特開 2023-42494 オープン型湾曲スライドブロック及びそれを備えるスライドブロックアセンブリ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023042494

(43)【公開日】2023-03-27

(54)【発明の名称】オープン型湾曲スライドブロック及びそれを備えるスライドブロックアセンブリ

(51)【国際特許分類】

   F16H 25/24 20060101AFI20230317BHJP

   F16H 25/20 20060101ALI20230317BHJP

   F16C 31/04 20060101ALI20230317BHJP

   F16C 19/06 20060101ALI20230317BHJP

【ＦＩ】

F16H25/24 B

F16H25/20 Z

F16H25/24 H

F16C31/04

F16C19/06

【審査請求】有

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021176667

(22)【出願日】2021-10-28

(31)【優先権主張番号】10-2021-0122547

(32)【優先日】2021-09-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(71)【出願人】

【識別番号】521473745

【氏名又は名称】ウィナー カンパニー リミテッド

【氏名又は名称原語表記】ＷＩＮＮＥＲ ＣＯ．， ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】１３， Ｂｉｄｕｍｅｏｋｇｏｌ－ｇｉｌ， Ｍｕｎｍａｋ－ｅｕｐ， Ｗｏｎｊｕ－ｓｉ， Ｇａｎｇｗｏｎ－ｄｏ ２６４９６， Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ

(74)【代理人】

【識別番号】100121382

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 託嗣

(72)【発明者】

【氏名】ソン，チョン ボク

【テーマコード（参考）】

3J062

3J104

3J701

【Ｆターム（参考）】

3J062AA27

3J062AB21

3J062AC07

3J062BA15

3J062CD02

3J062CD22

3J062CD54

3J062CD57

3J104AA15

3J104AA17

3J104AA23

3J104AA63

3J104AA69

3J104AA74

3J104AA75

3J104AA76

3J104AA77

3J104BA65

3J104DA01

3J104DA02

3J104DA11

3J104EA06

3J701AA02

3J701AA42

3J701AA52

3J701AA65

3J701AA72

3J701BA77

3J701FA01

3J701FA46

3J701GA60

(57)【要約】

【課題】スライドブロックアセンブリにおいて、最初の組立時又は運転中にベアリングの外輪表面（外周面）とスクリューのねじ谷との間の予圧が適正範囲から逸脱した際に、容易に予圧を調整できるようにする。
【解決手段】スクリューの回転により前記スクリューの長手方向に直線往復運動するスライドブロックであって、前記スライドブロックは、スクリューの周りの少なくとも一部を取り囲むように構成されるとともに、スクリューの全周は取り囲まないオープン型ブロックであり、着脱自在な複数のベアリングモジュール(200)を備え、各ベアリングモジュール(200)は、前記スクリューのねじ谷の傾斜面に接するメインベアリング(230)をそれぞれ１つずつ備え、複数のベアリングモジュールのメインベアリングが、スクリューの長手方向における第１の向きへと倒れ込むように傾いて設置され、スクリューのねじ谷の第１傾斜面に接するように構成される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

スクリューの回転により前記スクリューの長手方向に直線往復運動するスライドブロックであって、
前記スライドブロックは、スクリューの周りの少なくとも一部を取り囲むように構成されるとともに、スクリューの全周は取り囲まないオープン型ブロックであり、着脱自在な複数のベアリングモジュール(２００)を備え、
各ベアリングモジュール(２００)は、前記スクリューのねじ谷の傾斜面に接するメインベアリング(２３０)をそれぞれ１つずつ備え、
複数のベアリングモジュールのメインベアリングが、スクリューの長手方向における第１の向きへと傾いて設置され、スクリューのねじ谷の第１傾斜面に接するように構成されることを特徴とする、オープン型スライドブロック。

【請求項2】

複数のベアリングモジュールのメインベアリングが、スクリューからの放射状をなす少なくとも２つの方向にてスクリューに接するように構成されることを特徴とする、請求項１に記載のオープン型スライドブロック。

【請求項3】

前記スライドブロックが、前記スクリューの周りの１８０°以下を取り囲むように構成されることを特徴とする、請求項１に記載のオープン型スライドブロック。

【請求項4】

スクリューの回転により前記スクリューの長手方向に直線往復運動するスライドブロックを製造する方法であって、
中心に貫通孔が形成されることにより、外周面(３１０)及び内周面(３２０)を有する円筒部材(３００)を長手方向に２等分して半円筒部材(４００)を形成するステップと、
前記半円筒部材を加工してスライドブロック(１００)を形成するステップであって、前記円筒部材の外周面(３１０)及び内周面(３２０)が、それぞれ前記スライドブロックの上部面(１１０)及び下部面(１２０)となるスライドブロックを形成するステップと、
前記スライドブロックの表面に複数のベアリングモジュール収容部(１３０)を形成するステップと、
を含むことを特徴とする、オープン型スライドブロックの製造方法。

【請求項5】

前記複数のベアリングモジュール収容部を形成するステップにおいて、前記スライドブロックの表面に前記スライドブロックの長手方向に平行であり、互いに離隔した少なくとも２つの列(Ｄ１、Ｄ２)に沿って各列(Ｄ１、Ｄ２)に少なくとも１つずつベアリングモジュール収容部(１３０)を形成することを特徴とする、請求項４に記載のオープン型スライドブロックの製造方法。

【請求項6】

各ベアリングモジュール収容部にベアリングモジュール(２００)を着脱自在に取り付けるステップをさらに含み、
各ベアリングモジュール(２００)は、前記スクリューのねじ谷の傾斜面に接するメインベアリング(２３０)をそれぞれ１つずつ備えることを特徴とする、請求項５に記載のオープン型スライドブロックの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、直交ロボットなどの搬送装置に関し、より詳しくは、搬送装置にてスクリューの回転によって直線往復運動するスライドブロック、及びそれを備えるスライドブロックアセンブリに関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、「直交ロボット」又は「直交座標型ロボット」は、スクリュー又はベルトなどの駆動部と、ＬＭガイド（直線案内用ベアリング；リニアガイド）などのガイド部とから構成され、直線往復運動する１軸の搬送装置モジュールを１つ以上組み合わせて、１次元、２次元、又は３次元に運動する搬送装置として実現したものであって、機械的な強度及び精度が高いために様々な産業現場で用いられている。

