JP2018004001A - 保持器ずれ防止機構を備えた有限直動案内ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】この有限直動案内ユニットは，軌道台間で転走するローラを保持する保持器をＶ形に形成して，定格荷重をアップさせる。【解決手段】第１軌道台１が断面凹状Ｖ形に第２軌道台２が断面凸状Ｖ形に形成され，それらの対向面の軌道路を転走するニードルローラ６がＶ形保持器３で保持されている。Ｖ形保持器３は，ニードルローラ６を保持する一対のローラ保持板部４と保持連結部５から形成されている。保持連結部５には ピニオン嵌挿部１４とピニオン軸嵌挿部１５から成る十字状嵌挿孔１３が形成され，十字状嵌挿孔１３に配設されたピニオン７が両軌道台１，２に配設されたラック９に噛み合って保持器ずれ防止機構が構成される。【選択図】図４

Description

この発明は，一対の軌道台，該軌道台間に配設された複数の転動体であるニードルローラ，該ニードルローラを保持する保持器，及び保持器がずれるのを防止するラック＆ピニオン機構である保持器ずれ防止機構から構成されている保持器ずれ防止機構を備えた有限直動案内ユニットに関する。

近年，直動案内ユニットは，半導体製造装置，工作機械，各種組立装置，各種ロボットなどの摺動部に使用されており，電子機器などの小型化，高機能化が促進されるのに伴って，小形でコンパクトで高精度であって高負荷容量で高速・高加減速に適用可能なものが要望されている。従来，有限直動案内ユニットは，小形で高負荷容量化であって高速・高加減速に対応でき，組立容易性等が要望されている。また，有限直動案内ユニットは，軌道台に対する保持器のずれを防止するために種々の保持器のずれ防止機構を設けており，例えば，両軌道台にそれぞれ配設した一対のラックと板状の保持器に配設したピニオンとを噛み合わせることによって保持器の相対位置が矯正されて保持器のずれを防止するように構成されている（例えば，特許文献１参照）。

本出願人は，クロスローラ有限直動案内ユニットを開発し，先に特許出願した。該クロスローラ有限直動案内ユニットは，軌道台間に転動体であるローラを保持する保持板の長手方向の撓みや曲がりを小さくし，保持板の窓孔にローラ保持手段を設けてローラ間の配設ピッチを小さくし，所定長さでのローラの個数を増大させている。保持板は，ピニオンを嵌挿するホルダ部を一体構造に合成樹脂製で成形している。保持板には，ローラが軸心を長手方向に直交し，主面に４５°傾斜して挿入される窓孔が形成されている。ローラの端面に対向する窓孔の窓壁面の部分には，ローラの端面の部分を覆う抱持部に形成されている。保持板の両側の側端部には，長手方向に沿って延び且つ主面から突出して成る撓みを小さくするための鍔部が形成されている（例えば，特許文献２参照）。

また，摺動装置として，転動体保持器に保持される転動体の数を減らすことなくミクロスリップ現象を抑制するものが知られている。該摺動装置では，ニードルローラを保持する保持器がく字状に形成されている。く字状の保持器は，一方の転動体群を保持する第一保持部と他方の転動体群を保持する第二保持部とを連設部で連設し，連設部の略中央に係合体を設けたものである。係合体の凸部は，軸と該軸とで負荷路を構成する負荷路構成材に設けられた凹部と凹凸係合している（例えば，特許文献３参照）。

特開２００３−２８１５７号公報 特開２０１２−２０２４５８号公報 特開２００６−１８３８２１号公報

しかしながら，上記特許文献２に開示されているクロスローラ有限直動案内ユニットは，軌道溝の深さを深くして，ローラに対して軌道面の接触幅を大きくするために，帯板状の保持板に配設されたローラを配置する楕円形状の窓部にはローラを保持するための抱持部を備えており，保持板の嵌挿孔にピニオン＆ホルダ組立体を装着する構造に構成されている。上記クロスローラ有限直動案内ユニットは，合成樹脂製の保持板にピニオンを保持するホルダ部を一体化し，保持板の幅方向の両側面に鍔部を設けて保持板の撓みを小さくし，その組立時には，保持板からローラが脱落するのを防止する構造に構成されているが，保持板はＶ形には形成されておらず，定格荷重をアップさせる思想を備えていない。また，特許文献３に開示されている保持器は，Ｖ形に形成されているが，保持器ずれ防止機構としてはラック＆ピニオン機構に構成されておらず，係合体は円筒の外周面に凸部を多数形成し，該凸部に係合する凹部を負荷路に沿って形成されているが，製造が複雑であるという問題がある。

