(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸の周囲に軸受を介して回転自在に配設される円筒状のハウジング部と、そのハウジング部の外周面に転がり接触する複数のローラを介して当該ハウジング部の周囲に軸方向にスライド自在に配置された筒状のスライダと、ハウジング部の外周面から半径方向に突出し、かつ、スライダに形成された軸方向へのガイド用長孔内に挿入された回転阻止部材を備えてなるスライドユニット。
【請求項２】
各ローラが玉軸受であり、スライダに装着された複数の軸にそれぞれ回動自在に支持されているとともに、その各軸はスライダに対して回動調整可能に装着された偏心軸であり、その各偏心軸の回動により各玉軸受の外輪外周面とハウジング部の外周面との間のすきまを調整し得るように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のスライドユニット。
【請求項３】
回動阻止部材が、ガイド用長孔の内面に対して転がり接触する転がり軸受であることを特徴とする請求項１または２に記載のスライドユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軸に対する回転と軸方向へのスライドとの双方の機能を備えたスライドユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えばＣＭＰ（ケミカルメカニカルポリッシング）装置のスピンドル等においては、１軸上に回転と軸方向へのスライド機能が要求される。このような回転とスライド機能を１つのユニットで満足するものとして、従来、軸とその周囲を囲むように配置された外筒との間に、保持器により互いに一定の間隔で保持された多数のボールを挿入したストロークベアリング（例えば特開昭５４−１３７５４２号公報参照）や、特殊用途のユニットとして、軸状のスライダの外周面にヘリカル溝を形成するとともに、そのスライダを筒状のケース内に配置し、そのケースの内面にはヘリカル溝に係合するガイドを回動自在に配置して、ケースに対するスライダの軸方向へのスライド時に、スライダにヘリカル溝のねじれ角に応じた回転運動を生起させるようにしたヘリカルガイド装置（特開昭４７−２３９７２号公報参照）が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した従来のユニットは、いずれも、ＣＭＰ装置のスピンドル等に用いるのには適していない。すなわち、ストロークベアリングは、回転と軸方向へのスライドとを独立的に行うことができ、回転のみ、スライドのみ、あるいはその双方同時にといった使い方が可能であり、汎用性の高いユニットではあるものの、多数のボールを軸の円柱面および外筒の内円筒面に接触させる構造であるため、ボールは基本的には各面に対してほぼ点接触することになって、その面圧が必然的に高くなり、負荷容量が不足するという欠点がある。
【０００４】
また、特開昭４７−２３９７２号に提案されているヘリカルガイド装置は、スライダが軸方向にスライドするのと同時にヘリカル溝のねじれ角相当量だけ回転するものであり、回転のみ、スライドのみといった使い方が不可能であって、汎用性に欠け、ＣＭＰ装置のスピンドル等に用いることはできない。
【０００５】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、１つのユニットで軸の回りの回転と軸方向へのスライド機能を有し、しかも負荷容量が高く、かつ、回転運動とスライド運動とが相互に干渉することなく互いに独立的に機能させることのできる汎用性に富んだスラライドユニットの提供を目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明のスライドユニットは、軸の周囲に軸受を介して回転自在に配設される円筒状のハウジング部と、そのハウジング部の外周面に転がり接触する複数のローラを介して当該ハウジング部の周囲に軸方向にスライド自在に配置された筒状のスライダと、ハウジング部の外周面から半径方向に突出し、かつ、スライダに形成された軸方向に伸びるガイド用長孔内に挿入された回転阻止部材を備えていることによって特徴づけられる（請求項１）。
【０００７】
ここで、本発明においては、上記の各ローラを玉軸受によって構成し、その玉軸受を、スライダに装着された複数の軸にそれぞれ回動自在に支持するとともに、その各軸をスライダに対して回動調整可能に装着された偏心軸として、その各偏心軸の回動により各玉軸受の外輪外周面とハウジング部の外周面との間のすきまを調整し得るような構成を採用することができる（請求項２）。
【０００８】
また、本発明においては、ハウジング部の外周面から半径方向に突出する回動阻止部材を、ガイド用長孔の内面に対して転がり接触する転がり軸受とすることができる（請求項３）。
