JPH09210059A - リニアガイドとレール棒を設けたレールガイド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価な素材を使用しながら、ベアリングとの
接触面が摩耗しない、リニアガイドのレールガイド内に
おける摺動、往復移動の安定した、故障や雑音が発生じ
ない、軽量の、繋ぎ目のない、レールガイドを低コスト
で提供する。 【手段】 通常の鋼材、アルミニウム等で製作したレー
ルガイドの、ベアリングが接触する面に平行な二本の溝
を設け、この二本の溝の各々に、硬化処理を行った鋼材
で製造したレール棒を挿入して、レール棒の側面を溝よ
り露出させてガイドを形成させ、この二本のレール棒の
ガイドの間に、リニアガイドのベアリングを摺動可能に
挿填して、リニアガイドをレールガイドに沿って往復移
動させるリニアガイドとレール棒を設けたレールガイ
ド。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レールガイド内にベア
リングを設けたリニアガイドを挿填したレールガイドに
関するものであり、たとえば、産業機器の搬送テーブル
や産業ロボットのアーム等の移動機構を往復移動させる
手段として使用したり、あるいは入り子式カバー等を伸
縮して往復移動させる手段として使用するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、たとえば、産業機器の搬送テーブ
ル等の移動機構を往復移動させる手段として、搬送テー
ブル等の移動機構の下部側面にベアリングを設けたリニ
アガイドを取り付け、このリニアガイドをレールガイド
内に摺動可能に挿填し、リニアガイドと一体の搬送テー
ブル等の移動機構をレールガイドに往復移動するように
構成している。

【０００３】また、前述した産業機器の搬送テーブル等
の移動機構を往復移動させる手段として、ベアリングを
設けたリニアガイドを使用する場合、搬送テーブル等の
移動機構やベアリングを設けたリニアガイドが裸で露出
していると、以下のような不都合があった。 移動機構の空隙部に、切り粉、スパッター等の異物
や塵芥が混入、付着して、スムースな移動に支障が生じ
たり、摺動部分が摩耗する。 オイルの飛散による環境汚染が発生したり、作業者
の手足や衣服が挟まれたりする危険がある。 産業機械としてのデザイン的な美観がない。

【０００４】したがって、その対応策として、搬送テー
ブル等の移動機構の両端に入り子式カバー（テレスコピ
ック式）等の被覆機構の一端を取り付け、この入り子式
カバー等の被覆機構の他端を産業機器の固定個所に取り
付け、移動機構を往復移動させて入り子式カバー等の被
覆機構を伸縮可能に設けていた。

【０００５】前述したような産業機器等の移動機構とし
て使用するリニアガイドを挿填したレールガイドを安価
に製造する場合には、レールガイドの材質に硬化処理を
行っていない通常の鋼材等を用いていることが多い。

【０００６】しかし、最近の技術革新のなされた高性能
の産業機器、たとえば、産業ロボットのアームの高速移
動機構としては、高速で往復移動をするものがあり、こ
の種の機器において、レールガイドの材質に硬化処理を
行っていない通常の鋼材やアルミニウム等を用いると、
レールガイドのベアリングとの接触面が摩耗し、リニア
ガイドのレールガイド内における摺動、往復動に支障を
生じ、故障や雑音が発生するなどの欠点があった。

【０００７】また、高性能の産業機器の移動機構におけ
る高速の往復移動に対応するために、レールガイドの材
質に硬化処理を行った鋼材、たとえば、高炭素クロム軸
受鋼（ＳＵＪ）を用いていることもあるが、この場合に
は、レールガイドのベアリングとの接触面が摩耗して摺
動に支障を生じることはないが、レールガイドの全体を
高価な硬化処理、研磨処理を行った高炭素クロム軸受鋼
で製作するために、レールガイドとしてコスト高になる
欠点があり、高級で付加価値のある産業機器にしか使用
できない不都合があった。

