JP5224519B2

JP5224519B2 - 運動案内装置

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Publication number: JP5224519B2
Application number: JP2008255351A
Authority: JP
Inventors: 廣昭望月; 博幸石井
Original assignee: THK Co Ltd
Current assignee: THK Co Ltd
Priority date: 2008-09-30
Filing date: 2008-09-30
Publication date: 2013-07-03
Anticipated expiration: 2028-09-30
Also published as: US8272783B2; US20100080496A1; BRPI0903848B1; BRPI0903848A2; JP2010084863A; FR2936576A1; FR2936576B1

Description

本発明は、本体部に対して可動体が相対的に直線運動又は曲線運動するのを案内する運動案内装置に関する。

この種の運動案内装置として、軌道レールと、多数の転動体を介して軌道レールにスライド可能に組み付けられる鞍状の移動ブロックと、を備えるリニアガイドが知られている。

軌道レールには、長手方向に沿って複数条の転動体転走溝が形成される。移動ブロックには、軌道レールの転動体転走溝に対向する複数条の負荷転動体転走溝、及び負荷転動体転走溝と平行に伸びる転動体戻し路が形成される。移動ブロックの移動方向の両端部には、一対のエンドプレートが取付けられる。エンドプレートには、負荷転動体転走溝の一端と転動体戻し通路の一端とを接続するＵ字状の方向転換路が形成される。これら負荷転動体転走溝、転動体戻し通路及び方向転換路によって構成されるサーキート状の転動体循環路には、複数の転動体が配列される。軌道レールに対する移動ブロックの相対的な運動によって、複数の転動体が軌道レールの転動体転走溝と移動ブロックの負荷転動体転走溝との間を転がり運動する。

従来の一般的な運動案内装置は、工作機械、半導体・液晶製造装置等の産業機械に組み込まれ、ベース等の本体部に対してテーブル等の可動体が直線運動や曲線運動するのを案内する。運動案内装置には、重量のある可動体を支持できるように高い剛性を持つこと、高精度に可動体を位置決めできるように高い走り精度を持つことが要求される。この要求を満足するため、軌道レール、移動ブロック及び転動体には剛性の高い鋼材が使用されている。そして、軌道レール及び移動ブロックは、本体部及び可動体にボルトを用いて直接固定される（例えば特許文献１参照）。
特開平６−３０７４４５号公報

しかし近年、運動案内装置の用途も多様化しつつある。産業機械のみならず、自動車、航空機、各家庭の民生品に組み込まれる場合も多くなってきた。運動案内装置が民生品に組み込まれた場合、運動案内装置には高い剛性、高い走り精度というよりもむしろ、可動体を本体部から取り外して清掃等のメンテナンスができるように、可動体を本体部から分離できることや、運動案内装置自体が軽量であることが要求される。もちろん、民生品に組み込まれたとしても、可動体をがたつかせずに円滑に案内できるという運動案内装置本来の特性も要求される。

しかし、軌道レール及び移動ブロックを本体部及び可動体にボルトを用いて直接固定する従来の一般的な運動案内装置を使用すると、可動体をがたつかせずに円滑に案内できるものの、移動ブロックのストロークを制限した場合、可動体を本体部から分離するためには、ボルトを取り外して可動体を移動ブロックから分離したり、ボルトを取り外して軌道レールを本体部から分離したりする必要があるので、可動体を本体部から分離することが困難になる。たとえ特許文献１に記載の運動案内装置のように、転動体転走溝が形成された軌道レールを分割し、分割レールを軌道レール本体に結合したとしても、可動体を本体部から分離し難いことには変わりはない。

そこで本発明は、可動体をがたつかせずに円滑に案内した上で、可動体を本体部から分離するのも容易な運動案内装置を提供することを目的とする。

以下、本発明について説明する。

上記課題を解決するために請求項１に記載の発明は、転動体転走部を有する軌道レールと、前記軌道レールの前記転動体転走部に対向する負荷転動体転走部を含む転動体循環路を有し、前記軌道レールに相対的に運動可能に組み付けられる移動ブロックと、前記移動ブロックの前記転動体循環路に配列される複数の転動体と、を備える運動案内装置において、相手部品に取付けられる前記軌道レールは、前記転動体転走部を有することなく、相手部品に取り付けられる取付け部材と、前記転動体転走部を有し、前記取付け部材に固定される軌道レール本体と、を含み、前記軌道レール本体に前記移動ブロックを組み付けた状態で、前記軌道レール本体を前記取付け部材から脱着可能にする運動案内装置である。