【０００９】
請求項１に係る発明の構成においては、ハウジング部をラジアル玉軸受をはじめとする通常の軸受によって軸に対して相対的に回転自在に支承し、従ってそのハウジング部は軸に対して軸方向にスライドしないが、そのハウジング部の外側に、複数のローラを介して軸方向にスライド自在に配置されたスライダを設けるとともに、そのスライダはハウジング部に対して回転阻止部材によって相対的な回転を阻止するように配置することによって、スライダは軸に対して相対的に回転自在で、しかも軸方向にスライド自在となる。この構成において、ハウジング部は軸に対して通常の軸受を介して支承されており、また、スライダはハウジング部に対して複数のローラを介して支承されるため、ストロークベアリングのように点接触のボールを介して外筒を軸に支承する場合に比して、その負荷容量は大幅に向上する。
【００１０】
また、ハウジング部とスライダの間に介在するローラとして玉軸受を採用するとともに、その各玉軸受をスライダに設けられた偏心軸に装着する請求項２に係る発明の構成を採用すると、ローラおよびその支持機構として特殊な部品を用いることなく高い負荷容量が得られると同時に、ハウジング部と各玉軸受との隙間の調整が容易となって、高いスライド精度を簡単に実現できる。
【００１１】
更に、ハウジング部の外周面から突出する回転阻止部材を、スライダのガイド用長孔の内面に転がり接触する転がり軸受とする請求項３に係る発明の構成を採用すれば、スライダのハウジング部に対する摺動抵抗の軽減並びに一様化を図ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の好適な実施の形態について述べる。
図１は本発明の実施の形態の外観斜視図で、図２はその縦断面図であり、図３はそのＡ−Ａ断面図である。
【００１３】
ハウジング部１は円筒形をしており、図２に示すようにその両端部の内周面には大径部１ａ，１ｂが形成されており、その各大径部１ａ，１ｂにそれぞれ玉軸受２，３が嵌め込まれている。ハウジング部１には、図１および図３に示すように、その半径方向に対向する２箇所（図１，図３においては１箇所のみ図示）に雌ねじ１ｃが刻設されており、その雌ねじ１ｃには、後述する移動部６の回転阻止部材としての玉軸受４が嵌め込まれたボルト５がねじ込まれており、この玉軸受４はハウジング部１の外周面から半径方向に外側に突出している。なお、図２において１ｄは玉軸受２，３の軸方向への間隔を規制するカラーである。
【００１４】
ハウジング部１の外側には、全体として略円筒形をなすスライダ６が配置されている。このスライダ６には、例えば２０個程度の複数の貫通窓６ａが形成されており、その各貫通窓６ａ内にそれぞれミニチュアもしくは小径の玉軸受７が支持されている。そして、その各玉軸受７の外輪は貫通窓６ａからスライダ６の内周面側に突出し、ハウジング部１の外周面に対して転がり接触している。また、スライダ６には、図１に示すように、前記したハウジング部１の外周面から外側に突出する回転阻止部材としての各玉軸受４に対応してガイド用長孔６ｃが形成されており、各玉軸受４はそれぞれそのガイド用長孔６ｃ内に嵌まり込んで、その外輪外周面がガイド用長孔６の両側内面のいずれかに対して転がり接触するようになっている。従って、スライダ６はハウジング部１に対して、玉軸受４の存在によって相対的な回転が阻止されるとともに、各玉軸受７を介して軸方向へのスライドが可能となっている。
【００１５】
スライダ６の各貫通窓６ａに配置されたスライド用の各玉軸受７は、ハウジング部１の外周面に対するすきま調整機能を備えている。すなわち、図３に示すように、各貫通窓６ａには、当該各貫通窓６ａに直交してその両側面に差し渡る孔６ｂが連通して形成されており、その各孔６ｂに偏心軸８の両端部が挿入されている。偏心軸８は、互いに同一の軸心をもってそれぞれが貫通窓６ａの両側面の孔６ｂ内に挿入される小径の先端部８ａおよび大径の基端部８ｂと、その間にあって直径がこれらの中間にあり、かつ、これらとは軸心が所定寸法だけずれた偏心部８ｃとからなり、玉軸受７はその偏心部８ｃに嵌め込まれている。偏心軸８の基端部８ｂの端面は、スライダ６の外周面に各貫通孔６ａにそれぞれ対応して形成された座ぐり孔状の切欠部６ｄを介して外部に臨んでおり、その基端部８ｂの端面には六角孔８ｄが形成されている。また、偏心軸８の先端部８ａおよび基端部８ｂは、スライダ６の外周からねじ込まれるセットボルト９によって締めつけることができるようになっている。なお、偏心部８ｃの偏心量は、小径の先端部８ａと大径の基端部８ｂの寸法差の１／２よりも若干小さく、これにより、偏心軸８の切欠部６ｄからの孔６ｂへの挿入を可能としている。
【００１６】
