JP3621145B2 - 複合型転がり案内ユニット - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、第１軌道体、該第１軌道体に対して相対摺動可能なケーシング及び該ケーシングに対して相対摺動可能な第２軌道体を有する複合型転がり案内ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、メカトロ技術の発展がめざましく、例えば、組立ロボットは、用途の拡大が求められ、大型のものから小型のものまで作製されている。また、直動転がり案内ユニットとして、図６、図７及び図８を示すものが知られている。該直動転がり案内ユニットは、スライダ１をトラックレール２に跨架した状態で載置し、トラックレール２の軌道溝４に沿って循環する複数の転動体７の介在で自在に摺動する。トラックレール２の長手方向両側面３には軌道溝４が形成されている。トラックレール２には、長手方向に隔置して複数個の取付孔１５が形成されている。トラックレール２はベッド、機台、加工台等の取付ベース２０に固定されている。トラックレール２に形成されている取付孔１５には、ボルト１６が挿通され、該ボルト１６を取付ベース２０に形成されたねじ２１に螺入することによってトラックレール２が取付ベース２０に固定されている。また、取付孔１５の上部には、ボルト１６を挿入した後に塵、水分等が侵入しないように埋栓１３が嵌入されている。
【０００３】
スライダ１は、トラックレール２に対して相対移動可能であり且つトラックレール２の各軌道溝４に対向する位置に軌道溝９を形成したケーシング５、対向する軌道溝４，９を転送する多数のボール等の転動体７、及びケーシング５の両端にそれぞれ取り付けられたエンドキャップ６を有している。ケーシング５の上部には、スライドテーブル等を取り付けるための複数のねじ穴１９が形成されている。ケーシング５及びエンドキャップ６の各下面には、ケーシング５及びエンドキャップ６とがトラックレール２に跨がって移動するようにレール挿通凹部１０が各々形成されている。また、ケーシング５から転動体７が脱落するのを防止するために、保持バンド１８が多数の転動体７を囲むようにケーシング５に取り付けられ、トラックレール２とケーシング５下端との間のシールを達成するために、下面シール８がスライダ１の下面に取り付けられる。
【０００４】
エンドキャップ６には、転動体７がトラックレール２との間で負荷軌道である軌道溝４からすくわれる爪２２、及び転動体７の循環のために転動体７を方向転換させる方向転換路１１が両側に形成されている。また、このエンドキャップ６には、トラックレール２とスライダ１の長手方向両端部との間のシールを達成する側面シール１７が取り付けられ、トラックレール２とスライダ１間の摺動面に潤滑剤を供給するためのグリースニップル２３が取り付けられている。エンドキャップ６は、複数の取付孔２４に貫通させたねじ２５等によりケーシング５の両端面に取り付けられる。トラックレール２の軌道溝４を走行する負荷域の転動体７は、エンドキャップ６内に形成された方向転換路１１に導かれ、次いで、ケーシング５の上部に軌道溝９と平行して形成されたリターン通路孔１２に移動し、多数の転動体７は無限循環路内を無限循環する。このように、スライダ１に形成された軌道溝９とトラックレール２に形成された軌道溝４との間に位置する負荷された転動体７の転動により、トラックレール２とスライダ１とが相対運動することができる。
【０００５】
従来、クロス直線ベアリングは、上記直動転がり案内ユニットを組合わせて構成したものであり、例えば、図９及び図１０に示すもの、図１１に示すもの或いは図１２及び図１３に示すものが知られている。各図において、同一機能を有する部品には同一符号を付し、重複する説明を省略する。図９及び図１０に示すクロス直線ベアリングは、取付ベース２０の上面３１上にトラックレール２が固定され、トラックレール２上をスライダ１が摺動移動する。スライダ１にはブラケット２６を介して別のスライダ１が取り付けられ、別のスライダ１に対して別のトラックレール２が摺動移動できるように設けられている。別のトラックレール２には、支持部材２７が固定されている。支持部材２７の下端部にはバイト、チャック等の治具が固定されており、ベース３０上に固定されている工作物等の被処理物２９に対して加工等の処理、或いはベース３０上の物体を別の場所に搬送する処理を行うように構成されている。また、図１１に示すクロス直線ベアリングは、図９及び図１０に示すものと比較して、スライダ１とトラックレール２とがそれぞれ一対設けられたものである。
【０００６】
また、図１２及び図１３に示すクロス直線ベアリングは、テーブル３３を使用した例であり、スライダ１とトラックレール２とがそれぞれ二対設けられている。取付ベース２０の側壁面３２に一対のトラックレール２が固定され、トラックレール２に一対のスライダ１がそれぞれ摺動可能に設けられ、４個のスライダ１の一面にはテーブル３３が固定されている。また、テーブル３３の他面には二対のスライダ１が固定されている。対になっているスライダ１には、上下方向（Ｚ方向）に摺動移動するトラックレール２がそれぞれ設けられている。また、ベース３０には、別のトラックレール２が固定され、該トラックレール２には対になっている別のスライダ１が摺動できるように設けられ、該スライダ１にはテーブル３４が固定されている。テーブル３４上には工作物等の被処理物を設置することができるように構成されている。
【０００７】
例えば、特公昭５４−３２８８８号公報に開示されたクロス直線ベアリングは、ベアリング本体の上面と下面に軌導台が嵌装される軌導溝を互いに交差する方向に設け、軌導溝の内側面上には１つの軌導台の削設した負荷ボールの転動溝と互いに補い合って４条の負荷軌導を形成する溝を削設し、該溝の両側には無負荷ボールの帰還軌導を形成する溝を削設して４つの無限軌導を形成せしめこれらの溝内に位置するボールをリテーナで軌導溝内に支架させ、４条の負荷軌導内に位置する負荷ボールによってあらゆる方向の荷重を支承できるものである。同様に、ＸＹ方向のクロス直線ベアリングで構成されるＸＹテーブルが特公平４−７２０８４号公報に開示されている。
【０００８】
また、特公昭５７−４０３７２号公報には、クロス直線ベアリングユニットが開示されている。該クロス直線ベアリングユニットは、被摺動体を縦方向及び横方向に直線的に摺動させて被摺動体の正確な位置決めを行うものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来のクロス直線ベアリングユニットは、二次元の動きをさせるには、一般的に、図９〜図１３に示すように、一方のスライダ１上にテーブル３３又はブラケット２６を取り付け、テーブル３３又はブラケット２６に他方のスライダ１を取り付けて構成されている。このように、従来のクロス直線ベアリングユニットではテーブル、ブラケット等の取付部材を必要とし、そのため、取付部材を介在させることによる累積誤差が発生し、高精度な取り付けが困難である。更に、例えば、二軸即ち２つの軌道体を直交させる場合に、一方の軌道体に対して他方の軌道体を如何にすれば直角に固着することができるかである。また、取付部材をボルト等で他部品に固着する場合、装置の高速運転によって発生する振動等で固着部分に緩みが発生するという問題がある。
【００１０】
