運動案内装置
【課題】潤滑剤供給経路の排出口から転動体循環経路内に勢いよく潤滑剤を出すことができる運動案内装置を提供する。
【解決手段】運動案内装置は、長手方向に沿って伸びる転動体転走部１ａが形成される軌道部材１と、転動体転走部１ａに対向する負荷転動体転走部５ｃが形成されると共に、負荷転動体転走部５ｃと略平行に伸びる転動体戻り通路５ｄを含む転動体循環経路を有する移動ブロックと、転動体循環経路に配列される複数の転動体３と、を備える。移動ブロックには、転動体循環経路に潤滑剤を供給するための潤滑剤供給経路が設けられる。潤滑剤供給経路は、転動体循環経路に接続される排出口における断面積が、他の部分の断面積よりも小さい。あたかもホースの先端を絞れば水が勢いよく出るがごとく、排出口から潤滑剤を勢いよく出すことができる。
【解決手段】運動案内装置は、長手方向に沿って伸びる転動体転走部１ａが形成される軌道部材１と、転動体転走部１ａに対向する負荷転動体転走部５ｃが形成されると共に、負荷転動体転走部５ｃと略平行に伸びる転動体戻り通路５ｄを含む転動体循環経路を有する移動ブロックと、転動体循環経路に配列される複数の転動体３と、を備える。移動ブロックには、転動体循環経路に潤滑剤を供給するための潤滑剤供給経路が設けられる。潤滑剤供給経路は、転動体循環経路に接続される排出口における断面積が、他の部分の断面積よりも小さい。あたかもホースの先端を絞れば水が勢いよく出るがごとく、排出口から潤滑剤を勢いよく出すことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テーブルなどの移動体が直線又は曲線運動するのを案内するリニアガイド、スプラインなどの運動案内装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
テーブルなどの移動体の直線運動や曲線運動を案内するための機械要素として、案内部分にボール、ローラなどの転動体を介在させた運動案内装置は、軽快な動きが得られるので、ロボット、工作機械、半導体・液晶製造装置、医療機器などのさまざまな分野で利用されている。
【０００３】
この運動案内装置は、ベースに取り付けられる軌道レールと、軌道レールに相対運動可能に組み付けられると共に移動体が取り付けられる移動ブロックとを有する。軌道レールには、長手方向に沿って伸びる転動体転走部が形成される。移動ブロックには、転動体転走部に対向する負荷転動体転走部が形成されると共に、転動体を循環させる転動体循環経路が設けられる。軌道レールのボール転走部と移動ブロックの負荷ボール転走溝との間には、転動体が介在される。軌道レールに対して移動ブロックが相対的に直線運動すると、軌道レールと移動ブロックとの間に介在された転動体が転がり運動する。
【０００４】
このような転がり型の運動案内装置を使用する際には、良好な潤滑、すなわち、転動体と転動面の間に油の膜を作り、金属と金属が直接接触するのを防ぐ必要がある。無給油のままで使用すると、転動体及び転走面の摩耗が増加し、早期寿命の原因となるからである。
【０００５】
運動案内装置の潤滑方法には、グリースガン、手動ポンプなどによる手動給脂方法と、自動ポンプによる強制給油方法がある。例えば図１６に示される手動給脂方法では、グリースガン６５を使用して、ニップル６６から運動案内装置に定期的にグリースを給脂する。移動ブロックの端面に取り付けられるエンドプレート６４には、ニップルから転動体循環経路に繋がる潤滑剤供給経路が設けられる（例えば、特許文献１参照）。図１７に示されるように、強制給油方法は、自動ポンプにより定期的に一定量の潤滑油を強制的に給油する給油方法である。主に潤滑油による潤滑に用いられる。この強制給油方法でも、手動給脂方法と同様に、エンドプレート６４の潤滑剤供給経路を介して転動体循環経路に潤滑油が供給される。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−０８３５００号公報（段落００１４参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、近年、環境への影響を考慮して、潤滑剤の使用量が少量になりつつある。少量の潤滑剤を転動体循環経路に供給しても、潤滑剤供給経路の排出口から勢いよく潤滑剤がでない。こうなると、転動体循環経路の周囲が濡れるだけで、転動体まで潤滑剤が届き難くなる。
【０００８】
そこで本発明は、潤滑剤供給経路の排出口から転動体循環経路内に勢いよく潤滑剤を出すことができる運動案内装置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】
【０００９】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照番号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものでない。
【００１０】
上記課題を解決するために請求項１に記載の発明は、長手方向に沿って伸びる転動体転走部(1a)が形成される軌道部材(1)と、前記転動体転走部(1a)に対向する負荷転動体転走部(5c)が形成されると共に、前記負荷転動体転走部(5c)と略平行に伸びる転動体戻り通路(5d)を含む転動体循環経路を有する移動ブロック(4)と、前記転動体循環経路に配列される複数の転動体(3)と、を備える運動案内装置において、前記移動ブロック(4)には、前記転動体循環経路に潤滑剤を供給するための潤滑剤供給経路(33,46)が設けられ、前記潤滑剤供給経路(33,46)は、前記転動体循環経路に接続される排出口(30)における断面積が他の部分の断面積よりも小さいことを特徴とする運動案内装置である。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の運動案内装置において、前記潤滑剤供給経路(33,46)は、前記排出口(30)に向かって徐々に断面積が小さくなる部分を有するか、又は前記排出口(30)において断面積が絞られていることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の運動案内装置において、前記移動ブロック(4)は、前記負荷転動体転走部(5c)及び前記転動体戻り通路(5d)を有する移動ブロック本体(5)と、前記移動ブロック本体(5)の移動方向の端面に取り付けられ、前記負荷転動体転走部(5c)と前記転動体戻り通路(5d)を接続する方向転換路(16)が形成される蓋部材(6)と、を有し、前記蓋部材(6)の、前記移動ブロック本体(4)に接触する接触面(6a)に、前記転動体循環経路に潤滑剤を供給するための潤滑剤供給溝(22,23)が掘られ、前記潤滑剤供給溝(22,23)の長手方向の一端が、前記蓋部材(6)の外部から潤滑剤が供給される潤滑剤供給孔(21)に接続され、前記潤滑剤供給溝(22,23)の長手方向の他端に前記排出口(30)が設けられ、前記潤滑剤供給溝(22,23)によって形成される前記潤滑剤供給経路(33)は、前記他端において断面積が絞られていることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の運動案内装置において、前記移動ブロック(4)は、前記負荷転動体転走部(5c)及び前記転動体戻り通路(5d)を有する移動ブロック本体(5)と、前記移動ブロック本体(5)の移動方向の端面に取り付けられ、前記負荷転動体転走部(5c)と前記転動体戻り通路(5d)を接続する方向転換路(16)が形成される蓋部材(6)と、を有し、前記蓋部材(6)の、前記移動ブロック本体(4)に接触する接触面(6a)に、前記転動体循環経路に潤滑剤を供給するための潤滑剤供給溝(22,23)が掘られ、前記潤滑剤供給溝(22,23)の長手方向の一端が、前記蓋部材(6)の外部から潤滑剤が供給される潤滑剤供給孔(21)に接続され、前記潤滑剤供給溝(22,23)の長手方向の他端に前記排出口(30)が設けられ、前記潤滑剤供給溝(22,23)によって形成される前記潤滑剤供給経路(33)は、前記一端から前記他端に向けて徐々に断面積が小さくなっていく部分を有することを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の運動案内装置において、前記転動体(3)は帯状のリテーナバンド(8)により一連に回転自在に保持され、前記蓋部材(6)の前記方向転換路(16)には、前記リテーナバンド(8)の幅方向の端部(8b)を案内するリテーナ案内部(35)が形成され、前記潤滑剤供給経路(33)の前記排出口(30)は、前記方向転換路(16)の前記リテーナ案内部(35)に接続されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１又は２に記載の発明によれば、潤滑剤供給経路の排出口における断面積が他の部分の断面積よりも小さいので、あたかもホースの先端を絞れば水が勢いよく出るがごとく、排出口から潤滑剤を勢いよく出すことができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、潤滑剤供給経路の断面積を排出口において狭めるので、潤滑剤供給経路の排出口において潤滑剤の流速を上げることができる。