この発明の目的は，上記の課題を解決するものであり，断面凹状Ｖ形の軌道台と断面凸状Ｖ形の軌道台とを対向させて配設し，軌道台の対向面間にニードルローラを抱持するＶ形の保持器を配設し，保持器にラック＆ピニオン機構である保持器ずれ防止装置を設けたものであり，保持器を平行して配設されるローラ保持板部と該ローラ保持板部を保持連結部で一体構造に連結したＶ形の保持器に形成し，該保持器に形成した十字状嵌挿孔にピニオンを配設し，ニードルローラを抱持する窓孔を十字状嵌挿孔のローラ保持板部に形成し，保持器に装填するニードルローラの本数を増やし，負荷容量である定格荷重をアップさせたことを特徴とする保持器ずれ防止機構を備えた有限直動案内ユニットを提供することである。

この発明は，長手方向の第１対向面に断面凹状Ｖ形の第１軌道面が形成された第１軌道台，前記第１軌道台の前記第１軌道面に嵌合する長手方向の第２対向面に断面凸状Ｖ形の第２軌道面が形成された第２軌道台，前記第１軌道面と前記第２軌道面との間に配設されて転動する複数の転動体であるニードルローラ，及び前記第１軌道面と前記第２軌道面との間に配設され且つ前記ニードルローラを長手方向に所定間隔で隔置して回動自在に抱持する窓孔を備えた保持器から成る有限直動案内ユニットにおいて，
前記保持器は，前記ニードルローラを前記窓孔にそれぞれ保持するＶ形に延びる一対のローラ保持板部と前記ローラ保持板部を互いに長手方向Ｖ形に連結して一体構造に構成する保持連結部とから構成されており，前記保持連結部には，ピニオンを嵌挿する長手方向に延びるピニオン嵌挿部と該ピニオン嵌挿部に直交する前記ピニオンの軸部を嵌挿するピニオン軸嵌挿部から形成された十字状嵌挿孔が形成されており，前記第１軌道台の前記第１軌道面間に形成された第１ラック嵌挿溝と前記第２軌道台の前記第２軌道面間に形成された第２ラック嵌挿溝にそれぞれ嵌挿されたラックを備えており，前記保持連結部に形成された前記十字状嵌挿孔に回動自在に配設された前記ピニオンの歯部が前記第１ラック嵌挿溝と前記第２ラック嵌挿溝に配設された前記ラックに噛み合うことによって保持器ずれ防止機構が構成されることを特徴とする保持器ずれ防止機構を備えた有限直動案内ユニットに関する。

また，この有限直動案内ユニットでは，前記十字状嵌挿孔における前記ピニオンの前記軸部を嵌挿する前記ピニオン軸嵌挿部は，前記ローラ保持板部の一部にまでそれぞれ延びて形成されていることを特徴している。

また，前記保持器を構成する前記ローラ保持板部と前記保持連結部とは，平板形状にそれぞれ形成されており，一方の前記ローラ保持板部と他方の前記ローラ保持板部とは互いに直角をなす形状に前記保持連結部で一体構造に連結されている。

この有限直動案内ユニットは，前記第１軌道台と前記第２軌道台との端面には，それぞれの前記ラックの抜け出しを防止するため端面止め板がそれぞれ取り付けられている。更に，前記端面止め板は，前記第１軌道台の端面の形状に対応して凹状Ｖ形，又は円形に形成されている。

また，この有限直動案内ユニットでは，相手部材を取り付けるため前記第１軌道台及び前記第２軌道台に形成された幅方向に延びる取付け用孔と，前記端面止め板を取り付けるため前記第１軌道台及び前記第２軌道台に形成された長手方向に延びる取付け用ねじ孔とは，互いに干渉しない位置に形成されている。

この有限直動案内ユニットは，前記ローラ保持板部には，前記ニードルローラの転動面を保持するため前記窓孔の窓円弧面の縁部に形成されたローラ抱持部が形成されている。更に，前記ニードルローラは，前記ローラ保持板部の前記ローラ抱持部を弾性変形させて押し込まれて前記保持器の前記窓孔に取り付けられている。

また，前記ピニオンの前記軸部は，前記保持器に形成された前記十字状嵌挿孔の前記ピニオン軸嵌挿部の縁部を弾性変形させて押し込まれて，前記ピニオンが前記保持器に取り付けられている。

また，前記ラックは，一対の支柱部，及び前記支柱部間で所定の間隔で隔置した複数のラック歯部から梯子状に形成されており，前記ピニオンの前記歯部が前記ラック歯部間の開口部にそれぞれ噛み合うものである。

