JP4233164B2 - 転動体連結体 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボールやローラ等の多数の転動体が一列に配列されると共に転動可能に保持され、例えば無限摺動用の直線案内装置やボールねじ装置の転動体無限軌道に組み込まれて使用される転動体連結体に係り、詳細には、連結体ベルトに配列された転動体の交換を容易に行うための改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、テーブル等の可動体をベッド等の固定部に沿って案内する直線案内装置しては、ボールやローラ等の転動体の転走溝を有する軌道レールと、上記転走溝と対向する負荷転走溝を有すると共に上記負荷転走溝の一端から他端へと転動体を循環させる無負荷転走路を有し、上記軌道レールに沿って移動するスライダと、これらスライダと軌道レールとの間で荷重を負荷しながら転走すると共に、上記スライダの負荷転走溝及び無負荷転走路より構成される無限軌道を循環する多数の転動体とから構成されるものが知られている。
【０００３】
このように構成された従来の直線案内装置では、スライダの無限軌道が転動体で満たされていることから、該スライダが軌道レールに沿って移動すると、互いに隣接する転動体が相互に衝突あるいは擦れ合いながら上記無限軌道内を循環することとなり、転動体が早期に磨耗して装置寿命が短命化するといった問題点があった。また、上記スライダを組み立てる際にはその無限軌道に対して多数の転動体を充填する作業が必要となるが、個々の転動体は小さく且つ転がりやすいものなのでその取り扱いが面倒であり、必然的にスライダの組み立て作業が煩雑化せざるを得なかった。
【０００４】
そこで、これらの問題点を解決するものとして、多数のボールを整列保持した転動体連結体を上記無限軌道に組み込んだ直線案内装置が提案され（特開平５−５２２１７号公報）、既に製品化されている（ＬＭガイドＳＳＲ型、ＳＨＳ型等／テイエチケー株式会社製）。図８及び図９に示すように、かかる転動体連結体１００は、多数のボール１０１と、これらボール１０１が所定の間隔をおいて一列に配列されると共に該ボールを回転可能に保持した合成樹脂製の連結体ベルト１０２とから構成されており、かかる連結体ベルト１０２が可撓性を有することから、自在に屈伸しながら直線案内装置の無限軌道内をボール１０１と共に循環するようになっている。また、上記連結体ベルト１０２にはボール１０１を収容するための透孔１０３が形成されると共に、かかる透孔１０３の周囲には該透孔１０３に収容されたボール１０１の球面の一部を包持するための保持部１０４が連結体ベルト１０２の表裏に突出するようにして設けられており、かかる保持部１０４によって上記透孔１０３内にボール１０１が封じ込められている。
【０００５】
従来、この転動体連結体はボールをインサート材として金型内に配置した合成樹脂の射出成形によって製造されており、射出成形された連結体ベルトを金型から取り出す際には既にボールが該連結体ベルトに組み込まれ、後から連結体ベルトに対してボールを装填する手間が省略されている。但し、射出成形されたそのままの状態では連結体ベルトの透孔及び保持部とボールとの間に殆ど隙間がなく、ボールが回転し難いことから、金型から取り出された合成樹脂製の連結体ベルトに対して吸油処理又は吸水処理を施し、かかる連結体ベルトを膨張させることによって該連結体ベルトの透孔及び保持部とボールとの間に隙間を形成していた
（特開平９−１４２６４号公報）。
【０００６】
また、上記転動体連結体の他の製造方法としては、金型内にボール直径よりも僅かに大きな直径を有する樽型のピンを所定の間隔で配列し、かかる金型内に合成樹脂を射出することによって上記ボール型が配列された連結体ベルトを成形し、この連結体ベルトから上記ピンを強制的に抜き出した後に、かかるピンに代えてボールを連結体ベルトに押し込む方法も提案されている（実開平６−１４５４２号公報）。この方法によれば、上記ピンがボールの直径よりも大きな直径を有しているので、かかるピンに代えてボールを整形された連結体ベルトに押し込むと、連結体ベルトとボールとの間には隙間が生じ、吸油処理等を施すことなくボールの円滑な回転を得ることができた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述の直線案内装置等においては、荷重が作用した際の軌道レールに対するスライダの変位を防止して該スライダの移動精度を高めるべく、ボールに予圧を付与することが一般的に行われており、かかる予圧量の調整はボール無限軌道に組み込むボールの直径を変更することによって行われている。
