(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向に沿って転動体転走溝が形成される軌道レールと、
前記軌道レールに複数の転動体を介して相対移動自在に組み付けられる移動ブロックと、
を備え、
前記移動ブロックが、
前記転動体転走溝と協働して負荷転動体転走路を形成する負荷転動体転走溝を有するとともに、当該負荷転動体転走溝に対して平行配置される無負荷転動体転走路を有する移動ブロック本体部と、
前記移動ブロック本体部における相対移動方向の両端面に取り付けられるとともに、前記負荷転動体転走路の一部と前記無負荷転動体転走路の一部をつなぐ内周側方向転換溝が形成される戻し部材と、
前記移動ブロック本体部における相対移動方向の両端面に対して前記戻し部材を覆って取り付けられるとともに、前記移動ブロック本体部との取付面側に外周側方向転換溝が形成される一対のエンドプレートと、
を備える運動案内装置において、
前記エンドプレートは、前記移動ブロック本体部との接続面方向に突出する転動体掬い腕部を有しており、当該転動体掬い腕部には、前記外周側方向転換溝に連続する転動体掬い溝が形成されることを特徴とする運動案内装置。
【請求項２】
請求項１に記載の運動案内装置において、
前記移動ブロック本体部に形成される前記負荷転動体転走溝は、前記戻し部材に形成される前記内周側方向転換溝と段差なく接続するための緩面加工部を有しており、
前記転動体掬い溝と前記緩面加工部とは、前記負荷転動体転走路で対向して配置されていることを特徴とする運動案内装置。
【請求項３】
請求項２に記載の運動案内装置において、
前記緩面加工部が施された長さをΔとし、
前記負荷転動体転走路を転走する前記転動体が前記転動体掬い腕部によって掬われる掬い開始点から、前記移動ブロック本体部と前記エンドプレートとの接続面までの距離をδとしたときに、Δ≧δなる不等式が成立するように構成されることを特徴とする運動案内装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の運動案内装置において、
前記転動体が、前記負荷転動体転走路から、前記内周側方向転換溝と前記外周側方向転換溝とによって形成される方向転換路へと転走するときの、転動体中心点の転走軌跡を仮想線として把握したときに、
前記仮想線は、
前記負荷転動体転走路で直線として把握できる第一仮想線と、
前記方向転換路で一定曲率を有する曲線として把握できる第二仮想線と、
前記移動ブロック本体部と前記エンドプレートとの接続面を跨ぐとともに、前記第一仮想線と前記第二仮想線とを繋ぐ直線として連続し、且つ、前記第一仮想線とは異なる方向を向く第三仮想線と、
によって構成されることを特徴とする運動案内装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の運動案内装置を利用して構成されるアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運動案内装置に係り、特に、安定した案内動作が可能な運動案内装置に関するものである。また、本発明は、前記運動案内装置を利用して構成されるアクチュエータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
運動案内装置の一種としてのリニアガイドは、長手方向に沿って平行に延びる複数条のボール転走溝が形成された軌道レールと、軌道レールに複数のボールを介して相対移動自在に組み付けられる移動ブロックと、を備える。移動ブロックは、ボール転走溝と協働して負荷ボール転走路を形成する負荷ボール転走溝を有するとともに、当該負荷ボール転走溝に対して平行配置される無負荷ボール転走路を有する移動ブロック本体部と、移動ブロック本体部における相対移動方向の両端面に取り付けられるとともに、負荷ボール転走路の一部と無負荷ボール転走路の一部をつなぐ内周側方向転換溝が形成される戻し部材と、移動ブロック本体部における相対移動方向の両端面に対して戻し部材を覆って取り付けられるとともに、移動ブロック本体部との取付面側に外周側方向転換溝が形成される一対のエンドプレートと、によって構成される。
