WO2006064734A1

WO2006064734A1 - 転がり案内装置

Info

Publication number: WO2006064734A1
Application number: PCT/JP2005/022663
Authority: WO
Inventors: Takeki Shirai
Original assignee: Thk Co., Ltd.
Priority date: 2004-12-15
Filing date: 2005-12-09
Publication date: 2006-06-22
Also published as: CN100538094C; TWI375758B; KR101149967B1; TW200626807A; KR20070090920A; JPWO2006064734A1; JP4601626B2; CN101080581A

Abstract

　移動ブロックに対してボールの無限循環路を容易に具備させることが可能であり、部品点数や加工工数を削減することにより、簡便に且つ安価に製造することが可能な転がり案内装置を提供する。軌道レールに沿って往復動する移動ブロックは、被取付体が固定されるブロック本体と、前記軌道レールのボール転走面に対向する位置で前記ブロック本体に取り付けられて前記無限循環路を形成するボール循環プレートとを備え、このボール循環プレートには、少なくとも、軌道レールの転走溝と対向する負荷直線溝、この負荷直線溝と平行で且つ軌道レールに向けて開放された無負荷直線溝が形成されている。そして、前記ボールは、前記ボール循環プレートの負荷直線溝内では軌道レールの転走溝との間で荷重を負荷しながら転走し、前記無負荷直線溝内では軌道レールに接しながら無負荷状態で転走する。

Description

明細書

転がり案内装置

技術分野

[0001] 本発明は、軌道レールと移動ブロックが多数のボールを介して組みつけられ、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転がり案内装置に係り、特に、前記移動ブロックがボールの無限循環路を備え、ボールを無限循環させながら移動ブロックが軌道レールに沿って連続的に移動することが可能な転がり案内装置に関するものである。

背景技術

[0002] 工作機械のワークテーブルや各種搬送装置の直線案内部では、テーブル等の可動体を搭載した移動ブロックが軌道レールに沿って連続的に移動する転がり案内装置を多用している。この種の転がり案内装置では、前記移動ブロックが多数のボールを介して軌道レールに組付けられており、ボールが移動ブロックと軌道レールとの間で荷重を負荷しながら転走することにより、移動ブロックに搭載した可動体を軌道レールに沿って極僅かな抵抗で軽く運動させることが可能となっている。また、移動ブロックにはボールの無限循環路が具備されており、ボールをこの無限循環路内で循環させることにより、前記移動ブロックが軌道レールに沿って間断なく連続的に移動することが可能となって、る。

[0003] 前記軌道レールには長手方向に沿ってボールの転走溝が形成される一方、前記移動ブロックには軌道レールのボール転走溝と対向する負荷転走溝が形成され、これら軌道レール側のボール転走溝と移動ブロック側の負荷転走溝とによってボールの負荷転走通路が形成されている。すなわち、ボールは軌道レール側のボール転走溝と移動ブロック側の負荷転走溝に接し、両者の間に作用する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、移動ブロックには前記負荷転走溝と平行に無負荷転走通路が形成され、更に、この無負荷転走通路の両端は円弧状に形成された一対の方向転換路によって前記負荷転走通路と連通連結されて!、る。ボールは負荷転走通路の端部にお、て荷重から解放され、軌道レールのボール転走溝から離脱して前記方向転換路に進入し、この方向転換路から無負荷転走通路へと転走する。また、無負荷転走通路内を転走したボールは反対側の方向転換路を経て軌道レールのボール転走溝に戻され、再び荷重を負荷しながら負荷転走通路内を転走する。このように移動ブロックは負荷転走通路、方向転換路、無負荷転走通路、方向転換路と連続するボールの無限循環路を具備しており、ボール力 Sこの無限循環路を循環しながら荷重の負荷状態及び無負荷状態を繰り返すことにより、移動ブロックが軌道レールに沿ってストロークの制限なく連続的に移動することが可能となっている。

[0004] 前記移動ブロックは、焼入れ鋼から形成されたブロック本体と、このブロック本体の前後両端面に固定される一対の合成樹脂製エンドキャップとから構成されており、前記負荷転走溝はブロック本体に研削加工で形成される一方、前記無負荷転走通路はブロック本体にボールの直径よりも大きな内径の貫通穴を前記負荷転走溝と平行に形成し、これによりトンネル状の無負荷転走通路としている。また、方向転換路は前記エンドキャップに形成されており、このエンドキャップをブロック本体の前後両端面に固定することにより、負荷転走通路の端部と無負荷転走通路の端部とが方向転換路で連結され、ボールの無限循環路が構成されるようになっている（特開平 10— 00 9264号公報、実公平 4 53459号公報等)。

