JP3263005B2 - 転がり案内装置 - Google Patents

転がり案内装置

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JP3263005B2
JP3263005B2 JP15672697A JP15672697A JP3263005B2 JP 3263005 B2 JP3263005 B2 JP 3263005B2 JP 15672697 A JP15672697 A JP 15672697A JP 15672697 A JP15672697 A JP 15672697A JP 3263005 B2 JP3263005 B2 JP 3263005B2
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slider
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ball
load
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    • 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
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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
    • F16C29/00—Bearings for parts moving only linearly
    • F16C29/04—Ball or roller bearings
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    • F16C29/0654—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 at least partly defined by separate parts, e.g. covers attached to the legs of the main body of the U-shaped carriage with balls
    • F16C29/0659—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 at least partly defined by separate parts, e.g. covers attached to the legs of the main body of the U-shaped carriage with balls with four rows of balls

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  • Bearings For Parts Moving Linearly (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば無限摺動用
の直線案内装置やボールねじ装置等の転がり案内装置に
係り、詳細には、これら転がり案内装置における転動体
の無限循環路に組み込まれて使用され、多数の転動体を
一列に配列した転動体付きベルトの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、テーブル等の可動体をベッド等の
固定部に沿って案内する直線案内装置としては、ボール
転走溝を有する軌道レールと、上記ボール転走溝と対向
する負荷転走溝を有すると共に上記負荷転走溝の一端か
ら他端へとボールを循環させる無負荷転走路を有し、上
記軌道レールに沿って移動するスライダと、これらスラ
イダと軌道レールとの間で荷重を負荷しながら転走する
と共に、上記スライダの負荷転走溝及び無負荷転走路よ
り構成される無限循環路を循環する多数のボールとから
構成されるものが知られている。
【０００３】このように構成された従来の直線案内装置
では、スライダの無限循環路がボールで満たされている
ことから、該スライダが軌道レールに沿って移動する
と、互いに隣接するボールが相互に衝突あるいは擦れ合
いながら上記無限循環路内を循環することとなり、ボー
ルが早期に磨耗して装置寿命が短命化するといった問題
点があった。
【０００４】一方、無限循環路内における個々のボール
の転動状態について着目すると、かかるボールはスライ
ダの負荷転走溝と軌道レールのボール転走溝との間で荷
重を負荷しながら転走する一方、これら両溝の間を抜け
出ると荷重から解放され、これを繰り返しながら上記無
限循環路内を循環している。このため、かかるボールは
上記負荷転走溝とボール転走溝との間（以下、負荷域）
に突入する際に荷重によって僅かに押し潰されることか
ら、無負荷転走通路を転動してきたボールが負荷域に突
入する際には該ボールに対して大きな抵抗が作用する結
果となり、ボールは負荷域の直前で一時的に停止した後
に該負荷域に転がり込むこととなる。このため、前述の
直線案内装置では個々のボールが負荷域に突入する度毎
にスライダの摺動抵抗が変化してしまい、かかるスライ
