(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記移動体は、前記両端面において前記背向方向に沿って形成された複数の内周側方向転換部及びこの内周側方向転換部の外周面にそれぞれ形成された内周側方向転換溝を有し、
前記蓋体は、前記一対の蓋部の相互に対向する裏面において前記背向方向に沿って形成された複数の外周側方向転換部及びこの外周側方向転換部の内周面にそれぞれ形成された外周側方向転換溝を有し、
前記内周側方向転換部に対して前記外周側方向転換部が前記背向方向とは反対方向に向かって嵌合して、前記内周側方向転換溝と前記外周側方向転換溝により前記無限循環路の方向転換路を形成することを特徴とする請求項1に記載の運動案内装置。
【発明を実施するための形態】
【0010】
〔第一実施形態〕
本発明の第一実施形態に係るリニアガイド1について、図を参照して説明する。
図1は、リニアガイド1を示す図である。(a)は外観斜視図、(b)正面図はである。
図2は、リニアガイド1の分解斜視図である。
【0011】
リニアガイド(運動案内装置)1は、軌道レール10、軌道レール10が延在する方向に沿って移動可能なスライダブロック20などを備える。
【0012】
以下の説明において、軌道レール10とスライダブロック20が重なり合う方向をZ方向と言う。Z方向のうち、軌道レール10が配置される方向を−Z方向(装着方向)又は下側、スライダブロック20が配置される方向を+Z方向又は上側と呼ぶ。
Z方向に垂直な方向のうち、軌道レール10が延在する方向(スライダブロック20の移動方向)をY方向と言う。
Z方向及びY方向に垂直な方向をX方向と言う。X方向を両側と言う場合もある。
【0013】
軌道レール(軌道体)10は、Y方向から見ると略矩形に形成された金属加工部材又は樹脂成形部材である。
軌道レール10の外面のうち、X方向を向く一対の側面10Cは、そのZ方向の略中央のみが窪んでいる。この窪んだ部位は、Y方向に沿って延びる半円弧形のボール転走溝15である。軌道レール10には、2つのボール転走溝15が形成される。ボール転走溝15の曲率半径は、後述するボール70の半径とほぼ同一である。
【0014】
軌道レール10の上面10Aには、Z方向に貫通するボルト取付穴(不図示)が複数形成される。ボルト取付穴は、Y方向において一定の間隔を空けて配置される。軌道レール10は、ボルト取付穴に挿通したボルト(不図示)によりベース部材Bに固定される。
【0015】
図3は、ブロック本体21を示す図である。(a)は上面図、(b)は正面図、(c)は下面図、(d)は側面図である。
図3(b)の正面図において、上下方向はZ方向、左右方向はX方向、前後(手前奥行)方向はY方向に対応する。
【0016】
スライダブロック20は、Z方向から見ると略長方形のブロック本体21、ブロック本体21のY方向の両端面21Eに主に配設されるエンドプレート50、プラグ60及び複数のボール70を備える。
【0017】
ブロック本体(移動体)21は、Y方向から見るとC字形又はコ字形に形成された樹脂成形部材である。
ブロック本体21の底面21Bには、−Z方向に向けて開口するレール収容溝22がY方向に沿って形成される。レール収容溝22には、軌道レール10がボール70を介して僅かな隙間を隔てて収容される。
レール収容溝22における一対の内側面22Dには、Y方向に沿って延びる半円弧形の負荷ボール転走溝(負荷転動体転走溝)23が形成される。ブロック本体21には、2つの負荷ボール転走溝23が形成される。負荷ボール転走溝23の曲率半径は、ボール70の半径とほぼ同一である。
負荷ボール転走溝23の開口端には、ボール70の脱落を防止する保持部24が形成される。
【0018】
軌道レール10における2つのボール転走溝15とブロック本体21における2つの負荷ボール転走溝23とは、それぞれ対向して配置される。ボール転走溝15と負荷ボール転走溝23の間に形成される空間(Y方向に延在する空間)は、ボール70が転走する無限循環路Lの一部(負荷転動体転走路LA)となる。
【0019】
ブロック本体21には、Y方向に貫通する2つの円形の貫通孔25が形成される。貫通孔25は、レール収容溝22を挟んでX方向の両側にそれぞれ1つずつ対称に設けられる。貫通孔25の半径は、ボール70の半径よりも少し大きい。
2つの貫通孔25は、ボール70が転走する無限循環路Lの一部(無負荷転動体転走路LB)となる。
【0020】
ブロック本体21の両端面21Eには、Y方向に突出する2つの半円柱形の半円柱形突部27が形成される。半円柱形突部(内周側方向転換部)27は、レール収容溝22を挟んでX方向の両側にそれぞれ1つずつ対称に設けられる。半円柱形突部27は、Z方向に沿って形成される。このため、ブロック本体21をZ方向(+Z方向及び−Z方向)から見ると、半円柱形突部27は、ブロック本体21の両端面21EからY方向に向けて半円形に突出する。
【0021】
半円柱形突部27の側面には、半円弧形のボール転走内周溝28が1つずつ形成される。ボール転走内周溝(内周側方向転換溝)28は、無限循環路Lの一部(転動体方向転換路LC)の内周側内面となる。ボール転走内周溝28の曲率半径は、ボール70の半径とほぼ同一である。ボール転走内周溝28は、貫通孔25と負荷ボール転走溝23にそれぞれ繋がる。
