JPH10176713A - 直動案内装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 長期にわたり安定して潤滑油を自動的に供給
できる直動案内装置を提供する。 【解決手段】 外面に転動体転動溝３３ａ，３３ｂを有
して軸方向に延びる案内レール３１にスライダが遊嵌さ
れ、スライダは案内レールの転動体転動溝に対向する負
荷転動体転動溝及びこの負荷転動体転動溝の両端部に湾
曲路を介して連結された転動体戻し路からなる転動体循
環路を備え、この転動体循環路に前記案内レールに沿っ
て前記スライダを相対移動させる多数の転動体が装填さ
れた直動案内軸受装置において、前記案内レール３１の
転動体転動溝３３ａ，３３ｂの転動体との接触部付近に
突部４８ａ，４８ｂを設けて摺接し、摺接する部分以外
の部分が非接触シールとなる潤滑剤含有ポリマ部材４１
を取付けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リニアガイドやボ
ールねじ等の直動案内装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】工作機械、産業機械等に用いられるリニ
アガイドは、軸方向に長く延びる案内レールと、この案
内レールに移動自在に遊嵌されるスライダとから構成さ
れている。案内レールの外面には転動体転動溝が設けら
れ、スライダには案内レールの転動体転動溝に対向する
負荷転動体転動溝が設けられている。さらに、この負荷
転動体転動溝の両端部には湾曲路を介して連結された転
動体戻し路からなる転動体循環路が設けられている。こ
の転動体循環路には案内レールに沿ってスライダを相対
移動させる多数の転動体が装填されている。

【０００３】この種のリニアガイドとしての直動案内軸
受装置は、本出願人が既に出願した特開平９−５３６３
７号公報（以下、従来例という）として知られている。
この従来例のものは、直動案内軸受装置において、長期
間に亘って転動体に潤滑剤を安定的に供給でき、転動体
が滑らかな転がり運動を維持するようにしたものであ
り、具体的には図１２及び図１３に示すように構成され
ている。

【０００４】図１２において、案内レール１の外面には
転動体転動溝２ａ，２ｂが設けられ、スライダ３には案
内レール１の転動体転動溝２ａ，２ｂに対向する負荷転
動体転動溝（図示しない）が設けられている。スライダ
３の両端部にはエンドキャップ４が設けられ、このエン
ドキャップ４に近い側から補強板５、潤滑剤含有ポリマ
部材６及び板状部材としてのサイドシール７が重ね合わ
した状態に固定されている。

【０００５】サイドシール７と補強板５間に挟まれてい
る潤滑剤含有ポリマ部材６は、エンドキャップ４の外形
に合わせた略コ字形状に形成されていて、そのコ字形状
の内側の面は、テーパ状ではなく平坦な形状であって、
案内レール１の断面形状に合わせて案内レール１の上面
１ａ及び転動体転動溝２ａ、２ｂを含む外側面１ｂに摺
接可能な形状となっている。

【０００６】したがって、潤滑剤含有ポリマ部材６がス
ライダ３と一体に案内レール１に沿って移動すると、潤
滑剤含有ポリマ部材６から経時的に徐々にしみだす潤滑
剤は、確実に案内レール１に供給され、案内レール１に
供給された潤滑剤は、その案内レール１の表面や転動体
転動溝２ａ，２ｂを介して転動体に供給される。

【０００７】さらに、図１３に示すように、潤滑剤含有
ポリマ部材６の両袖部６ａ、６ｂに形成された貫通孔８
ａ、８ｂのそれぞれにはリング状部材９ａ、９ｂが嵌め
込まれている。また、潤滑剤含有ポリマ部材６の連結部
６ｃに形成された貫通孔８ｃにもリング状部材９ｃが嵌
め込まれている。

【０００８】また、潤滑剤含有ポリマ部材６の凸部６
ｄ，６ｅと転動体転動溝２ａ、２ｂとの摺接する際の単
位面積当りの面圧の調整は、リング状部材９ａ、９ｂ及
び９ｃと貫通孔８ａ、８ｂ、８ｃの寸法調整で実施して
いた。

【０００９】あるいは、図１４及び図１５で示すように
弾性体を用いて潤滑剤含有ポリマ部材６の凸部６ｄ，６
ｅと転動体転動溝２ａ、２ｂとの摺接する際の単位面積
当りの面圧の調整を調整していた。すなわち、図１４
は、潤滑剤含有ポリマ部材６の上面及び両側面には連続
して凹溝１１を形成し、この凹溝１１に略コ字状に形成
された板ばねからなる弾性体１０が嵌合し、この弾性体
１０の弾性力によって潤滑剤含有ポリマ部材６を案内レ
ール１の幅方向に加圧したものである。

【００１０】図１５は、潤滑剤含有ポリマ部材６の表面
における両袖部６ａ，６ｂ及び連結部６ｃに潤滑剤含有
ポリマ部材６の凹部を囲むように略コ字状の凹溝１２を
設け、この凹溝１２に略コ字状に形成された板ばねから
なる弾性体１３を嵌合し、この弾性体１３の弾性力によ
って潤滑剤含有ポリマ部材６を案内レール１の幅方向に
加圧したものである。