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、潤滑剤供給経路の断面積を排出口に向けて徐々に狭めるので、潤滑剤供給経路の圧力損失を低減することができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、潤滑剤供給経路の排出口が方向転換路のリテーナ案内部に設けられるので、方向転換路の転動体との接触面に排出口が設けられることがない。よって、排出口が段差になって転動体が移動するのを妨げることがない。そして、転動体から離れたリテーナ案内部に排出口を設けたとしても、排出口から潤滑剤が勢いよくでるので、転動体に潤滑剤を届かせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１及び図２は、本発明の第一の実施形態における運動案内装置を示す。図１は運動案内装置の斜視図を示し、図２は運動案内装置の断面図を示し、図３は運動案内装置のボール循環経路の断面図を示す。この実施形態の運動案内装置は、リニアガイドと呼ばれ、ベースに対してテーブル等の移動体が往復直線運動するのを案内する。案内部分には、転動体として複数のボールが介在される。
【００２０】
ベースには、軌道部材としての軌道レール１が取り付けられる。軌道レール１には、軌道レール１をボルト等の結合手段によりベースに固定するための取付け孔２が空けられる。軌道レール１は、断面略四角形状で細長く直線状に伸びる。軌道レール１の左右側面には、転動体転走部として、長手方向に沿って伸びる例えば二条のボール転走溝１ａが形成される。ボール転走溝１ａの断面形状は単一の円弧からなるサーキュラーアーチ溝形状であるか、二つの円弧からなるゴシックアーチ溝形状である。ボール転走溝１ａの条数、ボール転走溝とボールとの接触角は、運動案内装置の負荷荷重に応じてさまざまに設定される。ボール３が転がり運動するので、ボール転走溝１ａは表面粗さが小さくかつ強度が強くなるように加工される。
【００２１】
図２に示されるように、軌道レール１には、移動ブロック４が複数のボール３を介して相対運動可能に組み付けられる。移動ブロック４は、金属製の移動ブロック本体５と、移動ブロック４の移動方向の両端部に設けられる樹脂製の一対のエンドプレート６とから構成される。移動ブロック本体５は、その全体が鞍形状に形成され、軌道レール１の上面に対向する中央部５ａと、中央部５ａの幅方向の両端部から下方に垂れさがり、軌道レール１の左右側面に対向する側壁部５ｂと、を有する。移動ブロック本体５の左右それぞれの側壁部５ｂの内面には、軌道レール１のボール転走溝１ａに対向する負荷転動体転走溝として、上下に二条の負荷ボール転走溝５ｃが形成される。この負荷ボール転走溝５ｃ上も複数のボール３が転がり運動するので、負荷ボール転走溝５ｃは表面粗さが小さくかつ強度が大きくなるように加工される。
【００２２】
図１に示されるように、複数のボール３はボール循環経路ごとに、リテーナバンド８によって一連に連結される。複数のボール３間には円筒形状の複数のスペーサ８ａが介在される。複数のスペーサ８ａはその側面が一対の帯状の連結部８ｂによって連結される。帯状の連結部８ｂ及び複数のスペーサ８ａによって、リテーナバンド８には、ボール３を保持するためのポケットが形成される。図２に示されるように、ボール３の進行方向からみて連結部８ｂはボール３よりも外側にはみ出す。移動ブロック本体５の負荷ボール転走溝５ｃの両側には、このボール３よりもはみ出した連結部８ｂを案内するための案内溝が加工される。案内溝１０は、移動ブロック本体に一体に成型した樹脂成型体１１に加工される。この案内溝１０は、軌道レール１から移動ブロック４を外した際に移動ブロック４の負荷ボール転走溝５ｃからボール３が脱落するのを防止する。
【００２３】
図２に示されるように、移動ブロック本体５の左右それぞれの側壁部５ｂには、転動体戻り通路として、負荷ボール転走溝５ｃと平行に伸びるボール戻り通路５ｄが設けられる。ボール戻り通路５ｄは負荷ボール転走溝５ｃと同じ数だけ設けられる。ボール戻り通路５ｄの直径はボール３の直径よりも大きいので、ボール戻り通路５ｄではボール３が荷重を受けることがない。ボール３は、後続のボール３に押されながら、又はリテーナバンド８を介して前方のボール３に引っ張られながら、ボール戻り通路５ｄを移動する。ボール戻り通路５ｄは、移動ブロック本体５に空けた貫通孔１２内に樹脂成型体１３を一体に成型することで形成される。ボール戻り通路５ｄにも、リテーナバンド８の連結部８ｂを案内するための案内溝１４が加工される。
【００２４】
移動ブロック本体５の移動方向の両端には、蓋部材として、エンドプレート６が装着される。図３に示されるように、エンドプレート６には、負荷ボール転走溝５ｃとボール戻り通路５ｄを接続するＵ字状の方向転換路１６が形成される。より詳しくは、エンドプレート６には、方向転換路１６の外周側が形成される。移動ブロック本体５の端面には、方向転換路１６の内周側を構成するＲピース部１７が一体に射出成型される。エンドプレート６とＲピース部１７とを組み合わせて方向転換路１６が形成される。
【００２５】
直線状に伸びる負荷ボール転走溝５ｃ、負荷ボール転走溝５ｃと平行に伸びるボール戻り通路５ｄ、並びに負荷ボール転走溝５ｃとボール戻り通路５ｄとを接続するＵ字状の方向転換路１６によって、サーキット状のボール循環経路が形成される。このボール循環経路にリテーナバンド８に保持された複数のボール３が収容される。移動ブロック４を軌道レール１に対して相対的に移動させると、複数のボール３が、軌道レール１のボール転走溝１ａと移動ブロック４の負荷ボール転走溝５ｃとの間の負荷ボール転走路を転がり運動する。移動ブロック４の負荷ボール転走溝５ｃの一端まで転がったボール３は、エンドプレート６に設けられた掬上げ部で掬い上げられ、Ｕ字状の方向転換路１６を経由した後、ボール戻り通路５ｄに入る。ボール戻り通路５ｄを通過したボールは、反対側の方向転換路１６を経由した後、再び負荷ボール転走路に入る。サーキット状のボール循環経路は合計で四つ独立して設けられる。
【００２６】
図４はエンドプレート６の平面図を示し、図５は図４のV部拡大図を示す。エンドプレート６には、エンドプレート６を移動ブロック４の移動方向に貫通する潤滑剤供給孔２1が空けられる。潤滑剤供給孔２１には、ニップルを取り付けるためのねじ孔が加工される（図１参照）。エンドプレート６の外部からこの潤滑剤供給孔２１に潤滑剤が供給される。移動ブロック本体５の端面に接触するエンドプレート６の接触面６ａには、潤滑剤供給孔２１にその一端が接続される第一の潤滑剤供給溝２２が掘られる。第一の潤滑剤供給溝２２は、エンドプレート６の中心線に対して対称であり、潤滑剤供給孔２１から左右方向に伸びる。そして、エンドプレート６の左右の側壁部６ｂに設けられる方向転換路１６に向かって下方に伸び、上下二条の方向転換路１６の中間部分で二股に分岐し、最終的には上下二条の方向転換路１６に接続される。
【００２７】
潤滑剤は第一の潤滑剤供給溝２２と方向転換路１６との接続部分である排出口３０から方向転換路１６内に吐出する。第一の潤滑剤供給溝２２は、潤滑剤供給孔２１から二股に分岐する部分に向けて徐々に幅が狭くなり、二股に分岐したのちは一定の幅になる。移動ブロック本体５の端面と、第一の潤滑剤供給溝２２が掘られるエンドプレート６との間に、方向転換路１６に潤滑剤を供給するための潤滑剤供給経路が形成される。後述するように、この潤滑剤供給経路には潤滑剤としてグリースが供給される。第一の潤滑剤供給溝２２の幅が狭くなるのにしたがって、潤滑剤供給経路の断面積も潤滑剤供給孔２１から二股に分岐する部分に向けて徐々に小さくなる。
【００２８】
第一の潤滑剤供給溝２２の底面には、第一の潤滑剤供給溝２２よりも断面積の小さい第二の潤滑剤供給溝２３が掘り下げられる。第二の潤滑剤供給溝２３も第一の潤滑剤供給溝２２と同様に、エンドプレート６の中心線に対して対称であり、潤滑剤供給孔２１から左右方向に伸びる。そして、エンドプレート６の左右の側壁部６ｂそれぞれに設けられる方向転換路１６に向かって下方に伸び、上下二条の方向転換路１６の中間部分で二股に分岐し、その端部が上下二条の方向転換路１６に繋がる。第二の潤滑剤供給溝２３の経路長さは、第一の潤滑剤供給溝２２の経路長さに等しい。
【００２９】