【０００８】
このため、前述の転動体連結体を実際に直線案内装置の無限軌道に組み込む際には、既に連結体ベルトに装填されているボールを異なる直径のボールに交換する場合が多々あり、かかる場合に連結体ベルトに形成された保持部があまりに強固にボールを保持していると、ボールの交換作業が行い難くなってしまう。また、上記保持部を強引に押し拡げてボールの交換を行う場合に、これを複数回繰り返して行うと、かかる保持部が伸びてしまい、連結体ベルトの透孔にボールを保持できなくなってしまうといった事態も懸念される。
【０００９】
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、連結体ベルトに装填された転動体の交換を容易に行うことができると共に、かかる交換作業を繰り返し行った場合であっても、転動体を連結体ベルトに確実に保持することが可能な転動体連結体を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の転動体連結体は、多数の転動体と、これら転動体が所定の間隔をおいて一列に配列されると共に該転動体を回転可能に保持した合成樹脂製の連結体ベルトとから構成された転動体連結体を前提とし、上記連結体ベルトには転動体を収容するための透孔が形成されると共に、かかる透孔の周囲には該透孔に転動体を封じ込めるための保持部が連結体ベルトの表裏両面に設けられ、各転動体に関して連結体ベルトの表裏に設けられた保持部のうち、そのいずれか一方の保持部には上記透孔に対する転動体の出し入れを容易にするための切欠部が形成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
このような技術的手段によれば、ボールは合成樹脂製の連結体ベルトに形成された透孔に収容されると共に、かかる透孔の周囲で且つ連結体ベルトの表裏両面に形成された保持部によって上記透孔に封じ込められているが、連結体ベルトの表裏に設けられた保持部のうち、そのいずれか一方の保持部には切欠部が形成されており、しかも保持部は可撓性を有する合成樹脂によって形成されていることから、この保持部は比較的容易に押し拡げることができる。このため、切欠部が形成されていない保持部の側から透孔に収容された転動体を押圧すると、かかる透孔内から転動体を容易に取り出すことができ、しかも保持部に対して無理な力が作用することもないので、保持部が転動体の取り出しによって伸びてしまう懸念もない。また、同様にして転動体を容易に連結体ベルトの透孔に装填することができる。
【００１２】
更に、実開平６−１４５４２号公報に開示される如く、中子としてのピンを用いて連結体ベルトを射出成形し、後から上記ピンに代えて転動体を装填する場合であっても、射出成形時に上記保持部に対して切欠部を形成することにより、中子としてのピンを容易に連結体ベルトから取り外すことができる。
【００１３】
従って、本発明の転動体連結体は連結体ベルトに装填された転動体を交換する必要がある場合に有効であり、例えば、転動体をインサート成形によって連結体ベルトに保持させるようにした転動体連結体であっても、また、連結体ベルトの成形後に転動体を該ベルトに装填するようにした転動体連結体であっても適用することが可能である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明の転動体連結体を詳細に説明する。
図１乃至図４は本発明を適用した転動体連結体の第１実施例を示すものである。同図において、符号１は転動体としてのボール、符号２は複数のボール１を回転可能に保持した合成樹脂製の連結体ベルトであり、上記ボールは所定の間隔で連結体ベルト２に配列されている。
【００１５】
