(57)【要約】【課題】無駄なコストアップを招くことなく、作動性や耐久性の低下を防止することができる新規な直動案内装置およびこれに適用されるセパレータの提供。【解決手段】転動体循環路30a,30b内にセパレータ50を備えた直動案内装置100であって、前記セパレータ50は、前記転動体循環路内30a,30bに沿って伸びるセパレータ本体50aの一端部に係合部53を有すると共に他端部に当該係合部53と係合する係合受け部54を有し、当該セパレータ本体50aを伸張して前記係合部53と係合受け部54とを無端状に係合し、所定の引張力を作用させながら前記転動体循環路30a,30b内に設置する。これによってあるていどの精度誤差を許容できるため無駄なコストアップを招くことなく、また、このセパレータ50がその内部で干渉しなくなるため作動性や耐久性の低下を防止できる。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
転動体循環路内に、当該転動体循環路内を循環する多数の転動体を所定の間隔ごとに分離する有端状のセパレータを備えた直動案内装置であって、
前記セパレータは、前記転動体循環路内に沿って伸びるセパレータ本体の一端部に係合部を有すると共に他端部に当該係合部と係合する係合受け部を有し、前記セパレータ本体の長さは転動体循環路長よりも短く設定し、前記当該セパレータ本体を伸張して前記係合部と係合受け部とを無端状に係合して前記転動体循環路内に設置されていることを特徴とする直動案内装置。
【請求項２】
請求項１に記載の直動案内装置において、
前記係合部は、前記セパレータ本体の一方の端部から前記転動体循環路の長手方向に突出した第１突起と、当該第１突起から前記転動体循環路の幅方向に伸びる係合片とを有し、
前記係合受け部は、前記セパレータ本体の他方の端部から前記転動体循環路の長手方向に突出した第２突起と、前記係合部の係合片を前記転動体循環路の幅方向に嵌入すべく当該第２突起に穿孔された嵌入孔とを有することを特徴とする直動案内装置。
【請求項３】
直動案内装置の転動体循環路内に配置され、当該転動体循環路内を循環する多数の転動体を所定の間隔ごとに分離する有端状のセパレータであって、
前記転動体循環路内に沿って伸びるセパレータ本体の一端部に係合部を有すると共に、他端部に当該係合部と係合する係合受け部を有し、
前記係合部は、前記セパレータ本体の一端部から前記転動体循環路の長手方向に突出した第１突起と、当該第１突起から前記転動体循環路の幅方向に伸びる係合片とを有し、
前記係合受け部は、前記セパレータ本体の他端部から前記転動体循環路の長手方向に突出した第２突起と、前記係合部の係合片を前記転動体循環路の幅方向に嵌入すべく当該第２突起に穿孔された嵌入孔とを有し、
かつ当該係合部と係合受け部とを含む全長が前記転動体循環路長よりも短いことを特徴とするセパレータ。
【請求項４】
直動案内装置の転動体循環路内に配置され、当該転動体循環路内を循環する多数の転動体を所定の間隔ごとに分離する有端状のセパレータであって、
前記転動体循環路内に沿って伸びるセパレータ本体の一端部に係合部を有すると共に、他端部に当該係合部と係合する係合受け部を有し、
前記係合部は、前記セパレータ本体の一端部から前記転動体循環路の長手方向に突出した傘状の突起を有し、
前記係合受け部は、前記係合部の傘状突起を前記転動体循環路の長手方向に嵌入すべく嵌入孔とを有し、
かつ当該係合部と係合受け部とを含む全長が前記転動体循環路長よりも短いことを特徴とするセパレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製造装置や加工機械、測定機器などの各種機械に用いられる直動案内装置およびこれに適用されるセパレータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数の転動体を内部で無限循環させながら被案内物を直線的に案内する直動案内装置（リニアガイド装置）は、レール転動体軌道面に対向するスライダ転動体軌道面を設け、このスライダ転動体軌道面およびレール転動体軌道面の間に形成された転動体転動路内に配設された複数の転動体の転動を介して軸方向に移動可能となるように案内レールに支持されたスライダとを備えた装置である。
