JPH06307445A - 転がり案内ユニット - Google Patents

転がり案内ユニット

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JPH06307445A
JPH06307445A JP5120531A JP12053193A JPH06307445A JP H06307445 A JPH06307445 A JP H06307445A JP 5120531 A JP5120531 A JP 5120531A JP 12053193 A JP12053193 A JP 12053193A JP H06307445 A JPH06307445 A JP H06307445A
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track
rail
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Takehiko Hara
健彦 原
Seiji Takei
誠治 武井
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 トラックレールの断面形状を略Uの字状とし
た転がり案内ユニットにおいて、内側面に設けられる軌
道の研削加工を容易にすること。また、該転がり案内ユ
ニットの摺動台上にモータを搭載して自走式とする上
で、ユニット全体としての薄型化を達成すること。 【構成】 トラクレール1の一方の側壁部1cに沿って
分割レール12を設け、該分割レールを外した状態にて
軌道の研削を行うこととし、研削を容易とした。また、
トラックレール1の側壁部1d(1c)の外側面全面を
転動部材20、22の軌道として利用することができる
から、トラックレール1を偏平なものにしようとも十分
に駆動力を伝達することができ、ユニット全体としての
薄型化が可能となっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば工作機械や産業
用ロボットなどに装備されて、移動させるべき物体を曲
線的に案内する転がり案内ユニットに関する。
【0002】
【従来の技術】図11に、この種の転がり案内ユニット
の従来例を示す。なお、当該転がり案内ユニットは特開
昭63−186028号公報において開示されているも
のであるが、他に特開昭62−101914号公報等に
も同様の構成が開示されている。
【0003】図11に示すように、この転がり案内ユニ
ットは、左右両側部に軌道として一条ずつの軌道溝10
1aが長手方向に沿って形成されたトラックレール10
1と、該トラックレール101に対して相対運動自在な
摺動台102と、該摺動台102に形成された転動体循
環路(図示せず)内に配列収容されて上記軌道溝101
a上を転動しつつ循環してトラックレール101及び摺
動台102の間で荷重を負荷する転動体としての多数の
ボール(図示せず)とを備えている。
【0004】図示のように、トラックレール101は長
手方向において一定の曲率を有しており、摺動台102
はこの曲率に沿って移動する。なお、図から明らかなよ
うに、トラックレール101はその断面形状が略矩形状
であり、摺動台102については略コの字状の断面形状
を有し、このトラックレール101上に跨設されてい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明においては、上
記した従来の転がり案内ユニットとは構成が基本的に異
なる下記のような転がり案内ユニットを提供するものと
する。なお、詳細については後述する。
【0006】すなわち、トラックレールについては、偏
平な底部と、該底部の左右両側部から該底部に対して略
垂直に伸長しかつ内側面に軌道が形成された一対の側壁
部とを備えたものとし、断面形状を略Uの字状とする。
そして、摺動台を該両側壁部により挾まれるように挿通
させる。
【0007】転がり案内ユニットをかかる構成とする場
合、トラックレールの軌道が上記側壁部の内側面に設け
られることから、該軌道の仕上げ加工としての研削加工
が必ずしも容易には行われ得ない。
【0008】そこで、本発明は、上記の構成の転がり案
内ユニットにおいて、軌道の研削加工を容易とすること
を第1の目的とする。
【0009】ところで、例えば実開平5−12750号
