JP2001214932A

JP2001214932A - 直線運動装置

Info

Publication number: JP2001214932A
Application number: JP2000027333A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Kawaguchi; 隆啓川口
Original assignee: THK Co Ltd
Current assignee: THK Co Ltd
Priority date: 2000-01-31
Filing date: 2000-01-31
Publication date: 2001-08-10

Abstract

(57)【要約】【課題】転動体を円滑に動かし、しかも転動体の掬い
上げ部の強度を上げることができる直線運動装置を提供
する。【解決手段】軌道レール２１に複数のボール２４を介
して移動ブロック２３を組み付ける。移動ブロック２３
の両端には、方向転換路を構成するエンドプレート２８
を取り付ける。このエンドプレート２８にボール２４を
掬い上げる掬い上げ部３９を形成する。軌道レール２１
にボール転走溝２１ａよりも掘り下げた溝２５を形成
し、掬い上げ部３９をこの溝２５に落とし込み、溝２５
内に入っている掬い上げ部３９でボール２４を掬い上げ
る。これにより、例えば方向転換路の接線方向４２にボ
ール２４を掬い上げることができるようになるので、掬
い上げ部３９でボール２４の軌道に段差を付けることな
く、ボール２４を円滑に移動することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ボールを介して直
線運動を案内する直線運動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】直線運動装置は、軌道レールと、この軌
道レールに複数の転動体としてのボールを介して移動自
在に設けられる移動ブロックとを備えた構成となってい
る。軌道レールには、ボールが転がるボール転走溝が形
成される。移動ブロックは、ボール転走溝に対応する負
荷転走溝、およびボール転走溝に平行して設けられた無
負荷戻し通路を備えたブロック本体と、このブロック本
体の両側に設けられ、負荷転走路と無負荷戻し通路間を
連通する方向転換路を形成するエンドプレートとを備え
ている。そして、図１４に示すように、エンドプレート
１の掬い上げ部２で負荷転走路３を転がるボール４を掬
い上げる。ボール４は、方向転換路５で方向を変え、無
負荷戻し通路６に入る。無負荷戻し通路６を通過したボ
ール４は、反対側のエンドプレートで再び方向を変えて
負荷転走路に戻される。

【０００３】また、図１５に示すように、エンドプレー
ト７にボール８を保持する保持器９を取り付け、この保
持器９でボール８を掬い上げる直線運動装置も知られて
いる。この保持器９は、線材からなり、中間部に直線部
分９ａを有し、両端に半円弧状の曲がり部分９ｂを有す
る。エンドプレート７に半円弧状の溝を形成し、この溝
に保持器９の曲がり部分９ｂを嵌めている。また、ボー
ル転走溝１０に逃げ溝１１を形成し、この逃げ溝１１に
保持器９の直線部分９ａを入れている。ボール８は、移
動ブロックの端部において、保持器９に案内されて方向
転換路１２に入り、無負荷戻し通路１３を通って反対側
の方向転換路を通って再び負荷転走路１４に戻る。保持
器９は、移動ブロックを軌道レールから取り外した際に
ボール８が脱落するのを防止する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
エンドプレート１でボール４を掬い上げる直線運動装置
にあっては、移動ブロックと軌道レールとが互いに接触
しないように、エンドプレート１の掬い上げ部２とボー
ル転走溝１５との間には隙間Ｗ１が開けられる。ボール
転走溝１５の底を転がるボールは、この隙間Ｗ１がある
ため、掬い上げ部２にぶつかって始めて掬い上げられ
る。すなわち、隙間Ｗ１の部分が段差になり、ボール４
の円滑な動きが妨げられる。また、掬い上げ部２は、ボ
ール４を掬い上げ易くするようにその先端を尖がらせて
いるので、掬い上げ部２の肉厚が薄くなる。この薄肉の
ところにボール４が衝突するので、掬い上げ部２の変
形、摩耗が起こり易くなる。特に、移動ブロックを加減
速させたり、高速移動させた場合、ボール４が移動ブロ
ックの速度の半分で掬い上げ部２に衝突するので、質量
を有するボール４が荷重として掬い上げ部２にかかり、
掬い上げ部２が破損してしまうおそれがある。また、ボ
ール４が掬い上げ部４に衝突するため、衝突音の発生が
避けられなかった。

