JP2001227612A - Rack-pinion type linear motion device - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 滑りガイド部におけるガイドと摺動面と
のがたつきを極力小さくし、直線運動精度を高めたラッ
ク−ピニオン式直線運動装置を提供する。
【解決手段】略V字状断面を有し、V字の分岐した先端
部の間にラック歯を具備しV字状断面と直交する長手方
向に延在するガイド体11およびラック歯と噛合するピ
ニオン33を有しガイド体に沿って長手方向に移動可能
な移動体21からなるラック−ピニオン式直線運動装置
において、ガイド体はそのV字の両先端に長手方向に延
在して移動体を摺動案内する第1の摺動面およびV字の
外面に位置し長手方向に延在する一対の第2の摺動面を
有しており、移動体は第1の摺動面に係合する第1の滑
り面およびそれぞれ多角形断面をした一対のガイド部材
41を具備し、ガイド部材は一対の第2の摺動面にそれ
ぞれ摺動可能に係合する一対の第2の滑り面を具備して
おり、一対のガイド部材の少なくとも一方はガイド体に
螺着したボール50付調整ボルト49によってガイド体
との係合度合が調整可能であり、一対のガイド部材は締
付ボルト47によりそれぞれ移動体に螺着されている。
(57) [Problem] To provide a rack-pinion type linear motion device in which rattling between a guide and a sliding surface in a sliding guide portion is minimized and linear motion accuracy is improved. The guide body has a substantially V-shaped cross-section, is provided with rack teeth between branched ends of the V-shape, and meshes with a guide body and rack teeth extending in a longitudinal direction orthogonal to the V-shaped cross-section. In a rack-pinion type linear motion device including a moving body 21 having a pinion 33 and capable of moving longitudinally along a guide body, the guide body extends longitudinally at both ends of the V-shape to move the moving body. It has a first sliding surface for sliding guidance and a pair of second sliding surfaces located on the outer surface of the V-shape and extending in the longitudinal direction, and the moving body is engaged with the first sliding surface. A first sliding surface and a pair of guide members 41 each having a polygonal cross section, and the guide member forms a pair of second sliding surfaces slidably engaged with the pair of second sliding surfaces, respectively. And at least one of the pair of guide members has a ball 5 screwed to the guide body. The degree of engagement of the guide member by urging the adjusting bolt 49 are possible adjustment, a pair of guide members are screwed to each mobile by fastening bolts 47.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はラック−ピニオン式
直線運動装置に関し、より詳しくはラック歯を具備し長
手方向に延在するガイド体および前記ラック歯と噛合す
るピニオンを有し該ガイド体に沿って長手方向に移動可
能な移動体からなるラック−ピニオン式直線運動装置に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rack-pinion type linear motion device, and more particularly, to a guide body having rack teeth and extending in a longitudinal direction and a pinion meshing with the rack teeth. The present invention relates to a rack-pinion type linear motion device including a moving body that can move in a longitudinal direction along the rack.
【0002】上述したようなラック−ピニオン式直線運
動装置は、X−Yプロッターや、X軸、XY軸、XYZ
軸を構成し、直線送りを行う工作機械や自動化装置など
の直線運動装置として広く用いられている。[0002] The rack-pinion type linear motion device as described above includes an XY plotter, an X-axis, an XY-axis, and an XYZ.
It is widely used as a linear motion device such as a machine tool or an automatic device that forms a shaft and performs linear feed.
【0003】[0003]
【従来の技術】従来のラック−ピニオン式直線運動装置
においては、例えば、図5に示すように、長手方向に延
びる一対のリニアガイドレール1の間に多数のラック歯
2aを有するラックバー2を設け、ラック歯2aに噛合
するピニオン4を有する移動体3をリニアガイドレール
1の上に摺動可能に載置しているだけである。2. Description of the Related Art In a conventional rack-pinion type linear motion apparatus, for example, as shown in FIG. 5, a rack bar 2 having a large number of rack teeth 2a between a pair of linear guide rails 1 extending in a longitudinal direction is provided. The moving body 3 having the pinion 4 meshed with the rack teeth 2a is merely slidably mounted on the linear guide rail 1.
【0004】同様にリニアガイドレールの上に移動体を
摺動可能に載置しているだけの構成は、特開平8−21
6067号公報、特開平8−247246号公報におけ
る直線運動装置においても見られる。[0004] Similarly, a construction in which a moving body is merely slidably mounted on a linear guide rail is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. Hei 8-21.
It can also be found in the linear motion devices described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6067 and JP-A-8-247246.
【0005】このような、従来のラック−ピニオン式直
線運動装置においては、その滑りガイド部に格別な工夫
がなされていないので、ラックとピニオンとの歯同士の
噛合時により生じたガタによって移動体ががたつき、そ
のため直線運動精度がよくなかった。[0005] In such a conventional rack-pinion type linear motion device, since the slide guide portion is not specially devised, the moving body is caused by backlash generated when the teeth of the rack and the pinion mesh with each other. There was rattling, and the linear motion accuracy was not good.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のラック−ピニオン式直線運動装置においては、直線運
動精度がよくなかった。また、このようなラック−ピニ
オン式直線運動装置の直線運動精度を高めるために、ガ
イド体とガイドレールとの間の隙間を小さくしようとす
ると、ガイド体とガイドレールの両部材の加工精度を著
しく向上させる必要があり、このため得られる直線運動
装置が極めて高価となってしまう。As described above, in the conventional rack-pinion type linear motion device, the linear motion accuracy was not good. Further, in order to increase the linear motion accuracy of such a rack-pinion type linear motion device, if the clearance between the guide body and the guide rail is to be reduced, the processing accuracy of both the guide body and the guide rail member is remarkably increased. It needs to be improved, which makes the resulting linear motion device extremely expensive.
