JP2003239967A

JP2003239967A - 直動装置

Info

Publication number: JP2003239967A
Application number: JP2002043312A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Matsumoto; 淳松本; Shigeyuki Ochiai; 成行落合; Yasuyuki Matsuda; 靖之松田; Tatsunobu Momono; 達信桃野; Hirotoshi Aramaki; 宏敏荒牧
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2002-02-20
Filing date: 2002-02-20
Publication date: 2003-08-27

Abstract

(57)【要約】【課題】短時間の慣らし走行で初期なじみを速やかに
終了させることができ、転動体の損傷を防止でき、装置
全体が高価となることがない直動装置を提供すること。【解決手段】無限循環回路３０を循環して転動する転
動体１０を介してスライダ２４が案内レール２２に対し
て相対運動をするリニアガイド２０において、一部の転
動体１０が高硬度転動体１０Ｈからなり、高硬度転動体
１０Ｈとこれに隣合う転動体１０Ｓとの間にセパレータ
１２を介在させてリニアガイド２０を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、転動体の転がりを
利用して直線運動する直動装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、無限循環回路を無限循環する多数
個の転動体の転動を利用した直動装置としては、いわゆ
るリニアガイド等の直動案内軸受や各種のボールねじ等
がある。図９は従来からあるリニアガイドの一部を切り
欠いて示した斜視図である。リニアガイド２０は軸方向
に延設された案内レール２２とその上に移動可能に跨設
された断面がコの字形のスライダ２４とを有する。

【０００３】案内レール２２の両側面にはそれぞれ軸方
向に転動体転動溝３４が形成されており、スライダ２４
のスライダ本体２６にはその両袖部の内側面にそれぞれ
転動体転動溝３４に対向する転動体転動溝３６が形成さ
れており、転動体転動溝３４及び３６に挟まれてできた
空間が転動体軌道路３２を構成する。また、スライダ本
体２６の両袖部の内部には転動体転動溝３６と平行に軸
方向に貫通する転動体戻し路３８が形成されており、ス
ライダ本体２６の軸方向両端部に重ねて取り付けられた
エンドキャップ２８には、転動体転動溝３６と転動体戻
し路３８を連通させる湾曲路４０が形成されている。こ
れらの転動体軌道路３２、湾曲路４０及び転動体戻し路
３８が無限循環回路３０を構成する。この無限循環回路
３０の面は鋼によって形成されている。また、多数の鋼
製の転動体１０Ｓが無限循環回路３０に充填されており
転動体列を構成している。

【０００４】そして、転動体１０Ｓの転動を介してスラ
イダ２４が案内レール２２上を軸方向に相対移動する。
この相対移動につれて、転動体１０Ｓは転動体軌道路３
２をスライダ２４の移動方向と反対方向に転動しつつ移
動し、スライダ２４の移動方向に対して後ろ側の湾曲路
４０でＵターンして、転動体戻し路３８を転動しつつス
ライダ２４の移動方向と同方向へ移動し、他端側の湾曲
路４０で逆Ｕターンして転動体軌道路３２へ戻り、無限
循環回路３０を繰り返して循環する。

【０００５】また、図１０は従来からあるボールねじの
一部を切り欠いて示した斜視図である。ボールねじ５０
はねじ軸５２とボールナット５４を有し、ねじ軸５２は
外周面に半円状のねじ溝である転動体転動溝５８を有し
て軸方向に延びており、ボールナット５４がねじ軸５２
と嵌合している。ねじ軸５２の転動体転動溝５８とボー
ルナット５４の転動体転動溝６０は対向しており、転動
体転動溝５８と転動体転動溝６０に挟まれてできた螺旋
状の空間が転動体軌道路６２を構成する。