【００１１】また、図１６は、含油ポリマ潤滑ボールね
じを示し、外周面２１ａに螺旋状のねじ溝２１ｂを有す
るねじ軸２１に、ボールねじナット２２が多数のボール
２３を介して螺合されている。ボールねじナット２２は
内周面２２ａにねじ軸２１のねじ溝２１ｂに対応したね
じ溝２２ｂを有すると共に、そのねじ溝２２ｂ内を転動
するボール２３を導いて循環させるための図示しないボ
ール循環部を肉厚の胴部分に有している。

【００１２】ボールねじナット２２の端面の環状の凹部
２５に潤滑油含有ポリマ部材２６が嵌着されて、止めね
じ２７によりボールねじナット２２にボールねじナット
２２の軸方向と回転方向に固定されている。潤滑油含有
ポリマ部材２６の外周面２６ｂには、溝２６ｄが有り、
その中にばね（ガータスプリング）２８が嵌挿してあ
る。このばね２８が一定の締め付け力で潤滑油含有ポリ
マ部材２６のねじ溝２１ｂの形状に合せて形成されてい
る内径面２６ａをねじ軸２１のねじ溝面２１ｃに向けて
ラジアル方向に加圧し、潤滑油含有ポリマ部材２６の内
径面２６ａのほぼ全面が一定の圧力で前記ねじ軸２１の
ねじ溝面２１ｃに接触している。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
９−５３６３７号公報に示す直動案内軸受装置は、図１
３〜図１５に示すように、リング状部材や弾性体を用い
ることで潤滑剤含有ポリマ部材を転動体転動溝並びに案
内レールの上面及び側面に密着していたため、潤滑剤含
有ポリマ部材と案内レールとの接触が全面当りに近いた
め、自己潤滑機能は備えているものの、スライダの摩擦
力増加が無視できない。特に、高精度テーブル等に関し
ては、案内系で生じる摩擦力は位置決め精度や輪郭精度
の外乱要因となる可能性がある。

【００１４】また、図１６に示す含油ポリマ潤滑ボール
ねじは、潤滑油含有ポリマ部材の内径面のほぼ全面をね
じ軸のねじ溝面に接触させるため、ばね（ガータスプリ
ング）の締め付け力は大きくなりその結果、ボールねじ
の作動時に大きい摩擦力が発生して、ボールねじの作動
トルクが大きくなり大容量の駆動モータが必要となる。
また摩擦による発熱も大きくなり、ボールねじの熱変位
による位置精度不良なども発生しやすくなるという問題
点があった。

【００１５】本発明は、前記事情に着目してなされたも
ので、その目的とするところは、作動摩擦力が小さく、
また熱変位による位置精度不良なども発生しにくく、長
期間に亘って安定して潤滑油を自動的に供給できる長寿
命の直動案内装置を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、請求項１は、外面に転動体転動溝を有す
る内部部材と、この内部部材と隙間を介して対向する外
部部材と、前記内部部材と前記外部部材との間の転動体
転動溝を転動し、前記外部部材を相対移動させる多数の
転動体とからなる直動案内装置において、前記内部部材
の転動体転動溝の転動体との接触部付近のみと摺接し、
摺接する部分以外の部分が非接触シールとなる潤滑剤含
有ポリマ部材を取付けたことを特徴とする。

【００１７】請求項２は、請求項１の前記内部部材は、
外面に転動体転動溝を有して軸方向に延びる案内レール
であり、前記外部部材は前記案内レールに遊嵌されるス
ライダであり、前記転動体転動溝を転動し、案内レール
とスライダとが相対的に直線運動するリニアガイドであ
って、前記案内レールの転動体転動溝の転動体との接触
部付近のみと摺接し、摺接する部分以外の部分が非接触
シールとなる潤滑剤含有ポリマ部材を取付けたことを特
徴とする。

【００１８】請求項３は、請求項１の前記内部部材は、
外周面に螺旋状の転動体転動溝を有するねじ軸であり、
前記外部部材は、前記ねじ軸に遊嵌され、内周面に前記
ねじ軸の転動体転動溝に対応する転動体転動溝を有する
ボールねじナットであり、前記両転動溝間の螺旋状空間
内を転動する多数の転動体とを備えたボールねじであっ
て、前記ボールねじナットの端部に前記ねじ軸の転動体
転動溝の前記ボールとの接触部付近のみと摺接し、該摺
接する部分以外の部分が非接触シールとなる潤滑油含有
ポリマ部材を取り付けたことを特徴とする。

【００１９】請求項４は、請求項１の前記内部部材は、
外周面に螺旋状の転動体転動溝を有するねじ軸であり、
前記外部部材は、前記ねじ軸に遊嵌され、内周面に前記
ねじ軸の転動体転動溝に対応する転動体転動溝を有する
ボールねじナットであり、前記両転動溝間の螺旋状空間
内を転動する多数の転動体とを備えたボールねじであっ
て、前記ボールねじナットの端部に前記ねじ軸の転動体
転動溝面の前記ボールとの接触部付近のみと摺接する潤
滑油含有ポリマ部材及び非接触シールを併設したことを
特徴とする。

