JP5061743B2 - 保持器及びその保持器を使用した直動装置 - Google Patents

Description

本発明は、直動装置のガイドレールとスライダとの間に配される保持器に関する。

従来から、直動装置として、ガイドレールに跨ったスライダ内を転動体が循環することにより、ガイドレールに沿ってスライダが移動するタイプの直動装置（以下、無限ストロークタイプと称する）がある。
無限ストロークタイプでは、スライダ内部に転動体が循環するための循環軌道を格納しており、スライダは、ガイドレールが延伸する限り往復移動（ストローク）することができる。また、転動体は外部から遮断されているので、異物等の外部環境に対する防塵対策も施し易いという利点もあって、一般に幅広く利用されている。

ところで、直動装置に超高精度な運動性能が要求される環境下においては、無限ストロークタイプでは、スライダ内部で転動体が循環軌道を循環するが故の問題が生じる。具体的には、転動体が循環軌道で公転方向を変える必要があるので、転動体に負荷がかかる負荷圏と非負荷圏の境界周辺において、軌道形状の軌道断面が不連続になる。また、前記境界周辺において、各転動体は等しく一定の動きをせず、転動体同士の競り合い（衝突）もあって、転動体の動きに変動が生じる。このような軌道形状と転動体の挙動は直動装置の運動精度に影響を及ぼし、その結果、テーブルを精度良く直動させることができず、加工点や測定点の精度低下に繋がる虞があった。そこで、特許文献１では、転動体同士の衝突による精度低下を防止するため、転動体間にセパレータを備えた技術が提案されている。しかし、特許文献１の技術をもってしても、転動体の挙動を精度良く安定化させることは困難であった。

そこで、超高精度な運動性能が要求される環境下では、転動体を循環させずに、ガイドレールに沿ってスライダが移動するタイプの直動装置（以下、有限ストロークタイプと称する）を使用することも考えられる。この有限ストロークタイプは、一般的に、図９に示すように、所定方向に延出したガイドレール１と、ガイドレール１に沿って移動可能なスライダ２と、スライダ２の移動に伴ってガイドレール１とスライダ２との間を回転しながら転走自在に配置された複数の転動体４，４・・・と、ガイドレール１とスライダ２との間に配され、個々の転動体を回転可能に保持する保持器３とで備えて構成される。

ガイドレール１には、図１０に示すように、その上部に平坦状の上部ガイド面１１が形成されていると共に、上部ガイド面１１の両側には、当該ガイドレール１の延出方向に沿って窪ませた凹部１２が形成されている。該凹部１２には、転走面として、先細り状に内向きに傾斜した第１ガイド面１ａと、第１ガイド面１ａとは反対に末広がり状に外向きに傾斜した第２ガイド面１ｂとが形成されている。なお、第１ガイド面１ａと第２ガイド面１ｂとの間には、上部ガイド面１１に対して略直交する方向に延在した移行面１ｃが双方のガイド面１ａ，１ｂに連続して形成されている。

スライダ２は、図１１に示すように、ガイドレール１に跨るように配され、その内側には、当該ガイドレール１の凹部１２に向けて突出した凸部２１が形成されている。この場合、凸部２１には、転走面として、該ガイドレール１の第１ガイド面１ａと対向し、且つ、平行に配された第１スライド面２ａと、ガイドレール１の第２ガイド面１ｂと対向し、且つ、平行に配された第２スライド面２ｂとが備えられている。
これにより、スライダ２をガイドレール１に沿って移動させる際、保持器３で保持された複数の転動体４は、それぞれ、第１ガイド面１ａと第１スライド面２ａとの間、第２ガイド面１ｂと第２スライド面２ｂとの間を回転しながら転走することになる。

保持器３は、図１２に示すように、ガイドレール１とスライダ２との間隙に配され、一対のケージ部３１と、該一対のケージ部３１を連結する連結部３２とで構成されている。
この構成において、各ケージ部３１は、ガイドレール１の凹部１２とスライダ２の凸部２１との間に配され、連結部３２は、ガイドレール１の上部ガイド面１１とスライダ２との間に配されている。この場合に、ケージ部３１は、第１ガイド面１ａと第１スライド面２ａとの間、及び、第２ガイド面１ｂと第２スライド面２ｂとの間において、複数の転動体４を１つずつ転動自在に保持する複数のポケットＰを備えている。

ところで、図１３及び図１４に示すように、ポケットＰのガイドレール１側には、転動体４をポケットＰに挿入するための開口ＰＯが形成されており、当該開口ＰＯは、転動体４が出入り自由な大きさに設定されている。この場合、保持器３が各開口ＰＯに転動体を挿入した状態では、各転動体４は、各開口ＰＯから容易に脱落してしまう。このため、従来では、各ポケットＰに挿入した各転動体４の脱落を防止するための措置が講じられていた。

