(57)【要約】  【課題】  転がり素子とボールピースとの干渉を避けることにより、ガイドウェイ装置の同調操作ボールピースの順調性を有効に向上させることを目的とする。  【解決手段】  各スペーサが対応する転がり素子の経路は、両側の転がり素子の間に当接部を設け、該当接部は転がり素子に対応して当接部の寸法より０．３％大きい誤差間隙を製作し、かつ該当接部は吸油伸び率０％ないし０．３％の可撓性材料から製作される。これによって、前記同期操作ボールピースが吸油した後の伸び量は転がり素子とボールピースが吸油前の前記本来の間隙値より小さくすることによって、本発明の転がり素子とボールピースが潤滑油を含有する作業環境においても干渉することなく、直線回転するガイドウェイ装置の順調度、安定性を維持することができる。【選択図】    図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のスペーサ及び長い帯状の連結部を含み、該連結部は複数のスペーサを一体に接続し、スペーサがガイドウェイ装置の各転がり素子間を区切るガイドウェイ装置における同調操作ボールピースであって、
各スペーサが対応する転がり素子の経路方向は、両側の転がり素子の間に当接部を設け、該当接部が転がり素子の経路方向に対応して当接部より０．３％大きい誤差間隙を有しており、該誤差間隙が転がり素子の経路方向に形成されかつ該当接部を吸油伸び率０％ないし０．３％の可撓性材料で製作することを特徴とするガイドウェイ装置の同期操作ボールピース。
【請求項２】
前記当接部は、熱可塑性ポリウレタンからなることを特徴とする請求項１記載のガイドウェイ装置の同調操作ボールピース。
【請求項３】
前記吸油伸び率は、４０℃で粘度（ＩＳＯ−ＶＧ１０−５．４２８  ＣＳＴ）の大豆油（ｓｏｙｂｅａｎ  ｏｉｌ）の飽和状態において計算することを特徴とする請求項１記載のガイドウェイ装置の同調操作ボールピース。
【請求項４】
前記吸油伸び率のデータは、合成炭化水素合成油成分により４０℃で、かつ粘度（ＩＳＯ−ＶＧ６８０−６８０  ＣＳＴ）のポリオレフィン類油（ｐｏｌｙ−ａｌｐｈａ−ｏｌｅｆｉｎ  ｏｉｌ）の飽和状態において計算することを特徴とする請求項１記載のガイドウェイ装置の同調操作ボールピース。
【請求項５】
前記吸油伸び率は、そのデータが高精製鉱物油成分により４０℃で、かつ粘度（ＩＳＯ−ＶＧ６８−６８  ＣＳＴ）のパラフィン基原油（ｐａｒａｆｆｉｎｉｃ−ｂａｓｅ−ｏｉｌ）の飽和状態において計算することを特徴とする請求項１記載のガイドウェイ装置の同調操作ボールピース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボールピースに関し、特には、転がり素子とボールピースとの干渉を避け、その順調性を有効に向上させることができるガイドウェイ装置の同調操作ボールピースに関する。
【背景技術】
【０００２】
今までのリニアガイドウェイは、工業面において多く応用されつつ、リニアフィードの伝動として高い精密度効果を必要とする他、摩擦の損耗率が小さく、エネルギー転換率の高い、または小さい騒音で、かつ高い剛度で壊れ難いなどの利点を有すべきであるため、各リニアガイドウェイは今までの各工業に使用される応用機具などにとって、その重要性は言うまでもない。
【０００３】
リニアガイドウェイの設計は、レール、スライダ間のボールが循環しつつ、応力を消去させるために、ともにボールピースを利用して前記の各転がり素子間に同調操作させ、転がり素子の操作または回転時による摩擦を生じさせてリニアレールの運転不調が避けられ、そして、前記ボールピースはリニアガイドウェイが同期操作還流時における順調度の一つのキーポイントであるため、ボールピースについて如何にしてより競争力のある製品を開発することは、今まで業界に重要視される課題になるのは当然のことである。
【０００４】