【０００３】
軌道レールに形成された複数条のボール転走溝を転走するボールは、エンドプレート下端の掬い部でボール転走溝から掬い上げられ、内周側方向転換溝と外周側方向転換溝とによって形成される方向転換路に入る。一方の方向転換路を経由して無負荷ボール転走路を循環したボールは、後続するボールに押されながら他方の方向転換路に進入し、その後再び負荷ボール転走路（軌道レールのボール転走溝と移動ブロックの負荷ボール転走溝との間）に入る。
【０００４】
このようなリニアガイドにあっては、移動ブロックを高速（例えば、２．５ｍ／ｓ以上）で移動させようとすると、エンドプレート下端の掬い部が破損する虞があった。この問題を解決し、高速で移動させても掬い部の破損が生じ難い運動案内装置として、特許文献１に記載されたものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−６８８８０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、近時の産業界にあっては、上述した運動案内装置の適用範囲を拡大したいとする要請が存在しており、さらなる移動ブロックの高速化（例えば、５ｍ／ｓ以上）の要請が存在している。しかしながら、従来の技術では、従来の装置形状を維持しつつ、あるいは装置の小型化を実現しつつ、前記高速移動を安定して行うことのできる運動案内装置を実現することは、非常に困難であった。
【０００７】
本発明は、上述した課題の存在に鑑みて成されたものであり、その目的は、運動案内装置の高速案内化を図ることのできる新たな改良技術を提供することによって、従来技術では実現できなかった装置の小型化を達成しつつ案内運動の高速化・高精度化を実現した新たな運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】
【０００８】
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溝が形成される軌道レールと、前記軌道レールに複数の転動体を介して相対移動自在に組み付けられる移動ブロックと、を備え、前記移動ブロックが、前記転動体転走溝と協働して負荷転動体転走路を形成する負荷転動体転走溝を有するとともに、当該負荷転動体転走溝に対して平行配置される無負荷転動体転走路を有する移動ブロック本体部と、前記移動ブロック本体部における相対移動方向の両端面に取り付けられるとともに、前記負荷転動体転走路の一部と前記無負荷転動体転走路の一部をつなぐ内周側方向転換溝が形成される戻し部材と、前記移動ブロック本体部における相対移動方向の両端面に対して前記戻し部材を覆って取り付けられるとともに、前記移動ブロック本体部との取付面側に外周側方向転換溝が形成される一対のエンドプレートと、を備える運動案内装置であって、前記エンドプレートが、前記移動ブロック本体部との接続面方向に突出する転動体掬い腕部を有しており、当該転動体掬い腕部には、前記外周側方向転換溝に連続する転動体掬い溝が形成されることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、装置の小型化を達成しつつ案内運動の高速化・高精度化を実現した新たな運動案内装置を提供することが可能である。また、本発明によれば、この運動案内装置を利用して構成されるアクチュエータを提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態に係る運動案内装置の一形態を示す図であり、特に、本実施形態に係る運動案内装置の概略構造を説明するための斜視図である。
【図２】本実施形態に係る運動案内装置の一形態を示す図であり、特に、本実施形態に係る運動案内装置の要部拡大分解図である。
【図３】本実施形態に係る運動案内装置の無限循環路を説明するための模式図である。
【図４】本実施形態に係るエンドプレートの構造を説明するための図であり、移動ブロック本体部との接続面側を斜め上方から見た場合の斜視図である。