その一例として、従来では、保持器３をガイドレール１にセットする場合には、転動体４を挿入したポケットＰの開口ＰＯ側に仮留め板をあてがいながら保持器３をガイドレール１に挿通させている。また、直動装置の調整時にガイドレール１から保持器３を引き抜く場合にも同様に、開口ＰＯ側に仮留め板をあてがう作業が伴なわれている。
しかしながら、このような脱落防止措置は熟練を要し、また、手間や時間がかかるため、面倒であり、その対策が望まれていた。

特開２００５−１８０６５６号公報

本発明の目的は、複数の転動体をポケットから脱落させることなく、簡単に保持することが可能な技術を提供することである。

上記課題を達成するために、本発明は、所定方向に延出したガイドレールと、ガイドレールに沿って移動可能なスライダと、スライダの移動に伴ってガイドレールとスライダとの間を回転しながら転走自在に配置された複数の転動体とを備えた直動装置に用いられた保持器であって、保持器は、ガイドレールとスライダとの間に配され、一対のケージ部と、ガイドレールを跨って該一対のケージ部を着脱自在に連結する連結部とを備え、各ケージ部は、連結部側に、転動体の転走方向に沿って配列され、各転動体を１つずつ回転可能に保持する複数の第１ポケットを備えるとともに、当該連結部側とは反対側の非連結部側に、転動体の転走方向に沿って配列され、各転動体を１つずつ回転可能に保持する複数の第２ポケットを備えており、各ケージには、連結部側に、各第１ポケットに連通した挿入開口が開口され、当該挿入開口から転動体を第１ポケットに挿入可能であるとともに、非連結部側に、各第２ポケットに連通した挿入開口が開口され、当該挿入開口から転動体を第２ポケットに挿入可能であり、複数の転動体は、挿入開口に差し入れて、各ケージ部の複数の第１及び第２ポケットに挿入することで、当該各ポケットに回転可能に保持されつつ、ガイドレールとスライダとの間に転がり接触するようになっており、連結部側に開口した各第１ポケットの挿入開口は、ケージ部が連結部に取り付けられた際に、連結部によって閉口されるとともに、非連結部側に開口した各第２ポケットの挿入開口は、蓋部がケージ部の非連結部側に着脱自在に取り付けられた際に、蓋部によって閉口され、各ポケットには、それぞれ、ガイドレール側及びスライダ側の双方に開口が形成されており、該開口は、各ポケットに保持された各転動体の転走方向に沿った寸法が、当該転走方向に沿った転動体の最大寸法よりも小さくなるように設定されているとともに、第１ポケットに保持された個々の転動体と、第２ポケットに保持された個々の転動体とは、その回転中心が相互に同一位置に整列し、互いに同位相となるように位置決めされている。
本発明において、転動体は、ガイドレールとスライダとの間に転がり接触する円筒状の転動面と、転動面の両端に形成された円形状の端面とを有し、これら複数の転動体は、その端面側から挿入開口に差し入れて、各ケージ部の複数のポケットに挿入することで、当該各ポケットに回転可能に保持されるようになっている。
また、本発明は、上記した保持器が使用されている直動装置である。

本発明によれば、複数の転動体をポケットから脱落させることなく、簡単に保持することが可能な技術を提供することができるようになった。

以下、本発明の一実施の形態に係る保持器３ついて、添付図面に基づいて説明する。
本発明による保持器３は、一般的な有限ストロークタイプの直動装置に使用可能であり、直動装置の構成部品の全体形状は、前述した有限ストロークタイプの直動装置（図９〜図１４参照）の全体形状と同様であるので、同一の符号を用いることで、その説明を省略する。
また、本実施形態では、転動体としてころが選択されている場合を説明するが、転動体として玉が選択されている場合であっても本発明を適用可能である。

本実施例による保持器３は、図１及び図２に示すように、ガイドレール１とスライダ２との間に配され（図９参照）、一対のケージ部３１，３１と、ガイドレール１を跨って該一対のケージ部３１，３１を連結する連結部３２とを備えている。各ケージ部３１は、ガイドレール１の凹部１２とスライダ２の凸部２１との間に配され、連結部３２は、ガイドレール１の上部ガイド面１１とスライダ２との間に配されている。
この場合、ケージ部３１は、その連結部３２側に、第１ガイド面１ａと第１スライド面２ａとの間を回転しながら転走する複数の転動体４を所定間隔で保持する複数の第１ポケットＰ１を備えるとともに、その反連結部側に、第２ガイド面１ｂと第２スライド面２ｂとの間を回転しながら転走する複数の転動体４を所定間隔で保持する複数の第２ポケットＰ２を備えている。

