(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体の直線案内面と移動体の滑動面との間に潤滑油を介在させて前記移動体を直線的に案内する移動体の直線案内装置において、
前記直線案内面が形成されたガイド部材の裏面に対向して配設された裏板に配設されたベアリングブロックとともに並設され、該ベアリングブロックに作用する過大な荷重の一部を分担する分担部材を備えている
ことを特徴とする移動体の直線案内装置。
【請求項２】
支持体の直線案内面と移動体の滑動面との間に潤滑油を介在させて前記移動体を直線的に案内する移動体の直線案内装置において、
前記直線案内面が形成されたガイド部材の裏面に対向する裏板にベアリングブロックが配設されるとともに、前記裏板に前記ガイド部材の前記ベアリングブロックへの過大な接近を規制する規制部材が配設されている
ことを特徴とする移動体の直線案内装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記規制部材が、前記裏板に前記ベアリングブロックとともに並設して固着され、前記ベアリングブロックへの過負荷を防止するストップ部材によって構成されている
ことを特徴とする移動体の直線案内装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記ストップ部材が、その表面に形成された低摩擦層を備えている
ことを特徴とする移動体の直線案内装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記ストップ部材の作用面を前記ベアリングブロックの作用面に対し後退させたことを特徴とする移動体の直線案内装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、支持体の直線案内面と移動体の滑動面との間に潤滑油を介在させて前記移動体を直線的に案内する移動体の直線案内装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の滑り案内装置（特開平１０−２６３９６４）は、図７に示されるように支持体の直線案内面ＬＧと移動体Ｍの滑動面ＳＳとの間に潤滑油を介在させて前記移動体Ｍを直線的に案内する滑り案内装置において、前記支持体としてのガイド部材ＧＭの前記直線案内面ＬＧと前記移動体Ｍの滑動面ＳＳとの間に半浮上用の面圧調整ポケットＰが形成されるとともに、前記移動体Ｍの浮き上がりを防止するために前記ガイド部材ＧＭの裏面に対向する裏板ＢＰに調節ボルトＴによってバネ力が調節された略Ｃ形状の板バネＢによって被着されたベアリングブロックＢＢが配設されているものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の滑り案内装置は、前記支持体としてのガイド部材ＧＭの前記直線案内面ＬＧと前記移動体Ｍの滑動面ＳＳとの間に半浮上用の面圧調整ポケットＰが形成されるとともに、前記移動体Ｍの浮き上がりを防止するために前記ガイド部材ＧＭの裏面に対向する裏板ＢＰに調節ボルトＴによってバネ力が調節された略Ｃ形状の板バネＢによって被着されたベアリングブロックＢＢが配設されているものであるので、前記板バネＢの強さを高速条件下で強く設定する必要がある為、送り力が過大となるとともに、クリアランスのないバネ支持では、加減速時の急激で大きなモーメント力がテーブルに作用するので、これを十分に支持できないため、加減速時に前記移動体Ｍとしてのテーブルが大きく傾いたり、振動するという問題があった。
【０００４】
また上記従来の滑り案内装置は、加減速時に前記移動体Ｍとしてのテーブルが大きく傾いたり振動するため、上下方向の支持剛性が弱いため、高精度加工が実施出来ないという問題があった。
【０００５】
さらに上記従来の滑り案内装置は、加減速時に前記移動体Ｍとしてのテーブルに大きな傾きおよび振動が発生すると前記ガイド部材ＧＭの裏面から前記ベアリングブロックＢＢに過大な荷重が作用して、前記ベアリングブロックＢＢおよび前記裏板ＢＰが破損するという不具合が発生することがあるという問題があった。
【０００６】
そこで本発明者は、支持体の直線案内面と移動体の滑動面との間に潤滑油を介在させて前記移動体を直線的に案内する移動体の直線案内装置において、前記直線案内面が形成されたガイド部材の裏面に対向して配設された裏板に配設されたベアリングブロックとともに並設された分担部材によって、前記ベアリングブロックに作用する過大な荷重の一部を分担するという本発明の第１の技術的思想に着眼した。
【０００７】
また本発明者は、前記直線案内面が形成されたガイド部材の裏面に対向する裏板にベアリングブロックとともに配設された規制部材によって、前記ガイド部材の前記ベアリングブロックへの接近を規制するという本発明の第２の技術的思想に着眼した。
【０００８】
