JP4178894B2

JP4178894B2 - Linear motion device and manufacturing method thereof

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Publication number: JP4178894B2
Application number: JP2002271407A
Authority: JP
Inventors: 宏樹山口; 健司狩野
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2002-09-18
Filing date: 2002-09-18
Publication date: 2008-11-12
Anticipated expiration: 2022-09-18
Also published as: JP2004108475A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リニアガイド装置等の直動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
リニアガイド装置の従来例を図１６に示す。この図に示すように、リニアガイド装置は、案内レール１とスライダ（「ベアリング」とも称される。）２と複数個のボール（転動体）３とで構成される。
案内レール１は、長手方向に平行に延びる転動溝１１を両側面に有する。スライダ２は、案内レール１の幅方向両側に配置される脚部２Ａと、両脚部２Ａを連結する水平部２Ｂとからなる。水平部２Ｂは、案内レール１の厚さ方向（長さ方向と幅方向の両方に垂直な方向）一端側（この図では、案内レール１の上面側）に配置されている。そして、スライダ２の両内側面が案内レール１の両側面に対向配置されている。
【０００３】
スライダ２は、直動方向で本体２１とエンドキャップ２２とに分割され、エンドキャップ２２が本体２１の直動方向両端に配置されている。この本体２１の両内側面に、案内レール１の転動溝１１と対向する転動溝２１ａが形成されている。これらの転動溝１１，２１ａでボール３の転動通路１２が形成される。
スライダ２の本体２１の転動溝２１ａより外側に、直線状の戻し通路２１ｂが形成されている。エンドキャップ２２の案内レール１の両側面に配置される部分（脚部２Ａの外側部分）に、半円状の方向転換路２２ａが形成されている。この方向転換路２２ａで転動通路１２と戻し通路２１ｂとが連通され、これら各路でボール３を無限に循環させる循環経路２５が構成される。このリニアガイド装置は循環経路を四本（二対四列）備えており、各循環経路をボール３が転がることによって、スライダ２が案内レール１に沿ってスライドする。
【０００４】
従来のリニアガイド装置では、戻し通路２１ｂを、金属製の本体２１に穴あけ加工を施すことにより形成しているが、この作業には手間とコストがかかる。
これに対して、特許文献１には、少なくとも脚部の幅方向外側部分（戻し通路が形成されている部分）を、合成樹脂からなる成形体としてブロック体に一体成形することにより、合成樹脂からなる戻し通路が非分割体で構成されているスライダを形成することが記載されている。
【０００５】
また、このスライダの改良発明として、特許文献２には、合成樹脂からなる成形体がブロック体から剥がれて位置ずれを起こすことを防止するために、ブロック体に係止凹溝を設けることが開示されている。このような構成とすることにより、成形体とブロック体との結合が強固なものとなり、ボール循環に伴う騒音の発生を防止できるようになると記載されている。
【０００６】
さらに、特許文献３には、脚部の幅方向外側部分（側面形成部）とブロック体の直動方向両端に配置される端面形成部とを、合成樹脂からなる成形体として、金属製のブロック体に一体成形されたスライダにおいて、両端面形成部をブロック体の上面で連結する上面形成部を、側面形成部および端面形成部と同時に一体成形することが開示されている。このような構成とすることにより、戻し通路が形成されている側面形成部が収縮し、この収縮力が端面形成部に作用しても、上面形成部がこの収縮力に抗して端面形成部を引っ張り、端面形成部がブロック体の端面に対して浮き上がることが防止されると記載されている。
【０００７】
また、特許文献４には、スライダが第１構成部材と第２構成部材とからなり、両部材がビス止めされている直動形ガイド装置が記載されている。第２構成部材は、転動溝を有し脚部の幅方向内側部分を成す内脚と、水平部の主要部分を成す部分とを備えている。第１構成部材は、前記内脚の幅方向外側に接触配置され、脚部の幅方向外側部分を成す外脚と、エンドキャップと、が一体化された構造である。
【０００８】
このスライダにおいて、戻し通路（復路）は、第１構成部材の外脚（連結部分）に設けた上側（水平部側）が開放された溝（直線状ボールガイド面）と、第１構成部材の前記溝の上方に配置される部分（本体部分）の下面と、第１構成部材の前記内脚の前記溝の側方に配置される面（下方突出部分の左右方向外側面）とで形成されている。
【０００９】
【特許文献１】
特開平７−３１７７６２号公報
【特許文献２】
特開平９−２９１９３７号公報
【００１０】
【特許文献３】
特開平１０−４７３４３号公報
【特許文献４】
特開平５−２４８４３３号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記各公報に記載のスライダのうち、合成樹脂からなる成形体がブロック体に一体成形されたものは、ブロック体を中子として金型内に配置した後にこの金型内に合成樹脂を射出成形する「インサート成形」によって得られる。そのため、このインサート成形でブロック体を金型内へセットする際に、ブロック体の金型に対する高度な位置決め精度が要求される。また、成形体を一体成形でブロック体に固定するため、成形後の修正が困難である。さらに、一体成形の型の構造が複雑になる。
【００１２】
このように、合成樹脂からなる成形体がブロック体に一体成形されたスライダを有するリニアガイド装置には、生産性の点で改善の余地がある。
また、特開平５−２４８４３３号公報に記載のスライダのように、別部材で形成された二つの部材を組立工程でビス止めなどにより一体化するものは、合成樹脂からなる成形体がブロック体に一体成形されたスライダと比較して、生産性の点では有利であるが、加工誤差によって組立時に位置ずれが生じることがある。この位置ずれによって、リニアガイド装置の作動性や騒音特性に問題が生じる可能性もある。
【００１３】
本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、別部材で形成された二つ以上の部材が組立工程で一体化されたスライダを有する直動装置において、スライダの組立時に位置ずれを生じ難くすることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、案内レールとスライダと複数個の転動体とで構成され、案内レールの幅方向両側面に、転動体の転動溝が形成され、スライダは、案内レールの幅方向両側に配置される脚部と、案内レールの厚さ方向一端側に配置されて両脚部を連結する水平部とからなり、前記両脚部の内側面に、案内レールの転動溝に対向配置される転動溝を有し、この転動溝と案内レールの転動溝とにより転動体の転動通路が形成され、前記両脚部に転動体の戻し通路が形成され、前記両脚部にはまた、前記戻し通路と前記転動通路を連通させる方向転換路が形成され、前記転動通路、戻し通路、および方向転換路で構成された循環経路内を転動体が転動することにより、案内レールおよびスライダの一方が他方に対して相対的に直動し、前記スライダは、少なくとも、(1) 前記転動溝を有し前記脚部の幅方向内側部分を成す内脚と、前記水平部の主要部分を成す部分と、を備えた本体と、(2) 前記内脚の幅方向外側に接触配置され、前記脚部の幅方向外側部分を成し、少なくとも前記戻し通路を有する外脚と、を備えた、前記本体とは別部材で構成された外脚部材と、からなり、(3) 前記本体の内脚の外側に凹部が形成され、前記外脚部材の外脚の内側に前記凹部に対応する凸部が形成され、この凸部と前記凹部との嵌合により前記本体と外脚部材とが位置決めされている直動装置の製造方法であって、前記本体の転動溝および凹部を、研削加工により同じ砥石軸に設けられた複数の砥石を用いて連続的に形成することを特徴とする直動装置の製造方法を提供する。
【００１５】
