JPH0583780B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、往復運動装置に係り、特に荷重のか
かつた所定の部材または物品を直線状に円滑に往
復運動させるための往復運動装置に関する。

［従来の技術］ 無限軌道内に多数のボールが転動自在に配さ
れ、転動時に多数のボールが無限軌道内を循環す
るようになつた往復運動装置は周知である。かか
る往復運動装置の一例が、特開昭１−320317号公
報に記載されている。

この公報に記載された往復運動装置は、第７図
〜第１０図に示されているように、概略的に、細
長いガイドケーシング６０と、ガイドケーシング
６０内にその縦軸と平行に延在するガイドレール
６２と、ガイドレール６２に沿つて摺動可能なト
ラベラ６４と、上下方向に離間した一対の無限軌
道内をそれぞれ転動する多数のボール６６ａを有
しガイドレール６２とトラベラ６４との間に介在
したりリニアベアリング機構６６と、そして、ト
ラベラ６４をガイドレール６２に対して相対的に
移動させるためのリニア駆動装置６８とから構成
されている。

このリニア駆動装置６８は、第１０図に最も良
く図示されているように、トラベラ６４を起点と
してガイドケーシング６０の両端域でそれぞれ変
向ガイドローラ７０，７２により変向され最終的
にトラベラ６４に導かれて固定されているフレキ
シブルな引張部材、具体的には、歯付きベルト７
４から構成されている。この歯付きベルト７４
は、リニアベアリング６６の無限軌道に直角な平
面内を走行しており、その中央域７４ａは、装置
全体のコンパクト化のために、ガイドケーシング
６０の底面に沿つて走行している。従つて、トラ
ベラ６４と歯付きベルト７４との連結点は、変向
ガイドローラ７０，７２が大きい直径であるた
め、リニアベアリング機構６６のボール６６ａが
ガイドレール６２のボール支承軌道溝に支承され
る位置よりかなり離れた位置となる。

これは、また、上下方向に離間した一対の無限
軌道を有したリニアベアリング機構６６を採用し
ていることによつても増長される。

［発明が解決しようとする課題］ このように、従来の往復運動装置ではこれらの
装置を駆動する力の作用点がボールがガイドレー
ル６２のボール支承軌道溝に支承される位置より
かなり離間していたため被動部材に大きな回転モ
ーメントが加わつていた。このため、往復運動
中、被動部材が波状運動、即ちピツチング運動を
起こし円滑な搬送ができない欠点を有していた。
また、これにより不快な音が生じたり、ベアリン
グ面が不規則に磨耗し寿命を低下させる原因とな
つていた。

本発明は、上述した従来技術の課題を解決し、
往復運動装置が駆動されるときに生じる波状運動
を防止することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の往復運動装置は、直立する一対のフラ
ンジとそれらを接続するベースとからなる断面〓
形状の軌道台であつて、各フランジの内側面にそ
れぞれ往復運動方向に延びる一条のボール支承軌
道溝が形成された軌道台と、上下一対のプレート
からなるガイドプレート部であつて、各プレート
には、それぞれ直線状の負荷ボール域、無負荷ボ
ール域及びそれらを接続する反転域からなる一対
の無限軌道の上側又は下側を構成する一対の凹溝
が形成されている上下方向の厚みが小さなガイド
プレート部と、ガイドプレート部の一対の無限軌
道内部に配置された多数のボールであつて、無限
軌道の直線状の負荷ボール域に設けられた切欠窓
より一部が突出して軌道台のボール支承軌道溝に
転動自在に嵌合することにより、ガイドプレート
部を軌道台に対し摺動自在に支持する多数のボー
ルと、ガイドプレート部の上部に固定されたテー
ブル部材と、そして、ガイドプレート部とテーブ
ル部材との集合体を軌道台に対し往復運動自在に
駆動するよう該集合体に一部を固定した無限軌道
と平行な面内において走行する駆動手段とを備え
て構成することを特徴とする。

［作用］ 無限軌道と平行な面内において搬送する駆動手
段、例えばチエーン、ワイヤ、ベルト等は、適当
な駆動源、例えばモータによつて往復駆動され
る。これにより、ガイドプレート部とテーブル部
材は、無限軌道の直線状の負荷ボール域に設けら
れた切欠窓より一部が突出しボール支承軌道溝に
嵌合したボールを介して軌道台に対し円滑に往復
運動される。ベルト等は、無限軌道と平行な面内
において走行するため、モータからの駆動力がベ
ルト等に作用する作用点からボールがボール支承
軌道溝に支承される位置、即ち支点までの距離が
小さくなつている。また、ガイドプレート部は上
下一対のプレートからなり、各プレートには、そ
れぞれ直線状の負荷ボール域、無負荷ボール域及
びそれらを接続する反転域からなる一対の無限軌
道の上側又は下側を構成する一対の凹溝が形成さ
れている。従つて、ガイドプレート部は上下方向
の厚みが小さくなつており、装置全体の高さが低
くなる。これにより、テーブル部材に搭載物を載
せて発進停止を行う際の慣性力も小さくなる。

