JP2612518B2 - ボールチェイン及び直線運動案内装置 - Google Patents
ボールチェイン及び直線運動案内装置Info
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- JP2612518B2 JP2612518B2 JP3235561A JP23556191A JP2612518B2 JP 2612518 B2 JP2612518 B2 JP 2612518B2 JP 3235561 A JP3235561 A JP 3235561A JP 23556191 A JP23556191 A JP 23556191A JP 2612518 B2 JP2612518 B2 JP 2612518B2
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- chain unit
- resin
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/38—Ball cages
- F16C33/3825—Ball cages formed as a flexible belt, e.g. spacers connected by a thin film
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C29/00—Bearings for parts moving only linearly
- F16C29/04—Ball or roller bearings
- F16C29/06—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load
- F16C29/0633—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a bearing body defining a U-shaped carriage, i.e. surrounding a guide rail or track on three sides
- F16C29/0635—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a bearing body defining a U-shaped carriage, i.e. surrounding a guide rail or track on three sides whereby the return paths are provided as bores in a main body of the U-shaped carriage, e.g. the main body of the U-shaped carriage is a single part with end caps provided at each end
- F16C29/0638—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a bearing body defining a U-shaped carriage, i.e. surrounding a guide rail or track on three sides whereby the return paths are provided as bores in a main body of the U-shaped carriage, e.g. the main body of the U-shaped carriage is a single part with end caps provided at each end with balls
-
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/38—Ball cages
- F16C33/3812—Ball cages formed of interconnected segments, e.g. chains
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Bearings For Parts Moving Linearly (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はボールのころがりを利用
した直線運動案内装置に用いられるボールチェインに関
する。
した直線運動案内装置に用いられるボールチェインに関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種のボールチェインとして
は、たとえば図８（ａ）および（ｂ）に示すようなもの
がある。すなわち、個々のボール１００を保持する多数
の単位チェイン要素１０１を連結ピン１０２を介して互
いに回動自在に無端状に連結して構成されている。
は、たとえば図８（ａ）および（ｂ）に示すようなもの
がある。すなわち、個々のボール１００を保持する多数
の単位チェイン要素１０１を連結ピン１０２を介して互
いに回動自在に無端状に連結して構成されている。
【０００３】単位チェイン要素１０１は、ボール１００
を摺動自在に保持する保持穴１０３を設けたリンク板１
０４により構成され、このリンク板１０４の両端を連結
ピン１０２を介して連結して無端状のボールチェインを
構成していた。
を摺動自在に保持する保持穴１０３を設けたリンク板１
０４により構成され、このリンク板１０４の両端を連結
ピン１０２を介して連結して無端状のボールチェインを
構成していた。
【０００４】このボールチェインは、図９に示すような
直線運動案内装置１０５に用いるもので、軌道レール１
０６と摺動台１０７間の互いに対向するボール案内溝間
にボール１００，・・・を転動自在に介在するようになっ
ている。この軌道レール１０６と摺動台１０７のボール
案内溝は断面Ｖ字形状でボール１００が四点接触するゴ
シックアーチ構成となっている。そして、ボール案内溝
底部には上記リンク板１０４との干渉を避けるための逃
