JP5169803B2 - Linear motion guide device - Google Patents
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Description
本発明は、転動体非循環式の直動案内装置に関する。 The present invention relates to a rolling element non-circulating linear motion guide device.
従来の転動体循環式の直動案内装置の構成を、一例をあげて説明する。直動案内装置は、軸方向に延びる断面略角形の案内レールと、この案内レールに取り付けられた断面略コ字状のスライダと、を備えており、前記案内レールの両側面には、合わせて2列,4列等の転動体軌道面が軸方向に形成されている。
また、スライダは、スライダ本体と、その軸方向の両端部に取り付けられたエンドキャップと、で構成されている。このスライダ本体は、その両袖部の内側面に案内レールの転動体軌道面に対向する転動体軌道面を有するとともに、袖部の肉厚部分を軸方向に貫通する直線路を有している。そして、対向する両転動体軌道面で転動体転動路が形成されている。
An example of the configuration of a conventional rolling element circulation type linear motion guide device will be described. The linear motion guide device includes a guide rail having a substantially square cross section extending in the axial direction, and a slider having a substantially U-shaped cross section attached to the guide rail. Two or four rolling element raceway surfaces are formed in the axial direction.
The slider includes a slider body and end caps attached to both end portions in the axial direction. This slider body has a rolling element raceway surface facing the rolling element raceway surface of the guide rail on the inner side surface of both sleeve parts, and has a straight path that penetrates the thick part of the sleeve part in the axial direction. . And the rolling element rolling path is formed by the both rolling element raceway surfaces which oppose.
エンドキャップは、転動体転動路とこれに平行な直線路とを連通させる湾曲路を有している。そして、直線路と両端の湾曲路とで、転動体を転動体転動路の終点から始点へ送る転動体戻し路が構成され、この転動体戻し路と転動体転動路とで転動体循環路が形成されている。この転動体循環路内には、鋼球等からなる多数の転動体が装填されている。
案内レールに取り付けられたスライダは、転動体転動路内の転動体の転動を介して案内レールに沿って滑らかに移動し、その移動中、転動体はスライダ内の前記転動体循環路内を転動しつつ無限循環する。
The end cap has a curved path that allows the rolling element rolling path to communicate with a straight path parallel to the rolling element rolling path. The straight road and the curved roads at both ends constitute a rolling element return path for sending the rolling elements from the end point of the rolling element rolling path to the starting point. The rolling element circulation path is composed of the rolling element return path and the rolling element rolling path. A road is formed. A large number of rolling elements made of steel balls or the like are loaded in the rolling element circulation path.
The slider attached to the guide rail moves smoothly along the guide rail through the rolling of the rolling element in the rolling element rolling path. During the movement, the rolling element moves in the rolling element circulation path in the slider. Roll infinitely while rolling.
上記のような転動体がスライダの内部を移動して循環する方式の直動案内装置、すなわちに転動体循環式の直動案内装置おいては、転動体が負荷圏に入ったり負荷圏から出たりする際に、転動体に作用する荷重のアンバランスによって微小変動(以降においては、転動体通過振動と記すこともある)が生じる。この微小変動は、極めて微小な変動であるものの、高精度が要求される金型加工機用直動案内装置等においては問題となる場合があった。 In the linear motion guide device in which the rolling element moves and circulates inside the slider, that is, in the linear motion guide device of the rolling element circulation type, the rolling element enters or exits the load zone. In such a case, minute fluctuations (hereinafter, also referred to as rolling element passing vibration) occur due to imbalance of the load acting on the rolling elements. Although this minute variation is a very minute variation, there is a case where it becomes a problem in a linear motion guide device for a die processing machine and the like that requires high accuracy.
一方、上記のような転動体戻し路を備えておらず、転動体が上記のように循環しない方式の直動案内装置(以降は、転動体非循環式の直動案内装置と記す)がある。例えば、THK株式会社製のEPFシリーズの直動案内装置があげられる。従来の転動体非循環式の直動案内装置においては、転動体が負荷圏から出ることがないので、転動体通過振動は基本的には発生しないと考えられる。しかしながら、この方式の直動案内装置においては、スライダの軸方向長さを、転動体からの荷重を受ける範囲とストロークの1/2との合計の長さとする必要があるので、装置が大型化するという問題と長ストロークを実現しにくいという問題とがあった。 On the other hand, there is a linear motion guide device that does not include the rolling element return path as described above and does not circulate as described above (hereinafter referred to as a rolling element non-circulating linear motion guide device). . For example, an EPF series linear motion guide device manufactured by THK Corporation may be mentioned. In the conventional rolling element non-circulating linear motion guide device, since the rolling element does not come out of the load zone, it is considered that the rolling element passing vibration basically does not occur. However, in this type of linear motion guide device, the length of the slider in the axial direction needs to be the total length of the range that receives the load from the rolling element and 1/2 of the stroke. There was a problem that it was difficult to realize long strokes.