請求項２に記載の発明は、転動体転走部を有する軌道レールと、前記軌道レールの前記転動体転走部に対向する負荷転動体転走部を含む転動体循環路を有し、前記軌道レールに相対的に運動可能に組み付けられる移動ブロックと、前記移動ブロックの前記転動体循環路に配列される複数の転動体と、を備える運動案内装置において、前記軌道レールは、前記転動体転走部を有することなく、相手部品に取り付けられる取付け部材と、前記転動体転走部を有し、前記取付け部材に脱着可能に取り付けられる軌道レール本体と、を含み、前記軌道レール本体には、前記取付け部材が前記軌道レール本体の長手方向にスライドするのを可能とし、かつ前記取付け部材が前記長手方向に直交する方向に前記軌道レール本体から抜けるのを防止する取付け部材挿入溝が形成され、前記軌道レール本体と前記取付け部材との間には、前記長手方向に直交する断面においてこれらの間に生ずるすきまを無くすがたつき防止手段が設けられることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の運動案内装置において、前記がたつき防止手段は、先端に向かって厚みが薄くなる楔部を有し、前記すきまを無くすように前記軌道レール本体と前記取付け部材との間にかませられるテーパ部品を含むことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の運動案内装置において、前記がたつき防止手段は、前記軌道レール本体に設けられ、前記取付け部材が前記軌道レール本体に対して前記長手方向へ所定量以上スライドするのを制限すると共に、前記すきまを無くすように前記取付け部材を前記軌道レール本体に密着させる弾性体を含むことを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項２ないし４のいずれかに記載の運動案内装置において、前記軌道レール本体の前記長手方向の全長は、前記取付け部材の前記長手方向の全長にほぼ等しいことを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載の運動案内装置において、前記軌道レール本体には、前記取付け部材が前記軌道レール本体の長手方向にスライドし、かつ前記長手方向に直交する方向に前記軌道レール本体から抜けるのを防止する取付け部材挿入溝が形成され、前記軌道レール本体には、前記取付け部材挿入溝に挿入される前記取付け部材を露出させる開口部が設けられ、前記取付け部材には、軸の回りを揺動することによって前記開口部に係合したり前記開口部との係合を解除したりする係合体、及びこの係合体を前記軌道レール本体に向かって付勢する付勢部材が設けられ、前記軌道レール本体に前記取付け部材を取り付けるとき、前記軌道レール本体に挿入された前記取付け部材の前記係合体が前記開口部の位置まで到達すると、前記付勢部材の付勢力によって前記係合体が前記開口部に係合し、前記取付け部材を前記軌道レール本体から取り外すとき、前記開口部を通して前記係合体を押圧し、前記係合体と前記開口部との係合を解除することによって、前記取付け部材を前記軌道レール本体から前記長手方向に抜き取ることができることを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、転動体転走部を有する軌道レールと、前記軌道レールの前記転動体転走部に対向する負荷転動体転走部を含む転動体循環路を有し、前記軌道レールに相対的に運動可能に組み付けられる移動ブロックと、前記移動ブロックの前記転動体循環路に配列される複数の転動体と、を備える運動案内装置において、前記移動ブロックは、前記転動体循環路を有することなく、相手部品に取り付けられる取付け部材と、前記転動体循環路を有し、前記取付け部材に脱着可能に取り付けられる移動ブロック本体と、を含み、前記移動ブロック本体には、前記取付け部材が前記移動ブロック本体の長手方向にスライドするのを可能とし、かつ前記取付け部材が前記長手方向に直交する方向に前記移動ブロック本体から抜けるのを防止する取付け部材挿入溝が形成され、前記移動ブロック本体と前記取付け部材との間には、前記長手方向に直交する断面においてこれらの間に生ずるすきまを無くすがたつき防止手段が設けられる運動案内装置である。

本発明によれば、取付け部材を相手部品に取り付けた状態で、移動ブロックが組み付けられた軌道レール本体を取付け部材から取り外すことができるので、可動体を本体部から分離するのが容易になる。しかも、従来の運動案内装置と同様な転動体循環構造を採用するので、可動体をがたつかせずに円滑に案内することができ、また可動体のストロークも長くすることができる。

以下添付図面に基づいて、本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は本発明の第一の実施形態の運動案内装置の斜視図を示す。軌道レール１は直線的に細長く伸びる。軌道レール１には、鞍状の移動ブロック２が直線運動可能に組み付けられる。軌道レールに対する移動ブロックの直線運動は相対的なものであり、軌道レールが移動ブロックに対して直線運動してもよい。軌道レール１及び移動ブロック２の一方が可動体に取り付けられ、他方が本体部に取り付けられる。

図２（ａ）は運動案内装置の平面図を示し、図２（ｂ）は運動案内装置の側面図を示す。軌道レール１には、二つの移動ブロック２が組み付けられる。軌道レール１の長手方向の両端部には、移動ブロック２のストロークを制限するストッパ３が取り付けられる。

