WO2006112226A1 - 案内装置における軌道レールの固定構造 - Google Patents

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Tomoyuki Aida
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Thk Co., Ltd.
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    • Y10T29/49947—Assembling or joining by applying separate fastener
    • Y10T29/49963—Threaded fastener

Definitions

  • the present invention relates to a guide device that moves along a track rail and conveys and guides various movable bodies in a reciprocating manner, and for fixing the track rail to a base portion of various mechanical devices and the like. Concerning structure.
  • a linear guide device constituting a linear guide part of a machine tool or various industrial robots
  • a linear track rail in which a ball rolling surface is formed along the longitudinal direction
  • this track rail On the other hand, it is known to be composed of a slider assembled through a large number of balls.
  • the slider has a load rolling surface facing the ball rolling surface of the track rail, and a large number of rolling elements with a force S without applying a load between the load rolling surface and the rolling surface of the track rail.
  • a circulation path for infinite circulation of the balls is provided. By circulating the balls in the infinite circulation path, the slider can continuously move over the entire length of the track rail.
  • the track rail is fixed by fastening fixed bolts to a base portion such as a bed or a column of a machine tool or the like. For this reason, the track rail has a predetermined interval along its longitudinal direction.
  • a rail mounting hole for allowing the fixing bolt to pass therethrough is formed through, or a tap hole for screwing the fixing bolt threaded through the base portion is formed (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-166531) etc).
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-166531 Disclosure of the invention
  • a guide device having a track rail width of 3 mm is actually provided to the factory (manufactured by LM Guide RS R3M / THK Co., Ltd.).
  • a tap hole with a nominal diameter of Ml By forming this, force is secured to the base of the track rail.
  • a guide device with a track rail width of 1 mm it is the limit to open a through hole with a diameter of 0.4 mm in consideration of the formation of a ball rolling surface on the side of the track rail. It is usually difficult to apply a tapping force to this hole. Therefore, it is necessary to fix the track rail to the base portion by another method depending on the fastening of the fixing bolt.
  • the present invention has been made in view of such problems, and the object of the present invention is When fixing a guide device composed of a road rail and a slider to the base, it is possible to fix the track rail to the base without using a fixed bolt.
  • the object is to provide a track rail fixing structure suitable for a guide device.
  • the present invention is a structure for fixing the track rail of the guide device to the base portion, and includes a filling hole that penetrates the track rail toward the fixing portion, and communicates with the filling hole.
  • An anchor hole formed in the base portion, and a coupling anchor filled and hardened in the filling hole of the track rail and the anchor hole of the base portion are configured by force.
  • the track rail and the base portion are formed so as to communicate with each other as long as only the hole for filling the mold forming material serving as the coupling anchor is formed.
  • the coupling anchor exists across the filling hole on the track rail side and the anchor hole on the base part side.
  • the fixed strength of the track rail with respect to the base portion depends on the area where the coupling anchor is in contact with the filling hole on the track rail side and the anchor hole on the base portion side. If this contact area increases, the fixed strength of the track rail will increase accordingly.
  • the fixing strength is improved, from the viewpoint, it is necessary to prevent the connecting anchor from coming out of the filling hole of the track rail or the anchor hole of the base portion, and the locking protrusion to the connecting anchor. Is preferably formed. In order to provide such a locking projection on the coupling anchor, it is sufficient if a retaining groove is formed on the inner wall of one or both of the filling hole and the anchor hole.
  • the locking projections are automatically formed as the filling material and the anchor hole are filled with the molding material, and the coupling anchor is formed. Can be prevented from slipping out of the track rail and base. Such a change in the shape of the filling hole and the anchor hole is necessary.
  • the filling hole and the anchor hole may be holes having a uniform inner diameter if there is no strict requirement for the fixing strength of the track rail.
  • the present invention is a force that is effective when fixing the track rail of an extremely small guide device that is difficult to process a tap hole to the base portion.
  • the fixing strength of the track rail to the base portion can be sufficiently ensured. For this reason, even a track rail having a size that can be tapped can be fixed to the base portion according to the present invention.
  • the track rail fixing structure of the present invention does not require a fixing bolt, it is not necessary to apply a tapping force to the track rail side or the base portion side. Only the mold molding material is injected into the filling hole and the anchor hole. Since the fixing of the track rail is completed, it can be carried out at a lower cost than the conventional fixing structure in which the fixing bolt is fastened. Therefore, it is an effective fixed structure for all size track rails.
  • the track rail fixing structure of the present invention does not require tapping on the base portion side, it is extremely effective even when machining on the base portion is difficult.
  • the filling hole and the anchor hole can be filled as a fluid or a semi-fluid, and the shape is cured after filling.
  • resin materials such as adhesives, gypsum, cement, paper viscosity, solder, etc. can be considered.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an example of a linear guide device to which the present invention is applicable.
  • FIG. 2 is a front sectional view showing the first embodiment of the track rail fixing structure of the present invention.
  • FIG. 3 is a side cross-sectional view showing a first embodiment of a track rail fixing structure of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a part of the procedure for carrying out the fixing structure according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a front sectional view showing a second embodiment of the track rail fixing structure of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a part of the procedure for carrying out the fixing structure according to the second embodiment.
