JP2006112458A - リニアガイド装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レールおよびスライダに伝わる振動を低減する手段を提供する。
【解決手段】レール転動体ガイド面を有し、機械装置の基台に設置されるレールと、レール転動体ガイド面と対向するスライダ転動体ガイド面と、機械装置のテーブルを取付けるテーブル取付面とを有し、レールを直線的に移動する鞍状のスライダと、レール転動体ガイド面とスライダ転動体ガイド面とにより形成される負荷路を転動する転動体とを備えたリニアガイド装置において、スライダのテーブル取付面に設けた防振材設置溝と、レールの基台への設置面に設けた防振材設置溝と、各防振材設置溝の深さよりも厚い厚さを有し、各防振材設置溝に嵌合する防振材とを備えることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、工作機械や射出成形機、半導体製造装置、測定機器等の機械装置の案内部に設けられ、テーブルを直線的に移動させるためのリニアガイド装置に関する。

従来のリニアガイド装置は、レールを基台に設置するための段付ボルト穴を備えたレールと、テーブルを取付けるねじ穴を有するテーブル取付面を備えたスライダとを、レール軌道溝とこれに対向するスライダ軌道溝とで形成される負荷路を転動するボールにより支持してスライダをレールの長手方向に沿って直線往復運動させている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００４−１０８４７４号公報（第４頁段落００１６―第５頁段落００２２、第１図）

しかしながら、上述した従来の技術においては、リニアガイド装置は、レールは段付ボルト穴により機械装置の基台に直接設置され、スライダはねじ穴によりテーブルに直接取付けられているため、テーブル上の搭載物から振動が発生した場合、その振動がスライダ、レールを介して基台に伝わり機械装置全体が振動してしまうという問題がある。
また、基台から振動が発生した場合、その振動がレール、スライダを介してテーブルに伝わって振動してしまうという問題がある。

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、レールおよびスライダに伝わる振動を低減する手段を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するために、レール転動体ガイド面を有し、機械装置の基台に設置されるレールと、前記レール転動体ガイド面と対向するスライダ転動体ガイド面と、前記機械装置のテーブルを取付けるテーブル取付面とを有し、前記レールを直線的に移動する鞍状のスライダと、前記レール転動体ガイド面とスライダ転動体ガイド面とにより形成される負荷路を転動する転動体とを備えたリニアガイド装置において、前記スライダの前記テーブル取付面に設けた防振材設置溝と、前記レールの前記基台への設置面に設けた防振材設置溝と、前記各防振材設置溝の深さよりも厚い厚さを有し、前記各防振材設置溝に嵌合する防振材とを備えることを特徴とする。

このように、本発明は、レールの基台への設置面およびスライダのテーブル取付面に防振材設置溝を設けて防振材設置溝の深さよりも厚い厚さの防振材を嵌合させ、防振材の一部が防振材設置溝を設けた面から突出するようにしているので、レールと基台との間に隙間が形成されて基台から発生した振動は防振材を経由してレールに伝わり、またスライダとテーブルとの間にも隙間が形成されるので、テーブルから発生した振動は防振材を経由してテーブルに伝わるので、レールおよびスライダに伝わる振動が低減するという効果が得られる。

以下に、図面を参照して本発明によるリニアガイド装置の実施例について説明する。

図１は実施例１のリニアガイド装置を示す斜視図、図２は実施例１のスライダ上部を示す説明図である。
図１において、１はリニアガイド装置である。
２はリニアガイド装置１のレールであり、合金鋼等の鋼材で製作された長尺の棒状部材であって、そのレール上面２ａには機械装置の基台３にレール２を固定するための段付ボルト穴４が所定のピッチで複数設けられており、両方の側面には長手方向（軸方向という。）に沿って形成されたレール転動体ガイド面としてのレール軌道溝５ａ、５ｂが設けられている。

６はスライダであり、合金鋼等の鋼材で製作された略コの字状の断面形状を有する鞍状部材であって、そのテーブル取付面６ａにはねじ穴が設けられており、このねじ穴を用いてテーブル７がボルト等により取付けられる。両方の袖部６ｂには内側にレール軌道溝５ａ、５ｂに対向するスライダ転動体ガイド面としての図示しないスライダ軌道溝が形成され、袖部６ｂの肉厚部分には軸方向に貫通したスライダ軌道溝に平行な図示しない転動体戻し路が形成されている。

８はエンドキャップであり、金属材料や樹脂材料等で製作され、スライダ６の移動方向の前後端に配置され、ボルト等によりスライダ６に締結されており、スライダ６のスライダ軌道溝と転動体戻し路とを連結する図示しない方向転換路を有する。
レール軌道溝５ａ、５ｂとスライダ軌道溝とにより形成される負荷路、転動体戻し路および方向転換路とで図示しない循環路が形成され、この循環路に複数の図示しない転動体としてのボールが装填され、ボールが負荷路を転動することにより、スライダ６がレール２に直線往復運動可能に支持される。

