JPH11201159A - ガイド機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】極めて簡易な構成かなり、構造体をがたつきな
く支持することができ、しかも、安価なガイド機構を提
供することを目的とする。 【解決手段】ねじ部材４４が螺入されると、第２球面部
４６が押圧部材３８の第１球面部４０を押圧する。押圧
部材３８が凹部３６の内部で変位して当接面３９がガイ
ドレール１４の傾斜面３０に対して傾斜することなく、
傾斜面３０を押圧する。このため、ガイドブロック１６
とガイドレール１４との間のがたつきがなくなり、構造
体１８はフレーム１２に対して高い位置精度を維持して
固定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、位置を容易に変更
することが可能で、がたつきが生じる懸念のないガイド
機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】機器のフレーム等に構造体を取り付ける
方法として、ねじ部材を用いることが一般的に行われて
いる。ところで、例えば、センサ等の構造体において
は、機器に対する取り付け位置を比較的頻繁に変更する
ことが必要とされる。この場合、ねじ部材を用いて直接
構造体を固定する方法では、固定位置が限られてしまう
だけでなく、ねじ部材の着脱作業が面倒である。

【０００３】そこで、構造体をガイド機構を介して機器
に取り付けることにより、取り付け位置の変更を容易な
ものとすることが考えられる。しかしながら、ガイド機
構に製造誤差があったり、経時的変化が生じると、がた
つきが発生し、それによって構造体の位置決め精度が低
下することが懸念される。そのため、このようなガイド
機構の製造には、極めて高度な技術を要し、高価となる
不具合が指摘されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記の課題を
解決すべくなされたものであって、極めて簡易な構成か
なり、構造体をがたつきなく支持することができ、しか
も、安価なガイド機構を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、ガイドレールと、構造体が装着され、
前記ガイドレールに支持部材を介して変位自在に係合す
るガイドブロックと、前記ガイドブロックに設けられ、
前記ガイドレールに当接する当接面と、前記当接面の裏
面に設けられる球面部とを有する押圧部材と、前記ガイ
ドブロックに設けられ、先端部が前記球面部に当接する
ねじ部材と、を備え、前記ねじ部材により前記押圧部材
の前記球面部を押圧し、前記支持部材を前記ガイドレー
ルに対して当接させるとともに、前記押圧部材の前記当
接面を前記ガイドレールに対して押圧させることを特徴
とする。

【０００６】また、本発明は、ガイドレールと、構造体
が装着され、前記ガイドレールに支持部材を介して変位
自在に係合するガイドブロックと、前記ガイドレールに
沿って設けられた凸面部と、前記ガイドブロックに設け
られ、先端部が前記凸面部に当接するねじ部材と、を備
え、前記ねじ部材により前記凸面部を押圧し、前記支持
部材を前記ガイドレールに対して当接させることを特徴
とする。

【０００７】本発明によれば、押圧部材または凸面部を
介して、ねじ部材によりガイドレールとガイドブロック
とが支持部材に対して完全な当接状態とされるため、こ
れらの間でのがたつきがなくなる。従って、このように
構成されるガイド機構を介して固定される構造体の位置
決め精度を著しく向上させることができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明に係るガイド機構につい
て、好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しなが
ら以下詳細に説明する。

【０００９】図１および図２において、参照符号１０
は、本発明の第１の実施の形態に係るガイド機構を示
す。このガイド機構１０は、フレーム１２に固着された
ガイドレール１４と、ガイドレール１４に変位自在に係
合するガイドブロック１６とから構成され、ガイドブロ
ック１６には構造体１８が固着される。

【００１０】ガイドレール１４はフレーム１２に固着さ
れる基部２０を有し、基部２０はねじ部材２２によって
フレーム１２に締結される。基部２０に一体的に設けら
れるレール部２４には、垂直面２６（第１面）および水
平面２８（第２面）と、垂直面２６および水平面２８に
対して略４５゜の角度で傾斜する傾斜面３０とが形成さ
れる。

【００１１】ガイドブロック１６にはレール部２４の垂
直面２６、水平面２８にそれぞれ摺動自在な摺動部材３
２、３４（支持部材、第１支持部材、第２支持部材）が
固着される。また、ガイドブロック１６にはレール部２
４の傾斜面３０に対向する部位に凹部３６が画成され
る。凹部３６の内周壁は球面状に形成される。凹部３６
には略円盤状の押圧部材３８が嵌合する。押圧部材３８
の一方の面にはレール部２４の傾斜面３０に摺動自在な
当接面３９が形成される。一方、押圧部材３８の他方の
面には第１球面部４０（球面部）が形成される。第１球
面部４０は前記凹部３６の球面状の内周壁に摺動自在で
ある。

