JPS58214015A - テ−ブル用直線運動ころがり軸受ユニツト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はテーブル用直線運動ころがり軸受ユニットに関
するものであり、負荷能力が大でテーブルの直線移動量
をいくらでも大とすることができ、撓を生ずることがな
く高精度で安価小型なテーブル用直線運動ころがり軸受
ユニットを提供することを目的とする。

従来のテーブル用直線運動ころがり軸受ユニットは、例
えば第１８図に示されるごとく、第１の従来例として、
ベースフレーム４３上Ｋ　間隔を存して２条のベアリン
グブレー）　４４．４４を平行に取付け、トラックレー
ルを形成し、該トラックレールに跨架するテーブル４５
を載置シ、前記トラックレールとテーブル４５との間に
、第１９図に示すごとく、保持体４１に、順次に軸心を
９０度異にして回動自在に保持されるローラ４２群より
なるクロスローラベアリングを介装し、ベースフレ・ご
ム４３の一端に取付けられたモータ４６によりねじ軸４
７を介してテーブル４５を進退せしめるものであるが、
テーブル４５上に取付けられる負荷体を円滑に進退せし
めるためには、テーブル４５の両内側に間隔を存して設
けられるクロスローラベアリングの間隔をなるべく大と
し、しかも完全に平行とせねばならず、間隔を存してベ
ースフレーム４３に取付けられるベアリングプレート４
４゜４４の平行度を保持することが困難であり、またク
ロスローラベアリングが有限の直線運動用ころがり軸受
であるためテーブル４５の移動量に限度があり、第１８
図に示される交差量ｌが小さくなるにつれ、チーゾル４
５がベースフレーム４３の一方へ片持状に飛出し、テー
ブル面に僅力・な傾きや撓みを生じ、その結果テーブル
面全体の負荷能力が不均一となり、テーブル用直線運動
ころがり軸受ユニットとして構造上の制約や精度上の問
題があった。

またテーブル用直線運動軸受ユニットの第２の従来例と
しては、第２０＠〜第２２図に示すごときものかあり、
ベースフレーム４８の両端のブラケツ）４９．４９の間
に支架される２本の平行なスライド軸５０．５０上に、
無限直線運動ころがり軸受である直線運動用ポールブッ
シング５１を介して、テーブル５２力ｆ係合載置され、
前記両スライド軸５０．５０の中間に１該両輪５０．５
０に平行に、ねじ軸５３が両端においてブラケン）４９
．４９に回動自在に支承され、かつ前記テーブル５２の
下面に装着された送りねじに螺合され、前記ねじ軸５３
の一端に係合されたモータ５４の回動により、前記ねじ
軸５３が回動され、その結果テーブル５２が軸方向に直
線運動を行い、進退するものである。前述の従来のテー
ブル用直線運動ユニットは第２３図に示すごとき直線運
動用ポールブッシング５１を使用し直線進退運動の摩擦
力を軽減しているものであるが、両スライド軸５０゜５
０間の平行度を出すことが難しく、また両スライド軸５
０．５０が両端支持となりテーブル５２に荷重が載置さ
れている場合、特にテーブル５２のストロークを大とす
ると、両スライド１１１１１１５０，５０の中央位置に
テーブル５２がある場合スライド軸５０の撓みが大きく
なり、そのため歪によるポールシツシング５１の摩擦力
が大となり、モータ１４に過大な負荷をもたらし、直線
運動の円滑化を欠き、テーブル５２の精密な移動を困難
とし、軸をスライド軸５０２本とねじ軸５３の３軸設け
る構造であるため、部品点数が大となり、従って高価と
なり、また３軸を間隔を置いてセントしかつ直線運動用
ポールブッシング５１を装着するため大型化するという
各種の欠点があった。

またテーブル用直線連動ころがり軸受を２組互に直角位
置に載置して、所謂Ｘ軸方向およびＹ軸本向への移動を
可能とするｘＹテーブル用直線運動ころがり軸受として
用いる場合、前記第１８図に示すごとき従来のテーブル
用直線運動ころがり軸受を用いる場合には、第６図に示
すごとき構造のものとなりベーステーブル２１の上に、
Ｘ方向に直線運動可能なＸテーブル２０が載置され、該
Ｘテーブル２０上にＹ方向に直線運動可能なＹテーブル
１９が載置され、結線２９により連結されるコントロー
ラ１５ａ１ドライバ２２を介して各モータ４６を操作し
、ねじ軸４７を回動操作することによりＹテーブル１９
上に取付けられる負荷体をＸ、Ｙ軸両方の所望の位置に
移動するものがあるが、両軸方向に対しても、第１の従
来例に記述したごとき諸欠点があり、移動量が少なく、
撓み、傾斜。

