JPH0942285A - 直線運動案内装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】移動ブロックと軌道レール間に、転がり接触す
るボールとすべり接触する軸方向ローラを介装すること
により、高負荷ラジアル荷重特性をもち、かつ減衰特性
を付与でき、さらに減衰特性の低下の無い直線運動案内
装置を提供する。 【解決手段】軌道レール２上面と移動ブロック３の水平
部３１の対向面間に転動自在に介装される左右２列のボ
ール４と、軌道レール２の左右両側面と移動ブロック３
の左右脚部３１の対向面間に摺動自在に介装される軸方
向に延びる左右一対のローラ５と、移動ブロック３の水
平部３１を移動台１２に固定する左右の固定ボルト１１
と、移動ブロック３の水平部３１の固定ボルト１１の間
の部分を上下方向に曲げ変形させることによりローラ保
持溝７１とローラ摺動溝７２間の隙間を調整する隙間調
整機構１３と、を具備してなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、各種工作機械や工業用ロ
ボットのスライド部等に用いられる直線運動案内装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の直線運動案内装置として
は、たとえば図１４に示すようなものがある。以下のよ
うなものがある。

【０００３】すなわち、軌道レール１００と、この軌道
レール１００の長手方向に沿って移動自在に設けられ、
軌道レール１００の上面と対向する水平部１０１と、水
平部１０１の左右両端から下方に延びて軌道レール１０
０の左右両側面と対向する一対の脚部１０２，１０２
と、を備えた移動ブロック１０３と、を備えた構成とな
っている。

【０００４】また、軌道レール１００上面と移動ブロッ
ク１０３の水平部１０１の対向面間には２列に配列され
た多数のボール１０４が転動自在に介装され、軌道レー
ル１００の左右両側面と移動ブロック１０３の左右脚部
１０２，１０２の対向面間にも２列に配列された多数の
ボール１０５が転動自在に介装されている。

【０００５】したがって、軌道レール１００の左右肩部
を上面側のボール１０４と側面側のボール１０５によっ
て上下に挟んで、上からのラジアル荷重は上面側のボー
ル１０４によって、下からの逆ラジアル荷重は側面のボ
ール１０５によって受け持ち、移動ブロック１０３を軌
道レール１００に対してがたつきの無いように支持して
いた。

【０００６】また、移動ブロック１０３の水平部１０１
は、左右２箇所にて固定ボルト１０６，１０６によって
テーブル１０７に固定され、この水平部１０１の左右固
定ボルト１０６，１０６の間の部分を、テーブル１０７
から軌道レール１００側に押圧あるいは移動台側に引っ
張って上下方向の曲げ変形させるる隙間調整ボルト１０
８が設けられ、この隙間調整ボルト１０８によって、移
動ブロック１０３の水平部１０１を押圧，引張ることに
よって、移動ブロック１０３の左右脚部１０２，１０２
と軌道レール１００の左右側面間の隙間を拡げたり、狭
めたりしてボール１０５に加える予圧を調整可能として
いた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記した
従来技術の場合には、走行抵抗が小さく、上下方向に荷
重が作用しても、移動ブロック１０３はがたつくことな
く軽快に走行するという優れた走行性能を有するもの
の、走行抵抗が小さいということは反面で減衰性が低
く、移動ブロック１０３を走行状態から停止させる際に
慣性による影響で完全に停止するまでに時間がかかり、
応答性が悪くなる等の不具合があった。

【０００８】このような直線運動案内装置に減衰性を付
与する技術として、図１５に示すように、移動ブロック
１０３の水平部１０１，１０１を隙間調整ボルト１０８
によって押圧または引っ張り、左右の脚部１０２，１０
２に設けた摩擦部１０９を軌道レール１００に摩擦接触
させる技術が知られている。

【０００９】そこで、上記した第１従来例の直線運動案
内装置に、このような摩擦部１０９を設けることが考え
られる。

【００１０】しかし、第１従来例にこのような摩擦部１
０９を設けると、勢い、移動ブロック１０３の高さ寸法
が大きくなって装置全体が大型化するという問題があ
る。

【００１１】また、隙間調整ボルト１０８によって水平
部１０１を引張り上げるので、左右の脚部１０２，１０
２は内側に変形するものの、変形量が、隙間調整ボルト
１０８付近と、隙間調整ボルト１０８から離れた部分と
の間で相違するために、移動ブロック１０３の左右脚部
１０２，１０２の摩擦部１０９が不均一な当りとなり、
摩擦部１０９の摩耗も不均一となり減衰特性が安定しな
いという問題が生じる。

【００１２】一方、その他の従来技術として、図１６に
示すように、移動ブロック１０３と軌道レール１００の
間に、軌道レール１００の軸方向に沿って延びるローラ
１１０を介在させ、このローラ１１０のすべり接触によ
って移動ブロック１０３を直線案内するものも知られて
いる。

【００１３】しかし、このローラ１１０を用いるもので
は、移動ブロック１０３の走行抵抗が大きくなって軽快
な走行特性が得られず、走行時のエネルギ損失が大きく
なり過ぎるという問題が生じる。