［実施例］ 以下、本発明の往復運動装置について図面を参
照して説明する。

初めに、第１図及び第２図を参照する。

本発明に係る往復運動装置２は、概略的に、本
体４に固定される軌道台３０と、この軌道台３０
に往復運動可能に挿着されたガイドプレート部６
とテーブル部材８の集合体１０と、そして、集合
体１０を駆動するためのベルト２４とから構成さ
れている。

本体４は、集合体１０が長い距離にわたつて往
復運動できるように全体として細長く形成されて
おり、両端にはそれぞれプーリー１２，１４が配
置されている。図中、プーリー１２は、アイドル
プーリーであり、本体４に固定されたシヤフト１
６に回転自在に軸支されている。左側のプーリー
１４は、駆動プーリーである。プーリー１４の上
方には、本体４にボルト１８により締結された電
動モータ２０、例えばステツプモータが取り付け
られている。プーリー１４は、この電動モータ２
０の回転シヤフト２２に固定されている。ベルト
２４は、これらプーリー１２，１４に巻かれてお
り、プーリー１２，１４の内側面には、多数の歯
２６が付けられている。ベルト２４の歯２６は、
プーリー１２，１４の係合溝２８に設けられた歯
と噛合し、スリツプのない精密な運動制御を可能
にしている。精密な運動制御が必要でない場合、
ベルト２４の歯２４及びプーリー１２，１４の係
合溝２８はなくてもよい。

軌道台３０（第３図参照）は、直立する一対の
フランジ３０ａ，３０ａとそれらを接続するベー
ス３０ｂとからなり、その断面は〓形状となつて
いる。軌道台３０は、本体４の上方に、ベルト２
４の走行方向に平行となるように固定されてい
る。軌道台３０の各フランジ３０ａの内側には、
後述するように、ガイドプレート部６内のボール
３２を支承するための一条のボール支承軌道溝３
４がベルト２４の走行方向に平行に直線状に延び
ている。このボール使用軌道溝３４の支承面の横
断面は、第４図に示されているようなゴツシクア
ーチ形状となつている。第３図では、この軌道台
３０は、横断面が〓形状の一体部材であるが、ボ
ール支承軌道溝３４が内側を向くよう横断面がＬ
字形の一体部材を本体４の上面に一対固定しても
良い。

次に、ベルト２４により駆動されるガイドプレ
ート部６とテーブル部材８からなる集合体１０に
ついて、特に第２図中央部及び第３図を参照して
説明する。

テーブル部材８は、軌道台３０及びガイドプレ
ート部６の上方に位置する。テーブル部材８の平
面図での形状はほぼ長方形をなし、横断面は第３
図に示すように上部を切欠いた中空の矩形となつ
ている。このテーブル部材８は、一つのプレート
材料をプレス加工することにより製造でき、内部
にベルト２４が配置できる空間が形成されてい
る。このテーブル部材８の上部の開口部は、テー
ブル部材８内のベルト２４が露出しないように且
つテーブル部材８上の物品（図示せず）が内部の
空間に落下しないよう、断面が〓形状のカバー３
６により閉じられている。第３図では、このカバ
ー３６はテーブル部材８内の空間に位置している
が、テーブル部材８の開口部を覆うようにテーブ
ル部材８の外部に設けても良い。

このテーブル部材８の底面部の上には、細長い
固定ブロツク部材３８がボルト４０により固定さ
れている。ベルト２４は、固定ブロツク部材３８
と取付ブロツク４２との間に挟持されており、ボ
ルト４４で締結されている。

テーブル部材８は、ガイドプレート部６の上方
に適当な手段、例えば、溶接により固定されてい
る。

ガイドプレート部６は、上下一対のプレート６
ａ，６ａからなり、各プレート６ａには、それぞ
れ直線状の負荷ボール域６ｂ、無負荷ボール域６
ｃ及びそれらを接続する反転域（図示されていな
い）からなる一対の無限軌道４６の上側又は下側
を構成する一対の凹溝が形成されている。

各プレート６ａは、例えば薄板鋼板をプレス加
工することにより製造する。そして、ガイドプレ
ート部６は、一対のプレート６ａ，６ａを互いに
向かい合わせて適当な手段、例えばスポツト溶
接、本実施例ではリベツト接合により接合するこ
とにより組立てられたものである。ガイドプレー
ト部６は、またチツ化処理等の表面硬化処理をし
て磨耗性を向上している。

ガイドプレート部６の両側面、即ち直線状の負
荷ボール域６ｂのそれぞれには切欠窓４８が形成
されている。この直線状の負荷ボール域６ｂに位
置するボール３２は、切欠窓４８より部分的に外
方に突出している。このようにガイドプレート部
６の無限軌道内からガイドプレート部６の外方へ
突出したボール３２は、上述の軌道台３０のボー
ル支承軌道溝３４に転動自在に嵌合している。こ
のボール支承軌道溝３４は上述のように横断面が
ゴシツクアーク形状となつているので、ガイドプ
レート部６のボール３２は、第４図に示すように
ボール支承軌道溝３４の支承面と二点で接触する
ことになる。従つて、従来一点で接触していたボ
ールとボール支承軌道溝の支承面は、常時所定の
二点で転がり接触するので、モーメント荷重に対
して安定して支持できる。