がし溝が設けられている。
直線運動案内装置１０５に用いるもので、軌道レール１
０６と摺動台１０７間の互いに対向するボール案内溝間
にボール１００，・・・を転動自在に介在するようになっ
ている。この軌道レール１０６と摺動台１０７のボール
案内溝は断面Ｖ字形状でボール１００が四点接触するゴ
シックアーチ構成となっている。そして、ボール案内溝
底部には上記リンク板１０４との干渉を避けるための逃
がし溝が設けられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記した
従来技術の場合には、各チェイン単位要素１０１を連結
ピン１０２を介して揺動自在に連結するものなので構造
が複雑でチェインの組立が極めて面倒であった。また、
この従来例にあっては、各ボール１００を保持するリン
ク１０４を連結ピン１０２によって連結する関係上、リ
ンク１０４の重ね代が余分に必要となり、ボール１０
０，・・・間のスパンＰ１が可及的に大きくなるため、
荷重を負担する負荷ボールの有効ボール数が減少して耐
負荷性能を大きくし得ない欠点があった。さらに、ボー
ル１００，・・・第のスパンＰ１が大きくなる場合、ボ
ールチェインの屈曲循環路の曲率半径が可及的に大きく
なり、その結果、負荷ボール通路と無負荷ボール通路の
間隔も長くなって、摺動台をコンパクトに設計できない
欠点もあった。一方、その他の従来例として、リング状
に成形された樹脂製のボール保持器も知られている（特
開昭６２−２４２１２６号公報参照）。この樹脂製のボ
ール保持器は可撓性の帯状構成で、帯状部材にボールを
保持する穴を形成したもので、上記リンク構成のものに
比べて構造が簡単である点で有利である。しかし、この
帯状構成のボール保持器の場合には、穴周囲に保持用の
凸部を設けてはいるものの、基本的に帯状部材が連続し
ているので、帯状部材が変形するとボールを保持する穴
部分も大きく変形し、ボールが脱落するという問題があ
る。したがって、ボールをボール保持器に組み付ける組
立作業、ボールを保持した状態でボール保持器を直線運
動案内装置に装着する装着作業等においてボールが外れ
やすく、作業性が極めて悪い。
従来技術の場合には、各チェイン単位要素１０１を連結
ピン１０２を介して揺動自在に連結するものなので構造
が複雑でチェインの組立が極めて面倒であった。また、
この従来例にあっては、各ボール１００を保持するリン
ク１０４を連結ピン１０２によって連結する関係上、リ
ンク１０４の重ね代が余分に必要となり、ボール１０
０，・・・間のスパンＰ１が可及的に大きくなるため、
荷重を負担する負荷ボールの有効ボール数が減少して耐
負荷性能を大きくし得ない欠点があった。さらに、ボー
ル１００，・・・第のスパンＰ１が大きくなる場合、ボ
ールチェインの屈曲循環路の曲率半径が可及的に大きく
なり、その結果、負荷ボール通路と無負荷ボール通路の
間隔も長くなって、摺動台をコンパクトに設計できない
欠点もあった。一方、その他の従来例として、リング状
に成形された樹脂製のボール保持器も知られている（特
開昭６２−２４２１２６号公報参照）。この樹脂製のボ
ール保持器は可撓性の帯状構成で、帯状部材にボールを
保持する穴を形成したもので、上記リンク構成のものに
比べて構造が簡単である点で有利である。しかし、この
帯状構成のボール保持器の場合には、穴周囲に保持用の
凸部を設けてはいるものの、基本的に帯状部材が連続し
ているので、帯状部材が変形するとボールを保持する穴
部分も大きく変形し、ボールが脱落するという問題があ
る。したがって、ボールをボール保持器に組み付ける組
立作業、ボールを保持した状態でボール保持器を直線運
動案内装置に装着する装着作業等においてボールが外れ
やすく、作業性が極めて悪い。
【０００６】本発明は上記した従来技術の課題を解決す
るためになされたものでその目的とするところは、構造
が単純で、しかもボール組立作業中や直線運動案内装置
の無限軌道への装着作業において変形してもボール保持
状態は変化せず、さらに製作が容易なボールチェインを
提供することにある。その他の目的とするところは、ボ
ール間のスパンを可及的に小さくしたボールチェインを
提供することによって、直線運動案内装置の耐負荷性能
を向上させると共に、コンパクトな設計を可能とするこ
とにある。
るためになされたものでその目的とするところは、構造
が単純で、しかもボール組立作業中や直線運動案内装置
の無限軌道への装着作業において変形してもボール保持
状態は変化せず、さらに製作が容易なボールチェインを
提供することにある。その他の目的とするところは、ボ
ール間のスパンを可及的に小さくしたボールチェインを
提供することによって、直線運動案内装置の耐負荷性能
を向上させると共に、コンパクトな設計を可能とするこ
とにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明にあっては所定間隔を隔てて一列に配列され
る複数のボールの各ボールを保持する樹脂製のチェイン
単位要素と、該チェイン単位要素を一体的に連接する樹
脂ヒンジ部と、を備え、該樹脂ヒンジ部が、前記チェイ
ン単位要素の相互に隣接する部位に一体的に固定された
一対のヒンジ片部と、該一対のヒンジ片部の間に設けら
れる屈曲自在部とから構成されることを特徴とする。
に、本発明にあっては所定間隔を隔てて一列に配列され
る複数のボールの各ボールを保持する樹脂製のチェイン
単位要素と、該チェイン単位要素を一体的に連接する樹
脂ヒンジ部と、を備え、該樹脂ヒンジ部が、前記チェイ
ン単位要素の相互に隣接する部位に一体的に固定された
一対のヒンジ片部と、該一対のヒンジ片部の間に設けら
れる屈曲自在部とから構成されることを特徴とする。
【０００８】上記チェイン単位要素は、ボールの外周の
最大径部を取り囲む帯状の円環状部材より成り、その内
周はボールとの接触面積を大きくとるためボールの曲率
と一致する曲率を有していて、直線状に整列されたボー
ル列の中心軸線を通る平面と同一の平面上に位置するよ
うに配列されていることを特徴とする。樹脂ヒンジ部の
ヒンジ片部はチェイン単位要素よりも厚幅で、該チェイ