また，前記第２軌道台の摺動方向に直交する幅方向の寸法は，前記第１軌道台の摺動方向に直交する幅方向の寸法より短く形成されている。

また，この有限直動案内ユニットでは，前記保持器，前記ピニオン及び前記ラックは合成樹脂で形成されているものである。

この発明による保持器ずれ防止機構を備えた有限直動案内ユニットは，上記のように，断面凹状Ｖ形の第１軌道台を断面凸状Ｖ形の第２軌道台に嵌合させて，その間に断面Ｖ形の保持器に抱持されたニードルローラを介在させたので，第１，第２軌道台に対する上下方向及び左右方向にかかる負荷荷重を支えることができると共に，保持器に形成された２列のローラ保持板部に複数のニードルローラを配設したので，負荷荷重をアップすることができる。また，予め決められた所定の負荷荷重を支えるのに，保持器に２列のニードルローラが保持されて負荷荷重を支えるので，所定の本数のニードルローラを保持板に装填する構造では，保持器の全長を短く形成することができ，最大ストローク長さを長くすることができる。特に，保持器を形成する並列するローラ保持板部を連結する保持連結部に，そのほぼ中央部に形成した十字状嵌挿孔に保持器ずれ防止機構を構成するピニオンを回動自在に嵌挿したので，ピニオンが確実に保持器に支持される。即ち，保持器に形成された十字状嵌挿孔は，ピニオンを嵌挿するピニオン嵌挿部とピニオン軸部を回動自在に嵌挿するピニオン軸嵌挿部から構成し，特に，ピニオン軸嵌挿部は，保持連結部に加えてローラ保持板部にまで延びる延長部が加わって支持部が長くなっており，ピニオン軸部を保持器に安定して回動自在に支持することができる。

また，第１，第２軌道台に形成した第１，第２ラック嵌挿溝にそれぞれ配設されたラックは，端面止め板で第１，第２軌道台にそれぞれ適正に固定されている。従って，保持器に支持されたピニオンが一対のラックに噛み合うことによって，保持器は第１，第２軌道台に対してずれることが防止され，第１軌道台と第２軌道台との相対摺動運動がスムーズに行われる。更に，この有限直動案内ユニットは，第２軌道台の幅を第１軌道台の幅より短く形成したので，第１軌道台に比較して第２軌道台を軽量に構成することができ，例えば，第１軌道台をベース等に安定して取り付けることができると共に，第２軌道台を第１軌道台に安定して配設することができ，更に，第２軌道台を第１軌道台の移動速度より速く構成した場合には，第２軌道台の慣性力を低減でき，第２軌道台の摺動移動を，高精度に適正に構成してレスポンスをアップさせることができる。また，保持器に形成した窓孔にニードルローラを保持するのに，窓孔の縁部を弾性変形させてニードルローラを保持器の窓孔に抱持したので，ニードルローラは，保持器に確実に回動自在に保持されており，第１軌道台と第２軌道台とを的確に信頼性に富んだ相対摺動を行わせることができる。

この発明による保持器ずれ防止機構を備えた有限直動案内ユニットの一実施例を示し，部分断面を含んだ状態を示す斜視図である。 この保持器ずれ防止機構を備えた有限直動案内ユニットにおける図１の平面図である。 図１の保持器ずれ防止機構を備えた有限直動案内ユニットにおける図１の端面図である。 この保持器ずれ防止機構を備えた有限直動案内ユニットにおける図２のＡ−Ａ線における長手方向に直交して断面した断面図である。 この保持器ずれ防止機構を備えた有限直動案内ユニットにおける保持器ずれ防止機構を備えた有限直動案内ユニットに組み込まれている保持器の平面図である。 図５の保持器にニードルローラと保持器ずれ防止機構におけるピニオンを装着した状態を示す平面図である。 図５のＢ−Ｂ線における保持器を示す断面図である。 図６のＣ−Ｃ線における保持器，ピニオン及びニードルローラを示す断面図である。 この保持器ずれ防止機構を備えた有限直動案内ユニットにおけるラックを示す平面図である。 この有限直動案内ユニットに組み込まれた保持器ずれ防止機構を構成するピニオンとラックとの噛み合い状態を示す説明図である。 保持器ずれ防止機構を構成するピニオンを示しており，（ａ）は平面図，及び（ｂ）は側面図である。 図６のＤ−Ｄ線における保持器の示す断面図である。 保持器に形成された窓孔にニードルローラを抱持した状態を示し，（ａ）は部分平面図及び（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ線における保持器を部分的に示す断面図である。 この保持器ずれ防止機構を備えた有限直動案内ユニットにおける第１軌道台を示し，（ａ）は第１軌道台の端面図，及び（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ線における断面図である。 この保持器ずれ防止機構を備えた有限直動案内ユニットに組み込まれた図３に対応する第２軌道台の別の実施例を示す端面図である。 この保持器ずれ防止機構を備えた有限直動案内ユニットに組み込まれた図４に対応する第２軌道台の別の実施例を示す断面図である。