【図５】本実施形態に係る転動体掬い腕部がボールを掬う様子を示した図である。
【図６】本実施形態に係る転動体掬い腕部が発揮し得る作用効果を説明するための図であり、図中の分図（ａ）は従来技術を示し、分図（ｂ）は本実施形態を示し、分図（ｃ）は作用効果を説明するための補足図を示している。
【図７】本実施形態に係る転動体掬い腕部がさらに発揮し得る作用効果を説明するための図であり、図中の分図（ａ）は従来技術を示し、分図（ｂ）は本実施形態を示している。
【図８】本実施形態に係る転動体掬い腕部の形成条件を説明するための模式図である。
【図９】本発明に係るエンドプレートが取り得る多様な変形形態の一例を示す図である。
【図１０】本実施例に係るアクチュエータの全体構成を示す斜視図である。
【図１１】本実施例に係るアクチュエータの分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。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。
【００１２】
図１及び図２は、本実施形態に係る運動案内装置の一形態を示す図であり、特に、図１は、本実施形態に係る運動案内装置の概略構造を説明するための斜視図であり、図２は、本実施形態に係る運動案内装置の要部拡大分解図である。また、図３は、本実施形態に係る運動案内装置の無限循環路を説明するための模式図である。
【００１３】
本実施形態に係る運動案内装置１０は、リニアモーションガイドとボールねじが組み合わされて一体構造となっている形式の運動案内装置１０を示すものである。主な構造としては、軌道部材としての軌道レール１１と、その軌道レール１１に転動体としてのボール１２…を介して移動自在に取り付けられた移動ブロック１３とを備えている。また、移動ブロック１３の中央部には、螺旋状のねじ溝が形成された開口部１３ｂが設けられており、かかる開口部１３ｂには、この開口部１３ｂに導通するとともに、不図示のボールを介して回転移動自在に取り付けられる不図示のねじ軸が設けられる。
【００１４】
軌道レール１１は概略Ｕ字形状の断面を有する長尺の部材であり、その内側両側面にはボール１２を受け入れ可能な転動体転走溝としてのボール転走溝１１ａ…が左右２条ずつ軌道レール１１の全長に亘って形成されている。すなわち、本実施形態に係る軌道レール１１は、後述する移動ブロック１３の下方側を覆うように設けられるアウターレールとして構成される部材である。なお、この軌道レール１１には、その長手方向に適宜間隔をおいて複数のボルト取付孔（不図示）が形成されている。これら不図示のボルト取付孔に螺着されるボルト（不図示）により、軌道レール１１が所定の取付面、例えば工作機械のベッドの上面に固定されることになる。また、図示の軌道レール１１は直線状であるが、曲線状のレールが使用されることもある。
【００１５】
一方、移動ブロック１３は、鋼などの強度の高い金属材料に孔を空けた構造の移動ブロック本体部１４を有して構成される（図２参照）。この移動ブロック本体部１４には、軌道レール１１が有する４条のボール転走溝１１ａ…とそれぞれ対向する４条の負荷転動体転走溝としての負荷ボール転走溝１３ａ…が設けられている。ボール転走溝１１ａと負荷ボール転走溝１３ａとの組み合わせにより、軌道レール１１と移動ブロック１３との間に４条の負荷転動体転走路としての負荷ボール転走路１５…が形成される。
【００１６】
また、移動ブロック本体部１４には、４条の負荷ボール転走溝１３ａ…と並行配置される４条の無負荷転動体転走路としての無負荷ボール転走路１６…が形成されている。そして、移動ブロック本体部１４には、当該移動ブロック本体部１４の両端面に負荷ボール転走路１５の一部と無負荷ボール転走路１６の一部をつなぐための内周側方向転換溝１７ａが形成される戻し部材としてのリターンピース１４ａが取り付けられるとともに、さらに、これら一対のリターンピース１４ａを覆うように、移動ブロック本体部１４の両端面に対して一対のエンドプレート１４ｂが取り付けられる。