TW201937067A - 運動導引裝置 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種運動導引裝置，其可均衡性良好地負載上下方向及左右方向之荷重，而且可負載繞滑塊之行進方向之軸之Mc力矩。於滑軌(1)之長邊方向觀察下，自左至右依序地配置有第一滾筒(3a)、第二滾筒(3b)、第三滾筒(3c)及第四滾筒(3d)。第一滾筒(3a)與第三滾筒(3c)之接觸角線(1)、(3)朝向右下降而傾斜。第二滾筒(3b)與第四滾筒(3d)之接觸角線(2)、(4)朝向右上升而傾斜。第二滾筒(3b)與第三滾筒(3c)被配置於滑軌(1)之上側。第一滾筒(3a)與第四滾筒(3d)被配置於滑軌(1)之下側。

Description

運動導引裝置

本發明關於導引可動體之運動之運動導引裝置。

作為運動導引裝置之一種，已知一種運動導引裝置(例如，參照專利文獻1)，其具備有：滑軌；滑塊，其可沿著滑軌移動；及滾筒，其可旋轉地被支撐於滑塊。若滑塊沿著滑軌移動，複數個滾筒便一邊於滑軌上滾動一邊進行旋轉。於滑塊安裝有可動體。可動體之運動係藉由運動導引裝置所導引。

於專利文獻1所記載之運動導引裝置中，複數個滾筒具有：一對水平滾筒，其於滑軌之一對水平面上滾動；及一對傾斜滾筒，其於滑軌之一對傾斜面上滾動。此處，滾筒可承載荷重之方向係藉由滾筒之接觸角線、即與滾筒之軸線正交之線所定義。於專利文獻1所記載之運動導引裝置中，一對水平滾筒負載作用於滑塊之下方向荷重，而一對傾斜滾筒負載上方向荷重，且一個傾斜滾筒負載左方向荷重，而一個傾斜滾筒負載右方向荷重。

[先前技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本專利特開平5-209603號公報

為了使此種運動導引裝置能不受運動導引裝置之安裝姿勢影響地支撐可動體，而要求其可均衡性良好地負載作用於滑塊之上下方向荷重及左右方向荷重，而且可負載繞滑塊之行進方向之軸之滾動力矩即Mc力矩。然而，於專利文獻1所記載之運動導引裝置中，由於具備有一對傾斜滾筒，因此存在有雖然能負載下方向之大的荷重，但相較於下方向，上方向及左右方向之荷重之負載能力卻很小之課題。

因此，本發明提供一種運動導引裝置，其可均衡性良好地負載上下方向及左右方向之荷重，而且可負載繞滑塊之行進方向之軸之Mc力矩。

為了解決上述課題，本發明一態樣係一種運動導引裝置，其具備有：滑軌；滑塊，其可沿著上述滑軌移動；及複數個滾筒，其可旋轉地被支撐於上述滑塊；其中，於上述滑軌之長邊方向觀察下，上述複數個滾筒具有與上述滑軌之接觸部位自左至右依序地被配置之第一滾筒、第二滾筒、第三滾筒及第四滾筒，上述第一滾筒與上述第三滾筒之接觸角線，朝向右下降及向右上升之任一者而傾斜，上述第二滾筒與上述第四滾筒之接觸角線，朝上述向右下降及上述向右上升之另一者而傾斜，且上述第二滾筒與上述第三滾筒，被配置於上述滑軌之上側及下側之任一者，上述第一滾筒與上述第四滾筒，被配置於上述滑軌之上述上側及上述下側之另一者。

根據本發明，可均衡性良好地負載上下方向荷重及左 右方向荷重。又，由於接觸角線向右下降之滾筒與接觸角線向右上升之滾筒自左至右交互地被配置，因此可確保接觸角線向右下降之滾筒彼此之距離、與接觸角線向右上升之滾筒彼此之距離。因此，可提高順時針方向及逆時針方向之Mc力矩之剛性。