上記連結体ベルト２は帯状に形成されると共に、長手方向に沿って所定の間隔で上記ボール１を収容するための透孔３が形成されている。この透孔３はボール１の直径よりも僅かに大きな内径を有しており、図示はされていないが、収容したボール１との間に僅かな隙間が形成され、該ボール１の回転を阻害しないようになっている。
【００１６】
また、この連結体ベルト２の表裏両面には上記透孔３内にボール１を封じ込めるための保持部４ａ，４ｂが突設されている。これらの保持部４ａ，４ｂは互いに隣接するボール１の間及び連結体ベルト２の末端に配置されると共に、各保持部４ａ，４ｂは連結体ベルト２の表裏両面から半円形状に突出しており、図３に示す如くこの転動体連結体を長手方向から観察した場合、連結体ベルト２の表裏両面の保持部４ａ，４ｂが合わさって円形状の間座５を形成するように構成されている。この間座５にはボール１の球面の一部を包持する球面座６が形成され、ボール１を介して隣接する一対の間座５によって該ボール１を両側から挟むことにより、上記連結体ベルト２の透孔３内にボール１を封じ込めている。
【００１７】
また、連結体ベルト２の表面側に形成された保持部４ａには、上記球面座６に開放された切欠部７が形成されると共に、かかる保持部４ａの上端縁８は円弧状に切り欠かれており、透孔３内に収容されたボール１を連結体ベルト２から離脱させ易く、且つ、連結体ベルト２に装填し易くしている。すなわち、図４に示すように、透孔３内に収容されたボール１を保持部４ｂの形成された連結体ベルト２の裏面側から押圧すると、表面側の保持部４ａに切欠部７が形成されていることから、該保持部４ａがボール１の押圧によって押し拡げられ、また保持部４ａの上端縁８が切り欠かれていることから、ボール１を容易に透孔３内から離脱させることができるものである。また、透孔３内にボール１を収容するときも同様にしてこれを容易に行うことができる。
【００１８】
この実施例の転動体連結体は、先ず上記連結体ベルト２を合成樹脂の射出成形によって製作した後、製作された連結体ベルト２の透孔３に対してボール１を順次装填することによって完成する。連結体ベルト２を成形する際には、成形金型内にボール１の直径よりも僅かに大きな外径を有するボール型を所定の間隔で配列し、このボール型を中子として射出成形を行う。また、上記保持部４ａ，４ｂは連結体ベルトと一体に射出成形される。これにより、成形後に金型から取り出された連結体ベルト２には所定の間隔でボール型が配列され、しかもこのボール型が保持部４ａ，４ｂによって透孔３内に保持された状態となっている。
【００１９】
この後、上記ボール型を連結体ベルト２の透孔３内から離脱させ、このボール型に代えてボール１を透孔３内に装填するのだが、前述の如く保持部４ａには切欠部７が形成されると共に、該保持部４ａの上端縁８は円弧状に切り欠かれていることから、ボール型を容易に透孔３内から離脱させることができ、且つ、ボール１を容易に透孔３内に装填することができる。
【００２０】
また、この転動体連結体が無限軌道内に組み込まれる直線案内装置や旋回ベアリング等において、かかる無限軌道内を循環するボール１の予圧量の調整が必要となった場合であっても、上記連結体ベルト２の透孔３内に収容されたボール１の離脱並びに該透孔３内に対するボール１の装填を容易に行い得ることから、かかるボール１の交換を容易に行うことができ、予圧量の調整を円滑に行うこともできる。
【００２１】
次に、図５乃至図７は本発明の転動体連結体の第２実施例を示すものである。
同図において、符号１は転動体としてのボール、符号１０は複数のボール１を回転可能に保持した合成樹脂製の連結体ベルトであり、第１実施例と同様に上記ボール１は所定の間隔で連結体ベルト１０の透孔１１に配列されている。また、この透孔１１の内径はボール１の直径よりも僅かに大きく形成されている。
【００２２】
連結体ベルト１０の表裏両面には上記透孔１１内にボール１を封じ込めるための保持部１２ａ，１２ｂが突設されている。これらの保持部１２ａ，１２ｂは上記透孔１１の周縁を取り囲むように、且つ、該透孔３に覆い被さるようにして形成されており、これによってボール１が該透孔３内に封じ込められている。
【００２３】