特許文献 1 :特開平 10— 009264号公報

特許文献 2：実公平 4 53459号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] しかし、このような従来の転がり案内装置に適用されていた無限循環路の構成では、無負荷転走通路や方向転換路を移動ブロックに具備させるために多くの加工工程や部品が必要となり、移動ブロックの製造'組立に手間がかかり、自ずと生産コストが嵩んでしまうと!、つた問題点があった。

[0006] また、ボールが荷重を負荷しながらブロック本体の負荷転走溝を転走することから、力かる負荷転走溝の表面硬度を高める必要があり、ブロック本体における負荷転走溝の形成部位には焼入れ処理が必須となる。その反面、ブロック本体を丸ごと焼入れ処理してしまったのでは、無負荷転走通路の加工や可動体を固定するためのタツプ穴の加工等が困難となってしまう。このため、従来は焼入れ処理が必要な負荷転走面等の部位に対してのみ浸炭焼入れ等を行っていたが、処理に手間がかかり、やはり生産コストの上昇に繋がって、た。

課題を解決するための手段

[0007] 本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、移動ブロックに対してボールの無限循環路を容易に具備させることが可能であり、部品点数や加工工数を削減することにより、簡便に且つ安価に製造することが可能な転力 Sり案内装置を提供することにある。

[0008] 前記目的を達成するために、本発明の転がり案内装置は、長手方向に沿ってボール転走溝が形成された軌道レールと、多数のボールを介して前記軌道レールに組付けられると共にこれらボールの無限循環路を有し、力かる軌道レールに沿って移動自在な移動ブロックとから構成されている。また、前記移動ブロックは、被取付体が固定されるブロック本体と、前記軌道レールのボール転走面に対向する位置で前記ブロック本体に取り付けられて前記無限循環路を形成するボール循環プレートとを備えたものとなつている。このボール循環プレートには、少なくとも、軌道レールの転走溝と対向する負荷直線溝、この負荷直線溝と平行で且つ軌道レールに向けて開放された無負荷直線溝が形成されている。そして、前記ボールは、前記ボール循環プレートの負荷直線溝内では軌道レールの転走溝との間で荷重を負荷しながら転走し、前記無負荷直線溝内では軌道レールとの間で案内されながら無負荷状態で転走する。

[0009] このような本発明の転がり案内装置によれば、前記移動ブロックを構成するブロック本体に関しては、ワークテーブル等の被搬送体の取付面及び前記ボール循環プレ一トの取付位置のみを形成すれば良ぐボールを無限循環させるための無負荷転走通路をブロック本体に形成する必要がな、ことから、力かるブロック本体の加工を容易に行うことが可能となる。また、ボールはブロック本体ではなくボール循環プレートに形成された負荷直線溝を転走するので、ブロック本体に対しては焼入れ処理等の熱処理を行う必要がなぐ軟鋼等の安価な材料を用いて形成することが可能となる。

[0010] 一方、ブロック本体に取り付けられるボール循環プレートには軌道レールの転走溝と対向する負荷直線溝、この負荷直線溝と平行な無負荷直線溝が形成されるが、これらの溝はいずれも軌道レールに向けて開放されていることから、ブロック本体にボール循環プレートを組み付ける以前であれば、切削加工等の加工方法で容易に形成することができ、し力も専用の工作機械を用いずとも汎用の工作機械で加工することが可能である。これにより、ボール循環プレートも安価に形成することができ、移動プロック全体として安価に且つ容易に生産することができるものである。

[0011] また、負荷直線溝と無負荷直線溝との間でボールを往来させる一対の方向転換溝も前記ボール循環プレートに形成することができ、これら負荷直線溝、無負荷直線溝、一対の方向転換溝が連続したトラック溝をボール循環プレートに形成すれば、ボール循環プレートのみでボールの無限循環路を形成することが可能となり、更に安価に且つ容易に移動ブロックを清算することが可能となる。

