JP6173217B2 - 運動案内装置 - Google Patents

Description

本発明は、移動ブロックが無限循環する多数のボール又はローラといった転動体を介して軌道レールに組付けられ、前記移動ブロックに固定された被搭載物を軌道レールに沿って自在に往復運動させることが可能な運動案内装置に関する。

上記運動案内装置としては、特許文献１に記載されているものが知られている。この特許文献１に記載された運動案内装置は、長手方向に沿ってボール転走面が形成された軌道レールと、前記ボール転走面を転動するボールを介して前記軌道レールに組み付けられると共に前記ボールの無限循環路を有する移動ブロックとを備える。前記移動ブロックは、前記軌道レールのボール転走面と対向してボールの負荷ボール通路を形成する負荷ボール転走面及び前記ボールを循環させるためのボール戻し孔を有するブロック本体と、前記負荷ボール通路及びボール戻し孔を連結する方向転換路を有すると共に前記ブロック本体の前後両端面に固定される一対のエンドプレートとからなり、この移動ブロックに設けられたボールの無限循環路内をボールが循環することにより、移動ブロックが軌道レールの長手方向に沿って連続的に移動することが可能となっている。

このように構成された運動案内装置では、従来より前記エンドプレートに対して掬い上げ部を設け、前記軌道レールに形成されたボール転走面を転走してきたボールを掬い上げて前記エンドプレートに形成された方向転換路内へと案内している。このようなボールの案内方式では、前記軌道レールに形成されたボール転走面とボール球面との間に形成された略くさび状の空間に対して前記掬い上げ部を配置する必要があり、当該掬い上げ部の構成は、負荷ボール通路側から方向転換路側に掛けて徐々に勾配する断面略くさび状、すなわち先細り形状とならざるを得ない。

従来より、前記負荷ボール通路を転走してきたボールの衝突による先細り状の掬い上げ部の破損が課題視されている。すなわち、掬い上げ部の先端部が先細り形状となっているが故にボールとの接触面積が小さく、その分掬い上げ部の先端部に対する接触面圧が大きくなる。その結果ボールの衝突により掬い上げ部の先端部が破損してしまうとの課題があった。特許文献１に係る運動案内装置では、この課題を解決するため、掬い上げ部に対する接触面圧を小さくするとの観点から、前記掬い上げ部の先端部を平面状に形成し、ボールとの接触面積を大きくしている。

特開２００４−６８８８０号公報

しかし、特許文献１記載の掬い上げ部では先端部が平面状に形成されてはいるものの、
前記負荷ボール通路を転走してきたボールを方向転換路内へと案内する方式は従来の運動案内装置と同様、ボールを軌道レールのボール転走面から掬い上げるものである。すなわち、特許文献１に係る運動案内装置であっても、軌道レールに形成されたボール転走面とボール球面との間に形成された略くさび状の空間に対して掬い上げ部を配置し、この掬い上げ部により前記ボールをボール転走面から離間させるとの方式を採用している。

このため、前記掬い上げ部の先端部が平面状に形成されているとしても、当該掬い上げ部が先細りの形状であることに変わりはなく、その掬い上げ部の先端部に前記移動ブロックの無限循環路内を転走する多数のボールが連続的に衝突すれば、掬い上げ部に応力が集中することになる。その結果掬い上げ部の疲労が促進され、最終的には掬い上げ部、ひいてはエンドプレートが損傷してしまう恐れがある。この課題は、前記軌道レールに対して移動ブロックを高速で移動させた場合に顕著に見られる。

本発明はこのような課題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、軌道レールと移動ブロックとの間に設けられた負荷ボール通路を転走してきたボールの衝突によりエンドプレートが損傷するのを抑えることが可能であり、もって軌道レールに対する移動ブロックの高速作動が可能な運動案内装置を提供することにある。

このような目的を達成する本発明を適用した運動案内装置は、長手方向に延びるボール転走面を有する軌道部材と、前記ボール転走面と対向して負荷ボール通路を構成する負荷ボール転走面を有する共に当該負荷ボール通路に平行なボール戻し通路を有する移動部材本体と、前記負荷ボール通路とボール戻し通路を接続する方向転換路を有して前記移動部材本体の移動方向の端部に固定される蓋部材と、前記負荷ボール通路、ボール戻し通路及び方向転換路から構成される無限循環路に配列される複数のボールと、を備える。

