JP6548558B2 - 運動案内装置 - Google Patents

Description

本発明は、運動案内装置に関するものである。

例えば、工場内における製造ライン等においては、各加工工程を一直線状に配置できれば問題ないが、工場内における機械の設置スペースや各加工工程における加工内容によっては、加工対象物たる物品の搬送方向を隣接する二つの加工工程の間で変更しなければならない場合がある。この場合、一般的にはパレットチェンジャーを利用する等して、物品の搬送方向の変更が行われているが、パレットチェンジャーの設置スペースや設置コストが必要になるといった不都合があった。そこで、パレットチェンジャーを使用せずに物品の搬送方向を変更する手段として、物品を直線および曲線が混在した軌跡に沿って連続的に案内することが可能な運動案内装置が従来から知られている（例えば、下記特許文献１等参照）。

この種の運動案内装置は、一般的に、直線部および所定の曲率半径で円弧状に形成された曲線部を含むとともに、両側面の長手方向に沿って転動体転走溝が各々形成された軌道部材と、軌道部材の転動体転走溝に対向する負荷転動体転走溝、転動体転走溝が伸びる方向と平行に伸びる無負荷戻し通路、および負荷転動体転走溝と無負荷戻し通路とを接続する方向転換路を有する移動部材と、軌道部材の転動体転走溝と移動部材の負荷転動体転走溝との間の負荷転動体転走路、無負荷戻し通路、および方向転換路によって構成される無限循環路に配列され、負荷転動体転走路内を転走する際に軌道部材と移動部材との間で荷重を負荷する複数の転動体と、を備えて構成されている。

特開２０００−３４６０６５号公報

ところで、この種の運動案内装置においては、軌道部材内に直線部と曲線部とが混在する場合であっても、移動部材が軌道部材に沿って直線部および曲線部を連続的に移動し得るような設計が採用されていた。すなわち、無限循環路内を無限循環するとともに、負荷転動体転走路内を転走する際に軌道部材と移動部材との間で荷重を負荷する複数の転動体のスムーズな転走のために、軌道部材の曲線部の外形寸法にある程度の遊び代を持たせて設計することが行われていた。すなわち、移動部材が軌道部材の直線部を移動する場合には、負荷転動体転走路内を転走する複数の転動体は全てが荷重を負荷しながら転走するので、移動部材は軌道部材の直線部に対して安定して直線案内運動を行うことができる。しかしながら、移動部材が軌道部材の曲線部を移動する場合には、負荷転動体転走路内を転走する複数の転動体は遊び代の設けられた軌道部材の曲線部を転走することになるので、曲線部に対して曲線案内運動を行う移動部材には、軌道部材に対して所定量のガタツキが生じる可能性があることが課題であった。

しかし、運動案内装置の用途によっては、移動部材が軌道部材の直線部および曲線部を移動する場合において、その全ての軌道上においてガタツキなく案内運動を行う必要がある。そこで、物品を直線および曲線が混在した軌跡に沿って連続的に案内する際に、ガタツキなく安定して物品の案内を行うことが可能な運動案内装置を提供することが求められていた。

本発明は、上述した従来技術が有する課題の存在に鑑みて成されたものであり、その目的は、物品を直線および曲線が混在した軌跡に沿って連続的に案内する際に、ガタツキなく安定して物品の案内を行うことが可能な運動案内装置を提供することにある。

本発明に係る運動案内装置は、直線部および所定の曲率半径で円弧状に形成された曲線部を含むとともに、両側面の長手方向に沿って転動体転走溝が各々形成された軌道部材と、前記軌道部材の前記転動体転走溝に対向する負荷転動体転走溝と、前記転動体転走溝が伸びる方向と平行に伸びる無負荷戻し通路、および前記負荷転動体転走溝と前記無負荷戻し通路とを接続する方向転換路を有する移動部材と、前記軌道部材の前記転動体転走溝と前記移動部材の前記負荷転動体転走溝との間の負荷転動体転走路、前記無負荷戻し通路、および前記方向転換路によって構成される無限循環路に配列され、前記負荷転動体転走路内を転走する際に前記軌道部材と前記移動部材との間で荷重を負荷する複数の転動体と、を備える運動案内装置であって、前記移動部材は、前記軌道部材に対して傾く方向に力を受けるように押圧力を及ぼす押圧手段を備え、前記軌道部材に対して複数の前記移動部材が設置されており、複数の前記移動部材が、前記押圧手段によって連結されており、前記押圧手段が、長手方向に伸びる前記軌道部材の中心軸線から偏った位置に配置されるとともに、当該押圧手段が、前記軌道部材の前記曲線部の曲線形状の外周側の方向に偏った位置に配置され、かつ、前記軌道部材の長手方向に沿った方向に押圧力を及ぼすことができるように配置され、さらに、前記移動部材が前記曲線部に位置するときには、前記軌道部材の左右両側面に形成された複数の前記負荷転動体転走路ごとで、１つずつの前記転動体のみが荷重を受けた状態となり、前記軌道部材に対して左右方向で対称的に対向して配置される２つの前記負荷転動体転走路において、それぞれ１つずつの前記転動体が負荷を受けて２点接触する状態が実現されることを特徴とするものである。