図面の簡単な説明

[0012] [図 1]本発明を適用した転がり案内装置の第一実施例を示す分解斜視図である。

[図 2]図 1に示す転がり案内装置の正面断面図である。

[図 3]図 1に示す転がり案内装置のボール循環プレートを示す斜視図である。

[図 4]図 1に示す転がり案内装置におけるボール循環プレートのトラック溝を示す拡大図である。

[図 5]トラック溝の方向転換路におけるボールの移動の様子を示す拡大断面図である

[図 6]トラック溝の無負荷直線溝に対して軌道レールの平坦面を対向させた例を示す拡大断面図である。

[図 7]ストッパ部材及びサイドシールを一体ィ匕したシールユニットを示す斜視図である

[図 8]ボール循環プレートの形状を変更した転がり案内装置の例を示す正面断面図である。

[図 9]本発明を適用可能な転がり案内装置の第 2実施例を示す分解斜視図である。

[図 10]図 8に示す転がり案内装置のボール循環プレートを示す斜視図である。

[図 11]図 8に示す転がり案内装置におけるボールの無限循環路の構成を示す拡大図である。

[図 12]移動ブロックに接するエンドキャップの内側面を示す正面図である。

[図 13]本発明を適用可能な転がり案内装置の第 3実施例を示す正面断面図である。

[図 14]本発明を適用可能な転がり案内装置の第 4実施例を示す正面断面図である。符号の説明

[0013] 1…転がり案内装置、 2…ボール、 10· ··軌道レール、 13· ··ボール転走溝、 14· ··無負荷ボール溝、 15· ··平坦面、 20· ··移動ブロック、 30· ··ボール循環プレート、 31· ··トラック溝、 32· ··負荷直線溝、 33· ··無負荷直線溝、 34…方向転換溝、 40· ··ストツバ部材

発明を実施するための最良の形態

[0014] 以下、添付図面を参照しながら本発明の転がり案内装置を詳細に説明する。

[0015] 図 1及び図 2は本発明を適用した転がり案内装置の第 1実施例を示すものである。

この第 1実施例の転がり案内装置 1は、ベッドやコラム等の被取付部に固定される軌道レール 10と、多数のボール 2を介して前記軌道レール 10に組付けられた移動ブロック 20と力も構成されており、前記移動ブロック 20が軌道レール 10上を自在に往復運動するように構成されて、る。

[0016] 前記軌道レール 10は長手方向に垂直な断面が略矩形状に形成されており、底面 11が前記被取付部への固定面となっている。また、長手方向に所定の間隔をおいて固定ボルトの取付孔 12が開設されており、この取付孔 12に揷通された固定ボルトを被取付部に締結することにより、この軌道レール 10を被取付部に対して強固に固定することができるようになつている。軌道レール 10の両側面には長手方向に沿ってボ一ル転走溝 13が夫々形成されている。このボール転走溝 13はその断面がゴシックアーチ状に形成されており、ボール 2は 2点で接触しながらこのボール転走溝 13内を転動する。一方、このボール転走溝 13の下側にはボール保持溝 14が形成されている。このボール保持溝 14は前記ボール転走溝 13と略同じ、あるいはそれ以上の深さに形成されており、このボール保持溝 14内を転走するボール 2に対して荷重が作用するのを防止している。前記ボール転走溝 13とボール保持溝 14とは平坦部 15によつて離隔している。尚、前記ボール保持溝 14は軌道レール 10の幅方向に関する取付基準面としても利用される。

[0017] 一方、前記移動ブロック 20は、テーブル等の可動体の取付面 21を備えたベース部 22と、前記軌道レール 10の両側面と対向するようにして前記ベース部 22から突設された一対のスカート部 23, 23とを備え、全体として断面略サドル状に形成されている。一対のスカート部 23, 23の間は軌道レール 10の上部が遊嵌する収容溝となっており、移動ブロック 20のベース部 22及びスカート部 23は収容溝内の軌道レール 10 と僅かな隙間を介して対向している。前記ベース部 22には可動体を固定するためのタップ孔 24が形成されており、可動体に揷通させた固定ボルトを前記タップ孔 24に締結することにより、可動体を移動ブロック 20に固定することができるようになつている。また、各スカート部 23の下面には移動ブロック 20と軌道レール 10との隙間を該軌道レール 10の長手方向に沿って密封するサイドシール 25が設けられている。

[0018] 移動ブロック 20の各スカート部 23には、軌道レール 10の側面と対向する位置にボール循環プレート 30が固定されている。このボール循環プレート 30は長手方向に垂直な断面が略三角形状に形成されており、移動ブロック 20のスカート部 23に形成された取付溝 26に嵌合している。図 3及び図 4に示すように、ボール循環プレート 30には軌道レール 10の側面と対向する位置に、多数のボール 2を収容したトラック溝 31 が形成されている。このトラック溝 31は、軌道レール 10のボール転走溝 13と対向する負荷直線溝 32と、軌道レール 10のボール保持溝 14に対向する無負荷直線溝 33 と、これら負荷直線溝 32と無負荷直線溝 33の端部同士を連結する一対の方向転換溝 34, 34とから構成されている。