1、21‧‧‧滑軌

1a‧‧‧直線部

1b‧‧‧曲線部

2‧‧‧滑塊

2a‧‧‧中央部

2b‧‧‧袖部

3a‧‧‧第一滾筒

3b‧‧‧第二滾筒

3c‧‧‧第三滾筒

3d‧‧‧第四滾筒

4、5‧‧‧安裝孔

6a‧‧‧滑軌之中央部

6b‧‧‧滑軌之第一傾斜部

6c‧‧‧滑軌之第二傾斜部

11‧‧‧軸

12‧‧‧滾筒部

13‧‧‧螺帽

13a‧‧‧第一滾筒

13b‧‧‧第二滾筒

13c‧‧‧第三滾筒

13d‧‧‧第四滾筒

21a‧‧‧滑軌之中央部

21b‧‧‧滑軌之第一傾斜部

21c‧‧‧滑軌之第二傾斜部

(1)‧‧‧第一滾筒之接觸角線

(2)‧‧‧第二滾筒之接觸角線

(3)‧‧‧第三滾筒之接觸角線

(4)‧‧‧第四滾筒之接觸角線

C‧‧‧滑塊之中心線(第一至第四滾筒之接觸部位之左右方向 之中心)

L‧‧‧一直線

Ma‧‧‧俯仰力矩

Mb‧‧‧偏航力矩

Mc‧‧‧力矩

P‧‧‧垂直線

α‧‧‧第一滾筒之接觸部位

β‧‧‧第二滾筒之接觸部位

γ‧‧‧第三滾筒之接觸部位

δ‧‧‧第四滾筒之接觸部位

θ1‧‧‧角度

θ2‧‧‧角度

圖1係本發明第一實施形態之運動導引裝置之立體圖。

圖2係本實施形態之運動導引裝置之前視圖(將滑軌配置於水平面之狀態)。

圖3係本實施形態之運動導引裝置之滑塊之立體圖。

圖4係顯示本實施形態之運動導引裝置之動作之示意圖。

圖5係本發明第二實施形態之運動導引裝置之前視圖。

以下，參照隨附圖式，對本發明之實施形態詳細地進行說明。惟，本發明之運動導引裝置，可以各種形態加以具體化，而並非被限定於本說明書所記載之實施形態者。本實施形態係為了藉由充分揭示說明書以使本發明所屬技術領域中具有通常知識者可充分地理解發明之範圍所提供者。

(第一實施形態)

圖1顯示本發明第一實施形態之運動導引裝置之立體圖。元件符號1為滑軌，2為滑塊，而3b、3c、3d為滾筒。

滑軌1具備有直線部1a、及被連接於直線部1a之一端部之曲線部1b。曲線部1b朝與滑軌1之寬度方向正交之方向彎曲。滑軌1係將板材折彎所形成。於滑軌1形成有用以安裝於軌道 台座之通孔1c。

如圖2所示，於滑軌1之長邊方向觀察下，滑塊2係字狀。亦即，滑塊2具備有與滑軌1之上表面對向之中央部2a、及自中央部2a之左右兩端下垂之一對袖部2b。於中央部2a之上表面及袖部2b之側面，形成有用以將可動體安裝於滑塊2之安裝孔4、5(參照圖1)。於滑塊2可旋轉地支撐有4個滾筒3a~3d。4個滾筒3a~3d，具備有與滑軌1之接觸部位自左至右依序地被配置之第一滾筒3a、第二滾筒3b、第三滾筒3c及第四滾筒3d。

第一至第四滾筒3a~3d，例如為凸輪隨動件，且具備有軸11、可旋轉地被支撐於軸11之圓筒狀之滾筒部12、及螺合於軸11之螺帽13。軸11係被插通於在滑塊2所形成之貫通孔。於軸11形成有螺紋部。軸11藉由螺帽13而被安裝於滑塊2。滾筒部12經由針軸承等之滾動體而可旋轉地被支撐於軸11。滾筒部12之外周面係軸向之中央部之直徑大且兩端部之直徑小之大致圓筒狀或圓筒狀。於大致圓筒狀之情形時，滾筒部12與滑軌1進行點接觸。於圓筒狀之情形時，滾筒部12與滑軌1進行線接觸。

