JP3893523B2 - Linear guide - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リニアガイドの改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
作業装置を取り付けるためのスライダとこれを保持して直線移動させるためのガイドとからなるリニアガイドとしては、工作機械のテーブル移動等に用いられるサドル状のスライダを備えたものや、自動機等に用いる小型の作業装置を取り付けるためのスライダを備えた簡易形式のもの等が公知である。
【0003】
サドル状のスライダを備えたものには、案内方向に直角な方向の拘束を広くとったワイドタイプのガイドを使用したもの(いわゆる英式)と、山形案内面の両斜面でサドルの荷重を支えるナロータイプのガイドを使用したもの(いわゆる米式)とが知られているが、いずれのものも、その製造には著しく高度な加工精度が要求され、製造コストが割高となるので、自動機等に用いる小型のリニアガイドに適用するには困難がある。
【0004】
一方、自動機等に用いる小型のリニアガイドにおいては、単純なT溝嵌合によってスライダをガイドに摺嵌させ、エアシリンダ等によってスライダを往復動させるものが一般的であるが、構成要素が小さいだけに、スライダやガイドに設ける溝の加工、特に、インサイド研磨(砥石の側面を利用した研削)等が困難であり、十分な加工精度を得るためには、前記と同様、製造コストが割高となる欠点がある。ボールスプライン軸を利用した小型のリニアガイド、更には、ボールスクリュー軸とボールスプライン軸とを同軸上に形成して直線送りを実現した小型のリニアガイド等も提案されているが、主要部を構成するボールスプライン軸やボールスクリュー軸自体が極めて高価であるため、これを利用して製造されるリニアガイドの価格も高価となる。
【0005】
また、自動機等に用いる小型のリニアガイドの場合では、スライダを往復動させるための駆動源としてエアシリンダやスプリング等を利用するのが一般的であるが、これらの駆動源はそれ自体が位置決めのための手段を備えているわけではないので、スライダの移動限界を精密に規制するためには、ガイドとスライダとの間に機械的な調整部材を配備する必要がある。
【0006】
この調整部材は、ガイドの中央部に長手方向の長穴もしくは溝を設け、スライダの下面に固設したストッパの移動を許容するようにしておいて、前記ガイドの長手方向の一端面から前記長穴もしくは溝に突入させて螺合させた度当りネジにより構成するのが一般的で、この度当りネジの突入量を調節してストッパの停止位置、つまり、スライダの移動限界を規制するようになっている。
【0007】
ストッパの衝突による度当りネジの緩みを防止するための手段としては、調整部材となる度当りネジにダブルナットを螺合させたり、または、セットスクリューによって側方からこの度当りネジを押さえつけたりするのが一般的である。しかし、前者の場合、ストッパの衝突の繰り返しによって比較的簡単にダブルナットが緩む可能性があり、また、リニアガイドを装備した場所によっては、ナットを回すための工具の使用に不便を来たすといった問題もある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、安価で、しかも、実用上十分な精度を備えたリニアガイドを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、一般に市販される廉価で高精度な機械要素を利用してリニアガイドの主要部を構成することにより前記目的を達成した。
【0010】
リニアガイドの主要部、つまり、ガイドに対しスライダを摺動自在に取り付けて、その直進動作を保証するための手段としては、Vプーリと丸棒との組み合わせ(前者)、および、ベアリングと角棒との組み合わせ(後者)を採用することができる。
【0011】
前者の具体的な構成は、スライダの両側を挾むようにして位置するガイドと、前記ガイドの間に余裕をもって摺動自在に取り付けられたスライダ、および、ガイドの内側部分にスライダの移動方向に沿って設けられた直線溝に取り付けられた丸棒と、スライダの両側に刻設された深溝に嵌め込んで取り付けられたVプーリとからなる。Vプーリ(JIS B 1854および規格外の市販品) と断面真円度の高い丸棒(JIS G 3192および規格外の市販品) は、予め機械要素として廉価に提供されているので、これを容易に入手することができる。
【0012】
スライダをガイドする直接の手段は、ガイドの直線溝に取り付けられた断面真円度の高い丸棒によって構成される。従って、スライダとガイドを直接嵌合させる従来のT溝嵌合とは相違し、ガイドの内側を全体的に高精度に仕上げる必要がなく、直線溝だけを精密に加工すればよいから、加工工程が簡略化される。
【0013】
スライダ側の加工もこれと同じで、スライダの外回りを全体的に高精度に仕上げる必要はなく、丸棒と嵌合するVプーリの取り付け位置と、Vプーリを挾んでそのふらつきを防止する深溝の溝幅だけを精密に加工すればよいから、加工工程が簡略化される。
【0014】