公報において開示されているように、摺動台上にモータ
等の駆動力発生手段を搭載し、この駆動力発生手段によ
り駆動されるピニオンがトラックレール側面に形成した
ラックに沿って転動するようになし、以てコンパクト化
等を達成した自走式の転がり案内ユニットが知られてい
る。但し、開示されている転がり案内ユニットは、トラ
ックレールが直線的に形成された直動形式である。
【0010】本願発明は、上述した転がり案内ユニット
としての基本的構成を踏え、更にこの自走の構成をも採
用するものであるが、更なるコンパクト化、特にユニッ
ト全体としての薄型化を達成した転がり案内ユニットを
提供することを第2の目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述した第1
の目的を達成するために、取付面が形成された底部の両
側部から該底部に対して略垂直に伸長しかついずれか一
方の内側面に長手方向に沿って軌道が形成された一対の
側壁部を備え、長手方向において一定の曲率を有するト
ラックレールと、前記一方に対する他方の側壁部の内側
面に沿って配設されて内側面に長手方向に沿って軌道が
形成された分割レールと、前記一方の側壁部及び分割レ
ールにより挟まれるように挿通されて前記軌道各々に対
応する負荷軌道を含む転動体循環路が形成されて前記ト
ラックレール及び分割レールに対して相対運動自在な摺
動台と、前記転動体循環路に配列収容されて前記軌道上
を転動しつつ循環して荷重を負荷する複数の転動体とを
備えるように構成したものである。また、本発明は、上
記第2の目的を達成するために、取付面が形成された底
部の両側部から該底部に対して略垂直に伸長しかつ各々
の内側面に長手方向に沿って軌道が形成された一対の側
壁部を備え、長手方向において一定の曲率を有するトラ
ックレールと、前記側壁部間に挿通されて前記軌道各々
に対応する負荷軌道を含む転動体循環路が形成されて前
記トラックレールに対して相対運動自在な摺動台と、前
記転動体循環路に配列収容されて前記軌道上を転動しつ
つ循環して荷重を負荷する複数の転動体と、前記摺動台
に対して取付けられた駆動力発生手段と、前記駆動力発
生手段により駆動力を付与されて転動する転動部材とを
備えるように構成したものである。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面を参照しつ
つ説明する。
【0013】まず、本発明に係る転がり案内ユニットの
基本的構成について、図1乃至図3に基づいて説明す
る。
【0014】図1乃至図3に示すように、当該転がり案
内ユニットは、長手方向において一定の曲率を有するト
ラックレール1と、該トラックレール1に対して相対運
動自在な摺動台としてのスライドユニット3とを備えて
いる。
【0015】図2及び図3から特に明らかなように、ト
ラックレール1は、取付面1aが形成された扁平な底部
1bと、該底部1bと一体にして該底部1bの左右両側
部から該底部に対して垂直若しくは略垂直に伸長する一
対の側壁部1c及び1dとを有し、断面形状が略Uの字
状となっている。そして、該両側壁部1c、1dの内側
面に、軌道として一条ずつの軌道溝1eが長手方向に沿
って形成されている。なお、トラックレール1の材質と
しては例えば鋼等の金属が選定される。
【0016】一方、スライドユニット3は、上記両側壁
部1c、1dによってその略下半部分が挟まれるように
挿通されており、この挿通された部分には上記トラック
レール1の両軌道溝1eに対応して転動体循環路4が設
けられている。該転動体循環路4には転動体としての多
数のボール5が配列収容されており、これらのボール5
はスライドユニット3の移動に伴って上記軌道溝1e上
を転動しつつ循環し、トラックレール1及びスライドユ
ニット3の間で荷重を負荷する。
【0017】図2において、スライドユニット3は、金
属あるいは合成樹脂等を素材として成形されたケーシン
グ6と、金属若しくは合成樹脂からなって該ケーシング
6の前後両端にねじ(図示せず)等によって結合された
一対のエンドキャップ7a、7bと、該両エンドキャッ
プ7a、7bの外面に取り付けられたシール8a,8b
とを有している。上記転動体循環路4は、ケーシング6
に夫々直線的にかつ互いに平行に形成された負荷軌道溝
4aすなわち負荷軌道及びリターン路4bと、両エンド
キャップ7a、7bに形成されて該負荷軌道溝4a及び