第一至第四滾筒3a~3d承載荷重之方向，係藉由第一至第四滾筒3a~3d之接觸角線(1)~(4)、即與第一至第四滾筒3a~3d之軸線正交之線所定義。第一滾筒3a與第三滾筒3c之接觸角線(1)、(3)向右下降、即以朝向右且朝向下之方式傾斜。第二滾筒3b與第四滾筒3d之接觸角線(2)、(4)向右上升、即以朝向右且朝向上之方式傾斜。因此，自左至右交互地配置有接觸角線(1)向右下降之第一滾筒3a、接觸角線(2)向右上升之第二滾筒3b、接觸角線(3)向右下降之第三滾筒3c、及接觸角線(4)向右上升之第四滾筒3d。 第二滾筒3b與第三滾筒3c係配置於滑軌1之上側。第一滾筒3a與第四滾筒3d係配置於滑軌1之下側。

又，第一至第四滾筒3a~3d之接觸部位α~δ之左右方向之中心(於本實施形態中，與滑塊2之中心線C相同)，係配置於第一滾筒3a之接觸部位α與第三滾筒3c之接觸部位γ之間，且被配置於第二滾筒3b之接觸部位β與第四滾筒3d之接觸部位δ之間。

此外，第一滾筒3a、第二滾筒3b、第三滾筒3c及第四滾筒3d相對於滑塊2之中心線C左右對稱地被配置。亦即，第一滾筒3a之接觸角線(1)與垂直線P所成之角度θ1，和第四滾筒3d之接觸角線(4)與垂直線P所成之角度θ1(未圖示)相等。又，第二滾筒3b之接觸角線(2)與垂直線P所成之角度θ2，和第三滾筒3c之接觸角線(3)與垂直線P所成之角度θ2(未圖示)相等。角度θ1與角度θ2之大小雖非被特別限定者，但於本實施形態中θ2>θ1。

如圖2所示，於滑軌1之長邊方向觀察下(等同於與滑軌1之長邊方向正交之滑軌1之截面形狀)，滑軌1係左右對稱。滑軌1具備有：寬度方向之中央部6a；一對第一傾斜部6b，其被設於中央部6a之寬度方向之兩端，且相對於中央部6a傾斜；以及一對第二傾斜部6c，其被設於一對第一傾斜部6b之寬度方向之兩端，且相對於中央部6a及一對第一傾斜部6b傾斜。中央部6a、一對第一傾斜部6b、一對第二傾斜部6c之各者皆為直線狀。滑軌1之截面形狀，直線部1a與曲線部1b相同。

第二滾筒3b及第三滾筒3c與一對第一傾斜部6b相接。第一滾筒3a及第四滾筒3d與一對第二傾斜部6c相接。第一 滾筒3a至第四滾筒3d之接觸部位α~δ係配置於大致一直線L上。

如圖3所示，第一至第四滾筒3a~3d於滑塊2之行進方向上，隔著間隔設置有複數排(本實施形態中為2排)。亦即，由第一至第四滾筒3a~3d所構成之一組滾筒，被配置於滑塊2之行進方向之前後。

對本實施形態之運動導引裝置之作用進行說明。如圖1所示，若滑塊2沿著滑軌1移動，第一至第四滾筒3a~3d便進行旋轉。如圖2所示，作用於滑塊2之上方向荷重，由第一滾筒3a及第四滾筒3d負載。作用於滑塊2之下方向荷重，由第二滾筒3b與第三滾筒3c負載。作用於滑塊2之左方向荷重，由第一滾筒3a與第二滾筒3b負載。作用於滑塊2之右方向荷重，由第三滾筒3c與第四滾筒3d負載。由於上下、左右之任一方向之荷重皆由2個滾筒負載，因此可均衡性良好地負載上下方向及左右方向之荷重。

作用於滑塊2之順時針之Mc力矩，由接觸角線(1)、(3)向右下降之第一滾筒3a與第三滾筒3c負載。作用於滑塊2之逆時針之Mc力矩，由接觸角線(2)、(4)向右上升之第二滾筒3b與第四滾筒3d負載。由於接觸角線(1)向右下降之第一滾筒3a、接觸角線(2)向右上升之第二滾筒3b、接觸角線(3)向右下降之第三滾筒3c、及接觸角線(4)向右上升之第四滾筒3d自左至右交互地被配置，因此可確保第一滾筒3a與第三滾筒3c之距離、及第二滾筒3b與第四滾筒3d之距離。因此，可提高順時針方向及逆時針方向之Mc力矩之剛性。