【０００３】
そして、この直動案内装置は、この転動体転動路およびこの転動体転動路とほぼ平行になるようにスライダ内に設けられた転動体戻し路との間を、前記スライダの移動方向の両端部に取り付けられたエンドキャップにそれぞれ設けられた方向転換路で連通した無限状の転動体循環路を備え、この転動体循環路内を前記複数の転動体が転動することで案内レールに対するスライダの相対移動を円滑に行うようになっている。
【０００４】
このような構成をした直動案内装置では、スライダが案内レールに対して相対移動すると、各転動体は同一方向へ回転して移動するため、隣り合う転動体同士が擦れ合って転動体の円滑な転動が妨げられ、その結果、作動時の騒音が大きくなったり、転動体の摩耗の進行が早くなる場合がある。
そのため、従来からこのような騒音の発生や摩耗を抑制して円滑に作動させるために、その転動体循環路内で転動体同士が接触しないように所定の間隔を隔てて整列させるためのセパレータが提案されている。
【０００５】
このセパレータは一般にその転動体循環路内に組み込み可能なように有端で構成されており、その転動体循環路内に組み込んだ後、そのセパレータの端部同士を連結して無端状にしてから用いられるようになっている。そして、このセパレータの端部同士を連結方法としては、例えば以下の特許文献１などでは、そのセパレータの一端に位置する連結部に先端が傘状に拡開した係止突起を突設すると共に、他端に位置する連結部にその係止突起が挿入される蟻溝状の凹穴を形成し、この凹穴にその係止突起を嵌合させることで、そのセパレータを無端状に連結するようにしている。
【特許文献１】特開平１０−３１８２５７号公報（図５〜図８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、前述したようなセパレータの構造では、その長さが転動体循環路長に比べて長すぎたり、あるいは作動時の発熱などによってその長さが熱膨張したりした場合には、そのセパレータが転動体循環路内で捩れて転動体循環路内壁と強く干渉しまい、作動性や耐久性に悪影響を及ぼすことが考えられる。
そのため、このセパレータの製作や組み込みに際しては、高度な部品精度や組み付け精度が必要となり、直動案内装置の製作コストアップを招くといった問題がある。
そこで、本発明は前記のような問題点を解決するために案出されたものであり、その主な目的は、無駄なコストアップを招くことなく、かつ作動性や耐久性の低下を防止することができる新規な直動案内装置およびこれに適用される新規なセパレータを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために請求項１の発明は、
転動体循環路内に、当該転動体循環路内を循環する多数の転動体を所定の間隔ごとに分離する有端状のセパレータを備えた直動案内装置であって、前記セパレータは、前記転動体循環路内に沿って伸びるセパレータ本体の一端部に係合部を有すると共に他端部に当該係合部と係合する係合受け部を有し、前記セパレータ本体の長さは前記転動体循環路長よりも短く設定し、当該セパレータ本体を伸張して前記係合部と係合受け部とを無端状に係合して前記転動体循環路内に設置されていることを特徴とする直動案内装置である。
【０００８】
また、請求項２の発明は、
請求項１に記載の直動案内装置において、前記係合部は、前記セパレータの一方の端部から前記転動体循環路の長手方向に突出した第１突起と、当該第１突起から前記転動体循環路の幅方向に伸びる係合片とを有し、前記係合受け部は、前記セパレータの他方の端部から前記転動体循環路の長手方向に突出した第２突起と、前記係合部の係合片を前記転動体循環路の幅方向に嵌入すべく当該第２突起に穿孔された嵌入孔とを有することを特徴とする直動案内装置である。
