TW202202749A - 導引裝置及導引構造 - Google Patents

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岸弘幸
古澤竜二
廣橋禎実
宮島綾子
安武寛正
大関𨺓之介
丸木諒祐
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日商Ｔｈｋ股份有限公司
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Abstract

本發明之導引裝置具備有：軌道構件；移動構件，其具有與軌道構件之滾動面以形成負載滾動路徑的第一滾動面；及衰減部，其被設於移動構件與軌道構件相對向的表面中除了第一滾動面以外的至少一部分之第一區域。衰減部具有：板構件，其以覆蓋第一區域之方式所配置；及收納空間，其被形成在該板構件之一側的表面與第一區域之間的收納衰減媒體的空間，且該板構件相對於該第一區域可改變位置。並且，使板構件之另一側的表面在軌道構件與移動構件相對向的表面中之至少一部分的表面上滑動之方式將衰減部設置於移動構件。

Description

導引裝置及導引構造
本發明係關於一種相對於軌道構件將移動構件可相對移動地進行導引的技術。
工具機等之平台的導引機構，通常相對於軌道等之軌道構件，移動構件可相對移動地被導引之方式所構成。藉由將該移動構件連結至平台，在工具機的加工時其可進行被配置在平台上的工件之進給。在上述加工時，若自研削工具等對工件施加力，則產生振動，結果會有使加工精度降低的情形。因此，例如，在專利文獻1所示之技術中揭示有一種構造，其在移動構件即滑塊設置有吸振板，該吸振板係藉由被供給至封閉空間的液壓油來調整接觸至軌道構件的方式。在該構造中，於滑塊之移動過程時以吸振板利用較小之摩擦力進行接觸之方式來控制油壓，在停止時以產生相應之制動力之方式控制油壓。此外，即使在滾動、俯仰方向之外力作用於滑塊的情形下，其仍可藉由液壓油之黏性阻力等來期求衰減因為外力所產生的振動。
此外，在專利文獻2中揭示一種技術，其藉由使用潤滑油將緩衝構件與軌道構件之間的間隙加以充滿，來衰減振動。該緩衝構件係配置在被導引載具(移動構件)所夾持的位置，且與該導引載具相同，相對於軌道構件被形成為可相對移動的滑塊，該導引載具係被配置在軌道構件。 [先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本專利實公平06-20899號公報 專利文獻2：日本專利特公平06-102288號公報 專利文獻3：日本專利特公平03-31933號公報
(發明所欲解決之問題)
為了使軌道構件與移動構件之間的振動產生衰減，已知有一種利用擠壓膜阻尼效果之技術。擠壓膜阻尼效果係藉由使流體介入在2個接近配置之平面間的間隙而獲得。詳細而言，假設當因外力而欲使平面接近時，由於平面間之流體自間隙朝向外側移動而因流體之黏性阻力產生速度差，因此，此速度差變成對抗外力的阻力，而可謀求對振動之抑制。
因此，為了藉由擠壓膜阻尼效果來抑制振動，需要經常在平面之間介入有流體。然而，在習知技術中，雖然使潤滑油介入在軌道構件與緩衝構件之間隙，但是由於緩衝構件與導引載具一起相對於軌道構件進行滑動，因此潤滑油難以穩定地停留在間隙內，在此情形下因缺乏潤滑油而變得難以獲得充分之振動衰減效果。
此外，在對藉由導引單元所被導引的平台或被配置在該平台上的工件等作用有外力的情形下，容易產生以該平台之重心附近為中心的振動，其中，該導引單元係包含沿長邊方向延伸的軌道構件、及相對於該軌道構件被構成為可相對地移動的至少2個移動構件。如此所產生的振動，其有對工件之加工、其他之作業精度產生不良影響之虞，而應適當地加以去除。
本發明係鑑於上述之問題所完成，其目的在於提供一種適當地使軌道構件與移動構件之間的振動產生衰減的技術、或者適當地使在藉由導引單元被導引的平台所產生的振動產生衰減的技術，其中，該導引單元包含軌道構件及至少2個移動構件。 (解決問題之技術手段)
在本案揭示之第一態樣之導引裝置中，取代在移動構件與軌道構件之間直接配置用以衰減振動的衰減油等之媒體的構成，被採用，在移動構件之表面的一部分以保持衰減媒體之方式配置板構件，且該板構件之其他部分相對於軌道構件滑動，藉此謀求振動之抑制。利用此種構成，可一面穩定地保持衰減媒體一面維持移動構件與軌道構件之相對移動，因此可謀求適當之抑制振動。
詳細而言，本案揭示之第一態樣之導引裝置，其具備有：軌道構件，其沿長邊方向延伸；移動構件，其具有與上述軌道構件之滾動面來形成負載滾動路徑的第一滾動面，且經由被配置在該負載滾動路徑的複數個滾動體，沿著該軌道構件之長邊方向相對於該軌道構件可相對地移動；及衰減部，其被設在上述移動構件與上述軌道構件相對向的表面中除了上述第一滾動面以外的至少一部分之第一區域。並且，上述衰減部具有板構件及收納空間，該板構件係以覆蓋上述第一區域之方式所配置，該收納空間係被形成在該板構件之一側之表面與上述第一區域之間收納衰減媒體的空間，且該板構件相對於該第一區域可改變位置，且以上述板構件之另一側之表面在上述軌道構件與上述移動構件相對向的表面中之至少一部分的表面上滑動之方式將上述衰減部設置於上述移動構件。
此外，在本案揭示之第二態樣之導引裝置中，利用衰減媒體的衰減部，被設置在被連結至平台的移動構件中位於最外側的移動構件。根據如此之構成，藉由將衰減部配置在遠離平台的位置，則可有效地使在平台所產生的振動產生衰減。
