JP2014167348A - 運動案内装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】無負荷循環路内で潤滑剤の影響を受けずに運動案内装置のスムーズな運動を実現する。
【解決手段】このリニアガイド１０は、軌道レール２０と、移動ブロック３０と、軌道レール２０と移動ブロック３０との間に無限循環可能に配列される複数のローラ４０と、を備える。そして、リニアガイド１０は、ローラ４０の軸線を含む断面であって、無負荷ローラ転走路５０又は方向転換路６０を縦断する断面で見たときに、無負荷ローラ転走路５０又は方向転換路６０が、無負荷ローラ転走路５０又は方向転換路６０を転走するローラ４０の姿勢を支持する姿勢支持部５５と、無負荷ローラ転走路５０又は方向転換路６０の内部に存在する潤滑剤を逃がす空間部５４，５４ａ，５４ｂと、を有して構成されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、運動案内装置に関するものである。
この種の運動案内装置は、固定部に取り付けられる軌道部材と、可動部に固定される移動部材とを備える。移動部材は、軌道部材に直線運動可能に組み付けられる。軌道部材と移動部材との間には、摩擦抵抗を低減するために多数のローラが転がり運動可能に介在される。移動部材には、ローラが循環するサーキット状の無限循環路が設けられる。運動案内装置のサーキット状の無限循環路は、軌道部材の転動体転走面と移動部材の負荷転動体転走面との間の負荷転動体転走路と平行な無負荷転動体転走路、負荷転動体転走路と無負荷転動体転走路を接続するＵ字状をした一対の方向転換路によって構成されている（下記特許文献１参照）。
無限循環路には、多数のローラが配列・収納される。多数のローラは、ローラリテーナにより回転可能に保持される。ローラリテーナは、進行方向の前後のローラ間に介在される多数のスペーサと、スペーサを連結する帯部とを備える。進行方向の前後のローラ間にスペーサを介在させるのは、進行方向前後のローラが互いにすべり接触するのを防止するためである。また、多数のスペーサを帯部で連結することで、ローラリテーナの組み立てを容易にすることができる。さらに、このローラリテーナを用いることでローラのスキューを防止する構成が採られていた。また、この無負荷転動体転走路と方向転換路には、帯部を案内するローラリテーナ帯案内溝が設けられており、無負荷循環路内では、帯部がローラを案内していた。
特開２００５−２０１３３３号公報
しかしながら、従来の無負荷循環路内の形状は、ローラ形状、又は帯部を含めた断面形状の外周にほぼ均一に隙間を持たせた形状となっている。この隙間部分には、グリースや油といった潤滑剤が充填又は塗布・付着されている。この状態でローラが転走すると、この潤滑剤が抵抗となってローラリテーナにも負荷が加わり、運動案内装置自体の摺動抵抗が増加することがある。また、潤滑剤は粘性体であるので、使用環境によっては、温度や通過の速度・加速度によって抵抗が変化してしまう虞がある。
本発明は、上述した従来技術が抱える課題の存在に鑑みて成されたものであり、その目的は、無負荷循環路内を転走する複数の転動体が潤滑剤の影響を受けることなく、スムーズな案内運動が可能な運動案内装置を実現することにある。
本発明に係る運動案内装置は、長手方向に伸びる転動体転走面を有する軌道部材と、前記転動体転走面に対向する負荷転動体転走面、前記負荷転動体転走面と平行に伸びる無負荷転動体転走路、及び前記負荷転動体転走面と前記無負荷転動体転走路とを接続する一対の方向転換路を有する移動部材と、前記軌道部材の転動体転走面と前記移動部材の前記負荷転動体転走面との間の負荷転動体転走路、前記無負荷転動体転走路、及び前記方向転換路を含む無限循環路に配列される複数の転動体と、を備える運動案内装置であって、前記転動体の軸線を含む断面であって、前記無負荷転動体転走路又は前記方向転換路を縦断する断面で見たときに、前記無負荷転動体転走路又は前記方向転換路が、前記無負荷転動体転走路又は前記方向転換路を転走する前記転動体の姿勢を支持する姿勢支持部と、前記前記無負荷転動体転走路又は前記方向転換路の内部に存在する潤滑剤を逃がす空間部と、を有して構成されていることを特徴とするものである。
本発明によれば、無負荷循環路内を転走する複数の転動体が潤滑剤の影響を受けることなく、スムーズな案内運動が可能な運動案内装置を実現することができる。