本発明によれば、物品を直線および曲線が混在した軌跡に沿って連続的に案内する際に、ガタツキなく安定して物品の案内を行うことが可能な運動案内装置を提供することができる。

本実施形態に係る運動案内装置の全体構成を示す外観斜視図である。 本実施形態に係る運動案内装置の上面図である。 本実施形態に係る運動案内装置の側面図である。 本実施形態に係る運動案内装置の縦断面側面図である。 本実施形態に係る運動案内装置の概略構成と動作説明を行うための全体概略図である。 本実施形態に係る移動ブロックと軌道レールとで構成されるリニアガイド装置の一形態を例示する部分破断外観斜視図である。 図６で示したリニアガイド装置が備える無限循環路を説明するための断面図である。 本実施形態に係る運動案内装置の動作状態を説明するための図である。 本発明に係る運動案内装置の一変形形態例を示す図である。 本発明に係る軌道レールが取り得る多様な形態例の一部を示す図である。

以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、本実施形態に係る運動案内装置の全体構成を示す外観斜視図である。また、図２は、本実施形態に係る運動案内装置の上面図であり、図３は、本実施形態に係る運動案内装置の側面図であり、図４は、本実施形態に係る運動案内装置の縦断面側面図である。さらに、図５は、本実施形態に係る運動案内装置の概略構成と動作説明を行うための全体概略図である。なお、本実施形態では、軌道部材としての軌道レール１１が水平面に設置されており、この軌道レール１１に組み付けられた移動部材としての移動ブロック１３が水平面に対して平行方向に案内運動を行うものとして明細書記載中の方向を定義し、説明を行うものとする。

図１〜図５で示す本実施形態に係る運動案内装置１０は、軌道部材としての軌道レール１１と、この軌道レール１１に組み付けられ、軌道レール１１の長手方向に沿って移動可能な直列配置された２つの移動ブロック１３と、直列配置された２つの移動ブロック１３それぞれの上面に固定設置された２つのプレート部材３１と、２つのプレート部材３１それぞれの上面に取り付けられた２つの回転軸受４１と、これら２つの回転軸受４１の上面に対して２つの回転軸受４１をつなぐように取り付けられたスライダ板部材５１と、から構成されている。なお、本実施形態では、移動ブロック１３とプレート部材３１との組み合わせによって、本発明に係る移動部材が構成されている。

軌道レール１１は、図５にて模式的に示されるように、直線状に伸びて形成される直線部１１Ａと、所定の曲率半径で円弧状に形成された曲線部１１Ｂと、これら直線部１１Ａと曲線部１１Ｂとを接続するつなぎ部１１Ｃとによって構成されている。また、本実施形態に係る軌道レール１１は、軌道レール１１を構成する曲線部１１Ｂにおける軌道幅（つまり、左右方向の幅寸法）が、直線部１１Ａにおける軌道幅よりも狭幅で構成されており、これら軌道幅の異なる直線部１１Ａと曲線部１１Ｂとを接続するつなぎ部１１Ｃは、直線部１１Ａと曲線部１１Ｂとをスムーズにつなぐために、その軌道幅は、一端部から他端部に向けて直線部１１Ａが有する軌道幅から曲線部１１Ｂが有する軌道幅へと暫時減少するように構成されている。さらに、直線部１１Ａ、つなぎ部１１Ｃ、および曲線部１１Ｂが連続接続されて形成された軌道レール１１は、左右両側面の長手方向に沿って転動体転走溝１１ａが各々形成された構成を有している。

