JP4562140B2

JP4562140B2 - 繋ぎ用軌道レールを備えた直動案内ユニット

Info

Publication number: JP4562140B2
Application number: JP2006025703A
Authority: JP
Inventors: 玲菊地; 敏行長谷部; 義郎広瀬; 将文服部
Original assignee: Nippon Thompson Co Ltd; Howa Machinery Ltd
Current assignee: Nippon Thompson Co Ltd; Howa Machinery Ltd
Priority date: 2006-02-02
Filing date: 2006-02-02
Publication date: 2010-10-13
Anticipated expiration: 2026-02-02
Also published as: JP2007205479A

Description

この発明は，例えば，長尺な軌道レール及び該軌道レール上を転動体を介して相対移動するスライダから構成された繋ぎ用軌道レールを備えた直動案内ユニットに関する。

近年，直動案内ユニットは，搬送機械等の各種機械装置の摺動部への適用が拡大しているのが現状である。また，機械装置は，益々自動化される状況にあって，例えば，パレットチェンジャ等の一方の可動ベースが他方の固定ベースに連結され，可動ベースに取り付けられた軌道レールと固定ベースに取り付けられた軌道レールとが連接して摺動案内する繋ぎ仕様の直動案内ユニットが増加している。また，軌道レールを長尺に構成するため，複数の軌道レールを相手部材上で連接する場合がある。このような，複数の軌道レールを連接する場合に，軌道レールの端部を当接して連繋即ち繋いで使用する場合に，突き合わせする軌道レールの端部は，一般に互いに芯ずれがあったとしても，連接する軌道レールの芯ずれを軌道レールの端部の繋ぎ部で許容するため，軌道レールの端部に面取り部を施しているのが知られている。

軌道レールについて，例えば，図３の（Ｂ），図９及び図１０に示すように，２本の軌道レール２Ａを突き合わせ即ち当接して連接する場合に，通常，突き合わせする軌道レール２Ａの端部３０を緩やかな角度の面取り部２６に形成している。例えば，パレットチェンジャ等の機械装置に適用されている移動側の軌道レール２Ａと固定側の軌道レール２Ａとを，それらの端部３０の端面１０を当接させて互いに連繋したり，或いは軌道レール２Ａを用途に合わせて所定の長さに継ぎ足し形成し，スライダが軌道レール２Ａの繋ぎ部で滑らかに乗り移ってスムーズに摺動できるように構成されているのが現状である。

従来，複数の軌道レールを連接した転がり案内装置が知られている。該転がり案内装置は，複数本の軌道レール体を直列に配設して軌道レールを構成したものであり，両軌道レール体の継ぎ部でのローラの落ち込みによる応力の集中を防止するため，互いに連なる軌道レール体同士の継ぎ面を，ローラ転走面を転走するローラの回転軸に対して交差するように形成し，ローラがスムーズに軌道レール体から軌道レール体へ移動できるように構成したものである（例えば，特許文献１参照）。
特開２００２−５１６２号公報

しかしながら，近年，機械装置が益々自動化される状況にあって，例えば，パレットチェンジャ等の一方の可動ベースが他方の固定ベースに連結され，可動ベースに取り付けられた軌道レールと固定ベースに取り付けられた軌道レールとが接続即ち連接する場合が増加しており，その場合に，可動ベースと固定ベースとの互いの連結が微妙に位置ずれし，可動ベースと固定ベースにそれぞれ固着されたそれぞれの軌道レールも同様に微妙に位置ずれ即ち芯ずれすることから，スライダが軌道レールから軌道レールへ滑らかに乗り移りができない現象がある。そこで，軌道レールをつき合わせて互いに連繋する場合に，軌道レールの端面の位置を微調整可能に構成して軌道レール間の芯ずれを解消させるものが望まれている。

上記の転がり案内装置では，軌道レール体を連接する場合に，軌道レール体の端面の交差角度を，互いに合致させる必要があるが，軌道レール同士の互いの芯ずれ等を矯正するというものではなく，互いの軌道レールの位置を整合させるという調整ができないものである。