前記直動装置としては、前記凹部が、円弧状断面で本体の転動溝と平行に延びるように形成され、前記円弧をなす円が、前記転動溝の断面円弧をなす円と少なくとも部分的に同じである構成が挙げられる。この直動装置の製造方法としては、スライダを構成する前記本体の転動溝および凹部を、研削加工により同じ砥石を用いて連続的に形成する方法が挙げられる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に相当するリニアガイド装置（直動装置）を示す斜視図である。このリニアガイド装置は、案内レール１とスライダ２と複数個のボール（転動体）３とで構成されている。
【００１７】
案内レール１は、長手方向に平行に延びる転動溝１１を両側面に有する。スライダ２は、案内レール１の幅方向両側に配置される脚部２Ａと、両脚部２Ａを連結する水平部２Ｂとからなる。水平部２Ｂは、案内レール１の厚さ方向一端側（この図では、案内レール１の上面側）に配置されている。そして、スライダ２の両内側面が案内レール１の両側面に対向配置されている。
【００１８】
スライダ２の両脚部２Ａの内側面に、案内レール１の転動溝１１と対向する転動溝２１ａが形成されている。これらの転動溝１１，２１ａでボール３の転動通路１２が形成される。
両脚部２Ａの外側部分に、ボールの戻し通路２１ｂが直線状に形成され、さらに、この戻し通路２１ｂと転動通路１２を連通させる方向転換路２２ａが形成されている。戻し通路２１ｂと転動通路１２と方向転換路２２ａとで、ボール３を無限に循環させる循環経路２５が構成されている。このリニアガイド装置は循環経路を二本（一対二列）備えており、各循環経路をボール３が転がることによって、スライダ２が案内レール１に沿ってスライドする。
【００１９】
この実施形態のスライダ２は、金属製の本体４と合成樹脂製の枠体５と合成樹脂製のエンドキャップ６とで構成されている。また、エンドキャップ６の外側にはサイドシール７が取り付けてある。
スライダ２の分解状態を、図２に斜視図で示す。また、本体４の正面図を図３に、枠体５の図２のＡ−Ａ線断面図を図４に示す。
【００２０】
これらの図に示すように、本体４は、両脚部２Ａの幅方向内側部分をなす内脚４１と、スライダ全体の水平部２Ｂの主要部分をなす本体水平部４２とからなる。また、内脚４１の内側に転動溝２１ａが形成され、内脚４１の外側に、断面形状が半円である凹部４３が、転動溝２１ａと平行に直動方向全体に渡って設けてある。この凹部４３と本体水平部４２の幅方向端面との間は、凹部４３側の寸法が小さいテーパ状面４４に形成されている。
【００２１】
また、本体水平部４２の直動方向両端面に、各二個の雌ねじ４５が形成されている。二個の雌ねじ４５は、幅方向に所定間隔をおいて配置されている。本体水平部４２の上面のスライダ幅方向中央部分に凹部４６が形成され、この凹部４６の両脇の外側部分４７に、テーブル等の他部材取り付け用の二個の雌ねじ穴４７ａが、直動方向に所定間隔をおいて形成されている。
【００２２】
なお、この本体４は、ＳＵＳ４４０Ｃ等の金属からなる素材を、引き抜き加工および切削加工すること等により製作される。
枠体５は、両脚部２Ａの幅方向外側部分をなす外脚５１と、スライダ全体の水平部２Ｂの直動方向端部分をなす枠体水平部５２とからなる。
外脚５１は、第一部分５１ａと第二部分５１ｂとからなり、第一部分５１ａは両枠体水平部５２を連結するように配置され、その内部に戻し通路２１ｂが形成されている。第二部分５１ｂは、第一部分５１ａから両枠体水平部５２の外面方向に延びる略半円状の突起であり、この突起に、戻し通路２１ｂに連続する方向転換路２２ａの内側溝５３が形成されている。第一部分５１ａと第二部分５１ｂとの間に段差部５１ｃが存在する。また、第一部分５１ａの上面（枠体水平部５２側の面）は、本体４のテーパ状面４４と嵌合するテーパ状面５１ｄに形成されている。
【００２３】
外脚５１の第一部分５１ａの内側に、戻し通路２１ｂと平行な凸部５４が、直動方向全体に渡って、本体４の凹部４３と嵌まり合う断面形状（半円形）で形成されている。枠体水平部５２に、本体４の雌ねじ４５に対応する貫通穴５５が形成されている。枠体水平部５２の幅方向両端部には、エンドキャップ６との位置決め用の凹部５６とこの凹部５６の中心を貫通する貫通穴５６ａが形成されている。枠体水平部５２の幅方向中央部には貫通穴５７が形成されている。この貫通穴５７は、エンドキャップ６に設けた貫通穴（グリースニップル取り付け穴）６７と連通する穴である。
【００２４】
なお、この枠体５は、ＰＯＭ等の合成樹脂を射出成形することにより作製される。
エンドキャップ６は、枠体５の直動方向両端部に配置される部材であり、両脚部２Ａの直動方向端部分をなす端脚６１と、スライダ全体の水平部２Ｂの直動方向最端部分をなすエンドキャップ水平部６２とからなる。端脚６１の枠体側に、略半円状の凹みを有する突起６３が形成され、この突起６３に方向転換路２２ａの外側溝６３ａが形成されている。この外側溝６３ａの幅方向内側の端部が、転動溝１２からボール３を掬い上げるタング６３ｂとなっている。また、両突起６３の間に、エンドキャップ水平部６２の下面から延びる板状材６４が、両突起６３と同じ突出長さで形成されている。
【００２５】
また、エンドキャップ水平部６２に、本体４の雌ねじ４５に対応する貫通穴６５が形成されている。エンドキャップ水平部６２の幅方向両端部の内面には、枠体５との位置決め用の突起６６と、この突起６６の中心を貫通する貫通穴６６ａが形成されている。この突起６６を枠体５の凹部５６に嵌合することにより、枠体５の貫通穴５６ａとエンドキャップ６の貫通穴６６ａが連通する。
【００２６】
エンドキャップ水平部６２の幅方向中央部には貫通穴６７が形成されている。この貫通穴６７はグリースニップル取り付け穴であり、枠体５の貫通穴５７はこれに連通するように形成され、サイドシール７にもこれに連通する貫通穴７１が形成されている。また、端脚６１の外面には、サイドシール７との位置決め用の凸部６９が形成されている。
【００２７】
なお、このエンドキャップ６は、ＰＯＭ等の合成樹脂を射出成形することにより製作される。
ここで、本体４の内脚４１の下端部（凹部４３より本体水平部４２から離れる側の端部）間のスライダ幅方向での最長外寸法Ｗ１（図３に表示）は、枠体５の凸部５４間のスライダ幅方向での最短寸法Ｗ２（図４に表示）より大きく形成されている。
【００２８】
スライダ２の組み立ては、手作業あるいはプレス加工によって行われる。手作業の場合には、先ず、枠体水平部５２側から枠体５内に本体４の内脚（本体の脚部側）４１を入れ、例えば、本体水平部４２の上面の外側部分４７と、枠体５の外脚５１の第一部分５１ａの下面とのいずれか一方に親指を当て、他方に人指し指と中指を当てて、両手により左右同時に、親指と人指し指および中指とを近づける方向の力を加える。
【００２９】
これにより、枠体５が図５に示すように弾性変形して、本体４の凹部４３に枠体５の凸部５４が嵌合される。また、本体４の内脚４１と枠体５の外脚５１の第一部材５１ａとが嵌合され、本体４のテーパ状面４４と枠体５のテーパ状面５１ｄとが嵌合され、本体４の本体水平部４２の外面と枠体５の枠体水平部５２の内面とが嵌合される。このようにして、本体４と枠体５が容易に一体化され、幅方向および直動方向および上下方向（厚さ方向）の位置決めが精密になされる。
【００３０】
また、本体４を枠体５から外す際には、この一体化物の直動方向の一端を一方の手で持ち、他端を他方の手で持ち、それぞれの手において、例えば、本体４の本体水平部４２の下面に親指を当て、枠体５の枠体水平部５２の上面に人指し指と中指を当てて、親指で本体水平部４２を上側に押す力と、人指し指と中指で枠体枠体水平部５２の上面を下側に押す力を同時に加える。これにより、枠体５が図５に示すように弾性変形して、本体４と枠体５との各部の嵌合が解除される。
【００３１】
前述のようにして本体４と枠体５を一体化した後、枠体４の直動方向両端にエンドキャップ６を配置し、エンドキャップ６の突起６６を枠体５の凹部５６に嵌合することにより、枠体５の段差部５１ｃにエンドキャップ６の突起６３が嵌め込まれる。また、エンドキャップ６の板状材６４が枠体５の枠体水平部５２の下面に嵌まり、枠体５の枠体水平部５２の貫通穴５５とエンドキャップ６の貫通穴６５とが連通する。また、枠体５の貫通穴５６ａとエンドキャップ６の貫通穴６６ａが連通する。
【００３２】
そして、貫通穴５５，６５にエンドキャップ６の外側からねじ１８を通し、その先端を本体４の雌ねじ４５に螺合させることで、ねじ１８によりエンドキャップ６と枠体５が本体４に固定され、スライダ２が組み立てられる。
このようにして組み立てられたスライダ２と、ボール３と、案内レール１と、サイドシール７と、保持ワイヤＷとを用いて、図１に示すリニアガイド装置を組み立てる。その際には、先ず、スライダ２の戻し通路２１ｂと方向転換路２２ａと転動溝２１ａにボール３を入れて、転動溝２１ａに入れたボール３を保持ワイヤＷで保持した後、このスライダ２を案内レール１に組み込む。