本実施形態に係るリニアガイドを示す一部断面図である。 本実施形態に係るリニアガイドの一部断面の正面図である。 本実施形態に係る方向転換路を示す断面図である。 本実施形態に係るパイプ部材の構成示す拡大断面図である。 図３中のＡ−Ａ断面を示す図である。 本実施形態に係る方向転換路の構成を示す図である。 本実施形態に係る、Ｒピースの構成、エンドプレートの構成、及びＲピースとエンドプレートとの関係を示す図である。 本実施形態に係る方向転換路の拡大図である。 本実施形態に係る方向転換路における帯部の撓み方を示す図である。 本発明を総ローラタイプのリニアガイドに対して適用した場合を例示する図である。 第一の変形例に係る運動案内装置に適用可能な、無負荷ローラ転走路と方向転換路の内部形状を示す図である。 第二の変形例に係る運動案内装置に適用可能な、無負荷ローラ転走路と方向転換路の内部形状を示す図である。 本発明が取り得る多様な変形例を示す図である。
以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
図１は、本実施形態に係るリニアガイド１０を示す一部断面図である。図２は、本実施形態に係るリニアガイド１０の一部断面の正面図である。また、図３は、本実施形態に係る方向転換路６０を示す断面図である。図４は、本実施形態に係るパイプ部材５１の構成を示す図である。図５は、図３中のＡ−Ａ断面を示す図である。
図１及び図２に示すように、リニアガイド１０は、直線状に伸びる軌道部材としての軌道レール２０と、この軌道レール２０に多数の転動体としてのローラ４０を介して直線運動可能に組み付けられる移動部材としての移動ブロック３０とを備える。
軌道レール２０は、断面略四角形状で細長く延びて形成される部材である。軌道レール２０の左右側面には略Ｖ字状の窪みが形成されており、その窪みの上部には、幅方向に突出する左右一対の突部２１が形成される。各突部２１を挟む上面及び下面には、軌道レール２０の長手方向に伸びる転動体転走面としてのローラ転走面２２が形成される。本実施形態では、各突部２１に二条のローラ転走面２２が形成され、合計四条のローラ転走面２２が形成される。
移動ブロック３０は、移動ブロック本体３１と、移動ブロック本体３１の移動方向の両端側に取り付けられるエンドプレート３２とを備える。
移動ブロック本体３１には、軌道レール２０のローラ転走面２２に対向する負荷転動体転走面としての負荷ローラ転走面３３と、負荷ローラ転走面３３と平行に配置された無負荷転動体転走路としての無負荷ローラ転走路５０が形成される。
エンドプレート３２は、移動ブロック本体３１に設けられる一対の蓋部材である。そして、エンドプレート３２には、負荷ローラ転走面３３及び無負荷ローラ転走路５０に接続される方向転換路６０が形成される。また、エンドプレート３２には、移動ブロック３０の内部に塵芥等の異物が混入することを防止するシール等（不図示）が配設される。
また、移動ブロック３０は、軌道レール２０を水平面に配置した状態において、軌道レール２０の上面に対向する中央部３５と、中央部３５の左右両側から下方に延びて軌道レール２０の左右側面に対向する一対の側壁部３６とを備える。そして、移動ブロック３０は、全体が鞍形状に形成される。
軌道レール２０のレール転走面２２及び移動ブロック３０の負荷ローラ転走面３３の間には、直線状に伸びる負荷転動体転走路としての負荷ローラ転走路７０が形成される。負荷ローラ転走路７０は、無負荷ローラ転走路５０と平行な方向に直線状に伸びる。負荷ローラ転走路７０の端部及び無負荷ローラ転走路５０の端部は、Ｕ字状に形成された一対の方向転換路６０によりそれぞれ接続される。これら無負荷ローラ転走路５０、方向転換路６０、及び負荷ローラ転走路７０によって、サーキット状の無限循環路が形成される。
図３に示すように、軌道レール２０に対して移動ブロック３０を相対的に移動させると、負荷ローラ転走路７０において、複数のローラ４０は、荷重を受けながら転がり運動する。負荷ローラ転走路７０の一端まで転がったローラ４０は、Ｕ字状の方向転換路６０を経由した後、無負荷ローラ転走路５０に入る。無負荷ローラ転走路５０を通過したローラ４０は、反対側の方向転換路６０を経由した後、再び負荷ローラ転走路７０に入る。
