JP4556829B2 - リニアガイド装置 - Google Patents

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Description

本発明は、直線運動する物体をその移動方向に案内するリニアガイド装置に関する。
直線運動する物体をその移動方向に案内するリニアガイド装置として、従来、図６に示されるものが知られている。同図において、符号１はリニアガイド装置を示し、このリニアガイド装置１は案内レール２、スライダ本体４及びエンドキャップ５Ａ，５Ｂを備えている。案内レール２はその長手方向と直交する断面が略矩形状に形成されており、その左右側面部には、それぞれ二条の転動体軌道溝６Ｒが案内レール２の長手方向に沿って設けられている。
スライダ本体４はエンドキャップ５Ａ，５Ｂと共にリニアガイド装置１のスライダ３を構成しており、スライダ本体４には四条の転動体軌道溝６Ｓが設けられている。これらの転動体軌道溝６Ｓは案内レール２の転動体軌道溝６Ｒと各々対向しており、転動体軌道溝６Ｒと転動体軌道溝６Ｓとの間には、球状に形成された多数の転動体７を案内レール２の長手方向に転動させるための転動体転動路８が形成されている。
エンドキャップ５Ａ，５Ｂはスライダ本体４の前後方向両端に設けられており、これらのエンドキャップ５Ａ，５Ｂ内に形成された方向転換路９は、前述した転動体転動路７に連通していると共にスライダ本体４内に形成された転動体戻し路１０に連通している。
転動体転動路８、方向転換路９及び転動体戻し路１０は転動体循環路を構成しており、転動体７はスライダ３が案内レール２の長手方向に相対移動すると上記転動体循環路を転動するようになっている。
このようなリニアガイド装置では、隣り合う二つの転動体７が衝突することによって騒音や振動が発生したり、隣り合う二つの転動体７が競り合う（擦れ合う）ことによって転動体の早期摩耗などが発生したりすることがある。そこで、転動体同士の衝突や競り合い（擦れ合い）を防止するために、隣り合う二つの転動体の間に、図７あるいは図８に示すような樹脂製の間座（保持ピースとも称す）１１を配置したものが知られている（特許文献１及び２参照）。
特許第２６０７９９３号公報 特許第３２９９４５０号公報
しかしながら、特許文献１及び２に示されたリニアガイド装置では、間座１１の両側に樹脂からなるベルト状の連結部材１２を設け、これらの連結部材１２で間座同士を連結して間座１１の倒れを防止するようにしている。このため、このようなリニアガイド装置では、間座１１の倒れを防止することができるが、連結部材１２がエンドキャップの方向転換路内で円弧状に湾曲すると、隣り合う二つの間座間に引張力が発生するため、連結部材１２が間座間で破断し易いという問題がある。従って、間座同士を連結するベルト状連結部材１２の破断を防ぐために、連結部材の素材や寸法を選定する必要があり、連結部材の素材選定に多くの労力を要するという問題があった。
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、転動体同士の衝突に起因する騒音や転動体同士の競り合いに起因する転動体の早期摩耗等を抑制することができるとともに、転動体収容孔の形成された部分でベルト状セパレータが破断することを抑制することのできるリニアガイド装置を提供することを目的とするものである。
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、案内レールとスライダとの間に配設された多数の球状転動体をセパレートする樹脂製のベルト状セパレータを備えたリニアガイド装置であって、前記ベルト状セパレータは前記転動体を各々収容する複数の円形の転動体収容孔と、前記ベルト状セパレータの表面又は裏面から突出して前記転動体収容孔に収容された前記転動体を抱える複数の転動体抱え部とを有し、前記転動体抱え部は前記ベルト状セパレータの両側部で前記転動体収容孔の中心を通り且つ前記ベルト状セパレータの長手方向中心線と直交する直線上に位置するように一定ピッチで設けられており、さらにこれら転動体抱え部は前記転動体収容孔を間に挟んで前記ベルト状セパレータの両側部に位置する二つの転動体抱え部のうち一方の転動体抱え部を前記ベルト状セパレータの表面部からのみ突出するように設けるとともに、他方の転動体抱え部を前記ベルト状セパレータの裏面部からのみ突出するように設けたことを特徴とする。