  • FIG. 7 is a front sectional view showing a third embodiment of the track rail fixing structure of the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing an example of a procedure for forming a retaining groove in the anchor hole.
  • FIG. 9 is a front sectional view showing a fourth embodiment of the track rail fixing structure of the present invention.
  • Fig. 1 shows an example of a linear guide device provided with a track rail that can be fixed to a base portion using the present invention.
  • This linear guide device is composed of a track rail 1 disposed on a base portion, and a slider 2 that can move freely along the track rail 1, and the slider 2 is fixed to the base portion.
  • the track rail 1 can move freely.
  • the track rail 1 has a cross section perpendicular to the longitudinal direction formed in a substantially rectangular shape, and one ball rolling groove 10 on which the ball 3 rolls is formed on each side surface. Further, the track rail 1 is formed with a filling hole 11 at an appropriate interval in the longitudinal direction, and the filling hole is formed to penetrate from the top surface 12 to the bottom surface 13 of the track rail.
  • the slider 2 includes a moving block 4 made of stainless steel having a mounting surface 41 of a movable body such as a table and a tap hole 42 into which a fixing bolt of the movable body is screwed. It consists of a pair of synthetic resin lids 5 and 5 that are fixed to the front and rear end faces. By fixing the powerful lid 5 to the moving block 4 with mounting bolts 50, An infinite circulation path for the ball 3 is provided in the slider.
  • the moving block 4 is formed in a substantially saddle shape in cross section so as to straddle the track rail 1.
  • the balls 3 roll between the ball rolling grooves 10 formed on both side surfaces of the track rail 1 and the moving block 4 while applying a load.
  • the slider 2 mounted with the movable body can freely move along the track rail 1 while applying a load.
  • the ball 3 circulates in the infinite circulation path, the slider 2 can move freely along the track rail 1 without any restriction on the stroke.
  • FIGS. 2 and 3 are a front sectional view and a side sectional view showing a fixing structure of the track rail 1 to the base portion 6.
  • the track rail 1 is formed with a filling hole 11 penetrating up and down, and the filling hole 11 is formed with a uniform inner diameter from the top surface 12 to the bottom surface 13 of the track rail 1.
  • the base portion 6 has a flat mounting surface 60 to which the track rail 1 is fixed, and an anchor hole 61 corresponding to the filling hole 11 of the track rail 1 is formed vertically on the mounting surface 60 to be applied. .
  • the anchor hole 61 is uniformly formed with the same inner diameter as the filling hole 11, and is not tapped.
  • the filling hole 11 on the track rail 1 side and the anchor hole 61 on the base portion 6 side communicate with each other.
  • a single anchor 7 is inserted into the filling hole 11 and the anchor hole 61 so as to straddle them.
  • the coupling anchor 7 is filled with mold material in a flowing state from the upper opening to the filling hole 11 of the track rail 1 and fills the anchor hole 61 of the base portion 6 and the filling hole 11 of the track rail 1 as it is. And cured. Accordingly, the coupling anchor 7 is formed in the shape of the anchor hole 61 of the base portion 6 and the filling hole 11 of the track rail 1 as they are, and is in close contact with the inner walls of the anchor hole 61 and the filling hole 11.
  • the molding material for forming the joint anchor 7 for example, a resin material, gypsum, cement, paper viscosity, solder, and the like can be considered.
  • a two-component room temperature curable adhesive is used. As shown in Fig. 4, the adhesive filling hole 11 and the anchor hole 61 are filled by pressing the bottom surface of the rail 1 against the mounting surface 60 of the base 6 with a predetermined force F. After completely communicating with the filling hole 11 of the base 6 and the anchor hole 61 on the base 6 side, the two liquids of the adhesive are discharged while being mixed by the applicator, and the filling hole 11 of the filling hole 11 as shown by the white arrow in the figure.
  • the adhesive is poured into the filling hole 11 and the anchor hole 61 from the upper opening.
  • the coupling anchor 7 is formed in close contact with the filling hole 11 on the track rail 1 side and the anchor hole 61 on the base portion 6 side.
  • Forces that vary depending on the type The shear strength of general adhesives is about 10 to 40 MPa, and as the surface area of the hole filling the bond anchor 7 increases, the resistance against the force and the force that pulls out the bond anchor 7 increases.
  • an adhesive shear strength 30M P a as a coupling anchor 7, an inner diameter of 0. 4 mm, and cured by filling the adhesive agent to anchor Kazunori 61 depth 1.
  • the resistance against pulling out of the joint anchor 7 is about 52.8N.
  • This value relates to one filling hole 11 and one anchor hole 61, and a plurality of filling holes 11 are provided in one track rail 1, and a corresponding number of anchor holes 61 are provided in the base portion 6. If this is the case, the resistance will be even greater. Accordingly, if the number of the filling holes 11 formed in the track rail 1 is selected according to the use application of the linear guide device, the track rail 1 can be fixed on the fixed base 6 with sufficient strength.