【００２０】請求項１によれば、潤滑油が経時的に徐々
に滲み出して内部部材に供給され、長期間に亘り安定し
た潤滑が行われるとともに、転動体転動面に摺接する潤
滑剤含有ポリマ部材の総接触面積を小さくし、単位当た
りの面圧は従来と同じにすることで走行時の摩擦力を小
さくし、位置決め精度の向上を達成する。

【００２１】請求項２によれば、潤滑油が経時的に徐々
に滲み出して案内レールに供給され、長期間に亘り安定
した潤滑が行われるとともに、転動体転動面に摺接する
潤滑剤含有ポリマ部材の総接触面積を小さくし、単位当
たりの面圧は従来と同じにすることで走行時の摩擦力を
小さくし、位置決め精度の向上を達成する。

【００２２】請求項３，４によれば、ボールねじは、潤
滑油が経時的に徐々に滲み出して、ねじ軸の転動体転動
溝面に供給され長期間にわたり安定した潤滑が行われる
と共に、ねじ軸の転動体転動溝面に摺接する潤滑剤含有
ポリマ部材の総接触面積を小さくし、単位面積当りの面
圧は前記従来例と同じにすることで、ボールねじの作動
時の摩擦力を小さくしボールねじの作動トルクが小さ
く、発熱量も少なくボールねじの熱による位置精度不良
も発生しにくい。

【００２３】本発明のリニアガイドやボールねじに使用
される潤滑剤含有ポリマ部材は、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリブチレン、ポリメチルペンテン等の基本
的に同じ化学構造を有するポリα−オレフィン系ポリマ
の群から選定したポリマに、潤滑油としてポリα−オレ
フィン油のようなパラフィン系炭化水素油、ナフテン系
炭化水素油、鉱油、ジアルキルジフェニルエーテル油の
ようなエーテル油、フタル酸エステル・トリメリット酸
エステルのようなエステル油等の何れかを混合して加熱
溶融した後、所定の型に注入して加圧しながら冷却固化
させて成形したものであり、予め酸化防止剤、錆止め
剤、摩耗防止剤、あわ消し剤、極圧剤等の各種の添加剤
を加えたものでもよい。

【００２４】上記ポリマの群は、基本構造は同じでその
平均分子量が異なっており、１×１０³ 〜５×１０⁶ の
範囲におよんでいる。その中で、平均分子量１×１０³
〜１×１０⁵ という比較的低分子量のものと、１×１０
⁶ 〜５×１０⁶ という超高分子量のものとを、単独もし
くは必要に応じて混合して用いる。

【００２５】本発明の潤滑剤含有ポリマ部材の機械的強
度を向上させるため、上述のポリα−オレフィン系ポリ
マに、以下のような熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂を
添加したものでもよい。

【００２６】熱可塑性樹脂としては、ポリアミド、ポリ
カーボネート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェ
ニレンサルファイド、ポリエーテルスルホン、ポリエー
テルエーテルケトン、ポリアミドイミド、ポリスチレ
ン、ＡＢＳ樹脂等の各樹脂を使用することができる。

【００２７】熱硬化性樹脂としては、不飽和ポリエステ
ル樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ポ
リイミド樹脂、エポキシ樹脂等の各樹脂を使用すること
ができる。

【００２８】これらの樹脂は、単独または混合して用い
ても良い。更に、ポリα−オレフィン系ポリマとそれ以
外の樹脂とを、より均一な状態で分散させるため、必要
に応じて適当な相溶化剤を加えてあっても良い。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施の形態を図
面に基づいて説明する。図１〜図３は第１の実施形態を
示し、図１（ａ）は直動案内装置としてのリニアガイド
の縦断正面図、図１（ｂ）は潤滑剤含有ポリマ部材の側
面図、図２は図１のＡ部を拡大した縦断正面図、図３は
案内レールを除くリニアガイドの分解斜視図である。図
１〜図３に示すように、外面に転動体転動溝３３ａ、３
３ｂを有して軸方向に延びる内部部材としての案内レー
ル３１と、その案内レール３１を跨いで組み付けられた
外部部材としてのスライダ３２とを備えている。

【００３０】具体的には、案内レール３１の両側面３１
ｂの中間位置に断面略半円形または断面ゴシックアーチ
形状の転動体転動溝３３ａが形成され、案内レール３１
の上面３１ａと両側面３１ｂとが交叉する稜線部に断面
略１／４円弧状の転動体転動溝３３ｂが形成されてい
る。転動体転動溝３３ａの溝底には、スライダ３２を案
内レール３１に組み付けない状態での転動体の脱落を防
ぐ保持器の逃げ溝３３ｃが形成されている。

