JPH0527338U - 直線作動ユニツト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】２つの可動部材が１つの駆動手段により左右相
反する方向に正確に駆動される直線作動ユニットであっ
て取り扱い簡単にして精度がよくかつコンパクトで安価
な直線作動ユニットを提供する。 【構成】一本の送りねじに左ねじ部と右ねじ部を設けこ
の左ねじ部及び右ねじ部に夫々ナットブロックを独立し
て螺合させると共に、夫々のナットブロックを案内レー
ルに設けた転動体転動溝とナットブロックに設けた転動
体転動溝との間に転動体を配設し、この転動体の転動を
介してナットブロックが軸方向に摺動自在とされてい
る。 【効果】１つの送りねじの制御により２つのナットブロ
ックの左右相反する精密な作動を得ることができ、しか
も同じ案内レールに組込まれているから取り扱い簡単で
かさばらず部品点数も少なくてすむ。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案はロボットや測定装置に使用される直線作動ユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】

簡単なロボットの作動アームや測定装置等に使用するため案内レールに案内さ れたナットブロックがモータ駆動されるねじ軸の回転に応じて所定量軸方向に移 動されるようにした直線作動ユニットとしては、例えば実開昭６３−１９３６３ ７号公報に示されるものが知られている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

２つの可動部材が基準線に対して対称に左右動することが測定装置等において 必要となるが、従来の直線作動ユニットと言うものの中にはこのようなものは知 られていない。従来の直線作動ユニットでこのような動作を実現しようとすれば 、このユニットを２つ直列に設けて一方のユニットの可動部材を軸方向の一方向 に移動させるとき他方の可動部材を一方の可動部材に対して所定の相対関係をも ってそれとは逆方向に夫々対応させて動かすことが必要となる。このようなもの では２つの可動部材の直進方向の移動精度及び左右動の同期性をとるのは困難で あるという問題がある。

【０００４】 また２つのユニットを使うとどうしても軽量、コンパクト化はできず、部品点 数も多くなり高価となる問題点がある。

【０００５】 そこでこの考案は、上記従来例の問題点に鑑み２つの可動部材が１つの駆動手 段により左右対称に駆動される直線作動ユニットであって取扱い簡単にして精度 が良くかつコンパクトで安価な直線作動ユニットを提供することを目的としてい る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この考案の直線作動ユニットは、軸方向の転動体転動溝を対向する両側面に有 する長尺の案内レールと、左ねじ部分と右ねじ部分とを外面に有して前記案内レ ールの軸方向に配設されかつ前記案内レールに対して回転自在に軸支された送り ねじと、前記案内レールの転動体転動溝に対向する転動体転動溝を有しかつ肉厚 内に形成された転動体の戻り通路を有し前記送りねじの左ねじ部分に摺動自在に 螺合された第１のナットブロックと、前記案内レールの転動体転動溝に対向する 転動体転動溝を有しかつ肉厚内に形成された転動体の戻り通路を有し前記送りね じの右ねじ部分に摺動自在に螺合された第２のナットブロックと、前記案内レー ルの転動体転動溝とこれと対向する前記第１のナットブロックの転動体転動溝及 び前記第２のナットブロックの転動体転動溝との間に夫々転動自在に嵌合され前 記第１のナットブロック及び前記第２のナットブロックを前記案内レールに対し て軸方向に摺動自在に支持させる多数の転動体と、前記案内レールの転動体転動 溝とこれと対向する前記ナットブロックの転動体転動溝とにより形成された通路 であって前記ナットブロックからの負荷を受けて転動する転動体用の通路と前記 ナットブロックの転動体の戻り通路とを連通させる転動体循環用湾曲通路を有す るエンドキャップとを備えることによって前記目的を達成したものである。

【０００７】

【作用】

この考案の直線作動ユニットは、一本の送りねじに左ねじ部と右ねじ部を設け この左ねじ部及び右ねじ部に夫々ナットブロックを独立して螺合させると共に、 案内レールに設けた転動体転動溝とナットブロックに設けた転動体転動溝との間 に転動体を配設し、この転動体の転動を介してナットブロックが軸方向に摺動自 在とされているから、送りねじの回転によって２つのナットブロックは左右相反 する方向に動くことになる。そしてこのナットブロックは案内レールに加工され た同じ転動体転動溝に案内されて動くから両ナットブロックの作動方向の平行度 が確保できる。また、同じ案内レールに組込まれているからかさばらず部品点数 も少なくてすむ。