今まで市場によく見られる製品にかかる問題は、前記ボールピースの殆どがプラスチック材から一体に射出され、かつスペーサ、潤滑油および転がり素子はともにリニアガイドウェイ装置内に同期に操作され、この際、ボールピースの材料まはた構造的な設計が悪ければボールピースと転がり素子間の間隔距離についての安定性を影響することになると同時に、転がり素子の回転部位にボールピースと転がり素子との間が干渉を生じ、全体的操作の順調度に影響することをもたらす。
【０００５】
以上の問題を解決するために、従来のガイドウェイ装置の同期操作ボールピースの改良に選用される材質、構造および方法など、ＵＳＰ５，９８８，８８３に記載されるように、当該出願は、ガイドウェイ装置のエンドレス保持素子の製造方法および選用される材質に関するもので、熱可塑性ポリアミド弾性体および熱可塑性ポリエステル弾性体を仕様材質とする。さらに、一体的製作方法および構造の設計においてより好ましい特性を生じさせる。しかし、このような従来のものを実施しても尚以下の問題を生じている。
【０００６】
その一、耐磨耗性が不良で、ガイドウェイ装置の操作は、持続的に往復動するため、その同期操作ボールピースは往復動による磨耗を抵抗するために良い耐磨耗性が必要とするが、ＵＳＰ５，９８８，８８３の技術に提出された材料が耐磨耗性は十分に達し得ないものである。
【０００７】
その二、弾性が不良で、ガイドウェイ装置の往復的の移動過程において、同期操作ボールピースが縦方向の引張力を持続的に受けなければならないため、同期操作ボールピースを選用する材質が受力しやすく永久に変形すれば、ガイドウェイの操作不調になるばかりか、使用寿命の短縮にもつながる。また、従来の同期操作ボールピースは方向回転部まで操作されると、弾性の不足で曲がり難く、さらに全ガイドウェイ装置の操作不順にもなる。
【０００８】
その三、耐油性が不良で、同期操作ボールピースは複数の収容空間が設置され、各収容空間内に転がり素子を押し込み、さらに転がり素子が押し込まれたボールピースをともにガイドウェイに入れられ運転を行い、ガイドウェイ装置における方向回転部空間が固定されているので、転がり素子を順調に操作させるためボールピースと転がり素子との間隙を維持しなければならない。しかしながら、従来の同期操作ボールピースの操作では浸油により膨張し過ぎると、同期操作ボールピースを覆う転がり素子との間隙がなくなってしまい（密になりすぎる）、転がり素子の回転不順となる。特に、方向回転部を操作する時、膨張になりすぎた同期操作ボールピースは、その隙間が小さすぎると運転不順になるとともに、酷い干渉を受けて順調度を影響することにもつながる。
【０００９】
以上の係る課題を有効に解決するために、本願の発明者は、今までリニアガイドウェイ分野において積重ねた様々な研究開発の技術ならびに経験を生かして、操作上の干渉を効果的に低下させる面から努力して、漸く斬新的なガイドウェイ装置の同調操作ボールピースを見出した。
【特許文献１】アメリカ特許第５，９８８，８８３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、主に干渉を回避するガイドウェイ装置の同調操作ボールピースを提供することを目的とする。
【００１１】
本願は、次の目的として、熱可塑性ポリウレタン弾性体から製作するガイドウェイ装置の同期操作ボールピースを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記の目的を達成するために、本発明のボールピースは、複数のスペーサおよび長い帯状の連結部を含み、該連結部は複数のスペーサが一体に接続され、またスペーサがガイドウェイ装置の各転がり素子の間を区切り、各スペーサが対応する転がり素子経路は両側の転がり素子間に当接部を設け、該当接部を製作する際に、転がり素子に対して、まず当接部の大きさより０．３％程度の大きい誤差間隙を製作し、かつ該当接部は、伸び率０％ないし０．３％の可撓性材料で製作する。該当接部は、転がり素子の０．３％程度より大きい誤差間隙を作成して吸油率０％ないし０．３％の可撓性材料でボールピースが吸油した後の伸び量は、吸油前の本来の間隙値より小さく形成することによって、直線転がりガイドウェイ装置の順調度および安定性をより確実にできる。
【００１３】
