JPH084376Y2

JPH084376Y2 - リニアガイド装置

Info

Publication number: JPH084376Y2
Application number: JP1988072337U
Authority: JP
Inventors: 信行大沢
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1988-05-31
Filing date: 1988-05-31
Publication date: 1996-02-07
Anticipated expiration: 2003-05-31
Also published as: US4929096A; JPH01174282U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は、案内レールとその上をボールの転動を介し
て走行するスライダとからなるリニアガイド装置に関
し、特にそのボール保持器を改良したリニアガイド装置
に関する。

〔従来の技術〕

従来のこの種のリニアガイド装置のボール保持器とし
ては、例えば特開昭55−72912号公報に示されるもので
ある。

このものは、第９図，第10図のように、案内レール１
と、その案内レール１上をボールＢの転動を介して走行
自在に跨架されたスライダ２とからなるリニアガイド装
置のボール保持器３を薄鋼板製とし、スライダ２の内面
に沿わせて側面波形状にプレス成形したものである。そ
の波形状の側面には、ボールＢの直径よりやや狭い幅の
窓部５が、軸方向に長く延ばして形成されている。

この保持器３は取付けねじ４でスライダ２の内面に固
着され、窓部５に装填されたボールＢを、それぞれスラ
イダ内面のボール転動溝6,7に保持している。

そして、スライダ２が案内レール１上を直線移動する
と、ボール転動溝6,7とこれに対向させた案内レール１
の両側面のボール転動溝8,9内を、多数のボールＢが転
動する。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来のリニアガイド装置に
あっては、ボール保持器３が薄鋼板製とされ、その側面
に形成された窓部５のボール保持代で、ボールＢをスラ
イダ内面のボール転動溝6,7に保持している。そのた
め、次のような問題点があった。

ボールＢとボール保持器３との接触による音が大き
く、騒音を発生する。

ボールＢとの接触で、ボール保持器３が摩耗し易
い。

潤滑剤の保留ができない。

スライダのボール転動溝6,7へのボールＢの装填及
び装填されたボールＢの交換時等には、ボール保持器３
を取り外す必要があり、作業性が良くない。

そこで本考案は、弾性に富みボールの装填やボール保
持器自身の着脱等の作業性が良好で、且つ自己潤滑性に
優れ、成形も容易なプラスチックス製のボール保持器を
備えたリニアガイド装置を提供することによって、前記
従来の問題点を解決するものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本考案のリニアガイド装
置は、側面と上面との両稜線部及び両側面部に、互いに平行
する軸方向のボール転動溝を上下に有して延長された案
内レールと、該案内レール上に軸方向に移動可能に跨架
されるとともに案内レールの上下のボール転動溝に夫々
対向させた上下のボール転動溝を内側面に及びこれに平
行するボール戻し路を肉厚内に夫々有するスライダ本体
と、前記ボール戻し路とこれに対向するボール転動溝と
を連通せしめる半円弧状に湾曲した湾曲路を有し該湾曲
路の先端が前記案内レールのボール転動溝に近接され前
記スライダ本体の端面に接合されたエンドキャップと、
対向する前記ボール転動溝、ボール戻し路及び湾曲路内
に転動自在に挿入された多数のボールと、該ボールをス
ライダ本体の上下のボール転動溝にそれぞれ保持させる
ボール保持器とを備えたリニアガイド装置において、前記スライダ本体の上ボール転動溝のボールを保持す
るボール保持器は、合成樹脂製の平板状とされ前記案内
レールの上面とこれに対向するスライダ本体の内面との
間の空間に配設され、該ボール保持器の左右の両外側面
には前記案内レールの側面と上面との両稜線部に形成し
た上ボール転動溝に夫々近接し該ボール保持器の全長に
及ぶ横断面円弧状のボール抱持溝を備え、かつ該ボール
保持器は前記案内レールの上面と対向する面に凹所が形
成され、前記ボール抱持溝の下端側は、常時は前記スラ
イダ本体の上ボール転動溝の下側の溝肩部との間で前記
ボール径よりやや狭い幅の開口を形成する薄肉のリップ
部とされているものである。