【０００５】従来の保持器９でボール８を掬い上げる直
線運動装置にあっては、負荷転走路１４でボール８を滑
らかに転がすためには、ボール８を、保持器９に接触さ
せることなく回転させなければならない。このため、保
持器９とボール８との間には、図１６に示すように、必
ず隙間Ｗ２を開けなければならない。保持器９は、直線
部分９ａに単一の円弧の曲がり部分９ｂをつなげた構成
なので、負荷転走路１４からボール８を掬い上げる際
に、この隙間Ｗ２があるために、ボール８を方向転換路
の円弧の接線方向に掬い上げることができずに、ボール
８の急激な角度変化を伴てしまう。このように、この直
線運動装置では、ボール８の軌道に急激な角度変化が生
じるので、ボール８を円滑に移動することができない。

【０００６】そこで、本発明は、転動体を円滑に動か
し、静粛性が高く、しかも転動体の掬い上げ部の強度を
上げることができる直線運動装置を提供することを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】以下、本発明について説
明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図
面の参照番号を括弧書きにて付記するが、それにより本
発明が図示の形態に限定されるものでない。

【０００８】上記課題を解決するために、本発明者は、
軌道軸（２１）に転動体転走面（２１ａ）よりも掘り下
げた溝（２５）を形成し、方向転換路形成部材（２８）
の掬い上げ部（３９）をこの溝（２５）に落とし込み、
溝（２５）内に入っている掬い上げ部（３９）で転動体
を掬い上げた。具体的には、本発明は、転動体転走面
（２１ａ）を有する軌道軸（２１）と、この転動体転走
面（２１ａ）に対応する負荷転走面（２２ａ）を含む転
動体循環路を有して、前記軌道軸（２１）に相対運動自
在に組みつけられたスライド部材（２３）と、前記転動
体循環路内に配列収容されて、前記軌道軸（２１）に対
する前記スライド部材（２３）の相対運動に併せて循環
する複数の転動体（２４）とを備える直線運動装置にお
いて、前記スライド部材（２３）は、方向転換路（３
５）を形成する方向転換路形成部材（２８）を有し、該
方向転換路形成部材（２８）に、転動体（２４）を転動
体転走面（２１ａ）から掬い上げる掬い上げ部（３９）
を形成し、前記軌道軸（２１）の前記転動体転走面（２
１ａ）に、前記転動体転走面（２１ａ）に沿って延びる
と共に該転動体転走面（２１ａ）よりも掘り下げた溝
（２５）を形成し、この溝（２５）に前記方向転換路形
成部材（２８）の前記掬い上げ部（３９）を挿入したこ
とを特徴とする直線運動装置により、上述した課題を解
決した。

【０００９】この発明によれば、負荷転走路（４１）を
転がる転動体（２４）を、転動体転走面（２１ａ）より
も下方で掬い上げることができ、これにより、例えば方
向転換路（３４）の円弧の接線方向に掬い上げることが
できるようになるので、掬い上げ部（３９）で転動体
（２４）の軌道に段差を付けることなく、転動体（２
４）を円滑に移動することができる。また、転動体転走
面（２１ａ）よりも掘り下げたところに掬い上げ部（３
９）を挿入しているので、掬い上げ部（３９）の肉厚が
増し、その強度が上がり、高速の直線運動を案内しても
掬い上げ部（３９）が破損してしまうのを防止できる。

【００１０】また、本発明は、前記掬い上げ部（３９）
の先端（３９ａ）が、前記方向転換路（３５）の外周面
（３５ａ）を形成する円弧の中心点（Ｏ）から前記軌道
軸（２１）の前記負荷転走面（２１ａ）に対して延びる
仮想垂線（Ｌ）との交点（Ｑ）、または交点（Ｑ）より
も前記スライド部材（２３）の内方側に位置することを
特徴とする。

【００１１】一般に、方向転換路は、負荷転走路（４
１）から方向転換路（３５）へと転動体（２４）がスム
ーズに移行するように半円に形成される。この発明によ
れば、掬い上げ部（３９）の先端（３９ａ）が前記交点
（Ｑ）または前記交点（Ｑ）よりも前記スライド部材
（２３）の内方側に位置するので、交点（Ｑ）と転動体
（２４）を掬い上げ始める掬い上げ点（Ｐ）とを一致す
ることができ、ひいては、掬い上げ点（Ｐ）で方向転換
路（３５）の外周面（３５ａ）を形成する円弧の接線方
向と負荷転走路（４１）の延びる方向とを一致すること
ができ、転動体（２４）をスムーズに掬い上げることが
できる。