移動ブロック本体３１には、負荷ローラ転走路７０と平行方向に貫通孔３７が空けられ、この貫通孔３７には、樹脂成型された中空状のパイプ部材５１が挿入される。図４に示すように、パイプ部材５１は、無負荷ローラ転走路５０の外周側につながる外周側案内部５２と、ローラ循環路の内周側につながる内周側案内部５３とを有して構成されており、また、パイプ部材５１の内壁面には、複数の溝が形成されている。
図５に示すように、パイプ部材５１の外周側案内部５２及び内周側案内部５３で形成される内壁面は、ローラ４０の直径及び軸方向長さが収まるように形成される。また、この内壁面には、側面空間部５４が形成され、例えば、ローラリテーナ８０の帯部８２を案内するローラリテーナ帯案内溝に適用することができる。ローラリテーナ帯案内溝では、ローラ軸線を挟んで、例えば、内周側よりも外周側の方に大きな空間が形成されている。ただし、これには限定されず、外周側よりも内周側の方に大きな空間が形成されてもよい。さらに、無負荷ローラ転走路構成部材としてのパイプ部材５１には、ローラ４０の姿勢を支持するための姿勢支持部５５が形成される。
姿勢支持部５５は、それぞれ形成される位置に応じて、２つの側面側支持部５６，５６と、無負荷ローラ転走路５０の外周側に形成される２つの第一周面側支持部５７，５７と、無負荷ローラ転走路５０の内周側に形成される１つの第二周面側支持部５８とに分類される。これら５つの姿勢支持部５５は、パイプ部材５１の内壁面から無負荷ローラ転走路５０を転走するローラ４０に向けて凸状に形成される。なお、本実施形態では第一周面側支持部５７が２箇所形成される構成としているが、これには限定されず、第二周面側支持部５８が２箇所形成される構成としてもよい。また、側面側支持部５６，５６は内周側に形成されているが、これには限定されず、外周側に形成されてもよい。
側面側支持部５６は、パイプ部材５１の内壁面においてローラ４０の転走方向に沿って形成される凸状部であり、一対に形成される。それぞれの側面側支持部５６は、ローラ４０の軸線を含む断面であって、無負荷ローラ転走路５０を縦断する断面で見たときに、ローラ４０の軸方向で互いに対向する辺に向けて形成される。また、側面側支持部５６のローラ対向面よりもローラ軸線の位置する方向の箇所には、凹状に形成されるローラリテーナ帯案内溝が形成されている。それぞれの側面側支持部５６，５６間の距離は、ローラ４０の幅方向の長さよりも長くなるように形成される。
第一周面側支持部５７は、無負荷ローラ転走路５０の外周側において、ローラ４０の転走方向に沿って形成される凸状部であり、一対に形成される。それぞれの周面側支持部５７，５７は、ローラ４０の端面側にわずかな範囲を支持するように形成される。また、それぞれの周面側支持部５７，５７の間には、周面側支持部５７，５７のローラ対向面よりも外周側に凹んだ外周側空間部５４ａが形成される。
第二周面側支持部５８は、無負荷ローラ転走路５０の内周側において、ローラ４０の転走方向に沿って形成される凸状部である。第二周面側支持部５８は、ローラ４０の中心においてわずかな範囲を支持するように形成される。そのため、第二周面側支持部５８の両側には、第二周面側支持部５８のローラ対向面よりも内周側に凹んだ一対の内周側空間部５４ｂ，５４ｂが形成される。また、２箇所の第一周面側支持部５７，５７と第二周面側支持部５８とを直線で結ぶと、略三角形状に見えるように形成される。ただし、第一周面側支持部５７，５７と第二周面側支持部５８の位置関係については、略三角形状に限定しなくとも、同様の効果が得られる。
以上のような５つの姿勢支持部５５（５６，５６，５７，５７，５８）が、ローラ４０の軸線を挟んで非対称に形成されることにより、パイプ部材５１の内壁面に形成される空間内を転走するローラ４０は、転走時に軸線方向及び周面方向に変位する力が加わった場合であっても、いずれかの姿勢支持部５５（５６，５７，５８）に接触して適切な姿勢位置に戻されるため、ローラ４０はスキューすることなく安定して転走することができる。
また、本実施形態によれば、リニアガイド１０は、一対の側面側支持部５６，５６と、一対の第一周面側支持部５７，５７と、一つの第二周面側支持部５８とにより、無負荷ローラ転走路５０を転走するローラ４０を支持し、ローラ４０の周囲に、ローラリテーナ帯案内溝と、外周側空間部５４ａと、一対の内周側空間部５４ｂ，５４ｂとを形成することで、これら十分に広い空間部５４，５４ａ，５４ｂ内に潤滑剤が保持されるので、潤滑剤によってローラ４０の動きが阻害されるなどといった、従来技術における潤滑剤に起因した悪影響を受けることがない。したがって、本実施形態によれば、スムーズな案内運動を実現したリニアガイド１０を提供することが可能となっている。
