説明

ボールねじ一体型直動案内軸受の潤滑剤供給構造

【課題】潤滑体の材質の選択自由度を向上させることができるボールねじ一体型直動案内軸受の潤滑剤供給構造を提供する。
【解決手段】直動案内レール2と、ねじ軸4と、スライダ5と、案内レール2とスライダ5とで画成される転動体通路14と、スライダ5内に形成された転動体循環路5dと、転動体通路14と転動体循環路5dとを連通させる連通路6cとを備えるボールねじ一体型直動案内軸受1の潤滑剤供給構造であって、スライダ5のエンドプレート6には、潤滑剤を含浸する潤滑体10が設けられ、潤滑体10は連通路6cに露出し、連通路6cを通過する転動体5cに潤滑剤を供給して転動体通路14を潤滑する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ボールねじ一体型直動案内軸受の潤滑剤供給構造に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、底面と、対向する一対の内側面と、この内側面に夫々設けられたレール側案内溝とを有する断面凹状の直動案内レールと、この直動案内レール内に一対の内側面から間隔を存して配置され、周面に螺旋状の軸側ねじ溝を有するねじ軸と、このねじ軸を軸支し、直動案内レールの両端部に設けられた一対の軸支部と、ねじ軸に螺合され、ねじ軸の回転により直動案内レール内をねじ軸の軸方向に移動可能なスライダとを備えるボールねじ一体型直動案内軸受が知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
特許文献1のスライダは、スライダの移動方向の両端部に夫々設けられた一対のエンドプレートと、両側面にレール側案内溝に対向して設けられ、レール側案内溝との間で転動体が転動する転動体通路を画成するスライダ側案内溝と、スライダの内部を軸方向に貫通して転動体を通過させる転動体循環路と、軸側ねじ溝に対向して軸側ねじ溝との間で螺旋状のボール通路を画成するスライダ側ねじ溝と、ボール通路を転動するボールとを備える。
【0004】
又、両エンドプレートは、スライダの移動に伴って転動体通路内を転動する転動体を転動体循環路に導くと共に、転動体循環路から転動体通路内に転動体を導く連通路を備える。
【0005】
又、特許文献1のボールねじ一体型直動案内軸受では、エンドプレートに潤滑剤供給装置を設けている。この潤滑剤供給装置は、潤滑剤を含浸する潤滑体を備え、この潤滑体を直動案内レールのレール側案内溝に当接させることにより、レール側案内溝とスライダ側案内溝とで画成される転動体通路内に潤滑体から滲み出る潤滑剤を供給している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開平9−317839号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
従来のボールねじ一体型直動案内軸受の潤滑剤供給構造では、潤滑剤を含浸する潤滑体がレール側案内溝と接触した状態でスライダが移動されるので、スライダが移動する度に潤滑体がレール側案内溝を摺動することになる。そして、長期間使用していると潤滑体の一部がレール側案内溝との摩擦により千切れて転動体との間に挟まり、スライダの移動が阻害される虞がある。
【0008】
この問題を解決するためには、摩擦により千切れる虞が少ない潤滑体の材質を選択することが考えられるが、潤滑体の材質の選択自由度が制限されることとなる。
【0009】
本発明は、以上の点に鑑み、潤滑体の千切れを防止すると共に、潤滑体の材質の選択自由度を向上させることができるボールねじ一体型直動案内軸受の潤滑剤供給構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
[1]上記目的を達成するため、本発明は、周面に螺旋状の軸側ねじ溝を有するねじ軸と、該ねじ軸を間隔を存して挟み込むように互いに対向する一対の側壁部と、該側壁部の内面に夫々設けられたレール側案内溝と、前記側壁部の軸方向両端部に夫々設けられ、前記ねじ軸を軸支する一対の軸支部とを有する直動案内レールと、前記ねじ軸に螺合され、該ねじ軸の回転により前記直動案内レール内を該ねじ軸の軸方向に移動可能なスライダとを備え、前記スライダは、前記スライダの移動方向側の両面に夫々設けられた一対のエンドプレートと、前記スライダの両側面に前記レール側案内溝に対向して設けられ、前記レール側案内溝との間で転動体が転動する転動体通路を画成するスライダ側案内溝と、前記スライダの内部を軸方向に貫通して前記転動体を通過させる転動体循環路と、前記軸側ねじ溝に対向し前記軸側ねじ溝との間で螺旋状のボール通路を画成するスライダ側ねじ溝と、前記ボール通路を転動するう複数のボールとを備え、前記エンドプレートは、前記スライダの移動に伴って前記転動体通路内を転動する前記転動体を前記転動体循環路に導くと共に、前記転動体循環路から前記転動体通路内に前記転動体を導く連通路を備えるボールねじ一体型直動案内軸受の潤滑剤供給構造であって、少なくとも一方の前記エンドプレートには、潤滑剤を含浸する潤滑体が設けられ、該潤滑体は、前記連通路に露出し、前記連通路を通過する前記転動体に前記潤滑剤を供給して前記転動体通路を潤滑することを特徴とする。
