JPH0630527U - 直動転がり案内ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 架台に取り付けた状態においてユニット全体
としての剛性をあらゆる方向において高めることが可能
であると共に、架台表面からユニット上面までの高さ寸
法の低減を達成した直動転がり案内ユニットを提供する
こと。 【構成】 転動体５に加わる荷重の作用線１２ａ同士の
交点１２ｂと、架台７に対するトラックレール１の取付
面１ｂを含む面１３とを略一致させ、以て上記の効果を
得ている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば工作機械や産業用ロボットなどの直線運動機構部において、 移動させるべき可動体を直線的に案内する直動転がり案内ユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、この種の直動転がり案内ユニットの一例として、図５及び図６に示すも のがある。なお、この直動転がり案内ユニットは、例えば実開平２−１２５５４ 号公報において開示されている。

【０００３】 図示のように、当該直動転がり案内ユニットは、その長手方向に対して垂直な 断面の形状が上方に開放した略コの字状であるように形成されたトラックレール １と、転動体循環路（詳細は後述する）を有して該トラックレール１内に収容さ れるように配置され、かつ該トラックレール１に対して相対運動自在な摺動台と してのスライドユニット３とを有している。

【０００４】 トラックレール１の左右両側の内面部には、断面が略円弧状の軌道としての軌 道溝１ａが２条ずつ、長手方向に沿って形成されている。図６に示すように、上 記の転動体循環路はこれら軌道溝１ａの各々に対応すべく４条設けられており、 夫々、スライドユニット３の左右両側部に互いに平行に形成された負荷軌道溝４ ａ及びリターン路４ｂと、スライドユニット３の前後両端部近傍に形成されて該 各負荷軌道溝４ａ及びリターン路４ｂをこれらの両端部にて連通させる略Ｕ字状 の方向転換路（図示せず）とから成る。なお、該各負荷軌道溝４ａがトラックレ ール１の軌道溝１ａと対応している。

【０００５】 上記転動体循環路内には、スライドユニット３の移動に伴って軌道溝１ａ上を 転動しつつ循環してトラックレール１及びスライドユニット３の間で荷重を負荷 する転動体としての多数のボール５が配列収容されている。

【０００６】 上記構成の直動転がり案内ユニットは、例えば工作機械（全体としては図示し ない）が装備する架台としての平坦なベッド７上に配置され、トラックレール１ が該ベッド７に対して複数本のボルト（六角穴つき：図示せず）によって締結さ れる。このため、トラックレール１は、これをベッド７に固定するための平坦な 取付面１ｂ（図６に図示）を底部に有している。

【０００７】 なお、図６に示すように、トラックレール１の底部には、上記ボルトの頭部よ りも大きな径の座ぐり部１ｃと、ボルトのねじ部よりも僅かに大径の挿通孔１ｄ とが互いに同心的に、かつ、トラックレール１の長手方向において複数並設され ており、上記ボルトは該座ぐり部１ｃ及び挿通孔１ｄにその全体が埋没するよう に挿入されてベッド７に螺合されている。また、スライドユニット３の上面側に は、複数のねじ孔３ａが形成されており、被加工物等を担持するテーブル（図示 せず）が、これらのねじ孔３ａに螺合するボルト（六角穴つき：図示せず）によ って該スライドユニット３に締結される。

【０００８】 上述した直動転がり案内ユニット３を駆動する駆動手段が設けられており、該 駆動手段は下記のように構成されている。

【０００９】 すなわち、該駆動手段は、ねじ軸９、多数のボール１０及びナット（図示せず ）を含むボールねじと、該ねじ軸９にトルクを付与してこれを回転させるモータ 等のトルク付与手段（図示せず）とから成る。なお、該ナットはスライドユニッ ト３に内蔵されており、よく知られているようにボール１０はねじ軸９及び該ナ ットに形成されたねじ溝間に介装されていると共にスライドユニット３に形成さ れた循環路に導かれ、ねじ軸９の回転に伴って循環する。

【００１０】 上記直動転がり案内ユニットにおいては、外部モータによってねじ軸９を回転 させると、該ねじ軸９とボール１０を介して螺合しているナット（図示せず）に 推力が加わり、スライドユニット３が移動する。なお、この推力の作用点Ｏはね じ軸９の軸中心である。

【００１１】

【考案が解決しようとする課題】

上記した従来の直動転がり案内ユニットにおいては、断面形状が略コの字状に 形成されたトラックレール１の両袖部が、スライドユニット３に加わる荷重によ って外側に広がるように変形し易く、剛性が小さいという欠点がある。

【００１２】 また、ユニットの高さ寸法が大きく、スライドユニット３上に取り付けられる テーブル（図示せず）のベッド７からの高さ位置が大きくなり、組み込まれる工 作機械等の大型化を招来するという欠点もある。

