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WO2012144371A1 - 直動案内機構 - Google Patents

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WO2012144371A1
WO2012144371A1 PCT/JP2012/059751 JP2012059751W WO2012144371A1 WO 2012144371 A1 WO2012144371 A1 WO 2012144371A1 JP 2012059751 W JP2012059751 W JP 2012059751W WO 2012144371 A1 WO2012144371 A1 WO 2012144371A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
linear motion
guide
screw shaft
guide mechanism
mechanism according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2012/059751
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
鈴木克義
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NTN Corp, NTN Toyo Bearing Co Ltd filed Critical NTN Corp
Priority to CN201280019070.0A priority Critical patent/CN103492758B/zh
Publication of WO2012144371A1 publication Critical patent/WO2012144371A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C29/00—Bearings for parts moving only linearly
    • F16C29/04—Ball or roller bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C13/00—Rolls, drums, discs, or the like; Bearings or mountings therefor
    • F16C13/006—Guiding rollers, wheels or the like, formed by or on the outer element of a single bearing or bearing unit, e.g. two adjacent bearings, whose ratio of length to diameter is generally less than one
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
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    • F16C29/04—Ball or roller bearings
    • F16C29/045—Ball or roller bearings having rolling elements journaled in one of the moving parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2326/00—Articles relating to transporting
    • F16C2326/01—Parts of vehicles in general
    • F16C2326/02—Wheel hubs or castors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • F16H2025/204—Axial sliding means, i.e. for rotary support and axial guiding of nut or screw shaft

Definitions

  • the present invention relates to a linear motion guide mechanism used for guiding a linear advance / retreat member that advances and retreats on a straight line in a machine tool, a measuring device, a conveyance device, and the like.
  • a linear rail 30 and a slide unit 31 that slides along the linear rail 30 are provided.
  • a linear rail guide also called linear motion rolling bearing.
  • a variety of products having different sizes, shapes, and the like are sold by manufacturers, and it is possible to select an appropriate linear rail guide that suits application conditions such as load load and use posture.
  • linear rail guides there are two types of linear rail guides that are widely used.
  • One is a circulation type in which rolling elements (not shown) such as balls and rollers in the linear rail guide circulate inside the slide unit 31.
  • the other type is a finite stroke type in which rolling elements called cross roller guides are constrained by a cage.
  • Both types use a hardened steel material such as bearing steel for the linear rail 30 or the rolling element that serves as a guide surface, thereby improving durability.
  • FIGS. 17 (A) and 17 (B) by combining the ball screw mechanism and the linear rail guide and installing them in parallel with each other, the radial load and the moment load do not directly act on the ball screw mechanism. Thus, it is possible to realize a linear guide with excellent durability performance and high accuracy.
  • Patent Documents 1 to 4 As a method of linear motion guidance without using a linear guide rail, in Patent Documents 1 to 4, vertical grooves and vertical guide surfaces are provided on the inner surface of the housing, and a bearing such as a cam follower is rotated along these vertical grooves and vertical guide surfaces. Technologies have been proposed to achieve linear motion guidance by running. Patent Document 5 proposes a technique for realizing linear motion guidance by providing a plurality of bearings arranged in the circumferential direction on the housing side and applying the outer ring surface of these bearings to a linearly advancing / retracting member disposed at the center. Has been.
  • the cylinder type linear actuator 7 driven by the motor 6 is being used in production facilities and transfer facilities as an alternative to an air cylinder for the purpose of energy saving.
  • the linear motion guide mechanism to be used is important, and the linear motion guide mechanism is a main factor that determines the appearance, cost, and performance of the cylinder type linear motion actuator.
  • the linear motion guide mechanism using a linear rail guide has a high rigidity and straightness guide structure, but the linear rail 30 is fixed by a plurality of fixing means 32 such as bolts as shown in FIGS. 17 (A) and 17 (B). This is an obstacle to promoting space saving and cost reduction.
  • the linear motion guide mechanism that does not use a linear rail guide has the following problems.
  • the main purpose is to prevent rotation of a linear motion member in a mechanism that converts rotational motion into linear motion (Patent Documents 1 and 2), and to be able to receive a load.
  • Patent Documents 3 and 4 there is a main purpose (Patent Documents 3 and 4), the latter also has a limit in the load direction that can be received due to the number and arrangement of bearings. In particular, the structure cannot be applied to a load from an oblique direction.
  • Patent Document 5 it is possible to receive loads from various directions, but the method of fixing the bearing and the adjustment of the pressing pressure to the linear advance / retreat member of the bearing are complicated.
  • An object of the present invention is to provide a linear motion guide mechanism and a linear motion actuator that can receive loads from various directions, have high rigidity, have high linear motion guide accuracy, and can be configured compactly.
  • the linear motion guide mechanism includes a housing, a screw shaft supported by the housing so as to be rotatable about the axis and immovable in the axial direction, and a nut screwed into the screw shaft. And a linear motion body that is moved in the axial direction of the screw shaft.
  • the housing is provided with a plurality of guide surfaces along the axial direction of the screw shaft, and each of the plurality of guide surfaces forms a pair, and the two guide surfaces forming the pair are not mutually connected.
  • a plurality of guided bodies that are parallel to each other and face each of the guide surfaces are provided on the linear motion body.
  • the linear motion body including the nut moves in the axial direction of the screw shaft.
  • the plurality of guided bodies provided on the linear moving body are moved in contact with the plurality of guide surfaces provided on the housing, respectively, so that the linear moving body is accurately guided in the axial direction of the screw shaft.
  • Each of the plurality of guide surfaces forms a pair, and the two guide surfaces that form a pair are not parallel to each other and face each other, so that the load acting on the linear motion body is distributed by each guide surface. I can receive it. Therefore, it can receive loads from various directions and large loads.
  • the two guided bodies that are in contact with the two guide surfaces facing each other are in a state of sandwiching the portion of the housing that is sandwiched between the two guide surfaces, thereby improving the rigidity. Since the guide surface is provided on the inner surface of the housing and it is not necessary to provide a separate rail for guiding the guided body, a compact configuration can be achieved.
  • the guided body is a guide bearing including a support shaft provided to project from the outer surface of the linear motion body, and a rolling bearing attached to the support shaft and having an outer peripheral surface rolling to the guide surface. It is good.
  • the guided body is a guide bearing composed of a support shaft and a rolling bearing, the frictional resistance between the guide surface and the guided body is small, and the linear motion body can be moved smoothly.