そこで、特許文献1に開示の転動体非循環式の直動案内装置は、スライダの軸方向長さの全体で転動体からの荷重を受け得る構造とすることにより、転動体循環式の直動案内装置と同様に長ストローク化が容易となっている。また、複数の転動体列の各転動体の軸方向位置を転動体保持器を用いて揃えることにより、転動体通過振動が発生しないようになっている。
一般に、XYテーブル等の直動テーブルを直動案内装置を用いて構成する場合、テーブルの大きさや質量に応じて、複数のスライダを備える直動案内装置を採用する場合がある。例えば、2個のスライダを備える案内レールを2本用いて、直動テーブルを構成する場合がある。
転動体通過振動を考慮すると、スライダの個数は1個にして軸方向長さを長くした方が有利だが、スライダが長いと加工が困難となったり、スライダの転動体軌道面の形状精度(例えば真直度)をスライダの全長にわたって高精度とすることが困難となったりするので、テーブルが大きい場合は必ずしも得策とは言えない。
In general, when a linear motion table such as an XY table is configured using a linear motion guide device, a linear motion guide device having a plurality of sliders may be employed depending on the size and mass of the table. For example, a linear motion table may be configured using two guide rails including two sliders.
Considering the rolling element passing vibration, it is advantageous to make the number of sliders one and increase the axial length. However, if the slider is long, it becomes difficult to process or the shape accuracy of the rolling element raceway surface of the slider (for example, It is difficult to make the accuracy (straightness) highly accurate over the entire length of the slider, so this is not always a good solution if the table is large.
このような複数のスライダを備える転動体非循環式の直動案内装置においては、スライダ間のスパン(軸方向距離)に対してストロークが長い場合に、問題が生じる場合があった。例えば、2個のスライダを備える直動案内装置において、各スライダそれぞれに転動体保持器を用いた場合には、2個のスライダの間に両転動体保持器の軸方向端部が位置することになるが、スライダの移動量が大きくなると、2つの転動体保持器の向かい合う軸方向端部に一方のスライダが到達することとなる。そして、転動体保持器の軸方向端部が負荷圏に入ると、軸方向端部以降には転動体が存在しないので、荷重を受けることができなくなる。さらにスライダが移動すると、転動体保持器はスライダから外れ、荷重を受ける転動体が1個も存在しなくなってしまうとともに、転動体保持器はスライダから大きく離れた位置に移動可能となってしまう。 In such a rolling element non-circulating linear motion guide device having a plurality of sliders, there may be a problem when the stroke is long with respect to the span (axial distance) between the sliders. For example, in a linear motion guide device having two sliders, when a rolling element cage is used for each slider, the axial ends of both rolling element cages are positioned between the two sliders. However, when the amount of movement of the slider increases, one slider reaches the axial ends of the two rolling element cages facing each other. And if the axial direction edge part of a rolling element holder enters into a load zone, since a rolling element does not exist after an axial direction edge part, it becomes impossible to receive a load. When the slider further moves, the rolling element holder comes off from the slider, and there is no longer any rolling element that receives the load, and the rolling element holder can move to a position far away from the slider.
このような問題が生じないようにするには、各スライダのストローク範囲をカバーするように各転動体保持器の長さを設定する必要があるが、両転動体保持器が接触する位置まで転動体保持器の長さを延長したとしても、2個のスライダ間の軸方向距離は大きくとる必要がある。
そこで、本発明は、上記のような従来技術が有する問題点を解決し、複数のスライダを備える転動体非循環式の直動案内装置において、スライダ間の軸方向距離に対してストロークが長い場合であっても、転動体保持器がスライダから外れて荷重を受けることができなくなるおそれのない直動案内装置を提供することを課題とする。
In order to prevent such a problem from occurring, it is necessary to set the length of each rolling element cage so as to cover the stroke range of each slider. Even if the length of the moving body holder is extended, the axial distance between the two sliders needs to be large.
Accordingly, the present invention solves the above-described problems of the prior art, and in a rolling element non-circulating linear motion guide device having a plurality of sliders, the stroke is long with respect to the axial distance between the sliders. Even so, an object of the present invention is to provide a linear motion guide device in which the rolling element cage is not likely to be detached from the slider and receive a load.