【００１２】また、本発明は、前記掬い上げ部（３９）
は、前記転動体転走面（２１ａ）を転がる転動体を掬い
上げ始める掬い上げ点（Ｐ）にて、前記方向転換路の外
周面を形成する円弧の接線方向に掬い上げることを特徴
とする。

【００１３】この発明によれば、掬い上げ点（Ｐ）に
て、転動体（２４）を方向転換路（４１）の接線方向
（４２）に掬い上げるので、転動体（２４）の軌道に段
差や急激な方向転換が生じることがなく、転動体（２
４）が円滑に転がる。そのため、衝突音が低く抑えられ
る。

【００１４】また、本発明は、前記掬い上げ部（３９）
の、前記転動体転走面（２１ａ）を転がる前記転動体
（２４）を掬い上げ始める掬い上げ点（Ｐ）は、荷重が
負荷されていない箇所に設けられていることを特徴とす
る。

【００１５】この発明によれば、掬い上げ点（Ｐ）が、
荷重が負荷されていない箇所に設けられているので、負
荷域である負荷転走路（４１）から無負荷域である方向
転換路（３５）への転動体の移行をスムーズに行うこと
ができ、また、転動体（２４）の掬い上げもスムーズに
行うことができる。

【００１６】また、本発明は、前記掬い上げ部（３９）
は、前記溝（２５）に挿入されるリブ（４０）を有し、
該リブ（４０）によって補強されることを特徴とする。

【００１７】この発明によれば、転動体（２４）を掬い
上げる際、掬い上げ部（３９）を撓ませる荷重が加わる
が、掬い上げ部（３９）は、リブ構造で強度を上げてい
るため、リブ（４０）に支えられて撓むことがない。

【００１８】また、本発明は、前記掬い上げ部（３９）
の、掬い上げ点（Ｐ）よりも先端側に、前記転動体（２
４）を導き入れるように勾配をつけたことを特徴とす
る。

【００１９】この発明によれば、掬い上げ点（Ｐ）の位
置が部品同士の組付け誤差や製造による寸法誤差等によ
り多少変化しても、掬い上げ部（３９）がこの誤差を吸
収して転動体（２４）を確実に掬い上げる。

【００２０】さらに、本発明は、前記掬い上げ部（３
９）は、樹脂からなり、前記方向転換路形成部材（２
８）と一体に成形されることを特徴とする。

【００２１】この発明によれば、部品点数が少なくな
り、組立てが容易になるので、コストを低減することが
できる。また、樹脂が転動体（２４）を掬い上げる際の
衝突音を和らげ、より一層装置の静粛性が向上する。な
お、樹脂には合成樹脂等を用い、成形には射出成形等を
用いることができる。

【００２２】なお、前記転動体転走面（２１ａ）を、２
つの円弧からなるゴシックアーチ溝から構成し、前記溝
（２５）を該ゴシックアーチ溝の中心に形成してもよ
い。いわゆるゴシックアーチ溝の場合、転動体としての
ボール（２４）は、ゴシックアーチ溝の両側と２点で接
触する。一方、ゴシックアーチ溝の底は、ボール（２
４）と接触することがない。したがって、底に前記溝
（２５）を形成すると、ゴシックアーチ溝とボール（２
４）との接触構造に影響を及ぼすことがない。

【００２３】また、前記転動体転走面（２１ａ）を、単
一の円弧からなるサーキュラーアーク溝から構成し、前
記溝（２５）を該サーキュラーアーク溝の両側に形成し
てもよい。いわゆるサーキュラーアーク溝の場合、転動
体としてのボール（２４）は、サーキュラーアーク溝の
底と一点で接触する。したがって、サーキュラーアーク
溝の両側に前記溝（２５）を形成することで、サーキュ
ラーアーク溝と溝（２５）との接触構造に影響を及ぼす
ことがない。