【0007】また、一般にラック−ピニオン式直線運動
装置を用いているガイドレールは長手方向に長いので、
このガイドレールの加工精度を高めようとしても限度が
あり、このため従来の装置においては充分運動精度を高
めることができなかった。[0007] Also, since a guide rail using a rack-pinion type linear motion device is generally long in the longitudinal direction,
There is a limit in trying to improve the processing accuracy of the guide rail, and therefore, the conventional apparatus cannot sufficiently increase the movement accuracy.
【0008】[0008]
【発明の目的】本発明は、上述したような問題点に鑑み
て、ラック−ピニオン式直線運動装置の滑りガイド部に
おけるガイドと摺動面とのがたつきを極力小さくし、直
線運動精度を高めるようにしたラック−ピニオン式直線
運動装置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned problems, the present invention minimizes the play between a guide and a sliding surface in a slide guide portion of a rack-pinion type linear motion device, thereby improving linear motion accuracy. It is an object of the present invention to provide a rack-pinion type linear motion device which is enhanced.
【0009】また、本発明は、このような高精度の直線
運動精度を有するラック−ピニオン式直線運動装置を極
めて安価に提供することを目的とする。Another object of the present invention is to provide a rack-pinion type linear motion device having such high precision linear motion accuracy at extremely low cost.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明においては、請求
項1に記載のよう、ラック歯を具備し長手方向に延在す
るガイド体および前記ラック歯と噛合するピニオンを有
し該ガイド体に沿って長手方向に移動可能な移動体から
なるラック−ピニオン式直線運動装置において、前記ガ
イド体は前記長手方向に延在する平面内にあって前記移
動体を摺動案内する第1の摺動面および該第1の摺動面
から前記長手方向に直交する方向に離れた位置において
前記長手方向に延在し該第1の摺動面に対しハの字状に
傾斜した一対の第2の摺動面を有しており、前記移動体
は前記第1の摺動面に係合する第1の滑り面および一対
の第2の摺動面にそれぞれ摺動可能に係合する一対の第
2の滑り面を具備しており、該一対の第2の滑り面のう
ちの少なくとも一方は前記第2の摺動面との係合度合が
調整可能となっていることを特徴とするラック−ピニオ
ン式直線運動装置により、上述の目的を達成する。According to the present invention, a guide body having rack teeth and extending in a longitudinal direction and a pinion meshing with the rack teeth are provided in the guide body. In a rack-pinion type linear motion device comprising a moving body that can move in the longitudinal direction along the guide, the guide body is in a plane extending in the longitudinal direction and slides and guides the moving body. A pair of second surfaces extending in the longitudinal direction at a position separated from the first sliding surface in a direction orthogonal to the longitudinal direction and inclined from the first sliding surface in a C-shape with respect to the first sliding surface. A sliding surface, wherein the moving body has a first sliding surface engaged with the first sliding surface and a pair of second sliding surfaces respectively engaged with a pair of second sliding surfaces. Two sliding surfaces, and at least one of the pair of second sliding surfaces. It rack characterized the degree of engagement of said second sliding surface is adjustable - the pinion linear motion device, to achieve the above object.
【0011】この請求項1に記載の本発明においては、
ガイド体の第1および第2の摺動面を、移動体の第1お
よび第2の滑り面で包み込むようにしており、しかも、
第2の摺動面と第2の滑り面との係合度合が調整可能で
あるため、ガイド体に対する移動体のガタつきが生じな
くされ、または大幅に低減される。このため、本発明に
おいてはラック−ピニオンの噛合時のガタつきが低減さ
れるので、本発明に係る直線移動装置の直線運動精度が
極めて高められる。In the present invention according to claim 1,
The first and second sliding surfaces of the guide body are wrapped by the first and second sliding surfaces of the moving body.
Since the degree of engagement between the second sliding surface and the second sliding surface is adjustable, rattling of the moving body with respect to the guide body is prevented or greatly reduced. For this reason, in the present invention, rattling at the time of rack-pinion engagement is reduced, and the linear motion accuracy of the linear moving device according to the present invention is extremely enhanced.
【0012】より具体化した本発明においては、請求項
2に記載のように、略V字状断面を有し、該V字の分岐
した先端部の間にラック歯を具備し該V字状断面と直交
する長手方向に延在するガイド体および前記ラック歯と
噛合するピニオンを有し該ガイド体に沿って長手方向に
移動可能な移動体からなるラック−ピニオン式直線運動
装置において、前記ガイド体はそのV字の両先端に前記
長手方向に延在して前記移動体を摺動案内する第1の摺
動面および前記V字の外面に位置し前記長手方向に延在
する一対の第2の摺動面を有しており、前記移動体は前
記第1の摺動面に係合する第1の滑り面および一対の第
2の摺動面にそれぞれ摺動可能に係合する一対の第2の
滑り面を具備しており、該一対の第2の滑り面のうちの
少なくとも一方は前記第2の摺動面との係合度合が調整
可能となっていることを特徴とするラック−ピニオン式
直線運動装置により、上述の目的を達成する。According to a more specific embodiment of the present invention, as described in claim 2, it has a substantially V-shaped cross section, and is provided with rack teeth between the branched ends of the V-shape. In a rack-pinion type linear motion device comprising a guide body extending in a longitudinal direction orthogonal to a cross section and a pinion meshing with the rack teeth, and a movable body movable in the longitudinal direction along the guide body, The body extends in the longitudinal direction at both ends of the V-shape and has a first sliding surface for slidingly guiding the moving body, and a pair of first sliding surfaces located on the outer surface of the V-shape and extending in the longitudinal direction. And a pair of sliding bodies respectively slidably engaged with the first sliding surface and the pair of second sliding surfaces. , And at least one of the pair of second sliding surfaces is Serial rack engagement degree of the second sliding surface, characterized in that is adjustable - the pinion linear motion device, to achieve the above object.