更にまた、スライダ本体の上ボール転動溝のボールを
保持するボール保持器は、その上面に、潤滑剤保留凹部
と、該潤滑剤保留凹部からボール抱持溝へ抜ける給油孔
とを形成してもよい。

〔作用〕

合成樹脂製ボール保持器とすることにより、金属製の
ボールとの接触による音が低くなる。

また、合成樹脂製ボール保持器は自己潤滑性に優れて
いるから、ボールＢとの接触による摩耗が極めて少な
い。

また、ボールの装填や交換時には、ボール抱持溝のリ
ップ部をその弾性を利用して強制的に拡開させればよ
く、わざわざボール保持器を取り外す必要がない。

更に、スライダ本体の上ボール転動溝のボールを保持
するボール保持器の上面に、潤滑剤保留凹部を設ける
と、多量の潤滑剤の保留が可能となり、保守が容易にな
る。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図とともに説明する。

第１図ないし第７図は、本考案の第１の実施例を示す
ものである。

第１図，第２図において、案内レール11上に、横断面
形状がほぼコ字形をなすスライダ12が軸方向に相対移動
可能に跨架されている。案内レール11の両側面11a,11a
と上面11bとの稜線部には、軸方向に長く、横断面ほぼ
４分円形の上ボール転動溝13が設けられている。また、
案内レールの両側面11a,11aの中間位置には、軸方向に
長く横断面ほぼ半円形の下ボール転動溝14が設けられて
いる。

下ボール転動溝14の溝底には、ボールＢの脱落を防ぐ
ワイヤー状のボール保持器15の逃げ溝16が軸方向に沿っ
て併設されている。

一方、スライダ12の本体12Aの両袖部17,17の内側面に
は、案内レールの上ボール転動溝13に対応する上ボール
転動溝18と、案内レールの下ボール転動溝14に対応する
下ボール転動溝19とが、それぞれ横断面ほぼ半円形に形
成されている。

そして、案内レールの上ボール転動溝13とスライダの
上ボール転動溝18とにより、上ボール転動路20Aが構成
されている。また、案内レールの下ボール転動溝14とス
ライダの下ボール転動溝19とにより、下ボール転動路20
Bが構成されている。

スライダ本体12Aの袖部17の肉厚内には、上記上ボー
ル転動路20Aに平行して軸方向に貫通させた断面円形の
貫通孔からなる上ボール戻し路21Aと、下ボール転動路2
0Bに平行する同様の貫通孔からなる下ボール戻し路21B
とが形成されている。

これに対して、スライダ本体12Aの前後両端にそれぞ
れ接合されるエンドキャップ25は、合成樹脂材の射出成
形品であって、スライダ本体12Aと同様に横断面がほぼ
コ字状をなす。各エンドキャップ25の袖部26には、スラ
イダ本体12Aの端面27と当接する端面28側に、半ドーナ
ツ状に湾曲した上下の湾曲路29,30がそれぞれ形成され
ている。上湾曲部29は、上ボール転動路20Aと上ボール
戻し路21Aとを連通させ、下湾曲路30は、下ボール転動
路20Bと下ボール戻し路21Bとを連通させる。

上記の上湾曲路29と下湾曲路30は、第３図に示される
ように、エンドキャップ25の袖部26の端面28において、
相当位置に半円弧状凹部を上下に設けると共に、その上
下の半円弧状凹部の中心部を横断する半円柱状の凹溝を
形成し、その凹溝に半円柱凸状のリターンガイド31を嵌
合して形成されている。

かくして、上ボール転動路20A,上ボール戻し路21A,上
湾曲路29で構成されるボール無限循環経路と、下ボール
転動路20B,下ボール戻し路21B,下湾曲路30で構成される
ボール無限循環経路とが、案内レール11を挟んで左右対
称に形成され、その各ボール無限循環経路内に、多数の
ボールＢが転動自在に挿入されている。