上述した本実施形態に係る１本の軌道レール１１に対しては、直列配置された移動ブロック１３が２つ設置されている。ここで、本実施形態の移動ブロック１３と軌道レール１１との具体的な構成を、図６および図７を用いて説明する。なお、図６は、本実施形態に係る移動ブロック１３と軌道レール１１とで構成されるリニアガイド装置１０ａの一形態を例示する部分破断外観斜視図であり、図７は、図６で示したリニアガイド装置１０ａが備える無限循環路を説明するための断面図である。

まず、図６および図７に例示するリニアガイド装置１０ａの構成について説明すると、本実施形態に係るリニアガイド装置１０ａは、軌道レール１１と、軌道レール１１に複数の転動体として設置されるボール１２…を介してスライド可能に取り付けられた移動ブロック１３とで構成されている。軌道レール１１は、その長手方向と直交する断面が概略矩形状に形成された長尺の部材であり、その表面（左右両側面）には、ボール１２…が転がる際の軌道になる軌道面としての転動体転走溝１１ａ…が軌道レール１１の全長に亘って形成されている。

本実施形態の軌道レール１１については、左右両側面に形成された転動体転走溝１１ａ…の溝本数は左右で２条ずつ合計４条設けられているが、その溝条数は、リニアガイド装置１０ａの用途や仕様等に応じて任意に変更することができる。

一方、移動ブロック１３には、転動体転走溝１１ａ…とそれぞれ対向する位置にボール１２…が転がる際の軌道になる軌道面としての負荷転動体転走溝１３ａ…が設けられている。軌道レール１１の転動体転走溝１１ａ…と移動ブロック１３の負荷転動体転走溝１３ａ…とによって負荷転動体転走路２２…が形成され、複数のボール１２…が配置されている。さらに、移動ブロック１３には、各転動体転走溝１１ａ…と平行に伸びる４条の無負荷戻し通路２３…と、各無負荷戻し通路２３…と各負荷転動体転走路２２…とを結ぶ方向転換路２５…が設けられている。１つの負荷転動体転走路２２および無負荷戻し通路２３と、それらを結ぶ一対の方向転換路２５との組み合わせによって、１つの無限循環路が構成される（図７参照）。

そして、複数のボール１２…が、負荷転動体転走路２２と無負荷戻し通路２３と一対の方向転換路２５，２５とから構成される無限循環路に無限循環可能に配列設置されることにより、負荷転動体転走路２２内を転走する際に軌道レール１１と移動ブロック１３との間で荷重を負荷しながら転走することとなるので、移動ブロック１３が軌道レール１１に対して相対的に往復運動を行うことが可能となる。

以上のような構成を有するリニアガイド装置１０ａであるが、本実施形態では、１本の軌道レール１１に対して直列配置された２つの移動ブロック１３については、押圧手段としてのコイルバネ２８によって連結されている。本実施形態に係るコイルバネ２８の具体的な設置形態としては、２つの直列配置された移動ブロック１３それぞれの上面に固定設置された２つのプレート部材３１間にコイルバネ２８を設置する。また、このコイルバネ２８は、本実施形態に係る運動案内装置１０を上面側から見たときに、長手方向に伸びる軌道レール１１の中心軸線から左右いずれかの方向に偏った位置、より具体的には、軌道レール１１の曲線部１１Ｂの曲線形状の外周側の方向に偏った位置に配置され、かつ、軌道レール１１の長手方向に沿った方向にバネ弾性力に基づく押圧力を及ぼすことができるように配置されている（図５参照）。したがって、直列配置された２つの移動ブロック１３は、コイルバネ２８によって、軌道レール１１の長手方向に対して左右水平方向に傾く方向、すなわち、ヨーイング方向（ＭＢ方向）に向けて回動する方向に押圧力（バネ弾性力）が及ぼされるように構成されている。つまり、図５において、軌道レール１１の曲線部１１Ｂに位置する運動案内装置１０が示すように、本実施形態に係る運動案内装置１０を上面から見た場合、２つの移動ブロック１３が紙面を垂直方向に見た場合の紙面に対して左右位置に配置された状態で、紙面の下側の位置に設置されたコイルバネ２８は、紙面右側の移動ブロック１３を反時計回り方向であって紙面に対して水平方向に傾けるようにバネ弾性力を作用させるとともに、紙面左側の移動ブロック１３を時計回り方向であって紙面に対して水平方向に傾けるようにバネ弾性力を作用させるように構成されている。

