(57)【要約】【課題】一般の離型プラスチック射出方式で製造することができ、ボールの転がり抵抗が小さく、しかもボールの取り付け、取り出しが容易であるとともに、ボールの脱落が防止できるリニアガイドウェイボール連結構造を提供する。【解決手段】帯状構造の接続部１１とリング嵌着部１２を有し、接続部の上に複数のボールが収納可能な保持孔１１１が設けてある。リング嵌着部１２は接続部の帯体平面から延出したリング状構造で、保持孔１１１の回りに設けられ、その内のボールを包囲する。ボールを収納する部位の両側に開口を設け、一方の開口直径がボール径に近似しているので、ボールの取付け、取り外しがしやすく、他方の開口直径がボール径より明らかに小さいので、ボールがこの側の開口から脱落することが避けられる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続部とリング嵌着部を有するリニアガイドウェイボール連結構造であって、
前記接続部は帯状構造で、その上にはボールを収納できる複数の保持孔が帯体に沿ってリニア配列して形成してあり、
前記リング嵌着部は、前記接続部の帯体平面上に延出されたリング状構造で、前記ボールを包囲するために前記保持孔の回りに周設してあり、
ボールを収納する前記保持孔の両側にはそれぞれ開口が設けてあり、その一側の開口直径は前記ボール径に近似してボールを取付け、取り外しやすくしてあり、他側の開口直径は前記ボール径より明らかに小さく形成してあってボールがこの側の開口から脱落しない
ことを特徴とするリニアガイドウェイボール連結構造。
【請求項２】
前記隣接したリング嵌着部構造は、互いに分離していることを特徴とする請求項１記載のリニアガイドウェイボール連結構造。
【請求項３】
前記接続部は、ボールの中心から偏離してボールの中心軸の一側に位置することを特徴とする請求項１記載のリニアガイドウェイボール連結構造。
【請求項４】
前記リング嵌着部は、前記接続部の一側のみに設置することを特徴とする請求項１記載のリニアガイドウェイボール連結構造。
【請求項５】
前記ボール連結構造の一開口部は、直線開口であることを特徴とする請求項１記載のリニアガイドウェイボール連結構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リニアガイドウェイボール連結構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
リニアガイドウェイボール連結構造は、リニアガイドウェイ（直線運動案内装置）に使用され、リニアガイドウェイ中にボールを保持するために用いられ、さらに隣接したボールが互いにぶつからないようにする。リニアガイドウェイは、主に運動機構への方向案内に応用され、さらに、そのボールの転がり特性により、運動機構の移動抵抗を低下させることができるので、運動機構を駆動するためのスラストが大幅に低下され、運動機構に優れた機能的特性をもたせることが可能になる。通常、リニアガイドウェイが工作機械、電子、自動化設備及び半導体設備などの機構に良く使用されている。
【０００３】
リニアガイドウェイにおいては、隣接した両ボールの回転方向は同じであるため、隣接した両ボールの間には、ボールとボールとの接触点に線運動方向が逆方向で、かつ顕著な摩擦が生じている。したがって、リニアガイドウェイの抵抗が高くなり、またその摩擦により発生した音が不快感を与える。このようなボール間の摩擦問題を改善するため、従来から保持器を使用してボールを離隔させて互いに接触しないようにしている。
【０００４】
従来のボールの保持器は二種類に分けられ、その一つは独立な個体で構成するものであり、他の一つは複数の個体を連結する構成である。後者のような複数の個体を連結する構成を採用する保持器の従来例としては、図６に示すようなものがある。連結保持器４１は、間隔体４１１を撓性のある連結チェーン４１２により連結して構成してある。、また、ボール３０の保持方法は、ボールの運動方向の前後にそれぞれ外形がこのボールの外形に合せた間隔体４１１を設置することで、各ボール３０を前記の両間隔体４１１と連結チェーン４１２との間の空間に回転可能に保持させる。
【特許文献１】特開平５−５２２１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、このような連結保持器には次のような問題があった。まず、連結保持器の製造は、ボールを金型に入れ、プラスチック被覆膜射出方式で作製しなければならないため、一般の離型プラスチック射出方式で製造することができない。、またプラスチック被覆膜射出方式では、材料の性質及び射出機の性能の何れにも精度が高く要求され、その分、製造コストも相対的に高くなる。さらに製造方式が特殊であるため、ボールと連結保持器との間の間隔体が緊密に接触され、ボールの転がり抵抗が大きくなってしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のリニアガイドウェイボール連結構造の第１の特徴は、帯状構造の接続部及びリング状構造のリング嵌着部が含まれることにある。