【0003】

一般的なボールスクリュー動力伝達装置は、スクリューシャフトの外側に円筒状のスライドブロックが設けられ、スライドブロックの内側にスクリューシャフトのねじ山又はねじ谷の軌跡に沿って複数のボールを配列し、スクリューシャフトが回転すると、スクリューシャフトとスライドブロックとの間の複数のボールが転がり運動を行ってスライドブロックが直線往復運動するようになる。

【0004】

ところで、このような従来におけるボールスクリュー動力伝達装置は、スライドブロックがスクリューシャフトを完全に取り囲む、円筒の閉鎖型タイプであるため、スクリューシャフトの中間地点にシャフトを支持することができず、シャフトが長くなると荷重によって曲がることから、シャフトの長さ又はスライドブロックに加えられる荷重を制限しなければならないという短所がある。

【0005】

また、スクリューシャフトの回転力がボールに伝達されるためには、ボールと、スクリューシャフトのねじ谷との間に力伝達に求められる摩擦力を発生させることができるよう、一定の接触圧力（以下、「予圧」という）で接触が保持されるべきであるが、従来の閉鎖型タイプのスライドブロックにおいては、ボールがスライドブロックの内部にあってボールが外部に現れないため、各ボールの予圧を適切なレベルに調整することが難しく、特に、運転中に予圧の変化が深刻に発生するという問題がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、上記の問題を解決するために案出されたもので、スライドブロックがスクリューシャフトを部分的に取り囲む形状のオープン型湾曲スライドブロック及びそれを製造する方法を提供することにある。

【0007】

また、本発明は、最初の組立時又は運転中にベアリングの外輪表面（外周面）とスクリューのねじ谷との間の予圧が適正範囲から逸脱した際に、容易に予圧を調整できるスライドブロックアセンブリを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一実施形態によれば、スクリューの回転によって前記スクリューの長手方向に直線往復運動するスライドブロックであって、前記スライドブロックは、スクリューについての少なくとも一部の周囲を取り囲むように構成されるが、スクリューについての全体の周囲を取り囲まないオープン型のブロックであり、着脱自在な複数のベアリングモジュールを備え、各ベアリングモジュールは、前記スクリューのねじ谷の傾斜面に接するメインベアリングをそれぞれ１つずつ備え、スクリューからの放射状をなす少なくとも２つの方向にてそれぞれのベアリングモジュールのメインベアリングが前記スクリューの傾斜面に接するよう構成されているオープン型スライドブロックを開示する。

【0009】

本発明の一実施形態によれば、スクリューの回転によって前記スクリューの長手方向に直線往復運動するスライドブロックを製造する方法であって、中心に貫通孔が形成されることにより外周面及び内周面を有する円筒部材を長手方向に二等分して半円形部材を形成するステップと、前記半円形部材をミーリング加工してスライドブロックを形成するステップであって、前記円筒部材の外周面及び内周面が、それぞれ前記スライドブロックの上部面及び下部面となるスライドブロックを形成するステップと、前記スライドブロックの表面に複数のベアリングモジュール収容部を形成するステップとを含むことを特徴とするオープン型スライドブロックの製造方法を開示する。

【発明の効果】

【0010】

本発明の一実施形態によれば、スライドブロックがスクリューシャフトを部分的に取り囲む形状のオープン型湾曲スライドブロック形状を有することで、スライドブロックの製造が簡単かつ容易であり、スクリュー軸に対して複数の放射状の方向にベアリングを設置できるため、高い荷重を耐えながらも、騒音及び振動を低減することができる。

【0011】

本発明の一実施形態によれば、スライドブロックに取り付けられるベアリングモジュールについて、設置位置をスクリュー軸の放射状方向に移動して設置できるため、スクリューの直径が変わっても、ウォッシャーといった高さ調整手段を用いてベアリングモジュールの設置の高さを調整し、ベアリングがスクリューの中心軸に向かって加圧することで、スクリューに作用するスライドブロックの荷重が、分散することなく、スクリュー中心軸に作用するようにして、スライドブロックを移動させる際に振動や騒音を低減することができる。

【0012】

また、本発明の一実施形態に係るスライドブロックアセンブリは、組立時又は運転中に、ベアリングの外輪の表面（外周面）と、スクリューのねじ谷との間の予圧が適正範囲から逸脱した際に、容易に予圧を調整できるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の一実施形態に係るスライドブロックの斜視図である。

【図2】本発明の一実施形態に係るスライドブロックの斜視図である。

【図3】一実施形態に係るスライドブロックを説明する図である。

【図4】一実施形態に係るベアリングモジュールの斜視図である。

【図5】一実施形態に係るベアリングモジュールの分解斜視図である。

【図6】一実施形態に係スライドブロックの正面図である。

【図7】一実施形態に係るベアリングモジュール及びスクリューの配置関係を説明する図である。

【図8】一実施形態に係るベアリングモジュール及びスクリューの配置関係を説明する図である。

【図9】スクリューのサイズによるベアリングモジュールの設置深度を説明する図である。

【図10】一実施形態に係るベアリングの傾きの方向を説明する図である。

【図11】一実施形態に係スライドブロックの製造方法を説明する図である。

【図12】スライドブロック形状の様々な実施形態を説明する図である。

【図13】一実施形態に係るスライドブロックアセンブリとレールアセンブリの斜視図である。

【図14】一実施形態に係るスライドブロックアセンブリの斜視図である。

【図15】一実施形態に係るスライドブロックアセンブリの分解斜視図である。

【図16】一実施形態に係るスライドブロックアセンブリとレールアセンブリの正面図である。

【図17】代替案的な一実施形態に係るスライドブロックアセンブリとレールアセンブリの正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以上の本発明の目的、他の目的、特徴及び利点は、添付された図面に関連する以下の好適な実施形態によって容易に理解できるのであろう。しかし、本発明は、ここで説明する実施形態に限定されることなく、別の形態に具体化されてもよい。むしろ、ここで紹介される実施形態は、開示された内容が徹底かつ完全になるよう、そして、当業者に本発明の思想を十分に伝達するために提供されるものである。

