JP4025563B2 - ローラ間にセパレータを介在させた直動案内ユニット - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は，例えば，半導体製造装置，精密測定・検査機，精密組立機等の各種の機械装置に適用でき，軌道レールと該軌道レールに対してローラを介して相対移動するスライダとから成るローラ間にセパレータを介在させた直動案内ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来，直動案内ユニットは，現在では，半導体製造装置，測定・検査装置等の各種装置に組み込まれて多用されているが，技術の発展と共にその用途は拡大しており，低騒音化，摩耗の軽減化，長寿命化，高精度，高速摺動化，組立容易性，汎用化等の要求が益々高まっている。特に，近年，直動案内ユニットについて，隣接するローラ間にセパレータを介在させて低騒音化，摩耗を軽減し，長寿命化を図ったものが多く要望されている。
【０００３】
特開２００１−１３２７４５号公報に開示された直動転がり案内ユニットは，隣接するローラ間に鍔部を有するセパレータを介在させたものであり，ローラ間に配設されるセパレータの鍔部をローラ端面に係合させ，セパレータの軸方向へのズレを防止して低騒音で滑らかに摺動させるものである。セパレータは，両側から隣り合うローラが入り込んで摺接する凹曲面を備えたセパレータ本体と，該セパレータ本体の両端部からそれぞれ反対方向に延びてローラの端面に面接触して係合する鍔部を備えている。ローラは，軸方向外側の端面が無限循環路に案内されて規制されるので，セパレータは，特別な案内部材を要することなく，ローラの軸方向の位置ズレを防止することができる。
【０００４】
また，特開昭６４−２６０１７号公報に開示された転動装置は，線形運動可動部品を案内するものであり，ローラがスターラップの凹部内に端部が係合するスペーサによって保持される構造である。即ち，スペーサは，ローラを保持するために，ローラ端部よりもさらに大きく突出させ，スペーサの両端部に設けた突起を環状溝の両側壁に設けた凹部に係合させたものである。
【０００５】
また，特開２０００−３１４４２０号公報に開示された直線運動装置用スペーサを用いた直線運動装置は，隣接するローラ間にはスペーサを介挿されている。スペーサは，弾力的に変位可能なように空洞が形成され，中央部に突出して延びる突起プレートが形成され，ローラ用無限循環路の内周側にはスペーサの突起プレートが入れられる案内溝が形成されている。該直線運動装置は，スペーサの端部がローラ用無限循環路の壁に当たるのを防止するように構成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
直動案内ユニットは，現状では，益々高速化，高サイクル化した装置に使用されるようになり，直動案内ユニットには，低騒音化，高精度化，耐摩耗性化等がより一層求められている。また，直動案内ユニットにおいて，隣接するローラ間にセパレータを介在させることが実施されているが，近年の高速化の中でもローラを安定して無限循環させるためには，セパレータがローラを包み込むようにして案内することが不可欠になっている。そして，直動案内ユニットでは，セパレータがローラを包み込むようにして案内するには，セパレータを隣接するローラ間に介在させて，セパレータのローラに対向する面をそれぞれのローラが嵌入する凹面に形成すると共に，セパレータの外形をローラ全体が嵌入する程度に大きく形成すればよい。しかしながら，セパレータの外形を大きく構成した場合に，無限循環路の方向転換路において，転動するローラは問題がないが，転動することなく移動するセパレータは，方向転換路の内周面に干渉し，移動が困難になる。そこで，セパレータの外形を大きく構成した場合に，セパレータがローラを包み込むようにして案内すると共に，方向転換路においてセパレータを安定してスムースに移動させ，ローラとセパレータとを安定してスムースに一緒に循環させることが課題になっている。
【０００７】
前掲特開２００１−１３２７４５号公報に開示された直動転がり案内ユニットは，セパレータの端部に鍔部を設けていたので，セパレータを組み込んでいないタイプの直動案内ユニットの無限循環路に比較して，無限循環路をセパレータの鍔部の肉厚分だけ大きく形成しなければならなかった。また，セパレータの外周面がローラ径よりもかなり小さいものになっていたので，セパレータがローラを十分に包み込む構造にはなっていなかった。
【０００８】
また，特開昭６４−２６０１７号公報に開示された転動装置は，スペーサの両端部に突起を設けなければならないし，突起が嵌入する凹部を環状溝の全周に渡る両側壁に設けなければならない構造であり，突起と凹部とは互いに摺接することがあるので，ローラが湾曲路を滑らかに循環し難い構造であり，突起に摩耗等の損傷が発生する要因になっている。
【０００９】
また，特開２０００−３１４４２０号公報に開示された直線運動装置は，ローラ用無限循環路の内周側全周に渡りスペーサの突起プレートが嵌入する案内溝を形成しなければならない構造であるので，突起プレートと案内溝とは互いに摺接することがあるので，ローラが無限循環路を滑らかに循環し難い構造であり，突起プレートに摩耗等の損傷が発生する要因になっている。
【００１０】
近年，直動案内ユニットにおいて，隣接するローラ間にセパレータを介在させて低騒音化，摩耗の軽減乃至長寿命化を図ったものが多く開発されている。例えば，本発明者は，直動案内ユニットにおいて，転動体がボールである場合に，ボール間に介在させたセパレータを大きくしたものを開発し，先に特許出願した（特願２００１−３９１２７６号参照，なお，発明者及び出願人は本願と同一である。）。該直動案内ユニットは，隣接するボール間にセパレータを介在したものであり，セパレータの外径が大きく設定された場合に，セパレータが方向転換路において干渉しないように，方向転換路の内周面に逃げ内周溝を設けた構成になっている。そこで，本発明者は，上記直動案内ユニットにおいて，転動体がローラである場合に，上記と同様な技術的思想をローラにも取り入れることができないかを考え，セパレータと方向転換路とを如何に構成すればよいかを開発し，本発明に至ったものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明の目的は，上記の課題を解決することであり，ローラ間に介在されたセパレータによってローラの半円曲面を実質的に包み込み，セパレータを無限循環路，特に，方向転換路において，安定してスムースに循環移動させ，ローラとセパレータとによるガタつきを防止し，低騒音化，高精度化，耐摩耗性化を実現させたものであり，セパレータの外径を大きく形成しても，セパレータが方向転換路内で滑らかに循環移動するように，方向転換路の内周面に逃げ溝を形成すると共にセパレータに逃げ部を形成し，セパレータと一緒にローラがスムースに循環移動できる直動案内ユニットを提供することである。
【００１２】
この発明は，長手方向側面に延びる第１軌道面を備えた軌道レール，及び前記第１軌道面に対向する第２軌道面を備え且つ前記第１軌道面と前記第２軌道面との間に形成される負荷軌道路を転走する複数のローラを介して前記軌道レールに対して相対摺動するスライダを有し，隣接する前記ローラ間にセパレータがそれぞれ介在され，前記ローラと前記セパレータは前記負荷軌道路に接続する前記スライダに設けられた方向転換路及び該方向転換路に接続する前記スライダに設けられたリターン孔から構成される無限循環路を無限循環してなる直動案内ユニットにおいて，