【０００８】

【実施例】

以下、この考案の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。

【０００９】 案内レール１は、図１に示すように長尺のレール部材で、横断面は上方が開口 したコ字状で底部１Ａの両端から上方にのびる両側壁部１Ｂ、１Ｂの内面には夫 々軸方向に延びる一本の転動体転動溝であるボール転動溝２が夫々対向して形成 されている（図６参照）。そして底部１Ａには案内レール取付けボルト用のボル ト穴３が軸方向に所定間隔離間された状態で両側壁部１Ｂに近い位置に設けられ ている。この案内レール１の長さ方向の右方の端部には、軸受板４がボルト５に よってねじ止めして取付けられている（図１参照）。案内レール１の左方の端部 には軸受板６がボルト３８によってねじ止めして取付けられている。

【００１０】 送りねじ７は案内レール１の長手方向に配され案内レールの両側壁部に設けた ボール転動溝２、２と平行とされ両側壁部１Ｂ、１Ｂの中間位置に配設されてい る。送りねじ７の一方の端部は軸受板４にボルト８を用いて取付けられたサポー トユニットのハウジング９に嵌合されたボールベアリングに挿通されロックナッ ト１０により軸方向の移動を不能にかつ回転自在に軸支されている。ハウジング ９の外方の端面にはベアリングの外輪側を固定するための押え蓋１１がボルト１ ２によって固定されている。送りねじ７の他方の端部は軸受板６に嵌合されたベ アリングに挿通され軸端に止め輪１４を係合させることによりベアリングの抜け 止めがなされこの状態で送りねじ７の端部が支持されている。軸受板４と軸受板 ６の間の送りねじ７の部分には左ねじ部と右ねじ部がほぼ等しい長さで中央部近 くまで設けられている。送りねじ７のねじ部は軸受板６に近い側に左ねじ部７Ｂ が、軸受板４に近い側に右ねじ部７Ｃが設けられている。送りねじ７の軸端７Ａ は駆動モータと連結するためのカップリングを取付ける軸部である。

【００１１】 第１のナットブロック１５はコ字状の案内レール１の内部に配され案内レール のボール転動溝２に対向する位置にボール転動溝１７が形成されている。第１の ナットブロック１５の肉厚内にはボール転動溝１７に対応させてボール戻り通路 １８が軸方向の貫通穴として形成されている。第１のナットブロック本体１５Ａ には送りねじの左ねじ部７Ｂに転動体であるボール１９を介して螺合される左ね じのねじ部２０が形成されている。このナットブロック本体１５Ａの上面両側端 部は上方に延びておりその上面には使用に当ってユーザーがテーブル等の部材を 取付けるためのねじ穴２１が設けられている（図７参照）。このナットブロック 本体１５Ａの上面中央部には凹所２２が形成されておりその底部にはボール循環 チューブを差し込む穴２３が穿設されている。この穴はねじ部２０に開口してお り、この穴とボール循環チューブ３６によりボール１９を循環させる通路を形成 している。ボール循環チューブ３６は金具２５により固定されている。その金具 はねじ穴２４に螺合するボルト３７によって第１のナットブロック本体１５Ａに 固定されている。ねじ穴２６は後述のエンドキャップ２７を取り付けるためのも のである。第２のナットブロック２８は送りねじ７のねじ部と嵌合するねじ部が 右ねじとされている点のみが異なるだけであり第１のナットブロック１５と同様 の構成を有するものであるから詳しい説明は省略する。