ところで、従来技術に係る運動案内装置では、１つの移動ブロックが有する複数の負荷転動体転走路では、少なくとも３つのボールが負荷を受けながら転走する構成が採用されていた。つまり、従来技術においては、軌道レールに対してボールが３点接触することで軌道レールに対する移動ブロックの案内運動が行われていた。しかし、ボールの３点接触からなる方式を採用した従来技術では、移動ブロックが軌道レールの曲線部を移動する場合に、負荷転動体転走路内を転走する複数のボールは遊び代の設けられた軌道レールの曲線部を転走することになるので、曲線部に対して曲線案内運動を行う移動ブロックには、軌道レールに対して所定量のガタツキが生じてしまうこととなっていた。そこで、本実施形態に係る運動案内装置１０では、軌道レール１１に対してボールが２点接触することで軌道レール１１に対する移動ブロック１３の案内運動を行う構成を採用することとした。つまり、本実施形態では、軌道レール１１に対してボール１２を左右から２点で接触させて挟み込むことで軌道レール１１に対する移動ブロック１３の設置が成される構成とした。そして、かかるボール１２の２点接触を実現したのが、コイルバネ２８によるバネ弾性力に基づく押圧力の作用によるものである。このコイルバネ２８の作用によって、本実施形態に係る運動案内装置１０は、物品を直線および曲線が混在した軌跡に沿って連続的に案内する際に、ガタツキなく安定して物品の案内を行うことが可能な装置となっている。

その具体的な理由について、図５を参照して説明を行う。すなわち、図５において、軌道レール１１の直線部１１Ａに位置する運動案内装置１０が示すように、２つの移動ブロック１３が軌道レール１１の直線部１１Ａに位置するときには、負荷転動体転走路２２内を転走する全てのボール１２…は、軌道レール１１と移動ブロック１３との間で負荷を受けた状態となっている。なお、図５では、ボール１２…が荷重を受けた状態が網掛けにて示されている。

一方、図５において、軌道レール１１の曲線部１１Ｂに位置する運動案内装置１０が示すように、２つの移動ブロック１３が完全に軌道レール１１の曲線部１１Ｂに位置するときには、負荷転動体転走路２２内を転走するボール１２…のうち、１つの負荷転動体転走路２２中では１つのボール１２のみが、軌道レール１１と移動ブロック１３との間で負荷を受けた状態となっている。つまり、軌道レール１１の左右位置に対してそれぞれ配置された負荷転動体転走路２２において、各負荷転動体転走路２２中にあるボール１２はそれぞれ１個ずつが負荷を受けることとなるので、軌道レール１１を左右１つずつ、合計２個のボール１２で挟み込み、ボール１２の２点接触で軌道レール１１に対する移動ブロック１３の設置が行われる構成となっている。

なお、本実施形態では、移動ブロック１３が曲線部１１Ｂに位置するときには、軌道レール１１の左右両側面に形成された４つの負荷転動体転走路２２…ごとで、１つずつのボール１２のみが荷重を受けた状態となり、軌道レール１１に対して左右方向で対称的に対向して配置される２つの負荷転動体転走路２２において、それぞれ１つずつのボール１２が負荷を受けて２点接触する状態が実現できれば良い。その様な様子が、図５では示されているが、本実施形態に係る運動案内装置１０は、図６で示すように４つの負荷転動体転走路２２…を有するように構成することができ、この場合も各負荷転動体転走路２２…において、それぞれ１つずつのボール１２が負荷を受けて軌道レール１１に対して接触するようにすれば良い。図６で示す本実施形態の場合、軌道レール１１に対して左右方向で対称的に対向して配置される２つの負荷転動体転走路２２の組が２組存在しているのであり、２つの負荷転動体転走路２２が構成する組ごとでボール１２の２点接触が実現されることとなる。かかる構成も、本発明の範囲内である。

