JP4085623B2

JP4085623B2 - Single axis actuator

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Publication number: JP4085623B2
Application number: JP2001372786A
Authority: JP
Inventors: 伸充高橋
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2001-12-06
Filing date: 2001-12-06
Publication date: 2008-05-14
Anticipated expiration: 2021-12-06
Also published as: JP2003172351A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、潤滑剤供給部材を備えた一軸アクチュエータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
直動案内軸受とねじ式送り装置とを一体化してなる一軸アクチュエータの潤滑構造としては、例えば、特開平９−３１７８３９号公報に開示のものがある。なお、本明細書においては、説明の便宜上、一軸アクチュエータの直動案内軸受の部分をリニアガイド部、ねじ式送り装置の部分をボールねじ部と称する。
上記公報に記載の一軸アクチュエータにおいては、リニアガイド部の潤滑を行う（すなわち、案内レールに潤滑剤を供給する）潤滑剤供給部材とボールねじ部の潤滑を行う（すなわち、ねじ軸に潤滑剤を供給する）潤滑剤供給部材とが一体に形成されており、この潤滑剤供給部材は案内レール及びねじ軸に弾性体の付勢力で押し付けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、リニアガイド部及びボールねじ部の潤滑を行う潤滑剤供給部材を一体に形成すると、前記両部の構成部品の有する寸法誤差等の累積により、リニアガイド部の案内レールとボールねじ部のねじ軸との両方に対して潤滑剤供給部材を適正に接触させることが困難となるおそれがあった。そうすると、リニアガイド部及びボールねじ部の両方を十分に潤滑することができないおそれがあった。
【０００４】
また、この潤滑剤供給部材は案内レールの内側面の転動体転動溝に嵌合して摺接する凸部を備えているが、凸部の形状を転動体転動溝の断面形状と同じゴシックアーク状とした場合は、前記構成部品の寸法誤差等に伴って潤滑剤供給部材が不適切な姿勢で取り付けられると、凸部と転動体転動溝とが適正に接触しないという問題が生じるおそれがあった。
そこで、本発明は、上記のような従来の一軸アクチュエータが有する問題点を解決し、潤滑剤供給部材がリニアガイド部の案内レールとボールねじ部のねじ軸との両方に対して適正に接触していて、前記両部が十分に潤滑される一軸アクチュエータを提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は次のような構成からなる。すなわち、本発明に係る請求項１の一軸アクチュエータは、軸方向に延びる転動体転動溝を相対する内側面に有する断面凹字状の案内レールと、前記案内レールの内側に軸方向に対して平行に配設され螺旋状のねじ溝を外周面に有するねじ軸と、前記案内レールの転動体転動溝に対向する転動体転動溝を両側面に有し前記ねじ軸に螺合されたスライダと、対向する前記両転動体転動溝の間に転動自在に介在された複数の転動体と、を備えていて、前記スライダが前記転動体の転動を介して前記案内レールに沿って相対移動可能とされた一軸アクチュエータにおいて、前記案内レールの転動体転動溝に潤滑剤を供給する案内レール用潤滑剤供給部材と、前記案内レール用潤滑剤供給部材を付勢して前記案内レールの転動体転動溝に圧接する案内レール用付勢手段と、前記ねじ軸の外周面に潤滑剤を供給し且つ前記案内レール用潤滑剤供給部材とは別体の部材であるねじ軸用潤滑剤供給部材と、前記ねじ軸用潤滑剤供給部材を付勢して前記ねじ軸の外周面に圧接するねじ軸用付勢手段と、を前記スライダに設けるとともに、前記案内レール用潤滑剤供給部材は別体の第１潤滑剤供給部材と第２潤滑剤供給部材とで構成され、前記第１潤滑剤供給部材及び前記第２潤滑剤供給部材は１個の前記案内レール用付勢手段で付勢され且つ前記スライダにそれぞれ回転可能に支持されていて、前記第１潤滑剤供給部材が前記案内レールの一方の内側面の転動体転動溝に圧接され、前記第２潤滑剤供給部材が他方の内側面の転動体転動溝に圧接されていることを特徴とする。
【０００６】
このように、案内レール用潤滑剤供給部材とねじ軸用潤滑剤供給部材とを別体とし、それぞれを専用の付勢手段により案内レールの転動体転動溝又はねじ軸の外周面に圧接すれば、案内レールの転動体転動溝とねじ軸の外周面との両方に対して潤滑剤供給部材を適正に接触させることが容易となるから、転動体の転動を介して相対移動するスライダ及び案内レールで構成されるリニアガイド部とねじ軸及びスライダで構成されるボールねじ部との両方の潤滑が、十分且つ安定的に行われる。
【０００７】
また、本発明に係る請求項２の一軸アクチュエータは、請求項１に記載の一軸アクチュエータにおいて、前記案内レールの転動体転動溝をゴシックアーク状とするとともに、前記案内レール用潤滑剤供給部材に前記案内レールの転動体転動溝に圧接される凸部を設け、該凸部の形状を単一の円弧状としたことを特徴とする。
凸部の形状を、案内レールの転動体転動溝の断面形状であるゴシックアーク状とは異なる単一の円弧状とすれば、凸部と転動体転動溝とを適正に接触させることが容易となるから、リニアガイド部の潤滑が十分に行われる。
【０００８】
さらに、本発明に係る請求項３の一軸アクチュエータは、請求項１又は請求項２に記載の一軸アクチュエータにおいて、前記ねじ軸用潤滑剤供給部材は、前記ねじ軸の外周面を囲うように配設された複数の潤滑剤供給部材で構成されるとともに、各潤滑剤供給部材は前記ねじ軸用付勢手段によって前記ねじ軸に向けて付勢されていることを特徴とする。
さらに、本発明に係る請求項４の一軸アクチュエータは、請求項１〜３のいずれかに記載の一軸アクチュエータにおいて、前記案内レール用付勢手段をばねとし、前記案内レール用潤滑剤供給部材を付勢している前記ばねの形状は、前記スライダの外形形状から突出しない形状であることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明に係る一軸アクチュエータの実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態である一軸アクチュエータの構成を示す一部を破断して示した斜視図である。また、図２は、図１の一軸アクチュエータを軸方向に垂直な面で破断したときの断面図である。
本実施形態の一軸アクチュエータは、転動体１５の転動を介して相対移動するスライダ１２及び案内レール１１で構成されるリニアガイド部と、ねじ軸１３及びスライダ１２で構成されるボールねじ部と、これらリニアガイド部及びボールねじ部に潤滑剤を供給して一軸アクチュエータの潤滑を行う潤滑剤供給装置２５と、を備えている。以下に、その構成を詳細に説明する。
【００１１】
軸方向に延びる案内レール１１は断面が略凹字状で、その内側の幅方向の中央部には、断面円弧状の螺旋状のねじ溝１３ａを外周面に有するねじ軸１３が、軸方向に対して平行に配設されている。そして、このねじ軸１３は、案内レール１１の軸方向両端に固定されたサポートユニット１７，１７によって、正逆両方向に回転可能に支持されている。