上記課題を解決するため、本発明は次のような構成からなる。すなわち、本発明に係る請求項1の直動案内装置は、軸方向に延びる転動体軌道面を外面に有する案内レールと、該案内レールの転動体軌道面に対向する転動体軌道面を有するとともに軸方向に相対移動可能に前記案内レールに取り付けられたスライダと、前記案内レールの転動体軌道面上に軸方向に沿って並べられた複数の転動体からなりその一部が前記両転動体軌道面間に配された転動体列と、前記案内レールの転動体軌道面上に前記転動体列を転動自在に保持するとともに前記スライダの相対移動に伴って前記スライダと同方向に移動する転動体保持器と、を備えた直動案内装置において、複数個の前記スライダと1個の前記転動体保持器とを備え、この転動体保持器がこれら複数個のスライダと前記案内レールとの間に配されていることを特徴とする。
In order to solve the above-described problems, the present invention has the following configuration. That is, the linear motion guide device according to
このように、複数個のスライダに対して1個の転動体保持器を用いる構成を採用すれば、1つのスライダが通過した転動体を他のスライダも通過することができるので、スライダ間の軸方向距離に対してストロークが長い場合であっても、転動体保持器がスライダから外れて荷重を受けることができなくなるおそれがない。よって、スライダ間の軸方向距離を短くしたり、長いストロークを確保したりすることが容易となる。 In this way, if a configuration using one rolling element holder for a plurality of sliders is adopted, the rolling element through which one slider has passed can be passed through by another slider. Even when the stroke is long with respect to the directional distance, there is no possibility that the rolling element retainer will be detached from the slider and cannot receive a load. Therefore, it is easy to shorten the axial distance between the sliders and to ensure a long stroke.
また、本発明に係る請求項2の直動案内装置は、請求項1に記載の直動案内装置において、前記転動体保持器の移動量を前記スライダの移動量の1/2とし、前記転動体保持器の移動量に誤差が生じることを防止する移動誤差防止手段を、前記複数個のスライダのうち1個以上全数未満に設けたことを特徴とする。
転動体保持器を備える転動体非循環式の直動案内装置においては、スライダの相対移動に伴って転動体保持器がスライダと同方向に移動し、転動体保持器の移動量は原理的にはスライダの移動量の1/2であるが、実際は、両転動体軌道面と転動体との間に生じる滑りや、転動体の回転中心から転動体軌道面との接触点までの距離の誤差の影響により、転動体保持器の移動量はスライダの移動量のちょうど1/2とはならず、誤差が生じる。その結果、スライダや案内レールに対する転動体保持器の軸方向位置は、スライダの移動に伴って正規の位置から徐々にずれていくことになる(以降は、転動体保持器の位置ズレと記すこともある)。
A linear motion guide device according to a second aspect of the present invention is the linear motion guide device according to the first aspect, wherein the moving amount of the rolling element cage is set to ½ of the moving amount of the slider. One or more of the plurality of sliders and less than all of the plurality of sliders are provided with movement error preventing means for preventing an error in the moving amount of the moving body holder.
In a rolling element non-circulating linear motion guide device provided with a rolling element holder, the rolling element holder moves in the same direction as the slider with the relative movement of the slider, and the amount of movement of the rolling element holder is in principle Is half of the slider travel, but in reality, slippage between the rolling element raceway surfaces and the rolling element, or error in the distance from the center of rotation of the rolling elements to the contact point with the rolling element raceway surface, As a result, the amount of movement of the rolling element cage does not become exactly ½ of the amount of movement of the slider, and an error occurs. As a result, the axial position of the rolling element cage with respect to the slider and the guide rail gradually shifts from the normal position as the slider moves (hereinafter referred to as the positional deviation of the rolling element cage). There is also.)
そこで、転動体保持器を備える転動体非循環式の直動案内装置には、転動体保持器の移動量をスライダの移動量のちょうど1/2として転動体保持器の位置ズレを抑える移動誤差防止手段が設けられる。しかしながら、複数個のスライダそれぞれに移動誤差防止手段を設けると、部品点数が多くなるとともに直動案内装置の組み立てに手間や時間を要することとなるので、直動案内装置の製造コストが向上してしまうという問題があった。 Accordingly, in the rolling element non-circulating linear motion guide device provided with the rolling element holder, a movement error that suppresses the positional deviation of the rolling element holder by setting the movement amount of the rolling element holder to exactly ½ of the movement amount of the slider. Prevention means are provided. However, if the movement error prevention means is provided for each of the plurality of sliders, the number of parts increases and the assembly of the linear motion guide device takes time and effort, which increases the manufacturing cost of the linear motion guide device. There was a problem that.