  • the connecting anchor 7 does not exist up to the full opening edge of the filling hole 11 of the track rail 1 but exists at a position slightly lowered from the top surface 12 of the track rail 1. However, this is to prevent the adhesive from protruding onto the top surface 12 of the track rail 1 and being hardened when the adhesive is injected into the filling hole 11 to form the coupling anchor 7. If the adhesive protrudes from the top surface 12 of the track rail 1 and hardens, the movement of the slider 2 along the track rail 1 is hindered. Therefore, if the adhesive sticks out of the top surface 12 of the track rail 1 using a scraper or the like after being poured into the filling hole 11, the adhesive fills the opening edge of the filling hole 11 to the full extent. You can even inject it up to
  • FIG. 5 shows a second embodiment of the track rail 1 fixing structure in the present invention.
  • a reinforcing pin 8 is provided inside the coupling anchor 7, and when a force in a direction along the mounting surface 60 of the base portion 6 acts on the track rail 1, the coupling anchor 7 Is able to demonstrate sufficient resistance.
  • the reinforcing pin 8 is made of a metal material or a resin material reinforced with a carbon filler or the like. You can. However, since this connecting anchor 7 needs to exist across the anchor hole 61 on the base 6 side and the filling hole 11 on the track rail 1 side, the anchor hole 61 on the base 6 side It needs to be longer than the depth.
  • the reinforcing pin 8 is inserted into the anchor hole 61 of the base portion 6 before the adhesive is injected into the filling hole 11 of the track rail 1, and the reinforcing pin shown in FIG.
  • the adhesive is injected into the anchor hole 61 of the base portion 6 through the filling hole 11 of the track rail 1 by the same procedure as that in the case where 8 is not provided. Then, when the adhesive hardens inside the filling hole 11 and the anchor hole 61 to form the coupling anchor 7, the reinforcing pin 8 is integrated with the strong coupling anchor 7, and FIG. As shown, the track rail 1 is firmly fixed to the base portion 6.
  • the surface of the reinforcing pin may be provided with irregularities.
  • a reinforcing pin is provided in the coupling anchor as in this embodiment so that the reverse radial load applied to the track rail can be sufficiently applied by the coupling anchor.
  • FIG. 7 shows a third embodiment of the track rail 1 fixing structure in the present invention.
  • the filling hole 11 of the track rail 1 is formed with a retaining groove 9 a having an inner diameter larger than that of the filling hole 11 at the opening edge of the top surface 12, while the anchor hole 61 of the base portion 6 is formed in the anchor hole 61.
  • the end groove 70 is inserted into the anchor hole 61 and the end mill 70 is used.
  • the track rail 1 is pressed against the base portion 6 and the filling hole 11 of the track rail 1 is formed in the same manner as the method shown in FIG. Then, the adhesive is filled into the anchor hole 61 of the base portion 6. As a result, as shown in FIG. 7, the coupling anchor 7 having the locking projections 7a and 7b that enter the locking groove 9a on the track rail 1 side and the locking groove 9b on the base portion 6 side is formed. If the track rail 1 is fixed by the coupling anchor 7 having such locking projections 7a and 7b, even if an excessive force is applied to the track rail 1 to lift it from the base portion 6.
  • the connecting anchor 7 As long as the connecting anchor 7 is not broken, the strong connecting anchor 7 does not come out of the filling hole 11 of the track rail 1 and the unloading hole 61 of the base portion 6, so that the first embodiment shown in FIG. Compared to the configuration, the track rail 1 can be fixed to the base portion 6 much more firmly.
  • the retaining groove 9b inside the anchor hole 61 does not necessarily need to be cut by the end mill 70.
  • a spiral groove is formed on the inner wall of the anchor hole 61, such as a tap cage. It may be.
  • FIG. 9 shows a fourth embodiment of the fixing structure of the track rail 1 in the present invention.
  • the fourth embodiment shows an example of a fixing structure in the case where the base portion 6 is a plate material such as an iron plate.
  • the anchor hole 61 cannot be sufficiently deep, but a through hole is simply formed in the base part 6 and an adhesive is filled in the through hole to form a coupling anchor. If only 7 is formed, the connecting anchor 7 is easily pulled out from the base portion 6 when a load in the direction of lifting the track rail 1 is applied.
  • the coupling anchor 7 while the anchor hole 61 is formed through the plate-like base portion 6, the coupling anchor 7 includes a locking head 71 positioned on the back side of the base portion 6. This prevents the connecting anchor 7 from coming out of the through hole 61 of the base portion 6. Since the diameter of the locking head 71 is larger than the inner diameter of the anchor hole 61 formed through the base portion 6, even if the coupling anchor 7 is pulled from the track rail 1 side, the coupling anchor 7 is not Anchor hole 61 Further, a retaining groove 9a is formed in the filling hole 11 of the track rail 1 in the same manner as in the third embodiment so that the retaining protrusion 7a of the coupling anchor 7 is accommodated in the retaining groove 9a.
  • a jig 72 having a cavity 73 corresponding to the shape of the engaging locking head 71 is used as a method for providing the coupling anchor 7 with the locking head 71.
  • the jig 72 is pressed against the back side of the plate-shaped base portion 6 to cover the anchor hole 61 formed in the base portion 6, and then the adhesive is injected from the filling hole 11 of the track rail 1.
  • the adhesive 73 is filled into the cavity 73, the anchor hole 61 and the filling hole 11 of the jig 72.
  • the adhesive is cured, the coupling anchor 7 having the locking head 71 and the locking projection 7a is completed.
  • the fixing structure shown in the fourth embodiment even if the base portion 1 is a plate-like member, the fixing structure of the present invention is implemented and the track rail is used without using fixing bolts. 1 can be firmly fixed to the base 6.