リターン路4bをこれらの両端部にて連通させる一対の
略半円状の方向転換路4c及び4dとからなる。なお、
該負荷軌道溝4aがトラックレール1の軌道溝1eに対
応している。
【0018】ところで、図3に示すように、当該転がり
案内ユニットは、例えば工作機械のベッド10に形成さ
れた平坦な取付面10a上に配設され、トラックレール
1が該ベッド10に対して複数本のボルト(六角穴つ
き)11により締結される。なお、ベッド10には該取
付面10aに対して垂直な取付基準面10bが形成さ
れ、トラックレール1の側面をこの取付基準面10bに
対して密接に係合させることにより位置決めがなされ
る。また、上記各ボルト11は、トラックレール1の底
部1bに形成された座ぐり部1f及び挿通孔1gに埋没
するように挿通され、底部1bの上面側に突出すること
はない。図示はしないが、トラックレール1の締結のた
めの他の構成として、トラックレール1の左右両側下部
にフランジ部を突設し、このフランジ部に上記のような
座ぐり部1f、挿通孔1gを形成してこれにボルト11
を挿通してもよい。
【0019】一方、スライドユニット3に関しては、被
加工物等担持用のテーブル(図示せず)がボルト諦めさ
れ、これが可動側として作動する。図2にも示すよう
に、スライドユニット3のケーシング6の上面側には例
えば4つのねじ孔6aが形成されており、該テーブルは
このねじ孔6aに螺合するボルト(図示せず)によって
スライドユニット3に締結される。
【0020】なお、当該転がり案内ユニットにおいては
転動体としてボール5が用いられているが、ころを使用
したクロスローラ形式などの構成としてもよい。
【0021】次に、本発明の第1実施例としての転がり
案内ユニットについて図4及び図5に基づいて説明す
る。なお、本実施例の転がり案内ユニットは以下に説明
する部分以外は図1乃至図3に示した基本的構成を有し
ている故、ユニット全体としての説明は省略して要部の
みの説明に留める。また、以下の説明において、図1乃
至図3に示した構成部材と同一又は対応する構成部材に
ついては同じ参照符号を用いている。また、これらのこ
とは後述する他の実施例の説明においても同様である。
【0022】図5に示すよう、当該転がり案内ユニット
においては、トラックレール1が有する左右一対の側壁
部1c、1dのうち、例えば外側の側壁部1dにのみ軌
道溝1eが形成されており、内側の側壁部1cには軌道
溝は形成されていない。そして、図4にも示すように、
この内側の側壁部1cの内側面に沿って、トラックレー
ル1と同じ曲率にして略同じ長さを有する分割レール1
2が配設されている。そして、スライドユニット3はこ
の分割レール12と外側の側壁部1dにより挾まれるよ
うに挿通されており、トラックレール3及び分割レール
12の双方に対して移動自在である。
【0023】図5から明らかなように、上記分割レール
12はその断面形状が例えば略矩形状であり、その長手
方向において並設された複数本のボルト14によってト
ラックレール1の底部1bに締結されている。なお、こ
れらのボルト14は、分割レール12に形成された座ぐ
り部12a及び挿通孔12bに埋没するように挿通さ
れ、分割レール12の上面より突出することはない。ま
た、分割レール12自体は、隣接する側壁部1cの上端
より若干突出している。
【0024】図5に示すように、上記分割レール12の
内側面にはトラックレール1の外側の側壁部1dに設け
られた軌道溝1eと同形状の軌道溝12eが長手方向に
沿って形成されている。この軌道溝12eはスライドユ
ニット3に設けられた転動体循環路4の負荷軌道溝4a
に対応しており、該転動体循環路4に配列収容された各
ボール5は、スライドユニット3の移動に伴ってこの軌
道溝12e上を転動しつつ循環する。
【0025】かかる構成においては、分割レール12を
トラックレール1に対して未だ装着していない状態にお
いては両側壁部1c、1d間の距離が大きく、それ故に
側壁部1dの内側面の軌道溝1eを研削するための回転
砥石を挿通し易く、かつ該砥石の操作も自在に行うこと
ができ、研削加工が容易となっている。
【0026】また、分割レール12の軌道溝12eに関
しても、該分割レール12をトラックレール1に装着す
る前に研削加工を行えばこれも容易に行うことができ
る。
【0027】ところで、図5に示すように、上記分割レ
ール12が添設された側壁部1cには該側壁部1cの内