ダの円滑な運動が阻害されてしまうといった問題点があ
った。また、このような現象は軸受隙間の発生を防止す
る目的でボールに予圧を付与している場合に特に顕著で
ある。
【０００５】そこで、このような問題点を解決するもの
として、多数のボールを整列保持したボールチェーンを
上記無限循環路に組み込んだ直線案内装置が提案されて
いる（特開平５−５２２１７号公報）。図１５及び図１
６に示すように、かかるボールチェーン１００は多数の
ボール１０１と、これらボール１０１を所定の間隔をお
いて一列に配列し、回転自在に且つ数珠状に保持した連
結体ベルト１０２とからなり、上記連結体ベルト１０２
は各ボール１０１の間に介装される複数の間座１０３を
ボールの配列方向に沿った一対の帯部１０４で連結して
構成されている。この連結体ベルト１０２は上記ボール
１０１を金型内に中子として配置した可撓性樹脂の射出
成形によって製作され、ボール１０１を数珠状に配列し
た状態で上記金型から取り出される。
【０００６】このように構成された従来のボールチェー
ン１００は、図１７に示す如くスライダ１０５の無限循
環路１０６に組み込まれて該無限循環路内を循環するの
であるが、この際、互いに隣接するボール１０１の間に
は間座１０３が介装されていることから、ボール同志の
相互摩擦や衝突が防止され、ボール１０１の磨耗を可及
的に防止することができた。
【０００７】また、無限循環路内にボールチェーンを組
み込んだ場合では、互いに隣接するボールが連結体ベル
トによって繋がれており、負荷域に突入する直前のボー
ルは既に負荷域に転がり込んだボールの動きに連動して
該負荷域に引き込まれることから、負荷域の直前におい
てもボールは円滑に転動し、スライダの円滑な運動を確
保することができた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来のボ
ールチェーンは図１５の如く略一直線状に成形され、こ
れが無限循環路内に組み込まれて環状に湾曲させられて
使用されることから、かかる無限循環路内では元の直線
状に展開しようとするボールチェーンの両端が無限循環
路の内壁と擦れてしまい、その循環運動に対して不必要
な抵抗が作用してしまうといった問題点があった。
【０００９】また、従来のボールチェーンは無限循環路
内においてその両端が互いに連結されていないことか
ら、かかるボールチェーンを無限循環路内で循環させる
と、ボールチェーンの先端に位置するボールは先行する
ボールに引っ張られることなく負荷域に突入しなければ
ならないので、かかる先端ボールが負荷域に突入する際
に該ボールチェーンの循環に対して大きな抵抗が作用す
る結果となり、やはりスライダの円滑な運動が阻害され
てしまうといった問題点があった。
【００１０】本発明はこのような問題点に鑑みなされた
ものであって、その目的とするところは、両端が無限循
環路の内壁と擦れ合うのを防止し、もって無限循環路内
における循環を可及的に円滑化することが可能な転動体
付ベルトを提供することにある。
【００１１】また、本発明の他の目的は、先端が負荷域
に突入する際に大きな抵抗が作用するのを防止し、もっ
て無限循環路内における循環を可及的に円滑化すること
が可能な転動体付ベルトを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の転が
り案内装置は、転動体の転走溝を有する軌道レールと、
上記転走溝と対向する負荷転走溝を有すると共に上記負
荷転走溝の一端から他端へと転動体を循環させる無負荷
転走路を有し、上記軌道レールに沿って移動するスライ
ダと、これらスライダと軌道レールとの間で荷重を負荷
しながら転走すると共に、上記スライダの負荷転走溝及
び無負荷転走路より構成される無限循環路を循環する多
数の転動体と、これら転動体を所定の間隔をおいて一列
に配列すると共に回転自在に整列させ、上記転動体と共
にスライダの無限循環路内を循環する連結体ベルトとか
ら構成され、上記目的を達成するために、上記転動体と
連結体ベルトとから構成される転動体付きベルトを以下
のように改良するものである。
【００１３】先ず、第１の転動体付ベルトは、上記連結
体ベルトがその長手方向の両端部に上記無限循環路内で
一個の緩衝用転動体を介して互いに対向する一対の凹状
先端面を備え、かかる無限循環路内における循環中にこ
れら凹状先端面が上記緩衝用転動体を挟持することを特
徴とするものである。
【００１４】このような技術的手段によれば、多数の転
動体が一列に配列された連結体ベルトの両端部には一対
の凹状先端面が形成されており、これら凹状先端面は軸
受装置の無限循環路内において互いに対向し一個の緩衝
用転動体を挟持しているので、かかる転動体無限循環路
内における循環中において、上記連結体ベルトの両端は
無限循環路内を循環する緩衝用転動体の動きに追従して
屈曲することとなり、これら連結体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することが
できるものである。
【００１５】また、第２の転動体付ベルトは、上記連結
体ベルトがその長手方向の一端に凹状先端面を備える一
方、他端には上記凹状先端面と合致する凸状先端面を備
