JP2005003195A - 転動体連結体、及び直線案内装置 - Google Patents

Abstract

【課題】引張り強さが従来のものよりも向上すると共に、耐久性も向上する転動体連結体を提供すること。
【解決手段】穴１１ａ内に収納されたボール１５を回転可能に連結する複数の転動体連結部１１を所定の間隔を設けて一列に接続する帯体１２を設け、該帯体１２の内部に糸状の補強部材１３を埋め込んだ構成の転動体連結体１０であって、補強部材１３をその外表面が多面からなる多面形状体に構成することで、該補強部材１３と帯体１２との接着部分の面積を従来のものよりも大きくし、これら部材間の接着力が強固になるよう転動体連結体１０を構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、直線案内装置等の転動体無限軌道に組み込まれ、一列に配列されたボールやローラ等の転動体を互いに接触しないようにすると共に、回転可能に連結する転動体連結体、特に従来のものよりも引張り強さを大きくした転動体連結体、及び該転動体連結体を用いた直線案内装置に関する。

従来、搬送装置や工作機械等の直線案内部に使用される直線案内装置として、ベッド等の固定部に沿ってテーブル等の可動体を案内する直線案内装置がある。この直線案内装置は、例えば、固定部側に取り付けられた軌道レールと、可動体側に取り付けられ前記軌道レールに沿って移動するスライダとにより構成される。そして前記軌道レールにはボール又はローラ等の転動体を転走させる転動体転走面（溝又は面）が設けられ、スライダには前記転動体転走面（溝又は面）と対向する負荷転走面（溝又は面）及び該負荷転走面の一端から他端へと転動体を循環させる無負荷転走路が設けられている。この負荷転走面と無負荷転走路により前記スライダ内には転動体の無限軌道が構成されている。

そして、この直線案内装置はスライダの無限軌道内に配列されたボールやローラ等の転動体が該無限軌道内を循環することによって該スライダが軌道レール上を直線移動するようになっている。しかしながら、このようにボールやローラ等の転動体がスライダの無限軌道内を循環すると、互いに隣接する転動体同士が衝突したり擦れ合ったりすることで、転動体が早期に磨耗して装置の寿命が短くなってしまうという問題点があった。

そこで、このような問題点を解決するために従来、無限軌道内に配列した多数の転動体を互いに所定の間隔を保つことで衝突しないようにすると共に、負荷転走溝から脱落しないように連結する働きをする転動体連結体が提案されている。この転動体連結体は例えば転動体を回転可能に連結する転動体連結部と、該転動体連結部を直線状に所定の間隔を設けて配列した状態で接続する帯状体とを具備して構成されており、転動体を該転動体連結部に連結した状態でスライダの無限軌道内に収納され、転動体と共に該無限軌道内を循環することで、転動体が循環する際に互いに衝突したりするのを防ぐために用いられる。

しかしながら、前記転動体連結体は転動体と共にスライダの無限軌道内を循環するものであるから、この無限軌道内で転動体をスムーズに移動させるためには転動体連結部を接続している帯状体の断面積をなるべく薄く構成することで該無限軌道内で柔軟に屈曲するように構成する必要がある。しかし、そのように連結体の断面積を薄く構成すると、該連結体は機械的強度を確保することが困難になり、引張り強さが低下してしまう。また、この転動体連結体は回転する転動体を連結して無限軌道内を循環するため、転動体や軌道の内面と常に摺接することになるので、耐摩耗性、潤滑性等に優れた材質でなければならない。したがって、その材料の選択には制約があり、そのことからも所定の強度を持たせることが困難である。したがって、転動体連結体に十分な引っ張り強さを確保することができず、無限軌道内を転動体連結体が循環している間に該転動体連結体に引張り力が加わることで、転動体連結部を接続している帯体が破断してしまうという問題点があった。

そこで、従来上記問題を解決するため転動体連結体に補強部材を埋め込んだものが提案されている。これは例えば図１２に示す転動体連結体１００のように、ボール１５０を回転可能に連結している転動体連結部１８０同士を接続している帯体１７０の内部に補強部材１６０を埋め込んだ構成のものや、図１３に示す転動体連結体１１０のようにボール連結部材１２０の端部に埋め込まれて該ボール連結部材１２０を直線状に所定の間隔を設けて配列する働きをする接続部材１３０を設けた構成のものがある。（特許文献１参照。）なお、図１２（ａ）は転動体連結体１００の平面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）のＸ−Ｘ断面図である。また、図１３（ａ）は転動体連結体１１０の平面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）のＹ−Ｙ断面図である。

