JP4441505B2 - リニアガイドウェイ保持装置 - Google Patents

Description

本発明は、リニアガイドウェイのスライダーに使用する保持装置に関し、特に保持装置の端部に対して予応力を施し、同一材料または断面積において、保持器がより高い剛性を生じさせ、伝動体の脱落を避けることができる保持装置に関する。

リニア伝動部材の製品は、現在産業上に応用される範囲が段々広くなりつつ、また各リニア伝動部材も既に生活、加工工場または高い科学技術の設備に深く入りつつ、例えば、リニアガイドウェイ、ボールスクリューなどがある。特に、一般の大型精密機具において、さらに異なる大きさのボールスクリューまたはリニアガイドウェイシステムがそれぞれ取付けられる。このように、リニア伝動部材技術は、非常に速く発展しているが、消費使用者にとって技術的な向上は、なおも必要とされているので、多く開発上の問題が生じてきており、特に多くのより安定的、かつ安静的に必要とする高精密製造産業機具の領域においては研究開発を改進する声が取り上げられている。そのために、今までのリニア伝動部材のいくつかの技術的盲点は業界の研究開発によりその改善が待ち受けられている。

従来のリニアガイドウェイ保持装置の固定方式は、凹槽を合せる方式が採用されており、例えば図１に示すアメリカ（US5,544,954）の特許出願は、即ち保持装置３２の合せ部材（例えば、エンドカバー２１）上に合せ凹槽２２を堀り、保持装置３２は設計された位置上に伝動体２５を保持する効果を実現できる目的とする。

しかし、前記保持装置の固定方式は、下記の欠点がある。
１、製造技術によれば、凹槽２２を合せるには誤差が存在しているので、保持装置３２の 位置は、設計位置との違いが必ず生じてくるため、保持効果としては好ましくない。
２、伝動体２５が運動する際に、保持装置３２が押圧される問題が生じてくる上で、保持 装置３２の剛性が不足であれば、伝動体２５が脱落する問題がある。また伝統的な保持 装置３２の固定方式を使用すれば、剛性を増加する二つの方式は、断面積の増加または 材料の変更を含むことができる。しかし、断面積の増加はその設計空間が制限され、ま た保持装置３２の成形困難度も次第に増えてくることになり、さらに、材料の変更は成 形の困難性を増すばかりでなく材料のコストも高くなることを考える。
３、従って、保持装置３２の剛性を高くすることは、合せ部材（例えばエンドカバー２１ ）に取付ける困難性を増加するばかりでなく、伝動体２５の取付けも困難になる。

その他の従来のリニアガイドウェイ保持装置の固定方式は、図２に示すように、主に、スライダー１、荷重側伝動道１１、方向回動部伝動道１２、非荷重側伝動道１３、伝動体保持装置２、伝動体３、エンドカバー４、エンドカバー上の凹槽４１およびカバープレート５を含む。

リニアガイドウェイは、一般の運転状態において（図３に示すように）、保持装置の直線部２１は、伝動体３が回転時のＹ軸方向の力のみを受けＸ軸方向の力を受けていないため、保持装置２にはＹ軸方向の変形が生じてくる。そして、保持装置２とエンドカバー上の凹槽４１との取付けを便利にするため、間隙を有する設計に合せることになるので、保持装置２の変形が酷くなり伝動体３の脱落までに至る。
米国特許番号第５，５４４，９５４号

しかし、前記保持器の現有の技術的な方法は、
１、保持装置は、形状に合せる方式を採用する。
２、保持装置自体の弾性により、伝動体を取付位置（ボールグルーブ）に押し込む。
３、保持装置自体の剛性により、伝動体をボールグルーブ内に維持する。

さらに、前記保持装置における現有技術的な欠点は、
１、形状を合わせるのに、公差でコントロールする必要があるので、定位の的確さは、不 十分である。
２、保持装置の材料選びは、その要求が高く、弾性が良くなければ取付けることは難くな る。
３、保持装置の材料選びは、その要求が高く、剛性が良くなければ伝動体の脱落になりや すくなる。

前記に係る各従来の議題を有効に解決するため、本発明者は、今まで、リニア伝動部材の分野において積重ねた多くの技術的研究開発および経験を生かして、伝動体３を脱落しないように、まず、保持装置の直線部２１の変形を少なくするために、保持装置２に予応力６を生じさせ、ガイドウェイ保持器の剛性を向上させなければならない。