外を貫くように調整ねじ16が螺合しており、その先端
にて分割レール12の内側面に当接している。
【0028】一方、図4からも明らかなように、分割レ
ール12をトラックレール1に対して締結するボルト1
4が挿通されるべく該分割レール12に形成された座ぐ
り部12a及び挿通孔12bは多少孔径をボルト径より
大きくしており、分割レール12はボルト14を緩めた
状態において側壁部1cに対して近接離間自在となって
いる。すなわち、ボルト14を僅かに緩めた状態におい
て上記調整ねじ16を操作することにより分割レール1
2を適宜移動させ、以て、各ボール5とこれらを挾んで
位置する軌道溝1e、12e及び負荷軌道溝4aとの間
の予圧を調整し得るようになっているのである。但し、
予圧の調整が完了したら、ボルト14を強く締付け、分
割レール12を固定する。
【0029】なお、本実施例においては分割レール12
を内側の側壁部12cに沿って配設しているが、外側の
側壁部12dの内側面に沿って設けてもよい。
【0030】続いて、本発明の第2実施例としての転が
り案内ユニットについて図6乃至図8に基づいて説明す
る。
【0031】図示のように、当該転がり案内ユニットに
おいては、トラックレール1の外側の側壁部1dについ
て、その外側面に長手方向に沿ってラック18が一体に
形成されている。
【0032】一方、スライドユニット3のケーシング6
には外側に向けて突出する張出部6cが一体に形成され
ており、該張出部6c上には駆動力発生手段としてのモ
ータ19がその出力軸19a側を下向きして取付けられ
ている。そして、該出力軸19aには転動部材としての
ピニオン20が嵌着されており、かつ、上記ラック18
に噛合している。
【0033】すなわち、当該転がり案内ユニットは自走
式であり、ピニオン20がモータ19により回転駆動さ
れることによってラック18と噛合しつつ転動し、スラ
イドユニット3が移動する。
【0034】なお、当該転がり案内ユニットにおいて
は、駆動力発生手段がモータ19である場合が示されて
いるが、この他、駆動力発生手段としては、モータと減
速機構を組合わせたものなど、種々のものが適用でき
る。
【0035】また、本実施例においては、ピニオン20
がモータ19の出力軸19aに直接取付けられている
が、ピニオン20をケーシング6に取付けて、該ピニオ
ンとモータ19との間に減速機構などを介装する構成と
してもよい。
【0036】また、本実施例においてはトラックレール
1の外側の側壁部1dにラック18を形成しているが、
内側の側壁部1cにラックを設けるようにしてもよい。
【0037】更に、本実施例においては単一のスライド
ユニット3がトラックレール1上を移動する例が示され
ているが、スライドユニット3を複数設けてこれらが個
別に作動するようにしてもよい。
【0038】さて、上記した構成の転がり案内ユニット
においては上記のように自走式とすることによりコンパ
クト化を達成しているが、併せて図1乃至図3に示した
基本的構成を採用したことにより、更なるコンパクト
化、特にユニット全体としての薄型化が達成されてい
る。
【0039】何んとなれば、当該転がり案内ユニットに
おいては、トラックレール1の断面形状を略Uの字状と
してその側壁部1c、1dの内側面に軌道溝1eを設け
ているから、ラック18の占有スペースとして側壁部1
dの外側面全面を利用することが可能となっている。従
って、トラックレール1の全体を偏平にしても、側壁部
1dの外側面略全面にわたってラック18を設けてその
歯幅を十分に確保することができるから、ユニット全体
としての薄型化が達成される訳である。
【0040】因に、図11に示した構成の転がり案内ユ
ニットにおいては、ラックを設けるべきトラックレール
101の側面には軌道溝101aも設けられていること
から、必要な動力を伝達し得るラックの歯幅を確保する
ためにはその分だけトラックレール101の高さを大と
しなけらばならず、ユニット全体としての大型化を招来
する。
【0041】図9は、本発明の第3実施例としての転が
り案内ユニットを示すものである。前述の第2実施例と
しての転がり案内ユニットにおいてはトラックレール1
の両側の側壁部1c、1dのうちいずれか一方にのみラ
ック18が形成されているのに対して、当該転がり案内
ユニットにおいては両側壁部1c、1dの双方にラック
18が形成されている。
【0042】そして、トラックレール1上には複数、こ
