JP5843910B2

JP5843910B2 - リニア伝動装置

Info

Publication number: JP5843910B2
Application number: JP2014053545A
Authority: JP
Inventors: 朱永欽
Original assignee: Hiwin Technologies Corp
Current assignee: Hiwin Technologies Corp
Priority date: 2014-03-17
Filing date: 2014-03-17
Publication date: 2016-01-13
Anticipated expiration: 2034-03-17
Also published as: JP2015175469A

Description

本発明は、リニア伝動装置に関するものである。

リニアガイドウェイは、精密であり、安定的に伝動することが可能であるため、各産業分野に利用されている。しかし、生産コストが高いため、生産コストを如何に減少するかは現在の研究開発の課題である。
従来のリニアガイドウェイ１０は、図１に示すように、レール１１と、ブロック１２と、回流装置１３、１４と、端面封止具１５と、を含む。ブロック１２は、レール１１に摺動可能に配されている。ブロック１２の両側には、横梁１２１がそれぞれ形成されている。各横梁１２１の底側は円弧形溝１２２である。回流装置１３、１４は、外端蓋部１３１、１４１と、回流レール部１３２、１４２と、からＬ字形を呈するように構成される。回流装置１３、１４は、ブロック１２の両端にそれぞれ組み付けられており、回流レール部１３２、１４２と各円弧形溝１２２から回流通路が形成され、前記回流通路により、転がり子を回流することが可能である。端面封止具１５は、回流装置１３、１４を覆うように定位される。

このようなリニアガイドウェイは、エンドプレートと第１回流部材とから構成される回流装置により、全体の部品の点数を減少し、組付けコストを減少することが可能であるが、回流通路は、二つの回流装置を突合せて構成されるため、前記二つの回流装置の連接箇所で段差が生じて、ボールを回流しているときに騒音が発生しやすい。
このような問題を解決するために、リニアガイドウェイの製造精度を増加することが必要となる。このように、製造の困難度を増加し、製造コストを増加するという問題がある。

本発明の主な目的は、部品の点数を減少することが可能であり、製造が容易であり、組付け作業の工数を減少することが可能であり、稼動時の騒音を減少することが可能なリニア伝動装置を提供することにある。

本発明のリニア伝動装置は、軸方向に沿って延びるように設けられており、軸方向の両側には、軸方向に沿う転がり溝がそれぞれ設けられているレールと、二つの外端蓋部と、二つの第１回流部と、から一体成形される矩形フレームであり、二つの外端蓋部はそれぞれ第１嵌め溝を有し、二つの第１回流部には、第１回流溝がそれぞれ設けられており、二つの第１嵌め溝により、レールに摺動可能に配されている第１回流具と、二つの裏端蓋部と、二つの第２回流部と、から一体成形される矩形フレームであり、二つの裏端蓋部は、それぞれ規制面から延びて二つのガイド定位凸部を成形し、各ガイド定位凸部にガイド面がそれぞれ設けられており、裏端蓋部は、二つのガイド定位凸部のガイド面を連通して第２嵌め溝を設けており、各第２回流部は、ガイド面と連接し軸方向に沿って延びる第２回流溝を有する第２回流具と、上面と、二つのサイド部と、を備え、二つのサイド部の間には、軸方向に沿って延びる嵌め溝が設けられており、サイド部の側面には、軸方向に沿って延びる回転溝が設けられているブロックと、を含み、第２回流具は二つの外端蓋部の間に挿入されており、第２嵌め溝はレールに摺動可能に配されており、ガイド面は第１回流溝と連接し、第２回流溝は第１回流溝と連通し、規制面は、第１回流溝に面するように設けられており、第１回流溝は、第２回流溝と規制面に合せて回流通路を構成し、ブロックは、二つの裏端蓋部の間に収容されており、嵌め溝により、レールに摺動可能に嵌められており、回転溝は、転がり溝に面して負荷通路を形成すると同時に、ガイド面と連接して回流通路と連通し、負荷通路は、回流通路と連接して循環通路を形成し、循環通路により、複数の転がり具を循環して転がすことが可能であることを特徴とする。

本発明のリニア伝動装置は、軸方向に垂直する方向を垂直方向とし、第２回流具の二つの第２回流部の垂直方向での高さは、二つの裏端蓋部の垂直方向での高さよりも小さく、これにより、各第２回流部と両端の裏端蓋部の間に第２垂直方向凹み口が形成され、第２垂直方向凹み口の開放方向は、第２嵌め溝の開放方向と反対し、ブロックの二つのサイド部から遠ざかった側には、軸方向に沿う外側溝がそれぞれ設けられており、ブロックの外側溝は、第２回流具の第２垂直方向凹み口を覆って、第２回流部に当接することを特徴とする。