【００１２】凹部３６の内周壁にはねじ孔４２が連通
し、このねじ孔４２にはねじ部材４４が螺合する。ねじ
部材４４の一端部には第２球面部４６が形成され、この
第２球面部４６は押圧部材３８の第１球面部４０に当接
する。ねじ部材４４の他端部はガイドブロック１６の外
部に突出し、その突出した部分にロックナット４８が螺
合する。

【００１３】第１の実施の形態に係るガイド機構１０
は、基本的には以上のように構成されるものであり、次
にその動作並びに作用効果について説明する。

【００１４】ねじ部材４４が緩められているとき、押圧
部材３８はレール部２４の傾斜面３０から離間した状態
となっている。この状態において、ガイドブロック１６
を介して構造体１８をガイドレール１４に沿って任意の
位置に移動させる。なお、ガイドブロック１６の移動中
に、摺動部材３２、３４がレール部２４に摺接すること
になる。

【００１５】次に、構造体１８が所望の位置に位置決め
されると、ねじ部材４４により構造体１８を固定する。
この場合、ガイドレール１４とガイドブロック１６との
間には、製造誤差等によりがたつきが発生することがあ
る。

【００１６】そこで、ねじ部材４４を螺入すると、ねじ
部材４４の第２球面部４６が押圧部材３８の第１球面部
４０を押圧し、押圧部材３８がレール部２４側に変位す
る。このとき、押圧部材３８の当接面３９がレール部２
４の傾斜面３０に対して傾斜して当接する場合がある
が、ねじ部材４４の第２球面部４６が押圧部材３８の第
１球面部４０を押圧するため、この第１球面部４０が凹
部３６の球面状の内周壁に沿って移動し、当接面３９が
傾斜面３０に対して傾斜することなく面接触することに
なる。この状態でねじ部材４４をさらに螺入すると、ガ
イドブロック１６が図２の矢印ｘ方向および矢印ｙ方向
に変位し、これによって、摺動部材３２、３４がレール
部２４の垂直面２６および水平面２８に当接する。次い
で、ロックナット４８を締結してねじ部材４４を固定す
る。このようにして、ガイドブロック１６とレール部２
４との間のがたつきがなくなり、構造体１８が高精度に
位置決めされる。

【００１７】なお、上述した第１の実施の形態では、ガ
イドブロック１６に摺動部材３２、３４を設けている
が、図３に示すガイド機構５０のように、摺動部材３
２、３４に代えてニードルベアリング５２、５４を設け
ることにより、レール部２４とガイドブロック１６との
間の摺動抵抗を小さくすることができる。これにより、
構造体１８の移動をよりスムーズに行うことができる。

【００１８】また、図４に示すガイド機構５６のよう
に、レール部２４とガイドブロック１６とにボール溝５
８、６０を形成し、このボール溝５８、６０にボールベ
アリング６２を設けることにより、レール部２４とガイ
ドブロック１６との間の摺動抵抗をさらに小さくするこ
とができる。なお、参照符号６４はボールベアリング６
２のリターン孔である。

【００１９】さらに、図５に示すように、ボール溝５
８、６０を形成する壁部の一部の曲率を前記ボールベア
リング６２の曲率と一致させることによってボール溝５
８、６０の長手方向に延在する所定幅の接触面６６を形
成すると、前記ボールベアリング６２が前記接触面６６
と線接触するため、ボールベアリング６２に大きな力が
かかっても、その力が分散され、この接触している部位
の潤滑油が除去されることが防止される。従って、ボー
ルベアリング６２およびボール溝５８、６０の壁部の摩
耗が減少し、このガイド機構５６の寿命が長くなる。

【００２０】さらにまた、図６に示すガイド機構７０の
ように、フレーム７２とガイドレール７４とを一体的に
形成すると、フレーム７２にガイドレール７４を取り付
ける必要がなく、ガイドレール７４のフレーム７２に対
する位置決め誤差が発生する懸念がなくなる。従って、
構造体１８の位置決め精度が一層向上する。

