JP4173403B2

JP4173403B2 - Linear motion device

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Publication number: JP4173403B2
Application number: JP2003145182A
Authority: JP
Inventors: 宏樹山口
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2003-05-22
Filing date: 2003-05-22
Publication date: 2008-10-29
Anticipated expiration: 2023-05-22
Also published as: JP2004347034A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、案内レールとスライダと複数個の転動体とからなり、スライダが、別部材として形成された二つ以上の部材を組立工程で一体化されたものである直動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
リニアガイド装置の従来例を図１２に示す。この図に示すように、リニアガイド装置は、案内レール１とスライダ（「ベアリング」とも称される。）２と複数個のボール（転動体）３とで構成される。
案内レール１は、長手方向に平行に延びる転動溝１１を両側面に有する。スライダ２は、案内レール１の幅方向両側に配置される脚部２Ａと、両脚部２Ａを連結する水平部２Ｂとからなる。水平部２Ｂは、案内レール１の厚さ方向（長さ方向と幅方向の両方に垂直な方向）一端側（この図では、案内レール１の上面側）に配置されている。そして、スライダ２の両内側面が案内レール１の両側面に対向配置されている。
【０００３】
スライダ２は、直動方向で本体２１とエンドキャップ２２とに分割され、エンドキャップ２２が本体２１の直動方向両端に配置されている。この本体２１の両内側面に、案内レール１の転動溝１１と対向する転動溝２１ａが形成されている。これらの転動溝１１，２１ａでボール３の転動通路１２が形成される。
スライダ２の本体２１の転動溝２１ａより外側に、直線状の戻し通路２１ｂが形成されている。エンドキャップ２２の案内レール１の両側面に配置される部分（脚部２Ａの外側部分）に、半円弧状の方向転換路２２ａが形成されている。この方向転換路２２ａで転動通路１２と戻し通路２１ｂとが連通され、これら各路でボール３を無限に循環させる循環経路２５が構成される。このリニアガイド装置は循環経路を四本（二対四列）備えており、各循環経路をボール３が転がることによって、スライダ２が案内レール１に沿ってスライドする。
【０００４】
従来のリニアガイド装置では、戻し通路２１ｂを、金属製の本体２１に穴あけ加工を施すことにより形成しているが、この作業には手間とコストがかかる。
これに対して、特許文献１には、少なくとも脚部の幅方向外側部分（戻し通路が形成されている部分）を、合成樹脂からなる成形体としてブロック体に一体成形することにより、合成樹脂からなる戻し通路が非分割体で構成されているスライダを形成することが記載されている。
【０００５】
また、このスライダの改良発明として、特許文献２には、合成樹脂からなる成形体がブロック体から剥がれて位置ずれを起こすことを防止するために、ブロック体に係止凹溝を設けることが開示されている。このような構成とすることにより、成形体とブロック体との結合が強固なものとなり、ボール循環に伴う騒音の発生を防止できるようになると記載されている。
【０００６】
さらに、特許文献３には、脚部の幅方向外側部分（側面形成部）とブロック体の直動方向両端に配置される端面形成部とを、合成樹脂からなる成形体として、金属製のブロック体に一体成形されたスライダにおいて、両端面形成部をブロック体の上面で連結する上面形成部を、側面形成部および端面形成部と同時に一体成形することが開示されている。このような構成とすることにより、戻し通路が形成されている側面形成部が収縮し、この収縮力が端面形成部に作用しても、上面形成部がこの収縮力に抗して端面形成部を引っ張り、端面形成部がブロック体の端面に対して浮き上がることが防止されると記載されている。
【０００７】
また、特許文献４には、スライダが第１構成部材と第２構成部材とからなり、両部材がビス止めされている直動形ガイド装置が記載されている。第２構成部材は、転動溝を有し脚部の幅方向内側部分を成す内脚と、水平部の主要部分を成す部分とを備えている。第１構成部材は、前記内脚の幅方向外側に接触配置され、脚部の幅方向外側部分を成す外脚と、エンドキャップと、が一体化された構造である。
【０００８】
このスライダにおいて、戻し通路（復路）は、第１構成部材の外脚（連結部分）に設けた上側（水平部側）が開放された溝（直線状ボールガイド面）と、第１構成部材の前記溝の上方に配置される部分（本体部分）の下面と、第１構成部材の前記内脚の前記溝の側方に配置される面（下方突出部分の左右方向外側面）とで形成されている。
【０００９】
【特許文献１】
特開平７−３１７７６２号公報
【特許文献２】
特開平９−２９１９３７号公報
【特許文献３】
特開平１０−４７３４３号公報
【特許文献４】
特開平５−２４８４３３号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記各公報に記載のスライダのうち、合成樹脂からなる成形体がブロック体に一体成形されたものは、ブロック体を中子として金型内に配置した後にこの金型内に合成樹脂を射出成形する「インサート成形」によって得られる。そのため、このインサート成形でブロック体を金型内へセットする際に、ブロック体の金型に対する高度な位置決め精度が要求される。また、成形体を一体成形でブロック体に固定するため、成形後の修正が困難である。さらに、一体成形の型の構造が複雑になる。
このように、合成樹脂からなる成形体がブロック体に一体成形されたスライダを有するリニアガイド装置には、生産性の点で改善の余地がある。
【００１１】
また、特許文献４に記載のスライダのように、別部材で形成された二つの部材を組立工程でビス止めなどにより一体化するものは、合成樹脂からなる成形体がブロック体に一体成形されたスライダと比較して、生産性の点では有利であるが、加工誤差によって組立時に位置ずれが生じることがある。この位置ずれによって、リニアガイド装置の作動性や騒音特性に問題が生じる可能性もある。
本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、別部材で形成された二つ以上の部材が組立工程で一体化されたスライダを有する直動装置において、作動性や騒音特性を悪化させることなく、軽量化およびコストダウンを達成することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、案内レールとスライダと複数個の転動体とで構成され、案内レールの幅方向両側面に、転動体の転動溝が形成され、スライダは、案内レールの幅方向両側に配置される脚部と、案内レールの厚さ方向一端側に配置されて両脚部を連結する水平部とからなり、前記両脚部の内側面に、案内レールの転動溝に対向配置される転動溝を有し、この転動溝と案内レールの転動溝とにより転動体の転動通路が形成され、前記両脚部に転動体の戻し通路が形成され、前記両脚部にはまた、前記戻し通路と前記転動通路を連通させる方向転換路が形成され、前記転動通路、戻し通路、および方向転換路で構成された循環経路内を転動体が転動することにより、案内レールおよびスライダの一方が他方に対して相対的に直動する直動装置において、以下の▲１▼〜▲６▼を特徴とする直動装置を提供する。
【００１３】
(1) スライダは、金属製の本体と、この本体の外側に着脱自在に嵌合される合成樹脂製の枠体と、この枠体の直動方向両端に配置され、この枠体を介して本体に固定される合成樹脂製のエンドキャップと、からなる。
(2) 枠体は、前記脚部の幅方向外側部分をなす外脚と、水平部の直動方向端部分をなす枠体水平部とからなり、両外脚に戻し通路と方向転換路の内側溝を有し、両外脚の内側に凸部（例えば、戻し通路と平行な凸部）を有する。
(3) 本体は、前記脚部の幅方向内側部分をなす内脚と、水平部の主要部分をなす本体水平部とからなり、両内脚の内側に転動溝を有し、前記凸部に対応する凹部（例えば、転動溝と平行な凹部）を両内脚の外側に有し、この凹部に前記凸部が嵌合されることで本体と枠体が、本体の内脚と枠体の外脚とによる締まり嵌めで一体化される。
【００１４】