この発明の目的は，上記の課題を解決することであり，軌道レールの繋ぎ仕様について，スライダが軌道レール間を滑らかに乗り移り可能になるように，軌道レールの突き合わせ即ち当接される端面位置を軌道レールの繋ぎ部の弾性変形で許容したり，或いは微調整可能にするものであり，軌道レールの端部を弾性変形可能に構成すると共に，軌道レールの端部の繋ぎ部を微調整して軌道レールの繋ぎ部の芯ずれを矯正して軌道レールの長手方向に沿って当接状態に連繋即ち連接し，スライダが連接状態の軌道レールの繋ぎ部間においてスムーズに乗り移り可能になってスライダが良好な摺動移動ができる直動案内ユニットを提供することである。

この発明は，両側面の長手方向に沿って第1 軌道溝が形成された複数の軌道レールが前記長手方向に沿って互いに当接して連接され，前記第1 軌道溝に対向した第２軌道溝を備えたスライダが連接状態の前記軌道レールに対して摺動自在に設けられた繋ぎ用軌道レールを備えた直動案内ユニットにおいて，
少なくとも一方の前記軌道レールの端部には前記長手方向に延びて形成されたスリットによって分割された前記長手方向に直交する幅方向に弾性変形可能な分割端部から成る繋ぎ部が形成され，
前記スリットは，前記長手方向に並列に延びる一対から成り，前記軌道レールの端面から前記軌道レールを相手部材に取り付けるため設けられた取付け用孔の位置までの長さに形成され，
前記スリットによって分割された前記分割端部は，前記軌道レールの前記側面側である弾性変形可能な薄肉に成る一対の側部と前記側部間の厚肉に成る中央部とに分割され，
前記各々の軌道レールの前記側面になる前記側部には，前記側部を前記中央部に対して前記幅方向に弾性変形させる位置調整手段である３本の調整ねじが設けられ，
前記３本の調整ねじは，前記側部である前記軌道レールの前記軌道溝の下方の前記側面に前記長手方向に沿って一列に配設され，前記軌道レールの前記側面から前記中央部に螺入して前記側部を前記中央部寄りになる前記幅方向の内側に弾性変形させる内側調整ねじ，及び前記内側調整ねじの両側に位置して前記側部に螺入して前記側部を前記幅方向の外側に弾性変形させる一対の外側調整ねじから構成され，
前記スリットは前記軌道レールの底面に対して前記外側に傾斜して形成され，前記スリットにより前記側部の上部が下部に対して断面積が小さく形成されて，前記調整ねじの作用位置に対する前記側部の前記上部と前記下部とが均等に弾性変形する構造に構成されていることを特徴とする繋ぎ用軌道レールを備えた直動案内ユニットに関する。

また，この直動案内ユニットにおいて，前記繋ぎ部の下面は，前記軌道レールの前記底面を切り欠いた状態の凹面に成る切欠き部に形成されている。

この繋ぎ用軌道レールを備えた直動案内ユニットは，上記のように構成されているので，軌道レールの繋ぎ部を弾性変形可能に構成すると共に，繋ぎ部を弾性変形させて軌道レールの端部の幅サイズを調節可能に構成しているので，軌道レールをスライダが跨架して摺動する際に繋ぐ相手の軌道レール同士の幅サイズが互いに追従できるように繋ぎ部が弾性変形させられ，又は強制的に軌道レールの端部における分割端部又は分割端部の側部を幅方向に弾性変形可能に調節し，良好に軌道レール同士を連繋することができ，スライダが軌道レール間の繋ぎ部をスムーズに摺動することができる。