以下，図面を参照して，この発明による保持器ずれ防止機構を備えた有限直動案内ユニットの実施例を説明する。
まず，図１〜図４を参照して，この保持器ずれ防止機構を備えた有限直動案内ユニットの一実施例を説明する。この有限直動案内ユニットは，長尺状でなる一対の軌道台１，２の対向面３１（第１対向面），３２（第２対向面）を対向させて複数の転動体であるニードルローラ６を介して予め決められた所定距離だけ隔置して互いに相対摺動可能に構成されている。この有限直動案内ユニットは，長手方向の対向面３１に断面凹状Ｖ形の軌道面１１（第１軌道面）が形成された断面凹状Ｖ形の軌道台１（第１軌道台），軌道台１の軌道面１１に嵌合する長手方向の対向面３２に断面凸状Ｖ形の軌道面１２（第２軌道面）が形成された断面凸状Ｖ形の軌道台２（第２軌道台），軌道面１１と軌道面１２との間に配設されて転動する複数の転動体であるニードルローラ６，及び軌道面１１と軌道面１２との間に配設され且つニードルローラ６を長手方向に所定間隔で隔置して回動自在に支持する窓孔２３を備えた断面Ｖ形の保持器３から構成されている。保持器３は，ニードルローラ６を窓孔２３にそれぞれ抱持するＶ形に延びる一対のローラ保持板部４と，ローラ保持板部４を互いに長手方向Ｖ形に連結して一体構造に構成する保持連結部５とから構成されている。保持連結部５には，ピニオン７を嵌挿する長手方向に延びるピニオン嵌挿部１４と，ピニオン嵌挿部１４に直交するピニオン７の軸部８を嵌挿するピニオン軸嵌挿部１５から形成された十字状嵌挿孔１３が形成されている。また，この有限直動案内ユニットは，軌道台１の軌道面１１間の底部に形成されたラック嵌挿溝１６（第１ラック嵌挿溝）と，軌道台２の軌道面１２間の峰部に形成されたラック嵌挿溝１７（第２ラック嵌挿溝）にそれぞれ嵌挿されたラック９を備えている。この有限直動案内ユニットは，特に，保持連結部５に形成された十字状嵌挿孔１３に回動自在に配設されたピニオン７の歯部２８がラック嵌挿溝１６とラック嵌挿溝１７に配設されたラック９にそれぞれ噛み合うことによって保持器ずれ防止機構が構成されることを特徴している。

また，保持器３に形成された十字状嵌挿孔１３におけるピニオン７の軸部８を嵌挿するピニオン軸嵌挿部１５は，ローラ保持板部４の一部にまで延びた延長部４１に形成されている。言い換えれば，保持器３に形成された十字状嵌挿孔１３は，ピニオン７を嵌挿するピニオン嵌挿部１４とピニオン７の軸部８を回動自在に嵌挿するピニオン軸嵌挿部１５から構成されている。特に，ピニオン軸嵌挿部１５は，保持連結部５に加えてローラ保持板部４にまで延びる延長部４１が加わって支持部が長くなっている。更に，十字状嵌挿孔１３におけるピニオン軸嵌挿部１５は，その壁面がピニオン７の軸部８を支持する部分の両側の壁面には台形状又は半円弧状の凹部４４に形成されており，ピニオン７の軸部８を保持器４に安定してスムーズに回動自在に支持することができる。従って，ピニオン７は，その軸部８が保持器３に安定してスムーズに回転できる構造になっており，保持器ずれ防止機構１０の機能を発揮することができる。

また，この有限直動案内ユニットにおいて，保持器３は，合成樹脂材によって成形加工されるものであり，保持器３を構成するローラ保持板部４と保持連結部５とは，平板形状に形成されており，一方のローラ保持板部４と他方のローラ保持板部４とは互いに直角をなす形状に保持連結部５で一体に連結された構造を有している。ローラ保持板部４には，ニードルローラ６を抱持するため，予め決められた所定の距離だけ隔置した複数の窓孔２３が形成されており，保持連結部５には，ピニオン７を回動自在に嵌挿するための十字状嵌挿孔１３が形成されており，十字状嵌挿孔１３のピニオン軸嵌挿部１５が形成されている領域に位置するローラ保持板部４には，窓孔２３が形成されておらず，ピニオン軸嵌挿部１５を長く構成するための延長部４１が形成されている。また，ピニオン７のピニオン軸部８は，ピニオン軸嵌挿部１５の縁部を弾性変形させてピニオン軸嵌挿部１５に押し込まれ，しかも，ピニオン７は，保持器３の保持連結部５に回動自在に安定して配設され，保持器ずれ防止機構１０の機能を発揮できる。即ち，ピニオン７の軸部８は，保持器３に形成された十字状嵌挿孔１３の保持連結部５の縁部を弾性変形させて押し込まれて，ピニオン７が保持器３に安定して取り付けられている。保持器３の保持連結部５が平板形状に形成されているので，軌道台１のＶ溝との間の隙間が大きくなり，その隙間は油溜まりとして機能することができる。また，保持連結部５を平板形状に形成しているので，ピニオン７を十字状嵌挿孔１３に嵌挿する時に，ピニオン７を十字状嵌挿孔１３に姿勢よく嵌挿させ易くなる。

