WO2023243242A1 - リニアガイド - Google Patents

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WO2023243242A1
WO2023243242A1 PCT/JP2023/016802 JP2023016802W WO2023243242A1 WO 2023243242 A1 WO2023243242 A1 WO 2023243242A1 JP 2023016802 W JP2023016802 W JP 2023016802W WO 2023243242 A1 WO2023243242 A1 WO 2023243242A1
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WO
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rail
block
feed screw
screw shaft
linear guide
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PCT/JP2023/016802
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English (en)
French (fr)
Inventor
京延 星野
正人 福永
幸治 水戸
雅也 澤田
陽一 青山
敬由 下土
Original Assignee
Thk株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C29/00Bearings for parts moving only linearly
    • F16C29/04Ball or roller bearings
    • F16C29/06Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20Screw mechanisms
    • F16H25/24Elements essential to such mechanisms, e.g. screws, nuts

Definitions

  • the present invention relates to a linear guide used for position adjustment of sensors, optical equipment, electronic equipment, precision equipment, etc.
  • a stage using a feed screw is used to adjust the position of sensors, etc. (see Patent Document 1).
  • the stage includes a fixed part attached to a base and a sliding part attached to a sensor or the like.
  • a dovetail groove is formed in the sliding component.
  • the fixed component is formed with a dovetail that fits into the dovetail groove of the sliding component.
  • the sliding part is slidable relative to the fixed part.
  • the fixed component is rotatably provided with a feed screw shaft.
  • the sliding component is provided with a female threaded tube that is screwed into the feed screw shaft.
  • a sliding fixing screw is screwed into the fixing part. After adjusting the position of the sliding part, when the sliding fixing screw is screwed into the fixed part, the wall of the dovetail groove of the sliding part falls toward the dovetail of the fixed part, pushing the dovetail of the fixed part. Therefore, the position of the sliding component after position adjustment can be fixed.
  • the present invention was made in view of the above problems, and an object of the present invention is to manufacture a small stage using a linear guide.
  • one aspect of the present invention includes a single rail, a single block movable relative to the rail, and a feed rotatably attached to one of the rail or the block.
  • the present invention is a linear guide including a screw shaft and a torque generating member provided on the other side of the rail or the block and having a female screw threadedly engaged with the feed screw shaft.
  • a small stage can be manufactured using a linear guide. Furthermore, since the position of the block after position adjustment can be fixed by the torque generating member, there is no need for a sliding fixing screw or the like for fixing the position of the block.
  • FIG. 1 is a perspective view of a linear guide according to a first embodiment of the present invention. It is an exploded perspective view of the linear guide of the above-mentioned 1st embodiment. It is a sectional view along the feed screw axis of the linear guide of the above-mentioned 1st embodiment. It is a sectional view of the circulation path of the linear guide of the above-mentioned 1st embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view of an XY stage in which the linear guides of the first embodiment are stacked at right angles. It is a perspective view of the linear guide of the 2nd embodiment of this invention. It is an exploded perspective view of the linear guide of the above-mentioned 2nd embodiment.
  • FIG. 7 is a sectional view taken along the feed screw axis of the linear guide according to the second embodiment.
  • FIG. 1 is a perspective view of a linear guide 1 according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the linear guide 1
  • FIG. 3 is a sectional view of the linear guide 1 along the feed screw shaft 5
  • FIG. A cross-sectional view of the circulation path of the linear guide 1 is shown.
  • the linear guide 1 includes a single rail 3, a single block 4, a feed screw shaft 5 rotatably attached to the rail 3, and a torque generator provided in the block 4.
  • a member 7 is provided.
  • existing linear guides sold as products can be used.
  • the rail 3 extends linearly.
  • a feed screw shaft 5 is rotatably attached to the rail 3.
  • the extending direction of the rail 3 and the axial direction of the feed screw shaft 5 are the same.
  • the rail 3 has an upper surface and a pair of left and right side surfaces. Attachment holes 9 are formed in the upper surface of the rail 3 for fastening the rail 3 to a base using a fastening member (not shown) such as a bolt. On the left and right side surfaces of the rail 3, rolling element rolling portions 3a are formed. A block 4 is attached to the rail 3 so as to be relatively movable via rolling elements 10 (see FIG. 4) such as balls. As the blocks 4 move relative to each other, the rolling elements 10 roll on the rolling element rolling portions 3a of the rails 3 (see FIG. 4).
