JPH02120512A - 直線案内装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、精密加工装置や精密測定装置などに使用され
、該装置の案内テーブルを空気圧及びこれに浮動する回
転体を介して支持することにより、精密移送するように
した直線案内装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、ボールを使用した直線案内装置は、第１０図及び
第１１図に示す如く、両側面の長手方向に沿って第１ボ
ール転動溝５３を形成したガイド軸５１と、このガイド
軸５１上に移送される案内テーブル５２の内側に前記第
１ボール転動溝５３に対向する第２ボール転動溝５４を
設けた案内テーブル５２と、これら第１及び第２ボール
転勤４５３．５４間に挟持する多数のボール５５と、こ
れら多数のボール５５を案内テーブル５２のポール転勤
溝５４両端から脱落するのを防止しかつボール５５を前
記両溝間に循環させるエンドキャンプ５６．５６とから
なり、前記案内テーブル５２に対し図示しない動力装置
により駆動力を与えることにより、案内テーブル５２を
ガイド軸５１上に移送するようにしたボール転勤式直線
案内装置が提供されている。

また、第１２図及び第１３図に示す如く、ガイド軸６１
上に移送する案内テーブル６２を設け、この案内テーブ
ル６２は上下左右側板からなり、これら側板６３．６４
．６５．６６をガイド軸６１の周囲面から微小な静圧間
隙Ｒを有するようにしてボルト６７．６８．６９．７０
により固定すると共に、前記間隙Ｒ内に静圧流体を流し
、この流体の圧力によりガイド軸６１上に案内テーブル
６２を浮上させると共に、図示しない動力装置により案
内テーブル６２をガイド軸６１上に移送するようにした
静圧軸受直線案内装置が提供されている。

〔発明が解決すようとする問題点〕

しかし乍ら、前記第１０図及び第１１図に示すボール転
勤式直′ｌＩＡ案内装置のものでは、精密加工装置や精
密測定装置における案内テーブル５２の高速移送には不
利である。即ち、高速で案内テーブル５２を移送させる
と第２ボール転動溝５４を転動するボールはエンドキャ
ップ５６のところで急に方向を変換するため、エンドキ
ャ・７プ５６の摩耗とそれに伴う振動や騒音が生じ、ま
たボール５５が多数数珠つなぎとなって移動するため、
隣接するボール５５が互いに逆回りしてボール同士の摩
耗やボールの移動に伴う慣性の増大により摺動抵抗が増
大するなどの不具合が生じてくる。

また、第１２図及び第１３図の従来例のものは静圧間隙
内の静圧流体により案内テーブル６２を浮上させた状態
で移送できるので、高速の移送に適してはいるが、案内
テーブル６２に付加される荷重が大きい場合には、前記
間隙Ｒ内の流体の圧力のみでは案内テーブル６２の浮上
状態を維持できず、テーブル６２内円面とガイド軸６１
外周面とが面接触するため、摺動抵抗が大きくなり、大
きな荷重のかかる案内装置には適さない。

〔課題を解決するための手段〕

本発明においては、案内テーブルをガイド軸上で移送す
るようにした案内装置の構造において、前記ガイド軸と
案内テーブルとの間に空気圧により浮動する回転体を介
在させ、該案内テーブルをガイド軸上に移送可能に設け
たことにより、上記課題を解消した。

従って、本発明においては、案内テーブル上の被案内物
が比較的重いものであっても、その荷重に影響されるこ
となく高速の移送が可能である直線案内装置を提供する
ことを目的とする。

