JP2007205488A - 転動体収容ベルトおよび直動案内装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】このリニアガイド(直動案内装置)は、各無限循環路に、転動体収容ベルト50が組み込まれている。この転動体収容ベルト50は、有端状に形成されており、ボール46を個別に収容する複数の転動体収容部を有している。そして、その転動体収容部のうち、両端部に位置する第一の転動体収容部55Aは、無限循環路での外周側には端部に位置する間座部59の移動が、そこに収容されるボール46によって拘束されるように形成され、それ以外の第二の転動体収容部55Bは、その収容するボール46を、無限循環路での内周側には離脱自在に収容するように形成されている。
【選択図】図4
Description
間座部151は、ボール46の外周に対して摺動自在に接触する一対の転動体接触面151aを有している。連結部152は、可撓性がある薄肉材料からなるベルト状の部材であり、隣り合う間座部151同士を連結している。そして、連結された隣り合う間座部151同士の間に、転動体を収容する部分(以下、「転動体収容部」という)が画成されている。そして、同図に示すように、この転動体収容部にボール46が収容されて転動体列162が構成され、この転動体列162が、案内溝60に案内されつつ、無限循環路28内を循環するようになっている。これにより、ボール46同士の擦れ合いや競り合いが抑制され、ボール46の循環性が改善される。
特許文献1に記載の技術では、転動体収容ベルトは、上記一対の転動体接触面として、各転動体収容部に収容するボールを、全方位で拘束しつつ摺動自在に保持するための保持凹部を、間座部(ボール保持部材)に設けている。そして、この保持凹部によって隣り合う間座部同士の間でボールを保持する構成が開示されている。
また、特許文献3に記載の技術では、転動体収容ベルトは有端状に形成されており、その端部に位置する間座部の先端に、一対の凹状の先端面が形成されている。これら凹状の先端面は、無限循環路内において互いに対向しており、その端面同士の間で一個の緩衝用の転動体を挟持している。そのため、無限循環路内での転動体の循環中において、転動体収容ベルトの両端は、無限循環路内を循環する緩衝用の転動体の動きに追従して屈曲することとなり、転動体収容ベルトの両端部が、無限循環路の内壁と擦れ合うのを可及的に防止可能になっている。
また、特許文献2に記載の技術では、特許文献1に記載の技術に対し、転動体収容ベルトへの転動体の組み込みや取り外しを行うことは容易であるものの、逆に、転動体を転動体収容ベルトで転動体を拘束したり、あるいは、転動体収容ベルトを転動体で拘束したりすることができないので、無限循環路の全周に亘って転動体収容ベルトの連結部を案内するための案内溝があったとしても、その案内溝の範囲で転動体収容ベルトが蛇行することとなる。
また、特許文献3に記載の技術では、転動体収容ベルトの凹状の先端面は、無限循環路内において互いに対向しており、その端面同士の間で一個の緩衝用の転動体を挟持しているので、転動体収容ベルトは、無限循環路内での逃げ場がなく、摩擦が増大するという問題がある。
そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、転動体収容ベルトへの転動体の組み込みや取り外しを容易にするとともに、無限循環路内での段差の影響を受け難くくし、さらに、摩擦変動を少なくし得る転動体収容ベルトおよび直動案内装置を提供することを目的としている。
ここで、両端部に位置する転動体収容部は、そこに収容される転動体を、前記無限循環路での外周側には離脱自在に収容するように形成されていれば好ましい。このような構成であれば、他の転動体収容部を含めて、そこに収容される転動体を、前記無限循環路での内周側および外周側の少なくとも一方の側には離脱自在に形成されているので、その離脱自在な側から、転動体の組み込み、取り外し、あるいは交換を容易に行う上で好適である。
このような構成であれば、直動案内装置に装着された使用状態において、転動体収容ベルトの端部間にも転動体を配置できるので、転動体軌道路での負荷を受ける転動体の数の減少を抑制することができる。したがって、直動案内装置の負荷容量や剛性の低下を抑制する上でより好適である。
また、本発明は、直動案内装置であって、上記本発明に係る転動体収容ベルトを用いていることを特徴としている。本発明に係る直動案内装置によれば、上述した本発明に係る転動体収容ベルトによる作用・効果を奏する直動案内装置を提供することができる。