(4) エンドキャップは、前記脚部の直動方向端部分をなす端脚と、水平部の直動方向最端部分をなすエンドキャップ水平部とからなり、両端脚の前記枠体側に方向転換路の外側溝を有する。
(5) 本体の両内脚の、前記凹部より下側端部間のスライダ幅方向での最長外寸法が、枠体の前記凸部間のスライダ幅方向での最短寸法より大きく形成され、前記着脱は、枠体を弾性変形させて、枠体水平部側から本体の脚部側を出し入れすることによりなされる。
(6) 枠体は、前記内側溝の前記枠体水平部側とその反対側に略半円板状の鍔部を有し、前記エンドキャップは、前記外側溝に前記各鍔部の周面を受ける各凹面を有し、前記周面と前記凹面は、本体を一体化していない前記枠体にエンドキャップを取り付けた時に前記周面と前記凹面との間に隙間が生じる形状に形成されている。
【００１５】
本発明の直動装置において、前記周面と前記凹面は、両者の少なくとも一部が接触するように形成されていることが好ましい。
本発明の直動装置において、前記エンドキャップに、枠体の前記鍔部の外面を覆う板状部を備え、この板状部により、枠体の前記周面とエンドキャップの前記凹面との隙間が覆われ、方向転換路がスライダの厚さ方向で密封されていることが好ましい。
【００１６】
本発明の直動装置において、前記エンドキャップの枠体に対する位置決めは、エンドキャップ水平部と枠体水平部とで行われていることが好ましい。
なお、本発明の直動装置において、スライダの水平部は、前述の枠体水平部と本体水平部とエンドキャップ水平部とで構成され、単に「水平部」と言った場合には、これらを併せたスライダ全体の水平部を指す。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に相当するリニアガイド装置（直動装置）を示す斜視図である。このリニアガイド装置は、案内レール１とスライダ２と複数個のボール（転動体）３とで構成されている。
案内レール１は、長手方向に平行に延びる転動溝１１を両側面に有する。スライダ２は、案内レール１の幅方向両側に配置される脚部２Ａと、両脚部２Ａを連結する水平部２Ｂとからなる。水平部２Ｂは、案内レール１の厚さ方向一端側（この図では、案内レール１の上面側）に配置されている。そして、スライダ２の両内側面が案内レール１の両側面に対向配置されている。
【００１８】
スライダ２の両脚部２Ａの内側面に、案内レール１の転動溝１１と対向する転動溝２１ａが形成されている。これらの転動溝１１，２１ａでボール３の転動通路１２が形成される。
両脚部２Ａの外側部分に、ボールの戻し通路２１ｂが直線状に形成され、さらに、この戻し通路２１ｂと転動通路１２を連通させる方向転換路２２ａが形成されている。戻し通路２１ｂと転動通路１２と方向転換路２２ａとで、ボール３を無限に循環させる循環経路２５が構成されている。このリニアガイド装置は循環経路を二本（一対二列）備えており、各循環経路をボール３が転がることによって、スライダ２が案内レール１に沿ってスライドする。
【００１９】
この実施形態のスライダ２は、金属製の本体４と合成樹脂製の枠体５と合成樹脂製のエンドキャップ６とで構成されている。また、エンドキャップ６の外側にはサイドシール７が取り付けてある。
スライダ２の分解状態を図２に斜視図で示す。本体４を枠体５に一体化した状態の部分断面正面図を図３に示す。また、本体４の正面図を図４に、枠体５の図２のＡ−Ａ線断面図を図５に示す。なお、図３の左側部分は、本体４を枠体５に一体化した状態で、図２のＡ−Ａ線に沿って切断した断面図に相当する。
【００２０】
これらの図に示すように、本体４は、両脚部２Ａの幅方向内側部分をなす内脚４１と、スライダ全体の水平部２Ｂの主要部分をなす本体水平部４２とからなる。また、内脚４１の内側に転動溝２１ａが形成され、内脚４１の外側に転動溝２１ａと平行な凹部４３が設けてある。この凹部４３と本体水平部４２の幅方向端面との間は、凹部４３側の寸法が小さいテーパ状面４４に形成されている。
【００２１】
また、本体水平部４２の直動方向両端面に、各二個の雌ねじ４５が形成されている。二個の雌ねじ４５は、幅方向に所定間隔をおいて配置されている。本体水平部４２の上面のスライダ幅方向中央部分に凹部４６が形成され、この凹部４６の両脇の外側部分４７に、テーブル等の他部材取り付け用の二個の雌ねじ穴４７ａが、直動方向に所定間隔をおいて形成されている。
【００２２】
なお、この本体４は、ＳＵＳ４４０Ｃ等の金属からなる素材を、引き抜き加工後に切削加工すること等により製作される。
枠体５は、両脚部２Ａの幅方向外側部分をなす外脚５１と、スライダ全体の水平部２Ｂの直動方向端部分をなす枠体水平部５２とからなる。
外脚５１は、第一部分５１ａと第二部分５１ｂとからなり、第一部分５１ａは両枠体水平部５２間を連結するように配置され、その内部に戻し通路２１ｂが形成されている。外脚５１の第二部分５１ｂは、第一部分５１ａの直動方向端面５１Ｔから突出する突起であり、この第二部分５１ｂに、戻し通路２１ｂに連続する方向転換路２２ａの内側溝５３が形成されている。この内側溝５３に、略半円板状の鍔部５３ａ，５３ｂが形成されている。
【００２３】
すなわち、外脚５１の第一部分５１ａの直動方向端面５１Ｔには、第二部分５１ｂが突出状態で存在し、この第二部分５１ｂの枠体水平部５２側（上側）の鍔部５３ａと枠体水平部５２との間には、隙間５１ｅ（図３参照）が存在する。また、この第二部分５１ｂの下側（枠体水平部５２とは反対側）の鍔部５３ｂは、第一部分５１ａの下面より高い位置にあり、本体４の内脚４１は第一部分５１ａの下面と同じ位置まで延びている。
【００２４】
また、外脚５１の第一部分５１ａの直動方向端面５１Ｔと枠体水平部５２の下面（外脚５１側の面）５１ｔとが直交し、この位置に段部５１ｃが形成されている。さらに、第一部分５１ａの上面（枠体水平部５２側の面）は、本体４のテーパ状面４４と嵌合するテーパ状面５１ｄに形成されている。
また、外脚５１の第一部分５１ａの内側に、戻し通路２１ｂと平行な凸部５４が形成されている。枠体水平部５２に、本体４の雌ねじ４５に対応する貫通穴５５が形成されている。枠体水平部５２の幅方向両端部には、エンドキャップ６との位置決め用の凹部５６とこの凹部５６の中心を貫通する貫通穴５６ａが形成されている。枠体水平部５２の幅方向中央部には貫通穴５７が形成されている。この貫通穴５７は、エンドキャップ６に設けた貫通穴（グリースニップル取り付け穴）６７と連通する穴である。
【００２５】
なお、この枠体５は、ＰＯＭ等の合成樹脂を射出成形することにより作製される。
エンドキャップ６は、枠体５の直動方向両端部に配置される部材であり、両脚部２Ａの直動方向端部分をなす端脚６１と、スライダ全体の水平部２Ｂの直動方向最端部分をなすエンドキャップ水平部６２とからなる。
端脚６１の枠体側に、枠体５の段部５１ｃに嵌まる略直方体の突起６３が形成されている。この突起６３の枠体側は開口し、その内部に、方向転換路２２ａの外側溝（半円弧状の凹み）６３ａが形成されている。また、この外側溝６３ａのスライダ幅方向内側の端部が、転動溝１２からボール３を掬い上げるタング６３ｂとなっている。
【００２６】
さらに、この外側溝６３ａには、枠体５の鍔部５３ａ，５３ｂの周面を受ける円弧状の凹面６３ｃが形成されている。また、外側溝６３ａに、枠体５の段部５１ｃに嵌めた時に枠体５の端面５１Ｔの隙間５１ｅに配置される板状部６３ｄと、下側の鍔部５３ｂより下側に配置される板状部６３ｅが形成されている。そして、この突起６３は、枠体５の段部５１ｃに嵌めた時に、両板状部６３ｄ，６３ｅの内面に、枠体５の両鍔部５３ａ，５３ｂの外面が隙間無く嵌まるように形成されている。
【００２７】
また、図６および７に示すように、枠体５の鍔部５３ａ，５３ｂの円弧状の周面５３ｃとこれを受けるエンドキャップ６の円弧状の凹面６３ｃは、本体４を一体化していない枠体５にエンドキャップ６を取り付けた時に、両者間に隙間ｔが生じる形状に形成されている。
図６は、本体４を一体化していない枠体５にエンドキャップ６を取り付けた状態の背面図を示す。図７は、図６の図から板状部６３ｅを除去した図である。この例では、鍔部５３ａ，５３ｂの周面５３ｃとこれを受ける凹面６３ｃを同心円の円弧状にするとともに、周面５３ｃをなす円弧の半径Ｒ５より凹面６３ｃをなす円弧の半径Ｒ６を大きくした。
【００２８】
エンドキャップ水平部６２には、本体４の雌ねじ４５に対応する貫通穴６５が形成されている。エンドキャップ水平部６２の幅方向両端部の内面には、枠体５との位置決め用の突起６６と、この突起６６の中心を貫通する貫通穴６６ａが形成されている。この突起６６を枠体５の凹部５６に嵌合することにより、枠体５の貫通穴５６ａとエンドキャップ６の貫通穴６６ａが連通する。
【００２９】
