直動案内ユニット
【課題】本願発明は，小形でコンパクトな短小形であり，ケーシングに形成した嵌挿孔にリターン路を形成する筒体を嵌挿し，転動体をリターン路でスムーズに転走させる。
【解決手段】ケーシング３に形成された嵌挿孔８にリターン路２０を形成する筒体７を隙間３９，４０を有して嵌挿する。筒体７は，長手方向に互いに対向する両端支持梁部２５と片持ち梁部２６を備えている。両端支持梁部２５と片持ち梁部２６とは，リターン路２０を転走する転動体のローラ１０の押圧力を受けて弾性変形可能に構成されている。両端支持梁部２５は，筒体７の両端部にあって筒体７の外周部に成る端支持部３２に支持されており，片持ち梁部２６は，一端が筒体７の中央部の中央支持部２７に支持され，他端が自由端に形成されている。
【解決手段】ケーシング３に形成された嵌挿孔８にリターン路２０を形成する筒体７を隙間３９，４０を有して嵌挿する。筒体７は，長手方向に互いに対向する両端支持梁部２５と片持ち梁部２６を備えている。両端支持梁部２５と片持ち梁部２６とは，リターン路２０を転走する転動体のローラ１０の押圧力を受けて弾性変形可能に構成されている。両端支持梁部２５は，筒体７の両端部にあって筒体７の外周部に成る端支持部３２に支持されており，片持ち梁部２６は，一端が筒体７の中央部の中央支持部２７に支持され，他端が自由端に形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は，長尺な軌道レール及び該軌道レール上に転動体を介して相対移動するスライダから構成され，特に，ケーシングが短小形である小形でコンパクトなローラ形式の直動案内ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年，半導体製造装置，精密機械，測定・検査装置，医療機器，ロボット，組立装置，搬送機械，マイクロマシーン等における直線往復運動機構等の各種の装置は，省エネであり，装置そのものの構造が小形でコンパクトにして効率化が図られている。そこで，その各種の装置の摺動部に組み込まれる直動案内ユニットについても，小形でコンパクトにして，負荷容量が大きく，スライダが軌道レール上を滑らかに相対摺動できることが求められている。また，直動案内ユニットとして，負荷容量を大きく構成するには，ローラ形式が好ましく，そのローラ形式の直動案内ユニットについても，小形でコンパクトなスライダが短小形のタイプに構成されていることが求められている。
【０００３】
従来，直動転がり案内ユニットについて，ケーシングのリターン孔に嵌挿したスリーブによってリターン路を形成したものが知られている。該直動転がり案内ユニットは，リターン路を形成するスリーブを弾性変形可能に構成し，転動体の摺動抵抗を吸収し，転動体のスムーズな転走を確保するため，スリーブの両端部をケーシングの嵌挿孔で保持し，両端部間の中央部を小径部に形成し，小径部の外面と嵌挿孔の壁面との間に隙間を設け，スリーブに長手方向に延びるスリットを形成して，中央部が弾性変形できる構造に構成されている（例えば，特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−７２３３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示された直動転がり案内ユニットは，先に本出願人が開発したものであり，リターン路を形成するスリーブは，長尺で，大径部に対して小径部も長尺に形成され，小径部が弾性変形し易い構造に構成されていた。しかしながら，直動案内ユニットとして，小形でコンパクトな短小形のローラ形式のものを実現する上で，スライダにおけるケーシングもスケールダウンして小形化でコンパクト化され，それに伴ってケーシングの嵌挿孔に嵌挿されるスリーブも同様に小形化でコンパクト化されることになり，上記の直動転がり案内ユニットのスリーブをスケールダウンした構成では，スリーブが小形にして短尺なものに成り，スリーブの小径部の肉厚も薄くなってスリーブの耐久性が無くなってしまい，また，耐久性を得るために小径部の肉厚を厚くした場合には，スリーブが短尺になっているので，小径部の弾性変形がし難くなり，スライダの相対摺動に滑らかさが得られないという課題があった。
【０００６】
この発明の目的は，上記の課題を解決することであり，小形でコンパクトな短小形の直動案内ユニットを実現する上で，ケーシングの嵌挿孔に嵌挿されてリターン路を形成する筒体の耐久性を確保し，スライダの軌道レールに対するスムーズな相対摺動移動を確保し，直動案内ユニットの標準形に比較してスライダの長さが短い即ちケーシングの長さが短いコンパクト形に構成され，小形化，コンパクト化された装置に使用して好ましく，特に，スライダの大きさが小さく且つスライダの長さが短い構造のローラ形式に適用しても好ましい小形でコンパクトな短小形の直動案内ユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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，前記軌道レールの前記第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軌道面との間に形成される軌道路に沿って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それぞれ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，及び前記軌道路と前記リターン路と一対の前記方向転換路とで成る循環路を転走する複数の前記転動体を有し，前記リターン路が前記ケーシングに形成された嵌挿孔に挿通された長手状の筒体に形成されていることから成る直動案内ユニットにおいて，
前記筒体は，前記長手方向に沿った両側に前記嵌挿孔と隙間を有して前記転動体の押圧により弾性変形可能な部分を構成する長手方向に互いに対向する一対の梁部を備えており，一方側の前記梁部は前記筒体の両端部にあって前記筒体の外周部に成る端支持部に両端が支持された両端支持梁部に形成され，他方側の前記梁部は前記筒体の中央部にあって前記筒体の前記外周部に成る中央支持部にそれぞれの一端が支持され且つそれぞれの他端が自由端になる一対の片持ち梁部に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。
【０００８】
また，この直動案内ユニットにおいて，前記転動体はローラで成り，前記筒体の通し孔が断面矩形形状に形成され，前記両端支持梁部と前記片持ち梁部とは前記ローラの転動面側に対向する転走面を形成するものである。
【０００９】
また，前記両端支持梁部は，前記端支持部に一体構造に連結する中央部分を弾性変形し易くするため，前記端支持部と前記中央部分との境界にＲ溝の凹欠部が形成されている。また，前記片持ち梁部は，前記中央支持部に一体構造に連結する梁部分を弾性変形し易くするため，前記中央支持部と前記梁部分との境界にＲ溝の凹欠部が形成されている。
【００１０】
また，前記筒体は，前記両端支持梁部の前記端支持部間を一体化する両側部を備えており，前記片持ち梁部を支持する前記中央支持部は前記両側部に一体化して構成されており，前記両端支持梁部と前記側部との間及び前記片持ち梁部と前記側部との間にはスリットがそれぞれ形成されており，前記両端支持梁部と前記片持ち梁部とは互いに独立して弾性変形可能に構成されている。
【００１１】
この直動案内ユニットでは，前記片持ち梁部は前記方向転換路の内周側に連通して配置され，前記両端支持梁部は前記方向転換路の外周側に連通して配置されている。また，前記両端支持梁部側の前記筒体の部分は，前記片持ち梁部側の前記筒体の部分の全長よりも長く突出して凸部に形成され，前記凸部は，前記エンドキャップの凹部に嵌入されている。更に，前記転動体に給油する潤滑部材は，前記エンドキャップと前記ケーシングとの間に配設されている。
【発明の効果】
【００１２】
