引导台装置的制作方法

专利名称：引导台装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及引导台装置，特别是涉及在维持高的刚性与引导精度的同时能够实现 小型化轻量化的引导台装置的改进。
背景技术：
过去，作为使工作机械的工作台等在相互垂直的X方向和Y方向上自由移动的装
置，利用直线引导装置的所谓组合型引导台装置已经公知。该引导台装置，是在底座或立柱
等基座上沿X方向设置导轨、并设置沿着该导轨移动的下侧台，再在该下侧台上沿Y方向设
置导轨、并设置可沿着该导轨移动的上侧台而构成。因此，在这种引导台装置中，上侧台能
够相对于基座在X方向和Y方向上自由移动(例如可参照下述专利文献1)。 此外，作为另一种引导台装置，下述专利文献2公开了对薄钢板进行压力加工以
谋求小型化轻量化的引导台装置。这种引导台装置这样构成，即，通过压力加工将钢板的两
端部折起从而形成槽状的下侧板和上侧板，另一方面，形成将周围4个边之中的相向的两
个边向下折起、将其余两个边向上折起而形成的中间部件，再将上侧板、中间部件以及下侧
板组合起来使得折起的侧壁部彼此相向。此外，在彼此相向的侧壁部之间放置多个滚珠，随
着这些滚珠在侧壁部上滚动，中间部件可相对于下侧板在X方向上移动，上侧板可相对于
中间部件在Y方向上移动。 再有，下述专利文献3公开了一种除了水平(XY)方向之外还能够进行旋转(9 ) 方向的移动的引导台装置。下述专利文献3所记载的引导台装置，是通过十字正交引导件 和轴承的组合来实现XYe方向的引导的。
专利文献1 :特开平11-280761号公报
专利文献2 :特开平5-18415号公报
专利文献3 :特开平9-243766号公报 但是，以上述专利文献1为代表的现有的引导台装置，是在沿X方向移动的下侧台 上设置Y方向的导轨，因此，下侧台本身必须具有很高的刚性，而且从固定部至上侧台的高 度也不得不变高。因此，存在着装置大型化重型化的问题。 而上述专利文献2所记载的引导台装置，虽然实现了小型化轻量化，但下侧板、中 间部件以及上侧板是对薄钢板进行压力加工而制成，滚珠滚动槽在钢板折起而成的侧壁部 上形成。因此，若压力加工精度差，则会在滚珠与滚珠滚动槽之间产生间隙，出现中间部件 相对于下侧板以及上侧板相对于中间部件发生晃动，无法使上侧板相对于下侧板高精度运 动的不良现象。 对于上述专利文献2所记载的引导台装置，如果选用直径稍大的滚珠，对在滚珠 滚动槽中滚动的滚珠施加预压力，则能够消除滚珠与滚珠滚动槽之间的间隙，防止前述那样的上侧板相对于下侧板发生晃动的情况。但是，这种装置的滚珠滚动槽是在通过压力加
工折起而成的侧壁部上形成，因此，若选用大直径的滚珠，则在滚珠与滚珠滚动槽接触而被
压縮之前，各板的侧壁部会发生变形，存在着无法对滚珠施加足够预压力的缺点。 因此，对于上述专利文献2所记载的引导台装置，需要提高压力加工的加工精度，
并且提高形成各板的钢板的刚性。但是，这些要求将使压力加工的优点即良好的生产率、低
成本等优点丧失，导致引导台装置的制造成本上升。 即便是只进行XY方向的引导的引导台装置也存在着上述缺点，若再增加e方向 的引导，将更无法避免装置大型化、重型化。例如，在上述专利文献3所记载的引导台装置 中，是在3个十字正交引导件的上侧设置轴体，再通过设置在该轴体上的轴承安装台。因 此，对于上述专利文献3所记载的引导台装置来说，为了容纳构成部件而不得不向纵横两 个方向扩大，由于具有这种结构而不得不提高制造成本。

发明内容
本发明是针对上述存在的问题而创造出来的，其目的是，提供一种维持高的刚性 和引导精度的同时能够实现小型化轻量化的新型的引导台装置。 本发明所涉及的一种引导台装置，具备下侧板，具有在第一方向上形成的一对滚 动体滚动槽；上侧板，具有在第二方向上形成的一对滚动体滚动槽；中间部件，在4个边上 具有与所述下侧板所具有的一对滚动体滚动槽和所述上侧板所具有的一对滚动体滚动槽 分别相向设置的4个滚动体滚动槽，且具有呈矩形形状的外轮廓；以及，多个滚动体，以能
自由滚动的方式设置在由所述下侧板和所述上侧板同所述中间部件形成的4个滚动体滚 动路径中；其特征在于，所述中间部件的4个边上所具有的4个滚动体滚动槽在同一平面上 形成。 本发明所涉及的另一种引导台装置，具备下侧板，具有从与基座进行固定的呈矩 形形状的下侧板平面部的相向的两个边向上竖立着设置的裙部，且在该裙部的相向的各内 侧面上具有滚动体滚动槽；上侧板，具有从固定引导对象物的呈矩形形状的上侧板平面部 的相向的两个边、即相对于所述下侧板的设置有裙部的两个边在垂直方向上延伸的两个边 向下垂着设置的裙部，且在该裙部的相向的各内侧面上具有滚动体滚动槽；中间部件，在4 个边上具有与所述下侧板所具有的一对滚动体滚动槽和所述上侧板所具有的一对滚动体 滚动槽分别相向设置的4个滚动体滚动槽，且具有呈矩形形状的外轮廓；以及，多个滚动 体，以能自由滚动的方式设置在由所述下侧板和所述上侧板同所述中间部件形成的4个滚 动体滚动路径中；其特征在于，所述中间部件的4个边上所具有的4个滚动体滚动槽，在同 一平面上形成。 如上述本发明所涉及的引导台装置，也可以设计成，所述下侧板和所述上侧板以 同一形状且同一大小形成。 此外，如本发明所涉及的引导台装置，也可以设计成，所述多个滚动体通过保持架 设置在所述4个滚动体滚动路径中。 此外，如本发明所涉及的引导台装置，也可以设计成，所述下侧板和所述上侧板各 自具有穿设在板平面部上的至少一个检修孔、以及、穿设在板平面部上的至少一个螺纹孔， 所述中间部件具有在矩形形状的中央部形成有开口部的中空结构，从而，从所述下侧板一侧看过去时，能够将紧固件经由穿设在所述下侧板上的检修孔螺纹接合到穿设在所述上侧板上的螺纹孔中，从所述上侧板一侧看过去时，能够将紧固件经由穿设在所述上侧板上的检修孔螺纹接合到穿设在所述下侧板上的螺纹孔中。 