前記セパレータは，前記ローラに対向する面が前記ローラを接触嵌入する凹曲面に形成され，前記凹曲面が前記ローラの半円曲面を実質的に包み込んで嵌入する前記ローラの直径方向になる幅と前記ローラの長さ方向になる長さを有する大きさに形成され，前記セパレータの少なくとも内周側には，前記スライダの前記方向転換路における内周面との干渉を避けるため，前記セパレータの前記幅を小さくした逃げ部が前記長さ方向に延びて形成され，前記スライダに設けた前記方向転換路の前記内周面には，前記方向転換路を移動する前記セパレータの前記逃げ部を除く他の部分が干渉しないように前記セパレータの前記他の部分に対応して逃げ溝が周方向に延びて形成され，前記セパレータが前記ローラを包み込む前記大きさに形成されても，前記セパレータに形成した前記逃げ部と前記方向転換路の前記内周面に形成した前記逃げ溝とによって，前記セパレータは前記方向転換路の前記内周面に干渉することなく安定してスムースに移動できることを特徴とする直動案内ユニットに関する。
【００１３】
この直動案内ユニットでは，前記セパレータの前記幅は前記ローラの直径の実質的に９６％程度であり，また，前記セパレータの前記長さは前記ローラの長さの実質的に９８％程度である。この直動案内ユニットでは，前記セパレータの前記逃げ部は，前記セパレータの前記長さ方向の中央部に形成されているか，又は，前記セパレータの前記長さ方向の両端部に形成されている。
【００１４】
この直動案内ユニットでは，前記セパレータは，前記幅の中心でなる軸中心に対称形状に形成されているものである。即ち，前記セパレータは，前記逃げ部及び前記凹曲面について軸中心に対称形状に形成されている。従って，前記セパレータは，構造そのものがシンプルに形成でき，極めて製作が容易であり，前記ローラ間に配設する場合にも方向性を考慮することなく，容易に組み込むことができる。
【００１５】
前記スライダは，前記第２軌道面と前記リターン孔を備えたケーシング，前記ケーシングの両端面にそれぞれ固定され且つ前記ローラと前記セパレータとの方向を転換する前記方向転換路を備えたエンドキャップ，前記エンドキャップの端面に固定されたエンドシール，及び前記ローラを保持するため前記ケーシングの長手方向に延びて前記ケーシングに係止固定される保持板を有するものである。また，前記スライダを構成するエンドキャップは，前記スライダを構成するケーシングの端面に固定され且つ前記方向転換路の前記内周面と前記逃げ溝が形成されているスペーサ，及び前記方向転換路の外周面を形成するエンドキャップ本体から構成されている。
【００１６】
この直動案内ユニットでは，特に，前記スペーサは，前記ケーシングに形成された少なくとも前記第２軌道面に平坦面で接続するストレート部と該ストレート部に続く曲面部とから構成されている。更に，前記スペーサを構成する前記曲面部は，全体が弧状の形状，又は両側が弧状で且つ中央がストレート状の形状に形成されている。
【００１７】
前記スペーサに形成された前記逃げ溝は，前記ストレート部の領域に形成されたテーパ面で開始し，前記曲面部の周方向に沿って延びている。従って，エンドキャップにおける樹脂製のスペーサのストレート部をテーパ面に形成するだけで，金属製のケーシングの方向転換路に対向する領域の面取りを行う必要がなく，ローラを無限循環路をスムースに循環移動させることができる。
【００１８】
この直動案内ユニットでは，前記軌道レールに形成された前記第１軌道面は，前記保持板が挿通するための前記軌道レールの前記側面に形成された逃げ溝の両側にそれぞれ形成され，且つ，前記ケーシングに形成された前記第２軌道面は，前記ケーシングに前記保持板を係止するための前記ケーシングに形成された係止溝の両側で且つ前記第１軌道面に対向してそれぞれ形成されている。また，この直動案内ユニットにおいて，前記スライダは，前記軌道レールに跨架して相対移動するものである。
【００１９】
この直動案内ユニットは，上記のように構成されているので，軌道レールに対して相対往復移動するスライダに適用でき，セパレータがローラを包み込む状態で，ローラが無限循環路を転走し，水平方向，垂直方向，背面方向等の全方向の設置状態に対応でき，ローラとセパレータとの移動時にローラとセパレータとの間にガタつきが発生せず，特に，方向転換路の内周面に形成した周方向に延びる逃げ溝とセパレータに形成した逃げ部とによって，セパレータが方向転換路の内周面に干渉することがなく，従って，ローラが無限循環路を高速化，高サイクル化，高精度化等に対応して安定してスムースに移動でき，低騒音化，耐摩耗性化を実現することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下，図面を参照して，この発明によるローラ間にセパレータを介在させた直動案内ユニットの実施例を説明する。この直動案内ユニットは，例えば，半導体製造装置，精密測定・検査機，精密組立機，工作機械，産業ロボット等の各種の小型や大型の機械装置が高速化，高サイクル化，耐摩耗性化等を要求されたとしても，良好に対応できるものである。
【００２１】
この直動案内ユニットは，相対的に移動するベッド等の固定体とテーブル等の移動体との間に介在して適用されるものであり，図１に示すように，長尺な軌道レール１と，軌道レール１の長手方向に沿って摺動可能なスライダ２とから構成され，スライダ２が軌道レール１に跨架して相対移動するように構成されている。この直動案内ユニットは，軌道レール１とスライダ２との間の負荷軌道路１０に介在された複数の転動体がローラ３でなり，隣接するローラ３間にはセパレータ４がそれぞれ配設され，特に，セパレータ４は転動するローラ３を抱き込んでローラ３と一緒に後述の無限循環路を移動するように構成されている。
【００２２】
この直動案内ユニットは，特に，セパレータ４がローラ３を包み込む大きさに形成され，ローラ３が近年の高速化の中でも安定して滑らかに即ちスムースに循環することを特徴としている。軌道レール１は，上面４３に隔置して形成された複数の取付け用孔４０を挿通する取付けボルトによってベッド等に取り付けられ，また，スライダ２は，上面４４の複数箇所に形成されたねじ穴４１に螺入される取付けボルトによってテーブル等が取り付けられる。従って，スライダ２が軌道レール１に対して相対往復移動することにより，テーブルはベッドに対して相対往復移動することができる。
【００２３】
図１及び図２に示すように，軌道レール１は，両側面３８に長手方向に延びる凹溝３９に形成された一対の軌道面１３（第１軌道面）を備えている。また，スライダ２は，軌道レール１の軌道面１３にそれぞれ対向する軌道面１４（第２軌道面）が係止溝４６を挟んでそれぞれ設けられている。また，図３に示すように，複数のローラ３とセパレータ４とが無限循環する無限循環路は，軌道面１３と軌道面１４との間に形成される一対の負荷軌道路１０，負荷軌道路１０にそれぞれ接続するスライダ２に設けられた方向転換路１１，１２，及び方向転換路１１，１２にそれぞれ接続するスライダ２に設けられたリターン孔９から構成されている。この直動案内ユニットでは，ローラ３は，セパレータ４によって隔置され，無限循環路を無限循環して転走するように組み込まれている。セパレータ４は，ローラ３間に配置され，ローラ３を抱き込んでローラ３のスムースな転走を実現している。
【００２４】
スライダ２は，主として，軌道レール１の一対の軌道面１３にそれぞれ対向して形成された一対の軌道面１４とローラ３とセパレータ４とが移動する一対のリターン孔９とを備えたケーシング５，ケーシング５の両端面４８にそれぞれ配設固定され且つ一対の負荷軌道路１０と一対のリターン孔９とをそれぞれ連通してローラ３とセパレータ４との方向を転換する方向転換路１１，１２を備えたエンドキャップ６，エンドキャップ６の端面４９に固定されたエンドシール２４，及びケーシング５の軌道面１４に沿って長手方向に延びてローラ３の端面を保持する保持面４５を備え且つケーシング５の係止溝４６に係合部を係止して固定された保持板７を有している。従って，無限循環路は，軌道レール１の軌道面１３とケーシングの軌道面１４とで形成される負荷軌道路１０，ケーシング５に形成された無負荷軌道路としてのリターン孔９，及び負荷軌道路１０とリターン孔９とに連通するエンドキャップ６に形成された無負荷軌道路としての方向転換路１１，１２から構成される。