結果的に、T溝嵌合を利用した従来のリニアガイドと比べて部品点数自体は増加するものの、素材が安価であり、しかも加工工程が簡略化される点から、材料費および工賃を総合してみれば、従来のリニアガイドに比べて安価なリニアガイドを提供することができ、また、リニアガイド自体の精度も大幅に損なわれることがない。
【0015】
しかも、スライダとガイドとの間に面接触部がないので、スライダの軽快な動作が可能である。
【0016】
また、後者の具体的な構成は、スライダの両側を挾むようにして位置するガイドと、前記ガイド間に余裕をもって摺動自在に取り付けられたスライダ、および、ガイドの内側部分にスライダの移動方向に沿って設けられた直線溝に取り付けられた角棒と、スライダの両側に刻設された深溝に埋設して取り付けられたベアリングとからなる。ベアリング(JIS B 1512および規格外の市販品) は予め機械要素として廉価に提供されており、また、角棒に関しても平行キー(JIS B 1301) の材料取りに用いられるもの、または、規格外の市販品を容易に入手することができる。
【0017】
スライダをガイドする直接の手段は、ガイドの直線溝に取り付けられた角棒によって構成される。従って、スライダとガイドを直接嵌合させる従来のT溝嵌合とは相違し、ガイドの内側を全体的に高精度に仕上げる必要がなく、直線溝だけを精密に加工すればよいから、加工工程が簡略化される。
【0018】
スライダ側の加工もこれと同じで、スライダの外回りを全体的に高精度に仕上げる必要はなく、角棒と嵌合するベアリングの取り付け位置と、角棒と摺嵌する深溝の溝幅だけを精密に加工すればよいから、加工工程が簡略化される。
【0019】
前記と同様、T溝嵌合を利用した従来のリニアガイドと比べて部品点数自体は増加するものの、素材が安価であり、しかも加工工程が簡略化される点から、材料費および工賃を総合してみれば、従来のリニアガイドに比べて安価なリニアガイドを提供することができ、また、リニアガイド自体の精度も大幅に損なわれることがない。
【0020】
また、前述した各構成に対し、スライダの移動限界を調整する手段として、スライダの下面に固設したストッパと、その移動を許容するために設けたガイド中央部の長穴もしくは溝、および、ガイドの長手方向の一端面から前記長穴もしくは溝に突入してストッパの停止位置を調整する度当りネジとからなる調整手段を適用することができる。
【0021】
ストッパの停止位置を調整する度当りネジは、ガイドの長手方向の一端面から前記長穴もしくは溝に連絡する第1の貫通孔を設けて挿通する。更に、前記第1の貫通孔と交叉する第2の孔をガイドの側方から設け、その中に前記度当りネジと螺合する雌ネジを備えた係止部材を内嵌し、調整部材である度当りネジを螺合して、長穴もしくは溝内への度当りネジの突出量を加減し、スライダの移動限界を調整する。
【0022】
また、調整部材の緩みを防止するための固定ネジは、ガイドに設けた固定用ネジ穴に螺合して取り付け、その先端部で前記係止部材を軸方向に押圧し、調整部材となる度当りネジの回転、すなわち、緩みを防止する。
【0023】
調整部材となる度当りネジをそれに螺合した係止部材を介して固定ネジで押圧して固定するようにしているので、度当りネジ自体の表面に損傷が生じることがない。また、調整部材となる度当りネジは、係止部材の雌ネジとの間および第1の貫通孔の内周面との間に生じる面接触部により支持されるので、セットスクリューによる従来の1点支持の場合に比べ、回転による緩みや抜け落ちを確実に防止することができる。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図1から図4は、本発明の第1の実施形態としてのリニアガイド1を示す。図1は部分断面を含むリニアガイド1の平面図、図2は部分断面を含むリニアガイド1の正面図、図3はリニアガイド1を長手方向に直交する平面で割って左側面から示す断面図である。
【0025】
この実施形態におけるリニアガイド1は、概略において、作業装置2を取り付けるためのスライダ3と、該スライダ3を保持して直線移動させるためのガイド4、および、スライダ3に取り付けられた4個のVプーリ5、ならびに、ガイド4の直線溝6とVプーリ5との間に介装された丸棒7,7とにより構成される。
【0026】
図3に示す通り、ガイド4は断面略凹字型のレール部材により一体的に形成され、その両側に位置する壁部8,8間には、スライダ3が長手方向摺動自在に取り付けられている。なお、その嵌合状態は完全なスキマバメである。また、壁部8,8の内側部分にはスライダ3の移動方向に沿った断面矩形の直線溝6,6が長手方向の全長に亘って刻設されている。
【0027】
この実施形態における直線溝6,6の溝幅は丸棒7の直径と同一であり、実際には、丸棒7のがたつきを防止する必要上、+0から−a(但し、aは1/100mmオーダー程度の正の微小値)の加工公差を許容されている。また、直線溝6,6の溝深さは丸棒7の半径と同一か、または、それよりも僅かに深い。これは丸棒7を直線溝6の溝底に密着させた状態で、直線溝6の上下面により丸棒7の取り付け位置を上下方向にしっかりと規制する必要があるからである。
【0028】