【0015】

本明細書において単数形は、特に言及しない限り複数型も含む。明細書で用いられる「～を含む」、「～で構成される」、及び「～からなる」という表現は、言及された構成要素の他に１つ以上の更なる構成要素の存在又は追加を排除しない。

【0016】

本明細書において、いずれかの構成要素が他の構成要素に接続（又は、結合、締結、付着など）されると言及した場合、これは、他の構成要素に直接的に接続（又は、結合、締結、付着など）されたり、又は、その間に第３の構成要素を介在して間接的に接続（又は、結合、締結、付着など）されることを意味する。

【0017】

以下、図面を参照して本発明を詳説する。下記の特定の実施形態の記述において、様々な特定的な内容は発明をさらに具体的に説明して理解を助けるために作成されたものである。しかし、本発明が理解できる程度の、この分野の知識を有する者は、このような様々な特定的な内容がなくても使用され得ることを認知できる。場合に応じて、発明の記述において、周知であって発明とは大きく関連のない部分は、本発明の説明において混沌を防止すために記述しないことを予め言及しておく。

【0018】

図１及び図２は、本発明の一実施形態によりベアリングモジュール２００を取り付けたスライドブロック１００の斜視図であり、図３は、ベアリングモジュール２００が取り除かれた状態のスライドブロック１００の斜視図である。

【0019】

図１～図３を参照すると、一実施形態に係るスライドブロック１００は、スクリュー１０に取り付けられてもよい。スクリュー１０には表面に沿ってねじ谷が形成され、スライドブロック１００がスクリュー１０に、往復スライド運動できるように結合されている。

【0020】

スライドブロック１００は、複数のベアリングモジュール２００を備える。図示する実施形態において、スライドブロック１００は、３つのベアリングモジュール２００ａ，２００ｂ，２００ｃを備えているが、これは例示に過ぎず、代替案的な一実施形態において、２つ以上の任意の数のベアリングモジュール２００がスライドブロック１００に備えられてもよい。

【0021】

各ベアリングモジュール２００ａ，２００ｂ，２００ｃは、下部に、即ち、スクリュー１０に向かっている面に、下方から突出したメインベアリング２３０ａ，２３０ｂ，２３０ｃをそれぞれ１つずつ備えている。各メインベアリング２３０（以下、簡単に「ベアリング」という）は、スクリュー１０に向かって傾いて設けられ、ベアリング２３０の外輪（外周面）がスクリュー１０のねじ谷の傾斜面に接するように構成されている。ベアリング２３０は、例えば、ラジアルベアリングであってもよい。

【0022】

好ましい一実施形態において、スクリュー１０からの放射状の少なくとも２方向に、ベアリングモジュール２００のベアリング２３０が、スクリュー１０の表面に接するように構成されている。例えば、図１の点線で示すように、スライドブロックの長手方向（Ｚ方向）に平行であって互いに離隔した少なくとも２つの列Ｄ１、Ｄ２に沿って、複数のベアリングモジュール２００がスライドブロック１００に取り付けられている。例えば、図１に示す実施形態において、第１列Ｄ１に沿って第１ベアリングモジュール２００ａ及び第３ベアリングモジュール２００ｃが整列して取り付けられ、第２列Ｄ２に沿って第２ベアリングモジュール２００ｂが取り付けられている。

【0023】

代案的な一実施形態において、スライドブロック１００が４つ以上のベアリングモジュール２００を備える場合、ベアリングモジュール２００が長手方向（Ｚ方向）に沿ってジグザグに配列されてもよい。例えば、第１、第３、第５、．．．ベアリングモジュール２００ａ、２００ｃ、．．．は、第１列Ｄ１に沿ってスライドブロック１００に取り付けられ、第２、第４、第６、．．．ベアリングモジュール２００ｂ、．．．は、第２列Ｄ２に沿ってスライドブロック１００に取り付けられるものと理解できるであろう。

【0024】

図３を参照すると、スライドブロック１００は、略六面体（概略、直方体）の形状の部材であるが、上部面１１０及び下部面１２０がそれぞれ曲面形状に形成され、従って、全体的にスクリュー１０の周囲を部分的に取り囲む湾曲形状のブロックであってもよい。

【0025】

スライドブロック１００に１つ以上のボルト穴１１５が形成されてもよい。ボルト穴１１５は、スライドブロック１００を、図１３～図１７を参照して後述するアセンブリフレーム５１０とボルトでもって結合するために形成したのである。従って、代替案的な一実施形態において、他の締結方式によりアセンブリフレーム５１０と締結する場合、ボルト穴１１５が省略され得るのは勿論のことである。

【0026】

一実施形態に係るスライドブロック１００には、ベアリングモジュール２００を収容できる複数のモジュール収容部１３０が形成されている。図示する実施形態において、モジュール収容部１３０は、スライドブロック１００を貫通する円形断面の貫通口の形状であり、ベアリングモジュール２００をモジュール収容部１３０に載置して結合できるように、モジュール収容部１３０内に段部１３１が形成されている。段部１３１には、１以上のボルト穴１３２が形成され、締結ボルトを用いてベアリングモジュール２００をスライドブロック１００のモジュール収容部１３０に取り付けることができる。

【0027】

図４は、一実施形態に係るベアリングモジュール２００の斜視図であり、図５は、ベアリングモジュール２００の分解斜視図である。ベアリングモジュール２００は、スライドブロック１００に着脱自在に取り付けられる。図４及び図５を参照すると、一実施形態に係るベアリングモジュール２００は、モジュール本体２１０、下方突出部２２０及びメインベアリング２３０を含む。図示する実施形態において、モジュール本体２１０は、略半球状の部材であって、モジュール本体２１０の下側へと下方突出部２２０が伸びて一体に形成されてもよい。モジュール本体２１０の形状は必ずしも半球型である必要はなく、例えば、円柱や多角柱の形状であってもよい。

