CN100545484C - 运动引导装置 - Google Patents

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Abstract

一种夹有隔离器的滚柱列能够具有旋转自由度的运动引导装置。其具有：轨道构件(5)，其形成有滚柱(7)滚行的滚柱滚行部(5a)；移动构件(6)，其形成有与滚柱滚行部(5a)对置的负荷滚柱滚行部(6a)；多个滚柱(7)，其排列在滚柱循环路径上，该路径包括轨道构件(5)的滚柱滚行部(5a)和移动构件(6)的滚柱滚行部(6a)之间的负荷滚柱滚行路(9)；多个隔离器(8)，其介于多个滚柱(7)之间。多个隔离器(8)相互分离，隔离器(8)被分割成与夹着隔离器(8)的一对滚柱(7)中的一个滚柱(7)接触的第一分割体(31)、和与另一个滚柱(7)接触的第二分割体(32)。第一分割体(31)可以相对于第二分割体(32)旋转。

Description

运动引导装置
技术领域
本发明涉及移动构件相对于轨道构件进行相对移动的运动引导装置，例如螺纹装置、线性引导件、滚珠花键等。
背景技术
在螺纹轴和螺母之间夹有能够进行滚动运动的滚珠的滚珠螺杆，相比于滑动接触的螺杆，能够降低在使螺纹轴相对于螺母旋转时的摩擦系数，因此，在工作机械/机器人的定位机构、进给机构或者汽车的转向齿轮等中已被实用化。
近年来，为了增大容许负载，例如在专利文献1中提出一种作为滚动体使用滚柱来代替滚珠的滚柱螺杆。在该滚柱螺杆中，在螺纹轴的外周面形成有滚柱滚行(転走)槽，在螺母的内周面也形成有与螺纹轴的滚柱滚行槽对置的螺旋状的负荷滚柱滚行槽。在螺纹轴的滚柱滚行槽和螺母的滚柱滚行槽之间的负荷滚柱滚行路中排列并收容有多个滚柱作为滚动体。在螺母上设置连接负荷滚行的一端和另一端的无负荷滚柱返回通路，通过该无负荷返回通路使在负荷滚柱滚行路上滚动的滚柱循环。
图26表示申请人提出的在滚柱螺杆上组装的隔离器(retainer)51。该隔离器51为了防止滚柱彼此的接触而介于多个滚柱之间。在隔离器51的行进方向的两端形成有形状与滚柱的外周面相吻合的凹面53。
图27表示组装有该隔离器51的滚柱列。滚柱52按照从滚柱52的行进方向观察邻接的滚柱52的轴线相互正交的方式交叉(cross)排列。
在滚柱螺杆中，一般无负荷滚柱返回通路处于扭曲，滚柱旋转其姿势的同时在无负荷滚柱返回通路上移动。此外，从负荷滚柱滚行路向无负荷滚柱返回通路移动的部分也处于稍微扭曲，滚柱在稍微旋转的同时进行方向转换。另外，若详细地看，则由于负荷滚柱滚行路自身也为螺旋，所以处于扭曲。
滚柱在该扭曲的循环路径上移动时，前方的滚柱相对于后方的滚柱需要使其姿势旋转(详细地说，从滚柱的行进方向观察，相对于后方滚柱的轴线保持正交状态的前方滚柱的轴线相对地稍微进行旋转)。
若使用现有的隔离器，则如图27(A)所示，隔离器51a可以向沿着隔离器51a和后方的滚柱52a的接触面的第一方向(1)移动。另外，一个近前侧的隔离器51b相对于后方的滚柱52b可以向沿着隔离器51b和后方的滚柱52b的接触面的第二方向(2)(即，从滚柱7的行进方向(3)观察，与第一方向(1)正交的方向)移动。但是，除此以外无法移动，因此，滚柱列只能向相对于滚柱的行进方向(3)正交的2个方向改变滚行方向(换言之，滚柱列只有2个自由度)。图27(B)表示滚柱列改变了滚行方向的情况。
另外，虽然没有图示，但如果以平行地保持邻接的滚柱的轴线的方式使滚柱平行(parallel)排列，则滚柱列只能向相对于滚柱的行进方向正交的1个方向、即第一方向(1)或第二方向(2)改变滚行方向(换言之，滚柱列只有1个自由度)。
若使用这样的现有的隔离器，则由于滚柱列只有2个自由度或1个自由度，所以前方的滚柱无法应对相对于后方的滚柱使其姿势旋转的循环路径。若使用现有的隔离器使滚柱列在滚柱螺杆的复杂的循环路径中积极地循环，则有可能在滚柱和隔离器之间产生稍许的间隙，或对隔离器施加过分的力，或者在滚柱和滚柱滚行槽之间产生过大的滑动。