【０００９】
また、請求項３の発明は、
直動案内装置の転動体循環路内に配置され、当該転動体循環路内を循環する多数の転動体を所定の間隔ごとに分離する有端状のセパレータであって、前記転動体循環路内に沿って伸びるセパレータ本体の一端部に係合部を有すると共に、他端部に当該係合部と係合する係合受け部を有し、前記係合部は、前記セパレータ本体の一端部から前記転動体循環路の長手方向に突出した第１突起と、当該第１突起から前記転動体循環路の幅方向に伸びる係合片とを有し、前記係合受け部は、前記セパレータ本体の他端部から前記転動体循環路の長手方向に突出した第２突起と、前記係合部の係合片を前記転動体循環路の幅方向に嵌入すべく当該第２突起に穿孔された嵌入孔とを有し、かつ当該係合部と係合受け部とを含む全長が前記転動体循環路長よりも短いことを特徴とするセパレータである。
【００１０】
また、請求項４の発明は、
直動案内装置の転動体循環路内に配置され、当該転動体循環路内を循環する多数の転動体を所定の間隔ごとに分離する有端状のセパレータであって、前記転動体循環路内に沿って伸びるセパレータ本体の一端部に係合部を有すると共に、他端部に当該係合部と係合する係合受け部を有し、前記係合部は、前記セパレータ本体の一端部から前記転動体循環路の長手方向に突出した傘状の突起を有し、前記係合受け部は、前記係合部の傘状突起を前記転動体循環路の長手方向に嵌入すべく嵌入孔とを有し、かつ当該係合部と係合受け部とを含む全長が前記転動体循環路長よりも短いことを特徴とするセパレータである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によれば、多数の転動体を所定の間隔ごとに分離する有端状のセパレータが、所定の引張力を作用させながら転動体循環路内に設置されているため、前述したようにそのセパレータ本体の全長が長すぎて転動体循環路内で捩れてその内壁と強く干渉してしまうようなことがなくなり、また、負荷域に転動体を順次引き込むことができるため、作動性や耐久性に悪影響を及ぼすなどといった不都合を未然に防止することができる。
また、製作誤差や熱膨張などによってそのセパレータ本体の長さが変化しても、そのセパレータ本体に作用している引張力によって、その長さの変化が許容（吸収）されるようになるため、高度な部品精度や組み付け精度が必要なくなり、直動案内装置の製作コストアップを回避することができる。
【００１２】
また、請求項２の発明によれば、このセパレータ本体の一端部に設けられた係合部は、その端部から転動体循環路の長手方向に突出した第１突起と、この第１突起から前記転動体循環路の幅方向に伸びる係合片とを有し、また、このセパレータ本体の他端部に設けられた係合受け部は、その端部から転動体循環路の長手方向に突出した第２突起と、前記係合部の係合片を前記転動体循環路の幅方向に嵌入すべく当該第２突起に穿孔された嵌入孔とを有するものであるため、一旦両者を係合すれば、その連結部分は大きな引張力が加わっても簡単に外れることなくなり、優れた抗力を発揮することができる。
また、その係合部と係合受け部との係合および解除は、係合受け部側の第２突起の嵌入孔に対し、係合部側の第１突起の係合片を抜き差しするだけで容易にできるため、その組み付け作業や交換作業も極めて容易にできる。
【００１３】
また、請求項３および４の発明に係るセパレータを用いれば、請求項１の発明と同様にそのセパレータ本体が転動体循環路内で捩れて転動体循環路内壁と強く干渉してしまうようなことがなくなり、また、負荷域に転動体を順次引き込むことができるため、作動性や耐久性に悪影響を及ぼすなどといった不都合を未然に防止することができる。
【００１４】