  • a plurality of pairs of the guide surfaces may be provided so as to be positioned on both sides in the diameter direction of the screw shaft.
  • the guide surfaces When the housing has a flat bottom surface, the guide surfaces may be inclined with respect to the bottom surface.
  • the inclination angle of the guide surface may be determined according to the load condition.
  • the shaft center of the support shaft may be offset with respect to a straight line orthogonal to the axis center of the screw shaft and parallel to the shaft center of the support shaft.
  • a plurality of the guided bodies may be provided side by side in the axial direction of the screw shaft on the linear motion body. In this case, the load capacity can be increased.
  • the plurality of guided bodies may be arranged so as to be shifted from each other in the axial direction of the screw shaft on the linear motion body. In this case, it is possible to arrange the guided bodies that meet the load conditions.
  • the guided body on the side surface of the moving bracket is determined so that the axial center of the screw shaft does not coincide with the center of the moving bracket.
  • the guide bearing of the guided body may be a deep groove ball bearing. Deep groove ball bearings are easy to assemble, are easily available, and are low cost.
  • the bearing of the guided body is an angular ball bearing, and a plurality of the angular ball bearings are arranged in the axial direction on the support shaft in a rear combination or a front combination, and preload is applied to the plurality of angular ball bearings. May be given.
  • the rolling bearing is a double row angular contact ball bearing, in addition to a load in a direction perpendicular to the guide surface, a load in the width direction of the guide surface can be received. Further, by applying the preload, it is possible to increase the rigidity by eliminating the gap between the bearings.
  • the guide bearing of the guided body may be a cam follower in which a roller that also serves as an outer ring is provided on the outer periphery of the support shaft via a rolling element.
  • the cam follower can increase the width of the outer ring as compared with a ball bearing of a deep groove ball bearing or an angular ball bearing, and therefore can improve the load capacity of a single unit.
  • the rolling element is made of a roller such as a cylindrical roller, the load capacity can be further improved.
  • the cam follower does not have an inner ring, the cam follower can be arranged in a narrow space in the diameter direction.
  • a resin coating may be applied to the outer peripheral surface of the outer ring of the guide bearing of the guided body. Thereby, the slidability between the outer ring of the guide bearing and the guide surface of the housing can be improved.
  • the guide surface may be a curved surface that is convex in an arc shape in a cross section perpendicular to the axial center of the screw shaft.
  • the outer peripheral surface of the outer ring of the guide bearing can be prevented from making edge contact with the guide surface.
  • An oil sump groove extending in the axial direction may be provided within a width of the guide surface in contact with the guide bearing.
  • the outer peripheral surface of the outer ring of the guide bearing is prevented from running out of lubricating oil, and the durability of the guide bearing can be improved.
  • a wear-resistant plate-like member having a surface hardness higher than that of the guide surface may be interposed between the guide surface and the rolling bearing of the guided body.
  • the plate-like member is provided by being attached to the surface of the guide surface. In this case, it is possible to improve the durability against the surface wear of the guide surface due to the rolling contact of the rolling bearing.
  • the surface of the guide surface may be subjected to surface hardening treatment. In this case, the durability of the guide surface can be improved.
  • the housing may be hardened by heat treatment. Also in this case, the durability of the guide surface can be improved.
  • the housing may include a housing main body and a guide surface forming member that has the guide surface and is fixed to the housing main body.
  • the guide surface can be easily processed.
  • the guided body may be a sliding contact member that protrudes from the linear motion body and slides in contact with the guide surface. Even if the guided body is a sliding contact member that makes sliding contact with the guide surface, the linear motion body can be accurately guided in the axial direction of the screw shaft.
  • the linear motion actuator of the present invention includes any of the linear motion guide mechanisms described above and a drive source that rotates the screw shaft of the linear motion guide mechanism. Since the linear motion guide mechanism has the actions and effects described above, the linear motion actuator to which this linear motion guide mechanism is applied can receive loads from various directions, has high rigidity, and linear motion guide accuracy. Is good.
  • the linear guide mechanism 1 includes a housing 2, a screw shaft 3 supported by the housing 2 so as to be rotatable about an axis O and immovable in the axial direction, And a linear motion body 5 including a nut 4 screwed onto the screw shaft 3.
  • the linear motion guide mechanism 1 constitutes a linear motion actuator 7 together with a motor 6 that is a drive source.
  • the housing 2 includes a cylindrical linear motion guide portion 2a, a screw shaft support portion 2b coupled to the left and right ends of the linear motion guide portion 2a, and a coupling housing coupled to the tip of the screw shaft support portion 2b.
  • the screw shaft 3 includes a ball screw portion 3a to which the nut 4 is screwed, a cylindrical surface portion 3b extending from the ball screw portion 3a to the base end side, and a male screw portion 3c.
  • the screw shaft 3 has a cylindrical surface portion 3b rotatably supported by a double row support bearing 8 fitted to the inner periphery of the screw shaft support portion 2b of the housing 2.
  • the support bearing 8 is a rolling bearing such as an angular ball bearing.
  • a retaining nut 9 is screwed onto the male screw portion 3c, and the axial movement of the screw shaft 3 is restricted.
  • the screw shaft 3 is coupled to a rotating shaft 6 a of the motor 6 installed outside the housing 2 through a coupling 10 housed in a coupling housing portion 2 c of the housing 2.
  • the nut 4 is, for example, a ball nut that circulates a ball (not shown) along a contact surface with the ball screw portion 3a of the screw shaft 3, and the ball screw portion 3a and the nut 4 constitute a ball screw mechanism 11. To do.
  • the ball screw mechanism 11 rotates the screw shaft 3 so that the linear motion body 5 including the nut 4 moves in the axial direction.
  • the linear moving body 5 includes the nut 4, a moving bracket 12 fitted to the outer periphery of the nut 4, and a shaft 13 extending from the moving bracket 12 in the axial direction of the screw shaft 3.
  • the nut 4 and the moving bracket 12 are coupled to each other so as not to rotate with each other by a spline or the like, and are not movable in the axial direction with respect to a retaining means (not shown).
  • the shaft 13 has a cylindrical shape, and a distal end portion protruding from the nut 4 of the screw shaft 3 is inserted into the hollow portion.
  • the shaft 13 is supported so as to be slidable in the axial direction of the screw shaft 3 by a linear sliding bearing 14 fitted to the inner periphery of the shaft support portion 2 d of the housing 2.
  • the moving bracket 12 and the shaft 13 may be integrated or separate.
  • the linear motion body 5 may have the shaft 13 attached to the nut 4 without having the moving bracket 12.