【００２５】
この直動案内ユニットでは，軌道レール１に形成された軌道面１３は，保持板７が挿通するための軌道レール１の側面３８に形成された凹溝３９の両側にそれぞれ長手方向に延びて形成され，また，ケーシング５に形成された軌道面１４は，ケーシング５に保持板７を係止するためのケーシング５に形成された係止溝４６の両側で且つ軌道面１３に対向してそれぞれ形成されている。
【００２６】
この直動案内ユニットは，図３に示すように，スライダ２に設けた方向転換路１１，１２の内周面２９には，方向転換路１１，１２を移動するセパレータ４が干渉しないように逃げ溝３０が周方向に延びて形成されていることを特徴としている。エンドキャップ６は，図３，図７〜図９に示すように，ケーシング５の端面４８に固定され且つ方向転換路１１，１２の内周面２９と逃げ溝３０とが形成されているスペーサ８，及び方向転換路１１，１２の外周面５０を形成するエンドキャップ本体２５から構成されている。スペーサ８は，図３及び図８に示すように，ケーシング５に形成された少なくとも軌道面１４に平坦面で接続するストレート部１６とストレート部１６に続く曲面部１７とから構成されている。また，図９には，スペーサ８は，逃げ溝３０の両端部側に，エンドキャップ本体２５の嵌合部（図示せず）に嵌入するバンク状の嵌合部３２が設けられている。
【００２７】
図３に示すように，エンドキャップ６に形成された方向転換路１１，１２は，曲面部１７が半円弧形状に形成されているとすると，スペーサ８の曲面部１７の中心を符号Ｏとすると，その内周径Ｒ２及び外周径Ｒ１で示すように，逃げ溝３０の溝底径Ｒ３の開始位置は，曲面部１７に入る以前より形成されていなければ，セパレータ４が曲面部１７の内周面２９に干渉することになり，また，逃げ溝３０の終了位置は，曲面路１７を通過した後も形成されていなければ，セパレータ４が曲面部１７の内周面２９に干渉することになる。即ち，逃げ溝３０の溝底径Ｒ３に達するまでの繋ぎの部分，言い換えれば，逃げ溝３０の開始部又は終了部の終端部３１には，スムースに傾斜したテーパ面５３が形成されていることが必要であり，テーパ面５３が形成されず段差になっていると，セパレータ４は，無限循環路における方向転換路１１，１２の曲面路１７の進入領域又は送出領域で方向転換路１１，１２の壁面に干渉或いはガタつきが発生することになる。
【００２８】
この直動案内ユニットでは，図３と図４に示すように，隣接するローラ３間にセパレータ４を介在させたものであり，ローラ３に対向するセパレータ４の両面は，ローラ３が接触嵌入されるように凹曲面２２に形成され，ローラ３全体が嵌入する程度にセパレータ４の大きさを大きく形成されている。言い換えれば，セパレータ４の凹曲面２２は，ローラ３の半円曲面を実質的に包み込んで嵌入する幅と長さを有する程度にセパレータ４の大きさを大きく形成されている。セパレータ４の凹曲面２２は，ローラ３の直径と長さとより若干小さい領域で可及的に大きくなるように延びている。また，セパレータ４は，図４〜図６に示すように，セパレータ４の幅Ｂがローラ３の直径の実質的に９６％程度の幅であることが好ましく，また，セパレータ４の長さＬがローラ３の長さの実質的に９８％程度の長さであることが好ましい。また，セパレータ４には，凹曲面２２の両側部にはテーパ面即ち面取り２３が施され，面取り２３の存在によってローラ３がセパレータ４に対して食いつき等が発生することなく，スムースに転動できるように構成されている。
【００２９】
この直動案内ユニットは，特に，図４及び図５に示すように，セパレータ４の少なくとも内周側５４には，スライダ２の方向転換路１１，１２における内周面２９との干渉を避けるため，セパレータ４の長さ方向に延びる凹状の逃げ部１５が形成されていることを特徴とする。セパレータ４は，中央部２０とその両端の突出部２１から形成され，中央部２０に逃げ部１５とテーパ面２３とが形成されている。また，セパレータ４に形成された凹曲面２２は，中央部２０と突出部２１とにわたって延びている。また，セパレータ４は，図４〜図６に示すように，無限循環路のローラ３間に組み込む際に，内周側５４と外周側５５のどちらでも適合できるように，セパレータ４の外周側５５にも逃げ部１５と同一の逃げ部１５が設けられていることが好ましい。また，セパレータ４は，図４〜図６に示すように，逃げ部１５が長手方向の中央部分に形成されている。また，図８〜図１０に示すように，セパレータ４の逃げ部１５に対応して，別の形状を有するスペーサ８で形成される方向転換路１１，１２の曲面部１７の内周面２９の両側に逃げ溝３０が形成されている。この直動案内ユニットでは，図３に示すスペーサと，図８及び図９に示すスペーサとは，形状が異なるが，同一の符号８で示している。また，セパレータ４は，逃げ部１５及び凹曲面２２について軸中心に対称形状に形成されている。従って，セパレータ４は，構造そのものがシンプルに形成でき，極めて製作が容易であり，ローラ３間に配設する場合にも方向性を考慮することなく，容易に組み込むことができる。
【００３０】
この直動案内ユニットは，上記のように，大きなサイズにセパレータ４が形成されると，セパレータ４は，無限循環路の方向転換路１１，１２で曲動すると，方向転換路１１，１２の内周面２９と干渉してしまうので，図３〜図６及び図１０に示すように，セパレータ４の少なくとも内周側５４の一部に方向転換路１１，１２を形成する曲面部１７の内周面２９と干渉しないように，逃げ部１５が形成されている。また，セパレータ４の内周側５４の他の部分が方向転換路１１，１２の内周面２９に干渉してしまうので，図３及び図８〜図１０に示すように，方向転換路１１，１２の内周面２９にセパレータ４の他の部分が干渉しないように，曲面部１７の内周面２９に逃げ溝３０が形成されている。
【００３１】
スペーサとしては，図３に示す形状のスペーサ８，又は図８に示す形状のスペーサ８に形成することができる。図３に示すスペーサ８では，スペーサ８を構成する曲面部１７は，全体が弧状に形成された円弧部５２に形成されている。或いは，図８に示すスペーサ８は，両側が弧状に形成された円弧部５２で且つ中央がストレート状に形成された平ら部５１に形成されている。図８に示すスペーサ８は，図３に示すスペーサ８のように一つの半円弧状のものではなく，スペーサ８に形成された方向転換路１１，１２の内周面２９は，両側に弧状に形成された半径Ｒの円弧部５２があり，中央がストレート状に形成された平ら部５１がある形状である。図示していないが，方向転換路１１，１２は，２つの曲面部を平ら部で接続する形状に形成されていることは勿論である。また，図８に示すスペーサ８は，無限循環路の負荷軌道路１０に接続するストレート部１６を有し，ストレート部１６には，逃げ溝３０の終端部３１から始まってテーパ面５３に形成され，円弧部５２に形成された逃げ溝３０へと接続している。
【００３２】
この直動案内ユニットでは，上記のように，スペーサ８に形成された逃げ溝３０は，ストレート部１６の領域からテーパ面５３で延び，曲面部１７の周方向に延びている。例えば，転動体がローラ３である場合に，無限循環路の直線路即ち負荷軌道路１０を形成するケーシング５に面取りを施すことになると，ケーシング５は鋼製であるので，正確な面取りを行うことが困難になる。そこで，この直動案内ユニットでは，図３に示すように，樹脂製のエンドキャップ６を構成するエンドキャップ本体２５とスペーサ８とで形成される方向転換路１１，１２について，方向転換路１１，１２の内周面２９を形成するスペーサ８の曲面部１７に続くストレート部１６において，逃げ溝３０をテーパ面５３で開始させ，曲面部１７で十分な逃げ溝３０の深さに到達させている。スペーサ８のストレート部１６に逃げ溝３０の開始部としてのテーパ面５３を形成することによって，従来のように無限循環路の負荷軌道路１０を構成するケーシング５への面取りをする必要が無いものになっている。
