JP2002227839A - 転がり案内装置及びこの転がり案内装置を用いた駆動装置 - Google Patents

転がり案内装置及びこの転がり案内装置を用いた駆動装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 伸縮ストロークを大きくとることができ、し
かも任意の伸縮姿勢においてモーメント荷重、ラジアル
荷重、及びスラスト荷重を充分に負荷することができる
転がり案内装置を提供する。 【解決手段】 アウタレール７に長手方向に沿ってボー
ル転走溝１１を形成する。インナレール８に長手方向に
沿ってボール転走溝１１に対応する負荷ボール転走溝１
５を形成する。アウタレール７及びインナレール８それ
ぞれに、アウタレール７とインナレール８との間を転が
り運動するボール１２，１３を循環させるアウタレール
側ボール循環路１４及びインナレール側ボール循環路１
６を設ける。アウタレール８に対してインナレール７を
スライドすると、ボール１２，１３は、転がり運動しな
がらアウタレール側ボール循環路１４及びインナレール
側ボール循環路１６それぞれを無限循環する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、軌道レールに対し
て移動レールがスライドする転がり案内装置及びこの転
がり案内装置を用いた駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、軌道レールに対して移動レールが
スライドする転がり案内装置として、図２５に示すスラ
イドレールが知られている（実公昭６２−８７６５号公
報参照）。このスライドレールは、開口する凹所１ａを
有する断面コ字形に形成された軌道レール１と、軌道レ
ール１の凹所１ａに嵌挿され、軌道レール１の内側面１
ｂに挟み込まれるようにして軌道レール１の長手方向に
移動自在に支持される移動レール２とを備える。軌道レ
ール１と移動レール２とは、略等しい長さにされる。軌
道レール１の内側面１ｂそれぞれには、長手方向に沿っ
てボール３が転がるボール転走溝が形成され、軌道レー
ル１の内側面１ｂに対向する移動レール２の外側面２ｂ
にも長手方向に沿って負荷ボール転走溝が形成される。
このボール転走溝と負荷ボール転走溝間には、複数のボ
ール３が配列・収納される。複数のボール３はケージ４
に回転・摺動自在に保持されている。軌道レール１に対
して移動レール２を長手方向にスライドさせると、複数
のボール３が転がり運動する。これにより、スライドレ
ールが滑らかに伸縮する。
【０００３】また、図示しないが、軌道レールに対して
移動レールがスライドする転がり案内装置として、軌道
レール及び移動レールそれぞれに車輪を設け、軌道レー
ルに対して移動レールを引き出せるようにしたカムフォ
ロアタイプの引出し装置も知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
スライドレールにあっては、軌道レール１と移動レール
２間に介在される複数のボール３は、完全に転がり運動
することはなく、僅かにすべりを伴なって転がり運動す
る。従来のスライドレールでは、ボール３は、循環する
ことなく、ボール転走溝と負荷ボール転走溝の間の負荷
転走路を往復運動するのみなので、ボール３がすべると
ボール３を保持するケージ４が当初の位置からずれてし
まう。この結果、移動レール２の有効ストロークが得ら
れていないのにケージ４が軌道レールのストッパ５に当
たってしまい、移動レール２の有効ストロークが得られ
なくなってしまうという問題が生じる。ケージ４がスト
ッパ５に当たっても移動レール２をスライドさせようと
すると、ボール３がすべった状態で移動レール２がスラ
イドするので、移動レール２の移動に大きな力が必要に
なってしまう。
【０００５】また、従来のスライドレールにあっては、
移動レール２の大きなストロークを得るためには、ボー
ル３があるところから移動レール２が外れて、再びボー
ル３があるところへ移動レール２が収納される必要があ
る。ボール３があるところから移動レール２が外れる
と、例えば、１０個のボール３で負荷していたものを４
個外れて６個のボール３で負荷することになり、モーメ
ント荷重、ラジアル荷重、及びスラスト荷重を負荷する
能力が落ちてしまうという問題も生じる。
【０００６】また、従来のカムフォロアタイプの引出し
装置にあっては、車輪にガタがあり、移動レールがスム
ーズにスライドすることができない。さらに、車輪が円
筒形をしているので荷重を受けられる方向が決まってし
まい、とくにスラスト荷重を受けることができない。
【０００７】そこで、本発明は、伸縮ストロークを大き
くとることができ、しかも任意の伸縮姿勢においてモー
メント荷重、ラジアル荷重、及びスラスト荷重を充分に
負荷することができる転がり案内装置及びこの転がり案
内装置を用いた駆動装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【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。
【０００９】上記課題を解決するために、本発明者は、
軌道レール及び移動レールのそれぞれに転動体を循環さ
せる転動体循環路を設けた。具体的には、本発明は、長
手方向に沿って転動体転走面（１１）が形成される軌道
レール（７）と、前記転動体転走面（１１）に対応する
負荷転動体転走面（１５）が長手方向に沿って形成され
る移動レール（８）と、前記軌道レール（７）に設けら
れ、前記軌道レール（７）と前記移動レール（８）との
間を転がり運動する転動体（１３）を循環させる軌道レ
ール側転動体循環路（１４）と、前記移動レール（８）
に設けられ、前記軌道レール（７）と前記移動レール
（８）との間を転がり運動する転動体（１２）を循環さ
せる移動レール側転動体循環路（１６）と、前記軌道レ
ール側転動体循環路（１４）及び前記移動レール側転動
体循環路（１６）それぞれに配列・収納される複数の転
動体（１２，１３）とを備えることを特徴とする転がり
案内装置により、上述した課題を解決した。
【００１０】この発明によれば、軌道レールに対して移
動レールをスライドすると、移動レールと軌道レールと
の間に介在される転動体は、転がり運動しながら軌道レ
ール側転動体循環路及び移動レール側転動体循環路それ
ぞれを無限循環する。転動体が無限循環するので、転動
体が転がり運動中にたとえすべったとしても、従来のス
ライドレールのようにケージが当初の位置からずれてし
まうことがなく、大きな伸縮ストロークの転がり案内装
置が得られる。また、任意の伸縮姿勢において、軌道レ
ール側転動体循環路と移動レール側転動体循環路との間
には相応の距離があるため、モーメント荷重をも負荷で
きる転がり案内装置が得られる。移動レールがスライド
し、ストロークが大きくなると、この相応の距離が短く
なり、モーメント荷重を負荷できる能力も減少する。し
かし、従来のスライドレールのように移動レールがボー
ルから外れることがないので、このモーメント荷重を負
荷できる能力が著しく減少することはない。さらに、従
来のスライドレールのように移動レールがボールから外
れることがなく、任意の伸縮姿勢において負荷できる転
動体の数が変化しないので、一定のラジアル荷重及びス
ラスト荷重を負荷できる転がり案内装置が得られる。
【００１１】また、本発明は、前記軌道レール側転動体
循環路（１４）は、前記軌道レール（７）の一端側に形
成され、前記移動レール側転動体循環路（１６）は、前
記軌道レール側転動体循環路（１４）とは反対側におけ
る、前記移動レール（８）の一端側に形成されることを
特徴とする。
【００１２】この発明によれば、軌道レール側転動体循