XYテーブル等の直動テーブルを直動案内装置を用いて構成する場合は、1本の案内レールに取り付けられた複数個のスライダは、直動テーブルを構成する1つのテーブルに固定されており、スライダ間の軸方向距離が移動に伴って変化することはないので、移動誤差防止手段は複数個のスライダの全数に設ける必要はなく、少なくとも1個に設ければよい。そうすれば、全てのスライダにおいて転動体保持器の位置ズレが生じることはない。移動誤差防止手段を全てのスライダに設ける必要がないから、部品点数の削減が達成されるとともに、直動案内装置の組み立ての手間や時間を低減することができるので、直動案内装置の製造コストを低減することができる。 When a linear motion table such as an XY table is configured using a linear motion guide device, a plurality of sliders attached to one guide rail are fixed to one table constituting the linear motion table, Since the axial distance between the sliders does not change with movement, the movement error prevention means does not need to be provided in the total number of the plurality of sliders, and may be provided in at least one. If it does so, position shift of a rolling element holder will not arise in all sliders. Since it is not necessary to provide movement error prevention means for all sliders, the number of parts can be reduced and the time and effort for assembling the linear motion guide device can be reduced. Can be reduced.
さらに、本発明に係る請求項3の直動案内装置は、請求項2に記載の直動案内装置において、軸方向に沿うように前記スライダに取り付けられた第一のラックと、軸方向に沿うように前記案内レールに取り付けられた第二のラックと、前記転動体保持器に回転自在に取り付けられ前記両ラックに噛み合うピニオンと、からなるラックアンドピニオンで、前記移動誤差防止手段が構成されていることを特徴とする。
Furthermore, the linear motion guide device according to
このような構成のラックアンドピニオンにより、移動誤差防止手段を容易に構成することができる。
さらに、本発明に係る請求項4の直動案内装置は、請求項3に記載の直動案内装置において、複数個の前記ピニオンが軸方向に沿って並んで前記転動体保持器に取り付けられており、各ピニオン間の軸方向距離はそれぞれ前記第一のラックの軸方向長さよりも短いことを特徴とする。
With the rack and pinion having such a configuration, the movement error preventing means can be easily configured.
Furthermore, the linear motion guide device according to
このような構成であれば、スライダ及び転動体保持器が移動しても、スライダに取り付けられた第一のラックからピニオンが外れて噛み合わなくなってしまうおそれがなく、第一のラックと噛み合うピニオンが常に存在することとなる。
さらに、本発明に係る請求項5の直動案内装置は、請求項2に記載の直動案内装置において、軸方向に沿うように前記転動体保持器に取り付けられた第一のラックと、軸方向に沿うように前記案内レールに取り付けられた第二のラックと、前記スライダに回転自在に取り付けられ前記両ラックに噛み合うピニオンと、からなるラックアンドピニオンで、前記移動誤差防止手段が構成されており、前記ピニオンは、前記第一のラックに噛み合う第一の歯車と前記第二のラックに噛み合う第二の歯車とが同心軸に固定された二段歯車とされ、且つ、前記第二の歯車のピッチ円直径が前記第一の歯車のピッチ円直径の2倍とされ、さらに、前記第一のラックは前記転動体保持器の軸方向端部に取り付けられていることを特徴とする。
With such a configuration, even if the slider and the rolling element cage are moved, there is no fear that the pinion comes off from the first rack attached to the slider and does not mesh, and the pinion that meshes with the first rack It will always exist.
Furthermore, the linear motion guide device according to
このような構成であれば、ピニオンは第一のラック及び第二のラックに常に噛み合うことができるので、設けるピニオンの個数は1個で十分である。 With such a configuration, the pinion can always mesh with the first rack and the second rack, and therefore, it is sufficient to provide one pinion .
本発明の直動案内装置は、スライダ間の軸方向距離に対してストロークが長い場合であっても、転動体保持器がスライダから外れて荷重を受けることができなくなるおそれがない。 In the linear motion guide device of the present invention, even when the stroke is long with respect to the axial distance between the sliders, there is no possibility that the rolling element retainer is detached from the slider and cannot receive a load.
本発明に係る直動案内装置の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
〔第一実施形態〕
図1は、本発明に係る直動案内装置の一実施形態を示す側面図である。また、図2は、図1の直動案内装置を軸方向から見た正面図である。
まず、本実施形態の直動案内装置の構成を説明する。軸方向に延びる横断面略角形の案内レール1上に、複数個(図1では2個)のスライダ2A,2Bが軸方向に相対移動可能に組み付けられている。スライダ2A,2Bの横断面形状は略コ字状で、その内面の横断面形状は、案内レール1の外面の横断面形状に沿う形状とされている。この案内レール1の両側面1a,1aには、軸方向に延びる2条の転動体軌道面10,10がそれぞれ形成されている。
An embodiment of a linear motion guide device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[First embodiment]
FIG. 1 is a side view showing an embodiment of a linear guide device according to the present invention. FIG. 2 is a front view of the linear motion guide device of FIG. 1 viewed from the axial direction.