また、案内レール１１の内側には直方体状のスライダ１２が配されていて、多数の転動体１４を介してねじ軸１３に螺合されている。すなわち、ねじ軸１３が挿通されているスライダ１２の穴の内周面には、断面円弧状の螺旋状のねじ溝１２ａが形成され、ねじ軸１３のねじ溝１３ａと対向しており、両ねじ溝１２ａ，１３ａで形成される断面ほぼ円形の螺旋状の第一転動体転動路２１内には、例えば鋼球からなる多数の転動体１４が転動自在に装填されている。なお、スライダ１２は、スライダ本体１２Ａと、その軸方向両端部に着脱可能に取り付けられたエンドキャップ１２Ｂ，１２Ｂと、で構成されている。
【００１２】
さらに、案内レール１１の相対する内側面には、軸方向に延びるゴシックアーク状（断面が中心の異なる２つの同一円弧を組合せた略Ｖ字状）の転動体転動溝１１ａ，１１ａが備えられ、また、スライダ１２の両側面には、案内レール１１の転動体転動溝１１ａ，１１ａに対向する転動体転動溝１２ｂ，１２ｂが備えられており、案内レール１１の転動体転動溝１１ａとスライダ１２の転動体転動溝１２ｂとで第二転動体転動路２２，２２が形成されている。
【００１３】
さらにまた、スライダ１２の内部には、第二転動体転動路２２と平行をなして軸方向に貫通する断面円形の貫通孔からなる転動体戻し路２３，２３がそれぞれ形成されている。さらに、スライダ１２の軸方向両端に備えられたエンドキャップ１２Ｂ，１２Ｂには、第二転動体転動路２２とこれに対応する転動体戻し路２３とを連通させる図示されない湾曲路が形成されており、これら第二転動体転動路２２と転動体戻し路２３と両端の前記湾曲路とで、転動体の循環路が形成されている。この転動体の循環路内には、例えば鋼球からなる多数の転動体１５が転動自在に装填されている。
【００１４】
ねじ軸１３を回転させると、これに螺合するスライダ１２は、第二転動体転動路２２内の転動体１５の転動を介して軸方向に滑らかに移動する。この移動時には、第二転動体転動路２２内の転動体１５は前記循環路内を転動しつつ無限循環する。
このような一軸アクチュエータのスライダ１２の軸方向両端部（エンドキャップ１２Ｂのさらに外側）には、前記リニアガイド部と前記ボールねじ部とに潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置２５が取り付けられ、さらにその外側にはスライダ１２と案内レール１１との間に形成される隙間の開口を密封するシール装置２６が取り付けられている。なお、シール装置２６の構成は特に限定されるものではないが、例えば、弾性変形可能なゴム製部材と、エンドキャップ１２Ｂの外形に合わせた略コ字状の金属板からなる芯金と、を接着等により一体化したもの等が使用できる。
【００１５】
次に、潤滑剤供給装置２５について詳細に説明する。図３は、潤滑剤供給装置２５の構成を説明する図であり、図３の（ａ）はシール装置２６の図示を省略して示した一軸アクチュエータの正面図、図３の（ｂ）はシール装置２６の図示を省略して示したスライダ１２部分のみの部分斜視図である。また、図４は、潤滑剤供給装置２５及びシール装置２６の図示を省略してエンドキャップ１２Ｂの端面を図示した一軸アクチュエータの正面図である。
【００１６】
潤滑剤供給装置２５は、案内レール１１の転動体転動溝１１ａに潤滑剤を供給する案内レール用潤滑剤供給部材３１と、案内レール用潤滑剤供給部材３１を付勢して案内レール１１の転動体転動溝１１ａに圧接する案内レール用付勢手段３２と、ねじ軸１３の外周面に潤滑剤を供給するねじ軸用潤滑剤供給部材４１と、ねじ軸用潤滑剤供給部材４１を付勢してねじ軸１３の外周面に圧接するねじ軸用付勢手段（図３には図示されない）と、で構成されている。
【００１７】
ねじ軸用潤滑剤供給部材４１は、２個の半円筒形潤滑剤供給部材５１，５１（詳細な構造は、図５の（ａ）及び（ｂ）の拡大図を参照）で構成されていて、半円筒形潤滑剤供給部材５１の内面５１ａがねじ軸１３の外周面をほぼ覆うように、エンドキャップ１２Ｂの端面の中央部に設けられた円形穴１９に挿入されている。そして、半円筒形潤滑剤供給部材５１の周りに取り付けられた前記ねじ軸用付勢手段により、半円筒形潤滑剤供給部材５１はねじ軸１３に向けて付勢されていて、半円筒形潤滑剤供給部材５１の内面５１ａがねじ軸１３の外周面に圧接されている。
【００１８】
図５に示すように、半円筒形潤滑剤供給部材５１の外面５１ｂには凹部５３が設けられていて、半円筒形潤滑剤供給部材５１を円形穴１９に挿入する際には、円形穴１９の内面に設けられた突起１９ａを凹部５３にはめ合わせて装着してあるので、ねじ軸１３の回転によって半円筒形潤滑剤供給部材５１がねじ軸１３の周りを回転することが防止される。
なお、本実施形態においては、ねじ軸用潤滑剤供給部材４１は２個の部材で構成されていたが、ねじ軸１３の外周面を覆うように装着されるならば、３個以上の部材で構成しても差し支えない。
【００１９】
前記ねじ軸用付勢手段の構成は、半円筒形潤滑剤供給部材５１をねじ軸１３に向けて付勢することができるならば特に限定されるものではないが、例えば、図６に示すようなガータースプリング６１が好適に用いられる。すなわち、ガータースプリング６１の両端を連結して環状とし、２個の半円筒形潤滑剤供給部材５１，５１で形成される略円筒形のねじ軸用潤滑剤供給部材４１の外周を囲うように取り付ければ、ガータースプリング６１の弾性力によって、ねじ軸１３の外周面に向いた付勢力をねじ軸用潤滑剤供給部材４１に付与することができる。
【００２０】
ガータースプリング６１を取り付ける際には、半円筒形潤滑剤供給部材５１の外面５１ｂに半環状の（外面５１ｂの円弧に沿った）溝５４を設け、この溝５４にガータースプリング６１をはめ込むことが好ましい。そうすれば、ガータースプリング６１の装着位置がずれて付勢力が変化したり、ガータースプリング６１がねじ軸用潤滑剤供給部材４１から外れたりすることを防止できる。
半円筒形潤滑剤供給部材５１は、例えば、低分子量ポリエチレン（三菱油化株式会社製ＰＺ５０Ｕ）１６質量％及び超高分子量ポリエチレン（三井化学株式会社ミペロンＸＭ２２０）９質量％からなる樹脂に、潤滑剤であるパラフィン系鉱油（日本石油株式会社製ＦＢＫＲＯ１００）７５質量％を含有させた樹脂組成物を、射出成形したもの等が好適である。
【００２１】
半円筒形潤滑剤供給部材５１がねじ軸１３の外周面に圧接されると、半円筒形潤滑剤供給部材５１に含有される潤滑剤が徐々にしみ出し、接触しているねじ軸１３の外周面に自動的且つ継続的に供給されて、ボールねじ部の潤滑が行われる。そのため、外部からグリースや潤滑油を供給しなくても、長期間にわたって安定した潤滑が自動的に行われる。潤滑剤のしみ出しに伴って半円筒形潤滑剤供給部材５１自体は徐々に収縮するが、前記ねじ軸用付勢手段によってねじ軸１３に向けて付勢されているから、ねじ軸１３の外周面への圧接は確実に維持される。なお、半円筒形潤滑剤供給部材５１の内面５１ａは、ねじ軸１３のねじ溝１３ａにも接触させて差し支えない。
【００２２】
一方、案内レール用潤滑剤供給部材３１は、図３に示すように、別体の第１潤滑剤供給部材３１Ａと第２潤滑剤供給部材３１Ｂとで構成されていて、エンドキャップ１２Ｂの端面に固定された取付板３４を介してエンドキャップ１２Ｂに取り付けられている。なお、第１潤滑剤供給部材３１Ａ及び第２潤滑剤供給部材３１Ｂは、半円筒形潤滑剤供給部材５１と同じ樹脂組成物を射出成形したものである。
【００２３】