【０００８】さらに、従来のレールガイドは、レールガ
イドの内面にリニアガイドのベアリングが接触してリニ
アガイドがレールガイド内を摺動、往復移動する構造で
あるために、長いレールガイドを必要とする場合、復数
個のレールガイドを一列に並べてネジ止めや溶接等で連
結すると、繋ぎ目が生じ、リニアガイドのベアリングの
摺動、往復移動に支障を生じ、故障や雑音が発生する欠
陥があった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、高性能の産
業機器の高速で往復移動する移動機構として使用するレ
ールガイドの全体の材質として、コストの高い硬化処理
（研磨処理）を行う必要のない安価な通常の鋼材、アル
ミニウム、プラスチック等の安価な素材を使用しなが
ら、ベアリングとの接触面が摩耗しない、リニアガイド
のレールガイド内における摺動、往復移動の安定した、
故障や雑音が発生じない、レールガイドを低コストで提
供することに目的がある。

【００１０】また、本発明は、レールガイドの全体の材
質として、硬化処理（研磨処理）を行った重量のある鋼
材を使用せずに、比較的に軽量の通常の鋼材、アルミニ
ウム、プラスチック等を使用することによって、レール
ガイドの軽量化を図り、ひいては、産業機器の軽量化に
寄与することに目的がある。

【００１１】さらに、本発明は、従来、製作が困難であ
った長いレールガイドを、製作が容易な短いレールガイ
ドの復数個を一列に並べて連結して製作し、かつ、この
長いレールガイドを、繋ぎ目のない、リニアガイドのベ
アリングの摺動、往復移動に支障を生じないものにする
ことに目的がある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、リニアガイド
とレール棒を設けたレールガイドに関するものであり、
レールガイドを硬化処理を行っていない通常の鋼材、ア
ルミニウム、プラスチック等で製作し、このレールガイ
ド内に、ベアリングを設けたリニアガイドを摺動可能に
挿填して、リニアガイドをレールガイドに沿って往復移
動させるレールガイドにおいて、レールガイドのベアリ
ングが接触する面に平行な二本の溝を設け、この二本の
溝の各々に、硬化処理を行った鋼材で製造したレール棒
を挿入して、レール棒の側面を溝より露出させ、この側
面を露出させた二本のレール棒の間に、リニアガイドの
ベアリングを摺動可能に挿填して、リニアガイドをレー
ルガイドに沿って往復移動させることに特徴がある。

【００１３】

【作用】本発明のリニアガイドとレール棒を設けたレー
ルガイドは、レールガイドに設けた平行な二本の溝の各
々に硬化処理を行った鋼材で製作したたレール棒を、そ
の側面を溝より露出させるように挿入させ、この二本の
レール棒の溝より露出させた側面によって構成した平行
なガイドの間に、リニアガイドのベアリングを挟んで、
ガイドに案内させた状態で移動させるので、リニアガイ
ドはレールガイドに沿って、平行に、安定して往復移動
する。

【００１４】また、レール棒を硬化処理を行った鋼材で
製造しているので、レールガイドの全体を硬化処理を行
っていない鋼材、アルミニウム、プラスチック等で製造
しているにもかかわらず、レールガイドのベアリングと
の接触面が摩耗するようなこともない。

【００１５】

【実施例】本発明のレールガイドは、図１に示すよう
に、断面がコの字状のレールガイド１の内面に、二本の
溝２を平行に設け、この二本の溝２の各々にレール棒３
を挿入して、平行なガイド４を形成する。なお、レール
ガイドは硬度処理を行っていない通常の鋼材、アルミニ
ウム、プラスチック等の安価に入手できる材質で製作す
る。

【００１６】レール棒３は硬化処理、たとえばサブゼロ
硬化処理をしたステンレス鋼や連続熱処理をしたシリコ
ンクロム鋼オイルテンパー線やピアノ線等で製作するす
ることが望ましく、これらのもの以外にも、硬化処理を
行って耐摩耗性の高い鋼材であれば使用可能であり、場
合によっては、レール棒３は面積が少なくて、処理をし
易いので、レール棒３を研磨処理を行うとよく、このこ
とによってレール棒３の摺動性は、一段とよくなる。

