JP2004316818A - 直動案内装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ローラ同士の直接接触を防止し、スライダを案内レールに対して円滑に低騒音で走行させるとともに、転動体であるローラの脱落を防止することが可能な直動案内装置を提供する。
【解決手段】ローラ４６同士の間にセパレータ５０が介装されている直動案内装置１０において、セパレータ５０に二対の腕部５２、５３を形成し、隣り合う一方のローラ４６に向かって形成された腕部５２と、隣り合う他方のローラ４６に向かって形成された腕部５３とにそれぞれ連結手段５６、５８を形成する。そして、腕部５２の間でローラ４６をその軸周りに回転自在に支承するとともに、腕部５３の一部を係合部として負荷ローラ転動面１８およびローラ戻し通路２０に形成した案内溝３８ａ、３８ｂに摺動可能に係合し、且つ、隣接するセパレータ５０同士を連結手段５６、５８によって連結して転動体列６２を構成した。
【選択図】 図２
【解決手段】ローラ４６同士の間にセパレータ５０が介装されている直動案内装置１０において、セパレータ５０に二対の腕部５２、５３を形成し、隣り合う一方のローラ４６に向かって形成された腕部５２と、隣り合う他方のローラ４６に向かって形成された腕部５３とにそれぞれ連結手段５６、５８を形成する。そして、腕部５２の間でローラ４６をその軸周りに回転自在に支承するとともに、腕部５３の一部を係合部として負荷ローラ転動面１８およびローラ戻し通路２０に形成した案内溝３８ａ、３８ｂに摺動可能に係合し、且つ、隣接するセパレータ５０同士を連結手段５６、５８によって連結して転動体列６２を構成した。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ローラ同士の間にセパレータが介装されている直動案内装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
直動案内装置は、複数の転動体が無限循環路内を回転および移動することによってスライダを案内レールに対して相対移動させている。このような直動案内装置としては転動体をローラによって構成したものがある。
直動案内装置では、スライダが案内レールに対して相対移動すると、各ローラは同一方向へ回転しつつ移動するため、隣接するローラ同士が相互に擦れ合う。そのため、ローラの円滑な転動が妨げられたり、ローラの摩耗が早く進行したり、騒音が増大したりするなどの問題がある。そこで、従来から、ローラを円滑に転動させ、ローラの早期摩耗を防止し、騒音の発生を抑制して直動案内装置を作動させるためにローラ同士の間にセパレータが介装されている。
【０００３】
ところで、直動案内装置を機械等に組付ける際は、まず、案内レール単体を組付け機台に取付けるため、スライダを案内レールから抜き取る。そのため、スライダを案内レールから抜き出して分離した際に、無限循環路からローラが脱落することを防止する必要がある。
この対策として、ローラ同士の間に介装されたセパレータを利用してローラの脱落を防止することが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１に記載されている技術では、ローラ転動面を有した芯部材（案内レールに対応する）を備えており、芯部材は、枠部材（スライダに対応する）に覆われている。この枠部材には、案内溝が形成されている。また、ローラ同士の間に介装されたセパレータ（リテーナ）の両端には、ローラの長さを超えて延びる突起部が設けられている。そして、この突起部を枠部材の案内溝に対して係合させるとともに、各ローラを隣り合うセパレータ同士によって包持させることによって環状の転動体列を構成している。そのため、ローラの脱落を防止することができる。
【０００５】
また、ローラを連結ベルトによって連結することによってローラの脱落を防止することが行われている（例えば、特許文献２参照）。
特許文献２に記載されている技術では、ローラの円筒面に対して摺動自在に接触するセパレータ（間座部）がローラの前後に配され、セパレータ同士を連結する可撓性がある連結ベルト部によって転動体列を構成している。そして、ローラの長手方向両端を超えて外側に張り出している連結ベルト部をスライダ（移動部材）の無限循環路全周に形成した案内溝に係合している。そのため、ローラの脱落を防止することができる。
【０００６】
また、例えば特許文献３に記載されている技術では、隣接するセパレータ同士によってローラを包持する一対の凹曲面をセパレータ（基部）に備えている。また、セパレータの長手方向の両端に二対の腕部（平行片）を形成し、隣接する一方のローラに向かって形成された一方の腕部と、隣接する他方のローラに向かって形成された他方の腕部とに、それぞれ連結手段（突軸および突軸に嵌り込む穴部）を形成している。そして、一方の腕部の間にローラをその軸周りに回転自在に支承するとともに、隣接するセパレータ同士を連結手段によって連結してチェーン状の転動体列を構成している。そのため、ローラの脱落を防止することができる。
【０００７】
【特許文献１】
実公昭５２−５２１２４号公報
【特許文献２】
特開平１０−１１０７２８号公報
【特許文献３】
実開平１−１７３５２９号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載の技術は、実際に直動案内装置の良好な作動性を得るためには、ある程度の転動体列隙間（転動体列を寄せたときに生じる隙間）が必要である。しかし、例えばチェーン状にする等の連結構造を備えていないため、転動体列の隙間を適度に調整するためには、それぞれの部品精度を高くして隙間を管理したり、組立工程において調整作業を行う等の必要があり、コストアップにつながる。
【０００９】
また、特許文献２に記載の技術は、ローラの脱落を防止するには十分であるが、連結ベルト部が循環するため、直線部と曲線部とからなる案内溝内で連結ベルト部の曲げ伸ばしが繰り返し行われる。さらに、ローラに負荷が作用する領域では、各ローラ相互の径の差やローラ転動面の形状誤差などから、ローラに対する推進力にバラツキが生じるため、各ローラに速度差が生じる。そのため、連結ベルトに引張り力も作用する。したがって、これらの作用によって連結ベルトに破断が生じる恐れがある。
【００１０】
また、特許文献３に記載の技術は、セパレータをチェーン状に連結させている。そのため、上記特許文献１に記載の技術のように隙間調整は必要無いものの、逆に、例えば特許文献１に記載の技術のような、芯部材を覆う枠部材に形成された溝に対して突起部を係合させる等の係合構造を備えてはいない。そのため、セパレータを介してローラの脱落を防止する機能を得る構造として十分であるとはいえない。
【００１１】
本発明は、このような点に着目してなされたものであって、ローラ同士の直接接触を防止し、スライダを案内レールに対して円滑に低騒音で走行させるとともに、転動体であるローラの脱落を防止することが可能な直動案内装置を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に係る発明は、ローラ転動面を有する案内レールと、前記案内レールに跨設され、前記ローラ転動面とともにローラ軌道路を形成するために前記ローラ転動面に対向する負荷ローラ転動面を有し且つ前記ローラ軌道路の両端にそれぞれ連なる一対の方向転換路および前記一対の方向転換路に連通するローラ戻し通路を内部に有するスライダと、前記ローラ軌道路、前記一対の方向転換路、および前記ローラ戻し通路から構成される無限循環路内に装填される複数のローラと、前記ローラ同士の間に介装されて隣接する前記ローラの外周面に対応した凹曲面を有するセパレータと、を備えた直動案内装置において、少なくとも前記ローラ軌道路および前記ローラ戻し通路に、それらの長手方向に連続してそれぞれ形成された案内溝を設け、前記セパレータに、前記ローラの端面よりもローラ軸方向外方に突出して前記案内溝に案内される係合部と、隣接する一方の前記ローラ端面の中央に対向する位置まで張り出す一対の第一の腕部と、隣接する他方の前記ローラ端面の中央に対向する位置まで張り出す一対の第二の腕部と、を設けるとともに、隣接する前記セパレータ同士の第一の腕部および第二の腕部を揺動可能に連結する連結手段を備えることを特徴としている。