【００１２】 エンドキャップ２７は第１のナットブロック本体１５Ａ及び第２のナットブロ ック本体２８Ａの両端に設けられた嵌合穴３１にそれぞれ突出部３０を嵌合させ て位置決めされこのエンドキャップの外側にサイドシール３５が当接された状態 でねじ３２により固定されている。第１のナットブロック本体１５Ａ及び第２の ナットブロック本体２８Ａに当接するエンドキャップ２７の接合端面には案内レ ールのボール転動溝２とこれに対向する第１のナットブロック及び第２のナット ブロックの夫々のボール転動溝１７とにより形成された負荷を受けて転動する転 動体用の通路と第１のナットブロック又は第２のナットブロックの夫々のボール の戻り通路とを連通させるボール循環用湾曲通路３３が形成されている。ボール 循環用湾曲通路３３の内側部分にはリターンガイド３４がはめ込まれている。

【００１３】 第１のナットブロックと第２のナットブロックのボール転動溝１７と案内レー ルのボール転動溝２の間には多数のボール２９が転動自在に嵌合されている。

【００１４】 この考案の直線作動ユニットはその使用に当って送りねじ７の軸端部７Ａをモ ータ出力軸とカップリングにより連結しモータを回転することにより駆動される 。

【００１５】 サイドシール３５は第１のナットブロック１５及び／又は第２のナットブロッ ク２８がモータの暴走等により軸受板６及び／又は軸受板４に衝突するようなと きや、第１のナットブロック１５と第２のナットブロック２８が互いに衝突する ようなときの衝撃を吸収するゴム材からなる環状の突出部を有して構成され、こ の突出部はクッションとして機能する。

【００１６】 第１のナットブロック１５は送りねじの左ねじ部７Ｂと螺合しており、第２の ナットブロック２８は送りねじの右ねじ部７Ｃと螺合しているから、送りねじ７ を右回転させると第１のナットブロック１５と第２のナットブロック２８は互い に遠ざかる方向に移動する。この時ナットブロックのボール転動溝１７と案内レ ールのボール転動溝２との間にはボール２９が転動自在に嵌合されておりナット ブロックはボールの転動を介して支持されているからナットブロックの摺動抵抗 が小さくでき容量の小さなモータが使用できる。

【００１７】 ナットブロックの移動にともなってボール２９が転動しエンドキャップの湾曲 通路３３と戻り通路１８からなる循環路内をボール２９が循環するようにされて いる。ナットブロックのねじ部と送りねじのねじ部の間にボール１９が嵌合され てボールねじが構成されボール１９はナットブロックの移動にともなって循環チ ューブ内を循環するようにされている。

【００１８】 また上述の回転とは逆に送りねじ７を左回転させると前記と逆の動きが得られ 第１のナットブロック１５と第２のナットブロック２８は互いに近づく方向に移 動する。この実施例の左ねじのピッチと右ねじのピッチは等しくされており、夫 々のナットブロックは寸法的に同じものが用いられている。このため送りねじを 回転させた時の夫々のナットブロックの移動は方向が反対で速度が等しくナット ブロックの重量が等しいのでナットブロックの停止時の振動が相殺され短時間の 位置決めが可能となる利点がある。

【００１９】 第１のナットブロック１５を案内する案内レールのボール転動溝の部分と第２ のナットブロック２８を案内する案内レールのボール転動溝の部分を有するボー ル転動溝２は全長にわたって同一セットで加工された溝であるため真直度と平行 度等が精密に製作でき夫々のナットブロックの移動軸芯のずれが生じないから両 ナットブロックの移動精度が確保される。

【００２０】 この直線作動ユニットは第１のナットブロック１５と軸受板６の距離及び第２ のナットブロック２８と軸受板４との距離とが等しくなるように製作されている ので万一モータが暴走したような場合、第１のナットブロックが軸受板６に衝突 する時には第２のナットブロックも同時に軸受板４に衝突し送りねじの１箇所に 過大な力が加わることがないのでねじ軸の損傷が軽減できる。

【００２１】 なお、上記実施例においては送りねじとしてボールねじを用いた場合について 説明したがボールねじの代りにすべりねじを用いてもよいことはもちろんである 。

【００２２】 また、送りねじの左ねじ部、右ねじ部のピッチを等しくした例について述べた が必要に応じて両ねじ部のピッチを異ならせる構成とすることもできる他、第１ のナットブロックは左ねじを用い、第２のナットブロックは右ねじを用いた例を 示したが第１のナットブロックに右ねじを用いて第２のナットブロックに左ねじ を用いてもよい。