本発明者は、更に研究開発を重ねた結果、加減速時における前記移動体が大きく傾いたり、振動することを防止して、上下方向の支持剛性を高め、高精度加工を可能にし、前記ガイド部材から前記ベアリングブロックに過大な荷重が作用しないようにして、前記ベアリングブロックおよび前記裏板が破損するという不具合の発生を防止するという目的を達成する本発明に到達した。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明（請求項１に記載の第１発明）の移動体の直線案内装置は、
支持体の直線案内面と移動体の滑動面との間に潤滑油を介在させて前記移動体を直線的に案内する移動体の直線案内装置において、
前記直線案内面が形成されたガイド部材の裏面に対向して配設された裏板に配設されたベアリングブロックとともに並設され、該ベアリングブロックに作用する過大な荷重の一部を分担する分担部材を備えている
ものである。
【００１０】
本発明（請求項２に記載の第２発明）の移動体の直線案内装置は、
支持体の直線案内面と移動体の滑動面との間に潤滑油を介在させて前記移動体を直線的に案内する移動体の直線案内装置において、
前記直線案内面が形成されたガイド部材の裏面に対向する裏板にベアリングブロックが配設されるとともに、前記裏板に前記ガイド部材の前記ベアリングブロックへの過大な接近を規制する規制部材が配設されている
ことを特徴とする移動体の直線案内装置。
ものである。
【００１１】
本発明（請求項３に記載の第３発明）の移動体の直線案内装置は、
前記第２発明において、
前記規制部材が、前記裏板に前記ベアリングブロックとともに並設して固着され、前記ベアリングブロックへの過負荷を防止するストップ部材によって構成されている
ものである。
【００１２】
本発明（請求項４に記載の第４発明）の移動体の直線案内装置は、
前記第３発明において、
前記ストップ部材が、その表面に形成された低摩擦層を備えている
ものである。
【００１３】
本発明（請求項５に記載の第５発明）の移動体の直線案内装置は、
前記第４発明において、
前記ストップ部材の作用面を前記ベアリングブロックの作用面に対し後退させたものである。
【００１４】
【発明の作用および効果】
上記構成より成る第１発明の移動体の直線案内装置は、前記直線案内面が形成されたガイド部材の裏面に対向して配設された裏板に配設されたベアリングブロックとともに並設された前記分担部材によって、該ベアリングブロックに作用する過大な荷重の一部を分担するので、前記ベアリングブロックに作用する荷重を緩和するため、加減速時における前記移動体が大きく傾いたり、振動することを防止して、上下方向の支持剛性を高め、高精度加工を可能にし、前記ガイド部材から前記ベアリングブロックに過大な荷重が作用しないようにして、前記ベアリングブロックおよび前記裏板が破損するという不具合の発生を防止するという効果を奏する。
【００１５】
上記構成より成る第２発明の移動体の直線案内装置は、前記直線案内面が形成されたガイド部材の裏面に対向する裏板に前記ベアリングブロックとともに配設された前記規制部材によって、前記ガイド部材の前記ベアリングブロックへの接近を規制するので、前記ベアリングブロックに作用する荷重を緩和するため、加減速時における前記移動体が大きく傾いたり、振動することを防止して、上下方向の支持剛性を高め、高精度加工を可能にし、前記ガイド部材から前記ベアリングブロックに過大な荷重が作用しないようにして、前記ベアリングブロックおよび前記裏板が破損するという不具合の発生を防止するという効果を奏する。
【００１６】
上記構成より成る第３発明の移動体の直線案内装置は、前記第２発明において、前記規制部材が、前記裏板に前記ベアリングブロックとともに並設して固着された前記ストップ部材によって、前記ベアリングブロックへの過負荷を防止するので、前記ベアリングブロックおよび前記裏板が破損するという不具合の発生を防止するという効果を奏する。
【００１７】
上記構成より成る第４発明の移動体の直線案内装置は、前記第３発明において、前記ストップ部材が備えている表面に形成された低摩擦層によって、前記移動体のすべり支持を実現するという効果を奏する。
【００１８】
上記構成より成る第５発明の移動体の直線案内装置は、前記第４発明において、前記ストップ部材の作用面と前記ベアリングブロックの作用面とに差を設けたので、通常時における前記ベアリングブロックのころがり作用と、加減速時の前記移動体が大きく傾いた場合における前記ストップ部材のすべり作用と前記ベアリングブロックのころがり作用との併用とを、前記移動体の傾きに応じて選択することが出来るという効果を奏する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態につき、図面を用いて説明する。
【００２０】
（実施形態）
