直動転がり案内ユニット

【課題】部品点数を少なくするとともに、通路過程に段差やすき間等ができないようにする。
【解決手段】スライダＳには、復動ガイド通路を構成するための一対のガイド孔３１，３２を形成し、このガイド孔３１，３２にころ３７が転動するガイド筒３４を挿入する。そして、エンドキャップｅ１，ｅ２には、深さを異にした一対の通路溝４２，４３をクロスさせて設け、しかも、上記ガイド筒３４の一方の端部に、クロスした通路溝を区画する仕切り枠３６を一体に設け、この仕切り枠３６を、通路溝のクロス部４４に挿入することによって、往動ガイド通路と復動ガイド通路とが、クロス状態を維持して区画される構成にした。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、軌道面を有するレールに形成した４条の軌道面にころを転動させて案内にする直動転がり案内ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の直動転がり案内ユニットとして図１３〜図１９に示すものが従来から知られている。この従来のユニットは、レールＲの両側面に、一対の軌道面すなわち下軌道面１ａ，２ａと上軌道面１ｂ，２ｂとを形成している。そして、これら軌道面１ａと１ｂ、２ａと２ｂとのそれぞれは、互いにほぼ９０度の角度を保つようにしている。このようにした下軌道面１ａと上軌道面１ｂとの間、および下軌道面２ａと上軌道面２ｂとの間には、凹部３，４を形成している。
【０００３】
上記のようにした軌道面を有するレールＲには、スライダＳを走行させるが、このスライダＳは、ケーシングｃの前後にエンドキャップ５，６を一体的に設けてなり、これらケーシングｃおよびエンドキャップ５，６は、上記軌道面を有するレールＲをまたいで、それに沿って移動するようにしている。このようにしたスライダＳは、軌道面を有するレールＲの軸線を基準に左右対称に形成している。そこで、以後は、左右対称で同一形状の構成要素は、同一符号をもって説明する。
【０００４】
上記ケーシングｃであって、軌道面を有するレールＲの軌道面１ａ，１ｂおよび２ａ，２ｂに対向する位置に、一対のガイド孔７，８を形成しているが、これらガイド孔７，８は、ケーシングｃを軸線方向に貫通するとともに、上下において互いに平行に形成している。このようにしたガイド孔７，８のそれぞれには、図１４に示すガイド筒９，１０を挿入するものである。
【０００５】
上記ガイド筒９，１０のそれぞれは、２つ割にした半円筒部材を突き合わせて一つのガイド筒にしたもので、このガイド筒９，１０にはころ１１，１２が、軌道面１ａ，１ｂおよび２ａ，２ｂと平行になるようにして転動するものである。そして、図１３からも明らかなように、上側のガイド孔７のガイド筒９を転動するころ１１は、下側の軌道面１ａ，２ａに接触する方向に案内され、下側のガイド孔８のガイド筒１０を転動するころ１２は、上側の軌道面１ｂ，２ｂに接触する方向に案内される。このようにころ１１，１２は、転動する過程で上下に方向転換するが、その方向転換するところがエンドキャップ５，６内である。
【０００６】
すなわち、上記エンドキャップ５，６には、図１５に示すように、クロスする一対の通路溝１３，１４を形成している。そして、一方の通路溝１３は、図１６に示すように他方の通路溝１４よりもその深さを深くしている。したがって、他方の通路溝１４は、一方の通路溝１３にその連続性を断たれることになる。そこで、上記連続性を断たれた箇所には、図１６で示すブリッジ部材１５を掛け渡している。このブリッジ部材１５は、端面形状をＵ字状にしたもので、その底部１５ａは、図１６からも明らかなように、通路溝１４の溝部１４ａ，１４ｂに連続する円弧状にしている。このようにしたＵ字状のブリッジ部材１５は、上記一方の通路溝１３と平行に設けたブリッジ用段部１６に掛け止めるもので、その掛け止め状態が図１７である。
【０００７】
