JP3967099B2 - 摺動案内装置の有端転動体チェーン - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、例えば無限摺動用の直線案内装置や曲線案内装置、旋回ベアリング等の摺動案内装置において、その無限軌道内で直線運動や回転運動を支承する有端転動体チェーンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ベアリングを備えた種々の摺動案内装置においては、軌道レールと移動体との間に挟み込まれたボールやローラーからなる転動体の転がり運動を利用してこれら軌道レールと移動体との相互の直線運動や回転運動を可能にしているが、▲１▼移動体を軌道レールから切り離した際に移動体から転動体の脱落を防止する、▲２▼各転動体相互の接触を避けて摩擦抵抗の低減を図る、▲３▼各転動体を所定の位置に整列させて円滑な運動を得る等の目的から、金属薄板製や合成樹脂製の転動体リテーナや転動体ケージで保持して多数の転動体を軌道レールと移動体との間に組み込むのが一般的である。
【０００３】
しかるに、従来の転動体リテーナを用いる摺動案内装置においては、この転動体リテーナを移動体に組み付け、形成された転動体の転走路内に転動体を組み込み、次いで軌道レールに組み付けることにより組み立てているが、特にこの摺動案内装置が転動体の無限軌道を有する場合にはこの転動体リテーナを用いる摺動案内装置の組立作業に熟練を要し、その自動化が困難である。
【０００４】
また、従来の転動体ケージを用いる摺動案内装置においては、転動体ケージが多数のポケットを有してこれらのポケット内に各転動体を回転可能に保持しているので、摺動案内装置に多数の転動体を組み込む作業が容易であるという利点はあるが、転動体ケージの各ポケットに多数の転動体を組み込んで脱落しないように保持せしめる必要があり、この転動体ケージそのものの製作に多大な手間がかかるという問題があった。
【０００５】
そこで、このような問題を解決するものとして、ボールを金型内の略平坦な面に中子として配置した樹脂の射出成形により製造され、移動体の無限軌道内に無端状に組み込まれるボールチェーンを提案した（特公平６−５６１８１号、特開平５−５２２１７号、特開平５−１２６１４９号、特開平５−１９６０３６号、特開平５−１９６０３７号の各公報）。
【０００６】
しかしながら、この従来のボールチェーンにおいては、ボールチェーンを移動体の無限軌道内に組み込んだ後にその両端部を接続して無端状のボールチェーンに形成しており、この接続作業が極めて面倒な作業であるという問題がある。
【０００７】
ところで、このような摺動案内装置においては、移動体と軌道レールとの間でラジアル方向、逆ラジアル方向及び左右方向の四方向荷重を負荷させたり、更には、軌道レールに対する移動体の往復運動の精度の向上や剛性の向上を図る目的で、移動体と軌道レールとの間に介装されるボールチェーンの各ボールに予圧を付与したり、あるいはこの予圧を調整する必要が生じ、そして、この予圧の付与や調整には、一般に簡便な方法として、移動体の負荷転走路と軌道レールの転走路との間の隙間寸法より若干大きめのサイズのボールを選択して嵌合し、その際の摺動抵抗や剛性を実際に測定して使用するボールのサイズを決定する、いわゆるボール選択嵌合の手段が採用されている。
【０００８】
しかるに、上記従来のボールチェーンを用いた摺動案内装置においては、このボール選択嵌合を行う場合に、始めに移動体内に組み込んで無端状に接続したボールチェーンがそのボール径により所望の摺動抵抗や剛性を達成していない場合には、再度この無端状のボールチェーンの接続を切り離して有端状にし、この有端状にしたボールチェーンを移動体から取り外してボール径の異なる別の有端状のボールチェーンを移動体内に組み込み、再び無端状に接続して移動体内に組み込んだボールチェーンのボール径が所望の摺動抵抗や剛性を達成しているか否かを調べ、移動体内に組み込んだボールチェーンのボール径が所望の摺動抵抗や剛性を達成するまで同様の操作を繰り返す必要が生じ、予圧の付与と調整のための簡便な方法であるはずのボール選択嵌合の操作が極めて煩雑になる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる観点に鑑みて創案されたものであり、その目的とするところは、転動体の脱落がなくてその取扱いが極めて容易であり、摺動案内装置の無限軌道内への組み込みが容易でその自動化も可能であり、しかも、予圧の付与や調整のためのボール選択嵌合の手段をその操作を煩雑にすることなく採用できるだけでなく、転動体の脱落がなくてその取扱いが容易になるためにむしろこのボール選択嵌合の操作がより一層容易になる摺動案内装置の有端転動体チェーンを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、多数の転動体と、これら各転動体の間に介装される介装部及び各介装部を連結する連結部とを有して上記多数の転動体を整列状態にかつ転動可能に保持する樹脂連結体とからなり、上記樹脂連結体の両端部にはこの樹脂連結体の両端部を案内する面取り案内部が形成されている摺動案内装置の有端転動体チェーンである。
