特開 2023-152446 直動案内装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023152446

(43)【公開日】2023-10-17

(54)【発明の名称】直動案内装置

(51)【国際特許分類】

   F16C 29/06 20060101AFI20231010BHJP

   F16N 9/04 20060101ALI20231010BHJP

   F16C 33/66 20060101ALI20231010BHJP

【ＦＩ】

F16C29/06

F16N9/04

F16C33/66 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022062470

(22)【出願日】2022-04-04

(71)【出願人】

【識別番号】000004204

【氏名又は名称】日本精工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002000

【氏名又は名称】弁理士法人栄光事務所

(72)【発明者】

【氏名】深瀬 幸介

(72)【発明者】

【氏名】三木 健司

【テーマコード（参考）】

3J104

3J701

【Ｆターム（参考）】

3J104AA03

3J104AA23

3J104AA36

3J104AA64

3J104AA74

3J104BA23

3J104BA33

3J104DA05

3J104EA01

3J701AA02

3J701AA32

3J701AA44

3J701AA64

3J701CA01

3J701CA14

3J701FA32

3J701GA31

(57)【要約】

【課題】直動案内装置の潤滑性能を向上させる。
【解決手段】直動案内装置は、底部及び一対の袖部を有して断面略コの字型に形成され、案内レールのレール側軌道と協働して転動体転動路を形成するスライダ側軌道、及び転動体戻し路を備えるスライダ本体と、スライダ本体の両端に取り付けられて転動体転動路と転動体戻し路とをそれぞれ略Ｕ字状に接続して循環転動路を形成する転動体方向転換路が設けられた一対のエンドキャップと、スライダ本体の底部と案内レールとの間に配設されて転動体転動路内を転動する複数の転動体を案内する保持器と、案内レールのレール側軌道に形成された逃げ溝に配設されて、転動体転動路内を転動する複数の転動体を案内する保持プレートと、を備える。エンドキャップと、保持器と、保持プレートと、の少なくともいずれかが、転動体と接触する領域に潤滑剤を保持する潤滑剤保持部を有する。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

底部及び一対の袖部を有して断面略コの字型に形成され、案内レールのレール側軌道と協働して転動体転動路を形成するスライダ側軌道、及び転動体戻し路を備えるスライダ本体と、
前記スライダ本体の両端に取り付けられて前記転動体転動路と前記転動体戻し路とをそれぞれ略Ｕ字状に接続して循環転動路を形成する転動体方向転換路が設けられた一対のエンドキャップと、
前記スライダ本体の底部と前記案内レールとの間に配設されて前記転動体転動路内を転動する複数の転動体を案内する保持器と、
前記案内レールの前記レール側軌道に形成された逃げ溝に配設されて、前記転動体転動路内を転動する複数の転動体を案内する保持プレートと、
を備え、
前記エンドキャップと、前記保持器と、前記保持プレートと、の少なくともいずれかが、前記転動体と接触する領域に潤滑剤を保持する潤滑剤保持部を有する、
直動案内装置。

【請求項2】

前記潤滑剤保持部は、前記エンドキャップの前記転動体方向転換路の表面に形成された凹部である、
請求項１に記載の直動案内装置。

【請求項3】

前記潤滑剤保持部は、前記転動体転動路の一部を構成する前記保持器の保持軌道に形成された潤滑剤ポケットである、
請求項１に記載の直動案内装置。

【請求項4】

前記潤滑剤保持部は、前記転動体を案内する前記保持プレートの中央部の表面に形成された凹部である、
請求項１に記載の直動案内装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、直動案内装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、例えば、工作機械や射出成形機等に用いる部材の案内装置として、案内レールと、この案内レールへ跨架するスライダとを、複数の転動体の転動を介して相対移動させる直動案内装置がある。このような直動案内装置を円滑に動作させるため、転動体及び転動体に接する部分へ潤滑剤を効率的に供給することが重要である。

【0003】

また、直動案内装置において、スライダを案内レールに組み付けない状態で、負荷転動体転動溝に装填された転動体が脱落しないように、保持器や保持プレートが用いられることがある。