【００３３】
図１０には，スペーサ８とセパレータ４との一実施例が示されている。図１０に示すように，セパレータ４に形成された逃げ部１５は，方向転換路１１，１２の内周面２９との干渉を避けるためセパレータ４の長手方向の中央部２０に形成されている。中央部２０の逃げ部１５の両側には，突出部２１が形成されている。また，方向転換路１１，１２を形成するスペーサ８の曲面部１７の内周面２９に形成された逃げ溝３０は，セパレータ４の逃げ部１５の両側の突出部２１との干渉を避けるため，突出部２１に対応して方向転換路１１，１２を形成する曲面部１７の内周面２９の両側に形成されている。
【００３４】
図１１には，スペーサ３３とセパレータ３４との別の実施例が示されている。図１１に示すように，セパレータ３４に形成された逃げ部３５は，方向転換路１１，１２の内周面３６との干渉を避けるため，セパレータ３４の長手方向の両端部に形成され，また，方向転換路１１，１２の内周面３６に形成された逃げ溝３７は，逃げ部３５間の中央の突出部４７との干渉を避けるため，方向転換路１１，１２の内周面３６の中央部に形成されている。図１１では，詳細には図示していないが，セパレータ３４の別の実施例が示されており，セパレータ３４は，逃げ部３５を長手方向の両側に形成してもよいものである。その時，方向転換路１１，１２の内周面３６を形成するスペーサ３３の中央部に逃げ溝３７が形成されている。また，セパレータ３４は，方向転換路１１，１２の内周側と外周側とのどちら側に組み込んでもよいように，セパレータ３４の外周側５５にも逃げ部３５を設けられている。従って，セパレータ３４は，セパレータ４と同様に，軸中心に対して対称形状に形成されており，構造そのものがシンプルに形成でき，極めて製作が容易であり，ローラ３間に介在させる場合にも方向性を考慮することなく，容易に組み込むことができる。
【００３５】
また，エンドキャップ６とエンドシール２４とは，エンドシール２４とエンドキャップ６に形成された取付け用孔２８に挿通する取付けねじ４２によってケーシング５に取り付けられている。ケーシング５には，取付けねじ４２が螺入される複数のねじ穴が形成されている。
【００３６】
この直動案内ユニットでは，スライダ２に設けられたグリースニップル１９は，無限循環路に潤滑剤を供給するために，一方のエンドシール２４の外面から突出した状態でエンドキャップ６の取付け用孔２６に取り付けられており，外部からの潤滑剤がグリースニップル１９から油溝２７を通じて無限循環路内に供給される。ケーシング５と軌道レール１との隙間は，上面シール（図示せず）によってシールされ，また，スライダ２と軌道レール１との隙間は，下面シール１８によってシールされており，該隙間を通じての塵埃等の異物が負荷軌道路１０に出入するのを防止している。
【００３７】
【発明の効果】
この発明による直動案内ユニットは，上記のように，隣接するローラ間にセパレータを介在させたものであり，セパレータの両面をローラの円曲面の大部分を包み込む大きなサイズの凹曲面に形成し，方向転換路を移動する大きなセパレータが方向転換路の内周面と干渉することを回避するため，方向転換路の内周面を形成するエンドキャップのスペーサに逃げ溝を設けると共に，セパレータに逃げ部を設けたので，直動案内ユニットがどのような姿勢で，即ち，水平方向，鉛直方向，傾斜方向等の全方向に設置されて使用されても，ローラとセパレータとの無限循環路の循環移動において，ローラとセパレータにガタ付きを生じることなく，ローラとスペーサとが安定して滑らかに即ちスムースに循環移動することができ，直動案内ユニットの高速化，高サイクル化に対応して，直動案内ユニットの低騒音化，摩耗の軽減，高精度化，長寿命化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明による直動案内ユニットの一実施例を示す部分断面を含む斜視図である。
【図２】 図１の直動案内ユニットについて幅方向半分を断面で示した正面図である。
【図３】 図１の直動案内ユニットにおける無限循環路を説明するためローラの軸方向中央での断面を示す断面図である。
【図４】 図１の直動案内ユニットのローラ間に組み込まれるセパレータを示す正面図である。
【図５】 図４のセパレータを示す側面図である。
【図６】 図４のセパレータを示す平面図である。
【図７】 図ｌの直動案内ユニットを構成するエンドキャップを示す背面図である。
【図８】 図７のエンドキャップの方向転換路部分に組み込まれるスペーサを示す正面図である。
【図９】 図８のスペーサを示す側面図である。
【図１０】 方向転換路におけるセパレータの一実施例を説明する図３のＩ−Ｉ断面における断面図である。
【図１１】 方向転換路におけるセパレータの別の実施例を説明する図１０と同様の領域における断面図である。
【符号の説明】
１ 軌道レール
２ スライダ
３ ローラ
４，３４ セパレータ
５ ケーシング
６ エンドキャップ
７ 保持板
８，３３ スペーサ
９ リターン孔
１０ 負荷軌道路
１１，１２ 方向転換路
１３ 軌道面（第１軌道面）
１４ 軌道面（第２軌道面）
１５，３５ 逃げ部
１６ ストレート部
１７ 曲面部
２０ 中央部
２１，４７ 突出部
２２ 凹曲面
２３ テーパ面
２４ エンドシール
２５ エンドキャップ本体
２９，３６ 内周面
３０，３７ 逃げ溝
３１ 逃げ溝の終端部
３８ 側面
４６ 係止溝
４８，４９ 端面
５０ 外周面（方向転換路）
５１ 平ら部
５２ 円弧部
５３ テーパ面
５４ 内周側
５５ 外周側
【発明の属する技術分野】
この発明は，例えば，半導体製造装置，精密測定・検査機，精密組立機等の各種の機械装置に適用でき，軌道レールと該軌道レールに対してローラを介して相対移動するスライダとから成るローラ間にセパレータを介在させた直動案内ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来，直動案内ユニットは，現在では，半導体製造装置，測定・検査装置等の各種装置に組み込まれて多用されているが，技術の発展と共にその用途は拡大しており，低騒音化，摩耗の軽減化，長寿命化，高精度，高速摺動化，組立容易性，汎用化等の要求が益々高まっている。特に，近年，直動案内ユニットについて，隣接するローラ間にセパレータを介在させて低騒音化，摩耗を軽減し，長寿命化を図ったものが多く要望されている。
【０００３】
特開２００１−１３２７４５号公報に開示された直動転がり案内ユニットは，隣接するローラ間に鍔部を有するセパレータを介在させたものであり，ローラ間に配設されるセパレータの鍔部をローラ端面に係合させ，セパレータの軸方向へのズレを防止して低騒音で滑らかに摺動させるものである。セパレータは，両側から隣り合うローラが入り込んで摺接する凹曲面を備えたセパレータ本体と，該セパレータ本体の両端部からそれぞれ反対方向に延びてローラの端面に面接触して係合する鍔部を備えている。ローラは，軸方向外側の端面が無限循環路に案内されて規制されるので，セパレータは，特別な案内部材を要することなく，ローラの軸方向の位置ズレを防止することができる。
【０００４】
また，特開昭６４−２６０１７号公報に開示された転動装置は，線形運動可動部品を案内するものであり，ローラがスターラップの凹部内に端部が係合するスペーサによって保持される構造である。即ち，スペーサは，ローラを保持するために，ローラ端部よりもさらに大きく突出させ，スペーサの両端部に設けた突起を環状溝の両側壁に設けた凹部に係合させたものである。
【０００５】
また，特開２０００−３１４４２０号公報に開示された直線運動装置用スペーサを用いた直線運動装置は，隣接するローラ間にはスペーサを介挿されている。スペーサは，弾力的に変位可能なように空洞が形成され，中央部に突出して延びる突起プレートが形成され，ローラ用無限循環路の内周側にはスペーサの突起プレートが入れられる案内溝が形成されている。該直線運動装置は，スペーサの端部がローラ用無限循環路の壁に当たるのを防止するように構成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
