JP2000346065A - 直線・曲線自在案内装置及び曲線案内装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】軌道レールが互いに異なる方向へ曲がる二つの
曲線部を有する場合であっても、かかる軌道レールに沿
ってスライダがこれら曲線部を連続的に移動することが
可能な直線・曲線自在案内装置を提供する。 【解決手段】直線部１Ａ及び所定の曲率半径で円弧状に
形成された曲線部１Ｂを含む軌道レール１と、断面略サ
ドル状に形成され上記軌道レール１を跨ぐようにして配
設されると共に無限循環する多数のボール３を具備し、
かかるボール３の転動に伴って上記軌道レール１に沿っ
て移動するスライダ２とから構成される直線・曲線自在
案内装置において、上記スライダ２にはボール３が転走
する負荷転走溝４３ａ，４３ｂを直線状に形成する一
方、上記曲線部１Ｂの軌道レール１の幅寸法を直線部１
Ａのそれよりも小さく設定した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、種々の工作機械や
工業用ロボット、あるいは部品搬送システム等のスライ
ド部において、可動体たる目的物を直線部及び曲線部が
混在した搬送経路上で案内することができる直線・曲線
自在案内装置、更には曲線部のみで構成される搬送経路
に沿って案内することが可能な曲線案内装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】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
いのだが、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。

【０００３】一方、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は、物品を直線及
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
可能な直線・曲線自在案内装置（特開昭６３−２９３３
１９号公報、特開平６−５０３３３号公報）や、円環状
の軌跡に沿って連続的に案内することが可能な曲線案内
装置（特開昭６３−１８６０２８号公報）が従来から知
られている。

【０００４】これらの直線・曲線自在案内装置又は曲線
案内装置は、いずれも、長手方向に沿ってボールの転走
溝が形成された軌道レールと、この軌道レールを跨ぐよ
うにして配設されると共に、上記軌道レールの各転走溝
に対向する負荷転走溝並びにこの負荷転走溝を含むボー
ルの無限循環路が形成されたスライダと、このスライダ
の無限循環路内を転動すると共に、上記軌道レールの転
走溝とスライダの負荷転走溝との間で荷重を負荷する多
数のボールとから構成されており、ボールの転動に応じ
て上記スライダが軌道レールに沿って自在に移動し得る
ように構成されている。

【０００５】そして、前者の直線・曲線自在案内装置に
おいては、スライダの負荷転走溝が直線状に形成された
直線負荷域と、軌道レールの曲率に合わせて円弧状に形
成された曲線負荷域とに区分して形成されており、軌道
レールの直線部分においては直線負荷域を転走するボー
ルによって、曲線部分においては曲線負荷域を転走する
ボールによって、スライダに作用する荷重を夫々負荷す
るように構成されている。その結果、軌道レール内に直
線部と曲線部とが混在する場合であっても、スライダが
軌道レールに沿って直線部及び曲線部を連続的に移動し
得るようになっている。

【０００６】また、後者の曲線案内装置においては、軌
道レールが所定曲率の円弧状に形成される一方、スライ
ダの負荷転走溝が軌道レールの曲率に合わせた円弧状に
形成されており、スライダの負荷転走溝と軌道レールの
転走溝との間に介在する全てのボールが該スライダに作
用する荷重を負荷しながら転走し、それによってスライ
ダが軌道レールに沿った曲線運動をなし得るように構成
されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これら従来の
直線・曲線自在案内装置及び曲線案内装置においては、
スライダの負荷転走溝を軌道レールの曲率に合わせて円
弧状に形成することにより、かかるスライダが軌道レー
ルの曲線部を移動し得るように構成されていたので、上
記負荷転走溝は軌道レールの曲率に応じて加工する必要
があり、従来から多数生産されて市場に出回っている直
線案内装置のスライダをそのまま転用することもでき
ず、生産コストが嵩むという問題点があった。また、軌
道レールの曲率毎に異なったスライダが必要となること
から、スライダの加工や製品管理に手間が掛かるといっ
た問題点もあった。

【０００８】更に、スライダの負荷転走溝を円弧状に加
工する場合、曲線部の曲がり方向は一方向にのみ限定さ
れ、環状には物品を搬送し得るものの、曲がり方向の異
なる互いに異なる二つの曲線部を含む軌跡、例えばＳ字
状の軌跡等に沿っては物品を搬送することができないと
いった問題点があった。

【０００９】一方、製造ライン中の各加工工程の間にお
いては物品を搬送することができれば問題なく、軌道レ
ールの曲線部においては余り大きな荷重負荷能力は必要
とされないと考えられるが、各加工工程の中では物品に
作用する加工力を案内装置によって確実に受け止める必
要が生じ、軌道レールの直線部においては曲線部よりも
大きな荷重負荷能力が要求される。しかしながら、前述
した従来の直線・曲線案内装置においては、スライダに
形成された負荷転走溝を直線負荷域と直線負荷域とに区
分して形成しているので、軌道レールの直線部における
荷重負荷能力が低減してしまい。物品に作用する加工力
等を十分に負荷し得ないといった欠点があった。

