JP4228356B2 - ガイド機構 - Google Patents
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- F16C33/58—Raceways; Race rings
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一方の部材に対して相対的に変位する他方の部材を案内するガイド機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ロッドレスシリンダ等のように、一方の部材に対して他方の部材が相対的に変位する機構には、一方の部材に対して他方の部材を案内するガイド機構が広範に使用されている。この従来技術にかかるガイド機構では、ロッドレスシリンダ等によって変位する変位部材にガイド機構を構成するガイドブロックが固着され、前記ガイドブロックは長尺に形成されたガイドレールに摺動自在に係合するように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来のガイド機構では、ガイドブロックがガイドレールの所定の部位において停止するように構成する場合、ガイドレールの所定の部位を高い位置精度で基台等に取り付けてガイドブロックの位置決め精度を向上させると、ガイドレールの反り、ねじれ、曲がり等により、ガイドレールの前記所定の部位を除く他の部位を摺動する際にガイドブロックとガイドレールとの間に引張作用、圧縮作用等が働き、ガイドレールが摩耗したり、ガイドブロックに設けられたローラに過負荷が加わり、ローラが破損してガイド機能が損なわれてしまうという問題がある。このような問題はガイドレールの長尺化にともなってガイドブロックのストロークが大きくなると、一層顕著となる。
【０００４】
本発明は前記の課題を解決すべくなされたものであって、ガイドレールに反り、ねじれ、曲がり等があってもガイドレール、ガイドブロックが破損する懸念のないガイド機構を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、長尺に形成されたガイドレールと、
前記ガイドレールに摺動自在に係合するガイドブロックと、
前記ガイドレールの摺動面の長手方向に沿って設けられ、前記ガイドブロックが摺動するレール部材と、
前記レール部材の所定の部位を前記ガイドブロックに対して支持する硬質材からなる硬質支持部材と、
前記レール部材の前記所定の部位を除く他の部位を前記ガイドブロックに対して支持する弾性体からなる弾性支持部材と、
を備えることを特徴とする。
【０００６】
本発明によれば、ガイドレールの前記所定の部位を除く他の部位の位置精度が低下している際、ガイドブロックがガイドレールのこの部位を摺動したときにガイドレールとガイドブロックとの間に働く引張作用、圧縮作用等によりレール部材が押圧されるが、レール部材が弾性支持部材の弾性により変位するため、ガイドブロック、ガイドレールに大きな力が加わることが阻止され、ガイドブロックおよびガイドレールが破損する懸念がない。
【０００７】
この場合、前記硬質支持部材が前記レール部材の両端部を前記ガイドブロックに対して支持し、一方、前記弾性支持部材が前記硬質支持部材の間に設けられ、前記レール部材の中央側を前記ガイドブロックに対して支持すると、ガイドブロックがレール部材の両端部に変位したときにガイドブロックの位置精度を向上させることができ、好ましい。
【０００８】
また、この場合、前記硬質支持部材が、前記弾性支持部材の側に向かって徐々に肉薄となる第１のテーパ部を有し、一方、前記弾性支持部材が、前記硬質支持部材の側に向かって徐々に肉薄となり、前記第１のテーパ部に係合する第２のテーパ部を有すると、前記ガイドブロックが前記レール部材を摺動する際、前記ガイドブロックは前記硬質支持部材と前記弾性支持部材との境界を滑らかに摺動することができ、好適である。
【０００９】
さらに、この場合、前記レール部材に当接して転動可能なローラが前記ガイドブロックに設けられると、前記ガイドブロックと前記レール部材とに生ずる摺動抵抗が小さくなり、ガイドブロックを円滑に摺動することができ、好ましい。
【００１０】
また、前記レール部材に当接して摺動可能な滑り部材を前記ガイドブロックに設けるようにしてもよい。
【００１１】
さらに、この場合、前記ガイド機構がロッドレスシリンダに設けられると、ガイドレールの中央近傍の位置精度が低下してもガイドレール、ガイドブロックが破損する懸念を払拭することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明に係るガイド機構について、好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１３】
本発明の第１の実施の形態に係るガイド機構１０が使用された変位装置１２を図１および図２に示す。この変位装置１２は、基台１４の取付面１６に固着された２つのガイド機構１０を備え、ガイド機構１０は長尺なガイドレール１８と、ガイドレール１８に摺動自在に係合するガイドブロック２０とを有する。ガイドブロック２０にはテーブル２２が固着される。基台１４にはストッパ２３が固着され、ストッパ２３にガイドブロック２０が当接することによりテーブル２２が停止、位置決めされる。
【００１４】
ガイドレール１８の上面には、図３、図４に示すように、その長手方向に沿って断面略台形状の溝部２４ａ、２４ｂが２段に重なるように形成される。溝部２４ｂの底部には断面略Ｔ字状の溝部２６が形成される。
【００１５】
各溝部２４ｂには、図５に示すように、両端側に鋼等の材料により断面略台形状に形成された一対の硬質支持部材２８ａ、２８ｂが挿入される。硬質支持部材２８にはガイドレール１８の中央側に向かって徐々に肉薄となる第１のテーパ部３０が形成される。溝部２４ｂに挿入された硬質支持部材２８ａと２８ｂとの間には、エラストマー等の樹脂材料やスポンジ等、弾性を有する部材により形成された弾性支持部材３２が挿入される。弾性支持部材３２には両端側に向かって徐々に肉薄になることで硬質支持部材２８ａ、２８ｂの第１のテーパ部３０に係合する第２のテーパ部３４が形成される。溝部２４ａには鋼等の材料により断面略台形状に形成されたレール部材３６が挿入され、このため、レール部材３６はその両端側が硬質支持部材２８ａ、２８ｂに支持され、中央側が弾性支持部材３２に支持される。従って、レール部材３６の両端側は変位することがないが、レール部材３６の中央側は弾性支持部材３２の弾性によって若干撓曲可能である。
【００１６】
溝部２４ａ、２４ｂの両端側には、図４、図５に示すように、係止部材４０が係合する。係止部材４０の中央には凹部４２が形成され、凹部４２を形成する底部には孔部４４が連通する。孔部４４にはねじ４６が挿通し、ねじ４６は溝部２６に挿入された略四角形状のナット部材４８に締結され、このため、係止部材４０は溝部２４ａ、２４ｂの両端側に係止される。従って、係止部材４０は硬質支持部材２８ａ、２８ｂ、レール部材３６の位置決めおよび抜け止めの作用をなす。