  • the force described in the case where the track rail of the linear guide device is fixed to the base portion is not limited to a linear track rail, but a curved shape curved with a constant curvature. It can be a thing.

Abstract

　軌道レールとスライダから構成される案内装置をベース部に固定するに際し、固定ボルトを用いることなく軌道レールをベース部に固定することが可能であり、特にタップ孔の加工が困難な極めて小型の案内装置に好適な軌道レールの固定構造を提供する。案内装置の軌道レール（1）をベース部（6）に固定するための構造であって、前記軌道レール（1）をベース（6）部に向けて貫く充填孔（11）と、この充填孔（11）と連通すると共に前記ベース部（6）に形成されたアンカー孔（61）と、前記軌道レール（1）の充填孔（11）及びベース部（6）のアンカー孔（61）に充填されて硬化した結合アンカー（7）と、から構成されるものである。

Description

明 細 書
案内装置における軌道レールの固定構造
技術分野
[0001] 本発明は、軌道レールに沿ってスライダが移動し、各種可動体を往復運動自在に 搬送案内する案内装置に係り、その軌道レールを各種機械装置等のベース部に固 定するための構造に関する。
背景技術
[0002] 従来より、工作機械や各種産業ロボットの直線案内部を構成する直線案内装置とし ては、長手方向に沿ってボール転走面が形成された直線状の軌道レールと、この軌 道レールに対して多数のボールを介して組付けられたスライダとから構成されるもの が知られている。前記スライダは軌道レールのボール転走面に対向する負荷転走面 を具備すると共に、この負荷転走面と軌道レールの転走面との間で荷重を負荷しな 力 Sら転走する多数のボールを無限循環させる循環路を具備しており、ボールを無限 循環路内で循環させることにより、スライダが軌道レールの全長にわたって連続的に 移動することが可能となっている。
[0003] 通常、前記軌道レールは工作機械等のベッドやコラムといったベース部に対して固 定ボルトを締結することで固定されており、そのために軌道レールにはその長手方向 に沿って所定の間隔で前記固定ボルトを揷通させるためのレール取付孔が貫通形 成され、またはベース部に揷通させた固定ボルトを螺合させるためのタップ孔が形成 されている（特開 2003— 166531号公報等）。
[0004] 一方、このような軌道レールとスライダを組み合わせた案内装置の用途は工作機械 や産業用ロボットのみならず、医療機械、各種計測機器、精密機器の分野にまで拡 大してきており、これに伴って軽荷重用途に適した小型案内装置に対するニーズが 増加している。また、近年においては、手のひらサイズにまで小型化されたフライス盤 や旋盤、プレス機等のマイクロマシンの研究も行われており、この点においても極め て小型化された案内装置に対するニーズが高まっている。
特許文献 1 :特開 2003— 166531号公報 発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] しかし、超小型の案内装置を実用化する上で問題となるのは、軌道レールのベース 部に対する固定方法である。案内装置の小型化に伴って、当然に軌道レールの幅 は狭くなり、この軌道レールをベース部に固定する固定ボルトの径も小さなものとなら ざるを得ない。このため、軌道レールの幅が余りに狭くなると、軌道レールやベース部 に対するタップ孔の加工が行えず、固定ボルトを用いて軌道レールをベース部に固 定することが困難になってくる。
[0006] 軌道レールの幅が 3mmの案内装置は実際に巿場に提供されており（LMガイド RS R3M/THK株式会社製）、この案内装置においては軌道レールに呼び径 Ml . 6 のタップ孔を形成することで、力、かる軌道レールのベース部に対する固定を実現して いる。し力、し、例えば軌道レール幅が lmmの案内装置では、軌道レールの側面にボ 一ル転走面が形成されることを考慮すると、直径 0. 4mmの貫通孔を開設するのが 限界であり、この孔にタップ力卩ェを施すことは通常困難である。従って、固定ボルトの 締結に依らなレ、、他の方法で軌道レールをベース部に対して固定することが必要と なる。
[0007] 固定ボルトを使用しない軌道レールの固定方法としては、接着剤を用いて軌道レー ルをベース部に貼り付ける方法が考えられる。しかし、接着強度を確保するためには 、接着剤の層厚をある程度以上に設定する必要があり、折角の小型案内装置にもか かわらず、ベース部に固定された軌道レールの背が高くなつてしまうといった問題点 力 Sある。また、接着剤の層厚が均一でないと、軌道レールが波うつてしまい、スライダ の走行精度が低下してしまうといった致命的な問題点も発生する。
[0008] また、他の固定方法としては、軌道レールをその幅方向力 挟み込むクランプ部材 を設け、このクランプ部材をベース部に固定する方法が考えられる。しかし、軌道レー ルの幅に対してクランプ部材の方が大きくならざるを得ず、案内装置の小型化が台 無しになる他、コスト的にも嵩んでしまうといった問題点がある。
