(57)【要約】【課題】軌道部材を連結して長尺の軌道部材を形成した場合であっても、軌道部材の継ぎ目において潤滑剤を封止するための弾性部材が損傷することなく、製品寿命の長期化を図ることができる軌道部材及びこの軌道部材を用いた運動案内装置を提供する。【解決手段】長手方向に沿って転動体転走面が形成された軌道部材であって、前記軌道部材の長手方向の少なくとも一端部の前記転動体転走面では、前記長手方向に沿った断面形状が、所定位置から長手方向の端面上の端点に向かって、前記所定位置と前記端点とを結んだ仮想直線よりも膨出した膨出部が形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向に沿って転動体転走面が形成された軌道部材であって、
前記軌道部材の長手方向の少なくとも一端部の前記転動体転走面は、前記長手方向に沿った断面形状において、所定位置と長手方向に直交する端面上の端点とを結んだ仮想直線よりも膨出した膨出部を有することを特徴とする軌道部材。
【請求項２】
前記膨出部は、前記所定位置から前記膨出部の頂点に向かう第一面と、前記頂点から前記端点に向かう第二面とによって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の軌道部材。
【請求項３】
前記第一面は、少なくとも前記転動体転走面に形成され、前記第二面は、前記端面の全周に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の軌道部材。
【請求項４】
前記第一面は、前記所定位置と前記頂点とを結んだ仮想直線よりも膨出した第２の膨出部が形成されることを特徴とする請求項２又は３に記載の軌道部材。
【請求項５】
長手方向に沿って転動体転走面が形成された軌道部材と、前記転動体転走面を転動する複数の転動体を介して前記軌道部材に沿って移動自在に組み付けられた移動部材とを備え、前記移動部材には、前記移動部材に封入された潤滑剤を所定の変形代をもって封止する弾性部材を備えた運動案内装置であって、
前記軌道部材の長手方向の少なくとも一端部の前記転動体転走面は、前記長手方向に沿った断面形状において、所定位置と長手方向に直交する端面上の端点とを結んだ仮想直線よりも膨出した膨出部を有する軌道部材を備えたことを特徴とする運動案内装置。
【請求項６】
前記所定位置と前記端点の前記長手方向と直交する向きの距離は、前記変形代よりも大きいことを特徴とする請求項５に記載の運動案内装置。
【請求項７】
前記所定位置と前記端点との前記長手方向に沿った距離は、前記転動体の直径よりも小さいことを特徴とする請求項５又は６に記載の運動案内装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軌道部材およびこの軌道部材を用いた運動案内装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
軌道部材と、この軌道部材に複数の転動体を介して組み付けられる移動部材とを備えることにより、移動部材が軌道部材の長手方向に沿って相対的に往復運動自在とされる運動案内装置において、軌道部材の長さが一定長以上として使用する場合、従来から、複数の軌道部材の端部同士を連結した軌道部材を形成し、移動部材を案内する運動案内装置が知られている。
【０００３】
こうした軌道部材およびこの軌道部材を用いた運動案内装置では、軌道部材の継ぎ目に段差が生じることがあり、この段差による転動体の不具合発生を防止することを目的として種々の対策が講じられている。
【０００４】
例えば、下記特許文献１に記載された軌道部材は、湾曲した曲線軌道部材の継ぎ目において、軌道部材の継ぎ目の湾曲の外周側面に位置する転動体転走溝に弦上に削り取ったクラウニング面を形成しているので、スライダが摺動抵抗の変動なく円滑に移動することが可能であると共に、転動体の転走溝が早期に疲労してフレーキング現象を発生するのを防止することにより、長期に亘って使用可能な運動案内装置及びこの運動案内装置に用いられる軌道部材が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１８３６８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の軌道部材及びこの軌道部材を用いた運動案内装置は、クラウニング面や段差量の設定により、転動体の損傷による製品寿命の早期到来を防止することは可能であったが、転動体転走溝を転動する転動体の転動を円滑に行うためにスライダに封入される潤滑油を封止する弾性部材（シールリップ）がクラウニング面や段差の端面に形成された鋭利な角部に衝突することによって、潤滑剤の保持性が低下するという課題があった。