JP4597604B2 - 移動装置 - Google Patents

Description

本発明は、支持レールまたは案内部に案内されて移動可能に設けられた移動体を備える移動装置に関する。

支持レールに案内されて移動可能な移動体を備える移動装置において、従来より、移動体のガタを抑えてスムーズに移動させるために、支持レールと移動体との間に予圧を与えている。

従来の移動装置の例としては、特許文献１に記載されているように、支持レール（軌道レール）と移動体（摺動体）との間にボールを配し、ボールの転がり運動を利用して移動体の移動を可能とするものが挙げられる（特許文献１ 段落０００２，００１９，第１，２図）。この形式の移動装置においては、移動体と支持レールとの間の予圧の付与には、支持レールと移動体との間の隙間寸法より若干大きめの径のボールを嵌合する手段が採用されている（特許文献１ 段落０００２）。
特許文献１の移動装置における予圧方法によれば、支持レールと移動体との間のクリアランスをボールが埋めるため、ガタを好適に抑えることができ、例えば数百キログラム以上といった高重量の被送物を移送する用途にも好適に用いることができる。

しかしながら、特許文献１に記載されている形式の予圧方法では、金属製の支持レールと移動体との間に、互いの間の隙間寸法より大きい径の金属製のボールを入れるから、ボールが変形し、その転がり抵抗、すなわち動作抵抗が大きくなって駆動に大きなエネルギーが必要となる上、支持レール、移動体、およびボールには、高い耐磨耗性が要求され、焼きを入れた鋼などを採用する必要が生じ、装置の製造・加工コストが嵩んだり、装置が高重量化したり、その高重量化に伴ってより大きな駆動エネルギーが必要となったりするという問題点がある。また、ボールの転がり抵抗を減ずると共に支持レール、移動体、およびボールの破損を防ぐために、ボールの潤滑材を頻繁かつ大量に供給する必要があり、メンテナンスの手間やコストが嵩むという問題がある。

一方で、例えば数百キログラム以下の低重量の被送物を移送するような場合には、特許文献１の移動装置のような高重量かつ高コストの移動装置を採用する必要はなく、例えば特許文献２に記載されているような、移動体（ガイドキャリッジ）から、付勢部材（圧縮コイルばね）によって、支持レール（ガイドレール）に対して接触体（潤滑エレメントフレーム，転動軌道潤滑エレメント）を圧接させて、支持レールに予圧を与える移動装置を採用できる（特許文献２ 第１，２図、段落００７８）。
この特許文献２の予圧方法によれば、特許文献１の移動装置に比較して、動作抵抗を小さくでき、また、より軽量な材料で構成して製造コスト等を抑えたり、メンテナンスの手間やコストを抑えることができるといった利点がある。
特開２００２−１２２１３６号公報（段落０００２，００１９，第１図，第２図） 特開平７−５４８４３号公報（第１，２図、段落００７８）

しかしながら、特許文献２に記載された移動装置においては、接触体（転動軌道潤滑エレメント）に対して、付勢部材（圧縮コイルばね）の付勢力よりも大きな力が掛かった場合、付勢部材が変形して、移動体（ガイドキャリッジ）の動作にガタが生じてしまうという課題がある。

この課題を解決するためには、接触体に掛かり得ると予見される最大の力よりも大きな付勢力を持つ付勢部材を採用し、予圧力を高めるという方法が考えられる。
しかし、それでは、接触体と支持レールとの間に生じる摩擦抵抗が大きくなって移動動作抵抗が大きくなると共に、付勢部材が大型化して装置が高コスト化、高重量化したり、高重量化に伴って駆動エネルギーの強化が必要となったりしてしまう。

本発明は、上記課題を解決すべくなされ、その目的とするところは、予圧力を高めることなく、また、接触体や支持レールが磨耗しても、接触体と支持レールとの間のクリアランスを自動的になくしてガタが生じることのない移動装置を提供することにある。

