JP6424383B2 - 運動装置 - Google Patents
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Description
移動体の両端面に蓋体を装着することにより循環経路内が形成される。この循環経路内を転動体が転走することにより、軌道体と移動体は、相対的に運動する。
図1は、本発明の実施形態に係るリニアガイド1を示す斜視図である。
図2は、リニアガイド1を示す正面図(一部断面図)である。
四つのスライダ20は、一対の軌道レール10に沿って移動可能に装着される。一つの軌道レール10に対して二つのスライダ20が装着される。四つのスライダ20は、連結部材等(不図示)を介して連結される。
X方向の中央は、ねじ穴33に向かう方向、X方向の外側は、ねじ穴33から離れる方向を示す。
Y方向又はZ方向の中央は、ねじ穴32に向かう方向、Y方向又はZ方向の外側は、ねじ穴32から離れる方向を示す。
一対の軌道レール10は、X方向において線対称な形状を有する。以下では、一対の軌道レール10のうち、軌道レール10A(図1参照)について説明する。
軌道レール10Aの外周面のうち、+Y方向を向く内側面11には、+Y方向に略三角形状に突出する突部15がX方向に沿って設けられる。この突部15には、X方向に沿って延びる一対の転動体転走面16が設けられる。一対の転動体転走面16は、突部15において相互に約90度の角度で背中合わせに形成される。
二つの軌道レール10は、互に内側面11を向き合わせて平行に敷設される。
図5(a)は、ブロック21を示す斜視図、図5(b)はエンドプレート41を示す斜視図である。
図6は、ブロック21を示す図であって、(a)正面図、(b)VIIIb−VIIIb断面図、(c)VIIIc−VIIIc断面図である。
図7は、エンドプレート41を示す図であって、(a)正面図、(b)上面図、(c)内側面図、(d)裏面図、(e)VIIe矢視図である。
一対のエンドプレート41は、同一形状である。以下では、一対のエンドプレート41のうち、エンドプレート41A(図4(a),(b)参照)について説明する。
ブロック21の内側面23には、軌道レール10の突部15に対向するように、+Y方向に略三角形状に窪んだ窪部25がX方向に沿って設けられる。窪部25には、軌道レール10の突部15が僅かな隙間を隔てて配置される。
この窪部25には、X方向に沿って延びる一対の転動体転走面26が設けられる。一対の転動体転走面26は、窪部25において、相互に約90度の角度で正面合わせに形成される。
ブロック21の端面22には、転動体方向転換路L3の一部である方向転換路内周面(内周面)31が形成される。この方向転換路内周面31は、転動体転走面26(負荷転動体通路L1)と無負荷転動体通路L2に連続的に繋がるように形成される。
そして、転動体転走面16と転動体転走面26の間に形成される空間(X方向に延在する円形孔)は、負荷転動体通路L1となる。
エンドプレート41は、ブロック21と同様に、X方向に垂直な断面が略矩形状に形成される。エンドプレート41の内側面43には、軌道レール10の突部15に対向するように、+Y方向に略三角形状に窪んだ窪部45がX方向に沿って設けられる。窪部45には、軌道レール10の突部15が僅かな隙間を隔てて配置される。
裏面44には、転動体方向転換路L3の一部である方向転換路外周面(外周面)51が形成される。
ブロック21にエンドプレート41を装着すると、ブロック21の方向転換路内周面31とエンドプレート41の方向転換路外周面51が向き合って重なる。方向転換路外周面51は、ブロック21の負荷転動体通路L1と無負荷転動体通路L2に連続的に繋がるように接続する。
そして、方向転換路内周面31と方向転換路外周面51により形成される空間(半円弧状に湾曲する円形孔)は、転動体方向転換路L3となる。
複数のボール60は、無限循環路Lの内部にほぼ隙間無く配設されて、無限循環路Lを循環する。複数のボール60を介して、スライダ20が軌道レール10に沿って往復移動可能に支持される。
+X方向を向く端面22と−X方向を向く端面22の形状は同一である。以下では、ブロック21のうち、−X方向を向く端面22A(図5(a)参照)の形状について説明する。
端面22Aの+Y方向には、二つの無負荷転動体通路L2(貫通孔27)がZ方向に並んで開口する。