直線溝6の加工に際して最も重要なのは、2つの直線溝6,6間の距離を保って溝底の平行度を維持することであるから、立てフライス盤にミゾフライスを装着して加工を行うような場合には、いずれか一方の直線溝6の加工を行った後、段取りを変えずに、リニアスケールを参照するか、または、自動制御を利用するかして、そのまま続けてもう一方の直線溝6を加工してしまった方がよい。壁部8,8の内側面の加工精度自体は問わないから、この部分に面倒なインサイド研磨等を施す必要はない。
【0029】
また、ガイド4に内嵌されるスライダ3は、図3に示すように断面略H字型に形成され、その両側には、Vプーリ5の厚みに匹敵する溝幅を有する深溝9を備える。深溝9の溝深さは、必ずしも、Vプーリ5の直径に匹敵するほどでなくてもよいが、Vプーリ5のふらつきを抑制する必要上、図3に示すように、その直径と概ね同等にすることが望ましい。無論、深溝9の上下面に寸法誤差や形状誤差が生じていたのでは意味がないので、この部分に限ってはインサイド研磨等を採用して十分な加工精度を得る必要がある。加工公差に関しては、Vプーリ5の厚みに対して+bから−0(但し、bは1/100mmオーダー程度の正の微小値)である。
【0030】
なお、この実施形態のような深溝9に代え、Vプーリ5の配設位置毎にフライスのカッター等を側方から突入させて形成した蹄鉄型の溝を利用することも可能であるが、その場合、加工で生じる熱がワークに溜まって熱膨張による加工誤差が生じる恐れがあり、また、個別に設けられた4つの溝の寸法および形状の同一性自体も完全には保証されなくなる場合があるので、Vプーリ5を取り付ける溝は、図2に示すような貫通溝にして、一気に砥石を通した方がよい。
【0031】
スライダ3の深溝9,9には各々片側2個ずつのVプーリ5がシャフト10により回転自在に取り付けられている。直線溝6,6に取り付けられた丸棒7,7に対するスライダ3のがたつきの有無は、最終的に、スライダ3の移動方向と直交する向きに併設されたVプーリ5,5間の離間距離の精度によって決まるので、各シャフト10を通すための孔をスライダ3に穿設するときには注意が必要である。既に述べた通り、ガイド4に対するスライダ3の嵌合状態はスキマバメであるから、スライダ3がガイド4に対して多少オフセットされた状態で取り付けられても問題はなく、スライダ3の外周部に対するシャフト穴の位置より、シャフト穴同志の位置関係、特に、スライダ3の移動方向と直交する向きに併設された2組のVプーリ5において、各組におけるVプーリ5,5間の離間距離の精度を最優先すべきである。
【0032】
図1および図2に示す例では、ガイド4に対するスライダ3の突出ストロークを稼ぐために4個のプーリ5の各々を、全体としてスライダ3の基部側(右側)に寄せて配備するようにしているが、スライダ3のふらつきを防止するためには、スライダ3の突出ストロークを損なわない範囲で、前述した各組のVプーリ5をスライダ3の移動方向に沿って可能な限り離間させて配備することが望ましい。なお、シャフト10は前述のシャフト穴に対して圧入するかたちで取り付けられているので、格別の抜け止め手段は必要としない。
【0033】
この実施形態では、図1および図3に示すように、ガイド4の一方の壁部8の外面から直線溝6の溝底にまで貫通するネジ穴を直線溝6に沿って複数箇所に亘って設けており、その中に、3つのセットスクリュー20(a,b,c)を直列して螺合できるようになっている。従って、直線溝6の加工に多少の誤差が生じて丸棒7,7の平行度に問題が生じた場合であっても、これをある程度修正することが可能である。充分な平行度を得られる場合には2コのセットスクリューでもよく、さらには一コのセットスクリューで接着固定してもよい。具体的には、以下に示すような作業を行えばよい。
【0034】
スライダ3をガイド4に組み込み、組み込んだものを左右の丸棒7が上下となるように、ガイド4を立てエアシリンダー12のピストンロッド13が引き込まれた状態で上辺に位置するセットスクリュー20a,20bをネジ込み丸棒7をVプーリ5に押しあてガタを取る。次にエアシリンダー12のピストンロッド13を突き出し、セットスクリュー20cをネジ込み、丸棒7をVプーリ5に押しあてガタを取る。さらに、ピストンロッド13を引き込め、ガイド4の姿勢を上下逆さにして同様にスライダ3と当初下辺にあった丸棒7との間にガタが無いか確認する。
【0035】
スライダ3の基部側には、固定部材11を取り付ける。固定部材11は、左右両側の水平部14a,14aとこれらをエアシリンダ12側でつなぐ垂直部14bを備え(図2)、水平部14aをスライダ3の深溝9に嵌め込み、垂直部14bの上部と下部をスライダ3のエアシリンダ12側の端面に当接させ、水平部14aの部分を固定する圧入ピン16でスライダ3に取り付けてある。
垂直部14bの左右方向中央部には、U字形孔17を形成してあり、この孔17にピストンロッド13の先端部に設けた糸巻き状の係合片15の小径部を差し込んで、スライダ3とピストンロッド13を軸方向に固定している(図1)。
【0036】
エアシリンダ12のシリンダヘッド部分には矩形フランジ18が一体的に固設されており、ガイド4に対するエアシリンダ12の取り付けは、矩形フランジ18の裏面側からボルトを通してガイド4の基部側の雌ネジ19に螺合させることで行う。エアシリンダ12の矩形フランジ18は、ガイド4の先端に固設されたカバー部材31と共に丸棒7の抜け止め手段を構成する。カバー部材31の形状はガイド4の断面形状と概ね同一であるが、直線溝6に相当する切欠部分を備えていないので、丸棒7の前方への突出を防止することができる。