また、テーブル又はブラケットを使用しないクロス直線ベアリングとしては、上記各公報に開示されたものが知られているが、これらのクロス直線ベアリングは、１つのベアリング本体（スライダ）に互いに交差して延びる軌導台（トラックレール）を設けたものであり、水平方向即ちＸＹ方向の相対移動に関するものである（前掲特公昭５４−３２８８８号公報、前掲特公平４−７２０８４号公報参照）。しかしながら、これらのクロス直線ベアリングは、スライダの上下側に軌導溝を形成したものであるので、トラックレールは同一方向の平面に延びる構造を取ることができるが、トラックレールは交差方向の平面に延びる構造を取ることができないものである。言い換えれば、これらのクロス直線ベアリングは、ＸＹ方向の平面上の二次元移動ができるが、交差したＸＺ方向又はＹＺ方向の平面上の二次元移動を行うことができない構造である。
【００１１】
また、一対の軌条を上下方向即ちＹＺ方向又はＸＺ方向の平面上に固定し、該軌条に交差して延びる別の一対の軌条を相対移動できるように構成したものである（前掲特公昭５７−４０３７２号公報参照）。しかしながら、該クロス直線ベアリングは、上記のものと同様に、ベアリング本体（スライダ）に形成した軌道溝の位置関係がスライダの上下側に形成されているので、軌道台（トラックレール）は同一方向の平面に延びる構造を取ることができるが、トラックレールは交差方向の平面に延びる構造を取ることができないものである。従って、一方のトラックレールを上下方向に移動させるタイプでは、他方のトラックレールを取付ベースの側壁面に配置させなければならないという制約があり、取付状態について重量上、安定性を欠くという問題がある。言い換えれば、これらのクロス直線ベアリングは、一対のトラックレールは、互いに一平面上でのＸＹ方向の二次元移動ができるが、面が交差するＸＺ方向又はＹＺ方向の平面上での二次元移動を行うことができない構造である。
【００１２】
この発明の目的は、例えば、組立ロボット、半導体組立装置、搬送装置、工作機械等の比較的に小型の装置に適用して好ましく、物体をある位置から二次元的に平面移動させるに当たって少なくとも一対の軌道体と１個のケーシングで構成して部品点数を低減し、複数部品間の累積誤差を最小限に低減すると共に、軌道体間での所定の角度、例えば、直交９０°を高精度に設定でき、一方の軌道体の平面に対して交差する平面上で他方の軌道体を高精度な二次元的に移動させることができ、例えば、工作物に対する加工精度を向上させたり、一方の軌道体に取り付けた物体を正確に且つ確実に位置決めや諸処理を行うことができる複合型転がり案内ユニットを提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の目的を達成するために、次のように構成されている。即ち、この発明は、長手方向両側面に第１軌道溝が形成された第１軌道体、該第１軌道体上を相対摺動移動可能であり且つ下面凹部に前記第１軌道溝に対向する第１軌道溝が形成されると共に側面凹部に前記第１軌道溝に交差する方向に第２軌道溝が形成されたケーシング、該ケーシングに挿通して相対摺動移動可能であり且つ前記ケーシングの前記第２軌道溝に対向する第２軌道溝が長手方向両側面に形成された第２軌道体、前記第１軌道溝間と前記第２軌道溝間とをそれぞれ転走する転動体、前記ケーシングの両端面にそれぞれ配置された第１エンドキャップ、及び前記ケーシングの側部上下面にそれぞれ配置された第２エンドキャップ、を有することを特徴とする複合型転がり案内ユニットに関する。
【００１４】
また、この複合型転がり案内ユニットでは、前記第１軌道体と前記ケーシングとの何れか一方が取付ベースに固定されているものである。また、前記第１軌道体と前記第２軌道体はそれぞれトラックレールで構成されている。或いは、前記第１軌道体と前記第２軌道体との何れか一方がトラックレールで構成され、他方がスプライン軸で構成されている。
【００１５】
また、前記第１軌道溝が延びる平面と前記第２軌道溝が延びる平面とは互いに直交し、前記第２軌道体は前記ケーシングを介して前記第１軌道体に沿って移動できると共に前記第１軌道体を固定した平面に対して直交する平面上で前記第２軌道体は二次元的相対移動可能である。
【００１６】
また、前記第２軌道体には治具、バイト、把持具等の部品を取り付ける取付手段を設けた支持部材が固定されている。
【００１７】
また、前記第１エンドキャップと前記第２エンドキャップとの各端面には側面シールがそれぞれ配置され、前記第１エンドキャップと前記第２エンドキャップとは前記転動体の転走方向を転換させる方向転換路が形成されている。更に、前記第２エンドキャップは前記ケーシングの側部の上下面を切り欠いた切欠き面に固定されている。
【００１８】
【作用】
この発明による複合型転がり案内ユニットは、上記のように構成されており、次のような作用をする。即ち、この複合型転がり案内ユニットは、長手方向両側面に第１軌道溝が形成された第１軌道体上を相対摺動移動するケーシングに下面凹部に前記第１軌道溝に対向する第１軌道溝を形成し且つ側面凹部に前記第１軌道溝に交差する方向に第２軌道溝を形成し、前記ケーシングの前記第２軌道溝に対向する第２軌道溝を長手方向両側面に形成した第２軌道体を前記ケーシングに挿通して相対摺動移動させるので、取付ベースに固定した前記第１軌道体又は前記ケーシングに形成した前記第１軌道溝が延びる平面に対して交差する平面上で前記第２軌道体が二次元的な相対移動が可能になる。特に、前記第１軌道体と前記第２軌道体との交差角度を、直交（９０°）等の所望の角度に容易に且つ正確に設定することができる。言い換えれば、前記第１軌道体がＸＹ方向の平面上に固定されている場合に、前記第２軌道体はＸＺ方向又はＹＺ方向の平面上を移動することになる。従って、この複合型直動転がり案内ユニットは、前記第１軌道体を前記取付ベースに安定して固定して支持できると共に、二次元的な相対移動に対して部品点数を低減して複数部品間の累積誤差を最小限に低減することができる。また、前記ケーシングを前記取付ベースに固定する場合には、取付状態を片持ち構造にして前記第１軌道体と前記第２軌道体とが交差して独立した相対移動を行うことができる。
【００１９】
更に、この複合型転がり案内ユニットでは、相対移動させるスペース或いは移動領域に適合させて取付ベースへ固定する対象を前記ケーシング又は前記第１軌道体のいずれかに選定すればよく、例えば、前記ケーシングの上面又は側面を機械装置の床面積に設定することができ、該床面積のスペースを低減することもできる。また、前記ケーシングに対する前記第１軌道体の相対移動は両者間にエアシリンダ等の駆動装置を取り付けることによって達成でき、また、前記ケーシングに対する前記第２軌道体の相対移動は両者間にエアシリンダ等の駆動装置を取り付けることによって達成できる。
【００２０】
【実施例】
以下、図面を参照して、この発明による複合型転がり案内ユニットの実施例を説明する。この複合型転がり案内ユニットの各実施例を各図面を参照して説明する場合に、各実施例を説明するための各図面では、図６〜図１３に示す従来の装置の部品と基本的に対応する部品には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。この複合型転がり案内ユニットについては、図面を参照して説明する実施例は、複合型直動転がり案内ユニットに関するものである。
【００２１】
図１及び図２を参照して、この発明による複合型転がり案内ユニットの一実施例を説明する。図１はこの発明による複合型転がり案内ユニットの一実施例を示す斜視図、及び図１の複合型転がり案内ユニットの取付ベースへの取付状態を示す説明図である。この複合型直動転がり案内ユニットは、図６に示すような直動転がり案内ユニットを利用したものであり、少なくとも一対のトラックレール２Ａ，２Ｂ及び１個のケーシング５で構成され、取付ベース（図示せず）に固定されたトラックレール２Ａに対してケーシング５を介在してトラックレール２Ｂが二次元的な平面移動を行うものである。この実施例では、軌道体としてトラックレールを使用し、トラックレール２Ａが取付ベース２０に固定された場合について説明する。