【0013】この請求項2に記載の本発明によれば、略
V字状断面をしたガイド体のV字状部の間にラックを組
み込んでおり、前述した請求項1に記載の発明の奏する
作用効果に加え、ラック−ピニオン式直線運動装置が極
めてコンパクトになると言う効果が奏される。According to the second aspect of the present invention, the rack is incorporated between the V-shaped portions of the guide body having a substantially V-shaped cross section, thereby achieving the above-described first aspect of the invention. In addition to the function and effect, the rack-pinion type linear motion device is extremely compact.
【0014】本発明においては、請求項3に記載のよう
に、前記第2の滑り面が、それぞれ多角形断面をした一
対のガイド部材に設けられており、該一対のガイド部材
の少なくとも一方は前記ガイド体に螺着した調整ボルト
によって該ガイド体との係合度合が調整可能であり、前
記一対のガイド部材は締付ボルトによりそれぞれ前記移
動体に螺着されていることが、製作、調整が容易とな
り、好ましい。In the present invention, the second sliding surface is provided on a pair of guide members each having a polygonal cross section, and at least one of the pair of guide members is provided with the second slide surface. The degree of engagement with the guide body can be adjusted by an adjustment bolt screwed to the guide body, and the pair of guide members are screwed to the moving body by tightening bolts, respectively. Is easy and preferable.
【0015】また、本発明においては、請求項4に記載
のように、前記調整ボルトの先端にボールが設けられて
いることがガイド部材の係合度合の調整が一層容易とな
り好ましい。In the present invention, it is preferable that a ball is provided at the tip of the adjusting bolt, as described in claim 4, because the degree of engagement of the guide member can be more easily adjusted.
【0016】[0016]
【実施例】以下、添付図面を参照して本発明を詳細に説
明する。図1は本発明に係るラック−ピニオン式直線運
動装置の第1の実施例の一部を破断して示した斜視図で
ある。図2(a)は図1に示す実施例の正面図(図1の
A方向矢視図)、図2(b)は図1に示す実施例の平面
図(図1のB方向矢視図)である。図3(a)は図1に
示す実施例の側面図(図2(a)のA方向矢視図)、図
3(b)は図2(a)のB−B断面図、図3(c)は図
2(a)のC−C断面図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a partially cutaway perspective view of a first embodiment of a rack-pinion type linear motion apparatus according to the present invention. 2A is a front view of the embodiment shown in FIG. 1 (viewed in the direction of arrow A in FIG. 1), and FIG. 2B is a plan view of the embodiment shown in FIG. 1 (viewed in the direction of arrow B in FIG. 1). ). 3A is a side view of the embodiment shown in FIG. 1 (a view in the direction of arrow A in FIG. 2A), FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. FIG. 2C is a sectional view taken along line CC of FIG.
【0017】図1において、ガイド体11は長手方向
(図1の左右方向)に延在しており、この実施例におい
て、ガイド体11は断面が略V字状をしている。なお、
図示した実施例ではV字の底面部分11dが横に拡開し
ており厳密に言うならばV字状ではないが、本発明の主
要部として関連するのは上部のV字部分であるので略V
字状断面と称する。このガイド体11の材質は硬質陽極
処理したアルミ合金が好ましい。In FIG. 1, the guide body 11 extends in the longitudinal direction (the left-right direction in FIG. 1). In this embodiment, the guide body 11 has a substantially V-shaped cross section. In addition,
In the illustrated embodiment, the bottom portion 11d of the V-shape is expanded laterally and is not strictly V-shaped. However, since the main portion of the present invention relates to the upper V-shape portion, it is substantially omitted. V
It is called a letter-shaped cross section. The material of the guide body 11 is preferably a hard anodized aluminum alloy.
【0018】ガイド体11のV字の二股となっている先
端部11a、11bの間に凹部11cが形成され、先端
部11a、11bの側面にはそれぞれ多数の円形断面を
した小孔11a′、11b′が等間隔に形成されている
(図3(b)参照)。ピン13は円形断面をしており、
凹部11cを跨いだピン13の両端部が小孔11a′、
11b′に回転可能に嵌合している。また、ピン13が
横方向に抜けないように、先端部11a、11bの外側
端面にピン止め板17が多数のすわり付さらボルト15
によって締結されている。上記の構成により、ガイド体
11にピンラックが構成されている。A concave portion 11c is formed between the V-shaped bifurcated tips 11a and 11b of the guide body 11, and small holes 11a 'having a large number of circular cross sections are formed on the side surfaces of the tips 11a and 11b. 11b 'are formed at equal intervals (see FIG. 3B). The pin 13 has a circular cross section,
Both ends of the pin 13 straddling the recess 11c are small holes 11a ',
11b 'is rotatably fitted. In order to prevent the pins 13 from coming off in the lateral direction, a number of pinning plates 17 are provided on the outer end surfaces of the tips 11a and 11b.
Has been concluded by With the above configuration, a pin rack is formed on the guide body 11.