また、請求項３および４の発明に係るセパレータを用いれば、同様に製作誤差や熱膨張などによってそのセパレータ本体の長さが変化しても、そのセパレータ本体に作用している引張力によってその長さの変化が許容（吸収）されるようになるため、高度な部品精度や組み付け精度が必要となり、直動案内装置の製作コストアップなどを回避することができる。
また、請求項４の発明に係るセパレータでは、セパレータ本体の一端に設けられた係合部の傘状の突起を他端の係合受け部に設けられた長手方向の嵌入孔に押し込むだけで両者を係合できるため、転動体循環路内への組み付け作業がさらに容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、本発明に係る直動案内装置１００の実施の一形態を添付図面を参照しながら説明する。
図１〜図５は、本発明に係る直動案内装置１００の実施の一形態を示したものである。
図１および図２に示すように、この直動案内装置１００は、直線状に延びる案内レール１０と、この案内レール１０上にこれを跨ぐようにスライド移動自在に係合された断面下向きコ字形のスライダ２０とから主に構成されている。
【００１６】
この案内レール１０は、断面矩形状に形成された金属材料などから形成されており、その両側面にはそれぞれ下段転動体軌道面１１ａ，１１ａがその長手方向に沿って連続して形成されている。
一方、スライダ２０の内面両側部には、この案内レール１０側の下段転動体軌道面１１ａ，１１ａとそれぞれ対向するようにスライダ側下段転動体軌道面２１ａ、２１ａが形成されており、この下段転動体軌道面２１ａ、２１ａと下段転動体軌道面１１ａ，１１ａとによってそれぞれ下段転動体転動路３１ａ，３１ａがその長手方向に沿って形成されている。  
【００１７】
また、このスライダ２０内には、その長手方向に貫通するように下段転動体戻し路３２ａ，３２ａが形成されており、この下段転動体戻し路３２ａ，３２ａの両端がこのスライダ２０の両端部に取り付けられたエンドキャップ４０，４０内にそれぞれ設けられた方向転換路４１ａ，４１ａを介して前記下段転動体転動路３１ａ，３１ａと連通されている。
そして、この下段転動体転動路３１ａ，３１ａと、下段転動体戻し路３２ａ，３２ａと、方向転換路４１ａ，４１ａとによって図２に示すように案内レール１０の両側にそれぞれ平面楕円形状をした無限状の下段転動体循環路３０ａ，３０ａ（図２では一方のみ図示、以下同じ）が形成されており、その下段転動体循環路３０ａ，３０ａ内にそれぞれ収容された複数の転動体（ボール）Ｂがこの下段転動体循環路３０ａ，３０ａ内を長手方向に循環するようになっている。
【００１８】
また、図１に示すように、さらにこの案内レール１０の上端両角部にも、前記下段転動体軌道面１１ａ，１１ａと同様に断面扇形状をした上段転動体軌道面１１ｂ，１１ｂがその長手方向に沿って連続して形成されており、同じくこの上段転動体軌道面１１ｂ，１１ｂとそれぞれ対向するようにスライダ２０の内面両隅部に形成されたスライダ側上段転動体軌道面２１ｂ，２１ｂとによってそれぞれ上段転動体転動路３１ｂ，３１ｂがその長手方向に沿って形成されている。
【００１９】
同じくこの上段転動体転動路３１ｂ，３１ｂと、スライダ２０内の上段転動体戻し路３２ｂ，３２ｂと、方向転換路４１ｂ，４１ｂとによって図２に示すように案内レール１０の両側上段に平面楕円形状をした無限状の上段転動体循環路３０ｂ，３０ｂが形成されており、その上段転動体循環路３０ｂ，３０ｂ内にそれぞれ収容された複数の転動体（ボール）Ｂがこの上段転動体循環路３０ｂ，３０ｂ内を循環するようになっている。
【００２０】
そして、図示するように、これら各転動体循環路３０ａ，３０ａ，３０ｂ，３０ｂ内には、それぞれこれら各転動体循環路３０ａ，３０ａ，３０ｂ，３０ｂ内を循環する多数の転動体Ｂを所定間隔で分離・保持する無端状のセパレータ５０が配置されている。
