(57)【要約】【課題】転動体のスキューを抑制してリニアガイドの作動性向上を図ることのできるリニアガイド用セパレータを提供する。【解決手段】コロ状転動体１３の周面部と接触する凹状曲面部２３を前後方向両端に有するセパレータ本体２２１と、このセパレータ本体２２１の左右両側に互いに向きを同じにして平行に設けられた一対の腕部２２２とからなるセパレータ２２において、腕部２２２はセパレータ本体２２１を間に挟んで隣り合う二つの転動体１３，１３の中心間距離よりも短い長さＬをセパレータ本体２２１の左右方向に有している。【選択図】  図４
2004245233.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
案内レールと、この案内レールに相対移動可能に搭載されたスライダと、このスライダ内に組込まれた多数のコロ状転動体とを備えたリニアガイドに使用されるセパレータであって、前記転動体の周面部と接触する凹状曲面部を前後方向両端に有するセパレータ本体と、このセパレータ本体の左右両側に互いに向きを同じにして平行に設けられた少なくとも一対の腕部とからなり、前記腕部は、前記セパレータ本体を間に挟んで隣り合う二つのコロ状転動体の中心間距離と同等若しくは中心間距離より短い長さを前記セパレータ本体の前後方向に有することを特徴とするリニアガイド用セパレータ。
【請求項２】
前記腕部は、前記コロ状転動体の直径に対して２０〜６０％の高さを有することを特徴とする請求項１記載のリニアガイド用セパレータ。
【請求項３】
前記セパレータ本体の左右方向の長さを前記コロ状転動体の軸方向長さより僅かに短くするとともに、前記転動体の左右側面部のいずれか一方の側面部を前記スライダの転動体転動面に隣接して前記スライダの内側面に形成され前記転動体転動面と同時加工で仕上げられた面に接触させたことを特徴とする請求項１又は２記載のリニアガイド用セパレータ。
【請求項４】
案内レールと、この案内レールに相対移動可能に搭載されたスライダと、このスライダ内に組込まれた多数のコロ状転動体とを備えたリニアガイドに使用されるセパレータであって、前記転動体の周面部と接触する凹状曲面部を前後方向両端に有するセパレータ本体とを備えてなり、前記凹状曲面部の中央部に逃げ溝を前記転動体の円周方向に沿って設けたことを特徴とするリニアガイド用セパレータ。
【請求項５】
前記凹状曲面部の中央部に前記セパレータ本体の前後方向に貫通する貫通孔を設けたことを特徴とする請求項１又は４記載のリニアガイド用セパレータ。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載のセパレータを備えたことを特徴とするリニアガイド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転動体としてコロ状転動体を用いたリニアガイドに使用されるセパレータの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
転動体としてコロ状転動体を用いたリニアガイドは、直線運動する物体を案内する案内レールと、この案内レールに相対移動可能に搭載されたスライダとを備えており、スライダが案内レールの長手方向に相対移動するとスライダ内に組込まれた多数のコロ状転動体が案内レールに形成された転動体軌道とスライダに形成された転動体軌道との間を案内レールの長手方向に転動するようになっている。
【０００３】
このようなリニアガイドは、球状転動体を使用したものに比べて剛性および負荷容量が大きいという利点を有しているが、転動体同士が接触し合うとその接触部分での夫々の転動体の回転方向は互いに逆向きになるため、その部分で発生する摩擦力によって円滑な作動が妨げられるという問題がある。また、上述したリニアガイドでは、スキューと称される軸振れが転動体に生じることがあり、リニアガイドの作動性を低下させる要因となっている。
そこで、各コロ状転動体の間にセパレータを配置し、これらのセパレータで転動体同士の接触やスキューの発生などを抑制するようにしたものが下記の特許文献１及び特許文献２に開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１３２７４５号公報
【特許文献２】
特公昭４０−２４４０５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に開示されたものは、コロ状転動体の間に配置されるセパレータとして、コロ状転動体の周面部と接触する凹曲面を前後方向両端に有するセパレータ本体と、このセパレータ本体の左右両側からそれぞれ反対方向に延びて転動体の一方の端面に面接触する鍔部とからなるものを使用している。このため、転動体に対する回転抵抗がセパレータ本体の一端側で大きくなってしまい、転動体の回転バランスが低下するため、スキューに対する抑制効果が十分であるとは言えなかった。
【０００６】