詳細而言，本案揭示之第二態樣之導引裝置，其具有包含軌道構件及至少2個移動構件的導引單元，且將與該至少2個移動構件所連結的平台導引在該長邊方向，如此之導引裝置，該導引單元係沿長邊方向延伸，該至少2個移動構件被構成為相對於該軌道構件可相對地移動，其中，上述至少2個移動構件之各者，具有與上述軌道構件之滾動面一起形成負載滾動路徑的第一滾動面，且被構成為經由被配置在該負載滾動路徑的複數個滾動體，沿著該軌道構件之長邊方向可相對地移動。並且，在上述至少2個移動構件中位於最外側的2個外側移動構件之各者中分別設置有衰減部，該衰減部使衰減媒體介入在該外側移動構件之表面與上述軌道構件之表面所相對向的既定空間，如此所構成。 (對照先前技術之功效)
根據本案揭示之第一態樣，可適當地使軌道構件與移動構件之間之振動產生衰減。此外，根據本案揭示之第二態樣，可適當地使在藉由導引單元被導引的平台所產生的振動產生衰減。
本案揭示之第一態樣之導引裝置，具有軌道構件及移動構件，且以該軌道構件與移動構件成為沿著軌道構件之長邊方向相對地可移動之方式所構成。在軌道構件與移動構件之間形成負載滾動路徑，且在該負載滾動路徑配置有複數個滾動體，藉此，一側之荷重被另一側所支撐，並且實現軌道構件與移動構件之相對移動。並且，負載滾動路徑係藉由滾動體與軌道構件所接觸的軌道構件之滾動面、及該滾動體與移動構件所接觸的移動構件之滾動面(第一滾動面)所形成。亦即，第一滾動面係用於上述相對移動而對於支撐負載的情形所必需的移動構件之表面區域。
並且，該導引裝置，係在移動構件之與軌道構件相對向的表面中之除了第一滾動面以外的至少一部分之第一區域，設置有衰減部。第一區域係用於上述相對移動而不需要支撐負載的移動構件之表面區域，且利用該第一區域來配置衰減部。配置有衰減部的第一區域，可設定在對負載支撐所不影響的移動構件之表面之任意部分。具體而言，在衰減部中，以覆蓋第一區域之方式配置板構件，並且在藉由板構件與第一區域所界定的收納空間來收納衰減媒體。作為該衰減媒體，可例示有液體之油、油脂等。在此基礎上，板構件係以相對於第一區域可改變位置之方式、即以板構件與第一區域之間的間隔距離在收納衰減媒體的狀態下成為可變化之方式所構成。再者，間隔距離係相對較微小之距離，例如為20～30μm。
並且，以板構件之表面中之未面向收納空間的另一側之表面在軌道構件之表面中之至少一部分的表面上滑動之方式將衰減部配置於移動構件。亦即，在本案揭示之導引裝置中，關於移動構件與軌道構件之相對移動，並非在兩者所滑動的交界面配置衰減媒體，而是以被內包在板構件與移動構件之間的形式來配置衰減媒體。因此，起因於相對移動的外力則成為難以直接地作用於衰減媒體。
在如此所被構成的導引裝置中，若外力作用於該導引裝置而產生振動，且板狀構件與第一區域的間隔距離藉由該振動而縮小，則藉由在收納空間的衰減媒體之動作而獲得擠壓膜阻尼效果而產生對抗振動的阻力。藉由該阻力而振動被衰減。此外，由於衰減媒體被收納於收納空間，即使當衰減部之板構件相對於第一區域改變位置時，衰減媒體在基本上仍維持在停留於收納空間的狀態，因此不易產生無用的衰減媒體之洩漏。因此，即使進行移動構件與軌道構件之相對移動，亦不易因衰減媒體之不足而擠壓膜阻尼效果降低，從而成為可穩定地維持振動之衰減效果。
本案揭示之第二態樣之導引裝置，係一種藉由導引單元導引平台的裝置，該導引單元係相對於一個軌道構件至少包含2個移動構件。在導引單元中，於一個軌道構件亦可包含3個以上之移動構件。藉由將該至少2個移動構件連結至平台，平台可相對移動地被支撐在軌道構件。具體而言，在軌道構件與各移動構件之間形成有負載滾動路徑，且在該負載滾動路徑配置有複數個滾動體，藉此，一側之荷重被另一側所支撐，並且實現軌道構件與各移動構件之相對移動。並且，負載滾動路徑係藉由滾動體與軌道構件所接觸的軌道構件之滾動面、及該滾動體與移動構件所接觸的移動構件之滾動面(第一滾動面)所形成。亦即，第一滾動面係用於上述相對移動而對於支撐負載的情形所必需的移動構件之表面區域。
並且，在該導引裝置中，在至少2個移動構件中之位於最外側的2個外側移動構件，設置有被構成為與該外側移動構件成為一體的衰減部。該衰減部係藉由使衰減媒體介在於既定空間而所構成，該既定空間係外側移動構件之表面與軌道構件之表面所相對向的空間。作為該衰減媒體，可例示有液體之油、油脂等。藉由該衰減部，對於在導引裝置所產生的振動，衰減媒體產生阻力，來期求該振動之衰減。例如，藉由在既定空間的衰減媒體之動作，並藉由擠壓膜阻尼效果，產生對抗振動的阻力，來期求振動之衰減。
此外，設置有上述衰減部的外側移動構件，係至少2個移動構件中之位於最外側的移動構件。此內容意味著以下之情形：相對於被連結至至少2個移動構件的平台，將衰減部配置在儘可能遠離平台之重心附近的位置。在此，在平台之剛性為比較高的情形下，存在有以下之傾向：當外力作用於平台或被放置在平台上的工件等時，產生以平台之重心附近為中心的旋轉方向之振動。對於此種之振動，藉由將衰減部儘可能配置在遠離平台之重心附近的位置，於衰減部之既定空間所配置的衰減媒體成為容易產生作用，其結果，藉由衰減媒體成為該振動有效地被衰減的情形。特別是在上述之擠壓膜阻尼效果中，由於作用至衰減媒體的振動速度越大，對振動的抵抗壓力就越大，因此將衰減部配置在遠離平台之重心附近的情形，則有助於擠壓膜阻尼效果之提升。
以下，根據圖式對本發明之具體實施形態進行說明。除非特別記載，於本實施形態所記載的構成零件之尺寸、材料、形狀、及其相對配置等，並非用來限制本發明之技術範疇僅限在該等之內。
＜導引裝置之構成＞ 圖1表示導引裝置1之外觀。導引裝置1具備有軌道11(相當於在本案所說明的「軌道構件」)、及可相對移動地被組裝於沿軌道11之長邊方向的載具12(相當於在本案所說明的「移動構件」)。軌道11例如被安裝在工具機等之用戶設備的底座，並於載具12安裝有該用戶設備的平台25(參照圖12)。包含平台25的可動部之運動，係藉由導引裝置1被導引。再者，亦可使導引裝置1上下反轉，將載具12安裝於用戶設備之底座，並將軌道11安裝於平台25。此外，導引裝置1亦可被使用在軌道11之長邊方向並非為水平，而係相對於水平面呈傾斜或正交的狀態。
