JP3193356U - リニアガイド及びそのガイドレールモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】交差式スペーサーの構造を効果的に簡素化することができるリニアガイド及びそのガイドレールモジュールを提供する。【解決手段】リニアガイド１００は、長尺状の交差式スペーサー２、複数の転動部材１、及び２つのスライダー３を含む。交差式スペーサー２には、間隔を置いて一列に配置される溝孔２１１が設けられている。それら溝孔２１１の対向する両側には、それぞれ嵌合部２２が形成されている。前記複数の転動部材は、前記複数の溝孔内に設けられる。各スライダー３には、転動溝３１及び嵌合溝３２が形成されている。各転動溝３１は、互いに分離した２つのガイドレール面３１１を有する。前記２つの嵌合部は、それぞれ前記２つの嵌合溝内に摺動可能に装着される。前記複数の転動部材は、前記２つのスライダーのガイドレール面に転動可能に挟持される。【選択図】図２

Description

本考案は、リニア伝動装置に関し、特にリニアガイド及びそのガイドレールモジュールに関する。

従来の交差式のリニアガイドは、交差式スペーサーと、交差式スペーサーに交差配列して設けられた複数のローラーと、交差式スペーサーにおける複数のローラーの対向する両側に位置する２つのスライダーとを有する。従来の交差式スペーサーの構造は、複数のローラーが交差式スペーサーの構造を介して係止固定されて位置決められる構成としているため、複雑であるのみならずより高い精度が求められ、ひいてはリニアガイドの製造及び組立に影響を及ぼす問題があった。

そこで、上述した欠点が改善可能であることに鑑みて、鋭意研究を行い学理を併せて運用した結果、上述した欠点を合理的且つ効果的に改善する方法として本考案の完成を見るに至った。

本考案は、交差式スペーサーの構造を効果的に簡素化することができるリニアガイド及びそのガイドレールモジュールを提供することを課題とする。

本考案に係るリニアガイドは、長手方向を有し、長尺状を呈しており、長手方向に沿って一列に間隔を置いて配置された複数の溝孔が設けられている取付部と、取付部の対向する長側縁側に位置する２つの嵌合部とを有する交差式スペーサーと、間隔を置いて交差して分布するように、交差式スペーサーの複数の溝孔内に設けられた複数の転動部材と、それぞれ互いに分離した２つのガイドレール面を有する転動溝と転動溝の底部から凹設された嵌合溝とが形成されている２つのスライダーと、を含み、一方のスライダーが他方のスライダーに対して長手方向に沿ってのみ摺動し続けることができるように、交差式スペーサーの２つの嵌合部がそれぞれ長手方向に沿って２つのスライダーの嵌合溝内に摺動可能に装着され、各スライダーの２つのガイドレール面がそれぞれ交差式スペーサーの対向する両面側に位置し、各転動部材が同時に２つのスライダーの転動溝に位置すると共に、複数の転動部材が２つの嵌合部と２つの嵌合溝との結合を介して２つのスライダーのガイドレール面に転動可能に挟持されることを特徴とする。

本考案に係るガイドレールモジュールは、長手方向を有し、長尺状を呈しており、長手方向に沿って一列に間隔を置いて配置された複数の溝孔が設けられている取付部と、取付部の対向する長側縁側に位置する２つの嵌合部とを有する交差式スペーサーと、それぞれ互いに分離した２つのガイドレール面を有する転動溝と転動溝の底部から凹設された嵌合溝とが形成されている２つのスライダーと、を含み、一方のスライダーが他方のスライダーに対して長手方向に沿って摺動し続けることができるように、交差式スペーサーの２つの嵌合部がそれぞれ長手方向に沿って２つのスライダーの嵌合溝内に摺動可能に装着され、各スライダーの２つのガイドレール面がそれぞれ交差式スペーサーの対向する両面側に位置することを特徴とする。