【００１４】本発明は上記した従来技術の課題を解決す
るためになされたもので、その目的とするところは、移
動ブロックと軌道レール間に、転がり接触するボールと
すべり接触する軸方向ローラを介装することにより、高
負荷ラジアル荷重特性をもち、かつ減衰特性を付与で
き、さらに減衰特性の低下の無い直線運動案内装置を提
供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明にあっては、軌道レールと、該軌道レールの
長手方向に沿って移動自在に設けられ、軌道レールの上
面と対向する水平部と、該水平部の左右両端から下方に
延びて軌道レールの左右両側面と対向する一対の脚部
と、を備えた移動ブロックと、前記軌道レール上面と移
動ブロックの水平部の対向面間に転動自在に介装される
左右２列の多数のボールと、前記軌道レールの左右両側
面と移動ブロックの左右脚部の対向面間に摺動自在に介
装される軌道レールの軸方向に延びる左右一対のローラ
と、前記２列のボールを転がり案内するべく、前記軌道
レール上面と移動ブロックの水平部の対向面に形成され
るボール転走溝と、前記左右一対のローラを保持するべ
く、前記移動ブロックの左右脚部の前記軌道レール左右
側面との対向面に形成されるローラ保持溝と、前記ロー
ラ保持溝に保持されたローラを軸方向に摺動案内するべ
く、前記軌道レールの左右両側面に形成されるローラ摺
動溝と、前記移動ブロックの水平部を移動台に固定する
左右の固定手段と、前記移動ブロックの水平部の左右固
定手段の間の部分を上下方向に曲げ変形させることによ
り、前記移動ブロックの左右脚部を軌道レールの左右両
側面に対して接離する方向に変位させてローラ保持溝と
ローラ摺動溝間の隙間を調整する隙間調整手段と、を具
備してなることを特徴とする。

【００１６】また、軌道レールと、該軌道レールの長手
方向に沿って移動自在に設けられ、軌道レールの上面と
対向する水平部と、該水平部の左右両端から下方に延び
て軌道レールの左右両側面と対向する一対の脚部と、を
備えた移動ブロックと、前記軌道レールの左右両側面と
移動ブロックの左右脚部の対向面間に転動自在に介装さ
れる左右２列の多数のボールと、該左右２列のボールの
下方に位置し、前記軌道レールの左右側面と移動ブロッ
クの左右脚部の対向面間に摺動自在に介装される軌道レ
ールの長手方向に延びる左右一対のローラと、前記２列
のボールを転動案内するべく、前記軌道レール左右側面
と移動ブロックの左右脚部の対向面に形成されるボール
転走溝と、前記左右一対のローラを保持するべく、前記
移動ブロックの左右脚部の前記軌道レール左右側面との
対向面に形成されるローラ保持溝と、前記ローラ保持溝
に保持されたローラを軸方向に摺動案内するべく、前記
軌道レールの左右両側面に形成されるローラ摺動溝と、
前記移動ブロックの水平部を移動台に固定する左右一対
の固定手段と、前記移動ブロックの水平部の左右固定手
段の間の部分を上下方向に曲げ変形させることにより、
前記移動ブロックの左右脚部を軌道レールの左右両側面
に対して接離する方向に変位させてローラ保持溝とロー
ラ摺動溝間の隙間を調整する隙間調整手段と、を具備し
てなることを特徴とする。

【００１７】本発明にあっては、移動ブロックを軌道レ
ール側に押し付けるラジアル荷重は２列のボールによっ
て受け持ち、軌道レールから移動ブロックを引き離す逆
ラジアル荷重は２列のローラによって受け持って、移動
ブロックをがたつき無く支持する。

【００１８】特に、ラジアル荷重に対しては軌道レール
上面側の２列のボールで支持するので、耐負荷能力が高
く、しかも転がり抵抗なので、大荷重が作用しても軽快
に移動する。

【００１９】一方、移動ブロックの走行抵抗は、２列の
ボールの転がり抵抗と２列のローラのすべり抵抗を足し
合わせた抵抗が作用するが、ローラのすべり抵抗によっ
て従来のボールのみの直線運動案内装置では得られない
減衰特性が得られる。

【００２０】また、隙間調整手段によって、必要に応じ
てローラ摺動溝間の隙間を調整することによってローラ
の予圧を変化させ、適切な減衰特性を得ることが可能で
ある。

【００２１】たとえば、抵抗の少ない軽快な走行が必要
な場合には、隙間調整手段によってローラ摺動溝間の隙
間を広げてローラの摺動抵抗を減じる。また、高い減衰
特性が必要な場合には、ローラ摺動溝間の隙間を狭めて
ローラの摺動抵抗を高める。

【００２２】ボール転走溝の深さはボール径のほぼ１／
２程度の深溝であることが好ましく、ローラ保持溝及び
ローラ摺動溝の深さもローラ径のぼほ１／２程度の深溝
であることが好ましい。

【００２３】断面円弧状のローラ摺動溝にローラを接触
させれば、ローラの接触面積を大きくなる。したがっ
て、単位面積当りの接触圧が小さく、従来の摩擦接触部
に比べて接触面の摩耗が少なくなり、減衰特性の早期低
下が無く、長期にわたって減衰特性を維持できる。特
に、ローラ摺動溝をローラの直径のほぼ１／２程度の深
溝とすれば、接触面積をより大きくとることができる。

【００２４】また、ボール転走溝についてもボールの直
径のほぼ１／２程度の深溝とすれば、接触面積が大き
く、ローラ摺動溝の深溝構造と相挨って耐負荷荷重特性
をより一層高めることができる。

【００２５】また、ローラがローラ摺動溝に沿って軸方
向に接触しているので、ローラ摺動溝が長さ方向に部分
的に加工誤差があって局部的に当たる部分があったとし
ても、ローラの接触長さが長いので、全体として見れば
接触が均一化され、安定した減衰特性をもち正確な直線
案内が可能となる。