負荷能力の問題、精密位置調整の精度上の問題に加えて
、高さを低く小型軽量化をはかると、直線運動ころがり
軸受としてユニット化されていないため、Ｘテーブル２
０やベーステーブル２１を複雑な形状とせざるを得す、
加工が困難になると共に、各部品点数が多くなり、取り
付けの誤差も大きくなる傾向があった。

また第２０図〜第２２図に示すごとき前記第２の従来例
のテーブル用直線運動ころがり軸受をＸＹテーブル用直
線運動ころがり軸受として用いる場合には、第８図〜第
１０図に示すごとき構造のものとなり、ペーステーブル
２１ｂの上に、Ｘ方向に直線運動可能なＸテーブル２０
ｂが載置され、該Ｘテ〒ゾル２０ｂ上にＹ方向に直線運
動可能なＹテーブル１９ｂが載置され、各モータ５４を
操作し、ねじ軸５３を回動操作することにより、Ｙテー
ブル１９ｂ上に取付けられる負荷体をＸ、Ｙ軸両方の所
望の位置に移動するものであるが、両軸方向に対しても
、第２の従来例に記載したごとき諸欠点があり、ＸａＹ
両テーブル２０ｂ、１９ｂの移動量の制限、スライド軸
５０の撓み、負荷能力の問題、精密位置調整の精度上の
問題に加えて、小型、軽量化に問題があり、形状が複雑
となる諸問題があった。

本発明は前述のごとき諸欠点を克服し得たものであり、
単一のテーブル用直線運動ころがり軸受ユニットとして
も、所ＩＸＹテーブル用直線運動ころがり軸受としても
使用に適したテーブル用直線運動ころがり軸受ユニット
を提供しつるものであり、その構成について以下図面に
より説明する。

第１図〜第５図に示す第１の実施例においては、ケーシ
ング１は転動体であるボール２４を介して、トラックレ
ール１０上を直線運動自在とされている。前記トラック
レール１０は、両側面にそれぞれ軌道条列３０，３０が
長手方向に設けられ、丈の低い幅広の一体構造とされて
いる。図示の軌道条列３０は直角Ｖ形溝とされているが
、適宜の曲率を有する部分円筒面により構成することも
できる。なお前記トラックレール１０の軸心方向中央上
面には、後述するごとく、前記ケーシング１の中央下部
に突設される取付カバー３が直線運動進退に際し当接し
ないように凹溝３１が形成されている。

前記トラックレール１０の両端には、第５図に示すごと
く、プラタン）３２．３３が突設され、該両プラケツ）
３２．３３の間に、後述する送りねじ体４に螺合するね
じ軸５が回動自在に支承され、該ねじ軸５の一端は、前
記トラックレール１０に固定されているモータ１４に結
合されている。ねじ軸５には、モータ１４の回転力のみ
が負荷されるゆえ、ねじ軸５は細いシャフトで充分であ
る。モータ１４は正逆転可能な電動機であり、微調節可
能なステッピングモータが好ましい。

ケーシング１の頂面は、機械部材の取付可能なテーブル
面３４とされ、第３図、第１＋図に示すごとく、高さの
低い幅の広い本体２よりなり１該本体２は、幅広のトラ
ックレール１０に跨架しうるごとく、両側に垂下部３５
．３６が垂下され、該雨垂下部３５，３６の内側面には
、第２図に示すごとく、前記トラックレール１０の両側
面に設けられている軌道条列３０にそれぞれ対峙する位
置に、軌道条列３７の設けられているベアリングプレー
ト６が取付けられている。

該ベアリングプレート６の形状は、第１３図に示すごと
き桿状体であり、第２図に示すごとく垂直方向のボルト
３８に−より本体、２　Ｋ取付けられ、水平方向の予圧
用ポルト７の進退により１両軌道条列３０，３７の間に
介装される転動体たるボール２４と両軌道条列３０，３
７の間の予圧を調整可能とされている。

本体２の中央下、７面には取付カバー３が突設され、前
記ねじ軸５の貫挿される軸孔１３が前記軌道条列３０と
平行に穿設され、前記軸孔１３の一端には、取付腔１２
が穿設され、該取付腔１２にはねじ軸５の螺合されるナ
ツトの内装された送りねじ体４が装着されている。第３
図。

第４図には本体２と別体の取付カバー３の実施例が示さ
れているが、本体２と取付カバー３とを一体として形成
してもよい。

前記送りねじ体４に内装されるナツトおよびねじ軸５を
ボールねじとすることによりケーシング１の直線方向の
進退は極めて小抵抗とすることができる。前記送りねじ
体４は本体２に螺締されるか、第２図に示すごとくフラ
ンジ２９の上下部分を削除することにより、ケーシング
１の高さを必要最小限とすることができる。