  • a support plate 12 is fixed to one end of the rail 3 using a fastening member 11 such as a bolt.
  • a through hole 12a through which the feed screw shaft 5 passes is formed in the support plate 12.
  • a nut 13 is screwed onto the feed screw shaft 5.
  • the feed screw shaft 5 is rotatably supported by the support plate 12 by sandwiching the support plate 12 between the head (operating portion 5a) of the feed screw shaft 5 and the nut 13 via the washer 14.
  • the feed screw shaft 5 has only one end supported in a cantilever manner, and both ends thereof are not supported at both ends.
  • the feed screw shaft 5 includes a head (operating portion 5a) and a male thread 5b. A hexagonal wrench or a driver is engaged with the operating portion 5a. The feed screw shaft 5 can be rotated manually.
  • a first notch 15 is formed in the rail 3 to avoid interference with the holding member 6. Furthermore, a second notch 16 into which the feed screw shaft 5 is inserted is formed in the rail 3.
  • the first notch 15 is in the form of a bottomless through hole (see FIG. 3).
  • the second notch 16 is shaped like a groove with a bottom (see FIG. 3).
  • the second notch portions 16 are formed at both ends of the first notch portion 15 in the axial direction.
  • the feed screw shaft 5 is not in contact with the rail 3 due to the first notch 15 and the second notch 16 .
  • the width of the second notch 16 is narrower than the width of the first notch 15, and the holding member 6 cannot enter the second notch 16.
  • the block 4 is assembled to the rail 3 so that it can move relative to it.
  • the block 4 has a web portion 4-1 facing the upper surface of the rail 3, and left and right sleeve portions 4-2 facing the left and right side surfaces of the rail 3.
  • a rolling element rolling portion 21a is formed in the left and right sleeve portions 4-2.
  • the block 4 includes a block main body 21 and a pair of lid members 22 attached to both ends of the block main body 21 in the front-rear direction.
  • the block body 21 has a rolling element rolling portion 21a formed therein, and a return path B parallel to the rolling element rolling portion 21a.
  • a load path A is formed between the rolling element rolling portion 21a of the block body 21 and the rolling element rolling portion 3a of the rail 3.
  • a substantially U-shaped turn path C connected to the load path A and the return path B is formed in the lid member 22 .
  • the load path A, the return path B, and the turn path C constitute a circulation path.
  • a plurality of rolling elements 10 are arranged in the circulation path so as to be able to circulate.
  • a holding member 6 is fixed to the block 4.
  • a torque generating member 7 is held by the holding member 6 .
  • a screw hole 25 is formed in the upper surface of the holding member 6 to be screwed into a fastening member 24 such as a bolt.
  • a mounting hole 4a for fastening the holding member 6 to the block 4 is formed in the block 4.
  • the holding member 6 has a substantially cylindrical shape, and left and right side surfaces 6a are formed flat. Due to this. The strength of the rail 3 can be ensured by narrowing the width of the first notch 15 of the rail 3 into which the holding member 6 is inserted. As shown in FIG. 3, a recess 4b for positioning the holding member 6 is formed on the lower surface of the block 4 by means of a spigot. Note that the holding member 6 may be aligned with the block 4 using a positioning pin or the like.
  • the holding member 6 is formed with a housing hole 6b that extends in a direction perpendicular to the axial direction of the feed screw shaft 5.
  • the accommodation hole 6b has a circular cross section and passes through the holding member 6 in the vertical direction.
  • a substantially cylindrical torque generating member 7 is accommodated in the accommodation hole 6b.
  • the holding member 6 has a female thread 6c formed on one side of the torque generating member 7 to be screwed into the feed screw shaft 5. Further, the holding member 6 is formed with a through hole 6d on the other side of the torque generating member 7 into which the feed screw shaft 5 is inserted.
  • the inner surface of the through hole 6d is cylindrical, and the inner diameter is larger than the outer diameter of the feed screw shaft 5.
  • the torque generating member 7 is accommodated in the accommodation hole 6b of the holding member 6.
  • the torque generating member 7 is made of resin.
  • the torque generating member 7 may be simply inserted into the accommodation hole 6b of the holding member 6, or may be fixed to the accommodation hole 6b using an adhesive.
  • a through hole 7a extending in the axial direction of the feed screw shaft 5 is formed in the torque generating member 7.