再者，於本案中，為了方便說明，將軌道11配置在水平面，且將自軌道11之長邊方向所觀察時的方向、即將於圖1所示的x軸作為前後方向，將y軸作為上下方向，將z軸作為左右方向，對導引裝置1之構成進行說明。當然，導引裝置1之配置並不被限於此種配置。此外，圖2顯示在導引裝置1中之滾動體之動作，圖3顯示在與軌道11之延伸方向正交的面(yz平面)上的導引裝置之剖面。
於軌道11之左右之軌道側面11b之各者，設置有上下2條之滾動面16b。此外，於軌道11上方之軌道上面11a，沿長邊方向在適當的節距設置有連結構件所通過的通孔11c，該連結構件用於將軌道11連結至上述用戶設備之底座。
載具12係呈剖面コ字狀，且具有與軌道11之軌道上面11a相對向的中央部、及與軌道11之側面相對向的一對側面部。詳細而言，載具12係具備有移動方向之中央的載具本體13(相當於在本案所說明的「移動構件本體」)、及被配置在載具本體13之移動方向兩端的一對端板14(相當於在本案所說明的「端部構件」)。並且，載具本體13係呈剖面コ字狀，且具有與軌道11之軌道上面11a相對向的中央部13a、及與軌道11之軌道側面11b相對向的一對側面部13b。並且，端板14亦同樣，呈剖面コ字狀(參照圖9)，且具有與軌道11之軌道上面11a相對向的中央部14a(相當於在本案所說明的「端部構件中央部」)、及與軌道11之軌道側面11b相對向的一對側面部14b(相當於在本案所說明的「端部構件側面部」)。各端板14藉由螺栓等之連結構件而被連結至載具本體13。
並且，如圖2及圖3所示，於載具本體13設置有與軌道11之4條滾動面16b相對向的4條滾動面16a(相當於在本案所說明的「第1滾動面」)。藉由該兩滾動面16a、16b而被界定負載滾動路徑16。此外，在載具本體13中，設置有返回路徑17，該返回路徑17係與負載滾動路徑16平行且在載具本體13之內部的返回路徑。此外，在各端板14設置有連繫負載滾動路徑16與返回路徑17的U字形之方向轉換路徑18。方向轉換路徑18之內周側，係藉由與載具本體13一體的剖面半圓形之內周部19所構成。導軌狀之循環路徑，係藉由軌道11之滾動面16b與載具本體13之滾動面16a之間的負載滾動路徑16、一對方向轉換路徑18、及返回路徑17所構成。在循環路徑內收納有複數個滾子15(相當於在本案所說明的「滾動體」)。若載具12相對於軌道11相對地進行移動，則介在於該等之間的滾子15在負載滾動路徑16滾動。存在於負載滾動路徑16的滾子15，承受載具12與軌道11之間的荷重。因此，成為該荷重被作用在滾動面16a、16b。此外，滾動至負載滾動路徑16之一端的滾子15，被導入至一側之方向轉換路徑18，且經由返回路徑17、另一側之方向轉換路徑18而返回至負載滾動路徑16之另一端。上述荷重在基本上不會作用至存在於返回路徑17及方向轉換路徑18的滾子15。
＜衰減部30之構成＞ 此處，在導引裝置1中，於載具12設置有衰減部30。衰減部30係用以藉由擠壓膜阻尼效果而使因作用於導引裝置1的外力所引起的振動產生衰減的機構。在圖3中，衰減部30雖然被設置在載具本體13與軌道11之軌道上面11a相對向的中央部13a之表面，但是衰減部30之配置態樣並不限於此。載具12中之衰減部30之詳細配置，容後再述，首先，根據圖4對衰減部30之原理的構成進行說明。再者，實際上構成被安裝於載具12的衰減部30之具體的零件(於圖7〜圖10所示之衰減板301〜303等)之形狀、尺寸，係與於圖4所示之形態者不同。衰減部30係在相互地相對向之軌道11與載具12之間，被安裝在構成載具12的載具本體13、端板14。再者，為了簡化說明，圖4並未將衰減部30所被安裝的位置限制在載具12之特定位置，而是將對於衰減部30的載具12及軌道11之相對的位置關係加以記載。
衰減部30具有衰減板31(相當於在本案所說明的「板構件」)、密封構件32(相當於在本案所說明的「封止構件」)、及藉由衰減板31及密封構件32且在與載具本體13之間所形成的收納空間33。衰減板31係樹脂製之板狀構件，其中一側之表面31a相對向於載具12，而另一側之表面31b相對向於軌道11。其中，衰減板31，係以一側之表面31a覆蓋既定區域(相當於在本案所說明的「第一區域」)20之方式藉由定位銷35而被定位於載具12，該既定區域係在載具12與軌道11相對向的表面中除了形成負載滾動路徑16的滾動面16a以外的區域。亦即，衰減板31係以利用不影響負載支撐的載具12之表面的方式來進行設置。
定位銷35係被埋入且固定於載具12側，並且，於衰減板31之表面31a側，設置有定位銷35所插入的定位孔35a。在衰減板31的定位孔35a之深度，係被設定在衰減部30被安裝於載具12的狀態下衰減板31相對於第一區域20成為可改變位置。亦即，定位銷35與定位孔35a雖然構成為對沿著載具表面的衰減板31之動作進行限制，但是其可相對於該載具表面進行接近或遠離的動作，該載具表面係包含第一區域20。
並且，在衰減板31與載具12第一區域20之間以夾持之方式配置有密封構件32。密封構件32係藉由可彈性變形之樹脂材料等所形成。密封構件32係被嵌入至設於衰減板31之表面31a的凹槽38(亦參照於圖8所示之凹槽381、於圖10所示之凹槽382)，且如圖4所示般成為被夾持在衰減板31與載具12之間的狀態。其中，在密封構件32僅被嵌置於凹槽38的狀態下，密封構件32自凹槽38突出，且從在該狀態下之衰減板31之表面31b至密封構件32為止的高度，係大於在圖4所示之載具12與軌道11之間的間隔距離。因此，如圖4所示，在將衰減板31定位於載具12之後，若將載具12組裝至軌道11，則密封構件32係以一定之力量被按壓而產生變形。