次に、方向転換路の構成について図６Ａ〜図６Ｃを用いて説明する。図６Ａは、本実施形態に係る方向転換路６０の構成を示す図である。図６Ｂは、本実施形態に係る、Ｒピース６１の構成、エンドプレート３２の構成、及びＲピース６１とエンドプレート３２との関係を示す図である。図６Ｃは、方向転換路６０の拡大図である。
図６Ａに示すように、方向転換路６０は、その内周側が方向転換部としてのＲピース６１によって形成され、その外周側が蓋部材としてのエンドプレート３２によって形成される。図６Ｂに示すように、エンドプレート３２は、方向転換路６０の外周側として、所定の点を中心とする半円状に形成され、この形状に沿って複数の溝が形成される。これら複数の溝から生じる段差により、エンドプレート３２に形成される方向転換路６０の外周側には、無負荷ローラ転走路５０に形成される一対の第一周面側支持部５７，５７に相当する部分５７´，５７´が形成される。
Ｒピース６１は樹脂製の嵌め込み部材であり、図６Ｂに示すように、エンドプレート３２に形成された嵌め込み溝に対して嵌め込まれる。また、Ｒピース６１は、方向転換路６０の外周側の円弧と同心の半円状をした曲線部を有し、Ｒピース６１の曲線部には、複数の溝が形成される。これら複数の溝から生じる段差により、Ｒピース６１には、半円状の曲線部分に沿って無負荷ローラ転走路５０に形成される一対の側面側支持部５６，５６に相当する部分５６´，５６´及び第二周面側支持部５８に相当する部分５８´が形成される。
図６Ｃに示すように、エンドプレート３２及びＲピース６１で形成される方向転換路６０の内壁面の溝は、パイプ部材５１の内壁面に形成された溝と同じ構成をしている。そのため、エンドプレート３２とＲピース６１とで形成される方向転換路６０の断面形状は、図５に示す無負荷ローラ転走路５０の断面形状と同一に形成される。つまり、ローラ４０は、無負荷状態で転走するとき（すなわち、無負荷ローラ転走路５０及び方向転換路６０を転走するとき）、同じ断面形状の通路を転走していくこととなる。
本実施形態によれば、リニアガイド１０は、一対の側面側支持部５６，５６に相当する部分５６´，５６´と、一対の第一周面側支持部５７，５７に相当する部分５７´，５７´と、第二周面側支持部５８に相当する部分５８´とにより方向転換路６０を転走するローラ４０を支持し、ローラ４０の周囲に、ローラリテーナ帯案内溝に相当する空間５４´と、外周側空間部５４ａに相当する空間５４ａ´と、一対の内周側空間部５４ｂ，５４ｂに相当する空間５４ｂ´，５４ｂ´とを形成することで、潤滑剤の影響を受けずにスムーズな案内運動を実現したリニアガイド１０を提供することが可能となっている。
なお、図３、図５及び図７に示すように、ローラリテーナ８０は、進行方向の前後のローラ４０間に介在される複数の間座８１と、複数の間座８１を連結する帯部８２とを有する。また、ローラリテーナ８０は、樹脂の射出成型等により形成される。なお、図７は、本実施形態に係る方向転換路における帯部の撓み方を示す図である。
間座８１は、断面長方形に形成される。間座８１の進行方向の両端には、ローラ４０の周面に対応させた曲面状の凹部が形成される。間座８１によってローラ４０間の間隔が一定に保たれ、ローラ４０同士が接触することなく安定した転走を行うことができるようになる。
帯部８２は、複数の間座８１を連結する連結部材である。また、帯部８２は、一平面内に配置され、ローラ４０の軸線と交わる端面の両側に突出する。帯部８２は、可撓性を有し、直線状の負荷ローラ転走路７０及び直線状の無負荷ローラ転走路５０において直線状に伸びる。そして、Ｕ字状の方向転換路６０において、Ｕ字状に撓む。
以上、本実施形態に係るリニアガイドの構成例を説明した。
ところで、筆頭発明者は、ローラ４０のスムーズな転走動作を実現するための別の方法として、ローラ４０の周囲に一定の空間を確保することにより、ローラ４０が転走するときの摺動抵抗を減らすことができる点に着目した。そこで、ローラ４０の姿勢を一定に支持しながら、ローラ４０の周囲に一定の空間を確保する、ローラ４０の姿勢支持構造を模索した。