  • the inner surface of the through hole 7a is cylindrical and has no internal thread.
  • the inner diameter of the through hole 7a is smaller than the outer diameter of the thread of the feed screw shaft 5, and preferably smaller than the diameter of the root of the feed screw shaft 5.
  • the feed screw shaft 5 screwed into the female thread 6c of the holding member 6 is used to form a female thread 7b on the inner surface of the through hole 7a of the torque generating member 7. construction). That is, by rotating the feed screw shaft 5, the feed screw shaft 5 is screwed into the through hole 7a of the torque generating member 7, and a female thread 7b is machined on the inner surface of the through hole 7a.
  • the female thread 7b of the torque generating member 7 is in close contact with the flanks on both sides of the thread of the feed screw shaft 5 without any gaps. Therefore, play in the axial direction of the linear guide 1 can be eliminated. Also.
  • the torque generating member 7 When an attempt is made to rotate the feed screw shaft 5, the torque generating member 7 generates a torque that resists the rotation of the feed screw shaft 5. Therefore, the position of the block 4 after position adjustment can be fixed.
  • the upper surface of the block 4 is formed with a through hole 4c through which a fastening member (not shown) inserted into the mounting hole 9 of the rail 3 passes.
  • the through holes 4c of the block 4 are formed at the same pitch as the mounting holes 9 of the rail 3.
  • screw holes 4d and 4e are formed on the upper surface of the block 4 for fixing a mounted object such as a sensor.
  • the screw hole 4e can also be used to stack another linear guide 1 on top of the linear guide 1 at right angles to manufacture an XY stage 1,1.
  • the pitch of the screw holes 4e is equal to the pitch of the mounting holes 9 of the rail 3.
  • a small stage can be manufactured using the linear guide 1. Since the position of the block 4 after position adjustment can be fixed by the torque generating member 7, there is no need for a sliding fixing screw or the like for fixing the position of the block 4.
  • the block 4 is formed to have a U-shaped cross section and the rolling element rolling portions 21a are formed on the left and right sleeve portions 4-2 of the block 4, the guiding accuracy and rigidity of the linear guide 1 can be improved.
  • the rail 3 has a first notch 15 into which the holding member 6 is inserted, and a second notch 16 which is narrower in width than the first notch 15 and into which the feed screw shaft 5 is inserted.
  • the parts 15 and 16 can prevent the rigidity of the rail 3 from decreasing.
  • the torque generating member 7 can be provided on the block 4 even if the size of the block 4 in the height direction is small.
  • a female thread 6c is formed on the holding member 6 to be screwed into the feed screw shaft 5
  • a female thread 7b can be formed in the through hole 7a of the torque generating member 7 using the feed screw shaft 5.
  • the female screw 6c is formed on one side of the torque generating member 7 of the holding member 6, and the through hole 6d is formed on the other side of the torque generating member 7, the female screw 7b can be formed on the torque generating member 7 with high precision. can.
  • the mounting hole 9 is formed in the rail 3 and the through hole 4c through which the fastening member is passed is formed in the block 4, even if the stroke of the block 4 is small (that is, even if the mounting hole 9 is not exposed on the upper surface of the rail 3).
  • the rail 3 can be attached to the base.
  • balls are used as the rolling elements, but rollers can also be used.
  • the circulation method of the rolling elements is infinite circulation, but it can also be finite circulation.
  • the guiding method is rolling guidance, but sliding guidance may also be used. (Second embodiment)
  • FIG. 6 to 8 show a linear guide 31 according to a second embodiment of the present invention.
  • 6 is a perspective view of the linear guide 31
  • FIG. 7 is an exploded perspective view of the linear guide 31
  • FIG. 8 is a sectional view of the linear guide 31 along the feed screw shaft 5.
  • the linear guide 31 of the second embodiment also includes a single rail 33, a single block 34, a feed screw shaft 5, A torque generating member 7 is provided.
  • the feed screw shaft 5 is rotatably attached to the rail 3, whereas in the linear guide 31 of the second embodiment, the feed screw shaft 5 is rotatably attached to the block 34. It is attached. Further, in the linear guide 1 of the first embodiment, the torque generating member 7 is provided on the block 4, whereas in the linear guide 31 of the second embodiment, the torque generating member 7 is provided on the rail 33.
  • the basic configuration of the rail 33 is substantially the same as the rail 3 of the first embodiment. That is, as shown in FIG. 7, rolling element rolling portions 33a are formed on the left and right side surfaces of the rail 33.