課題を解決するための手段
[0009] 本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、軌 道レールとスライダから構成される案内装置をベース部に固定するに際し、固定ボル トを用いることなく軌道レールをベース部に固定することが可能であり、特にタップ孔 の加工が困難な極めて小型の案内装置に好適な軌道レールの固定構造を提供する ことにある。
[0010] すなわち、本発明は、案内装置の軌道レールをベース部に固定するための構造で あって、前記軌道レールを固定部に向けて貫く充填孔と、この充填孔と連通すると共 に前記ベース部に形成されたアンカ一孔と、前記軌道レールの充填孔及びベース部 のアンカ一孔に充填されて硬化した結合アンカーと、力 構成される。
[0011] このような固定構造によれば、軌道レールとベース部には結合アンカーとなる型成 形材を充填するための孔のみを形成すればよぐ互いに連通するように形成されたこ れらの孔に型成形材を充填して硬化させることにより、軌道レール側の充填孔とベー ス部側のアンカ一孔に前記結合アンカーが跨がって存在することになる。これにより 、前記結合アンカーで軌道レールとベース部とが一体化され、軌道レールをベース 部に対して固定することが可能となっている。
[0012] すなわち、本発明によれば、軌道レールやベース部に対して固定ボルトを締結する ためのタップ孔を加工することができないような場合であっても、ベース部に対して軌 道レールを固定することが可能となる。
[0013] ベース部に対する軌道レールの固定強度は、前記結合アンカーが軌道レール側の 充填孔及びベース部側のアンカ一孔に接している面積に依存する。この接触面積が 大きくなればその分だけ軌道レールの固定強度は向上する。また、固定強度を向上 させるとレ、つた観点からすれば、結合アンカーが軌道レールの充填孔あるいはベー ス部のアンカ一孔から抜け出るのを防止すベぐ力、かる結合アンカーに係止突部を 形成するのが好ましい。このような係止突部を結合アンカーに具備させるためには、 前記充填孔及びアンカ一孔のいずれか一方、あるいは両方に対し、その内壁に抜け 止め溝を形成すれば良レ、。型成形材の充填に先立ってこのような抜け止め溝を形成 しておけば、前記充填孔及びアンカ一孔に対する型成形材の充填に伴って、前記係 止突部が自ずと形成され、結合アンカーが軌道レールやベース部から抜け出るのを 防止することができる。このような充填孔及びアンカ一孔の形状の変更は、必要とす る軌道レールの固定強度に応じて適宜行えば良ぐ軌道レールの固定強度に対する 要求が厳しくないのであれば、これら充填孔及びアンカ一孔は均一な内径の孔であ つて差し支えない。
[0014] また、本発明はタップ孔の加工が困難な極めて小型の案内装置の軌道レールをべ ース部に固定する際に有効なものである力 前述の如く軌道レールの側の充填孔ゃ ベース部側のアンカ一孔の形状を適宜変更することにより、ベース部に対する軌道レ ールの固定強度を十分に確保することができる。このため、タップ孔の加工が行い得 るサイズの軌道レールであっても、本発明によってベース部に固定することが可能で ある。本発明の軌道レールの固定構造は固定ボルトを必要としないので、軌道レー ル側あるいはベース部側にタップ力卩ェを行う必要がなぐし力 充填孔及びアンカー 孔に対する型成形材の注入のみをもって軌道レールの固定を完了するので、固定ボ ルトを締結する従来の固定構造と比べて安価に実施することが可能である。従って、 総てのサイズの軌道レールに対して有効な固定構造である。
[0015] 更に、本発明の軌道レールの固定構造はベース部側にタップ加工を行う必要がな いので、ベース部に対する機械加工が困難な場合にも極めて有効なものである。
[0016] また更に、前記充填孔及びアンカ一孔に充填する型成形材としては、流動体又は 半流動体として前記充填孔及びアンカ一孔に充填することができ、充填後に硬化し てその形状を維持するものであれば良ぐ例えば、接着剤等の樹脂材料、石膏、セメ ント、紙粘度、はんだ等が考えられる。
図面の簡単な説明
[0017] [図 1]本発明を適用可能な直線案内装置の一例を示す斜視図である。
[図 2]本発明の軌道レールの固定構造の第 1の実施の形態を示す正面断面図である
[図 3]本発明の軌道レールの固定構造の第 1の実施の形態を示す側面断面図である
[図 4]第 1の実施の形態に係る固定構造を実施する際の手順の一部を示す断面図で ある。
[図 5]本発明の軌道レールの固定構造の第 2の実施の形態を示す正面断面図である [図 6]第 2の実施の形態に係る固定構造を実施する際の手順の一部を示す断面図で ある。
[図 7]本発明の軌道レールの固定構造の第 3の実施の形態を示す正面断面図である
[図 8]アンカ一孔に抜け止め溝を形成する手順の一例を示す断面図である。
[図 9]本発明の軌道レールの固定構造の第 4の実施の形態を示す正面断面図である 符号の説明
[0018] 1…軌道レール、 2…スライダ、 6…ベース部、 7…結合アンカー、 11…充填孔、 61 …アンカ一孔
発明を実施するための最良の形態