１０は防振材設置溝であり、レール２の基台３と対向する設置面２ｂの軸方向と、スライダ６のテーブル７と対向するテーブル取付面６ａの軸方向にそれぞれ複数設けられた幅が一定の四角断面の溝である。
１１は防振材であり、天然ゴムや合成ゴム等で製作された弾性を有する円筒形状部材であって防振材設置溝１０に嵌合される。

防振材設置溝１０の幅Ｗは、図２に示すように防振材１１の直径Ｄと略同一となるように形成され、防振材設置溝１０の深さＡは防振材１１の直径Ｄ、つまり防振材１１の厚さより浅くなるように形成されており、防振材１１を防振材設置溝１０に嵌合させると防振材１１の一部がスライダ上面６ａから突出し、スライダ６にテーブル７を取付けたとき、スライダ６とテーブル７との間に隙間δが形成される。

また、レール２の設置面２ｂに設けた防振材設置溝１０に防振材１１を嵌合させた場合に前記と同様に防振材１１の一部が設置面２ｂから突出するように形成され、基台３にレール２を設置されたときにレール２と基台３との間に隙間δが形成される。
上記のように構成して、防振材１１の厚さを防振材設置溝１０の深さよりも厚くしたので、レール２を基台３に設置したとき、レール２と基台３との間に隙間δが形成されるので、機械装置が作動したときに基台３から発生した振動がレール２に直接伝わらないで防振材１１を経由して伝わるのでその振動は低減される。

またスライダ６にテーブル７を取付けたとき、前記と同様にしてスライダ６とテーブル７との間に隙間δが形成されるので、機械装置が作動したときにテーブル７から発生した振動がスライダ６に直接伝わらないで防振材１１を経由して伝わるのでその振動は低減される。
また、防振材１１は防振材設置溝１０に嵌合されているので、機械装置から振動や外部からの衝撃によるズレ等が防止される。

以上説明したように、本実施例では、レールの基台への設置面およびスライダのテーブル取付面に防振材設置溝を設けて防振材設置溝の深さよりも厚い厚さの防振材を嵌合させ、防振材の一部が防振材設置溝を設けた面から突出するようにしてレールと基台との間に隙間を形成したので基台から発生した振動は防振材を経由してレールに伝わり、またスライダとテーブルとの間にも隙間を形成したので、テーブルから発生した振動は防振材を経由してテーブルに伝わるので、レールおよびスライダに伝わる振動を低減することができる。

なお、本実施例では、防振材設置溝１０を幅が一定の四角断面の溝として説明したが、図３に示すような防振材設置溝１０の底部の幅Ｗａが上部の幅Ｗｂに比べて狭い台形断面に形成した場合は、防振材１１の断面形状の幅をＷａから防振材設置溝の幅に沿うように幅Ｗｂより小さい幅Ｗｃまで広げて形成し、そこに幅Ｗｃの矩形形状を設けて防振材１１の厚みＴを防振材設置溝１０の深さＡよりも厚くなるように形成すれば、防振材１１の幅Ｗａの箇所を防振材設置溝１０の底部側となるように嵌め込んだときに、防振材１１の一部が防振材設置溝１０を設けた面から突出し、基台３にレール２を設置したときレール２と基台３との間に隙間δが形成され、同様にスライダ６にテーブル７を取付けたときスライダ６とテーブル７との間に隙間δが形成されるので上記と同様の効果を得ることができる。

また、図４に示すような防振材設置溝１０を底部が溝の上部に比べて狭い三角断面に形成した場合は、防振材１１の幅を防振材設置溝１０の底部に沿って防振材設置溝１０の上部の幅Ｗｂよりも小さい幅Ｗｃまで広げて形成し、そこに幅Ｗｃの矩形形状を設けて防振材１１の厚みＴを防振材設置溝１０の深さＡよりも厚くなるように形成すれば、防振材１１を防振材設置溝１０の斜面に沿うように嵌め込んだときに、防振材１１の一部が防振材設置溝１０を設けた面から突出し、基台３にレール２を設置したときレール２と基台３との間に隙間δが形成され、同様にスライダ６にテーブル７を取付けたときスライダ６とテーブル７との間に隙間δが形成されるので上記と同様の効果を得ることができる。

また、本実施例では、円筒形状に形成した防振材１１を幅が一定の四角断面の防振材設置溝１０に嵌め込むとして説明したが、図５に示すように防振材１１を台形断面の柱状部材とし、厚みをＴ、短い幅は台形断面の平行な２辺の短辺の長さＷｄとし、長い幅は台形断面の平行な２辺の長辺の長さＷｅとして形成し、防振材設置溝１０の深さＡを防振材１１の厚みＴよりも浅く、幅Ｗを防振材１１の短い幅Ｗｄより広くして防振材１１の長い幅Ｗｅよりも狭くし、かつ防振材設置溝１０の上部と防振材１１の斜面とが接触するように形成すれば、防振材１１をその断面の短い幅Ｗｄと防振材設置溝１０の底部とが対向するように嵌め込んだときに、防振材１１の一部が防振材設置溝１０を設けた面から突出し、基台３にレール２を設置したときレール２と基台３との間に隙間δが形成され、同様にスライダ６にテーブル７を取付けたときスライダ６とテーブル７との間に隙間δが形成されるので上記と同様の効果を得ることができる。