【００１３】
請求項１に係る発明によれば、各ローラに隣接して配置したセパレータ同士の凹曲面によってローラを両側から挟み込んで保持することができる。そして、セパレータに形成した二対の腕部の一方の連結手段（例えば、突起部または貫通穴もしくは凹部等）と、他方の連結手段（一方の連結手段の形状に対応した、例えば、凹部または突軸もしくは突起部等）とを連結可能に構成している。そのため、隣り合うセパレータ同士の連結手段によって、セパレータ同士を連結させてチェーン状の転動体列を構成することができる。さらに、セパレータの係合部を案内溝に対して係合させている。そのため、スライダをレールから抜いた状態でもローラの脱落が防止される。
【００１４】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の直動案内装置であって、前記腕部の少なくとも一つの腕部が前記係合部を兼ね、且つ、前記ローラ軌道路における前記ローラ転動面の法線方向での前記セパレータの最大寸法より前記法線方向での当該腕部の寸法を小さくしたことを特徴としている。
請求項２に係る発明によれば、ローラ転動面の法線方向でのセパレータの最大寸法に対して、腕部の寸法（例えば前記案内溝に第二の腕部をその幅をもって係合させた場合は、第二の腕部の幅寸法）をセパレータの最大寸法より小さくしている。そのため、例えば案内溝を形成するローラ軌道路でのセパレータ案内部材が第二の腕部の幅に係合する部分でのセパレータ案内部材の肉厚を相対的に厚くすることができる。
【００１５】
したがって、係合部と案内溝との係合を安定して保つことができる。さらに、ローラ転動面の法線方向でのセパレータの最大寸法を腕部の寸法に対して、相対的に大きくすることになるので、セパレータに形成した凹曲面の深さを深く（維持）することができる。そのため、ローラをセパレータ同士によって包持するために必要なセパレータの引っかかり量を十分確保することができる。
【００１６】
また、請求項３に係る発明は、請求項１または２のいずれかに記載の直動案内装置であって、前記連結手段は、前記隣接するセパレータの並び方向の距離を可変にする遊びをもっており、該遊びによる可変量は、前記セパレータに設けた凹曲面の深さの２倍以下であることを特徴としている。
【００１７】
請求項３に係る発明によれば、転動体列が連続する並び方向で隣接するセパレータ同士の距離を可変にする遊びをもたせてセパレータ同士を連結している。そのため、例えば、ローラに負荷が作用する領域で、各ローラ相互の径の差やローラ転動面の形状誤差などによってローラの推進力にバラツキが生じ、各ローラに速度差が生じた場合であっても、転動体列が対応することができる。したがって、ローラやセパレータに無理な力が加わることがない。そして、その可変量をセパレータ外周部に設けた凹曲面の深さの２倍以下にしている。そのため、凹曲面からローラが外れることもない。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る直動案内装置の一実施形態について説明する。
図１は、本発明に係る直動案内装置の一部を破断して示す説明図、また、図２は、図１の直動案内装置でのＡ−Ａ線部分における断面図である。
図１および図２に示すように、本発明に係る直動案内装置１０は、ローラ転動面１４を有する軌道軸としての案内レール１２と、案内レール１２に跨設され、ローラ転動面１４に対向する負荷ローラ転動面１８を有するスライダ１６とを備えている。
【００１９】
案内レール１２は、その両側面にそれぞれ２条づつ計４条のローラ転動面１４が、その長手方向に沿って形成されている。また、スライダ１６は、スライダ本体１７と、スライダ本体１７の軸方向両端にそれぞれ装着されたエンドキャップ２２とから構成されている。
スライダ本体１７およびエンドキャップ２２の軸方向に連続した形状は、ともに略コ字形の断面形状である。エンドキャップ２２には、負荷ローラ転動面１８の両端にそれぞれ連なる一対の方向転換路２４が内部に形成されている。また、略コ字形をしたスライダ１６の内側には、案内レール１２の各ローラ転動面１４にそれぞれ対向する負荷ローラ転動面１８が計４条形成されている。さらに、スライダ１６には、一対の方向転換路２４に連通するローラ戻し通路２０が内部に形成されている。
【００２０】
案内レール１２のローラ転動面１４と、これに対向するスライダ本体１７の負荷ローラ転動面１８との間に挟まれた空間がローラ軌道路２６をなしている。そして、一対の方向転換路２４、ローラ戻し通路２０、および、ローラ軌道路２６によって環状に連続する無限循環路２８が計４本構成されている。
無限循環路２８内には、転動体としての円筒状のローラ４６が複数装填されており、ローラ４６同士の間には、セパレータ５０が介装されている。
【００２１】
次に、本発明の一実施形態に係るセパレータ５０について図３を参照して詳しく説明する。図３は、セパレータ５０の拡大説明図であり、図３（ａ）はセパレータ５０の平面図、同図（ｂ）は、その正面図、同図（ｃ）は、その右側面図である。なお、同図（ａ）では、セパレータ５０の一部をローラ４６の軸線を含む断面（同図（ｃ）でのＸ−Ｘ線断面）にて示している。
【００２２】
セパレータ５０は、合成樹脂製であり、同図（ａ）に示すように、平面形状が略エ字形をなす部材であり、この略エの字形の両袖部分が、それぞれ第一の腕部５２および第二の腕部５３をなす。
第一の腕部５２および第二の腕部５３は、胴部５１によってつながっている。胴部５１の高さＶは、ローラ４６の直径よりも低い。そして、胴部５１の長さは、ローラ４６の円筒部長さよりも僅かに短い。また、第一の腕部５２および第二の腕部５３の幅Ｕは、必要十分な強度を維持可能な範囲で細幅に形成されており、例えば胴部５１の高さＶの約１／２の幅にて形成されている。
【００２３】
さらに、胴部５１には、２つの凹曲面５４ａ、５４ｂが形成されている（図３（ｂ）参照）。一方の凹曲面５４ａは、第一の腕部５２が張り出している側に形成されており、他方の凹曲面５４ｂは、凹曲面５４ａと反対側を向いて第二の腕部５３が張り出している側に形成されている。凹曲面５４ａ、５４ｂは、ローラ４６の円筒面に対応した湾曲面からそれぞれ形成されている。詳しくは、凹曲面５４ａ、５４ｂは、ローラ４６を無限循環路２８内で連続する方向で隣り合うセパレータ５０同士の間に回転自在に支承し保持することができる湾曲面からそれぞれ形成されている。そして、一対をなす第一の腕部５２同士の間隔Ｅは、ローラ４６の長さＦよりも僅かに大きくなっている。
【００２４】
一対の第一の腕部５２は、その先端にそれぞれ連結手段としての半球状の突起である掛止め突起５８を有している。そして、それぞれの掛止め突起５８は、略エ字形の外側に向かって突出している。この掛止め突起５８は、第二の腕部５３に形成される連結手段としての掛止め穴５６に所定の隙間をもって嵌合可能な外径をもつ。また、掛止め突起５８同士の中心を結ぶ線Ｂから凹曲面５４ａまでの距離Ｃは、ローラ４６の円筒の半径Ｒよりも僅かに大きい。
【００２５】
一対をなす第二の腕部５３同士の間隔Ｋは、第一の腕部５２同士の幅Ｍよりも僅かに大きくなっている。一対の第二の腕部５３は、その先端にそれぞれ連結手段としての掛止め穴５６を有している。この掛止め穴５６は、第一の腕部５２に形成された連結手段としての掛止め突起５８に所定の隙間をもって嵌合可能な内径をもつ貫通穴である。ローラ４６の中心は、それぞれの掛止め穴５６同士の中心を結ぶ線Ｙ上にのっている。また、第一の腕部５２と同様に、掛止め穴５６同士の中心を結ぶ線Ｙから凹曲面５４ｂまでの距離Ｚは、ローラ４６の円筒の半径Ｒよりも僅かに大きい。
【００２６】