【0028】

下方突出部２２０の一側面は、下側へと向かうように所定の角度傾斜した傾斜面２２５であり、この傾斜面２２５にベアリング２３０との結合のためのベアリング連結孔２２７が形成されている。ベアリング２３０は、例えば、ラジアルベアリングであってもよく、ボルトなどの結合手段により連結孔２２７に回転自在に取り付けられる。

【0029】

一実施形態に係るベアリングモジュール２３０は、上下方向に貫通する１つ以上のボルト穴２１１が形成され、このボルト穴２１１は、スライドブロック１００のモジュール収容部１３０内の段部１３１に形成されているボルト穴１３２の位置に対応する。従って、ベアリングモジュール２００をモジュール収容部１３０に挟み、２つのボルト穴２１１，１３２を通して締結ボルト２４０でもって締結することで、ベアリングモジュール２００をスライドブロック１００に結合させることができる。

【0030】

ここで、スライドブロックのモジュール収容部１３０内にて、段部１３１によって、突出部の嵌め込み凹部１３３の領域が画されるのであるが、ベアリングモジュール２００の下方突出部２２０を突出部の嵌め込み凹部１３３に挿入して、ベアリングモジュール２００をモジュール収容部１３０に嵌め込むことで、ベアリングモジュール２００の方向を固定させ得る。

【0031】

一実施形態において、ベアリングモジュール２００をモジュール収容部１３０に挿入して締結するにあたり、ウォッシャー２５０及び／又はばね（図示せず）を介在して締結してもよい。ウォッシャー２５０を介在して締結する場合、締結力を高めるだけでなく、スライドブロック１００に対するベアリングモジュール２００の締結の高さを調整することができる。これについては、図６及び図９を参照して後述することにする。

【0032】

また、ばね（図示せず）を介在させてベアリングモジュール２００をスライドブロック１００に締結する場合、複数のベアリング２３０が均一な予圧でスクリュー１０のねじ谷に噛み合うことができる。一般に、スライドブロック１００やベアリングモジュール２００、又はスクリュー１０を加工する際に加工誤差が生じ、全てのベアリング２３０がスクリュー１０の表面に正確に同じ高さで接触できない場合もあるのであり、このような場合、ベアリング２３０ごとに受ける荷重が互いに異なることから騒音及び振動の原因となり、ベアリング２３０の寿命が短縮される原因となる。しかし、スライドブロック１００と各ベアリングモジュール２００との間にばねを介在させれば、このような加工誤差によるベアリング２３０の荷重偏差を減らし得るため、スライドブロック１００の動作時における騒音及び振動を低減し、ベアリング２３０の寿命を延長させることができる。

【0033】

一実施形態において、スライドブロック１００とベアリングモジュール２００との間に、ウォッシャー２５０及びばね（図示せず）を個別に介在させてもよい。代替的に、ばね状のウォッシャー（「ばねウォッシャー」）をスライドブロック１００とベアリングモジュール２００との間に介在させてもよい。ばねウォッシャーは、例えば、螺旋形のばね状であってもよく、代替的に、図５に示すように、円盤状であって波形の表面を有するウォッシャーであるか、又は周知の他の形態のウォッシャーであってもよい。

【0034】

図６は、スライドブロックの正面図であって、スクリューの軸方向（図１におけるＺ方向）からスライドブロック１００を見た外観を、概略的に示した。

【0035】

図６を参照すると、好ましい一実施形態に係るスライドブロック１００は、「オープン型」のスライドブロックである。即ち、図６の正面図からみた場合に、スライドブロックがスクリュー１０の周りを３６０度にわたって完全に取り囲む閉鎖型のタイプではなく、スクリュー１０の周りの一部のみを取り囲んだオープンタイプである。例えば、図６において、スライドブロック１００がスクリュー１０の周りを所定の角度θ１でだけ取り囲み、この角度θ１は、例えば１８０°以下であってもよい。

【0036】

また、好ましい一実施形態において、スライドブロック１００は「湾曲型」のブロックである。スライドブロック１００の上部面１１０及び下部面１２０は、表面が平坦ではなく、図６に示すように、スクリュー１０を取り囲むためにスライドブロック１００が曲げられている。スライドブロック１００の上部面１１０及び下部面１２０が、曲面から形成されるか、又は、複数の平面が連続的に折り曲げられて全体的に湾曲な形状に形成されるのでありうる。

【0037】

図６に示す実施形態において、スクリュー１０からの放射状の２方向（すなわち、Ａ方向及びＢ方向）にてベアリング２３０がスクリュー１０に接している。説明の利便のために、図６においてＡ方向は、スクリュー１０の中心軸ＡＸから、第１ベアリング２３０ａとスクリュー１０との接点Ｐ１を通る方向であり、Ｂ方向は、スクリュー１０の中心軸ＡＸから、第２ベアリング２３０ｂとスクリュー１０との接点Ｐ２を通る方向である。また、Ｃ方向は、スクリュー１０の中心軸ＡＸから、スライドブロック１００を２等分する方向を示す。スクリュー１０からの放射状のＡ方向及びＢ方向から、ベアリング２３０がスクリュー１０の表面に接しており、これら２つの方向の間の角度をθ２というふうに表示した。一実施形態において、Ａ方向とＢ方向との間の角度θ２は１２０度以下であり、好ましくは、４５度～９０度の範囲内であってもよい。

【0038】

一実施形態において、スライドブロック１００における上部面１１０の曲率に基づく中心点（曲率中心）と、下部面１２０の曲率に基づく中心点（曲率中心）とが一致してもよい。即ち、図６を参照すると、スライドブロック１００の上部面１１０及び下部面１２０についてのそれぞれの曲率による中心点が一致してもよい。また、一実施形態において、この中心点がスクリュー１０の中心軸ＡＸと一致してもよい。例えば、スライドブロック１００の製造時に、モジュール収容部１３０の貫通方向を、前記中心点に向かっている方向としてモジュール収容部１３０を形成し、スクリュー１０の中心軸ＡＸを前記中心点と一致させて配置してもよい。このようにスクリュー１０の中心軸ＡＸ、及び、スライドブロック１００の上部面及び下部面の曲率の中心点を互いに一致させて構成すれば、スライドブロック１００の製造が簡単になり、さらに、スクリュー１０に沿ってスライドブロック１００がスライド運動する際に騒音及び振動を低減させることができる。

