JP4097216B2 - 転がりモジュール保持装置 - Google Patents

Description

本発明は、リニア伝動部材を備えたワーキング・マシンや電子または自動化設備や半導体設備などの機構に応用な転がりモジュール保持装置に関し、より詳細にはリニア伝動部材におけるスライダーに運用され、その保持装置がスライダー内の転がりモジュールの方位を保持できると共に、転がり体を順調に回流できる、モジュール保持装置に関する。

従来のこの種のリニア伝動部材において、その転がりモジュールは、転がり体と、転がり体同士を仕切る仕切り体と、仕切り体同士を連結する連結チェーンなどの部材からなる。そのため、回流をガイドするガイド装置は、転がりモジュールの外形輪郭に合せて設計する必要があり、一般的には、大体後述するようないくつの設計を備えておる。

その第一のガイド装置の設計は、一体成形されたシングル・パーツ構造であり、例えば、米国特許第５７５５５１６号公報に開示されている。この公報に記載の回流ガイド装置は、一体成形の構造である。

また、第二のガイド装置の設計は、二枚式の構造を取り、例えば、米国特許第６５２４００３号公報に開示されている。それは、二枚の半分管状の構造によって管状構造を組成するものである。

第三のガイド装置の設計は、半分体式の構造であり、例えば、米国特許第６２０３１９９号公報に開示されている。この類の設計は、前記の第二の設計に類似し、単にその構造は転がりモジュールの半分部分を含むようにしていることが異なっており、その上下壁部によって転がりモジュールを制限する。

第一のガイド装置にあっては、その構造が複雑なため、普段は、射出成形方法によって製造し、且つ回流ガイド装置とスライダーとの合せることの製造公差の問題を考慮する必要があるので、その回流ガイド装置の収縮変形量をコントロールすることが格段に困難である。また、そのような回流ガイド装置は、シングル・パーツ構造に中空の回流管を加工形成することで、転がりモジュールに回流を実現させるものである。この構造は転がりモジュールと回流管との接触面積を大幅に増大させることになるため、大きな摩擦抵抗力を生じて、転がりモジュールの回流の順調性に悪影響を及ぼす。

第二のガイド装置にあっては、そのプラスチック材料射出成形製造の際の収縮変形問題が前記の一体成形の構造のようにはっきりとならないが、その構造が細長く形成されるので、やはり収縮変形の課題を有し、且つ二枚の半分管状構造体を相互に合せることと、それらとスライダーの中空孔部と合せる際の寸法公差に限界があるために、その製造が非常に困難である。また、そのガイド装置は、同じように、転がりモジュールを包囲する方式によって転がりモジュールをガイドするので、両者間の接触面積が大きくなって、大きな摩擦抵抗力を生じ易いうえに、転がりモジュールの回流の順調さに悪い影響を及ぼす。

第三のガイド装置の設計にあっては、一般的にプラスチック材料を成形方式によって製造されるため、同様に収縮変形の問題と接触面積が大きい課題と大きな摩擦抵抗力を生じやすいなどの課題を有する。また、その収縮変形量をコントロールし難いため、容易に寸法の誤差を生じ、転がりモジュールと前記回流のガイド装置とが干渉することがある。寸法誤差が厳しい場合には、全セットのリニア伝動部材に係止させて作動不能に陥る場合もある。

前記に説明したように、前記した従来の転がりモジュール保持装置は、緊急に改良の必要があると認められている。

本発明は以上の問題点を解決するために成されたもので、摩擦抵抗力を低減することによって、転がりモジュールに順調な回流循環作用を生じさせるとともに、転がりモジュールを予め設定される方位の中で回流させるように保持することができる、転がりモジュール保持装置を提供することをその主要な目的とする。

すなわち、本発明は仕切り体と転がり体と連結チェーンとを含む転がりモジュールをリニア伝動部材のスライダーの回流孔部に配置される転がりモジュール保持装置であって、棒状構造の保持部と、保持部の端部に形成した係合部とを有し、前記棒状構造の保持部を回流孔部の空間内であって、且つ内周縁面部に沿って配置するとともに、前記係合部をスライダーの端面部に形成した係合槽に固定し、前記保持部で以って、回流孔部における転がりモジュールの連結チェーンの移動を規制しつつ、回流孔部における転がりモジュールを保持部に沿ってガイドしながら移動可能なガイド・スペースを形成したことを特徴とするものである。
さらに本発明は前記した転がりモジュール保持装置において、前記保持装置は複数の保持部を有することを特徴とするものである。
さらに本発明は前記した転がりモジュール保持装置において、前記保持装置の端部には、位置決め機能を有する係合部を有し、それによってスライダーに固定可能に構成したことを特徴とするものである。