本発明に係る移動装置は、上記課題を解決するために、以下の構成を備える。すなわち、基体に固定された支持レールと、該支持レールに案内されて移動可能に設けられた移動体と、前記支持レールに接触する接触体と、前記移動体に設けられ、前記接触体を前記支持レールに向けて所要力で常時押圧する予圧装置とを備える移動装置において、前記予圧装置は、前記移動体に対して回動可能に設けられ、該回動の回動軸から偏心した位置に直接または伝達部材を介して前記接触体が連繋され、回動されることで接触体が前記支持レールに対し接離動するよう配置された回動体と、該回動体を、前記接触体を前記支持レールに当接させる方向へ回動させるよう付勢する第一付勢部材と、前記移動体に固定または係止され、前記回動体の外周面の少なくとも一部を覆い、前記第一付勢部材の付勢力による回動体の回動方向に沿って、回動体の前記外周面との距離が次第に離間するよう形成された対向面を有する対向部と、前記回動体の前記外周面と前記対向部の前記対向面との間に、両者に接するよう配設された球状部材と、前記対向部の、前記回動方向と同方向への回転は許すが、該回動方向の逆方向への回動は許さない逆止手段とを有し、前記対向部は、前記回動体と同軸に、回動体とは独立に相対回転可能に設けられ、前記第一付勢部材は、一端が前記回動体に連繋され、他端が前記対向部に連繋された渦巻ばねであることを特徴とする。
これによれば、予圧装置は、第一付勢部材の付勢力によって回動体を回動させることで接触体を支持レールに押圧して予圧を与える。また、摩耗等により支持レールと接触体との間にクリアランスが発生した場合には、第一付勢部材の付勢力により回動体が回動されて接触体が移動してそのクリアランスを埋める。その一方、支持レールから接触体を介して回動体に、第一付勢部材の付勢力に抗して逆回動する力が掛かった際には、回動体とベース部材との間が前記回動方向に逆行するにしたがって狭く形成されていることから、回動体とベース部材との間に球状部材が挟まって、球状部材との摩擦力によって回動体の逆回動が抑止される。
そのため、摩耗等により発生するクリアランスは好適に埋められるとともに、回動体が逆回動しないために、接触体および回動体に大きな力が掛かっても接触体と支持レールとの間にクリアランスが生じることがなく、したがってガタが生じることがない。また、第一付勢部材によって与える予圧力は、摩耗等により発生する支持レールと接触体との間のクリアランスを埋めるべく回動体を回動させる力だけで十分であるため、第一付勢部材の付勢力（予圧力）を大きくする必要がない。

また、基体に設けられた案内部と、該案内部に案内されて移動可能に設けられた移動体と、該移動体に接触する接触体と、前記基体に設けられ、前記接触体を前記移動体に向けて所要力で常時押圧する予圧装置とを備える移動装置において、前記予圧装置は、前記基体に対して回動可能に設けられ、該回動の回動軸から偏心した位置に直接または伝達部材を介して前記接触体が連繋され、回動されることで接触体が前記移動体に対し接離動するよう配置された回動体と、該回動体を、前記接触体を前記移動体に当接させる方向へ回動させるよう付勢する第一付勢部材と、前記基体に固定または係止され、前記回動体の外周面の少なくとも一部を覆い、前記第一付勢部材の付勢力による回動体の回動方向に沿って、回動体の前記外周面との距離が次第に離間するよう形成された対向面を有する対向部と、前記回動体の前記外周面と前記対向部の前記対向面との間に、両者に接するよう配設された球状部材と、前記対向部の、前記回動方向と同方向への回転は許すが、該回動方向の逆方向への回動は許さない逆止手段とを有し、前記対向部は、前記回動体と同軸に、回動体とは独立に相対回転可能に設けられ、前記第一付勢部材は、一端が前記回動体に連繋され、他端が前記対向部に連繋された渦巻ばねであることを特徴とする。
これによれば、予圧装置は、第一付勢部材の付勢力によって回動体を回動させることで接触体を移動体に押圧して予圧を与える。また、摩耗等により移動体と接触体との間にクリアランスが発生した場合には、第一付勢部材の付勢力により回動体が回動されて接触体が移動してそのクリアランスを埋める。その一方、移動体から接触体を介して回動体に、第一付勢部材の付勢力に抗して逆回動する力が掛かった際には、回動体とベース部材との間が前記回動方向に逆行するにしたがって狭く形成されていることから、回動体とベース部材との間に球状部材が挟まって、球状部材との摩擦力によって回動体の逆回動が抑止される。
そのため、摩耗等により発生するクリアランスは好適に埋められるとともに、回動体が逆回動しないために、接触体および回動体に大きな力が掛かっても接触体と移動体との間にクリアランスが生じることがなく、したがってガタが生じることがない。また、第一付勢部材によって与える予圧力は、摩耗等により発生する移動体と接触体との間のクリアランスを埋めるべく回動体を回動させる力だけで十分であるため、第一付勢部材の付勢力（予圧力）を大きくする必要がない。

また、前記回動体は、軸線が前記回動軸と一致するロッドから成り、前記対向部は、前記ロッドが挿入されるフランジ部材から成り、前記対向面は、前記フランジ部材の内周面に形成されていることを特徴とする。
これによれば、予圧装置を簡単かつコンパクトな構成とすることができる。