【０００６】また、ボールナット５４の肉厚部分には、
転動体軌道路６２に接線方向から連通しており、ねじ軸
５２を跨いで１対をなしボールナット５４の外部に開口
する循環孔６４が形成されている。この１対の循環孔６
４は略Ｕの字形をした転動体チューブ６６で連結されて
いる。これらの転動体軌道路６２、循環孔６４及び転動
体チューブ６６が無限循環回路５６を構成しており、無
限循環回路５６の面は鋼によって形成されている。ま
た、多数の鋼製の転動体１０Ｓが無限循環回路５６に充
填されており転動体列を構成している。なお、図１０の
ボールねじ５０においては無限循環回路５６が２経路設
けてある。

【０００７】そして、転動体１０Ｓの転動を介してボー
ルナット５４がねじ軸５２上を軸方向に相対移動する。
より具体的には、ねじ軸５２が軸回転をし、ボールナッ
ト５４が軸方向に相対的に直線運動をする。この相対移
動につれて、一方の無限循環路５６における転動体１０
Ｓは、転動体軌道路６２内をボールナット５４の移動方
向と反対方向に螺旋を描いて転動しつつ移動し、ボール
ナット５４の移動方向に対して後ろ側にある循環孔６４
から転動体チューブ６６へ入り、他端側の循環孔６４か
ら転動体軌道路６２へ戻り、無限循環回路５６を繰り返
して循環する。他方の無限循環回路５６内の転動体１０
Ｓも同様に循環する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】通常、直動装置の転動
体軌道路は、研削加工によって加工される。この研削加
工によって仕上られた転動体軌道路は、表面粗さが中心
線平均粗さ（以下、中心線平均粗さを「Ｒａ値」とい
う。）で０．２ないし０．８μｍ程度であり、微小な凹
凸が存在している。

【０００９】直動装置は、転動体と軌道路から構成され
る点で回転用軸受と類似している。しかし、回転用軸受
では、通常、転動体軌道路は超仕上げを行っている。表
面粗さはＲａ値で例えば０．１μｍ以下である。このよ
うに直動装置の転動体軌道路には微小な凹凸が存在する
ため、直動装置の使用を開始するといわゆる初期なじみ
の現象を生じる。この初期なじみにおいて、転動体が転
動体軌道路の面上を転動してこれらの凹凸を押しつぶし
たり磨耗させて平滑化する。初期なじみはある程度の距
離をスライダやボールナットなどが相対移動すると殆ど
進行しなくなり終了する。しかし、初期なじみが進行し
ているときは、転動体軌道路に加えられる予圧量が低下
し、リニアガイドにあっては転動体との間の摩擦力が低
下したり、剛性が低下するといった性能変化を生じ、ボ
ールねじにあっては摩擦トルクが低下したり、剛性が低
下するといった性能変化を生じるという不具合があっ
た。かかる性能変化に起因して位置決めのための制御条
件が変化し、初期の位置決め性能の維持ができないとい
う問題を生じていた。

【００１０】この問題を解決するため、転動体軌道路の
面に超仕上加工を施して面の平滑化を図り、初期なじみ
が顕著に現れることを抑えることが考えられる。しか
し、転動体軌道路の面を完全に平滑化することは難かし
く、初期なじみを完全に抑制することは困難であり、ボ
ールナットの転動体転動溝のような部分について超仕上
加工を施すことは一般に困難であるという問題がある。

【００１１】また、直動装置の使用開始に先立って、初
期なじみが終了するまでスライダやボールナットなどの
相対移動を繰り返して慣らし走行を行うことが考えられ
る。しかし、この慣らし走行を充分に行うには相当の時
間が必要であるという問題がある。さらに、全ての転動
体を窒化ケイ素、炭化ケイ素、酸化アルミニウムなどの
セラミックや超硬合金といった高硬度材料を用いて製造
した高硬度の転動体とすることもできる。高硬度転動体
は転動体軌道路の面を構成する鋼よりも硬いので、高硬
度転動体と転動体軌道路の面との間に生じる接触面圧に
よりこの面を平滑化しやすく、初期なじみを速やかに進
行させることができる。しかし、接触面圧は高硬度転動
体の高い硬度と剛性によって大きくなり、直動装置の寿
命が短くなるという問題がある。また、高硬度転動体は
高価であるので全ての転動体を高硬度転動体とすると直
動装置全体も高価になるという問題もある。