転動体連結体１００は、帯体１７０の内部に図１２（ｂ）に示すように断面が円形であって、例えば繊維状物を紡糸すること等によって糸状に構成された補強部材１６０が埋め込まれている。この転動体連結体１００は、あらかじめ金型内に補強部材１６０を入れた状態で、樹脂材を射出成形して該補強部材１６０の周りに帯体１７０を接着成形することで製造される。図１３に示す転動体連結体１１０も同様の方法で図１３（ｂ）に示すように断面が円形の接続部材１３０の周囲にボール連結部材１２０を射出成形して、該ボール連結部材１２０の両端部を接続部材１３０に接着して構成されている。

上記の転動体連結体１００のように補強部材１６０を埋め込み、あるいは転動体連結体１１０のように接続部材１３０を埋め込めば、たとえ転動体連結体１００、１１０自体を構成する樹脂等の引張り強さが小さい場合でも、補強部材１６０、接続部材１３０に引張り強さの大きな部材を使用することで、転動体連結体１００、１１０の全体の引張り強さを大きくすることが可能になる。ところが、このような補強部材１６０、接続部材１３０を埋め込んだ転動体連結体１００、１１０に引張り力が加わった場合、この引張り力が補強部材１６０、接続部材１３０自体の引張り強さに達する前に、帯体１７０、ボール連結部材１２０との接着部分が引き裂かれることで該補強部材１６０、接続部材１３０と帯体１７０、ボール連結部材１２０との間の固着が外れてしまうことがあった。このように補強部材１６０、接続部材１３０と帯体１７０、ボール連結部材１２０との接着部分が外れてしまうと、帯体１７０、ボール連結部材１２０に直接引張り力が加わることで該帯体１７０、ボール連結部材１２０が破断して、転動体連結体１００、１１０に補強部材１６０、接続部材１３０を埋め込んだことによる十分な引っ張り強さを確保できない場合が生じていた。これは、補強部材１６０、接続部材１３０と該補強部材を埋め込んだ帯体１７０、ボール連結部材１２０との間の接着力が弱いことに起因して生じていた現象である。したがって、この問題点を解決するためには、補強部材１６０、接続部材１３０と該補強部材が埋め込まれた帯体１７０、ボール連結部材１２０との接触部分の面積を大きくすることで、これら部材間の接着力を強くし、この引き裂き現象が生じないようにする必要がある。
特開平９−４６１７９号公報

本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、その目的は、転動体連結体に埋め込まれた補強部材と該補強部材を埋め込んだ部分との間の接着力を大きくすることで、転動体連結体の引張り強さを従来のものよりも向上させると共に、耐久性も向上させることができ、また、転動体連結体の膨潤・収縮を抑制して該転動体連結体を組み込んだ直線案内装置の精度を高くすることができる転動体連結体、及び転動体連結体を用いた直線案内装置を提供することにある。

上記課題を解決するため請求項１に記載の発明は、転動体を回転可能な状態で連結すると共に該転動体を配列する帯体を具備し、該帯体に糸状の補強部材を埋め込んだ転動体連結体において、前記糸状の補強部材をその外表面が多面からなる多面形状体としたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、転動体を回転可能な状態で連結すると共に該転動体を配列する帯体を具備し、該帯体に糸状の補強部材を埋め込んだ転動体連結体において、糸状の補強部材を複数本の糸状材を編み込んだ構成としたことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の転動体連結体において、糸状の補強部材の材料と帯体の材料を互いに密着性の良い同種又は異種の材料としたことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、転動体を回転可能な状態で連結する連結部と、該連結部の端部に埋め込まれ該連結部を接続する糸状の接続部材とを具備する転動体連結体において、糸状の接続部材をその外表面が多面からなる多面形状体としたことを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、転動体を回転可能な状態で連結する連結部と、該連結部の端部に埋め込まれ該連結部を接続する糸状の接続部材とを具備する転動体連結体において、糸状の接続部材を複数本の糸状材を編み込んだ構成としたことを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項４又は５に記載の転動体連結体において、糸状の接続部材の材料と連結部の材料を互いに密着性の良い同種又は異種の材料としたことを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、軌道レールと、スライダを具備し、軌道レールには転動体が転走する複数本の転動体転走面が設けられ、スライダには転動体転走面に対向する負荷転走面及び該負荷転走面の一端から他端へ転動体を循環させる無負荷転走路が設けられ、該負荷転走面と無負荷転送路により該スライダ内に転動体無限軌道が構成され、該転動体無限軌道内に一列に配列された複数の前記転動体が互いに接触しないようにすると共に、回転可能に連結する転動体連結体を組み込んだ構成の直線案内装置において、転動体連結体として、請求項１乃至６のいずれか１項記載の転動体連結体を用いたことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、糸状の補強部材をその外表面が多面からなる多面形状体としたことにより、帯体と補強部材との接触面積が大きくなり、それらの部材間の接着力が強くなる。これにより、従来の転動体連結体と比較してその長手方向の引張り強さが格段に大きくなると共に耐久性が向上する。また、転動体連結体の膨潤・収縮を抑制することができるので、精度の高い直線案内装置を製造することが可能となる。