以下，図面を参照して，この発明による繋ぎ用軌道レールを備えた直動案内ユニットの実施例を説明する。この実施例は，転動体がボール５でなる直動案内ユニットを示しているが，転動体がローラ（図示せず）の場合にも適用可能であることは勿論である。この直動案内ユニットは，例えば，両側面１３の長手方向に沿って形成された軌道溝１１（第１軌道溝）を備えた長尺状の軌道レール２，及び軌道レール２の長手方向に転動体でなるボール５を介して跨架して摺動可能で且つ軌道溝１１（第１軌道溝）に対向して軌道溝１２（第２軌道溝）を備えたスライダ１から成る。ボール５は，軌道レール２の軌道溝１１とスライダ１の軌道溝１２との間に形成された負荷軌道路である軌道路３４，スライダ１に設けられ且つ軌道路３４に平行なリターン路２９，及びスライダ１に設けられた軌道路３４とリターン路２９とを連通する方向転換路（図示せず）から成る無限循環路即ち循環路を循環するものである。この直動案内ユニットは，複数の軌道レール２を継ぎ足しタイプに形成したものである。

スライダ１は，主として，軌道レール２の軌道溝１１に対向して袖部にそれぞれ形成された軌道溝１２を備えたケーシング３，ケーシング３の両端に配設されて軌道路３４とリターン路２９とを連通する方向転換路が形成されたエンドキャップ４，エンドキャップ４の外側の端面に配置され且つ軌道レール２とスライダ１との隙間をシールするリップ部を備えたエンドシール１６，及び循環路を転走する複数のボール５から構成されている。スライダ１は，ケーシング３，エンドキャップ４，及びエンドシール１６が固定ボルト３２によって固定されて形成されている。ボール５は，軌道路３４において軌道レール２の逃げ溝３６を通ってスライダ１に取り付けられた保持バンド３３で保持されている。また，軌道レール２には，各種の機器，ワーク，取付体，機台等のベースに軌道レール２を固定するため，上面２７から底面２８へと貫通した複数の取付け用孔１４が形成されている。また，ケーシング３には，各種の機器，ワーク，取付体等の物体を取り付けるため，上面に複数の取付け用ねじ穴３５が形成されている。また，エンドキャップ４には，エンドシール１６の端面に取り付けたグリースニップル３１から供給された潤滑剤を通すため給油孔や給油溝が形成されている。

この直動案内ユニットは，図１，図２，及び図３の（Ａ）に示すように，複数の軌道レール２を一列に当接させて連繋即ち連接する場合に，軌道レール２を取り付ける取付けベース（図示せず），例えば，パレットチェンジャー等の機械装置における可動ベースと固定ベースを連繋する場合に，互いに付き合わされる軌道レール２の端面１０の位置を弾性変形可能に構成すると共に，微調整可能に構成した繁ぎ部６が少なくとも一方の軌道レール２の端部３０に形成されている。この直動案内ユニットは，特に，少なくとも一方の軌道レール２の端部３０には，長手方向に延びて形成されたスリット７によって分割された弾性変形可能な分割端部，図では３分割の中央部８と一対の側部９から成る繋ぎ部６が形成されていることに特徴を有している。この直動案内ユニットは，少なくとも一方の軌道レール２の端部３０に軌道レール２の端面位置を微変動可能に弾性変形可能な分割端部に構成した繋ぎ部６が形成されているので，突き合わされる軌道レール２同士の端面１０が芯ずれすることなく合致できるように構成されている。この直動案内ユニットは，当接する軌道レール２の位置調整量の確保及び位置調整しやすさからすれば，図３の（Ａ）に示すように，軌道レール２の両方の繋ぎ部６同士を突き合わせるように構成することが好ましい。

この直動案内ユニットは，具体的には，少なくとも一方の軌道レール２の端部３０には，長手方向に並列に延びて形成された一対のスリット７によって，中央部８と，中央部８の両側の弾性変形可能な一対の側部９に分割された繋ぎ部６が形成されているものである。従って，例えば，可動ベースと固定ベースに設置された軌道レール２を直線上に互いに当接させて設定した場合に，スライダ１は予圧をかけた状態で軌道レール２に跨架して摺動されるので，スライダ１が軌道レール２の繋ぎ部６を通過する際に，軌道レール２同士に芯ずれがあったとしても，スライダ１の予圧によって軌道レール２の側部９がスリット７を狭めるように弾性変形し，スライダ１は軌道レール２の繋ぎ部６をスムーズに摺動することになる。

