JP6385769B2

JP6385769B2 - Linear guide

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Publication number: JP6385769B2
Application number: JP2014190099A
Authority: JP
Inventors: 行治大塚; 正法長原
Original assignee: IAI Corp
Current assignee: IAI Corp
Priority date: 2014-09-18
Filing date: 2014-09-18
Publication date: 2018-09-05
Anticipated expiration: 2034-09-18
Also published as: JP2016061376A

Description

本発明は、例えば、アクチュエータのスライダをガイドするリニアガイドに係り、特に、過度に摺動抵抗を増大させることなく剛性の向上と定格荷重の増大を図り、且つ、製造の容易化を図ることができるように工夫したものに関する。 The present invention relates to, for example, a linear guide that guides a slider of an actuator, and in particular, can improve rigidity and increase a rated load without excessively increasing sliding resistance, and can facilitate manufacture. It relates to something devised so that it can be done.

従来のリニアガイドの構成を開示するものとして、例えば、特許文献１、特許文献２、等がある。
まず、特許文献１に記載された「軽量型リニアガイド装置」は、上下２列合計４列で各列２点接触のゴシックアーク形状溝を有するいわゆる「オフセットゴシックアーク型」のリニアガイド装置である。このリニアガイド装置は、略Ｕ字型の案内レールの内側にスライダが移動可能に設置された構成になっている。 For example, Patent Literature 1 and Patent Literature 2 disclose the configuration of a conventional linear guide.
First, the “lightweight linear guide device” described in Patent Document 1 is a so-called “offset gothic arc type” linear guide device having gothic arc-shaped grooves that are in contact with each other at two points in a total of four rows in the upper and lower rows. . This linear guide device has a configuration in which a slider is movably installed inside a substantially U-shaped guide rail.

上記案内レールの両内側面には上下２列合計４列のボール転動溝が形成されている。これらボール転動溝は、２つの円弧が上下方向に対象に組み合わされた横断面形状を成している。また、上記スライダの両外側面にも、上下２列合計４列の同様のボール転動溝が形成されている。 A total of four rows of ball rolling grooves are formed on both inner side surfaces of the guide rail. These ball rolling grooves have a cross-sectional shape in which two arcs are combined in the vertical direction. In addition, similar ball rolling grooves in a total of four rows in two upper and lower rows are formed on both outer side surfaces of the slider.

上記案内レール側のボール転動溝の上下方向の間隔は、上記スライダ側のボール転動溝の上下方向の間隔よりも、例えば、小さくなるように設定されている。 The vertical distance between the ball rolling grooves on the guide rail side is set to be, for example, smaller than the vertical distance between the ball rolling grooves on the slider side.

上記スライダの内部には、幅方向両側にそれぞれ上下２列合計４列のボール循環路が形成されている。また、上記スライダの前後端にはそれぞれエンドキャップが設置されていて、これらエンドキャップには、それぞれ上下２列合計４列の反転路が形成されていると推測される。
上記案内レール側のボール転動溝と上記スライダ側のボール転動溝の間の空間と上記スライダのボール循環路、及び、上記エンドキャップの反転路内には複数のボールが転動・循環される。 Inside the slider, a total of four rows of ball circulation paths are formed on both sides in the width direction. In addition, end caps are provided at the front and rear ends of the slider, respectively, and it is estimated that four end-to-end inversion paths are formed on these end caps.
A plurality of balls roll and circulate in the space between the ball rolling groove on the guide rail side and the ball rolling groove on the slider side, the ball circulation path of the slider, and the reverse path of the end cap. The

上記スライダの上側からの負荷が小さい場合は、上記ボールのうち、上側の列のボールは、上記スライダ側のボール転動溝の下側の面と接触しているとともに、上記案内レール側のボール転動溝の上側の面と接触している。また、下側の列のボールは、上記スライダ側のボール転動溝の上側の面と接触しているとともに、上記案内レール側のボール転動溝の下側の面と接触している。つまり、上記スライダの上側からの負荷が小さい場合は、上記下側の列のボールのみで上記スライダを支持している。 When the load from the upper side of the slider is small, the balls in the upper row of the balls are in contact with the lower surface of the ball rolling groove on the slider side and the balls on the guide rail side It is in contact with the upper surface of the rolling groove. The balls in the lower row are in contact with the upper surface of the ball rolling groove on the slider side, and are in contact with the lower surface of the ball rolling groove on the guide rail side. That is, when the load from the upper side of the slider is small, the slider is supported only by the balls in the lower row.

しかし、上記スライダの上側からの負荷が大きい場合は、上記ボールのうち、上側の列のボールが、上記スライダ側のボール転動溝の上側の面と接触しているとともに、上記ガイドレール側のボール転動溝の下側の面と接触するようになり、上側の列のボールにも荷重が作用するようになる。
このように、上記スライダの上側からの負荷が大きくなると、上記上側の列のボールと上記下側の列のボールの両方によって上記スライダを支持するようになり、大きい負荷に対応できる状態へ移行する。
つまり、負荷が小さい場合には下側の２列で支持し、負荷が大きくなると上下４列で支持することになる。 However, when the load from the upper side of the slider is large, the balls in the upper row of the balls are in contact with the upper surface of the ball rolling groove on the slider side, and on the guide rail side. The ball comes into contact with the lower surface of the ball rolling groove, and the load acts on the balls in the upper row.
In this way, when the load from the upper side of the slider increases, the slider is supported by both the upper row of balls and the lower row of balls, and the state shifts to a state capable of handling a large load. .
That is, when the load is small, the lower two rows are supported, and when the load is increased, the upper and lower rows are supported.

次に、特許文献２に記載された「リニアガイド装置」であるが、これも上下２列合計４列で各列２点接触の「オフセットゴシックアーク型」のリニアガイド装置である。このリニアガイド装置は、ガイドレールに略逆Ｕ字型のスライダが跨った状態で移動可能に設置されている。 Next, a “linear guide device” described in Patent Document 2, which is also an “offset gothic arc type” linear guide device in which two rows in the upper and lower rows are in contact with each other at two points in each row. This linear guide device is movably installed in a state where a substantially inverted U-shaped slider is straddled on a guide rail.

上記ガイドレールの両外側面には上下２列合計４列のボール転動溝が形成されている。これらボール転動溝は、それぞれ、２つの円弧が上下方向に対象に組み合わされた横断面形状を成している。また、上記スライダの両内側面にも上下２列合計４列の同様のボール転動溝が形成されている。 A total of four rows of ball rolling grooves are formed on both outer surfaces of the guide rail. Each of these ball rolling grooves has a cross-sectional shape in which two circular arcs are combined in the vertical direction. Also, similar ball rolling grooves in a total of four rows in two upper and lower rows are formed on both inner side surfaces of the slider.

上記スライダの内部には、幅方向両側にそれぞれ上下２列合計４列のボール循環路が形成されている。また、上記スライダの前後端にはそれぞれエンドキャップが設置されている。これらエンドキャップには、それぞれ、上下２列合計４列の反転路が形成されている。
上記ガイドレール側のボール転動溝と上記スライダ側のボール転動溝の間の空間と上記スライダのボール循環路、及び、上記エンドキャップの反転路内には複数のボールが転動・循環される。 Inside the slider, a total of four rows of ball circulation paths are formed on both sides in the width direction. Further, end caps are provided at the front and rear ends of the slider. Each of these end caps is formed with a total of four inversion paths in two upper and lower rows.
A plurality of balls roll and circulate in the space between the ball rolling groove on the guide rail side and the ball rolling groove on the slider side, the ball circulation path of the slider, and the reverse path of the end cap. The

また、上記ガイドレール側のボール転動溝の上下方向の間隔は、上記スライダ側のボール転動溝の上下方向の間隔よりも、小さくなるように設定されている。そして、上記スライダの上側からの負荷が小さい場合は、上記ボールのうち、上側の列のボールは、上記スライダ側のボール転動溝の下側の面と接触しているとともに、上記ガイドレール側のボール転動溝の上側の面と接触している。また、下側の列のボールは、上記スライダ側のボール転動溝の上側の面と接触しているとともに、上記ガイドレール側のボール転動溝の下側の面と接触している。そして、上記スライダの上側からの負荷が小さい場合は、上記上側の列のボールには荷重が加わらず、上記下側の列のボールのみで、上記スライダを支持する。 The vertical distance between the ball rolling grooves on the guide rail side is set to be smaller than the vertical distance between the ball rolling grooves on the slider side. When the load from the upper side of the slider is small, the balls in the upper row of the balls are in contact with the lower surface of the ball rolling groove on the slider side and the guide rail side In contact with the upper surface of the ball rolling groove. The balls in the lower row are in contact with the upper surface of the ball rolling groove on the slider side, and are in contact with the lower surface of the ball rolling groove on the guide rail side. When the load from the upper side of the slider is small, no load is applied to the balls in the upper row, and the slider is supported only by the balls in the lower row.

しかし、上記スライダの上側からの負荷が大きい場合は、上記ボールのうち、上側の列のボールが、上記スライダ側のボール転動溝の上側の面と接触しているとともに、上記ガイドレール側のボール転動溝の下側の面と接触するようになり、上記上側の列のボールにも荷重が加わるようになる。このように、上記スライダの上側からの負荷が大きくなると、上記上側の列のボールと上記下側の列のボールの両方によって上記スライダを支持するようになり、大きい負荷に対応できる状態へ移行する。
つまり、負荷が小さい場合には上側の２列で支持し、負荷が大きくなると、上下４列で支持することになる。
なお、サーキュラーアーク構造で、上下２列ずつの合計４列で、各列のボールはそれぞれ２点において接触している構成のものもある。 However, when the load from the upper side of the slider is large, the balls in the upper row of the balls are in contact with the upper surface of the ball rolling groove on the slider side, and on the guide rail side. The ball comes into contact with the lower surface of the ball rolling groove, and a load is also applied to the balls in the upper row. In this way, when the load from the upper side of the slider increases, the slider is supported by both the upper row of balls and the lower row of balls, and the state shifts to a state capable of handling a large load. .
That is, when the load is small, the upper two rows are supported, and when the load is increased, the upper and lower rows are supported.
In some cases, the circular arc structure has a total of four rows in two rows, and the balls in each row are in contact at two points.