図１７は、一方のエンドキャップ５を示したもので、上記のようにブリッジ部材１５を組み付けることによって、溝部１４ａ，底面１５ａおよび溝部１４ｂが一連になって通路溝１４が形成される構成にしている。また、ブリッジ部材１５を、図１７に示すように組み付けることによって、通路溝１３と１４とが、このブリッジ部材１５を介して区画されるとともに、このブリッジ部材１５の部分で、通路溝１３，１４がクロスすることになる。なお、図１７中、符号１７はふた部材で、このふた部材１７は、上記通路溝１４に直交する方向に組み付けられるとともに、その端部を図１６に示す掛け止め段部１８に掛け止める構成にしている。
【０００８】
そして、上記通路溝１３，１４の一方端、言い換えると前記軌道面を有するレールＲよりも離れた側に位置する一方端には、図１５に示すように、一対の凸部１９，１９および２０，２０を設けるとともに、これら一対の凸部間にはめ込み凹部２１，２２を形成している。また、上記凸部１９，２０よりも一段高くした一対の凸部２３，２３および２４，２４を設けるとともに、これら凸部１９，２０と２３，２４との外周が相まって、前記ガイド筒９，１０の外周と一致する円弧を形成する関係にしている。
【０００９】
一方、前記したガイド筒９，１０は、図１４からも明らかなように、その端部に突出部９ａ，１０ａが形成されているが、この突出部９ａ，１０ａが上記はめ込み凹部２１，２２にぴったりとはめ込まれるようにしている。このように突出部９ａ，１０ａがはめ込み凹部２１，２２にぴったりとはめ込まれることによって、２つ割にしたガイド筒９，１０が一体に保たれるようになる。そして、突出部９ａ，１０ａをはめ込み凹部２１，２２にはめたガイド筒９，１０の端部は、上記凸部１９，２０および２３，２４に当接して、ガイド筒９，１０と通路溝１３，１４との連続性を保つようにしている。
【００１０】
したがって、ガイド筒９，１０を通って通路溝１３，１４に導かれたころ１１，１２は、通路溝１３，１４の他方の端部である出入部２５，２６を経由して、軌道面を有するレールＲの下軌道面１ａおよび上軌道面１ｂ側に導かれる。あるいは、下軌道面１ａおよび上軌道面１ｂを経由してエンドキャップ５，６に到達したころ１１，１２は、この出入部２５，２６から通路溝１３，１４内に導かれることになる。なお、図１９はスライダＳを、軌道面を有するレールＲにまたがせた状態の断面図であるが、図中符号２９は、上記のように出入部２５，２６から導出されたころ１１，１２がスライダＳから脱落しないようにするための保持板である。
【００１１】
また、図１４において符号２７は、スライダＳの下面をシールする下面シール部材で、スライダの下面からのダストなどの侵入を防止するためのものである。符号２８は、エンドキャップ５，６の外側に設けたエンドシール部材で、スライダの移動方向からのダストなどの侵入を防止するためのものである。
【００１２】
今、スライダＳを、軌道面を有するレールＲに沿って移動すると、スライダＳ内に組み込んだころ１１，１２が軌道面１ａ，１ｂおよび２ａ，２ｂを転動し、スライダＳのスムーズな動きを確保する。そして、このときのころ１１，１２の転動軌跡は次の通りである。
【００１３】
なお、スライダＳの移動方向に応じて、例えば、図１５の出入部２５，２６からころ１１，１２が通路溝１３，１４に導入されたり、あるいは、出入部２５，２６から軌道面１ａ，１ｂに導出されたりする。そこで、先ず、上記出入部２５，２６からころ１１，１２が導入される場合について説明する。
【００１４】
スライダＳが移動してその移動方向後方側のエンドキャップ５あるいは６の出入部２５からころ１１が導入され、出入部２６からころ１２が導入されたとすると、出入部２５に導かれたころ１１は、通路溝１３に案内されて、上記出入部２５とは反対側における通路溝１３の端部に接続したガイド筒９に導かれる。一方、出入部２６に導かれたころ１２は、通路溝１４に案内され、出入部２６とは反対側における通路溝１４の端部に接続したガイド筒１０に導かれる。このとき、図１７からも明らかなように、ころ１１群の転動列と、ころ１２群の転動列とが、ブリッジ部材１５を境にしてクロスすることになる。そして、これら両転動列が互いにクロスした状況を示したのが、図１４の符号１１，１２で示したころであり、その転動列である。