  • a block 34 is attached to the rail 33 so as to be relatively movable via rolling elements 10 such as balls.
  • Attachment holes 35 are formed in the upper surface of the rail 33 for attaching the rail 33 to a base.
  • the rail 33 is formed with an accommodation hole 33b in which the torque generating member 7 is accommodated.
  • This accommodation hole 33b extends in a direction perpendicular to the axial direction of the feed screw shaft 5.
  • the rail 33 has a female thread 33c formed on one side of the torque generating member 7 to be screwed into the feed screw shaft 5, and a through hole into which the feed screw shaft 5 is inserted on the other side of the torque generating member 7. 33d is formed.
  • a notch 33e is formed at one end of the rail 33 to avoid interference with a support plate 37 that moves together with the block 34.
  • the configuration of the torque generating member 7 is substantially the same as the torque generating member 7 of the first embodiment.
  • the configuration of the feed screw shaft 5 is also substantially the same as the feed screw shaft 5 of the first embodiment.
  • the feed screw shaft 5 screwed into the female thread 33c of the rail 33 is used to insert a female thread 7b into the inner surface of the through hole 7a (see FIG. 7) of the torque generating member 7.
  • the basic configuration of the block 34 is substantially the same as the block 4 of the first embodiment. That is, the block 34 has a web portion 34-1 facing the upper surface of the rail 33, and left and right sleeve portions 34-2 facing the left and right side surfaces of the rail 33. A rolling element rolling portion facing the rolling element rolling portion 33a of the rail 33 is formed in the left and right sleeve portions 34-2.
  • a support plate 37 is fixed to one end of the block 34 using a fastening member 38 such as a bolt.
  • the feed screw shaft 5 is rotatably supported by the support plate 37 .
  • the configurations of the nut 13 and washer 14 are substantially the same as in the first embodiment. Further, the configurations of the screw holes 34e, 34d and the through hole 34c formed on the upper surface of the block 34 are also substantially the same as in the first embodiment.
