JP2019138366A - Motion guide device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、可動体の運動を案内する運動案内装置に関する。 The present invention relates to a motion guide device that guides the motion of a movable body.
運動案内装置の一種として、レールと、レールに沿って移動可能なスライダと、スライダに回転可能に支持される複数のローラと、を備える運動案内装置が知られている(例えば特許文献1参照)。スライダがレールに沿って移動すると、複数のローラがレールを転がりながら回転する。スライダには、可動体が取り付けられる。可動体の運動は、運動案内装置によって案内される。 As one type of motion guide device, there is known a motion guide device including a rail, a slider movable along the rail, and a plurality of rollers rotatably supported by the slider (see, for example, Patent Document 1). . When the slider moves along the rail, the plurality of rollers rotate while rolling on the rail. A movable body is attached to the slider. The movement of the movable body is guided by a movement guide device.
特許文献1に記載の運動案内装置において、複数のローラは、レールの一対の水平面を転がる一対の水平ローラと、レールの一対の傾斜面を転がる一対の傾斜ローラと、を有する。ここで、ローラが荷重を受けられる方向は、ローラの接触角線、すなわちローラの軸線に直交する線によって定義される。特許文献1に記載の運動案内装置では、スライダに働く下方向荷重を一対の水平ローラが負荷し、上方向荷重を一対の傾斜ローラが負荷し、左方向荷重を一つの傾斜ローラが負荷し、右方向荷重を一つの傾斜ローラが負荷する。
In the motion guide device described in
この種の運動案内装置には、運動案内装置の取付け姿勢に影響されることなく、可動体を支持できるようにするため、スライダに働く上下方向荷重及び左右方向荷重をバランスよく負荷でき、さらにスライダの進行方向の軸の回りのローリングモーメント、すなわちMcモーメントを負荷できることが望まれる。しかし、特許文献1に記載の運動案内装置にあっては、一対の傾斜ローラを備えるので、下方向の大きな荷重を負荷できるものの、下方向に比べて上方向や左右方向の荷重の負荷能力が小さいという課題がある。
This type of motion guide device is capable of supporting the movable body in a balanced manner so that the movable body can be supported without being affected by the mounting posture of the motion guide device. It is desirable to be able to load a rolling moment around an axis in the traveling direction, that is, an Mc moment. However, since the motion guide apparatus described in
そこで、本発明は、上下方向及び左右方向の荷重をバランスよく負荷でき、さらにスライダの進行方向の軸の回りのMcモーメントを負荷できる運動案内装置を提供する。 Therefore, the present invention provides a motion guide device that can load loads in the vertical direction and the horizontal direction in a well-balanced manner, and can load an Mc moment about an axis in the moving direction of the slider.
上記課題を解決するために、本発明の一態様は、レールと、前記レールに沿って移動可能なスライダと、前記スライダに回転可能に支持される複数のローラと、を備える運動案内装置において、前記レールの長さ方向視において、前記複数のローラは、前記レールとの接触箇所が左から右に順番に配置される第1ローラ、第2ローラ、第3ローラ、及び第4ローラを有し、前記第1ローラと前記第3ローラの接触角線が、右下がり及び右上がりのいずれか一方に傾斜し、前記第2ローラと前記第4ローラの接触角線が、前記右下がり及び前記右上がりの他方に傾斜し、前記第2ローラと前記第3ローラが、前記レールの上側及び下側のいずれか一方に配置され、前記第1ローラと前記第4ローラが、前記レールの前記上側及び前記下側の他方に配置される運動案内装置である。 In order to solve the above-described problem, an aspect of the present invention provides a motion guide device including a rail, a slider movable along the rail, and a plurality of rollers rotatably supported by the slider. When viewed in the length direction of the rail, the plurality of rollers include a first roller, a second roller, a third roller, and a fourth roller in which contact portions with the rail are sequentially arranged from left to right. The contact angle line between the first roller and the third roller is inclined to one of the right side and the right side, and the contact angle line between the second roller and the fourth roller is the right side and the right side. The second roller and the third roller are arranged on either the upper side or the lower side of the rail, and the first roller and the fourth roller are arranged on the upper side and the upper side of the rail. The other side of the lower side It is arranged the motion guide device.