図５において、第二の潤滑剤供給溝２３は斜線で示される。潤滑剤は第二の潤滑剤供給溝２３と方向転換路１６との接続部分である排出口３０から方向転換路１６内に吐出する。第二の潤滑剤供給溝２３は、潤滑剤供給孔２１から二股に分岐する部分に向けて徐々に幅が狭くなり、二股に分岐したのちは一定の幅になる。後述するように、潤滑剤として潤滑油を使用する場合、第一の潤滑剤供給溝２２にはアタッチメントが着脱可能に埋め込まれる。そして、アタッチメントと第二の潤滑剤供給溝２３との間に、方向転換路１６に潤滑油を供給するための潤滑剤供給経路が形成される。第二の潤滑剤供給溝２３の幅が狭くなるのにしたがって、この潤滑剤供給経路の断面積も潤滑剤供給孔２１から二股に分岐する部分に向けて徐々に小さくなる。
【００３０】
図６は、第二の潤滑剤供給溝２３の他の例を示す。この例では、第二の潤滑剤供給溝２３が分岐した後に一定の幅をもつが、第二の潤滑剤供給溝２３の排出口３０において、断面積が絞られている。分岐前の第二の潤滑剤供給溝２３は、一定の幅であってもよいし、分岐位置に向けて徐々に幅が狭くなってもよい。
【００３１】
図４に示されるように、エンドプレート６には、方向転換路１６が形成されている。エンドプレート６の方向転換路１６には、リテーナバンド８の連結部８ｂ（リテーナバンド８の幅方向の端部）の外周側を案内するリテーナ案内部３５が形成される。Ｒピース部にも、リテーナバンド８の連結部８ｂの内周側を案内するリテーナ案内部が形成される。エンドプレート６とＲピース部１７（図３参照）とを組み合わせると、方向転換路１６に沿ってリテーナ案内溝が形成される。第一及び第二の潤滑剤供給溝２２，２３の排出口３０は、エンドプレート６のリテーナ案内部３５に接続される。より正確には、排出口３０はリテーナ案内部３５に案内されるリテーナバンド８の連結部８ｂよりも僅かに内周側に設けられる。
【００３２】
図７は、エンドプレート６の方向転換路１６を移動するボール３及びリテーナバンド８を示す。ボール３は半円状の方向転換路１６を移動する際、遠心力によって方向転換路１６の外周側に接触しながら移動する。また、リテーナバンド８の連結部８ｂも方向転換路１６のリテーナ案内部３５内で撓まされるので、リテーナ案内部３５の外周側に沿って移動する。本実施形態によれば、排出口３０がリテーナ案内部３５に設けられるので、ボール３が方向転換路１６の外周側に接触しながら移動する際、排出口３０の段差によってボール３の移動が妨げられることがない。しかも、排出口３０はリテーナバンド８の連結部８ｂよりも僅かに内周側に設けられる（図４参照）ので、リテーナバンド８の連結部８ｂがリテーナ案内部３５の外周側に接触しながら移動する際、排出口３０の段差に連結部８ｂが引っ掛かることもない。
【００３３】
エンドプレート６は形状が複雑であるため、従来から樹脂を射出成型することで製造される。第一及び第二の潤滑剤供給溝２２，２３は、もともと射出成型されるエンドプレート６に形成するので、その製造は容易である。図４中符号２５は、エンドプレート６を移動ブロック本体５に取り付けるための貫通孔である。
【００３４】
図８は、第一の潤滑剤供給溝２２に嵌められるアタッチメント２６を示す。アタッチメント２６は、エンドプレート６よりも軟質の、ゴム又は樹脂（望ましくは軟質プラスチック）製の弾性体からなる。このアタッチメント２６はシート状の材料をプレスで打ち抜くか、又はウォータージェットカッタなどにより切断することで製造される。アタッチメント２６の平面形状は、第一の潤滑剤供給溝２２の平面形状と同じである。アタッチメント２６の表面側及び裏面側はいずれも平面に形成される。
【００３５】
図９は、第一の潤滑剤供給溝２２にさらに嵌められるアタッチメント２９を示す。図４に示されるように、この実施形態のエンドプレート６の接触面６ａの方向転換路１６が形成されている部分２７には段差があり、他の部分２８よりも一段下がっている（図１１参照）。一段下がった部分の段差を埋めるために、アタッチメント２９が設けられる。アタッチメント２９の平面形状は、エンドプレート６の一段上がった部分２８の第一の潤滑剤供給溝２２の平面形状と同じである。アタッチメント２９の表面側及び裏面側はいずれも平面に形成される。
【００３６】
なお、エンドプレート６の端面に段差がない場合には、アタッチメント２９は不要である。また、この実施形態においては、二種類の別体のアタッチメント２６，２９を重ねているが、二種類のアタッチメント２６，２９を一体にしてもよい。
【００３７】
図１０及び図１１は、エンドプレート６の第一の潤滑剤供給溝２２にアタッチメント２６，２９を埋め込んだ状態を示す。図１０には、エンドプレート６の第一の潤滑剤供給溝２２の右側のみにアタッチメントを埋め込んだ状態が示される。実際には第一の潤滑剤供給溝２２の右側及び左側の両方にアタッチメント２６，２９が埋め込まれる。アタッチメントを第一の潤滑剤供給溝２２に埋めると、第一の潤滑剤供給溝２２の断面の全体が塞がれる。その一方、アタッチメントを第一の潤滑剤供給溝２２に埋めても、第二の潤滑剤供給溝２３は塞がれることはない。第一の潤滑剤供給溝２２に埋め込まれたアタッチメント２６，２９は、第一の潤滑剤供給溝２２の底面と移動ブロック本体５の端面との間に挟まれる。アタッチメント２６，２９には締めしろがあり、アタッチメント２６，２９の厚みは、第一の潤滑剤供給溝２２の底面と移動ブロック本体５の端面との間のすき間よりも小さい。弾性体からなるアタッチメント２６，２９が、第一の潤滑剤供給溝２２の底面３１（図１２参照）に密着し、第二の潤滑剤供給溝２３が密封される。
【００３８】
図１１及び図１２に示されるように、第二の潤滑剤供給溝２３の両側に、第二の潤滑剤供給溝２３に沿って伸びる二条のリブ部３２を設けてもよい。リブ部３２は、第一の潤滑剤供給溝２２の底面３１から突出する。このようにリブ部３２を設けることにより、アタッチメント２６に締めしろを設けなくても、アタッチメント２６を変形させることができる。アタッチメント２６の変形量も大きくとれるので、第二の潤滑剤供給溝２３の密封性をさらに向上することができる。また、リブ部３２を設けないと、アタッチメント２６が変形して、第二の潤滑剤供給溝２３を埋めるおそれがある。リブ部３２を設けることで、アタッチメント２６が第二の潤滑剤供給溝２３を狭めることを防止できる。よって、一定の断面積の第二の潤滑剤供給溝２３が確実に得られる。
【００３９】
潤滑剤には、グリース（リチウム系グリース、ウレア系グリースなど）と潤滑油（摺動面油又はタービン油、ＩＳＯＶＧ３２〜６８など）の二種類がある。これらは相反する特性を持つので、潤滑剤としてグリースを使用するときは潤滑剤供給経路の断面積を広くする一方、潤滑剤として潤滑油を使用するときには潤滑剤供給経路の断面積を狭くする必要がある。グリースはゲル状で粘性が高い。それゆえ、低い圧力でグリースを供給するためには、潤滑剤供給経路の抵抗を小さくする必要がある。抵抗を小さくするためには、潤滑剤供給経路の断面積を大きく、かつ潤滑剤供給経路の長さを短くすればよい。他方、潤滑油は液体状であり、粘性が低くて、さらさらと潤滑剤供給経路を流れる。少量の潤滑油をグリース用の体積の大きな潤滑剤供給経路に流すと、潤滑剤供給経路が潤滑油で充満されずに圧力がかからない現象が生ずるので、全ての転動体循環経路に潤滑油を供給するのが困難になる。それゆえ、全ての転動体循環経路に潤滑油を供給するためには、潤滑剤供給経路の体積を小さくする必要がある。そのためには、潤滑剤供給経路の断面積を小さく、かつ潤滑剤供給経路の長さを短くすればよい。
【００４０】
つまり、潤滑剤としてグリースを供給するときには、潤滑剤供給経路の断面積を大きく、かつ潤滑剤供給経路を短くすればよく、その一方、潤滑剤として潤滑油を供給するときには、潤滑剤供給経路の断面積を小さく、かつ潤滑剤供給経路を短くすればよい。
【００４１】
グリース用の広い断面積の潤滑剤供給経路を設けるために、エンドプレート６には第一の潤滑剤供給溝２２が掘られる。第一の潤滑剤供給溝２２をグリース用の潤滑剤供給経路として使用するときには、第一の潤滑剤供給溝２２にはアタッチメント２６，２９が埋め込まれない。第一の潤滑剤供給溝２２には、第二の潤滑剤供給溝２３が掘られているので、第二の潤滑剤供給溝２３もグリース用の潤滑剤供給経路として利用される。
【００４２】
潤滑剤として潤滑油を使用するときには、図１３に示されるように、第一の潤滑剤供給溝２２にアタッチメント２６，２９が埋め込まれる。アタッチメント２６，２９で第一の潤滑剤供給溝２２を塞ぐと、潤滑剤供給経路として残るのは第二の潤滑剤供給溝２３だけになる。潤滑油用の潤滑剤供給経路は、第二の潤滑剤供給溝２３とアタッチメント２６，２９との間に形成される。潤滑油はポンプによって圧力をもって潤滑剤供給経路に供給されるので漏れ易い。アタッチメント２６，２９が潤滑剤供給経路の密封性を向上させるので、潤滑剤供給経路から潤滑油が漏れ出るのを防止することができる。
