JP2010242979A - Cross roller guide - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、クロスローラガイドの改良、特に、クロスローラガイドの最大外形となる角柱状ガイドレールの高さを冗長することなくガイドローラの大型化を実現するための改良に関する。 The present invention relates to an improvement of a cross roller guide, and more particularly to an improvement for realizing an increase in size of a guide roller without making the height of a prismatic guide rail that is the maximum outer shape of the cross roller guide redundant.
複数個のガイドローラと、これらのガイドローラを回転自在に保持するための板状のリテーナと、ガイドローラを挟んで平行に配置された一対の角柱状ガイドレールからなる少なくとも二組のガイドレールセットを備えたクロスローラガイドが、例えば、非特許文献1,非特許文献2に開示されるように既に公知となっている。
At least two sets of guide rails comprising a plurality of guide rollers, a plate-like retainer for rotatably holding these guide rollers, and a pair of prismatic guide rails arranged in parallel with the guide rollers interposed therebetween A cross-roller guide provided with is already known as disclosed in
この種のクロスローラガイドの一般的な構成例を図4に示す。図4は各種の測定器や精密工作機械等のベース100上に載置されたテーブル101の直線移動をガイドするためのクロスローラガイド102の一例について示した正断面図である。
FIG. 4 shows a general configuration example of this type of cross roller guide. FIG. 4 is a front sectional view showing an example of the
クロスローラガイド102は、図4に示されるように、複数個のガイドローラ103と、ガイドローラ103を回転自在に保持するための板状のリテーナ104と、ガイドローラ103およびリテーナ104を挟むようにして平行に配置された一対の角柱状ガイドレール105,106からなる二組のガイドレールセット107によって構成される。
As shown in FIG. 4, the
図4に示される通り、各組のガイドレールセット107のうち、角柱状ガイドレール105が固定側であるベース100の両側にV溝を外側に向けて固着される一方、角柱状ガイドレール106が可動側であるテーブル101の両側にV溝を内側に向けて固着されており、角柱状ガイドレール105,106間に介装されたガイドローラ103が角柱状ガイドレール105に対する角柱状ガイドレール106の直線移動を許容することによって、図4中のベース100に対するテーブル101の紙面垂直方向の直線移動が円滑にガイドされるようになっている。
As shown in FIG. 4, among the
一組のガイドレールセット107を取り出して其の構造の詳細を図5,図6,図7に示す。
A set of
図5(a)は一組のガイドレールセット107を示した正面図、また、図5(b)は其の平面図である。図5(c)はガイドローラ103を取り付けたリテーナ104をガイドレールセット107から取り出してリテーナ104に対するガイドローラ103の取り付け状態を示した右側面図であり、図5(d)は角柱状ガイドレール105,106の長手方向に直交する平面でガイドレールセット107を割って其の内部構造を示した断面図である。また、図6はリテーナ104を拡大して各部を詳細に示した図であり、図7はリテーナ104に対するガイドローラ103の取り付け状態を詳細に示した図である。
FIG. 5A is a front view showing a set of
図5(c)に示されるリテーナ104は、多数のガイドローラ103を保持することによってガイドレールセット107の組立時におけるガイドローラ103の脱落を防止する機能を有し、特に、これらのガイドローラ103を一定の間隔を置いて回転自在に保持することによって、角柱状ガイドレール105,106の相対移動に際し、隣接するガイドローラ103同士の衝接や此れに伴うガイドローラ103の損傷を防止する機能を備える。
The
このリテーナ104には、図6に示されるように、ガイドローラ103を取り付けるための同形同寸法のポケット加工部108がプレス等の板金加工を利用して多数穿設され、その上下には、ポケット加工部108に取り付けられたガイドローラ103の端面を支持するための舌片状突起109,110が同じくプレス加工等で一体に形成されている。
As shown in FIG. 6, the
より具体的には、各ポケット加工部108における舌片状突起109,110は、其の一方がリテーナ104の表面側に突出すると共に他方がリテーナ104の裏面側に突出し、且つ、隣接するポケット加工部108同士では其の突出方向が交互に逆向きとなるようにして、約1/2直角の角度で屈曲されている。
More specifically, one of the tongue-
つまり、図6に示されるようなリテーナ104において、左から数えて奇数番目に位置するポケット加工部108の一方の舌片状突起109が図7(a)に示されるようにしてリテーナ104の表面側に突出し、他方の舌片状突起110が図7(a)に示されるようにしてリテーナ104の裏面側に突出しているとすれば、左から数えて偶数番目に位置するポケット加工部108の一方の舌片状突起109が図7(b)に示されるようにしてリテーナ104の裏面側に突出し、他方の舌片状突起110が図7(b)に示されるようにしてリテーナ104の表面側に突出する構造である。
That is, in the
また、ポケット加工部108に取り付けられる各ガイドローラ103は、例えば、図7(a)に示されるように、各個体毎に軸方向の長さd1と直径d2とが略一致しており、且つ、全ての固体を通じて軸方向の長さd1と直径d2が共通している。つまり、ガイドローラ103の軸方向の長さd1に相当する値と直径d2に相当する値をDとすれば、全てのガイドローラ103の軸方向の長さがDであり、同時に、全てのガイドローラ103の直径もDである。よって、このガイドローラ103を其の回転軸CLを含む平面で割った時の断面形状は、図7(a)あるいは図7(b)に示される通りの正方形状の矩形断面となる。
Each
リテーナ104のポケット加工部108は図6に示す通り全体として樽型に形成され、樽型部分の最大幅が前述の寸法Dつまりガイドローラ103の直径Dよりも僅かに大きく形成されている。
The
従って、図7(a)に示されるようなガイドローラ103の端面を図6の紙面に対して平行にした状態つまりガイドローラ103の回転軸CLをリテーナ104の面に対して垂直とした状態で、ガイドローラ103をポケット加工部108に挿入することが可能である。
Accordingly, in a state where the end surface of the
一例として、リテーナ104上の左端部に位置するポケット加工部108にガイドローラ103を挿入した状態を図6中の二点鎖線で示す。
As an example, a state where the
