JP2016008710A

JP2016008710A - アクチュエータ

Info

Publication number: JP2016008710A
Application number: JP2014131836A
Authority: JP
Inventors: 順也森; Junya Mori
Original assignee: Nippon Thompson Co Ltd
Current assignee: Nippon Thompson Co Ltd
Priority date: 2014-06-26
Filing date: 2014-06-26
Publication date: 2016-01-18
Anticipated expiration: 2034-06-26
Also published as: US20150377330A1; US9464704B2; JP6506508B2

Abstract

【課題】このアクチュエータは，軌道レールが形成されたフレームと該フレームに対してボールねじで相対移動するスライダから成り，ボールねじの潤滑をスライダに設けた潤滑部材で潤滑する。【解決手段】このアクチュエータは，スライダ２を構成するスライダ本体５の端部に形成された円形の凹部１８に，ボールねじ軸１０のボールねじ溝５０に摺接した潤滑剤を供給する給油凸部４１を備えた第１潤滑部材２４と第１潤滑部材２４に潤滑剤を供給する第２潤滑部材２５が密接して配設されており，第１潤滑部材２４と第２潤滑部材２５は，Ｃ型リング形状に形成され，スライダ本体５の端面６２に押え部材２６を介して固定用ねじ３４で凹部１８に固定保持されている。【選択図】図５

Description

この発明は，例えば，組立装置，測定装置，半導体製造装置等に使用される軌道レールを構成するフレーム，該フレームに対して相対移動するスライダ，及び該スライダを駆動させる駆動装置を備えたアクチュエータに関する。

近年，アクチュエータは，物体を直線上に駆動案内するスライド装置を適用したアクチュエータが広範囲に利用され，更に，軽量で，断面高さが小さく，コンパクトな構造であって潤滑のメンテナンスフリーに構成されていることが求められている。このようなアクチュエータは，組立装置，測定装置，機械装置，産業用ロボット，半導体製造装置等の往復移動部に使用されている。

本出願人は，潤滑装置を備えたボールねじ装置を開発して先に特許出願した。該ボールねじ装置は，潤滑装置をボールねじ用ナットの一方の端部に取り付けている。該潤滑装置は，ワイパーシールを装着可能なホルダーと，ホルダー内に収容される複数の潤滑プレートから構成されている。潤滑プレートは，Ｃ型リングの形状であり，ボールねじ軸のボールねじ溝に摺接する凸部が形成されており，該凸部がボールねじ溝に接触してねじ溝に給油するものである。潤滑プレートは，多孔質構造の焼結樹脂部材の多孔部に潤滑剤が含浸されている（例えば，特許文献１参照）。

また，本出願人は，基台となるフレームと，該フレームに対して摺動可能なスライダから成るアクチュエータを開発し，先に特許出願した。該アクチュエータは，軽合金のフレームとスライダ本体のアリ溝にステンレス鋼の軌道部材を固着した軽量でコンパクトな構造に構成されている。上記アクチュエータは，フレームとスライダ本体を軽合金の押出加工で成形し，フレームにおける第１軌道部材の固着を簡潔な構造に構成し，フレームとスライダ本体との間に上面シールを配設しており，両側部にアリ溝形状の第１軌道部材溝と舌部が形成された断面Ｕ字形状の長尺状のフレーム，矩形形状の第２軌道部材溝が形成されたスライダ本体を備えたスライダ，及びフレームに対してスライダを移動自在に駆動する駆動装置を有している。第１軌道部材溝に嵌入された第１軌道部材は，フレームのアリ溝形状と相補形状のテーパ部と凹部から成るアリ形状に形成され，第２軌道部材溝に嵌入された第２軌道部材は矩形形状と相補形状の矩形形状に形成されている（例えば，特許文献２参照）。

特開２００２−１４７５６１号公報特開２０１０−１３８９８１号公報

しかしながら，上記の潤滑装置を備えたボールねじ装置は，ボールねじ装置を構成するナットにおけるホルダー内に潤滑プレートを内蔵する構造であるので，潤滑プレートを配設する分だけ，その全長が長くなり，スライダのストローク長さが制限されることになる。また，上記アクチュエータでは，軽合金のフレームとスライダ本体のアリ溝にステンレス鋼の軌道部材を固着した軽量でコンパクトとはいえ，全体的に大型なものに形成されている。近年，１軸方向に駆動案内するアクチュエータは，益々軽量にしてコンパクトなものが求められており，安価なものが要望されている。アクチュエータのコンパクトなものとしては，潤滑のメンテナンスフリーであって断面高さが小さいものが要望されており，且つ簡潔な構成方法にして安価なものが要望されている。

