JP4294167B2

JP4294167B2 - Straight and curved free guide device and curved guide device

Info

Publication number: JP4294167B2
Application number: JP16255799A
Authority: JP
Inventors: 英一道岡; 廣昭望月
Original assignee: THK Co Ltd
Current assignee: THK Co Ltd
Priority date: 1999-06-09
Filing date: 1999-06-09
Publication date: 2009-07-08
Anticipated expiration: 2019-06-09
Also published as: JP2000346065A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、種々の工作機械や工業用ロボット、あるいは部品搬送システム等のスライド部において、可動体たる目的物を直線部及び曲線部が混在した搬送経路上で案内することができる直線・曲線自在案内装置、更には曲線部のみで構成される搬送経路に沿って案内することが可能な曲線案内装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、工場内における製造ライン等においては、各加工工程を一直線状に配置できれば問題ないのだが、工場内における機械の設置スペースや各加工工程における加工内容によっては、加工対象物たる物品の搬送方向を隣接する二つの加工工程の間で変更しなければならない場合がある。この場合、一般的にはパレットチェンジャーを利用する等して、物品の搬送方向の変更が行われているが、パレットチェンジャーの設置スペースや設置コストが必要になるといった不都合があった。
【０００３】
一方、パレットチェンジャーを使用せずに物品の搬送方向を変更する手段としては、物品を直線及び曲線が混在した軌跡に沿って連続的に案内することが可能な直線・曲線自在案内装置（特開昭６３−２９３３１９号公報、特開平６−５０３３３号公報）や、円環状の軌跡に沿って連続的に案内することが可能な曲線案内装置（特開昭６３−１８６０２８号公報）が従来から知られている。
【０００４】
これらの直線・曲線自在案内装置又は曲線案内装置は、いずれも、長手方向に沿ってボールの転走溝が形成された軌道レールと、この軌道レールを跨ぐようにして配設されると共に、上記軌道レールの各転走溝に対向する負荷転走溝並びにこの負荷転走溝を含むボールの無限循環路が形成されたスライダと、このスライダの無限循環路内を転動すると共に、上記軌道レールの転走溝とスライダの負荷転走溝との間で荷重を負荷する多数のボールとから構成されており、ボールの転動に応じて上記スライダが軌道レールに沿って自在に移動し得るように構成されている。
【０００５】
そして、前者の直線・曲線自在案内装置においては、スライダの負荷転走溝が直線状に形成された直線負荷域と、軌道レールの曲率に合わせて円弧状に形成された曲線負荷域とに区分して形成されており、軌道レールの直線部分においては直線負荷域を転走するボールによって、曲線部分においては曲線負荷域を転走するボールによって、スライダに作用する荷重を夫々負荷するように構成されている。その結果、軌道レール内に直線部と曲線部とが混在する場合であっても、スライダが軌道レールに沿って直線部及び曲線部を連続的に移動し得るようになっている。
【０００６】
また、後者の曲線案内装置においては、軌道レールが所定曲率の円弧状に形成される一方、スライダの負荷転走溝が軌道レールの曲率に合わせた円弧状に形成されており、スライダの負荷転走溝と軌道レールの転走溝との間に介在する全てのボールが該スライダに作用する荷重を負荷しながら転走し、それによってスライダが軌道レールに沿った曲線運動をなし得るように構成されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これら従来の直線・曲線自在案内装置及び曲線案内装置においては、スライダの負荷転走溝を軌道レールの曲率に合わせて円弧状に形成することにより、かかるスライダが軌道レールの曲線部を移動し得るように構成されていたので、上記負荷転走溝は軌道レールの曲率に応じて加工する必要があり、従来から多数生産されて市場に出回っている直線案内装置のスライダをそのまま転用することもできず、生産コストが嵩むという問題点があった。また、軌道レールの曲率毎に異なったスライダが必要となることから、スライダの加工や製品管理に手間が掛かるといった問題点もあった。
【０００８】
更に、スライダの負荷転走溝を円弧状に加工する場合、曲線部の曲がり方向は一方向にのみ限定され、環状には物品を搬送し得るものの、曲がり方向の異なる互いに異なる二つの曲線部を含む軌跡、例えばＳ字状の軌跡等に沿っては物品を搬送することができないといった問題点があった。
【０００９】
一方、製造ライン中の各加工工程の間においては物品を搬送することができれば問題なく、軌道レールの曲線部においては余り大きな荷重負荷能力は必要とされないと考えられるが、各加工工程の中では物品に作用する加工力を案内装置によって確実に受け止める必要が生じ、軌道レールの直線部においては曲線部よりも大きな荷重負荷能力が要求される。しかしながら、前述した従来の直線・曲線案内装置においては、スライダに形成された負荷転走溝を直線負荷域と直線負荷域とに区分して形成しているので、軌道レールの直線部における荷重負荷能力が低減してしまい。物品に作用する加工力等を十分に負荷し得ないといった欠点があった。
【００１０】
本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、直線案内装置のスライダをそのまま転用することが可能であると共に、軌道レールの曲率毎に異なったスライダを必要とせず、従来に比較して低コストで生産することが可能な直線・曲線自在案内装置及び曲線案内装置を提供することにある。
【００１１】
また、本発明の他の目的は、軌道レールが互いに異なる方向へ曲がる二つの曲線部を有する場合であっても、かかる軌道レールに沿ってスライダがこれら曲線部を連続的に移動することが可能であり、更には、軌道レール内に直線部及び曲線部が混在する場合であっても、軌道レールの直線部における荷重負荷能力を犠牲にすることなくスライダが直線部及び曲線部の間を連続的に移動することが可能な直線・曲線自在案内装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の直線・曲線自在案内装置は、直線部及び所定の曲率半径で円弧状に形成された曲線部を含むと共に、両側面の長手方向に沿ってボールの転走溝が夫々形成された軌道レールと、断面略サドル状に形成され上記軌道レールを跨ぐようにして配設されると共に、上記軌道レールの各転走溝に対向する負荷転走溝並びにこの負荷転走溝を含むボールの無限循環路が形成されたスライダと、このスライダの無限循環路内を転動すると共に、上記軌道レールの転走溝とスライダの負荷転走溝との間で荷重を負荷する多数のボールとを備え、上記スライダに具備された各負荷転走溝は直線状に形成される一方、上記曲線部の軌道レールの幅寸法が直線部のそれよりも小さく設定されていることを特徴とするものである。
【００１３】
このような本発明の直線・曲線案内装置によれば、スライダに具備された負荷転走溝は軌道レールの曲線部の曲率に対応した円弧状に形成されておらず、軌道レールの直線部の転走溝に対応した直線状に形成されている。しかし、本発明においては、軌道レールの曲線部の幅寸法は直線部のそれよりも小さく設定されているので、軌道レールの転走溝が円弧状、スライダの負荷転走溝が直線状であっても、かかるスライダは軌道レールの曲線部に係合することができ、この曲線部に沿って自在に移動することが可能となる。
【００１４】
スライダが軌道レールの曲線部を移動している際、ボールは軌道レールの長手方向に沿って形成された円弧状の転走溝とスライダに形成された直線状の負荷転走溝との間に挟み込まれ、荷重を負荷しながら上記負荷転走溝を転動する。従って、各負荷転走溝を同時に転走する多数のボールは、その一部のみが軌道レールの転走溝とスライダの負荷転走溝との間で荷重を負荷することになる。
