JP2009121570A - Ball screw integrated linear motion guide unit - Google Patents

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裕哉 下村
Hiroaki Arisumi
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    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a ball screw integrated linear motion guide unit wherein such a problem is solved that the guide rail fixing position is limited by slider movement. <P>SOLUTION: The ball screw integrated linear motion guide unit includes the guide rail 1 having inside faces facing each other, sliders 2A, 2B arranged slidably in the inside of the guide rail 1, ball screw nuts 8A, 8B integrated with sliders 2A, 2B respectively, and ball screw shafts 9 for driving the sliders 2A, 2B by means of the ball screw nuts 8A, 8B slidably longitudinally of the guide rail 1. The ball screw shaft 9 is divided into two parts between the sliders 2A and 2B. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、ボールねじが一体化された直動案内ユニットに関する。   The present invention relates to a linear motion guide unit in which a ball screw is integrated.

従来のボールねじ一体型直動案内ユニットの一例を図６〜図７に示す(例えば、特許文献１参照)。これらの図に示されるボールねじ一体型直動案内ユニットの案内レール１は互いに対向する内側面１ａ，１ｂを有しており、この案内レール１の内側には、ボールねじ７のボールねじナット８Ａ，８Ｂと一体化されたスライダ２Ａ，２Ｂが案内レール１の長手方向にスライド可能に設けられている。   An example of a conventional ball screw integrated linear motion guide unit is shown in FIGS. 6 to 7 (see, for example, Patent Document 1). The guide rail 1 of the ball screw integrated linear motion guide unit shown in these drawings has inner side surfaces 1a and 1b facing each other. Inside the guide rail 1, a ball screw nut 8A of the ball screw 7 is provided. , 8B integrated with the sliders 2A, 2B are slidable in the longitudinal direction of the guide rail 1.

スライダ２Ａ，２Ｂは案内レール１の内側面１ａ，１ｂと対向する外側面２ａ，２ｂ（図７参照）をそれぞれ有しており、これらの外側面２ａ，２ｂには、スライダ側転動体転動溝３が案内レール１の長手方向に沿って形成されている。
スライダ側転動体転動溝３は案内レール１の内側面１ａ，１ｂに形成されたレール側転動体転動溝４と対向しており、スライダ側転動体転動溝３とレール側転動体転動溝４との間に介装された球状転動体５は、スライダ２Ａ，２Ｂが案内レール１の長手方向にスライド駆動されると、これに伴ってスライダ側転動体転動溝３とレール側転動体転動溝４との間を転動するようになっている。そして、スライダ側転動体転動溝３とレール側転動体転動溝４との間を転動した転動体５は、スライダ２Ａ，２Ｂのエンドキャップとリターンガイドとの間に形成された転動体方向転換路に導入され、この転動体方向転換路で方向転換した後、スライダ２Ａ，２Ｂ内に形成された転動体戻し通路６（図７参照）を通って元の位置に戻されるようになっている。 The sliders 2A and 2B have outer surfaces 2a and 2b (see FIG. 7) facing the inner surfaces 1a and 1b of the guide rail 1, respectively. The slider-side rolling elements roll on these outer surfaces 2a and 2b. A groove 3 is formed along the longitudinal direction of the guide rail 1.
The slider-side rolling element rolling groove 3 is opposed to the rail-side rolling element rolling groove 4 formed on the inner side surfaces 1a, 1b of the guide rail 1, and the slider-side rolling element rolling groove 3 and the rail-side rolling element rolling groove 3 are opposed to each other. When the sliders 2A and 2B are slid in the longitudinal direction of the guide rail 1, the spherical rolling element 5 interposed between the sliding groove 4 and the slider-side rolling element rolling groove 3 and the rail side It rolls between the rolling element rolling grooves 4. The rolling element 5 that has rolled between the slider-side rolling element rolling groove 3 and the rail-side rolling element rolling groove 4 is a rolling element formed between the end caps of the sliders 2A and 2B and the return guide. After being introduced into the direction changing path and changing direction in this rolling element direction changing path, it is returned to the original position through the rolling element return passage 6 (see FIG. 7) formed in the sliders 2A and 2B. ing.

