JP2001004006A - 滑り案内ユニット - Google Patents
滑り案内ユニットInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
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- F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
- F16H25/20—Screw mechanisms
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
の軌道レールに対する運動を支承する摺接部材の双方を
該スライダに対して強固に固定することができると共
に、部品点数を増加させることなく簡易に且つ安価に生
産することが可能な滑り案内ユニットを提供する。 【解決手段】滑り案内面14a, 14bが形成された軌
道レール1と、この軌道レール1と平行に配設されたス
クリュー軸2と、上記滑り案内面14a, 14bに当接
する摺接部材31を備えると共に上記スクリュー軸2と
螺合するナット部32を備え、上記スクリュー軸2の回
転に応じて可動体を軌道レール1に沿って案内するスラ
イダ3とから構成され、上記スライダ3が、可動体の取
付面を備えた金属製のコアブロック4と、成型によって
上記コアブロック4の周囲に肉付けされた樹脂部5とか
ら構成されると共に、上記摺接部材31及びナット部3
2がこの樹脂部5によって一体的に成型されるように構
成した。
Description
に使用され、スライダに搭載された例えばテーブル等の
可動体を軌道レールに沿って直線的に案内する滑り案内
ユニットに係り、詳細には、上記スライダを直線的に駆
動するためのスクリュー軸が該スライダに対してこれを
貫通するように螺合したタイプの滑り案内ユニットに関
する。
開平9−273550号公報に開示されるものが知られ
ている。この滑り案内ユニットは、凹溝を有してチャネ
ル状に形成されると共に長手方向に沿って滑り案内面が
形成された軌道レールと、この軌道レールの長手方向に
沿って上記凹溝内に配設されたスクリュー軸と、上記軌
道レールの滑り案内面に当接する摺接部材を備えると共
に上記スクリュー軸と螺合するナット部材を備えたスラ
イダとから構成されており、かかるスクリュー軸をモー
タ等によって回転駆動すると、その回転量に応じて上記
スライダが軌道レールの凹溝内を移動し、かかるスライ
ダに搭載したテーブル等の可動体を所定のストロークで
往復案内し得るように構成されている。
り案内面との滑り接触によって移動を支承されており、
かかる摺接部材は耐摩耗性に優れた材料、例えば炭素繊
維含有樹脂、セラミック、焼結合金等から形成されてい
る。この摺接部材は軌道レール側の滑り案内面と対向す
る位置でスライダに接着固定されており、また、かかる
摺接部材を炭素繊維分散樹脂や金属粉分散樹脂等の樹脂
材料から成形する場合には、これを射出成形によってス
ライダに肉付けしてもよいことが同公報中に示唆されて
いる。
イダの直線運動に変換するナット部材には、かかるスク
リュー軸の雄ねじと滑り接触する雌ねじが形成されてお
り、かかるナット部材も耐摩耗性、耐荷重性に優れた材
料から形成されている。そして、このナット部材はスラ
イダに穿設された貫通穴に対して接着により固定されて
いる。
滑り案内ユニットにおいては、スクリュー軸に螺合した
ナット部材からスライダに対して軌道レールに沿った推
進力が与えられる一方、摺動パッドの軌道レールとの摺
接によってスライダの自在な往復運動が支承されること
から、上記ナット部材及び摺接部材はスライダから脱落
することがないよう、強固にスライダに固定されている
必要がある。
号公報の滑り案内ユニットでは、かかるナット部材及び
摺接部材をスライダに対して接着により固定したのみで
あり、スライダの運動方向を急激に逆転させた場合等に
は、ナット部材及び摺接部材に対してスライダの移動方
向に沿った大きな力が作用するので、これらナット部材
等がスライダから脱落してしまう懸念がある。
部材をスライダに固定するためには、かかるスライダの
移動方向の前後両端面に対してボルト等で一対の蓋体を
固定し、これら蓋体でナット部材及び摺接部材をスライ
ダに対して抑え込むように構成すれば良いのだが、これ
ら蓋体を設けた場合にはスライダの組立に手間がかかる