環路と移動レール側転動体循環路との間の距離を大きく
することができ、大きなモーメント荷重を負荷できる転
がり案内装置が得られる。
【００１３】また、本発明は、前記軌道レール（７）
は、開口する凹所（７ａ）を有する断面コ字形に形成さ
れ、前記軌道レール（７）の内側面（７ｃ）それぞれに
前記転動体転走面（１１）が形成され、前記移動レール
（８）は、前記軌道レール（７）の前記凹所（７ａ）に
嵌挿され、前記軌道レール（７）の前記内側面（７ｃ）
に対向する前記移動レール（８）の外側面（８ｃ）それ
ぞれに前記負荷転動体転走面（１５）が形成されること
を特徴とする。
【００１４】この発明によれば、ラジアル荷重、スラス
ト荷重、モーメント荷重のあらゆる荷重をバランス良く
負荷できる転がり案内装置が得られる。
【００１５】さらに、本発明は、前記軌道レール側転動
体循環路（１４）は、前記転動体転走面（１１）と略平
行な転動体戻し通路（Ａ）と、前記転動体転走面（１
１）及び前記転動体戻し通路（Ａ）を連通する方向転換
路（Ｂ）を有し、前記移動レール側転動体循環路（１
６）は、前記負荷転動体転走面（１５）と略平行な転動
体戻し通路（Ａ）と、前記負荷転動体転走面（１５）及
び前記転動体戻し通路（Ａ）を連通する方向転換路
（Ｂ）を有し、前記軌道レール側転動体循環路（１４）
の前記方向転換路（Ｂ）及び前記移動レール側転動体循
環路（１６）の前記方向転換路（Ｂ）は、軌道レール本
体（７ｄ）及び移動レール本体（８ｄ）に別体として装
着されたデフレクタ（１９，３０）に形成され、該デフ
レクタ（１９，３０）は、前記軌道レール本体（７ｄ）
及び前記移動レール本体（７ｄ）に側方から開けた穴
（３３）内に嵌入されることを特徴とする。
【００１６】この発明によれば、細長い軌道レール及び
移動レールに簡単に方向転換路を形成することができ
る。
【００１７】さらに、本発明は、前記戻し通路（Ａ）が
前記軌道レール本体（７ｄ）及び前記移動レール本体
（８ｄ）の端から長手方向に穴あけ加工して形成される
ことを特徴とする。
【００１８】この発明によれば、細長い軌道レール及び
移動レールに簡単に戻し通路を形成することができる。
【００１９】さらに、本発明は、前記デフレクタ（１
９）が前記方向転換路に沿って別れた分割体（１９ａ，
１９ｂ）を結合してなることを特徴とする。
【００２０】この発明によれば、デフレクタに複雑な方
向転換路を容易に形成することができる。
【００２１】さらに、本発明は、前記デフレクタ（１
９）は、合成樹脂からなることを特徴とする。
【００２２】この発明によれば、デフレクタに複雑な方
向転換路を容易に形成することができ、また、転動体が
方向転換路を循環する際に音が発生するのを抑制でき
る。
【００２３】また、本発明は、長手方向に沿って転動体
転走面（１１）が形成される軌道レール（７）と、前記
転動体転走面（１１）に対応する負荷転動体転走面（１
５）が長手方向に沿って形成される移動レール（８）
と、前記軌道レール（７）に設けられ、前記軌道レール
（７）と前記移動レール（８）との間を転がり運動する
転動体（１３）を循環させる軌道レール側転動体循環路
（１４）と、前記移動レール（８）に設けられ、前記軌
道レール（７）と前記移動レール（８）との間を転がり
運動する転動体（１２）を循環させる移動レール側転動
体循環路（１６）と、前記軌道レール側転動体循環路
（１４）及び前記移動レール側転動体循環路（１６）そ
れぞれに配列・収納される複数の転動体（１２，１３）
とを備え、前記軌道レール（７）及び前記移動レール
（８）のいずれか一方にリニアモータ（５１）の一次側
（ｉ）が装着され、他方にリニアモータ（５１）の二次
側（Ｏ）が装着されることを特徴とする駆動装置によ
り、上述した課題を解決した。
【００２４】この発明によれば、上述の理由で、伸縮ス
トロークを大きくとることができ、しかも任意の伸縮姿
勢においてモーメント荷重、ラジアル荷重、及びスラス
ト荷重を充分に負荷することができる。また、軌道レー
ルと移動レールとの間にリニアモータを組み込むこと
で、ボールねじ等を使用する必要がなくなり、移動レー
ルを高速且つ低騒音で移動させることができる。また、
回転モータ等のスペースが無くなり、薄くコンパクトな
駆動装置が得られる。
【００２５】さらに、本発明は、前記軌道レール側転動
体循環路（１４）は、前記軌道レール（７）の一端側に
形成され、前記移動レール側転動体循環路（１６）は、
前記軌道レール側転動体循環路（１４）とは反対側の前
記移動レール（１４）の一端側に形成され、前記リニア
モータ（５１，５２）は２組設けられ、第１のリニアモ
ータ（５１）の一次側（ｉ）が前記軌道レール（７）に
前記軌道レール側転動体循環路（１４）近傍に装着され
ると共に、該第１のリニアモータの（５１）一次側
（ｉ）に連なるように第２のリニアモータ（５２）の二
次側（Ｏ′）が前記軌道レール（７）に前記長手方向に
沿って装着され、前記第２のリニアモータ（５２）の一
次側（ｉ′）が前記移動レール（７）に前記移動レール
側転動体循環路（１６）近傍に装着されると共に、該第
２のリニアモータ（５２）の一次側（ｉ′）に連なるよ
うに前記第１のリニアモータ（５１）の二次側（Ｏ）が
前記移動レール（８）に長手方向に沿って装着されるこ
とを特徴とする。
【００２６】この発明によれば、リニアモータを２組内
蔵することで、推力を２倍にすることができ、また、励
磁が平均化され、移動レールの動きがスムーズになる。
さらに軌道レール側転動体循環路の近傍に、第１のリニ
アモータの一次側が装着され、移動レール側転動体循環
路の近傍に前記第２のリニアモータの一次側が装着され
るので、移動レールのストロークに係わらず、移動レー
ル側転動体循環路及び軌道レール側転動体循環路と略同
一の位置で推力を発生させることができる。したがっ
て、たとえ移動レールにピッチング、ヨーイング等のモ
ーメントが加わっても、安定して移動レールに推力を発
生させることができる。
【００２７】さらに、本発明は、前記第１のリニアモー
タ（５１）及び前記第２のリニアモータ（５２）が、リ
ニア誘導モータ（５３）又はリニアパルスモータ（５
７）からなり、各々の二次側は互いに対向して配置され
ていることを特徴とする。
【００２８】例えばリニア直流モータを使用する場合、
２組のリニアモータを背面合わせに配置し、二次側のマ
グネット同士の間隔が短いとき、マグネット間に交番磁
界が生じて作動不良になるおそれがある。本発明によれ
ば、二次側としてマグネットを使用しないリニア誘導モ
ータ及びリニアパルスモータ使用するので、交番磁界を
生じさせるおそれがない。ただし、二次側の距離をある
程度大きくとることができるならば、互いに影響を及ば
さない故、リニア直流モータも使用可能である。
【００２９】
【発明の実施の形態】図１ないし図３は、本発明の一実
施形態における転がり案内装置を示す。転がり案内装置
は、主として軌道レールとしてのアウタレール７と、ア
ウタレール７の長手方向にスライド自在に支持された移
動レールとしてのインナレール８と、インナレール８を
駆動するボールねじ９とを備える。ねじ軸１０を回転す
るとアウタレール７に対してインナレール８がスライド
する。この転がり案内装置は、例えば溶接するためのサ
ーボガン、あるいは倉庫のフォークリフト等に使用され
る。溶接用のサーボガンとして使用されるときは、イン
ナレール８に溶接用ロッドを取り付け、インナレール８
をスライドして溶接用ロッドを溶接対象物に押し当て
る。また、倉庫のフォークリフトとして使用するとき
は、先端に爪を設けたインナレール８をスライドさせ、
突出した爪で荷物を支えながら移動する。なお、転がり
案内装置は、もちろん用途がサーボガン、フォークリフ
トに限られるものではなく、伸縮ストロークが必要とさ