また、連結体ベルト１０の表面側に形成された保持部１２ａには放射状に切欠部１３が形成されており、透孔１１内に収容されたボール１を連結体ベルト１０から離脱させ易く、且つ、連結体ベルト１０に装填し易くしている。すなわち、透孔の周縁に立設された保持部１２ａは上記切欠部１３によって複数の独立したセグメントに切り離されており、保持部１２ａが外力によって容易に撓むように構成されている。これにより、図７に示すように、ボール１を保持部１２ｂが形成された連結体ベルト１０の裏面側から押圧すると、表面側の保持部１２ａがボール１の押圧によって押し拡げられることから、ボール１を容易に透孔１１内から離脱させることができるものである。また、透孔１１内にボール１を収容するときも同様にしてこれを容易に行うことができる。
【００２４】
この実施例の転動体連結体も前述の第１実施例と同様、連結体ベルト１０を合成樹脂の射出成形によって製作した後、製作された連結体ベルト１０の透孔１１に対してボール１を順次装填することによって完成する。その具体的な製造方法は前述の第１実施例と全く同じなので、ここではその説明を省略する。
【００２５】
そして、このように製作された第２実施例の転動体連結体においても、透孔内にボールを封じ込めている保持部１２ａに放射状の切欠部が形成されていることから、射出成形によって連結体ベルト１０を成形した後に、かかる連結体ベルトの透孔内からボール型を容易に抜き出すことができ、また、このボール型に代えて本物のボールを透孔内に容易に装填することができるものである。更に、直線案内装置等においてボールの予圧量の調整が必要とされる場合であっても、既に連結体ベルトに装填されているボールを容易に交換することができ、予圧量の調整詐欺用を円滑に行う得るものである。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明の転動体連結体によれば、連結体ベルトの表裏に設けられた保持部のうち、そのいずれか一方の保持部に切欠部を形成することにより、転動体を押圧することで上記保持部を比較的容易に押し拡げて、連結体ベルトの透孔内から転動体を容易に取り出し、また装填することができるので、連結体ベルトに装填された転動体の交換作業を容易に行うことができる他、かかる交換作業を繰り返し行った場合であっても、上記保持部が無理な押し拡げによって伸びてしまうことがなく、転動体を連結体ベルトに確実に保持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の転動体連結体の第１実施例を示す正面図である。
【図２】 第１実施例に係る転動体連結体を示す平面図である。
【図３】 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】 図２のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】 本発明の転動体連結体の第２実施例を示す正面図である。
【図６】 第２実施例に係る転動体連結体を示す平面図である。
【図７】 図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。
【図８】 従来の転動体連結体を示す平面図である。
【図９】 従来の転動体連結体を示す正面図である。
【符号の説明】
１…ボール（転動体）、２…連結体ベルト、３…透孔、４ａ，４ｂ…保持部、７…切欠部

Claims (1)

1. 多数の転動体と、これらの転動体が所定の間隔をおいて一列に配列されると共に該転動体を回転可能に保持した合成樹脂製の連結体ベルトとから構成された転動体連結体において、
   上記連結体ベルトには転動体を収容するための透孔が長手方向に所定の間隔をおいて複数形成されると共に、隣接する一対の透孔の間には間座が形成され、各間座は連結体ベルトの表裏両面から半円形状に突出する保持部が合わさって形成され、
   各間座には前記透孔内に収容された転動体の球面の一部を包持して当該転動体を透孔内に保持する球面座が形成され、
   連結体ベルトの表面側に設けられた前記保持部の上端縁には前記球面座に開放された一対の切欠部が形成されていることを特徴とする転動体連結体。

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