また、ケージ部３の各ポケットＰ１，Ｐ２には、それぞれ、ガイドレール側及びスライダ側の双方に開口ＰＯが形成されており、該開口ＰＯは、各ポケットＰに保持された各転動体４の転走方向（図中両矢印Ｓ参照）に沿った寸法Ｄ１（図２（ｃ）参照）が、当該転走方向Ｓに沿った転動体４の最大寸法Ｄ２よりも小さくなるように設定（Ｄ１＜Ｄ２）されている。なお、開口ＰＯの寸法Ｄ１は、例えば、転動体４の大きさや形状、並びに、当該転動体４を保持するポケットＰ１，Ｐ２の大きさや形状に応じて任意に設定されるため、ここでは特に数値限定しない。
これにより、転動体４は、ガイドレール１側及びスライダ２側の双方のいずれにも、開口ＰＯから脱落することがなく、両開口ＰＯを介して、第１及び第２ガイド面１ａ，１ｂと第１及び第２スライダ面２ａ，２ｂとに転がり接触しながら転走可能となる。

また、本実施例において、ケージ部３１は、連結部３２に対して着脱自在に取り付けられている。具体的には、ケージ部３１は、連結部３２のケージ部３１側に、転動体４の転走方向Ｓに沿って延出する接続面３２ａに対して着脱自在に取り付けられている。すなわち、連結部３２は、ガイドレール１の上部ガイド面１１とスライダ２との間に配される上部連結部３２ｂと、該上部連結部３２ｂからケージ部３１に向けて屈曲して形成される接続部３２ｃ，３２ｃとを備えており、この接続部３２ｃ，３２ｃのケージ部３１側の端面が、それぞれ接続面３２ａとなる。この接続面３２ａは、ケージ部３１と連結部３２が接続された状態において、接続面３２ａがケージ部３１の連結部側に当て付けられて固定される。また、上部連結部３２ｂには、当該連結部３２の強度を向上させるため、補強リブＲが設けられている。なお、図面では一例として、上部連結部３２ｂの上面に、２本の補強リブＲを互いに交差させて設けている。

ケージ部３１の連結部側には、各第１のポケットＰ１に連通して形成された挿入開口Ｐ３がそれぞれ開口しており、当該挿入開口Ｐ３から転動体４を第１のポケットＰ１に挿入することができる。
ここで、転動体４としてのころ４は、第１ガイド面１ａと第１スライド面２ａとに転がり接触する円筒状の転動面４Ｓと、転動面４Ｓの両端に形成された円形状の端面４Ｔとを有している。また、挿入開口Ｐ３は、転動体（ころ）４の端面４Ｔの直径よりも大きな内径寸法に設定されている。この場合、転動体（ころ）４をその端面４Ｔ側から挿入開口Ｐ３に差し入れることで、当該転動体（ころ）４を１つずつ第１のポケットＰ１に挿入することができる。なお、図面では一例として、第１のポケットＰ１の連結部側に隣接して挿入開口Ｐ３を形成したが、例えば、ケージ部３１の連結部側に所定距離だけ離間させて挿入開口Ｐ３を設け、その挿入開口Ｐ３が第１のポケットＰ１と連通するように構成し、転動体を該挿入開口Ｐ３から第１のポケットＰ１へ挿入するようにしても良い。

このように各ポケットＰ１へ転動体（ころ）４を挿入した状態において、ケージ部３１を連結部３２の接続面３２ａに固定すると、第１のポケットＰ１の挿入開口Ｐ３に連結部３２の接続面３２ａが当て付けられ、これにより、挿入開口Ｐ３が閉口されることにより、全ての転動体４は、ポケットＰ１から抜け落ちることなくケージ部３１に保持される。
このときのケージ部３１と連結部３２の固定方法として、連結部３２の接続面３２ａには、ケージ部３１の連結部側に向けて突出した接続片３２ｄが設けられており、一方、ケージ部３１の連結部側には、接続片３２ｄに対向した位置に、該接続片３２ｄが嵌合して収容される接続凹部３１ｃが設けられている。また、接続片３２ｄには、固定用のネジＳＷのネジ軸部が貫通可能な貫通穴３２ｅが設けられ、接続凹部３１ｃには、ネジＳＷが螺合するネジ穴３１ｅが設けられている。

この場合、ケージ部３１の第１のポケットＰ１の挿入開口Ｐ３に連結部３２の接続面３２ａを当て付けると、連結部３２の接続片３２ｄが、ケージ部３１の接続凹部３１ｃに嵌合する。この状態において、接続片３２ｄから接続凹部３１ｃに亘ってネジＳＷを締め込むことで、ケージ部３１と連結部３２が、互いに一体的に固定される。
なお、上記固定方法に限らず、ケージ部３１と連結部３２が堅牢かつ着脱自在に固定可能であれば、他の固定方法が採用されても良い。例えば、嵌合片（スナップ）と嵌合受け部による固定方法や接着剤による固定方法が採用されていても良い。

