JPH11336757A - ガイド装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 メンテナンスフリーで、真空環境下での使
用が可能なガイド装置を提供する。 【解決手段】ガイドレール３と、ガイドレール３の表面
を転動する複数の車輪２と、ガイドレール３にそって直
線的な移動が可能な移動子１とからなり、ガイドレール
３の表面に溝を形成して固体潤滑性樹脂４を嵌着し、ガ
イドレール３の表面と固体潤滑性樹脂４の表面を略同一
平面にする。また、溝の幅を車輪の幅のほぼ半分、溝の
長さを移動子１の最大移動量の半分以下とし、溝を千鳥
状に配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リニアモータ等が
用いられて直線運動を行う移動テーブルのガイド装置に
係り、特にクリーン環境下や真空環境下で使用されるガ
イド装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】リニアモータ等が用いられて直線運動を
行う移動テーブルには、上下左右に揺動することなく直
線状の運動をすることができるようにガイド装置が設け
られている。その一般的構成を図3 を用いて説明する。
図中、（ａ）（ｂ）（ｃ）はそれぞれガイド装置の平面
図、正面図、底面図であり、１は略平面状の移動子、２
は固定された軸に対して回転できる車輪、３はガイドレ
ールである。（ａ）において、ガイドレール３は左右の
移動方向に沿って上下に２本あり、紙面に平行な上面及
び下面と図の上下端面にあたる側面が滑らかな平面にな
って車輪転動面をなしている。移動子１に１２個設けら
れた車輪２は、軸で移動子１に固定され回転できるよう
になっており、2 本のガイドレールの上面及び下面と側
面の車輪転動面にそれぞれ2 個ずつ接触して転動するこ
とができる。また、（ａ）における上下の車輪２すなわ
ちガイドレール３の両側面の4 個の車輪が少し予圧をか
けて挟まれており、（ｂ）における上下の車輪２すなわ
ちガイドレール３の上下面の8 個の車輪が少し予圧をか
けて挟まれているので、移動子１がガイドレール３に沿
ってガタつくことなく移動できるようになっている。

【０００３】このような構造をしており、車輪２とガイ
ドレール３の材質は通常は鋼などの金属であるので、車
輪２とガイドレール３間は金属同士の接触をする。金属
同士の接触は接触部の摩擦抵抗が大きく、長時間使用す
ると摩耗して表面の滑らかさが失われていき、これらが
移動子走行精度の低下の原因となっている。そこで、接
触部の摩擦や摩耗の低減を目的とし、定期的にグリース
をガイドレール３上に塗布して潤滑を行うことが通常行
われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが従来は、グリ
ース塗布は定期的かつ頻繁に行わなければならないた
め、メンテナンス性に関して問題があった。また、グリ
ースは真空中では蒸発し、真空環境を汚染する上に潤滑
性能が失われるため、真空環境での使用は困難であっ
た。そこで本発明は、メンテナンスフリー化及び真空環
境下での使用が可能なガイド装置を提供することを目的
とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明は、ガイドレール上の車輪転走面の一部に複
数の溝を設けて固体潤滑性樹脂を埋め込んでその表面と
ガイドレール上の車輪転走面とを略同一高さとし、さら
に固体潤滑性樹脂の幅を車輪幅のほぼ半分、長さを移動
子の最大移動量の半分以下とし、移動子の移動方向に対
して千鳥状に配置するものである。上記手段により、車
輪がレール上を転がると固体潤滑膜がガイドレールの車
輪接触部全体にわたって形成されるので、金属同士の接
触を無くすことができる。また、車輪幅の半分は固体潤
滑膜を介して金属部と接触しているため，接触部の弾性
変形は少なく，移動子の走行精度は維持されるのであ
る。

