JPH078912Y2 - リニアガイドユニット - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、例えばロボットのような産業機械の構成部分
として用いられるリニアガイドユニットに関するもので
ある。

（従来の技術） 従来、この種のリニアガイドユニットは、例えば本願出
願人による実開昭63−193637号公報に記載されているよ
うなものが知られている。これによると、レール幅方向
の断面がコ字形状をなし上方が開口した凹所を有する案
内レールと、前記案内レールの凹所内に配設されると共
に、前記案内レールのレール長方向の両端部に配設され
たサポートユニットに軸支され、かつ、外面に螺旋溝を
有するボールねじ軸体と、該ボールねじ軸体の螺旋溝に
螺合すると共に、該ボールねじ軸体の軸線の回りの回動
が阻止された滑動体（スライダ）であるナットと、該滑
動体と案内レールとの間に設けられたボール転動路に転
動自在に配設され、前記滑動体を前記レール長方向に滑
動自在に支持する多数のボールとを備え、前記ボールね
じ軸体の回転に応じて前記滑動体が軸方向に移動するよ
うに構成されたリニアガイドユニットが開示されてい
る。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、従来のリニアガイドユニットによると、
滑動体はボールねじ軸体に螺合され該ボールねじ軸体の
回転駆動により移動されるものであるので、滑動体を高
速に移動させることが困難であり、該滑動体の移動速度
を早くすると、ボールねじによる騒音が大きくなる。

又、滑動体をワイヤーとかベルトにより案内レールに沿
って移動し得るようにすることも考えられるが、単にベ
ルト駆動としたのではボールの転動する循環路に外部か
ら塵埃が侵入し易く、滑動体の円滑な移動機能を損なわ
せる等、装置の精度維持上好ましくない。

本考案は、かかる従来技術の課題を解決すべくなされた
ものであり、スライダ（滑動体）の高速性、低騒音化、
防塵性向上、等を図ったリニアガイドユニットを提供す
ることを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成すべく、本考案は、横断面がコ字状とさ
れかつ対向する両側壁の内面に互いに平行な軸方向のボ
ール転動溝を形成すると共に軸方向の両端部の側壁に夫
々プーリを回転自在に支持する軸受部を設けた案内レー
ルと、該案内レールのボール転動溝に対向するボール転
動溝を夫々両外側面に有しかつ該ボール転動溝に対応す
るボール戻り通路となる貫通孔を肉厚部内に有すると共
に軸方向の前後にベルト取付部を設けたスライダ本体
と、該スライダ本体の軸方向の両端面に夫々固定されか
つ該スライダ本体のボール転動溝とこれと対応する前記
貫通孔とを連通させる湾曲通路を設けたエンドキャップ
と、前記案内レールのボール転動溝とこれに対向する前
記スライダ本体のボール転動溝との間に嵌合されかつ前
記貫通孔と前記湾曲通路とに遊嵌された転動自在な多数
のボールと、前記案内レールの両端部に設けた軸受部に
より夫々両端部を回転自在に支持されると共に駆動手段
と係合されかつ該駆動手段の回転トルクの伝達を受ける
中空孔を設けたプーリと、前記案内レールの両側壁間の
幅寸法より僅かに小さい幅寸法を有すると共に前記スラ
イダ本体のベルト取付部に両端部を夫々固定されかつ前
記両プーリを介してコ字形の案内レールの凹所内に張設
されたベルトと、前記スライダ本体の軸方向の移動を許
容すると共に前記ベルトの幅より小さい幅の開口窓を有
しかつ前記案内レールのコ字形の開口部を覆うカバーと
を備えたことを特徴とする。

（作用） 本考案は、スライダがベルトにより駆動されるので、該
スライダをコンパクトにすることができ、ボールねじ軸
体を用いて駆動する場合に比べて高速度での移動が可能
となり、しかも騒音を低減することができる。また、ス
ライダは案内レールの上方の開口した凹所内に配設さ
れ、しかも循環路内のボールはベルト及びカバーにて覆
われるので、防塵性に優れる。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面に基づき説明する。

（第１実施例） まず、本考案の第１実施例を第１図乃至第５図に基づき
説明する。第１図は、本考案の第１実施例に係るリニア
ガイドユニットの構成を示す一部を切欠及び分解した斜
視図、第２図は、第１図に示すリニアガイドユニットを
側方から見た一部切欠断面図、第３図は第２図のIII−I
II線に沿う断面図、第４図は第２図のIV−IV線に沿う断
面図、第５図はスライダの斜視図である。