【００１７】レールガイド１の長さは、使用目的に応じ
て適宜決定するが、通常の場合、５０〜３００ｃｍ程度
のものが製作し易い。しかし、レールガイド１の長さが
５００ｃｍ以上となると、従来、その製作は非常に難し
くなるが、本発明においてはたとえば、１００ｃｍの長
さのレールガイド１の復数個を一列に並べ、各々のレー
ルガイド１の溝２に、長いレール棒３を挿入することに
よって、各レールガイド１を連結して繋ぎ目のないガイ
ド４を有する長いレールガイド１として製作する。

【００１８】レールガイド１の溝２の形状は、図２に示
すように、たとえば、Ｃ字状に形成して、そのＣ字状の
溝２の中に、断面が円形状のレール棒３を間隙のない状
態に挿入するが、その際、レール棒３の側面をＣ字状の
溝２より露出させるようにし、このレール棒３の露出さ
せた側面の部分をガイド４とする。

【００１９】レールガイド１の溝２の形状は、台形状に
形成して、その台形状の溝２の中に、断面が台形状のレ
ール棒３を間隙のない状態に挿入するが、その際、レー
ル棒３の側面を台形状の溝２より露出させるように挿入
してもよく、その他、レールガイド１の溝２の形状とレ
ール棒３の形状は、レール棒３を溝２内に間隙のない状
態に挿入して固定するとともに、レール棒３の側面を溝
２より露出できるものであれば、どのようなものでもよ
い。

【００２０】なお、レールガイド１の形状は、図３に示
すように、モノレール状の形状にしてもよく、この場合
は、モノレール状のレールガイド１の側面に設けた溝２
の中に、レール棒３を挿入してガイド４を構成してもよ
い。

【００２１】レールガイド１の内部には、図４および図
７に示すように、たとえば、産業機器の搬送テーブル７
の下面に固定したリニアガイド５を摺動可能に挿填し、
二本のレール棒３と３の、溝２より露出させた側面によ
って形成した平行な二本のガイド４と４の間に、リニア
ガイド５のベアリング６を挟んで、案内する状態におい
て、リニアガイド５をレールガイド１内を往復移動させ
るように構成する。

【００２２】前述したレールガイド１の両内面に設けた
溝２に挿入したレール棒３によって形成したガイド４の
間に挿填するリニアガイド５のベアリング６は、図５お
よび図６に示すように、断面が三角状または四角状のレ
ール棒３の傾斜部分によって形成したガイド４の間に挟
むように挿填してもよい。

【００２３】ベアリング６を設けたリニアガイド５とし
ては、既に各分野で使用されている公知のものを使用
し、たとえば、ＮＳＫ株式会社のリニアガイドのＬＳ
（コンパクト型）、ＬＨ（高荷重型）、ＬＹ（高荷重
型）、ＬＮ（中荷重型）、ＬＷ（幅広型）、ＬＵ（ミニ
チュア型）、ＬＥ（ミニチュア幅広型）、ＬＬ（ミニチ
ュア軽量型）等のシリーズが適している。

【００２４】図４および図７に示すように、リニアガイ
ド５に、たとえば、産業機器の搬送テーブル７を設けれ
ば、物品を積んだ搬送テーブル７はリニアガイド５とと
もに往復移動して、物品の搬送や、その他の作業を行
う。なお、図７においては、二本のレール棒３よりなる
平行な二本のガイド４、ベアリング６を設けたリニアガ
イド５等を露出させているが、本発明の構成を理解し易
くするための説明であって、通常、これらの部分はレー
ルガイド１によってカバーしている。

【００２５】

【発明の効果】本発明によると、レールガイドの全体の
材質として、高価な硬化処理を行った鋼材を使用せず
に、安価な硬化処理を行っていない通常の鋼材、アルミ
ニウム、プラスチック等の安価な素材を使用することに
よって、レールガイドのコストダウンを図ることが可能
である。