請求項２に記載の発明によれば、糸状の補強部材を複数本の糸状材を編み込んだ構成としたことにより、帯体と補強部材との接触面積が大きくなると共に、補強部材の断面形状が長手方向に連続的に変化するから、それらの部材間の接着力、特に引張り方向に対する接着力が強くなる。これにより、従来の転動体連結体と比較してその長手方向の引張り強さが格段に大きくなると共に耐久性が向上する。また、転動体連結体の膨潤・収縮を抑制することができるので、精度の高い直線案内装置を製造することが可能となる。

請求項３に記載の発明によれば、糸状の補強部材の材料と帯体の材料を互いに密着性の良い同種又は異種の材料としたことにより、転動体連結体（帯体）と補強部材の接着力が強くなる。

請求項４に記載の発明によれば、糸状の接続部材をその外表面が多面からなる多面形状体としたことにより、連結部と接続部材との接触面積が大きくなり、それらの部材間の接着力が強くなる。これにより、従来の転動体連結体と比較してその長手方向の引張り強さが格段に大きくなると共に耐久性が向上する。また、転動体連結体の膨潤・収縮を抑制することができるので、精度の高い直線案内装置を製造することが可能となる。

請求項５に記載の発明によれば、糸状の接続部材をその外表面が多面からなる多面形状体としたことにより、連結部と接続部材との接触面積が大きくなると共に、接続部材の断面形状が長手方向に連続的に変化するから、特に引張り方向に対する接着力が強くなる。これにより、従来の転動体連結体と比較してその長手方向の引張り強さが格段に大きくなると共に耐久性が向上する。また、転動体連結体の膨潤・収縮を抑制することができるので、精度の高い直線案内装置を製造することが可能となる。

請求項６に記載の発明によれば、糸状の接続部材の材料と連結部の材料を互いに密着性の良い同種又は異種の材料としたことにより、連結部と接続部材の接着力が強くなる。

請求項７に記載の発明によれば、直線案内装置に、転動体連結体として、請求項１乃至６のいずれか１項記載の転動体連結体を用いるので、耐久性が向上し、精度の高い直線案内装置を提供できる。

以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態では転動体としてボールを例に説明するが、転動体はボールに限定されるものではなく、ローラであってもよいことは当然である。

図１は本発明に係る転動体連結体の第１実施形態例を示す図であり、同図（ａ）は転動体連結体１０の概略平面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ断面図である。転動体連結体１０は、平板状であって、ボール１５を収納するための穴１１ａが形成された転動体連結部１１がその両端部を帯体１２によって連結されることで所定の間隔を設けて一列に並んで配置されており、該転動体連結部１１には穴１１ａにボール１５を収納した状態で回転可能に連結するためのボール連結部材１４が取り付けられている。このボール連結部材１４は、ボール１５の側面に沿う形状、即ち球面状に形成された側面部１４ａを具備しており、該側面部１４ａでボール１５を回転可能に、且つ穴１１ａから抜け落ちないように連結することができる。この転動体連結体１０の構成を言い換えると、転動体連結体１０は帯状部材１９の中心軸に沿って互いに所定の間隔を開けてボール１５を収納する穴１１ａが開けられており、その穴１１ａの周縁部にボール連結部材１４を取り付けることで転動体連結部１１を形成すると共に、前記帯状部材１９の両側部に沿って穴１１ａの両端を帯体１２として構成している。

上記構成の転動体連結体１０において、帯体１２の内部には、その長手方向に沿って糸状の補強部材１３が埋め込まれており、図１（ｂ）のＡ−Ａ断面図に示すように、補強部材１３は、その断面形状の外周が山形の突部を多数設けた形状、即ち外表面が多面からなる多面形状体となっている。この補強部材１３は例えば熱可塑性樹脂等の繊維状物を紡糸することにより形成してもよいし、ステンレス製のワイヤなどで構成してもよい。なお、この補強部材１３の材料は上記のものに限らず、下記する帯体１２を構成する射出成形された樹脂と充分な強度で接着状態を維持できるものであればよい。