この発明の目的は，上記の課題を解決することであり，組立装置，測定装置，半導体製造装置等の各種の装置に適用でき，フレームが機台等のベース上に取り付けられ，スライダ上に取り付けられたワーク，機器等の部品をベースに対して１軸方向に案内駆動し，軽量にしてコンパクトで且つ安価に形成され，機械装置全体をスリムなものに構成すると共に，ボールねじ装置の潤滑装置をナットに設けることなく，直動案内ユニットを構成するスライダに設けた潤滑装置によってボールねじ軸のねじ溝を潤滑し，直動案内ユニットの潤滑はスライダに形成した嵌挿孔の嵌挿したリターン路を構成するスリーブを潤滑剤を含浸した多孔質成形体で行い，潤滑のメンテナンスフリーを達成したことを特徴とするアクチュエータを提供することである。

この発明は，底部と，該底部の両側から延び且つ長手方向に沿って第１軌道溝が形成されている一対の側部とによって断面Ｕ字形状に形成された長尺状のフレーム，前記フレームの前記側部間の長手方向に沿って第１転動体のボールを介して相対移動可能に配設されたスライダ，及び前記フレームに対して前記スライダを相対移動自在に駆動する駆動装置を有し，前記スライダは，前記第１軌道溝に対応して長手方向両側面に沿って第２軌道溝と前記第２軌道溝に平行に伸びるリターン路を形成する嵌挿孔が形成されたスライダ本体と，前記スライダ本体の両端面に固定され且つ前記第１軌道溝と前記第２軌道溝とで形成される軌道路と前記リターン路とを連通する方向転換路が形成されたエンドキャップ，及び前記軌道路，前記リターン路及び前記方向転換路とから成る循環路を転走する前記第１転動体から構成され，前記駆動装置は，前記フレームに両端が回転可能に支持された丸軸タイプのボールねじ軸と前記ボールねじ軸に第２転動体のボールを介して螺入されたナットとから構成されたボールねじを有し，前記ナットは前記スライダ本体の一方の端部に形成された空洞部のナット配設部に固定されていることから成るアクチュエータにおいて，前記スライダ本体の他方の端部に形成された円形の凹部には，前記ボールねじ軸のボールねじ溝に摺接した潤滑剤を供給する給油凸部を備えた第１潤滑部材と前記第１潤滑部材に前記潤滑剤を供給する第２潤滑部材が配設されており，前記第１潤滑部材と前記第２潤滑部材は，前記スライダ本体の端面に押え部材を介して固定用ねじで前記凹部に固定保持されていることを特徴とするアクチュエータに関する。

このアクチュエータにおいて，前記第１潤滑部材と前記第２潤滑部材は，下部が開放した切欠き部に形成されたＣ型リング形状に形成され，前記第１潤滑部材と前記第２潤滑部材は，前記ボールねじ軸を跨がって前記切欠き部の縮小によって弾性変形して前記スライダ本体の前記凹部に取付け取り外し可能に嵌入配設されているものである。また，前記第１潤滑部材と前記第２潤滑部材との前記Ｃ型リング形状は，外周面が円形に形成され，内周面の上半分が円弧状内面に且つ前記円弧状内面と前記切欠き部とを結ぶ直線状内面に形成されており，前記第１潤滑部材と前記第２潤滑部材とは前記弾性変形によって前記ボールねじ軸を跨がって取付け取り外し可能に嵌入されている。更に，前記第１潤滑部材は，前記ボールねじ軸の前記ボールねじ溝の幅サイズに応じて前記給油凸部の肉厚が決定され，前記第２潤滑部材は，前記スライダ本体の前記凹部の深さサイズに対応して前記第１潤滑部材より厚い肉厚に形成されているものである。

また，前記スライダ本体の前記嵌挿孔に嵌挿されて前記リターン路を形成するスリーブ，前記第１潤滑部材及び前記第２潤滑部材は，多孔質成形体から構成されており，前記多孔質成形体は，ポリエチレン又はポリプロピレンの合成樹脂微粒子を押し固めて加熱成形し，前記合成樹脂微粒子間が連通状態の保形された多孔部に潤滑剤が含浸されている。更に，前記駆動装置は，ベッドを構成する前記フレームに固定されたモータブラケットに取り付けられたモータを備えており，前記モータは，前記モータブラケットに収容されたカップリングを介して前記フレームのエンドブラケットに回転自在に支持された前記ボールねじ軸を回転駆動するものである。

このアクチュエータは，前記フレームの前記側部に長手方向に沿って形成されたアリ溝形状に形成された第１凹溝には前記第１軌道溝が形成された第１軌道部材が配設されており，前記スライダ本体の前記長手方向両側面に沿って形成された第２凹溝には第２軌道溝が形成された第２軌道部材が配設されている。