【0022】
軌道レール10とスライダブロック20の間及びスライダブロック20の内部には、無端の長円環状又は楕円環状をなす2つの無限循環路Lが形成される。
複数のボール70は、2つの無限循環路Lの内部において転走(転動)可能に保持される。
【0023】
無限循環路Lは、Y方向に延びる一対の直線状部分と、一対の直線状部分の端部同士を連結する一対の半円弧曲線状部分とから構成される。
直線状部分の一方は、負荷転動体転走路LAであって、軌道レール10とスライダブロック20の間に形成される。直線状部分の他方は、無負荷転動体転走路LBであって、スライダブロック20の内部(貫通孔25)に形成される。
一対の半円弧曲線状部分は、それぞれ転動体方向転換路LCであって、スライダブロック20(半円柱形突部27)とエンドプレート50(半円柱形窪部53)の間に形成される。
【0024】
ブロック本体21は、軌道レール10に対する背向方向(+Z方向)を向く上面(外表面)21Aを有する。
ブロック本体21の上面21Aには、+Z方向に向けて開口する第一装着溝(蓋装着溝)31がY方向に沿って形成される。第一装着溝31は、ブロック本体21のX方向の中央に形成される。
また、ブロック本体21の上面21Aには、+Z方向に向けて開口する第二装着溝(栓装着溝)34がX方向に沿って形成される。第二装着溝34は、ブロック本体21のY方向の中央に形成される。
第一装着溝31は、第二装着溝34よりも、幅及び深さがともに大きく設定される。
第一装着溝31の底面には、2つの樹脂製のピン32が+Z方向に向けて立設するように形成される。
【0025】
ブロック本体21の上面21Aには、Z方向に沿って形成された2つのボール挿入穴(転動体挿入穴)36が形成される。ボール挿入穴36の直径は、ボール70の直径よりもやや大きく形成される。
2つのボール挿入穴36は、ブロック本体21のX方向の両端側、かつ、Y方向の中央に形成される。2つのボール挿入穴36は、第二装着溝34の底部に開口し、ブロック本体21に形成された2つの貫通孔25にそれぞれ連通する。
【0026】
ブロック本体21の上面21Aのうち、第一装着溝31及び第二装着溝34がない領域には、4つのネジ穴38が形成される。
4つのネジ穴38は、ブロック本体21の上面21Aに対して、スライダー部材Sを密着固定するための取り付け部位である。
【0027】
図4は、エンドプレート50を示す図である。(a)は上面図、(b)は正面図、(c)は下面図、(d)は側面図、(e)はA−A断面図である。
図4(b)の正面図において、上下方向はZ方向、左右方向はX方向、前後(手前奥行)方向はY方向に対応する。
【0028】
エンドプレート(蓋体)50は、ブロック本体21の両端面21Eに密着配置される2つの平板状のプレート51と、プレート51同士を連結するプレート連結部56とからなる樹脂成形部材である。
【0029】
2つのプレート(蓋部)51は、ブロック本体21と同様に、Y方向から見て、C字形又はコ字形に形成される。プレート51には、−Z方向に向けて開口するレール収容溝52が形成される。レール収容溝52には、軌道レール10が僅かな隙間を隔てて収容される。
【0030】
2つのプレート51のうち、相互に対向する一対の裏面50Tには、Y方向に窪む半円柱形の半円柱形窪部53がZ方向に沿ってそれぞれ2つずつ形成される。半円柱形窪部(
外周側方向転換部)53は、ブロック本体21の半円柱形突部27に密着する部位である。
裏面50Tにおいて、半円柱形窪部53は、レール収容溝52を挟んでX方向の両側にそれぞれ1つずつ対称に設けられる。プレート51を−Z方向から見ると、半円柱形窪部53は、プレート51の裏面50TからY方向に向けて半円形に窪む。
【0031】
半円柱形窪部53の内側面には、半円弧形のボール転走外周溝54が1つずつ形成される。ボール転走外周溝(外周側方向転換溝)54は、Z方向において、ブロック本体21のボール転走内周溝28と同一の位置に形成される。ボール転走外周溝54の曲率半径は、ボール70の半径とほぼ同一である。
プレート51がブロック本体21の両端面21Eに密着配置されると、ボール転走外周溝54は、貫通孔25と負荷ボール転走溝23にそれぞれ繋がる。
【0032】
ボール転走外周溝54は、ボール転走内周溝28よりも大きな曲率半径を有する半円弧形に形成される。ボール転走外周溝54は、無限循環路Lの一部(転動体方向転換路LC)の外周側内面となる。ブロック本体21のボール転走内周溝28とプレート51のボール転走外周溝54とが一組となって無限循環路L(転動体方向転換路LC)を形成する。
【0033】
プレート連結部(蓋連結部)56は、Y方向に沿って平板形に形成される。プレート連結部56は、2つのプレート51の裏面50Tの上側同士の間に架け渡されるように形成される。
プレート連結部56は、ブロック本体21の上面21Aに形成された第一装着溝31に収容(装着)される。プレート連結部56の幅、厚みは、第一装着溝31の幅、深さにそれぞれほぼ一致する。プレート連結部56の長さは、ブロック本体21のY方向の長さ(厚み)に一致する。