また、エンドキャップ水平部６２の幅方向中央部には貫通穴６７が形成されている。この貫通穴６７はグリースニップル取り付け穴であり、枠体５の貫通穴５７はこれに連通するように形成され、サイドシール７にもこれに連通する貫通穴７１が形成されている。また、端脚６１の外面には、サイドシール７との位置決め用の凸部６９が形成されている。
【００３０】
なお、このエンドキャップ６は、ＰＯＭ等の合成樹脂を射出成形することにより製作される。
ここで、本体４と枠体５との寸法関係に関しては、本体４の内脚４１の下端部（凹部４３より本体水平部４２から離れる側の端部）間のスライダ幅方向での最長外寸法Ｗ１（図４に表示）は、枠体５の凸部５４間のスライダ幅方向での最短寸法Ｗ２（図５に表示）より大きく形成されている。
【００３１】
スライダ２の組み立ては、手作業あるいはプレス加工によって行われる。手作業の場合には、先ず、枠体水平部５２側から枠体５内に本体４の内脚（本体の脚部側）４１を入れ、例えば、本体水平部４２の上面の外側部分４７と、枠体５の外脚５１の第一部分５１ａの下面とのいずれか一方に親指を当て、他方に人指し指と中指を当てて、両手により左右同時に、親指と人指し指および中指とを近づける方向の力を加える。
【００３２】
これにより、枠体５が図８に示すように弾性変形して、本体４の凹部４３に枠体５の凸部５４が嵌合される。また、本体４の内脚４１と枠体５の外脚５１の第一部材５１ａとが嵌合され、本体４のテーパ状面４４と枠体５のテーパ状面５１ｄとが嵌合され、本体４の本体水平部４２の外面と枠体５の枠体水平部５２の内面とが嵌合される。このようにして、本体４と枠体５が容易に一体化され、幅方向および直動方向および上下方向（厚さ方向）の位置決めが精密になされる。
【００３３】
また、本体４を枠体５から外す際には、この一体化物の直動方向の一端を一方の手で持ち、他端を他方の手で持ち、それぞれの手において、例えば、本体４の本体水平部４２の下面に親指を当て、枠体５の枠体水平部５２の上面に人指し指と中指を当てて、親指で本体水平部４２を上側に押す力と、人指し指と中指で枠体枠体水平部５２の上面を下側に押す力を同時に加える。これにより、枠体５が図８に示すように弾性変形して、本体４と枠体５との各部の嵌合が解除される。
【００３４】
前述のようにして本体４と枠体５を一体化した後、枠体４の直動方向両端にエンドキャップ６を配置し、エンドキャップ６の突起６６を枠体５の凹部５６に嵌合することにより、枠体５の段部５１ｃにエンドキャップ６の突起６３が嵌め込まれる。また、エンドキャップ６の板状材６４が枠体５の枠体水平部５２の下面に嵌まり、枠体５の枠体水平部５２の貫通穴５５とエンドキャップ６の貫通穴６５とが連通する。また、枠体５の貫通穴５６ａとエンドキャップ６の貫通穴６６ａが連通する。
【００３５】
そして、貫通穴５５，６５にエンドキャップ６の外側からねじ１８を通し、その先端を本体４の雌ねじ４５に螺合させることで、ねじ１８によりエンドキャップ６と枠体５が本体４に固定され、スライダ２が組み立てられる。
このようにして組み立てられたスライダ２と、ボール３と、案内レール１と、サイドシール７と、保持ワイヤＷとを用いて、図１に示すリニアガイド装置を組み立てる。その際には、先ず、スライダ２の戻し通路２１ｂと方向転換路２２ａと転動溝２１ａにボール３を入れて、転動溝２１ａに入れたボール３を保持ワイヤＷで保持した後、このスライダ２を案内レール１に組み込む。
【００３６】
次に、エンドキャップ６の凸部６９を利用して、サイドシール７をスライダ２に位置決めし、貫通穴５６ａ，６６ａを使用して、タッピンネジ７２によりサイドシール７をスライダ２に固定する。次に、サイドシール７の貫通穴７１を介して、エンドキャップ６の貫通穴（グリースニップル取り付け穴）６７にグリースニップルを挿入する。
【００３７】
ここで、この実施形態のリニアガイド装置では、本体４と枠体５との一体化を上述のように本体４の内脚４１と枠体５の外脚５１とによる「締まり嵌め」で行っているため、本体４を一体化した状態の枠体５は、外脚５１が幅方向外側に開く向きの変形が生じている。鍔部５３ａ，５３ｂの周面５３ｃとこれを受ける凹面６３ｃを同心で同じ半径の円弧状にした場合には、この変形により、エンドキャップ６の突起６３が枠体５の段部５１ｃに対して正確な位置に嵌まらなくなる。
【００３８】
これに対して、この実施形態のリニアガイド装置では、周面５３ｃをなす円弧の半径Ｒ５より凹面６３ｃをなす円弧の半径Ｒ６を大きくしてあるため、エンドキャップ６の突起６３を枠体５の段部５１ｃに対して、確実に正確な位置に嵌め入れることができる。
また、この実施形態のリニアガイド装置では、周面５３ｃをなす円弧の半径Ｒ５より凹面６３ｃをなす円弧の半径Ｒ６を大きくしてあるため、エンドキャップ６の突起６３を枠体５の段部５１ｃに嵌め入れた状態で両者間に隙間ｔが存在するが、枠体５の両鍔部５３ａ，５３ｂの外面が、エンドキャップ６の板状部６３ｄ，６３ｅで覆われて、方向転換路がスライダの厚さ方向で密封されているため、循環経路内の潤滑剤が前記隙間から洩れたり、前記隙間から異物が進入したりすることが防止される。
【００３９】
さらに、エンドキャップ６の枠体５に対する位置決めを、上述のような変形が生じる脚部（エンドキャップ６の端脚６１と枠体５の外脚５１）ではなく、水平部（エンドキャップ水平部６２の突起６６と枠体水平部５２の凹部５６）により行っているため、前記位置決めが正確に行われる。
加えて、スライダ２を、転動溝２１ａを有する本体４と、戻し通路２１ｂと方向転換路２２ａの内側溝５３を有する枠体５と、方向転換路２２ａの外側溝６３ａを有するエンドキャップ６とに分割しているため、戻し通路部分を含む成形体（この実施形態の枠体５に相当する部分）をブロック体に一体成形する前記特開平７−３１７７６２号公報に記載のスライダと比較して、成形後に転動溝形状の修正を容易に行うことができる。
【００４０】
また、枠体５を単体で成形しているため、一体成形の場合よりも成形性が良好であるとともに、金型の構造を単純なものにできる。また、枠体５の生産が本体４の生産とは独立して進められるため、成形の効率を追求した生産体制をとることができる。さらに、本体４と枠体５は、前述のように手作業でも簡単に着脱することができ、枠体５はエンドキャップ６とともに、ネジ止めで本体４に容易にしかも確実に固定できる。このように、この実施形態のスライダ２は、前記特開平７−３１７７６２号公報に記載のスライダと比較して、生産性の点でも有利である。
【００４１】
また、前記実施形態では、鍔部５３ａの周面５３ｃとこれを受ける凹面６３ｃを同心で異なる半径（「周面５３ｃをなす円弧の半径Ｒ５」＜「凹面６３ｃをなす円弧の半径Ｒ６」）の円弧状にすることにより、周面５３ｃと凹面６３ｃとの間に隙間ｔを設けているが、周面５３ｃと凹面６３ｃとの隙間の設け方はこれに限定されない。
【００４２】
例えば、図９に示すように、鍔部５３ａ，５３ｂの周面５３ｃの円弧とこれを受ける凹面６３ｃの円弧を「半径Ｒ５＜半径Ｒ６」としながら中心Ｏ₅，Ｏ₆をずらすことにより、周面５３ｃと凹面６３ｃの一部が接触した状態にしてもよい。図９の例では、スライダ幅方向外側が接触部Ｓとなっていて、スライダ幅方向内側に隙間ｔが生じる。この場合、接触部Ｓが位置決め作用を有するため、エンドキャップ６を枠体５に取り付ける時の位置決めが容易にできるとともに、接触部Ｓがあることにより、振動が生じた場合にエンドキャップ６の位置ずれが生じ難くできる効果もある。
【００４３】
或いは、図１０および図１１に示すように、鍔部５３ａ，５３ｂの周面５３ｃの円弧とこれを受ける凹面６３ｃの円弧の中心位置を変えるとともに、いずれかを単一円弧状ではなく同じ半径で中心位置を変えた二つの円弧を接続して、周面５３ｃと凹面６３ｃの一部が接触した状態にしてもよい。
図１０の例では、鍔部５３ａ，５３ｂの周面５３ｃの円弧を、半径Ｒ５で、スライダ幅方向での鍔部５３ａ，５３ｂの中心を中心Ｏ₅とした円弧とし、凹面６３ｃを同じ半径Ｒ５で中心位置を変えた二つの円弧を接続した形状にした。凹面６３ｃのスライダ幅方向外側部分は、周面５３ｃの円弧の中心Ｏ₅よりＬだけスライダ幅方向外側のＯ₆₁を中心とした円弧Ｅ１からなり、凹面６３ｃのスライダ幅方向内側部分は、周面５３ｃの円弧の中心Ｏ₅よりＬだけスライダ幅方向内側のＯ₆₂を中心とした円弧Ｅ２からなる。そして、両円弧Ｅ１，Ｅ２の接続点が接触部Ｓとなっている。
【００４４】
図１１の例では、凹面６３ｃの円弧を、半径Ｒ６で、スライダ幅方向での鍔部５３ａ，５３ｂの中心を中心Ｏ₆とした円弧とし、周面５３ｃを同じ半径Ｒ６で中心位置を変えた二つの円弧を接続した形状にした。周面５３ｃのスライダ幅方向外側部分は、凹面６３ｃの円弧の中心Ｏ₆よりＬだけスライダ幅方向内側のＯ₅₂を中心とした円弧Ｅ１からなり、周面５３ｃのスライダ幅方向内側部分は、凹面６３ｃの円弧の中心Ｏ₆よりＬだけスライダ幅方向外側のＯ₅₁を中心とした円弧Ｅ２からなる。そして、両円弧Ｅ１，Ｅ２の接続点が接触部Ｓとなっている。