転動体連結部１１と帯体１２からなる帯状部材１９は、あらかじめ補強部材１３を入れた金型内に該補強部材１３と接着性の良い合成樹脂を射出成形することによって、該補強部材１３に肉付けして形成される。この際、金型内には帯状部材１９に穴１１ａを形成するためのボール型の突起が設けられている。そして、この射出成形に使用する樹脂としては、補強部材１３との接着性が良く射出成形可能なものであれば限定されるものではないが、各種のエラストマー（例えば、ポリエステル系、ナイロン系、ポリオレフィン系、アクリル系、フッ素樹脂系）、あるいは各種の合成樹脂（例えばポリエステル系、ナイロン系、ポリオレフィン系、アクリル系、フッ素樹脂系等）等を用いることができる。

補強部材１３に用いる繊維状物と帯状部材１９に用いる射出成形樹脂の具体的な組み合わせとしては、同一の樹脂からなる場合のほか、例えば、ＰＶＤＦ／ＰＭＭＡ芯鞘複合糸とアクリル系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ＰＢＴ系エラストマー等、ＰＶＤＦとＰＭＭＡの混合繊維と上記エラストマー、ＰＭＭＡ含浸ＵＨＭＷＰＥ繊維紐とＰＭＭＡ等を挙げることができる。

補強部材１３と帯状部材１９とを構成する材料については、上記のように補強部材１３を繊維状物を紡糸することで構成したりステンレス製のワイヤなどで構成し、帯体１２を合成樹脂等の射出成形により該補強部材１３に肉付けして構成すれば、補強部材１３と帯体１２を構成する材料を異種の材料とすることができる。一方で補強部材１３を繊維状物を紡糸することにより構成して、さらに帯体１２も繊維状物で構成したり、あるいは補強部材１３と帯体１２を共に合成樹脂で構成したりすることで、補強部材１３と帯体１２を構成する材料を同一のものとすることもできる。

そして、補強部材１３を金型内（キャビティ内）に収納してその金型内に合成樹脂を射出成形するので、上記のように補強部材１３の外表面が多面からなる多面形状体にしておけば、補強部材１３と帯状部材１９を形成する射出成形された合成樹脂との接触面積が大きくなり、該帯状部材１９と補強部材１３との間の接着が強固になる。

次に、上記のようにして製造された帯状部材１９の転動体連結部１１に形成された穴１１ａ内に図示しない成形用ボールを嵌め込み、穴１１ａの周囲にボール連結部材１４を射出成形により形成する。あるいは、このボール連結部材１４は帯状部材１９の成形時に該帯状部材１９と一体成形してもよい。その後、成形用ボールを強制的にボール連結部材１４の間から抜き出し、成形用ボールを収納していた箇所にボール１５を嵌め込む。このボール連結部材１４により、ボール１５は穴１１ａ内で回転可能であって、該穴１１ａから抜け落ちないように連結されている。

この転動体連結体１０は、例えば図１２に示すようなスライダ７０内に形成された無限軌道７１に組み込まれ、該無限軌道７１内を循環することで動作する。即ち、スライダ７０がレール７２に沿って直線移動すると、ボール１５が無限軌道７１内を転動するため、転動体連結体１０もボール１５と共に無限軌道７１内を循環する。このとき転動体連結体１０の長手方向にボール１５から引張り力がかかるが、この引張り力は帯体１２を長手方向に引っ張る力として加わり、該帯体１２内部の補強部材１３と帯体１２との接着部分を引き裂こうとする力として働くことになる。しかし、外表面が多面体からなる多面形状体で構成された補強部材１３と帯体１２との接着部分の面積は断面が円形の場合と比較して大きく、補強部材１３と帯体１２との間の接着は強固であるため、ある程度大きな引張り力が加わっても該接着部分は引き裂かれることがない。したがって、転動体連結体１０自体に、補強部材１３を埋め込んだことにより期待される所望の引張り強さを持たせることが可能となる。

図２に補強部材１３の断面形状の他の構成例を示す。図２（ａ）に示すものは、補強部材１３の断面の形状を、その周囲に沿って突状部を６個設けた形状、即ち星型形状にした外表面多面形状体である。このように断面を星型形状にすることで、断面が円形の場合と比較して補強部材１３の側面と帯体１２との接着部分の面積を大きくすることができる。また同図（ｂ）に示すものは補強部材１３の断面の形状を円形にし、さらにその円周上の複数箇所（図では４箇所）を円形にくりぬくことで外表面を多面体とし、外表面の面積を大きくすると共に、該くり抜いた部分に射出成形した樹脂が埋まることで接着力を強固にしたものである。このような形状とすることによっても、断面を単なる円形にする場合と比較して部材間の接着が強固になり、接着部分が引き裂かれにくくなる。なお、この補強部材１３の断面の形状は上記のものに限定されるのではなく、円形の場合と比較して補強部材１３の側面において帯体１２との接触部分の面積が大きくなる多面形状体であれば、どのような形状にすることも可能である。