他、部品点数も増加し、生産コストが嵩むといった問題
点があった。また、スライダの移動方向の前後両端面に
蓋体を固定した場合、その分だけスライダの全長が長く
なってしまい、往復運動におけるスライダのストローク
量に対して、ユニットそれ自体が大型化してしまうとい
った問題点もあった。
ものであり、その目的とするところは、スライダに推力
を与えるナット部材、スライダの軌道レールに対する運
動を支承する摺接部材の双方を該スライダに対して強固
に固定することができると共に、部品点数を増加させる
ことなく簡易に且つ安価に生産することが可能な滑り案
内ユニットを提供することにある。
に、本発明の滑り案内ユニットは、長手方向に沿って滑
り案内面が形成された軌道レールと、この軌道レールと
平行に配設されると共に螺旋状の滑りねじ溝が外周面に
形成されたスクリュー軸と、上記軌道レールの滑り案内
面に当接する摺接部材を備えると共に上記スクリュー軸
と螺合するナット部を備え、上記スクリュー軸の回転に
応じて可動体を上記軌道レールに沿って案内するスライ
ダとから構成される滑り案内ユニットを前提とし、上記
スライダが、可動体の取付面を備えた金属製のコアブロ
ックと、成型によって上記コアブロックの周囲に肉付け
された樹脂部とから構成されると共に、上記摺接部材及
びナット部がこの樹脂部によって一体的に成型されてい
ることを特徴とするものである。
イダは金属製のコアブロックの周囲に樹脂部を成型する
ことによって製作されており、軌道レールに当接する摺
接部材及びスクリュー軸に螺合するナット部は上記樹脂
部によって一体的に成型されているので、これらナット
部及び摺接部材はスライダと強固に一体化されており、
スライダの移動方向が急激に逆転するような場合であっ
ても、これらナット部及び摺接部材がスライダから脱落
することがない。また、コアブロックを金型内にインサ
ートした射出成形によって、上記摺接部材及びナット部
を同時にスライダに具備させることができるので、スラ
イダの製作に必要な工数が軽減される他、部品点数も減
少し、安価にこれを生産することができる。
固にスライダと一体化させるという観点からすれば、ス
ライダの移動方向の前後左右を包み込むようにして上記
樹脂部をコアブロックに肉付けするのが好ましい。この
ように構成すれば、スライダの移動方向に関してはコア
ブロックを樹脂部から分離不能であり、かかる樹脂部に
よって成型された摺接部材及びナット部をスライダと確
実に一体化することができる。
つき、往復運動時におけるスライダの移動誤差を排除す
るという観点からすれば、スライダの摺接部材及び/又
はナット部が軌道レールの滑り案内面又はスクリュー軸
の滑りねじ溝に対して弾性的に当接するよう構成するの
が好ましい。例えば、これら摺接部材及び/又はナット
部に対してスライダの長手方向に沿ったスリットを形成
することにより、上記摺接部材及び/又はナット部に対
して弾性を付与することが可能である。
の滑り案内ユニットを詳細に説明する。図1及び図2は
本発明を適用した滑り案内ユニットの第1実施例を示す
ものである。同図において、符号1は凹溝を備えてチャ
ネル状に形成された軌道レール、符号2は上記凹溝内に
軌道レール1と平行に配設されたスクリュー軸、符号3
はこのスクリュー軸2に螺合すると共に軌道レール1の
凹溝内を往復運動するスライダである。
ら垂直に立ち上がった一対の側壁12, 12を有して断
面略U字状に形成されており、上記底部11にはこの軌
道レール1をベッド等の固定部に固定するためのボルト
挿入孔13が長手方向に所定の間隔をおいて開設されて
いる。また、各側壁12の内側面には略V字状に切り欠
かれた案内溝14が長手方向に沿って形成されており、
各案内溝は水平に対して45°ずつ傾斜した一対の滑り
案内面14a, 14bが交わって形成されている。
の側壁12によって形成された凹溝内に配設されてお
り、かかる軌道レール1の一端に固定されたサポートプ
レート15及び上記スライダ3によって回転自在に支承
されている。このスクリュー軸2の外周面には螺旋状の
滑りねじ溝21が形成されており、上記サポートプレー
ト15を介して軌道レール1に固定された図示外のモー
タによってスクリュー軸2を回転させると、これに螺合
するスライダ3がスクリュー軸2の回転量に応じて軌道
レール1の凹状溝内を移動するように構成されている。
れ、軌道レール1の凹溝内に僅かな隙間を介して遊嵌し
ている。このスライダ3の上部にはテーブル等の可動体