また，この直動案内ユニットは，側部９を位置調整手段で強制的に弾性変形させて，軌道レール２の芯ずれを矯正することができる。軌道レール２の繋ぎ部６に設けられた位置調整手段は，軌道レール２の軌道溝１１から隔置した軌道レール２の側面１３から螺入される複数，例えば，３本の調整ねじで構成することができる。調整ねじは，中央部８に螺入されて側部９を内側に弾性変形させる内側調整ねじ１７，及び内側調整ねじ１７の両側に位置して側部９に螺入されて側部９を外側に弾性変形させる外側調整ねじ１８から構成されている。この直動案内ユニットは，内側調整ねじ１７と外側調整ねじ１８とによって軌道レール２の長手方向と直交する横方向（左右方向），即ち軌道レール２の側面１３側への位置ずれに対して調整するものになっている。図２の概念図に示すように，軌道レール２の端部３０である繋ぎ部６には，長手方向に沿った一対のスリット７が形成され，スリット７により分割された軌道レール２の側面１３を含む側部９を中央部８に対して位置調整手段で弾性変形させて，即ち，スリット７の幅を小さく絞ったり，又はスリット７の幅を拡大して，互いにつき合わされる軌道レール２の側面１３同士が芯が一致（合致）するように，位置調整可能なものになっている。また，軌道レール２の側部９をスリット７の幅を拡大するように弾性変形させたとしても，軌道レール２の幅方向のサイズは予め決められているので，軌道レール２の所定の幅サイズを大きくような弾性変形を行うものではないことは勿論である。

この直動案内ユニットでは，スリット７は，左右の側部９をそれぞれに調整可能にすることから並列になる二つに形成されているが，場合によっては，一つでも良いものである。２本のスリット７は，軌道レール２の側面１３寄りにそれぞれ形成され，薄肉で弾性変形しやすい両側の側部９と側部９間で厚肉の剛体になる中央部８とに，軌道レール２の端部３０の繋ぎ部６を分割している。繋ぎ部６は，側部９がスリット７により軌道レール２の端面１０から所定長さ，図４又は図５では，ベース等の相手部材に軌道レール２を固定するための取付け用孔１４の位置までスリット７が延びるように軌道レール２に形成されている。従って，軌道レール２の側部９の端面位置を側部９の弾性変形によって調整することで，繋ぎ部６の軌道レール２の側面１３はなだらかな形状に形成され，軌道レール２間でスライダ１の乗り移りが滑らかになって摺動することができる。

次に，図４〜図８を参照して，この直動案内ユニットの具体的な構成について説明する。図４に示すように，この直動案内ユニットは，軌道レール２と軌道レール２とが連接され，端面１０が突き合わされ即ち当接されている状態が示されている。スリット７は，軌道レール２の端面１０から最初の軌道レール２を固定するための取付け用孔１４まで達する長さＳに形成されている。スリット７は，軌道レール２の端面１０から見た図６に示すように，並列して一対形成され，軌道レール２の端部３０を弾性変形可能になる薄肉状の側部９と，残部で側部９間になる厚肉状の中央部８とに分離し，側部９の位置調整シロとなる僅かなスリット幅δになるように形成されている。

軌道レール２の側部９は，一対の外側調整ねじ１８と外側調整ねじ１８間に位置する内側調整ねじ１７とによってスリット７の幅δを絞ったり，又はスリット７の幅δを拡大して軌道レール２の側面方向即ち幅方向への位置移動がなされ，軌道レール２の端部３０の位置調整が達成される。側部９の下面は，側部９の弾性変形による位置移動を滑らかにするために，取付けベースに接触しないよう取付けベースに対して凹面になるように切欠き部１５によって隙間ｄが形成されている。ここでは，切欠き部１５は，中央部８を含めた軌道レール２の下面即ち底面２８は，スリット７が形成された軌道レール２の下面部分を切り欠いた状態の凹面に形成されている。