【００１２】また、特開２００１−８２４７０号公報に
記載の発明のように、転動体列を構成する一部の転動体
を高硬度なセラミック転動体とすることによっても、初
期なじみを速やかに進行させることはできる。しかし、
高硬度転動体と鋼製転動体が直接接触するため、鋼製転
動体が損傷しやすいという問題がある。特にボールねじ
においては、運転中に作用する外部荷重によって、転動
体列の中の各転動体の公転速度に差が生じる場合が多
い。このような公転速度の差や、ボールナットの取付姿
勢の誤差などによって、転動体間には大きな荷重が作用
する。このため、高硬度転動体と接触する鋼製転動体
は、磨耗や疲労等の損傷を受けやすい。

【００１３】また、ボールねじ以外の直動装置において
も、特に無限循環回路に存在する転動体は、隣接する転
動体と直接接触する。このため、高硬度転動体と接触す
る鋼製転動体は損傷しやすいという問題があった。本発
明は、上記した従来の技術の問題点を除くためになされ
たものであり、その目的とするところは、短時間の慣ら
し走行で初期なじみを速やかに終了させることができ、
転動体の損傷を防止でき、装置が高価とならない直動装
置を提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、その課題を解
決するために以下のような構成をとる。請求項１の発明
は、無限循環回路を無限循環する転動体列の転動を介し
て一対の部材が相対運動をする直動装置において、前記
転動体列の一部の転動体が高硬度転動体からなり、当該
高硬度転動体とこれに隣合う転動体との間にセパレータ
が介在している直動装置であることを特徴とする。

【００１５】高硬度転動体とこれに隣合う転動体との間
にセパレータが介在しているので、他の転動体が高硬度
転動体と直接衝突して損傷することが防止され、損傷し
た転動体が転動体軌道路を傷つけたり騒音や振動を発生
させることがなくなる。請求項２の発明は、常に少なく
とも１個の前記高硬度転動体が、前記無限循環回路のう
ち前記一対の部材の各転動体転動溝が対向して形成する
転動体軌道路の部分に存在するように、前記転動体列を
構成した請求項１に記載の直動装置であることを特徴と
する。

【００１６】常に少なくとも１個の高硬度転動体が転動
体軌道路を転動しているので、転動体軌道路は常に高硬
度転動体によって平滑化されて、初期なじみを速やかに
進行させることができる。請求項３の発明は、前記セパ
レータを転動体よりも小径で球状のスペーサボールによ
り構成した請求項１又は請求項２に記載の直動装置であ
ることを特徴とする。

【００１７】セパレータが転動体よりも小径で球状のス
ペーサボールであるので、スペーサボールも転動体と一
緒に無限循環回路を転動しつつ滑らかに移動し、スペー
サボールが無限循環回路内で引っ掛かって詰まってしま
うことがない。請求項４の発明は、前記高硬度転動体の
両側にある前記セパレータが相互に連結されており、当
該連結された両セパレータとこれらの間にある高硬度転
動体との相対位置を特定させた請求項１又は請求項２に
記載の直動装置であることを特徴とする。

【００１８】高硬度転動体とこれの両側にあるセパレー
タを一まとまりにしているので、転動体とセパレータを
無限循環回路に充填する作業が容易になる。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。まず、第１の実施の形態を図１を用いて
説明する。図１は第１の実施の形態に係るリニアガイド
の部分断面図である。リニアガイド２０は前述した従来
のものと同様に構成された案内レール２２及びスライダ
２４を有する。したがって、転動体軌道路３２、湾曲路
４０及び転動体戻し路３８とからなる無限循環回路３０
の面は鋼となっており、転動体軌道路３２は研削加工に
よって加工されており、使用開始前の転動体軌道路３２
の面には製造工程で残った微小な凹凸が存在している。