図３の運動案内装置の正面図に示されるように、ストッパ３は軌道レール１の幅方向に細長い鋼材をＣ形に折り曲げてなる。折り曲げられたストッパ３の両端部は軌道レール１のボール転走溝１ａに引っ掛けられる。ストッパ３と軌道レール１との結合を強固なものにするため、ストッパ３には止めねじ５が螺合される。

軌道レール１は、相手部品である可動体又は本体部に取り付けられる取付け部材としての取付けピース４と、取付けピース４に着脱可能に取り付けられる軌道レール本体６と、から構成される。軌道レール本体６には、長手方向に伸びる取付けピース挿入溝７が形成される。この取付けピース挿入溝７は、軌道レール本体６の中心線６ａに関して左右対称に形成され、軌道レール本体６の中心線６ａに直交する底壁７ａと、軌道レール本体６の中心線６ａに平行な一対の側壁７ｂと、から構成される。側壁７ｂには、対向する一対の側壁７ｂ間の上部の幅が下部よりも広がるように、下方に向かって傾斜する傾斜面８が形成される。取付けピース４もその中心線４ａに関して左右対称に形成される。取付けピース４の左右の側面には、取付けピース挿入溝７の傾斜面に対応した傾斜面９が形成される。この傾斜面９によって取付けピース４の上部には、左右方向の幅を広げる拡大部１０が形成される。

取付けピース挿入溝７には、取付けピース４が軌道レール本体６の長手方向にスライド可能に挿入される。取付けピース４の拡大部１０の傾斜面９が取付けピース挿入溝７の傾斜面８に当接するので、長手方向に直交する方向（この図３では下方向）に取付けピース４が取付けピース挿入溝７から抜けるのが防止される。

ここで、取付けピース挿入溝７に対して取付けピース４をスライドさせるために、軌道レール本体６と取付けピース４との間には、長手方向に直交する断面においてすきまが空いている。しかし、すきまが空いていると、軌道レール本体６と取付けピース４との間にがたつきが発生する。がたつきを防止するために、軌道レール本体６と取付けピース４との間には、これらの間に生ずるすきまを無くすがたつき防止手段１１，１２が設けられる。がたつき防止手段１１，１２の構成については後述する。

図２（ｂ）に示されるように、軌道レール本体６の取付けピース挿入溝７は、軌道レール本体６の長手方向の全長に渡って伸びる。取付けピース４も、取付けピース挿入溝７の長手方向のほぼ全長に渡って伸びる。がたつき防止手段１１，１２は、軌道レール本体６の長手方向の両端部に設けられ、軌道レール本体６の長手方向の両端部に生ずるがたを防止する。取付けピース４を取付けピース挿入溝７の長手方向のほぼ全長に渡って伸ばすことで、これらの間に生ずるがたを防止し易くなる。軌道レール本体６の長手方向の両端部にがたつき防止手段を設けることで、軌道レール本体６に生ずるがたを効果的に防止することができる。

また図２（ｂ）に示されるように、取付けピース４には、取付けピース４が取付けピース挿入溝７から抜けるのを防止する抜け防止手段１４が取り付けられる。軌道レール本体６には、取付けピース挿入溝７に挿入される取付けピース４を露出させる開口部１５が空けられる。抜け防止手段１４は、開口部１５に係合し、取付けピース４が取付けピース挿入溝７から抜けるのを防止する。抜け防止手段の構成については後述する。

図４及び図５は、軌道レール本体６を示す。図４（ａ）は軌道レール本体６の平面図を示し、図４（ｂ）は側面図（一部断面を含む）を示す。図５は長手方向に直交する断面図を示す。図５に示されるように、軌道レール本体６の下部は中抜きされ、取付けピース挿入溝７が形成される。取付けピース挿入溝７が、底壁７ａと、一対の側壁７ｂを有すること、側壁７ｂには傾斜面８が形成されるのは上述した通りである。軌道レール本体６の左右側面それぞれには、軌道レール本体６の長手方向に沿って伸びる転動体転走部としての一条のボール転走溝１ａが形成される。ボール転走溝１ａの断面形状は二つの円弧を組み合わせたゴシックアーチ溝からなる。

図６はゴシックアーチ溝の詳細図を示す。ゴシックアーチ溝を構成する二つの円弧Ｒ１，Ｒ２の曲率半径はボール２１の半径よりも僅かに大きい。二つの円弧Ｒ１，Ｒ２の中心Ｃ１，Ｃ２は、ボール２１の中心線Ｃ３よりも距離αだけ外側（図６では右側）に位置する。そして、二つの円弧Ｒ１，Ｒ２の中心Ｃ１，Ｃ２は上下方向に距離βだけ離れている。ボール２１と円弧Ｒ１又はＲ２の接触点とボール２１の中心とを結んだ線が水平線となす接触角γは、４５度に設定される。

