成され，前記エンドキャップに設けた前記方向転換路の内周面には前記方向転換路を移動する前記セパレータが干渉しないように逃げ内周溝が周方向に延びて形成されていることを特徴とする直動案内ユニット。
【請求項１３】
前記エンドキャップの両側部に形成された先端凸部は，前記軌道レールの前記逃げ溝に嵌挿して配置され，前記先端凸部が前記負荷軌道路と前記方向転換路との間で前記転動体の転走をスムースに案内することを特徴とする請求項１２に記載の直動案内ユニット。
【請求項１４】
前記エンドキャップは，前記ケーシングの前記端面に固定され且つ前記方向転換路の内周面を形成するスペーサ駒部を備えたスペーサ，及び前記スペーサを介在して前記ケーシングに固定され且つ前記方向転換路の外周面を形成するエンドキャップ本体から構成されていることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の直動案内ユニット。
【請求項１５】
前記スペーサ駒部と前記スペーサとは一体構造に構成され，前記スペーサと前記エンドキャップ本体とは前記エンドキャップ本体に形成された凹部に嵌入することによって互いに固定されて前記方向転換路が形成されることを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の直動案内ユニット。
【請求項１６】
前記逃げ内周溝は，前記スペーサ駒部の前記方向転換路を形成する前記内周面の中央に沿って形成されていることを特徴とする請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の直動案内ユニット。
【請求項１７】
前記ケーシングに対向する面となる前記スペーサ駒部の背面には前記ケーシングに対して前記スペーサを位置決めするための位置決めピンが設けられ，前記位置決めピンは前記ケーシングの前記端面に形成された位置決め穴に嵌入されていることを特徴とする請求項１２〜１６のいずれか１項に記載の直動案内ユニット。
【請求項１８】
前記エンドキャップ本体は前記ケーシングの前記リターン路の両端の開口部に嵌入する接続管部を有し，前記スペーサは前記ケーシングの前記リターン路の前記開口部に嵌入する接続管部を有しており，前記接続管部同士が整合して前記リターン路に接続されていることを特徴とする請求項１４〜１７のいずれか１項に記載の直動案内ユニット。
【請求項１９】
前記軌道レールの底部には前記軌道レールをベッドへ取り付けるための取付ボルトが挿通される取付け孔が形成され，前記スライダの上面にはテーブルを取り付けるための取付けねじ穴が形成されていることを特徴とする請求項１〜１８のいずれか１項に記載の直動案内ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は，例えば，半導体製造装置等の各種組立装置，ＮＣ加工機，測定・試験装置等の各種装置における摺動部に適用される軌道レールに対して長手方向に沿って移動するスライダを備えた直動案内ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年，メカトロ技術の発展が目覚ましく，当該技術を支える基礎的且つ汎用的な装置として直動案内ユニットがある。直動案内ユニットは，半導体製造装置等の各種組立装置，ＮＣ加工機，測定・試験装置等の各技術分野の装置に組み込まれて多用されているが，技術の発展と共にその用途は拡大しており，高精度，低摩擦化，高速摺動化，組立容易性，汎用化等の各種の要求が高まっている。
【０００３】
また，本出願人に係る特開平１１−３０２３４号公報に開示されたスライド装置は，Ｕ字状の軌道レールにボールねじを装備したものであり，スライダには軌道溝の上面と軌道レールとの隙間は上面シールによってシールされている。
【０００４】
また，直動案内ユニットとして，例えば，本出願人に係る特開２００１−１２４６５号公報に開示されたものが知られている。該直動案内ユニットは，両側部の内壁面に軌道溝を有する断面Ｕ字状の軌道レールとスライダの側面とに取付け基準面を形成したものであり，軌道レールとスライダとをそれぞれベッド又はテーブルに基準面で位置決めされた状態で取り付けることにより，テーブルのベッドに対する位置ずれや姿勢の変化を防止したものである。軌道レールは，軌道レール取付け基準側面と軌道レール取付け基準底面を，それぞれベッドの軌道レール取付け側面と軌道レール取付け上面に対して，突き合わせて位置決めされた状態で取付けボルトにより取り付けられる。また，スライダは，スライダヘッド部において，スライダ取付け基準側面とスライダ取付け基準頂面をテーブルのスライダ取付け側面とスライダ取付け下面に対して，突き合わせて位置決めされた状態で取付けボルトにより取り付けられる。
【０００５】