[0019] ボール 2が軌道レール 10のボール転走溝 13とボール循環プレート 30の負荷直線溝 32との間で荷重を負荷しながら転走することにより、力かるボール循環プレート 30 は軌道レール 10側力も移動ブロック 20の取付溝 26内に押圧され、これによつてボール循環プレート 30がスカート部 23に取付溝 26内に保持されるようになっている。また、図 1に示すように、移動ブロック 20の移動方向の前後両端面には、ストッパ部材 40 , 40が固定されており、これらストッパ部材 40, 40によってボール循環プレート 30の長手方向への移動が係止されるようになつている。このストッパ部材はゴム製のエンドシール部材 41を具備しており、力かるエンドシール部材 41が軌道レールと移動ブロックの隙間を密封するようになっている。すなわち、前記ボール循環プレート 30は移動ブロック 20の取付溝 26に対して嵌合しているのみであり、移動ブロック 20を軌道レール 10から抜き取ると、ボール循環プレート 30を移動ブロック 20から容易に取り外すことができるようになって!/、る。

[0020] また、ボール循環プレート 30は前述の如くその断面が略三角形状に形成されていること力ら、力かるボール循環プレート 30に対してこれを移動ブロック 20のスカート部 23に押圧する力が作用すると、ボール循環プレート 30が軌道レール 10の高さ方向（紙面上下方向）に関してスカート部 23の収容溝 26内で位置決めされ、結果的に該高さ方向に関して移動ブロック 20が軌道レール 10に対して位置決めされることになる。

[0021] 図 5に示すように、前記軌道レール 10のボール転走溝 13及びこれと対向するトラック溝 31の負荷直線溝 32は、その断面がゴシックアーチ状に形成されており、ボール 2はこれらの溝に対して 2点で接触している。ボール 2とボール転走溝 13、あるいは負荷直線溝 32との接触方向は軌道レール 10の側面の法線方向（図 5の左右方向）に対して上下に 45度ずつ傾斜しており、移動ブロック 20に対してその移動方向以外に作用するあらゆる荷重を負荷することができるようになつている。すなわち、軌道レール 10のボール転走溝 13とボール循環プレート 30の負荷直線溝 32との対向により、ボール 2の負荷転走通路が形成されており、ボール 2がこの負荷転走通路内を転動することにより、ボール循環プレート 30を保持した移動ブロック 20が軌道レール 10に沿って自在に往復動することが可能となって、る。

[0022] 一方、ボール循環プレート 30の無負荷直線溝 33及び軌道レール 10のボール保持溝 14も、その断面はゴシックアーチ状に形成されている。互いに対向する軌道レール 10側のボール保持溝 14と移動ブロック 20側の無負荷直線溝 33との距離は、トラック溝 31に収容されたボール 2の直径よりも大きく設定されており、ボール 2と軌道レール 10、ボール 2と移動ブロック 20との間に僅かに隙間が生じるようになつている。従って、ボール 2は軌道レール 10のボール保持溝 14に寄り掛カるようにして移動ブロック 20の無負荷直線溝 33内を無負荷状態で転動し、これによつてボール 2が無負荷直線溝 33内に保持されるようになっている。すなわち、ボール循環プレート 30の無負荷直線溝 33と軌道レール 10のボール保持溝 14の対向によって、ボール 2の無負荷転走通路が形成されてヽる。

[0023] また、ボール 2は前記方向転換溝 34の内部を無負荷状態で転走するようになっている。軌道レール 10のボール転走溝 13内で荷重を負荷しながら転走していたボール 2を方向転換溝 34に導き入れるため、かかる方向転換溝 34は負荷直線溝 32との接続部から徐々に深くなり、軌道レール 10の平坦部 15と対向する部位において最も深くなるように形成されている。そして、無負荷直線溝 33に接近するにつれて徐々に浅くなり、無負荷直線溝 33と連結されている。

[0024] 移動ブロック 20を軌道レール 10に沿って移動させると、軌道レール 10のボール転走溝 13と移動ブロック 20の負荷直線溝 32との間に挟まれているボール 2、すなわち負荷転走通路内で荷重を負荷しているボール 2は、軌道レール 10に対する移動プロック 20の移動速度 Vの半分の速度で負荷直線溝 32内を移動する。負荷直線溝 32 内を転走するボール 2は、負荷直線溝 32と方向転換溝 34の接続部位に到達すると、力かる負荷直線溝の深さが徐々に深くなることから、次第に荷重力解放される。荷重力も解放されたボール 2は後続のボール 2に押されるようにしてそのまま軌道レール 10のボール転走溝 13内を進行する力方向転換溝 34が該ボール 2をボール転走溝 13の側方へ寄せていくので、カゝかるボール 2はボール転走溝 13を這い上がるようにして軌道レール 10の平坦部 15にまで持ち上がり、移動ブロック 20の方向転換溝 34に完全に収容される。