え、上記無限循環路内における循環中にこれら凹状先端
面と凸状先端面とが当接することを特徴とするものであ
る。
【００１６】このような技術的手段によれば、多数の転
動体が一列に配列された連結体ベルトはその両端部に互
いに合致する凹状先端面及び凸状先端面を夫々備えてお
り、これら凹状先端面及び凸状先端面は軸受装置の無限
循環路内において互いに当接するので、かかる転動体無
限循環路内における循環中において、上記連結体ベルト
の一端は当接した他端の動きに追従して屈曲することと
なり、やはりこれら連結体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することができるも
のである。
【００１７】これら第１及び第２の転動体付ベルトで
は、無限循環路の全長に対して転動体付ベルトの全長が
短い場合、緩衝用転動体を介して又は凹状先端面と凸状
先端面を当接させて、複数本の転動体付ベルトを無限循
環路内で継ぎ足すこともでき、無限循環路の全長が長い
軸受装置に対しても全長の短い転動体付ベルトで対応す
ることが可能となる。
【００１８】更に、第３の転動体付ベルトは、上記軸受
装置の無限循環路内に対してその経路に沿って連続する
一対の案内溝を形成する一方、上記連結体ベルトにはそ
の長手方向の両端に位置する転動体よりも該長手方向へ
突出すると共に、上記案内溝に嵌合して連結体ベルトを
無限循環路内で導く誘導片を形成したことを特徴とする
ものである。
【００１９】このような技術的手段によれば、連結体ベ
ルトの両端に形成された誘導片は無限循環路内に形成さ
れた案内溝に遊嵌しており、かかる案内溝は無限循環路
の経路に沿って形成されていることから、上記連結体ベ
ルトは無限循環路内を循環するに際し、その両端が案内
溝に沿って移動することとなる。このとき、上記誘導片
は連結体ベルトの長手方向の両端に位置する転動体より
も更に該長手方向へ突出していることから、転動体付ベ
ルトの先端が無限循環路の円弧領域に進入するときに
は、先ず上記誘導片がこの円弧領域に進入し、この誘導
片に続いて転動体が円弧領域に進入する。従って、かか
る誘導片が案内溝に沿った所定の軌跡で円弧領域を進む
と、これに導かれるようにして転動体も円弧領域を転動
するので、転動体付ベルトの先端が無限循環路の内壁と
擦れ合い、あるいは引っ掛かるのを防止することができ
るものである。
【００２０】また、上記誘導片が無限循環路の円弧領域
に対して円滑に進入するという観点からすれば、かかる
誘導片の先端を無限循環路の内周に向けて僅かに曲げて
おくことが好ましい。
【００２１】また更に、第４の転動体付ベルトは、上記
連結体ベルトの長手方向の両端に位置する転動体の径が
他の転動体よりも小さいことを特徴とするものである。
【００２２】このような技術的手段によれば、連結体ベ
ルトの両端に径の小さな転動体を配したことにより、全
ての転動体を同一径とした場合と比較して、無限循環路
内を循環する転動体付ベルトの先端がスライド部材と軌
道軸の間の負荷域に対して進入し易くなり、先端の転動
体が上記負荷域に転がり込んだ後は、これに続く転動体
も連結体ベルトに引っ張られるようにして負荷域に転が
り込むので、負荷域の直前で転動体付ベルトの循環運動
に淀みが生じることがなく、かかる転動体付ベルトの循
環の円滑化を図ることができるものである。。
【００２３】更に、第５の転動体付ベルトは、上記連結
体ベルトの長手方向の両端に位置する転動体の縦弾性係
数がその他の転動体のそれよりも小さいことを特徴とす
るものである。
【００２４】このような技術的手段によれば、連結体ベ
ルトの両端に縦弾性係数の小さな転動体を配すると、か
かる転動体は荷重が作用した場合の変形量が大きいこと
から、やはり無限循環路内を循環する転動体付ベルトの
先端がスライド部材と軌道軸の間の負荷域に対して進入
し易くなり、先端の転動体が上記負荷域に転がり込んだ
後は、これに続く転動体も連結体ベルトに引っ張られる
ようにして負荷域に転がり込む。従って、この第５の転
動体付ベルトにおいても、負荷域の直前で転動体付ベル
トの循環運動に淀みが生じることがなく、かかる転動体
付ベルトの循環の円滑化を図ることができるものであ
る。
【００２５】また、この第５の転動体付ベルトでは、前
述の第４の転動体付ベルトの如く、連結体ベルトの長手
方向の両端に位置する転動体の径を他の転動体のそれよ
りも小さくすることで、更に転動体付ベルトの負荷域に
対する進入が容易となり、無限循環路内における該転動
体付ベルトの循環の更なる円滑化を図ることができるも
のである。
【００２６】尚、本発明において、連結体ベルトに配列
される転動体はボールであってもローラであっても差し
支えなく、また、この転動体付ベルトが組み込まれる転
がり案内装置も前述の直線案内装置に限られることな
く、転動体の無限循環路を備えているものであればボー
ルねじ、ボールスプライン、ローラスプライン等であっ
ても良い。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の転動体付ベルトを詳細に説明する。◎第１実施例 図１及び図２は転動体にボールを用いた本発明の転動体
付ベルトの第１実施例としてのボール付ベルトを示すも