【００１５】
そして、このような本発明の直線・曲線自在案内装置によれば、スライダに具備された負荷転走溝は円弧状ではなく直線状に形成されていることから、直線案内装置のスライダをそのまま転用して使用することが可能であり、また、軌道レールの曲率に合わせて負荷転走溝を円弧状に加工する手間も不要となる。従って、極めて低コストで直線・曲線案内装置を提供することが可能となる。また、直線状に形成された負荷転走溝は何ら方向性を有していないことから、軌道レール内に互いに曲がり方向の異なる二つの曲線部が混在する場合であっても、スライダはこれら曲線部を連続して移動し得るものである。
【００１６】
更に、このような本発明の直線・曲線自在案内装置によれば、軌道レールの直線部ではスライダの負荷転走溝を転走する全てのボールが軌道レールの転走溝に当接するので、一部のボールのみが当接している曲線部の如くスライダの荷重負荷能力が損なわれることもなく、スライダに対して大きな荷重が作用した場合であっても、これを十分に負荷することができるものである。
【００１７】
このような本発明において、軌道レール側のボールの転走溝が該軌道レールの側面に形成されている限りにおいては、スライダの負荷転走溝を転走する一列のボールが同時に軌道レール側の円弧状転走溝に接触することはないため、かかる転走溝は何ら特別な加工を施すことなく従来の曲線案内装置の転走溝と同様に形成すればよく、また、軌道レールの側面とそこに形成された円弧状の転走溝は同時に研削することが可能なため、かかる軌道レールを簡単に製作することが可能である。しかし、軌道レールの上面に上向きの転走溝を形成する場合は、かかる転走溝に対して特別な加工が必要とされる。すなわち、軌道レール側の上向き転走溝と対向するスライダ側の下向き負荷転走溝が直線状に形成されることから、かかる上向き転走溝はスライダの下向き負荷転走溝を転走する一列のボールが同時に接触し得る幅寸法に形成する必要がある。
【００１８】
一方、本発明の直線・曲線案内装置においては、スライダが軌道レールの直線部及び曲線部を自在に移動し得ることから、かかる軌道レールを曲線部のみで構成しても、スライダは円環状の軌道レールに沿って自在に移動することが可能である。すなわち、本発明の直線・曲線自在案内装置は軌道レールの曲線部のみに着目すれば、曲線案内装置として把握することができる。
【００１９】
また、前述のように本発明の直線・曲線自在案内装置では軌道レールの直線部の幅寸法と曲線部の幅寸法とが相違することから、軌道レールの直線部と曲線部とを連結する中間レールを設け、軌道レールの幅寸法がこの中間レールにおいて連続的に変化するように構成するのが好ましい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明を詳細に説明する。
図１は本発明を適用した直線・曲線自在案内装置の第１実施例を示すものである。同図において、符号１はベッド等の固定部に配設される軌道レール、符号２は上記軌道レール１に沿って自在に移動可能なスライダである。そして、かかる軌道レール１は、直線状に形成された直線案内レール１Ａと、所定の曲率で円弧状に形成された曲線案内レール１Ｂと、これら直線案内レール１Ａと曲線案内レール１Ｂとを連結する中間レール１Ｃとから構成されており、上記スライダ２がこれらレール１Ａ，１Ｂ，１Ｃ上を制限なく自在に移動し得るようになっている。
【００２１】
図２は直線案内レール１Ａとこれに組み付けられたスライダ２を示す斜視図、図３はこれを直線案内レール１Ａの軸方向から見た正面断面図である。上記直線案内レール１Ａは断面略矩形状に形成されており、ボール３が転走するボール転走溝１０ａ，１０ｂが長手方向に沿って計４条形成されている。これらボール転走溝１０ａ，１０ｂは直線案内レール１の両側面及び上面の両縁部に形成されており、両側面に位置するボール転走溝１０ａは図２の紙面左右方向から３０°下向きに形成される一方、上面のボール転走溝１０ｂは垂直方向上向きに形成されている。また、直線案内レール１Ａにはその長手方向に適宜間隔をおいてボルト取付孔１１が形成されており、直線案内レール１Ａはこのボルト取付孔１１に挿入される図示外の固定ボルトによって固定部に固定される。
【００２２】
一方、上記スライダ２は、テーブル等の可動体の取付面４１及び当該可動体の固定ボルトが螺合するタップ孔４２を有する移動ブロック４と、この移動ブロック４の前後両端面に対して固定される一対の蓋体５，５とから構成されており、かかる蓋体５を移動ブロック４に固定することで当該スライダ内にボール３の無限循環路が具備されるようになっている。また、上記蓋体５には軌道レール１に摺接するシール部材６が取り付けられており、軌道レール１に付着している塵芥等がスライダ２の移動に伴って当該スライダ２内に侵入するのを防止している。
【００２３】
先ず、上記移動ブロック４は取付面４１が形成された水平部４ａ及びこの水平部４ａから垂れ下がる一対のスカート部４ｂ，４ｂを備えて断面略サドル状に形成されており、これら水平部４ａの下面側及び各スカート部４ｂの内面側には直線案内レール１Ａのボール転走溝１０ａ，１０ｂに対向する４条の負荷転走溝４３ａ，４３ｂが直線状に形成されている。また、上記水平部４ａ及び各スカート部４ｂには各負荷転走溝４３ａ，４３ｂに夫々対応したボール戻し孔４４ａ，４４ｂが形成されており、蓋体５に形成されたＵ字状の方向転換路によって各負荷転走溝４３ａ，４３ｂとこれに対応するボール戻し孔４４ａ，４４ｂとが連結され、ボールの無限循環路が形成されるようになっている。
【００２４】
これにより、直線案内レール１Ａのボール転走溝１０ａ，１０ｂと移動ブロック４の負荷転走溝４３ａ，４３ｂとの間で荷重を負荷していたボール３は、スライダ２の移動に伴って上記負荷転走溝４３ａ，４３ｂを転走し終えると上記荷重から開放されて一方の蓋体５の方向転換路に入り込み、そのままの無負荷状態で負荷転走溝４３ａ，４３ｂにおける転走方向とは逆方向へ向かって移動ブロック４のボール戻し孔４４ａ，４４ｂを転走する。また、ボール戻し孔４４ａ，４４ｂを転走し終えたボール３は他方の蓋体５の方向転換路５１を介して再度直線案内レール１Ａと移動ブロック４との間に入り込み、荷重を負荷しながら上記負荷転走溝４３ａ，４３ｂを転走する。
【００２５】
また、上記移動ブロック４の各袖部４ｂの下端並びに水平部４ａの下面には夫々ボール保持プレート４５，４６が取り付けられている。このボール保持プレート４５，４６は金属板のプレス成形や硬質合成樹脂の射出成形等により成形され、軌道レール１からスライダ３を取り外した際に各ボール転走溝４１を転走するボール２がスライダ３から脱落するのを防止している。
【００２６】
図４は、上記スライダ２が直線案内レール１Ａに沿って移動している際の、ボール３の転走状態及び循環状態を示すものであり、直線案内レール１Ａの両側面に形成された転走溝１０ａを転走するボール３について描かれている。尚、直線案内レール１Ａの上面に形成された転走溝１０ｂを転走するボール３についても、これと略同じ転走状態及び循環状態である。
【００２７】
前述の通り、移動ブロック４の前後両端面に固定される一対の蓋体５には上記負荷転走溝４３ａ，４３ｂに対応した方向転換路５１が夫々形成されており、かかる蓋体５を移動ブロック４に固定することにより、図示の如くスライダ２がボール３の無限循環路を具備するようになっている。ここで、転走溝１０ａ，１０ｂは直線案内レール１Ａの長手方向に沿って一直線状に形成されており、また、かかる転走溝１０ａ，１０ｂに対向するスライダ２の負荷転走溝４３ａ，４３ｂも直線状に形成されていることから、図４に示すように、負荷転走溝４３ａ，４３ｂを同時に転走する全てのボール３は直線案内レール１Ａの転走溝１０ａ，１０ｂにも接している。すなわち、スライダ２が直線案内レール１Ａに沿って移動している最中は、軌道レール１側の転走溝１０ａ，１０ｂとスライダ４側の負荷転走溝４３ａ，４３ｂとの間で荷重を負荷せずに遊んでしまうボール３がなく、スライダ２に対して大きな荷重が作用した場合であっても、かかる荷重を確実に受け止めてスライダ２を円滑に移動させることができるものである。