このエンドプレート１４ｂには、移動ブロック本体部１４との取付面側にアーチ状に陥没する外周側方向転換溝１７ｂが形成されており、内周側方向転換溝１７ａと外周側方向転換溝１７ｂとが協働することで方向転換路１７が形成される。この方向転換路１７は、図３において模式的に示されるように、負荷ボール転走路１５と無負荷ボール転走路１６との間でアーチ状に突出して形成される転走路であり、負荷ボール転走路１５内を負荷を受けながら直線移動してくる複数のボール１２…を掬い上げ、無負荷状態で方向転換し、無負荷ボール転走路１６へと送り出す役割を担っている。また、無負荷ボール転走路１６内を無負荷の状態で直線移動してくる複数のボール１２…を無負荷状態で方向転換し、負荷域となる負荷ボール転走路１５へと送り出す役割も担っている。
【００１７】
このように、移動ブロック１３は、移動ブロック本体部１４と一対のリターンピース１４ａと一対のエンドプレート１４ｂとを組み合わせることにより構成されており、さらに軌道レール１１に組み付けられることで、負荷転動体転走路としての負荷ボール転走路１５と、無負荷転動体転走路としての無負荷ボール転走路１６及び方向転換路１７を形成し、これら負荷ボール転走路１５、無負荷ボール転走路１６及び一対の方向転換路１７の組み合わせによって、本実施形態に係る無限循環路２０が構成される。
【００１８】
なお、移動ブロック１３の上面には複数の雌ねじ１３ｃ…が形成されている。これらの雌ねじ１３ｃ…を利用して、移動ブロック１３が所定の取付面、例えば工作機械のサドルやテーブルの下面に固定されることになる。なお、移動ブロック１３については、金属材料のみによって構成されるものだけでなく、鋼などの強度の高い金属材料と一体に射出成形された合成樹脂製の型成形体を含む構造とすることも可能である。
【００１９】
以上、本実施形態に係る運動案内装置１０の基本構造を説明した。次に、図４〜図８を用いて、本実施形態に係る運動案内装置１０の特徴事項を説明する。ここで、図４は、本実施形態に係るエンドプレート１４ｂの構造を説明するための図であり、移動ブロック本体部１４との接続面側を斜め上方から見た場合の斜視図である。
【００２０】
図４に示すように、本実施形態に係るエンドプレート１４ｂは、移動ブロック本体部１４との接続面方向に突出する転動体掬い腕部４１を有している。この転動体掬い腕部４１には、外周側方向転換溝１７ｂに連続する転動体掬い溝４２が形成されている。したがって、転動体掬い腕部４１は、移動ブロック本体部１４の内部に差し込まれて設置され、また、転動体掬い腕部４１に形成された転動体掬い溝４２は、負荷ボール転走路１５を転走してきた複数のボール１２を方向転換路１７へと掬い上げる機能を果たすこととなる。
【００２１】
図４で示した本実施形態に係る転動体掬い腕部４１は、種々の好適な作用効果を発揮する。そこで、この作用効果を説明するために、図５〜図８を参照図面に加える。図５は、本実施形態に係る転動体掬い腕部４１がボール１２を掬う様子を示した図である。また、図６は、本実施形態に係る転動体掬い腕部４１が発揮し得る作用効果を説明するための図であり、図中の分図（ａ）は従来技術を示し、分図（ｂ）は本実施形態を示し、分図（ｃ）は作用効果を説明するための補足図を示している。さらに、図７は、本実施形態に係る転動体掬い腕部４１がさらに発揮し得る作用効果を説明するための図であり、図中の分図（ａ）は従来技術を示し、分図（ｂ）は本実施形態を示している。またさらに、図８は、本実施形態に係る転動体掬い腕部４１の形成条件を説明するための模式図である。
【００２２】
まず、図５及び図６中の分図（ｂ）で示すように、本実施形態に係るエンドプレート１４ｂが転動体掬い腕部４１を備えることで、この転動体掬い腕部４１は、移動ブロック本体部１４の内部に差し込まれ、負荷ボール転走路１５内に突出して位置することとなる。すると、負荷ボール転走路１５を転走してきた複数のボール１２は、転動体掬い腕部４１に形成された転動体掬い溝４２によって掬い上げられることとなるが、このボール１２が転動体掬い腕部４１によって掬われる掬い開始点Ｓは、従来技術に比べて移動ブロック本体部１４の内部側に寄った位置となる。このとき、掬い開始点Ｓにおけるボールの接線方向Ｌ１に対するボールの進行方向Ｌ２の間の角度、すなわち、ボールの掬い角θを考えたとき、掬い開始点Ｓが移動ブロック本体部１４の内部側に寄った位置に存在する本実施形態の方が、掬い開始点Ｓがエンドプレート１４ｂ内に位置する従来技術に比べて、小さい掬い角θとなることが分かる。より具体的には、本実施形態の場合の掬い角をθ２、従来技術の場合の掬い角をθ１としたとき、θ２＜θ１となる。