れ、しかも荷重が負荷される装置であれば種々の用途に
使用される。
【００３０】アウタレール７は、上面に開口する凹所７
ａを有する断面コ字形に形成され、開口する凹所７ａを
挟んで左右に互いに平行に延びる突堤７ｂ，７ｂが形成
されている。突堤７ｂ，７ｂの内側面７ｃ，７ｃそれぞ
れには、長手方向に沿って転動体転走面としての一条づ
つのボール転走溝１１，１１が形成される。アウタレー
ル７の長手方向の一端側には、インナレール８とアウタ
レール７との間を転がり運動する転動体としてのボール
１３を循環させるアウタレール側ボール循環路１４が設
けられる。
【００３１】インナレール８は、アウタレール７の凹所
７ａに嵌挿され、ボール１２，１３を介してアウタレー
ル７の突堤７ｂ間に挟まれるように支持される。インナ
レール８は、下面に開口する凹所８ａを有する断面コ字
形に形成され、容易な加工でねじ軸１０が通過する空間
を得ている。アウタレール７の突堤７ｂの内側面７ｃに
対向するインナレール８の外側面８ｃ，８ｃそれぞれに
は、ボール転走溝１１に対応する負荷転走体転走面とし
ての負荷ボール転走溝１５が形成される。アウタレール
側ボール循環路１４とは反対側のインナレール８の一端
側には、インナレール８とアウタレール７との間を転が
り運動するボール１２を循環させるインナレール側ボー
ル循環路１６が設けられる。すなわち、アウタレール７
からインナレール８が突出するときに、アウタレール７
の出口側の一端にアウタレール側ボール循環路１４を設
け、インナレール８の後端にインナレール側ボール循環
路１６を設けている。製造方法で説明すると、アウタレ
ール７の一端にアウタレール側ボール循環路１４を形成
し、インナレール８の一端にインナレール側ボール循環
路１６を形成し、互いの循環部が干渉しない方向からイ
ンナレール８とアウタレール７とを組み合せている。
【００３２】図２に示すように、アウタレール側ボール
循環路１４は、ボール転走溝１１の一部と、ボール転走
溝１１と略平行な転動体戻し通路としてのボール戻し通
路Ａと、ボール転走溝１１及びボール戻し通路Ａを連通
する一対の方向転換路Ｂとで構成される。また、インナ
レール側ボール循環路１６も、負荷ボール転走溝１５の
一部と、負荷ボール転走溝１５と略平行な転動体戻し通
路としてのボール戻し通路Ａと、負荷ボール転走溝１５
及びボール戻し通路Ａを連通する一対の方向転換路Ｂと
で構成される。ボール戻し通路Ａは、アウタレール本体
７ｄ及びインナレール本体８ｄの端から長手方向に穴あ
け加工して形成される。アウタレール側ボール循環路１
４の方向転換路Ｂ及びインナレール側ボール循環路１６
の方向転換路Ｂは、インナレール本体８ｄ及びアウタレ
ール本体７ｄに別体として装着されるデフレクタ１９に
形成される。このデフレクタ１９については後述する。
【００３３】インナレール８には、ボールねじ９が結合
される。ボールねじ９はインナレール８の凹所８ａに配
置されている。図４はボールねじ９を示す。このボール
ねじ９は、外周面に螺旋状のボール転走溝１０ａを有す
るねじ軸１０と、内周面にボール転走溝に対応する螺旋
状の負荷転走溝２２ａを含むボール循環路が形成されて
該ねじ軸１０に相対運動自在に組みつけられたナット部
材２２と、ボール循環路内に配列収容されて、前記ねじ
軸１０に対するナット部材２２の相対運動に併せて循環
する複数のボール２３とを備える。ナット部材２２は、
端部にフランジ２４を有し、ねじ等の結合手段でインナ
レール８に結合されている。また、ナット部材２２に
は、ねじ軸１０のボール転走溝１０ａを転がるボール２
３を離脱し、ねじ軸１０の外径部を飛び越えて１リード
前のボール転走溝１０ａに戻す方向転換路形成部材（デ
フレクタ）２５が設けられる。ねじ軸１０は、後述する
モータの出力軸に連結されている。
【００３４】ねじ軸１０を回転させると、荷重を受けな
がらねじ軸１０の周方向に転がるボール２３は方向転換
路形成部材（デフレクタ）２５で掬い上げられる。掬い
上げられたボール２３は１リード前のボール転走溝１０
ａに戻される。ねじ軸１０の回転方向を反転すると、各
ボール２３はこの逆の経路を辿って循環する。なお、こ
の実施形態では、方向転換路形成部材２５を用いてボー
ルを掬い上げ、１リード前のボール転走溝１０ａに戻し
たが、他に、リターンパイプを用いてもよい。すなわ
ち、ねじ軸１０のボール転走溝１０ａ上を転走してきた
ボール２３をリターンパイプの一端で救い上げ、他端か
ら戻すようにしてもよい。さらに、ナット部材２２を、
負荷転走溝が形成されたナット本体と、該ナット本体の
両端に装着される側蓋とで構成し、このナット本体にボ
ールの戻し通路を形成し、両側蓋に該負荷転走溝、及び
該戻し通路を互いに連通する連通路を形成したいわゆる
側蓋タイプのボールねじも採用し得る。また、転動体と
してはボールに限られることはなく、ローラも採用し得
る。
【００３５】図５は、デフレクタ１９を示す。インナレ
ール側ボール循環路１６及びアウタレール側ボール循環
路１４には、共通のデフレクタ１９が使用されている。
デフレクタ１９には半円状の方向転換路２６が形成され
る。デフレクタ１９は、この方向転換路２６を形成しや
すいように、方向転換路２６に沿って別れた分割体１９
ａ，１９ｂを結合してなる。この分割体１９ａ，１９ｂ
は、方向転換路２６の中心線を含む平面で上下に２分割
されている。各分割体１９ａ，１９ｂは、ダボ２７と穴
２８とで互いに位置決めできるようになっている。ま
た、デフレクタ１９には、インナレール側ボール循環路
１６及びアウタレール側ボール循環路１４に取り付ける
ときに位置決めできるように、段差を付けた突き当て部
２９が形成される。デフレクタ１９は、合成樹脂を射出
成形等して製造される。
【００３６】図６は、デフレクタの他の例を示す。この
デフレクタ３０も、方向転換路２６を形成しやすいよう
に、方向転換路２６に沿って別れた分割体３０ａ，３０
ｂを結合してなる。しかし、上記デフレクタ１９と異な
り、方向転換路２６の内周側と外周側とで２分割されて
いる。このデフレクタ３０にも段差を付けた突き当て部
３１が形成される。
【００３７】図２及び図３に示すように、アウタレール
本体７ｄには側方からエンドミル等で穴３３が開けら
れ、デフレクタ１９がこの穴３３内に嵌入される。挿入
されたデフレクタ１９は、接着材等の結合手段３２でア
ウタレール本体７ｄに結合される。この穴３３は、ボー
ル戻し通路Ａを貫通してボール転走溝１１または負荷ボ
ール転走溝１５まで延び、その内部にデフレクタ１９の
突き当て部２９に当接する段差３３ａを有する。デフレ
クタ１９の外周が穴３３に嵌合し、デフレクタ１９の突
き当て部２９が穴の段差３３ａと当接することによっ
て、デフレクタ１９がアウタレール本体７ｄまたはイン
ナレール本体８ｄに対して位置決めされる。デフレクタ
１９を位置決めすることで、ボール転走溝１１または負
荷ボール転走溝１５から確実にボール１２，１３を掬い
上げ、ボール戻し通路Ａに確実にボール１２，１３を戻
すことができる。また、インナレール本体８ｄにも側方
からエンドミル等で穴３３が開けられ、デフレクタ１９
がこの穴３３内に嵌入される。また、本実施例では、ア
ウタレール本体７ｄには外側面から穴３３を開け、イン
ナレール本体８ｄには内側面から穴３３を開けている
が、勿論アウタレール本体７ｄに内側面から穴を開け、
インナレール本体８ｄに外側面から穴を開けてもよい。
【００３８】図７は、この転がり案内装置を使用し、回
転モータを組み込んだ駆動装置を示す。ねじ軸１０は、
ナット部材２２に螺合され、その一端がアウタレール７
の一端に設けられた軸受け３５に回転可能に支持される
と共に図示しないモータに継ぎ手３６を介して連結され
る。モータを回転駆動させると、ねじ軸１０が回転し、