ン単位要素のボール支持幅がヒンジ片部の厚み分だけ幅
広に構成されていることを特徴とする。また、チェイン
単位要素と樹脂ヒンジ部は射出成形によって一体成形さ
れるもので、ボールを成形形内にインサートしてボール
と共に一体成形し、樹脂の収縮によってボールとチェイ
ン単位要素の間に微小隙間を形成してなることを特徴と
する。さらに、本発明の直線運動案内装置は、軌道台
と、該軌道台に多数のボールを介して摺動自在に組み付
けられる摺動台と、から構成され、前記多数のボールを
上記ボールチェインによって保持して無限循環路に組み
込んだことを特徴とする。
最大径部を取り囲む帯状の円環状部材より成り、その内
周はボールとの接触面積を大きくとるためボールの曲率
と一致する曲率を有していて、直線状に整列されたボー
ル列の中心軸線を通る平面と同一の平面上に位置するよ
うに配列されていることを特徴とする。樹脂ヒンジ部の
ヒンジ片部はチェイン単位要素よりも厚幅で、該チェイ
ン単位要素のボール支持幅がヒンジ片部の厚み分だけ幅
広に構成されていることを特徴とする。また、チェイン
単位要素と樹脂ヒンジ部は射出成形によって一体成形さ
れるもので、ボールを成形形内にインサートしてボール
と共に一体成形し、樹脂の収縮によってボールとチェイ
ン単位要素の間に微小隙間を形成してなることを特徴と
する。さらに、本発明の直線運動案内装置は、軌道台
と、該軌道台に多数のボールを介して摺動自在に組み付
けられる摺動台と、から構成され、前記多数のボールを
上記ボールチェインによって保持して無限循環路に組み
込んだことを特徴とする。
【０００９】
【作用】上記構成のボールチェインにあっては、各チェ
イン単位要素間の樹脂ヒンジ部を曲げることにより一列
のボールが無端状に連なる状態に保持し、直線運動案内
装置の無限軌道に装着する。
イン単位要素間の樹脂ヒンジ部を曲げることにより一列
のボールが無端状に連なる状態に保持し、直線運動案内
装置の無限軌道に装着する。
【００１０】また、このボールチェインの組立は各チェ
イン単位要素にボールを保持するだけでよい。この組立
作業中あるいは直線運動案内装置への装着作業中におい
て、ボールチェインは各樹脂ヒンジ部の屈曲自在部を支
点にしてリンク状に屈曲変形する。チェイン単位要素の
相互に隣接する部位はヒンジ片部によって補強されてい
るので変形せず、ボールチェイン単位要素のボール保持
状態は変化しないので、ボールが脱落するおそれがな
く、作業が極めて容易にできる。上記チェイン単位要素
をボールの外周の最大径部を取り囲む帯状の円環状部材
とし、その内周がボールとの接触面積を大きくとるため
ボールの曲率と一致する曲率を有するように構成すれ
ば、各ボールの保持をより一層確実に行うことができ
る。また、樹脂ヒンジ部のヒンジ片部をチェイン単位要
素よりも厚幅に構成すれば、ボールチェイン単位要素の
相互隣接部位の剛性がより高められ、チェイン単位要素
の変形を有効に防止することができる。さらに、ヒンジ
片部を厚幅にした分、チェイン単位要素のボール支持幅
を幅広にすれば、ボールとの接触面積が拡大されてボー
ルの脱落防止効果をより一層高めることができる。
イン単位要素にボールを保持するだけでよい。この組立
作業中あるいは直線運動案内装置への装着作業中におい
て、ボールチェインは各樹脂ヒンジ部の屈曲自在部を支
点にしてリンク状に屈曲変形する。チェイン単位要素の
相互に隣接する部位はヒンジ片部によって補強されてい
るので変形せず、ボールチェイン単位要素のボール保持
状態は変化しないので、ボールが脱落するおそれがな
く、作業が極めて容易にできる。上記チェイン単位要素
をボールの外周の最大径部を取り囲む帯状の円環状部材
とし、その内周がボールとの接触面積を大きくとるため
ボールの曲率と一致する曲率を有するように構成すれ
ば、各ボールの保持をより一層確実に行うことができ
る。また、樹脂ヒンジ部のヒンジ片部をチェイン単位要
素よりも厚幅に構成すれば、ボールチェイン単位要素の
相互隣接部位の剛性がより高められ、チェイン単位要素
の変形を有効に防止することができる。さらに、ヒンジ
片部を厚幅にした分、チェイン単位要素のボール支持幅
を幅広にすれば、ボールとの接触面積が拡大されてボー
ルの脱落防止効果をより一層高めることができる。
【００１１】特に、インサート成形によって、ボール
を、チェイン単位要素と樹脂ヒンジ部と共に一体成形す
れば、組み立て工程が一切不要となる。
を、チェイン単位要素と樹脂ヒンジ部と共に一体成形す
れば、組み立て工程が一切不要となる。
【００１２】
【実施例】以下に本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。本発明の第１実施例に係るボールチェインを示す
図１及び図２おいて、１はボールチェイン全体を示すも
ので、このボールチェイン１は、所定間隔を隔てて一列
に配列される複数のボール１１の各ボール１１を保持す
るためのチェイン単位要素２と、各チェイン単位要素２
間を一体的に連接する樹脂ヒンジ部３と、から構成され
るている。
する。本発明の第１実施例に係るボールチェインを示す
図１及び図２おいて、１はボールチェイン全体を示すも
ので、このボールチェイン１は、所定間隔を隔てて一列
に配列される複数のボール１１の各ボール１１を保持す
るためのチェイン単位要素２と、各チェイン単位要素２
間を一体的に連接する樹脂ヒンジ部３と、から構成され
るている。
【００１３】チェイン単位要素２は、ボール１１の外周
の最大径部を取り囲む帯状の円環状部材より成り、その
内周はボールとの接触面積を大きくとるためボール１１
の曲率と一致する曲率を有していて、直線状に整列され
たボール列の中心軸線を通る平面と同一の平面上に位置
するように配列される。
の最大径部を取り囲む帯状の円環状部材より成り、その
内周はボールとの接触面積を大きくとるためボール１１
の曲率と一致する曲率を有していて、直線状に整列され
たボール列の中心軸線を通る平面と同一の平面上に位置
するように配列される。
【００１４】 一方、樹脂ヒンジ部３は、左右のチェイ
