CN110678662A - 多列滚动体收容带及运动引导装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够实现引导的高精度化的多列滚动体收容带。在带(15)上排列有至少三列滚动体列(17)‑(19)。使第二滚动体列(18)的各第二滚动体(18a)相对于第一滚动体列(17)的各第一滚动体(17a)在带(15)的长度方向上错开P/n。使第三滚动体列(19)的各第三滚动体(19a)相对于第二滚动体列(18)的各第二滚动体(18a)在带(15)的长度方向上错开P/n。其中，P是第一滚动体(17a)间的间距，n是列数。

Description

多列滚动体收容带及运动引导装置
技术领域
本发明涉及组装于运动引导装置的滑架的循环路的多列滚动体收容带及运动引导装置。
背景技术
运动引导装置利用滚珠、辊等滚动体的滚动运动来引导工作台等可动体的运动。运动引导装置具备导轨和沿导轨相对移动的滑架。滚珠、辊等多个滚动体以能够滚动运动的方式夹设在导轨与滑架之间。在滑架上设置使滚动体循环的循环路。当滑架沿导轨相对移动时，滚动体在循环路中循环。
在导轨与滑架之间滚动的滚动体在同一个方向上滚动。为了防止行进方向前后的滚动体相互摩擦而妨碍滚动体的顺畅滚动，提出了在滚动体之间夹设间隔件并将间隔件利用带一连串连结而成的滚动体收容带(参照专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-249043号公报
发明内容
发明要解决的课题
与静压引导、即向引导面供给油等流体以使可动体浮起并利用流体的低粘性对可动体进行引导的方式相比，利用滚动体的滚动运动的滚动引导具有引导刚性高的优点。因此，近年来，在精密加工机、高精度加工中心、半导体制造装置等机械中，也逐渐取代静压引导使用滚动引导。在将滚动引导装置应用于这样的机械时，如何高精度地对可动体进行引导成为课题。
若减小滚动体的直径而增加导轨与滑架之间的滚动体的数量，则能够将滚动体近似地视为静压引导的油膜，能够实现引导的高精度化。但是，减小滚动体的直径在制作上存在极限。
因此，本发明的目的在于提供一种能够实现引导的高精度化的多列滚动体收容带及组装有该多列滚动体收容带的运动引导装置。
用于解决课题的方案
为了解决上述课题，本发明的一方案为多列滚动体收容带，其在带上排列有至少三列滚动体列，在所述带的长度方向的至少一部分上，第二滚动体列的各第二滚动体相对于第一滚动体列的各第一滚动体在所述带的所述长度方向上错开，第三滚动体列的各第三滚动体相对于所述各第一滚动体及所述各第二滚动体在所述带的所述长度方向上错开。
本发明的另一方案为运动引导装置，其具备：导轨；滑架，其能够相对移动地组装于所述导轨；以及多列滚动体收容带，其组装于所述滑架的循环路，在正面观察将运动引导装置配置在水平面上的状态的所述滑架时，在所述滑架的左右设置有上下两条、总计四条所述循环路，在各循环路组装有所述多列滚动体收容带，在所述多列滚动体收容带上排列有两列滚动体列，在所述多列滚动体收容带的长度方向的至少一部分上，第二滚动体列的各第二滚动体相对于第一滚动体列的各第一滚动体以在所述第一滚动体之间夹设有间隔件、在所述第二滚动体之间夹设有间隔件、且将所述第一滚动体与所述第二滚动体设为不接触的状态，在所述多列滚动体收容带的所述长度方向上错开。
发明效果
根据本发明，在带的宽度方向观察时，由于各滚动体列的滚动体完全不重叠，因此可视为如同增加有助于减小滑架波动的滚动体的数量。因此能够实现滑架波动减小，进而能够实现引导的高精度化。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的运动引导装置的剖视图。
图2是图1的II-II线剖视图。
图3是本发明的第一实施方式的滚珠保持器的四视图(图3的(a)是俯视图，图3的(b)是主视图，图3的(c)是仰视图，图3的(d)是左侧视图)。
图4是本实施方式的滚珠保持器的放大俯视图。
图5是本实施方式的滚珠保持器的放大主视图。
图6是说明波动的产生原理的图。
图7是本实施方式的滚珠保持器的变形例的俯视图。
