(57)【要約】【課題】設計が簡単で、スライダを案内レールに挿入し易く、負荷容量が低下することなく転動体（円筒ころ）の循環を妨げることがない直動案内装置を提供する。【解決手段】直動案内装置１は、軸方向に延びるレール側転動体転動面１０ａ，１０ｂを有する案内レール１０と、レール側転動体転動面１０ａ，１０ｂに対向するスライダ側転動体転動面２０ａ，２０ｂを有し、案内レール１０に対して軸方向に相対移動するスライダ２０と、レール側転動体転動面１０ａ，１０ｂとスライダ側転動体転動面２０ａ，２０ｂ等によって形成された循環経路４０内に転動自在に配設された複数の転動ころ３０とを備えてなる。循環経路４０内では、球状をなす１つの調整用転動体５０が、円筒ころ３０，３０間に挟まれるように配設される。【選択図】図２
2010133520.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に延びるレール側転動体転動面を複数有する案内レールと、
前記レール側転動体転動面に対向するスライダ側転動体転動面を有し、前記案内レールに対して軸方向に相対移動するスライダと、
前記レール側転動体転動面と前記スライダ側転動体転動面とを含んで形成された循環経路内に転動自在に配設された複数の円筒ころとを備えてなる直動案内装置であって、
球状をなす１つの調整用転動体が、複数の前記円筒ころ間に挟まれるように前記循環経路内に配設されたことを特徴とする直動案内装置。
【請求項２】
前記調整用転動体の径が、前記円筒ころの径よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の直動案内装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直動案内装置、特に、工作機械、搬送、スポット溶接ガンに用いられる直動案内装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の直動案内装置として、例えば、図５及び図６に示すものが知られている（特許文献１及び特許文献２参照）。
図５は、特許文献１に記載された直動案内装置（転がり案内ユニット）を示す部分的な横断面図（軸方向に直交する面に沿う断面図）である。
図５に示す転がり案内ユニット１００は、軌道レール１０１と、この軌道レール１０１に多数の円筒ころ１０５を介して移動自在に設けられるスライダ１０２とを備えている。
【０００３】
軌道レール１０１には、上部の幅方向の張り出し部のコーナーに接触角が４５°となるように軸方向に延びる転動体転動面１０１ａ，１０１ｂが左右一対ずつ形成されている。
一方、下方に開口したＣ字形状の断面を有するスライダ１０２の内周面１０３には、軌道レール１０１の両側面に形成された転動体転動面１０１ａ，１０１ｂに対向する転動体転動面１０２ａ，１０２ｂが軸方向に延びて形成される。
【０００４】
このように形成された転動体転動面１０１ａ，１０１ｂと、転動体転動面１０２ａ，１０２ｂとによって多数の円筒ころ１０５が無限循環移動する転動路１０４，１０４が形成されている。すなわち、スライダ１０２は、転動路１０４，１０４内において無限循環移動する円筒ころ１０５の転動を介して軸方向に移動可能に案内レール１０１上に跨架されている。
【０００５】
また、図６は、特許文献２に記載された直動案内装置（リニアモーション用ころがり軸受）２００を示す図であり、（ａ）は軸方向に直交する面に沿う断面図、（ｂ）は（ａ）の６ｂ−６ｂ線に沿う断面図である。
図６（ａ）に示すように、リニアモーション用ころがり軸受２００は、環状体２０１と、この環状体２０１に多数の転動体２０４、及び多数のガイドローラ２０５（２０５’）を介して移動自在に設けられる軸２０２とを備えている。ガイドローラ２０５は、樽形をなす転動体２０４と同じ長さで径（最大径）を小さくした樽形の転動体である。また、ガイドローラ２０５’は、転動体２０４と長さも径（最大径）も小さくした樽形の転動体である。
【０００６】
環状体２０１は、円筒状の外スリーブ２０６と、該外スリーブ２０６の内周面側に配設される円筒状の支持スリーブ２０８と、支持スリーブ２０８の内周面側に配設される円筒状の保持器２０９とから組み立てられる。支持スリーブ２０８及び保持器２０９は、外スリーブ２０６と同心の円筒状をなす。外スリーブ２０６の内周面には、軸方向に沿って回帰溝２０７が形成されている。保持器２０９は、軸２０２と支持スリーブ２０８との間の環状空間に配置される。