【００１７】
ガイドブロック２０にはレール部材３６に対して転動可能な複数のローラ５０が設けられ、このため、ガイドブロック２０はガイドレール１８に対して可及的に小さな抵抗で変位することができる。
【００１８】
第１の実施の形態に係るガイド機構１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【００１９】
テーブル２２にはワークＷが載置される。ガイドブロック２０が、図５中、実線で示すように、ストッパ２３に当接してテーブル２２がガイド機構１０の一方の端部に位置しているとき、ガイドブロック２０のローラ５０はレール部材３６の硬質支持部材２８ａまたは２８ｂにより支持されている位置に当接している。このため、ガイドブロック２０はその変位方向と略直交する方向に変位することがなく、テーブル２２は所定の位置に正確に位置決めされる。
【００２０】
テーブル２２が手動により、あるいは図示しない駆動源の駆動作用下に変位すると、ガイドブロック２０のローラ５０がレール部材３６を転動してガイドブロック２０がガイドレール１８に沿って変位する。このため、ガイドブロック２０のローラ５０が、図５中、２点鎖線で示すように、レール部材３６の弾性支持部材３２によって支持されている位置に当接する。
【００２１】
ここで、ガイドレール１８に反り、ねじれ、曲がり等があると、ガイドレール１８の中央近傍の位置精度が低下する。このため、ガイドブロック２０とガイドレール１８との間に引張作用、圧縮作用等が働く。この引張作用、圧縮作用等はレール部材３６を摩耗させたり、ローラ５０に過負荷を加えるように作用するが、ローラ５０にかかった荷重がレール部材３６に加わると、レール部材３６は弾性支持部材３２の弾性により若干撓曲する。このため、ローラ５０にかかる荷重が軽減され、レール部材３６の摩耗が減少する。
【００２２】
テーブル２２がさらに変位してガイド機構１０の他方の端部に到達すると、ローラ５０は再びレール部材３６の硬質支持部材２８ａまたは２８ｂにより支持されている位置に当接する。このため、ガイドブロック２０はその変位方向と略直交する方向に変位することがなく、テーブル２２は所定の位置に正確に位置決めされる。
【００２３】
また、テーブル２２が変位してローラ５０がレール部材３６の硬質支持部材２８ａまたは２８ｂにより支持されている位置から弾性支持部材３２により支持されている位置に変位する際、硬質支持部材２８ａ、２８ｂと弾性支持部材３２とが互いに第１のテーパ部３０と第２のテーパ部３４とにより係合しているため、ローラ５０がレール部材３６の硬質支持部材２８ａ、２８ｂにより支持されている位置と弾性支持部材３２により支持されている位置との間を転動するとき、レール部材３６は徐々に変位する。従って、ガイドブロック２０が変位する際、段差による振動が発生することはない。
【００２４】
なお、第１の実施の形態では、ガイドブロック２０にローラ５０が装着されているが、ローラ５０に代えて、レール部材３６に当接して摺動可能な滑り部材をガイドブロック２０に装着するようにしてもよい。
【００２５】
次に、第２の実施の形態に係るガイド機構について、図６を参照して説明する。なお、第１の実施の形態と同一の構成要素には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００２６】
図６において、参照符号１００は、本発明の第２の実施の形態に係るガイド機構１０８ａ、１０８ｂが使用されるシリンダユニットを示す。シリンダユニット１００は、基本的には、このシリンダユニット１００が装着される基台１０２の取付面１０４に固着される板状の取付部材１０６ａ、１０６ｂと、それぞれの取付部材１０６ａと１０６ｂとの間に橋架されたガイド機構１０８ａ、１０８ｂと、取付部材１０６ａ、１０６ｂに設けられ、ガイド機構１０８ａ、１０８ｂと平行なロッドレスシリンダ１１０とを備える。
【００２７】
取付部材１０６ａ、１０６ｂにはその長手方向に沿って断面略Ｔ字状の複数の溝部１１２が形成され、溝部１１２の内部には、図７に示すように、ナット部材１１４が変位自在に挿入される。
【００２８】
ガイド機構１０８ａ、１０８ｂは、取付部材１０６ａと１０６ｂとの間に橋架されるガイドレール１１６ａ、１１６ｂと、ガイドレール１１６ａ、１１６ｂに摺動自在に係合するガイドブロック１１８ａ、１１８ｂとを有し、ガイドブロック１１８ａと１１８ｂとの間には板状のテーブル１２０が橋架される。ガイドレール１１６ａ、１１６ｂの端部には切欠部１２２が形成され、切欠部１２２には取付部材１０６ａ、１０６ｂが係合し、ガイドレール１１６ａ、１１６ｂは取付部材１０６ａ、１０６ｂの延在方向と略直交する方向に取り付けられる。ガイドレール１１６ａ、１１６ｂにはその長手方向に沿った縁部に薄肉部１２４が形成され、薄肉部１２４には複数のねじ１２６が挿通し、ねじ１２６はナット部材１１４に締結される。このため、ガイドレール１１６ａ、１１６ｂは取付部材１０６ａ、１０６ｂに固定される。また、ねじ１２６を緩めると、ガイドレール１１６ａ、１１６ｂは取付部材１０６ａ、１０６ｂの溝部に沿って移動可能である。ガイドレール１１６ａ、１１６ｂには磁気センサ等の位置検出センサ（図示せず）を取着可能な溝部１２８ａ、１２８ｂと、ストッパ１３０が装着される溝部１３２が形成される（図８参照）。
【００２９】
ガイドブロック１１８ａ、１１８ｂには、図９に示すように、このシリンダユニット１００が取り付けられる基台１０２の取付面１０４と平行な第１の平行面１３４と、第１の平行面１３４に対して鋭角状となるように略４５°傾斜した第１の傾斜面１３８とが形成され、また、第１の平行面１３４と第１の傾斜面１３８との間には、第１の平行面１３４に対して略４５°傾斜し、第１の傾斜面１３８に対して略９０°傾斜した第２の傾斜面１３６が形成される。第１の平行面１３４、第１の傾斜面１３８および第２の傾斜面１３６はガイドレール２６ａ、２６ｂに形成された第２の平行面４６、第３の傾斜面１４４、第４の傾斜面１４２にそれぞれ対向する。
【００３０】
第１の平行面１３４、第１の傾斜面１３８および第２の傾斜面１３６にはそれぞれ凹部１４６が画成され、凹部１４６には、図１０、図１１に示すように、段部１４８が形成された保持部材１５０が嵌合可能であり、保持部材１５０はねじ１５２によってガイドブロック１１８ａ、１１８ｂに締結される。図９では、第１の平行面１３４と第１の傾斜面１３８の凹部１４６に保持部材１５０が嵌合している状態を示している。保持部材１５０には凹部１５４が形成され、凹部１５４にはローラ１５６が挿入される。ローラ１５６は軸部材１５８によって保持部材１５０に回転自在に軸支される。この場合、ローラ１５６に代えて、レール部材３６に当接して摺動可能な滑り部材を保持部材１５０に設けるようにしてもよい。