其結果，衰減板31之表面31b，藉由來自密封構件32的彈性力而成為以某種程度之力量被按壓在軌道11之表面的狀態。並且，密封構件32在產生變形的狀態下夾持在衰減板31與載具12之間，藉此在衰減板31之表面31a與載具12之第一區域20之間，則產生既定之間隔距離。作為一例，既定之間隔距離為20~30μm。其結果，形成有利用衰減板31之表面31a、載具12之第一區域20及密封構件32所包圍的收納空間33。在收納空間33收納有衰減油21。再者，衰減油21相當於本案之衰減媒體。作為其他之方法，亦可使用潤滑脂作為衰減媒體。在將衰減部30安裝於載具12且將載具12組裝於軌道11之後，通過被設於載具12且與收納空間33連通的供油路徑13c(參照圖3)，將衰減油21供給至收納空間33。此外，在衰減板31與載具12之第一區域20之間，並非一定需要夾持有密封構件32。也就是說，只要在衰減板31之表面31a與載具12之第一區域20之間的收納空間33中可保持衰減油21，且在衰減板31之表面31a與載具12之第一區域20之間可維持既定之間隔距離，亦可不設置密封構件32。
根據如此所構成的衰減部30，在外力作用至載具12而產生振動的情形下，衰減板31之表面31a與載具12之第一區域20之間的間隔距離隨著密封構件32之微小變形而產生變動。結果，其可獲得依下式1的擠壓膜阻尼效果。 [式1]
Figure 02_image001
(式1) 其中，p表示壓力分佈，h表示收納空間33之間隙(表面31a與第一區域20的間隔距離)，μ表示衰減油21之黏度係數，r表示擠壓面(包含第一區域20的面)之半徑方向座標(將中心設為第一區域20之中心)，ra表示擠壓面之最大半徑，V表示對於擠壓面之接近表面31a的接近速度。 亦即，在外力作用至載具12且產生振動的情形下，該振動被反映至在式1中之接近速度V。其結果，可獲得藉由擠壓膜阻尼效果所產生的壓力分佈 p來作為對抗該接近速度V的阻力，而成為可使該振動衰減之方式產生作用。
在圖4所示之衰減部30的構成中，作為一例，收納空間33之間隙h被設為大約20〜30μm之微小的距離。雖然根據式1，該間隙h越小，則可藉由擠壓膜阻尼效果而獲得越大之阻力，但是在載具12產生振動的情形下，較佳為將該距離設定為載具12不會干涉至衰減板31的程度。此外，為了有效地獲得藉由擠壓膜阻尼效果所產生的阻力，在式1中之ra越大則越佳。根據該觀點，將被設定在載具12側的第一區域20儘可能寬廣地設定為佳。
更進一步，在圖4所示的衰減部30中，雖然在衰減板31之表面31a與載具12之表面即第一區域20之間形成有收納空間33，但是另一方面，關於載具12與軌道11的相對移動，在衰減板31之表面31b與軌道11之間產生滑動。因此，載具12與軌道11的相對移動之影響並不直接地波及至被收納於收納空間33的衰減油21，該衰減油21可成為穩定地停留於收納空間33，從而可成為適切地發揮利用擠壓膜阻尼效果所產生的振動衰減效果。
在此，有關載具12與軌道11的相對移動，由於在衰減板31之表面31b與軌道11之表面之間產生滑動，因此較佳為在兩表面之間形成有潤滑油之被膜22。潤滑油相當於本案之潤滑媒體。藉由該被膜22，可減輕滑動時之摩擦阻力，並且可期求藉由擠壓膜阻尼效果所產生之振動的更有效的衰減。亦即，本發明人等發現，藉由存在有潤滑油之被膜22，則在載具12振動時，可更有效地產生藉由擠壓膜阻尼效果所產生的阻力。再者，潤滑油亦可利用習知技藝之潤滑油。此外，潤滑油亦可為與衰減油相同之油、或者為不同之油。再者，較佳為，潤滑油之被膜22被形成為收納空間33之間隙h大於被膜22之厚度。如此，則可適當地維持因為被膜22所產生的摩擦阻力之降低與因為擠壓膜阻尼效果所產生之阻力之發生而維持適當的均衡。
＜衰減部30之變形例＞ 在此，根據圖5對衰減部30之變形例進行說明。圖5係如圖4同樣地概略示意變形例之衰減部30構成的剖面圖。圖5所示之衰減部30在與圖4所示的衰減部比較時，其設置有自衰減板31之表面31a貫通至表面31b的貫通孔37的點上產生差異。亦即，貫通孔37開口於收納空間33，並且亦開口於衰減板31之表面31b與軌道11之表面的滑動面。此外，貫通孔37之直徑被設定為，被收納於收納空間33的衰減油作為潤滑油被供給至上述滑動面側，而被膜22之膜厚可成為適當之狀態程度的尺寸。此內容並非意味著可無秩序地排出被收納於收納空間33的衰減油。亦即，由於貫通孔37之直徑極小，因此只要收納空間33內之壓力不高於滑動面側之壓力，則在實際上無法排出衰減油，從而其可適當地保持在收納空間33內之衰減油。
具體而言，藉由提高來自與收納空間33連通的供油路徑13c的衰減油之供給壓力，將收納空間33內之衰減油供給至衰減板31之表面31b與軌道11之表面的滑動面。因此，圖5所示的構成中，可同時兼顧到在收納空間33中之衰減油之穩定保持及對滑動面供給適量之衰減油，因此可減輕滑動時之摩擦阻力，並且亦可謀求藉由擠壓膜阻尼效果所產生振動之更有效的衰減。
＜衰減部30之配置＞ 接著，根據圖6〜圖10對在載具12中之衰減部30的具體配置進行說明。在圖6中，藉由於長邊方向對載具12進行切割，使與軌道11相對向的載具12之內側被可視化。如上述，載具12具有載具本體13及一對端板14。並且，載具本體13具有中央部13a及一對側面部13b，各端板14具有中央部14a及一對側面部14b。在圖6所示的形態中，衰減部30被設於載具本體13之中央部13a、端板14之中央部14a及側面部14b，以下對其詳細內容進行說明。