First, the configuration of the linear motion guide device of the present embodiment will be described. A plurality (two in FIG. 1) of
また、スライダ2A,2Bの両袖部6,6の内側面には、案内レール1の転動体軌道面10,10に対向する2条の転動体軌道面11,11がそれぞれ形成されている。そして、案内レール1の転動体軌道面10,10,10,10と両袖部6,6の転動体軌道面11,11,11,11とで4つの転動体転動路が形成されていて、これらの転動体転動路は軸方向に延びている。なお、案内レール1及びスライダ2A,2Bが備える転動体軌道面10,11の数は、片側二条に限らず、例えば片側一条又は三条以上などであってもよい。
Further, two rolling element raceway surfaces 11 and 11 facing the rolling element raceway surfaces 10 and 10 of the
さらに、案内レール1の各転動体軌道面10上には、軸方向に沿って並べられた複数の転動体3が転動自在に配されていて、これら転動体3により転動体列が形成されている。なお、図1,2においては、転動体3はころとされているが、玉を用いてもよい。
さらに、スライダ2A,2Bの内面と案内レール1の外面との間には、転動体軌道面10上に転動体3を転動自在に保持する1個の転動体保持器4が配されている。転動体保持器4の横断面形状は、スライダ2A,2Bの内面の横断面形状及び案内レール1の外面の横断面形状に沿う略コ字状であり、その両側部(案内レール1の側面1aとスライダ2A,2Bの袖部6の内側面とに挟まれる部分)には、転動体3を収容して転動自在に保持する複数のポケット4aが軸方向に沿って一定間隔で並んで形成されている。そして、転動体軌道面10上に配された転動体3の軸方向位置が、他条の転動体軌道面10上に配された転動体3の軸方向位置と揃うように、ポケット4aが形成されている。
Further, a plurality of rolling
Further, between the inner surfaces of the sliders 2 </ b> A and 2 </ b> B and the outer surface of the
転動体保持器4の軸方向長さは、スライダ2A,2Bの軸方向長さの合計よりも十分に長いため、前記転動体列の一部は両転動体軌道面10,11間(すなわち転動体転動路)に配されているが、前記転動体列の残部は両転動体軌道面10,11間には配されておらず、図1のように露出している。
このような直動案内装置においては、案内レール1に組みつけられたスライダ2A,2Bは、転動体転動路内の転動体3の転動を介して、案内レール1に沿って軸方向に滑らかに移動することができる。このとき、転動体保持器4は、スライダ2A,2Bの移動に伴ってスライダ2A,2Bと同方向に移動する。スライダ2A,2Bが移動しても、移動した所には転動体保持器4に保持された転動体3が存在するので、その転動体3の転動を介して移動を続けることができる。よって、本実施形態の直動案内装置は、転動体通過振動が抑制され、且つ、スライダ2A,2Bの長いストロークが確保される。
Since the axial length of the rolling
In such a linear motion guide device, the
また、複数個のスライダ2A,2Bに対して1個の転動体保持器4を用いる構成を採用すれば、1つのスライダ2Aが通過した転動体3を他のスライダ2Bも通過することができるので、スライダ2A,2B間の軸方向距離に対してストロークが長い場合であっても、転動体保持器4がスライダ2A,2Bから外れて荷重を受けることができなくなるおそれがない。よって、スライダ2A,2B間の軸方向距離を短くしたり、長いストロークを確保したりすることが容易となる。
In addition, if a configuration using one rolling
このような直動案内装置においては、複数個のスライダ2A,2Bのうち1個以上全数未満に、転動体保持器4の移動量に誤差が生じることを防止する移動誤差防止手段を設けることが好ましい。例えば図1,2のようにスライダの個数が2個の場合には、スライダ2Aのみ(又はスライダ2Bのみ)に移動誤差防止手段を設ければよい。スライダの個数が3個以上の場合には、そのうち1個に移動誤差防止手段を設けてもよいし、2個以上全数未満に設けてもよい。
In such a linear motion guide device, a movement error prevention means for preventing an error from occurring in the movement amount of the rolling
従来の転動体非循環式の直動案内装置においては、スライダの相対移動に伴って転動体保持器がスライダと同方向に移動し、転動体保持器の移動量は原理的にはスライダの移動量の1/2であるが、実際には前述したような誤差が生じ、転動体保持器の位置ズレが起きることが多い。そこで、直動案内装置には、転動体保持器の移動量をスライダの移動量のちょうど1/2として転動体保持器の位置ズレを抑える移動誤差防止手段が設けられるが、複数個のスライダの全数に移動誤差防止手段を設けると、部品点数が多くなる等によって直動案内装置の製造コストが向上してしまうという問題があった。 In a conventional rolling element non-circulating linear motion guide device, the rolling element holder moves in the same direction as the slider with the relative movement of the slider, and the amount of movement of the rolling element holder is in principle the movement of the slider. Although the amount is half of the amount, in reality, the error as described above occurs, and the displacement of the rolling element holder often occurs. Therefore, the linear motion guide device is provided with a movement error preventing means for suppressing the positional deviation of the rolling element holder by setting the moving amount of the rolling element holder to exactly ½ of the movement amount of the slider. When the movement error preventing means is provided in all, there is a problem that the manufacturing cost of the linear motion guide device is increased due to an increase in the number of parts.