また，図１６に示されるような直動案内ユニットが知られている。該直動案内ユニットは，軌道レール６１とスライダ６２とを備えている。軌道レール６１の外側に面した一対の長手方向側壁６３に軌道溝６７が形成されている。軌道レール６１の上面６５には，軌道レール６１をベッド等に取り付けるための取付け孔６６が開口している。スライダ６２は，軌道レール６１の上面６５を跨ぐケーシング６４，ケーシング６４の両端面に取り付けられたエンドキャップ６８，及び軌道レール６１とエンドキャップ６８との間の隙間をシールするためエンドキャップ６８の端面に配置されたエンドシール６９から構成されている。エンドキャップ６８とエンドシール６９とは，ねじ挿通孔８６と取付け用孔９２を挿通する取付けねじ３３によってケーシング６４に取り付けられている。ケーシング６４とエンドキャップ６８との下面には，下面シール７２が配置されている。また，ケーシング６４には，軌道レール６１の軌道溝６７に対向する位置に軌道溝７３と，ケーシング６４をテーブル等に取り付けるために，上面７５に開口するねじ穴７６が形成されている。スライダ６２を軌道レール６１に対して摺動可能に案内するため，軌道レール６１に形成されている軌道溝６７とケーシング６４に形成されている軌道溝７３との間に形成される負荷軌道路７７にボール等の転動体７８を介して転走可能に配設されている。転動体７８は，軌道レール６１に形成された軌道溝６７の奥部の逃げ溝７０に挿通された保持バンド７９によって保持されており，スライダ６２を軌道レール６１から分離した状態であっても，ケーシング６４に保持される。転動体７８は，負荷軌道路７７，転動体７８を循環させるためのケーシング６４に形成された無負荷軌道路としてのリターン路８０，及び負荷軌道路７７とリターン路８０とに連通するエンドキャップ６８に形成された無負荷軌道路としての方向転換路から成る無限循環路を無限循環して転走するように直動転がり案内ユニットに組み込まれている。また，無限循環路に潤滑剤を供給するためのグリースニップル７４が，エンドシール６９の外面から突出した状態でエンドキャップ６８に取り付けられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
近年，直動案内ユニットについては，高精度化であって安価なものが求められているのが現状である。また，前掲特開２００１−１２４６５号公報に開示された直動案内ユニットは，軌道レールの両側の側部に形成されている凸面部の幅が小さかったので，加工する上で，不安定なことから加工が面倒であり高精度に加工しずらいものであり，特に，スライダを軌道レールから取り外した場合にスライダの転動体であるボールが保持されていないので脱落するので，スライダを軌道レールから取り外す場合には，断面Ｕ字状のダミーレールを用意してスライダを移し替えなければならず，直動案内ユニットを各種装置に取り付ける際に，直動案内ユニットの取付け取外しが面倒であった。
【０００７】
また，図１６に示すような直動案内ユニットは，軌道レール６１に跨架してなるスライダ６２の形式のものであり，スライダ６２に保持バンド７９を有するものは一般化している。該直動案内ユニットでは，断面矩形状でなる軌道レール６１の両側壁６３，即ち外壁面に保持バンド７９用の逃げ溝７０が設けられたものになっている。図１６に示すような軌道レール６１では，長手方向側壁６３即ち外壁面に軌道溝６７が設けられていたので，外壁面の側壁６３と垂直になる方向から大径の研削砥石で軌道溝６７及び大径の砥石用の逃げ溝７０を研削加工することは容易であり，保持バンド７９用の逃げ溝７０も同様に所望の形状に容易に研削加工可能であった。
【０００８】
しかしながら，断面Ｕ字状の軌道レール，即ち長手方向になる底部の両側に垂直になる側壁面即ち側部を備えた軌道レールでは，側部の内側面に軌道溝を形成しなければならないので，大径のといしを傾斜させ，即ち対向する側部を避けて側部間の開口から大径のといしを挿入して研削加工を施さねばならなかった。更に，保持バンド用の逃げ溝は軌道溝の奥即ち底部に形成しなければならないので，極めて困難であった。また，保持バンド用の逃げ溝を軌道溝の焼入れ前に小径のカッターで切削加工して形成することも考えられるが，軌道レールが長尺状で焼入れ歪み等があって，逃げ溝を精度良く研削することができず，保持バンドが接触してしまったり，必要以上に大きな逃げ溝を形成する結果になり，軌道レールの側部の断面強度が小さくなってしまうという問題があった。
【０００９】
また，前掲特開平１１−３０２３４号公報に開示されたスライド装置は，一対の側部と底部から成るＵ字状の軌道レールから成り，スライダに組み込まれている上面シールのリップが摺接する軌道レールの内側面が粗面な状態の加工であるので，スライダが滑らかに摺動することがむずかしく，シール性能が不安定になっていた。
【００１０】