【００２３】
図６中の分図（ｃ）を用いて、掬い角θの違いがエンドプレート１４ｂへの衝突荷重にどの程度影響するかを検証する。エンドプレート１４ｂへの衝突荷重Ｆは、以下の式（１）で示すことができる。
Ｆ＝Ｐ×ｓｉｎθ    ・・・（１）
【００２４】
ここで、ボール１２の転走方向の荷重であるＰは、同一型番の運動案内装置であれば同一なので、エンドプレート１４ｂへの衝突荷重は、掬い角θの違いに影響を受けることとなる。
【００２５】
そして、本実施形態の場合と従来技術の場合を比較すると、
（ｓｉｎθ２）／（ｓｉｎθ１）＜１
となるので、従来技術に比べて掬い角θが小さい本実施形態の場合、エンドプレート１４ｂへの衝突荷重Ｆが低減されることが明らかとなった。つまり、本実施形態に係る運動案内装置１０は、転動体掬い腕部４１を備えることによってボール１２の掬い角θを小さくすることができ、かかる構成によってエンドプレート１４ｂに加わる衝突荷重を従来技術に比べて大幅に減少させることができるので、例えば、移動ブロックの高速化（例えば、５ｍ／ｓ以上）の要請を満足した運動案内装置１０を提供することができる。したがって、本実施形態によれば、従来技術では実現できなかった案内運動の高速化・高精度化を実現した新たな運動案内装置を提供することが可能である。
【００２６】
また、図６中の分図（ａ）及び（ｂ）に示すように、移動ブロック本体部１４に形成された負荷ボール転走溝１３ａの端部には、リターンピース１４ａに形成された内周側方向転換溝１７ａとの接続点で不都合な段差が生じないようにするために、緩面加工が施された緩面加工部６１が形成されている。したがって、従来技術では、負荷ボール転走溝１３ａと方向転換路１７との境界部の近傍で、緩面加工部６１の存在に基づき、転走路内においてボール１２と緩面加工部６１との間に比較的大きな隙間δ１が生じてしまい、緩面加工部６１近傍でボール１２の遊び動作が生じてしまうことが課題となっていた。しかしながら、本実施形態では、転動体掬い腕部４１に形成された転動体掬い溝４２と緩面加工部６１とは、負荷ボール転走路１５で対向して配置されている。つまり、負荷ボール転走路１５内に突出して設けられる転動体掬い腕部４１の存在によって、緩面加工部６１の近傍におけるボール１２と転走路との間の隙間δ２を小さくすることができた。すなわち、本実施形態では、δ１＞δ２なる条件を満たすように構成されているので、緩面加工部６１近傍でのボール１２の遊び動作の発生頻度が従来技術に比べて少なくなり、複数のボール１２の安定した整列転走動作が実現された。
【００２７】
さらに、本実施形態に係る転動体掬い腕部４１の存在により、ボール１２の方向転換動作に好適な作用を得られることが明らかとなった。すなわち、図７に示すように、ボール１２が、負荷ボール転走路１５から、方向転換路１７へと転走するときの、ボール中心点の転走軌跡を仮想線Ｋとして把握したときに、図７中の分図（ａ）で示す従来技術の場合、図中に一点鎖線で示される仮想線Ｋは、負荷ボール転走路１５内で直線として把握できる第一仮想線Ｋａと、方向転換路１７内で一定曲率を有する曲線として把握できる第二仮想線Ｋｂとによって構成されていることが分かる。しかしながら、この様な従来技術の場合、直線として把握できる第一仮想線Ｋａから、いきなり一定曲率を有する曲線として把握できる第二仮想線Ｋｂに沿ってボール中心点が転走軌跡を描くようにボール１２が転走動作を行うことになるので、複数のボール１２は急激な方向転換を強いられることとなる。かかる従来の構成では、特に、高速移動時のスムーズかつ安定した転走動作が阻害される要因になることから、従来技術では、移動ブロックの高速化（例えば、５ｍ／ｓ以上）の要請を満足した運動案内装置１０を提供することが困難であった。