その回転運動がボールねじを介してインナレール８に伝
達され、インナレール８がアウタレール７に沿って直線
運動を行う。これにより、転がり案内装置が伸縮する。
インナレール８がアウタレール７に沿って直線運動を行
うと、ボール１２，１３はアウタレール側ボール循環路
１４またはインナレール側ボール循環路１６を転がり運
動しながら無限循環する。ボール１２，１３が無限循環
するので、ボール１２，１３が転がり運動中にたとえす
べったとしても、従来のスライドレールのようにケージ
が当初の位置からずれてしまうことがなく、大きな伸縮
ストロークの転がり案内装置が得られ、また、スムーズ
にインナレール８が移動する。
【００３９】図８は、この転がり案内装置のインナレー
ル８の先端に荷重Ｐがかかった状態を示す。任意の伸縮
姿勢において、アウタレール側ボール循環路１４とイン
ナレール側ボール循環路１６との間には相応の距離ｌが
あるため、モーメント荷重をも負荷できる転がり案内装
置が得られる。例えば、先端に荷重Ｐがかかったとき
は、アウタレール側ボール循環路１４に反力Ｒ０が働
き、インナレール側ボール循環路１６に反力Ｒｉが働
き、Ｒｉ×ｌのモーメント荷重を負荷する。インナレー
ル８がスライドし、転がり案内装置のストロークが大き
くなると、この距離ｌが徐々に短くなり、モーメント荷
重を負荷できる能力も減少する。しかし、インナレール
８がスライドしても、従来のスライドレールのようにイ
ンナレール８がボールから外れることがないので、この
モーメント荷重を負荷できる能力が著しく減少すること
がない。さらに、従来のスライドレールのように移動レ
ールがボールから外れることがなく、任意の伸縮姿勢に
おいて負荷できるボールの数が変化しないので、一定の
ラジアル荷重及びスラスト荷重を負荷できる転がり案内
装置が得られる。
【００４０】また、上述のように、アウタレール７は開
口する凹所７ａを有する断面コ字形に形成され、アウタ
レール７の内側面７ｃそれぞれにボール転走溝１１を形
成し、インナレール８は、アウタレール７の前記凹所７
ａに嵌挿され、アウタレール７の内側面７ｃに対向する
インナレール８の外側面８ｃそれぞれに負荷ボール転走
溝１５を形成しているので、ラジアル荷重、スラスト荷
重、モーメント荷重をバランス良く負荷できる転がり案
内装置が得られる。
【００４１】図９は、本発明の他の実施形態の転がり案
内装置を示す。上記転がり案内装置は、図中（ａ）に示
すように、インナレール８及びアウタレール７の２つの
部材を備え、インナレール８のみがスライドするシング
ルストロークである。これに対し、転がり案内装置をア
ウタレール７と、アウタレール７に嵌挿される第１のイ
ンナレール４１と、第１のインナレール４１に嵌挿され
る第２のインナレール４２との３つの部材で構成しても
よい。この場合、アウタレール７に対して第１のインナ
レール４１がスライドし、第１のインナレール４１に対
して第２のインナレール４２がスライドする。第１のイ
ンナレール４２は、アウタレール７に対しては上述のイ
ンナレール８と同様な構成を有し、第２のインナレール
４２に対しては上述のアウタレール７と同様な構成を有
する。第２のインナレール４２は上述のインナレール８
と同様な構成を有する。この転がり案内装置によれば、
第１のインナレール４２がダブルでストロークするの
で、より伸縮ストロークを大きくとることができる。こ
のように、複数の部材で転がり案内装置を構成すると伸
縮ストロークが複数段組み合わされ、よりストロークの
大きい転がり案内装置が得られる。
【００４２】なお、前述の実施形態においては、インナ
レール側ボール循環路１６及びアウタレール側ボール循
環路１４は、インナレール８及びアウタレール７に形成
されているが、インナレール８及びアウタレール７とは
別体にしたブロックに形成してもよい。また、インナレ
ール８及びアウタレール７として直線状のレールが使用
されているが、曲線状のレールの使用ももちろん可能で
ある。さらに、転動体としてボール１２，１３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。ま
た、ボール１２，１３を回転摺動自在に保持する帯状に
して可撓性を有するリテーナを設けてもよいし、各ボー
ル１２，１３間にボール１２，１３を回転摺動自在に保
持するスペーサを設けてもよい。
【００４３】図１０及び図１１は、本発明の一実施形態
における、駆動源としてリニアモータを使用した駆動装
置を示す。この駆動装置は、軌道レールとしてのアウタ
レール７と、アウタレール７の長手方向にスライド自在
に支持された移動レールとしてのインナレール８と、ア
ウタレール７とインナレール８との間に介在される第１
のリニアモータ５１及び第２のリニアモータ５２とを備
える。第１のリニアモータ５１及び第２のリニアモータ
５２は背中合わせに組み合わされている。アウタレール
７には、第１のリニアモータ５１の一次側移動子（以下
単に移動子ｉという）、及び第２のリニアモータ５２の
二次側固定子（以下単に固定子Ｏ′という）が装着され
る。一方、インナレール８には、第２のリニアモータ５
２の一次側移動子（以下単に移動子ｉ′という）、及び
第１のリニアモータ５１の二次側固定子（以下単に固定
子Ｏという）が装着される。励磁することにより、移動
子ｉと固定子Ｏとの間、及び移動子ｉ′と固定子Ｏ′と
の間に吸引力が作用する。
【００４４】上記転がり案内装置と同様に、アウタレー
ル７は上面に開口する凹所７ａを有する断面コ字形に形
成され、開口する凹所７ａを挟んで左右に互いに平行に
延びる突堤７ｂ，７ｂを有する。突堤７ｂ，７ｂの内側
面７ｃ，７ｃそれぞれには、長手方向に沿って転動体転
走面としての一条づつのボール転走溝１１，１１が形成
される（図１１参照）。アウタレール７の一端（先端）
側には、インナレール８とアウタレール７との間を転が
り運動するボール１３を循環させるアウタレール側ボー
ル循環路１４が設けられている。
【００４５】インナレール８は、アウタレール７の凹所
７ａに嵌挿され、ボール１２，１３を介してアウタレー
ル７の突堤７ｂ間に挟まれるように支持される。インナ
レール８は、下面に開口する凹所８ａを有する断面コ字
形に形成される。アウタレール７の突堤７ｂの内側面７
ｃに対向するインナレール８の外側面８ｃそれぞれに
は、ボール転走溝１１に対応する負荷転走体転走面とし
ての負荷ボール転走溝１５が形成される。アウタレール
７の長手方向における、アウタレール側ボール循環路１
４とは反対側のインナレール８の一端（後端）側には、
インナレール８とアウタレール７との間を転がり運動す
るボール１２を循環させるインナレール側ボール循環路
１６が設けられる。
【００４６】図１１に示すように、アウタレール側ボー
ル循環路１４は、ボール転走溝１１の一部と、ボール転
走溝１１と略平行な転動体戻し通路としてのボール戻し
通路Ａと、ボール転走溝１１及びボール戻し通路Ａを連
通する一対の方向転換路Ｂとで構成される。また、イン
ナレール側ボール循環路１６も、負荷ボール転走溝１５
の一部と、負荷ボール転走溝１５と略平行な転動体戻し
通路としてのボール戻し通路Ａと、負荷ボール転走溝１
５及びボール戻し通路Ａを連通する一対の方向転換路Ｂ
とで構成される。ボール戻し通路Ａは、アウタレール本
体７ｄ及びインナレール本体８ｄの端から長手方向に穴
あけ加工して形成される。アウタレール側ボール循環路
１４の方向転換路Ｂ及びインナレール側ボール循環路１
６の方向転換路Ｂは、インナレール本体８ｄ及びアウタ
レール本体７ｄに別体として装着されるデフレクタ１９
に形成される。
【００４７】アウタレール本体７ｄには側方からエンド
ミル等で穴３３が開けられ、デフレクタ１９がこの穴３
３内に嵌入される。挿入されたデフレクタ１９は、アウ