图8是本发明的第二实施方式的滚珠保持器的四视图(图8的(a)是俯视图，图8的(b)是主视图，图8的(c)是仰视图，图8的(d)是左侧视图)。
图9是本实施方式的滚珠保持器的放大俯视图。
图10是本实施方式的滚珠保持器的放大主视图。
图11是本实施方式的滚珠保持器的变形例的俯视图。
图12是本发明的第二实施方式的运动引导装置的立体图(包含局部剖视图)。
图13是示出组装于本实施方式的运动引导装置的保持架的图(图13的(a)是俯视图，图13的(b)是主视图)。
图14是解析中使用的保持架的俯视图(图14的(a)是比较例1，图14的(b)是比较例2，图14的(c)是本发明例)。
图15是示出波动的解析结果的曲线图(图15的(a)示出径向方向的波动，图15的(b)示出俯仰方向的波动)。
具体实施方式
以下，基于附图说明本发明的实施方式的多列滚动体收容带。但是，本发明的多列滚动体收容带能够以各种方式具体化，并不限定于本说明书所记载的实施方式。本实施方式是为了通过使说明书的充分公开而使本领域技术人员能够充分理解发明的范围而提供的。
(第一实施方式的多列滚动体收容带、第一实施方式的运动引导装置)
图1及图2示出组装有作为本发明的第一实施方式的多列滚动体收容带的滚珠保持器11的运动引导装置1。图1是在与导轨2正交的平面切断的运动引导装置1的剖视图。图2是图1的II-II线剖视图。
需要说明的是，对于图1中示出的第一实施方式的运动引导装置1与图12中示出的第二实施方式的运动引导装置41，除了在滚珠保持器11设置三列滚珠列或在滚珠保持器42设置两列滚珠列的方面不同外，导轨2及滑架3的基本构造大致相同。在对图1的第一实施方式的运动引导装置1进行说明时，也参照图12进行说明。另外，为了便于说明，使用将运动引导装置1配置在水平面上并从正面观察运动引导装置1时的方向、即图1、图12的上下、左右、前后来说明运动引导装置1的构成。当然，运动引导装置1的配置不限于此。
如图1所示，运动引导装置1具备导轨2和能够相对移动地组装于导轨2的滑架3。在滑架3的左右设置有上下两条轨道状循环路4(参照图12)。在各循环路4收容有滚珠保持器11。
导轨2在前后方向上较长。在导轨2的左右形成有上下两条、总计四条作为滚动体滚行槽的滚珠滚行槽5。滚珠滚行槽5的截面形状是将三个圆弧2a、2a、2a组合而成的形状。三个圆弧2a、2a、2a具有比滚珠6的半径稍大的半径。在导轨2上开设有用于将导轨2安装于基座等的通孔2b。
如图2所示，滑架3具备：滑架主体7；内板8，其安装于滑架主体7的相对移动方向的两端面；以及端板9，其以覆盖内板8的方式安装在滑架主体7的两端面(也参照图12)。
如图1所示，滑架主体7在剖视观察时呈倒U字状，具有与导轨2的上表面对置的中央部7a、以及与导轨2的侧面对置的左右袖部7b。在滑架主体7的袖部7b形成有作为与导轨2的滚珠滚行槽5对置的滚动体滚行槽的负载滚珠滚行槽10。负载滚珠滚行槽10的截面形状是将三个圆弧7c、7c、7c组合而成的形状。三个圆弧7c、7c、7c具有比滚珠6的半径稍大的半径。
如图2所示，各循环路4具备直线状的负载路C1、与负载路C1大致平行的直线状的返回路C2、以及连接负载路C1与返回路C2的U字状的转弯路C3。
负载路C1形成在滑架主体7的负载滚珠滚行槽10与导轨2的滚珠滚行槽5之间。如图1所示，在滑架主体7的袖部7b，以与负载滚珠滚行槽10平行的方式形成有将三个圆弧组合而成的形状的贯通孔12。在贯通孔12中插入有形成返回路C2而形状与贯通孔12匹配的返回路构成构件13。返回路C2的截面形状以具有比滚珠6的直径稍大的直径且彼此重叠的三个圆作为基础。
如图2所示，转弯路C3形成在内板8与端板9之间。内板8在正面观察时呈倒U字状，具有与导轨2的上表面对置的中央部8a、以及与导轨2的侧面对置的左右一对袖部8b(参照图12)。在内板8的袖部8b形成转弯路C3的内周侧。端板9在正面观察时也呈倒U字状，具有与导轨2的上表面对置的中央部9a、以及与导轨2的侧面对置的左右一对袖部9b(参照图12)。在端板9上形成转弯路C3的外周侧。
