JP4796516B2

JP4796516B2 - スライド装置

Info

Publication number: JP4796516B2
Application number: JP2007023688A
Authority: JP
Inventors: 幸治山田
Original assignee: Nippon Thompson Co Ltd
Current assignee: Nippon Thompson Co Ltd
Priority date: 2007-02-02
Filing date: 2007-02-02
Publication date: 2011-10-19
Anticipated expiration: 2017-07-08
Also published as: JP2007178002A

Description

この発明は，例えば，工作機械，各種組立装置，又は試験装置等の直線摺動部に適用されるスライド装置に関する。

近年，メカトロ技術の発展が目覚ましく，当該技術を支える基礎的且つ汎用的な装置としてスライド装置がある。スライド装置は，現在では，工作機械，半導体製造装置，搬送装置，及び産業用ロボット等の各技術分野の装置に組み込まれて多用されているが，技術の発展と共にその用途は拡大している。そして，スライド装置自体に対しても高精度，高速摺動化，組立容易性，及び汎用化等の要求が益々高まっている。

スライド装置は，一般に，軌道溝を備えた軌道レール，前記軌道レール上を摺動自在なスライダ，前記スライダに設けられたねじ部に螺合するねじ軸，前記ねじ軸の両端部を軸支する支持プレート，いずれか一方の支持プレートに取り付けられ且つ前記ねじ軸を回転する駆動モータを備えている。このスライド装置は，電気・電子的に制御され，直線上を位置決め案内する。

従来のＸＹ位置決めテーブル装置として，図１７に示すようなものが知られている。該ＸＹ位置決めテーブル装置は，ベッド１０５上に固定された軌道レール１０６，軌道レール１０６上をスライダ１１３を介して往復動するＸテーブル１０２，Ｘテーブル１０２上の支持台１１４に固定された軌道レール１０８，軌道レール１０８上をスライダ１０７を介して往復動するＹテーブル１０１，ベッド１０５に取り付けられたＸ軸用駆動モータ１０４，及びＸテーブル１０２に取り付けられたＹ軸用駆動モータ１０３を有する。更に，ＸＹ位置決めテーブル装置は，Ｙ軸用駆動モータ１０３で回転駆動されるＸテーブル１０２上の支持台１１４に軸受１１１を介して回転可能に支持されたボールねじ軸１１２，及びＸ軸用駆動モータ１０４で回転駆動されるベッド１０５上に軸受１１０を介して回転可能に支持されたボールねじ軸１０９を有する。Ｘテーブル１０２は，ボールねじ軸１０９の回転に応じてボールねじ軸１０９上を移動し，またＹテーブル１０１は，ボールねじ軸１１２の回転に応じてボールねじ軸１１２上を移動する。

従来，ボールねじとリニアガイド装置とを一体的に組み合わせてなるボールねじ一体型リニアガイド装置が知られている。該ボールねじ一体型リニアガイド装置は，凹溝とこの凹溝の両内側面にボール転動溝とを有するガイドレールと，このガイドレール上をボールの転動を介して凹溝内を軸方向に移動可能に遊嵌するナットと，このナットに螺合するボールねじ軸と，前記ねじ軸の両端部を軸支するサポートユニット，一方のサポートユニットに取り付けられ且つ前記ねじ軸を回転する駆動モータを備えている。凹溝は，潤滑及び冷却用の油のための油溜まりとしての機能を有しており，サポートユニットは，この油が漏れるのを防止するため，ガイドレールに対して端面にてシール材を介してボルト止めにて固定されている。また，ナットに固定されたカバーは，ガイドレールの凹溝を覆うように充分な長さを有している（例えば，特許文献１参照）。

また，テーブルをガイドによって移動可能に支持し且つ送りねじ軸によって移送するテーブル移送装置が知られている。該テーブル移送装置は，断面コ字状を有し内側面に上下２条の転動体転走面を有するガイドレールと，このガイドレール上をボールの転動を介してガイドレール内側面によって挟み込むようにして移動自在に支持されたテーブルと，このテーブルに螺合する送りねじ軸とを備えている。前記送りねじ軸はモータによって回転駆動され，前記送りねじ軸の一端部はガイドレールの一端に設けられた軸受部に回動自在に支持され，前記送りねじ軸の他端部はガイドレールの他端に取り付けられるモータに継手部を介して作動連結されている（例えば，特許文献２又は３参照）。