この発明による直動案内ユニットは，上記のように，リターン路を形成する筒体を構成することによって，益々の小形でコンパクトな短小形のローラ形式の直動案内ユニットが実現されている。即ち，筒体は，耐久性ある肉厚に構成されると共に，両端支持梁部に対向して長手方向両方向に延びる一対の片持ち梁部を形成したので，小径の転動体であるローラによる摺動変化である小さな作用力即ち押圧力にも容易に弾性変形することが可能になり，更に，筒体は，片持ち梁部と両端支持梁部とにより独立した２段の弾性変化が可能になり，作用力に対して柔軟な対応が可能に成って，よりスライダの滑らかな摺動を実現することができる。特に，転動体がローラであるローラ形式の直動案内ユニットに実現されたものであるので，小形でコンパクトな短小形の直動案内ユニットでありながら，負荷容量も大きなものに成っている。筒体を構成する梁部は，両端支持梁部とそれに対向する片持ち梁部から構成され，両端支持梁部には支持部に一体構造に連結する端部にＲ溝の凹欠部を形成したので，弾性変形がし易くなると共に，梁部の耐久性を向上させている。また，片持ち梁部が方向転換路の内周側に位置して形成されたので，片持ち梁部の自由端が変化しても転動体の転走への影響が小さくスライダが滑らかに摺動可能になっている。更に，両端支持梁部側の筒体の長さが片持ち梁部側の筒体の長さよりも突出して長く形成されていることにより，筒体と方向転換路との接続部が方向転換路の内周側と外周側とで一致することが無く，接続部がいずれか一方だけであるので，循環路の連通性が良好になっており，転動体のローラが接続部で引っ掛かることが無く，滑らかに転走して循環可能に成っている。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明による直動案内ユニットの一実施例を示す部分断面を含む斜視図である。
【図２】図１の直動案内ユニットからエンドキャップを取り外した直動案内ユニットを示す端面図である。
【図３】図２の直動案内ユニットのＡ−Ａ位置で断面して循環路を示す説明図である。
【図４】図１の直動案内ユニットに組み込まれた筒体を示す正面図である。
【図５】図４の筒体を示す平面図である。
【図６】図４の筒体を示す下面図である。
【図７】図４の筒体を示す側面図である。
【図８】図４の筒体のＢ−Ｂ位置で断面して示すＢ−Ｂ断面図である。
【図９】図７の筒体のＣ−Ｃ位置で断面して示すＣ−Ｃ断面図である。
【図１０】図３の循環路のリターン路を構成する筒体の弾性変形していない状態を示す説明図である。
【図１１】図１０の筒体の一状態から両端支持梁部と片持ち梁部とが弾性変化した状態を示す説明図である。
【図１２】図１０の筒体の一状態から片持ち梁部が最初に弾性変化する状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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一実施例について説明する。この直動案内ユニットは，図１及び図２に示すように，実現可能になった転動体がローラ１０で成る小形でコンパクトな短小形のローラ形式に構成されている。この直動案内ユニットでは，ケーシング３の長さ（Ｌｋ）は，ケーシング３の幅寸法の４０％と短いものであり，スライダ２に他の機器を固定するための取付け用ねじ孔１９も幅方向に１個ずつ形成されており，標準形のケーシング長さに比較して，ケーシング３の摺動方向長さが標準形の略６０％に形成されたものである。この直動案内ユニットは，長手方向の両側面４６に延びる逃げ溝４７に沿って一対の軌道面１６（第１軌道面）がそれぞれ形成された軌道レール１，及び軌道レール１に跨架して転動体であるローラ１０を介して相対摺動自在なスライダ２から構成されている。スライダ２は，軌道レール１の軌道面１６に対向して軌道面１７（第２軌道面）がそれぞれ形成され且つ軌道面１６と軌道面１７との間に形成される負荷路の軌道路２１に沿って平行に延びる一対の無負荷路のリターン路２０がそれぞれ形成されたケーシング３，ケーシング３の両端面２４にそれぞれ取り付けられ且つ軌道路２１とリターン路２０とをそれぞれ連通する円弧状の一対の無負荷路の方向転換路１５がそれぞれ形成されたエンドキャップ４，及び軌道路２１とリターン路２０と一対の方向転換路１５とで構成される循環路３０を転走する複数の転動体であるローラ１０を有している。また，リターン路２０は，ケーシング３の袖部４８にそれぞれ形成された一対の嵌挿孔８に挿通された長手状の筒体７の通し孔９でそれぞれ形成されている。
【００１５】
この直動案内ユニットは，図２に示すように，ケーシング３は軌道レール１上に位置する本体部４９と，軌道レール１に跨架した状態で本体部４９の幅方向両側から軌道レール１の側面４６に沿って延びる両袖部４８から構成されている。スライダ２の両袖部４８には，軌道路２１が二条列ずつ合計四条列に形成され，軌道路２１のそれぞれにリターン路２０と方向転換路１５が連通されて循環路３０がそれぞれ形成され，袖部４８の一対の循環路３０のうち一方の循環路３０を転走するローラ１０は，スライダ２の下方向負荷を受ける下側の軌道路２１からケーシング３の上側のリターン路２０に循環し，また，他方の循環路３０を転走するローラ１０は，スライダ２の上方向負荷を受ける上側の軌道路２１からケーシング３の下側のリターン路２０に循環する。また，この直動案内ユニットは，エンドキャップ４の外端面に配設され且つ軌道レール１とスライダ２との隙間をシールするリップ部を備えたエンドシール１２，及びケーシング３とエンドキャップ４との下面に下面シール２２が配置され，スライダ２がシール構造に形成されている。スライダ２は，ケーシング３にエンドキャップ４とエンドシール１２を固定すること，具体的には，固定ねじ２８をエンドキャップ４とエンドシール１２の取付け用孔に通してケーシング３の取付け用ねじ孔２９に締め込むことによって一体に構成されている。軌道レール１には，ベース，ベッド等の他の部材に取り付けるため，ボルトを挿通する取付け用孔１８が長手方向に隔置して形成されている。また，ケーシング３には，スライダ２に他の機器，ワーク，取付体等の部材を固定するため取付け用ねじ孔１９が形成されている。エンドキャップ４は，方向転換路１５の外周部を形成するエンドキャップ本体５，及びエンドキャップ本体５の収容部に嵌入されて方向転換路１５の内周部を形成するスペーサ６から構成されている。
【００１６】
また，この直動案内ユニットにおいて，方向転換路１５は，エンドキャップ４の両袖部にたすき掛けに交差状態にそれぞれ形成され，図３に示すように，長円状でなる外側の方向転換路１５Ｌと短円状でなる内側の方向転換路１５Ｓとが互いにたすき掛けに交差状態に成っており，一対の循環路３０は，一方が方向転換路１５Ｌ，軌道路２１，リターン路２０，及び方向転換路１５Ｓで構成され，また，他方が方向転換路１５Ｓ，軌道路２１，リターン路２０，及び方向転換路１５Ｌで構成されている。軌道路２１を転走するローラ１０は，循環路３０を転動する転動面５０とその両端の端面５１から構成されている。ローラ１０は，保持板２３によってローラ１０の端面５１が保持され，スライダ２を軌道レール１から外した場合に，スライダ２から脱落することが無いものになっている。保持板２３は，保持バンド１３によりケーシング３の軌道面１７間に保持され，保持バンド１３の両端がエンドキャップ４のバンド溝に嵌入して係止することによってスライダ２に固着されている。この直動案内ユニットは，エンドシール１２の端面にグリースニップル１４が取り付けられており，エンドキャップ４の給油孔に連通しており，図１及び図３に示すように，エンドキャップ４のケーシング側端面の凹部５２には潤滑剤を含浸した焼結樹脂部材等の多孔質成形体から成る潤滑部材１１が配設されて，潤滑部材１１の導出部を方向転換路に露出している。従って，この直動案内ユニットは，方向転換路１５を転走するローラ１０に潤滑剤が供給されるので，給油されたローラ１０が軌道路２１を転走することによって軌道路２１に潤滑剤が給油されるように構成され，小形でコンパクトな短小形にあっても多量の潤滑剤を保留できる構造に構成されており，潤滑剤のメンテナンスフリーが達成されている。
【００１７】