本発明によれば、上下方向荷重及び左右方向荷重をバランスよく負荷できる。また、接触角線が右下がりのローラと接触角線が右上がりのローラが左から右に交互に配置されるので、接触角線が右下がりのローラ同士の距離と接触角線が右上がりのローラ同士の距離を確保することができる。したがって、時計方向及び反時計方向のMcモーメントの剛性が向上する。 According to the present invention, it is possible to load the vertical load and the horizontal load in a balanced manner. Also, since the roller with the contact angle line descending to the right and the roller with the contact angle line rising to the right are alternately arranged from left to right, the distance between the rollers with the contact angle line decreasing to the right and the contact angle line increasing to the right The distance between the rollers can be secured. Therefore, the rigidity of the Mc moment in the clockwise direction and the counterclockwise direction is improved.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態の運動案内装置を詳細に説明する。ただし、本発明の運動案内装置は、種々の形態で具体化することができ、本明細書に記載される実施形態に限定されるものではない。本実施形態は、明細書の開示を十分にすることによって、当業者が発明の範囲を十分に理解できるようにする意図をもって提供されるものである。
(第1の実施形態)
Hereinafter, with reference to an accompanying drawing, a movement guide device of an embodiment of the present invention is described in detail. However, the motion guide apparatus of the present invention can be embodied in various forms, and is not limited to the embodiments described in the present specification. This embodiment is provided with the intention of enabling those skilled in the art to fully understand the scope of the invention by fully disclosing the specification.
(First embodiment)
図1は、本発明の第1の実施形態の運動案内装置の斜視図を示す。1はレール、2はスライダ、3b,3c,3dはローラである。 FIG. 1 is a perspective view of a motion guide apparatus according to a first embodiment of the present invention. 1 is a rail, 2 is a slider, 3b, 3c, and 3d are rollers.
レール1は、直線部1aと、直線部1aの一端部に接続される曲線部1bと、を備える。曲線部1bは、レール1の幅方向に直交する方向に湾曲する。レール1は、板材を折り曲げて形成される。レール1には、軌道台に取り付けるための通し孔1cが形成される。
The
図2に示すように、レール1の長さ方向視において、スライダ2は、コ字状である。すなわち、スライダ2は、レール1の上面に対向する中央部2aと、中央部2aの左右両端から垂下する一対の袖部2bと、を備える。中央部2aの上面、袖部2bの側面には、スライダ2に可動体を取り付けるための取付け穴4,5が形成される(図1参照)。スライダ2には、4つのローラ3a〜3dが回転可能に支持される。4つのローラ3a〜3dは、レール1との接触箇所が左から右に順番に配置される第1ローラ3a、第2ローラ3b、第3ローラ3c、及び第4ローラ3dを備える。
As shown in FIG. 2, the
第1ないし第4ローラ3a〜3dは、例えばカムフォロアであり、軸11と、軸11に回転可能に支持される円筒状のローラ部12と、軸11に螺合するナット13と、を備える。軸11は、スライダ2に形成される貫通孔に挿通される。軸11には、ねじ部が形成される。軸11は、ナット13によってスライダ2に取り付けられる。ローラ部12は、軸11にニードルベアリング等の転動体を介して回転可能に支持される。ローラ部12の外周面は、軸方向の中央部の直径が大きく、両端部の直径が小さい略円筒状、又は円筒状である。略円筒状の場合、ローラ部12とレール1が点接触する。円筒状の場合、ローラ部12とレール1が線接触する。