ボールねじ７は、ボールねじナット８Ａ，８Ｂを介してスライダ２Ａ，２Ｂを案内レール１の長手方向にスライド駆動するボールねじ軸９を有している。このボールねじ軸９はボールねじナット８Ａ，８Ｂの内周面に形成されたナット側ボールねじ溝とボールを介して螺合する軸側ボールねじ溝１０Ａ，１０Ｂを外周面に有しており、案内レール１の長手方向一端部に固定されたボールねじ軸駆動モータ１１により回転駆動されるようになっている。なお、案内レール１の長手方向の両端部には、ボールねじ軸９を回転自在に支持する軸受ユニット１２Ａ，１２Ｂが設けられている。
特開２００６−３４２９０５号公報 The ball screw 7 has a ball screw shaft 9 that slides the sliders 2A, 2B in the longitudinal direction of the guide rail 1 via ball screw nuts 8A, 8B. The ball screw shaft 9 has nut side ball screw grooves formed on the inner peripheral surfaces of the ball screw nuts 8A and 8B and shaft side ball screw grooves 10A and 10B screwed through the balls on the outer peripheral surface. The guide rail 1 is rotationally driven by a ball screw shaft drive motor 11 fixed to one longitudinal end portion of the guide rail 1. At both ends in the longitudinal direction of the guide rail 1, bearing units 12A and 12B for rotatably supporting the ball screw shaft 9 are provided.
JP 2006-342905 A

このようなボールねじ一体型直動案内ユニットでは、ボールねじ７のボールねじナット８Ａ，８Ｂがスライダ２Ａ，２Ｂと一体化されているため、ユニットの小型化等を図ることができるという利点を有している。しかしながら、軸側ボールねじ溝１０Ａ，１０Ｂが右ねじと左ねじの関係を有してボールねじ軸９の外周面に形成されているため、スライダ２Ａ，２Ｂの動きが案内レール１の長手方向中央部を中心として左右対称の動きとなる。このため、案内レール１を機台等に固定する位置がスライダ２Ａ，２Ｂの動きによって制約を受けてしまうという問題点があった。   In such a ball screw integrated linear motion guide unit, since the ball screw nuts 8A and 8B of the ball screw 7 are integrated with the sliders 2A and 2B, there is an advantage that the unit can be downsized. is doing. However, since the shaft-side ball screw grooves 10A and 10B are formed on the outer peripheral surface of the ball screw shaft 9 in a relationship of right and left threads, the movement of the sliders 2A and 2B is the center of the guide rail 1 in the longitudinal direction. The movement is symmetrical with respect to the center. For this reason, there is a problem that the position where the guide rail 1 is fixed to the machine base or the like is restricted by the movement of the sliders 2A and 2B.

本発明は上述した問題点に着目してなされたものであり、その目的とするところは、案内レールの取付位置がスライダの動きによって制約を受けることを防止することのできるボールねじ一体型直動案内ユニットを提供することにある。   The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problems, and its object is to provide a ball screw-integrated linear motion that can prevent the guide rail mounting position from being restricted by the movement of the slider. To provide a guidance unit.

上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、互いに対向する内側面を有する案内レールと、この案内レールの内側にスライド可能に設けられた二つのスライダと、これらのスライダと一体化された二つのボールねじナットと、これらのボールねじナットを介して前記スライダを案内レールの長手方向にスライド駆動するボールねじ軸とを具備してなるボールねじ一体型直動案内ユニットであって、前記ボールねじ軸が前記二つのスライダの間で二つに分割されていることを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is characterized in that a guide rail having inner surfaces facing each other, two sliders slidably provided inside the guide rail, and these sliders are integrated. A ball screw integrated linear motion guide unit comprising two ball screw nuts and a ball screw shaft that slides the slider in the longitudinal direction of the guide rail via the ball screw nuts, The ball screw shaft is divided into two parts between the two sliders.

請求項２記載の発明は、請求項１記載のボールねじ一体型直動案内ユニットであって、前記ボールねじナットが前記スライダの中心よりも前記ボールねじ軸の分割側と反対側の端部寄りに配置されていることを特徴とする。   The invention according to claim 2 is the ball screw integrated linear motion guide unit according to claim 1, wherein the ball screw nut is closer to the end of the ball screw shaft opposite to the split side than the center of the slider. It is characterized by being arranged in.

本発明に係るボールねじ一体型直動案内ユニットによれば、分割された個々のボールねじ軸を独立して駆動することが可能となり、スライダをボールねじ軸の分割位置から任意の方向に移動させることができるため、案内レールの取付位置がスライダの動きによって制約を受けることを防止することができる。   According to the ball screw integrated linear motion guide unit according to the present invention, each divided ball screw shaft can be driven independently, and the slider is moved in an arbitrary direction from the divided position of the ball screw shaft. Therefore, it is possible to prevent the mounting position of the guide rail from being restricted by the movement of the slider.