[0025] 方向転換溝 34は略半円状の軌道を有していることから、方向転換溝 34内に収容されたボール 2はその転走方向を逆転させ、軌道レール 10のボール保持溝 14と移動ブロック 20の無負荷直線溝 33の対向によって形成された無負荷転走通路内に進入する。この際、ボール 2は軌道レール 10のボール保持溝 14を側方力も這い降りるようにして無負荷転走通路に進入する。前述の如ぐ軌道レール 10のボール保持溝 14 と移動ブロック 20の無負荷直線溝 33との距離はボール 2の直径よりも僅かに大きく設定されているので、ボール 2は無負荷転走通路内では無負荷状態となり、後続のボール 2に押されるようにして無負荷転走通路内を進む。

[0026] また、無負荷転走通路内を進行したボール 2は、無負荷直線溝 33と方向転換溝 34 の接続部位に到達すると、方向転換溝 34が軌道レール 10のボール保持溝 14内のボール 2を平坦部 15へ寄せていくので、力かるボール 2はボール保持溝 14を這い上力 Sるようにして軌道レール 10の平坦部 15にまで持ち上がり、移動ブロック 20の方向転換溝 34に完全に収容される。そして、方向転換溝 34内に収容されたボール 2はその転走方向を再び逆転させ、軌道レール 10のボール転走溝 13と移動ブロック 20の負荷直線溝 32の対向によって形成された負荷転走通路内に進入する。この際、ボール 2は軌道レール 10のボール転走溝 13を側方力も這い降りるようにして負荷転走通路に進入し、方向転換溝 34と負荷直線溝 32との接続部位において該負荷直線溝の深さが徐々に浅くなると、無負荷状態から荷重の負荷状態へと移行する。

[0027] ボール 2はこのようにしてボール循環プレート 30のトラック溝 31内を循環し、これに伴って移動ブロック 20が軌道レール 10に沿って間断なく連続的に移動することが可能となっている。

[0028] このような本実施例の転がり案内装置では、軌道レール 10におけるボール転走溝 13の形成面と対向する移動ブロック 20のスカート部 23の内側面に対してボール循環プレート 30を装着し、このボール循環プレート 30に形成されたトラック溝 31によつてボール 2の無限循環路を形成して、るので、移動ブロック 20の構成は極めて簡素なものとなっている。トラック溝 31は軌道レール 10の側面に向けて開放されているので、ボール循環プレート 30に対して切削加工などを施すことで容易に形成することができ、その際、加工機械の数値制御によって負荷直線溝 32、無負荷直線溝 33及び方向転換溝 34の深さを精度良く調整することが可能である。また、加工の際には、移動ブロック 20の側面に対して一筆書きの如くトラック溝 31を一工程で形成することが可能である。

[0029] また、負荷直線溝 32を含むトラック溝 31はボール循環プレート 30に形成されているので、ボール循環プレート 30に対して焼入れ処理を施せば、移動ブロック 20そのものには焼入れ処理を行う必要がなぐ力かる移動ブロック 20は軟鋼（例えば、 SS4 1)等の比較的安価な材料を用いて形成することが可能となる。また、そのような材料を用いることにより、移動ブロック 20に対する可動体の取付面 21の加ェゃタップ孔 2 4の加工を容易に行うことも可能となる。尚、移動ブロック 20とボール循環プレート 30 の材質は、組み立てる転がり案内装置のようとに応じて、自由に組み合わせることが可能である。

[0030] 更に、ボール循環プレート 30は移動ブロック 20に比べれば小さな部品であり、このボール循環プレート 30に対しては前記トラック溝 31をカ卩ェするのみなので、ボール循環プレート 30全体を焼入れ処理することが可能である。これにより、移動ブロック 2 0のボール転走部位にのみ浸炭焼入れを行う従来の転がり案内装置と比較して、焼入れ処理を簡便に且つ安価に行うことが可能となっている。

[0031] また更に、エンドキャップ等の如ぐボール 2の無限循環路を形成するための別部品を移動ブロック 20に固定する必要がないので、それら部品の加工精度や取付精度を管理する必要もない。従って、本発明は、ボール直径の大きな転がり案内装置のみならず、例えば直径 lmm以下のボールを使用する極めて小型の転がり案内装置を製作する際にも有用である。