由於第一至第四滾筒3a~3d之接觸部位α~δ之左右方向之中心線C被配置於第一滾筒3a之接觸部位α與第三滾筒3c 之接觸部位γ之間，且被配置於第二滾筒3b之接觸部位β與第四滾筒3d之接觸部位δ之間，因此可於滑塊2之旋轉中心之兩側配置第一滾筒3a與第三滾筒3c，並可於滑塊2之旋轉中心之兩側配置第二滾筒3b與第四滾筒3d。因此，Mc力矩之剛性進一步地提高。

如圖4所示，滑塊2自滑軌1之直線部1a朝曲線部1b移行。由於在滑軌1之長邊方向觀察下，第一至第四滾筒3a~3d之接觸部位α~δ被配置於大致一直線L上(參照圖2)，因此即使滑塊2朝曲線部1b移行，仍可消除該等接觸部位α~δ之內外周差。因此，不僅於直線部1a上，且即便於曲線部1b上，第一滾筒3a至第四滾筒3d之路徑長度也相同，而不會輕易產生晃動或預壓力(preload)過大。

由於第一至第四滾筒3a~3d相對於滑塊2之中心線C左右對稱地被配置，因此可均衡性更良好地負載上下方向荷重、左右方向荷重、以及順時針方向及逆時針方向之Mc力矩。

由於滑軌1具備有中央部6a、一對第一傾斜部6b及一對第二傾斜部6c，因此可製造配合第一至第四滾筒3a~3d之傾斜之滑軌1。

由於第一至第四滾筒3a~3d沿著滑塊2之移動方向被設置為2排，因此可負載俯仰力矩Ma及偏航力矩Mb。

(第二實施形態)

圖5顯示本發明第二實施形態之運動導引裝置之前視圖。於第二實施形態中，自左至右交互地配置有接觸角線(1)向右上升之第一滾筒13a、接觸角線(2)向右下降之第二滾筒13b、接觸角線(3)向右上升之第三滾筒13c、及接觸角線(4)向右下降之第四滾 筒13d。第一滾筒13a與第四滾筒13d被配置於滑軌21之上側。第二滾筒13b與第三滾筒13c被配置於滑軌21之下側。

滑軌21具備有：寬度方向之中央部21a；一對第一傾斜部21b，其被設於中央部21a之寬度方向之兩端，且相對於中央部21a傾斜；以及一對第二傾斜部21c，其被設於第一傾斜部21b之寬度方向之兩端，且相對於中央部21a及一對第一傾斜部21b傾斜。

本實施形態也可均衡性良好地負載上下方向及左右方向之荷重。又，由於接觸角線(1)、(3)向右上升之第一滾筒13a與第三滾筒13c、接觸角線(2)、(4)向右下降之第二滾筒13b與第四滾筒13d自左至右交互地被配置，因此可提高順時針方向及逆時針方向之Mc力矩之剛性。

亦即，如圖5所示，作用於滑塊2之上方向荷重，由第二滾筒13b與第三滾筒13c所負載。作用於滑塊2之下方向荷重，由第一滾筒13a與第四滾筒13d所負載。作用於滑塊2之左方向荷重，由第一滾筒13a與第二滾筒13b所負載。作用於滑塊2之右方向荷重，由第三滾筒13c與第四滾筒13d所負載。由於上下、左右之任一方向之荷重皆由2個滾筒所負載，因此可均衡性良好地負載上下方向及左右方向之荷重。

作用於滑塊2之逆時針方向之Mc力矩，由接觸角線(1)、(3)向右上升之第一滾筒13a與第三滾筒13c所負載。作用於滑塊2之順時針方向之Mc力矩，由接觸角線(2)、(4)向右下降之第二滾筒13b與第四滾筒13d所負載。由於接觸角線(1)向右上升之第一滾筒13a、接觸角線(2)向右下降之第二滾筒13b、接觸角線(3)向右 上升之第三滾筒13c、及接觸角線(4)向右下降之第四滾筒13d自左至右交互地被配置，因此可確保第一滾筒13a與第三滾筒13c之距離、及第二滾筒13b與第四滾筒13d之距離。因此，可提高順時針方向及逆時針方向之Mc力矩之剛性。