  • an output member (not shown) corresponding to the shaft 13 may be provided integrally with the nut 4 without having the shaft 4 separate from the nut 4.
  • the linear motion guide portion 2a of the housing 2 has a cylindrical shape having a substantially square cross section perpendicular to the axial direction of the screw shaft 3, and has a constant width along the axial direction of the screw shaft 3 on the inner surface thereof.
  • a plurality of guide surfaces 15 (15A to 15D) are provided. Each guide surface 15 is for guiding a guided body 16 described later in the axial direction of the screw shaft 3. In the example shown in the figure, a total of four guide surfaces 15 are provided, one on each side.
  • Each of the plurality of guide surfaces 15 is arranged in pairs, that is, a guide surface 15A and a guide surface 15B, and a guide surface 15C and a guide surface 15D, respectively, and each pair of guide surfaces 15 is not parallel to each other. They are facing each other. That is, each pair of guide surfaces 15 has a width surface that intersects with each other on its extension line.
  • the moving bracket 12 of the linear moving body 5 is provided with guided bodies 16 that are in contact with the guide surfaces 15 respectively.
  • the guided body 16 is a guide comprising a trunnion shaft-like support shaft 17 provided to protrude from the outer surface of the movable bracket 12 and a rolling bearing 18 attached to the support shaft 17 and having an outer peripheral surface rolling to the guide surface 15. It is considered as a bearing.
  • the support shaft 17 of each guided body 16 has its axis P intersecting the axis center O of the screw shaft 3.
  • the rolling bearing 18 of this embodiment is a deep groove ball bearing.
  • the guided body 16 may be provided in a portion other than the moving bracket 12 of the linear moving body 5, that is, the nut 4 or the shaft 13.
  • the linear motion body 5 including the nut 4 is moved in the axial direction of the screw shaft 3 by rotating the screw shaft 3 by driving the motor 6.
  • the plurality of guided bodies 16 provided on the moving bracket 12 of the linear moving body 5 are moved in contact with the plurality of guide surfaces 15 provided on the housing 2, so that the linear moving body 5 is screw shafts. 3 is guided with high accuracy in the axial direction.
  • Each of the plurality of guide surfaces 15 forms a pair, and the two guide surfaces 15 that form a pair are not parallel to each other and face each other, so that the load acting on the linear moving body 5 is applied to each guide surface 15 by a load. Received in a distributed manner. Therefore, it can receive loads from various directions and large loads.
  • the two guided bodies 16 that are in contact with the two guide surfaces 15 that face each other are pressed against the respective guide surfaces 15 to sandwich the portion of the housing 2 that is sandwiched between the two guide surfaces 15. , Rigidity can be improved.
  • the guided body 16 is a guide bearing including a support shaft 17 and a rolling bearing 18, and the outer ring 18 a of the rolling bearing 18 is in rolling contact with the guiding surface 15, so that the guiding surface 15 and the guided body 16 are Therefore, the linear motion body 5 can be moved smoothly.
  • the deep groove ball bearing used as the rolling bearing 18 is easy to assemble, easily available, and low cost.
  • the guide surface 15 may be a curved surface that is convex in an arc shape in a cross section perpendicular to the axial center O of the screw shaft 3.
  • the outer peripheral surface of the outer ring 18 a of the rolling bearing 18 can be prevented from making edge contact with the guide surface 15.
  • an oil sump groove 20 extending in the axial direction may be provided within the width of the guide surface 15 in contact with the rolling bearing 18.
  • the outer peripheral surface of the outer ring 18a of the rolling bearing 18 is prevented from running out of lubricating oil, and the durability of the rolling bearing 18 can be enhanced.
  • a plate member 21 for wear resistance having a surface hardness higher than that of the guide surface 15 may be interposed between the guide surface 15 and the rolling bearing 18.
  • the plate-like member 21 is provided by being attached to the surface of the guide surface 15. In this case, durability against surface wear of the guide surface 15 due to rolling contact of the rolling bearing 18 can be enhanced.
  • the surface of the guide surface 15 may be subjected to surface hardening treatment. Also in this case, the durability of the guide surface 15 can be improved. Alternatively, the entire housing 2 may be cured by heat treatment. Also in this case, the durability of the guide surface 15 can be improved.
  • the housing 2 may be composed of a housing body 2A and a guide surface forming member 22 having a guide surface 15 and fixed to the housing body 2A.
  • the housing body 2A and the guide surface forming member 22 are fixed by an appropriate method such as bolt fixing.
  • the guide surface 15 can be easily processed.
  • the rolling bearing 18 may be an angular ball bearing in which a plurality of rolling bearings 18 are arranged in the axial direction on the support shaft 17 in a combination of the back surface or the front surface. It is desirable to apply a preload to the plurality of angular ball bearings. If the rolling bearing 18 is a double-row angular ball bearing, in addition to the load in the direction perpendicular to the guide surface 15, a load in the width direction of the guide surface 15 can be received. Further, by applying the preload, it is possible to increase the rigidity by eliminating the gap between the bearings.
  • the guide bearing constituting the guided body 16 is provided with a roller 24c that also serves as an outer ring via a rolling element 24b on the outer periphery of the support shaft 24a, instead of the combination of the support shaft 17 and the rolling bearing 18.
  • the cam follower 24 may be used.
  • the cam follower 24 can increase the width of the roller 24c, which is an outer ring, as compared with the rolling bearing 18 such as a deep groove ball bearing or an angular ball bearing, and therefore can improve the load capacity of a single unit.
  • the rolling elements 24b are made of rollers such as cylindrical rollers, the load capacity can be further improved.
  • the cam follower 24 does not have an inner ring
  • the outer peripheral surfaces 18a and 24c of the guide bearing may be coated with a resin such as polyurethane. Thereby, the slidability between the outer rings 18a and 24c and the guide surface 15 can be improved.
  • the guided body 16 may be in sliding contact with the guide surface 15 as shown in FIG.
  • the guided body 16 is provided with a sliding contact member 26 that slides in contact with the guide surface 15 on a support member 25 that is provided on the movable bracket 12 so as to protrude to the outer peripheral side. Even if the guided body 16 is in sliding contact with the guide surface 15, the linear motion body 5 can be accurately guided in the axial direction of the screw shaft 3.
  • a plurality of guided bodies 16 may be provided on the linear motion body 5 in the axial direction of the screw shaft 3. Thereby, the load capacity can be increased.
  • a plurality of guided bodies 16 may be arranged on the linear motion body 5 so as to be shifted from each other in the circumferential direction of the screw shaft 3.
