JP4600340B2 - 転動体収容ベルトおよび直動案内装置 - Google Patents
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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、無限循環路内で転動体をその並び方向で整列させて転動体列を構成する転動体収容ベルトが提案されている。
また、転動体収容ベルトの別の例として、例えば特許文献2に記載の技術では、間座部は樹脂製のヒンジ部を有しており、隣接する間座部相互をそのヒンジ部を用いて別個の連結腕部で繋ぐことで連結されて無限循環路内に配置されており、無限循環路内ではヒンジ部で屈曲しつつ循環可能になっている。
しかしながら、このような転動体収容ベルト循環時の摩擦抵抗に対し、例えば特許文献1に記載の技術では、そのベルト状の連結腕部は、図10に例示するように、無限循環路の内外周方向での厚さが一様に設けられているので、隣接する間座部同士の中央に位置する部分(同図(a)ないし(b)に示すA−A断面の位置)では他の部分に比べて曲がり易く、間座部を繋ぐ部分(同図(a)ないし(b)に示すB−B断面の位置)では連結腕部が曲がり難くなる。
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、方向転換路に沿って循環する際の摩擦抵抗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。
ここで、上記断面二次モーメントは、連結腕部の、転動体の並び方向に直交する方向での断面における図心を通り、隣接する転動体の中心同士を結ぶ線分に直交する線分に平行な軸に関する断面二次モーメントである。
ここで、第一の発明に係る直動案内装置用転動体収容ベルトにおいて、前記連結腕部は、前記無限循環路の内外周方向での厚さを、隣接する前記間座部同士の中央に位置する部分を他の部分に比べて厚肉にしてなるものであれば好ましい。
このような構成であれば、前記断面二次モーメントを一様に形成する上で好適である。
第四の発明によれば、第一ないし第三の発明に係る直動案内装置用転動体収容ベルトによる作用・効果を奏する直動案内装置を提供することができる。
図1は、本発明に係る直動案内装置の一実施形態の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。
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一対の蓋部材であるエンドキャップ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。
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、上記の、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列構成されている。
図4は、転動体収容ベルトを説明する図であり、同図(a)は、その平面図、同図(b)は正面図である。また、同図(c)は同図(b)でのA−A断面を示し、同図(d)は同図(b)でのB−B断面を示している。
この転動体収容ベルト50は、可撓性をもつ合成樹脂材料から射出成形によって有端状に形成され、図3および図4に示すように、端部にそれぞれ位置する端部間座部59と、その端部間座部59以外の間座部51と、これら端部間座部59および間座部51を連結するベルト状の連結腕部52と、を備えて構成されている。
I=bh3/12 (式1)
そこで、本実施形態の例では、図4(c)および図4(d)に示すように、上記中央部52aでの幅方向での幅をb1、内外周方向での厚さをh1とし、上記連結部52bでの幅方向での幅をb2、内外周方向での厚さをh3とするとき、I=(b1*h13)/12=(b2*h23)/12に設定している。そして、その中央部52aおよび連結部52b相互の内外周方向での厚さhの肉厚をなだらかに連続的に変化させることで、断面二次モーメントを、その全長に亘り一様にしている。
間座部51は、各ボール収容穴55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ている。これにより、この転動体収容ベルト50は、隣り合う間座部51同士の間且つボール収容穴55とともに画成される部分に、各ボール46を個別に収容可能になっている。
この転動体接触面54は、図3および図4(a)ないし(b)に示すように、一方の転動体接触面54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54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54とは反対側を向いて形成されている。そして、この転動体接触面54は、ボール46の外径より僅かに大きな内径をもち、ボール46の曲面に倣う凹の球面になっている。これにより、各間座部51および端部間座部59は、並び方向で対向する転動体接触面54同士が互いに対をなすことにより、各ボール収容穴55でのボール46の移動を拘束しつつボール46を転動自在に保持可能になっている。