この接続部の上には、ボールを収納するための複数の保持孔が帯体に沿ってリニア配列して形成してある。複数のリング嵌着部は、接続部の帯体平面上から延出したリング状構造であって、接続部の保持孔の回りに周設してあり、その内部でボールを囲むようにする。また、このリング嵌着部はリング状構造を採り、孔の回りに接続部の帯縁側を含む何れの部材をも保持することができる。このようなボールに対する優れた保持性能を備えているため、ボール連結構造が転向して湾曲した時でも、ボール連結構造の保持孔からボールが脱落することはない。さらに、ボールの取り付け、取り外しを容易にするとともに、ボール連結構造からボールが脱落することを避けるため、ボールを収納する保持孔の両側にはそれぞれ開口が設けてあり、その一方の開口直径Ｄ１は、ボールの取り付けと取り外しがしやすくなるように、ボール径Ｄと近似しているのに対して、他方の開口直径Ｄ２は、ボール径Ｄより明らかに小さく形成してある。
【０００７】
本発明におけるボール連結構造の両開口直径は、それぞれＤ１、Ｄ２であって、その一方の開口直径Ｄ１はボールの直径Ｄに近似して形成してあり、他方の開口直径Ｄ２はボールの直径Ｄにより明らかに小さく形成してある。そして、本発明は、従来のポリマーの伸長率及び伸長に必要な応力をさらに研究して、開口直径とボール径との関係式を以下のようにまとめることができた。まず、開口直径Ｄ１の理想的な設計域はＤ１≧０．９Ｄの範囲内であって、この範囲内で開口直径Ｄ１が１０％の伸長量より小さければ、ボールを入れることができるので、この側の開口から離型をしやすく、またはボールを入れることもできる。次に、ボールが他方の開口直径Ｄ２から離脱しないように、開口直径Ｄ２の理想的な設計域はＤ２≦０．８５Ｄの範囲であって、、この範囲内であれば、開口直径Ｄ２を１５％以上強制的に伸長させなければボールは脱落しないので、ボールの良い保持性が得られる。つまり好適には、Ｄ１≧０．９Ｄ及びＤ２≦０．８５Ｄとすることで製造時の離型が容易であるとともに、ボールが一方の開口より保持孔内に入れやすく、また他方の開口から離脱することはない構造とすることが可能である。
【０００８】
本発明の第２の特徴は、第１の特徴を有するリニアガイドウェイボール連結構造の隣接したリング嵌着部が、互いに分離して形成してあることにある。すなわち、接続部に形成してある複数の保持孔のうち隣接した保持孔間の距離が適宜に調整可能であるため、必要なボール数が少なければ、このように隣接した保持孔間の距離を大きくして隣接したリング嵌着部間が互いに接触しないように分離して形成し、これによりボール連結構造のより良い湾曲効果が達成することが可能となる。これに対して、必要なボール数が多くなれば、隣接した保持孔間の距離を縮小させて隣接するリング嵌着部を互いに連結して形成し、隣接したリング嵌着部間の距離を節約することで、ボール連結構造の長さが同じでも保持孔及びリング嵌着部数をより多く設けることができて、り多くのボールが入れることが可能となる。
【０００９】
発明の第３の特徴は、ボール連結構造の接続部の位置がボールの中心から偏離し、ボールの中心の一側に位置することにある。もちろん、この接続部をボールの中心軸上に位置するよう構成することも可能である。
【００１０】
本発明の第４の特徴は、ボール連結構造のリング嵌着部を接続部の一側のみに設けることにある。このような構成を採ることで、ボール連結構造を任意な形状のリニアガイドウェイに適用することが可能となる。もちろん、このリング嵌着部を接続部の両側の何れにも設けることも可能であり、またその両側のリング嵌着部を対称構造に形成することも、非対称構造に形成することも可能である。
【００１１】
本発明の第５の特徴は、ボール連結構造の接続部の両側に設けた開口のうちボール径に近似して形成した一側の開口が、直線開口であることにある。このような構成を採用することで、製造時の離型プロセス及び組付ける時のボール入れプロセスが容易になる。なお、直線開口に代えて内縮開口、外開き開口としても同様の作用効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の上記特徴によれば、以下の作用効果を奏する、第１に、ボールの脱落が防止できる一方、ボールの取り付け、取り外しが容易であって、しかも製造時における離型がしやすいという作用効果を生じる。第２に、ボール連結構造のより良い湾曲効果が達成することが可能となる。第３に、任意な形状のリニアガイドウェイに適用することが可能となる。そして第４に、製造時の離型プロセス及び組付ける時のボール入れプロセスが容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明による実施例について図面と共に説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は、本発明のリニアガイドウェイボール連結構造の上面図、図２は、図１のＡ−Ａ線の断面図を示す。ボール連結構造１０の構造は、帯状の接続部１１及びリング状のリング嵌着部１２を含む。複数のボール２０が、ボール連結構造１０の接続部１１の帯体に沿ってリニア配列された保持孔１１１中に入れてある。保持孔１１１の回りには、リング状構造のリング嵌着部１２が設置してある。このリング嵌着部１２は保持孔１１１を３６０°で囲み、ボールを包囲するようにしてある。このようなリング状構造の採用することにより、保持孔１１１の回りは、接続部１１を含む帯縁の何れの側でも保持できる構造となっておりボールに対して良い保持性能を有しているため、ボール連結構造１０が転向して湾曲した時でもボールがボール連結構造１０の保持孔１１１から脱落することはない。