タレール本体７ｄに結合される。また、インナレール本
体８ｄにも側方からエンドミル等で穴３３が開けられ、
デフレクタ１９がこの穴３３内に嵌入される。デフレク
タ１９は上記転がり案内装置に用いられるデフレクタ１
９と同一の構成を有するので、同一の符号を附してその
説明を省略する。
【００４８】インナレール７とアウタレール８との間に
は、２組のリニアモータ５１，５２が介在される。リニ
アモータ５１，５２は本実施形態においては、リニア誘
導モータで、移動子ｉ，ｉ′と固定子Ｏ，Ｏ′との組合
わせにより構成されており、移動子ｉ，ｉ′の一次巻線
に多相交流電流を流すことによって作動するようになっ
ている。
【００４９】図１０に示すように、アウタレール８上面
の長手方向の一端（先端）近傍には、第１のリニアモー
タ５１の移動子ｉが装着される。アウタレール８上面に
は、移動子ｉに連なるように第２のリニアモータ５２の
固定子Ｏ′が長手方向に沿って装着される。また、イン
ナレール７下面の長手方向の一端（後端）近傍には、第
２のリニアモータ５２の移動子ｉ′が装着される。イン
ナレール７下面には、移動子ｉ′に連なるように第１の
リニアモータ５１の固定子Ｏが装着される。ここで、第
１のリニアモータ５１の移動子ｉ及びアウタレール側ボ
ール循環路１４は、アウタレール７の長手方向において
略同一位置となる。また、第２のリニアモータ５２の移
動子ｉ′及びインナレール側ボール循環路１６は、イン
ナレール８の長手方向において略同一位置となる。
【００５０】図１２に示すように、第１のリニアモータ
５１の移動子ｉは、第１のリニアモータ５１の固定子Ｏ
に対向している。また、図１３に示すように、第２のリ
ニアモータ５２の移動子ｉ′は、第２のリニアモータ５
２の固定子Ｏ′に対向している。そして、図１４に示す
ように、第１のリニアモータ５１と第２のリニアモータ
５２とは背中合わせに組み合わされている。
【００５１】図１５は、リニアモータ５１，５２の一例
としてのリニア誘導モータ５３を示す。リニア誘導モー
タ５３は、移動子ｉと固定子Ｏを有する。固定子Ｏは、
非磁性導体板５４と磁性導体板５５とを上下に積層して
構成される。リニア誘導モータ５３の作動原理は基本的
にはかご形誘導モータ（回転形）と同様で、レンツの法
則とフレミングの左手則で説明される。多相一次巻線５
６に多相交流電流を流すと時間的空間的に移動する進行
磁界が発生する。この進行磁界は二次側である非磁性導
体板５４上にうず電流を誘導する。このうず電流が進行
磁界とともに推力発生源になる。なお、この図１５で
は、移動子ｉを固定子Ｏの上方にのみ設けているが、移
動子ｉを固定子Ｏの上下に設けても良い。
【００５２】図１６は、リニアモータの他の例としての
リニアパルスモータ５７を示す。移動子ｉは、例えば永
久磁石５８を中心に介在させてその左右に２つの磁気コ
ア５９，６０を対向配置して構成されている。一方の磁
気コア５９には永久磁石５８によりＮ極に磁化された第
１の磁極６１及び第２の磁極６２が形成され、他方の磁
気コア６０には永久磁石５８によりＳ極に磁化された第
３の磁極６３及び第４の磁極６４が形成されている。
【００５３】固定子Ｏには、長手方向と直交する方向に
延びる断面コ字形状の固定歯６５が長手方向に全長にわ
たって、同一ピッチで等間隔に設けられている。各磁極
６１〜６４にも固定子Ｏと同一ピッチの磁極歯６１ａ〜
６４ａがそれぞれ形成されている。
【００５４】N極側の第１の磁極６１及び第２の磁極６
２には、第１のコイル６６及び第２のコイル６７が巻か
れており、電流が流れた際に互いに逆向きの磁束が発生
するように直列に結線されている。第１のコイル６６及
び第２のコイル６７は、図示しないパルス発生源に電気
的に接続されている。一方Ｓ極側の第３の磁極６３及び
第４の磁極６４にも、同様に直列に結線された第３のコ
イル６８及び第４のコイル６９が巻かれており、パルス
発生源に接続されている。
【００５５】ここで、例えば第１の磁極６１に対して第
２の磁極６２は、磁極歯６１ａ，６２ａの位相が１／２
ピッチだけずれており、また第３の磁極６３に対して第
４の磁極６４も同様に磁極歯６３ａ，６４ａの位相が１
／２ピッチだけずれているものとする。さらにＮ極側の
第１の磁極６１及び第２の磁極６２の磁極歯６１ａ，６
２ａに対して、Ｓ極側の第３の磁極６３及び第４の磁極
６４の磁極歯６３ａ，６４ａは１／４ピッチだけ位相が
ずれているものとする。
【００５６】リニアパルスモータの動作原理について説
明する。図１７（ａ）〜（ｄ）は、リニアパルスモータ
の動作原理を示す概略図を示す。第１のコイル６６と第
２のコイル６７には端子ａから、第３のコイル６８と第
４のコイル６９には端子ｂからパルスが入力されるよう
になっている。図中（ａ）では端子ａに第１の磁極６１
を励磁する方向に、図中（ｂ）では端子ｂに第４の磁極
６４を励磁する方向に、図中（ｃ）では端子ａに第２の
磁極６２を励磁する方向に、図中（ｄ）では端子ｂに第
３の磁極６３を励磁する方向に、それぞれパルスが入力
された状態を示している。
【００５７】図中（ａ）で端子ａに第１の磁極６１を励
磁する方向にパルスを入力すると、第１の磁極６１は永
久磁石５８の磁束と第１のコイル６６の磁束が加わって
安定状態を維持する。次に同図（ｂ）でも同様に、端子
ｂに第４の磁極６４を励磁する方向にパルスを入力する
と、第４の磁極６４は安定を保とうとする方向、すなわ
ち紙面に向って右方向に１／４ピッチだけ移動する。こ
のように交互にパルス電流を流すことによって、移動子
は同図（ｃ），（ｄ）と連続動作をする。
【００５８】図１８は、リニアモータのさらに他の例と
してのリニア直流モータ７０を示す。移動子ｉは、励磁
コイル７１…とヨーク、固定子Ｏはマグネット７２…と
ヨークから構成されている。移動子ｉを構成する励磁コ
イル７１…は、長手方向に沿って複数並べられている。
固定子Ｏを構成するマグネット７２…は、長手方向に沿
ってＮ極及びＳ極が交互に並ぶように配列されている。
移動子ｉの位置は、センサで検出され、検出された場所
の励磁コイル７１の電流が逆向きに流れるように順次切
り換えられる。励磁コイル７１は、マグネット７２との
相互作用によってフレミングの左手の法則にしたがう推
力を発生する。このようなリニア直流モータを使用する
場合、２組のリニアモータ５１，５２を背面合わせに配
置し、二次側のマグネット７２，７２同士の間隔が短い
とき、マグネット７２，７２間に交番磁界が生じて作動
不良になるおそれがある。したがって、２組のリニアモ
ータ５１，５２を背面合わせに配置する場合は、二次側
としてマグネット７２…を使用しないリニア誘導モータ
５３及びリニアパルスモータ５７を好適に用いることが
できる。ただし、二次側の距離をある程度大きくとるこ
とができるならば、互いに影響を及ばさない故、リニア
直流モータ７０も使用可能である。
【００５９】このように構成されるリニアモータ５１，
５２を組み込んだ駆動装置は、次のように駆動される。
第１及び第２のリニアモータ５１，５２の移動子ｉ，
ｉ′に電流が入力されると、移動子ｉ，ｉ′と固定子
Ｏ，Ｏ′間に吸引力が働き、アウタレール７に対してイ
ンナレール８がその長手方向に所定量移動する。この場
合、第１のリニアモータ５１の移動子ｉは固定子Ｏに対
して前進するが、第２のリニアモータ５２については固
定子Ｏ′を移動させるため、移動子ｉ′には固定子Ｏ′
に対して後退させる方向に電流が入力される。その反作
用として固定子Ｏ′が前進する。そして、インナレール
８がアウタレール７に対してスライドし、駆動装置全体
が伸縮する。
【００６０】駆動源としてリニアモータ５１，５２を用
いると、ボールねじ等を使用する必要がなくなり、イン
ナレールを高速且つ低騒音で移動させることができる。
また、回転モータ等のスペースが無くなり、薄くコンパ