以上の構成により、セットボルト９を緩めた状態で偏心軸８を回動させると、玉軸受７は貫通窓６ａ内でハウジング部１の外周面にに対して進退し、両者間のすきまを調整することができる。各玉軸受７とハウジング部１の外周面とのすきまを一様な適宜量に設定して各セットボルト９を締めつけることによって、スライダ６とハウジング部１とを高い精度のもとに相対的にスライドさせることができる。
【００１７】
以上の実施の形態のスライドユニットは、図２に示すように、ハウジング部１の両端に配置された２つの玉軸受２，３の内輪内周面を、これらを貫通する軸Ｓの外周面に嵌合固定した状態で使用される。この使用状態においては、ハウジング部１は軸受２，３を介して軸Ｓに対して相対的に回転可能であり、スライダ６は前記したようにハウジング部１に対して回転不能で、かつ、軸方向にスライド可能であるから、スライダ６は軸Ｓに対して相対的に回転可能で、かつ、軸方向にスライド可能となり、１つのユニットによって回転とスライドの双方の機能を満足することができる。
【００１８】
しかも、ハウジング部１の軸Ｓに対する回転動作と、ハウジング部１に対するスライダ６のスライド動作は互いに独立して相互に干渉することがないから、回転のみ、スライドのみ、および回転とスライドとを同時、のいずれの動作状態をも採ることができる。また、ハウジング部１は軸Ｓに対して２つの玉軸受２，３によって支持されているとともに、スライダ６は複数の玉軸受７を介してハウジング部１に対して支持されているため、スライダ６に対する負荷容量は大きく、ＣＭＰ装置のスピンドル部等に対して十分に使用することができる。更に、スライダ６のハウジング部１に対するスライドのストロークは、ガイド用長孔６ｃの長さによって任意に設定することができる。
【００１９】
ここで、以上の実施の形態は、軸Ｓを固定軸としてその周囲にハウジング部１を回転自在に支承し、スライダ６を回転並びにスライド自在とする使用方法と、ハウジング部１を固定して軸Ｓを回転自在に支承し、その回転する軸Ｓの回りで回転しないスライダ６をスライド自在に配置する使用方法、および、スライダ６を固定し、そのスライダ６に対して、軸Ｓを回転自在に支承したハウジング部１をスライド自在に配置する使用方法うち、任意の方法を採用することができる。
【００２０】
なお、以上の実施の形態では、ハウジング部１とスライダ６との間に複数の玉軸受７を介在させた例を示したが、この玉軸受に代えて、スライダ６に回転自在に支持されたローラを介在させてもよい。
【００２１】
また、ハウジング部１に対するスライダ６の摺動抵抗が特に問題にならない場合には、回転阻止部材として、玉軸受４に代えて単なる突起を設けてもよい。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、軸の周囲に軸受を介して回転自在に配置される円筒状のハウジング部の周囲に、当該ハウジング部外周面に対して転がり接触する複数のローラを介して軸方向にスライド自在の筒状のスライダを設けるとともに、そのスライダには、ハウジング部の外周面から突出する回転阻止部材が挿入されるガイド用長孔を設けた構成により、軸に対してスライダを相対的に回転自在で、かつ、軸方向にスライド自在としているので、１つのユニットに互いに独立した回転機能とスライド機能を持たせることができる。しかも、スライダはハウジング部に対して複数のローラを介して支承され、ハウジング部は軸に対して軸受を介して支承されるので、従来のストロークベアリングのように点接触のボールを介在させた構造に比して、その負荷容量を大幅に向上させることができる。
【００２３】
また、ハウジング部とスライダとの間に介在させるローラを玉軸受とし、その各玉軸受を偏心軸を介してスライダに装着した構造を採用することにより、その玉軸受とハウジング部とのすきまを容易に調節することができ、特殊な部品を用いることなく、かつ、簡単な構成のもとに、高精度のスライド機能を持つユニットが得られる。
【００２４】
更に、スライダのハウジング部に対する回転阻止部材として、スライダに設けられた長孔の内面に転がり接触する転がり軸受を用いた構成を採用すると、安価な構成のもとにスライダのハウジング部に対する摺動抵抗の軽減並びに一様化を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の外観斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態の縦断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【符号の説明】
１  ハウジング部
２，３  玉軸受（回転用）
４  玉軸受（回転阻止部材）
６  スライダ
６ａ  貫通窓
６ｂ  孔
６ｃ  ガイド用長孔
７  玉軸受（スライド用）
８  偏心軸
【図１】
0003932075.tif 000002
【図２】
0003932075.tif 000003
【図３】
0003932075.tif 000004