  • the linear guide 31 of the second embodiment the following effects are achieved.
  • a small stage can be manufactured using the linear guide 31. Since the position of the block 34 after position adjustment can be fixed by the torque generating member 7, there is no need for a sliding fixing screw or the like for fixing the position of the block 34.
  • the block 34 is formed to have a U-shaped cross section and the rolling element rolling portions are formed on the left and right sleeve portions 34-2 of the block 34, the guiding accuracy and rigidity of the linear guide 31 can be improved.
  • the female thread 33c is formed on one side of the torque generating member 7 of the rail 33 and the through hole 33d is formed on the other side of the torque generating member 7, the female thread 33c can be formed on the torque generating member 7 with high precision. .

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Abstract

リニアガイドを用いて小型のステージを製造することを課題とする。 本発明のリニアガイド(1)は、単一のレール(3)と、レール(3)に対して相対移動可能な単一のブロック(4)と、レール(3)又はブロック(4)の一方に回転可能に取り付けられる送りねじ軸(5)と、レール(3)又はブロック(4)の他方に設けられ、送りねじ軸(5)に螺合する雌ねじを有するトルク発生部材(7)と、を備える。

Description

リニアガイド
 本発明は、センサ、光学機器、電子機器、精密機器等の位置調節に用いられるリニアガイドに関する。
 センサ等の位置調節に送りねじを使用したステージが用いられる(特許文献1参照)。ステージは、土台に取り付けられる固定部品と、センサ等に取り付けられる摺動部品と、を備える。摺動部品には、あり溝が形成される。固定部品には、摺動部品のあり溝に嵌まるありが形成される。摺動部品は、固定部品に対して摺動可能である。
 固定部品には、送りねじ軸が回転可能に設けられる。摺動部品には、送りねじ軸に螺合する雌ねじ筒が設けられる。送りねじ軸に取り付けられたハンドルを回転させると、固定部品に対して摺動部品が送りねじ軸の軸方向に移動する。このため、摺動部品に取り付けられたセンサ等の位置調節を行うことができる。
 固定部品には、摺動固定ねじが螺合する。摺動部品の位置調節が終わった後、摺動固定ねじを固定部品にねじ込むと、摺動部品のあり溝の壁部が固定部品のありに向かって倒れて、固定部品のありを押す。このため、位置調節後の摺動部品の位置を固定することができる。
特許第4512166号
 しかし、従来のステージにおいては、位置調節後に摺動固定ねじを操作する必要がある。この操作に手間がかかるし、この操作により摺動部品の微小な位置ずれが生じていた。また、摺動部品の位置を固定するための構造が複雑なので、ステージを小型化しにくかった。
 本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであり、リニアガイドを用いて小型のステージを製造することを目的とする。
 上記課題を解決するために、本発明の一態様は、単一のレールと、前記レールに対して相対移動可能な単一のブロックと、前記レール又は前記ブロックの一方に回転可能に取り付けられる送りねじ軸と、前記レール又は前記ブロックの他方に設けられ、前記送りねじ軸に螺合する雌ねじを有するトルク発生部材と、を備えるリニアガイドである。
 本発明によれば、リニアガイドを用いて小型のステージを製造することができる。また、トルク発生部材によって位置調節後のブロックの位置を固定できるので、ブロックの位置を固定するための摺動固定ねじ等も不要になる。
本発明の第1の実施形態のリニアガイドの斜視図である。 上記第1の実施形態のリニアガイドの分解斜視図である。 上記第1の実施形態のリニアガイドの送りねじ軸に沿った断面図である。 上記第1の実施形態のリニアガイドの循環路の断面図である。 上記第1の実施形態のリニアガイドを直角に重ねたX-Yステージの斜視図である。 本発明の第2の実施形態のリニアガイドの斜視図である。 上記第2の実施形態のリニアガイドの分解斜視図である。 上記第2の実施形態のリニアガイドの送りねじ軸に沿った断面図である。