本実施形態の移動体の直線案内装置は、図１ないし図５に示されるように支持体１の直線案内面２１と移動体３の滑動面３１との間に潤滑油を介在させて前記移動体３を直線的に案内する移動体の直線案内装置において、前記直線案内面２１が形成されたガイド部材２の裏面２２に対向して配設された裏板４に配設されたベアリングブロック５とともに並設され、該ベアリングブロック５に作用する過大な荷重の一部を分担する分担部材および前記裏板４に前記ガイド部材２の前記ベアリングブロック５への接近を規制する規制部材としてのストップ部材６が配設されているものである。
【００２１】
本実施形態の移動体の直線案内装置は、例えば図１に示されるような研削盤のツールＴによって研削されるワークＷが載置されるスライドテーブルＳＴに適用することが出来るものであって、前記支持体１は、図２ないし図４に示されるようにベース１０にボルトによって固着され前記ベース１０の長手方向に平行に延在形成された２本のガイド部材としてのクランク形状の横断面形状のガイドウエイ２によって構成され、該ガイドウエイ２の上面に直線案内面２１が形成されている。
【００２２】
前記移動体３は、図２ないし図４に示されるように矩形の前記ガイドウエイ２が介挿される略コの字状の横断面形状の凹部が複数平行に形成されたテーブル３０によって構成され、前記凹部の下面に滑動面３１が形成され、該滑動面３１と前記直線案内面２１との間に潤滑油を介在させて前記移動体３としての前記テーブル３０を直線的に案内するように構成されている。
【００２３】
前記滑動面３１には、絞りを介してまたは絞りを介さず直接に油圧源または空気圧源（図示せず）に連絡している面圧調整ポケット３１１が形成され、前記テーブル３０を半浮上させるように構成されている。
【００２４】
前記テーブル３０は、幅方向の中央の下方へ突出した下方突出部３２の下面にボルトによって内部に螺溝が形成された穴部３３１が形成されたナット３３が固着され、前記穴部３３１内に介挿されたボールネジ３４をサーボモータ３５によって回転駆動させることにより、前記ガイドウエイ２上を直線的に移動し得るように構成されている。
【００２５】
前記テーブル３０の幅方向の端部には、側方案内部材３４が配設され、該側方案内部材３４の下部にガイド部材としてのガイドウエイ２の裏面２２に対向して配設された裏板４としての下側案内部材３５が配設される。
【００２６】
前記下側案内部材３５は、図３に示されるようにガイドウエイ２の裏面２２に対向する上面に矩形断面形状の凹部３５１が形成され、該凹部３５１内にベアリングブロック５が介挿され、該ベアリングブロック５の下部に横断面略Ｃ形状の板バネ３５２を介挿し、下面から貫通して形成された複数の貫通穴に挿入された複数の貫通ボルト３５３によって板バネ３５２のベアリングブロック５のローラベアリングブロック５０を付勢するバネ力が調整されるように構成されている。
【００２７】
すなわち、図５に示されるように前記板バネ３５２の上端と前記ベアリングブロック５の前記ローラベアリングブロック５０とが係合しているため、前記貫通ボルト３５３によって前記ベアリングブロック５の前記ローラベアリングブロック５０を付勢する前記板バネ３５２のバネ力が調整され、ガイドローラ５１の前記ガイドウエイ２の前記裏面２２の付勢力が調整されるように構成されている。
【００２８】
前記ベアリングブロック５は、図３および図４に示されるようにローラベアリングブロック５０と、該ローラベアリングブロック５０の上下に列設された複数のガイドローラ５１とから成る。
【００２９】
前記テーブル３０は、図３に示されるように前記下方突出部３２の両側壁と前記ガイドウエイ２の側壁との間に凹部３２２内にベアリングブロック５が介挿された案内部材３２１が介挿され、該ベアリングブロック５の下部に横断面略Ｃ形状の板バネ３５２を介挿し、側面から貫通して形成された複数の貫通穴に挿入された複数の貫通部材３２３の一端が突出する前記テーブル３０の長手方向に形成された矩形断面形状の穴部３２４に厚さが長手方向に徐々に変化するテーパ縦断面形状のテーパカミソリ３２５が挿入され、該テーパカミソリ３２５の挿入量によって板バネ３５３のベアリングブロック５のローラベアリングブロック５０を付勢するバネ力が調整されるように構成されている。
【００３０】
前記ストップ部材６は、図４に示されるように前記裏板４としての下側案内部材３５内に介挿されたベアリングブロック５の前記ローラベアリングブロック５０の両端の突出部５０１に係合する突出係合部６１と前記下側案内部材３５にボルトによって固着される基部６０と、前記ガイドウエイ２の裏面２２に当接する上面６２とを備えており、前記裏板４に前記ベアリングブロック５とともに並設して固着され、前記ベアリングブロックへの過負荷を防止するように構成されているものである。
【００３１】