ン単位要素２の外周であって相互に隣接する部位に一体
的に固定される一対のヒンジ片部４，４と、このヒンジ
片部４，４の間に設けられる薄肉の屈曲自在部５と、か
ら構成されている。このように、左右のチェイン単位要
素２の相互に隣接する部位、すなわち、ボール１１の方
向転換時に曲げモーメントを最も大きく受ける部位にチ
ェイン単位要素２より厚幅で断面コ字形のヒンジ片部
４，４を一体的に固定して剛性を高めているので、ボー
ル組立時やボールチェイン装着時において、チェイン単
位要素２の変形を有効に防止し得る。屈曲自在部５は、
ボール列の中心軸線に対して直交する方向に、表裏両面
に刻まれた溝６，７によって構成されている。この溝
６，７は断面Ｖ字状に成形されていて、図１（ｅ）に示
すようにこの溝６，７の開き角度αが樹脂ヒンジ部３の
最大屈曲角度となる。
ン単位要素２の外周であって相互に隣接する部位に一体
的に固定される一対のヒンジ片部４，４と、このヒンジ
片部４，４の間に設けられる薄肉の屈曲自在部５と、か
ら構成されている。このように、左右のチェイン単位要
素２の相互に隣接する部位、すなわち、ボール１１の方
向転換時に曲げモーメントを最も大きく受ける部位にチ
ェイン単位要素２より厚幅で断面コ字形のヒンジ片部
４，４を一体的に固定して剛性を高めているので、ボー
ル組立時やボールチェイン装着時において、チェイン単
位要素２の変形を有効に防止し得る。屈曲自在部５は、
ボール列の中心軸線に対して直交する方向に、表裏両面
に刻まれた溝６，７によって構成されている。この溝
６，７は断面Ｖ字状に成形されていて、図１（ｅ）に示
すようにこの溝６，７の開き角度αが樹脂ヒンジ部３の
最大屈曲角度となる。
【００１５】また、チェイン単位要素２のうちの、上記
ヒンジ片部４が接合されている部位は、円周方向を横切
る方向へ幅広となっており、当該幅広部８を形成するこ
とによって、チェイン単位要素２の剛性を更に向上させ
るとともに、ボール１１との接触面積を拡大してボール
の脱落防止効果を高めている。
ヒンジ片部４が接合されている部位は、円周方向を横切
る方向へ幅広となっており、当該幅広部８を形成するこ
とによって、チェイン単位要素２の剛性を更に向上させ
るとともに、ボール１１との接触面積を拡大してボール
の脱落防止効果を高めている。
【００１６】さらに、このボールチェイン１の一方の端
末と他方の端末間は、この実施例ではピン結合にて枢支
連結される。すなわち、一方の端末に枢支ピン９が設け
られ、他方の端末にはこの枢支ピン９が回動自在に係合
されるピン穴１０が設けられている。
末と他方の端末間は、この実施例ではピン結合にて枢支
連結される。すなわち、一方の端末に枢支ピン９が設け
られ、他方の端末にはこの枢支ピン９が回動自在に係合
されるピン穴１０が設けられている。
【００１７】枢支ピン９は、ボールチェイン１の一方の
端末に位置するチェイン単位要素２に一体的に設けられ
た連結部材１２の両端面に突設されている。この連結部
材１２は、樹脂ヒンジ部３のヒンジ片部４，４を剛結し
たような構成で、樹脂ヒンジ部３と同一幅で同一形状に
成形されている。
端末に位置するチェイン単位要素２に一体的に設けられ
た連結部材１２の両端面に突設されている。この連結部
材１２は、樹脂ヒンジ部３のヒンジ片部４，４を剛結し
たような構成で、樹脂ヒンジ部３と同一幅で同一形状に
成形されている。
【００１８】一方、ピン穴１０は、ボールチェイン１の
他方の端末に位置するチェイン単位要素の一部を上記連
結部材１２の幅寸法だけ切り欠き、この両切り欠き端部
１３，１３に形成してある。
他方の端末に位置するチェイン単位要素の一部を上記連
結部材１２の幅寸法だけ切り欠き、この両切り欠き端部
１３，１３に形成してある。
【００１９】しかして、このボールチェイン１は、図１
(e) に示すように、各チェイン単位要素２の間の樹脂ヒ
ンジ部３の屈曲自在部５が曲がって無端状のボールチェ
イン１を構成することができる。ボールチェイン１は一
つだけ用いて、その両端末の枢支ピン９とピン穴１０を
連結してもよいし、多数のボールチェイン１を連結して
用いてもよい。
(e) に示すように、各チェイン単位要素２の間の樹脂ヒ
ンジ部３の屈曲自在部５が曲がって無端状のボールチェ
イン１を構成することができる。ボールチェイン１は一
つだけ用いて、その両端末の枢支ピン９とピン穴１０を
連結してもよいし、多数のボールチェイン１を連結して
用いてもよい。
【００２０】チェイン単位要素２と樹脂ヒンジ部３とは
射出成形によって一体成形されるもので、本発明にあっ
ては、図３に示すように、ボール１１を成形型にインサ
ートして、ボール１１と一緒に一体成形している。
射出成形によって一体成形されるもので、本発明にあっ
ては、図３に示すように、ボール１１を成形型にインサ
ートして、ボール１１と一緒に一体成形している。
【００２１】射出成形用の成形型は、たとえば、図３に
示すように、チェイン単位要素２を表裏両側で分割する
ように上型１７と下型１８とに型割される。上型１７と
下型１８には、チェイン単位要素２と樹脂ヒンジ部３を
成形するための第１，第２凹部１４，１５の他に、ボー
ル１１をインサートするための第３凹部１６を設けてお
く。
示すように、チェイン単位要素２を表裏両側で分割する
ように上型１７と下型１８とに型割される。上型１７と
下型１８には、チェイン単位要素２と樹脂ヒンジ部３を
成形するための第１，第２凹部１４，１５の他に、ボー
ル１１をインサートするための第３凹部１６を設けてお
く。
【００２２】そして、図３(a) に示すように型開きした
下型１８の第３凹部１６にボール１１をセットし、図３
(b) に示すように型閉めしてキャビティ内に樹脂材料を
射出する。その後、樹脂材料が硬化した後に、型開きし
て成形品を離型する。
下型１８の第３凹部１６にボール１１をセットし、図３
(b) に示すように型閉めしてキャビティ内に樹脂材料を
射出する。その後、樹脂材料が硬化した後に、型開きし
て成形品を離型する。
【００２３】このようにすれば、ボール１１を後から組
み込む工程が不要となり、生産性を飛躍的に高めること
ができる。