  • the plurality of guided bodies 16 may be paired guided bodies 16 or guided bodies 16 belonging to different pairs. In this way, by shifting the positions in the axial direction of the plurality of guided bodies 16 to form a staggered arrangement, the guided bodies 16 can be arranged in accordance with the load conditions.
  • the angles ⁇ A , ⁇ B , ⁇ C , and ⁇ D with respect to the bottom surface F of the housing 2 of each guide surface 15 are set to plus 45 ° or minus 45 °. Also good.
  • the inclination angles of the guide surfaces 15 are different, ⁇ A is plus 45 °, ⁇ B is minus 15 °, and ⁇ C and ⁇ D are plus 30 °. It is set to minus 30 °.
  • the shafts 17 of all the guided bodies 16 or the shaft centers P of some of the guided bodies 16 are screwed. It is offset with respect to a straight line orthogonal to the axis O of the shaft 3 and parallel to the axis P of the support shaft 17. As a result, it is possible to receive a wider variety of loads, and it is possible to distribute the load and improve the housing strength.
  • the shape of the cross section orthogonal to the axial direction of the screw shaft 3 of the linear motion guide portion 2a of the housing 2 is not limited to a polygon such as a square, but is a circle or an ellipse as shown in the sixth embodiment shown in FIG. It is good also as a shape (not shown).
  • the number of pairs of guide surfaces 15 may be three or more as shown in the sixth embodiment shown in FIG. In short, the shape and arrangement of the housing 2 and the guide surface 15 may be determined in accordance with the location where the linear guide mechanism 1 is used, the posture, the load condition, and the like.
  • the shaft center O of the screw shaft 3 and the center of the moving bracket 12 do not have to coincide with each other. Even in that case, the linear motion body 5 can be moved by rotating the screw shaft 3.
  • the seventh embodiment shown in FIG. 16 is an example of a linear motion guide mechanism 1 in which the axial center O of the screw shaft 3 and the center Q of the moving bracket 12 do not coincide with each other.
  • the screw shaft 3 is disposed at a location where the guide body 16 is not provided.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Bearings For Parts Moving Linearly (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

　直線進退部材の案内に用いられる直動案内機構(1)であって、直動案内機構(1)は、ハウジング(2)と、このハウジング(2)に軸中心Ｏ回りに回転自在かつ軸方向に移動不能に支持されたねじ軸(3)と、このねじ軸(3)に螺合したナット(4)を含みねじ軸(3)の回転によりねじ軸(3)の軸方向に移動させられる直動体(5)とを備える。ハウジング(2)にねじ軸(3)の軸方向に沿う複数の案内面(15，15A，15B，15C，15D)を設ける。これら複数の案内面(15)は２面ずつが対となる。これら対となる２つの案内面(15)は、互いに非平行で背を向き合う。直動体(5)に、各案内面(15)にそれぞれ接する複数の被案内体(16)を設ける。

Description

直動案内機構 関連出願
　本出願は、２０１１年４月２１日出願の特願２０１１－０９４６７０の優先権を主張するものであり、その全体を参照により本願の一部をなすものとして引用する。
　この発明は、工作機械、測定装置、搬送機器等において直線上を進退する直線進退部材の案内に用いられる直動案内機構に関する。
　工作機械等の位置決め部における直動案内に使用される部品として、例えば図１７（Ａ），（Ｂ）に示すように、直線レール３０と、この直線レール３０に沿ってスライドするスライドユニット３１とを組み合わせたリニアレールガイド（直動転がり軸受とも称す）がある。このリニアレールガイドは、サイズや形状等が異なる多様な製品がメーカ各社から販売されており、負荷荷重や使用姿勢等の適用条件に合った適正なリニアレールガイドを選択することが可能である。