【００２０】また、無限循環回路３０には多数の転動体
１０及びセパレータ１２が交互に充填され、転動体列を
構成している。転動体１０の一部は高硬度転動体１０Ｈ
からなり、他は鋼製転動体１０Ｓからなる。この転動体
列において、転動体軌道路３２に相当する長さ毎に少な
くとも１個の高硬度転動体１０Ｈが配置されている。高
硬度転動体１０Ｈは、前記セラミックや超硬合金等の高
硬度材料で形成することが望ましく、高硬度転動体１０
Ｈと鋼製転動体１０Ｓの大きさは同じである。

【００２１】更に、セパレータ１２は略円柱状又は略円
筒状をなし、その直径は転動体１０の径よりも小さい。
セパレータ１２が略円柱状の場合は、その両端面に凹面
が形成されており、凹面は転動体１０の半径と近似した
曲率半径を有する。セパレータ１２はプラスチック材料
を用いて形成することが望ましい。そして、セパレータ
１２の軸線が隣接する転動体１０の中心点同士を結ぶ直
線と一致又は平行となるように転動体列に配列されてい
る。その他の構成は従来のリニアガイドと同様である。

【００２２】第１の実施の形態に係る本発明は上記のよ
うに構成されており、次にその作用について説明する。
リニアガイド２０の使用開始前に、初期なじみを終了さ
せることを目的として慣らし走行を行う。慣らし走行で
は、スライダ２４を案内レール２２上で繰り返し相対移
動させる。

【００２３】スライダ２４が案内レール２２上を相対移
動すると、転動体１０が転動しつつ無限循環回路３０を
循環するのは従来のリニアガイドと同様である。転動体
１０の循環に伴って転動体列を構成するセパレータ１２
も無限循環回路３０を循環する。転動体１０はその移動
方向前側に存在するセパレータ１２を押し、セパレータ
１２も転動体１０の移動方向へ移動し、セパレータ１２
は転動体１０と一緒に無限循環回路３０内を移動する。
移動中のセパレータ１２は、セパレータ１２の軸方向と
無限循環回路３０の軸方向がほぼ一致した姿勢を保って
いる。

【００２４】また、少なくとも１個の高硬度転動体１０
Ｈが転動体軌道路３２に相当する長さ毎に転動体列に配
置されているので、常に転動体軌道路３２には１個以上
の高硬度転動体１０Ｈが存在している。このため、転動
体軌道路３２の鋼からなる面は、転動して移動する高硬
度転動体１０Ｈから常に接触面圧を加えられている。鋼
よりも硬度が大きな高硬度転動体１０Ｈが転動体軌道路
３２の面に押しつけられることとなって、高硬度転動体
１０Ｈが転動体軌道路３２の面上の凹凸を速やかに押し
つぶす。したがって、短時間の慣らし走行によって転動
体軌道路３２の面は平滑化される。また、案内レール２
２の全長にわたってスライダ２４は繰り返し相対移動す
るので、案内レール２２の転動体転動溝３４の面はその
一端から他端まですべて平滑化される。

【００２５】初期なじみの進行が殆どなくなるまで慣ら
し走行を行って、初期なじみを終了させる。初期なじみ
が終了するとその後は転動体軌道路３２の面は安定し、
予圧量の低下はなくなり、転動体軌道路３２と転動体１
０の間で摩擦力や剛性等の性能は殆ど変化しなくなる。
したがって、初期なじみが終了してからスライダ２４の
位置決めのための制御条件を定めれば、その後リニアガ
イド２０には性能変化が殆ど生じないので、精密な位置
決め制御を長期間にわたって実現できる。

