(57)【要約】【課題】無限循環軌道にセパレータと円筒ころを挿入整列させる作業の容易化を図ることができるのは勿論のこと、方向転換路領域での案内溝とセパレータの腕部との循環摩擦力を軽減して作動性の向上を図ることができると共に、仮に腕部の連結部が破断しても循環する円筒ころをロックさせたり、作動不具合を生じさせることのない直動案内軸受装置を提供する。【解決手段】互いに隣り合う円筒ころ６間にセパレータ３０が介装された直動案内軸受装置であって、円筒ころ６の循環方向に互いに隣合う前記セパレータ３０の前記腕部３２同士を該腕部３２の幅方向中央部又は該中央部より無限循環軌道の内側で連結し、且つ該連結部４０の幅を前記腕部３２の幅より短くする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両側部に軸方向に延びる転動体転動溝を有して軸方向に延長された案内レールと、該案内レールの前記転動体転動溝に対向する転動体転動溝を有し、これらの両転動体転動溝間に挿入された転動体としての多数の円筒ころの転動を介して軸方向に沿って相対移動可能に前記案内レールに跨架されたスライダと、互いに隣り合う前記円筒ころ間に介装されて該円筒ころの外周面に対向する部分に前記円筒ころの外周形状に応じた凹曲面が形成されたセパレータ本体及び該円筒ころの軸方向の両側に配置されて前記セパレータ本体と一体に設けられた腕部を有するセパレータとを備え、
前記スライダは、軸方向に貫通する転動体通路を有するスライダ本体と、前記両転動体転動溝間と前記転動体通路とを連通する湾曲状の方向転換路を有して前記スライダ本体の軸方向の両端面に固定された一対のエンドキャップとを具備し、更に、前記両転動体転動溝間、前記方向転換路及び前記転動体通路によって形成される無限循環軌道を前記円筒ころが循環する際に前記セパレータの前記腕部を該円筒ころの循環方向に沿って案内する案内溝が設けられた直動案内軸受装置であって、
前記円筒ころの循環方向に互いに隣合う前記セパレータの前記腕部同士を該腕部の幅方向中央部又は該中央部より前記無限循環軌道の内側で連結し、且つ該連結部の幅を前記腕部の幅より短くしたことを特徴とする直動案内軸受装置。
【請求項２】
前記セパレータ本体の前記円筒ころの軸方向長さを該円筒ころより短くし、且つ該セパレータ本体の前記凹曲面の前記無限循環軌道の外側の端部幅寸法を該無限循環軌道の内側の端部幅寸法より幅広にしたことを特徴とする請求項１記載の直動案内軸受装置。
【請求項３】
前記セパレータを前記円筒ころと共に前記無限循環軌道に挿入した後に前記連結部を切断可能にしたことを特徴とする請求項１又は２記載の直動案内軸受装置。
【請求項４】
前記セパレータ本体の前記凹曲面を単一円弧形状とし、且つ該凹曲面の曲率半径を前記円筒ころの外周面の曲率半径より大きくしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の直動案内軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば産業機械分野等に用いられる直動案内軸受装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の直動案内軸受装置としては、例えば図６に示すものが知られている。
この直動案内軸受装置は、軸方向に延びる案内レール１と、該案内レール１上に軸方向に相対移動可能に跨架されたスライダ２とを備えている。
【０００３】
案内レール１の幅方向の両側面にはそれぞれ軸方向に延びる転動体転動溝３が片側二条列ずつ、合計４条列形成されており、スライダ２のスライダ本体２Ａには、その両袖部４の内側面にそれぞれ転動体転動溝３に対向する転動体転動溝５が形成されている。
両転動体転動溝３，５の間には転動体としての多数の円筒ころ６が転動自在に装填され、これらの円筒ころ６の転動を介してスライダ２が案内レール１上を軸方向に沿って相対移動できるようになっている。
【０００４】
この移動につれて、案内レール１とスライダ２との間に介在する円筒ころ６は転動してスライダ２の軸方向の端部に移動するが、スライダ２を軸方向に継続移動させていくためには、これらの円筒ころ６を無限に循環させる必要がある。
このため、スライダ本体２Ａの袖部４内に軸方向に貫通する孔７を形成して該孔７に内部が円筒ころ６の通路（転動体通路）８ａとされた循環チューブ８を嵌め込むと共に、スライダ本体２Ａの軸方向の両端にそれぞれ転動体循環部品としての一対のエンドキャップ９をねじ等を介して固定し、このエンドキャップ９に上記両転動体転動溝３，５間と上記転動体通路８ａとを連通する半円弧状に湾曲した方向転換路１０（図１０参照）を形成することにより、円筒ころ６の無限循環軌道を形成している。
【０００５】
ところで、無限循環する多数の円筒ころ６はころ軸を中心に同一方向に回転するため、互いに隣り合う円筒ころ６同士が接触した場合、その接触部分のころ速度の向きは互いに逆方向になり、それにより発生する力は円筒ころ６の円滑な転動を妨げることになる。