このようにコイルバネ２８が作用することで、移動ブロック１３は、軌道レール１１の長手方向に対して左右水平方向に傾く方向、すなわち、ヨーイング方向（ＭＢ方向）に向けて回動することとなり、負荷を受けるボール１２…は２点接触（本発明では、２点接触する２つのボールの組が複数組存在することを含む。）によって軌道レール１１と移動ブロック１３との間に位置することとなるので、移動ブロック１３は軌道レール１１に対してガタツキなく安定して案内運動を行うことが可能となっている。

上述したコイルバネ２８が設置された２つのプレート部材３１の上方には、それぞれ１つずつ回転軸受４１が設置されている。本実施形態に係る回転軸受４１は、図４等で示されるように、回転軸受４１の外輪がプレート部材３１に対してボルト等で固定されており、一方、回転軸受４１の内輪がスライダ板部材５１に対して固定されている。つまり、２つのプレート部材３１に対してそれぞれ１つずつ回転軸受４１が設置され、各プレート部材３１と各回転軸受４１の外輪が固定されている。一方、２つの回転軸受４１のそれぞれの内輪は、１枚のスライダ板部材５１によって接続されている。そして、本実施形態の回転軸受４１は、内外輪が拘束なく自由な状態で相対回転運動できるようになっている。したがって、各プレート部材３１が設置された各移動ブロック１３同士がコイルバネ２８の弾性力を受けて互いの左右水平方向での傾き量、すなわち、ヨーイング方向（ＭＢ方向）の回動量を変化させたとしても、１枚のスライダ板部材５１による２つのプレート部材３１の接続状態は好適に維持されることとなる。つまり、本実施形態に係るスライダ板部材５１は、２つの直列配置された移動ブロック１３をつないで一体化するように配置されている。そして、２つの直列配置された移動ブロック１３は、コイルバネ２８の作用によって軌道レール１１に対する移動ブロック１３同士の位置を微妙に変化させながら案内運動を行うこととなるが、自由に相対回転可能な回転軸受４１の存在によって、どの様な状態であっても２つの移動ブロック１３に対するスライダ板部材５１の好適な接続状態が維持されることとなる。

以上、本実施形態に係る運動案内装置１０の具体的な構成について、図１〜図７を用いて説明を行った。次に、図８を参照図面に加えて、本実施形態に係る運動案内装置１０の動作状態についての説明を行う。ここで、図８は、本実施形態に係る運動案内装置１０の動作状態を説明するための図である。なお、図８では、ボール１２…が荷重を受けた状態が網掛けにて示されており、また、２つの移動ブロック１３は、図８の紙面を垂直方向に見た場合の紙面左側から紙面右側に向けて移動を行う場合が想定されている。

図８中の分図（ａ）では、２つの移動ブロック１３が軌道レール１１の直線部１１Ａに位置する状態が示されている。２つの移動ブロック１３が軌道レール１１の直線部１１Ａに位置するときには、負荷転動体転走路２２内を転走する全てのボール１２…は、軌道レール１１と移動ブロック１３との間で負荷を受けた状態となっている。

２つの移動ブロック１３が軌道レール１１に対して紙面右側に向けて移動し、右側すなわち移動方向の先頭側にある移動ブロック１３が軌道レール１１のつなぎ部１１Ｃに到達すると、つなぎ部１１Ｃの有する軌道幅が暫時減少する形状によって、先頭側にある移動ブロック１３の有する一部のボール１２が負荷転動体転走路２２内に有りながらも負荷を受けない状態に移行する（図８中の分図（ｂ）参照）。

そしてさらに、２つの移動ブロック１３が軌道レール１１に対して紙面右側に向けて移動し、図８中の分図（ｃ）の位置、すなわち、移動方向の先頭側にある移動ブロック１３が軌道レール１１のつなぎ部１１Ｃ上に完全に到達すると、移動方向の先頭側にある移動ブロック１３の一方側（紙面上側）の負荷転動体転走路２２内に有るボール１２は、１個だけが負荷を受ける状態となり、他のボール１２は無負荷の状態となる。ただし、移動方向の先頭側にある移動ブロック１３の他方側（紙面下側）の負荷転動体転走路２２内に有るボール１２…は、全てのボール１２…が負荷を受けた状態となっている。