そして、前記蓋部材は前記負荷ボール通路と接続する前記方向転換路の入口領域に導入部を有し、前記導入部は、前記ボール転走面の一方の側部に隣接して設けられると共に前記負荷ボール通路を交差するようにして前記方向転換路に連続し、前記ボール転走面を転走するボールを他方の側部へ誘導する第一接触面と、この第一接触面と前記ボール転走面を挟んで反対側に位置し、前記第一接触面によって誘導されたボールが前記軌道部材のボール転走面から乗り移る第二接触面とを備える。

このような本発明を適用した運動案内装置では従来の運動案内装置のように、先端部が先細り状に形成された掬い上げ部を用いて負荷ボール通路を転走してきたボールを軌道部材のボール転走面から掬い上げて方向転換路内へと案内しているわけではなく、負荷ボール通路を転走してきたボールを当該負荷ボール通路と交差するようにして方向転換路に連続する第一接触面に接触させることでその進行方向を変更し、前記第二接触面へと誘導することで当該ボールを方向転換路内へと案内している。このため、従来のように負荷ボール通路を転走してきたボールが接触する部位を、軌道部材のボール面転走面とボール球面との間に形成された略くさび状の空間に設ける必要がなく、その分負荷ボール通路を転走してきたボールが接触する部位を肉厚に形成することが可能となる。その結果、本発明を適用した運動案内装置では負荷ボール通路を転走してきたボールの衝突による蓋部材の損傷を防止することができ、もって運動案内装置の高速作動を達成することが可能となる。

本発明を適用した運動案内装置の一例を示す斜視図である。 本発明を適用した蓋部材本体の移動部材本体との当接面を示す斜視図である。 図２に示す蓋部材本体に嵌合する内周側部材の第一実施形態を示す斜視図である。 図２に示す蓋部材本体と図３に示す内周側部材との嵌合状態を示す正面断面図である。 図１に示す運動案内装置の方向転換路における転動体の転走軌道を示す模式図である。 図２に示す蓋部材本体及び図３に示す内周側部材からなる蓋部材と軌道部材との嵌合状態を示す拡大図である。 前記内周側部材の第二実施形態を示す斜視図である。 第二実施形態に係る内周側部材が嵌合した蓋部材と軌道部材との嵌合状態を示す拡大図である。 第二実施形態に係る内周側部材と蓋部材本体との嵌合状態を前記軌道部材側から観察した斜視図である。 前記内周側部材の第三実施形態を示す斜視図である。 図１０に示す内周側部材が嵌合する蓋部材本体の第二実施形態を示す斜視図である。

以下、添付図面を用いて本発明を適用した運動案内装置の一例を詳細に説明する

図１は本発明を適用した運動案内装置を示すものである。この運動案内装置は、直線状に形成された軌道部材としての軌道レール１と、複数のボール３を介して軌道レール１に組み付けられると共に内部にボール３の無限循環路を備えた移動ブロック２とから構成されており、前記ボール３が移動ブロック２の無限循環路内を循環することで該移動ブロック２が軌道レール１上を往復運動するようになっている。尚、図１では前記移動ブロック２の内部構造を理解しやすくするため、移動ブロック２の一部を切り欠いて描いている。

前記軌道レール１は断面略矩形状に形成される一方、各側面には前記ボール３が転走する二条のボール転走面１１が長手方向に沿って形成されており、当該軌道レール１には合計四条のボール転走面１１が形成されている。各ボール転走面１１の長手方向と垂直な断面における形状はサーキュラアーク状、すなわちボール球面の曲率半径よりも僅かに大きな曲率半径の単一円弧からなる形状に形成されている。また、この軌道レール１には、該軌道レール１を固定部に固定するため、長手方向に適宜間隔をおいて挿入孔１２が貫通形成されている。尚、本実施形態に係る軌道レール１では四条のボール転走面１１が形成されているが、これらボール転走面１１の条数及び配置は運動案内装置の用途及び負荷荷重の大きさに応じて適宜設定変更することができる。