また、転動体に円筒ころ６を使用することで、ボールを使用する場合に比べて剛性及び負荷能力が高くなる反面、走行中の円筒ころ６の軸振れ、いわゆるスキューが発生して作動性を悪化させる要因になる。
【０００６】
このような事情から、従来においては、互いに隣り合う円筒ころ６間にセパレータ２０を介装することで、円筒ころ同士の直接接触を防止すると共に、前記スキューを抑制し、これにより、スライダ２の走行を滑らかにすると共に、走行中の騒音低減を図るようにしている。
セパレータ２０は、図７〜図１０を参照して、互いに隣り合う円筒ころ６間に介装されるセパレータ本体２１と、該円筒ころ６の軸方向の両端面を挟むように配置されて前記セパレータ本体２１と一体に設けられた腕部２２とを備えており、セパレータ本体２１の円筒ころ６の外周面に対向する部分には該円筒ころ６の外周形状に応じた凹曲面２１ａが形成されている。なお、図６において符号２３は案内レール１の外側面とスライダ２の内側面との間に配置されたセパレータ案内部材である。
【０００７】
そして、両転動体転動溝３，５間、方向転換路１０及び転動体通路８ａによって形成される無限循環軌道を円筒ころ６が循環する際には、セパレータ２０の腕部２２は、前記セパレータ案内部材２３、前記転動体通路８ａ及び前記方向転換路１０にそれぞれ設けられた案内溝２４によって円筒ころ６の循環方向に沿って案内されるようになっている。
【０００８】
ところで、上記のように、セパレータ２０を循環方向に互いに隣り合う円筒ころ６間に個別に介装すると、無限循環軌道にセパレータ２０と円筒ころ６を挿入して整列させるのに時間と手間がかかり、コスト高になることから、従来においては、各セパレータの腕部をベルト状に連結して可撓性を持たせたものが提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１０−１１０７２８号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１記載のセパレータにおいては、ベルト状に連結された腕部の幅は長手方向（円筒ころの循環方向）に一定幅であるため、ベルト状腕部が直線運動領域の案内溝から方向転換路領域に案内溝に移行した際に、連結部が無理に屈曲して案内溝とベルト状腕部との循環摩擦力が大きくなり、作動性に悪影響を及ぼす問題がある。
【００１１】
また、方向転換路領域の案内溝でのベルト状腕部の連結部の屈曲には比較的大きな力が作用するため、この屈曲が繰り返されると、素材疲労によりベルト状腕部が破断する虞れがある。この場合、破断位置がベルト状腕部の連結部であれば、円筒ころの循環への影響は少ないが、上述したように、ベルト状腕部の幅は長手方向に一定幅とされているため前記破断位置を特定できず、従って、ベルト状腕部の破断位置によっては、循環する円筒ころをロックさせたり、作動不具合を生じさせる場合がある。
【００１２】
本発明はこのような不都合を解消するためになされたものであり、無限循環軌道にセパレータと円筒ころを挿入して整列させる作業の容易化を図ることができるのは勿論のこと、方向転換路領域での案内溝とセパレータの腕部との循環摩擦力を軽減して作動性の向上を図ることができると共に、仮に腕部の連結部が破断しても循環する円筒ころをロックさせたり、作動不具合を生じさせることのない直動案内軸受装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、両側部に軸方向に延びる転動体転動溝を有して軸方向に延長された案内レールと、該案内レールの前記転動体転動溝に対向する転動体転動溝を有し、これらの両転動体転動溝間に挿入された転動体としての多数の円筒ころの転動を介して軸方向に沿って相対移動可能に前記案内レールに跨架されたスライダと、互いに隣り合う前記円筒ころ間に介装されて該円筒ころの外周面に対向する部分に前記円筒ころの外周形状に応じた凹曲面が形成されたセパレータ本体及び該円筒ころの軸方向の両側に配置されて前記セパレータ本体と一体に設けられた腕部を有するセパレータとを備え、
前記スライダは、軸方向に貫通する転動体通路を有するスライダ本体と、前記両転動体転動溝間と前記転動体通路とを連通する湾曲状の方向転換路を有して前記スライダ本体の軸方向の両端面に固定された一対のエンドキャップとを具備し、更に、前記両転動体転動溝間、前記方向転換路及び前記転動体通路によって形成される無限循環軌道を前記円筒ころが循環する際に前記セパレータの前記腕部を該円筒ころの循環方向に沿って案内する案内溝が設けられた直動案内軸受装置であって、
前記円筒ころの循環方向に互いに隣合う前記セパレータの前記腕部同士を該腕部の幅方向中央部又は該中央部より前記無限循環軌道の内側で連結し、且つ該連結部の幅を前記腕部の幅より短くしたことを特徴とする。
【００１４】
