JP2505894Y2

JP2505894Y2 - ダブルリニアガイド装置

Info

Publication number: JP2505894Y2
Application number: JP1988122580U
Authority: JP
Inventors: 宣夫浅野
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1988-09-19
Filing date: 1988-09-19
Publication date: 1996-08-07
Anticipated expiration: 2003-09-19
Also published as: JPH0243520U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は、案内レールと、その上を転動体の転動を介
して自在に走行するスライダとを備えたリニアガイド装
置に関し、特に上下（又は左右）２段の独立した運動を
可能とするリニアガイド装置に関する。

〔従来の技術〕

従来のこの種のリニアガイド装置としては特公昭62-1
1209号公報に開示されたものがある。このものは、スラ
イダを略Ｈ字状断面のブロック体で構成し、そのＨ字状
の中央リブを挟む張出しフランジの内面に断面コ字状の
内周凹溝を形成し、その凹溝の両側面に軸方向へ延びる
負荷ボール溝用のボール転送面を形成するのと同時に、
張出しフランジの中実部に上記負荷ボール溝用のボール
転送面と平行して軸方向へ延びる逃げボール穴を貫通形
成し、前記スライダの各中央凹溝内にスライダの中心軸
線沿いに上下一対の案内レールを嵌装したものである。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来のリニアガイド装置を用いた
テーブル移送装置の場合、前後２組のスライダを搭載し
た２式のリニアガイド装置を左右一対に用意し、固定ベ
ッド（ベース）上に左右一対の下位案内レールを平行に
取付け、その左右一対の下位案内レールに軸方向へ移動
自在に搭載した左右一対で前後２組のスライダに相対移
動可能で且つ平行に左右一対の上位案内レールを取付
け、その左右一対の上位案内レールに前記固定ベッドに
対し相対移動可能な可動テーブルを取付けて構成されて
いる。

そのため、４本の案内レールを用いると共に、それら
４本の案内レール同士の平行度を高精度に出さねばなら
ず、組付け・調整に手間がかかるという問題点があっ
た。

又、長尺の各案内レールの断面形状が上下には非対称
形のため、製造段階における熱処理工程で上下方向への
曲がりが発生し易く、その矯正作業に手間が掛かり、余
分の工数を必要するという問題点があった。

そこで本考案は、このような従来の問題点に着目して
なされたもので、案内レールを上下左右対称断面形状で
且つ複数のスライダによる共用が可能なものとすること
により、製造及び組付け・調整の容易なダブルリニアガ
イド装置を提供して上記従来の問題点を解決することを
目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は、互いに平行な４条の軸方向の転動体転動溝
を両側面にそれぞれ有した１本の角形の案内レールと、
該案内レールの前記転動体転動溝が形成されていない一
方の面から前記両側面にかけて跨がる横断面コ字状の凹
部を有し該凹部の内側で相互に対向する２面には前記案
内レールの転動体転動溝に対向する転動体転動溝が各２
条ずつ計４条形成され且つ該４条の転動体転動溝に平行
する転動体戻り通路をそれぞれ肉厚内に有する第１のス
ライダ本体と、前記案内レールの前記転動体転動溝が形
成されていない他方の面から前記両側面にかけて跨がる
横断面コ字状の凹部を有し該凹部の内側で相互に対向す
る２面には前記案内レールの転動体転動溝に対向する転
動体転動溝が各２条ずつ計４条形成され且つ該４条の転
動体転動溝に平行する転動体戻り通路をそれぞれ肉厚内
に有する第２のスライダ本体と、両スライダ本体と同じ
横断面コ字状を有し両スライダ本体それぞれの両端部に
接合され前記各スライダ本体の転動体戻り通路と転動体
転動溝とを連通せしめる半円弧状に湾曲した湾曲通路を
有するエンドキャップと、前記各スライダ本体と前記案
内レールとの相互に対向する転動体転動溝内に配置され
た多数の転動体とを備え、前記両スライダ本体はそれぞ
れコ字状の凹部が対向する方向を向き且つ前記案内レー
ルを各コ字状の凹部内に抱き込んだ状態で前記転動体を
介して前記案内レールに外嵌しており、さらに前記両ス
ライダ本体の案内レール上の相互に独立しての移動を可
能にする隙間を両スライダ間に形成したダブルリニアガ
イド装置としている。

〔作用〕

案内レールの両側面には、それぞれ４条の転動体転動
溝が相互に平行に設けられており、これら合計８条の転
動体転動溝は案内レールに対して同時加工される。この
ため、各転動体転動溝相互間の平行度を十分に確保する
ことができる。