【００３１】
一方、前記ガイドレール１１６ａ、１１６ｂの第２の平行面１４０、第３の傾斜面１４４、第４の傾斜面１４２のうち、ローラ１５６が装着された面に対向する面（図９中、第２の平行面１４０、第３の傾斜面１４４参照）には、第１の実施の形態のガイド機構１０と同様に、その長手方向に沿って断面略台形状の溝部２４ａ、２４ｂが２段にわたって形成され、溝部２４ｂの底部には断面略Ｔ字状の溝部２６が形成される。溝部２４ｂには一対の硬質支持部材２８ａ、２８ｂが挿入され、また、硬質支持部材２８ａと２８ｂとの間には弾性支持部材３２が挿入される（図５参照）。溝部２４ａにはレール部材３６が挿入され、このため、レール部材３６はその両端側が硬質支持部材２８ａ、２８ｂに支持され、中央側が弾性支持部材３２に支持される。ローラ１５６はレール部材３６に転動自在に当接する。この場合、レール部材３６を前記第２の平行面１４０、第３の傾斜面１４４、第４の傾斜面１４２の全てに設けてもよい。
【００３２】
ガイドブロック１１８ａ、１１８ｂにはその変位方向に沿って溝部１６４が画成され、溝部１６４には位置検出用の磁石１６６が挿入される（図９参照）。
【００３３】
取付部材１０６ａと１０６ｂとの間に、且つガイドレール１１６ａ、１１６ｂと平行に設けられたロッドレスシリンダ１１０の側面には、図８に示すように、溝部１６８ａ、１６８ｂが形成され、溝部１６８ａ、１６８ｂには係止部材１７０ａ、１７０ｂが係合し、係止部材１７０ａ、１７０ｂは取付部材１０６ａ、１０６ｂにねじ止めされてロッドレスシリンダ１１０が取付部材１０６ａ、１０６ｂに固着される。ロッドレスシリンダ１１０の端部にはエンドブロック１７２ａ、１７２ｂが固着され、エンドブロック１７２ａ、１７２ｂには圧力流体出入ポート１７４ａ、１７４ｂが形成される。圧力流体出入ポート１７４ａ、１７４ｂは図示しない流体圧供給源に電磁弁等を介して接続される。
【００３４】
ロッドレスシリンダ１１０の内部には、図１２に示すようにピストン１８０が摺動自在に挿入される。ピストン１８０の両端部には受圧面１８２ａ、１８２ｂが形成され、受圧面１８２ａ、１８２ｂにはピストン１８０の軸線方向に沿って孔部１８４ａ、１８４ｂが形成される。孔部１８４ａ、１８４ｂにはエンドブロック１７２ａ、１７２ｂに設けられ、圧力流体出入ポート１７４ａ、１７４ｂに連通する筒状部材１８６ａ、１８６ｂが挿入自在である。孔部１８４ａ、１８４ｂを構成する壁部にはクッションシール１８８ａ、１８８ｂが設けられる。ピストン１８０の上部にはベルトセパレータ１９０ａ、１９０ｂがピストンヨーク１９２に固着され、ベルトセパレータ１９０ａ、１９０ｂはロッドレスシリンダ１１０の上部に設けられた第１のシール部材１９２と第２のシール部材１９４とを互いに離間させる作用を営む。ピストンヨーク１９２の上方には支持部材１９６を介してローラ１９８が回転自在に軸支される。
【００３５】
ロッドレスシリンダ１１０の上部には変位部材２００が設けられ、変位部材２００の下部には凹部２０２が形成される。凹部２０２を構成する壁部には支持部材１９６が嵌合し、このため、変位部材２００はピストン１８０と一体的に変位する。支持部材１９６は変位部材２００の変位を許容するフローティング機構として機能する。変位部材２００の下部にはスクレーパ２０４ａ、２０４ｂが設けられる。変位部材２００は、図８に示すように、継手２０６によって一方のガイドブロック１１８ｂに接続される。
【００３６】
なお、ロッドレスシリンダ１１０には変位部材２００の変位を許容するためのフローティング機構を必ずしも設けなくてもよい。
【００３７】
第２の実施の形態に係るガイド機構１０８ａ、１０８ｂが使用されるシリンダユニット１００は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【００３８】
先ず、図８、図９に示すように、シリンダユニット１００を基台１０２に略水平に取り付けることにより、シリンダユニット１００のテーブル１２０にワークＷの荷重が矢印Ａ方向にかかる場合、ガイドブロック１１８ａ、１１８ｂの第１の平行面１３４、第１の傾斜面１３８の凹部１４６に保持部材１５０を嵌入し、ねじ１５２によって保持部材１５０を第１の平行面１３４、第１の傾斜面１３８に装着する。このため、ローラ１５６が第１の平行面１３４、第１の傾斜面１３８に装着される。また、ガイドレール１１６ａ、１１６ｂの第２の平行面１４０、第３の傾斜面１４４の溝部２４ｂに硬質支持部材２８ａ、２８ｂおよび弾性支持部材３２を装着し、溝部２４ａにレール部材３６を装着する。
【００３９】
このようにして組み立てられたシリンダユニット１００の一方の圧力流体出入ポート１７４ａに図示しない圧力流体供給源から圧縮空気等の圧力流体を供給すると、圧力流体は筒状部材１８６ａの通路を経て受圧面１８２ａを押圧する。このため、ピストン１８０は、図１２において、矢印Ｃ方向に変位する。このとき、ピストン１８０は支持部材１９６が変位部材２００の凹部２０２を構成する壁部に嵌合しているために、変位部材２００が矢印Ｃ方向に変位する。
【００４０】
この変位作用は継手２０６を介して一方のガイドブロック１１８ｂに伝達され、また、ガイドブロック１１８ｂからテーブル１２０および他方のガイドブロック１１８ａに伝達される。このため、ガイドブロック１１８ａ、１１８ｂおよびテーブル１２０がロッドレスシリンダ１１０の長手方向に沿って変位し、ワークＷを搬送する。
【００４１】
同様にして、他方の圧力流体出入ポート１７４ｂ（図８参照）に圧力流体を供給すると、ピストン１８０は、図１２において、矢印Ｃ' 方向に変位し、ワークＷが矢印Ｃ' 方向に搬送される。
【００４２】
このとき、テーブル１２０にワークＷの荷重が矢印Ａ方向にかかる。この荷重はガイドブロック１１８ａ、１１８ｂの第１の平行面１３４に装着されたローラ１５６と、ガイドレール１１６ａ、１１６ｂの第２の平行面１４０に設けられたレール部材３６とによって支持される。また、ガイドブロック１１８ａ、１１８ｂにはワークＷの偏荷重により矢印Ａ方向と略直交する方向、あるいは傾斜した方向の力が付与される場合がある。この力はガイドブロック１１８ａ、１１８ｂの第１の傾斜面１３８に装着されたローラ１５６とガイドレール１１６ａ、１１６ｂの第３の傾斜面１４４に装着されたレール部材３６とによって支持される。
【００４３】
ガイドレール１１６ａ、１１６ｂの反り、ねじれ、曲がり等により、ガイドレール１１６ａ、１１６ｂの中央近傍の位置精度が低下し、ガイドブロック１１８ａ、１１８ｂとガイドレール１１６ａ、１１６ｂとの間に引張作用、圧縮作用等が働くと、レール部材３６の摩耗が増加したり、ローラ１５６に過負荷が付与されるが、ローラ１５６に付与された荷重がレール部材３６に加わると、レール部材３６は弾性支持部材３２の弾性により若干撓曲する。このため、レール部材３６の摩耗やローラ１５６にかかる荷重が軽減される。