此外，如本发明所涉及的引导台装置，也可以设计成，所述下侧板和所述上侧板，在各自所具有的滚动体滚动槽的行程端上具有用来对所述滚动体的滚动进行限制的滚动体限制机构。 此外，如本发明所涉及的引导台装置，也可以设计成，所述滚动体限制机构，由在所述下侧板和所述上侧板各自所具有的滚动体滚动槽的行程端上形成的弹簧销插入孔、以及、被插入到该弹簧销插入孔中而设置的弹簧销构成。 此外，如本发明所涉及的引导台装置，优选设计成，所述下侧板和所述上侧板，在设形成滚动体滚动槽的边的长度为a ，无滚动体滚动槽的边的长度为P时，具有a < P的关系。 本发明所涉及的一种引导台装置，其特征在于，具备第一板，具有在直线方向上
形成且相向设置的一对滚动体滚动槽；第二板，具有弯曲地形成且该弯曲的凹侧相向设置
的一对滚动体滚动槽；中间部件，在4个边上具有与所述第一板所具有的一对滚动体滚动
槽和所述第二板所具有的一对滚动体滚动槽分别隔开大致均等的间隔相向设置的4个滚
动体滚动槽，且具有呈大致椭圆形的外轮廓；多个滚动体，以能自由滚动的方式设置在由所
述第一板和所述第二板同所述中间部件形成的4个滚动体滚动路径中。 如本发明所涉及的引导台装置，也可以设计成，所述第一板，具有设置在与基座或
引导对象物进行固定的第一板平面部的相向的两个直线形边上的一对直线裙部，并且在所
述一对直线裙部的相向的各内侧面上具有所述滚动体滚动槽，所述第二板，具有设置在固
定引导对象物或基座的呈大致椭圆形的第二板平面部的相向的两个弯曲边上的一对弯曲
裙部，并且在所述弯曲裙部的相向的各内侧面上具有所述滚动体滚动槽。 此外，如本发明所涉及的引导台装置，也可以设计成，所述多个滚动体通过保持架
设置在所述4个滚动体滚动路径中。 此外，如本发明所涉及的引导台装置，也可以设计成，所述第一板和所述第二板，各自具有穿设在各自的板平面部上的至少一个检修孔、以及、穿设在板平面部上的至少一个螺纹孔，所述中间部件具有在大致椭圆形的中央部形成有开口部的中空结构，从而，从所述第一板一侧看过去时，能够将紧固件经由穿设在所述第一板上的检修孔螺纹接合到穿设在所述第二板上的螺纹孔中，从所述第二板一侧看过去时，能够将紧固件经由穿设在所述第二板上的检修孔螺纹接合到穿设在所述第一板上的螺纹孔中。 此外，如本发明所涉及的引导台装置，也可以设计成，所述第一板和所述第二板，在各自所具有的滚动体滚动槽的行程端上具有用来对所述滚动体的滚动进行限制的滚动体限制机构。 此外，如本发明所涉及的引导台装置，也可以设计成，所述滚动体限制机构，由在所述第一板和所述第二板各自所具有的滚动体滚动槽的行程端上形成的弹簧销插入孔、以及、被插入到该弹簧销插入孔中而设置的弹簧销构成。 此外，如本发明所涉及的引导台装置，优选设计成，所述第一板和所述第二板，在设形成滚动体滚动槽的边的直线长度为a，无滚动体滚动槽的边的直线长度为P时，具有a < P的关系。 此外，如本发明所涉及的引导台装置，也可以设计成，所述中间部件的4个边上所具有的4个滚动体滚动槽在同一平面上形成。 本发明所涉及的另一种引导台装置，具备下侧板，具有在第一方向上形成的一对滚动体滚动槽；上侧板，具有在第二方向上形成的一对滚动体滚动槽；中间部件，在4个边上具有与所述下侧板所具有的一对滚动体滚动槽和所述上侧板所具有的一对滚动体滚动槽分别相向设置的4个滚动体滚动槽，且具有呈矩形形状的外轮廓；以及，多个滚动体，以能自由滚动的方式设置在由所述下侧板和所述上侧板同所述中间部件形成的4个滚动体滚动路径中；其特征在于，所述下侧板，具有从与基座进行固定的呈矩形形状的下侧板平面部的相向的两个边向上竖立着设置的下侧裙部，并且在所述下侧裙部的相向的各内侧面上具有滚动体滚动槽，所述上侧板，具有从固定引导对象物的呈矩形形状的上侧板平面部的相向的两个边、即相对于所述下侧板的设置有下侧裙部的两个边在垂直方向上延伸的两个边向下垂着设置的上侧裙部，并且在所述上侧裙部的相向的各内侧面上具有滚动体滚动槽，所述中间部件的4个边上所具有的4个滚动体滚动槽在同一平面上形成，并且做成在矩形形状的中央部形成有开口部的中空结构，所述开口部的至少局部呈圆弧形形成，从而引导台装置整体能够以所述圆弧形的中心点为旋转中心进行旋转移动。 此外，如本发明所涉及的另一种引导台装置，也可以设计成，所述开口部呈圆形形成，在该圆形开口部中设置旋转轴承或十字辊环，从而引导台装置整体能够进行旋转移动。
上述发明概述并不是列举本发明的所有必要特征，这些特征的变形也可以构成发明。 根据本发明，可提供一种维持高的刚性和引导精度的同时能够实现小型化轻量化的新型的引导台装置。


图1是对第一实施方式所涉及的引导台装置的总体概况进行展示的外观立体图。 图2是用来对第一实施方式所涉及的引导台装置的构成部件进行说明的分解立体图。 图3A是第一实施方式所涉及的引导台装置的从上方看过去时的外观俯视图。 图3B是表示图3A的A-A截面的纵剖侧视图。 图3C是表示图3A的B-B截面的纵剖侧视图。 图4是用来对第一实施方式所涉及的滚动体限制机构进行说明的主要部分的放大图。 图5是对第二实施方式所涉及的引导台装置的总体概况进行展示的外观立体图。 图6是用来对第二实施方式所涉及的引导台装置的构成部件进行说明的分解立体图。 图7A是第二实施方式所涉及的引导台装置的从上方看过去时的外观俯视图。 图7B是表示图7A的C_C截面的纵剖侧视图。 图7C是表示图7A的D-D截面的纵剖侧视图。 图8是用来对第二实施方式所涉及的滚动体限制机构进行说明的主要部分的放大图。 图9是对第3实施方式所涉及的引导台装置的总体概况进行展示的外观立体图。