図6からも明らかなように、この状態では、リテーナ104を仮想の切断面とするガイドローラ103の断面形状は完全な円であり、図6におけるガイドローラ103の左右方向への不用意な位置ずれは、ポケット加工部108における左右の円弧部分によって防止されることになる。
As is apparent from FIG. 6, in this state, the cross-sectional shape of the
そして、この状態からガイドローラ103の回転軸CLを図7(a)中の反時計方向に向けて傾けていくと、リテーナ104を仮想の切断面とするガイドローラ103の断面形状は、其の横幅を寸法Dに保持したまま図6中の上下方向に徐々に寸法を伸ばして、上下方向に長い楕円形状に変化していく。
When the rotation axis CL of the
これに対し、全体として樽型に形成されたポケット加工部108の形状は、厳密には、リテーナ104の面に対して直交し且つポケット加工部108における舌片状突起109,110を結ぶ直線を含む平面内でガイドローラ103の回転軸CLをリテーナ104の面に対して1/2直角だけ傾けた際にリテーナ104を仮想の切断面として形成されるガイドローラ103の断面形状に比べて僅かに大きく形成されているだけであるから、図7(a)のようにガイドローラ103の回転軸CLをリテーナ104の面に対して1/2直角だけ傾けた状態から更に図7(a)中の反時計方向に回転軸CLを傾けようとすると、図6に示されるポケット加工部108の四隅111がガイドローラ103の外周面に干渉して、ガイドローラ103の其れ以上の姿勢変化を規制する。つまり、図7(a)に示されるガイドローラ103の反時計方向への倒れ込みは、ポケット加工部108の四隅111がガイドローラ103の外周面に当接することによって防止されている。
On the other hand, the shape of the
また、これとは逆に、図7(a)に示される姿勢から時計方向に向けてガイドローラ103の回転軸CLを傾けようとした場合には、図7(a)に示される通り、ポケット加工部108の舌片状突起109,110がガイドローラ103の両端面を支えることで、ガイドローラ103の姿勢変化が規制される。
On the other hand, when the rotation axis CL of the
結果的に、図6におけるガイドローラ103の左右方向への位置ずれと、図7(a)におけるガイドローラ103の回転軸に生じる不用意な姿勢変化、ならびに、リテーナ104の法線方向に対するガイドローラ103の位置ずれは、ポケット加工部108の四隅111がガイドローラ103の外周面に当接すること、および、ポケット加工部108の舌片状突起109,110がガイドローラ103の両端面を支えることによって防止され、この状態を維持して、ポケット加工部108の内部にガイドローラ103が回転自在に保持される。
As a result, the lateral displacement of the
なお、前述のようにしてガイドローラ103をポケット加工部108に挿入し、ガイドローラ103の回転軸CLを図7(a)中の反時計方向に傾斜させてリテーナ104に組み付ける際には、ポケット加工部108の舌片状突起109,110がガイドローラ103の外周面に干渉することになるが、舌片状突起109,110は其れ自体が弾性変形可能であるから、組み付け作業に際して舌片状突起109,110を弾性変形させる必要が生じるといった煩雑さは伴うものの、リテーナ104に対するガイドローラ103の取り付け作業自体は可能である。
When the
既に述べた通り、隣接するポケット加工部108同士では舌片状突起109,110の突出方向が交互に逆向きとなっているので、リテーナ104上の左端部から数えて奇数番目に位置するポケット加工部108におけるガイドローラ103の取り付け状態は図7(a)に示されるようなものとなり、また、偶数番目に位置するポケット加工部108におけるガイドローラ103の取り付け状態は図7(b)に示されるようなものとなる。
As already described, since the protruding directions of the tongue-
即ち、リテーナ104は、図5(c)に示されるように、各ガイドローラ103が一定の間隔を置いて一直線上に並び、且つ、相互に隣接する各ガイドローラ103の回転軸CLが図7(a)および図7(b)に示されるように1直角相当の捩れの関係となるようにして、各ガイドローラ103の各々を回転自在に保持しており、各ガイドローラ103は、各回転軸CLを含みガイドローラ103の並びの方向と直交する各ガイドローラ103の矩形断面における対角線の両端部に相当する位置、つまり、図7(a)および図7(b)中で二点鎖線によって示すガイドローラ103の正方形状の矩形断面において上下方向に延びる対角線の両端部に相当する位置で、リテーナ104によって回転自在に保持されていることになる。
That is, in the
このようにしてリテーナ104に取り付けられた多数のガイドローラ103は、図5(d)に示されるように、其の外周面と端面を角柱状ガイドレール105,106のV溝の斜面に当接させるようにして、リテーナ104と共に角柱状ガイドレール105,106の間に組み込まれる。
The large number of
角柱状ガイドレール105,106の両端部には脱落防止用ネジ112が螺合され、脱落防止用ネジ112の頭部が角柱状ガイドレール105,106のV溝の両端部を塞ぐので、角柱状ガイドレール105,106の間に組み込まれたリテーナ104やガイドローラ103がV溝の端部から脱落することはない。
A
ベース100やテーブル101に対するガイドレールセット107の取り付け状態は図4に示す通りである。
The state where the guide rail set 107 is attached to the
そして、最終的に、ガイドレールセット107を構成する角柱状ガイドレール105,106のうち外側に位置する角柱状ガイドレール106の片方、例えば、図4の例では右側に位置する角柱状ガイドレール106を、テーブル101の側壁に螺合された予圧ネジ113で押圧することによって角柱状ガイドレール105,106のV溝をガイドローラ103に圧接し、ガイドローラ103の外周面と端面を角柱状ガイドレール105,106のV溝の斜面に一定の力で当接させて、不用意なガタツキを解消する。
Finally, one of the
角柱状ガイドレール105に対する角柱状ガイドレール106の移動可能範囲、つまり、ベース100に対するテーブル101の移動可能範囲を図8に示す。
FIG. 8 shows the movable range of the
ガイドローラ103およびリテーナ104と角柱状ガイドレール105,106によって構成されるクロスローラガイド102の構成は以上に述べた通りであるが、この種のクロスローラガイド102では、リテーナ104の構造上、図4に示す角柱状ガイドレール105,106の高さH、つまり、V溝を形成した面と隣接する角柱状ガイドレールの2つの外周面である上面と下面との間の離間距離Hの短縮や、クロスローラガイド102の耐荷重性能の向上に必要とされるガイドローラ103の大型化が難しいといった問題がある。
The configuration of the
通常、プレス等の板金加工を利用して金属板に単純なポケット加工部を穿孔する際に必要とされる外周部残し代の幅は、材料となる板金の厚みと同等の値tである。
しかし、図6に示されるようなポケット加工部108においては其の上下に舌片状突起109,110を形成する必要があり、更に、この舌片状突起109,110に対して図7(a)あるいは図7(b)に示されるような曲げ加工を重複して施す必要があるので、この曲げ加工に際して作用する外力等でリテーナ104の外周部に歪が生じるのを防止する必要上、外周部残し代の幅を通常の値tよりも大き目の値t’としなければならない。