直動案内ユニットは，現状では，益々高速化，高サイクル化した装置に使用されるようになり，直動案内ユニットには，低騒音化，高精度化，耐摩耗性化等がより一層求められている。また，直動案内ユニットにおいて，隣接するローラ間にセパレータを介在させることが実施されているが，近年の高速化の中でもローラを安定して無限循環させるためには，セパレータがローラを包み込むようにして案内することが不可欠になっている。そして，直動案内ユニットでは，セパレータがローラを包み込むようにして案内するには，セパレータを隣接するローラ間に介在させて，セパレータのローラに対向する面をそれぞれのローラが嵌入する凹面に形成すると共に，セパレータの外形をローラ全体が嵌入する程度に大きく形成すればよい。しかしながら，セパレータの外形を大きく構成した場合に，無限循環路の方向転換路において，転動するローラは問題がないが，転動することなく移動するセパレータは，方向転換路の内周面に干渉し，移動が困難になる。そこで，セパレータの外形を大きく構成した場合に，セパレータがローラを包み込むようにして案内すると共に，方向転換路においてセパレータを安定してスムースに移動させ，ローラとセパレータとを安定してスムースに一緒に循環させることが課題になっている。
【０００７】
前掲特開２００１−１３２７４５号公報に開示された直動転がり案内ユニットは，セパレータの端部に鍔部を設けていたので，セパレータを組み込んでいないタイプの直動案内ユニットの無限循環路に比較して，無限循環路をセパレータの鍔部の肉厚分だけ大きく形成しなければならなかった。また，セパレータの外周面がローラ径よりもかなり小さいものになっていたので，セパレータがローラを十分に包み込む構造にはなっていなかった。
【０００８】
また，特開昭６４−２６０１７号公報に開示された転動装置は，スペーサの両端部に突起を設けなければならないし，突起が嵌入する凹部を環状溝の全周に渡る両側壁に設けなければならない構造であり，突起と凹部とは互いに摺接することがあるので，ローラが湾曲路を滑らかに循環し難い構造であり，突起に摩耗等の損傷が発生する要因になっている。
【０００９】
また，特開２０００−３１４４２０号公報に開示された直線運動装置は，ローラ用無限循環路の内周側全周に渡りスペーサの突起プレートが嵌入する案内溝を形成しなければならない構造であるので，突起プレートと案内溝とは互いに摺接することがあるので，ローラが無限循環路を滑らかに循環し難い構造であり，突起プレートに摩耗等の損傷が発生する要因になっている。
【００１０】
近年，直動案内ユニットにおいて，隣接するローラ間にセパレータを介在させて低騒音化，摩耗の軽減乃至長寿命化を図ったものが多く開発されている。例えば，本発明者は，直動案内ユニットにおいて，転動体がボールである場合に，ボール間に介在させたセパレータを大きくしたものを開発し，先に特許出願した（特願２００１−３９１２７６号参照，なお，発明者及び出願人は本願と同一である。）。該直動案内ユニットは，隣接するボール間にセパレータを介在したものであり，セパレータの外径が大きく設定された場合に，セパレータが方向転換路において干渉しないように，方向転換路の内周面に逃げ内周溝を設けた構成になっている。そこで，本発明者は，上記直動案内ユニットにおいて，転動体がローラである場合に，上記と同様な技術的思想をローラにも取り入れることができないかを考え，セパレータと方向転換路とを如何に構成すればよいかを開発し，本発明に至ったものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明の目的は，上記の課題を解決することであり，ローラ間に介在されたセパレータによってローラの半円曲面を実質的に包み込み，セパレータを無限循環路，特に，方向転換路において，安定してスムースに循環移動させ，ローラとセパレータとによるガタつきを防止し，低騒音化，高精度化，耐摩耗性化を実現させたものであり，セパレータの外径を大きく形成しても，セパレータが方向転換路内で滑らかに循環移動するように，方向転換路の内周面に逃げ溝を形成すると共にセパレータに逃げ部を形成し，セパレータと一緒にローラがスムースに循環移動できる直動案内ユニットを提供することである。
【００１２】
この発明は，長手方向側面に延びる第１軌道面を備えた軌道レール，及び前記第１軌道面に対向する第２軌道面を備え且つ前記第１軌道面と前記第２軌道面との間に形成される負荷軌道路を転走する複数のローラを介して前記軌道レールに対して相対摺動するスライダを有し，隣接する前記ローラ間にセパレータがそれぞれ介在され，前記ローラと前記セパレータは前記負荷軌道路に接続する前記スライダに設けられた方向転換路及び該方向転換路に接続する前記スライダに設けられたリターン孔から構成される無限循環路を無限循環してなる直動案内ユニットにおいて，
前記セパレータは，前記ローラに対向する面が前記ローラを接触嵌入する凹曲面に形成され，前記凹曲面が前記ローラの半円曲面を実質的に包み込んで嵌入する前記ローラの直径方向になる幅と前記ローラの長さ方向になる長さを有する大きさに形成され，前記セパレータの少なくとも内周側には，前記スライダの前記方向転換路における内周面との干渉を避けるため，前記セパレータの前記幅を小さくした逃げ部が前記長さ方向に延びて形成され，前記スライダに設けた前記方向転換路の前記内周面には，前記方向転換路を移動する前記セパレータの前記逃げ部を除く他の部分が干渉しないように前記セパレータの前記他の部分に対応して逃げ溝が周方向に延びて形成され，前記セパレータが前記ローラを包み込む前記大きさに形成されても，前記セパレータに形成した前記逃げ部と前記方向転換路の前記内周面に形成した前記逃げ溝とによって，前記セパレータは前記方向転換路の前記内周面に干渉することなく安定してスムースに移動できることを特徴とする直動案内ユニットに関する。
【００１３】
この直動案内ユニットでは，前記セパレータの前記幅は前記ローラの直径の実質的に９６％程度であり，また，前記セパレータの前記長さは前記ローラの長さの実質的に９８％程度である。この直動案内ユニットでは，前記セパレータの前記逃げ部は，前記セパレータの前記長さ方向の中央部に形成されているか，又は，前記セパレータの前記長さ方向の両端部に形成されている。
【００１４】
この直動案内ユニットでは，前記セパレータは，前記幅の中心でなる軸中心に対称形状に形成されているものである。即ち，前記セパレータは，前記逃げ部及び前記凹曲面について軸中心に対称形状に形成されている。従って，前記セパレータは，構造そのものがシンプルに形成でき，極めて製作が容易であり，前記ローラ間に配設する場合にも方向性を考慮することなく，容易に組み込むことができる。
【００１５】
前記スライダは，前記第２軌道面と前記リターン孔を備えたケーシング，前記ケーシングの両端面にそれぞれ固定され且つ前記ローラと前記セパレータとの方向を転換する前記方向転換路を備えたエンドキャップ，前記エンドキャップの端面に固定されたエンドシール，及び前記ローラを保持するため前記ケーシングの長手方向に延びて前記ケーシングに係止固定される保持板を有するものである。また，前記スライダを構成するエンドキャップは，前記スライダを構成するケーシングの端面に固定され且つ前記方向転換路の前記内周面と前記逃げ溝が形成されているスペーサ，及び前記方向転換路の外周面を形成するエンドキャップ本体から構成されている。
【００１６】
この直動案内ユニットでは，特に，前記スペーサは，前記ケーシングに形成された少なくとも前記第２軌道面に平坦面で接続するストレート部と該ストレート部に続く曲面部とから構成されている。更に，前記スペーサを構成する前記曲面部は，全体が弧状の形状，又は両側が弧状で且つ中央がストレート状の形状に形成されている。