第１図、第２図に示すごとく、垂下部３６には、複数の
予圧ボルト７．７およびグリースニップル１１が取付け
られている。該グリースニップル１１はグリース孔８に
連通され、転動体へのグリース供給に役立つ。

第２図に示す実施例においては、直線運動ころがり軸受
は転動体がボール２４であり無限循環する形式のものが
用いられており、両軌道条列３０．３７間を負荷走行し
たボール２４は、第１ヰ図に示すごとく、前記両軌道条
列３ｏの両端に設けられている案内板２７により方向転
換され、第２図に示すリターン孔２５を通り循環される
。

前記案内板２７は、第１５図〜第１７図に示すごと〈側
板２６に埋設され、該側板２６は、第２図に示すごとく
、ベアリングプレート６の両端に側板蓋９と共に本体２
に螺着される。前記案内板２７のボール２４の案内面４
０は、第１４図に示すごとく、ボール２４の円滑な方向
　　　　′転換を案内するため立体円弧状面とされてい
る。

なお、２８は負荷域のボール２４の逸脱を防止する保持
棒である。

転動体としては、軌道条列３０，３７間に順次に細心を
９０度異にして配列、介装されるローラ群よりなる無限
循環のローラベアリングであってもよく、この場合第２
図に示すリターン孔２５は断面正方形状の孔とされ、側
板２６の案内板２７等の形状を異にすることは勿論であ
る。

次にチーゾル用直線運動ころがり軸受ユニットとしての
第２の実施例について説明する。

第１１図、第１２図に示すごとく、本実施例においては
幅の広いトラックレール１０ａの両側面の長手方向にそ
れぞれ軌道条列３０が設けられ、該トラックレール１０
ａに跨架され、該トラックレール１０ａの長子方向に直
＃！運動可能なケーシング１ａとよりなる構成および該
ケーシング１ａの頂面がテーブル面３４ａとされ該ケー
シング１ａの跨架両内側面に、前記トラックレール１０
ａのそれぞれの軌道条列３０に対峙する軌道条列３７が
設けられている桿状のベアリングプレート６が装着され
、前記相対峙する各軌道条列３０，３７間に多数の転動
体（ボール２４またはローラ斗ｉ）が介装される構成は
第１の実施例と同様である。本実施例においては、ねじ
軸５はトラックレール１０ａの一方の側方に平行して設
けられ、従ってモータ１４、ブラケット３２　ａ−３３
ａ　４％　）ラックレ−＃　Ｉ　Ｑ　ａの一方の側方に
、該トラックレー”１０ａに固着され、ケーシング１ａ
の本体２ａの送りねじ体４ａの位置も、本体２ａの一側
に偏して設けられている。従ってトラックレール１０ａ
は中央に凹溝を形成することなく、断面直方体状の低い
長大な箱体状とされている。

本発明においては、無限直線運動ころがり軸受が用いら
れるため、ケーシング１，１ａの大きさは無限直線運動
ころがり軸受を収納するに足る高さ、長さ共に小形のも
ので充分であり、直線運動の長さはトラックレール１０
，１０ａの長さのみを長くすればいくらでも長くするこ
とができ、長い距離のケーシング１，１ａの移動が可能
となり、幅広のトラックレール１０゜１０ａの両側面に
軌道条列が設けられる構成であるため、トラックレール
１０，１０ａ、ｉｆ単一のものでありながら走行中のケ
ーシング１，１ａの揺動を生ずることがなく、また前記
トラックレール１０，１０ａは名の下面全体で取付体へ
直接取付けられているため、前記ケーシング１゜１ａの
移動に際し、荷重による撓みを生ずることがなく、運行
中の精度の低下が極めて少なく、しかも全体として単純
な形状であるため、加工が容易で組立累積誤差が少ない
ため、高精度で走行所要動力が少なく、モータも小型で
充分である安価な直線運動装置を得ることが可能となつ
たものである。

前述のテーブル用直線連動ころがり軸受ユニット２組を
互いに直角方向に重ね合わせた構造の、’　Ｘ　Ｙテー
ブル用直線運動ころがり軸受ユニットとして用いること
ができるが、この場合例えば第７図に示すごとき構成と
することができる。第７図においてテーブル用直線運動
ころがす軸受ユニット５５のトラックレールとモータ、
送りねじ体、ねじ軸の動力部分を欠き他の構成は略同−
のテーブル用直線運動ころがり軸受ユニット５６のトラ
ックレールとを基板５７上に平行に固定し、前述ユニッ
ト５５およびユニット５６の両者のケーシングのテーブ
ル面上に、前記両トラックレールと直角な方向に、前記
ユニット５５と同一の別のテーブル用直線運動ころカ’
）軸受ユニット５８のトラックレールヲ載置固定するこ
とにより、Ｘ軸、Ｙ軸面直角軸方向いずれの希望位置に
も該ユニット５８のケーシングを移動可能とするＸＹテ
ーブル用直線運動ころがり軸受ユニットとして構成する
′ことができる。この場合も、構成部材たる各テーブル
用直線運動ころがり軸受ユニットは、前述のごとく単純
な形状で長距離の移動に支障のない、精度の高い小型な
ものであるため、ＸＹテーブル用直線運動ころがり軸受
ユニットとしても同様に、ＸＹ方向共長距離の移動に支
障がなく、精度の高い、構造の簡単な、全体として組立
累積誤差が少ない小型のユニットとすることができる。