本発明はまた、伸び率の０％ないし０．３％の熱塑性ポリウレタン弾性体を可撓性材料として選択的に実施することができる。これによって、前記材料を各スペーサの当接部に製作し、熱塑性ポリウレタン弾性体の優れた弾性力を利用して往復的な引張りによる永久変形を防止することができる。また、前記の熱塑性ポリウレタン弾性体を各スペーサの当接部に製作することで、耐磨耗性を向上させることもできる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のガイドレイ装置の同期操作ボールピースは、前記同期操作ボールピースが吸油した後の伸び量は転がり素子とボールピースが吸油前の前記本来の間隙値より小さくなることで、本発明の転がり素子とボールピースは潤滑油を含有する作業環境においても干渉することはなく、直線転がりガイドウェイ装置の順調度および安定性をより確実にできる。また、前記の熱塑性ポリウレタン弾性体を各スペーサの当接部に製作することで、耐磨耗性を向上させることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明に関する、達成しようとする前記の目的、採用される技術、手段および、その他の効果について、より好ましい実施例を列挙して構造図面、実験図面および実験データを合わせて下記のように詳しく説明することにより、本発明の目的、特徴及びその他の優点をより深く、かつ具体的に理解できると確信する。
【００１６】
図９を参照するように、本発明のボールピース１０は、複数のスペーサ１０２と長い帯状の連結部１０３とを含み、連結部１０３は複数のスペーサ１０２が一体に接続され、各スペーサ１０２内に収容空間１０１を開設してスペーサ１０２がガイドウェイ装置の各転がり素子１１間を区切って、各スペーサ１０２が対応する転がり素子１１の経路方向は、両側の転がり素子１１の間に当接部１０４を設け、該当接部１０４は収容空間１０１の周縁に位置し、かつ該当接部１０４が転がり素子１１に対応して当接部の大きさより０．３％大きい誤差間隙Ｌを製作する。該誤差間隙Ｌは転がり素子１１の経路方向に製作され、また、該当接部１０４は伸び率０％ないし０．３％の熱塑性ポリウレタン弾性体から製作される。前記の構造および技術は本発明の重要構造、技術詳細な説明であった。
【００１７】
そして、本発明が採用される熱塑性ポリウレタン弾性体の製作実施の優点にかかる実験の説明は、以下を参照する。下記の実験結果における最も良い環境は、その温度が略２４℃で、湿度が略５５％であるため、前記吸油の伸び率の許容可能な環境を計算すると、温度が略２０℃ないし３０℃で、湿度が略５０％ないし６０％であって、また実験最後の材料の吸油量は共に飽和の状態に達する。
【００１８】
以下、実験の三種類のテスト用油は、下記の条件である。
大豆油の成分は、大豆油（ｓｏｙｂｅａｎ  ｏｉｌ）、粘度（ＩＳＯ−ＶＧ１０−５．４２８  ＣＳＴ）（４０℃）、
合成炭化水素合成油の成分は、ポリオレフィン類油（ｐｏｌｙ−ａｌｐｈａ−ｏｌｅｆｉｎ  ｏｉｌ）、粘度（ＩＳＯ−ＶＧ６８０−６８０  ＣＳＴ）（４０℃）、
高精製鉱物油の成分は、パラフィン基原油（ｐａｒａｆｆｉｎｉｃ−ｂａｓｅ−ｏｉｌ）、粘度（ＩＳＯ−ＶＧ６８−６８  ＣＳＴ）（４０℃）。
【００１９】
本発明は、複数類の可撓性材料を応用して浸油試験によりその耐油特性を検証する。さらに、浸油試験後の製品をガイドウェイ装置に取り付けて抵抗値の測量を行い、その各試験結果は、下記の通りである。
【００２０】
【表１】
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【００２１】
【表２】
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【００２２】
図１、図２に示すように、一般の同期操作ボールピース１０、転がり素子１１および方向回転部１２がある。ガイドウェイ装置は、防錆および潤滑機構を達成し、特殊用途に使用する環境に対応できるため、ガイドウェイ装置の表面に油を塗布し、または全ガイドウェイ装置を油品に浸す。前記従来の熱塑性ポリエステル弾性体または全硫化熱塑性ゴムから製作された同期操作ボールピース１０は、油品に対する安定性が悪く、変化が大きすぎて、かつ本来に設定された被覆効果に大きく影響するため、本発明の実験により以下の問題を証明する。
