JP4008066B2

JP4008066B2 - Rolling body connected body

Info

Publication number: JP4008066B2
Application number: JP12754597A
Authority: JP
Inventors: 竜治武田; 善彦上野; 哲也田川; 和男石原; 義夫滝; 嘉一菅
Original assignee: THK Co Ltd
Current assignee: THK Co Ltd
Priority date: 1997-05-16
Filing date: 1997-05-16
Publication date: 2007-11-14
Anticipated expiration: 2017-05-16
Also published as: JPH10318257A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多数の転動体が一列に配列されると共に転動可能に保持され、例えば無限摺動用の直線案内装置やボールねじ装置の転動体の無限循環路に組み込まれて使用される転動体連結体に関する。
【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連結体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１６に示すように、かかるボール連結体１００は所定の間隔をおいて一列に配列された多数のボール１０１と、これらボール１０１を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連結体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連結体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、この従来のボール連結体は図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連結体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、従来のボール連結体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、かかるボール連結体を無限循環路内で循環させると、ボール連結体の先端に位置するボールが負荷域に突入する際に該ボール連結体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、その目的とすることころは、無限循環路に組み込まれたボール連結体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なボール連結体を提供することにある。
【００１１】
また、本発明の他の目的は、ボール連結体の先端が負荷域に突入する際に該ボール連結体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なボール連結体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、上記目的を達成す本発明のボール連結体は、所定の間隔をおいて一列に配列された多数の転動体と、これら転動体を回転自在に保持すると共に互いに隣接する転動体を相互に繋いだ連結体ベルトとから構成され、軸受装置に具備された転動体の無限循環路に組み込んで使用される転動体連結体であって、上記連結体ベルトは、その長手方向の両端に一対の係止部を備え、これら係止部を相互に嵌合させることによって上記無限循環路内で無端状に形成されることを特徴とするものである。
【００１３】
そして、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に一対の係止部を備え、該転動体連結体を軸受装置の無限循環路内に組み込んだ際には、これら係止部を互いに嵌合させることによって該転動体連結体が無端状に形成されることから、無限循環路に組み込まれた後の転動体連結体は常に一様な円環状をなして該無限循環路内を循環することとなり、転動体連結体の端部が無限循環路の内壁と擦れ合うといった問題点を回避することができる。
【００１４】
ここで、上記連結体ベルトの両端に形成される一対の係止部としては、転動体連結体を無端状に連結することがてきるものであれば、いかなる形状に形成されていても差し支えないが、具体的には、連結体ベルトの一端に係止凹部を、他端にはこの係止凹部に嵌合する係止突部を形成するのが好ましい。
【００１５】
ここで、上記係止凹部及び係止凸部は互いに嵌合することで連結体ベルトの両端を接続することのできるものであれば、いかなる形状であっても差し支えないが、例えば上記連結体ベルトを合成樹脂で成形した場合、かかる転動体連結体を組み込んだ軸受装置の使用環境等によって該転動体連結体が伸縮し、あるいは無限循環路内に封入された潤滑油によって該転動体連結体が膨潤することを考慮すると、上記係止凹部に対する係止凸部の嵌合量に応じて無端状に形成された連結体ベルトの長さを調整できるのが好ましい。
【００１６】
一方、無限循環路内を循環する転動体連結体の先端を淀みなく負荷域に突入させ、かかる無限循環路内における転動体連結体の循環の円滑化を図るためには、循環方向における転動体連結体の先端が該連結体の後端に引っ張られるようにして負荷域に突入するよう構成すれば良い。従って、かかる観点からすれば、前述の如く係止凹部と係止凸部によって連結体ベルトの両端を連結すると共に、係止凹部にはこれに嵌合した係止凸部の抜け止めを形成し、相互に接続された連結体ベルトの両端の間である程度の引っ張り力が作用するように構成するのが好ましい。
【００１７】
また、かかる転動体連結体は軸受装置の無限循環路を自由に屈曲して循環するものであるから、該転動体連結体の循環の更なる円滑化を図るためには、上記係止凹部に対して係止凸部が揺動自在に嵌合していることが好ましい。
【００１８】
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、この転動体連結体が組み込まれる軸受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、ボールスブライン、ローラスプライン等であっても良い。
【００１９】
【発明の実施形態】
以下、添付図面に基づいて本発明の転動体連結体を詳細に説明する。
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連結体の第１実施例を示すものである。このボール連結体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。
【００２０】
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。
【００２１】
また、図４に示すように、上記連結体ベルト２の一端に位置する間座４ａには貫通孔６が形成される一方、他端に位置する間座４ｂには上記貫通孔６に挿入されるスタッド７が突設されており、直線案内装置等のボール無限循環路内に該ボール連結体１を組み込んだ際に、上記スタッド７を貫通孔６に嵌合させて該ボール連結体１を無端状に連結できるようになっている。
【００２２】
このボール連結体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連結体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。
【００２３】
そして、このように構成された本実施例のボール連結体１は、例えば図１７に示す直線案内装置の無限循環路に組み込まれた際に、上記貫通孔６にスタッド７を嵌合させることで無端状に形成されて使用される。このため、かかるボール連結体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の両端に位置する間座４ａ，４ｂは常にボール３の循環方向へ向くようになり、ボール連結体１の両端部が無限循環路の内壁と擦れ合うのを防止することができるものである。