この軌道レール本体６はアルミを押し出し成型することで製造される。押し出し成型と同時にボール転走溝１ａが形成される。電解腐食を避けるために軌道レール本体６の表面はアルマイト処理される。軌道レール本体６の材質にはアルミの替わりにジュラルミン等の軽合金を用いてもよい。

図４（ａ）に示されるように、軌道レール本体６の上面には、長手方向に一定のピッチを空けて複数のアクセス孔２２が加工される。アクセス孔２２のピッチは後述する取付けピース４の通し孔３６（図８（ａ）参照）のピッチに等しい。軌道レール本体６にアクセス孔２２を加工することで、軌道レール本体６の軽量化を図ることができる。また、軌道レール本体６から移動ブロック２を抜かずに取付けピース４を相手部品に取り付けることができる。軌道レール本体６には、抜け防止手段１４に係合する開口部１５が空けられる。また、がたつき防止手段１２に係合する係合開口部２３が開けられる。

図４（ｂ）及び図７に示されるように、軌道レール本体６の長さ方向の端部には、ピン挿入孔２４が加工される。ピン挿入孔２４は軌道レール本体６の左右の側壁部に形成される。ピン挿入孔２４には水平方向に伸びるピン２５が挿入される。ピン２５にはがたつき防止手段を構成する弾性体としてのゴム製の弾性ストッパ１１が巻かれる。弾性ストッパ１１は円柱形状をなす。

図８及び図９は、取付けピース４を示す。図８（ａ）は取付けピース４の平面図を示し、図８（ｂ）は側面図（一部断面を含む）を示す。図９は取付けピース４の先端側の正面図を示す。細長く伸びる取付けピース４の全長は軌道レール本体６とほぼ同一である。ただし、軌道レール本体６と異なり、取付けピース４には転動体転走部は形成されていない。

図１０の断面図に示されるように、取付けピース４の左右の側面には、取付けピース挿入溝７の傾斜面８に対応した傾斜面９が形成される。この傾斜面９によって、取付けピース４の左右の上部には左右方向に幅を広げた拡大部１０が形成される。取付けピース４の上面には、長手方向に凹溝３９が形成される。取付けピース４も軌道レール本体６と同様にアルミを押し出し成型することで製造される。電解腐食を避けるために取付けピース４の表面もアルマイト処理される。

図８（ａ）に示されるように、取付けピース４の上面の凹溝３９には、長手方向に一定のピッチを空けて複数の通し孔３６が加工される。図１０の断面図に示されるように、通し孔３６は止めねじやボルトの形状に合わせられる。通し孔３６に止めねじやボルトを通し、止めねじやボルトを相手部品に締めることにより、取付けピース４が相手部品に固定される。

図８（ｂ）に示されるように、取付けピース４の挿入側の端部の高さは段違いに形成される。すなわち、取付けピース４の挿入側の端部には、高さの低いストッパ当接部３７が形成される。取付けピース４を取付けピース挿入溝７に挿入したとき、このストッパ当接部３７が弾性ストッパ１１の下に入り込む。取付けピース４の端部には、ストッパ当接部３７の上面に直交する当接面３８が形成される。この当接面３８が弾性ストッパ１１に当たることで、取付けピース４の長手方向の位置が位置決めされる。

図１１に示されるように、取付けピース４には抜け防止手段１４が収容される収納溝２７が形成される。収納溝２７にはさらに、付勢部材であるコイルスプリング２８（図１４参照）が収容されるコイルスプリング収容溝２９が形成される。取付けピース４の拡大部１０には、軸挿入孔３０が開けられる。軸挿入孔３０には水平方向に伸びる軸２６が挿入される。

図１２は、抜け防止手段である係合体１４の斜視図を示す。矩形状に形成される係合体１４には、軸２６が挿入される貫通孔１４ａが形成される。係合体１４は軸２６の回りを揺動する。係合体１４の端部には階段状の突出部１４ｂが形成される。係合体１４が軸２６の回りを揺動することによって、突出部１４ｂが軌道レール本体６の開口部１５に係合したり係合しなかったりする。係合体１４の下面には、コイルスプリング２８を受け入れるコイルスプリング収容溝１４ｃが形成される。

図１３は、がたつき防止手段であるテーパ部品１２の斜視図を示す。プレート状のテーパ部品１２は先端に向かって徐々に厚みが薄くなる楔部１２ａを有する。テーパ部品１２の上面は平面に形成される。テーパ部品１２の下面側を傾斜させることで楔部１２ａが形成される。テーパ部品１２の上面には、軌道レール本体６に開けた係合開口部２３（図４（ａ）参照）に係合するフック１２ｂが形成される。フック１２ｂは先端に向かって徐々に厚みが薄くなるテーパ形状に形成される。