前記ストップ部材６は、その上面６２に例えば青銅粒子を含浸させたボリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）系樹脂材（商品名：ターカイト）や他にルーロン、ダイフォースなど低摩擦材料によって構成される１ないし２ｍｍの厚さの低摩擦層６３が形成される。
【００３２】
前記低摩擦層６３の上面は、前記ベアリングブロック５の前記ローラベアリングブロック５０の上面より若干高くなるように形成され、前記ガイドウエイ２の裏面２２のころがり転動面から数μｍの段差ですべり面が設置され、例えば一例として高速送りにおける前記テーブル３の浮上量に相当する約５μｍ程度に設定することが出来る。
【００３３】
上記構成より成る本実施形態の移動体の直線案内装置は、前記直線案内面２１が形成されたガイド部材としての前記ガイドウエイ２の前記裏面２２に対向して配設された前記裏板４としての前記下側案内部材３５に配設された前記ベアリングブロック５とともに並設された前記分担部材としてのストップ部材６によって、加減速時における前記移動体が大きく傾いたり、振動した場合における前記ベアリングブロック５に作用する過大な荷重の一部を分担するので、前記ベアリングブロック５に作用する荷重を緩和するものである。
【００３４】
また本実施形態の移動体の直線案内装置は、前記直線案内面２１が形成されたガイド部材としての前記ガイドウエイ２の前記裏面２２に対向する裏板４としての前記下側案内部材３５に前記ベアリングブロック５とともに配設された前記規制部材としてのストップ部材６によって、前記ガイドウエイ２の前記ベアリングブロック５への接近を規制するので、前記ベアリングブロック５に作用する荷重を緩和するものである。
【００３５】
さらに本実施形態の移動体の直線案内装置は、前記裏板４としての前記下側案内部材３５はころがり案内で、ころがり部は前記バネ部材としての板バネ３５２によってばね支持されているとともに、前記テーブル３の下部荷重支持面はすべりおよび半浮上すべり面である。すなわち通常はばね支持された前記ベアリングブロック５の転がり面で前記裏板４を支持し、浮上がりが過大となった時に前記ストップ部材６のすべり面が接触し、すべり支持するようにするものであって、複合案内面としての作用面に差を設けて前記テーブル３の傾きに応じて選択的に複合した案内作用を奏するものである。
【００３６】
上記作用を奏する本実施形態の移動体の直線案内装置は、前記直線案内面２１が形成された前記ガイドウエイ２の前記裏面２２に対向して配設された前記裏板４としての前記下側案内部材３５に配設された前記ベアリングブロック５とともに並設された前記分担部材としての前記ストップ部材６によって、該ベアリングブロック５に作用する過大な荷重の一部を分担するので、前記ベアリングブロック５および前記裏板４が破損するという不具合の発生を防止するという効果を奏する。
【００３７】
また本実施形態の移動体の直線案内装置は、前記直線案内面２１が形成された前記ガイドウエイ２の裏面に対向する裏板４としての前記下側案内部材３５に前記ベアリングブロック５とともに配設された前記規制部材としての前記ストップ部材６によって、前記ガイドウエイ２の前記ベアリングブロック５への接近を規制するので、前記ベアリングブロック５に作用する荷重を緩和するため、前記ベアリングブロック５および前記裏板４が破損するという不具合の発生を防止するという効果を奏する。
【００３８】
さらに本実施形態の移動体の直線案内装置は、前記裏板４としての前記下側案内部材３５に前記ベアリングブロック５とともに並設して固着された前記ストップ部材６によって、前記ベアリングブロック５への過負荷を防止するので、加減速時における前記移動体としてのテーブル３が大きく傾いたり、振動することを防止して、上下方向の支持剛性を高め、高精度加工を可能にし、前記ガイドウエイ２から前記ベアリングブロック５に過大な荷重が作用しないようにして、前記ベアリングブロック５および前記裏板４としての前記下側案内部材３５が破損するという不具合の発生を防止するという効果を奏する。
【００３９】
すなわち本実施形態の移動体の直線案内装置は、通常は前記ベアリングブロック５のローラによる低摩擦のころがり式の裏板４としての前記下側案内部材３５の支持により、前記テーブル３の送り力を小さくすることが出来るため、結果として軽く動くという利点を有する。
【００４０】
また本実施形態の移動体の直線案内装置は、前記ベアリングブロック５が前記板バネ３５２の付勢力によるばね支持により、上下方向の剛性も確保され、浮上がりも防止されるため高精度な案内面が実現できるため、高精度加工の実現を可能にするという利点を有する。
【００４１】
さらに本実施形態の移動体の直線案内装置は、加減速時などの前記テーブル３の浮上がり量の過大時には、前記ストップ部材６の上面６２のすべり面が接触し、過大な浮上がりや傾きを防止するとともに、前記ベアリングブロック５のローラのころがり案内部に過大な力が加わらず、前記裏板４の破損も防止できるという利点を有する。
【００４２】