請求項１の発明によれば、転動体を各々収容する複数の転動体収容孔をベルト状セパレータに設けたことで、転動体循環路内に多数の転動体を一定間隔で配列することができるので、転動体循環路内で転動体同士が衝突したり、競り合ったりすることを防止でき、これにより、転動体同士の衝突に起因する騒音や転動体同士の競り合いに起因する転動体の早期摩耗等を抑制することができる。また、ベルト状セパレータの両側部に複数の転動体抱え部を転動体収容孔の中心を通り且つセパレータの長手方向中心線と直交する直線上に位置するように設けたことで、転動体収容孔が形成されてベルト断面積が最も小さくなる位置が転動体抱え部により補強され、転動体収容孔の形成された部分でベルト状セパレータが破断することを抑制できるので、リニアガイド装置の信頼性を高めることができる。
また、転動体抱え部をベルト状セパレータの表面部からのみ突出させたものと、同裏面部からのみ突出させたものとしたことで、転動体抱え部をベルト状セパレータの表面部と裏面部の両面から突出させたものと比較して、ベルト状セパレータの断面積が小さくて済むので、ベルト状セパレータをリニアガイド装置に組み込む際の必要なスペースを小さくすることができる。
さらに転動体抱え部を、転動体収容孔の中心を通り且つベルト状セパレータの長手方向中心線と直交する直線上に位置するように設けたことで、転動体収容孔が形成されることによって断面積が最も小さくなった部分が補強され、転動体収容孔の形成された部分でベルト状セパレータが破断することを抑制できるので、リニアガイド装置の信頼性を高めることができる。
以下、図１〜図５を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の第１の実施形態に係るリニアガイド装置の幅方向に沿う断面図、図２は図１のII−II断面図であり、本発明の第１の実施形態に係るリニアガイド装置は、案内レール２、スライダ本体４及びエンドキャップ５Ａ，５Ｂを備えている。案内レール２はその長手方向と直交する断面が略矩形状に形成されており、その左右側面部には、それぞれ二条の転動体軌道溝６Ｒが案内レール２の長手方向に沿って設けられている。
スライダ本体４はエンドキャップ５Ａ，５Ｂと共にリニアガイド装置のスライダ３を構成しており、スライダ本体４には四条の転動体軌道溝６Ｓが設けられている。これらの転動体軌道溝６Ｓは案内レール２の転動体軌道溝６Ｒと各々対向しており、転動体軌道溝６Ｒと転動体軌道溝６Ｓとの間には、球状に形成された多数の転動体７を案内レール２の長手方向に転動させるための転動体転動路８が形成されている。
エンドキャップ５Ａ，５Ｂはスライダ本体４の前後方向両端に設けられており、これらのエンドキャップ５Ａ，５Ｂ内に形成された方向転換路９は、前述した転動体転動路７に連通していると共にスライダ本体４内に形成された転動体戻し路１０に連通している。
転動体転動路８、方向転換路９及び転動体戻し路１０は転動体循環路を構成しており、転動体７はスライダ３が案内レール２の長手方向に相対移動すると上記転動体循環路を転動するようになっている。
転動体７は、樹脂からなるベルト状のセパレータ（以下「ベルト状セパレータ」と称す）１５により一定間隔でセパレートされている。このベルト状セパレータ１５は可撓性を有しており、その中央部には複数の転動体収容孔１６（図３参照）が一定ピッチで設けられている。これらの転動体収容孔１６は転動体７よりも僅かに大きい直径で円形に形成されており、各転動体７はベルト状セパレータ１５の転動体収容孔１６に収容されている。