Usually, the width of the margin for leaving the outer peripheral portion, which is required when punching a simple pocket processing portion in a metal plate using sheet metal processing such as pressing, is a value t equivalent to the thickness of the sheet metal used as a material.
However, in the
従って、角柱状ガイドレール105,106の高さHが制限されている状況下つまりリテーナ104の幅を大きくできない状況下では、ガイドローラ103の小型化を迫られてクロスローラガイド102の耐荷重性能が低下してしまう。
また、十分な耐荷重性能が要求される状況下ではガイドローラ103の大型化が前提となるので、必然的にリテーナ104の幅も大きくなってしまい、角柱状ガイドレール105,106の高さHが冗長されてクロスローラガイドが大型化してしまうといった不都合が生じる。
Therefore, in a situation where the height H of the
Further, since the
そこで本発明の課題は、前記従来技術の不都合を改善し、角柱状ガイドレールの高さを冗長することなくガイドローラを大型化してクロスローラガイドの耐荷重性能を向上させることのできるクロスローラガイドを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to improve the load resistance performance of the cross roller guide by improving the inconvenience of the prior art and increasing the size of the guide roller without making the height of the prismatic guide rail redundant. Is to provide.
本発明のクロスローラガイドは、各個体毎に軸方向の長さと直径とが略一致し、且つ、全ての固体を通じて軸方向の長さと直径が共通する複数個のガイドローラと、
各ガイドローラが一定の間隔を置いて一直線上に並び、且つ、相互に隣接する各ガイドローラの回転軸が1直角相当の捩れの関係となるようにして、前記各ガイドローラの各々を、少なくとも、前記各回転軸を含み前記一直線の方向と直交する各ガイドローラの矩形断面における対角線の両端部に相当する位置で回転自在に保持するポケット加工部を備えた板状のリテーナと、
対向する面の各々にV溝を形成して平行に配置された一対の角柱状ガイドレールからなる少なくとも二組のガイドレールセットを備え、
前記各角柱状ガイドレールにおけるV溝の斜面を前記各ガイドローラの外周面と端面に当接させるようにして前記一対の角柱状ガイドレールの間に前記各ガイドローラを配置すると共に前記一対の角柱状ガイドレールの対向面の間に前記リテーナを配置したクロスローラガイドにおいて、
前記リテーナの表裏を平坦化すると共に、
前記ガイドローラの軸方向の長さと直径をD,前記リテーナが前記ガイドローラを回転自在に保持するために必要とされるガイドローラとリテーナとの間の間隙寸法をS,前記リテーナに板金加工によるポケット加工を施す際に必要とされる最小限度の外周部残し代の幅を板厚と同等の値t,前記リテーナに板金加工によるポケット加工と曲げ加工を重複して施す際に必要とされる最小限度の外周部残し代の幅の値をt’,前記リテーナの幅をH’として、
前記リテーナの幅H’の寸法を、S+2t+D√2≦H’<S+2t’+D√2とすると共に、前記V溝を形成した面と隣接する前記各角柱状ガイドレールの2つの外周面の離間距離を前記リテーナの幅H’の寸法と同等以上とし、
前記リテーナに前記ガイドローラを取り付けるために形成されたポケット加工部において前記対角線の両端部に相当する位置に、
リテーナの厚み方向に沿ってリテーナの一面からリテーナの厚みの中央部まで延びるストレート面と、該ストレート面に連絡してリテーナの他面まで延びながらポケット加工部の中央部に向かう方向に傾斜するテーパ面とを備えた突起部が設けられ、
各ガイドローラの矩形断面における対角線の両端部が、前記リテーナの前記一面側から前記突起部に向けて押圧具を押し付けることによって前記ストレート面に形成された塑性変形部と前記突起部のテーパ面とによって回転自在に保持されていることを特徴とする構成を有する。
The cross roller guide of the present invention has a plurality of guide rollers whose axial length and diameter are substantially the same for each individual, and whose axial length and diameter are common throughout all the solids,
The guide rollers are arranged in a straight line at a constant interval, and the rotation axes of the guide rollers adjacent to each other are in a twisted relationship corresponding to one right angle. A plate-like retainer including pocket processing portions that are rotatably held at positions corresponding to both ends of a diagonal line in a rectangular cross section of each guide roller that includes each of the rotation shafts and is orthogonal to the direction of the straight line;
Comprising at least two guide rail sets comprising a pair of prismatic guide rails arranged in parallel with each other forming a V-groove on each of the opposing surfaces;
The guide rollers are arranged between the pair of prismatic guide rails so that the slopes of the V grooves in the prismatic guide rails are in contact with the outer peripheral surface and the end surface of the guide rollers, and the pair of corners are arranged. In the cross roller guide in which the retainer is disposed between the opposing surfaces of the columnar guide rail,
While flattening the front and back of the retainer,