【００２４】
また、この実施例のボール連結体１では、図４に示すように、上記貫通孔６に対するスタッド７の嵌合量を貫通孔の長さＬの範囲内で変化させることができるので、合成樹脂で成形している連結体ベルト２が例えば無限循環路内の温度環境等に応じて伸縮を生じた場合であっても、その伸縮量が上記長さＬの範囲内てあれば、スタッド７が貫通孔６から脱け出るのを防止し、あるいはボール連結体の両端が互いに干渉し合うのを効果的に防止することができる。
【００２５】
次に、図５及び図６に示す本発明の転動体連結体の第２実施例について説明する。
このボール連結体１１は合成樹脂製の連結体ベルト１２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１２に保持された状態で自在に回転可能となっている。
【００２６】
上記連結体ベルト１２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１５を有し、かかるベルト部材１４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１５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１４が形成されており、各ベルト部材１５はこの連結部１４を介して他のベルト部材１５と相互に連結される一方、この連結部１４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。
【００２７】
上記ベルト部材１５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１４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１５はボール３の球面に沿って形成されており、ボール連結体１１を全体的に観察した場合に、上記連結体ベルト１２は連結部１４の形成位置において最も括れた形状をなしている。
【００２８】
従って、このボール連結体１１は前述の第１実施例のボール連結体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。
【００２９】
また、このボール連結体１１の一端に位置する連結部１４ａには先端が傘状に拡開した係止突起１６が突設される一方、他端に位置する連結部１４ｂには上記係止突起１６が挿入される蟻溝状の凹穴１７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連結体１を組み込んだ際に、図６に示すように、上記係止突起１６を凹穴１７に嵌合させて該ボール連結体１を無端状に連結できるようになっている。
【００３０】
このボール連結体１は前述の第１実施例のボール連結体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。
【００３１】
そして、このように構成された本実施例のボール連結体１１も、例えば図１７に示す直線案内装置の無限循環路に組み込まれた際に、上記凹穴１７に係止突起１６を嵌合させることで無端状に形成されて使用されるので、前記第１実施例と同様、ボール連結体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、かかるボール連結体１１を円滑に循環させることができるものである。
【００３２】
また、この実施例のボール連結体１１では、上記係止突起１６の先端が傘状に拡開している一方、上記凹穴１７は蟻溝状に形成されていることから、一旦凹穴１７に係止突起１６を押し込んだ後は、無端状に連結されたボール連結体１１に多少の引っ張り力を与えても該係止突起１６が凹穴１７から脱け出ることはない。このため、無限循環路を循環しているボール連結体１１の先端が負荷域に突入する際に、かかる先端は既に負荷域に入り込んでいるボール連結体１１の後端に引っ張られるようにして負荷域に突入するので、このときボール連結体１１の動きに淀みが生じることはなく、ボール連結体１１の循環運動を一層円滑化することができるものである。
【００３３】
次に、図７及び図８に示す本発明の転動体連結体の第３実施例について説明する。
この実施例のボール連結体２１は前述の第２実施例のボール連結体１１と略同一の構成を有するものであるが、無限循環路内におけるボール連結体の伸縮に対応するため、連結部１４ａに突設した係止突起２６の長さを第２実施例の係止突起１６のそれよりも長くする一方、連結部１４ｂに形成した凹穴２７の深さを第２実施例の凹穴１７のそれよりも深くし、図８に示す距離Ｌの範囲内で無端状に連結したボール連結体２１の長さを調整できるようにした。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。
【００３４】
従って、この第３実施例のボール連結体２１によれば、前述の第２実施例と同様の効果を奏するのは勿論のこと、上記凹穴２７に対する係止突起２６の嵌合量を距離Ｌの範囲内で変化させることができるので、合成樹脂で成形している連結体ベルト１２が無限循環路内での使用中に伸縮を生じた場合であっても、かる伸縮に対してボール連結体２１の長さを自在に調整することができるものである。
【００３５】
次に、図９乃至図１２に示す本発明の転動体連結体の第４実施例について説明する。
図９及び図１０に示すように、このボール連結体３１は前述の第１実施例のボール連結体１と略同一の構成を有するものであるが、連結体ベルト２の両端部の形状を第１実施例のそれとは異なったものとし、無限循環路内でこれら両端部を相互に連結した際に、かかる連結部が自在に屈曲できるようにしたものである。それ以外の構成は第１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。
【００３６】
図１０中の一点鎖線円Ａで囲まれた連結体ベルト２の一端には、図１１（Ａ）に示す如く、断面略円状の頭部３６ａを有する係止突起３６が上記帯部５の幅方向（図１１の紙面垂直方向）に沿って形成される一方、図１０中の一点鎖線円Ｂで囲まれた連結体ベルト２の他端には、図１１（Ｂ）に示す如く、上記係止突起３６の頭部３６ａを収容する断面略円状の係止凹所３７がやはり上記帯部５の幅方向に沿って形成されている。また、この係止凹所３７の開口部３８には略４５°の角度で面取りが施されている。
【００３７】
そして、このように構成された本実施例のボール連結体３１は、これを直線案内装置等の軸受装置の無限循環路内に挿入した後、図１２に示すように上記係止突起３６を係止凹所３７に嵌合させることで無端状に形成することができ、前記第１実施例と同様、ボール連結体３１の両端部を無限循環路の内壁と擦れ合わせることなく、かかるボール連結体３１を円滑に循環させることができるものである。
【００３８】
また、この第４実施例のボール連結体３１では、断面略円状に形成された係止突起３６の頭部３６ａが上記係止凹所３７に嵌合することから、一旦係止凹所３７に係止突起３６の頭部３６ａを嵌合させた後は、無端状に連結されたボール連結体３１に多少の引っ張り力を与えても該係止突起３６が係止凹所３７から脱け出ることはなく、前記第２実施例のボール連結体１１（図５参照）と同様、無限循環路を循環するボール連結体３１の先端が負荷域に突入する際にもその動きに淀みが生じることはなく、ボール連結体３１の循環運動を一層円滑化することができるものである。
【００３９】
更に、この第４実施例のボール連結体３１では上記係止凹所３７の開口部３８に面取りが施されていることから、図１２に示すように、上記係止突起３６はその頭部３６ａを係止凹所に嵌合させた状態で自由に揺動可能であり、連結体ベルト２の両端部を相互に連結した連結部においても該ボール連結体３１は自由に屈曲することができる。従って、ボール連結体３１の両端を相互に連結して該ボール連結体３１を無端状に形成した場合であっても、かかるボール連結体３１の無限循環路内における円滑な循環を確保することができるものである。
【００４０】