【００２２】
この複合型直動転がり案内ユニットにおいて、トラックレール２Ａが取付ベース２０の上面３１に固定されている。ケーシング５には長手方向に凹部（図６の符号１０参照）が形成され、該凹部の対向面に軌道溝（図６の符号９参照）がそれぞれ形成されている。ケーシング５はトラックレール２Ａに跨架して直線的に摺動移動する。トラックレール２Ａは、長手方向両側面３に軌道溝４が形成されている。ケーシング５は、軌道溝４に対向する位置に対応する部分に軌道溝が形成されている。トラックレール２Ａの軌道溝４とケーシング５の軌道溝とで構成される軌道路には、転動体（図示せず）が転走するように組み込まれている。ケーシング５の側部３５には凹部が形成され、該凹部の対向面にはトラックレール２Ａの軌道溝４が延びる平面に対して交差方向に延びる軌道溝が形成されている。長手方向両側面３に軌道溝４を形成したトラックレール２Ｂは、ケーシング５の凹部に案内されて相対移動するように組み込まれている。
【００２３】
また、トラックレール２Ｂの軌道溝４とケーシング５の軌道溝とで構成される軌道路には、転動体（図示せず）が転走するように組み込まれている。また、ケーシング５の両端面には、エンドキャップ６Ａがそれぞれ配置されている。ケーシング５の側部３５の上下面には、エンドキャップ６Ｂがそれぞれ配置されている。エンドキャップ６Ｂは、ケーシング５の側部３５の上下面を切り欠いた切欠き面３６に固定され、エンドキャップ６Ｂの上下面がケーシング５の上下面と同一面上になるように形成されている。また、エンドキャップ６Ａの各端面には側面シール１７がそれぞれ配置されている。
【００２４】
図１では、一個のケーシング５には、その下面には凹部１０Ａが形成され、側部３５には凹部１０Ｂが形成されている。また、エンドキャップ６Ａ，６Ｂには、転動体の方向を転換させる方向転換路（図示せず）が形成されている。また、トラックレール２Ｂの端部には、治具やバイトを取り付ける取付手段２８が設けられている。
【００２５】
この複合型直動転がり案内ユニットは、上記のように構成されているので、トラックレール２Ｂは、トラックレール２Ａが固定されている平面に対して交差方向の平面に延びており、該平面上でケーシング５に対して直線的に相対移動する。従って、トラックレール２Ａが延びる平面とトラックレール２Ｂが延びる平面とは、互いに直交させることができ、その直交する平面上でトラックレール２Ｂを移動させることができる。それ故、トラックレール２Ｂは、固定されたトラックレール２Ａに対して二次元的に平面移動を行うことができる。しかも、この複合型直動転がり案内ユニットは、互いに相対移動するケーシング５、トラックレール２Ａ，２Ｂの３つの部品から構成されているので、部品間で発生する誤差を可及的に小さく調整しておけば、累積誤差を低減することができる。トラックレール２Ａとトラックレール２Ｂとの平面を、例えば、直交（９０°）する角度に設定しておけば、トラックレール２Ａに対するトラックレール２Ｂの平面上の移動を極めて正確に且つ安定して確保でき、例えば、工作機械、組立装置等に組み込んだ場合には、高精度の加工や高精度の位置決めを達成できる。
【００２６】
図２には、取付ベース２０の上面３１上にトラックレール２Ａが固定され、トラックレール２Ａ上をケーシング５が摺動移動する。従って、トラックレール２Ｂは、固定されたトラックレール２Ａに対して交差する平面上で二次元的な移動をすることができる。トラックレール２Ｂには、支持部材２７が固定されている。支持部材２７の下端部には、バイト、チャック、治具又は被処理物を取り付ける取付手段２８が固定されている。取付手段２８のバイト等によってベース３０上に固定されている工作物等の被処理物２９に対して加工等の処理を行うことができる。更に、第１軌道体２Ａに対するケーシング５の相対移動は両者間にエアシリンダ等の駆動装置（図示せず）を取り付けることによって達成でき、また、ケーシング５に対する第２軌道体２Ｂの相対移動は両者間にエアシリンダ等の駆動装置（図示せず）を取り付けることによって達成できる。
【００２７】
図３には、取付ベース２０にケーシング５が固定され、ケーシング５に挿通してトラックレール２Ａとトラックレール２Ｂがそれぞれ独立して摺動移動する。この時、ケーシング５は取付ベース２０に対して取付状態が片持ち構造に構成されている。従って、トラックレール２Ａは固定されたケーシング５に対して同一平面上で移動をすることができ、また、トラックレール２Ｂは固定されたケーシング５に対して交差する平面上で移動をすることができる。トラックレール２Ａ及びトラックレール２Ｂには、支持部材２７を固定することができ、支持部材２７の端部には、バイト、チャック、治具又は被処理物を取り付ける取付手段２８を固定できる。取付手段２８のバイト等によってベース３０上に固定されている工作物等の被処理物２９に対して加工等の処理を行うことができる。或いは、取付手段２８のチャックによってベース３０上の物体を別の場所に搬送することができる。更に、ケーシング５に対する第１軌道体２Ａの相対移動は両者間にエアシリンダ等の駆動装置（図示せず）を取り付けることによって達成でき、また、ケーシング５に対する第２軌道体２Ｂの相対移動は両者間にエアシリンダ等の駆動装置（図示せず）を取り付けることによって達成できる。
【００２８】
次に、図４及び図５を参照して、この発明による複合型転がり案内ユニットの別の実施例を説明する。この実施例は、上記実施例と比較すると、軌道体としてトラックレール２Ｂに換えてスプライン軸３７を用いた以外は、同一の構成及び同一の機能を有するので、重複する説明は省略する。上記実施例では、トラックレール２Ａが取付ベース２０の上面に固定されている。ケーシング５の端部３５に凹部１０Ｂを形成し、スプライン軸３７は凹部１０Ｂに嵌合して摺動移動するものである。また、スプライン軸３７に取付手段２８を直接取り付けた例が示されているが、スプライン軸３７に支持部材を固定し、該支持部材に取付手段２８を設けてもよいものである。スプライン軸３７は、丸軸タイプであり、二条列の軌道溝４Ｂを備えたものである。ケーシング５には側部に凹部１０Ｂが形成され、凹部１０Ｂには二条列の軌道溝４Ｂに対応して軌道溝９Ｂが形成されている。軌道溝４Ｂと軌道溝９Ｂとで形成される軌道路には、転動体７が循環転走するように組み込まれている。
【００２９】
この複合型転がり案内ユニットは、前記ケーシングの一方の側面に前記第２軌道体を挿通した実施例について説明したが、前記ケーシングの他の側面に更に別の第３軌道体を挿通させる構造に構成することも可能である。また、上記実施例では、複合型直動転がり案内ユニットとして説明しているが、場合によっては、軌道体を直線状に形成することなく、軌道体を曲線状に形成することによって、曲面案内する曲動転がり案内ユニットとして構成でき、また、軌道体を無限軌道体として形成することによって、無限循環案内する無限転がり案内ユニットとしても構成でき、或いは限定摺動する有限摺動転がり案内ユニットとして構成することもできる。
【００３０】
【発明の効果】