（実施例１〕 以下、本発明の実施例を図面に拮づき説明する。

第１図乃至第３図は本発明の一実施例を示すものであり
、該実施例の案内装置はアルミナセラミックス製のガイ
ド軸１上に同様にアルミナセラミックス製の案内テーブ
ル２を移送するように構成している。該ガイド軸１は外
側面に前記案内テーブル２の移送方向と同一の方向に第
１ボール転動溝３を形成し、前記案内テーブル２の内面
に該第１ポール転動溝３に対向する第２ボール転動溝４
を設け、これら第１ボール転動溝３と第２ボール転動溝
４との間に回転体であるアルミナセラミックス製のボー
ル５　・・・を複数個介在させると共に、これらボール
５　・・・を案内テーブル２側に設けた空気路６．７及
び空気絞り孔８　・・・、９・・を介して流入する空気
圧によりガイド軸１の第１ボール転勤溝３．３面に押圧
するようにしている。この状態で案内テーブル２をガイ
ド軸１上に図示しない駆動装置により移送すると、ボー
ル５　・・・は空気圧によりガイド軸２の第１ボール転
勤溝３面に押付けられ、該溝３面に接触した状態で転勤
する。従って、案内テーブル２はガイド軸ｌと空気膜を
介して非接触で抵抗なく移送されると共に、案内テーブ
ル２上に大きな荷重がかかっても、ガイド軸１と案内テ
ーブル２とは各ボール転動溝３，４が回転自在なボール
５　・・・に当接支持されることとなるため、安定して
移送することができる。

〔実施例２〕 第４図は前記実施例１と全体的に略同様の構成であるが
、アルミナセラミ・７クス製のガイド軸１１の第１ボー
ル転動溝１３と同様にアルミナセラミ・ノクス製の案内
テーブル１２の第２ボール転動溝１４との間に設ける回
転体であるアルミナセラミ・ノクス製ボール１５・・・
はガイド軸ｌｌ側に設けた空気路１６及び空気絞り孔１
８を介して流入する空気圧により案内テーブル１２の第
２ボール転勤溝１４．１４に押圧するようにしている点
が異なる。該実施例２に於いてもボール１５・・・は空
気圧により案内テーブル１２の第２ボール転勤溝１４．
１４に押付けられ、該溝１４．１４に接触した状態で転
勤する。従って、案内テーブル１２はガイド軸１１と空
気膜を介して非接触で抵抗なく移送されると共に、案内
テーブル１２上に大きな荷重がかかった場合はガイド軸
１１と案内テーブル１２とは各ボール転勤溝１３．１４
が回転自在なボール１５・・・に当接支持することとな
るため、安定して移送することができる。

〔実施例３〕 第５図は前記実施例１と全体的に略同様の構成であるが
、アルミナセラミックス類のガイド軸２１の第１ボール
転動溝２３と、アルミナセラミックス類の案内テーブル
２２の第２ボール転動溝２４との間に介在させる回転体
であるアルミナセラミックス類のボール２５・・・はガ
イド軸２１側に設けた空気路２６及び空気絞り孔２８を
通って流入する空気圧と、案内テーブル２２側に設けた
空気路２７及び空気絞り孔２９を介して流入する空気圧
との両圧力により両溝２３，２４間に浮遊させる点が異
なる。従って、この実施例においては前記実施例と異な
り、ボール２５が何れの溝２３又は２４にも接触せず、
案内テーブル２２はガイド軸１１と同様に空気膜を介し
て非接触で抵抗なく移送されると共に、案内テーブル２
２に大きな荷重がかかっても溝２３．２４が回転するボ
ール２５・・・により当接することとなるため、安定し
て移送することができる。

［実施例４］ 第６図は前記実施例１と全体的に略同様の構成であるが
、アルミナセラミックス類のガイド軸３１の第１ボール
転動溝３３と、アルミナセラミックス類の案内テーブル
３２の第２ポール転勤溝３４との間に設ける回転体であ
るアルミナセラミックス類のボール３５・・・は、ガイ
ド軸３１と案内テーブル３２との間に設けた静圧空間Ｓ
に流入する空気圧により、両溝３３，３４間で浮動する
点が異なり、ボール３５が何れの溝３３又は３４にも接
触しない状態で、案内テーブル３２はガイド軸３１に空
気膜を介して非接触で抵抗なく移送されると共に、案内
テーブル３２に大きな加重がかかった場合には溝３３．
３４が回転するボール３５・・・に当接支持することと
なるため、案内テーブル３２は安定してガイド軸上を移
送することができる。