み込む工程が不要となり、生産性を飛躍的に高めること
ができる。
【００２４】また、各チェイン単位要素２間に保持され
るボール１１は、樹脂硬化時の材料の引けによってボー
ル１１とチェイン単位要素２間に微小な隙間が生じるた
め、摺動抵抗を小さくできる。
るボール１１は、樹脂硬化時の材料の引けによってボー
ル１１とチェイン単位要素２間に微小な隙間が生じるた
め、摺動抵抗を小さくできる。
【００２５】図４乃至図６は、上記ボールチェイン１を
用いた直線運動案内装置の一例を示している。
用いた直線運動案内装置の一例を示している。
【００２６】この直線運動案内装置は、軌道台２０と、
この軌道台２０に多数のボール１１を介して摺動自在に
組付けられる摺動台２１とから構成されている。
この軌道台２０に多数のボール１１を介して摺動自在に
組付けられる摺動台２１とから構成されている。
【００２７】各ボール１１は、摺動台２１に形成された
無限循環路２２に組み込まれるもので、この無限循環路
２２は、図４（ｂ）に示すように、互いに平行に延びる
直線条の負荷ボール通路２３と無負荷ボール通路２４
と、この負荷ボール通路２３と無負荷ボール通路２４の
両端を結ぶ円弧状の方向転換路２５，２６とから構成さ
れ、この無限循環路２２にボール１１を保持したボール
チェイン１が組込まれる。
無限循環路２２に組み込まれるもので、この無限循環路
２２は、図４（ｂ）に示すように、互いに平行に延びる
直線条の負荷ボール通路２３と無負荷ボール通路２４
と、この負荷ボール通路２３と無負荷ボール通路２４の
両端を結ぶ円弧状の方向転換路２５，２６とから構成さ
れ、この無限循環路２２にボール１１を保持したボール
チェイン１が組込まれる。
【００２８】図示例の直線運動案内装置は、軌道台２０
の左右に２列づつ計４列のボール列を上下左右対称的に
配して上下左右の定格荷重を等しくした四方向等荷重型
のもので、４つの無限循環路２２，…が設けられ、それ
ぞれの無限循環路２２，…に１つづつボールチェイン
１，…が組込まれている。
の左右に２列づつ計４列のボール列を上下左右対称的に
配して上下左右の定格荷重を等しくした四方向等荷重型
のもので、４つの無限循環路２２，…が設けられ、それ
ぞれの無限循環路２２，…に１つづつボールチェイン
１，…が組込まれている。
【００２９】すなわち、軌道台２０の左右側面には、長
手方向に延びる突堤２７，２７を設けると共に、この突
堤２７，２７の上下両角部にボール転走溝２８を設け、
一方、摺動台２１の内側面にこのボール転走溝２８に対
応するボール転走溝２９を設け、これらボール転走溝２
８，２９間にボールチェイン１に保持されたボール１１
が転動自在に介装されて荷重を支承する。このボール転
走溝２８，２９はこの実施例ではサーキュラアーク溝で
あり、ボール１１は２点接触して転動する。もちろん、
サーキュラアーク溝に限定されるものではなく、たとえ
ば図６に示すようなボール１１が四点接触するゴシック
アーチ溝にも適用することができる。
手方向に延びる突堤２７，２７を設けると共に、この突
堤２７，２７の上下両角部にボール転走溝２８を設け、
一方、摺動台２１の内側面にこのボール転走溝２８に対
応するボール転走溝２９を設け、これらボール転走溝２
８，２９間にボールチェイン１に保持されたボール１１
が転動自在に介装されて荷重を支承する。このボール転
走溝２８，２９はこの実施例ではサーキュラアーク溝で
あり、ボール１１は２点接触して転動する。もちろん、
サーキュラアーク溝に限定されるものではなく、たとえ
ば図６に示すようなボール１１が四点接触するゴシック
アーチ溝にも適用することができる。
【００３０】このボール１１と各ボール転走溝２８，２
９との接触角、すなわち転走溝を水平にした状態で左右
突堤２７，２７の中心を通る水平線Ｈ，Ｈに対するボー
ル１１の各ボール転走溝２８，２９との接触部の法線方
向に描いた線、すなわち接触角線Ｘとのなす角は、ほぼ
４５度付近にとられている。また、この図示例のもの
は、左右の接触角線Ｘ，Ｘ，…は、左右に向って徐々に
開く外開き状になるような接触構造となっている。
９との接触角、すなわち転走溝を水平にした状態で左右
突堤２７，２７の中心を通る水平線Ｈ，Ｈに対するボー
ル１１の各ボール転走溝２８，２９との接触部の法線方
向に描いた線、すなわち接触角線Ｘとのなす角は、ほぼ
４５度付近にとられている。また、この図示例のもの
は、左右の接触角線Ｘ，Ｘ，…は、左右に向って徐々に
開く外開き状になるような接触構造となっている。
【００３１】そして、各無限循環路２２，…の循環面Ｃ
の方向は、ボール１１の接触角線Ｘ方向にに対して水平
線Ｈに近づく側に所定角度だけ傾斜させてあり、無負荷
ボール通路２４，２４間の上下間隔を狭くして、より重
心の低い安定した直線運動案内装置を実現している。
の方向は、ボール１１の接触角線Ｘ方向にに対して水平
線Ｈに近づく側に所定角度だけ傾斜させてあり、無負荷
ボール通路２４，２４間の上下間隔を狭くして、より重
心の低い安定した直線運動案内装置を実現している。
【００３２】また、ボール方向転換路２５，２６は、摺
動台本体２１ａの両端面に取付けられた側蓋２１ｂ，２
１ｂにて形成されている。
動台本体２１ａの両端面に取付けられた側蓋２１ｂ，２
１ｂにて形成されている。
【００３３】次に摺動台２１が移動した際のボール１１
の動きについて説明する。
の動きについて説明する。
【００３４】摺動台２１が軌道台２０に対して移動する
と、無限循環路２２の負荷ボール通路２３の摺動台２１
と軌道台２０のボール転走溝２８，２９間を、ボール１
１，…が荷重を支承しながら転動し、摺動台２１の移動
方向に移動する。
と、無限循環路２２の負荷ボール通路２３の摺動台２１
と軌道台２０のボール転走溝２８，２９間を、ボール１
１，…が荷重を支承しながら転動し、摺動台２１の移動
方向に移動する。
【００３５】この負荷域のボール１１の移動によって、
各ボール保持部材２がボール１１と共に摺動台２１の移
動方向に移動し、ボールチェイン１が無限循環路２２内
を無限循環する。このボールチェイン１の移動によっ
て、負荷ボール通路２３内には摺動台２１の移動方向後
