JPS6030848B2 - 直線運動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は直線運動を円滑かつ正確に行なわせ得るように
した直線運動装置に関するものである。

一般に各種機器類で特定部分、或いは要部が、直線運動
を繰返し行なうような機構部には、ガイドバー乃至ガイ
ドシャフトに沿って摺動するベアリングを被俵するか、
またはガイドローラを当接して案内するように構成され
ている。しかし乍らこのような構成にするにはそのガイ
ド部分での方向性を定めるために例えば複数のガイドロ
ーラをそのガィド‘こ対する当援の方向を変えて所謂ぶ
れをなくしたり、或いは特定方向にキーなどを使用して
摺動するスリーブ型のベアリングを組込むなど、構造の
複雑化と嵩張る構造になることが避けられず、円滑な動
きを得ようとすればどうしても複雑に部品を組合せねば
ならず、それだけ高価につき、しかも故障する頻度も高
くなる等多くの問題点を有する。そこで本発明は先顔発
明（特関昭５５−１２９６１６号、及び特関昭５６一１
２７８１７号）によってキーなどのぶれ阻止機構を要す
ることなく、多角形断面の軸体或いは多角形断面の頭部
を有するガイドレールの側面に内蔵するローラを当緩さ
せて、鞄体或いはガイドレール頭部を把持する状態で直
線方向に円滑な移動ができるスライドベアリングを得た
のである。

本発明にては前記したような問題点を解決するにあたり
、先磯発明によって得たスライドベアリングを巧みに利
用して、直線運動する機器の機台要部を、その移動する
条件に応じて所要の姿勢又は所要の設定条件を保持した
まま摩擦抵抗が著しく少ない状態で滑動自在な構成とし
た直線運動装置を提供することにある。

本発明は直線運動する機器の要部を案内するガイドレー
ルは断面多角形の鯛体にして、機器本体乃至支持体に対
しその両端部を円形断面に形成して区周方向に回動自在
に形成して支持し、斯くなしたガイドし−ルにはその側
面に少なくとも３面で鎚線方向に回転自在な回転ｏ−ラ
を当接するようにしたスライドベアリングを１軸につき
所要間隔で少くとも２個被巌して、該スライドベアリン
グを介して機器要部をガイドレールに対し一定条件を保
って摺動自在に支持し、移動する機器要部が他の目的作
業部分に対して一定に保たれるのに応じてガイドレール
は適宜支持部で回動変位し、忠実に対応動作できるよう
にしたのである。

また、本発明は平行して配した断面多角形の鞠体ガイド
レールはいずれも機器本体乃至支持体に対して両端を円
周方向に回転自在に支持し、斯くなしたガイドレールに
はその側面に少なくとも３面で車由線方向に回転自在は
回転ローラを当援するようにしたスライドベアリングを
それぞれ被俵して、該スライドベアリングを介して機器
の要部を支持し、ガイドレールと機器に取付けたガイド
用スライドベアリングとの工作誤差などによるずれが生
じていてもスライドベアリングとガイドし−ルとの楯勤
関係を一定状態に保ってガイドレールの支持部において
回動し、スライドベアリングに倣って該ガイドレールが
回動変位し、正確にかつ円滑に直線運動するようにした
直線運転装置である。而して本発明におけるガイドレー
ルとしては断面が三角形、四角形、六角形、或いはそれ
以上の多角形などが採用される。

そしてこのガイドレールには必要に応じて部分的にラッ
クギャを刻設し、このラックギャと噛合するピニオンギ
ャを機器の移動要部に組込み、走行ガイドが円滑に行な
われる機能も併有せしめ得るのである。また、ガイドレ
ールとしては前記したような断面多角形の軸体のほかに
、このような軸体と併用して、前記軸体と同様の断面の
頭部を有するレールを使用することもできるのである。
以下本発明を一実施例について詳述すれば、第１図乃至
第４図に示すもので平行して適宜間隔で２本、或いはそ
れ以上のガイドレールに沿い機器の移動体が横行自在な
直線運動をなす装置における場合で、その概要を表わし
たものであり、所要の間隔で平行に配列されたガイド軸
２，２は断面六角形をして所要長さを有し、その両端部
はいずれも丸軸頚２′に形成して、機体その他機枠１等
に保持体５を介しベアリング６にて回動自在に支持し、
このガイド軸２，２には該軸の側面と当接して転動する
回転ローラ１１を内設したスライドベアリング１０を被
隊して、該スライドベアリング１０内設の３個の回転ロ
ーラ１１を等分して前記ガイド軸２の側面に当接し把持
するようになし、このスライドベアリング１０を介して
直線運動する機器の移動体３０をガイド軸２，２上に支
持する。