【００１５】
上記のようにエンドキャップ５あるいは６内でクロスしたころ１１，１２は、上記したように通路溝１３，１４からガイド筒９，１０を経由して、移動方向前方のエンドキャップ６あるいは５に導かれ、この移動方向前方のエンドキャップ６あるいは５の出入部２５，２６とは反対側端から通路溝１３，１４に導かれる。そして、この通路溝１３，１４を経由する過程で、両ころ１１，１２の転動列が互いにクロスすることになる。
【特許文献１】特開２００２−５４６３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
上記のようにした従来の直動転がり案内ユニットでは、両エンドキャップ５，６内に組み込む部品点数が多い上に、それら組み込み部品とガイド筒９，１０とが別部品になっているので、全体の組み付け作業の効率が極端に悪くなるという問題があった。また、当然のことであるが、部品点数が多くなるので、それら部品の製造コストも上昇するという問題もあった。
【００１７】
さらに、上記のようにエンドキャップに組み込む部品点数が多くなると、それら部品の寸法公差などが影響して、部品と部品との連接部分に、どうしても段差やすき間ができやすくなる。そして、段差やすき間ができてしまうと、その部分で、ころ１１，１２が傾いたり、引っかかったり、あるいはガイド筒９，１０が摩耗したりし、ころ１１，２のスムーズな循環に支障を来すことになる。そのために、軌道面を有するレールＲをスライダＳが走行するとき、そのレールＲに対するスライダＳの摩擦抵抗がばらついてしまうと言う問題があった。
【００１８】
この発明の目的は、部品点数を少なくして、部品間の連接部を減らして、上記従来の問題を解消した直動転がり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】
【００１９】
この発明は、軌道面を有するレールが、片側にそれぞれ２条ずつの軌道面を備え、４条のエンドレスな転動列を構成する複数のころを組み込んだスライダは、この軌道面を有するレールをまたいだ状態で移動するとともに、エンドレスな転動列の一方の側における転動列をガイドする往動ガイド通路と、他方の側における転動列をガイドする復動ガイド通路とを一組にして、軌道面を有するレールの両側に二組ずつ設け、上記往動ガイド通路は各軌道面に対向し、復動ガイド通路はスライダ内を通過する構成にするとともに、これら往動ガイド通路と復動ガイド通路とは、スライダに設けたエンドキャップ内でクロスする構成にした直動転がり案内ユニットを前提にする。
【００２０】
上記の直動転がり案内ユニットを前提にしつつ、第１の発明は、スライダには、復動ガイド通路を構成するための一対のガイド孔を形成し、このガイド孔にころが転動するガイド筒を挿入する構成にし、かつ、上記エンドキャップには、深さを異にした一対の通路溝をクロスさせて設け、しかも、上記ガイド筒の一方の端部に、クロスした通路溝を区画する仕切り枠を一体に設け、この仕切り枠を、通路溝のクロス部に挿入することによって、往動ガイド通路と復動ガイド通路とが、クロス状態を維持して区画される構成にした点に特徴を有する。また、この発明におけるころには、円筒ころ、棒状ころあるいは針状ころなどが含まれる。
【００２１】
第２の発明は、上記仕切り枠が、当該ガイド筒を通過したころがそのまま転動可能な通路孔を形成するとともに、仕切り枠の外側を、他のガイド筒を転動してきたころのガイド面として機能する構成にした点に特徴を有する。
【発明の効果】
【００２２】
第１，２の発明によれば、復動ガイド通路を構成するための部品は、エンドキャップ以外に、仕切り枠と一体にしたガイド筒だけで足りるので、言い換えると、エンドキャップに組み込む部品点数は、一つで足りるので、従来のものに比べて製造コストを大幅に削減できる。また、部品点数が少ない分、組み付け時の作業工数も少なくなる。したがって、組み付け作業を単純化でき、その分、コスト削減に役立つことになる。
【００２３】