のである。このボール付ベルト１は合成樹脂製の連結体
ベルト２に所定間隔で複数のボール３を一列に配列した
ものであり、該ボール３は上記連結体ベルト２に保持さ
れた状態で自在に回転可能となっている。
【００２８】上記連結体ベルト２は、互いに隣接するボ
ール３の間に配された複数の間座４と、これら間座４を
連結する一対の帯部５とから構成され、図３及び図４に
示すように、各間座４はその断面が円板状に形成される
と共に、ボール３との接触面６はボール３の球面に倣っ
た凹状に形成されている。
【００２９】また、上記連結体ベルト２の両端部にはボ
ールの球面に倣った凹状先端面７が夫々形成されてお
り、後述する直線案内装置のボール無限循環路内に該ボ
ール付ベルト１を組み込んだ際に、これら一対の凹状先
端面７で緩衝用ボール８を挟み込むようになっている。
【００３０】このボール付ベルト１は上記ボール３を中
子として金型内に配列した合成樹脂の射出成形により成
形され、成形完了後に上記連結体ベルト２をボール３と
共に金型から離型して製造される。また、単に連結体ベ
ルト２を射出成形したのみでは該ベルト２の間座４及び
帯部５がボール３と密着してしまい、該連結体ベルト２
に対してボール３が自在に回転しないことから、この実
施例では成形完了後のボール付ベルト１を鉱油系潤滑油
に浸漬し、経時的な連結体ベルト２の膨潤を待ってボー
ル３と間座４又は帯部５との間に隙間を形成し、該ボー
ル３の自由な回転を可能としている。
【００３１】図５及び図６は上記ボール付ベルトが組み
込まれる直線案内装置の一実施例を示すものである。同
図において、符号１０は工作機械のベッド等の固定部に
対して配設される軌道レール、符号２０はテーブル等の
可動体を上記軌道レール１０に沿って案内するスライダ
であり、ボール３はこれら軌道レール１０とスライダ２
０との間で荷重を負荷しながら転動すると共に上記スラ
イダ２０内で無限循環する。
【００３２】先ず、上記軌道レール１０は断面略矩形状
に形成されており、上記ボール３が転走するボール転走
面１１ａ，１１ｂが長手方向（図５の紙面垂直方向）に
沿って計４条形成されている。これらボール転走面１１
ａ，１１ｂは軌道レール１０の両側面及び上面の両縁部
に形成されており、両側面のボール転走面１１ａは紙面
左右方向から３０°下向きに形成される一方、上面のボ
ール転走面１１ｂは垂直方向上向きに形成されている。
また、軌道レール１０にはその長手方向に適宜間隔をお
いてボルト取付孔１２が形成されており、軌道レール１
０はこのボルト取付孔１２に挿入される図示外の固定ボ
ルトによって固定部に固定される。
【００３３】一方、上記スライダ２０は、テーブル等の
可動体の取付面４１及び当該可動体の固定ボルトが螺合
するタップ孔４２を有する移動ブロック４０と、この移
動ブロック４０の前後両端面に対して固定される一対の
蓋体５０，５０とから構成されており、かかる蓋体５０
を移動ブロック４０に固定することで当該スライダ２０
内にボール３の無限循環路が具備されるようになってい
る。また、上記蓋体５０には軌道レール１０に摺接する
シール部材６０が取り付けられており、軌道レール１０
に付着している塵芥等がスライダ２０の移動に伴って当
該スライダ２０内に侵入するのを防止している。
【００３４】上記移動ブロック４０は取付面４１が形成
された水平部４０ａ及びこの水平部４０ａから垂れ下が
る一対のスカート部４０ｂ，４０ｂを備えて断面略サド
ル状に形成されており、これら水平部４０ａの下面側及
び各スカート部４０ｂの内面側には軌道レール１０のボ
ール転走面１１ａ，１１ｂに対向する４条の負荷転走面
４３ａ，４３ｂが形成されている。また、上記水平部４
０ａ及び各スカート部４０ｂには各負荷転走面４３ａ，
４３ｂに夫々対応したボール戻し孔４４ａ，４４ｂが形
成されており、前述の蓋体５０に形成されたボール３の
方向転換路５１によって各負荷転走面４３ａ，４３ｂと
これに対応するボール戻し孔４４ａ，４４ｂとが連結さ
れ、ボール３の無限循環路が形成されるようになってい
る。
【００３５】これにより、軌道レール１０のボール転走
面１１ａ，１１ｂと移動ブロック４０の負荷転走面４３
ａ，４３ｂとの間で荷重を負荷していたボール３は、ス
ライダ２の移動に伴って上記負荷転走面４３ａ，４３ｂ
を転走し終えると上記荷重から開放されて一方の蓋体５
の方向転換路５１に入り込み、そのままの無負荷状態で
負荷転走面４３ａ，４３ｂにおける転走方向とは逆方向
へ向かって移動ブロック４０のボール戻し孔４４ａ，４
４ｂを転走する。また、ボール戻し孔４４ａ，４４ｂを
転走し終えたボール３は他方の蓋体５の方向転換路５１
を介して再度軌道レール１０と移動ブロック４０との間
の負荷域に入り込み、荷重を負荷しながら上記負荷転走
面４３ａ，４３ｂを転走する。
【００３６】また、図６に示すように、上記移動ブロッ
ク４０の前後両端面には半円状のボール案内部４６が突
設されており、蓋体５の方向転換路５１と相俟ってボー
ル戻し孔４４ａ，４４ｂを出入りするボール３を案内す
るようになっている。
【００３７】更に、上記負荷転走面４３ａ，４３ｂの両
側にはボール保持部４５が形成され、軌道レール１０か
らスライダ２０を取り外した際に、これら負荷転走面４
３ａ，４３ｂからボール３が脱落するのを防止してい