そこで，断面Ｕ字状の軌道レールを持つ直動案内ユニットに関して，全体的構造をコンパクトに構成し，軌道レールに対する保持バンドの嵌挿領域を如何に確保し，スライダの摺動時に保持バンドが軌道レールに干渉しないように構成するかの課題があり，テーブルとベッドをスライダと軌道レールに対して取付け位置及び姿勢を予め決められた状態で迅速に且つ高精度にそれぞれ取り付けると共に，軌道レールに対するスライダの摺動について低摩擦でスムースに移動できることにより，長期に渡って使用されても，スライダと軌道レールとが，例えば，テーブルとベッドに対して予め定められた位置と姿勢が確保されるものが望まれている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明の目的は，上記の課題を解決することであり，軌道レールに対する保持バンドの嵌挿領域を，軌道レールの軌道溝に逃げ溝を構成するため，該逃げ溝を特殊形状に形成することによって研削砥石を軌道レールの側部間の開口側から挿入して軌道溝と逃げ溝との同時研削加工を可能にしたものであり，また，軌道レールの側部の両外側に設けられた凸面部を幅広く形成して凸面部の表面を取付け基準面に形成し，軌道レールを機器類のベース，機台等のベッドに対して容易に且つ高精度に位置決めすると共に，軌道レールの側部の両内側面にスライダに装備されている上面シールが摺接するための摺接溝を形成し，軌道レールに対するスライダを低摩擦即ち低摺動抵抗でスムースに摺動させ，更に無限循環路を転走する転動体のスムースな循環を可能にする直動案内ユニットを提供することである。
【００１２】
この発明は，互いに平行に長手方向に延びる一対の側部と該側部の内側面にそれぞれ形成された第１軌道溝を備えた軌道レール，前記第１軌道溝に対向する第２軌道溝を備え且つ前記軌道レールの前記側部間の開口側で長手方向に沿って相対摺動するスライダ，及び前記第１軌道溝と前記第２軌道溝とで形成される負荷軌道路を転走する転動体を有する直動案内ユニットにおいて，
前記転動体が前記スライダに設けられた保持バンドによって前記スライダに保持され，前記第１軌道溝の底部には逃げ溝が前記第１軌道溝の長手方向に延びて形成され，前記保持バンドが前記軌道レールに対する前記スライダの相対移動に伴って相対移動できるように前記逃げ溝に嵌挿して前記スライダに取り付けられ，前記保持バンドが嵌挿される前記逃げ溝が前記第１軌道溝の研削加工と同時に研削加工され，前記保持バンドが嵌挿する前記逃げ溝を形成する壁面が前記第１軌道溝と前記逃げ溝との同時研削加工を可能にするように，少なくとも前記軌道レールの前記側部間の前記開口側がテーパ面に形成され，前記逃げ溝の前記壁面を，長手方向に延びる上側の前記テーパ面の角度が長手方向に延びる下側のテーパ面の角度より大きく形成されていることを特徴とする直動案内ユニットに関する。
【００１３】
前記軌道レールは，一対の前記側部及び前記側部の下部と一体構造に構成された底部によって，前記軌道レールの上部に前記開口を持つ断面Ｕ字形状に形成されている。更に，前記第１軌道溝は，前記軌道レールにおける前記側部の前記内側面に１条形成されている。また，前記負荷軌道路を転走する前記転動体の間には，セパレータが組み込まれているものである。
【００１４】
前記スライダは，前記第２軌道溝が形成されたケーシング，前記ケーシングの両端面にそれぞれ取り付けられたエンドキャップ，及び前記エンドキャップの端面に取り付けられたエンドシールから構成されている。特に，前記エンドキャップの前記端面には，前記保持バンドの両端部を長手方向に直交する方向に屈曲した屈曲部を嵌合支持する支持溝が形成されている。更に，前記保持バンドの前記屈曲部の先端部は，前記長手方向に延びるように屈曲した係止部に形成され，また，前記係止部は，前記エンドキャップの中央部に形成された凹部の壁面に係合している。
【００１５】
この発明は，互いに平行に長手方向に延びる一対の側部と該側部の内側面にそれぞれ形成された第１軌道溝を備えた軌道レール，前記第１軌道溝に対向する第２軌道溝を備え且つ前記軌道レールの前記側部間の開口側で長手方向に沿って相対摺動するスライダ，及び前記第１軌道溝と前記第２軌道溝とで形成される負荷軌道路を転走する転動体を有する直動案内ユニットにおいて，
前記転動体が前記スライダに設けられた保持バンドによって前記スライダに保持され，前記第１軌道溝の底部には逃げ溝が前記第１軌道溝の長手方向に延びて形成され，前記保持バンドが前記軌道レールに対する前記スライダの相対移動に伴って相対移動できるように前記逃げ溝に嵌挿して前記スライダに取り付けられ，前記軌道レールがベッドに取り付けられ，前記軌道レールの前記側部の外側には幅が前記側部の底面から前記軌道レールの重心の位置を越える位置まで延びる凸面部が形成されており，前記凸面部の表面が前記ベッドに設けられた取付け基準面に整合する面に加工された取付け基準面に構成されていることを特徴とする直動案内ユニットに関する。
【００１６】
また，この直動案内ユニットは，前記スライダには前記スライダの摺動方向の側面と前記軌道レールの前記側部の長手方向の内側面との間をシールする上面シールが設けられており，前記側部の前記内側面には前記上面シールのリップ部が接する摺接溝が長手方向に延びて形成されているものである。また，前記軌道レールの前記側部の前記内側面に形成された前記第１軌道溝と前記摺接溝とは，互いに平行に延びるように同時研削加工されている。更に，前記上面シールは，前記エンドキャップと前記ケーシングに接して配置された芯金と，前記芯金に固定された前記リップ部を備えた弾性体とから構成されている。