なお、第二の腕部５３の幅Ｕは、後述する案内溝３８ａおよび案内溝３８ｂの溝幅より僅かに小さい。そのため、係合部としてのセパレータ５０の第二の腕部５３を案内溝３８ａおよび案内溝３８ｂ内に摺動可能に係合させることができる構成となっている。
図４は、本発明の一実施形態に係る転動体列の拡大説明図である。同図に示すように、セパレータ５０は、隣り合う各セパレータ５０同士の掛止め突起５８と掛止め穴５６とを掛け止めて連結することによって、ローラ４６とセパレータ５０とが交互に並んだ転動体列６２をチェーン状に構成することができる。このとき、ローラ４６の円筒面Ｓと凹曲面５４ａ、５４ｂとの間に僅かな隙間をもって、凹曲面５４ａ、５４ｂとローラ４６の円筒面とを互いに摺接させている。そのため、ローラ４６は円滑に回転可能となっている。
【００２７】
なお、上述のように、セパレータ５０は合成樹脂製であり、また掛止め突起５８は半球体であるので、セパレータ５０同士を掛け止めて連結させるときは、合成樹脂製のセパレータ５０の第二の腕部５３の弾性変形を利用して掛止め突起５８の間に第二の腕部５３を押し込み、第二の腕部５３の掛止め穴５６に掛止め突起５８を連結させればよく、容易に転動体列６２の組み立て作業を行うことができる。
【００２８】
また、図２に示すように、本実施形態の転動体列６２は、有端状に構成した例である。なお、転動体列６２の両端は、同図のように、セパレータの胴部に、一方の凹曲面のみを形成するとともに、一方の腕部のみを形成した端部専用セパレータ４９を用いてもよいが、セパレータ５０の第一・第二の腕部５２、５３の腕の一方を切り取ったものを用いてもよい。
【００２９】
なお、セパレータ５０は、掛止め突起５８と掛止め穴５６との嵌め合いを隙間ばめにしている。詳しくは、図５に示すように、セパレータ５０に隣接するローラ４６同士の並び方向の距離を可変できる所定の遊び（隙間）を有して連結されている。同図において、可変量はＴ２−Ｔ１であり、このときにローラ４６とセパレータ５０間にできる隙間はその半分である。したがって、例えば可変量をセパレータ５０に設けた凹曲面５４ａ、５４ｂの深さＤ（図３（ｂ）参照）の２倍以下とすれば、少なくとも片側のセパレータ５０にはローラ４６が引っ掛かることになる。そのため、特に転動体列６２の長手方向の隙間を調整しなくてもセパレータ５０によるローラ４６の保持能力を確保することができる。
【００３０】
次に、上述した転動体列６２が組み込まれる直動案内装置１０について、より詳細に説明する。
図１および図６に示すように、スライダ本体１７の内側面は、負荷ローラ転動面１８となる部分を除いて、合成樹脂製のセパレータ案内部材４０により覆われている。また、セパレータ案内部材４０と、セパレータ案内部材４０に対向する案内レール１２の表面との間には、僅かな隙間が形成されている。
【００３１】
スライダ本体１７の略コ字形の内側には、負荷ローラ転動面１８とセパレータ案内部材４０とによって、上述した転動体列６２が挿入される溝が構成されている。詳しくは、セパレータ案内部材４０によって、セパレータ案内壁３６ｂが形成されることで溝をなしている。セパレータ案内壁３６ｂ同士の間隔は、ローラ４６の円筒部長さよりも僅かに大きい。そして、セパレータ案内壁３６ｂには、セパレータ５０での第二の腕部５３を係合させる案内溝３８ｂが長手方向に連続して形成されている。案内溝３８ｂの溝幅Ｇは、第二の腕部５３の幅Ｕより僅かに大きい。そのため、係合部としてのセパレータ５０の第二の腕部５３を案内溝３８ｂ内に摺動可能に係合させることができる。
【００３２】
また、図２および図７に示すように、略コ字形をしたスライダ本体１７袖部の肉厚部には、それぞれの負荷ローラ転動面１８に所定の間隔を隔ててほぼ平行に延びるローラ戻し通路２０が形成されている。このローラ戻し通路２０は、円形断面が長手方向に連続する貫通孔３２と、この貫通孔３２内に挿入された循環チューブ３０とから構成されている。
【００３３】
この循環チューブ３０は、合成樹脂製のチューブである。循環チューブ３０の内部空間の長手方向に連続する断面形状は、内部をローラ４６が通過可能なように、ローラ４６の円筒長手方向での投影形状に対応した略矩形をもって形成されている。詳しくは、この略矩形断面の幅Ｗは、ローラ４６の円筒部長さよりも僅かに大きい。また。矩形断面の高さＨは、ローラ４６の直径よりも僅かに大きい。そのため、循環チューブ３０内の空間をローラ４６およびセパレータ５０は、円滑に移動することができる。
【００３４】
循環チューブ３０内を移動するセパレータ５０における一対の第二の腕部５３のそれぞれと対向する壁は、セパレータ案内壁３６ａとなっている。このセパレータ案内壁３６ａには、セパレータ５０の第二の腕部５３を係合させつつ、案内可能な幅をもった案内溝３８ａが長手方向に連続して形成されている。すなわち、案内溝３８ａの溝幅Ｊは、第二の腕部５３の幅Ｕより僅かに大きい。そのため、セパレータ５０の第二の腕部５３を案内溝３８ａ内に摺動可能に係合させることができる。
【００３５】
図２に示すように、エンドキャップ２２内には、負荷ローラ転動面１８両端にそれぞれ連なる湾曲した一対の方向転換路２４が形成されている。この方向転換路２４は、ローラ戻し通路２０の貫通孔３２内に挿入された循環チューブ３０に連通し、長手方向に連続した円形断面からなる湾曲した貫通孔である。そして、セパレータ案内壁３６ａ、３６ｂは、この方向転換路２４をはさんで連続して形成されている。
【００３６】
転動体列６２は、方向転換路２４の内部では、第一・第二の腕部５２、５３の腕を連結している長さＬのリンクとして回動しつつ移動する（図４参照）。そのため、このリンクの長さＬに合わせた曲率を考慮して方向転換路２４内では、案内溝の幅を拡幅させている。このようにして、セパレータ５０の第二の腕部５３を案内する溝を無限循環路２８内に連続して環状に構成している。なお、図２中に示す２点鎖線が案内溝３８ａ、３８ｂ、および拡幅させてつながる方向転換路２４での案内溝の接続部分である。
【００３７】
上述の構成からなる本発明に係る直動装置１０は、スライダ１６を案内レール１２の軸方向に相対移動させると、無限循環路２８内をローラ４６が回転しつつ移動し、ローラ４６とともにセパレータ５０も無限循環路２８内を移動する。このとき、無限循環路２８内でセパレータ５０は、自分の移動方向の前方にあるローラ４６を押し、さらに、ローラ４６は自分の移動方向の前方にあるセパレータ５０を押す。すなわち、転動体列６２全体が無限循環路２８内を循環移動する。
【００３８】
そして、転動体列６２は、ローラ軌道路２６内をスライダ１６とは反対方向に移動し、ローラ軌道路２６の一方の端部から連続する一方の方向転換路２４に入って移動方向を変え、方向転換路２４からローラ戻し通路２０に入ってスライダ１６と同じ方向に移動し、他方の方向転換路２４に入って再び移動方向を変えてローラ軌道路２６の他方の端部へ戻るという循環を繰り返すことができる。
【００３９】
以上説明したように、本発明に係る直動案内装置１０によれば、無限循環路２８内には、ローラ４６同士の間にセパレータ５０が介在しているので、ローラ４６同士が互いに直接接触することはなく、ローラ４６同士の擦れ合いによる騒音や摩耗が発生することは防止されている。そして、セパレータ５０同士の第一・第二の腕部５２、５３の連結位置をローラ４６の中心軸に合わせて連結しているので、セパレータ５０によって各ローラ４６はそれぞれの中心軸が平行な状態に維持されており、所定の間隔を維持しながら無限循環路２８内を転動体列６２として回転しつつ移動することができる。
【００４０】
そして、ローラ４６は、ローラ軌道路２６内で抵抗を受けるが、各ローラ４６は後方からセパレータ５０によって押されるため、ローラ軌道路２６内を円滑に移動できる。また、ローラ軌道路２６内でセパレータ案内壁３６ｂ同士の間隔はローラ４６の円筒長さよりも僅かに大きいだけであり、さらに、各セパレータ５０の第二の腕部５３はセパレータ案内壁３６ｂの案内溝３８ｂに係合して案内されている。このため、ローラ軌道路２６内で各セパレータ５０が倒れたりすることは防止されており、転動体列６２の配列が乱れてその円滑な移動が妨げられることも防止される。