(図示せず)を固定するための取付面30が形成されて
おり、かかる取付面30には可動体をボルトで固定する
ためのタップ孔34が形成されている。また、スライダ
3の移動方向に対する左右両側面には軌道レール1の案
内溝14に夫々緊密に嵌合する略V字状の摺接部材31
が突出しており、この摺接部材31の上向き傾斜面及び
下向き傾斜面が上記案内溝14の滑り案内面14a, 1
4bに当接している。その結果、上記案内溝14と摺接
部材31によって滑り案内機構が構成され、図2の紙面
と平行な方向からスライダ3に作用するあらゆる方向の
荷重を負荷しながら、かかるスライダ3を軌道レール1
の凹溝内で自在に往復運動させ得るようになっている。
ー軸2に螺合するナット部32が形成されている。図3
に示すように、このナット部32には上記スクリュー軸
2が貫通する貫通孔33が形成されると共に、かかる貫
通孔33の内周面には雄ねじたるスクリュー軸2の滑り
ねじ溝11と噛み合う雌ねじが形成されている。
3は、可動体の取付面30が形成された金属製のコアブ
ロック4と、射出成型によって上記コアブロック4の周
囲に肉付けされた樹脂部5とから構成されている。上記
取付面30は可動体を精度良く固定するために高度な剛
性が要求され、またタップ孔34に機械的強度が要求さ
れることから、金属製コアブロック4に形成されてい
る。一方、上記摺接部材31及びナット部32は軌道レ
ール1の滑り案内面14a, 14bやスクリュー軸2の
滑りねじ溝と摺接することから、耐摩耗性に優れ且つ摩
擦係数の低いことが要求され、上記樹脂部5によって形
成されている。かかる樹脂部5の材料としては、機械的
強度の向上を図るため、炭素繊維や金属粉末を所定の配
合比で分散した樹脂等を使用することができる。また、
滑り案内面14a, 14bや滑りねじ溝の潤滑を考慮
し、含油樹脂等も使用することが可能である。
に、取付面30が形成された水平部40及びこの水平部
40の両端から垂下する一対のスカート部41, 41を
具備しており、これら水平部40及びスカート部41に
よって囲まれた凹所42に上記ナット部32をなす樹脂
部5が成型されている。また、各スカート部41の外側
面にもスライダ3の移動方向に沿って凹所43が形成さ
れており、この凹所43には上記摺接部材31をなす樹
脂部5が成型されている。尚、この実施例では、上記ス
クリュー軸2の軸心と略V字状の摺接部材31の中心と
が水平方向に関して同じ高さになるよう、かかる摺接部
材及びナット部が成型されている。
コアブロック4の凹所42, 43に夫々嵌まり込んでは
いるものの、スライダ3の長手方向の両端に何ら抑えと
なる部材が存在しない場合には、かかるスライダ3の急
激な運動方向の逆転等によってコアブロック4から脱落
する懸念がある。そこで、この実施例のスライダ3で
は、図2に示すように、コアブロック4の移動方向の前
後両端面にもプレート状の結合部35を樹脂成型し、こ
の結合部35によって摺接部材31とナット部32とが
一体の樹脂部5をなすように構成した。
樹脂成型されたナット部32と摺接部材31がコアブロ
ック4のスカート部41を取り巻くように一体化され、
樹脂部5がスライダ3の移動方向の前後左右を包み込む
ようにして上記コアブロック4に肉付けされている。そ
の結果、コアブロック4と樹脂成型による摺接部材31
及びナット部32とが強固に一体化され、スクリュー軸
2の急激な逆転等によりスライダ3に大きな荷重が作用
した場合であっても、ナット部32及び摺接部材31が
スライダ3から剥離するのを確実に防止することができ
るものである。
トした状態で上記樹脂部5の射出成型を行えば、一度に
摺接部材31及びナット部32を成型することができ、
しかもこれら摺接部材31及びナット部32を一体的に
成型することで樹脂部5とコアブロック4の分離が防止
されているので、摺接部材31やナット部32を個別に
スライダ3に接着固定する場合と比較して作業工数や部
品点数を減じることができ、滑り案内ユニットを極めて
安価に製作することができるものである。
は、軌道レール1の一端に固定されるサポートプレート
15をも樹脂の射出成型によって製作することも可能で
ある。すなわち、軌道レール1の一端を金型内にインサ
ートして固定した後、かかる金型内に樹脂を射出するこ
とで、上記サポートプレート15を軌道レール1の一端
に成型し且つ固定することができる。このように構成す