また，送りねじ装置とリニアガイド装置とを一体化したフィードユニット装置が知られている。該フィードユニット装置は，上方が開口した横断面コ字状をなし両内側面に互いに対向する軸方向のボール転動溝を有する長尺のガイドレールと，このガイドレールのボール転動溝に対向するボール転動溝を両外側面に有するナットブロックと，ナットブロックに螺合する送りねじ軸と，ガイドレールに固定され送りねじ軸を回転自在に且つ軸方向移動不能に支持するサポートユニットとを備えている。また，サポートユニットの位置決めについては，サポートユニットに植設したピンをガイドレールのボール転動溝に係合させることにより，サポートユニットのガイドレールへの取付けを簡素化している（例えば，特許文献４参照）。
実開昭６３−１９３６３７号公報特開平２−２９８４４６号公報特公平７−６１５８７号公報実公平７−２８４４４号公報

ところで，近年，送りねじ装置とリニアガイド装置とを一体化したスライド装置としては，電子産業の発達と共にその製造装置や半導体製造装置等の用途が急拡大している。そして各用途及びその規模に合わせて，スライド装置全体を交換することはコスト上昇を招くと共に，交換作業が煩雑且つ長い作業時間を必要とする。したがって，スライド装置のサイズやテーブルの支持・搬送等の性能に変更が生じたとき等に対処するため，サイズや性能が自由に変更できると共に，安価で且つ迅速に交換作業を行うことができるスライド装置が求められている。

図１７に示すＸＹテーブル装置では，ボールねじ軸１０９の軸受１１０が，モータが配置される側では軌道レール１０６内に，また，モータが配置されない側では軌道レール１０６の端面に設けられているため，軌道レール１０６の長さやボールねじ軸の変更だけをするにしても，軸受１１０の取付けのためのボルト穴の形成やその取付け作業等が煩雑である。

上記各公報に開示の装置においても，ねじ軸の両端を軸支するサポート（支持プレート，サポートユニット）はガイドレールの端面に対して取付けられているので，メンテナンスのための分解や組立に際しての作業性及び位置合わせが煩雑になる。更に，ガイドレールの長さを変更する場合に切断した端面にタップ加工によりボルト穴を形成するに際して，ガイドレールを支持台に固定する固定治具を使用する必要があり，加工作業が煩雑となる。また，実公平７−２８４４４号公報には，モータ側のサポートユニットをガイドレールに嵌合させる各種の取付け例が示されているが，嵌合部分を形成することは加工が煩雑となることを意味し，且つサポートユニットの嵌合位置は事実上当初の位置を変更できないことを意味するから，結局，加工精度と組立作業とが煩雑になる。

この発明の目的は，上記課題を解決することであり，スライダを軌道レール上で摺動させるためのねじ軸と螺合するナット体をスライダに対して取外し可能とし且つねじ軸の両端部を支持するねじ軸支持体を軌道レールの上面に対して取り付けることによって，スライド装置のメンテナンスや軌道レールの長さ変更に対応して分解・組立作業を簡素化し，且つねじ軸支持体の取付けのための各種作業を簡素化することができるスライド装置を提供することである。

この発明は，互いに連結された一対の側部を有する長尺な軌道レール，前記軌道レールの長手方向に沿って摺動自在なスライダ，前記スライダに取外し可能に取り付けられると共に前記スライダを前記軌道レール上で摺動させるための送りねじ機構を構成するナット体，前記ナット体に螺合するねじ軸，前記ねじ軸の両端部を軸支し且つ前記軌道レールの前記一対の側部の上面に載置した状態で取り付けられた一対のねじ軸支持体，及び一方の前記ねじ軸支持体に取り付けられ且つ前記ねじ軸を回転駆動する駆動モータから成るスライド装置において，
前記軌道レールは，前記一対の側部と前記一対の側部を連結する底部とによって断面Ｕ字状凹部に形成され，前記側部の互いに対向する内面に前記長手方向に沿って軌道溝がそれぞれ形成されて成り，
前記スライダは，前記軌道レールの前記Ｕ字状凹部内を摺動自在であり，前記軌道レールの前記側部の前記軌道溝に対向してそれぞれ軌道溝を備えたケーシング，それぞれの前記両軌道溝間を転走する転動体，前記ケーシングの端面に固定されたエンドキャップ，及び前記エンドキャップの端面に取り付けられたエンドシールを有し，
前記送りねじ機構は，前記ナット体，前記ねじ軸，及び前記ナット体の螺旋溝と前記ねじ軸の螺旋溝との間に介在されるボールを備えたボールねじで構成され，前記ナット体が前記スライダに形成された貫通孔に嵌合して取付けボルトにより着脱可能に取り付けられて成り，
前記ねじ軸のエンド側端部は，当該端部を軸支する軸受が止め輪により係止され，前記軸受を嵌合する薄鋼板製の軸受支持金具がエンド側ねじ軸支持体に固定されることによって，前記エンド側ねじ軸支持体に対して支持されて成り，
前記軸受支持金具は，前記エンド側ねじ軸支持体に形成された軸受孔に前記軸受孔を通した前記エンド側ねじ軸支持体の外側から挿入して前記ねじ軸の端部に係止された前記軸受を内周に嵌合して外周が前記軸受孔と位置合わせ可能に遊嵌して成る円筒部と，当該円筒部の一端の前記外周から径方向に広げられ前記軌道レールの前記側部間に渡って延びる前記エンド側ねじ軸支持体の長手方向である両横部が拡大されて形成された一体のフランジ部とから成り，前記フランジ部の前記両横部に形成された挿通孔に取付けボルトを挿通して前記エンド側ねじ軸支持体の前記外側の端面に前記フランジの一側が当接して固着されて成ることを特徴とするスライド装置に関する。