また，前記エンドキャップは，前記スライダ本体の前記端面の両側部に分離して一対配設されており，前記エンドキャップの端面にはエンドシールがそれぞれ配設されており，前記エンドシールには給油孔が開口している。また，前記ボールねじ軸は，前記スライダ本体の中央を形成された貫通孔を貫通して配設され，前記スライダ本体の前記端部に形成された前記凹部は前記貫通孔の全周に形成されている。更に，前記スライダ本体に形成された前記ナット配設部の前記空洞部は，前記貫通孔より大径に形成されており，スライドテーブルを構成する前記スライダ本体の上面には，相手部材を取り付けるための取付面が形成されている。

この発明によるアクチュエータは，上記のように構成されており，直動案内ユニットを構成するスライダを往復移動させる駆動装置としてのボールねじ装置を潤滑するため，スライダに内蔵されたボールねじ装置のナットに潤滑装置を設けることなく，第１潤滑部材と第２潤滑部材から構成された前記潤滑装置を，直動案内ユニットを構成するスライダ本体の端面に形成した凹部に配設して構成したので，潤滑部材を従来のようにナットに組み込んだものに比較して大きなサイズに形成でき，潤滑部材に潤滑剤を多量に含浸させることができ，ボールねじ装置の潤滑メンテナンスフリーを実現することができる。また，スライダ本体の端部の凹部に第１潤滑部材と第２潤滑部材を直接配置しているので，従来のような潤滑部材を収容するホルダ部品が不要になり，その分だけスライダのストローク量を増大させることができ，部品点数が減り，コストダウンに貢献することができ，ホルダ用のスペースが不要になってその部分を潤滑部材以外の部品も取り付け可能となる。また，スライダ本体の端部に第１潤滑部材と第２潤滑部材は，Ｃ型リング形状に形成されており，組み立て後であっても直接取付け取外しで配置することができ，それらを簡単に交換することもでき，しかも潤滑部材の外観を確認できるので，含浸した潤滑剤の状況がわかると共にメンテナンス性の向上に貢献でき，更に，スライダ本体の端部凹部の開口側に潤滑部材の給油凸部を備えた第１潤滑部材を配置しているので，組み立て時に，第１潤滑部材の給油凸部がボールねじ軸のねじ溝にしっかりと接触していることが確認し易く，組み立て易い構造に構成されている。

この発明によるアクチュエータの概略を示す斜視図である。図１のアクチュエータを示す平面図である。図１のアクチュエータを示す側面図である。図１のアクチュエータを示す正面図である。図４のアクチュエータにおけるＢ−Ｂ位置であって，スライダ本体からエンドキャップを取り外した状態を示す断面図である。図５のアクチュエータにおける領域Ｅにおける拡大断面図である。図３のアクチュエータにおけるＡ−Ａ位置であって，スライダ本体から押え部材を取り外した状態を示す断面図である。図５のアクチュエータにおけるＤ−Ｄ位置を示す断面図である。図４のアクチュエータにおけるＣ−Ｃ位置の一部分を示す断面図である。図１のアクチュエータに組み込まれている第１潤滑部材を示す斜視図である。図１０の第１潤滑部材を示す正面図である。図１１の第１潤滑部材におけるＦ−Ｆ位置を示す断面図である。図１のアクチュエータに組み込まれている第２潤滑部材を示す斜視図である。図１３の第２潤滑部材を示す正面図である。図１４の第２潤滑部材におけるＧ−Ｇ位置を示す断面図である。図１０の第１潤滑部材の給油凸部がボールねじ軸のねじ溝に接触摺動する状態を説明するための説明図である。図１６のＪ−Ｊ位置を示し，ボールねじ装置に組み込まれた第２転動体のボールに関連して第１潤滑部材の給油凸部のボールねじ軸のねじ溝に対する接触摺動状態を説明するための説明図である。図１のアクチュエータにおけるスライダ本体を示す正面図である。図１８のスライダ本体を示す平面図である。図１９のスライダ本体を示す背面図である。図１９のスライダ本体におけるＨ−Ｈ位置を示す断面図である。図１のアクチュエータにおいてフレームに配設されたスライダ本体に第１潤滑部材と第２潤滑部材を組み込む工程を説明するための斜視図である。図２２のスライダ本体の端部に形成された凹部に第１潤滑部材と第２潤滑部材を組み込む工程を説明するための拡大斜視図である。