【００２６】また、高硬度転動体１０Ｈと鋼製転動体１
０Ｓの間にはセパレータ１２が介在しているので、高硬
度転動体１０Ｈと鋼製転動体１０Ｓが衝突し、鋼製転動
体１０Ｓが損傷することもない。更に、転動体１０の一
部だけを高硬度転動体１０Ｈとし他は鋼製転動体１０Ｓ
としているので、全ての転動体１０を高硬度転動体１０
Ｈとする場合に比して、転動体１０と転動体軌道路３２
の間で生じる接触面圧は小さくなりリニアガイド２０の
寿命が長くなり、転動体１０にかかるコストも低廉とな
る。

【００２７】なお、第１の実施の形態において、セパレ
ータ１２と転動体１０を交互に配列して転動体列を構成
することとしたが、高硬度転動体１０Ｈとこれに隣り合
う鋼製転動体１０Ｓとの間にだけセパレータ１２を介在
させて転動体列を構成することも可能である。また、第
１の実施の形態におけるリニアガイド２０の転動体列を
以下に説明する変形例１及び２の転動体列の構成とする
こともできる。但し、第１の実施の形態と同様の構成に
ついては同じ符号を付し、その重複する説明を省略す
る。

【００２８】図２を用いて変形例１について説明する。
変形例１にあっては、リニアガイド２０は第１の実施の
形態と同様の案内レール２２及びスライダ２４を有す
る。また、無限循環回路３０には、高硬度転動体１０Ｈ
と鋼製転動体１０Ｓとからなる多数の転動体１０及びス
ペーサボール１４が充填されて転動体列を構成してい
る。前記スペーサボール１４が本発明の構成要素である
セパレータに相当する。この転動体列内において、高硬
度転動体１０Ｈとこれに隣り合う鋼製転動体１０Ｓとの
間にだけスペーサボール１４が介在している。スペーサ
ボール１４はその径が転動体１０の径よりも僅かに小さ
な鋼製の球体である。その他の構成は第１の実施の形態
と同様である。

【００２９】初期なじみを終了させるために慣らし走行
を行うが、慣らし走行でスライダ２４が相対移動するの
に伴って、転動体１０及びスペーサボール１４は無限循
環回路３０内を転動しつつ循環する。また、高硬度転動
体１０Ｈはスペーサボール１４を介して他の鋼製の転動
体１０Ｓと隣り合っているので、高硬度転動体１０Ｈと
衝突して鋼製の転動体１０Ｓが損傷することもない。更
に、スペーサボール１４は転動体１０よりも小さな球体
で無限循環回路３０を転動しつつ循環しているので、ス
ペーサボール１４は無限循環回路３０内で引っ掛かった
り詰まったりすることなく円滑に移動する。その他の作
用は第１の実施の形態と同様である。

【００３０】なお、変形例１において、転動体１０とス
ペーサボール１４を交互に配列して転動体列を構成する
ことも可能である。次に、図３ないし図５を用いて変形
例２について説明する。リニアガイド２０は第１の実施
の形態と同様の案内レール２２及びスライダ２４を有
し、無限循環回路３０には、高硬度転動体１０Ｈと鋼製
転動体１０Ｓとからなる多数の転動体１０及びセパレー
タ１２が充填されて転動体列を構成している。この転動
体列において、高硬度転動体１０Ｈとこれに隣り合う鋼
製の転動体１０Ｓとの間にのみセパレータ１２が介在し
ている。

【００３１】セパレータ１２の単体の形状は第１の実施
の形態と同様であるが、高硬度転動体１０Ｈを両側から
挟むセパレータ１２は接続部材１６によって互いに連結
されている。図４は、高硬度転動体１０Ｈとこれを両側
から挟むセパレータ１２の正面図であり、図５は高硬度
転動体１０Ｈとこれを両側から挟むセパレータ１２の上
面図である。高硬度転動体１０Ｈの中心点とその両側に
ある各セパレータ１２の軸線とが同一直線上に来るよう
に、高硬度転動体１０Ｈと各セパレータ１２が並び、接
続部材１６が高硬度転動体１０Ｈをまたいで各セパレー
タ１２の図５における左部同士及び右部同士を連結して
いる。接続部材１６は薄板状をなして高硬度転動体１０
Ｈの図５における左方及び右方に垂直に張り出してい
る。各セパレータ１２、各接続部材１６及びこれらに挟
み込まれた高硬度転動体１０Ｈは一体化しており、高硬
度転動体１０Ｈは各セパレータ１２及び各接続部材１６
の間で自由に回転することができる。