【００２８】
一方、図５は曲線案内レール１Ｂとこれに組み付けられたスライダ２を示す正面断面図である。かかる曲線案内レール１Ｂは上記直線案内レールと略同じ断面形状に形成されると共に長手方向には所定の曲率Ｒを有する円弧状に形成されており、その両側面には直線案内レール１Ａの両側面に形成された転走溝１０ａと連続する転走溝１２ａが形成される一方、上面には直線案内レール１Ａの上面に形成された転走溝１０ｂと連続する転走溝１２ｂが形成されている。
【００２９】
但し、曲線案内レール１Ｂは所定の曲率で形成されていることから、かかる曲線案内レール１Ｂの幅寸法Ｌ₂を直線案内レール１Ａの幅寸法Ｌ₁と同一に設定した場合には、曲線案内レール１Ｂの内径側の側面がスライダ２のスカート部４ｂや蓋体５と干渉してしまう懸念がある。このため、曲線案内レール１Ｂの幅寸法Ｌ₂は直線案内レール１Ａの幅寸法Ｌ₁よりも小さく設定されている。比較のため、図５中には一点鎖線で直線案内レール１Ａの断面を描いてあるが、曲線案内レール１Ｂの幅寸法をＬ₂を直線案内レール１Ａの幅寸法Ｌ₁よりも小さく形成するに当たっては、図５に示すように曲線案内レール１Ｂの内径側の側面のみを研削するようにしても良いし、図１６に示すように、内径側及び外径側の両側面を研削するようにしても良い。
【００３０】
図６は、上記スライダ２が曲線案内レール１Ｂに沿って移動している際の、ボール３の転走状態及び循環状態を示すものであり、曲線案内レール１Ｂの両側面に形成された転走溝１２ａを転走するボール３について描かれている。転走溝１２ａは曲線案内レール１Ｂの長手方向に沿って円弧状に形成される一方、かかる転走溝１２ａに対向するスライダ２の負荷転走溝４３ａは直線状に形成されていることから、図６に示すように、曲線案内レール１Ｂの内径側においては、負荷転走溝４３ａの両端近傍を転走するボール３のみが転走溝１２ａに当接する一方、かかる曲線案内レール１Ｂの外径側においては負荷転走溝４３ａの略中央を転走するボールのみが転走溝１２ａに当接している。すなわち、スライダ２が曲線案内レール１Ｂに沿って移動している最中は、スライダ２の負荷転走溝４３ａを転走するボール３はその一部のみが荷重を負荷しており、その他のボール３は荷重を負荷することなく遊んでいる。曲線案内レール１Ｂの曲率によっては、負荷転走溝４３ａを転走する全てのボール３が曲線案内レール１Ｂの転走溝１２ａに当接している場合も想定されるが、かかる場合であっても、一部のボール３は荷重を殆ど負荷することなく遊んでいる。尚、このように曲線案内レール１Ｂの転走溝１２ａに当接せずに遊んでしまうボール３が発生しても、スライダ２にはボール保持プレート４６が取り付けられていることから、かかるボール３が負荷転走溝４３ａと転走溝12との間から抜け落ちてしまうことはない。
【００３１】
一方、図７はスライダ２の水平部４ａに形成された負荷転走溝４３ｂにおけるボール３の転走状態を示すものであり、曲線案内レール１Ｂの上からスライダ２を透視して観察した様子を示している。ここで、スライダ２の負荷転走溝４３ｂは直線状に形成される一方、これに対向する曲線案内レール１Ｂの転走溝１２ｂは円弧状に形成されていることから、かかる転走溝１２ｂを曲線案内レールの側面に形成された転走溝１２ａや上記負荷転走溝４３ｂと同一の幅寸法に形成した場合には、スライダ２側の負荷転走溝４３ｂを転走するボールのうち、一部は転走溝１２ｂの内部に当接する一方、その他は転走溝１２ｂからはみ出して曲線案内レール１Ｂの上面に当接することとなり、ボール３をスライダ２の無限循環路内で円滑に循環させることが不可能となってしまう。
【００３２】
このため、曲線案内レール１Ｂの上面に形成された転走溝１２ｂは負荷転走溝４３ｂを転走する全てのボール３が同時に当接し得るよう、図７に示す如く、かかる負荷転走溝４３ｂよりも大きな溝幅ｄに形成されている。図８は、スライダ２側の負荷転走溝４３ｂと曲線案内レール１Ｂ側の転走溝１２ｂとの間におけるボール３の接触状態を示した拡大図である。図中の実線は図７の断面α−αにおける接触状態を、一点鎖線は断面β−βにおける接触状態を夫々示している。転走溝１２ｂは負荷転走溝４３ｂよりも幅広く形成されており、しかも図８の紙面左右方向に曲率を有する円弧状に形成されていることから、ボール３は直線状の負荷転走溝４３ｂを転走するにつれ、転走溝１２ｂに対する接触位置が左右に変化することになるが、常にスライダと曲線案内レールとの間で荷重を負荷しながら負荷転走溝４３ｂを転走することになる。
【００３３】
このように本実施例の直線・曲線自在案内装置では、曲線案内レール１Ｂの幅寸法を直線案内レール１Ａのそれよりも小さく設定すると共に、これら軌道レール１の上面にボール３の転走溝が必要とされる場合には、曲線案内レール１Ｂの上面における転走溝１２ｂの幅のみをスライダ２側の負荷転走溝４３ｂの幅よりも大きく形成することにより、スライダ２は従来の直線案内装置の構造のまま、かかるスライダ２を直線案内レール１Ａ及び曲線案内レール１Ｂの間で自由に往来させることができるものである。
【００３４】
但し、スライダ２が曲線案内レール１Ｂに沿って移動する際には、かかる曲線案内レール１Ｂの側面の転走溝１２ａに当接するボール３の数が、直線案内レール１Ａの側面の転走溝１０ａに当接するボール３の数よりも減少することから、軌道レール１の曲線部におけるスライダ２の荷重負荷能力が低下することは否めないが、直線部における荷重負荷能力が曲線部のために犠牲になることはなく、直線部においてはスライダ２に対して大きな荷重が作用した場合であっても、これを十二分に負荷することが可能となる。
【００３５】
そして、このような本実施例の直線・曲線自在案内装置によれば、スライダ２の負荷転走溝４３ａ，４３ｂは直線状に形成されており、何ら方向性を具備していないことから、曲線案内レール１Ｂの曲がり方向が左右いずれの方向であっても、スライダ２は障害なく曲線案内レール１Ｂに沿って移動することが可能となる。このため、図９に示すように、曲がり方向の互いに異なる二つの曲線案内レール１Ｂを組み合わせて構成したＳ字状の軌道レール１に沿ってスライダ２を自在に移動させることも可能となる。また、連続する軌道レール１内に存在する曲線案内レール１Ｂは全て同じ曲率で円弧状に形成されている必要はなく、曲率の異なる曲線レールを組み合わせた場合であっても、スライダを自在に移動させることが可能である。
【００３６】
更に、図１０に示すように、一定の曲率で形成された曲線案内レール１Ｂを二つのレール片１６, １７に切断した後、一方のレール片１７を１８０°回転させてから他方のレール片１６と組み合わせ、これによってＳ字状の軌道レール１を形成した場合であっても、かかる軌道レール１に沿ってスライダ２を自在に移動させることが可能である。
【００３７】
次に、図１１は、直線案内レール１Ａと曲線案内レール１Ｂとを連結する中間レール１Ｃを示すものである。この中間レール１Ｃを用いずとも、直線案内レール１Ａと曲線案内レール１Ｂとを連結して軌道レール１を構成することは可能であるが、前述の如く、曲線案内レール１Ｂの幅寸法は直線案内レール１Ａの幅寸法よりも小さく設定されており、しかも曲線案内レール１Ｂの転走溝１２ｂは直線案内レール１Ａの転走溝１０ｂよりも幅広く形成されていることから、曲線案内レール１Ｂと直線案内レール１Ａとを直接連結したのでは、これらレールの間においてスライダ２の円滑な移動が若干損なわれる可能性がある。このため、本実施例では直線案内レール１Ａと曲線案内レール１Ｂとの間に中間レール１Ｃを介在させ、スライダ２が直線案内レール１Ａと曲線案内レール１Ｂとの間で円滑に受け渡しされるように構成している。
【００３８】
かかる中間レール１Ｃは直線案内レール１Ａと略同じ断面形状で直線状に形成されており、直線案内レール１Ａの転走溝１０ａ，１０ｂ、曲線案内レール１Ｂの転走溝１２ａ，１２ｂと夫々連続するボール転走溝が形成されている。曲線案内レール１Ｂの幅寸法は直線案内レール１Ａの幅寸法よりも小さく設定されていることから、かかる曲線案内レール１Ｂの内径側の側面に連続する中間レール１Ｃの側面１４は、図１２に一点鎖線で示すように、曲線案内レール１Ｂ側の端部において斜めに切りかかれており、直線案内レール１Ａ側から曲線案内レール１Ｂ側にかけて幅寸法が徐々に小さくなるように構成されている。これにより、直線案内レール１Ａの側面に形成された転走溝１０ａが曲線案内レール１Ｂの側面に形成された転走溝１２ａに段差なく連続し、ボールが転走溝１０ａと転走溝１２ａとの間を円滑に転走することができるようになっている。