再者，本發明並不被限定於上述實施形態所具體化者，只要於不變更本發明主旨之範圍內，即可變更為其他之實施形態。

例如，於上述實施形態中，滑軌雖具備有直線部及曲線部，但滑軌也可僅具備有直線部。

於上述實施形態中，雖藉由第一至第四滾筒均衡性良好地負載荷重，但除了第一至第四滾筒外，還可設置第五滾筒等。例如，於下方向荷重較大之情形時，除了第一至第四滾筒外，還可設置水平滾筒。

也可對滑軌設置驅動滑塊之線性馬達、汽缸、馬達及齒輪等之驅動裝置。

本說明書根據2018年2月9日提出申請之日本專利特願2018-021508。其內容全部包含於本說明書中。

Claims (10)

1. 一種運動導引裝置，其具備有：滑軌；滑塊，其可沿著上述滑軌移動；及複數個滾筒，其可旋轉地被支撐於上述滑塊；其特徵在於，於上述滑軌之長邊方向觀察下，上述複數個滾筒具有與上述滑軌之接觸部位自左至右依序地被配置之第一滾筒、第二滾筒、第三滾筒及第四滾筒，上述第一滾筒與上述第三滾筒之接觸角線，朝向右下降及向右上升之任一者而傾斜，上述第二滾筒與上述第四滾筒之接觸角線，朝上述向右下降及上述向右上升之另一者而傾斜，且上述第二滾筒與上述第三滾筒，被配置於上述滑軌之上側及下側之任一者，上述第一滾筒與上述第四滾筒，被配置於上述滑軌之上述上側及上述下側之另一者。
2. 如請求項1之運動導引裝置，其中，上述第一滾筒至上述第四滾筒之上述接觸部位之左右方向之中心，被配置於上述第一滾筒之上述接觸部位與上述第三滾筒之上述接觸部位之間，且被配置於上述第二滾筒之上述接觸部位與上述第四滾筒之上述接觸部位之間。
3. 如請求項1或2之運動導引裝置，其中，上述第一滾筒至上述第四滾筒之上述接觸部位，被配置於大致一直線上。
4. 如請求項1或2之運動導引裝置，其中，上述第一滾筒至上述第 四滾筒相對於上述滑塊之中心線左右對稱地被配置。
5. 如請求項1或2之運動導引裝置，其中，上述滑軌具備有：寬度方向之中央部；一對第一傾斜部，其被設於上述中央部之寬度方向之兩端，且相對於上述中央部傾斜；以及一對第二傾斜部，其被設於上述第一傾斜部之寬度方向之兩端，且相對於上述中央部及一對上述第一傾斜部傾斜；上述第二滾筒及上述第三滾筒與一對上述第一傾斜部相接，上述第一滾筒及上述第四滾筒與一對上述第二傾斜部相接。
6. 如請求項1或2之運動導引裝置，其中，上述第一滾筒至上述第四滾筒沿著上述滑塊之移動方向被設置為複數排。
7. 如請求項3之運動導引裝置，其中，上述第一滾筒至上述第四滾筒相對於上述滑塊之中心線左右對稱地被配置。
8. 如請求項3之運動導引裝置，其中，上述滑軌具備有：寬度方向之中央部；一對第一傾斜部，其被設於上述中央部之寬度方向之兩端，且相對於上述中央部傾斜；以及一對第二傾斜部，其被設於上述第一傾斜部之寬度方向之兩端，且相對於上述中央部及一對上述第一傾斜部傾斜；上述第二滾筒及上述第三滾筒與一對上述第一傾斜部相接，上述第一滾筒及上述第四滾筒與一對上述第二傾斜部相接。
9. 如請求項4之運動導引裝置，其中，上述滑軌具備有：寬度方向之中央部；一對第一傾斜部，其被設於上述中央部之寬度方向之兩端，且相對 於上述中央部傾斜；以及一對第二傾斜部，其被設於上述第一傾斜部之寬度方向之兩端，且相對於上述中央部及一對上述第一傾斜部傾斜；上述第二滾筒及上述第三滾筒與一對上述第一傾斜部相接，上述第一滾筒及上述第四滾筒與一對上述第二傾斜部相接。
10. 如請求項3之運動導引裝置，其中，上述第一滾筒至上述第四滾筒沿著上述滑塊之移動方向被設置為複數排。