本考案に係るリニアガイド及びそのガイドレールモジュールでは、２つのスライダーが交差式スペーサーによって拘束されることで転動部材を挟持することができるため、転動部材をガイドレールモジュール内で安定して転動させることが可能である。更に、交差式スペーサーが複数の転動部材を係止固定して位置決めするように構成されるわけではないため、交差式スペーサーは、構造がより簡素となる上、求められる精度要求も従来と比べて低く、ひいてはリニアガイド及びそのガイドレールモジュールの製造及び組立に有利である。

本考案に係るリニアガイドの第１の実施例を示した立体図である。 図１に示す本考案に係るリニアガイドの分解図である。 図１に示す本考案に係るリニアガイドの断面図である。 図１に示す本考案に係るリニアガイドの作動図である。 本考案に係るリニアガイドの第１の実施例において１つのスライダーを省略した場合の立体図である。 図５に示す本考案に係るリニアガイドの断面図である。 本考案に係るリニアガイドの第１の実施例の変化態様を示した立体図である。 本考案に係るリニアガイドの第２の実施例を示した立体図である。 図８に示す本考案に係るリニアガイドの分解図である。 図８に示す本考案に係るリニアガイドの断面図である。 本考案に係るリニアガイドの第２の実施例の変化態様を示した立体図である。 図１１に示す本考案に係るリニアガイドの分解図である。 図１１に示す本考案に係るリニアガイドの断面図である。

＜第１の実施例＞
図１乃至図７は、本考案の第１の実施例を示す。本実施例に係るリニアガイド１００は、複数の転動部材１及びガイドレールモジュール２０を含む。転動部材１は、略円柱状を呈すると共に、その外表面に転動面１１と転動面１１の両側に位置する２つの端面１２を有する。転動部材１は、本実施例ではローラー１を例とするが、それに限定されない。例えば、転動部材１は、図に示されない他の実施例ではボールの形態であってもよい。ガイドレールモジュール２０は、その内部に複数のローラー１を間隔を置いて交差するように分布させるのに適した構成とされる。

図２乃至図４に示すように、ガイドレールモジュール２０は、交差式スペーサー２と、交差式スペーサー２の対向する両側（図２の交差式スペーサー２の左上側及び右下側）にそれぞれ摺動可能に設けられた２つのスライダー３とを含む。以下、先ず交差式スペーサー２及びスライダー３それぞれの構造を説明した上で、両者の間の接続関係を紹介すると共に、ローラー１とガイドレールモジュール２０との間の接続関係についても適宜補足説明する。

交差式スペーサー２は、長手方向Ｌを有し、長尺状を呈する。交差式スペーサー２は、中央に位置すると共に長尺状を呈する取付部２１及び取付部２１の対向する長側縁側（図２における取付部２１の左上側及び右下側）に位置する２つの嵌合部２２を有している。

取付部２１は、取付部２１に対して垂直となる法線方向Ｎを有する平板状を呈する。また、取付部２１は、法線方向Ｎに沿う板厚Ｄ１を有する。各嵌合部２２の法線方向Ｎに沿う高さ（嵌合部２２の高さに相当）Ｄ２は、取付部２１の板厚Ｄ１よりも大きい（図３参照）。

更に詳しく言えば、交差式スペーサー２は一体成形の構造である。上述した２つの嵌合部２２は、それぞれ取付部２１の対向する２つの長側縁から湾曲（例えば垂直方向に）延在して形成される。交差式スペーサー２の取付部２１における対向する２つの短側縁の部位には、それぞれ幾何学的に相互に接続することができる２つの直列部２３が設けられている。即ち、１つの交差式スペーサー２の長さが足りない場合、複数の交差式スペーサー２を長手方向Ｌに沿って順次直列部２３によって相互に接続することで１つの長尺状構造を形成することができる。

更に、取付部２１には、間隔を置いて配置された複数の長方形の溝孔２１１が設けられている。これら溝孔２１１は、長手方向Ｌに沿って一列に配列されている。２つの嵌合部２２は、それぞれその溝孔２１１の対向する両側に位置する。本実施例において、上述した交差式スペーサー２における溝孔２１１が形成されていない部位は、その長手方向Ｌに対して垂直な断面が略Ｈ形を呈している（図３参照）。