側端からボール方向転換路２５を通じて順次無負荷ボー
ル通路２４からボール８が供給される。
各ボール保持部材２がボール１１と共に摺動台２１の移
動方向に移動し、ボールチェイン１が無限循環路２２内
を無限循環する。このボールチェイン１の移動によっ
て、負荷ボール通路２３内には摺動台２１の移動方向後
側端からボール方向転換路２５を通じて順次無負荷ボー
ル通路２４からボール８が供給される。
【００３６】そして、無限循環路２２の、負荷ボール通
路２３、方向転換路２５，２６および無負荷ボール通路
２４の全行程において、各ボール１１はボール保持部材
２にて保持されて、ボール１１同士が互いに干渉するこ
となく整列移動する。
路２３、方向転換路２５，２６および無負荷ボール通路
２４の全行程において、各ボール１１はボール保持部材
２にて保持されて、ボール１１同士が互いに干渉するこ
となく整列移動する。
【００３７】方向転換路２５，２６および無負荷ボール
通路２４の孔径は、各チェイン単位要素２がスムーズに
移動し得るように、ボール１１の径よりも大きくなって
おり、ボール１１は方向転換路２５，２６および無負荷
ボール通路２４内を移動する。
通路２４の孔径は、各チェイン単位要素２がスムーズに
移動し得るように、ボール１１の径よりも大きくなって
おり、ボール１１は方向転換路２５，２６および無負荷
ボール通路２４内を移動する。
【００３８】また、このボールチェイン１は、各チェイ
ン単位要素２間を樹脂ヒンジ部３にて一体的に連結して
いるので、図９に示す従来のボールチェインのように各
ボール１００を保持するリンク１０４間の連結ピン１０
２の分のスペースが不要となって、ボール１１，…間の
スパンＰを可及的に小さくできるので、負荷ボール通路
２３に数多くのボール１１，…を介在させることができ
る。したがって、各ボール１１，…１つ１つに分担され
る荷重を軽減でき、耐負荷荷重を大きくすることができ
る。
ン単位要素２間を樹脂ヒンジ部３にて一体的に連結して
いるので、図９に示す従来のボールチェインのように各
ボール１００を保持するリンク１０４間の連結ピン１０
２の分のスペースが不要となって、ボール１１，…間の
スパンＰを可及的に小さくできるので、負荷ボール通路
２３に数多くのボール１１，…を介在させることができ
る。したがって、各ボール１１，…１つ１つに分担され
る荷重を軽減でき、耐負荷荷重を大きくすることができ
る。
【００３９】また、ボール１１，…間のスパンＰを小さ
くしたので、ボールチェイン１の屈折循環路の曲率半径
を可及的に小さくでき、ボール方向転換路２５，２６の
曲率半径Ｒを可及的に小さくできる。その結果、負荷ボ
ール通路２３と無負荷ボール通路２４の間隔Ｌを短くで
きるので、摺動台２１の大きさをより小型化することが
できる。
くしたので、ボールチェイン１の屈折循環路の曲率半径
を可及的に小さくでき、ボール方向転換路２５，２６の
曲率半径Ｒを可及的に小さくできる。その結果、負荷ボ
ール通路２３と無負荷ボール通路２４の間隔Ｌを短くで
きるので、摺動台２１の大きさをより小型化することが
できる。
【００４０】このように、耐負荷能力が大きく、かつコ
ンパクトで、しかも低重心の直線運動案内装置を実現す
ることができた。
ンパクトで、しかも低重心の直線運動案内装置を実現す
ることができた。
【００４１】また、ボールチェインが適用される直線運
動案内装置としては、図示例のようにボールチェインを
無端状にして用いる無限循環タイプだけでなく、直線の
まま使用する有限摺動タイプのものにも使用することが
できる。
動案内装置としては、図示例のようにボールチェインを
無端状にして用いる無限循環タイプだけでなく、直線の
まま使用する有限摺動タイプのものにも使用することが
できる。
【００４２】次に図７には、本発明の第２実施例に係る
ボールチェインを示している。このボールチェイン１´
は、チェイン単位要素２´が略正方形状で、その中央に
ボール１１を保持するボール穴２ａ´を設けたものであ
る。
ボールチェインを示している。このボールチェイン１´
は、チェイン単位要素２´が略正方形状で、その中央に
ボール１１を保持するボール穴２ａ´を設けたものであ
る。
【００４３】その他の構成は、上記第１実施例と同一で
あるので、同一の構成部分については同一の符号を付し
て、その説明を省略する。
あるので、同一の構成部分については同一の符号を付し
て、その説明を省略する。
【００４４】
【発明の効果】本発明は以上の構成および作用を有する
もので、ボールチェインの組立は、各チェイン単位要素
にボールを保持するだけでよく、構成が簡単で、組立が
極めて容易にできる。特に、ボールチェインの組立作業
中あるいは直線運動案内装置への装着作業中において、
ボールチェインは各樹脂ヒンジ部の屈曲自在部を支点に
してリンク状に屈曲変形し、チェイン単位要素のボール
保持状態は変化しないので、ボールが脱落するおそれが
なく、作業が極めて容易にできる。また、チェイン単位
要素をボールの外周の最大径部を取り囲む帯状の円環状
部材とし、その内周がボールとの接触面積を大きくとる
ためボールの曲率と一致する曲率を有するように構成す
れば、各ボールの保持をより一層確実に行うことができ
る。また、樹脂ヒンジ部のヒンジ片部をチェイン単位要
素よりも厚幅に構成すれば、ボールチェイン単位要素の
相互隣接部位の剛性がより高められ、チェイン単位要素
の変形を有効に防止することができる。さらに、ヒンジ
片部を厚幅にした分、チェイン単位要素のボール支持幅
を幅広にすれば、ボールとの接触面積が拡大されてボー
ルの脱落防止効果をより一層高めることができる。一
方、インサート成形によって、ボールを、チェイン単位
要素と樹脂ヒンジ部と共に一体成形すれば、ボールの組
立工程が一切不要となり、成形が極めて容易になる。各
チェイン単位要素間に保持されるボールは、樹脂硬化時
の材料の引けによってボールとチェイン単位要素の間に
微小な隙間が生じるために、摺動抵抗を小さくできる。
また、ボール間のスパンを可及的に小さくできるので、
直線運動案内装置の負荷ボール通路に数多くのボールを
