JP4556880B2 - 転動体収容ベルトおよび直動案内装置 - Google Patents

Description

本発明は、転動体収容ベルトおよび直動案内装置に関する。

直動案内装置は、無限循環路内を転動しつつ循環する複数の転動体を介してスライダを案内レールに対して相対移動させている。しかし、直動案内装置では、スライダが案内レールに対して相対移動すると、各転動体は同一方向へ回転しつつ移動するため、隣り合う転動体同士が擦れ合って転動体の円滑な転動が妨げられる。そのため、騒音が大きくなり、転動体の摩耗の進行も早くなる。そこで、従来から、騒音の発生を抑制し、円滑に直動案内装置を作動させるために、転動体を無限循環路内の並び方向で整列させる転動体収容ベルトが提案されている。

この種の転動体収容ベルトとしては、例えば特許文献１ないし３に記載の技術が開示されている。
これら特許文献に記載の技術では、隣り合うボール同士の間に介装される複数の間座部を備えている。そして、各間座部は、可撓性があるベルト状の連結部によって相互に連結されることで転動体収容ベルトが構成されている。この種の転動体収容ベルトによれば、間座部同士の間に転動体を収容して転動体列を構成可能であり、この転動体列が、無限循環路内を循環することにより、転動体同士の擦れ合いや、競り合いが抑制され、転動体の循環性が改善される。

ここで、特許文献１に記載の技術では、転動体収容ベルトは有端状に形成されており、その両端部同士は、無限循環路内で互いに非接触な状態で対向しており、その対向する両端部間に、一個の緩衝用の転動体が組み込まれるようになっている。そして、この緩衝用の転動体に当接する両端部には、そこに収容される転動体に当接する面をそれぞれに有しており、この当接する面は、その摺接する転動体の外周に倣う凹曲面を有してそれぞれ形成されている。

また、特許文献２に記載の技術では、転動体収容ベルトの両端部間には、両端部を、間隔を空けた状態に保つための転動体（以下、分離転動体という）が配置されており、両端部のうちの少なくとも一方が、少なくとも部分的に、その分離転動体の外周面に適合した凹曲面を有して形成されている。
上記特許文献１または２に記載の転動体収容ベルトによれば、その両端部間にも転動体が介装されるので、無限循環路内で負荷をうける転動体の数が減少することを抑制可能である。また、端部に形成されている凹曲面によって、端部が転動体に拘束されるので、端部の振れを抑制し得る。

なお、特許文献３に記載の技術では、転動体収容ベルトの両端部間には、転動体を介装しておらず、隙間が設けられている。
特開平１１−００２２６４号公報 特開２００１−１６５１６９号公報 特開平１０−００９２６４号公報

ここで、転動体収容ベルトの伸び等を考慮しなければ、転動体収容ベルトの端部の振れを抑制する上では、転動体収容ベルトの端部と転動体との隙間を、できるだけ小さく、あるいは、常に接触状態を維持するように、押さえ込むことが望ましい。
しかし、実際には、上記例示したような転動体収容ベルトは、樹脂やエラストマー材で製作されているので、無限循環路内での循環による転動体との摩擦による発熱等から、転動体収容ベルトには、長手方向に伸びが生じる。そのため、両端部間に介装された転動体は強く押さえ込まれることになる。したがって、この転動体の円滑な自転が阻害され、スライダの摺動抵抗が増大してしまう。

特に、特許文献１に記載の技術では、各間座部の保持凹部は、ボールの外周に倣う凹曲面からそれぞれ形成されているので、その保持凹部およびボール相互の接触が面接触となり、その接触面積は大きい。そして、この接触面積が大きい場合、間座部と転動体との間に通常存在する潤滑剤のせん断抵抗のために、転動体の自転の際の摩擦が増大する。そのため、スライダの摺動抵抗がさらに増大し、その円滑な作動を妨げることになる。

一方、特許文献３に記載の技術では、転動体収容ベルトの両端部間には、転動体を介装しておらず、隙間が設けられているので、上述のような、両端部間の転動体が強く押さえ込まれるといった問題は生じない。しかし、両端部間には転動体が介装されないので、この転動体収容ベルトの端部が、無限循環路内の、転動体が負荷を受ける転動体軌道路に位置した際には、負荷をうける転動体の数が減少してしまう。そのため、両端部間に転動体を介装したものと比べて、直動案内装置の負荷容量や剛性が低下してしまう。

そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、有端状の転動体収容ベルトの両端部間に転動体を介装する場合に、その転動体収容ベルトの長手方向に伸びが生じても、その両端部間に介装された転動体の円滑な自転が阻害されることを軽減し、スライダの摺動抵抗が増大してしまうことを抑制し得る転動体収容ベルトおよび直動案内装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明は、転動体案内面を有する案内レールと、前記案内レールに対して相対移動可能に配設されて、前記転動体案内面に対向して前記転動体案内面とともに転動体軌道路を形成する負荷転動体案内面、前記転動体軌道路の両端にそれぞれ連なる一対の方向転換路、および前記一対の方向転換路に連通する転動体戻し通路を有するスライダと、前記転動体軌道路、前記一対の方向転換路、および前記転動体戻し通路から構成される無限循環路内を転動しつつ循環する複数の転動体と、を備える直動案内装置に用いられ、隣り合う前記転動体の間に介装される複数の間座部、および前記間座部を相互に連結するとともに、前記間座部の端面から外側に張り出す連結腕部を有し、前記間座部と連結腕部とによって画成される転動体収容部に前記転動体を個別に収容して前記無限循環路内での並び方向で整列させる有端状に形成された転動体収容ベルトであって、前記転動体収容ベルトの両端部同士は、前記無限循環路内で互いに非接触な状態で対向して、その対向する両端部間に、前記転動体収容部に収容されない転動体を組み込み可能になっており、さらに、各端部は、当該両端部間に収容される転動体に当接する当接面をそれぞれに有し、当該当接面は、平面であることを特徴としている。

本発明によれば、両端部は、転動体との当接面が平面なので、この当接面と転動体とが接触する部分は、面接触ではなく、例えば転動体がボールであれば点接触、また、例えば転動体がころ（ローラ）であれば線接触となる。そのため、その接触面積を小さくすることができる。したがって、この転動体収容ベルトを用いて、無限循環路内で互いに非接触な状態で対向する両端部間に、転動体収容部に収容されない転動体を組み込めば、仮に、無限循環路内での循環による転動体との摩擦による発熱等から、転動体収容ベルトに、長手方向に伸びが生じても、両端部間に介装された転動体が強く押さえ込まれる程度が軽減する。したがって、スライダの摺動抵抗が増大してしまうことを抑制することができる。

ここで、上記本発明に係る転動体収容ベルトでは、その両端部の当接面を平面としているが、本発明に係る転動体収容ベルトは、当接面を、平面に替えて、凸曲面を有する構成とすることができる。なお、凸曲面としては、凸の球面を好適に採用することができる。
このような構成によれば、この当接面および転動体相互の接触する部分は、面接触ではなく、例えば点接触、または線接触とすることがより確実にできるので、面接触するものに比べて、その接触面積を可及的に小さくすることができる。

特に、当接面が凸曲面を有する構成とすれば、転動体収容ベルトの長手方向に伸びが生じて、この当接面に転動体が押しつけられても、端部が無限循環路の径方向に逃げやすい。したがって、両端部間に介装された転動体が強く押さえ込まれる程度をより軽減させ、スライダの摺動抵抗が増大してしまうことをより抑制することができる。
そして、当接面が凸曲面を有する構成において、その凸曲面は、前記並び方向でのその突出量が、０．２ｍｍ〜転動体の直径の１／１０の範囲であればより好ましい。この場合において、その転動体の直径は２ｍｍ以上である。

すなわち、転動体収容ベルトが伸びて、端部間の転動体が当接面に押しつけられたとき、当接面は弾性変形する。このとき、前記突出量が、０．２ｍｍ未満の場合は、所望の点接触、または線接触の状態と比べて、弾性変形することによって、その接触面積は広くなる。そのため、相互の接触状態を、より好適な構成とする上で不十分となる。また、前記突出量が、転動体の直径の１／１０を超える場合は、対向する端部間の距離が広くなってしまうので、直動案内装置の負荷容量や剛性がその分低減する。したがって、端部間での、当接面と転動体との接触面積を小さくし、且つ、直動案内装置の負荷能力の低下をできるだけ抑制する上では、当接面が凸曲面を有する構成において、その凸曲面は、前記並び方向でのその突出量が、０．２ｍｍ〜転動体の直径の１／１０の範囲とするのが望ましい。