また、補強部材１３の断面の形状を上記のようにすることで、帯体１２と補強部材１３との接着を強固にしたので、転動体連結体１０に薬品や油などが付着した場合でも、その膨潤・収縮が抑制される。従って、図１２及び図１３に示す、従来の転動体連結体１００，１１０においては、あらかじめその膨潤・収縮量を考慮して、製造時に転動体連結体１００，１１０の循環する方向におけるボールと該ボールを収納する穴との間に所定量の隙間を設けておく必要があったが、本発明にかかる転動体連結体１０は、膨潤・収縮が抑制されるので製造時にあらかじめ設けておくそのような隙間を可及的に小さくすることが可能となる。これにより、該転動体連結体１０を用いた直線案内装置の精度を向上させることができる。

図３は本発明に係る転動体連結体の第３実施形態例を示す図であり、同図（ａ）は転動体連結体１０−２の概略平面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。以下の説明において転動体連結体１０と共通する部分には同一の符号を付す。この転動体連結体１０−２は帯体１２の一側面に互いに所定の間隔を設けて転動体連結部１６を配列した状態で接続するよう構成されている。転動体連結部１６は帯体１２の側面から突出する一対の転動体連結部材１６ａ，１６ａからなり、該一対の転動体連結部材１６ａ，１６ａの対向する内側面１６ｂ、１６ｂが球面状に形成され、該一対の転動体連結部材１６ａ，１６ａの内側面１６ｂ、１６ｂでボール１５を両側面を回転可能に支持し、且つ脱落しないよう連結する。

そして、帯体１２の内部にはその長手方向に沿って糸状の補強部材１３が埋め込まれており、前記した転動体連結体１０と同様、図３（ｂ）に示すように該補強部材１３の外表面が多面からなる多面形状体に形成されている。この補強部材１３の断面形状及び転動体連結体１０−２の製造方法は前記した転動体連結体１０と同様であり、その詳細な説明は省略する。

図４は本発明に係る転動体連結体の第４実施形態例を示す図であり、同図（ａ）は転動体連結体１０−３の概略平面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。転動体連結体１０−３は帯体１２の一側面に、所定の間隔を設けて櫛歯状に複数の転動体連結部１１を接続した構成であ。各転動体連結部１１にはその側面１４ａが球面状に形成されたボール連結部材１４を取り付けることで、隣り合う転動体連結部１１の間にボール１５を挟んだ状態で、該ボール１５を回転可能に且つ脱落しないよう連結する構造になっている。この転動体連結体１０−３においても、帯体１２の内部に補強部材１３を埋め込んで構成されており、該補強部材１３をその外表面が多面からなる多面形状体とした点、及びその形状の具体例は上記の転動体連結体１０，１０−２と同様である。

図５は本発明に係る転動体連結体の第５実施形態例を示す図であり、同図（ａ）は転動体連結体１０−４の概略平面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）のＤ−Ｄ断面図である。この転動体連結体１０−４は、一列に配置した複数の転動体連結部１１の両端部１１ｂに糸状の接続部材１７を埋め込んで、それら複数の転動体連結部１１を互いに接続した構成になっている。各転動体連結部１１はその側面部１１ａがボール１５を連結するため球面状に形成されており、互いに隣り合う転動体連結部１１の側面１１ａ，１１ａの間にボール１５を回転可能にかつ脱落しないように連結している。

接続部材１７は例えば熱可塑性樹脂等の繊維状物を紡糸することで糸状に構成しても良いし、ステンレス製のワイヤなどで構成することも可能である。そして、転動体連結部１１は該接続部材１７に射出成形により肉付けして取り付けるか、あるいは転動体連結部１１を先に射出成形により形成し、後から該転動体連結部１１の端部１１ｂに接続部材１７を挿通して取り付けることもできる。

そして、この接続部材１７は転動体連結体１０−４の端部に位置する転動体連結部１８で折り返され、転動体連結部１１の両側の端部１１ｂ，１１ｂに挿通されるようになっている。この際、転動体連結部１１は接続部材１７の側面に接着されることにより接続部材１７に対してその位置が移動しないように固定される。この接続部材１７は転動体連結体１０の補強部材１３と同じく、その外表面が多面からなる多面体形状に形成されており、その形状例は図５（ｂ）に示すものの他、図２に示すものと同様、星型のものや円形の一部をくり抜いた形状のものがある。