专利文献1：特开平11-210858号公报
发明内容
本发明的目的在于提供一种夹有隔离器的滚柱列可以保持旋转的自由度的运动引导装置。
以下，说明本发明。而且，为了容易理解本发明，将附图中的参考符号加了括号来表示，但并不是由此而将本发明限定于图示的方式。
为了解决上述问题，本发明人将各个隔离器二分割，使隔离器自身具有旋转方向的自由度。即，第一方面所述的发明是如下的运动引导装置，通过其来解决上述问题，其具有：轨道构件(5)，其形成有滚柱(7)滚行的滚柱滚行部(5a)；移动构件(6)，其形成有与所述滚柱滚行部(5a)对置的负荷滚柱滚行部(6a)；多个滚柱(7)，所述多个滚柱(7)排列在滚柱循环路径(9、10)上，所述滚柱循环路径(9、10)包括所述轨道构件(5)的滚柱滚行部(5a)和所述移动构件(6)的滚柱滚行部(6a)之间的负荷滚柱滚行路(9)；以及多个隔离器(8、34、43)，所述多个隔离器(8、34、43)介于所述多个滚柱(7)之间，所述运动引导装置的特征在于，所述多个隔离器(8、34、43)相互分离，所述隔离器(8、34、43)被分割成：与夹着所述隔离器(8、34、43)的一对滚柱(7)中的一个滚柱(7)接触的第一分割体(31、41)、和与另一个滚柱(7)接触的第二分割体(32、42)，所述第一分割体(31、41)可以相对于所述第二分割体(32、42)旋转。
第二方面所述的发明的特征是，在第一方面所述的运动引导装置中，所述第一分割体(31、41)和所述第二分割体(31、42)没有连结。
第三方面所述的发明的特征是，在第一方面所述的运动引导装置中，所述第一分割体(31)和所述第二分割体(32)由弹性体(33)连结。
第四方面所述的发明的特征是，在第二方面所述的运动引导装置中，所述第一分割体(31)的与所述第二分割体(32)接触的第一隔离器接触面(31b)形成为与所述滚柱(7)的行进方向正交的平面形状，所述第二分割体(32)的与所述第一分割体(31)接触的第二隔离器接触面(32b)也形成为与所述滚柱的行进方向正交的平面形状。
第五方面所述的发明的特征是，在第一至第四方面的任一方面所述的运动引导装置中，所述多个滚柱(7)交叉排列，使得在从所述滚柱(7)的行进方向观察的状态下，夹着所述隔离器(8)的一对滚柱(7)的轴线相互交叉。
第六方面所述的发明的特征是，在第二方面所述的运动引导装置中，所述第一分割体(41)的与所述第二分割体(42)接触的第一隔离器接触面(41b)形成为朝向所述第二分割体(42)的凸曲面，所述第二分割体(42)的与所述第一分割体(41)接触的第二隔离器接触面(42b)形成为朝向所述第一分割体(41)的凸曲面。
第七方面所述的发明的特征是，在第六方面所述的运动引导装置中，所述多个滚柱(7)平行排列，使得在从所述滚柱(7)的行进方向观察的状态下，夹着所述隔离器(43)的一对滚柱(7)的轴线相互保持平行。
第八方面所述的发明的特征是，在第一至第七方面的任一方面所述的运动引导装置中，所述第一分割体(31、41)的与所述滚柱(7)接触的第一滚柱接触面(31a、41a)形成为匹配于所述滚柱(7)的外形形状而凹陷的曲面形状，所述第二分割体(42)的与所述滚柱(7)接触的第二滚柱接触面(32a、42a)形成为匹配于所述滚柱(7)的外形形状而凹陷的曲面形状。
第九方面所述的发明通过提供一种滚柱螺杆来解决上述问题，所述滚柱螺杆具有：螺纹轴(5)，其在外周面形成有螺旋状的滚柱滚行槽(5a)；螺母(6)，其形成有与所述滚柱滚行槽(5a)对置的负荷滚柱滚行槽(6a)；多个滚柱(7)，所述多个滚柱(7)排列在滚柱循环路径(9、10)上，所述滚柱循环路径(9、10)包括所述螺纹轴(5)的所述滚柱滚行槽(5a)和所述螺母(6)的所述负荷滚柱滚行槽(6a)之间的负荷滚柱滚行路(9)；以及多个隔离器(8、34、43)，所述多个隔离器(8、34、43)介于所述多个滚柱(7)之间，所述滚柱螺杆的特征在于，所述多个隔离器(8、34、43)相互分离，所述隔离器(8、34、43)被分割成：与夹着所述隔离器(8、34、43)的一对滚柱(7)中的一个滚柱(7)接触的第一分割体(31、41)、和与另一个滚柱(7)接触的第二分割体(32、42)，所述第一分割体(31、41)可以相对于所述第二分割体(32、42)旋转。