【００２３】
１．同期操作ボールピース１０は油品により膨張される。同期操作ボールピース１０に複数の収容空間１０１を設置し、収容空間１０１には転がり素子１１が取り付けられ、該転がり素子１１と収容空間１０１とは固定間隙Ｌが設けられているため、同期操作ボールピース１０が油品により膨張されると、ボールピース１０間の収容空間１０１の空間が小さくなり、従来のボールピース１０が転がり素子１１を緊密に被覆しすぎ、さらに転がり素子１１に干渉が生じて転がり素子１１の回転抵抗力が大きくなりすぎ、また、同期操作ボールピース１０はガイドウェイ装置の方向回転部１２において運転時による膨張でガイドウェイ装置の全方向回転部１２を充満させ、ガイドウェイ装置が運転し難くなるため、前記の何れもガイドウェイ装置の順調度不良になる大きな原因である（図３に示す）。
【００２４】
２．同期操作ボールピース１０は油品により収縮される。同期操作ボールピース１０に複数の収容空間１０１を設置し、収容空間１０１には転がり素子１１が取り付けられ、該転がり素子１１と収容空間１０１とは固定間隙Ｌが設けられているため、同期操作ボールピース１０が油品により収縮されると、ボールピース１０間の収容空間１０１の空間が大きくなり、転がり素子１１を有効に被覆できず、転がり素子１１が回転するとき、方向回転部１２に衝突して騒音を生じ、また保持効果も悪く転がり素子１１を脱落しやすくなる（図４に示す）。
【００２５】
本発明のボールピース１０が対応する転がり素子１１の経路方向は、その両側の転がり素子１１の間に当接部１０４が開設され、該当接部１０４が使用する伸び率０％ないし０．３％である可撓性材料は、熱塑性ポリウレタン弾性体を選用して製作され、前記三つの材料の浸油試験を行った結果、本発明が選用する熱塑性ポリウレタン弾性体は吸油伸び率０％ないし０．３％の間に確実に制御できる。
【００２６】
以下、熱塑性ポリエステル弾性体（○）、熱塑性ポリウレタン弾性体（□）および全硫化熱塑性ゴム（△）は、それぞれ大豆油、合成炭化水素合成油および高精製鉱物油の三種類の油品に浸した結果による変化を説明する。
【００２７】
１．大豆油に浸す。
熱塑性ポリエステル弾性体および全硫化熱塑性ゴムが１００時間試験後の伸び率は共に１．７５％以上に達し、熱ポリウレタン弾性体が１００時間試験後の伸び率は０．０７％に達し、２００時間後の伸び率は０．１２％（図５に示す）の安定な状態になる。
【００２８】
２．合成炭化水素合成油に浸す。
熱塑性ポリエステルが１００時間試験後の伸び率は共に０．７０％に達し、２００時間後の伸び率は１．０２％以上に達する。全硫化熱塑性ゴムが１００時間試験後の伸び率は−０．９３％に達し、２００時間後の伸び率は−１．４４％以上に達し、収縮状態である。熱塑性ポリウレタン弾性体が１００時間試験後の伸び率は０．２０％に達し、２００時間後の伸び率は０．２４％に達し、３００時間後の伸び率は安定状態で０．２９％（図６に示す）である。
【００２９】
３．高精製鉱物油に浸す。
熱塑性ポリエステル弾性体が１００時間試験後の伸び率は０．１９％に達し、２００時間後の伸び率は０．４７％以上に達する。全硫化熱塑性ゴムが１００時間試験後の伸び率は既に６．２３％に達している。熱塑性ポリウレタン弾性体がそれぞれ１００、２００、３００、４００時間後の伸び率は共に０．０４％で、安定性は極めて高い（図７に示す）。
【００３０】
試験の結果から、熱塑性ポリエステル弾性体は、如何なる油品においても、伸び率が極めて高く、酷い膨張状態に現れている。全硫化熱塑性ゴムは試験油品において、時には極めて高い膨張状態に現れ、時には極めて高い収縮状態に現れているので、以上の両材質の安定性表現は理想的でない。熱塑性ポリウレタン弾性体だけは如何なる試験油品においても伸び率が小さく、安定性が極めて優れている。
【００３１】