The first to
第1ないし第4ローラ3a〜3dが荷重を受けられる方向は、第1ないし第4ローラ3a〜3dの接触角線(1)〜(4)、すなわち第1ないし第4ローラ3a〜3dの軸線に直交する線によって定義される。第1ローラ3aと第3ローラ3cの接触角線(1),(3)は、右下がり、すなわち右に向かって下を向くように傾斜する。第2ローラ3bと第4ローラ3dの接触角線(2),(4)は、右上がり、すなわち右に向かって上を向くように傾斜する。このため、左から右に交互に、接触角線(1)が右下がりの第1ローラ3a、接触角線(2)が右上がりの第2ローラ3b、接触角線(3)が右下がりの第3ローラ3c、接触角線(4)が右上がりの第4ローラ3dが配置される。第2ローラ3bと第3ローラ3cとは、レール1の上側に配置される。第1ローラ3aと第4ローラ3dとは、レール1の下側に配置される。
The direction in which the first to
また、第1ないし第4ローラ3a〜3dの接触箇所α〜δの左右方向の中心(この実施形態では、スライダ2の中心線Cと同一)が、第1ローラ3aの接触箇所αと第3ローラ3cの接触箇所γとの間に配置され、かつ第2ローラ3bの接触箇所βと第4ローラ3dの接触箇所δとの間に配置される。
Also, the center in the left-right direction of the contact locations α to δ of the first to
さらに、第1ローラ3a、第2ローラ3b、第3ローラ3c、及び第4ローラ3dは、スライダ2の中心線Cに関して左右対称に配置される。すなわち、第1ローラ3aの接触角線(1)と垂直線Pとのなす角度θ1は、第4ローラ3dの接触角線(4)と垂直線Pとのなす角度θ1(図示せず)に等しい。また、第2ローラ3bの接触角線(2)と垂直線Pとのなす角度θ2は、第3ローラ3cの接触角線(3)と垂直線Pとのなす角度θ2(図示せず)に等しい。角度θ1と角度θ2の大きさは特に限定されるものではないが、この実施形態では、θ2>θ1である。
Further, the
図2に示すように、レール1の長手方向視(レール1の長手方向に直交するレール1の断面形状に等しい)において、レール1は、左右対称である。レール1は、幅方向の中央部6aと、中央部6aの幅方向の両端に設けられ、中央部6aに対して傾斜する一対の第1傾斜部6bと、一対の第1傾斜部6bの幅方向の両端に設けられ、中央部6a及び一対の第1傾斜部6bに対して傾斜する一対の第2傾斜部6cと、を備える。中央部6a、一対の第1傾斜部6b、一対の第2傾斜部6cそれぞれは、いずれも直線状である。レール1の断面形状は、直線部1aと曲線部1bとで同一である。
As shown in FIG. 2, the
第2ローラ3b及び第3ローラ3cが一対の第1傾斜部6bに接する。第1ローラ3a及び第4ローラ3dが一対の第2傾斜部6cに接する。第1ローラ3aないし第4ローラ3dの接触箇所α〜δは、略一直線L上に配置される。
The
図3に示すように、第1ないし第4ローラ3a〜3dは、スライダ2の進行方向において、間隔を空けて複列(この実施形態では2列)で設けられる。すなわち、第1ないし第4ローラ3a〜3dからなる1群のローラがスライダ2の進行方向の前後に配置される。
As shown in FIG. 3, the first to
本実施形態の運動案内装置の作用を説明する。図1に示すように、レール1に沿ってスライダ2が移動すると、第1ないし第4ローラ3a〜3dが回転する。図2に示すように、スライダ2に働く上方向荷重は、第1ローラ3aと第4ローラ3dが負荷する。スライダ2に働く下方向荷重は、第2ローラ3bと第3ローラ3cが負荷する。スライダ2に働く左方向荷重は、第1ローラ3aと第2ローラ3bが負荷する。スライダ2に働く右方向荷重は、第3ローラ3cと第4ローラ3dが負荷する。上下、左右のいずれの方向の荷重も2つのローラが負荷するので、上下方向及び左右方向の荷重をバランスよく負荷することができる。
The operation of the motion guide device of this embodiment will be described. As shown in FIG. 1, when the
スライダ2に働く時計周りのMcモーメントは、接触角線(1)(3)が右下がりの第1ローラ3aと第3ローラ3cが負荷する。スライダ2に働く反時計周りのMcモーメントは、接触角線(2)(4)が右上がりの第2ローラ3bと第4ローラ3dが負荷する。接触角線(1)が右下がりの第1ローラ3a、接触角線(2)が右上がりの第2ローラ3b、接触角線(3)が右下がりの第3ローラ3cと、接触角線(4)が右上がりの第4ローラ3dが左から右に交互に配置されるので、第1ローラ3aと第3ローラ3cとの距離、及び第2ローラ3bと第4ローラ3dとの距離を確保することができる。したがって、時計方向及び反時計方向のMcモーメントの剛性が向上する。
The clockwise Mc moment acting on the
第1ないし第4ローラ3a〜3dの接触箇所α〜δの左右方向の中心線Cが、第1ローラ3aの接触箇所αと第3ローラ3cの接触箇所γとの間に配置され、かつ第2ローラ3bの接触箇所βと第4ローラ3dの接触箇所δとの間に配置されるので、スライダ2の回転中心の両側に第1ローラ3aと第3ローラ3cを配置でき、スライダ2の回転中心の両側に第2ローラ3bと第4ローラ3dを配置することができる。したがって、Mcモーメントの剛性がより向上する。