以下，図面を参照して，この発明によるアクチュエータの一実施例を説明する。この発明によるアクチュエータ５５は，図１〜図４に概略的に示すように，ベース，機台等の相手部材に固定されて使用されるベッド及び軌道レールを構成する長尺状でなるフレーム１，フレーム１に対して長手方向の軸方向に沿って相対移動自在になるスライダ２，及びスライダ２を駆動するモータ３を備えた駆動装置６４から構成されている。駆動装置６４は，両端をエンドブラケット２０とモータブラケット１３とで軸受（図示せず）を介して回転自在に支持されたボールねじ軸１０とボールねじ軸１０に転動体であるボール７Ｂを介して螺合し且つスライダ２に配設されたリターンチューブ７１を備えたナット６とから成るボールねじ６５，及びボールねじ軸１０を回転駆動するモータ３から構成されている。フレーム１は，底部８と該底部８の両側から延び且つ長手方向に沿って第１軌道溝４８が形成されている一対の側部９とによって断面Ｕ字形状に形成されている。フレーム１の底部８には，ベース等の相手部材に固定するために取付け用孔１４が長手方向に隔置して形成されている。また，フレーム１と，スライダ２の主体を成すスライダ本体５とは，軽合金素材を押出加工により成形されて構成され，軽量化されており，加工コストが小さいものになっている。また，フレーム１の長手方向に伸びる凹溝５８（第１凹溝）に配設固着された第１軌道部材１１と，スライダ本体５の長手方向に伸びる凹溝５９（第２凹溝）に配設固着された第２軌道部材１２とは，ステンレススチール等の鋼素材を引抜加工により成形して構成され，第１軌道部材１１に形成された第１軌道溝４８と第２軌道部材１２に形成された第２軌道溝４９を高強度に形成できるものになっている。

フレーム１は，アルミニウム合金等の軽合金の素材を押出加工により，底部８と底部８の両側に沿って立設して延びる一対の側部９とによって断面Ｕ字形状に成形されると共に，第１軌道部材１１の凹溝５８，側部９の外面に形成されたＴ字形状の凹溝２３等からなる外形輪郭が同時に成形される。また，スライダ本体５は，例えば，アルミニウム合金等の軽合金の素材の押出加工により，長手方向に伸びる第２軌道部材１２用の凹溝５９，ナット６をスライダ本体５に取り付けるため一方の端部６２に形成された空洞部６３に円形等のナットを収容するためのナット用凹部３６，中央部を貫通してボールねじ軸１０を挿通させる貫通孔１７，特に，後述の貫通孔１７の周囲に形成されたザグリ穴である円形等の凹部１８等からなる外形輪郭が同時に成形されている。ナット６は，スライダ本体５の空洞部６３に配設された状態で，フランジ部３３をスライダ本体５の端面６２にあてがって固定ねじ３４をスライダ本体５のねじ穴６７に螺入して固定されている。フレーム１とスライダ本体５とを押出加工した後に，フレーム１は，所定長さに切断加工され，次いで取付け用孔１４，部品用ねじ孔等が加工されて完成し，また，スライダ本体５は，所定長さに切断加工され，次いで第１転動体であるボール７Ｌが転走するリターン路２２を構成する多孔質成形体からなるスリーブ２１を嵌入する嵌挿孔１６，取付け用ねじ孔１５，部品用ねじ穴等の穴加工が加工されて形成される。

このアクチュエータ５５において，スライダ２は，主として，図４〜図９，図１８〜図２１に示すように，フレーム１の第１軌道溝４８に対応して長手方向両側面６６に沿って伸びる第２軌道溝４９が形成された第２軌道部材１２を配設する凹溝５９と，第２軌道溝４９に平行に伸びるリターン路２２を形成するスリーブ２１を嵌入する嵌挿孔１６が形成されたスライダ本体５と，スライダ本体５の両端面６２に固定ねじ５７で固定され且つ第１軌道溝４８と第２軌道溝４９とで形成される軌道路５２とリターン路２２とを連通する方向転換路５３が形成されたエンドキャップ４，及び軌道路５２，リターン路２２及び方向転換路５３から成る循環路５４を転走する第１転動体であるボール７Ｌから構成されている。また，駆動装置６４は，フレーム１に両端が回転可能に支持された丸軸タイプのボールねじ軸１０とボールねじ軸１０に螺入されたナット６とから構成されたボールねじ６５を有している。ナット６は，スライダ本体５の一方の端面６２である端部に形成された空洞部６３のナット配設部３６に固定されている。エンドキャップ４は，方向転換路５３の外周部が形成されたエンドキャップ本体６０と，エンドキャップ本体６０の凹部に配設されて方向転換路５３の内周部を形成するスペーサ６１から構成されている。このアクチュエータ５５において，スライダ本体５に形成されたナット配設部３６の空洞部６３は，貫通孔１７より大径に形成されており，スライドテーブルを構成するスライダ本体５の上面には，相手部材を取り付けるための取付面３５が形成されている。