また、案内レールの断面形状を上下左右で対称とした
から、製造段階における熱処理工程で上下左右方向への
曲がりが殆ど発生せず、その矯正作業はごく一部を除い
て不要であり、矯正を必要とするものについても曲がり
量が少ないため矯正は容易である。このように、曲がり
がなく又は曲がりがあってもその量が少ないと、案内レ
ールの研削後に内部応力により逆方向に反ることが少な
いため、精度の高い案内レールとすることができる。

さらに、案内レールの上下又は左右に配置された第１
及び第２のスライダ本体どうしの間には隙間が形成され
ていて、両スライダ本体の案内レール上の相互に独立し
ての移動を可能にしているから、両スライダ本体どうし
の間に干渉が生じるおそれがない。したがって、第１の
スライダ本体は案内レールの一方の端部へ、第２のスラ
イダ本体は当該案内レールの他方の端部へ全く独立して
移動することができる。このため、両スライダ本体を個
別のロボットアームの移動のために使用すれば、例えば
一方のスライダ本体によるワーク取付け作業と、他方の
スライダ本体によるワーク取外し作業とを同時に並行し
て行うことができる。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図ないし第３図は本考案の一実施例を示すもので
ある。案内レール１の両側面1bには、軸方向に長い横断
面円弧形の４条のボール転動溝3A,3Bと3C,3Dとが平行し
て上下左右で対称に設けられている。上記ボール転動溝
3A,3Bで１連分、ボール転動溝3C,3Dで他の１連分であ
り、都合２連分のボール転動溝が１本の案内レールに形
成されている。これら２連分の転動体転動溝は同時加工
される。

この案内レール１に、横断面形状がほぼコ字形をなす
複数台（第１図では２台）のスライダ2,S2が上下反対位
相に遊嵌されている。一方のスライダ２は案内レール１
の上面1aを跨いで跨架され、他方のスライダS2はこれと
180°反転され案内レール１の下面1cに下から入り込み
懸架された形で嵌合している。各スライダ2,S2は、同一
に形成されている。すなわち、スライダ本体2Aの両袖部
４の内面側には、上記ボール転動溝3A,3B（又は3C,3D）
に対向させたボール転動溝５がそれぞれ形成され、これ
らの両対向溝によりボール転動路６が構成されている。
スライダ本体2Aの両袖部４の肉厚内には、更にそのボー
ル転動路６に平行して軸方向に貫通させた断面円形のボ
ール戻り通路７が貫通孔として形成されている。また、
両スライダ本体2Aの両袖部４どうしの間には、両スライ
ダ本体2Aの案内レール１上の相互に独立しての移動を可
能にする隙間を形成している。

これに対して、スライダ本体2Aの前後両端にそれぞれ
接合されるエンドキャップ2Bは、合成樹脂材の射出成形
品であって、スライダ本体2Aと同様に横断面がほぼコ字
状をなし、その両袖部には、スライダ本体2Aの端面と当
接する端面側に、それぞれ半ドーナツ状の湾曲路９が形
成されている。湾曲路９は、上記ボール転動路６とボー
ル戻り通路７とを連通させる。かくして、ボール転動路
6,ボール戻り通路7,湾曲路９からなる、転動体としての
ボールＢの無限循環経路が構成される。

なお、10は湾曲路９の内周案内面を形成する半円柱凸
状のリターンガイドで、エンドキャップ2Bの端面に係着
されている。ＷはボールＢの脱落を防ぐワイヤ状保持器
である。

また11は給油ニップル、12はエンドキャップ2Bをスラ
イダ本体2Aへ取付けるための取付けねじである。

また、13はリニアガイド装置の使用にあたって案内レ
ール１を所定箇所に取付けるためのボルト挿通孔、14は
スライダ2,S2を機械テーブル等の被駆動体や機械ベース
などに取付けるためのボルト用のねじ穴である。15はガ
イドレール１のボール転動溝3A、3Bを払拭して異物の侵
入を阻止するべくエンドキャップ2Bに取付けられた合成
ゴムのリップをもったワイパーシールである。

第４図，第５図は上記ダブルリニアガイド装置の一使
用例を示している。

これは、ダブルリニアガイド装置（スライダ2,S2を各
２台づつ計４台有する）を２式用いた機械テーブル送り
装置20である。

図中、21は基台で、その上面に左右２式のダブルリニ
アガイド装置が載置されている。各ダブルリニアガイド
装置の下側の２台のスライダS2は、いずれも基台21にボ
ルト止めして固定されている。