【００３２】また、無限循環回路３０内の面には、周方
向に１８０度の間隔で無限循環回路３０に沿った図示し
ない２本の案内溝が形成されており、これらの案内溝に
接続部材１６が入り込み、案内溝に沿って接続部材１６
が摺動するように構成されている。その他の構成は第１
の実施の形態と同様である。慣らし走行でスライダ２４
が相対移動すると、無限循環回路３０内において、高硬
度転動体１０Ｈとこれを挟むセパレータ１２及び接続部
材１６は一体となって移動する。接続部材１６は無限循
環回路３０の各案内溝と係合しているので、接続部材１
６とつながっているセパレータ１２はその軸周りに回転
することなく移動するが、セパレータ１２に挟まれた高
硬度転動体１０Ｈは自由回転できるので、転動しながら
移動することができる。また、高硬度転動体１０Ｈとこ
れを挟むセパレータ１２は一体化しているので無限循環
回路３０内への充填が容易となる。その他の作用は第１
の実施の形態と同様である。

【００３３】次に、第２の実施の形態について図６を用
いて説明する。図６は第２の実施の形態に係るボールね
じの部分断面図である。ボールねじ５０は前述した従来
のものと同様に構成されたねじ軸５２及びボールナット
５４を有する。したがって、無限循環回路５６が転動体
軌道路６２、一対の循環孔６４及び転動体チューブ６６
とから構成され、無限循環回路５６内の面は鋼となって
おり、使用開始前の転動体軌道路６２の面には製造工程
で残った微小な凹凸がある。なお、第２の実施の形態の
ボールねじ５０は無限循環回路５６を１経路だけ有す
る。

【００３４】そして、第１の実施の形態における無限循
環回路３０の場合と同様に、無限循環回路５６内に高硬
度転動体１０Ｈと鋼製転動体１０Ｓとからなる多数の転
動体１０及びセパレータ１２が交互に充填され、転動体
列を構成している。この転動体列内において、ねじ軸５
２の転動体転動溝５８が軸周りに旋回する距離に相当す
る長さに少なくとも１個の高硬度転動体１０Ｈが配置さ
れている。

【００３５】また、高硬度転動体１０Ｈ、鋼製の転動体
１０Ｓ及びセパレータ１２の構成、並びにセパレータ１
２と転動体１０の位置関係は第１の実施の形態と同様で
ある。その他の構成は従来のボールねじと同様である。
上記のように構成されているボールねじ５０について、
使用開始前の慣らし走行を行う。慣らし走行において
は、ねじ軸５２上でその全長に渡ってボールナット５４
を繰り返し相対移動させる。

【００３６】そして、ボールナット５４がねじ軸５２上
を相対移動すると、転動体１０が転動しつつ、無限循環
回路５６を循環するのは従来のボールねじと同様であ
り、転動体１０とセパレータ１２が一緒に無限循環回路
５６内を循環するのは、第１の実施の形態と同様であ
る。また、ねじ軸５２上の転動体転動溝５８が軸周りに
旋回する距離に相当する長さに少なくとも１個の高硬度
転動体１０Ｈが配置されているので、常に転動体軌道路
５８には１個以上の高硬度転動体１０Ｈが存在してお
り、転動体軌道路５８の鋼からなる面は転動して移動す
る高硬度転動体１０Ｈから常に接触面圧を加えられてい
る。このため、第１の実施の形態と同様に、短時間の慣
らし走行によって転動体軌道路６２の面は平滑化され、
ねじ軸５２の転動体転動溝５８の面もすべて平滑化され
る。