また、前記予圧装置は、前記球状部材を前記回動体の前記回動方向の逆方向に付勢する第二付勢部材を有することを特徴とする。
これによれば、第二付勢部材により球状部材が常時回動体およびベース部材と当接するように押圧されるため、回動体に、第一付勢部材の付勢力に逆行する力が掛かった際に、回動体の逆回動を遊びなく即座に規制することができる。

また、前記回動体には、前記球状部材との当接部に、該回動体の周方向に沿って、溝部が形成されていることを特徴とする。
これによれば、球状部材が暴れることなく、その位置を安定させることができる。

また、前記球状部材は、前記回動体の回動周方向に複数並べられて配設されていることを特徴とする。
これによれば、回動体に第一付勢部材の付勢力に逆行する力が掛かった際に、球状部材と回動体およびベース部材との間に掛かる力が、複数の球状部材に分散されるため、回動体、ベース部材および球状部材の損傷や過度の食い付きを抑えて、安定した駆動を行うことができる。

また、前記対向部は、前記回動体と同軸に、回動体とは独立に相対回転可能に設けられ、前記予圧装置は、前記対向部の、前記回動方向と同方向への回転は許すが、該回動方向の逆方向への回動は許さない逆止手段を有し、前記第一付勢部材は、一端が前記回動体に連繋され、他端が前記対向部に連繋された渦巻ばねであることを特徴とする。
これによれば、対向部を前記回動方向に回す操作を行うことで、渦巻ばね（第一付勢部材）を巻くことができ、回動体に渦巻ばねの付勢力を作用させることができる。

また、前記予圧装置は、前記球状部材を前記回動方向後方から押圧して該回動方向へ移動させる解除手段を有することを特徴とする。
これによれば、解除手段により球状部材を前記回動方向へ移動させることで、回動体の回動の規制を解除することができる。

前記予圧装置は、前記球状部材の前記回動方向後方に位置する押接部が形成され、前記回動体と同軸に、回動体とは独立に相対回転可能に設けられ、該回動方向へ回動されることで押接部により球状部材を該回動方向へ移動させる解除部材を有し、前記対向部は、前記解除部材が回動された際、所定の遊びを介して解除部材と一体回転されるよう解除部材と係合され、前記第一付勢部材は、前記他端が前記解除部材に連繋されて、解除部材を介して前記対向部に連繋されていることを特徴とする。
これによれば、解除部材により球状部材を前記回動方向へ移動させることで、回動体の回動の規制を解除することができる。さらに、解除部材を前記回動方向に回す操作を行うことで、渦巻ばね（第一付勢部材）を巻くことができ、回動体に渦巻ばねの付勢力を作用させることができる。また、渦巻ばねの付勢力は、解除部材に対しては、前記回動方向の逆方向に作用するため、解除部材が操作されていないときには解除部材の押接部が球状部材を押圧しない位置に待機させることができる。

また、前記接触体は、前記回動体の前記回動軸から偏心した回転軸を中心に回転自在に設けられたローラーを有するローラー装置であることを特徴とする。

本発明の移動装置によれば、予圧力を高める必要がなく、また、接触体や支持レールが磨耗しても、接触体と支持レールとの間のクリアランスを自動的になくしてガタが生じることがないという効果がある。

以下、本発明に係る移動装置を実施するための最良の形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明の移動装置の実施の形態に係る直動装置Ａの斜視図である。
移動装置としての直動装置Ａは、図示しない基体に固定された支持レール２と、支持レール２に案内されて、直線軌道上を往復移動可能に設けられた移動体４と、支持レール２に接触する接触体してのローラー装置６，７（ローラー装置７は図１には図示せず）と、移動体４に設けられ、ローラー装置７を支持レール２に所要力で常時押圧して、支持レール２に予圧を与える予圧装置８とを備える。

支持レール２の両側面には、その両側面に開口する断面コの字状の部分２ａが形成される。また支持レール２の上面には、両側面が傾斜面に形成された突条部２ｂと、断面Ｕ字状のＵ字溝２ｃとが形成される。
なお、支持レール２は、アルミ合金等の軽量な金属で、押し出し成形によって成形すると好適である。