【００４４】
ここで、ワークＷの形状や大きさ等に対応してテーブル１２０の幅を大きくする際には、テーブル１２０をガイドブロック１１８ａ、１１８ｂから取り外し、一方のガイドレール１１６ａを取付部材１０６ａ、１０６ｂに取り付けているねじ１２６を緩め、図８中、２点鎖線で示すように、ガイドレール１１６ａを取付部材１０６ａ、１０６ｂに沿って移動させる。このとき、ナット部材１１４はガイドレール１１６ａとともに溝部１１２の内部を移動する。ガイドレール１１６ａを所望の位置に移動させた後、再びねじ１２６を締結してガイドレール１１６ａを取付部材１０６ａ、１０６ｂに固定する。そして、このときのガイドブロック１１８ａと１１８ｂとの間隔に対応した幅のテーブル１２０をガイドブロック１１８ａ、１１８ｂに取り付ける。
【００４５】
このように幅の大きいテーブル１２０を取り付けたシリンダユニット１００を使用すると、ガイドブロック１１８ａ、１１８ｂの進行方向と略直交する方向のワークＷのモーメントをテーブル１２０によって好適に支持することができ、安定してワークＷを搬送することができる。しかも、ガイドレール１１６ａ、１１６ｂやガイドブロック１１８ａ、１１８ｂを大型のものに変更する必要がないため、コストを低廉化することができ、また、取付面１０４からテーブル１２０までの間隔が変更されないため、設計の自由度が大きくなる。
【００４６】
シリンダユニット１００の取り付け姿勢を変更し、図１３に示すように、シリンダユニット１００を垂直な壁面１０５に取り付けることにより、ガイドブロック１１８ａ、１１８ｂの側面に荷重が矢印Ｂ方向に付与される場合、ガイドブロック１１８ａ、１１８ｂの第１の傾斜面１３８、第２の傾斜面１３６の凹部１４６に保持部材１５０を嵌入し、ローラ１５６を第１の傾斜面１３８、第２の傾斜面１３６に装着する。また、ガイドレール１１６ａ、１１６ｂの第３の傾斜面１４４、第４の傾斜面１４２の溝部２４ｂに硬質支持部材２８ａ、２８ｂおよび弾性支持部材３２を装着し、溝部２４ａにレール部材３６を装着する。
【００４７】
ガイドブロック１１８ａ、１１８ｂにワークＷの荷重が矢印Ｂ方向にかかると、この荷重はガイドブロック１１８ａ、１１８ｂの第１の傾斜面１３８、第２の傾斜面１３６に装着されたローラ１５６と、ガイドレール１１６ａ、１１６ｂの第３の傾斜面１４４、第４の傾斜面１４２に設けられたレール部材３６とによって支持される。
【００４８】
このように、ワークＷの荷重の付与される方向が変更されても、ローラ１５６、硬質支持部材２８ａ、２８ｂ、弾性支持部材３２およびレール部材３６の装着位置を変更するだけでよい。また、ガイドブロック１１８ａ、１１８ｂの第１の平行面１３４、第１の傾斜面１３８、第２の傾斜面１３６の全てにローラ１５６を装着し、ガイドレール１１６ａ、１１６ｂの第２の平行面１４０、第３の傾斜面１４４、第４の傾斜面１４２の全てに、硬質支持部材２８ａ、２８ｂ、弾性支持部材３２およびレール部材３６を装着すると、ワークＷの荷重の方向、シリンダユニット１００の取り付け姿勢に拘わらず、ワークＷの荷重を好適に支持することができる。
【００４９】
【発明の効果】
本発明に係るガイド機構によれば、以下のような効果ならびに利点が得られる。
【００５０】
ガイドブロックがガイドレールの所定の部位に位置しているときには、ガイドブロックのローラはレール部材の硬質支持部材により支持されている位置に当接しているため、ガイドブロックはその変位方向と略直交する方向に変位することがなく、ガイドブロックは所定の位置に正確に位置決めされる。一方、ガイドブロックがガイドレールの前記所定の部位を除く他の部位に位置しているときには、反り、ねじれ、曲がり等によりガイドレールの位置精度が低下しても、レール部材が弾性支持部材の弾性によりガイドブロックの変位方向と略直交する方向に変位し、レール部材の摩耗やローラにかかる荷重が軽減され、ガイド機構が破損する懸念を払拭することが可能となる。
【００５１】
また、硬質支持部材と弾性支持部材とは互いに第１のテーパ部と第２のテーパ部とにより係合しているため、ローラがレール部材の硬質支持部材により支持されている位置と弾性支持部材により支持されている位置との間を転動するとき、レール部材は徐々に変位し、ガイドブロックが変位する際に振動が発生する懸念を払拭することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るガイド機構が使用された変位機構を示す斜視図である。
【図２】図１に示す変位機構のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図１に示す変位機構に使用されるガイド機構の硬質支持部材、弾性支持部材の一部拡大横断面図である。
【図４】図１に示す変位機構に使用される係止部材の一部拡大斜視図である。
【図５】図１に示す変位機構に使用されるガイド機構の一部拡大縦断面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係るガイド機構が使用されるロッドレスシリンダの斜視図である。
【図７】図６に示すロッドレスシリンダの取付部材の一部拡大側面図である。
【図８】図６に示すロッドレスシリンダの一部断面正面図である。
【図９】図６に示すロッドレスシリンダの一部拡大断面図である。
【図１０】図６に示すロッドレスシリンダに使用されるガイドブロックの一部拡大斜視図である。
【図１１】図６に示すロッドレスシリンダに使用される保持部材の斜視図である。
【図１２】図６に示すロッドレスシリンダに使用されるシリンダチューブの縦断面図である。
【図１３】図６に示すロッドレスシリンダの使用方法を説明する図であり、ワークの荷重が側面にかかった状態の一部拡大断面図である。
【符号の説明】
１０、１０８ａ、１０８ｂ…ガイド機構
１２…変位装置
１８、１１６ａ、１１６ｂ…ガイドレール
２０、１１８ａ、１１８ｂ…ガイドブロック
２８ａ、２８ｂ…硬質支持部材 ３０、３４…テーパ部
３２…弾性支持部材 ３６…レール部材
５０、１５６…ローラ １１０…ロッドレスシリンダ
１３４、１４０…平行面
１３６、１３８、１４２、１４４…傾斜面
【発明の属する技術分野】