実開平２−４３５１８号公報Japanese Utility Model Publication No. 2-43518 実公昭６３−２４２５８号公報Japanese Utility Model Publication No. 63-24258

しかし、上記従来の構成では、次のような問題があった。
まず、特許文献１、特許文献２の何れに記載されたリニアガイドも、小負荷時は２列支持であり、また、大負荷時は４列支持となるが、各列２点接触であるため、剛性が低く、特に、モーメント負荷に対する剛性が低いという問題があった。又、同じ理由により、定格荷重が小さいという問題もあった。
このような問題に対しては、上下２列合計４列で各列４点接触の「ゴシックアーク型」のリニアガイド装置の適用が想定されるが、それでは、摺動抵抗が増大してしまうことになる。
また、特許文献１、特許文献２に記載された考案によると、リニアガイド装置を、大負荷対応状態へ速やかに移行させるためには、案内レール（ガイドレール）側のボール転動溝の上下方向の間隔とスライダ側のボール転動溝の上下方向の間隔との差を小さくする必要があり、そのためには、極めて精度の高い隙間管理を伴う加工が必要となり、リニアガイドの製造が困難になってしまうという問題もあった。 However, the conventional configuration has the following problems.
First, the linear guides described in Patent Document 1 and Patent Document 2 both support two rows when the load is small, and support four rows when the load is large. There is a problem that rigidity is low, and particularly rigidity against moment load is low. For the same reason, there is also a problem that the rated load is small.
For such a problem, it is assumed that a “Gothic arc type” linear guide device in which the upper and lower rows are arranged in a total of four rows and each row has four points of contact is assumed, but this increases the sliding resistance. become.
Further, according to the devices described in Patent Document 1 and Patent Document 2, in order to quickly shift the linear guide device to a heavy load compatible state, the vertical direction of the ball rolling groove on the guide rail (guide rail) side is determined. It is necessary to reduce the difference between the distance between the slider and the ball rolling groove on the slider side in the vertical direction, and this requires processing with extremely accurate clearance management, making it difficult to manufacture a linear guide. There was also a problem of end up.

本発明は、このような点に基づいてなされたもので、その目的とするところは、過度に摺動抵抗を増大させることなく剛性の向上と定格荷重の増大を図り、且つ、製造の容易化を図るこが可能なリニアガイドを提供することにある。 The present invention has been made on the basis of these points, and the object of the present invention is to improve rigidity and increase rated load without excessively increasing sliding resistance, and to facilitate manufacture. An object of the present invention is to provide a linear guide capable of achieving the above.

上記課題を解決するべく本願発明の請求項1によるリニアガイドは、ベースと、上記ベースに対して上下２段のガイド機構を介して移動可能に設置されたスライダと、を具備し、上記上下２段のガイド機構のうちの何れか一方のガイド機構は球体の２点接触の左右２列構造であり、何れか他方のガイド機構は球体の４点接触の左右２列構造であり、上記球体の２点接触の左右２列構造であるガイド機構の予圧が、上記球体の４点接触の左右２列構造であるガイド機構の予圧より高いことを特徴とするものである。
又、請求項２によるリニアガイドは、請求項１記載のリニアガイドにおいて、上記球体の４点接触の左右２列構造であるガイド機構の球体の４点接触を維持できる範囲で、上記球体の２点接触の左右２列構造の予圧を高くすることを特徴とするものである。
又、請求項３によるリニアガイドは、請求項１又は請求項２記載のリニアガイドにおいて、上記予圧の調整は上記球体のゲージを調整することにより行うようにしたことを特徴とするものである。
又、請求項４によるリニアガイドは、請求項１〜請求項３の何れかに記載のリニアガイドにおいて、上記上下２段のガイド機構の球体の呼び直径、球体の個数、球体が転動する転動溝の形状の少なくとも１つを異なるものとしたことを特徴とするものである。
又、請求項５によるリニアガイドは、請求項１〜請求項３の何れかに記載のリニアガイドにおいて、上記上下２段のガイド機構の球体の呼び直径、球体の個数、球体が転動する転動溝の形状を同じものとしたことを特徴とするものである。
又、請求項６によるリニアガイドは、請求項１〜請求項４の何れかに記載のリニアガイドにおいて、上記球体の２点接触の左右２列構造であるガイド機構はサーキュラーアーク構造であり、上記球体の４点接触の左右２列構造であるガイド機構はゴシックアーク構造であることを特徴とするものである。
又、請求項７によるリニアガイドは、請求項１〜請求項６の何れかに記載のリニアガイドにおいて、上記スライダは上記ベースの内側で移動可能に設置されていることを特徴とするものである。
又、請求項８によるリニアガイドは、請求項１〜請求項６の何れかに記載のリニアガイドにおいて、上記スライダは上記ベースの外側で移動可能に設置されていることを特徴とするものである。 In order to solve the above-mentioned problems, a linear guide according to claim 1 of the present invention comprises a base and a slider that is movably installed with respect to the base via two upper and lower guide mechanisms. one of the guide mechanism of the stages of the guide mechanism is left and right two columns structure of two-point contact of the sphere, any other guide mechanism Ri left two columns structure der contact four spheres, the spheres The preload of the guide mechanism having the left and right two-row structure of the two-point contact is higher than the preload of the guide mechanism having the left and right two-row structure of the four-point contact of the sphere .
Further, the linear guide according to claim 2 is the linear guide according to claim 1 , in the range in which the four-point contact of the sphere of the guide mechanism having the left and right two-row structure of the four-point contact of the sphere can be maintained. The preload of the point contact left and right two-row structure is increased .
According to a third aspect of the present invention, in the linear guide according to the first or second aspect, the adjustment of the preload is performed by adjusting a gauge of the sphere .
A linear guide according to claim 4 is the linear guide according to any one of claims 1 to 3, wherein the nominal diameter of the sphere of the upper and lower two-stage guide mechanism, the number of spheres, and the rolling motion of the spheres. It is characterized in that at least one of the shapes of the moving grooves is different .
Further, the linear guide according to claim 5 is the linear guide according to any one of claims 1 to 3 , wherein the nominal diameter of the sphere of the upper and lower two-stage guide mechanism, the number of spheres, and the rolling motion of the spheres. The moving grooves have the same shape .
Further, the linear guide according to claim 6 is the linear guide according to any one of claims 1 to 4 , wherein the guide mechanism which is a left and right two-row structure of two-point contact of the sphere has a circular arc structure, The guide mechanism having a left and right two-row structure with four-point contact of a sphere has a Gothic arc structure .
According to a seventh aspect of the present invention, in the linear guide according to any one of the first to sixth aspects, the slider is movably installed inside the base. .
According to an eighth aspect of the present invention, the linear guide according to any one of the first to sixth aspects is characterized in that the slider is movably installed outside the base. .

以上述べたように、本願発明の請求項１のリニアガイドによると、ベースと、上記ベースに対して上下２段のガイド機構を介して移動可能に設置されたスライダと、を具備し、上記上下２段のガイド機構のうちの何れか一方のガイド機構は球体の２点接触の左右２列構造であり、何れか他方のガイド機構は球体の４点接触の左右２列構造であるので、摺動抵抗を過度に増大させることなく剛性と定格荷重の向上を図ることができる。
又、請求項２のリニアガイドによると、請求項１記載のリニアガイドにおいて、上記球体の２点接触の左右２列構造であるガイド機構の予圧が、上記球体の４点接触の左右２列構造であるガイド機構の予圧より高いため、簡単な構成により、上記リニアガイドを摺動抵抗の低減を図った、駆動系にとって有利な直動案内を実現できる。
又、請求項３のリニアガイドによると、請求項２記載のリニアガイドにおいて、上記球体の４点接触の左右２列構造であるガイド機構の球体の４点接触を維持できる範囲で、上記球体の２点接触の左右２列構造の予圧を高くしたため、外部から作用する荷重の大きさに関わらず、高い剛性と定格荷重を実現できる。
又、請求項４のリニアガイドによると、請求項２又は請求項３記載のリニアガイドにおいて、上記予圧の調整は上記球体のゲージを調整することにより行うようにしたため、容易に製造することができる。
又、請求項５によるリニアガイドは、請求項１〜請求項４の何れかに記載のリニアガイドにおいて、上記上下２段のガイド機構の球体の呼び直径、球体の個数、球体が転動する転動溝の形状の少なくとも１つを異なるものとしたため、上記上下２段のガイド機構のそれぞれについて、別々に、上記球体の呼び直径や個数、及び、上記球体が転動する転動溝の形状を設定することで、部品同士の干渉による制約を受けず、設計の自由度を高めることができ、更に、例えば、上記２段のガイド機構のうちの一方についてのみ、球体と転動溝の接触角や適合度を小さくすることで、摺動抵抗を過度に増大させることなく剛性と定格荷重を向上させることができる。
又、請求項６によるリニアガイドは、請求項１〜請求項４の何れかに記載のリニアガイドにおいて、上記上下２段のガイド機構の球体の呼び直径、球体の個数、球体が転動する転動溝の形状を同じものとしたため、上記上下２段のガイド機構について、例えば、製造時に同じ工具を使用できたり、同じ呼び直径の球体を使用できたりするので、容易に製造することができる。
又、請求項７のリニアガイドによると、請求項１〜請求項６の何れかに記載のリニアガイドにおいて、上記球体の２点接触の左右２列構造であるガイド機構はサーキュラーアーク構造であり、上記球体の４点接触の左右２列構造であるガイド機構はゴシックアーク構造であるため、摺動抵抗を過度に増大させることなく、剛性と定格荷重を高めることができる。
又、請求項８のリニアガイドによると、請求項１〜請求項７の何れかに記載のリニアガイドにおいて、上記スライダは上記ベースの内側で移動可能に設置されているため、上記スライダが上記ベースの内側で移動可能に設置されるタイプのリニアガイドにおいて、前記したような効果を得ることができる。
又、請求項９のリニアガイドによると、請求項１〜請求項７の何れかに記載のリニアガイドにおいて、上記スライダは上記ベースの外側で移動可能に設置されているため、上記スライダが上記ベースの外側で移動可能に設置されるタイプのリニアガイドにおいて、前記したような効果を得ることができる。 As described above, according to the linear guide of claim 1 of the present invention, the linear guide includes the base and the slider that is movably installed with respect to the base via the upper and lower guide mechanisms. Either one of the two-stage guide mechanisms has a left and right two-row structure with a two-point contact of a sphere, and either one has a left and right two-row structure with a four-point contact with a sphere. The rigidity and the rated load can be improved without excessively increasing the dynamic resistance.
Further, according to the linear guide of claim 2, in the linear guide of claim 1, the preload of the guide mechanism which is a left and right two-row structure of the sphere is in a left and right two-row structure of the four-point contact of the sphere. Since this is higher than the preload of the guide mechanism, a linear guide that is advantageous for the drive system can be realized with a simple configuration, in which sliding resistance of the linear guide is reduced.
Further, according to the linear guide of claim 3, in the linear guide of claim 2, the sphere of the sphere can be maintained within a range in which the sphere of the guide mechanism having the left and right two-row structure of the four points of contact of the sphere can be maintained. Since the preload of the left and right two-row structure with two-point contact is increased, high rigidity and rated load can be realized regardless of the magnitude of the load acting from the outside.
According to the linear guide of claim 4, in the linear guide of claim 2 or claim 3, the preload is adjusted by adjusting the gauge of the sphere, so that it can be easily manufactured. .
A linear guide according to claim 5 is the linear guide according to any one of claims 1 to 4, wherein the nominal diameter of the sphere of the upper and lower two-stage guide mechanism, the number of spheres, and the rolling of the sphere. Since at least one of the shapes of the moving grooves is different, the nominal diameter and the number of the spheres and the shape of the rolling grooves on which the spheres roll are separately provided for each of the upper and lower two-stage guide mechanisms. By setting, the degree of freedom of design can be increased without being restricted by interference between components, and, for example, the contact angle between the sphere and the rolling groove only for one of the two-stage guide mechanisms. Further, by reducing the degree of conformity, the rigidity and load rating can be improved without excessively increasing the sliding resistance.
A linear guide according to a sixth aspect is the linear guide according to any one of the first to fourth aspects, wherein the nominal diameter of the sphere of the upper and lower two-stage guide mechanism, the number of the spheres, and the rolling of the spheres. Since the shape of the moving groove is the same, the above-described two upper and lower guide mechanisms can be easily manufactured because, for example, the same tool can be used at the time of manufacture or a sphere having the same nominal diameter can be used.
Further, according to the linear guide of claim 7, in the linear guide according to any one of claims 1 to 6, the guide mechanism which is a two-row left and right row structure of the sphere is a circular arc structure, Since the guide mechanism which is a four-point contact left and right row structure of the sphere has a Gothic arc structure, the rigidity and the rated load can be increased without excessively increasing the sliding resistance.
According to a linear guide of an eighth aspect, in the linear guide according to any one of the first to seventh aspects, the slider is installed so as to be movable inside the base. In the type of linear guide that is movably installed on the inside, the effects as described above can be obtained.
Further, according to a linear guide of claim 9, in the linear guide according to any one of claims 1 to 7, the slider is movably installed outside the base. In the type of linear guide that is movably installed on the outside, the effects as described above can be obtained.