移動体４は、支持レール２を上方から覆うよう設けられるとともに、支持レール２の両側面に延びる複数の脚部４ａを有する。
移動体４の下面（支持レール２との対向面）には、ローラー装置６が取り付けられる。ローラー装置６は、移動体４の下面に固定された基部６ａと、基部６ａに対して回転可能に設けられ、支持レール２の突条部２ｂの両側面（傾斜面）のそれぞれに当接するローラー６ｂとから成る。ローラー６ｂは、突条部２ｂの両側面に対してそれぞれ進行方向前後に二つずつ当接するよう設けられる。ローラー６ｂは、内部にボールベアリング軸受等を有し、スムーズに回転することができる。

また、移動体４の各脚部４ａには、ローラー装置７（図１には図示せず）が取り付けられた予圧装置８が固定される。予圧装置８は、移動体４の脚部４ａに形成された開口部を貫通するよう配設され、脚部４ａに取付部８ａを介してビス止め等の取り付け手段により固定されている。

また、移動体４の上面には、駆動装置としてのモータ５が取り付けられる。モータ５は、移動体４の上面に形成された開口部を介してその回転軸部が支持レール２に向かって突出するよう配設され、回転軸部に取り付けられた図示しないローラーを回転駆動させる。このローラーは支持レール２に設けられた前記Ｕ字溝２ｃの内側面に当接するよう設けられる。
これにより、モータ５を回転駆動させることで、移動体４は、ローラー装置６，７を介して支持レール２に案内されながら、モータ５の回転軸に取り付けられたローターとＵ字溝２ｃとの間の摩擦力により、支持レール２に沿った直線軌道上を往復移動（直動）することができる。
なお、移動体４を自走させるための構成はこれに限定されない。例えば、接触体としてのローラー６ｂまたはローラー７ｂを駆動装置により回転駆動させるよう構成してもよい。

次に、予圧装置８の構成について詳述する。
図２（ａ），（ｂ）は予圧装置８および予圧装置８に取り付けられたローラー装置７の斜視図であり、図３はその側断面図であり、図４はそのＸ−Ｘ断面図である。

予圧装置８は、図２（ａ），（ｂ）および図３に示すように、移動体４の脚部４ａに予圧装置８を取り付けるための前記取付部８ａと、取付部８ａに固定されたほぼ円筒状の本体１２と、本体１２に同軸に挿入され、ベアリング１１を介して本体１２に対して回動可能に設けられた、回動体としてのロッド１０と、本体１２内に同軸に配設され、ロッド１０が挿入された、対向部としてのフランジ部材１３と、ロッド１０とは独立に相対回転可能に設けられた解除部材１４と、一端１８ａがロッド１０に連繋され、他端１８ｂが解除部材１４に連繋されて、ロッド１０を本体１２（移動体４）に対して所定の方向に回動させるよう付勢する第一付勢部材としての渦巻ばね１８と、本体１２とロッド１０との間に、両者に接するよう配設された三つの球状部材２０，２０，２０とを有する。

図３に示すように、ローラー装置７は、予圧装置８のロッド１０に固定された基部７ａと、基部７ａに対して、ベアリング７ｃを介して回転可能に設けられ、支持レール２の前記コの字部２ａの内天井面に当接するローラー７ｂとから成る。

ローラー装置７は、その基部７ａから、ローラー７ｂの回転軸線ａに沿って延びるボルト部７ｄが、ロッド１０の一端面に設けられたメスねじ部１０ｄに螺合されて、ロッド１０に取り付けられる。ローラー装置７は、その回転軸線ａが、ロッド１０が回動する際の回動軸線ｂ（ロッド１０の軸線）から偏心した位置に来るよう、ロッド１０に取り付けられる。これにより、ロッド１０が回動することにより、ローラー装置７が、その軸線ａとは偏心した回動軸線ｂを中心に回動され、支持レール２の接触面（前記コの字部２ａの内天井面）に対し接離動することになる。
ロッド１０は、初期状態においてはローラー装置７が上方へ移動可能な状態（ローラー装置７が最も上側に位置しない状態）となる回転角度に設定され、予圧装置８は、この状態で、ローラー７ｂが支持レール２の接触面に当接するよう、脚部４ａ上に配置されて固定されている。そして、ロッド１０が所定方向に回動することで、ローラー装置７が上昇して、支持レール２の接触面に圧接される。

本体１２は、その外周部において取付部８ａに固定される。取付部８ａが移動体４の脚部４ａに固定されることで、本体１２も移動体４に対して固定される。
本体１２とロッド１０との間には、ベアリング１１が設けられ、ロッド１０は本体１２の中でスムーズに回動可能となっている。