【００２４】

【発明の実施の形態】図１ないし図３は、本発明の第１
の実施形態における直線運動装置を示すものである。こ
の直線運動装置は、ベッドまたはサドル等の固定部上で
テーブル等の可動体を案内するもので、固定部上に配設
されると共に長手方向に沿って転動体転走面としてのボ
ール転走溝２１ａが形成された軌道レール２１（軌道
軸）と、軌道レール２１のボール転走溝２１ａに対応す
る負荷転走面としての負荷転走溝２２ａを含むボール循
環路（転動体循環路）が形成されて該軌道レール２１に
相対運動自在に組みつけられた移動ブロック２３（スラ
イド部材）と、該ボール循環路内に配列収容されて、軌
道レール２１に対する移動ブロック２３の相対運動に併
せて循環する転動体としての複数のボール２４とを備え
る。

【００２５】軌道レール２１は、細長く延ばされ、断面
略四角形状をなす。軌道レール２１の左右両側面には、
長手方向の全長にわたってボール２４が転がる際の軌道
になるボール転走溝２１ａが形成される。２つのボール
転走溝２１ａは、左右に１条ずつ設けられているが、そ
の条数は直線運動装置の用途等に応じて種々変更され得
る。このボール転走溝２１ａの断面形状は、２つの円弧
からなるいわゆるゴシックアーチ溝に形成され（図１０
（ａ）参照）、ボール２４とボール転走溝２１ａとはボ
ール転走溝２１ａの両側の２点で接触する。ボール転走
溝２１ａの底には、ボール転走溝２１ａの長手方向に延
びる溝２５が形成される。溝２５の断面形状は、円弧状
であってもよいし、矩形状であってもよい。軌道レール
２１には、固定部に取り付けるためのねじ穴２６が形成
される。なお、図示の軌道レール２１は直線状である
が、曲線状のレールが使用されることもある。

【００２６】移動ブロック２３は、ブロック本体２７と
その両端に配置され、方向転換路を形成する一対の方向
転換路形成部材としてのエンドプレート２８とをボルト
で相互に組み合わせて概略構成される。ブロック本体２
７は、軌道レール２１の上面と対向する水平部２７ａ
と、軌道レール２１の左右側面と対向する一対の支持脚
部２８ｂとを備えた断面コ字形状のブロック体である。
左右の支持脚部２８ｂの内側面にボール転走溝２１ａに
それぞれ対向する２条の負荷転走溝２２ａが設けられ
る。各支持脚部２７ｂには、ボール転走溝２１ａと平行
にトンネル状の２本のボール戻し通路２９が設けられて
いる。ブロック本体２７は、その上面に本装置による案
内対象を固定するためのねじ穴３０が形成される。ま
た、移動ブロック２３には、ボール２４を潤滑するため
の給油口３２が設けられ、移動ブロック２３の両端に
は、移動ブロック２３内を防塵する防塵プレート３１が
取付けられる。なお、ブロック本体２７には、移動ブロ
ック２３が軌道レール２１から抜き取られた際の負荷転
走路からのボールの脱落を防止するために、負荷転走溝
２２ａを挟むようにボール保持部を形成してもよい。

【００２７】図４乃至図８はエンドプレートを示したも
のである。図４はエンドプレートの斜視図、図５はエン
ドプレートの正面図、図６はエンドプレートの側面図、
図７はエンドプレートをブロック本体側からみた図、図
８は、図７のＡ−Ａ線断面図である。このエンドプレー
ト２８は、図４および図５に示すように、ボール転走溝
２１ａおよび負荷転走溝２２ａで構成される負荷転走路
とボール戻し通路２９とを連通して、円弧状の方向転換
路を形成する。エンドプレート２８もブロック本体２７
の断面形状に倣ったコ字形状をなし、軌道レール２１の
上面と対向する水平部２７ａと、軌道レール２１の左右
側面と対向する一対の支持脚部２７ｂとを備える。エン
ドプレート２８には、方向転換路３５の外周を構成する
外周案内部３６が形成される（図８参照）。一方、方向
転換路３５の内周を構成するアーチ状の内周案内部３７
は、ブロック本体２７の両端に取付けられている（図９
参照）。エンドプレート２８をブロック本体２７に嵌め
合わせたとき、内周案内部３７と外周案内部３６とを位
置決めできるように、支持脚部２８ｂには挿入溝３８が
形成される（図７参照）。なお、図７中、左側の支持脚
部２８ｂは、内周案内部３７が挿入されていて、右側の
支持脚部２８ｂは内周案内部２８ｂが挿入されていない
状態を示している。