第１図中、１は本実施例に係るリニアガイドユニット
で、該リニアガイドユニット１は、案内レール２、スラ
イダ（滑動体）３、ベルト４、プーリ８（第４図参
照）、カバー６、駆動モータ（駆動手段）７及びエンド
キャップ12から大略構成されている。そして、案内レー
ル２は、そのレール幅方向の断面がコ字状を呈するよう
にレール長方向に延在する凹所2aを有し（第３図参
照）、該凹所2aの両側壁の内側面にはレール長方向に沿
って第１のボール転動溝2bが互いに平行に形成されてい
る（第３図参照）。また、案内レール２のレール長方向
の両端部にはプーリ軸５が、その軸線方向がレール長方
向と直交するように軸受部により回転自在に支持されて
おり、該両プーリ軸５には中空孔が形成されている。さ
らに、第４図に示すようにプーリ軸５（一方のみ図示）
の中央部にはプーリ８が嵌着固定されている。案内レー
ル２の両側壁にはプーリ軸５の両端部をベアリング９を
介して回転自在に支承する軸受部が設けられている。こ
の軸受部にはベアリング９が取り付けられており、該ベ
アリング９の外側に位置してプーリ軸５には、抜け止め
用の止め環10が嵌着されている。そして、両プーリ８の
間にはベルト４が巻回されており、該ベルト４のベルト
幅は凹所2aの内側面の間隔よりも若干幅狭に形成されて
いる。

また、ベルト４には、スライダ３が固着されている。こ
のスライダ３は、平面四角形のスライダ本体3aを有して
いる。このスライダ本体3aの上面には、第５図に示すよ
うに、被可動部材を取り付けるねじ孔11を四隅部に設け
た取付面3bが突設されている。さらに、スライダ本体3a
の両外側面には、案内レールの凹所2aの両内側面に形成
された第１のボール転動溝2bと対向する一対の第２のボ
ール転動溝3cが形成されている。該スライダ本体3aの肉
厚部内には、両第２のボール転動溝3cに対応したボール
戻り通路となる貫通孔3dが形成されている。また、スラ
イダ本体3aの前記レール長方向の両端部には一対のエン
ドキャップ12が固着されている。両エンドキャップ12の
内側には、一組のボール転動溝2b、3c及び貫通孔3dに対
応して図示しない半ドーナッツ状の湾曲通路が形成され
ている（すなわち、１つのエンドキャップ12に２つの湾
曲通路が形成されている）。該一組のボール転動溝2b、
3c、相互間には転動体としてのボール13が嵌合され、１
つの貫通孔3d、及び２つの半ドーナッツ状の湾曲通路か
ら成る循環路としてのボール通路内には転動体としての
多数のボール13が遊嵌される。すなわち、案内レール２
とスライダ３との間にはボール13が配設された二組の循
環路が形成されている。

なお、両エンドキャップ12の両側部には、前記湾曲溝に
出入りするボール13を案内するための案内突起12aが第
２のボール転動溝3c内に若干突出するように形成されて
いる。また、スライダ本体3aの上面であって取付面3bの
前後位置にはビス孔3eが形成され、ベルト取付部となっ
ている。このビス孔3eには、ベルト４の端部を固定する
ベルト押さえ板14を介してそのビス孔14aに螺合させた
ビス15を締め付けることによって、ベルト４を押圧し該
ベルト４をスライダ本体3aに取り付けている。

さらに、案内レール２の上部には箱状のカバー６が装着
され、該カバー６の上部にはスライダの前記レール長方
向への移動を許容すべく開口窓6aが形成され、該開口窓
6aの両側内縁部の寸法は、ベルト４の幅寸法より小さい
幅に設定されている。

一方、第１図に示すように、駆動モータ７の駆動軸7a
は、両プーリ軸５のうちの一方の中空孔内部に挿通さ
れ、例えばスプライン結合（あるいはキー溝結合）によ
り連結される。

次に、上記のように構成された本実施例のリニアガイド
ユニット１の動作につき説明する。

駆動モータ７が回転すると、プーリ軸５と共にプーリ８
が回転し、該プーリ８の回転によりベルト４が走行し、
スライダ３が所定方向に移動する。

この場合、スライダ３はベルト４の走行と共に移動し、
ボール13は循環路内で転動しながら循環するので、スラ
イダ３をボールねじ軸体により駆動する場合に比べて、
高速度での円滑な移動が可能となる。さらに、案内レー
ル２の凹所2aの両側壁の内側面間距離は、ベルト４のベ
ルト幅より僅かに大きいだけであるので、いわば箱内に
スライダ本体3aが収納された状態になり、しかも、カバ
ー６の開口窓6aの両側内縁部がベルト４の両側端の幅寸
法より小さい寸法に設定されているので、ボール13の転
動を妨げるような塵埃の侵入が阻止される。

