JP2007092800A - 直動案内ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】 この直動案内ユニットは，リターン路を形成するパイプの剛性をアップし，リターン路を転走する転動体に潤滑剤を安定して供給し，メンテナンスフリーを実現する。【解決手段】 リターン路１０を形成するパイプ６は，ローラ５を案内するパイプ本体７とローラ５に潤滑剤を供給する多孔質成形体８から構成され，パイプ本体７は，両端部２１，及び端部２１間に位置する柱部１９と可撓柱部２５を備えている。可撓柱部２５は，両端にそれぞれ位置する緩衝部２７，及び緩衝部２７間に位置してローラ５のリターン路１０の転走に対応して撓み可能な可撓部３４とから構成されている。
【選択図】 図８

Description

この発明は，例えば，長尺な軌道レール及び該軌道レール上を転動体を介して相対移動するスライダから構成された直動案内ユニットに関する。

従来，直動案内ユニットでは，転動体と無限循環路との間で潤滑をスムーズにするため，潤滑剤の定期的な給油を行っているのが通常であるが，近年，各種機械装置については，省エネ，ランニングコスト，設備維持コストを削減するという観点からメンテナンスフリーが要求されるようになり，各種の機械装置に組み込まれる直動案内ユニットについても，使用状態において潤滑剤等の供給を行わないメンテナンスフリーの実現が要望されると共に，潤滑剤の使用量を最小限に抑えることが要求されるようになった。直動案内ユニットでは，特に，転動体がローラの場合にメンテナンスフリーが要望されるようになった。従来の直動案内ユニットは，長尺の軌道レールに対してスライダを複数の転動体を介して摺動自在に構成したものであり，転動体が軌道レールとスライダとの間に形成される軌道路及びスライダに設けたリターン路と方向転換路からなる循環路を無限循環するものであり，装置自体の耐久性を向上させるには，軌道路と転動体との間に潤滑剤を常に適正に供給して転動体に潤滑剤を付着させ，軌道路と転動体との金属接触を防止することが不可欠である。

本出願人は，直動転がり案内ユニットにおいて，ケーシングに形成されたリターン孔にパイプ即ちスリーブを嵌挿してリターン路を形成し，スリーブを弾性変形可能に構成して転動体の摺動抵抗をスリーブで吸収し，転動体のスムーズな転走を確保したものを開発した。該直動転がり案内ユニットは，転動体が円筒ころでなり，リターン路がケーシングの嵌挿孔に挿嵌されたスリーブに形成され，スリーブが弾性変形可能に構成され，軌道レールに対するスライダの滑らかな摺動を実現したものになっている。上記直動転がり案内ユニットは，特に，嵌挿孔の壁面とスリーブの中間領域の小径部の外面との間に，スリーブが弾性変形できる隙間を設けたものであり，その隙間に潤滑剤が保留されるようになっていた（例えば，特許文献１参照）。

また，本出願人が開発した直動転がり案内ユニットは，ケーシングに設けられたリターン通路孔を多孔質構造からなる焼結樹脂部材で形成し，焼結樹脂部材に含浸させた潤滑剤を転動体に供給するものであり，リターン通路孔は，ケーシングに形成された嵌挿孔に嵌挿したスリーブで構成され，スリーブが多孔質構造を有する焼結樹脂部材で形成され，焼結樹脂部材が潤滑剤の吸収体として機能し，組立当初に焼結樹脂部材に潤滑油又はグリースを給油しておけば，焼結樹脂部材は潤滑剤の油分が多孔質構造のポア内に吸収保持され，転動体がスリーブ内を転走する時に，潤滑剤が転動体に常時供給され，特に，転動体が負荷軌道路を転走する時に，転動体に付着した潤滑剤が軌道溝や軌道面をスムーズに潤滑し，給油のメンテナンスフリーを可能にしていた（例えば，特許文献２参照）。

また，従来のリニアガイド装置は，転動体循環チューブを，円筒体の円周面に所定間隔を保って軸方向に延長し且つ内外周面を貫通する複数の長孔を穿設した円筒籠状のポリエチレン製の補強材と，その長孔内に一体に接合された複数の潤滑剤含有ポリマとでなる潤滑剤含有ポリマ部材とで構成されている。該潤滑剤含有ポリマ部材は，予め射出成形された補強材を射出成形機に保持された所定の金型中にセットし，該金型内に可塑化された潤滑剤含有ポリマを射出して冷却することにより，補強材と潤滑剤含有ポリマとが一体化されて接合されていた（例えば，特許文献３参照）。

また，従来の直線案内装置は，摺動台内で無限循環するボールを潤滑することができ，外部から容易に潤滑剤を補給することができ，面倒な保守作業をすることなく，長期にわたって安定した性能を発揮させるものであり，ボール戻しパイプは，１条のスリットが形成され，その内周面には潤滑剤の塗布体が固定されている。上記直線案内装置は，ボール戻し孔の内周面には，長手方向に沿って潤滑剤の拡散溝を形成され，潤滑剤の塗布体が拡散溝を覆うように設けられていた（例えば，特許文献４参照）。
特開平９−７２３３５号公報 特開２００１−８２４６９号公報 特開平１０−７８０３２号公報 特開２００１−２４８６３７号公報