The length and diameter in the axial direction of the guide roller are D, the gap dimension between the guide roller and the retainer required for the retainer to rotatably hold the guide roller is S, and the retainer is subjected to sheet metal processing. Necessary width of margin for outer peripheral portion required for pocket machining is a value t equal to the plate thickness. Necessary for performing pocket machining and bending by sheet metal machining on the retainer. Assuming that the width of the minimum margin for the outer peripheral portion is t ′ and the width of the retainer is H ′,
The dimension of the width H ′ of the retainer is S + 2t + D√2 ≦ H ′ <S + 2t ′ + D√2, and the distance between the two outer peripheral surfaces of the prismatic guide rails adjacent to the surface where the V-groove is formed Is equal to or greater than the dimension of the width H ′ of the retainer,
At a position corresponding to both ends of the diagonal line in a pocket processing portion formed for attaching the guide roller to the retainer,
A straight surface extending from one surface of the retainer to the central portion of the retainer thickness along the thickness direction of the retainer, and a taper inclined in a direction toward the central portion of the pocket processing portion while connecting to the straight surface and extending to the other surface of the retainer And a protrusion provided with a surface,
Both ends of the diagonal line in the rectangular cross section of each guide roller are formed by pressing the pressing tool from the one surface side of the retainer toward the protrusion, and the plastic deformation portion formed on the straight surface and the taper surface of the protrusion It has the structure characterized by being hold | maintained rotatably by.
リテーナの表裏を平坦化して舌片状突起の形成に必要とされる曲げ加工を廃し、ガイドローラの上下に突出するリテーナの突出量つまりポケット加工部の周りに必要とされる外周部残し代を板厚と同等の値tにまで縮小することによってガイドローラの大型化が可能となった。
従って、角柱状ガイドレールの高さを従来品と同等とした場合ではガイドローラを大型化してクロスローラガイドの耐荷重性能を従来品に比べて向上させることができ、また、必要とされる耐荷重性能が従来品と同等でよければ、角柱状ガイドレールの高さを短縮化してクロスローラガイドを従来品よりも小型化することができる。
Flatten the front and back of the retainer to eliminate the bending process required to form the tongue-shaped projections, and to increase the amount of protrusion of the retainer protruding above and below the guide roller, that is, the remaining margin of the outer periphery required around the pocket processing part. The guide roller can be increased in size by reducing it to a value t equivalent to the plate thickness.
Therefore, if the height of the prismatic guide rail is the same as that of the conventional product, the guide roller can be enlarged to improve the load bearing performance of the cross roller guide compared to the conventional product, and the required resistance If the load performance is equivalent to that of the conventional product, the height of the prismatic guide rail can be shortened and the cross roller guide can be made smaller than the conventional product.
そして、リテーナのポケット加工部に形成された突起部のテーパ面と突起部のストレート面に形成された塑性変形部によってガイドローラを回転自在に保持することができるので、クロスローラガイドの組立時におけるガイドローラの脱落が防止され、クロスローラガイドの組立作業が容易となる。
また、ガイドローラの端面を支える従来型の舌片状突起に代え、リテーナのポケット加工部に形成された塑性変形部によってガイドローラを回転自在に保持するようにしているので、ポケット加工部の外周部残し代の幅を板厚と同等の値tに維持したままガイドローラを回転自在に保持することが可能となり、ガイドローラの上下に突出するリテーナの突出量の冗長が免れる。
Since the guide roller can be rotatably held by the taper surface of the protrusion formed on the pocket processing portion of the retainer and the plastic deformation portion formed on the straight surface of the protrusion, the cross roller guide can be assembled at the time of assembly. The guide roller is prevented from falling off, and the cross roller guide is easily assembled.