介在させることができ、したがって、耐負荷荷重を大き
くすることができる。さらに、ボール間のスパンを小さ
くしたので、ボール方向転換路の曲率半径を可及的に小
さくでき、その結果、負荷ボール通路と無負荷ボール通
路の間隔を短くできるので、直線運動案内装置の摺動台
の大きさをより小型化できる。このように耐負荷能力が
大きく、かつコンパクトで、しかも低重心の直線運動案
内装置を実現することができる。
もので、ボールチェインの組立は、各チェイン単位要素
にボールを保持するだけでよく、構成が簡単で、組立が
極めて容易にできる。特に、ボールチェインの組立作業
中あるいは直線運動案内装置への装着作業中において、
ボールチェインは各樹脂ヒンジ部の屈曲自在部を支点に
してリンク状に屈曲変形し、チェイン単位要素のボール
保持状態は変化しないので、ボールが脱落するおそれが
なく、作業が極めて容易にできる。また、チェイン単位
要素をボールの外周の最大径部を取り囲む帯状の円環状
部材とし、その内周がボールとの接触面積を大きくとる
ためボールの曲率と一致する曲率を有するように構成す
れば、各ボールの保持をより一層確実に行うことができ
る。また、樹脂ヒンジ部のヒンジ片部をチェイン単位要
素よりも厚幅に構成すれば、ボールチェイン単位要素の
相互隣接部位の剛性がより高められ、チェイン単位要素
の変形を有効に防止することができる。さらに、ヒンジ
片部を厚幅にした分、チェイン単位要素のボール支持幅
を幅広にすれば、ボールとの接触面積が拡大されてボー
ルの脱落防止効果をより一層高めることができる。一
方、インサート成形によって、ボールを、チェイン単位
要素と樹脂ヒンジ部と共に一体成形すれば、ボールの組
立工程が一切不要となり、成形が極めて容易になる。各
チェイン単位要素間に保持されるボールは、樹脂硬化時
の材料の引けによってボールとチェイン単位要素の間に
微小な隙間が生じるために、摺動抵抗を小さくできる。
また、ボール間のスパンを可及的に小さくできるので、
直線運動案内装置の負荷ボール通路に数多くのボールを
介在させることができ、したがって、耐負荷荷重を大き
くすることができる。さらに、ボール間のスパンを小さ
くしたので、ボール方向転換路の曲率半径を可及的に小
さくでき、その結果、負荷ボール通路と無負荷ボール通
路の間隔を短くできるので、直線運動案内装置の摺動台
の大きさをより小型化できる。このように耐負荷能力が
大きく、かつコンパクトで、しかも低重心の直線運動案
内装置を実現することができる。
【図１】図１は本発明の第１実施例に係るボールチェイ
ンを示すもので、同図(a) は正面図、同図(b) は平面
図、同図(c) は左側面図、同図(d) は右側面図、同図
(e)はチェインを曲げる状態の要部断面図である。
ンを示すもので、同図(a) は正面図、同図(b) は平面
図、同図(c) は左側面図、同図(d) は右側面図、同図
(e)はチェインを曲げる状態の要部断面図である。
【図２】図２(a) は図１のボールチェインの一部を省略
した斜視図、同図(b) は全体斜視図である。
した斜視図、同図(b) は全体斜視図である。
【図３】図３は図１のボールチェインの射出成形工程を
示すもので、同図(a) は型開き状態の要部断面図、同図
(b) は射出時の要部断面図、同図(c) は離型時の要部断
面図である。
示すもので、同図(a) は型開き状態の要部断面図、同図
(b) は射出時の要部断面図、同図(c) は離型時の要部断
面図である。
【図４】図４(a) は図１のボールチェインを組込んだ直
線運動案内装置の一例を示す縦断面図、同図(b) は方向
転換路付近の拡大断面図である。
線運動案内装置の一例を示す縦断面図、同図(b) は方向
転換路付近の拡大断面図である。
【図５】図５は図４の装置の斜視図である。
【図６】図６はゴシックアーチ型のボール転走溝を示す
要部断面図である。
要部断面図である。
【図７】図７は本発明の第２実施例に係るボールチェイ
ンを示すもので、同図(a) は正面図、同図(b) は平面
図、同図(c) は斜視図である。
ンを示すもので、同図(a) は正面図、同図(b) は平面
図、同図(c) は斜視図である。
【図８】図８は従来のボールチェインを示し、同図
（ａ）は部分正面図、同図（ｂ）は平面断面図である。
（ａ）は部分正面図、同図（ｂ）は平面断面図である。
【図９】図９は図８のボールチェインを使用した直線運
動案内装置の縦断面図である。
動案内装置の縦断面図である。
１ ボールチェイン ２ チェイン単位要素 ３ 樹脂ヒンジ部 ４ ヒンジ片部 ５ 屈曲自在部 ６，７ 溝 ８ 幅広部 １１ ボール １７，１８ 上，下型 ２１ 摺動台 ２２ 無限循環路 ２３ 負荷ボール通路 ２４ 無負荷ボール通路 ２５，２６ ボール方向転換路 ０ ボール列の中心軸線
Claims (5)
- 【請求項１】所定間隔を隔てて一列に配列される複数の
ボールをそれぞれ保持する複数の樹脂製のチェイン単位
要素と、 該チェイン単位要素を一体的に連接する樹脂ヒンジ部
と、を備え、 該樹脂ヒンジ部が、前記チェイン単位要素の相互に隣接
する部位に一体的に固定される一対のヒンジ片部と、該
一対のヒンジ片部の間に設けられる屈曲自在部と、を備
えている ことを特徴とするボールチェイン。 - 【請求項２】チェイン単位要素は、ボールの外周の最大
径部を取り囲む帯状の円環状部材より成り、その内周は
ボールとの接触面積を大きくとるためボールの曲率と一
致する曲率を有していて、直線状に整列されたボール列
の中心軸線を通る平面と同一の平面上に位置するように
配列されている請求項１に記載のボールチェイン。 - 【請求項３】樹脂ヒンジ部のヒンジ片部はチェイン単位
要素よりも厚幅で、該チェイン単位要素のボール支持幅
がヒンジ片部の厚み分だけ幅広に構成されていることを
特徴とする請求項１または２に記載のボールチェイン。 - 【請求項４】チェイン単位要素と樹脂ヒンジ部は射出成
形によって一体成形されるもので、ボールを成形型内に
インサートしてボールと共に一体成形し、樹脂の収縮に
よってボールとチェイン単位要素の間に微小隙間を形成
してなることを特徴とする請求項１，２または３に記載