图3示出本实施方式的滚珠保持器11的四视图。图3的(a)是俯视图，图3的(b)是主视图，图3的(c)是仰视图，图3的(d)是左侧视图。后视图与主视图相同，右侧视图与左侧视图相同。需要说明的是，在以下的滚珠保持器11的说明中，使用图3的(a)中示出的宽度方向及长度方向、图3的(b)中示出的厚度方向说明滚珠保持器11的构成。
如图3的(a)所示，在滚珠保持器11的带15上排列有三列滚珠列17、18、19。滚珠列从宽度方向的一端朝向另一端依次为第一滚珠列17、第二滚珠列18、第三滚珠列19。在各滚珠列17、18、19的各滚珠17a、18a、19a之间夹设有大致短圆柱状的间隔件20，各滚珠列17、18、19的滚珠间距保持为恒定。在间隔件20的两端部形成形状与第一至第三滚珠17a、18a、19a的形状匹配的球面状凹部。第一滚珠列17的第一滚珠17a的直径、第二滚珠列18的第二滚珠18a的直径以及第三滚珠列19的第三滚珠19a的直径彼此相等。第一滚珠列17的滚珠间距、第二滚珠列18的滚珠间距、第三滚珠列19的滚珠间距也彼此相等。
如图3的(a)所示，第二滚珠列18的各第二滚珠18a相对于第一滚珠列17的各第一滚珠17a在带15的长度方向上错开。第三滚珠列19的各第三滚珠19a相对于各第一滚珠17a及各第二滚珠18a在带15的长度方向上错开。换言之，在带15的长度方向上最接近的第一滚珠17a、第二滚珠18a、第三滚珠19a的位置相互在长度方向上错开。
如图3的(b)所示，在从宽度方向观察时(换言之正面观察时)，各第一滚珠17a、各第二滚珠18a、各第三滚珠19a不完全重叠(也参照图5)。但是，各第一滚珠17a的一部分、各第二滚珠18a的一部分以及各第三滚珠19a的一部分相互重叠。
如图3的(a)所示，带15在俯视观察时形成为横向长的长方形状。在带15上形成有用于收容三列滚珠列17、18、19的三列圆形的开口部列15a、15b、15c。在三列开口部列15a、15b、15c的开口部之间设置有三列间隔件列20a、20b、20c。第二间隔件列20b的各第二间隔件20相对于第一间隔件列20a的各第一间隔件20在带15的长度方向上错开。第三间隔件列20c的各第三间隔件20相对于第一间隔件列20a的各第一间隔件20以及第二间隔件列20b的各第二间隔件20在带15的长度方向上错开。间隔件20与带15一体地树脂成形，三列间隔件列20a、20b、20c通过带15一连串连结。带15具有可挠性，以能够在轨道状的循环路4中循环。
带15由三列滚珠列17、18、19及三列间隔件列20a、20b、20c划分为四部分。即，被划分为：从第一滚珠列17向宽度方向的外侧突出的侧带21；第一滚珠列17与第二滚珠列18之间的波状的第一中间带22；第二滚珠列18与第三滚珠列19之间的波状的第二中间带23；以及从第三滚珠列19向宽度方向的外侧突出的侧带24。通过第一中间带22，第一滚珠17a和第二滚珠18a成为不接触。通过第二中间带23，第二滚珠18a和第三滚珠19a不接触。第一滚珠列17和第二滚珠列18之间的间隔与第二滚珠列18和第三滚珠列19之间的间隔相等。
带15的长度方向的两端部形成为阶梯状。在循环路4组装有一条或多条滚珠保持器11。当使一条滚珠保持器11的两端部相连时、或使相邻的滚珠保持器11相连时，即使是接缝处，也以第一滚珠列17的滚珠间距、第二滚珠列18的滚珠间距、第三滚珠列19的滚珠间距成为大致恒定的方式，使带15的两端部形成为互补的阶梯状。
图4示出滚珠保持器11的放大俯视图。各第二滚珠18a相对于各第一滚珠17a在带15的长度方向(更准确地说是长度方向的一个方向、即图4的右方向)上错开P/3。P是第一滚珠列17的滚珠间距。同样地，各第三滚珠19a相对于各第二滚珠18a在带15的长度方向上错开P/3。因此，如图5的主视图所示，在宽度方向观察时，没有完全重叠的滚珠6，在带15的长度方向上，第一滚珠17a、第二滚珠18a、第三滚珠19a以P/3的周期依次出现。
使各第二滚珠18a相对于各第一滚珠17a在长度方向上错开，使各第三滚珠19a相对于各第二滚珠18a错开，从而能够减小滑架3的波动。以下说明其理由。波动是指在滑架3进行行程时，由于滑架3与滚珠6的相对位置变化，与此相伴，滑架3内的有效滚珠的数量、力的平衡发生变化，产生微小的径向方向的位移、俯仰方向的倾斜。