【００３９】
また、図１１に示すように、中間レール１Ｃの上面には直線案内レール１Ａの転走溝１０ｂ、曲線案内レール１Ｂの転走溝１２ｂと連続するボール転走溝１３ｂが形成されているが、図１２及び図１３に示すように、かかるボール転走溝１３ｂは曲線案内レール１Ｂ側の端部において徐々にその幅寸法が広くなるように形成されており、幅寸法が互いに異なる転走溝１０ｂと転走溝１２ｂとを段差なく連結している。これにより、曲線案内レールの転走溝１２ｂを転走してきたボールが、かかる転走溝１２ｂよりも幅の狭い直線案内レールの転走溝１０ｂに転がり込む際に引っ掛かりを生じることがなく、スライダを軌道レールの曲線部から直線部へ円滑に移動させることができるようになっている。
【００４０】
次に、図１４は本発明を適用した直線・曲線自在案内装置の第２実施例を示すものである。同図において、符号７は軌道レール、符号８はスライダであり、これら軌道レール７及びスライダ８の基本的構造は前述の第１実施例と略同一である。但し、軌道レール７のボール転走溝７１ａ，７１ｂは該軌道レール７の両側面に上下２条ずつ形成されており、上側のボール転走溝７１ａは４５°の傾斜角度で上向きに、下側のボール転走溝７１ｂは４５°の傾斜角度で下向きに形成されている。また、スライダ８の負荷転走溝８１ａ，８１ｂもこれらボール転走溝７１ａ，７１ｂに対応した角度で形成されている。
【００４１】
この図１４は軌道レール７の直線部、すなわち直線案内レール７Ａにスライダ８が組み付けられた状態を示すものであるが、この直線案内レール７Ａに連続する曲線案内レール７Ｂは前記第１実施例と同様に、その幅寸法が直線案内レール７Ａよりも小さく設定されている。図１５は曲線案内レール７Ｂの正面断面図に直線案内レール７Ａの輪郭を重ねて描いたものであり、図中の一点鎖線が直線案内レール７Ａの輪郭を示している。
【００４２】
そして、このように構成された第２実施例の直線・曲線自在案内装置においても、第１実施例と同様、曲線案内レール７Ｂの幅寸法を直線案内レール７Ａのそれよりも小さく設定することにより、スライダ８は直線案内レール７Ａ及び曲線案内レール７Ｂの間を自由に往来することができるものである。
【００４３】
前記実施例では、本発明を適用した直線・曲線自在案内装置について説明してきたが、上記曲線案内レールを組み合わせて円環状の軌道レールを構成しても、上記スライダはこの軌道レールに沿って自在に移動可能であり、曲線案内装置を簡単に構成することができる。従って、ここでは本発明の曲線案内装置についてはその詳細な説明は省略する。
【００４４】
また、本発明ではスライダ２に具備された負荷転走溝４３ａ，４３ｂは直線状に形成されていることから、既存の直線案内装置のスライダをそのまま活用して直線・曲線自在案内装置を製作することも可能となり、前記実施例では曲線案内レール１Ｂの幅寸法を直線案内レール１Ａのそれに比して減じることにより、直線案内装置のスライダがそのまま曲線案内レール１Ｂに沿って移動し得るように構成した。しかし、曲線案内レール１Ｂの曲率によっては、かかる曲線案内レール１Ｂの幅寸法のサイズダウンのみでは対応することができず、スライダ２のスカート部４ｂや蓋体５と曲線案内レール１Ｂとが干渉を生じてしまう場合もある。従って、かかる場合には、軌道レール１の長手方向に沿ったスライダ２の長さ寸法を短くし、それによって曲線案内レール１Ｂとスライダ２との干渉を防止するのが有効である。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明の直線・曲線自在案内装置及び曲線案内装置によれば、スライダに具備された負荷転走溝は円弧状ではなく直線状に形成すれば足りるので、従来より市場に多数出回っている直線案内装置のスライダをそのまま転用することができると共に、かかる負荷転走溝を軌道レールの曲率に合わせて加工する必要がないので、簡易に且つ安価にこれを生産することができるものである。
【００４６】
また、スライダに具備された負荷転走溝は何ら方向性を有していないことから、軌道レールが互いに異なる方向へ曲がる二つの曲線部を有する場合であっても、かかる軌道レールに沿ってスライダがこれら曲線部を連続的に移動することが可能となり、例えばＳ字状の軌跡等、直線及び曲線を組み合わせた自由度の高い軌跡に沿って物品を自在に案内することが可能となる。
【００４７】
更に、スライダに具備された負荷転走溝は直線状に形成されていることから、軌道レールの直線部においてはスライダの負荷転走溝を転走する全てのボールが軌道レールに当接して荷重を負荷するので、かかる直線部においては十二分な荷重負荷能力をスライダに与えることができ、軌道レール内に直線部及び曲線部が混在する場合であっても、軌道レールの直線部における荷重負荷能力を犠牲にすることなくスライダが直線部及び曲線部の間を連続的に移動することが可能ことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の直線・曲線自在案内装置の第１実施例を示す平面図である。
【図２】第１実施例に係るスライダ及び直線案内レールを示す斜視図である。
【図３】第１実施例に係るスライダが直線案内レールに組み付けられた状態を示す正面断面図である。
【図４】第１実施例に係るスライダが直線案内レールに沿って移動している際のボールの転走状態及び循環状態を示す平面断面図である。
【図５】第１実施例に係るスライダが曲線案内レールに組み付けられた状態を示す正面断面図である。
【図６】第１実施例に係るスライダが曲線案内レールに沿って移動している際のボールの転走状態及び循環状態を示す平面断面図である。
【図７】曲線案内レールの上面に形成した転走溝におけるボールの転走状態を示す平面図である。
【図８】曲線案内レールの上面に形成した転走溝とスライダの負荷転走溝との間におけるボールの転走状態を示す拡大断面図である。
【図９】第１実施例に係る直線案内レール及び曲線案内レールを組み合わせて構成することが可能な直線・曲線自在案内装置の一例を示す平面図である。
【図１０】曲線案内レールを二分することによって形成したＳ字状レールを示す平面図である。
【図１１】第１実施例に係る中間レールを示す平面図である。
【図１２】図１０のＡ部を示す拡大平面図である。
【図１３】図１０のＢ部を示す拡大平面図である。
【図１４】第２実施例に係る直線・曲線自在案内装置を示す正面断面図である。
【図１５】第２実施例に係る曲線案内レールの要部を示した拡大断面図である。
【図１６】曲線案内レールを両側面から研削して所定の幅寸法に仕上げた状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１…軌道レール、１Ａ…直線案内レール、１Ｂ…曲線案内レール、１Ｃ…中間レール、２…スライダ、３…ボール、１０ａ，１０ｂ…転走溝、４３ａ，４３ｂ…負荷転走溝[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is a linear / curvature freely capable of guiding a target object as a movable body on a conveying path in which a linear portion and a curved portion are mixed in various machine tools, industrial robots, or a slide portion of a parts conveying system. The present invention relates to a guide device, and more particularly to a curve guide device capable of guiding along a conveyance path composed of only a curved portion.