In addition, the guide roller is rotatably held by a plastic deformation portion formed in the pocket processing portion of the retainer instead of the conventional tongue-like projection that supports the end surface of the guide roller. The guide roller can be rotatably held while the width of the remaining portion is maintained at a value t equivalent to the plate thickness, and the redundancy of the protruding amount of the retainer protruding above and below the guide roller is avoided.
本発明のクロスローラガイドによれば角柱状ガイドレールの高さを冗長することなくガイドローラを大型化することができるので、角柱状ガイドレールの高さを従来品と同等とした場合ではガイドローラを大型化してクロスローラガイドの耐荷重性能を従来品に比べて向上させることができ、また、必要とされる耐荷重性能が従来品と同等でよければ、角柱状ガイドレールの高さを短縮化してクロスローラガイドを従来品よりも小型化することができる。 According to the cross roller guide of the present invention, the guide roller can be increased in size without making the height of the prismatic guide rail redundant. Therefore, when the height of the prismatic guide rail is equal to that of the conventional product, the guide roller Can increase the load-bearing performance of the cross roller guide compared to the conventional product, and shorten the height of the prismatic guide rail if the required load-bearing performance is the same as the conventional product. The cross roller guide can be made smaller than the conventional product.
次に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して具体的に説明する。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
図1は一対の角柱状ガイドレールの対向面の間にリテーナを配置したクロスローラガイドにおいてリテーナの表裏を平坦化してガイドローラの上下に突出するリテーナの突出量を最小化した一実施形態のクロスローラガイドから一組のガイドレールセット107bを取り出し、その構成について示した正断面図である。 FIG. 1 is a cross of an embodiment in which a retainer is disposed between opposing surfaces of a pair of prismatic guide rails, and the retainer is flattened up and down to minimize the amount of protrusion of the retainer protruding above and below the guide roller. It is the front sectional view which took out one set of guide rail sets 107b from the roller guide, and showed the structure.
図1に示されるガイドレールセット107bは、複数個のガイドローラ103と、ガイドローラ103を回転自在に保持する板状のリテーナ104b、および、対向する面の各々にV溝を形成して平行に配置された一対の角柱状ガイドレール105,106によって構成される。
A guide rail set 107b shown in FIG. 1 includes a plurality of
ガイドローラ103および角柱状ガイドレール105,106の構造、ならびに、測定器や精密工作機械等のベース100やテーブル101に対するガイドレールセット107bの取り付け構造に関しては、図4〜図7を参照して背景技術の項で説明した従来型のクロスローラガイド102の場合と同様であるので、ここでは詳細な説明は省略する。また、二組のガイドレールセット107bの取り付け対象となるベース100やテーブル101の構造に関しては図4を援用して説明するものとする。
Regarding the structure of the
リテーナ104bに取り付けられる複数個のガイドローラ103は、図7(a)あるいは図7(b)に示されるものと同様、各個体毎に軸方向の長さと直径とが略一致し、且つ、全ての固体を通じて軸方向の長さと直径が共通している。ここでは全てのガイドローラ103に共通する軸方向の長さと直径をDとして規定する。
The plurality of
リテーナ104bは、図1において各ガイドローラ103が紙面垂直方向に一定の間隔を置いて一直線上に並び、且つ、相互に隣接する各ガイドローラ103の回転軸CLが1直角相当の捩れの関係となるようにして、各ガイドローラ103の各々を回転自在に保持しており、各ガイドローラ103は、各回転軸CLを含みガイドローラ103の並びの方向と直交する各ガイドローラ103の矩形断面における対角線の両端部に相当する位置、つまり、図1中に示すガイドローラ103の正方形状の矩形断面において上下方向に延びる対角線の両端部に相当する位置で、リテーナ104bによって回転自在に保持されている。