この発明による直動案内ユニットは，特に，スライダ２を構成するケーシング３の嵌挿孔８に嵌挿されてリターン路２０を形成する筒体７に特徴を有しているものであり，筒体７は，小形でコンパクトな短小に構成されており，弾性変形部分の肉厚を薄くすることなく，スリット３１，スリット状孔３４，凹欠部３５，３６を形成して弾性変形し易い構造に構成されていることを特徴としている。この直動案内ユニットは，小形に形成されると共に，標準形のスライダに比較してスライダ２の長さが短い，即ちケーシング３の長さが短いコンパクト形に構成されている。図１に示した直動案内ユニットでは，具体的には，ケーシング３の長さＬｋが，ケーシング３の幅寸法の４０％と短いものであり，標準形のケーシング長さに比較して略６０％に形成されている。この直動案内ユニットについて，筒体７は，断面矩形形状に形成されており，図４〜図９に示すように，通し孔９の一面を形成する両端支持梁部２５，両端支持梁部２５に対向する対向面を形成する片持ち梁部２６，両端支持梁部２５の両端の端支持部３２，両端支持部３２に連係する通し孔９の対向側面を形成する側部３７，及び側部３７の中央に一体に形成されて片持ち梁部２６を支持する中央支持部２７が成形によって一体構造に構成されている。筒体７は，特に，長手方向に沿った両側に嵌挿孔８と隙間を有して転動体であるローラ１０の押圧により弾性変形可能な部分を構成する長手方向に通し孔９を介して互いに対向する一対の梁部が形成されており，一方側の梁部は両端が筒体７の両端部にあって筒体７の外周部に成る端支持部３２に支持された両端支持梁部２５であり，また，他方側の梁部は一端が筒体７の中央部にあって筒体７の外周部に成る中央支持部２７に支持され且つ他端が自由端になる一対の片持ち梁部２６であることを特徴としている。
【００１８】
筒体７は，図３に示すように，ケーシング３に形成された嵌挿孔８に全長に渡って挿通されて長手状に形成され，筒体７の通し孔９がリターン路２０に形成されている。言い換えれば，リターン路２０は，ケーシング３の嵌挿孔８に挿通された長手状でなる筒体７の断面矩形形状の通し孔９で形成されている。また，この直動案内ユニットでは，両端支持梁部２５と片持ち梁部２６とは，ローラ１０の転動面５０側に対向する転走面４１，４２を形成するものである。また，リターン路２０である通し孔９は，転動体のローラ１０が滑らかに転走可能になるように，ローラ１０よりも若干大きな矩形孔に形成されており，通し孔９の一対の対辺の短辺ＨＡは，側部３７であって，ローラ１０の端面５１側に対向し，他の一対の対辺の長辺ＨＢは，両端支持梁部２５と片持ち梁部２６とであって，ローラ１０の転動面５０側に対向している。筒体７の外周部の全周である外形（外径）は，図７に示すように，ケーシング３の嵌挿孔８に合わせて円形に形成されている。
【００１９】
この直動案内ユニットでは，リターン路２０を形成する筒体７は，通し孔９の長手方向に沿った両側になるローラ１０の転動面５０側に対向するそれぞれの長辺ＨＢ側にあって，一方側の梁部は，筒体７の両端部を外周部に形成して一対の端支持部３２とし，端支持部３２間はケーシング３の嵌挿孔８と隙間３９を持って弾性変形可能にする小径部に形成している。小径部は，弾性変形する梁部に形成され，当該梁部は，両端がそれぞれ端支持部３２に一体構造に連結して外径が端支持部３２の外径よりも小さく形成され，且つ長手方向に沿った両側の側部３７で通し孔９に貫通する長手状のスリット，具体的には，細孔になるスリット状孔３４がそれぞれ形成され，所謂，両端支持梁部２５に構成されている。従って，スリット状孔３４は，ほぼ端支持部３２間に延びて形成されている。また，筒体７における一方側の梁部に対向する他方側の梁部は，筒体７の中央部を上記外周部に形成して一つの中央支持部２７とし，中央支持部２７の両端からそれぞれの筒体７の端面に渡ってケーシング３の嵌挿孔８と隙間４０を持って弾性変形可能にする一対の小径部を形成している。その一対の小径部は，それぞれの一端が中央支持部２７に一体構造に連結して外径が中央支持部２７の外径よりも小さく形成され，且つ長手方向に沿った両側の側部３７で通し孔９に貫通して他端に開口する長手状のスリット３１がそれぞれ形成され，他端が自由端に成る梁部分４４，所謂，一対の片持ち梁部２６に構成されている。具体的には，スリット３１は，中央支持部２７の端面から他端に延びて形成されている。言い換えれば，筒体７は，両端支持梁部２５の端支持部３２間を一体化する両側部３７を備えており，片持ち梁部２６を支持する中央支持部２７は両側部３７に一体化して構成されており，両端支持梁部２５と側部３７との間にはスリット状孔３４が及び片持ち梁部２６と側部３７との間にはスリット３１がそれぞれ形成されており，両端支持梁部２５と片持ち梁部２６とは互いに独立して弾性変形可能に構成されている。
【００２０】
また，筒体７については，ローラ１０の端面５１側に対向する一対の短辺ＨＡ側は，両端の端支持部３２間の外周部に渡って面一に連なる外周部に形成され，通し孔９側はローラ１０の端面５１を案内する側部３７の平面の側壁面３８に成っており，外周部がケーシング３の嵌挿孔８に嵌着しているので，ローラ１０の端面５１が所定位置に循環転走可能に案内される。また，対向する側壁面３８の端面は，図４〜図６に示すように，互いにずれた位置に構成されており，それにより，エンドキャップ４の方向転換路１５とそのずれた位置で連結して連通し，ローラ１０のそれぞれの端面５１がそれぞれの連結位置に対応して摺接転走することになるので，ローラ１０のひっかりが生じ難くローラ１０の滑らかな循環が可能に成っている。例えば，この実施例では，筒体７は，外周部の外径Ｄが３．５ｍｍ，，長さＬｔが１５ｍｍ，通し孔９の短辺ＨＡは１．７ｍｍ，長辺ＨＢは２．２ｍｍに形成されたものに成っている。
【００２１】
筒体７は，片持ち梁部２６が両端支持梁部２５に比較して，かなり弾性変形し易い構造に構成されている。例えば，上記実施例において，片持ち梁部２６の自由端である先端に，０．１Ｎの力を作用させたとき，先端は０．２ｍｍ変位し，両端支持梁部２５の中央に，０．１Ｎの力を作用させたとき，中央は０．０３４ｍｍ変位して，片持ち梁部２６が両端支持梁部２５に比較して約６倍程に弾性変形し易い構造に構成されている。従って，片持ち梁部２６は，リターン路２０を通るローラ１０の僅かな押圧にも弾性変形可能に構成されている。この直動案内ユニットにおける循環路３０において，図３に示すように，軌道路２１では転動体のローラ１０を介して軌道レール１の軌道面１６とケーシング３の軌道面１７とが負荷を受け圧着した状態に負荷路に成っており，一対の方向転換路１５及びリターン路２０ではボール１０と僅かな隙間を有した通路で無負荷路に成っている。
【００２２】
図３に示すように，軌道レール１に対してスライダ２が矢印方向ｖに移動すると，循環路３０を循環転走する転動体のローラ１０は，無負荷路から負荷路の軌道路２１に侵入する入口部分Ｐにおいて，どうしても負荷路の軌道路２１に入りずらく成り抵抗力を受け，同時にスライダ２にも摺動抵抗変化が生じることになる。それ故，従来よりケーシング３の入口部分Ｐには，転動体のローラ１０が負荷路の軌道路２１に入り易くするために，緩やかカーブ形状のクラウニングが施されている。しかしながら，特に，転動体がローラ１０の場合は，クラウニングが施されていても，ローラ１０の軸心が傾いたスキュー状態で侵入したときなどでは，どうしても入りずらくなって，スライダ２の摺動抵抗変化が生じている。そこで，ローラ形式の直動案内ユニットでは，先の特許文献１に述べたように，リターン路を構成するスリーブには，ケーシングの嵌挿孔と隙間を持って弾性変形可能な小径部が設けられ，スライダの摺動変化を是正して，スライダの滑らかな摺動を得ていた。しかしながら，特に，小形でコンパクトな短小形のローラ形式の直動案内ユニットでは，前述したとおり課題があった。
【００２３】