フランジ部材１３は、ロッド１０が挿入され、本体１２およびロッド１０のそれぞれに対して独立して相対回転可能に設けられる。
フランジ部材１３は、一端側が、ロッド１０に沿って延びる小径部１３ａに形成され、他端側は、その外周壁が本体１２の内周に接し、その内側はロッド１０との間に所定の間隙を形成する中空状となる大径部１３ｂに形成される。本体１２には、フランジ部材１３の小径部１３ａと大径部１３ｂとを結ぶ段差部１３ｃに沿って、内側に突出する段差部１０ａが形成される。段差部１０ａの、フランジ部材１３との対向壁には、ラチェット爪１６が固定される。フランジ部材１３のラチェット爪１６の当接面（球状部材２０が配される中空部の反対面）には、ラチェット爪１６が引っ掛かる複数の凹凸部１３ｄが設けられ、ラチェット爪１６と凹凸部１３ｄから成るラチェット機構（逆止手段）により、フランジ部材１３は所定回転方向（図４における右回転方向）にのみ回転可能となっている。

また、フランジ部材１３の大径部１３ｂのロッド１０との対向面１３ｅとロッド１０との間には、両者に接するよう、球状部材２０が配設されている。フランジ部材１３の大径部１３ｂの前記対向面１３ｅは、図４に示すように、フランジ部材１３の前記回転可能な方向（図４中では右回転方向）に沿って、ロッド１０の外周面との距離が次第に連続的に離間するよう形成されている。また、ロッド１０の外周面には、各球状部材２０，２０の外面に沿って当接する溝部３０が、周方向に形成される。

また、図４に示すように、球状部材２０は、一端が球状部材２０に当接し、他端がフランジ部材１３の内周壁の段差部１３ｆに支持された第二付勢部材としてのスプリング３６により、フランジ部材１３の前記回転可能な方向の逆方向（ロッド１０の外周面とフランジ部材１３の対向面１３ｅとの距離が狭くなる方向。図４中では左回転方向）に付勢されている。

球状部材２０およびスプリング３６は、図４に示すように、ロッド１０の周方向に、互いに１２０°ずつの間隔をあけて、三組設けられる。

上記構成によれば、ロッド１０は、フランジ部材１３に対し、図４中の右回転方向には自由に回動できるが、その逆方向の回転力が生じた際には、球状部材２０が接するロッド１０とフランジ部材１３の対向面１３ｅとの間隔が、前記逆方向に向かって狭く形成されていることから、ロッド１０とフランジ部材１３との間に球状部材２０が挟まって、球状部材２０との摩擦力によって前記逆方向の回動が抑止される。

図３に示すように、解除部材１４は、ロッド１０に同軸に挿通されるフランジ状に形成されて、フランジ部材１３とロッド１０の軸線方向の軸線方向に隣接して配設され、ロッド１０とは独立に相対回転可能に設けられる。解除部材１４の一端部は本体１２から突出して設けられ、ユーザーは解除部材１４を回転操作することができる。
解除部材１４の、フランジ部材１３の反対側には、解除部材１４の中空部１４ｃを塞ぐキャップ２２が設けられる。また、キャップ２２の外面側には、フランジ部材１３、解除部材１４、およびキャップ２２がロッド１０から抜け落ちるのを防ぐ留金２４が設けられる。キャップ２２および留金２４は、それぞれロッド１０および／または解除部材１４に対して相対回転可能に設けられており、解除部材１４のロッド１０に対する相対回転を妨げない。

フランジ部材１３と解除部材１４とは、解除部材１４のフランジ部材１３側に形成された凹部１４ｂと、凹部１４ｂ内に進入するフランジ部材１３の突部１３ｇとにより係合される。凹部１４ｂと突部１３ｇとは、その周方向に若干の遊びが形成されて、所定角度だけ互いに相対回動可能に設けられている。
解除部材１４には、ロッド１０に沿って、フランジ部材１３側に向かって延びる押接部１４ａが形成されている。図４に示すように、押接部１４ａは、各球状部材２０の間にそれぞれ進入するよう設けられる。解除部材１４が、ユーザーにより、ロッド１０の外周面とフランジ部材１３の対向面１３ｅとの距離が広くなる方向と同方向、すなわち図４中では右回転方向に回動されることにより、押接部１４ａが球状部材２０をスプリング３６の付勢力に抗して移動させることができる（解除手段）。互いに係合されたフランジ部材１３と解除部材１４との間の周方向の前記遊びは、押接部１４ａが球状部材２０を押圧できる程度に設定される。そして、押接部１４ａが球状部材２０を押圧して、なおも前記遊びの範囲を超えてユーザーにより解除部材１４が同回転方向に回転された場合には、前記突部１３ｇと凹部１４ｂとの係合により、解除部材１４とフランジ部材１３は一体回転する。