 以下、添付図面に基づいて、本発明のリニアガイドを詳細に説明する。ただし、本発明のリニアガイドは種々の形態で具体化することができ、本明細書に記載される実施形態に限定されるものではない。本実施形態は、明細書の開示を十分にすることによって、当業者が発明を理解できるようにする意図をもって提供されるものである。
 (第1の実施形態)
 図1は本発明の第1の実施形態のリニアガイド1の斜視図、図2はリニアガイド1の分解斜視図、図3は送りねじ軸5に沿ったリニアガイド1の断面図、図4はリニアガイド1の循環路の断面図を示す。
 図1及び図2に示すように、リニアガイド1は、単一のレール3と、単一のブロック4と、レール3に回転可能に取り付けられる送りねじ軸5と、ブロック4に設けられるトルク発生部材7と、を備える。レール3とブロック4には、製品として販売されている既存のリニアガイドのものを用いることができる。
 なお、以下では説明の便宜上、水平面に配置したリニアガイド1をレール3の長さ方向から見た方向、すなわち図1、図2の前後、左右、上下の各方向を用いて、各部の構成を説明する。もちろん、リニアガイド1の配置はこれに限られるものではない。
 図2に示すように、レール3は、直線的に延びる。レール3には、送りねじ軸5が回転可能に取り付けられる。レール3の延びる方向と送りねじ軸5の軸方向は同一である。
 レール3は、上面、左右一対の側面を有する。レール3の上面には、ボルト等の締結部材(図示せず)を用いてレール3を土台に締結するための取付穴9が形成される。レール3の左右の側面には、転動体転走部3aが形成される。レール3には、ボール等の転動体10(図4参照)を介してブロック4が相対移動可能に組み付けられる。ブロック4の相対移動に伴い、転動体10がレール3の転動体転走部3aを転走する(図4参照)。
 図2に示すように、レール3の一端部には、ボルト等の締結部材11を用いて支持板12が固定される。支持板12には、送りねじ軸5が通る通し穴12aが形成される。送りねじ軸5には、ナット13が螺合する。送りねじ軸5の頭部(操作部5a)とナット13との間でワッシャ14を介して支持板12を挟むことで、送りねじ軸5が支持板12に回転可能に支持される。送りねじ軸5は、その一端部のみが片持ち支持されていて、その両端部が両持ち支持されてはいない。
 送りねじ軸5は、頭部(操作部5a)と、雄ねじ5bと、を備える。操作部5aには、六角レンチやドライバが係合する。送りねじ軸5は、手動により回転させることができる。
 レール3には、保持部材6との干渉を避けるための第1切欠き部15が形成される。また、レール3には、送りねじ軸5が入る第2切欠き部16が形成される。第1切欠き部15は、底のない貫通穴状である(図3参照)。第2切欠き部16は、底のある溝状である(図3参照)。第2切欠き部16は、第1切欠き部15の軸方向の両端に形成される。第1切欠き部15と第2切欠き部16により、送りねじ軸5はレール3に接触していない。第2切欠き部16の幅は、第1切欠き部15の幅よりも狭く、保持部材6は第2切欠き部16に入ることができない。
 図1に示すように、ブロック4は、レール3に相対移動可能に組み付けられる。ブロック4は、レール3の上面に対向するウェブ部4-1と、レール3の左右の側面に対向する左右の袖部4-2と、を有する。左右の袖部4-2に、転動体転走部21a(図4参照)が形成される。
 図2に示すように、ブロック4は、ブロック本体21と、ブロック本体21の前後方向の両端部に取り付けられる一対の蓋部材22と、を備える。図4に示すように、ブロック本体21には、転動体転走部21aが形成されると共に、転動体転走部21aと平行に戻し路Bが形成される。ブロック本体21の転動体転走部21aとレール3の転動体転走部3aとの間に負荷路Aが形成される。蓋部材22には、負荷路Aと戻し路Bに接続される略U字状のターン路Cが形成される。負荷路A、戻し路B、ターン路Cによって循環路が構成される。循環路には、複数の転動体10が循環可能に配置される。
 図2に示すように、ブロック4には、保持部材6が固定される。保持部材6には、トルク発生部材7が保持される。保持部材6の上面には、ボルト等の締結部材24に螺合するねじ穴25が形成される。ブロック4には、ブロック4に保持部材6を締結するための取付穴4aが形成される。
 保持部材6は、略円筒状であると共に、左右の側面6aが平坦に形成される。これにより。保持部材6が入るレール3の第1切欠き部15の幅を狭くして、レール3の強度を確保することができる。図3に示すように、ブロック4の下面には、インローにより保持部材6を位置合わせするための凹部4bが形成される。なお、位置決めピン等により保持部材6をブロック4に位置合わせしてもよい。
 図2に示すように、保持部材6には、送りねじ軸5の軸方向と直交する方向に延びる収容穴6bが形成される。収容穴6bは、断面円形であり、保持部材6を上下方向に貫通する。収容穴6bには、略円柱状のトルク発生部材7が収容される。
 図3に示すように、保持部材6には、トルク発生部材7の一方側に送りねじ軸5に螺合する雌ねじ6cが形成される。また、保持部材6には、トルク発生部材7の他方側に送りねじ軸5が入る通し穴6dが形成される。通し穴6dの内面は円筒状であり、内径は送りねじ軸5の外径よりも大きい。