【0019】略V字状断面をしたガイド体11の両先端
部11a、11bの上面はそれぞれ平面状に形成されて
おり、第1の摺動面となっている。更に、上述したピン
止め板17の下部に位置するV字の外壁面11e、11
fは、長手方向に平坦面となっており、それぞれ第2の
摺動面となっている。この第2の摺動面は、長手方向に
見た場合には、図3(a)に示すように、下向きに閉じ
た下すぼまり状のハの字形状をしている。The upper surfaces of both end portions 11a and 11b of the guide body 11 having a substantially V-shaped cross section are each formed in a planar shape and serve as a first sliding surface. Further, the V-shaped outer wall surfaces 11e, 11
f is a flat surface in the longitudinal direction, and each is a second sliding surface. When viewed in the longitudinal direction, the second sliding surface has a downwardly closed C-shape that is closed downward as shown in FIG. 3A.
【0020】上述したガイド体11の上に直方体形状を
した移動体21が跨座している。すなわち、移動体21
は、長手方向に見た場合には、図3(a)に示すよう
に、略逆U字状の断面形状をしており、その逆U字状の
凹部部分Rの天井部分21cが前述したガイド体11の
第1の摺動面と摺接するようになっている。移動体21
の摺接部分(逆U字状の凹部部分Rの天井部分21c)
には、平板からなる滑り板23がすわり付さらボルト2
5により螺着されている。なお、図1においては、移動
体21の手前側を部分的に破断して、移動体21の内部
が見えるようにしている。なお、移動体21を構成して
いるハウジングは、軽量化するためアルミ合金とするこ
とが好ましい。A movable body 21 having a rectangular parallelepiped shape is straddled on the guide body 11 described above. That is, the moving body 21
3A, when viewed in the longitudinal direction, has a substantially inverted U-shaped cross section as shown in FIG. 3A, and the ceiling portion 21c of the inverted U-shaped concave portion R is as described above. It comes into sliding contact with the first sliding surface of the guide body 11. Moving body 21
(The ceiling portion 21c of the inverted U-shaped concave portion R)
A sliding plate 23 made of a flat plate,
5 screwed. In FIG. 1, the front side of the moving body 21 is partially broken so that the inside of the moving body 21 can be seen. The housing constituting the moving body 21 is preferably made of an aluminum alloy to reduce the weight.
【0021】図3(b)に示すように、移動体21に
は、その移動方向に直交する方向に入力軸27が回転可
能に突設されている。すなわち、入力軸27は一対の軸
受29により移動体21に回転可能に支承されており、
両軸受29の中間部分にキー31によりピニオン33が
入力軸27と一体的に結合されている。滑り板23は、
図2(a)、(b)に示すように、ピニオン33に対応
する箇所が開口しており、その開口から突出したピニオ
ン33は上述したピン13からなるピンラックと噛合可
能となっている。As shown in FIG. 3B, the moving body 21 is provided with an input shaft 27 which is rotatably projected in a direction orthogonal to the moving direction. That is, the input shaft 27 is rotatably supported by the moving body 21 by the pair of bearings 29,
A pinion 33 is integrally connected to the input shaft 27 by a key 31 at an intermediate portion of the bearings 29. The sliding plate 23
As shown in FIGS. 2A and 2B, a portion corresponding to the pinion 33 is open, and the pinion 33 protruding from the opening can be engaged with the pin rack including the pin 13 described above.
【0022】前述した入力軸27には駆動モータ(図示
せず)などの適宜な駆動手段により回転駆動力が伝達さ
れ、それにより、ピニオン13が正転または逆転し、ガ
イド体11に跨座した移動体21はガイド体11に沿っ
てその長手方向に移動可能である。A rotational driving force is transmitted to the input shaft 27 by an appropriate driving means such as a driving motor (not shown), whereby the pinion 13 rotates forward or backward and straddles the guide body 11. The moving body 21 is movable in the longitudinal direction along the guide body 11.
【0023】図3(a)および(b)に示すように、前
述した移動体21の外壁面11e、11fに対向して、
略三角形断面をした略三角柱形状の2つのガイド部材4
1が、それぞれ略三角形の斜面が上を向くようにして、
移動体21の両脚部21a、21bに取付けられてい
る。略三角形断面をしたガイド部材41の斜面表面には
平板からなる滑り板43がすわり付さらボルト45によ
り螺着されており(図3(c)参照)、滑り板43はガ
イド体11の第2の摺動面と摺接する。なお、図3
(a)〜(c)に図示したガイド部材41は厳密に言え
ば三角形断面というよりも台形断面であるが、ガイド部
材41は略三角形断面等の多角形断面としてもよい。As shown in FIGS. 3A and 3B, facing the outer wall surfaces 11e and 11f of the moving body 21 described above,
Two substantially triangular prism-shaped guide members 4 having a substantially triangular cross section
1 so that the generally triangular slope faces up,
It is attached to both legs 21a and 21b of the moving body 21. A sliding plate 43 made of a flat plate is screwed to the inclined surface of the guide member 41 having a substantially triangular cross section with a seating bolt 45 (see FIG. 3C). Sliding contact with the sliding surface. Note that FIG.
Strictly speaking, the guide member 41 shown in (a) to (c) has a trapezoidal cross section rather than a triangular cross section, but the guide member 41 may have a polygonal cross section such as a substantially triangular cross section.
【0024】移動体21の両脚部21a、21bのう
ち、図3(a)、(b)で右側に示されている脚部21
bにはガイド部材41が衝接されて一体的に締結されて
いる。すなわち、移動体21の脚部21bに、図3
(a)、(b)の紙面に平行して移動体21の長手方向
に間隔をあけてボルト挿入孔21b′(図3(b)参
照)が形成されており、ボルト挿入孔21b′(図3
(b)参照)に脚部21bの外側(図3(a)、(b)
において右側)から一対(図2(b)参照)の六角穴付
ボルト47を挿入し、六角穴付ボルト47のねじ部4
7′を右側のガイド部材41に形成したねじ孔41′に
螺合して、右側のガイド部材41を移動体21の右側の
脚部21bに密着状態で一体的に締結している。六角穴
付ボルト47は本発明の締付ボルトの一態様であるが、
他の形態のボルトを用いることもできる。Of the two legs 21a and 21b of the moving body 21, the leg 21 shown on the right side in FIGS.