クトな駆動装置が得られる。また、インナレール８とア
ウタレール７との間にリニアモータ５１，５２を２組内
蔵することで、推力を２倍にすることができ、また各リ
ニアモータ５１，５２の励磁が平均化され、インナレー
ル７の動きをスムーズにすることができる。
【００６１】さらに、アウタレール側転動体循環路１４
の近傍に第１のリニアモータ５１の移動子ｉが装着さ
れ、インナレール側転動体循環路１６の近傍に第２のリ
ニアモータ５２の移動子ｉ′が装着されるので、推力点
がインナレール８のストロークに係わらず、常にアウタ
レール側転動体循環路１４及びインナレール側転動体循
環路１６近傍に位置する。インナレール側転動体循環路
１６及びアウタレール側転動体循環路１４の位置で、イ
ンナレール８はアウタレール７に支持されている。した
がって、たとえインナレール８にピッチング、ヨーイン
グを生じさせるモーメントが働いても、安定してインナ
レール８に推力を発生させることができる。
【００６２】図１９は、本発明のさらに他の実施形態の
駆動装置を示す。この実施形態の駆動装置は、リニアモ
ータ５１，５２として２組のロッド型リニアモータを組
み込んでいる。この駆動装置も上記実施形態の駆動装置
と同様に、アウタレール７と、アウタレール７の長手方
向にスライド自在に支持されたインナレール８と、アウ
タレール７とインナレール８との間に介在される第１の
リニアモータ５１及び第２のリニアモータ５２を備え
る。アウタレール７及びインナレール８は断面コ字形状
に形成され、アウタレール７内にインナレール８が嵌め
込まれている。第１及び第２のロッド型リニアモータ
は、固定子としてのロッドＯ，Ｏ′と、ロッドＯ，Ｏ′
の周囲を覆う移動子としての円筒状コイルｉ，ｉ′とか
ら構成される。
【００６３】アウタレール７の先端には、第１のロッド
型リニアモータ５１の円筒状コイルｉが装着されると共
に、第２のロッド型リニアモータ５２のロッドＯ′が軸
線方向にスライド可能になるように支持するアウタレー
ル側受け台７５が固定される。また、インナレール８の
後端には、第２のロッド型リニアモータ５２の円筒状コ
イルｉが装着されると共に、第１のロッド型リニアモー
タのロッドＯが軸線方向にスライド可能になるように支
持するインナレール側受け台７６が固定される。作動原
理は上記実施形態の駆動装置と同様で、第１及び第２の
ロッド型リニアモータ５１，５２を作動することによっ
て、アウタレール側受け台７５及びインナレール側受け
台７６間の距離が伸縮し、アウタレール７に対してイン
ナレール８がスライドする。このように、リニアモータ
としてはロッド型リニアモータを使用することも可能で
ある。
【００６４】ところで、再び転がり案内装置の説明に戻
る。図２０は、本発明の他の実施形態における転がり案
内装置を使用した駆動装置の要部を示す。この転がり案
内装置も図１ないし図３に示す上記転がり案内装置と同
様に、軌道レールとしてのアウタレール７と、アウタレ
ールの長手方向にスライド自在に支持された移動レール
としてのインナレール８とを備える。なお、図１ないし
図３に示す転がり案内装置と同様の構成部分について
は、同じ参照符号を附して示している。また、インナレ
ール８を駆動するボールねじ９が設けられている。
【００６５】上記実施形態の転がり案内装置ではアウタ
レール７及びインナレール８の左右に一条ずつのボール
転走溝１１，１１が形成されているのに対し、この実施
形態の転がり案内装置では左右に２条ずつ合計４条のボ
ール転走溝１１…が形成されている。すなわち、この実
施形態の転がり案内装置では、アウタレール７の互いに
対向する突堤７ｂ，７ｂの内側面それぞれには、上下に
２条ずつボール転走溝１１，１１が形成される。このた
め、アウタレール７には合計４条のボール転走溝１１…
が形成されている。一方、突堤７ｂの内側面７ｃに対向
するインナレール８の外側面８ｃ，８ｃそれぞれには、
上下に２条ずつ、ボール転走溝１１，１１に対応する負
荷ボール転走溝１５，１５が形成される。このため、イ
ンナレール８には合計４条の負荷ボール転走溝１５…が
形成されている。
【００６６】アウタレール７の長手方向の一端側には、
上記転がり案内装置と同様に、インナレール８とアウタ
レール７との間を転がり運動するボール１３を循環させ
るアウタレール側ボール循環路１４が設けられる。この
アウタレール側ボール循環路１４は、上下２条の循環路
から構成され、具体的にはボール転走溝１１，１１の一
部と、ボール転走溝１１，１１と略平行な転動体戻し通
路としてのボール戻し通路Ａ，Ａと、ボール転走溝１
１，１１及びボール戻し通路Ａ，Ａを連通する一対の方
向転換路とで構成される。
【００６７】アウタレール側ボール循環路とは反対側の
インナレール８の長手方向の一端側には、インナレール
８とアウタレール７との間を転がり運動するボール１２
を循環させるインナレール側ボール循環路１６が設けら
れる。インナレール側ボール循環路１６も上下２条の循
環路から構成され、具体的には負荷ボール転走溝１５，
１５の一部と、負荷ボール転走溝１５，１５と略平行な
転動体戻し通路としてのボール戻し通路Ａ，Ａと、負荷
ボール転走溝１５，１５及びボール戻し通路Ａ，Ａを連
通する一対の方向転換路とで構成される。なお、この図
２０では、アウタレール側ボール循環路１４及びインナ
レール側ボール循環路１６が同一断面上に位置している
ように示されているが、実際にはアウタレール側ボール
循環路１４とインナレール側ボール循環路１６とは長手
方向にその位置がずらされている（図１参照）。
【００６８】アウタレール側ボール循環路１４及びイン
ナレール側ボール循環路１６の一部を構成する半円状の
方向転換路は、インナレール本体８ｄ及びアウタレール
本体７ｄに別体として装着されるデフレクタ７９に形成
される。インナレール側ボール循環路１６及びアウタレ
ール側ボール循環路１４には、共通のデフレクタ７９が
使用される。デフレクタ７９は、上下に２条の方向転換
路を有する。上下に２条の方向転換路を形成しやすいよ
うに、デフレクタ７９は方向転換路に沿って上下方向に
３分割された分割体７９ａ，７９ｂ，７９ｃを結合して
なる。この分割体７９ａ，７９ｂ，７９ｃは、方向転換
路の中心線を含む平面で上下に３分割されている。各分
割体７９ａ，７９ｂ，７９ｃは、夫々に適宜形成された
ダボと穴とで互いに位置決めできるようになっている。
また、デフレクタ７９には、インナレール側ボール循環
路１６及びアウタレール側ボール循環路１４に取り付け
るときに位置決めできるように、段差を付けた突き当て
部２９が形成される。アウタレール本体７ｄ及びインナ
レール本体８ｄそれぞれには側方から穴３３が開けら
れ、この穴３３の内面には段差３３ａが形成される。突
き当て部２９がアウタレール本体７ｄ又はインナレール
本体８ｄに形成された段差３３ａに当接することによっ
て、デフレクタ７９がアウタレール本体７ｄまたはイン
ナレール本体８ｄに対して位置決めされる。
【００６９】インナレール８には、ボールねじ９が結合
される。このボールねじ９は、外周面に螺旋状のボール
転走溝を有するねじ軸１０と、内周面にボール転走溝に
対応する螺旋状の負荷転走溝を含むボール循環路が形成
されて該ねじ軸１０に相対運動自在に組みつけられたナ
ット部材２２と、ボール循環路内に配列収容されて、前
記ねじ軸１０に対するナット部材２２の相対運動に併せ
て循環する複数のボールとを備える。ナット部材２２
は、端部にフランジ２４を有し、ねじ等の結合手段でイ
ンナレール８に結合されている。
【００７０】図２１は、ボール転走溝１１及び負荷ボー
ル転走溝１５とボール１２又は１３の接触状況を示す。
ボール転走溝１１は、ボール１２，１３とボール転走溝
１１とが一点Ｐ１で接触するように、ボール径よりも若