ところで，直動案内ユニットにおいて，転動体として円筒ころ即ちローラを用いる場合，ローラは，ボールを使用する場合に比較して，ローラの転走姿勢に傾きが無く，整然と案内されなければならず，また，ローラの場合には，その転動面を案内するだけでなく，ローラの両端面を的確に摺接案内することが要求される。従来の直動案内転がりユニットは，長期間にわたってローラに対して潤滑剤を適正に供給しつつローラを循環案内し，潤滑剤の給油のメンテナンスフリーを安定した信頼性の有るものに構成する点では十分に満足できなかった。例えば，上記直動転がり案内ユニットでは，隙間に潤滑剤が保留されていただけであり，ローラに常に潤滑剤を供給する，即ち，より積極的に給油のメンテナンスフリーを安定化させるという点では十分なものとは言えなかった。

また，上記直動転がり案内ユニットは，ケーシングに設けたリターン通路孔を多孔質構造の焼結樹脂部材のみで形成するものであり，円筒ころを循環路で安定してスムーズに案内する上で，焼結樹脂部材そのものの剛性が不足気味で不充分であった。そこで，直動案内ユニットでは，ケーシングに設けたリターン路を形成するスリーブに対して更に剛性をアップさせた構造のもの，構造そのものが簡単な構成であってスライダへの組み込みが容易な構造のもの，しかも転動体に対してより積極的に給油できるメンテナンスフリーを達成して安定化させる構造のものが望まれるようになった。

また，上記リニアガイド装置は，潤滑剤含有ポリマ部材を使用してボールで成る転動体の潤滑を行うものであるが，上記潤滑剤含有ポリマ部材は，その成形時に潤滑油をポリマに混合しなければならず，しかも所定の材質の補強材を一体で成形しなければならないものであり，潤滑剤含有ポリマ部材を作製するには，特殊装置や複雑な製造工程を要するものであった。

そこで，本出願人は，従来の直動案内ユニットにおいて，パイプをパイプ本体とその凹欠部に嵌合した多孔質部材とから構成したものを開発し，先に特許出願した（例えば，特願２００４−２９４５１５号参照）。該直動案内ユニットは，可撓柱部と多孔質部材とが共に弾性変形する等，この直動案内ユニットについて，スライダに設けるリターン路を形成するパイプ自体を更に発展させ，転動体への潤滑剤の供給及びリターン路での転動体の案内について更に改善される点があることが分かった。例えば，上記直動案内ユニットでは，可撓柱部は，多孔質部材と共に弾性変形するものであり，ローラの循環をより滑らかにするという点，及びより積極的に給油のメンテナンスフリーを安定化させるという点では，十分なものとはいえなかった。

この発明の目的は，上記の課題を解決することであり，従来の直動案内ユニットを更に発展させたものであり，リターン路を形成するスリーブ即ちパイプをパイプ本体と多孔質成形体との複合構造に形成し，特に，リターン路を形成するパイプ本体の可撓柱部と多孔質成形体との間に隙間を形成したこと及び／又は可撓柱部に円筒ころであるローラの循環による衝撃を緩和する緩衝部を設け，多孔質成形体の多孔部に潤滑剤を含浸させ，転走する転動体のローラをリターン路に組み込まれた多孔質成形体に接触させてローラに潤滑剤を安定して供給し，上記緩衝部の存在によってリターン路におけるローラの転走による衝撃を緩和してパイプ本体の強度をアップし，循環路でのローラを常に長期にわたって滑らかに転走させ，それによって循環路への潤滑剤の供給についてメンテナンスフリーを実現した直動案内ユニットを提供することである。

この発明は，長手方向に沿って第１軌道面が形成された軌道レール及び前記軌道レールに転動体であるローラを介して摺動自在なスライダから成り，前記スライダは，前記第１軌道面に対向して第２軌道面が形成され且つ前記第１軌道面と前記第２軌道面とで形成される軌道路に平行なリターン路が形成されたケーシング，前記ケーシングの両端面に取り付けられ且つ前記軌道路と前記リターン路とを連通する方向転換路が形成されたエンドキャップ，並びに前記軌道路，前記リターン路，及び一対の前記方向転換路で構成される循環路を転走する複数の前記ローラを有する直動案内ユニットにおいて，前記リターン路は前記ケーシングの嵌挿孔に挿通された長手状でなるパイプの通し孔で形成され，前記パイプは前記ローラを案内するパイプ本体と前記ローラに潤滑剤を供給する多孔質成形体とからなり，前記パイプ本体は前記ローラの端面を案内する柱部と前記ローラの転動面を案内する可撓柱部を有し，
前記可撓柱部の外面と前記多孔質成形体の内面との間には，前記ローラの循環による前記可撓柱部への衝撃を緩和するためのすきまが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。