の場合2つのスライドユニット3a及び3bが配置され
ており、一方のスライドユニット3aについてはその具
備したピニオン20が外側のラック18と噛合し、他方
のスライドユニット3bに関してはその具備したピニオ
ン20が内側のラック18に噛合している。かかる構成
においては、スライドユニット3a、3bが具備するケ
ーシング6に形成されたモータ19担持用の張出部6c
部分を、該ケーシング6の本体部分に対して着脱自在と
し、しかもその取付け時の向きを左右変更可能としてお
けば、1種類のスライドユニットにて内外両ラック18
に適用することができる。
【0043】図10に、本発明の第4実施例としての転
がり案内ユニットの要部を示す。
【0044】図示のように、当該転がり案内ユニットに
おいては、転動部材としてモータ19の出力軸に嵌着さ
れているのはローラ22であり、該ローラ22の外周面
にはローレット目22aが形成されている。また、該ロ
ーラ22が転動するトラックレール1の側壁部1dの外
側面にも、該側壁部1dの略全長にわたってローレット
目23が形成されている。これらのローレット目22
a、23は平目であり、その目がローラ22の回転軸と
平行である。これらローレット目22a、23を設けた
ことにより、ローラ22が側壁部1dに沿って転動する
際に、該ローラ22及び側壁部1dの両者間の摩擦力が
増し、推力が大となる。
【0045】なお、本実施例においては、ローラ22及
び側壁部1dの両者にローレット目を形成しているが、
いずれか一方にのみローレット目を形成する事としても
よい。また、本実施例で示したローレット目は平目とな
っているが。あや目など、他のローレット目に変えても
よいし、ローレット目以外の凹凸を形成してもよい。
【0046】上記のローレット目を形成する構成の他、
下記の各構成が採用可能である。
【0047】まず、ローラ22の外周面及び側壁部1d
の外側面を単に滑らかな面とし、両者を互いに直接当接
させる、いわゆるフリクションドライブ(摩擦駆動)方
式である。
【0048】次に、ローラ22及び側壁部1dの相互係
合面の少なくともいずれか一方に、ゴムなど、弾性を有
する高摩擦係数部材を被着し、両者間の摩擦係数を増大
する構成である。
【0049】そして、上記ローラ22及び側壁部1dの
間に常に一定量の油を供給する構成である。この構成に
おいてはローラ22と側壁部1dとの間には油膜(図示
せず)が形成される。故に、スライドユニット3は、ロ
ーラ22の回転によりこの油膜がせん断するときに生ず
る抵抗力、すなわちトラクションを以て推進せられる。
【0050】なお、本発明は、上述した各実施例の構成
に限らず、これら各実施例のいずれか2つずつ以上の構
成を互いに部分的にでも適宜組合わせることにより、多
岐にわたる構成を実現できることは言及するまでもな
い。
【0051】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による転が
り案内ユニットにおいては、トラックレールが有する一
対の側壁部のうち一方の内側面にのみ軌道を形成し、他
方の側壁部に沿って配置した分割レールの内側面に軌道
を形成している。かかる構成の故、上記分割レールをト
ラックレールに対して未だ装着していない状態において
は両側壁部間の距離が大きく、そのため、一方の側壁部
の軌道を研削するための回転砥石を挿通し易く、かつ該
砥石の操作も自在に行うことができ、研削加工が容易と
なる。また、分割レールの軌道に関しても、該分割レー
ルをトラックレールに装着する前に研削加工を行えばこ
れを容易に行うことができるという効果がある。また、
本発明による転がり案内ユニットにおいては、トラック
レールの断面形状を略Uの字状としてその側壁部の内側
面に軌道を形成しているから、駆動力発生手段により回
転駆動される転動部材の軌道として該側壁部の外側面全
面を利用することができ、それ故にトラックレール全体
を偏平にしても充分に駆動力を伝達することが可能とな
り、ユニット全体としての小型化、特に薄型化が達成さ
れるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明に係る転がり案内ユニットの要
部の平面図である。
【図2】図2は、図1に示した転がり案内ユニットの一
部の、一部断面を含む斜視図である。
【図3】図3は、図1に示した転がり案内ユニットの縦
断面図である。