また、本発明に係る転動体収容ベルトにおいて、前記転動体収容部は、そこに収容される転動体の移動を、前記無限循環路の一方の側に向けては許容し、他方の側に向けては拘束するように形成されていれば好ましい。
このような構成であれば、例えば転動体収容ベルトに転動体を組み込む作業において、転動体の移動を許容する側から容易に転動体を組み込むことができるので、その組み込みや取り出し作業の能率を向上させることができる。また、この転動体収容ベルトをスライダに組み込む場合、収容される転動体の移動を許容する側を、例えば無限循環路の外周側に向けて組み込めば、例えば方向転換路での間座部と転動体との相互の干渉を緩和する上で好適である。

また、本発明は、転動体案内面を有する案内レールと、前記案内レールに対して相対移動可能に配設されて、前記転動体案内面に対向して前記転動体案内面とともに転動体軌道路を形成する負荷転動体案内面、前記転動体軌道路の両端にそれぞれ連なる一対の方向転換路、および前記一対の方向転換路に連通する転動体戻し通路を有するスライダと、前記転動体軌道路、前記一対の方向転換路、および前記転動体戻し通路から構成される無限循環路内を転動しつつ循環する複数の転動体と、隣り合う前記転動体の間に介装される複数の間座部、および前記間座部を相互に連結するとともに、前記間座部の端面から外側に張り出す連結腕部を有し、前記間座部と連結腕部とによって画成される転動体収容部に前記転動体を個別に収容して前記無限循環路内での並び方向で整列させる有端状に形成された転動体収容ベルトと、を備え、前記転動体収容ベルトの両端部同士は、前記無限循環路内で互いに非接触な状態で対向して、その対向する両端部間に、前記転動体収容部に収容されない転動体が組み込まれる直動案内装置であって、前記転動体収容ベルトとして、上記本発明に係る転動体収容ベルトを用いていることを特徴としている。

本発明に係る直動案内装置によれば、上記本発明に係る転動体収容ベルトを用いているので、上記作用・効果を奏する直動案内装置を提供することができる。
ここで、本発明に係る直動案内装置において、例えば、温度変化の大きい過酷な使用環境下で、無限循環路内での循環による転動体との摩擦による発熱等から、転動体収容ベルトに、より大きな伸びが生じることも考えられる。例えばこのような場合が想定される条件下では、前記転動体収容ベルトの両端部同士は、前記転動体収容部に収容されない転動体が組み込まれたときに、そこに収容される転動体との間に、前記並び方向に隙間を有するものであれば好ましい。このような構成であれば、例えば、転動体収容ベルトに、より大きな伸びが生じた場合でも、端部および転動体相互の接触による摩擦の増大を、より好適に抑制可能である。そして、本発明に係る直動案内装置によれば、上記本発明に係る転動体収容ベルトを用いているので、例えば上記特許文献３に記載の技術での、両端部間に隙間を設けている例に比べ、その設ける隙間が、より小さい隙間であっても端部および転動体相互の接触による摩擦の増大を好適に抑制可能であり、直動案内装置の負荷容量や剛性が低下してしまうことも防止または抑制可能である。

上述のように、本発明によれば、有端状の転動体収容ベルトの両端部間に転動体を介装する場合に、その転動体収容ベルトの長手方向に伸びが生じても、その両端部間に介装された転動体の円滑な自転が阻害されることを軽減し、スライダの摺動抵抗が増大してしまうことを抑制し得る転動体収容ベルトおよび直動案内装置を提供することができる。

以下、本発明に係る直動案内装置用転動体収容ベルトおよび直動案内装置の実施形態について説明する。
図１は、本発明に係る転動体収容ベルトを備える直動案内装置の一実施形態に係るリニアガイドを示す斜視図である。また、図２は、図１のリニアガイドのスライダを横断面で示す説明図、図３は、図２のリニアガイドでのＸ−Ｘ線部分における断面図である。

図１および図２に示すように、このリニアガイド１０は、転動体案内面１４を有する案内レール１２と、その案内レール１２に対して相対移動可能に案内レール１２上に跨設されるスライダ１６とを備えている。
案内レール１２は、ほぼ角形の断面形状を有し、その両側面にそれぞれ２条ずつ計４条の転動体案内面１４が、その長手方向に沿って直線状に形成されている。
スライダ１６は、図１に示すように、スライダ本体１７と、スライダ本体１７の軸方向両端にそれぞれ装着されたエンドキャップ２２とを備えて構成されている。スライダ本体１７およびエンドキャップ２２の軸方向に連続した形状は、ともに略コ字形の断面形状である。