【００４３】
図５及び図６に示されるように、第二に潤滑剤供給溝２３によって形成される潤滑油用の潤滑剤供給経路は、排出口３０に向かって徐々に断面積が小さくなる部分を有するか、又は排出口３０において断面積が絞られている。潤滑剤供給経路に潤滑油を供給すると、あたかもホースの先端を絞れば水が勢いよく出るがごとく、排出口３０における潤滑油の流速が上がって排出口３０から潤滑油が勢いよく出る。よって、潤滑油をリテーナバンド８だけでなく、ボール３にもかけることができる。
【００４４】
図４に示されるように、本実施形態では、第一の潤滑剤供給溝２２によって形成されるグリース用の潤滑剤供給経路も、排出口３０に向かって徐々に断面積が小さくなる部分を有する。よって、排出口３０におけるグリースの流速を上げることができる。ただし、グリースの場合は、潤滑油の場合ほど排出口において流速を上げる必要はない。なぜならば、グリースは粘性が高いので、間欠的に潤滑剤供給経路に供給したとしても、グリース用の潤滑剤供給経路はグリースで常に満たされている。グリース用の潤滑剤供給経路にグリースを供給すると、排出口３０からグリースが徐々に出る。方向転換路１６内に出されたグリースは、ボール３の循環によってボールに届く。なお、粘性の高いグリースを潤滑剤供給経路に供給するときの抵抗を小さくするために、グリース用の潤滑剤供給経路の断面積を一定にしてもよい。
【００４５】
図１４は、潤滑油用の潤滑剤供給経路を示す。第一の潤滑剤供給溝２２に埋め込まれたアタッチメント２６，２９は、エンドプレート６と移動ブロック本体５の端面との間に介在される。エンドプレート６の潤滑油供給用のニップルから供給される潤滑油は、エンドプレート６の潤滑剤供給孔２１を通過した後、アタッチメント２６，２９と第二の潤滑剤供給溝２３との間に形成される潤滑剤供給経路３３を通過する。最終的には潤滑油はエンドプレート６の方向転換路１６に排出される。
【００４６】
図１５は、潤滑油用の潤滑剤供給経路の他の例を示す。この例では、移動ブロックが、負荷ボール転走溝及びボール戻り通路を有する移動ブロック本体４１と、移動ブロック本体４１の移動方向の端面に取り付けられ、負荷ボール転走溝とボール戻り通路を接続する方向転換路が形成されるエンドプレート４２と、移動ブロック本体４１とエンドプレート４２との間に挟まれる潤滑プレート４３と、を有する。潤滑プレート４３はエンドプレート４２に覆われている。
【００４７】
潤滑プレート４３の、エンドプレート４２に接触する接触面には、潤滑剤供給経路を形成する潤滑剤供給溝４４が掘られる。この潤滑剤供給溝４４の長手方向の一端が、エンドプレート４２の外部から潤滑剤が供給される潤滑剤供給孔４５に接続され、この潤滑剤供給溝の長手方向の他端が排出口に接続される。潤滑剤供給溝４４によって形成される潤滑剤供給経路は、排出口に向けて徐々に断面積が小さくなっていく部分を有してもよいし、排出口において断面積が絞られてもよい。潤滑剤供給経路４６を形成する潤滑剤供給溝は、この例のように、エンドプレート４２ではなく、エンドプレート４２に組み込まれる潤滑プレート４３に掘られてもよい。
【００４８】
なお、本発明は上記実施形態に具現化されるのに限られることはなく、本発明の要旨を変更しない範囲で種々変更可能である。例えば移動ブロック、軌道レールの形状・構造は種々変更可能であり、転動体として、ボールの替わりにローラを用いることも可能である。また、上記実施形態では、移動ブロック本体とエンドプレートとの間にアタッチメントを介在させて、潤滑油用の潤滑剤供給経路を形成しているが、アタッチメントを介在させることなく、移動ブロック本体とエンドプレートの潤滑剤供給溝との間に、潤滑油用の潤滑剤供給経路を形成してもよい。さらに、エンドプレートや潤滑プレート以外の部材（例えばエンドプレートとは分離して移動ブロックに装着される部材や、エンドプレートの外面に装着される部材）に潤滑剤供給経路を形成してもよい。さらに上記実施形態では、運動案内装置として、リニアガイドを使用した例について説明したが、本発明は曲線運動を案内する曲線運動案内装置に適用することができるほか、ボールスプライン、ローラスプラインにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施形態における運動案内装置の斜視図（一部断面図を含む）
【図２】運動案内装置の断面図（軌道レールと直交する方向の断面図）
【図３】ボール循環経路の断面図
【図４】エンドプレートの平面図
【図５】図４のV部拡大図
【図６】図４のV部拡大図
【図７】エンドプレートの方向転換路を移動するボール及びリテーナバンドを示す図
【図８】アタッチメントの平面図
【図９】アタッチメントの平面図
【図１０】アタッチメントが埋め込まれたエンドプレートの平面図
【図１１】アタッチメントが埋め込まれたエンドプレートの斜視図
【図１２】アタッチメントが埋め込まれたエンドプレートの断面図
【図１３】図５のXIII-XIII線断面図
【図１４】潤滑油用の潤滑剤供給経路を示す図（移動ブロックの側面図）
【図１５】潤滑油用の潤滑剤供給経路の他の例を示す図（移動ブロックの側面図）
【図１６】従来のグリースガンを用いた潤滑方法を示す斜視図
【図１７】従来の自動ポンプを用いた強制給油方法を示す斜視図
【符号の説明】
【００５０】
１…軌道レール（軌道部材）
１ａ…ボール転走溝（転動体転走部）
３…ボール（転動体）
４…移動ブロック
５…移動ブロック本体
５ｃ…負荷ボール転走溝（負荷転動体転走部）
５ｄ…ボール戻り通路（転動体戻り通路）
６…エンドプレート（蓋部材）
６ａ…接触面
８…リテーナバンド
８ａ…スペーサ
８ｂ…連結部（リテーナバンドの幅方向の端部）
１６…方向転換路
２１…潤滑剤供給孔
２２…第一の潤滑剤供給溝（潤滑剤供給溝）
２３…第二の潤滑剤供給溝（潤滑剤供給溝）
３０…排出口
３３，４６…転動体循環経路
３５…リテーナ案内部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テーブルなどの移動体が直線又は曲線運動するのを案内するリニアガイド、スプラインなどの運動案内装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
テーブルなどの移動体の直線運動や曲線運動を案内するための機械要素として、案内部分にボール、ローラなどの転動体を介在させた運動案内装置は、軽快な動きが得られるので、ロボット、工作機械、半導体・液晶製造装置、医療機器などのさまざまな分野で利用されている。
【０００３】
この運動案内装置は、ベースに取り付けられる軌道レールと、軌道レールに相対運動可能に組み付けられると共に移動体が取り付けられる移動ブロックとを有する。軌道レールには、長手方向に沿って伸びる転動体転走部が形成される。移動ブロックには、転動体転走部に対向する負荷転動体転走部が形成されると共に、転動体を循環させる転動体循環経路が設けられる。軌道レールのボール転走部と移動ブロックの負荷ボール転走溝との間には、転動体が介在される。軌道レールに対して移動ブロックが相対的に直線運動すると、軌道レールと移動ブロックとの間に介在された転動体が転がり運動する。
【０００４】
このような転がり型の運動案内装置を使用する際には、良好な潤滑、すなわち、転動体と転動面の間に油の膜を作り、金属と金属が直接接触するのを防ぐ必要がある。無給油のままで使用すると、転動体及び転走面の摩耗が増加し、早期寿命の原因となるからである。
【０００５】
運動案内装置の潤滑方法には、グリースガン、手動ポンプなどによる手動給脂方法と、自動ポンプによる強制給油方法がある。例えば図１６に示される手動給脂方法では、グリースガン６５を使用して、ニップル６６から運動案内装置に定期的にグリースを給脂する。移動ブロックの端面に取り付けられるエンドプレート６４には、ニップルから転動体循環経路に繋がる潤滑剤供給経路が設けられる（例えば、特許文献１参照）。図１７に示されるように、強制給油方法は、自動ポンプにより定期的に一定量の潤滑油を強制的に給油する給油方法である。主に潤滑油による潤滑に用いられる。この強制給油方法でも、手動給脂方法と同様に、エンドプレート６４の潤滑剤供給経路を介して転動体循環経路に潤滑油が供給される。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−０８３５００号公報（段落００１４参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、近年、環境への影響を考慮して、潤滑剤の使用量が少量になりつつある。少量の潤滑剤を転動体循環経路に供給しても、潤滑剤供給経路の排出口から勢いよく潤滑剤がでない。こうなると、転動体循環経路の周囲が濡れるだけで、転動体まで潤滑剤が届き難くなる。