のボールチェイン。 - 【請求項５】軌道台と、該軌道台に多数のボールを介し
て摺動自在に組み付けられる摺動台と、から構成され、
前記多数のボールを請求項１，２，３または４に記載の
ボールチェインによって保持して無限循環路に組み込ん
だことを特徴とする直線運動案内装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3235561A JP2612518B2 (ja) | 1991-08-22 | 1991-08-22 | ボールチェイン及び直線運動案内装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3235561A JP2612518B2 (ja) | 1991-08-22 | 1991-08-22 | ボールチェイン及び直線運動案内装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0552215A JPH0552215A (ja) | 1993-03-02 |
| JP2612518B2 true JP2612518B2 (ja) | 1997-05-21 |
Family
ID=16987816
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3235561A Expired - Lifetime JP2612518B2 (ja) | 1991-08-22 | 1991-08-22 | ボールチェイン及び直線運動案内装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2612518B2 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3243415B2 (ja) | 1996-06-27 | 2002-01-07 | テイエチケー株式会社 | 摺動案内装置及びその有端転動体チェーン |
| TW384362B (en) * | 1996-09-17 | 2000-03-11 | Thk Co Ltd | Ball connecting body, and linear guide device and ball screw device utilizing the ball connecting body |
| US6116783A (en) * | 1997-01-17 | 2000-09-12 | Thk Co., Ltd. | Ball chain |
| JPH1122727A (ja) * | 1997-07-01 | 1999-01-26 | Thk Kk | 転動体連結体及びこれを用いた直線案内装置並びに転動体ねじ装置 |
| US6364086B1 (en) | 1998-05-29 | 2002-04-02 | Rexroth Star Gmbh | Chain of rolling elements chain arrangement |
| DE19939920A1 (de) * | 1999-08-23 | 2001-03-01 | Grundig Ag | Lagerelement |
| JP4062574B2 (ja) | 1999-09-07 | 2008-03-19 | Ｔｈｋ株式会社 | 転動体連結体の製造方法 |
| DE20101760U1 (de) | 2001-02-01 | 2002-06-13 | Rexroth Star Gmbh | Wälzkörperkette |
| DE10237278B4 (de) | 2002-08-14 | 2008-03-13 | Bosch Rexroth Mechatronics Gmbh | Linearführungseinrichtung Kettenkörper Verfahren zur Herstellung eines Kettenkörpers |
| WO2007013369A1 (ja) * | 2005-07-29 | 2007-02-01 | Thk Co., Ltd. | 運動案内装置用の保持器及びその製造方法 |
| US8303192B2 (en) | 2005-11-18 | 2012-11-06 | Nsk Ltd. | Resin cage and rolling bearing |
| JP2008240997A (ja) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Sigma Koki Kk | スライド装置用の転動体ユニット |
| TWI371536B (en) * | 2009-12-25 | 2012-09-01 | Chieftech Prec Co Ltd | Ball retainer chain, its manufacturing method used by being integrated to the linear motion mechanism |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62111709A (ja) * | 1985-11-11 | 1987-05-22 | Dai Ichi Seiko Co Ltd | 合成樹脂製ベアリングリテ−ナの製法 |
| JPS62242126A (ja) * | 1985-11-14 | 1987-10-22 | Minoru Suda | 直動ころがり軸受 |
| DE4025011A1 (de) * | 1990-08-07 | 1992-02-13 | Werner Dipl Ing Jacob | Kugelfuehrung |
-
1991
- 1991-08-22 JP JP3235561A patent/JP2612518B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0552215A (ja) | 1993-03-02 |
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