【００３１】一方、スライダ３２は、スライダ本体３２
ａとその両端部に取り付けられたエンドキャップ３２ｂ
とからなり、スライダ本体３２ａは両袖部３４の内側面
に案内レール３１の転動体転動溝３３ａ、３３ｂに対向
する図示されない負荷転動体転動溝を有するとともに、
袖部の肉厚部分を軸方向に貫通する転動体戻し路を有し
ている。一方、エンドキャップ３２ｂは、スライダ本体
３２ａの転動体転動溝とこれに平行な転動体戻し路とを
連通させる図示されない湾曲路を有しており、それらの
転動体転動溝と転動体戻し路と両端の湾曲路とで転動体
循環回路が形成されている。その転動体循環回路内には
例えば鋼球からなる多数の転動体が装填されている。

【００３２】エンドキャップ３２ｂは、合成樹脂材の射
出成形品で、断面略コ字形に形成されている。そして、
エンドキャップ３２ｂのそれぞれの外面側には、エンド
キャップ３２ｂに近い側から、板状部材としての補強板
４０、潤滑剤含有ポリマ部材４１及び板状部材としての
サイドシール４２が、重ね合わされた状態で固定されて
いる。

【００３３】これらのうち、補強板４０は、エンドキャ
ップ３２ｂの外形に合わせた略コ字形状の鋼板であり、
その両袖部４０ａ、４０ｂには、取付ネジ貫通用の貫通
孔４０ｃ、４０ｄが形成されるとともに、それら両袖部
４０ａ、４０ｂを連結する連結部４０ｅには、グリース
ニップル用の貫通孔４０ｆが形成されている。なお、こ
の補強板４０は、案内レール３１とは非接触である。

【００３４】また、サイドシール４２は、エンドキャッ
プ３２ｂの外形に合わせた略コ字形状の鋼板と、この鋼
板と相似の形状を有してその外面に一体的に成形された
ニトリルゴムまたはグリースを含有したポリウレタンゴ
ムとから構成されている。サイドシール４２の案内レー
ル３１と接触するリップ部４３は、その内側の面は、ス
ライダ３２と案内レール３１との間のすき間をシールで
きるように、その案内レール３１の断面形状に合わせて
案内レール３１の上面３１ａ及び両側面３１ｂに摺接可
能な形状、より具体的には、転動体転動溝３３ａ、３３
ｂや逃げ溝３３ｃにも摺接可能な形状に成形されてい
る。なお、このサイドシー４２の両袖部４２ａ、４２ｂ
にも、取付ネジ貫通用の貫通孔４２ｃ、４２ｄが形成さ
れるとともに、それら両袖部４２ａ、４２ｂを連結する
連結部４２ｅには、グリースニップル用の貫通孔４２ｆ
が形成されている。

【００３５】そして、これらサイドシール４２及び補強
板４０間に挟まれている潤滑剤含有ポリマ部材４１は、
潤滑剤含有のゴムまたは合成樹脂からなり、エンドキャ
ップ３２ｂの外形にあわせた略コ字形状に形成されてい
て、そのコ字形状の内側の面は、テーパ状ではなく平坦
な形状である。

【００３６】また、潤滑剤含有ポリマ部材４１の両袖部
４１ａ、４１ｂには取付ネジ貫通用の貫通孔４１ｃ、４
１ｄが形成されるとともに、それら両袖部４１ａ、４１
ｂを連結する連結部４１ｅには、グリースニップル用の
貫通孔４１ｆが形成されているが、貫通孔４１ｃ、４１
ｄのそれぞれは袖部４１ａ、４１ｂの外側面側に開放し
ており、貫通孔４１ｆは連結部４１ｅの上面側に開放し
ている。

【００３７】潤滑剤含有ポリマ部材４１の凹部は、その
内面が案内レール３１の上面３１ａ及び転動体転動溝３
３ａ、３３ｂを含む両側面３１ｂに対向するような寸法
に形成されるとともに、その凹部内面の案内レール３１
の転動体転動溝３３ａ、３３ｂに対向する部分には、そ
れら各溝３３ａ、３３ｂの内面に対向するように凸部４
４ａ，４４ｂが形成されている。

【００３８】そして、潤滑剤含有ポリマ部材４１の両袖
部４１ａ、４１ｂに形成された貫通孔４１ｃ、４１ｄの
それぞれには、リング状部材４５ａ、４５ｂが嵌め込ま
れるようになっている。このリング状部材４５ａ、４５
ｂは、短い円筒形状の部材であり、その外径は、貫通孔
４１ｃ、４１ｄに容易に嵌め込める程度の寸法となって
いる。また、潤滑剤含有ポリマ部材４１の連結部４１ｅ
に形成された貫通孔４１ｆにも、リング状部材４６が嵌
め込まれるようになっている。このリング状部材４６も
短い円筒形状の部材である。

【００３９】さらに、リング状部材４５ａ、４５ｂ及び
４６の長さは、潤滑剤含有ポリマ部材４１の厚さより
も、若干（例えば、０．２ｍｍ程度）長くなっている。
つまり、リング状部材４５ａ、４５ｂ及び４６を貫通孔
４１ｃ，４１ｄ及び４１ｆに嵌め込むと、そのリング状
部材４５ａ、４５ｂ及び４６の端部が潤滑剤含有ポリマ
部材４１の表面又は裏面から突出するようになってい
る。