上述の構成を備えてなる、このリニアガイド10によれば、その転動体収容ベルト50は、上記各ボール収容穴55で画成された空間が、各ボール46を所定の間隔で個別に収容し、無限循環路28での内周側へのボール46の移動を拘束しつつ転動自在に保持することができる。したがって、図3に示すように、無限循環路28内に転動体列62を構成してボール46を整列させることができるので、ボール46同士の擦れ合いや競り合いが抑制され、ボール46の循環性が改善される。そして、この転動体収容ベルト50によれば、無限循環路28内で隣り合うボール46同士の間に間座部51が介装されているので、隣り合うボール46相互の接触を確実に防止可能である。
なお、本発明に係る転動体収容ベルトおよび直動案内装置は、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、ボール46を収容するための空隙部であるボール収容穴55は、収容するボール46のもつ円弧よりも大きな曲率の凹の円弧から形成された例で説明したが、これに限定されず、ボール46が連結腕部52の表裏の方向(厚さ方向)に自由に係合離脱可能な広さに形成されていれば、種々の形状とすることができる。
同図の例では、上記実施形態に対し、ボール収容穴55が、ボール46の外径よりも僅かに大きな内径の同心円から形成されている点が異なっている。このような構成であっても、この連結腕部52の横断面を矩形とし、その内外周方向での厚さhの肉厚を、中央部52aから連結部52bに亘り、なだらかに連続的に変化させることで、上記実施形態同様に、断面二次モーメントを、その全長に亘り一様にして、無限循環路28内で平均的な曲率をもって屈曲しつつ循環させることができる。
同図の例では、上記実施形態に対し、ボール収容穴55が矩形になっており、幅方向で対向する連結腕部52の内側面同士の距離が、ボール46の外径よりも僅かに広く形成されている点が異なっている。このような構成であっても、この連結腕部52の横断面を矩形とし、その内外周方向での厚さhの肉厚を、連結部52bおよびその近傍においてなだらかに連続的に変化させることで、上記実施形態同様に、断面二次モーメントを、その全長に亘り一様にして、無限循環路28内で平均的な曲率をもって屈曲しつつ循環させることができる。なお、この例では、連結部52bおよびその近傍以外部分(中央部52aを含むその両側の部分)については、幅方向での寸法が一定なので、内外周方向での厚さhについても一定の厚さになっている。
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
25 リターン部材
26 転動体軌道路
28 無限循環路
46 ボール
50 転動体収容ベルト
51 間座部
52 連結腕部
54 転動体接触面
55 ボール収容穴
59 端部間座部
60 案内溝
62 転動体列
Claims (3)
- 複数の転動体が転走する無限循環路を有する直動案内装置に用いられ、前記無限循環路内で隣り合う転動体同士の間に介装される複数の間座部と、その間座部を相互に連結する可撓性をもつベルト状の連結腕部と、を有する転動体収容ベルトにおいて、
前記連結腕部は、その全長に亘りまたは少なくとも一部分で、前記無限循環路の内外周方向での厚さを、隣接する前記間座部同士の中央に位置する部分を他の部分に比べて厚肉にするとともに、前記無限循環路の内外周方向での厚さを、隣接する前記間座部同士の中央に位置する部分を他の部分に比べて厚肉にすることでその断面二次モーメントを一様にしてなることを特徴とする直動案内装置用転動体収容ベルト。 - 複数の転動体が転走する無限循環路を有する直動案内装置に用いられ、前記無限循環路内で隣り合う転動体同士の間に介装される複数の間座部と、その間座部を相互に連結する可撓性をもつベルト状の連結腕部と、を有する転動体収容ベルトにおいて、
前記連結腕部は、その全長に亘りまたは少なくとも一部分で、前記無限循環路の内外周方向での厚さを、前記複数の転動体の並び方向とは直交する方向での幅が広い部分を幅が狭い部分に比べて薄肉にするとともに、前記無限循環路の内外周方向での厚さを、前記複数の転動体の並び方向とは直交する方向での幅が広い部分を幅が狭い部分に比べて薄肉にすることでその断面二次モーメントを一様にしてなることを特徴とする直動案内装置用転動体収容ベルト。 - 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。
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JP2003194054A (ja) * | 2001-12-21 | 2003-07-09 | Shangyin Sci & Technol Co Ltd | ボールチェーン |
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