【００４１】
また、セパレータ５０がローラ軌道路２６内で倒れたりすることが防止されているので、セパレータ５０の第一の腕部５２同士の間に保持されているローラ４６がローラ軌道路２６内で倒れたりすることも同時に防止されている。また、セパレータ案内壁３６ａ又はセパレータ案内壁３６ｂとセパレータ５０の第二の腕部５３との間の間隔を一定に保つことができ、この間隔をできるだけ小さくしているので、無限循環路２８内でのセパレータ５０の転倒などをより確実に防止することができる。
【００４２】
さらにまた、セパレータ５０の第二の腕部５３が案内溝３８ａと３８ｂに沿って無限循環路２８を案内されるので、セパレータ５０が移動する際の振れは規制され、セパレータ５０が第一の腕部５２の間に保持するローラ４６の振れも規制され、転動体列６２全体が無限循環路２８内を正確かつ円滑に移動可能となる。
そして、セパレータ５０は第二の腕部５３が案内溝３８ａ、３８ｂに係合しており、セパレータ５０の第一の腕部５２の間に保持されたローラ４６も凹曲面５４ａ、５４ｂによって支承し保持されているため、スライダ１６を案内レール１２から抜き出したときでも、スライダ１６から転動体列６２が脱落することが防止される。
【００４３】
また、セパレータ５０の最大寸法（ローラ軌道路のローラの転動面での法線方向の寸法）である胴部５１の高さＶに対して、係合部を兼ねた第二の腕部５３の幅寸法Ｕを小さくしているので、例えばセパレータ案内部材４０と第二の腕部５３とが係合する部分でのセパレータ案内部材４０の肉厚を相対的に厚くすることができる。そのため、第二の腕部５３とセパレータ案内部材４０との係合を安定して保つことができる。そして、セパレータ５０の高さを相対的に大きくすることになるので、セパレータ５０外周に形成した凹面の深さを深く（維持）することができる。そのため、ローラ４６のセパレータ５０に対する引っかかり量を確保することができる。
【００４４】
さらにまた、掛止め突起５８と掛止め穴５６との嵌め合いを隙間ばめにし、転動体列６２が連続する並び方向での隣接するセパレータ５０同士の距離を可変できるように遊びをもたせてセパレータ５０同士を連結している。そのため、例えば、各ローラ４６相互の径の差やローラ転動面１４の形状誤差などによって、ローラ軌道路２６等のローラ４６に負荷が作用する領域でのローラ４６に対する推進力のバラツキから、各ローラ４６に速度差が生じた場合であっても転動体列６２が対応することができる。したがって、ローラ４６やセパレータ５０に無理な力が加わることがない。そして、その可変量をセパレータ５０外周部に設けた凹曲面５４ａ、５４ｂの深さＤの２倍以下にしている。そのため、凹曲面５４ａ、５４ｂからローラ４６が外れることもない。
【００４５】
なお、上記実施形態では、図１〜図７に示す形状を備えた直動案内装置１０について説明したが、本発明に係る直動案内装置はこれに限定されるものではない。
上記実施形態では、セパレータ５０の掛止め突起５８と掛止め穴５６とを連結し、ローラ４６は、隣り合うセパレータ５０同士の凹曲面５４ａ、５４ｂに保持される構成であるとしたが、例えば、ローラ４６をセパレータ５０の第一の腕部５２の間で回転自在に軸止して保持することも可能である。
【００４６】
また、上記実施形態では、係合部として第二の腕部５３を利用しているが、案内溝３８ａ、３８ｂに案内されるように形成されていれば、係合部はこれに限定されるものではない。例えば第一の腕部５２や、胴部５１に、案内溝３８ａ、３８ｂに案内される凸部形状を、別途に形成してこれを係合部としてもよい。しかし、別途に機能形状を形成することなく、複数の機能を一部分で兼ねさせる上では、第二の腕部５３を係合部とすることが好ましい。
【００４７】
また、セパレータ５０の連結手段として掛止め突起５８と、掛止め穴５６とを連結しているが、連結手段の形状はこれに限定されるものではない。
例えば、図８（ａ）に変形例として示すように、連結手段として、第一の腕部５２に貫通穴を形成し、第二の腕部５３に凸軸を形成して、貫通穴と凸軸とを連結してもよい。また、図８（ｂ）に変形例として示すように、一方の掛止め突起５８に対し、他方の掛止め穴５６を窪みによって形成することもできる。
【００４８】
また、上記の実施形態では、転動体列６２は、有端状に転動体列を構成しているが、無限循環路の長さやセパレータの設計等により無端状に連結することも可能である。その場合であっても、上記の実施形態同様、セパレータ同士を連結している連結手段の部分で転動体列が連続する並び方向に遊びをもたせて転動体列全体長さを可変とすれば、部品等の誤差によって生じる若干の無限循環路の長さの変動を吸収可能である。
【００４９】
【発明の効果】
本発明によれば、ローラ同士の直接接触を防止し、スライダを案内レールに対して円滑に低騒音で走行させるとともに、転動体であるローラの脱落を防止することが可能な直動案内装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る直動案内装置の一部を破断して示す説明図である。
【図２】図１に示す直動案内装置のＡ−Ａ線部分での断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るセパレータの拡大説明図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る転動体列の拡大説明図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る転動体列の拡大説明図である。
【図６】図１に示す直動案内装置のローラ軌道路での長手方向に垂直な断面図である。
【図７】図１に示す直動案内装置のローラ戻し通路での長手方向に垂直な断面図である。
【図８】本発明に係るセパレータ同士を連結手段の変形例の拡大説明図である。
【符号の説明】
１０ 直動案内装置
１２ 案内レール
１４ ローラ転動面
１６ スライダ
１７ スライダ本体
１８ 負荷ローラ転動面
２０ ローラ戻し通路
２２ エンドキャップ
２４ 方向転換路
２６ ローラ軌道路
２８ 無限循環路
３０ 循環チューブ
３２ 貫通孔
３６ａ （循環チューブの）セパレータ案内壁
３６ｂ （負荷ローラ転動面の）セパレータ案内壁
３８ａ （循環チューブの）案内溝
３８ｂ （負荷ローラ転動面の）案内溝
４０ セパレータ案内部材
４６ ローラ
４９ 端部専用セパレータ
５０ セパレータ
５１ （セパレータの）胴部
５２ （セパレータの）第一の腕部
５３ （セパレータの）第二の腕部
５４ａ、５４ｂ （セパレータの）凹曲面
５６ 掛止め穴（連結手段）
５８ 掛止め突起（連結手段）
６２ 転動体列
【発明の属する技術分野】
本発明は、ローラ同士の間にセパレータが介装されている直動案内装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
直動案内装置は、複数の転動体が無限循環路内を回転および移動することによってスライダを案内レールに対して相対移動させている。このような直動案内装置としては転動体をローラによって構成したものがある。
直動案内装置では、スライダが案内レールに対して相対移動すると、各ローラは同一方向へ回転しつつ移動するため、隣接するローラ同士が相互に擦れ合う。そのため、ローラの円滑な転動が妨げられたり、ローラの摩耗が早く進行したり、騒音が増大したりするなどの問題がある。そこで、従来から、ローラを円滑に転動させ、ローラの早期摩耗を防止し、騒音の発生を抑制して直動案内装置を作動させるためにローラ同士の間にセパレータが介装されている。
【０００３】
ところで、直動案内装置を機械等に組付ける際は、まず、案内レール単体を組付け機台に取付けるため、スライダを案内レールから抜き取る。そのため、スライダを案内レールから抜き出して分離した際に、無限循環路からローラが脱落することを防止する必要がある。