在載具本體13中，如圖6所示，衰減部30被設在中央部13a之表面中與軌道11的軌道上面11a相對向之表面(以下，稱為「內側上面」)。此處，於圖7顯示衰減部30被設於上述內側上面的載具本體13，並且，於圖8顯示構成該衰減部30的衰減板301(在功能上相當於在圖4及圖5所示的衰減板31)之構成。圖8之上部(a)顯示可看見表面301a(在功能上相當於在圖4及圖5所示之表面31a的表面)的配置狀態，該表面301a係衰減板301之表面中與載具本體13之表面(在功能上相當於在圖4及圖5所示之第一區域20的表面)相對向的表面。另一方面，圖8之下部(b)顯示可看見表面301b(在功能上相當於在圖4及圖5所示之表面31b的表面)的配置狀態，該表面301b係衰減板301之表面中與軌道11之軌道上面11a相對向的表面。
在衰減板301之表面301a，形成有用以嵌入密封構件的凹槽381，該密封構件係在功能上相當於在圖4及圖5所示的密封構件32。因此，在位於凹槽381內側的表面301a及與其相對向的載具本體13之內側上面(在功能上相當於在圖4及圖5所示的第一區域20)之間，形成有收納衰減油21的空間(在功能上相當於在圖4及圖5所示的收納空間33)。此外，於凹槽381外側之表面301a設置有定位孔35a，該定位孔35a係用以將衰減板301定位於載具本體13的中央部13a。
此外，衰減板301之表面301b係與軌道上面11a產生滑動的面，在該表面301b形成有複數個凹部391。該凹部391係深度為數十μm之凹坑，且成為可容易蓄積塗膜22之潤滑油的形狀。並且，在衰減板301設置有貫通孔371，該貫通孔371係在功能上相當於在圖4及圖5所示的貫通孔37。貫通孔371係於被凹槽381所包圍的表面301a側開口，並且亦於表面301b開口。藉此，如圖5所示，可提供上述收納空間內之衰減油來作為潤滑油。因此，可在滑動面適當地保持有潤滑油(通過貫通孔371所被提供的衰減油)，如上述，其可減輕滑動時之摩擦阻力，並且可謀求藉由擠壓膜阻尼效果所產生振動之更有效的衰減。
再者，在載具本體13中，於側面部13b不設置衰減部30。由圖3可知，此為因為在側面部13b之表面中與軌道側面11b相對向的表面，配置有形成負載滾動路徑16的滾動面，因此無法確保相當於上述第一區域20的表面區域。然而，如在載具本體13之側面部13b亦可確保相當於第一區域20的表面區域的情形下，則亦可設置根據圖4及圖5所揭示之技術思想的衰減部30。
其次，在端板14中，如圖6所示，衰減部30係被設於中央部14a之表面中與軌道11之軌道上面11a相對向的表面(以下，稱為「內側上面」)、及與軌道側面11b相對向的表面(以下，稱為「內側側面」)。此處，圖9顯示衰減部30被設於上述內側上面及內側側面的端板14，並且圖10顯示構成被設於內側側面之衰減部30的衰減板303(在功能上相當於在圖4及圖5所示的衰減板31)的構成。圖10之上部(a)顯示可看見表面303a(在功能上相當於在圖4及圖5所示之表面31a的表面)的配置狀態，該表面303a係衰減板303之表面中與端板14之表面(在功能上相當於在圖4及圖5所示之第一區域20的表面)相對向的表面。另一方面，圖10之下部(b)顯示可看見表面303b(在功能上相當於圖4及圖5所示的表面31b)的配置狀態，該表面303b係衰減板303之表面中與軌道11之軌道側面11b相對向的表面。
再者，被設於端板14之內側上面之衰減部30的衰減板302(在功能上相當於在圖4及圖5所示的衰減板31)，係以如與於圖8所示之衰減板301相同地具有矩形形狀且實質上具有同一功能之方式所構成。因此，有關衰減板302之具體構造，由於可藉由與衰減板301相關之揭示而理解，因此省略其在本案中之具體揭示。
接著，對衰減板303進行說明。在此，如圖9所示，雖然將端板14安裝於載具本體13時，端板14之側面部14b係與載具本體13之側面部13b鄰接，但是在側面部14b中可區分為靠近載具本體13的第一部分141、及遠離載具本體13的第二部分142。在第一部分141，配置有形成於圖2所示之方向轉換路徑18的構件(該構件在圖9中並未顯示)。另一方面，在第二部分142，並未配置有與滾動體即滾子15之循環路徑相關的構成。因此，利用第二部分142來設置在側面部14b中的衰減部30。換言之，在端板14中，藉由對第一部分141追加第二部分142，則可確保與軌道側面11b相對向的端板表面(相當於在本案中所說明的「第一區域」的表面)，因此可使在側面部14b設置衰減部30成為可能。
又，衰減板303為模仿形成有滾動面16b的軌道側面11b之表面形狀的形狀，如圖10所示被形成為彎曲的形狀。衰減板303之表面303b係與軌道側面11b產生滑動的面。亦即，衰減板303具有表面303b，該表面303b包含表面303b1、表面303b2及表面303b3，其中，表面303b1係對應於軌道側面11b中之上側之滾動面16b，表面303b2係對應於軌道側面11b中之下側之滾動面16b，表面303b3係與連接軌道側面11b中之兩滾動面16b的表面所對應的表面，且連接表面303b1與連接表面303b2。在表面303b，形成有複數個凹部392。該凹部392係與凹部391相同，為深度數十μm之凹坑，且成為可容易蓄積被膜22之潤滑油的形狀。
此外，衰減板303之另外的表面303a，係與端板14之側面部14b之第二部分142相對向的表面，且具有與表面303b1〜303b3相對應的表面303a1〜303a3。並且，在衰減板303之表面303a形成有用以嵌入密封構件的凹槽382，該密封構件在功能上相當於在圖4及圖5所示的密封構件32。因此，在位於凹槽382內側的表面303a及與其相對向的端板14之內側側面(在功能上相當於圖4及圖5所示的第一區域20)之間，形成有收納衰減油21的空間(在功能上相當於在圖4及圖5所示的收納空間33)。此外，在凹槽382外側之表面303a設置有定位孔35a，該定位孔35a係用以將衰減板303定位於端板14之側面部14b。