【００１３】 本考案は上記従来技術の欠点に鑑みてなされたもので、架台に取り付けた状態 においてユニット全体としての剛性をあらゆる方向において高めることが可能で あると共に、架台表面からユニット上面までの高さ寸法の低減を達成した直動転 がり案内ユニットを提供することを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】

本考案は、両側に長手方向に沿って軌道が形成され、自体を所定架台上に固定 するための取付面を有するトラックレールと、前記軌道に対応する負荷軌道溝を 含む転動体循環路を有して前記トラックレールに対して相対運動自在な摺動台と 、前記転動体循環路に配列収容されて前記軌道上を転動しつつ荷重を負荷する複 数の転動体とを備えた直動転がり案内ユニットにおいて、前記転動体に加わる荷 重の作用線同士が交わる点が前記取付面を含む面上若しくは該面の近傍に位置す るように構成したものである。

【００１５】

【実施例】

次に、本考案の実施例について添付図面を参照しつつ説明する。

【００１６】 図１及び図２に、本考案の第１実施例としての直動転がり案内ユニットと該ユ ニットを作動させる駆動手段を示している。なお、当該直動転がり案内ユニット は、以下に説明する部分以外は図５及び図６に示した従来の直動転がり案内ユニ ットと同様に構成されている故、ユニット全体としての説明は省略し、要部のみ の説明に留める。また、以下の説明において、該従来の直動転がり案内ユニット の構成部材と同一若しくは対応する構成部材については同じ参照符号を用いてい る。また、これらのことは、後述する他の実施例に関しても同様である。

【００１７】 図示のように、当該直動転がり案内ユニットにおいては、トラックレール１の 左右両側上端部に外側に向って水平に延出する延出部１ｆが形成されており、該 延出部１ｆの下面がベッド７に対する取付面１ｂとなっている。従って、該トラ ックレール１をベッド７に締結するボルト１１（六角穴つき）を挿通するための 座ぐり部１ｃ及び挿通孔１ｄはこの延出部１ｆに形成されている。なお、図２に 示すように、トラックレール１のこの取付面１ｂより下側の部分は、ベッド７に 形成された凹部７ａ内に挿通されている。この凹部７ａの両側壁面とこれに対応 するトラックレール１の側面との隙間がほぼゼロの状態、または僅かなすきまの 状態とすれば、凹部７ａの両側壁面がトラックレール１を両側から支えることと なり、剛性の増大に寄与する。

【００１８】 上記した各ボール５に加わる荷重の作用線１２ａ同士が交わる点１２ｂが、上 記取付面１６を含む仮想平面１３上若しくはその近傍に位置するようになされて いる。但し、図においては、この交点１２ｂが該仮想平面１３上に位置するよう に示している。

【００１９】 かかる構成においては、直動転がり案内ユニットの剛性が横方向をはじめあら ゆる方向において高められ、スライドユニット３に加わる荷重や、ねじ軸９を経 て伝えられる駆動力などの影響による歪を生じ難い。

【００２０】 また、トラックレール１及びスライドユニット３について、上記取付面１ｂよ りも下側に位置する部分がベッド７に形成された凹部７ａ内に埋没する状態とな り、該ベッド７の表面から直動転がり案内ユニットの上面までの高さ寸法が低く 抑えられ、当該直動転がり案内ユニットが組み込まれる工作機械等の小型化を図 ることが可能である。

【００２１】 また、トラックレール１の取付面１ｂが広幅となるため、ベッド７に対する取 付状態が安定する。

【００２２】 更に、上記のように直動転がり案内ユニットの剛性が向上したことにより、当 該直動転がり案内ユニットが取り付けられるべきベッド７等にとっては該直動転 がり案内ユニットが有効な補強部剤として作用することとなり、工作機械等の剛 性増大に寄与する。

【００２３】 なお、本実施例においては、上記各交点１２ｂ並びに仮想平面１３のレベル位 置に対し、ボールねじのねじ軸９の軸中心すなわち、推力の作用点Ｏが一致する ようになされている。よって、上記の効果との相乗効果が奏され、特にこの推力 による歪の発生が抑えられる。

【００２４】 図３及び図４は、本考案の第２実施例としての直動転がり案内ユニットを示す ものである。

【００２５】 図示のように、当該直動転がり案内ユニットにおいては、軌道溝１ａは、トラ ックレール１の両側に１条ずつ形成されている。そして、本実施例においては、 トラックレール１の両側のうち片側である条件下にて、各ボール５に加わる荷重 の作用線１２ａ同士の交点１２ｂと取付面１ｂを含む仮想平面１３とが互いに一 致若しくは略一致するようになされている。かかる構成においても、前述した第 １実施例の直動転がり案内ユニットと同様の効果が奏される。