この直動案内ユニットでは，一対の外側調整ねじ１８と，外側調整ねじ１８間の内側調整ねじ１７とは，図５に示すように，側部９の側面１３，即ち軌道レール２の側面１３から挿通するようにそれぞれ設けられ，軌道レール２の端面１０よりの長手方向に一列にして軌道溝１１の下方の側面１３に配列されている。この直動案内ユニットは，一対の外側調整ねじ１８と外側調整ねじ１８間に設けられた内側調整ねじ１７とによって，側部９が中央部８に対して弾性変形して位置調整されて，側部９を中央部８に対して設定でき，軌道レール２の幅サイズを所定の幅に位置決めすることができる。

図７に示すように，外側調整ねじ１８は，六角穴付き止めねじに形成されており，側部９に形成されたねじ孔２１の雌ねじ２２に螺入されている。中央部８にはピン挿入穴２０が両側から形成されており，中央部８のピン挿入穴２０にはピン１９が挿入されている。外側調整ねじ１８は，ピン１９に当接しており，ねじ孔２１の雌ねじ２２に螺入することにより，その先端がピン１９を中央部８のピン挿入穴２０の底面に押圧し，それ以上はピン１９がピン挿入穴２０へ侵入しないことになる。そこで，外側調整ねじ１８を雌ねじ２２に更にねじ込めば，側部９が中央部８に対して外側方向に弾性変形させるように作用し，軌道レール２の幅サイズが変動して，一方の軌道レール２を繋ぐ相手の軌道レール２に整合させることになり，軌道レール２同士の芯ずれを矯正することができる。

また，図８に示すように，内側調整ねじ１７は，六角穴付きボルトに形成されており，側部９に形成されたねじ挿通孔２３に中央部８に向かって挿通され，中央部８に形成されたねじ孔２４の雌ねじ２５に螺入されている。また，ねじ挿通孔２３は，ざぐり穴に形成されており，六角穴付きボルトの頭部３７が側部９のざぐり穴の座面３８に当接するように配列されている。内側調整ねじ１７を中央部８の雌ねじ２５に螺入することによって，六角穴付きボルトの頭部がざぐり穴の座面３８を押圧することになり，側部９を中央部８に対して内側方向に弾性変形させるように作用し，軌道レール２の幅サイズが変動して，一方の軌道レール２を繋ぐ相手の軌道レール２に整合させることになり，軌道レール２同士の芯ずれを矯正することができる。

スリット７は，図６に示すように，軌道レール２の端面１３から見て，軌道レール２の下面即ち底面２８に対して傾斜してなるテーパ状に形成されており，複列（並列）でなるスリット７間は，軌道レール２の上面２７側寸法Ｂｕが軌道レール２の下面即ち底面２８側寸法Ｂｄより大きく形成されている。このことは，調整ねじ１７，１８の作用位置が軌道レール２の下部に設定されているので，軌道レール２の側面１３に対して側部９を平行移動させるように，作用位置に対する側部９の弾性変形を側面１３方向に均等にするものになっている。即ち，この直動案内ユニットでは，調整ねじ１７，１８は軌道レール２の下部に設置されて，側部９は軌道レール２に片持ち状態になっているので，例えば，スリット７が傾斜することなく，上面２７と底面２８に垂直に形成された場合には，スリット７に分割された側部９が断面矩形状になって，側部９の上部と下部とは同一の弾性力になるので，側部９の下部に設置した調整ねじ１７，１８を作用させると，下部が上部に比較して大きく弾性変形し，側部９が中央部８に対して捩じれた状態に変形することになる。そこで，この発明の直動案内ユニットでは，軌道レール２の端部３０にスリット７を傾斜して形成し，側部９の上部が下部に対して断面積が小さくなるように形成し，上部の弾性力を下部の弾性力より小さく形成した。従って，この直動案内ユニットは，側部９の下部に設置した調整ねじ１７，１８を作用させると，スリット７の幅δを均一状態に狭めるように，側部９の下部と上部とが均一な状態に弾性変形するようになる。