【0037】
また、ガイド4の中央部には、図2および図4に示すような長手方向の長穴21が設けられ、スライダ3の下面にボルト22で固設されたストッパ23の移動を許容している。
【0038】
更に、ガイド4の先端部には、ガイド4の先端面から長穴21まで貫通する第1の貫通孔24が穿設され、その中に、調整部材となる度当りネジ25が通されている。貫通孔24と度当りネジ25とのハメアイはスキマバメであり、相互に螺合してはいない。また、ガイド4の一側からは第1の貫通孔24と交叉してこれを貫く第2の孔26が穿設され、係止部材となる円柱状のロッド材27が軸方向摺動可能に挿入されている。
【0039】
第2の孔26の内径およびロッド材27の外径は度当りネジ25の外径よりも大きく、ロッド材27には、度当りネジ25を螺合させるための雌ネジ28が直径方向に貫通して設けられている。更に、ガイド4の他側からは第2の孔26と対向するかたちで固定用ネジ穴29が螺刻され、ロッド材27を軸方向に押圧するための固定ネジ30が螺合されている。
【0040】
スライダ3の突出ストロークの限界位置の調整は、固定ネジ30を緩めた状態で度当りネジ25を回転させ、長穴21への度当りネジ25の突出量を加減し、ストッパ23と度当りネジ25との衝合位置を調整することにより行う。調整終了後に固定ネジ30を締め付ければ、ロッド材27が度当りネジ25を貫通孔24の一側に押し付けて度当りネジ25の回転を禁止し、結果的に、ガイド4に対する度当りネジ25の軸方向位置が固定される。
【0041】
調整部材となる度当りネジ25を螺合したロッド材27を固定ネジ30で押圧して固定するようにしているので、度当りネジ25の表面を傷付けてしまうことはない。また、調整部材となる度当りネジ25は、係止部材となるロッド材27の雌ネジ28との間、および、第1の貫通孔24の内周面との間に生じる面接触部により支持されるので、細いセットスクリューで度当りネジ25を側方から直に支えたり、度当りネジ25自体をダブルナットで固定する従来の方法に比べ、度当りネジ25の回転による緩みや抜け落ちを確実に防止することができる。
また、小さな六角棒レンチのみによって調整できるので周辺に必要な調整スペースが小さくて済む。
【0042】
この実施形態のリニアガイド1におけるスライダ3の直進安定性を、精密に加工したガイドのT溝に嵌合して移動するスライダと比較すると、精度の点でより優れているとは言えないが、しかし、安価に入手できる素材を用いているので低価格でリニアガイドを提供することができ、しかも実用上で十分な精度を備えている。また、スライダ3を軽快に動作させることができるという優れた点がある。
【0043】
つまり、T溝嵌合を利用したリニアガイドを採用した場合では、ガイドとスライダとが各々の面で直に摺接するため、その全面に亘って表面荒さや形状誤差(うねり)のない高精度平面を仕上げなければならないが、本実施形態においては、予め十分な精度の保証された丸棒7やVプーリ5の市販品を利用している関係上、実際の作業工程において注意を払わなければならないのは、直線溝6の研削およびVプーリ5をスライダ3に軸支するためのシャフト穴の穿設と、深溝9の両サイドの研削のみであり、その他の部分に関しては格別の加工精度は必要としない。T溝嵌合を利用したリニアガイドと比較すると部品点数等を始めとする全体の構成は複雑であるが、市販パーツを利用できる点や加工工程の簡略化等を総合すれば、従来のリニアガイドと比べて安価な製品を提供することができる。
【0044】
また、T溝嵌合等を利用したリニアガイドでは、摺接面の摩擦を減らすために給脂措置等が要求されるので、耐油性のないプラスチック製品等に対して作業を行うような自動機にそのリニアガイドを用いるには難があるが、本実施形態のリニアガイド1においては、Vプーリ5と丸棒7との係合によりスライドガイド3の軽快な動作が保証されているので、必ずしも給脂の必要はなく、プラスチック製品を取り扱う自動機等に対しても安心して利用することができる。また、スライダ3の動作が軽快であることから、低出力のエアシリンダ等を用いた小型のリニアガイドに用いても好適である。
【0045】
なお、自動機等に対するリニアガイド1の取り付けは、図2および図3に示すように、ガイド4の基部側で上下方向に穿設された座ぐり付きネジ通し穴32にボルトを貫通させ、自動機等の側に螺刻された雌ネジに螺合させることで行う。
【0046】
図5は、本発明の別の実施形態のリニアガイド33を示す断面図である。ガイド4およびエアシリンダ12等に関する構成については、図1から図4に示した実施形態と同様であるので、具体的な説明を省略する。
【0047】
この実施形態が図1から図4に示したものと相違するのは、前述の丸棒7とVプーリ5に代えて角棒34およびベアリング35を採用している点にある。角棒34は平面研削により自作してもよいが、平行キー等の素材として精度を保証されている角棒が市販されている場合は、それを利用することにより角出しや平面研削の工程を省略することができる。
【0048】