【００２６】また、隙間調整手段によって水平部を押
圧，引っ張ることにより水平部の中央部を曲げ変形させ
て移動ブロックの左右脚部が開閉させているので、左右
脚部を直接押圧する場合に比べて左右脚部を全体的に変
形させることができる。すなわち、左右脚部を側方から
ボルト等で押圧すると、押圧部分が局部的に変形してロ
ーラの当りが不均一になる。これに対して、水平部の曲
げ変形を介して左右脚部を開閉するので、水平部が不均
一に押圧あるいは引張りを受けたとしても、移動ブロッ
ク内部で力分散されて左右脚部はほぼ均一に変位し、左
右脚部に設けられるローラ保持溝はほぼ直線状態を保っ
たままローラ摺動溝に対して平行に変位し、その間の隙
間をほぼ均一に調整することができる。さらに、ローラ
保持溝の直線性に不均一な部分があったとしても、直接
ローラ摺動溝に当接するのでは無くローラを介してロー
ラ摺動溝に接触するので、ローラ保持溝側の影響が小さ
くなってローラ摺動溝に対するローラの接触状態は軸方
向，円周方向ともに均一な当りとなる。これにより、ロ
ーラ摺動溝とローラの摩耗も均一となり、安定した直線
走行精度を維持しつつ減衰特性を長期にわたって維持す
ることができる。

【００２７】さらに、隙間調整手段によって移動ブロッ
クの左右脚部を開閉させると、円形のローラはローラ摺
動面の断面円弧状の内周面に沿ってわずかに回転する。
その結果、ローラの摩耗箇所が均一化され、長期にわた
って安定した減衰特性が得られる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下に本発明を図示の実施の形態
に基づいて説明する。

【００２９】図１及び図２には本発明に係る直線運動案
内装置の第１の実施の形態を示している。

【００３０】この直線運動案内装置１は、軌道レール２
と、軌道レール２の長手方向に沿って移動自在に設けら
れる下方に開放される断面コ字形状の移動ブロック３と
から構成されている。この移動ブロック３は、軌道レー
ル２の上面と対向する水平部３１と、該水平部３１の左
右両端から下方に延びて軌道レール２の左右両側面と対
向する一対の脚部３２，３２と、を備えている。

【００３１】軌道レール２は断面略矩形状の直線状のレ
ールで、この軌道レール２の上面と移動ブロック３の水
平部３１の対向面間には左右２列のボール４，４が介装
されている。

【００３２】また、軌道レール２の左右両側面と移動ブ
ロック３の左右脚部３２，３２の対向面間には軌道レー
ル２の軸方向に沿って延びる左右一対のローラ５，５
が、軸方向に摺動自在に介装されている。

【００３３】軌道レール２上面と移動ブロック３の水平
部３１の対向面には、２列のボール４，４を転がり案内
するためのボール転走溝６１，６２が左右に一対づつ設
けられている。

【００３４】また、移動ブロック３の左右脚部３２，３
２の軌道レール２の左右側面との対向面には、軸方向に
直線的に延びる左右一対のローラ５，５を保持するため
のローラ保持溝７１，７１が、また軌道レール２の左右
側面には、移動ブロック３に保持されたローラ５を軸方
向に摺動案内するためのローラ摺動溝７２，７２がそれ
ぞれ設けられている。軌道レール２にに設けられるロー
ラ摺動溝７２，７２は、軌道レール２の全長にわたって
直線的に延びている。

【００３５】ローラ５の長さは移動ブロック３の全長に
わたって延びる一本の長いローラによって構成してもよ
いし、複数本のローラに分割してもよい。

【００３６】上記軌道レール２上面側のボール４の各ボ
ール転走溝６１，６２との接触点を結ぶ接触角線Ｌ1
は、ボール３中心を通る水平線Ｈに対して、左側のボー
ル４については時計回りにほぼ４５°、右側のボール４
については反時計回りにほぼ４５°傾斜している。

【００３７】一方、軌道レール２の側面側のローラのロ
ーラ保持溝７１及びローラ摺動溝７２との接触点を結ぶ
接触角線Ｌ2は、ローラ５の中心を通る水平線Ｈに対し
て、左側のローラ５については、反時計回りにほぼ４５
°、右側のローラ５については時計回りにほぼ４５°傾
斜している。

【００３８】なお、軌道レール２上面側のボール４の接
触角は、図１(ｂ)に示すように、各ボール４の接触角線
Ｌ1を、ボール３中心を通る水平線Ｈに対して、左右の
ボール４についても時計回りにほぼ９０°に設定しても
よい。もちろん、ボール４およびローラ５の接触角は、
例示した角度に限定されるものではなく、種々の角度に
設定することができる。

【００３９】これら軌道レール２の上面側の２列のボー
ル４，４と、軌道レール２の左右側面側のローラ５，５
とによって、軌道レール２の上端左右両角部２１，２１
を挟み込むように構成されている。

【００４０】上記ボール転走溝６１，６２の深さはボー
ル径のほぼ１／２程度の深溝であることが好ましく、ロ
ーラ保持溝７１及びローラ摺動溝７２の深さもローラ径
のぼほ１／２程度の深溝であることが好ましい。

【００４１】移動ブロック３の水平部３１には、前記２
列のボール４を循環案内するための２条のボール戻し通
路８が設けられている。ボール戻し通路８は、移動ブロ
ック３に設けられた各ボール転動溝６１，６２と平行し
て直線的に延びる孔によって構成されている。

【００４２】移動ブロック３の軸方向両端には、図２に
示すように、軌道レール２と移動ブロック３間に介装さ
れるボール４をボール戻し通路８に方向転換させるＵ字
状の方向転換路９を構成する側蓋１０が取り付けられて
いる。また、ローラ５の軸方向両端部は、この側蓋１０
によって軸方向の移動が規制されている。