また，駆動装置６４は，ベッドを構成するフレーム１に固定されたモータブラケット１３に取り付けられたモータ３を備えている。モータ３は，モータブラケット１３に収容されたカップリング２９を介してフレーム１の端部７２に設けたエンドブラケット２０に回転自在に支持されたボールねじ軸１０を回転駆動する。フレーム１の反モータ３側の端面には，エンドブラケット２０が固定ねじ５６で固定されており，エンドブラケット２０の端面には，ボールねじ軸１０上を移動するナット６を取り付けたスライダ２の移動範囲を規制するストッパ２７が設けられている。フレーム１の一端部に取り付けられたモータブラケット１３には，モータ３側にベアリング押え部材２８が固定され，スライダ２側にエンドブラケット２０を介してベアリング押え部材３１が固定されており，ボールねじ軸１０を回転自在に支持するベアリング（図示せず）がその両側をベアリング押え部材２８，３１によってモータブラケット１３に固定されている。モータブラケット１３には，カップリング２９の他に，ベアリングナット３０が配設されている。このアクチュエータ５５は，フレーム１の側部９に長手方向に沿って形成されたアリ溝形状に形成された凹溝５８には，第１軌道溝４８が形成された第１軌道部材１１が配設されている。また，スライダ本体５の長手方向両側面６６に沿って形成された凹溝５９には，第２軌道溝４９が形成された第２軌道部材１２が配設されている。また，エンドキャップ４は，図２や図４に示すように，ボールねじ軸１０を挟んで左右に一対配設され，即ち，スライダ本体５の端面６２の両側部に分離して一対配設されており，エンドキャップ４の端面にはエンドシール１９がそれぞれ配設されており，エンドシール１９には給油孔３２が開口しており，給油孔３２には，潤滑剤供給ノズル（図示せず）を差し込み可能に構成されている。潤滑剤は，エンドシール１９の給油孔３２からエンドキャップ４内の潤滑剤用通路（図示せず）を通り，方向転換路５３内に供給されるように構成されている。

このアクチュエータ５５は，特に，ボールねじ６５を構成するボールねじ軸１０とナット６との間に介在される転動体であるボール７Ｂを潤滑することであり，第１潤滑部材２４がスライダ本体５の一方の端部である反ナット側端部に形成された凹部１８に内蔵して組み込まれており，第１潤滑部材１１が備えている給油凸部４１をボールねじ軸１０の外周面５１に形成されたボールねじ溝５０に摺接させて潤滑剤をボールねじ溝５０に供給し，それによって，ボールねじ溝５０を転動する第２転動体であるボール７Ｂを潤滑することを特徴としている。アクチュエータ５５は，スライダ本体５の他方の端面６２の端部に形成された貫通孔１７の周囲に形成されたザグリ穴である円形の凹部１８には，ボールねじ軸１０のボールねじ溝５０に摺接した潤滑剤を供給する給油凸部４１を備えた第１潤滑部材２４と，第１潤滑部材２４に潤滑剤を供給する第２潤滑部材２５が配設されている。潤滑剤が含浸された第１潤滑部材２４と第２潤滑部材２５とは，互いに端面４２，４７同士が密接しており，潤滑剤が第１潤滑部材２４の消耗に従って第２潤滑部材２５から第１潤滑部材２４に供給されるようになっている。第１潤滑部材２４と第２潤滑部材２５とは，スライダ本体５の端面６２に固定ねじ３４で固定された四角形等の押え部材２６で凹部１８に保持されていることを特徴としている。また，第１潤滑部材２４と第２潤滑部材２５は，下部が開放した切欠き部４０，４６に形成されたＣ型リング形状に形成されており，第１潤滑部材２４と第２潤滑部材２５の本体部６９，７０は，ボールねじ軸１０を跨がって切欠き部４０，４６の縮小によって弾性変形してスライダ本体5 の凹部１８に取付け取り外し可能に嵌入配設される。特に，図１０〜図１５に示すように，第１潤滑部材２４と第２潤滑部材２５とのＣ型リング形状は，外周面３７，４３が円形に形成され，内周面の上半分が円弧状内面３８，４４に且つ円弧状内面３８，４４と切欠き部４０，４６とを結ぶ直線状内面３９，４５に形成されており，第１潤滑部材２４と第２潤滑部材２５とは弾性変形によってボールねじ軸１０を跨がって取付け取り外し可能に嵌入されている。この実施例では，潤滑部材としては第１潤滑部材２４と第２潤滑部材２５が配設されているが，潤滑剤の含油量を増やすために２枚以上の潤滑部材を積層することもできるが，潤滑部材に関して出来るだけ境界面を作らないためには第２潤滑部材２５の厚さを適正に構成すればよい。また，押え部材２６は，固定ねじ３４でスライダ本体５のねじ穴６７に螺入されてスライダ本体５に固定されている。また，押え部材２６の中央部には，当然にボールねじ軸１０を貫通するさせるための貫通孔６８が形成されている。