〔実施例５〕 第７図は本発明をボールネジ軸受式直ｖＡ案内装置に応
用した例を示すものであり、アルミナセラミックス類の
ガイド軸旧の周面に螺旋状のネジ溝４３を形成する一方
、同様にアルミナセラミックス製案内テーブル側を固定
する筒体４２の内周にボール転勤溝４４を形成する。そ
して、前記両溝４３，４４間にアルミナセラミックス類
のボール４５を介在させると共に、前記筒体４２の空気
路４６及び空気絞り孔４８を介して流入する空気圧によ
りガイド軸４１のネジ４４３面に押圧するようにしてい
る。この状態でガイド軸４１をモータ等の動力装置によ
り回転させることにより、筒体４２のボール転動溝４４
内に在るボール４５は液溝４４に対向するネジ４４３面
に接触した状態で、すなわち筒体４２のボール転勤溝４
４から）γいた状態で筒体４２はガイド軸４１に沿って
この軸方向に、一回転にネジ溝４３の一ピッチずつ移動
する。従って、前記案内テーブルに固定される筒体４２
はガイド軸４１と空気膜を介して非接触で抵抗なく移送
されると共に、案内テーブル上に大きな荷重がかかって
も、ガイド軸４１と筒体４２とはネジ７昔４３及びボー
ル転動溝４４が回転自在なボール４５・・・により保持
されることとなるため、筒体４２に固定する案内テーブ
ルは安定して移送することができる。

尚、前記実施例１乃至５に於ける回転体であるボール５
．１５，２５，３５．４５は夫々第８図に示す如き球体
であるが、その他第９図に示す如き棒状のロール６５で
あ・ってもよい。また前記ガイド軸、案内テーブル、ボ
ール及びローラは夫々アルミナセラミックスで構成した
が、その他、窒化珪素、炭化珪素、窒化アルミニウム、
ジルコニア等のセラミックスを使用することができる。

これらセラミックスは金属と比べ軽量かつ高強度である
ので、空気圧により活動させかつ案内テーブルの荷重を
支持するに適した材料である。

〔発明の効果〕

上述の如く本発明においては、案内テーブルをガイド軸
上で移送するようにした案内装置の構造において、前記
ガイド軸と案内テーブルとの間に空気圧とこれにより浮
動する回転体を介在させ浮上させ、該案内テーブルをガ
イド軸上に無接触状態で支持し、荷重の大きい場合には
回転体で支持し、移送可能にしたので、案内テーブル上
の非案白物が比較的重いものであっても、その荷重に影
響されることなく高速の移送が可能である直線案内装置
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例１における直線案内装置の斜視
図、第２図は第１図の■−■線断面図、第３図は第１図
のｍ−ｍ線部分断面図、第４図は実施例１の第２図に相
当する実施例２の断面図、第５図は実施例１の第２図に
相当する実施例３の断面図、第６図は実施例１の第２図
に相当する実施例４の断面図、第７図は実施例１の第２
図に相当する実施例５の断面図、第８図及び第９図は回
転体であるボールとロールの形状を示す斜視図、第１０
図は従来の直線案内装置の斜視図、第１１図は第１０図
のＩＶ−ＩＶＶ線断面図第１２図は他の従来例を示す直
線案内装置の斜視図、第１３図は第１２図のＶ−Ｖ線断
面図である。 １．１１．２１，３１．４１　　・　・ガイド軸２、１
２，２２．３２・・・・案内テーブル４２・・・・・・
・・筒体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　案内テーブルをガイド軸上で移送するようにした案内
   装置において、前記ガイド軸と案内テーブルとの間に空
   気圧とこれにより浮動される回転体を介在させ、該案内
   テーブルをガイド軸上に移送可能に設けたことを特徴と
   する直線案内装置。