发明效果
根据第一方面所述的发明，通过将隔离器分割为第一分割体和第二分割体，且使第一分割体能够相对于第二分割体旋转，从而隔离器本身具有旋转的自由度。由此，滚柱列可以得到多自由度，即使在复杂的循环路径中也可以圆滑地进行方向转换。
隔离器的第一分割体和第二分割体也可以如第二方面所述的发明那样没有连结。第一分割体以及第二分割体其位置受到邻接的滚柱或者通路的壁面的限制，因此即使不连结第一分割体和第二分割体，也不易产生第一分割体相对于第二分割体错开、或第一分割体和第二分割体离散的问题。
如第三方面所述的发明那样，通过用弹性体连结隔离器，容易将隔离器组装到运动引导装置的循环路径中。
根据第四方面所述的发明，第一分割体相对于第二分割体，可以以滚柱的行进方向为旋转轴相对旋转。
根据第五方面所述的发明，可以使滚柱的滚行方向变化为与行进方向正交的第一方向以及第二方向。
根据第六方面所述的发明，由于能够使第一分割体相对于第二分割体三维地动作，所以能够在旋转的自由度的基础上带来更高的自由度。尤其如第七方面所述的发明那样，在将滚柱平行排列时有效。
根据第八方面所述的发明，利用隔离器可以正确地保持滚柱的姿势。
由于滚柱螺杆的循环路径容易产生扭曲，所以本发明尤其在第八方面所述的发明那样的滚柱螺杆中有效。
附图说明
图1是本发明的一实施方式的滚柱螺杆的立体图；
图2是滚柱螺杆的主要零件的分解立体图；
图3是组合了全部零件的滚柱螺杆的侧视图；
图4是图3的IV-IV线向视图；
图5是表示螺纹轴的侧视图；
图6是表示螺纹轴的滚柱滚行槽的槽直角截面形状的图；
图7是螺母6的详细图(图(A)表示螺母的主视图，(B)表示沿轴线方向的截面图，(C)表示后视图)；
图8是表示螺母的滚柱滚行槽的槽直角截面形状的图；
图9是滚柱的侧视图；
图10是表示负荷滚柱滚行路内的滚柱的截面图；
图11是表示在螺旋状的负荷滚柱滚行路、圆弧状的方向转换路以及直线部循环的滚柱的轨道中心线的图；
图12是表示在螺母的一侧端面安装的方向转换路构成构件和在另一侧端面安装的方向转换路构成构件的位置关系的图((A)表示螺母的主视图，(B)表示螺母的截面图)；
图13是表示方向转换路构成构件的内周侧的图((A)表示主视图，(B)表示侧视图)；
图14是表示方向转换路构成构件的内周侧的图((A)表示侧视图，(B)表示后视图)；
图15是表示方向转换路构成构件的外周侧的图((A)表示主视图，(B)表示侧视图)；
图16是表示方向转换路构成构件的外周侧的图((A)表示侧视图，(B)表示主视图)；
图17是管的截面图；
图18是表示在直线部移动的滚柱的姿势的旋转的图；
图19是表示隔离器的立体图((A)表示组合时的立体图，(B)表示分离时的立体图)；
图20是表示夹有隔离器的滚柱列的立体图；
图21是表示使滚柱的滚行方向变化时的滚柱列的立体图；
图22是表示隔离器的其他例子的立体图；
图23是表示夹有隔离器的滚柱列的立体图；
图24是表示隔离器的其他例子的截面图；
图25是表示隔离器的其他例子的截面图；
图26是表示现有的隔离器的截面图；
图27是表示组装有现有的隔离器的滚柱列的立体图。
图中：
5a-滚柱滚行槽(滚柱滚行部)；
5-螺纹轴(轨道构件)；
6-螺母(移动构件)；
6a-负荷滚柱滚行槽(负荷滚柱滚行部)；
7-滚柱；
8、34、43-隔离器；
9-负荷滚柱滚行路；
10-无负荷滚柱返回通路；
31、41-第一分割体；
31a、41a-第一滚柱接触面；
31b、41b-第一隔离器接触面；
32、42-第二分割体；
32a、42a-第二滚柱接触面；
32b、42b-第二隔离器接触面；
33-弹性体。
具体实施方式