本実施形態に係る無負荷ローラ転走路５０は、姿勢支持部５５をローラ４０の周面側に３箇所有し、ローラ４０の端面側に２箇所有する。つまり、計５箇所の姿勢支持部５５が形成される。ローラ４０の周面側に形成される姿勢支持部５５は、外周側案内部５２において、ローラ４０の周面側を支持する第一周面側支持部５７，５７として２箇所形成される。加えて、内周側案内部５３において、ローラ４０の周面側を支持する第二周面側支持部５８として１箇所形成される。ローラ４０の端面側に形成される姿勢支持部５５は、内周側案内部５３において、側面側支持部５６，５６として左右に２箇所形成される。そして、各姿勢支持部５５（５６，５６，５７，５７，５８）間では、ローラ４０の縦断面の外形と重ならないように空間が設けられている。すなわち、本実施形態では、凸状部がローラ４０の姿勢を決定するために必要となる最小限の数だけ形成されるため、パイプ部材５１の内壁面とローラ４０との間に形成される空間断面積は総じて大きくなる。なお、本実施形態では、ローラ４０が軸線方向に面長に形成されており、周面側の幅が長い。したがって、幅の長い面に対して多くの支持点でローラ４０を支持するために、第一周面側支持部５７，５７と第二周面側支持部５８との３箇所が、周面側に形成されている。また、Ｒピース６１により形成される内面側よりもエンドプレート３２により形成される外面側の方が曲線のストロークが長いため、２箇所形成される第一周面側支持部５７，５７は外周側案内部５３側に形成されている。
また、筆頭発明者は、ローラ４０の摺動抵抗について、ローラリテーナ８０の帯部８２を引っ張る力と、ローラリテーナ帯案内溝を擦る力とが、相互に関係するとの知見を得た。すなわち、ローラ４０の摺動抵抗が増加すると、無限循環路において、ローラ４０が帯部８２を引っ張る力が増加することとなる。また、ローラリテーナ８０の帯部８２を引っ張る力と、ローラリテーナ帯案内溝を擦る力とは、停止状態から始動するときに現れることも確認できた。
すなわち、図７に示すように、方向転換路６０において、帯部８２は、ローラ４０の引っ張り力に基づいて、ローラ４０の軸線の軌跡により描かれる仮想曲線Ｘよりも内側に入ると、帯部８２とローラリテーナ帯案内溝は接触し、摺動抵抗が増加する恐れがある。
これに対して、本実施形態に係るリニアガイド１０では、ローラリテーナ帯案内溝として形成される側面空間部５４が、十分に広い空間として形成されているので、たとえ帯部８２がローラ４０の引っ張り力に基づいて、ローラ４０の軸線の軌跡により描かれる仮想曲線Ｘよりも内側に入ったとしても、本実施形態に係るローラリテーナ帯は、内壁面の何処にも接触しない。したがって、本実施形態に係るリニアガイド１０では、ローラ４０の摺動抵抗を低下させることができる。また、本実施形態によれば、無限循環路内のローラリテーナ８０が潤滑剤の悪い影響を受けなくなるので、ローラ４０のスムーズな循環動作を実現することができる。
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。
例えば、上述した本実施形態に係る姿勢支持部５５は、面でローラ４０を支持する構成としているが、点で支持する構成としてもよい。面で支持する場合と比べて、より空間断面積を大きくすることができるため、潤滑剤の影響を更に低減でき、ローラ４０がよりスムーズに転走することができるようになる。
また、本実施形態に係る軌道レール２０及び移動ブロック３０は、直線的に形成されているが、曲線状に形成されていてもよい。
また、上述した実施形態では、リテーナを用いた場合のリニアガイド１０を例示して説明したが、図８に示す通り、リテーナのない総ローラタイプのリニアガイドに対しても、本発明を同様に適用することができる。すなわち、側面空間部５４にローラリテーナ帯案内溝のない無負荷ローラ転走路、又は、方向転換路を有する総ローラタイプのリニアガイドであっても、潤滑剤による摺動抵抗の影響を受けずにスムーズな案内運動を実現可能なリニアガイドを得られる。
また、例えば、軌道レール２０及び移動ブロック３０の断面形状は、適宜変更することができる。さらに、ローラ４０の無限循環路の条数は、適宜変更することができる。