【００４０】そして、これら補強板４０、潤滑剤含有ポ
リマ部材４１及びサイドシール４２は、エンドキャップ
３２ｂの貫通孔３２ｃ、３２ｄを貫通してスライダ本体
３２ａに螺合する取付用ネジ４７ａ、４７ｂが、サイド
シール４２の貫通孔４２ｃ、４２ｄ、潤滑剤含有ポリマ
部材４１の貫通孔４１ｃ、４１ｄの内側のリング状部材
４５ａ、４５ｂ及び補強板４０の貫通孔４０ｃ、４０ｄ
を貫通することにより、エンドキャップ３２ｂと一体に
スライダ本体３２ａに固定されるようになっている。

【００４１】さらに、前記潤滑剤含有ポリマ部材４１の
凹部で、案内レール３１の転動体転動溝３３ａ、３３ｂ
に対向し、これら各溝３３ａ、３３ｂの内面に対向する
凸部４４ａ，４４ｂには転動体転動溝３３ａ、３３ｂに
摺接する突部４８ａ，４８ｂが設けられている。すなわ
ち、転動体転動溝３３ａ，３３ｂと転動体との接触部付
近のみに摺接するように突部４８ａ，４８ｂが形成さ
れ、その摺接部分以外は非接触シールとなるように形成
されている。

【００４２】そして、突部４８ａ，４８ｂによって潤滑
剤含有ポリマ部材４１に含有された潤滑剤が案内レール
３１の転動体転動溝３３ａ、３３ｂの転動体接触部付近
４９に経時的に徐々に滲み出し、案内レール３１の転動
体転動溝３３ａ、３３ｂに供給され、その案内レール３
１上を転動する転動体及びスライダ３２の転動溝へと行
きわたった安定した潤滑が行われるようになっている。

【００４３】したがって、潤滑剤をスライダ３２に供給
することなく良好な運転を長時間続けることが可能であ
る。そして、長期にわたり、潤滑剤含有ポリマ部材４１
の突部４８ａ，４８ｂが案内レール３１との摺接に伴っ
て摩耗したとしても、リング状部材４５ａ、４５ｂ及び
４６を潤滑剤含有ポリマ部材４１に設けた貫通孔４１
ｃ、４１ｄ、４１ｆに挿入し、案内レール３１の幅方向
に加圧するため、常時案内レール３１の転動体転動溝３
３ａ、３３ｂと適当な接触が保たれ、良好な潤滑を保つ
ことができる。

【００４４】次に、本実施の形態の作用を説明する。機
台に固定した案内レール３１上をスライダ３２が移動す
ると、スライダ３２内の転動体は転動体転動路３３ａ，
３３ｂ内を転動しつつスライダ３２の移動方向にスライ
ダ３２より遅い速度で移動し、一端側の湾曲路でＵター
ンして転動体戻し路を逆方向に転動しつつ移動し、他端
側の湾曲路で逆Ｕターンして転動体転動路内に戻る循環
を繰り返す。

【００４５】こうして直動案内装置が駆動されると、潤
滑剤含有ポリマ部材４１も案内レール３１の転動体転動
溝３３ａ，３３ｂの一部分に接触しつつ移動し、その移
動時の摩擦熱の影響も加わって、潤滑剤含有ポリマ部材
４１から潤滑剤が経時的に徐々に滲み出すが、その滲み
出した潤滑剤は、案内レール３１の特に転動体転動溝３
３ａ、３３ｂを介して、その転動体転動溝３３ａ、３３
ｂ内を転動する転動体へ自動的に供給される。つまり、
潤滑剤含有ポリマ部材４１の突部４８ａ，４８ｂによっ
て潤滑剤含有ポリマ部材４１に含有された潤滑剤が案内
レール３１の転動体転動溝３３ａ、３３ｂの転動体接触
部付近４９に経時的に徐々に滲み出し、案内レール３１
の転動体転動溝３３ａ、３３ｂに供給され、その案内レ
ール３１上を転動する転動体及びスライダ３２の転動溝
へと行きわたった安定した潤滑が行われる。この自己潤
滑性により、長期間にわたり安定した滑らかな作動が行
われる。したがって、殊更に潤滑剤を外部からスライダ
３２に供給しないでも低トルクで良好な運転を長時間続
けることができる。

【００４６】また、潤滑剤含有ポリマ部材４１の突部４
８ａ，４８ｂと転動体転動溝３３ａ、３３ｂとの摺接す
る際の単位面積当りの面圧は、従来例のものと同じにし
ても潤滑剤の供給量は維持される。この調整は、リング
状部材４５ａ、４５ｂ及び４６と貫通孔４１ｃ、４１
ｄ、４１ｆの寸法調整で実施する。すなわち、潤滑剤含
有ポリマ部材４１が転動体転動溝３３ａ、３３ｂを加圧
する力は、総接触面積の小さい本実施形態の方が従来例
よりも小さくできる。この結果、より潤滑剤含有ポリマ
部材４１によって生じる摩擦力を小さくすることがで
き、この案内が用いられているテーブルの位置決め精度
の向上を達成することが可能となる。