また，この保持器ずれ防止機構を備えた有限直動案内ユニットは，軌道台１と軌道台２との端面３０には，それぞれのラック９の抜け出しを防止するため端面止め板２１，２２がそれぞれ取り付けられている。更に，端面止め板２１，２２は，軌道台１の端面３０の形状に対応して凹状Ｖ形２１に形成されており，また，軌道台２の端面３０に取り付けられたものは円形の座金に形成されている。勿論，端面止め板２１，２２は，それらの形状は，上記の形状に限るものではなく，端面止め板２１，２２を固定するために，軌道台１，２の端面３０に形成される取付け用ねじ孔１９が，軌道台１，２の取付面２９に形成されたワーク，器具等の相手部材（図示せず）を取り付けるための取付け用孔１８に干渉しない位置に形成でき，軌道台１，２に取り付けるラック９の端面４２を固定できる形状であればよいものである。即ち，相手部材を取り付けるため軌道台１及び軌道台２に形成された幅方向に延びる取付け用孔１８と，端面止め板２１，２２を取り付けるため軌道台１及び軌道台２に形成された長手方向に延びる取付け用ねじ孔１９とは，互いに干渉しない位置に形成されている。軌道台１に取り付けられた端面止め板２１は，凹状Ｖ形に形成され，取付け用ねじ孔１９は凹状Ｖ形の側方上部に形成されている。軌道台１に取り付けられた端面止め板２２は，円形の座金に形成され，取付け用ねじ孔１９は円形の中央部に形成されている。

また，この保持器ずれ防止機構を備えた有限直動案内ユニットは，保持器２のローラ保持板部４には，ニードルローラ６の転動面４０を保持するため，窓孔２３の窓円弧面２４の縁部に形成されたローラ係止部即ちローラ抱持部２５が形成されている。窓孔２３は，対向する窓円弧面２４によって断面円形状に形成されている。更に，ニードルローラ６は，ローラ保持板部４のローラ抱持部２５を弾性変形させて押し込まれて保持器４の窓孔２３に取り付けられている。ローラ抱持部２５は，断面円形状によってローラ抱持部２５の縁部が弾性変形してニードルローラ６を安定して回動自在に抱持することができる。

また，ラック９は，一対の支柱部３４，及び支柱部３４間にピニオン５の歯部２８が噛み合うように所定の間隔に隔置した複数の開口部３６を形成して延びる複数のラック歯部３５から梯子状に形成されている。ラック９は，軌道台１に形成されたラック嵌挿溝１６と軌道台２に形成されたラック嵌挿溝１７とに軌道台１，２の端面３０からそれぞれ嵌挿されている。ラック９は，軌道台１，２のラック嵌挿溝１６，１７に嵌挿された状態で，軌道台１，２の端面３０に端面止め板２１，２２を取付け用ねじ２０でそれぞれ固定し，ラック９を軌道台１，２にそれぞれ固定する。

また，図１５〜図１６を参照して，この保持器ずれ防止機構を備えた有限直動案内ユニットの別の実施例を説明する。この有限直動案内ユニットでは，軌道台１は長手方向の対向面３１に断面凹状Ｖ形の軌道面１１が形成された断面凹状Ｖ形に形成されており，軌道台２Ｓは軌道台１の軌道面１１に嵌合する長手方向の対向面３２に断面凸状Ｖ形の軌道面１２が形成された断面凸状Ｖ形に形成されている。軌道台２Ｓは，その摺動方向に直交する幅方向の寸法が軌道台１の摺動方向に直交する幅方向の寸法より短く形成されている。また，この実施例では，軌道台１には取付け用孔１８が形成されているが，軌道台２Ｓには取付け用ねじ孔４３が形成されている。勿論，軌道台１及び軌道台２Ｓに形成される取付け手段は，それらに取り付ける相手部材によって取付け用孔又は取付け用ねじ孔を選定して形成すればよいものである。

また，この保持器ずれ防止機構を備えた有限直動案内ユニットにおいて，保持器４，ピニオン７及びラック９は，合成樹脂材で形成されている。従って，保持器４が複雑な形状であっても，保持器４を，例えば，３Ｄプリンタ等を用いて容易に高精度に加工して作製することができる。

この発明による保持器ずれ防止機構を備えた有限直動案内ユニットは，半導体製造装置，工作機械，各種組立装置，各種ロボット等の摺動部に使用して好ましいものである。

１ 軌道台（第１軌道台）
２ 軌道台（第２軌道台）
３ Ｖ形保持器
４ ローラ保持板部
５ 保持連結部
６ ニードルローラ（転動体）
７ ピニオン
８ ピニオン軸部
９ ラック
１０ 保持器ずれ防止機構
１１ 軌道面（第１軌道面）
１２ 軌道面（第２軌道面）
１３ 十字状嵌挿孔
１４ ピニオン嵌挿部
１５ ピニオン軸嵌挿部
１６，１７ ラック嵌挿溝
１８ 取付け用孔
１９ 取付け用ねじ孔
２１，２２ 端面止め板
２３ 窓孔
２４ 窓円弧面
２５ ローラ抱持部
２８ 歯部
３０ 端面
３１ 対向面（第１対向面）
３２ 対向面（第２対向面）
３４ 支柱部
３５ ラック歯部
３６ 開口部
４１ 延長部