そこで，小形でコンパクトな短小形のローラ形式の直動案内ユニットでは，図４〜図９に示した筒体７に構成することで課題が解決されている。特に，筒体７に片持ち梁部２６を形成することで解決され，スライダ２の軌道レール１上での滑らかな摺動を得ることができた。筒体７が組み込まれた直動案内ユニットでは，スライダ２のリターン路部分を図１０に示すように，ローラ１０の循環抵抗が小さいとき（押圧力Ｆo ）には，筒体７の両端支持梁部２５及び片持ち梁部２６とも弾性変形することが無く，ローラ１０は筒体７の所定の通し孔９を循環している。しかしながら，例えば，図３に示したように，ケーシング３の軌道路２１の入口部分Ｐにてローラ１０に抵抗力が発生したときには，無負荷路である方向転換路１５のローラ１０にも押圧力が作用し，ローラ１０の押圧力により筒体７もローラ１０から押圧される。筒体７は，押圧されると，先ず弾性変形しやすい片持ち梁部２６から変位し，図１１に示されるように更なる押圧（押圧力Ｆ1 ）により両端支持梁部２５も弾性変形する状態に変化する。梁部２５，２６が弾性変形すると，図１１に示すように，ローラ１０間の距離が縮まる。そうすると，スライダ２は，縮まった距離の２倍分，さらに移動することになり，入口部分Ｐにあるローラ１０が容易に負荷路の軌道路２１に侵入することが可能に成る。ローラ１０が負荷路の軌道路２１に侵入すると，同時に，ローラ１０の抵抗力Ｆ1 が無くなり，ローラ１０の押圧力が元に戻り（押圧力Ｆo ），筒体７も図１０に示す状態に復帰する態様に成る。これらが瞬時に行われ，結果的に，スライダ２の滑らかな摺動が得られている。なお，筒体７は，図１０から図１１へ変化する初期段階において，図１２に示すように，弾性変形し易い片持ち梁部２６から弾性変形する。また，場合によって，筒体７は，図１２に示すように，僅かな押圧力Ｆ2 （Ｆo ＜Ｆ2 ＜Ｆ1 ）のときには，片持ち梁部２６のみが弾性変形するときもある。よって，筒体７は，片持ち梁部２６と両端支持梁部２５とにより，２段の弾性変化が可能になり，より柔軟な対応が可能に成っている。
【００２４】
筒体７は，片持ち梁部２６と両端支持梁部２５とのそれぞれの梁部は，支持部に一体構造に連結する端部に弾性変形をし易くするためのＲ溝の凹欠部３５，３６が形成されており，弾性変形による応力集中も緩和され端部の耐久力があるものに成っている。具体的には，両端支持梁部２５は，端支持部３２に一体構造に連結する中央部分４３に弾性変形をし易くするため，端支持部３２と中央部分４３との境界にＲ溝の凹欠部３５が形成されている。また，片持ち梁部２６は，側部３７の中央の中央支持部２７に一体構造に連結する両梁部分４４に弾性変形をし易くするため，中央支持部２７との境界にＲ溝の凹欠部３６が形成されている。また，筒体７は，図３に示すように，片持ち梁部２６が方向転換路１５の内周側に位置して形成されており，片持ち梁部２６の自由端が変化して方向転換路１５との接続部に僅かな段差が生じても方向転換路１５の外周側に比較して転動体のローラ１０の転走への影響が小さく，スライダ２の滑らかな摺動を得ている。また，両端支持梁部２５は，方向転換路１５の外周側に連通して位置設定して形成されている。また，両端支持梁部２５側の筒体７の長手方向長さは，片持ち梁部２６側の筒体７の長手方向長さよりも長く突出して凸部３３に形成されている。即ち，筒体７は，両端支持梁部２５側である端支持部３２の両端に凸部３３がそれぞれ形成され，図３に示すように，凸部３３がエンドキャップ４の凹部４５に嵌入して筒体７の回り止めをして位置決めを成している。筒体７は，凸部３３を形成したことにより，両端支持梁部２５（＝長さＬ）が片持ち梁部２６（＝長さＬｔ）よりも突出して長く形成されていることで，ローラ１０の転動面５０側にあって，筒体７と方向転換路１５との接続部が方向転換路１５の内周側と外周側とで一致することが無いので，循環路３０の連通性が良好になり，ローラ１０は接続部で引っ掛かることが無く滑らかに循環可能に成っている。
【００２５】
また，筒体７は，一体構造の合成樹脂成形体に構成されている。しかしながら，従来のように，通し孔の長辺の中央位置で分割した半体を合わせて構成してもよいものである。また，筒体７は，実施例では，ローラ形式の直動案内ユニットに適用されているが，ボール形式の直動案内ユニットにも応用可能であり充分に適用可能に成っている。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
この発明による直動案内ユニットは，半導体製造装置，精密機械，測定・検査装置，医療機器，各種ロボット，各種組立装置，搬送機械，工作機械，マイクロマシーン等の各種装置における摺動部に組み込んで利用して好ましいものである。
【符号の説明】
【００２７】
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
７ 筒体
８ 嵌挿孔
９ 通し孔
１０ ローラ（転動体）
１１ 潤滑部材
１５ 方向転換路
１６ 軌道面（第１軌道面）
１７ 軌道面（第２軌道面）
２０ リターン路
２１ 軌道路
２４ 端面
２５ 両端支持梁部
２６ 片持ち梁部
２７ 中央支持部
３０ 循環路
３１ スリット
３２ 端支持部（筒体）
３３ 凸部（筒体）
３４ スリット状孔（スリット）
３５，３６ 凹欠部
３７ 側部
３９，４０ 隙間
４１，４２ 転走面
４３ 中央部分
４４ 梁部分
４５ 凹部
５０ 転動面
Ｌ 両端支持梁部の長さ
Ｌｔ 片持ち梁部の長さ
【技術分野】
【０００１】
この発明は，長尺な軌道レール及び該軌道レール上に転動体を介して相対移動するスライダから構成され，特に，ケーシングが短小形である小形でコンパクトなローラ形式の直動案内ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年，半導体製造装置，精密機械，測定・検査装置，医療機器，ロボット，組立装置，搬送機械，マイクロマシーン等における直線往復運動機構等の各種の装置は，省エネであり，装置そのものの構造が小形でコンパクトにして効率化が図られている。そこで，その各種の装置の摺動部に組み込まれる直動案内ユニットについても，小形でコンパクトにして，負荷容量が大きく，スライダが軌道レール上を滑らかに相対摺動できることが求められている。また，直動案内ユニットとして，負荷容量を大きく構成するには，ローラ形式が好ましく，そのローラ形式の直動案内ユニットについても，小形でコンパクトなスライダが短小形のタイプに構成されていることが求められている。
【０００３】
従来，直動転がり案内ユニットについて，ケーシングのリターン孔に嵌挿したスリーブによってリターン路を形成したものが知られている。該直動転がり案内ユニットは，リターン路を形成するスリーブを弾性変形可能に構成し，転動体の摺動抵抗を吸収し，転動体のスムーズな転走を確保するため，スリーブの両端部をケーシングの嵌挿孔で保持し，両端部間の中央部を小径部に形成し，小径部の外面と嵌挿孔の壁面との間に隙間を設け，スリーブに長手方向に延びるスリットを形成して，中央部が弾性変形できる構造に構成されている（例えば，特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−７２３３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示された直動転がり案内ユニットは，先に本出願人が開発したものであり，リターン路を形成するスリーブは，長尺で，大径部に対して小径部も長尺に形成され，小径部が弾性変形し易い構造に構成されていた。しかしながら，直動案内ユニットとして，小形でコンパクトな短小形のローラ形式のものを実現する上で，スライダにおけるケーシングもスケールダウンして小形化でコンパクト化され，それに伴ってケーシングの嵌挿孔に嵌挿されるスリーブも同様に小形化でコンパクト化されることになり，上記の直動転がり案内ユニットのスリーブをスケールダウンした構成では，スリーブが小形にして短尺なものに成り，スリーブの小径部の肉厚も薄くなってスリーブの耐久性が無くなってしまい，また，耐久性を得るために小径部の肉厚を厚くした場合には，スリーブが短尺になっているので，小径部の弾性変形がし難くなり，スライダの相対摺動に滑らかさが得られないという課題があった。
【０００６】