また、上述した実施形態では、転動体であるローラ４０に関して、ローラ幅の長さ寸法Ｌがローラ径の長さ寸法Ｄに対してＬ／Ｄ＞１の関係を有する場合を例示して説明を行った。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限られず、Ｌ／Ｄ＝１の関係を有するローラ（すなわち、正方形ローラ）や、Ｌ／Ｄ＜１の関係を有するローラについても、用いることができる。さらに、ローラに対する側面空間部５４、外周側空間部５４ａ、及び内周側空間部５４ｂの配置関係や、姿勢支持部５５の配置関係については、ローラの５点支持を満足する条件下にて、あらゆるパターンを採用することができる。
さらに、図１〜図８を用いて説明した実施形態は、無負荷転動体転走路又は方向転換路を転走する転動体の姿勢を支持する姿勢支持部が、転動体を挟んで非対称に形成されることを特徴とする運動案内装置に関するものであった。そして、かかる構成によって、上述した実施形態に係る運動案内装置は、無負荷循環路内を転走する複数の転動体が潤滑剤の影響を受けることなく、スムーズな案内運動を実現したものであった。しかしながら、本発明の運動案内装置については、複数の転動体の転走動作をさらに安定化させることで、よりスムーズな案内運動を実現することのできる構成を採用することができる。そこで次に、複数の転動体の転走動作をさらに安定化することでのできる構成について、図９〜図１１を用いて説明することとする。
まず、図９は、第一の変形例に係る運動案内装置に適用可能な、無負荷ローラ転走路５０と方向転換路６０の内部形状を示す図である。なお、図９で示す運動案内装置に用いられる転動体には、鼓形状をした鼓型ローラ１４０を用いることを想定している。また、図９では、紙面上方側が無負荷ローラ転走路５０と方向転換路６０の外周側であり、紙面下方側が無負荷ローラ転走路５０と方向転換路６０の内周側であることが想定されている。
図９に示すように、第一の変形例では、鼓型ローラ１４０を支持する姿勢支持部１５５が、鼓型ローラ１４０の外形に沿った形状として形成されている。特に、姿勢支持部１５５のうち、鼓型ローラ１４０の側面側を支持する側面側支持部１５６については、上述した実施形態の場合と比べてローラ側面の広い領域を覆うように形成されており、鼓型ローラ１４０の側面支持をより安定した状態で行えるように構成されている。なお、発明者らの研究により、鼓型ローラ１４０の軸線方向で互いに対向する辺（つまり、ローラ側面）には、当該辺に向けて形成される一対の側面側支持部１５６，１５６と、一対の側面空間部と１５４ｃ，１５４ｃを形成することが好適であり、さらに、一対の側面側支持部１５６，１５６が、鼓型ローラ１４０の側面の略１／４以上の範囲と対向するように形成されることが好ましいことを確認している。このような構成条件を満たすことにより、第一の変形例に係る運動案内装置は、安定した案内運動を実現することが可能となる。
また、鼓型ローラ１４０の外周側と内周側については、それぞれの側に対して鼓型ローラ１４０の外形形状に沿った姿勢支持部１５５（外周側の第一周面側支持部１５７と、内周側の第二周面側支持部１５８）を設けることが好ましく、さらに、外周側の第一周面側支持部１５７と内周側の第二周面側支持部１５８については、それぞれの側に対して複数設けるとともに、複数の支持部の間に空間部（外周側の外周側空間部１５４ａと、内周側の内周側空間部１５４ｂ）を設けることが好ましい。第一周面側支持部１５７と第二周面側支持部１５８が鼓型ローラ１４０の外形形状に沿って形成されることで、鼓型ローラ１４０の安定した支持が可能となる。また、十分に広い断面積を有する外周側空間部１５４ａと内周側空間部１５４ｂを設けることで、グリースなどの潤滑剤が好適に保持され、鼓型ローラ１４０の転走動作を阻害することが無い。
なお、外周側空間部１５４ａと内周側空間部１５４ｂの形成条件については、発明者らの研究努力によって見出されたものであり、特に、鼓型ローラ１４０の軸線を含む断面であって、無負荷ローラ転走路５０又は方向転換路６０を縦断する断面で見たときに、外周側に形成される外周側空間部１５４ａの空間面積をＡ、内周側に形成される内周側空間部１５４ｂの空間面積をＢとしたときに、Ａ≦Ｂなる不等式が成り立つように形成されることが好適であることが明らかとなっている。つまり、内周側の空間部を広い断面積となるように構成することが好適なのである。なぜなら、一般的な運動案内装置での潤滑剤の給脂において、塗布口は内周側に設けられている。そのため、内周側の空間部が外周側の空間部より狭いと、潤滑剤の給脂に際して粘性抵抗が増加する現象が発生することが発明者らによって確認されている。そこで、内周側の空間部を広い断面積となるように構成することで、空間部に入り込んだ潤滑剤の粘性抵抗の増加を防止する効果が得られることとなったのである。このような構成条件を満たすことにより、第一の変形例に係る運動案内装置は、安定した案内運動を実現することが可能となる。