ローラー１は、間隔を置いて交差して分布するように交差式スペーサー２の溝孔２１１内に設けられている。更に言えば、上述した「間隔を置いて交差して分布する」とは、本実施例においては、隣接する任意の２つのローラー１の中心軸線が互いに交差することなく且つ、ローラー１を長手方向Ｌから見た時、それぞれ取付部２１との間に４５度の挟角を有すると共に、上述した隣接する任意の２つのローラー１の中心軸線が略互いに垂直となることをいうが、実際に適用においてはこれに限定されない。

交差式スペーサー２は、主として複数のローラー１を制限することで、ローラー１が交差式スペーサー２に対して長手方向Ｌに沿って移動することができないようにするのに用いられる。具体的には、交差式スペーサー２を平坦に配置して、ローラー１を上から下に交差式スペーサー２の溝孔２１１内に置いた後、好ましくはローラー１は、交差式スペーサー２に支持されて溝孔２１１から落下することはないが、依然として上方から取り出すことができる。

即ち、交差式スペーサー２は、単にローラー１を搭載するのに用いられるに過ぎないが、ローラー１が依然として溝孔２１１に対して変位することができる（例えば、ローラー１の取付ルートに向かって移動する）。従って、交差式スペーサー２が、複数のローラー１を係止固定して位置決めするのに用いられるものではないため、本実施例の交差式スペーサー２は、構造がより簡素となる上、求められる精度要求も従来に比べて低く、ひいてはリニアガイド１００の製造及び組立に有利である。

また、交差式スペーサー２は、上述したローラー１を搭載すると共に、ローラー１が交差式スペーサー２に対して長手方向Ｌに沿って移動することができないようにする以外に、交差式スペーサー２に対して長手方向Ｌに沿って移動することができないようにローラー１を制限するためにのみ用いられる構成としてもよい。即ち、ローラー１が上から下に交差式スペーサー２の溝孔２１１内に置かれた場合、ローラー１は、交差式スペーサー２に支持されることができず、溝孔２１１から落下する。この時、ローラー１の他の方向における位置制限は、２つのスライダー３の挟持によって行われなければならない。以下、スライダー３によるローラー１の挟持方式について説明する。

２つのスライダー３は、構造が略同じであるため、以下、そのうちの１つのスライダー３についてのみ構造を説明する。スライダー３は、長尺状を呈すると共にその長さが略交差式スペーサー２の長さと同じである。スライダー３の長側面の略中央部位には、長尺状の転動溝３１が凹設して形成されると共に、スライダー３の転動溝３１の底部から更に凹設して長尺状の嵌合溝３２が形成されている。

上述したスライダー３の長手方向、転動溝３１の長手方向、及び嵌合溝３２の長手方向は、略互いに平行である。各転動溝３１は、互いに分離する長尺状の２つのガイドレール面３１１を有する。２つのガイドレール面３１１はいずれも平面であり、両者の法線方向は互いに垂直となっている。嵌合溝３２の外形は、幾何学的に単に嵌合部２２が摺動可能に挿入される構造である。即ち、嵌合部２２が嵌合溝３２に摺動可能に挿入された後、嵌合部２２は嵌合溝３２に沿って摺動することのみ可能であり、嵌合溝３２に対して他の方向に沿って移動又は変位することはできない。

複数のローラー１が収容された交差式スペーサー２における２つの嵌合部２２は、一方のスライダー３が他方のスライダー３に対して長手方向Ｌに沿ってのみ摺動し続けることができるように、それぞれ長手方向Ｌに沿って２つのスライダー３の嵌合溝３２内に摺動可能に挿入される。即ち、２つのスライダー３は交差式スペーサー２によって拘束されて互いに平行に移動し続ける。また、各スライダー３の２つのガイドレール面３１１は、それぞれ交差式スペーサー２の対向する両側（図３における交差式スペーサー２の上側及び下側）に位置する。一方のスライダー３における交差式スペーサー２の一側（例えば上側）に位置するガイドレール面３１１及び他のスライダー３における交差式スペーサー２の他側（例えば下側）に位置するガイドレール面３１１の両者の法線方向は、互いに平行である。