本発明の第１の実施の形態を示す図で、アクチュエータの一部の構成を示す斜視図である。It is a figure which shows the 1st Embodiment of this invention and is a perspective view which shows the structure of a part of actuator. 本発明の第１の実施の形態を示す図で、図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。It is a figure which shows the 1st Embodiment of this invention, and is II-II sectional drawing of FIG. 本発明の第１の実施の形態を示す図で、図２のＩＩＩ部の拡大図である。It is a figure which shows the 1st Embodiment of this invention and is an enlarged view of the III section of FIG. 本発明の第１の実施の形態を示す図で、図４（ａ）は負荷が小さい場合の上段のガイド溝及び下段のガイド溝に発生する内部応力の分布を模式的に示す図、図４（ｂ）は負荷が中程度の場合の上段のガイド溝及び下段のガイド溝に発生する内部応力の分布を模式的に示す図、図４（ｃ）は負荷が大きい場合の上段のガイド溝及び下段のガイド溝に発生する内部応力の分布を模式的に示す図である。FIG. 4A is a diagram showing a first embodiment of the present invention, and FIG. 4A schematically shows a distribution of internal stresses generated in an upper guide groove and a lower guide groove when the load is small. FIG. 4B schematically shows the distribution of internal stress generated in the upper guide groove and the lower guide groove when the load is medium, and FIG. 4C shows the upper guide groove and the load when the load is large. It is a figure which shows typically distribution of the internal stress which generate | occur | produces in a lower guide groove. 本発明の第１の実施の形態を示す図で、横軸に傾き角（ｄｅｇ）をとり縦軸にモーメント（Ｎｍ）をとり剛性の向上を従来との対比で示す特性図である。It is a figure which shows the 1st Embodiment of this invention, and is a characteristic figure which shows the improvement of rigidity by making inclination (deg) into a horizontal axis and taking a moment (Nm) on a vertical axis | shaft, and contrasting with the past. 本発明の第２の実施の形態を示す図で、リニアガイドの横断面図である。It is a figure which shows the 2nd Embodiment of this invention, and is a cross-sectional view of a linear guide. 本発明の第２の実施の形態を示す図で、図６のＶＩ部の拡大図である。It is a figure which shows the 2nd Embodiment of this invention, and is an enlarged view of the VI section of FIG. 本発明の第３の実施の形態を示す図で、上下のガイド機構における球体の個数を異ならせた場合の断面図である。It is a figure which shows the 3rd Embodiment of this invention, and is sectional drawing at the time of varying the number of the spheres in an up-and-down guide mechanism. 本発明の第４の実施の形態を示す図で、上下のガイド機構における球体の呼び直径を異ならせた場合の断面図である。It is a figure which shows the 4th Embodiment of this invention, and is sectional drawing at the time of changing the nominal diameter of the spherical body in an up-and-down guide mechanism. 本発明の第５の実施の形態を示す図で、リニアガイドの上側ガイド機構の転動溝付近における拡大横断面図である。It is a figure which shows the 5th Embodiment of this invention, and is an expanded cross-sectional view in the rolling groove vicinity of the upper side guide mechanism of a linear guide. 本発明の第５の実施の形態を示す図で、図１１（ａ）は適合度を大きくした場合の転動溝付近の拡大横断面図であり、図１１（ｂ）は適合度を小さくした場合の転動溝付近の拡大横断面図である。FIG. 11 (a) is a diagram showing a fifth embodiment of the present invention, FIG. 11 (a) is an enlarged cross-sectional view in the vicinity of a rolling groove when the fitness is increased, and FIG. 11 (b) is a decreased fitness. It is an expanded cross-sectional view of the vicinity of the rolling groove in the case. 本発明の第６の実施の形態を示す図で、図１２（ａ）はリニアガイドの横断面図、図１２（ｂ）は図１２（ａ）のＸＩＩｂ部の拡大図である。FIGS. 12A and 12B are views showing a sixth embodiment of the present invention, in which FIG. 12A is a transverse sectional view of a linear guide, and FIG. 本発明の第７の実施の形態を示す図で、図１３（ａ）はリニアガイドの横断面図、図１３（ｂ）は図１３（ａ）のＸＩＩＩｂ部の拡大図である。It is a figure which shows the 7th Embodiment of this invention, FIG. 13 (a) is a cross-sectional view of a linear guide, FIG.13 (b) is an enlarged view of the XIIIb part of Fig.13 (a).

以下、図１乃至図５を参照しながら本発明の第１の実施の形態について説明する。
この第１の実施の形態によるリニアガイドを採用したアクチュエータ１は、図１に示すような構成になっている。まず、略Ｕ字型の横断面形状を成すベース３がある。 Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The actuator 1 employing the linear guide according to the first embodiment is configured as shown in FIG. First, there is a base 3 having a substantially U-shaped cross-sectional shape.

このベース３は底壁３ａと一対の側壁３ｂ、３ｃとから構成されている。上記側壁３ｂの内側面の上側には、ベース側ガイド溝５ａが長さ方向（図１中左下から右上に向かう方向）に延長・形成されている。また、上記側壁３ｃの内側の上側には、ベース側ガイド溝５ｂが長さ方向（図１中左下から右上に向かう方向）に延長・形成されている。上記ベース側ガイド溝５ａ、５ｂは、図２及び図３に示すような横断面形状を成しており、図３中下側には略円弧状の横断面形状を成すガイド面６ａ、６ｂが形成されている。 The base 3 includes a bottom wall 3a and a pair of side walls 3b and 3c. On the upper side of the inner side surface of the side wall 3b, a base side guide groove 5a is extended and formed in a length direction (a direction from the lower left to the upper right in FIG. 1). A base side guide groove 5b is extended and formed in the length direction (a direction from the lower left to the upper right in FIG. 1) on the upper side inside the side wall 3c. The base-side guide grooves 5a and 5b have a cross-sectional shape as shown in FIGS. 2 and 3, and guide surfaces 6a and 6b having a substantially arc-shaped cross-sectional shape are formed on the lower side in FIG. Is formed.

また、上記側壁３ｂの内側であって、上記ベース側ガイド溝５ａの下側には、ベース側ガイド溝７ａが長さ方向（図１中左下から右上に向かう方向）に延長・形成されている。また、上記側壁３ｃの内側であって、上記ベース側ガイド溝５ｂの下側には、ベース側ガイド溝７ｂが長さ方向（図１中左下から右上に向かう方向）に延長・形成されている。上記ベース側ガイド溝７ａ、７ｂは、それぞれ、図２及び図３に示すように、円弧状の横断面形状を成す上側ガイド面９ａと下側ガイド面９ｂが図３中上下方向に対称に組み合わされた形状となっている。 A base side guide groove 7a is extended and formed in the length direction (a direction from the lower left to the upper right in FIG. 1) inside the side wall 3b and below the base side guide groove 5a. . A base side guide groove 7b is extended and formed in the length direction (the direction from the lower left to the upper right in FIG. 1) inside the side wall 3c and below the base side guide groove 5b. . As shown in FIGS. 2 and 3, the base side guide grooves 7a and 7b are formed by combining an upper guide surface 9a and a lower guide surface 9b having an arcuate cross section symmetrically in the vertical direction in FIG. It has become a shape.

上記ベース３の内側にはボールねじ軸１１が回転可能に配置されている。すなわち、上記ベース３の長さ方向（図１中左下から右上に向かう方向）の両端側には、図示しない軸受部材が設置されており、これら両軸受部材によって、上記ボールねじ軸１１が回転可能に支持されている。このボールねじ軸１１には螺旋溝１３が形成されている。
また、上記ボールねじ軸１１の一端には、例えば、図示しないカップリング機構を介して、モータ（図示せず）の回転軸が連結されている。この図示しないモータにより、上記ボールねじ軸１１が回転・駆動される。 A ball screw shaft 11 is rotatably disposed inside the base 3. That is, bearing members (not shown) are installed on both ends in the length direction of the base 3 (the direction from the lower left to the upper right in FIG. 1), and the ball screw shaft 11 can be rotated by these both bearing members. It is supported by. A spiral groove 13 is formed in the ball screw shaft 11.
In addition, a rotating shaft of a motor (not shown) is connected to one end of the ball screw shaft 11 via a coupling mechanism (not shown), for example. The ball screw shaft 11 is rotated and driven by the motor (not shown).

また、図１に示すように、上記ベース３の内側には、スライダ１５が移動可能に設置されている。このスライダ１５にはスライダ本体１７がある。このスライダ本体１７の中央には、図２に示すように、ボールねじ軸用貫通孔１９が長さ方向（図２中紙面垂直方向）に延長・形成されている。このボールねじ軸用貫通孔１９の内周面には螺旋溝２１が形成されている。上記ボールねじ軸用貫通孔１９は、上記ボールねじ軸１１によって貫通されている。
なお、上記スライダ本体１７がボールねじナットとして機能し、このボールねじナットと上記ボールねじ軸１１とによって、ボールねじ機構を構成している。 As shown in FIG. 1, a slider 15 is movably installed inside the base 3. The slider 15 has a slider body 17. As shown in FIG. 2, a ball screw shaft through-hole 19 is extended and formed in the length direction (perpendicular to the paper surface in FIG. 2) in the center of the slider body 17. A spiral groove 21 is formed on the inner peripheral surface of the ball screw shaft through hole 19. The ball screw shaft through hole 19 is penetrated by the ball screw shaft 11.
The slider body 17 functions as a ball screw nut, and the ball screw nut and the ball screw shaft 11 constitute a ball screw mechanism.