[0019] 以下、添付図面を用いて本発明の軌道レールの固定構造を詳細に説明する。
[0020] 図 1は本発明を用レ、てベース部に固定可能な軌道レールを備えた直線案内装置 の一例を示すものである。この直線案内装置は、ベース部上に配設される軌道レー ノレ 1と、この軌道レール 1に沿って自在に移動可能なスライダ 2とから構成されており、 前記スライダ 2がベース部に固定された軌道レール 1上を自在に移動し得るようにな つている。
[0021] 前記軌道レール 1は長手方向に垂直な断面が略矩形状に形成されており、ボール 3の転走するボール転走溝 10が両側面に 1条ずつ形成されている。また、軌道レー ノレ 1にはその長手方向に適宜間隔をおレ、て充填孔 11が形成されており、この充填孔 は軌道レールの頂面 12から底面 13にまで貫通形成されている。
[0022] 一方、前記スライダ 2は、テーブル等の可動体の取付面 41及び当該可動体の固定 ボルトが螺合するタップ孔 42を有するステンレス製の移動ブロック 4と、この移動ブロ ック 4の前後両端面に対して固定される一対の合成樹脂製の蓋体 5, 5とから構成さ れており、力かる蓋体 5を移動ブロック 4に対して取付ボルト 50を用いて固定すること で当該スライダ内にボール 3の無限循環路が具備されるようになっている。
[0023] 前記移動ブロック 4は断面略サドル状に形成され、軌道レール 1に跨がるようにして 配置されており、前記ボール 3は軌道レール 1の両側面に形成されたボール転走溝 1 0と前記移動ブロック 4との間で荷重を負荷しながら転動する。これにより、可動体を 搭載したスライダ 2は荷重を負荷しながら軌道レール 1に沿って自在に移動可能であ る。また、ボール 3が前記無限循環路内を循環することにより、スライダ 2が軌道レー ノレ 1に沿ってストロークに制限なく自在に移動可能となってレ、る。
[0024] 図 2及び図 3はベース部 6に対する軌道レール 1の固定構造を示す正面断面図及 び側面断面図である。軌道レール 1にはこれを上下に貫通する充填孔 11が形成され ており、この充填孔 11は軌道レール 1の頂面 12から底面 13まで均一な内径で形成 されている。一方、ベース部 6は軌道レール 1が固定される平坦な取付面 60を有する と共に、力かる取付面 60には軌道レール 1の充填孔 11に対応したアンカ一孔 61が 垂直に形成されている。図 2及び図 3に示した例では、前記アンカ一孔 61は前記充 填孔 11と同一の内径で均一に形成されており、タップ加工などは施されていない。
[0025] 軌道レール 1をベース部 6上の所定位置に配置した状態で、前記軌道レール 1側 の充填孔 11とベース部 6側のアンカ一孔 61とは連通している。これら充填孔 11及び アンカ一孔 61の内部には、これらに跨がるようにして 1本の結合アンカー 7が挿入さ れている。この結合アンカー 7は流動状態にある型成形材を軌道レール 1の充填孔 1 1に対して上部開口から充填し、そのままベース部 6のアンカ一孔 61及び軌道レー ノレ 1の充填孔 11に満たして硬化させたものである。従って、結合アンカー 7はベース 部 6のアンカ一孔 61及び軌道レール 1の充填孔 11そのままの形状に形成されており 、これらアンカ一孔 61及び充填孔 11の内壁に密着している。
[0026] 前記結合アンカー 7を形成する型成形材としては、例えば樹脂材料、石膏、セメント 、紙粘度、はんだ等が考えられ、この例では二液室温硬化型の接着剤を用いている 。この接着剤の充填孔 11及びアンカ一孔 61に対する充填は、図 4に示すように、軌 道レール 1の底面を所定の力 Fでベース部 6の取付面 60に押し付けて、軌道レール 1側の充填孔 11とベース部 6側のアンカ一孔 61とを完全に連通させた後、アプリケー タによって接着剤の二液を混合させながら吐出させ、図中の白抜き矢印の如く充填 孔 11の上部開口から該充填孔 11及びアンカ一孔 61の内部に前記接着剤を流し込 んで行われる。 [0027] そして、流し込んだ接着剤が硬化すれば、軌道レール 1側の充填孔 11及びベース 部 6側のアンカ一孔 61に密着した結合アンカー 7が形成される。種類によって異なる 力 一般的な接着剤の剪断強度は 10〜40MPa程度であり、結合アンカー 7を充填 する孔の表面積が増加する程、力、かる結合アンカー 7を引き抜く力に対する抗カは 大きくなる。例えば剪断強度 30MPaの接着剤を結合アンカー 7として使用した場合、 内径 0. 4mm、深さ 1. 4mmのアンカ一孔 61に対して前記接着剤を充填して硬化さ せ、結合アンカー 7として形成すると、かかる結合アンカー 7の引き抜きに対する抗カ は約 52. 8Nとなる。この値は 1つの充填孔 11及びアンカ一孔 61に関するものであり 、 1本の軌道レール 1に複数の充填孔 11が設けられ、これらに対応した数のアンカー 孔 61がベース部 6に設けられている場合には、前記抗カは更に大きなものとなる。従 つて、軌道レール 1に形成する充填孔 11の個数を直線案内装置の使用用途に応じ て選択すれば、十分な強度で軌道レール 1を固定ベース 6上に固定することが可能 となる。