一方、ケージ部３１の非連結部側（連結部側とは反対側）には、各第２のポケットＰ２に連通して形成された挿入開口Ｐ３がそれぞれ開口しており、当該挿入開口Ｐ３から転動体４を第２のポケットＰ２に挿入することができる。
ここで、転動体４としてのころ４は、第２ガイド面１ｂと第２スライド面２ｂとに転がり接触する円筒状の転動面４Ｓと、転動面４Ｓの両端に形成された円形状の端面４Ｔとを有している。
また、挿入開口Ｐ３は、転動体（ころ）４の端面４Ｔの直径よりも大きな内径寸法に設定されている。この場合、転動体（ころ）４をその端面４Ｔ側から挿入開口Ｐ３に差し入れることで、当該転動体（ころ）４を１つずつ第２のポケットＰ２に挿入することができる。なお、図面では一例として、第２のポケットＰ２の連結部側に隣接して挿入開口Ｐ３を形成したが、例えば、ケージ部３１の非連結部側に所定距離だけ離間させて挿入開口Ｐ３を設け、その挿入開口Ｐ３が第２のポケットＰ２と連通するように構成し、転動体を該挿入開口Ｐ３から第２のポケットＰ２へ挿入するようにしても良い。

また、ケージ部３１の非連結部側には、該挿入開口Ｐ３を閉口可能な蓋部３３が着脱自在に取り付けられるようになっている。具体的には、蓋部３３は、ケージ部３１の非連結側の全ての挿入開口Ｐ３に当て付け可能に、ケージ部３１の転走方向Ｓに沿って延出する接続面３３ａを有するとともに、ケージ部３１の非連結部側に対して、着脱自在に取り付けられている。
この場合、各ポケットＰ２へ転動体（ころ）４を挿入した状態において、ケージ部３１に蓋部３３の接続面３３ａを固定すると、第２のポケットＰ２の挿入開口Ｐ３に蓋部３３の接続面３３ａが当て付けられ、これにより、挿入開口Ｐ３が同時に閉口されることにより、全ての転動体４は、ポケットＰ２から抜け落ちることなくケージ部３１に保持される。
このときのケージ部３１と蓋部３３の固定方法として、蓋部３３の接続面３３ａには、ケージ部３１の非連結部側に向けて突出した接続片３３ｂが設けられており、一方、ケージ部３１の非連結部側には、接続片３３ｂに対向した位置に、該接続片３３ｂが嵌合して収容される接続凹部３１ｄが設けられている。また、接続片３３ｂには、固定用のネジＳＷのネジ軸部が貫通可能な貫通穴３３ｅが設けられ、接続凹部３１ｄには、ネジＳＷが螺合するネジ穴３１ｅが設けられている。

この場合、ケージ部３１の第２のポケットＰ２の挿入開口Ｐ３に蓋部３３の接続片３３ａを当て付けると、蓋部３３の接続片３３ｄが、ケージ部３１の接続凹部３１ｄに嵌合する。この状態において、接続片３３ｄから接続凹部３１ｃに亘ってネジＳＷを締め込むことで、ケージ部３１と蓋部３３が、互いに一体的に固定される。
なお、上記固定方法に限らず、ケージ部３１と蓋部３３が堅牢かつ着脱自在に固定可能であれば、他の固定方法が採用されても良い。例えば、嵌合片（スナップ）と嵌合受け部による固定方法や接着剤による固定方法が採用されていても良い。

なお、上述した本実施例では、ケージ部３１の連結部側に、各第１のポケットＰ１に連通して形成された挿入開口Ｐ３をそれぞれ開口させ、ケージ部３１の非連結部側には、各第２のポケットＰ２に連通して形成された挿入開口Ｐ３をそれぞれ開口させた構成としたが、挿入開口Ｐ３は、第１のポケットＰ１及び第２ポケットＰ２の非連結部側にそれぞれ開口するようにしても良い。この場合には、ケージ部３１を第１のポケットＰ１と第２のポケットＰ２の間で分割するとともに、着脱自在に取り付け可能に構成すれば良い。また、ガイドレール１から外した状態で、各列のポケットＰ１，Ｐ２へ、転動体の脱落のおそれなく容易に組み立てることができる。

このようにして、第１のポケットＰ１及び第２のポケットＰ２に各転動体４が挿入されたケージ部３１が、連結部３２と蓋部３３と接続固定されて保持器３が組み立てられた場合には、この状態で、各ポケットＰ１，Ｐ２から転動体４が、ガイドレール側やスライダ側に脱落することがなく、また、挿入開口ＰＯから抜け落ちることもない。これにより、例えば、直動装置を設置する際や調整・点検作業の際に、転動体４の脱落を防止する脱落防止措置を施す必要がなくなるともに、従来、脱落防止措置を施していた手間と時間を省くことが可能となる。
なお、上記実施例において、第１ポケットＰ１及び第２ポケットＰ２に保持された相互の個々の転動体（ころ）４の配置構成については特に言及しなかったが、当該各転動体（ころ）４の回転中心を全て同一位置に整列させるようにしてもよい。即ち、各転走列相互の個々の転動体（ころ）４をその位置が互いに同位相(全列同位相)となるように位置決めさせる。これにより、ガイドレール１とスライダ２との間で転走する転動体４の通過振動が抑制される。