また，この発明は，長手方向に沿って第１軌道面が形成された軌道レール及び前記軌道レールに転動体であるローラを介して摺動自在なスライダから成り，前記スライダは，前記第１軌道面に対向して第２軌道面が形成され且つ前記第１軌道面と前記第２軌道面とで形成される軌道路に平行なリターン路が形成されたケーシング，前記ケーシングの両端面に取り付けられ且つ前記軌道路と前記リターン路とを連通する方向転換路が形成されたエンドキャップ，並びに前記軌道路，前記リターン路，及び一対の前記方向転換路で構成される循環路を転走する複数の前記ローラを有する直動案内ユニットにおいて，前記リターン路は前記ケーシングの嵌挿孔に挿通された長手状でなるパイプの通し孔で形成され，前記パイプは前記ローラを案内するパイプ本体と前記ローラに潤滑剤を供給する多孔質成形体とからなり，前記パイプ本体は前記ローラの端面を案内する柱部と前記ローラの転動面を案内する可撓柱部を有し，
前記可撓柱部は，少なくとも両端にそれぞれ位置する緩衝部と，前記緩衝部間に位置して前記ローラの前記リターン路の転走に対応して撓み可能な可撓部とから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。

また，この直動案内ユニットは，前記可撓柱部を構成する少なくとも前記可撓部の外面と前記多孔質成形体の内面との間には，前記ローラの循環による前記可撓柱部への衝撃を緩和するためのすきまが形成されている。更に，前記緩衝部の断面積は，前記緩衝部間に位置する前記可撓部の断面積より大きく形成されている。

また，前記多孔質成形体は，外面が円弧状面に形成され且つ内面に前記可撓柱部を嵌合する凹溝と前記柱部に設置される設置面とが形成され，前記ローラが前記リターン路を転走する時に前記可撓柱部が撓んで前記ローラが前記多孔質成形体の前記内面に接触して潤滑される。

また，この直動案内ユニットにおいて，前記パイプ本体は合成樹脂から形成され，前記多孔質成形体は焼結樹脂から形成されている。

また，前記パイプ本体は，縦割りに２分割された一対の分割体が合体して構成され，前記分割体の互いの合体面が前記ローラの前記転動面に位置している。

また，この直動案内ユニットにおいて，前記パイプ本体は両端にそれぞれ位置し且つ矩形孔に形成された内面と円筒状に形成された外面とを備えた端部を有し，前記パイプ本体の前記柱部は前記端部間で前記端部に接続して延び且つ前記端部の外面と面一に形成され，前記パイプ本体の前記可撓柱部は，少なくとも前記端部間で前記端部に接続して位置し且つ前記端部の前記外面より凹んだ外面を備えた緩衝部と前記緩衝部間に延びて前記緩衝部より薄肉に形成された可撓部とからなり，前記端部の内面と前記柱部，前記緩衝部及び前記可撓部のそれぞれの内面とは互いに面一であって前記通し孔が矩形孔に形成されている。

更に，この直動案内ユニットにおいて，前記パイプ本体には，前記端部間に延びる一対の前記柱部と一対の前記可撓柱部は互いに対向して設けられ，前記パイプ本体を構成する前記分割体の前記合体面は前記可撓柱部に位置している。

この直動案内ユニットは，上記のように，軌道レールに対して相対移動するスライダに転動体のローラを循環させるため，ケーシングの嵌挿孔に挿通したパイプの矩形形状の通し孔でリターン路を構成し，パイプをパイプ本体と多孔質部材とで構成し，パイプ本体を両端部及び両端部に続く可撓柱部と柱部とで構成し，特に，可撓柱部をパイプ本体の両端部に続く緩衝部と両緩衝部間の可撓部とで構成し，場合によっては，前記可撓部の途中にも別の緩衝部を設け，それによって前記可撓部が前記緩衝部を介して前記端部に接続されるので，可撓柱部は，可撓部の大きな撓みにも耐え得ることが可能となり，ローラの転走に伴って可撓部の撓みを緩衝部で良好に緩衝して長期にわたり安定したローラの循環を達成することができる。また，この直動案内ユニットは，多孔質成形体の内面と可撓柱部の外面との間にすきまを形成したので，ローラの転走に伴って発生する可撓柱部への衝撃等を可撓柱部が柔軟に追従して撓んで良好に緩和し，ローラの循環を滑らかにしている。また，この直動案内ユニットは，上記の構成において，ローラがリターン路で多孔質成形体に接触して転走する時に，多孔質成形体に含浸された潤滑剤がローラに付着され，リターン路を転走するローラに潤滑剤を安定して供給でき，潤滑剤のメインテナンスフリーを実現できる。従って，この直動案内ユニットは，高温等の特殊作業環境，少量の潤滑剤使用制約を受けるクリーン室等において，潤滑性能を適正に発揮でき，更に，定期的な潤滑剤の供給等のメンテナンスフリーを実現でき，軌道レールに対するスライダの相対移動の高速化・高サイクル化された装置にも良好に対応して潤滑性能を発揮して軌道路におけるローラの摺動抵抗を抑制することができる。