この発明の目的は，上記の課題を解決することであり，小形でコンパクトな短小形の直動案内ユニットを実現する上で，ケーシングの嵌挿孔に嵌挿されてリターン路を形成する筒体の耐久性を確保し，スライダの軌道レールに対するスムーズな相対摺動移動を確保し，直動案内ユニットの標準形に比較してスライダの長さが短い即ちケーシングの長さが短いコンパクト形に構成され，小形化，コンパクト化された装置に使用して好ましく，特に，スライダの大きさが小さく且つスライダの長さが短い構造のローラ形式に適用しても好ましい小形でコンパクトな短小形の直動案内ユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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，前記軌道レールの前記第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軌道面との間に形成される軌道路に沿って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それぞれ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，及び前記軌道路と前記リターン路と一対の前記方向転換路とで成る循環路を転走する複数の前記転動体を有し，前記リターン路が前記ケーシングに形成された嵌挿孔に挿通された長手状の筒体に形成されていることから成る直動案内ユニットにおいて，
前記筒体は，前記長手方向に沿った両側に前記嵌挿孔と隙間を有して前記転動体の押圧により弾性変形可能な部分を構成する長手方向に互いに対向する一対の梁部を備えており，一方側の前記梁部は前記筒体の両端部にあって前記筒体の外周部に成る端支持部に両端が支持された両端支持梁部に形成され，他方側の前記梁部は前記筒体の中央部にあって前記筒体の前記外周部に成る中央支持部にそれぞれの一端が支持され且つそれぞれの他端が自由端になる一対の片持ち梁部に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。
【０００８】
また，この直動案内ユニットにおいて，前記転動体はローラで成り，前記筒体の通し孔が断面矩形形状に形成され，前記両端支持梁部と前記片持ち梁部とは前記ローラの転動面側に対向する転走面を形成するものである。
【０００９】
また，前記両端支持梁部は，前記端支持部に一体構造に連結する中央部分を弾性変形し易くするため，前記端支持部と前記中央部分との境界にＲ溝の凹欠部が形成されている。また，前記片持ち梁部は，前記中央支持部に一体構造に連結する梁部分を弾性変形し易くするため，前記中央支持部と前記梁部分との境界にＲ溝の凹欠部が形成されている。
【００１０】
また，前記筒体は，前記両端支持梁部の前記端支持部間を一体化する両側部を備えており，前記片持ち梁部を支持する前記中央支持部は前記両側部に一体化して構成されており，前記両端支持梁部と前記側部との間及び前記片持ち梁部と前記側部との間にはスリットがそれぞれ形成されており，前記両端支持梁部と前記片持ち梁部とは互いに独立して弾性変形可能に構成されている。
【００１１】
この直動案内ユニットでは，前記片持ち梁部は前記方向転換路の内周側に連通して配置され，前記両端支持梁部は前記方向転換路の外周側に連通して配置されている。また，前記両端支持梁部側の前記筒体の部分は，前記片持ち梁部側の前記筒体の部分の全長よりも長く突出して凸部に形成され，前記凸部は，前記エンドキャップの凹部に嵌入されている。更に，前記転動体に給油する潤滑部材は，前記エンドキャップと前記ケーシングとの間に配設されている。
【発明の効果】
【００１２】
この発明による直動案内ユニットは，上記のように，リターン路を形成する筒体を構成することによって，益々の小形でコンパクトな短小形のローラ形式の直動案内ユニットが実現されている。即ち，筒体は，耐久性ある肉厚に構成されると共に，両端支持梁部に対向して長手方向両方向に延びる一対の片持ち梁部を形成したので，小径の転動体であるローラによる摺動変化である小さな作用力即ち押圧力にも容易に弾性変形することが可能になり，更に，筒体は，片持ち梁部と両端支持梁部とにより独立した２段の弾性変化が可能になり，作用力に対して柔軟な対応が可能に成って，よりスライダの滑らかな摺動を実現することができる。特に，転動体がローラであるローラ形式の直動案内ユニットに実現されたものであるので，小形でコンパクトな短小形の直動案内ユニットでありながら，負荷容量も大きなものに成っている。筒体を構成する梁部は，両端支持梁部とそれに対向する片持ち梁部から構成され，両端支持梁部には支持部に一体構造に連結する端部にＲ溝の凹欠部を形成したので，弾性変形がし易くなると共に，梁部の耐久性を向上させている。また，片持ち梁部が方向転換路の内周側に位置して形成されたので，片持ち梁部の自由端が変化しても転動体の転走への影響が小さくスライダが滑らかに摺動可能になっている。更に，両端支持梁部側の筒体の長さが片持ち梁部側の筒体の長さよりも突出して長く形成されていることにより，筒体と方向転換路との接続部が方向転換路の内周側と外周側とで一致することが無く，接続部がいずれか一方だけであるので，循環路の連通性が良好になっており，転動体のローラが接続部で引っ掛かることが無く，滑らかに転走して循環可能に成っている。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明による直動案内ユニットの一実施例を示す部分断面を含む斜視図である。
【図２】図１の直動案内ユニットからエンドキャップを取り外した直動案内ユニットを示す端面図である。
【図３】図２の直動案内ユニットのＡ−Ａ位置で断面して循環路を示す説明図である。
【図４】図１の直動案内ユニットに組み込まれた筒体を示す正面図である。
【図５】図４の筒体を示す平面図である。
【図６】図４の筒体を示す下面図である。
【図７】図４の筒体を示す側面図である。
【図８】図４の筒体のＢ−Ｂ位置で断面して示すＢ−Ｂ断面図である。
【図９】図７の筒体のＣ−Ｃ位置で断面して示すＣ−Ｃ断面図である。
【図１０】図３の循環路のリターン路を構成する筒体の弾性変形していない状態を示す説明図である。
【図１１】図１０の筒体の一状態から両端支持梁部と片持ち梁部とが弾性変化した状態を示す説明図である。
【図１２】図１０の筒体の一状態から片持ち梁部が最初に弾性変化する状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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一実施例について説明する。この直動案内ユニットは，図１及び図２に示すように，実現可能になった転動体がローラ１０で成る小形でコンパクトな短小形のローラ形式に構成されている。この直動案内ユニットでは，ケーシング３の長さ（Ｌｋ）は，ケーシング３の幅寸法の４０％と短いものであり，スライダ２に他の機器を固定するための取付け用ねじ孔１９も幅方向に１個ずつ形成されており，標準形のケーシング長さに比較して，ケーシング３の摺動方向長さが標準形の略６０％に形成されたものである。この直動案内ユニットは，長手方向の両側面４６に延びる逃げ溝４７に沿って一対の軌道面１６（第１軌道面）がそれぞれ形成された軌道レール１，及び軌道レール１に跨架して転動体であるローラ１０を介して相対摺動自在なスライダ２から構成されている。スライダ２は，軌道レール１の軌道面１６に対向して軌道面１７（第２軌道面）がそれぞれ形成され且つ軌道面１６と軌道面１７との間に形成される負荷路の軌道路２１に沿って平行に延びる一対の無負荷路のリターン路２０がそれぞれ形成されたケーシング３，ケーシング３の両端面２４にそれぞれ取り付けられ且つ軌道路２１とリターン路２０とをそれぞれ連通する円弧状の一対の無負荷路の方向転換路１５がそれぞれ形成されたエンドキャップ４，及び軌道路２１とリターン路２０と一対の方向転換路１５とで構成される循環路３０を転走する複数の転動体であるローラ１０を有している。また，リターン路２０は，ケーシング３の袖部４８にそれぞれ形成された一対の嵌挿孔８に挿通された長手状の筒体７の通し孔９でそれぞれ形成されている。
【００１５】