【００４７】図４は第２の実施形態を示し、第１の実施
形態と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略す
る。第１の実施形態においては、リング状部材４５ａ、
４５ｂ及び４６を潤滑剤含有ポリマ部材４１に設けた貫
通孔４１ｃ、４１ｄ、４１ｆに挿入し、案内レール３１
の幅方向に加圧するようにしたが、本実施形態は、弾性
体５０を用いたものである。すなわち、潤滑剤含有ポリ
マ部材４１の上面及び両側面には連続して凹溝５１が形
成され、この凹溝５１には略コ字状に形成された板ばね
からなる弾性体５０が嵌合され、この弾性体５０の弾性
力によって潤滑剤含有ポリマ部材４１を案内レール３１
の幅方向に加圧したものである。

【００４８】図５は第３の実施形態を示し、第２の実施
形態と同様の目的であり、潤滑剤含有ポリマ部材４１の
表面における両袖部４１ａ，４１ｂ及び連結部４１ｅに
は潤滑剤含有ポリマ部材４１の凹部を囲むように略コ字
状の凹溝５２が設けられている。この凹溝５２に略コ字
状に形成された板ばねからなる弾性体５３が嵌合され、
この弾性体５３の弾性力によって潤滑剤含有ポリマ部材
４１を案内レール３１の幅方向に加圧したものである。

【００４９】図６は第４の実施形態を示し、第１の実施
形態と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略す
る。スライダ３２への負荷条件によって案内レール３１
の下側の転動体転動溝３３ａの下側フランクに転動体が
接触する場合、その位置４９′にも潤滑剤含有ポリマ部
材４１からの潤滑剤供給が必要であることから第１の実
施形態に突部４８ａ′を追加したものである。

【００５０】図７（ａ）（ｂ）は第５の実施形態を示
し、前記各実施形態は、いずれも転動体がボールの場合
であったが、転動体がローラの場合は、案内レール５
４，５５のローラ転動溝５４ａ，５４ｂ及び５５ａ，５
５ｂとローラが摺接する部分に潤滑剤含有ポリマ部材４
１の突部５６，５７を設けることで同じ効果を得ること
ができる。

【００５１】本発明の第１〜第５の実施形態における直
動案内装置は、スライダ３２の両端部に案内レール３１
の転動体転動溝３３ａ，３３ｂと摺接する潤滑剤含有ポ
リマ部材４１を取付けたものであることから、スライダ
３２が走行すると、その潤滑剤含有ポリマ部材４１内の
潤滑油が経時的に徐々に滲み出して、案内レール３１の
転動体転動溝３３ａ，３３ｂと転動体（ボールまたはロ
ーラ）との接触面に自動的に供給され、長期間にわたり
良好な潤滑が可能である。

【００５２】さらに、潤滑剤含有ポリマ部材４１の転動
体転動溝３３ａ，３３ｂとの摺接箇所を転動体の転動体
転動溝３３ａ，３３ｂと接触する付近のみとしたため、
潤滑剤含有ポリマ部材４１によって生じていた摩擦力を
小さくすることができ、駆動系のサーボやボールねじに
外乱として作用する案内系の摩擦力の影響を小さくする
ことができることから、位置決め精度、輪郭精度の向上
を図ることができる。

【００５３】図８及び図９は第６の実施形態を示す。な
お、従来と同一または相当する部分には同一の符号を付
してある。外周面２１ａに螺旋状で断面がゴシックアー
チ形状の転動体転動溝としてのねじ溝２１ｂを有する内
部部材としてのねじ軸２１に、外部部材としてのボール
ねじナット２２が多数の転動体としてのボール２３を介
して螺合されている。ボールねじナット２２は内周面２
２ａにねじ軸２１のねじ溝２１ｂに対応した転動体転動
溝としてのねじ溝２２ｂを有すると共に、そのねじ溝２
２ｂ内を転動するボール２３を導いて循環させるための
図示しないボール循環部を肉厚の胴部分に有している。

【００５４】ボールねじナット２２の端面の環状の凹部
２５に潤滑剤含有ポリマ部材２６が嵌着されて、止めね
じ２７によりボールねじナット２２にナットの軸方向と
回転方向に固定されている。潤滑剤含有ポリマ部材２６
の外周面２６ｂには、溝２６ｄが有りその溝２６ｄの中
にばね（ガータスプリング）２８が嵌挿してある。

【００５５】一方、前記潤滑剤含有ポリマ部材２６の内
径面２６ａは、前記ねじ溝面２１ｃの前記ボール２３と
の接触部付近２９ａ，２９ａとのみ接触するように２ケ
所の突部２９ｂ，２９ｂを持ち、内径面２６ａの他の部
分は、非接触のラビリンスシールの機能を持たせるため
前記ねじ溝面２１ｃと一定の間隔を持つねじ溝２１ｂの
相似形になっている。そして前記ばね２８が一定の締め
付け力で潤滑剤含有ポリマ部材２６をねじ軸２１のねじ
溝面２１ｃに向けてラジアル方向に加圧するため潤滑剤
含有ポリマ部材２６の内径面２６ａ、突部２９ｂ，２９
ｂはねじ溝面２１ｃに一定圧力で接触している。