このスライド装置は，上記のように構成されているので，メンテナンスやリードやねじ径を変更するために送りねじ機構を交換する場合等，送りねじ機構をスライド装置から取り外す必要が生じたときには，一対の側部の上面に載置した状態で取り付けられた一対のねじ軸支持体を，ねじ軸の軸支を解除した状態で，一対の側部の上方からの操作で軌道レールから取り外す。ねじ軸と共に送りねじ機構を構成するナット体はスライダから取外し自在であるので，スライダ全体をスライド装置から取り外したり取り替えたりすることなく，ねじ軸と螺合したままのナット体をスライダから取り外すことによって，メンテナンスを施したり，別のリードやねじ径を有するねじ軸及びナット体と交換することができる。

また，このスライド装置では，ボールねじで構成される送りねじ機構は，ねじ軸の雄ねじ部とナット体の雌ねじ部との間に対向して形成される螺旋状の螺旋溝にボールという転がり要素が配置されているため，ねじ軸の駆動時においてねじ軸とスライダとの相対的な移動がスムーズになり，スライダの位置や速度を高精度で定めることが可能となる。スライダは，軌道レールを構成する一対の側部間に，転動体を介してガタツキなく嵌挿される。スライダは，直動転がり案内機構の基本的な構造を有しているので，軌道レールに対してスムーズに動き，スライダの位置や速度を高精度で定めることが可能となる。更に，薄鋼板製の軸受支持金具を用いる軸支持構造は，軸受支持金具の加工及びねじ軸支持体への組立が容易である。

この発明によるスライド装置は，上記のように構成されているので，次のような効果を有する。即ち，このスライド装置は，互いに連結された一対の側部を有する軌道レール上を摺動自在なスライダに，送りねじ機構を構成するナット体を取外し可能に取り付けておき，ねじ軸をナット体に螺合し，一対の側部の上面に載置した状態で取り付けられた一対のねじ軸支持体によってねじ軸の両端部を軸支し，ねじ軸を回転駆動する駆動モータをねじ軸支持体のいずれか一方に取り付けたので，例えば，メンテナンスの場合やリード又はねじ径を変更するために送りねじ機構を交換する場合等，送りねじ機構をスライド装置から取り外す必要が生じたときには，一対の側部の上面に載置した状態で取り付けられた一対のねじ軸支持体を，ねじ軸の軸支を解除した状態で，一対の側部の上方からの操作で軌道レールから取り外すと，ねじ軸とスライダから取り外したナット体とをスライド装置から簡単に取り外すことができる。したがって，スライド装置自体を交換したり，スライダ全体をスライド装置から取り外したり取り替えたりすることなく，ねじ軸とナット体のみを取り外すことで，各種のメンテナンスを施したり，異なるリード又はねじ径を有する送りねじ機構と交換することができる。

以下，図面を参照して，この発明によるスライド装置の実施例を説明する。図１に示すように，スライド装置１は，基本的に，上面側が開口した断面Ｕ字状で長尺な軌道レール２，軌道レール２のＵ字状凹部５内に移動可能に嵌挿されたスライダ３，スライダ３に螺合するねじ軸４，及び後述する駆動モータ６０から構成される。軌道レール２は取付け孔８７（後述する）を挿通する取付けボルト等の固着手段によって図示しない支持台に固定され，スライダ３は，図示しない搭載物を取付けボルト等の固着手段によって固定する。スライダ３が軌道レール２に対して移動することにより，搭載物は支持台に対して移動することができる。スライダ３は，軌道レール２との間において直動転がり案内機構を介して摺動自在である。軌道レール２のＵ字状凹部５は，底部６とその両側から起立する一対の側部７とによって構成されている。即ち，一対の側部７は，底部６によって連結された構造を有している。一対の側部７の対向する内面には，スライダ３が転動する複数のボール１０を介して滑らかで正確な直線走行を行うように，一対の軌道溝８が長手方向に平行に延びて形成されており，一対の軌道溝８と転動体でなるボール１０とで直動転がり案内機構が構成されている。