【００１７】
前記スペーサに形成された前記逃げ溝は，前記ストレート部の領域に形成されたテーパ面で開始し，前記曲面部の周方向に沿って延びている。従って，エンドキャップにおける樹脂製のスペーサのストレート部をテーパ面に形成するだけで，金属製のケーシングの方向転換路に対向する領域の面取りを行う必要がなく，ローラを無限循環路をスムースに循環移動させることができる。
【００１８】
この直動案内ユニットでは，前記軌道レールに形成された前記第１軌道面は，前記保持板が挿通するための前記軌道レールの前記側面に形成された逃げ溝の両側にそれぞれ形成され，且つ，前記ケーシングに形成された前記第２軌道面は，前記ケーシングに前記保持板を係止するための前記ケーシングに形成された係止溝の両側で且つ前記第１軌道面に対向してそれぞれ形成されている。また，この直動案内ユニットにおいて，前記スライダは，前記軌道レールに跨架して相対移動するものである。
【００１９】
この直動案内ユニットは，上記のように構成されているので，軌道レールに対して相対往復移動するスライダに適用でき，セパレータがローラを包み込む状態で，ローラが無限循環路を転走し，水平方向，垂直方向，背面方向等の全方向の設置状態に対応でき，ローラとセパレータとの移動時にローラとセパレータとの間にガタつきが発生せず，特に，方向転換路の内周面に形成した周方向に延びる逃げ溝とセパレータに形成した逃げ部とによって，セパレータが方向転換路の内周面に干渉することがなく，従って，ローラが無限循環路を高速化，高サイクル化，高精度化等に対応して安定してスムースに移動でき，低騒音化，耐摩耗性化を実現することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下，図面を参照して，この発明によるローラ間にセパレータを介在させた直動案内ユニットの実施例を説明する。この直動案内ユニットは，例えば，半導体製造装置，精密測定・検査機，精密組立機，工作機械，産業ロボット等の各種の小型や大型の機械装置が高速化，高サイクル化，耐摩耗性化等を要求されたとしても，良好に対応できるものである。
【００２１】
この直動案内ユニットは，相対的に移動するベッド等の固定体とテーブル等の移動体との間に介在して適用されるものであり，図１に示すように，長尺な軌道レール１と，軌道レール１の長手方向に沿って摺動可能なスライダ２とから構成され，スライダ２が軌道レール１に跨架して相対移動するように構成されている。この直動案内ユニットは，軌道レール１とスライダ２との間の負荷軌道路１０に介在された複数の転動体がローラ３でなり，隣接するローラ３間にはセパレータ４がそれぞれ配設され，特に，セパレータ４は転動するローラ３を抱き込んでローラ３と一緒に後述の無限循環路を移動するように構成されている。
【００２２】
この直動案内ユニットは，特に，セパレータ４がローラ３を包み込む大きさに形成され，ローラ３が近年の高速化の中でも安定して滑らかに即ちスムースに循環することを特徴としている。軌道レール１は，上面４３に隔置して形成された複数の取付け用孔４０を挿通する取付けボルトによってベッド等に取り付けられ，また，スライダ２は，上面４４の複数箇所に形成されたねじ穴４１に螺入される取付けボルトによってテーブル等が取り付けられる。従って，スライダ２が軌道レール１に対して相対往復移動することにより，テーブルはベッドに対して相対往復移動することができる。
【００２３】
図１及び図２に示すように，軌道レール１は，両側面３８に長手方向に延びる凹溝３９に形成された一対の軌道面１３（第１軌道面）を備えている。また，スライダ２は，軌道レール１の軌道面１３にそれぞれ対向する軌道面１４（第２軌道面）が係止溝４６を挟んでそれぞれ設けられている。また，図３に示すように，複数のローラ３とセパレータ４とが無限循環する無限循環路は，軌道面１３と軌道面１４との間に形成される一対の負荷軌道路１０，負荷軌道路１０にそれぞれ接続するスライダ２に設けられた方向転換路１１，１２，及び方向転換路１１，１２にそれぞれ接続するスライダ２に設けられたリターン孔９から構成されている。この直動案内ユニットでは，ローラ３は，セパレータ４によって隔置され，無限循環路を無限循環して転走するように組み込まれている。セパレータ４は，ローラ３間に配置され，ローラ３を抱き込んでローラ３のスムースな転走を実現している。
【００２４】
スライダ２は，主として，軌道レール１の一対の軌道面１３にそれぞれ対向して形成された一対の軌道面１４とローラ３とセパレータ４とが移動する一対のリターン孔９とを備えたケーシング５，ケーシング５の両端面４８にそれぞれ配設固定され且つ一対の負荷軌道路１０と一対のリターン孔９とをそれぞれ連通してローラ３とセパレータ４との方向を転換する方向転換路１１，１２を備えたエンドキャップ６，エンドキャップ６の端面４９に固定されたエンドシール２４，及びケーシング５の軌道面１４に沿って長手方向に延びてローラ３の端面を保持する保持面４５を備え且つケーシング５の係止溝４６に係合部を係止して固定された保持板７を有している。従って，無限循環路は，軌道レール１の軌道面１３とケーシングの軌道面１４とで形成される負荷軌道路１０，ケーシング５に形成された無負荷軌道路としてのリターン孔９，及び負荷軌道路１０とリターン孔９とに連通するエンドキャップ６に形成された無負荷軌道路としての方向転換路１１，１２から構成される。
【００２５】
この直動案内ユニットでは，軌道レール１に形成された軌道面１３は，保持板７が挿通するための軌道レール１の側面３８に形成された凹溝３９の両側にそれぞれ長手方向に延びて形成され，また，ケーシング５に形成された軌道面１４は，ケーシング５に保持板７を係止するためのケーシング５に形成された係止溝４６の両側で且つ軌道面１３に対向してそれぞれ形成されている。
【００２６】
この直動案内ユニットは，図３に示すように，スライダ２に設けた方向転換路１１，１２の内周面２９には，方向転換路１１，１２を移動するセパレータ４が干渉しないように逃げ溝３０が周方向に延びて形成されていることを特徴としている。エンドキャップ６は，図３，図７〜図９に示すように，ケーシング５の端面４８に固定され且つ方向転換路１１，１２の内周面２９と逃げ溝３０とが形成されているスペーサ８，及び方向転換路１１，１２の外周面５０を形成するエンドキャップ本体２５から構成されている。スペーサ８は，図３及び図８に示すように，ケーシング５に形成された少なくとも軌道面１４に平坦面で接続するストレート部１６とストレート部１６に続く曲面部１７とから構成されている。また，図９には，スペーサ８は，逃げ溝３０の両端部側に，エンドキャップ本体２５の嵌合部（図示せず）に嵌入するバンク状の嵌合部３２が設けられている。
【００２７】
図３に示すように，エンドキャップ６に形成された方向転換路１１，１２は，曲面部１７が半円弧形状に形成されているとすると，スペーサ８の曲面部１７の中心を符号Ｏとすると，その内周径Ｒ２及び外周径Ｒ１で示すように，逃げ溝３０の溝底径Ｒ３の開始位置は，曲面部１７に入る以前より形成されていなければ，セパレータ４が曲面部１７の内周面２９に干渉することになり，また，逃げ溝３０の終了位置は，曲面路１７を通過した後も形成されていなければ，セパレータ４が曲面部１７の内周面２９に干渉することになる。即ち，逃げ溝３０の溝底径Ｒ３に達するまでの繋ぎの部分，言い換えれば，逃げ溝３０の開始部又は終了部の終端部３１には，スムースに傾斜したテーパ面５３が形成されていることが必要であり，テーパ面５３が形成されず段差になっていると，セパレータ４は，無限循環路における方向転換路１１，１２の曲面路１７の進入領域又は送出領域で方向転換路１１，１２の壁面に干渉或いはガタつきが発生することになる。
【００２８】