図６は実施例２の防振材の設置状態を示す説明図である。
なお、上記実施例１と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
図６に示すように、本実施例の防振材１１は略四角断面のつば部１２とそこから伸長する略四角断面の嵌合部１３とによりＴ字状断面の柱状に形成されている。
つば部１２は防振材設置溝１０の幅よりも広い幅で、所定の厚みをもつように形成されている。

嵌合部１３は防振材設置溝１０の幅よりも狭い幅で、防振材設置溝１０の深さよりも薄い厚みをもつように形成されている。
このように防振材１１を形成したことにより、レール２の設置面２ｂに設けた防振材設置溝１０に防振材１１の嵌合部１３を嵌合させた場合、つば部１２が設置面２ｂ上に突出するので、基台３にレール２を設置したときレール２と基台３との間に隙間δが形成される。同様にスライダ６のテーブル取付面６ａに設けた防振材設置溝１０に防振材１１の嵌合部１３を嵌合させた場合、つば部１２がテーブル取付面６ａ上に突出するのでスライダ６にテーブル７を取付けたときスライダ６とテーブル７との間に隙間δが形成され、防振材１１を経由して振動が伝わるので上記実施例１と同様の効果を得ることができる。

なお、上記各実施例では、レールとスライダの両方に防振材を設けることとして説明したが、どちらか一方に設けるようにしてもレールまたはスライダに伝わる振動を低減することができる。
また、レールとスライダに設ける防振材設置溝とそれに対応して嵌合する防振材は同じものとして説明したが、上記で説明した組合せであればレールとスライダそれぞれ別の防振材設置溝を設け、それぞれの防振材設置溝に対応した防振材を嵌合させるようにしてもそれぞれからレールやスライダに伝わる振動を低減することができる。

さらに、上記各実施例では、転動体としてボールを用いたリニアガイド装置を例に説明したが、転動体としてころを用いてもよい。この場合にレールにレール転動体ガイド面としてのレール軌道面と、スライダにスライダ転動体ガイド面としてのスライダ軌道面とにより形成される負荷路をころが転動することにより、スライダがレールに直線往復運動可能に支持される。

さらに、上記各実施例では、レールとスライダの軸方向に防振材設置溝を複数設けるとして説明したが、軸方向の直交方向または斜め方向に防振材設置溝を複数設けるようにしても、上記と同様の効果を得ることができる。

実施例１のリニアガイド装置を示す斜視図 実施例１のスライダ上部を示す説明図 台形状断面に形成した防振材設置溝を示す説明図 三角形状断面に形成した防振材設置溝を示す説明図 台形状断面の防振材を防振材設置溝に嵌め込んだことを示す説明図 実施例２の防振材の設置状態を示す説明図

符号の説明

１ リニアガイド装置
２ レール
２ａ レール上面
２ｂ 設置面
３ 基台
４ 段付ボルト穴
５ａ、５ｂ レール軌道溝
６ スライダ
６ａ テーブル取付面
６ｂ 袖部
７ テーブル
８ エンドキャップ
１０ 防振材設置溝
１１ 防振材
１２ つば部
１３ 嵌合部

Claims (2)

1. レール転動体ガイド面を有し、機械装置の基台に設置されるレールと、前記レール転動体ガイド面と対向するスライダ転動体ガイド面と、前記機械装置のテーブルを取付けるテーブル取付面とを有し、前記レールを直線的に移動する鞍状のスライダと、前記レール転動体ガイド面とスライダ転動体ガイド面とにより形成される負荷路を転動する転動体とを備えたリニアガイド装置において、
   前記スライダの前記テーブル取付面に設けた防振材設置溝と、前記レールの前記基台への設置面に設けた防振材設置溝と、前記各防振材設置溝の深さよりも厚い厚さを有し、前記各防振材設置溝に嵌合する防振材とを備えることを特徴とするリニアガイド装置。
2. レール転動体ガイド面を有し、機械装置の基台に設置されるレールと、前記レール転動体ガイド面と対向するスライダ転動体ガイド面と、前記機械装置のテーブルを取付けるテーブル取付面とを有し、前記レールを直線的に移動する鞍状のスライダと、前記レール転動体ガイド面とスライダ転動体ガイド面とにより形成される負荷路を転動する転動体とを備えたリニアガイド装置において、
   前記スライダの前記テーブル取付面に設けた防振材設置溝と、前記レールの前記基台への設置面に設けた防振材設置溝と、前記各防振材設置溝の幅よりも広い幅のつば部と、該つば部から伸長して前記各防振材設置溝に嵌合する嵌合部とで形成された防振材とを設け、前記つば部を前記各防振材設置溝から突出するように配置したことを特徴とするリニアガイド装置。