端面22Aの−Y方向には、二つの負荷転動体通路L1(転動体転走面26)がZ方向に並んで開口する。二つの転動体転走面26は、端面22Aにおいて180度を超える角度の円弧形状に開口する。
転動体転走面26の両端には、それぞれ転動体方向転換路L3の方向転換路内周面31(内周面31g)が連続的に繋がる。方向転換路内周面31(内周面31g)は、窪部25において、X方向の外側に向かうに従って徐々にZ方向の外側に向かう。つまり、二つの方向転換路内周面31は、互いに離れる方向に向かう。
図6(a)に示すように、ブロック21の+Y方向には、無負荷転動体通路L2(貫通孔27)がX方向に沿って直線状に貫通する。
ブロック21の−Y方向には、負荷転動体通路L1(転動体転走面26)がX方向に沿って直線状に貫通する。
負荷転動体通路L1と無負荷転動体通路L2の両端には、それぞれ転動体方向転換路L3の方向転換路内周面31(内周面31g)が連続的に繋がる。方向転換路内周面31(内周面31g)は、X方向の外側に向かうに従って徐々にY方向の中央(内周面31f)に向かう。
また、転動体方向転換路L3の方向転換路内周面31は、X方向から見ると、中央(内周面31f)が直線状で外側(内周面31g)が弓状に湾曲する。
この案内片収容部35は、後述するエンドプレート41の案内片55が収容される空間である。
図6(c)に示すように、案内片収容部35は、内周面31gに沿って形成されるため、Y方向の外側に向かうに従って徐々にX方向に向けて深く彫り込まれるように形成される。
案内片収容部35の内側面には、貫通孔27を向く摺接面35sが形成される。この摺接面35sは、エンドプレート41の案内片55の外側面55sに当接(摺接)する。
案内片収容部35の最深部には、X方向に対して垂直な底面35tが形成される。この底面35tは、エンドプレート41の案内片55の先端面55tに対向する。
この掬い片収容部36は、後述するエンドプレート41の掬い片56を覆うものであり、本実施形態では、掬い片56が挿入される凹部として設けられている。
図6(b)に示すように、掬い片収容部36は、転動体転走面26よりも、Z方向の外側に設けられる。
図6(c)に示すように、掬い片収容部36は、内周面31gに沿って形成されるため、Y方向の外側に向かうに従って徐々にX方向に向けて深く彫り込まれるように形成される。
掬い片収容部36の内側面には、転動体転走面26を向く第一当接面36sが形成される。第一当接面36sは、Z方向及びY方向の中央を向く。この第一当接面36sは、エンドプレート41の掬い片56(外方片56p)の外側面56sに当接する。
掬い片収容部36の最深部には、X方向に対して垂直な第二当接面36tが形成される。この第二当接面36tは、エンドプレート41の掬い片56(外方片56p)の先端面56tに当接する。
この二つの位置決め面37A,37Bは、エンドプレート41をブロック21に取り付けるときに、エンドプレート41のY方向の移動とX方向回りの回転を抑止(位置決め)する機能を有する。
斜面38Aは、位置決め面37Aに繋がるように形成される。斜面38Bは、位置決め面37Bと窪部25の底部に繋がるように形成される。
この二つの斜面38A,38Bは、案内片55と掬い片56(中央片56q)のそれぞれの厚みを大きくする機能を有する。を斜面38A,38Bを設けたことにより、案内片55と掬い片56(中央片56q)が配置される空間を大きくなる。このため、案内片55と掬い片56(中央片56q)を厚くすることができる。
図8は、エンドプレート41を示す図であって、図7(d)における、(a)IXa−IXa断面図、(b)IXb−IXb断面図である。
二つの方向転換路外周面51は、ブロック21の二つの方向転換路内周面31に一対一に対応して形成される。
図7(d)に示すように、外周面51fは、裏面44よりも−X方向に掘り込まれ、Y方向の外側に向かうに従って徐々に+X方向に突き出る。外周面51gは、さらにY方向の外側に向かうに従って+X方向に突き出る。
図7(d),図8(a)に示すように、方向転換路外周面51は、裏面44よりも+X方向に突き出るに従って徐々にZ方向の中央に向かう。つまり、二つの方向転換路外周面51は、互いに近づく方向に向かう。
また、転動体方向転換路L3の方向転換路外周面51は、X方向から見ると、中央(外周面51f)が直線状で外側(外周面51g)が弓状に湾曲する。
この案内片55は、前述したブロック21の案内片収容部35に収容される部位である。