A guide member 41 is brought into contact with b and fastened integrally. That is, the leg 21b of the moving body 21 is
Bolt insertion holes 21b '(see FIG. 3 (b)) are formed at intervals in the longitudinal direction of the moving body 21 in parallel with the paper surfaces of (a) and (b). 3
(See FIG. 3B) and outside of the leg 21b (FIGS. 3A and 3B).
In FIG. 2B, a pair of hexagon socket head bolts 47 are inserted from the right side in FIG.
7 'is screwed into a screw hole 41' formed in the right guide member 41, and the right guide member 41 is integrally fastened to the right leg 21b of the moving body 21 in close contact. The hexagon socket head bolt 47 is an embodiment of the tightening bolt of the present invention,
Other forms of bolts can be used.
【0025】一方、図3(a)、(b)で左側に示され
ている脚部21aには、ガイド部材41が移動体21の
脚部21aに対してガイド部材41と脚部21aとの間
隔が調整可能に取着されている。これにより、その斜面
表面に形成された第2の滑り面とガイド体11の第2の
摺動面との係合度合が調整可能となっている。On the other hand, on the leg 21a shown on the left side in FIGS. 3A and 3B, a guide member 41 is provided between the guide member 41 and the leg 21a with respect to the leg 21a of the moving body 21. The spacing is adjustable. Thereby, the degree of engagement between the second sliding surface formed on the slope surface and the second sliding surface of the guide body 11 can be adjusted.
【0026】すなわち、図2(a)、(b)に示すよう
に、移動体21の脚部21aには、図3(c)の紙面に
平行して、前述した脚部21bに形成された一対のボル
ト挿入孔21b′と長手方向に略同間隔をあけて、すな
わち、ボルト挿入孔21b′に対向して、ねじ孔21
a″が形成されており、ねじ孔21a″に六角穴付止ね
じ49が螺合されている(図3(c)参照)。ここに用
いられている六角穴付止めねじ49は本発明の調整ボル
トの一態様であるが、他の形態のボルトを用いることも
できる。That is, as shown in FIGS. 2A and 2B, the leg 21a of the moving body 21 is formed on the aforementioned leg 21b in parallel with the paper surface of FIG. 3C. The screw holes 21 are provided at substantially the same intervals in the longitudinal direction as the pair of bolt insertion holes 21b ', that is, opposed to the bolt insertion holes 21b'.
a "is formed, and a hexagon socket set screw 49 is screwed into the screw hole 21a" (see FIG. 3 (c)). The hexagon socket set screw 49 used here is one mode of the adjustment bolt of the present invention, but other forms of bolts can be used.
【0027】本実施例に用いている六角穴付止ねじ49
はクランピングスクリューなどと呼ばれる先端にボール
50を具備したタイプである。六角穴付止ねじ49のね
じ込み量を調整することにより六角穴付止ねじ49の先
端およびその先端に取付けられたガイド部材41に衝接
されるボール50の突出量を調整でき、ガイド部材41
と脚部21aとの間隔が調整可能である。ボール50は
六角穴付止ねじ49とガイド部材41とを点接触させ、
ガイド部材41の調整を確実に行うものであるが、ボー
ル50は適宜省略してもよい。Hexagon socket head set screw 49 used in this embodiment
Is a type having a ball 50 at the tip called a clamping screw. By adjusting the screwing amount of the set screw 49 with hexagonal hole, it is possible to adjust the amount of protrusion of the ball 50 which comes into contact with the tip of the set screw 49 with hexagonal hole and the guide member 41 attached to the tip.
The distance between the leg and the leg 21a can be adjusted. The ball 50 makes the hexagon socket set screw 49 and the guide member 41 come into point contact with each other,
Although the adjustment of the guide member 41 is surely performed, the ball 50 may be omitted as appropriate.
【0028】更に、移動体21の脚部21aに、移動体
21の長手方向に前述した一対のねじ孔21a″の間隔
よりも狭い間隔をあけて、すなわち、一対のねじ孔21
a″の内側に一対のボルト挿入孔21a′が形成されて
おり、ボルト挿入孔21a′(図3(b)参照)に脚部
21aの外側(図3(a)、(b)において左側)から
一対(図2(b)参照)の六角穴付ボルト47を挿入
し、六角穴付ボルト47のねじ部47′を左側のガイド
部材41に形成したねじ孔41′に螺合して、前述した
六角穴付止ねじ49のねじ込み量により調整しつつ、左
側のガイド部材41を移動体21の左側の脚部21bに
締結している。このように、六角穴付止ねじ49のねじ
込み量により調整しつつ、六角穴付ボルト47により移
動体21に締結することにより、左側のガイド部材41
の第2の滑り面とガイド体11の左側の第2の摺動面と
の係合度合が調整可能となっている。六角穴付ボルト4
7は本発明の締付ボルトの一態様であるが、他の形態の
ボルトを用いることもできる。Further, the leg portion 21a of the moving body 21 is spaced apart from the pair of screw holes 21a ″ in the longitudinal direction of the moving body 21 in a longitudinal direction, that is, the pair of screw holes 21a.