【００３７】したがって、初期なじみが終了すると、転
動体軌道路６２の面は安定し、予圧量の低下はなくな
り、転動体軌道路６２と転動体１０の間で摩擦トルクや
剛性等の性能は殆ど変化しなくなる。また、初期なじみ
が終了してからボールナット５４の位置決めの制御条件
を定めることで、精密な位置決め制御を長期間にわたっ
て実現できる。更に、セパレータ１２があるので高硬度
転動体１０Ｈによって鋼製転動体１０Ｓが損傷すること
がなく、全ての転動体１０を高硬度転動体１０Ｈとする
場合に比して、転動体１０と転動体軌道路６２の間で生
じる接触面圧は小さくなりボールねじ５０の寿命が長く
なり、転動体１０にかかるコストも低廉となる。

【００３８】なお、第２の実施の形態において、セパレ
ータ１２と転動体１０を交互に配列して転動体列を構成
することとしたが、高硬度転動体１０Ｈとこれに隣り合
う鋼製転動体１０Ｓとの間にだけセパレータ１２を介在
させて転動体列を構成することも可能である。また、第
２の実施の形態におけるボールねじ５０の転動体列を以
下に説明する変形例３及び４の転動体列の構成とするこ
ともできる。第２の実施の形態と同様の構成については
同じ符号を付し、その重複する説明を省略する。

【００３９】まず、図７を用いて変形例３について説明
する。ボールねじ５０は第２の実施の形態と同様の構成
のねじ軸５２とボールナット５４を有し、無限循環回路
５６には、高硬度転動体１０Ｈと鋼製転動体１０Ｓとか
らなる多数の転動体１０及びスペーサボール１４が充填
されて転動体列を構成している。スペーサボール１４が
本発明の構成要素のセパレータに相当する。転動体列に
おいて転動体１０とスペーサボール１４が交互に配置さ
れている。その他の構成は第２の実施の形態と同様であ
る。

【００４０】初期なじみを終了させるための慣らし走行
を行うが、慣らし走行ではボールナット５４が相対移動
するのに伴って、転動体１０及びスペーサボール１４は
無限循環回路５６内を転動しつつ循環する。また、転動
体１０はスペーサボール１４を介して他の転動体１０と
隣り合っているので、高硬度転動体１０Ｈと衝突して鋼
製転動体１０Ｓが損傷することはなく、スペーサボール
１４は転動体１０よりも小さな球体で無限循環回路５６
を転動しつつ循環しているので、スペーサボール１４は
無限循環回路３０内で引っ掛かったり詰まったりするこ
となく円滑に移動できる。その他の作用は第２の実施の
形態と同様である。

【００４１】なお、変形例３において、高硬度転動体１
０Ｈとこれに隣り合う鋼製の転動体１０Ｓとの間にだけ
スペーサボール１４を介在させて転動体列を構成するこ
とも可能である。次に、図８を用いて変形例４を説明す
る。ボールねじ５０は第２の実施の形態と同様のねじ軸
５２とボールナット５４を有する。無限循環回路５６に
は、高硬度転動体１０Ｈと鋼製転動体１０Ｓとからなる
多数の転動体１０及びセパレータ１２が充填されてお
り、高硬度転動体１０Ｈと鋼製転動体１０Ｓの間にだけ
セパレータ１２が介在しており、高硬度転動体１０Ｈ及
びこれを挟むセパレータ１２は連結されて一体化されて
いる。その他の構成は第２の実施の形態と同様である。

【００４２】慣らし走行を行って初期なじみを終了させ
る。また、高硬度転動体１０Ｈとこれを挟むセパレータ
１２は一体化しているので無限循環回路５６内への充填
が容易となる。その他の作用は第２の実施の形態と同様
である。なお、上記各実施の形態及び各変形例におい
て、転動体１０の大きさはすべて同じとしたが、高硬度
転動体１０Ｈと鋼製転動体１０Ｓの径を異なるものとす
ることも可能である。高硬度転動体１０Ｈの径は、転動
体軌道路３０、６２と高硬度転動体１０Ｈの間に接触面
圧が生じるように選定すればよい。但し、径の異なる転
動体１０が転動体軌道路３０、６２を通過することによ
ってスライダ２４やボールナット５４に生じる姿勢変化
を小さなものとするために、高硬度転動体１０Ｈと鋼製
転動体１０Ｓの径の差は小さくし、例えば５μｍ以下と
することが望ましい。