一方、移動ブロック２は、前記軌道レール１のボール転走面１１と対向してボール３の負荷ボール通路を形成する負荷ボール転走面４１及び前記ボール３を循環させるためのボール戻し通路４２を有する移動部材本体としてのブロック本体４と、このブロック本体４の移動方向両端面に固定される一対の蓋部材５とから構成されている。尚、図１中の符号９は前記軌道レール１の表面に付着した塵芥等の異物が前記移動ブロック２、特にボール３の無限循環路内に進入するのを防ぐために設けられたシール部材である。

前記ブロック本体４に設けられた各負荷ボール転走面４１は軌道レール１のボール転走面１１と同様にサーキュラアーク状に形成されている。これら負荷ボール転走面４１は前記軌道レール１の各ボール転走面１１に対向していることから、当該ブロック本体４には合計四条の負荷ボール転走面４１が形成されている。すなわち、前記移動ブロック２と軌道レール１との間には四条の負荷ボール通路が形成されており、前記ボール３はこれら負荷ボール通路内を荷重を負荷しながら転走するように構成されている。

また、前記ブロック本体４に設けられたボール戻し通路４２は前記負荷ボール転走面４１と平行に形成されており、かかるブロック本体４には四条のボール戻し通路４２が形成されている。このボール戻し通路４２の直径はボール３の直径よりも僅かに大きく設定されており、前記ボール３はこのボール戻し通路４２内を荷重を負荷することなく転走するように構成されている。

一方、前記蓋部材５には、前記負荷ボール通路内を荷重を負荷しながら転走するボール３を前記ブロック本体４のボール戻し通路４２に送り込む一方、このボール戻し通路４２内を無負荷状態で転走するボール３を前記負荷ボール通路内へ送り込む方向転換路が形成されている。上述したように、前記ブロック本体４には負荷ボール通路及びボール戻し通路４２が夫々四条ずつ形成されていることから、これら負荷ボール通路及びボール戻し通路４２を接続する方向転換路は各蓋部材５に対して合計四条形成されている。

そして、前記方向転換路が形成された一対の蓋部材５をブロック本体４の両端面に固定することにより、負荷ボール通路、ボール戻し通路４２及び方向転換路が連通して前記移動ブロック２にボール３の無限循環路が完成する。

図２及び図３は上記蓋部材５を構成する蓋部材本体６及び内周側部材７を示すものであり、図２は蓋部材本体６における前記ブロック本体４との当接面を示す斜視図、図３は内周側部材７を示す斜視図である。上記方向転換路を備えた蓋部材５は、当該方向転換路の外周側案内曲面６２が形成された蓋部材本体６と、この蓋部材本体６に嵌合して前記方向転換路を構成する内周側部材７とから構成されている。

前記蓋部材本体６は前記軌道レール１の断面形状よりも僅かに大きな断面形状の案内溝６１を有しており、前記ブロック本体４と共に軌道レール３に組み付けられるようになっている。この蓋部材本体６には略半円形状の外周側案内曲面６２が四条形成されており、ボール戻し通路４２と軌道レール１のボール転走面１１との間でボール３を円弧状に案内するようになっている。各外周側案内曲面６２には前記案内溝６１に向けて張り出す入口壁部６３が形成されており、この入口壁部６３は前記軌道レール１に形成されたボール転走面１１に沿って略円弧状に形成されている。また、各外周側案内曲面６２は、前記軌道レール１のボール転走面１１及びブロック本体４の負荷ボール転走面４１からなる負荷ボール通路と蓋部材本体６の幅方向に交差するようにして形成された第一接触面６２ａを有する。