【００４５】
これらの方法のうち、図１０の方法で周面５３ｃと凹面６３ｃの一部を接触させた場合には、凹面６３ｃ内を半円状の周面５３ｃがスライダ幅方向へ移動可能となるため、本体４を一体化した状態で枠体５に生じる変形（外脚５１が幅方向外側に開く向きの変形）によって、前記状態の枠体５にエンドキャップ６を取り付ける際に、エンドキャップ６が変形しない。これにより、エンドキャップ６の突起６３を枠体５の段部５１ｃに対して、より確実に正確な位置に嵌め入れることができる。
【００４６】
また、前記実施形態では、枠体５とエンドキャップ６をネジ止めで本体４に固定することにより、スライダを組み立てているが、本体と枠体とエンドキャップとからなるスライダは、ネジを使用せずに組み立てることもできる。例えば、合成樹脂同士の溶着を利用した方法で、枠体５とエンドキャップ６と本体４との固定を行っても良い。
【００４７】
また、前記実施形態では、本体４の本体水平部４２と凹部４３との間にテーパ状面４４を設け、このテーパ状面４４に嵌合するテーパ状面５１ｄを枠体５に設けている。これにより、本体４と枠体５とを一体化した際の密着性が良好になって、リニアガイド装置として使用した際に、ボール３の循環による振動を吸収して騒音特性が良好になるという効果が得られる。
【００４８】
しかしながら、このテーパ状面４４は本発明の必須要件ではなく、本体水平部４２と内脚４１との境界（凹部４３より上側）が直角に形成されていてもよい。
また、この実施形態では、循環経路を二本（一対二列）備えたリニアガイド装置（直動装置）について述べているが、本発明の直動装置は循環経路の本数に特徴があるものではなく、四本（二対四列）以上有するリニアガイド装置も本発明の直動装置に当然に含まれる。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、別部材で形成された二つ以上の部材が組立工程で一体化されたスライダを有する直動装置において、作動性や騒音特性を悪化させることなく、軽量化およびコストダウンが達成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に相当するリニアガイド装置（直動装置）を示す斜視図である。
【図２】図１のリニアガイド装置を構成するスライダの実施形態を示す図であって、このスライダの分解状態を示す斜視図である。
【図３】スライダの本体を枠体に一体化した状態の部分断面正面図であって、左側部分は、図２のＡ−Ａ線に沿って切断した断面図に相当する。
【図４】図２のスライダを構成する本体を示す正面図である。
【図５】図２のスライダを構成する枠体を示す図であって、図２のＡ−Ａ線断面図に相当する。
【図６】本体を一体化していない枠体にエンドキャップを取り付けた状態を示すスライダの背面図である。
【図７】図６の図からエンドキャップの板状部を除去した図である。
【図８】図４の枠体の弾性変形状態を示す断面図である。
【図９】枠体の鍔部の周面とこれを受けるエンドキャップの凹面との間の隙間の設け方の別の例を示す図である。
【図１０】枠体の鍔部の周面とこれを受けるエンドキャップの凹面との間の隙間の設け方の別の例を示す図である。
【図１１】枠体の鍔部の周面とこれを受けるエンドキャップの凹面との間の隙間の設け方の別の例を示す図である。
【図１２】リニアガイド装置の従来例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１案内レール
１１転動溝
１２ボールの転動通路
１８ねじ（雄ねじ）
２スライダ
２Ａスライダの脚部
２Ｂスライダの水平部
２１ａ転動溝
２１ｂボールの戻し通路
２２ａ方向転換路
２５循環経路
３ボール（転動体）
４本体
４１内脚（脚部の幅方向内側部分）
４２本体水平部
４３転動溝と平行な凹部
４４テーパ状面
４５雌ねじ
４６凹部
４７凹部の両脇の外側部分
４７ａ雌ねじ穴
５枠体
５１外脚（脚部の幅方向外側部分）
５１ａ外脚の第一部分
５１ｂ外脚の第二部分
５１ｃ段部
５１ｄテーパ状面
５１ｅ隙間
５１Ｔ第一部分の直動方向端面
５１ｔ枠体水平部の下面（外脚側の面）
５２枠体水平部
５３方向転換路の内側溝
５３ａ上側（水平部側）の鍔部
５３ｂ下側の鍔部
５３ｃ周面
５４戻し通路と平行な凸部
５５本体の雌ねじに対応する貫通穴
５６エンドキャップとの位置決め用の凹部
５６ａ貫通穴
５７貫通穴
６エンドキャップ
６１端脚（脚部の直動方向端部分）
６２エンドキャップ水平部
６３突起
６３ａ方向転換路の外側溝
６３ｂタング
６３ｃ凹面
６３ｄ上側（水平部側）の板状部
６３ｅ下側の板状部
６５本体の雌ねじに対応する貫通穴
６６枠体との位置決め用の突起
６６ａ貫通穴
６７貫通穴（グリースニップル取り付け穴）
６９サイドシールとの位置決め用の凸部
７サイドシール
７１貫通穴
７２タッピンネジ
Ｗ保持ワイヤ
Ｗ１内脚の下端部間のスライダ幅方向での最長外寸法
Ｗ２枠体の凸部間のスライダ幅方向での最短寸法[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a linear motion device comprising a guide rail, a slider, and a plurality of rolling elements, wherein the slider is formed by integrating two or more members formed as separate members in an assembly process.
[0002]
[Prior art]
A conventional example of a linear guide device is shown in FIG. As shown in this figure, the linear guide device includes a guide rail 1, a slider (also referred to as “bearing”) 2, and a plurality of balls (rolling elements) 3.
The guide rail 1 has rolling grooves 11 extending in parallel to the longitudinal direction on both side surfaces. The slider 2 includes leg portions 2A arranged on both sides in the width direction of the guide rail 1, and a horizontal portion 2B connecting the both leg portions 2A. The horizontal portion 2B is arranged on one end side (in this figure, the upper surface side of the guide rail 1) in the thickness direction of the guide rail 1 (direction perpendicular to both the length direction and the width direction). Then, both inner side surfaces of the slider 2 are disposed opposite to both side surfaces of the guide rail 1.
[0003]
The slider 2 is divided into a main body 21 and an end cap 22 in the linear movement direction, and the end caps 22 are disposed at both ends of the main body 21 in the linear movement direction. A rolling groove 21 a that faces the rolling groove 11 of the guide rail 1 is formed on both inner side surfaces of the main body 21. These rolling grooves 11 and 21a form the rolling passage 12 of the ball 3.