この発明による複合型転がり案内ユニットは、上記のように構成されており、次のような効果を有する。即ち、この複合型転がり案内ユニットは、少なくとも一対の軌道体と１個のケーシングで構成でき、第１軌道体上でケーシングを一平面上で相対移動し、前記ケーシングが移動する平面に対して交差方向の平面上で第２軌道体が相対移動するように構成したので、第１軌道溝が延びる平面と第２軌道溝が延びる平面とは互いに交差し、第２軌道体が前記ケーシングを介して前記第１軌道体に沿って移動できると共に、前記第１軌道体を取付ベースに固定した平面に対して交差する平面上で前記第２軌道体は二次元的な相対移動が可能になる。又は、前記ケーシングを取付ベースに固定した場合には、前記ケーシングに対して前記第１軌道体が前記ケーシングと同一方向の平面上で移動が可能になり、前記第２軌道体が前記ケーシングの平面に対して交差する平面上で移動が可能になり、前記第１軌道体と前記第２軌道体とは独立的に相対移動が可能になり、取付状態の設計の自由度が大きくなる。或いは、前記ケーシングの一方の側面に前記第２軌道体を挿通するだけでなく、前記ケーシングの他の側面に更に別の第３軌道体を挿通させる構造に構成することも可能である。
【００３１】
また、前記第１軌道体と前記第２軌道体との交差角度を、例えば、直交する角度に容易に且つ正確に設定でき、しかも前記ケーシングの下面と側面とに各凹部が形成され、該凹部の対向面に形成された各軌道溝は互いに高精度に交差して加工できるので、前記第１軌道体、前記ケーシング及び前記第２軌道体の組立時に、基準だし、位置決め等を不要にし、取付スペースをコンパクトに低減できると共に、高精度に位置設定でき、また、前記ケーシングに対する前記第２軌道体の曲げモーメントの発生を避けるか或いは小さくすることができ、例えば、前記第１軌道体と前記第２軌道体とは高精度に直交させることができる。例えば、複合型転がり案内ユニットによって鉛直平面での二次元的移動を行う場合に、従来のものでは軌道体を鉛直なベース壁面に固定するので、軌道体を固定する固着具に全重量が掛って大きな曲げモーメントの発生して、強度上好ましくないものである。しかしながら、この複合型転がり案内ユニットでは、固定平面と移動平面とは交差した関係の平面であるので、固定平面を水平面側に設定すれば、上記のような曲げモーメントを避けることができる。従って、前記ケーシングがＸＹ方向の平面上を相対移動する場合に、前記第２軌道体はＸＺ方向又はＹＺ方向の平面上を高精度に相対移動することができる。
【００３２】
この複合型転がり案内ユニットは、前記第１軌道体を取付ベースに安定して固定し、支持することができると共に、二次元的な移動に対して部品点数を低減して複数部品間の累積誤差を最小限に低減することができる。特に、一体構造の前記ケーシングに互いに交差する軌道溝を形成し、該各軌道溝を形成した凹部に前記第１軌道体と前記第２軌道体とを相対移動するように組み込んだので、累積誤差を低減できる。従って、この複合型直動転がり案内ユニットでは、コンパクトに簡潔な構造に構成できると共に、ボルト等の固着部品を最小限に低減でき、高速運転時等に振動等でゆるむような現象が発生するのを極力避けることができ、長期に渡って高精度を確保することができる。
【００３３】
また、この複合型転がり案内ユニットにおいて、前記第１軌道体と前記第２軌道体をそれぞれトラックレールで構成してもよく、或いは前記第１軌道体と前記第２軌道体との何れか一方をトラックレールで構成し、他方をスプライン軸で構成してもよい。トラックレール又はスプライン軸は、適用する装置に適合させて選択すればよく、設計の自由度が向上する。また、前記第１軌道体を取付ベースに固定し、前記第２軌道体には治具、バイト、把持具等の部品を取り付ける取付手段を設けた支持部材を固定することもできる。前記支持部材は、適用する装置に合わせてタイプを選択すればよいが、場合によっては、支持部材を設けることなく、トラックレール又はスプライン軸の端部に取付手段を直接取り付けてもよいものである。
【００３４】
また、前記ケーシングの側部上下面に固定したエンドキャップは、前記ケーシングの前記側部の上下面に直接固定するように構成ことができるが、エンドキャップ分の突出状態を避けるためには、該上下面を切り欠いた切欠き面に前記エンドキャップを固定することができる。前記切欠き面に前記エンドキャップを固定した場合には、前記ケーシングと前記エンドキャップとの面を同一平面に形成することができ、他部品に対する干渉を避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の複合型転がり案内ユニットの一実施例を示す斜視図である。
【図２】図１の複合型転がり案内ユニットの取付ベースへの取付状態の一実施例を示す説明図である。
【図３】図１の複合型転がり案内ユニットの取付ベースへの取付状態の別の実施例を示す説明図である。
【図４】この発明の複合型転がり案内ユニットの別の実施例を示す説明図である。
【図５】図４の複合型転がり案内ユニットの平面図である。
【図６】従来の直動転がり案内ユニットの一例を示す一部破断の斜視図である。
【図７】図６の直動転がり案内ユニットのエンドキャップの正面図である。
【図８】図６の直動転がり案内ユニットのトラックレールと取付ベースとの取付部分の断面図である。
【図９】従来のクロス直線ベアリングの一例を示す説明図である。
【図１０】図９の側面図である。
【図１１】従来のクロス直線ベアリングの別の例を示す説明図である。
【図１２】従来のクロス直線ベアリングの更に別の例を示す説明図である。
【図１３】図１２の側面図である。
【符号の説明】
２Ａ トラックレール（第１軌道体）
２Ｂ トラックレール（第２軌道体）
３ トラックレールの側面
４，９ 軌道溝
５ ケーシング
６Ａ，６Ｂ エンドキャップ
７ 転動体
１７ 側面シール
２０ 取付ベース
２８ 取付手段
３５ 側部
３６ 切欠き面
３７ スプライン軸（第２軌道体）
【産業上の利用分野】
この発明は、第１軌道体、該第１軌道体に対して相対摺動可能なケーシング及び該ケーシングに対して相対摺動可能な第２軌道体を有する複合型転がり案内ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、メカトロ技術の発展がめざましく、例えば、組立ロボットは、用途の拡大が求められ、大型のものから小型のものまで作製されている。また、直動転がり案内ユニットとして、図６、図７及び図８を示すものが知られている。該直動転がり案内ユニットは、スライダ１をトラックレール２に跨架した状態で載置し、トラックレール２の軌道溝４に沿って循環する複数の転動体７の介在で自在に摺動する。トラックレール２の長手方向両側面３には軌道溝４が形成されている。トラックレール２には、長手方向に隔置して複数個の取付孔１５が形成されている。トラックレール２はベッド、機台、加工台等の取付ベース２０に固定されている。トラックレール２に形成されている取付孔１５には、ボルト１６が挿通され、該ボルト１６を取付ベース２０に形成されたねじ２１に螺入することによってトラックレール２が取付ベース２０に固定されている。また、取付孔１５の上部には、ボルト１６を挿入した後に塵、水分等が侵入しないように埋栓１３が嵌入されている。
【０００３】
スライダ１は、トラックレール２に対して相対移動可能であり且つトラックレール２の各軌道溝４に対向する位置に軌道溝９を形成したケーシング５、対向する軌道溝４，９を転送する多数のボール等の転動体７、及びケーシング５の両端にそれぞれ取り付けられたエンドキャップ６を有している。ケーシング５の上部には、スライドテーブル等を取り付けるための複数のねじ穴１９が形成されている。ケーシング５及びエンドキャップ６の各下面には、ケーシング５及びエンドキャップ６とがトラックレール２に跨がって移動するようにレール挿通凹部１０が各々形成されている。また、ケーシング５から転動体７が脱落するのを防止するために、保持バンド１８が多数の転動体７を囲むようにケーシング５に取り付けられ、トラックレール２とケーシング５下端との間のシールを達成するために、下面シール８がスライダ１の下面に取り付けられる。