この移動体２川まその機器の目的、作用その他により、
直線運動する駆動手段は異なり、チェン７などによる牽
引駆動、流体圧シリンダによる往復動、モータを搭載し
ての自走、リンク機構による駆動等が採用され、移動体
３０が所要の速度でガイド軸２，２に沿って移動するに
際し、該ガイド軸２と移動体３０を案内支持するスライ
ドベアリング１０とは、先づ移動体３０の要所に対して
スライドベアリング１０の本体１２が締結固定され、該
スライドベアリング１０内設の回転ローフ１１は３個等
分配置で所有していて、この各回転ローラ１１が、ガイ
ド軸２の等分された３側面２″にそれぞれ当接して移動
することになるので、当然１本のガイド軸２に対して被
欧するスライドベアリング１０は正確に該ガイド軸を把
持した状態で案内することになり、従って榎列に配され
たガイド軸２，２ごとに斯かる状態を保つことになると
、理論的に理想の状態で移動体３０を案内することにな
るが、実用上は工作精度の関係で必ず両軸間の加工誤差
が生じるも、各ガイド軸２はいずれもその両端軸頚２′
部でベアリング６により回転可能に支持されているから
、該スライドベアリング１０，１０の各回転ローラ１１
による把持状態に倣って適宜支持部で回転変位しつつス
ライドベアリング１０との関系を保って移動体３０を案
内し、各スライドベアリング１０の回転ローラー１の転
動により殆んど抵抗を受けずに円滑な直線運動が行なわ
れることになるのである。

従って移動体の移動時振動等の発生もなく、また移動抵
抗も極めて僅少であるから駆動力も少なくて済み、少さ
な動力で確実な直線運動を行なうことが可能となったの
である。なお上記した具体例におけるスライドベアリン
グとしては、本発明者による先願発明の例えば特願昭５
４−３７４４６号（特開昭５５一１２９６１６号）、や
美禰昭５４−４５９３６号（実関昭５５−１４５７１９
号）によるようなものを使用する。

而して前記したような移動体３川こおいて、そのガイド
軸２，２による直線運動の駆動にはそのガイド走行部分
を利用すればより効果的になることがガイド軸２とこれ
に被嫉するスライドベアリング１０との関係で、ガイド
軸となる榛体に第５図に示す如く断面六角形のものの一
面、例えば下面にラックギャ２１を刻設したガイド軸２
０とし、このラックギャ２１に対してスライドベアリン
グ１０′の各回転。

−ラ１１はラックギャ２１の両側の側面部と、該ラック
ギヤと反対の側との３面に当綾して案内することでガイ
ド軸２川こよる案内条件は何等支障がなく、移動体３０
側に搭載した電動機（図示せず）により駆動されるピニ
オンギヤ２５をラックギヤ２１に噛合せしめることによ
り移動体をガイド軸２０１こ沿ってそのまま正確な自走
が行なわれるようにすることができるのである。（第６
図参照）。また斯かるラックギャ付きガイド軸２０を２
本配列して、その１本には駆動用ピニオンギャを噛合し
、他の１本には例えば駆動時以外は制動力が作用するよ
うな機構と関連せしめたピニオンギャを噛合させて直線
運動するようになせば間欠的な移動を正確に行ない得る
のであり、ラックとピニオンの噛合についてガイド軸の
支持部による軸線を中心とした回動変位自在なことで無
理な噛み合いをせず円滑に移動することがができるので
ある。勿論移動体の走行駆動には別の動力を使用してラ
ックギャとピニオンの噛合を利用して移動時の変位長さ
を正確に設定させるようにすることが可能になる。また
複列のガィド‘こ沿って移動体３０を案内させるような
直線運動装置にあって第７図に示す如く一方のガィドも
こ脚部を備えたガイドレール２７を他方に六角形断面の
ガイド軸２を配し、このガイド軸２は両端において前記
具体例と同様保持体を介しベアリングにより回動自在に
支持し、ガイドレール２７に対しては一辺に切開部を形
成して内部に前記のベアリングと同様に回転ローラを鯨
設したスライドベアリング１５（たとえば本願発明者の
先発明（特関昭５６−１２７８１７号）によるようなも
の）を被欧せしめて移動体に取付け、他方のガイド軸２
には前記具体例同様のスライドベアリング１０を被蕨し
て移動体３０もこ取付け、適宜手段で直線運動させれば
、ガイドレール２７側を基準にして移動体３０が走行し
、両ガイド間における滑動部における工作上の精度誤差
によるごじれ等はスライドベアリング１０を介してガイ
ド軸２がその車由芯を中心に回動して正常な状態に変位
し、円滑な運動が行なわれるのである。