【００４３】また、移動ブロック３の水平部３１の左右
両端部には固定用のねじ孔１１ａ，１１ａが穿設されて
おり、固定手段としての左右の固定ボルト１１，１１に
よって、移動ブロック３の水平部３１に移動台１２が固
定される。

【００４４】そして、移動ブロック３の水平部３１の左
右固定ボルト１１，１１の間の部分を、移動台１２から
軌道レール２側に押圧または軌道レール２側から移動台
１２側に引っ張ることにより移動ブロック１２の水平部
３１を上下に曲げ変形させて、移動ブロック３の左右脚
部３２，３２と軌道レール２のローラ保持溝７１とロー
ラ摺動溝７２間の隙間を調整する隙間調整手段としての
隙間調整機構１３が設けられている。

【００４５】隙間調整機構１３は油圧機構で、移動ブロ
ック３上面と移動台１２との間に設けられたシリンダ１
４と、シリンダ１４内に所定距離だけ往復移動可能と挿
入されたピストン１５と、を備えており、このピストン
１５がボルト１６によって移動ブロック３に固定されて
いる。

【００４６】シリンダ１４は、シリンダボア１７が設け
られた中空のシリンダ本体１８と、シリンダ本体１８の
シリンダボア１７の上端開口部を閉塞する蓋体１９と、
から構成され、シリンダ本体１８の下端開口部は移動ブ
ロック３上面によって閉塞され、シリンダ本体１８の上
端が蓋体１９によって閉塞される。この蓋体１９に、ピ
ストン１５によって仕切られるシリンダ上室２０に油圧
を導入する第１油路２１が、移動ブロック３にシリンダ
下室２２に油圧を導入する第２油路２３がそれぞれ設け
られている。シリンダ下室２２は、ピストン１５と移動
ブロック３上面間の隙間によって形成される。すなわ
ち、ピストン１５の下面中央に移動ブロック３に接合さ
れる固定座部１５ａが突出しており、ピストン１５の下
面と移動ブロック３上面の間に隙間を形成している。も
っとも、移動ブロック３の上面にピストン１５下面に部
分的に当接する固定座部を突設しておいてもよい。

【００４７】シリンダ本体１８と蓋体１９の接合面間お
よびシリンダ本体１８と移動ブロック３の接合面間に
は、Ｏリング等のシール部材２４がそれぞれ介装され、
シリンダ１４内を密閉している。また、ピストン１５外
周にはシリンダボア１７内周との摺動面間をシールする
ためのシール部材２５が摺動自在に装着され、さらにピ
ストン１５を移動ブロック３に固定するための固定ボル
ト２４とピストン１５のボルト孔２５との隙間をシール
するためのシール部材２６が装着されている。

【００４８】この隙間調整機構１３は、移動ブロックの
中央１箇所に設けてもよく、軸方向に離間させて複数設
けてもよい。

【００４９】尚、図中、２７は側蓋１０と４軌道レール
２との隙間をシールするエンドシール、２８は移動ブロ
ックの脚部３２，３２と軌道レール２側面間の隙間の下
端開口部からローラ摺動部に塵芥等が浸入するのを防止
するサイドシール、２９は移動ブロックの水平部と軌道
レール２の上面間に浸入した塵芥がボール転走溝に浸入
するのを防止するインナシールである。また、３０はグ
リースニップルである。

【００５０】本発明にあっては、移動ブロック３を軌道
レール２側に押し付けるラジアル荷重は、軌道レール２
上面側に配列された２列のボール４，４によって受け持
ち、軌道レール２から移動ブロック３を引き離す逆ラジ
アル荷重は下方２列のローラ５，５によって受け持っ
て、移動ブロック３をがたつき無く支持する。

【００５１】特に、ラジアル荷重に対しては軌道レール
２上面側の２列のボール３，３で支持するので、耐負荷
能力が高く、しかも転がり抵抗なので、大荷重が作用し
ても軽快に移動する。

【００５２】一方、移動ブロック３の走行抵抗は、２列
のボール４，４の転がり抵抗と２列のローラ５，５のす
べり抵抗を足し合わせた抵抗が作用するが、ローラ５，
５のすべり抵抗によって従来のボール３のみの直線運動
案内装置では得られない減衰特性が得られる。

【００５３】また、隙間調整機構１３によって、必要に
応じてローラ保持溝７１とローラ摺動溝７２間の隙間を
調整することによってローラ５の予圧を変化させ、適切
な減衰特性を得ることが可能である。

【００５４】たとえば、抵抗の少ない軽快な走行が必要
な場合には、隙間調整機構１３によってローラ保持溝７
１とローラ摺動溝７２間の隙間を広げてローラ５の摺動
抵抗を減じる。また、高い減衰特性が必要な場合には、
ローラ保持溝７１とローラ摺動溝７２間の隙間を狭めて
ローラ５の摺動抵抗を高める。

【００５５】たとえば、工作機械のテーブルの案内とし
て使用した場合において、非切削時には移動速度が早い
方がいいので、ローラ５とローラ摺動溝７２間に隙間を
設けて移動抵抗を小さくし、停止時及び切削時には減衰
性が要求されるので、ローラ５とローラ摺動溝７間の隙
間を無くしてローラ５の摺動抵抗による減衰性を付与す
る。

【００５６】荷重特性を検討すると、ローラ５とローラ
摺動溝７２の間に隙間がある場合、一般的なラジアル荷
重（移動ブロック３を軌道レール２に押し付ける方向）
に対しては、上面２列のボール４が負荷を受けるので剛
性がある。また、摺動抵抗はボール４による転がり抵抗
なので円滑である。