【００１７】
また，この発明は，互いに平行に長手方向に延びる一対の側部と該側部の内側面にそれぞれ形成された第１軌道溝を備えた軌道レール，前記第１軌道溝に対向する第２軌道溝を備え且つ前記軌道レールの前記側部間の開口側で長手方向に沿って相対摺動するスライダ，及び前記第１軌道溝と前記第２軌道溝とで形成される負荷軌道路を転走する転動体を有する直動案内ユニットにおいて，
前記転動体は前記スライダに設けられた保持バンドによって前記スライダに保持され，前記第１軌道溝の底部には逃げ溝が前記第１軌道溝の長手方向に延びて形成され，前記保持バンドは前記軌道レールに対する前記スライダの相対移動に伴って相対移動できるように前記逃げ溝に嵌挿して前記スライダに取り付けられ，
前記ケーシングには前記転動体が転走するリターン路が形成され，前記エンドキャップには前記負荷軌道路と前記リターン路とを連通して前記転動体の方向を転換する方向転換路が形成され，前記転動体間には前記転動体と一緒に移動するセパレータがそれぞれ介在され，前記セパレータが外周面が円形面に且つ隣接する前記転動体であるボールと対向する両端面が前記ボールが嵌入する凹球面に形成され，前記エンドキャップに設けた前記方向転換路の内周面には前記方向転換路を移動する前記セパレータが干渉しないように逃げ内周溝が周方向に延びて形成されていることを特徴とする直動案内ユニットに関する。
【００１８】
前記エンドキャップの両側部に形成された先端凸部は，前記軌道レールの前記逃げ溝に嵌挿して配置され，前記先端凸部が前記負荷軌道路と前記方向転換路との間で前記転動体の転走をスムースに案内するものである。また，前記エンドキャップは，前記ケーシングの前記端面に固定され且つ前記方向転換路の内周面を形成するスペーサ駒部を備えたスペーサ，及び前記スペーサを介在して前記ケーシングに固定され且つ前記方向転換路の外周面を形成するエンドキャップ本体から構成されている。
【００１９】
この直動案内ユニットでは，前記スペーサ駒部と前記スペーサとは一体構造に構成され，前記スペーサと前記エンドキャップ本体とは前記エンドキャップ本体に形成された凹部に嵌入することによって互いに固定されて前記方向転換路が形成される。更に，前記逃げ内周溝は，前記スペーサ駒部の前記方向転換路を形成する前記内周面の中央に沿って形成されている。
【００２０】
この直動案内ユニットでは，前記ケーシングに対向する面となる前記スペーサ駒部の背面には前記ケーシングに対して前記スペーサを位置決めするための位置決めピンが設けられ，前記位置決めピンは前記ケーシングの前記端面に形成された位置決め穴に嵌入されている。
【００２１】
前記エンドキャップ本体は前記ケーシングの前記リターン路の両端の開口部に嵌入する接続管部を有し，前記スペーサは前記ケーシングの前記リターン路の前記開口部に嵌入する接続管部を有しており，前記接続管部同士が整合して前記リターン路に接続されている。
【００２２】
この直動案内ユニットは，前記軌道レールの底部には前記軌道レールをベッドへ取り付けるための取付ボルトが挿通される取付け孔が形成され，前記スライダの上面にはテーブルを取り付けるための取付けねじ穴が形成されている。
【００２３】
この直動案内ユニットは，上記のように構成されているので，断面Ｕ字状の軌道レールを有し，軌道レールを相対摺動するスライダに保持バンドを設けたことであり，各種装置に装着する際に，スライダを交換する場合などに取り扱い易いものであり，断面Ｕ字状でなる軌道レールの側部の内側面に形成された軌道溝に保持バンド用の逃げ溝を形成したことであり，特に，保持バンド用の逃げ溝を特殊形状に形成して軌道溝と同時研削加工を可能にしたことにある。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下，図面を参照して，この発明による直動案内ユニットの実施例を説明する。この発明による直動案内ユニットは，半導体製造装置等の各種組立装置，ＮＣ加工機，測定・試験装置等の摺動部に適用できるものであり，機器類のベース，機台等のベッド２に対して位置決めして固定された長尺な軌道レール１１と，軌道レール１１に対して長手方向に沿って相対移動するスライダ１２を備えたものである。この直動案内ユニットは，互いに平行に長手方向に延びる一対の側部１３と側部１３の内側面１６にそれぞれ形成された軌道溝１７（第１軌道溝）を備えた軌道レール１１，軌道溝１７に対向する軌道溝２４（第２軌道溝）を備え且つ軌道レール１１の長手方向に沿って相対摺動するスライダ１２，及び両軌道溝１７，２４で形成される負荷軌道路１９を転走する転動体３０を有する。
【００２５】