図１４は、取付けピース４の係合体１４が軌道レール本体６の開口部１５に係合した状態を示す。取付けピース４と係合体１４との間にはコイルスプリング２８が介在され、係合体１４を軌道レール本体６に向かって付勢する。軌道レール本体６を取付けピース４に取り付けるとき、取付けピース挿入溝７に取付けピース４を挿入すると、係合体１４はコイルスプリング２８のばね力に抗して沈み込む。係合体１４が軌道レール本体６の開口部１５の位置まで到達すると、コイルスプリング２８のばね力によって係合体１４が軸２６を中心にして上方向に揺動し、係合体１４の突出部１４ｂが開口部１５に係合する。これにより、取付けピース４が軌道レール本体６から抜けるのを防止できる。一方、軌道レール本体６を取付けピース４から取り外すとき、開口部を通して係合体１４を指で押圧すると、係合体１４と開口部との係合が解除される。これにより、軌道レール本体６を取付けピース４から抜き取ることができる。係合体１４及びコイルスプリング２８は、ワンタッチで取付けピース４を軌道レール本体６に脱着することを可能にする。

図１５は、取付けピース４の先端に取り付けられた弾性ストッパ１１を示す。上述のように、取付けピース４の係合体１４が軌道レール本体６の開口部１５に係合することによって、取付けピース４が軌道レール本体６から抜けるのを防止できる。しかしこの状態でも、取付けピース４が軌道レール本体６の奥に向かってスライドできる状態にある。軌道レール本体６内の取付けピース４の位置決めをするために、軌道レール本体６には弾性ストッパ１１が設けられる。取付けピース４が所定位置まで移動すると、取付けピース４の当接面３８が弾性ストッパ１１に突き当たる。これにより、取付けピース４の長手方向の位置決めが可能になる。

しかし、取付けピース４の当接面３８を弾性ストッパ１１に突き当てただけでは、長手方向に直交する断面での取付けピース４と軌道レール本体６との間のすきまを無くすことができない。すきまを無くすために、取付けピース４のストッパ当接部３７を弾性ストッパ１１の下に潜り込ませる。ストッパ当接部３７によって圧縮変形した弾性ストッパは、その反力によって取付けピース４の先端部を軌道レール本体６に向かって下方向に付勢する。これにより、取付けピース４の傾斜面９（図３参照）が軌道レール本体６の傾斜面８（図３参照）に密着し、これらの間のすきまが無くなる。取付けピース４の傾斜面及び軌道レール本体６の傾斜面はいずれも中心線に関して左右対称に形成される。取付けピース４を軌道レール本体６に向かって押圧することで、これらが左右方向にも正確に位置決めされる。

取付けピース４の先端側のすきまを無くすことができても、取付けピース４の基端側のすきまが残る。図１４に示されるように、取付けピース４の基端側のすきまを無くすために、軌道レール本体６の端部と取付けピース４の端部との間にはテーパ部品１２がかませられる。テーパ部品１２の楔部は取付けピース４を下方向に移動させる。取付けピース４の傾斜面９（図３参照）が軌道レール本体６の傾斜面８（図３参照）に密着し、これらの間のすきまが無くなる。テーパ部品１２が差し込まれたとき、テーパ部品１２の上面のフック１２ｂが軌道レール本体６の係合開口部２３に係合する。これにより、テーパ部品１２が軌道レール本体６から抜けるのが防止される。テーパ部品１２を取り外すときは、テーパ部品１２の片持ち梁状に張り出している端部１２ｄを指で下方向に曲げる。フック１２ｂが係合開口部２３から外れ、テーパ部品１２が抜けるようになる。

図１６は、移動ブロック２の斜視図（一部断面図を含む）を示す。移動部材としての移動ブロック２は、全体が鞍形状に形成され、軌道レール本体１の上面に対向する中央部と中央部の幅方向の両端部から垂下し、軌道レール本体６の側面に対向する一対の脚部を有する。軌道レール本体６は移動ブロック２の一対の袖部に挟まれる。軌道レール本体６と移動ブロック２との間にボール２１を介在させた状態では、軌道レール本体６の長手方向と直交する方向に移動ブロック２を取り外すことができない。

移動ブロック２は、アルミ製の移動ブロック本体３１と、移動ブロック本体３１の移動方向の両端部に設けられる樹脂製のエンドプレート３２と、から構成される。エンドプレート３２には、軌道レールの外面に付着した異物や水分などが移動ブロック内に侵入するのを防ぎ、また移動ブロック２の内部の潤滑剤が外部に漏れるのを塞ぐエンドシール３３が取り付けられる。