【００３３】
次に、エンドキャップ６の凸部６９を利用して、サイドシール７をスライダ２に位置決めし、貫通穴５６ａ，６６ａを使用して、タッピンネジ７２によりサイドシール７をスライダ２に固定する。次に、サイドシール７の貫通穴７１を介して、エンドキャップ６の貫通穴（グリースニップル取り付け穴）６７にグリースニップルを挿入する。
【００３４】
この実施形態のリニアガイド装置によれば、スライダ２の本体４と枠体５との位置決めが、本体４の凹部４３と枠体５の凸部５４との嵌合、および本体４のテーパ状面４４と枠体５のテーパ状面５１ｄとの嵌合によって行われるため、組立時に、幅方向および直動方向および上下方向（厚さ方向）での位置ずれが生じ難い。
【００３５】
また、スライダ２を、転動溝２１ａを有する本体４と、戻し通路２１ｂと方向転換路２２ａの内側溝５３を有する枠体５と、方向転換路２２ａの外側溝６３ａを有するエンドキャップ６とに分割しているため、戻し通路部分を含む成形体（この実施形態の枠体５に相当する部分）をブロック体に一体成形する前記特開平７−３１７７６２号公報に記載のスライダと比較して、成形後に転動溝形状の修正を容易に行うことができる。
【００３６】
また、枠体５を単体で成形しているため、一体成形の場合よりも成形性が良好であるとともに、金型の構造を単純なものにできる。また、枠体５の生産が本体４の生産とは独立して進められるため、成形の効率を追求した生産体制をとることができる。さらに、本体４と枠体５は、前述のように手作業でも簡単に着脱することができ、枠体５はエンドキャップ６とともに、ネジ止めで本体４に容易にしかも確実に固定できる。このように、この実施形態のスライダ２は、前記特開平７−３１７７６２号公報に記載のスライダと比較して、生産性の点でも有利である。
【００３７】
なお、前記実施形態では、枠体５とエンドキャップ６をネジ止めで本体４に固定することにより、スライダを組み立てているが、本体と枠体とエンドキャップとからなるスライダは、ネジを使用せずに組み立てることもできる。例えば、合成樹脂同士の溶着を利用した方法で、枠体５とエンドキャップ６と本体４との固定を行っても良い。
【００３８】
また、前記実施形態では、本体４の本体水平部４２と凹部４３との間にテーパ状面４４を設け、このテーパ状面４４に嵌合するテーパ状面５１ｄを枠体５に設けている。これにより、本体４と枠体５とを一体化した際の密着性が良好になって、リニアガイド装置として使用した際に、ボール３の循環による振動を吸収して騒音特性が良好になるという効果が得られる。
【００３９】
しかしながら、このテーパ状面４４は本発明の必須要件ではなく、嵌合部は本体４の凹部４３と枠体５の凸部５４のみとしてもよい。例えば、図６および図７に示すように、本体４Ａの本体水平部４２と内脚４１との境界（凹部４３より上側）が直角に形成されていてもよい。図７は、この例の本体４Ａと枠体５Ａとを一体化した状態での断面図である。
【００４０】
また、前記実施形態では、本体４と枠体５との位置決め用の凹部４３および凸部５４が直動方向全体に渡って設けているが、例えば図８に示すように、直動方向の一部に設けてもよい。この例では、本体４の内脚４１の直動方向両端部に、所定長さで転動溝２１ａと平行な凹部４３が設けてある。
また、前記実施形態では、内脚４１の凹部４３（および外脚５１の凸部５４）の断面形状を半円とし、この半円の直径を本体４の転動溝２１ａの断面円弧をなす円よりも小さくしているが、これに限定されない。例えば、図９に示すように、半円の凸側を直線で切断したような形状であってもよいし、図１０に示すように長方形であってもよい。また、図１１に示すように、凹部４３の断面形状を円弧状とし、この円弧をなす円を、本体４Ｂの転動溝２１ａの断面円弧をなす円と同じにしてもよい。この例では、凹部４３の断面形状を、転動溝２１ａの断面半円と同じ円の一部であって、転動溝２１ａよりも深さが浅い弓形としてある。
【００４１】
また、前記実施形態では、外脚部材として、外脚５１と枠体水平部５２とからなる枠体５を用いているが、戻し通路２１ｂおよび凸部５４を有し、枠体水平部５２で連結されていない外脚５１のみを外脚部材として用いても良い。図１０はこの例に相当する。なお、図７〜１１の例では、本体水平部４２と内脚４１との境界が直角に形成され、これに合わせて外脚５１の断面も長方形に形成されている。
【００４２】
特に、図１１に示す例では、前述のように、本体４Ｂの凹部４３の断面円弧をなす円を、本体４Ｂの転動溝２１ａの断面円弧をなす円と同じにしてある。そのため、引き抜き加工後に研削加工で転動溝２１ａおよび凹部４３を形成する際に、図１２に示すように、同じ砥石８を用いることができる。
この研削加工を行う際には、先ず、加工テーブル９の基準面９１に本体水平部４２の側面を当て、内脚４１側を上に向けて、本体４Ｂを加工テーブル９に固定する。次に、同じ砥石８を用いて、転動溝２１ａおよび凹部４３を連続して形成する。この砥石８は回転軸８１を中心に回転しながら、本体４Ｂの直動方向に移動する。これにより、本体４Ｂの直動方向と平行な転動溝２１ａおよび凹部４３が形成される。また、断面が弓形の凹部４３を形成する際には、回転軸８１の内脚４１に対する配置を、断面が略半円である転動溝２１ａを形成する際よりも、内脚４１に対して回転軸８１がより離れる位置に設定して、研削加工を行う。
【００４３】
このように、同じ砥石８を用いて連続的に、転動溝２１ａおよび凹部４３を研削加工することにより、加工コストを低く抑えることができるとともに、転動溝２１ａに対する凹部４３の相対位置の精度が良好になる。その結果、スライダ２の組立時に、本体４Ｂと外脚５１とに（特に、転動通路１２をなす転動溝２１ａと方向転換路２２ａの内側溝５３とのつなぎ部で）位置ずれを生じ難くすることができる。
【００４４】
なお、同じ砥石８を用いて同一の基準面にて連続的に、転動溝２１ａおよび凹部４３を研削加工する例としては、図１３に示す例も挙げられる。この例では、本体４Ｃの凹部４３の断面形状を転動溝２１ａと同じ略半円としている。この場合には、図１１の例よりも凹部４３の深さが深くなるため、外脚５１の凸部５４との嵌め合い代が大きくなり、本体と枠体との密着性が高まる。
【００４５】
このように、図１３の研削加工で得られた本体４Ｃを用いることにより、本体と枠体（外脚部材）とがより強固に一体化されるが、この本体４Ｃは、図１１に示す本体４Ｂよりも、内脚４１の幅が、転動溝２１ａと凹部４３との間の部分で狭くなる。ここで、大きな負荷が作用する場合や加工上の制約がある場合、前記部分に所定の厚さを確保する必要があり、最も薄い位置（転動溝２１ａと凹部４３の溝底間）で例えば０．８ｍｍ以上とすることが好ましい。なお、図１１に示すように、本体４Ｂの凹部４３の断面を浅い弓形とすることによって、内脚４１の幅を大きくすることなく、高精度な位置決めと前記部分の必要な厚さが確保できる。
【００４６】
また、図１４に示すスライダは、図２の実施形態と同様に、本体４Ｄの本体水平部４２と凹部４３との間にテーパ状面４４を設け、このテーパ状面４４に嵌合するテーパ状面５１ｄを枠体５Ｄに設けている。この例では、図２の実施形態とは異なり、本体４Ｄのテーパ状面４４と凹部４３が滑らかに連続し、これに対応させて枠体５Ｄのテーパ状面５１ｄと凸部５４とも滑らかに連続している。また、凹部４３の断面形状を、転動溝２１ａの半円よりも深さが浅い弓形としてある。
【００４７】
この場合には、図１５に示すように、本体４Ｄの転動溝２１ａを形成するための砥石８ａの上に、滑らかに連続するテーパ状面４４と凹部４３を形成するための砥石８ｂを、回転中心が同じとなるように（砥石８ａの回転軸８１ａと砥石８ｂ用の回転軸８１ｂとを合わせて）一体化したセット砥石８０を使用することができる。砥石８ｂは、凹部４３に対応させた形状の部分８ｃと、テーパ状面４４に対応させた形状の部分８ｄとが連続した形状である。この方法によれば、図１４に示す本体４Ｄに対する研削加工が容易に行うことができる。
【００４８】
なお、前記実施形態では、循環経路を二本（一対二列）備えたリニアガイド装置（直動装置）について述べているが、本発明の直動装置は循環経路の本数に特徴があるものではなく、四本（二対四列）以上有するリニアガイド装置も本発明の直動装置に当然に含まれる。また、本体の凹部４３はあらかじめ引き抜き加工あるいは切削加工を行い、加工代を少なくした上で研削加工を行ってもよい。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の直動装置によれば、別部材で形成された二つ以上の部材（少なくとも本体と外脚部材）が組立工程で一体化されたスライダを有する直動装置において、本体の凹部と外脚部材の凹部との嵌合により本体と外脚部材とが位置決めされるため、スライダの組立時に位置ずれを生じ難くすることができる。