このアクチュエータ５５において，第１潤滑部材２４の給油凸部４１は，ボールねじ軸１０のボールねじ溝５０の幅サイズに応じて肉厚が決定されており，第２潤滑部材２５は，スライダ本体５の凹部１８の奥行き即ち深さサイズに対応して第１潤滑部材２４より厚い肉厚に形成されているものである。第１潤滑部材２４は，Ｃ型リング形状の本体部６９と給油凸部４１の肉厚が異なる形状に形成しても良く，図示していないが，本体部６９を給油凸部４１の肉厚よりも厚い肉厚に形成してもよい。また，このアクチュエータ５５において，スライダ本体５の嵌挿孔１６に嵌挿されてリターン路２２を形成するスリーブ２１，第１潤滑部材２４及び第２潤滑部材２５は，多孔質成形体から構成されており，多孔質成形体は，ポリエチレン又はポリプロピレンの合成樹脂微粒子を押し固めて加熱成形し，前記合成樹脂微粒子間が連通状態の保形された多孔部に潤滑剤が含浸されている。また，ボールねじ軸１０は，スライダ本体５の中央を形成された貫通孔１７を貫通して配設され，スライダ本体５の一方の端面６２の端部に形成された凹部１８は，貫通孔１７の全周縁部に沿って形成されており，その奥部に第２潤滑部材２５が配設され，端面側に第１潤滑部材２４が第２潤滑部材２５に密接して潤滑剤が第２潤滑部材２５から第１潤滑部材２４へスムーズに移行できるように配設されている。それ故に，スリーブ２１及び第１潤滑部材２４に含浸された潤滑剤は，スリーブ２１に接触する転走するボール７Ｌ，及び第１潤滑部材２４の給油凸部４１が接触するボールねじ軸１０のねじ溝５０を通じて適正に給油され，潤滑できる。第１潤滑部材２４をスライダ本体５の凹部１８の開口部側に配置すれば，ボールねじ軸１０のボールねじ溝５０と給油凸部４１との接触状態を外側から確認し易く，組み立ても容易である。このアクチュエータ５５では，第１潤滑部材２４と第２潤滑部材２５をスライダ本体５内に配置した構成であるので，スライダ２のストローク長さが制限されることが無く，また，第１潤滑部材２４と第２潤滑部材２５の形状は，ボールねじ軸１０を跨ぐように弾性変形させて組み込むことが出来るので，切欠き部４０，４６を可及的に小さく構成することもでき，第１潤滑部材２４と第２潤滑部材２５の体積が増える分だけ，潤滑部材へ含浸する含油量も増大させることができる。

このアクチュエータ５５では，第１潤滑部材２４と第２潤滑部材２５は，弾性変形させてスライダ本体５の凹部１８に嵌入配置するが，それらの変形前の外径は，例えば，半径６．９ｍｍ程度に形成し，また，第１潤滑部材２４と第２潤滑部材２５の変形前の内径は，例えば，半径Ｒ４．９ｍｍ程度に形成されている。また，第１潤滑部材２４の厚みは，特に図１６及び図１７に示すように，ボールねじ軸１０のボールねじ溝５０及びそれに嵌入する給油凸部４１のサイズを考慮して１．４ｍｍ程度に形成されており，第２潤滑部材２５の厚みは，潤滑剤の含浸量を多くする目的からの第１潤滑部材２４より厚い肉厚の２ｍｍ程度に形成されている。第１潤滑部材２４の給油用の給油凸部４１は，内周面の円弧状内面３８側からボールねじ溝５０に向かって突出して形成されており，切欠き部４０に対して直径方向に対向した位置に略四角形に形成されており，例えば，幅寸法が第１潤滑部材２４の厚みと同様のサイズの１．４ｍｍに形成されている。また，第１潤滑部材２４と第２潤滑部材２５の下部に形成されている切欠き部４０，４６は，ボールねじ軸１０を跨架する点から，例えば，円周方向に１０３°程度の範囲に切り欠かれている。また，第１潤滑部材２４の給油凸部４１は，図１７に示すように，ボールねじ軸１０のボールねじ溝５０に接触して給油することができる。即ち，第１潤滑部材２４は，給油凸部４１の対角位置がボールねじ軸１０のボールねじ溝５０のＲ溝表面に接触するように配設され，給油凸部４１の対角位置は，ボールねじ溝５０の壁面に線接触又は面接触し，ボールねじ溝５０に良好に潤滑剤が第１潤滑部材２４から供給されることになる。