次に、図１３及び図１４に示す本発明の転動体連結体の第５実施例について説明する。
図１３に示すように、このボール連結体４１は前述の第２実施例のボール連結体１１と略同一の構成を有するものであるが、かかるボール連結体を無端状に連結した際にもその自由な屈曲性を確保するため、連結体ベルト１２の両端部の形状を第２実施例のそれとは異なったものとした。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。
【００４１】
このボール連結体４１の一端に位置する連結部１４ａには球状の頭部４６ａを有する係止突起４６が突設される一方、他端に位置する連結部１４ｂには上記係止突起４６の頭部４６ａが嵌合する球体受部４７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連結体４１を組み込んだ際に、図１４に示すように、上記頭部４６ａを球体受部４７に嵌合させて該ボール連結体４１を無端状に連結できるようになっている。
【００４２】
従って、この第５実施例のボール連結体４１では、上記係止突起４６の頭部４６ａを球体受部４７に嵌合させて該ボール連結体を無端状に連結すると、これら頭部４６ａと球体受け部４７とがボールジョイントとして機能し、無限循環路内におけるボール連結体４１の屈曲に応じて係止突起４６が球体受部４７に対していずれの方向へも自由に揺動することが可能である。
【００４３】
そもそも本実施例のボール連結体４１は隣接するボール３，３の間において括れた形状をなしていることから何れの方向へも自由に屈曲可能であり、ボールねじ装置等の無限循環路に適したものであるが、該ボール連結体４１の両端部をこのようにボールショイントを模した構成で連結することにより、その自由な屈曲性を失うことなく、かかるボール連結体４１を無限循環路内において無端状に形成することができるものである。
【００４４】
尚、この実施例のボール連結体４１においても、一旦係止突起４６の頭部４６ａを球体受部４７に嵌合させると、かかる頭部４６ａは容易には球体受部４７から抜け出ないため、前述の第２実施例と同様の作用効果も奏するものである。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明の転動体連結体によれば、連結体ベルトの両端に夫々備えられた係止凹部と係止凸部を互いに嵌合させることによって、軸受装置の無限循環路内に組み込まれた後に無端状に形成し得ることから、かかる無限循環路を循環する転動体連結体の端部が無限循環路の内壁と擦れ合うのを防止することができ、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】本発明を適用したボール連結体の第１実施例を示す平面図である。
【図２】第１実施例に係るボール連結体の正面図である。
【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連結体の両端部を連結した状態を示す拡大図である。
【図５】本発明を適用したボール連結体の第２実施例を示す正面図である。
【図６】第２実施例に係るボール連結体の両端部を連結した状態を示す拡大図である。
【図７】本発明を適用したボール連結体の第３実施例を示す正面図である。
【図８】第３実施例に係るボール連結体の両端部を連結した状態を示す拡大図である。
【図９】本発明を適用したボール連結体の第４実施例を示す平面図である。
【図１０】第４実施例に係るボール連結体の正面図である。
【図１１】第４実施例に係るボール連結体の両端部を夫々示す拡大図である。
【図１２】第４実施例に係るボール連結体の両端部を連結した状態を示す拡大図である。
【図１３】本発明を適用したボール連結体の第５実施例を示す正面図である。
【図１４】第５実施例に係るボール連結体の両端部を連結した状態を示す拡大図である。
【図１５】従来のボール連結体を示す平面図である。
【図１６】従来のボール連結体を示す側面図である。
【図１７】従来のボール連結体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…ボール連結体、２…連結体ベルト、３…ボール（転動体）、４…間座、５…帯部、６…貫通穴（係止凹部）、７…スタッド（係止凸部）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is a rolling element in which a large number of rolling elements are arranged in a line and held so as to be able to roll, and are used, for example, incorporated in an infinite circulation path of a rolling element of an infinite sliding linear guide device or a ball screw device. Concerning the connected body.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a linear guide device that guides a movable body such as a table along a fixed part such as a bed has a track rail having a ball rolling groove and a load rolling groove facing the ball rolling groove. The load rolling groove has a no-load rolling path that circulates the ball from one end to the other end. The slider moves along the track rail and rolls while applying a load between the slider and the track rail. It is known that it is composed of a large number of balls that run and circulate through an infinite circuit constituted by a loaded rolling groove of the slider and an unloaded rolling path.
[0003]
In the conventional linear guide device configured as described above, since the infinite circulation path of the slider is filled with balls, when the slider moves along the track rail, adjacent balls collide or rub against each other. However, there is a problem in that the ball circulates in the infinite circulation path, and the ball wears out early and the life of the apparatus is shortened.
[0004]