本実施形態の直動案内装置は、XYテーブル等の直動テーブルを構成する部品として主に用いられ、その場合には1本の案内レール1に取り付けられた複数個のスライダ2A,2Bは、直動テーブルを構成する1つのテーブル(図示せず)に固定され連結されるので、移動誤差防止手段が複数個のスライダ2A,2Bの1個以上全数未満に設けてあれば、全てのスライダ2A,2Bにおいて転動体保持器4の位置ズレが生じることはない。移動誤差防止手段を全てのスライダ2A,2Bに設ける必要がないから、部品点数の削減が達成されるとともに、直動案内装置の組み立ての手間や時間を低減することができるので、直動案内装置の製造コストを低減することができる。
The linear motion guide device of the present embodiment is mainly used as a component constituting a linear motion table such as an XY table. In this case, a plurality of
この移動誤差防止手段の構成は、転動体保持器4の移動量をスライダ2Aの移動量の1/2とし、転動体保持器4の移動量に誤差が生じることを防止することができるならば、特に限定されるものではない。ただし、軸方向に沿うようにスライダ2Aに取り付けられた第一のラック21と、軸方向に沿うように案内レール1に取り付けられた第二のラック22と、転動体保持器4に回転自在に取り付けられ両ラック21,22に噛み合うピニオン23と、からなるラックアンドピニオン5で、移動誤差防止手段を構成することが好ましい。第一のラック21の軸方向長さはスライダ2Aの軸方向長さと同一とし、第二のラック22の軸方向長さは案内レール1の軸方向長さと同一とするとよい。
The configuration of the movement error preventing means is such that the amount of movement of the rolling
図2においては、スライダ2Aの袖部6の下面に第一のラック21を取り付け、案内レール1の側面1aに第二のラック22を取り付けてある。このようにラックアンドピニオン5からなる移動誤差防止手段を案内レール1の側部に設けるようにすれば、案内レール1,転動体保持器4,スライダ2A,2Bの組み立ての後にピニオン23を側方から組み付けることができるので、組み立てが容易である。ただし、ラックアンドピニオン5からなる移動誤差防止手段は、案内レール1の側部に限らず、上部に設けてもよい。すなわち、図3のように、スライダ2Aの内側下面に第一のラック21を取り付け、案内レール1の上面に第二のラック22を取り付けてもよい。
In FIG. 2, the
なお、ピニオン23を転動体保持器4に取り付けた場合は、スライダ2A及び転動体保持器4が移動した際に、スライダ2Aに取り付けられた第一のラック21からピニオン23が外れて噛み合わなくなってしまうおそれがある。そこで、複数個のピニオン23を軸方向に沿って並べて転動体保持器4に取り付け、各ピニオン23間の軸方向距離をそれぞれ第一のラック21の軸方向長さよりも短くするとよい。そうすれば、スライダ2A及び転動体保持器4が移動しても、第一のラック21と噛み合っているピニオン23が常に存在することとなる。
In addition, when the
なお、本実施形態は本発明の一例を示したものであって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。例えば、転動体保持器4は、一体的に形成された部材からなるものでもよいが、軸方向長さの短い小保持器を軸方向に複数連結して1つの転動体保持器4を構成してもよい。小保持器を連結することにより、例えば以下のような利点が得られる。樹脂の射出成形で小保持器を安価に製造し、ストローク、スライダ間のスパン、スライダの軸方向長さ等に応じて必要数の小保持器を連結することにより、最適な軸方向長さの転動体保持器4を安価に製造することができる。小保持器は直接連結してもよいし、棒状,板状等の連結部材を介して連結してもよい。
In addition, this embodiment shows an example of this invention and this invention is not limited to this embodiment. For example, the rolling
また、複数の転動体保持器4を繋ぎ合わせて一体としたものを、1つの転動体保持器4として用いてもよい。その際には、例えば棒状,板状等の繋ぎ部材を用いて繋ぎ合わせてもよい。テーブルの構成によっては、2つのスライダの間に位置する部分の転動体保持器は、常にスライダの内部に入らない場合もあるので、そのような場合には、スライダの内部に入らない部分を繋ぎ部材で繋ぎ合わせておいても差し支えない。
In addition, a single
〔第二実施形態〕
図4は、本発明に係る直動案内装置の第二実施形態を説明する、軸方向から見た正面図である。なお、第二実施形態の直動案内装置の構成及び作用は、第一実施形態とほぼ同様であるので、異なる部分のみ説明し、同様の部分の説明は省略する。また、図4においては、図1,2と同一又は相当する部分には、図1,2と同一の符号を付してある。
[Second Embodiment]
FIG. 4 is a front view illustrating the second embodiment of the linear motion guide device according to the present invention as seen from the axial direction. In addition, since the structure and effect | action of the linear guide apparatus of 2nd embodiment are substantially the same as 1st embodiment, only a different part is demonstrated and description of the same part is abbreviate | omitted. Further, in FIG. 4, the same reference numerals as those in FIGS.