また、ガイド4の直線溝6およびスライダ3の深溝9の溝幅は、角棒34の厚みに合わせて刻設する。特に、角棒34に摺接する深溝9の幅には精度が要求されるので、インサイド研磨等による精密加工を施すことが望ましい。また、この実施形態では、角棒34に深溝9を滑り嵌合させる必要上、ベアリング35の外輪がスライダ3の両側面から突出しないように深溝9内に埋設して取り付ける必要がある。
【0049】
結果的に、ガイド4に対するスライダ3の上下方向のふらつきは角棒34と深溝9との嵌合により防止され、ガイド4に対するスライダ3の横方向のふらつきは角棒34とベアリング35の外輪との摺接により防止される。
【0050】
図1に示した実施形態の場合と同様、安価に入手できる素材を用いて実用上十分な精度を備えたガイド機構を提供できるという点、および、スライダ3を軽快に動作させることができるという点で効果がある。但し、図5に示した実施形態では角棒34と深溝9との間にある程度の摩擦抵抗が作用するので、スライダ3の動作は図1に示すものと比較して多少重くなる。
【0051】
しかし、角棒34と深溝9との摺接によってスライダ3の上下方向に生じるふらつきを大幅に改善することができ、また、Vプーリ5に代えてベアリング35を採用しているため、横方向のふらつきに対しても、図1の実施形態に比較して、より安定性を増すことができる。
【0052】
つまり、図1に示した実施形態ではVプーリ5をシャフト10に対して回転自在とする必要があるため、Vプーリ5とシャフト10とをスキマバメとしなければならず、この隙間によってある程度のがたつきが生じる可能性があるが、本実施形態ではベアリング35の外輪のみを回転させればよいので、ベアリング35の内輪をシャフト10に圧入して取り付けることができ、シャフト10を通す穴の位置さえ適確に決めておけば、最終的に、ベアリング35の外輪と角棒34との間の摺接精度をベアリング35の外輪と内輪との間の組み付け精度で達成することができる。
なお、角棒34とベアリング35との間のガタを解消するには、角棒34の幅方向寸法の異なるものを種々準備しておき角棒34を交換していくとの調整手段がある。この場合、側面から角棒34を押圧するためのセットスクリューは不用となる。
【0053】
【発明の効果】
本発明は、スライダとガイドとを直に摺接させてスライダの直線動作を案内する代わりに、一般に市販されている廉価で高精度な部材、例えば、Vプーリと丸棒、または、ベアリングと角棒とを両者間に介装してスライダの直線動作を案内するようにしているので、スライダとガイドの本体に対して高精度の表面荒さおよび形状誤差を適用する必要がなく、加工費用および材料費を総合して、より安価なリニアガイドを提供することができ、その精度も実用上十分な範囲で保証され得る。
【0054】
また、スライダの移動限界を調整する調整部材となる度当りネジの緩みや抜け落ち、および、該度当りネジの損傷を防止し、長期間に亘ってスライダの適確な繰り返し動作を保証することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】一部破断して示す平面図(第1の実施形態)
【図2】一部破断して示す断面による正面図(第1の実施形態)
【図3】図1のA−A線に沿った断面による側面図
【図4】ストッパーと度当りネジの部分を一部断面で示す平面図
【図5】断面による側面図(第2の実施形態)
【符号の説明】
1 リニアガイド
2 作業装置
3 スライダ
4 ガイド
5 Vプーリ
6 直線溝
7 丸棒
8 壁部
9 深溝
10 シャフト
11 固定部材
12 エアシリンダ
13 ピストンロッド
14a 水平部
14b 垂直部
15 係合片
16 圧入ピン
17 間隙
18 矩形フランジ
19 雌ネジ
20 セットスクリュー
21 長穴
22 ボルト
23 ストッパ
24 第1の貫通孔
25 度当りネジ(調整部材)
26 第2の孔
27 ロッド材(係止部材)
28 雌ネジ
29 固定用ネジ穴
30 固定ネジ
31 カバー部材
32 ネジ通し穴
33 リニアガイド
34 角棒
35 ベアリング[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement of a linear guide.
[0002]
[Prior art]
Linear guides consisting of a slider for attaching a work device and a guide for holding the slider and moving it linearly include those equipped with a saddle-like slider used for table movement of machine tools, automatic machines, etc. A simple type having a slider for attaching a small working device to be used is known.
[0003]