【００５７】一方、逆ラジアル荷重（移動ブロック３を
軌道レール２から引き離す方向）に対しては、ローラ５
とローラ摺動溝７間の隙間の量まで変位した後、ローラ
５が負荷を受けるので剛性がある。また、ローラ５の滑
り抵抗が作用するので減衰特性が付与される。

【００５８】また、水平荷重に対しては、ボール４とロ
ーラ５が負荷を受けるので剛性がある。また、ローラ５
の滑り抵抗が作用するので、減衰特性が付与される。

【００５９】次に、ローラ５とローラ摺動溝７２の間に
隙間が無く予圧が付与されている場合、ラジアル荷重に
対しては、上面２列のボール４が負荷を受けるので剛性
がある。ボール４とローラ５との挟み込み構造なので、
ボール４にも当然予圧が付与されており剛性が高い。一
方、ローラ５による滑り抵抗が作用するので、減衰特性
が付与される。

【００６０】また、逆ラジアル荷重に対しては、ローラ
５によって予圧が付与されているので剛性が高い。ま
た、ローラ５が滑るので減衰特性が付与される。

【００６１】また、水平荷重に対してもローラ５に予圧
が付与されているので剛性が高い。さらに、ローラ５の
滑り抵抗が作用するので、減衰特性を得る。

【００６２】ここで、隙間調整機構１３の動作は、ロー
ラ保持溝７１とローラ摺動溝７２の間隔を広げる場合に
は、シリンダ下室２２内の圧油を第２油路２３を通じて
抜くと共に、第１油路２１を通じてシリンダ上室２０に
圧油を導入し、ピストン１５を介して移動ブロック３の
水平部３１を押圧する。移動ブロック３の水平部中央を
押圧すると、押圧力と、この押圧力の反作用として左右
の固定ボルト１１に作用する押圧反力が偶力となって、
左右脚部３２を開く方向のモーメントが生じ、図２(ｃ)
に示すように、ローラ保持溝７１とローラ摺動溝７２間
の隙間が拡大し、ローラ５の予圧が小さくなる。

【００６３】一方、ローラ保持溝７１とローラ摺動溝７
２の間隔を狭くする場合には、シリンダ上室２０内の圧
油を第１油路２１を通じて抜くと共に、第２油路２３を
通じてシリンダ下室に圧油を導入し、ピストン１５を介
して移動ブロック３の水平部３１中央を軌道レール２か
ら引き離す方向に引っ張る。この引張り力と、引張り力
の反作用として移動ブロック３上面とシリンダ１４との
接合面を押圧するように作用する反力とが偶力となっ
て、図２(ｄ)に示すように、左右脚部３２を閉じる方向
のモーメントが生じ、ローラ保持溝７１とローラ摺動溝
７２間の隙間が狭まり、ローラ５の予圧が大きくなる。

【００６４】また、本実施の形態の場合には、断面円弧
状のローラ保持溝７１およびローラ摺動溝７２にローラ
５を接触させているので、円弧面同士の接触となり接触
面積が大きい。したがって、単位面積当りのローラ接触
圧が小さく、図に示したような従来の摩擦接触部に比べ
て接触面の摩耗が少なくなり、減衰特性の早期低下が無
く、長期にわたって減衰特性を維持できる。

【００６５】また、ローラ５がローラ保持溝７１および
ローラ摺動溝７２に沿って軸方向に接触しているので、
ローラ保持溝７１，ローラ摺動溝７２が長さ方向に部分
的に加工誤差があっても、ローラ５の接触長さが長いの
で、全体として見れば接触状態が均一化され、安定した
減衰特性をもち、正確な直線案内が可能となる。

【００６６】また、隙間調整機構１３によって水平部３
１を押圧，引っ張ることにより生じるモーメントによっ
て移動ブロック３の左右脚部３２，３２が開閉させてい
るので、左右脚部３２，３２を直接押圧する場合に比べ
て左右脚部３２，３２を全体的に変形させることがで
き、しかもローラ５を介してローラ保持溝７１，ローラ
摺動溝７１，７２間にすべり接触させているので、局部
的な変形がなだらかに均一化され、ローラ５が軸方向，
円周方向ともにローラ保持溝７１，ローラ摺動溝７２に
全面接触して均一な当りが得られる。これにより、ロー
ラ摺動溝７２の摩耗も均一となり、直線走行精度を維持
しつつ減衰特性を長期にわたって維持することができ
る。

【００６７】さらに、隙間調整機構１３によって移動ブ
ロック３の左右脚部３２，３２を開閉させると、図２
(ｅ)，(ｆ)に示すように、円形のローラ５はローラ摺動
溝７２の断面円弧状の内周面に沿ってわずかに回転す
る。すなわち、脚部２が閉じる方向に変位させると接触
角の関係でローラ５は図中反時計方向に僅かに食い込む
ように回転する。そして、脚部３２を開く方向に変位さ
せて予圧を解消させるとローラ５は元の位置に戻る方向
に逆回転するが、ローラ５が完全に元の位置に戻るわけ
ではなく摩擦の影響で接触点がずれる。したがって、こ
の隙間調整を繰り返すと、ローラ５の接点が僅かずつ回
転することになる。脚部を閉じてローラ５に予圧を加え
た状態から、ローラ５とローラ摺動溝７２間に隙間がで
きる程度まで脚部３２を開くと、接点のずれが最も大き
くなる。

【００６８】このようなローラ４の回転作用によって、
ローラ５の摩耗箇所が均一化され、長期にわたって安定
した減衰特性が得られる。

【００６９】次に本発明の他の実施の形態を説明する。
上記第１の実施の形態と異なる点は隙間調整機構の構成
であり、各実施の形態の説明では、上記第１の実施の形
態と相違する点のみを説明するものとし、同一の構成部
分については同一の符号を付して説明を省略する。