【0034】
プレート連結部56の上面50Aには、2つの貫通孔57が形成される。2つの貫通孔57は、ブロック本体21の第一装着溝31の底面から立設する2つのピン32に嵌合する。
【0035】
プレート連結部56の上面50Aには、+Z方向に向けて開口する第三装着溝58がX方向に沿って形成される。第三装着溝58は、プレート連結部56のY方向の中央に形成される。
第三装着溝58の幅と深さは、ブロック本体21の上面21Aに形成された第二装着溝34の幅と深さと同一である。そして、プレート連結部56を第一装着溝31に装着すると、第二装着溝34と第三装着溝58が一体となって一つの装着溝となる。
【0036】
プラグ(栓体)60は、円柱形の2つのピン62と、ピン62の上端同士を連結するピン連結部64とからなる樹脂成形部材である。
【0037】
ピン(栓)62は、ブロック本体21の上面21Aに形成されたボール挿入穴36を閉塞する。ピン62の直径は、ボール70の直径よりもやや大きく形成され、ボール挿入穴36とほぼ同一である。
ピン62の先端は、Y方向から見て、半円弧形に窪む。ピン62の先端は、ブロック本体21に形成された貫通孔25の内周面に一致するように形成される。言い換えれば、ピン62の先端は、貫通孔25の一部を形成する。
【0038】
ピン連結部(栓連結部)64は、X方向に沿って平板形に形成される。ピン連結部64は、2つのピン62の上端同士の間に架け渡されるように形成される。
ピン連結部64は、ブロック本体21の上面21Aに形成された第二装着溝34に収容(装着)される。また、ピン連結部64は、プレート連結部56の上面50Aに形成された第三装着溝58に収容(装着)される。
ピン連結部64の幅、厚みは、第二装着溝34及び第三装着溝58の幅、深さにそれぞれほぼ一致する。ピン連結部64は、2つのピン62同士の距離がブロック本体21の上面21Aに形成された2つのボール挿入穴36同士の距離に一致する長さに形成される。
【0039】
ボール70(転動体)は、金属製又は樹脂製の玉形部材である。複数のボール70は、軌道レール10とスライダブロック20(ブロック本体21)の間に介在して、軌道レール10に対するスライダブロック20の移動を円滑に行わせる。
複数のボール70は、無限循環路Lの内部にほぼ隙間無く配設されて、無限循環路Lを循環する。複数のボール70を介して、軌道レール10に対してスライダブロック20が連結される。複数のボール70の転走及び循環によって、軌道レール10に対してスライダブロック20が往復移動する。
【0040】
リニアガイド1の組立は、以下の手順で行われる。
まず、軌道レール10を作業台等に載置して仮固定する。そして、この軌道レール10の端面に向けてブロック本体21をY方向に移動させて、ブロック本体21のレール収容溝22を軌道レール10に嵌め込む。
【0041】
次に、ブロック本体21の上面21Aにエンドプレート50を装着する。具体的には、ブロック本体21の上面21Aに対して、エンドプレート50の底面50Bを対向させる。そして、エンドプレート50を−Z方向に移動して、エンドプレート50のプレート連結部56をブロック本体21の第一装着溝31に嵌め込む。
第一装着溝31の底面に立設する2つのピン32に対して、プレート連結部56に形成された2つの貫通孔57を嵌め込む。そして、プレート連結部56の2つの貫通孔57から突出する2つのピン32の上端を加熱溶解して、ブロック本体21とエンドプレート50とを溶着する。
【0042】
これにより、エンドプレート50の2つのプレート51は、ブロック本体21の両端面21EにZ方向から密着配置される。
この際、両端面21Eに形成された半円柱形突部27に対して、エンドプレート50の裏面50Tに形成された半円柱形窪部53がZ方向から擦るように接しながら挿入される。半円柱形突部27と半円柱形窪部53が、ともにZ方向に対して平行に形成されているからである。そして、半円柱形突部27に形成されたボール転走内周溝28と、半円柱形窪部53に形成されたボール転走外周溝54とにより、転動体方向転換路LCが形成される。
【0043】
次に、ブロック本体21の上面21Aに形成された2つのボール挿入穴36から貫通孔25に向けて複数のボール70を挿入する。複数のボール70は、貫通孔25(無負荷転動体転走路LB)から、スライダブロック20とエンドプレート50の間(転動体方向転換路LC)を経て、軌道レール10とスライダブロック20の間(負荷転動体転走路LA)に向けて充填される。これにより、複数のボール70が無限循環路Lにほぼ隙間なく配置される。
【0044】
次に、ブロック本体21の上面21Aにプラグ60を装着する。具体的には、ブロック本体21の上面21Aに対して、プラグ60(ピン62)の先端を対向させる。そして、エンドプレート50を−Z方向に移動して、プラグ60の2つピン62をブロック本体21の2つのボール挿入穴36に嵌め込む。
さらに、ブロック本体21の上面21Aに形成された第二装着溝34と及びエンドプレート50(プレート連結部56)の上面50Aに形成された第三装着溝58に対して、プラグ60のピン連結部64を嵌め込む。