さらに、上記したようにエンドキャップに組み込む部品点数が少ないので、部品同士が連接する箇所も少なくなる。したがって、各部品の寸法公差等が原因で発生していた上記連接部分の段差やすき間も少なくなる。このように段差やすき間が無くなれば、ころが傾いたり、引っかかったり、あるいはガイド筒９，１０が摩耗したりする不都合もなくなる。このように不都合が無くなるので、軌道面を有するレールＲをスライダＳが走行するとき、そのレールＲに対するスライダＳの摩擦抵抗が安定することになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１〜図１２は、この発明の実施形態を示したもので、スライダＳは、ケーシングｃと一対のエンドキャップｅ１，ｅ２を主要素にしているもので、このスライダＳが従来と同じ軌道面を有するレールＲを移動するものである。そして、上記ケーシングｃは、従来とほとんど同じ構成であり、その両側に一対のガイド孔３１，３２を形成したものである。なお、図中符号３３はスライダＳの下からのダスト等の侵入を防止するための下面シールである。
【００２５】
そして、この実施形態の最大の特徴は、上記ガイド孔３１，３２に組み込むガイド筒３４の構成である。なお、このガイド筒３４は４本用いるが、これら４本のガイド筒の形状はすべて同じなので、４本とも同じ符号を用いて説明する。このガイド筒３４は、図３〜図６からも明らかなように、ガイド孔３１，３２に挿入する筒部３５と、この筒部３５と一体形成した仕切り枠３６とからなる。
【００２６】
上記筒部３５は、その中にころ３７が転動する孔を形成しているが、この孔内を転動するころ３７が、図１１からも明らかなように、ころ３７の軸線を筒部３５の軸線に直交させる状態を保って転動できるようにしている。そして、この筒部３５には、その軸方向に２本のスリット３８ａ，３８ａを形成して、それらスリット３８ａ，３８ａ間をバネ板部３８としている。このバネ板部３８は、例えば、転動中のころ３７の間隔が詰まって、ころ３７の整列が乱れたとき、弾力的に退避しながら、整列の乱れを補正するためのものである。
【００２７】
また、上記筒部３５の一端には、仕切り枠３６を一体に設けているが、この仕切り枠３６は、図３〜図６からも明らかなように、筒部３５の軸線と９０度方向を転換した通路孔３６ａを形成するとともに、この通路孔３６ａの周囲を囲い壁部３６ｂとしている。このようにした囲い壁部３６ｂには、図６および図９からも明らかなように、その上側すなわち筒部３５の延長上に一対の差込片３９を一体に形成するとともに、この差込片３９とは反対側である仕切り枠３６の下側には内側を弧状にしたガイド片４０を一体に形成している。さらに、上記ガイド筒３４の他端には、図６からも明らかなように段部４９を形成している。
【００２８】
一方、ケーシングの両端に設けた前記エンドキャップｅ１，ｅ２は、それら両者の構造が同一なので、以下には、各構成要素に同一符号を付して説明する。これらエンドキャップｅ１，ｅ２には、図２からも明らかなように、一対の通路溝４２，４３を形成している。この通路溝４２，４３は互いにクロスするとともに、一方の通路溝４２に対して、他方の通路溝４３の溝深さを深くしている。したがって、一方の通路溝４２は、他方の通路溝４３によって、その連続性が断たれる。
【００２９】
また、一方の通路溝４２は、その一端を出入部４２ａとし、他端を接続部４２ｂとしている。そして、この接続部４２ｂは、図７に示すように、その底面４２ｃを円弧状にしている。しかも、この接続部４２ｂの両側には、図１０に示すように、差込溝４２ｄを形成しているが、この差込溝４２ｄには、ガイド筒３４に形成した差込片３９を差し込むようにしている。このように差込片３９を上記差込溝４２ｄに差し込むことによって、ガイド筒３４の仕切り枠３６が、上記両通路溝４２，４３のクロス部４４に位置する関係にしている。
【００３０】