案内片55は、外周面51gに沿って形成されるため、Y方向の外側に向かうに従って徐々に+X方向に向けて高く突き出るように形成される(図7(b)参照)。
案内片55の外側面には、Y方向の外側を向く外側面55sが形成される。この外側面55sは、ブロック21の案内片収容部35の摺接面35sに当接する。
案内片55の最先端には、+X方向を向く先端面55tが形成される。この先端面55tは、ブロック21の案内片収容部35の底面35tに対向する。
掬い片56は、ボール60の進行方向に向かって徐々にZ方向における間隔が狭くなる舟底状に形成され、本実施形態では、Z方向の外側に配置された二つの外方片56pと、Z方向の中央に配置された一つの中央片56qとを有し、舟底が二連で形成される(図4(b)参照)。
外方片56pは、図7(c)に示す方向から視ると略J字形状に形成される。この外方片56pは、前述したブロックの掬い片収容部36に収容される部位である。
中央片56qは、図7(c)に示す方向から視ると略三角形状に形成される。この中央片56qは、前述したブロックの斜面38Bに沿って配置される部位である。
この外方片56pと中央片56qは、一体で設けられている。
図4(b)に示すように、外方片56pと中央片56qのそれぞれの間には、−X方向に切り込まれるスリット(開口)56vが設けられる。スリット56vは、ブロック21に向かって突出して設けられている掬い片56において、当該突出する側と反対側に向かって徐々に幅が狭くなり、本実施形態では、複数(2つ)の無限循環路Lに対応して複数(2つ)形成されている。
このスリット56vは、ブロック21の負荷転動体通路L1を転走するボール60がエンドプレート41の無負荷転動体通路L2に徐々に乗り移るようにする機能を有する。ボール60は、負荷転動体通路L1から無負荷転動体通路L2に乗り移るときに、掬い片56のスリット56vを進行して、徐々に負荷転動体通路L1から掬い上げられる。
図7(c)に示すように、掬い片56の外方片56pの外側面には、Z方向及びY方向の外側を向く外側面56sが形成される。この第一当接面(外側面)56sは、ブロック21の掬い片収容部36の第一当接面36sに当接する。
掬い片56の外方片56pの最先端には、+X方向を向く先端面56tが形成される。この第二当接面(先端面)56tは、ブロック21の掬い片収容部36の第二当接面36tに当接する。
このように、掬い片56の外方片56pは、第一当接面56sが第一当接面36sに当接し、第二当接面56tが第二当接面36tに当接した状態でブロック21の掬い片収容部36に覆われる。
この二つの被位置決め面57A,57Bは、エンドプレート41をブロック21に取り付けるときに、ブロック21の位置決め面37A,37Bにそれぞれ密着する。これにより、エンドプレート41のY方向の移動とX方向回りの回転が抑止(位置決め)される。
斜面58Aは、被位置決め面57Aと案内片55に繋がるように形成される。斜面58Bは、被位置決め面57Bと掬い片56の中央片56qに繋がるように形成される。
この二つの斜面58A,58Bは、ブロック21の斜面38A,38Bにそれぞれ沿うに形成される。このため、案内片55と掬い片56(中央片56q)のそれぞれの厚みを大きくすることができる。したがって、案内片55と掬い片56(中央片56q)の強度を高めることができる。
以下では、ブロック21の+X方向の端面22に、エンドプレート41が予め取り付けられた状態から説明を始める。
次に、ブロック21の−X方向の端面22Aに開口する転動体転走面26と貫通孔27から、無限循環路Lに向けて複数のボール60を挿入する。ブロック21の端面22Aに露出する転動体方向転換路L3の方向転換路内周面31に対しても複数のボール60を挿入(配置)する。そして、無限循環路Lの全域に亘って複数のボール60を配置する。
ブロック21の方向転換路内周面31は、端面22Aから+X方向に彫り込まれるように形成されるので、エンドプレート41を取り付ける前であっても、ボール60は方向転換路内周面31から脱落しない。
貫通孔27の外周側には、二つの円弧を繋げたような形状に形成された摺接面35s(案内片収容部35)が設けられるので、一方の貫通孔27に挿入しようとしたボール60が、隣接する他方の貫通孔27に挿入されることもない。一方の貫通孔27に挿入しようとしたボール60は、摺接面35sに沿って落下するので、隣接する他方の貫通孔27に誤挿入されることがない。
エンドプレート41の取り付けにおいては、先ず、エンドプレート41の案内片55をブロック21の案内片収容部35に向け、掬い片56を掬い片収容部36に向ける。