る。
【００３８】上記移動ブロック４０は機械加工によって
形成された金属製のブロック本体４７に対して合成樹脂
を射出成形で肉付けして形成されており、前述した可動
体取付面４１やボール３の負荷転走面４３ａ，４３ｂ
等、機械的強度が要求される部位は当該ブロック本体４
７に形成される一方、ボール戻し孔４４ａ，４４ｂ、ボ
ール保持部４５及びボール案内部４６等の機械的強度が
重要とされない部位は合成樹脂で形成され、可能な限り
移動ブロック４０の軽量化が図られている。
【００３９】また、上記移動ブロック４０のボール戻し
孔４４ａ，４４ｂ及びボール保持部４５、蓋体５０の方
向転換路５１にはボール３の循環方向に沿って連続する
一対の案内溝が形成されており、上記ボール付ベルト１
はその帯部５を該案内溝に遊嵌させながらスライタ２０
の無限循環路を循環するように構成されている。
【００４０】図７は上記スライダ２０のボール無限循環
路９に対して前述のボール付ベルト１を組み込んだ状態
を示すものである。かかるボール付ベルト１は１個の緩
衝用ボール８と共にボール無限循環路９に組み込まれ、
ボール無限循環路９内においては連結体ベルト２の両端
部に形成された凹状先端面７が上記緩衝用ボール８を挟
持している。すなわち、上記ボール付ベルト１の全長は
ボール無限循環路９の全長よりも緩衝用ボール８の直径
分だけ短く形成されており、各凹状先端面７，７が緩衝
用ボール８と殆ど隙間なく当接するようになっている。
尚、図７では凹状先端面７と緩衝用ボール８との間に隙
間が描かれているが、これは緩衝用ボール８の存在を明
確にするためであり、実際には凹状先端面７と緩衝用ボ
ール８が当接しているのが好ましい。
【００４１】そして、このように緩衝用ボール８と共に
スライダ２０のボール無限循環路９に組み込まれる本実
施例のボール付ベルト１によれば、その連結体ベルト２
の凹状先端面７が緩衝用ボール８と当接していることか
ら、かかる凹状先端面７はその動きが緩衝用ボール８に
よって拘束されることとなる。従って、ボール付ベルト
１が無限循環路９内を循環する際に、上記連結体ベルト
２の凹状先端面７は常に緩衝用ボール８の進行方向、す
なわちボール３の循環方向へ向くようになり、ボール付
ベルト１の両端部が無限循環路９の内壁と擦れ合うのを
可及的に防止することができるものである。
【００４２】また、このようなボール付ベルト１によれ
ば、図８に示すように、ボール無限循環路９内に複数の
ボール付ベルト１，１を組み込むと共に、これらボール
付ベルト１，１の間に緩衝用ボール８，８を介装するこ
とにより、複数のボール付ベルト１でボール無限循環路
９を満たすこともでき、全長の長いボール無限循環路に
対しても全長の短いボール付ベルトで対応することが可
能となる。
【００４３】◎第２実施例 次に、図９に示す本発明の転動体付ベルトの第２実施例
について説明する。このボール付ベルト６１も合成樹脂
製の連結体ベルト６２に所定間隔で複数のボール３を一
列に配列したものであり、該ボール３は上記連結体ベル
ト６２に保持された状態で自在に回転可能となってい
る。
【００４４】上記連結体ベルト６２はボール３の球面に
沿って、しかも該ボール３の配列方向に沿って帯状に形
成された４本のベルト部材６５を有し、かかるベルト部
材６５は互いに隣接するボール３，３の間において他の
ベルト部材６５と相互に連結されている。また、互いに
隣接するボール３の間には円盤状の連結部６４が形成さ
れており、各ベルト部材６５はこの連結部６４を介して
他のベルト部材６５と相互に連結される一方、この連結
部６４は互いに隣接するボール３の接触を防止する間座
としての役割も果たしている。
【００４５】上記ベルト部材６５はボール３の球面を４
等分するようにボール列の上下左右に配されており、ボ
ール３がこれに隣接する一対の連結部６４の間から抜け
でることがないよう、４方向からボール３の動きを拘束
している。また、かかるベルト部材６５はボール３の球
面に沿って形成されており、ボール付ベルト６１を全体
的に観察した場合に、上記連結体ベルト６２は連結部６
４の形成位置において最も括れた形状をなしている。
【００４６】従って、このボール付ベルト６１は前述の
第１実施例のボール付ベルト１と比較して何れの方向へ
も自由に屈曲させることが可能であり、例えばボールね
じ装置等の如く螺旋状に形成された無限循環路に対して
組み込んだ際にも、かかる循環路内を円滑に循環し得る
ようになっている。
【００４７】また、このボール付ベルト６１の一端に位
置する連結部６４ａには凹状先端面６６が形成される一
方、他端に位置する連結部１４ｂには上記凹状先端面６
６と合致する凸状先端面６７が形成されており、直線案
内装置等のボール無限循環路内に該ボール付ベルト６１
を組み込んだ際に、図１０に示すように、上記凹状先端
面６６と凸状先端面６７とが互いに対向して当接するよ
うになっている。
【００４８】このボール付ベルト６１は前述の第１実施
例のボール付ベルト１と全く同様の方法により成形さ
れ、やはり成形完了後に鉱油系潤滑油に浸漬することで
ボール３の自由な回転を可能としている。
【００４９】そして、このように構成された本実施例の
ボール付ベルト６１も、例えば図５及び図６に示す直線