[0028] 尚、図 2及び図 3では結合アンカー 7が軌道レール 1の充填孔 11の開口縁一杯に まで存在せず、軌道レール 1の頂面 12から僅かに下がった位置に存在しているが、 これは接着剤を充填孔 11に注入して結合アンカー 7を形成する際に、かかる接着剤 が軌道レール 1の頂面 12にはみ出して硬化してしまうのを防ぐためである。仮に、接 着剤が軌道レール 1の頂面 12にはみ出して硬化してしまうと、軌道レール 1に沿った スライダ 2の移動が阻害されてしまうことになる。従って、接着剤を充填孔 11に注入し た後に、スクレーパ等を用いて軌道レール 1の頂面 12にはみ出した接着剤を拭い取 るのであれば、かかる接着剤を充填孔 11の開口縁一杯にまで注入しても差し支えな レ、。
[0029] 図 5は本発明における軌道レール 1の固定構造の第 2の実施形態を示すものであ る。
[0030] この図 5に示す例では結合アンカー 7の内部に補強ピン 8を設け、軌道レール 1に 対してベース部 6の取付面 60に沿った方向の力が作用した際に、結合アンカー 7が 十分な抗カを発揮できるようにしている。前記補強ピン 8としては金属材料、あるいは カーボンフイラ一等によって補強された樹脂材料等から形成されたものを使用するこ とができる。もっとも、この結合アンカー 7はベース部 6側のアンカ一孔 61と軌道レー ル 1側の充填孔 11に跨がって存在することが必要であるから、ベース部 6側のアンカ 一孔 61の深さよりも長いことが必要である。
[0031] 図 6に示すように、前記補強ピン 8は接着剤を軌道レール 1の充填孔 11に注入する 前にベース部 6のアンカ一孔 61に揷入され、図 4に示した補強ピン 8を具備しない場 合と同様の手順によって、接着剤が軌道レール 1の充填孔 11を介してベース部 6の アンカ一孔 61に注入される。そして、接着剤が充填孔 1 1及びアンカ一孔 61の内部 で硬化して結合アンカー 7が形成されると、力かる結合アンカー 7に前記補強ピン 8が 一体化された状態となり、図 5に示したように軌道レール 1がベース部 6に堅固に固定 される。
[0032] 前記結合アンカーを形成する型成形材と前記補強ピンとの一体化を強固なものに するため、力かる補強ピンの表面には凹凸を設けるようにしても差し支えなレ、。特に、 型成形材として石膏、セメント等を用いる場合には、結合アンカーが軌道レールに作 用する逆ラジアル荷重を十分に負荷可能とするため、この実施の形態のように結合 アンカー中に補強ピンを設け、しかも補強ピンと型成形材とを強固に一体化するため に、力かる補強ピンの表面に凹凸を形成するのが好ましい。
[0033] 図 7は本発明における軌道レール 1の固定構造の第 3の実施の形態を示すもので ある。
[0034] この図 7に示す例では、軌道レール 1に対してこれをベース部 6から持ち上げる方 向の過度の荷重が作用した場合に、結合アンカー 7が軌道レール 1の充填孔 11及 びベース部 6のアンカ一孔 61から抜け出るのを積極的に防止すベぐこれら充填孔 1 1及びアンカ一孔 61に抜け止め溝 9a, 9bを設けてレ、る。
[0035] すなわち、軌道レール 1の充填孔 1 1には頂面 12における開口縁に該充填孔 11よ りも内径の大きい抜け止め溝 9aを形成する一方、ベース部 6のアンカ一孔 61には取 付面 60から離れた内部に抜け止め溝 9bを形成した。アンカ一孔 61の抜け止め溝 9b は、アンカ一孔 61を穿設した後に、図 8に示すように、エンドミル 70をアンカ一孔 61 の内部に揷入し、力、かるエンドミル 70を用いてアンカ一孔 61の内壁を削り取って形 成すること力 Sできる。 [0036] そして、このように抜け止め溝 9a, 9bが形成された後に、図 4に示した方法と同様 にして、軌道レール 1をベース部 6に押し付けると共に、軌道レール 1の充填孔 11を 介して接着剤をベース部 6のアンカ一孔 61に充填する。これにより、図 7に示すように 、軌道レール 1側の係止溝 9a、ベース部 6側の係止溝 9bに入り込んだ係止突起 7a, 7bを備える結合アンカー 7が形成される。このような係止突起 7a， 7bを備えた結合ァ ンカー 7によって軌道レール 1の固定を行えば、軌道レール 1に対してこれをベース 部 6から持ち上げようとする力が過度に作用したとしても、前記結合アンカー 7が破断 しない限り、力かる結合アンカー 7が軌道レール 1の充填孔 11及びベース部 6のアン 力一孔 61から抜け出ることがないので、図 3に示した第 1の実施の形態に比べて格 段に強固に軌道レール 1をベース部 6に固定することができるものである。
[0037] 尚、アンカ一孔 61の内部の抜け止め溝 9bは必ずしもエンドミル 70によって切削形 成する必要はなぐ例えばタップカ卩ェのようにアンカ一孔 61の内壁に螺旋状の溝を 形成するものであつても良い。
[0038] 図 9は本発明における軌道レール 1の固定構造の第 4の実施の形態を示すもので ある。