なお、エンドキャップ25の各湾曲路29,30において、
ボールＢの外方を案内する部分、すなわち外周側案内面
の内方端部には、半円状に突出させたボール掬いあげ突
部32が形成され、その鋭角をなす先端が案内レール11の
各ボール転動溝13、14にそれぞれ近接するようにされて
いる。

そして、スライダ12が案内レール11に組みつけられな
い状態でも、ボールＢをスライダ12から脱落しないよう
に保持させるべく、スライダ12の各ボール転動溝18,19
に近接してボール保持器が取付けられている。

本実施例にあっては、スライダ12の下ボール転動溝19
内のボールＢを保持するのは、ワイヤ状のボール保持器
15である。このワイヤ保持器15は、エンドキャップ25の
下湾曲部30において、その外周側案内面に形成したワイ
ヤ保持器溝33に装着されており、スライダ12を案内レー
ル11に組みつけた状態では、案内レールの保持器の逃げ
溝16内に収容されるので案内レール11との干渉が防止さ
れる。

これに対して、スライダ12の上ボール転動溝18内のボ
ールＢを保持するのは、第４図，第５図に示される角皿
平板状に射出成形された合成樹脂製のボール保持器37で
ある。

このボール保持器37は、スライダ本体12Aの内面側に
取りつけられる。すなわち、この保持器37はその軸方向
の両端部に支持部38が突設されている。一方、エンドキ
ャップ25には、スライダ本体12Aと当接する端面28に支
持穴39が設けられている。そしてエンドキャップ25をス
ライダ本体12Aに組みつける際、この支持穴39に保持器
の支持部38を嵌合させることにより、保持器37はエンド
キャップ25に支持され、案内レール上面11bとこれに対
向するスライダ本体内面12cとの間の空間に収容可能に
保持されている。この角皿形状のボール保持器37の左右
の両外側面に、前記案内レール11の側面と上面との両稜
線部に形成したボール転動溝13に夫々近接し、該ボール
保持器37の全長に及ぶ横断面ほぼ４分円形円弧をなすボ
ール抱持溝40が設けられていて、スライダ本体12Aにお
ける左右１対の上ボール転動溝18のボールＢを同時に保
持するようになっている。

このボール保持器37のボール抱持溝40の下端側は、第
５図に断面が示されるように、保持器37の下側の面に凹
所39が形成されており、ボール抱持溝40の円弧を拡開す
る方向へ強制的に弾性変形させ得る薄肉のリップ部41に
なっている。このリップ部41のエッジ42とスライダ本体
の上ボール転動溝18の下側の溝肩部、すなわちエッジ43
との間には、常時はボールＢの直径Ｄよりやや狭い幅の
開口Ｗが形成されている。

また、ボール保持器37の上面側の凹部は、潤滑剤保留
凹部44とされ、その潤滑剤保留凹部44からボール抱持溝
40へ抜ける給油孔45が形成されている。

なお、第１図、第２図において、50はエンドキャップ
25に取付けた給油ニップルであり、ここから注入された
潤滑剤は、エンドキャップ25の接合側端面28に形成され
ている不図示の給油溝を経て、湾曲路29,30の部分とボ
ール保持部37の潤滑剤保留凹部44へ送り込まれるように
してある。51はエンドキャップ25をスライダ本体12Aへ
取付けるための取付けねじ、52はそのねじ穴である。

また、55はリニアガイド装置の使用にあたって案内レ
ール11を図外の基台等に固定するためのボルトの挿通
孔、56はスライダ12にテーブル等の被駆動体を固定する
ボルト用のねじ穴である。また、57は案内レール11の各
ボール転動溝13、14を払拭して異物の侵入を阻止するべ
くエンドキャップ25に取付けられた合成ゴム製ワイパー
シールである。

次に、上記実施例の作用を説明する。

エンドキャップ25をスライダ本体12Aに取付ける際、
接合端面28に設けられている支持穴39にボール保持器37
の支持部38を差し込む。その後、スライダ本体12Aの接
合端面27にエンドキャップ25の接合端面28を合わせて、
取付けねじ51をねじ穴52に締め付ける。

