JP5282135B2 - 直動案内機構 - Google Patents

Description

本発明は、成形品取出機等のビームを移動させる用途等に使用される直動案内機構に関するものである。

特開２００１−３８７７８号公報（特許文献１）及び実用新案登録第３０００１６８号公報（特許文献２）には、成形品取出機のビームを移動させる目的で使用される直動案内機構の一例が示されている。この直動案内機構は、横行ビームに取り付けられた金属製の軌道と、横行ビームに沿って進退動作をする引抜ビーム（ベース部材）に回転自在に支持されて軌道上を転動する複数の転動体とを備えている。横行ビームは、第１のフレームと、この第１のフレームに固定されて第１のフレームが延びる方向と同じ方向に延びる第２のフレームとを備えている。そしてこの第２のフレームに軌道が取り付けられている。第２のフレームに沿って進退動作をする引抜ビームには、軌道上を転動する転動体が回転自在に支持されている。

特開２００１−３８７７８号公報 実用新案登録第３０００１６８号公報

従来の直動案内機構では、前述の第１及び第２のフレームを、共に鉄鋼材により構成している。しかしながら直動案内機構が長期にわたって使用されると、ベース部材に支持された転動体と軌道との間に発生する摩耗によって、転動体と軌道との間の隙間が大きくなり、この隙間が原因となって、振動が発生するようになる。この振動は、直動案内機構の動きに影響を与えるだけでなく、騒音の発生原因ともなっていた。しかしながら従来は、この振動は、摩耗した部品を交換しなければ、無くならないと考えて、部品の交換までは、振動の発生を放置していた。

本発明の目的は、転動体と軌道との間に発生する摩耗が原因となって発生する振動の発生を抑制することができる直動案内機構を提供することにある。

本発明が改良の対象とする直動案内機構は、第１のフレームと、第１のフレームに固定されて該第１のフレームが延びる方向と同じ方向に延びる第２のフレームと、第２のフレームに取り付けられた軌道と、第２のフレームに沿って進退動作をするベース部材に回転自在に支持されて軌道上を転動する転動体とを備えている。本願明細書において転動とは、軸の回りを回転体が回転する場合及び球体が回転する場合のいずれの場合も含むものである。１本の軌道に対して少なくとも１個の転動体が用いられるが、通常は１本の軌道に対して２個以上の転動体が用いられる。転動体の構造は、任意である。

転動体が軌道上を繰り返し転動して、両者間に摩耗が発生し、両者間の隙間が大きくなると、この隙間が原因となって振動が発生する。しかし本発明においては、第２のフレームを形成する金属材料の剛性を、第１のフレームを形成する金属材料の剛性よりも低くなるように、第２のフレームを形成する金属材料を選択している。そのため軌道が装着された第２のフレームは第１のフレームに比べて軟らかくなって、曲がり易くなっている。その結果、前述の振動が発生した場合、第２のフレームは、この振動を吸収する機能を果たす。すなわち振動が第２のフレームに伝わった場合、第２のフレームも巨視的に見ると振動して、この振動エネルギーを吸収する。その結果、振動を抑制することができる。

本発明によれば、第２のフレームを形成する金属材料の剛性を、第１のフレームを形成する金属材料の剛性よりも低くなるように、第２のフレームを形成する金属材料を選択しているので、転動体と軌道との間の間隙が原因となって振動が発生した場合、第２のフレームは、この振動を吸収する機能を果たす。その結果、振動を抑制することができる利点が得られる。

本発明が対象とする直動案内機構を備えた成形品取出機と樹脂成形機とを分解して示した斜視図である。 成形品取出機に設けられた直動案内機構の主要部分の一例を示す拡大図である。 直動案内機構の軌道と転動体との関係を示す拡大図である。