一方、特許文献２に開示されたものは、転動体の中心に向かって延びる板状のウエブを両側に有する隔体をセパレータとして使用し、各隔体のウエブ同士を転動体の中心付近で接触させて互い支え合う構成を採用している。このため、隣り合ういずれかの転動体と隔体との間に隙間が生じ、隔体を間に挟んで隣り合う二つの転動体の中心間距離が必要以上に大きくなるため、負荷圏内に配置される転動体数が減少して負荷容量の低下を招く虞があった。また、特許文献２に開示されたものは、隔体の幅方向長さが転動体の軸方向長さより大きいため、転動体の端面とウエブとの間に隙間が生じ、スキューに対する抑制効果も十分であるとは言えなかった。
そこで本発明は、このような問題点に着目してなされたものであり、負荷容量を低下させない、また転動体同士の接触やスキューの発生を抑制することのできるリニアガイド用セパレータを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、案内レールと、この案内レールに相対移動可能に搭載されたスライダと、このスライダ内に組込まれた多数のコロ状転動体とを備えたリニアガイドに使用されるセパレータであって、前記転動体の周面部と接触する凹状曲面部を前後方向両端に有するセパレータ本体と、このセパレータ本体の左右両側に互いに向きを同じにして平行に設けられた少なくとも一対の腕部とからなり、前記腕部は、前記セパレータ本体を間に挟んで隣り合う二つのコロ状転動体の中心間距離と同等若しくは中心間距離より短い長さを前記セパレータ本体の前後方向に有することを特徴とする。
【０００８】
このような構成によると、特許文献２に開示されたもののように、転動体とセパレータ本体との間に隙間が生じ、負荷圏内に配置される転動体数が減少するようなことがないので、負荷容量を低下させることなく転動体同士の接触やスキューの発生を確実に抑制することができる。また、特許文献１に開示されたもののように、転動体に対するセパレータの回転抵抗が片寄ることもないので、転動体のスキューに対して十分な抑制効果を得ることができる。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１記載のリニアガイド用セパレータにおいて、前記腕部が、前記コロ状転動体の直径に対して２０〜６０％の高さを有することを特徴とするものであり、このような構成を採用することで、セパレータ本体を腕部で補強できると共に転動体の端面とこれと接触する軌道面との接触面積を十分に確保することができる。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１又は２記載のリニアガイド用セパレータにおいて、前記セパレータ本体の左右方向の長さを前記コロ状転動体の軸方向長さより僅かに短くするとともに、前記転動体の左右側面部のいずれか一方の側面部を前記スライダの転動体転動面に隣接して前記スライダの内側面に形成され前記転動体転動面と同時加工で仕上げられた面に接触させたことを特徴とするものであり、このような構成を採用することで、転動体の姿勢がより安定するので、転動体のスキューに対してより十分な抑制効果を得ることができる。
【００１１】
請求項４の発明は、案内レールと、この案内レールに相対移動可能に搭載されたスライダと、このスライダ内に組込まれた多数のコロ状転動体とを備えたリニアガイドに使用されるセパレータであって、前記転動体の周面部と接触する凹状曲面部を前後方向両端に有するセパレータ本体とを備えてなり、前記凹状曲面部の中央部に逃げ溝を前記転動体の円周方向に沿って設けたことを特徴とするものであり、このような構成を採用することで、セパレータと転動体との接触領域がセパレータの左右両側部分に限定されるので、転動体のスキューが抑制され、リニアガイドの作動性を高めることができる。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項１又は４記載のリニアガイド用セパレータにおいて、前記凹状曲面部の中央部に前記セパレータ本体の前後方向に貫通する貫通孔を設けたことを特徴とするものであり、このような構成を採用することで、貫通孔に潤滑剤を貯留しておくことができ、貫通孔に貯留された潤滑剤を転動体に安定して供給することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１乃至図８は本発明の一実施形態を示す図で、図１はリニアガイドの斜視図である。同図に示すように、リニアガイド１０は、案内レール１１と、この案内レール１１に相対移動可能に搭載されたスライダ１２と、このスライダ１２内に組込まれた多数の転動体１３（図２及び図３参照）とを備えており、案内レール１１の左右両側面には、凹状の転動体軌道１４が案内レール１１の長手方向に沿って形成されている。
【００１４】