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，特に，先行技術の特願２００４−２９４５１５号に開示された直動案内ユニットにおける転動体であるローラへの潤滑剤の供給系におけるパイプ本体の可撓に対する剛性をアップさせ，循環路への潤滑剤の供給についてメンテナンスフリーを実現したものである。なお，図３，図５，図８，図１０，図１３，図１５，図１６，図１８及び図１９は，長手方向の中間部を省略して全長が図示されていないが，省略部は図示の断面部分と同様な形状で両側から延びていることは勿論である。

この直動案内ユニットは，図１及び図２に示すように，転動体としてローラ５が使用されるタイプに適用されて最適なものであり，長手方向の両側面４２に沿って延びる一対の軌道面１１（第１軌道面）をそれぞれ備えた長尺な軌道レール１，軌道レール１の長手方向に摺動自在なスライダ２，及び軌道レール１とスライダ２との間に形成された軌道路２０及びスライダ２に設けられたリターン路１０と方向転換路３０（図２１）から成る循環路を転走するローラ５を有している。スライダ２は，軌道レール１の軌道面１１に対向して軌道面１２（第２軌道面）が形成されたケーシング３，及びケーシング３の両端面３５に配設されて上下の軌道路２０と上下のリターン路１０とを連通する方向転換路３０が形成されたエンドキャップ４を有している。この直動案内ユニットは，軌道レール１の軌道面１１とケーシング３の軌道面１２との間には負荷軌道路即ち軌道路２０が形成されている。軌道路２０は，ケーシング３の袖部５０に二条列ずつ４個形成されている。ローラ５は，軌道路２０においてケーシング３とエンドキャップ４とに取り付けられた保持板１３によってローラ５の端面４０が保持されてそれぞれ転動する。この直動案内ユニットは，図２に示すように，軌道面１１と軌道面１２と間に形成された軌道路２０をローラ５が転走し，上側の軌道路２０のローラ５が下側のリターン路１０へ循環し，下側の軌道路２０のローラ５が上側のリターン路１０へ循環して，スライダ２が軌道レール１に沿って相対摺動自在になっている。この直動案内ユニットは，ケーシング３とエンドキャップ４との下面に下面シール１４が配置され，エンドキャップ４の端面にリップ部１６を備えたエンドシール１５が接して配置され，シール構造に形成されている。また，軌道レール１には，各種の機器，ワーク，取付体，機台等のベースに軌道レール１を固定するため，取付け用孔１７が形成されている。ケーシング３には，各種の機器，ワーク，取付体等の物体を取り付けため取付け用ねじ孔１８が設けられている。

また，エンドキャップ４は，図１に示すように，ケーシング３に対して位置決めされ，エンドキャップ４の取付孔２８に通じてボルト４４でケーシング３に固定されている。図２１及び図２２に示すように，エンドキャップ４は，潤滑剤を給油口２９及び給油溝３２を備えており，給油口２９及び給油溝３２を通じて循環路に潤滑剤が供給され，端面又は側面の給油口２９にグリースニップル４３が取り付けられている。また，エンドキャップ４に形成された方向転換路３０の入口部には，凹凸部からなる接続凸部３１が形成されている。エンドキャップ４の接続凸部３１は，方向転換路３０からリターン路１０側へ延びた態様になっており，エンドキヤップ４の背面から突出している。エンドキャップ４の接続凸部３１は，パイプ６の端部２１の凸凹部４１（図３，図５，図８等）に嵌合し，パイプ６は，ケーシング３の両側に位置するエンドキャップ４によってケーシング３の嵌挿孔９に固定されるように構成されており，それによって，リターン路１０と方向転換路３０との断面矩形状の循環路が段差無くスムーズに接続され，ローラ５は方向転換路３０からリターン路１０ヘ，及びリターン路１０から方向転換路３０へ循環する上でスムーズに循環することができる。エンドキャップ４には，その下面に下面シール１４を固定するための取付け用凸部３３，及びケーシング３にエンドキャップ４を固定するためボルト４４を通す取付孔２８が形成されている。パイプ６は，例えば，ケーシング３の嵌挿孔９に手動でスムーズに嵌入される。ここでは，パイプ６は，嵌挿孔９に若干のすきま嵌め，例えば，隙間が０．１ｍｍ程度のサイズに形成されている。従って，パイプ６は，ケーシング３の嵌挿孔９には固定されておらずに遊嵌状態であり，ケーシング３の両端に配置されたエンドキャップ４に凹凸嵌合してスライダ２に固定状態に取り付けられている。