請求項２に係る発明は、請求項１において、前記セパレータ本体の前記円筒ころの軸方向長さを該円筒ころより短くし、且つ該セパレータ本体の前記凹曲面の前記無限循環軌道の外側の端部幅寸法を該無限循環軌道の内側の端部幅寸法より幅広にしたことを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項１又は２において、前記セパレータを前記円筒ころと共に前記無限循環軌道に挿入した後に前記連結部を切断可能にしたことを特徴とする。
請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれか一項において、前記セパレータ本体の前記凹曲面を単一円弧形状とし、且つ該凹曲面の曲率半径を前記円筒ころの外周面の曲率半径より大きくしたことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の一例を図を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態の一例である直動案内軸受装置に用いるセパレータの一部を示す平面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３〜図５はセパレータの変形例を説明するための要部断面図である。なお、この実施の形態は、既に図６で説明した従来の直動案内軸受装置に対してセパレータが相違するだけであるため、相違点についてのみ説明し、図６と重複する部材等については符号を流用する。
【００１６】
このセパレータ３０は、図１及び図２に示すように、互いに隣り合う円筒ころ６間に介装されたセパレータ本体３１と、円筒ころ６の軸方向の両端面を挟むように配置されてセパレータ本体３１と一体に連結された腕部３２とを備える。セパレータ本体３１の円筒ころ６の軸方向長さは該円筒ころ６より短くされており、また、セパレータ本体３１の円筒ころ６の外周面に対向する部分には該円筒ころ６の外周形状に応じた凹曲面部３１ａが形成されている。
【００１７】
前記腕部３２の円筒ころ６の循環方向を向く両端部には、循環中の摩擦やエンドキャップ９とスライダ本体２Ａとの接続部間の段差への引っ掛かりを抑制するため、例えば単一円弧状のＲ面取り３３が施されている。また、セパレータ本体３１の凹曲面部３１ａ先端にも、厳しい潤滑条件での使用を想定した場合に少しでもセパレータ本体３１と円筒ころ６間に潤滑剤が流入しやすいようにＲ面取り３４を施してもよい。
【００１８】
なお、セパレータ３０の素材としては、セパレータ本体３１と腕部３２との接続部分があることから、強度上、及び潤滑剤や防錆剤の膨潤抑制を目的にＰＡ６６等のエンジニアリングプラスチックやエラストマー等が好ましい。また、樹脂部材同士のすべり性能を向上する目的から固体油脂を含有するプラスチック素材を用いてもよい。
【００１９】
そして、両転動体転動溝３，５間、方向転換路１０及び転動体通路８ａを円筒ころ６が循環する際には、セパレータ３０の腕部３２は、前記セパレータ案内部材２３、前記転動体通路８ａ及び前記方向転換路１０にそれぞれ設けられた案内溝２４によって円筒ころ６の循環方向に沿って案内されるようになっている。
ここで、この実施の形態では、円筒ころ６の循環方向に互いに隣合うセパレータ３０の腕部３２同士を該腕部３２の幅方向中央部（又は該中央部より無限循環軌道の内側）で連結し、且つ該連結部４０の幅寸法を前記腕部３２の幅寸法Ｗより短くしている。
【００２０】
このようにこの実施の形態では、円筒ころ６の循環方向に互いに隣合うセパレータ３０の腕部３２同士を連結しているので、無限循環軌道にセパレータ３０と円筒ころ６を挿入して整列させる作業の容易化を図ることができ、しかも、前記腕部３２同士の連結部４０の幅寸法を該腕部３２の幅寸法Ｗより短くしているので、方向転換路領域での連結部４０の屈曲が容易になってセパレータ３０の自由度を拘束しないようにすることができ、この結果、案内溝２４とセパレータ３０の腕部３２との循環摩擦力が軽減されて作動性の向上を図ることができる。
【００２１】
また、方向転換路領域での前記連結部４０の屈曲の繰り返しによる素材疲労により仮に該連結部４０が破断しても、破断位置が円筒ころ６の循環方向に互いに隣合う腕部３２の間であるため、円筒ころ６の循環への影響は少なく、循環する円筒ころ６をロックさせたり、作動不具合を生じさせることはない。
なお、本発明の直動案内軸受装置は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【００２２】
例えば、上記実施の形態では、セパレータ本体３１の凹曲面３１ａの無限循環軌道の外側の端部幅寸法を該無限循環軌道の内側の端部幅寸法を同等にした場合を例に採ったが、これに代えて、図３に示すように、セパレータ本体３１の凹曲面３１ａの無限循環軌道の外側の端部幅寸法を該無限循環軌道の内側の端部幅寸法より幅広にして無限循環軌道の外側での円筒ころ６の抱え込みを大きくするようにしてもよい。この場合、腕部３２同士が連結されているので多数のセパレータ本体３１の向きを一度に合わせることができ、組立時に多数のセパレータ本体３１について凹曲面３１ａの無限循環軌道の外側の端部か内側の端部かを容易に判断することができる。
【００２３】