【０００４】
エンドキャップ６には、転動体７がトラックレール２との間で負荷軌道である軌道溝４からすくわれる爪２２、及び転動体７の循環のために転動体７を方向転換させる方向転換路１１が両側に形成されている。また、このエンドキャップ６には、トラックレール２とスライダ１の長手方向両端部との間のシールを達成する側面シール１７が取り付けられ、トラックレール２とスライダ１間の摺動面に潤滑剤を供給するためのグリースニップル２３が取り付けられている。エンドキャップ６は、複数の取付孔２４に貫通させたねじ２５等によりケーシング５の両端面に取り付けられる。トラックレール２の軌道溝４を走行する負荷域の転動体７は、エンドキャップ６内に形成された方向転換路１１に導かれ、次いで、ケーシング５の上部に軌道溝９と平行して形成されたリターン通路孔１２に移動し、多数の転動体７は無限循環路内を無限循環する。このように、スライダ１に形成された軌道溝９とトラックレール２に形成された軌道溝４との間に位置する負荷された転動体７の転動により、トラックレール２とスライダ１とが相対運動することができる。
【０００５】
従来、クロス直線ベアリングは、上記直動転がり案内ユニットを組合わせて構成したものであり、例えば、図９及び図１０に示すもの、図１１に示すもの或いは図１２及び図１３に示すものが知られている。各図において、同一機能を有する部品には同一符号を付し、重複する説明を省略する。図９及び図１０に示すクロス直線ベアリングは、取付ベース２０の上面３１上にトラックレール２が固定され、トラックレール２上をスライダ１が摺動移動する。スライダ１にはブラケット２６を介して別のスライダ１が取り付けられ、別のスライダ１に対して別のトラックレール２が摺動移動できるように設けられている。別のトラックレール２には、支持部材２７が固定されている。支持部材２７の下端部にはバイト、チャック等の治具が固定されており、ベース３０上に固定されている工作物等の被処理物２９に対して加工等の処理、或いはベース３０上の物体を別の場所に搬送する処理を行うように構成されている。また、図１１に示すクロス直線ベアリングは、図９及び図１０に示すものと比較して、スライダ１とトラックレール２とがそれぞれ一対設けられたものである。
【０００６】
また、図１２及び図１３に示すクロス直線ベアリングは、テーブル３３を使用した例であり、スライダ１とトラックレール２とがそれぞれ二対設けられている。取付ベース２０の側壁面３２に一対のトラックレール２が固定され、トラックレール２に一対のスライダ１がそれぞれ摺動可能に設けられ、４個のスライダ１の一面にはテーブル３３が固定されている。また、テーブル３３の他面には二対のスライダ１が固定されている。対になっているスライダ１には、上下方向（Ｚ方向）に摺動移動するトラックレール２がそれぞれ設けられている。また、ベース３０には、別のトラックレール２が固定され、該トラックレール２には対になっている別のスライダ１が摺動できるように設けられ、該スライダ１にはテーブル３４が固定されている。テーブル３４上には工作物等の被処理物を設置することができるように構成されている。
【０００７】
例えば、特公昭５４−３２８８８号公報に開示されたクロス直線ベアリングは、ベアリング本体の上面と下面に軌導台が嵌装される軌導溝を互いに交差する方向に設け、軌導溝の内側面上には１つの軌導台の削設した負荷ボールの転動溝と互いに補い合って４条の負荷軌導を形成する溝を削設し、該溝の両側には無負荷ボールの帰還軌導を形成する溝を削設して４つの無限軌導を形成せしめこれらの溝内に位置するボールをリテーナで軌導溝内に支架させ、４条の負荷軌導内に位置する負荷ボールによってあらゆる方向の荷重を支承できるものである。同様に、ＸＹ方向のクロス直線ベアリングで構成されるＸＹテーブルが特公平４−７２０８４号公報に開示されている。
【０００８】
また、特公昭５７−４０３７２号公報には、クロス直線ベアリングユニットが開示されている。該クロス直線ベアリングユニットは、被摺動体を縦方向及び横方向に直線的に摺動させて被摺動体の正確な位置決めを行うものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来のクロス直線ベアリングユニットは、二次元の動きをさせるには、一般的に、図９〜図１３に示すように、一方のスライダ１上にテーブル３３又はブラケット２６を取り付け、テーブル３３又はブラケット２６に他方のスライダ１を取り付けて構成されている。このように、従来のクロス直線ベアリングユニットではテーブル、ブラケット等の取付部材を必要とし、そのため、取付部材を介在させることによる累積誤差が発生し、高精度な取り付けが困難である。更に、例えば、二軸即ち２つの軌道体を直交させる場合に、一方の軌道体に対して他方の軌道体を如何にすれば直角に固着することができるかである。また、取付部材をボルト等で他部品に固着する場合、装置の高速運転によって発生する振動等で固着部分に緩みが発生するという問題がある。
【００１０】
また、テーブル又はブラケットを使用しないクロス直線ベアリングとしては、上記各公報に開示されたものが知られているが、これらのクロス直線ベアリングは、１つのベアリング本体（スライダ）に互いに交差して延びる軌導台（トラックレール）を設けたものであり、水平方向即ちＸＹ方向の相対移動に関するものである（前掲特公昭５４−３２８８８号公報、前掲特公平４−７２０８４号公報参照）。しかしながら、これらのクロス直線ベアリングは、スライダの上下側に軌導溝を形成したものであるので、トラックレールは同一方向の平面に延びる構造を取ることができるが、トラックレールは交差方向の平面に延びる構造を取ることができないものである。言い換えれば、これらのクロス直線ベアリングは、ＸＹ方向の平面上の二次元移動ができるが、交差したＸＺ方向又はＹＺ方向の平面上の二次元移動を行うことができない構造である。
【００１１】
また、一対の軌条を上下方向即ちＹＺ方向又はＸＺ方向の平面上に固定し、該軌条に交差して延びる別の一対の軌条を相対移動できるように構成したものである（前掲特公昭５７−４０３７２号公報参照）。しかしながら、該クロス直線ベアリングは、上記のものと同様に、ベアリング本体（スライダ）に形成した軌道溝の位置関係がスライダの上下側に形成されているので、軌道台（トラックレール）は同一方向の平面に延びる構造を取ることができるが、トラックレールは交差方向の平面に延びる構造を取ることができないものである。従って、一方のトラックレールを上下方向に移動させるタイプでは、他方のトラックレールを取付ベースの側壁面に配置させなければならないという制約があり、取付状態について重量上、安定性を欠くという問題がある。言い換えれば、これらのクロス直線ベアリングは、一対のトラックレールは、互いに一平面上でのＸＹ方向の二次元移動ができるが、面が交差するＸＺ方向又はＹＺ方向の平面上での二次元移動を行うことができない構造である。
【００１２】