图6是说明波动的产生原理的图。2是导轨，3是滑架，1-8是在导轨2与滑架3之间的负载路上滚动的滚珠。St是滑架3的行程量，I是有效滚珠的数量，P是滚珠间距，空心箭头A1是作用于滑架3的载荷，箭头A2是滑架3向径向方向的位移，箭头A3是滑架3向俯仰方向(顺时针方向)的倾斜，箭头A4是滑架3向俯仰方向(逆时针方向)的倾斜。
S1至S5示出滑架3向右方向进行行程时的状态。滑架3的右侧的St表示滑架3的行程量。I表示有效滚珠的数量。与滑架3向右方向的移动相伴，滚珠1-8也一边滚动一边向右方向移动。滚珠1-8的移动量是滑架3的移动量的1/2。
在St＝0的S1时，以滑架3的中心3c为边界，左右分别具有四个滚珠。滚珠1-8中的标注有斜线的滚珠2-7是承受作用于滑架3的载荷的有效滚珠。以滑架3的中心3c为边界，左右分别存在承受载荷的相等数量的滚珠、此时为三个有效滚珠2-4、5-7，因此滑架3不会向俯仰方向倾斜。但是，当有效滚珠2-7承受载荷时，有效滚珠2-7被压缩，如箭头A2所示，滑架3向径向下方向位移。需要说明的是，在滑架3的两端部形成有凸起3d，滚珠1、8不承受载荷。
在St＝0.5P的S2时，与S1时同样地，由于有效滚珠2-7承受作用于滑架3的载荷，因此滑架3保持向径向下方向位移。在S2时，滑架3的中心3c左侧的有效滚珠5-7比滑架3的中心右侧的有效滚珠2-4稍微远离滑架3的中心。因此，由有效滚珠2-7的反作用力产生的力矩失去平衡，滑架3如箭头A3所示，向俯仰方向(顺时针方向)略微倾斜。
在St＝1.0P的S3时，滚珠1变为有效滚珠，有效滚珠的数量I变为7。由于有效滚珠的数量I从6增加到7，因此如箭头A2所示，滑架3向径向下方向的位移减小。由于有效滚珠1-7以滑架3的中心3c为边界左右对称地存在，因此滑架3不向俯仰方向倾斜。
在St＝1.5P的S4时，作为有效滚珠的滚珠7变为不承受载荷的滚珠7，有效滚珠的数量I变为6。因此，如箭头A2所示，滑架3向径向下方向的位移比S3时大。此时，滑架3的中心3c右侧的有效滚珠1-3比滑架3的中心3c左侧的有效滚珠4-6稍微远离滑架3的中心。由有效滚珠1-6的反作用力产生的力矩失去平衡，如箭头A4所示，滑架3向俯仰方向(逆时针方向)略微倾斜。
在St＝2.0P的S5时，滑架3返回S1的初始状态。这样，滑架3以2kDa的周期重复微小的径向方向位移、俯仰方向倾斜。
有效滚珠的数量越多滑架3的径向方向位移、俯仰方向倾斜越大，例如与有效滚珠的数量从6变化为7的情况相比，有效滚珠的数量从18变化为19时较小。如本实施方式所示，在负载路上配置三列滚珠列17、18、19，使各第二滚珠18a相对于各第一滚珠17a在长度方向上错开，使各第三滚珠19a相对于各第二滚珠18a错开，尽管是相同的负载路C1的长度，但仍可视为如同增加有助于减小波动的有效滚珠的数量。因此，能够减小波动进而实现运动引导装置1的引导的高精度化。
另外，在滚珠列17、18、19为三列时，使各第二滚珠18a相对于各第一滚珠17a在长度方向上错开P/3，使各第三滚珠19a相对于各第二滚珠18a错开P/3，因此，第一滚珠17a、第二滚珠18a、第三滚珠19a不重叠地以等间距出现在负载路C1上，且以等间距进入负载路C1。因此能够进一步减小波动。同样地，在滚珠列为n列时，能够通过分别错开P/n来进一步减小波动。
此外，由于使第一滚珠列17的滚珠间距、第二滚珠列18的滚珠间距及第三滚珠列19的滚珠间距相等，因此第一滚珠17a、第二滚珠18a、第三滚珠19a能够在负载路C1的全长范围内不重叠地以等间距出现。因此能够进一步减小波动。
由于沿带15的宽度方向依次配置第一滚珠列17、第二滚珠列18及第三滚珠列19，因此在U字状的转弯路C3中，带15的前端部从宽度方向的一端部(图4的下端部)朝向另一端部(图4的上端部)逐渐弯曲。因此，能够在转弯路C3上使带15顺畅弯曲。