【0004】

特許文献１は、レール側転動体転動面等の被潤滑部分へ潤滑剤を効率的に供給することが可能な潤滑剤供給部材、及びその潤滑剤供給部材を備えた直動案内装置を開示している。直動案内装置は、軸方向に延びるレール側転動体転動面を外面に有する案内レールと、案内レールへ相対移動可能に跨架するスライダと、を備える。この直動案内装置には、潤滑剤供給部材が取り付けられる。潤滑剤供給部材は、潤滑剤を内部空間に収容可能であり、且つスライダの移動方向端面に取り付ける潤滑剤収容ケースと、レール側転動体転動面と接触する潤滑材供給用回転体と、を備える。潤滑剤収容ケースは、案内レールの外面と対向する部分に開口して内部空間と連通する収容ケース開口部を有する。潤滑材供給用回転体は、収容ケース開口部内へ回転可能に配置されている。

【0005】

特許文献２に開示された直動案内装置においては、保持器は中央の直線部と両端の曲部を備え、スライダに非装着時の保持器における直線部と曲部とがなす角度αは鋭角となっている。エンドキャップの外端面には、曲部が収容される保持器収容溝が形成され、保持器収容溝の溝底部には案内レールの幅方向外側に向かうに従って案内レールの長手方向の内側に傾斜する傾斜面が形成されている。傾斜面と直線部とがなす傾斜角度βは、角度αよりも大きな鋭角である。長手方向の内側に向かう弾性力が生じるように、曲部は前記長手方向の外側に拡げられて前記長手方向の外側に弾性的に付勢されつつ保持器収容溝に係合されている。これにより、部品精度を高精度とする必要がなく生産性に優れ低コストであるとともに、エンドキャップの厚さが小さくコンパクトな直動案内装置を提供することを図っている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１２－２１９９４４号公報

【特許文献2】特開２０１６－１０４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１は潤滑剤の供給方法、特許文献２は保持器の利用を開示しているが、保持器などは専ら転動体を保持して脱落を防止する役割を果たしている一方、潤滑機能をほとんど有しておらず、潤滑性能の向上に寄与することが期待される。

【0008】

本発明は、潤滑性能を向上させた直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】

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１） 底部及び一対の袖部を有して断面略コの字型に形成され、案内レールのレール側軌道と協働して転動体転動路を形成するスライダ側軌道、及び転動体戻し路を備えるスライダ本体と、
前記スライダ本体の両端に取り付けられて前記転動体転動路と前記転動体戻し路とをそれぞれ略Ｕ字状に接続して循環転動路を形成する転動体方向転換路が設けられた一対のエンドキャップと、
前記スライダ本体の底部と前記案内レールとの間に配設されて前記転動体転動路内を転動する複数の転動体を案内する保持器と、
前記案内レールの前記レール側軌道に形成された逃げ溝に配設されて、前記転動体転動路内を転動する複数の転動体を案内する保持プレートと、
を備え、
前記エンドキャップと、前記保持器と、前記保持プレートと、の少なくともいずれかが、前記転動体と接触する領域に潤滑剤を保持する潤滑剤保持部を有する、
直動案内装置。
（２） 前記潤滑剤保持部は、前記エンドキャップの前記転動体方向転換路の表面に形成された凹部である、
（１）に記載の直動案内装置。
（３） 前記潤滑剤保持部は、前記転動体転動路の一部を構成する前記保持器の保持軌道に形成された潤滑剤ポケットである、
（１）に記載の直動案内装置。
（４） 前記潤滑剤保持部は、前記転動体を案内する前記保持プレートの中央部の表面に形成された凹部である、
（１）に記載の直動案内装置。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、エンドキャップと、保持器と、保持プレートの少なくともいずれかに潤滑剤を保持する潤滑剤保持部を設けることにより、直動案内装置の潤滑性能を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、直動案内装置の全体斜視図である。