図1は、本発明に係る直動案内装置の第一の実施形態のリニアガイドを示す斜視図である。また、図2は、図1のリニアガイドのスライダを横断面で示す説明図、図3は、図2のリニアガイドでのX−X線部分における断面図である。
案内レール12は、ほぼ角形の断面形状を有し、その両側面にそれぞれ2条ずつ計4条の転動体案内面14が、その長手方向に沿って直線状に形成されている。スライダ16は、図1に示すように、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一対の蓋部材であるエンドキャップ22とを備えて構成されている。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。
そして、図3に示すように、案内レール12の転動体案内面14と、これに対向するスライダ本体17の負荷転動体案内面18との間に挟まれた空間が転動体軌道路26をなしている。そして、上記の、一対の方向転換路24、転動体戻し通路20、および、転動体軌道路26によって環状に連続する無限循環路28が計4列構成されている(図2参照)。
ここで、この第一の実施形態では、転動体収容ベルト50は、その両端部同士が、無限循環路28内で互いに非接触な状態で対向しており、その対向する両端部間には、ボール46は組み込まれていない。なお、この転動体収容ベルト50は、図2に示すように、無限循環路28内で幅方向に張り出す連結部52が、スライダ16内の無限循環路28内に形成された溝状の案内溝60に幅方向の両側で案内されている。
図4は、転動体収容ベルトを説明する図であり、同図(a)は、転動体収容ベルトを展開して延ばした状態の斜視図、同図(b)は、同図(a)に示す転動体収容ベルトの端部を含む一部を拡大して、ボールの並び方向での断面にて示す説明図である。
この転動体収容ベルト50は、可撓性をもつ合成樹脂材料から射出成形によって形成されており、同図(b)に示すように、隣り合うボール46同士の間に介装されて、各ボール46を公転方向で仕切る間座部51と、端部に位置する間座部59と、を備えている。そして、これら間座部51、59は、一対の連結部52によって連結されている。
一方、上記間座部51、59は、いずれも、ボール46の外径より小さい外径を有する短円柱状の部材であり、その短円柱状の軸線は、転動体収容ベルト50の長手方向と一致している。
第一の転動体収容部55Aは、両端部に位置する間座部59と、その間座部59に並び方向で対向する間座部51との間に画成される転動体収容部である。
そして、外周側円筒面部54aは、リニアガイド10に装着された使用状態において、無限循環路28での外周となる側に形成されている。これら外周側円筒面部54aは、凹球面部54c同様に対をなしており、一対の外周側円筒面部54a同士は、平面視が円筒状となる凹曲面から形成されている。そのため、各間座部51、59は、この外周側円筒面部54aが形成される部分が、その分だけ薄肉になっている。各外周側円筒面部54aは、上記各凹球面部54cそれぞれに滑らかに連続する面になっており、同図での上方に向けて間座部51、59の端部まで延びている。この一対の外周側円筒面部54aは、その円筒状の凹曲面同士の内径寸法が、上記一対の凹球面部54c同士による内径寸法DWに等しい。
なお、この第一実施形態での間座部59は、ボール収容穴53側とは反対の側は単に平面になっている(図4(b)参照)。
この第二の転動体収容部55Bは、図4(b)に示すように、その両側の各間座部51に、第二の転動体接触面54Bをそれぞれ備えて構成されている。この第二の転動体接触面54Bは、凹球面部54cと、その凹球面部54cに連続する内周側円筒面部54bと、から形成されている。そして、並び方向で対向する凹球面部54c同士、および、並び方向で対向する内周側円筒面部54b同士は、それぞれ互いに対をなすことで、並び方向で対向する第二の転動体接触面54B同士についても一対をなしている。
上述のように、このリニアガイド10によれば、その転動体収容ベルト50は、転動体収容部のうち、両端部に位置する第一の転動体収容部55Aは、無限循環路28での外周側には、当該端部(間座部59)の移動が、そこに収容されるボール46によって拘束されるように形成されているので、リニアガイド10に装着された使用状態において、転動体収容ベルト50の先端の蛇行を抑制することができる。