この直動案内ユニットは，スライダ２を構成するケーシング３の嵌挿孔９に長手状でなるパイプ６を挿通し，リターン路１０は，パイプ６の内部に形成された断面矩形状の通し孔２３によって形成される。パイプ６は，それ自体の剛性と強度を確保するためのパイプ本体７と，パイプ本体７に嵌合して組み立てられた多孔質成形体８とから構成され，多孔質成形体８は潤滑剤を含浸保持して適正にローラ５を潤滑するように形成されている。例えば，パイプ本体７は，合成樹脂から形成され，また，多孔質成形体８は，焼結樹脂から形成されている。ローラ５は，円筒ころの形状に形成され，円筒ころの両端の端面４０と円柱の外周面でなる転動面３９から形成されている。パイプ６は，図４の側面図又は図６や図７の断面図で見て外形が円形に形成され，図６や図７の断面図で見てリターン路１０を構成する通し孔２３が矩形孔に形成されている。図３〜図５に示すように，パイプ６は，リターン路１０を形成し，ローラ５を案内するパイプ本体７とローラ５に潤滑剤を供給する多孔質成形体８とから構成され，全体的に外周面が円筒状に形成され，内周面に矩形状の通し孔２３が形成されている。パイプ６で形成されるリターン路１０は，ローラ５がスムーズに通過できるように，円筒ころの軸心で縦断面した外形の矩形サイズより僅かに大きな矩形サイズに形成されている。

この直動案内ユニットは，特に，図３〜図７に示すように，長手状でなるパイプ６をパイプ本体７と多孔質成形体８とを組み立てて構成し，パイプ６をケーシング３の嵌挿孔９に嵌挿してパイプ６の通し孔２３でリターン路１０が形成されている。即ち，パイプ６は，内部に矩形状でなる通し孔２３が形成される形状に構成されており，ローラ５の転走を案内するパイプ本体７とローラ５に潤滑剤を供給する多孔質成形体８とから構成されている。パイプ本体７は，ローラ５の端面４０を案内する柱部１９と，ローラ５の転動面３９を案内する可撓柱部２５とから形成されている。図８〜図１２に示すように，パイプ本体７は，その両端にそれぞれ位置し且つ矩形孔に形成された内面５６と円筒状に形成された外面５８とを備えた端部２１，及び端部２１間にあってローラ５の端面４０を案内する互いに対向する一対の柱部１９とローラ５の転動面３９を案内する互いに対向する一対の可撓柱部２５とで構成されている。図８に示すように，パイプ本体７の柱部１９は，端部２１間に位置して端部２１の外面５８と面一に形成されており，また，パイプ本体７の可撓柱部２５は，端部２１間で少なくとも端部２１に接続して位置し且つ端部２１の外面５８より凹んだ外面６１を備えた緩衝部２７と，緩衝部２７間に延びて緩衝部２７より薄肉に形成された可撓部３４から構成されている。また，可撓部３４の外面６２は，図８に示すように，緩衝部２７の外面６１より更に凹んだ状態になっている。更に，パイプ本体７については，図１３に示すように，端部２１の内面５６と，柱部１９，緩衝部２７及び可撓部３４のそれぞれの内面とは，互いに面一に形成されている。

また，多孔質成形体８は，図６及び図７に示すように，パイプ本体７の端部２１間で可撓柱部２５を覆って，多孔質成形体８の設置面４７が柱部１９の側面６３に当接して配設されている。この実施例では，可撓柱部２５における緩衝部２７は端部２１に接続して設けられているが，場合によっては，図示していないが，可撓部３４が長尺の形状のときには，可撓部３４の途中に別の緩衝部を更に設けてもよく，可撓柱部２５自体の補強や可撓部３４の撓み量の制限に機能させてもよいことは勿論である。

パイプ６は，特に，図６及び図７に示すように，可撓柱部２５の外面５５と多孔質成形体８の内面２４との間にすきま２６が形成されていることを特徴としている。すきま２６は，ローラ５の循環による可撓柱部２５への衝撃を緩和するため，可撓柱部２５の撓みを許容する作用を果たしている。また，多孔質成形体８は，外面５７が半円弧状の形状に形成され，内面２４が中央の凹溝５３とその両側の側部の凹溝５４に形成され，パイプ本体７の可撓柱部２５に多孔質成形体８が嵌入配置されると，多孔質成形体８の凹溝５３，５４を形成する内面２４と可撓柱部２５の外面５５との間にすきま２６が形成されことになる。この直動案内ユニットでは，多孔質成形体８の内面２４にローラ５が接触するように，内面２４が通し孔２３の路面より僅かに凹んだ状態に形成されており，それによって，ローラ５がリターン路１０を転走する時に，ローラ５の転走衝撃等によって可撓柱部２５が撓んで弾性変形し，パイプ本体７の可撓柱部２５が撓んでローラ５が多孔質成形体８の内面２４に接触して潤滑することができる。

また，この直動案内ユニットは，特に，図８及び図１０に示すように，可撓柱部２５が少なくともパイプ本体７の端部２１にそれぞれ位置する緩衝部２７と，緩衝部２７間に位置してローラ５のリターン路１０の転走に対応して撓むことができる可撓部３４とから構成されていることを特徴としている。更に，可撓柱部２５を構成する少なくとも可撓部３４の外面５５と多孔質成形体８の内面２４との間には，ローラ５の循環による可撓柱部２５への衝撃を緩和するためのすきま２６が形成されている。図３〜図７に示すように，多孔質成形体８は，緩衝部２７と可撓部３４とを覆うように配設されている。パイプ本体７について，図８〜図１２に示すように，緩衝部２７の断面積は，緩衝部２７間に位置する可撓部３４の断面積より大きく形成されている。従って，パイプ本体７は，緩衝部２７が端部２１と可撓部３４とをなだらかに接続し，可撓部３４の撓みに対して端部２１の付け根の応力集中等による力の負荷を緩衝し，撓みに対して剛性をアップさせることができ，また，端部２１と緩衝部２７との接続部及び緩衝部２７と可撓部３４との接続部には，面取り５９を施しておけば更に剛性をアップさせ，可撓柱部２５が長期間にわたり安定して可撓性を確保することができる。