スライダ３は，外周に螺旋溝を有するねじ軸４が螺合する螺旋溝（図示せず）を有するナット体１７を備えており，ねじ軸４とナット体１７とは，ねじ軸４の回転に応じてスライダ３を軌道レール２の軸方向に直線移動する送りねじ機構を構成している。この実施例では，スライダ３が滑らかで正確に直線送りされるように両螺旋溝の間にボールが転動可能に介在されており，送りねじ機構は，ねじ軸４，ナット体１７及びボールを備えたボールねじで構成されている。両螺旋溝に嵌合するボールが循環できるように，ナット体１７内には，ボール循環路（図示せず）が形成されている。スライダ３の詳細な構造については，後述する。

ねじ軸４の各端部を回転可能に支持するモータ側のねじ軸支持体１１とエンド側のねじ軸支持体１２（それぞれの構造については後述する）は，アルミニウム合金製であり，軌道レール２の各側部７の上面１３に対してタップ加工によって形成されたねじ穴にねじ込まれる取付けねじによって固定されている。軌道レール２の軌道溝８及び上面１３は，互いに平行に加工されている。したがって，モータ側ねじ軸支持体１１とエンド側ねじ軸支持体１２をそのまま軌道レール２の上面１３に対して固着すれば，垂直方向（上下方向）の位置合わせをする必要がない。モータ側ねじ軸支持体１１とエンド側ねじ軸支持体１２とを軌道レール２に対して水平方向（左右方向）の位置合わせだけを行って取り付ければ，スライダ３側の軌道溝９を軌道レール２側の軌道溝８に対応させた状態で，軌道レール２に配置したねじ軸４をスライダ３内に且つスライダ３の摺動方向に正確に配置させることができる。結局，モータ側ねじ軸支持体１１とエンド側ねじ軸支持体１２との軌道レール２に対する位置合わせを簡単に行うことができる。

モータ側ねじ軸支持体１１とエンド側ねじ軸支持体１２との軌道レール２への取付けは，取付けボルト１４及び取付けボルト１５を，それぞれ，モータ側ねじ軸支持体１１とエンド側ねじ軸支持体１２とに設けられた取付け用の貫通孔を通して軌道レール２に形成されたねじ穴にねじ込むことによって行われる。軌道レール２を途中で切断することによってその長さを調節する場合を含めて，ねじ穴は，軌道レール２の上面１３に対して上方からタップ加工によって形成される。したがって，従来のように，固定治具によって軌道レール２を固定した状態で軌道レール２の側部７，７の端面に横方向からねじ穴を加工するのと比較して，加工作業能率が改善される。また，モータ側ねじ軸支持体１１とエンド側ねじ軸支持体１２とを軌道レール２に取り付けるには，各ねじ軸支持体１１，１２を軌道レール２の上面１３に載置した状態で取付けボルト１４，１５を軌道レール２にねじ込む作業を行えばよく，垂直方向の位置合わせが不要となり水平方向の位置合わせだけを行えばよい。したがって，軌道レール２の側面に垂直方向（高さ位置）と水平方向（左右位置）とを同時に位置合わせをしながら行う従来の取付け作業と比較して，取付け作業の作業性も改善される。なお，取付けボルト１４，１５のような，各種の取付け用のボルト又は取付け用の孔（穴）の図面上への符号については，図面での煩雑さを回避するため，一つを代表して記載してある。

図２には，図１に示したスライド装置１の要部を一部切り欠いた分解斜視図が示されている。スライダ３に形成した貫通孔１６には，ねじ軸４に螺合する螺旋溝を有するナット体１７の筒部１８が嵌合しており，筒部１８と一体に形成されているフランジ部１９の四隅に設けられた取付け孔を通してねじ軸取付けボルト２０をスライダ３にねじ込むことによって，ナット体１７がねじ軸４と共にスライダ３に取付けられる。したがって，ねじ軸４のリードを変更する場合やメンテナンス作業を行う場合等，ねじ軸４をスライド装置１から取り外す必要があるときには，ナット体１７をスライダ３から分離してねじ軸４をナット体１７と共に取り外すだけでよく，スライダ３全体或いは軌道レール２までも含めて取り外す必要はない。また，交換したねじ軸やメンテナンス終了後にねじ軸４をスライド装置１に戻す場合にも，スライダ３は軌道レール２に嵌合したままであるから，ボールねじのスライダ３への装填作業が簡単化される。