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するために成されたものであって、軌道部材を連結して軌道部材を形成した場合であっても、軌道部材の継ぎ目に生じる段差による転動体の不具合を防止し、且つシールリップの潤滑剤の保持性が低下することなく、製品寿命の長期化を図ることができる軌道部材及びこの軌道部材を用いた運動案内装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明に係る軌道部材は、長手方向に沿って転動体転走面が形成された軌道部材であって、前記軌道部材の長手方向の少なくとも一端部の前記転動体転走面は、前記長手方向に沿った断面形状において、所定位置と長手方向に直交する端面上の端点とを結んだ仮想直線よりも膨出した膨出部を有することを特徴とする。
【０００９】
また、上記課題を解決するため、本発明に係る運動案内装置は、長手方向に沿って転動体転走面が形成された軌道部材と、前記転動体転走面を転動する複数の転動体を介して前記軌道部材に沿って移動自在に組み付けられた移動部材とを備え、前記移動部材には、前記移動部材に封入された潤滑剤を所定の変形代をもって封止する弾性部材を備えた運動案内装置であって、前記軌道部材の長手方向の少なくとも一端部の前記転動体転走面は、前記長手方向に沿った断面形状において、所定位置と長手方向に直交する端面上の端点とを結んだ仮想直線よりも膨出した膨出部を有する軌道部材を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
このように、本発明によれば、複数の軌道部材の端部同士を連結させる場合であっても、軌道部材の長手方向の一端部に膨出部を形成しているので、軌道部材の継ぎ目に生じる段差による転動体の不具合を防止し、且つシールリップの潤滑剤の保持性が低下することなく、製品寿命の長期化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る軌道部材を説明するための斜視図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明に係る軌道部材を用いた運動案内装置を説明するための斜視図である。
【図４】本発明に係る運動案内装置の軌道部材の継ぎ目における弾性部材の動きを説明するための図である。
【図５】本発明に係る運動案内装置の軌道部材の継ぎ目における転動体の動きを説明するための図である。
【図６】本発明に係る軌道部材の変形例を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る軌道部材及びこの軌道部材を用いた運動案内装置について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１３】
図１は、本実施形態に係る軌道部材を説明するための斜視図であり、図２は、図１におけるＡ−Ａ断面図であり、図３は、本実施形態に係る軌道部材を用いた運動案内装置を説明するための斜視図であり、図４は、本実施形態に係る運動案内装置の軌道部材の継ぎ目における弾性部材の動きを説明するための図であり、図５は、本実施形態に係る運動案内装置の軌道部材の継ぎ目における転動体の動きを説明するための図であり、図６は本実施形態に係る軌道部材の変形例を説明するための断面図である。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態に係る軌道部材１０は、複数の軌道部材１０ａ，１０ａを連結させて長尺の軌道部材１０を形成している。また、軌道部材１０ａは、軌道部材１０ａの上面から下面に穿孔された取付孔１１，１１に締結ボルト等の締結手段を用いて軌道部材を基台等の取付ベースに固定することができる。
【００１５】
軌道部材１０ａは、長手方向に沿って転動体転走面１２が外表面に形成されている。また、本実施形態に係る軌道部材１０ａは、その上面と下面とを繋ぐ両側面に夫々転動体転走溝１２が２条ずつ合計４条形成されている。さらに、図３に示すように、運動案内装置１は、この転動体転走面１２上を複数の転動体３０を介して移動部材２０が長手方向に往復移動自在に組み付けられる。