【００７０】図３は、第２の実施の形態を示している。

【００７１】この第２の実施の形態は、予圧調整機構１
３のシリンダ１４の蓋体を設けずに、シリンダ１４をシ
リンダ本体１８のみから構成し、その上端開口部を移動
台１２自体で密閉するようにしたものである。したがっ
て、シリンダ上室２０に連通する第１油路２１は移動台
１２に設けられている。

【００７２】図４は、第３の実施形態を示している。

【００７３】この第３の実施の形態は、押圧のみを行う
構成で、第１の実施の形態のシリンダ下室２２に通じる
第２油路２３を省略して、蓋体１９にシリンダ上室２０
に連通する第１油路２１のみを設けたものである。

【００７４】図５は、第４の実施の形態を示している。

【００７５】この第４の実施の形態も押圧のみを行う構
成で、第４の実施の形態のシリンダ下室２２に通じる第
２油路２３を省略して、移動台１２にシリンダ上室２０
に連通する第１油路２１のみを設けた例である。

【００７６】図６は第５の実施の形態を示している。

【００７７】この第５の実施の形態は引張りのみを行う
構成で、第３の実施の形態のシリンダ上室２０に通じる
第１油路２１を省略してシリンダ下室２２に連通する第
２油路２３のみを設けた例である。

【００７８】図７は第６の実施の形態を示している。

【００７９】この第６の実施の形態の押圧のみを行う構
成であり、上記各実施の形態と異なり、ピストンもシリ
ンダも用いないで移動ブロック３の水平部３１を押圧す
る構成である。すなわち、移動ブロック３の水平部３１
上面には、左右の固定ボルト１１の間の中央部に、移動
台１２下面との間に油圧が導入される密閉隙間４０を形
成し、この密閉隙間４０に油圧を導入する油路４１を移
動ブロック３に設けたものである。

【００８０】この密閉隙間４０は、移動ブロック３上面
と移動台１２下面の少なくともいずれか一方に凹部を設
けることによって構成されるもので、密閉隙間４０周縁
の移動ブロック３と移動台１２の接合面はシール部材４
２によってシールされている。

【００８１】図８は第７の実施の形態を示している。

【００８２】この第７の実施の形態も第６の実施の形態
と同様にピストン１５もシリンダも用いないで移動ブロ
ック３の水平部３１を押圧する構成であり、第６の実施
の形態と異なる点は、密閉隙間４０に油圧を導入する油
路４３を移動台１２に設けたものである。

【００８３】図９は第８の実施の形態を示している。

【００８４】この第８の実施の形態も移動ブロック３の
水平部３１の押圧のみを行う構成で、隙間調整機構１３
として、上記各実施の形態のように油圧機構を用いない
で、移動ブロック３の水平部３１を隙間調整ボルト４４
によって押圧する構成としたものである。

【００８５】すなわち、移動台１２にネジ孔４５を設
け、このネジ孔４５に隙間調整ボルト４４をねじ込んで
隙間調整ボルト４４の先端により移動ブロック３の水平
部３１上面を押圧するようにしたものである。この隙間
調整ボルト４４の中途部には回り止め用のナット４６が
螺合されており、調整位置にて回り止め用ナット４６を
移動台１２の座面に締め付けて固定する。また、移動台
１２下面と移動ブロック３の上面間には隙間４７が設け
られている。この隙間４７は、移動台１２と移動ブロッ
ク３の少なくともいずれか一方に凹部を設けることによ
って形成される。

【００８６】図１０は、第９の実施の形態を示してい
る。

【００８７】この第９の実施の形態は移動ブロック３の
水平部３１の引っ張りのみを行う構成で、隙間調整機構
１３として、上記各実施の形態のように油圧機構を用い
ないで、移動ブロック３の水平部３１を隙間調整ボルト
４８によって引っ張る構成としたものである。

【００８８】すなわち、移動台１２にボルト挿通孔４９
を設けると共に移動ブロック３にネジ孔５０を設け、ボ
ルト挿通孔４９から隙間調整ボルト４８を挿入してネジ
孔５０にネジ込み、隙間調整ボルト４８をねじ込むこと
によって移動ブロック３の水平部３１中央を移動台１２
の方向に引張り上げるようにしたものである。移動ブロ
ック３と移動台１２との間には、移動ブロック３の水平
部３１中央の上下方向の曲げ変形を許容するための隙間
５１が形成されている。この隙間５１も、移動台１２と
移動ブロック３の少なくともいずれか一方に凹部を設け
ることによって形成される。

【００８９】図１１は、第１０の実施の形態を示してい
る。

【００９０】この第１０の実施の形態は移動ブロック３
の水平部３１の押圧および引張りの両方を行う構成で、
隙間調整機構１３として、圧電素子５２とボルト５３を
設けたものである。

【００９１】すなわち、第９の実施の形態と同様に、移
動台１２にボルト挿通孔４９を設けると共に移動ブロッ
ク３にネジ孔５０を設け、ボルト挿通孔４９からボルト
５３を挿入してネジ孔５０にネジ込んだものであり、こ
のボルト５３のボルト頭部５３と移動台１２のボルト座
面５５との間に圧電素子５２を介在させ、圧電素子５２
を伸張、収縮させることによって水平部３１を押圧およ
び引張り可能としたものである。