本発明のリニア伝動装置は、第１回流具の二つの第１回流部は、互いに対向し、二つの外端蓋部の両端の間に位置し、二つの外端蓋部と二つの第１回流部との互いに対向する側を裏側とし、各第１回流部の裏側には、第１回流溝が設けられており、第１回流溝は、軸方向に沿って延びるリニア変位段の両端から、円弧形を呈する回流段とそれぞれ連通して構成されることを特徴とする。

本発明のリニア伝動装置は、第１回流溝は、軸方向に沿って延びるリニア変位段の両端から、円弧形を呈する回流段とそれぞれ連通して構成され、第２回流具の各ガイド定位凸部のガイド面は、裏側円弧面、エンド円弧面及び外側円弧面を順序に連接して構成され、各第２回流部は、それぞれ外側円弧面の輪郭に沿って円弧形シートに成形されて、軸方向に沿って延びて、二つの裏端蓋部を連結するように二つの裏端蓋部の間に設けられており、二つの第２回流部は、それぞれ第２回流溝を有し、第２回流溝は外側円弧面と連接し、裏端蓋部の二つのガイド定位凸部と連通する裏側円弧面には、第２嵌め溝が設けられており、第２回流具の規制面は回流段に面することを特徴とする。

本発明のリニア伝動装置は、第１回流溝は、軸方向に沿って延びるリニア変位段の両端から、円弧形を呈する回流段とそれぞれ連通して構成され、ガイド面は、裏側円弧面、エンド円弧面及び外側円弧面を順序に連接して構成され、各第２回流部は、それぞれ外側円弧面の輪郭に沿って円弧形シートに成形されて、軸方向に沿って延びて、二つの裏端蓋部を連結するように二つの裏端蓋部の間に設けられており、二つの第２回流部は、それぞれ第２回流溝を有し、第２回流溝は、外側円弧面と連接し、リニア変位段と連通し、各外側円弧面はリニア変位段と連通し、エンド円弧面は回流段と連接し、ブロックの回転溝は、ガイド定位凸部の裏側円弧面と連接することを特徴とする。

本発明のリニア伝動装置によれば、部品の点数を減少することが可能であり、製造が容易であり、組付け作業の工数を減少することが可能であり、稼動時の騒音を減少することが可能であるという効果を有する。

従来のリニアガイドウェイの構造を示す分解斜視図である。本発明の一実施例を示す分解斜視図である。本発明の第２回流具を示す斜視図である。本発明の一実施例の一部を示す分解斜視図である。本発明の一実施例の組合済み状態を示す斜視図である。本発明の一実施例を示す分解側面図である。本発明の一実施例の組合済み状態を示す断面図１である。本発明の一実施例の組合済み状態を示す断面図２である。本発明の別の実施例の組合済み状態を示す斜視図である。本発明の別の実施例の組合済み状態を示す側面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
レール２０は、軸方向Ｘに沿って延びるように設けられており、軸方向Ｘの両側には、軸方向Ｘに沿う転がり溝２１がそれぞれ設けられている。軸方向Ｘに垂直する方向を垂直方向Ｙとする。垂直方向Ｙはレール２０に嵌合するブロック５０の上面５１方向とする。

第１回流具３０は、二つの外端蓋部３１と、二つの第１回流部３２と、から一体成形される矩形フレームである。二つの外端蓋部３１は互いに対向する。二つの第１回流部３２は、互いに対向し、二つの外端蓋部３１の両端の間に位置する。第１回流部３２の垂直方向Ｙでの高さは、二つの外端蓋部３１の垂直方向Ｙでの高さよりも小さい。このように、各第１回流部３２と両端の外端蓋部３１の間に第１垂直方向凹み口３３が形成される。二つの外端蓋部３１はそれぞれ第１嵌め溝３１１を有する。二つの外端蓋部３１の第１嵌め溝３１１は互いに対向する。各第１嵌め溝３１１の対向側には、円弧形凸部３１２がそれぞれ成形されている。二つの第１嵌め溝３１１の開放方向は、第１垂直方向凹み口３３の開放方向と反対する。