In the
具体的には、リテーナ104bの面に対する各ガイドローラ103の回転軸CLの傾斜角度は図1中で時計方向に1/2直角、または、反時計方向に1/2直角であって、図1の紙面垂直方向に相互に隣接する各ガイドローラ103間の回転軸CLの捩れ角が1直角となる。
Specifically, the inclination angle of the rotation shaft CL of each
リテーナ104bの構造とリテーナ104bに対するガイドローラ103の取り付け構造について図2,図3を参照して説明する。
The structure of the
図2(a)はガイドローラ103の回転軸CLを含みガイドローラ103の並びの方向と直交する平面でリテーナ104bを割ってガイドローラ103の取り付けの完了したリテーナ104bを示した側断面図であり、図2(b)はガイドローラ103の取り付けの完了したリテーナ104bの一部を示した平面図である。また、図3(a)はガイドローラ103を取り付ける前のリテーナ104bについて図2(a)と同じ断面を取って示した図であり、図3(b)および図3(c)は図3(a)と同じ断面を取ってガイドローラ103をリテーナ104bに取り付ける工程について示した図である。
FIG. 2A is a side sectional view showing the
このリテーナ104bには、図2(b)に示されるように、ガイドローラ103を取り付けるための同形同寸法のポケット加工部108bがプレス等の板金加工を利用して多数穿設され、更に、ポケット加工部108bの上下、つまり、図2(a)中に示すガイドローラ103の正方形状の矩形断面において上下方向に延びる対角線の両端部に相当する位置には、図3(a)に示されるように、リテーナ104bの厚み方向に沿ってリテーナ104bの一面からリテーナ104bの厚みの中央部まで延びるストレート面3aと、該ストレート面3aに連絡してリテーナ104bの他面まで延びながらポケット加工部108bの中央部に向かう方向に傾斜するテーパ面3bを有する突起部3が一体的に形成されている。
As shown in FIG. 2 (b), the
図2(b)に示す通り、ポケット加工部108b毎に設けられた全ての突起部3のストレート面3aはリテーナ104bの同一面側、つまり、図2(b)で言えば表面側に位置し、また、全ての突起部3のテーパ面3bはリテーナ104bの他面側、つまり、図2(b)で言えば裏面側に位置する。
As shown in FIG. 2 (b), the
ポケット加工部108bの上下に設けられた突起部3,3のストレート面3a,3a間の離間距離は、図2(a)中に示すガイドローラ103の正方形状の矩形断面において上下方向に延びる対角線の長さ、つまり、D√2に比べて僅かに長い。ここで、ポケット加工部108b内にガイドローラ103を回転自在に保持するために必要とされるガイドローラ103とリテーナ104bとの間の間隙寸法をSとすれば、ポケット加工部108bの上下に設けられた突起部3,3のストレート面3a,3a間の離間距離は概ねS+D√2である。また、ポケット加工部108bの上下に設けられた突起部3,3のテーパ面3b,3bの先端部の間の離間距離は、D√2に比べて僅かに短い。
The distance between the
従って、図3(b)に示されるように、リテーナ104bの面に対するガイドローラ103の回転軸CLの傾斜角度を1/2直角とした状態でポケット加工部108bにガイドローラ103を挿入することが可能である。
このようにしてポケット加工部108bにガイドローラ103を挿入した段階で、ガイドローラ103の両端に位置する外周面と端面との境界領域部分の片側が図3(b)に示されるようにして突起部3,3のテーパ面3b,3bによって支えられる。
Accordingly, as shown in FIG. 3B, the
When the
図7に示したリテーナ104とは相違し、舌片状突起109,110を弾性変形させながらガイドローラ103を取り付ける必要がなく、単にガイドローラ103をポケット加工部108bに差し込めばよいので、ガイドローラ103の取り付け作業は極めて容易である。
Unlike the
次いで、この状態を保持したまま、リテーナ104bの一面つまり図3(b)においては左側の面からポンチ等の押圧具5,5を突起部3,3に向けて押し付けることにより、突起部3,3のストレート面3a,3aの周辺を塑性変形させて、塑性変形部6,6を形成する。
Next, while maintaining this state, by pressing the
この結果、ガイドローラ103の両端に位置する外周面と端面との境界領域部分、言い換えれば、ガイドローラ103の矩形断面における上下方向の対角線の両端部の左右両側が、図3(c)あるいは図2(a)に示されるようにして突起部3,3のテーパ面3b,3bと塑性変形部6,6によって支えられ、ポケット加工部108b内にガイドローラ103が回転自在に保持された状態となる。
As a result, the boundary area portion between the outer peripheral surface and the end surface located at both ends of the
リテーナ104bは、図6に示した従来型のリテーナ104における舌片状突起109,110のようなものは備えておらず、また、リテーナ104bの表裏は完全に平坦であって曲げ加工が不要であるから、図2(b)に示す通り、ポケット加工部108bの周りに必要とされる外周部残し代の幅は、単純なポケット加工部を穿孔する際に必要とされる通常の外周部残し代と同等の値、つまり、材料となる板金の厚みと同等の値tで済む。
The
この実施形態においては、ガイドローラの軸方向の長さと直径がD、また、リテーナ104bがガイドローラ103を回転自在に保持するために必要とされる間隙寸法がSであるから、リテーナ104bの幅をH’とすれば、図1に示される通り、リテーナの幅H’はS+2t+D√2にまで短縮することが可能である。