干大きな径を有する単一な円弧（所謂サーキュラーアー
ク）溝に形成される。また、負荷ボール転走溝１５もボ
ール１２，１３と負荷ボール転走溝１５とが一点Ｐ２で
接触するように、ボール径よりも若干大きな径を有する
単一な円弧（所謂サーキュラーアーク）溝に形成され
る。ここで、ボール転走溝１１とボール１２，１３との
接点Ｐ１と、負荷ボール転走溝１５とボール１２，１３
との接点Ｐ２とを結ぶ線Ｌを接触角線と定義する。
【００７１】図２０に示すように、上下２つの接触角線
Ｌ１，Ｌ２がねじ軸１０の中心を通る水平線Ｈに対して
ねじ軸１０の中心に向かってその間隔が狭まるように、
対向する２条のボール転走溝１１，１１と負荷ボール転
走溝１５，１５とは、互いにオフセットされる。この接
触角線Ｌ１，Ｌ２と水平線Ｈとのなす角（接触角）は、
略４５度とすることが望ましい。また、ねじ軸１０の中
心は、上下２条のボール転走溝１１，１１間、及び上下
２条の負荷ボール転走溝１５，１５のスパンの中心線上
に位置する。さらに、ねじ軸１０の中心（ボールねじ９
の推力の中心）は、左側の接触角線Ｌ１及びＬ２の交点
Ｐ３と、右側の接触角線Ｌ１及びＬ２の交点Ｐ４とを結
ぶ線上にも位置するのが望ましい。
【００７２】本発明の転がり案内装置には、図８に示す
ようなモーメント荷重が負荷しやすく、これによりボー
ル１２，１３に上下方向の荷重が負荷し易くなる。しか
し、ボール１２，１３とボール転走溝１１及び負荷ボー
ル転走溝１５との接触角線Ｌ１，Ｌ２を水平線Ｈに対し
て傾斜することで、インナレール７に作用する上下方向
荷重がボール１２，１３に有効に支持される。このた
め、図８に示すようなモーメント荷重を確実に負荷でき
るようになる。特に傾斜角度を４５度に設定すれば、イ
ンナレール７に作用する上下方向及び左右方向の４方向
からの荷重がボール１２又は１３によって有効に支持さ
れることになる。また、ボールねじ９の推力の中心を、
左側の接触角線Ｌ１及びＬ２の交点Ｐ３と、右側の接触
角線Ｌ１及びＬ２の交点Ｐ４とを結ぶ線上に位置させる
ことで、ボールねじ９も円滑に作動する。
【００７３】図２２は、図１ないし図３に示す上記転が
り案内装置と同様に、左右に一条ずつのボール転走溝１
１ｂ及び負荷ボール転走溝１５ｂを有する転がり案内装
置において、ボール転走溝１１ｂ及び負荷ボール転走溝
１５ｂをゴシックアーチ溝に形成した例を示す。ボール
転走溝１１ｂ及び負荷ボール転走溝１５ｂを２つの円弧
を組合わせた所謂ゴシックアーチ溝に形成することで、
水平線から傾斜させた２つの接触角線Ｌ３，Ｌ４を得る
ことができ、これによりボール１２，１３が上下方向荷
重を有効に支持する。
【００７４】図２３は、転動体としてローラ８０…を用
いた転がり案内装置を使用した駆動装置の要部を示す。
上記実施形態では転動体としてボール１２，１３を使用
した例を説明したが、もちろん転動体としてローラ８０
…も使用してもよい。アウタレール７の突堤７ｂ，７ｂ
の互いに対向する内側面７ｃ，７ｃそれぞれには、開口
角度が９０°の断面Ｖ字状のローラ転走溝８１が形成さ
れる。一方、インナレール８の外側面８ｃ，８ｃそれぞ
れには、ローラ転走溝８１に対応して開口角度が９０°
の断面Ｖ字状の負荷ローラ転走溝８２が形成される。こ
れにより、ローラ転走溝８１と負荷ローラ転走溝８２と
の間には、断面正方形のローラ転走路が形成される。こ
のローラ転走路には、複数のローラ８０…が隣り合うロ
ーラの軸線が互いに交差するように所謂クロス配列され
る。その他の構成については、上記図１ないし図３に示
す転がり案内装置と等しいので、同一の符号を附してそ
の説明を省略する。このようにローラ８０…をクロス配
列にすることで、ローラ８０…が上下方向の荷重を有効
に負荷する。
【００７５】図２４は、転動体としてローラ８３，８４
を用いた転がり案内装置のさらに他の例を示す。この実
施形態では、アウタレール７の突堤７ｂ，７ｂの互いに
対向する内側面７ｃ，７ｃそれぞれには上下に２条ずつ
の断面Ｖ字状（開口角度９０°）のローラ転走溝８１，
８１が形成される。一方、インナレール８の外側面８
ｃ，８ｃそれぞれには、ローラ転走溝８１に対応する上
下に２条ずつの断面Ｖ字状（開口角度９０°）の負荷ロ
ーラ転走溝８２，８２が形成される。これにより、上下
に２条ずつの断面正方形のローラ転走路が形成される。
ローラ転走路には、複数のローラ８３，８４が隣り合う
ローラの軸線が互いに平行を保つように所謂パラレル配
列される。上段のローラ８３…は、図中Ｌ５で示す方向
（水平線Ｈと異なる方向）に作用する荷重を負荷するよ
うに収納されている。下段のローラ８４…は、図中Ｌ５
（水平線Ｈと異なる方向）で示す方向に作用する荷重を
負荷するように収納されている。線Ｌ５と水平線Ｈのな
す角及び線Ｌ６と水平線Ｈのなす角は略４５度に設定さ
れる。その他の構成については、上記図２０に示す転が
り案内装置と等しいので、同一の符号を附してその説明
を省略する。このようにローラ８３，８４を上下に２条
のローラ転転走路に収納し、それぞれのローラ８３，８
４が負荷できる荷重の方向を水平線Ｈから傾斜させるこ
とで、ローラ８０…に上下方向の荷重を有効に負荷させ
ることができる。
【００７６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
軌道レール及び移動レールのそれぞれに、軌道レールと
移動レールとの間を転がり運動する転動体を循環させる
軌道レール側転動体循環路及び移動レール側転動体循環
路を設けたので、軌道レールに対して移動レールをスラ
イドすると、移動レールと軌道レールとの間に介在され
る転動体は、転がり運動しながら軌道レール側転動体循
環路及び移動レール側転動体循環路を無限循環する。転
動体が無限循環するので、転動体が転がり運動中にたと
えすべったとしても、従来のスライドレールのようにケ
ージが当初の位置からずれてしまうことがなく、大きな
伸縮ストロークの転がり案内装置が得られる。また、任
意の伸縮姿勢において、軌道レール側転動体循環路と移
動レール側転動体循環路との間には相応の距離があるた
め、モーメント荷重をも負荷できる転がり案内装置が得
られる。
【００７７】また、軌道レールと移動レールとの間にリ
ニアモータを組み込むことで、ボールねじ等を使用する
必要がなくなり、移動レールを高速且つ低騒音で移動さ
せることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の転がり案内装置を示す斜
視図。
【図２】上記転がり案内装置の長手方向の水平断面図。
【図３】上記転がり案内装置の軸線に直交する方向の断
面図。
【図４】上記転がり案内装置に組み込まれるボールねじ
を示す斜視図。
【図５】上記転がり案内装置に組み込まれるデフレクタ
を示す斜視図。
【図６】デフレクタの他の例を示す斜視図。
【図７】上記転がり案内装置を使用した駆動装置を示す
斜視図。
【図８】上記転がり案内装置の先端に荷重が加わった状
態を示す図。
【図９】本発明の他の転がり案内装置を示す概略斜視図
（図中（ａ）は２段式の上記転がり案内装置を示し、図
中（ｂ）は３段式の他の転がり案内装置を示す）。
【図１０】リニアモータを組み込んだ本発明の一実施形
態の駆動装置を示す斜視図。
【図１１】上記駆動装置の長手方向の水平断面図。
【図１２】図１０のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図。
【図１３】図１０のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線断面図。
【図１４】２組のリニアモータを背面合わせに組合わせ
た例を示す側面図。
【図１５】リニア誘導モータを示す斜視図。