[0002]
[Prior art]
For example, in a production line in a factory, there is no problem as long as each processing step can be arranged in a straight line, but depending on the installation space of the machine in the factory and the processing content in each processing step, the conveyance direction of the article that is the processing object May have to be changed between two adjacent processing steps. In this case, in general, the pallet changer is changed by using a pallet changer or the like, but there is an inconvenience that installation space and installation cost of the pallet changer are required.
[0003]
On the other hand, as a means for changing the conveyance direction of an article without using a pallet changer, a linear / curvature free guiding apparatus capable of continuously guiding an article along a locus in which straight lines and curves are mixed (Japanese Patent Application Laid-Open (JP-A)) Japanese Patent Laid-Open No. 63-293319 and Japanese Patent Laid-Open No. 6-50333) and a curve guide device (Japanese Patent Laid-Open No. 63-186028) capable of continuously guiding along an annular locus have been known. It has been.
[0004]
Both of these linear / curvature guide devices or curve guide devices are arranged so as to straddle the track rail, and the track rail in which the rolling groove of the ball is formed along the longitudinal direction. A slider formed with a load rolling groove facing each rolling groove of the track rail and an infinite circulation path of the ball including the load rolling groove, and rolling in the endless circulation path of the slider. It is composed of a large number of balls that apply a load between the rolling groove of the slider and the load rolling groove of the slider so that the slider can move freely along the track rail according to the rolling of the ball. It is configured.
[0005]
In the former linear / curvature guide device, the load rolling groove of the slider is divided into a linear load region formed in a straight line and a curved load region formed in an arc shape in accordance with the curvature of the track rail. It is configured so that the load acting on the slider is loaded by the ball rolling in the linear load area at the straight part of the track rail and by the ball rolling in the curved load area at the curved part, respectively. Has been. As a result, even if a straight line portion and a curved portion are mixed in the track rail, the slider can continuously move along the straight rail and the curve portion along the track rail.
[0006]
Further, in the latter curve guide device, the track rail is formed in an arc shape with a predetermined curvature, while the load rolling groove of the slider is formed in an arc shape matching the curvature of the track rail, so that the load transfer of the slider is changed. All balls interposed between the running groove and the rolling rail of the track rail roll while applying a load acting on the slider, so that the slider can make a curved motion along the track rail Has been.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in these conventional linear / curvature guide devices and curve guide devices, the load rolling groove of the slider is formed in an arc shape in accordance with the curvature of the track rail, so that the slider moves along the curve portion of the track rail. The load rolling groove must be machined according to the curvature of the track rail, and the linear guide sliders that have been produced and marketed on the market can be used as they are. However, there was a problem that the production cost increased. In addition, since different sliders are required for each curvature of the track rail, there is a problem that it takes time to process the slider and manage the product.
[0008]
Further, when the load rolling groove of the slider is machined into an arc shape, the bending direction of the curved portion is limited to only one direction, and although an article can be conveyed in an annular shape, two different curved portions having different bending directions are provided. There is a problem that an article cannot be conveyed along a trajectory including, for example, an S-shaped trajectory.
[0009]
On the other hand, there is no problem if the goods can be transported between each processing step in the production line, and it is considered that a very large load capacity is not required in the curved portion of the track rail. It is necessary to reliably receive the processing force acting on the article by the guide device, and a load capacity greater than that of the curved portion is required in the straight portion of the track rail. However, in the conventional linear / curve guiding device described above, the load rolling groove formed on the slider is divided into a linear load region and a linear load region, so that the load load on the linear portion of the track rail is reduced. The ability is reduced. There is a drawback that the processing force acting on the article cannot be sufficiently loaded.
[0010]
The present invention has been made in view of such problems, and the object of the present invention is to be able to divert the slider of the linear guide device as it is and to use a different slider for each curvature of the track rail. Instead, it is to provide a linear / curvature guide device and a curve guide device that can be produced at a lower cost than conventional ones.
[0011]
Another object of the present invention is that even when the track rail has two curved portions that bend in different directions, the slider can continuously move along these track rails. Furthermore, even when a straight portion and a curved portion are mixed in the track rail, the slider continues between the straight portion and the curved portion without sacrificing the load-loading ability in the straight portion of the track rail. It is an object of the present invention to provide a linear / curvature guide device capable of moving in a straight line.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a linear / curvature guide device according to the present invention includes a linear portion and a curved portion formed in an arc shape with a predetermined radius of curvature, and the ball rolls along the longitudinal direction of both side surfaces. Track rails each having a running groove formed therein, a load rolling groove that is formed in a substantially saddle-shaped cross section and is disposed so as to straddle the track rail, and facing each rolling groove of the track rail, and the load A slider in which an infinite circulation path of a ball including a rolling groove is formed, rolls in the endless circulation path of the slider, and a load is applied between the rolling groove of the track rail and the load rolling groove of the slider. Each load rolling groove provided in the slider is formed in a straight line, and the width dimension of the track rail in the curved part is set smaller than that in the linear part. It is characterized by
[0013]
According to such a linear / curve guide device of the present invention, the load rolling groove provided in the slider is not formed in an arc shape corresponding to the curvature of the curved portion of the track rail, and the linear portion of the track rail is not formed. It is formed in a straight line corresponding to the rolling groove. However, in the present invention, since the width dimension of the curved portion of the track rail is set smaller than that of the straight portion, the rolling groove of the track rail is arcuate and the load rolling groove of the slider is linear. However, such a slider can be engaged with the curved portion of the track rail and can move freely along the curved portion.
[0014]
When the slider is moving on the curved part of the track rail, the ball is between the arc-shaped rolling groove formed along the longitudinal direction of the track rail and the linear load rolling groove formed on the slider. It is pinched and rolls in the above-mentioned rolling rolling groove while applying a load. Accordingly, only a part of the large number of balls rolling at the same time in each load rolling groove is loaded between the rolling groove of the track rail and the load rolling groove of the slider.
[0015]
According to the linear / curvature guide device of the present invention, since the load rolling groove provided in the slider is formed in a straight shape instead of an arc shape, the slider of the linear guide device is used as it is. In addition, it is not necessary to process the load rolling groove into an arc shape in accordance with the curvature of the track rail. Therefore, it is possible to provide a straight / curve guiding apparatus at an extremely low cost. Also, since the load rolling groove formed in a straight line does not have any directionality, even if two curved parts with different bending directions are mixed in the track rail, the slider is The part can move continuously.
[0016]
Furthermore, according to the linear / curvature guide device of the present invention, all the balls that roll on the load rolling groove of the slider come into contact with the rolling groove of the track rail at the straight portion of the track rail. The load-carrying capacity of the slider is not impaired as in the curved part where only the ball of the part abuts, and even when a large load is applied to the slider, it can be fully loaded It is.
[0017]
In the present invention, as long as the rolling groove of the ball on the track rail side is formed on the side surface of the track rail, the row of balls rolling on the load rolling groove of the slider are simultaneously on the track rail side. Since it does not come into contact with the arcuate rolling groove, the rolling groove may be formed in the same manner as the rolling groove of the conventional curve guide device without any special processing. Since the arc-shaped rolling groove formed there can be ground at the same time, it is possible to easily manufacture such a track rail. However, when an upward rolling groove is formed on the upper surface of the track rail, special processing is required for the rolling groove. That is, since the downward load rolling groove on the slider side facing the upward rolling groove on the track rail side is formed in a straight line, the upward rolling groove is a row of rolling on the downward load rolling groove on the slider. It is necessary to form the ball so that the balls can contact at the same time.