保持器２０９は、半割円筒形の二部分からなり、各部分には軸方向のウェブ２１０（２１０’）があり、転動体２０４は隣接するウェブ２１０（２１０’）間の間隔では軸２０２と接触して誘導される。保持器２０９の軸方向の両端部に設けられたカバーリング２１１，２１１’の内面には、半円形の転向路１２，１２’が形成されている。転動体２０４及びガイドローラ２０５，２０５’が転動する無端の循環路２０３は、回帰溝２０７によって形成された外側の空洞部分２０３ａと、転向路１２，１２’と、保持器２０９の２つのウェブ２１０，２１０’間に形成された内側の空洞部分２０３ｂとによって形成される。
【０００７】
このように、転動体２０４，２０４間に配置された小径のガイドローラ２０５（２０５’）が転動体２０４，２０４同士の接触を防ぐため、作動性が向上する。また、ガイドローラの径を調整することによって、転動体２０４，２０４間の隙間を調整することができる。
【特許文献１】特開平５−２８０５３７号公報
【特許文献２】特開昭５４−４０９５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載された転がり案内ユニットは、転動体が全て円筒ころであるので、円筒ころ間の隙間の調整を行うことができず、スライダ長や方転向換路を前記隙間に合わせて設計しなければならない煩雑さがある。また、前記隙間が大きい場合、円筒ころが傾いたりし易くなるため、スライダをレールに挿入しにくくなるという問題がある。
【０００９】
また、特許文献２に記載されたリニアモーション用ころがり軸受は、ガイドローラが配置されることで、転勤面に配置される転動体の数は少なくなり、負荷容量が小さくなってしまうという問題がある。また、ガイドローラがスライダの走行中に横転してしまうことが懸念される。この場合は、転動体の循環を妨げるだけでなく、転向路でガイドローラが詰まってしまい、エンドキャップを破損させてしまう問題がある。
【００１０】
そこで、本発明は上記の問題点に着目してなされたものであり、その目的は、設計が簡単で、スライダをレールに挿入し易く、負荷容量が低下することなく転動体（円筒ころ）の循環を妨げることがない直動案内装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するための本発明の請求項１に係る直動案内装置は、軸方向に延びるレール側転動体転動面を複数有する案内レールと、
前記レール側転動体転動面に対向するスライダ側転動体転動面を有し、前記案内レールに対して軸方向に相対移動するスライダと、
前記レール側転動体転動面と前記スライダ側転動体転動面とを含んで形成された循環経路内に転動自在に配設された複数の円筒ころとを備えてなる直動案内装置であって、
球状をなす１つの調整用転動体が、複数の前記円筒ころ間に挟まれるように前記循環経路内に配設されたことを特徴としている。
【００１２】
また、上記課題を解決するための本発明の請求項２に係る直動案内装置は、請求項１に記載の直動案内装置において、前記調整用転動体の径が、前記円筒ころの径よりも小さいことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の請求項１に係る直動案内装置によれば、循環経路内において、円筒ころの他に球状をなす調整用転動体を一つ介入させたので、複雑な設計を要しない。また、調整用転動体の形状を球体としたので、転動体及び調整用転動体が、循環経路内で詰まってしまうことはない。
また、本発明の請求項２に係る直動案内装置によれば、調整用転動体の径を、円筒ころの径よりも小さくしたので、円筒ころの列間の隙間を調整することができる。また、円筒ころの径より小さい調整用転動体ボールを循環経路内に一つ介入させるのみなので、負荷容量はほとんど変わらない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（第１の実施形態）
以下、本発明に係る直動案内装置の一実施形態について図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る直動案内装置の第１の実施形態における構成を示す正面図、図２（ａ）は図１の２−２線に沿う循環経路の断面図である。