在运动引导装置1的滑架3上以承受上下方向及左右方向的载荷的方式设置四条负载路C1。在各负载路C1上配置三列滚珠列17、18、19，按照上述方式使各滚珠17a、18a、19a错开，从而可视为在各负载路C1上配置大量的小径滚珠，能够兼顾运动引导装置1的引导的高精度化和高刚性化。
图7示出第一实施方式的滚珠保持器11的变形例。在第一实施方式中，如图7的(a)所示，从滚珠保持器11的宽度方向的一端部(图7的(a)的下端部)朝向另一端部(图7的(a)的上端部)依次配置有第一至第三滚珠列17、18、19。如图7的(b)所示，也可以将其按照第一滚珠列17、第三滚珠列19、第二滚珠列18的顺序配置。如图7的(c)所示，也可以按照第二滚珠列18、第一滚珠列17、第三滚珠列19的顺序配置。如图7的(d)所示，也可以按照第三滚珠列19、第一滚珠列17、第二滚珠列18的顺序配置。如图7的(e)所示，也可以按照第二滚珠列18、第三滚珠列19、第一滚珠列17的顺序配置。如图7的(f)所示，也可以按照第三滚珠列19、第二滚珠列18、第一滚珠列17的顺序配置。在任意情况下，均为各第二滚珠18a相对于各第一滚珠17a在长度方向上错开P/3，各第三滚珠19a相对于各第二滚珠18a在长度方向上错开P/3。在区分滚珠保持器11的表里的情况下，第一至第三滚珠列17、18、19的配置模式有3！种，在不区分滚珠保持器11的表里的情况下，第一至第三滚珠列17、18、19的配置模式有3！/2种。
(第二实施方式的滚珠保持器)
图8示出本发明的第二实施方式的滚珠保持器31。在本实施方式中，如图8的(a)所示，在滚珠保持器31的带32上排列有四列滚珠列33-36。四列滚珠列33-36从宽度方向的一端朝向另一端依次是第一滚珠列33、第二滚珠列34、第三滚珠列35、第四滚珠列36。相邻的滚珠列33-36间的宽度方向的距离全部相等。在各滚珠列33-36的滚珠之间夹设有间隔件37，各滚珠列33-36的滚珠间距保持为恒定。带32的两端部形成为彼此互补的四级阶梯状。
图9示出滚珠保持器31的放大俯视图。各第二滚珠34a相对于各第一滚珠33a在带32的长度方向上错开P/4。P是第一滚珠列33的滚珠间距。同样地，各第三滚珠35a相对于各第二滚珠34a在带32的长度方向上错开P/4，各第四滚珠36a相对于各第三滚珠35a在带32的长度方向上错开P/4。因此，如图10所示，在宽度方向观察时，没有完全重叠的滚珠，第一滚珠33a、第二滚珠34a、第三滚珠35a、第四滚珠36a沿带32的长度方向以P/4的周期依次出现。通过按照这种方式配置四列滚珠列33-36，从而与配置三列滚珠列17-19的情况相比，能够使有效滚珠的数量增加至4/3倍，能够进一步减小波动。
图11示出第二实施方式的滚珠保持器31的变形例。第一至第四滚珠列33-36的配置不限于图9中示出的配置。在图11中示出从滚珠保持器31的宽度方向的一端朝向另一端配置有第一滚珠列33、第四滚珠列36、第二滚珠列34、第三滚珠列35的例子。在区分滚珠保持器31的表里的情况下，第一至第四滚珠列33-36的配置模式有4！种，在不区分滚珠保持器31的表里的情况下，第一至第四滚珠列33-36的配置模式有4！/2种。
(第二实施方式的运动引导装置)
图12示出本发明的第二实施方式的运动引导装置41。第二实施方式的运动引导装置41的基本构造与第一实施方式的运动引导装置1相同，因此标注相同的附图标记并省略其说明。在第二实施方式的运动引导装置41中也设置有总计四条循环路4。在各循环路4中组装有供两列滚珠列排列的滚珠保持器42。
图13示出滚珠保持器42。如图13的(a)的俯视图所示，在第一滚珠列43的第一滚珠43a之间夹设有间隔件45，第一滚珠列43的滚珠间距保持为恒定。在第二滚珠列44的第二滚珠44a之间也夹设有间隔件45，第二滚珠列44的滚珠间距保持为恒定。第一滚珠43a的直径与第二滚珠44a的直径相等，第一滚珠列43的滚珠间距与第二滚珠列44的滚珠间距相等。
带46由两列滚珠列43、44划分为三部分。即，划分为从第一滚珠列43向宽度方向的外侧突出的侧带47、第一滚珠列43与第二滚珠列44之间的波状的中间带48和从第二滚珠列44向宽度方向的外侧突出的侧带49。通过中间带48而使第一滚珠43a与第二滚珠44a成为不接触。