取付板３４の固定，位置決め方法は特に限定されるものではなく、ねじ止め，接着等の慣用の固着手段を用いることができるが、エンドキャップ１２Ｂの端面の肉ヌスミ部の形状を利用して固定，位置決めすることも可能である。すなわち、取付板３４のエンドキャップ１２Ｂの端面に対向する面に、肉ヌスミ部（凹部）の形状に対応する凸部を設ければ、該凸部を肉ヌスミ部にはめ込んで固定することができる。
【００２４】
また、第１潤滑剤供給部材３１Ａ及び第２潤滑剤供給部材３１Ｂの取付板３４への取付方法も特に限定されるものではないが、図３に示すように、一方に凸部、他方に該凸部の形状に対応する凹部を設け、凸部を凹部にはめ込んで取り付けることができる。図３の例では、取付板３４に円形の凸部３４ａを設け、第１潤滑剤供給部材３１Ａ及び第２潤滑剤供給部材３１Ｂに円形の凹部３１ａを設けてある。
【００２５】
ここで、第１潤滑剤供給部材３１Ａ及び第２潤滑剤供給部材３１Ｂの形状について説明する。両滑剤供給部材３１Ａ，３１Ｂは取付板３４よりも厚さが薄い平板状で、取付板３４に固定するための前述の凹部３１ａと、案内レール用付勢手段３２と接触する付勢力作用部３１ｂと、案内レール１１の転動体転動溝１１ａに嵌合して摺接する凸部３１ｃと、を有している。そして、付勢力作用部３１ｂは、凸部３１ｃとは反対側、すなわち案内レール１１の幅方向中央部に向くように設けられている。
【００２６】
また、案内レール用付勢手段３２は第１潤滑剤供給部材３１Ａ及び第２潤滑剤供給部材３１Ｂの間に介在され、付勢力作用部３１ｂにおいて両潤滑剤供給部材３１Ａ，３１Ｂと接している。そして、第１潤滑剤供給部材３１Ａ及び第２潤滑剤供給部材３１Ｂをそれぞれが対向する転動体転動溝１１ａに向けて付勢して、各凸部３１ｃを対向する転動体転動溝１１ａに圧接している。
案内レール用付勢手段３２の構成は、両潤滑剤供給部材３１Ａ，３１Ｂを案内レール１１の転動体転動溝１１ａに向けて付勢することができるならば特に限定されるものではないが、例えば、図７に示すような断面略コ字状に形成した板ばね３５が好適に用いられる。板ばね３５の両端部３５ａを切欠き状の付勢力作用部３１ｂに挿入して取り付ければ、板ばね３５の弾性力によって、転動体転動溝１１ａに向いた付勢力を両潤滑剤供給部材３１Ａ，３１Ｂに付与することができる。
【００２７】
なお、板ばね３５は、装着されていない状態では図７に示すように底板部３５ｂが湾曲しているが、装着時には底板部３５ｂが平坦状となるようなっているので、スライダ１２の外形形状から板ばね３５の一部が突出して問題を生じることはない。
第１潤滑剤供給部材３１Ａ及び第２潤滑剤供給部材３１Ｂの凸部３１ｃが転動体転動溝１１ａに圧接されると、第１潤滑剤供給部材３１Ａ及び第２潤滑剤供給部材３１Ｂに含有される潤滑剤が徐々にしみ出し、案内レール１１の転動体転動溝１１ａに自動的且つ継続的に供給されて、リニアガイド部の潤滑が行われる。そのため、外部からグリースや潤滑油を供給しなくても、長期間にわたって安定した潤滑が自動的に行われる。潤滑剤のしみ出しに伴って両潤滑剤供給部材３１Ａ，３１Ｂ自体は徐々に収縮するが、案内レール用付勢手段３２によって転動体転動溝１１ａに向けて付勢されているから、転動体転動溝１１ａへの圧接は確実に維持される。
【００２８】
なお、両潤滑剤供給部材３１Ａ，３１Ｂと取付板３４とを、前述のように円形の凸部３４ａと凹部３１ａとをはめ込んで固定したので、両潤滑剤供給部材３１Ａ，３１Ｂはこの固定部分を中心に回転可能となっている。そうすると、付勢力が付与された際には、てこの原理によって両潤滑剤供給部材３１Ａ，３１Ｂが前記固定部分を中心に回転して、凸部３１ｃが案内レール１１の転動体転動溝１１ａに好適に圧接される。
【００２９】
また、凸部３１ｃの形状は、図８の（ａ）に示すような単一の円弧状とすることが好ましく、そうすれば、リニアガイド部の潤滑が十分に行われる。その理由を以下に説明する。
両潤滑剤供給部材３１Ａ，３１Ｂは、一軸アクチュエータを構成する各部品の寸法誤差の累積により、不適切な姿勢で取り付けられるおそれがある（例えば、傾斜して取り付けられる）。そのような場合に、凸部３１ｃの形状が転動体転動溝１１ａの断面形状と同じゴシックアーク状であると、図８の（ｂ）に示すように、凸部３１ｃが転動体転動溝１１ａに適正に接触しない場合がある。つまり、図８の（ｂ）においては、転動体転動溝１１ａの一方の肩のみに接触しており、○印で示した機能上接触する必要がある部分（転動体１５と接触する部分）には接触していない。
【００３０】
しかしながら、凸部３１ｃの形状が単一の円弧状であれば、両潤滑剤供給部材３１Ａ，３１Ｂが不適切な姿勢で取り付けられたとしても、図８の（ａ）に示すように、凸部３１ｃと転動体転動溝１１ａとが○印で示した機能上接触する必要がある部分において適正に接触する。
以上説明したように、本実施形態の一軸アクチュエータは、案内レール用潤滑剤供給部材３１とねじ軸用潤滑剤供給部材４１とを別体とし、それぞれを専用の付勢手段により案内レール１１の転動体転動溝１１ａ又はねじ軸１３の外周面に圧接したので、案内レール１１の転動体転動溝１１ａとねじ軸１３の外周面との両方に対して両潤滑剤供給部材３１，４１を適正に接触させることが容易となって、リニアガイド部とボールねじ部との両方の潤滑が十分且つ安定的に行われる。また、上記のような潤滑構造は簡易な構成であるので、優れた潤滑性能を有する一軸アクチュエータを安価に製造することができる。
【００３１】
なお、本実施形態は本発明の一例を示したものであって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。
例えば、案内レール用潤滑剤供給部材３１やねじ軸用潤滑剤供給部材４１の形状は上記のものに限定されるものではなく、本発明の目的が達成されるものであればどのような形状でもよい。
また、半円筒形潤滑剤供給部材５１，第１潤滑剤供給部材３１Ａ，及び第２潤滑剤供給部材３１Ｂは、前述のような樹脂組成物に限らず、潤滑剤を含有するゴム，樹脂，又は多孔質体を成形することにより構成することができる。
【００３２】
以下に、本発明において使用可能な潤滑剤を含有するゴム又は樹脂について詳細に説明する。潤滑剤を含有するゴム又は樹脂としては、ポリエチレン，ポリプロピレン，ポリブチレン，ポリメチルペンテン等の基本的に同じ化学構造を有するポリオレフィン系のゴム又は樹脂の群から選定したゴム又は樹脂に、潤滑剤としてポリα−オレフィン油のようなパラフィン系炭化水素油、ナフテン系炭化水素油、鉱油、ジアルキルジフェニルエーテル油のようなエーテル油、フタル酸エステル，トリメリット酸エステルのようなエステル油等の何れかを混合して加熱溶融した後、所定の型に注入して加圧しながら冷却固化させて成形したものが好ましい。なお、酸化防止剤，錆止め剤，摩耗防止剤，あわ消し剤，極圧剤等の各種の添加剤を、予め加えてもよい。
【００３３】
上記の潤滑剤を含有するゴム又は樹脂の組成比は、全質量に対してポリオレフィン系のゴム又は樹脂２０〜９０質量％、潤滑剤８０〜１０質量％とすることが好ましい。ポリオレフィン系のゴム又は樹脂が２０質量％未満の場合は、シールとして必要な硬さ，強度等が得られない。また、ポリオレフィン系のゴム又は樹脂が９０質量％を超える場合（潤滑剤が１０質量％未満の場合）は、潤滑剤の供給量が少なくなり、一軸アクチュエータに潤滑不良が生じるおそれがある。
【００３４】
上記のゴム又は樹脂は、基本構造は同じであるがその平均分子量が異なっており、１×１０³〜５×１０⁶の範囲のものを用いることができる。その中で、平均分子量１×１０³〜１×１０⁶という比較的低分子量のものと、１×１０⁶〜５×１０⁶という超高分子量のものとを、単独又は必要に応じて混合して用いることが好ましい。