また、本発明の方法によれば、同じ砥石を用いて連続的に、本体に転動溝および凹部を研削加工することにより、加工コストを低く抑えることができるとともに、転動溝に対する凹部の相対位置の精度が良好になる。これにより、スライダの組立時に、本体と外脚部材との間に位置ずれが生じ難くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に相当するリニアガイド装置（直動装置）を示す斜視図である。
【図２】図１のリニアガイド装置を構成するスライダの実施形態を示す図であって、このスライダの分解状態を示す斜視図である。
【図３】図２のスライダを構成する本体を示す正面図である。
【図４】図２のスライダを構成する枠体を示す図であって、図２のＡ−Ａ線断面図に相当する。
【図５】図４の枠体の弾性変形状態を示す断面図である。
【図６】スライダを構成する本体であって、図２とは異なる形状の例を示す斜視図である。
【図７】図２とは形状が異なるスライダ（図６の本体を有するもの）の例を示す断面図である。
【図８】スライダを構成する本体であって、凹部の長さが図２とは異なる例を示す斜視図である。
【図９】本体の凹部の断面形状が図７とは異なるスライダの例を示す断面図である。
【図１０】本体の凹部の断面形状が図７とは異なるスライダの例を示す断面図である。
【図１１】本体の凹部の断面円弧（弓形）をなす円を、本体の転動溝の断面円弧をなす円と同じにした、スライダの例を示す断面図である。
【図１２】図１１のスライダを構成する本体の研削加工方法を示す断面図である。
【図１３】同じ砥石を用いて連続的に転動溝および凹部を研削加工する方法を示す断面図であって、図１２とは異なり、凹部の断面形状を転動溝と同じ略半円とした例を示す。
【図１４】スライダの別の例（本体の凹部の断面円弧（弓形）をなす円が、本体の転動溝の断面円弧をなす円と同じであって、凹部と滑らかに連続するテーパ状面が本体に形成されているもの）を示す断面図である。
【図１５】図１４のスライダを構成する本体の研削加工方法を示す断面図である。
【図１６】リニアガイド装置の従来例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１案内レール
１１転動溝
１２ボールの転動通路
１８ねじ（雄ねじ）
２スライダ
２Ａスライダの脚部
２Ｂスライダの水平部
２１ａ転動溝
２１ｂボールの戻し通路
２２ａ方向転換路
２５循環経路
３ボール（転動体）
４本体
４Ａ本体
４Ｂ本体
４Ｃ本体
４Ｄ本体
４１内脚（脚部の幅方向内側部分）
４２本体水平部
４３転動溝に沿った凹部
４４テーパ状面
４５雌ねじ
４６凹部
４６Ａ凹部
４７凹部の両脇の外側部分
４７ａ雌ねじ穴
５枠体（外脚部材）
５Ａ枠体（外脚部材）
５Ｂ枠体（外脚部材）
５Ｃ枠体（外脚部材）
５Ｄ枠体（外脚部材）
５１外脚（脚部の幅方向外側部分）
５１ａ外脚の第一部分
５１ｂ外脚の第二部分
５１ｃ段差部
５１ｄテーパ状面
５２枠体水平部
５３方向転換路の内側溝
５４戻し通路に沿った凸部
５５本体の雌ねじに対応する貫通穴
５６エンドキャップとの位置決め用の凹部
５６ａ貫通穴
５７貫通穴
６エンドキャップ
６１端脚（脚部の直動方向端部分）
６２エンドキャップ水平部
６３突起
６３ａ方向転換路の外側溝
６３ｂタング
６４板状材
６５本体の雌ねじに対応する貫通穴
６６枠体との位置決め用の突起
６６ａ貫通穴
６７貫通穴（グリースニップル取り付け穴）
６９サイドシールとの位置決め用の凸部
７サイドシール
７１貫通穴
７２タッピンネジ
８砥石
８ａ砥石
８ｂ砥石
８０セット砥石
８１回転軸
８１ａ回転軸
８１ｂ回転軸
９加工テーブル
９１加工テーブルの基準面
Ｗ保持ワイヤ
Ｗ１内脚の下端部間のスライダ幅方向での最長外寸法
Ｗ２枠体の凸部間のスライダ幅方向での最短寸法[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a linear motion device such as a linear guide device.
[0002]
[Prior art]
A conventional example of a linear guide device is shown in FIG. As shown in this figure, the linear guide device includes a guide rail 1, a slider (also referred to as “bearing”) 2, and a plurality of balls (rolling elements) 3.
The guide rail 1 has rolling grooves 11 extending in parallel to the longitudinal direction on both side surfaces. The slider 2 includes leg portions 2A arranged on both sides in the width direction of the guide rail 1, and a horizontal portion 2B connecting the both leg portions 2A. The horizontal portion 2B is arranged on one end side (in this figure, the upper surface side of the guide rail 1) in the thickness direction of the guide rail 1 (direction perpendicular to both the length direction and the width direction). Then, both inner side surfaces of the slider 2 are disposed opposite to both side surfaces of the guide rail 1.
[0003]
The slider 2 is divided into a main body 21 and an end cap 22 in the linear movement direction, and the end caps 22 are disposed at both ends of the main body 21 in the linear movement direction. A rolling groove 21 a that faces the rolling groove 11 of the guide rail 1 is formed on both inner side surfaces of the main body 21. These rolling grooves 11 and 21a form the rolling passage 12 of the ball 3.
A straight return passage 21 b is formed outside the rolling groove 21 a of the main body 21 of the slider 2. A semicircular direction change path 22a is formed in portions (outer portions of the leg portions 2A) disposed on both side surfaces of the guide rail 1 of the end cap 22. The rolling path 12 and the return path 21b are communicated with each other through the direction changing path 22a, and a circulation path 25 that circulates the ball 3 infinitely is formed through these paths. This linear guide device has four circulation paths (two to four rows), and the slider 2 slides along the guide rail 1 as the ball 3 rolls along each circulation path.