【００１０】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、直線案内装置の
スライダをそのまま転用することが可能であると共に、
軌道レールの曲率毎に異なったスライダを必要とせず、
従来に比較して低コストで生産することが可能な直線・
曲線自在案内装置及び曲線案内装置を提供することにあ
る。

【００１１】また、本発明の他の目的は、軌道レールが
互いに異なる方向へ曲がる二つの曲線部を有する場合で
あっても、かかる軌道レールに沿ってスライダがこれら
曲線部を連続的に移動することが可能であり、更には、
軌道レール内に直線部及び曲線部が混在する場合であっ
ても、軌道レールの直線部における荷重負荷能力を犠牲
にすることなくスライダが直線部及び曲線部の間を連続
的に移動することが可能な直線・曲線自在案内装置を提
供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の直線・曲線自在案内装置は、直線部及び所
定の曲率半径で円弧状に形成された曲線部を含むと共
に、両側面の長手方向に沿ってボールの転走溝が夫々形
成された軌道レールと、断面略サドル状に形成され上記
軌道レールを跨ぐようにして配設されると共に、上記軌
道レールの各転走溝に対向する負荷転走溝並びにこの負
荷転走溝を含むボールの無限循環路が形成されたスライ
ダと、このスライダの無限循環路内を転動すると共に、
上記軌道レールの転走溝とスライダの負荷転走溝との間
で荷重を負荷する多数のボールとを備え、上記スライダ
に具備された各負荷転走溝は直線状に形成される一方、
上記曲線部の軌道レールの幅寸法が直線部のそれよりも
小さく設定されていることを特徴とするものである。

【００１３】このような本発明の直線・曲線案内装置に
よれば、スライダに具備された負荷転走溝は軌道レール
の曲線部の曲率に対応した円弧状に形成されておらず、
軌道レールの直線部の転走溝に対応した直線状に形成さ
れている。しかし、本発明においては、軌道レールの曲
線部の幅寸法は直線部のそれよりも小さく設定されてい
るので、軌道レールの転走溝が円弧状、スライダの負荷
転走溝が直線状であっても、かかるスライダは軌道レー
ルの曲線部に係合することができ、この曲線部に沿って
自在に移動することが可能となる。

【００１４】スライダが軌道レールの曲線部を移動して
いる際、ボールは軌道レールの長手方向に沿って形成さ
れた円弧状の転走溝とスライダに形成された直線状の負
荷転走溝との間に挟み込まれ、荷重を負荷しながら上記
負荷転走溝を転動する。従って、各負荷転走溝を同時に
転走する多数のボールは、その一部のみが軌道レールの
転走溝とスライダの負荷転走溝との間で荷重を負荷する
ことになる。

【００１５】そして、このような本発明の直線・曲線自
在案内装置によれば、スライダに具備された負荷転走溝
は円弧状ではなく直線状に形成されていることから、直
線案内装置のスライダをそのまま転用して使用すること
が可能であり、また、軌道レールの曲率に合わせて負荷
転走溝を円弧状に加工する手間も不要となる。従って、
極めて低コストで直線・曲線案内装置を提供することが
可能となる。また、直線状に形成された負荷転走溝は何
ら方向性を有していないことから、軌道レール内に互い
に曲がり方向の異なる二つの曲線部が混在する場合であ
っても、スライダはこれら曲線部を連続して移動し得る
ものである。

【００１６】更に、このような本発明の直線・曲線自在
案内装置によれば、軌道レールの直線部ではスライダの
負荷転走溝を転走する全てのボールが軌道レールの転走
溝に当接するので、一部のボールのみが当接している曲
線部の如くスライダの荷重負荷能力が損なわれることも
なく、スライダに対して大きな荷重が作用した場合であ
っても、これを十分に負荷することができるものであ
る。

【００１７】このような本発明において、軌道レール側
のボールの転走溝が該軌道レールの側面に形成されてい
る限りにおいては、スライダの負荷転走溝を転走する一
列のボールが同時に軌道レール側の円弧状転走溝に接触
することはないため、かかる転走溝は何ら特別な加工を
施すことなく従来の曲線案内装置の転走溝と同様に形成
すればよく、また、軌道レールの側面とそこに形成され
た円弧状の転走溝は同時に研削することが可能なため、
かかる軌道レールを簡単に製作することが可能である。
しかし、軌道レールの上面に上向きの転走溝を形成する
場合は、かかる転走溝に対して特別な加工が必要とされ
る。すなわち、軌道レール側の上向き転走溝と対向する
スライダ側の下向き負荷転走溝が直線状に形成されるこ
とから、かかる上向き転走溝はスライダの下向き負荷転
走溝を転走する一列のボールが同時に接触し得る幅寸法
に形成する必要がある。