The center line C in the left-right direction of the contact points α to δ of the first to
図4に示すように、スライダ2はレール1の直線部1aから曲線部1bに移行する。レール1の長さ方向視において、第1ないし第4ローラ3a〜3dの接触箇所α〜δが略一直線L上に配置される(図2参照)ので、スライダ2が曲線部1bに移行しても、これらの接触箇所α〜δの内外周差を無くすことができる。このため、直線部1aのみならず曲線部1bにおいても、第1ローラ3aないし第4ローラ3dの経路長が同一になり、ガタや過予圧が発生しにくくなる。
As shown in FIG. 4, the
第1ないし第4ローラ3a〜3dが、スライダ2の中心線Cに関して左右対称に配置されるので、上下方向荷重、左右方向荷重、並びに時計方向及び反時計方向のMcモーメントをよりバランスよく負荷できる。
Since the first to
レール1が、中央部6aと、一対の第1傾斜部6bと、一対の第2傾斜部6cと、を備えるので、第1ないし第4ローラ3a〜3dの傾斜に合わせたレール1を製造することができる。
Since the
第1ないし第4ローラ3a〜3dが、スライダ2の移動方向に2列に設けられるので、ピッチングモーメントMa及びヨーイングモーメントMbを負荷することができる。
(第2の実施形態)
Since the first to
(Second Embodiment)
図5は、本発明の第2の実施形態の運動案内装置の正面図を示す。第2の実施形態では、左から右に交互に、接触角線(1)が右上がりの第1ローラ13a、接触角線(2)が右下がりの第2ローラ13b、接触角線(3)が右上がりの第3ローラ13c、接触角線(4)が右下がり第4ローラ13dが配置される。第1ローラ13aと第4ローラ13dがレール21の上側に配置される。第2ローラ13bと第3ローラ13cがレール21の下側に配置される。
FIG. 5 shows a front view of a motion guide apparatus according to the second embodiment of the present invention. In the second embodiment, alternately from left to right, the
レール21は、幅方向の中央部21aと、中央部21aの幅方向の両端に設けられ、中央部21aに対して傾斜する一対の第1傾斜部21bと、第1傾斜部21bの幅方向の両端に設けられ、中央部21a及び一対の第1傾斜部21bに対して傾斜する一対の第2傾斜部21cと、を備える。
The
この実施形態でも、上下方向及び左右方向の荷重をバランスよく負荷できる。また、接触角線(1),(3)が右上がりの第1ローラ13aと第3ローラ13c、接触角線(2),(4)が右下がりの第2ローラ13bと第4ローラ13dが、左から右に交互に配置されるので、時計方向及び反時計方向のMcモーメントの剛性が向上する。
Even in this embodiment, the load in the vertical direction and the horizontal direction can be applied in a balanced manner. The contact angle lines (1) and (3) are the
すなわち、図5に示すように、スライダ2に働く上方向荷重は、第2ローラ13bと第3ローラ13cが負荷する。スライダ2に働く下方向荷重は、第1ローラ13aと第4ローラ13dが負荷する。スライダ2に働く左方向荷重は、第1ローラ13aと第2ローラ13bが負荷する。スライダ2に働く右方向荷重は、第3ローラ13cと第4ローラ13dが負荷する。上下、左右のいずれの方向の荷重も2つのローラが負荷するので、上下方向及び左右方向の荷重をバランスよく負荷することができる。
That is, as shown in FIG. 5, the upward load acting on the
スライダ2に働く反時計周りのMcモーメントは、接触角線(1)(3)が右上がりの第1ローラ13aと第3ローラ13cが負荷する。スライダ2に働く時計周りのMcモーメントは、接触角線(2)(4)が右下がりの第2ローラ13bと第4ローラ13dが負荷する。接触角線(1)が右上がりの第1ローラ13a、接触角線(2)が右下がりの第2ローラ13b、接触角線(3)が右上がりの第3ローラ13cと、接触角線(4)が右下がりの第4ローラ13dが左から右に交互に配置されるので、第1ローラ13aと第3ローラ13cとの距離、及び第2ローラ13bと第4ローラ13dとの距離を確保することができる。したがって、時計方向及び反時計方向のMcモーメントの剛性が向上する。
The counterclockwise Mc moment acting on the
なお、本発明は、上記実施形態に具現化されるのに限られることはなく、本発明の要旨を変更しない範囲で他の実施形態に変更可能である。 Note that the present invention is not limited to the embodiment described above, and can be changed to other embodiments without departing from the spirit of the present invention.