本発明は、まず、如何に有限の回流空間を利用することを考慮し、従来技術の接触面積が大きい欠点を改善し、例えば、円形輪郭と多辺形輪郭、または、円形輪郭と円形輪郭同士との接触面積が小さく設定される概念を利用して本発明の転がりモジュール保持装置の接触輪郭を開発し出した。
従来技術の場合では、凹み状態の設計であり、円弧形の輪郭によって転がりモジュールを包囲し、転がりモジュールを回流させるようにガイドするものである。
これに対して本発明は、突出構造の設計を採用し、円形または多辺形の外形の輪郭によって転がりモジュールを突き上げ、転がりモジュールに回流させるようにガイドすることによって、接触面積を縮小することで摩擦抵抗力を減少でき、これにより転がりモジュールに順調に回流循環させることが可能となる。

さらに本発明は、円形輪郭と円形輪郭同士、または、多辺形輪郭と円形輪郭との接触との設計の概念を利用して、回流孔部中に円形輪郭または多辺形輪郭の棒状構造を採用し、それらの棒状構造が回流孔の内周縁面部に沿って配置され、回流孔部における空間に本発明の設計のガイド・スペースを形成させ、回流孔部における転がりモジュールをガイドすることによって所定の方位へ沿って移動させることが可能となる。

また本発明の棒状構造には、シングル・タッチ方式やダブル・タッチ方式やマルチ・タッチ方式などの部材の構造の設計を採用し、その中のダブル・タッチ方式とマルチ・タッチ方式との構造の設計は、複数のシングル・タッチ部材同士によって構成されるか、一体成形の組立部材の形式によって構成されることができる。また、本発明の保持装置の固定方式については、スライダーの両端部の部材に固着結合可能な凹槽や突出部などを作り出すことによってその部材に合せ固定する。または、スライダーの両端面に所定の合せるための凹槽や突出部などを形成することによって、保持装置をスライダーに固定することができる。

他に、本発明の保持装置の構造がかなり簡単であるので、一般の射出成形の方式によって製造できる。また、金属棒を直接に湾曲加工成形することによって製造できるので、製造コストをかなりの程度まで低減できる。

本発明の特徴と技術内容をさらに詳しく解明させるために、以下に、添付図面を参照しながら、本発明の優れた実施の形態を詳細的で具体的に説明する。

図１は、本発明のスライダーの組立形態を示す説明図であり、その構成には、スライダー１０と、そのスライダー１０の両端部に取り付けられるエンド・キャップ同士２０と、仕切り体３１と転がり体３２と連結チェーン３３とからなる転がりモジュール３０と、を備えており、そのスライダー１０の回流孔部１１には三つの保持位置を有する保持装置４０を有し、それらによって転がりモジュール３０を所定の方位の中に保持して回流させるようにガイドし、また、スライダー１０の端面部には保持装置４０を固定するための係合槽１２が形成されている。

本発明のマルチ・タッチ・デザインの保持装置の構成には、二個以上の保持部を有し、図２は、図１の保持装置の細部を示す図であり、その保持装置４０は、マルチ・タッチ・デザイン式構造の中の一つの実施例であり、一体成形の方式を採用し、湾曲箇所によって位置決め作用を提供でき、この保持装置４０の三つの保持部４１がそれぞれ図１における回流孔部１１の中の三つの位置で転がりモジュール３０に回流させるようにガイドし、また、保持装置４０の係合部４２が図１の係合槽１２と合せて、保持装置４０を固定する作用を提供する。

また、図３（Ａ）（Ｂ）は、本発明の保持装置の他の実施の形態を示す説明図であり、その保持装置５０は、ダブル・タッチ・デザインの構造を採用し、それらはすべて二つの保持部５１を有し、また、図３（Ａ）は、両端係合のデザインであり、その両端部にはすべて係合部５２が設けられており、それらによって保持装置５０を係合固定する。また、図３（Ｂ）は、単一端部係合のデザインであり、単に一端に係合部５２を有し、一端にて係合固定でき、且つその他端が挿入の方式によって保持装置５０を固定する。

また、図４（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の保持装置の第三の実施の形態を示す説明図であり、その保持装置６０は、シングル・タッチ・デザインの構造を採用し、単一の保持部６１を有し、その固定方式として、大体三種類あり、図４（Ａ）は、両差込固定構造であり、その保持部６１は簡単な円棒状構造（方棒状構造に形成されてもよい）に形成され、合せるための部材に差し込むことによって固定させることができる。図４（Ｂ）は、差込係合固定構造であり、その保持部６１の一端には係合部６２が設けられ、係合固定でき、その他端部には図４（Ａ）に示す差込固定構造に形成され、図４（Ｃ）は、両係合固定構造であり、その保持部６１の両端部にはそれぞれ係合部６２が形成され、保持装置６０を係合固定できる。