（第２実施例） 次に、本考案の第２実施例を第６図に基づき説明する。
第６図は、本実施例に係るリニアガイドユニットの構成
を示す一部を切欠した斜視図であり、同図において、上
述した第１実施例の第１図と同一部分には同一符号を付
してある。本実施例は、上述した第１実施例と同一構成
の２台のリニアガイドユニット１を１台の駆動モータ７
で駆動するようにしたものである。即ち、第６図に示す
ように、駆動モータ７の駆動軸7aを延長し、該駆動軸7a
を２個のリニアガイドユニット１のプーリ軸５の中空孔
内に挿通するようにしたものである。これにより、両リ
ニアガイドユニット１のベルト４は１台の駆動モータ７
により駆動され、部品点数の削減や取付スペースの縮小
を図ることができる。

（第３実施例） 次に、本考案の第３実施例を第７図に基づき説明する。
第７図は、本実施例に係るリニアガイドユニットの構成
を示す一部を切欠した斜視図であり、同図において、上
述した第１実施例の第１図と同一部分には同一部号を付
してある。本実施例は、上述した第１実施例と同一構成
の３台のリニアガイドユニット１を１台の駆動モータ７
により駆動するようにしたものである。即ち、第７図に
示すように３台のリニアガイドユニット１のいずれも、
そのベルト４の走行面が同一平面内にあるようにし、そ
のうちの２台のリニアガイドユニット１は、その駆動軸
7aが前方（同図の左方）のプーリ軸５の中空孔内に挿通
され、両者の間に位置する他の１台のリニアガイドユニ
ット１は、その駆動軸7aが後方（同図の右方）のプーリ
軸５の中空孔内に挿通されている。

（第４実施例） 次に、本考案の第４実施例を第８図に基づき説明する。
第８図は、本実施例に係るリニアガイドユニットの構成
を示す一部を切欠した斜視図であり、同図において、上
述した第１実施例の図１と同一部分には同一符号を付し
てある。本実施例は、第７図に示す第３実施例と同様に
３台のリニアガイドユニット１を１台の駆動モータ７に
より駆動するようにしたものであるが、そのうちの２台
のリニアガイドユニット１は、ベルト４の走行面が同一
平面内にあるようにし、両者の間に位置する他の１台の
リニアガイドユニットは、ベルト４の走行面が前記平面
とは直交する面内にあるようにしたもので、いずれのリ
ニアガイドユニット１も、後方のプーリ軸５の中空孔内
に駆動軸7aが挿通されている。

（第５実施例） 次に、本考案の第５実施例を第９図に基づき説明する。
第９図は、本実施例に係るリニアガイドユニットの構成
を示す一部を切欠した斜視図であり、同図において、上
述した第１実施例の第１図と同一部分には同一符号を付
してある。本実施例は、第６図に示す第２実施例と同様
に２台のリニアガイドユニット１を１台の駆動モータ７
により駆動するようにしたものであるが、そのうちの一
方のリニアガイドユニット１のプーリ軸５の中空孔内に
挿通される駆動軸7aに歯車16aを軸着し、他方のリニア
ガイドユニット１のプーリ軸５の中空孔内に挿通される
被駆動軸17に歯車16bを軸着し、両歯車16a、16bを噛合
させるようにしたものである。これにより、両リニアガ
イドユニット１のベルト４は互いに反対方向に走行す
る。

（考案の効果） 以上詳述したように本考案のリニアガイドユニットによ
れば、横断面がコ字状とされかつ対向する両側壁の内面
に互いに平行な軸方向のボール転動溝を形成すると共に
軸方向の両端部の側壁に夫々プーリを回転自在に支持す
る軸受部を設けた案内レールと、該案内レールのボール
転動溝に対向するボール転動溝を夫々両外側面に有しか
つ該ボール転動溝に対応するボール戻り通路となる貫通
孔を肉厚部内に有すると共に軸方向の前後にベルト取付
部を設けたスライダ本体と、該スライダ本体の軸方向の
両端面に夫々固定されかつ該スライダ本体のボール転動
溝とこれに対応する前記貫通孔とを連通させる湾曲通路
を設けたエンドキャップと、前記案内レールのボール転
動溝とこれに対向する前記スライダ本体のボール転動溝
との間に嵌合されかつ前記貫通孔と前記湾曲通路とに遊
嵌された転動自在な多数のボールと、前記案内レールの
両端部に設けた軸受部により夫々両端部を回転自在に支
持されると共に駆動手段と係合されかつ該駆動手段の回
転トルクの伝達を受ける中空孔を設けたプーリと、前記
案内レールの両側壁間の幅寸法より僅かに小さい幅寸法
を有すると共に前記スライダ本体のベルト取付部に両端
部を夫々固定されかつ前記両プーリを介してコ字形の案
内レールの凹所内に張設されたベルトと、前記スライダ
本体の軸方向の移動を許容すると共に前記ベルトの幅よ
り小さい幅の開口窓を有しかつ前記案内レールのコ字形
の開口部を覆うカバーとを備えたものである。