図６は本発明に係る転動体連結体の第６実施形態例を示す図であり、同図（ａ）は転動体連結体１０−５の概略平面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）のＥ−Ｅ断面図である。本転動体連結体１０−５の構成は、図１に示す転動体連結体１０と略同一であるが、補強部材２０の構成が、図１の転動体連結体１０の補強部材とは異なる。本補強部材２０は図７（ａ）に平面構成、同図（ｂ）乃至（ｅ）に断面構成を示すように、３本の紡糸２０−１、２０−２、２０−３を編み込んだ構成である。

上記のように３本の紡糸２０−１、２０−２、２０−３を編み込んた構成の補強部材２０を帯体１２の内部にその長手方向に沿って埋め込んでいる。これにより、補強部材２０と帯体１２の接触面積が増し、補強部材２０と帯体１２との接着力が強くなる。また、補強部材２０は３本の紡糸２０−１、２０−２、２０−３を編み込んた構成であるので、その断面形状（断面姿勢）が図６（ｂ）乃至（ｅ）に示すように、長さ方向に沿って連続的に変化するので、補強部材２０と帯体１２の引張り方向の接着力が強くなる。なお、この紡糸２０−１、２０−２、２０−３は例えば熱可塑性樹脂等の繊維状物を紡糸することにより形成してもよい。また、ステンレス製のワイヤ等の糸状材を編み込んで構成してもよい。

図８は本発明に係る転動体連結体の第７実施形態例を示す図であり、同図（ａ）は転動体連結体１０−６の概略平面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）のＦ−Ｆ断面図である。この転動体連結体１０−６は図３と同様、帯体１２の一側面に互いに所定の間隔を設けて転動体連結部１６を配列した状態で接続するよう構成されている。転動体連結部１６は帯体１２の側面から突出する一対の転動体連結部材１６ａ，１６ａからなり、該一対の転動体連結部材１６ａ，１６ａの対向する内側面１６ｂ、１６ｂが球面状に形成され、該一対の転動体連結部材１６ａ，１６ａの内側面１６ｂ、１６ｂでボール１５を両側面を回転可能に支持し、且つ脱落しないよう連結する。

そして、帯体１２の内部にはその長手方向に沿って糸状の補強部材２１が埋め込まれており、該補強部材２１は図７に示す補強部材と同様、３本の紡糸２０−１、２０−２、２０−３を編み込んた構成である。この補強部材２１の断面形状は図７（ｂ）乃至（ｅ）と同様であり、長さ方向に沿って連続的に変化するので、補強部材２１と帯体１２の引張り方向の接着力が強くなる。転動体連結体１０−６の製造方法は図３の転動体連結体１０−２と同様であるから、その詳細な説明は省略する。また、補強部材２１は、ステンレス製のワイヤ等の糸状材を編み込んで構成してもよい。

図９は本発明に係る転動体連結体の第８実施形態例を示す図であり、同図（ａ）は転動体連結体１０−７の概略平面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）のＧ−Ｇ断面図である。転動体連結体１０−７は図４の転動体連結体１０−３と同様、帯体１２の一側面に、所定の間隔を設けて櫛歯状に複数の転動体連結部１１を接続した構成である。各転動体連結部１１にはその側面１４ａが球面状に形成されたボール連結部材１４を取り付けることで、隣り合う転動体連結部１１の間にボール１５を挟んだ状態で、該ボール１５を回転可能に且つ脱落しないよう連結する構造になっている。帯体１２の内部に補強部材２２を埋め込んで構成されている。該補強部材２２は図７に示す補強部材と同様、３本の紡糸２０−１、２０−２、２０−３を編み込んた構成である。この補強部材２２の断面形状は図７（ｂ）乃至（ｅ）と同様であり、長さ方向に沿って連続的に変化するので、補強部材２１と帯体１２の引張り方向の接着力が強くなる。転動体連結体１０−７の製造方法は図３の転動体連結体１０−２と同様であるから、その詳細な説明は省略する。また、補強部材２２はステンレス製のワイヤ等の糸状材を編み込んで構成してもよい。

図１０は本発明に係る転動体連結体の第９実施形態例を示す図であり、同図（ａ）は転動体連結体１０−８の概略平面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）のＨ−Ｈ断面図である。この転動体連結体１０−８は、図５に示す転動体連結体１０−４と同様、一列に配置した複数の転動体連結部１１の両端部１１ｂに糸状の接続部材２３を埋め込んで、それら複数の転動体連結部１１を互いに接続した構成になっている。各転動体連結部１１はその側面部１１ａがボール１５を連結するため球面状に形成されており、互いに隣り合う転動体連結部１１の側面１１ａ，１１ａの間にボール１５を回転可能にかつ脱落しないように連結している。