图10是用来对第3实施方式所涉及的引导台装置的构成部件进行说明的分解立 体图。 图11A是第3实施方式所涉及的引导台装置的从上方看过去时的外观俯视图。
图11B是图表示11A的E-E截面的纵剖侧视图。
图IIC是图表示11A的F-F截面的纵剖侧视图。 图12是用来对第3实施方式所涉及的滚动体限制机构进行说明的主要部分的放 大图。 附图标记说明 10下侧板，10a下侧板平面部，10b裙部，11滚动体滚动槽，12螺纹孔，13检修孔， 15弹簧销插入孔，16弹簧销，20中间部件，21滚动体滚动槽，22开口部，30上侧板，30a上侧 板平面部，30b裙部，31滚动体滚动槽，32螺纹孔，33检修孔，35弹簧销插入孔，36弹簧销， 40滚珠，41保持架，50、52螺栓，50a、52a头部，60滚动体限制机构，110第一板，110a第一板 平面部，110b直线裙部，111滚动体滚动槽，112螺纹孔，113检修孔，115弹簧销插入孔，116 弹簧销，120中间部件，121 (121a、121b)滚动体滚动槽，122开口部，130第二板，130a第二板 平面部，130b弯曲裙部，131滚动体滚动槽，132螺纹孔，133检修孔，135弹簧销插入孔，136 弹簧销，140滚珠，141保持架，150、 152螺栓，150a、152a头部，160滚动体限制机构，210下 侧板，210a下侧板平面部，210b下侧裙部，211滚动体滚动槽，212螺纹孔，213检修孔，215 弹簧销插入孔，216弹簧销，220中间部件，221滚动体滚动槽，222a旋转用开口部，222b检修 用开口部，230上侧板，230a上侧板平面部，230b上侧裙部，231滚动体滚动槽，232螺纹孔， 233检修孔，235弹簧销插入孔，236弹簧销，240滚珠，241保持架，250 、252螺栓，250a、252a 头部，260滚动体限制机构，270轴承。
具体实施例方式
下面，就用于实施本发明的优选实施方式结合附图进行说明。以下的实施方式并 非对本发明的各技术方案进行限定，此外，发明的解决方案并非必须具备实施方式中所说 明的特征的所有组合。[第一实施方式可进行XY方向的引导的引导台装置的情况] 图1是对第一实施方式所涉及的引导台装置的总体概况进行展示的外观立体图。 而图2是用来对第一实施方式所涉及的引导台装置的构成部件进行说明的分解立体图。第 一实施方式所涉及的引导台装置以下侧板10、中间部件20、上侧板30以及多个滚珠40作 为主要构成部件。 下侧板10，是具有在第一方向(用符号X表示的方向，以下记作"X方向")上形成 的一对滚动体滚动槽11的部件。下侧板10的具体构成是，具备呈矩形形状的下侧板平面 部10a ;从下侧板平面部10a的相向的两对边之中的、在X方向上延伸的两个边向上竖立设 置的一对裙部10b。下侧板平面部10a，是能够与作为引导台装置的设置基准的底座或立柱 等基座进行固定而设置的部件，为此具有螺纹孔12。而一对裙部10b，是在相向的各内侧面 上具有滚动体滚动槽11的部件，能够承受来自后述的多个滚珠40的滚动负荷。
上侧板30，是与下侧板10同一形状且同一大小地形成的部件，是将下侧板10以 原样翻转过来的状态使用的。即，上侧板30是具有在第二方向(用符号Y表示的方向，以 下记作"Y方向")上形成的一对滚动体滚动槽31的部件，其具体构成具有如下特征，S卩，具 备固定引导对象物的呈矩形形状的上侧板平面部30a ;从该上侧板平面部30a的相向的两 个边、即相对于下侧板10的设置有裙部10b的两个边在垂直方向(即Y方向)上延伸的两 个边向下下垂着设置的一对裙部30b。在一对裙部30b的相向的内侧面的各内侧面上形成 有滚动体滚动槽31，通过该滚动体滚动槽31可承受来自后述的多个滚珠40的滚动负荷。 此外，上侧板30与引导对象物之间的固定，将利用穿设在上侧板平面部30a上的螺纹孔32 进行。 中间部件20，是被夹在下侧板10与上侧板30之间设置的部件。该中间部件20具 有呈矩形形状的外轮廓，在形成外周的4个边上分别形成有滚动体滚动槽21。 4个滚动体 滚动槽21之中，在X方向上形成的两个滚动体滚动槽21与下侧板10所具有的一对滚动体 滚动槽11相向设置，在Y方向上形成的两个滚动体滚动槽21与上侧板30所具有的一对滚 动体滚动槽31相向设置。 由在X方向上形成的两个滚动体滚动槽21和下侧板10所具有的一对滚动体滚动 槽11形成在X方向上延伸的一对滚动体滚动路径。此外，由在Y方向上形成的两个滚动体 滚动槽21和上侧板30所具有的一对滚动体滚动槽31形成在Y方向上延伸的一对滚动体 滚动路径。并且，在这4个滚动体滚动路径中设置有可自由滚动的多个滚珠40。多个滚珠 40通过保持架41设置在4个滚动体滚动路径中，利用保持架41的设置效果，始终保持多个 滚珠40的整齐滚动。 以上就第一实施方式所涉及的引导台装置的基本构成进行了说明，而作为第一实 施方式所涉及的引导台装置的其它特征，首先可以列举出在中间部件20的4个边上所具有 的4个滚动体滚动槽21在同一平面上形成。S卩，在现有的引导台装置中，中间部件上所形成 的滚动体滚动槽是X方向用的槽和Y方向用的槽分别在不同的平面上形成，因此，现有的中 间部件无法均匀地承受引导方向上的负荷，而且必须具有两个滚动体滚动槽宽度以上的厚 度。而根据第一实施方式所涉及的中间部件20，所有滚动体滚动槽21在同一平面上形成， 因此，可均匀承受负荷，而且只要具有一个滚动体滚动槽宽度的厚度便足够了 ，可使装置紧 凑化。 此外，作为第一实施方式所涉及的引导台装置，就与基座和引导对象物进行安装 的安装结构而言，还具有另一个特征。关于该特征，将结合图3A、图3B以及图3C进行进一 步的说明。其中，图3A是第一实施方式所涉及的引导台装置的从上方看过去时的外观俯视 图。而图3B是表示图3A的A-A截面的纵剖侧视图，图3C是表示图3A的B-B截面的纵剖 侧视图。 g卩，如图1至图3C所示，在第一实施方式所涉及的下侧板10和上侧板30上，分别 形成有在板平面部10a、30a的对角线方向上穿设的一个检修孔13、33。此外，用来与前述未 图示的基座进行螺纹接合的螺纹孔12、以及、用来与未图示的引导对象物进行螺纹接合的 螺纹孔32，分别穿设在检修孔13、33的两侧的、与检修孔13、33的形成方向垂直相交的对角 线上。而且，穿设在下侧板10上的检修孔13与穿设在上侧板30上的检修孔33 二者，在下 侧板10以及上侧板30完成组装的状态下，配置在垂直相交的方向上。