　現在、多く使用されているリニアレールガイドには、２つのタイプがある。１つは、リニアレールガイド内のボールやローラ等の転動体（図示せず）が、スライドユニット３１の内部を循環する循環タイプである。もう１つのタイプは、クロスローラガイドと称する転動体が、保持器によって拘束された有限ストロークタイプである。いずれのタイプも、案内面となる直線レール３０や転動体に軸受鋼等の焼入れ鋼材を使用して、耐久性を高めてある。図１７（Ａ），（Ｂ）の例のように、ボールねじ機構とリニアレールガイドとを組み合わせて、両者を互いに並列に設置することにより、ボールねじ機構にラジアル荷重およびモーメント荷重が直接作用しないようになり、耐久性能に優れ、高精度な直動案内を実現することができる。
　リニアガイドレールを用いない直動案内の方法として、特許文献１～４に、ハウジングの内面等に垂直溝や垂直案内面を設け、これら垂直溝や垂直案内面に沿ってカムフォロア等の軸受を転走させることで、直動案内を実現する技術が提案されている。また、特許文献５には、ハウジング側に円周方向に並ぶ複数の軸受を設け、これら軸受の外輪面を、中心に配置した直線進退部材に当てることで、直動案内を実現する技術が提案されている。
特開２００７－２１６２８０号公報 特開平２－１８６１５７号公報 特開２０１０－１７９３２３号公報 特開２００７－３３３０４６号公報 特開２００１－２２１２２９号公報
　図１８に示すように、モータ６の駆動によるシリンダ型直動アクチュエータ７が、省エネルギー化を目的に、エアシリンダの代替として生産設備や搬送設備への採用が進んでいる。このシリンダ型直動アクチュエータは、使用する直動案内機構が重要で、直動案内機構がシリンダ型直動アクチュエータの外観、コスト、性能を決める主な要因となる。
　リニアレールガイドによる直動案内機構は、剛性が高く真直性に優れた案内構造ではあるが、図１７（Ａ），（Ｂ）のように直線レール３０を多数のボルト等の固定具３２で固定する必要があり、省スペース化と低コスト化を進める上で障害となる。
　また、リニアレールガイドを用いない直動案内機構には、以下の課題がある。前記特許文献１～４には、回転運動を直線運動に変換する機構における直線運動部材の回り止めを主な目的としたもの（特許文献１，２）と、荷重を受けられるようにすることを主な目的としたもの（特許文献３，４）とがあるが、後者でも、軸受の個数と配置の都合上、受けられる荷重方向に制限がある。特に、斜め方向からの荷重に対しては、適応できない構造となっている。
　特許文献５の場合、多様な方向からの荷重を受けることができるが、軸受の固定方法や、軸受の直線進退部材への押付け圧の調整が複雑である。
　この発明の目的は、多様な方向からの荷重を受けることができ、剛性が高く、直動案内精度が良く、コンパクトに構成できる直動案内機構および直動アクチュエータを提供することである。
　この発明の直動案内機構は、ハウジングと、このハウジングに軸中心回りに回転自在かつ軸方向に移動不能に支持されたねじ軸と、このねじ軸に螺合したナットを含み前記ねじ軸の回転によりねじ軸の軸方向に移動させられる直動体とを備える。この直動案内機構において、前記ハウジングに前記ねじ軸の軸方向に沿う複数の案内面を設け、これら複数の案内面は２面ずつが対となり、これら対となる２つの案内面は、互いに非平行で背を向き合い、さらに、前記直動体に前記各案内面にそれぞれ接する複数の被案内体を設けたものである。
　この構成によると、ねじ軸を回転することにより、ナットを含む直動体がねじ軸の軸方向に移動する。このとき、直動体に設けられた複数の被案内体が、ハウジングに設けられた複数の案内面にそれぞれ接した状態で移動することで、直動体がねじ軸の軸方向に精度良く案内される。
　前記複数の案内面は２面ずつが対となり、これら対となる２つの案内面は、互いに非平行で背を向き合っているため、直動体に作用する荷重が、各案内面により荷重分散されて受けられる。そのため、さまざまな方向からの荷重や大きな荷重を受けることができる。また、背を向き合う２つの案内面にそれぞれ接する２つの被案内体により、２つの案内面に挟まれたハウジングの部分を挟み付けた状態となり、剛性を向上させられる。案内面はハウジングの内面に設けられており、被案内体を案内するためのレールを別途に設けなくて済むので、コンパクトな構成にすることができる。
　この発明において、前記被案内体は、前記直動体に外面から突出させて設けた支軸と、この支軸に取付けられて外周面が前記案内面に転接する転がり軸受とからなる案内軸受とするのがよい。被案内体を、支軸と転がり軸受とからなる案内軸受とすると、案内面と被案内体との摩擦抵抗が少なく、直動体を円滑に移動させられる。
　前記案内面の対を、前記ねじ軸の直径方向の両側に位置するように複数設けてもよい。この構成とすると、直動体に作用する荷重を、各対の案内面でバランス良く支持することができる。
　前記ハウジングが平坦な底面を有する場合、前記各案内面は前記底面に対して傾斜させてもよい。案内面の傾斜角度は、荷重条件に合わせて定めればよい。
　前記支軸の軸心を、前記ねじ軸の軸中心に直交し前記支軸の軸心と平行な直線に対してオフセットさせてもよい。上記構成とすることで、より一層多様な荷重を受けることが可能となり、負荷の分散やハウジング強度の向上を図ることができる。
　前記被案内体を、前記直動体にねじ軸の軸方向に並べて複数設けてもよい。この場合は、負荷容量を増加することができる。
　また、前記複数の被案内体を、前記直動体にねじ軸の軸方向に互いにずらせて配置してもよい。この場合は、荷重条件に合った被案内体の配置とすることができる。
　前記被案内体が前記ナットとこのナットの外周に嵌合する移動ブラケットとでなる場合、前記ねじ軸の軸中心と前記移動ブラケットの中心とを不一致として、移動ブラケットの側面における前記被案内体が設けられない箇所に前記ねじ軸を配置してもよい。ねじ軸の軸中心と移動ブラケットの中心とが一致していなくても、ねじ軸を回転させることで被案内体を移動させる。よって、移動ブラケットの側面における被案内体が設けられない箇所にねじ軸を配置することが可能であり、それによってハウジング内の各部品の配置の自由性が高まる。
　前記被案内体の前記案内軸受を、深溝玉軸受としてもよい。深溝玉軸受は、組立が容易で、手に入り易く低コストである。
　また、前記被案内体の前記軸受がアンギュラ玉軸受であり、このアンギュラ玉軸受が前記支軸に軸方向に並べて背面組み合わせまたは正面組み合わせで複数設けられており、これら複数のアンギュラ玉軸受に予圧を与えてもよい。転がり軸受を複列のアンギュラ玉軸受とすると、案内面に垂直な方向の荷重の他に、案内面の幅方向の荷重も受けることができる。また、予圧を与えることで、軸受間の隙間を無くして剛性を高めることができる。
