JP2002276657A - リニアガイド装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 設置面積を小さくすることができるリニアガ
イド装置を提供する。 【解決手段】 リニアガイド装置１のガイドレール５
は、側方へ開口した断面コ字状であって内側上面５３と
内側下面５４とにガイド溝５５が設けられている。これ
に対してスライドブロック７には、上面７２と下面７３
とにガイドレール５のガイド溝５５と対向しボール保持
溝７４が設けられ、両端が内部路７５を介して連結され
て循環路７６が形成されている。リニアガイド７８は、
各ボール７７が循環路７６を循環しながらボール保持溝
７４に保持された複数のボール７７がガイド溝５５に沿
って転動することにより、スライドブロック７をガイド
レール５の内側上面５３と内側下面５４とにスライド自
在に支持させている。そして、リニアガイド７８は、各
ボール７７の一方の半球面８０がボール保持溝７４に保
持されているとともに、他方の半球面７９がガイド溝５
５に支持されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば車体組立工
程で使用される治具のリニアガイド装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、車体の組立ラインにおい
てレインフォース等の部品を車体やドアなどのワークに
溶接する際には、ワークを位置決め支持するために治具
が使用されている。治具には、ワークを支持するロケー
タが用いられていた。該ロケータは複数配置され、前記
ワークを複数個所にて支持するように構成されており、
下端部には図５（ａ）に示すようなリニアガイド装置１
０１が設けられている。

【０００３】このリニアガイド装置１０１は、ベース１
０２に離間して延設された一対のガイドレール１０３、
１０３と、一方のガイドレール１０３に長さ方向へ沿っ
て設けられたラック１０４と、可動ベース１０５に設け
られ、ガイドレール１０３、１０３に上方より外嵌した
下方開口状のスライドブロック１０６、１０６と、可動
ベース１０５に設けられてラック１０４に噛合したピニ
オン１０７とを備えており、ピニオン１０７はプーリ１
０８とベルト１０９を介してモータ１１０に接続されて
いる。

【０００４】ガイドレール１０３には、図５（ｂ）に示
すように上面１１１と外側面１１２とにガイドレール１
０３の長さ方向に沿って凹状のガイド溝１１３、１１３
がそれぞれ形成されている。

【０００５】これに対して、スライドブロック１０６
は、ガイド溝１１３と斜めに対向しガイドレール１０３
の長さ方向に沿って凹状のボール保持溝１１４がそれぞ
れ設けられている。各ボール保持溝１１４は両端がスラ
イドブロック１０６に形成された内部路１１５を介して
連結されており、これによって循環路１１６が形成され
ている。循環路１１６には数珠状に連続して挿入された
複数のボール１１７からなるリニアガイド１１８がスラ
イドブロック１０６に設けられている。

【０００６】リニアガイド１１８は、各ボール１１７が
循環路１１６を循環しながらボール溝１１４に支持され
た複数のボール１１７がガイド溝１１３に当接して転動
することにより、スライドブロック１０６がガイドレー
ル１０３にスライド自在に支持されている。

【０００７】これにより、リニアガイド装置１０１は、
モータ１１０が駆動することによりベルト１０９とプー
リ１０８を介してピニオン１０７が回転しラック１０４
に沿ってピニオン１０７が移動するのに伴って、各スラ
イドブロック１０６、１０６がリニアガイド１１８、１
１８を介してガイドレール１０３に沿ってスライドする
ことにより可動ベース１０５がスライドするように構成
されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなリニアガイド装置１０１においては、図５（ｂ）に
示すように、各ガイドレール１０３に上方より外嵌した
スライドブロック１０６が設けられ、内側（図の右側）
に配置されたリニアガイド１１８を介してスライドブロ
ック１０６を支持しており、外側（図の左側）に配置さ
れたリニアガイド１１８はスライドブロック１０６を、
横方向の一方（図の左方）側からの荷重に対して支持し
ガイドレール１０３にスライドさせているだけとなって
いる。