潤滑剤を含有するゴム又は樹脂の機械的強度を向上させるため、上述のポリオレフィン系のゴム又は樹脂に、以下のような熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂を添加してもよい。
【００３５】
熱可塑性樹脂としては、ポリアミド樹脂，ポリカーボネート樹脂，ポリブチレンテレフタレート樹脂，ポリフェニレンサルファイド樹脂，ポリエーテルスルホン樹脂，ポリエーテルエーテルケトン樹脂，ポリアミドイミド樹脂，ポリスチレン樹脂，ＡＢＳ樹脂等があげられる。
また、熱硬化性樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂，尿素樹脂，メラミン樹脂，フェノール樹脂，ポリイミド樹脂，エポキシ樹脂等があげられる。
【００３６】
これらの樹脂は、単独又は２種以上混合して用いることができる。さらに、ポリオレフィン系のゴム又は樹脂とそれ以外の樹脂とを、より均一な状態で分散させるために、必要に応じて適当な相溶化剤を加えてもよい。
このような潤滑剤を含有するゴム又は樹脂の成形には、射出成形法を用いることが好ましい。
さらに、本実施形態においては、案内レール１１の転動体転動溝１１ａは片側１条であったが、片側２条以上の一軸アクチュエータに対しても本発明を適用できることは勿論である。
【００３７】
さらに、本実施形態においては、リニアガイド部の転動体がボールの場合を説明したが、転動体がころの場合でも本発明を適用できる。また、スライダ１２を駆動するねじ式送り装置としてボールねじ機構を採用したが、ボールを介在させないねじ式送り装置を採用することも可能である。
さらに、潤滑剤供給装置２５はスライダ１２の軸方向両端部に取り付けてあるものを説明したが、必ずしも両端に取り付ける必要はなく、一軸アクチュエータの使用態様に応じてスライダ１２の一方の端部のみに取り付けてもよい。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように、本発明の一軸アクチュエータは、案内レール用潤滑剤供給部材とねじ軸用潤滑剤供給部材とを別体とし、それぞれを専用の付勢手段により案内レールの転動体転動溝又はねじ軸の外周面に圧接したので、案内レールの転動体転動溝とねじ軸の外周面との両方に対して潤滑剤供給部材を適正に接触させることが容易となって、リニアガイド部とボールねじ部との両方の潤滑が十分且つ安定的に行われる。
【００３９】
特に、請求項２の一軸アクチュエータは、案内レール用潤滑剤供給部材に設けられた転動体転動溝に圧接される凸部の形状を単一の円弧状としたので、凸部と転動体転動溝とを適正に接触させることが容易となって、リニアガイド部の潤滑が十分に行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である一軸アクチュエータの構成を示す一部を破断して示した斜視図である。
【図２】図１の一軸アクチュエータの断面図である。
【図３】図１の一軸アクチュエータに備えられた潤滑剤供給装置の構成を説明する図である。
【図４】エンドキャップの端面を説明するため潤滑剤供給装置及びシール装置を省略して示した図１の一軸アクチュエータの正面図である。
【図５】半円筒形潤滑剤供給部材の構造を説明する拡大図である。
【図６】ガータースプリングを示す拡大図である。
【図７】装着されていない状態の板ばねの形状を示す拡大図である。
【図８】案内レールの転動体転動溝に圧接される凸部の形状、及び凸部と転動体転動溝との接触状態を説明する部分拡大図である。
【符号の説明】
１１案内レール
１１ａ転動体転動溝
１２スライダ
１３ねじ軸
１３ａねじ溝
１５転動体
２５潤滑剤供給装置
３１案内レール用潤滑剤供給部材
３１Ａ第１潤滑剤供給部材
３１Ｂ第２潤滑剤供給部材
３１ｃ凸部
３２案内レール用付勢手段
３５板ばね
４１ねじ軸用潤滑剤供給部材
５１半円筒形潤滑剤供給部材
６１ガータースプリング[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a uniaxial actuator provided with a lubricant supply member.
[0002]
[Prior art]
As a lubrication structure of a uniaxial actuator formed by integrating a linear motion guide bearing and a screw type feeding device, there is one disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-317839. In the present specification, for the convenience of explanation, the linear guide bearing portion of the uniaxial actuator is referred to as a linear guide portion, and the screw type feeding device portion is referred to as a ball screw portion.
In the uniaxial actuator described in the above publication, the linear guide portion is lubricated (that is, the lubricant is supplied to the guide rail) and the ball screw portion is lubricated (that is, the screw shaft is lubricated). (Supplying) A lubricant supplying member is integrally formed, and this lubricant supplying member is pressed against the guide rail and the screw shaft by the urging force of the elastic body.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, if the lubricant supply member that lubricates the linear guide portion and the ball screw portion is integrally formed, the guide rail of the linear guide portion and the screw of the ball screw portion are accumulated due to accumulation of dimensional errors, etc. of the components of both the portions. There is a possibility that it is difficult to properly bring the lubricant supply member into contact with both the shaft and the shaft. If it does so, there existed a possibility that both a linear guide part and a ball screw part could not be lubricated fully.