案内装置の無限循環路に組み込まれた際に、上記凹状先
端面６６と凸状先端面とが当接しているので、かかる無
限循環路内における循環中には常にその一端が他端の動
きに追従するようになり、前記第１実施例と同様、ボー
ル付ベルト１１の両端部を無限循環路の内壁と擦れ合わ
せることなく、かかるボール付ベルト１１を円滑に循環
させることができるものである。
【００５０】◎第３実施例 次に、図１１乃至図１３に示す本発明の転動体付ベルト
の第３実施例について説明する。この実施例のボール付
ベルト７１は前述の第１実施例のボール付ベルト１１と
略同一の構成を有するものであるが、スライダ２０の方
向転換路５１内における運動をより円滑なものとするた
め、上記連結体ベルト２の両端部に誘導片７２を突設
し、ボール付ベルト７１がこの誘導片７２を先頭にして
上記方向転換路内に進入するように構成したものであ
る。それ以外の構成は第２実施例と全く同一であるの
で、図中に第１実施例と同一符号を付して詳細な説明は
省略する。
【００５１】上記誘導片７２は、図１１に示すように連
結体ベルト２の両端に位置する間座４ａよりも該連結体
ベルト２の長手方向へ突出すると共に、図１２に示すよ
うに帯部５から連続して形成されている。そして、この
ように形成された誘導片７２は、図１３に示すように、
上記帯部５と共にスライダ２０のボール無限循環路９に
形成された案内溝９０に遊嵌している。
【００５２】従って、この第３実施例のボール付ベルト
７１を前述の直線案内装置のスライダ２０の無限循環路
に組み込んで循環させると、かかるボール付ベルト７１
はその両端に位置するボール３よりも更に前方へ突出し
た誘導片７２を先頭にして該無限循環路を循環すること
から、方向転換路５１等の曲線部分においては案内溝９
０をトレースする誘導片７２に導かれるようにしてボー
ル３が方向転換路に進入するので、方向転換路の入口付
近においてボールが無限循環路の内壁と擦れ合い、ある
いは引っ掛かるのを防止することができ、無限循環路内
におけるボール付ベルト７１の循環の円滑化を促進する
ことができるものである。
【００５３】また、この実施例においては、ボール付ベ
ルト７１が無限循環路の方向転換路に突入する際に、上
記誘導片７２それ自体が案内溝と擦れあってしまう懸念
があるため、一層のボール付ベルト７１の循環の円滑化
を図るためには、図１３に示すように、誘導片７２の先
端を方向転換路５１の内径方向へ向けて僅かに屈曲させ
ておくのが好ましい。
【００５４】◎第４実施例 次に、図１４示す本発明の転動体付ベルトの第４実施例
について説明する。この実施例のボール付ベルト８１は
前述の第２実施例のボール付ベルト６１と略同一の構成
を有するものであるが、無限循環路を循環するボール付
ベルトの先端が負荷域に対する進入をより容易なものと
するため、上記連結体ベルト２の両端部に位置するボー
ル３ａ，３ｂを他のボール３よりも小径としたものであ
る。それ以外の構成は第２実施例と全く同一であるの
で、図中に第２実施例と同一符号を付して詳細な説明は
省略する。
【００５５】無限循環路内を転動するボール３は負荷
域、すなわちスライダ２０の負荷転走面４３ａ，４３ｂ
と軌道レール１０のボール転走面１１ａ，１１ｂの間に
おいて荷重により僅かに弾性変形しており、上記負荷転
走面４３ａ，４３ｂとボール転走面１１ａ，１１ｂとの
距離はボール３の径よりも小さい。従って、このように
ボール付ベルト８１の両端に位置するボール３ａ，３ｂ
の径が他のボール３の径よりも小さくとも、かかるボー
ルは負荷域において負荷転走面４３ａ，４３ｂ及びボー
ル転走面１１ａ，１１ｂの双方に接し、荷重の一部を負
荷することができる。但し、ボール３ａ，３ｂの径が他
のボール３よりも極端に小さいと、かかるボール３ａ，
３ｂは負荷域において荷重を負荷することなく遊んでし
まうことから、その径は他のボール３の予圧量との関係
から決定することが必要である。
【００５６】そして、前述の如く負荷転走面４３ａ，４
３ｂとボール転走面１１ａ，１１ｂの距離はボール３の
径よりも小さいことから、全てのボール３の径が同一の
ボール付ベルトを無限循環路内て循環させると、ボール
付ベルトの先端が負荷域に突入する直前で該ボール付ベ
ルトの動きに淀みが生じ易い。しかし、以上のように構
成された第４実施例のボール付ベルト８１を循環させる
と、かかるボール付ベルト８１の先端に位置するボール
３ａ，３ｂは他のボール３よりもその径が小さく形成さ
れているので、ボール付ベルト８１の先端がより負荷域
に突入し易くなり、無限循環路内におけるボール付ベル
ト８１の循環の円滑化を図ることができるものである。
【００５７】◎第５実施例 次に、本発明の転動体付ベルトの第５実施例について説
明する。この実施例のボール付ベルトも前述の第２実施
例のボール付ベルト６１と略同一の構成を有するもので
あるが、無限循環路を循環するボール付ベルトの先端が
負荷域に対する進入をより容易なものとするため、上記
連結体ベルト２の両端部に位置するボールを鋼球よりも
縦弾性係数の小さい合成樹脂ボールとしたものである。
それ以外の構成は第２実施例と全く同一であるので、こ
こではその詳細な説明は省略する。
【００５８】ボールは負荷域に突入する際に荷重によっ