接続部材２３は補強部材２２は図７に示す補強部材と同様、３本の紡糸２０−１、２０−２、２０−３を編み込んた構成である。この接続部材２３の断面形状は図７（ｂ）乃至（ｅ）と同様であり、長さ方向に沿って連続的に変化するので、接続部材２３と各転動体連結部１１の両端部１１ｂの引張り方向の接着力が強くなる。転動体連結部１１は該接続部材２３に射出成形により肉付けして取り付けるか、あるいは転動体連結部１１を先に射出成形により形成し、後から該転動体連結部１１の端部１１ｂに接続部材２３を挿通して取り付けることもできる。また、補強部材２３はステンレス製のワイヤ等の糸状材を編み込んで構成してもよい。

なお、実施例６乃至９において、補強部材２０、２１、２２及び接続部材２３を図７に示すように、３本の紡糸２０−１、２０−２、２０−３を編み込んだ構成としたが、紡糸の本数はこれに限定されるものではなく、３本以上複数本でもよい。また、ステンレス製のワイヤなどで構成する場合も、３本以上複数本でもよい。

上記の方法により製造したこの転動体連結体１０−４は、転動体連結体１０と同様、図１２に示すようなスライダ７０の無限軌道７１に組み込まれて該無限軌道７１内を循環する。このときボール１５から転動体連結部１１に循環方向に力が加わることにより、転動体連結部１１と接続部材１７との接着面には該接着面を引き裂こうとする力がかかることになる。しかし、この転動体連結体１０−４は接続部材１７の外表面が多面形状に形成されているので、断面が円形の外表面が一面形状である場合と比較して、接続部材１７と転動体連結部１１との接着部分の面積が大きく、該接着面にある程度大きな力が加わっても引き裂けにくい。従って、転動体連結体１０−４自体の引張り強さが大きくなり、ある程度強い引張り力が加わっても破断することが防げる。

上記の実施の形態例に示す転動体連結体においては、補強部材１３は延伸した状態で帯体１２内に埋め込むこともできる。即ち、帯体１２を射出成形する際に、あらかじめ金型内に延伸した状態で補強部材１３を入れておき、金型内に樹脂材を流し込むことで補強部材１３が延伸した状態のまま帯体１２内に埋め込まれるようにするのである。

ここで、補強部材１３を延伸する方法について説明する。例えば補強部材１３が繊維状物を紡糸して構成したものである場合には、未延伸繊維状物を紡糸した後、未延伸繊維状物を延伸することによって、分子鎖が配向した状態とする。この延伸の方法は特に限定するものではなく、繊維状物の配向を高めることができればよい。例えば、未延伸から連続的に延伸工程を行う方法でも良いし、また未延伸繊維状物を得た後、別工程で延伸を行う方法でもよい。延伸は、一段延伸でも２段以上の多段延伸でもよく、熱処理などの工程を経てもよい。延伸媒体は気体でも液体でも熱板でもよく、特に限定されるものではない。また、紡糸口糸から吐出した樹脂にドラフトをかける直接紡糸延伸を行う方法でもよい。

このようにして延伸した状態で補強部材を埋め込んで転動体連結体を製造すれば、延伸しない状態で埋め込んだ場合と比較して転動体連結体の引っ張り強さが向上する。また転動体連結体に繰り返し引っ張り力が加わった場合の耐久性も同様に向上する。そして、補強部材１３の外表面を多面からなる多面形状体に構成してその側面と帯体１２との接着力を強固にしたことと合わせて、より引っ張り力に強く、耐久性に優れた転動体連結体を構成することができるという効果を有する。

また、上記のように転動体連結体に補強部材１３を延伸した状態で埋め込むことで、転動体連結体が薬品や油などを吸収した場合にも、その膨潤・収縮量を小さく抑えることができるという効果を有する。そのため、従来、延伸していない補強部材を埋め込んだ転動体連結体では、薬品や油などを吸収した場合の膨潤・収縮量を考慮して、予め循環方向において転動体連結体とボールとの間に所定量の隙間を設けることが必要であったが、この転動体連結体においてはそのような隙間を設ける必要が無くなるか、あるいは設けてもその隙間の量を可及的に小さくすることが可能となるので、該転動体連結体を用いた直線案内装置の精度を向上することが可能となる。また、これにより耐薬品性に優れた転動体連結体を提供することが可能となる。