【００２６】しかも、本発明によると、リニアガイドの
ベアリングを、平行な二本のレール棒で形成するレール
ガイドの間に挟んで、確実に摺動、往復移動させること
が可能であり、かつ、レールガイドのベアリングとの接
触面も摩耗することがないので、産業機器の往復移動す
る移動機構として使用した場合、安定して、スムース
に、雑音を発生せずに、故障を起こすことなく作動させ
ることができ、最近の高速で複雑化した産業機器の移動
機構の動きに対応できる優れた利点がある。

【００２７】また、本発明は、レールガイドの全体の材
質として、重量のある硬化処理を行った鋼材を使用せず
に、比較的に軽量の硬化処理を行っていない通常の鋼
材、アルミニウム、プラスチック等を使用することによ
って、レールガイドの軽量化を図ることが可能であり、
ひいては、近年求められている産業機器の移動機構の軽
量化に寄与するメリットがある。

【００２８】さらに、本発明は、従来、製作が困難であ
った長いレールガイドを、標準化、ブロック化した短い
レールガイドの復数個を一列に並べ、これらのレールガ
イドを長いレール棒によって連結し、繋ぎ目のない、ベ
アリングの摺動、往復移動に支障のない、かなり長いレ
ールガイドを簡単、容易に製作可能であり、産業機器の
移動機構として利用する分野を拡大できる長所がある。

【００２９】特に、長いレールガイドを作成するため
に、レールガイドの復数個を一列に並べたときに、レー
ルガイドとレールガイドとの間に隙間があったとして
も、長いレール棒によって形成したレールガイドによっ
てニアガイドのベアリングの摺動、往復移動を確保でき
るので、産業機器の移動機構として製作する際に、精密
な工作や熟練工を必要とせず、製作コストを大幅に低減
することが可能である。

【００３０】本発明のリニアガイドとレール棒を設けた
ガイドは、たとえば、産業機器の搬送テーブルや産業ロ
ボットのアーム等の移動機構を往復移動させる手段とし
て使用したり、あるいは入り子式カバー等を伸縮して往
復移動させる手段として使用できる他、エレベーターの
ドアーや工場の大型ドアーの開閉させる手段等に利用す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】レールガイドの溝に断面が円形のレール棒を挿
入した状態の斜視図である。

【図２】レールガイドの溝に断面が円形のレール棒を挿
入した状態の断面図である。

【図３】モノレール状レールガイドの溝にレール棒を挿
入した状態の断面図である。

【図４】本発明のレールガイドに設けたレール棒によっ
て形成したガイドの間に、ベアリングを設けたリニアガ
イドを摺動可能に挿填した状態の断面図である。

【図５】本発明のレールガイドの溝に断面が三角状のレ
ール棒を挿入して形成したガイドの間に、リニアガイド
のベアリングを挿填した状態を示す断面図である。

【図６】本発明のレールガイドの溝に断面が四角状のレ
ール棒を挿入して形成したガイドに、リニアガイドのベ
アリングを挿填した状態を示す断面図である。

【図７】本発明のレールガイドに設けたレール棒によっ
て形成したガイドの間に、ベアリングを設けたリニアガ
イドを摺動可能に挿填した状態を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ レールガイド ２ 溝 ３ レール棒 ４ ガイド ５ リニアガイド ６ ベアリング ７ 搬送テーブル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 硬化処理を行っていない通常の鋼材、ア
   ルミニウム、プラスチック等よりなるレールガイド内
   に、ベアリングを設けたリニアガイドを挿填して、リニ
   アガイドをレールガイドに沿って往復移動させるレール
   ガイドにおいて、リニアガイドのベアリングが接触する
   レールガイドの面に平行な二本の溝を設け、二本の溝の
   各々に、硬化処理を行った鋼材で製造したレール棒を挿
   入して、レール棒の一側面を溝より露出させ、この側面
   を露出させた二本のレール棒の間に、リニアガイドのベ
   アリングを摺動可能に挿填して、リニアガイドをレール
   ガイドに沿って往復移動させるリニアガイドとレール棒
   を設けたレールガイド。