On the other hand, when focusing on the rolling state of individual balls in the infinite circulation path, such balls roll while applying a load between the load rolling groove of the slider and the ball rolling groove of the track rail. When it passes between the two grooves, it is released from the load and circulates in the endless circuit while repeating this. For this reason, since such a ball is slightly crushed by the load when entering between the above-mentioned load rolling groove and the ball rolling groove (hereinafter referred to as a load region), the ball has rolled in the no-load rolling passage. When the ball enters the load region, a large resistance acts on the ball, and the ball temporarily stops immediately before the load region and then rolls into the load region. For this reason, the above-described linear guide device has a problem that the sliding resistance of the slider changes each time the ball enters the load region, and the smooth movement of the slider is hindered. Such a phenomenon is particularly remarkable when a preload is applied to the ball for the purpose of preventing the occurrence of a bearing gap.
[0005]
In order to solve such problems, a linear guide device has been proposed in which a ball coupling body in which a large number of balls are aligned and held is incorporated in the infinite circulation path (Japanese Patent Laid-Open No. 5-52217). As shown in FIGS. 15 and 16, the ball coupling body 100 includes a large number of balls 101 arranged in a row at a predetermined interval, and a coupling body belt 102 that holds these balls 101 in a rotatable and beaded manner. The connecting body belt 102 is configured by connecting a plurality of spacers 103 interposed between the balls 101 by a pair of belt portions 104 along the ball arrangement direction. The coupling belt 102 is manufactured by injection molding of a flexible resin in which the balls 101 are arranged as cores in a mold, and is taken out from the mold in a state where the balls 101 are arranged in a bead shape.
[0006]
As shown in FIG. 17, the conventional ball coupling body 100 configured as described above is incorporated in the endless circulation path 106 of the slider 105 and circulates in the endless circulation path. Since the spacer 103 is interposed between the balls, mutual friction and collision between the balls can be prevented, and wear of the balls 101 can be prevented as much as possible.
[0007]
In addition, when a ball coupling body is incorporated in an infinite circulation path, adjacent balls are connected by a coupling belt, and the ball immediately before entering the load area is linked to the movement of the ball already rolled into the load area. Thus, since the ball is drawn into the load region, the ball smoothly rolls immediately before the load region, and a smooth movement of the slider can be secured.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, this conventional ball coupling body is formed in a substantially straight line shape as shown in FIG. 15 and is used by being bent into an annular shape by being incorporated in the infinite circulation path. However, both ends of the ball coupling body to be expanded in a rubbing manner rub against the inner wall of the infinite circulation path, and unnecessary resistance acts on the circulation motion.
[0009]
Further, since both ends of the conventional ball linked body are not connected to each other in the endless circulation path, when such a ball linked body is circulated in the endless circulation path, the ball located at the tip of the ball linked body is loaded. As a result, a large resistance is exerted on the circulation of the ball coupling body when it enters, and the smooth movement of the slider is hindered.