本发明可以适用于移动构件相对于轨道构件进行相对移动的运动引导装置，例如螺杆、线性引导件、滚珠花键等。以下作为运动引导装置，对适用于滚柱螺杆的情况进行说明。
图1表示滚柱螺杆的立体图。滚柱螺杆具有：作为轨道构件的螺纹轴5，其外周面形成有滚柱滚行的螺旋状的滚柱滚行槽5a；以及作为移动构件的螺母6，其内周面形成有与滚柱滚行槽5a对置的螺旋状的负荷滚柱滚行槽6a。在螺纹轴5的滚柱滚行槽5a和螺母6的负荷滚柱滚行槽6a之间的负荷滚柱滚行路上，以邻接的滚柱7的轴线相互正交的方式交叉排列有多个滚柱7。在多个滚柱7之间夹有防止滚柱7彼此接触的多个隔离器8。多个隔离器不连接而相互分离。
若使螺母6相对于螺纹轴5相对旋转，则多个滚柱7在滚柱滚行槽5a和负荷滚柱滚行槽6a之间的负荷滚柱滚行路9上一边滚动一边移动。滚动到负荷滚柱滚行路9的一端的滚柱7，在经由无负荷滚柱返回通路10之后，返回到数圈之前的负荷滚柱滚行路9的另一端。通过这些负荷滚柱滚行路9和无负荷滚柱返回通路10构成环状的滚柱循环路径。
图2表示形成无负荷滚柱返回通路10的循环构件12、13的立体图。无负荷滚柱返回通路10由如下部分构成，即：与螺母6的轴线平行延伸的直线部11；在直线部11的两端设置的、连接直线部11和负荷滚柱滚行路9的形成为曲线部的圆弧状的方向转换路16。
在螺母6上，形成有与螺纹轴5的轴线平行延伸的贯通孔，在该贯通孔中插入管12。在该管12内形成具有直线轨道的截面四角形的直线部11。详情在后说明，但直线部11处于扭曲，使得随着滚柱7在直线部11移动，滚柱7的姿势旋转。
在螺母6的轴线方向的两端面安装有方向转换路构成构件13。在方向转换路构成构件13上形成有具有圆弧状轨道且截面为四角形的方向转换路16。方向转换路构成构件13在方向转换路16的四角形截面的对角线的位置被二分割成内周侧13a和外周侧13b。这些方向转换路构成构件13的内周侧13a以及外周侧13b分别具有凸缘部。使方向转换路构成构件13的内周侧13a以及外周侧13b重合并定位于螺母6的端面，通过螺栓等固定机构将凸缘部固定于螺母6的端面。由于管12的两端嵌合于方向转换路构成构件13，所以，通过将方向转换路构成构件13固定于螺母6，从而管12也被固定于螺母6。
图3表示滚柱螺杆的侧视图，图4表示图3的IV-IV线向视图。在组装有上述管12以及方向转换路构成构件13的螺母6的轴线方向的两端面安装有迷宫式密封14，以除去异物并防止润滑剂从螺母6的内部泄漏。而且，在螺母6的端面安装有覆盖迷宫式密封14的端盖15。
图5表示螺纹轴5。在螺纹轴5的外周形成具有规定螺距的螺旋状的滚柱滚行槽5a。在该实施方式中，为了增加容许负载且缩短螺母6的全长，将滚柱滚行槽5a的条数设定为4条。当然，滚柱滚行槽5a的条数也可以分别设定为1条、2条、3条等
图6表示螺纹轴5的滚柱滚行槽5a的槽直角截面形状。滚柱滚行槽5a的截面呈V字形，其打开角度设定为90度。在滚柱滚行槽5a的底部形成有用于磨削退刀的圆弧部5b，使得90度的交叉部分也能够进行磨削加工。
图7表示螺母6的详细图。图7(A)表示螺母6的主视图，图7(B)表示沿着轴线方向的截面图，图7(C)表示螺母6的后视图。在螺母6的内周面形成有与螺纹轴5的滚柱滚行槽5a对置的螺旋状的负荷滚柱滚行槽6a。另外，在螺母6上形成有沿螺母6的轴线方向延伸的贯通孔17。贯通孔17的中央部17a形成为小径，中央部的两侧的两端部17b形成为直径比中央部17a稍微大的大径。在贯通孔17的中央部17a插入管12，在两端部17b插入方向转换路构成构件13。在螺母6的端面形成有用于将方向转换路构成构件13安装到螺母6上的安装座18。管12以及方向转换路构成构件13设置成与负荷滚柱滚行槽6a的条数相同的数量(在该实施方式中为4个)，使分别在4条负荷滚柱滚行槽6a上滚动的滚柱7循环。
图8表示螺母6的负荷滚柱滚行槽6a的槽直角截面形状。负荷滚柱滚行槽6a的截面呈V字状，其打开角度设定成90度。在负荷滚柱滚行槽6a的底部形成有用于磨削退刀的圆弧部6b，使得90度的交叉部分也能够进行磨削加工。