【0011】
かかる構成によれば、潤滑体は連通路で転動体と接触するが、転動体は連通路内を転がるため潤滑体と接触した際に生じる摩擦が従来の摺動の場合よりも小さくなる。このため、潤滑体の千切れを防止できると共に、潤滑体の材質の選択自由度を向上させることができる。
【0012】
[2]又、潤滑体をねじ軸に当接させてねじ軸を潤滑させれば、ねじ軸とスライダとの間にも潤滑剤を供給できて摩擦を小さくすることができ、スライダをスムーズに移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の潤滑剤供給構造を適用したボールねじ一体型直動案内軸受の実施形態を示す説明図。
【図2】本実施形態のスライダの分解斜視図。
【図3】本実施形態のスライダの断面図。
【発明を実施するための形態】
【0014】
図1から図3を参照して、本発明の潤滑剤供給構造を適用したボールねじ一体型直動案内軸受の実施形態を説明する。図1に示すように、本実施形態のボールねじ一体型直動案内軸受1は、前後方向に延びて断面視が略U字状の直動案内レール2と、この直動案内レール2の前後端部に取り付けられた軸支部3a,3bと、軸支部3a,3bに回転自在に軸支されているボールねじ軸4と、直動案内レール2内を案内され、ボールねじ軸4の回転により直動案内レール2内を軸方向に移動するスライダ5とを備えている。
【0015】
本実施形態のボールねじ一体型直動案内軸受1は、後述する潤滑剤供給ユニット(図2、図3参照)を除いて、現行のボールねじ一体型直動案内軸受(例えば株式会社ミスミ製一軸アクチュエーターLX30)と同様の構成となっている。
【0016】
直動案内レール2は、ステンレススチール製で、断面視で略U字状に形成されており、底板部2aと、互いに対向する一対の内側面を有する側壁部2b,2bとを備える。また、側壁部2bの内側面には、軸方向に延びるレール側案内溝2cが形成されている。
【0017】
ボールねじ軸4は、炭素鋼材製で、表面に雄ねじが切られ軸側ねじ溝4a(図3参照)が形成されている。又、ボールねじ軸4は、前後端部が軸支部3a,3bに設けられた軸受3cにより回転自在に取り付けられている。本実施形態では、一方の軸支部3bは、図示しないモータを連結するための機能を兼ねたモータ連結部材で構成されている。又、図1ではボールねじ軸4の軸側ねじ溝4aは省略されている。
【0018】
スライダ5は、図1及び図3に示すように、炭素鋼材製のスライダ本体5aと、その軸方向前後に設けられた合成樹脂製のエンドプレート6と、エンドプレート6の前後に設けられる潤滑剤供給ユニット7と、その前後に設けられる軸方向シール部材8とを備えている。また、スライダ5は、図1及び図2に示すように、スライダ5の側面と直動案内レール2の側壁部2bとの隙間を覆う側方シール部材9を備えている。
【0019】
スライダ本体5aには、図2及び図3に示すように、両側面に軸方向に沿って延び、レール案内溝2cと対向するスライダ側案内溝5bが設けられている。このスライダ側案内溝5bとレール側案内溝2cとでレール転動体5cが転動する転動体通路14が画成される。また、スライダ本体5aの内部には、図3に示すように、転動体通路14内を転動するレール転動体5cを循環させるために用いられる転動体循環路5dがスライダ側案内溝5bと平行に軸方向に沿って形成されている。なお、本実施形態のレール転動体5cは金属ボールで構成している。
【0020】
また、スライダ本体5aには、ボールねじ軸4の軸側ねじ溝4aに対向するように雌ねじが切られてスライダ側ねじ溝5eが形成されており、このスライダ側ねじ溝5eと軸側ねじ溝4aとで画成される螺旋状のボール通路内に、ボールねじ用の循環ボール5fが複数配置されている。ボール通路4a,5eの両端部は、スライダ本体5aの下面に取り付けられる循環チューブ(図示省略)を介して連通され、これにより循環ボール5fがスライダ5の移動に伴い循環されるようにしている。
【0021】
エンドプレート6は、合成樹脂を射出成形することにより形成され、転動体通路14を転動するレール転動体5cを転動体循環路5bに導く連通路6cが設けられている。また、エンドプレート6には、軸方向に貫通する貫通孔6a,6aと、幅方向に突出し、側方シール部材9,9を保持する突出部6b,6bが設けられている。
【0022】