【００２８】図４に示すように、エンドプレート２８の
外周案内部３６のボール転走溝２１ａに対向する位置に
は、ボール転走溝２１ａを転がるボール２４を掬い上げ
る掬い上げ部３９が形成される。掬い上げ部３９は、樹
脂からなり、エンドプレート２８と一体に成形される。
掬い上げ部３９の正面形状は、ボール転走溝２１ａに合
わせて円弧状に形成されている（図５および図７参
照）。掬い上げ部３９には、リブ４０が形成される。こ
のリブ４０は、上記軌道レール２１の溝２５よりも若干
小さい断面形状を有し、エンドプレート２８を軌道レー
ル２１に嵌め合わせたとき、溝２５に挿入されるように
なっている。リブ４０は、掬い上げ部３９の全長にわた
って形成され、エンドプレート２８の端よりもブロック
本体２７側に出っ張っている（図６および図８参照）。
リブ４０を設けることで、掬い上げ部３９の肉厚を増す
ことができ、掬い上げ部３９の強度が増す。また、掬い
上げ部３９は樹脂で成形されているので、樹脂がボール
２４を掬い上げる際の衝突音を和らげる。

【００２９】図９は、エンドプレート２８をブロック本
体２７に組み合わせて、掬い上げ部３９でボール２４を
掬い上げる状態を示したものである。図９に示すよう
に、掬い上げ部３９の先端３９ａは、方向転換路３５の
外周面３５ａを形成する円弧の中心点Ｏから軌道レール
２１のボール転走溝２１ａに対して延びる仮想垂線Ｌと
の交点Ｑ、または交点Ｑよりもブロック本体２７の内方
側に位置する。方向転換路３５は半円に形成され、掬い
上げ部３９のボールを掬い上げ始める掬い上げ点Ｐは、
交点Ｑと一致する。掬い上げ点Ｐでは、方向転換路３５
の外周面３５ａを形成する円弧の接線方向と負荷転走路
４１の延びる方向とは一致する。なお、この実施形態で
は、この点Ｐおよび点Ｑは、ブロック本体２７の負荷転
走路４１の終点上にも位置している。また、掬い上げ点
Ｐよりも先端側には、ボール２４を掬い上げ部３９に導
き入れるように、ブロック本体２７に向って角度α下方
を向く勾配がつけられる。また、図１０に示すように、
掬い上げ部３９の断面形状は、掬い上げ点Ｐ付近ではリ
ブ４０の断面形状のみの形状になっていて（図中
（ａ））、掬い上げが進むに連れてリブ４０の上側が円
弧状に張り出す形状になっている（図中（ｂ））。

【００３０】図９に示すように、移動ブロック２３が軌
道レール２１に沿って移動するのに伴って、ボール２４
は、移動ブロック２３からの負荷を受けつつ負荷転走路
４１を転がり運動する。ボール２４は、負荷転走路４１
の端まで転がると、掬い上げ部３９の先端側に導かれて
掬い上げ点Ｐに移動する。ボール２４が掬い上げ点Ｐを
通過すると、ボール２４は掬い上げられ始める。この掬
い上げ点Ｐでは、ボール２４を方向転換路３５の接線方
向に掬い上げるので、ボール２４の軌道に段差や急激な
方向転換が生じることがなく、ボール２４を円滑に掬い
上げることができる。また、ボール２４を掬い上げる
際、掬い上げ部３９を図９中矢印方向に撓ませるような
荷重が加わるが、掬い上げ部３９はリブ４０で強度を上
げているため、リブ４０に支えられて撓むことがない。
その後、ボール２４は、方向転換路３５内に導かれ、円
弧状の方向転換路３５に沿って移動し、戻し通路２９へ
導かれ、さらに反対側の方向転換路３５を経由して負荷
転走路４１の一端に戻される。

【００３１】また、図１０（ａ）に示すように、ボール
転走溝２１ａを２つの円弧からなるゴシックアーチ溝か
ら構成した場合、ボール２４は、ゴシックアーチ溝の両
側と２点で接触する。ボール２４は、ゴシックアーチ溝
の底と接触することがないので、底に前記溝２５を形成
すると、ゴシックアーチ溝とボール２４との接触構造に
影響を及ぼすことがない。