[0004]
In the conventional linear guide device, the return passage 21b is formed by drilling the metal main body 21, but this work takes time and cost.
On the other hand, in Patent Document 1, at least a width direction outer side portion (a portion where the return passage is formed) of the leg portion is integrally formed with the block body as a molded body made of synthetic resin, and thus, from synthetic resin. It is described that the return path to be formed forms a slider composed of an undivided body.
[0005]
Further, as an improved invention of this slider, Patent Document 2 discloses that a locking groove is provided in the block body in order to prevent the molded body made of synthetic resin from being peeled off from the block body and causing displacement. Has been. It is described that by adopting such a configuration, the connection between the molded body and the block body becomes strong, and generation of noise accompanying ball circulation can be prevented.
[0006]
Further, in Patent Document 3, a metal block having a leg portion in the width direction outer side (side surface forming portion) and end surface forming portions arranged at both ends in the linear motion direction of the block body as a molded body made of synthetic resin is disclosed. In a slider integrally formed with a body, it is disclosed that an upper surface forming portion that connects both end surface forming portions with the upper surface of a block body is integrally formed simultaneously with a side surface forming portion and an end surface forming portion. By adopting such a configuration, even if the side surface forming portion where the return passage is formed contracts and this contracting force acts on the end surface forming portion, the upper surface forming portion resists the contracting force and the end surface forming portion. It is described that the end face forming portion is prevented from floating with respect to the end face of the block body.
[0007]
Further, Patent Document 4 describes a linear guide device in which a slider includes a first component member and a second component member, and both members are screwed. The second component member includes an inner leg having a rolling groove and forming an inner portion in the width direction of the leg portion, and a portion forming a main portion of the horizontal portion. The first component member has a structure in which an outer cap and an end cap, which are arranged in contact with the outer side of the inner leg in the width direction and form the outer side portion of the leg portion in the width direction, are integrated.
[0008]
In this slider, the return path (return path) includes a groove (straight ball guide surface) opened on the upper side (horizontal part side) provided on the outer leg (connection portion) of the first component member, and the first component member. The lower surface of the portion (main body portion) disposed above the groove and the surface disposed on the side of the groove of the inner leg of the first component member (the laterally outer surface of the downward projecting portion) are formed. ing.
[0009]
[Patent Document 1]
JP-A-7-317762 [Patent Document 2]
JP-A-9-291937
[Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-47343 [Patent Document 4]
JP-A-5-248433 [0011]
[Problems to be solved by the invention]
Of the sliders described in the above publications, those in which a molded body made of a synthetic resin is integrally formed with a block body are placed in the mold with the block body as a core, and then the synthetic resin is injection molded into the mold. Obtained by “insert molding”. Therefore, when the block body is set in the mold by this insert molding, a high positioning accuracy of the block body with respect to the mold is required. Further, since the molded body is fixed to the block body by integral molding, correction after molding is difficult. Furthermore, the structure of the integrally molded mold is complicated.
[0012]
Thus, the linear guide device having a slider in which a molded body made of a synthetic resin is integrally formed with a block body has room for improvement in terms of productivity.
Also, as in the slider described in Japanese Patent Laid-Open No. 5-248433, in which two members formed by separate members are integrated by screwing or the like in an assembly process, a molded body made of synthetic resin is used as a block body. Although it is advantageous in terms of productivity as compared with the integrally formed slider, misalignment may occur during assembly due to processing errors. This misalignment may cause problems in the operability and noise characteristics of the linear guide device.
[0013]
The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and in a linear motion device having a slider in which two or more members formed as separate members are integrated in an assembly process, the slider It is an object of the present invention to make it difficult for positional deviation to occur during assembly.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention comprises a guide rail, a slider, and a plurality of rolling elements, and rolling grooves of the rolling elements are formed on both side surfaces in the width direction of the guide rail. It consists of leg portions arranged on both sides in the width direction of the rail, and a horizontal portion arranged on one end side in the thickness direction of the guide rail and connecting the both leg portions. A rolling groove of the rolling element is formed by the rolling groove and the rolling groove of the guide rail, and a return path of the rolling element is formed at the both leg portions, The part is also formed with a direction changing path that connects the return path and the rolling path, and the rolling element rolls in a circulation path constituted by the rolling path, the return path, and the direction changing path. One of the guide rail and the slider Dynamic and, said slider includes at least a body and a portion forming the inner leg, a major portion of the horizontal portion forms the width direction inside portion of the leg portion has a (1) wherein grooves, (2) An outer leg that is disposed in contact with the outer side in the width direction of the inner leg, forms an outer portion in the width direction of the leg, and has at least the return passage, and is configured as a member separate from the main body. (3) a concave portion is formed on the outer side of the inner leg of the main body, and a convex portion corresponding to the concave portion is formed on the inner side of the outer leg of the outer leg member. A method of manufacturing a linear motion device in which the main body and the outer leg member are positioned by fitting with the concave portion , wherein a plurality of rolling grooves and concave portions of the main body are provided on the same grindstone shaft by grinding. A method for manufacturing a linear motion device is provided , which is formed continuously using a whetstone .
[0015]
In the linear motion device, the concave portion is formed so as to extend in parallel with the rolling groove of the main body in an arc-shaped cross section, and the circle forming the arc is at least partially with the circle forming the cross sectional arc of the rolling groove. Are the same. As a manufacturing method of this linear motion device, there is a method in which the rolling groove and the concave portion of the main body constituting the slider are continuously formed by grinding using the same grindstone .
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
FIG. 1 is a perspective view showing a linear guide device (linear motion device) corresponding to an embodiment of the present invention. This linear guide device includes a guide rail 1, a slider 2, and a plurality of balls (rolling elements) 3.
[0017]
The guide rail 1 has rolling grooves 11 extending in parallel to the longitudinal direction on both side surfaces. The slider 2 includes leg portions 2A arranged on both sides in the width direction of the guide rail 1, and a horizontal portion 2B connecting the both leg portions 2A. The horizontal portion 2B is disposed on one end side in the thickness direction of the guide rail 1 (in this figure, on the upper surface side of the guide rail 1). Then, both inner side surfaces of the slider 2 are disposed opposite to both side surfaces of the guide rail 1.
[0018]
A rolling groove 21 a facing the rolling groove 11 of the guide rail 1 is formed on the inner surface of both the leg portions 2 A of the slider 2. These rolling grooves 11 and 21a form the rolling passage 12 of the ball 3.
A ball return passage 21b is formed in a straight line on the outer portions of both legs 2A, and a direction changing passage 22a that connects the return passage 21b and the rolling passage 12 is formed. The return path 21b, the rolling path 12, and the direction changing path 22a constitute a circulation path 25 for circulating the ball 3 infinitely. This linear guide device is provided with two circulation paths (one pair in two rows), and the slider 2 slides along the guide rail 1 when the ball 3 rolls along each circulation path.
[0019]
The slider 2 of this embodiment is composed of a metal main body 4, a synthetic resin frame 5, and a synthetic resin end cap 6. A side seal 7 is attached to the outside of the end cap 6.
The exploded state of the slider 2 is shown in a perspective view in FIG. Moreover, the front view of the main body 4 is shown in FIG. 3, and the sectional view on the AA line of FIG.
[0020]
As shown in these drawings, the main body 4 includes an inner leg 41 that forms an inner portion in the width direction of both leg portions 2A and a main body horizontal portion 42 that forms a main portion of the horizontal portion 2B of the entire slider. Further, a rolling groove 21a is formed on the inner side of the inner leg 41, and a recess 43 having a semicircular cross-sectional shape is provided on the outer side of the inner leg 41 over the entire linear motion direction in parallel with the rolling groove 21a. is there. A tapered surface 44 having a small dimension on the concave portion 43 side is formed between the concave portion 43 and the end surface in the width direction of the main body horizontal portion 42.
[0021]
Further, two female screws 45 are formed on both end surfaces of the main body horizontal portion 42 in the linear movement direction. The two female screws 45 are arranged at a predetermined interval in the width direction. A concave portion 46 is formed in the slider width direction central portion of the upper surface of the main body horizontal portion 42, and two female screw holes 47a for attaching other members such as a table are formed in the outer portions 47 on both sides of the concave portion 46 in the linear motion direction. Are formed at predetermined intervals.