【0039】

一実施形態に係るベアリング２３０は、スクリュー１０と比較して、より大きな直径を有する。例えば、ベアリング２３０はスクリュー１０直径の１．５倍～４倍の直径を有してもよい。したがって、図６に示すように正面から見たとき、ベアリング２３０ａ，２３０ｂが一部で重なるように配置されるのであり、図１～図３を参照して説明したように、複数のベアリングモジュール２００が、複数の列（図１に示すＤ１、Ｄ２など）に沿ってジグザグに配列されるようにしてスライドブロック１００に結合される。

【0040】

図７及び図８は、一実施形態に係るベアリングモジュールとスクリューとの配置関係を説明する図であり、図７は、ベアリングモジュール２００とスクリュー１０を側面から見た側面図であり、図８は、上面から見た平面図を概略的に示した。

【0041】

図７及び図８を参照すると、スクリュー１０は、表面に所定のピッチ（対応箇所同士の距離）を有するねじ谷１１が形成され、図示するようにねじ谷１１は、ねじ谷の最低点（最深点；谷底）から両方向へと傾斜面１１ａ，１１ｂを有する。ねじ谷の２つの傾斜面１１ａ，１１ｂの間の角度は、例えば９０度であるが、スクリューの種類に応じて変わり得る。

【0042】

ベアリングモジュール２００の前方傾斜面２２５に組み付けられているベアリング２３０は、例えば、車輪の形態のラジアルベアリングであって、ベアリング２３０の外輪（外周面）２３０ａがねじ谷１１と接触することで、スライドブロック１００がスクリュー１０に密着される。一実施形態において、摩擦とそれによる振動及び騒音を低減するために、ベアリング２３０がスクリューねじ谷１１の一方の傾斜面１１ａに接するようにして載置されてもよい。ここで、ベアリング２３０の外周面２３０ａが、ねじ谷の傾斜面１１ａと接点Ｐで線接触して接することになる。

【0043】

一実施形態において、ベアリング２３０による荷重がスクリュー１０の中心軸ＡＸに加えられることが好ましい。そのために、例えば、図８に示すように、ベアリングモジュール２００を左右に２等分する中心線Ｌと、スクリュー１０の中心軸ＡＸとが接する地点に、ベアリング２３０がスクリューのねじ谷１１に接する接点Ｐが位置するように、ベアリングモジュール２００を配置してもよい。

【0044】

図９は、代替的な実施形態に係るスライドブロック１００及びスクリュー１０’の正面図を示した。図６と比較すると、スライドブロック１００の構成は同じであり、図９に示すスクリュー１０’の直径が、図６に示すスクリュー１０の直径よりも大きいことが分かる。したがって、スクリュー１０’の外周面と、スライドブロック１００の下部面１２０との間の距離がより近くなったため、ベアリング２３０、及びこれを支持しているベアリングモジュール２００が、スクリュー中心軸ＡＸから放射状に遠くなる方向に移動し、スライドブロック１００に結合されることが好ましい。これによって、図９と図６とを比較すると、第１ベアリングモジュール２００ａ及び第２ベアリングモジュール２００ｂが、それぞれＡ方向及びＢ方向に沿って移動し、スライドブロック１００の上部面１１０から上方へと若干突出して、スライドブロック１００と結合していることが分かる。

【0045】

一実施形態において、このようにスライドブロック１００に対するベアリングモジュール２００の締結の高さを調整するために、ウォッシャー２５０を用いてもよい。例えば、図６の場合、第１厚さのウォッシャー２５０を介在させてスライドブロック１００にベアリングモジュール２００を締結したのだとすれば、図９の場合は、第１厚さよりも厚い第２厚さのウォッシャー２５０を使用することで、ベアリングモジュール２００がスライドブロック１００の上部面１１０の上方へと、より突出した状態で締結することができる。

【0046】

したがって、本発明の具体的な実施形態によると、様々な直径のスクリュー１０、１０を使用する場合であっても、スライドブロック１００の形状や構造を変更する必要がなく、厚さの異なるウォッシャー２５０を用いてベアリングモジュール２００の締結の高さを調整すればよいのであるため、１つのスライドブロック１００でもって、様々なサイズのスクリュー１０、１０に使用することができる。また、ウォッシャー２５０の厚さが変わっても、ベアリングモジュール２００が、スクリュー中心軸ＡＸから放射状の方向（即ち、Ａ方向及びＢ方向）に沿って高さが調整されるため、スライドブロック１００の荷重が安定的にスクリュー１０へと伝達されうる。

【0047】

図１０は、一実施形態に係るベアリングの傾き方向を説明する図である。図１０(a)を参照すると、スライドブロック１００に３つのベアリングモジュール２００を備え、第１～第３ベアリング２３０ａ，２３０ｂ，２３０ｃがスクリュー１０に接している。ここで、第１～第３ベアリング２３０ａ～２３０ｃが、全て同じ側（図面上で左側）へと倒れるように傾いて設けられており、スクリューねじ谷１１の一方の傾斜面１１ａに接している。

【0048】

図１０(b)は、代替案的な一実施形態を示すもので、スライドブロック１００が３つのベアリングモジュール２００ａ，２００ｂ，２００ｃを備えており、そのうちの少なくとも一部のベアリングモジュールが図１０(a)の場合とは反対の方向に設けられている。例えば、図示する実施形態において、第１及び第３ベアリング２３０ａ，２３０ｃは左側へと倒れるように傾いてスクリュー１０の第１傾斜面１１ａと接し、第２ベアリング２３０ｂは、右側へと倒れるように傾いてスクリュー１０の第２傾斜面１１ｂと接していることが理解できる。