【０００８】
そこで本発明は、潤滑剤供給経路の排出口から転動体循環経路内に勢いよく潤滑剤を出すことができる運動案内装置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】
【０００９】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照番号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものでない。
【００１０】
上記課題を解決するために請求項１に記載の発明は、長手方向に沿って伸びる転動体転走部(1a)が形成される軌道部材(1)と、前記転動体転走部(1a)に対向する負荷転動体転走部(5c)が形成されると共に、前記負荷転動体転走部(5c)と略平行に伸びる転動体戻り通路(5d)を含む転動体循環経路を有する移動ブロック(4)と、前記転動体循環経路に配列される複数の転動体(3)と、を備える運動案内装置において、前記移動ブロック(4)には、前記転動体循環経路に潤滑剤を供給するための潤滑剤供給経路(33,46)が設けられ、前記潤滑剤供給経路(33,46)は、前記転動体循環経路に接続される排出口(30)における断面積が他の部分の断面積よりも小さいことを特徴とする運動案内装置である。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の運動案内装置において、前記潤滑剤供給経路(33,46)は、前記排出口(30)に向かって徐々に断面積が小さくなる部分を有するか、又は前記排出口(30)において断面積が絞られていることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の運動案内装置において、前記移動ブロック(4)は、前記負荷転動体転走部(5c)及び前記転動体戻り通路(5d)を有する移動ブロック本体(5)と、前記移動ブロック本体(5)の移動方向の端面に取り付けられ、前記負荷転動体転走部(5c)と前記転動体戻り通路(5d)を接続する方向転換路(16)が形成される蓋部材(6)と、を有し、前記蓋部材(6)の、前記移動ブロック本体(4)に接触する接触面(6a)に、前記転動体循環経路に潤滑剤を供給するための潤滑剤供給溝(22,23)が掘られ、前記潤滑剤供給溝(22,23)の長手方向の一端が、前記蓋部材(6)の外部から潤滑剤が供給される潤滑剤供給孔(21)に接続され、前記潤滑剤供給溝(22,23)の長手方向の他端に前記排出口(30)が設けられ、前記潤滑剤供給溝(22,23)によって形成される前記潤滑剤供給経路(33)は、前記他端において断面積が絞られていることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の運動案内装置において、前記移動ブロック(4)は、前記負荷転動体転走部(5c)及び前記転動体戻り通路(5d)を有する移動ブロック本体(5)と、前記移動ブロック本体(5)の移動方向の端面に取り付けられ、前記負荷転動体転走部(5c)と前記転動体戻り通路(5d)を接続する方向転換路(16)が形成される蓋部材(6)と、を有し、前記蓋部材(6)の、前記移動ブロック本体(4)に接触する接触面(6a)に、前記転動体循環経路に潤滑剤を供給するための潤滑剤供給溝(22,23)が掘られ、前記潤滑剤供給溝(22,23)の長手方向の一端が、前記蓋部材(6)の外部から潤滑剤が供給される潤滑剤供給孔(21)に接続され、前記潤滑剤供給溝(22,23)の長手方向の他端に前記排出口(30)が設けられ、前記潤滑剤供給溝(22,23)によって形成される前記潤滑剤供給経路(33)は、前記一端から前記他端に向けて徐々に断面積が小さくなっていく部分を有することを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の運動案内装置において、前記転動体(3)は帯状のリテーナバンド(8)により一連に回転自在に保持され、前記蓋部材(6)の前記方向転換路(16)には、前記リテーナバンド(8)の幅方向の端部(8b)を案内するリテーナ案内部(35)が形成され、前記潤滑剤供給経路(33)の前記排出口(30)は、前記方向転換路(16)の前記リテーナ案内部(35)に接続されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１又は２に記載の発明によれば、潤滑剤供給経路の排出口における断面積が他の部分の断面積よりも小さいので、あたかもホースの先端を絞れば水が勢いよく出るがごとく、排出口から潤滑剤を勢いよく出すことができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、潤滑剤供給経路の断面積を排出口において狭めるので、潤滑剤供給経路の排出口において潤滑剤の流速を上げることができる。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、潤滑剤供給経路の断面積を排出口に向けて徐々に狭めるので、潤滑剤供給経路の圧力損失を低減することができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、潤滑剤供給経路の排出口が方向転換路のリテーナ案内部に設けられるので、方向転換路の転動体との接触面に排出口が設けられることがない。よって、排出口が段差になって転動体が移動するのを妨げることがない。そして、転動体から離れたリテーナ案内部に排出口を設けたとしても、排出口から潤滑剤が勢いよくでるので、転動体に潤滑剤を届かせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１及び図２は、本発明の第一の実施形態における運動案内装置を示す。図１は運動案内装置の斜視図を示し、図２は運動案内装置の断面図を示し、図３は運動案内装置のボール循環経路の断面図を示す。この実施形態の運動案内装置は、リニアガイドと呼ばれ、ベースに対してテーブル等の移動体が往復直線運動するのを案内する。案内部分には、転動体として複数のボールが介在される。
【００２０】
ベースには、軌道部材としての軌道レール１が取り付けられる。軌道レール１には、軌道レール１をボルト等の結合手段によりベースに固定するための取付け孔２が空けられる。軌道レール１は、断面略四角形状で細長く直線状に伸びる。軌道レール１の左右側面には、転動体転走部として、長手方向に沿って伸びる例えば二条のボール転走溝１ａが形成される。ボール転走溝１ａの断面形状は単一の円弧からなるサーキュラーアーチ溝形状であるか、二つの円弧からなるゴシックアーチ溝形状である。ボール転走溝１ａの条数、ボール転走溝とボールとの接触角は、運動案内装置の負荷荷重に応じてさまざまに設定される。ボール３が転がり運動するので、ボール転走溝１ａは表面粗さが小さくかつ強度が強くなるように加工される。
【００２１】
図２に示されるように、軌道レール１には、移動ブロック４が複数のボール３を介して相対運動可能に組み付けられる。移動ブロック４は、金属製の移動ブロック本体５と、移動ブロック４の移動方向の両端部に設けられる樹脂製の一対のエンドプレート６とから構成される。移動ブロック本体５は、その全体が鞍形状に形成され、軌道レール１の上面に対向する中央部５ａと、中央部５ａの幅方向の両端部から下方に垂れさがり、軌道レール１の左右側面に対向する側壁部５ｂと、を有する。移動ブロック本体５の左右それぞれの側壁部５ｂの内面には、軌道レール１のボール転走溝１ａに対向する負荷転動体転走溝として、上下に二条の負荷ボール転走溝５ｃが形成される。この負荷ボール転走溝５ｃ上も複数のボール３が転がり運動するので、負荷ボール転走溝５ｃは表面粗さが小さくかつ強度が大きくなるように加工される。
【００２２】
図１に示されるように、複数のボール３はボール循環経路ごとに、リテーナバンド８によって一連に連結される。複数のボール３間には円筒形状の複数のスペーサ８ａが介在される。複数のスペーサ８ａはその側面が一対の帯状の連結部８ｂによって連結される。帯状の連結部８ｂ及び複数のスペーサ８ａによって、リテーナバンド８には、ボール３を保持するためのポケットが形成される。図２に示されるように、ボール３の進行方向からみて連結部８ｂはボール３よりも外側にはみ出す。移動ブロック本体５の負荷ボール転走溝５ｃの両側には、このボール３よりもはみ出した連結部８ｂを案内するための案内溝が加工される。案内溝１０は、移動ブロック本体に一体に成型した樹脂成型体１１に加工される。この案内溝１０は、軌道レール１から移動ブロック４を外した際に移動ブロック４の負荷ボール転走溝５ｃからボール３が脱落するのを防止する。
【００２３】