この直動案内ユニットでは，図３と図４に示すように，隣接するローラ３間にセパレータ４を介在させたものであり，ローラ３に対向するセパレータ４の両面は，ローラ３が接触嵌入されるように凹曲面２２に形成され，ローラ３全体が嵌入する程度にセパレータ４の大きさを大きく形成されている。言い換えれば，セパレータ４の凹曲面２２は，ローラ３の半円曲面を実質的に包み込んで嵌入する幅と長さを有する程度にセパレータ４の大きさを大きく形成されている。セパレータ４の凹曲面２２は，ローラ３の直径と長さとより若干小さい領域で可及的に大きくなるように延びている。また，セパレータ４は，図４〜図６に示すように，セパレータ４の幅Ｂがローラ３の直径の実質的に９６％程度の幅であることが好ましく，また，セパレータ４の長さＬがローラ３の長さの実質的に９８％程度の長さであることが好ましい。また，セパレータ４には，凹曲面２２の両側部にはテーパ面即ち面取り２３が施され，面取り２３の存在によってローラ３がセパレータ４に対して食いつき等が発生することなく，スムースに転動できるように構成されている。
【００２９】
この直動案内ユニットは，特に，図４及び図５に示すように，セパレータ４の少なくとも内周側５４には，スライダ２の方向転換路１１，１２における内周面２９との干渉を避けるため，セパレータ４の長さ方向に延びる凹状の逃げ部１５が形成されていることを特徴とする。セパレータ４は，中央部２０とその両端の突出部２１から形成され，中央部２０に逃げ部１５とテーパ面２３とが形成されている。また，セパレータ４に形成された凹曲面２２は，中央部２０と突出部２１とにわたって延びている。また，セパレータ４は，図４〜図６に示すように，無限循環路のローラ３間に組み込む際に，内周側５４と外周側５５のどちらでも適合できるように，セパレータ４の外周側５５にも逃げ部１５と同一の逃げ部１５が設けられていることが好ましい。また，セパレータ４は，図４〜図６に示すように，逃げ部１５が長手方向の中央部分に形成されている。また，図８〜図１０に示すように，セパレータ４の逃げ部１５に対応して，別の形状を有するスペーサ８で形成される方向転換路１１，１２の曲面部１７の内周面２９の両側に逃げ溝３０が形成されている。この直動案内ユニットでは，図３に示すスペーサと，図８及び図９に示すスペーサとは，形状が異なるが，同一の符号８で示している。また，セパレータ４は，逃げ部１５及び凹曲面２２について軸中心に対称形状に形成されている。従って，セパレータ４は，構造そのものがシンプルに形成でき，極めて製作が容易であり，ローラ３間に配設する場合にも方向性を考慮することなく，容易に組み込むことができる。
【００３０】
この直動案内ユニットは，上記のように，大きなサイズにセパレータ４が形成されると，セパレータ４は，無限循環路の方向転換路１１，１２で曲動すると，方向転換路１１，１２の内周面２９と干渉してしまうので，図３〜図６及び図１０に示すように，セパレータ４の少なくとも内周側５４の一部に方向転換路１１，１２を形成する曲面部１７の内周面２９と干渉しないように，逃げ部１５が形成されている。また，セパレータ４の内周側５４の他の部分が方向転換路１１，１２の内周面２９に干渉してしまうので，図３及び図８〜図１０に示すように，方向転換路１１，１２の内周面２９にセパレータ４の他の部分が干渉しないように，曲面部１７の内周面２９に逃げ溝３０が形成されている。
【００３１】
スペーサとしては，図３に示す形状のスペーサ８，又は図８に示す形状のスペーサ８に形成することができる。図３に示すスペーサ８では，スペーサ８を構成する曲面部１７は，全体が弧状に形成された円弧部５２に形成されている。或いは，図８に示すスペーサ８は，両側が弧状に形成された円弧部５２で且つ中央がストレート状に形成された平ら部５１に形成されている。図８に示すスペーサ８は，図３に示すスペーサ８のように一つの半円弧状のものではなく，スペーサ８に形成された方向転換路１１，１２の内周面２９は，両側に弧状に形成された半径Ｒの円弧部５２があり，中央がストレート状に形成された平ら部５１がある形状である。図示していないが，方向転換路１１，１２は，２つの曲面部を平ら部で接続する形状に形成されていることは勿論である。また，図８に示すスペーサ８は，無限循環路の負荷軌道路１０に接続するストレート部１６を有し，ストレート部１６には，逃げ溝３０の終端部３１から始まってテーパ面５３に形成され，円弧部５２に形成された逃げ溝３０へと接続している。
【００３２】
この直動案内ユニットでは，上記のように，スペーサ８に形成された逃げ溝３０は，ストレート部１６の領域からテーパ面５３で延び，曲面部１７の周方向に延びている。例えば，転動体がローラ３である場合に，無限循環路の直線路即ち負荷軌道路１０を形成するケーシング５に面取りを施すことになると，ケーシング５は鋼製であるので，正確な面取りを行うことが困難になる。そこで，この直動案内ユニットでは，図３に示すように，樹脂製のエンドキャップ６を構成するエンドキャップ本体２５とスペーサ８とで形成される方向転換路１１，１２について，方向転換路１１，１２の内周面２９を形成するスペーサ８の曲面部１７に続くストレート部１６において，逃げ溝３０をテーパ面５３で開始させ，曲面部１７で十分な逃げ溝３０の深さに到達させている。スペーサ８のストレート部１６に逃げ溝３０の開始部としてのテーパ面５３を形成することによって，従来のように無限循環路の負荷軌道路１０を構成するケーシング５への面取りをする必要が無いものになっている。
【００３３】
図１０には，スペーサ８とセパレータ４との一実施例が示されている。図１０に示すように，セパレータ４に形成された逃げ部１５は，方向転換路１１，１２の内周面２９との干渉を避けるためセパレータ４の長手方向の中央部２０に形成されている。中央部２０の逃げ部１５の両側には，突出部２１が形成されている。また，方向転換路１１，１２を形成するスペーサ８の曲面部１７の内周面２９に形成された逃げ溝３０は，セパレータ４の逃げ部１５の両側の突出部２１との干渉を避けるため，突出部２１に対応して方向転換路１１，１２を形成する曲面部１７の内周面２９の両側に形成されている。
【００３４】
図１１には，スペーサ３３とセパレータ３４との別の実施例が示されている。図１１に示すように，セパレータ３４に形成された逃げ部３５は，方向転換路１１，１２の内周面３６との干渉を避けるため，セパレータ３４の長手方向の両端部に形成され，また，方向転換路１１，１２の内周面３６に形成された逃げ溝３７は，逃げ部３５間の中央の突出部４７との干渉を避けるため，方向転換路１１，１２の内周面３６の中央部に形成されている。図１１では，詳細には図示していないが，セパレータ３４の別の実施例が示されており，セパレータ３４は，逃げ部３５を長手方向の両側に形成してもよいものである。その時，方向転換路１１，１２の内周面３６を形成するスペーサ３３の中央部に逃げ溝３７が形成されている。また，セパレータ３４は，方向転換路１１，１２の内周側と外周側とのどちら側に組み込んでもよいように，セパレータ３４の外周側５５にも逃げ部３５を設けられている。従って，セパレータ３４は，セパレータ４と同様に，軸中心に対して対称形状に形成されており，構造そのものがシンプルに形成でき，極めて製作が容易であり，ローラ３間に介在させる場合にも方向性を考慮することなく，容易に組み込むことができる。
【００３５】
また，エンドキャップ６とエンドシール２４とは，エンドシール２４とエンドキャップ６に形成された取付け用孔２８に挿通する取付けねじ４２によってケーシング５に取り付けられている。ケーシング５には，取付けねじ４２が螺入される複数のねじ穴が形成されている。
【００３６】
この直動案内ユニットでは，スライダ２に設けられたグリースニップル１９は，無限循環路に潤滑剤を供給するために，一方のエンドシール２４の外面から突出した状態でエンドキャップ６の取付け用孔２６に取り付けられており，外部からの潤滑剤がグリースニップル１９から油溝２７を通じて無限循環路内に供給される。ケーシング５と軌道レール１との隙間は，上面シール（図示せず）によってシールされ，また，スライダ２と軌道レール１との隙間は，下面シール１８によってシールされており，該隙間を通じての塵埃等の異物が負荷軌道路１０に出入するのを防止している。