【００１８】一方、本発明の直線・曲線案内装置におい
ては、スライダが軌道レールの直線部及び曲線部を自在
に移動し得ることから、かかる軌道レールを曲線部のみ
で構成しても、スライダは円環状の軌道レールに沿って
自在に移動することが可能である。すなわち、本発明の
直線・曲線自在案内装置は軌道レールの曲線部のみに着
目すれば、曲線案内装置として把握することができる。

【００１９】また、前述のように本発明の直線・曲線自
在案内装置では軌道レールの直線部の幅寸法と曲線部の
幅寸法とが相違することから、軌道レールの直線部と曲
線部とを連結する中間レールを設け、軌道レールの幅寸
法がこの中間レールにおいて連続的に変化するように構
成するのが好ましい。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
を詳細に説明する。図１は本発明を適用した直線・曲線
自在案内装置の第１実施例を示すものである。同図にお
いて、符号１はベッド等の固定部に配設される軌道レー
ル、符号２は上記軌道レール１に沿って自在に移動可能
なスライダである。そして、かかる軌道レール１は、直
線状に形成された直線案内レール１Ａと、所定の曲率で
円弧状に形成された曲線案内レール１Ｂと、これら直線
案内レール１Ａと曲線案内レール１Ｂとを連結する中間
レール１Ｃとから構成されており、上記スライダ２がこ
れらレール１Ａ，１Ｂ，１Ｃ上を制限なく自在に移動し
得るようになっている。

【００２１】図２は直線案内レール１Ａとこれに組み付
けられたスライダ２を示す斜視図、図３はこれを直線案
内レール１Ａの軸方向から見た正面断面図である。上記
直線案内レール１Ａは断面略矩形状に形成されており、
ボール３が転走するボール転走溝１０ａ，１０ｂが長手
方向に沿って計４条形成されている。これらボール転走
溝１０ａ，１０ｂは直線案内レール１の両側面及び上面
の両縁部に形成されており、両側面に位置するボール転
走溝１０ａは図２の紙面左右方向から３０°下向きに形
成される一方、上面のボール転走溝１０ｂは垂直方向上
向きに形成されている。また、直線案内レール１Ａには
その長手方向に適宜間隔をおいてボルト取付孔１１が形
成されており、直線案内レール１Ａはこのボルト取付孔
１１に挿入される図示外の固定ボルトによって固定部に
固定される。

【００２２】一方、上記スライダ２は、テーブル等の可
動体の取付面４１及び当該可動体の固定ボルトが螺合す
るタップ孔４２を有する移動ブロック４と、この移動ブ
ロック４の前後両端面に対して固定される一対の蓋体
５，５とから構成されており、かかる蓋体５を移動ブロ
ック４に固定することで当該スライダ内にボール３の無
限循環路が具備されるようになっている。また、上記蓋
体５には軌道レール１に摺接するシール部材６が取り付
けられており、軌道レール１に付着している塵芥等がス
ライダ２の移動に伴って当該スライダ２内に侵入するの
を防止している。

【００２３】先ず、上記移動ブロック４は取付面４１が
形成された水平部４ａ及びこの水平部４ａから垂れ下が
る一対のスカート部４ｂ，４ｂを備えて断面略サドル状
に形成されており、これら水平部４ａの下面側及び各ス
カート部４ｂの内面側には直線案内レール１Ａのボール
転走溝１０ａ，１０ｂに対向する４条の負荷転走溝４３
ａ，４３ｂが直線状に形成されている。また、上記水平
部４ａ及び各スカート部４ｂには各負荷転走溝４３ａ，
４３ｂに夫々対応したボール戻し孔４４ａ，４４ｂが形
成されており、蓋体５に形成されたＵ字状の方向転換路
によって各負荷転走溝４３ａ，４３ｂとこれに対応する
ボール戻し孔４４ａ，４４ｂとが連結され、ボールの無
限循環路が形成されるようになっている。

【００２４】これにより、直線案内レール１Ａのボール
転走溝１０ａ，１０ｂと移動ブロック４の負荷転走溝４
３ａ，４３ｂとの間で荷重を負荷していたボール３は、
スライダ２の移動に伴って上記負荷転走溝４３ａ，４３
ｂを転走し終えると上記荷重から開放されて一方の蓋体
５の方向転換路に入り込み、そのままの無負荷状態で負
荷転走溝４３ａ，４３ｂにおける転走方向とは逆方向へ
向かって移動ブロック４のボール戻し孔４４ａ，４４ｂ
を転走する。また、ボール戻し孔４４ａ，４４ｂを転走
し終えたボール３は他方の蓋体５の方向転換路５１を介
して再度直線案内レール１Ａと移動ブロック４との間に
入り込み、荷重を負荷しながら上記負荷転走溝４３ａ，
４３ｂを転走する。