For those equipped with a saddle-shaped slider, one using a wide-type guide with a wide constraint in the direction perpendicular to the guide direction (so-called English type), and supporting the load of the saddle on both slopes of the mountain-shaped guide surface Narrow type guides (so-called rice type) are known, but any of them requires extremely high processing accuracy for its production, and the production cost is high. It is difficult to apply to a small linear guide used in the above.
[0004]
On the other hand, a small linear guide used in an automatic machine or the like is generally one in which the slider is slid into the guide by simple T-slot fitting, and the slider is reciprocated by an air cylinder or the like, but the components are small. In addition, it is difficult to process the grooves provided in the slider and the guide, in particular, the inside polishing (grinding using the side surface of the grindstone) and the like, and in order to obtain sufficient processing accuracy, the manufacturing cost is high as described above. There are disadvantages. Small linear guides that use ball spline shafts, as well as small linear guides that form a ball screw shaft and ball spline shaft on the same axis to achieve linear feed have been proposed. Since the ball spline shaft and the ball screw shaft themselves are extremely expensive, the price of the linear guide manufactured using this is also expensive.
[0005]
In the case of a small linear guide used for an automatic machine or the like, an air cylinder or a spring is generally used as a drive source for reciprocating the slider. However, these drive sources are positioned by themselves. Therefore, in order to precisely control the movement limit of the slider, it is necessary to provide a mechanical adjusting member between the guide and the slider.
[0006]
This adjusting member is provided with a long slot or groove in the longitudinal direction in the center of the guide so as to allow movement of a stopper fixed on the lower surface of the slider, and the long end from the longitudinal end surface of the guide. In general, it is configured by a screw per thread that is inserted into a hole or groove and screwed, and the stop position of the stopper, that is, the slider movement limit is regulated by adjusting the amount of protrusion of the screw per time. ing.