[0022]
The main body 4 is manufactured by drawing and cutting a material made of metal such as SUS440C.
The frame 5 includes an outer leg 51 that forms an outer portion in the width direction of both legs 2A, and a frame horizontal portion 52 that forms an end portion in the linear motion direction of the horizontal portion 2B of the entire slider.
The outer leg 51 includes a first portion 51a and a second portion 51b. The first portion 51a is disposed so as to connect both frame horizontal portions 52, and a return passage 21b is formed therein. The second portion 51b is a substantially semicircular protrusion extending from the first portion 51a in the outer surface direction of the both frame horizontal portions 52, and an inner groove 53 of the direction changing path 22a continuous with the return passage 21b is formed in this protrusion. Has been. A step portion 51c exists between the first portion 51a and the second portion 51b. Further, the upper surface of the first portion 51 a (the surface on the frame body horizontal portion 52 side) is formed on a tapered surface 51 d that fits with the tapered surface 44 of the main body 4.
[0023]
On the inner side of the first portion 51a of the outer leg 51, a convex portion 54 parallel to the return passage 21b is formed in a cross-sectional shape (semicircular shape) that fits with the concave portion 43 of the main body 4 over the entire linear movement direction. . A through hole 55 corresponding to the female screw 45 of the main body 4 is formed in the frame horizontal portion 52. A recess 56 for positioning the end cap 6 and a through hole 56 a penetrating through the center of the recess 56 are formed at both ends in the width direction of the horizontal frame portion 52. A through hole 57 is formed at the center in the width direction of the frame horizontal portion 52. The through hole 57 is a hole communicating with a through hole (grease nipple mounting hole) 67 provided in the end cap 6.
[0024]
The frame 5 is produced by injection molding a synthetic resin such as POM.
The end caps 6 are members disposed at both ends of the frame body 5 in the linear motion direction. The end caps 61 form the linear motion direction end portions of both the leg portions 2A, and the linear motion end of the horizontal portion 2B of the entire slider. The end cap horizontal portion 62 forms a part. A protrusion 63 having a substantially semicircular recess is formed on the frame side of the end leg 61, and an outer groove 63 a of the direction change path 22 a is formed in the protrusion 63. An end on the inner side in the width direction of the outer groove 63a is a tongue 63b that scoops up the ball 3 from the rolling groove 12. A plate-like material 64 extending from the lower surface of the end cap horizontal portion 62 is formed between the protrusions 63 with the same protruding length as the protrusions 63.
[0025]
A through hole 65 corresponding to the female screw 45 of the main body 4 is formed in the end cap horizontal portion 62. On the inner surface of both end portions in the width direction of the end cap horizontal portion 62, a projection 66 for positioning with the frame 5 and a through hole 66a penetrating the center of the projection 66 are formed. By fitting the projection 66 into the recess 56 of the frame body 5, the through hole 56 a of the frame body 5 and the through hole 66 a of the end cap 6 communicate with each other.
[0026]
A through hole 67 is formed in the central portion in the width direction of the end cap horizontal portion 62. The through hole 67 is a grease nipple mounting hole, the through hole 57 of the frame 5 is formed so as to communicate with this, and the side seal 7 is also formed with a through hole 71 communicating therewith. A convex portion 69 for positioning with the side seal 7 is formed on the outer surface of the end leg 61.
[0027]
The end cap 6 is manufactured by injection molding a synthetic resin such as POM.
Here, the longest outer dimension W1 (shown in FIG. 3) in the slider width direction between the lower end portions of the inner legs 41 of the main body 4 (the end portions on the side farther from the main body horizontal portion 42 than the concave portion 43) is It is formed larger than the shortest dimension W2 (shown in FIG. 4) in the slider width direction between the convex portions.
[0028]
The assembly of the slider 2 is performed manually or by pressing. In the case of manual work, first, the inner leg (the leg part side of the main body) 41 of the main body 4 is inserted into the frame body 5 from the frame horizontal part 52 side. The thumb is applied to one of the lower surface of the first portion 51a of the outer leg 51 of the frame body 5, the index finger and the middle finger are applied to the other, and both the left and right hands simultaneously apply a force in a direction to bring the thumb, the index finger and the middle finger close together. Add.
[0029]
Thereby, the frame body 5 is elastically deformed as shown in FIG. 5, and the convex portion 54 of the frame body 5 is fitted into the concave portion 43 of the main body 4. Further, the inner leg 41 of the main body 4 and the first member 51a of the outer leg 51 of the frame body 5 are fitted, and the tapered surface 44 of the main body 4 and the tapered surface 51d of the frame body 5 are fitted. The outer surface of the main body horizontal portion 42 and the inner surface of the frame horizontal portion 52 of the frame 5 are fitted. In this way, the main body 4 and the frame body 5 are easily integrated, and positioning in the width direction, the linear motion direction, and the vertical direction (thickness direction) is precisely performed.
[0030]
Further, when removing the main body 4 from the frame body 5, one end of the integrated product in the linear motion direction is held with one hand and the other end is held with the other hand. A thumb is placed on the lower surface of the horizontal portion 42, an index finger and a middle finger are placed on the upper surface of the frame horizontal portion 52 of the frame 5, a force that pushes the main body horizontal portion 42 upward with the thumb, and a frame frame body with the index finger and middle finger A force for pressing the upper surface of the horizontal portion 52 downward is simultaneously applied. As a result, the frame body 5 is elastically deformed as shown in FIG. 5, and the fitting of each part between the main body 4 and the frame body 5 is released.
[0031]
After the main body 4 and the frame body 5 are integrated as described above, the end caps 6 are disposed at both ends of the frame body 4 in the linear movement direction, and the projections 66 of the end cap 6 are fitted into the recesses 56 of the frame body 5. Thus, the protrusion 63 of the end cap 6 is fitted into the stepped portion 51 c of the frame body 5. Further, the plate-like material 64 of the end cap 6 is fitted into the lower surface of the frame horizontal portion 52 of the frame 5, and the through hole 55 of the frame horizontal portion 52 of the frame 5 and the through hole 65 of the end cap 6 communicate with each other. To do. Further, the through hole 56a of the frame 5 and the through hole 66a of the end cap 6 communicate with each other.
[0032]
Then, the screw 18 is passed through the through holes 55 and 65 from the outside of the end cap 6 and the tip thereof is screwed into the female screw 45 of the main body 4, whereby the end cap 6 and the frame 5 are fixed to the main body 4 by the screw 18. The slider 2 is assembled.
The linear guide device shown in FIG. 1 is assembled using the slider 2, the ball 3, the guide rail 1, the side seal 7, and the holding wire W thus assembled. In that case, first, the ball 3 is put in the return path 21b, the direction changing path 22a and the rolling groove 21a of the slider 2, and the ball 3 put in the rolling groove 21a is held by the holding wire W, and then the slider is moved. 2 is installed in the guide rail 1.
[0033]
Next, the side seal 7 is positioned on the slider 2 using the convex portion 69 of the end cap 6, and the side seal 7 is fixed to the slider 2 with the tapping screw 72 using the through holes 56 a and 66 a. Next, the grease nipple is inserted into the through hole (grease nipple mounting hole) 67 of the end cap 6 through the through hole 71 of the side seal 7.
[0034]
According to the linear guide device of this embodiment, the positioning of the main body 4 and the frame body 5 of the slider 2 is performed by fitting the concave portion 43 of the main body 4 with the convex portion 54 of the frame body 5 and the tapered surface of the main body 4. 44 and the taper-shaped surface 51d of the frame body 5, it is difficult to cause displacement in the width direction, linear motion direction, and vertical direction (thickness direction) during assembly.