一方、ベルト状セパレータ１５の両側部には、複数の転動体抱え部１７が転動体収容孔１６の中心Ｏを通り且つベルト状セパレータ１５の長手方向中心線ＣＬと直交する直線Ｌ上に位置するように設けられている。これらの転動体抱え部１７は凹球状に形成された転動体接触面１７ａを夫々有しており、転動体収容孔１６に収容された転動体７は転動体抱え部１７の転動体接触面１７ａによってベルト状セパレータ１５に保持されている。
また、図５に示すように、ベルト状セパレータ１５の長手方向中心線ＣＬと直交する直線Ｌ上に位置する二つの転動体抱え部１７，１７のうち一方の転動体抱え部１７はベルト状セパレータ１５の表面部１５ａから突出するように設けられ、他方の一方の転動体抱え部１７はベルト状セパレータ１５の裏面部１５ｂから突出するように設けられている。
上述のように、転動体７を収容する複数の転動体収容孔１６をベルト状セパレータ１５の中央部に設けたことにより、転動体循環路内に多数の転動体を一定間隔で配列することができるので、転動体循環路内で転動体同士が衝突したり、競り合ったりすることを防止でき、これにより、転動体同士の衝突に起因する騒音や転動体同士の競り合いに起因する転動体の早期摩耗等を抑制することができる。
また、ベルト状セパレータ１５の両側部に複数の転動体抱え部１７を転動体収容孔１６の中心Ｏを通り且つベルト状セパレータ１５の長手方向中心線ＣＬと直交する直線Ｌ上に位置するように設けたことにより、転動体収容孔１６が形成されて断面積が小さくなった直線Ｌ上の部分が転動体抱え部１７によって補強され、転動体収容孔１６の形成された部分でベルト状セパレータ１５が破断することを抑制できるので、リニアガイド装置の信頼性を高めることができる。
さらに、ベルト状セパレータ１５の長手方向中心線ＣＬと直交する直線Ｌ上に位置する二つの転動体抱え部１７，１７のうち一方の転動体抱え部１７をセパレータ１５の表面部１５ａから突出するように設けるとともに、他方の一方の転動体抱え部１７をベルト状セパレータ１５の裏面部１５ｂから突出するように設けたことにより、転動体抱え部をベルト状セパレータの両面から突出させたものと比較して、ベルト状セパレータ１５の断面積が小さくて済むので、ベルト状セパレータ１５をリニアガイド装置に組み込む際の必要なスペースを小さくすることができる。
本発明の第１の実施形態に係るリニアガイド装置の幅方向断面図である。 図１のII−II断面図である。 図２に示すベルト状セパレータの平面図である。 図３に示すベルト状セパレータの側面図である。 図３のV −V 断面図である。 従来のリニアガイド装置の概略構成を示す図である。 転動体間に配置された間座を樹脂製のベルト状連結部材で連結した第１の従来例を示す図である。 転動体間に配置された間座を樹脂製のベルト状連結部材で連結した第２の従来例を示す図である。
２案内レール
３スライダ
４スライダ本体
５Ａ，５Ｂエンドキャップ
６Ｒ，６Ｓエンドキャップ
７転動体
８転動体転動路
９方向転換路
１０転動体戻し路
１５ベルト状セパレータ
１６転動体収容孔
１７転動体抱え部

Claims (1)

  1. 案内レールとスライダとの間に配設された多数の球状転動体をセパレートする樹脂製のベルト状セパレータを備えたリニアガイド装置であって、
    前記ベルト状セパレータは前記転動体を各々収容する複数の円形の転動体収容孔と、前記ベルト状セパレータの表面又は裏面から突出して前記転動体収容孔に収容された前記転動体を抱える複数の転動体抱え部とを有し、前記転動体抱え部は前記ベルト状セパレータの両側部で前記転動体収容孔の中心を通り且つ前記ベルト状セパレータの長手方向中心線と直交する直線上に位置するように一定ピッチで設けられており、さらにこれら転動体抱え部は前記転動体収容孔を間に挟んで前記ベルト状セパレータの両側部に位置する二つの転動体抱え部のうち一方の転動体抱え部を前記ベルト状セパレータの表面部からのみ突出するように設けるとともに、他方の転動体抱え部を前記ベルト状セパレータの裏面部からのみ突出するように設けたことを特徴とするリニアガイド装置。
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