軌道レール１１は，一対の側部１３と，側部１３の下部で互いに一体構造に構成する底部１４とから成り，側部１３間の上側，即ち，軌道レール１１の上部に開口１が形成された全体的に断面Ｕ字形状に形成されている。スライダ１２は，軌道レール１１の側部１３間に形成された凹状案内路６を構成する開口１側に配設され，相対摺動する。具体的には，スライダ１２は，軌道レール１１の端面側から嵌挿して組み込まれるものである。従って，この直動案内ユニットは，軌道レール１１の強度や剛性を大きく形成でき，スライダ１２は軌道レール１１を安定して摺動移動できる。
【００２６】
軌道レール１１の底部１４には，軌道レール１１を機器類のベース，機台等のベッド２へ取り付けるための取付ボルト（図示せず）が挿通される取付け孔２９が形成され，また，スライダ１２のケーシング２０の上面３６にはテーブル等の機器（図示せず）を取り付けるための取付けねじ穴３４が形成されている。従って，スライダ１２が軌道レール１１に対して摺動移動することにより，テーブル等の機器はベッド２に対して相対移動することができる。図１では，軌道レール１１に対して１つのスライダ１２のみを示しているが，機器によっては二つ以上のスライダ１２を軌道レール１１に配設できることは勿論である。また，この直動案内ユニットでは，軌道レール１１やスライダ１２の高さを極力低く形成することによって小型にコンパクトに形成できることは勿論である。
【００２７】
軌道レール１１における一対の側部１３には，案内路６を形成する内側面１６の長手方向に延びる１条の軌道溝１７と，軌道溝１７と平行に延びる１条の凹溝でなる摺接溝５がそれぞれ形成されている。また，側部１３の外側面１０には，幅Ｈが側部１３の底面２３から軌道レール１１の重心Ｇ（図５）の位置を越える位置まで延びる凸面部３が幅広に長手方向に延びて形成されており，凸面部３の表面即ち外面２５が図２に示すようにベッド２に設けられた基準部材３７の取付け基準面２６に整合する面に加工された取付け基準面２５に構成されている。また，軌道レール１１に設けられた凸面部３は，通常，軌道レール１１の側部１３の両側の外側に形成されているが，側部１３の一側だけに設けた場合もある。
【００２８】
この発明による直動案内ユニットは，特に，断面Ｕ字状の軌道レール１１を有し，スライダ１２に転動体３０を保持する保持バンド４を有し，軌道レール１１の軌道溝１７に逃げ溝３２が形成され，逃げ溝３２に保持バンド４が嵌挿されることを特徴とする。また，図１１及び図１２に示すように，保持バンド４は，断面矩形状で細長板状に形成され，小さい断面積でありながら転動体３０の脱落がし難い形状に形成されている。保持バンド４は，負荷軌道路１９を転走する転動体３０を支持する長手方向に延びる保持バンド本体８５，保持バンド本体８５の両端部が直角鉤状に成形され且つエンドキャップ２１に形成された支持溝５０に嵌入される屈曲部８７，及びエンドキャップ２１の中央部に形成された凹部１５に係止し且つ屈曲部８７の先端部を長手方向に延びるように屈曲した係止部８８から成る形状に形成されている。即ち，この直動案内ユニットでは，転動体３０は，スライダ１２に設けられた保持バンド４の保持バンド本体８５によってスライダ１２に保持されている。
【００２９】
また，エンドキャップ２１の端面３８には，保持バンド４の両端部を長手方向に直交する方向に屈曲した屈曲部８７を嵌合支持する支持溝５０が形成されている。保持バンド４の係止部８８は，エンドキャップ２１の中央部に形成された凹部１５の壁面７１に係合し，保持バンド４がエンドキャップ２１に取り付けられる。軌道溝１７の底部即ち奥部には，逃げ溝３２が軌道溝１７の長手方向に延びて形成され，保持バンド４は軌道レール１１に対するスライダ１２の相対移動に伴って相対移動できるように逃げ溝３２に嵌挿してスライダ１２に取り付けられている。
【００３０】
この直動案内ユニットでは，特に，保持バンド４が嵌挿される逃げ溝３２は，軌道レール１１の軌道溝１７の研削加工と同時に研削加工されることであり，そのため，軌道溝１７と逃げ溝３２との同時研削加工を可能にするように，少なくとも軌道レール１１の開口１側が長手方向に沿ってテーパ面６０に傾斜して形成されているものである。図６に示すように，逃げ溝３２のテーパ面６０の傾斜角度θｕは，軌道溝１７を研削する砥石が軌道レール１１の側部１３間の開口１から軌道レール１１に干渉することなく挿入できる程度に設定されている。即ち，軌道レール１１の逃げ溝３２は，軌道溝１７と同時研削加工が可能に下側に傾斜角度θｄよりも上側の傾斜角度θｕが大きく形成されている。逃げ溝３２が軌道溝１７と同時に研削加工されるので，逃げ溝３２は，保持バンド４を嵌挿できる最小のスペース，即ち，軌道レール１１の側部１３の強度に影響しないスペースで形成することが可能である。また，図１４に示すように，エンドシール２２は，逃げ溝３２に摺接するリップ部９０の先端部９１が設けられ，逃げ溝３２までシールしている。また，逃げ溝３２は，研削面であるので，エンドシール２２のリップ部９０が滑らかに摺接することができる。