【００１６】
また、各軌道部材１０ａの連結は、隣接する取付孔１１，１１を適当な連結金具などを用いて連結しても構わないし、各軌道部材１０ａ，１０ａの間に気温や湿度等の環境変化による軌道部材１０ａ，１０ａの伸縮を考慮した隙間を介在させて取付ベースに配列固定しても構わない。このように、各軌道部材１０ａ，１０ａの連結の方法は適宜変更することができる。
【００１７】
さらに、本実施形態に係る軌道部材１０ａの転動体転走面１２の長手方向の一端部には、この長手方向に沿った断面形状が、所定位置Ｐから軌道部材１０ａの長手方向に直交する端面１６上の端点Ｅに向かって、この所定位置Ｐと端点Ｅとを結んだ仮想直線ｌ1よりも外表面方向Ｂに膨出した膨出部１５が形成されている。
【００１８】
このように、軌道部材１０ａの一端部には、この長手方向に沿った断面形状に膨出部１５が形成されているので、軌道部材を連結して軌道部材を形成した場合であっても、軌道部材の継ぎ目に生じる段差による転動体の不具合を防止し、且つシールリップの潤滑剤の保持性が低下することなく、製品寿命の長期化を図ることができる。
【００１９】
この膨出部１５について図２を参照して詳述する。図２に示すように、軌道部材１０ａの一端部には、膨出部１５の始点となる所定位置Ｐから膨出部１５の終点となる端点Ｅに向かって研削加工が施されており、この研削加工は、所定位置Ｐから軌道部材１０ａの長手方向に沿った端面に向かって延びる第一面１３と、この第一面１３の所定位置Ｐと反対に位置する他端Ｃから端点Ｅに向かって延びる第二面１４とから形成されている。
【００２０】
図２に示すように、第一面１３と第二面１４との連続点である他端Ｃの位置は、所定位置Ｐと端点Ｅとを結んだ仮想直線ｌ1よりも軌道部材１０ａの外表面側に位置しており、この形状により、膨出部１５は、他端Ｃを頂点とする膨出形状を形成している。
【００２１】
またさらに、所定位置Ｐと端点Ｅとの長手方向と直交する向きの距離Ｈ1は、後述するシールリップ４０の変形代Ｚよりも大きく形成され、例えば０．１〜０．５ｍｍに形成されている。また、所定位置Ｐと端点Ｅとの長手方向に沿った距離Ｌは、転動体３０の直径Ｒよりも小さく形成されている。なお、所定位置Ｐと他端Ｃとの長手方向と直交する向きの距離Ｈ2は、転動体３０の損傷を防止することができる程度の深さに形成すればよく、例えば、１〜５０μｍに形成されている。
【００２２】
さらに、第一面１３は、転動体転走面１２が形成されている軌道部材１０ａの両側面に形成されており、第二面１４は、軌道部材１０ａの端面の全周に形成されている。
【００２３】
再び図３を参照すると、本実施形態に係る軌道部材１０ａを用いた運動案内装置１は、移動部材２０の長手方向に沿った両端面にエンドプレート２１，２１が取り付けられており、エンドプレート２１には、移動部材２０に封入された潤滑剤を所定の変形代Ｚをもって封止するシールリップ４０が取り付けられている。シールリップ４０は、移動部材２０の移動に伴って弾性変形をすればどのような材料によって形成しても構わないが、例えば、ゴムや合成樹脂等によって形成することができる。この潤滑剤が移動部材２０内に封入されることにより、転動体転走面１２および転動体３０に潤滑剤が塗布され、転動体転走面１２内を円滑に転動体３０が転動することができるようになっている。なお、本実施形態において、転動体３０は円筒状のローラで形成した場合について説明したが、転動体３０はこのような形状に限られず、例えば球状のボールを用いることもできる。
【００２４】
なお、転動体３０は、転動体転走面１２と移動部材２０の転動体転走面１２と対向する位置に形成された図示しない負荷転動体転走面とによって形成された転動体転走路を転走し、一方のエンドプレート２１に形成された図示しない方向転換路を介して、移動部材２０に前記負荷転動体転走面と略平行に穿孔された無負荷転動体転走路を通過し、他方のエンドプレート２１に形成された図示しな方向転換路を介して、再び転動体転走路に戻ることで、無限循環を実現している。
【００２５】
次に、図４及び図５を参照して、本実施形態に係る軌道部材１０の継ぎ目を移動部材２０が通過する際の動作について説明する。
【００２６】