更に、前記蓋部材本体６には略半円状の凹部６４が形成されている。この凹部６４は蓋部材本体６の幅方向と垂直な方向に平行に設けられた一対の外周側案内曲面６２（以下、「一組の外周側案内曲面６２」という。）の上下に設けられ、各外周側案内曲面６２に連続している。また、前記蓋部材本体６には嵌合溝６５が形成されている。この嵌合溝６５は一組の外周側案内曲面６２間に設けられている。すなわち、前記凹部６４は前記嵌合溝６５を挟んで対向するようにして前記蓋部材本体６に形成されている。更に、この蓋部材本体６には各方向転換路内に潤滑剤を供給するための潤滑剤供給路６６が形成されており、この潤滑剤供給路６６は給油口６７及び各外周側案内曲面６２に連通している。前記給油口６７には、前記潤滑剤供給路６６に潤滑剤を充填するためのグリースニップルが嵌合するようになっている。尚、符号６８は前記蓋部材本体６を前記ブロック本体４の長手方向端面に固定させるためのボス孔であり、ブロック本体４に形成されたボスをかかるボス孔６８に嵌合させることで蓋部材本体６がブロック本体４に固定されるようになっている。

一方、前記蓋部材本体６には図３に示す内周側部材７が嵌合するように構成されている。この内周側部材７は、前記蓋部材本体６に形成された略半円状の凹部６４に嵌合する一対の凸部７１と、一組の外周側案内曲面６２間に設けられた嵌合溝６５に嵌合する突出部７２とを備えている。各凸部７１と突出部７２との間には内周側案内面７３が形成されている。この内周側案内曲面７３は前記蓋部材本体６の外周側案内曲面６２に対向して方向転換路を構成するようになっている。前記突出部７２は前記方向転換路の中心線から前記蓋部材本体６側に張り出しており、この方向転換路の中心線から張り出した領域には各内周側案内面７３の接線上に位置する平滑面７４が形成されている。この平滑面７４にはボール３が接触する第二接触面７５が形成されている。この第二接触面７５は、前記平滑面７４において前記ボール転走面１１に近傍した位置に設けられている。

図４に示すように、前記内周側部材７に形成された一対の凸部７１を蓋部材本体６の凹部６４に、突出部７２を嵌合溝６５に夫々嵌合させると、蓋部材本体６に形成された一組の外周側案内曲面６２と内周側部材７に形成された二条の内周側案内面７３が対向し、二条の方向転換路６９が完成するようになっている。尚、前記内周側部材７には当該内周側部材７をブロック本体４に固定するためのボス７６が一対形成されており、これら一対のボス７６は前記ブロック本体４との当接面に形成されている。すなわち、内周側部材７は移動ブロック２の長手方向に関して前記蓋部材本体６とブロック本体４との間に配置されている。

図５は、前記蓋部材本体６の外周側案内曲面６２と内周側部材７の内周側案内面７３からなる方向転換路６９におけるボール３の転走軌道を模式的に表したものである。先ず、本発明を適用した運動案内装置において、前記蓋部材５が軌道レール１に組み付けられた状態では、蓋部材本体６に形成された第一接触面６２ａと内周側部材７に形成された第二接触面７５とが軌道レール１のボール転走面１１を挟んで対向するように配置される。そして、これら蓋部材本体６と内周側部材７とが相まって前記負荷ボール通路４３と接続する方向転換路６９の導入部８を形成する。すなわち、この導入部８は、軌道レール１のボール転走面１１に隣接して設けられた第一接触面６２ａ及びこの第一接触面６２ａとボール転走面１１を挟んで反対側に位置する第二接触面７５を備えている。

この運動案内装置において前記移動ブロック２が軌道レール１に沿って直線運動すると、前記軌道レール１のボール転走面１１とブロック本体４の負荷ボール転走面４１とからなる負荷ボール通路４３内をボール３が荷重を負荷しながら転走することになる。この負荷ボール通路４３を転走してきたボール３は、先ず前記負荷ボール通路４３を交差するようにして形成された前記蓋部材本体６の第一接触面６２ａに接触する。この第一接触面６２ａにボール３が接触すると、当該ボール３は前記負荷ボール通路４３と交差する方向、具体的には、前記負荷ボール通路４３内のボール３に対する荷重の作用方向、すなわち前記軌道レール１のボール転走面１１及びブロック本体４の負荷ボール転走面４１とボール３との接触方向Ａに対して角度θ分傾斜した方向へ誘導されるようになっている。