【００３１】
軌道レール１１を加工及び測定する場合に，軌道レール１１を基準ベースを構成する治具の載置面上に設置することになるが，この時に，凸面部３の幅Ｈが軌道レール１１の重心Ｇの位置よりも越えて重心高さＨＧよりも凸面部３の幅Ｈが広く即ち大きく形成されているので，倒れを生じることなく，治具の載置面即ち基準ベース上に設置することができる。従って，軌道レール１１は，安定して加工及び測定することができるので，精度が安定し，高精度で製作し易い構造である。軌道レール１１の加工は，例えば，凸面部３に取付け基準面２５を形成する研削加工，軌道レール１１の焼き入れ後の曲がり歪み矯正加工等である。勿論，凸面部３の幅Ｈは，許容差等を考慮すれば，軌道レール１１の重心Ｇの位置を越える位置が好ましいが，大き過ぎると，凸面部３の外面の取付け基準面２５と基準部材３７の取付け基準面２６との接触面積が大きくなり，精度を出すことが難しくなり，悪影響が生じてくるので，軌道レール１１の総高さＴＨの半分程度までが好ましい。
【００３２】
スライダ１２は，概して，軌道レール１１の側部１３の内側面１６に形成された１条の軌道溝１７に対向する１条の軌道溝２４が形成されたケーシング２０，ケーシング２０の両端面４０に取り付けられたエンドキャップ２１，エンドキャップ２１の端面３８にそれぞれ取り付けられたエンドシール２２，及びケーシング２０に形成された軌道溝２４と軌道レール１１の側部１３に形成された軌道溝１７との間に形成される負荷軌道路１９を転走するボールでなる転動体３０を有している。エンドキャップ２１とエンドシール２２とは，取付けねじ３３によってケーシング２０に取り付けられる。ケーシング２０には，取付けねじ３３が螺着される複数のねじ穴３４が形成されている。転動体３０が負荷軌道路１９を転走することにより，スライダ１２は軌道レール１１に対してスムーズに相対摺動できるように構成されている。
【００３３】
また，図４に示すように，エンドキャップ２１の両側部に形成された先端凸部８２は，軌道レール１１の逃げ溝３２に嵌挿して配置され，先端凸部８２が負荷軌道路１９と方向転換路５３との間で転動体３０とセパレータ３１の転走をスムースに案内するように構成されている。セパレータ３１は，転動体３０のガタや騒音を防止するため可及的に大きく，例えば，転動体３０の径の８５％程度のサイズに形成されることが好ましい。そして，先端凸部８２が負荷軌道路１９から方向転換路５３へ，又は方向転換路５３から負荷軌道路１９への転動体３０とセパレータ３１の循環を境界部の際まで案内することができ，転動体３０がスムースに低騒音に循環できるようになっている。
【００３４】
ケーシング２０は，例えば，略直方体形状を有し，軌道レール１１の幅範囲内に納まる。ケーシング２０の高さは，軌道レール１１と同様に極力低く形成することによって小型でコンパクトに構成することができる。ケーシング２０は，軌道レール１１の側部１３の上面１８より上方に突出するスライダヘッド部を備えているが，その突出量はケーシング２０に取り付けるテーブル等の機器にもよるが，低く押さえられている。従って，スライダ１２は，軌道レール１１と共にコンパクトに構成され，スライダ１２を軌道レール１１に対して駆動するボールねじや駆動モータ等の駆動機構等，周辺機器の設計自由度が拡がり，この直動案内ユニットが適用される機械，装置の小形に対応できるように構成される。
【００３５】
スライダ１２には，図１及び図２に示されるように，上面シール７が組み込まれている。上面シール７は，スライダ１２であるケーシング２０の軌道溝２４と軌道レール１１の軌道溝１７で形成される負荷軌道路１９に，上方からの塵埃や異物等が侵入するのを防止する機能を有しており，スライダ１２の摺動方向の側面３９と軌道レール１１の側部１３の長手方向の内側面１６との間に配設されるようにスライダ１２に組み込まれている。上面シール７は，図１と図２の（Ｅ）に示すように，エンドキャップ２１とケーシング２０に接して配置された芯金９，及び芯金９に固定されたリップ部２７を備えた弾性体８とから構成されている。芯金９の両端部は，屈曲してエンドキャップ２１の端面３８に形成された凹状の取付け面８１（図７）に係止する屈曲部に形成され，該屈曲部は，エンドキャップ２１の端面３８とエンドシール２２との間で芯金９が挟持されるように支持されている。
【００３６】
この直動案内ユニットでは，上面シール７の弾性体８に形成されたリップ部２７は，図２の（Ｆ）に示すように，例えば，弾性体８の上面が凹部になって軌道レール１１の摺接溝５に向かって細くなる形状に形成されている。側部１３の摺接溝５に対する上面シール７のリップ部２７の先端の摺接は，理想的には零，又はほとんど零状態の隙間であることが，軌道レール１１に対するスライダ１２の摺動抵抗を低減すると共に，負荷軌道路１９への塵埃等の異物が侵入し難い構造になっている。
【００３７】