In this embodiment, the length and diameter of the guide roller in the axial direction are D, and the gap dimension required for the
リテーナ104bの幅H’に関してはS+2t+D√2を超える限りにおいて上限の制限はないが、図4〜図7を参照して背景技術の項で説明した従来型のクロスローラガイド102、つまり、ポケット加工と曲げ加工を重複して施すことで形成される舌片状突起109,110を備えたクロスローラガイドにおいては、板金加工によるポケット加工と曲げ加工を重複して施すことによってリテーナ104に舌片状突起109,110を形成する際に必要とされる最小限度の外周部残し代の幅をt’(但し、t’>t)として、リテーナ104の幅を最小でS+2t’+D√2まで短縮することが可能であるから、リテーナ104bの表裏を平坦化して舌片状突起109,110の形成に必要とされる曲げ加工を廃することによってポケット加工部108bの周りに必要とされる外周部残し代を縮小するとした本実施形態の構成がガイドローラ103の大型化や角柱状ガイドレール105,106の高さの短縮化に関して顕著な効果を発揮するのは、具体的には、リテーナ104bの幅H’,ローラ径D,間隙寸法S,ポケット加工のみを行う際に必要とされる外周部残し代の幅t、および、ポケット加工と重複して曲げ加工を行う際に必要とされる外周部残し代の幅t’の関係において、S+2t+D√2≦H’<S+2t’+D√2の関係が満たされる範囲に制限される。
There is no upper limit on the width H ′ of the
このようにして組み立てられたリテーナ104bは、対向する面の各々にV溝を形成して平行に配置された角柱状ガイドレール105,106の対向面の間に図1に示されるようにして配置され、リテーナ104bに取り付けられた多数のガイドローラ103の外周面と端面が角柱状ガイドレール105,106のV溝に当接する。
The
V溝を形成した面と隣接する角柱状ガイドレール105,106の2つの外周面の離間距離つまり角柱状ガイドレール105,106の高さHは、クロスローラガイドの取り付け対象となる装置のベース100やテーブル101にリテーナ104bが干渉するのを防止する必要上、リテーナの幅H’を僅かに上回ることが望ましいが、実際には、ガイドレールセット107bの組立が完了してベース100やテーブル101に対する取り付けが終った時点では、ガイドローラ103が図1の紙面垂直方向に沿って完全な一直線上に並び、前述した間隙寸法Sの影響により、リテーナ104bが多数のガイドローラ103に図1に示されるようにして吊り下げられた状態でガイドローラ103と一体的に直線移動することになるので、リテーナ104bの上端部がテーブル101に干渉することは考えにくく、また、仮に、リテーナ104bの下端部がベース100に摺接したとしても其の際に作用する押圧力はリテーナ104bの自重によるものだけであるから、これによってベース100が損傷するようなことはない。
The distance between the two outer peripheral surfaces of the
従って、角柱状ガイドレール105,106の高さHは実質的にはリテーナの幅H’と同等であってもよく、結果的に、角柱状ガイドレール105,106の高さHはS+2t+D√2程度にまで短縮することが可能である。
Therefore, the height H of the
このように、ポケット加工部108bの周りに必要とされる外周部残し代を縮小してリテーナ104bに必要とされる幅を減らすことによって、ガイドローラ103の大型化あるいは角柱状ガイドレール105,106の高さの短縮を実現することができる。
In this way, the
従って、角柱状ガイドレール105,106の高さを図5(d)に示されるような従来品と同等とした場合ではガイドローラ103を大型化してクロスローラガイドの耐荷重性能を従来品に比べて向上させることができ、また、必要とされる耐荷重性能が従来品と同等でよければ、角柱状ガイドレール105,106の高さを図5(d)に示されるような従来型の角柱状ガイドレール105,106よりも短縮化してクロスローラガイドを従来品よりも小型化(薄型化)することができる。
Therefore, when the height of the
図4〜図7を参照して背景技術の項で説明した従来型のクロスローラガイド102における角柱状ガイドレール105,106の高さHxと本実施形態の構成を適用した場合の角柱状ガイドレール105,106の高さHとの関係の一例を図9に示す。図9ではローラ径Dのガイドローラ103を実装する際に最低限度必要とされる角柱状ガイドレールの高さHx(従来型)と同じくローラ径Dのガイドローラ103を実装する際に最低限度必要とされる角柱状ガイドレールの高さH(本実施形態)を対応させ、ローラ径Dをパラメータとして両者の関連を示している。
例えば、要求される耐荷重の実現に必要とされるローラ径Dを3mmとした場合では、高さHxが8mm、また、高さHが5mmとなるから、本実施形態の構成を適用することで3mm分の高さの短縮が可能となる。
また、角柱状ガイドレール105,106の高さHxと角柱状ガイドレール105,106の高さHを共に8mmに制限した場合では、従来型の構成ではD=3mmのガイドローラ103を取り付けるのが限界であるが、本実施形態の構成を適用した場合ではD=4mmのガイドローラ103を取り付けることが可能となり、角柱状ガイドレールの高さを変えなくても耐荷重性能を向上させられることが分る。
The height Hx of the
For example, when the roller diameter D required for realizing the required load resistance is 3 mm, the height Hx is 8 mm and the height H is 5 mm. Therefore, the configuration of this embodiment is applied. The height can be reduced by 3 mm.