この直動案内ユニットは，側部９の位置調整において，実施例では一対の外側調整ねじ１８と内側調整ねじ１７とで構成されていたが，一対の外側調整ねじ１８を使用することなく，代わりにシックネステープのようなスペーサをスリットに介在させてもよいものである。また，繋ぎ部６は，上記の説明から分かるように，少なくともスリット７が形成されて分割端部が弾性変形可能に形成されればよいものである。

この発明による直動案内ユニットは，パレトチェンジャ等の搬送装置，組立装置等の各種の機械装置に利用され，複数の軌道レールを連繋する繋ぎ用軌道レールに適用できるものである。

この発明による繋ぎ用軌道レールを有する直動案内ユニットを断面部分を含んで示す斜視図である。軌道レールの端部である繋ぎ部の作用を示す概念図である。２本の軌道レールを連接した状態を示し，（Ａ）はこの発明による直動案内ユニットにおける軌道レールの連接状態を示し，（Ｂ）は従来の軌道レールの連接状態を示す平面図である。図３の（Ａ）の軌道レールの拡大図であって，ねじ部品等を省略した状態を示す平面図である。図４の軌道レールの正面図である。図５の軌道レールの端面図である。図５の軌道レールのＡ−Ａ断面にあって，ねじ部品等を含めて図示した断面図である。図５の軌道レールＢ−Ｂ断面にあって，ねじ部品を含めて図示した断面図である。図３の（Ｂ）の軌道レールの従来例である繋ぎ部を示す拡大図である。図９の軌道レールの端面から見た端面図である。

１スライダ
２軌道レール
５ボール（転動体）
６繋ぎ部
７スリット
８中央部
９側部
１０軌道レールの端面（軌道レールの当接面）
１１軌道溝（第１軌道溝）
１２軌道溝（第２軌道溝）
１３軌道レールの側面
１４取付け用孔
１５切欠き部
１７内側調整ねじ
１８外側調整ねじ
１９ピン（外側調整ねじと対）
２７軌道レールの上面
２８軌道レールの底面
３４軌道路
３７内側調整ねじの頭部

Claims

両側面の長手方向に沿って第1 軌道溝が形成された複数の軌道レールが前記長手方向に沿って互いに当接して連接され，前記第1 軌道溝に対向した第２軌道溝を備えたスライダが連接状態の前記軌道レールに対して摺動自在に設けられた繋ぎ用軌道レールを備えた直動案内ユニットにおいて，
少なくとも一方の前記軌道レールの端部には前記長手方向に延びて形成されたスリットによって分割された前記長手方向に直交する幅方向に弾性変形可能な分割端部から成る繋ぎ部が形成され，
前記スリットは，前記長手方向に並列に延びる一対から成り，前記軌道レールの端面から前記軌道レールを相手部材に取り付けるため設けられた取付け用孔の位置までの長さに形成され，
前記スリットによって分割された前記分割端部は，前記軌道レールの前記側面側である弾性変形可能な薄肉に成る一対の側部と前記側部間の厚肉に成る中央部とに分割され，
前記各々の軌道レールの前記側面になる前記側部には，前記側部を前記中央部に対して前記幅方向に弾性変形させる位置調整手段である３本の調整ねじが設けられ，
前記３本の調整ねじは，前記側部である前記軌道レールの前記軌道溝の下方の前記側面に前記長手方向に沿って一列に配設され，前記軌道レールの前記側面から前記中央部に螺入して前記側部を前記中央部寄りになる前記幅方向の内側に弾性変形させる内側調整ねじ，及び前記内側調整ねじの両側に位置して前記側部に螺入して前記側部を前記幅方向の外側に弾性変形させる一対の外側調整ねじから構成され，
前記スリットは前記軌道レールの底面に対して前記外側に傾斜して形成され，前記スリットにより前記側部の上部が下部に対して断面積が小さく形成されて，前記調整ねじの作用位置に対する前記側部の前記上部と前記下部とが均等に弾性変形する構造に構成されていることを特徴とする繋ぎ用軌道レールを備えた直動案内ユニット。
前記繋ぎ部の下面は，前記軌道レールの前記底面を切り欠いた状態の凹面に成る切欠き部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の繋ぎ用軌道レールを備えた直動案内ユニット。