また，軌道レール１１を加工する場合に，軌道レール１１の側部１３の内側面１６に形成された軌道溝１７と，摺接溝５とは，互いに平行に延びるように同時加工，即ち，同時研削加工されている。上面シール７が摺接する軌道レール１１に形成された摺接溝５が軌道レール１１の軌道溝１７と同時加工されているので，上面シール７が軌道レール１１の摺接溝５に均一に摺接することになり，スライダ１２の滑らかな摺動が得られることになる。
【００３８】
エンドキャップ２１は，ケーシング２０の長手方向の両端面４０に取り付けられ，転動体３０を負荷軌道路１９とリターン路５２との間で方向転換させるため方向転換路５３が形成されている。エンドキャップ２１には，グリースニップル３５が接続される挿通孔８３と取付けねじ３３が挿通するねじ挿通孔８６とが形成されている。エンドキャップ２１は，例えば，ケーシング２０の端面４０に固定され且つ方向転換路５３の内周面２８を形成するスペーサ駒部４５を備えたスペーサ４６，及びスペーサ４６を介在してケーシング２０に固定され且つ方向転換路５３の外周面５７を形成するエンドキャップ本体４１から構成されている。スペーサ４６は，エンドキャップ本体４１の嵌入凹所８４に嵌合するように構成されている。エンドキャップ２１の方向転換路５３とケーシング２０のリターン路５２との接続部分には，リターン路５２に嵌入する接続管４４をエンドキャップ２１の方向転換路５３と一体にエンドキャップ本体４１に設けたので，転動体３０の循環がスムースなものになっている。
【００３９】
スペーサ駒部４５とスペーサ４６とは一体構造に構成され，スペーサ４６とエンドキャップ本体４１とは，エンドキャップ本体４１に形成された凹部に嵌入することによって互いに固定されて方向転換路５３が形成されるものである。また，逃げ内周溝４７は，スペーサ駒部４５の方向転換路５３を形成する内周面２８の中央に沿って形成され，セパレータ３１の干渉を避けるように形成されている。ケーシング２０の端面４０に対して対向面５９となるスペーサ駒部４５の背面には，ケーシング２０に対してスペーサ４６とスペーサ駒部４５を位置決めするための位置決めピン５５が設けられ，位置決めピン５５は，ケーシング２０の端面４０に形成された位置決め穴５６に嵌入されている。更に，エンドキャップ本体４１は，ケーシング２０のリターン路５２の両端の開口部５４に嵌入する接続管部４９を有し，スペーサ４６はケーシング２０のリターン路５２の開口部５４に嵌入する接続管部４８を有しており，両接続管部４８，４９同士が整合してケーシング２０に形成された挿入部５１に嵌入して方向転換路５３がリターン路５２に接続されている。
【００４０】
エンドシール２２は，グリースニップル３５が挿通される挿通孔９３，ケーシング２０に螺入される取付けねじ３３が挿通するためのねじ挿通孔９２が，所定の位置に形成されている。エンドシール２２は，負荷軌道路１９の長手方向の両端部を覆うように軌道溝１７に整合するようなリップ部９０と，リップ部９０が固着された芯金８９とを備えている。
【００４１】
また，転動体３０は，スライダ１２が軌道レール１１に対して相対摺動する時に，無限循環路を無限循環して転走するものであり，無限循環路は，軌道溝１７と軌道溝２４とから成る負荷軌道路１９，ケーシング２０に形成された無負荷軌道路としてのリターン路５２（図２，図４），及び負荷軌道路１９とリターン路５２とに連通するエンドキャップ２１に形成された無負荷軌道路としての方向転換路５３（図４）から構成される。スライダ１２には，無限循環路に潤滑剤を供給するためのグリースニップル３５が，一方のエンドシール２２の外面から突出した状態でスライダ１２に取り付けられ，外部からの潤滑油が各無限循環路内に供給される。実施例では，無限循環路の転動体３０間には，セパレータ３１が介挿された例が示されている。セパレータ３１は，外周面４３が円形面に且つ隣接する転動体３０であるボールと対向する両端面がボールが嵌入する凹球面４２に形成され，エンドキャップ２１に設けた方向転換路５３の内周面２８には方向転換路５３を移動するセパレータ３１が干渉しないように逃げ内周溝４７が周方向に延びて形成されている。従って，セパレータ３１によって，転動体３０同士は衝突もなく静音な循環が可能になっている。
【００４２】
【発明の効果】
この発明による直動案内ユニットは，上記のように，軌道レールを構成する一対の側部に形成した逃げ溝を，スライダに設けた保持バンドの嵌挿に構成し，しかも軌道溝と逃げ溝とを同時研削加工するため，逃げ溝の上側を研削砥石が側部間の開口から挿入できるテーパ面に形成されているものである。従って，保持バンドは，軌道レールに対するスライダの往復摺動時に軌道レールに干渉することなくスムースに移動でき，転動体が保持バンドに的確に保持されて脱落することがない。また，この直動案内ユニットは，軌道レールにおける側部に設けた凸面部の基準面の幅が重心を超える程度にまで延びているので，ベッドに設けられて基準部材の取付け基準面に凸面部の基準面を接触させるだけで，軌道レールをベッドに対して高精度で，容易且つ迅速に位置決めして取り付けることができ，軌道レールの凸面部の表面を取付け基準面に容易に，迅速に，安価に加工することができ，スライダの軌道レールでの摺動移動に高精度に対応できる。