モータ側ねじ軸支持体１１には，ねじ軸４の縮径されたモータ側端部２１を支持するため，次のような軸受け支持構造が設けられている。即ち，モータ側ねじ軸支持体１１には，モータ側端部２１に対応して軸受孔２３が形成されており，軸受孔２３内に一対のアンギュラ軸受２４，２４がシム２５を介在させて組み込まれている。アンギュラ軸受２４，２４の抜出しを防止するため，軸受孔２３の両側は軸受押さえ２６及び２７が配置されている。軸受押さえ２６，アンギュラ軸受２４，２４及び軸受押さえ２７を貫通したねじ軸４のモータ側端部２１は，更にカラー２８を貫通し，ロックナット２９によって締め付けられ，その結果，軸受け支持構造が完成すると共に，モータ側端部２１が軸受け支持構造に回転自在に支持される。軸受押さえ２６は，後述するように，スライダ３がモータ側ねじ軸支持体１１に衝突する場合に，衝撃を緩和するストッパともなっている。

ねじ軸４のエンド側端部２２も，モータ側端部２１と同様に縮径されており，次のような軸受け支持構造が設けられている。即ち，エンド側ねじ軸支持体１２にはエンド側端部２２に対応して軸受孔３０が形成されており，軸受孔３０内に外側から軸受支持金具３４が嵌合されている。軸受孔３０内に嵌合された軸受支持金具３４内には，軸受３１及びＥ型止め輪３２が取り付けられている。軸受支持金具３４は，軸受支持金具取付けボルト３５によってエンド側ねじ軸支持体１２に取け付けられる。

次に，スライダ３の詳細について説明する。図３はスライダ３の分解斜視図である。スライダ３は，側面下部にボール１０が転動する軌道溝９と中央長手方向に貫通孔１６とを有するケーシング４０を備えている。軌道溝９の上面と軌道レール２との隙間は上面シール４１によってシールされる。各軌道溝９からケーシング４０内に形成した各ボール循環路４２を通って或いはその逆の方向に多数のボール１０を無限循環させるため，各無限循環路毎に循環溝スペーサ４３が一対設けられ，循環溝スペーサ４３を含んで方向転換路が形成された一対のエンドキャップ４４がケーシング４０に対して長手方向の端面に設けられている。エンドキャップ４４，４４の外側には軌道レール２との隙間をシールする一対のエンドシール４５が設けられている。エンドキャップ４４とエンドシール４５とは，エンドキャップ４４とエンドシール４５とを貫通してボルト４６によりケーシング４０に取り付けられる。グリスニップル４７が少なくとも一方のエンドシール４５を通してエンドキャップ４４に接続されて，外部からの潤滑油が各無限循環路内に供給される。また，この場合，他方のエンドキャップ４４とエンドシール４５とには，潤滑油が漏れるのを封じる止め栓４８が設けられている。

次に，エンド側ねじ軸支持体１２におけるねじ軸４の端部２２の支持構造について説明する。図４に示すように，エンド側ねじ軸支持体１２をねじ軸４の軸線を含む垂直面で切断した断面図で見ると，軸受支持金具３４は，軸受３１の外輪が嵌合する円筒部５０と，円筒部５０の外側から径方向に広げられたフランジ部５１とから構成されており，エンド側ねじ軸支持体１２に組み付けた状態では，円筒部５０がエンド側ねじ軸支持体１２の軸受孔３０に位置合わせ可能に遊嵌され，フランジ部５１の一側がエンド側ねじ軸支持体１２の端面に当接される。フランジ部５１の両横部は拡大されて，取付けボルト３５を挿通する挿通孔５２が形成されている。挿通孔５２に対応して，エンド側ねじ軸支持体１２には取付けボルト３５が挿通する挿通孔が形成されている。ストッパ３３の中央には段部５３が形成されており，段部５３はエンド側ねじ軸支持体１２の軸受孔３０に嵌合している。

軸受支持金具３４をエンド側ねじ軸支持体１２に組み付けた状態で，取付けボルト３５を軸受支持金具３４の挿通孔５２を挿通してエンド側ねじ軸支持体１２にねじ込むことにより，軸受支持金具３４はエンド側ねじ軸支持体１２に固定される。ストッパ３３は，衝撃を緩和する緩衝材を有しているので，エンド側ねじ軸支持体１２に対して接着固定されている。なお，Ｅ型止め輪３２は，ねじ軸４のエンド側端部２２に形成された溝５４に係止されて，軸受３１がエンド側端部２２から抜け出すのを防止している。また，軸受支持金具３４のフランジ部５１の上縁部はエンド側ねじ軸支持体１２の上縁から突出しないように平坦縁５５となっている。この軸支持構造は，簡単な構造の薄鋼板製の軸受支持金具３４を用いているので，軸受支持金具３４それ自体の加工が簡単であると共に，エンド側ねじ軸支持体１２への位置合わせと組立とを容易に行うことができる。