【００２６】 なお、上記した各実施例においてはスライドユニット３を駆動する駆動手段と してボールねじを含むものが示されているが、この他、ラックとピニオンを含む ものや、ベルト駆動方式のもの、あるいはリニアモータ等、各種の駆動手段が適 用可能であることは勿論である。なお、該ラック及びピニオンを具備する駆動手 段の場合、トラックレール１及びスライドユニット３のいずれか一方にラックを 取り付け、他方側にピニオンを設けて該ピニオンにトルクを付与して回転させる ことを行う。また、ベルト駆動方式のものにあっては、トラックレール１の両端 部にベルト車を配置し、該ベルト車間に掛け回したベルトの一部をスライドユニ ット３に連結し、該ベルト車にトルクを付与して回転させ、ベルトを駆送するこ とを行う。更に、リニアモータを採用する場合は、該リニアモータが具備する一 次側及び二次側のいずれか一方を可動側であるスライドユニット３に取り付け、 他方を固定側であるトラックレール１に装備させる。

【００２７】 また、上記各実施例においては、トラックレール１の左右両側に１条ずつ及び ２条ずつの軌道溝１ａが形成されているが、片側に３条ずつ以上の軌道溝を有す る直動転がり案内ユニットにも本考案は適用可能であることは言及するまでもな い。

【００２８】 更に、上記各実施例においては転動体としてボール５が使用されているが、こ ろを用いた構成としてもよい。

【００２９】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、転動体に加わる荷重の作用線同士の交 点が、架台に対するトラックレールの取付面を含む面上若しくはその近傍に位置 するようになされている。かかる構成においては、直動転がり案内ユニットの剛 性が、横方向をはじめあらゆる方向において高められ、摺動台に加わる荷重や、 伝えられる駆動力などの影響による歪を生じ難いという効果がある。 また、トラックレール及び摺動台について、上記取付面よりも下側に位置する 部分が、架台に形成された凹部内に埋没する状態となり、該架台の表面から直動 転がり案内ユニットの上面までの高さ寸法が低く抑えられ、当該直動転がり案内 ユニットが組み込まれる工作機械等の小型化を図ることが可能であるという効果 がある。 また、トラックレールの取付け面が広幅となるため、架台に対する取付状態が 安定するという効果がある。 更に、上記のように直動転がり案内ユニットの剛性が向上したことにより、当 該直動転がり案内ユニットが取付けられるべき架台等にとっては該直動転がり案 内ユニットが有効な補強部材とし作用することとなり、工作機械等の剛性増大に 寄与するという効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本考案の第１実施例としての直動転が
り案内ユニットと該ユニットを作動させるための駆動手
段の要部を示す斜視図である。

【図２】図２は、図１に示す直動転がり案内ユニットを
工作機械等のベッド上に取り付けた状態を示す縦断面図
である。

【図３】図３は、本考案の第２実施例としての直動転が
り案内ユニットと該ユニットを作動させるための駆動手
段の要部を示す斜視図である。

【図４】図４は、図３に示す直動転がり案内ユニットを
工作機械等のベッド上に取り付けた状態を示す縦断面図
である。

【図５】図５は、従来の直動転がり案内ユニットを工作
機械等のベッド上に取り付けた状態を示す斜視図であ
る。

【図６】図６は、図５に示した直動転がり案内ユニット
とこれが装着されたベッドを示す縦断面図である。

【符合の説明】

１ トラックレール １ａ 軌道溝（軌道） １ｂ 取付面 １ｆ 延出部 ３ スライドユニット（摺動台） ４ａ 負荷軌道溝 ４ｂ リターン路 ５、１０ ボール（転動体） ７ ベッド（架台） ９ ねじ軸

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 両側に長手方向に沿って軌道が形成さ
   れ、自体を所定架台上に固定するための取付面を有する
   トラックレールと、前記軌道に対応する負荷軌道溝を含
   む転動体循環路を有して前記トラックレールに対して相
   対運動自在な摺動台と、前記転動体循環路に配列収容さ
   れて前記軌道上を転動しつつ荷重を負荷する複数の転動
   体とを備えた直動転がり案内ユニットであって、前記転
   動体に加わる荷重の作用線同士が交わる点が前記取付面
   を含む面上若しくは該面の近傍に位置するようになされ
   ていることを特徴とする直動転がり案内ユニット。
2. 【請求項２】 前記軌道は前記トラックレールの両側に
   複数ずつ形成されていることを特徴とする請求項１記載
   の直動転がり案内ユニット。
3. 【請求項３】 前記軌道は前記トラックレールの両側に
   単数ずつ形成されていることを特徴とする請求項１記載
   の直動転がり案内ユニット。