図１及び図２（ａ）に示すように、直動案内装置１は、案内レール１０と、この案内レール１０に対して、多数の円筒ころ３０及び調整用転動体５０を介して、長手方向（軸方向）に相対移動可能に設けられるスライダ２０とを備える。案内レール１０及びスライダ２０は、合金鋼などの金属材料からなる。円筒ころ３０は、合金鋼などの金属材料からなり、円筒形状に形成されている。
【００１５】
案内レール１０には、上部の幅方向の張り出し部のコーナーに接触角が４５°となるように軸方向に延びる転動体転動面（レール側転動体転動面）１０ａ，１０ｂが左右一対ずつ形成されている。
一方、下方に開口したＣ字形状の断面のスライダ２０の内周面２１には、案内レール１０の両側面に形成された転動体転動面１０ａ，１０ｂに対向する転動体転動面（スライダ側転動体転動面）２０ａ，２０ｂが軸方向に延びて形成される。また、スライダ２０の軸方向の両端部には、一対のエンドキャップ２５，２５が設置される。各エンドキャップ２５には、転動体転動面１０ａ，１０ｂと、転動体転動面２０ａ，２０ｂとによって形成される転動路４１に連通する転向路４２が形成される。さらに、スライダ２０の内部には、軸方向に貫通し、軸方向の両端部に設置されたエンドキャップ２５，２５に形成された転向路４２，４２に連通する回帰路４３が形成される。
【００１６】
このように形成された転動路４１と、１対の転向路４２と、回帰路４３とによって、多数の円筒ころ３０及び調整用転動体５０が無限循環移動する循環経路４０，４０が形成されている。すなわち、スライダ２０は、循環経路４０，４０内において無限循環移動する円筒ころ３０の転動を介して軸方向に移動可能に案内レール１０１上に跨架されている。なお、１つの循環経路４０内には、円筒ころ３０の径とほぼ同じ径の球状をなす調整用転動体５０が１つだけ収容される。
【００１７】
このように、本実施形態では、循環経路４０内において、円筒ころ３０の他に球状をなす調整用転動体５０を一つ介入させたので、複雑な設計を要しない。また、調整用転動体５０の形状を球体としたので、多数の円筒ころ３０が、循環経路４０内で詰まってしまうことがない。
【００１８】
［第１の実施形態の変形例］
ここで、本発明の第１の実施形態の変形例として、図１の２−２線に沿う循環経路の断面図である図２（ｂ）に示すように、円筒ころ３０の径よりも小さい径の球状の調整用転動体５０を循環経路４０に１つ収容してもよい。なお、調整用転動体調整用転動体５０の径は、円筒ころ３０の径よりも小さいので、調整用転動体５０は案内レール１０とスライダ２０との相対移動自体に関与しない。
【００１９】
このように、第１の実施形態の変形例として、循環経路４０内において、円筒ころ３０の他に球状をなし、円筒ころ３０の径よりも小さい径の調整用転動体５０を１つ介入させることにより、円筒ころ３０の列間の隙間を調整することができる。また、循環経路４０内に円筒ころ３０だけが収容された直動案内装置の負荷容量とほとんど変化が生じない。
【００２０】
（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態に係る直動案内装置は、案内レール及びスライダの形状が前述の第１の実施形態と異なるだけであるので、第１の実施形態と同じ符号を付した同様の構成については説明を省略する。図３は、本発明に係る直動案内装置の第２の実施形態における構成を示す軸方向に直交する面に沿った断面図、図４は図３の４−４線に沿う循環経路の断面図である。図３及び図４に示すように、本実施形態に係る直動案内装置１は、案内レール１０と、この案内レール１０に対して、多数の円筒ころ３０及び１つの調整用転動体５０（図２参照）を介して、長手方向（軸方向）に相対移動可能に設けられるスライダ２０とを備える。案内レール１０及びスライダ２０は、合金鋼などの金属材料からなる。円筒ころ３０は、合金鋼などの金属材料からなり、円筒形状に形成されている。調整用転動体５０は、円筒ころ３０の径よりも小さな径をなす球状体である。本実施形態において、案内レール１０は、幅方向（図３における左右方向）に沿う断面を、上面が開口したＣ字形状とした。案内レール１０の左右内側面１１には、長手方向に沿って延びる転動体転動面（レール側転動体転動面）１０ａ，１０ｂが形成されている。転動体転動面１０ａ，１０ｂは、軸方向に直交する方向に所定の角度で左右２列ずつ対をなして形成されている。例えば、案内レール１０の幅方向左側において、案内レール１０の左側面上方には、案内レール１０の右側面下方に対向する転動体転動面１０ａが、軸方向に直交する方向に４５°をなして設けられる。また、案内レール１０の左側面下方には、案内レール１０の右側面上方に対向する転動体転動面１０ｂが、軸方向に直交する方向に４５°をなして設けられる。