図4の直動案内装置における移動誤差防止手段は、第一実施形態と同様にラックアンドピニオン5で構成されているが、軸方向に沿うように転動体保持器4に取り付けられた第一のラック21と、軸方向に沿うように案内レール1に取り付けられた第二のラック22と、スライダ2Aに回転自在に取り付けられ両ラック21,22に噛み合うピニオン23と、からなるラックアンドピニオン5で構成されている。第二のラック22の軸方向長さは、案内レール1の軸方向長さと同一とするとよい。図4においては、案内レール1の側面1aに第二のラック22を取り付け、スライダ2Aの袖部6の下面にピニオン23を取り付けてある。
The movement error preventing means in the linear motion guide device of FIG. 4 is configured by the rack and
このピニオン23は、第一のラック21に噛み合う第一の歯車23aと第二のラック22に噛み合う第二の歯車23bとが同心軸に固定された二段歯車である。そして、第二の歯車23bのピッチ円直径(PCD)が第一の歯車23aのピッチ円直径(PCD)の2倍となっている。さらに、第一のラック21は転動体保持器4の軸方向端部に取り付けられている。
The
このような構成であれば、ピニオン23は第一のラック21及び第二のラック22に常に噛み合うことができるので、設けるピニオン23の個数は1個で十分である。
なお、上記のような二段歯車を用いた移動誤差防止手段を備える直動案内装置が、特公平7−98295公報に開示されている。該公報の直動案内装置においては、案内レールにピニオンが取り付けられており、転動体保持器及びスライダにそれぞれ取り付けられたラックにピニオンを噛み合わせるために、転動体保持器に長孔が設けられている。該公報の直動案内装置は薄肉形で小ストロークであるため問題ないが、本発明のような長ストロークを実現するための直動案内装置においては、極めて長い長孔を設ける必要性が生じてしまうため、転動体保持器の強度に問題が生じるおそれがある。本実施形態においては、第一のラック21を転動体保持器4の側部に取り付け、その外側からピニオン23が噛み合う構造としたので、転動体保持器4に長孔を設ける必要がない。
With such a configuration, the
Incidentally, a linear motion guide device provided with a movement error preventing means using a two-stage gear as described above is disclosed in Japanese Patent Publication No. 7-98295. In the linear motion guide device of the publication, a pinion is attached to the guide rail, and a long hole is provided in the rolling element holder in order to engage the pinion with the rack attached to the rolling element holder and the slider, respectively. ing. The linear motion guide device of the publication is thin and has a small stroke, but there is no problem. However, in the linear motion guide device for realizing a long stroke as in the present invention, it is necessary to provide an extremely long slot. Therefore, there is a possibility that a problem occurs in the strength of the rolling element cage. In the present embodiment, since the
また、1本の案内レールに対して、複数個のスライダと1個の転動体保持器とを組み付けた場合には、スライダ間の軸方向距離を調整することが難しいという問題もある。1個のスライダに対して1個の転動体保持器があれば、各スライダは別々に移動することができるので、案内レールにスライダを組み付けてからスライダ間の軸方向距離を調整すればよい。複数個のスライダに対して1個の転動体保持器を用いる場合であっても、予圧が付与されていなければ各スライダは別々に移動することができる。しかし、複数個のスライダに対して1個の転動体保持器を用いる場合で、しかも予圧が付与されている場合は、一方のスライダを移動させると別のスライダも移動してしまうため、組み立てた状態でスライダ間の軸方向距離を調整することは難しい。 In addition, when a plurality of sliders and one rolling element holder are assembled to one guide rail, there is a problem that it is difficult to adjust the axial distance between the sliders. If there is one rolling element holder for one slider, each slider can be moved separately. Therefore, after the slider is assembled to the guide rail, the axial distance between the sliders may be adjusted. Even when one rolling element retainer is used for a plurality of sliders, each slider can move separately if no preload is applied. However, when one rolling element retainer is used for a plurality of sliders and preload is applied, if one slider is moved, another slider will also move. It is difficult to adjust the axial distance between the sliders in the state.