各第二滚珠44a相对于各第一滚珠43a在带46的长度方向上错开P/2。P是第一滚珠列43的滚珠间距。如图13的(b)所示，在宽度方向观察时，没有完全重叠的滚珠，第一滚珠43a、第二滚珠44a在带46的长度方向以P/2的周期依次出现。按照这种方式，通过使各第二滚珠44a相对于各第一滚珠43a在带46的长度方向上错开，从而能够减小波动。
另外，由于在第一滚珠43a之间夹设间隔件45，在第二滚珠44a之间夹设间隔件45，通过中间带48而将第一滚珠43a与第二滚珠44a设为不接触，因此能够保持各第二滚珠44a相对于各第一滚珠43a的错开量恒定，并能够使第一滚珠43a及第二滚珠44a顺畅地循环。
实施例
如图14所示，对将滚珠保持器排成三列滚珠列的情况下的波动进行解析。图14的(a)示出使各第一滚珠17a′、各第二滚珠18a′、各第三滚珠19a′横向并列时的比较例1。在比较例1的情况下，在滚珠保持器11′的宽度方向观察时，各第一滚珠17a′、各第二滚珠18a′、各第三滚珠19a′完全重叠。图14的(b)示出使各第一滚珠17a″与各第二滚珠18a″在长度方向上错开P/2，使各第二滚珠18a″与各第三滚珠19a″在长度方向上错开P/2的比较例2。在该情况下，各第一滚珠17a″的长度方向的位置与各第三滚珠19a″的长度方向的位置一致。图14的(c)示出使各第一滚珠17a与各第二滚珠18a在长度方向上错开P/3，使各第二滚珠18a与各第三滚珠19a在长度方向上错开P/3的本发明例。
将解析条件示于表1。在比较例1、比较例2、本发明例中，如表1所示使解析条件共通。
[表1]
Figure BDA0002284907460000111
图15是示出径向方向、俯仰方向的波动的解析结果的曲线图。曲线图的横轴是凸起长度。对使凸起长度连续变化时的波动值进行了曲线图化。
在曲线图中的(c)所示的本发明例中，可知与曲线图中的(a)所示的比较例1相比，能够使波动值减小至约1/7，与曲线图中的(b)所示的比较例2相比，也能够使波动值减小至约1/4。需要说明的是，与比较例1相比，比较例2的波动值减小。这是由于，在比较例2中，各第一滚珠17a″与各第二滚珠18a″错开，可视为有效滚珠的数量变为2倍。在本发明例中，由于各第一滚珠17a、各第二滚珠18a、各第三滚珠19a相互错开，因此可视为有效滚珠的数量变为3倍，与比较例2相比，能够使波动值进一步减小至约1/4。图15的纵轴的单位是nm。如本发明例那样，能够在全部凸起长度上大致消除波动值是非常有意义的。
需要说明的是，本发明不限于上述实施方式，能够在不变更本发明要旨的范围内实施各种变更。
在上述实施方式中，在滚珠保持器的全长范围内，使各第二滚珠相对于各第一滚珠在长度方向上错开，使各第三滚珠相对于各第二滚珠在长度方向上错开，但也可以在滚珠保持器的长度方向的一部分使其按照上述方式错开。若在滚珠保持器的长度方向的一部分使其按照上述方式错开，则即使第一滚珠至第三滚珠的位置在滚珠保持器的长度方向的其他部分(例如滚珠保持器的长度方向的端部或滚珠保持器的长度方向的中央部)一致，也能够减小滑架3的波动。
在上述实施方式中，使各第二滚珠相对于各第一滚珠在长度方向上错开P/n，使各第三滚珠相对于各第二滚珠错开P/n，但错开的量不限于此。只要各第二滚珠相对于各第一滚珠在长度方向上错开、各第三滚珠相对于各第一滚珠及各第二滚珠在长度方向上错开，就能够减小滑架的波动。
在上述实施方式中，第一滚珠的直径、第二滚珠的直径及第三滚珠的直径彼此相等，第一滚珠列的滚珠间距、第二滚珠列的滚珠间距及第三滚珠列的滚珠间距彼此相等，但也可以使第一滚珠的直径、第二滚珠的直径及第三滚珠的直径中的至少一个不同。另外，也可以使第一滚珠列的滚珠间距、第二滚珠列的滚珠间距及第三滚珠列的滚珠间距中的至少一个不同。在使滚珠间距的至少一个不同的情况下，优选第一滚珠列的滚珠间距、第二滚珠列的滚珠间距及第三滚珠列的滚珠间距的最小公倍数为滚珠保持器的全长以上。这是为了不使第一滚珠至第三滚珠的长度方向的位置一致。