【００２１】
一方、矩形状の断面を有するスライダ２０の外周面２１には、案内レール１０の両側面１１，１１に形成された転動体転動面１０ａ，１０ｂに対向する転動体転動面（スライダ側転動体転動面）２０ａ，２０ｂが軸方向に延びて形成される。
ここで、図４に示すように、案内レール１０の内部には、転動体転動面１０ａ，１０ｂ及び転動体転動面２０ａ，２０ｂによって形成される転動路４１に連通する転向路４２，４２と、軸方向に貫通し、転向路４２，４２に連通する回帰路４３とが形成される。
【００２２】
このように形成された転動路４１と、１対の転向路４２と、回帰路４３とによって、多数の円筒ころ３０及び調整用転動体５０が無限循環移動する循環経路４０，４０が形成されている。すなわち、スライダ２０は、循環経路４０，４０内において無限循環移動する円筒ころ３０の転動を介して軸方向に移動可能に案内レール１０１上に跨架されている。なお、１つの循環経路４０内には、調整用転動体５０が１つだけ収容される。また、調整用転動体５０の径は、円筒ころ３０の径よりも小さいので、調整用転動体５０は案内レール１０とスライダ２０との相対移動自体に関与しない。
【００２３】
このように、本実施形態でも、循環経路４０内において、円筒ころ３０の他に球状をなす調整用転動体５０を一つ介入させたので、複雑な設計を要しない。また、調整用転動体５０の形状を球体としたので、多数の円筒ころ３０が、循環経路４０内で詰まってしまうことはない。また、円筒ころ３０の径よりも小さく設定された調整用転動体５０の径の寸法を調整することにより、円筒ころ３０の列間の隙間を調整することができる。また、円筒ころ３０の径より小さい調整用転動体５０を循環経路４０内に一つ収容させた構成なので、循環経路４０内に円筒ころ３０だけが収容された直動案内装置の負荷容量とほとんど変化が生じない。
【００２４】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されずに、種々の変更、改良を行うことができる。例えば、ボールねじ等の送り案内手段をスライダの中央部に一体的に形成したいわゆるモノキャリアの形態としてもよい。また、上記実施形態では、循環経路４０内に、球状をなす調整用転動体５０を１つ収容する構成を説明したが、調整用転動体５０の数は複数でもよく、目的に応じて許容できる範囲で適宜設定される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る直動案内装置の第１の実施形態における軸方向に直交する面に沿う断面図である。
【図２】図１の２−２線に沿う循環経路の断面図である。
【図３】本発明に係る直動案内装置の第２の実施形態における軸方向に直交する面に沿う断面図である。
【図４】図３の４−４線に沿う循環経路の断面図である。
【図５】従来の直動案内装置の構成を示す軸方向に直交する面に沿う断面図である。
【図６】従来の直動案内装置の構成を示す図であり、（ａ）は軸方向に直交する面に沿う断面図、（ｂ）は（ａ）の６ｂ−６ｂ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  直動案内装置
１０  案内レール
１０ａ，１０ｂ  （レール側）転動体転動面
２０  スライダ
２０ａ，２０ｂ  （スライダ側）転動体転動面
３０  転動体（円筒ころ）
４０  循環経路
５０  調整用転動体
【図１】
2010133520.tif 000003
【図２】
2010133520.tif 000004
【図３】
2010133520.tif 000005
【図４】
2010133520.tif 000006
【図５】
2010133520.tif 000007
【図６】
2010133520.tif 000008