【００２５】また、上記移動ブロック４の各袖部４ｂの
下端並びに水平部４ａの下面には夫々ボール保持プレー
ト４５，４６が取り付けられている。このボール保持プ
レート４５，４６は金属板のプレス成形や硬質合成樹脂
の射出成形等により成形され、軌道レール１からスライ
ダ３を取り外した際に各ボール転走溝４１を転走するボ
ール２がスライダ３から脱落するのを防止している。

【００２６】図４は、上記スライダ２が直線案内レール
１Ａに沿って移動している際の、ボール３の転走状態及
び循環状態を示すものであり、直線案内レール１Ａの両
側面に形成された転走溝１０ａを転走するボール３につ
いて描かれている。尚、直線案内レール１Ａの上面に形
成された転走溝１０ｂを転走するボール３についても、
これと略同じ転走状態及び循環状態である。

【００２７】前述の通り、移動ブロック４の前後両端面
に固定される一対の蓋体５には上記負荷転走溝４３ａ，
４３ｂに対応した方向転換路５１が夫々形成されてお
り、かかる蓋体５を移動ブロック４に固定することによ
り、図示の如くスライダ２がボール３の無限循環路を具
備するようになっている。ここで、転走溝１０ａ，１０
ｂは直線案内レール１Ａの長手方向に沿って一直線状に
形成されており、また、かかる転走溝１０ａ，１０ｂに
対向するスライダ２の負荷転走溝４３ａ，４３ｂも直線
状に形成されていることから、図４に示すように、負荷
転走溝４３ａ，４３ｂを同時に転走する全てのボール３
は直線案内レール１Ａの転走溝１０ａ，１０ｂにも接し
ている。すなわち、スライダ２が直線案内レール１Ａに
沿って移動している最中は、軌道レール１側の転走溝１
０ａ，１０ｂとスライダ４側の負荷転走溝４３ａ，４３
ｂとの間で荷重を負荷せずに遊んでしまうボール３がな
く、スライダ２に対して大きな荷重が作用した場合であ
っても、かかる荷重を確実に受け止めてスライダ２を円
滑に移動させることができるものである。

【００２８】一方、図５は曲線案内レール１Ｂとこれに
組み付けられたスライダ２を示す正面断面図である。か
かる曲線案内レール１Ｂは上記直線案内レールと略同じ
断面形状に形成されると共に長手方向には所定の曲率Ｒ
を有する円弧状に形成されており、その両側面には直線
案内レール１Ａの両側面に形成された転走溝１０ａと連
続する転走溝１２ａが形成される一方、上面には直線案
内レール１Ａの上面に形成された転走溝１０ｂと連続す
る転走溝１２ｂが形成されている。

【００２９】但し、曲線案内レール１Ｂは所定の曲率で
形成されていることから、かかる曲線案内レール１Ｂの
幅寸法Ｌ₂ を直線案内レール１Ａの幅寸法Ｌ₁ と同一に
設定した場合には、曲線案内レール１Ｂの内径側の側面
がスライダ２のスカート部４ｂや蓋体５と干渉してしま
う懸念がある。このため、曲線案内レール１Ｂの幅寸法
Ｌ₂ は直線案内レール１Ａの幅寸法Ｌ₁ よりも小さく設
定されている。比較のため、図５中には一点鎖線で直線
案内レール１Ａの断面を描いてあるが、曲線案内レール
１Ｂの幅寸法をＬ₂ を直線案内レール１Ａの幅寸法Ｌ₁
よりも小さく形成するに当たっては、図５に示すように
曲線案内レール１Ｂの内径側の側面のみを研削するよう
にしても良いし、図１６に示すように、内径側及び外径
側の両側面を研削するようにしても良い。