【０００９】そして、内側に配置されたリニアガイド１
１８は、複数のボール１１７を保持しているスライドブ
ロック１０６側のボール保持溝１１４の形状は、各ボー
ル１１７を上下に分けた上側の半球面１１９の半分の形
状に合わせて断面四分円状に形成されている。また、ボ
ール保持溝１１４と斜めに対向して複数のボール１１７
を支持しているガードレール１０３側のガイド溝１１３
の形状が、各ボール１１７の下側の半球面１２０の半分
の形状に合わせて断面四分円状に形成されている。

【００１０】したがって、この内側に配置されたリニア
ガイド１１８は、各ボール１１７の上側の半球面１１９
の半分がスライドブロック１０６に保持されているとと
もに、これと斜めに対向した下側の半球面１２０の半分
だけがガイドレール１０３のガイド溝１１３に当接して
支持されている。

【００１１】このため、各ガイドレール１０３は、この
リニアガイド１１８を介して、ガイドレール１０３にか
かるスライドブロック１０６の荷重方向（上下方向）に
対して斜め一方向でスライドブロック１０６を支持して
おり、支持する面積が狭いことから、このガイドレール
１０３一本だけでは、可動ベース１０５に加わる荷重を
支持することができなくなることがある。

【００１２】したがって、図５（ａ）に示したように、
ベース１０２に対向してガイドレール１０３、１０３を
配置しなければならず、これに伴って装置１０１の幅が
広がって大型化になり、その結果、設置面積を大きくと
ってしまう問題があった。

【００１３】本発明は、かかる従来の課題に鑑みてなさ
れたものであり、設置面積を小さくすることができるリ
ニアガイド装置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明の請求項１記載のリニアガイド装置では、ベー
スに、側方へ開口し内側上面と内側下面と内側面とを有
する断面コ字状のガイドレールが設けられ、このガイド
レールに、ガイドレールの長さ方向に沿ってラックが設
けられ、可動ベースに、前記ガイドレール内に挿入され
て前記ガイドレールの前記内側上面と前記内側下面とで
スライド自在に支持されたスライドブロックが設けら
れ、前記可動ベースに前記ラックと噛合したピニオンが
設けられ、前記ガイドレールの前記内側上面と前記内側
下面とには前記ガイドレールの長さ方向に沿って凹状の
ガイド溝が設けられている一方、前記スライドブロック
の上面及び下面には前記ガイドレールの前記ガイド溝を
転動して前記スライドブロックを前記ガイドレールの前
記内側上面と前記内側下面とにスライド自在に支持させ
る複数のボールから構成されたリニアガイドが設けら
れ、このリニアガイドは前記各ボールを上下に分けた一
方の半球面が前記スライドブロックに保持されて設けら
れているとともに、他方の半球面が前記ガイドレールの
前記ガイド溝に支持され、前記ガイド溝は、支持したボ
ールの形状に合わせた断面半円状に形成されているもの
としている。

【００１５】かかる構成においては、リニアガイドがス
ライドブロックとガイドレールとに上側と下側で支持さ
れることから、スライドブロックとガイドレールとで支
持されるリニアガイドの上下方向及び左右方向の支持面
積が増加する。これにより、支持できる荷重が大きくな
るので、ガイドレールはリニアガイドとスライドブロッ
クとを介して可動ベースを一本で支持することが可能と
なり、装置の幅を抑えて小型にすることができる。

【００１６】また、請求項２記載のリニアガイド装置に
おいては、前記ラックは前記ガイドレールの内側面で前
記ガイドレールの長さ方向に沿って設けられている一
方、前記ピニオンは前記スライドブロックを貫通して前
記可動ベースに設けられ、前記ガードレール内で前記ラ
ックと噛合しているものとしている。

【００１７】かかる構成においては、ラック及びピニオ
ンがガイドレールの内側で配置されるため、ラック及び
ピニオンがガイドレールの上側または下側で配置された
場合に比べて、装置の高さを抑えてさらに小型にするこ
とができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
にしたがって説明する。

【００１９】図１は、本発明の第１の実施の形態を示す
リニアガイド装置１の側面図である。このリニアガイド
装置１は、フロアに立設されたベース１１側に設けられ
たガイド部２と、ベース１１に沿って配置された可動ベ
ース１２側に設けられてガイド部２にガイドされる被ガ
イド部３と、被ガイド部３をガイド部２に沿って移動さ
せる移動機構４とから構成されている。