【００３２】図１１は、ボール転走溝２１ａおよび掬い
上げ部３９の他の例を示したものである。ボール転走溝
を単一の円弧からなるサーキュラーアーク溝から構成し
た場合、ボール２４は、ボール転走溝の底の一点Ｌで接
触する。この図に示すように、サーキュラーアーク溝の
両側を掘り下げて前記溝２５を形成することで、ボール
２４とサーキュラーアーク溝との接触構造に影響を及ぼ
すことを防止することができる。そして、この両側の溝
２５に掬い上げ部３９を挿入することで、上述のような
ボール２４を円滑に循環することができ、しかも強度を
アップできる掬い上げ部が得られる。

【００３３】図１２は、ボール２４を掬い上げる掬い上
げ点Ｐを、荷重が負荷されていない箇所に設けた例を示
す。掬い上げ点Ｐは、方向転換路３５の外周面３５ａを
形成する半径Ｒの円弧の中心点Ｏから軌道レール２１に
対して延びる仮想垂線との交点と一致する。そして、掬
い上げ点Ｐは、荷重が負荷されている負荷転走路４１の
終点Ｒよりもブロック本体２７の外側、すなわち荷重が
負荷されていない箇所に設けられている。掬い上げ点Ｐ
が、荷重が負荷されていない箇所に設けられていると、
負荷域である負荷転走路４１から無負荷域である方向転
換路３５へのボール２４の移行をスムーズに行うことが
でき、また、ボール２４の掬い上げもスムーズに行うこ
とができる。

【００３４】また、ブロック本体２７に形成された負荷
転走溝２２ｂの両端に、端部に近づくにつれて漸次過重
を解放するようにクラウニング設けることでも同様の効
果を得ることができる。

【００３５】なお、本実施例では、移動ブロック２３と
軌道レール２１との相対運動が直線的になされるが、相
対運動が曲線的になされる構成の案内装置にも本発明は
適用可能である。また、前述の実施例においては、転動
体としてボール２４が使用されているが、ローラの適用
ももちろん可能である。さらに、ボール列を回転摺動自
在に保持するリテーナを設けてもよいし、各ボール間に
ボールを回転摺動自在に保持するスペーサを設けてもよ
い。

【００３６】図１３は、本発明の第２の実施形態におけ
る直線運動装置を示したものである。この直線運動装置
は、ボールスプライン装置と呼ばれ、軌道軸としてのス
プライン軸５１と、そのスプライン軸５１に多数のボー
ル５２を介して移動自在に取付けられたスライド部材と
しての外筒５３とを有している。

【００３７】スプライン軸５１は、真円の円柱形状をな
し、その表面には、ボール５２の軌道となり、スプライ
ン軸５１の軸線方向に延びる転動体転走面としてのボー
ル転走溝５１ａが形成される。このボール転走溝５１ａ
は、複数条、例えば６条形成される。ボール転走溝５１
ａの断面形状は、単一の円弧からなるいわゆるサーキュ
ラーアーク溝に形成され（図１１参照）、ボール５２と
ボール転走溝５１ａとはボール転走溝５１ａの底の一点
Ｌで接触する。そして、ボール転走溝５１ａの両側に
は、ボール転走溝５１ａよりも掘り下げるとともにボー
ル転走溝５１ａの長手方向に延びる溝２５が形成され
る。

【００３８】スプライン軸５１に取付けられる外筒５３
は、ボール転走溝５１ａに対応する負荷転走面としての
負荷転走溝５３ａを有する。サーキット状のボール循環
路内には、スプライン軸５１に対する外筒５３の相対的
な直線運動に併せて循環する複数のボール５２が配列・
収納される。外筒５３に形成した負荷転走溝５３ａとス
プライン軸５１に形成したボール転走溝５１ａとの間で
負荷転走路５４が形成される。負荷転走路５４の隣には
荷重から開放されたボール５２が転走する無負荷戻し通
路５５が形成されている。外筒５３には、複数のボール
５２…をスプライン軸５１の軸線方向に整列・保持する
保持器５６が組み込まれる。外筒５３の軸線方向の両端
には、保持器５６を一体で保持すべく止め輪５７が設け
られる。