[0004]
In addition, the lubricant supply member has a convex portion that fits and slides into the rolling element rolling groove on the inner side surface of the guide rail. The shape of the convex portion is the same Gothic as the sectional shape of the rolling element rolling groove. In the case of an arc shape, if the lubricant supply member is mounted in an inappropriate posture due to the dimensional error of the component parts, there may be a problem that the convex portion and the rolling element rolling groove are not properly in contact with each other. was there.
Therefore, the present invention solves the problems of the conventional single-axis actuator as described above, and the lubricant supply member properly contacts both the guide rail of the linear guide portion and the screw shaft of the ball screw portion. Thus, an object of the present invention is to provide a uniaxial actuator in which both the parts are sufficiently lubricated.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above-described problems, the present invention has the following configuration. That is, the uniaxial actuator according to the first aspect of the present invention includes a guide rail having a concave section in the inner surface facing a rolling element rolling groove extending in the axial direction, and an inner side of the guide rail with respect to the axial direction. A screw shaft that is arranged in parallel and has a helical thread groove on the outer peripheral surface, and a rolling element rolling groove that faces the rolling element rolling groove of the guide rail on both sides, and is screwed onto the screw shaft. A slider and a plurality of rolling elements interposed between the rolling element rolling grooves facing each other so as to freely roll, and the slider follows the guide rail through the rolling of the rolling element. The guide rail lubricant supply member for supplying a lubricant to the rolling element rolling groove of the guide rail and the guide rail lubricant supply member are urged to bias the guide Guide to press contact with rolling element rolling groove of rail And over biasing means le, lubricant is supplied to the outer peripheral surface of the screw shaftThe guide rail lubricant supply member is a separate member.A screw shaft lubricant supply member; and a screw shaft biasing means that biases the screw shaft lubricant supply member and presses against the outer peripheral surface of the screw shaft; andThe guide rail lubricant supply member is composed of a separate first lubricant supply member and second lubricant supply member, and the first lubricant supply member and the second lubricant supply member are provided as a single piece. The first lubricant supply member is urged by the guide rail urging means and is rotatably supported by the slider, and the first lubricant supply member is pressed against a rolling element rolling groove on one inner surface of the guide rail, The second lubricant supply member is in pressure contact with the rolling element rolling groove on the other inner surface.It is characterized by that.
[0006]
In this way, the guide rail lubricant supply member and the screw shaft lubricant supply member are separated from each other, and each is pressed against the rolling element rolling groove of the guide rail or the outer peripheral surface of the screw shaft by a dedicated biasing means. For example, the lubricant supply member can be appropriately brought into proper contact with both the rolling element rolling groove of the guide rail and the outer peripheral surface of the screw shaft, so that the slider moves relatively through the rolling of the rolling element. In addition, lubrication of both the linear guide portion constituted by the guide rail and the ball screw portion constituted by the screw shaft and the slider is sufficiently and stably performed.
[0007]
  A uniaxial actuator according to claim 2 of the present invention is the uniaxial actuator according to claim 1,The rolling rail rolling groove of the guide rail has a Gothic arc shape, and the guide rail lubricant supply member is provided with a convex portion pressed against the rolling rail rolling groove of the guide rail, and the shape of the convex portion is It is characterized by a single arc shape.
  If the shape of the convex portion is a single arc shape that is different from the Gothic arc shape that is the cross-sectional shape of the rolling element rolling groove of the guide rail, the convex portion and the rolling element rolling groove can be properly brought into contact with each other. Since it becomes easy, lubrication of a linear guide part is fully performed.
[0008]
The uniaxial actuator according to claim 3 of the present invention is the uniaxial actuator according to claim 1 or 2, wherein the screw shaft lubricant supply member is disposed so as to surround an outer peripheral surface of the screw shaft. A plurality of lubricant supply members, and each lubricant supply member is biased toward the screw shaft by the screw shaft biasing means.
The uniaxial actuator according to claim 4 of the present invention is the uniaxial actuator according to any one of claims 1 to 3, wherein the guide rail biasing means is a spring, and the guide rail lubricant supply member is attached. The shape of the biased spring is a shape that does not protrude from the outer shape of the slider.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of a uniaxial actuator according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing a configuration of a uniaxial actuator according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the uniaxial actuator of FIG. 1 taken along a plane perpendicular to the axial direction.
The uniaxial actuator of the present embodiment includes a linear guide portion configured by a slider 12 and a guide rail 11 that move relative to each other through rolling of the rolling element 15, a ball screw portion configured by a screw shaft 13 and the slider 12, And a lubricant supply device 25 for supplying a lubricant to the linear guide portion and the ball screw portion and lubricating the uniaxial actuator. The configuration will be described in detail below.
[0011]
A guide rail 11 extending in the axial direction has a substantially concave cross section, and a screw shaft 13 having a spiral thread groove 13a having an arcuate cross section on the outer peripheral surface is provided in the axial direction in the center in the width direction. It is arrange | positioned in parallel with respect to. The screw shaft 13 is supported by support units 17 and 17 fixed at both axial ends of the guide rail 11 so as to be rotatable in both forward and reverse directions.
Further, a rectangular parallelepiped slider 12 is disposed inside the guide rail 11 and is screwed to the screw shaft 13 via a large number of rolling elements 14. That is, a spiral thread groove 12a having a circular arc shape is formed on the inner peripheral surface of the hole of the slider 12 through which the screw shaft 13 is inserted, and is opposed to the thread groove 13a of the screw shaft 13. A large number of rolling elements 14 made of, for example, steel balls are loaded in the first rolling element rolling path 21 having a substantially circular cross section formed by the grooves 12a and 13a. The slider 12 includes a slider main body 12A and end caps 12B and 12B that are detachably attached to both ends in the axial direction.
[0012]
Further, the opposing inner side surfaces of the guide rail 11 are provided with rolling element rolling grooves 11a and 11a in the shape of a gothic arc extending in the axial direction (substantially V-shaped combining two identical arcs having different cross-section centers). Further, rolling element rolling grooves 12b, 12b facing the rolling element rolling grooves 11a, 11a of the guide rail 11 are provided on both side surfaces of the slider 12, and the rolling element rolling grooves 11a of the guide rail 11 are provided. The rolling element rolling grooves 22b of the slider 12 form second rolling element rolling paths 22 and 22.
[0013]
Furthermore, rolling element return paths 23 and 23 each having a circular cross-sectional through-hole penetrating in the axial direction in parallel with the second rolling element rolling path 22 are formed inside the slider 12. Further, the end caps 12B and 12B provided at both ends in the axial direction of the slider 12 are formed with curved paths (not shown) that connect the second rolling element rolling path 22 and the corresponding rolling element return path 23 to each other. The second rolling element rolling path 22, the rolling element return path 23, and the curved path at both ends form a rolling element circulation path. In the circulation path of the rolling elements, a large number of rolling elements 15 made of, for example, steel balls are loaded so as to freely roll.
[0014]
When the screw shaft 13 is rotated, the slider 12 engaged with the screw shaft 13 moves smoothly in the axial direction through the rolling of the rolling element 15 in the second rolling element rolling path 22. During this movement, the rolling elements 15 in the second rolling element rolling path 22 circulate infinitely while rolling in the circulation path.