【００３０】図６は、上記スライダ２が曲線案内レール
１Ｂに沿って移動している際の、ボール３の転走状態及
び循環状態を示すものであり、曲線案内レール１Ｂの両
側面に形成された転走溝１２ａを転走するボール３につ
いて描かれている。転走溝１２ａは曲線案内レール１Ｂ
の長手方向に沿って円弧状に形成される一方、かかる転
走溝１２ａに対向するスライダ２の負荷転走溝４３ａは
直線状に形成されていることから、図６に示すように、
曲線案内レール１Ｂの内径側においては、負荷転走溝４
３ａの両端近傍を転走するボール３のみが転走溝１２ａ
に当接する一方、かかる曲線案内レール１Ｂの外径側に
おいては負荷転走溝４３ａの略中央を転走するボールの
みが転走溝１２ａに当接している。すなわち、スライダ
２が曲線案内レール１Ｂに沿って移動している最中は、
スライダ２の負荷転走溝４３ａを転走するボール３はそ
の一部のみが荷重を負荷しており、その他のボール３は
荷重を負荷することなく遊んでいる。曲線案内レール１
Ｂの曲率によっては、負荷転走溝４３ａを転走する全て
のボール３が曲線案内レール１Ｂの転走溝１２ａに当接
している場合も想定されるが、かかる場合であっても、
一部のボール３は荷重を殆ど負荷することなく遊んでい
る。尚、このように曲線案内レール１Ｂの転走溝１２ａ
に当接せずに遊んでしまうボール３が発生しても、スラ
イダ２にはボール保持プレート４６が取り付けられてい
ることから、かかるボール３が負荷転走溝４３ａと転走
溝12との間から抜け落ちてしまうことはない。

【００３１】一方、図７はスライダ２の水平部４ａに形
成された負荷転走溝４３ｂにおけるボール３の転走状態
を示すものであり、曲線案内レール１Ｂの上からスライ
ダ２を透視して観察した様子を示している。ここで、ス
ライダ２の負荷転走溝４３ｂは直線状に形成される一
方、これに対向する曲線案内レール１Ｂの転走溝１２ｂ
は円弧状に形成されていることから、かかる転走溝１２
ｂを曲線案内レールの側面に形成された転走溝１２ａや
上記負荷転走溝４３ｂと同一の幅寸法に形成した場合に
は、スライダ２側の負荷転走溝４３ｂを転走するボール
のうち、一部は転走溝１２ｂの内部に当接する一方、そ
の他は転走溝１２ｂからはみ出して曲線案内レール１Ｂ
の上面に当接することとなり、ボール３をスライダ２の
無限循環路内で円滑に循環させることが不可能となって
しまう。

【００３２】このため、曲線案内レール１Ｂの上面に形
成された転走溝１２ｂは負荷転走溝４３ｂを転走する全
てのボール３が同時に当接し得るよう、図７に示す如
く、かかる負荷転走溝４３ｂよりも大きな溝幅ｄに形成
されている。図８は、スライダ２側の負荷転走溝４３ｂ
と曲線案内レール１Ｂ側の転走溝１２ｂとの間における
ボール３の接触状態を示した拡大図である。図中の実線
は図７の断面α−αにおける接触状態を、一点鎖線は断
面β−βにおける接触状態を夫々示している。転走溝１
２ｂは負荷転走溝４３ｂよりも幅広く形成されており、
しかも図８の紙面左右方向に曲率を有する円弧状に形成
されていることから、ボール３は直線状の負荷転走溝４
３ｂを転走するにつれ、転走溝１２ｂに対する接触位置
が左右に変化することになるが、常にスライダと曲線案
内レールとの間で荷重を負荷しながら負荷転走溝４３ｂ
を転走することになる。

【００３３】このように本実施例の直線・曲線自在案内
装置では、曲線案内レール１Ｂの幅寸法を直線案内レー
ル１Ａのそれよりも小さく設定すると共に、これら軌道
レール１の上面にボール３の転走溝が必要とされる場合
には、曲線案内レール１Ｂの上面における転走溝１２ｂ
の幅のみをスライダ２側の負荷転走溝４３ｂの幅よりも
大きく形成することにより、スライダ２は従来の直線案
内装置の構造のまま、かかるスライダ２を直線案内レー
ル１Ａ及び曲線案内レール１Ｂの間で自由に往来させる
ことができるものである。

【００３４】但し、スライダ２が曲線案内レール１Ｂに
沿って移動する際には、かかる曲線案内レール１Ｂの側
面の転走溝１２ａに当接するボール３の数が、直線案内
レール１Ａの側面の転走溝１０ａに当接するボール３の
数よりも減少することから、軌道レール１の曲線部にお
けるスライダ２の荷重負荷能力が低下することは否めな
いが、直線部における荷重負荷能力が曲線部のために犠
牲になることはなく、直線部においてはスライダ２に対
して大きな荷重が作用した場合であっても、これを十二
分に負荷することが可能となる。

【００３５】そして、このような本実施例の直線・曲線
自在案内装置によれば、スライダ２の負荷転走溝４３
ａ，４３ｂは直線状に形成されており、何ら方向性を具
備していないことから、曲線案内レール１Ｂの曲がり方
向が左右いずれの方向であっても、スライダ２は障害な
く曲線案内レール１Ｂに沿って移動することが可能とな
る。このため、図９に示すように、曲がり方向の互いに
異なる二つの曲線案内レール１Ｂを組み合わせて構成し
たＳ字状の軌道レール１に沿ってスライダ２を自在に移
動させることも可能となる。また、連続する軌道レール
１内に存在する曲線案内レール１Ｂは全て同じ曲率で円
弧状に形成されている必要はなく、曲率の異なる曲線レ
ールを組み合わせた場合であっても、スライダを自在に
移動させることが可能である。