このように構成された集合体１０は、ガイドプ
レート部６の切欠窓４８より突出し且つ軌道台３
０のボール支承軌道溝３４に嵌合されたボール３
２を介して、軌道台３０に支持されている。集合
体１０は、またベルト２４により軌道台３０、即
ち本体４に対して往復運動する。

無限軌道４６の直線状部の切欠窓４８の両端に
は、舌片５０が設けられている。舌片５０は、第
２図及び第５図に示すように、最端部に位置する
ボール３２とゴシツクアーチ形状のボール支承軌
道溝３４の中央部との間隙に延びるように設けら
れている。この舌片５０は、荷重のかかつたボー
ル３２が、ガイドプレート部６の移動により転動
しスムースに無限軌道４６内の無荷重領域に進入
できるようにするためである。このように、切欠
窓の両端に設けられた舌片５０により、ボールは
荷重領域から無荷重領域へと円滑にすくいあげら
れるので、ボール同志の衝突により生じていたノ
イズを少なくすることができる。

上記実施例では、ベルト２４はテーブル部材８
内の空間に位置するよう配置されているが、第６
図に示すように、ガイドプレート部６とテーブル
部材８からなる集合体１０の下方に位置するよう
に軌道台３０内の空間内に位置しても良い。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の往復運動装置で
は、モータ等の駆動装置からの駆動力が駆動手段
に作用する作用点とボールがボール支承軌道溝に
支承される位置、即ち支点との距離が小さくなつ
ているので、ガイドプレート部とテーブル部材と
の集合体にかかるモーメントが小さくなり、かか
るモーメントにより生じていた集合体の波状運動
も低減される。

これにより、本発明の往復運動装置は従来より
格別にスムースに且つ発生ノイズの少ない往復運
動が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る往復運動装置の一実施例
の示す平面図であり、上半分はベルトより下方部
分を示し、下半分は上方からみた平面図である。
第２図は第１図に示した往復運動装置の側面図で
ある。第３図は第２図の−線に沿つた横断面
図である。第４図はボールとボール支承軌道溝と
の関係を示す概略図である。第５図は切欠窓の両
端に設けられた舌片を示す概略図である。そし
て、第６図は第１図〜第３図に示した往復運動装
置とは別の実施例を示す第３図に対応する横断面
図である。第７図は従来の往復運動装置の一実施
例の示す斜視図である。第８図は第７図の−
線に沿つた横断面図である。第９図は第８図にお
けるボールとボール支承軌道溝との関係を示す概
略図である。第１０図は第７図のＸ−Ｘ線に沿つ
た縦断面図である。 ２……往復運動装置、６……ガイドプレート
部、６ａ……プレート、６ｂ……負荷ボール域、
６ｃ……無負荷ボール域、８……テーブル部材、
２４……ベルト、３０……軌道台、３０ａ……フ
ランジ、３０ｂ……ベース、３２……ボール、３
４……ボール支承軌道溝、４６……無限軌道、４
８……切欠窓。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 直立する一対のフランジとそれらを接続する
   ベースとからなる断面〓形状の軌道台であつて、
   各フランジの内側面にそれぞれ往復運動方向に延
   びる一条のボール支承軌道溝が形成された軌道台
   と、 上下一対のプレートからなるガイドプレート部
   であつて、各プレートには、それぞれ直線状の負
   荷ボール域、無負荷ボール域及びそれらを接続す
   る反転域からなる一対の無限軌道の上側又は下側
   を構成する一対の凹溝が形成されている上下方向
   の厚みが小さなガイドプレート部と、 前記ガイドプレート部の一対の無限軌道内部に
   配置された多数のボールであつて、前記無限軌道
   の直線状の負荷ボール域に設けられた切欠窓より
   一部が突出して前記軌道台の台のボール支承軌道
   溝に転動自在に嵌合することにより、前記ガイド
   プレート部を該軌道台に対し摺動自在に支持する
   多数のボールと、 前記ガイドプレートの上部に固定されたテーブ
   ル部材と、そして、 前記ガイドプレート部とテーブル部材との集合
   体を前記軌道台に対し往復運動自在に駆動するよ
   う該集合体に一部を固定した前記無限軌道と平行
   な面内において走行する駆動手段と、 を備えて構成することを特徴とする往復運動装
   置。 ２ 前記駆動手段がベルトであることを特徴とす
   る請求項１に記載の往復運動装置。 ３ 前記軌道台のボール支承軌道溝の支承面は、
   横断面がゴシツクアーチ形状となつていることを
   特徴とする請求項１に記載の往復運動装置。 ４ 前記無限軌道の直線状の負荷ボール域に設け
   られた切欠窓の両端部には、ボールとボール支承
   軌道溝の中央部との間隙に延びる舌片が設けられ
   ていることを特徴とする請求項１に記載の往復運
   動装置。