このようにして、リニアガイド1が組み立てられる。
【0045】
最後に、リニアガイド1は、ベース部材Bとスライダー部材Sの間に配置される。スライダー部材Sは、ブロック本体21の上面21Aに形成された4つのネジ穴38を用いて上面21Aに密着固定される。
これにより、エンドプレート50及びプラグ60は、ブロック本体21とスライダー部材Sとの間に挟まれて保持された状態で固定される。このため、ブロック本体21と、エンドプレート50及びプラグ60とは、溶着や接着を行わずに、仮固定(隙間嵌め等)であってもよい。
【0046】
上述した組立手順では、軌道レール10に対してブロック本体21を装着した後に、エンドプレート50をブロック本体21に装着したが、これに限らない。
ブロック本体21に対してエンドプレート50を装着した後に、ブロック本体21及びエンドプレート50を軌道レール10に対して装着してもよい。
【0047】
リニアガイド1では、組立の作業の大部分が、−Z方向に向かう方向(背向方向とは反対方向)で行われる。ブロック本体21に対してエンドプレート50を装着する組立方向、ブロック本体21に対してプラグ60を装着する組立方向、ブロック本体21に対してボール70を挿入する組立方向、スライダブロック20(ブロック本体21)に対してスライダー部材Sを固定する組立方向は、いずれも−Z方向である。
このため、リニアガイド1の組立を産業用ロボットやリニアアクチュエータ等を用いて自動化することが非常に容易である。Z方向に移動可能なリニアアクチュエータ等を用いるのみであるため、組立設備も簡易化可能である。
したがって、リニアガイド1の組立コストを、手作業による従来の方法に比べて、大幅に低減することができる。
【0048】
また、ブロック本体21に対してエンドプレート50を装着する際に、半円柱形突部27に対して半円柱形窪部53が擦るように接しながら挿入される。これにより、ボール転走内周溝28とボール転走外周溝54とにより転動体方向転換路LCが容易に形成される。
【0049】
また、ブロック本体21には、ボール70の脱落を防止する保持部24を設けているが、ボール挿入穴36も設けているので、ブロック本体21に対してエンドプレート50(プレート51)を装着した後であっても、ボール70の挿入を容易に行うことができる。
【0050】
〔第二実施形態〕
本発明の第二実施形態に係るリニアガイド2について、図を参照して説明する。
図5は、リニアガイド2を示す外観斜視図である。
図6は、リニアガイド2の分解斜視図である。
図7は、ブロック本体121を示す図である。(a)は上面図、(b)は正面図、(c)は下面図、(d)は側面図である。
図7(b)の正面図において、上下方向はZ方向、左右方向はX方向、前後(手前奥行)方向はY方向に対応する。
【0051】
リニアガイド(運動案内装置)2は、軌道レール10、軌道レール10が延在する方向に沿って移動可能なスライダブロック120などを備える。
リニアガイド2において、リニアガイド1における各部材等と同一の部材等が用いられる場合には、同一の符号を付してその説明を省略する。
【0052】
スライダブロック120は、Z方向から見て略長方形のブロック本体121、ブロック本体121のY方向の両端面121Eに主に配設されるエンドプレート150、プラグ160及び複数のボール70を備える。
スライダブロック120は、スライダブロック20とは異なって、一部に金属加工部材が用いられる。具体的には、スライダブロック120のブロック本体121は、アルミニウム等の金属加工部材に対して合成樹脂をインサート成形して形成される。
【0053】
ブロック本体(移動体)121は、ブロック本体21と同様に、Y方向から見るとC字形又はコ字形に形成された部材である。
ブロック本体121は、金属製の平板部122と、平板部122の下側の面に樹脂をインサート成形した一対の脚部123とからなる。平板部122と一対の脚部123により、Z方向に向けて開口するレール収容溝22がY方向に沿って形成される。
脚部123のそれぞれには、1つの負荷ボール転走溝23、1つの貫通孔25、2つの半円柱形突部27及び2つのボール転走内周溝28が形成される。
【0054】
軌道レール10とスライダブロック120の間及びスライダブロック120の内部には、無端の長円環状又は楕円環状をなす2つの無限循環路Lが形成される。
複数のボール70は、2つの無限循環路Lの内部において転走(転動)可能に保持される。
【0055】
ブロック本体121は、軌道レール10に対する背向方向(+Z方向)を向く上面(外表面)121Aを有する。
ブロック本体121の上面121Aには、第一装着溝31が形成される。第一装着溝31の底面には、ネジ穴132が形成される。
ブロック本体121には、ブロック本体21とは異なって、第二装着溝34は形成されない。
【0056】
ブロック本体121の上面121Aには、2つのボール挿入穴36が形成される。2つのボール挿入穴36は、上面121Aに開口し、ブロック本体121に形成された2つの貫通孔25にそれぞれ連通する。
【0057】
ブロック本体121の上面121Aのうち、第一装着溝31がない領域には、4つのネジ穴38が形成される。
【0058】