このセパレータ５０は、図２〜図５に示すように、帯状のセパレータ本体５０ａの両端部をジョイント部Ｊによって無端状に連結したものであり、このセパレータ本体５０ａによって各転動体Ｂを所定の間隔で分離し、独立して保持すると共に、その全体がこれら各転動体Ｂの転動に伴って各転動体循環路３０ａ，３０ａ，３０ｂ，３０ｂ内を循環移動するようになっている。
【００２１】
すなわち、このセパレータ本体５０ａは、各転動体循環路３０ａ，３０ａ，３０ｂ，３０ｂ内を循環する各転動体Ｂ間に位置するブロック状をした複数の間座５１，５１…同士をその長手方向に沿って板状の連結腕部５２で連結したものであり、隣接する間座５１，５１間ごとに各転動体Ｂを分離・独立して保持するようになっている。
【００２２】
そして、このセパレータ本体５０ａは、合成ゴムや合成樹脂などのようにある程度、伸縮・可撓自在な材料を射出成形することなどによって形成されており、隣接する間座５１，５１間への各転動体Ｂの組み込みが容易に行えると同時に、その全体がその長手方向に伸縮自在となっている。
また、このセパレータ本体５０ａの両端部を連結するジョイント部Ｊは、セパレータ本体５０ａの両端にそれぞれ設けられた係合部５３および係合受け部５４とからなるものであり、この係合部５３と係合受け部５４を係合することで、セパレータ本体５０ａを無端状に連結するようになっている。
【００２３】
この係合部５３は、図３〜図５に示すようにセパレータ本体５０ａの一方の端部からその長手方向に突出した、円柱縦割り形状の第１突起５３ａと、この第１突起５３ａからその幅方向に伸びるピン状の係合片５３ｂとから構成されており、また、一方の係合受け部５４は、同じくこのセパレータ本体５０ａの他方の端部からその長手方向に突出した、円柱縦割り形状の第２突起５４ａと、この第２突起５４ａにその幅方向に穿孔された嵌入孔５４ｂとから構成されている。
【００２４】
そして、この係合部５３側の第１突起５３ａと、係合受け部５４側の第２突起５４ａとをその幅方向に重ね合わせると共に、その第１突起５３ａの係合片５３ｂを第２突起５４ａの嵌入孔５４ｂに嵌入することで両突起５３ａ、５４ａが円柱状に合体するように両者が連結するようになっている。
なお、図３などに示すように、このセパレータ本体５０ａの各間座５１であって転動体Ｂと接する表面は、それぞれ凹面形状に形成されており、各転動体Ｂに対してそれぞれ面接触してこれを保持するようになっている。
【００２５】
また、この連結腕部５２はその両縁側が間座５１，５１よりも外側に突出するように幅広となっており、その突出した両縁側が図１に示すように各転動体循環路３０ａ，３０ａ，３０ｂ，３０の上下壁面側に形成された無限環状の案内溝３３，３３内に嵌った状態で各転動体循環路３０ａ，３０ａ，３０ｂ，３０ｂ内を循環するようになっている。
【００２６】
そして、さらにこのような構成をしたセパレータ５０は、それぞれその全長が各転動体循環路３０ａ，３０ａ，３０ｂ，３０ｂの全長よりやや短くなっており（例えば、各転動体循環路３０ａ，３０ａ，３０ｂ，３０ｂの全長に対して９０〜９８％程度）、各転動体循環路３０ａ，３０ａ，３０ｂ，３０ｂ内に組み込んだ後、そのセパレータ本体５０ａの部分を伸張しながらその係合部５３と係合受け部５４とを無端状に係合し、その全体に所定の引張力（テンション）を作用させながら各転動体循環路３０ａ，３０ａ，３０ｂ，３０ｂ内に設置されるようになっている。なお、この引張力によるセパレータ５０の最大伸長量としては、セパレータ５０の弾性範囲内、あるいは繰り返し曲げに対する疲労に悪影響を及ぼさない範囲内であることが望ましく、例えば、テンションが掛かっていない元の全長の１０％以下好ましくは５％以下とすることが望ましい。
【００２７】
従って、このような構成をしたセパレータ５０を用いた本発明に係る直動案内装置１００にあっては、そのセパレータ本体５０ａが各転動体循環路３０ａ，３０ａ，３０ｂ，３０ｂ内で捩れてその内壁と強く干渉してしまうようなことがなくなり、また、負荷域に転動体を順次引き込むことができるため、作動性や耐久性に悪影響を及ぼすなどといった不都合を未然に防止することができる。