転動体軌道１４は、図１に示すように、転動体転動面１４１，１４２をそれぞれ有しており、これらの転動体転動面１４１，１４２のうち図中上側に位置する転動体転動面１４１は案内レール１１の側面に対して９０度を超える角度（例えば１３５度）で斜めに形成され、図中下側に位置する転動体転動面１４２は案内レール１１の側面に対して９０度を超える角度（例えば１２０度）で且つ転動体転動面１４１と反対の傾斜角度で斜めに形成されている。
【００１５】
スライダ１２はスライダ本体１２１と、このスライダ本体１２１の前後方向両端に複数本の止めネジ１５によって取り付けられたエンドキャップ１２２，１２３とから構成されている。上記スライダ本体１２１は案内レール１１の上面と対向する下面１２１ａ（図２参照）を有しており、このスライダ本体１２１の下面１２１ａには転動体保持部材３０が取り付けられている。また、スライダ本体１２１は案内レール１１の側面と対向する内側面を左右に有しており、このスライダ本体１２１の内側面には、転動体保持部材３１及び３２（図２参照）が取り付けられているとともに、凸状の転動体軌道１６が案内レール１１の長手方向に沿って形成されている。
【００１６】
転動体軌道１６は転動体転動面１６１，１６２（図２参照）を有しており、これらの転動体転動面１６１，１６２のうち図中上側に位置する転動体転動面１６１はスライダ本体１２１の内側面に対して９０度を超える角度（例えば１３５度）で斜めに形成され、図中下側に位置する転動体転動面１６２はスライダ本体１２１の内側面に対して９０度を超える角度（例えば１３５度）で且つ転動体転動面１６１と反対の傾斜角度で斜めに形成されている。また、転動体転動面１６１，１６２は転動体軌道１４の転動体転動面１４１，１４２と対向しており、転動体転動面１６１と転動体転動面１４１及び転動体転動面１６２と転動体転動面１４２との間には、転動体１３を案内レール１１の長手方向に転動させるための転動体転動路１７（図３参照）が形成されている。
【００１７】
スライダ本体１２１は案内レール１１の長手方向に貫通する４つの貫通孔１８（図２参照）を有しており、これらの各貫通孔１８には転動体循環部材１９が嵌入されている。これらの転動体循環部材１９は例えば樹脂材を円柱状に成形して形成されており、各転動体循環部材１９の中心部には、図３に示すように、エンドキャップ１２２，１２３に形成された転動体方向転換路２０と共に転動体循環路を形成する転動体戻し路２１が形成されている。
【００１８】
転動体１３はスライダ１２が案内レール１１の長手方向に相対移動すると転動体転動路１７を転動し、さらに転動体方向転換路２０と転動体戻し路２１を転動するようになっている。また、各転動体１３は円筒コロ状に形成されており、転動体転動面１４１，１６１間を転動する転動体１３は前記転動体保持部材３０及び３１に、また転動体転動面１４２，１６２間を転動する転動体１３は前記転動体保持部材３１及び３２にそれぞれ保持されている。さらに、各転動体１３は金属あるいはセラミックス等で構成されており、これら各コロ状転動体１３の間には、転動体素材より軟質の材料（例えば樹脂等）からなるセパレータ２２（図３参照）がそれぞれ設けられている。
【００１９】
セパレータ２２は、図４乃至図６に示すように、セパレータ本体２２１と、このセパレータ本体２２１の左右両側に設けられた一対の腕部２２２，２２２とからなり、前記転動体方向転換路２０、転動体戻し路２１および転動体保持部材３０〜３２には、セパレータ２２の腕部２２２を転動体１３の転動方向に案内するセパレータ案内溝２６（図２参照）がそれぞれ設けられている。
【００２０】
上記腕部２２２，２２２はその両端部をセパレータ２２の前後方向に突出させてセパレータ２２と一体に形成されており、これら腕部２２２，２２２の長さＬは、図４に示すように、セパレータ本体２２１を間に挟んで隣り合う二つの転動体１３，１３の中心間距離より短い長さ、好ましくは転動体直径の５０〜９８％程度の長さとなっている。また、これら腕部２２２，２２２の高さＨ（図４参照）は転動体直径の２０〜６０％程度となっている。
【００２１】
セパレータ本体２２１はその左右方向の長さＬ１（図５参照）が転動体１３の軸方向長さよりも僅かに短い長さとなっており、これにより、二つの腕部２２２，２２２のうち少なくとも一方の腕部が転動体１３の軸方向端面と接触するようになっている。また、セパレータ本体２２１はその前後方向両端に転動体１３の周面部と接触する凹状曲面部２３，２３を有しており、これら凹状曲面部２３，２３の中央部には、転動体１３の軸方向長さの略１／３程度の溝幅を有する逃げ溝２４が転動体１３の円周方向に沿って形成されているとともに、セパレータ２２の前後方向に貫通する貫通孔２５が形成されている。
【００２２】