图9表示滚柱7的侧视图。在负荷滚柱滚行路9上滚动的滚柱7为圆筒形状，其直径D和高度L大致相等(正确地说，滚柱7的直径D比滚柱的高度L稍大)。因此，从侧面观察滚柱7的形状接近于正方形。
在该实施方式中，与滚柱7的侧面形状相吻合，负荷滚柱滚行路9以及无负荷滚柱返回通路10的截面形状形成为正方形。图10表示在负荷滚柱滚行路9中收容的滚柱7。滚柱7通过其周面在滚柱滚行槽5a的壁面和与该壁面对置的螺母6的负荷滚柱滚行槽6a的壁面之间受到压缩来承受负载。因此，只能承受螺纹轴5的轴线方向的一方向的负载。即，相比于一个滚珠承受螺纹轴的轴线方向的一方向以及与该一方向相反方向的负载，一个滚柱7承受螺纹轴5的轴线方向的一方向(1)或另一方向(2)的负载(在图10中，只承受一方向(1)的负载)。为了承受螺纹轴5的轴线方向的一方向(1)以及另一方向(2)的负载，需要在从滚柱7的行进方向观察的状态下，以邻接的滚柱7的轴线19、20相互正交的方式进行交叉排列。
此外，虽然也可以如该实施方式那样进行交叉排列，使得承受一方向(1)的负载的滚柱7的数量和承受另一方向(2)的负载的滚柱7的数量相等，但在想要改变两方向的容许负载的情况下，也可以使承受一方向(1)的负载的滚柱7的数量和承受另一方向(2)的负载的滚柱7的数量不同。只要使滚柱7的数量适当不同，就可以任意改变一方向(1)的容许负载和另一方向(2)的容许负载。
滚柱7的直径D采用所谓的过尺寸(over size)的直径，其比螺纹轴5的滚柱滚行槽5a的壁面和与该壁面对置的螺母6的负荷滚柱滚行槽6a的壁面之间的距离稍大。因此，滚柱在负荷滚柱滚行路9内弹性变形，在螺母6的内部作为预压负载存在与其相称的负载。由于滚柱7在负荷滚柱滚行路9内交叉排列，所以从滚柱7施加给螺母6的负载通过邻接的滚柱7作用于相互相反的方向。
图11表示在螺旋状的负荷滚柱滚行路9、圆弧状的方向转换路16以及直线部11循环的滚柱7的轨道中心线。图(A)表示在负荷滚柱滚行路9中移动的滚柱7的轨道(从螺纹轴5的轴线方向观察的状态)，图(B)表示在无限循环路的整体上循环的滚柱7的轨道(从螺纹轴5的侧方观察的状态)。在负荷滚柱滚行路9上的滚柱7的轨道，从螺纹轴5的轴线方向观察，形成为半径RCD/2的圆形状。在无负荷滚柱返回通路10的直线部11上的滚柱的轨道，是与螺纹轴5的轴线5c平行的直线。在方向转换路16上的滚柱7的轨道是曲率半径R的圆弧。
在这些负荷滚柱滚行路9、方向转换路16以及直线部11的接头处，滚柱7的轨道的切线方向是连续的。具体地说，在负荷滚柱滚行路9和方向转换路16的连接部分，方向转换路16的切线方向在从螺纹轴5的轴线方向观察的状态下，与负荷滚柱滚行路9的中心线的切线方向一致，且在从螺纹轴5的侧方观察的状态下，与负荷滚柱滚行路9的导程角一致。另外，在直线部11和方向转换路16的连接部分，方向转换路16的切线方向和直线部11的中心线的延伸方向一致。
图12表示在螺母6的一侧的端面安装的方向转换路构成构件13和在另一侧的端面安装的方向转换路构成构件13的位置关系。如上所述，无负荷滚柱返回通路10的直线部11的中心线，与螺纹轴5的轴线5c平行延伸。方向转换路16的中心线，如图(A)所示，在从螺纹轴5的轴线方向观察的状态下，在负荷滚柱滚行路9的中心线的切线方向上延伸。而且，近前侧的方向转换路16的中心线和里侧的方向转换路16的中心线以规定的打开角度γ交叉。方向转换路16的曲率半径越大，打开角度γ有越变大的倾向。虽然详细情况在后说明，但直线部11使在通路内移动的滚柱7的姿势旋转与该打开角度大致相等的角度γ。
图13以及图14表示方向转换路构成构件的内周侧13a。该方向转换路构成构件的内周侧13a具有：形成曲率半径R的方向转换路的本体部21、和在螺母6的端面安装的凸缘部22。在本体部21的一端形成有托起部21a，其进入到负荷滚柱滚行路9内将滚柱7托起。本体部21的另一端嵌入管12中。内周侧13a的托起部21a和外周侧13b的托起部协同动作，将在螺旋状的负荷滚柱滚行路9中滚动的滚柱7沿切线方向托起。方向转换路16在托起之后不久对滚柱7进行方向转换，使滚柱沿着圆弧状的方向转换路16移动。