この発明による保持器ずれ防止機構を備えた有限直動案内ユニットの一実施例を示し，部分断面を含んだ状態を示す斜視図である。 この保持器ずれ防止機構を備えた有限直動案内ユニットにおける図１の平面図である。 図１の保持器ずれ防止機構を備えた有限直動案内ユニットにおける図１の端面図である。 この保持器ずれ防止機構を備えた有限直動案内ユニットにおける図２のＡ−Ａ線における長手方向に直交して断面した断面図である。 この保持器ずれ防止機構を備えた有限直動案内ユニットに組み込まれている保持器の平面図である。 図５の保持器にニードルローラと保持器ずれ防止機構におけるピニオンを装着した状態を示す平面図である。 図５のＢ−Ｂ線における保持器を示す断面図である。 図６のＣ−Ｃ線における保持器，ピニオン及びニードルローラを示す断面図である。 この保持器ずれ防止機構を備えた有限直動案内ユニットにおけるラックを示す平面図である。 この有限直動案内ユニットに組み込まれた保持器ずれ防止機構を構成するピニオンとラックとの噛み合い状態を示す説明図である。 保持器ずれ防止機構を構成するピニオンを示しており，（ａ）は平面図，及び（ｂ）は側面図である。 図６のＤ−Ｄ線における保持器の示す断面図である。 保持器に形成された窓孔にニードルローラを抱持した状態を示し，（ａ）は部分平面図及び（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ線における保持器を部分的に示す断面図である。 この保持器ずれ防止機構を備えた有限直動案内ユニットにおける第１軌道台を示し，（ａ）は第１軌道台の端面図，及び（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ線における断面図である。 この保持器ずれ防止機構を備えた有限直動案内ユニットに組み込まれた図３に対応する第２軌道台の別の実施例を示す端面図である。 この保持器ずれ防止機構を備えた有限直動案内ユニットに組み込まれた図４に対応する第２軌道台の別の実施例を示す断面図である。

以下，図面を参照して，この発明による保持器ずれ防止機構を備えた有限直動案内ユニットの実施例を説明する。
まず，図１〜図４を参照して，この保持器ずれ防止機構を備えた有限直動案内ユニットの一実施例を説明する。この有限直動案内ユニットは，長尺状の側面３３を持つ一対の軌道台１，２の対向面３１（第１対向面），３２（第２対向面）を対向させて複数の転動体であるニードルローラ６を介して予め決められた所定距離だけ隔置して互いに相対摺動可能に構成されている。この有限直動案内ユニットは，長手方向の対向面３１に断面凹状Ｖ形の軌道面１１（第１軌道面）が形成された断面凹状Ｖ形の軌道台１（第１軌道台），軌道台１の軌道面１１に嵌合する長手方向の対向面３２に断面凸状Ｖ形の軌道面１２（第２軌道面）が形成された断面凸状Ｖ形の軌道台２（第２軌道台），軌道面１１と軌道面１２との間に配設されて転動する複数の転動体であるニードルローラ６，及び軌道面１１と軌道面１２との間に配設され且つニードルローラ６を長手方向に所定間隔で隔置して回動自在に支持する窓孔２３を備えた断面Ｖ形の保持器３から構成されている。保持器３は，ニードルローラ６を窓孔２３にそれぞれ抱持するＶ形に延びて端面３８間で側端面３９が長手方向に延びる一対のローラ保持板部４と，ローラ保持板部４を互いに長手方向Ｖ形に連結して一体構造に構成する保持連結部５とから構成されている。保持連結部５には，ピニオン７を嵌挿する長手方向に延びるピニオン嵌挿部１４と，ピニオン嵌挿部１４に直交するピニオン７の軸部８を嵌挿するピニオン軸嵌挿部１５から形成された十字状嵌挿孔１３が形成されている。また，この有限直動案内ユニットは，軌道台１の軌道面１１間の底部に形成されたラック嵌挿溝１６（第１ラック嵌挿溝）と，軌道台２の軌道面１２間の峰部に形成されたラック嵌挿溝１７（第２ラック嵌挿溝）にそれぞれ嵌挿されたラック９を備えている。この有限直動案内ユニットは，特に，保持連結部５に形成された十字状嵌挿孔１３に回動自在に配設されたピニオン７の円板部２７に形成された歯部２８がラック嵌挿溝１６とラック嵌挿溝１７に配設されたラック９にそれぞれ噛み合うことによって保持器ずれ防止機構が構成されることを特徴している。

また，保持器３に形成された十字状嵌挿孔１３におけるピニオン７の軸部８を嵌挿するピニオン軸嵌挿部１５は，ローラ保持板部４の一部にまで延びた延長部４１に形成されている。言い換えれば，保持器３に形成された十字状嵌挿孔１３は，ピニオン７を嵌挿するピニオン嵌挿部１４とピニオン７の軸部８を回動自在に嵌挿するピニオン軸嵌挿部１５から構成されている。特に，ピニオン軸嵌挿部１５は，保持連結部５に加えてローラ保持板部４にまで延びる延長部４１が加わって支持部が長くなっている。更に，十字状嵌挿孔１３におけるピニオン軸嵌挿部１５は，その壁面がピニオン７の軸部８を支持する部分の両側の壁面には台形状又は半円弧状の凹部４４に形成されており，ピニオン７の軸部８を保持器３に安定してスムーズに回動自在に支持することができる。従って，ピニオン７は，その軸部８が保持器３に安定してスムーズに回転できる構造になっており，保持器ずれ防止機構１０の機能を発揮することができる。