【００２８】
しかしながら、図７中の分図（ｂ）で示す本実施形態の場合、図中に一点鎖線で示される仮想線Ｋは、負荷ボール転走路１５で直線として把握できる第一仮想線Ｋ１と、方向転換路１７で一定曲率を有する曲線として把握できる第二仮想線Ｋ２と、移動ブロック本体部１４とエンドプレート１４ｂとの接続面を跨ぐとともに、第一仮想線Ｋ１と第二仮想線Ｋ２とを繋ぐ直線として連続し、且つ、前記第一仮想線Ｋ１とは異なる方向を向く第三仮想線Ｋ３とによって構成されていることが分かる。また、第三仮想線Ｋ３については、緩面加工部６１が形成された位置と重畳するように構成されている。すなわち、本実施形態の場合、直線として把握できる第一仮想線Ｋ１からいきなり一定曲率を有する曲線として把握できる第二仮想線Ｋ２に仮想線Ｋが接続するのではなく、転動体掬い腕部４１の存在によって、第一仮想線Ｋ１と第二仮想線Ｋ２とを繋ぐ第三仮想線Ｋ３が存在することとなる。かかる構成によって、本実施形態では、ボール中心点が描く転走軌跡である仮想線Ｋは、滑らかな移動軌跡を描くこととなる。したがって、本実施形態によれば、方向転換する複数のボール１２は急激な方向転換を強いられることなく、３つの線分（Ｋ１−Ｋ３−Ｋ２）に沿った多段階での方向転換動作を行うことになるので、特に、高速移動時のスムーズかつ安定した転走動作が実現することとなる。したがって、本実施形態によれば、移動ブロックの高速化（例えば、５ｍ／ｓ以上）の要請を満足した運動案内装置１０を提供することが可能となる。
【００２９】
以上説明したように、本実施形態に係る転動体掬い腕部４１の存在は、様々な好適な作用効果をもたらすこととなる。なお、転動体掬い腕部４１の長さを長くして移動ブロック本体部１４への差し込み量を大きく取り過ぎると、負荷ボール転走路１５を転走するボール１２の個数が減り、運動案内装置１０自体の負荷許容量が低下してしまうこととなる。このため、転動体掬い腕部４１の長さは、適度な長さとすることが必要である。そこで、次に、図８を用いることで、本実施形態に係る転動体掬い腕部４１の形成条件を説明する。
【００３０】
図８において模式的に示すように、緩面加工部６１が施された長さをΔとし、負荷ボール転走路１５を転走するボール１２がボール掬い腕部４１によって掬われる掬い開始点Ｓから、移動ブロック本体部１４とエンドプレート１４ｂとの接続面までの距離をδとしたときに、本実施形態では、
Δ≧δ
となる不等式が成立するように構成されることが必要となる。かかる条件を満足する構成を備えることで、負荷ボール転走路１５を転走するボール１２の個数を減らし過ぎることなく、好適にボール１２の掬い上げ動作を実施可能な運動案内装置１０を実現することができる。また、適度な長さの転動体掬い腕部４１を移動ブロック本体部１４へ差し込む構成としたことで、装置の小型化を達成しつつ移動ブロックの高速化を実現できることとなった。つまり、本実施形態によれば、装置の小型化を達成しつつ移動ブロックの高速化（例えば、５ｍ／ｓ以上）の要請を満足した運動案内装置１０を実現することが可能となる。
【００３１】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。
【００３２】
例えば、上述した本実施形態に係る移動ブロック１３は、移動ブロック本体部１４と一対のリターンピース１４ａと一対のエンドプレート１４ｂとを別部材とし、これら別部材を組み合わせることにより構成されていた。しかしながら、これらの部材は、射出成型技術等を用いて一体構造として構成することもできる。例えば、リターンピースとエンドプレートとを一部材で構成することも可能である。
【００３３】