並且，在衰減板303設置有貫通孔372，該貫通孔372在功能上相當於在圖4及圖5所示的貫通孔37。貫通孔372係於被凹槽382所包圍之表面303a側開口，並且亦於表面303b開口。藉此，如圖5所示，可提供上述收納空間之衰減油來作為潤滑油。因此，其可在滑動面適當地保持有潤滑油 (通過貫通孔372所提供的衰減油) ，如上述，可減輕滑動時之摩擦阻力，並且可謀求藉由擠壓膜阻尼效果所產生之振動更有效的衰減。
藉由如此將衰減板303形成為彎曲的形狀，則可更寬廣地確保在式1中之擠壓面之最大面積。此並有助於擠壓膜阻尼效果之最大化、及振動衰減之效率化。
如上述，在圖6揭示之載具12中，衰減部30被設於載具本體13之中央部13a、端板14之中央部14a及側面部14b。在如此之衰減部30的配置形態中，於與軌道11之軌道上面11a、軌道側面11b相對向的載具12之表面，則可儘可能配置更多衰減部30。因此，其可有效地使外力作用至相對於軌道11實施相對移動之載具12時所產生之徑向方向(y軸方向)的振動、俯仰方向(z軸中心之旋轉方向)的振動、偏擺方向(y軸中心之旋轉方向)的振動、滾動方向(x軸中心之旋轉方向)的振動之衰減。
此外，作為其他之方法，衰減部30亦可在載具本體13之中央部13a、端板14之中央部14a、及側面部14b中至少設置一個。例如，也可因應於外力作用至載具12時所產生振動的態樣，而在可有效地衰減該振動的位置上設置衰減部30。
此外，在圖6、圖9所示的形態中，雖然將衰減部30組入至端板14，但是亦可取代該態樣，而將衰減部30組入至與端板不同個體的筐體。亦即，將僅具有形成滾子15之循環路徑的構成的端板設為端板14’(參照後述之圖12) ，且不在該端板14’設置衰減部30。在此基礎上，亦可將衰減部30組入於筐體，且將該筐體連結至端板14’之外側，其中，該筐體係相對於軌道11實施相對移動的筐體，且與端板14相同具有中央部及一對側面部。此時，可將衰減部30組入至該筐體之中央部及一對側面部中之至少一側。
＜衰減板301之變形例＞ 根據圖11對構成載具本體13之衰減部30的衰減板301之變形例進行說明。圖11為沿軌道11之長邊方向將載具12切斷時之衰減板301端部附近的剖面圖。如上述，當將衰減板301安裝至載具本體13且將載具12組裝至軌道11之際，需要一面使密封構件32變形一面進行該組裝，因此其有不容易組裝之情形。因此，本變形例之衰減板301，係以厚度於軌道11之長邊方向越朝向端部(在圖11中之右側)則變成越薄之方式將衰減板301之表面301b形成為凸形形狀。其結果，則可順利地將載具12組裝於軌道11。
＜關於組裝有導引裝置的平台25的振動衰減效果＞ 以下對根據至目前為止所揭示之振動衰減相關的技術思想，以圖12對組裝本案揭示之導引裝置的平台25相關的振動衰減之效果進行說明。圖12係示意地顯示被組裝於平台25的本案揭示之導引裝置的構成，而軌道11長度等之具體尺寸、形狀則可適當地進行調整。再者，在圖12中，為了更容易地理解載具12之配置，以虛線來顯示被連結至載具12的平台25、及平台25與各載具12的連結部26。
此處，圖12之導引裝置係在一對軌道11之各者組裝有2台載具12。亦即，具有2組相對於一條軌道11組裝有2台載具12的導引單元50，且2條軌道11之延伸方向為平行。並且，在圖12所示之載具12中，將端板14及端板14’安裝至圖7所示之設置有衰減部30的載具本體13，該端板14係設置有圖9所示的衰減部30，該端板14’雖然具有如上述用於滾子15之循環路徑的構成，但是並未設置有衰減部30。而且，在被配置於各軌道11的2個載具12之各者中，端板14被配置於外側，而端板14’被配置於內側。再者，在圖12及後述之圖13中，將在各導引單元50中鄰接載具所存在的方向設為內側之方向，且將鄰接載具所不存在的方向設為外側之方向。
亦即，在圖12所示之導引單元50之各者中，位在最外側之載具12(相當於在本案所說明的「外側移動構件」)的載具本體13、端板14設置有衰減部30，換言之，被設置為衰減部30與該載具12成為一體。並且，當以平台25與各載具12的連結部26為基準時，端板14之衰減部30被設置為位於最近之連結部26之外側。根據此一構成，在與平台25連結的導引裝置中，則成為在4個載具12中其衰減部30被配置在儘可能遠離平台25之重心附近的位置。此意味著有關外力作用至平台25或被放置於其上的工件等時所產生之，以平台25之重心附近為中心的振動，衰減部30被配置於式1中接近速度V比較大的部位。因此，其可提高藉由衰減部30所產生的擠壓膜阻尼效果，而可獲得適切之振動衰減。
另一方面，在習知例之導引裝置中，其有以下之情形，即在一對軌道11之各者組裝有2台載具之後，該載具被構成為，在未設置有圖7所示之衰減部30的載具本體之兩端，安裝未設置衰減部30的一對端板。亦即，在習知例之導引裝置中，未設置有可使起因於外力的振動產生衰減的機構。
然後，將平台25組裝至本案揭示之導引裝置與習知例之導引裝置之各者且在該等之上載置重錘的狀態下，分別對施加徑向方向(y軸方向)之振動、俯仰方向(z軸中心之旋轉方向)之振動、偏擺方向(y軸中心之旋轉方向)之振動、滾動方向(x軸中心之旋轉方向)之振動時的搖晃容易度進行測定。又，徑向方向之振動測定，係沿y軸方向以既定之力量對重錘上面中央施加振動，且在其附近進行搖晃容易度之測定。俯仰方向之振動測定，係沿y軸方向以既定之力量對平台25之x軸方向之一側的中央端部施加振動，且在重錘上面之x軸方向之相同一側的中央端部進行搖晃容易度之測定。偏擺方向之振動測定，係沿z軸方向以既定之力量對平台25之x軸方向之一側的中央端部施加振動，且在重錘上面之x軸方向相同一側之中央端部進行搖晃容易度之測定。滾動方向之振動測定，係沿y軸方向以既定之力量對平台25之z軸方向之一側的中央端部施加振動，且在重錘上面之z軸方向之相同一側的中央端部進行搖晃容易度之測定。