【００３９】保持器５６は、外筒５３に一体に組み込ま
れ、スプライン軸５１が貫通可能なように略円筒状に形
成されている。この保持器５６の外表面には、サーキッ
ト状のボール循環路が形成されている。この保持器５６
は、負荷転走路５４では外筒５３とスプライン軸５１と
の間を転がるボール５４を両側から保持し、無負荷戻し
通路５５では、外筒５３との間でボール５４を保持し、
外筒５３をスプライン軸５１から抜いた際にボール５４
が脱落するのを防止している。保持器５６には、負荷転
走路５４を転がるボール５４を掬い上げる掬い上げ部３
９が形成される。掬い上げ部３９は、ボール転走溝の両
側に掘り下げて形成した溝２５に挿入される（図１１参
照）。このボールスプライン装置において、保持器５６
は、上述の方向転換路を形成する方向転換路形成部材と
しての役割も有している。

【００４０】スプライン軸５１に対して外筒５３を相対
的に移動させると、ボール５４は、負荷転走路５４で荷
重を受けながら転走する。負荷転走路５４を転走したボ
ール５４は、保持器６に形成した掬い上げ部（図１１参
照）で掬い上げられる。ボール５４を掬い上げ始める掬
い上げ点では、ボール５４を方向転換路の円弧の接線方
向に掬い上げる。このため、ボール５４の軌道に段差や
急激な方向転換が生じることがなく、ボール５４を円滑
に掬い上げることができる。また、ボール５４を掬い上
げる際、掬い上げ部３９を撓ませるような荷重が加わる
が、掬い上げ部３９は、溝２５に挿入したリブで強度を
上げているため撓むことがない。そして、ボール５４
は、負荷転走路５４の両端に設けた一方のリターン通路
５８で徐々に方向を変えられ、無負荷戻し通路５５に移
動する。無負荷戻し通路５５では、ボール５４は負荷転
走路５４と逆方向に移動する。無負荷戻し通路５５を移
動するボール５４は、他方のリターン通路５８で再び方
向を変えられ、掬い上げ部３９から再び負荷転走路５４
内に戻される。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
軌道軸に転動体転走面よりも掘り下げた溝を形成し、方
向転換路形成部材の掬い上げ部をこの溝に落とし込み、
溝内に入っている掬い上げ部で転動体を掬い上げたの
で、負荷転走路を転がる転動体を、転動体転走面よりも
下方で掬い上げることができ、これにより、例えば方向
転換路の円弧の接線方向に掬い上げることができるよう
になるので、掬い上げ部で転動体の軌道に段差を付ける
ことなく、転動体を円滑に移動することができる。ま
た、転動体転走面よりも掘り下げたところに掬い上げ部
を挿入しているので、掬い上げ部の肉厚を増すことがで
き、その強度を上げることができる。

【００４２】また、本発明によれば、掬い上げ部の先端
が、前記方向転換路の外周面を形成する円弧の中心点か
ら前記軌道軸の前記負荷転走面に対して延びる仮想垂線
との前記交点または前記交点よりも前記スライド部材の
内方側に位置するので、交点と転動体を掬い上げ始める
掬い上げ点とを一致することができ、ひいては、掬い上
げ点で方向転換路の外周面を形成する円弧の接線方向と
負荷転走路の延びる方向とを一致することができ、転動
体をスムーズに掬い上げることができる。

【００４３】また、本発明によれば、掬い上げ点にて、
転動体を方向転換路の接線方向に掬い上げるので、転動
体の軌道に段差や急激な方向転換が生じることがなく、
転動体を円滑に転がすことができる。

【００４４】また、発明によれば、掬い上げ点Ｐが、荷
重が負荷されていない箇所に設けられているので、負荷
域である負荷転走路４１から無負荷域である方向転換路
３５への転動体の移行をスムーズに行うことができ、ま
た、転動体２４の掬い上げもスムーズに行うことができ
る。

【００４５】また、本発明によれば、転動体を掬い上げ
る際、掬い上げ部を撓ませる荷重が加わるが、掬い上げ
部は、リブ構造で強度を上げているため、リブに支えら
れて撓むことがない。

【００４６】また、本発明によれば、掬い上げ点よりも
先端側に、前記転動体を導き入れるように勾配をつけた
ので、転動体の軌道に誤差が生じても、掬い上げ部がこ
の誤差を吸収して転動体を確実に掬い上げる。