上述した２つのスライダー３間の距離Ｄ３は、ガイドレールモジュール２０全体に要する体積を縮小するために、交差式スペーサー２の取付部２１の板厚Ｄ１未満となる構成としてもよい。本実施例において、２つのスライダー３間の距離Ｄ３は、交差式スペーサー２の取付部２１の板厚Ｄ１よりも小さい。

更に、各ローラー１は、同時に上述した２つのスライダー３の転動溝３１内に収容されると共に、嵌合部２２と嵌合溝３２との結合を介して２つのスライダー３のガイドレール面３１１に転動可能に挟持される。更に詳しく言えば、２つのスライダー３は、交差式スペーサー２によって拘束されることで互いに平行に移動し続けることから、法線方向が互いに平行な２つのガイドレール面３１１を介してローラー１の転動面１１を挟持することができると共に、交差式スペーサー２に対して長手方向Ｌに沿って移動することができないように交差式スペーサー２を介して複数のローラー１を制限することができる。従って、ガイドレールモジュール２０における交差式スペーサー２とスライダー３との組み合わせによって、ローラー１をガイドレールモジュール２０内で安定して転動させることができる。

補足すると、図５及び図６に示すように、本実施例では、交差式スペーサー２における１つの嵌合部２２が、対応するスライダー３の嵌合溝３２に挿入されれば、交差式スペーサー２は、転動溝３１に対して横向きの動きを制限する。従って、複数のローラー１が収容された交差式スペーサー２は、その１つの嵌合部２２が、長手方向Ｌに沿って、対応するスライダー３の嵌合溝３２内に摺動可能に挿入されれば、複数のローラー１が転動溝３１に制限されて横向きにしか移動することができないようにすることができ、更に交差式スペーサー２が横向きの動きを制限することから、ローラー１を位置決めすると共にローラー１が脱落しないようにする効果を奏することができる。

また、本実施例の交差式スペーサー２及びスライダー３の長尺状態様は、直線形を例としているが、実際の適用においては、「長尺状」の交差式スペーサー２及びスライダー３は直線形に限定されない。例えば、長尺状の交差式スペーサー２及びスライダー３は、曲線形（図７参照）又は円形（図略）であってもよい。

＜第２の実施例＞
図８乃至図１０に示すように、本考案の第２の実施例は、第１の実施例と類似しており、同一箇所については説明を省略する。２つの実施例の主な相違点は、交差式スペーサー２の嵌合部２２及びその対応するスライダー３の嵌合溝３２にある。

具体的には、本実施例の交差式スペーサー２は、同様に一体成形の構造であるが、各嵌合部２２が、分離した複数の板状構造２２１となっている。また、隣接する任意の２つの板状構造２２１は、それぞれ取付部２１の長側縁から異なる方向に向かって湾曲延在して形成される。本実施例において、上述した隣接する任意の２つの板状構造２２１は、長手方向Ｌから見た時、それぞれ取付部２１との間に１３５度の挟角を有すると共に、隣接する２つの板状構造２２１が互いに垂直となる。更に、２つの嵌合部２２の板状構造２２１は、互いに一対一に対応しており、この２つの嵌合部２２の互いに対応する２つの板状構造２２１は、それぞれ取付部２１の対向する２つの長側縁から異なる方向に向かって湾曲延在して形成される。

各スライダー３の嵌合溝３２には、それぞれ２つのサブ溝３２１が形成されている。各スライダー３の２つのサブ溝３２１は、それぞれ各嵌合部２２の板状構造２２１に対応している。即ち、各スライダー３の２つのサブ溝３２１は、隣接する任意の２つの板状構造２２１が挿入されると共に、サブ溝３２１内に挿入された板状構造２２１が長手方向Ｌに沿ってのみ移動できるようにするのに用いられる。従って、交差式スペーサー２の２つの嵌合部２２の板状構造２２１は、一方のスライダー３が他方のスライダー３に対して長手方向Ｌに沿ってのみ摺動し続けることができるように、それぞれ長手方向Ｌに沿って２つのスライダー３の嵌合溝３２のサブ溝３２１内に摺動可能に装着される。