图15以及图16表示方向转换路构成构件的外周侧13b。该方向转换路构成构件的外周侧13b具有：形成曲率半径R的方向转换路16的本体部25、和在螺母6的端面安装的凸缘部26。在本体部25的一端形成托起部25a，其进入到负荷滚柱滚行路9内将滚柱托起。本体部25的另一端嵌入于管12。外周侧的托起部25a和内周侧的托起部21a协同动作，将在螺旋状的负荷滚柱滚行路9上滚动的滚柱7沿切线方向托起。方向转换路16在托起之后不久使滚柱7进行方向转换，使滚柱沿着圆弧状的方向转换路16移动。另外，在该方向转换路构成构件的外周侧13b，形成有与螺纹轴5的滚柱滚行槽5a的形状匹配的突出部27，由此确保托起部25a的强度。方向转换路构成构件13可以是金属制成的、也可以是树脂制成的。
图17表示管12的截面图。直线部11受到扭曲，使得在滚柱7通过无负荷滚柱返回通路10的直线部11期间，滚柱7的姿势旋转。滚柱7沿着直线部11的中心线12a移动的同时绕中心线12a旋转。在此，滚柱7的移动距离和滚柱7的旋转角度成比例。在该例子中，从无负荷滚柱返回通路10的一端到另一端，滚柱7大约旋转90度+2β度(≈从螺纹轴的轴线方向观察到的一对方向转换路的打开角度γ(参考图12))。管12沿着中心线被二分割。该管12可以是金属制成的、也可以是树脂制成的。
图18表示在直线部11移动的滚柱7的姿势变化。从该图18可以看出，随着在直线部11移动，滚柱7的A1的位置从左斜上方移动到左斜下方，滚柱7的姿势大约旋转90度。
通过利用直线部11使滚柱7的姿势旋转，从负荷滚柱滚行路9托起滚柱7，另外，在使滚柱7返回到负荷滚柱滚行路9时，可以使侧面形状为四角形的滚柱7的姿势与截面为四角形的负荷滚柱滚行路9的形状一致。
另外，通过使滚柱7的姿势旋转与一对方向转换路16的打开角度γ大致相等的角度，承受来自螺纹轴5的轴线的一方向(1)的负载的滚柱不会反转(以能够再次承受来自螺纹轴5的轴线的所述一方向(1)的负载的状态)，返回到负荷滚柱滚行路9。
如此，在滚柱螺杆中，在从负荷滚柱滚行路9向无负荷滚柱返回通路10托起滚柱7时，以及在从无负荷滚柱返回通路10向负荷滚柱滚行路9送回滚柱7时，由于需要使滚柱7的姿势与截面四角形的负荷滚柱滚行路9的形状一致，所以如上所述无负荷滚柱返回通路10的直线部11处于扭曲。除此之外，从负荷滚柱滚行路9向无负荷滚柱返回通路10过渡的部分也稍微处于扭曲，使得滚柱7在稍微旋转的同时进行方向转换。另外，若仔细观察，则负荷滚柱滚行路9也处于螺旋程度以上的扭曲。
滚柱7在扭曲的循环路径上移动时，前方的滚柱7相对于后方的滚柱7使其姿势旋转(详细地说，从滚柱7的行进方向观察，相对于后方的滚柱7的轴线保持正交状态的前方的滚柱7的轴线相对地稍微旋转)。
在本实施方式中，通过将隔离器8分割成第一分割体和第二分割体，且使第一分割体能够相对于第二分割体旋转，从而使隔离器8自身保持旋转自由度。由此，容许前方的滚柱7相对于后方的滚柱7使其姿势旋转。
图19表示隔离器8。隔离器8被夹在一对滚柱7之间。图19所示的隔离器18呈近似圆筒形状，在上下方向(滚柱7的行进方向(3))上被分割成第一分割体31和第二分割体32。在第一分割体31上形成有与一对滚柱7中的一方的滚柱7接触的第一滚柱接触面31a。在第二分割体32a上也形成有与一对滚柱7中的另一方的滚柱7接触的第二滚柱接触面32a。第一滚柱接触面31a以及第二滚柱接触面32a配合于滚柱7的外形形状而形成为凹陷的曲面形状。而且，第一滚柱接触面31a以及第二滚柱接触面32a的凹陷的曲率半径比滚柱7的半径稍大。因此，第一以及第二接触面31a、32a和滚柱7，在第一以及第二滚柱接触面31a、32a的凹陷的底部线接触。