【図2】図２は、図１に示した直動案内装置のスライダの斜視図である。

【図3】図３は、図１に示した直動案内装置の断面図である。

【図4】図４は、スライダの各構成部品の分解斜視図である。

【図5】図５は、実施形態の直動案内装置における保持プレートの上面図である。

【図6】図６は、実施形態の直動案内装置におけるエンドキャップの上面図である。

【図7】図７（ａ）及び（ｂ）は、実施形態の直動案内装置における保持器を示す図であり、（ａ）は保持器の上面図、（ｂ）は（ａ）のＢ領域におけるＩ－Ｉ線から見た矢視図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明に係る直動案内装置について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

【0013】

図１～図３に示すように、直動案内装置１は、軸方向に延びる案内レール２と、該案内レール２上に軸方向に相対移動可能に跨架されたスライダ３と、を備える。スライダ３は、断面略コの字型に形成されたスライダ本体４と、スライダ本体４の軸方向両端に取り付けられたエンドキャップ５と、第１及び第２の循環転動路１１Ａ，１１Ｂ内を循環転動する複数の転動体（本実施形態では、ボール）６と、隣接する転動体６間に介装される複数のスペーサ７と、転動体６を保持する保持器８及び保持プレート９と、を備える。

【0014】

案内レール２の上面２ｃと両側面２ｄが交叉する稜線部には、軸方向に延びる断面略４分円形凹溝の第１のレール側軌道２ａが形成され、両側面２ｄの中間位置には、断面半円形凹溝の第２のレール側軌道２ｂが、互いに平行に形成されている。

【0015】

スライダ本体４は、底部４ｃと一対の袖部４ｄを有して断面略コの字型に形成されている。両袖部４ｄの内側面の底部４ｃ寄りの位置には、第１のレール側軌道２ａに対向して軸方向に延びる断面略半円形の第１のスライダ側軌道３ａが形成され、両袖部４ｄの内側面の中間位置には、第２のレール側軌道２ｂに対向して軸方向に延びる断面略半円形の第２のスライダ側軌道３ｂが、互いに平行に形成されている。第１のスライダ側軌道３ａは、第１のレール側軌道２ａと協働して第１の転動体転動路４ａを形成し、第２のスライダ側軌道３ｂは、第２のレール側軌道２ｂと協働して第２の転動体転動路４ｂを形成する。また、両袖部４ｄには、軸方向に貫通する第１及び第２の転動体戻し路３ｃ、３ｄが形成されている。

【0016】

図２及び図４に示すように、エンドキャップ５は、合成樹脂材の射出成形により断面略コ字状に形成されている。エンドキャップ５には、第１の転動体転動路４ａと第１の転動体戻し路３ｃ、及び第２の転動体転動路４ｂと第２の転動体戻し路３ｄとを、それぞれ略Ｕ字状に接続する第１及び第２の転動体方向転換路１０ａ、１０ｂが形成されている。これにより、第１の転動体転動路４ａと第１の転動体戻し路３ｃと第１の転動体方向転換路１０ａとが第１の循環転動路１１Ａを構成し、同様に、第２の転動体転動路４ｂと第２の転動体戻し路３ｄと第２の転動体方向転換路１０ｂとが第２の循環転動路１１Ｂを構成する。

【0017】

図４に示すように、エンドキャップ５の裏面には、保持器８を取り付けるための長穴５ａが形成され、また、第２の転動体転動路４ｂに対応したエンドキャップ５の両袖部分５ｄから内側に突出形成された部分には、保持プレート９を取り付けるための取付け穴（図示せず）が形成されている。

【0018】

図４に示すように、保持器８は、例えば合成樹脂で製作された枠状部材であり、第１の転動体転動路４ａの一部を構成する断面略４分円形の保持軌道８ａを長手方向の外側縁に有している。また、保持器８の前後端には、係止突部８ｂが突設されており、エンドキャップ５の裏面の設けられた長穴５ａに係止突部８ｂを差し込むことで一対のエンドキャップ５に支持されて、スライダ本体４の底部４ｃと案内レール２の上面２ｃとの間に配設される（図３参照）。これにより、第１の転動体転動路４ａを転動する複数の転動体６を案内して、例え案内レール２が取り外されても、第１の転動体転動路４ａからの転動体６の脱落を防止する。