図8は、エンドプレート150を示す図である。(a)は上面図、(b)は正面図、(c)は下面図、(d)は側面図、(e)はB−B断面図である。
図8(b)の正面図において、上下方向はZ方向、左右方向はX方向、前後(手前奥行)方向はY方向に対応する。
【0059】
エンドプレート(蓋体)150は、ブロック本体121の両端面121Eに密着配置される2つの平板状のプレート151と、プレート151同士を連結する3つのプレート連結部156とからなる樹脂成形部材である。
【0060】
2つのプレート(蓋部)151は、プレート51とほぼ同一形状に形成される。2つのプレート151の裏面150Tには、それぞれボール転走外周溝54が形成された2つの半円柱形窪部53が設けられる。
プレート151がブロック本体121の両端面121Eに密着配置されると、ボール転走外周溝54は、貫通孔25と負荷ボール転走溝23にそれぞれ繋がる。
【0061】
3つのプレート連結部(蓋連結部)156は、Y方向に沿って平板形に形成される。プレート連結部156は、2つのプレート151の裏面150Tの上側同士及び両側同士の間に架け渡されるように形成される。
3つのプレート連結部156のうち、中央に配置されたプレート連結部156Mは、プレート連結部56と同様に、ブロック本体121の上面121Aに形成された第一装着溝31に収容(装着)される。プレート連結部156Mの幅、厚みは、第一装着溝31の幅、深さにそれぞれほぼ一致する。
3つのプレート連結部156のうち、両側に配置されたプレート連結部156Nは、プレート連結部156Mを補強するために設けられる。プレート連結部156(156M,156N)の長さは、ブロック本体121のY方向の長さ(厚み)に一致する。
【0062】
プレート連結部156Mの上面150Aには、2つのネジ用貫通孔157が形成される。2つのネジ用貫通孔157は、ブロック本体121の第一装着溝31の2つのネジ穴に連通する。
【0063】
プラグ(栓体、栓)160は、円柱形のピン形の樹脂成形部材である。プラグ160は、プラグ60のピン62とほぼ同一形状に形成される。2つのプラグ160は、ブロック本体121の上面121Aに形成された2つのボール挿入穴36を閉塞する。
【0064】
リニアガイド2の組立は、リニアガイド1とほぼ同一の手順で行われる。
まず、軌道レール10を作業台等に載置して仮固定する。そして、この軌道レール10の端面に向けてブロック本体121をY方向に移動させて、ブロック本体121のレール収容溝22を軌道レール10に嵌め込む。
【0065】
次に、ブロック本体121の上面121Aに向けてエンドプレート150を−Z方向に移動して、エンドプレート150のプレート連結部156Mをブロック本体121の第一装着溝31に嵌め込む。
第一装着溝31の2つネジ穴132とプレート連結部156Mの2つのネジ用貫通孔157に対して、皿ネジ(不図示)を−Z方向から挿入して締結する。
【0066】
これにより、エンドプレート150の2つのプレート151は、ブロック本体121の両端面121EにZ方向から密着配置される。
この際、両端面121Eに形成された半円柱形突部27に対して、エンドプレート150の裏面150Tに形成された半円柱形窪部53がZ方向から擦るように接しながら挿入される。半円柱形突部27と半円柱形窪部53が、ともにZ方向に対して平行に形成されているからである。そして、半円柱形突部27に形成されたボール転走内周溝28と、半円柱形窪部53に形成されたボール転走外周溝54とにより、転動体方向転換路LCが形成される。
【0067】
次に、ブロック本体121の2つのボール挿入穴36から貫通孔25に向けて複数のボール70を挿入する。これにより、複数のボール70が無限循環路Lにほぼ隙間なく配置される。
次に、ブロック本体121の2つのボール挿入穴36にプラグ160を装着する。
このようにして、リニアガイド2が組み立てられる。
【0068】
最後に、リニアガイド2は、ベース部材Bとスライダー部材Sの間に配置される。スライダー部材Sは、ブロック本体121の上面121Aに形成された4つのネジ穴38を用いて上面121Aに密着固定される。
これにより、エンドプレート150及びプラグ160は、ブロック本体121とスライダー部材Sとの間に挟まれて保持された状態で固定される。このため、ブロック本体121と、エンドプレート150及びプラグ160とは、ネジ締結等を行わずに、仮固定(隙間嵌め等)であってもよい。
【0069】
上述した組立手順では、軌道レール10に対してブロック本体121を装着した後に、エンドプレート150をブロック本体21に装着したが、これに限らない。
ブロック本体121に対してエンドプレート150を装着した後に、ブロック本体121及びエンドプレート150を軌道レール10に対して装着してもよい。
【0070】
リニアガイド2では、組立の作業の大部分が、−Z方向に向かう方向(背向方向とは反対方向)で行われる。ブロック本体121に対してエンドプレート150を装着する組立方向(ネジ締結の方向も含む)、ブロック本体121に対してプラグ160を装着する組立方向、ブロック本体121に対してボール70を挿入する組立方向、スライダブロック20(ブロック本体121)に対してスライダー部材Sを固定する組立方向は、いずれも−Z方向である。