また，この有限直動案内ユニットにおいて，保持器３は，合成樹脂材によって成形加工されるものであり，保持器３を構成するローラ保持板部４と保持連結部５とは，平板形状即ち平らな面２６に形成されており，一方のローラ保持板部４と他方のローラ保持板部４とは互いに直角をなす形状に保持連結部５で一体に連結された構造を有している。ローラ保持板部４には，ニードルローラ６を抱持するため，予め決められた所定の距離だけ隔置した複数の窓孔２３が形成されており，保持連結部５には，ピニオン７を回動自在に嵌挿するための十字状嵌挿孔１３が形成されており，十字状嵌挿孔１３のピニオン軸嵌挿部１５が形成されている領域に位置するローラ保持板部４には，窓孔２３が形成されておらず，ピニオン軸嵌挿部１５を長く構成するための延長部４１が形成されている。また，ピニオン７のピニオン軸部８は，ピニオン軸嵌挿部１５の縁部を弾性変形させてピニオン軸嵌挿部１５に押し込まれ，しかも，ピニオン７は，保持器３の保持連結部５に回動自在に安定して配設され，保持器ずれ防止機構１０の機能を発揮できる。即ち，ピニオン７の軸部８は，保持器３に形成された十字状嵌挿孔１３の保持連結部５の縁部を弾性変形させて押し込まれて，ピニオン７が保持器３に安定して取り付けられている。保持器３の保持連結部５が平板形状即ち平らな面２６に形成されているので，軌道台１のＶ溝との間の隙間が大きくなり，その隙間は油溜まりとして機能することができる。また，保持連結部５を平板形状即ち平らな面２６に形成しているので，ピニオン７を十字状嵌挿孔１３に嵌挿する時に，ピニオン７を十字状嵌挿孔１３に姿勢よく嵌挿させ易くなる。

また，この保持器ずれ防止機構を備えた有限直動案内ユニットは，軌道台１と軌道台２との端面３０には，それぞれのラック９の抜け出しを防止するため端面止め板２１，２２がそれぞれ取り付けられている。更に，端面止め板２１，２２は，軌道台１の端面３０の形状に対応して凹状Ｖ形形状に形成されており，また，軌道台２の端面３０に取り付けられたものは円形の座金に形成されている。勿論，端面止め板２１，２２は，それらの形状は，上記の形状に限るものではなく，端面止め板２１，２２を固定するために，軌道台１，２の端面３０に形成される取付け用ねじ孔１９が，軌道台１，２の取付面２９に形成されたワーク，器具等の相手部材（図示せず）を取り付けるためのザグリ穴３７に形成された取付け用孔１８に干渉しない位置に形成でき，軌道台１，２に取り付けるラック９の端面４２を固定できる形状であればよいものである。即ち，相手部材を取り付けるため軌道台１及び軌道台２に形成された幅方向に延びる取付け用孔１８と，端面止め板２１，２２を取り付けるため軌道台１及び軌道台２に形成された長手方向に延びる取付け用ねじ孔１９とは，互いに干渉しない位置に形成されている。軌道台１に取り付けられた端面止め板２１は，凹状Ｖ形に形成され，取付け用ねじ孔１９は凹状Ｖ形の側方上部に形成されている。軌道台１に取り付けられた端面止め板２２は，円形の座金に形成され，取付け用ねじ孔１９は円形の中央部に形成されている。

また，この保持器ずれ防止機構を備えた有限直動案内ユニットは，保持器３のローラ保持板部４には，ニードルローラ６の転動面４０を保持するため，窓孔２３の窓円弧面２４の縁部に形成されたローラ係止部即ちローラ抱持部２５が形成されている。窓孔２３は，対向する窓円弧面２４によって断面円形状に形成されている。更に，ニードルローラ６は，ローラ保持板部４のローラ抱持部２５を弾性変形させて押し込まれて保持器３の窓孔２３に取り付けられている。ローラ抱持部２５は，断面円形状によってローラ抱持部２５の縁部が弾性変形してニードルローラ６を安定して回動自在に抱持することができる。

また，ラック９は，一対の支柱部３４，及び支柱部３４間にピニオン７の歯部２８が噛み合うように所定の間隔に隔置した複数の開口部３６を形成して延びる複数のラック歯部３５から梯子状に形成されている。ラック９は，軌道台１に形成されたラック嵌挿溝１６と軌道台２に形成されたラック嵌挿溝１７とに軌道台１，２の端面３０からそれぞれ嵌挿されている。ラック９は，軌道台１，２のラック嵌挿溝１６，１７に嵌挿された状態で，軌道台１，２の端面３０に端面止め板２１，２２を取付け用ねじ２０でそれぞれ固定し，ラック９を軌道台１，２にそれぞれ固定する。