在上述实施方式中，第一滚珠、第二滚珠及第三滚珠从滚珠保持器的长度方向的一端到另一端依次出现，但也可以是，例如取下图3的(a)的滚珠保持器11左端的第二滚珠，将其配置在滚珠保持器11的右端，取下滚珠保持器11左端的第三滚珠，将其配置在滚珠保持器11的右端。由此，带15的阶梯状的两端部的倾斜角变成更小的锐角，容易使带15在U字状的转弯路C3处弯曲。
在上述实施方式中，说明了作为滚动体使用滚珠的情况，但作为滚动体也可以使用辊。
本说明书基于2017年5月23日申请的日本特愿2017-101423。其内容全部包含在本申请中。
附图标记说明：
1…运动引导装置，4…循环路，2…导轨，3…滑架，11、31…滚珠保持器(多列滚动体收容带)，15、32…带，17-19、33-36…至少三列滚珠列(至少三列滚动体列)，17、33…第一滚珠列(第一滚动体列)，18、34…第二滚珠列(第二滚动体列)，19、35…第三滚珠列(第三滚动体列)，20、37…间隔件，36…第四滚珠列(第四滚动体列)，17a、33a…各第一滚珠(各第一滚动体)，18a、34a…各第二滚珠(各第二滚动体)，19a、35a…各第三滚珠(各第三滚动体)，36a…各第四滚珠(各第四滚动体)，P…第一滚珠间距(第一滚动体间距)，41…运动引导装置，42…滚珠保持器(多列滚动体收容带)，43-44…两列滚珠列(两列滚动体列)，43…第一滚珠列(第一滚动体列)，44…第二滚珠列(第二滚动体列)，43a…各第一滚珠(各第一滚动体)，44a…各第二滚珠(各第二滚动体)，45…间隔件。

Claims (7)

1.一种多列滚动体收容带，其中，
在带上排列有至少三列滚动体列，
在所述带的长度方向的至少一部分上，第二滚动体列的各第二滚动体相对于第一滚动体列的各第一滚动体在所述带的所述长度方向上错开，第三滚动体列的各第三滚动体相对于所述各第一滚动体及所述各第二滚动体在所述带的所述长度方向上错开。
2.根据权利要求1所述的多列滚动体收容带，其特征在于，
所述各第二滚动体相对于所述各第一滚动体在所述长度方向上实质上错开P/n，所述各第三滚动体相对于所述各第二滚动体在所述长度方向上实质上错开P/n，
其中，P是所述第一滚动体列的第一滚动体间距，n是所述滚动体列的列数。
3.根据权利要求1或2所述的多列滚动体收容带，其特征在于，
所述第一滚动体列的第一滚动体间距、所述第二滚动体列的第二滚动体间距及所述第三滚动体列的第三滚动体间距彼此实质上相等。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的多列滚动体收容带，其特征在于，
在所述带的宽度方向上依次配置所述第一滚动体列、所述第二滚动体列及所述第三滚动体列。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的多列滚动体收容带，其特征在于，
所述滚动体列的列数是三或四。
6.一种运动引导装置，其特征在于，具备：
导轨；
滑架，其能够相对移动地组装于所述导轨；以及
权利要求1至5中任一项所述的多列滚动体收容带，其组装于所述滑架的循环路，
在正面观察将运动引导装置配置在水平面上的状态的所述滑架时，在所述滑架的左右设置有上下两条、总计四条所述循环路，
在各循环路组装有所述多列滚动体收容带。
7.一种运动引导装置，其中，
所述运动引导装置具备：
导轨；
滑架，其能够相对移动地组装于所述导轨；以及
多列滚动体收容带，其组装于所述滑架的循环路，
在正面观察将运动引导装置配置在水平面上的状态的所述滑架时，在所述滑架的左右设置有上下两条、总计四条所述循环路，
在各循环路组装有所述多列滚动体收容带，
在所述多列滚动体收容带上排列有两列滚动体列，
在所述多列滚动体收容带的长度方向的至少一部分上，第二滚动体列的各第二滚动体相对于第一滚动体列的各第一滚动体以在所述第一滚动体之间夹设有间隔件、在所述第二滚动体之间夹设有间隔件、且将所述第一滚动体与所述第二滚动体设为不接触的状态，在所述多列滚动体收容带的所述长度方向上错开。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6619656B2 (ja) * 2016-01-22 2019-12-11 Thk株式会社 運動案内装置の荷重計測システム及び運動案内装置の寿命算出方法