【００２１】次に、第２の実施の形態に係るガイド機構
８０について、図７、図８を参照して説明する。なお、
第１の実施の形態と同様の構成要素には同一の参照符号
を付して、その詳細な説明を省略する。

【００２２】このガイド機構８０を構成するレール部２
４の傾斜面３０には、その長手方向に沿って支持部材８
２が固着され、この支持部材８２の外壁面には凸面部８
４が形成される。一方、ガイドブロック１６には前記凸
面部８４に対して摺動自在な凹部８６がその長手方向に
沿って形成される。凹部８６にはねじ孔８８が連通し、
ねじ孔８８にはねじ部材９０が螺入する。ねじ部材９０
の一端部には球面部９２が形成され、この球面部９２は
前記支持部材８２の凸面部８４に摺動自在である。

【００２３】次いで、このガイド機構８０の作用につい
て説明する。

【００２４】ねじ部材９０が緩められていると、ガイド
ブロック１６はレール部２４に対して摺動自在である。
そこで、ガイドブロック１６に固着された構造体１８を
所望の位置まで移動させた後、ねじ部材９０を螺入す
る。

【００２５】ねじ部材９０を螺入すると、ねじ部材９０
の球面部９２が支持部材８２の凸面部８４を押圧する。
このとき、ガイドブロック１６とレール部１４との間の
がたつきがなくなるように、ねじ部材９０の球面部９２
が支持部材８２の凸面部８４に沿って摺動する。この結
果、構造体１８ががたつきのない状態で所定位置に固定
される。

【００２６】ところで、上述した実施の形態に係るガイ
ド機構１０、５０、５６、７０、８０では、構造体１８
を所定位置に変位させた後、がたつきのない状態で固定
するようにしているが、次に、構造体をがたつきのない
状態で変位させることが可能な第３の実施の形態に係る
ガイド機構１００について、図９を参照して説明する。

【００２７】図９において、参照符号１０２はこのガイ
ド機構１００が適用される変位機構を示す。この変位機
構１０２は長尺なベースプレート１０４と、該ベースプ
レート１０４の両側部に設けられたガイド機構１００
と、ガイド機構１００によって変位可能に構成されるテ
ーブル１０６と、テーブル１０６を変位させる電動アク
チュエータ１０８とを備える。

【００２８】ベースプレート１０４の上面にはその両側
部に板状部材１１０が固着され、この板状部材１１０に
はガイド機構１００を構成するガイドレール１１２が固
着される。それぞれのガイドレール１１２には両側部に
傾斜面１１４ａ、１１４ｂが形成される。ガイドレール
１１２にはガイドブロック１１６が摺動自在に係合す
る。ガイドブロック１１６には一方の傾斜面１１４ａに
対向する面に凹部１１７が画成され、この凹部１１７に
は押圧部材１１８が設けられる。押圧部材１１８は、第
１の実施の形態に係るガイド機構１０と同様に、円盤状
に形成され、一方の面に当接面１１９が形成され、他方
の面に第１球面部１２０が形成される。ガイドブロック
１１６にはねじ部材１２２が螺入する。ねじ部材１２２
の端部には第２球面部１２４が形成され、第２球面部１
２４は第１球面部１２０に当接する。ガイドブロック１
１６にはガイドレール１１２の他方の傾斜面１１４ｂお
よび上面に摺動自在な摺動部材１２６が固着される。

【００２９】ガイドブロック１１６の上部にはテーブル
１０６が固着される。テーブル１０６の中央部下面には
電動アクチュエータ１０８の変位部材１２８がピン部材
１３０によって固着される。変位部材１２８の中央には
ボール部材１３２を介してボールねじ１３４が挿通し、
ボールねじ１３４は図示しないモータの回転軸に連結さ
れる。

【００３０】第３の実施の形態に係るガイド機構１００
が適用された変位機構１０２は以上のように構成され、
次に、その作用について説明する。

【００３１】モータ（図示せず）が付勢されると、ボー
ルねじ１３４が回転し、この回転作用下に変位部材１２
８が、図９において紙面に直交する方向に変位する。

【００３２】ねじ部材１２２が緩められているとき、押
圧部材１１８はガイドレール１１２から離間した状態と
なっている。この状態ではガイドブロック１１６はガイ
ドレール１１２に対してがたつきを有することがあり、
テーブル１０６もベースプレート１０４に対してがたつ
きを有することになる。