スライダ本体１７には、図２に示すように、その略コ字形をした両袖部の内側に、案内レール１２の各転動体案内面１４にそれぞれ対向する断面ほぼ半円形の負荷転動体案内面１８が計４条形成されている。また、エンドキャップ２２には、図３に示すように、その負荷転動体案内面１８の両端にそれぞれ連なる一対の方向転換路２４が内部に形成されている。さらに、図２および図３に示すように、スライダ本体１７には、その一対の方向転換路２４に連通して、負荷転動体案内面１８に平行で断面円形の貫通孔からなる転動体戻し通路２０が袖部の内部に形成されている。

そして、図３に示すように、案内レール１２の転動体案内面１４と、これに対向するスライダ本体１７の負荷転動体案内面１８との間に挟まれた空間が転動体軌道路２６をなしている。そして、一対の方向転換路２４、転動体戻し通路２０、および、転動体軌道路２６によって環状に連続する無限循環路２８が計４本構成されている。
さらに、同図に示すように、各無限循環路２８内には、転動体としてのボール４６が複数装填されている。そして、各無限循環路２８内の複数のボール４６は、転動体収容ベルト５０によって、転動体収容ベルト５０とともに転動体列６２を構成している。なお、転動体収容ベルト５０は、図２に示すように、無限循環路２８内で幅方向に張り出す連結腕部５２が、スライダ１６の無限循環路２８内に形成された案内溝６０に幅方向の両側で案内されている。

次に、この転動体収容ベルト５０についてより詳しく説明する。
図４は、その転動体収容ベルトを説明する図であり、同図（ａ）は、転動体収容ベルトを展開した状態で一部を拡大して示す平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）の正面図、同図（ｃ）は、無限循環路２８内での対向する両端部を拡大して示す図である。
この転動体収容ベルト５０は、有端状に形成されており、図３および図４に示すように、無限循環路２８内で隣り合うボール４６同士の間に介装されて、各ボール４６を公転方向で仕切る間座部５１と、端部に位置する間座部５９と、を備えている。つまり、間座部５９は、有端状に形成された転動体収容ベルト５０の、両端にそれぞれ位置する間座部である。そして、この間座部５９以外の間座部が、間座部５１になっている。

そして、これら間座部５１、５９は、一対の連結腕部５２によって無限循環路２８の幅方向の両側で連結されている。なお、これら間座部５１および連結腕部５２は、可撓性をもつ合成樹脂材料（例えば、ポリエステル系エラストマー、ポリウレタンなど）から射出成形によって一体に形成されている。
ここで、一対の連結腕部５２が各間座部５１、５９を連結している位置は、収容されるボール４６の中心を結ぶ線ＣＬに対し、使用時に無限循環路２８の内周となる側に、オフセット量Ｔだけ偏倚した位置になっている（図４（ｂ）参照）。そして、隣り合う間座部５１同士をつなぐ連結腕部５２の厚さは、案内溝６０の溝幅より僅かに小さく、必要十分な強度を維持可能な範囲で薄く形成されている。そのため、転動体収容ベルト５０の連結腕部５２を案内溝６０内で摺動させつつ、これに係合可能になっている。

そして、連結腕部５２は、図４（ａ）に示すように、その表裏の方向（同図での紙面垂直方向）で略円形に開口するボール収容孔５３を有している。各ボール収容穴５３は、転動体収容ベルト５０の長手方向に並んで形成されており、その内径寸法Ｄｗは、収容されるボール４６の直径Ｄａよりも僅かに大きい。
一方、上記間座部５１、５９は、いずれも、短円柱状の部材であり、図２に示すように、ボール４６の並び方向から見た形状が円形をなし、その外径は、ボール４６の外径よりも小さい。そして、その短円柱状の軸線は、転動体収容ベルト５０の長手方向と一致している。

これらの間座部５１、５９は、各ボール収容穴５３の両側に所定の距離を隔てて配置され、一対の連結腕部５２によって、無限循環路２８の幅方向の両側で連結される。これにより、この転動体収容ベルト５０は、隣り合う間座部同士の間且つボール収容穴５３とともに画成される部分が、各ボール４６を個別に収容する複数の転動体収容部５５として構成される。