【００３６】更に、図１０に示すように、一定の曲率で
形成された曲線案内レール１Ｂを二つのレール片１６,
１７に切断した後、一方のレール片１７を１８０°回転
させてから他方のレール片１６と組み合わせ、これによ
ってＳ字状の軌道レール１を形成した場合であっても、
かかる軌道レール１に沿ってスライダ２を自在に移動さ
せることが可能である。

【００３７】次に、図１１は、直線案内レール１Ａと曲
線案内レール１Ｂとを連結する中間レール１Ｃを示すも
のである。この中間レール１Ｃを用いずとも、直線案内
レール１Ａと曲線案内レール１Ｂとを連結して軌道レー
ル１を構成することは可能であるが、前述の如く、曲線
案内レール１Ｂの幅寸法は直線案内レール１Ａの幅寸法
よりも小さく設定されており、しかも曲線案内レール１
Ｂの転走溝１２ｂは直線案内レール１Ａの転走溝１０ｂ
よりも幅広く形成されていることから、曲線案内レール
１Ｂと直線案内レール１Ａとを直接連結したのでは、こ
れらレールの間においてスライダ２の円滑な移動が若干
損なわれる可能性がある。このため、本実施例では直線
案内レール１Ａと曲線案内レール１Ｂとの間に中間レー
ル１Ｃを介在させ、スライダ２が直線案内レール１Ａと
曲線案内レール１Ｂとの間で円滑に受け渡しされるよう
に構成している。

【００３８】かかる中間レール１Ｃは直線案内レール１
Ａと略同じ断面形状で直線状に形成されており、直線案
内レール１Ａの転走溝１０ａ，１０ｂ、曲線案内レール
１Ｂの転走溝１２ａ，１２ｂと夫々連続するボール転走
溝が形成されている。曲線案内レール１Ｂの幅寸法は直
線案内レール１Ａの幅寸法よりも小さく設定されている
ことから、かかる曲線案内レール１Ｂの内径側の側面に
連続する中間レール１Ｃの側面１４は、図１２に一点鎖
線で示すように、曲線案内レール１Ｂ側の端部において
斜めに切りかかれており、直線案内レール１Ａ側から曲
線案内レール１Ｂ側にかけて幅寸法が徐々に小さくなる
ように構成されている。これにより、直線案内レール１
Ａの側面に形成された転走溝１０ａが曲線案内レール１
Ｂの側面に形成された転走溝１２ａに段差なく連続し、
ボールが転走溝１０ａと転走溝１２ａとの間を円滑に転
走することができるようになっている。

【００３９】また、図１１に示すように、中間レール１
Ｃの上面には直線案内レール１Ａの転走溝１０ｂ、曲線
案内レール１Ｂの転走溝１２ｂと連続するボール転走溝
１３ｂが形成されているが、図１２及び図１３に示すよ
うに、かかるボール転走溝１３ｂは曲線案内レール１Ｂ
側の端部において徐々にその幅寸法が広くなるように形
成されており、幅寸法が互いに異なる転走溝１０ｂと転
走溝１２ｂとを段差なく連結している。これにより、曲
線案内レールの転走溝１２ｂを転走してきたボールが、
かかる転走溝１２ｂよりも幅の狭い直線案内レールの転
走溝１０ｂに転がり込む際に引っ掛かりを生じることが
なく、スライダを軌道レールの曲線部から直線部へ円滑
に移動させることができるようになっている。

【００４０】次に、図１４は本発明を適用した直線・曲
線自在案内装置の第２実施例を示すものである。同図に
おいて、符号７は軌道レール、符号８はスライダであ
り、これら軌道レール７及びスライダ８の基本的構造は
前述の第１実施例と略同一である。但し、軌道レール７
のボール転走溝７１ａ，７１ｂは該軌道レール７の両側
面に上下２条ずつ形成されており、上側のボール転走溝
７１ａは４５°の傾斜角度で上向きに、下側のボール転
走溝７１ｂは４５°の傾斜角度で下向きに形成されてい
る。また、スライダ８の負荷転走溝８１ａ，８１ｂもこ
れらボール転走溝７１ａ，７１ｂに対応した角度で形成
されている。