第一接触面６２ａにより誘導されたボール３は前記ボール転走面１１から前記内周側部材７に形成された第二接触面７５へと乗り移ることになる。ここで、蓋部材５を軌道レール１に組み付けた状態では、前記第二接触面７５の軌道レール１に面した端縁７５ａはかかる軌道レール１に形成されたボール転走面１１の内周側部材７側の縁部における接線Ｌ上に位置するように配置されている。

第二接触面７５上に乗り移ったボール３は前記外周側案内曲面６２及び内周側部材７に形成された平滑面７４上を転走して方向転換路６９内へと案内されるようになっている。つまり、本発明を適用した運動案内装置では、図５に示すように前記負荷ボール通路４３と連続する方向転換路６９の入口領域に、前記第一接触面６２ａ及び第二接触面７５が形成されているだけで、ボール３を方向転換路６９内へと案内することが可能となっている。

図６は、前記軌道レール１に蓋部材５が組み付けられた状態における方向転換路６９の導入部を示す拡大図である。前記蓋部材本体６及び内周側部材７からなる蓋部材５が軌道レール１に組み付けられている状態では、かかる蓋部材本体６に形成された入口壁部６３が僅かな隙間を介して軌道レール１のボール転走面１１と対向するようにして配置される。この入口壁部６３は負荷ボール通路から方向転換路６９へのボール３の転走方向に沿って湾曲して形成されている。

上述したように、本発明を適用した運動案内装置において、前記蓋部材本体６に形成された第一接触面６２ａ及び前記内周側部材７に形成された第二接触面７５の構成があれば、ボール３を方向転換路６９内へと案内することが可能である。このため、前記入口壁部６３は図５では示されていない構成であり、前記第一接触面６２ａと第二接触面７５との間に配置されている。

つまり、前記負荷ボール通路を転走してきたボールは前記入口壁部６３に干渉することなく、方向転換路６９内へと案内されるようになっている。このように、この入口壁部６３は負荷ボール通路を転走してきたボール３と干渉するものではなく、軌道レール１のボール転走面１１上を転走してきたボール３を掬い上げるとの機能を何ら有していない。このため、本発明を適用した運動案内装置では入口壁部６３が先細りの形状ではなく、その先端部が肉厚であり丸みを帯びた形状となっている。

以上のように形成された本発明を適用した運動案内装置によれば、負荷ボール通路を転走してきたボール３を前記負荷ボール通路と交差するようにして蓋部材本体６に形成された第一接触面６２ａに接触させ、その進行方向を変更する。その後ボール３を第二接触面７５に接触させることで当該ボール３を前記方向転換路６９内へと案内している。すなわち、本発明を適用した運動案内装置では従来の運動案内装置のように、軌道レール１のボール転走面１１上を転走してきたボール３を掬い上げて方向転換路６９内へと案内しているわけではない。このため、前記負荷ボール通路からボール３を離間させるための第一接触面６２ａを従来の運動案内装置のように、軌道レール１のボール転走面１１とボール球面との間に形成された略くさび状の空間に配置する必要がない。

それ故、本発明を適用した運動案内装置では、前記負荷ボール通路を転走してきたボール３が接触する第一接触面６２ａを蓋部材本体６において肉厚の厚い部位に設けることが可能となる。その結果前記負荷ボール通路内を転走してきたボール３の衝突による蓋部材５の損傷を抑えることが可能となる。更に、負荷ボール通路内を転走してきたボール３を蓋部材５の長手方向の肉厚が確保されている第一接触面６２ａに対して接触させている分、軌道レール１に対して移動ブロック２を高速で移動させることが可能となる。

また、本発明を適用した運動案内装置では、前記第一接触面６２ａと第二接触面７５との間に入口壁部６３が形成されている。この入口壁部６３は負荷ボール通路から方向転換路６９へのボール３の転走方向に沿って形成されると共に軌道レール１のボール転走面１１に微小な隙間を介して重なるように形成されている。このため、図５に示すように蓋部材本体６、内周側部材７及び軌道レール１の三者間に隙間が形成されていたとしても、前記軌道レール１のボール転走面１１と蓋部材５との間における隙間の発生を抑えることができ、もってボール３の無限循環路内への異物の進入を防ぐことが可能となる。