さらに、各間座部５１、５９は、ボール４６の外周に対して摺動自在に接触する一対の転動体接触面５４ａ、５４ｂを有している。一対の転動体接触面５４ａ、５４ｂは、各間座部５１、５９の短円柱状の両端面のうち、収容されるボール４６側を向く面の中央に、そのボール４６の曲面に倣う凹曲面（凹球面）で形成されており、その対向してなる内径寸法は、ボール収容穴５３の内径寸法Ｄｗに等しい。そして、一対の転動体接触面５４ａ、５４ｂは、一方の転動体接触面５４ａが、隣り合う一方のボール４６側に向いて形成され、他方の転動体接触面５４ｂが、隣り合う他方のボール４６側に、前記一方の転動体接触面５４ａとは反対側を向いて形成されており、一対の転動体接触面５４ａ、５４ｂ同士の間で、各転動体収容部５５に収容するボール４６を、回転自在に支承しつつ、全方位で拘束するようになっている。これにより、この転動体収容ベルト５０は、各転動体収容部５５に、ボール４６が所定の間隔で個別に収容されることで、ボール４６を、無限循環路２８内での並び方向で転動体列６２として整列させるとともに転動させつつ保持可能になっている。

ここで、この転動体収容ベルト５０は、図４（ｃ）に示すように、転動体収容ベルト５０の両端部、つまり、端部に位置する間座部５９同士は、無限循環路２８内で互いに非接触な状態で対向して、その対向する両間座部５９間に、転動体収容部５５に収容されないボール４６Ａを組み込み可能になっている。さらに、各間座部５９は、図４（ｃ）に示すように、当該両端部間に収容されるボール４６Ａに当接する当接面５９ｆをそれぞれに有しており、この当接面５９ｆが、平面になっている。

この当接面５９ｆは、無限循環路２８内でのボール４６が連続する並び方向に向くように形成されており、無限循環路２８内での対向距離Ｄｈは、ボール４６Ａの直径よりも僅かに広い。これにより、当接面５９ｆは、対向する当接面５９ｆ間に収容されるボール４６Ａとの間に隙間（同図でのＳ１、Ｓ２）をもち、ボール４６Ａの並び方向での移動を僅かに許容可能になっている。
すなわち、このリニアガイド１０は、図３に示すように、その転動体収容ベルト５０が、上記オフセット量Ｔだけ偏倚した側を、無限循環路２８の内周側に向けた状態に組み込まれる。そして、その転動体収容ベルト５０の両端部に位置する間座部５９同士の間に、ボール収容孔５５に収容されないボール４６Ａが挿入される。

次に、このリニアガイドの作用・効果について説明する。
このリニアガイド１０によれば、ボール４６同士の間に間座部５１が介在しているので、ボール４６同士が互いに直接接触することはなく、ボール４６同士の擦れ合いにより騒音や摩耗が発生することは防止される。そして、間座部５１同士を連結腕部５２によって連結して転動体収容ベルト５０としているので、転動体収容ベルト５０によって各ボール４６は所定の間隔を維持しながら無限循環路２８内を転動体列６２として安定した回転を維持しつつ移動することができる。

また、このリニアガイド１０によれば、その転動体収容ベルト５０の両端部（間座部５９）同士は、無限循環路２８内で互いに非接触な状態で対向して、その対向する両間座部５９間に、転動体収容部５５に収容されないボール４６Ａが組み込まれているので、無限循環路２８内の、ボールが負荷を受ける転動体軌道路２６に位置した際に、負荷をうけるボールの数が減少することが軽減される。そのため、両端部間にボールを介装しないものと比べて、リニアガイド１０の負荷容量や剛性が低下してしまうことを、防止または抑制できる。

さらに、このリニアガイド１０によれば、その対向する両間座部５９は、ボール４６Ａとの当接面５９ｆが平面なので、この当接面５９ｆとボール４６Ａとが接触する部分は、面接触ではなく、点接触となる。そのため、その接触面積を小さくすることができる。したがって、このリニアガイド１０によれば、仮に、無限循環路２８内での循環によるボールとの摩擦による発熱等から、転動体収容ベルト５０の長手方向に伸びが生じても、両間座部５９間に介装されたボール４６Ａが強く押さえ込まれる程度が軽減する。また、間座部５９とボール４６Ａとの間に潤滑剤が介在していても、それによるせん断抵抗が軽減されるので、ボール４６Ａの自転の際の摩擦を緩和させることができる。したがって、スライダ１６の摺動抵抗が増大してしまうことを抑制し、その作動性を良くすることができる。