この対策として、ローラ同士の間に介装されたセパレータを利用してローラの脱落を防止することが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１に記載されている技術では、ローラ転動面を有した芯部材（案内レールに対応する）を備えており、芯部材は、枠部材（スライダに対応する）に覆われている。この枠部材には、案内溝が形成されている。また、ローラ同士の間に介装されたセパレータ（リテーナ）の両端には、ローラの長さを超えて延びる突起部が設けられている。そして、この突起部を枠部材の案内溝に対して係合させるとともに、各ローラを隣り合うセパレータ同士によって包持させることによって環状の転動体列を構成している。そのため、ローラの脱落を防止することができる。
【０００５】
また、ローラを連結ベルトによって連結することによってローラの脱落を防止することが行われている（例えば、特許文献２参照）。
特許文献２に記載されている技術では、ローラの円筒面に対して摺動自在に接触するセパレータ（間座部）がローラの前後に配され、セパレータ同士を連結する可撓性がある連結ベルト部によって転動体列を構成している。そして、ローラの長手方向両端を超えて外側に張り出している連結ベルト部をスライダ（移動部材）の無限循環路全周に形成した案内溝に係合している。そのため、ローラの脱落を防止することができる。
【０００６】
また、例えば特許文献３に記載されている技術では、隣接するセパレータ同士によってローラを包持する一対の凹曲面をセパレータ（基部）に備えている。また、セパレータの長手方向の両端に二対の腕部（平行片）を形成し、隣接する一方のローラに向かって形成された一方の腕部と、隣接する他方のローラに向かって形成された他方の腕部とに、それぞれ連結手段（突軸および突軸に嵌り込む穴部）を形成している。そして、一方の腕部の間にローラをその軸周りに回転自在に支承するとともに、隣接するセパレータ同士を連結手段によって連結してチェーン状の転動体列を構成している。そのため、ローラの脱落を防止することができる。
【０００７】
【特許文献１】
実公昭５２−５２１２４号公報
【特許文献２】
特開平１０−１１０７２８号公報
【特許文献３】
実開平１−１７３５２９号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載の技術は、実際に直動案内装置の良好な作動性を得るためには、ある程度の転動体列隙間（転動体列を寄せたときに生じる隙間）が必要である。しかし、例えばチェーン状にする等の連結構造を備えていないため、転動体列の隙間を適度に調整するためには、それぞれの部品精度を高くして隙間を管理したり、組立工程において調整作業を行う等の必要があり、コストアップにつながる。
【０００９】
また、特許文献２に記載の技術は、ローラの脱落を防止するには十分であるが、連結ベルト部が循環するため、直線部と曲線部とからなる案内溝内で連結ベルト部の曲げ伸ばしが繰り返し行われる。さらに、ローラに負荷が作用する領域では、各ローラ相互の径の差やローラ転動面の形状誤差などから、ローラに対する推進力にバラツキが生じるため、各ローラに速度差が生じる。そのため、連結ベルトに引張り力も作用する。したがって、これらの作用によって連結ベルトに破断が生じる恐れがある。
【００１０】
また、特許文献３に記載の技術は、セパレータをチェーン状に連結させている。そのため、上記特許文献１に記載の技術のように隙間調整は必要無いものの、逆に、例えば特許文献１に記載の技術のような、芯部材を覆う枠部材に形成された溝に対して突起部を係合させる等の係合構造を備えてはいない。そのため、セパレータを介してローラの脱落を防止する機能を得る構造として十分であるとはいえない。
【００１１】
本発明は、このような点に着目してなされたものであって、ローラ同士の直接接触を防止し、スライダを案内レールに対して円滑に低騒音で走行させるとともに、転動体であるローラの脱落を防止することが可能な直動案内装置を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に係る発明は、ローラ転動面を有する案内レールと、前記案内レールに跨設され、前記ローラ転動面とともにローラ軌道路を形成するために前記ローラ転動面に対向する負荷ローラ転動面を有し且つ前記ローラ軌道路の両端にそれぞれ連なる一対の方向転換路および前記一対の方向転換路に連通するローラ戻し通路を内部に有するスライダと、前記ローラ軌道路、前記一対の方向転換路、および前記ローラ戻し通路から構成される無限循環路内に装填される複数のローラと、前記ローラ同士の間に介装されて隣接する前記ローラの外周面に対応した凹曲面を有するセパレータと、を備えた直動案内装置において、少なくとも前記ローラ軌道路および前記ローラ戻し通路に、それらの長手方向に連続してそれぞれ形成された案内溝を設け、前記セパレータに、前記ローラの端面よりもローラ軸方向外方に突出して前記案内溝に案内される係合部と、隣接する一方の前記ローラ端面の中央に対向する位置まで張り出す一対の第一の腕部と、隣接する他方の前記ローラ端面の中央に対向する位置まで張り出す一対の第二の腕部と、を設けるとともに、隣接する前記セパレータ同士の第一の腕部および第二の腕部を揺動可能に連結する連結手段を備えることを特徴としている。
【００１３】
請求項１に係る発明によれば、各ローラに隣接して配置したセパレータ同士の凹曲面によってローラを両側から挟み込んで保持することができる。そして、セパレータに形成した二対の腕部の一方の連結手段（例えば、突起部または貫通穴もしくは凹部等）と、他方の連結手段（一方の連結手段の形状に対応した、例えば、凹部または突軸もしくは突起部等）とを連結可能に構成している。そのため、隣り合うセパレータ同士の連結手段によって、セパレータ同士を連結させてチェーン状の転動体列を構成することができる。さらに、セパレータの係合部を案内溝に対して係合させている。そのため、スライダをレールから抜いた状態でもローラの脱落が防止される。
【００１４】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の直動案内装置であって、前記腕部の少なくとも一つの腕部が前記係合部を兼ね、且つ、前記ローラ軌道路における前記ローラ転動面の法線方向での前記セパレータの最大寸法より前記法線方向での当該腕部の寸法を小さくしたことを特徴としている。
請求項２に係る発明によれば、ローラ転動面の法線方向でのセパレータの最大寸法に対して、腕部の寸法（例えば前記案内溝に第二の腕部をその幅をもって係合させた場合は、第二の腕部の幅寸法）をセパレータの最大寸法より小さくしている。そのため、例えば案内溝を形成するローラ軌道路でのセパレータ案内部材が第二の腕部の幅に係合する部分でのセパレータ案内部材の肉厚を相対的に厚くすることができる。
【００１５】
したがって、係合部と案内溝との係合を安定して保つことができる。さらに、ローラ転動面の法線方向でのセパレータの最大寸法を腕部の寸法に対して、相対的に大きくすることになるので、セパレータに形成した凹曲面の深さを深く（維持）することができる。そのため、ローラをセパレータ同士によって包持するために必要なセパレータの引っかかり量を十分確保することができる。
【００１６】
また、請求項３に係る発明は、請求項１または２のいずれかに記載の直動案内装置であって、前記連結手段は、前記隣接するセパレータの並び方向の距離を可変にする遊びをもっており、該遊びによる可変量は、前記セパレータに設けた凹曲面の深さの２倍以下であることを特徴としている。
【００１７】
請求項３に係る発明によれば、転動体列が連続する並び方向で隣接するセパレータ同士の距離を可変にする遊びをもたせてセパレータ同士を連結している。そのため、例えば、ローラに負荷が作用する領域で、各ローラ相互の径の差やローラ転動面の形状誤差などによってローラの推進力にバラツキが生じ、各ローラに速度差が生じた場合であっても、転動体列が対応することができる。したがって、ローラやセパレータに無理な力が加わることがない。そして、その可変量をセパレータ外周部に設けた凹曲面の深さの２倍以下にしている。そのため、凹曲面からローラが外れることもない。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る直動案内装置の一実施形態について説明する。