[0007]
As a means to prevent loosening of the screw per degree due to the collision of the stopper, a double nut is screwed into the degree screw that becomes the adjustment member, or the screw is pressed from the side by a set screw. Is common. However, in the former case, the double nut may be loosened relatively easily due to repeated collision of the stopper, and depending on the location equipped with the linear guide, it may be inconvenient to use the tool to turn the nut. There is also.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a linear guide that is inexpensive and has a practically sufficient accuracy.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention achieves the above-mentioned object by configuring the main part of the linear guide using inexpensive and highly accurate machine elements that are generally commercially available.
[0010]
The main part of the linear guide, that is, the means for slidably attaching the slider to the guide and assuring its linear movement, is a combination of a V pulley and a round bar (the former), and a bearing and a square bar. (The latter) can be adopted.
[0011]
A specific configuration of the former includes a guide that is positioned so as to sandwich both sides of the slider, a slider that is slidably mounted between the guides, and an inner portion of the guide along the moving direction of the slider. It consists of a round bar attached to the straight groove formed, and a V pulley fitted and fitted in a deep groove formed on both sides of the slider. V pulleys (JIS B 1854 and non-standard commercial products) and round bars with high cross-sectional roundness (JIS G 3192 and non-standard commercial products) are provided as low-cost machine elements in advance. Can be obtained.
[0012]
The direct means for guiding the slider is constituted by a round bar having a high cross-sectional roundness attached to the linear groove of the guide. Therefore, unlike the conventional T-groove fitting in which the slider and the guide are directly fitted, there is no need to finish the inside of the guide with high accuracy overall, and only the straight groove needs to be precisely machined. Is simplified.
[0013]
The processing on the slider side is the same as this, and it is not necessary to finish the outer circumference of the slider with high accuracy overall. The mounting position of the V pulley that fits the round bar and the deep groove that prevents the wobbling by pinching the V pulley Since only the groove width needs to be precisely processed, the processing process is simplified.
[0014]
As a result, although the number of parts itself is increased compared with the conventional linear guide using T-groove fitting, the material cost and labor cost are integrated because the material is inexpensive and the machining process is simplified. As a result, it is possible to provide an inexpensive linear guide as compared with the conventional linear guide, and the accuracy of the linear guide itself is not significantly impaired.
[0015]
In addition, since there is no surface contact portion between the slider and the guide, a light operation of the slider is possible.
[0016]
Also, the specific configuration of the latter includes a guide that is positioned so as to sandwich both sides of the slider, a slider that is slidably attached between the guides, and an inner portion of the guide along the moving direction of the slider. It consists of a square bar attached to a provided linear groove and a bearing embedded in a deep groove carved on both sides of the slider. Bearings (JIS B 1512 and non-standard commercial products) are provided in advance as a low-cost machine element. Also, for square bars, those used for parallel key (JIS B 1301) material removal, or non-standard Commercial products can be easily obtained.
[0017]
The direct means for guiding the slider is constituted by a square bar attached to the linear groove of the guide. Therefore, unlike the conventional T-groove fitting in which the slider and the guide are directly fitted, there is no need to finish the inside of the guide with high accuracy overall, and only the straight groove needs to be precisely machined. Is simplified.
[0018]
The processing on the slider side is the same as this, and it is not necessary to finish the outer circumference of the slider with high accuracy overall, but only the mounting position of the bearing that fits the square bar and the groove width of the deep groove that slides on the square bar are precise. Therefore, the machining process is simplified.
[0019]
Similar to the above, although the number of parts itself is increased compared to the conventional linear guide using T-groove fitting, the material cost and labor cost are comprehensive because the material is inexpensive and the machining process is simplified. As a result, it is possible to provide an inexpensive linear guide as compared with the conventional linear guide, and the accuracy of the linear guide itself is not significantly impaired.
[0020]
In addition, for each of the above-described configurations, as means for adjusting the movement limit of the slider, a stopper fixed on the lower surface of the slider, a slot or groove in the center of the guide provided to allow the movement, and a guide It is possible to apply an adjusting means including a screw for each time the stop position of the stopper is adjusted by entering the elongated hole or groove from one end face in the longitudinal direction.