再有，处于被下侧板10和上侧板30夹在中间的状态的中间部件20，以在矩形形状 的中央部形成有开口部22的中空结构形成。S卩，在第一实施方式所涉及的引导台装置中， 从上侧板30 —侧的检修孔33可以看到下侧板10 —侧的螺纹孔12，因此，向未图示的基座 上的安装，可以通过从上侧板30 —侧的检修孔33插入螺丝刀等工具，将螺栓50等紧固件 螺纹接合到下侧板10 —侧的螺纹孔12中来实现。 反之，从下侧板10 —侧的检修孔13可以看到上侧板30 —侧的螺纹孔32，因此，向
未图示的引导对象物上的安装，可以通过从下侧板10—侧的检修孔13插入螺丝刀等工具，
将螺栓52等紧固件螺纹接合到上侧板30 —侧的螺纹孔32中来实现。 至于检修孔13、33的形状，除了图1至图3C所示的长孔形状之外，只要在引导台
装置组装完成时能够使检修孔13与螺纹孔32以及检修孔33与螺纹孔12分别位于在垂直
方向上相重合的位置上，何种形状均可，可以采用圆孔形状或长圆孔形状等。 此外，螺纹接合到下侧板10 —侧的螺纹孔12中的螺栓50的头部50a、以及、螺纹
接合到上侧板30 —侧的螺纹孔32中的螺栓52的头部52a，各自正好与中间部件20上所形
成的开口部22的内侧壁面接触，因此，还能够起到限定XY方向的行程范围的作用。艮卩，螺
栓50、52的头部50a、52a可以发挥机械止挡件的功能。任意改变螺栓50、52的头部50a、
52a与开口部22之间的关系，便能够任意限定XY方向的行程范围，而且能够防止下侧板10
和上侧板30相对于中间部件20进行超出需要程度的移动动作。此外，这种结构还可以节
省用来限定XY方向行程范围的部件，因此，其减少构成部件数量的效果还有助于降低制造成本。 再有，对于下侧板10和上侧板30，还可以在各自所具有的滚动体滚动槽11、31的 行程端上设置旨在对滚珠的滚动进行限制的滚动体限制机构60。图4是用来对第一实施 方式所涉及的滚动体限制机构60进行说明的主要部分的放大图。该滚动体限制机构60， 由在下侧板10和上侧板30各自所具有的滚动体滚动槽11、31的行程端上形成的弹簧销插 入孔15、35、以及、被插入弹簧销插入孔15、35中而设置的弹簧销16、36构成。设置在保持 架41中而保持整齐排列状态的多个滚珠40，有可能由于反复进行XY方向的滚动而导致在 滚动体滚动路径内偏向某一侧进行移动。如果滚动体滚动槽11、31的行程端上未设置滚珠 40的限制机构，滚珠40会在滚动体滚动路径的端部发生偏离，在最坏的情况下，有可能发 生滚珠40从滚动体滚动路径中脱出等无法流畅地进行滚动动作的状况。为此，利用设置成 从滚动体滚动槽11、31突出的状态的弹簧销16、36对保持架41的移动进行限制，将滚珠40 的可滚动范围确定在既定范围内。 由于第一实施方式所涉及的滚动体限制机构60不必承受很大的负荷，而且从具 有不需要很高的孔配合精度的优点考虑，采用了由弹簧销16、36和弹簧销插入孔15、35构 成的结构。但是，就滚动体限制机构而言，只要能够对保持架41的移动进行限制，采用何种 装置均可。 对于第一实施方式所涉及的引导台装置的行程范围，可以通过如下构成加以限 定，即，在下侧板10和上侧板30上，若设形成滚动体滚动槽11、31的边的长度为a ，没有滚 动体滚动槽11、31的边的长度为P，则满足a < |3的关系(参照图2)。 S卩，a与13 二 者数值之差将直接反映XY方向的行程距离，通过适当改变该值，可设计出具有所希望的行 程范围的引导台装置。
以上就本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明的技术范围并不受上述实施 方式所记载的范围的限定。对于上述实施方式，可以进行各种各样的改变或改进。例如，在 上述第一实施方式中，以设置有多个滚珠40时的引导台装置为例进行了说明，但也可以采 用替代滚珠40而使用滚柱的结构。此外，作为具有矩形形状外轮廓的中间部件20，在第一 实施方式中是用附图展示呈正方形形成的中间部件20进行说明的，但其形状还可以是长 方形，也可以是菱形。也就是说，本说明书中所使用的词汇"矩形形状"的定义包括正方形、 长方形和菱形。进行了这种改变或改进的形式也可包含在本发明的技术范围内，这一点从 权利要求书的记载可知。[第二实施方式可进行Xe方向的引导的引导台装置的情况] 图5是对第二实施方式所涉及的引导台装置的总体概况进行展示的外观立体图。
而图6是用来对第二实施方式所涉及的引导台装置的构成部件进行说明的分解立体图。第
二实施方式所涉及的引导台装置以第一板110、中间部件120、第二板130以及多个滚珠140