【００２０】また、可動ベース１２は、左右方向に延在
し、図外のロケータが設けられた設置部１３と、設置部
１３から下方に向かって延出した下方延出部１４とから
構成されており、下方延出部１４には貫通口１５が形成
されている。

【００２１】そして、リニアガイド装置１のガイド部２
は、ベース１１と可動ベース１２の下方延出部１４間に
配置されてベース１１に外側面５１が固定され、側方
（下方延出部１４側）へ開口し内側面５２と内側上面５
３と内側下面５４とを形成された断面コ字状のガイドレ
ール５と、ガイドレール５の内側面５２にガイドレール
５の長さ方向に沿って設けられたラック６とから構成さ
れている。

【００２２】一方、被ガイド部３は、可動ベース１２の
下方延出部１４からベース１１に向かって延出してガイ
ドレール５内に挿入されて設けられ、ガイドレール５の
内側上面５３と内側下面５４とでスライド自在に支持さ
れたスライドブロック７と、可動ベース１２に固定され
た駆動装置４１に上下方向に延在して設けられたピニオ
ン軸４２の下端部に取り付けられ、可動ベース１２の下
方延出部１４の貫通口１５とスライドブロック７に形成
された貫通口７１とを介して貫通し、ガイドレール５内
でラック６と噛合したピニオン８とから構成されてい
る。

【００２３】また、移動機構４は、可動ベース１２に固
定された駆動装置４１と、駆動装置４１に上下方向に延
在して設けられたピニオン軸４２と、駆動装置４１の上
部に設けられたモータ４３とから構成されており、この
モータ４３は図外の制御装置に接続されている。これに
より、前記制御装置でモータ４３を駆動させ、モータ４
３の回転が駆動装置４１を介してピニオン軸４２に伝え
られてピニオン８が回転しラック６に沿ってピニオン８
が移動するようになっている。

【００２４】また、図２に示すようにガイドレール５に
は、内側上面５３と内側下面５４とにガイドレール５の
長さ方向に沿った凹状のガイド溝５５がそれぞれ設けら
れている。これに対してスライドブロック７には、上面
７２と下面７３とにガイドレール５のガイド溝５５と対
向しガイドレール５の長さ方向に沿った凹状のボール保
持溝７４がそれぞれ設けられている。各ボール保持溝７
４は両端がスライドブロック７内に形成された内部路７
５を介して連結されている。これによって、スライドブ
ロック７の上面７２と下面７３とには、ボール保持溝７
４と内部路７５とからなる循環路７６が形成されてい
る。

【００２５】この循環路７６には数珠状に連続して挿入
された複数のボール７７からなるリニアガイド７８がス
ライドブロック７に設けられている。リニアガイド７８
は、各ボール７７が循環路７６を循環しながらボール保
持溝７４に保持された複数のボール７７がガイド溝５５
に当接しながら転動することにより、スライドブロック
７をガイドレール５の内側上面５３と内側下面５４とに
スライド自在に支持させている。

【００２６】また、リニアガイド７８において複数のボ
ール７７を保持しているスライドブロック７側のボール
保持溝７４の形状は、各ボール７７を上下に分けた一方
の半球面８０の形状に合わせたほぼ断面半円状に形成さ
れている。また、複数のボール７７を支持しているガー
ドレール５側のガイド溝５５の形状も、支持した各ボー
ル７７の他方の半球面７９の形状に合わせたほぼ断面半
円状に形成されている。そして、ボール保持溝７４の開
口端が他方の半球面７９上の一部を覆うことにより、ボ
ール７７の抜けを防止する構成にされている。

【００２７】したがって、リニアガイド７８において、
各ボール７７の一方の半球面８０がスライドブロック７
のボール保持溝７４に保持されているとともに、他方の
半球面７９がガイドレール５のガイド溝５５に支持され
ている。