A pair of bolt insertion holes 21a 'is formed inside a ", and the outside of the leg portion 21a (the left side in FIGS. 3A and 3B) is formed in the bolt insertion hole 21a' (see FIG. 3B). A pair of hexagon socket head bolts 47 (see FIG. 2 (b)) is inserted from above, and the screw portion 47 'of the hexagon socket head bolt 47 is screwed into the screw hole 41' formed in the left guide member 41, and The left guide member 41 is fastened to the left leg 21b of the moving body 21 while being adjusted by the screwing amount of the set screw 49 with hexagonal hole. While being adjusted, it is fastened to the moving body 21 by the hexagon socket head bolt 47, so that the left guide member 41
The degree of engagement between the second sliding surface and the second sliding surface on the left side of the guide body 11 can be adjusted. Hex Socket Head Cap Screw 4
Reference numeral 7 denotes one embodiment of the tightening bolt of the present invention, but other forms of bolts can be used.
【0029】第1および第2の滑り面を構成している滑
り板23、43は、本実施例においては硬質陽極処理し
たアルミ合金からなっている。すなわち、、このアルミ
合金はシュウ酸または硝酸などの溶液中に含浸し、陽極
としてこれに電流を通じ、陽極に発生する酸素イオンに
よって表面に酸化皮膜を生ぜしめた陽極酸化法によって
製造した耐摩耗性アルミ板である。The sliding plates 23 and 43 constituting the first and second sliding surfaces are made of a hard anodized aluminum alloy in this embodiment. In other words, this aluminum alloy is impregnated in a solution such as oxalic acid or nitric acid, and a current is passed through it as an anode. It is an aluminum plate.
【0030】なお、本発明に使用する滑り板23、43
は、低摩擦特性と適度の強度を有した滑り軸受であれば
上述した硬質陽極処理したアルミ合金に限られず、例え
ば、4フッ化エチレン樹脂(PTFE)と鉛から作ら
れ、潤滑剤が不要なDUドライベアリング等を用いるこ
ともできる。The sliding plates 23, 43 used in the present invention
Is not limited to the above-described hard anodized aluminum alloy as long as it is a sliding bearing having low friction characteristics and moderate strength. For example, it is made of tetrafluoroethylene resin (PTFE) and lead, and does not require a lubricant. A DU dry bearing or the like can also be used.
【0031】上記構成からなる本発明の第1実施例にお
いては、ガイド体11の上に、両ガイド部材41を取外
した状態の移動体21を跨座状態で載せる。その状態で
一方(右側)のガイド部材41を移動体21の脚部21
bに締付ボルト47によりしっかりと締結する。また他
方(左側)のガイド部材41は脚部21aに締付ボルト
47により仮止め締結する。この状態で、調整ボルト4
9によってガイド部材41の滑り面とガイド体11の摺
動面との係合状態を調整した状態で締付けボルト47に
より(左側)のガイド部材41も脚部21aにしっかり
と締結する。In the first embodiment of the present invention having the above structure, the moving body 21 with both guide members 41 removed is placed on the guide body 11 in a straddling state. In this state, one (right) guide member 41 is moved to the leg 21 of the moving body 21.
b is firmly fastened by the tightening bolt 47. Further, the other (left side) guide member 41 is temporarily fastened to the leg 21a by a fastening bolt 47. In this state, adjust bolt 4
In a state where the engagement between the sliding surface of the guide member 41 and the sliding surface of the guide body 11 is adjusted by 9, the (left) guide member 41 is also firmly fastened to the leg 21 a by the tightening bolt 47.
【0032】この構成からなる本発明のラック−ピニオ
ン式直線運動装置においては、ガイド部材41を図1に
示すように水平に配置した場合には、その移動体21の
重量はガイド体11のV字の先端に形成された第1の摺
動面と移動体の凹部11cの天井部に形成された滑り面
との摺動およびガイド体11のV字のV斜面に形成され
た第2の摺動面と移動体21に取着されたガイド部材4
1の滑り面との係合によって受ける。In the rack-pinion type linear motion apparatus according to the present invention having the above-described structure, when the guide member 41 is arranged horizontally as shown in FIG. The sliding between the first sliding surface formed at the tip of the character and the sliding surface formed on the ceiling of the concave portion 11c of the moving body, and the second sliding formed on the V-shaped V-shaped slope of the guide body 11 Guide member 4 attached to moving surface and moving body 21
1 by engagement with the sliding surface.
【0033】そしてピニオン33が回転することによっ
て、この移動体21はガイド体11に沿って左右に移動
する。この際に摺動時におけるガタが極めて小さくされ
ているために、直線運動精度は極めて高いものとなる。
すなわち、本発明においてはガイド体11の脚部両側お
よび両V字面を滑り面としており、その隙間を非常に小
さくしているので、過度に高い加工精度としなくても直
線運動精度を充分に高めることができる。When the pinion 33 rotates, the moving body 21 moves right and left along the guide body 11. At this time, since the play at the time of sliding is extremely small, the linear motion accuracy is extremely high.
That is, in the present invention, both sides and both V-shaped surfaces of the guide body 11 are formed as sliding surfaces, and the gap therebetween is made extremely small, so that the linear motion accuracy can be sufficiently increased without excessively high processing accuracy. be able to.
【0034】また、図示した実施例に示すように、ガイ
ド体11をV字状断面とし、そのV字の間にラックを設
ける構成とすることにより全体が極めてコンパクトとな
り、直線運動装置としてコンパクトなものが得られる。As shown in the illustrated embodiment, the guide body 11 has a V-shaped cross section, and a rack is provided between the V-shaped sections. Things are obtained.
