JP2007032613A - 転がり素子保持モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】 転がり素子の離脱、射出成形においての変形または破断、転がり素子の保持チェーンの量産しにくい構成、金型の開発コストの高さならびに複雑さなどを解消することである。
【解決手段】 本発明は、転がり素子保持モジュールに関し、この転がり素子保持モジュールは、主に保持モジュールが上下の両薄板状の組合具に分けられ、さらにハニカム構造を転がり素子の間隔空間として転がり素子を効果的に定位することができる。前記ハニカム構造は、転がり素子を定位することにより過剰な摩擦制限を生ずることなく、当該転がり素子のステアリング機能を保有し、かつ転がり素子との摩擦も低減され得る。
【選択図】 図１

Description

本発明は、転がり素子保持モジュールに関し、特に、リニア伝動素子に運用される転がり素子の保持装置に関する。

図７は、転がり素子のチェーン４１を示す。各転がり素子１１は、間隔空間４１３に入れ、両連結チェーン４１２ｂの間が結合チェーン４１２ａを使用して偏平状の長いチェーンに結合される。結合チェーン４１２ａ上には少なくとも一つの保持素子４１１が設けられ、各転がり素子１１が間隔空間４１３を転動する際に保持素子４１１に位置決められる。このような転がり素子のチェーン４１においては、転がり素子１１がＱ方向及びＬ方向に位置決めることができるが、単独な保持素子４１１により転がり素子１１を垂直方向に位置決めることができない。そのため、転がり素子が落ちやすくなり、組み立てるには極めて大きな問題になる。そして、回流経路に運行する際に、転がり素子１１が曲がり運行時、間隔空間から跳ねやすく離脱する可能性があり、回流経路に引っ掛ってしまうことになり易い。

図８は、複数の単独な個体を連結するための保持器の設計である。図示の連結保持器は、スペーサ５１１を可撓性連結チェーン５１２により互いに連結させ、各転がり素子が両スペーサ５１１が空間中で回転する。スペーサ５１１及び連結チェーン１１が組立て方式によるものであれば、多くの人力により組み立てる必要がある上、転がり素子１１も人力で組み立てる必要があるため、このような小さい素子を組み立てることは容易でないばかりでなく、時間も長く必要になる。かりに、スペーサ５１１と連結チェーン５１２とが一体に設計される場合、金型設計の観点から、スペーサ５１１が内方向への凹み状態になるので、離型の際に必ずささくれ現象（即ち、コア及び素子間の干渉により順調に離型できない）が生じてくる。そのため、強制的に離型すれば、寸法上の制限がある上で、素子が変形する虞もあるので、図８に係る保持器の設計に対して克服すべき点がなお残されている。

図９は、同じ転がり素子の保持チェーンである。保持チェーン６１は、間隔板６１１の両側がそれぞれ連結チェーン６１２を使用して連結される。模造性は可能であるが、最も難しい点は、間隔板６１１上の円形穴６１３にあり、金型設計の観点から、必ず直径の微小で、かつ長さの長い円柱体を導入しなければならないので、射出成形後、完成品として押出される時、まず円柱体を引き抜かなければならず、そのため、複雑な伝動機構を使って円柱体を導出することになる。しかし、完成品が冷却収縮した後、円柱体を緊密に包み、引き抜くことは難しくなると共に、引き抜き作業により完成品が変形してしまい、また円柱体の複数進出によっても変形の問題になる。また、射出成形においても射出圧力はかなり大きく、これほどの細長い円柱体に強大な圧力を受けさせ、変形または破断しやすくなるため、図９における転がり素子の保持チェーン６１の構成では量産することができず、加えて金型の開発コストも高く、しかも複雑である。

従って、本発明の課題は、前述した従来技術の転がり素子１１の離脱、射出成形においての変形または破断、転がり素子の保持チェーン６１の量産しにくい構成、金型の開発コストの高さならびに複雑さなどを解消することである。

現に、リニア伝動素子が一般の産業機械、または精密機械に広く応用されているため、またリニア伝動素子に応用される転がり素子の保持装置、特に連結設計の保持装置も漸く重要視されつつである。