図１は、本発明に係る直動案内装置の一部を破断して示す説明図、また、図２は、図１の直動案内装置でのＡ−Ａ線部分における断面図である。
図１および図２に示すように、本発明に係る直動案内装置１０は、ローラ転動面１４を有する軌道軸としての案内レール１２と、案内レール１２に跨設され、ローラ転動面１４に対向する負荷ローラ転動面１８を有するスライダ１６とを備えている。
【００１９】
案内レール１２は、その両側面にそれぞれ２条づつ計４条のローラ転動面１４が、その長手方向に沿って形成されている。また、スライダ１６は、スライダ本体１７と、スライダ本体１７の軸方向両端にそれぞれ装着されたエンドキャップ２２とから構成されている。
スライダ本体１７およびエンドキャップ２２の軸方向に連続した形状は、ともに略コ字形の断面形状である。エンドキャップ２２には、負荷ローラ転動面１８の両端にそれぞれ連なる一対の方向転換路２４が内部に形成されている。また、略コ字形をしたスライダ１６の内側には、案内レール１２の各ローラ転動面１４にそれぞれ対向する負荷ローラ転動面１８が計４条形成されている。さらに、スライダ１６には、一対の方向転換路２４に連通するローラ戻し通路２０が内部に形成されている。
【００２０】
案内レール１２のローラ転動面１４と、これに対向するスライダ本体１７の負荷ローラ転動面１８との間に挟まれた空間がローラ軌道路２６をなしている。そして、一対の方向転換路２４、ローラ戻し通路２０、および、ローラ軌道路２６によって環状に連続する無限循環路２８が計４本構成されている。
無限循環路２８内には、転動体としての円筒状のローラ４６が複数装填されており、ローラ４６同士の間には、セパレータ５０が介装されている。
【００２１】
次に、本発明の一実施形態に係るセパレータ５０について図３を参照して詳しく説明する。図３は、セパレータ５０の拡大説明図であり、図３（ａ）はセパレータ５０の平面図、同図（ｂ）は、その正面図、同図（ｃ）は、その右側面図である。なお、同図（ａ）では、セパレータ５０の一部をローラ４６の軸線を含む断面（同図（ｃ）でのＸ−Ｘ線断面）にて示している。
【００２２】
セパレータ５０は、合成樹脂製であり、同図（ａ）に示すように、平面形状が略エ字形をなす部材であり、この略エの字形の両袖部分が、それぞれ第一の腕部５２および第二の腕部５３をなす。
第一の腕部５２および第二の腕部５３は、胴部５１によってつながっている。胴部５１の高さＶは、ローラ４６の直径よりも低い。そして、胴部５１の長さは、ローラ４６の円筒部長さよりも僅かに短い。また、第一の腕部５２および第二の腕部５３の幅Ｕは、必要十分な強度を維持可能な範囲で細幅に形成されており、例えば胴部５１の高さＶの約１／２の幅にて形成されている。
【００２３】
さらに、胴部５１には、２つの凹曲面５４ａ、５４ｂが形成されている（図３（ｂ）参照）。一方の凹曲面５４ａは、第一の腕部５２が張り出している側に形成されており、他方の凹曲面５４ｂは、凹曲面５４ａと反対側を向いて第二の腕部５３が張り出している側に形成されている。凹曲面５４ａ、５４ｂは、ローラ４６の円筒面に対応した湾曲面からそれぞれ形成されている。詳しくは、凹曲面５４ａ、５４ｂは、ローラ４６を無限循環路２８内で連続する方向で隣り合うセパレータ５０同士の間に回転自在に支承し保持することができる湾曲面からそれぞれ形成されている。そして、一対をなす第一の腕部５２同士の間隔Ｅは、ローラ４６の長さＦよりも僅かに大きくなっている。
【００２４】
一対の第一の腕部５２は、その先端にそれぞれ連結手段としての半球状の突起である掛止め突起５８を有している。そして、それぞれの掛止め突起５８は、略エ字形の外側に向かって突出している。この掛止め突起５８は、第二の腕部５３に形成される連結手段としての掛止め穴５６に所定の隙間をもって嵌合可能な外径をもつ。また、掛止め突起５８同士の中心を結ぶ線Ｂから凹曲面５４ａまでの距離Ｃは、ローラ４６の円筒の半径Ｒよりも僅かに大きい。
【００２５】
一対をなす第二の腕部５３同士の間隔Ｋは、第一の腕部５２同士の幅Ｍよりも僅かに大きくなっている。一対の第二の腕部５３は、その先端にそれぞれ連結手段としての掛止め穴５６を有している。この掛止め穴５６は、第一の腕部５２に形成された連結手段としての掛止め突起５８に所定の隙間をもって嵌合可能な内径をもつ貫通穴である。ローラ４６の中心は、それぞれの掛止め穴５６同士の中心を結ぶ線Ｙ上にのっている。また、第一の腕部５２と同様に、掛止め穴５６同士の中心を結ぶ線Ｙから凹曲面５４ｂまでの距離Ｚは、ローラ４６の円筒の半径Ｒよりも僅かに大きい。
【００２６】
なお、第二の腕部５３の幅Ｕは、後述する案内溝３８ａおよび案内溝３８ｂの溝幅より僅かに小さい。そのため、係合部としてのセパレータ５０の第二の腕部５３を案内溝３８ａおよび案内溝３８ｂ内に摺動可能に係合させることができる構成となっている。
図４は、本発明の一実施形態に係る転動体列の拡大説明図である。同図に示すように、セパレータ５０は、隣り合う各セパレータ５０同士の掛止め突起５８と掛止め穴５６とを掛け止めて連結することによって、ローラ４６とセパレータ５０とが交互に並んだ転動体列６２をチェーン状に構成することができる。このとき、ローラ４６の円筒面Ｓと凹曲面５４ａ、５４ｂとの間に僅かな隙間をもって、凹曲面５４ａ、５４ｂとローラ４６の円筒面とを互いに摺接させている。そのため、ローラ４６は円滑に回転可能となっている。
【００２７】
なお、上述のように、セパレータ５０は合成樹脂製であり、また掛止め突起５８は半球体であるので、セパレータ５０同士を掛け止めて連結させるときは、合成樹脂製のセパレータ５０の第二の腕部５３の弾性変形を利用して掛止め突起５８の間に第二の腕部５３を押し込み、第二の腕部５３の掛止め穴５６に掛止め突起５８を連結させればよく、容易に転動体列６２の組み立て作業を行うことができる。
【００２８】
また、図２に示すように、本実施形態の転動体列６２は、有端状に構成した例である。なお、転動体列６２の両端は、同図のように、セパレータの胴部に、一方の凹曲面のみを形成するとともに、一方の腕部のみを形成した端部専用セパレータ４９を用いてもよいが、セパレータ５０の第一・第二の腕部５２、５３の腕の一方を切り取ったものを用いてもよい。
【００２９】
なお、セパレータ５０は、掛止め突起５８と掛止め穴５６との嵌め合いを隙間ばめにしている。詳しくは、図５に示すように、セパレータ５０に隣接するローラ４６同士の並び方向の距離を可変できる所定の遊び（隙間）を有して連結されている。同図において、可変量はＴ２−Ｔ１であり、このときにローラ４６とセパレータ５０間にできる隙間はその半分である。したがって、例えば可変量をセパレータ５０に設けた凹曲面５４ａ、５４ｂの深さＤ（図３（ｂ）参照）の２倍以下とすれば、少なくとも片側のセパレータ５０にはローラ４６が引っ掛かることになる。そのため、特に転動体列６２の長手方向の隙間を調整しなくてもセパレータ５０によるローラ４６の保持能力を確保することができる。
【００３０】
次に、上述した転動体列６２が組み込まれる直動案内装置１０について、より詳細に説明する。
図１および図６に示すように、スライダ本体１７の内側面は、負荷ローラ転動面１８となる部分を除いて、合成樹脂製のセパレータ案内部材４０により覆われている。また、セパレータ案内部材４０と、セパレータ案内部材４０に対向する案内レール１２の表面との間には、僅かな隙間が形成されている。
【００３１】