【0019】

また、保持プレート９は、例えば合成樹脂で製作された断面角形状のバー状部材であり、両端に取付け部９ａが形成されている。保持プレート９は、エンドキャップ５の取付け穴に取付け部９ａを差し込んで一対のエンドキャップ５に取り付けられ、バー状の中央部９ｂで第２の転動体転動路４ｂを転動する複数の転動体６を案内して、例え案内レール２が取り外されても、第２の転動体転動路４ｂからの転動体６の脱落を防止する。なお、スライダ３を案内レール２に組み付けた状態では、保持プレート９は案内レール２の第２のレール側軌道２ｂに形成された逃げ溝２ｅ内に収容されて、案内レール２と干渉することはない。

【0020】

次に、実施形態に係る直動案内装置１において、潤滑剤を供給するための構成について説明する。直動案内装置１の円滑な動作のためには、転動体６及び転動体６に接する部分へ潤滑剤を効率的に供給することが重要である。ユーザは、図１に示す潤滑剤供給口２０か（グリースニップル）ら、潤滑剤をスライダ３の内部に供給することができる。供給された潤滑剤は、エンドキャップ５内に形成された油路を経由し、エンドキャップ５内の第１の循環転動路１１Ａ及び第２の循環転動路１１Ｂに吐出される。

【0021】

吐出された潤滑剤は、転動路と転動体６との間の隙間に充填される。しかしながら、特に、第１の循環転動路１１Ａの第１の転動体転動路４ａ及び第２の循環転動路１１Ｂの第２の転動体転動路４ｂにおいて、転動体６は、第１のレール側軌道２ａ及び第１のスライダ側軌道３ａの間で回転し、第２のレール側軌道２ｂ及び第２のスライダ側軌道３ｂとの間で回転しながら移動する。このため、潤滑剤は、第１の転動体転動路４ａ及び第２の転動体転動路４ｂの脇や、保持器８及び保持プレート９の側に押しのけられ、スライダ３とレール２の間の空間に貯留することなる。このような領域に貯留した潤滑剤は、転動体６の潤滑への寄与に乏しい。

【0022】

本実施形態の直動案内装置１においては、以下で説明するように、エンドキャップ５と、保持器８と、保持プレート９と、の少なくともいずれかが、転動体６と接触する領域に潤滑剤を保持する潤滑剤保持部を有している。これにより、潤滑への寄与に乏しい潤滑剤を減らし、潤滑性能を向上させている。

【0023】

図５は、実施形態の直動案内装置１における保持プレート９の上面図である。保持プレート９は、上述した通り、中央部９ｂで複数の転動体６を案内する。中央部９ｂは、転動体６と接触する領域であり、保持プレート９は、この領域に潤滑剤を保持する潤滑剤保持部９ｃを備える。特に本実施形態において、潤滑剤保持部９ｃは、転動体６を案内する中央部９ｂの表面に、一定間隔をおいて形成された複数の凹部によって構成される。

【0024】

潤滑剤保持部９ｃを構成する微小な凹部は、保持プレート９の表面への加工により形成され、その加工方法、形状、数、大きさ、配置位置などは特に限定されない。第２の転動体転動路４ｂ（第２の循環転動路１１Ｂ）に供給された潤滑剤は、潤滑剤保持部９ｃに一旦貯留した後、潤滑剤の不足に伴い、再び第２の転動体転動路４ｂに供給されることになる。これにより、保持プレート９が潤滑にも寄与することになり、潤滑剤の無駄な貯留を減らして潤滑剤を有効活用し、潤滑性能が向上する。

【0025】

図６は、直動案内装置１におけるエンドキャップ５の上面図である。エンドキャップ５は、上述した通り、略Ｕ字状の第１及び第２の転動体方向転換路１０ａ、１０ｂを備えている。第１及び第２の転動体方向転換路１０ａ、１０ｂは、転動体６と接触する領域であり、エンドキャップ５は、この領域に潤滑剤を保持する潤滑剤保持部５ｅを備える。特に本実施形態において、潤滑剤保持部５ｅは、転動体６を案内する第１及び第２の転動体方向転換路１０ａ、１０ｂの表面に、一定間隔をおいて形成された複数の凹部によって構成される。なお、転動体６は、第１及び第２の転動体方向転換路１０ａ、１０ｂにおいても、回転しながら移動する。