【００１１】
本発明において、摺動案内装置を構成する軌道レールはその軸方向に沿って転動体の転走路を有するものであり、この転走路の形状については特に制限はなく、例えば転動体がボールである場合にはサーキュラーアーチ溝であっても、また、ゴシックアーチ溝であってもよく、更に、転走路の数についても、移動体側に形成される無限軌道の数に合わせて任意に選択することができ、例えば片側１条であっても片側２条であってもよい。
【００１２】
また、摺動案内装置を構成する移動体については、上記軌道レールの転走路に相対面して負荷状態の転動体が転走する負荷転走路及び無負荷状態の転動体が転走する無負荷転走路を有する本体部と、この本体部の進行方向前後両端に取り付けられて本体部の負荷転走路と無負荷転走路との間を連通連結して転動体の無限軌道を形成すると共に転動体の方向転換を行う方向転換路を形成する一対の蓋体部とで構成されているものであり、その形状や構造、組み込まれた無限軌道の数、更には性能や機能等については制限されるものではなく、例えば、片側１条の無限軌道を有するもの、片側２条の無限軌道を有するもの、４方向の荷重を負荷できるタイプのもの、一方の側が下向荷重を負荷すると共に他方の側が上向荷重を負荷するいわゆる片持ちタイプのもの、負荷転走路を有するベアリングリースが組み込まれたタイプもの等が挙げられる。
【００１３】
そして、この移動体については、好適には、その本体部が少なくとも負荷転走路を有するベアリングレースとこのベアリングレースを金型内において成形される樹脂成形部とで構成されたものが挙げられ、より好適には、この移動体に形成される無限軌道の無負荷領域（すなわち、本体部の樹脂成形部に形成される無負荷転走路及び合成樹脂製の一対の蓋体部により形成される方向転換路）には有端転動体チェーンの樹脂連結体を案内する案内溝を形成してもよい。更にまた、ベアリングレースの負荷転走路の両側に樹脂成形部の一部として合成樹脂製のボール保持部を形成し、このボール保持部も含めて無限軌道の全域に亘って有端転動体チェーンの樹脂連結体を案内する案内溝を形成してもよい。
【００１４】
更に、本発明において、有端転動体チェーンは、多数の転動体と、これら各転動体の間に介装される介装部及び各介装部を連結する連結部とを有して多数の転動体を整列状態にかつ転動可能に保持する樹脂連結体とからなり、好ましくは、上記樹脂連結体の両端部にこの樹脂連結体の両端部を案内する面取り案内部を形成するのがよく、これによって摺動案内装置の無限軌道内を移動する際に、特に有端転動体チェーンの両端部が無限軌道の方向転換路内に進入しあるいはこの方向転換路から出る際にこの両端部を案内して円滑に移動させることができる。この樹脂連結体の両端部に形成する面取り案内部は、摺動案内装置の無限軌道における方向転換路の曲率半径等を考慮し、その曲率半径の大きさや形状等を決定して設計される。
【００１５】
また、成形される有端転動体チェーンの長さは、それが使用される摺動案内装置の無限軌道の長さを考慮して決定されるものであるが、摺動案内装置が大型化して無限軌道の長さが大きい場合には、２つ又は３つ等の複数に分割して成形してもよく、これによって成形金型の大きさを小さくすることができる。そしてこの際においても、複数に分割された各有端転動体チェーンの樹脂連結体の両端部にそれぞれ面取り案内部を形成するのがよい。
【００１６】
ここで、このような有端転動体チェーンに用いられる転動体としては、具体的にはボールやローラーが挙げられ、円滑な摺動性を必要とする摺動案内装置に用いる転動体としてはボールが好適であり、また、比較的重荷重を負荷させる必要がある摺動案内装置に用いる転動体としてはローラーが好適である。
【００１７】
更に、本発明の有端転動体チェーンを製造するには、多数の転動体を中子とする射出成形によりこれら多数の転動体を保持した樹脂連結体を成形する方法が挙げられ、この多数の転動体を中子とする射出成形については、前述した特公平６−５６１８１号、特開平５−５２２１７号、特開平５−１２６１４９号、特開平５−１９６０３６号、特開平５−１９６０３７号公報に記載された方法等の、いわゆるインサート成形を適用することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に示す直線摺動案内装置の実施例に基づいて、本発明の好適な実施の形態を具体的に説明する。
【００１９】
図１及び２において、本発明の実施例に係る直線摺動案内装置が示されている。この直線摺動案内装置は、基本的には、軌道レール１と、この軌道レール１に沿って移動する摺動台（移動体）２と、これら摺動台２と軌道レール１との間で荷重を負荷しながら転走する多数のボール（転動体）３を有する有端ボールチェーンＢＣとで構成されている。
【００２０】
この実施例において、上記軌道レール１にはその左右両肩部にそれぞれ２条づつ合計４条の転走溝（転走路）１ａが形成されており、この転走溝１ａをボール３が荷重を負荷して転走するようになっている。