【００２３】 さらに、この実施例においてはボールねじとして循環チューブを用いた外部循 環式のボールねじの例について説明したがコマを用いてボールを循環させる内部 循環式のボールねじとかエンドキャップを用いてナットブロック内を循環させる ものを用いてもよい。

【００２４】 さらにまた、この実施例ではナットブロックの端面にエンドキャップを固定し てボールを循環させるようにした例を示したが、このようなエンドキャップに限 らずボールを循環させる公知の手段、例えばチューブ等を用いることができる。

【００２５】

【考案の効果】

この考案の直線作動ユニットは、１本の送りねじに左ねじ部と右ねじ部を設け この左ねじ部及び右ねじ部に２つのナットブロックを夫々独立して螺合させると 共に、案内レールに設けた転動体転動溝とナットブロックに設けた転動体転動溝 との間に転動体を配設し、この転動体の転動を介して２つのナットブロックを摺 動させるようにしたから小さいモータが使用でき送りねじの回転によってナット ブロックが左右相反する方向に正確に作動する直線作動ユニットを得ることがで き、このユニットを取り付けるだけで簡単に使用できる効果がある。 そして、この考案の直線作動ユニットは、部品点数が少なく軽量であり、この 考案によりコンパクトで安価な直線作動ユニットを提供することができる。 また、この考案に係る直線作動ユニットの２つのナットブロックは案内レール に設けられた同じ転動体転動溝に案内されて動くようになっているから、両ナッ トブロックの作動時の平行度が確保でき、２つのナットブロックの軸芯を一致さ せるのに苦労する必要はない。 さらに、送りねじに設けられた左ねじ部と右ねじ部のピッチを所定のピッチに 設定することにより、２つのナットブロックに所望の左右動を１本の送りねじの 制御により得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例を示す平面図である。

【図２】図１の正面図である。

【図３】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】図２の左側面図である。

【図５】図２の右側面図である。

【図６】図１のＢ−Ｂ線断面図である。

【図７】図１の部品の斜視図である。

【図８】図１の部品の斜視図である。

【図９】図６のＣ−Ｃ線断面図である。

【符号の説明】

１ 案内レール ２ ボール転動溝 ４ 軸受板 ６ 軸受板 ７ 送りねじ ７Ｂ 左ねじ部 ７Ｃ 右ねじ部 １５ 第１のナットブロック １７ ボール転動溝 １８ ボール戻り通路 １９ ボール ２０ ねじ部 ２７ エンドキャップ ２８ 第２のナットブロック ２９ ボール ３４ リターンガイド

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸方向の転動体転動溝を対向する両側面
   に有する長尺の案内レールと、左ねじ部分と右ねじ部分
   とを外面に有して前記案内レールの軸方向に配設されか
   つ前記案内レールに対して回転自在に軸支された送りね
   じと、前記案内レールの転動体転動溝に対向する転動体
   転動溝を有しかつ肉厚内に形成された転動体の戻り通路
   を有し前記送りねじの左ねじ部分に摺動自在に螺合され
   た第１のナットブロックと、前記案内レールの転動体転
   動溝に対向する転動体転動溝を有しかつ肉厚内に形成さ
   れた転動体の戻り通路を有し前記送りねじの右ねじ部分
   に摺動自在に螺合された第２のナットブロックと、前記
   案内レールの転動体転動溝とこれと対向する前記第１の
   ナットブロックの転動体転動溝及び前記第２のナットブ
   ロックの転動体転動溝との間に夫々転動自在に嵌合され
   前記第１のナットブロック及び前記第２のナットブロッ
   クを前記案内レールに対して軸方向に摺動自在に支持さ
   せる多数の転動体と、前記案内レールの転動体転動溝と
   これと対向する前記ナットブロックの転動体転動溝とに
   より形成された通路であって前記ナットブロックからの
   負荷を受けて転動する転動体用の通路と前記ナットブロ
   ックの転動体の戻り通路とを連通させる転動体循環用湾
   曲通路を有するエンドキャップとを備えた直線作動ユニ
   ット。