スライダ本体１７の略コ字形の内側には、負荷ローラ転動面１８とセパレータ案内部材４０とによって、上述した転動体列６２が挿入される溝が構成されている。詳しくは、セパレータ案内部材４０によって、セパレータ案内壁３６ｂが形成されることで溝をなしている。セパレータ案内壁３６ｂ同士の間隔は、ローラ４６の円筒部長さよりも僅かに大きい。そして、セパレータ案内壁３６ｂには、セパレータ５０での第二の腕部５３を係合させる案内溝３８ｂが長手方向に連続して形成されている。案内溝３８ｂの溝幅Ｇは、第二の腕部５３の幅Ｕより僅かに大きい。そのため、係合部としてのセパレータ５０の第二の腕部５３を案内溝３８ｂ内に摺動可能に係合させることができる。
【００３２】
また、図２および図７に示すように、略コ字形をしたスライダ本体１７袖部の肉厚部には、それぞれの負荷ローラ転動面１８に所定の間隔を隔ててほぼ平行に延びるローラ戻し通路２０が形成されている。このローラ戻し通路２０は、円形断面が長手方向に連続する貫通孔３２と、この貫通孔３２内に挿入された循環チューブ３０とから構成されている。
【００３３】
この循環チューブ３０は、合成樹脂製のチューブである。循環チューブ３０の内部空間の長手方向に連続する断面形状は、内部をローラ４６が通過可能なように、ローラ４６の円筒長手方向での投影形状に対応した略矩形をもって形成されている。詳しくは、この略矩形断面の幅Ｗは、ローラ４６の円筒部長さよりも僅かに大きい。また。矩形断面の高さＨは、ローラ４６の直径よりも僅かに大きい。そのため、循環チューブ３０内の空間をローラ４６およびセパレータ５０は、円滑に移動することができる。
【００３４】
循環チューブ３０内を移動するセパレータ５０における一対の第二の腕部５３のそれぞれと対向する壁は、セパレータ案内壁３６ａとなっている。このセパレータ案内壁３６ａには、セパレータ５０の第二の腕部５３を係合させつつ、案内可能な幅をもった案内溝３８ａが長手方向に連続して形成されている。すなわち、案内溝３８ａの溝幅Ｊは、第二の腕部５３の幅Ｕより僅かに大きい。そのため、セパレータ５０の第二の腕部５３を案内溝３８ａ内に摺動可能に係合させることができる。
【００３５】
図２に示すように、エンドキャップ２２内には、負荷ローラ転動面１８両端にそれぞれ連なる湾曲した一対の方向転換路２４が形成されている。この方向転換路２４は、ローラ戻し通路２０の貫通孔３２内に挿入された循環チューブ３０に連通し、長手方向に連続した円形断面からなる湾曲した貫通孔である。そして、セパレータ案内壁３６ａ、３６ｂは、この方向転換路２４をはさんで連続して形成されている。
【００３６】
転動体列６２は、方向転換路２４の内部では、第一・第二の腕部５２、５３の腕を連結している長さＬのリンクとして回動しつつ移動する（図４参照）。そのため、このリンクの長さＬに合わせた曲率を考慮して方向転換路２４内では、案内溝の幅を拡幅させている。このようにして、セパレータ５０の第二の腕部５３を案内する溝を無限循環路２８内に連続して環状に構成している。なお、図２中に示す２点鎖線が案内溝３８ａ、３８ｂ、および拡幅させてつながる方向転換路２４での案内溝の接続部分である。
【００３７】
上述の構成からなる本発明に係る直動装置１０は、スライダ１６を案内レール１２の軸方向に相対移動させると、無限循環路２８内をローラ４６が回転しつつ移動し、ローラ４６とともにセパレータ５０も無限循環路２８内を移動する。このとき、無限循環路２８内でセパレータ５０は、自分の移動方向の前方にあるローラ４６を押し、さらに、ローラ４６は自分の移動方向の前方にあるセパレータ５０を押す。すなわち、転動体列６２全体が無限循環路２８内を循環移動する。
【００３８】
そして、転動体列６２は、ローラ軌道路２６内をスライダ１６とは反対方向に移動し、ローラ軌道路２６の一方の端部から連続する一方の方向転換路２４に入って移動方向を変え、方向転換路２４からローラ戻し通路２０に入ってスライダ１６と同じ方向に移動し、他方の方向転換路２４に入って再び移動方向を変えてローラ軌道路２６の他方の端部へ戻るという循環を繰り返すことができる。
【００３９】
以上説明したように、本発明に係る直動案内装置１０によれば、無限循環路２８内には、ローラ４６同士の間にセパレータ５０が介在しているので、ローラ４６同士が互いに直接接触することはなく、ローラ４６同士の擦れ合いによる騒音や摩耗が発生することは防止されている。そして、セパレータ５０同士の第一・第二の腕部５２、５３の連結位置をローラ４６の中心軸に合わせて連結しているので、セパレータ５０によって各ローラ４６はそれぞれの中心軸が平行な状態に維持されており、所定の間隔を維持しながら無限循環路２８内を転動体列６２として回転しつつ移動することができる。
【００４０】
そして、ローラ４６は、ローラ軌道路２６内で抵抗を受けるが、各ローラ４６は後方からセパレータ５０によって押されるため、ローラ軌道路２６内を円滑に移動できる。また、ローラ軌道路２６内でセパレータ案内壁３６ｂ同士の間隔はローラ４６の円筒長さよりも僅かに大きいだけであり、さらに、各セパレータ５０の第二の腕部５３はセパレータ案内壁３６ｂの案内溝３８ｂに係合して案内されている。このため、ローラ軌道路２６内で各セパレータ５０が倒れたりすることは防止されており、転動体列６２の配列が乱れてその円滑な移動が妨げられることも防止される。
【００４１】
また、セパレータ５０がローラ軌道路２６内で倒れたりすることが防止されているので、セパレータ５０の第一の腕部５２同士の間に保持されているローラ４６がローラ軌道路２６内で倒れたりすることも同時に防止されている。また、セパレータ案内壁３６ａ又はセパレータ案内壁３６ｂとセパレータ５０の第二の腕部５３との間の間隔を一定に保つことができ、この間隔をできるだけ小さくしているので、無限循環路２８内でのセパレータ５０の転倒などをより確実に防止することができる。
【００４２】
さらにまた、セパレータ５０の第二の腕部５３が案内溝３８ａと３８ｂに沿って無限循環路２８を案内されるので、セパレータ５０が移動する際の振れは規制され、セパレータ５０が第一の腕部５２の間に保持するローラ４６の振れも規制され、転動体列６２全体が無限循環路２８内を正確かつ円滑に移動可能となる。
そして、セパレータ５０は第二の腕部５３が案内溝３８ａ、３８ｂに係合しており、セパレータ５０の第一の腕部５２の間に保持されたローラ４６も凹曲面５４ａ、５４ｂによって支承し保持されているため、スライダ１６を案内レール１２から抜き出したときでも、スライダ１６から転動体列６２が脱落することが防止される。
【００４３】
また、セパレータ５０の最大寸法（ローラ軌道路のローラの転動面での法線方向の寸法）である胴部５１の高さＶに対して、係合部を兼ねた第二の腕部５３の幅寸法Ｕを小さくしているので、例えばセパレータ案内部材４０と第二の腕部５３とが係合する部分でのセパレータ案内部材４０の肉厚を相対的に厚くすることができる。そのため、第二の腕部５３とセパレータ案内部材４０との係合を安定して保つことができる。そして、セパレータ５０の高さを相対的に大きくすることになるので、セパレータ５０外周に形成した凹面の深さを深く（維持）することができる。そのため、ローラ４６のセパレータ５０に対する引っかかり量を確保することができる。
【００４４】
さらにまた、掛止め突起５８と掛止め穴５６との嵌め合いを隙間ばめにし、転動体列６２が連続する並び方向での隣接するセパレータ５０同士の距離を可変できるように遊びをもたせてセパレータ５０同士を連結している。そのため、例えば、各ローラ４６相互の径の差やローラ転動面１４の形状誤差などによって、ローラ軌道路２６等のローラ４６に負荷が作用する領域でのローラ４６に対する推進力のバラツキから、各ローラ４６に速度差が生じた場合であっても転動体列６２が対応することができる。したがって、ローラ４６やセパレータ５０に無理な力が加わることがない。そして、その可変量をセパレータ５０外周部に設けた凹曲面５４ａ、５４ｂの深さＤの２倍以下にしている。そのため、凹曲面５４ａ、５４ｂからローラ４６が外れることもない。
【００４５】
なお、上記実施形態では、図１〜図７に示す形状を備えた直動案内装置１０について説明したが、本発明に係る直動案内装置はこれに限定されるものではない。