このアクチュエータ５５は，例えば，幅寸法が５０ｍｍで高さ寸法が２６ｍｍに形成されており，第１潤滑部材２４が第２潤滑部材２５は，低断面で幅狭のブロック形に形成されたスライダ２のスライダ本体５の端部の凹部１８に配置して内蔵されている。また，アクチュエータ５５において，フレーム１とスライダ本体５とは，アルミ製の成形部材として容易に押出成形されるが，軌道路５２を構成するには強度不足になるので，フレーム１には側部９に形成された凹溝５８に第１軌道部材１１が配設され，また，スライダ本体５には両側面６６に形成された凹溝５９に第２軌道部材１２が配設されて構成されている。スライダ２は，ボールねじ６５とモータ３から成る駆動装置６４によって軌道レールを構成する第１軌道部材１１上を第１転動体であるボール７Ｌを介してスムーズに相対移動させられる。スライダ本体５とフレーム１の表面には，例えば，黒色アルマイト処理が施されている。また，ボールねじ６５を構成するボールねじ軸１０は，例えば，軸径がφ８ｍｍに形成されており，ボールねじ軸１０のリードは，例えば，２種類の４ｍｍ又は８ｍｍに形成することができる。

スライダ２を構成するスライダ本体５の一方の端部に形成された凹部１８は，第１潤滑部材２４が第２潤滑部材２５を弾性変形させて嵌入するため，例えば，外径がφ１３ｍｍに形成され，深さが３．５ｍｍの円形凹部に形成されている。第１潤滑部材２４と第２潤滑部材２５の弾性変形は，切欠き部４０，４６を狭めて達成でき，第１潤滑部材２４と第２潤滑部材２５の外周面３７，４３は，円形の凹部１８に密着してフィットすることができる。アクチュエータ５５では，スライダ本体５の凹部１８には，第２潤滑部材２５を奥側に配置して凹部１８の開口側に第１潤滑部材２４を配置することが好ましく，第１潤滑部材２４の給油凸部４１がボールねじ軸１０のボールねじ溝５０にしっかりと接触するように，給油凸部４１の位置を整合させて挿入し，次いで，スライダ本体５の端面６２に，抜け止め用の押え部材２６を取り付けて固定ねじ３４をスライダ本体５にねじ止めすることによって，強固に取り付けることができる。

このアクチュエータ５５において，フレーム１の側部９の外側には，センサ類（図示せず）を取り付けるための凹溝２３が形成されている。第１潤滑部材２４と第２潤滑部材２５は，Ｏ型リング形状の一箇所に切込み部を設けた構造に構成することもでき，その構成では，ボールねじ軸１０に跨がるように，切込み部を拡げて弾性変形させて嵌め込むことができる。第１潤滑部材２４と第２潤滑部材２５のボールねじ軸１０への組み込み方法は特に限定されるものではなく，図示していないが，スライダ本体５の凹部１８内に直接配置できるものでもよい。また，フレーム１の両側部９とスライダ２との間を密封するため，上面シール（図示せず）を配置してもよい。また，図示していないが，スライダ本体５に配置する凹部１８とボールねじ６５のナット６のナット配設部３６とは，逆の位置に設けることもできるものである。その場合には，ナット６をモータ３側に位置させ，第１潤滑部材２４と第２潤滑部材２５潤滑部材とを反モータ３側に配置することになる。

この発明によるアクチュエータは，組立装置，測定装置，加工機械装置，産業用ロボット，半導体製造装置等に適用して好ましいものである。

１フレーム
２スライダ
３モータ
４エンドキャップ
５スライダ本体
６ナット
７Ｌボール（第１転動体）
７Ｂボール（第２転動体）
８底部
９側部
１０ボールねじ軸
１１第１軌道部材
１２第２軌道部材
１３モータブラケット
１６嵌挿孔
１７，６８貫通孔
１８凹部
１９エンドシール
２０エンドブラケット
２１スリーブ
２２リターン路
２９カップリング
３２給油孔
３３フランジ部
３４固定ねじ
３５取付面
３６ナット配設部
３７，４３外周面
３８，４４円弧状内面
３９，４５直線状内面
４０，４６切欠き部
４１給油凸部
４８第１軌道溝
４９第２軌道溝
５０ボールねじ溝
５２軌道路
５３方向転換路
５４循環路
５５アクチュエータ
５８第１凹溝
５９第２凹溝
６２端面
６３空洞部
６４駆動装置
６５ボールねじ
６６側面
６９，７０本体部