作为主要构成部件。 第一板110，是具有在直线方向上(用符号X表示的方向，以下记作"X方向")形 成的一对滚动体滚动槽111的部件。第一板110的具体构成是，具备呈矩形形状的第一板 平面部110a;从第一板平面部110a的相向的两对边之中的、在X方向上延伸的两个边向上 竖立着设置的一对直线裙部110b。第一板平面部110a，是能够与作为引导台装置的设置基 准的底座或立柱等基座或者引导对象物进行固定而设置的部件，为此具有螺纹孔112。而一 对直线裙部110b，是在相向的各内侧面上具有滚动体滚动槽111的部件，能够承受来自后 述的多个滚珠140的滚动负荷。 第二板130，是具有在旋转方向上(用符号9表示的方向，以下记作"e方向") 形成的一对弯曲的滚动体滚动槽131的部件，其具体的构成具有如下特征，即，具备固定 引导对象物或基座的呈大致椭圆形的第二板平面部130a ;设置在该第二板平面部130a的 相向的两个边上的一对弯曲裙部130b。在一对弯曲裙部130b的相向的各内侧面上形成有 弯曲的滚动体滚动槽131，这一对滚动体滚动槽131以弯曲的凹侧相向的状态设置。通过该 滚动体滚动槽131可承受来自后述的多个滚珠40的滚动负荷。此外，第二板130与引导对 象物或基座之间的固定，将利用穿设在第二板平面部130a上的螺纹孔132进行。
中间部件120，是以被夹在第一板110与第二板130之间的状态设置的部件。该 中间部件120具有呈大致椭圆形的外轮廓，在形成外周的4个边上分别形成有滚动体滚动 槽121。 4个滚动体滚动槽121之中，在X方向上形成的两个滚动体滚动槽121a与第一板 110所具有的一对滚动体滚动槽111相向设置，在9方向上形成的两个弯曲的滚动体滚动 槽121b与第二板30所具有的一对滚动体滚动槽131相向设置。 由在X方向上形成的两个滚动体滚动槽121a和第一板110所具有的一对滚动体 滚动槽111形成在X方向上延伸的一对滚动体滚动路径。此外，由在9方向上形成的两个 弯曲的滚动体滚动槽121b和第二板130所具有的一对弯曲的滚动体滚动槽131形成在e 方向上弯曲着延伸的一对滚动体滚动路径。并且，在这4个滚动体滚动路径中设置有可自 由滚动的多个滚珠140。多个滚珠140通过保持架141设置在4个滚动体滚动路径中，利用 保持架141的设置效果，始终保持多个滚珠140的整齐排列滚动。 以上就第二实施方式所涉及的引导台装置的基本构成进行了说明，而作为第二实施方式所涉及的引导台装置的其它特征，首先可以列举出在中间部件120的4个边上所具 有的4个滚动体滚动槽121在同一平面上形成。S卩，在现有的引导台装置中，中间部件上所 形成的滚动体滚动槽是x方向用的槽和e方向用的槽分别在不同的平面上形成，因此，现 有的中间部件无法均匀地承受引导方向上的负荷，而且必须具有两个滚动体滚动槽宽度以 上的厚度。而根据第二实施方式所涉及的中间部件120，所有滚动体滚动槽121在同一平面 上形成，因此，可均匀承受负荷，而且只要具有一个滚动体滚动槽宽度的厚度便足够了，可 使装置紧凑化。 此外，作为第二实施方式所涉及的引导台装置，就与基座和引导对象物进行安装 的安装结构而言，还具有另一个特征。关于该特征，将结合图7A、图7B以及图7C进行进一 步的说明。其中，图7A是第二实施方式所涉及的引导台装置的从上方看过去时的外观俯视 图。而图7B是表示图7A的C-C截面的纵剖侧视图，图7C是表示图7A的D-D截面的纵剖 侧视图。 S卩，如图5至图7C所示，在第二实施方式所涉及的第一板110和第二板130上，分 别形成有在板平面部110a、130a的对角线方向上穿设的一个检修孔113、133。此外，用来 与前述未图示的基座或引导对象物进行螺纹接合的螺纹孔112、以及、用来与未图示的引导 对象物或基座进行螺纹接合的螺纹孔132，分别穿设在检修孔113U33的两侧的、与检修孔 113U33的形成方向垂直相交的对角线上。而且，穿设在第一板110上的检修孔113与穿设 在第二板130上的检修孔133 二者，在第一板110和第二板130完成组装的状态下，配置在 垂直相交的方向上。 再有，处于被第一板110和第二板130夹在中间的状态的中间部件120，以在大致 椭圆形的中央部形成有开口部122的中空结构形成。即，在第二实施方式所涉及的引导台 装置中，从第二板130—侧的检修孔133可以看到第一板110—侧的螺纹孔112，因此，向未 图示的基座或引导对象物上的安装，可以从第二板130 —侧的检修孔133插入螺丝刀等工 具，将螺栓150等紧固件螺纹接合到第一板110 —侧的螺纹孔112中来实现。
反之，从第一板110 —侧的检修孔113可以看到第二板130 —侧的螺纹孔132，因 此，向未图示引导对象物或基座上的安装，可以从第一板110—侧的检修孔113插入螺丝刀 等工具，将螺栓152等紧固件螺纹接合到第二板130 —侧的螺纹孔132中来实现。
至于检修孔113、 133的形状，除了图5至图7C所示的长孔形状之外，只要在引导 台装置组装完成时能够使检修孔113与螺纹孔132以及检修孔133与螺纹孔112分别配置 于在垂直方向上相重合的位置上，何种形状均可，可以采用圆孔形状或长圆孔形状等。
此外，螺纹接合到第一板110 —侧的螺纹孔112中的螺栓150的头部150a、以及、 螺纹接合到第二板130 —侧的螺纹孔132中的螺栓152的头部152a，各自正好与中间部件
120上所形成的开口部122的内侧壁面接触，因此，还能够起到限定xe方向的行程范围的