本発明は、特許請求の範囲に記載した構成をなすもので
あり、幅の広い一体構造のトラックレールの両側面の長
手方向にそれぞれ軌道条列が設けられ、前記トラックレ
ールに跨架されて直線運動可能なケーシングに、前記軌
道条列のそれぞれに介装される無限直線運動ころがり軸
受が設けられ、前記ケーシングはモータにより送りねじ
体を介して進退可能とされる構成とされているので、ケ
ーシングの大きさは無限直線運動ころがり軸受を収納す
るに足る高さおよび長さで充分゛であり、小形軽量のも
のであり、直線運動の長さは、トラックレールの長さの
み長くすればいくらでも長くすることができ、ケーシン
グの長距離移動が可能であり、幅広のトラックレールの
両側面に軌道条列が設けられる構成であるため、トラッ
クレールが単一のものでありながら、直線運動中のケー
シングの揺動を生ずることがなく、またトラックレール
はその下面全体で取付体へ取付けられるため、ケーシン
グの移動位置如何に拘らずトラックレールの撓みを生ず
ることがなく、ケーシングの移動中変形に基づく軸受ユ
ニットとしての精度の低下が極めて少なく、従って走行
負荷の増加はほとんどなく、シかも全体として単純な形
状であるため加工が容易で、組立累積誤差が少ないため
総合的に高精度が維持され、走行所要動力が少なく、駆
動源も小形ですみ、安価で、特に精密な位置制御を必要
とする機械に適したテーブル用直線運動ころがり軸受ユ
ニットを提供することが可能となったものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、第１の実施例の、部分的に軸心縦断面を表す
側面図、第２図は、同上、右半分に第１図中■−■線断
面を表す正面図、第３図は同」−ケーシング正面図、第
ｕｒ図は同上、両側部分を略示したケーシング底面図、
第５図は、同上、ユニットローラとの結線を示す斜視図
、第６図はＸＹテーブルの従来例の斜視図、第７図はＸ
Ｙテーブル用とした実施例の斜視図、第８口はＸＹテー
ブルの別の従来例の平面図、第９図は同上正面図、第１
０図は同上側面図、第１１図は第２の実施例の斜視図、
第１２図は同上正面図、第１３図はベアリングプレート
の斜視図、第１ＬＩ図は転動体がボールである無限直線
連動軸受の側板案内板付近部分斜視図、第１５図は同上
案内板外側面図、第１６図は同上案内板側面図、第１７
図は同上案内板内側面図、第１８図は従来例の斜視図、
第１９図は同上ころがり軸受の部分断面図、第２０図は
別の従来例の平面図、第２１図は同上側面図、第２２図
は同上進退方向立面図、第２３図はボールブッシングの
斜視図である。 １．１ａ：ケーシング、４．４ａ：送りねじ体、５：ね
じ軸、６：ベアリングプレート、１０．１０ａ：）　　
ラ　ン　り　し　−　ル　、　　２４　　：　ボ　−　
ル（転動体）、２５：リターン孔、３０：軌道条列、３
４．３４ａ：テーブル面、３７：軌道条列Ｏ 特許出願人　日本トムソン株式会社 代　　理　　人　　　市　　川　　　　理　　Ｗ代　　
理　　人　　　遠　　藤　　　　達　　由第８図 第９図 第１０図 ２ＪＤ　　　　　５４

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 両側面の長手方向にそれぞれ軌道条列が設けられている
   幅の広い一体のトラックレールと、該トラックレールニ
   跨架され該トラックレールの長手方向に直線運動可能な
   ケーシングとよりなり、該ケーシングの頂面がテーブル
   面とされ該ケーシングの跨架面内側面には、前記トラン
   クレールのそれぞれの軌道条列に対峙する軌道条列が設
   けられている桿状のベアリングプレートが装着され、前
   記相対峙する各軌道条列間には多数の転動体が介装され
   、各転動体がリターン孔を経て無限循環する無限直線運
   動ころがり軸受とされており、前１己ケーシングには、
   送りねじ体が装着され、前記送りねじ体に螺合されるね
   じ軸が両端において前記トラックレール端に回動自在に
   支承されていることを特徴とするテーブル用直線運動こ
   ろがり軸受ユニット。