Lubricant supply devices 25 that supply lubricant to the linear guide portion and the ball screw portion are attached to both ends in the axial direction of the slider 12 of the single-axis actuator (further outside the end cap 12B). A seal device 26 that seals the opening of the gap formed between the slider 12 and the guide rail 11 is attached to the outside thereof. The configuration of the sealing device 26 is not particularly limited. For example, an elastically deformable rubber member and a cored bar made of a substantially U-shaped metal plate that matches the outer shape of the end cap 12B. Those integrated by bonding or the like can be used.
[0015]
Next, the lubricant supply device 25 will be described in detail. 3A and 3B are diagrams illustrating the configuration of the lubricant supply device 25. FIG. 3A is a front view of the uniaxial actuator shown with the sealing device 26 omitted, and FIG. 3B is a seal. It is a fragmentary perspective view of only the slider 12 part which abbreviate | omitted illustration of the apparatus 26. FIG. 4 is a front view of the uniaxial actuator in which the lubricant supply device 25 and the seal device 26 are omitted and the end surface of the end cap 12B is illustrated.
[0016]
The lubricant supply device 25 urges the guide rail lubricant supply member 31 that supplies the lubricant to the rolling element rolling grooves 11 a of the guide rail 11 and the guide rail lubricant supply member 31 to A guide rail biasing means 32 that presses against the rolling element rolling groove 11a, a screw shaft lubricant supply member 41 that supplies lubricant to the outer peripheral surface of the screw shaft 13, and a screw shaft lubricant supply member 41 are provided. And a screw shaft biasing means (not shown in FIG. 3) that presses against the outer peripheral surface of the screw shaft 13.
[0017]
The screw shaft lubricant supply member 41 is composed of two semi-cylindrical lubricant supply members 51 and 51 (refer to the enlarged views of FIGS. 5A and 5B for the detailed structure). The inner surface 51a of the semi-cylindrical lubricant supply member 51 is inserted into a circular hole 19 provided at the center of the end surface of the end cap 12B so as to substantially cover the outer peripheral surface of the screw shaft 13. The semi-cylindrical lubricant supply member 51 is urged toward the screw shaft 13 by the screw shaft urging means attached around the semi-cylindrical lubricant supply member 51. An inner surface 51 a of the agent supply member 51 is pressed against the outer peripheral surface of the screw shaft 13.
[0018]
As shown in FIG. 5, the outer surface 51 b of the semi-cylindrical lubricant supply member 51 is provided with a recess 53, and when the semi-cylindrical lubricant supply member 51 is inserted into the circular hole 19, the circular hole 19 Since the protrusion 19 a provided on the inner surface of the screw is fitted to the recess 53, the rotation of the screw shaft 13 prevents the semi-cylindrical lubricant supply member 51 from rotating around the screw shaft 13.
In this embodiment, the screw shaft lubricant supply member 41 is composed of two members. However, if the screw shaft lubricant supply member 41 is mounted so as to cover the outer peripheral surface of the screw shaft 13, it may be composed of three or more members. It can be configured.
[0019]
The configuration of the biasing means for the screw shaft is not particularly limited as long as the semi-cylindrical lubricant supply member 51 can be biased toward the screw shaft 13. For example, as shown in FIG. A suitable garter spring 61 is preferably used. That is, both ends of the garter spring 61 are connected to form an annular shape so as to surround the outer periphery of the substantially cylindrical screw shaft lubricant supply member 41 formed by the two semi-cylindrical lubricant supply members 51, 51. For example, an urging force directed toward the outer peripheral surface of the screw shaft 13 can be applied to the screw shaft lubricant supply member 41 by the elastic force of the garter spring 61.
[0020]
When attaching the garter spring 61, it is preferable to provide a semi-annular groove (along the arc of the outer surface 51b) on the outer surface 51b of the semi-cylindrical lubricant supply member 51, and to fit the garter spring 61 into the groove 54. . If it does so, it can prevent that the mounting position of the garter spring 61 shifts and the urging force changes, or the garter spring 61 comes off from the screw shaft lubricant supply member 41.
The semi-cylindrical lubricant supply member 51 is made of, for example, a resin composed of 16% by mass of low molecular weight polyethylene (PZ50U manufactured by Mitsubishi Oil Chemical Co., Ltd.) and 9% by mass of ultra high molecular weight polyethylene (Miperon XM220, Mitsui Chemicals). A resin composition containing 75% by mass of a paraffinic mineral oil (FBKRO100 manufactured by Nippon Oil Co., Ltd.) is suitable.
[0021]
When the semi-cylindrical lubricant supply member 51 is pressed against the outer peripheral surface of the screw shaft 13, the lubricant contained in the semi-cylindrical lubricant supply member 51 gradually oozes out and the outer periphery of the screw shaft 13 in contact with the semi-cylindrical lubricant supply member 51. The ball screw is lubricated automatically and continuously on the surface. Therefore, stable lubrication over a long period of time is automatically performed without supplying grease or lubricating oil from the outside. The semi-cylindrical lubricant supply member 51 itself gradually contracts as the lubricant oozes out, but is biased toward the screw shaft 13 by the screw shaft biasing means. The pressure contact with the surface is reliably maintained. The inner surface 51a of the semi-cylindrical lubricant supply member 51 may be brought into contact with the screw groove 13a of the screw shaft 13 as well.
[0022]
On the other hand, as shown in FIG. 3, the guide rail lubricant supply member 31 is composed of separate first lubricant supply member 31A and second lubricant supply member 31B, and is provided on the end face of the end cap 12B. It is attached to the end cap 12B via a fixed attachment plate 34. The first lubricant supply member 31 </ b> A and the second lubricant supply member 31 </ b> B are formed by injection molding the same resin composition as the semi-cylindrical lubricant supply member 51.
[0023]
The fixing and positioning method of the mounting plate 34 is not particularly limited, and conventional fixing means such as screwing and bonding can be used, but fixing is performed by using the shape of the meat sunk portion on the end face of the end cap 12B. , Positioning is also possible. That is, if a convex portion corresponding to the shape of the meat bulge portion (concave portion) is provided on the surface of the mounting plate 34 that faces the end face of the end cap 12B, the convex portion can be fitted and fixed to the meat burial portion. .
[0024]
Further, the method of attaching the first lubricant supply member 31A and the second lubricant supply member 31B to the attachment plate 34 is not particularly limited, but as shown in FIG. A concave portion corresponding to the shape of the convex portion is provided, and the convex portion can be fitted into the concave portion for attachment. In the example of FIG. 3, a circular convex portion 34a is provided on the mounting plate 34, and a circular concave portion 31a is provided on the first lubricant supply member 31A and the second lubricant supply member 31B.
[0025]
Here, the shapes of the first lubricant supply member 31A and the second lubricant supply member 31B will be described. Both the lubricant supply members 31A and 31B are flat and thinner than the mounting plate 34, and the aforementioned recessed portion 31a for fixing to the mounting plate 34 and the biasing force acting portion 31b that contacts the guide rail biasing means 32. And a convex portion 31c that fits and slides into the rolling element rolling groove 11a of the guide rail 11. And the urging | biasing force action part 31b is provided so that it may face the opposite side to the convex part 31c, ie, the width direction center part of the guide rail 11. As shown in FIG.
[0026]
The guide rail biasing means 32 is interposed between the first lubricant supply member 31A and the second lubricant supply member 31B, and is in contact with both the lubricant supply members 31A and 31B at the biasing force acting portion 31b. Then, the first lubricant supply member 31A and the second lubricant supply member 31B are urged toward the rolling element rolling grooves 11a facing each other, and the respective convex portions 31c are moved to the facing rolling element rolling grooves 11a. It is in pressure contact.