隔离器8在水平面(和滚柱7的行进方向(3)正交的面)被二分割。第一分割体31的与第二分割体32接触的第一隔离器接触面31b形成为与滚柱7的行进方向(3)正交的平面形状。第二分割体32的与第一分割体31接触的第二隔离器接触面32b也形成为与滚柱7的行进方向(3)正交的平面形状。由此，以滚柱7行进的方向(3)为旋转轴，第一分割体31相对于第二分割体32进行相对旋转。
图20表示夹有隔离器8a、8b的滚柱列。隔离器8a可以向沿着隔离器8a和后方的滚柱7a的接触面的第一方向(4)移动。另外，一个近前的隔离器8b相对于后方的滚柱7b，可以向沿着隔离器8b和后方的滚柱7b的接触面的第二方向(5)(从滚柱7的行进方向(3)观察和第一方向(4)正交的方向)移动。即，可以向相对于滚柱7的行进方向(3)正交的两个方向改变滚行方向。不仅如此，如果使用该例的隔离器8a、8b，则滚柱7a相对于滚柱7b可以以滚柱的行进方向(3)为旋转轴旋转。
图12表示使滚柱7的滚行方向变化的情况。滚柱列可以得到多自由度，即使在复杂的循环路径中也能够圆滑地进行方向转换。
该例的隔离器的第一分割体31和第二分割体32没有连结，各自独立动作。第一分割体31以及第二分割体32，其位置受到邻接的滚柱7或循环路径的壁面的约束。因此，即使不连结第一分割体31和第二分割体32，也不易产生第一分割体31相对于第二分割体32错开、或第一分割体31和第二分割体32离散的问题。
第一分割体31以及第二分割体32通过对树脂或弹性体(elastomer)进行注射成形来制造。
图22以及图23表示隔离器34的其他例子。若第一分割体31以及第二分割体32没有连结，则需要将二分割的细小的隔离器装入循环路径中，因此，有可能在组装作业中产生困难。在该例的隔离器34中，为了解决这个问题，用橡胶等弹性体33连结第一分割体31和第二分割体32。第一分割体31以及第二分割体32自身的结构和上述例的隔离器8相同，所以标注相同符号省略其说明。
在该例的隔离器34中，第一分割体31以及第二分割体32经由弹性体33连结。因此，以滚柱7的行进方向(3)为旋转轴，第一分割体31相对于第二分割体32可以相对地稍微旋转。因此，与图19所示的隔离器8同样，滚柱列可以得到多自由度，即使在复杂的循环路径中也可以圆滑地转换方向。另外，通过弹性体33部分地伸展或收缩，第一分割体31还可以相对于第二分割体32倾斜，可以得到进一步高的自由度。该例的隔离器例如可以通过对树脂和橡胶进行二色成形来制造。
该例的隔离器34与图19所示的隔离器8相比，隔离器34容易变厚，因此容易产生在循环路径中配置的滚柱的数量减少的缺点。因此，要尽可能减薄弹性体33的厚度。
图24表示隔离器43的另一例子。该例子的隔离器43也在滚柱7的行进方向(3)上分割为第一分割体41和第二分割体42。在第一分割体41上形成有沿滚柱7的外周面凹陷的曲面形状的第一滚柱接触面41a。在第二分割体42上也形成有沿滚柱7的外周面凹陷的曲面形状的第二滚柱接触面42a。第一分割体41的与第二分割体42接触的第一隔离器接触面41b形成为凸曲面例如球面。第二分割体42的与第一分割体41接触的第二隔离器接触面42b也形成为凸曲面例如球面。
在使滚柱螺杆保持主负载方向时，将承受的滚柱7平行排列，增加承受一侧的滚柱7的圈数。此时，在从滚柱7的行进方向(3)观察的状态下，夹着隔离器43的一对滚柱7的轴线相互保持平行。将该排列称为平行排列。
在将滚柱7平行排列的情况下，也与交叉排列时同样，在负荷滚柱滚行路9或无负荷滚柱返回通路10上滚柱彼此的位置关系变化。作为一例，图25(A)表示在直线轨道上移动的滚柱7的位置关系，图25(B)表示在圆弧轨道上移动的滚柱7的位置关系。
在将滚柱7平行排列时，如果使用图19所示的隔离器8，则前方的滚柱7相对于后方的滚柱7，只能向相对于滚柱7的行进方向(3)正交的一个方向((4)方向或(5)方向的任一个方向)改变滚行方向。因此，自由度少。如该例的隔离器43所示，通过将第一以及第二分割体41、42的接触面形成为曲面，可以在旋转自由度的基础上带来更高的自由度。由于能够使第一分割体41相对于第二分割体42三维地动作，所以能够使隔离器43容易地追随滚柱7彼此的位置关系的变化。