二つの外端蓋部３１と二つの第１回流部３２との互いに対向する側を裏側とし、前記裏側から遠ざかった側を外側とする。二つの外端蓋部３１の裏側には、定位部３１３がそれぞれ複数成形されている。本実施例の定位部３１３は、半円形を呈する凹みである。二つの第１回流部３２の裏側には、第１回流溝３４がそれぞれ設けられている。第１回流溝３４は、軸方向Ｘに沿って延びるリニア変位段３４１の両端から、円弧形を呈する回流段３４２とそれぞれ連通して構成される。
各第１回流溝３４と第１垂直方向凹み口３３の間は、平面である裏側面３５を有する。第１回流部３２の第１回流溝３４には、規制溝３６が設けられている。規制溝３６には、規制溝３６を貫通する規制挿入口３７が設けられている。二つの第１回流部３２の外側には、第１垂直方向凹み口３３から更に凹む止め部３３１が成形されている。本実施例の止め部３３１は、階段を有する溝である。第１回流具３０の二つの第１嵌め溝３１１はレール２０に摺動可能に嵌め設けられている。このように、第１回流具３０の円弧形凸部３１２は、レール２０の転がり溝２１に摺動可能に収容されている。

第２回流具４０は、二つの裏端蓋部４１と、二つの第２回流部４２と、から一体成形される矩形フレームである。二つの裏端蓋部４１は、それぞれ規制面４１１から延びて二つのガイド定位凸部４２を成形する。各ガイド定位凸部４３にガイド面４３１がそれぞれ設けられている。ガイド面４３１は、裏側円弧面４３２、エンド円弧面４３３及び外側円弧面４３４を順序に連接して構成される。第２回流具４０の裏端蓋部４１は、二つのガイド定位凸部４３の内側円弧面４３２を連通し、第２嵌め溝４１２を有する。二つの第２回流部４２は、それぞれ外側円弧面４３４の輪郭に沿って円弧形シートに成形されて、軸方向Ｘに沿って延びて、二つの裏端蓋部４１を連結するように二つの裏端蓋部４１の間に設けられている。
二つの第２回流部４２は、それぞれ軸方向Ｘに沿って延びる第２回流溝４２１を有する。第２回流溝４２１は外側円弧面４３４と連接する。二つの裏端蓋部４１と二つの第２回流部４２との互いに対向する側を裏側とし、前記裏側から遠ざかった側を外側とする。二つの第２回流部４２の垂直方向Ｙでの高さは、二つの裏端蓋部４１の垂直方向Ｙでの高さよりも小さい。このように、各第２回流部４２と両端の裏端蓋部４１の間に第２垂直方向凹み口４４が形成される。二つの第２垂直方向凹み口４４の開放方向は、第２嵌め溝４１２の開放方向と反対する。二つの裏端蓋部４１の外側には、定位部４１３がそれぞれ複数成形されている。定位部４１３は、各外端蓋部３１の定位部３１３の形状に対応するように成形されている。本実施例の定位部４１３は、半円形を呈する突出である。

第２回流具４０は、第１回流具３０と二つの外端蓋部３１の間に挿入されている。このように、第２回流具４０の合せ定位部４１３は、第１回流具３０の定位部３１３に収容されている。第２回流具４０のガイド定位凸部４３は、第１回流具３０の規制溝３６に収容されている。第２嵌め溝４１２は、レール２０に摺動可能に嵌め設けられている。
第２回流部４２の自由端は第１回流具３０の裏側面３５に当接すると同時に、第２回流具４０のガイド定位凸部４３の外側円弧面４３４はリニア変位段３４１と連接する。第２回流溝４２１は、第１回流溝３４のリニア変位段３４１と連通する。エンド円弧面４３３は回流段３４２と連接する。規制面４１１は、第１回流溝３４の回流段３４２に面する。このように、第１回流溝３４のリニア変位段３４１、回流段３４２、第２回流具４０のガイド定位凸部４３のガイド面、第２回流溝４２１及び規制面４１１から、回流通路が構成されると同時に、二つの裏端蓋部４１は第１回流具３０の第１垂直方向凹み口３３に当接する。

ブロック５０は、上面５１と、二つのサイド部５２と、を含む。二つのサイド部５２の間には、軸方向Ｘに沿って延びる嵌め溝５３が設けられている。二つのサイド部５２の対向する面には、軸方向Ｘに沿って延びる回転溝５２１が設けられている。回転溝５２１が設けられている面から遠ざかった面には、軸方向Ｘに沿って延びる外側溝５２２が設けられている。ブロック５０の上面５１と外側溝５２２の連接箇所では、垂直方向Ｙに沿う覆い定位部５４が成形されている。
ブロック５０は第２回流具４０の二つの裏端蓋部４１の間に収容されている。二つのサイド部５２は、第２回流具４０の二つの裏端蓋部４１と二つの第２回流部４２の間に挿入する。嵌め溝５３は、レール２０に摺動可能に嵌め設けられている。ブロック５０の回転溝５２１は、レール２０の転がり溝２１に合わせて負荷通路を形成する。前記負荷通路は、第２回流具４０の裏側円弧面４３２と連接して、前記回流通路と連通する。このように、前記負荷通路は、前記回流通路と連接して循環通路を形成する。前記循環通路により、複数の転がり具６０を循環して転がすことが可能である。ブロック５０の外側溝５２２は、第２回流具４０の第２垂直方向凹み口４４に嵌め設けられており、第２回流部４２に当接して定位されると同時に、ブロック５０の覆い定位部５４は、第１回流具３０の止め部３３１に嵌め設けられている。