When the height Hx of the
更に、角柱状ガイドレールの高さを従来品と同等に保持してガイドローラ103を大型化させた場合では、ガイドローラ103の大型化に伴う耐荷重性能の向上に合わせ、テーブル101の予圧ネジ113を利用して与える予圧を高めに設定することができるので、V溝間で転動するガイドローラ103のガタツキを確実に防止してテーブル101の送り精度を高めることができ、同時に、テーブル101の上下方向に作用する衝撃に対する耐性も向上する。
Further, when the
以上、ガイドレールセット107a,107bの取り付け例として、内側の角柱状ガイドレール105,105aをベース100の側に固定し、外側の角柱状ガイドレール106,106aをテーブル101に固定したものについて述べたが、当然、内側の角柱状ガイドレール105,105aをテーブル101の側に固定し、外側の角柱状ガイドレール106,106aをベース100に固定した構成を適用することも可能である。
As described above, the example in which the guide rail sets 107a and 107b are attached has been described in which the inner
特に、2組のクロスローラガイドを上下方向に重合してテーブルをガイドする構成、例えば、X−Yテーブル等においては、ガイドローラ103の直径Dを維持して角柱状ガイドレールの高さをHxからHに短縮した場合の小型化(薄型化)の効果が大である。
In particular, in a configuration in which two sets of cross roller guides are superposed in the vertical direction to guide the table, for example, an XY table, the diameter D of the
3 突起部
3a ストレート面
3b テーパ面
5 押圧具(ポンチ)
6 塑性変形部
100 ベース
101 テーブル
102 クロスローラガイド
103 ガイドローラ
104,104b リテーナ
105,105a 角柱状ガイドレール
106,106a 角柱状ガイドレール
107,107a,107b ガイドレールセット
108,108b ポケット加工部
109,110 舌片状突起
111 ポケット加工部の四隅
112 脱落防止用ネジ
CL 回転軸
3 Protruding
6
Claims (1)
各ガイドローラが一定の間隔を置いて一直線上に並び、且つ、相互に隣接する各ガイドローラの回転軸が1直角相当の捩れの関係となるようにして、前記各ガイドローラの各々を、少なくとも、前記各回転軸を含み前記一直線の方向と直交する各ガイドローラの矩形断面における対角線の両端部に相当する位置で回転自在に保持するポケット加工部を備えた板状のリテーナと、
対向する面の各々にV溝を形成して平行に配置された一対の角柱状ガイドレールからなる少なくとも二組のガイドレールセットを備え、
前記各角柱状ガイドレールにおけるV溝の斜面を前記各ガイドローラの外周面と端面に当接させるようにして前記一対の角柱状ガイドレールの間に前記各ガイドローラを配置すると共に前記一対の角柱状ガイドレールの対向面の間に前記リテーナを配置したクロスローラガイドにおいて、
前記リテーナの表裏を平坦化すると共に、
前記ガイドローラの軸方向の長さと直径をD,前記リテーナが前記ガイドローラを回転自在に保持するために必要とされるガイドローラとリテーナとの間の間隙寸法をS,前記リテーナに板金加工によるポケット加工を施す際に必要とされる最小限度の外周部残し代の幅を板厚と同等の値t,前記リテーナに板金加工によるポケット加工と曲げ加工を重複して施す際に必要とされる最小限度の外周部残し代の幅の値をt’,前記リテーナの幅をH’として、
前記リテーナの幅H’の寸法を、S+2t+D√2≦H’<S+2t’+D√2とすると共に、前記V溝を形成した面と隣接する前記各角柱状ガイドレールの2つの外周面の離間距離を前記リテーナの幅H’の寸法と同等以上とし、
前記リテーナに前記ガイドローラを取り付けるために形成されたポケット加工部において前記対角線の両端部に相当する位置に、
リテーナの厚み方向に沿ってリテーナの一面からリテーナの厚みの中央部まで延びるストレート面と、該ストレート面に連絡してリテーナの他面まで延びながらポケット加工部の中央部に向かう方向に傾斜するテーパ面とを備えた突起部が設けられ、
各ガイドローラの矩形断面における対角線の両端部が、前記リテーナの前記一面側から前記突起部に向けて押圧具を押し付けることによって前記ストレート面に形成された塑性変形部と前記突起部のテーパ面とによって回転自在に保持されていることを特徴とするクロスローラガイド。 A plurality of guide rollers having an axial length and a diameter that are substantially the same for each individual, and having a common axial length and diameter throughout all the solids,
The guide rollers are arranged in a straight line at a constant interval, and the rotation axes of the guide rollers adjacent to each other are in a twisted relationship corresponding to one right angle. A plate-like retainer including pocket processing portions that are rotatably held at positions corresponding to both ends of a diagonal line in a rectangular cross section of each guide roller that includes each of the rotation shafts and is orthogonal to the direction of the straight line;
Comprising at least two guide rail sets comprising a pair of prismatic guide rails arranged in parallel with each other forming a V-groove on each of the opposing surfaces;
The guide rollers are arranged between the pair of prismatic guide rails so that the slopes of the V grooves in the prismatic guide rails are in contact with the outer peripheral surface and the end surface of the guide rollers, and the pair of corners are arranged. In the cross roller guide in which the retainer is disposed between the opposing surfaces of the columnar guide rail,
While flattening the front and back of the retainer,
The length and diameter in the axial direction of the guide roller are D, the gap dimension between the guide roller and the retainer required for the retainer to rotatably hold the guide roller is S, and the retainer is subjected to sheet metal processing. Necessary width of margin for outer peripheral portion required for pocket machining is a value t equal to the plate thickness. Necessary for performing pocket machining and bending by sheet metal machining on the retainer. Assuming that the width of the minimum margin for the outer peripheral portion is t ′ and the width of the retainer is H ′,
The dimension of the width H ′ of the retainer is S + 2t + D√2 ≦ H ′ <S + 2t ′ + D√2, and the distance between the two outer peripheral surfaces of the prismatic guide rails adjacent to the surface where the V-groove is formed Is equal to or greater than the dimension of the width H ′ of the retainer,
At a position corresponding to both ends of the diagonal line in a pocket processing portion formed for attaching the guide roller to the retainer,
A straight surface extending from one surface of the retainer to the central portion of the retainer thickness along the thickness direction of the retainer, and a taper inclined in a direction toward the central portion of the pocket processing portion while connecting to the straight surface and extending to the other surface of the retainer And a protrusion provided with a surface,
Both ends of the diagonal line in the rectangular cross section of each guide roller are formed by pressing the pressing tool from the one surface side of the retainer toward the protrusion, and the plastic deformation portion formed on the straight surface and the taper surface of the protrusion A cross roller guide, wherein the cross roller guide is rotatably held by the roller.
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