[0035]
Further, the slider 2 is divided into the main body 4 having the rolling groove 21a, the frame body 5 having the return passage 21b and the inner groove 53 of the direction changing path 22a, and the end cap 6 having the outer groove 63a of the direction changing path 22a. Compared with the slider described in Japanese Patent Laid-Open No. 7-317762, in which the molded body including the return passage portion (the portion corresponding to the frame body 5 in this embodiment) is integrally formed with the block body because it is divided. The rolling groove shape can be easily corrected after molding.
[0036]
Further, since the frame body 5 is formed as a single body, the moldability is better than in the case of integral molding, and the structure of the mold can be simplified. In addition, since the production of the frame 5 proceeds independently of the production of the main body 4, it is possible to adopt a production system that pursues molding efficiency. Further, the main body 4 and the frame body 5 can be easily attached and detached manually as described above, and the frame body 5 can be easily and securely fixed to the main body 4 together with the end cap 6 by screwing. Thus, the slider 2 of this embodiment is advantageous in terms of productivity as compared with the slider described in JP-A-7-317762.
[0037]
In the embodiment, the slider is assembled by fixing the frame 5 and the end cap 6 to the main body 4 with screws. However, the slider composed of the main body, the frame and the end cap uses screws. It can also be assembled without. For example, the frame 5, the end cap 6, and the main body 4 may be fixed by a method using welding of synthetic resins.
[0038]
In the embodiment, the tapered surface 44 is provided between the main body horizontal portion 42 and the concave portion 43 of the main body 4, and the tapered surface 51 d fitted to the tapered surface 44 is provided on the frame body 5. As a result, the adhesion when the main body 4 and the frame 5 are integrated is improved, and when used as a linear guide device, the vibration due to the circulation of the ball 3 is absorbed and the noise characteristics are improved. An effect is obtained.
[0039]
However, the tapered surface 44 is not an essential requirement of the present invention, and the fitting portion may be only the concave portion 43 of the main body 4 and the convex portion 54 of the frame 5. For example, as shown in FIGS. 6 and 7, the boundary (above the recess 43) between the main body horizontal portion 42 and the inner leg 41 of the main body 4 A may be formed at a right angle. FIG. 7 is a cross-sectional view of the main body 4A and the frame body 5A in this example in an integrated state.
[0040]
Further, in the above embodiment, the concave portion 43 and the convex portion 54 for positioning the main body 4 and the frame body 5 are provided over the entire linear movement direction. For example, as shown in FIG. You may provide in a part. In this example, concave portions 43 having a predetermined length and parallel to the rolling grooves 21a are provided at both ends of the inner leg 41 of the main body 4 in the linear motion direction.
In the embodiment, the cross-sectional shape of the concave portion 43 of the inner leg 41 (and the convex portion 54 of the outer leg 51) is a semicircle, and the diameter of this semicircle is a circle forming the cross-sectional arc of the rolling groove 21a of the main body 4. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 9, a shape obtained by cutting the convex side of a semicircle with a straight line may be used, or a rectangle may be used as shown in FIG. Moreover, as shown in FIG. 11, the cross-sectional shape of the recess 43 may be an arc, and the circle forming this arc may be the same as the circle forming the cross-sectional arc of the rolling groove 21a of the main body 4B. In this example, the recess 43 has a cross-sectional shape that is a part of the same circle as the cross-sectional semicircle of the rolling groove 21a and has a bow shape that is shallower than the rolling groove 21a.
[0041]
Moreover, in the said embodiment, although the frame 5 which consists of the outer leg 51 and the frame horizontal part 52 is used as an outer leg member, it has the return channel | path 21b and the convex part 54, and the frame horizontal part 52 is Only the outer leg 51 which is not connected may be used as the outer leg member. FIG. 10 corresponds to this example. 7 to 11, the boundary between the main body horizontal portion 42 and the inner leg 41 is formed at a right angle, and the cross section of the outer leg 51 is also formed in a rectangular shape in accordance with this.
[0042]
In particular, in the example shown in FIG. 11, as described above, the circle forming the cross-sectional arc of the recess 43 of the main body 4B is the same as the circle forming the cross-sectional arc of the rolling groove 21a of the main body 4B. Therefore, when the rolling groove 21a and the recess 43 are formed by grinding after drawing, the same grindstone 8 can be used as shown in FIG.
When performing this grinding process, first, the side surface of the main body horizontal portion 42 is applied to the reference surface 91 of the processing table 9, and the main body 4 B is fixed to the processing table 9 with the inner leg 41 side facing up. Next, using the same grindstone 8, the rolling groove 21a and the recess 43 are formed continuously. The grindstone 8 moves in the linear movement direction of the main body 4B while rotating around the rotation shaft 81. Thereby, the rolling groove | channel 21a and the recessed part 43 parallel to the linear motion direction of the main body 4B are formed. Further, when the concave section 43 having an arcuate cross section is formed, the arrangement of the rotation shaft 81 with respect to the inner leg 41 is arranged with respect to the inner leg 41 rather than when the rolling groove 21a having a substantially semicircular cross section is formed. Grinding is performed by setting the rotary shaft 81 at a position further away.
[0043]
Thus, by continuously grinding the rolling groove 21a and the recess 43 using the same grindstone 8, the processing cost can be kept low, and the accuracy of the relative position of the recess 43 with respect to the rolling groove 21a. Will be better. As a result, when the slider 2 is assembled, the main body 4B and the outer leg 51 are not likely to be displaced (especially at the connecting portion between the rolling groove 21a forming the rolling passage 12 and the inner groove 53 of the direction changing path 22a). can do.
[0044]
As an example of grinding the rolling groove 21a and the recess 43 continuously on the same reference surface using the same grindstone 8, the example shown in FIG. In this example, the cross-sectional shape of the recess 43 of the main body 4 C is substantially the same semicircle as the rolling groove 21 a. In this case, since the depth of the concave portion 43 is deeper than in the example of FIG. 11, the allowance for fitting with the convex portion 54 of the outer leg 51 is increased, and the adhesion between the main body and the frame body is increased.
[0045]
Thus, by using the main body 4C obtained by the grinding process of FIG. 13, the main body and the frame (outer leg member) are more firmly integrated, but this main body 4C is the main body shown in FIG. The width of the inner leg 41 is narrower at the portion between the rolling groove 21a and the recess 43 than 4B. Here, when a large load acts or when there are processing restrictions, it is necessary to secure a predetermined thickness in the part, and for example, at the thinnest position (between the rolling groove 21a and the groove bottom of the recess 43) It is preferable to be 0.8 mm or more. In addition, as shown in FIG. 11, by making the cross section of the concave portion 43 of the main body 4B into a shallow arcuate shape, it is possible to ensure high-precision positioning and a necessary thickness of the portion without increasing the width of the inner leg 41. .
[0046]
Further, the slider shown in FIG. 14 is provided with a tapered surface 44 between the main body horizontal portion 42 and the concave portion 43 of the main body 4 D as in the embodiment of FIG. The surface 51d is provided on the frame 5D. In this example, unlike the embodiment of FIG. 2, the tapered surface 44 and the concave portion 43 of the main body 4D are smoothly continuous, and the tapered surface 51d and the convex portion 54 of the frame 5D are correspondingly smoothly continuous. is doing. Moreover, the cross-sectional shape of the recessed part 43 is made into the arch shape whose depth is shallower than the semicircle of the rolling groove 21a.
[0047]
In this case, as shown in FIG. 15, on the grindstone 8a for forming the rolling groove 21a of the main body 4D, the grindstone 8b for forming the smoothly continuous tapered surface 44 and the recess 43, An integrated set grindstone 80 can be used so that the rotation centers are the same (by combining the rotation shaft 81a of the grindstone 8a and the rotation shaft 81b for the grindstone 8b). The grindstone 8 b has a shape in which a portion 8 c having a shape corresponding to the recess 43 and a portion 8 d having a shape corresponding to the tapered surface 44 are continuous. According to this method, the grinding process for the main body 4D shown in FIG. 14 can be easily performed.
[0048]
In the above-described embodiment, a linear guide device (linear motion device) having two circulation paths (one pair in two rows) is described. However, the linear motion device of the present invention is characterized by the number of circulation paths. Of course, a linear guide device having four (two to four rows) or more is naturally included in the linear motion device of the present invention. In addition, the concave portion 43 of the main body may be previously subjected to drawing or cutting, and grinding may be performed after reducing the machining allowance.