また、図２に示すように、上記スライダ本体１７の図２中下側には、リターンプレート２２ａが設置されている。このリターンプレート２２ａには、リターン路２２ｂが形成されており、上記ボールねじ軸１１の螺旋溝１３と上記スライダ本体１７の螺旋溝２１との間の空間、及び、上記リターン路２２ｂ内には、複数のボール２２ｃが転動・循環している。 As shown in FIG. 2, a return plate 22a is installed on the lower side of the slider body 17 in FIG. A return path 22b is formed in the return plate 22a. The space between the spiral groove 13 of the ball screw shaft 11 and the spiral groove 21 of the slider body 17 and the return path 22b A plurality of balls 22c roll and circulate.

また、図２に示すように、上記スライダ本体１７の幅方向一方側（図２中左側）には、貫通孔２３ａが長さ方向（図２中紙面垂直方向）に延長・形成されている。また、上記スライダ本体１７の幅方向他方側（図２中右側）には、貫通孔２３ｂが長さ方向（図２中紙面垂直方向）に延長・形成されている。
また、上記貫通孔２３ａの下側には、貫通孔２５ａが長さ方向（図２中紙面垂直方向）に延長・形成されており、上記貫通孔２３ｂの下側には、貫通孔２５ｂが長さ方向（図２中紙面垂直方向）に延長・形成されている。 Further, as shown in FIG. 2, a through hole 23a extends and is formed in the length direction (perpendicular to the paper surface in FIG. 2) on one side in the width direction of the slider body 17 (left side in FIG. 2). Further, a through hole 23b is extended and formed in the length direction (the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 2) on the other side in the width direction of the slider body 17 (right side in FIG. 2).
A through hole 25a extends and is formed in the length direction (perpendicular to the paper surface in FIG. 2) below the through hole 23a, and the through hole 25b is long below the through hole 23b. It is extended and formed in the vertical direction (the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 2).

上記貫通孔２３ａ内には、例えば、樹脂製のチューブ２７ａが内装されており、上記貫通孔２３ｂ内には、例えば、樹脂製のチューブ２７ｂが内装されている。また、上記貫通孔２５ａ内には、例えば、樹脂製のチューブ２９ａが内装されている。また、上記貫通孔２５ｂ内には、例えば、樹脂製のチューブ２９ｂが内装されている。
上記チューブ２７ａの内側が無負荷循環路３１ａとなっており、上記チューブ２７ｂの内側が無負荷循環路３１ｂとなっている。また、上記チューブ２９ａの内側が無負荷循環路３３ａとなっており、上記チューブ２９ｂの内側が無負荷循環路３３ｂとなっている。 For example, a resin tube 27a is provided in the through hole 23a, and for example, a resin tube 27b is provided in the through hole 23b. Further, for example, a resin tube 29a is internally provided in the through hole 25a. Further, for example, a resin tube 29b is housed in the through hole 25b.
The inside of the tube 27a is a no-load circuit 31a, and the inside of the tube 27b is a no-load circuit 31b. The inside of the tube 29a is a no-load circuit 33a, and the inside of the tube 29b is a no-load circuit 33b.

また、図１に示すように、上記スライダ本体１７の前後端（図１中左下から右上に向かう方向の両端）には、エンドキャップ３４ａ、３４ｂが設置されている。これらエンドキャップ３４ａ、３４ｂのそれぞれには、図示しない第１のリターン路、第２のリターン路、第３のリターン路、第４のリターン路が形成されている。すなわち、図１において、エンドキャップ３４ａをみると、左上に第１のリターン路、右上に第２のリターン路、左下に第３のリターン路、右下に第４のリターン路が形成されている。エンドキャップ３４ｂも同様の構成になっている。 As shown in FIG. 1, end caps 34a and 34b are provided at the front and rear ends of the slider body 17 (both ends in the direction from the lower left to the upper right in FIG. 1). Each of the end caps 34a and 34b is formed with a first return path, a second return path, a third return path, and a fourth return path (not shown). That is, in FIG. 1, when viewing the end cap 34a, a first return path is formed in the upper left, a second return path in the upper right, a third return path in the lower left, and a fourth return path in the lower right. . The end cap 34b has the same configuration.

また、図２に示すように、上記スライダ本体１７の幅方向の一方側の側面（図２中左側の面）の上側には、スライダ側ガイド溝３５ａが形成されている。また、上記スライダ本体１７の幅方向の他方側の側面（図２中右側の面）の上側には、スライダ側ガイド溝３５ｂが形成されている。
上記スライダ側ガイド溝３５ａ、３５ｂは、図２及び図３に示すような横断面形状を成しており、図３中上側には略円弧状の横断面形状を成すガイド面３６ａ、３６ｂが形成されている。 Further, as shown in FIG. 2, a slider-side guide groove 35a is formed on the upper side of one side surface in the width direction of the slider body 17 (the left surface in FIG. 2). A slider-side guide groove 35b is formed on the other side surface (the right-side surface in FIG. 2) of the slider body 17 in the width direction.
The slider-side guide grooves 35a and 35b have a cross-sectional shape as shown in FIGS. 2 and 3, and guide surfaces 36a and 36b having a substantially arc-shaped cross-sectional shape are formed on the upper side in FIG. Has been.

また、図２に示すように、上記スライダ側ガイド溝３５ａの図２中下側には、スライダ側ガイド溝３７ａが形成されている。また、上記スライダ側ガイド溝３５ｂの図２中下側には、スライダ側ガイド溝３７ｂが形成されている。
上記スライダ側ガイド溝３７ａ、３７ｂは、図２及び図３に示すように、円弧状の横断面形状を成す上側ガイド面３９ａと下側ガイド面３９ｂが図３中上下方向に対称に組み合わされた形状となっている。また、上記スライダ側ガイド溝３７ａ、３７ｂは、前記ベース側ガイド溝７ａ、７ｂと高さ方向の位置（図２中上下方向の位置）が同じとなるように形成されている。 As shown in FIG. 2, a slider-side guide groove 37a is formed below the slider-side guide groove 35a in FIG. A slider-side guide groove 37b is formed below the slider-side guide groove 35b in FIG.
As shown in FIGS. 2 and 3, the slider-side guide grooves 37a and 37b are formed by symmetrically combining an upper guide surface 39a and a lower guide surface 39b having an arcuate cross-sectional shape in the vertical direction in FIG. It has a shape. The slider-side guide grooves 37a and 37b are formed so that the position in the height direction (the position in the vertical direction in FIG. 2) is the same as that of the base-side guide grooves 7a and 7b.

上記無負荷循環路３１ａ、上記エンドキャップ３４ａの図示しない第１のリターン路、上記スライダ側ガイド溝３５ａと上記ベース側ガイド溝５ａとの間の空間、及び、上記エンドキャップ３４ｂの図示しない第２のリターン路には、複数のボール４１ａが転動・循環している。
上記無負荷循環路３１ｂ、上記エンドキャップ３４ａの図示しない第２のリターン路、上記スライダ側ガイド溝３５ｂと上記ベース側ガイド溝５ｂとの間の空間、及び、上記エンドキャップ３４ｂの図示しない第１のリターン路には、複数のボール４１ｂが転動・循環している。
上記無負荷循環路３３ａ、上記エンドキャップ３４ａの図示しない第３のリターン路、上記スライダ側ガイド溝３７ａと上記ベース側ガイド溝７ａとの間の空間、及び、上記エンドキャップ３４ｂの図示しない第４のリターン路には、複数のボール４３ａが転動・循環している。
上記無負荷循環路３３ｂ、上記エンドキャップ３４ａの図示しない第４のリターン路、上記スライダ側ガイド溝３７ｂと上記ベース側ガイド溝７ｂとの間の空間、及び、上記エンドキャップ３４ｂの図示しない第３のリターン路には、複数のボール４３ｂが転動・循環している。 The unloaded circulation path 31a, the first return path (not shown) of the end cap 34a, the space between the slider side guide groove 35a and the base side guide groove 5a, and the second not shown of the end cap 34b. A plurality of balls 41a roll and circulate in the return path.
The unloaded circulation path 31b, the second return path (not shown) of the end cap 34a, the space between the slider side guide groove 35b and the base side guide groove 5b, and the first not shown of the end cap 34b. A plurality of balls 41b roll and circulate in the return path.
The unloaded circulation path 33a, the third return path (not shown) of the end cap 34a, the space between the slider side guide groove 37a and the base side guide groove 7a, and the fourth (not shown) of the end cap 34b. A plurality of balls 43a roll and circulate in the return path.
The unloaded circulation path 33b, a fourth return path (not shown) of the end cap 34a, a space between the slider-side guide groove 37b and the base-side guide groove 7b, and a third (not shown) of the end cap 34b. A plurality of balls 43b roll and circulate in the return path.

また、上記ボール４１ａは、図３、図４に示すように、上記ベース側ガイド溝５ａのガイド面６ａ及び上記スライダ側ガイド溝３５ａのガイド面３６ａと、それぞれ１点ずつ、合計２点において接触している。
また、上記ボール４１ｂも、同様に、上記スライダ側ガイド溝３５ｂのガイド面３６ｂ及び上記ベース側ガイド溝５ｂのガイド面６ｂと、それぞれ１点ずつ、合計２点において接触している。
上側の上記ベース側ガイド溝５ａと上記スライダ側ガイド溝３５ａと上記ボール４１ａ、及び、上記ベース側ガイド溝５ｂと上記スライダ側ガイド溝３５ｂと上記ボール４１ｂからなる上段ガイド機構は、２点接触のサーキュラーアーク構造となっている。 As shown in FIGS. 3 and 4, the ball 41a contacts the guide surface 6a of the base side guide groove 5a and the guide surface 36a of the slider side guide groove 35a at two points in total. doing.
Similarly, the ball 41b is in contact with the guide surface 36b of the slider-side guide groove 35b and the guide surface 6b of the base-side guide groove 5b, respectively, at two points in total.
The upper guide mechanism comprising the upper base side guide groove 5a, the slider side guide groove 35a and the ball 41a, and the base side guide groove 5b, the slider side guide groove 35b and the ball 41b is a two-point contact. It has a circular arc structure.

一方、上記ボール４３ａは、上記スライダ側ガイド溝３７ａの上側ガイド面３９ａと下側ガイド面３９ｂ、及び、上記ベース側ガイド溝７ａの上側ガイド面９ａと下側ガイド面９ｂと、それぞれと１点ずつ、合計４点において接触している。
また、上記ボール４３ｂは、上記スライダ側ガイド溝３７ｂの上側ガイド面３９ａと下側ガイド面３９ｂ、及び、上記ベース側ガイド溝７ｂの上側ガイド面９ａと下側ガイド面９ｂと、それぞれと１点ずつ、合計４点において接触している。
下側の上記ベース側ガイド溝７ａと上記スライダ側ガイド溝３７ａと上記ボール４３ａ、及び、上記ベース側ガイド溝７ｂと上記スライダ側ガイド溝３７ｂと上記ボール４３ｂからなる下段ガイド機構は、４点接触のゴシックアーク構造となっている。 On the other hand, the ball 43a has one point each for the upper guide surface 39a and the lower guide surface 39b of the slider side guide groove 37a, and the upper guide surface 9a and the lower guide surface 9b of the base side guide groove 7a. Each is in contact at a total of 4 points.
The ball 43b has one point each for the upper guide surface 39a and the lower guide surface 39b of the slider side guide groove 37b, and the upper guide surface 9a and the lower guide surface 9b of the base side guide groove 7b. Each is in contact at a total of 4 points.
The lower guide mechanism comprising the lower base side guide groove 7a, the slider side guide groove 37a, and the ball 43a, and the base side guide groove 7b, the slider side guide groove 37b, and the ball 43b is in a four-point contact. It has a Gothic arc structure.