[0010]
The present invention has been made in view of such problems, and the object of the present invention is to prevent both ends of the ball coupling body incorporated in the endless circuit from rubbing against the inner wall of the endless circuit. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a ball coupling body capable of facilitating circulation in an infinite circulation path as much as possible.
[0011]
Another object of the present invention is to prevent a large resistance from acting on the ball coupling body when the tip of the ball coupling body enters the load region, thereby enabling circulation in the infinite circuit. An object of the present invention is to provide a ball coupling body that can be smoothly smoothed.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
That is, the ball coupling body of the present invention that achieves the above-described object includes a large number of rolling elements arranged in a row at predetermined intervals, and these rolling elements are rotatably held and adjacent rolling elements are mutually connected. A rolling element coupling body used by being incorporated in an infinite circulation path of the rolling element provided in the bearing device, wherein the coupling belt has a pair of ends at both ends in the longitudinal direction thereof. It is characterized in that it is formed endlessly in the endless circulation path by providing locking portions and fitting these locking portions together.
[0013]
According to such technical means, the connecting body belt in which a large number of rolling elements are arranged in a line is provided with a pair of engaging portions at both ends thereof, and the rolling element connecting body is disposed in the infinite circulation path of the bearing device. Since the rolling element coupling body is formed into an endless shape by fitting these locking portions together, the rolling element coupling body after being incorporated into the infinite circulation path is always uniform. A circular ring is circulated in the endless circulation path, and the problem that the end of the rolling element coupling body rubs against the inner wall of the endless circulation path can be avoided.
[0014]
Here, the pair of engaging portions formed at both ends of the connecting body belt may be formed in any shape as long as it can connect the rolling element connecting body in an endless manner. More specifically, however, it is preferable to form a locking recess at one end of the coupling belt and a locking projection that fits into the locking recess at the other end.
[0015]
Here, the engaging concave portion and the engaging convex portion may have any shape as long as they can be connected to each other so that both ends of the connecting belt can be connected. Is formed of synthetic resin, the rolling element coupling body expands and contracts depending on the usage environment of the bearing device incorporating the rolling element coupling body, or the rolling element coupling body is lubricated by the lubricating oil enclosed in the infinite circulation path. In consideration of swelling, it is preferable that the length of the endless belt formed in the endless shape can be adjusted in accordance with the amount of engagement of the engaging projection with the engaging recess.
[0016]
On the other hand, in order to smoothly circulate the rolling element coupling body in the endless circulation path by allowing the tip of the rolling element coupling body circulating in the infinite circulation path to enter the load region without any stagnation, What is necessary is just to comprise so that the front-end | tip of a connection body may be pulled in to the rear end of this connection body, and may enter into a load area. Therefore, from this point of view, as described above, both ends of the connecting belt are connected by the locking recess and the locking projection, and the locking recess is formed with a stopper of the locking projection fitted thereto. It is preferable that a certain tensile force is applied between the ends of the interconnected belts connected to each other.
[0017]
Further, since the rolling element coupling body is freely bent and circulated in the infinite circulation path of the bearing device, in order to further facilitate the circulation of the rolling element coupling body, On the other hand, it is preferable that the latching convex part fits in a swingable manner.
[0018]
In the present invention, the rolling elements arranged on the connecting belt may be balls or rollers, and the bearing device in which the rolling elements are incorporated is also limited to the linear guide device described above. Alternatively, a ball screw, a ball sline, a roller spline, or the like may be used as long as it has an infinite circulation path for rolling elements.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the rolling element coupling body of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 and FIG. 2 show a first embodiment of a rolling element assembly according to the present invention in which a ball is used as the rolling element. The ball coupling body 1 is formed by arranging a plurality of balls 3 in a row at a predetermined interval on a coupling belt 2 made of synthetic resin, and the balls 3 can freely rotate while being held by the coupling belt 2. It has become.
[0020]
The connecting belt 2 includes a plurality of spacers 4 disposed between adjacent balls 3 and a pair of belt portions 5 that connect the spacers 4 as shown in FIGS. 3 and 4. In addition, each spacer 4 is formed in a disc shape in cross section, and the contact surface 6 with the ball 3 is formed in a concave shape following the spherical surface of the ball 3.
[0021]
As shown in FIG. 4, a through hole 6 is formed in the spacer 4 a located at one end of the coupling belt 2, while the spacer 4 b located at the other end is inserted into the through hole 6. When the ball coupling body 1 is incorporated into a ball infinite circulation path such as a linear guide device, the stud coupling is fitted into the through-hole 6 so that the ball coupling body 1 is It can be connected endlessly.