図２に示されるように、移動ブロック本体５の左右それぞれの側壁部５ｂには、転動体戻り通路として、負荷ボール転走溝５ｃと平行に伸びるボール戻り通路５ｄが設けられる。ボール戻り通路５ｄは負荷ボール転走溝５ｃと同じ数だけ設けられる。ボール戻り通路５ｄの直径はボール３の直径よりも大きいので、ボール戻り通路５ｄではボール３が荷重を受けることがない。ボール３は、後続のボール３に押されながら、又はリテーナバンド８を介して前方のボール３に引っ張られながら、ボール戻り通路５ｄを移動する。ボール戻り通路５ｄは、移動ブロック本体５に空けた貫通孔１２内に樹脂成型体１３を一体に成型することで形成される。ボール戻り通路５ｄにも、リテーナバンド８の連結部８ｂを案内するための案内溝１４が加工される。
【００２４】
移動ブロック本体５の移動方向の両端には、蓋部材として、エンドプレート６が装着される。図３に示されるように、エンドプレート６には、負荷ボール転走溝５ｃとボール戻り通路５ｄを接続するＵ字状の方向転換路１６が形成される。より詳しくは、エンドプレート６には、方向転換路１６の外周側が形成される。移動ブロック本体５の端面には、方向転換路１６の内周側を構成するＲピース部１７が一体に射出成型される。エンドプレート６とＲピース部１７とを組み合わせて方向転換路１６が形成される。
【００２５】
直線状に伸びる負荷ボール転走溝５ｃ、負荷ボール転走溝５ｃと平行に伸びるボール戻り通路５ｄ、並びに負荷ボール転走溝５ｃとボール戻り通路５ｄとを接続するＵ字状の方向転換路１６によって、サーキット状のボール循環経路が形成される。このボール循環経路にリテーナバンド８に保持された複数のボール３が収容される。移動ブロック４を軌道レール１に対して相対的に移動させると、複数のボール３が、軌道レール１のボール転走溝１ａと移動ブロック４の負荷ボール転走溝５ｃとの間の負荷ボール転走路を転がり運動する。移動ブロック４の負荷ボール転走溝５ｃの一端まで転がったボール３は、エンドプレート６に設けられた掬上げ部で掬い上げられ、Ｕ字状の方向転換路１６を経由した後、ボール戻り通路５ｄに入る。ボール戻り通路５ｄを通過したボールは、反対側の方向転換路１６を経由した後、再び負荷ボール転走路に入る。サーキット状のボール循環経路は合計で四つ独立して設けられる。
【００２６】
図４はエンドプレート６の平面図を示し、図５は図４のV部拡大図を示す。エンドプレート６には、エンドプレート６を移動ブロック４の移動方向に貫通する潤滑剤供給孔２1が空けられる。潤滑剤供給孔２１には、ニップルを取り付けるためのねじ孔が加工される（図１参照）。エンドプレート６の外部からこの潤滑剤供給孔２１に潤滑剤が供給される。移動ブロック本体５の端面に接触するエンドプレート６の接触面６ａには、潤滑剤供給孔２１にその一端が接続される第一の潤滑剤供給溝２２が掘られる。第一の潤滑剤供給溝２２は、エンドプレート６の中心線に対して対称であり、潤滑剤供給孔２１から左右方向に伸びる。そして、エンドプレート６の左右の側壁部６ｂに設けられる方向転換路１６に向かって下方に伸び、上下二条の方向転換路１６の中間部分で二股に分岐し、最終的には上下二条の方向転換路１６に接続される。
【００２７】
潤滑剤は第一の潤滑剤供給溝２２と方向転換路１６との接続部分である排出口３０から方向転換路１６内に吐出する。第一の潤滑剤供給溝２２は、潤滑剤供給孔２１から二股に分岐する部分に向けて徐々に幅が狭くなり、二股に分岐したのちは一定の幅になる。移動ブロック本体５の端面と、第一の潤滑剤供給溝２２が掘られるエンドプレート６との間に、方向転換路１６に潤滑剤を供給するための潤滑剤供給経路が形成される。後述するように、この潤滑剤供給経路には潤滑剤としてグリースが供給される。第一の潤滑剤供給溝２２の幅が狭くなるのにしたがって、潤滑剤供給経路の断面積も潤滑剤供給孔２１から二股に分岐する部分に向けて徐々に小さくなる。
【００２８】
第一の潤滑剤供給溝２２の底面には、第一の潤滑剤供給溝２２よりも断面積の小さい第二の潤滑剤供給溝２３が掘り下げられる。第二の潤滑剤供給溝２３も第一の潤滑剤供給溝２２と同様に、エンドプレート６の中心線に対して対称であり、潤滑剤供給孔２１から左右方向に伸びる。そして、エンドプレート６の左右の側壁部６ｂそれぞれに設けられる方向転換路１６に向かって下方に伸び、上下二条の方向転換路１６の中間部分で二股に分岐し、その端部が上下二条の方向転換路１６に繋がる。第二の潤滑剤供給溝２３の経路長さは、第一の潤滑剤供給溝２２の経路長さに等しい。
【００２９】
図５において、第二の潤滑剤供給溝２３は斜線で示される。潤滑剤は第二の潤滑剤供給溝２３と方向転換路１６との接続部分である排出口３０から方向転換路１６内に吐出する。第二の潤滑剤供給溝２３は、潤滑剤供給孔２１から二股に分岐する部分に向けて徐々に幅が狭くなり、二股に分岐したのちは一定の幅になる。後述するように、潤滑剤として潤滑油を使用する場合、第一の潤滑剤供給溝２２にはアタッチメントが着脱可能に埋め込まれる。そして、アタッチメントと第二の潤滑剤供給溝２３との間に、方向転換路１６に潤滑油を供給するための潤滑剤供給経路が形成される。第二の潤滑剤供給溝２３の幅が狭くなるのにしたがって、この潤滑剤供給経路の断面積も潤滑剤供給孔２１から二股に分岐する部分に向けて徐々に小さくなる。
【００３０】
図６は、第二の潤滑剤供給溝２３の他の例を示す。この例では、第二の潤滑剤供給溝２３が分岐した後に一定の幅をもつが、第二の潤滑剤供給溝２３の排出口３０において、断面積が絞られている。分岐前の第二の潤滑剤供給溝２３は、一定の幅であってもよいし、分岐位置に向けて徐々に幅が狭くなってもよい。
【００３１】
図４に示されるように、エンドプレート６には、方向転換路１６が形成されている。エンドプレート６の方向転換路１６には、リテーナバンド８の連結部８ｂ（リテーナバンド８の幅方向の端部）の外周側を案内するリテーナ案内部３５が形成される。Ｒピース部にも、リテーナバンド８の連結部８ｂの内周側を案内するリテーナ案内部が形成される。エンドプレート６とＲピース部１７（図３参照）とを組み合わせると、方向転換路１６に沿ってリテーナ案内溝が形成される。第一及び第二の潤滑剤供給溝２２，２３の排出口３０は、エンドプレート６のリテーナ案内部３５に接続される。より正確には、排出口３０はリテーナ案内部３５に案内されるリテーナバンド８の連結部８ｂよりも僅かに内周側に設けられる。
【００３２】
図７は、エンドプレート６の方向転換路１６を移動するボール３及びリテーナバンド８を示す。ボール３は半円状の方向転換路１６を移動する際、遠心力によって方向転換路１６の外周側に接触しながら移動する。また、リテーナバンド８の連結部８ｂも方向転換路１６のリテーナ案内部３５内で撓まされるので、リテーナ案内部３５の外周側に沿って移動する。本実施形態によれば、排出口３０がリテーナ案内部３５に設けられるので、ボール３が方向転換路１６の外周側に接触しながら移動する際、排出口３０の段差によってボール３の移動が妨げられることがない。しかも、排出口３０はリテーナバンド８の連結部８ｂよりも僅かに内周側に設けられる（図４参照）ので、リテーナバンド８の連結部８ｂがリテーナ案内部３５の外周側に接触しながら移動する際、排出口３０の段差に連結部８ｂが引っ掛かることもない。
【００３３】
エンドプレート６は形状が複雑であるため、従来から樹脂を射出成型することで製造される。第一及び第二の潤滑剤供給溝２２，２３は、もともと射出成型されるエンドプレート６に形成するので、その製造は容易である。図４中符号２５は、エンドプレート６を移動ブロック本体５に取り付けるための貫通孔である。
【００３４】
図８は、第一の潤滑剤供給溝２２に嵌められるアタッチメント２６を示す。アタッチメント２６は、エンドプレート６よりも軟質の、ゴム又は樹脂（望ましくは軟質プラスチック）製の弾性体からなる。このアタッチメント２６はシート状の材料をプレスで打ち抜くか、又はウォータージェットカッタなどにより切断することで製造される。アタッチメント２６の平面形状は、第一の潤滑剤供給溝２２の平面形状と同じである。アタッチメント２６の表面側及び裏面側はいずれも平面に形成される。
【００３５】
図９は、第一の潤滑剤供給溝２２にさらに嵌められるアタッチメント２９を示す。図４に示されるように、この実施形態のエンドプレート６の接触面６ａの方向転換路１６が形成されている部分２７には段差があり、他の部分２８よりも一段下がっている（図１１参照）。一段下がった部分の段差を埋めるために、アタッチメント２９が設けられる。アタッチメント２９の平面形状は、エンドプレート６の一段上がった部分２８の第一の潤滑剤供給溝２２の平面形状と同じである。アタッチメント２９の表面側及び裏面側はいずれも平面に形成される。
【００３６】