前述の実施例１では、比較的長尺で且つ単体の保持器３を想定して説明したが、これに代えて、本実施例のように、保持器３を転動体の転走方向に沿って比較的短尺に分割し、これらを連結構造によって互いに連結させるようにしても良い。

例えば、図３に示すように、保持器３は、複数の保持器アセンブリ３ａと、夫々の保持器アセンブリ３ａの転走方向両端に構築された連結構造を備えている。連結構造は、その転走方向の一端部に構築された連結片５１と、その他端部に構築され且つ、該連結片５１が嵌合可能な連結受部５２とを備えている。また、連結構造は、保持器３のポケットＰが配列されている部分を避けて配される。

ここで、連結片５１は、各保持器アセンブリ３ａの連結部３２の上部連結部３２ｂにおいて、その転走方向一端部５ａの中央部分から転走方向Ｓ（図２（ｃ））に延出した延出部５１ａと、該延出部５１ａの延出端に設けられ且つ、保持器アセンブリ３ａの下方（図３（ｂ）中で向かって下向き）に向けて突出した嵌合片５１ｂとを備えている。
一方、連結受部５２は、保持器アセンブリ３ａの連結部３２の上部連結部３２ｂにおいて、その転走方向他端部５ｂの中央部分の上面を一部所定量だけ窪ませて形成し且つ、連結片５１が嵌合可能な嵌合穴５３を備えている。この場合、嵌合穴５３は、連結片５１の延出部５１ａが嵌合可能な延出穴５３ａと連結片５１の嵌合片５１ｂが嵌合可能な嵌合受穴５３ｂとを連続させて構築されている。

このような保持器アセンブリ３ａを連結する場合には、まず、図３（ｃ）に示すように、一方の保持器アセンブリ３ａと他方の保持器アセンブリ３ａとを高低差を持たせて接近させ、一方の保持器アセンブリ３ａの一端部５ａを他方の保持器アセンブリ３ａの他端部５ｂに当接させる。その状態で、双方の保持器アセンブリ３ａ同士をその高低差を無くすようにスライドさせて、互いの連結部３２の位置を同一平面上に合わせる。

これにより、一方の保持器アセンブリ３ａの連結片５１が、他方の保持器アセンブリ３ａの連結受部５２（嵌合穴５３）に入り込むことで、嵌合片５１ｂと一方の保持器アセンブリ３ａの嵌合穴５３とが嵌合する。このとき、一方の保持器アセンブリ３ａの一端部５ａと他方の保持器アセンブリ３ａの他端部５ｂとが互いに隙間なく密接して一体化される。このように各保持器アセンブリ３ａを互いに連結させることにより、所望の長さ寸法の保持器３を完成させることができる。
なお、連結した保持器アセンブリ３ａ同士を分離させる場合には、上述した連結工程とは逆の工程にすれば良い。

このように、複数の保持器アセンブリ３ａによって１つの保持器３を構成したことにより、完成した保持器３の転走方向の長さを使用目的に合わせて可変させることができる。例えば、有限ストロークタイプの直動装置では、そのストローク量を用途にあわせて柔軟に増減して対応することができる。さらに、連結構造によって保持器アセンブリ３ａを互いに隙間なく密接にして連結させることができるため、双方の保持器アセンブリ３ａ同士ががたつくことはない。従って、完成した保持器３を有限ストロークタイプの直動装置に使用して超高精度な運動性能要求される環境下で稼動させた場合であっても、テーブルを精度良く位置決めすることができる。
なお、図面では一例として、２つの保持器アセンブリ３ａを分離連結する構成を示したが、これに限定されることなく、保持器アセンブリ３ａの個数は、直動装置のストローク量にあわせて設定すれば良い。例えば、３つ以上の保持器アセンブリ３ａを用いて１つの保持器３を連続構成するようにしても良い。

また、連結構造は、保持器アセンブリ３ａのポケットＰが配列されている部分を避けて、上部連結部３２ｂに配したので、保持器アセンブリ３ａが保持する転動体４の数を減らす必要がなく、ポケットＰ配列部分の剛性を損なうこともない。従って、連結されて完成した保持器３は、円滑な転走をすることが可能であり、直動装置の運動精度を保つことができる。
なお、連結構造は、保持器アセンブリ３ａのポケットＰが配列されている部分を避けて配されていれば、これに限定されず、他の部分に配されていても良い。例えば、保持器アセンブリ３ａの連結部３２の側面に配されていても良い。

上述した実施例では、連結構造の一例として、連結片５１と連結受部５２の嵌合による連結構造を採用したが、これに限定されず、他の連結構造を採用しても良い。例えば、延出部５１ａと延出穴５３ａを重ね合わせて、延出部５１ａの上面から延出穴５３ａに亘ってネジを締め込むことによって連結されも良いし、または、延出部５１ａと延出穴５３ａが溶着されることによって連結されても良い。或いは、延出部５１ａと延出穴５３ａが加締められて連結されても良い。
なお、上述した実施例では、連結構造を上部連結部３２ｂの転走方向一端部５ａ及び他端部５ｂの中央部分に設けたが、これに限定されず、連結構造は、上部連結部３２ｂの転走方向一端部５ａ及び他端部５ｂの中央部分から距離をあけて複数設けられても良い。
また、保持器３の連結部３２を薄板プレス成形として、該連結部３２に樹脂成形によるケージ部３１が組み付けられていても良い。
また、上述した実施例において、各保持器アセンブリ３ａの長さ寸法については特に言及しなかったが、それぞれ違った長さの保持器アセンブリ３ａを使用しても良いし、同一の長さの保持器アセンブリ３ａを使用しても良い。