[0022]
The ball connector 1 is formed by injection molding of a synthetic resin arranged in a mold with the ball 3 as a core, and is manufactured by releasing the connector belt 2 from the mold together with the ball 3 after completion of the molding. . Further, if the connecting belt 2 is simply injection-molded, the spacer 4 and the belt portion 5 are in close contact with the ball 3, and the ball 3 does not rotate freely with respect to the connecting belt 2. In this embodiment, the ball coupling body 1 after completion of molding is immersed in a mineral oil-based lubricating oil, and a gap is formed between the ball 3 and the spacer 4 or the belt section 5 after waiting for the swelling of the coupling belt 2 over time. The ball 3 can be freely rotated.
[0023]
And the ball | bowl coupling body 1 of a present Example comprised in this way is made to fit the said stud 7 in the said through-hole 6 when it is integrated in the infinite circulation path of the linear guide apparatus shown, for example in FIG. Used endlessly. For this reason, when the ball coupling body 1 circulates in the endless circulation path 9, the spacers 4a and 4b located at both ends of the coupling belt 2 always face the circulation direction of the ball 3, and the ball coupling It is possible to prevent the both ends of the body 1 from rubbing against the inner wall of the infinite circulation path.
[0024]
Moreover, in the ball | bowl coupling body 1 of this Example, since the fitting amount of the stud 7 with respect to the said through-hole 6 can be changed within the range of the length L of a through-hole, as shown in FIG. Even if the connecting body belt 2 formed in the above-described case has expanded and contracted according to the temperature environment in the infinite circulation path, etc., if the expansion / contraction amount is within the range of the length L, the stud 7 The escape from the through hole 6 can be prevented, or the both ends of the ball coupling body can be effectively prevented from interfering with each other.
[0025]
Next, a second embodiment of the rolling element assembly of the present invention shown in FIGS. 5 and 6 will be described.
The ball coupling body 11 is formed by arranging a plurality of balls 3 in a line at a predetermined interval on a coupling belt 12 made of synthetic resin, and the balls 3 can freely rotate while being held by the coupling belt 12. It has become.
[0026]
The connecting belt 12 has four belt members 15 formed in a belt shape along the spherical surface of the ball 3 and along the arrangement direction of the balls 3, and the belt member 14 includes adjacent balls 3, 3. 3 is interconnected with another belt member 15. In addition, a disk-shaped connecting portion 14 is formed between the adjacent balls 3, and each belt member 15 is connected to another belt member 15 through the connecting portion 14. The portion 14 also serves as a spacer for preventing the balls 3 adjacent to each other from contacting each other.
[0027]
The belt member 15 is arranged on the upper, lower, left and right sides of the ball row so as to divide the spherical surface of the ball 3 into four equal parts, so that the ball 3 does not come out from between a pair of connecting portions 14 adjacent thereto. The movement of the ball 3 is restricted from the direction. Further, the belt member 15 is formed along the spherical surface of the ball 3, and when the ball coupling body 11 is observed as a whole, the coupling belt 12 has the most constricted shape at the position where the coupling portion 14 is formed. There is no.
[0028]
Therefore, the ball coupling body 11 can be freely bent in any direction as compared with the ball coupling body 1 of the first embodiment, and is formed in a spiral shape such as a ball screw device. Even when incorporated into an infinite circulation path, the circulation path can be smoothly circulated.
[0029]
Further, a locking projection 16 having a tip that expands in an umbrella shape is projected from the coupling portion 14a positioned at one end of the ball coupling body 11, while the locking projection 14b is positioned at the coupling portion 14b positioned at the other end. A dovetail-shaped concave hole 17 into which 16 is inserted is formed, and when the ball coupling body 1 is assembled in a ball infinite circulation path such as a linear guide device, the above-described locking is shown in FIG. The protrusion 16 is fitted in the concave hole 17 so that the ball connector 1 can be connected endlessly.
[0030]
The ball coupling body 1 is molded by the same method as the ball coupling body of the first embodiment described above, and the ball 3 can be freely rotated by being immersed in mineral oil based lubricating oil after completion of the molding.
[0031]
And the ball | bowl coupling body 11 of a present Example comprised in this way is also made to fit the latching protrusion 16 in the said recessed hole 17, when it is integrated in the infinite circulation path of the linear guide apparatus shown, for example in FIG. Thus, the ball connector 11 is smoothly circulated without rubbing the both ends of the ball connector 11 with the inner wall of the infinite circulation path, as in the first embodiment. It is something that can be done.
[0032]
Further, in the ball coupling body 11 of this embodiment, since the tip of the locking projection 16 is expanded in an umbrella shape, the concave hole 17 is formed in a dovetail shape. After the locking projection 16 is pushed in, the locking projection 16 does not escape from the recessed hole 17 even if a slight tensile force is applied to the endlessly connected ball coupling body 11. For this reason, when the tip of the ball coupling body 11 circulating in the endless circulation path enters the load region, the tip is pulled by the rear end of the ball coupling body 11 that has already entered the load region. In this case, no stagnation occurs in the movement of the ball coupling body 11 at this time, and the circulation movement of the ball coupling body 11 can be further smoothed.