以下、図１〜図４を参照して本発明に係るボールねじ一体型直動案内ユニットについて説明する。なお、図５〜図７に示したものと同一部分には同一符号を付し、その部分の詳細な説明は割愛する。
図１は本発明の第１の実施形態に係るボールねじ一体型直動案内ユニットの平面図、図２は図１に示すボールねじ一体型直動案内ユニットの側面図であり、第１の実施形態が図５〜図７に示した従来のボールねじ一体型直動案内ユニットと異なる点は、ボールねじ軸９をスライダ２Ａ，２Ｂの間で二つに分割した点である。 The ball screw integrated linear motion guide unit according to the present invention will be described below with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same part as what was shown in FIGS. 5-7, and the detailed description of the part is omitted.
FIG. 1 is a plan view of a ball screw integrated linear motion guide unit according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side view of the ball screw integrated linear motion guide unit shown in FIG. The difference from the conventional ball screw-integrated linear motion guide unit shown in FIGS. 5 to 7 is that the ball screw shaft 9 is divided into two parts between the sliders 2A and 2B.

上述した第１の実施形態のように、ボールねじ軸９をスライダ２Ａ，２Ｂの間で二つに分割すると、分割された個々のボールねじ軸９を駆動モータにより独立して駆動することが可能となる。したがって、第１の実施形態に係るボールねじ一体型直動案内ユニットでは、スライダ２Ａ，２Ｂをボールねじ軸９の分割位置から任意の方向に移動させることができるため、案内レール１の取付位置がスライダ２Ａ，２Ｂの動きによって制約を受けることを防止することができる。   When the ball screw shaft 9 is divided into two parts between the sliders 2A and 2B as in the first embodiment described above, each divided ball screw shaft 9 can be driven independently by a drive motor. It becomes. Therefore, in the ball screw-integrated linear motion guide unit according to the first embodiment, the sliders 2A and 2B can be moved from the divided position of the ball screw shaft 9 in an arbitrary direction. It is possible to prevent the restriction from being caused by the movement of the sliders 2A and 2B.

上述した第１の実施形態では、ボールねじ軸９が案内レール１の長手方向中央部で分割されたものを示したが、これに限られるものではない。たとえば、図２に示す第２の実施形態のように、ボールねじ軸９を案内レール１の長手方向中央部以外の位置（案内レール１の長手方向端部寄りの位置）で分割してもよく、このような構成によると、分割された個々のボールねじ軸９の回転数やボールねじ軸９の外周面に形成された軸側ボールねじ溝のリードを変えることにより、レール中央部以外の位置からスライダ２Ａ，２Ｂを任意の方向に移動させることができる。   In the above-described first embodiment, the ball screw shaft 9 is divided at the central portion in the longitudinal direction of the guide rail 1. However, the present invention is not limited to this. For example, as in the second embodiment shown in FIG. 2, the ball screw shaft 9 may be divided at a position other than the longitudinal center of the guide rail 1 (position near the longitudinal end of the guide rail 1). According to such a configuration, by changing the rotation speed of each of the divided ball screw shafts 9 and the lead of the shaft side ball screw groove formed on the outer peripheral surface of the ball screw shaft 9, a position other than the central portion of the rail can be obtained. The sliders 2A and 2B can be moved in any direction.