【0049】

図１１は、一実施形態に係るスライドブロックの製造方法を概略的に示した。本発明のように、スライドブロック１００をオープン型の湾曲形状のブロックで構成する場合、円柱又は円筒部材から簡単に加工でき、その加工が容易であることから加工時間を減らし得るという利点がある。

【0050】

まず、図１１(a)に示す円筒部材３００を準備する。円筒部材３００は、その中心に長手方向（Ｚ方向）の貫通孔３０５が形成されており、外周面３１０及び内周面３２０を有している。一実施形態において、円柱形状の母材を用いてもよく、この場合、円柱の母材の中心に貫通孔３０５を形成して、図１１(a)に示すような円筒部材３００を製造できる。

【0051】

その後、円筒部材３００を長手方向（Ｚ方向）に沿って垂直に切断し、図１１(b)に示すような部材４００（以下、「半円筒部材」という）を形成する。一実施形態において、円筒部材３００の直径を含む切断面（中心軸を含む切断面）にて切断することで、円筒部材３００を二等分して半円筒部材４００を形成してもよい。代替的に、直径を含まない任意の切断面にて切断してもよい。

【0052】

図１１(a)に示す円筒部材３００の外周面３１０及び内周面３２０が、それぞれ図１１(b)に示す半円筒部材４００における外周面４１０及び内周面４２０となっている。その後、半円筒部材４００をミーリング加工し、図１１(c)に示すようなスライド部材１００を製造することができる。例えば、半円筒部材４００の角を面取り加工し、複数のモジュール収容部１３０及びボルト穴１１５，１３２などを形成することでスライドブロック１００を製造してもよい。ここで、一実施形態において、図１を参照して説明したように、スライドブロック１００の長手方向に平行であって互いに離隔した少なくとも２つの列Ｄ１、Ｄ２に沿って、各列Ｄ１、Ｄ２に少なくとも１つずつのベアリングモジュール収容部１３０を形成してもよい。また、図６を参照して説明したように、モジュール収容部１３０の貫通方向を、外周面４１０又は内周面４２０の曲率の中心点に向かう方向とするようにして、モジュール収容部１３０を形成することができる。

【0053】

半円筒部材４００からスライドブロック１００を加工することで、それぞれの半円筒部材４００の外周面４１０及び内周面４２０が、それぞれスライドブロック１００の上部面１１０及び下部面１２０となっていることが理解できるであろう。また、必要に応じて、外周面４１０又は内周面４２０を加工してスライドブロック１００の厚さ（即ち、上部面１１０と下部面１２０との間の距離）を調整することもできる。

【0054】

このように円柱の母材又は円筒状の母材３００から本発明の一実施形態に係るスライドブロック１００を製造する場合、上部面１１０及び下部面１２０に対する曲面加工を行わなくても、スクリュー１０を部分的に取り囲む湾曲型ブロックを形成し得るため、加工が容易で加工時間を短縮することができる。

【0055】

図１２は、スライドブロックの形状についての様々な実施形態を説明する一連の図である。

【0056】

図１２(a)は、図１１(c)に示すスライドブロック１００の正面図を示し、第１ベアリング２３０ａと第２ベアリング２３０ｂを点線で概略的に示す。円柱の母材又は円筒状の母材３００からスライドブロック１００を製造したため、上部面１１０と下部面１２０に対して別途に加工しないが、図示するようにスクリュー１０を部分的に取り囲む湾曲形状を有する。

【0057】

スクリューの中心軸ＡＸから、第１ベアリング２３０ａとスクリュー１０の表面との接点を通って延長した方向をＡ方向、そして、スクリューの中心軸ＡＸから、第２ベアリング２３０ｂとスクリュー１０の表面との接点を通って延長した方向をＢ方向とするならば、Ａ方向及びＢ方向が所定の角度θ２をなすように、モジュール収容部１３０が形成されている。また、スライドブロック１００に対するベアリングモジュール２００の取り付けの高さを調整するために、ベアリングモジュール２００が、それぞれＡ方向及びＢ方向に沿って動くようにモジュール収容部１３０が構成されることが好ましい。

【0058】

図１２(b)は、代替案的な一実施形態に係るスライドブロック１００の正面図であり、図示するように、上部面１１０’に追加的な加工を行うことで、１以上の平坦な面を形成してもよい。また、図面に図示していないが、下部面１２０にも追加の加工を行うことで１以上の平坦な面を形成してもよい。

【0059】

図１２(c)のスライドブロック１００は、図１２(a)及び図１２(b)と比較してスクリュー１０をより広い角度範囲で取り囲むように構成されている。この場合、スクリューの中心軸ＡＸを中心に放射状の３つ以上の方向にベアリングモジュール２００を配置してもよい。例えば、図１２(c)において、Ａ方向、Ｂ方向、及びＣ方向にモジュール収容部１３０を形成するようにしてベアリングモジュール２００を取り付けてもよく、そのため、第１～第３ベアリング２３０ａ，２３０ｂ，２３０ｃが、それぞれ異なる方向にてスクリュー１０の中心軸ＡＸへと向かうようにしてスクリュー１０の表面と接触してもよい。ここで、Ａ方向とＢ方向との間の角度θ３は、図１２(a)における角度θ２と同一であるか、より大きくてもよく、１８０°よりも小さくてもよい。

【0060】

図１３～図１７を参照して、上述した実施形態のスライドブロック１０を備えるスライドブロックアセンブリについて説明する。

【0061】

図１３は、一実施形態に係るスライドブロックアセンブリ５００及びレールアセンブリ６００の斜視図であり、図１４は、スライドブロックアセンブリ５００を下方から見た斜視図である。図１３及び図１４を参照すると、一実施形態に係るスライドブロックアセンブリ５００は、１以上のスライドブロック１００を含み、レールアセンブリ６００に取り付けられてスクリュー１０の回転によってスライド式に往復運動する。

【0062】

図示する実施形態において、スライドブロックアセンブリ（以下では簡単に「ブロックアセンブリ」ともいう）５００は、スクリュー１０の長手方向に直列に配置されている２つのスライドブロック１００Ａ，１００Ｂを含む。第１スライドブロック１００Ａ及び第２スライドブロック１００Ｂのそれぞれは、図１～図１２を参照して説明したスライドブロック１００と同一又は類似の構成を有してもよい。