【００５６】この実施形態の潤滑剤含有ポリマ部材２６
は、低分子量ポリエチレン（分子量１×１０³ 〜１×１
０⁵ ）１０重量％の超高分子量ポリエチレン（分子量１
×１０⁶ 〜５×１０⁶ ）５重量％からなるポリエチレン
に、潤滑油としてジアルキルジフェニルエーテル油８５
重量％を含有して成形されているものである。

【００５７】次に作用を述べる。ねじ軸２１が回転する
と、ボールねじナット２２内のボール２３は相対するね
じ溝２１ｂ，２２ｂで形成された螺旋状空間をねじ軸回
転方向に転動し、図外のボール循環部を経て循環移動す
る。そのボール２３の転動を介してボールねじナット２
２はねじ軸２１に沿い直線方向に送られる。こうしてボ
ールねじが駆動されると、ボールねじナット２２の端部
の潤滑油含有ポリマ部２６の内径面２６ａの突部２９
ｂ，２９ｂから潤滑油が経時的に徐々に滲み出し、ねじ
軸２１のねじ溝面２１ｃに供給され、そのねじ溝面２１
ｃ上を転動するボール２３及びボールねじナットのねじ
溝面２２ｃへと行き渡って安定した潤滑が行われる。し
たがって、殊更に潤滑油を外部からボールねじナット２
２に供給せずに、良好な運転を長時間続けることができ
る。そして、たとえ長期運転で潤滑剤含有ポリマ部材２
６の内径面２６ａの突部２９ｂ，２９ｂが摩耗しても、
ばね２８が前記突部２９ｂ，２９ｂをねじ軸２１のねじ
溝面２１ｃに向けてラジアル方向に加圧するため、常時
ねじ溝面２１ｃとの適切な接触が保たれ良好な潤滑を保
証することができる。また潤滑剤含有ポリマ部材２６の
内径面２６ａの突部２９ｂ，２９ｂのねじ軸２１のねじ
溝面２１ｃに対する単位面積当りの面圧は、従来例の潤
滑剤含有ポリマ部材２６の内径面２６ａのねじ溝面２１
ｃに対する単位面積当りの面圧と同じにしても潤滑性は
確保される。したがって、ばね（ガータスプリング）２
８の締め付け力は総接触面積の小さい本実施形態の方が
従来例より小さくできる。この結果潤滑剤含有ポリマ部
材２６とねじ軸２１との間の摩擦力は、本実施形態の方
が前記従来例より小さくなり、よって、ボールねじの作
動トルクは小さくなり、ボールねじを駆動する駆動モー
ターの容量を小さくできる。また摩擦力が小さいと発熱
量も少なく、ボールねじの熱による位置精度不良も発生
しにくくなるという利点がある。

【００５８】図１０及び図１１は第７の実施形態を示
す。この実施形態は、第６の実施形態の潤滑剤含有ポリ
マ部材２６が有している非接触のラビリンスシール機能
を別体のラビリンスシール２９ｃとして独立させ、ボー
ルねじナット２２の端面の環状の凹部２５に潤滑剤含有
ポリマ部材２６のボールねじナット２２への軸方向と回
転方向との固定を兼ねて、潤滑剤含有ポリマ部材２６の
外側に並設して嵌合固定したものである。

【００５９】他の構成、作用は第１の実施形態と同じで
ある。なお、以上の各実施形態において、ボールねじナ
ット２２の内部のねじ軸２１とボールねじナット２２と
の間の空間２４には、通常のグリースや潤滑油等の潤滑
剤を封入しても良い。また、ボールねじの使用条件に応
じて、両端の凹部５のうちの一方の凹部にのみ潤滑剤含
有ポリマ部材２６を取り付けるようにしても良い。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、潤滑油が経時的に徐々に滲み出して内部部材に
供給され、長期間に亘り安定した潤滑が行われるととも
に、転動体転動面に摺接する潤滑剤含有ポリマ部材の総
接触面積を小さくし、単位当たりの面圧は従来と同じに
することで走行時の摩擦力を小さくし、位置決め精度の
向上を図ることができる。

【００６１】請求項１の発明によれば、潤滑油が経時的
に徐々に滲み出して案内レールに供給され、長期間に亘
り安定した潤滑が行われるとともに、転動体転動面に摺
接する潤滑剤含有ポリマ部材の総接触面積を小さくし、
単位当たりの面圧は従来と同じにすることで走行時の摩
擦力を小さくし、位置決め精度の向上を図ることができ
る。

【００６２】請求項３，４の発明によれば、ボールねじ
ナットの端部にねじ軸のねじ溝面と、摺接する潤滑剤含
有ポリマ部材を取り付けたものとしたため、ボールねじ
が回転されると、その潤滑剤含有ポリマ部材内の潤滑油
が経時的に徐々に滲み出して、ねじ溝面とボールとの接
触面に自動的に供給され、長期間にわたり良好な潤滑が
行われる。