さらに２つの移動ブロック１３が軌道レール１１に対して紙面右側に向けて移動し、図８中の分図（ｄ）の位置、すなわち、移動方向の先頭側にある移動ブロック１３が軌道レール１１の曲線部１１Ｂ上に完全に到達すると、押圧手段としてのコイルバネ２８が及ぼすバネ弾性力の作用によって、移動方向の先頭側にある移動ブロック１３は軌道レール１１に対して傾く方向（紙面に対して反時計回りの方向）に力を受ける。そしてこのとき、移動方向の先頭側にある移動ブロック１３では、この移動ブロック１３の有する負荷転動体転走路２２内を転走するボール１２…のうち、１つの負荷転動体転走路２２中では１つのボール１２のみが、軌道レール１１と移動ブロック１３との間で負荷を受けた状態となる。つまり、軌道レール１１の左右位置に対してそれぞれ配置された負荷転動体転走路２２において、各負荷転動体転走路２２中にあるボール１２はそれぞれ１個ずつが負荷を受けることとなる。したがって、軌道レール１１を左右１つずつ、合計２個のボール１２で挟み込み、ボール１２の２点接触で軌道レール１１に対する移動ブロック１３の設置が行われる。なお、上述したように本実施形態では、移動ブロック１３が曲線部１１Ｂに位置するときには、軌道レール１１の左右両側面に形成された４つの負荷転動体転走路２２…ごとで、１つずつのボール１２のみが荷重を受けた状態となり、軌道レール１１に対して左右方向で対称的に対向して配置される２つの負荷転動体転走路２２において、それぞれ１つずつのボール１２が負荷を受けて２点接触する状態が実現される。その様な様子が、図８では示されている。そして、本実施形態に係る運動案内装置１０では、軌道レール１１に対して左右方向で対称的に対向して配置される２つの負荷転動体転走路２２の組が２組存在しているので、２つの負荷転動体転走路２２が構成する組ごとでボール１２の２点接触が実現される。

また、図８中の分図（ｄ）の位置のとき、移動方向に対して後方側にある移動ブロック１３は、軌道レール１１の直線部１１Ａとつなぎ部１１Ｃの境界の箇所に位置しているので、その状態は、図８中の分図（ｂ）で示した場合の先頭側の移動ブロック１３と同じ状態を示している。

そしてさらに、２つの移動ブロック１３が軌道レール１１に対して紙面右側に向けて移動し、図８中の分図（ｅ）の位置、すなわち、２つの移動ブロック１３の両方が軌道レール１１の曲線部１１Ｂの位置に到達すると、押圧手段としてのコイルバネ２８が及ぼすバネ弾性力は、２つの移動ブロック１３を傾動させる押圧力として作用し、２つの移動ブロック１３において、これらの移動ブロック１３の有する負荷転動体転走路２２内を転走するボール１２…のうち、１つの負荷転動体転走路２２中では１つのボール１２のみが、軌道レール１１と移動ブロック１３との間で負荷を受けた状態となる。つまり、軌道レール１１の左右位置に対してそれぞれ配置された負荷転動体転走路２２において、各負荷転動体転走路２２中にあるボール１２はそれぞれ１個ずつが負荷を受けることとなる。したがって、軌道レール１１を左右１つずつ、合計２個のボール１２で挟み込み、ボール１２の２点接触で軌道レール１１に対する移動ブロック１３の設置が行われる。なお、上述したように本実施形態では、移動ブロック１３が曲線部１１Ｂに位置するときには、軌道レール１１の左右両側面に形成された４つの負荷転動体転走路２２…ごとで、１つずつのボール１２のみが荷重を受けた状態となり、軌道レール１１に対して左右方向で対称的に対向して配置される２つの負荷転動体転走路２２において、それぞれ１つずつのボール１２が負荷を受けて２点接触する状態が実現される。その様な様子が、図８では示されている。そして、本実施形態に係る運動案内装置１０では、軌道レール１１に対して左右方向で対称的に対向して配置される２つの負荷転動体転走路２２の組が２組存在しているので、２つの負荷転動体転走路２２が構成する組ごとでボール１２の２点接触が実現される。