図７〜図１１に図示された各構成要素について，図１〜図６に示したものと同様のものには同一符号を付してあるので，再度の説明を省略する。また，スライダ３が支持する搭載物の位置及び荷重に応じて，一つの軌道レール２に複数のスライダ３が配設される。搭載物を支持するのにスライダ３を同じねじ軸４に対して２台用いた例が図７に示されている。図７は，１台のスライダ３を実線で他の１台のスライダ３ａを想像線で示すように，２台のスライダ３，３ａを最も接近させた状態で並べて設置している。スライダ当たりの支持荷重は過大になることがなく，且つ搭載物の支持点，荷重共にバランス良く支持することができる。また，モータ側ねじ軸支持体１１の端板７０については，後の駆動モータの取付けに関連して詳述する。軌道レール２の底部６には，軌道レール２を支持台に固定するための取付けボルト（図示せず）が挿通される取付け孔８７が二列になって所定間隔に形成されている。図９〜図１１に示すように，スライド装置１の軌道レール２の断面における横軸線回り及び縦軸線回りの断面二次モーメントを大きくして軌道レール２の曲げ剛性が高められている。したがって，スライダ３が支持するテーブルの下方向荷重が作用しても，例えば，長手方向に隣接する二つの取付け孔８７，８７間において最も大きく変位するであろう箇所での軌道レール２に生じる変位量を抑制することができる。

図１及び図２に示したスライド装置１の軌道レール２，スライダ３，ねじ軸４，モータ側ねじ軸支持体１１，及びエンド側ねじ軸支持体１２から成る要部に対して駆動モータとセンサとが取り付けられる。図１２は，駆動モータとセンサとをスライド装置１の要部に対して取り付けてスライド装置１の組立が完成した状態を示す斜視図である。駆動モータ６０は，ステッピングモータであり，モータ用コネクタ６１を介してコントローラ（図示せず）から制御電流が入力され，出力軸６３（図１３参照）に回転を出力する。駆動モータ６０は，モータ側ねじ軸支持体１１に取付けボルト（図示せず。ねじ軸４の軸方向と平行な方向に取り付ける）によって取り付けられたモータアタッチメント６４に取付けボルト６５によって取り付けられる。このように，駆動モータ６０は，モータ側ねじ軸支持体１１に対して，種々の駆動モータの取付仕様に合わせてなるモータアタッチメント６４を介して取り付けられるので，モータ側ねじ軸支持体１１に対してスライド装置１の使用用途に合わせて出力等の異なる各種駆動モータの取り付けを簡単に行うことができる。

また，駆動モータ６０は，軌道レール２の上面１３に載置した状態で取り付けられたモータ側ねじ軸支持体１１にモータアタッチメント６４を介して取り付けられているので，軌道レール２の端面にモータ側ねじ軸支持体を取り付け且つモータ側ねじ軸支持体に駆動モータを取り付ける構造と比較して，駆動モータが軌道レール２から大きく出っ張ることがなく，軌道レール２を支持台（ベース）に取り付けたときに軌道レール２でバランス良く荷重を支持することができる。

図１３は図１２に示されたスライド装置１に用いられるモータアタッチメントの側面図である。図１３に示すように，モータアタッチメント６４の中央には貫通孔６７が形成されており，貫通孔６７の途中まで圧入リング６８の一部が圧入されて固着されている。圧入リング６８の残る部分は，モータアタッチメント６４の貫通孔６７からはみ出しており，この部分はモータ側ねじ軸支持体１１の端板７０に形成された取付け孔７１（図１及び図２参照）に嵌合されている。また，駆動モータ６０の取付け凸部６２が，貫通孔６７の残りの部分に嵌合されている。モータアタッチメント６４にリング部を一体に形成するよりも，別体に形成した圧入リングを上記のように圧入固定する方が，加工も容易であって精度を出すことができる。駆動モータ６０の出力軸６３は圧入リング６８内を貫通しており，駆動モータ６０の出力軸６３とねじ軸４のモータ側端部２１とは，モータ側ねじ軸支持体１１内でカップリング６９によって連結されている。