上述の如く構成される本願の新規的な構造設計は、下記の特点を有する。
１、部材間の固定方式。
互いの合せ具の非永久固定方式は、締付け方式、引掛け方式を含み、本発明は締付け、引掛けの両固定方式を結合する設計により、製造上の誤差を克服すると同時に、位置決め的確性を増加させる。
２、材料の剛性を増加する。
剛性の増加により、保持器は同じ荷重を受けても変形量を少なくすることができる。従って、本発明が保持装置の端部に応用して予応力を施すことにより生じた高い張力は、同じ材料または断面積においてより高い剛性を生じることができる。

これにより、本願の新規的な構造設計では、以下の利点を達成できる。
１、締付け、または引掛け方式を用いた締付部材は、部材間の定位がより的確にできる。
２、締付装置は、調整可能で、伝動体を取付ける際に、締付部材を緩めて、取付けやすく なる。
３、保持装置は、締付部材により締付けられ、保持器は、受力による変形が少なくなり伝 動体が脱落し難くなる。

本発明のリニアガイドウェイ保持装置は、主に保持装置の端部に対して予応力を施して生じた高い張力により、同一の材料または断面積において保持装置が伝動体を脱落しないようより高い剛性を生じさせる目的とする。

本発明は、スライダーとの間に伝動体を収容可能な、該スライダーの伝動道の形状に対応した空間を形成するようにエンドカバー上に配設される。基本的に、保持装置のロッド体の端部には、前記エンドカバーの合せ凹槽に対応するリング状構造が設けられ、かつ当該合せ凹槽に締付孔を開設すれば、締付部材をリング状構造に挿入してエンドカバーの締付孔に締付けることができ、締付部材により保持装置が引張られ径方向の予応力を生じることができる。

したがって、本発明は、保持装置にはより高い剛性が生じ、伝動体の脱落を避けることができる。

本発明のその他は、保持装置の部材の組合せにあり、取付が簡単で、コストの低い締付部材を運用して製造上の誤差を克服し、かつ定位の精確性を増加させることを目的とする。

まず、締付部材のロッド体に貫通孔を設け、さらに保持装置の端部を締付部材の貫通孔に締付けることで、締付部材を時計方向に回転させることによって、保持装置が引張られ保持装置の直線部に径方向の予応力の効果を生じることができる。

したがって、本発明は、保持装置の部材の組合せ上に、取付けやすく、低いコストで製造上による誤差を克服でき、かつ定位の的確性を増加させることができる。

本発明が達成しようとする前記の目的、採用される技術、手段またはその他の効果に関しては、いくつかの好まれる実施例が挙げられ、図４乃至図９のより好ましい実施例を合せて説明した後、本発明の目的、特徴及びその他の優点は、より具体的に理解できると確信する。

本発明のより好ましい実施例を詳しく説明するためには、より好ましい実施例の諸要素、動作の変化など下記のように説明すると共に、図４における本発明の保持装置の立体斜視図を前もって説明を行う。

図に示すように、本発明の保持器２は、同径のロッド体を備え、そのロッド体の端部にリング状構造２３を設け、締付部材７をリング状構造２３に貫通して締付孔に締付けることができる。締付部材７により保持装置２を引張ることによって、保持装置の直線部２０には径方向の予応力効果を生じさせることができる。

次に、図５、図６を合せて参照するように、それぞれ本発明の保持装置とエンドカバーとの組合せ前の斜視図および本発明の保持装置とエンドカバーとの組合せ後の斜視図である。

本発明は、ガイドウェイとスライダーとを含み、スライダー部分は、伝動体、エンドカバー、カバープレート及び保持装置を含むリニアガイドウェイであって、前記保持装置は、スライダーとの間に伝動体を収容可能な、該スライダーの伝動道の形状に対応した空間を形成し、かつ所定の弾性を有しており、少なくともその一端が締付装置に固定可能で、かつ締付装置をエンドカバーに固定でき、締付装置とエンドカバーとの相対的な位置変更により、保持器を引張ることができることを特徴とする。