A straight return passage 21 b is formed outside the rolling groove 21 a of the main body 21 of the slider 2. A semicircular arc direction changing path 22a is formed in portions (outer portions of the leg portions 2A) arranged on both side surfaces of the guide rail 1 of the end cap 22. The rolling path 12 and the return path 21b are communicated with each other through the direction changing path 22a, and a circulation path 25 that circulates the ball 3 infinitely is formed through these paths. This linear guide device has four circulation paths (two to four rows), and the slider 2 slides along the guide rail 1 as the ball 3 rolls along each circulation path.
[0004]
In the conventional linear guide device, the return passage 21b is formed by drilling the metal main body 21, but this work takes time and cost.
On the other hand, in Patent Document 1, at least a width direction outer side portion (a portion where the return passage is formed) of the leg portion is integrally formed with the block body as a molded body made of synthetic resin, and thus, from synthetic resin. It is described that the return path to be formed forms a slider composed of an undivided body.
[0005]
Further, as an improved invention of this slider, Patent Document 2 discloses that a locking groove is provided in the block body in order to prevent the molded body made of synthetic resin from being peeled off from the block body and causing displacement. Has been. It is described that by adopting such a configuration, the connection between the molded body and the block body becomes strong, and generation of noise accompanying ball circulation can be prevented.
[0006]
Further, in Patent Document 3, a metal block having a leg portion in the width direction outer side (side surface forming portion) and end surface forming portions arranged at both ends in the linear motion direction of the block body as a molded body made of synthetic resin is disclosed. In a slider integrally formed with a body, it is disclosed that an upper surface forming portion that connects both end surface forming portions with the upper surface of a block body is integrally formed simultaneously with a side surface forming portion and an end surface forming portion. By adopting such a configuration, even if the side surface forming portion where the return passage is formed contracts and this contracting force acts on the end surface forming portion, the upper surface forming portion resists the contracting force and the end surface forming portion. It is described that the end face forming portion is prevented from floating with respect to the end face of the block body.
[0007]
Further, Patent Document 4 describes a linear guide device in which a slider includes a first component member and a second component member, and both members are screwed. The second component member includes an inner leg having a rolling groove and forming an inner portion in the width direction of the leg portion, and a portion forming a main portion of the horizontal portion. The first component member has a structure in which an outer cap and an end cap, which are arranged in contact with the outer side of the inner leg in the width direction and form the outer side portion of the leg portion in the width direction, are integrated.
[0008]
In this slider, the return path (return path) includes a groove (straight ball guide surface) opened on the upper side (horizontal part side) provided on the outer leg (connection portion) of the first component member, and the first component member. The lower surface of the portion (main body portion) disposed above the groove and the surface disposed on the side of the groove of the inner leg of the first component member (the laterally outer surface of the downward projecting portion) are formed. ing.
[0009]
[Patent Document 1]
JP 7-317762 A
[Patent Document 2]
JP-A-9-291937
[Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-47343
[Patent Document 4]
JP-A-5-248433
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
Of the sliders described in the above publications, those in which a molded body made of a synthetic resin is integrally formed with a block body are placed in the mold with the block body as a core, and then the synthetic resin is injection molded into the mold. Obtained by “insert molding”. Therefore, when the block body is set in the mold by this insert molding, a high positioning accuracy of the block body with respect to the mold is required. Further, since the molded body is fixed to the block body by integral molding, correction after molding is difficult. Furthermore, the structure of the integrally molded mold is complicated.
Thus, the linear guide device having a slider in which a molded body made of a synthetic resin is integrally formed with a block body has room for improvement in terms of productivity.
[0011]
In addition, as in the slider described in Patent Document 4, two members formed as separate members are integrated by screwing or the like in the assembly process, and a molded body made of synthetic resin is integrally molded into a block body. Although it is advantageous in terms of productivity as compared with the slider, misalignment may occur during assembly due to processing errors. This misalignment may cause problems in the operability and noise characteristics of the linear guide device.
The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and is operated in a linear motion apparatus having a slider in which two or more members formed by separate members are integrated in an assembly process. The objective is to achieve weight reduction and cost reduction without deteriorating performance and noise characteristics.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention comprises a guide rail, a slider, and a plurality of rolling elements, and rolling grooves of the rolling elements are formed on both side surfaces in the width direction of the guide rail. It consists of leg portions arranged on both sides in the width direction of the rail, and a horizontal portion arranged on one end side in the thickness direction of the guide rail and connecting the both leg portions. A rolling groove of the rolling element is formed by the rolling groove and the rolling groove of the guide rail, and a return path of the rolling element is formed at the both leg portions, The part is also formed with a direction changing path that connects the return path and the rolling path, and the rolling element rolls in a circulation path constituted by the rolling path, the return path, and the direction changing path. One of the guide rail and the slider In the linear motion device for moving, to provide a linear motion device, characterized by the following ▲ 1 ▼ ~ ▲ 6 ▼.
[0013]
(1) The slider is disposed on the metal main body, a synthetic resin frame that is detachably fitted to the outside of the main body, and both ends of the frame in the linear motion direction. And an end cap made of synthetic resin fixed to the main body.
(2) The frame is composed of an outer leg that forms an outer portion in the width direction of the leg portion, and a horizontal portion of the frame that forms an end portion in the linear movement direction of the horizontal portion. It has an inner groove, and has a convex part (for example, a convex part parallel to the return path) inside both outer legs.
(3) The main body includes an inner leg that forms an inner portion in the width direction of the leg portion, and a main body horizontal portion that forms a main portion of the horizontal portion, and has rolling grooves inside both inner legs, and the convex portion. (For example, a recess parallel to the rolling groove) on the outside of both inner legs, and the projection and the projection are fitted into the recess so that the main body and the frame body An interference fit between the inner legs of the body and the outer legs of the frame Integrated.
[0014]
(4) The end cap is composed of an end leg that forms an end portion in the linear movement direction of the leg portion and a horizontal end cap portion that forms an end portion in the linear movement direction of the horizontal portion, and changes direction to the frame body side of both end legs. Has an outer groove on the road.
(5) The longest outer dimension in the slider width direction between the lower ends of the inner legs of the main body in the slider width direction is formed larger than the shortest dimension in the slider width direction between the convex parts of the frame, The attachment / detachment is performed by elastically deforming the frame body and withdrawing / inserting the leg portion side of the main body from the frame body horizontal portion side.
(6) The frame body has the inner groove On the frame horizontal part side and the opposite side The end cap has a substantially semi-disc-shaped flange portion, and the end cap has the outer groove In Above each Receive the circumference of the buttocks each It has a concave surface, and the peripheral surface and the concave surface are formed in a shape in which a gap is generated between the peripheral surface and the concave surface when an end cap is attached to the frame body in which the main body is not integrated.
[0015]
In the linear motion device of the present invention, it is preferable that the peripheral surface and the concave surface are formed so that at least a part of both is in contact.
In the linear motion device of the present invention, the end cap In , Said of the frame Buttock A plate-like portion covering the outer surface of the frame, the gap between the peripheral surface of the frame body and the concave surface of the end cap is covered by the plate-like portion, and the direction change path is sealed in the thickness direction of the slider. Is preferred.
[0016]
In the linear motion device of the present invention, it is preferable that the end cap be positioned with respect to the frame body by the end cap horizontal portion and the frame horizontal portion.
In the linear motion device of the present invention, the horizontal portion of the slider is composed of the frame horizontal portion, the main body horizontal portion and the end cap horizontal portion described above. It refers to the horizontal part of the entire slider.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
FIG. 1 is a perspective view showing a linear guide device (linear motion device) corresponding to an embodiment of the present invention. This linear guide device includes a guide rail 1, a slider 2, and a plurality of balls (rolling elements) 3.
The guide rail 1 has rolling grooves 11 extending in parallel to the longitudinal direction on both side surfaces. The slider 2 includes leg portions 2A arranged on both sides in the width direction of the guide rail 1, and a horizontal portion 2B connecting the both leg portions 2A. The horizontal portion 2B is disposed on one end side in the thickness direction of the guide rail 1 (in this figure, on the upper surface side of the guide rail 1). Then, both inner side surfaces of the slider 2 are disposed opposite to both side surfaces of the guide rail 1.