【００１５】
また、この実施例の接続部１１は、ボールの中心軸Ｃに位置して、接続部１１が湾曲する時、ボール２０の中心が接続部１１に接近することができる。さらに、リング嵌着部１２上に平切断面を設け、リング嵌着部１２に囲まれたボール２０を露出させ、またリング嵌着部１２の厚さを均一させることで、この域のリング嵌着部１２は、レールとスライダ転がり溝と互いに干渉しにくくなる。さらに、リング嵌着部１２は接続部１１の両側に設けてあり、この両側のリング嵌着部１２は非対称的な構造としてある。
【００１６】
そして、ボール連結構造１０がボールを収納する部位の両側にそれぞれ開口を有し、ボール２０の取付け、取り外しやすくために、その一方の開口直径Ｄ１がボール２０のボール径Ｄに近似して、他方の開口直径Ｄ２がボール径Ｄより明らかに小さく形成され、このボール２０はこの側の開口から脱落することが避けられる。
【実施例２】
【００１７】
図３は、実施例２の断面見取図である。リング嵌着部１２は実施例１と同じく接続部１１の両側に設けてある。、しかし、本実施例では隣接したリング嵌着部１２が互いに連結して形成してあるので、隣接したリング嵌着部１２間の距離を節約でき、より多くのボール２０を入れることができる。
【００１８】
またボール２０を収納する両側の開口直径Ｄ１とＤ２は明らかに異なって形成してあり、接続部１１の両側のリング嵌着部１２は非対称な構造である。さらに、この実施例の開口直径Ｄ１側の開口は、開口直径Ｄ１＞ボール径Ｄであり、しかも外開き開口として設けられるため、ボール２０の取り付けが一層容易である。、また、開口直径Ｄ２＜ボール径Ｄであるため、ボール２０はボール連結構造１０の中で回転可能に保持される。さらに、接続部１１がボールの中心から離れてボール中心軸Ｃの一側に位置され、リング嵌着部１２上にも平切断面１２１を設け、リング嵌着部１２の厚さを均一することができ。
【実施例３】
【００１９】
図４は、実施例３の上面図である。図５は、図４のＢ−Ｂ線の断面図である。実施例１，２と同じく、帯状の接続部１１及びリング状のリング嵌着部１２が含まれ、複数のボール２０が接続部１１の保持孔１１１に収納してあり、保持孔１１１の回りにはリング状構造のリング嵌着部１２が設けてあり、このリング嵌着部１２がボール２０を包囲するように３６０°で保持孔１１１を囲んでいる。この実施例の特徴は、リング嵌着部１２が接続部１１の一側にのみ設けてある。そして、このリング嵌着部を設けた側の開口は開口直径Ｄ２＜ボール径Ｄであり、他側、即ちリング嵌着部１２のない側の開口（開口直径Ｄ１）は直線開口とするため、開口直径Ｄ１＝ボール径Ｄとしてある。また、接続部１１がボール中心軸Ｃの一側に偏離して設置してある。、さらに、この接続部１１上に隣接した保持孔１１１の距離をより大きくし隣接したリング嵌着部１２の間が互いに接触しないので、、この実施例のボール連結構造１０は、より優れた湾曲性能が達成できる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明のリニアガイドウェイボール連結構造は、工作機械、電子設備、自動化設備、および半導体設備などに使用される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施例１の上面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線の断面図。
【図３】の実施例２の断面見取図。
【図４】実施例３の上面図。
【図５】図４のＢ−Ｂ線の断面図。
【図６】従来のボール保持器の見取図。
【符号の説明】
【００２２】
１０    ボール連結構造                    １１    接続部
１１１    保持孔                            １２    リング嵌着部
１２１    平切断面                          ２０    ボール
３０    ボール                            ４１    連結保持器
４１１    間隔体                          ４１２    連結チェーン
Ｃ    ボール中心軸                        Ｄ    ボール径
Ｄ１    開口直径                          Ｄ２    開口直径
【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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