經該測定之結果，與習知例之導引裝置比較，圖12之導引裝置於徑向方向達成約46%、於俯仰方向達成約45%、於偏擺方向達成約83%、於滾動方向達成約70%之振動衰減。特別是在偏擺方向的振動衰減特別大被認為是因為被設於端板14之側面部14b的衰減部30所造成。根據以上說明可以瞭解，在具有本案揭示之衰減部30的導引裝置中，振動衰減效果非常顯著。
＜導引裝置之變形例＞ 根據圖13，對本案揭示之導引裝置之變形例進行說明。在圖13所示之導引裝置中，一個導引單元50包含三個載具。其中，位於最外側的2個載具，係與於圖12所示之載具12相同。並且，其中2個載具12之間，配置有習知例之載具12’。該載具12’被構成為，在載具本體13’之兩端安裝未設有衰減部30的一對端板14’，在該等載具本體13’之兩端未設有圖7所示的衰減部30。即使在如此所構成的導引裝置中，亦與圖12所示之態樣相同，在各導引單元50中，被設為衰減部30與位於最外側的載具12成為一體。並且，當以平台25與各載具12的連結部26作為基準時，端板14之衰減部30被設為位於最近之連結部26的外側。因此，6個載具12中在四個角落之載具12的衰減部30，被配置在儘可能遠離平台25之重心附近的位置，因此可提高藉由衰減部30所產生的擠壓膜阻尼效果，而可獲得適當之振動衰減。
此外，作為其他之方法，在各導引單元50中，亦可被構成為，位於最外側的載具12包含如圖6所示兩端之端板作為具備有衰減部30的端板14。更進一步之其他方法，可在各導引單元50中，被構成為，將配置在位於最外側載具12之間的載具，作為如圖6、圖12等所示設有衰減部30的載具12。
或者，作為其他之方法，衰減部30亦可為具有根據習知技術來發揮擠壓膜阻尼效果的構成，以取代具有圖4、圖5所示的構成。例如，如上述專利文獻2(日本專利特公平06-102288號公報)，可使用在軌道構件與移動構件之間之滑動所產生的間隙(既定空間)直接使衰減油介入，而獲得擠壓膜阻尼效果形態之衰減部的載具而構成如圖12及圖13所示之導引單元50。即使根據此種之構成，亦將在各導引單元50中位於最外側之載具的衰減部，配置於儘可能遠離平台之重心附近的位置，如此可提高利用衰減部所產生之擠壓膜阻尼效果，而可獲得適當之振動衰減。
1:導引裝置 11:軌道 11a:軌道上面 11b:軌道側面 11c:通孔 12:載具 13:載具本體 13a:中央部 13b:側面部 13c:供油路徑 14、14’:端板 14a:中央部 14b:側面部 15:滾子 16:負載滾動路徑 16a、16b:滾動面 17:返回路徑 18:方向轉換路徑 19:內周部 20:第一區域 21:衰減油 22:被膜 25:平台 26:連結部 30:衰減部 31:衰減板 31a、31b:表面 32:密封構件 33:收納空間 35:定位銷 35a:定位孔 37:貫通孔 38:凹槽 50:導引單元 141:第一部分 142:第二部分 301:衰減板 301a、301b:表面 302:衰減板 303:衰減板 303a、303b:表面 303a1〜303a3、303b1〜303b3:表面 371、372:貫通孔 381、382:凹槽 391、392:凹部
圖1為顯示本案揭示之導引裝置之外觀的圖。 圖2為用以說明導引裝置之滾動體之運作的圖。 圖3為顯示在與軌道延伸方向正交的面上之導引裝置之剖面的圖。 圖4為顯示被設於導引裝置的衰減部之構成的第一圖。 圖5為顯示被設於導引裝置的衰減部之構成的第二圖。 圖6為以將導引裝置之載具(移動構件)切斷而使與軌道相對向的載具內側可觀察之方式所構成的圖。 圖7為顯示載具之本體的圖。 圖8(a)及(b)為顯示被設於載具之本體的衰減板之構造的圖。 圖9為顯示載具之端板的圖。 圖10(a)及(b)為顯示被設於載具之端板的衰減板之構造的圖。 圖11顯示在沿軌道延伸方向的面上的導引裝置之剖面。 圖12為在一對之軌道之各者配置2台載具而所構成的導引裝置之俯視圖。 圖13為在一對之軌道之各者配置3台載具而所構成的導引裝置之俯視圖。
11:軌道
11a:軌道上面
11b:軌道側面
13:載具本體
13a:中央部
13b:側面部
13c:供油路徑
15:滾子
16:負載滾動路徑
16a、16b:滾動面
30:衰減部
301:衰減板

Claims (20)

  1. 一種導引裝置，其具備有： 軌道構件，其沿長邊方向延伸； 移動構件，其具有與上述軌道構件之滾動面以形成負載滾動路徑的第一滾動面，且經由被配置在該負載滾動路徑的複數個滾動體，沿著該軌道構件之長邊方向相對於該軌道構件可相對地移動；及 衰減部，其被設在上述移動構件與上述軌道構件相對向的表面中除了上述第一滾動面以外的至少一部分之第一區域； 上述衰減部具有板構件及收納空間；該板構件係以覆蓋上述第一區域之方式所配置；該收納空間係被形成在該板構件之一側之表面與上述第一區域之間可收納衰減媒體的空間，且該板構件相對於該第一區域可改變位置， 上述衰減部，係以上述板構件之另一側之表面在上述軌道構件與上述移動構件相對向的表面中至少一部分的表面上滑動之方式，被設置於上述移動構件。
  2. 如請求項1之導引裝置，其中，在上述板構件之上述另一側之表面與上述軌道構件之表面之間，形成有藉由潤滑媒體所產生之被膜。
  3. 如請求項2之導引裝置，其中，上述衰減部更進一步具有通孔，該通孔係自上述板構件之上述一側之表面側貫通至上述另一側之表面側，且可將收納於上述收納空間的上述衰減媒體之一部分供作上述潤滑媒體。
  4. 如請求項2或3之導引裝置，其中，在上述板構件之上述另一側之表面，形成有可保持上述潤滑媒體的複數個凹部。
  5. 如請求項2至4中任一項之導引裝置，其中，在上述收納空間中上述板構件之上述一側之表面與上述移動構件之表面之間的間隔距離，被設定為大於上述潤滑媒體之被膜厚度。