解除部材１４の押接部１４ａで、球状部材２０をスプリング３６の付勢力に抗して移動させることによれば、ロッド１０に、フランジ部材１３に対して前記逆方向に回動する力が掛かった際、ロッド１０とフランジ部材１３との間に球状部材２０が挟まることがないため、ロッド１０の前記逆方向の回動が抑止されることがなくなり、ロッド１０の前記逆方向の回動の抑止が解除される（これが解除手段の作用である）。

図３に示すように、渦巻ばね１８の一端１８ａは、直線状に形成され、ロッド１０の軸線方向に形成された切り込み部１０ｂにはめ込まれて、ロッド１０に連繋される。渦巻ばね１８の他端１８ｂは、直線状に形成され、解除部材１４の軸線方向に形成された溝部１４ｄにはめ込まれて、解除部材１４に連繋される。解除部材１４とフランジ部材１３とは、前述の通り凹部１４ｂと突部１３ｇとにより係合されているため、渦巻ばね１８の付勢力は、フランジ部材１３とロッド１０との間に働くことになる。

次に予圧装置８の初期設定方法につき説明する。
まず、ユーザーは、解除部材１４を、ロッド１０の外周面とフランジ部材１３の対向面１３ｅとの距離が広くなる方向と同方向、すなわち図４中での右回転方向に回転させる。この操作によれば、まず解除部材１４の押接部１４ａが、前記凹部１４ｂと突部１３ｇとの遊びの範囲で、フランジ部材１３に対して右回転方向に回動されて、球状部材２０を押圧する。そして、球状部材２０が移動されて、ロッド１０のフランジ部材１３に対する前記逆方向の回動の抑止が解除される。

その後、ユーザーによる解除部材１４のさらなる回転操作により、前記凹部１４ｂと突部１３ｇとにより係合されたフランジ部材１３が、解除部材１４と共に一体回転されるとともに、解除部材１４に連繋された渦巻ばね１８を介して、ロッド１０にも解除部材１４と同方向の回転力が生じる。
そして、ロッド１０の回動に伴って、ロッド１０の回動軸に対して偏心して取り付けられたローラー装置７が上昇され、ローラー７ｂが支持レール２の前記接触面に当接する。
ローラー装置７が支持レール２に当接してロッド１０がこれ以上は同方向に回動できないこの状態で、さらに解除部材１４を回転させれば、渦巻ばね１８が巻かれて、ロッド１０に対し、同方向への付勢力が印加される。

そして、ユーザーが解除部材１４の回転操作を止めて解除部材１４を放すと、巻かれた渦巻ばね１８の付勢力により、解除部材１４には、解除部材１４回転操作した回転方向（右回転方向）とは逆方向の回転力が働く。この力により、解除部材１４はその逆方向に回動されて、押接部１４ａが球状部材２０から離れる。すると、球状部材２０は、スプリング２０の付勢力によって、ロッド１０の外周面とフランジ部材１３の対向面１３ｅとの両者に接する位置に復帰する。これにより、ロッド１０がフランジ部材１３に対して前記逆方向に回動することが抑止される。

また、解除部材１４が前記遊びの分だけ前記逆方向に回転した後には、渦巻ばね１８の前記逆方向の付勢力は、解除部材１４を介して、解除部材１４に係合されたフランジ部材１３に対して働く。しかし、フランジ部材１３は、前記ラチェット機構により、当該逆方向の回転が抑止されているため、当該逆方向に回動することがない。
したがって、渦巻ばね１８の付勢力は、ロッド１０を前記回転方向へ回動させる力として働き、ローラー装置７を介して、支持レール２に対して予圧が与えられることになる。

本実施の形態に係る直動装置Ａによれば、摩耗等により支持レール２の接触面とローラー装置７のローラー７ｂとの間にクリアランスが発生した場合には、渦巻ばね１８の付勢力によりロッド１０およびローラー装置７が回動されてローラー装置７が移動（上昇）してそのクリアランスを埋める。その一方、移動体４の移動時に、支持レール２からローラー装置７を押圧する力が掛かった際には、球状部材２０が接するロッド１０とフランジ部材１３との間がロッド１０の付勢方向の逆方向に向かうにしたがって狭く形成されていることから、ロッド１０とフランジ部材１３との間に球状部材２０が挟まって、球状部材２０との摩擦力によってロッド１０の逆回動が抑止される。