[0033]
Next, a third embodiment of the rolling element assembly of the present invention shown in FIGS. 7 and 8 will be described.
The ball coupling body 21 of this embodiment has substantially the same configuration as the ball coupling body 11 of the second embodiment described above. However, in order to cope with the expansion and contraction of the ball coupling body in the infinite circulation path, the coupling portion 14a. The length of the locking projection 26 projecting from the locking projection 16 is made longer than that of the locking projection 16 of the second embodiment, while the depth of the recessed hole 27 formed in the connecting portion 14b is set to the depth of the recessed hole 17 of the second embodiment. The length of the ball coupling body 21 connected endlessly within the range of the distance L shown in FIG. 8 can be adjusted. Since the other configuration is exactly the same as that of the second embodiment, the same reference numerals as those of the second embodiment are given in the drawing, and detailed description thereof is omitted.
[0034]
Therefore, according to the ball coupling body 21 of the third embodiment, the effect similar to that of the second embodiment described above is obtained, and the fitting amount of the locking projection 26 with respect to the concave hole 27 is set to the distance L. Therefore, even if the connecting belt 12 formed of a synthetic resin expands and contracts during use in the endless circulation path, the ball connecting body against such expansion and contraction. The length of 21 can be freely adjusted.
[0035]
Next, a fourth embodiment of the rolling element assembly of the present invention shown in FIGS. 9 to 12 will be described.
As shown in FIGS. 9 and 10, the ball coupling body 31 has substantially the same configuration as the ball coupling body 1 of the first embodiment described above, but the shapes of both end portions of the coupling body belt 2 are the same. This embodiment is different from that of the first embodiment, and when the both end portions are connected to each other in the endless circuit, the connecting portion can be freely bent. Since the other configuration is exactly the same as that of the first embodiment, the same reference numerals as those of the first embodiment are given in the drawing, and detailed description thereof is omitted.
[0036]
As shown in FIG. 11 (A), a locking projection 36 having a substantially circular head 36a is formed at one end of the connecting belt 2 surrounded by a one-dot chain line A in FIG. While formed along the width direction (perpendicular to the plane of FIG. 11), the other end of the connecting belt 2 surrounded by the one-dot chain line B in FIG. A locking recess 37 having a substantially circular cross section for accommodating the head portion 36 a of the locking projection 36 is also formed along the width direction of the band portion 5. The opening 38 of the locking recess 37 is chamfered at an angle of approximately 45 °.
[0037]
Then, the ball connector 31 of the present embodiment configured as described above is inserted into the infinite circulation path of the bearing device such as a linear guide device, and then the locking projection 36 is engaged as shown in FIG. The ball coupling body can be formed endlessly by being fitted to the recess 37, and, like the first embodiment, the both ends of the ball coupling body 31 are not rubbed against the inner wall of the infinite circuit. 31 can be circulated smoothly.
[0038]
Further, in the ball coupling body 31 of the fourth embodiment, since the head portion 36a of the locking projection 36 having a substantially circular cross section is fitted into the locking recess 37, the locking recess 37 is temporarily provided. After the head portion 36a of the locking projection 36 is fitted to the ball coupling body 31, the locking projection 36 is detached from the locking recess 37 even if a slight pulling force is applied to the ball coupling body 31 connected endlessly. Like the ball coupling body 11 of the second embodiment (see FIG. 5), the movement of the ball coupling body 31 that circulates through the infinite circulation path is stagnation when it enters the load region. In other words, the circulation motion of the ball coupling body 31 can be further smoothed.
[0039]
Further, in the ball coupling body 31 of the fourth embodiment, since the opening 38 of the locking recess 37 is chamfered, as shown in FIG. 12, the locking projection 36 has its head 36a. Can be freely swung in a state of being fitted in the locking recess, and the ball coupling body 31 can be freely bent even at a coupling portion in which both ends of the coupling belt 2 are coupled to each other. Therefore, even when both ends of the ball coupling body 31 are connected to each other to form the ball coupling body 31 in an endless manner, it is possible to ensure smooth circulation of the ball coupling body 31 in the infinite circulation path. It can be done.
[0040]
Next, a fifth embodiment of the rolling element assembly of the present invention shown in FIGS. 13 and 14 will be described.
As shown in FIG. 13, the ball coupling body 41 has substantially the same configuration as the ball coupling body 11 of the second embodiment described above, but when such a ball coupling body is coupled endlessly, In order to ensure free bendability, the shape of both end portions of the connecting body belt 12 is different from that of the second embodiment. Since the other configuration is exactly the same as that of the second embodiment, the same reference numerals as those of the second embodiment are given in the drawing, and detailed description thereof is omitted.
[0041]
A locking projection 46 having a spherical head 46 a is projected from the coupling portion 14 a located at one end of the ball coupling body 41, while the coupling projection 14 b located at the other end is projected from the head of the locking projection 46. A spherical body receiving portion 47 into which the portion 46a is fitted is formed, and when the ball coupling body 41 is assembled in a ball infinite circulation path such as a linear guide device, as shown in FIG. The ball coupling body 41 can be connected endlessly by being fitted to the spherical body receiving portion 47.