基台21には、更にボールねじ送り装置22のねじ軸23と
その駆動モータM₁が取付けられている。そのねじ軸23に
螺合されたナット24に、フレーム25が連動可能に取付け
られている。このフレーム25には、平行に配設される２
式のダブルリニアガイド装置の案内レール1,1の一端側
が間隔をおいて固定されている。これら２本の案内レー
ル1,1の他端側は、上記フレーム25と軸方向に隔離して
平行に配設される他のフレーム26に固定されている。

このようにしてフレーム25とフレーム26が案内レール
1,1を介して一体的に連結されて、強固な枠組が形成さ
れる。この枠組はボールねじ送り装置22の駆動モータM₁
の駆動で軸方向に移動可能である。その移動は、案内レ
ール1,1のスライダS2に支承されて極めて円滑に行われ
る。

また、上記枠組を構成するフレーム25とフレーム26間
に渡して、案内レール1,1と平行に他のボールねじ送り
装置30のねじ軸31とその駆動モータM₂が取付けられてい
る。一方、案内レール1,1の上側のスライダ２の上面に
は、機械テーブル33が固着されている。そしてこの下面
に、ボールねじ送り装置30のねじ軸31に螺合されたナッ
ト32が係止してある。

次に、上記のように構成した機械テーブル送り装置20
の作動を説明する。

初め、ボールねじ送り装置22のナット24、機械テーブ
ル33、ボールねじ送り装置30のナット32は第４図で上方
の退避位置に後退しているものとする。

その状態でボールねじ送り装置22の駆動モータM₁を正
転させ、ねじ軸23を駆動する。これによりナット24が前
進すると共に、これに固定されたフレーム25を介して案
内レール1,1及びフレーム26とボールねじ送り装置30と
が、駆動モータM₁の回転に対応する所定速度V₁で前進す
る。

このとき、同時にボールねじ送り装置30の駆動モータ
M₂を逆転させ、ねじ軸31を駆動する場合を考えると、ナ
ット32が所定速度V₂で前進（第４図で下方へ）する。こ
れにより機械テーブル33を、合速度（V₁＋V₂）で早送り
に前進させることができる。次いで機械テーブル33を微
速送りに切り換えるには、ボールねじ送り装置30の駆動
モータM₂を正転に切り換えればよい。これにより、ナッ
ト32は速度V₂で後進する。その結果、機械テーブル33は
差速度（V₁−V₂）で微速前進となる。この場合の条件は
V₁＞V₂である。

かくして、ボールねじ送り装置22とボールねじ送り装
置30による機械テーブル33の駆動を同方向になるように
設定すると、得られるテーブル速度は合速度（V₁＋V₂）
となり、逆方向になるように設定すると得られるテーブ
ル速度は差速度（V₁−V₂）となる。したがって、ねじ軸
23とねじ軸31のリード差が小さく選ばれて居る場合、機
械テーブル33に切削スピンドル台を搭載すれば、加工工
具を加工位置まで早送りし、次いで超微速で加工送りす
ることも、容易に実現でき、例えばアルミニウム合金製
のエンジンのシリンダボアの切削に好適である。

上記の機械テーブル33の移動においては、下側のスラ
イダS2に支持された案内レール１が軸方向に移動すると
共に、その案内レール１上を上側のスライダ２が軸方向
に移動する。すると、ボール転動路６に挿入されたボー
ルＢは案内レール１（又はスライダ２）に対して案内レ
ール１（又はスライダ２）の移動方向と逆方向に転動し
つつ移動する。そしてスライダS2（又はスライダ２）の
端部において、湾曲路９に沿ってＵターンする。続いて
スライダ本体2Aのボール戻り通路７を経て反対側のエン
ドキャップ2Bの湾曲路により再度Ｕターンされてボール
転動路６に戻り転動を続行しつつ移動する循環を繰り返
す。

なお、上記実施例では、転動体としてボールを用いた
ものを説明したが、ローラを用いたローラリニアガイド
装置にも同様に適用可能である。

上記の実施例によれば、案内レール１における２連分
４条のボール転動溝3A,3Bと3C,3Dは同時加工される。し
たがって高精度の平行度を確保することができる。

又それら４条のボール転動溝3A,3Bと3C,3Dを、案内レ
ール１の両側面に上下左右で対称に設けたため、案内レ
ール１の製造段階における熱処理工程で、上下左右方向
への曲がりが殆ど発生しない。