また、上記ボール４１ａ、４１ｂの数と上記ボール４３ａ、４３ｂの数が同じに設定されているとともに、上記ボール４１ａ、４１ｂの呼び直径と上記ボール４３ａ、４３ｂの呼び直径も同じに設定されている。しかし、上側の上記ボール４１ａ、４１ｂに付与する予圧は、下側の上記ボール４３ａ、４３ｂに付与する予圧に比べて、若干高く設定されており、それによって、摺動抵抗の低減を図るようにしている。
なお、上記ボール４１ａ、４１ｂ、及び、上記ボール４３ａ、４３ｂは、所定の呼び直径の複数種類のゲージの中から、適宜、選択されるものであり、このゲージが上記予圧の設定の指標とされる。この実施の形態の場合には、上記ボール４１ａ、４１ｂと上記ボール４３ａ、４３ｂのゲージの差は１０μｍ以下の範囲で任意の値に設定している。
また、上記呼び直径とは、ボールを製造する際に設定される上記ボールの大きさの目標値であり、上記ゲージとは、上記呼び直径と、実際にその呼び直径で製造されたボールの直径の平均値との差である。すなわち、上記ゲージによって、ボールの直径のバラつきの程度が規定されており、上記ゲージによって上記ボールは、予め設定された幾つかの等級に分類されている。 Further, the number of the balls 41a and 41b and the number of the balls 43a and 43b are set to be the same, and the nominal diameter of the balls 41a and 41b and the nominal diameter of the balls 43a and 43b are also set to be the same. . However, the preload applied to the upper balls 41a and 41b is set slightly higher than the preload applied to the lower balls 43a and 43b, thereby reducing the sliding resistance. ing.
The balls 41a and 41b and the balls 43a and 43b are appropriately selected from a plurality of types of gauges having a predetermined nominal diameter, and these gauges are used as an index for setting the preload. The In this embodiment, the gauge difference between the balls 41a and 41b and the balls 43a and 43b is set to an arbitrary value within a range of 10 μm or less.
The nominal diameter is a target value of the size of the ball set when the ball is manufactured, and the gauge is the nominal diameter and the diameter of the ball actually manufactured with the nominal diameter. It is the difference from the average value. That is, the degree of variation in the diameter of the ball is defined by the gauge, and the ball is classified into several preset grades by the gauge.

また、図１に示すように、上記スライダ本体１７の上面側には、取付用雌ネジ部４５、４５、４５、４５が形成されている。この取付用雌ネジ部４５、４５、４５、４５に、図示しない取付用ボルトを螺合させることで、上記スライダ本体１７に図示しない取付対象物が固定される。 Further, as shown in FIG. 1, mounting female screw portions 45, 45, 45, 45 are formed on the upper surface side of the slider body 17. A mounting object (not shown) is fixed to the slider body 17 by screwing a mounting bolt (not shown) into the female thread portions 45, 45, 45, 45 for mounting.

次に、この第１の実施の形態によるリニアガイド１の作用について説明する。
前記したように、図示しないモータにより、ボールねじ軸１１が回転されると、スライダ１５がベース３に沿って移動される。その際、上記スライダ１５には図示しない取付対象物が設置・固定され、上記スライダ１５には、上側から荷重が加えられることになる。 Next, the operation of the linear guide 1 according to the first embodiment will be described.
As described above, when the ball screw shaft 11 is rotated by a motor (not shown), the slider 15 is moved along the base 3. At that time, an attachment object (not shown) is installed and fixed on the slider 15, and a load is applied to the slider 15 from above.

上記荷重が「軽負荷」、「中負荷」、「重負荷」のときに、スライダ本体１７とベース３にどのような内部応力が発生するかについて、図４を参照して説明する。
まず、「軽負荷」の場合であるが、図４（ａ）に示すような内部応力が発生する。すなわち、上側のボール４１ａがガイド溝３５ａに接触している部分とガイド溝５ａに接触している部分、及び、下側のボール４３ａがガイド溝７ａの上側ガイド面９ａと接触している部分とガイド溝３７ａの下側ガイド面３９ｂと接触している部分には、大きな応力が発生している。これに対して、上記下側のボール４３ａがガイド溝７ａの下側ガイド面９ｂと接触している部分とガイド溝３７ａの上側ガイド面３９ａと接触している部分には小さな応力が発生している。 The internal stress generated in the slider body 17 and the base 3 when the load is “light load”, “medium load”, or “heavy load” will be described with reference to FIG.
First, in the case of “light load”, an internal stress as shown in FIG. That is, a portion in which the upper ball 41a is in contact with the guide groove 35a, a portion in contact with the guide groove 5a, and a portion in which the lower ball 43a is in contact with the upper guide surface 9a of the guide groove 7a A large stress is generated in a portion in contact with the lower guide surface 39b of the guide groove 37a. In contrast, a small stress is generated in the portion where the lower ball 43a is in contact with the lower guide surface 9b of the guide groove 7a and the portion of the guide groove 37a in contact with the upper guide surface 39a. Yes.

また、同様に、上側のボール４１ｂがガイド溝３５ｂとガイド溝５ｂに接触している部分、及び、下側のボール４３ｂがガイド溝７ｂの上側ガイド面９ａと接触している部分とガイド溝３７ｂの下側ガイド面３９ｂと接触している部分には、大きな応力が発生しているが、上記下側のボール４３ｂがガイド溝７ｂの下側ガイド面９ｂと接触している部分とガイド溝３７ｂの上側ガイド面３９ａと接触している部分には、小さな応力が発生している。 Similarly, the upper ball 41b is in contact with the guide groove 35b and the guide groove 5b, and the lower ball 43b is in contact with the upper guide surface 9a of the guide groove 7b and the guide groove 37b. Although a large stress is generated in the portion in contact with the lower guide surface 39b, the portion in which the lower ball 43b is in contact with the lower guide surface 9b of the guide groove 7b and the guide groove 37b. A small stress is generated in the portion in contact with the upper guide surface 39a.

これは、上側の上記ボール４１ａ、４１ｂに付与される予圧が、下側の上記ボール４３ａ、４３ｂに付与される予圧に比べて、若干高く設定されているため、「軽負荷」の場合は、上記上側のボール４１ａ、４１ｂによって、上記スライダ１５が上側に付勢されていることによるものである。
また、本実施の形態の場合には、上段ガイド機構は２点接触のサーキュラーアーク構造となっていて、下段ガイド機構は、４点接触のゴシックアーク構造となっているが、上記応力分布からも明らかなように、荷重の多くを２点接触のサーキュラーアーク構造からなる上段ガイド機構により支持するようになっているので、摺動抵抗も小さなものとなる。 This is because the preload applied to the upper balls 41a, 41b is set slightly higher than the preload applied to the lower balls 43a, 43b. This is because the slider 15 is biased upward by the upper balls 41a and 41b.
In the case of the present embodiment, the upper guide mechanism has a two-point contact circular arc structure, and the lower guide mechanism has a four-point contact gothic arc structure. As is apparent, since most of the load is supported by the upper guide mechanism having a circular arc structure with a two-point contact, the sliding resistance is also small.

次に、「中負荷」の場合であるが、スライダ本体１７とベース３には、図４（ｂ）に示すような応力が発生する。すなわち、上側のボール４１ａがガイド溝３５ａに接触している部分とガイド溝５ａに接触している部分には、図４（ａ）に示す場合よりも更に大きな応力が発生し、上記下側のボール４３ａがガイド溝７ａの下側ガイド面９ｂと接触している部分、ガイド溝３７ａの上側ガイド面３９ａと接触している部分、下側のボール４３ａがガイド溝７ａの上側ガイド面９ａと接触している部分、及び、ガイド溝３７ａの下側ガイド面３９ｂと接触している部分には、中程度の応力が略均等に発生している。 Next, in the case of “medium load”, stress as shown in FIG. 4B is generated in the slider body 17 and the base 3. That is, a larger stress is generated in the portion where the upper ball 41a is in contact with the guide groove 35a and the portion in contact with the guide groove 5a than in the case shown in FIG. The portion where the ball 43a is in contact with the lower guide surface 9b of the guide groove 7a, the portion where the ball 43a is in contact with the upper guide surface 39a of the guide groove 37a, and the lower ball 43a is in contact with the upper guide surface 9a of the guide groove 7a A moderate stress is generated substantially evenly in the portion that is in contact with the lower guide surface 39b of the guide groove 37a.

また、同様に、上側のボール４１ｂがガイド溝３５ｂに接触している部分とガイド溝５ｂに接触している部分には、上記荷重により更に大きな応力が発生し、上記下側のボール４３ｂがガイド溝７ｂの下側ガイド面９ｂと接触している部分、ガイド溝３７ｂの上側ガイド面３９ａと接触している部分、下側のボール４３ｂがガイド溝７ｂの上側ガイド面９ａと接触している部分、及び、ガイド溝３７ｂの下側ガイド面３９ｂと接触している部分には、中程度の応力が略均等に発生している。 Similarly, a greater stress is generated by the load at a portion where the upper ball 41b is in contact with the guide groove 35b and a portion where the upper groove 41b is in contact with the guide groove 5b, and the lower ball 43b is guided by the guide ball 5b. A portion in contact with the lower guide surface 9b of the groove 7b, a portion in contact with the upper guide surface 39a of the guide groove 37b, and a portion in which the lower ball 43b is in contact with the upper guide surface 9a of the guide groove 7b. In addition, a moderate stress is generated substantially evenly in the portion in contact with the lower guide surface 39b of the guide groove 37b.

この場合も、荷重の多くが上記上側のボール４１ａ、４１ｂによって支持されており、上記下側のボール４３ａ、４３ｂによって受ける荷重（図４（ｂ）にＢ−Ｂ方向の矢印で示す）が、図４（ａ）で示した状態よりも増加している。
また、上記応力分布からも明らかなように、荷重の多くを２点接触のサーキュラーアーク構造からなる上段ガイド機構により支持するようになっているので、摺動抵抗も小さなものとなる。この点、「軽負荷」の場合と同様である。 Also in this case, most of the load is supported by the upper balls 41a and 41b, and the load received by the lower balls 43a and 43b (shown by arrows in the direction BB in FIG. 4B) It has increased from the state shown in FIG.
Further, as is apparent from the stress distribution, since most of the load is supported by the upper guide mechanism having a two-point contact circular arc structure, the sliding resistance is small. This is the same as in the case of “light load”.