　前記被案内体の前記案内軸受を、前記支軸の外周に転動体を介して、外輪を兼ねるローラが設けられたカムフォロアとしてもよい。カムフォロアは、深溝玉軸受やアンギュラ玉軸受の玉軸受に比べて、外輪の幅寸法を広くできるため、単体での負荷容量を向上させることができる。転動体が円筒ころ等のころからなる場合は、より一層負荷容量を向上させることが可能である。また、カムフォロアは、内輪を有しないため、直径方向に狭いスペースに配置することができる。
　前記被案内体の前記案内軸受における外輪の外周面に樹脂コーティングを施してもよい。これにより、案内軸受の外輪とハウジングの案内面との摺動性を向上させられる。
　前記案内面を、前記ねじ軸の軸中心に垂直な断面において円弧状に凸となる曲面としてもよい。この場合、案内面に対して、案内軸受の外輪の外周面がエッジ接触することを避けられる。
　前記案内面における前記案内軸受と接する幅内に、軸方向に延びる油溜まり溝を設けてもよい。この場合、案内軸受の外輪の外周面が潤滑油切れになることが防がれて、案内軸受の耐久性を高めることができる。
　前記案内面と前記被案内体の前記転がり軸受との間に、前記案内面よりも表面硬度の高い耐摩耗用の板状部材を介在させてもよい。例えば、前記板状部材は、前記案内面の表面に貼り付けて設ける。この場合、転がり軸受の転がり接触による案内面の表面摩耗に対して耐久性を高めることができる。
　前記案内面の表面に表面硬化処理を施してもよい。この場合、案内面の耐久性を向上させることができる。
　前記ハウジングに熱処理により硬化処理を施してもよい。この場合も、案内面の耐久性を向上させることができる。
　前記ハウジングが、ハウジング本体と、前記案内面を有し前記ハウジング本体に固定された案内面形成部材とでなっていてもよい。この場合、案内面の加工が容易である。
　前記被案内体が、前記直動体に突出して設けられて前記案内面に滑り接触する滑り接触部材であってもよい。被案内体が案内面に滑り接触する滑り接触部材であっても、直動体をねじ軸の軸方向に精度良く案内することができる。
　この発明の直動アクチュエータは、前記したいずれかの直動案内機構と、この直動案内機構の前記ねじ軸を回転させる駆動源とを有する。直動案内機構は、先に説明した作用・効果を有するので、この直動案内機構を適用した直動アクチュエータは、多様な方向からの荷重を受けることができ、剛性が高く、直動案内精度が良い。
　請求の範囲および／または明細書および／または図面に開示された少なくとも２つの構成のどのような組合せも、本発明に含まれる。特に、請求の範囲の各請求項の２つ以上のどのような組合せも、本発明に含まれる。
　この発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施形態の説明から、より明瞭に理解されるであろう。しかしながら、実施形態および図面は単なる図示および説明のためのものであり、この発明の範囲を定めるために利用されるべきものではない。この発明の範囲は添付の請求の範囲によって定まる。添付図面において、複数の図面における同一の符号は、同一または相当する部分を示す。
（Ａ）はこの発明の第１実施形態にかかる直動案内機構を備えた直動アクチュエータの破断側面図、（Ｂ）はそのＩＢ－ＩＢ断面図である。 図１（Ａ）の部分拡大図である。 図１（Ｂ）の部分拡大図である。 直動案内機構の案内面の異なる例を示す縦断面図である。 同案内面のさらに異なる例を示す縦断面図である。 同案内面のさらに異なる例を示す縦断面図である。 同案内面のさらに異なる例を示す縦断面図である。 直動案内機構の被案内体の異なる例を示す縦断面図である。 同被案内体のさらに異なる例を示す縦断面図である。 同被案内体のさらに異なる例を示す縦断面図である。 この発明の第２実施形態にかかる直動案内機構の一部を省略した破断側面図である。 この発明の第３実施形態にかかる直動案内機構の一部を省略した破断側面図である。 この発明の第４実施形態にかかる直動案内機構の破断正面図である。 この発明の第５実施形態にかかる直動案内機構の破断正面図である。 この発明の第６実施形態にかかる直動案内機構の破断正面図である。 この発明の第７実施形態にかかる直動案内機構の破断正面図である。 （Ａ）は従来の直動案内機構の破断側面図、（Ｂ）はそのXVIIＢ－XVIIＢ断面図である。 従来の直動アクチュエータの破断側面図である。
　この発明の第１実施形態を図１（Ａ）,（Ｂ）ないし図３と共に説明する。図１（Ａ）,（Ｂ）において、この直動案内機構１は、ハウジング２と、このハウジング２に軸中心Ｏ回りに回転自在かつ軸方向に移動不能に支持されたねじ軸３と、このねじ軸３に螺合したナット４を含む直動体５とを備える。直動案内機構１は、駆動源であるモータ６と共に直動アクチュエータ７を構成する。
　ハウジング２は、筒状の直動案内部２ａと、この直動案内部２ａの左右一方端に結合されたねじ軸支持部２ｂと、このねじ軸支持部２ｂの先に結合されたカップリング収容部２ｃと、前記直動案内部２ａの左右他方端に結合されたシャフト支持部２ｄと、このシャフト支持部２ｄの先に結合された蓋部２ｅとでなる。
　前記ねじ軸３は、前記ナット４が螺合するボールねじ部３ａと、このボールねじ部３ａから基端側に続く円筒面部３ｂと、雄ねじ部３ｃとからなる。ねじ軸３は、ハウジング２のねじ軸支持部２ｂの内周に嵌合する複列の支持軸受８により、円筒面部３ｂが回転自在に支持されている。支持軸受８は、例えばアンギュラ玉軸受等の転がり軸受である。雄ねじ部３ｃには抜け止め用ナット９が螺着しており、ねじ軸３の軸方向移動が拘束されている。ねじ軸３は、ハウジング２のカップリング収容部２ｃ内に収容されたカップリング１０を介して、ハウジング２外に設置した前記モータ６の回転軸６ａと結合されている。
　前記ナット４は、例えばねじ軸３のボールねじ部３ａとの接触面に沿ってボール（図示せず）を循環させるボールナットとされ、ボールねじ部３ａとナット４とでボールねじ機構１１を構成する。ボールねじ機構１１は、ねじ軸３を回転させることで、ナット４を含む直動体５が軸方向に移動する。
　直動体５は、前記ナット４と、このナット４の外周に嵌合する移動ブラケット１２と、この移動ブラケット１２からねじ軸３の軸方向に延びるシャフト１３とでなる。ナット４と移動ブラケット１２とは、スプライン等により相互回転不能に結合し、かつ図示しない抜け止め手段により互いに軸方向の移動不能とされている。図２に示すようにシャフト１３は筒状で、その中空部に、ねじ軸３のナット４よりも突出した先端側部分が挿入されている。シャフト１３は、ハウジング２のシャフト支持部２ｄの内周に嵌合する直動滑り軸受１４により、ねじ軸３の軸方向に摺動自在に支持されている。移動ブラケット１２とシャフト１３は、一体であっても別体であってもよい。また、直動体５は、移動ブラケット１２を有さずに、ナット４にシャフト１３が取付けられていてもよい。さらに、ナット４と別体のシャフト４を有さずに、シャフト１３に相当する出力部材（図示せず）がナット４に一体に設けられていてもよい。