作用。即，螺栓150、 152的头部150a、152a可以发挥机械止挡件的功能。任意改变螺栓150、 152的头部150a、152a与开口部122之间的关系，便能够任意限定X e方向的行程范围，而 且能够防止第一板110和第二板130相对于中间部件120进行超出需要程度的移动动作。 此外，这种结构还可以节省用来限定xe方向行程范围的部件，因此，其减少构成部件数量 的效果还有助于降低制造成本。 再有，对于第一板110和第二板130，还可以在各自所具有的滚动体滚动槽111、131的行程端上设置旨在对滚珠的滚动进行限制的滚动体限制机构160。图8是用来对第二 实施方式所涉及的滚动体限制机构160进行说明的主要部分的放大图。该滚动体限制机构 160，由在第一板IIO和第二板130各自所具有的滚动体滚动槽111、 131的行程端上形成的 弹簧销插入孔115、135、以及、被插入到弹簧销插入孔115U35中而设置的弹簧销116U36 构成。设置在保持架141中而保持整齐排列状态的多个滚珠140，有可能由于反复进行X e 方向的滚动而导致在滚动体滚动路径内偏向某一侧进行移动。如果滚动体滚动槽111U31 的行程端上未设置滚珠140的限制机构，滚珠140会在滚动体滚动路径的端部发生偏离，在 最坏的情况下，有可能发生滚珠140从滚动体滚动路径中脱出等无法流畅地滚动动作的状 况。为此，利用设置成从滚动体滚动槽111U31突出的状态的弹簧销116、136对保持架141 的移动进行限制，将滚珠140的可滚动范围确定在既定范围内。 由于第二实施方式所涉及的滚动体限制机构160不必承受很大的负荷，而且从配 合孔不需要很高精度的优点考虑，采用了由弹簧销116U36和弹簧销插入孔115、135构成 的结构。但是，就滚动体限制机构而言，只要能够对保持架141的移动进行限制，采用何种 装置均可。 对于第二实施方式所涉及的引导台装置的行程范围，可以通过如下构成加以限 定，即，在第一板IIO和第二板130上，若设形成滚动体滚动槽111U31的边的直线长度为 a，没有滚动体滚动槽lll、131的边的直线长度为P，则满足a < |3的关系(参照图6)。 即，a与|3 二者数值之差将直接反映X e方向的行程距离，通过适当改变该值，可设计出 具有所希望的行程范围的引导台装置。 以上就本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明的技术范围并不受上述实施 方式所记载的范围的限定。对于上述实施方式，可以进行各种各样的改变或改进。例如，在 上述实施方式中，以设置有多个滚珠140时的引导台装置为例进行了说明，但也可以采用 替代滚珠140而使用滚柱的结构。 此外，第二实施方式所涉及的中间部件120是作为具有呈大致椭圆形的外轮廓的 部件构成，但只要是在4个边上具有与第一板110所具有滚动体滚动槽111和第二板130 所具有的滚动体滚动槽131隔开既定间隔相向的滚动体滚动槽121，呈何种形状均可，并不 限于诸如图6等例示的形状。 再有，在上述第二实施方式所涉及的引导台装置中，为了使装置更为紧凑，采用了 中间部件120的4个边上所具有的4个滚动体滚动槽121在同一平面上形成的结构。但是， 中间部件120的结构也可以根据引导台装置的安装环境加以改变，与第一板110的滚动体 滚动槽111相向设置的X方向的滚动体滚动槽121a、以及、与第二板130的滚动体滚动槽 131相向设置的9方向的滚动体滚动槽121b，也可以不设置在中间部件120的同一平面上 而上下分开设置。进行了这样的改变或改进的形式也可包含在本发明的技术范围内，这一 点由权利要求书的记载可知。[第3实施方式可进行XY9方向的引导的引导台装置的情况] 图9是对第3实施方式所涉及的引导台装置的总体概况进行展示的外观立体图。
而图10是用来对第3实施方式所涉及的引导台装置的构成部件进行说明的分解立体图。第
3实施方式所涉及的引导台装置以下侧板210、中间部件220、上侧板230以及多个滚珠240
作为主要构成部件。
下侧板210，是具有在第一方向(用符号X表示的方向，以下记作"X方向")上形成 的一对滚动体滚动槽211的部件。下侧板210的具体构成是，具备呈矩形形状的下侧板平 面部210a;从下侧板平面部210a的相向的两对边之中的、在X方向上延伸的两个边向上竖 立着设置的一对下侧裙部210b。下侧板平面部210a，是能够与作为引导台装置的设置基准 的底座或立柱等基座进行固定而设置的部件，为此具有螺纹孔212。而一对下侧裙部210b， 是在相向的各内侧面上具有滚动体滚动槽211的部件，能够承受来自后述的多个滚珠240 的滚动负荷。 上侧板230，是与下侧板210同一形状且同一大小地形成的部件，是将下侧板210 以原样翻转过来的状态使用的。即，上侧板230，是具有在第二方向(用符号Y表示的方向， 以下记作"Y方向")上形成的一对滚动体滚动槽231的部件，其具体的构成具有如下特征， 即，具备固定引导对象物的呈矩形形状的上侧板平面部230a ;从该上侧板平面部230a的 相向的两个边、即相对于下侧板210的设置有下侧裙部210b的两个边在垂直方向(即Y方 向)上延伸的两个边向下下垂着设置的一对上侧裙部230b。在一对上侧裙部230b的相向 的内侧面的各内侧面上形成有滚动体滚动槽231，通过该滚动体滚动槽231可承受来自后 述的多个滚珠240的滚动负荷。此外，上侧板230与引导对象物之间的固定，将利用穿设在 上侧板平面部230a上的螺纹孔232进行。 中间部件220，是以被夹在下侧板210与上侧板230之间的状态设置的部件。该 中间部件220具有呈矩形形状的外轮廓，在形成外周的4个边上分别形成有滚动体滚动槽 221。 4个滚动体滚动槽221之中，在X方向上形成的两个滚动体滚动槽221与下侧板210 所具有的一对滚动体滚动槽211相向设置，在Y方向上形成的两个滚动体滚动槽221与上 侧板230所具有的一对滚动体滚动槽231相向设置。 由在X方向上形成的两个滚动体滚动槽221和下侧板210所具有的一对滚动体滚 动槽211形成在X方向上延伸的一对滚动体滚动路径。此外，由在Y方向上形成的两个滚 动体滚动槽221和上侧板230所具有的一对滚动体滚动槽231形成在Y方向上延伸的一对 滚动体滚动路径。