移動ブロック本体３１の一対の袖部には、軌道レール本体６のボール転走溝１ａに対向する負荷ボール転走溝２ａが形成されると共に、負荷ボール転走溝２ａと平行なボール戻し路３４が形成される。エンドプレート３２には、負荷ボール転走溝２ａの一端とボール戻し路３４の一端とを接続するＵ字形状の方向転換路３５（図２０参照）が形成される。これら負荷ボール転走溝２ａ、ボール戻し路３４、方向転換路３５から構成されるサーキット状のボール循環経路に複数のボール２１が配列・収容される。

図１７は移動ブロック本体３１の詳細図を示す。移動ブロック本体３１はアルミを押し出し成型することで製造される。移動ブロック本体３１は全体が鞍形状に形成され、軌道レール本体６の上面に対向する中央部３１ａと、軌道レール本体６の左右側面に対向する一対の側壁部３１ｂと、を有する。側壁部３１ｂの内側面には、軌道レール本体６のボール転走溝１ａに対向する負荷ボール転走溝２ａが形成される。側壁部３１ｂには、負荷ボール転走溝２ａと平行な貫通孔からなるボール戻し路３４が開けられる。移動ブロック本体３１の上面には、移動ブロック本体３１を相手部品に取り付けるための取付けねじ４６が加工される。移動ブロック本体３１の移動方向の端面には、エンドプレート３２を取り付けるための取付けねじ４７が加工される。

図１８は負荷ボール転走溝２ａの詳細図を示す。負荷ボール転走溝２ａの断面形状は二つの円弧Ｒ１，Ｒ２を組み合わせたゴシックアーチ溝からなる。ゴシックアーチ溝を構成する二つの円弧弧Ｒ１，Ｒ２の曲率半径はボール２１の半径よりも僅かに大きい。二つの円弧Ｒ１，Ｒ２の中心Ｃ１，Ｃ２は、ボール２１の中心Ｃ３よりも距離αだけ外側（図１８では右側）に位置する。そして、二つの円弧Ｒ１，Ｒ２の中心Ｃ１，Ｃ２間の距離は上下方向に距離βだけずれている。ボール２１と円弧Ｒ１又はＲ２の接触点とボール２１の中心Ｃ３とを結んだ線が水平線となす接触角γは、４５度に設定される。負荷ボール転走溝２ａをゴシックアーチ溝にすることで、ボール２１が上下方向・左右方向のいずれの荷重も負荷できるようになる。

ボール２１の材質には、ポリアセタール（ＰＯＭ）等の合成樹脂が用いられる。軌道レール本体６や移動ブロック本体３１をアルミの押し出し成型で製造する場合、これらの寸法精度が粗くなるときもある。ボール２１を樹脂製にすることで、ボール２１が弾性変形し易くなり、軌道レール本体６や移動ブロックの寸法精度の粗さを吸収することができる。また、ボール２１を樹脂製にすることで軽量化も図れる。なお、移動ブロック２のストロークはストッパ３によって制限され、移動ブロック２は軌道レール本体６から長手方向に抜けることはない。このため、移動ブロック２には、移動ブロック２が軌道レール本体６から抜けたとき、移動ブロック２からボール２１が脱落するのを防止する機能は設けられていない。

図１９及び図２０は、軌道レール１に組み付けられた移動ブロック２を示す。軌道レール１に対して移動ブロック２を相対的に直線運動させると、軌道レール１のボール転走溝１ａと移動ブロック２の負荷ボール転走溝２ａとの間に介在されるボール２１が転がり運動する。ボール２１の転がり運動に伴い、ボール循環路に配列されるボール２１が一斉に循環する。

本実施形態の運動案内装置によれば、移動ブロック２の基本構造及びボール２１の循環構造を従来のリニアガイドと共通にすることで、がたつきがなく円滑に移動ブロック２を直線運動させることができる。また、軌道レール１のほぼ全長に渡って移動ブロック２をストロークさせることができるので、移動ブロックのストロークを大きくすることができる。これに対して、ボールが循環しない有限ストロークタイプの運動案内装置を使用すると、ストロークをかせぐためには案内部分を他段に重ねる必要がある。案内部分を多段に重ねると、がたつきが累積されて大きくなるので、円滑な案内ができなくなる。

図２１は、本発明の運動案内装置を引出しに適用した例を示す。運動案内装置は第一の部材としての引出し４１と第二の部材としてのケース４２との間に取り付けられる。この例では、引出しの左右側面に軌道レール１が取り付けられ、ケース４２の内側面に移動ブロック２が取り付けられる。本発明の運動案内装置を使用すると、がたが無く、しかも円滑に引出しを引き出すことができるので、高級感のある引出しにすることができる。したがって、航空機、自動車、システムキッチン、高級家具等に適した引出しになる。また、運動案内装置の各構成部品にアルミや樹脂を使用することで軽量化を図ることができる。