[0042]
Therefore, in the ball coupling body 41 of the fifth embodiment, when the head 46a of the locking projection 46 is fitted to the spherical body receiving portion 47 and the ball coupling body is coupled endlessly, the head 46a and the spherical body are connected. The receiving portion 47 functions as a ball joint, and the locking projection 46 can swing freely in any direction with respect to the spherical body receiving portion 47 according to the bending of the ball coupling body 41 in the infinite circulation path. It is.
[0043]
In the first place, the ball coupling body 41 of the present embodiment has a constricted shape between the adjacent balls 3 and 3, so that it can be bent freely in any direction and is suitable for an infinite circuit such as a ball screw device. However, by connecting the both ends of the ball coupling body 41 in such a configuration simulating a ball joint, the ball coupling body 41 can be connected to the infinite circuit without losing its free flexibility. It can be formed endlessly inside.
[0044]
Even in the ball coupling body 41 of this embodiment, once the head portion 46a of the locking projection 46 is fitted to the sphere receiving portion 47, the head portion 46a does not easily come out of the sphere receiving portion 47. The same effects as those of the second embodiment described above can also be achieved.
[0045]
【The invention's effect】
As described above, according to the rolling element coupling body of the present invention, the engaging recesses and the locking protrusions respectively provided at both ends of the coupling belt are fitted to each other, whereby the infinite circulation path of the bearing device is obtained. Since it can be formed endlessly after being incorporated into the inside, it is possible to prevent the end of the rolling element coupling body circulating in the endless circulation path from rubbing against the inner wall of the endless circulation path. It is possible to make the circulation as smooth as possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a first embodiment of a ball connector to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a front view of the ball connector according to the first embodiment.
3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
FIG. 4 is an enlarged view showing a state in which both ends of the ball connector according to the first embodiment are connected.
FIG. 5 is a front view showing a second embodiment of a ball connector to which the present invention is applied.
FIG. 6 is an enlarged view showing a state in which both end portions of the ball connector according to the second embodiment are connected.
FIG. 7 is a front view showing a third embodiment of a ball connector to which the present invention is applied.
FIG. 8 is an enlarged view showing a state in which both ends of a ball connector according to a third embodiment are connected.
FIG. 9 is a plan view showing a fourth embodiment of a ball assembly to which the present invention is applied.
FIG. 10 is a front view of a ball connector according to a fourth embodiment.
FIG. 11 is an enlarged view showing both end portions of the ball connector according to the fourth embodiment.
FIG. 12 is an enlarged view showing a state where both end portions of the ball connector according to the fourth embodiment are connected.
FIG. 13 is a front view showing a fifth embodiment of a ball connector to which the present invention is applied.
FIG. 14 is an enlarged view showing a state in which both ends of a ball connector according to a fifth embodiment are connected.
FIG. 15 is a plan view showing a conventional ball coupling body.
FIG. 16 is a side view showing a conventional ball coupling body.
FIG. 17 is a cross-sectional view showing a state in which a conventional ball coupling body is incorporated in a ball infinite circulation path of a linear guide device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Ball connection body, 2 ... Connection body belt, 3 ... Ball (rolling body), 4 ... Spacer, 5 ... Band part, 6 ... Through-hole (locking recessed part), 7 ... Stud (locking convex part)

Claims

It is composed of a large number of rolling elements arranged in a row at a predetermined interval, and a connecting body belt that rotatably holds these rolling elements and connects adjacent rolling elements to each other. A rolling element coupling body used by being incorporated in an infinite circulation path of a rolling element consisting of a loaded region and a no-load rolling passage ,
The connecting belt is provided with a locking recess at one end in the longitudinal direction, and a locking projection that fits into the locking recess at the other end. The locking recess and the locking projection are mutually connected. By being fitted, it is formed endlessly in the infinite circulation path,
The length of the endlessly connected belt formed in the endless circulation path is adjusted according to the amount of engagement of the engaging protrusion with the engaging recess .

2. A rolling element assembly according to claim 1, wherein the locking concave portion is formed with a locking convex portion fitted to the locking concave portion .

It is composed of a large number of rolling elements arranged in a row at a predetermined interval, and a connecting belt that rotatably holds these rolling elements and connects adjacent rolling elements to each other. A rolling element coupling body used by being incorporated in an infinite circulation path of a rolling element comprising a loaded region and a no-load rolling passage,
The connecting belt is provided with a locking projection having a spherical head at one end in the longitudinal direction thereof, and a spherical body receiving portion into which the head of the locking projection is fitted at the other end. A rolling element coupling body characterized in that it is formed endlessly in the infinite circulation path by fitting a spherical body receiving part to the part so as to be swingable.