次に、「重負荷」の場合であるが、スライダ本体１７とベース３には、図４（ｃ）に示すような応力が発生する。
すなわち、上側のボール４１ａがガイド溝３５ａに接触している部分とガイド溝５ａに接触している部分には、図４（ｂ）に示す場合よりも更に大きな応力が発生し、上記下側のボール４３ａがガイド溝７ａの下側ガイド面９ｂと接触している部分とガイド溝３７ａの上側ガイド面３９ａと接触している部分にも、図４（ｂ）に示す場合よりも更に大きな応力が発生している。一方、下側のボール４３ａがガイド溝７ａの上側ガイド面９ａと接触している部分とガイド溝３７ａの下側ガイド面３９ｂと接触している部分には、小さい応力が発生している。 Next, in the case of “heavy load”, the slider body 17 and the base 3 are subjected to stress as shown in FIG.
That is, a larger stress is generated in the portion where the upper ball 41a is in contact with the guide groove 35a and the portion in contact with the guide groove 5a than in the case shown in FIG. The portion where the ball 43a is in contact with the lower guide surface 9b of the guide groove 7a and the portion where the ball 43a is in contact with the upper guide surface 39a of the guide groove 37a also have a greater stress than in the case shown in FIG. It has occurred. On the other hand, a small stress is generated in the portion where the lower ball 43a is in contact with the upper guide surface 9a of the guide groove 7a and the portion in contact with the lower guide surface 39b of the guide groove 37a.

また、同様に、上側のボール４１ｂがガイド溝３５ｂに接触している部分とガイド溝５ｂに接触している部分には、上記荷重により更に大きな応力が発生し、上記下側のボール４３ｂがガイド溝７ｂの下側ガイド面９ｂと接触している部分とガイド溝３７ｂの上側ガイド面３９ａと接触している部分にも、上記荷重により大きな応力が発生している。一方、下側のボール４３ｂがガイド溝７ｂの上側ガイド面９ａと接触している部分とガイド溝３７ｂの下側ガイド面３９ｂと接触している部分には、小さい応力が発生している。 Similarly, a greater stress is generated by the load at a portion where the upper ball 41b is in contact with the guide groove 35b and a portion where the upper groove 41b is in contact with the guide groove 5b, and the lower ball 43b is guided by the guide ball 5b. A large stress is also generated by the above-described load at a portion in contact with the lower guide surface 9b of the groove 7b and a portion of the guide groove 37b in contact with the upper guide surface 39a. On the other hand, a small stress is generated in the portion where the lower ball 43b is in contact with the upper guide surface 9a of the guide groove 7b and the portion in contact with the lower guide surface 39b of the guide groove 37b.

この場合は、荷重の多くが上記上側のボール４１ａ、４１ｂによって支持されているもののが、上記下側のボール４３ａ、４３ｂによって受ける荷重（図４（ｃ）にＢ−Ｂ方向の矢印で示す）が、図４（ｂ）で示した状態よりも増加している。
また、上記応力分布からも明らかなように、荷重の多くを２点接触のサーキュラーアーク構造からなる上段ガイド機構により支持するようになっているので、摺動抵抗も小さなものとなる。この点、「軽負荷」、「中負荷」の場合と同様である。 In this case, although most of the load is supported by the upper balls 41a and 41b, the load received by the lower balls 43a and 43b (shown by arrows in the direction BB in FIG. 4C). However, it is increasing from the state shown in FIG.
Further, as is apparent from the stress distribution, since most of the load is supported by the upper guide mechanism having a two-point contact circular arc structure, the sliding resistance is small. This is the same as in the case of “light load” and “medium load”.

次に、この第１の実施の形態による効果について説明する。
まず、上側のボール４１ａ、４１ｂによる上段ガイド機構側の２列、及び、下側のボール４３ａ、４３ｂによる下段ガイド機構側の２列の、合計４列のボールによってスライダ１５を支持しており、上記上側のボール４１ａ、４１ｂはそれぞれ２点で接触しており、上記下側のボール４３ａ、４３ｂは４点で接触しているので、摺動抵抗を過度に増大させることなく、剛性の向上と、定格荷重の増大を図ることかできる。
ちなみに、上下２列合計４列で各列４点接触の「ゴシックアーク型」のリニアガイド装置もあるが、それでは、摺動抵抗が増大してしまうことになる。
剛性の向上、定格荷重の増大は、２点接触左右２列の上段ガイド機構と４点接触左右２列の下段ガイド機構の両方によって負荷を受けることに起因する。 Next, the effect of the first embodiment will be described.
First, the slider 15 is supported by a total of four rows of balls, two rows on the upper guide mechanism side by the upper balls 41a and 41b and two rows on the lower guide mechanism side by the lower balls 43a and 43b. Since the upper balls 41a and 41b are in contact at two points, and the lower balls 43a and 43b are in contact at four points, the rigidity is improved without excessively increasing the sliding resistance. The rated load can be increased.
Incidentally, there is a “Gothic arc type” linear guide device in which a total of four rows in the upper and lower rows and a four-point contact in each row, but this increases the sliding resistance.
The improvement of the rigidity and the increase of the rated load are caused by receiving loads by both the upper guide mechanism of the two-point contact left and right two rows and the lower guide mechanism of the four-point contact left and right two rows.

上記剛性の向上について、図５を参照しながら説明する。
図５のグラフは、横軸に「傾き角度」をとり、縦軸に「モーメント」をとり、上記スライダ１５を図２中時計回り方向又は反時計回り方向のローリング方向に回転させるのに必要なモーメントの大きさを示したものである。
図５に示すグラフによると、従来のサーキュラーアークガイド（上下２列ずつの合計４列で、各列のボールはそれぞれ２点において接触している）のスライダと同じ角度だけ、この第１の実施の形態によるアクチュエータのスライダ１５を回転させようとすると、約１．６倍のモーメントが必要となる。すなわち、この第１の実施の形態によるリニアガイドは、従来のサーキュラーアークガイドに比べて約１．６倍の剛性を有することになる。 The improvement of the rigidity will be described with reference to FIG.
The graph of FIG. 5 has “tilt angle” on the horizontal axis and “moment” on the vertical axis, and is necessary to rotate the slider 15 in the clockwise or counterclockwise rolling direction in FIG. It shows the magnitude of the moment.
According to the graph shown in FIG. 5, this first implementation is performed at the same angle as the slider of a conventional circular arc guide (a total of four rows, two in the upper and lower rows, and the balls in each row are in contact at two points). If the slider 15 of the actuator according to the form is to be rotated, a moment of about 1.6 times is required. That is, the linear guide according to the first embodiment has a rigidity about 1.6 times that of the conventional circular arc guide.

また、上記ボール４１ａ、４１ｂはスライダ本体１７及び上記ベース３と一点ずつ、合計２点で接触していると共に、上記ボール４３ａ、４３ｂは上記スライダ本体１７及び上記ベース３と２点ずつ、合計４点で接触している構成になっているが、上段ガイド機構側の予圧を下段ガイド機構側の予圧より大きく設定し、荷重の多くを２点で接触している上記上側のボール４１ａ、４１ｂで受けるように構成しているので、過度に摺動抵抗を増大させることなく剛性の向上と定格荷重の増大を図ることができる。 The balls 41a and 41b are in contact with the slider main body 17 and the base 3 at two points in total, and the balls 43a and 43b are in contact with the slider main body 17 and the base 3 at two points in total. The upper guide mechanism side preload is set larger than the preload on the lower guide mechanism side, and most of the load is made by the upper balls 41a and 41b that are in contact at two points. Since it is configured to receive, the rigidity can be improved and the rated load can be increased without excessively increasing the sliding resistance.

また、上記上段ガイド機構側の予圧と上記下段ガイド機構側の予圧の大小の設定は、上記上側のボール４１ａ、４１ｂのゲージ、上記下側のボール４３ａ、４３ｂのゲージを適宜選択することにより行われるので、予圧の設定も簡単である。
その際、ベース３側のガイド溝５ａ、５ｂ、７ａ、７ｂやスライダ本体１７側のガイド溝３５ａ、３５ｂ、３７ａ、３７ｂを所定の位置関係となるように高い精度で製造する必要はないので、リニアガイド１を容易に製造することができる。 The preload on the upper guide mechanism side and the preload on the lower guide mechanism side are set by appropriately selecting the gauges of the upper balls 41a and 41b and the gauges of the lower balls 43a and 43b. Therefore, setting the preload is easy.
At that time, it is not necessary to manufacture the guide grooves 5a, 5b, 7a, 7b on the base 3 side and the guide grooves 35a, 35b, 37a, 37b on the slider body 17 side with high precision so as to have a predetermined positional relationship. The linear guide 1 can be easily manufactured.

次に、図６及び図７を参照しながら、本発明の第２の実施の形態について説明する。
前記第１の実施の形態の場合には、上段ガイド機構を２点接触左右２列のサーキュラーアーク構造とし、下段ガイド機構を４点接触左右２列のゴシックアーク構造としたが、この第２の実施の形態では、上段ガイド機構を４点接触左右２列のゴシックアーク構造とし、下段ガイド機構を２点接触左右２列のサーキュラーアーク構造としている。すなわち、図６、図７に示すように、ガイド溝５ａ、５ｂ、ガイド溝３５ａ、３５ｂ、ボール４１ａ、４１ｂが下段ガイド機構側（図６中下側）に設けられており、ガイド溝７ａ、７ｂ、ガイド溝３７ａ、３７ｂ、ボール４３ａ、４３ｂが上段ガイド機構側（図６中上側）に設けられている。
また、図７に示すように、スライダ１５側のガイド溝３５ａ、３５ｂの図７中上側にガイド面３６ａ、３６ｂが形成されており、ベース３側のガイド溝５ａ、５ｂの図７中下側にガイド面６ａ、６ｂが形成されている。
また、上記ボール４１ａ、４１ｂの数と上記ボール４３ａ、４３ｂの数が同じに設定されており、上記ボール４１ａ、４１ｂの呼び直径と上記ボール４３ａ、４３ｂの呼び直径も同じに設定されているが、上段ガイド機構側の上記ボール４３ａ、４３ｂよりも下段ガイド機構側の上記ボール４１ａ、４１ｂの方が付与される予圧が大きく設定されている。
なお、その他の構成については、前記第１の実施の形態と同様であり、図中同一部分には同一符号を付しその説明を省略する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the case of the first embodiment, the upper guide mechanism has a two-point contact left and right two-row circular arc structure, and the lower guide mechanism has a four-point contact left and right two-row gothic arc structure. In the embodiment, the upper guide mechanism has a four-point contact left and right two-row gothic arc structure, and the lower guide mechanism has a two-point contact left and right two-row circular arc structure. That is, as shown in FIGS. 6 and 7, guide grooves 5a and 5b, guide grooves 35a and 35b, and balls 41a and 41b are provided on the lower guide mechanism side (lower side in FIG. 6). 7b, guide grooves 37a and 37b, and balls 43a and 43b are provided on the upper guide mechanism side (upper side in FIG. 6).
7, guide surfaces 36a and 36b are formed on the upper side of the guide grooves 35a and 35b on the slider 15 side in FIG. 7, and the lower side of the guide grooves 5a and 5b on the base 3 side in FIG. Guide surfaces 6a and 6b are formed on the surface.
The number of the balls 41a and 41b and the number of the balls 43a and 43b are set to be the same. The nominal diameter of the balls 41a and 41b and the nominal diameter of the balls 43a and 43b are also set to be the same. The preload applied to the balls 41a and 41b on the lower guide mechanism side is set larger than the balls 43a and 43b on the upper guide mechanism side.
In addition, about another structure, it is the same as that of the said 1st Embodiment, The same code | symbol is attached | subjected to the same part in a figure, and the description is abbreviate | omitted.