本発明は、一方の部材に対して相対的に変位する他方の部材を案内するガイド機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ロッドレスシリンダ等のように、一方の部材に対して他方の部材が相対的に変位する機構には、一方の部材に対して他方の部材を案内するガイド機構が広範に使用されている。この従来技術にかかるガイド機構では、ロッドレスシリンダ等によって変位する変位部材にガイド機構を構成するガイドブロックが固着され、前記ガイドブロックは長尺に形成されたガイドレールに摺動自在に係合するように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来のガイド機構では、ガイドブロックがガイドレールの所定の部位において停止するように構成する場合、ガイドレールの所定の部位を高い位置精度で基台等に取り付けてガイドブロックの位置決め精度を向上させると、ガイドレールの反り、ねじれ、曲がり等により、ガイドレールの前記所定の部位を除く他の部位を摺動する際にガイドブロックとガイドレールとの間に引張作用、圧縮作用等が働き、ガイドレールが摩耗したり、ガイドブロックに設けられたローラに過負荷が加わり、ローラが破損してガイド機能が損なわれてしまうという問題がある。このような問題はガイドレールの長尺化にともなってガイドブロックのストロークが大きくなると、一層顕著となる。
【０００４】
本発明は前記の課題を解決すべくなされたものであって、ガイドレールに反り、ねじれ、曲がり等があってもガイドレール、ガイドブロックが破損する懸念のないガイド機構を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、長尺に形成されたガイドレールと、
前記ガイドレールに摺動自在に係合するガイドブロックと、
前記ガイドレールの摺動面の長手方向に沿って設けられ、前記ガイドブロックが摺動するレール部材と、
前記レール部材の所定の部位を前記ガイドブロックに対して支持する硬質材からなる硬質支持部材と、
前記レール部材の前記所定の部位を除く他の部位を前記ガイドブロックに対して支持する弾性体からなる弾性支持部材と、
を備えることを特徴とする。
【０００６】
本発明によれば、ガイドレールの前記所定の部位を除く他の部位の位置精度が低下している際、ガイドブロックがガイドレールのこの部位を摺動したときにガイドレールとガイドブロックとの間に働く引張作用、圧縮作用等によりレール部材が押圧されるが、レール部材が弾性支持部材の弾性により変位するため、ガイドブロック、ガイドレールに大きな力が加わることが阻止され、ガイドブロックおよびガイドレールが破損する懸念がない。
【０００７】
この場合、前記硬質支持部材が前記レール部材の両端部を前記ガイドブロックに対して支持し、一方、前記弾性支持部材が前記硬質支持部材の間に設けられ、前記レール部材の中央側を前記ガイドブロックに対して支持すると、ガイドブロックがレール部材の両端部に変位したときにガイドブロックの位置精度を向上させることができ、好ましい。
【０００８】
また、この場合、前記硬質支持部材が、前記弾性支持部材の側に向かって徐々に肉薄となる第１のテーパ部を有し、一方、前記弾性支持部材が、前記硬質支持部材の側に向かって徐々に肉薄となり、前記第１のテーパ部に係合する第２のテーパ部を有すると、前記ガイドブロックが前記レール部材を摺動する際、前記ガイドブロックは前記硬質支持部材と前記弾性支持部材との境界を滑らかに摺動することができ、好適である。
【０００９】
さらに、この場合、前記レール部材に当接して転動可能なローラが前記ガイドブロックに設けられると、前記ガイドブロックと前記レール部材とに生ずる摺動抵抗が小さくなり、ガイドブロックを円滑に摺動することができ、好ましい。
【００１０】
また、前記レール部材に当接して摺動可能な滑り部材を前記ガイドブロックに設けるようにしてもよい。
【００１１】
さらに、この場合、前記ガイド機構がロッドレスシリンダに設けられると、ガイドレールの中央近傍の位置精度が低下してもガイドレール、ガイドブロックが破損する懸念を払拭することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明に係るガイド機構について、好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１３】
本発明の第１の実施の形態に係るガイド機構１０が使用された変位装置１２を図１および図２に示す。この変位装置１２は、基台１４の取付面１６に固着された２つのガイド機構１０を備え、ガイド機構１０は長尺なガイドレール１８と、ガイドレール１８に摺動自在に係合するガイドブロック２０とを有する。ガイドブロック２０にはテーブル２２が固着される。基台１４にはストッパ２３が固着され、ストッパ２３にガイドブロック２０が当接することによりテーブル２２が停止、位置決めされる。
【００１４】
ガイドレール１８の上面には、図３、図４に示すように、その長手方向に沿って断面略台形状の溝部２４ａ、２４ｂが２段に重なるように形成される。溝部２４ｂの底部には断面略Ｔ字状の溝部２６が形成される。
【００１５】
各溝部２４ｂには、図５に示すように、両端側に鋼等の材料により断面略台形状に形成された一対の硬質支持部材２８ａ、２８ｂが挿入される。硬質支持部材２８にはガイドレール１８の中央側に向かって徐々に肉薄となる第１のテーパ部３０が形成される。溝部２４ｂに挿入された硬質支持部材２８ａと２８ｂとの間には、エラストマー等の樹脂材料やスポンジ等、弾性を有する部材により形成された弾性支持部材３２が挿入される。弾性支持部材３２には両端側に向かって徐々に肉薄になることで硬質支持部材２８ａ、２８ｂの第１のテーパ部３０に係合する第２のテーパ部３４が形成される。溝部２４ａには鋼等の材料により断面略台形状に形成されたレール部材３６が挿入され、このため、レール部材３６はその両端側が硬質支持部材２８ａ、２８ｂに支持され、中央側が弾性支持部材３２に支持される。従って、レール部材３６の両端側は変位することがないが、レール部材３６の中央側は弾性支持部材３２の弾性によって若干撓曲可能である。
【００１６】
溝部２４ａ、２４ｂの両端側には、図４、図５に示すように、係止部材４０が係合する。係止部材４０の中央には凹部４２が形成され、凹部４２を形成する底部には孔部４４が連通する。孔部４４にはねじ４６が挿通し、ねじ４６は溝部２６に挿入された略四角形状のナット部材４８に締結され、このため、係止部材４０は溝部２４ａ、２４ｂの両端側に係止される。従って、係止部材４０は硬質支持部材２８ａ、２８ｂ、レール部材３６の位置決めおよび抜け止めの作用をなす。
【００１７】
ガイドブロック２０にはレール部材３６に対して転動可能な複数のローラ５０が設けられ、このため、ガイドブロック２０はガイドレール１８に対して可及的に小さな抵抗で変位することができる。
【００１８】
第１の実施の形態に係るガイド機構１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【００１９】
テーブル２２にはワークＷが載置される。ガイドブロック２０が、図５中、実線で示すように、ストッパ２３に当接してテーブル２２がガイド機構１０の一方の端部に位置しているとき、ガイドブロック２０のローラ５０はレール部材３６の硬質支持部材２８ａまたは２８ｂにより支持されている位置に当接している。このため、ガイドブロック２０はその変位方向と略直交する方向に変位することがなく、テーブル２２は所定の位置に正確に位置決めされる。