なお、図８では、２つの移動ブロック１３が軌道レール１１の直線部１１Ａからつなぎ部１１Ｃを経由して曲線部１１Ｂに向けて移動する様子を例示して説明したが、移動ブロック１３の有する負荷転動体転走路２２内を転走するボール１２…の負荷状態は、移動ブロック１３がどちらの方向に移動したとしても同様である。そして、本実施形態に係る運動案内装置１０では、上述したようにコイルバネ２８がバネ弾性力としての押圧力を及ぼすことで、移動ブロック１３は、軌道レール１１の長手方向に対して左右水平方向に傾く方向、すなわち、ヨーイング方向（ＭＢ方向）に向けて回動することとなり、負荷を受けるボール１２…は２点接触（本発明では、２点接触する２つのボールの組が複数組存在することを含む。）によって軌道レール１１と移動ブロック１３との間に位置することとなるので、移動ブロック１３は軌道レール１１に対してガタツキなく安定して案内運動を行うことが可能となっている。

なお、本実施形態に係る運動案内装置１０では、２つの移動ブロック１３を駆動レール１１に沿って駆動させる駆動力は外部から得ることを想定しているので、２つの移動ブロック１３間に及ぼされるコイルバネ２８からの押圧力は、従動的に発生することとなる。したがって、つまり、本実施形態に係るコイルバネ２８の押圧力は、能動的に制御するわけではなく、従動的に作用されることとなる。したがって、本実施形態に係る運動案内装置１０は、複雑な制御が不要であるという優位な効果が得られる。そして、本実施形態に係る運動案内装置１０は、複雑な制御が不要な構造ゆえに、制御装置等の部材を追加設置する必要性が無いので、装置全体のコンパクト化が実現可能である。さらに、本実施形態に係る運動案内装置１０は、前進・後退、いずれの方向での移動動作であっても、負荷を受けるボール１２…は２点接触（本発明では、２点接触する２つのボールの組が複数組存在することを含む。）によって軌道レール１１と移動ブロック１３との間に位置することとなる。つまり、本実施形態に係る運動案内装置１０は、あらゆる姿勢状態で用いることが可能であり、汎用性が高いという有利な点を有している。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。

例えば、上述した実施形態では、２つの移動ブロック１３間に押圧力を及ぼす押圧手段として、コイルバネ２８を用いた場合を例示した。しかしながら、本発明に係る押圧手段は、上述したコイルバネ２８に限られず、例えばゴム等の他の弾性体や、シリンダなどの押圧機構を採用することも可能である。

また、例えば、上述した本実施形態に係る押圧手段としてのコイルバネ２８は、軌道レール１１の長手方向に沿った方向に押圧力を及ぼすことができるものであった。しかしながら、本発明に係る押圧手段については、軌道部材としての軌道レール１１の長手方向に直交する方向に押圧力を及ぼすことができるものを採用することも可能である。そのような押圧手段を採用した場合の形態例について、図９を示して説明を行う。なお、図９は、本発明に係る運動案内装置の一変形形態例を示す図である。なお、図９では、上述した本実施形態と同一又は類似する部材については、同一符号を付すことで説明を省略してある。

図９で例示する変形形態に係る運動案内装置９０は、１つの移動ブロック１３と、この移動ブロック１３に設置されたボールプランジャ９１によって構成されている。ボールプランジャ９１は、軌道レール１１に対して水平方向、かつ、軌道レール１１の長手方向に直交する方向に押圧力を及ぼすことができる部材であり、ボールプランジャ９１から作用される押圧力によって、軌道レール１１に対して移動ブロック１３が左右水平方向に傾く方向、すなわち、ヨーイング方向（ＭＢ方向）に向けて回動する方向に力を受けることとなる。つまり、ボールプランジャ９１からの押圧力によって、移動ブロック１３は軌道レール１１に対してガタツキなく安定して案内運動を行うことが可能となる。

さらに、上述した実施形態では、１つの直線部１１Ａと、１つの曲線部１１Ｂと、これらをつなぐつなぎ部１１Ｃとからなる軌道レール１１を例示して説明を行ったが、軌道レール１１の形状については、あらゆるものを採用することができる。例えば、図１０は、本発明に係る軌道レールが取り得る多様な形態例の一部を示す図であるが、図１０で示されるような、Ｏ字形状やＵ字形状、Ｌ字形状、Ｓ字形状など、本発明では、あらゆる形状の軌道レールを採用することが可能である。