複数のロック具７０は、第１回流具３０、第２回流具４０とブロック５０を挿通して締結する。

次に、本発明の一実施例の組付け方法を説明する。まず、レール２０に第１回流具３０を嵌め込んで、第２回流具４０とブロック５０を順序に入れて、ロック具７０を、第１回流具３０、第２回流具４０とブロック５０を挿通して締結すると、組付け作業が完成する。

一体成形される矩形フレームである、第１回流具３０と第２回流具４０を突合せる組付方式により、部品の点数を大幅に減少することが可能であり、第１回流具３０、第２回流具４０とブロック５０から、循環通路を構成することが可能である。組付け作業は、第１回流具３０の第１垂直方向凹み口３３に第２回流具４０を直接入れて、第２回流具４０の第２垂直方向凹み口４４にブロック５０を直接入れると、各部材の回流溝及びガイド面が直接接続するため、組付け作業が容易となり、組付け工数を減少することが可能である。

本発明の第１回流具３０及び第２回流具４０は、中空であり、一体成形される矩形フレームであり、第１回流具３０の第１回流溝３４と第２回流具４０の第２回流溝４２１は段差を有しないため、転がり具６０の移動による騒音を無くすことが可能であり、そして転がり具６０は本発明の部材に衝突しないため、部材の寿命を増加することが可能である。

図９及び図１０を参照する。図９は本発明の別の実施例の組合済み状態を示す斜視図であり、図１０は本発明の別の実施例の組合済み状態を示す側面図である。第１回流具３０と第２回流具４０の組合の安定性を増加するために、更に、第１回流具３０の第１垂直方向凹み口３３に、軸方向Ｘに沿う定位凹み部３３２を設けて、第２回流具４０の裏端蓋部４１に、軸方向Ｘに沿う定位凸部４１４を設けてもよい。
このように、第１回流具３０に第２回流具４０を組み付けるときには、第２回流具４０の定位凸部４１４が第１回流具３０の定位凹み部３３２に入れられる。第１回流具３０と第２回流具４０の組合の安定性を増加することが可能である。

本発明は、リニア伝動装置に適用することができる。

１０リニアガイドウェイ
１１レール
１２ブロック
１３回流装置
１４回流装置
１５端面封止具
２０レール
２１転がり溝
３０第１回流具
３１外端蓋部
３２第１回流部
３３第１垂直方向凹み口
３４第１回流溝
３５裏側面
３６規制溝
３７規制挿入口
４０第２回流具
４１裏端蓋部
４２第２回流部
４３ガイド定位凸部
４４第２垂直方向凹み口
５０ブロック
５１上面
５２サイド部
５３嵌め溝
５４覆い定位部
６０転がり具
７０ロック具
１２１横梁
１２２円弧形溝
１３１外端蓋部
１３２回流レール部
１４１外端蓋部
１４２回流レール部
３１１第１嵌め溝
３１２円弧形凸部
３１３定位部
３３１止め部
３３２定位凹み部
３４１リニア変位段
３４２回流段
４１１規制面
４１２第２嵌め溝
４１３合せ定位部
４１４定位凸部
４２１第２回流溝
４３１ガイド面
４３２裏側円弧面
４３３エンド円弧面
４３４外側円弧面
５２１回転溝
５２２外側溝
Ｘ軸方向
Ｙ垂直方向