て押し潰されて弾性変形することから、弾性変形し難い
ボール、すなわち縦弾性係数の大きなボール程、負荷域
に突入する際に大きな抵抗が作用すると言える。従っ
て、ボール付ベルトの両端に位置するボールを縦弾性係
数の小さな合成樹脂ボールとすれば、かかるボールは鋼
球である他のボールに比して負荷域に突入し易いので、
ボール付ベルトの先端が負荷域の直前に達した際に、該
ボール付ベルトの動きに淀みが生じることもなく、無限
循環路内におけるボール付ベルトの循環の一層の円滑化
を図ることができるものである。
【００５９】また、前述の第４実施例の如く、ボール付
ベルトの両端に位置する一対の合成樹脂ボールを他のボ
ールよりも小径のボールとすれば、かかるボール付ベル
トの先端の負荷域への突入がより一層容易なものとな
り、無限循環路内におけるボール付ベルトの循環のより
一層の円滑化を図ることができるものである。
【００６０】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の転動
体付ベルトが組み込まれた転がり案内装置によれば、多
数の転動体が配列された連結体ベルトの両端部の形状を
種々工夫することにより、無限循環路に組み込まれた転
動体付ベルトの両端が該無限循環路の内壁と擦れ合うの
を防止し、もって無限循環路内における循環を可及的に
円滑化することが可能となる。
【００６１】また、本発明の転動体付ベルトが組み込ま
れた転がり案内装置によれば、その両端に位置するボー
ルの大きさや材質を工夫することにより、転動体付ベル
トの先端が負荷域に突入する際に該転動体付ベルトに対
して大きな抵抗が作用するのを防止し、もって無限循環
路内における循環を可及的に円滑化することが可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の転動体付ベルトの第１実施例として
のボール付ベルトを示す平面図である。
【図２】 本発明の転動体付ベルトの第１実施例として
のボール付ベルトを示す側面図である。
【図３】 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】 第１実施例に係るボール付ベルトの端部を示
す拡大図である。
【図５】 第１実施例に係るボール付ベルトが組み込ま
れる直線案内装置の一例を示す正面図及び断面図であ
る。
【図６】 第１実施例に係るボール付ベルトが組み込ま
れる直線案内装置の一例を示す側面図である。
【図７】 第１実施例に係るボール付ベルトをボール無
限循環路中に組み込んだ様子を示す概略図である。
【図８】 ボール無限循環路中に実施例に係るボール付
ベルトを複数本組み込んだ様子を示す概略図である。
【図９】 本発明の転動体付ベルトの第２実施例として
のボール付ベルトを示す平面図である。
【図１０】 第２実施例に係るボール付ベルトの両端部
が無限循環路内において当接した状態を示す拡大図であ
る。
【図１１】 本発明の転動体付ベルトの第３実施例とし
てのボール付ベルトを示す側面図である。
【図１２】 本発明の転動体付ベルトの第３実施例とし
てのボール付ベルトを示す平面図である。
【図１３】 第３実施例に係るボール付ベルトの無限循
環路内における循環状態を示す拡大図である。
【図１４】 本発明の転動体付ベルトの第４実施例とし
てのボール付ベルトを示す平面図である。
【図１５】 従来のボールチェーンを示す平面図であ
る。
【図１６】 従来のボールチェーンを示す側面図であ
る。
【図１７】 従来のボールチェーンを直線案内装置のボ
ール無限循環路に組み込んだ状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１…ボール付ベルト、２…連結体ベルト、３…ボール、
７…凹状先端面、８…緩衝用ボール
フロントページの続き (72)発明者 山倉 亙 東京都品川区西五反田３丁目11番６号、 テイエチケー株式会社内 (56)参考文献 特開 昭53−146053（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−196037（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−184221（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−242126（ＪＰ，Ａ) 実開 昭54−15145（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−40224（ＪＰ，Ｕ) 実開 平６−4431（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16C 29/06

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 転動体の転走溝を有する軌道レールと、
    上記転走溝と対向する負荷転走溝を有すると共に上記負
    荷転走溝の一端から他端へと転動体を循環させる無負荷
    転走路を有し、上記軌道レールに沿って移動するスライ
    ダと、これらスライダと軌道レールとの間で荷重を負荷
    しながら転走すると共に、上記スライダの負荷転走溝及