またさらに、上述した本実施形態に係る回転軸受４１は、回転軸受４１の外輪がプレート部材３１に対してボルト等で固定されており、一方、回転軸受４１の内輪がスライダ板部材５１に対して固定されていた。しかしながら、回転軸受４１の内外輪の取付関係については、逆の取付状態を採用することが可能である。すなわち、回転軸受４１の内輪をプレート部材３１に対して固定するとともに、回転軸受４１の外輪をスライダ板部材５１に対して固定するようにしても良い。

さらにまた、上述した実施形態では、転動体としてボール１２を用いた場合を例示したが、本発明に適用可能な転動体は、ボール１２に限られない。例えば、ローラやコロなどといった、あらゆる形態の転動体を採用することが可能である。

さらに、上述した本実施形態では、移動ブロック１３とプレート部材３１との組み合わせによって、本発明に係る移動部材が構成されていた。しかしながら、本発明では、プレート部材３１を省略し、移動ブロック１３単独で本発明に係る移動部材を構成することも可能である。この場合には、本発明に係る押圧手段としてのコイルバネ２８を移動ブロック１３に対して設置するようにすれば良い。またさらに、本発明のプレート部材の形状については、上述した実施形態で示したものには限られず、あらゆる形態のプレート部材を採用することができる。

その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１０，９０ 運動案内装置、１０ａ リニアガイド装置、１１ 軌道レール、１１ａ 転動体転走溝、１１Ａ 直線部、１１Ｂ 曲線部、１１Ｃ つなぎ部、１２ ボール、１３ 移動ブロック、１３ａ 負荷転動体転走溝、２２ 負荷転動体転走路、２３ 無負荷戻し通路、２５ 方向転換路、２８ コイルバネ、３１ プレート部材、４１ 回転軸受、５１ スライダ板部材、９１ ボールプランジャ。

Claims (3)

1. 直線部および所定の曲率半径で円弧状に形成された曲線部を含むとともに、両側面の長手方向に沿って転動体転走溝が各々形成された軌道部材と、
   前記軌道部材の前記転動体転走溝に対向する負荷転動体転走溝と、前記転動体転走溝が伸びる方向と平行に伸びる無負荷戻し通路、および前記負荷転動体転走溝と前記無負荷戻し通路とを接続する方向転換路を有する移動部材と、
   前記軌道部材の前記転動体転走溝と前記移動部材の前記負荷転動体転走溝との間の負荷転動体転走路、前記無負荷戻し通路、および前記方向転換路によって構成される無限循環路に配列され、前記負荷転動体転走路内を転走する際に前記軌道部材と前記移動部材との間で荷重を負荷する複数の転動体と、
   を備える運動案内装置であって、
   前記移動部材は、前記軌道部材に対して傾く方向に力を受けるように押圧力を及ぼす押圧手段を備え、
   前記軌道部材に対して複数の前記移動部材が設置されており、複数の前記移動部材が、前記押圧手段によって連結されており、
   前記押圧手段が、長手方向に伸びる前記軌道部材の中心軸線から偏った位置に配置されるとともに、当該押圧手段が、前記軌道部材の前記曲線部の曲線形状の外周側の方向に偏った位置に配置され、かつ、前記軌道部材の長手方向に沿った方向に押圧力を及ぼすことができるように配置され、さらに、
   前記移動部材が前記曲線部に位置するときには、前記軌道部材の左右両側面に形成された複数の前記負荷転動体転走路ごとで、１つずつの前記転動体のみが荷重を受けた状態となり、前記軌道部材に対して左右方向で対称的に対向して配置される２つの前記負荷転動体転走路において、それぞれ１つずつの前記転動体が負荷を受けて２点接触する状態が実現されることを特徴とする運動案内装置。
2. 請求項１に記載の運動案内装置において、
   複数の前記移動部材のそれぞれは、
   前記軌道部材と協働してリニアガイド装置を構成する移動ブロックと、
   前記押圧手段が設置されるプレート部材と、
   を備えて構成されており、さらに、
   複数の前記プレート部材のそれぞれには、内輪又は外輪のいずれか一方が取り付けられる回転軸受が設置され、
   複数の前記回転軸受をつなぐように、当該回転軸受の内輪又は外輪のいずれか他方が取り付けられるスライダ板部材を備えることを特徴とする運動案内装置。
3. 請求項１又は２に記載の運動案内装置において、
   前記軌道部材のうちの曲線部における軌道幅が、直線部における軌道幅よりも小さいことを特徴とする運動案内装置。