図４は本発明の第３の実施形態に係るボールねじ一体型直動案内ユニットの平面図であり、第３の実施形態が第２の実施形態と異なる点は、スライダ２Ａ，２Ｂと一体化されたボールねじナット８Ａ，８Ｂをスライダ２Ａ，２Ｂの中心よりもボールねじ軸９の分割側と反対側の端部寄り（軸受ユニット１２Ａ，１２Ｂ側）に配置した点である。
上述した第３の実施形態のように、スライダ２Ａ，２Ｂと一体化されたボールねじナット８Ａ，８Ｂをスライダ２Ａ，２Ｂの中心よりもボールねじ軸９の分割側と反対側の端部寄り（軸受ユニット１２Ａ，１２Ｂ側）に配置すると、図４に示すように、スライダ２Ａ，２Ｂの移動範囲がオーバーラップする。したがって、たとえば、スライダ２Ａ，２Ｂにワーク受渡し装置のハンドを取り付けてワークの受渡しを行う場合、ハンドの動作範囲をオーバーラップさせるために、従来では、ハンドをスライダ２Ａ，２Ｂにアーム等を介して取付けていたが、第３の実施形態では、ハンドをスライダ２Ａ，２Ｂにアーム等を介して取付ける必要がないので、ハンドをスライダ２Ａ，２Ｂに高剛性で取付けることができる。 FIG. 4 is a plan view of a ball screw integrated linear motion guide unit according to the third embodiment of the present invention. The third embodiment is different from the second embodiment in that it is integrated with the sliders 2A and 2B. The ball screw nuts 8A and 8B are arranged closer to the end opposite to the divided side of the ball screw shaft 9 than the center of the sliders 2A and 2B (the bearing units 12A and 12B side).
As in the third embodiment described above, the ball screw nuts 8A and 8B integrated with the sliders 2A and 2B are closer to the end of the ball screw shaft 9 opposite to the split side than the center of the sliders 2A and 2B ( When arranged on the bearing units 12A, 12B side), the movement ranges of the sliders 2A, 2B overlap as shown in FIG. Therefore, for example, when a hand of a workpiece transfer device is attached to the sliders 2A and 2B and the workpiece is transferred, conventionally, in order to overlap the operation range of the hand, the hand is connected to the sliders 2A and 2B via an arm or the like. Although it is attached, in the third embodiment, since the hand does not need to be attached to the sliders 2A and 2B via an arm or the like, the hand can be attached to the sliders 2A and 2B with high rigidity.

本発明の第１の実施形態に係るボールねじ一体型直動案内ユニットの平面図である。It is a top view of the ball screw integrated linear motion guide unit which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 図１に示すボールねじ一体型直動案内ユニットの側面図である。FIG. 2 is a side view of the ball screw integrated linear motion guide unit shown in FIG. 1. 本発明の第２の実施形態に係るボールねじ一体型直動案内ユニットの平面図である。It is a top view of the ball screw integrated linear motion guide unit which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施形態に係るボールねじ一体型直動案内ユニットの平面図である。It is a top view of the ball screw integrated linear motion guide unit which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 従来のボールねじ一体型直動案内ユニットの平面図である。It is a top view of the conventional ball screw integrated linear motion guide unit. 図５に示すボールねじ一体型直動案内ユニットの側面図である。FIG. 6 is a side view of the ball screw integrated linear motion guide unit shown in FIG. 5. 図６のVII−VII断面を示す図である。It is a figure which shows the VII-VII cross section of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１ 案内レール
２Ａ，２Ｂ スライダ
３ スライダ側転動体転動溝
４ レール側転動体転動溝
５ 転動体
６ 転動体戻し通路
７ ボールねじ
８Ａ，８Ｂ ボールねじナット
９ ボールねじ軸
１０Ａ，１０Ｂ 軸側ボールねじ溝
１１ ボールねじ軸駆動モータ
１２Ａ，１２Ｂ 軸受ユニット DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Guide rail 2A, 2B Slider 3 Slider side rolling element rolling groove 4 Rail side rolling element rolling groove 5 Rolling body 6 Rolling body return path 7 Ball screw 8A, 8B Ball screw nut 9 Ball screw shaft 10A, 10B Axial side ball Thread groove 11 Ball screw shaft drive motor 12A, 12B Bearing unit

Claims (2)

互いに対向する内側面を有する案内レールと、この案内レールの内側にスライド可能に設けられた二つのスライダと、これらのスライダと一体化された二つのボールねじナットと、これらのボールねじナットを介して前記スライダを案内レールの長手方向にスライド駆動するボールねじ軸とを具備してなるボールねじ一体型直動案内ユニットであって、前記ボールねじ軸が前記二つのスライダの間で二つに分割されていることを特徴とするボールねじ一体型直動案内ユニット。   Guide rails having inner surfaces facing each other, two sliders slidably provided inside the guide rails, two ball screw nuts integrated with these sliders, and via these ball screw nuts A ball screw integrated linear motion guide unit that slides the slider in the longitudinal direction of the guide rail, and the ball screw shaft is divided into two parts between the two sliders. A ball screw integrated linear motion guide unit characterized by 請求項１記載のボールねじ一体型直動案内ユニットであって、前記ボールねじナットが前記スライダの中心よりも前記ボールねじ軸の分割側と反対側の端部寄りに配置されていることを特徴とするボールねじ一体型直動案内ユニット。   2. The ball screw integrated linear motion guide unit according to claim 1, wherein the ball screw nut is disposed closer to an end of the ball screw shaft opposite to the split side than the center of the slider. Ball screw integrated linear motion guide unit.
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