[0018]
On the other hand, in the linear / curve guide device of the present invention, since the slider can freely move along the linear part and the curved part of the track rail, even if the track rail is constituted only by the curved part, the slider is annular. It is possible to move freely along the track rail. That is, the straight / curvature guide device of the present invention can be grasped as a curve guide device by paying attention only to the curved portion of the track rail.
[0019]
In addition, as described above, in the linear / curvature guide device according to the present invention, the width dimension of the straight portion of the track rail is different from the width size of the curved portion. It is preferable that a rail is provided and the width dimension of the track rail is continuously changed in the intermediate rail.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows a first embodiment of a linear / curvature guide device to which the present invention is applied. In the figure, reference numeral 1 denotes a track rail disposed on a fixed portion such as a bed, and reference numeral 2 denotes a slider that can freely move along the track rail 1. The track rail 1 connects the linear guide rail 1A formed in a straight line, the curved guide rail 1B formed in an arc shape with a predetermined curvature, and the linear guide rail 1A and the curved guide rail 1B. The slider 2 is configured to move freely on the rails 1A, 1B, and 1C without limitation.
[0021]
FIG. 2 is a perspective view showing the linear guide rail 1A and the slider 2 assembled thereto, and FIG. 3 is a front sectional view of the linear guide rail 1A viewed from the axial direction. The linear guide rail 1A is formed in a substantially rectangular cross section, and a total of four ball rolling grooves 10a and 10b on which the ball 3 rolls are formed along the longitudinal direction. These ball rolling grooves 10a and 10b are formed on both sides of the linear guide rail 1 and on both edges of the top surface, and the ball rolling grooves 10a located on both sides are 30 ° downward from the horizontal direction of the paper in FIG. On the other hand, the ball rolling groove 10b on the upper surface is formed vertically upward. Further, bolt mounting holes 11 are formed in the linear guide rail 1A at appropriate intervals in the longitudinal direction. The linear guide rail 1A is fixed to the fixing portion by a fixing bolt (not shown) inserted into the bolt mounting hole 11. Fixed.
[0022]
On the other hand, the slider 2 is fixed to a movable block 4 having a mounting surface 41 of a movable body such as a table and a tap hole 42 into which a fixing bolt of the movable body is screwed, and both front and rear end surfaces of the movable block 4. The lid 5 is fixed to the moving block 4 so that an infinite circulation path of the ball 3 is provided in the slider. Further, a sealing member 6 slidably contacting the track rail 1 is attached to the lid body 5 so that dust or the like adhering to the track rail 1 can enter the slider 2 as the slider 2 moves. It is preventing.
[0023]
First, the moving block 4 includes a horizontal portion 4a on which a mounting surface 41 is formed and a pair of skirt portions 4b, 4b hanging from the horizontal portion 4a, and is formed in a substantially saddle shape in cross section. Four load rolling grooves 43a and 43b facing the ball rolling grooves 10a and 10b of the linear guide rail 1A are formed in a straight line on the side and the inner surface side of each skirt portion 4b. Further, ball return holes 44a and 44b corresponding to the respective load rolling grooves 43a and 43b are formed in the horizontal portion 4a and the skirt portions 4b, respectively, and a U-shaped direction change formed in the lid 5 is formed. Each load rolling groove 43a, 43b and the corresponding ball return hole 44a, 44b are connected by a path to form an infinite circulation path for the ball.
[0024]
As a result, the ball 3 that has loaded a load between the ball rolling grooves 10a and 10b of the linear guide rail 1A and the load rolling grooves 43a and 43b of the moving block 4 is loaded with the load. When the rolling grooves 43a and 43b have finished rolling, they are released from the load and enter the direction changing path of one lid body 5, and in the unloaded state, the direction of rolling in the loaded rolling grooves 43a and 43b is opposite. Rolls along the ball return holes 44a and 44b of the moving block 4 in the direction. Further, the ball 3 that has finished rolling through the ball return holes 44a and 44b again enters between the linear guide rail 1A and the moving block 4 through the direction changing path 51 of the other lid body 5 while applying a load. The load rolling grooves 43a and 43b roll.
[0025]
Ball holding plates 45 and 46 are attached to the lower end of each sleeve 4b of the moving block 4 and the lower surface of the horizontal portion 4a, respectively. The ball holding plates 45 and 46 are formed by press molding of a metal plate, injection molding of a hard synthetic resin, or the like. When the slider 3 is removed from the track rail 1, the balls 2 rolling on the ball rolling grooves 41 are sliders. 3 is prevented from falling off.
[0026]
FIG. 4 shows the rolling state and the circulating state of the ball 3 when the slider 2 is moving along the linear guide rail 1A. The rolling formed on both side surfaces of the linear guide rail 1A is shown in FIG. The ball 3 rolling on the groove 10a is depicted. Incidentally, the balls 3 that roll in the rolling grooves 10b formed on the upper surface of the linear guide rail 1A are also in the substantially same rolling state and circulating state.
[0027]
As described above, the pair of lids 5 fixed to the front and rear end faces of the moving block 4 are formed with the direction changing paths 51 corresponding to the load rolling grooves 43a and 43b, respectively. By fixing to the block 4, the slider 2 has an infinite circulation path for the ball 3 as shown in the figure. Here, the rolling grooves 10a and 10b are formed in a straight line along the longitudinal direction of the linear guide rail 1A, and the load rolling grooves 43a and 43b of the slider 2 facing the rolling grooves 10a and 10b. 4 is also formed in a straight line, as shown in FIG. 4, all the balls 3 that simultaneously roll in the load rolling grooves 43a and 43b are also in contact with the rolling grooves 10a and 10b of the linear guide rail 1A. Yes. That is, while the slider 2 is moving along the linear guide rail 1A, a load is applied between the rolling grooves 10a and 10b on the track rail 1 side and the load rolling grooves 43a and 43b on the slider 4 side. Even when there is no ball 3 to play without, and a large load is applied to the slider 2, the slider 2 can be moved smoothly by reliably receiving the load.
[0028]
On the other hand, FIG. 5 is a front sectional view showing the curved guide rail 1B and the slider 2 assembled thereto. The curved guide rail 1B is formed to have substantially the same cross-sectional shape as the linear guide rail and is formed in an arc shape having a predetermined curvature R in the longitudinal direction, and both side surfaces of the linear guide rail 1A are formed on both side surfaces thereof. A rolling groove 12a that is continuous with the rolling groove 10a formed on the upper surface of the linear guide rail 1A is formed on the upper surface, and a rolling groove 12b that is continuous with the rolling groove 10b formed on the upper surface of the linear guide rail 1A is formed on the upper surface. .
[0029]
However, since the curved guide rail 1B is formed with a predetermined curvature, the width L of the curved guide rail 1B is determined. ₂ The width dimension L of the linear guide rail 1A ₁ , The side surface on the inner diameter side of the curved guide rail 1B may interfere with the skirt portion 4b of the slider 2 and the lid 5. For this reason, the width dimension L of the curved guide rail 1B ₂ Is the width L of the linear guide rail 1A ₁ Is set smaller than. For comparison, in FIG. 5, the cross section of the straight guide rail 1 </ b> A is drawn with a one-dot chain line. ₂ The width dimension L of the linear guide rail 1A ₁ In order to form smaller than this, only the inner diameter side surface of the curved guide rail 1B may be ground as shown in FIG. 5, or both inner diameter side and outer diameter side faces may be ground as shown in FIG. May be ground.