この直動案内ユニットは，図２に示すように，ケーシング３は軌道レール１上に位置する本体部４９と，軌道レール１に跨架した状態で本体部４９の幅方向両側から軌道レール１の側面４６に沿って延びる両袖部４８から構成されている。スライダ２の両袖部４８には，軌道路２１が二条列ずつ合計四条列に形成され，軌道路２１のそれぞれにリターン路２０と方向転換路１５が連通されて循環路３０がそれぞれ形成され，袖部４８の一対の循環路３０のうち一方の循環路３０を転走するローラ１０は，スライダ２の下方向負荷を受ける下側の軌道路２１からケーシング３の上側のリターン路２０に循環し，また，他方の循環路３０を転走するローラ１０は，スライダ２の上方向負荷を受ける上側の軌道路２１からケーシング３の下側のリターン路２０に循環する。また，この直動案内ユニットは，エンドキャップ４の外端面に配設され且つ軌道レール１とスライダ２との隙間をシールするリップ部を備えたエンドシール１２，及びケーシング３とエンドキャップ４との下面に下面シール２２が配置され，スライダ２がシール構造に形成されている。スライダ２は，ケーシング３にエンドキャップ４とエンドシール１２を固定すること，具体的には，固定ねじ２８をエンドキャップ４とエンドシール１２の取付け用孔に通してケーシング３の取付け用ねじ孔２９に締め込むことによって一体に構成されている。軌道レール１には，ベース，ベッド等の他の部材に取り付けるため，ボルトを挿通する取付け用孔１８が長手方向に隔置して形成されている。また，ケーシング３には，スライダ２に他の機器，ワーク，取付体等の部材を固定するため取付け用ねじ孔１９が形成されている。エンドキャップ４は，方向転換路１５の外周部を形成するエンドキャップ本体５，及びエンドキャップ本体５の収容部に嵌入されて方向転換路１５の内周部を形成するスペーサ６から構成されている。
【００１６】
また，この直動案内ユニットにおいて，方向転換路１５は，エンドキャップ４の両袖部にたすき掛けに交差状態にそれぞれ形成され，図３に示すように，長円状でなる外側の方向転換路１５Ｌと短円状でなる内側の方向転換路１５Ｓとが互いにたすき掛けに交差状態に成っており，一対の循環路３０は，一方が方向転換路１５Ｌ，軌道路２１，リターン路２０，及び方向転換路１５Ｓで構成され，また，他方が方向転換路１５Ｓ，軌道路２１，リターン路２０，及び方向転換路１５Ｌで構成されている。軌道路２１を転走するローラ１０は，循環路３０を転動する転動面５０とその両端の端面５１から構成されている。ローラ１０は，保持板２３によってローラ１０の端面５１が保持され，スライダ２を軌道レール１から外した場合に，スライダ２から脱落することが無いものになっている。保持板２３は，保持バンド１３によりケーシング３の軌道面１７間に保持され，保持バンド１３の両端がエンドキャップ４のバンド溝に嵌入して係止することによってスライダ２に固着されている。この直動案内ユニットは，エンドシール１２の端面にグリースニップル１４が取り付けられており，エンドキャップ４の給油孔に連通しており，図１及び図３に示すように，エンドキャップ４のケーシング側端面の凹部５２には潤滑剤を含浸した焼結樹脂部材等の多孔質成形体から成る潤滑部材１１が配設されて，潤滑部材１１の導出部を方向転換路に露出している。従って，この直動案内ユニットは，方向転換路１５を転走するローラ１０に潤滑剤が供給されるので，給油されたローラ１０が軌道路２１を転走することによって軌道路２１に潤滑剤が給油されるように構成され，小形でコンパクトな短小形にあっても多量の潤滑剤を保留できる構造に構成されており，潤滑剤のメンテナンスフリーが達成されている。
【００１７】
この発明による直動案内ユニットは，特に，スライダ２を構成するケーシング３の嵌挿孔８に嵌挿されてリターン路２０を形成する筒体７に特徴を有しているものであり，筒体７は，小形でコンパクトな短小に構成されており，弾性変形部分の肉厚を薄くすることなく，スリット３１，スリット状孔３４，凹欠部３５，３６を形成して弾性変形し易い構造に構成されていることを特徴としている。この直動案内ユニットは，小形に形成されると共に，標準形のスライダに比較してスライダ２の長さが短い，即ちケーシング３の長さが短いコンパクト形に構成されている。図１に示した直動案内ユニットでは，具体的には，ケーシング３の長さＬｋが，ケーシング３の幅寸法の４０％と短いものであり，標準形のケーシング長さに比較して略６０％に形成されている。この直動案内ユニットについて，筒体７は，断面矩形形状に形成されており，図４〜図９に示すように，通し孔９の一面を形成する両端支持梁部２５，両端支持梁部２５に対向する対向面を形成する片持ち梁部２６，両端支持梁部２５の両端の端支持部３２，両端支持部３２に連係する通し孔９の対向側面を形成する側部３７，及び側部３７の中央に一体に形成されて片持ち梁部２６を支持する中央支持部２７が成形によって一体構造に構成されている。筒体７は，特に，長手方向に沿った両側に嵌挿孔８と隙間を有して転動体であるローラ１０の押圧により弾性変形可能な部分を構成する長手方向に通し孔９を介して互いに対向する一対の梁部が形成されており，一方側の梁部は両端が筒体７の両端部にあって筒体７の外周部に成る端支持部３２に支持された両端支持梁部２５であり，また，他方側の梁部は一端が筒体７の中央部にあって筒体７の外周部に成る中央支持部２７に支持され且つ他端が自由端になる一対の片持ち梁部２６であることを特徴としている。
【００１８】
筒体７は，図３に示すように，ケーシング３に形成された嵌挿孔８に全長に渡って挿通されて長手状に形成され，筒体７の通し孔９がリターン路２０に形成されている。言い換えれば，リターン路２０は，ケーシング３の嵌挿孔８に挿通された長手状でなる筒体７の断面矩形形状の通し孔９で形成されている。また，この直動案内ユニットでは，両端支持梁部２５と片持ち梁部２６とは，ローラ１０の転動面５０側に対向する転走面４１，４２を形成するものである。また，リターン路２０である通し孔９は，転動体のローラ１０が滑らかに転走可能になるように，ローラ１０よりも若干大きな矩形孔に形成されており，通し孔９の一対の対辺の短辺ＨＡは，側部３７であって，ローラ１０の端面５１側に対向し，他の一対の対辺の長辺ＨＢは，両端支持梁部２５と片持ち梁部２６とであって，ローラ１０の転動面５０側に対向している。筒体７の外周部の全周である外形（外径）は，図７に示すように，ケーシング３の嵌挿孔８に合わせて円形に形成されている。
【００１９】
この直動案内ユニットでは，リターン路２０を形成する筒体７は，通し孔９の長手方向に沿った両側になるローラ１０の転動面５０側に対向するそれぞれの長辺ＨＢ側にあって，一方側の梁部は，筒体７の両端部を外周部に形成して一対の端支持部３２とし，端支持部３２間はケーシング３の嵌挿孔８と隙間３９を持って弾性変形可能にする小径部に形成している。小径部は，弾性変形する梁部に形成され，当該梁部は，両端がそれぞれ端支持部３２に一体構造に連結して外径が端支持部３２の外径よりも小さく形成され，且つ長手方向に沿った両側の側部３７で通し孔９に貫通する長手状のスリット，具体的には，細孔になるスリット状孔３４がそれぞれ形成され，所謂，両端支持梁部２５に構成されている。従って，スリット状孔３４は，ほぼ端支持部３２間に延びて形成されている。また，筒体７における一方側の梁部に対向する他方側の梁部は，筒体７の中央部を上記外周部に形成して一つの中央支持部２７とし，中央支持部２７の両端からそれぞれの筒体７の端面に渡ってケーシング３の嵌挿孔８と隙間４０を持って弾性変形可能にする一対の小径部を形成している。その一対の小径部は，それぞれの一端が中央支持部２７に一体構造に連結して外径が中央支持部２７の外径よりも小さく形成され，且つ長手方向に沿った両側の側部３７で通し孔９に貫通して他端に開口する長手状のスリット３１がそれぞれ形成され，他端が自由端に成る梁部分４４，所謂，一対の片持ち梁部２６に構成されている。具体的には，スリット３１は，中央支持部２７の端面から他端に延びて形成されている。言い換えれば，筒体７は，両端支持梁部２５の端支持部３２間を一体化する両側部３７を備えており，片持ち梁部２６を支持する中央支持部２７は両側部３７に一体化して構成されており，両端支持梁部２５と側部３７との間にはスリット状孔３４が及び片持ち梁部２６と側部３７との間にはスリット３１がそれぞれ形成されており，両端支持梁部２５と片持ち梁部２６とは互いに独立して弾性変形可能に構成されている。
【００２０】