この発明の目的は、例えば、組立ロボット、半導体組立装置、搬送装置、工作機械等の比較的に小型の装置に適用して好ましく、物体をある位置から二次元的に平面移動させるに当たって少なくとも一対の軌道体と１個のケーシングで構成して部品点数を低減し、複数部品間の累積誤差を最小限に低減すると共に、軌道体間での所定の角度、例えば、直交９０°を高精度に設定でき、一方の軌道体の平面に対して交差する平面上で他方の軌道体を高精度な二次元的に移動させることができ、例えば、工作物に対する加工精度を向上させたり、一方の軌道体に取り付けた物体を正確に且つ確実に位置決めや諸処理を行うことができる複合型転がり案内ユニットを提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の目的を達成するために、次のように構成されている。即ち、この発明は、長手方向両側面に第１軌道溝が形成された第１軌道体、該第１軌道体上を相対摺動移動可能であり且つ下面凹部に前記第１軌道溝に対向する第１軌道溝が形成されると共に側面凹部に前記第１軌道溝に交差する方向に第２軌道溝が形成されたケーシング、該ケーシングに挿通して相対摺動移動可能であり且つ前記ケーシングの前記第２軌道溝に対向する第２軌道溝が長手方向両側面に形成された第２軌道体、前記第１軌道溝間と前記第２軌道溝間とをそれぞれ転走する転動体、前記ケーシングの両端面にそれぞれ配置された第１エンドキャップ、及び前記ケーシングの側部上下面にそれぞれ配置された第２エンドキャップ、を有することを特徴とする複合型転がり案内ユニットに関する。
【００１４】
また、この複合型転がり案内ユニットでは、前記第１軌道体と前記ケーシングとの何れか一方が取付ベースに固定されているものである。また、前記第１軌道体と前記第２軌道体はそれぞれトラックレールで構成されている。或いは、前記第１軌道体と前記第２軌道体との何れか一方がトラックレールで構成され、他方がスプライン軸で構成されている。
【００１５】
また、前記第１軌道溝が延びる平面と前記第２軌道溝が延びる平面とは互いに直交し、前記第２軌道体は前記ケーシングを介して前記第１軌道体に沿って移動できると共に前記第１軌道体を固定した平面に対して直交する平面上で前記第２軌道体は二次元的相対移動可能である。
【００１６】
また、前記第２軌道体には治具、バイト、把持具等の部品を取り付ける取付手段を設けた支持部材が固定されている。
【００１７】
また、前記第１エンドキャップと前記第２エンドキャップとの各端面には側面シールがそれぞれ配置され、前記第１エンドキャップと前記第２エンドキャップとは前記転動体の転走方向を転換させる方向転換路が形成されている。更に、前記第２エンドキャップは前記ケーシングの側部の上下面を切り欠いた切欠き面に固定されている。
【００１８】
【作用】
この発明による複合型転がり案内ユニットは、上記のように構成されており、次のような作用をする。即ち、この複合型転がり案内ユニットは、長手方向両側面に第１軌道溝が形成された第１軌道体上を相対摺動移動するケーシングに下面凹部に前記第１軌道溝に対向する第１軌道溝を形成し且つ側面凹部に前記第１軌道溝に交差する方向に第２軌道溝を形成し、前記ケーシングの前記第２軌道溝に対向する第２軌道溝を長手方向両側面に形成した第２軌道体を前記ケーシングに挿通して相対摺動移動させるので、取付ベースに固定した前記第１軌道体又は前記ケーシングに形成した前記第１軌道溝が延びる平面に対して交差する平面上で前記第２軌道体が二次元的な相対移動が可能になる。特に、前記第１軌道体と前記第２軌道体との交差角度を、直交（９０°）等の所望の角度に容易に且つ正確に設定することができる。言い換えれば、前記第１軌道体がＸＹ方向の平面上に固定されている場合に、前記第２軌道体はＸＺ方向又はＹＺ方向の平面上を移動することになる。従って、この複合型直動転がり案内ユニットは、前記第１軌道体を前記取付ベースに安定して固定して支持できると共に、二次元的な相対移動に対して部品点数を低減して複数部品間の累積誤差を最小限に低減することができる。また、前記ケーシングを前記取付ベースに固定する場合には、取付状態を片持ち構造にして前記第１軌道体と前記第２軌道体とが交差して独立した相対移動を行うことができる。
【００１９】
更に、この複合型転がり案内ユニットでは、相対移動させるスペース或いは移動領域に適合させて取付ベースへ固定する対象を前記ケーシング又は前記第１軌道体のいずれかに選定すればよく、例えば、前記ケーシングの上面又は側面を機械装置の床面積に設定することができ、該床面積のスペースを低減することもできる。また、前記ケーシングに対する前記第１軌道体の相対移動は両者間にエアシリンダ等の駆動装置を取り付けることによって達成でき、また、前記ケーシングに対する前記第２軌道体の相対移動は両者間にエアシリンダ等の駆動装置を取り付けることによって達成できる。
【００２０】
【実施例】
以下、図面を参照して、この発明による複合型転がり案内ユニットの実施例を説明する。この複合型転がり案内ユニットの各実施例を各図面を参照して説明する場合に、各実施例を説明するための各図面では、図６〜図１３に示す従来の装置の部品と基本的に対応する部品には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。この複合型転がり案内ユニットについては、図面を参照して説明する実施例は、複合型直動転がり案内ユニットに関するものである。
【００２１】
図１及び図２を参照して、この発明による複合型転がり案内ユニットの一実施例を説明する。図１はこの発明による複合型転がり案内ユニットの一実施例を示す斜視図、及び図１の複合型転がり案内ユニットの取付ベースへの取付状態を示す説明図である。この複合型直動転がり案内ユニットは、図６に示すような直動転がり案内ユニットを利用したものであり、少なくとも一対のトラックレール２Ａ，２Ｂ及び１個のケーシング５で構成され、取付ベース（図示せず）に固定されたトラックレール２Ａに対してケーシング５を介在してトラックレール２Ｂが二次元的な平面移動を行うものである。この実施例では、軌道体としてトラックレールを使用し、トラックレール２Ａが取付ベース２０に固定された場合について説明する。
【００２２】
この複合型直動転がり案内ユニットにおいて、トラックレール２Ａが取付ベース２０の上面３１に固定されている。ケーシング５には長手方向に凹部（図６の符号１０参照）が形成され、該凹部の対向面に軌道溝（図６の符号９参照）がそれぞれ形成されている。ケーシング５はトラックレール２Ａに跨架して直線的に摺動移動する。トラックレール２Ａは、長手方向両側面３に軌道溝４が形成されている。ケーシング５は、軌道溝４に対向する位置に対応する部分に軌道溝が形成されている。トラックレール２Ａの軌道溝４とケーシング５の軌道溝とで構成される軌道路には、転動体（図示せず）が転走するように組み込まれている。ケーシング５の側部３５には凹部が形成され、該凹部の対向面にはトラックレール２Ａの軌道溝４が延びる平面に対して交差方向に延びる軌道溝が形成されている。長手方向両側面３に軌道溝４を形成したトラックレール２Ｂは、ケーシング５の凹部に案内されて相対移動するように組み込まれている。
【００２３】
また、トラックレール２Ｂの軌道溝４とケーシング５の軌道溝とで構成される軌道路には、転動体（図示せず）が転走するように組み込まれている。また、ケーシング５の両端面には、エンドキャップ６Ａがそれぞれ配置されている。ケーシング５の側部３５の上下面には、エンドキャップ６Ｂがそれぞれ配置されている。エンドキャップ６Ｂは、ケーシング５の側部３５の上下面を切り欠いた切欠き面３６に固定され、エンドキャップ６Ｂの上下面がケーシング５の上下面と同一面上になるように形成されている。また、エンドキャップ６Ａの各端面には側面シール１７がそれぞれ配置されている。
【００２４】
図１では、一個のケーシング５には、その下面には凹部１０Ａが形成され、側部３５には凹部１０Ｂが形成されている。また、エンドキャップ６Ａ，６Ｂには、転動体の方向を転換させる方向転換路（図示せず）が形成されている。また、トラックレール２Ｂの端部には、治具やバイトを取り付ける取付手段２８が設けられている。
【００２５】