Claims

軸方向に沿って延びるように設けられており、前記軸方向の両側には、前記軸方向に沿う転がり溝がそれぞれ設けられているレールと、
二つの外端蓋部と、二つの第１回流部と、から一体成形される矩形フレームであり、前記二つの外端蓋部はそれぞれ第１嵌め溝を有し、前記二つの第１回流部には、第１回流溝がそれぞれ設けられており、前記二つの第１嵌め溝により、前記レールに摺動可能に配されている第１回流具と、
二つの裏端蓋部と、二つの第２回流部と、から一体成形される矩形フレームであり、前記二つの裏端蓋部は、それぞれ規制面から延びて二つのガイド定位凸部を成形し、前記各ガイド定位凸部にガイド面がそれぞれ設けられており、前記裏端蓋部は、前記二つのガイド定位凸部の前記ガイド面を連通して第２嵌め溝を設けており、前記各第２回流部は、前記ガイド面と連接し前記軸方向に沿って延びる第２回流溝を有する第２回流具と、
上面と、二つのサイド部と、を備え、前記二つのサイド部の間には、前記軸方向に沿って延びる嵌め溝が設けられており、前記サイド部の側面には、前記軸方向に沿って延びる回転溝が設けられているブロックと、を含み、
前記第２回流具は前記二つの外端蓋部の間に挿入されており、前記第２嵌め溝は前記レールに摺動可能に配されており、前記ガイド面は前記第１回流溝と連接し、前記第２回流溝は前記第１回流溝と連通し、前記規制面は、前記第１回流溝に面するように設けられており、前記第１回流溝は、前記第２回流溝と前記規制面に合せて回流通路を構成し、
前記ブロックは、前記二つの裏端蓋部の間に収容されており、前記嵌め溝により、前記レールに摺動可能に嵌められており、前記回転溝は、前記転がり溝に面して負荷通路を形成すると同時に、前記ガイド面と連接して前記回流通路と連通し、前記負荷通路は、前記回流通路と連接して循環通路を形成し、前記循環通路により、複数の転がり具を循環して転がすことが可能であることを特徴とする、
リニア伝動装置。
前記軸方向に垂直する方向であって前記レールに嵌合する前記ブロックの上面方向を垂直方向とし、前記第２回流具の前記二つの第２回流部の前記垂直方向での高さは、前記二つの裏端蓋部の前記垂直方向での高さよりも小さく、これにより、前記各第２回流部と両端の前記裏端蓋部の間に第２垂直方向凹み口が形成され、前記第２垂直方向凹み口の開放方向は、前記第２嵌め溝の開放方向と反対し、前記ブロックの前記二つのサイド部から遠ざかった側には、前記軸方向に沿う外側溝がそれぞれ設けられており、前記ブロックの前記外側溝は、前記第２回流具の前記第２垂直方向凹み口に嵌め設けられ、前記第２回流部に当接することを特徴とする、請求項１に記載のリニア伝動装置。
前記第１回流具の前記二つの第１回流部は、互いに対向し、前記二つの外端蓋部の両端の間に位置し、前記二つの外端蓋部と前記二つの第１回流部との互いに対向する側を裏側とし、前記各第１回流部の前記裏側には、第１回流溝が設けられており、前記第１回流溝は、前記軸方向に沿って延びるリニア変位段の両端から、円弧形を呈する回流段とそれぞれ連通して構成されることを特徴とする、請求項１に記載のリニア伝動装置。
前記第１回流溝は、前記軸方向に沿って延びるリニア変位段の両端から、円弧形を呈する回流段とそれぞれ連通して構成され、前記第２回流具の前記各ガイド定位凸部の前記ガイド面は、裏側円弧面、エンド円弧面及び外側円弧面を順序に連接して構成され、前記各第２回流部は、それぞれ前記外側円弧面の輪郭に沿って円弧形シートに成形されて、前記軸方向に沿って延びて、前記二つの裏端蓋部を連結するように前記二つの裏端蓋部の間に設けられており、前記二つの第２回流部は、それぞれ第２回流溝を有し、前記第２回流溝は前記外側円弧面と連接し、前記裏端蓋部の前記二つのガイド定位凸部と連通する前記裏側円弧面には、前記第２嵌め溝が設けられており、前記第２回流具の前記規制面は前記回流段に面することを特徴とする、請求項１に記載のリニア伝動装置。
前記第１回流溝は、前記軸方向に沿って延びるリニア変位段の両端から、円弧形を呈する回流段とそれぞれ連通して構成され、前記ガイド面は、裏側円弧面、エンド円弧面及び外側円弧面を順序に連接して構成され、前記各第２回流部は、それぞれ前記外側円弧面の輪郭に沿って円弧形シートに成形されて、前記軸方向に沿って延びて、前記二つの裏端蓋部を連結するように前記二つの裏端蓋部の間に設けられており、前記二つの第２回流部は、それぞれ第２回流溝を有し、前記第２回流溝は、前記外側円弧面と連接し、前記リニア変位段と連通し、前記各外側円弧面は前記リニア変位段と連通し、前記エンド円弧面は前記回流段と連接し、前記ブロックの前記回転溝は、前記ガイド定位凸部の前記裏側円弧面と連接することを特徴とする、請求項１に記載のリニア伝動装置。