【0026】

潤滑剤保持部５ｅを構成する微小な凹部は、第１及び第２の転動体方向転換路１０ａ、１０ｂの表面への加工により形成され、その加工方法、形状、数、大きさ、配置位置などは特に限定されない。第１及び第２の転動体方向転換路１０ａ、１０ｂ（第１の循環転動路１１Ａ及び第２の循環転動路１１Ｂ）に供給された潤滑剤は、潤滑剤保持部５ｅに一旦貯留した後、潤滑剤の不足に伴い、再び第１及び第２の転動体方向転換路１０ａ、１０ｂに供給されることになる。これにより、エンドキャップ５が潤滑にも寄与することになり、潤滑剤の無駄な貯留を減らして潤滑剤を有効活用し、潤滑性能が向上する。

【0027】

なお、第１及び第２の転動体方向転換路１０ａ、１０ｂの双方に潤滑剤保持部５ｅを設けてもよいし、いずれか一つの転動体方向転換路に潤滑剤保持部５ｅを設けてもよい。ただし、潤滑性能向上の観点からは、第１及び第２の転動体方向転換路１０ａ、１０ｂの双方に潤滑剤保持部５ｅを設けることが好ましい。

【0028】

図７（ａ）及び（ｂ）は、直動案内装置１における保持器８を示す図であり、（ａ）は保持器８の上面図、（ｂ）は（ａ）のＢ領域におけるＩ－Ｉ線から見た矢視図である。
図７（ｂ）には、転動体６の移動軌跡が破線で示されている。保持器８は、上述した通り、第１の転動体転動路４ａの一部を構成する保持軌道８ａを長手方向の外側縁に有している。保持軌道８ａは、転動体６と接触する領域であり、保持器８は、この領域に潤滑剤を保持する潤滑剤保持部８ｃを複数備える。特に本実施形態において、潤滑剤保持部８ｃは、転動体６を案内する保持軌道８ａの表面に、長手方向に一定間隔をおいて形成された複数の潤滑剤ポケットによって構成される。

【0029】

潤滑剤保持部８ｃを構成する潤滑剤ポケットは微小な溝であり、保持軌道８ａの表面への加工により形成され、その加工方法、形状、数、大きさ、配置位置などは特に限定されない。第１の転動体転動路４ａ（第１の循環転動路１１Ａ）に供給された潤滑剤は、潤滑剤保持部８ｃに一旦貯留した後、潤滑剤の不足に伴い、再び矢印で示すように第１の転動体転動路４ａに供給されることになる。これにより、保持器８が潤滑にも寄与することになり、潤滑剤の無駄な貯留を減らして潤滑剤を有効活用し、潤滑性能が向上する。

【0030】

直動案内装置１は、潤滑剤保持部５ｅ、潤滑剤保持部９ｃ、潤滑剤保持部８ｃの少なくともいずれか一つ又は二つを備えてよく、全てを備えてもよい。

【0031】

尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

【符号の説明】

【0032】

１ 直動案内装置
２ 案内レール
２ａ 第１のレール側軌道
２ｂ 第２のレール側軌道
２ｅ 逃げ溝
３ スライダ
３ａ 第１のスライダ側軌道
３ｂ 第２のスライダ側軌道
３ｃ 第１の転動体戻し路
３ｄ 第２の転動体戻し路
４ スライダ本体
４ａ 第１の転動体転動路
４ｂ 第２の転動体転動路
４ｃ 底部
４ｄ 袖部
５ エンドキャップ
５ｅ 潤滑剤保持部
６ 転動体
８ 保持器
８ａ 保持軌道
８ｂ 係止突部
８ｃ 潤滑剤保持部
９ 保持プレート
９ａ 取付け部
９ｂ 中央部
９ｃ 潤滑剤保持部
１０ａ 第１の転動体方向転換路
１０ｂ 第２の転動体方向転換路
１１Ａ 第１の循環転動路
１１Ｂ 第２の循環転動路
２０ 潤滑剤供給口

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】