The configuration of the guide rail biasing means 32 is not particularly limited as long as both lubricant supply members 31A and 31B can be biased toward the rolling element rolling groove 11a of the guide rail 11. For example, a leaf spring 35 having a substantially U-shaped cross section as shown in FIG. 7 is preferably used. If both end portions 35a of the leaf spring 35 are inserted and attached to the notch-like urging force acting portion 31b, the urging force directed toward the rolling element rolling groove 11a is applied to the both lubricant supply members 31A by the elastic force of the leaf spring 35. , 31B.
[0027]
In the state where the leaf spring 35 is not mounted, the bottom plate portion 35b is curved as shown in FIG. 7, but the bottom plate portion 35b is flat when mounted. Therefore, a part of the leaf spring 35 protrudes and no problem occurs.
When the convex portions 31c of the first lubricant supply member 31A and the second lubricant supply member 31B are brought into pressure contact with the rolling element rolling groove 11a, they are contained in the first lubricant supply member 31A and the second lubricant supply member 31B. The lubricant that oozes out gradually is supplied to the rolling element rolling groove 11a of the guide rail 11 automatically and continuously, and the linear guide portion is lubricated. Therefore, stable lubrication over a long period of time is automatically performed without supplying grease or lubricating oil from the outside. Although both lubricant supply members 31A and 31B themselves gradually contract as the lubricant exudes, the rolling elements are biased toward the rolling element rolling groove 11a by the guide rail biasing means 32. The pressure contact with the rolling groove 11a is reliably maintained.
[0028]
Since both the lubricant supply members 31A and 31B and the mounting plate 34 are fixed by fitting the circular convex portion 34a and the concave portion 31a as described above, both the lubricant supply members 31A and 31B are fixed to this fixed portion. It can rotate around the center. Then, when an urging force is applied, both the lubricant supply members 31A and 31B rotate around the fixed portion by the lever principle, and the convex portion 31c is formed in the rolling element rolling groove 11a of the guide rail 11. It is suitably pressed.
[0029]
Moreover, it is preferable that the shape of the convex part 31c is made into the single circular arc shape as shown to Fig.8 (a), and, thereby, lubrication of a linear guide part is fully performed. The reason will be described below.
Both the lubricant supply members 31A and 31B may be attached in an inappropriate posture (for example, attached at an inclination) due to the accumulation of dimensional errors of the parts constituting the uniaxial actuator. In such a case, when the shape of the convex portion 31c is the same Gothic arc shape as the cross-sectional shape of the rolling element rolling groove 11a, the convex portion 31c is formed into the rolling element rolling groove as shown in FIG. 11a may not be in proper contact. That is, in (b) of FIG. 8, it is in contact with only one shoulder of the rolling element rolling groove 11a, and a part that needs to be contacted in terms of function indicated by a circle (a part in contact with the rolling element 15). There is no contact.
[0030]
However, if the shape of the convex portion 31c is a single arc, even if both lubricant supply members 31A and 31B are attached in an inappropriate posture, as shown in FIG. 31c and the rolling-element rolling groove | channel 11a contact appropriately in the part which needs to contact on the function shown by (circle) mark.
As described above, in the uniaxial actuator of this embodiment, the guide rail lubricant supply member 31 and the screw shaft lubricant supply member 41 are separated, and the guide rail 11 is rotated by a dedicated biasing means. Since both the rolling element rolling groove 11a and the outer peripheral surface of the screw shaft 13 are pressed against each other, both the lubricant supply members 31 and 41 are appropriate for both the rolling element rolling groove 11a of the guide rail 11 and the outer peripheral surface of the screw shaft 13. It becomes easy to make it contact, and lubrication of both the linear guide part and the ball screw part is sufficiently and stably performed. Further, since the lubricating structure as described above has a simple configuration, a uniaxial actuator having excellent lubricating performance can be manufactured at low cost.
[0031]
In addition, this embodiment shows an example of this invention and this invention is not limited to this embodiment.
For example, the shapes of the guide rail lubricant supply member 31 and the screw shaft lubricant supply member 41 are not limited to those described above, and may be any shape as long as the object of the present invention is achieved. Good.
Further, the semi-cylindrical lubricant supply member 51, the first lubricant supply member 31A, and the second lubricant supply member 31B are not limited to the resin composition as described above, but a rubber, a resin containing a lubricant, or It can be configured by molding a porous body.
[0032]
Below, the rubber | gum or resin containing the lubricant which can be used in this invention is demonstrated in detail. Examples of the rubber or resin containing a lubricant include a rubber or resin selected from the group of polyolefin rubbers or resins having basically the same chemical structure such as polyethylene, polypropylene, polybutylene, and polymethylpentene. Mix one of paraffinic hydrocarbon oil such as α-olefin oil, naphthenic hydrocarbon oil, mineral oil, ether oil such as dialkyldiphenyl ether oil, ester oil such as phthalate ester and trimellitic acid ester. After being melted by heating, it is preferably injected into a predetermined mold and cooled and solidified while being pressurized. In addition, you may add various additives, such as antioxidant, a rust inhibitor, an antiwear agent, a foam eraser, and an extreme pressure agent beforehand.
[0033]
The composition ratio of the rubber or resin containing the lubricant is preferably 20 to 90% by mass of polyolefin rubber or resin and 80 to 10% by mass of lubricant with respect to the total mass. When the polyolefin rubber or resin is less than 20% by mass, the hardness and strength necessary for a seal cannot be obtained. Further, when the amount of the polyolefin-based rubber or resin exceeds 90% by mass (when the lubricant is less than 10% by mass), the supply amount of the lubricant is decreased, and there is a possibility that poor lubrication may occur in the uniaxial actuator.
[0034]
The above rubber or resin has the same basic structure but a different average molecular weight.^Three~ 5x10⁶The thing of the range of can be used. Among them, average molecular weight 1 × 10^Three~ 1x10⁶A relatively low molecular weight of 1 × 10⁶~ 5x10⁶These ultrahigh molecular weight compounds are preferably used alone or mixed as necessary.
In order to improve the mechanical strength of a rubber or resin containing a lubricant, the following thermoplastic resin or thermosetting resin may be added to the polyolefin rubber or resin described above.
[0035]
Examples of the thermoplastic resin include polyamide resin, polycarbonate resin, polybutylene terephthalate resin, polyphenylene sulfide resin, polyethersulfone resin, polyetheretherketone resin, polyamideimide resin, polystyrene resin, ABS resin, and the like.
Examples of the thermosetting resin include unsaturated polyester resin, urea resin, melamine resin, phenol resin, polyimide resin, epoxy resin and the like.
[0036]
These resins can be used alone or in combination of two or more. Furthermore, in order to disperse the polyolefin rubber or resin and other resins in a more uniform state, an appropriate compatibilizing agent may be added as necessary.
An injection molding method is preferably used for molding such a rubber or resin containing a lubricant.
Furthermore, in this embodiment, the rolling element rolling groove 11a of the guide rail 11 is one on one side, but it is needless to say that the present invention can be applied to two or more uniaxial actuators on one side.