このような場合には、以下のようにしてスライダ間の軸方向距離を設定することができる。まず、複数の転動体保持器を前述の繋ぎ部材で繋ぎ合わせる場合には、組み立て時には転動体保持器を繋ぎ部材で繋ぎ合わせることはせず、各スライダ毎に動くようにしておき、組み立てた後にテーブルに合わせてスライダ間の軸方向距離を調整し、その状態で転動体保持器同士を繋ぎ部材で繋ぎ合わせるとよい。 In such a case, the axial distance between the sliders can be set as follows. First, when connecting a plurality of rolling element cages with the above-mentioned connecting members, do not connect the rolling element holders with connecting members at the time of assembly. It is preferable to adjust the axial distance between the sliders in accordance with the table, and to connect the rolling element holders together with a connecting member.
一方、繋ぎ部材で繋ぎ合わせない場合には、案内レールに複数個のスライダと1個の転動体保持器とを組み付ける時点で、スライダ間の軸方向距離を設定する必要がある。例えば、所定の軸方向距離をあけて複数のスライダを予めテーブルに取り付けておいて、案内レールに組み付ける方法が好適である。テーブルを使用することが不都合であれば、実物のテーブルと同様のスライダ取付部を有するダミーテーブルを作製し、このダミーテーブルに複数のスライダを予め取り付けておいて、案内レールに組み付ける方法が好適である。 On the other hand, when the connecting members are not connected, it is necessary to set the axial distance between the sliders when the plurality of sliders and one rolling element holder are assembled to the guide rail. For example, a method of attaching a plurality of sliders to the table in advance with a predetermined axial distance and assembling the guide rails is preferable. If it is inconvenient to use a table, a dummy table having a slider mounting portion similar to a real table is prepared, and a plurality of sliders are attached in advance to the dummy table and assembled to the guide rail. is there.
さらに、ダミーテーブルを使用することも不都合であれば、図5のような隙間治具30を用いる方法が好適である。すなわち、複数のスライダ2A,2Bを予め隙間治具30に取り付けておいて、案内レール1に組み付ける方法である。この隙間治具30は、スライダ取付部を有する複数の取付部材31を備えており、各取付部材31の間隔を所望の値に調整し固定できるようになっている。よって、所望の間隔に設定した各取付部材31にスライダ2A,2Bを取り付け、それを案内レール1に組み付ければ、スライダ2A,2B間の軸方向距離を簡単に設定することができる。
Furthermore, if it is inconvenient to use a dummy table, a method using a
1 案内レール
2,2A,2B スライダ
3 転動体
4 転動体保持器
4a ポケット
5 ラックアンドピニオン
10 転動体軌道面
11 転動体軌道面
21 第一のラック
22 第二のラック
23 ピニオン
23a 第一の歯車
23b 第二の歯車
Claims (5)
前記ピニオンは、前記第一のラックに噛み合う第一の歯車と前記第二のラックに噛み合う第二の歯車とが同心軸に固定された二段歯車とされ、且つ、前記第二の歯車のピッチ円直径が前記第一の歯車のピッチ円直径の2倍とされ、
さらに、前記第一のラックは前記転動体保持器の軸方向端部に取り付けられていることを特徴とする請求項2に記載の直動案内装置。 A first rack attached to the rolling element holder along the axial direction; a second rack attached to the guide rail along the axial direction; and the both racks rotatably attached to the slider. The movement error prevention means is constituted by a rack and pinion comprising a pinion meshing with a rack,
The pinion is a two-stage gear in which a first gear meshing with the first rack and a second gear meshing with the second rack are fixed to a concentric shaft, and the pitch of the second gear The circle diameter is twice the pitch circle diameter of the first gear,
Furthermore, said 1st rack is attached to the axial direction edge part of the said rolling element holder | retainer, The linear guide apparatus of Claim 2 characterized by the above-mentioned .
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