れば、サボートプレート15を後から軌道レール1に固
定する必要がなくなり、このサポートプレート15によ
って回転を支承されるスクリュー軸2の軸心を軌道レー
ル1に対して位置合わせする手間も軽減される。
滑り案内ユニットの第2実施例を示すものである。前述
の第1実施例ではナット部32が成型されるコアブロッ
ク4の凹所42が該コアブロック4の下面側に位置して
いたが、この第2実施例ではコアブロック4の上面側の
中央に凹所44が形成され、この凹所44内にナット部
32が樹脂の射出成型によって肉付けされている。従っ
て、この第2実施例ではスクリュー軸2の軸心と摺接部
材31の中心との水平方向の高さが合致しておらず、こ
の点において第1実施例と相違する。その他の点、例え
ばコアブロック4の移動方向の前後両端面を樹脂製の結
合部35で被覆し、摺接部材31及びナット部32を一
体の樹脂部5とした点等については第1実施例と同じで
ある。従って、図5及び図6中に第1実施例と同一の符
号を付し、その詳細な説明は省略する。
滑り案内ユニットの第3実施例を示すものである。例え
ば、軌道レールの滑り案内面14a, 14bとスライダ
3の摺接部材31との間に隙間が存在し、また、スクリ
ュー軸2の滑りねじ溝21とこれに螺合するナット部3
2との間に隙間が存在する場合には、スクリュー軸2を
回転させてスライダ3に往復運動を与えた際に、スライ
ダ3のガタつきや繰り返し位置決め誤差が発生し、スラ
イダ3に固定したテーブル等の可動体を精度良く案内す
ることが不能となる。
と滑り案内面14a, 14bとの隙間を排除すべく、略
V字状に形成された摺接部材31の中央にスライダ3の
長手方向に沿ったスリット36を形成し、かかる摺接部
材31が各滑り案内面14a, 14bに向けて弾性的に
拡開するように構成した。具体的には、スライダ3側の
摺接部材31を軌道レール1側のV字状案内溝14より
も若干大きめに成型しておき、上記スリット36を狭め
るように摺接部材31を押しすぼめながら、スライダ3
を軌道レール1に組み付けた。これにより、摺接部材3
1は各滑り案内面14a, 14bに対して弾性的に当接
するので、これら両者の間の隙間が排除され、スライダ
3のガタつきを防止することが可能となる。
ナット部32との隙間を排除すべく、かかるナット部3
2にはスライダ3の長手方向に沿ったスリット37を形
成し、ナット部32がスクリュー軸2を弾性的に締めつ
けるように構成した。また、ナット部32の可撓性を高
めるため、第1実施例の如くコアブロック4の凹所42
を埋めつくすようにナット部32を成型するのではな
く、スクリュー軸2の周囲にのみ円環状にナット部32
を成型した。具体的には、ナット部32の内径がスクリ
ュー軸2の外径よりも若干小さめになるように該ナット
部32を成型し、上記スリット37を拡開させるように
しながらスクリュー軸2をナット部32に螺合させた。
これにより、ナット部32はスクリュー軸2の滑りねじ
溝21に対して弾性的に当接するので、これら両者の間
の隙間が排除され、スライダ3の往復運動における繰り
返し位置決め精度の向上を図ることが可能となる。尚、
その他の構成は前述の第1実施例と同じなので、図中に
同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
る滑り案内ユニットの第4実施例を示すものである。図
1に示す第1実施例の滑り案内ユニットでは軌道レール
1がチャネル状に形成され、スライダ3は軌道レール1
の凹溝内をスクリュー軸2の回転に応じて往復運動する
ように構成されていたが、この第4実施例では軌道レー
ル6が断面略矩形状に形成され、スライダ7はこの軌道
レール6に跨がるようにして配設されている。また、ス
クリュー軸8は軌道レールに固定されたサポートプレー
ト62によってその回転を支承されると共に上記スライ
ダ7に螺合している。
両側面には略V字状の案内溝61が夫々切り欠かれてお
り、かかる案内溝61を構成する下向き傾斜面及び上向
き傾斜面がスライダ7を案内する滑り案内面61a, 6
1bとなっている。
記スライダ7は金属製のコアブロック9に樹脂部10を
射出成型によって肉付けして形成されている。射出成型
に用いる樹脂は第1実施例において示したものと同じも
のを用いることができる。上記コアブロック9は上部及
び下部にスライダ7の長手方向に沿った凹溝を備えて断
面略H字状に形成されており、下部の凹溝90には僅か