更に、本発明を適用した運動案内装置では、前記軌道レール１に面した第二接触面７５の端縁７５ａは、かかる軌道レール１に形成されたボール転走面１１の内周側部材７側の縁部における接線Ｌ上に位置している。このため、前記第一接触面６２ａによって誘導されたボール３は前記第二接触面７５上に円滑に乗り移ることができ、ひいては方向転換路６９内での円滑なボール３の循環を達成することが可能となる。

図７は前記内周側部材７の第二実施形態を示す斜視図である。この内周側部材１０７の構成中、第一実施形態に係る内周側部材７と同様の構成に関しては同一の符号を付してその説明を省略する。本実施形態に係る内周側部材１０７と第一実施形態に係る内周側部材７とでは前記蓋部材本体６に形成された嵌合溝６５に嵌合する突出部の構成に差異が存在する。第一実施形態に係る内周側部材７では突出部７２が前記方向転換路６９の中心線から蓋部材本体６側に張り出すようにして形成されると共に、この突出部７２に前記内周側案内面７３と連続する平滑面７４が形成されている。そして、この平滑面７４のボール転走面１１側近傍に負荷ボール通路を転走してきたボール３が接触する第二接触面７５が形成されている。

これに対して、本実施形態に係る内周側部材１０７では、突出部１７２が前記方向転換路６９の中心線から蓋部材本体６側に張り出すことなく、この中心線と合致する位置まで突出している。この突出部１７２には第一実施形態の内周側部材７のような平滑面７４は形成されておらず、図７に示すように前記突出部１７２の周縁に係るボール転走面１１側近傍に第二接触面１７２ａが形成されている。

図８に示すように、上記構成からなる内周側部材１０７が蓋部材本体６に嵌合すると、前記蓋部材本体６と相まって前記負荷ボール通路と接続する方向転換路６９の導入部８が形成される。かかる状態では、前記第二接触面１７２ａの軌道レール１に面した端縁が前記ボール転走面１１の内周側部材７側の縁部における接線上に位置するように配置される。

このため、前記第一接触面６２ａによって軌道レール１に形成されたボール転走面１１の蓋部材本体６側の縁部から内周側部材７側の縁部へと誘導されたボール３は図９に示すように、前記蓋部材本体６に形成された入口壁部６３に干渉することなく、ボール転走面１１から第二接触面１７２ａへと乗り移った後、当該第二接触面１７２ａを含む突出部１７２の周縁に沿って方向転換路６９内を転走するようになっている。

このように構成された第二実施形態に係る内周側部材１０７を用いた場合であっても、第一実施形態に係る内周側部材７を用いて運動案内装置と同様の作用効果を発揮するが、第二実施形態の内周側部材１０７を用いた運動案内装置では、前記第二接触面１７２ａが前記内周側部材１０７に設けられた突出部１７２の周縁に、すなわちボール３との接触面積が小さい部位に形成されている。

図１０は前記内周側部材７の第三実施形態を示す斜視図であり、図１１は第三実施形態に係る内周側部材２０７が嵌合する蓋部材半体２０６を示す斜視図である。以下の前記内周側部材２０７及び蓋部材本体２０６の説明において、上記内周側部材７及び蓋部材本体６と同様の構成に関しては同一の符号を付してその説明を省略する。第一実施形態に係る内周側部材７では突出部７２が前記方向転換路６９の中心線から蓋部材本体６側に張り出すようにして形成されると共に、この突出部７２に前記内周側案内面７３と連続する平滑面７４が形成されている。そして、この平滑面７４のボール転走面１１側近傍に負荷ボール通路を転走してきたボール３が接触する第二接触面７５が形成されている。

これに対して、本実施形態に係る内周側部材２０７は前記第二接触面７５が形成された突出部の構成を有しておらず、一方の凸部７１から他方の凸部７１に掛けて一様に形成された半円部２７７のみ有している。この半円部２７７は前記内周側案内面７３が形成された案内部２７７ａと前記蓋部材本体２０６に嵌合する嵌合部２７７ｂを有している。