【００４１】この図１４は軌道レール７の直線部、すな
わち直線案内レール７Ａにスライダ８が組み付けられた
状態を示すものであるが、この直線案内レール７Ａに連
続する曲線案内レール７Ｂは前記第１実施例と同様に、
その幅寸法が直線案内レール７Ａよりも小さく設定され
ている。図１５は曲線案内レール７Ｂの正面断面図に直
線案内レール７Ａの輪郭を重ねて描いたものであり、図
中の一点鎖線が直線案内レール７Ａの輪郭を示してい
る。

【００４２】そして、このように構成された第２実施例
の直線・曲線自在案内装置においても、第１実施例と同
様、曲線案内レール７Ｂの幅寸法を直線案内レール７Ａ
のそれよりも小さく設定することにより、スライダ８は
直線案内レール７Ａ及び曲線案内レール７Ｂの間を自由
に往来することができるものである。

【００４３】前記実施例では、本発明を適用した直線・
曲線自在案内装置について説明してきたが、上記曲線案
内レールを組み合わせて円環状の軌道レールを構成して
も、上記スライダはこの軌道レールに沿って自在に移動
可能であり、曲線案内装置を簡単に構成することができ
る。従って、ここでは本発明の曲線案内装置については
その詳細な説明は省略する。

【００４４】また、本発明ではスライダ２に具備された
負荷転走溝４３ａ，４３ｂは直線状に形成されているこ
とから、既存の直線案内装置のスライダをそのまま活用
して直線・曲線自在案内装置を製作することも可能とな
り、前記実施例では曲線案内レール１Ｂの幅寸法を直線
案内レール１Ａのそれに比して減じることにより、直線
案内装置のスライダがそのまま曲線案内レール１Ｂに沿
って移動し得るように構成した。しかし、曲線案内レー
ル１Ｂの曲率によっては、かかる曲線案内レール１Ｂの
幅寸法のサイズダウンのみでは対応することができず、
スライダ２のスカート部４ｂや蓋体５と曲線案内レール
１Ｂとが干渉を生じてしまう場合もある。従って、かか
る場合には、軌道レール１の長手方向に沿ったスライダ
２の長さ寸法を短くし、それによって曲線案内レール１
Ｂとスライダ２との干渉を防止するのが有効である。

【００４５】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の直線
・曲線自在案内装置及び曲線案内装置によれば、スライ
ダに具備された負荷転走溝は円弧状ではなく直線状に形
成すれば足りるので、従来より市場に多数出回っている
直線案内装置のスライダをそのまま転用することができ
ると共に、かかる負荷転走溝を軌道レールの曲率に合わ
せて加工する必要がないので、簡易に且つ安価にこれを
生産することができるものである。

【００４６】また、スライダに具備された負荷転走溝は
何ら方向性を有していないことから、軌道レールが互い
に異なる方向へ曲がる二つの曲線部を有する場合であっ
ても、かかる軌道レールに沿ってスライダがこれら曲線
部を連続的に移動することが可能となり、例えばＳ字状
の軌跡等、直線及び曲線を組み合わせた自由度の高い軌
跡に沿って物品を自在に案内することが可能となる。

【００４７】更に、スライダに具備された負荷転走溝は
直線状に形成されていることから、軌道レールの直線部
においてはスライダの負荷転走溝を転走する全てのボー
ルが軌道レールに当接して荷重を負荷するので、かかる
直線部においては十二分な荷重負荷能力をスライダに与
えることができ、軌道レール内に直線部及び曲線部が混
在する場合であっても、軌道レールの直線部における荷
重負荷能力を犠牲にすることなくスライダが直線部及び
曲線部の間を連続的に移動することが可能ことが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の直線・曲線自在案内装置の第１実施
例を示す平面図である。

【図２】 第１実施例に係るスライダ及び直線案内レー
ルを示す斜視図である。

【図３】 第１実施例に係るスライダが直線案内レール
に組み付けられた状態を示す正面断面図である。

【図４】 第１実施例に係るスライダが直線案内レール
に沿って移動している際のボールの転走状態及び循環状
態を示す平面断面図である。

【図５】 第１実施例に係るスライダが曲線案内レール
に組み付けられた状態を示す正面断面図である。

【図６】 第１実施例に係るスライダが曲線案内レール
に沿って移動している際のボールの転走状態及び循環状
態を示す平面断面図である。

【図７】 曲線案内レールの上面に形成した転走溝にお
けるボールの転走状態を示す平面図である。

【図８】 曲線案内レールの上面に形成した転走溝とス
ライダの負荷転走溝との間におけるボールの転走状態を
示す拡大断面図である。

【図９】 第１実施例に係る直線案内レール及び曲線案
内レールを組み合わせて構成することが可能な直線・曲
線自在案内装置の一例を示す平面図である。

【図１０】 曲線案内レールを二分することによって形
成したＳ字状レールを示す平面図である。

【図１１】 第１実施例に係る中間レールを示す平面図
である。

【図１２】 図１０のＡ部を示す拡大平面図である。

【図１３】 図１０のＢ部を示す拡大平面図である。

【図１４】 第２実施例に係る直線・曲線自在案内装置
を示す正面断面図である。

【図１５】 第２実施例に係る曲線案内レールの要部を
示した拡大断面図である。

【図１６】 曲線案内レールを両側面から研削して所定
の幅寸法に仕上げた状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１…軌道レール、１Ａ…直線案内レール、１Ｂ…曲線案
内レール、１Ｃ…中間レール、２…スライダ、３…ボー
ル、１０ａ，１０ｂ…転走溝、４３ａ，４３ｂ…負荷転
走溝