また，筒体７については，ローラ１０の端面５１側に対向する一対の短辺ＨＡ側は，両端の端支持部３２間の外周部に渡って面一に連なる外周部に形成され，通し孔９側はローラ１０の端面５１を案内する側部３７の平面の側壁面３８に成っており，外周部がケーシング３の嵌挿孔８に嵌着しているので，ローラ１０の端面５１が所定位置に循環転走可能に案内される。また，対向する側壁面３８の端面は，図４〜図６に示すように，互いにずれた位置に構成されており，それにより，エンドキャップ４の方向転換路１５とそのずれた位置で連結して連通し，ローラ１０のそれぞれの端面５１がそれぞれの連結位置に対応して摺接転走することになるので，ローラ１０のひっかりが生じ難くローラ１０の滑らかな循環が可能に成っている。例えば，この実施例では，筒体７は，外周部の外径Ｄが３．５ｍｍ，，長さＬｔが１５ｍｍ，通し孔９の短辺ＨＡは１．７ｍｍ，長辺ＨＢは２．２ｍｍに形成されたものに成っている。
【００２１】
筒体７は，片持ち梁部２６が両端支持梁部２５に比較して，かなり弾性変形し易い構造に構成されている。例えば，上記実施例において，片持ち梁部２６の自由端である先端に，０．１Ｎの力を作用させたとき，先端は０．２ｍｍ変位し，両端支持梁部２５の中央に，０．１Ｎの力を作用させたとき，中央は０．０３４ｍｍ変位して，片持ち梁部２６が両端支持梁部２５に比較して約６倍程に弾性変形し易い構造に構成されている。従って，片持ち梁部２６は，リターン路２０を通るローラ１０の僅かな押圧にも弾性変形可能に構成されている。この直動案内ユニットにおける循環路３０において，図３に示すように，軌道路２１では転動体のローラ１０を介して軌道レール１の軌道面１６とケーシング３の軌道面１７とが負荷を受け圧着した状態に負荷路に成っており，一対の方向転換路１５及びリターン路２０ではボール１０と僅かな隙間を有した通路で無負荷路に成っている。
【００２２】
図３に示すように，軌道レール１に対してスライダ２が矢印方向ｖに移動すると，循環路３０を循環転走する転動体のローラ１０は，無負荷路から負荷路の軌道路２１に侵入する入口部分Ｐにおいて，どうしても負荷路の軌道路２１に入りずらく成り抵抗力を受け，同時にスライダ２にも摺動抵抗変化が生じることになる。それ故，従来よりケーシング３の入口部分Ｐには，転動体のローラ１０が負荷路の軌道路２１に入り易くするために，緩やかカーブ形状のクラウニングが施されている。しかしながら，特に，転動体がローラ１０の場合は，クラウニングが施されていても，ローラ１０の軸心が傾いたスキュー状態で侵入したときなどでは，どうしても入りずらくなって，スライダ２の摺動抵抗変化が生じている。そこで，ローラ形式の直動案内ユニットでは，先の特許文献１に述べたように，リターン路を構成するスリーブには，ケーシングの嵌挿孔と隙間を持って弾性変形可能な小径部が設けられ，スライダの摺動変化を是正して，スライダの滑らかな摺動を得ていた。しかしながら，特に，小形でコンパクトな短小形のローラ形式の直動案内ユニットでは，前述したとおり課題があった。
【００２３】
そこで，小形でコンパクトな短小形のローラ形式の直動案内ユニットでは，図４〜図９に示した筒体７に構成することで課題が解決されている。特に，筒体７に片持ち梁部２６を形成することで解決され，スライダ２の軌道レール１上での滑らかな摺動を得ることができた。筒体７が組み込まれた直動案内ユニットでは，スライダ２のリターン路部分を図１０に示すように，ローラ１０の循環抵抗が小さいとき（押圧力Ｆo ）には，筒体７の両端支持梁部２５及び片持ち梁部２６とも弾性変形することが無く，ローラ１０は筒体７の所定の通し孔９を循環している。しかしながら，例えば，図３に示したように，ケーシング３の軌道路２１の入口部分Ｐにてローラ１０に抵抗力が発生したときには，無負荷路である方向転換路１５のローラ１０にも押圧力が作用し，ローラ１０の押圧力により筒体７もローラ１０から押圧される。筒体７は，押圧されると，先ず弾性変形しやすい片持ち梁部２６から変位し，図１１に示されるように更なる押圧（押圧力Ｆ1 ）により両端支持梁部２５も弾性変形する状態に変化する。梁部２５，２６が弾性変形すると，図１１に示すように，ローラ１０間の距離が縮まる。そうすると，スライダ２は，縮まった距離の２倍分，さらに移動することになり，入口部分Ｐにあるローラ１０が容易に負荷路の軌道路２１に侵入することが可能に成る。ローラ１０が負荷路の軌道路２１に侵入すると，同時に，ローラ１０の抵抗力Ｆ1 が無くなり，ローラ１０の押圧力が元に戻り（押圧力Ｆo ），筒体７も図１０に示す状態に復帰する態様に成る。これらが瞬時に行われ，結果的に，スライダ２の滑らかな摺動が得られている。なお，筒体７は，図１０から図１１へ変化する初期段階において，図１２に示すように，弾性変形し易い片持ち梁部２６から弾性変形する。また，場合によって，筒体７は，図１２に示すように，僅かな押圧力Ｆ2 （Ｆo ＜Ｆ2 ＜Ｆ1 ）のときには，片持ち梁部２６のみが弾性変形するときもある。よって，筒体７は，片持ち梁部２６と両端支持梁部２５とにより，２段の弾性変化が可能になり，より柔軟な対応が可能に成っている。
【００２４】
筒体７は，片持ち梁部２６と両端支持梁部２５とのそれぞれの梁部は，支持部に一体構造に連結する端部に弾性変形をし易くするためのＲ溝の凹欠部３５，３６が形成されており，弾性変形による応力集中も緩和され端部の耐久力があるものに成っている。具体的には，両端支持梁部２５は，端支持部３２に一体構造に連結する中央部分４３に弾性変形をし易くするため，端支持部３２と中央部分４３との境界にＲ溝の凹欠部３５が形成されている。また，片持ち梁部２６は，側部３７の中央の中央支持部２７に一体構造に連結する両梁部分４４に弾性変形をし易くするため，中央支持部２７との境界にＲ溝の凹欠部３６が形成されている。また，筒体７は，図３に示すように，片持ち梁部２６が方向転換路１５の内周側に位置して形成されており，片持ち梁部２６の自由端が変化して方向転換路１５との接続部に僅かな段差が生じても方向転換路１５の外周側に比較して転動体のローラ１０の転走への影響が小さく，スライダ２の滑らかな摺動を得ている。また，両端支持梁部２５は，方向転換路１５の外周側に連通して位置設定して形成されている。また，両端支持梁部２５側の筒体７の長手方向長さは，片持ち梁部２６側の筒体７の長手方向長さよりも長く突出して凸部３３に形成されている。即ち，筒体７は，両端支持梁部２５側である端支持部３２の両端に凸部３３がそれぞれ形成され，図３に示すように，凸部３３がエンドキャップ４の凹部４５に嵌入して筒体７の回り止めをして位置決めを成している。筒体７は，凸部３３を形成したことにより，両端支持梁部２５（＝長さＬ）が片持ち梁部２６（＝長さＬｔ）よりも突出して長く形成されていることで，ローラ１０の転動面５０側にあって，筒体７と方向転換路１５との接続部が方向転換路１５の内周側と外周側とで一致することが無いので，循環路３０の連通性が良好になり，ローラ１０は接続部で引っ掛かることが無く滑らかに循環可能に成っている。
【００２５】
また，筒体７は，一体構造の合成樹脂成形体に構成されている。しかしながら，従来のように，通し孔の長辺の中央位置で分割した半体を合わせて構成してもよいものである。また，筒体７は，実施例では，ローラ形式の直動案内ユニットに適用されているが，ボール形式の直動案内ユニットにも応用可能であり充分に適用可能に成っている。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
この発明による直動案内ユニットは，半導体製造装置，精密機械，測定・検査装置，医療機器，各種ロボット，各種組立装置，搬送機械，工作機械，マイクロマシーン等の各種装置における摺動部に組み込んで利用して好ましいものである。
【符号の説明】
【００２７】
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
７ 筒体
８ 嵌挿孔
９ 通し孔
１０ ローラ（転動体）
１１ 潤滑部材
１５ 方向転換路
１６ 軌道面（第１軌道面）
１７ 軌道面（第２軌道面）
２０ リターン路
２１ 軌道路
２４ 端面
２５ 両端支持梁部
２６ 片持ち梁部
２７ 中央支持部
３０ 循環路
３１ スリット
３２ 端支持部（筒体）
３３ 凸部（筒体）
３４ スリット状孔（スリット）
３５，３６ 凹欠部
３７ 側部