【００４７】さらに、本発明は、前記掬い上げ部を樹脂
で前記エンドプレートと一体に成形したので、部品点数
が少なくなり、組立てが容易になる。また、樹脂が転動
体を掬い上げる際の衝突音を和らげ、装置の静粛性が向
上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の直線運動装置を示す
斜視図。

【図２】上記直線運動装置の側面図。

【図３】上記直線運動装置の正面図を示すもので、同図
（ａ）はレール軸方向に対して直角な断面図、同図
（ｂ）及び（ｃ）は負荷転走路部分の拡大図。

【図４】本発明のエンドプレートを示す斜視図。

【図５】上記エンドプレートの正面図。

【図６】上記エンドプレートの側面図。

【図７】上記エンドプレートをブロック本体側からみた
側面図。

【図８】図７のＡ−Ａ線断面図。

【図９】本発明の掬い上げ部でのボールの掬い上げを示
す動作図。

【図１０】本発明の掬い上げ部およびゴシックアーチ溝
を示す断面図であり、同図（ａ）は図９のＢ−Ｂ線断面
図、同図（ｂ）はは図９のＣ−Ｃ線断面図。

【図１１】本発明の掬い上げ部およびサーキュラーアー
ク溝を示す断面図。

【図１２】ボールを掬い上げる掬い上げ点を、荷重が負
荷されていない箇所に設けた例を示す図。

【図１３】本発明の第２の実施形態の直線運動装置を示
す斜視図。

【図１４】従来の掬い上げ部でのボールの掬い上げを示
す動作図。

【図１５】従来の保持器を有する直線運動装置を示す断
面図。

【図１６】従来の保持器とボールの関係を示す断面図。

【符号の説明】

２１軌道レール（軌道軸）２１ａボール転走溝（転動体転走面）２２ａ負荷転走溝（負荷転走面）２３移動ブロック（スライド部材）２４ボール（転動体）２５溝２８エンドプレート（方向転換路形成部材）３９掬い上げ部３９ａ先端４０リブ４１負荷転走路４２接線Ｐ掬い上げ点Ｑ交点Ｌ仮想垂線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】転動体転走面を有する軌道軸と、この転
動体転走面に対応する負荷転走面を含む転動体循環路を
有して、前記軌道軸に相対運動自在に組みつけられたス
ライド部材と、前記転動体循環路内に配列収容されて、
前記軌道軸に対する前記スライド部材の相対運動に併せ
て循環する複数の転動体とを備える直線運動装置におい
て、前記スライド部材は、方向転換路を形成する方向転換路
形成部材を有し、この方向転換路形成部材に、前記転動体を前記転動体転
走面から掬い上げる掬い上げ部を形成し、前記軌道軸の前記転動体転走面に、前記転動体転走面に
沿って延びると共に前記転動体転走面よりも掘り下げた
溝を形成し、この溝に前記掬い上げ部を挿入したことを特徴とする直
線運動装置。
【請求項２】前記掬い上げ部の先端は、前記方向転換
路の外周面を形成する円弧の中心点から前記軌道軸の前
記負荷転走面に対して延びる仮想垂線との交点、または
交点よりも前記スライド部材の内方側に位置することを
特徴とする請求項１に記載の直線運動装置。
【請求項３】前記掬い上げ部は、前記転動体転走面を
転がる前記転動体を掬い上げ始める掬い上げ点にて、前
記転動体を、前記方向転換路の外周面を形成する円弧の
接線方向に掬い上げることを特徴とする請求項１または
２に記載の直線運動装置。
【請求項４】前記掬い上げ部の、前記転動体転走面を
転がる前記転動体を掬い上げ始める掬い上げ点は、荷重
が負荷されていない箇所に設けられていることを特徴と
する請求項１ないし３いずれかに記載の直線運動装置。
【請求項５】前記掬い上げ部は、前記溝に挿入される
リブを有し、該リブによって補強されていることを特徴
とする請求項１ないし４いずれかに記載の直線運動装
置。
【請求項６】前記掬い上げ部の、前記掬い上げ点より
も先端側に、前記転動体を導き入れるように勾配をつけ
たことを特徴とする請求項３ないし５いずれかに記載の
直線運動装置。
【請求項７】前記掬い上げ部は、樹脂からなり、前記
方向転換路形成部材と一体に成形されることを特徴とす
る請求項１ないし６いずれかに記載の直線運動装置。