また、上述した本実施形態では、１つの外周側方向転換溝１７ｂに対して１つの転動体掬い溝４２が連続するように、転動体掬い腕部４１を配置した構成が示されていた。すなわち、本実施形態に係る転動体掬い腕部４１では、複数のボール１２を１点のみで掬い上げる構成、いわゆる片腕掬いの構成が採用されていた。なお、本実施形態で採用した片腕掬いの構成については、ボール１２の接触角の方向とターンの向きが同一でなくとも良いという特徴があり、この特徴によって、設計の自由度が向上するという効果を得ることができる。ただし、本発明の範囲はこのような片腕掬いの構成に限定されるものではない。例えば、図９に示されるように、１つの外周側方向転換溝９７ｂに対して２つの転動体掬い溝９２が連続するように、複数の転動体掬い腕部９１を配置した構成を有するエンドプレート９４ｂを採用することもできる。図９にて示される形態例は、いわゆる両腕掬いの構成例を示したものであり、上述した実施形態と同様の作用効果を得ることができる。また、複数のボール１２を２点で掬い上げることができることから、剛性の面で有利である。
【００３４】
なお、本明細書における「運動案内装置」は、例えば、工作機械などに用いられる転がり軸受全般や真空中で使用される無潤滑軸受、リニアガイドや直線案内装置、ボールスプライン装置、ボールねじ装置などのような、あらゆる転動・摺動動作を伴う装置を含むものである。
【００３５】
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得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００３６】
［アクチュエータへの適用例］
以上、本発明に係る運動案内装置を説明した。本発明に係る運動案内装置については、当該運動案内装置を利用することで、アクチュエータを構成することが可能である。そこで、本発明に係る運動案内装置をアクチュエータに利用した場合の実施例について、図１０及び図１１を用いて以下に説明する。ここで、図１０は、本実施例に係るアクチュエータの全体構成を示す斜視図である。また、図１１は、本実施例に係るアクチュエータの分解斜視図である。
【００３７】
図１０に示すように、本実施例に係るアクチュエータ１０１は、長手方向に沿って延びるとともに、第１の端部部材１３１と第２の端部部材１３２との間に架け渡される一対の側面カバー１４０と、当該側面カバー１４０の両端に設置される第１の端部部材１３１及び第２の端部部材１３２とからなる一対の端部部材と、側面カバー１４０の対向面間に長手方向に沿って形成された開口部１５１を閉塞する上面カバー１５０とを有して細長い箱型に形成されている。なお、第２の端部部材１３２は、側蓋１３３によって覆われており、本実施例に係るアクチュエータ１０１の外形形状を形成している。また、開口部１５１に沿って往復移動する移動ブロックとしてのインナーブロック１２０が、当該インナーブロック１２０と重畳する位置にある上面カバー１５０を迂回させるための不図示の迂回手段を介して取り付けられている。
【００３８】
図１１に示すように、本実施例に係るアクチュエータ１０１の内部には、外表面に螺旋状のねじ軸用転動体転走溝１１１が形成されるとともに、長手方向に沿って延びるねじ軸１１０が第１の端部部材１３１及び第２の端部部材１３２の間で回転自在の状態で支持されており、その一端が第１の端部部材１３１に形成された駆動手段収納部１３４内に配置された図示しない駆動モータに連結されている。さらに、ねじ軸１１０は、インナーブロック１２０の下端に形成されたボールねじナット１２２に挿通され、ねじ軸１１０とインナーブロック１２０との間に図示しないボールねじ用転動体を介して係合している。また、インナーブロック１２０は、ねじ軸１１０と平行に形成された第２の負荷転動体転走溝１２５が両側面にそれぞれ２条、合計４条形成されている。さらに、ねじ軸１１０と平行に穿孔された無負荷転動体転走路１２６が、第２の負荷転動体転走溝１２５に対応するように形成されている。またさらに、インナーブロック１２０の両端面には、一対のエンドプレート１２４が取り付けられている。
【００３９】