以上、図９を用いて、複数の転動体の転走動作をより安定化させることで、スムーズな案内運動を実現することのできる新たな運動案内装置の構成条件例を説明した。ただし、本発明の範囲は、図９で例示したものに限られない。上述した第一の変形例に係る運動案内装置は、転動体の軸線を含む断面であって、無負荷転動体転走路又は方向転換路を縦断する断面で見たときに、姿勢支持部が、転動体の外周側と内周側にそれぞれ複数形成されることを特徴とするものであったが、かかる構成条件を備える範囲内において、種々の変形形態を取り得るものである。
具体的には、図１０に示すように、転動体が鼓形状をした鼓型ローラ２４０であって、複数の鼓型ローラ２４０がローラリテーナ２８０によって整列状態とされる構成の運動案内装置に対しても、本発明を適用することが可能である。ここで、図１０は、第二の変形例に係る運動案内装置に適用可能な、無負荷ローラ転走路５０と方向転換路６０の内部形状を示す図である。図１０で示す第二の変形例に係る運動案内装置についても、上述した第一の変形例と同様に、鼓型ローラ２４０の側面側を支持する側面側支持部２５６が、ローラ側面の広い領域を覆うように形成されており、鼓型ローラ２４０の側面支持をより安定した状態で行えるように構成されている。また、外周側の第一周面側支持部２５７と、内周側の第二周面側支持部２５８が鼓型ローラ２４０の外形形状に沿って形成されることで、鼓型ローラ２４０の安定した支持が可能となっており、また、十分に広い断面積を有する外周側空間部２５４ａと内周側空間部２５４ｂを設けることで、グリースなどの潤滑剤が好適に保持され、鼓型ローラ２４０のスムーズな転走動作が実現されている。さらに、第二の変形例では、上述した第一の変形例と同様に、内周側空間部２５４ｂの方が、外周側空間部２５４ａよりも広い断面積となるように構成されている。これらの特徴により、第二の変形例に係る運動案内装置は、安定した案内運動を実現することが可能となっている。なお、第二の変形例に係る発明の内容については、鼓型ローラに限定されるものではなく、例えば、円筒形状をしたローラであっても、同様の効果を得ることができる。
なお、第二の変形例に係る運動案内装置は、ローラリテーナ２８０を備えているが、特に、方向転換路６０の内部においては、複数の鼓型ローラ２４０列がターン動作を行う際に、ローラリテーナ２８０は、鼓型ローラ２４０が外周側に押し出されることを防止するために内周側に変形する動作を行うこととなる。つまり、方向転換路６０の内部においては、ローラリテーナ２８０が内周側に移動して、内周側空間部２５４ｂに変形することとなるが、内周側空間部２５４ｂの大きさは、ローラリテーナ２８０の変形による空間減少分も考慮して設計されているので、潤滑剤の粘性抵抗は常時好適な状態で維持されることとなっている。
以上、本発明の好適な変形例を、図９及び図１０を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記変形例に記載の範囲には限定されない。上記変形例には、さらなる多様な変更又は改良を加えることが可能である。
例えば、図１１で示すように、運動案内装置の使用条件に応じて、外周側の第一周面側支持部３５７と、内周側の第二周面側支持部３５８とが、ローラ３４０を挟んで軸対称な形状で構成されることも可能であり、また、外周側空間部３５４ａと内周側空間部３５４ｂの大きさを同じにすることも可能である。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
なお、本実施形態及び本変形例の運動案内装置は、工作機械を始め半導体・液晶製造装置（例えば、実装機）や、ロボットなどの産業機械分野から、免震装置、システムキッチン、各種ゲーム機、医療機械、食品機械、搬送装置といった民生分野まで、幅広い分野に要素部品として組み込むことができる。