なお、エンドプレート６の端面に段差がない場合には、アタッチメント２９は不要である。また、この実施形態においては、二種類の別体のアタッチメント２６，２９を重ねているが、二種類のアタッチメント２６，２９を一体にしてもよい。
【００３７】
図１０及び図１１は、エンドプレート６の第一の潤滑剤供給溝２２にアタッチメント２６，２９を埋め込んだ状態を示す。図１０には、エンドプレート６の第一の潤滑剤供給溝２２の右側のみにアタッチメントを埋め込んだ状態が示される。実際には第一の潤滑剤供給溝２２の右側及び左側の両方にアタッチメント２６，２９が埋め込まれる。アタッチメントを第一の潤滑剤供給溝２２に埋めると、第一の潤滑剤供給溝２２の断面の全体が塞がれる。その一方、アタッチメントを第一の潤滑剤供給溝２２に埋めても、第二の潤滑剤供給溝２３は塞がれることはない。第一の潤滑剤供給溝２２に埋め込まれたアタッチメント２６，２９は、第一の潤滑剤供給溝２２の底面と移動ブロック本体５の端面との間に挟まれる。アタッチメント２６，２９には締めしろがあり、アタッチメント２６，２９の厚みは、第一の潤滑剤供給溝２２の底面と移動ブロック本体５の端面との間のすき間よりも小さい。弾性体からなるアタッチメント２６，２９が、第一の潤滑剤供給溝２２の底面３１（図１２参照）に密着し、第二の潤滑剤供給溝２３が密封される。
【００３８】
図１１及び図１２に示されるように、第二の潤滑剤供給溝２３の両側に、第二の潤滑剤供給溝２３に沿って伸びる二条のリブ部３２を設けてもよい。リブ部３２は、第一の潤滑剤供給溝２２の底面３１から突出する。このようにリブ部３２を設けることにより、アタッチメント２６に締めしろを設けなくても、アタッチメント２６を変形させることができる。アタッチメント２６の変形量も大きくとれるので、第二の潤滑剤供給溝２３の密封性をさらに向上することができる。また、リブ部３２を設けないと、アタッチメント２６が変形して、第二の潤滑剤供給溝２３を埋めるおそれがある。リブ部３２を設けることで、アタッチメント２６が第二の潤滑剤供給溝２３を狭めることを防止できる。よって、一定の断面積の第二の潤滑剤供給溝２３が確実に得られる。
【００３９】
潤滑剤には、グリース（リチウム系グリース、ウレア系グリースなど）と潤滑油（摺動面油又はタービン油、ＩＳＯＶＧ３２〜６８など）の二種類がある。これらは相反する特性を持つので、潤滑剤としてグリースを使用するときは潤滑剤供給経路の断面積を広くする一方、潤滑剤として潤滑油を使用するときには潤滑剤供給経路の断面積を狭くする必要がある。グリースはゲル状で粘性が高い。それゆえ、低い圧力でグリースを供給するためには、潤滑剤供給経路の抵抗を小さくする必要がある。抵抗を小さくするためには、潤滑剤供給経路の断面積を大きく、かつ潤滑剤供給経路の長さを短くすればよい。他方、潤滑油は液体状であり、粘性が低くて、さらさらと潤滑剤供給経路を流れる。少量の潤滑油をグリース用の体積の大きな潤滑剤供給経路に流すと、潤滑剤供給経路が潤滑油で充満されずに圧力がかからない現象が生ずるので、全ての転動体循環経路に潤滑油を供給するのが困難になる。それゆえ、全ての転動体循環経路に潤滑油を供給するためには、潤滑剤供給経路の体積を小さくする必要がある。そのためには、潤滑剤供給経路の断面積を小さく、かつ潤滑剤供給経路の長さを短くすればよい。
【００４０】
つまり、潤滑剤としてグリースを供給するときには、潤滑剤供給経路の断面積を大きく、かつ潤滑剤供給経路を短くすればよく、その一方、潤滑剤として潤滑油を供給するときには、潤滑剤供給経路の断面積を小さく、かつ潤滑剤供給経路を短くすればよい。
【００４１】
グリース用の広い断面積の潤滑剤供給経路を設けるために、エンドプレート６には第一の潤滑剤供給溝２２が掘られる。第一の潤滑剤供給溝２２をグリース用の潤滑剤供給経路として使用するときには、第一の潤滑剤供給溝２２にはアタッチメント２６，２９が埋め込まれない。第一の潤滑剤供給溝２２には、第二の潤滑剤供給溝２３が掘られているので、第二の潤滑剤供給溝２３もグリース用の潤滑剤供給経路として利用される。
【００４２】
潤滑剤として潤滑油を使用するときには、図１３に示されるように、第一の潤滑剤供給溝２２にアタッチメント２６，２９が埋め込まれる。アタッチメント２６，２９で第一の潤滑剤供給溝２２を塞ぐと、潤滑剤供給経路として残るのは第二の潤滑剤供給溝２３だけになる。潤滑油用の潤滑剤供給経路は、第二の潤滑剤供給溝２３とアタッチメント２６，２９との間に形成される。潤滑油はポンプによって圧力をもって潤滑剤供給経路に供給されるので漏れ易い。アタッチメント２６，２９が潤滑剤供給経路の密封性を向上させるので、潤滑剤供給経路から潤滑油が漏れ出るのを防止することができる。
【００４３】
図５及び図６に示されるように、第二に潤滑剤供給溝２３によって形成される潤滑油用の潤滑剤供給経路は、排出口３０に向かって徐々に断面積が小さくなる部分を有するか、又は排出口３０において断面積が絞られている。潤滑剤供給経路に潤滑油を供給すると、あたかもホースの先端を絞れば水が勢いよく出るがごとく、排出口３０における潤滑油の流速が上がって排出口３０から潤滑油が勢いよく出る。よって、潤滑油をリテーナバンド８だけでなく、ボール３にもかけることができる。
【００４４】
図４に示されるように、本実施形態では、第一の潤滑剤供給溝２２によって形成されるグリース用の潤滑剤供給経路も、排出口３０に向かって徐々に断面積が小さくなる部分を有する。よって、排出口３０におけるグリースの流速を上げることができる。ただし、グリースの場合は、潤滑油の場合ほど排出口において流速を上げる必要はない。なぜならば、グリースは粘性が高いので、間欠的に潤滑剤供給経路に供給したとしても、グリース用の潤滑剤供給経路はグリースで常に満たされている。グリース用の潤滑剤供給経路にグリースを供給すると、排出口３０からグリースが徐々に出る。方向転換路１６内に出されたグリースは、ボール３の循環によってボールに届く。なお、粘性の高いグリースを潤滑剤供給経路に供給するときの抵抗を小さくするために、グリース用の潤滑剤供給経路の断面積を一定にしてもよい。
【００４５】
図１４は、潤滑油用の潤滑剤供給経路を示す。第一の潤滑剤供給溝２２に埋め込まれたアタッチメント２６，２９は、エンドプレート６と移動ブロック本体５の端面との間に介在される。エンドプレート６の潤滑油供給用のニップルから供給される潤滑油は、エンドプレート６の潤滑剤供給孔２１を通過した後、アタッチメント２６，２９と第二の潤滑剤供給溝２３との間に形成される潤滑剤供給経路３３を通過する。最終的には潤滑油はエンドプレート６の方向転換路１６に排出される。
【００４６】
図１５は、潤滑油用の潤滑剤供給経路の他の例を示す。この例では、移動ブロックが、負荷ボール転走溝及びボール戻り通路を有する移動ブロック本体４１と、移動ブロック本体４１の移動方向の端面に取り付けられ、負荷ボール転走溝とボール戻り通路を接続する方向転換路が形成されるエンドプレート４２と、移動ブロック本体４１とエンドプレート４２との間に挟まれる潤滑プレート４３と、を有する。潤滑プレート４３はエンドプレート４２に覆われている。
【００４７】
潤滑プレート４３の、エンドプレート４２に接触する接触面には、潤滑剤供給経路を形成する潤滑剤供給溝４４が掘られる。この潤滑剤供給溝４４の長手方向の一端が、エンドプレート４２の外部から潤滑剤が供給される潤滑剤供給孔４５に接続され、この潤滑剤供給溝の長手方向の他端が排出口に接続される。潤滑剤供給溝４４によって形成される潤滑剤供給経路は、排出口に向けて徐々に断面積が小さくなっていく部分を有してもよいし、排出口において断面積が絞られてもよい。潤滑剤供給経路４６を形成する潤滑剤供給溝は、この例のように、エンドプレート４２ではなく、エンドプレート４２に組み込まれる潤滑プレート４３に掘られてもよい。
【００４８】
なお、本発明は上記実施形態に具現化されるのに限られることはなく、本発明の要旨を変更しない範囲で種々変更可能である。例えば移動ブロック、軌道レールの形状・構造は種々変更可能であり、転動体として、ボールの替わりにローラを用いることも可能である。また、上記実施形態では、移動ブロック本体とエンドプレートとの間にアタッチメントを介在させて、潤滑油用の潤滑剤供給経路を形成しているが、アタッチメントを介在させることなく、移動ブロック本体とエンドプレートの潤滑剤供給溝との間に、潤滑油用の潤滑剤供給経路を形成してもよい。さらに、エンドプレートや潤滑プレート以外の部材（例えばエンドプレートとは分離して移動ブロックに装着される部材や、エンドプレートの外面に装着される部材）に潤滑剤供給経路を形成してもよい。さらに上記実施形態では、運動案内装置として、リニアガイドを使用した例について説明したが、本発明は曲線運動を案内する曲線運動案内装置に適用することができるほか、ボールスプライン、ローラスプラインにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施形態における運動案内装置の斜視図（一部断面図を含む）