[0039] この第 4の実施形態は、ベース部 6が鉄板のような板材の場合における固定構造の 例を示している。ベース部 6が板材の場合にはアンカ一孔 61の深さを十分に確保す ることができず、単にベース部 6に貫通孔を形成し、この貫通孔に接着剤を充填して 結合アンカー 7を形成しただけでは、軌道レール 1に対してこれを持ち上げる方向の 荷重が作用した場合に、結合アンカー 7がベース部 6から容易に抜け出してしまう。
[0040] そこで、図 9に示す例では、板状のベース部 6にアンカ一孔 61を貫通形成する一方 、結合アンカー 7にはベース部 6の裏面側に位置する係止頭部 71を具備させ、 る結合アンカー 7がベース部 6の貫通孔 61から抜け出すのを防止している。この係止 頭部 71はその直径がベース部 6に貫通形成されたアンカ一孔 61の内径よりも大きい ので、結合アンカー 7が軌道レール 1側から引っ張られたととしても、かかる結合アン カー 7がアンカ一孔 61から抜け出ることがなレ、。また、軌道レール 1の充填孔 11には 前記第 3の実施の形態と同様にして抜け止め溝 9aを形成し、この抜け止め溝 9a内に 結合アンカー 7の係止突起 7aが収容されるようにしてレ、る。 [0041] 結合アンカー 7に前記係止頭部 71を具備させる方法としては、図 9に示すように、 力かる係止頭部 71の形状に対応するキヤビティ 73を備えた治具 72を用レ、、かかる 治具 72を板状ベース部 6の裏面側に押し当てて、ベース部 6に貫通形成されている アンカ一孔 61を覆った後、軌道レール 1の充填孔 11から接着剤の注入を行レ、、治具 72のキヤビティ 73、アンカ一孔 61及び充填孔 11に接着剤を充填する。かかる接着 剤が硬化すれば、係止頭部 71と係止突起 7aを備えた結合アンカー 7が完成する。
[0042] この第 4の実施の形態に示した固定構造によれば、ベース部 1が板状部材の場合 であっても、本発明の固定構造を実施し、固定ボルトを用いることなく軌道レール 1を 強固にベース部 6に固定することが可能となる。
[0043] 尚、前述した各実施の形態では直線案内装置の軌道レールをベース部に固定す る場合について説明した力 軌道レールは直線状のものに限られず、一定の曲率で カーブした曲線状のものであっても差し支えない。

Claims

請求の範囲
[1] 案内装置の軌道レール (1)をベース部 (6)に固定するための構造であって、
前記軌道レール (1)をベース部 (6)に向けて貫く充填孔 (11)と、この充填孔 (11)と連通 すると共に前記ベース部 (6)に形成されたアンカ一孔 (61)と、前記軌道レール (1)の充 填孔 (11)及びベース部 (6)のアンカ一孔 (61)に充填されて硬化した結合アンカー (7)と
、力 構成されることを特徴とする軌道レールの固定構造。
[2] 前記アンカ一孔 (61)の内壁及び/又は充填孔 (11)の内壁には前記結合アンカー (7) の抜け止め溝 (9a,9b)が形成されていることを特徴とする請求項 1記載の軌道レール の固定構造。
[3] 前記結合アンカー (7)内には、前記充填孔 (11)とアンカ一孔 (7)に跨がって存在する補 強ピン (8)が設けられていることを特徴する請求項 1記載の軌道レールの固定構造。
[4] 前記ベース部 (6)が板状部材であり、前記アンカ一孔 (61)はこのベース部 (6)に対して 貫通形成される一方、前記結合アンカー (7)はベース部 (6)の裏面側で前記アンカー 孔 (61)からはみ出した係止頭部 (71)を有していることを特徴とする請求項 1記載の軌 道レールの固定構造。
[5] 案内装置の軌道レール (1)をベース部 (6)に固定する方法であって、
前記軌道レール (1)に対して前記ベース部 (6)に向けて貫通する充填孔 (11)を形成し、 前記ベース部 (6)にはこの充填孔 (11)と連通するアンカ一孔 (61)を形成し、
前記軌道レール (1)の底面をベース部 (6)と密着させた状態で、かかる軌道レール (1) の充填孔 (11)からベース部 (6)のアンカ一孔 (61)に対して型成形材を充填し、かかる 型成形材を硬化させることでアンカ一孔 (61)から充填孔 (11)に跨がる結合アンカー (7) を形成することを特徴とする軌道レールの固定方法。
[6] 前記軌道レール (1)の充填孔 (11)に対する型成形材の充填に先立ち、前記アンカー 孔 (61)の内壁及び Z又は充填孔 (11)の内壁には前記結合アンカー (7)の抜け止め溝 ( 9a,9b)を形成することを特徴とする請求項 5記載の軌道レールの固定方法。
[7] 前記型成形材の充填に先立ち、前記アンカ一孔 (61)の深さより長い補強ピン (8)が軌 道レール (1)の充填孔 (11)からアンカ一孔 (61)へ挿入されることを特徴とする請求項 5 記載の軌道レールの固定方法。 前記ベース部 (6)が板状部材であり、前記アンカ一孔 (61)はこのベース部 (6)に対して 貫通形成される一方、前記型成形材の充填の際にはベース部 (6)の裏面側に前記ァ ンカ一孔 (61)を覆う治具を押し当て、前記結合アンカー (7)にベース部 (6)の裏面側で 前記アンカ一孔 (61)からはみ出した係止頭部 (71)を具備させることを特徴とする請求 項 5記載の軌道レールの固定方法。
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