従って、スライダがベルトにより駆動されベルトの走行
と共に移動し、かつ、スライダと案内レールとの間に循
環路内を循環する多数のボールが介在している簡単な構
造なので、スライダが軽量化でき、スライダがボールね
じ軸体により駆動される場合に比べてスライダの移動が
高速度で、かつ、円滑となる。また、案内レールの凹所
の上方開口部がベルトの上面で覆われており、従来のよ
うにカバーがスライダに固定されるのではなく案内レー
ルに固定されるのでコンパクトであり、スライダの滑動
機能を妨げるような塵埃の侵入が阻止される。

また、ベルトのベルト幅が案内レールの凹所の内側面間
距離と略等しいので、塵埃の侵入をより有効に阻止でき
る。

また、カバーは、スライダの移動を許容すべく開口窓が
形成されると共に該開口窓の幅がベルトの幅寸法よりも
小さい寸法とされているので、塵埃の侵入を効果的に阻
止できる。

更に、このリニアガイドユニットは単一の駆動手段によ
り連結駆動されるので、１台の駆動手段により多数のス
ライダの移動を可能にし、部品点数の削減及び省スペー
ス等を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の第１実施例に係るリニアガイドユニ
ットの構成を示す一部を切欠及び分解した斜視図、第２
図は、第１図に示すリニアガイドユニットを側方かた見
た一部を切欠した断面図、第３図は、第２図のIII−III
線に沿う断面図、第４図は、第２図のIV−IV線に沿う断
面図、第５図は、スライダ本体の斜視図、第６図は、本
考案の第２実施例に係るリニアガイドユニットの構成を
示す斜視図、第７図は、本考案の第３実施例に係るリニ
アガイドユニットの構成を示す斜視図、第８図は、本考
案の第４実施例に係るリニアガイドユニットの構成を示
す斜視図、第９図は、本考案の第５実施例に係るリニア
ガイドユニットの構成を示す斜視図である。 １…リニアガイドユニット、２…案内レール、2a…凹
所、2b…ボール転動溝、2c…軸受部、3a…スライダ本
体、3c…ボール転動溝、3d…貫通孔、3e…ビス孔（ベル
ト取付部）、４…ベルト、５……プーリ軸、６…カバ
ー、6a…開口窓、７…駆動モータ（駆動手段）、８…プ
ーリ、12…エンドキャップ、13…ボール。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】横断面がコ字状とされかつ対向する両側壁
   の内面に互いに平行な軸方向のボール転動溝を形成する
   と共に軸方向の両端部の側壁に夫々プーリを回転自在に
   支持する軸受部を設けた案内レールと、 該案内レールのボール転動溝に対向するボール転動溝を
   夫々両外側面に有しかつ該ボール転動溝に対応するボー
   ル戻り通路となる貫通孔を肉厚部内に有すると共に軸方
   向の前後にベルト取付部を設けたスライダ本体と、 該スライダ本体の軸方向の両端面に夫々固定されかつ該
   スライダ本体のボール転動溝とこれと対応する前記貫通
   孔とを連通させる湾曲通路を設けたエンドキャップと、 前記案内レールのボール転動溝とこれに対向する前記ス
   ライダ本体のボール転動溝との間に嵌合されかつ前記貫
   通孔と前記湾曲通路とに遊嵌された転動自在な多数のボ
   ールと、 前記案内レールの両端部に設けた軸受部により夫々両端
   部を回転自在に支持されると共に駆動手段と係合されか
   つ該駆動手段の回転トルクの伝達を受ける中空孔を設け
   たプーリと、 前記案内レールの両側壁間の幅寸法より僅かに小さい幅
   寸法を有すると共に前記スライダ本体のベルト取付部に
   両端部を夫々固定されかつ前記両プーリを介してコ字形
   の案内レールの凹所内に張設されたベルトと、 前記スライダ本体の軸方向の移動を許容すると共に前記
   ベルトの幅より小さい幅の開口窓を有しかつ前記案内レ
   ールのコ字形の開口部を覆うカバーとを備えたことを特
   徴とするリニアガイドユニット。