【００２０】
テーブル２２が手動により、あるいは図示しない駆動源の駆動作用下に変位すると、ガイドブロック２０のローラ５０がレール部材３６を転動してガイドブロック２０がガイドレール１８に沿って変位する。このため、ガイドブロック２０のローラ５０が、図５中、２点鎖線で示すように、レール部材３６の弾性支持部材３２によって支持されている位置に当接する。
【００２１】
ここで、ガイドレール１８に反り、ねじれ、曲がり等があると、ガイドレール１８の中央近傍の位置精度が低下する。このため、ガイドブロック２０とガイドレール１８との間に引張作用、圧縮作用等が働く。この引張作用、圧縮作用等はレール部材３６を摩耗させたり、ローラ５０に過負荷を加えるように作用するが、ローラ５０にかかった荷重がレール部材３６に加わると、レール部材３６は弾性支持部材３２の弾性により若干撓曲する。このため、ローラ５０にかかる荷重が軽減され、レール部材３６の摩耗が減少する。
【００２２】
テーブル２２がさらに変位してガイド機構１０の他方の端部に到達すると、ローラ５０は再びレール部材３６の硬質支持部材２８ａまたは２８ｂにより支持されている位置に当接する。このため、ガイドブロック２０はその変位方向と略直交する方向に変位することがなく、テーブル２２は所定の位置に正確に位置決めされる。
【００２３】
また、テーブル２２が変位してローラ５０がレール部材３６の硬質支持部材２８ａまたは２８ｂにより支持されている位置から弾性支持部材３２により支持されている位置に変位する際、硬質支持部材２８ａ、２８ｂと弾性支持部材３２とが互いに第１のテーパ部３０と第２のテーパ部３４とにより係合しているため、ローラ５０がレール部材３６の硬質支持部材２８ａ、２８ｂにより支持されている位置と弾性支持部材３２により支持されている位置との間を転動するとき、レール部材３６は徐々に変位する。従って、ガイドブロック２０が変位する際、段差による振動が発生することはない。
【００２４】
なお、第１の実施の形態では、ガイドブロック２０にローラ５０が装着されているが、ローラ５０に代えて、レール部材３６に当接して摺動可能な滑り部材をガイドブロック２０に装着するようにしてもよい。
【００２５】
次に、第２の実施の形態に係るガイド機構について、図６を参照して説明する。なお、第１の実施の形態と同一の構成要素には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００２６】
図６において、参照符号１００は、本発明の第２の実施の形態に係るガイド機構１０８ａ、１０８ｂが使用されるシリンダユニットを示す。シリンダユニット１００は、基本的には、このシリンダユニット１００が装着される基台１０２の取付面１０４に固着される板状の取付部材１０６ａ、１０６ｂと、それぞれの取付部材１０６ａと１０６ｂとの間に橋架されたガイド機構１０８ａ、１０８ｂと、取付部材１０６ａ、１０６ｂに設けられ、ガイド機構１０８ａ、１０８ｂと平行なロッドレスシリンダ１１０とを備える。
【００２７】
取付部材１０６ａ、１０６ｂにはその長手方向に沿って断面略Ｔ字状の複数の溝部１１２が形成され、溝部１１２の内部には、図７に示すように、ナット部材１１４が変位自在に挿入される。
【００２８】
ガイド機構１０８ａ、１０８ｂは、取付部材１０６ａと１０６ｂとの間に橋架されるガイドレール１１６ａ、１１６ｂと、ガイドレール１１６ａ、１１６ｂに摺動自在に係合するガイドブロック１１８ａ、１１８ｂとを有し、ガイドブロック１１８ａと１１８ｂとの間には板状のテーブル１２０が橋架される。ガイドレール１１６ａ、１１６ｂの端部には切欠部１２２が形成され、切欠部１２２には取付部材１０６ａ、１０６ｂが係合し、ガイドレール１１６ａ、１１６ｂは取付部材１０６ａ、１０６ｂの延在方向と略直交する方向に取り付けられる。ガイドレール１１６ａ、１１６ｂにはその長手方向に沿った縁部に薄肉部１２４が形成され、薄肉部１２４には複数のねじ１２６が挿通し、ねじ１２６はナット部材１１４に締結される。このため、ガイドレール１１６ａ、１１６ｂは取付部材１０６ａ、１０６ｂに固定される。また、ねじ１２６を緩めると、ガイドレール１１６ａ、１１６ｂは取付部材１０６ａ、１０６ｂの溝部に沿って移動可能である。ガイドレール１１６ａ、１１６ｂには磁気センサ等の位置検出センサ（図示せず）を取着可能な溝部１２８ａ、１２８ｂと、ストッパ１３０が装着される溝部１３２が形成される（図８参照）。
【００２９】
ガイドブロック１１８ａ、１１８ｂには、図９に示すように、このシリンダユニット１００が取り付けられる基台１０２の取付面１０４と平行な第１の平行面１３４と、第１の平行面１３４に対して鋭角状となるように略４５°傾斜した第１の傾斜面１３８とが形成され、また、第１の平行面１３４と第１の傾斜面１３８との間には、第１の平行面１３４に対して略４５°傾斜し、第１の傾斜面１３８に対して略９０°傾斜した第２の傾斜面１３６が形成される。第１の平行面１３４、第１の傾斜面１３８および第２の傾斜面１３６はガイドレール２６ａ、２６ｂに形成された第２の平行面４６、第３の傾斜面１４４、第４の傾斜面１４２にそれぞれ対向する。
【００３０】
第１の平行面１３４、第１の傾斜面１３８および第２の傾斜面１３６にはそれぞれ凹部１４６が画成され、凹部１４６には、図１０、図１１に示すように、段部１４８が形成された保持部材１５０が嵌合可能であり、保持部材１５０はねじ１５２によってガイドブロック１１８ａ、１１８ｂに締結される。図９では、第１の平行面１３４と第１の傾斜面１３８の凹部１４６に保持部材１５０が嵌合している状態を示している。保持部材１５０には凹部１５４が形成され、凹部１５４にはローラ１５６が挿入される。ローラ１５６は軸部材１５８によって保持部材１５０に回転自在に軸支される。この場合、ローラ１５６に代えて、レール部材３６に当接して摺動可能な滑り部材を保持部材１５０に設けるようにしてもよい。
【００３１】
一方、前記ガイドレール１１６ａ、１１６ｂの第２の平行面１４０、第３の傾斜面１４４、第４の傾斜面１４２のうち、ローラ１５６が装着された面に対向する面（図９中、第２の平行面１４０、第３の傾斜面１４４参照）には、第１の実施の形態のガイド機構１０と同様に、その長手方向に沿って断面略台形状の溝部２４ａ、２４ｂが２段にわたって形成され、溝部２４ｂの底部には断面略Ｔ字状の溝部２６が形成される。溝部２４ｂには一対の硬質支持部材２８ａ、２８ｂが挿入され、また、硬質支持部材２８ａと２８ｂとの間には弾性支持部材３２が挿入される（図５参照）。溝部２４ａにはレール部材３６が挿入され、このため、レール部材３６はその両端側が硬質支持部材２８ａ、２８ｂに支持され、中央側が弾性支持部材３２に支持される。ローラ１５６はレール部材３６に転動自在に当接する。この場合、レール部材３６を前記第２の平行面１４０、第３の傾斜面１４４、第４の傾斜面１４２の全てに設けてもよい。
【００３２】