図２２は、引出しへの運動案内装置の取付け方法の一例を示す。まず、取付けピース４を引出し４１の側面に取り付ける。次に、軌道レール本体６に移動ブロック２を組み付けた状態で、移動ブロック２をケース４２の内側面に取り付ける。次に、軌道レール本体６の取付けピース挿入溝７に取付けピース４を挿入し、取付けピース４を軌道レール本体６に取り付ける。最後にテーパ部品１２を軌道レール本体６と取付けピース４との間にかませる。運動案内装置を取り外すときは上記と逆の動作が行われる。

軌道レール本体６を取付けピース４から着脱可能にすることで、取付けピース４を引出し４１に、移動ブロック２をケース４２に取り付けた状態で、軌道レール本体６を取付けピース４から取り外すことができる。すなわち、引出し４１をケース４２から分離することができるので、引出し４１の清掃等のメンテナンスが容易になる。また、移動ブロック２を軌道レール本体６から抜き取る必要もなくなるので、ボール２１が脱落するのを防止する保持器を設ける必要もなくなる。

図２３は、本発明の第二の実施形態の運動案内装置を示す。この実施形態の運動案内装置においては、取付けピース５１を移動ブロック５２側に設けている。すなわち、移動ブロック５２は、相手部品に取り付けられる取付けピース５１と、取付けピース５１に着脱可能に取り付けられ、ボール循環路を有する移動部材本体としての移動ブロック本体５３と、から構成される。移動ブロック５２には、移動方向に伸びる取付けピース挿入溝５７が形成される。取付けピース５１は、移動ブロック５２の移動方向にスライド可能にかつ上下方向に抜けないように、取付けピース挿入溝５７内に挿入される。移動ブロック本体５３と取付けピース５１との間に発生するがたつきを防止するために、これらの間にはテーパ部品５８がかませられる。取付けピース５１を相手部品に取り付けた状態で、軌道レール５４に組み付けられた移動ブロック本体５３を取付けピース５１から取り外すことができるので、可動体を本体部から分離するのが容易になる。

なお本発明は上記実施形態に限られることなく、本発明の要旨を変更しない範囲で様々に変更可能である。例えば、転動体にはボールの他にローラを使用することができる。ボール転走溝の条数、断面形状は運動案内装置が受ける負荷荷重によって種々変更することができる。軽量化を図る観点から軌道レール及び移動ブロックの材質はアルミが望ましく、転動体の材質は合成樹脂が望ましいが、強度が必要な場合は鋼材を使用してもよい。

上記実施形態では可動側の引出しに軌道レールを取り付け、固定側のケースに移動ブロックを取り付けているが、逆であってもよい。運動案内装置の引き出しへの取付け位置は引出しの側面に限られることなく、引出しの下面であってもよい。また、本発明の運動案内装置の用途は引出しに限られることなく、分離を必要とする案内部分であれば、様々な用途に適用することができる。

本発明の第一の実施形態における運動案内装置の斜視図運動案内装置の詳細図（図中（ａ）は平面図を示し、図中（ｂ）は側面図を示す）運動案内装置の正面図軌道レール本体の詳細図（図中（ａ）は平面図を示し、図中（ｂ）は側面図を示す）軌道レール本体の断面図図５のVI部詳細部図４のVII部拡大図取付けピースの詳細図（図中（ａ）は平面図を示し、図中（ｂ）は側面図を示す）図８のIX矢視図図８のX−X線断面図図８のXI部拡大図係合体の斜視図テーパ部品の斜視図係合体が軌道レール本体の開口部に係合した状態を示す断面図取付けピースが弾性ストッパに当接した状態を示す断面図移動ブロックの斜視図（一部断面図を含む）移動ブロック本体の詳細図（図中（ａ）は正面図を示し、（ｂ）は側面図を示す）移動ブロックの負荷ボール転走溝の詳細断面図軌道レールに組み付けられた移動ブロックを示す断面図移動ブロックの循環構造の拡大図運動案内装置を引出しに適用した例を示す斜視図引出しをケースから取り外した状態を示す斜視図本発明の第二の実施形態における運動案内装置の正面図

符号の説明

１…軌道レール，１ａ…ボール転走溝（転動体転走部），２…移動ブロック，２ａ…負荷ボール転走溝（負荷転動体転走部），４…取付けピース（取付け部材），６…軌道レール本体，７…取付けピース挿入溝（取付け部材挿入溝），１１…弾性ストッパ（弾性体、がたつき防止手段），１２…テーパ部品（がたつき防止手段），１２ａ…楔部，１４…係合体（抜け防止手段），１５…開口部，２１…ボール（転動体），２２…アクセス孔，２６…軸，３６…通し孔，５１…取付けピース（取付け部材），５２…移動ブロック，５３…移動ブロック本体，５４…軌道レール