このようにして、スライダ12に組み込んだボール保持
器37のリップ部41を、ドライバのような工具を用いて、
第６図，第７図のように矢符号イの方向へ押し開く。そ
の場合、リップ部41の全長の略中間位置で押し開くのが
良い。スライダ本体12Aの上ボール転動溝18のエッジ43
と、リップ部41のエッジ42との間の開口Ｗを弓なりに出
来るだけ大きく開けて、ボールＢの装填を行う。

なお、使用中にごみの侵入等でいたんだボールＢを交
換する際、又は予圧を変更するためボールＢを交換する
際も同様にリップ部41を押し開いて行えばよく、ボール
保持器37を取り外す必要がないので、作業性が極め良好
である。

ボール装填後、案内レール11に組みつけられたスライ
ダ12を軸方向に移動させると、上（下）のボール転動路
20A（20B）に挿入されたボールＢはスライダ12の移動に
伴って転動し、スライダ12に対してはスライダ12の移動
方向と逆方向に移動する。そしてスライダ12の端部にお
いて、エンドキャップ25に設けたボール掬いあげ突部32
に導かれて方向を変更され、上（下）湾曲部29（30）に
沿ってＵターンする。

続いて、スライダ本体12Aの上（下）ボール戻し路21A
（21B）を通って反対側のエンドキャップ25に至る。こ
こで、上（下）湾曲路29（30）に沿って再度Ｕターンさ
れて上（下）ボール転動路20A（20B）に戻り、転動を続
行しつつ移動する循環を繰り返す。

給油ニップル50から注入され、ボール保持器37の循環
剤保留凹部44へ貯えられた潤滑剤は、給油孔45を通じて
長期にわたり給油でき、ボールＢの円滑な転動、ひいて
はスライダ12の円滑な走行が保証される。

また、ボール保持器37が合成樹脂製のため、ボールＢ
との接触音が極めて小さい。

更に、ボール保持器37が自己潤滑性に富むため、ボー
ルＢとの接触による摩耗が生じにくく、長寿命である。

第８図には、第２の実施例を示す。

この実施例は、下ボール転動路20Bのボール保持器60
を、合成樹脂製としたものである。

案内レール11の側面の下ボール転動溝14は、この場合
４分円とされ、その直下に略台形の凹溝61が形成されて
いる。

ボール保持器60は、軸方向の両端部に突設された支持
部62を介して、上記第１の実施例の場合と同じく、エン
ドキャップ25により支持されて、凹溝61内に収納され
る。

スライダ12を案内レール11からはずしたとき、下ボー
ル転動溝19内のボールＢは、ボール保持器60に形成され
た４分円形のボール抱持溝63に支持され、脱落が防止さ
れる。

ボール保持器60のボール抱持溝63の上端側は、上記と
同じく円弧を拡開する方向へ強制的に弾性変形させ得る
薄肉のリップ部64になっていて、これを押し開いて下ボ
ール転動路20BへのボールＢの着脱を容易に行うことが
できる。

この実施例によれば、下ボール転動路20Bのボール保
持も合成樹脂製で弾変形可能なものとしたため、上記第
１実施例のものより一層定低騒音で、耐摩耗性の優れた
リニアガイド装置が得られる利点がある。

また、各実施例のボール保持器37,60は、いずれも合
成樹脂材料の射出成形で量産できるから、安価に提供で
きる。

〔考案の効果〕

本考案は、以上説明したように構成されているので、
次のような効果が得られる。

ボール保持器を合成樹脂製とすることにより、ボール
との接触による音が低くなり、従来の金属製の場合にお
けるような騒音の発生は防止できるし、ボールとの接触
によるボール保持器の摩耗も低減できる。

また、スライダ本体に装着されたボール保持器のボー
ル抱持溝と上ボール転動溝との間にボールを装填又は取
出するときは、ボール保持器のリップ部が薄肉で、かつ
その動きを拘束されていないため、該リップ部を弾性変
形させて、上ボール転動溝との間の開口幅を拡張するこ
とにより、該開口からボールを容易に挿入して組立て、
又は取り出して交換することができ、保持器のリップ部
とスライダ本体の上ボール転動溝との開口幅はボール径
よりもやや狭く形成されているため、ボールが装填され
たスライダ本体を案内レールとは別個に単独の部品とし
て取り扱うときに、ボールを脱落させることなく保持す
ることができる。したがって、ボールを装填又は取出す
る際に、ボール保持器をスライダから取り外す必要はな
くなり、ボール装填・取出時の作業性を向上させること
ができる。