本発明は、浸油試験後の各伸び率の製品〔熱塑性ポリエステル弾性体（○）、熱塑性ポリウレタン弾性体（□）および全硫化熱塑性ゴム（△）〕は、それぞれガイドウェイ装置に取り付けられ、各増加した抵抗値を測定して、その結果を下記のように説明する。
【００３２】
熱塑性ポリエステル弾性体が増加した抵抗値は０．０１〜０．１１ｋｇで、熱塑性ポリウレタン弾性体が増加した抵抗値は０．００２〜０．００９ｋｇで、全硫化熱塑性ゴムが増加した抵抗値は０．０８ｋｇ〜０．３８ｋｇである。
【００３３】
伸び率が安定の状態までに増加された抵抗値の結果は下記のようである。熱塑性ポリエステル弾性体が増加した抵抗値は０．０３５〜０．１１ｋｇで、熱塑性ポリウレタン弾性体が増加した抵抗値は０．００２〜０．００８ｋｇで、全硫化熱塑性ゴムが増加した抵抗値は０．０９〜０．３６ｋｇである。しかし、増加された抵抗値が大きくなりすぎると、ガイドウェイ装置の操作不順になり仮予圧にもなる上、膨張が大きすぎると、収容空間１０１と転がり素子１１が予設された間隙Ｌは０．０２５〜０．０３５ｍｍで、その上、転がり素子１１との干渉が生じ、ガイドウェイ装置の操作順調度を影響して、さらに噛み付いて操作できなくなる。
【００３４】
収縮寸法が大きすぎると収容空間１０１の空間が大きくなり、転がり素子１１を有効に被覆することができず、転がり素子１１が回転時に方向回転  部１２に衝突して騒音を生じ、また保持効果も理想的でないため、転がり素子１１が脱落しやすくなる。
【００３５】
前記の結果から理解するように、伸び率が０．３％より小さい場合、増加された抵抗力は、急激な変化が発生せず、０．０１ｋｇ以内にも制御できることにより、ガイドウェイ装置の操作が滑らかに保たれる。また伸び率は０．３％より大きい場合、抵抗力の増加が急激に増加され、ガイドウェイ装置の操作の順調度に莫大な影響となり、そして、試験結果からこのような性能を現す材質は熱塑性ポリウレタン弾性体であることがわかる。その伸び率が飽和状態に達すると増加された抵抗力は非常に僅かで、省略しても差し支えない状態であるため、ガイドウェイ装置の本来の順調度を維持することができる（図８に示す）。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
したがって、本発明は、既に「産業上の利用可能性」を備えていることは明らかで、また本実施例に開示された技術特徴においても出願前の諸刊行物またはメディアに開示されず、また公開に使用することもなく、その付加的な効果の増進も見損なうことができないので、本発明は、「新規性」及び「進歩性」の何れも特許としての要件に合致してので、法により出願して審査を通じて逸早く許可されることを期する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】同期操作ボールピースと転がり素子の組合せ見取図。
【図２】同期操作ボールピースと転がり素子の組合せ見取図。
【図３】浸油試験により膨張後の見取図。
【図４】浸油試験により収縮後の見取図。
【図５】浸油時間と伸び率との関係を示す試験見取図。
【図６】浸油時間と伸び率との関係を示す試験見取図。
【図７】浸油時間と伸び率との関係を示す試験見取図。
【図８】伸び率と増加した抵抗値との関係を測量する試験見取図。
【図９】本発明の当接部構造の位置見取図。
【符号の説明】
【００３８】
１０    ボールピース                １０１    収容空間
１０２    スペーサ                    １０３    連結部
１０４    当接部                          Ｌ    誤差間隙
１１    転がり素子
１２    方向転換部
【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】
2008128387.tif 000010
【図７】
2008128387.tif 000011
【図８】
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【図９】
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