潤滑剤供給ユニット7は、図2及び図3に示すように、潤滑剤を含浸させたウレタンフォーム製の多孔質体からなる潤滑体10と、この潤滑体10の周囲を覆うケース11とを備えている。潤滑剤としては、本実施形態では昭和シェル社製の「アルバニヤグリースS」、或いは同社製の「アルバニヤEPグリース」を用いている。
【0023】
潤滑体10は、図2及び図3に示すように、ボールねじ軸4の表面に当接される軸側当接面10aと、連通路6cを転動するレール転動体5cの表面に当接する転動体側当接面10bとを有する。また、潤滑体10の軸側当接面10aには、ボールねじ軸4の軸側ねじ溝4aに潤滑剤を塗布する突起10cが設けられている。
【0024】
ケース11は、合成樹脂の射出成形により形成され、潤滑体10を収納する収納部11aと、収納部11aと連通路6cとを連通させるように開口した開口部11bとを備えている。エンドプレート6にも、収容部11aと連通路6cとをケース11の開口部11bを介して連通させるように開口した開口部6dが形成されている。また、ケース11には、エンドプレート6の貫通孔6a,6aに対応させて前後方向(軸方向)に貫通する貫通孔11e,11eが設けられている。この貫通孔11e,11eは内周壁を備えており、収納部11aとの連通が阻止されている。
【0025】
軸方向シール部材8は、金属製の板部材にゴム製のストッパ8a及びゴム製の溝用シール8bを一体成形することにより形成されている。ストッパ8aは、軸方向に突出し、下向きに開口する略U字状に形成されている。このストッパ8aは、スライダ5が軸支部3a,3bに当接した際の衝撃を吸収するものである。
【0026】
また、溝用シール8bは、直動案内レール2のレール側案内溝2cに当接し、スライダ5の移動に伴ってレール側案内溝2cと摺動し、レール側案内溝2cに異物が侵入することを防止している。また、軸方向シール部材8には、エンドプレート6の貫通孔6a,6a及びケース11の貫通孔11e,11eに対応させて軸方向に貫通する貫通孔8c,8cが設けられている。
【0027】
軸方向シール部材8と潤滑剤供給ユニット7とエンドプレート6は、各貫通孔8c,11e、6aに取り付けボルト13を貫通させてスライダ本体5aに取り付けられている。潤滑剤供給ユニット7の取り付けは、図2に示す状態から、潤滑体10をケース11の収納部11aに収納した後に行われる。
【0028】
側方シール部材9は、図1に示すように、スライダ本体5aの軸方向に沿って延びるシール部材である。その構成は、合成樹脂製で断面が矩形状のシール保持体9aと、ゴム製の板状でシール保持体9aに固着され、その先端縁が直動案内レール2の側壁部2bの上面に当接する側方シール9bとからなる。この側方シール部材9は、一対のエンドプレート6,6に設けられた突出部6bの間に保持される。
【0029】
次に、本実施形態のボールねじ一体型直動案内軸受1の作動について説明する。ボールねじ軸4が図示しないモータ等により回転されると、ボールねじ軸4の軸側ねじ溝4aと、スライダ本体5aの内部に設けられているスライダ側ねじ溝5eの間を循環ボール5fが循環すると共に、循環ボール5fを介してボールねじ軸4の回転がスライダ5に伝達され、スライダ5が軸方向に移動する。
【0030】
これに伴い、スライダ5のスライダ側案内溝5bと直動案内レール2のレール側案内溝2cとで画成される転動体通路14の中をレール転動体5cが転動し、レール転動体5cは、転動体通路14、連通路6c、転動体循環路5dを循環する。
【0031】
このとき、潤滑剤供給ユニット7内では、潤滑体10の軸側当接面10aがボールねじ軸4の周面に当接し、潤滑体10からしみ出た潤滑剤がボールねじ軸4の周面に塗布される。また、潤滑体10の突起10cがボールねじ軸4の軸側ねじ溝4aに当接し、潤滑体10からしみ出た潤滑剤が軸側ねじ溝4aに塗布される。
【0032】
一方、レール転動体5cはケース11に連通路6cに対応させて設けられた開口部11bを介して潤滑体10の転動体側当接面10bに当接し、レール転動体5cに潤滑剤が塗布される。そして、塗布された潤滑剤が、レール転動体5cの転動に伴ってレール側案内溝2c及びスライダ側案内溝5bに供給される。レール側案内溝2cに供給される潤滑剤の量は、エンドプレート6の開口部6d及びケース11の開口部11bの開口面積を変えることで調整することができる。
【0033】
レール転動体5cはローラ形状としてもよい。レール転動体5cの材質としては、鋼や硬質合成樹脂、或いは硬質ゴム等を用いることができ、潤滑剤が含浸可能なセラミックスを用いることもできる。このようなセラミックスであれば、レール転動体5cと接する潤滑体10の転動体側当接面10bの潤滑剤含有量が減少した場合であっても、しばらくの間は潤滑用転動体自身が含有している潤滑剤により、レール側案内溝2cを潤滑し続けることができる。