このため、リニアガイド2の組立を産業用ロボットやリニアアクチュエータ等を用いて自動化することが非常に容易である。Z方向に移動可能なリニアアクチュエータ等を用いるのみであるため、組立設備も簡易化可能である。
したがって、リニアガイド2の組立コストを、手作業による従来の方法に比べて、大幅に低減することができる。
【0071】
また、ブロック本体121に対してエンドプレート150を装着する際に、半円柱形突部27に対して半円柱形窪部53が擦るように接しながら挿入される。これにより、ボール転走内周溝28とボール転走外周溝54とにより転動体方向転換路LCが容易に形成される。
【0072】
また、ブロック本体121には、ボール70の脱落を防止する保持部24を設けているが、ボール挿入穴36も設けているので、ブロック本体121に対してエンドプレート150(プレート151)を装着した後であっても、ボール70の挿入を容易に行うことができる。
【0073】
〔第三実施形態〕
本発明の第三実施形態に係るリニアガイド3について、図を参照して説明する。
図9は、リニアガイド3のブロック本体221を示す図である。(a)は上面図、(b)は正面図、(c)は下面図、(d)は側面図である。
図9(b)の正面図において、上下方向はZ方向、左右方向はX方向、前後(手前奥行)方向はY方向に対応する。
【0074】
リニアガイド(運動案内装置)3は、軌道レール10、軌道レール10が延在する方向に沿って移動可能なスライダブロック220などを備える。
リニアガイド3において、リニアガイド1,2における各部材等と同一の部材等が用いられる場合には、同一の符号を付してその説明を省略する。
【0075】
スライダブロック220は、Z方向から見て略長方形のブロック本体221、ブロック本体221のY方向の両端面221Eに主に配設されるエンドプレート150及び複数のボール70を備える。
スライダブロック220は、スライダブロック20と同様に、樹脂成形部材である。
スライダブロック220は、プラグ160を備えていない点で、スライダブロック120とは異なる。
【0076】
ブロック本体(移動体)221は、ブロック本体121とほぼ同一形状である。
一方、ブロック本体221は、全てが樹脂により成形される点で、ブロック本体121とは異なる。また、ブロック本体221は、負荷ボール転走溝23の開口端に、ボール70の脱落を防止する保持部24が形成されていない点で、ブロック本体121とは異なる。
【0077】
軌道レール10とスライダブロック220の間及びスライダブロック220の内部には、無端の長円環状又は楕円環状をなす2つの無限循環路Lが形成される。
複数のボール70は、2つの無限循環路Lの内部において転走(転動)可能に保持される。
【0078】
ブロック本体221は、軌道レール10に対する背向方向(+Z方向)を向く上面(外表面)221Aを有する。
ブロック本体221の上面221Aには、第一装着溝31が形成される。第一装着溝31の底面には、ネジ穴132が形成される。
ブロック本体221には、ブロック本体21とは異なって、第二装着溝34は形成されない。また、ブロック本体221には、ブロック本体121とは異なって、2つのボール挿入穴36は形成されない。
ブロック本体221の上面121Aのうち、第一装着溝31がない領域には、4つのネジ穴38が形成される。
【0079】
リニアガイド3の組立は、リニアガイド1,2とほぼ同一の手順で行われる。
まず、軌道レール10を作業台等に載置して仮固定する。そして、この軌道レール10の端面に向けてブロック本体221をY方向に移動させて、ブロック本体221のレール収容溝22を軌道レール10に嵌め込む。
【0080】
次に、ブロック本体221の上面221Aに向けてエンドプレート150を−Z方向に移動して、エンドプレート150のプレート連結部156Mをブロック本体221の第一装着溝31に嵌め込む。
第一装着溝31の2つネジ穴132とプレート連結部156Mの2つのネジ用貫通孔157に対して、皿ネジ(不図示)を−Z方向から挿入して締結する。
【0081】
これにより、エンドプレート150の2つのプレート151は、ブロック本体221の両端面221EにZ方向から密着配置される。
この際、両端面221Eに形成された半円柱形突部27に対して、エンドプレート150の裏面150Tに形成された半円柱形窪部53がZ方向から擦るように接しながら挿入される。半円柱形突部27と半円柱形窪部53が、ともにZ方向に対して平行に形成されているからである。そして、半円柱形突部27に形成されたボール転走内周溝28と、半円柱形窪部53に形成されたボール転走外周溝54とにより、転動体方向転換路LCが形成される。
【0082】
次に、軌道レール10とブロック本体221の間、ブロック本体221とエンドプレート150の間等に向けて、複数のボール70を挿入する。これにより、複数のボール70が無限循環路Lにほぼ隙間なく配置される。
このようにして、リニアガイド3が組み立てられる。
【0083】