以下図面を参照して、本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。図１は本発明が対象とする直動案内機構を備えた成形品取出機１と樹脂成形機２とを分解して示した斜視図である。また図２は、成形品取出機に設けられた直動案内機構の主要部分の一例を示す拡大図である。さらに図３は、直動案内機構の軌道と転動体との関係を示す拡大図である。図１及び図２において、成形品取出機１は、射出成形機（樹脂成形機）２の取付部２Ａ上に取り付けられた鉄鋼材からなる横行ビーム３に沿って、引抜ビーム４を矢印Ｘ方向に往復移動させる。引抜ビーム４には、成形品取出機１の主要取り出し機構が実装されている。図２に示すように、矢印Ｘ方向への引抜ビーム４を往復移動させるための直動案内機構は、横行ビーム３の上面に固定されたアルミ材からなる板状の一対の軌道取付部５，５を備えている。なお本実施の形態では、横行ビームが第１のフレームを構成しており、軌道取付部５が第２のフレームを構成している。軌道取付部５，５は、横行ビーム３に沿って延びており、実際には図２に示すように横行ビーム３上にボルト止めされている。軌道取付部５，５の上面と下面には、それぞれ横断面形状が円形をなす円柱状の軌道６，６が、軌道取付部５の厚み方向に対向するように固定されている。軌道６は、ロックウエル硬度が５９〜６０程度の焼き入れ鋼によって形成されている。図３に示すように、軌道６は、軌道取付部５に形成された横断面形状が半円弧状を呈する細長い溝７内に嵌合された状態で固定されている。

図２に示すように、引抜ビーム４の下部には、ベース部材８が固定されている。ベース部材８は横行ビーム３の両側面に沿って延びる一対の垂直壁部９，９を備えている。垂直壁部９，９には、上下方向に間隔を開けて複数の螺旋孔１０及び１１が形成されている。これらの貫通孔は、使用する転動体１２の数だけ設けられている。本実施の形態では、１本の軌道６上を８個の転動体１２が転動する。８個の転動体１２は、Ｘ方向に列をなすように配置されている。螺旋孔１０及び１１には、先端部が転動体１２の軸部材を構成するボルト部材１３が螺合されている。

本実施の形態では、図３に示すように、転動体１２は、ボルト部材１３の先端部に嵌合された内輪１４と、球体等の転動素子１５を介して内輪１４の外側を回転する外輪１６とを備えた玉軸受タイプの転動体を用いている。外輪１６の外周面には、軌道６が嵌合される環状の溝１７が形成されている。

転動体１２が軌道６上を繰り返し転動して、両者間に摩耗が発生し、両者間の隙間が大きくなると、この隙間が原因となって振動が発生する。しかし本実施の形態においては、第２のフレームを構成する軌道取付部５，５を形成する金属材料（アルミ材）の剛性（ヤング率）を、第１のフレームを構成する横行ビーム３を形成する金属材料（鉄鋼材）の剛性（ヤング率）よりも低くなるように、軌道取付部５，５を形成する金属材料を選択している。そのため軌道が装着された軌道取付部５，５は横行ビーム３に比べて軟らかくなって、曲がり易くなっている。その結果、前述の振動が発生した場合、軌道取付部５，５は、この振動を吸収する機能を果たす。すなわち振動が軌道取付部５，５に伝わった場合、軌道取付部５，５も巨視的に見ると振動して、この振動エネルギーを吸収する。その結果、振動を抑制することができる。

上記実施の形態の転動体は、ラジアル玉軸受タイプの転動体であるが、その他のタイプの転動体を用いる場合にも、本発明を適用できるのは勿論である。

また上記実施の形態においては、横行ビーム３と鉄鋼材で形成し、軌道取付部５，５をアルミ材で形成したが、横行ビーム３を形成する金属材料の剛性よりも、軌道取付部５，５を形成する金属材料の剛性が低くなる関係が成立するのであれば、他の材質で横行ビーム３と軌道取付部５，５とを形成してもよいのは勿論である。

１ 成形品取出機
２ 射出成形機
３ 横行ビーム（第１のフレーム）
４ 引抜ビーム
５ 軌道取付部（第２のフレーム）
６ 軌道
７ 溝
８ ベース部材
９ 垂直壁部
１０，１１ 螺旋孔
１２ 転動体
１３ ボルト部材
１４ 内輪
１５ 転動素子
１６ 外輪

Claims (2)

1. 第１のフレームと、
   前記第１のフレームに固定されて該第１のフレームが延びる方向と同じ方向に延びる第２のフレームと、
   前記第２のフレームに取り付けられた軌道と、
   前記第２のフレームに沿って進退動作をするベース部材に回転自在に支持されて前記軌道上を転動する転動体とを備えてなる直動案内機構であって、
   前記第２のフレームを形成する金属材料の剛性が、前記第１のフレームを形成する金属材料の剛性よりも低いことを特徴とする直動案内機構。
2. 前記第２のフレームの剛性は、前記転動体が前記軌道上を転動する際に前記転動体の接触面と前記軌道との間に形成される隙間が原因となって発生する振動を抑制するように、前記第２のフレームが変形するのを許容するように設定されている請求項２に記載の直動案内機構。

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