JP1586244S (zh) * 2017-05-09 2020-09-14
JP2023154197A (ja) * 2022-04-06 2023-10-19 Thk株式会社 転動体収容バンドの成型方法及び製造金型

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0265713U (zh) * 1988-11-07 1990-05-17
JP2008249043A (ja) * 2007-03-30 2008-10-16 Nsk Ltd 転動体収容ベルトおよび直動案内装置
JP2011112069A (ja) * 2009-11-24 2011-06-09 Thk Co Ltd 運動案内装置及びローラねじ
JP2014055670A (ja) * 2012-05-28 2014-03-27 Nsk Ltd 直動案内装置
US20150159695A1 (en) * 2013-12-06 2015-06-11 Nippon Thompson Co., Ltd. Linear motion guide unit with separators interposed between adjoining rolling elements

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6663286B2 (en) * 2000-01-18 2003-12-16 Thk Co., Ltd. Method of determining raceway surface length and rolling body diameter of motion rolling guide device, and motion rolling guide device and motion rolling guide system utilizing the determining method
DE10153831A1 (de) * 2001-11-05 2003-05-15 Ina Schaeffler Kg Führungswagen für Profilschienenführungen
US6652146B2 (en) * 2002-03-29 2003-11-25 Mouton Lee Linear motion guide device having two offset ball rows
GB2394423B (en) * 2002-10-14 2004-09-22 Anthony Bruce Pike Mat
US7650979B2 (en) * 2004-12-08 2010-01-26 Portec, Inc. Ball transfer device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0265713U (zh) * 1988-11-07 1990-05-17
JP2008249043A (ja) * 2007-03-30 2008-10-16 Nsk Ltd 転動体収容ベルトおよび直動案内装置
JP2011112069A (ja) * 2009-11-24 2011-06-09 Thk Co Ltd 運動案内装置及びローラねじ
JP2014055670A (ja) * 2012-05-28 2014-03-27 Nsk Ltd 直動案内装置
US20150159695A1 (en) * 2013-12-06 2015-06-11 Nippon Thompson Co., Ltd. Linear motion guide unit with separators interposed between adjoining rolling elements

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