一方、上記構成からなる内周側部材２０７が嵌合する蓋部材本体２０６には、図３に示す内周側部材７が備える突出部７２と同様の構成が設けられている。すなわち、本実施形態に係る蓋部材本体２０６には各外周側案内曲面６２と連続すると共に、前記方向転換路６９の中心線から内周側部材２０７側に張り出した突出部２７２が形成されている。各突出部２７２には各外周側案内曲面６２の接線上に位置する平滑面２７４が形成されている。各平滑面２７４は前記負荷ボール通路との連結端からボール戻し通路４２との連結端にかけて連続して設けられている。また、各平滑面２７４のボール転走面１１側近傍には当該ボール転走面１１上を転走してきたボール３が接触する第二接触面７５が形成されている。更に、各突出部２７２の先端面には前記内周側部材２０７の嵌合部２７７ｂが嵌合する嵌合溝２６５が形成されている。

すなわち、本実施形態の蓋部材本体２０６には、前記第一接触面６２a及び第二接触面７５の両方が形成されており、前記蓋部材本体２０６に前記方向転換路６９の導入部が形成されている。これら蓋部材本体２０６及び内周側部材２０７を備えた運動案内装置においても、負荷ボール通路４１内を転走してきたボール３は前記蓋部材本体２０６に形成された第一接触面６２ａに衝突した後に、同じ蓋部材本体２０６に形成された第二接触面７５へと移行し、その後方向転換路６９内を転走するようになっている。

このように構成された本実施形態に係る運動案内装置では、上記実施形態と同様の効果を発揮することは勿論のこと、前記第一接触面６２ａ及び第二接触面７５の両方が蓋部材本体２０６に形成されているため、前記蓋部材本体６と内周側部材７が嵌合してはじめて前記導入部８が形成される上記実施形態に係る運動案内装置に比べ、前記蓋部材本体２０６及び内周側部材２０７の嵌合精度を高める必要がなく、その分前記蓋部材本体２０６及び内周側部材２０７の成形精度を考慮する必要がない。その結果前記蓋部材本体２０６及び内周側部材２０７を容易に、且つ、安価に成形することが可能となる。

尚、本実施形態に係る蓋部材本体２０６には半円弧状の外周側案内曲面６２と平滑面２７４が形成されており、更にこれら外周側案内曲面６２と平滑面２７４が前記負荷ボール通路との連結端からボール戻し通路４２との連結端にかけて一様に設けられている。そして、負荷ボール通路を転走してきたボール３は前記外周側案内曲面６２からなる曲面と平滑面２７４からなる平面に接触しながら方向転換路６９内を転走するようになっている。すなわち、前記ボール３は前記外周側案内曲面６２と平滑面７４とからなる複合面上を転走するようになっている。

かかる場合、前記外周側案内曲面６２とボール３の接触角は前記平滑面２７４とボール３の接触角よりも大きいため、ボール３の転走により前記外周側案内曲面６２に応力が集中してしまう。このボール３の転走による応力集中を避けるとの観点からすれば、前記平滑面２７４は少なくとも前記負荷ボール通路と連結する方向転換路６９の入口領域に設けられていれば十分であり、前記方向転換路６９の入口領域以外の他の領域において、前記ボール３の転走方向と垂直な方向の断面形状は単一の曲率半径からなる円弧状であっても、ボール３が二点で接触するゴシックアーチ状にあっても良い。すなわち、前記負荷ボール通路と連続する方向転換路６９の入口領域以外の他の領域では方向転換路６９内におけるボール３の接触面が複合面でなく、単一面に形成されていても良い。

但し、前記方向転換路６９内におけるボール３の挙動を抑えるとの観点からすれば、当該方向転換路６９の内周面とボール３の外周面との隙間を小さくすることが有効であるため、前記方向転換路６９の入口領域以外の他の領域における上記断面形状は単一の曲率半径からなる円弧状である方が好ましい。