ガイドブロック１１８ａ、１１８ｂにはその変位方向に沿って溝部１６４が画成され、溝部１６４には位置検出用の磁石１６６が挿入される（図９参照）。
【００３３】
取付部材１０６ａと１０６ｂとの間に、且つガイドレール１１６ａ、１１６ｂと平行に設けられたロッドレスシリンダ１１０の側面には、図８に示すように、溝部１６８ａ、１６８ｂが形成され、溝部１６８ａ、１６８ｂには係止部材１７０ａ、１７０ｂが係合し、係止部材１７０ａ、１７０ｂは取付部材１０６ａ、１０６ｂにねじ止めされてロッドレスシリンダ１１０が取付部材１０６ａ、１０６ｂに固着される。ロッドレスシリンダ１１０の端部にはエンドブロック１７２ａ、１７２ｂが固着され、エンドブロック１７２ａ、１７２ｂには圧力流体出入ポート１７４ａ、１７４ｂが形成される。圧力流体出入ポート１７４ａ、１７４ｂは図示しない流体圧供給源に電磁弁等を介して接続される。
【００３４】
ロッドレスシリンダ１１０の内部には、図１２に示すようにピストン１８０が摺動自在に挿入される。ピストン１８０の両端部には受圧面１８２ａ、１８２ｂが形成され、受圧面１８２ａ、１８２ｂにはピストン１８０の軸線方向に沿って孔部１８４ａ、１８４ｂが形成される。孔部１８４ａ、１８４ｂにはエンドブロック１７２ａ、１７２ｂに設けられ、圧力流体出入ポート１７４ａ、１７４ｂに連通する筒状部材１８６ａ、１８６ｂが挿入自在である。孔部１８４ａ、１８４ｂを構成する壁部にはクッションシール１８８ａ、１８８ｂが設けられる。ピストン１８０の上部にはベルトセパレータ１９０ａ、１９０ｂがピストンヨーク１９２に固着され、ベルトセパレータ１９０ａ、１９０ｂはロッドレスシリンダ１１０の上部に設けられた第１のシール部材１９２と第２のシール部材１９４とを互いに離間させる作用を営む。ピストンヨーク１９２の上方には支持部材１９６を介してローラ１９８が回転自在に軸支される。
【００３５】
ロッドレスシリンダ１１０の上部には変位部材２００が設けられ、変位部材２００の下部には凹部２０２が形成される。凹部２０２を構成する壁部には支持部材１９６が嵌合し、このため、変位部材２００はピストン１８０と一体的に変位する。支持部材１９６は変位部材２００の変位を許容するフローティング機構として機能する。変位部材２００の下部にはスクレーパ２０４ａ、２０４ｂが設けられる。変位部材２００は、図８に示すように、継手２０６によって一方のガイドブロック１１８ｂに接続される。
【００３６】
なお、ロッドレスシリンダ１１０には変位部材２００の変位を許容するためのフローティング機構を必ずしも設けなくてもよい。
【００３７】
第２の実施の形態に係るガイド機構１０８ａ、１０８ｂが使用されるシリンダユニット１００は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【００３８】
先ず、図８、図９に示すように、シリンダユニット１００を基台１０２に略水平に取り付けることにより、シリンダユニット１００のテーブル１２０にワークＷの荷重が矢印Ａ方向にかかる場合、ガイドブロック１１８ａ、１１８ｂの第１の平行面１３４、第１の傾斜面１３８の凹部１４６に保持部材１５０を嵌入し、ねじ１５２によって保持部材１５０を第１の平行面１３４、第１の傾斜面１３８に装着する。このため、ローラ１５６が第１の平行面１３４、第１の傾斜面１３８に装着される。また、ガイドレール１１６ａ、１１６ｂの第２の平行面１４０、第３の傾斜面１４４の溝部２４ｂに硬質支持部材２８ａ、２８ｂおよび弾性支持部材３２を装着し、溝部２４ａにレール部材３６を装着する。
【００３９】
このようにして組み立てられたシリンダユニット１００の一方の圧力流体出入ポート１７４ａに図示しない圧力流体供給源から圧縮空気等の圧力流体を供給すると、圧力流体は筒状部材１８６ａの通路を経て受圧面１８２ａを押圧する。このため、ピストン１８０は、図１２において、矢印Ｃ方向に変位する。このとき、ピストン１８０は支持部材１９６が変位部材２００の凹部２０２を構成する壁部に嵌合しているために、変位部材２００が矢印Ｃ方向に変位する。
【００４０】
この変位作用は継手２０６を介して一方のガイドブロック１１８ｂに伝達され、また、ガイドブロック１１８ｂからテーブル１２０および他方のガイドブロック１１８ａに伝達される。このため、ガイドブロック１１８ａ、１１８ｂおよびテーブル１２０がロッドレスシリンダ１１０の長手方向に沿って変位し、ワークＷを搬送する。
【００４１】
同様にして、他方の圧力流体出入ポート１７４ｂ（図８参照）に圧力流体を供給すると、ピストン１８０は、図１２において、矢印Ｃ' 方向に変位し、ワークＷが矢印Ｃ' 方向に搬送される。
【００４２】
このとき、テーブル１２０にワークＷの荷重が矢印Ａ方向にかかる。この荷重はガイドブロック１１８ａ、１１８ｂの第１の平行面１３４に装着されたローラ１５６と、ガイドレール１１６ａ、１１６ｂの第２の平行面１４０に設けられたレール部材３６とによって支持される。また、ガイドブロック１１８ａ、１１８ｂにはワークＷの偏荷重により矢印Ａ方向と略直交する方向、あるいは傾斜した方向の力が付与される場合がある。この力はガイドブロック１１８ａ、１１８ｂの第１の傾斜面１３８に装着されたローラ１５６とガイドレール１１６ａ、１１６ｂの第３の傾斜面１４４に装着されたレール部材３６とによって支持される。
【００４３】
ガイドレール１１６ａ、１１６ｂの反り、ねじれ、曲がり等により、ガイドレール１１６ａ、１１６ｂの中央近傍の位置精度が低下し、ガイドブロック１１８ａ、１１８ｂとガイドレール１１６ａ、１１６ｂとの間に引張作用、圧縮作用等が働くと、レール部材３６の摩耗が増加したり、ローラ１５６に過負荷が付与されるが、ローラ１５６に付与された荷重がレール部材３６に加わると、レール部材３６は弾性支持部材３２の弾性により若干撓曲する。このため、レール部材３６の摩耗やローラ１５６にかかる荷重が軽減される。
【００４４】
ここで、ワークＷの形状や大きさ等に対応してテーブル１２０の幅を大きくする際には、テーブル１２０をガイドブロック１１８ａ、１１８ｂから取り外し、一方のガイドレール１１６ａを取付部材１０６ａ、１０６ｂに取り付けているねじ１２６を緩め、図８中、２点鎖線で示すように、ガイドレール１１６ａを取付部材１０６ａ、１０６ｂに沿って移動させる。このとき、ナット部材１１４はガイドレール１１６ａとともに溝部１１２の内部を移動する。ガイドレール１１６ａを所望の位置に移動させた後、再びねじ１２６を締結してガイドレール１１６ａを取付部材１０６ａ、１０６ｂに固定する。そして、このときのガイドブロック１１８ａと１１８ｂとの間隔に対応した幅のテーブル１２０をガイドブロック１１８ａ、１１８ｂに取り付ける。
【００４５】