この第２の実施の形態においても、前記第１の実施の形態と同様の作用・効果を奏する。 Also in the second embodiment, the same operations and effects as in the first embodiment are obtained.

次に、図８を参照しながら、本発明の第３の実施の形態について説明する。この第３の実施の形態は球体の個数に関するものである。
すなわち、この第３の実施の形態によるリニアガイドは、前記第１の実施の形態によるリニアガイド１とほぼ同様の構成となっているが、次のような点において構成が異なっている。 Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This third embodiment relates to the number of spheres.
That is, the linear guide according to the third embodiment has substantially the same configuration as the linear guide 1 according to the first embodiment, but differs in configuration in the following points.

まず、この第３の実施の形態の場合は、上段ガイド機構のボール４１ａ、４１ｂの数を下段ガイド機構のボール４３ａ、４３ｂの数よりも多くしている。
ちなみに、上記ボール４１ａ、４１ｂ及び上記ボール４３ａ、４３ｂの呼び径や、上記ボール４１ａ、４１ｂ及び上記ボール４３ａ、４３ｂに付与される予圧は、同じに設定されている。
このような構成を採用した理由は次の通りである。 First, in the case of the third embodiment, the number of balls 41a and 41b of the upper guide mechanism is made larger than the number of balls 43a and 43b of the lower guide mechanism.
Incidentally, the nominal diameters of the balls 41a and 41b and the balls 43a and 43b and the preload applied to the balls 41a and 41b and the balls 43a and 43b are set to be the same.
The reason for adopting such a configuration is as follows.

一般的に、上記ボール４１ａ、４１ｂや上記ボール４３ａ、４３ｂを介して、スライダ１５が支持されるため、上記ボール４１ａ、４１ｂや上記ボール４３ａ、４３ｂの数を増加させると、定格荷重が増大するとともに剛性が向上する。
ところが、上記ボール４１ａ、４１ｂと上記ボール４３ａ、４３ｂの数を同時に増加させてしまうと、上記スライダ１５を構成する部品同士の干渉等の問題が発生することが懸念される。
そこで、この第３の実施の形態では、上段ガイド機構においてのみ、上記ボール４１ａ、４１ｂの数を増加させることで、上記スライダ１５を構成する部品同士の干渉等の問題を回避しつつ、定格荷重の増大、剛性の向上を図るようにしている。
なお、上記ボール４１ａ、４１ｂ、４３ａ、４３ｂの数に応じて、上段ガイド機構における無負荷循環路３１ａ、３１ｂ、及び、下段ガイド機構における無負荷循環路３３ａ、３３ｂの長さを適宜調整する必要があるため、図８に示すように、スライダ本体１７やエンドキャップ３４ａ、３４ｂの形状が前記した第１の実施の形態と比べて変更されている。 Generally, since the slider 15 is supported via the balls 41a and 41b and the balls 43a and 43b, the rated load increases when the number of the balls 41a and 41b and the balls 43a and 43b is increased. At the same time, rigidity is improved.
However, if the number of the balls 41a and 41b and the balls 43a and 43b is increased at the same time, there is a concern that problems such as interference between components constituting the slider 15 may occur.
Therefore, in the third embodiment, only in the upper guide mechanism, by increasing the number of the balls 41a and 41b, the rated load can be avoided while avoiding problems such as interference between components constituting the slider 15. Increase of rigidity and improvement of rigidity.
The lengths of the no-load circulation paths 31a and 31b in the upper guide mechanism and the no-load circulation paths 33a and 33b in the lower guide mechanism need to be appropriately adjusted according to the number of the balls 41a, 41b, 43a, and 43b. Therefore, as shown in FIG. 8, the shapes of the slider main body 17 and the end caps 34a and 34b are changed as compared with the first embodiment.

次に図９を参照しながら、本発明の第４の実施の形態について説明する。この第４の実施の形態は球体の呼び直径に関するものである。
すなわち、この場合は、上段ガイド機構のボール４１ａ、４１ｂの呼び直径を大きく設定している。
ちなみに、この場合は、上記ボール４１ａ、４１ｂの数と上記ボール４３ａ、４３ｂの数や、上記ボール４１ａ、４１ｂ及び上記ボール４３ａ、４３ｂに付与される予圧は、は同じに設定されている。
このような構成を採用した理由は次の通りである。 Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The fourth embodiment relates to the nominal diameter of the sphere.
That is, in this case, the nominal diameter of the balls 41a and 41b of the upper guide mechanism is set large.
Incidentally, in this case, the number of the balls 41a and 41b, the number of the balls 43a and 43b, and the preload applied to the balls 41a and 41b and the balls 43a and 43b are set to be the same.
The reason for adopting such a configuration is as follows.

一般的に、上記ボール４１ａ、４１ｂや上記ボール４３ａ、４３ｂを介して、スライダ１５が支持されるため、上記ボール４１ａ、４１ｂや上記ボール４３ａ、４３ｂの呼び直径を大きく設定することによっても、定格荷重の増大、剛性の向上を図ることができる。
ところが、上記ボール４１ａ、４１ｂと上記ボール４３ａ、４３ｂの呼び直径を同時に大きく設定してしまうと、上記スライダ１５を構成する部品同士の干渉等の問題が発生することが懸念される。
そこで、この第４の実施の形態では、図９に示すように、上段ガイド機構においてのみ、上記ボール４１ａ、４１ｂの呼び直径を大きく設定することで、上記スライダ１５を構成する部品同士の干渉等の問題を回避しつつ、定格荷重の増大剛性の向上を図るようにしている。
なお、この場合も、上記ボール４１ａ、４１ｂ、４３ａ、４３ｂの呼び直径に応じて、上段ガイド機構における無負荷循環路３１ａ、３１ｂ、及び、下段ガイド機構における無負荷循環路３３ａ、３３ｂの長さを適宜調整する必要があるため、図9に示すように、スライダ本体１７やエンドキャップ３４ａ、３４ｂの形状が前記した第１の実施の形態と比べて変更されている。 In general, since the slider 15 is supported via the balls 41a and 41b and the balls 43a and 43b, the nominal diameter of the balls 41a and 41b and the balls 43a and 43b can be set to a large value. It is possible to increase the load and improve the rigidity.
However, if the nominal diameters of the balls 41a and 41b and the balls 43a and 43b are set to be large at the same time, there is a concern that problems such as interference between components constituting the slider 15 may occur.
Therefore, in the fourth embodiment, as shown in FIG. 9, only in the upper guide mechanism, the nominal diameter of the balls 41a and 41b is set to be large so that the components constituting the slider 15 interfere with each other. The increased rigidity of the rated load is improved while avoiding this problem.
In this case as well, the lengths of the no-load circulation paths 31a and 31b in the upper guide mechanism and the no-load circulation paths 33a and 33b in the lower guide mechanism are determined according to the nominal diameter of the balls 41a, 41b, 43a, and 43b. Therefore, as shown in FIG. 9, the shapes of the slider body 17 and the end caps 34a and 34b are changed as compared with the first embodiment described above.

次に、図１０及び図１１を参照しながら、本発明の第５の実施の形態について説明する。この第５の実施の形態は球体が転動する転動溝の形状に関するものである。すなわち、この第５の実施の形態の場合は、リニアガイドの構成は前記した第１の実施の形態の場合とほぼ同様であるが、図１０に示す場合は、サーキュラーアーク構造の上段ガイド機構についてのみ上記ボール４１ａ、４１ｂの接触角θ（図１０に示すように、上記ボール４１ａ、４１ｂの接触点を結ぶ直線と垂線との間の角度）を小さく設定している。
この接触角は、ベース側ガイド溝５ａ、５ｂやスライダ側ガイド溝３５ａ、３５ｂの形状によって決定される。
ちなみに、この実施の形態の場合には、４５°未満の任意の値を選定している。
このような構成によって、定格荷重の増大、剛性の向上を図っている。これは、次のような理由による。 Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The fifth embodiment relates to the shape of a rolling groove on which a sphere rolls. That is, in the case of the fifth embodiment, the configuration of the linear guide is substantially the same as that of the first embodiment described above, but in the case shown in FIG. Only the contact angle θ of the balls 41a and 41b (the angle between the straight line connecting the contact points of the balls 41a and 41b and the perpendicular as shown in FIG. 10) is set small.
This contact angle is determined by the shapes of the base side guide grooves 5a and 5b and the slider side guide grooves 35a and 35b.
Incidentally, in this embodiment, an arbitrary value less than 45 ° is selected.
With such a configuration, the rated load is increased and the rigidity is improved. This is due to the following reason.

一般的に、上記ボール４１ａ、４１ｂの接触角θや、上記ボール４３ａ、４３ｂの接触角θを小さくすることで、定格荷重の増大、剛性の向上を図ることができるものの、ゴシックアーク構造においては、接触角θを小さくすると滑り摩擦が大きくなってしまう。一方、サーキュラーアーク構造では、滑り摩擦は接触角θには依存しない。
そこで、サーキュラーアーク構造となっている上段ガイド機構についてのみ上記ボール４１ａ、４１ｂの接触角θを小さく設定することで、摺動抵抗を過度に増加させることなく、定格荷重の増大、剛性の向上を図るようにしている。 Generally, by reducing the contact angle θ of the balls 41a and 41b and the contact angle θ of the balls 43a and 43b, the rated load can be increased and the rigidity can be improved. If the contact angle θ is decreased, the sliding friction increases. On the other hand, in the circular arc structure, the sliding friction does not depend on the contact angle θ.
Therefore, by increasing the contact angle θ of the balls 41a and 41b only for the upper guide mechanism having a circular arc structure, the rated load can be increased and the rigidity can be improved without excessively increasing the sliding resistance. I try to figure it out.