[0037]
Furthermore, although the case where the rolling element of the linear guide portion is a ball has been described in the present embodiment, the present invention can be applied even when the rolling element is a roller. Further, although the ball screw mechanism is adopted as the screw type feeding device for driving the slider 12, it is also possible to adopt a screw type feeding device in which no ball is interposed.
Further, the lubricant supply device 25 has been described as being attached to both ends of the slider 12 in the axial direction. However, it is not always necessary to attach the lubricant supply device 25 to both ends, and only one end of the slider 12 is required depending on the usage mode of the uniaxial actuator. It may be attached.
[0038]
【The invention's effect】
As described above, in the uniaxial actuator of the present invention, the guide rail lubricant supply member and the screw shaft lubricant supply member are separated from each other, and each of the guide rail lubricant supply member or the guide rail rolling member rolling groove or Since the outer peripheral surface of the screw shaft is in pressure contact, it becomes easy to properly contact the lubricant supply member with both the rolling element rolling groove of the guide rail and the outer peripheral surface of the screw shaft. Lubrication of both the ball screw portion and the ball screw portion is sufficiently and stably performed.
[0039]
  In particular,Claim 2The single-shaft actuator has a single circular arc shape that is pressed against the rolling element rolling groove provided on the guide rail lubricant supply member. Thus, the linear guide portion is sufficiently lubricated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing a configuration of a uniaxial actuator according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of the uniaxial actuator of FIG. 1. FIG.
3 is a diagram illustrating a configuration of a lubricant supply device provided in the uniaxial actuator of FIG. 1. FIG.
4 is a front view of the uniaxial actuator of FIG. 1 in which a lubricant supply device and a seal device are omitted in order to describe an end face of the end cap.
FIG. 5 is an enlarged view illustrating the structure of a semi-cylindrical lubricant supply member.
FIG. 6 is an enlarged view showing a garter spring.
FIG. 7 is an enlarged view showing the shape of a leaf spring that is not attached.
FIG. 8 is a partially enlarged view for explaining the shape of a convex portion pressed against a rolling element rolling groove of the guide rail and a contact state between the convex portion and the rolling element rolling groove.
[Explanation of symbols]
11 Guide rail
11a Rolling element rolling groove
12 Slider
13 Screw shaft
13a Thread groove
15 Rolling elements
25 Lubricant supply device
31 Lubricant supply member for guide rail
31A First lubricant supply member
31B Second lubricant supply member
31c Convex part
32 Guide rail biasing means
35 leaf spring
41 Lubricant supply member for screw shaft
51 Semi-cylindrical lubricant supply member
61 Garter Spring

Claims

軸方向に延びる転動体転動溝を相対する内側面に有する断面凹字状の案内レールと、前記案内レールの内側に軸方向に対して平行に配設され螺旋状のねじ溝を外周面に有するねじ軸と、前記案内レールの転動体転動溝に対向する転動体転動溝を両側面に有し前記ねじ軸に螺合されたスライダと、対向する前記両転動体転動溝の間に転動自在に介在された複数の転動体と、を備えていて、前記スライダが前記転動体の転動を介して前記案内レールに沿って相対移動可能とされた一軸アクチュエータにおいて、
前記案内レールの転動体転動溝に潤滑剤を供給する案内レール用潤滑剤供給部材と、前記案内レール用潤滑剤供給部材を付勢して前記案内レールの転動体転動溝に圧接する案内レール用付勢手段と、前記ねじ軸の外周面に潤滑剤を供給し且つ前記案内レール用潤滑剤供給部材とは別体の部材であるねじ軸用潤滑剤供給部材と、前記ねじ軸用潤滑剤供給部材を付勢して前記ねじ軸の外周面に圧接するねじ軸用付勢手段と、を前記スライダに設けるとともに、
前記案内レール用潤滑剤供給部材は別体の第１潤滑剤供給部材と第２潤滑剤供給部材とで構成され、前記第１潤滑剤供給部材及び前記第２潤滑剤供給部材は１個の前記案内レール用付勢手段で付勢され且つ前記スライダにそれぞれ回転可能に支持されていて、前記第１潤滑剤供給部材が前記案内レールの一方の内側面の転動体転動溝に圧接され、前記第２潤滑剤供給部材が他方の内側面の転動体転動溝に圧接されていることを特徴とする一軸アクチュエータ。A guide rail having a concave section in the inner surface facing a rolling element rolling groove extending in the axial direction, and a helical thread groove arranged parallel to the axial direction inside the guide rail on the outer peripheral surface A screw shaft that has a rolling element rolling groove that faces the rolling element rolling groove of the guide rail on both sides, and a slider that is screwed to the screw shaft, and the two rolling element rolling grooves that face each other. A single-axis actuator comprising: a plurality of rolling elements interposed in a freely rotatable manner, wherein the slider is relatively movable along the guide rail through the rolling of the rolling elements;
A guide rail lubricant supply member that supplies lubricant to the rolling element rolling grooves of the guide rail, and a guide that presses the guide rail lubricant supply member and presses against the rolling element rolling grooves of the guide rail. Rail biasing means, a screw shaft lubricant supply member that supplies lubricant to the outer peripheral surface of the screw shaft, and is a separate member from the guide rail lubricant supply member, and the screw shaft lubrication A screw shaft biasing means that biases the agent supply member and presses against the outer peripheral surface of the screw shaft; and
The guide rail lubricant supply member is composed of a separate first lubricant supply member and second lubricant supply member, and the first lubricant supply member and the second lubricant supply member are provided as a single piece. The first lubricant supply member is urged by the guide rail urging means and is rotatably supported by the slider, and the first lubricant supply member is pressed against a rolling element rolling groove on one inner surface of the guide rail, A uniaxial actuator, wherein the second lubricant supply member is in pressure contact with a rolling element rolling groove on the other inner surface .

前記案内レールの転動体転動溝をゴシックアーク状とするとともに、前記案内レール用潤滑剤供給部材に前記案内レールの転動体転動溝に圧接される凸部を設け、該凸部の形状を単一の円弧状としたことを特徴とする請求項１に記載の一軸アクチュエータ。 The rolling rail rolling groove of the guide rail has a Gothic arc shape, and the guide rail lubricant supply member is provided with a convex portion pressed against the rolling rail rolling groove of the guide rail, and the shape of the convex portion is The single- axis actuator according to claim 1, wherein the single-axis actuator has a single arc shape .

前記ねじ軸用潤滑剤供給部材は、前記ねじ軸の外周面を囲うように配設された複数の潤滑剤供給部材で構成されるとともに、各潤滑剤供給部材は前記ねじ軸用付勢手段によって前記ねじ軸に向けて付勢されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の一軸アクチュエータ。 The screw shaft lubricant supply member is composed of a plurality of lubricant supply members disposed so as to surround an outer peripheral surface of the screw shaft, and each lubricant supply member is formed by the screw shaft biasing means. The uniaxial actuator according to claim 1, wherein the uniaxial actuator is biased toward the screw shaft.

前記案内レール用付勢手段をばねとし、前記案内レール用潤滑剤供給部材を付勢している前記ばねの形状は、前記スライダの外形形状から突出しない形状であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の一軸アクチュエータ。 2. The guide rail biasing means is a spring, and the shape of the spring biasing the guide rail lubricant supply member is a shape that does not protrude from the outer shape of the slider. The uniaxial actuator in any one of -3.