【0034】
本実施形態のボールねじ一体型直動案内軸受1の潤滑剤供給構造によれば、潤滑体10は連通路6cでレール転動体5cと当接するが、レール転動体5cは連通路6c内を転がるため潤滑体10と当接した際に生じる摩擦が従来の摺動のものと比較して小さくなる。このため、潤滑体10が千切れる虞を軽減できると共に、潤滑体10の材質の選択自由度を向上させることができ、より低廉なボールねじ一体型直動案内軸受1を製造することができる。
【0035】
又、潤滑体10をボールねじ軸4に当接させて潤滑しているため、ボールねじ軸4とスライダ5との間にも潤滑剤を供給できて摩擦を小さくすることができ、スライダ5をスムーズに移動させることができる。
【0036】
又、エンドプレート6の開口部6dを、レール転動体5cの通過を阻止する形状(金属ボールからなるレール転動体5cの径よりも小さい径)とすれば、潤滑剤供給ユニット7をエンドプレート6から取り外してもレール転動体5cが開口部6dから脱落することはない。これにより、潤滑剤が切れた際に潤滑剤供給ユニット7を交換する作業が容易となる。
【0037】
尚、本実施形態においては、潤滑体10をウレタンフォームとしているが、これに限らず、潤滑剤を含浸できるものであれば、他の合成樹脂製発泡体や繊維素材等、他の素材を用いてもよい。また、潤滑剤や各部材の材質も上記実施形態で記載された材質に限らず、種々の材質を用いることができる。
【符号の説明】
【0038】
1…ボールねじ一体型直動案内軸受、2…直動案内レール、2a…底板部、2b…側壁部、2c…レール側案内溝、3a,3b…軸支部、4…ボールねじ軸(ねじ軸)、4a…軸側ねじ溝、5…スライダ、5a…スライダ本体、5b…スライダ側案内溝、5c…レール転動体(転動体)、5d…転動体循環路、5e…スライダ側ねじ溝、5f…循環ボール、6…エンドプレート、6a…貫通孔、6b…突出部、6c…連通路、6d…開口部、7…潤滑剤供給ユニット、8…軸方向シール部材、8a…ストッパ、8b…溝用シール、10…潤滑体、11…ケース、11a…収容部、11b…開口部、11e…貫通孔、13…取り付けボルト、14…転動体通路。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
周面に螺旋状の軸側ねじ溝を有するねじ軸と、
該ねじ軸を間隔を存して挟み込むように互いに対向する一対の側壁部と、該側壁部の内面に夫々設けられたレール側案内溝と、
前記側壁部の軸方向両端部に夫々設けられ、前記ねじ軸を軸支する一対の軸支部とを有する直動案内レールと、
前記ねじ軸に螺合され、前記ねじ軸の回転により前記直動案内レール内を該ねじ軸の軸方向に移動可能なスライダとを備え、
前記スライダは、
前記スライダの移動方向側の両面に夫々設けられた一対のエンドプレートと、
前記スライダの両側面に前記レール側案内溝に対向して設けられ、前記レール側案内溝との間で転動体が転動する転動体通路を画成するスライダ側案内溝と、
前記スライダの内部を軸方向に貫通して前記転動体を通過させる転動体循環路と、
前記軸側ねじ溝に対向し前記軸側ねじ溝との間で螺旋状のボール通路を画成するスライダ側ねじ溝と、
前記ボール通路を転動するボールとを備え、
前記エンドプレートは、
前記スライダの移動に伴って前記転動体通路内を転動する前記転動体を前記転動体循環路に導くと共に、前記転動体循環路から前記転動体通路に前記転動体を導く連通路を備えるボールねじ一体型直動案内軸受の潤滑剤供給構造であって、
少なくとも一方の前記エンドプレートには、潤滑剤を含浸する潤滑体が設けられ、
該潤滑体は、前記連通路に露出し、前記連通路を通過する前記転動体に前記潤滑剤を供給して前記転動体通路を潤滑することを特徴とするボールねじ一体型直動案内軸受の潤滑剤供給構造。
【請求項2】
請求項1記載のボールねじ一体型直動案内軸受の潤滑剤供給構造において、
前記潤滑体は、前記ねじ軸に当接し、前記ねじ軸を潤滑することを特徴とするボールねじ一体型直動案内軸受の潤滑剤供給構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2012−172828(P2012−172828A)
【公開日】平成24年9月10日(2012.9.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−38511(P2011−38511)
【出願日】平成23年2月24日(2011.2.24)
【特許番号】特許第4881481号(P4881481)
【特許公報発行日】平成24年2月22日(2012.2.22)
【出願人】(505191168)株式会社ミスミ (16)
【出願人】(000183819)株式会社駿河生産プラットフォーム (25)
【Fターム(参考)】