な隙間を介して軌道レール6が遊嵌すると共に、上部の
凹溝91には上記スクリュー軸8に螺合するナット部7
1が樹脂成型されている。また、上部凹溝91の左右両
側位置するコアブロック9の上面はテーブル等の可動体
の取付面92であり、かかる取付面92には可動体を固
定するためのタップ孔93が加工されている。
いる一対のスカート部94, 94の内側面にはスライダ
7の長手方向に沿った凹所95が形成されており、かか
る凹所95には略V字状に突出した摺接部材72が樹脂
成型されている。この摺接部材72は軌道レール6の案
内溝61に対して緊密に嵌合し、一対の滑り案内面61
a, 61bと相まってスライダ7の往復運動を支承する
ための滑り案内機構を構成している。
トにおいても、樹脂成型されたナット部71及び摺接部
材72をコアブロック9に対して確実に固定するため、
スライダ7の移動方向の前後両端面にはコアブロック9
を被覆するようにししてプレート状の結合部73が樹脂
成型され、この結合部73によって上記ナット部71及
び摺接部材72が一体化されている。すなわち、樹脂部
10の一部をなすナット部71及び摺接部材72はコア
ブロック9の周囲を取り囲むようにして一体化されてい
るので、コアブロック9と樹脂成型による摺接部材72
及びナット部71とが強固に一体化され、スクリュー軸
8の急激な逆転等によりスライダ7に大きな荷重が作用
した場合であっても、ナット部71及び摺接部材72が
スライダ7から剥離するのを確実に防止することができ
るものである。
案内ユニットによれば、軌道レールに当接する摺接部材
及びスクリュー軸に螺合するナット部を樹脂成型によっ
て金属製コアブロックの周囲に肉付けすると共に、これ
ら摺接部材及びナット部を一体的に成型するように構成
したので、これらナット部及び摺接部材はスライダと強
固に一体化され、スライダに推力を与えるナット部材、
スライダの軌道レールに対する運動を支承する摺接部材
の双方を該スライダに対して強固に固定することが可能
となる。
した射出成形によって、上記摺接部材及びナット部を同
時にスライダに具備させることができるので、スライダ
の製作に必要な工数が軽減される他、部品点数も減少
し、簡易に且つ安価に生産することが可能となる。
を示す斜視図である。
る。
を示す正面図である。
である。
を示す正面図である。
である。
を示す斜視図である。
ある。
…コアブロック、5…樹脂部、14a, 14b…滑り案
内面、21…滑りねじ溝、31…摺接部材、32…ナッ
ト部
Claims (5)
- 【請求項1】 長手方向に沿って滑り案内面が形成され
た軌道レールと、この軌道レールと平行に配設されると
共に螺旋状の滑りねじ溝が外周面に形成されたスクリュ
ー軸と、上記軌道レールの滑り案内面に当接する摺接部
材を備えると共に上記スクリュー軸と螺合するナット部
を備え、上記スクリュー軸の回転に応じて可動体を上記
軌道レールに沿って案内するスライダとから構成される
滑り案内ユニットにおいて、 上記スライダは、可動体の取付面を備えた金属製のコア
ブロックと、成型によって上記コアブロックの周囲に肉
付けされた樹脂部とからなり、上記摺接部材及びナット
部がこの樹脂部によって一体的に成型されていることを
特徴とする滑り案内ユニット。 - 【請求項2】 請求項1記載の滑り案内ユニットにおい
て、上記樹脂部はスライダの移動方向の前後左右を包み
込むようにして上記コアブロックに肉付けされているこ
とを特徴とする滑り案内ユニット。 - 【請求項3】 請求項1又は2記載の滑り案内ユニット
において、上記スライダの摺接部材及び/又はナット部
が軌道レールの滑り案内面又はスクリュー軸の滑りねじ
溝に対して弾性的に当接するよう構成されていることを
特徴とする滑り案内ユニット。 - 【請求項4】 上記スライダの摺接部材及び/又はナッ
ト部に該スライダの長手方向に沿ったスリットを形成
し、これによって上記摺接部材及び/又はナット部に弾
性を付与したことを特徴とする請求項3記載の滑り案内
ユニット。 - 【請求項5】 請求項1記載の滑り案内ユニットにおい
て、上記軌道レールの長手方向の一端には上記スクリュ
ー軸の回転を支承する樹脂製のサポートプレートを設
け、このサポートプレートを成型によって軌道レールに
肉付けしたことを特徴とする滑り案内ユニット。
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