また、上記実施の形態では、各連結部４０は一様な幅とされ、且つ方向転換路領域での屈曲により切断されないことを前提としているが、必ずしもこのようにする必要はなく、各連結部４０の一部又は全部を、図４に示すように、くびれ状の連結部５０として、円筒ころ６と共に無限循環軌道に挿入して整列させた後に連結部５０を切断するようにしてもよい。
【００２４】
更に、セパレータ本体３１のころ接触位置は凹曲面３１ａ面の底部でも該底部の周方向両側に位置する外周部でもよいが、一般用の場合、樹脂部品であるセパレータ本体３１は潤滑剤、防錆剤、研削・切削液などにより膨潤をゼロにはできないため、素材にもよるがエラストマーなどを用いた場合や使用する切削液などに多量の添加剤が入っている場合はこれらの影響を抑制するため凹曲面３１ａの底部に円筒ころ６を接触させるのが望ましい。この場合の凹曲面３１ａの形状は単一円弧形状とし、且つ該凹曲面３１ａの曲率半径を円筒ころ６の外周面の曲率半径より大きくするのが一般的である。
【００２５】
一方、円筒ころ６と共に循環するセパレータ３０の方向転換路領域での経路長変化を自己吸収するためにはセパレータ３０自体に素材の弾性を含めて弾性構造を加味することで作動性向上につながる。一例として、セパレータ本体３１の凹曲面部３１ａと円筒ころ６との接触点を前記凹曲面部３１ａの底部の周方向両側に振ることでここでいう弾性量は大きくなる（移動方向に対して経路長変化を吸収しやすくなる）。このような場合の凹曲面３１ａの形状はゴシックアーチ形状などが一般的である。
【００２６】
更に、上記実施の形態では、セパレータ本体３１の凹曲面部３１ａ先端にＲ面取り３４を施した場合を例に採ったが、セパレータ本体３１の円筒ころ６のころ抱え込みをより多くとりたい場合には、図５に示すように、セパレータ本体３１の凹曲面部３１ａ先端に面取り等は施さなくてもよい。
更に、真空用途の場合、当然ながらアウトガスを嫌う環境であることから本来であるならばセパレータ３０は金属製が望ましいが、形状的に製作上非常に高価なものになってしまうことから、成型可能なＰＥＥＫ材の特定グレードような材料を選択することで対応可能となる。
【００２７】
【発明の効果】
上記の説明から明らかなように、本発明によれば、円筒ころの循環方向に互いに隣合うセパレータの腕部同士を連結しているので、無限循環軌道にセパレータと円筒ころを挿入して整列させる作業の容易化を図ることができ、しかも、前記腕部同士の連結部の幅寸法を該腕部の幅寸法より短くしているので、方向転換路領域での連結部の屈曲が容易になってセパレータの自由度を拘束しないようにすることができ、この結果、案内溝とセパレータの腕部との循環摩擦力が軽減されて作動性の向上を図ることができる。
【００２８】
また、方向転換路領域での前記連結部の屈曲の繰り返しによる素材疲労により仮に該連結部が破断しても、破断位置が円筒ころの循環方向に互いに隣合う腕部の間であるため、円筒ころの循環への影響は少なく、循環する円筒ころをロックさせたり、作動不具合を生じさせることはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例である直動案内軸受装置に用いるセパレータの一部を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】セパレータの変形例を説明するための要部断面図である。
【図４】セパレータの変形例を説明するための要部断面図である。
【図５】セパレータの変形例を説明するための要部断面図である。
【図６】従来の直動案内軸受装置の一例を説明するための一部を切り欠いた図である。
【図７】従来のセパレータを円筒ころの軸方向から見た図である。
【図８】図７の側面図である。
【図９】直線運動領域において循環方向に互いに隣り合う円筒ころ間に図７のセパレータを介装した状態を示す断面図である。
【図１０】方向転換路領域において循環方向に互いに隣り合う円筒ころ間に図７のセパレータを介装した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１…案内レール
２…スライダ
２Ａ…スライダ本体
３…転動体転動溝（案内レール側）
５…転動体転動溝（スライダ側）
６…円筒ころ
８ａ…転動体通路
９…エンドキャップ
１０…方向転換路
２４…案内溝
３０…セパレータ
３１…セパレータ本体
３１ａ…凹曲面
３２…腕部
４０…連結部
【図１】
2004286156.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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【図７】
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【図８】
2004286156.tif 000010
【図９】
2004286156.tif 000011
【図１０】
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