[0030]
FIG. 6 shows a rolling state and a circulating state of the ball 3 when the slider 2 is moving along the curved guide rail 1B. The rolling formed on both side surfaces of the curved guide rail 1B is shown in FIG. The ball 3 rolling on the groove 12a is depicted. Since the rolling groove 12a is formed in an arc shape along the longitudinal direction of the curved guide rail 1B, the load rolling groove 43a of the slider 2 facing the rolling groove 12a is formed in a straight line. As shown in FIG. 6, on the inner diameter side of the curved guide rail 1B, only the ball 3 that rolls in the vicinity of both ends of the load rolling groove 43a contacts the rolling groove 12a, while the outer diameter of the curved guide rail 1B. On the side, only the ball rolling in the approximate center of the load rolling groove 43a is in contact with the rolling groove 12a. That is, while the slider 2 is moving along the curved guide rail 1B, only a part of the ball 3 rolling on the load rolling groove 43a of the slider 2 is loaded, and the other balls 3 is playing without loading. Depending on the curvature of the curved guide rail 1B, it may be assumed that all the balls 3 rolling in the load rolling groove 43a are in contact with the rolling groove 12a of the curved guide rail 1B. Some of the balls 3 are playing with almost no load. Even if the ball 3 that plays without contacting the rolling groove 12a of the curved guide rail 1B is generated in this way, the ball holding plate 46 is attached to the slider 2, so that the ball 3 Does not fall out between the load rolling groove 43a and the rolling groove 12.
[0031]
On the other hand, FIG. 7 shows a rolling state of the ball 3 in the load rolling groove 43b formed in the horizontal portion 4a of the slider 2, and shows a state observed through the slider 2 from above the curved guide rail 1B. Show. Here, while the load rolling groove 43b of the slider 2 is formed in a straight line shape, the rolling groove 12b of the curved guide rail 1B facing this is formed in an arc shape. When formed in the same width dimension as the rolling groove 12a formed on the side surface of the curved guide rail or the load rolling groove 43b, one of the balls rolling on the load rolling groove 43b on the slider 2 side is The part abuts on the inside of the rolling groove 12b, and the others protrude from the rolling groove 12b and abut on the upper surface of the curved guide rail 1B, so that the ball 3 is smoothly circulated in the endless circulation path of the slider 2. Becomes impossible.
[0032]
For this reason, the rolling groove 12b formed on the upper surface of the curved guide rail 1B has such a load rolling groove 43b as shown in FIG. 7 so that all the balls 3 rolling on the load rolling groove 43b can simultaneously contact each other. The groove width d is larger than that. FIG. 8 is an enlarged view showing a contact state of the ball 3 between the load rolling groove 43b on the slider 2 side and the rolling groove 12b on the curved guide rail 1B side. The solid line in the figure indicates the contact state at the cross section α-α in FIG. 7, and the alternate long and short dash line indicates the contact state at the cross section β-β. Since the rolling groove 12b is formed wider than the load rolling groove 43b and is formed in an arc shape having a curvature in the left-right direction in FIG. 8, the ball 3 has a linear load rolling groove 43b. , The contact position with respect to the rolling groove 12b changes to the left and right, but the load rolling groove 43b is always rolled while applying a load between the slider and the curved guide rail. .
[0033]
As described above, in the linear / curvature guide device of this embodiment, the width dimension of the curve guide rail 1B is set smaller than that of the linear guide rail 1A, and the rolling grooves of the balls 3 are formed on the upper surfaces of the track rails 1. When necessary, the slider 2 can be formed by forming only the width of the rolling groove 12b on the upper surface of the curved guide rail 1B larger than the width of the load rolling groove 43b on the slider 2 side. With this structure, the slider 2 can be freely moved between the linear guide rail 1A and the curved guide rail 1B.
[0034]
However, when the slider 2 moves along the curved guide rail 1B, the number of balls 3 contacting the rolling groove 12a on the side surface of the curved guide rail 1B is equal to the rolling groove 10a on the side surface of the linear guide rail 1A. Since the number of the balls 3 abutting on the track rail 1 decreases, the load carrying capacity of the slider 2 in the curved section of the track rail 1 cannot be denied, but the load carrying capacity in the straight section is sacrificed due to the curved section. Even if a large load is applied to the slider 2 in the straight line portion, it is possible to sufficiently load the slider 2.
[0035]
And according to such a linear / curvature guide device of this embodiment, the load rolling grooves 43a, 43b of the slider 2 are formed in a straight line and have no directionality. The slider 2 can move along the curved guide rail 1B without any obstruction even if the bending direction of the guide rail 1B is left or right. For this reason, as shown in FIG. 9, it is also possible to freely move the slider 2 along the S-shaped track rail 1 formed by combining two curved guide rails 1B having different bending directions. Further, the curved guide rails 1B existing in the continuous track rail 1 do not have to be formed in an arc shape with the same curvature, and the slider can be freely moved even when curved rails having different curvatures are combined. It is possible to make it.
[0036]
Further, as shown in FIG. 10, after the curved guide rail 1B formed with a certain curvature is cut into two rail pieces 16, 17, one rail piece 17 is rotated by 180 ° and the other rail piece 16 is then turned. Even in the case where the S-shaped track rail 1 is formed in this way, the slider 2 can be freely moved along the track rail 1.
[0037]
Next, FIG. 11 shows an intermediate rail 1C that connects the linear guide rail 1A and the curved guide rail 1B. Even if this intermediate rail 1C is not used, it is possible to configure the track rail 1 by connecting the linear guide rail 1A and the curved guide rail 1B. However, as described above, the width dimension of the curved guide rail 1B is linear guide. Since the width of the rail 1A is set smaller than that of the rail 1A and the rolling groove 12b of the curved guide rail 1B is formed wider than the rolling groove 10b of the linear guide rail 1A, the curved guide rail 1B and the straight guide are provided. If the rail 1A is directly connected, the smooth movement of the slider 2 between these rails may be slightly impaired. Therefore, in this embodiment, the intermediate rail 1C is interposed between the linear guide rail 1A and the curved guide rail 1B so that the slider 2 can be smoothly transferred between the linear guide rail 1A and the curved guide rail 1B. It is composed.
[0038]
The intermediate rail 1C is linearly formed with substantially the same cross-sectional shape as the linear guide rail 1A, and is continuous with the rolling grooves 10a and 10b of the linear guide rail 1A and the rolling grooves 12a and 12b of the curved guide rail 1B. Ball rolling grooves are formed. Since the width dimension of the curved guide rail 1B is set to be smaller than the width dimension of the straight guide rail 1A, the side surface 14 of the intermediate rail 1C continuous to the inner diameter side surface of the curved guide rail 1B is shown in FIG. As indicated by a chain line, the end portion on the curved guide rail 1B side is obliquely cut, and the width dimension is gradually reduced from the straight guide rail 1A side to the curved guide rail 1B side. As a result, the rolling groove 10a formed on the side surface of the linear guide rail 1A continues to the rolling groove 12a formed on the side surface of the curved guide rail 1B without a step, and the ball is in contact with the rolling groove 10a and the rolling groove 12a. You can roll smoothly between the two.
[0039]
Further, as shown in FIG. 11, a ball rolling groove 13 b that is continuous with the rolling groove 10 b of the linear guide rail 1 A and the rolling groove 12 b of the curved guide rail 1 B is formed on the upper surface of the intermediate rail 1 C. As shown in FIGS. 12 and 13, the ball rolling groove 13b is formed so that its width dimension gradually increases at the end on the curved guide rail 1B side, and the rolling grooves 10b having different width dimensions. And the rolling groove 12b are connected without a step. Thus, the ball that has rolled in the rolling groove 12b of the curved guide rail does not get caught when rolling into the rolling groove 10b of the linear guide rail that is narrower than the rolling groove 12b. It can be smoothly moved from the curved portion of the track rail to the straight portion.
[0040]
Next, FIG. 14 shows a second embodiment of the linear / curvature guide device to which the present invention is applied. In the figure, reference numeral 7 denotes a track rail, and reference numeral 8 denotes a slider. The basic structures of the track rail 7 and the slider 8 are substantially the same as those in the first embodiment. However, the ball rolling grooves 71a and 71b of the track rail 7 are formed on the both side surfaces of the track rail 7 at two upper and lower ends, and the upper ball rolling groove 71a is inclined upward at an inclination angle of 45 °, The ball rolling groove 71b is formed downward with an inclination angle of 45 °. Further, the load rolling grooves 81a and 81b of the slider 8 are also formed at angles corresponding to these ball rolling grooves 71a and 71b.