【図１６】リニアパルスモータを示す長手方向垂直断面
図。
【図１７】リニアパルスモータの作動原理を示す図。
【図１８】リニア直流モータを示す斜視図。
【図１９】本発明の更に他の実施形態の駆動装置を示す
斜視図。
【図２０】左右に２条ずつの転走溝が形成された転がり
案内装置を示す断面図。
【図２１】ボール転走溝及び負荷ボール転走溝とボール
との接触状況を示す図（サーキュラーアーク溝）。
【図２２】ボール転走溝及び負荷ボール転走溝とボール
との接触状況を示す図（ゴシックアーチ溝）。
【図２３】転動体としてローラを用いた転がり案内装置
を示す断面図。
【図２４】転動体としてローラを用いた転がり案内装置
のさらに他の例を示す図。
【図２５】従来のスライドレールを示す斜視図。
【符号の説明】
７ アウタレール（軌道レール） ７ａ 凹所 ７ｃ 内側面 ７ｄ アウタレール本体（軌道レール本体） ８ インナレール（移動レール） ８ｃ 外側面 ８ｄ インナレール本体（移動レール本体） １１ ボール転走溝（転動体転走面） １２，１３ ボール（転動体） １４ アウタレール側ボール循環路（軌道レール側転動
体循環路） １５ 負荷ボール転走溝（負荷転動体転走面） １６ インナレール側ボール循環路（移動レール側転動
体循環路） １９，３０ デフレクタ １９ａ，１９ｂ，３０ａ，３０ｂ 分割体 ３３ 穴 ５１ 第１のリニアモータ（リニアモータ） ５２ 第２のリニアモータ ５３ リニア誘導モータ ５７ リニアパルスモータ Ａ ボール戻し通路（転動体戻し通路） Ｂ 方向転換路 ｉ，ｉ′ 一次側（移動子） Ｏ，Ｏ′ 二次側（固定子）
フロントページの続き (72)発明者 星出 薫 東京都品川区西五反田３丁目11番６号 テ イエチケー株式会社内 Ｆターム(参考） 3J104 AA03 AA23 BA24 BA25 DA12 5H641 BB07 BB09 BB18 GG03 GG04 GG06 HH03 HH09 HH12 JA03 JA09

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 長手方向に沿って転動体転走面が形成さ
    れる軌道レールと、前記転動体転走面に対応する負荷転
    動体転走面が長手方向に沿って形成される移動レール
    と、前記軌道レールに設けられ、前記軌道レールと前記
    移動レールとの間を転がり運動する転動体を循環させる
    軌道レール側転動体循環路と、前記移動レールに設けら
    れ、前記軌道レールと前記移動レールとの間を転がり運
    動する転動体を循環させる移動レール側転動体循環路
    と、前記軌道レール側転動体循環路及び前記移動レール
    側転動体循環路それぞれに配列・収納される複数の転動
    体とを備えることを特徴とする転がり案内装置。
  2. 【請求項２】 前記軌道レール側転動体循環路は、前記
    軌道レールの一端側に形成され、前記移動レール側転動
    体循環路は、前記軌道レール側転動体循環路とは反対側
    における、前記移動レールの一端側に形成されることを
    特徴とする請求項１に記載の転がり案内装置。
  3. 【請求項３】 前記軌道レールは、開口する凹所を有す
    る断面コ字形に形成され、 前記軌道レールの内側面それぞれに前記転動体転走面が
    形成され、 前記移動レールは、前記軌道レールの前記凹所に嵌挿さ
    れ、 前記軌道レールの前記内側面に対向する前記移動レール
    の外側面それぞれに前記負荷転動体転走面が形成される
    ことを特徴とする請求項１または２に記載の転がり案内
    装置。
  4. 【請求項４】 前記軌道レール側転動体循環路は、前記
    転動体転走面と略平行な転動体戻し通路と、前記転動体
    転走面及び前記転動体戻し通路を連通する方向転換路を
    有し、 前記移動レール側転動体循環路は、前記負荷転動体転走
    面と略平行な転動体戻し通路と、前記負荷転動体転走面
    及び前記転動体戻し通路を連通する方向転換路を有し、 前記軌道レール側転動体循環路の前記方向転換路及び前
    記移動レール側転動体循環路の前記方向転換路は、軌道
    レール本体及び移動レール本体に別体として装着された
    デフレクタに形成され、 該デフレクタは、前記軌道レール本体及び前記移動レー
    ル本体に側方から開けた穴内に嵌入されることを特徴と
    する請求項３に記載の転がり案内装置。
  5. 【請求項５】 前記戻し通路は、前記軌道レール本体及
    び前記移動レール本体の端から長手方向に穴あけ加工し
    て形成されることを特徴とする請求項４に記載の転がり
    案内装置。
  6. 【請求項６】 前記デフレクタは、前記方向転換路に沿
    って別れた分割体を結合してなることを特徴とする請求
    項４または５に記載の転がり案内装置。
  7. 【請求項７】 前記デフレクタは、合成樹脂からなるこ
    とを特徴とする請求項４ないし６いずれかに記載の転が
    り案内装置。
  8. 【請求項８】 長手方向に沿って転動体転走面が形成さ
    れる軌道レールと、前記転動体転走面に対応する負荷転
    動体転走面が長手方向に沿って形成される移動レール
    と、前記軌道レールに設けられ、前記軌道レールと前記
    移動レールとの間を転がり運動する転動体を循環させる
    軌道レール側転動体循環路と、前記移動レールに設けら
    れ、前記軌道レールと前記移動レールとの間を転がり運
    動する転動体を循環させる移動レール側転動体循環路
    と、前記軌道レール側転動体循環路及び前記移動レール
    側転動体循環路それぞれに配列・収納される複数の転動
    体とを備え、 前記軌道レール及び前記移動レールのいずれか一方にリ
    ニアモータの一次側が装着され、他方にリニアモータの
    二次側が装着されることを特徴とする駆動装置。
  9. 【請求項９】 前記軌道レール側転動体循環路は、前記
    軌道レールの一端側に形成され、前記移動レール側転動
    体循環路は、前記軌道レール側転動体循環路とは反対側
    における、前記移動レールの一端側に形成され、 前記リニアモータは２組設けられ、 第１のリニアモータの一次側が前記軌道レールに前記軌
    道レール側転動体循環路近傍に装着されると共に、該第
    １のリニアモータの一次側に連なるように第２のリニア
    モータの二次側が前記軌道レールに前記長手方向に沿っ
    て装着され、 前記第２のリニアモータの一次側が前記移動レールに前
    記移動レール側転動体循環路近傍に装着されると共に、
    該第２のリニアモータの一次側に連なるように前記第１
    のリニアモータの二次側が前記移動レールに長手方向に
    沿って装着されることを特徴とする請求項８に記載の駆
    動装置。
  10. 【請求項１０】 前記第１のリニアモータ及び前記第２
    のリニアモータは、リニア誘導モータ又はリニアパルス
    モータからなり、各々の二次側は互いに対向して配置さ
    れていることを特徴とする請求項９に記載の駆動装置。
  11. 【請求項１１】 前記軌道レールは、開口する凹所を有
    する断面コ字形に形成され、 前記軌道レールの内側面それぞれに前記転動体転走面が
    形成され、 前記移動レールは、前記軌道レールの前記凹所に嵌挿さ
    れ、 前記軌道レールの前記内側面に対向する前記移動レール
    の外側面それぞれに前記負荷転動体転走面が形成される
    ことを特徴とする請求項８ないし１０いずれかに記載の
    駆動装置。
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