  6. 如請求項1至5中任一項之導引裝置，其中，上述衰減部更進一步具有封止構件， 藉由夾持上述封止構件將上述板構件安裝於上述移動構件，而在該板構件之一側之表面與上述第一區域之間，形成上述收納空間。
  7. 如請求項6之導引裝置，其中，上述板構件之上述另一側之表面係以上述板構件之厚度於上述軌道構件之長邊方向越朝向端部變成越薄之方式被形成為凸形形狀。
  8. 如請求項1至7中任一項之導引裝置，其中，上述軌道構件係具有軌道上面及軌道側面的軌道構件，該軌道側面包含該軌道構件之滾動面， 上述移動構件具有移動構件本體，該移動構件本體係包含與上述軌道上面相對向且未形成有上述第一滾動面的中央部、及與上述軌道側面相對向且形成有上述第一滾動面的一對之側面部， 上述衰減部係被設於上述第一區域，該第一區域係被設定在與上述軌道上面相對向的上述中央部之表面上。
  9. 如請求項8之導引裝置，其中，上述移動構件更進一步具有被連結至上述移動構件本體的端部構件， 上述端部構件係具有端部構件中央部及一對端部構件側面部，該端部構件中央部係鄰接於上述中央部，並與上述軌道上面對向且未形成有上述第一滾動面，該等一對端部構件側面部係鄰接於上述一對側面部之各者，並與上述軌道側面相對向且未形成有上述第一滾動面， 上述衰減部係被設於上述第一區域，該第一區域係上述一對端部構件側面部與上述軌道側面相對向的表面之一部分。
  10. 如請求項9之導引裝置，其中，上述衰減部係更進一步被設於上述第一區域，該第一區域係上述端部構件中央部與上述軌道上面相對向的表面之一部分。
  11. 一種導引構造，其在沿著長邊方向延伸的軌道構件而使該軌道構件與移動構件可相對地移動，且在該移動構件與該軌道構件相對向的表面之一部分之第一區域設有衰減部， 上述衰減部具有：板構件及收納空間；該板構件係以覆蓋上述第一區域之方式所配置；該收納空間係形成在該板構件之一側之表面與上述第一區域之間之收納衰減媒體的空間，且該板構件相對於該第一區域可改變位置， 上述板構件更進一步以上述板構件之另一側之表面在上述軌道構件與上述移動構件相對向的表面中之至少一部分的表面上滑動之方式所配置。
  12. 一種導引裝置，其具有包含軌道構件及至少2個移動構件的導引單元，且將與該至少2個移動構件所連結的平台導引在該長邊方向；該軌道構件係沿長邊方向延伸；該至少2個移動構件被構成為相對於該軌道構件可相對地移動， 上述至少2個移動構件之各者，具有與上述軌道構件之滾動面一起形成負載滾動路徑的第1滾動面，且被構成為經由被配置在該負載滾動路徑的複數個滾動體，沿著該軌道構件之長邊方向可相對地移動， 在上述至少2個移動構件中位於最外側的2個外側移動構件之各者中設有衰減部，該衰減部係使衰減媒體介入在該外側移動構件之表面與上述軌道構件之表面相對向的既定空間所構成。
  13. 如請求項12之導引裝置，其中， 上述軌道構件係具有軌道上面及軌道側面的軌道構件，該軌道側面包含該軌道構件之滾動面， 上述外側移動構件具有移動構件本體，該移動構件本體係包含與上述軌道上面相對向且未形成有上述第一滾動面的中央部、及與上述軌道側面相對向且形成有上述第一滾動面的一對之側面部， 上述衰減部係被設於上述軌道上面與上述中央部之與該軌道上面相對向的表面之間。
  14. 如請求項12之導引裝置，其中， 上述軌道構件係具有軌道上面及軌道側面的軌道構件，該軌道側面包含該軌道構件之滾動面， 上述外側移動構件具有移動構件本體，該移動構件本體係包含與上述軌道上面相對向且未形成有上述第一滾動面的中央部、及與上述軌道側面相對向且形成有上述第一滾動面的一對之側面部， 上述外側移動構件具有端部構件，該端部構件包含端部構件中央部及一對之端部構件側面部，該端部構件中央部係鄰接於上述中央部，與上述軌道上面相對向且未形成有上述第一滾動面，該一對之端部構件側面部係鄰接於上述一對之側面部之各者，與上述軌道側面相對向且未形成有上述第一滾動面， 上述衰減部係被設於上述軌道側面與上述一對之端部構件側面部與該軌道側面相對向的至少一側之表面之間。
  15. 如請求項14之導引裝置，其中，上述衰減部係被設於上述軌道側面與上述一對之端部構件側面部中位於最外側的端部構件側面部之表面之間。
  16. 如請求項12至15中任一項之導引裝置，其中，在上述2個外側移動構件之各者中，上述衰減部係被設於較該外側移動構件與上述平台的連結部靠外側的位置。
  17. 如請求項12至16中任一項之導引裝置，其中，上述衰減部係被設於上述外側移動構件與上述軌道構件相對向的表面中除了上述第一滾動面以外的至少一部分之第一區域， 上述衰減部具有以覆蓋上述第一區域之方式所配置的板構件、及收納上述衰減媒體的收納空間即上述既定空間， 上述收納空間係藉由將上述板構件安裝於上述外側移動構件而在該板構件之一側之表面與上述第一區域之間所形成，且該板構件被構成為相對於該第一區域為可改變位置的空間， 以上述板構件之另一側之表面在上述軌道構件與上述外側移動構件相對向的表面中至少一部分的表面上滑動之方式將上述衰減部設於該外側移動構件。
  18. 如請求項17之導引裝置，其中，在上述板構件之上述另一側之表面與上述軌道構件之表面之間，形成有藉由潤滑媒體所產生之被膜。
  19. 如請求項18之導引裝置，其中，上述衰減部更進一步具備有貫通孔，該貫通孔係自上述板構件之上述一側之表面側貫通至上述另一側之表面側，並且可提供收納於上述既定空間的上述衰減媒體之一部分來作為上述潤滑媒體。
  20. 如請求項12至19中任一項之導引裝置，其中，上述導引裝置具有2組上述導引單元， 在上述2組導引單元中上述軌道構件之各者的延伸方向相同， 在上述2組導引單元中上述2個外側移動構件之各者，在該外側移動構件之表面與相對應之上述軌道構件之表面之間，具有上述衰減部。
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