[0018]
A rolling groove 21 a facing the rolling groove 11 of the guide rail 1 is formed on the inner surface of both the leg portions 2 </ b> A of the slider 2. These rolling grooves 11 and 21a form the rolling passage 12 of the ball 3.
A ball return passage 21b is formed in a straight line on the outer portions of both legs 2A, and a direction changing passage 22a that connects the return passage 21b and the rolling passage 12 is formed. The return path 21b, the rolling path 12, and the direction changing path 22a constitute a circulation path 25 for circulating the ball 3 infinitely. This linear guide device is provided with two circulation paths (one pair in two rows), and the slider 2 slides along the guide rail 1 when the ball 3 rolls along each circulation path.
[0019]
The slider 2 of this embodiment is composed of a metal main body 4, a synthetic resin frame 5, and a synthetic resin end cap 6. A side seal 7 is attached to the outside of the end cap 6.
The disassembled state of the slider 2 is shown in a perspective view in FIG. FIG. 3 shows a partial cross-sectional front view of the state in which the main body 4 is integrated with the frame 5. Moreover, the front view of the main body 4 is shown in FIG. 4, and the sectional view on the AA line of FIG. 3 corresponds to a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 2 in a state in which the main body 4 is integrated with the frame 5.
[0020]
As shown in these drawings, the main body 4 includes an inner leg 41 that forms an inner portion in the width direction of both leg portions 2A and a main body horizontal portion 42 that forms a main portion of the horizontal portion 2B of the entire slider. Further, a rolling groove 21 a is formed inside the inner leg 41, and a recess 43 parallel to the rolling groove 21 a is provided outside the inner leg 41. A tapered surface 44 having a small dimension on the concave portion 43 side is formed between the concave portion 43 and the end surface in the width direction of the main body horizontal portion 42.
[0021]
Further, two female screws 45 are formed on both end surfaces of the main body horizontal portion 42 in the linear movement direction. The two female screws 45 are arranged at a predetermined interval in the width direction. A concave portion 46 is formed in the slider width direction central portion of the upper surface of the main body horizontal portion 42, and two female screw holes 47a for attaching other members such as a table are formed in the outer portions 47 on both sides of the concave portion 46 in the linear motion direction. Are formed at predetermined intervals.
[0022]
The main body 4 is manufactured by cutting a material made of a metal such as SUS440C after drawing.
The frame 5 includes an outer leg 51 that forms an outer portion in the width direction of both legs 2A, and a frame horizontal portion 52 that forms an end portion in the linear motion direction of the horizontal portion 2B of the entire slider.
The outer leg 51 includes a first part 51a and a second part 51b. The first part 51a is disposed so as to connect the two horizontal frame parts 52, and a return passage 21b is formed therein. The second part 51b of the outer leg 51 is a protrusion protruding from the linear movement direction end face 51T of the first part 51a, and an inner groove 53 of the direction changing path 22a continuous with the return path 21b is formed in the second part 51b. ing. This inner groove 53 In The substantially semicircular plate-like collar portions 53a and 53b are formed.
[0023]
In other words, the second portion 51b is present in a protruding state on the linear movement direction end surface 51T of the first portion 51a of the outer leg 51, and the flange portion 53a and the frame on the frame body horizontal portion 52 side (upper side) of the second portion 51b. A gap 51e (see FIG. 3) exists between the body horizontal portion 52 and the body horizontal portion 52. Moreover, the lower part 53b (the side opposite to the frame horizontal part 52) of the second part 51b is at a position higher than the lower surface of the first part 51a, and the inner leg 41 of the main body 4 is the lower surface of the first part 51a. Extends to the same position.
[0024]
Further, the linearly moving direction end surface 51T of the first portion 51a of the outer leg 51 and the lower surface (surface on the outer leg 51 side) 51t of the frame horizontal portion 52 are orthogonal to each other, and a step portion 51c is formed at this position. Furthermore, the upper surface (the surface on the frame body horizontal portion 52 side) of the first portion 51 a is formed on a tapered surface 51 d that fits with the tapered surface 44 of the main body 4.
Further, a convex portion 54 parallel to the return passage 21b is formed inside the first portion 51a of the outer leg 51. A through hole 55 corresponding to the female screw 45 of the main body 4 is formed in the frame horizontal portion 52. A recess 56 for positioning the end cap 6 and a through hole 56 a penetrating through the center of the recess 56 are formed at both ends in the width direction of the horizontal frame portion 52. A through hole 57 is formed at the center in the width direction of the frame horizontal portion 52. The through hole 57 is a hole communicating with a through hole (grease nipple mounting hole) 67 provided in the end cap 6.
[0025]
The frame 5 is produced by injection molding a synthetic resin such as POM.
The end caps 6 are members disposed at both ends of the frame body 5 in the linear motion direction. The end caps 61 form the linear motion direction end portions of both the leg portions 2A, and the linear motion end of the horizontal portion 2B of the entire slider. The end cap horizontal portion 62 forms a part.
On the frame body side of the end leg 61, a substantially rectangular parallelepiped protrusion 63 that fits into the step portion 51c of the frame body 5 is formed. The protrusion 63 is open on the frame body side, and an outer groove (semi-arc-shaped recess) 63a of the direction changing path 22a is formed therein. The end of the outer groove 63a on the inner side in the slider width direction is a tongue 63b that scoops up the ball 3 from the rolling groove 12.
[0026]
Further, the outer groove 63 a Are formed with arcuate concave surfaces 63c that receive the circumferential surfaces of the flanges 53a and 53b of the frame 5. Also, the outer groove 63 a A plate-like portion 63d disposed in the gap 51e of the end surface 51T of the frame body 5 when fitted to the step portion 51c of the frame body 5, and a plate-like portion 63e disposed below the lower flange portion 53b are formed. The Please Yes. And this protrusion 63 is formed so that the outer surface of both collar parts 53a and 53b of the frame 5 may fit in the inner surface of both plate-shaped parts 63d and 63e without gap when it is fitted to the step part 51c of the frame 5. Has been.
[0027]
Further, as shown in FIGS. 6 and 7, the arcuate peripheral surface 53 c of the flanges 53 a and 53 b of the frame 5 and the arcuate concave surface 63 c of the end cap 6 that receives this are a frame in which the main body 4 is not integrated. When the end cap 6 is attached to the body 5, the gap t is formed between them.
FIG. 6 shows a rear view of the state in which the end cap 6 is attached to the frame 5 in which the main body 4 is not integrated. FIG. 7 is a view in which the plate-like portion 63e is removed from the view of FIG. In this example, the peripheral surface 53c of the flanges 53a and 53b and the concave surface 63c receiving the same are formed in a concentric circular arc shape, and the radius R6 of the circular arc forming the concave surface 63c is made larger than the radius R5 of the circular arc forming the peripheral surface 53c.
[0028]
A through hole 65 corresponding to the female screw 45 of the main body 4 is formed in the end cap horizontal portion 62. On the inner surface of both end portions in the width direction of the end cap horizontal portion 62, a projection 66 for positioning with the frame 5 and a through hole 66a penetrating the center of the projection 66 are formed. By fitting the projection 66 into the recess 56 of the frame body 5, the through hole 56 a of the frame body 5 and the through hole 66 a of the end cap 6 communicate with each other.
[0029]
Further, a through hole 67 is formed in the center portion in the width direction of the end cap horizontal portion 62. The through hole 67 is a grease nipple mounting hole, the through hole 57 of the frame 5 is formed so as to communicate with this, and the side seal 7 is also formed with a through hole 71 communicating therewith. A convex portion 69 for positioning with the side seal 7 is formed on the outer surface of the end leg 61.
[0030]
The end cap 6 is manufactured by injection molding a synthetic resin such as POM.
Here, regarding the dimensional relationship between the main body 4 and the frame body 5, the longest outer dimension in the slider width direction between the lower end portions of the inner legs 41 of the main body 4 (the end portion on the side farther from the main body horizontal portion 42 than the concave portion 43) W1 (shown in FIG. 4) is formed larger than the shortest dimension W2 (shown in FIG. 5) in the slider width direction between the convex portions 54 of the frame 5.
[0031]
The assembly of the slider 2 is performed manually or by pressing. In the case of manual work, first, the inner leg (the leg part side of the main body) 41 of the main body 4 is inserted into the frame body 5 from the frame horizontal part 52 side. The thumb is applied to one of the lower surface of the first portion 51a of the outer leg 51 of the frame body 5, the index finger and the middle finger are applied to the other, and both the left and right hands simultaneously apply a force in a direction to bring the thumb, the index finger and the middle finger close together. Add.