　ハウジング２の直動案内部２ａは、図１（Ｂ）のように、ねじ軸３の軸方向と直交する断面が略正方形の筒状で、その内面にねじ軸３の軸方向に沿う一定幅の案内面１５（１５Ａ～１５Ｄ）が複数設けられている。各案内面１５は、後述する被案内体１６をねじ軸３の軸方向に案内するためのものである。図の例では、左右に１対ずつ、計４面の案内面１５が設けられている。これら複数の案内面１５は上下に並ぶ２面ずつ、すなわち案内面１５Ａと案内面１５Ｂ、および案内面１５Ｃと案内面１５Ｄがそれぞれ対となっており、各対の案内面１５は互いに非平行で背を向き合っている。つまり、各対の案内面１５は、幅面がその延長線上で互いに交差している。各対の案内面１５は、ハウジング２の平坦な底面Ｆに対し、プラス４５°とマイナス４５°の角度でそれぞれ傾斜している（θＡ，θＢ，θＣ，θＤ＝４５°）。
　直動体５の移動ブラケット１２には、前記案内面１５にそれぞれ接する被案内体１６が設けられている。被案内体１６は、移動ブラケット１２に外面から突出させて設けたトラニオン軸状の支軸１７と、この支軸１７に取付けられて外周面が案内面１５に転接する転がり軸受１８とからなる案内軸受とされている。各被案内体１６の支軸１７は、その軸心Ｐがねじ軸３の軸中心Ｏと交差している。この実施形態の転がり軸受１８は、深溝玉軸受である。被案内体１６は、直動体５の移動ブラケット１２以外の部分、すなわちナット４またはシャフト１３に設けられていてもよい。
　この直動案内機構１が適用された直動アクチュエータ７は、モータ６の駆動でねじ軸３を回転させることにより、ナット４を含む直動体５がねじ軸３の軸方向に移動する。このとき、直動体５の移動ブラケット１２に設けられた複数の被案内体１６が、ハウジング２に設けられた複数の案内面１５にそれぞれ接した状態で移動することで、直動体５がねじ軸３の軸方向に精度良く案内される。
　複数の案内面１５は２面ずつが対となり、これら対となる２つの案内面１５は、互いに非平行で背を向き合っているため、直動体５に作用する荷重が、各案内面１５により荷重分散されて受けられる。そのため、さまざまな方向からの荷重や大きな荷重を受けることができる。また、背を向き合う２つの案内面１５にそれぞれ接する２つの被案内体１６を各案内面１５にそれぞれ圧接させることにより、２つの案内面１５に挟まれたハウジング２の部分を挟み付けた状態となり、剛性を向上させられる。案内面１５の対が、ねじ軸３の直径方向の両側に位置するように複数設けられているため、直動体５に作用する荷重を、各対の案内面１５でバランス良く支持することができる。案内面１５はハウジング２の内面に設けられており、被案内体１６を案内するためのレールを別途に設けなくて済むので、コンパクトな構成にすることができる。
　この実施形態では、被案内体１６が、支軸１７と転がり軸受１８とからなる案内軸受であり、転がり軸受１８の外輪１８ａが案内面１５に転接するため、案内面１５と被案内体１６との摩擦抵抗が少なく、直動体５を円滑に移動させられる。また、転がり軸受１８として用いられている深溝玉軸受は、組立が容易で、手に入り易く低コストである。
　図４のように、前記案内面１５は、ねじ軸３の軸中心Ｏに垂直な断面において円弧状に凸となる曲面としてもよい。この場合、案内面１５に対して、転がり軸受１８の外輪１８ａの外周面がエッジ接触することを避けられる。
　また、図５のように、案内面１５における転がり軸受１８と接する幅内に、軸方向に延びる油溜まり溝２０を設けてもよい。この場合、転がり軸受１８の外輪１８ａの外周面が潤滑油切れになることが防がれて、転がり軸受１８の耐久性を高めることができる。
　また、図６にように、案内面１５と転がり軸受１８との間に、案内面１５よりも表面硬度の高い耐摩耗用の板状部材２１を介在させてもよい。例えば、板状部材２１は、案内面１５の表面に貼り付けて設ける。この場合、転がり軸受１８の転がり接触による案内面１５の表面摩耗に対して耐久性を高めることができる。
　上記板状部材２１を設ける代わりに、案内面１５の表面に表面硬化処理を施してもよい。この場合も、案内面１５の耐久性を向上させることができる。あるいは、ハウジング２全体に熱処理による硬化処理を施してもよい。この場合も、案内面１５の耐久性を向上させることができる。
　なお、図７のように、ハウジング２を、ハウジング本体２Ａと、案内面１５を有しハウジング本体２Ａに固定された案内面形成部材２２とで構成してもよい。ハウジング本体２Ａと案内面形成部材２２とは、ボルト固定等の適正な方法で固定する。この場合、案内面１５の加工が容易である。
　前記転がり軸受１８は、図８のように、支軸１７に軸方向に並べて背面組み合わせまたは正面組み合わせで複数設けたアンギュラ玉軸受としてもよい。これら複数のアンギュラ玉軸受には、予圧を与えるのが望ましい。転がり軸受１８を複列のアンギュラ玉軸受とすると、案内面１５に垂直な方向の荷重の他に、案内面１５の幅方向の荷重も受けることができる。また、予圧を与えることで、軸受間の隙間を無くして剛性を高めることができる。
　被案内体１６を構成する案内軸受は、支軸１７と転がり軸受１８の組合せに代えて、図９のように、支軸２４ａの外周に転動体２４ｂを介して、外輪を兼ねるローラ２４ｃが設けられたカムフォロア２４としてもよい。カムフォロア２４は、深溝玉軸受やアンギュラ玉軸受等の転がり軸受１８に比べて、外輪であるローラ２４ｃの幅寸法を広くできるため、単体での負荷容量を向上させることができる。転動体２４ｂが円筒ころ等のころからなる場合は、より一層負荷容量を向上させることが可能である。また、カムフォロア２４は、内輪を有しないため、直径方向に狭いスペースに配置することができる。
　案内軸受が、転がり軸受１８やカムフォロア２４等のように案内面１５に転接する場合、案内軸受の外輪１８ａ，２４ｃの外周面に、ポリウレタン等の樹脂コーティングを施すとよい。これにより、外輪１８ａ，２４ｃと案内面１５との摺動性を向上させられる。
　また、被案内体１６は、図１０のように、案内面１５に滑り接触するものであってもよい。この被案内体１６は、移動ブラケット１２に外周側へ突出して設けられた支持部材２５に、案内面１５に滑り接触する滑り接触部材２６を固定して設けてある。被案内体１６が案内面１５に滑り接触しても、直動体５をねじ軸３の軸方向に精度良く案内することができる。
　図１１に示す第２実施形態のように、被案内体１６を、直動体５にねじ軸３の軸方向に並べて複数設けてもよい。これにより、負荷容量を増加することができる。また、図１２に示す第３実施形態のように、複数の被案内体１６を、直動体５にねじ軸３の円周方向に互いにずらせて配置してもよい。複数の被案内体１６は、互いに対となる被案内体１６同士であってもよく、また互いに異なる対に属する被案内体１６同士であってもよい。このように、複数の被案内体１６の軸方向位置をずらして千鳥状配置とすることにより、荷重条件に合った被案内体１６の配置とすることができる。