１０ リニアガイド、２０ 軌道レール、２１ 突部、２２ ローラ転走面、３０ 移動ブロック、３１ 移動ブロック本体、３２ エンドプレート、３３ 負荷ローラ転走面、３５ 中央部、３６ 側壁部、３７ 貫通孔、４０，３４０ ローラ、１４０，２４０ 鼓型ローラ、５０ 無負荷ローラ転走路、５１ パイプ部材、５２，１５２ 外周側案内部、５３，１５３ 内周側案内部、５４，１５４ｃ 側面空間部、５４ａ，１５４ａ，２５４ａ，３５４ａ 外周側空間部、５４ｂ，１５４ｂ，２５４ｂ，３５４ｂ 内周側空間部、５５，１５５ 姿勢支持部、５６，１５６，２５６ 側面側支持部、５６´ 側面側支持部に相当する部分、５７，１５７，２５７，３５７ 第一周面側支持部、５７´ 第一周面側支持部に相当する部分、５８，１５８，２５８，３５８ 第二周面側支持部、５８´ 第二周面側支持部に相当する部分、６０ 方向転換路、６１ Ｒピース、７０ 負荷転ローラ転走路、８０，２８０ ローラリテーナ、８１ 間座、８２ 帯部、Ａ 外周側空間部の空間面積、Ｂ 内周側空間部の空間面積、Ｘ ローラの回転軸の軌跡により描かれる仮想曲線。

Claims (7)

  1. 長手方向に伸びる転動体転走面を有する軌道部材と、
    前記転動体転走面に対向する負荷転動体転走面、前記負荷転動体転走面と平行に伸びる無負荷転動体転走路、及び前記負荷転動体転走面と前記無負荷転動体転走路とを接続する一対の方向転換路を有する移動部材と、
    前記軌道部材の転動体転走面と前記移動部材の前記負荷転動体転走面との間の負荷転動体転走路、前記無負荷転動体転走路、及び前記方向転換路を含む無限循環路に配列される複数の転動体と、
    を備える運動案内装置において、
    前記転動体の軸線を含む断面であって、前記無負荷転動体転走路又は前記方向転換路を縦断する断面で見たときに、
    前記無負荷転動体転走路又は前記方向転換路は、
    前記無負荷転動体転走路又は前記方向転換路を転走する前記転動体の姿勢を支持する姿勢支持部と、
    前記前記無負荷転動体転走路又は前記方向転換路の内部に存在する潤滑剤を逃がす空間部と、
    を有して構成されていることを特徴とする運動案内装置。
  2. 請求項１に記載の運動案内装置において、
    前記転動体の軸線を含む断面であって、前記無負荷転動体転走路又は前記方向転換路を縦断する断面で見たときに、
    前記無負荷転動体転走路又は前記方向転換路を転走する前記転動体の姿勢を支持する姿勢支持部が、前記転動体を挟んで非対称に形成されることを特徴とする運動案内装置。
  3. 請求項２に記載の運動案内装置において、
    前記転動体の軸線方向で互いに対向する辺には、当該辺に向けて形成される一対の側面側支持部と、一対の側面空間部とが形成されることを特徴とする運動案内装置。
  4. 請求項２又は３に記載の運動案内装置において、
    前記姿勢支持部は、
    前記無負荷転動体転走路又は前記方向転換路の外周側に形成される一対の第一周面側支持部と、前記無負荷転動体転走路又は前記方向転換路の内周側に形成される１つの第二周面側支持部を有するか、もしくは、
    前記無負荷転動体転走路又は前記方向転換路の外周側に形成される１つの第一周面側支持部と、前記無負荷転動体転走路又は前記方向転換路の内周側に形成される一対の第二周面側支持部を有することを特徴とする運動案内装置。
  5. 請求項１に記載の運動案内装置において、
    前記姿勢支持部は、前記転動体の外形に沿った形状として形成され、
    前記転動体の軸線を含む断面であって、前記無負荷転動体転走路又は前記方向転換路を縦断する断面で見たときに、
    前記姿勢支持部は、前記転動体の外周側と内周側にそれぞれ複数形成されることを特徴とする運動案内装置。
  6. 請求項５に記載の運動案内装置において、
    前記転動体の軸線を含む断面であって、前記無負荷転動体転走路又は前記方向転換路を縦断する断面で見たときに、
    前記空間部は、前記転動体の外周側と内周側にそれぞれ形成されるとともに、外周側に形成される空間部の空間面積をＡ、内周側に形成される空間部の空間面積をＢとしたときに、Ａ≦Ｂなる不等式が成り立つように形成されることを特徴とする運動案内装置。
  7. 請求項５又は６に記載の運動案内装置において、
    前記転動体が、鼓形状をしていることを特徴とする運動案内装置。
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