【００９２】図１２は、第１１の実施の形態を示してい
る。

【００９３】この第１１の実施の形態は、軌道レール２
の左右に斜め上方に突出する突堤６０，６０を設け、こ
の突堤６０，６０の上側面に２列のボール４，４を設
け、突堤６０，６０の下側面側に軸方向に延びるローラ
５，５を配置し、突堤６０，６０を上下からボール４，
４とローラ５，５によって挟み込む構成としたものであ
る。

【００９４】また、この実施の形態はボール転動溝６
１，６２、ローラ保持溝７１及びローラ摺動溝７２は深
溝ではなく比較的浅い溝であり、移動ブロック３を軌道
レール２から外した際のボール４及びローラ５の脱落を
防止するために、移動ブロック３には、ボール転動溝６
２及びローラ保持溝７１に沿ってリテーナ６３，７３が
設けられている。

【００９５】その他の構成及び作用については、第１の
実施の形態と全く同一であり、隙間調整機構１３につい
ても、上記した第２〜第１０の実施の形態の構成を全て
適用することができる。

【００９６】図１３は、第１２の実施の形態を示してい
る。

【００９７】この第１２の実施の形態は、軌道レール２
の左右側面に水平方向に突出する突堤６４，６４を設
け、この突堤６４，６４の上側面に左右２列のボール
４，４を設け、突堤６４，６４の下側面側にローラ５，
５を配置し、突堤６４を上下からボール４，４とローラ
５，５によって挟み込む構成としたものである。

【００９８】また、この実施の形態も第１１の実施の形
態と同様にボール転動溝６１，６２、ローラ保持溝７１
及びローラ摺動溝７２は深溝ではなく比較的浅い溝であ
り、移動ブロック３を軌道レール２から外した際のボー
ル４及びローラ５の脱落を防止するために、移動ブロッ
ク３には、ボール転動溝６２及びローラ保持溝７１に沿
ってリテーナ６３，７３が設けられている。

【００９９】また、ボール転動溝６１，６２間に介装さ
れるボール４の接触角と、ローラ保持溝７１とローラ摺
動溝７２間に介装されるローラ５の接触方向は、その接
触角線Ｌ1，Ｌ2が軌道レール２の中心に向かって開くよ
うな内開き接触構造となっており、接触角はほぼ４５°
に設定されている。

【０１００】その他の構成及び作用については、第１の
実施の形態と全く同一であり、隙間調整機構１３につい
ても、上記した第２〜第１０の実施の形態の構成を全て
適用することができる。

【０１０１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
移動ブロックを軌道レール側に押し付けるラジアル荷重
は２列のボールによって受け持ち、軌道レールから移動
ブロックを引き離す逆ラジアル荷重は２列のローラによ
って受け持って、移動ブロックをがたつき無く支持する
ことができる。

【０１０２】特に、ラジアル荷重に対しては軌道レール
上面側の２列のボールで支持するので、耐負荷能力が高
く、しかも転がり抵抗なので、大荷重が作用しても軽快
に移動する。

【０１０３】一方、移動ブロックの走行抵抗は、２列の
ボールの転がり抵抗と２列のローラのすべり抵抗を足し
合わせた抵抗が作用するが、ローラのすべり抵抗によっ
て従来のボールのみの直線運動案内装置では得られない
減衰特性が得られる。

【０１０４】また、隙間調整手段によってローラの予圧
を変化させ、適切な減衰特性を得ることが可能である。

【０１０５】また、断面円弧状のローラ摺動溝にローラ
を接触させるので、接触面積が大きい。したがって、単
位面積当りの接触圧が小さく、従来の摩擦接触部に比べ
て接触面の摩耗が少なくなり、減衰特性の早期低下が無
く、長期にわたって減衰特性を維持できる。

【０１０６】また、ローラがローラ摺動溝に沿って軸方
向に接触しているので、ローラ摺動溝が長さ方向に部分
的に加工誤差があって局部的に当たる部分があったとし
ても、ローラの接触長さが長いので、全体として見れば
接触が均一化され、安定した減衰特性をもち、正確な直
線案内が可能となる。

【０１０７】また、隙間調整手段によって水平部を曲げ
変形させて移動ブロックの左右脚部が開閉させているの
で、左右脚部を直接押圧する場合に比べて左右脚部を全
体的に変形させることができる。すなわち、左右脚部を
側方からボルト等で押圧すると、押圧部分が局部的に変
形してローラの当りが不均一になる。これに対して、水
平部の曲げ変形を介して左右脚部を開閉するので、水平
部が不均一に押圧あるいは引張りを受けたとしても、移
動ブロック内部で力分散されて左右脚部はほぼ均一に変
位し、左右脚部に設けられるローラ保持溝はほぼ直線状
態を保ったままローラ摺動溝に対して平行に変位し、そ
の間の隙間をほぼ均一に調整することができる。さら
に、ローラ保持溝の直線性に不均一な部分があったとし
ても、直接ローラ摺動溝に当接するのでは無くローラを
介してローラ摺動溝に接触するので、ローラ保持溝側の
影響が小さくなってローラ摺動溝に対するローラの接触
状態は軸方向，円周方向ともに均一な当りとなる。これ
により、ローラ摺動溝とローラの摩耗も均一となり、安
定した直線走行精度を維持しつつ減衰特性を長期にわた
って維持することができる。

【０１０８】また、ローラがローラ摺動溝に沿って軸方
向に接触しているので、ローラ摺動溝が長さ方向に部分
的に加工誤差があって局部的に当たる部分があったとし
ても、ローラの接触長さが長いので、全体として見れば
接触が均一化され、安定した減衰特性をもち、正確な直
線案内が可能となる。