　前記実施形態は、各案内面１５のハウジング２の底面Ｆに対する角度θＡ，θＢ，θＣ，θＤが、プラス４５°またはマイナス４５°とされているが、これ以外の角度であってもよい。案内面１５の傾斜角度は、荷重条件に合わせて定めればよい。例えば、図１３に示す第４実施形態では、左右各対の案内面１５は、ハウジング２の平坦な底面Ｆに対し、プラス３０°とマイナス３０°の角度でそれぞれ傾斜している（θＡ，θＢ，θＣ，θＤ＝３０°）。また、図１４に示す第５実施形態では、各案内面１５の傾斜角度がそれぞれ異なっており、θＡはプラス４５°、θＢはマイナス１５°、θＣとθＤはそれぞれプラス３０°とマイナス３０°とされている。
　また、図１３に示す第４実施形態および図１４に示す第５実施形態では、全ての被案内体１６の支軸１７または一部の被案内体１６の支軸１７の軸心Ｐが、ねじ軸３の軸中心Ｏに直交し支軸１７の軸心Ｐと平行な直線に対してオフセットさせてある。これにより、より一層多様な荷重を受けることが可能となり、負荷の分散やハウジング強度の向上を図ることができる。
　ハウジング２の直動案内部２ａの、ねじ軸３の軸方向と直交する断面の形状は、正方形等の多角形に限定せず、図１５に示す第６実施形態に示すような円形や、楕円形（図示せず）としてもよい。案内面１５の対の数も、図１５に示す第６実施形態に示すように３組、またはそれ以上としてもよい。要は、直動案内機構１が使用される箇所、姿勢、荷重条件等に合わせて、ハウジング２および案内面１５の形状や配置を定めればよい。
　ねじ軸３の軸中心Ｏと移動ブラケット１２の中心は一致していなくてもよい。その場合でも、ねじ軸３を回転させることで直動体５を移動させることができる。図１６に示す第７実施形態は、ねじ軸３の軸中心Ｏと移動ブラケット１２の中心Ｑとを不一致とした直動案内機構１の一例であり、この例では、移動ブラケット１２の側面における被案内体１６が設けられない箇所にねじ軸３を配置してある。このように、ねじ軸３の配置を任意に定めることができるので、ハウジング２内の各部品の配置の自由性が高まる。
　以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施形態を説明したが、当業者であれば、本件明細書を見て、自明な範囲内で種々の変更および修正を容易に想定するであろう。したがって、そのような変更および修正は、請求の範囲から定まる発明の範囲内のものと解釈
１…直動案内機構
２…ハウジング
２Ａ…ハウジング本体
３…ねじ軸
４…ナット
５…直動体
６…モータ（駆動源）
７…直動アクチュエータ
１２…移動ブラケット
１５，１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ…案内面
１６…被案内体
１７…支軸
１８…転がり軸受
１８ａ…外輪
２０…油溜まり溝
２１…板状部材
２２…案内面形成部材
２４…カムフォロア
２４ｃ…ローラ（外輪）
２６…滑り接触部材
Ｆ…ハウジングの底面
Ｏ…ねじ軸の軸中心
Ｐ…支軸の軸心
Ｑ…移動ブラケットの中心

Claims (20)

  1. 　ハウジングと、このハウジングに軸中心回りに回転自在かつ軸方向に移動不能に支持されたねじ軸と、このねじ軸に螺合したナットを含み前記ねじ軸の回転によりねじ軸の軸方向に移動させられる直動体とを備えた直動案内機構であって、
    　前記ハウジングに前記ねじ軸の軸方向に沿う複数の案内面を設け、これら複数の案内面は２面ずつが対となり、これら対となる２つの案内面は、互いに非平行で背を向き合い、
    　さらに、前記直動体に前記各案内面にそれぞれ接する複数の被案内体を設けた直動案内機構。
  2. 　請求項１において、前記被案内体は、前記直動体に外面から突出させて設けた支軸と、この支軸に取付けられて外周面が前記案内面に転接する転がり軸受とからなる案内軸受である直動案内機構。
  3. 　請求項２において、前記案内面の対を、前記ねじ軸の直径方向の両側に位置するように複数設けた直動案内機構。
  4. 　請求項３において、前記ハウジングは平坦な底面を有し、前記各案内面は前記底面に対して傾斜させた直動案内機構。
  5. 　請求項３において、前記支軸の軸心を、前記ねじ軸の軸中心に直交し前記支軸の軸心と平行な直線に対してオフセットさせた直動案内機構。
  6. 　請求項２において、前記被案内体を、前記直動体にねじ軸の軸方向に並べて複数設けた直動案内機構。
  7. 　請求項２において、前記複数の被案内体を、前記直動体にねじ軸の軸方向に互いにずらせて配置した直動案内機構。
  8. 　請求項２において、前記被案内体が前記ナットとこのナットの外周に嵌合する移動ブラケットとでなり、前記ねじ軸の軸中心と前記移動ブラケットの中心とを不一致として、移動ブラケットの側面における前記被案内体が設けられない箇所に前記ねじ軸を配置した直動案内機構。
  9. 　請求項２において、前記被案内体の前記案内軸受が深溝玉軸受である直動案内機構。
  10. 　請求項２において、前記被案内体の前記軸受がアンギュラ玉軸受であり、このアンギュラ玉軸受が前記支軸に軸方向に並べて背面組み合わせまたは正面組み合わせで複数設けられており、これら複数のアンギュラ玉軸受に予圧を与えた直動案内機構。
  11. 　請求項２において、前記被案内体の前記案内軸受が、前記支軸の外周に転動体を介して、外輪を兼ねるローラが設けられたカムフォロアである直動案内機構。
  12. 　請求項２において、前記被案内体の前記案内軸受における外輪の外周面に樹脂コーティングを施した直動案内機構。
  13. 　請求項２において、前記案内面を、前記ねじ軸の軸中心に垂直な断面において円弧状に凸となる曲面とした直動案内機構。
  14. 　請求項２において、前記案内面における前記案内軸受と接する幅内に、軸方向に延びる油溜まり溝を設けた直動案内機構。
  15. 　請求項２において、前記案内面と前記被案内体の前記転がり軸受との間に、前記案内面よりも表面硬度の高い耐摩耗用の板状部材を介在させた直動案内機構。
  16. 　請求項２において、前記案内面の表面に表面硬化処理を施した直動案内機構。
  17. 　請求項２において、前記ハウジングに熱処理により硬化処理を施した直動案内機構。
  18. 　請求項１において、前記ハウジングが、ハウジング本体と、前記案内面を有し前記ハウジング本体に固定された案内面形成部材とでなる直動案内機構。
  19. 　請求項１において、前記被案内体が、前記直動体に突出して設けられて前記案内面に滑り接触する滑り接触部材である直動案内機構。
  20. 　請求項１に記載の直動案内機構と、この直動案内機構の前記ねじ軸を回転させる駆動源とを有する直動アクチュータ。
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