并且，在这4个滚动体滚动路径中设置有可自由滚动的多个滚珠240。多 个滚珠240通过保持架241设置在4个滚动体滚动路径中，利用保持架241的设置效果，始 终保持多个滚珠240的整齐排列滚动。 此外，在中间部件220上，在矩形形状的中央部形成有多个开口部。通过将轴承 270嵌入这些开口部之中的、位于中央的旋转用开口部222a中进行设置，使得引导台装置 整体能够在e方向上动作。就为了实现引导台装置在e方向上的动作而嵌入旋转用开 口部222a中的部件而言，并不限于轴承270，也可以采用十字辊环(cross rollring)等可 实现旋转运动的机械元件。另一方面，在旋转用开口部222a的周围穿设的检修用开口部 222b，是为了供用来将引导台装置与基座或引导对象物进行固定的紧固件通过而设置的。
以上就第3实施方式所涉及的引导台装置的基本构成进行了说明，但作为第3实 施方式所涉及的引导台装置的其它特征，首先可以列举出在中间部件220的4个边上所具 有的4个滚动体滚动槽221在同一平面上形成。S卩，在现有的引导台装置中，中间部件上所 形成的滚动体滚动槽是X方向用的槽和Y方向用的槽分别在不同的平面上形成，因此，现有 的中间部件无法均匀地承受引导方向上的负荷，而且必须具有两个滚动体滚动槽宽度以上 的厚度。而根据第3实施方式所涉及的中间部件220，所有滚动体滚动槽221在同一平面上
1形成，因此，可均匀承受负荷，而且只要具有一个滚动体滚动槽宽度的厚度便足够了，可使 装置紧凑化。 此外，作为第3实施方式所涉及的引导台装置，就与基座和引导对象物进行安装 的安装结构而言，还具有另一个特征。关于该特征，将结合图11A、图11B以及图IIC进行进 一步的说明。其中，图11A是第3实施方式所涉及的引导台装置的从上方看过去时的外观 俯视图。而图IIB是表示图IIA的E-E截面的纵剖侧视图，图IIC是表示图IIA的F-F截 面的纵剖侧视图。 S卩，如图9至图11C所示，在第3实施方式所涉及的下侧板210和上侧板230上， 分别形成有在板平面部210a、230a的对角线方向上穿设的一个检修孔213、233。此外，用来 与前述未图示的基座进行螺纹接合的螺纹孔212、以及、用来与未图示的引导对象物进行螺 纹接合的螺纹孔232，分别穿设在检修孔213、233的两侧的、与检修孔213、233的形成方向 垂直相交的对角线上。而且，穿设在下侧板210上的检修孔213与穿设在上侧板230上的 检修孔233 二者，在下侧板210以及上侧板230完成组装的状态下，配置在垂直相交的方向 上。 再有，在处于被下侧板210和上侧板230夹在中间的状态的中间部件220上，在矩 形形状的中央部形成有前面所说明的旋转用开口部222a。旋转用开口部222a中嵌入轴承 270而设置，使得整个装置能够在e方向上进行动作。另一方面，在旋转用开口部222a周 围穿设的检修用开口部222b，是为了供紧固件通过而设置的。因此，在第3实施方式所涉及 的引导台装置中，从上侧板230 —侧的检修孔233可以看到下侧板210 —侧的螺纹孔212， 因此，向未图示的基座上的安装，可以从上侧板230 —侧的检修孔233插入螺丝刀等工具， 将螺栓250等紧固件螺纹接合到下侧板210 —侧的螺纹孔212中来实现。
反之，从下侧板210 —侧的检修孔213可以看到上侧板230 —侧的螺纹孔232，因 此，向未图示引导对象物上的安装，可以从下侧板210—侧的检修孔213插入螺丝刀等工 具，将螺栓252等紧固件螺纹接合到上侧板230 —侧的螺纹孔232中来实现。
至于检修孔213、233的形状，除了图9至图11C所示的长孔形状之外，只要在引导 台装置组装完成时能够使检修孔213与螺纹孔232以及检修孔233与螺纹孔212分别位于 在垂直方向上相重合的位置上，何种形状均可，可以采用圆孔形状或长圆孔形状等。另外， 关于孔的形状，就检修用开口部222b而言，也同样可以采用各种各样的形式，只要能够从 上侧板230 —侧的检修孔233看到下侧板210 —侧的螺纹孔212、以及、从下侧板210 —侧 的检修孔213看到上侧板230 —侧的螺纹孔232，采用何种形状均可。 螺纹接合到下侧板210 —侧的螺纹孔212中的螺栓250的头部250a、以及、螺纹 接合到上侧板230 —侧的螺纹孔232中的螺栓252的头部252a，各自正好与中间部件220 上所形成的检修用开口部222b的内侧壁面接触，因此，还能够起到限定XY方向的行程范围 的作用。即，螺栓250、252的头部250a、252a可以发挥机械止挡件的功能。任意改变螺栓 250、252的头部250a、252a与检修用开口部222b之间的关系，便能够任意限定XY方向的行 程范围，而且能够防止下侧板210和上侧板230相对于中间部件220进行超出需要程度的 移动动作。此外，这种结构还可以节省用来限定XY方向行程范围的部件，因此，其减少构成 部件数量的效果还有助于降低制造成本。 再有，对于下侧板210和上侧板230，还可以在各自所具有的滚动体滚动槽211、231的行程端上设置旨在对滚珠的滚动进行限制的滚动体限制机构260。图12是用来对第3 实施方式所涉及的滚动体限制机构260进行说明的主要部分的放大图。该滚动体限制机构 260，由在下侧板210和上侧板230各自所具有的滚动体滚动槽211、231的行程端上形成的 弹簧销插入孔215、235、以及、被插入到弹簧销插入孔215、235中而设置的弹簧销216、236 构成。设置在保持架241中而保持整齐排列状态的多个滚珠240，有可能由于反复进行XY 方向的滚动而导致在滚动体滚动路径内偏向某一侧进行移动。