前述の実施例１及び実施例２では、転動体４を転動自在に保持するポケットＰ（Ｐ１，Ｐ２）の内周面の形状は、転動体（ころ）４の転走方向Ｓの前後において、転動体（ころ）４の円筒状の転動面４Ｓに沿って連続した円弧形状に形成され（図２（ｃ）参照）、その内周面の全領域で転動体４の転動面４Ｓと接触していたが、これに代えて、ポケットＰの内周面と転動体４の転動面４Ｓが接触する接触面による摺動抵抗を軽減するため、本実施例のように、ポケットＰの内周面が部分的に転動体４の転動面４Ｓと接触するようにしても良い。

例えば、図４に示すように、ポケットＰの内周面には、当該内周面に沿って連続した複数の凹凸（６１，６２）が設けられ、その凸部６２が転動体４の転動面４Ｓと接触するようにしても良い。連続した複数の凹凸を形成するためには、ポケットＰの内周面に、複数の連続したスリット６１を互いに間隔をあけて掘り込み、これにより、該複数のスリット６１が掘り込まれなかった部分が複数の凸部６２を形成する。この場合には、該複数の凸部６２のみが転動体４の転動面４Ｓと接触する。

また、図では一例として、連続した複数の凹凸（６１，６２）がポケットＰの内周面の周方向に連続して設けられている構成を示したが、これに限定されることなく、連続した凹凸（６１，６２）は、周方向に対して所定の角度を成していても良い。例えば、周方向に対して傾斜をつけて連続した複数の凹凸（６１，６２）が設けられても良く、或いは周方向と直交する方向に連続した複数の凹凸（６１，６２）が設けられても良い。なお、複数の凹凸（６１，６２）数や角度、または凹部６１の大きさ（例えば、幅、凹凸の高低差）については、凸部６２に保持された転動体４が円滑に転動可能であれば良く、直動装置のテーブルに載荷される被搬送物の重量や、直動装置の使用目的や使用環境に合わせて任意に設定すれば良いので、ここでは特に数値限定しない。

或いは、図５に示すように、ポケットＰの内周面には、当該内周面に沿って断続した一つ以上の凸片６３が設けられ、その凸片６３が転動体４の転動面４Ｓと接触するようにしても良い。
この場合、図では一例として、凸片６３がポケットＰの内周面に整列して配されている構成を示したが、これに限定されることなく、凸片６３は、ポケットＰの内周面に任意に点在して配されていても良い。例えば、凸片６３がポケットＰの内周面の３点に配されていても良い。なお、凸片６３の数や配置位置については、凸片６３に保持された転動体４が円滑に転動可能であれば良く、直動装置のテーブルに載荷される被搬送物の重量や、直動装置の使用目的や使用環境に合わせて任意に設定すれば良いので、ここでは特に数値限定しない。

このように、ポケットＰの内周面に凹凸や凸片を設けて、その凸部や凸片を転動体４の転動面４Ｓと接触する構成としたことにより、ポケットＰの内周面と転動体４の転動面４Ｓが接触する接触面積が、該転動面４Ｓに沿って連続した円弧形状の内周面と比べて小さくなるので、内周面と転動面４Ｓとの摺動抵抗を軽減することができる。これにより、直動装置のストローク時に発生する抵抗を軽減することができるので、有限ストロークタイプの直動装置を超高精度な運動性能要求される環境下で稼動させた場合であっても、テーブルを精度良く位置決めすることができる。

また、凸部の間に形成される凹部には、潤滑剤が保持されるので、さらに摺動抵抗が軽減するととともに、潤滑剤が不足することを防止することができる。なお、潤滑剤が保持される凹部の深さ及び面積は、直動装置の稼動に必要とされる潤滑剤量や直動装置の使用目的や使用環境に合わせて任意に設定すれば良いので、ここでは特に数値限定しない。

また、ポケットＰの内周面が部分的に転動体４の転動面４Ｓと接触する構成の他の例として、図６に示すように、ポケットＰの内周面を複数の平面によって構成して、該平面に対して、転動体４の転動面４Ｓが線接触するように構成しても良い。
例えば、図６（ａ）に示すように、ポケットＰの内周面は、転動体４の転走方向Ｓ（図２（ｃ））に対して直交した内壁面６４を有する矩形状の内壁構造に形成されている。
この場合、内壁構造は、転動体（ころ）４の転走方向Ｓに沿った転動体（ころ）４の回転中心を結んだ中心線４Ｌと交差する内壁面６４の交差位置６５から、該中心線４Ｌと直交し且つ、両開口ＰＯ方向に向けて削り込んだ凹部６４ａにより形成された内壁面６４と、該内壁面６４のポケット径方向の両端から両開口ＰＯに向けて屈折して絞り込んだ傾斜面６４ｂとで矩形状に構成されている。