【0063】

一実施形態において、ブロックアセンブリ５００は、板材状のアセンブリフレーム５１０を備え、第１及び第２スライドブロック１００Ａ，１００Ｂがアセンブリフレーム５１０に、長手方向に整列して取り付けられている。図１４に示すように、ブロックアセンブリ５００の下部に、複数のガイドベアリング５２０が備え付けられてもよい。ガイドベアリング５２０は、後述するレールアセンブリ６００のガイドレール２０に噛み合わされて、ガイドレール２０に沿ってスライド可能に構成されてもよい。

【0064】

第１スライドブロック１００Ａに備え付けられたベアリングモジュール２００のベアリング２３０は、スクリュー１０の長手方向（Ｚ方向）における第１の向き（例えば図１６の手前側）へと倒れ込むように傾いて設置され、第２スライドブロック１００Ｂに設けられたベアリングモジュール２００のベアリング２３０は、スクリュー１０、長さ方向（Ｚ方向）における第２の向き（例えば図１６の奥側）へと倒れ込むように傾いて設置される。したがって、第１スライドブロック１００Ａのベアリング２３０は、スクリューねじ谷１１の第１斜面（例えば、図７～８及び１０の「１１ａ」）と接して支持され、第２スライドブロック１００Ｂのベアリング２３０は、スクリューねじ谷１１の第２斜面（例えば、図７～８及び１０の「１１ｂ」）と接して支持されているということが理解できるのであろう。

【0065】

図１５は、スライドブロックアセンブリ５００におけるスライドブロック１００Ａ，１００Ｂとアセンブリフレーム５１０との結合関係を示す分解斜視図である。図１５を参照すると、アセンブリフレーム５１０は、第１及び第２スライドブロック１００Ａ，１００Ｂをそれぞれ収容できるブロック収容部５１１ａ，５１１ｂを備える。第１ブロック収容部５１１ａは、第１スライドブロック１００Ａを少なくとも部分的に収容して固定させ、第２ブロック収容部５１１ｂは、第２スライドブロック１００Ｂを少なくとも部分的に収容して固定させることができる。

【0066】

アセンブリフレーム５１０は、第１及び第２ブロック収容部５１１ａ，５１１ｂの周辺に形成されている１つ以上のボルト穴５１３を含む。ボルト穴５１３のそれぞれは、スライドブロック１００Ａ，１００Ｂのボルト穴１１５に対応する位置に形成されており、したがって、ボルト５３０を用いてスライドブロック１００Ａ，１００Ｂをアセンブリフレーム５１０に締結することができる。

【0067】

一実施形態において、アセンブリフレーム５１０は、前面及び後面にそれぞれ形成されている１つ以上の調整ボルト穴５１５をさらに含んでもよい。調整ボルト穴５１５を貫通した調整ボルト５４０は、スライドブロック１００Ａ，１００Ｂの前面又は後面に接し、各調整ボルト穴５１５に挟まれる調整ボルト５４０の挿入の程度を調整して、アセンブリフレーム５１０に対するスライドブロック１００Ａ，１００Ｂの長手方向（Ｚ方向）の位置を微細に調整することができる。そのため、例えば、各ブロック収容部５１１ａ，５１１ｂ内でスライドブロック１００Ａ，１００Ｂが長手方向に一定の範囲内で移動できるように遊び（隙間）が存在し、また、スライドブロック１００のボルト穴１１５及びアセンブリフレーム５１０のボルト穴５１３のうち少なくとも１つが、例えば、長孔形状の断面を有することによって長手方向に遊隙を有し得る。

【0068】

したがって、第１スライドブロック１００Ａを第１ブロック収容部５１１ａに載置させてボルト５３０を用いて第１スライドブロック１００Ａを一次的に緩く固定させ、その後、調整ボルト５４０の挿入の程度を調整して、アセンブリフレーム５１０に対する第１スライドブロック１００Ａの長手方向の位置を微細に調整することで、スライドブロック１００Ａ，１００Ｂの各ベアリング２３０について、スクリューねじ谷１１の傾斜面１１ａ又は１１ｂに適正な予圧で接触するように位置させるようにしてから、ボルト５３０を完全に締結することで、スライドブロック１００Ａ，１００Ｂをアセンブリフレーム５１０に固定させることができる。

【0069】

このような本発明の構成によれば、スライドブロック１００Ａ，１００Ｂの位置を長手方向に微細に調整する調整ボルト５４０を使用することで、ブロックアセンブリ５００の最初の組立時のみならず、ブロックアセンブリ５００の使用中にも、ベアリング２３０の外周面２３０ａとねじ谷１１との間の予圧が適正範囲から逸脱した際に予圧の調整を容易にできるため、動力損失なしにスクリュー１０の回転運動をブロックアセンブリ５００の直線往復運動に切り替えることができる。

【0070】

図１６は、一実施形態に係るスライドブロックアセンブリ及びレールアセンブリの正面図を概略的に示した。図１６を参照すると、スクリュー１０が、レールアセンブリ６００のフレーム６１０に回転自在に支持されている。例えば、フレーム６１０がスクリュー１０の両端を回転自在に支持する支持部（図示せず）を備え、スクリュー１０の一端が駆動モータ（図示せず）に結合して回転することができる。

【0071】

フレーム６１０の幅方向の両側に、ガイドレール２０が長手方向に配置されてもよい。ガイドレール２０は、ブロックアセンブリ５００の下方に設置されたガイドベアリング５２０と噛み合い得るのであり、これによって、ブロックアセンブリ５００がレールアセンブリ６００に堅固に結合された状態で長手方向にスライドできる。

【0072】

スクリュー１０の下側には、スクリュー１０と接触してスクリューを支持するサポートベアリング３０が設置される。サポートベアリング３０は、スクリュー１０の外周面の周りのうちの、メインベアリング２３０と干渉しない領域にてスクリュー１０と接触して支持するように構成され、したがって、ブロックアセンブリ５００の移動に干渉を与えない。