如果滚动体滚动槽211、231 的行程端上未设置滚珠240的限制机构，滚珠240会在滚动体滚动路径的端部发生偏离，在 最坏的情况下，有可能发生滚珠240从滚动体滚动路径中脱出等无法流畅地滚动动作的状 况。为此，利用设置成从滚动体滚动槽211、231上突出的状态的弹簧销216、236对保持架 241的移动进行限制，将滚珠240的可滚动范围确定在既定范围内。 由于第3实施方式所涉及的滚动体限制机构260不必承受很大的负荷，而且从配 合孔不需要很高的精度的优点考虑，采用了由弹簧销216、236和弹簧销插入孔215、235构 成的结构。但是，就滚动体限制机构而言，只要能够对保持架241的移动进行限制，采用何 种装置均可。 对于第3实施方式所涉及的引导台装置的行程范围，可以通过如下构成加以限 定，即，在下侧板210和上侧板230上，若设形成滚动体滚动槽211、231的边的长度为a ， 没有滚动体滚动槽211、231的边的长度为13 ，则满足a < |3的关系(参照图10)。 S卩，a 与P 二者数值之差将直接反映XY方向的行程距离，通过适当改变该值，可设计出具有所希 望的行程范围的引导台装置。 以上就本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明的技术范围并不受上述实施 方式所记载的范围的限定。对于上述实施方式，可以进行各种各样的改变或改进。例如，在 上述实施方式中，以设置有多个滚珠240时的引导台装置为例进行了说明，但也可以采用 替代滚珠240而使用滚柱的结构。 此外，作为具有呈矩形形状的外轮廓的中间部件220，在第3实施方式中是用附图 展示呈正方形形成的中间部件220进行说明的，但其形状还可以是长方形，也可以是菱形。 也就是说，本说明书中所使用的术语"矩形形状"的定义包括正方形、长方形和菱形。
再有，为了使引导台装置能够进行9方向的动作，在第3实施方式中采用了在中 间部件220上设置轴承270的结构，但是，在例如不需要360°旋转的场合，也可以在中间 部件220上形成只局部具有圆弧形状的开口部，以实现有限范围内的旋转运动。S卩，中间部 件220上所形成的开口部，也可以以至少局部为圆弧形的形状形成。进行了这种改变或改 进的形式也可包含在本发明的技术范围内，这一点从权利要求的记载可知。
1权利要求
一种引导台装置，其特征在于，具备第一板，具有在直线方向上形成且相向设置的一对滚动体滚动槽；第二板，具有弯曲地形成且该弯曲的凹侧相向设置的一对滚动体滚动槽；中间部件，该中间部件具有呈大致椭圆形的外轮廓，且在4个边上具有与所述第一板所具有的一对滚动体滚动槽和所述第二板所具有的一对滚动体滚动槽分别隔开大致均等的间隔相向设置的4个滚动体滚动槽；多个滚动体，以能自由滚动的方式设置在由所述第一板和所述第二板同所述中间部件形成的4个滚动体滚动路径中。
2. 如权利要求l所述的引导台装置，其特征在于，所述第一板，具有设置在与基座或引导对象物进行固定的第一板平面部的相向的两个直线形边上的一对直线裙部，并且在所述一对直线裙部的相向的各内侧面上具有所述滚动体滚动槽，所述第二板，具有设置在固定引导对象物或基座的呈大致椭圆形的第二板平面部的相向的两个弯曲边上的一对弯曲裙部，并且在所述弯曲裙部的相向的各内侧面上具有所述滚动体滚动槽。
3. 如权利要求1或2所述的引导台装置，其特征在于，所述多个滚动体通过保持架设置在所述4个滚动体滚动路径中。
4. 如权利要求1或2所述的引导台装置，其特征在于，所述第一板和所述第二板，各自具有穿设在各自的板平面部上的至少一个检修孔、以及、穿设在板平面部上的至少一个螺纹孔，所述中间部件具有在大致椭圆形的中央部形成有开口部的中空结构，从而，从所述第一板一侧看过去时，能够将紧固件经由穿设在所述第一板上的检修孔螺纹接合到穿设在所述第二板上的螺纹孔中，从所述第二板一侧看过去时，能够将紧固件经由穿设在所述第二板上的检修孔螺纹接合到穿设在所述第一板上的螺纹孔中。
5. 如权利要求1或2所述的引导台装置，其特征在于，所述第一对所述滚动体的滚动进行限制的滚动体限制机构。
6. 如权利要求5所述的引导台装置，其特征在于，所述滚动体限制机构，由在所述第一板和所述第二板各自所具有的滚动体滚动槽的行程端上形成的弹簧销插入孔、以及被插入到该弹簧销插入孔中而设置的弹簧销构成。
7. 如权利要求1或2所述的引导台装置，其特征在于，所述第一板和所述第二板，在设形成滚动体滚动槽的边的直线长度为a，无滚动体滚动槽的边的直线长度为P时，具有a < P的关系。
8. 如权利要求1或2所述的引导台装置，其特征在于，所述中间部件的4个边上所具有的4个滚动体滚动槽在同一平面上形成。
全文摘要
本发明的引导台装置具备下侧板(10)，具有在第一(X)方向上形成的一对滚动体滚动槽(11)；上侧板(30)，具有在第二(Y)方向上形成的一对滚动体滚动槽(31)；中间部件(20)，该中间部件具有呈矩形形状的外轮廓，且在4个边上具有与下侧板(10)所具有的一对滚动体滚动槽(11)和上侧板(30)所具有的一对滚动体滚动槽(31)分别相向设置的4个滚动体滚动槽(21)；多个滚动体(40)，设置在由下侧板(10)和上侧板(30)同中间部件(20)形成的4个滚动体滚动路径中，能自由滚动。并且，中间部件(20)的4个边上所具有的4个滚动体滚动槽(21)在同一平面上形成。通过采用这种结构，可提供一种维持高的刚性和引导精度的同时可实现小型化轻量化的新型引导台装置。
文档编号F16C29/04GK101705969SQ200910209950
公开日2010年5月12日 申请日期2006年8月28日 优先权日2005年8月31日
发明者会田智幸, 山本健太郎, 道冈英一, 饭田胜也 申请人:Thk株式会社