 保持部材6の収容穴6bには、トルク発生部材7が収容される。トルク発生部材7は、樹脂製である。トルク発生部材7は、保持部材6の収容穴6bに挿入されるだけでもよいし、接着剤を用いて収容穴6bに固定されてもよい。
 図2に示すように、リニアガイド1の組み立て前には、トルク発生部材7には、送りねじ軸5の軸方向に延びる通し穴7aが形成されている。通し穴7aの内面は円筒状であり、雌ねじが形成されていない。通し穴7aの内径は、送りねじ軸5のねじ山の外径よりも小さく、好ましくは送りねじ軸5の谷底の径よりも小さい。
 図3に示すように、リニアガイド1の組立て時に、保持部材6の雌ねじ6cに螺合する送りねじ軸5を用いて、トルク発生部材7の通し穴7aの内面に雌ねじ7bを加工(例えば転造)する。すなわち、送りねじ軸5を回転させることによって、送りねじ軸5をトルク発生部材7の通し穴7aにねじ込み、通し穴7aの内面に雌ねじ7bを加工する。
 トルク発生部材7の雌ねじ7bは、送りねじ軸5のねじ山の両側のフランクに隙間なく密着する。このため、リニアガイド1の軸方向のガタを除去することができる。また。送りねじ軸5を回転させようとすると、トルク発生部材7によって送りねじ軸5の回転に抵抗するトルクが発生する。このため、位置調節後のブロック4の位置を固定することができる。
 図2に示すように、ブロック4の上面には、レール3の取付穴9に挿入される締結部材(図示せず)が通る通し穴4cが形成される。ブロック4の通し穴4cは、レール3の取付穴9と同一のピッチで形成される。また、ブロック4の上面には、センサ等の搭載物を固定するためのねじ穴4d,4eが形成される。図5に示すように、ねじ穴4eは、リニアガイド1の上に別のリニアガイド1を直角に重ねて、X-Yステージ1,1を製造するためにも使用することができる。このねじ穴4eのピッチは、レール3の取付穴9のピッチと等しい。
 以上に本実施形態のリニアガイド1の構成を説明した。本実施形態のリニアガイド1によれば以下の効果を奏する。
 リニアガイド1を用いて小型のステージを製造することができる。トルク発生部材7によって位置調節後のブロック4の位置を固定できるので、ブロック4の位置を固定するための摺動固定ねじ等も不要になる。
 ブロック4を断面コ字状に形成し、ブロック4の左右の袖部4-2に転動体転走部21aを形成するので、リニアガイド1の案内精度と剛性を高めることができる。
 レール3に保持部材6が入る第1切欠き部15を形成すると共に、第1切欠き部15よりも幅が狭く、送りねじ軸5が入る第2切欠き部16を形成するので、切欠き部15,16によってレール3の剛性が低下するのを抑えることができる。
 ブロック4に保持部材6を固定し、保持部材6にトルク発生部材7を保持させるので、ブロック4の高さ方向の寸法が小さくても、ブロック4にトルク発生部材7を設けることができる。
 保持部材6に送りねじ軸5に螺合する雌ねじ6cを形成するので、送りねじ軸5を用いてトルク発生部材7の通し穴7aに雌ねじ7bを加工することができる。
 保持部材6の、トルク発生部材7の一方側に雌ねじ6cを形成し、トルク発生部材7の他方側に通し穴6dを形成するので、トルク発生部材7に雌ねじ7bを高精度に形成することができる。
 レール3に取付穴9を形成し、ブロック4に締結部材を通す通し穴4cを形成するので、ブロック4のストロークが小さくても(すなわちレール3の上面に取付穴9が露出しなくても)、レール3を土台に取り付けることができる。
 なお、本発明は上記実施形態に具現化されるのに限られることはなく、本発明の要旨を変更しない範囲で他の実施形態に具現化できる。
 上記実施形態では、転動体としてボールを用いているが、ローラを用いることもできる。
 上記実施形態では、転動体の循環方式が無限循環であるが、有限循環にすることもできる。
 上記実施形態では、案内方式が転がり案内であるが、すべり案内にすることもできる。
 (第2の実施形態)
 図6ないし図8は、本発明の第2の実施形態のリニアガイド31を示す。図6はリニアガイド31の斜視図、図7はリニアガイド31の分解斜視図、図8は送りねじ軸5に沿ったリニアガイド31の断面図である。
 図7に示すように、第2の実施形態のリニアガイド31も第1の実施形態のリニアガイド1と同様に、単一のレール33と、単一のブロック34と、送りねじ軸5と、トルク発生部材7と、を備える。
 第1の実施形態のリニアガイド1では、送りねじ軸5がレール3に回転可能に取り付けられるのに対し、第2の実施形態のリニアガイド31では、送りねじ軸5がブロック34に回転可能に取り付けられる。また、第1の実施形態のリニアガイド1では、トルク発生部材7がブロック4に設けられるのに対し、第2の実施形態のリニアガイド31では、トルク発生部材7がレール33に設けられる。
 レール33の基本構成は、第1の実施形態のレール3と略同一である。すなわち、図7に示すように、レール33の左右の側面には、転動体転走部33aが形成される。レール33には、ボール等の転動体10を介してブロック34が相対移動可能に組み付けられる。レール33の上面には、レール33を土台に取り付けるための取付穴35が形成される。