このように、摩耗等により発生する支持レール２とローラー装置７との間のクリアランスは、ロッド１０の回動により好適に埋められるとともに、ロッド１０が逆回動しないため、移動体４の移動時に支持レール２からローラー装置７に大きな力が掛かっても、ローラー装置７と支持レール２との間にクリアランスが生じることがなく、したがってガタが生じることがない。また、渦巻ばね１８によって与える予圧力は、摩耗等により発生する支持レール２とローラー７ｂとの間のクリアランスを埋めるべくロッド１０を回動させる力だけで十分であるため、渦巻ばね１８の付勢力（予圧力）を、移動体４に掛かり得る最大力に対抗できるほど大きくする必要がない。

また、球状部材２０は、スプリング３６に押圧されることで常時ロッド１０およびフランジ部材１３に当接する位置に維持されるため、ロッド１０に渦巻ばね１８の付勢力とは逆行する力が掛かった際に、ロッド１０の逆回動を遊びなく即座に規制することができる。

また、球状部材２０は、ロッド１０の外周の周方向に複数（本実施の形態では三つ）並べられて配設されているため、ロッド１０に渦巻ばね１８の付勢力に逆行する力が掛かった際に、球状部材２０とロッド１０およびフランジ部材１３との間に掛かる力が、複数の球状部材２０に分散される。したがって、個々の球状部材２０と、ロッド１０およびフランジ部材１３との間に掛かる力が分散されて、それらの損傷や過度の食い付きを抑えて、安定した駆動を行うことができる。

また、渦巻ばね１８の前記他端１８ｂが、解除部材１４を介してフランジ部材１３に連繋されていることから、解除部材１４を介してフランジ部材１３を前記回動方向に回す操作を行うことで、渦巻ばね１８を巻いて、ロッド１０に渦巻ばね１８の付勢力を作用させることができる。
また、解除部材１４の押接部１４ａにより球状部材２０を前記回動方向へ移動させることで、回動体の回動の規制を解除することができる。
さらには、フランジ部材１３は、解除部材１４が回動された際、所定の遊びを介して解除部材１４と一体回転されるよう解除部材と係合されている。
このため、解除部材１４を前記回動方向に回す操作を行うことで、ロッド１０の逆止抑制を解除でき、さらに解除部材１４を回すことで渦巻ばね１８を巻くことができる。また、渦巻ばね１８の付勢力は、解除部材１４に対しては、前記回動方向の逆方向に作用するため、解除部材１４が操作されていないときには解除部材１４の押接部１４ａが球状部材２０を押圧しない位置に待機させることができる。
この構成により、本実施の形態に係る直動装置Ａの予圧装置８は、操作性およびメンテナンス性に優れている。

なお、本実施の形態に係る直動装置Ａは、基体に固定された支持レール２に沿って移動体４が直動動作する移動装置であるが、本願請求項２に記載されている通り、基体にローラー装置等の案内部や予圧装置を設け、移動体が基体側から予圧装置により予圧を与えられながら、案内部に沿って移動するよう構成しても良い。この場合でも、基体から移動体に予圧を与える予圧装置として、上記実施の形態における予圧装置８を用いることができる。例えば、図１において、案内部および接触体としてのローラー装置６，７、ならびに、予圧装置８を基体に固定して設け、支持レールとして用いた部材２を、基体に対して移動させる移動体として構成しても良い。

また、本実施の形態においては、予圧装置８の回動体としてのロッド１０が、直接、接触体としてのローラー装置７に連結されているが、本発明はこの構成に限定されない。
例えば、回動体と接触体との間に、他の伝達部材を設けて、伝達部材を介して間接的に接触体を押圧するよう構成しても良い。

本発明は、移動体と支持レールとの間に予圧を掛けるあらゆる移動装置に適用することが可能である。例えば、直動装置に限らず、曲がった支持レールを採用すれば、移動体を曲線運動させることが可能な移動装置を構成することもできる。

本実施の形態に係る移動装置の斜視図である。 予圧装置の斜視図である。 予圧装置および接触体の側断面図である。 予圧装置のＸ−Ｘ断面図である。

符号の説明

Ａ 直動装置
２ 支持レール
４ 移動体
５ モータ（駆動装置）
６ ローラー装置（接触体）
７ ローラー装置（接触体）
８ 予圧装置
１０ ロッド（回動体）
１２ 予圧装置の本体
１３ フランジ部材（対向部）
１３ｅ 対向面
１３ｄ 凹凸部
１４ 解除部材（解除手段）
１４ａ 押接部
１８ 渦巻ばね（第一付勢部材）
２０ 球状部材
３０ 溝部
３６ スプリング（第二付勢部材）
ａ ローラー装置の回転軸線
ｂ ロッド（回動体）の回動軸線

Claims (9)