例えば上記実施形態では、レールが直線部と曲線部とを備えるが、レールが直線部のみを備えるようにすることもできる。 For example, in the said embodiment, although a rail is provided with a linear part and a curved part, a rail can also be made to be provided only with a linear part.
上記実施形態では、第1ないし第4ローラによって荷重をバランスよく負荷しているが、第1ないし第4ローラに加えて、第5ローラ等を設けることができる。例えば下方向荷重が大きい場合、第1ないし第4ローラに加えて、水平ローラを設けることもできる。 In the above embodiment, the load is applied in a balanced manner by the first to fourth rollers, but a fifth roller or the like can be provided in addition to the first to fourth rollers. For example, when the downward load is large, a horizontal roller can be provided in addition to the first to fourth rollers.
レールに対してスライダを駆動させるリニアモータ、シリンダ、モータ及びギヤ等の駆動装置を設けることもできる。 Driving devices such as a linear motor, a cylinder, a motor, and a gear for driving the slider with respect to the rail may be provided.
1…レール、2…スライダ、3a…第1ローラ、3b…第2ローラ、3c…第3ローラ、3d…第4ローラ、6a…レールの中央部、6b…レールの第1傾斜部、6c…レールの第2傾斜部、13a…第1ローラ、13b…第2ローラ、13c…第3ローラ、13d…第4ローラ、21…レール、21a…レールの中央部、21b…レールの第1傾斜部、21c…レールの第2傾斜部、(1)…第1ローラの接触角線、(2)…第2ローラの接触角線、(3)…第3ローラの接触角線、(4)…第4ローラの接触角線、L…一直線、α…第1ローラの接触箇所、β…第2ローラの接触箇所、γ…第3ローラの接触箇所、δ…第4ローラの接触箇所、C…スライダの中心線(第1ローラないし第4ローラの接触箇所の左右方向の中心)
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記レールに沿って移動可能なスライダと、
前記スライダに回転可能に支持される複数のローラと、を備える運動案内装置において、
前記レールの長さ方向視において、
前記複数のローラは、前記レールとの接触箇所が左から右に順番に配置される第1ローラ、第2ローラ、第3ローラ、及び第4ローラを有し、
前記第1ローラと前記第3ローラの接触角線が、右下がり及び右上がりのいずれか一方に傾斜し、
前記第2ローラと前記第4ローラの接触角線が、前記右下がり及び前記右上がりの他方に傾斜し、
前記第2ローラと前記第3ローラが、前記レールの上側及び下側のいずれか一方に配置され、
前記第1ローラと前記第4ローラが、前記レールの前記上側及び前記下側の他方に配置される運動案内装置。 Rails,
A slider movable along the rail;
A motion guide device comprising a plurality of rollers rotatably supported by the slider;
In the length direction view of the rail,
The plurality of rollers include a first roller, a second roller, a third roller, and a fourth roller in which contact portions with the rail are arranged in order from left to right,
The contact angle line between the first roller and the third roller is inclined to either the right lowering or the right rising,
A contact angle line between the second roller and the fourth roller is inclined to the other of the right-down and the right-up,
The second roller and the third roller are arranged on either the upper side or the lower side of the rail,
The motion guide device in which the first roller and the fourth roller are arranged on the other of the upper side and the lower side of the rail.
幅方向の中央部と、
前記中央部の幅方向の両端に設けられ、前記中央部に対して傾斜する一対の第1傾斜部と、
前記第1傾斜部の幅方向の両端に設けられ、前記中央部及び一対の前記第1傾斜部に対して傾斜する一対の第2傾斜部と、を備え、
前記第2ローラ及び前記第3ローラが一対の前記第1傾斜部に接し、
前記第1ローラ及び前記第4ローラが一対の前記第2傾斜部に接することを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一項に記載の運動案内装置。 The rail is
The center in the width direction,
A pair of first inclined portions provided at both ends in the width direction of the central portion and inclined with respect to the central portion;
A pair of second inclined portions provided at both ends in the width direction of the first inclined portion and inclined with respect to the central portion and the pair of first inclined portions;
The second roller and the third roller are in contact with the pair of first inclined portions;
5. The motion guide device according to claim 1, wherein the first roller and the fourth roller are in contact with a pair of the second inclined portions.
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