以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお、直接明細書及び図面に記載がない何れの形状や構造や材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。例えば、転動体連結体の形状は上記実施の形態例に記載したものに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の構成要件を具備するものであればどのような形状のものであってもよい。また、補強部材及び連結部材の断面形状も上記実施の形態例に記載のものに限定されるのではなく、連結部材の多面からなるのであればどのような形状のものであっても本発明の技術的範囲に含まれるのである。

以上説明したように本願発明によれば、連結体と補強部材との接触面積を大きくすることができるので、該連結体と補強部材との間の接着力を強固にすることができる。したがって、従来の転動体連結体と比較してその長手方向の引張り強さが格段に大きくなると共に耐久性が向上する。また、転動体連結体の膨潤・収縮を抑制することができるので、精度の高い直線案内装置を製造することが可能となる。

本発明に係る転動体連結体の構成例を示す図である。（実施例１） 本発明に係る転動体連結体の断面形状の構成例を示す図である。（実施例２） 本発明に係る転動体連結体の構成例を示す図である。（実施例３） 本発明に係る転動体連結体の構成例を示す図である。（実施例４） 本発明に係る転動体連結体の構成例を示す図である。（実施例５）。 本発明に係る転動体連結体の構成例を示す図である。（実施例６） 本発明に係る転動体連結体の補強部材の構成例を示す図である。 本発明に係る転動体連結体の構成例を示す図である。（実施例７） 本発明に係る転動体連結体の構成例を示す図である。（実施例８） 本発明に係る転動体連結体の構成例を示す図である。（実施例９） 本発明の転動体連結体を組み込んだスライダの構成例を示す図である。 従来の転動体連結体を示す図である。 従来の転動体連結体を示す図である。

符号の説明

１０ 転動体連結体
１０−２ 転動体連結体
１０−３ 転動体連結体
１０−４ 転動体連結体
１１ 転動体連結部
１２ 帯体
１３ 補強部材
１４ ボール連結部材
１５ ボール
１６ 転動体連結部
１７ 接続部材
１８ 転動体連結部
１９ 帯状部材
２０ 補強部材
２０−１ 紡糸
２０−２ 紡糸
２０−３ 紡糸
２１ 補強部材
２２ 補強部材
２３ 接続部材
７０ スライダ
７１ 無限軌道
７２ レール

Claims (7)

1. 転動体を回転可能な状態で連結すると共に該転動体を配列する帯体を具備し、該帯体に糸状の補強部材を埋め込んだ転動体連結体において、
   前記糸状の補強部材をその外表面が多面からなる多面形状体としたことを特徴とする転動体連結体。
2. 転動体を回転可能な状態で連結すると共に該転動体を配列する帯体を具備し、該帯体に糸状の補強部材を埋め込んだ転動体連結体において、
   前記糸状の補強部材を複数本の糸状材を編み込んだ構成としたことを特徴とする転動体連結体。
3. 請求項１又は２に記載の転動体連結体において、
   前記糸状の補強部材の材料と前記帯体の材料を互いに密着性の良い同種又は異種の材料としたことを特徴とする転動体連結体。
4. 転動体を回転可能な状態で連結する連結部と、該連結部の端部に埋め込まれ該連結部を接続する糸状の接続部材とを具備する転動体連結体において、
   前記糸状の接続部材をその外表面が多面からなる多面形状体としたことを特徴とする転動体連結体。
5. 転動体を回転可能な状態で連結する連結部と、該連結部の端部に埋め込まれ該連結部を接続する糸状の接続部材とを具備する転動体連結体において、
   前記糸状の接続部材を複数本の糸状材を編み込んだ構成としたことを特徴とする転動体連結体。
6. 請求項４又は５に記載の転動体連結体において、
   前記糸状の接続部材の材料と前記連結部の材料を互いに密着性の良い同種又は異種の材料としたことを特徴とする転動体連結体。
7. 軌道レールと、スライダを具備し、前記軌道レールには転動体が転走する複数本の転動体転走面が設けられ、前記スライダには前記転動体転走面に対向する負荷転走面及び該負荷転走面の一端から他端へ転動体を循環させる無負荷転走路が設けられ、該負荷転走面と無負荷転送路により該スライダ内に転動体無限軌道が構成され、該転動体無限軌道内に一列に配列された複数の前記転動体が互いに接触しないようにすると共に、回転可能に連結する転動体連結体を組み込んだ構成の直線案内装置において、
   前記転動体連結体として、請求項１乃至６のいずれか１項記載の転動体連結体を用いたことを特徴とする直線案内装置。

Images