1. 基体に固定された支持レールと、
   該支持レールに案内されて移動可能に設けられた移動体と、
   前記支持レールに接触する接触体と、
   前記移動体に設けられ、前記接触体を前記支持レールに向けて所要力で常時押圧する予圧装置とを備える移動装置において、
   前記予圧装置は、
   前記移動体に対して回動可能に設けられ、該回動の回動軸から偏心した位置に直接または伝達部材を介して前記接触体が連繋され、回動されることで接触体が前記支持レールに対し接離動するよう配置された回動体と、
   該回動体を、前記接触体を前記支持レールに当接させる方向へ回動させるよう付勢する第一付勢部材と、
   前記移動体に固定または係止され、前記回動体の外周面の少なくとも一部を覆い、前記第一付勢部材の付勢力による回動体の回動方向に沿って、回動体の前記外周面との距離が次第に離間するよう形成された対向面を有する対向部と、
   前記回動体の前記外周面と前記対向部の前記対向面との間に、両者に接するよう配設された球状部材と、
   前記対向部の、前記回動方向と同方向への回転は許すが、該回動方向の逆方向への回動は許さない逆止手段とを有し、
   前記対向部は、前記回動体と同軸に、回動体とは独立に相対回転可能に設けられ、
   前記第一付勢部材は、一端が前記回動体に連繋され、他端が前記対向部に連繋された渦巻ばねであることを特徴とする移動装置。
2. 基体に設けられた案内部と、
   該案内部に案内されて移動可能に設けられた移動体と、
   該移動体に接触する接触体と、
   前記基体に設けられ、前記接触体を前記移動体に向けて所要力で常時押圧する予圧装置とを備える移動装置において、
   前記予圧装置は、
   前記基体に対して回動可能に設けられ、該回動の回動軸から偏心した位置に直接または伝達部材を介して前記接触体が連繋され、回動されることで接触体が前記移動体に対し接離動するよう配置された回動体と、
   該回動体を、前記接触体を前記移動体に当接させる方向へ回動させるよう付勢する第一付勢部材と、
   前記基体に固定または係止され、前記回動体の外周面の少なくとも一部を覆い、前記第一付勢部材の付勢力による回動体の回動方向に沿って、回動体の前記外周面との距離が次第に離間するよう形成された対向面を有する対向部と、
   前記回動体の前記外周面と前記対向部の前記対向面との間に、両者に接するよう配設された球状部材と、
   前記対向部の、前記回動方向と同方向への回転は許すが、該回動方向の逆方向への回動は許さない逆止手段とを有し、
   前記対向部は、前記回動体と同軸に、回動体とは独立に相対回転可能に設けられ、
   前記第一付勢部材は、一端が前記回動体に連繋され、他端が前記対向部に連繋された渦巻ばねであることを特徴とする移動装置。
3. 前記回動体は、軸線が前記回動軸と一致するロッドから成り、
   前記対向部は、前記ロッドが挿入されるフランジ部材から成り、
   前記対向面は、前記フランジ部材の内周面に形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の移動装置。
4. 前記予圧装置は、前記球状部材を前記回動体の前記回動方向の逆方向に付勢する第二付勢部材を有することを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか一項記載の移動装置。
5. 前記回動体には、前記球状部材との当接部に、該回動体の周方向に沿って、溝部が形成されていることを特徴とする請求項１〜４のうちのいずれか一項記載の移動装置。
6. 前記球状部材は、前記回動体の回動周方向に複数並べられて配設されていることを特徴とする請求項１〜５のうちのいずれか一項記載の移動装置。
7. 前記予圧装置は、前記球状部材を前記回動方向後方から押圧して該回動方向へ移動させる解除手段を有することを特徴とする請求項１〜６のうちのいずれか一項記載の移動装置。
8. 前記予圧装置は、前記球状部材の前記回動方向後方に位置する押接部が形成され、前記回動体と同軸に、回動体とは独立に相対回転可能に設けられ、該回動方向へ回動されることで押接部により球状部材を該回動方向へ移動させる解除部材を有し、
   前記対向部は、前記解除部材が回動された際、所定の遊びを介して解除部材と一体回転されるよう解除部材と係合され、
   前記第一付勢部材は、前記他端が前記解除部材に連繋されて、解除部材を介して前記対向部に連繋されていることを特徴とする請求項１〜７のうちのいずれか一項記載の移動装置。
9. 前記接触体は、前記回動体の前記回動軸から偏心した回転軸を中心に回転自在に設けられたローラーを有するローラー装置であることを特徴とする請求項１〜８のうちのいずれか一項記載の移動装置。

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