本発明による転がり素子保持モジュールは、複数の転がり素子がその間で順序に保持される転がり素子保持モジュールである。本発明の転がり素子保持モジュールは、転がり素子を間隔して保持する構造で、各間隔空間中に前記の転がり素子を入れ、さらにテーパ面により転がり素子を定位して制御する、対称形状の間隔空間構造を含む。転がり素子保持モジュールは、上板および下板からなる完全的転がり素子保持モジュールを組み立てる。

本発明による転がり素子保持モジュールはまた、上板と下板との間に結合穴と結合ピンを有し、この結合穴及びこの結合ピンを使用して上板及び下板を結合するようにも構成できる。また、保持モジュールの両端部に、それぞれ接続用ほぞ及び接続用ほぞ溝を備え、前記の接続用ほぞとそれに隣接する他の転がり素子保持モジュールの接続用ほぞ溝とを接続して単位長さの基準具を互いに連結させることもできる。更に、上板のテーパ面及び前記下板のテーパ面の角度を異なる角度とすることができ、転がり素子及び保持接触面はより好ましいステアリング空間を有することもできる。また、間隔空間を六角形構造に形成してもよい。

本発明の転がり素子の保持モジュールは、従来の射出成形方式を用いて製造するもので、金型開発の概念を取り入れ、極めて快速的な量産特性を持たせることにより、コストを大幅に低下することができる。

また、本発明は、ハニカム方式構造を間隔空間とし、その形状は対称で且つ強度が強く、それと同時に、転がり素子に対して効果的に定位することができる機能を有し、さらに定位により転がり素子のステアリング機能に如何なる制限も生じることはない。従って、本発明によれば、転がり素子を分離することを同時にでき、さらに保持モジュールが転がり素子に対する抵抗力を低下させることもできる。

なお、本発明は、組立ての概念を用いて取り付けを容易に行うと同時に、適切な長さを組み立てることができ、それぞれの製品に必要な大きさに応じて、重ねて製造する金型の費用も大幅に低減できる。

保持モジュールが上下の両薄板状の組合具に分けられ、さらにハニカム構造を転がり素子の間隔空間として転がり素子を効果的に定位することができる。

本発明の特徴及び技術内容をより便利に理解するために、以下、本発明に関するその実施方式を詳しく参照されたい。ただし、このような実施方式及び図面は、説明または参考するために用いられるものだけであって、本発明に対して如何なる制限するものではない。

図１は、本発明の実施例における転がり素子を保持する間隔空間の構造を示す斜視図である。図において、転がり素子１１は、ハニカム構造（六角形構造）の転がり素子の保持接触面００に位置決められる。図２は、図１の断面図で、図２から分かるように、転がり素子１１と全ての転がり素子保持接触面００とを切線的に接触し、転がり素子が回転時、転がり素子保持接触面００との接触による摩擦力が効果的に低減でき、転がり素子１１に回転時のステアリング機能が維持される。

しかし、このような設計は、射出成形により快速に製造することを望んでいるが、成形品は単一素子として生産するには、金型の開発設計では不可能である。その理由は、ハニカム構造の転がり素子の保持接触面００は、製品が射出成形された時、ささくれを生じ（即ち、製品がコア中に順調に突き出されることはできない。）、また後続きの転がり素子を組み立てる際にハニカム構造の空間内に係止するように施力しなければならないが、不当に施力すれば損傷してしまう虞がある。そのため、前記の悪影響を改善するためには、我々は、図３に示すように、このような設計を上板２１及び下板３１の単位長さの組立て方式により、下記多くの利点が得られる。