上記のように仕切り枠３６がクロス部４４に位置した状態は、図７に示すとおりである。すなわち、仕切り枠３６がクロス部４４に位置することによって、分断されていた通路溝４２が、仕切り枠３６の通路孔３６ａを介して連続するとともに、この通路溝４２によって形成される通路と、通路溝４３によって形成される通路とが、上記仕切り枠３６の囲い壁部３６ｂによって区画されることになる。なお、このときの囲い壁部３６ｂの外周面は、通路溝４３と相まってころ３７を案内するもので、この発明のガイド面を構成するものである。
【００３１】
なお、上記のようにガイド筒３４の仕切り枠３６をエンドキャップｅ１，ｅ２にはめ込むことによって、通路溝４２が連続するが、その接続部４２ｂ側が筒部３５に連続するとともに、出入部４２ａが上記ガイド片４０と相まって、導出入部４５を形成する関係にしている。また、図１２に示すように、エンドキャップｅ１，ｅ２には、それと一体に形成した案内片４６を設けているが、この案内片４６によって形成される通路４７が、軌道面を有するレールＲの軌道面に連続する構成にしている。
【００３２】
さらに、他方の通路溝４３は、その一端を出入部４３ａとし、他端を接続部４３ｂとしている。そして、この接続部４３ｂには、図２および図８に示すように、段部５０を形成している。しかも、この接続部４３ｂの底面４３ｃは、筒部３５に連続する構成にしている。また、上記出入部４３ａは、図１２のように案内片４６によって構成される通路４８に連続するが、この通路４８も軌道面を有するレールＲの軌道面に連続する構成にしている。
【００３３】
一方、ガイド筒３４の他端には段部４９を形成しているが、この段部４９は、図２および図８に示すエンドキャップｅ１，ｅ２の段部５０に当接して、図８に示すように、ガイド筒３４の筒部３５と通路溝４３とを連続させるものである。
【００３４】
次に、図１を基にして各部材の組み付け状況を説明する。まず、エンドキャップｅ１，ｅ２のクロス部４４に、ガイド筒３４の仕切り枠３６をはめる。このようにクロス部４４に仕切り枠３６をはめたガイド筒３４を、ケーシングｃのガイド孔３１，３２に挿入する。そして、上記ガイド筒３４は、ガイド孔３１，３２に挿入することによって、上記仕切り枠３６とは反対端にある上記段部４９がケーシングｃから突出する寸法関係を維持している。したがって、この突出した段部４９を、エンドキャップｅ１，ｅ２の段部５０に当接させれば、このガイド筒３４が通路溝４３側に連通することになる。
【００３５】
そして、上記ガイド孔３１，３２に挿入したガイド筒３４がこの発明の復動ガイド通路を構成する。また、導出入部４５に連続する、軌道面１ａ，１ｂおよび２ａ，２ｂとの対向間隔が往動ガイド通路を構成することになる。
【００３６】
上記のようにした各往動ガイド通路および復動ガイド通路のそれぞれに多数のころ３７を装填すると、ガイド孔３１に設けたガイド筒３４を転動するころ３７の転動列と、ガイド孔３２に設けたガイド筒３４を転動するころ３７の転動列とが構成されるとともに、それらころ３７の転動列は、上記エンドキャップｅ１，ｅ２のクロス部４４でクロスして循環することになる。
【００３７】
これをさらに詳しく説明すると、例えば、往動ガイド通路から一方のエンドキャップｅ１の導出入部４５（図７参照）に入ってきたころ３７は、仕切り枠３６の通路孔３６ａを通りながら一方の通路溝４２を通過し、この通路溝４２の接続部４２ｂから上記筒部３５の一端に導かれる。このようにして筒部３５の一端に導かれたころ３７は、筒部３５の他端に達し、この筒部３５の他端から他方のエンドキャップｅ２における他方の通路溝４３の接続部４３ｂに導かれ、復動ガイド通路を通過する。このようにして他方のエンドキャップｅ２の接続部４３ｂに導かれたころ３７は、他方のエンドキャップｅ２における通路溝４３を通って、その導出入部４５に至り、そこから通路４８を経由して軌道面１ａ，１ｂあるいは２ａ，２ｂ側に導かれ、往動ガイド通路を通過することになる。
【００３８】
そして、往動ガイド通路を通過したころ３７は、一方のエンドキャップｅ１側の通路４７を経由して、その一方のエンドキャップｅ１の出入部４２ａに到達し、再び、上記したと同じルートを経由することになる。いずれにしても、両エンドキャップｅ１，ｅ２間を転動するころ３７は、その転動列をエンドレスの状態を保ちながら、往動ガイド通路および復動ガイド通路を転動するものである。