前記の目的を達成するためには、下記のような実施方式がある。

前記保持装置２は、同径のロッド体を備え、ロッド体の端部は、前記エンドカバー４に対応する合せ凹槽のリング状構造２３が設けられ、さらに、この合せ凹槽の表面に締付孔４２を開設して締付部材７をリング状構造２３に挿入してエンドカバーの締付孔４２中に締付けるために供される。締付部材７により保持器の直線部２０を引張ることができ、保持装置の直線部２０が径方向の予応力６の効果を生じさせ、本発明のボール脱落しないように保持する基本的機能を達成でき、そして、前記保持装置の引張りによる予応力は、引張応力である。

そのため、本発明は、細長い（可撓性を有する）保持装置の使用に利用することができる。その規格の保持装置の細長比が大きくなりすぎ、変形することによりボールが脱落しやすくなるものであれば、このような方式を用いることによってボールの脱落状態の発生が避けられる。

他にも、図７に示す本発明の他の実施例の立体斜視図を参照するように、図示の複数の締付部材７は、その本体が挿入孔７１を設け、その内への保持装置２のロッド体端部の挿入に用いられ、締付部材７により保持装置２を引張ることができるため、保持器の直線部２０に径方向の予応力６の効果を生じさせ、本発明のボールを保持して脱落しない基本的機能が達成できる。その内、前記保持装置の引張りによる予応力は、引張応力である。

前記の目的を達成するために、下記のような実施形態がある。

図８、図９を合せて参照するように、それぞれ本発明の他の実施例の組合せ前の斜視図及び本発明の他の実施例の組合せ後の斜視図である。

本発明は、締付部材７のロッド体に貫通孔７１を開設し、さらに保持装置２の端部を締付部材の貫通孔７１に締付けることによって、保持装置２が締付部材の貫通孔７１に明確に挿入された後、締付部材７を時計方向へ回転させ、保持装置２を引張って保持装置の直線部２０が径方向の予応力６の効果を生じ得る。

本発明のリニア伝動部材は、産業上の利用可能性を有することは、言うまでもなく、本発明の実施例に掲げたその技術特徴は、出願前の諸刊行物に開示されず、また公開使用されたこともなく、前記所述した効果増進の事実を有しているので、本発明は、新規性及び進歩性の何れも特許としての要件に合致しており、法により出願して審査を通じて逸早く許可されることを期するものであります。

米国特許第５，５４４，９５４号のエンドキャップのボール保持器取付け構造を示す断面図。 従来の保持器取付け構造を示す断面図。 従来の保持器が伝動体の荷重を受けた状態を示す断面図。 本発明の保持器の立体斜視図。 本発明の保持器とエンドカバーとの組合せ前の状態を示す斜視図。 本発明の保持器とエンドカバーとの組合せ後の状態を示す斜視図。 本発明の他の実施例の立体斜視図。 本発明の他の実施例の組合せ前の状態を示す斜視図。 本発明の他の実施例の組合せ後の状態を示す斜視図。

符号の説明

＜従来技術＞ 図１
２１ エンドカバー ２２ エンドカバー上凹槽
２５ 伝動体 ３２ 保持装置
＜従来技術＞ 図２〜３
１ スライダー １１ 荷重側伝動道
１２ 方向回動部伝動道 １３ 非荷重側伝動道
２ 保持装置 ２１ 保持装置の直線部
３ 伝動体 ４ エンドカバー
４１ エンドカバーの上凹槽 ５ カバープレート
＜本発明＞
２ 保持装置 ２０ 保持装置の直線部
２３ リング状構造 ７ 締付部材
７１ 締付部材貫通孔 ４３ 締付孔

Claims (4)

1. スライダー、伝動体、エンドカバー、カバープレート、締付部材、及び保持装置を含むリニアガイドウェイであって、
   前記保持装置は、前記スライダーとの間に伝動体を収容可能な、該スライダーの伝動道の形状に対応した空間を形成し、少なくともその一端が前記締付部材によって前記エンドカバーに固定され、
   前記締付部材は、前記エンドカバーに締付け固定可能であり、前記締付部材と前記エンドカバーとの間の相対位置を変えることにより、前記保持装置が長手方向に引張られることを特徴とするリニアガイドウェイ。
2. 前記保持装置の引張りにより生じた予応力は、引張応力であることを特徴とする請求項１記載のリニアガイドウェイ。
3. 前記締付装置は、螺旋式を利用してエンドカバーとの相対位置を変更させることを特徴とする請求項１記載のリニアガイドウェイ。
4. 前記保持装置の材質は、可撓性のある金属材料または高分子材料であることを特徴とする請求項１または請求項２記載のリニアガイドウェイ。

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