【図２】運動案内装置の断面図（軌道レールと直交する方向の断面図）
【図３】ボール循環経路の断面図
【図４】エンドプレートの平面図
【図５】図４のV部拡大図
【図６】図４のV部拡大図
【図７】エンドプレートの方向転換路を移動するボール及びリテーナバンドを示す図
【図８】アタッチメントの平面図
【図９】アタッチメントの平面図
【図１０】アタッチメントが埋め込まれたエンドプレートの平面図
【図１１】アタッチメントが埋め込まれたエンドプレートの斜視図
【図１２】アタッチメントが埋め込まれたエンドプレートの断面図
【図１３】図５のXIII-XIII線断面図
【図１４】潤滑油用の潤滑剤供給経路を示す図（移動ブロックの側面図）
【図１５】潤滑油用の潤滑剤供給経路の他の例を示す図（移動ブロックの側面図）
【図１６】従来のグリースガンを用いた潤滑方法を示す斜視図
【図１７】従来の自動ポンプを用いた強制給油方法を示す斜視図
【符号の説明】
【００５０】
１…軌道レール（軌道部材）
１ａ…ボール転走溝（転動体転走部）
３…ボール（転動体）
４…移動ブロック
５…移動ブロック本体
５ｃ…負荷ボール転走溝（負荷転動体転走部）
５ｄ…ボール戻り通路（転動体戻り通路）
６…エンドプレート（蓋部材）
６ａ…接触面
８…リテーナバンド
８ａ…スペーサ
８ｂ…連結部（リテーナバンドの幅方向の端部）
１６…方向転換路
２１…潤滑剤供給孔
２２…第一の潤滑剤供給溝（潤滑剤供給溝）
２３…第二の潤滑剤供給溝（潤滑剤供給溝）
３０…排出口
３３，４６…転動体循環経路
３５…リテーナ案内部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向に沿って伸びる転動体転走部が形成される軌道部材と、前記転動体転走部に対向する負荷転動体転走部が形成されると共に、前記負荷転動体転走部と略平行に伸びる転動体戻り通路を含む転動体循環経路を有する移動ブロックと、前記転動体循環経路に配列される複数の転動体と、を備える運動案内装置において、
前記移動ブロックには、前記転動体循環経路に潤滑剤を供給するための潤滑剤供給経路が設けられ、
前記潤滑剤供給経路は、前記転動体循環経路に接続される排出口における断面積が、他の部分の断面積よりも小さいことを特徴とする運動案内装置。
【請求項２】
前記潤滑剤供給経路は、前記排出口に向かって徐々に断面積が小さくなる部分を有するか、又は前記排出口において断面積が絞られていることを特徴とする請求項１に記載の運動案内装置。
【請求項３】
前記移動ブロックは、前記負荷転動体転走部及び前記転動体戻り通路を有する移動ブロック本体と、前記移動ブロック本体の移動方向の端面に取り付けられ、前記負荷転動体転走部と前記転動体戻り通路を接続する方向転換路が形成される蓋部材と、を有し、
前記蓋部材の、前記移動ブロック本体に接触する接触面に、前記転動体循環経路に潤滑剤を供給するための潤滑剤供給溝が掘られ、
前記潤滑剤供給溝の長手方向の一端が、前記蓋部材の外部から潤滑剤が供給される潤滑剤供給孔に接続され、前記潤滑剤供給溝の長手方向の他端に前記排出口が設けられ、
前記潤滑剤供給溝によって形成される前記潤滑剤供給経路は、前記他端において断面積が絞られていることを特徴とする請求項１又は２に記載の運動案内装置。
【請求項４】
前記移動ブロックは、前記負荷転動体転走部及び前記転動体戻り通路を有する移動ブロック本体と、前記移動ブロック本体の移動方向の端面に取り付けられ、前記負荷転動体転走部と前記転動体戻り通路を接続する方向転換路が形成される蓋部材と、を有し、
前記蓋部材の、前記移動ブロック本体に接触する接触面に、前記転動体循環経路に潤滑剤を供給するための潤滑剤供給溝が掘られ、
前記潤滑剤供給溝の長手方向の一端が、前記蓋部材の外部から潤滑剤が供給される潤滑剤供給孔に接続され、前記潤滑剤供給溝の長手方向の他端に前記排出口が設けられ、
前記潤滑剤供給溝によって形成される前記潤滑剤供給経路は、前記一端から前記他端に向けて徐々に断面積が小さくなっていく部分を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の運動案内装置。
【請求項５】
前記転動体は帯状のリテーナバンドにより一連に回転自在に保持され、
前記蓋部材の前記方向転換路には、前記リテーナバンドの幅方向の端部を案内するリテーナ案内部が形成され、
前記潤滑剤供給経路の前記排出口は、前記方向転換路の前記リテーナ案内部に接続されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の運動案内装置。
【請求項１】
長手方向に沿って伸びる転動体転走部が形成される軌道部材と、前記転動体転走部に対向する負荷転動体転走部が形成されると共に、前記負荷転動体転走部と略平行に伸びる転動体戻り通路を含む転動体循環経路を有する移動ブロックと、前記転動体循環経路に配列される複数の転動体と、を備える運動案内装置において、
前記移動ブロックには、前記転動体循環経路に潤滑剤を供給するための潤滑剤供給経路が設けられ、
前記潤滑剤供給経路は、前記転動体循環経路に接続される排出口における断面積が、他の部分の断面積よりも小さいことを特徴とする運動案内装置。
【請求項２】
前記潤滑剤供給経路は、前記排出口に向かって徐々に断面積が小さくなる部分を有するか、又は前記排出口において断面積が絞られていることを特徴とする請求項１に記載の運動案内装置。
【請求項３】
前記移動ブロックは、前記負荷転動体転走部及び前記転動体戻り通路を有する移動ブロック本体と、前記移動ブロック本体の移動方向の端面に取り付けられ、前記負荷転動体転走部と前記転動体戻り通路を接続する方向転換路が形成される蓋部材と、を有し、
前記蓋部材の、前記移動ブロック本体に接触する接触面に、前記転動体循環経路に潤滑剤を供給するための潤滑剤供給溝が掘られ、
前記潤滑剤供給溝の長手方向の一端が、前記蓋部材の外部から潤滑剤が供給される潤滑剤供給孔に接続され、前記潤滑剤供給溝の長手方向の他端に前記排出口が設けられ、
前記潤滑剤供給溝によって形成される前記潤滑剤供給経路は、前記他端において断面積が絞られていることを特徴とする請求項１又は２に記載の運動案内装置。
【請求項４】
前記移動ブロックは、前記負荷転動体転走部及び前記転動体戻り通路を有する移動ブロック本体と、前記移動ブロック本体の移動方向の端面に取り付けられ、前記負荷転動体転走部と前記転動体戻り通路を接続する方向転換路が形成される蓋部材と、を有し、
前記蓋部材の、前記移動ブロック本体に接触する接触面に、前記転動体循環経路に潤滑剤を供給するための潤滑剤供給溝が掘られ、
前記潤滑剤供給溝の長手方向の一端が、前記蓋部材の外部から潤滑剤が供給される潤滑剤供給孔に接続され、前記潤滑剤供給溝の長手方向の他端に前記排出口が設けられ、
前記潤滑剤供給溝によって形成される前記潤滑剤供給経路は、前記一端から前記他端に向けて徐々に断面積が小さくなっていく部分を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の運動案内装置。
【請求項５】
前記転動体は帯状のリテーナバンドにより一連に回転自在に保持され、
前記蓋部材の前記方向転換路には、前記リテーナバンドの幅方向の端部を案内するリテーナ案内部が形成され、
前記潤滑剤供給経路の前記排出口は、前記方向転換路の前記リテーナ案内部に接続されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の運動案内装置。
【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１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００８−８９０４５（Ｐ２００８−８９０４５Ａ）
【公開日】平成２０年４月１７日（２００８．４．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２６９５３８（Ｐ２００６−２６９５３８）
【出願日】平成１８年９月２９日（２００６．９．２９）
【出願人】（３９００２９８０５）ＴＨＫ株式会社 (420)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月１７日（２００８．４．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月２９日（２００６．９．２９）
【出願人】（３９００２９８０５）ＴＨＫ株式会社 (420)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]