このように幅の大きいテーブル１２０を取り付けたシリンダユニット１００を使用すると、ガイドブロック１１８ａ、１１８ｂの進行方向と略直交する方向のワークＷのモーメントをテーブル１２０によって好適に支持することができ、安定してワークＷを搬送することができる。しかも、ガイドレール１１６ａ、１１６ｂやガイドブロック１１８ａ、１１８ｂを大型のものに変更する必要がないため、コストを低廉化することができ、また、取付面１０４からテーブル１２０までの間隔が変更されないため、設計の自由度が大きくなる。
【００４６】
シリンダユニット１００の取り付け姿勢を変更し、図１３に示すように、シリンダユニット１００を垂直な壁面１０５に取り付けることにより、ガイドブロック１１８ａ、１１８ｂの側面に荷重が矢印Ｂ方向に付与される場合、ガイドブロック１１８ａ、１１８ｂの第１の傾斜面１３８、第２の傾斜面１３６の凹部１４６に保持部材１５０を嵌入し、ローラ１５６を第１の傾斜面１３８、第２の傾斜面１３６に装着する。また、ガイドレール１１６ａ、１１６ｂの第３の傾斜面１４４、第４の傾斜面１４２の溝部２４ｂに硬質支持部材２８ａ、２８ｂおよび弾性支持部材３２を装着し、溝部２４ａにレール部材３６を装着する。
【００４７】
ガイドブロック１１８ａ、１１８ｂにワークＷの荷重が矢印Ｂ方向にかかると、この荷重はガイドブロック１１８ａ、１１８ｂの第１の傾斜面１３８、第２の傾斜面１３６に装着されたローラ１５６と、ガイドレール１１６ａ、１１６ｂの第３の傾斜面１４４、第４の傾斜面１４２に設けられたレール部材３６とによって支持される。
【００４８】
このように、ワークＷの荷重の付与される方向が変更されても、ローラ１５６、硬質支持部材２８ａ、２８ｂ、弾性支持部材３２およびレール部材３６の装着位置を変更するだけでよい。また、ガイドブロック１１８ａ、１１８ｂの第１の平行面１３４、第１の傾斜面１３８、第２の傾斜面１３６の全てにローラ１５６を装着し、ガイドレール１１６ａ、１１６ｂの第２の平行面１４０、第３の傾斜面１４４、第４の傾斜面１４２の全てに、硬質支持部材２８ａ、２８ｂ、弾性支持部材３２およびレール部材３６を装着すると、ワークＷの荷重の方向、シリンダユニット１００の取り付け姿勢に拘わらず、ワークＷの荷重を好適に支持することができる。
【００４９】
【発明の効果】
本発明に係るガイド機構によれば、以下のような効果ならびに利点が得られる。
【００５０】
ガイドブロックがガイドレールの所定の部位に位置しているときには、ガイドブロックのローラはレール部材の硬質支持部材により支持されている位置に当接しているため、ガイドブロックはその変位方向と略直交する方向に変位することがなく、ガイドブロックは所定の位置に正確に位置決めされる。一方、ガイドブロックがガイドレールの前記所定の部位を除く他の部位に位置しているときには、反り、ねじれ、曲がり等によりガイドレールの位置精度が低下しても、レール部材が弾性支持部材の弾性によりガイドブロックの変位方向と略直交する方向に変位し、レール部材の摩耗やローラにかかる荷重が軽減され、ガイド機構が破損する懸念を払拭することが可能となる。
【００５１】
また、硬質支持部材と弾性支持部材とは互いに第１のテーパ部と第２のテーパ部とにより係合しているため、ローラがレール部材の硬質支持部材により支持されている位置と弾性支持部材により支持されている位置との間を転動するとき、レール部材は徐々に変位し、ガイドブロックが変位する際に振動が発生する懸念を払拭することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るガイド機構が使用された変位機構を示す斜視図である。
【図２】図１に示す変位機構のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図１に示す変位機構に使用されるガイド機構の硬質支持部材、弾性支持部材の一部拡大横断面図である。
【図４】図１に示す変位機構に使用される係止部材の一部拡大斜視図である。
【図５】図１に示す変位機構に使用されるガイド機構の一部拡大縦断面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係るガイド機構が使用されるロッドレスシリンダの斜視図である。
【図７】図６に示すロッドレスシリンダの取付部材の一部拡大側面図である。
【図８】図６に示すロッドレスシリンダの一部断面正面図である。
【図９】図６に示すロッドレスシリンダの一部拡大断面図である。
【図１０】図６に示すロッドレスシリンダに使用されるガイドブロックの一部拡大斜視図である。
【図１１】図６に示すロッドレスシリンダに使用される保持部材の斜視図である。
【図１２】図６に示すロッドレスシリンダに使用されるシリンダチューブの縦断面図である。
【図１３】図６に示すロッドレスシリンダの使用方法を説明する図であり、ワークの荷重が側面にかかった状態の一部拡大断面図である。
【符号の説明】
１０、１０８ａ、１０８ｂ…ガイド機構
１２…変位装置
１８、１１６ａ、１１６ｂ…ガイドレール
２０、１１８ａ、１１８ｂ…ガイドブロック
２８ａ、２８ｂ…硬質支持部材 ３０、３４…テーパ部
３２…弾性支持部材 ３６…レール部材
５０、１５６…ローラ １１０…ロッドレスシリンダ
１３４、１４０…平行面
１３６、１３８、１４２、１４４…傾斜面
Claims (6)
- 長尺に形成されたガイドレールと、
前記ガイドレールに摺動自在に係合するガイドブロックと、
前記ガイドレールの摺動面の長手方向に沿って設けられ、前記ガイドブロックが摺動するレール部材と、
前記レール部材の所定の部位を前記ガイドブロックに対して支持する硬質材からなる硬質支持部材と、
前記レール部材の前記所定の部位を除く他の部位を前記ガイドブロックに対して支持する弾性体からなる弾性支持部材と、
を備えることを特徴とするガイド機構。 - 請求項１記載のガイド機構において、
前記硬質支持部材は前記レール部材の両端部を前記ガイドブロックに対して支持し、一方、前記弾性支持部材は前記硬質支持部材の間に設けられ、前記レール部材の中央側を前記ガイドブロックに対して支持することを特徴とするガイド機構。 - 請求項１または２記載のガイド機構において、
前記硬質支持部材は、前記弾性支持部材の側に向かって徐々に肉薄となる第１のテーパ部を有し、一方、前記弾性支持部材は、前記硬質支持部材の側に向かって徐々に肉薄となり、前記第１のテーパ部に係合する第２のテーパ部を有することを特徴とするガイド機構。 - 請求項１乃至３のいずれか１項に記載のガイド機構において、
前記ガイドブロックには前記レール部材に当接して転動可能なローラが設けられることを特徴とするガイド機構。 - 請求項１乃至３のいずれか１項に記載のガイド機構において、
前記ガイドブロックには前記レール部材に当接して摺動可能な滑り部材が設けられることを特徴とするガイド機構。 - 請求項１乃至５のいずれか１項に記載のガイド機構において、
前記ガイド機構はロッドレスシリンダに設けられることを特徴とするガイド機構。
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