また，軌道レールの側部の内側面に上面シールの摺動のための摺接溝を形成し，スライダに設けた上面シールの軌道レールへの摺動抵抗を低減し，軌道レールに対するスライダをスムースに相対摺動させることができる。従って，この直動案内ユニットは，ベッドに対して軌道レールを取付け基準面で予め定められた位置と姿勢で設定することにより，スライダに取り付けたテーブルを軌道レールに沿って摺動させても，スライダに取り付けたテーブル等の機器を精度良い姿勢に保つことができ，直動案内ユニットを組み込んだ半導体製造装置，検査装置，測定器，加工機，組立機等の各種装置において，ワークの加工，部品の組立てや搬送等を行う際に，ワーク等の部品や機器の位置及び姿勢を高精度に維持することができる。更に，この直動案内ユニットは，方向転換路の内周面に形成した周方向に延びる逃げ内周溝が存在するので，セパレータが方向転換路の内周面に干渉することがなく，セパレータが転動体を包み込む状態で転動体が無限循環路を転走し，水平方向，垂直方向，背面方向等の全方向の設置状態に対応して，走行時のセパレータの遠心力により変位が発生せず，転動体とセパレータとの間でのガタつきが発生せず，転動体とスペーサとが安定してスムースな循環移動をすることができ，高速化，高精度化，高サイクル化等に対応して安定してスムースに転走でき，低騒音化，耐摩耗性を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明による直動案内ユニットの一実施例であり，一部破断した部分断面図を含む斜視図である。
【図２】  図１の直動案内ユニットにおける矢視Ａの面での断面図であり，（Ｅ）は符号Ｅ部分の拡大図を示し，（Ｆ）は符号Ｆ部分の拡大図を示す。
【図３】  図１に示す直動案内ユニットの平面図である。
【図４】  図１に示す直動案内ユニットにおけるスライダの無限循環路を構成するケーシング，エンドキャップ及びスペーサの関係を説明するための断面図である。
【図５】  図１に示す直動案内ユニットにおける軌道レールの正面図である。
【図６】  図５に示す軌道レールの符号Ｂ部分を拡大した正面図である。
【図７】  図１に示す直動案内ユニットにおけるエンドキャップの正面図である。
【図８】  図７に示すエンドキャップの背面図である。
【図９】  図８のエンドキャップの背面に組み込まれるスペーサの正面図である。
【図１０】  図９のスペーサの下面図である。
【図１１】  図１に示す直動案内ユニットにおける保持バンドの平面図である。
【図１２】  図１１に示す保持バンドのＣ−Ｃ断面を示す断面図である。
【図１３】  図１に示す直動案内ユニットにおけるエンドシールの正面図である。
【図１４】  図１３のエンドシールのＤ−Ｄ断面を示す断面図である。
【図１５】  図４に示す無限循環路に組み込まれるセパレータの側面図である。
【図１６】  従来の直動案内ユニットを示す斜視図である。
【符号の説明】
１    軌道レールの側部間の開口
２    ベッド
３    凸面部
４    保持バンド
５    摺接溝
６    案内路
７    上面シール
８    上面シールの弾性体
９    上面シールの芯金
１０  側部の外側面
１１  軌道レール
１２  スライダ
１３  側部
１４  底部
１５  保持バンド係止用の凹部
１６  側部の内側面
１７，２４  軌道溝
１９  負荷軌道路
２０  ケーシング
２１  エンドキャップ
２２  エンドシール
２３  軌道レールの底部の底面
２５  軌道レールの凸面部の外面の取付け基準面
２６  基準部材の取付け基準面
２７  弾性部のリップ部
２８  方向転換路の内周面
２９  取付け孔
３０  転動体
３１  セパレータ
３２  逃げ溝
３４  取付けねじ穴
３６  ケーシング上面
３８  エンドキャップの端面
３９  スライダの側面
４０  ケーシングの端面
４１  エンドキャップ本体
４２  セパレータの凹球面
４３  セパレータの外周面
４５  スペーサ駒部
４６  スペーサ
４７  逃げ内周溝
４８  スペーサの接続管部
４９  エンドキャップの接続管部
５０  保持バンド用の支持溝
５２  リターン路
５３  方向転換路
５４  リターン路の開口部
５５  位置決めピン
５６  位置決め穴
５７  方向転換路の外周面
６０  逃げ溝のテーパ面
８２  エンドキャップ先端凸部
８５  保持バンド本体
８７  屈曲部
８８  係止部
Ｇ    軌道レールの重心
Ｈ    凸面部の幅
θｕ  上側のテーパ角度
θｄ  下側のテーパ角度
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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