ここで、上述した第一の実施形態では、その転動体収容ベルト50は、図3に示したように、その両端部同士が、無限循環路28内で互いに非接触な状態で対向しており、その対向する両端部間には、ボール46は組み込まれていない例で説明したが、ボールを組み込んでもよい。この第二の実施形態は、対向する両端部間に、ボール46が組み込まれる例である。
上述した第二の実施形態(図5)では、対向する両端部(間座部59)とボール46との間には、便宜上、隙間を有しないものとしたが、対向する両端部(間座部59)で互いにボール46を押圧して挟持するような構成では、転動体収容ベルト80と案内溝60とが接触し、摩擦が増大する要因となるため、無限循環路28内において、対向する両端部(間座部59)とボール46との間には、隙間がある方が望ましい。
例えば、上記各実施形態では、転動体がボールの例について説明したが、これに限定されず、例えば転動体がローラの場合であっても、同様の作用・効果を得られる。
また、例えば、上記第一の実施形態では、その第二の転動体収容部55Bは、その収容するボール46を、無限循環路28での内周側に離脱自在に形成されている例で説明したが、離脱自在とする側は、内周側のみに限定されず、転動体収容ベルト表裏の少なくとも一方の側に転動体を離脱可能な構成であればよい。
また、例えば、上記第一の実施形態では、その第一の転動体収容部55Aは、外周側には各端部(間座部59)の移動を拘束するように形成されている例で説明したが、拘束する側は、外周側のみに限定されず、転動体収容ベルト表裏の少なくとも外周側に各端部(間座部59)の移動を拘束可能な構成であればよい。
例えば図7(b)に第四の変形例を示す。この例は、上記第一の変形例において、その第一の転動体収容部55Aの構成に、上記第三の変形例での構成を採用した例である。
また、例えば図7(c)に第五の変形例を示す。この例は、上記第二の変形例において、その第一の転動体収容部55Aの構成に、上記第三の変形例での構成を採用した例である。
さらに、例えば図8(b)に第七の変形例を示す。この例は、上記第二の実施形態において、その端部間転動体収容部57を、上記第二の実施形態での第一の転動体接触面54Aによって構成しており、他の転動体収容部の構成に、上記第三の変形例での構成を採用した例である。
このような、上記各変形例に示す構成によっても、転動体収容ベルトへの転動体の組み込みや取り外しを容易にするとともに、無限循環路内での段差の影響を受け難くくし、さらに、摩擦変動を少なくすることができる。
12 案内レール
14 転動体案内面
16 スライダ
17 スライダ本体
18 負荷転動体案内面
20 転動体戻し通路
22 エンドキャップ
24 方向転換路
26 転動体軌道路
28 無限循環路
46 ボール(転動体)
50、70 転動体収容ベルト
51 間座部
52 連結部
53 ボール収容穴
54A 第一の転動体接触面
54B 第二の転動体接触面
54a 外周側円筒面部
54b 内周側円筒面部
54c 凹球面部
55A 第一の転動体収容部
55B 第二の転動体収容部
57 端部間転動体収容部
59 (端部に位置する)間座部
60 案内溝
62 転動体列
Claims (3)
- 複数の転動体が転走する無限循環路を有する直動案内装置に用いられ、前記転動体を個別に収容する複数の転動体収容部を有し、該転動体収容部に前記転動体を収容して前記無限循環路内の並び方向で転動体列として整列させる有端状に形成された転動体収容ベルトであって、
前記転動体収容部のうち、両端部に位置する転動体収容部のそれぞれは、前記無限循環路での各端部の外周側への移動を拘束するようにそこに収容される転動体に当接する形状の面を有して形成され、それ以外の転動体収容部は、そこに収容される転動体を、前記無限循環路での内周側および外周側の少なくとも一方の側には離脱自在に形成されていることを特徴とする転動体収容ベルト。 - 前記転動体収容ベルトの両端部同士は、前記無限循環路内で互いに非接触な状態で対向して、その対向する両端部間が、前記転動体収容部に収容されない転動体を組み込み可能な端部間転動体収容部になっており、
さらに、当該端部間転動体収容部は、その収容する転動体に当接する当接面を各端部それぞれに有し、当該当接面は、前記無限循環路での各端部の外周側への移動を拘束するようにそこに収容される転動体に当接する形状の面になっていることを特徴とする請求項1に記載の転動体収容ベルト。 - 請求項1または2に記載の転動体収容ベルトを用いていることを特徴とする直動案内装置。
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