此外，虽然该例的隔离器43在将滚柱7平行排列时特别有效，但不言而喻也可以应用于将滚柱7交叉排列的情况。另外，虽然图19所示的隔离器8自由度多少有些少，但也可以应用于将滚柱7平行排列的情况。
本发明并不限于上述实施方式，在不改变本发明的主旨的范围内可以具体化为其他的实施方式。例如，滚柱螺杆的循环方式并不限于该实施方式那样的端盖方式，也可以使用回管方式、偏转器方式等各种方式。
另外，隔离器并不限于滚柱螺杆，也可以组装到线性引导件、曲线运动引导装置、花键等各种运动引导装置中。
进而在本实施方式中，使用直径和长度大致相等的圆筒形状的滚柱，将滚柱循环路径的截面形状形成为正方形，但此外也可以使用直径和长度不同的圆筒形状的滚柱，使滚柱循环路径的截面形状匹配于滚柱的形状而形成为长方形，此外也可以使用圆锥形状的滚柱，使滚柱循环路径的截面形状形成为匹配于圆锥形状的滚柱的梯形形状。
进而，也可以组合使用被分割为第一分割体和第二分割体的隔离器、和没有被分割的现有型的隔离器。
本说明书基于2005年2月7日申请的特愿2005-030848号。其内容全部包含于此。

Claims (9)

1.一种运动引导装置，其具有：
轨道构件，其形成有滚柱滚行的滚柱滚行部；
移动构件，其形成有与所述滚柱滚行部对置的负荷滚柱滚行部；
多个滚柱，所述多个滚柱排列在滚柱循环路径上，所述滚柱循环路径包括所述轨道构件的滚柱滚行部和所述移动构件的滚柱滚行部之间的负荷滚柱滚行路；以及
多个隔离器，所述多个隔离器介于所述多个滚柱之间，
所述运动引导装置的特征在于，
所述多个隔离器相互分离，
所述隔离器被分割成：与夹着所述隔离器的一对滚柱中的一个滚柱接触的第一分割体、和与另一个滚柱接触的第二分割体，
所述第一分割体可以相对于所述第二分割体旋转。
2.如权利要求1所述的运动引导装置，其特征在于，
所述第一分割体和所述第二分割体没有连结。
3.如权利要求1所述的运动引导装置，其特征在于，
所述第一分割体和所述第二分割体由弹性体连结。
4.如权利要求2所述的运动引导装置，其特征在于，
所述第一分割体的与所述第二分割体接触的第一隔离器接触面形成为与所述滚柱的行进方向正交的平面形状，
所述第二分割体的与所述第一分割体接触的第二隔离器接触面也形成为与所述滚柱的行进方向正交的平面形状。
5.如权利要求1～4中任一项所述的运动引导装置，其特征在于，
所述多个滚柱交叉排列，使得在从所述滚柱的行进方向观察的状态下，夹着所述隔离器的一对滚柱的轴线相互交叉。
6.如权利要求2所述的运动引导装置，其特征在于，
所述第一分割体的与所述第二分割体接触的第一隔离器接触面形成为朝向所述第二分割体的凸曲面，
所述第二分割体的与所述第一分割体接触的第二隔离器接触面形成为朝向所述第一分割体的凸曲面。
7.如权利要求6所述的运动引导装置，其特征在于，
所述多个滚柱平行排列，使得在从所述滚柱的行进方向观察的状态下，夹着所述隔离器的一对滚柱的轴线相互保持平行。
8.如权利要求1所述的运动引导装置，其特征在于，
所述第一分割体的与所述滚柱接触的第一滚柱接触面形成为匹配于所述滚柱的外形形状而凹陷的曲面形状，
所述第二分割体的与所述滚柱接触的第二滚柱接触面形成为匹配于所述滚柱的外形形状而凹陷的曲面形状。
9.一种滚柱螺杆，其具有：
螺纹轴，其在外周面形成有螺旋状的滚柱滚行槽；
螺母，其形成有与所述滚柱滚行槽对置的负荷滚柱滚行槽；
多个滚柱，所述多个滚柱排列在滚柱循环路径上，所述滚柱循环路径包括所述螺纹轴的所述滚柱滚行槽和所述螺母的所述负荷滚柱滚行槽之间的负荷滚柱滚行路；以及
多个隔离器，所述多个隔离器介于所述多个滚柱之间，
所述滚柱螺杆的特征在于，
所述多个隔离器相互分离，
所述隔离器被分割成：与夹着所述隔离器的一对滚柱中的一个滚柱接触的第一分割体、和与另一个滚柱接触的第二分割体，
所述第一分割体可以相对于所述第二分割体旋转。
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