【0035】本発明の第2実施例を図4に示す。この図
4に示す実施例においては、ラック歯をピンではなく、
通常の歯形(例えば、インボリュート歯形等)で構成し
ている点で上述した第1実施例と相違しているが、他の
構成は第1実施例の構成と同様である。FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention. In the embodiment shown in FIG. 4, the rack teeth are not pins,
Although the present embodiment is different from the above-described first embodiment in that it has a normal tooth profile (for example, an involute tooth profile), other configurations are the same as those of the first embodiment.
【0036】図1および図4に示した本発明の実施例の
ラック−ピニオン式直線運動装置を垂直方向にして用い
ることもできる。従来の直線運動装置においては、移動
体21をガイドレールの上に載置しているだけであるの
で、ガイドレールを垂直とすると移動体21が落下し、
垂直方向に運動させることが極めて困難であった。これ
に対して、本発明においてはガイド体11を三方から抱
込むようにして移動体21が把持しているために、ガイ
ド体11を垂直としそれに沿って移動体21が昇降する
ようにして用いることもできる。The rack-pinion type linear motion apparatus according to the embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 and 4 can be used in a vertical direction. In the conventional linear motion device, since the moving body 21 is merely placed on the guide rail, the moving body 21 falls when the guide rail is made vertical,
It was extremely difficult to move vertically. On the other hand, in the present invention, since the moving body 21 holds the guide body 11 so as to embrace the guide body 11 from three sides, the guide body 11 may be used vertically so that the moving body 21 moves up and down. it can.
【0037】[0037]
【発明の効果】請求項1に記載の本発明においては、ガ
イド体の第1および第2の摺動面を、移動体の第1およ
び第2の滑り面で包み込むようにしており、しかも、第
2の摺動面と第2の滑り面との係合度合が調整可能であ
るため、ガイド体に対する移動体のガタつきが生じなく
され、または大幅に低減される。このため、本発明にお
いてはラック−ピニオンの噛合時のガタつきが低減され
るので、本発明に係る直線移動装置の直線運動精度が極
めて高められる。According to the first aspect of the present invention, the first and second sliding surfaces of the guide body are wrapped by the first and second sliding surfaces of the moving body. Since the degree of engagement between the second sliding surface and the second sliding surface is adjustable, rattling of the moving body with respect to the guide body is prevented or greatly reduced. For this reason, in the present invention, rattling at the time of rack-pinion engagement is reduced, and the linear motion accuracy of the linear moving device according to the present invention is extremely enhanced.
【0038】更に、請求項2に記載の本発明によれば、
略V字状断面をしたガイド体のV字状部の間にラックを
組み込んでおり、前述した請求項1に記載の発明の奏す
る作用効果に加え、ラック−ピニオン式直線運動装置が
極めてコンパクトになると言う効果が奏される。Further, according to the present invention described in claim 2,
A rack is incorporated between the V-shaped portions of the guide body having a substantially V-shaped cross section, and in addition to the operation and effect of the invention described in claim 1, the rack-pinion type linear motion device is extremely compact. This has the effect of becoming true.
【0039】また、請求項3に記載の本発明において
は、第2の滑り面が、それぞれ多角形断面をした一対の
ガイド部材に設けられており、一対のガイド部材の少な
くとも一方はガイド体に螺着した調整ボルトによってガ
イド体との係合度合が調整可能であり、一対のガイド部
材は締付ボルトによりそれぞれ前記移動体に螺着されて
いるので、ラック−ピニオン式直線運動装置の製作、調
整が容易となる。According to the third aspect of the present invention, the second sliding surface is provided on a pair of guide members each having a polygonal cross section, and at least one of the pair of guide members is provided on the guide body. The degree of engagement with the guide body can be adjusted by the screwed adjustment bolt, and the pair of guide members are screwed to the moving body by the fastening bolts, respectively, so that a rack-pinion type linear motion device can be manufactured. Adjustment becomes easy.
【0040】この場合に、請求項4に記載のように、前
記調整ボルトの先端にボールが設けられているとガイド
部材の係合度合の調整が一層容易となる。In this case, if a ball is provided at the tip of the adjusting bolt, the degree of engagement of the guide member can be more easily adjusted.
【図1】本発明に係るラック−ピニオン式直線運動装置
の第1の実施例の一部を破断して示した斜視図である。FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing a first embodiment of a rack-pinion type linear motion apparatus according to the present invention.
【図2】(a)は図1に示す実施例の正面図(図1のA
方向矢視図)でり、(b)は図1に示す実施例の平面図
(図1のB方向矢視図)である。FIG. 2A is a front view of the embodiment shown in FIG. 1 (A in FIG. 1);
FIG. 2B is a plan view of the embodiment shown in FIG. 1 (viewed in the direction of arrow B in FIG. 1).
【図3】(a)は図1に示す実施例の側面図(図2
(a)のA方向矢視図)であり、(b)は図2(a)の
B−B断面図であり、(c)は図2(a)のC−C断面
図である。3A is a side view of the embodiment shown in FIG. 1 (FIG. 2);
FIG. 2A is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 2A, and FIG. 2C is a cross-sectional view taken along line CC in FIG. 2A.
【図4】本発明に係るラック−ピニオン式直線運動装置
の第2の実施例の一部を破断して示した斜視図である。FIG. 4 is a partially cutaway perspective view showing a second embodiment of the rack-pinion type linear motion apparatus according to the present invention.
【図5】従来のラック−ピニオン式直線運動装置を示す
斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing a conventional rack-pinion type linear motion device.