なお、スライダＳの移動方向に応じて、ころ３７は反対方向に転動するが、その移動ルートは、上記した場合と同じであり、その転動方向だけが相違するものである。
【００３９】
上記のようにした実施形態によれば、ガイド筒３４は、仕切り枠３６と一体に形成しているので、エンドキャップｅ１，ｅ２に組み付けるべき部品は、ガイド筒３４だけになる。したがって、その部品点数が極端に少なくなり、それだけ組み付け工数も少なくなる。このように組み付け工数が少なくなれば、当然のこととして、全体的にもコストダウンを図ることができるものである。
【００４０】
また、上記のように部品点数が少ないので、その分、部品同士の連接部も少なくなる。したがって、従来のように部品の寸法公差等に基因した連接部の段差やすき間も無くなり、ころ３７の傾きや引っかかりも防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】スライダの分解斜視図である。
【図２】エンドキャップをケーシング側から見た図である。
【図３】ガイド筒の平面図である。
【図４】ガイド筒の側面図である。
【図５】ガイド筒の底面図である。
【図６】図３におけるVI−VI線断面図である。
【図７】ガイド筒の仕切り枠をエンドキャップに組み付けた状態の断面図である。
【図８】ガイド筒の段部をエンドキャップに組み付けた状態の断面図である。
【図９】ガイド筒の仕切り枠部分を示す部分斜視図である。
【図１０】エンドキャップにおける通路溝の接続部を示す一部を断面にした部分斜視図である。
【図１１】ころの転動列がクロスする状態を示した斜視図である。
【図１２】エンドキャップにガイド筒を組み付けた状態の部分斜視図である。
【図１３】従来の直動転がり案内ユニットを示す、一部を断面にした斜視図である。
【図１４】従来の案内ユニットの分解斜視図である。
【図１５】従来のエンドキャップをケーシング側から見た図である。
【図１６】従来のエンドキャップの一部を断面にした部分斜視図である。
【図１７】従来のエンドキャップにふた部材を組み付けた図１５のXVII−XVII線断面図である。
【図１８】従来のエンドキャップに組み込むブリッジ部材の斜視図である。
【図１９】従来のスライダを、軌道面を有するレールにまたがせた状態の断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
ｅ１，ｅ２エンドキャップ
３１，３２ガイド孔
３４ガイド筒
３６仕切り枠
３６ａ通路孔
３７ころ
４２，４３通路溝
４４クロス部

【特許請求の範囲】
【請求項１】
軌道面を有するレールは、片側にそれぞれ２条ずつの軌道面を備え、４条のエンドレスな転動列を構成する複数のころを組み込んだスライダは、上記軌道面を有するレールをまたいだ状態で移動するとともに、エンドレスな転動列の一方の側における転動列をガイドする往動ガイド通路と、他方の側における転動列をガイドする復動ガイド通路とを一組にして、軌道面を有するレールの両側に二組ずつ設け、上記往動ガイド通路は各軌道面に対向し、復動ガイド通路はスライダ内を通過する構成にするとともに、これら往動ガイド通路と復動ガイド通路とは、スライダに設けたエンドキャップ内でクロスする構成にした直動転がり案内ユニットにおいて、上記スライダには、復動ガイド通路を構成するための一対のガイド孔を形成し、このガイド孔にころが転動するガイド筒を挿入する構成にし、かつ、上記エンドキャップには、深さを異にした一対の通路溝をクロスさせて設け、しかも、上記ガイド筒の一方の端部に、クロスした通路溝を区画する仕切り枠を一体に設け、この仕切り枠を、通路溝のクロス部に挿入することによって、往動ガイド通路と復動ガイド通路とが、クロス状態を維持して区画される構成にした直動転がり案内ユニット。
【請求項２】
上記仕切り枠は、当該ガイド筒を通過したころがそのまま転動可能な通路孔を形成するとともに、仕切り枠の外側を、他のガイド筒を転動してきたころのガイド面として機能する構成にした請求項１記載の直動転がり案内ユニット。

【図１】