[0032]
Thereby, the frame 5 is elastically deformed as shown in FIG. 8, and the convex portion 54 of the frame 5 is fitted into the concave portion 43 of the main body 4. Further, the inner leg 41 of the main body 4 and the first member 51a of the outer leg 51 of the frame body 5 are fitted, and the tapered surface 44 of the main body 4 and the tapered surface 51d of the frame body 5 are fitted. The outer surface of the main body horizontal portion 42 and the inner surface of the frame horizontal portion 52 of the frame 5 are fitted. In this way, the main body 4 and the frame body 5 are easily integrated, and positioning in the width direction, the linear motion direction, and the vertical direction (thickness direction) is precisely performed.
[0033]
Further, when removing the main body 4 from the frame body 5, one end of the integrated product in the linear motion direction is held with one hand and the other end is held with the other hand. A thumb is placed on the lower surface of the horizontal portion 42, an index finger and a middle finger are placed on the upper surface of the frame horizontal portion 52 of the frame 5, a force that pushes the main body horizontal portion 42 upward with the thumb, and a frame frame body with the index finger and middle finger A force for pressing the upper surface of the horizontal portion 52 downward is simultaneously applied. Thereby, the frame 5 is elastically deformed as shown in FIG. 8, and the fitting of each part of the main body 4 and the frame 5 is released.
[0034]
After the main body 4 and the frame body 5 are integrated as described above, the end caps 6 are disposed at both ends of the frame body 4 in the linear movement direction, and the projections 66 of the end cap 6 are fitted into the recesses 56 of the frame body 5. Thus, the protrusion 63 of the end cap 6 is fitted into the stepped portion 51 c of the frame body 5. Further, the plate-like material 64 of the end cap 6 is fitted into the lower surface of the frame horizontal portion 52 of the frame 5, and the through hole 55 of the frame horizontal portion 52 of the frame 5 and the through hole 65 of the end cap 6 communicate with each other. To do. Further, the through hole 56a of the frame 5 and the through hole 66a of the end cap 6 communicate with each other.
[0035]
Then, the screw 18 is passed through the through holes 55 and 65 from the outside of the end cap 6 and the tip thereof is screwed into the female screw 45 of the main body 4, whereby the end cap 6 and the frame 5 are fixed to the main body 4 by the screw 18. The slider 2 is assembled.
The linear guide device shown in FIG. 1 is assembled using the slider 2, the ball 3, the guide rail 1, the side seal 7, and the holding wire W thus assembled. In that case, first, the ball 3 is put in the return path 21b, the direction changing path 22a and the rolling groove 21a of the slider 2, and the ball 3 put in the rolling groove 21a is held by the holding wire W, and then the slider is moved. 2 is installed in the guide rail 1.
[0036]
Next, the side seal 7 is positioned on the slider 2 using the convex portion 69 of the end cap 6, and the side seal 7 is fixed to the slider 2 with the tapping screw 72 using the through holes 56 a and 66 a. Next, the grease nipple is inserted into the through hole (grease nipple mounting hole) 67 of the end cap 6 through the through hole 71 of the side seal 7.
[0037]
Here, in the linear guide device of this embodiment, the main body 4 and the frame body 5 are integrated by “an interference fit” between the inner leg 41 of the main body 4 and the outer leg 51 of the frame body 5 as described above. Therefore, the frame 5 in a state where the main body 4 is integrated is deformed so that the outer leg 51 opens outward in the width direction. When the peripheral surface 53c of the flange portions 53a and 53b and the concave surface 63c receiving the same are formed in a circular arc shape having the same radius and the same concentricity, the protrusion 63 of the end cap 6 is formed with respect to the step portion 51c of the frame body 5 by this deformation. It will not fit in the correct position.
[0038]
On the other hand, in the linear guide device of this embodiment, since the radius R6 of the arc that forms the concave surface 63c is larger than the radius R5 of the arc that forms the peripheral surface 53c, the protrusion 63 of the end cap 6 is formed on the frame 5. With respect to the step part 51c, it can be reliably inserted in an exact position.
In the linear guide device of this embodiment, the radius R6 of the arc forming the concave surface 63c is larger than the radius R5 of the arc forming the peripheral surface 53c, so that the protrusion 63 of the end cap 6 is connected to the step portion 51c of the frame 5. There is a gap t between the two in the state of being fitted in, but both sides of the frame 5 Part 5 The outer surface of 3a, 53b , D Since the direction change path is sealed in the thickness direction of the slider, it is covered with the plate-like parts 63d and 63e of the end cap 6, so that the lubricant in the circulation path leaks from the gap or foreign matter enters from the gap. Is prevented.
[0039]
Furthermore, the positioning of the end cap 6 with respect to the frame 5 is not the leg portion (the end leg 61 of the end cap 6 and the outer leg 51 of the frame body 5) in which the above deformation occurs, but the horizontal portion (end cap horizontal portion 62). Since the projection 66 and the recess 56) of the frame horizontal portion 52), the positioning is performed accurately.
In addition, the slider 2 includes the main body 4 having the rolling groove 21a, the frame 5 having the return passage 21b and the inner groove 53 of the direction changing path 22a, and the end cap 6 having the outer groove 63a of the direction changing path 22a. Compared with the slider described in Japanese Patent Laid-Open No. 7-317762, in which a molded body including a return passage portion (a portion corresponding to the frame body 5 in this embodiment) is integrally molded with a block body. The rolling groove shape can be easily corrected after molding.
[0040]
Further, since the frame body 5 is formed as a single body, the moldability is better than in the case of integral molding, and the structure of the mold can be simplified. In addition, since the production of the frame 5 proceeds independently of the production of the main body 4, it is possible to adopt a production system that pursues molding efficiency. Further, the main body 4 and the frame body 5 can be easily attached and detached manually as described above, and the frame body 5 can be easily and securely fixed to the main body 4 together with the end cap 6 by screwing. Thus, the slider 2 of this embodiment is advantageous in terms of productivity as compared with the slider described in JP-A-7-317762.
[0041]
In the above-described embodiment, the peripheral surface 53c of the flange 53a and the concave surface 63c receiving the same are concentrically different from each other ("the radius R5 of the arc forming the peripheral surface 53c"<"the radius R6 of the arc forming the concave surface 63c). Although the gap t is provided between the peripheral surface 53c and the concave surface 63c by using the circular arc shape, the way of providing the gap between the peripheral surface 53c and the concave surface 63c is not limited to this.
[0042]
For example, as shown in FIG. 9, the arc O of the peripheral surface 53c of the flanges 53a and 53b and the arc of the concave surface 63c that receives this are set to the center O while setting “radius R5 <radius R6”. _Five , O ₆ By shifting, a part of the peripheral surface 53c and the concave surface 63c may be in contact with each other. In the example of FIG. 9, the outer side in the slider width direction is the contact portion S, and a gap t is generated on the inner side in the slider width direction. In this case, since the contact portion S has a positioning action, positioning when the end cap 6 is attached to the frame body 5 can be easily performed, and the position of the end cap 6 when vibration occurs due to the presence of the contact portion S. There is also an effect that it is difficult to cause the deviation.
[0043]
Alternatively, as shown in FIGS. 10 and 11, the center positions of the arcs of the peripheral surfaces 53c of the flanges 53a and 53b and the arcs of the concave surfaces 63c that receive them are changed, and either one is not a single arc but the same radius. Two arcs whose center positions are changed may be connected so that the peripheral surface 53c and a part of the concave surface 63c are in contact with each other.
In the example of FIG. 10, the arcs of the peripheral surfaces 53c of the flange portions 53a and 53b are centered on the center of the flange portions 53a and 53b in the slider width direction with the radius R5. _Five The concave surface 63c is formed by connecting two circular arcs having the same radius R5 and changing the center position. The outer side portion of the concave surface 63c in the slider width direction is the center O of the arc of the peripheral surface 53c. _Five O outside the slider width direction by L ₆₁ And the concave portion 63c on the inner side in the slider width direction is the center O of the arc of the peripheral surface 53c. _Five O on the inner side in the slider width direction by L ₆₂ It consists of an arc E2 centered at. A connection point between the arcs E1 and E2 is a contact portion S.