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直線部及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共に、両側面の長手方向に沿っ
   てボールの転走溝が夫々形成された軌道レールと、断面
   略サドル状に形成され上記軌道レールを跨ぐようにして
   配設されると共に、上記軌道レールの各転走溝に対向す
   る負荷転走溝並びにこの負荷転走溝を含むボールの無限
   循環路が形成されたスライダと、このスライダの無限循
   環路内を転動すると共に、上記軌道レールの転走溝とス
   ライダの負荷転走溝との間で荷重を負荷する多数のボー
   ルとを備えた直線・曲線自在案内装置において、 上記スライダに具備された各負荷転走溝は直線状に形成
   される一方、 上記曲線部の軌道レールの幅寸法が直線部のそれよりも
   小さく設定されていることを特徴とする直線・曲線自在
   案内装置。
2. 【請求項２】 上記スライダが軌道レールの曲線部を移
   動する際、ボールは軌道レールの長手方向に沿って形成
   された円弧状の転走溝とスライダに具備された直線状の
   負荷転走溝との間で荷重を負荷することを特徴とする請
   求項１記載の直線・曲線自在案内装置。
3. 【請求項３】 上記スライダが軌道レールの曲線部を移
   動する際、かかるスライダの各負荷転走溝を転走する多
   数のボールは、その一部のボールのみが軌道レールの転
   走溝とスライダの負荷転走溝との間で荷重を負荷してい
   ることを特徴とする請求項１記載の直線・曲線自在案内
   装置。
4. 【請求項４】 上記軌道レールの上面には長手方向に沿
   ってボールの上向き転走溝が形成される一方、上記スラ
   イダには軌道レールの上面と対向するボールの下向き負
   荷転走溝が直線状に形成され、 上記軌道レールの曲線部における上向き転走溝は、スラ
   イダの下向き負荷転走溝を転走する全てのボールが同時
   に接触し得る幅に形成されていることを特徴とする請求
   項１乃至３のいずれかに記載の直線・曲線自在案内装
   置。
5. 【請求項５】 上記軌道レールは、曲がり方向の互いに
   異なる二つの曲線部を含むことを特徴とする請求項１乃
   至４のいずれかに記載の直線・曲線自在案内装置。
6. 【請求項６】 上記軌道レールは、直線部を構成する直
   線案内レールと、曲線部を構成する曲線案内レールとを
   組み合わせて構成されていることを特徴とする請求項１
   乃至４のいずれかに記載の直線・曲線自在案内装置。
7. 【請求項７】 上記軌道レールは、上記直線案内レール
   と曲線案内レールとを連結する中間レールを含み、この
   中間レールは直線案内レール側の端部から曲線案内レー
   ル側の端部にかけて、幅寸法が連続的に変化しているこ
   とを特徴とする請求項６記載の直線・曲線自在案内装
   置。
8. 【請求項８】 所定の曲率半径で円弧状に形成されると
   共に、両側面の長手方向に沿ってボールの転走溝が夫々
   形成された曲線案内レールと、断面略サドル状に形成さ
   れ上記曲線案内レールを跨ぐようにして配設されると共
   に、上記曲線案内レールの各転走溝に対向する負荷転走
   溝並びにこの負荷転走溝を含むボールの無限循環路が形
   成されたスライダと、このスライダの無限循環路内を転
   動すると共に、上記曲線案内レールの転走溝とスライダ
   の負荷転走溝との間で荷重を負荷する多数のボールとを
   備えた曲線案内装置において、 上記スライダに具備された各負荷転走溝は直線状に形成
   され、 上記ボールは曲線案内レールの長手方向に沿って形成さ
   れた円弧状の転走溝とスライダに具備された直線状の負
   荷転走溝との間で荷重を負荷することを特徴とする曲線
   案内装置。
9. 【請求項９】 上記スライダの各負荷転走溝を転走する
   多数のボールは、その一部のボールのみが曲線案内レー
   ルの転走溝とスライダの負荷転走溝との間で荷重を負荷
   していることを特徴とする請求項８記載の曲線案内装
   置。