この複合型直動転がり案内ユニットは、上記のように構成されているので、トラックレール２Ｂは、トラックレール２Ａが固定されている平面に対して交差方向の平面に延びており、該平面上でケーシング５に対して直線的に相対移動する。従って、トラックレール２Ａが延びる平面とトラックレール２Ｂが延びる平面とは、互いに直交させることができ、その直交する平面上でトラックレール２Ｂを移動させることができる。それ故、トラックレール２Ｂは、固定されたトラックレール２Ａに対して二次元的に平面移動を行うことができる。しかも、この複合型直動転がり案内ユニットは、互いに相対移動するケーシング５、トラックレール２Ａ，２Ｂの３つの部品から構成されているので、部品間で発生する誤差を可及的に小さく調整しておけば、累積誤差を低減することができる。トラックレール２Ａとトラックレール２Ｂとの平面を、例えば、直交（９０°）する角度に設定しておけば、トラックレール２Ａに対するトラックレール２Ｂの平面上の移動を極めて正確に且つ安定して確保でき、例えば、工作機械、組立装置等に組み込んだ場合には、高精度の加工や高精度の位置決めを達成できる。
【００２６】
図２には、取付ベース２０の上面３１上にトラックレール２Ａが固定され、トラックレール２Ａ上をケーシング５が摺動移動する。従って、トラックレール２Ｂは、固定されたトラックレール２Ａに対して交差する平面上で二次元的な移動をすることができる。トラックレール２Ｂには、支持部材２７が固定されている。支持部材２７の下端部には、バイト、チャック、治具又は被処理物を取り付ける取付手段２８が固定されている。取付手段２８のバイト等によってベース３０上に固定されている工作物等の被処理物２９に対して加工等の処理を行うことができる。更に、第１軌道体２Ａに対するケーシング５の相対移動は両者間にエアシリンダ等の駆動装置（図示せず）を取り付けることによって達成でき、また、ケーシング５に対する第２軌道体２Ｂの相対移動は両者間にエアシリンダ等の駆動装置（図示せず）を取り付けることによって達成できる。
【００２７】
図３には、取付ベース２０にケーシング５が固定され、ケーシング５に挿通してトラックレール２Ａとトラックレール２Ｂがそれぞれ独立して摺動移動する。この時、ケーシング５は取付ベース２０に対して取付状態が片持ち構造に構成されている。従って、トラックレール２Ａは固定されたケーシング５に対して同一平面上で移動をすることができ、また、トラックレール２Ｂは固定されたケーシング５に対して交差する平面上で移動をすることができる。トラックレール２Ａ及びトラックレール２Ｂには、支持部材２７を固定することができ、支持部材２７の端部には、バイト、チャック、治具又は被処理物を取り付ける取付手段２８を固定できる。取付手段２８のバイト等によってベース３０上に固定されている工作物等の被処理物２９に対して加工等の処理を行うことができる。或いは、取付手段２８のチャックによってベース３０上の物体を別の場所に搬送することができる。更に、ケーシング５に対する第１軌道体２Ａの相対移動は両者間にエアシリンダ等の駆動装置（図示せず）を取り付けることによって達成でき、また、ケーシング５に対する第２軌道体２Ｂの相対移動は両者間にエアシリンダ等の駆動装置（図示せず）を取り付けることによって達成できる。
【００２８】
次に、図４及び図５を参照して、この発明による複合型転がり案内ユニットの別の実施例を説明する。この実施例は、上記実施例と比較すると、軌道体としてトラックレール２Ｂに換えてスプライン軸３７を用いた以外は、同一の構成及び同一の機能を有するので、重複する説明は省略する。上記実施例では、トラックレール２Ａが取付ベース２０の上面に固定されている。ケーシング５の端部３５に凹部１０Ｂを形成し、スプライン軸３７は凹部１０Ｂに嵌合して摺動移動するものである。また、スプライン軸３７に取付手段２８を直接取り付けた例が示されているが、スプライン軸３７に支持部材を固定し、該支持部材に取付手段２８を設けてもよいものである。スプライン軸３７は、丸軸タイプであり、二条列の軌道溝４Ｂを備えたものである。ケーシング５には側部に凹部１０Ｂが形成され、凹部１０Ｂには二条列の軌道溝４Ｂに対応して軌道溝９Ｂが形成されている。軌道溝４Ｂと軌道溝９Ｂとで形成される軌道路には、転動体７が循環転走するように組み込まれている。
【００２９】
この複合型転がり案内ユニットは、前記ケーシングの一方の側面に前記第２軌道体を挿通した実施例について説明したが、前記ケーシングの他の側面に更に別の第３軌道体を挿通させる構造に構成することも可能である。また、上記実施例では、複合型直動転がり案内ユニットとして説明しているが、場合によっては、軌道体を直線状に形成することなく、軌道体を曲線状に形成することによって、曲面案内する曲動転がり案内ユニットとして構成でき、また、軌道体を無限軌道体として形成することによって、無限循環案内する無限転がり案内ユニットとしても構成でき、或いは限定摺動する有限摺動転がり案内ユニットとして構成することもできる。
【００３０】
【発明の効果】
この発明による複合型転がり案内ユニットは、上記のように構成されており、次のような効果を有する。即ち、この複合型転がり案内ユニットは、少なくとも一対の軌道体と１個のケーシングで構成でき、第１軌道体上でケーシングを一平面上で相対移動し、前記ケーシングが移動する平面に対して交差方向の平面上で第２軌道体が相対移動するように構成したので、第１軌道溝が延びる平面と第２軌道溝が延びる平面とは互いに交差し、第２軌道体が前記ケーシングを介して前記第１軌道体に沿って移動できると共に、前記第１軌道体を取付ベースに固定した平面に対して交差する平面上で前記第２軌道体は二次元的な相対移動が可能になる。又は、前記ケーシングを取付ベースに固定した場合には、前記ケーシングに対して前記第１軌道体が前記ケーシングと同一方向の平面上で移動が可能になり、前記第２軌道体が前記ケーシングの平面に対して交差する平面上で移動が可能になり、前記第１軌道体と前記第２軌道体とは独立的に相対移動が可能になり、取付状態の設計の自由度が大きくなる。或いは、前記ケーシングの一方の側面に前記第２軌道体を挿通するだけでなく、前記ケーシングの他の側面に更に別の第３軌道体を挿通させる構造に構成することも可能である。
【００３１】
また、前記第１軌道体と前記第２軌道体との交差角度を、例えば、直交する角度に容易に且つ正確に設定でき、しかも前記ケーシングの下面と側面とに各凹部が形成され、該凹部の対向面に形成された各軌道溝は互いに高精度に交差して加工できるので、前記第１軌道体、前記ケーシング及び前記第２軌道体の組立時に、基準だし、位置決め等を不要にし、取付スペースをコンパクトに低減できると共に、高精度に位置設定でき、また、前記ケーシングに対する前記第２軌道体の曲げモーメントの発生を避けるか或いは小さくすることができ、例えば、前記第１軌道体と前記第２軌道体とは高精度に直交させることができる。例えば、複合型転がり案内ユニットによって鉛直平面での二次元的移動を行う場合に、従来のものでは軌道体を鉛直なベース壁面に固定するので、軌道体を固定する固着具に全重量が掛って大きな曲げモーメントの発生して、強度上好ましくないものである。しかしながら、この複合型転がり案内ユニットでは、固定平面と移動平面とは交差した関係の平面であるので、固定平面を水平面側に設定すれば、上記のような曲げモーメントを避けることができる。従って、前記ケーシングがＸＹ方向の平面上を相対移動する場合に、前記第２軌道体はＸＺ方向又はＹＺ方向の平面上を高精度に相対移動することができる。
【００３２】