【０００６】

【発明の実施形態】以下、本発明の実施の形態を図に基
づいて説明する。図１は本発明の実施例を示すガイド装
置の三面図であり、（ａ）（ｂ）（ｃ）はそれぞれガイ
ド装置の平面図、側面図、底面図である。図において、
移動子１、車輪２は図３で示したものと同じである。ガ
イドレール３は体格などは図３で示したものと同じであ
るが、車輪２が転動する車輪転動面に溝を設けて固体潤
滑性樹脂４を嵌着した点が図３のものと異なっている。
ガイドレール３の材質は、移動子１の走行精度の点か
ら、例えば軸受鋼やマルテンサイト系ステンレス鋼など
硬度の高いものが好ましく、固体潤滑性樹脂４はフッ素
系の複合樹脂、二硫化モリブデン及び二硫化タングステ
ンなどの固体潤滑剤成分を充填したエンジニアリングプ
ラスチックなどが好ましい。車輪転走面には複数の溝が
形成されて固体潤滑性樹脂４が埋め込まれており、その
表面と車輪転走面とが略同一高さとなっている。さらに
固体潤滑性樹脂４の幅が車輪幅のほぼ半分、長さが移動
子最大移動量の半分以下となっており、移動子の移動方
向に対して千鳥状に配置されている。

【０００７】図2 はその状況を分かりやすくした斜視図
であり、車輪と固体潤滑性樹脂４の接触の状況を示して
いる。図において移動子１が直線運動をすると、まず初
めに車輪のある表面が溝に嵌着された固体潤滑性樹脂４
に接触し、その後、離れるときに僅かな量の固体潤滑性
樹脂４が車輪２の表面に移着する。次に移動子１がさら
に移動すると、その面がガイドレールの他の車輪転動面
に接触し、車輪２の表面に付着した固体潤滑性樹脂４が
転動面に移着する。車輪２の他の面も同じ動作をするの
で、移動子１が移動を繰り返すと固体潤滑樹脂４が車輪
２の表面全体と、ガイドレール３の車輪転動面全体に付
着して固体潤滑膜５を形成する。このようにして車輪２
と車輪転動面に固体潤滑膜５が形成されるので、移動子
１がガイドレール３に沿って移動するときは接触部の全
域で固体潤滑が行われるのである。なお、移動子１が移
動して車輪２が溝のところにくるときであっても、車輪
２の幅の半分がガイドレール３の金属部と接触していて
接触部の弾性変形は少ないので、移動中に移動子１が揺
動することはなく高い走行精度が維持される。以上のよ
うに構成されているため、グリースによる定期的潤滑が
不要となってメンテナンス性が向上し、グリースのよう
に真空中で蒸発することがなく真空環境下での使用が可
能となるのである。

【０００８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、ガ
イドレールの車輪転走面に複数の溝を設けて固体潤滑性
樹脂を埋め込み、その表面とガイドレール上の車輪転走
面とを略同一高さとし、さらに固体潤滑性樹脂の幅を車
輪幅のほぼ半分、長さを移動子の最大移動量の半分以下
として、複数の固体潤滑性樹脂を移動子の移動方向に対
して千鳥状に配置したので、移動子が移動すると車輪と
ガイドレール間に固体潤滑膜が形成される。そのため、
定期的なグリースの塗布が不要となってメンテナンスフ
リーになり、実用性が高められるという効果がある。さ
らに、真空中でも潤滑剤が蒸発することはないため、真
空環境を汚染することなく潤滑性能が維持され、真空環
境下での使用が可能であるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図1 】 本発明の実施例を示すガイド装置三面図

【図２】 車輪と固体潤滑性樹脂の接触部分を示す斜視
図

【図３】 従来のガイド装置を示す三面図

【符号の説明】

１ 移動子 ２ 車輪 ３ ガイドレール ４ 固体潤滑性樹脂 ５ 固体潤滑膜

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】直線状の複数のガイドレールと、 該ガイドレールの表面を転動する複数の車輪と、 該複数の車輪に支持され、前記ガイドレールにそって直
   線的な移動が可能な移動子と、からなるガイド装置にお
   いて、 前記車輪が転動する前記ガイドレールの表面には溝が形
   成されているとともに、その溝に固体潤滑性樹脂が嵌着
   され、前記ガイドレールの表面と前記固体潤滑性樹脂の
   表面が略同一平面にあることを特徴とするガイド装置。
2. 【請求項２】前記溝の幅が前記車輪の幅のほぼ半分であ
   り、前記溝の長さが前記移動子の最大移動量の半分以下
   であるとともに、前記溝が前記移動子の移動方向に対し
   て千鳥状に配置されていることを特徴とする請求項１記
   載のガイド装置。