最後に、リニアガイド3は、ベース部材Bとスライダー部材Sの間に配置される。スライダー部材Sは、ブロック本体221の上面221Aに形成された4つのネジ穴38を用いて上面221Aに密着固定される。
これにより、エンドプレート150は、ブロック本体221とスライダー部材Sとの間に挟まれて保持された状態で固定される。このため、ブロック本体221と、エンドプレート150とは、ネジ締結等を行わずに、仮固定(隙間嵌め等)であってもよい。
【0084】
上述した組立手順では、軌道レール10に対してブロック本体221を装着した後に、エンドプレート150をブロック本体221に装着したが、これに限らない。
ブロック本体221に対してエンドプレート150を装着した後に、ブロック本体221及びエンドプレート150を軌道レール10に対して装着してもよい。
【0085】
リニアガイド3では、組立の作業の大部分が、−Z方向に向かう方向(背向方向とは反対方向)で行われる。ブロック本体221に対してエンドプレート150を装着する組立方向(ネジ締結の方向も含む)、スライダブロック20(ブロック本体221)に対してスライダー部材Sを固定する組立方向は、いずれも−Z方向である。
このため、リニアガイド3の組立を産業用ロボットやリニアアクチュエータ等を用いて自動化することが非常に容易である。Z方向に移動可能なリニアアクチュエータ等を用いるのみであるため、組立設備も簡易化可能である。
したがって、リニアガイド3の組立コストを、手作業による従来の方法に比べて、大幅に低減することができる。
【0086】
また、ブロック本体221に対してエンドプレート150を装着する際に、半円柱形突部27に対して半円柱形窪部53が擦るように接しながら挿入される。これにより、ボール転走内周溝28とボール転走外周溝54とにより転動体方向転換路LCが容易に形成される。
【0087】
〔第四実施形態〕
本発明の第四実施形態に係るリニアガイド4について、図を参照して説明する。
図10は、リニアガイド4の軌道レール310を示す外観斜視図である。
図11は、ブロック本体321を示す図である。(a)は上面図、(b)は正面図、(c)は下面図、(d)は側面図である。
図11(b)の正面図において、上下方向はZ方向、左右方向はX方向、前後(手前奥行)方向はY方向に対応する。
【0088】
リニアガイド(運動案内装置)4は、軌道レール310、軌道レール310が延在する方向に沿って移動可能なスライダブロック320などを備える。
リニアガイド4において、リニアガイド1,2,3における各部材等と同一の部材等が用いられる場合には、同一の符号を付してその説明を省略する。
【0089】
リニアガイド4は、リニアガイド1,2,3とは異なって、4つの無限循環路Lが形成される。
軌道レール310とスライダブロック320の間及びスライダブロック320の内部には、無端の長円環状又は楕円環状をなす4つの無限循環路Lが形成される。
【0090】
軌道レール(軌道体)310は、軌道レール10よりもZ方向に少し長い形状に形成される。軌道レール310には、4つのボール転走溝15が形成される。軌道レール310の一対の側面310Cには、それぞれ2つのボール転走溝15が形成される。
【0091】
スライダブロック320は、スライダブロック120と同様に、一部に金属加工部材が用いられる。
スライダブロック320は、Z方向から見て略長方形のブロック本体321、ブロック本体321のY方向の両端面321Eに主に配設されるエンドプレート350、プラグ160及び複数のボール70を備える。
【0092】
ブロック本体(移動体)321は、金属製の平板部122と、平板部122の下側の面に樹脂をインサート成形した一対の脚部323とからなる。
一対の脚部323のそれぞれには、2つの負荷ボール転走溝23、2つの貫通孔25、2つの半円柱形突部27及び4つのボール転走内周溝28が形成される。半円柱形突部27には、それぞれ2つのボール転走内周溝28が形成される。
ブロック本体321は、ブロック本体221と同様に、負荷ボール転走溝23の開口端に、ボール70の脱落を防止する保持部24が形成されない。
【0093】
ブロック本体321は、軌道レール310に対する背向方向(+Z方向)を向く上面(外表面)321Aを有する。
ブロック本体321の上面321Aには、第一装着溝31が形成される。第一装着溝31の底面には、ネジ穴132が形成される。
ブロック本体321には、ブロック本体21とは異なって、第二装着溝34は形成されない。
ブロック本体321は、ブロック本体221と同様に、2つのボール挿入穴36は形成されない。
【0094】
ブロック本体321の上面221Aのうち、第一装着溝31がない領域には、4つのネジ穴38が形成される。
【0095】
図12は、エンドプレート350を示す図である。(a)は上面図、(b)は正面図、(c)は下面図、(d)は側面図、(e)はC−C断面図である。
図12(b)の正面図において、上下方向はZ方向、左右方向はX方向、前後(手前奥行)方向はY方向に対応する。
【0096】
エンドプレート(蓋体)350は、ブロック本体321の両端面321Eに密着配置される2つの平板状のプレート351と、プレート351同士を連結する3つのプレート連結部156とからなる樹脂成形部材である。
【0097】