【0073】

サポートベアリング３０は、スクリュー１０の長手方向に沿って１つ以上設置されてもよい。例えば、スクリュー１０の長手方向に沿って一定間隔ごとに設置することができるのであり、スクリュー１０の長さが長くなっても、一定の間隔ごとにサポートベアリング３０を設置することでスクリュー１０の曲げを防止でき、スクリュー１０の長さが制限されないという利点がある。

【0074】

図１７は、代替案的な一実施形態に係るスライドブロックアセンブリ及びレールアセンブリの正面図である。図１７に示す代替案的な一実施形態において、ブロックアセンブリ５００’及びレールアセンブリ６００’は、ガイドレール（図１６に示す２０）及びガイドベアリング（図１６に示す５２０）の代わりにＬＭガイド構造を使用した。例えば、図１７において、ブロックアセンブリ５００’が、幅方向における下方両側に１つ以上のＬＭガイド５５０を備え、レールアセンブリ６００’は各ＬＭガイド５５０に噛み合う１つ以上のＬＭガイドレール６２０を備えてもよい。このように、図１６及び図１７に示すように、周知の様々なガイド方式の１つを用いてレールアセンブリ６００、６００’がブロックアセンブリ５００、５００’をガイドできるということを理解すべきであろう。

【0075】

上述したように、本発明の属する分野で通常の知識を有する者であれば、このような明細書の記載ら様々な修正及び変形が可能であることが理解できる。したがって、本発明の範囲は、説明された実施形態に限定されて決定されることなく、後述する特許請求の範囲のみならずこの特許請求の範囲と均等のものなどによって決定されなければならない。

【0076】

好ましい一実施形態において、直線駆動装置であるボールスクリュー（ボールねじ）は、図１３に示すように、スパイラル状に延びるねじ谷１１を有するスクリュー１０と、スクリュー１０の側方の一方（以下、上方という）からスクリュー１０に組み付けられるスライドブロック１００と、スライドブロック１００が嵌め込まれて保持されるアセンブリフレーム５１０と、スクリュー１０の側方の他方（以下、下方という）からアセンブリフレーム５１０に対して互いにスライド（摺動）可能に組付けられる長尺状のレールアセンブリ６００とを備える。レールアセンブリ６００の中央上部に備えられるボールベアリング３０が、下方側から、スクリュー１０のねじ谷１１に組み付けられる。アセンブリフレーム５１０と、レールアセンブリ６００とは、スクリュー１０の両側（左右）にて、一連のガイドベアリング５２０、またはリニアガイド（直線案内用ベアリング）などにより、互いにスライド可能に組付けられている。

【0077】

ここで、スライドブロック１００は、断面が円弧状に延びるシェル状でブロック状の形材からなり、ベアリングモジュール２００をそれぞれ嵌め込むための貫通孔としてのモジュール収容部１３０が備えられる。モジュール収容部１３０は、スライドブロック１００がなす円弧状における半径方向に延びる円形状の孔である。ベアリングモジュール２００は、図４に示す具体例において、円形ドーム状のモジュール本体２１０と、その下部の片側から下方へと延びる、側方から見て直角台形状の下方突出部２２０と、この下方突出部２２０の傾斜面２２５に取り付けられるボールベアリング２３０と、スライドブロック１００の径方向にモジュール本体２１０を貫通する一対のボルト穴２１１とを備える。ベアリングモジュール２００の下方突出部２２０を左右から挟むように、各モジュール収容部１３０には、一対の段部１３１が備えられる。各段部１３１には、ボルト穴１３２が備えられ、ボルト２４０によりベアリングモジュール２００がスライドブロック１００の本体に締結される。ボールスクリューが組み立てられた状態では、図６に示すように、ベアリングモジュール２００の中心軸線は、スクリュー１０の中心軸を通る。

【0078】

そして、図７～８に示すように、各ベアリングモジュール２００のボールベアリング２３０は、上記の構造により適切に位置決めされることで、外輪が、スクリュー１０のねじ谷１１における一方の傾斜面１１ａに突き合わされる。図１～２及び６などに示すように、ベアリングモジュール２００のボールベアリング２３０は、アセンブリフレーム５１０に直角の方向（上下方向）から傾斜した方向から、スクリュー１０のねじ谷１１に組みつけられ得る。この際、前後方向に配列される複数のベアリングモジュール２００の中心軸線は、図１２に示すように、左右に同じ角度だけ傾斜するとともに、傾斜の向きが、互い違いになるようにすることができる。また、図１０に示すように、左右方向に互いに別の方向からスクリュー１０に組みつけられる、ベアリングモジュール２００のボールベアリング２３０は、前後方向にも互いに別の方向に傾斜している。そのため、一のベアリングモジュール２００のボールベアリング２３０が、左側から、スクリュー１０のねじ谷１１の前方の傾斜面１１ａに突き合わされる場合、その隣の一のベアリングモジュール２００のボールベアリング２３０は、右側から、スクリュー１０のねじ谷１１の後方の傾斜面１１ｂに突き合わされる。

【0079】

また、アセンブリフレーム５１０には、アセンブリフレーム５１０に対するスライドブロック１００の前後方向（スクリュー１０の軸方向）の位置を調製する調整ボルト５４０が備えられる。このために、スライドブロック１００の収容部５１１ａ，５１１ｂには、ある程度の遊びが備えられる。この調整ボルト５４０を用いて、ベアリングモジュール２００のボールベアリング２３０外輪が、非駆動時に、スクリュー１０のねじ谷１１の傾斜面１１ａ,１１ｂに押し付けられる予圧を容易に調整することができる。

【符号の説明】

【0080】

１０：スクリュー
２０：ガイドレール
３０：サポートベアリング
１００：スライドブロック
１３０：モジュール収容部
２００：ベアリングモジュール
２３０：ベアリング
２５０：ウォッシャー
３００：円筒部材
４００：半円筒部材
５００：スライドブロックアセンブリ
６００：レールアセンブリ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】