以上の各実施形態に係る本発明を適用した運動案内装置では上記構成からなる第一接触面及び第二接触面の構成を有しているが故に、軌道レールのボール転走面とボール球面との間に形成された略くさび状の空間に当該ボールを負荷ボール通路から離脱させるための構成を設ける必要がなく、前記負荷ボール通路を転走してきたボールが接触する第一接触面を蓋部材本体において肉厚の厚い部位に設けることが可能となる。その結果前記負荷ボール通路内を転走してきたボールの衝突による蓋部材の損傷を抑えることが可能となる。

すなわち、本発明は少なくとも、ボールの転走面を有する軌道部材と、前記軌道部材の転走面と対向して負荷ボール通路を形成する負荷ボール転走面及び前記ボール戻し通路を有する移動部材本体と、前記方向転換路を有する蓋部材と、を備えており、この蓋部材が前記第一接触面及び第二接触面からなる導入部を有している構成であれば良い。

このような本発明は、ボールが無限循環する運動案内装置であれば前記軌道部材が直線状に形成された直線案内装置や軌道部材が曲線状に形成された曲線案内装置等に適用可能である。また、ボールを無限循環させることが可能であれば、前記無限循環路を複数設けても良い。更に、前記無限循環路内を転走するボールの径や成形材料に関しては任意に設定することが可能である。また、前記蓋部材の構成としては、第一接触面及び第二接触面が同一の部材に構成されていても良く、その一方で前記第一接触面及び第二接触面が夫々異なる部材に構成され、二部材が相まって前記導入部が構成されるようにしても良い。

Claims (6)

1. 長手方向に延びるボール転走面を有する軌道部材と、前記ボール転走面と対向して負荷ボール通路を構成する負荷ボール転走面を有する共に当該負荷ボール通路に平行なボール戻し通路を有する移動部材本体と、前記負荷ボール通路とボール戻し通路を接続する方向転換路を有して前記移動部材本体の移動方向の端部に固定される蓋部材と、前記負荷ボール通路、ボール戻し通路及び方向転換路から構成される無限循環路に配列される複数のボールと、を備え、
   前記蓋部材は前記負荷ボール通路と接続する前記方向転換路の入口領域に導入部を有し、
   前記導入部は、前記ボール転走面の一方の側部に隣接して設けられると共に前記負荷ボール通路を交差するようにして前記方向転換路に連続し、前記ボール転走面を転走するボールを他方の側部へ誘導する第一接触面と、この第一接触面と前記ボール転走面を挟んで反対側に位置し、前記第一接触面によって誘導されたボールが前記軌道部材のボール転走面から乗り移る第二接触面とを備えたことを特徴とする運動案内装置。
2. 前記導入部における前記第一接触面と第二接触面との間には、前記軌道部材のボール転走面と重なると共にボールの転走方向に沿った入口壁部が設けられ、前記ボール転走面を転走するボールは前記入口壁部の先端縁に接触することなく前記第一接触面と当接することを特徴とする請求項１記載の運動案内装置。
3. 前記蓋部材は、前記方向転換路の外周側案内曲面が形成された蓋部材本体と、前記方向転換路の内周側案内面を有すると共に前記蓋部材本体に嵌合する内周側部材とを備え、
   前記第一接触面は蓋部材本体に設けられる一方、前記第二接触面は内周側部材に設けられることを特徴とする請求項２記載の運動案内装置。
4. 前記導入部におけるボールの誘導方向は、前記負荷ボール通路内のボールに対する荷重の作用方向と異なっていることを特徴とする請求項３記載の運動案内装置。
5. 前記第二接触面の前記軌道部材に面した端縁は、前記軌道部材のボール転走面の縁部における接線上に位置していることを特徴とする請求項３又は４記載の運動案内装置。
6. 前記蓋部材は、前記方向転換路の外周側案内曲面が形成された蓋部材本体と、前記方向転換路の内周側案内面を有すると共に前記蓋部材本体に嵌合する内周側部材とを備え、
   前記第一接触面及び第二接触面は前記蓋部材本体に設けられることを特徴とする請求項２記載の運動案内装置。

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