 レール33には、トルク発生部材7が収容される収容穴33bが形成される。この収容穴33bは、送りねじ軸5の軸方向と直交する方向に延びる。図8に示すように、レール33には、トルク発生部材7の一方側に送りねじ軸5に螺合する雌ねじ33cが形成され、トルク発生部材7の他方側に送りねじ軸5が入る通し穴33dが形成される。図7に示すように、レール33の一端部には、ブロック34と一緒に移動する支持板37との干渉を避けるための切欠き部33eが形成される。
 トルク発生部材7の構成は、第1の実施形態のトルク発生部材7と略同一である。送りねじ軸5の構成も第1の実施形態の送りねじ軸5と略同一である。図8に示すように、リニアガイド31の組立て時に、レール33の雌ねじ33cに螺合する送りねじ軸5を用いて、トルク発生部材7の通し穴7a(図7参照)の内面に雌ねじ7bを形成する。
 図6に示すように、ブロック34の基本構成は、第1の実施形態のブロック4と略同一である。すなわち、ブロック34は、レール33の上面に対向するウェブ部34-1と、レール33の左右の側面に対向する左右の袖部34-2と、を有する。左右の袖部34-2には、レール33の転動体転走部33aに対向する転動体転走部が形成される。
 図7に示すように、ブロック34の一端部には、ボルト等の締結部材38を用いて支持板37が固定される。支持板37には、送りねじ軸5が回転可能に支持される。ナット13、ワッシャ14の構成は、第1の実施形態と略同一である。また、ブロック34の上面に形成されるねじ穴34e,34d、通し穴34cの構成も、第1の実施形態と略同一である。
 図8に示すように、送りねじ軸5を回転させると、送りねじ軸5がレール33に対して軸方向に移動し、送りねじ軸5と一緒にブロック34が軸方向に移動する。送りねじ軸5の回転を停止すると、トルク発生部材7によってブロック34の位置が固定される。
 第2の実施形態のリニアガイド31によれば、以下の効果を奏する。
 リニアガイド31を用いて小型のステージを製造することができる。トルク発生部材7によって位置調節後のブロック34の位置を固定できるので、ブロック34の位置を固定するための摺動固定ねじ等も不要になる。
 ブロック34を断面コ字状に形成し、ブロック34の左右の袖部34-2に転動体転走部を形成するので、リニアガイド31の案内精度と剛性を高めることができる。
 レール33の、トルク発生部材7の一方側に雌ねじ33cを形成し、トルク発生部材7の他方側に通し穴33dを形成するので、トルク発生部材7に雌ねじ33cを高精度に形成することができる。
 本明細書は、2022年6月14日出願の特願2022-095361に基づく。この内容はすべてここに含めておく。
1…リニアガイド、3…レール、3a…転動体転走部、4…ブロック、4-1…ブロックのウェブ部、4-2…ブロックの袖部、4c…ブロックの通し穴、5…送りねじ軸、6…保持部材、6c…保持部材の雌ねじ、6d…保持部材の通し穴、7…トルク発生部材、7a…トルク発生部材の通し穴、7b…トルク発生部材の雌ねじ、9…レールの取付穴、10…転動体、15…レールの第1切欠き部、16…レールの第2切欠き部、21a…ブロックの転動体転走部、31…リニアガイド、33…レール、33a…レールの転動体転走部、33c…レールの雌ねじ、33d…レールの通し穴、34…ブロック、34-1…ブロックのウェブ部、34-2…ブロックの袖部、35…レールの取付穴

Claims (5)

  1.  単一のレールと、
     前記レールに対して相対移動可能な単一のブロックと、
     前記レール又は前記ブロックの一方に回転可能に取り付けられる送りねじ軸と、
     前記レール又は前記ブロックの他方に設けられ、前記送りねじ軸に螺合する雌ねじを有するトルク発生部材と、を備えるリニアガイド。
  2.  前記レールに転動体を介して前記ブロックが組み付けられ、
     前記レールの左右の側面に転動体転走部が形成され、
     前記ブロックは、前記レールの上面に対向するウェブ部と、前記レールの左右の側面に対向し、転動体転走部が形成される左右の袖部と、を有することを特徴とする請求項1に記載のリニアガイド。
  3.  前記トルク発生部材は、前記ブロックに固定される保持部材に保持され、
     前記レールには、前記保持部材との干渉を避けるための第1切欠き部が形成されると共に、前記送りねじ軸が入り、前記保持部材が入ることができず、前記第1切欠き部よりも幅が狭い第2切欠き部が形成されることを特徴とする請求項1又は2に記載のリニアガイド。
  4.  前記トルク発生部材は、前記ブロックに固定され、前記送りねじ軸に螺合する雌ねじを有する保持部材に保持され、
     前記送りねじ軸を用いて、前記トルク発生部材の通し穴に前記雌ねじを加工することを特徴とする請求項1又は2に記載のリニアガイド。
  5.  前記保持部材には、前記トルク発生部材の一方側に前記雌ねじが形成され、前記トルク発生部材の他方側に前記送りねじ軸が入る通し穴が形成されることを特徴とする請求項4に記載のリニアガイド。 
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