[0032] 図 1に示した例では、軌道レール 10にボール保持溝 14を形成し、軌道レール 10 側のボール保持溝 14とボール循環プレート 30側の無負荷直線溝 33とを対向させることで、ボール循環プレート 30における無負荷直線溝 33を方向転換溝 34よりも浅く形成し、図 5に示すように、トラック溝 31内を循環するボール 2が方向転換溝 34から無負荷直線溝 33に進入するにつれ、ボール循環プレート 30の表面に浮き上がってくるように構成した。しかし、図 6に示すように、トラック溝 31を構成する無負荷直線溝 33を方向転換溝 34の最深部カゝら連続した深さの溝に形成し、無負荷直線溝 33と軌道レール 10の側面が対向して無負荷転走通路を構成するようにしても良い。このように構成すれば、軌道レール 10に対するボール保持溝 14の形成を省略することができ、軌道レール 10の加工は容易なものとなる。

[0033] また、図 1に示した例では、一対のストッパ部材 40, 40を移動ブロック 20の前後両端面に個別にねじ止めしていた力図 7に示すように、これらストッパ部材 40と移動ブロック 20のスカート部 23に固定される一対のサイドシール 25とを一体化したシールユニット 50を形成しても良い。このシールユニット 50は、プレス加工した金属薄板を折り曲げて形成されており、力かる金属板の所定の位置にエンドシール 41及びサイドシール 25として軌道レール 10に接するゴム製のシールリップを固着したものである。このシールユニット 50に対して移動ブロック 20を嵌合させ、ねじ等を用いて固定することにより、サイドシール 25及びエンドシール 41を一度に移動ブロック 20に対して位置決め固定することができ、移動ブロック 20の組立に力かる工数を更に低減させることができるちのである。

[0034] 更に、図 1に示した例では、ボール循環プレート 30の長手方向に垂直な断面が略三角形状に形成されており、力かるボール循環プレートが嵌合する移動ブロック 20 の取付溝 26も同様な形状に形成されていた。しかし、前記ボール循環プレート 30としては、移動ブロック 20の取付溝 26に嵌合した際に、軌道レール 10の高さ方向及び幅方向に関して正確に位置決めされるものであれば、図 8に示すように、長手方向に垂直な断面が略台形状に形成されたのものであっても差し支えない。

[0035] 図 9は、本発明の転がり案内装置の第 2実施例を示す断面図である。

[0036] 軌道レール 10は前述の第 1実施例と同じである力移動ブロック 20内におけるボール 2の無限循環路の構成が第 1実施例のものとは異なっている。すなわち、この第 2実施例の移動ブロック 20では、力かる移動ブロック 20の移動方向における前後両端面に一対の合成樹脂製エンドキャップ 60が固定されており、ボール 2の無限循環路が移動ブロック 20に装着されたボール循環プレート 70と前記エンドキャップ 60によって形成されるようになっている。尚、移動ブロック 20及び軌道レール 10の構成は前記第 1実施例と同じなので、図 9中に第 1実施例と同一符号を付し、ここでの詳細な説明は省略する。

[0037] 図 10に示すように、移動ブロック 20のスカート部 23に装着されるボール循環プレート 70は、第 1実施例と同様に断面略三角形状に形成されている。このボール循環プレート 70の軌道レール 10と対向する面には該軌道レール 10のボール転走溝 13と平行に負荷直線溝 71及び無負荷直線溝 72のみが形成されており、第 1実施例のような方向転換溝 34は形成されていない。また、負荷直線溝 71及び無負荷直線溝 72 はボール循環プレート 70の端面に開放されている。負荷直線溝 71及び無負荷直線溝 72の断面形状は前記第 1実施例と同一であり、ボール循環プレート 70の負荷直線溝 71と軌道レール 10のボール転走溝 13が対向することによってボール 2の負荷転走通路が形成される一方、ボール循環プレート 70の無負荷直線溝 72と軌道レール 10のボール保持溝 14が対向することによってボール 2の無負荷転走通路が形成されるようになつている。

[0038] 一方、移動ブロック 20に固定されるエンドキャップ 60には、ボール 2の負荷転走通路と無負荷転走通路とを連通連結する方向転換溝 61が形成されている。すなわち、一対のエンドキャップ 60を移動ブロック 20に固定すると、図 11に示すように、ボール循環プレート 70の負荷直線溝 71と無負荷直線溝 72がエンドキャップ 60の方向転換溝 61によって連通連結され、ボール 2の無限循環路が完成するようになっている。軌道レール 10のボール転走溝 13内で荷重を負荷しながら転走していたボール 2を方向転換溝 61に導き入れるため、かかる方向転換溝 61は負荷直線溝 71との接続部から徐々に深くなり、軌道レール 10の平坦部 15と対向する部位において最も深くなるように形成されている。そして、無負荷直線溝 72に接近するにつれて徐々に浅くなり、無負荷直線溝 72と連結されている。すなわち、この方向転換溝 61は第 1実施例のボール循環プレート 30に形成された方向転換溝 34をそのままエンドキャップ 60に形成したものである。