なおこのようなガイドレールとガイド軸との並列したガ
イドに沿って移動体を直線運動させるのにガイドレール
の頭部にラックを付設し、これにピニオンギャを噛合さ
せて駆動走行するようにすることもでき取扱いが簡便に
なり効果的である。

而して以上に説明したものはガイド軸、又はガイド軸と
ガイドレールとの複数列に配したもので移動体を直線運
動する場合の装置について記載したが、本発明の趣旨に
則すれば図示省略したが前記したように両端部でベアリ
ングにより車由芯を基準に回動可能にした１本の六角断
面のガイド軸にスライドベアリングを介して移動体を直
線移動自在に支持し、この移動体の他の部分、例えば作
業動作部分がその目的作業面に当接して変位するのに呼
応してスライドベアリングが係合するガイド軸が半径方
向に回動変位する動作をして目的作業を円滑に行なうこ
とができ、正確な動作が期待できるので、ガイド軸とス
ライドベアリングとを小型にすることで記録計やりニア
トラッキングのレコードプレーヤーアーム、その他リニ
アトラックを備えたロボット機器などに利用して億効を
発揮することができる。そしてガイドレール、ガイド軸
には使用する条件やその他機器との関係で前記具体例の
ような正六角形乃至これに近似の六角形断面のもののほ
かに、三角形状、四角形、或いは変形した六角形状、例
えば偏平にて断面の左右において山形にして全体的にみ
れば偏平六角形になるようなものが任意使用できるので
あり、また穣列にガイド軸、ガイドレールを配列するに
際して横配列のみならず縦配列にしても同様の効果を発
揮できる。

叙上の如く本発明によれば、ガイド軸に沿って移動させ
る機器要部が、該ガイド軸に対してぶれをなくして正確
なガイドを必要とする場合、従来のようにガイド部にお
いて複数個のガイドローフを配して高高くしかも摩擦抵
抗が大きかったものを、小さなスライドベアリングを利
用して移動時の摩擦抵抗を著しく小さくし、全くぶれの
発生を消去して僅かな動力で正確な直線運動をさせるこ
とができるようになったので、殊に精密機械類に組込ん
で億効を発揮でき、その産業的効果はけだし大なるもの
であると請える。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明を実施例によって示すものであって、第１
図は装置の概要断面図、第２図は第１図のローロ視図、
第３図はガイド軸の支持端要部と移動体支持部との一部
縦断面図、第４図はガイド軸とスライドベアリングとの
関係を示す断面図、第５図はラックギャ付きガイド軸と
これに対応するスライドベアリングとの関係を示す断面
図、第６図はラックギャ付きガイド軸により自走駆動さ
れるように支持された移動体を有する装置の概要断面図
、第７図はガイド軸とガイドレールとにより支持されて
案内される移動体を示す図である。 １…機体、２，２０・・・ガイド軸、２′・・・軸顔、
５．．．ベアリング保持体、６・・・ベアリング、７・
・・チエン、１０，１０′，１５…スライドベアリング
、１１・・・回転ローラ、１２…本体、２１・・・ラッ
クギヤ、２５…ピニオンギヤ、２７…ガイドレール、３
０・・・移動体。 第１図 第２図 第３図 第１４図 第５図 第６図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 多角形断面を有するガイド軸体を平行して複数本、
   若しくは前記同様のガイド軸体と多角形断面の頭部を有
   するガイドレールとを平行して、所要長さで配し、これ
   らガイド軸体並びにガイドレール頭部の側面と当接して
   把持するように配分された複数の回転ローラを内設して
   いるスライドベアリングを、１軸につき所要間隔で尚な
   くとも２個それぞれ被嵌して、これらスライドベアリン
   グを介して移動体を直線移動自在に支持し、前記したガ
   イド軸体はその両端部を円形断面に形成して、機体或は
   該軸体の支持体に対して円周方向に回動可能に軸受支持
   し、前記移動体は駆動機構によりガイド軸体、ガイドレ
   ールに沿い往復移動するようになされていることを特徴
   とする直線運動装置。