これにより、転動体４の転動面４Ｓは、内壁面６４の交差位置６５で線接触する。従って、その接触面積は、該転動面４Ｓに沿って連続した円弧形状の内周面と比べて小さくなるので、内周面と転動面４Ｓとの摺動抵抗を軽減することができる。
さらに、傾斜面６４ｂは開口ＰＯに向けて絞り込まれているので、転動体４の脱落を防止するとともに、該開口ＰＯを形成する傾斜面６４ｂも転動体４の転動面４Ｓと線接触するので、開口ＰＯと転動体４との摺動抵抗も軽減される。

或いは、ポケットＰの内壁面を矩形状に構成する他の例として、図６（ｂ）に示すように、ポケットＰの内周面は、各開口ＰＯから末広がり状に傾斜した傾斜面６４ｂと、該傾斜面６４ｂから先細り状に内向きに傾斜した傾斜面６４ｃとで矩形状に形成されていても良い。この場合において、該傾斜面６４ｂと傾斜面６４ｃとは、前記中心線４Ｌ上の交差点６８で交差するとともに、各傾斜面６４ｂ，６４ｃと転動体（ころ）４の転動面４Ｓとがそれぞれ線接触する接触点６４ｄ，６４ｅと転動体（ころ）４の回転中心６４を結んだ線は、前記中心線４Ｌからそれぞれ角度θを有している。なお、角度θは略３５度に設定されることが好ましい。
従って、その接触面積は、該転動面４Ｓに沿って連続した円弧形状の内周面と比べて小さくなるので、内周面と転動面４Ｓとの摺動抵抗を軽減することができる。

また、この場合には、一対の傾斜面６４ｂ，６４ｃの転動面４Ｓが線接触する接触点６４ｄ，６４ｅは、中心線４Ｌから所定の角度を有しているので、転動体４の接触圧が分散され、摺動抵抗を軽減する効果がある。さらに、傾斜面６４ｂ，６４ｃは開口ＰＯに向けて形成されているので、該傾斜面６４ｂ，６４ｃによって転動体４の脱落を防止することができるとともに、転動面４Ｓと線接触するので、開口ＰＯと転動体４との摺動抵抗も軽減される。その他の作用効果については、前述した通りであるので、ここではその説明を省略する。

また、本実施例の上述した各構成は、転動体４をポケットＰの一方の開口から挿入する従来のポケットＰの内周面にも適用可能である。すなわち、図７（ａ）に示すように、ポケットＰの内周面には連続した複数の凹凸（６１，６２）が設けられ、その凸部６２が転動体４の転動面４Ｓと接触しても良いし、図７（ｂ）に示すように、ポケットＰの内周面には断続した一つ以上の凸片６３が設けられ、その凸片６３が転動体４の転動面４Ｓと接触するようにしても良い。
なお、上述したポケットＰの内壁面は、図では、平面に形成したが、これに限定されず、該内壁面と転動体４の転動面４Ｓとの線接触が可能であれば、曲面（円弧面）に形成しても良い。例えば、ポケットＰの内壁面は、転動体４の転動面４Ｓの曲率半径と異なった曲率半径で形成されても良く、或いは、転動面４Ｓに対して凸状の曲面で形成されていても良い。

或いは、図８（ａ）に示すように、ポケットＰの内周面は、転動体４の転走方向Ｓに対して直交した内壁面６４を有する矩形状の内壁構造に形成されていても良いし、図８（ｂ）に示すように、ポケットＰの内周面は、ポケットＰの内周面は、各開口ＰＯから末広がり状に傾斜した傾斜面６４ｂと、該傾斜面６４ｂから先細り状に内向きに傾斜した傾斜面６４ｃとで矩形状に形成されていても良い。
これらの場合であっても、上述した実施例と同様の作用及び効果を得ることができる。