インナーブロック１２０は、下端に配置された軌道レールとしてのアウターレール１８０によってその往復運動が案内されており、アウターレール１８０は、長手方向に沿って延びる底部１８３と、底部１８３の両端から立設してボールねじナット１２２の両側面と対向する一対の側壁部８２とを有している。さらに、インナーブロック１２０には、上面カバー１５０を上下から挟み込むように移動板１２１が取り付けられている。また、側壁部１８２には、第２の負荷転動体転走溝１２５と対向するように転動体転走溝１８２ａが形成され、第２の負荷転動体転走溝１２５と転動体転走溝１８２ａとで負荷転動体転走路を構成している。さらに、エンドプレート１２４には、ねじ軸１１０が挿通される貫通孔１２４ａ、及び負荷転動体転走路１２５，１８２ａと無負荷転動体転走路１２６とを連絡する方向転換路１２４ｂが形成されている。
【００４０】
インナーブロック１２０は、図示しない複数の転動体を介してアウターレール１８０に組み付けられており、転動体は、負荷転動体転走路１２５，１８２ａ、方向転換路１２４ｂ及び無負荷転動体転走路１２６からなる無限循環路内を転動することで無限循環して、インナーブロック１２０をアウターレール１８０に沿って往復運動自在に案内している。
【００４１】
側面カバー１４０は、上面カバー１５０と平行に延びる上板１４１と、この上板１４１から垂下する側板１４２とを有している。また、上板１４１の端部には上面カバー１５０に接触する封止部１４３が形成されている。なお、封止部１４３は、上面カバー１５０を封止することができれば、どのように上面カバーと接触しても構わないが、例えば、永久磁石等を取り付けて上面カバー１５０と磁着すると好適である。なお、上面カバー１５０は、磁性を有するステンレステープなどを適用すると好適である。さらに、側面カバー１４０は、側板１４２をアウターレール１８０に締結ボルト１８１によって締結することで取付固定されている。
【００４２】
以上説明したように、本発明に係る運動案内装置を利用したアクチュエータ１０１を実現することができる。このアクチュエータ１０１は、防塵機構を備えた所謂フルカバータイプのアクチュエータ１０１であり、悪環境下であっても運動案内装置に対して防塵性を付与できるので、長期間安定した案内動作を提供することが可能となる。
【符号の説明】
【００４３】
１０  運動案内装置、１１  軌道レール、１１ａ  ボール転走溝、１２  ボール、１３  移動ブロック、１３ａ  負荷ボール転走溝、１３ｂ  開口部、１３ｃ  雌ねじ、１４  移動ブロック本体部、１４ａ  リターンピース、１４ｂ，９４ｂ  エンドプレート、１５  負荷ボール転走路、１６  無負荷ボール転走路、１７  方向転換路、１７ａ  内周側方向転換溝、１７ｂ，９７ｂ  外周側方向転換溝、２０  無限循環路、４１，９１  転動体掬い腕部、４２，９２  転動体掬い溝、６１  緩面加工部、Ｓ  掬い開始点、Ｌ１  掬い開始点におけるボールの接線方向、Ｌ２  掬い開始点におけるボールの進行方向、θ，θ１，θ２  ボールの掬い角、Ｐ  ボールの転走方向の荷重、Ｆ  エンドプレートへの衝突荷重、δ１，δ２  緩面加工部の存在に基づくボールと転走路との間に生じる隙間、Ｋａ，Ｋ１  第一仮想線、Ｋｂ，Ｋ２  第二仮想線、Ｋ３  第三仮想線、Δ  緩面加工部が施された長さ、δ  掬い開始点から、移動ブロック本体部とエンドプレートとの接続面までの距離、１０１  アクチュエータ、１１０  ねじ軸、１１１  ねじ軸用転動体転走溝、１２０  インナーブロック、１２１  移動板、１２２  ボールねじナット、１２４  エンドプレート、１２４ａ  貫通孔、１２４ｂ  方向転換路、１２５  第２の負荷転動体転走溝、１２６  無負荷転動体転走路、１３１  第１の端部部材、１３２  第２の端部部材、１３３  側蓋、１３４  駆動手段収納部、１４０  側面カバー、１４１  上板、１４２  側板、１４３  封止部、１５０  上面カバー、１５１  開口部、１８０  アウターレール、１８１  締結ボルト、１８２  側壁部、１８２ａ  転動体転走溝、１８３  底部。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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