【００４３】また、リニアガイドの案内レールの転動体
転動溝や、ボールねじのねじ軸の転動体転動溝などに対
しては、直動装置の製造工程において超仕上加工を比較
的施しやすい。したがって、これらの転動体軌道路を形
成する面に超仕上加工を施して表面粗さを小さくし、例
えばＲａ値で０．２μｍ以下とすれば、初期なじみを更
に速やかに終了させて慣らし走行の時間を短縮できる。

【００４４】

【発明の効果】本発明は、上記のような直動装置である
ので、短時間の慣らし走行で初期なじみを速やかに終了
させることができ、転動体の損傷を防止でき、装置全体
が高価となることがない直動装置を提供することができ
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るリニアガイド
の部分断面図である。

【図２】変形例１に係るリニアガイドの部分断面図であ
る。

【図３】変形例２に係るリニアガイドの部分断面図であ
る。

【図４】変形例２におけるセパレータ及び転動体の正面
図である。

【図５】変形例２におけるセパレータ及び転動体の上面
図である。

【図６】本発明の第２の実施の形態に係るボールねじの
断面図である。

【図７】変形例３に係るボールねじの断面図である。

【図８】辻褄指摘変形例４に係るボールねじの断面図で
ある。

【図９】従来のリニアガイドの一部を切り欠いて示した
斜視図である。

【図１０】従来のボールねじの一部を切り欠いて示した
斜視図である。

【符号の説明】

１０転動体１２セパレータ１４スペーサボール１６接続部材２０リニアガイド２２案内レール２４スライダ２６スライダ本体２８エンドキャップ３０無限循環回路３２転動体軌道路３４案内レールの転動体転動溝３６スライダ本体の転動体転動溝３８転動体戻し路４０湾曲路５０ボールねじ５２ねじ軸５４ボールナット５６無限循環回路５８ねじ軸の転動体転動溝６０ボールナットの転動体転動溝６２転動体軌道路６４循環孔６６転動体チューブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松田靖之神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目５番50号日本精工株式会社内 (72)発明者桃野達信神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目５番50号日本精工株式会社内 (72)発明者荒牧宏敏神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目５番50号日本精工株式会社内Ｆターム(参考） 3J062 AB22 AC07 BA16 BA22 CD04 CD29 CD62 3J101 AA03 AA44 AA64 AA71 AA85 BA01 BA12 BA13 EA12 EA41 FA31 3J104 AA03 AA19 AA23 AA65 AA69 AA74 BA01 BA15 CA09 CA11 DA14 DA17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】無限循環回路を無限循環する転動体列の
転動を介して一対の部材が相対運動をする直動装置にお
いて、前記転動体列の一部の転動体が高硬度転動体からなり、当該高硬度転動体とこれに隣合う転動体との間にセパレ
ータが介在していることを特徴とする直動装置。
【請求項２】常に少なくとも１個の前記高硬度転動体
が、前記無限循環回路のうち前記一対の部材の各転動体
転動溝が対向して形成する転動体軌道路の部分に存在す
るように、前記転動体列を構成したことを特徴とする請
求項１に記載の直動装置。
【請求項３】前記セパレータを転動体よりも小径で球
状のスペーサボールにより構成したことを特徴とする請
求項１又は請求項２に記載の直動装置。
【請求項４】前記高硬度転動体の両側にある前記セパ
レータが相互に連結されており、当該連結された両セパレータとこれらの間にある高硬度
転動体との相対位置を特定させたことを特徴とする請求
項１又は請求項２に記載の直動装置。