利点１： 金型の設計方面について上下コアを製作する最も単純な形式で設計すれば完成でき、複雑な金型製作機構の必要がなく、金型を開発する必要なコスト価額、またはその寿命は大幅に低減することができる。
利点２： 元の転がり素子保持接触面００は、離型のテーパ面により生じられるので、成形品の離型が大いに助けられると同時に、元の設計にも影響しない。したがって、テーパ面により定位することは、新規的な技術思想であり、他に、上板の離型テーパ面２４及び下板の離型テーパ面３３のテーパ角に対しても、それぞれ異なる大きさの転がり素子１１またはステアリング空間に応じて各異なる角度を設計することも可能である。特に、ボールスクリューの転がり素子１１についてスクリュー角度および回流角度の問題を考慮しなければならないので、極めて良い自由度を有するステアリング空間をなお運用しなければならないので、本発明は、極めて弾性的設計空間が備えられている。
利点３： 転がり素子１１を取り付けやすく、図４に示すように、操作員（または自動化機械）は、転がり素子を下板に置くだけで、取り付けてから上板の結合穴２３と下板の結合ピンとを調整して合わせば、互いに結合することができる。それと同時に、便利に取り扱い、または転がり素子が転落しないなどの利点を有するので、単一素子の組み立て難いによりもたらされる問題が一気に改善できる。
利点４： 周知のように、金型を開発するのにコストがかなり高く、もし長さのみを変更するために、金型を新たに開発するのにコストが高くつくので、経済的効率を符合することを考えて、図５に示すように、我々は、単位長さの組立て概念の設計を取り入れ、ほぞ機構により必要な長さを組み立てて調整し、単位長さの基準具の先端に接続用ほぞ２２を、末端に接続用ほぞ溝２５をそれぞれ設計して、図６は、両基準具の接合方式を示す。

他に、本発明の材質は、耐磨耗性を備える可撓性材料を選用することによっては、本発明の転がり素子保持モジュールのステアリング性能がよりスムースで、かつ使用寿命がより長くすることができる。

工作機械、電子、自動化設備、半導体設備などの機構に応用されているリニア伝動素子に利用することができる。

本発明の保持転がり素子の間隔空間の構造を示す斜視図。 本発明の保持転がり素子の間隔空間の構造を示す垂直断面図。 本発明の転がり素子保持モジュールの斜視図。 本発明の転がり素子保持モジュールの組立てを示す斜視図。 本発明の転がり素子保持モジュールの単位長さの組立てを示す斜視図。 本発明の転がり素子保持モジュールの組分けを長くした状態を示す斜視図。 第１の従来の保持転がり素子の平面図。 第２の従来の保持転がり素子の平面図。 第３の従来の保持転がり素子の斜視図。

符号の説明

００ 転がり素子保持接触面
１１ 転がり素子
２１ 上板
２２ 接続用ほぞ
２３ 結合穴
２４ 上板離型テーパ面
２５ 接続用ほぞ溝
３１ 下板
３２ 結合ピン
３３ 下板離型テーパ面
４１ チェーン
４１１ 保持素子
４１２ａ 結合チェーン
４１２ｂ 連結チェーン
４１３ 間隔空間
５１１ スペーサ
５１２ 連結チェーン
６１ 保持チェーン
６１１ 間隔板
６１２ 連結チェーン
６１３ 円孔

Claims (5)

1. 複数の転がり素子がその間で順序に保持される転がり素子保持モジュールであって、
   前記の転がり素子を間隔して保持する構造で、各間隔空間中に前記の転がり素子を入れ、さらにテーパ面により転がり素子を定位して制御する、対称形状の間隔空間構造を含み、
   前記の転がり素子保持モジュールは、上板および下板からなる完全的転がり素子保持モジュールを組み立てることを特徴とする転がり素子保持モジュール。
2. 前記の上板と下板との間は、結合穴と結合ピンを有し、この結合穴及びこの結合ピンを使用して上板及び下板を結合することを特徴とする請求項１記載の転がり素子保持モジュール。
3. 前記の保持モジュールの両端部は、それぞれ接続用ほぞ及び接続用ほぞ溝を備え、前記の接続用ほぞとそれに隣接する他の転がり素子保持モジュールの接続用ほぞ溝とを接続して単位長さの基準具を互いに連結させることを特徴とする請求項１記載の転がり素子保持モジュール。
4. 前記上板のテーパ面及び前記下板のテーパ面の角度を異なる角度とすることができ、転がり素子及び保持接触面はより好ましいステアリング空間を有することを特徴とする請求項１記載の転がり素子保持モジュール。
5. 前記の間隔空間は、六角形構造であることを特徴とする請求項１記載の転がり素子保持モジュール。