（ａ）は、本発明の実施例１に係る保持器の組立状態を示す側面図、（ｂ）は、同図（ａ）の平面図、（ｃ）は、同図（ｂ）のＡ−Ａ線に沿って切断した断面図。 （ａ）は、本発明の実施例１に係る保持器の分解状態を示す断面図、（ｂ）は、保持器の分解状態を示す斜視図、（ｃ）は、ポケットを転動体挿入方向から見た拡大図。 （ａ）は、本発明の実施例２に係る保持器の連結状態を示す平面、（ｂ）は、同図（ａ）の側面図、（ｃ）は、保持器アセンブリを連結する工程を示す要部拡大断面図、（ｄ）は、保持器アセンブリが連結された状態を示す要部拡大断面図。 （ａ）は、本発明の第３実施例に係る保持器のポケットを転動体挿入方向から見た拡大図、（ｂ）は、同図（ａ）のＢ−Ｂ線に沿って切断した断面図、（ｃ）は、同図（ｂ）のＣ−Ｃ線に沿って切断した断面図。 （ａ）は、本発明の第３実施例に係る保持器のポケットの変形例を転動体挿入方向から見た拡大図、（ｂ）は、同図（ａ）のＢ−Ｂ線に沿って切断した断面図、（ｃ）は、同図（ｂ）のＣ−Ｃ線に沿って切断した断面図。 （ａ）は、本発明の第３実施例に係る保持器のポケットの他の変形例を転動体挿入方向から見た拡大図、（ｂ）は、本発明の第３実施例に係る保持器のポケットのその他の変形例を転動体挿入方向から見た拡大図、 （ａ）は、本発明の第３実施例に係る保持器のポケットを従来のポケットに適用した状態を示す転動体挿入方向から見た拡大図、（ｂ）は、本発明の第３実施例に係る保持器のポケットの変形例を従来のポケットに適用した状態を示す転動体挿入方向から見た拡大図。 （ａ）は、本発明の第３実施例に係る保持器のポケットを従来のポケットに適用した状態を示す転動体挿入方向から見た拡大図、（ｂ）は、本発明の第３実施例に係る保持器のポケットの変形例を従来のポケットに適用した状態を示す転動体挿入方向から見た拡大図。 （ａ）は、従来の直動装置の一例を示す平面図、（ｂ）は、同図（ａ）の側面図、（ｃ）は、ガイドレールとスライダと保持器の関係を示す端面図。 ガイドレールの一例を示す斜視図。 スライダの一例を示す斜視図。 従来の保持器の一例を示す斜視図。 従来の保持器のポケットと、転動体及びガイドレールとスライダとの関係を示す断面図。 従来の保持器のポケットと、転動体及びガイドレールとスライダとの関係を示す断面図。

符号の説明

１ ガイドレール
２ スライダ
３ 保持器
４ 転動体
３１ ケージ部
３２ 連結部
Ｄ１ ポケットに保持された転動体の転走方向に沿った寸法
Ｄ２ 転走方向に沿った転動体の最大寸法
Ｐ ポケット
Ｐ３ 挿入開口
ＰＯ 開口
Ｓ 転動体の転走方向

Claims (3)

1. 所定方向に延出したガイドレールと、
   ガイドレールに沿って移動可能なスライダと、
   スライダの移動に伴ってガイドレールとスライダとの間を回転しながら転走自在に配置された複数の転動体とを備えた直動装置に用いられた保持器であって、
   保持器は、ガイドレールとスライダとの間に配され、一対のケージ部と、ガイドレールを跨って該一対のケージ部を着脱自在に連結する連結部とを備え、
   各ケージ部は、連結部側に、転動体の転走方向に沿って配列され、各転動体を１つずつ回転可能に保持する複数の第１ポケットを備えるとともに、当該連結部側とは反対側の非連結部側に、転動体の転走方向に沿って配列され、各転動体を１つずつ回転可能に保持する複数の第２ポケットを備えており、
   各ケージ部には、連結部側に、各第１ポケットに連通した挿入開口が開口され、当該挿入開口から転動体を第１ポケットに挿入可能であるとともに、非連結部側に、各第２ポケットに連通した挿入開口が開口され、当該挿入開口から転動体を第２ポケットに挿入可能であり、
   複数の転動体は、挿入開口に差し入れて、各ケージ部の複数の第１及び第２ポケットに挿入することで、当該各ポケットに回転可能に保持されつつ、ガイドレールとスライダとの間に転がり接触するようになっており、
   連結部側に開口した各第１ポケットの挿入開口は、ケージ部が連結部に取り付けられた際に、連結部によって閉口されるとともに、非連結部側に開口した各第２ポケットの挿入開口は、蓋部がケージ部の非連結部側に着脱自在に取り付けられた際に、蓋部によって閉口され、
   各ポケットには、それぞれ、ガイドレール側及びスライダ側の双方に開口が形成されており、該開口は、各ポケットに保持された各転動体の転走方向に沿った寸法が、当該転走方向に沿った転動体の最大寸法よりも小さくなるように設定されているとともに、
   第１ポケットに保持された個々の転動体と、第２ポケットに保持された個々の転動体とは、その回転中心が相互に同一位置に整列し、互いに同位相となるように位置決めされていることを特徴とする直動装置用の保持器。
2. 転動体は、ガイドレールとスライダとの間に転がり接触する円筒状の転動面と、転動面の両端に形成された円形状の端面とを有し、
   これら複数の転動体は、その端面側から挿入開口に差し入れて、各ケージ部の複数のポケットに挿入することで、当該各ポケットに回転可能に保持されるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の保持器。
3. 請求項１又は２に記載の保持器が使用されている直動装置。
   

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