[0049]
【The invention's effect】
As described above, according to the linear motion device of the present invention, in the linear motion device having the slider in which two or more members (at least the main body and the outer leg member) formed by separate members are integrated in the assembly process. Since the main body and the outer leg member are positioned by fitting the concave portion of the main body and the concave portion of the outer leg member, it is possible to make it difficult to cause a positional shift when the slider is assembled.
Further, according to the method of the present invention, by continuously grinding the rolling groove and the recess in the main body using the same grindstone, the processing cost can be kept low, and the relative position of the recess with respect to the rolling groove can be reduced. Good position accuracy. Thereby, at the time of assembling the slider, it is possible to make it difficult for a position shift to occur between the main body and the outer leg member.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a linear guide device (linear motion device) corresponding to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing an embodiment of a slider constituting the linear guide device of FIG. 1, and is a perspective view showing an exploded state of the slider.
FIG. 3 is a front view showing a main body constituting the slider of FIG. 2;
4 is a view showing a frame constituting the slider of FIG. 2, and corresponds to a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
5 is a cross-sectional view showing an elastically deformed state of the frame body of FIG. 4;
6 is a perspective view showing an example of a shape different from that shown in FIG. 2, which is a main body constituting a slider.
7 is a cross-sectional view showing an example of a slider (having the main body of FIG. 6) having a different shape from that of FIG.
FIG. 8 is a perspective view showing an example of a main body constituting the slider, in which the length of the concave portion is different from that in FIG. 2;
9 is a cross-sectional view showing an example of a slider in which the cross-sectional shape of the concave portion of the main body is different from that in FIG.
10 is a cross-sectional view showing an example of a slider in which the cross-sectional shape of the concave portion of the main body is different from that in FIG.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing an example of a slider in which a circle forming a cross-sectional arc (bow shape) of a concave portion of the main body is the same as a circle forming a cross-sectional arc of a rolling groove of the main body.
12 is a cross-sectional view showing a grinding method of a main body constituting the slider of FIG.
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a method of continuously grinding rolling grooves and recesses using the same grindstone, and unlike FIG. 12, the cross-sectional shape of the recesses is approximately the same semicircle as the rolling grooves. An example is shown.
FIG. 14 is another example of a slider (a circular surface forming a circular arc (arch) of the concave portion of the main body is the same as a circle forming a circular arc of the rolling groove of the main body, and is a tapered surface that is smoothly continuous with the concave portion; Is a cross-sectional view showing what is formed on the main body.
15 is a cross-sectional view showing a grinding method of a main body constituting the slider of FIG. 14;
FIG. 16 is a perspective view showing a conventional example of a linear guide device.
[Explanation of symbols]
1 Guide Rail 11 Rolling Groove 12 Ball Rolling Passage 18 Screw (Male Screw)
2 Slider 2A Slider leg 2B Slider horizontal part 21a Rolling groove 21b Ball return path 22a Direction change path 25 Circulation path 3 Ball (rolling element)
4 Main body 4A Main body 4B Main body 4C Main body 4D Main body 41 Inner leg (inner width part of leg)
42 Main body horizontal part 43 Concave part 44 along rolling groove Tapered surface 45 Female thread 46 Concave part 46A Concave part 47 Outside part 47a on both sides of the concave part Female screw hole 5 Frame (outer leg member)
5A Frame (outer leg member)
5B Frame (outer leg member)
5C Frame (outer leg member)
5D frame (outer leg member)
51 Outer leg (outer part of the leg in the width direction)
51a First part 51b of the outer leg Second part 51c of the outer leg Step 51d Tapered surface 52 Frame horizontal part 53 Inner groove 54 of the direction change path 55 Convex part 55 along the return path Through hole 56 corresponding to the female screw of the main body Concave portion 56a for positioning with end cap Through hole 57 Through hole 6 End cap 61 End leg (end portion of linear movement direction of leg)
62 End cap horizontal portion 63 Protrusion 63a Direction change path outer groove 63b Tongue 64 Plate member 65 Through hole 66 corresponding to female thread of main body Projection 66a for positioning with frame body Through hole 67 Through hole (grease nipple mounting hole)
69 convex portion 7 for positioning with side seal side seal 71 through hole 72 tapping screw 8 grindstone 8a grindstone 8b grindstone 80 set grindstone 81 Rotating shaft 81a Rotating shaft 81b Rotating shaft 9 Processing table 91 Reference surface W of processing table Inside holding wire W1 The longest outer dimension W2 in the slider width direction between the lower ends of the legs The shortest dimension in the slider width direction between the convex parts of the frame

Claims

Consists of a guide rail, a slider, and a plurality of rolling elements,
Rolling grooves for rolling elements are formed on both side surfaces of the guide rail in the width direction,
The slider is composed of leg portions arranged on both sides in the width direction of the guide rail, and a horizontal portion arranged on one end side in the thickness direction of the guide rail and connecting both leg portions,
A rolling groove disposed opposite to the rolling groove of the guide rail is provided on the inner side surfaces of the both leg portions, and a rolling passage of the rolling element is formed by the rolling groove and the rolling groove of the guide rail, Both legs are formed with return passages for rolling elements, and both legs are also formed with direction changing paths for communicating the return passages with the rolling passages.
When the rolling element rolls in the circulation path constituted by the rolling path, the return path, and the direction changing path, one of the guide rail and the slider moves linearly relative to the other,
The slider is at least
An inner leg having the rolling groove and forming the inner side in the width direction of the leg, and a main body comprising the main part of the horizontal part;
An outer leg that is disposed in contact with the outer side of the inner leg in the width direction, includes an outer leg that forms an outer portion of the leg in the width direction and has at least the return passage, and is configured as a member separate from the main body. And consists of members,
A concave portion is formed on the outer side of the inner leg of the main body, and a convex portion corresponding to the concave portion is formed on the inner side of the outer leg of the outer leg member. By fitting the convex portion and the concave portion, the main body and the outer leg are formed. A method of manufacturing a linear motion device in which a member is positioned ,
A method of manufacturing a linear motion device , wherein the rolling groove and the concave portion of the main body are continuously formed using a plurality of grindstones provided on the same grindstone shaft by grinding .

Consists of a guide rail, a slider, and a plurality of rolling elements,
Rolling grooves for rolling elements are formed on both side surfaces of the guide rail in the width direction,
The slider is composed of leg portions arranged on both sides in the width direction of the guide rail, and a horizontal portion arranged on one end side in the thickness direction of the guide rail and connecting both leg portions,
A rolling groove disposed opposite to the rolling groove of the guide rail is provided on the inner side surfaces of the both leg portions, and a rolling passage of the rolling element is formed by the rolling groove and the rolling groove of the guide rail, Both legs are formed with return passages for the rolling elements, and both legs are also formed with direction change paths for communicating the return passages with the rolling passages.
When the rolling element rolls in the circulation path constituted by the rolling path, the return path, and the direction changing path, one of the guide rail and the slider moves linearly relative to the other,
The slider is at least
An inner leg having the rolling groove and forming the inner side in the width direction of the leg, and a main body comprising the main part of the horizontal part;
An outer leg that is disposed in contact with the outer side of the inner leg in the width direction, includes an outer leg that forms an outer portion of the leg in the width direction and has at least the return passage, and is configured as a member separate from the main body. And consists of members,
A concave portion is formed on the outer side of the inner leg of the main body, and a convex portion corresponding to the concave portion is formed on the inner side of the outer leg of the outer leg member. By fitting the convex portion and the concave portion, the main body and the outer leg are formed. A method of manufacturing a linear motion device in which a member is positioned,
The recess is formed so as to extend parallel to the rolling grooves of the body in a circular arc shaped cross section, a circle forming the arc, Ri least partially identical der a circle forming a cross-sectional arc of the grooves, the slider the rolling grooves and recesses of the body, the manufacturing method of the linear motion device you characterized by continuously formed using the same grinding wheel by grinding constituting the.