上記実施形態では、セパレータ５０の掛止め突起５８と掛止め穴５６とを連結し、ローラ４６は、隣り合うセパレータ５０同士の凹曲面５４ａ、５４ｂに保持される構成であるとしたが、例えば、ローラ４６をセパレータ５０の第一の腕部５２の間で回転自在に軸止して保持することも可能である。
【００４６】
また、上記実施形態では、係合部として第二の腕部５３を利用しているが、案内溝３８ａ、３８ｂに案内されるように形成されていれば、係合部はこれに限定されるものではない。例えば第一の腕部５２や、胴部５１に、案内溝３８ａ、３８ｂに案内される凸部形状を、別途に形成してこれを係合部としてもよい。しかし、別途に機能形状を形成することなく、複数の機能を一部分で兼ねさせる上では、第二の腕部５３を係合部とすることが好ましい。
【００４７】
また、セパレータ５０の連結手段として掛止め突起５８と、掛止め穴５６とを連結しているが、連結手段の形状はこれに限定されるものではない。
例えば、図８（ａ）に変形例として示すように、連結手段として、第一の腕部５２に貫通穴を形成し、第二の腕部５３に凸軸を形成して、貫通穴と凸軸とを連結してもよい。また、図８（ｂ）に変形例として示すように、一方の掛止め突起５８に対し、他方の掛止め穴５６を窪みによって形成することもできる。
【００４８】
また、上記の実施形態では、転動体列６２は、有端状に転動体列を構成しているが、無限循環路の長さやセパレータの設計等により無端状に連結することも可能である。その場合であっても、上記の実施形態同様、セパレータ同士を連結している連結手段の部分で転動体列が連続する並び方向に遊びをもたせて転動体列全体長さを可変とすれば、部品等の誤差によって生じる若干の無限循環路の長さの変動を吸収可能である。
【００４９】
【発明の効果】
本発明によれば、ローラ同士の直接接触を防止し、スライダを案内レールに対して円滑に低騒音で走行させるとともに、転動体であるローラの脱落を防止することが可能な直動案内装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る直動案内装置の一部を破断して示す説明図である。
【図２】図１に示す直動案内装置のＡ−Ａ線部分での断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るセパレータの拡大説明図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る転動体列の拡大説明図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る転動体列の拡大説明図である。
【図６】図１に示す直動案内装置のローラ軌道路での長手方向に垂直な断面図である。
【図７】図１に示す直動案内装置のローラ戻し通路での長手方向に垂直な断面図である。
【図８】本発明に係るセパレータ同士を連結手段の変形例の拡大説明図である。
【符号の説明】
１０ 直動案内装置
１２ 案内レール
１４ ローラ転動面
１６ スライダ
１７ スライダ本体
１８ 負荷ローラ転動面
２０ ローラ戻し通路
２２ エンドキャップ
２４ 方向転換路
２６ ローラ軌道路
２８ 無限循環路
３０ 循環チューブ
３２ 貫通孔
３６ａ （循環チューブの）セパレータ案内壁
３６ｂ （負荷ローラ転動面の）セパレータ案内壁
３８ａ （循環チューブの）案内溝
３８ｂ （負荷ローラ転動面の）案内溝
４０ セパレータ案内部材
４６ ローラ
４９ 端部専用セパレータ
５０ セパレータ
５１ （セパレータの）胴部
５２ （セパレータの）第一の腕部
５３ （セパレータの）第二の腕部
５４ａ、５４ｂ （セパレータの）凹曲面
５６ 掛止め穴（連結手段）
５８ 掛止め突起（連結手段）
６２ 転動体列
Claims (3)
- ローラ転動面を有する案内レールと、前記案内レールに跨設され、前記ローラ転動面とともにローラ軌道路を形成するために前記ローラ転動面に対向する負荷ローラ転動面を有し且つ前記ローラ軌道路の両端にそれぞれ連なる一対の方向転換路および前記一対の方向転換路に連通するローラ戻し通路を内部に有するスライダと、前記ローラ軌道路、前記一対の方向転換路、および前記ローラ戻し通路から構成される無限循環路内に装填される複数のローラと、前記ローラ同士の間に介装されて隣接する前記ローラの外周面に対応した凹曲面を有するセパレータと、を備えた直動案内装置において、
少なくとも前記ローラ軌道路および前記ローラ戻し通路に、それらの長手方向に連続してそれぞれ形成された案内溝を設け、
前記セパレータに、前記ローラの端面よりもローラ軸方向外方に突出して前記案内溝に案内される係合部と、隣接する一方の前記ローラ端面の中央に対向する位置まで張り出す一対の第一の腕部と、隣接する他方の前記ローラ端面の中央に対向する位置まで張り出す一対の第二の腕部と、を設けるとともに、隣接する前記セパレータ同士の第一の腕部および第二の腕部を揺動可能に連結する連結手段を備えることを特徴とする直動案内装置。 - 前記腕部の少なくとも一つの腕部が前記係合部を兼ね、且つ、前記ローラ軌道路における前記ローラ転動面の法線方向での前記セパレータの最大寸法より前記法線方向での当該腕部の寸法を小さくしたことを特徴とする請求項１に記載の直動案内装置。
- 前記連結手段は、前記隣接するセパレータの並び方向の距離を可変にする遊びをもっており、該遊びによる可変量は、前記セパレータに設けた凹曲面の深さの２倍以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の直動案内装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003113268A JP2004316818A (ja) | 2003-04-17 | 2003-04-17 | 直動案内装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003113268A JP2004316818A (ja) | 2003-04-17 | 2003-04-17 | 直動案内装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004316818A true JP2004316818A (ja) | 2004-11-11 |
Family
ID=33473252
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003113268A Withdrawn JP2004316818A (ja) | 2003-04-17 | 2003-04-17 | 直動案内装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004316818A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7467895B2 (en) * | 2005-02-14 | 2008-12-23 | Nsk Ltd. | Separator and linear guide apparatus |
-
2003
- 2003-04-17 JP JP2003113268A patent/JP2004316818A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7467895B2 (en) * | 2005-02-14 | 2008-12-23 | Nsk Ltd. | Separator and linear guide apparatus |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20060412 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
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| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20080903 |