モータ側ねじ軸支持体１１又はエンド側ねじ軸支持体１２は，軌道レール２の上面１３に載置された状態で取り付けられているので，Ｕ字状凹部５に対して，軌道レール２のモータ側又はエンド側の外部から，軌道レール２とねじ軸支持体１１，１２との間の空間を通して，スライダ３に対して長手方向にアクセスすることができる。このアクセスは，特にエンド側において行い易く且つ有利である。したがって，スライダ３のボール循環路４２へ給油するためにエンドキャップ４４に設けられたグリースニップル４７に対して給油器を接続させようとする場合に，従来のように給油器をスライダ３に対して斜め状に無理な姿勢でアクセスすることなく，給油器をグリースニップル４７に正対して無理なく接続することができる。

スライド装置においては，スライダ３が，万一各ねじ軸支持体１１と衝突しても，その時の衝撃による損傷を防止するために，軸受押さえでもなるストッパ２６が，軸受押さえ２７のような鋼板を芯板としてゴムを焼付けしたものとして予め構成されている。このように，ストッパ２６は，芯板にゴムを焼付けた衝撃吸収部材として構成されているので，ボルトにてねじ軸支持体１１に取り付けられる。したがって，従来，一般的には弾性体でなるゴム状のストッパがボルトによって直接的に固着することができないために，接着剤によって貼着していたことと比較して，衝撃吸収部材としてのストッパ２６を，その芯板を軸受押さえ２７と兼用させつつ，ねじ軸支持体１１にボルトにて容易に取り付けることができる。なお，ねじ軸支持体１１に対して軸受押さえ２７を設けた場合には，ストッパ２６をスライダ３側に設けてもよい。

図１４は，図１２に示すスライド装置１を，図８に示す矢視Ａ−Ａと同様の位置と方向で見た断面図，即ち，スライダ３とねじ軸支持体１１との間の位置においてねじ軸４に直交する平面で切断した断面図である。図１２及び図１４を参照すると，軌道レール２の一対の側壁７の外面には，それぞれセンサレール７４が取付けボルト７５によって取付けられている。各センサレール７４には，位置を特定する必要がある任意の位置にセンサ７６〜７９が設けられている。例えば，センサ７６は原点を検出するためのものであり，センサ７８は原点前を検出するためのものである。センサ７６〜７９が検出した検出信号は，リード線８１を経てセンサ用コネクタ８０からコントローラ（図示せず）に入力される。一方，スライダ３の側面には，ドグ８３がドグ取付けボルト８４によって取り付けられており，スライダ３がねじ軸４の回転動作で軌道レール２に沿って移動するときに，センサ７６〜７９がドグ８３を検出して，スライダ３の位置の情報をコントローラに送信する。なお，センサ７６〜７９とセンサ用コネクタ８０とを結ぶリード線８１は，ナイロンクランプ８５によって，モータアタッチメント６４に係止させることができる。

モータ用コネクタ６１とセンサ用コネクタ８０とを図示しないドライバと及びコントローラとに接続することにより，コントローラは，センサ用コネクタ８０からのドク８３を検出した検出信号に基づいて，駆動モータであるステッピングモータ６０に制御信号を出力してその出力回転を制御する。図１４に示されているように，センサレール７４にはその長手方向に延びるリード線用溝８６が形成されており，センサ７６〜７９に接続されるリード線８１を収容することができる。また，センサレール７４は，軌道レール２とスライダ３と側面部分を覆う防塵カバーにもなっており，幅広いカバー部８８とセンサ取付けレール部８９とが一体に形成されている。なお，この図において，軌道レール２の底部６には，軌道レール２を支持台（図示せず）に取付ける取付けボルトが挿通する取付け孔８７が２列に所定間隔毎に形成されている。

図１５は，この発明によるスライド装置の第２実施例であって，軌道レール２内に収容されるスライダ３やねじ軸４を外部から保護する防塵カバー９１を設けたスライド装置９０を示した斜視図であり，図１６は，図１５に示すスライド装置の図８に示す矢視Ａ−Ａと同様の位置と方向で見た断面図，即ち，スライダ９３とねじ軸支持体１１との間の位置においてねじ軸４に直交する平面で切断した断面図である。この第２実施例では，スライダの構造が異なる以外は，第１実施例で示したスライド装置１の構造と相違しないので，同一の構造及び同一の機能を有する構成要素には同じ符号を付しており，それらについての再度の説明を省略する。スライダ９３は，防塵カバー９１との干渉を回避するため，防塵カバー９１の両側部を迂回するように，軌道レール２の横方向から上方に延びる一対のフランジ部９４，９４を有しており，搭載物（図示せず）はフランジ部９４，９４に取付けねじ穴９５にねじ込まれる取付けボルト（図示せず）によって取り付けられる。フランジ部９４，９４は，スライド装置１におけるドグ８３の機能も有している。なお，防塵カバー９１は，モータ側ねじ軸支持体１１とエンド側ねじ軸支持体１２に対して取付けボルト９２によって上方から取付けられる。