３９，４０ 隙間
４１，４２ 転走面
４３ 中央部分
４４ 梁部分
４５ 凹部
５０ 転動面
Ｌ 両端支持梁部の長さ
Ｌｔ 片持ち梁部の長さ
【特許請求の範囲】
【請求項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，前記軌道レールの前記第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軌道面との間に形成される軌道路に沿って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それぞれ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，及び前記軌道路と前記リターン路と一対の前記方向転換路とで成る循環路を転走する複数の前記転動体を有し，前記リターン路が前記ケーシングに形成された嵌挿孔に挿通された長手状の筒体に形成されていることから成る直動案内ユニットにおいて，
前記筒体は，前記長手方向に沿った両側に前記嵌挿孔と隙間を有して前記転動体の押圧により弾性変形可能な部分を構成する長手方向に互いに対向する一対の梁部を備えており，一方側の前記梁部は前記筒体の両端部にあって前記筒体の外周部に成る端支持部に両端が支持された両端支持梁部に形成され，他方側の前記梁部は前記筒体の中央部にあって前記筒体の前記外周部に成る中央支持部にそれぞれの一端が支持され且つそれぞれの他端が自由端になる一対の片持ち梁部であることを特徴とする直動案内ユニット。
【請求項２】
前記転動体はローラで成り，前記筒体の通し孔が断面矩形形状に形成され，前記両端支持梁部と前記片持ち梁部とは前記ローラの転動面側に対向する転走面を形成す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】
前記両端支持梁部は，前記端支持部に一体構造に連結する中央部分を弾性変形し易くするため，前記端支持部と前記中央部分との境界にＲ溝の凹欠部が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】
前記片持ち梁部は，前記中央支持部に一体構造に連結する梁部分を弾性変形し易くするため，前記中央支持部と前記梁部分との境界にＲ溝の凹欠部が形成さ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】
前記筒体は，前記両端支持梁部の前記端支持部間を一体化する両側部を備えており，前記片持ち梁部を支持する前記中央支持部は前記両側部に一体化して構成されており，前記両端支持梁部と前記側部との間及び前記片持ち梁部と前記側部との間にはスリットがそれぞれ形成されており，前記両端支持梁部と前記片持ち梁部とは互いに独立して弾性変形可能に構成されてい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】
前記片持ち梁部は前記方向転換路の内周側に連通して配置され，前記両端支持梁部は前記方向転換路の外周側に連通して配置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。
【請求項７】
前記両端支持梁部側の前記筒体の部分は，前記片持ち梁部側の前記筒体の部分の全長よりも長く突出して凸部に形成され，前記凸部は，前記エンドキャップの凹部に嵌入され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。
【請求項８】
前記転動体に給油する潤滑部材は，前記エンドキャップと前記ケーシングとの間に配設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。
【請求項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，前記軌道レールの前記第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軌道面との間に形成される軌道路に沿って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それぞれ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，及び前記軌道路と前記リターン路と一対の前記方向転換路とで成る循環路を転走する複数の前記転動体を有し，前記リターン路が前記ケーシングに形成された嵌挿孔に挿通された長手状の筒体に形成されていることから成る直動案内ユニットにおいて，
前記筒体は，前記長手方向に沿った両側に前記嵌挿孔と隙間を有して前記転動体の押圧により弾性変形可能な部分を構成する長手方向に互いに対向する一対の梁部を備えており，一方側の前記梁部は前記筒体の両端部にあって前記筒体の外周部に成る端支持部に両端が支持された両端支持梁部に形成され，他方側の前記梁部は前記筒体の中央部にあって前記筒体の前記外周部に成る中央支持部にそれぞれの一端が支持され且つそれぞれの他端が自由端になる一対の片持ち梁部であることを特徴とする直動案内ユニット。
【請求項２】
前記転動体はローラで成り，前記筒体の通し孔が断面矩形形状に形成され，前記両端支持梁部と前記片持ち梁部とは前記ローラの転動面側に対向する転走面を形成す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】
前記両端支持梁部は，前記端支持部に一体構造に連結する中央部分を弾性変形し易くするため，前記端支持部と前記中央部分との境界にＲ溝の凹欠部が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】
前記片持ち梁部は，前記中央支持部に一体構造に連結する梁部分を弾性変形し易くするため，前記中央支持部と前記梁部分との境界にＲ溝の凹欠部が形成さ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】
前記筒体は，前記両端支持梁部の前記端支持部間を一体化する両側部を備えており，前記片持ち梁部を支持する前記中央支持部は前記両側部に一体化して構成されており，前記両端支持梁部と前記側部との間及び前記片持ち梁部と前記側部との間にはスリットがそれぞれ形成されており，前記両端支持梁部と前記片持ち梁部とは互いに独立して弾性変形可能に構成されてい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】
前記片持ち梁部は前記方向転換路の内周側に連通して配置され，前記両端支持梁部は前記方向転換路の外周側に連通して配置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。
【請求項７】
前記両端支持梁部側の前記筒体の部分は，前記片持ち梁部側の前記筒体の部分の全長よりも長く突出して凸部に形成され，前記凸部は，前記エンドキャップの凹部に嵌入され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。
【請求項８】
前記転動体に給油する潤滑部材は，前記エンドキャップと前記ケーシングとの間に配設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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−９２２３６（Ｐ２０１３−９２２３６Ａ）
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３５９５７（Ｐ２０１１−２３５９５７）
【出願日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【出願人】（０００２２９３３５）日本トムソン株式会社 (96)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【出願人】（０００２２９３３５）日本トムソン株式会社 (96)
【Ｆターム（参考）】
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