【００３３】そこで、ねじ部材１２２の螺入量を調整す
ることにより、ねじ部材１２２の第２球面部１２４が押
圧部材１１８の第１球面部１２０を押圧し、当接面１１
９はガイドレール１１２の一方の傾斜面１１４ａを押圧
する。このため、ガイドブロック１１６とガイドレール
１１２との間でがたつきが発生することがなくなり、テ
ーブル１０６とベースプレート１０４との間のがたつき
もなくなる。従って、モータの付勢作用下に変位部材１
２８が変位する際、テーブル１０６は高い位置精度を維
持して変位することが可能となる。なお、押圧部材１１
８の当接面１１９を円滑な面とし、あるいは、この当接
面１１９にローラ等を設けるように構成すれば、一層円
滑に変位部材１２８を変位させることが可能となる。

【００３４】

【発明の効果】本発明に係るガイド機構によれば、以下
のような効果ならびに利点が得られる。

【００３５】ねじ部材の先端部で押圧部材の球面部、あ
るいは、ガイドレールに設けられた凸面部を押圧するこ
とにより、ガイドレールとガイドブロックとが支持部材
を介して密着し、ガイド機構のがたつきをなくすことが
できる。この結果、構造体を容易に変位させることが可
能であるとともに、構造体の位置決め精度が向上する。

【００３６】また、高精度に製造することなく、極めて
廉価にがたつきの発生をなくすことのできるガイド機構
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るガイド機構を
示す一部断面斜視図である。

【図２】図１のガイド機構を示す拡大一部断面図であ
る。

【図３】本発明の他の実施の形態に係るガイド機構を示
す拡大一部断面図である。

【図４】本発明のさらに他の実施の形態に係るガイド機
構を示す拡大一部断面図である。

【図５】図４のガイド機構のボール溝を示す一部拡大断
面図である。

【図６】本発明のさらにまた他の実施の形態に係るガイ
ド機構を示す拡大一部断面図である。

【図７】本発明の第２の実施の形態に係るガイド機構を
示す一部断面斜視図である。

【図８】図７のガイド機構を示す拡大一部断面図であ
る。

【図９】本発明の第３の実施の形態に係るガイド機構を
示す縦断面図である。

【符号の説明】

１０、５０、５６、７０、８０、１００…ガイド機構 １２、７２…フレーム １４、７４、１１２
…ガイドレール １６、１１６…ガイドブロック １８…構造体 ３８、１１８…押圧部材 ３９、１１９…当接
面 ４０、４６、９２、１２０、１２４…球面部 ２２、４４、１２２…ねじ部材 ８４…凸面部 １０２…変位機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塩見 裕幸 茨城県筑波郡谷和原村絹の台４−２−２ エスエムシー株式会社筑波技術センター内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ガイドレールと、 構造体が装着され、前記ガイドレールに支持部材を介し
   て変位自在に係合するガイドブロックと、 前記ガイドブロックに設けられ、前記ガイドレールに当
   接する当接面と、前記当接面の裏面に設けられる球面部
   とを有する押圧部材と、 前記ガイドブロックに設けられ、先端部が前記球面部に
   当接するねじ部材と、 を備え、前記ねじ部材により前記押圧部材の前記球面部
   を押圧し、前記支持部材を前記ガイドレールに対して当
   接させるとともに、前記押圧部材の前記当接面を前記ガ
   イドレールに対して押圧させることを特徴とするガイド
   機構。
2. 【請求項２】ガイドレールと、 構造体が装着され、前記ガイドレールに支持部材を介し
   て変位自在に係合するガイドブロックと、 前記ガイドレールに沿って設けられた凸面部と、 前記ガイドブロックに設けられ、先端部が前記凸面部に
   当接するねじ部材と、 を備え、前記ねじ部材により前記凸面部を押圧し、前記
   支持部材を前記ガイドレールに対して当接させることを
   特徴とするガイド機構。
3. 【請求項３】請求項１または２記載のガイド機構におい
   て、 前記支持部材は、前記ガイドレールの長手方向に沿って
   互いに直交する第１面および第２面に当接する第１支持
   部材および第２支持部材からなり、前記ねじ部材は、前
   記第１面および前記第２面に前記第１支持部材および前
   記第２支持部材を押圧させることを特徴とするガイド機
   構。