この発明によるスライド装置は，例えば，工作機械，各種組立装置，又は試験装置等の直線摺動部に適用して好ましいものである。

この発明によるスライド装置の一実施例の要部を一部を切り欠いて示す斜視図である。図１に示すスライド装置の一実施例の要部の分解斜視図である。図１に示すスライド装置におけるスライダの分解斜視図である。図１に示すスライド装置におけるねじ軸のエンド側端部の支持構造を示す断面図である。図４に示される支持構造に用いられる軸受支持金具の正面図である。図５に示す軸受支持金具の側面図である。図１に示したスライド装置の要部の平面図である。図１に示したスライド装置の要部を，軌道レールの一部を破断して示す側面図である。図１に示したスライド装置の要部のモータ側の端面図である。図１に示したスライド装置の要部のエンド側の端面図である。図８における矢視Ａ−Ａでの断面図である。この発明によるスライド装置の一実施例を示す斜視図である。図１２に示したスライド装置に用いられるモータアタッチメントの側面図である。図１２に示すスライド装置を図８に示す矢視Ａ−Ａと同様の位置と方向で見た断面図である。この発明によるスライド装置の別の実施例を示す斜視図である。図１５に示すスライド装置を図８に示す矢視Ａ−Ａと同様の位置と方向で見た断面図である。従来のＸＹ位置決めテーブル装置を示す斜視図である。

１，９０スライド装置
２軌道レール
３，３ａ，９３スライダ
４ねじ軸
５Ｕ字状凹部
６底部
７側部
８，９軌道溝
１０ボール（転動体）
１１モータ側ねじ軸支持体
１２エンド側ねじ軸支持体
１３上面
１６貫通孔
１７ナット体
２０取付けボルト
２１モータ側端部
２２エンド側端部
２４，３１軸受
３２止め輪
３４軸受支持金具
３５取付けボルト
４０ケーシング
４４エンドキャップ
４５エンドシール
５０円筒部
５１フランジ部
５２挿通孔
５５フランジ部
６０駆動モータ

Claims

互いに連結された一対の側部を有する長尺な軌道レール，前記軌道レールの長手方向に沿って摺動自在なスライダ，前記スライダに取外し可能に取り付けられると共に前記スライダを前記軌道レール上で摺動させるための送りねじ機構を構成するナット体，前記ナット体に螺合するねじ軸，前記ねじ軸の両端部を軸支し且つ前記軌道レールの前記一対の側部の上面に載置した状態で取り付けられた一対のねじ軸支持体，及び一方の前記ねじ軸支持体に取り付けられ且つ前記ねじ軸を回転駆動する駆動モータから成るスライド装置において，
前記軌道レールは，前記一対の側部と前記一対の側部を連結する底部とによって断面Ｕ字状凹部に形成され，前記側部の互いに対向する内面に前記長手方向に沿って軌道溝がそれぞれ形成されて成り，
前記スライダは，前記軌道レールの前記Ｕ字状凹部内を摺動自在であり，前記軌道レールの前記側部の前記軌道溝に対向してそれぞれ軌道溝を備えたケーシング，それぞれの前記両軌道溝間を転走する転動体，前記ケーシングの端面に固定されたエンドキャップ，及び前記エンドキャップの端面に取り付けられたエンドシールを有し，
前記送りねじ機構は，前記ナット体，前記ねじ軸，及び前記ナット体の螺旋溝と前記ねじ軸の螺旋溝との間に介在されるボールを備えたボールねじで構成され，前記ナット体が前記スライダに形成された貫通孔に嵌合して取付けボルトにより着脱可能に取り付けられて成り，
前記ねじ軸のエンド側端部は，当該端部を軸支する軸受が止め輪により係止され，前記軸受を嵌合する薄鋼板製の軸受支持金具がエンド側ねじ軸支持体に固定されることによって，前記エンド側ねじ軸支持体に対して支持されて成り，
前記軸受支持金具は，前記エンド側ねじ軸支持体に形成された軸受孔に前記軸受孔を通した前記エンド側ねじ軸支持体の外側から挿入して前記ねじ軸の端部に係止された前記軸受を内周に嵌合して外周が前記軸受孔と位置合わせ可能に遊嵌して成る円筒部と，当該円筒部の一端の前記外周から径方向に広げられ前記軌道レールの前記側部間に渡って延びる前記エンド側ねじ軸支持体の長手方向である両横部が拡大されて形成された一体のフランジ部とから成り，前記フランジ部の前記両横部に形成された挿通孔に取付けボルトを挿通して前記エンド側ねじ軸支持体の前記外側の端面に前記フランジの一側が当接して固着されて成ることを特徴とするスライド装置。