【００２８】かかる構成においては、前記制御装置によ
りモータ１８を駆動させ、駆動装置１６とピニオン軸１
７とを介してピニオン８が回転しラック６に沿ってピニ
オン８が移動する。これに伴って、スライドブロック７
がリニアガイド７８、７８を介してガイドレール５に沿
ってスライドすることにより、可動ベース１２をベース
１１にスライド自在に支持させることができる。

【００２９】また、リニアガイド７８、７８はスライド
ブロック７の上面７２及び下面７３に設けたボール保持
溝７４．７４とガイドレール５の内側上面５３及び内側
下面５４に設けたガイド溝５５、５５とにより上側と下
側とが支持されていることから、スライドブロック７と
ガイドレール５とで支持されるボール７７の上下方向
（ガイドレール５にかかるスライドブロック７の荷重方
向）及び左右方向（荷重方向と直交する横方向）の支持
面積が増加する。これにより、支持できる荷重が大きく
なる。

【００３０】このため、ガイドレール５はリニアガイド
７７とスライドブロック７とを介して可動ベース１２を
一本で支持することが可能になるので、二本のガイドレ
ールを対向してベース１１に設けた場合に比べて装置の
幅を抑えて小型にすることができる。よって、設置面積
を小さくすることができる。

【００３１】また、ラック６とピニオン８がガイドレー
ル５の内側で配置されているため、ラック６及びピニオ
ン８がガイドレール５の上側または下側で配置された場
合に比べて装置の高さを抑えてさらに小型にすることが
できる。よって、設置面積をさらに小さくすることがで
きる。また、装置が小型になることにより、装置の設置
範囲を広げることができ、設置する際の利便性を高める
ことができる。

【００３２】また、ガイドレール５は、側方へ開口した
断面コ字状に形成されており、スライドブロック７を挿
入可能とすることにより断面係数が高められる。これに
より、ガイドレール５の剛性を高めることができる。よ
って、リニアガイド装置１の強度を高めることができ
る。

【００３３】また、ガイドレール５は側方へ開口した断
面コ字状に形成し、ガイドレール５内にガイド溝５５、
５５とラック６を設けたことから、ガイドレール５の上
方より落下する溶接スパッタやゴミ等がガイド溝５５、
５５やラック６に侵入するのをガイドレール５の外側上
面５６（図２参照）でカバーして防止することができ
る。よって、リニアガイド装置１の機能が損われてしま
うことがなくなり、使い勝手を良くすることができる。
また、ガイドレール５自体を利用して溶接スパッタやゴ
ミ等の侵入を防止していることから、ガイドレール５に
カバーを別に設けることが不要となり、コストを抑える
こともできる。

【００３４】また、本実施の形態のリニアガイド装置１
では、ラック６とピニオン８をガイドレール５とスライ
ドブロック７との間に形成された空間Ｓ（図２参照）で
噛合させていたが、第２の実施の形態として図３に示す
リニアガイド装置２０１のようにラック６とピニオン８
とを設置しても良い。

【００３５】すなわち、ガイドレール２０５の内側面２
５２にガイドレール２０５の長さ方向に沿ってラック６
を設ける一方、スライドブロック２０７に貫通口２７１
を形成するとともに、ガイドレール２０５の内側面２５
２と対向するスライドブロック２０７の内側面２７２に
貫通口２７１に連通した凹部２７３を形成し、可動ベー
ス１２の下方延出部１４の貫通口１５とスライドブロッ
ク２０７に貫通口２７１と凹部２７３とを介して貫通し
たピニオン８を、凹部２７３でラック６と噛合させて設
けても良い。

【００３６】これにより、本実施の形態のリニアガイド
装置２０１では、ガイドレール２０５の内側でラック６
とピニオン８とを配置させた状態でスライドブロック２
０７をガイドレールに内嵌させることができる。

【００３７】このため、本実施の形態のリニアガイド装
置２０１では、レール２０５内の幅をスライドブロック
２０７の幅に合わせることによって、第１の実施の形態
のリニアガイド装置１でガイドレール５内に形成されて
いた空間Ｓを縮めることができ、装置の幅を抑えてさら
に小型にすることができる。よって、設置面積をさらに
小さくすることができる。