図４は、位置１から位置５に向かって移動部材２０が軌道部材１０の長手方向に沿って移動する場合のシールリップ４０の動きについて、説明した図である。図４の位置１においては、シールリップ４０は、変形代Ｚ分だけ屈曲しており、移動部材２０内に封入された潤滑剤を封止している。この後、所定位置Ｐ1を通過して位置２まで移動すると、シールリップ４０は、第一面１３に沿って、徐々に屈曲が延びる。そして、軌道部材１０ａ，１０ａの継ぎ目である位置３まで移動すると、シールリップ４０は完全に第一面から離間し、屈曲状態が解除されて自然長の状態となり継ぎ目を通過する。次に位置４まで移動すると、第一面１３に沿って、徐々に屈曲していき、所定位置Ｐ2を通過して再度変形代Ｚだけ屈曲して潤滑剤の封止を行う。
【００２７】
ここで、位置３から位置４に移動する際に、軌道部材１０ａの端面に形成される端点Ｅ2と所定位置Ｐ2との長手方向と直交する向きの距離は、シールリップ４０の変形代Ｚよりも大きく形成されているので、シールリップ４０が鋭利な角部として形成される端点Ｅ2に接触することがなく、シールリップ４０の損傷を防止することができるようになっている。
【００２８】
図５は、移動部材２０が軌道部材１０の継ぎ目を通過する際の転動体３０の動きを説明した図である。図５に示すように、所定位置Ｐと端点Ｅとの長手方向に沿った距離は、転動体３０の直径Ｒよりも小さく形成されている。このように転動体３０の直径Ｒを形成すると、軌道部材１０の継ぎ目において一方の軌道部材１０ａの所定位置Ｐ1から他方の軌道部材１０ａの所定位置Ｐ2までの間に存在する転動体３０の数を多くとも２個に抑えることができ、軌道部材１０の継ぎ目における定格荷重の過大な減少を抑制することができる。
【００２９】
なお、第一面１３は、上述したようにシールリップ４０を屈曲させながら摺動するので、研削加工を施してある。さらに、第一面１３は、転動体３０の軌道部材１０の継ぎ目による損傷を防止するために形成されているので、転動体転走面１２が形成されている部位にのみ形成されていればよく、本実施形態における軌道部材１０ａにおいては、軌道部材１０ａの長手方向の端面における両側面にのみ形成されている。これに対し、第二面１４は、シールリップ４０の損傷を防止するために形成されているので、上述した第一面１３と同様に軌道部材１０ａの両側面に形成されるのみならず、移動部材２０と軌道部材１０とが対向する面である上面を含んだ軌道部材１０ａの端面の全周にわたって形成されている。また、上述したように、第二面１４は、シールリップ４０が鋭利な角部として形成される端点Ｅ2に接触することを防止することができればよいので、粗加工によって加工されている。
【００３０】
また、所定位置Ｐから他端Ｃまでの長手方向と直交する向きの距離は、転動体３０の損傷を防止することができる程度の深さに形成されているので、軌道部材１０の継ぎ目において転動体３０が損傷することを防止することができる。
【００３１】
また、図６に示すように、本実施形態に係る軌道部材の第一面１３´は、湾曲した円弧形状に形成することもできる。このように、第一面１３´を円弧形状に形成すると、所定位置Ｐと他端Ｃとを結んだ仮想直線ｌ2よりも軌道部材１０ａの外表面側にさらに膨出した第２の膨出部１７を形成することができる。このように第一面１３´を円弧形状に形成すると、移動部材２０の移動に伴ってシールリップ４０を無理なく円滑に屈曲させることが可能となる。
【００３２】
以上、本実施形態に係る軌道部材の端面に形成される膨出部は、第一面および第二面によって形成した場合について説明したが、膨出部は上述した形状に限定されず、例えば、所定位置Ｐから端点Ｅに向かって円弧形状に形成することもでき、この円弧形状は真円、楕円、クロソイド曲線やこれらを複合した曲線形状に形成することができる。また、複数の点を頂点とする多角形状であっても、同様の効果が得られる。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれうることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００３３】
１    運動案内装置，  １０，１０ａ    軌道部材，  １１    取付孔，  １２    転動体転走面，  １３    第一面，  １４    第二面，  ２０    移動部材，  ２１    エンドプレート，  ３０    転動体，  ４０    弾性部材，  Ｐ    所定位置，  Ｃ    他端，  Ｅ    端点，  ｌ1    仮想直線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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