Claims

転動体転走部を有する軌道レールと、前記軌道レールの前記転動体転走部に対向する負荷転動体転走部を含む転動体循環路を有し、前記軌道レールに相対的に運動可能に組み付けられる移動ブロックと、前記移動ブロックの前記転動体循環路に配列される複数の転動体と、を備える運動案内装置において、
相手部品に取付けられる前記軌道レールは、前記転動体転走部を有することなく、相手部品に取り付けられる取付け部材と、前記転動体転走部を有し、前記取付け部材に固定される軌道レール本体と、を含み、
前記軌道レール本体に前記移動ブロックを組み付けた状態で、前記軌道レール本体を前記取付け部材から脱着可能にする運動案内装置。
転動体転走部を有する軌道レールと、前記軌道レールの前記転動体転走部に対向する負荷転動体転走部を含む転動体循環路を有し、前記軌道レールに相対的に運動可能に組み付けられる移動ブロックと、前記移動ブロックの前記転動体循環路に配列される複数の転動体と、を備える運動案内装置において、
前記軌道レールは、前記転動体転走部を有することなく、相手部品に取り付けられる取付け部材と、前記転動体転走部を有し、前記取付け部材に脱着可能に取り付けられる軌道レール本体と、を含み、
前記軌道レール本体には、前記取付け部材が前記軌道レール本体の長手方向にスライドするのを可能とし、かつ前記取付け部材が前記長手方向に直交する方向に前記軌道レール本体から抜けるのを防止する取付け部材挿入溝が形成され、
前記軌道レール本体と前記取付け部材との間には、前記長手方向に直交する断面においてこれらの間に生ずるすきまを無くすがたつき防止手段が設けられる運動案内装置。
前記がたつき防止手段は、先端に向かって厚みが薄くなる楔部を有し、前記すきまを無くすように前記軌道レール本体と前記取付け部材との間にかませられるテーパ部品を含むことを特徴とする請求項２に記載の運動案内装置。
前記がたつき防止手段は、前記軌道レール本体に設けられ、前記取付け部材が前記軌道レール本体に対して前記長手方向へ所定量以上スライドするのを制限すると共に、前記すきまを無くすように前記取付け部材を前記軌道レール本体に密着させる弾性体を含むことを特徴とする請求項２又は３に記載の運動案内装置。
前記軌道レール本体の前記長手方向の全長は、前記取付け部材の前記長手方向の全長にほぼ等しいことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の運動案内装置。
前記軌道レール本体には、前記取付け部材が前記軌道レール本体の長手方向にスライドし、かつ前記長手方向に直交する方向に前記軌道レール本体から抜けるのを防止する取付け部材挿入溝が形成され、
前記軌道レール本体には、前記取付け部材挿入溝に挿入される前記取付け部材を露出させる開口部が設けられ、
前記取付け部材には、軸の回りを揺動することによって前記開口部に係合したり前記開口部との係合を解除したりする係合体、及びこの係合体を前記軌道レール本体に向かって付勢する付勢部材が設けられ、
前記軌道レール本体に前記取付け部材を取り付けるとき、前記軌道レール本体に挿入された前記取付け部材の前記係合体が前記開口部の位置まで到達すると、前記付勢部材の付勢力によって前記係合体が前記開口部に係合し、
前記取付け部材を前記軌道レール本体から取り外すとき、前記開口部を通して前記係合体を押圧し、前記係合体と前記開口部との係合を解除することによって、前記取付け部材を前記軌道レール本体から前記長手方向に抜き取ることができることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の運動案内装置。
転動体転走部を有する軌道レールと、前記軌道レールの前記転動体転走部に対向する負荷転動体転走部を含む転動体循環路を有し、前記軌道レールに相対的に運動可能に組み付けられる移動ブロックと、前記移動ブロックの前記転動体循環路に配列される複数の転動体と、を備える運動案内装置において、
前記移動ブロックは、前記転動体循環路を有することなく、相手部品に取り付けられる取付け部材と、前記転動体循環路を有し、前記取付け部材に脱着可能に取り付けられる移動ブロック本体と、を含み、
前記移動ブロック本体には、前記取付け部材が前記移動ブロック本体の長手方向にスライドするのを可能とし、かつ前記取付け部材が前記長手方向に直交する方向に前記移動ブロック本体から抜けるのを防止する取付け部材挿入溝が形成され、
前記移動ブロック本体と前記取付け部材との間には、前記長手方向に直交する断面においてこれらの間に生ずるすきまを無くすがたつき防止手段が設けられる運動案内装置。