2つのプレート(蓋部)351は、Y方向から見て、C字形又はコ字形に形成される。2つのプレート351の裏面50Tには、それぞれ2つのボール転走外周溝54が形成された2つの半円柱形窪部53が設けられる。
プレート351がブロック本体321の両端面321Eに密着配置されると、2つのボール転走外周溝54は、それぞれ貫通孔25と負荷ボール転走溝23にそれぞれ繋がる。
【0098】
リニアガイド4の組立は、リニアガイド2,3と同一の手順で行われる。
まず、軌道レール310を作業台等に載置して仮固定する。そして、この軌道レール310の端面に向けてブロック本体321をY方向に移動させて、ブロック本体321のレール収容溝22を軌道レール310に嵌め込む。
【0099】
次に、ブロック本体321の上面321Aに向けてエンドプレート350を−Z方向に移動して、エンドプレート350のプレート連結部156Mをブロック本体321の第一装着溝31に嵌め込む。
第一装着溝31の2つネジ穴132とプレート連結部156Mの2つのネジ用貫通孔157に対して、皿ネジ(不図示)を−Z方向から挿入して締結する。
【0100】
これにより、エンドプレート350の2つのプレート351は、ブロック本体321の両端面321EにZ方向から密着配置される。
この際、両端面321Eに形成された半円柱形突部27に対して、エンドプレート350の裏面350Tに形成された半円柱形窪部53がZ方向から擦るように接しながら挿入される。半円柱形突部27と半円柱形窪部53が、ともにZ方向に対して平行に形成されているからである。そして、半円柱形突部27に形成されたボール転走内周溝28と、半円柱形窪部53に形成されたボール転走外周溝54とにより、転動体方向転換路LCが形成される。
【0101】
次に、軌道レール10とブロック本体321の間、ブロック本体321とエンドプレート350の間等に向けて、複数のボール70を挿入する。これにより、複数のボール70が無限循環路Lにほぼ隙間なく配置される。
このようにして、リニアガイド4が組み立てられる。
【0102】
最後に、リニアガイド4は、ベース部材Bとスライダー部材Sの間に配置される。スライダー部材Sは、ブロック本体321の上面321Aに形成された4つのネジ穴38を用いて上面321Aに密着固定される。
これにより、エンドプレート350は、ブロック本体221とスライダー部材Sとの間に挟まれて保持された状態で固定される。このため、ブロック本体321と、エンドプレート350とは、ネジ締結等を行わずに、仮固定(隙間嵌め等)であってもよい。
【0103】
上述した組立手順では、軌道レール310に対してブロック本体321を装着した後に、エンドプレート350をブロック本体321に装着したが、これに限らない。
ブロック本体321に対してエンドプレート350を装着した後に、ブロック本体321及びエンドプレート350を軌道レール310に対して装着してもよい。
【0104】
リニアガイド4では、組立の作業の大部分が、−Z方向に向かう方向(背向方向とは反対方向)で行われる。ブロック本体321に対してエンドプレート350を装着する組立方向(ネジ締結の方向も含む)、スライダブロック20(ブロック本体321)に対してスライダー部材Sを固定する組立方向は、いずれも−Z方向である。
このため、リニアガイド4の組立を産業用ロボットやリニアアクチュエータ等を用いて自動化することが非常に容易である。Z方向に移動可能なリニアアクチュエータ等を用いるのみであるため、組立設備も簡易化可能である。
したがって、リニアガイド4の組立コストを、手作業による従来の方法に比べて、大幅に低減することができる。
【0105】
また、ブロック本体321に対してエンドプレート350を装着する際に、半円柱形突部27に対して半円柱形窪部53が擦るように接しながら挿入される。これにより、ボール転走内周溝28とボール転走外周溝54とにより転動体方向転換路LCが容易に形成される。
【0106】
上述した実施の形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【0107】
転動体は、ボールに限らずローラであってもよい。転動体は、リテーナを有する場合であってもよい。
【0108】
内周側方向転換部は、半円柱形突部であり、内周側方向転換部は、半円柱形窪部であるとしたが、これに限らない。半楕円柱形突部、半楕円柱形窪部であってもよい。三角形柱形突部、三角形柱形窪部や、矩形柱形突部、矩形柱形窪部、多角形柱形突部、多角形柱形窪部などであってもよい。
【0109】
軌道レール10に対してブロック本体21,121,221,321を装着する組立方向はY方向の場合に限らない。−Z方向に向かう方向が組立方向となるようにしてもよい。具体的には、軌道レール10の上面10Aに対して、ブロック本体21等のレール収容溝22を対向させる。そして、ブロック本体21等を−Z方向に移動して、ブロック本体21等のレール収容溝22を軌道レール10に嵌め込む。
これにより、リニアガイド1〜4における組立の作業のほぼ全てが、−Z方向に向かう方向(背向方向とは反対方向)で行われる。したがって、リニアガイド1〜4の組立コストを大幅に低減することができる。