補足すると、本実施例における２つのスライダー３間の距離Ｄ３は、交差式スペーサー２の取付部２１の板厚Ｄ１に略等しい。これにより、本考案に係るリニアガイドは同様に、従来の交差式のリニアガイドに比べて、ガイドレールモジュール２０全体に要する体積を効果的に縮小することができる。

図１１乃至図１３に示すように、本実施例の交差式スペーサー２の他の変化態様では、各嵌合部２２が、分離した２つの板状構造２２１を含むと共に、各嵌合部２２の板状構造２２１が取付部２１の長側縁から異なる方向に向かって湾曲延在して形成される。例えば、図１３において右側に位置する嵌合部２２の板状構造２２１は、取付部２１の右側縁から右上方向及び右下方向に向かって延在形成される。本実施例において、長手方向Ｌから見た時に、各嵌合部２２の板状構造２２１は互いに垂直であると共に、それぞれ取付部２１との間に１３５度の挟角を有する。各嵌合部２２と取付部２１とが長手方向Ｌに対して垂直方向に共同で構成する断面は、略Ｙ字形を呈する。

＜実施例の効果＞
このように、本考案に係るリニアガイドでは、２つのスライダー３が、交差式スペーサー２によって拘束されることで互いに平行に移動し続けることにより、ガイドレール面３１１を介してローラー１（即ち転動部材１）の転動面１１を挟持することができると共に、交差式スペーサー２に対して長手方向Ｌに沿って移動することができないように交差式スペーサー２を介して複数のローラー１を制限することができる。従って、ガイドレールモジュール２０における交差式スペーサー２とスライダー３との組み合わせによって、ローラー１をガイドレールモジュール２０内で安定して転動させることができる。

更に、交差式スペーサー２が、複数のローラー１を係止固定して位置決めするのに用いられるものではないため、本実施例の交差式スペーサー２は、構造がより簡素となる上、求められる精度要求も従来に比べて低く、ひいてはリニアガイド１００及びそのガイドレールモジュール２０の製造及び組立に有利である。

また、本考案の２つのスライダー３間の距離Ｄ３は、交差式スペーサー２の取付部２１の板厚Ｄ１未満となる構成としてもよい。このような構造は、従来の交差式のリニアガイドと比べて、ガイドレールモジュール２０全体に要する体積を効果的に縮小することができる。

上記は本考案の好ましい実施例に過ぎず、本考案の実用新案登録請求の範囲を限定するものではない。従って、本考案の実用新案登録請求の範囲に基づいて為された均等な変更及び修正は、すべて本考案の範囲に含まれる。

１ 転動部材（ローラー）
１１ 転動面
１２ 端面
１００ リニアガイド
２ 交差式スペーサー
２０ ガイドレールモジュール
２１ 取付部
２２ 嵌合部
２３ 直列部
２１１ 溝孔
２２１ 板状構造
３ スライダー
３１ 転動溝
３２ 嵌合溝
３１１ ガイドレール面
３２１ サブ溝
Ｌ 長手方向
Ｎ 法線方向
Ｄ１ 取付部の板厚
Ｄ２ 嵌合部の高さ
Ｄ３ ２つのスライダー間の距離

Claims (10)