【００２１】
そして、上記摺動台２は、軌道レール１の転走溝１ａに相対面して負荷状態のボール（負荷ボール）３ａが転走する負荷ボール転走溝（負荷転走路）４ａと無負荷状態のボール（無負荷ボール）３ｂが転走する無負荷ボール案内孔（無負荷転走路）４ｂとを有する本体部５と、この本体部５の進行方向前後両端に取り付けられて本体部５の負荷ボール転走溝４ａと無負荷ボール案内孔４ｂとの間を連通連結するボール３の方向転換案内孔（方向転換路）７を形成する一対の蓋体部６とで構成されており、上記摺動台２の負荷ボール転走溝４ａ、無負荷ボール案内孔４ｂ及び各蓋体部６が形成する方向転換案内孔７並びに摺動台２の負荷ボール転走溝４ａに相対面する軌道レール１の転走溝１ａの部分によりボール３の無限軌道が形成されている。
【００２２】
この実施例において、上記摺動台２の本体部５は、負荷ボール転走溝４ａと透孔１０とを有する金属製のベアリングレース８とこのベアリングレース８を金型内においてインサート成形され、無負荷ボール案内孔４ｂ、各蓋体部６の内面側に形成された方向転換案内溝６ａと相俟って方向転換案内孔７を形成する方向転換案内部９ａ及びベアリングレース８の負荷ボール転走溝４ａに沿って形成されるボール保持部９ｂを有する樹脂成形部９とで構成されており、また、この樹脂成形部９の無負荷ボール案内孔４ｂ及びボール保持部９ｂ並びに各蓋体部６の方向転換案内溝６ａには形成された無限軌道に沿って無端に連続する案内溝１１が形成されており、無限軌道内に組み込まれた有端ボールチェーンＢＣを案内してこの有端ボールチェーンＢＣの循環を円滑にする作用をしている。
【００２３】
また、この有端ボールチェーンＢＣは、図３から図６に示すように、多数のボール３と、これら多数のボール３を中子としてインサート成形により形成され、各ボール３の間に介装される介装部１３とこれら各介装部１３を連結する連結部１４とを有してこれら多数のボール３を整列状態にかつ転動可能に保持すると共に両端部を有する可撓性の樹脂連結体１２とで構成されており、この樹脂連結体１２の両端部にはこの樹脂連結体１２の両端部を案内する面取り案内部１２ａが形成されており、これによって無限軌道内を移動する際に、特に有端ボールチェーンＢＣの両端部が無限軌道の方向転換案内孔７内に進入しあるいはこの方向転換案内孔７から出る際にこの両端部を案内して円滑に移動させることができるようになっている。
【００２４】
そして、この有端ボールチェーンＢＣが摺動案内装置の無限軌道内に組み込まれた際には、この有端ボールチェーンＢＣの樹脂連結体１２を構成する連結部１４が上記摺動台２に形成された案内溝１１内に摺動自在に嵌合され、無限軌道内を循環する際に有端ボールチェーンＢＣの姿勢を制御してボール３の円滑な転走を確保するようになっていると共に、樹脂連結体１２の両端部に形成された面取り案内部１２ａが有端ボールチェーンＢＣの先端部を案内して円滑にこの有端ボールチェーンＢＣを円滑に循環せしめるようになっている。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の摺動案内装置の有端転動体チェーンによれば、転動体の脱落がなくてその取扱いが極めて容易であ、摺動案内装置の無限軌道内への組み込みも容易でそのその自動化が可能であるばかりでなく、予圧の付与や調整のためのボール選択嵌合の手段をその簡便な操作を損なうことなく、むしろより一層その操作を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明の実施例に係る直線摺動案内装置を示す部分断面側面図である。
【図２】 図２は、図１の部分断面正面図である。
【図３】 図３は、図１の直線摺動案内装置で用いている有端ボールチェーンの平面図である。
【図４】 図４は、図３の正面図である。
【図５】 図５は、図１のＶ−Ｖ選断面図である。
【図６】 図６は、図３に示すボールチェーンの端部を拡大して示す部分拡大平面図である。
【符号の説明】
１…軌道レール、１ａ…転走溝（転走路）、２…摺動台（移動体）、３…ボール（転動体）、３ａ…負荷ボール、３ｂ…無負荷ボール、４ａ…負荷ボール転走溝（負荷転走路）、４ｂ…無負荷ボール案内孔（無負荷転走路）、５…本体部、６…蓋体部、６ａ…方向転換案内溝、７…方向転換案内孔（方向転換路）、８…ベアリングレース、９…樹脂成形部、９ａ…方向転換案内部、９ｂ…ボール保持部、１０…透孔、１１…案内溝、ＢＣ…有端ボールチェーン、１２…樹脂連結体、１３…介装部、１４…連結部、１２ａ…案内部。

Claims (1)

1. 転動体の無限軌道を有する摺動案内装置に組付けられ、上記無限軌道内を転動体と共に循環する有端転動体チェーンであって、
   多数の転動体と、これら各転動体の間に介装される介装部及び各介装部を連結する連結部とを有して上記多数の転動体を整列状態にかつ転動可能に保持する可撓性の樹脂連結体とからなり、上記樹脂連結体の両端部にはこの樹脂連結体の両端部を案内する面取り案内部が形成されていることを特徴とする摺動案内装置の有端転動体チェーン。

Images