この複合型転がり案内ユニットは、前記第１軌道体を取付ベースに安定して固定し、支持することができると共に、二次元的な移動に対して部品点数を低減して複数部品間の累積誤差を最小限に低減することができる。特に、一体構造の前記ケーシングに互いに交差する軌道溝を形成し、該各軌道溝を形成した凹部に前記第１軌道体と前記第２軌道体とを相対移動するように組み込んだので、累積誤差を低減できる。従って、この複合型直動転がり案内ユニットでは、コンパクトに簡潔な構造に構成できると共に、ボルト等の固着部品を最小限に低減でき、高速運転時等に振動等でゆるむような現象が発生するのを極力避けることができ、長期に渡って高精度を確保することができる。
【００３３】
また、この複合型転がり案内ユニットにおいて、前記第１軌道体と前記第２軌道体をそれぞれトラックレールで構成してもよく、或いは前記第１軌道体と前記第２軌道体との何れか一方をトラックレールで構成し、他方をスプライン軸で構成してもよい。トラックレール又はスプライン軸は、適用する装置に適合させて選択すればよく、設計の自由度が向上する。また、前記第１軌道体を取付ベースに固定し、前記第２軌道体には治具、バイト、把持具等の部品を取り付ける取付手段を設けた支持部材を固定することもできる。前記支持部材は、適用する装置に合わせてタイプを選択すればよいが、場合によっては、支持部材を設けることなく、トラックレール又はスプライン軸の端部に取付手段を直接取り付けてもよいものである。
【００３４】
また、前記ケーシングの側部上下面に固定したエンドキャップは、前記ケーシングの前記側部の上下面に直接固定するように構成ことができるが、エンドキャップ分の突出状態を避けるためには、該上下面を切り欠いた切欠き面に前記エンドキャップを固定することができる。前記切欠き面に前記エンドキャップを固定した場合には、前記ケーシングと前記エンドキャップとの面を同一平面に形成することができ、他部品に対する干渉を避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の複合型転がり案内ユニットの一実施例を示す斜視図である。
【図２】図１の複合型転がり案内ユニットの取付ベースへの取付状態の一実施例を示す説明図である。
【図３】図１の複合型転がり案内ユニットの取付ベースへの取付状態の別の実施例を示す説明図である。
【図４】この発明の複合型転がり案内ユニットの別の実施例を示す説明図である。
【図５】図４の複合型転がり案内ユニットの平面図である。
【図６】従来の直動転がり案内ユニットの一例を示す一部破断の斜視図である。
【図７】図６の直動転がり案内ユニットのエンドキャップの正面図である。
【図８】図６の直動転がり案内ユニットのトラックレールと取付ベースとの取付部分の断面図である。
【図９】従来のクロス直線ベアリングの一例を示す説明図である。
【図１０】図９の側面図である。
【図１１】従来のクロス直線ベアリングの別の例を示す説明図である。
【図１２】従来のクロス直線ベアリングの更に別の例を示す説明図である。
【図１３】図１２の側面図である。
【符号の説明】
２Ａ トラックレール（第１軌道体）
２Ｂ トラックレール（第２軌道体）
３ トラックレールの側面
４，９ 軌道溝
５ ケーシング
６Ａ，６Ｂ エンドキャップ
７ 転動体
１７ 側面シール
２０ 取付ベース
２８ 取付手段
３５ 側部
３６ 切欠き面
３７ スプライン軸（第２軌道体）
Claims (8)
- 長手方向両側面に第１軌道溝が形成された第１軌道体、該第１軌道体上を相対摺動移動可能であり且つ下面凹部に前記第１軌道溝に対向する第１軌道溝が形成されると共に側面凹部に前記第１軌道溝に交差する方向に第２軌道溝が形成されたケーシング、該ケーシングに挿通して相対摺動移動可能であり且つ前記ケーシングの前記第２軌道溝に対向する第２軌道溝が長手方向両側面に形成された第２軌道体、前記第１軌道溝間と前記第２軌道溝間とをそれぞれ転走する転動体、前記ケーシングの両端面にそれぞれ配置された第１エンドキャップ、及び前記ケーシングの側部上下面にそれぞれ配置された第２エンドキャップ、を有することを特徴とする複合型転がり案内ユニット。
- 前記第１軌道体と前記ケーシングとの何れか一方が取付ベースに固定されていることを特徴とする請求項１に記載の複合型転がり案内ユニット。
- 前記第１軌道体と前記第２軌道体はそれぞれトラックレールで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の複合型転がり案内ユニット。
- 前記第１軌道体と前記第２軌道体との何れか一方がトラックレールで構成され、他方がスプライン軸で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の複合型転がり案内ユニット。
- 前記第１軌道溝が延びる平面と前記第２軌道溝が延びる平面とは互いに直交し、前記第２軌道体は前記ケーシングを介して前記第１軌道体に沿って移動できると共に前記第１軌道体を固定した平面に対して直交する平面上で前記第２軌道体は二次元的相対移動可能であることを特徴とする請求項１に記載の複合型転がり案内ユニット。
- 前記第２軌道体には治具、バイト、把持具等の部品を取り付ける取付手段を設けた支持部材が固定されていることを特徴とする請求項１に記載の複合型転がり案内ユニット。
- 前記第１エンドキャップと前記第２エンドキャップとの各端面には側面シールがそれぞれ配置され、前記第１エンドキャップと前記第２エンドキャップとは前記転動体の転走方向を転換させる方向転換路が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の複合型転がり案内ユニット。
- 前記第２エンドキャップは前記ケーシングの側部の上下面を切り欠いた切欠き面に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の複合型転がり案内ユニット。
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| JP02120195A JP3621145B2 (ja) | 1995-01-14 | 1995-01-14 | 複合型転がり案内ユニット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP02120195A JP3621145B2 (ja) | 1995-01-14 | 1995-01-14 | 複合型転がり案内ユニット |
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| JPH08193621A JPH08193621A (ja) | 1996-07-30 |
| JP3621145B2 true JP3621145B2 (ja) | 2005-02-16 |
Family
ID=12048372
Family Applications (1)
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Country Status (1)
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-
1995
- 1995-01-14 JP JP02120195A patent/JP3621145B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
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| JPH08193621A (ja) | 1996-07-30 |
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