柱部１９は，端部２１間にその内外面と面一にして一体構造で形成された形状になっており（図１１），ローラ５のそれぞれの端面４０側に対向して一対に形成され，ローラ５の端面４０に摺接してローラ５を的確に案内することができる。可撓柱部２５は，柱部１９からは独立して形成され，柱部１９とは直交する方向であるローラ５の転動面３９側に一対に形成されている。可撓柱部２５の内面６０は，端部２１の内面５６と面一に形成され，可撓柱部２５の外面５５は端部２１の外面５８より小さく形成されたものになっている。更に，可撓柱部２５は，端部２１に続く部分をやや薄肉の緩衝部２７に形成され，緩衝部２７間には緩衝部２７より更に薄肉の可撓部３４が形成され，可撓部３４が所定の撓み量を確保している。

図１３〜図１５に示すように，パイプ本体７は，可撓柱部２５を長手方向に沿って分割面，即ち合体面２２で２分割に縦断面した状態の一対の分割体７Ａを合体することによって構成されている。パイプ本体７は，可撓柱部２５が位置する面で分割したことにより，端部２１が分割端部３８に，可撓部３４が分割可撓部４５に，更に緩衝部２７が分割緩衝部４６にそれぞれ分割され，可撓柱部２５が弾性変形し易いものになっている。パイプ本体７は，縦割りに２分割された一対の分割体７Ａが合体して形成され，分割体７Ａの互いの合体面２２は，ローラ５の転動面３９に位置し，具体的には，可撓柱部２５と可撓柱部２５の延長上の端部２１に位置している。一対の分割体７Ａは，その分割面即ち合体面２２において一方の端部２１に凸部３７が形成され，他方の端部２１に凹部３６が形成されており，それぞれの分割体７Ａが互いに長手方向で逆向きに合体して凸部３７が凹部３６に容易に嵌合して位置決めされ，パイプ本体７に組み立てされる。パイプ本体７を，一対の分割体７Ａで構成することによって，分割体７Ａが容易に樹脂射出成形等で成形でき，パイプ本体７の製作が可能にしている。

図１６及び図１７に示すように，多孔質成形体８は，パイプ本体７の端部２１間及びパイプ本体７の柱部１９間にあって可撓柱部２５を全長にわたり覆うように形成されたものである。多孔質成形体８の外面５７は，パイプ本体７の端部２１の外面５８と面一状態の円弧状に形成されている。また，多孔質成形体８の内面２４は，幅方向両側に位置し且つパイプ本体７の柱部１９の側面６３に設置される設置面４７，設置面４７から凹状にしてリターン路面４８を形成する凹溝５４，凹溝５４のリターン路面４８から長手方向の中心に沿って延び且つ端部２１側に可撓柱部２５の緩衝部２７を嵌入する凹部５２，及び凹部５２の間で且つリターン路面４８の間に位置する可撓柱部２５の可撓部３４を嵌入する中央の凹溝５３から形成されている。図７に示すように，多孔質成形体８は，中央に位置する凹溝５３にローラ５の転動面３９を支持する可撓柱部２５を嵌入して可撓柱部２５を覆い，リターン路面４８を形成する側部の凹溝５４が可撓柱部２５の両側に位置するようになっている。更に，多孔質成形体８の凹溝５３の底面と可撓柱部２５の外面５５との間には，すきま２６が形成され，可撓柱部２５が弾性変形し易いものになっている。また，可撓柱部２５の両側になるリターン路面４８を形成する側部の凹溝５４の内面は，リターン路面４８より僅かに入り込んだ状態に形成され，可撓柱部２５が弾性変形し易いものになっている。従って，可撓柱部２５が弾性変形した後に，リターン路面４８を形成する凹溝５４の面がローラ５と接触することになる。ローラ５が凹溝５４との接触により，多孔質成形体８に含浸された潤滑剤（潤滑油）がローラ５に塗布され，転走するローラ５によって軌道路２０に供給されることになる。