【図4】図4は、本発明の第1実施例としての転がり案
内ユニットの要部の平面図である。
【図5】図5は、図4に示した転がり案内ユニットの縦
断面図である。
【図6】図6は、本発明の第2実施例としての転がり案
内ユニットの要部の平面図である。
【図7】図7は、図6に示した転がり案内ユニットの一
部の斜視図である。
【図8】図8は、図6に示した転がり案内ユニットの縦
断面図である。
【図9】図9は、本発明の第3実施例としての転がり案
内ユニットの要部の平面図である。
【図10】図10は、本発明の第4実施例としての転が
り案内ユニットの一部の、一部断面を含む斜視図であ
る。
【図11】図11は、従来の転がり案内ユニットの要部
の斜視図である。
【符合の説明】
1 トラックレール 1b 底部 1c、1d 側壁部 1e 軌道溝(軌道) 3 スライドユニット(摺動台) 4 転動体循環路 5 ボール(転動体) 10 ベッド 12 分割レール 12e 軌道溝(軌道) 18 ラック 19 モータ(駆動力発生手段) 20 ピニオン(転動部材) 22 ローラ(転動部材)

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 取付面が形成された底部の両側部から該
    底部に対して略垂直に伸長しかついずれか一方の内側面
    に長手方向に沿って軌道が形成された一対の側壁部を備
    え、長手方向において一定の曲率を有するトラックレー
    ルと、前記一方に対する他方の側壁部の内側面に沿って
    配設されて内側面に長手方向に沿って軌道が形成された
    分割レールと、前記一方の側壁部及び分割レールにより
    挾まれるように挿通されて前記軌道各々に対応する負荷
    軌道を含む転動体循環路が形成されて前記トラックレー
    ル及び分割レールに対して相対運動自在な摺動台と、前
    記転動体循環路に配列収容されて前記軌道上を転動しつ
    つ循環して荷重を負荷する複数の転動体とを備えたこと
    を特徴とする転がり案内ユニット。
  2. 【請求項2】 前記分割レールは前記側壁部に対して近
    接離間自在であり、前記軌道及び負荷軌道と転動体との
    間の与圧を調整すべく前記分割レールを移動させる与圧
    調整手段を有することを特徴とする請求項1記載の転が
    り案内ユニット。
  3. 【請求項3】 取付面が形成された底部の両側部から該
    底部に対して略垂直に伸長しかつ各々の内側面に長手方
    向に沿って軌道が形成された一対の側壁部を備え、長手
    方向において一定の曲率を有するトラックレールと、前
    記側壁部間に挿通されて前記軌道各々に対応する負荷軌
    道を含む転動体循環路が形成されて前記トラックレール
    に対して相対運動自在な摺動台と、前記転動体循環路に
    配列収容されて前記軌道上を転動しつつ循環して荷重を
    負荷する複数の転動体と、前記摺動台に対して取付けら
    れた駆動力発生手段と、前記駆動力発生手段により駆動
    力を付与されて転動する転動部材とを備えたことを特徴
    とする転がり案内ユニット。
  4. 【請求項4】 前記側壁部各々の少なくともいずれか一
    方の外側面に長手方向に沿ってラックが形成され、前記
    転動部材は該ラックに噛合するピニオンであることを特
    徴とする請求項3記載の転がり案内ユニット。
  5. 【請求項5】 前記トラックレール及び転動部材の間に
    油膜が形成されていることを特徴とする請求項3記載の
    転がり案内ユニット。
  6. 【請求項6】 前記転動部材は前記トラックレールに当
    接していることを特徴とする請求項3記載の転がり案内
    ユニット。
  7. 【請求項7】 前記トラックレール及び転動部材の少な
    くともいずれか一方の他方に対する係合面にはローレッ
    ト目が形成されていることを特徴とする請求項6記載の
    転がり案内ユニット。
  8. 【請求項8】 前記トラックレール及び転動部材の少な
    くともいずれか一方の他方に対する係合面には弾性を有
    する高摩擦係数部材が被着されていることを特徴とする
    請求項6又は請求項7記載の転がり案内ユニット。
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