次に、エンドプレート41Aをブロック21に向けて+X方向に移動させると、掬い片56が掬い片収容部36に収容され始める前に、案内片55が案内片収容部35に収容され始める。案内片55は、掬い片56よりも+X方向に向けて高く突き出るように形成されているからである。
このため、エンドプレート41Aをブロック21に取り付けるときに、案内片55と案内片収容部35は、掬い片56を掬い片収容部36に収容するための案内機構として作用する。
特に、掬い片56の外方片56pは、厚みが薄いため、組立時に破損しやすい。しかし、スライダ20では、エンドプレート41とブロック21に、案内片55と案内片収容部35からなる案内機構を設けたので、掬い片56の外方片56pに損傷を与えることなく、エンドプレート41をブロック21の端面22に取り付けることができる。
これにより、ブロック21の一対の位置決め面37A,37Bに対して、エンドプレート41Aの一対の被位置決め面57A,57Bが密着する。位置決め面37A,37Bに対して被位置決め面57A,57Bが密着するので、エンドプレート41Aは、ブロック21に対するY方向への移動及びX方向回りの回転が抑止される。つまり、エンドプレート41Aは、Y方向及びX方向回りにおいて、ブロック21に対して位置決めされる。
エンドプレート41Aをブロック21に対してY方向等において位置決めしたので、方向転換路内周面31と方向転換路外周面51が正確に向き合って重なるので、滑らかな転動体方向転換路L3が形成される。また、転動体方向転換路L3が負荷転動体通路L1と無負荷転動体通路L2に対して正確に連結するので、段差のない無限循環路Lが形成される。
このようにして、ブロック21にエンドプレート41Aが取り付けられる。
掬い片56の外方片56pは、複数のボール60が無限循環路Lを循環する際に、ボール60からY方向及びZ方向の外側に向かう力を受ける。
掬い片56の外方片56pは、厚みが薄いため、ボール60から力を受けると損傷(変形)するおそれがある。外方片56pが損傷すると、ボール60が無限循環路Lから脱落する。
しかし、スライダ20では、掬い片56の外方片56pがブロック21の掬い片収容部36に収容される。そして、外側面56sが第一当接面36sに、先端面56tが第二当接面36tに、それぞれ当接する。このため、掬い片56の外方片56pがボール60から力を受けたとしても、外方片56pは、掬い片収容部36(第一当接面36s、第二当接面36t)に支持されるので、外方片56pが損傷(変形)することはない。したがって、ボール60が無限循環路Lから脱落することもない。
また、掬い片56の中央片56qは、ブロック21に斜面38A,38Bを設けたので、厚く形成される。このため、掬い片56の中央片56qがボール60から力を受けたとしても損傷等することなく、無限循環路Lからのボール60の脱落が防止される。
したがって、上記実施形態によれば、簡易な構成で確実に掬い片56を保護することができる。
無限循環路Lは、二条に限らず、四条などであってもよい。
Claims (3)
- 軌道体と、
複数の転動体を介して前記軌道体に沿って移動可能な移動体と、
前記移動体の移動方向の端面に取り付けられて、無限循環路の一部となる転動体方向転換路を形成する蓋体とを備え、
前記蓋体は、前記移動体に向かって突出して設けられて、前記突出する側と反対側に向かって徐々に狭くなる開口を備える掬い片を有し、
前記移動体は、前記掬い片を覆う掬い片収容部を有し、
前記無限循環路は、複数設けられており、
前記掬い片は、中央片と、前記中央片の両側に設けられた外方片とを有し、
前記中央片と前記外方片とは、一体で設けられ、複数の前記無限循環路に対応する複数の前記開口を前記中央片の両側に形成しており、
前記外方片が、前記掬い片収容部によって覆われていることを特徴とする運動装置。 - 前記掬い片収容部は、前記移動体の移動方向の端面に凹部として設けられており、前記凹部に前記掬い片が挿入されていることを特徴とする請求項1に記載の運動装置。
- 前記中央片は、前記移動体に向かって突出する側と反対側に向かって徐々に厚くなるように形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の運動装置。
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