パイプ６は，ローラ５を長期間にわたり整然と循環案内可能な剛性を有するパイプ本体７を構成する一対の分割体７Ａと，潤滑剤を吸収，保持及び供給可能な多孔質構造でなる一対の多孔質成形体８とを合体させて構成されている。パイプ本体７は，ローラ５のリターン路１０の循環に際し，長期間に渡り安定して循環案内可能なものであり，詳しくは，可撓柱部２５へのローラ５の転動面３９の押圧，柱部１９へのローラ５の端面４０の摺接，ローラ５の角部の当接等に対して，ローラ５の転走では摩耗がほとんど発生せず，剛性があるものになっており，アルミニウム等の金属材料，合成樹脂等の樹脂材料で形成でき，ここでは，一般的な合成樹脂（例えば，ポリアセタール）から形成されている。また，多孔質成形体８は，対向した可撓柱部２５に嵌合するように一対で構成されている。多孔質成形体８は，潤滑剤を吸収，保持，及び供給可能な保形状態の多孔質構造体であり，耐摩耗性を有するものであればよい。この実施例では，多孔質成形体８は，例えば，原料粉末の表層付近のみを融着又は焼結させ，原料粉末間に存在している空隙を保形状態に残したまま成形した焼結樹脂から形成され，上記焼結樹脂は，超高分子量のポリエチレン微粒子を焼結した多孔部が互いに連通する保形状態の成形品に形成されている。上記焼結樹脂からなる多孔質成形体８は，潤滑剤を成形品の多孔部に予め含浸してパイプ本体７に組み込まれているが，場合によっては，多孔質成形体に潤滑剤を予め含浸せず，スライダ２を組み立ててからでも，スライダ２の給油口２９から給油された潤滑剤を多孔質成形体８が吸収して保持でき，多孔質成形体８を通じてローラ５に潤滑剤を供給できるものになっている。

図１８〜図２０には，この直動案内ユニットに組み込まれるパイプ６の他の実施例が示されている。他の実施例のパイプ６は，図１９及び図２０に示すように，多孔質成形体８Ａが上記実施例の多孔質成形体８と比較して長さを異にする以外は，同一の形状であるので，ここでは同一部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。即ち，多孔質成形体８Ａは，多孔質成形体８からパイプ本体７の可撓柱部２５の緩衝部２７に対応する部分を除き，可撓柱部２５の可撓部３４に対応する長さに形成されている。多孔質成形体８Ａは，多孔質成形体８に比較して緩衝部２７に嵌合するべき凹部５２の長さ分が短く形成されているので，多孔質成形体８Ａの成形等について製作がし易くなっているが，多孔質成形体８に比較してその分だけ潤滑剤の含有量が少なくなっている。しかしながら，多孔質成形体８Ａは，パイプ６自体のコスト，パイプ６を構成する多孔質成形体８Ａの成形，パイプ６の用途等の諸条件を考慮すると，使用される装置には最適に利用することができるものである。

この発明による直動案内ユニットは，各種ロボット，半導体製造装置，精密機械，測定・検査装置，医療機器，マイクロマシーン，工作機械等の各種装置における摺動部に組み込んで利用され，潤滑剤のメンテナンスフリー，転動体への良好な潤滑，リターン路に配設されたパイプ自体の高剛性，循環路での転動体の滑らかな転走，高精度等の性能を発揮できるものである。

この発明による直動案内ユニットを示す断面部分を含んだ斜視図である。 図１のＡ−Ａ平面における直動案内ユニットを示す横断面図である。 図１の直動案内ユニットにおけるスライダの嵌挿孔に配設されるパイプの中間部を省略したパイプの一実施例を示す正面図である。 図３のパイプを示す側面図である。 図３のパイプについて中間部を省略して示す平面図である。 図３のＢ−Ｂ断面におけるパイプを示す断面図である。 図３のＣ−Ｃ断面におけるパイプを示す断面図である。 図３のパイプを構成するパイプ本体について中間部を省略して示す正面図である。 図８のパイプ本体を示す側面図である。 図８のパイプ本体について中間部を省略して示す平面図である。 図８のＤ−Ｄ断面におけるパイプ本体を示す断面図である。 図８のＥ−Ｅ断面におけるパイプ本体を示す断面図である。 図８のパイプ本体を構成する分割体を内面側から示す正面図である。 図１３のパイプ本体の分割体を示す側面図である。 図１３のパイプ本体の分割体を示す下面図である。 図３のパイプを構成する多孔質成形体を内面側から示す正面図である。 図１６の多孔質成形体を示す左側面図である。 図１の直動案内ユニットにおけるスライダの嵌挿孔に配設されるパイプの中間部を省略したパイプの別の実施例を示す正面図である。 図１８のパイプを構成する多孔質成形体を内面側から示す正面図である。 図１９の多孔質成形体を示す左側面図である。 図１の直動案内ユニットにおけるエンドキャップを示す背面図である。 図２１のエンドキャップを示す下面図である。

符号の説明

１ 軌道レール
２ スライダ
３ ケーシング
４ エンドキャップ
５ ローラ（転動体）
６ パイプ
７ パイプ本体
７Ａ 分割体
８，８Ａ 多孔質成形体
９ 嵌挿孔
１０ リターン路
１１ 軌道面（第１軌道面）
１２ 軌道面（第２軌道面）
１５ エンドシール
１９ 柱部
２０ 軌道路
２１ 端部
２２ 合体面
２３ 通し孔
２４ 多孔質成形体の内面
２５ 可撓柱部
２６ すきま
２７ 緩衝部
３０ 方向転換路
３４ 可撓部
３５ ケーシングの端面
３９ ローラの転動面
４０ ローラの端面
４７ 多孔質成形体の設置面
４８ 多孔質成形体のリターン路面
５３，５４ 多孔質成形体の凹溝
５６ 端部の内面
５７ 多孔質成形体の外面
５８ 端部の外面
６１ 緩衝部の外面
６２ 可撓部の外面