11 ガイド体 11a、11b ガイド体のV字の先端部 11e、11f ガイド体のV字の外壁面 13 ラック歯(ピン) 17 ピン止め板 21 移動体 21a、21b 移動体の両脚部 23、43 滑り板 27 入力軸 33 ピニオン 41 ガイド部材 つ 47 締付ボルト(六角穴付ボルト) 49 調整ボルト(六角穴付止めねじ) 50 ボール DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Guide body 11a, 11b V-shaped tip of guide body 11e, 11f V-shaped outer wall surface of guide body 13 Rack teeth (pin) 17 Pin stopper plate 21 Moving bodies 21a, 21b Both legs 23, 43 of sliding body Plate 27 Input shaft 33 Pinion 41 Guide member One 47 Tightening bolt (Hexagon socket head bolt) 49 Adjustment bolt (Hexagon socket head set screw) 50 Ball
Claims (4)
イド体および前記ラック歯と噛合するピニオンを有し該
ガイド体に沿って長手方向に移動可能な移動体からなる
ラック−ピニオン式直線運動装置において、前記ガイド
体は前記長手方向に延在する平面内にあって前記移動体
を摺動案内する第1の摺動面および該第1の摺動面から
前記長手方向に直交する方向に離れた位置において前記
長手方向に延在し該第1の摺動面に対しハの字状に傾斜
した一対の第2の摺動面を有しており、前記移動体は前
記第1の摺動面に係合する第1の滑り面および一対の第
2の摺動面にそれぞれ摺動可能に係合する一対の第2の
滑り面を具備しており、該一対の第2の滑り面のうちの
少なくとも一方は前記第2の摺動面との係合度合が調整
可能となっていることを特徴とするラック−ピニオン式
直線運動装置。1. A rack-pinion type straight line comprising a guide body having rack teeth and extending in a longitudinal direction, and a moving body having a pinion meshing with the rack teeth and movable in the longitudinal direction along the guide body. In the exercise apparatus, the guide body is in a plane extending in the longitudinal direction, and has a first sliding surface for slidingly guiding the moving body, and a direction orthogonal to the longitudinal direction from the first sliding surface. And a pair of second sliding surfaces extending in the longitudinal direction and inclined in a C-shape with respect to the first sliding surface at a position apart from each other. A first sliding surface engaged with the sliding surface and a pair of second sliding surfaces slidably engaged with the pair of second sliding surfaces, respectively; At least one of the surfaces has an adjustable degree of engagement with the second sliding surface. And a rack-pinion type linear motion device.
先端部の間にラック歯を具備し該V字状断面と直交する
長手方向に延在するガイド体および前記ラック歯と噛合
するピニオンを有し該ガイド体に沿って長手方向に移動
可能な移動体からなるラック−ピニオン式直線運動装置
において、前記ガイド体はそのV字の両先端に前記長手
方向に延在して前記移動体を摺動案内する第1の摺動面
および前記V字の外面に位置し前記長手方向に延在する
一対の第2の摺動面を有しており、前記移動体は前記第
1の摺動面に係合する第1の滑り面および一対の第2の
摺動面にそれぞれ摺動可能に係合する一対の第2の滑り
面を具備しており、該一対の第2の滑り面のうちの少な
くとも一方は前記第2の摺動面との係合度合が調整可能
となっていることを特徴とするラック−ピニオン式直線
運動装置。2. A guide body having a substantially V-shaped cross section, provided with rack teeth between branched ends of the V-shape, extending in a longitudinal direction orthogonal to the V-shaped cross section, and the rack teeth. In a rack-pinion type linear motion device comprising a moving body having a pinion meshing with the guide body and being movable in the longitudinal direction along the guide body, the guide body extends in the longitudinal direction at both ends of the V-shape. A first sliding surface for slidingly guiding the moving body, and a pair of second sliding surfaces located on the outer surface of the V-shape and extending in the longitudinal direction. A first sliding surface engaged with the first sliding surface and a pair of second sliding surfaces slidably engaged with the pair of second sliding surfaces, respectively; 2 that at least one of the sliding surfaces has an adjustable degree of engagement with the second sliding surface. Characterized rack-pinion type linear motion device.
面をした一対のガイド部材に設けられており、該一対の
ガイド部材の少なくとも一方は前記ガイド体に螺着した
調整ボルトによって該ガイド体との係合度合が調整可能
であり、前記一対のガイド部材は締付ボルトによりそれ
ぞれ前記移動体に螺着されていることを特徴とする請求
項1または2に記載のラック−ピニオン式直線運動装
置。3. The second sliding surface is provided on a pair of guide members each having a polygonal cross section, and at least one of the pair of guide members is controlled by an adjusting bolt screwed onto the guide body. The rack-pinion type straight line according to claim 1 or 2, wherein the degree of engagement with the body is adjustable, and the pair of guide members are screwed to the moving body by fastening bolts, respectively. Exercise equipment.
れていることを特徴とする請求項3に記載のラック−ピ
ニオン式直線運動装置。4. The rack-pinion type linear motion apparatus according to claim 3, wherein a ball is provided at a tip of the adjustment bolt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000037546A JP2001227612A (en) | 2000-02-16 | 2000-02-16 | Rack-pinion type linear motion device |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1522766A3 (en) * | 2003-10-09 | 2006-08-30 | Franz Berendes | Rack arrangement |
JP2013533442A (en) * | 2010-10-29 | 2013-08-22 | セジン−アイジービー カンパニー,リミテッド | Power transmission device |
CN108533710A (en) * | 2018-06-06 | 2018-09-14 | 如东狮迈科技有限公司 | A kind of built-in linear movement mechanism |
-
2000
- 2000-02-16 JP JP2000037546A patent/JP2001227612A/en not_active Abandoned
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