[0044]
In the example of FIG. 11, the arc of the concave surface 63c is centered on the center of the flanges 53a and 53b in the slider width direction with the radius R6. ₆ The peripheral surface 53c is shaped to connect two circular arcs having the same radius R6 and changing the center position. The outer side portion of the circumferential surface 53c in the slider width direction is the center O of the arc of the concave surface 63c. ₆ O on the inner side in the slider width direction by L ₅₂ And the inner part of the circumferential surface 53c in the slider width direction is the center O of the arc of the concave surface 63c. ₆ O outside the slider width direction by L ₅₁ It consists of an arc E2 centered at. A connection point between the arcs E1 and E2 is a contact portion S.
[0045]
Among these methods, when a part of the peripheral surface 53c and the concave surface 63c are brought into contact with each other by the method of FIG. 10, the semicircular peripheral surface 53c can move in the slider width direction in the concave surface 63c. The end cap 6 is deformed when the end cap 6 is attached to the frame 5 in the state due to deformation (deformation in which the outer leg 51 opens outward in the width direction) generated in the frame 5 in a state where the main body 4 is integrated. do not do. Thereby, the protrusion 63 of the end cap 6 can be more reliably fitted into the stepped portion 51c of the frame body 5 at an accurate position.
[0046]
In the above embodiment, the slider is assembled by fixing the frame 5 and the end cap 6 to the main body 4 with screws. However, the slider composed of the main body, the frame and the end cap uses screws. It can also be assembled without. For example, the frame 5, the end cap 6, and the main body 4 may be fixed by a method using welding of synthetic resins.
[0047]
In the embodiment, the tapered surface 44 is provided between the main body horizontal portion 42 and the concave portion 43 of the main body 4, and the tapered surface 51 d fitted to the tapered surface 44 is provided on the frame body 5. As a result, the adhesion when the main body 4 and the frame 5 are integrated is improved, and when used as a linear guide device, the vibration due to the circulation of the ball 3 is absorbed and the noise characteristics are improved. An effect is obtained.
[0048]
However, the tapered surface 44 is not an essential requirement of the present invention, and the boundary between the main body horizontal portion 42 and the inner leg 41 (above the recess 43) may be formed at a right angle.
In this embodiment, a linear guide device (linear motion device) having two circulation paths (one pair in two rows) is described. However, the linear motion device of the present invention is characterized by the number of circulation paths. Of course, a linear guide device having four (two to four rows) or more is naturally included in the linear motion device of the present invention.
[0049]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in a linear motion device having a slider in which two or more members formed by separate members are integrated in an assembly process, without deteriorating operability and noise characteristics, Weight reduction and cost reduction are achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a linear guide device (linear motion device) corresponding to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing an embodiment of a slider constituting the linear guide device of FIG. 1, and is a perspective view showing an exploded state of the slider.
3 is a partial cross-sectional front view showing a state in which the main body of the slider is integrated with the frame, and the left side portion corresponds to a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
4 is a front view showing a main body constituting the slider of FIG. 2;
5 is a view showing a frame constituting the slider of FIG. 2, and corresponds to a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
FIG. 6 is a rear view of the slider showing a state in which an end cap is attached to a frame body in which the main body is not integrated.
7 is a view in which the plate-like portion of the end cap is removed from the view of FIG. 6. FIG.
8 is a cross-sectional view showing an elastically deformed state of the frame body of FIG.
FIG. 9 is a diagram showing another example of how to provide a gap between the peripheral surface of the flange portion of the frame body and the concave surface of the end cap that receives it.
FIG. 10 is a diagram showing another example of how to provide a gap between the peripheral surface of the flange portion of the frame body and the concave surface of the end cap that receives the flange surface.
FIG. 11 is a diagram showing another example of how to provide a gap between the peripheral surface of the flange portion of the frame body and the concave surface of the end cap that receives the flange surface.
FIG. 12 is a perspective view showing a conventional example of a linear guide device.
[Explanation of symbols]
1 Guide rail
11 Rolling groove
12 ball rolling path
18 Screw (Male thread)
2 Slider
2A Slider leg
2B Horizontal part of slider
21a Rolling groove
21b Ball return path
22a Direction change path
25 Circulation route
3 balls (rolling elements)
4 Body
41 Inner leg (inner width part of leg)
42 Horizontal body
43 Concave part parallel to rolling groove
44 Tapered surface
45 Female thread
46 recess
47 Outside parts on both sides of the recess
47a Female thread hole
5 Frame
51 Outer leg (outer part of the leg in the width direction)
51a First part of outer leg
51b Second part of outer leg
51c Step
51d Tapered surface
51e clearance
51T Linear motion end face of the first part
51t Underside of frame horizontal part (surface on outer leg side)
52 Horizontal part of frame
53 Inner groove of direction change path
53a Upper (horizontal side) collar
53b Lower buttocks
53c circumference
54 Convex section parallel to return passage
55 Through-hole corresponding to female screw of main body
56 Recess for positioning with end cap
56a Through hole
57 Through hole
6 End cap
61 End leg (end part of linear movement direction of leg)
62 Horizontal end cap
63 Protrusion
63a Outer groove of direction change path
63b tongue
63c concave
63d Upper (horizontal part) plate-like part
63e Lower plate-shaped part
65 Through-hole corresponding to the female thread of the body
66 Protrusions for positioning with the frame
66a Through hole
67 Through hole (Grease nipple mounting hole)
69 Projection for positioning with side seal
7 Side seal
71 Through hole
72 Tapping screw
W Holding wire
W1 Longest outer dimension in the slider width direction between the lower ends of the inner legs
The shortest dimension in the slider width direction between the convex parts of the W2 frame

Claims

Consists of a guide rail, a slider, and a plurality of rolling elements,
Rolling grooves for rolling elements are formed on both side surfaces of the guide rail in the width direction,
The slider is composed of leg portions arranged on both sides in the width direction of the guide rail, and a horizontal portion arranged on one end side in the thickness direction of the guide rail and connecting both leg portions,
A rolling groove disposed opposite to the rolling groove of the guide rail is provided on the inner side surfaces of the both leg portions, and a rolling passage of the rolling element is formed by the rolling groove and the rolling groove of the guide rail, Both legs are formed with return passages for rolling elements, and both legs are also formed with direction changing paths for communicating the return passages with the rolling passages.
In a linear motion device in which one of a guide rail and a slider linearly moves relative to the other by rolling a rolling element in a circulation path constituted by the rolling path, a return path, and a direction changing path. ,
The slider is placed on the metal main body, a synthetic resin frame that is detachably fitted to the outside of the main body, and both ends of the frame in the linear motion direction, and is fixed to the main body via the frame. An end cap made of synthetic resin,
The frame body is composed of an outer leg that forms an outer portion in the width direction of the leg portion and a horizontal portion of the frame body that forms an end portion in the linear motion direction of the horizontal portion. Having a convex portion on the inside of both outer legs,
The main body includes an inner leg that forms an inner portion in the width direction of the leg portion and a main body horizontal portion that forms a main portion of the horizontal portion, and has a rolling groove inside both inner legs, and corresponds to the convex portion. The main body and the frame body are integrated by an interference fit between the inner leg of the main body and the outer leg of the frame body by having a concave portion on the outer side of both inner legs and fitting the convex portion into the concave portion.
The end cap includes an end leg that forms an end portion of the leg portion in the linear movement direction, and an end cap horizontal portion that forms an end portion of the horizontal portion in the linear movement direction. With side grooves,
The longest outer dimension in the slider width direction between the lower ends of the inner legs of the main body in the slider width direction is larger than the shortest dimension in the slider width direction between the convex parts of the frame, , By elastically deforming the frame body, by taking in and out the leg side of the main body from the frame horizontal part side,
The frame has the frame horizontal portion substantially semicircular plate-shaped flange portion on the opposite side of said groove, said end cap, receiving the peripheral surface of each flange portion to the outer groove Each concave surface,
The linear motion is characterized in that the peripheral surface and the concave surface are formed in a shape in which a gap is formed between the peripheral surface and the concave surface when an end cap is attached to the frame body in which a main body is not integrated. apparatus.

The linear motion device according to claim 1, wherein the peripheral surface and the concave surface are formed such that at least a part of both is in contact.

Said end cap comprises a plate-like portion covering the outer surface of the flange portion of the frame body, this plate-like portion, a clearance between the concave surface of the peripheral surface and the end cap of the frame body is covered, the direction changing passage is The linear motion device according to claim 1, wherein the slider is sealed in a thickness direction of the slider.

The linear motion device according to claim 1, wherein the end cap is positioned relative to the frame by a horizontal end cap portion and a horizontal frame portion.