Claims

底部と，該底部の両側から延び且つ長手方向に沿って第１軌道溝が形成されている一対の側部とによって断面Ｕ字形状に形成された長尺状のフレーム，前記フレームの前記側部間の長手方向に沿って第１転動体のボールを介して相対移動可能に配設されたスライダ，及び前記フレームに対して前記スライダを相対移動自在に駆動する駆動装置を有し，前記スライダは，前記第１軌道溝に対応して長手方向両側面に沿って第２軌道溝と前記第２軌道溝に平行に伸びるリターン路を形成する嵌挿孔が形成されたスライダ本体と，前記スライダ本体の両端面に固定され且つ前記第１軌道溝と前記第２軌道溝とで形成される軌道路と前記リターン路とを連通する方向転換路が形成されたエンドキャップ，及び前記軌道路，前記リターン路及び前記方向転換路とから成る循環路を転走する前記第１転動体から構成されており，前記駆動装置は，前記フレームに両端が回転可能に支持された丸軸タイプのボールねじ軸と前記ボールねじ軸に第２転動体のボールを介して螺入されたナットとから構成されたボールねじを有し，前記ナットは，前記スライダ本体の一方の端部に形成された空洞部のナット配設部に固定されていることから成るアクチュエータにおいて，
前記スライダ本体の他方の端部に形成された円形の凹部には，前記ボールねじ軸のボールねじ溝に摺接した潤滑剤を供給する給油凸部を備えた第１潤滑部材と前記第１潤滑部材に前記潤滑剤を供給する第２潤滑部材が配設されており，前記第１潤滑部材と前記第２潤滑部材は，前記スライダ本体の端面に押え部材を介して固定用ねじで前記凹部に固定保持されていることを特徴とするアクチュエータ。
前記第１潤滑部材と前記第２潤滑部材は，下部が開放した切欠き部に形成されたＣ型リング形状に形成され，前記第１潤滑部材と前記第２潤滑部材は，前記ボールねじ軸を跨がって前記切欠き部の縮小によって弾性変形して前記スライダ本体の前記凹部に取付け取り外し可能に嵌入配設されることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
前記第１潤滑部材と前記第２潤滑部材との前記Ｃ型リング形状は，外周面が円形に形成され，内周面の上半分が円弧状内面に且つ前記円弧状内面と前記切欠き部とを結ぶ直線状内面に形成されており，前記第１潤滑部材と前記第２潤滑部材とは前記弾性変形によって前記ボールねじ軸を跨がって取付け取り外し可能に嵌入されていることを特徴とする請求項２に記載のアクチュエータ。
前記第１潤滑部材は，前記ボールねじ軸の前記ボールねじ溝の幅サイズに応じて前記給油凸部の肉厚が決定され，前記第２潤滑部材は，前記スライダ本体の前記凹部の深さサイズに対応して前記第１潤滑部材より厚い肉厚に形成されていることができることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のアクチュエータ。
前記スライダ本体の前記嵌挿孔に嵌挿されて前記リターン路を形成するスリーブ，前記第１潤滑部材及び前記第２潤滑部材は，多孔質成形体から構成されており，前記多孔質成形体は，ポリエチレン又はポリプロピレンの合成樹脂微粒子を押し固めて加熱成形し，前記合成樹脂微粒子間が連通状態の保形された多孔部に潤滑剤が含浸されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のアクチュエータ。
前記駆動装置は，ベッドを構成する前記フレームに固定されたモータブラケットに取り付けられたモータを備えており，前記モータは，前記モータブラケットに収容されたカップリングを介して前記フレームのエンドブラケットに回転自在に支持された前記ボールねじ軸を回転駆動することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のアクチュエータ。
前記フレームの前記側部に長手方向に沿って形成されたアリ溝形状に形成された第１凹溝には前記第１軌道溝が形成された第１軌道部材が配設されており，前記スライダ本体の前記長手方向両側面に沿って形成された第２凹溝には第２軌道溝が形成された第２軌道部材が配設されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のアクチュエータ。
前記エンドキャップは，前記スライダ本体の前記端面の両側部に分離して一対配設されており，前記エンドキャップの端面にはエンドシールがそれぞれ配設されており，前記エンドシールには給油孔が開口していることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のアクチュエータ。
前記ボールねじ軸は，前記スライダ本体の中央を形成された貫通孔を貫通して配設され，前記スライダ本体の前記端部に形成された前記凹部は前記貫通孔の全周に形成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のアクチュエータ。
前記スライダ本体に形成された前記ナット配設部の前記空洞部は，前記貫通孔より大径に形成されており，スライドテーブルを構成する前記スライダ本体の上面には，相手部材を取り付けるための取付面が形成されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のアクチュエータ。