【０１０９】さらに、隙間調整手段によって移動ブロッ
クの左右脚部を開閉させると、円形のローラはローラ摺
動面の断面円弧状の内周面に沿ってわずかに回転する。
その結果、ローラの摩耗箇所が均一化され、長期にわた
って安定した減衰特性が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の第１の実施の形態に係る直線運
動案内装置を示す図である。

【図２】図２も本発明の第１の実施の形態に係る転がり
案内装置を示すもので、同図(ａ)は概略斜視図、同図
(ｂ)は一部破断側面図、同図(ｃ)〜(ｆ)はローラの隙間
調整の説明図である。

【図３】図３は本発明の第２の実施の形態に係る転がり
案内装置を示す図である。

【図４】図４は本発明の第３の実施の形態に係る転がり
案内装置を示す図である。

【図５】図５は本発明の第４の実施の形態に係る転がり
案内装置を示す図である。

【図６】図６は本発明の第５の実施の形態に係る転がり
案内装置を示す図である。

【図７】図７は本発明の第６の実施の形態に係る転がり
案内装置を示す図である。

【図８】図８は本発明の第７の実施の形態に係る転がり
案内装置を示す図である。

【図９】図９は本発明の第８の実施の形態に係る転がり
案内装置を示す図である。

【図１０】図１０は本発明の第９の実施の形態に係る転
がり案内装置を示す図である。

【図１１】図１１は本発明の第１０の実施の形態に係る
転がり案内装置を示す図である。

【図１２】図１２は本発明の第１１の実施の形態に係る
転がり案内装置を示す図である。

【図１３】図１３は本発明の第１２の実施の形態に係る
転がり案内装置を示す図である。

【図１４】図１４は従来例を示す図である。

【図１５】図１５は他の従来例を示す図である。

【図１６】図１６はさらに他の従来例を示す図である。

【符号の説明】

１ 直線運動案内装置 ２ 軌道レール ３ 移動ブロック ３１ 水平部 ３２ 脚部 ４ ボール ５ ローラ ６１，６２ ボール転走溝 ７１ ローラ保持溝 ７２ ローラ摺動溝 ８ ボール戻し通路 ９ 方向転換路 １０ 側蓋 １１ 固定ボルト １２ 移動台 １３ 隙間調整機構（隙間調整手段）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】軌道レールと、 該軌道レールの長手方向に沿って移動自在に設けられ、
   軌道レールの上面と対向する水平部と、該水平部の左右
   両端から下方に延びて軌道レールの左右両側面と対向す
   る一対の脚部と、を備えた移動ブロックと、 前記軌道レール上面と移動ブロックの水平部の対向面間
   に転動自在に介装される左右２列の多数のボールと、 前記軌道レールの左右両側面と移動ブロックの左右脚部
   の対向面間に摺動自在に介装される軌道レールの軸方向
   に延びる左右一対のローラと、 前記２列のボールを転がり案内するべく、前記軌道レー
   ル上面と移動ブロックの水平部の対向面に形成されるボ
   ール転走溝と、 前記左右一対のローラを保持するべく、前記移動ブロッ
   クの左右脚部の前記軌道レール左右側面との対向面に形
   成されるローラ保持溝と、 前記ローラ保持溝に保持されたローラを軸方向に摺動案
   内するべく、前記軌道レールの左右両側面に形成される
   ローラ摺動溝と、 前記移動ブロックの水平部を移動台に固定する左右の固
   定手段と、 前記移動ブロックの水平部の左右固定手段の間の部分を
   上下方向に曲げ変形させることにより、前記移動ブロッ
   クの左右脚部を軌道レールの左右両側面に対して接離す
   る方向に変位させてローラ保持溝とローラ摺動溝間の隙
   間を調整する隙間調整手段と、を具備してなることを特
   徴とする直線運動案内装置。
2. 【請求項２】軌道レールと、 該軌道レールの長手方向に沿って移動自在に設けられ、
   軌道レールの上面と対向する水平部と、該水平部の左右
   両端から下方に延びて軌道レールの左右両側面と対向す
   る一対の脚部と、を備えた移動ブロックと、 前記軌道レールの左右両側面と移動ブロックの左右脚部
   の対向面間に転動自在に介装される左右２列の多数のボ
   ールと、 該左右２列のボールの下方に位置し、前記軌道レールの
   左右側面と移動ブロックの左右脚部の対向面間に摺動自
   在に介装される軌道レールの長手方向に延びる左右一対
   のローラと、 前記２列のボールを転動案内するべく、前記軌道レール
   左右側面と移動ブロックの左右脚部の対向面に形成され
   るボール転走溝と、 前記左右一対のローラを保持するべく、前記移動ブロッ
   クの左右脚部の前記軌道レール左右側面との対向面に形
   成されるローラ保持溝と、 前記ローラ保持溝に保持されたローラを軸方向に摺動案
   内するべく、前記軌道レールの左右両側面に形成される
   ローラ摺動溝と、 前記移動ブロックの水平部を移動台に固定する左右一対
   の固定手段と、 前記移動ブロックの水平部の左右固定手段の間の部分を
   上下方向に曲げ変形させることにより、前記移動ブロッ
   クの左右脚部を軌道レールの左右両側面に対して接離す
   る方向に変位させてローラ保持溝とローラ摺動溝間の隙
   間を調整する隙間調整手段と、を具備してなることを特
   徴とする直線運動案内装置。
3. 【請求項３】ボール転走溝が断面円弧状で、深さはボー
   ル径のほぼ１／２程度の断面円弧状の深溝である請求項
   １または２に記載の直線運動案内装置。
4. 【請求項４】ローラ摺動溝が断面円弧状で、深さはロー
   ラ径のぼほ１／２程度の断面円弧状の深溝である請求項
   １，２または３に記載の直線運動案内装置。