また、このリニアガイド１０によれば、その転動体収容ベルト５０の両間座部５９同士は、ボール４６Ａが組み込まれたときに、そのボール４６Ａとの間に、ボールの並び方向に隙間（Ｓ１，Ｓ２）を有するので、転動体収容ベルト５０に伸びが生じた場合でも、両間座部５９とボール４６Ａとの間での相互の接触による摩擦の増大を抑えることができる。特に、温度変化の大きい過酷な使用環境下で、転動体収容ベルト５０に、より大きな伸びが生じた場合でも、端部および転動体相互の接触による摩擦の増大を好適に抑制することができる。

以上説明したように、この転動体収容ベルト５０を備えるリニアガイド１０によれば、転動体収容ベルトの長手方向に伸びが生じても、両間座部５９間に介装されたボール４６Ａの円滑な自転が阻害されることを軽減し、スライダ１６の摺動抵抗が増大してしまうことを抑制することができる。
なお、本発明に係る転動体収容ベルトおよびこれを備える直動案内装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能である。

例えば、上記実施形態では、本発明に係る直動案内装置として、転動体にボール４６、４６Ａを用いたリニアガイド１０を例に説明したが、本発明に係る直動案内装置は、これに限定されず、例えば転動体に、ころ（ローラ）を用いた場合でも適用可能である。なお、例えば転動体に、ころ（ローラ）を用いた場合には、当接面（上記の例では当接面５９ｆ）と、ころ（ローラ）とが接触する部分は、面接触ではなく、線接触となるが、その接触面積を小さくし得て、ころ（ローラ）の自転の際の摩擦を緩和させ、スライダの摺動抵抗が増大してしまうことを抑制し、その作動性を良くすることができるという作用・効果は、上記実施形態同様に奏することができる。

また、例えば、上記実施形態では、転動体収容ベルト５０は、その両間座部５９同士が、ボール４６Ａが組み込まれたとき、そのボール４６Ａとの間に、ボールの並び方向に隙間（Ｓ１，Ｓ２）を有する長さとした例で説明したが、これに限定されず、例えば、図５（ａ）に第一の変形例を示すように、転動体収容ベルト５０は、その両間座部５９同士が、組み込まれるボール４６Ａとの間に、隙間をほとんど有しない長さとしてもよい。しかし、転動体収容ベルト５０に伸びが生じた場合でも、両間座部５９とボール４６Ａとの間での相互の接触による摩擦の増大を、より好適に抑制可能とする上では、上記例示したように、転動体収容ベルト５０は、両間座部５９同士が、ボール４６Ａとの間に、ボールの並び方向に隙間（Ｓ１，Ｓ２）を有する長さであることが好ましい。

また、例えば、上記実施形態では、各転動体収容部５５は、そこに収容されるボール４６を、回転自在に支承しつつ、全方位で拘束するように形成されている例で説明したが、これに限定されず、収容されるボールの移動を許容する方向を有するように形成してもよい。例えば、上記の転動体収容部５５を、そこに収容されるボール４６の移動を、無限循環路２８の一方の側に向けては許容し、他方の側に向けては拘束するように形成してもよい。

例えば、図５（ｂ）に第二の変形例を示す。この転動体収容ベルト５０は、上記一対の転動体接触面５４ａ、５４ｂに替えて、一対の転動体接触面５４ｃ、５４ｄを備えている。この転動体接触面５４ｃ、５４ｄは、収容されるボールに摺接する凹曲面を有するが、この凹曲面は、各間座部５１、５９の、無限循環路２８内の内外周方向での内周側を薄肉にすることで、内周側には、ボールを離脱自在になっている。そして、外周側は、上記実施形態同様の面になっており、転動体の移動を、外周側には拘束するように形成されている。

この図５（ｂ）に示す第二の変形例のような構成であれば、例えば転動体収容ベルト５０にボール４６を組み込む作業において、ボール４６の移動を許容する側から容易にボール４６を組み込むことができるので、その組み込みや取り出し作業の能率を向上させることができる。さらに、スライダ１６に、この転動体収容ベルト５０を組み込んだ際には、転動体収容ベルト５０が、無限循環路２８内の内外周方向での外周側に向けてボール４６を保持するので、スライダ１６を案内レール１６から抜き出しても、ボール４６の脱落が防止される。したがって、保持器のある直動案内装置においては、転動体の保持力を、より向上させて、取り扱いを容易にすることができる。