[0041]
FIG. 14 shows a linear portion of the track rail 7, that is, a state where the slider 8 is assembled to the linear guide rail 7A. The curved guide rail 7B continuous to the linear guide rail 7A is the same as that of the first embodiment. Similarly, the width dimension is set smaller than the linear guide rail 7A. FIG. 15 is a drawing in which the outline of the straight guide rail 7A is superimposed on the front sectional view of the curved guide rail 7B, and the alternate long and short dash line in the figure shows the outline of the straight guide rail 7A.
[0042]
In the linear / curvature guide device of the second embodiment configured as described above, similarly to the first embodiment, the width dimension of the curve guide rail 7B is set smaller than that of the straight guide rail 7A. The slider 8 can move freely between the linear guide rail 7A and the curved guide rail 7B.
[0043]
In the above-described embodiment, the linear / curvature guide device to which the present invention is applied has been described. However, even if the curved guide rail is combined to form an annular track rail, the slider can be freely moved along the track rail. The curve guide device can be configured easily. Therefore, the detailed description of the curve guide device of the present invention is omitted here.
[0044]
In the present invention, since the load rolling grooves 43a and 43b provided in the slider 2 are formed in a straight line, a linear / curvature guide device is manufactured by using the slider of the existing straight guide device as it is. In the embodiment, the width of the curved guide rail 1B is reduced as compared with that of the straight guide rail 1A, so that the slider of the straight guide device can be moved along the curved guide rail 1B as it is. did. However, depending on the curvature of the curved guide rail 1B, it cannot be dealt with only by reducing the width of the curved guide rail 1B, and the skirt portion 4b or the lid 5 of the slider 2 and the curved guide rail 1B interfere with each other. It may occur. Therefore, in such a case, it is effective to shorten the length dimension of the slider 2 along the longitudinal direction of the track rail 1, thereby preventing the interference between the curved guide rail 1B and the slider 2.
[0045]
【The invention's effect】
As described above, according to the linear / curvature guide device and the curve guide device of the present invention, it is sufficient that the load rolling groove provided on the slider is formed in a straight shape instead of an arc shape. In addition, it is possible to divert the sliders of the linear guide devices that are in circulation in large numbers as they are, and it is not necessary to process the load rolling grooves according to the curvature of the track rail, so that this can be produced easily and inexpensively. It can be done.
[0046]
In addition, since the load rolling groove provided in the slider has no directionality, even if the track rail has two curved portions that bend in different directions, the slider is moved along the track rail. It is possible to continuously move these curved portions, and for example, it is possible to freely guide an article along a highly flexible locus combining straight lines and curves, such as an S-shaped locus.
[0047]
Furthermore, since the load rolling groove provided in the slider is formed in a straight line, all the balls that roll on the load rolling groove of the slider abut on the track rail in the straight portion of the track rail. Therefore, it is possible to give the slider sufficient load-loading capability in such a straight part, and even if the straight part and the curved part are mixed in the track rail, the load in the straight part of the track rail It becomes possible that the slider can continuously move between the straight portion and the curved portion without sacrificing the load capacity.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a first embodiment of a linear / curve adjustable guide device of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a slider and a linear guide rail according to the first embodiment.
FIG. 3 is a front sectional view showing a state in which the slider according to the first embodiment is assembled to the linear guide rail.
FIG. 4 is a plan sectional view showing a rolling state and a circulating state of a ball when the slider according to the first embodiment is moving along the linear guide rail.
FIG. 5 is a front sectional view showing a state in which the slider according to the first embodiment is assembled to the curved guide rail.
6 is a plan sectional view showing a rolling state and a circulating state of the ball when the slider according to the first embodiment is moving along the curved guide rail. FIG.
FIG. 7 is a plan view showing a rolling state of a ball in a rolling groove formed on the upper surface of a curved guide rail.
FIG. 8 is an enlarged sectional view showing a rolling state of a ball between a rolling groove formed on the upper surface of a curved guide rail and a load rolling groove of a slider.
FIG. 9 is a plan view showing an example of a linear / curvature guide device that can be configured by combining the linear guide rail and the curved guide rail according to the first embodiment.
FIG. 10 is a plan view showing an S-shaped rail formed by bisecting a curved guide rail.
FIG. 11 is a plan view showing an intermediate rail according to the first embodiment.
12 is an enlarged plan view showing a part A of FIG. 10;
13 is an enlarged plan view showing a portion B of FIG.
FIG. 14 is a front sectional view showing a linear / curvature guiding device according to a second embodiment.
FIG. 15 is an enlarged cross-sectional view showing a main part of a curved guide rail according to a second embodiment.
FIG. 16 is a cross-sectional view showing a state where a curved guide rail is ground from both side surfaces and finished to a predetermined width dimension.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Track rail, 1A ... Linear guide rail, 1B ... Curve guide rail, 1C ... Intermediate rail, 2 ... Slider, 3 ... Ball, 10a, 10b ... Rolling groove, 43a, 43b ... Load rolling groove

Claims

A track rail including a straight line portion and a curved portion formed in an arc shape with a predetermined radius of curvature, and a track rail formed with ball rolling grooves along the longitudinal direction of both side surfaces, and a substantially saddle-shaped cross section formed above A slider in which a load rolling groove facing each rolling groove of the track rail and an infinite circulation path of a ball including the load rolling groove are formed, and the slider is disposed so as to straddle the track rail, and the slider In the linear / curvature guide device provided with a large number of balls that roll in the endless circulation path and load a load between the rolling groove of the track rail and the load rolling groove of the slider,
While each load rolling groove provided in the slider is formed in a straight line,
The width dimension of the track rail of the curved part is set smaller than that of the straight part,
When the slider moves along the curved portion of the track rail, the ball is loaded between the arc-shaped rolling groove formed along the longitudinal direction of the track rail and the linear load rolling groove provided on the slider. A straight / curvature guide device characterized by loading.

When the slider moves along the curved portion of the track rail, many of the balls that roll on each load rolling groove of the slider are only a part of the balls and the load rolling groove of the slider. The linear / curvature guide apparatus according to claim 1, wherein a load is applied between the linear guide and the curved guide.

On the upper surface of the track rail, an upward rolling groove of the ball is formed along the longitudinal direction, and on the slider, a downward load rolling groove of the ball facing the upper surface of the track rail is formed linearly,
The upward rolling groove in the curved portion of the track rail is formed to have a width that allows all the balls rolling in the downward load rolling groove of the slider to simultaneously contact each other. A straight / curved guide device according to the above.

4. The linear / curvature free guiding apparatus according to claim 1, wherein the track rail includes two curved portions having different bending directions.

4. The straight line / curve according to claim 1, wherein the track rail is configured by combining a straight guide rail that forms a straight part and a curved guide rail that forms a curved part. 5. Swivel guide device.

The track rail includes an intermediate rail connecting the linear guide rail and the curved guide rail, and the intermediate rail continuously changes in width dimension from the end on the linear guide rail side to the end on the curved guide rail side. 6. The linear / curvature free guiding apparatus according to claim 5, wherein

A curved guide rail that is formed in an arc shape with a predetermined radius of curvature and has ball rolling grooves formed along the longitudinal direction of both sides, and a saddle-shaped cross section that crosses the curved guide rail. And a slider formed with a load rolling groove facing each rolling groove of the curved guide rail and an infinite circulation path of the ball including the load rolling groove, and an infinite circulation path of the slider In the curve guide device comprising a large number of balls that roll inside and load the load between the rolling groove of the curved guide rail and the load rolling groove of the slider,
Each load rolling groove provided in the slider is formed in a straight line,
The ball guide device applies a load between an arcuate rolling groove formed along a longitudinal direction of the curved guide rail and a linear load rolling groove provided on the slider. .

Many of the balls that roll in each load rolling groove of the slider above, only some of them are loaded between the rolling groove of the curved guide rail and the load rolling groove of the slider. 8. The curve guiding device according to claim 7, wherein