【００６３】さらに、潤滑剤含有ポリマ部材とねじ軸の
ねじ溝面との摺接面を、ボールが、ねじ溝面と接触する
付近のみとしたため、潤滑剤含有ポリマ部材とねじ軸の
ねじ溝面との摩擦力が小さくなり、ボールねじの作動ト
ルクは小さくなり、ボールねじを駆動する駆動モーター
の容量を小さくできる。また摩擦力が小さいと発熱量も
少なくボールねじの熱による位置精度不良も発生しにく
いという効果を有するボールねじが提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を示し、（ａ）は直動
案内装置の縦断正面図、（ｂ）は潤滑剤含有ポリマ部材
の側面図。

【図２】図１のＡ部を拡大した縦断正面図。

【図３】同実施形態の案内レールを除いた直動案内装置
の分解斜視図。

【図４】本発明の第２の実施形態を示し、（ａ）は直動
案内装置の縦断正面図、（ｂ）は潤滑剤含有ポリマ部材
の側面図。

【図５】本発明の第３の実施形態を示し、（ａ）は直動
案内装置の縦断正面図、（ｂ）は潤滑剤含有ポリマ部材
の側面図。

【図６】本発明の第４の実施形態を示す直動案内装置の
一部の縦断正面図。

【図７】本発明の第５の実施形態を示し、（ａ）（ｂ）
は異なる案内レールの縦断正面図。

【図８】本発明の第６の実施形態の要部の縦断面図。

【図９】図８のねじ溝と潤滑剤含有ポリマ部材との関係
を示す拡大図。

【図１０】本発明の第７の実施形態の要部の縦断面図。

【図１１】図１０のねじ溝と潤滑剤含有ポリマ部材とラ
ビリンスシールとの関係を示す拡大図。

【図１２】従来の直動案内軸受装置の斜視図。

【図１３】同従来の案内レールを跨いだ状態の潤滑剤含
有ポリマ部材の正面図。

【図１４】従来の案内レールを跨いだ状態の潤滑剤含有
ポリマ部材の別の例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は
側面図。

【図１５】従来の案内レールを跨いだ状態の潤滑剤含有
ポリマ部材の別の例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は
側面図。

【図１６】従来のボールねじの要部の縦断面図。

【符号の説明】

２１…ねじ軸 ２１ｂ…ねじ溝 ２１ｃ…ねじ溝面 ２２…ボールねじナット ２２ｂ…ねじ溝 ２２ｃ…ねじ溝面 ２３…ボール ２６，４１…潤滑剤含有ポリマ部材 ４９，２９ａ，４９´…接触部付近 ２９ｂ，４８ａ，４８ｂ…突部 ２９ｃ…ラビリンスシール ３１…案内レール ３２…スライダ ３３ａ，３３ｂ…転動体転動溝

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外面に転動体転動溝を有する内部部材
   と、この内部部材と隙間を介して対向する外部部材と、
   前記内部部材と前記外部部材との間の転動体転動溝を転
   動し、前記外部部材を相対移動させる多数の転動体とか
   らなる直動案内装置において、 前記内部部材の転動体転動溝の転動体との接触部付近の
   みと摺接し、摺接する部分以外の部分が非接触シールと
   なる潤滑剤含有ポリマ部材を取付けたことを特徴とする
   直動案内装置。
2. 【請求項２】 前記内部部材は、外面に転動体転動溝を
   有して軸方向に延びる案内レールであり、前記外部部材
   は前記案内レールに遊嵌されるスライダであり、前記転
   動体転動溝を転動し、案内レールとスライダとが相対的
   に直線運動するリニアガイドであって、前記案内レール
   の転動体転動溝の転動体との接触部付近のみと摺接し、
   摺接する部分以外の部分が非接触シールとなる潤滑剤含
   有ポリマ部材を取付けたことを特徴とする請求項１記載
   の直動案内装置。
3. 【請求項３】 前記内部部材は、外周面に螺旋状の転動
   体転動溝を有するねじ軸であり、前記外部部材は、前記
   ねじ軸に遊嵌され、内周面に前記ねじ軸の転動体転動溝
   に対応する転動体転動溝を有するボールねじナットであ
   り、前記両転動溝間の螺旋状空間内を転動する多数の転
   動体とを備えたボールねじであって、前記ボールねじナ
   ットの端部に前記ねじ軸の転動体転動溝の前記ボールと
   の接触部付近のみと摺接し、該摺接する部分以外の部分
   が非接触シールとなる潤滑油含有ポリマ部材を取り付け
   たことを特徴とする請求項１記載の直動案内装置。
4. 【請求項４】 前記内部部材は、外周面に螺旋状の転動
   体転動溝を有するねじ軸であり、前記外部部材は、前記
   ねじ軸に遊嵌され、内周面に前記ねじ軸の転動体転動溝
   に対応する転動体転動溝を有するボールねじナットであ
   り、前記両転動溝間の螺旋状空間内を転動する多数の転
   動体とを備えたボールねじであって、前記ボールねじナ
   ットの端部に前記ねじ軸の転動体転動溝面の前記ボール
   との接触部付近のみと摺接する潤滑油含有ポリマ部材及
   び非接触シールを併設したことを特徴とする請求項１記
   載の直動案内装置。