[0039] また、このエンドキャップ 60には軌道レール 10との隙間を密封するエンドシール 62 が装着されている。

[0040] そして、この第 2実施例の転がり案内装置においても、ボール 2はボール循環プレート 70及びエンドキャップ 60によって形成された無限循環路内を循環し、これに伴つて移動ブロック 20が軌道レール 10に沿って間断なく連続的に移動することが可能となっている。

[0041] もっとも、この第 2実施例の転がり案内装置では、ボール循環プレート 70にはトラック溝ではなぐ負荷直線溝 71及び無負荷直線溝 72のみが形成されていることから、第 1実施例に比較してボール循環プレート 70の加工が容易なものとなっている。また、深さが連続的に変化する方向転換溝 61に関しては、これを合成樹脂製のエンドキヤップ 60に形成して、るので、射出成形等のモールド成形の手法を用いることにより、複雑な方向転換溝 61の形状を安価に且つ大量に生産することができる。すなわち、この第 2実施例の転がり案内装置は、移動ブロック 20に対するエンドキャップ 60の位置決めや固定作業が必要となるものの、第 1実施例の転がり案内装置よりも安価に生産することが可能である。

[0042] 図 13は、本発明の転がり案内装置の第 3実施例を示す断面図である。

[0043] 前述の第 1実施例及び第 2実施例では、ボール循環プレート 30が断面略三角形状に形成され、カゝかるボール循環プレート 30を移動ブロック 20の取付溝 26に嵌合させていたが、この実施例のボール循環プレート 80は略平板状に形成され、背面側に形成された係合突起 81によって移動ブロック 20のスカート部 23の内側面に係止されるように構成されている。

[0044] このボール循環プレート 80の表面には、第 1実施例と同様、負荷直線溝 82、無負荷直線溝 83及び方向転換溝力もなるトラック溝が形成される一方、その裏面には軌道レール 10の長手方向に沿って前記係合突起 81が形成されている。この係合突起 81はボール循環プレート 80の裏面に対して半円柱状に突設されており、移動ブロック 20のスカート部 23には前記係合突起 81の頭部が摺接する係止凹溝 84が形成されている。また、スカート部 23の内側面とボール循環プレート 80の裏面との間には隙間が形成されており、負荷直線溝 82を転走するボール 2に作用する荷重に応じ、前記ボール循環プレート 80がスカート部 23に対して傾くように構成されている。

[0045] このような転がり案内装置によれば、 2軸の転がり案内装置をベッドやコラム等の被取付部上に平行に設け、これら転がり案内装置の移動ブロック 20に対して共通のテ一ブル等の可動体を固定して移動テーブルユニットを構成した際に、かかる転がり案内装置の長寿命化を図り、しかも摺動抵抗の低減ィ匕を図ることが可能となる。すなわち、ベッドやコラム等における軌道レール取付面、あるいはテーブル等の可動体における移動ブロック取付面に加工誤差が存在すると、前記移動テーブルユニットを組み立てた際に、軌道レール 10と移動ブロック 20との間にモーメント荷重が作用し、移動ブロック 20内に存在する複数のボール列のうち、特定のボール列のみが早期に摩耗してしまう他、軌道レール 10に対する移動ブロック 20の摺動抵抗も増加する傾向にある。しかし、図 13に示す例の如ぐ負荷直線溝 82を転走するボール 2に作用する荷重に応じ、前記ボール循環プレート 80がスカート部 23に対して傾くように構成されていると、軌道レール取付面または移動ブロック取付面の加工誤差に応じ、前記ボール循環プレート 80がスカート部 23に対して傾きを生じ、特定のボール 2に対して過大な荷重が作用するのを緩和してくれる。これにより、ボール 2の異常摩耗を防止し、転がり案内装置 1の長寿命化を図ると共に、軌道レール 10に対する移動ブロック 20 の摺動抵抗の低減ィ匕を図ることが可能となる。