【００３８】また、第３の実施の形態として、図４に示
すようにリニアガイド装置３０１を構成するラック６に
ラックカバー６１を装着してガイドレール３０５の外側
上面に設け、ピニオン８をガイドレール３０５の上方で
可動ベース１２に設けてラック６と噛合させても良い。

【００３９】この場合でも、スライドブロック３０７を
ガイドレール３０５に内嵌させることが可能となり、第
２の実施の形態のリニアガイド装置２０１と同様に、第
１の実施の形態のリニアガイド装置１においてガイドレ
ール５内に形成されていた空間Ｓを縮めることができ、
装置の幅を抑えてさらに小型にすることができる。よっ
て、設置面積をさらに小さくすることができる。また、
ラック６とピニオン８はガイドレール３０５の下側で噛
合して設けても良い。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１記
載のリニアガイド装置においては、スライドブロックと
ガイドレールとで支持されるリニアガイドの上下方向及
び左右方向の支持面積が増加するため、支持できる荷重
が大きくなるので、ガイドレールはリニアガイドとスラ
イドブロックとを介して可動ベースを一本で支持するこ
とが可能となり、装置の幅を抑えて小型にすることがで
きる。よって、設置面積を小さくすることができる。

【００４１】また、請求項２記載のリニアガイド装置に
おいては、ラックとピニオンがガイドレールの内側で配
置されるため、ラックとピニオンがガイドレールの上側
または下側で配置された場合に比べて、装置の高さを抑
えてさらに小型にすることができる。よって、設置面積
をさらに小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示すリニアガイド
装置の側面図である。

【図２】図１の要部を示す拡大図である。

【図３】第２の実施の形態を示すリニアガイド装置の側
面図である。

【図４】第３の実施の形態を示すリニアガイド装置の要
部側面図である。

【図５】（ａ）は従来のリニアガイド装置を示す側面
図、（ｂ）は（ａ）の要部を示す拡大図である。

【符号の説明】

１ リニアガイド装置 ５ ガイドレール ６ ラック ７ スライドブロック ８ ピニオン １１ ベース １２ 可動ベース ５２ 内側面 ５３ 内側上面 ５４ 内側下面 ５５ ガイド溝 ７７ ボール ７８ リニアガイド ７９ 半球面 ８０ 半球面 ２０１ リニアガイド装置 ２０５ ガイドレール ２０７ スライドブロック ３０１ リニアガイド装置 ３０５ ガイドレール ３０７ スライドブロック

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベースに、側方へ開口し内側上面と内側
   下面と内側面とを有する断面コ字状のガイドレールが設
   けられ、 このガイドレールに、ガイドレールの長さ方向に沿って
   ラックが設けられ、 可動ベースに、前記ガイドレール内に挿入されて前記ガ
   イドレールの前記内側上面と前記内側下面とでスライド
   自在に支持されたスライドブロックが設けられ、 前記可動ベースに前記ラックと噛合したピニオンが設け
   られ、 前記ガイドレールの前記内側上面と前記内側下面とには
   前記ガイドレールの長さ方向に沿って凹状のガイド溝が
   設けられている一方、 前記スライドブロックの上面及び下面には前記ガイドレ
   ールの前記ガイド溝を転動して前記スライドブロックを
   前記ガイドレールの前記内側上面と前記内側下面とにス
   ライド自在に支持させる複数のボールから構成されたリ
   ニアガイドが設けられ、 このリニアガイドは前記各ボールを上下に分けた一方の
   半球面が前記スライドブロックに保持されて設けられて
   いるとともに、他方の半球面が前記ガイドレールの前記
   ガイド溝に支持され、前記ガイド溝は、支持したボール
   の形状に合わせた断面半円状に形成されていることを特
   徴とするリニアガイド装置。
2. 【請求項２】 前記ラックは前記ガイドレールの内側面
   で前記ガイドレールの長さ方向に沿って設けられている
   一方、前記ピニオンは前記スライドブロックを貫通して
   前記可動ベースに設けられ、前記ガードレール内で前記
   ラックと噛合していることを特徴とする請求項１記載の
   リニアガイド装置。