Claims (9)

1. 長手方向に沿って第１軌道面が形成された軌道レール及び前記軌道レールに転動体であるローラを介して摺動自在なスライダから成り，前記スライダは，前記第１軌道面に対向して第２軌道面が形成され且つ前記第１軌道面と前記第２軌道面とで形成される軌道路に平行なリターン路が形成されたケーシング，前記ケーシングの両端面に取り付けられ且つ前記軌道路と前記リターン路とを連通する方向転換路が形成されたエンドキャップ，並びに前記軌道路，前記リターン路，及び一対の前記方向転換路で構成される循環路を転走する複数の前記ローラを有する直動案内ユニットにおいて，
   前記リターン路は前記ケーシングの嵌挿孔に挿通された長手状でなるパイプの通し孔で形成され，前記パイプは前記ローラを案内するパイプ本体と前記ローラに潤滑剤を供給する多孔質成形体とからなり，前記パイプ本体は前記ローラの端面を案内する柱部と前記ローラの転動面を案内する可撓柱部を有し，
   前記可撓柱部の外面と前記多孔質成形体の内面との間には，前記ローラの循環による前記可撓柱部への衝撃を緩和するためのすきまが形成されていることを特徴とする直動案内ユニット。
2. 長手方向に沿って第１軌道面が形成された軌道レール及び前記軌道レールに転動体であるローラを介して摺動自在なスライダから成り，前記スライダは，前記第１軌道面に対向して第２軌道面が形成され且つ前記第１軌道面と前記第２軌道面とで形成される軌道路に平行なリターン路が形成されたケーシング，前記ケーシングの両端面に取り付けられ且つ前記軌道路と前記リターン路とを連通する方向転換路が形成されたエンドキャップ，並びに前記軌道路，前記リターン路，及び一対の前記方向転換路で構成される循環路を転走する複数の前記ローラを有する直動案内ユニットにおいて，
   前記リターン路は前記ケーシングの嵌挿孔に挿通された長手状でなるパイプの通し孔で形成され，前記パイプは前記ローラを案内するパイプ本体と前記ローラに潤滑剤を供給する多孔質成形体とからなり，前記パイプ本体は前記ローラの端面を案内する柱部と前記ローラの転動面を案内する可撓柱部を有し，
   前記可撓柱部は，少なくとも両端にそれぞれ位置する緩衝部と，前記緩衝部間に位置して前記ローラの前記リターン路の転走に対応して撓み可能な可撓部とから構成されていることを特徴とする直動案内ユニット。
3. 前記可撓柱部を構成する少なくとも前記可撓部の外面と前記多孔質成形体の内面との間には，前記ローラの循環による前記可撓柱部への衝撃を緩和するためのすきまが形成されていることを特徴とする請求項２に記載の直動案内ユニット。
4. 前記緩衝部の断面積は，前記緩衝部間に位置する前記可撓部の断面積より大きく形成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の直動案内ユニット。
5. 前記多孔質成形体は，外面が円弧状面に形成され且つ内面に前記可撓柱部を嵌合する凹溝と前記柱部に設置される設置面とが形成され，前記ローラが前記リターン路を転走する時に前記可撓柱部が撓んで前記ローラが前記多孔質成形体の前記内面に接触して潤滑され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。
6. 前記パイプ本体は合成樹脂から形成され，前記多孔質成形体は焼結樹脂から形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の直動案内ユニット。
7. 前記パイプ本体は，縦割りに２分割された一対の分割体が合体して構成され，前記分割体の互いの合体面が前記ローラの前記転動面に位置していることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の直動案内ユニット。
8. 前記パイプ本体は両端にそれぞれ位置し且つ矩形孔に形成された内面と円筒状に形成された外面とを備えた端部を有し，前記パイプ本体の前記柱部は前記端部間で前記端部に接続して延び且つ前記端部の外面と面一に形成され，前記パイプ本体の前記可撓柱部は少なくとも前記端部間で前記端部に接続して位置し且つ前記端部の前記外面より凹んだ外面を備えた緩衝部と前記緩衝部間に延びて前記緩衝部より薄肉に形成された可撓部とからなり，前記端部の内面と前記柱部，前記緩衝部及び前記可撓部のそれぞれの内面とは互いに面一であって前記通し孔が矩形孔に形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の直動案内ユニット。
9. 前記パイプ本体には，前記端部間に延びる一対の前記柱部と一対の前記可撓柱部は互いに対向して設けられ，前記パイプ本体を構成する前記分割体の前記合体面は前記可撓柱部に位置してい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。

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