[0046] 図 14は、本発明の転がり案内装置の第 4実施例を示す断面図である。

[0047] この第 4実施例の転がり案内装置では、移動ブロック 20の各スカート部 23の内側面が一定曲率の凹曲面 91に形成され、一対のボール循環プレート 90はこれら凹曲面 91に合致する形状に形成されている。すなわち、ボール循環プレート 90は略平板状に形成され、その表面には負荷直線溝 92、無負荷直線溝 93及び方向転換溝からなるトラック溝が形成される一方、裏面には移動ブロック 20のスカート部 23の凹曲面 91に合致した凸曲面 94が形成されている。スカート部 23の凹曲面 91の円弧方向の長さはボール循環プレート 90の凸曲面 94のそれよりも長ぐボール循環プレート 9 0がスカート部 23の内側面を凹曲面 91に沿って自在に移動し得るように構成されている。

[0048] スカート部 23の凹曲面 91の曲率中心 Oは負荷直線溝 92、無負荷直線溝 93を転走する 4列のボール 2の中心に位置している。このため、軌道レール 10の長手方向に沿った軸を中心として、移動ブロック 20が軌道レール 10に対して僅かに傾いた状態で可動体に固定されても、ボール循環プレート 90がスカート部 23の凹曲面 91に沿って移動することにより、軌道レール 10と移動ブロック 20との間に発生するモーメント荷重を吸収することが可能となっている。これにより、軌道レール 10の取付面精度が悪い場合であっても、ボール 2に対して過大な荷重が作用するのを防止することができ、軌道レール 10に対する移動ブロック 20の運動を円滑ィ匕することが可能となつている。

[0049] このように本発明によれば、移動ブロック 20に対してボール 2の無限循環路を容易に具備させることが可能であり、部品点数や加工工数を削減することにより、転がり案内装置を従来よりも簡便に且つ安価に製造することが可能である。

Claims

請求の範囲

[1] 長手方向に沿ってボール転走溝が形成された軌道レールと、多数のボールを介して前記軌道レールに組付けられると共にこれらボールの無限循環路を有し、かかる軌道レールに沿って移動自在な移動ブロックとから構成され、

前記移動ブロックは、前記軌道レールのボール転走面に対向する位置で該移動ブロックに取り付けられて前記無限循環路を形成するボール循環プレートとを備え、このボール循環プレートには、少なくとも、軌道レールの転走溝と対向する負荷直線溝、この負荷直線溝と平行で且つ軌道レールに向けて開放された無負荷直線溝が形成され、

前記ボールは、前記ボール循環プレートの負荷直線溝内では軌道レールの転走溝との間で荷重を負荷しながら転走し、前記無負荷直線溝内では軌道レールとの間で案内されながら無負荷状態で転走することを特徴とする転がり案内装置。

[2] 前記ボール循環プレートには、負荷直線溝と無負荷直線溝との間でボールを往来させる一対の方向転換溝が形成され、これら溝でトラック溝が形成されていることを特徴とする請求項 1記載の転がり案内装置。

[3] 前記移動ブロックには前記ボール循環プレートの取付溝が設けられ、かかるボール循環プレートは前記負荷直線溝内を転走するボールによって前記取付溝内に押圧され、位置決めされていることを特徴とする請求項 2記載の転がり案内装置。

[4] 前記ブロック本体の移動方向の前後において前記取付溝は開放される一方、前記ブロック本体の前後両端面には前記取付溝内のボール循環プレートを係止するストツバ部材が装着されていることを特徴とする請求項 3記載の転がり案内装置。

[5] 前記ストッパ部材には移動ブロックと軌道レールとの隙間を密封するエンドシールが取り付けられていることを特徴とする請求項 4記載の転がり案内装置。

[6] 軌道レールの長手方向に沿って該軌道レールと移動ブロックとの隙間を密封する一対のサイドシールが設けられ、一対のストッパ部材はこれらサイドシールによって連結されていることを特徴とする請求項 5記載の転がり案内装置。

[7] 前記移動ブロックの移動方向の前後において前記取付溝は開放される一方、前記移動ブロックの前後両端面には前記取付溝内のボール循環プレートを係止する一対のエンドキャップが固定され、各エンドキャップには負荷直線溝と無負荷直線溝との間でボールを往来させる方向転換溝が形成されていることを特徴とする請求項 1記載の転がり案内装置。

[8] 前記エンドプレートには移動ブロックと軌道レールとの隙間を密封するシール部材が取り付けられていることを特徴とする請求項 6記載の転がり案内装置。

[9] 前記軌道レールにはボール転走溝と平行にボール保持溝が形成され、かかるボール保持溝はボール循環プレートの無負荷直線溝と対向していることを特徴とする請求項 1記載の転がり案内装置。