また、ボール保持器は平板状であって、案内レールの
上面とこれに対向するスライダ本体の内面との間の空間
に配設されるものであるから、スライダ本体に係合溝等
の特別な保持器取付手段を設ける必要がなく、スライダ
本体に対する取付構造が簡単になるとともに、スライダ
本体の剛性を低下させることもない。

さらに、ボール保持器に潤滑剤保留凹部を設けること
により、給油が円滑となり、ひいてはスライダの作動や
位置精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図は本考案の第１の実施例を示し、第
１図はエンドキャップの右半分を切除したリニアガイド
装置の正面図、第２図は第１図の一部をII−II線断面で
表した側面図、第３図は第１図のIII−III線断面図、第
４図はボール保持器の平面図、第５図はボール保持器の
右半分を断面で表した正面図、第６図はボール保持器の
機能を説明する要部拡大断面図、第７図は第６図のVII
矢視図、第８図は本考案の第２の実施例でエンドキャッ
プの右半分を切除したリニアガイド装置の正面図、第９
図は従来のリニアガイド装置の一例を示す横断面図、第
10図はその保持器の斜視図である。 11は案内レール、12はスライダ、12Aはスライダ本体、1
3は（案内レールの）上ボール転動溝、14は（案内レー
ルの）下ボール転動溝、18は（スライダの）上ボール転
動溝、19は（スライダの）下ボール転動溝、21Aは上ボ
ール戻し路、21Bは、下ボール戻し路、25はエンドキャ
ップ、29は上湾曲路、30は下湾曲、37,60はボール保持
器、38,62……支持部、40,39は凹所,63はボール抱持
溝、41,64はリップ部。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】側面と上面との両稜線部及び両側面部に、
互いに平行する軸方向のボール転動溝を上下に有して延
長された案内レールと、該案内レール上に軸方向に移動
可能に跨架されるとともに案内レールの上下のボール転
動溝に夫々対向させた上下のボール転動溝を内側面に及
びこれに平行するボール戻し路を肉厚内に夫々有するス
ライダ本体と、前記ボール戻し路とこれに対向するボー
ル転動溝とを連通せしめる半円弧状に湾曲した湾曲路を
有し該湾曲路の先端が前記案内レールのボール転動溝に
近接され前記スライダ本体の端面に接合されたエンドキ
ャップと、対向する前記ボール転動溝、ボール戻し路及
び湾曲路内に転動自在に挿入された多数のボールと、該
ボールをスライダ本体の上下のボール転動溝にそれぞれ
保持させるボール保持器とを備えたリニアガイド装置に
おいて、前記スライダ本体の上ボール転動溝のボールを保持する
ボール保持器は、合成樹脂製の平板状とされ前記案内レ
ールの上面とこれに対向するスライダ本体の内面との間
の空間に配設され、該ボール保持器の左右の両外側面に
は前記案内レールの側面と上面との両稜線部に形成した
上ボール転動溝に夫々近接し該ボール保持器の全長に及
ぶ横断面円弧状のボール抱持溝を備え、かつ該ボール保
持器は前記案内レールの上面と対向する面に凹所が形成
され、前記ボール抱持溝の下端側は、常時は前記スライ
ダ本体の上ボール転動溝の下側の溝肩部との間で前記ボ
ール径よりやや狭い幅の開口を形成する薄肉のリップ部
とされていることを特徴とするリニアガイド装置。
【請求項２】請求項１記載のリニアガイド装置におい
て、スライダ本体の上ボール転動溝のボールを保持する
ボール保持器は、その上面に、潤滑剤保留凹部と、該潤
滑剤保留凹部からボール抱持溝へ抜ける給油孔とを有す
ることを特徴とするリニアガイド装置。