また本実施形態の移動体の直線案内装置は、前記ストップ部材６が備えているその表面に形成された前記低摩擦層６３によって、加減速時における前記移動体としての前記テーブル３が大きく傾いた場合の前記テーブル３のすべり支持を実現するという効果を奏する。
【００４３】
すなわち本実施形態の移動体の直線案内装置においては、通常は前記ベアリングブロック５の転がり面によって前記裏板４としての前記下側案内部材３５は支持されるものであるため、摩擦係数がすべり摩擦に比べて小さいとともに、ばね支持であるため十分な剛性を有するものである。
【００４４】
前記テーブル３の早送り時の浮上がり量の過大や、加減速時の傾きが生じた場合には、前記ストップ部材６の前記上面のすべり面が接触し、過大な浮上がりを防止するため、高速での切削送りを可能にするとともに、高精度加工を可能にするものである。
【００４５】
本実施形態においては、一例として前記裏板４としての前記下側案内部材３５のすべり面は、上述したように青銅粒子を含浸させたボリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）系樹脂材（商品名：ターカイト）や他にルーロン、ダイフォースなど低摩擦材料を用いたので、上述した手法により、低摩擦、高精度で、前記裏板４の破損のない案内面が実現される。
【００４６】
さらに本実施形態の移動体の直線案内装置は、前記ストップ部材６の上面の作用面と前記ベアリングブロック５の作用面である前記ガイドウエイ２の前記裏面２２とに差を設けたので、通常時における前記ベアリングブロックのころがり作用と、加減速時の前記移動体としての前記テーブル３が大きく傾いた場合における前記ストップ部材６のすべり作用と前記ベアリングブロック５のころがり作用との併用とを、前記テーブル３の傾きに応じて選択することが出来るという効果を奏する。
【００４７】
すなわち本実施形態の移動体の直線案内装置においては、前記ベアリングブロック５によるころがり式裏板転動面から平行して、すべり面が数μｍ〜数十μｍだけ低い段差に設定されているので、前記テーブル３が一定角度以上傾いた時に前記ストップ部材６によるすべり作用が動作するようにするため、加減速時における前記テーブル３が大きく傾いたり、振動することを防止するものである。
【００４８】
本発明者は、本実施形態の移動体の直線案内装置における加速度と姿勢変動との関係と従来の滑り案内装置における加速度と姿勢変動との関係について比較検討した。その結果を示す図６から明らかなように、０．２を越える加速度において、従来の滑り案内装置においては姿勢変動が増加するのに対して、本実施形態の移動体の直線案内装置においてはほぼ５μｍに抑制されるため、本実施形態の移動体の直線案内装置のほうが姿勢変動が少ないことが明らかである。
【００４９】
上述の実施形態は、説明のために例示したもので、本発明としてはそれらに限定されるものでは無く、特許請求の範囲、発明の詳細な説明および図面の記載から当業者が認識することができる本発明の技術的思想に反しない限り、変更および付加が可能である。
【００５０】
上述の実施形態においては、一例としてストッパ部材をころがり支持する前記ベアリングブロックの前後に配設する例について説明したが、本発明としてはそれらに限定されるものでは無く、ストッパ部材と前記ベアリングブロックとを並列に設置する実施形態および、その組合わせに係る実施形態を採用することが出来るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を適用した研削盤を示す側面図である。
【図２】本実施形態の移動体の直線案内装置を示す平面図である。
【図３】本実施形態の移動体の直線案内装置を示す図２中Ａ−Ａ線に沿う断面図である。
【図４】本実施形態の移動体の直線案内装置を示す図３中Ｂ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図５】本実施形態の移動体の直線案内装置におけるベアリングブロックおよび板バネとの関係を示す部分拡大断面図である。
【図６】本実施形態の移動体の直線案内装置および従来の滑り案内装置における加速度と姿勢変動との関係を示す線図である。
【図７】従来の滑り案内装置の要部を示す要部断面図である。
【符号の説明】
１  支持体
２  ガイド部材
３  移動体
４  裏板
５  ベアリングブロック
６  ストップ部材
２１  直線案内面
２２  裏面
３１  滑動面
【図１】
0004396794.tif 000002
【図２】
0004396794.tif 000003
【図３】
0004396794.tif 000004
【図４】
0004396794.tif 000005
【図５】
0004396794.tif 000006
【図６】
0004396794.tif 000007
【図７】
0004396794.tif 000008