1. 長手方向を有し、長尺状を呈しており、前記長手方向に沿って一列に間隔を置いて配置された複数の溝孔が設けられている取付部と、前記取付部の対向する長側縁側に位置する２つの嵌合部とを有する交差式スペーサーと、
   間隔を置いて交差して分布するように、前記交差式スペーサーの前記複数の溝孔内に設けられた複数の転動部材と、
   それぞれ長尺状を呈すると共に、それぞれ互いに分離した２つのガイドレール面を有する転動溝と、前記転動溝の底部から凹設された嵌合溝とが形成されている２つのスライダーと、
   を含み、
   一方の前記スライダーが他方の前記スライダーに対して前記長手方向に沿ってのみ摺動し続けることができるように、前記交差式スペーサーの前記２つの嵌合部がそれぞれ前記長手方向に沿って前記２つのスライダーの前記嵌合溝内に摺動可能に装着され、
   各前記スライダーの前記２つのガイドレール面がそれぞれ前記交差式スペーサーの対向する両面側に位置し、各前記転動部材が同時に前記２つのスライダーの前記転動溝に位置すると共に、前記複数の転動部材が前記２つの嵌合部と前記２つの嵌合溝との結合を介して、前記２つのスライダーの前記ガイドレール面に転動可能に挟持されることを特徴とするリニアガイド。
2. 前記交差式スペーサーは、一体成形の構造であり、
   前記２つの嵌合部は、それぞれ前記取付部の対向する２つの長側縁から湾曲延在して形成されることを特徴とする請求項１に記載のリニアガイド。
3. 前記取付部は、前記取付部に対して垂直となる法線方向を有する平板状を呈すると共に、前記法線方向に沿う板厚を有し、
   各前記嵌合部の前記法線方向に沿う高さは、前記取付部の板厚よりも大きいことを特徴とする請求項１または２に記載のリニアガイド。
4. 前記２つのスライダー間の距離は、前記交差式スペーサーの前記取付部の板厚未満であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のリニアガイド。
5. 前記交差式スペーサーにおける前記溝孔が形成されていない部位は、その前記長手方向に対して垂直な断面が略Ｈ形を呈していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のリニアガイド。
6. 各前記嵌合部は、少なくとも２つの板状構造を含み、
   各前記嵌合部の隣接する前記板状構造は、それぞれ前記取付部の長側縁から異なる方向に向かって湾曲延在して形成され、
   各前記スライダーの前記嵌合溝には、それぞれ２つのサブ溝が形成され、
   前記２つの嵌合部の前記板状構造は、それぞれ前記長手方向に沿って前記２つの嵌合溝の前記サブ溝内に摺動可能に装着されると共に、各前記嵌合部の隣接する前記板状構造は、それぞれ対応する前記嵌合溝の前記２つのサブ溝に挿入されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のリニアガイド。
7. 各前記嵌合部と前記取付部とが前記長手方向に対して垂直方向に共同で構成する断面は、略Ｙ字形を呈することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のリニアガイド。
8. 前記交差式スペーサーの前記溝孔は、前記複数の転動部材が前記複数の転動部材の収容された溝孔に対して変位できる構造であり、
   長尺状の前記交差式スペーサー及び前記２つのスライダーは、直線形又は曲線形であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のリニアガイド。
9. 長手方向を有し、長尺状を呈しており、前記長手方向に沿って一列に間隔を置いて配置された複数の溝孔が設けられている取付部と、前記取付部の対向する長側縁側に位置する２つの嵌合部とを有する交差式スペーサーと、
   それぞれ互いに分離した２つのガイドレール面を有する転動溝と、前記転動溝の底部から凹設された嵌合溝とが形成されている２つのスライダーと、
   を含み、
   一方の前記スライダーが他方の前記スライダーに対して前記長手方向に沿って摺動し続けることができるように、前記交差式スペーサーの前記２つの嵌合部がそれぞれ前記長手方向に沿って前記２つのスライダーの前記嵌合溝内に摺動可能に装着され、各前記スライダーの前記２つのガイドレール面がそれぞれ前記交差式スペーサーの対向する両面側に位置することを特徴とするガイドレールモジュール。
10. 前記交差式スペーサーは、一体成形の構造であり、
    前記２つの嵌合部は、それぞれ前記取付部の対向する２つの長側縁から湾曲延在して形成され、
    前記取付部は、前記取付部に対して垂直となる法線方向を有する平板状を呈すると共に、前記法線方向に沿う板厚を有し、
    各前記嵌合部の前記法線方向に沿う高さは、前記取付部の板厚よりも大きいことを特徴とする請求項９に記載のガイドレールモジュール。

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