図５（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の保持装置と転がりモジュールの合せ関係を示す説明図であり、その中では、その転がり体３２がボール状に形成され、図５（Ａ）は、回流孔部１１における保持装置６０の保持部６１を利用して二つの位置によって転がり体３２をガイドするとともに、連結チェーン３３を制限でき、転がりモジュール（符号標記していない）を回流孔部１１の中で所定の方位に保持して回流させることができる。図５（Ｂ）は、回流孔部１１における保持装置４０の保持部４１を利用して、三つの位置によって転がり体３２を所定の方位に保持して回流させることができる。また、図５（Ｃ）は、回流孔部１１における保持装置５０の保持部５１を利用して、四つの位置によって転がり体３２を所定の方位にガイドして回流させることができる。図５（Ｄ）は、それぞれの保持装置の相互の合せて利用する設計のものを示す説明図であり、回流孔部１１の中の保持装置４０，５０，６０の保持部４１，５１，６１を利用することによって六個の位置によって転がり体３２を所定の方位で回流させるようにガイドする。

図６（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の保持装置と転がりモジュールの合せる関係を示す説明図であり、その中では、転がり体３４として円柱構造を採用し、図６（Ａ）は、回流孔部１１における保持装置５０の保持部５１を利用し、二つの位置によって転がり体３４をガイドするとともに、連結チェーン３３を制限し、転がりモジュール（符号標記していない）を回流孔部１１の中で所定の方位に保持して回流させる。図６（Ｂ）は、回流孔部１１における保持装置５０，６０の保持部５１，６１を利用して、三つの位置によって転がり体３４を所定の方位で回流させるようにガイドし、図６（Ｃ）は、回流孔部１１における保持装置４０，６０の保持部４１，６１を利用して、四つの位置によって転がり体３４を所定の方位で回流させるようにガイドし、また、図６（Ｄ）は、回流孔部１１における保持装置４０の保持部４１を利用して、六つの位置によって転がり体３４を所定の方位で回流させるようにガイドする。

図７は、本発明の保持装置の固定の方式を示す説明図であり、その中では、スライダー１０の回流孔部１１における保持装置４０は、当該保持装置４０の係合部４２によりスライダー１０の端面部を係合する方式によって、スライダー１０の回流孔部１１に固定される。

図８は、本発明の保持装置の他の固定方式を示す説明図であり、この固定方式は、係合部を設定していない保持装置に利用されるものであり、図に示すように、保持装置の保持部５１，６１の一端部には係合部を有しないので、その固定方法として直接にエンド・キャップ２０に予め設定される合せ孔部に差し込むことによってその上に固着させることができる。

本発明のスライダーの組立構造を示す説明図である。 図１の保持装置の細部構造を示す説明図である。 （Ａ）〜（Ｂ）は、本発明の保持装置の実施の形態を示す説明図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の保持装置の第三の実施の形態を示す説明図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の保持装置とその転がりモジュールとの合せ関係を示す説明図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の保持装置とその転がりモジュールとの合せ関係を示す説明図である。 本発明の保持装置の固定方式を示す説明図である。 本発明の保持装置の他の固定方式を示す説明図である。

符号の説明

１０ スライダー
１１ 回流孔部
１２ 係合槽
２０ エンド・キャップ
３０ 転がりモジュール
３１ 仕切り体
３２ 転がり体
３３ 連結チェーン
３４ 転がり体
４０ 保持装置
４１ 保持部
４２ 係合部
５０ 保持装置
５１ 保持部
５２ 係合部
６０ 保持装置
６１ 保持部
６２ 係合部

Claims (3)

1. 仕切り体と転がり体と連結チェーンとを含む転がりモジュールをリニア伝動部材のスライダーの回流孔部に配置される転がりモジュール保持装置であって、
   棒状構造の保持部と、保持部の端部に形成した係合部とを有し、
   前記棒状構造の保持部を回流孔部の空間内であって、且つ内周縁面部に沿って配置するとともに、前記係合部をスライダーの端面部に形成した係合槽に固定し、
   前記保持部で以って、回流孔部における転がりモジュールの連結チェーンの移動を規制しつつ、回流孔部における転がりモジュールを保持部に沿ってガイドしながら移動可能なガイド・スペースを形成したことを特徴とする、
   転がりモジュール保持装置。
2. 前記保持装置は複数の保持部を有することを特徴とする、請求項１に記載の転がりモジュール保持装置。
3. 前記保持装置の端部には、位置決め機能を有する係合部を有し、それによってスライダーに固定可能に構成したことを特徴とする、請求項１に記載の転がりモジュール保持装置。

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