また、例えば、図５（ｃ）に第三の変形例を示す。この転動体収容ベルト５０は、上記一対の転動体接触面５４ａ、５４ｂに替えて、一対の転動体接触面５４ｅ、５４ｆを備えている。この転動体接触面５４ｅ、５４ｆは、上記図５（ｂ）に示す第二の変形例に対し、無限循環路２８内の内外周方向での向きが逆向きになっている点のみが異なる。つまり、この一対の転動体接触面５４ｅ、５４ｆは、無限循環路２８の外周側には、ボールを離脱自在になっており、内周側には、転動体の移動を拘束するように形成されている。

そして、この図５（ｃ）に示す第三の変形例のような構成であれば、例えば転動体収容ベルト５０にボール４６を組み込む作業において、ボール４６の移動を許容する側から容易にボール４６を組み込むことができるので、その組み込みや取り出し作業の能率を向上させることができる。さらに、スライダ１６に、この転動体収容ベルト５０を組み込んだ際には、転動体収容ベルト５０が、無限循環路２８内の内外周方向での内周側に向けてボール４６を保持するので、転動体収容ベルト５０の蛇行が抑制され、摩擦変動を抑えることができる。また、例えば方向転換路２４での間座部５１とボール４６との相互の干渉を緩和する上で好適である。

さらに、例えば、上記実施形態では、転動体収容ベルト５０は、その両間座部５９の当接面５９ｆを平面としているが、本発明に係る転動体収容ベルトは、これに限定されない。例えば、図６に、その変形例を示す。これらの当接面では、平面に替えて、凸曲面を有している。
すなわち、図６（ａ）に示す第四の変形例のように、両間座部５９の当接面５９ｔを、凸の球面からなる凸曲面によって形成している。そして、この凸曲面は、ボール４６の並び方向でのその突出量Ｄを、０．３ｍｍとしている。ここで、このボール４６の直径は約５ｍｍである。なお、この変形例では、各間座部は、上記図５（ｂ）に例示した、一対の転動体接触面５４ｃ、５４ｄを備えている例である。

ここで、この突出量Ｄは、０．２ｍｍ〜ボール４６の直径Ｄａの１／１０の範囲であれば好ましい。すなわち、転動体収容ベルトが伸びて、端部間の転動体が当接面に押しつけられたとき、当接面は弾性変形する。このとき、前記突出量が、０．２ｍｍ未満の場合は、所望の点接触、または線接触の状態と比べて、弾性変形することによって、その接触面積は広くなる。そのため、相互の接触状態を、より好適な構成とする上で不十分となる。また、前記突出量が、転動体の直径の１／１０を超える場合は、対向する端部間の距離が広くなってしまうので、直動案内装置の負荷容量や剛性がその分低減する。したがって、端部間での、当接面と転動体との接触面積を小さくし、且つ、直動案内装置の負荷能力の低下をできるだけ抑制する上では、当接面が凸曲面を有する構成において、その凸曲面は、前記並び方向でのその突出量が、０．２ｍｍ〜転動体の直径の１／１０の範囲とするのが望ましい。

このような構成によれば、この当接面５９ｔおよびボール４６Ａ相互の接触する部分は、面接触ではなく、点接触とすることがより確実にできるので、面接触するものに比べて、その接触面積を可及的に小さくすることができる。
特に、当接面を凸曲面とすれば、転動体収容ベルト５０の長手方向に伸びが生じて、この当接面５９ｔにボール４６Ａが押しつけられても、端部の両間座部５９が無限循環路２８の径方向に逃げやすい。したがって、間座部５９間に介装されたボール４６Ａが強く押さえ込まれる程度をより軽減させ、スライダ１６の摺動抵抗が増大してしまうことをより抑制することができる。

また、当接面を、平面に替えて、凸曲面を有する構成とする場合においても、図６（ｂ）に第五の変形例を示すように、対向する両間座部５９間に、そこに収容されるボール４６Ａとの間に、ボールの並び方向に隙間（Ｓ１、Ｓ２）を有するものとすることができるのは勿論である。なお、この第五の変形例は、第四の変形例に対し、ボールの並び方向に隙間（Ｓ１、Ｓ２）を有する点のみが異なっている。