    び無負荷転走路より構成される無限循環路を循環する多
    数の転動体と、これら転動体を所定の間隔をおいて一列
    に配列すると共に回転自在に整列させ、上記転動体と共
    にスライダの無限循環路内を循環する有端状の連結体ベ
    ルトと、から構成される転がり案内装置において、 上記連結体ベルトは、その長手方向の両端部に上記無限
    循環路内で一個の緩衝用転動体を介して互いに対向する
    一対の凹状先端面を備え、かかる無限循環路内における
    循環中にこれら凹状先端面が上記緩衝用転動体を挟持す
    ることを特徴とする転がり案内装置。
  2. 【請求項２】 転動体の転走溝を有する軌道レールと、
    上記転走溝と対向する負荷転走溝を有すると共に上記負
    荷転走溝の一端から他端へと転動体を循環させる無負荷
    転走路を有し、上記軌道レールに沿って移動するスライ
    ダと、これらスライダと軌道レールとの間で荷重を負荷
    しながら転走すると共に、上記スライダの負荷転走溝及
    び無負荷転走路より構成される無限循環路を循環する多
    数の転動体と、これら転動体を所定の間隔をおいて一列
    に配列すると共に回転自在に整列させ、上記転動体と共
    にスライダの無限循環路内を循環する有端状の連結体ベ
    ルトと、から構成される転がり案内装置において、 上記連結体ベルトはその長手方向の一端に凹状先端面を
    備える一方、他端には上記凹状先端面と合致する凸状先
    端面を備え、上記無限循環路内における循環中にこれら
    凹状先端面と凸状先端面とが当接することを特徴とする
    転がり案内装置。
  3. 【請求項３】 転動体の転走溝を有する軌道レールと、
    上記転走溝と対向する負荷転走溝を有すると共に上記負
    荷転走溝の一端から他端へと転動体を循環させる無負荷
    転走路を有し、上記軌道レールに沿って移動するスライ
    ダと、これらスライダと軌道レールとの間で荷重を負荷
    しながら転走すると共に、上記スライダの負荷転走溝及
    び無負荷転走路より構成される無限循環路を循環する多
    数の転動体と、これら転動体を所定の間隔をおいて一列
    に配列すると共に回転自在に整列させ、上記転動体と共
    にスライダの無限循環路内を循環する有端状の連結体ベ
    ルトと、から構成される転がり案内装置において、 上記スライダの無限循環路内にはその経路に沿って連続
    する一対の案内溝が形成される一方、上記連結体ベルト
    にはその長手方向の両端に位置する転動体よりも該長手
    方向へ突出すると共に、上記案内溝に嵌合して連結体ベ
    ルトを無限循環路内で導く誘導片が形成されていること
    を特徴とする転がり案内装置。
  4. 【請求項４】 請求項３記載の転がり案内装置におい
    て、上記連結体ベルトに形成された誘導片の先端は無限
    循環路の内周に向けて曲げられていることを特徴とする
    転がり案内装置。
  5. 【請求項５】 転動体の転走溝を有する軌道レールと、
    上記転走溝と対向する負荷転走溝を有すると共に上記負
    荷転走溝の一端から他端へと転動体を循環させる無負荷
    転走路を有し、上記軌道レールに沿って移動するスライ
    ダと、これらスライダと軌道レールとの間で荷重を負荷
    しながら転走すると共に、上記スライダの負荷転走溝及
    び無負荷転走路より構成される無限循環路を循環する多
    数の転動体と、これら転動体を所定の間隔をおいて一列
    に配列すると共に回転自在に整列させ、上記転動体と共
    にスライダの無限循環路内を循環する有端状の連結体ベ
    ルトと、から構成される転がり案内装置において、 上記連結体ベルトの長手方向の両端に位置する転動体
    は、その径が他の転動体よりも小さいことを特徴とする
    転がり案内装置。
  6. 【請求項６】 転動体の転走溝を有する軌道レールと、
    上記転走溝と対向する負荷転走溝を有すると共に上記負
    荷転走溝の一端から他端へと転動体を循環させる無負荷
    転走路を有し、上記軌道レールに沿って移動するスライ
    ダと、これらスライダと軌道レールとの間で荷重を負荷
    しながら転走すると共に、上記スライダの負荷転走溝及
    び無負荷転走路より構成される無限循環路を循環する多
    数の転動体と、これら転動体を所定の間隔をおいて一列
    に配列すると共に回転自在に整列させ、上記転動体と共
    にスライダの無限循環路内を循環する有端状の連結体ベ
    ルトと、から構成される転がり案内装置において、 上記連結体ベルトの長手方向の両端に位置する転動体
    は、その他の転動体よりも縦弾性係数が小さいことを特
    徴とする転がり案内装置。
  7. 【請求項７】 請求項６記載の転がり案内装置におい
    て、上記連結体ベルトの長手方向の両端に位置する転動
    体は、その径が他の転動体よりも小さいことを特徴とす
    る転がり案内装置。
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