また、製作誤差や作動時の熱膨張などによってそのセパレータ５０の長さが変化しても、そのセパレータ本体５０ａなどに作用している引張力によって、その長さの変化が許容（吸収）されるようになるため、高度な部品精度や組み付け精度が不要となり、直動案内装置１００の製作コストアップも回避することができる。
【００２８】
また、このセパレータ本体５０ａ両端の連結は、前述したように係合部５３側の第１突起５３ａからその幅方向に突出する係合片５３ｂを、係合受け部５４側の第２突起５４ａにその幅方向に穿孔された嵌入孔５４ｂ内に嵌入して係合することによって行われているため、一旦両者を係合して連結すれば、そのジョイントＪ部分は、かなり大きな引張力が加わっても簡単に外れることなく、優れた抗力を発揮することができる。
また、その係合部５３と係合受け部５４との係合および解除は、係合受け部５４側の第２突起５４ａの嵌入孔５４ｂに対し、係合部５３側の第１突起５３ａの係合片５３ｂをその幅方向に抜き差しするだけで容易にできるため、その組み付け作業や交換作業も極めて容易に行うことができる。
【００２９】
なお、本実施の形態のように、セパレータ本体５０ａの全体に所定の引張力（テンション）を作用させながらこれを各転動体循環路３０ａ，３０ａ，３０ｂ，３０ｂ内に設置すると共に多少の引張力が作用してもそのジョイント部Ｊが容易に外れないものであれば、そのジョイント部Ｊの形態として、図６に示すようなその端部から長手方向に突出する傘状の突起５３ｃとこれをその長手方向に嵌脱する嵌入孔５４ｃとからなるような構成のものを採用しても良い。
【００３０】
また、このセパレータ本体５０ａの係合部５３と係合受け部５４とは、単に係合させた状態であっても良いが、さらにその係合部５３の係合片５３ｂの先端を係合受け部５４側の嵌入孔５４ｂに嵌入した後に加熱溶融してから潰すようにすれば、そのジョイント部Ｊをより外れ難くすることができる。
また、前記各実施の形態では、転動体Ｂとしてボールを用いた例で説明したが、この転動体Ｂは、これ以外に例えば円柱状や樽型のころであっても全く同様な作用・効果を発揮できることは勿論である。
また、本実施の形態では、間座５１は転動体Ｂを保持する形状としたが、これに限るものでなく、間座５１は転動体Ｂを一方向にのみ保持しても良いし、全く保持しなくても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る直動案内装置の実施の一形態を示す長手方向断面図である。
【図２】本発明に係る直動案内装置の転動体循環路の全体を示す平面図である。
【図３】本発明に係るセパレータの実施の一形態を示す平面図である。
【図４】本発明に係るセパレータの実施の一形態を示す側面図である。
【図５】本発明に係るセパレータ端部の係合部（Ａ）および係合受け部を示す拡大図である。
【図６】本発明に係るセパレータの他の実施の形態を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１００…リニアガイド装置
１０…案内レール
２０…スライダ
３０ａ…下段転動体循環路
３０ｂ…上段転動体循環路
４０…エンドキャップ
５０…セパレータ
５１…間座
５２…連結腕部
５３…係合部
５３ａ…第１突起
５３ｂ…係合片
５３ｃ…傘状の突起
５４…係合受け部
５４ａ…第２突起
５４ｂ…（幅方向の）嵌入孔
５４ｃ…（長手方向の）嵌入孔
Ｂ…転動体
Ｊ…ジョイント部
【図１】
2008202676.tif 000003
【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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