また、サーキュラーアーク構造となっている上段ガイド機構についてのみ、適合度を小さくしている。
適合度とは、次の式（Ｉ）によって表わされる。
ｆ＝ｒ／Ｄ――――――（Ｉ）
但し、
ｆ：適合度
ｒ：ボール４１ａ、４１ｂの転動する溝（ベース側ガイド溝５ａ、５ｂ、ス
ライダ側ガイド溝３５ａ、３５ｂ）の曲率半径
Ｄ：ボール４１ａ、４１ｂの呼び直径
すなわち、上記ボール４１ａ、４１ｂの半径（呼び直径／２）と上記ベース側ガイド溝５ａ、５ｂ、スライダ側ガイド溝３５ａ、３５ｂの曲率半径を近づけるように設定することで、上記ボール４１ａ、４１ｂの接触面積を増やし、定格荷重の増大、剛性の向上を図るようにしている。
なお、図１１（ａ）には、適合度が大きい場合の上記ボール４１ａと上記ベース側ガイド溝５ａを示しており、図１１（ｂ）には、適合度が小さい場合の上記ボール４１ａと上記ベース側ガイド溝５ａを示している。
ちなみに、適合度は、例えば、０．５２〜０．５６の範囲で小さな値を選定する。
また、当然であるが、この適合度も、ベース側ガイド溝５ａ、５ｂやスライダ側ガイド溝３５ａ、３５ｂの形状によって決定される。
サーキュラーアーク構造となっている上段ガイド機構についてのみ、このように適合度を小さく設定するのは、次のような理由による。 Further, the degree of conformity is reduced only for the upper guide mechanism having the circular arc structure.
The goodness of fit is expressed by the following formula (I).
f = r / D ―――――― (I)
However,
f: degree of conformity r: radius of curvature of rolling grooves (base side guide grooves 5a, 5b, slider side guide grooves 35a, 35b) of balls 41a, 41b D: nominal diameter of balls 41a, 41b By setting the radius of 41b (nominal diameter / 2) and the curvature radius of the base side guide grooves 5a and 5b and the slider side guide grooves 35a and 35b to be close, the contact area of the balls 41a and 41b is increased and rated. The load is increased and the rigidity is improved.
FIG. 11 (a) shows the ball 41a and the base side guide groove 5a when the fitness is large, and FIG. 11 (b) shows the ball 41a and the above when the fitness is small. The base side guide groove 5a is shown.
Incidentally, a small value is selected in the range of 0.52 to 0.56, for example.
Needless to say, this degree of conformity is also determined by the shapes of the base side guide grooves 5a and 5b and the slider side guide grooves 35a and 35b.
Only for the upper guide mechanism having the circular arc structure, the degree of fit is set to be small for the following reason.

一般的に、適合度を小さくすることで、定格荷重の増大、剛性の向上を図ることができるものの、適合度を小さくすると、滑り摩擦が大きくなってしまい、このことは、特に、ゴシックアーク構造において顕著である。そのため、サーキュラーアーク構造となっている上段ガイド機構についてのみ適合度を小さく設定することで、摺動抵抗を過度に増加させることなく、定格荷重の増大、剛性の向上を図るようにしている。 In general, reducing the degree of conformity can increase the rated load and improve rigidity, but reducing the degree of conformance increases sliding friction. This is especially true for gothic arc structures. Is remarkable. For this reason, only the upper guide mechanism having a circular arc structure is set to have a low degree of compatibility, so that the rated load is increased and the rigidity is improved without excessively increasing the sliding resistance.

次に、図１２を参照しながら、本発明の第６の実施の形態について説明する。
この第６の実施の形態の場合は、リニアガイドの構成は前記第１の実施の形態の場合とほぼ同様であるが、上段ガイド機構側が、オフセットゴシックアーク構造となっている。すなわち、ベース側ガイド溝５ａ、５ｂ及びスライダ側ガイド溝３５ａ、３５ｂがベース側ガイド溝７ａ、７ｂ及びスライダ側ガイド溝３７ａ、３７ｂと同様の形状になっていると共に、上記ベース側ガイド溝５ａ、５ｂと上記スライダ側ガイド溝３５ａ、３５ｂの図１２中上下方向の位置が異なっている。
この場合も、上段ガイド機構において、ボール４１ａ、４１ｂが２点で接触しており、下段ガイド機構において、ボール４３ａ、４３ｂが２点で接触している点は変わらない。
この第６の実施の形態においても、前記した第１の実施の形態と同様の作用・効果を奏する。 Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In the case of the sixth embodiment, the configuration of the linear guide is almost the same as that of the first embodiment, but the upper guide mechanism side has an offset gothic arc structure. That is, the base side guide grooves 5a and 5b and the slider side guide grooves 35a and 35b have the same shape as the base side guide grooves 7a and 7b and the slider side guide grooves 37a and 37b. 5b and the slider side guide grooves 35a, 35b are different in the vertical position in FIG.
Also in this case, in the upper guide mechanism, the balls 41a and 41b are in contact at two points, and in the lower guide mechanism, the balls 43a and 43b are in contact at two points.
Also in the sixth embodiment, the same operations and effects as those of the first embodiment described above are achieved.

次に、図１３を参照しながら、本発明の第７の実施の形態について説明する。
この第７の実施の形態の場合は、リニアガイドの構成は前記第６の実施の形態の場合とほぼ同様であるが、上段ガイド機構と下段ガイド機構が入れ替わった構成となっている。すなわち、上段ガイド機構側が、ゴシックアーク構造となっており、下段ガイド機構側が、オフセットゴシックアーク構造となっている。
この第７の実施の形態においても、前記した第１の実施の形態と同様の作用・効果を奏する。 Next, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In the case of the seventh embodiment, the configuration of the linear guide is almost the same as that of the sixth embodiment, but the upper guide mechanism and the lower guide mechanism are interchanged. That is, the upper guide mechanism side has a gothic arc structure, and the lower guide mechanism side has an offset gothic arc structure.
Also in the seventh embodiment, the same operations and effects as in the first embodiment described above can be obtained.

本発明は、前記第１〜第７の実施の形態に限定されない。
まず、前記第１の実施の形態の場合は、スライダはベースの内側で移動可能に設置されているが、スライダがベースを跨ぐように設置され、ベースの外側で移動可能に設置されるものでもよい。
また、前記第１の実施の形態では、上段ガイド機構の予圧を下段ガイド機構の予圧より大きくし、前記第３の実施の形態では、上記上段ガイド機構のボールの数を増やし、前記第４の実施の形態では、上段ガイド機構のボールの呼び直径を大きくし、前記第５の実施の形態では、上記上段ガイド機構の接触角と適合度を小さくしていたが、これらの上段ガイド機構及び下段ガイド機構におけるパラメータの変更を、任意の組み合わせで行うことも考えられる。
また、ボールが２点で接触している溝、及び、ボールが４点で接触している溝の形状にもさまざまな場合が考えられる。
その他、図示した構成はあくまで一例である。 The present invention is not limited to the first to seventh embodiments.
First, in the case of the first embodiment, the slider is installed so as to be movable inside the base. However, the slider is installed so as to straddle the base and can be installed so as to be movable outside the base. Good.
In the first embodiment, the preload of the upper guide mechanism is made larger than the preload of the lower guide mechanism, and in the third embodiment, the number of balls of the upper guide mechanism is increased, In the embodiment, the nominal diameter of the ball of the upper guide mechanism is increased, and in the fifth embodiment, the contact angle and the fitness of the upper guide mechanism are reduced. It is also conceivable to change the parameters in the guide mechanism in any combination.
Various cases can be considered for the shape of the groove in which the ball is in contact at two points and the shape of the groove in which the ball is in contact at four points.
In addition, the illustrated configuration is merely an example.

本発明は、例えば、アクチュエータのスライダをガイドするリニアガイドに係り、特に、過度に摺動抵抗を増大させることなく剛性の向上と定格荷重の増大を図り、且つ、製造の容易化を図ることができるように工夫したものに関し、例えば、産業用ロボットに用いられるアクチュエータのリニアガイドに好適である。 The present invention relates to, for example, a linear guide that guides a slider of an actuator, and in particular, can improve rigidity and increase a rated load without excessively increasing sliding resistance, and can facilitate manufacture. For example, it is suitable for an actuator linear guide used in an industrial robot.

１リニアガイド
３ベース
５ａベース側ガイド溝（一方のガイド機構の一部）
５ｂベース側ガイド溝（一方のガイド機構の一部）
７ａベース側ガイド溝（他方のガイド機構の一部）
７ｂベース側ガイド溝（他方のガイド機構の一部）
３５ａスライダ側ガイド溝（一方のガイド機構の一部）
３５ｂスライダ側ガイド溝（一方のガイド機構の一部）
３７ａスライダ側ガイド溝（他方のガイド機構の一部）
３７ｂスライダ側ガイド溝（他方のガイド機構の一部）
４１ａボール（球体、一方のガイド機構の一部）
４１ｂボール（球体、一方のガイド機構の一部）
４３ａボール（球体、他方のガイド機構の一部）
４３ｂボール（球体、他方のガイド機構の一部）
1 Linear guide 3 Base 5a Base side guide groove (part of one guide mechanism)
5b Base side guide groove (part of one guide mechanism)
7a Base side guide groove (part of the other guide mechanism)
7b Base side guide groove (part of the other guide mechanism)
35a Slider side guide groove (part of one guide mechanism)
35b Slider side guide groove (part of one guide mechanism)
37a Slider side guide groove (part of the other guide mechanism)
37b Slider side guide groove (part of the other guide mechanism)
41a ball (sphere, part of one guide mechanism)
41b Ball (sphere, part of one guide mechanism)
43a Ball (sphere, part of the other guide mechanism)
43b Ball (sphere, part of the other guide mechanism)

Claims

A base, and a slider that is movable with respect to the base via a two-stage guide mechanism in the upper and lower stages,
One of the guide mechanism of the upper and lower stages of the guide mechanism is left and right two columns structure of two-point contact of the sphere, any other guide mechanism Ri left two columns structure der contact four spheres ,
A linear guide characterized in that the preload of the guide mechanism which is a left and right two-row structure of the two-point contact of the sphere is higher than the preload of the guide mechanism which is a left and right two-row structure of the four-point contact of the sphere .

The linear guide according to claim 1,
The linear guide is characterized in that the preload of the left and right two-row structure of the spherical two-point contact is increased within a range in which the four-point contact of the spherical body of the guide mechanism which is the left and right two-row structure of the four-point contact of the spherical body can be maintained. .

In the linear guide according to claim 1 or 2,
The linear guide according to claim 1, wherein the preload is adjusted by adjusting a gauge of the sphere .

In the linear guide according to any one of claims 1 to 3,
A linear guide characterized in that at least one of a nominal diameter of a sphere, a number of spheres, and a shape of a rolling groove on which the sphere rolls is different in the upper and lower two-stage guide mechanism .

In the linear guide according to any one of claims 1 to 3 ,
A linear guide characterized in that the nominal diameter of the sphere of the upper and lower two-stage guide mechanism, the number of spheres, and the shape of the rolling groove on which the sphere rolls are the same .

In the linear guide according to any one of claims 1 to 4,
A linear guide characterized in that the guide mechanism having a left and right two-row structure of two-point contact of the sphere has a circular arc structure, and the guide mechanism having a left and right two-row structure of the four-point contact of the sphere has a Gothic arc structure. .

In the linear guide according to any one of claims 1 to 6,
The linear guide characterized in that the slider is movably installed inside the base .

In the linear guide according to any one of claims 1 to 6 ,
The linear guide characterized in that the slider is movably installed outside the base .