又、１式のダブルリニアガイド装置で、上下に配設さ
れたスライダ2,S2がそれぞれに独立し、すれ違いの移動
をすることも可能である。例えばロボットアームに使用
し、一方のスライダへのワークの取付け作業と他方のス
ライダからのワークの取外し作業を同時に行うようにす
れば、作業能率を著しく向上させることができる。

更に、上記ダブルリニアガイド装置の使用例に示され
るように、例えばテーブル移送装置に適用した場合は、
２式のダブルリニアガイド装置を用いても、取外け時の
案内レールの平行度出しを従来のように４本について行
う必要はなく、２本の案内レール同士のみについて行え
ばよい。そのため組付け・調整が容易である。ロボット
等に使用する場合は、案内レール１本で使用することが
でき、この場合には平行度出しは必要ない。

また、増速・減速機構や、超微速による微小位置決め
機構等が極めてコンパクトに得られる。

〔考案の効果〕

以上説明したように、この考案によれば、リニアガイ
ド装置の案内レールに、複数のスライダを上下反対位相
に且つすれ違い可能に遊嵌すべく、案内レール両側面に
軸方向の転動体転動溝を２連分形成すると共に、案内レ
ールの断面形状を上下左右対称にした。そのため案内レ
ールの製造段階における熱処理工程で、上下方向への曲
がりが殆ど発生せず、精度が良くコンパクトな構造のダ
ブルリニアガイド装置を得ることができるという効果が
得られる。

又、案内レール２台分の転動体転動溝の平行度が、予
め機械的に、高精度に確保でき、組付け時の調整の手間
を省くことができるという効果が得られる。

又、１式のダブルリニアガイド装置で、上下（又は左
右）に配設されたスライダがそれぞれに独立した運動が
可能であるから、第１のスライダ本体は案内レールの一
方の端部へ、第２のスライダ本体は当該案内レールの他
方の端部へ全く独立して移動することもでき、よってワ
ークの取付け・取外しのような相反した内容の作業を同
時に行えるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本考案の一実施例を示す図であ
り、第１図はダブルリニアガイド装置の側面図、第２図
は同正面図、第３図は第２図のIII-III線断面図、第４
図，第５図は第１図に示すリニアガイド装置の一使用例
としての機械テーブル送り装置を示し、第４図は一部を
除去して表す平面図、第５図は正面図である。１は案内レール、2,S2はスライダ、2Aはスライダ本体、
2Bはエンドキャップ、3A,3B,3C,3D,は（案内レールの）
転動体転動溝、５は（スライダの）転動体転動溝、６は
ボール転動路、７は転動体戻り通路、９は湾曲路、20は
機械テーブル送り装置、Ｂはボール（転動体）。

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】互いに平行な４条の軸方向の転動体転動溝
を両側面にそれぞれ有した１本の角形の案内レールと、該案内レールの前記転動体転動溝が形成されていない一
方の面から前記両側面にかけて跨がる横断面コ字状の凹
部を有し該凹部の内側で相互に対向する２面には前記案
内レールの転動体転動溝に対向する転動体転動溝が各２
条ずつ計４条形成され且つ該４条の転動体転動溝に平行
する転動体戻り通路をそれぞれ肉厚内に有する第１のス
ライダ本体と、前記案内レールの前記転動体転動溝が形成されていない
他方の面から前記両側面にかけて跨がる横断面コ字状の
凹部を有し該凹部の内側で相互に対向する２面には前記
案内レールの転動体転動溝に対向する転動体転動溝が各
２条ずつ計４条形成され且つ該４条の転動体転動溝に平
行する転動体戻り通路をそれぞれ肉厚内に有する第２の
スライダ本体と、両スライダ本体と同じ横断面コ字状を有し両スライダ本
体それぞれの両端部に接合され前記各スライダ本体の転
動体戻り通路と転動体転動溝とを連通せしめる半円弧状
に湾曲した湾曲通路を有するエンドキャップと、前記各スライダ本体と前記案内レールとの相互に対向す
る転動体転動溝内に配置された多数の転動体とを備え、前記両スライダ本体はそれぞれコ字状の凹部が対向する
方向を向き且つ前記案内レールを各コ字状の凹部内に抱
き込んだ状態で前記転動体を介して前記案内レールに外
嵌しており、さらに前記両スライダ本体の案内レール上の相互に独立
しての移動を可能にする隙間を両スライダ間に形成したことを特徴とするダブルリニアガイド装置。