また，この保持器ずれ防止機構を備えた有限直動案内ユニットにおいて，保持器３，ピニオン７及びラック９は，合成樹脂材で形成されている。従って，保持器４が複雑な形状であっても，保持器３を，例えば，３Ｄプリンタ等を用いて容易に高精度に加工して作製することができる。

Claims (12)

1. 長手方向の第１対向面に断面凹状Ｖ形の第１軌道面が形成された第１軌道台，前記第１軌道台の前記第１軌道面に嵌合する長手方向の第２対向面に断面凸状Ｖ形の第２軌道面が形成された第２軌道台，前記第１軌道面と前記第２軌道面との間に配設されて転動する複数の転動体であるニードルローラ，及び前記第１軌道面と前記第２軌道面との間に配設され且つ前記ニードルローラを長手方向に所定間隔で隔置して回動自在に抱持する窓孔を備えた保持器から成る有限直動案内ユニットにおいて，
   前記保持器は，前記ニードルローラを前記窓孔にそれぞれ保持するＶ形に延びる一対のローラ保持板部と前記ローラ保持板部を互いに長手方向Ｖ形に連結して一体構造に構成する保持連結部とから構成されており，前記保持連結部には，ピニオンを嵌挿する長手方向に延びるピニオン嵌挿部と該ピニオン嵌挿部に直交する前記ピニオンの軸部を嵌挿するピニオン軸嵌挿部から形成された十字状嵌挿孔が形成されており，前記第１軌道台の前記第１軌道面間に形成された第１ラック嵌挿溝と前記第２軌道台の前記第２軌道面間に形成された第２ラック嵌挿溝にそれぞれ嵌挿されたラックを備えており，前記保持連結部に形成された前記十字状嵌挿孔に回動自在に配設された前記ピニオンの歯部が前記第１ラック嵌挿溝と前記第２ラック嵌挿溝に配設された前記ラックに噛み合うことによって保持器ずれ防止機構が構成されることを特徴とする保持器ずれ防止機構を備えた有限直動案内ユニット。
2. 前記十字状嵌挿孔における前記ピニオンの前記軸部を嵌挿する前記ピニオン軸嵌挿部は，前記ローラ保持板部の一部にまでそれぞれ延びて形成されていることを特徴とする請求項１に記載の保持器ずれ防止機構を備えた有限直動案内ユニット。
3. 前記保持器を構成する前記ローラ保持板部と前記保持連結部とは，平板形状にそれぞれ形成されており，一方の前記ローラ保持板部と他方の前記ローラ保持板部とは互いに直角をなす形状に前記保持連結部で一体構造に連結されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の保持器ずれ防止機構を備えた有限直動案内ユニット。
4. 前記第１軌道台と前記第２軌道台との端面には，それぞれの前記ラックの抜け出しを防止するため端面止め板がそれぞれ取り付けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の保持器ずれ防止機構を備えた有限直動案内ユニット。
5. 前記端面止め板は，前記第１軌道台の端面の形状に対応して凹状Ｖ形，又は円形に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の保持器ずれ防止機構を備えた有限直動案内ユニット。
6. 相手部材を取り付けるため前記第１軌道台及び前記第２軌道台に形成された幅方向に延びる取付け用孔と，前記端面止め板を取り付けるため前記第１軌道台及び前記第２軌道台に形成された長手方向に延びる取付け用ねじ孔とは，互いに干渉しない位置に形成されていることを特徴とする請求項４又は５に記載の保持器ずれ防止機構を備えた有限直動案内ユニット。
7. 前記ローラ保持板部には，前記ニードルローラの転動面を保持するため前記窓孔の窓円弧面の縁部に形成されたローラ抱持部が形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の保持器ずれ防止機構を備えた有限直動案内ユニット。
8. 前記ニードルローラは，前記ローラ保持板部の前記ローラ抱持部を弾性変形させて押し込まれて前記保持器の前記窓孔に取り付けられていることを特徴とする請求項７に記載の保持器ずれ防止機構を備えた有限直動案内ユニット。
9. 前記ピニオンの前記軸部は，前記保持器に形成された前記十字状嵌挿孔の前記ピニオン軸嵌挿部の縁部を弾性変形させて押し込まれて，前記ピニオンが前記保持器に取り付けられていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の保持器ずれ防止機構を備えた有限直動案内ユニット。
10. 前記ラックは，一対の支柱部，及び前記支柱部間で所定の間隔で隔置した複数のラック歯部から梯子状に形成されており，前記ピニオンの前記歯部が前記ラック歯部間の開口部にそれぞれ噛み合うことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の保持器ずれ防止機構を備えた有限直動案内ユニット。
11. 前記第２軌道台の摺動方向に直交する幅方向の寸法は，前記第１軌道台の摺動方向に直交する幅方向の寸法より短く形成されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の保持器ずれ防止機構を備えた有限直動案内ユニット。
12. 前記保持器，前記ピニオン及び前記ラックは合成樹脂で形成されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の保持器ずれ防止機構を備えた有限直動案内ユニット。

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