[0021]
Each time the stopper stop position is adjusted, the screw is inserted through a first through hole communicating with the slot or groove from one end face in the longitudinal direction of the guide. Further, a second hole intersecting with the first through hole is provided from the side of the guide, and a locking member provided with a female screw that is screwed with the screw is inserted in the second hole. Screws are screwed in once, and the amount of protrusion of the screw into the slot or groove is adjusted to adjust the slider movement limit.
[0022]
The fixing screw for preventing the adjustment member from loosening is attached by screwing into a fixing screw hole provided in the guide, and the locking member is pressed in the axial direction at the tip of the fixing screw to become an adjustment member. The rotation of the contact screw, that is, the loosening is prevented.
[0023]
Since the contact screw serving as the adjusting member is pressed and fixed by the fixing screw through the locking member screwed into the adjustment member, the surface of the contact screw itself is not damaged. Further, since the contact screw serving as the adjusting member is supported by a surface contact portion formed between the female screw of the locking member and the inner peripheral surface of the first through hole, the conventional screw 1 is used. As compared with the case of point support, it is possible to reliably prevent loosening and falling off due to rotation.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 4 show a linear guide 1 as a first embodiment of the present invention. 1 is a plan view of a linear guide 1 including a partial cross section, FIG. 2 is a front view of the linear guide 1 including a partial cross section, and FIG. 3 is a cross sectional view of the linear guide 1 seen from the left side by dividing the linear guide 1 by a plane orthogonal to the longitudinal direction. It is.
[0025]
In general, the linear guide 1 in this embodiment includes a
[0026]
As shown in FIG. 3, the
[0027]
In this embodiment, the groove widths of the
[0028]
When machining the
[0029]
The
[0030]
In addition, instead of the
[0031]
Two V pulleys 5 on one side of each of the
[0032]
In the example shown in FIGS. 1 and 2, each of the four
[0033]
In this embodiment, as shown in FIG. 1 and FIG. 3, screw holes that penetrate from the outer surface of one
[0034]
The
[0035]
A fixing
A
[0036]
A
[0037]
Further, a
[0038]
Further, a first through
[0039]
The inner diameter of the
[0040]
The limit position of the protrusion stroke of the
[0041]
Since the
Moreover, since it can be adjusted only with a small hexagon stick wrench, the necessary adjustment space around the periphery can be reduced.
[0042]
Compared to the slider that fits and moves in the T-groove of a precisely machined guide, the linear travel stability of the
[0043]
In other words, when a linear guide using T-groove fitting is used, the guide and slider are in direct sliding contact with each surface, so that there is no surface roughness or shape error (swell) over the entire surface. However, in this embodiment, due to the use of commercially
[0044]
In addition, the linear guide using T-groove fitting or the like requires a greasing measure to reduce the friction on the sliding contact surface. Therefore, an automatic machine that works on plastic products that are not oil resistant. However, in the linear guide 1 of this embodiment, since the light guide operation of the
[0045]
As shown in FIGS. 2 and 3, the linear guide 1 is attached to an automatic machine or the like by passing a bolt through a counterbore screw through
[0046]
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a
[0047]
This embodiment differs from that shown in FIGS. 1 to 4 in that a
[0048]
The groove widths of the
[0049]
As a result, the vertical wobbling of the
[0050]
As in the case of the embodiment shown in FIG. 1, it is possible to provide a guide mechanism having practically sufficient accuracy using a material that can be obtained at low cost, and that the
[0051]
However, the wobbling generated in the vertical direction of the
[0052]
That is, in the embodiment shown in FIG. 1, the
In order to eliminate the play between the
[0053]
【The invention's effect】
In the present invention, instead of directly sliding the slider and the guide to guide the linear motion of the slider, a commercially available inexpensive high-precision member such as a V pulley and a round bar, or a bearing and a square is provided. Since the rod is interposed between them to guide the linear motion of the slider, there is no need to apply high-precision surface roughness and shape errors to the slider and the main body of the guide. By combining the costs, a cheaper linear guide can be provided, and its accuracy can be guaranteed within a practically sufficient range.
[0054]
It also prevents loosening and falling off of the screw per degree, which is an adjustment member for adjusting the movement limit of the slider, and damage of the screw per degree, and ensures proper repeated operation of the slider over a long period of time. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially cutaway plan view (first embodiment)
FIG. 2 is a front view with a cross-section partially cut away (first embodiment);
FIG. 3 is a side view of a section taken along the line AA in FIG. 1. FIG. 4 is a plan view showing a part of a stopper and a screw at a degree of cross section. FIG. Form)
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
26
28
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