【００３７】
【発明の効果】
この発明による直動案内ユニットは，上記のように，隣接するローラ間にセパレータを介在させたものであり，セパレータの両面をローラの円曲面の大部分を包み込む大きなサイズの凹曲面に形成し，方向転換路を移動する大きなセパレータが方向転換路の内周面と干渉することを回避するため，方向転換路の内周面を形成するエンドキャップのスペーサに逃げ溝を設けると共に，セパレータに逃げ部を設けたので，直動案内ユニットがどのような姿勢で，即ち，水平方向，鉛直方向，傾斜方向等の全方向に設置されて使用されても，ローラとセパレータとの無限循環路の循環移動において，ローラとセパレータにガタ付きを生じることなく，ローラとスペーサとが安定して滑らかに即ちスムースに循環移動することができ，直動案内ユニットの高速化，高サイクル化に対応して，直動案内ユニットの低騒音化，摩耗の軽減，高精度化，長寿命化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明による直動案内ユニットの一実施例を示す部分断面を含む斜視図である。
【図２】 図１の直動案内ユニットについて幅方向半分を断面で示した正面図である。
【図３】 図１の直動案内ユニットにおける無限循環路を説明するためローラの軸方向中央での断面を示す断面図である。
【図４】 図１の直動案内ユニットのローラ間に組み込まれるセパレータを示す正面図である。
【図５】 図４のセパレータを示す側面図である。
【図６】 図４のセパレータを示す平面図である。
【図７】 図ｌの直動案内ユニットを構成するエンドキャップを示す背面図である。
【図８】 図７のエンドキャップの方向転換路部分に組み込まれるスペーサを示す正面図である。
【図９】 図８のスペーサを示す側面図である。
【図１０】 方向転換路におけるセパレータの一実施例を説明する図３のＩ−Ｉ断面における断面図である。
【図１１】 方向転換路におけるセパレータの別の実施例を説明する図１０と同様の領域における断面図である。
【符号の説明】
１ 軌道レール
２ スライダ
３ ローラ
４，３４ セパレータ
５ ケーシング
６ エンドキャップ
７ 保持板
８，３３ スペーサ
９ リターン孔
１０ 負荷軌道路
１１，１２ 方向転換路
１３ 軌道面（第１軌道面）
１４ 軌道面（第２軌道面）
１５，３５ 逃げ部
１６ ストレート部
１７ 曲面部
２０ 中央部
２１，４７ 突出部
２２ 凹曲面
２３ テーパ面
２４ エンドシール
２５ エンドキャップ本体
２９，３６ 内周面
３０，３７ 逃げ溝
３１ 逃げ溝の終端部
３８ 側面
４６ 係止溝
４８，４９ 端面
５０ 外周面（方向転換路）
５１ 平ら部
５２ 円弧部
５３ テーパ面
５４ 内周側
５５ 外周側
Claims (12)
- 長手方向側面に延びる第１軌道面を備えた軌道レール，及び前記第１軌道面に対向する第２軌道面を備え且つ前記第１軌道面と前記第２軌道面との間に形成される負荷軌道路を転走する複数のローラを介して前記軌道レールに対して相対摺動するスライダを有し，隣接する前記ローラ間にセパレータがそれぞれ介在され，前記ローラと前記セパレータは前記負荷軌道路に接続する前記スライダに設けられた方向転換路及び該方向転換路に接続する前記スライダに設けられたリターン孔から構成される無限循環路を無限循環してなる直動案内ユニットにおいて，
前記セパレータは，前記ローラに対向する面が前記ローラを接触嵌入する凹曲面に形成され，前記凹曲面が前記ローラの半円曲面を実質的に包み込んで嵌入する前記ローラの直径方向になる幅と前記ローラの長さ方向になる長さを有する大きさに形成され，
前記セパレータの少なくとも内周側には，前記スライダの前記方向転換路における内周面との干渉を避けるため，前記セパレータの前記幅を小さくした逃げ部が前記長さ方向に延びて形成され，
前記スライダに設けた前記方向転換路の前記内周面には，前記方向転換路を移動する前記セパレータの前記逃げ部を除く他の部分が干渉しないように前記セパレータの前記他の部分に対応して逃げ溝が周方向に延びて形成され，
前記セパレータが前記ローラを包み込む前記大きさに形成されても，前記セパレータに形成した前記逃げ部と前記方向転換路の前記内周面に形成した前記逃げ溝とによって，前記セパレータは前記方向転換路の前記内周面に干渉することなく安定してスムースに移動できることを特徴とする直動案内ユニット。 - 前記セパレータの前記幅は前記ローラの直径の実質的に９６％程度であり，また，前記セパレータの前記長さは前記ローラの長さの実質的に９８％程度であることを特徴とする請求項１に記載の直動案内ユニット。
- 前記セパレータの前記逃げ部は，前記セパレータの前記長さ方向の中央部に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の直動案内ユニット。
- 前記セパレータの前記逃げ部は，前記セパレータの前記長さ方向の両端部に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の直動案内ユニット。
- 前記セパレータは，前記幅の中心でなる軸中心に対称形状に形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の直動案内ユニット。
- 前記スライダは，前記第２軌道面と前記リターン孔を備えたケーシング，前記ケーシングの両端面にそれぞれ固定され且つ前記ローラと前記セパレータとの方向を転換する前記方向転換路を備えたエンドキャップ，前記エンドキャップの端面に固定されたエンドシール，及び前記ローラを保持するため前記ケーシングの長手方向に延びて前記ケーシングに係止固定される保持板を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の直動案内ユニット。
- 前記スライダを構成するエンドキャップは，前記スライダを構成するケーシングの端面に固定され且つ前記方向転換路の前記内周面と前記逃げ溝が形成されているスペーサ，及び前記方向転換路の外周面を形成するエンドキャップ本体から構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項に記載の直動案内ユニット。
- 前記スペーサは，前記ケーシングに形成された少なくとも前記第２軌道面に平坦面で接続するストレート部と該ストレート部に続く曲面部とから構成されていることを特徴とする請求項７に記載の直動案内ユニット。
- 前記スペーサを構成する前記曲面部は，全体が弧状の形状，又は両側が弧状で且つ中央がストレート状の形状に形成されていることを特徴とする請求項８に記載の直動案内ユニット。
- 前記スペーサに形成された前記逃げ溝は，前記ストレート部の領域に形成されたテーパ面で開始し，前記曲面部の周方向に沿って延びていることを特徴とする請求項８又は９に記載の直動案内ユニット。
- 前記軌道レールに形成された前記第１軌道面は，前記保持板が挿通するための前記軌道レールの前記側面に形成された逃げ溝の両側にそれぞれ形成され，且つ，前記ケーシングに形成された前記第２軌道面は，前記ケーシングに前記保持板を係止するための前記ケーシングに形成された係止溝の両側で且つ前記第１軌道面に対向してそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１項に記載の直動案内ユニット。
- 前記スライダは，前記軌道レールに跨架して相対移動することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の直動案内ユニット。
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