本発明に係る直動案内装置用転動体収容ベルトを備える直動案内装置の一実施形態に係るリニアガイドを示す斜視図である。 図１のリニアガイドのスライダを横断面で示す説明図である。 図２でのＸ−Ｘ線部分におけるリニアガイドの断面図である。 本発明に係る転動体収容ベルトの一実施形態を説明する図であり、同図（ａ）は、転動体収容ベルトを展開した状態で一部を拡大して示す平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）の正面図、同図（ｃ）は、無限循環路２８内での対向する両端部を拡大して示す図である。 本発明に係る転動体収容ベルトの変形例を説明する図であり、同図（ａ）は、その第一の変形例、同図（ｂ）は、その第二の変形例、また、同図（ｃ）は、その第三の変形例をそれぞれ示している。 本発明に係る転動体収容ベルトの変形例を説明する図であり、同図（ａ）は、その第四の変形例、また、同図（ｂ）は、その第五の変形例を示している。

符号の説明

１０ リニアガイド
１２ 案内レール
１４ 転動体案内面
１６ スライダ
１７ スライダ本体
１８ 負荷転動体案内面
２０ 転動体戻し通路
２２ エンドキャップ
２４ 方向転換路
２６ 転動体軌道路
２８ 無限循環路
６０ 案内溝
４６ ボール（転動体）
５０ 転動体収容ベルト
５１ 間座部
５２ 連結腕部
５５ 転動体収容部
５９ （端部に位置する）間座部
５９ｆ （平面からなる）当接面
５９ｔ （凸曲面からなる）当接面
６２ 転動体列
Ｄ （凸曲面の）突出量
Ｄａ ボールの直径
Ｓ１，Ｓ２ 隙間

Claims (4)

1. 転動体案内面を有する案内レールと、前記案内レールに対して相対移動可能に配設されて、前記転動体案内面に対向して前記転動体案内面とともに転動体軌道路を形成する負荷転動体案内面、前記転動体軌道路の両端にそれぞれ連なる一対の方向転換路、および前記一対の方向転換路に連通する転動体戻し通路を有するスライダと、前記転動体軌道路、前記一対の方向転換路、および前記転動体戻し通路から構成される無限循環路内を転動しつつ循環する複数の転動体と、を備える直動案内装置に用いられ、隣り合う前記転動体の間に介装される複数の間座部、および前記間座部を相互に連結するとともに、前記間座部の端面から外側に張り出す連結腕部を有し、前記間座部と連結腕部とによって画成される転動体収容部に前記転動体を個別に収容して前記無限循環路内での並び方向で整列させる有端状に形成された転動体収容ベルトであって、
   前記転動体収容ベルトの両端部同士は、前記無限循環路内で互いに非接触な状態で対向して、その対向する両端部間に、前記転動体収容部に収容されない転動体を組み込み可能になっており、さらに、各端部は、当該両端部間に収容される転動体に当接する当接面をそれぞれに有し、当該当接面は凸曲面であり、該凸曲面は、前記並び方向でのその突出量が、０．２ｍｍ〜転動体の直径の１／１０の範囲であることを特徴とする転動体収容ベルト。
2. 前記転動体収容部は、そこに収容される転動体の移動を、前記無限循環路の一方の側に向けては許容し、他方の側に向けては拘束するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の転動体収容ベルト。
3. 転動体案内面を有する案内レールと、前記案内レールに対して相対移動可能に配設されて、前記転動体案内面に対向して前記転動体案内面とともに転動体軌道路を形成する負荷転動体案内面、前記転動体軌道路の両端にそれぞれ連なる一対の方向転換路、および前記一対の方向転換路に連通する転動体戻し通路を有するスライダと、前記転動体軌道路、前記一対の方向転換路、および前記転動体戻し通路から構成される無限循環路内を転動しつつ循環する複数の転動体と、隣り合う前記転動体の間に介装される複数の間座部、および前記間座部を相互に連結するとともに、前記間座部の端面から外側に張り出す連結腕部を有し、前記間座部と連結腕部とによって画成される転動体収容部に前記転動体を個別に収容して前記無限循環路内での並び方向で整列させる有端状に形成された転動体収容ベルトと、を備え、前記転動体収容ベルトの両端部同士は、前記無限循環路内で互いに非接触な状態で対向して、その対向する両端部間に、前記転動体収容部に収容されない転動体が組み込まれる直動案内装置であって、
   前記転動体収容ベルトとして、請求項１または２に記載の転動体収容ベルトを用いていることを特徴とする直動案内装置。
4. 前記転動体収容ベルトの両端部同士は、前記転動体収容部に収容されない転動体が組み込まれたときに、当該転動体との間に、前記並び方向に隙間を有することを特徴とする請求項３に記載の直動案内装置。

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