さらに、セパレータ本体２２１はその左右方向に二つの側面部２２１ａ，２２１ｂ（図５及び図６参照）を有しており、これらの側面部２２１ａ，２２１ｂのうちいずれか一方の側面部は転動体転動面１６１に隣接してスライダ本体１２１の内側面に形成されたセパレータ案内面３３ａ（図８参照）または転動体転動面１６２に隣接してスライダ本体１２１の内側面に形成されたセパレータ案内面３３ｂに接触している。なお、セパレータ案内面３３ａ，３３ｂは図示しない砥石により転動体転動面１６１，１６２と一体かつ同時に研削仕上げ加工されており、これらのセパレータ案内面３３ａ，３３ｂには、転動体１３の左右いずれかの側面部が接触している。また、案内レール１１の図中上面には複数のボルト通し孔２７（図１参照）が案内レール１１の長手方向にほぼ一定の間隔で設けられ、スライダ本体１２１の図中上面にはスライダ取付け用のネジ穴２８が複数箇所に形成されている。
【００２３】
このように、セパレータ２２の腕部２２２の長さＬを隣り合う二つの転動体１３，１３の中心間距離よりも短くしたことにより、特許文献２に開示されたもののように、転動体１３とセパレータ本体２２１との間に隙間が生じ、負荷圏内に配置される転動体数が減少するようなことがないので、負荷容量を低下させることなく転動体同士の接触やスキューの発生を抑制することができる。また、特許文献１に開示されたもののように、転動体１３に対するセパレータ２２の回転抵抗が片寄ることもないので、スキューに対する抑制効果を十分に得ることができる。
【００２４】
また、腕部２２２の高さＨを転動体１３の直径に対して２０〜６０％とすることにより、セパレータ本体２２１を腕部２２２で補強できると共に転動体１３の端面とこれと接触する軌道面との接触面積を十分に確保することができる。
さらに、凹状曲面部２３の中央部に逃げ溝２４を転動体１３の円周方向に沿って設けたことにより、転動体１３とセパレータ２２との接触領域がセパレータ２２の左右両側部分に限定されるので、転動体１３のスキューを抑制してリニアガイドの作動性を高めることができる。また、凹状曲面部２３の中央部にセパレータ本体２２１の前後方向に貫通する貫通孔２５を設けることにより、貫通孔２５に潤滑剤を貯留しておくことができ、貫通孔２５に貯留された潤滑剤を転動体１３に安定して供給することができる。また、スライダ本体１２１の内側面に転動体１３の側面部と接触するセパレータ案内面３３ａ，３３ｂを設けたことで、セパレータ２２及び転動体１３の姿勢が安定するので、転動体１３のスキューを防止することができる。
【００２５】
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではない。たとえば、上述した実施形態では腕部２２２の長さＬを隣り合う二つの転動体１３，１３の中心間距離より短い長さとしたが、腕部２２２の長さＬを隣り合う二つの転動体１３，１３の中心間距離と同等の長さとしてもよい。また、上述した実施形態では逃げ溝２４の溝幅を転動体１３の軸方向長さの略１／３程度としたが、１／３程度に限定されず、例えば１／４〜１／２程度の溝幅としてもよい。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、転動体とセパレータとの間に隙間が生じ、負荷圏内に配置される転動体数が減少するようなことがないので、負荷容量を低下させることなく転動体同士の接触やスキューの発生を抑制することができる。
【００２７】
請求項２の発明によれば、請求項１に係る発明の効果に加え、セパレータ本体を腕部で補強できると共に転動体の端面とこれと接触する軌道面との接触面積を十分に確保することができる。
請求項３の発明によれば、転動体の姿勢がより安定するので、転動体のスキューに対してより十分な抑制効果を得ることができる。
【００２８】
請求項４の発明によれば、セパレータと転動体との接触領域がセパレータの左右両側部分に限定されるので、転動体のスキューが抑制され、リニアガイドの作動性を高めることができる。
請求項５の発明によれば、貫通孔に潤滑剤を貯留しておくことができ、貫通孔に貯留された潤滑剤を転動体に安定して供給することができる。
請求項６の発明によれば、転動体のスキューを抑制して作動性の向上を図ることのできるリニアガイドを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】リニアガイドの斜視図である。
【図２】図１に示すリニアガイドの一部切欠正面図である。
【図３】図２のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図４】図３に示すセパレータの側面図である。
【図５】図３に示すセパレータの平面図である。
【図６】図３に示すセパレータの正面図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。
【図８】スライダ本体の内側面に形成されたセパレータ案内面を示す図である。
【符号の説明】
１１    案内レール
１２    スライダ
１２１    スライダ本体
１２２，１２３    エンドキャップ
１３    転動体
１４，１６    転動体軌道
１４１，１４２    転動体転動面
１６１，１６２    転動体転動面
１７    転動体転動路
２０    転動体方向転換路
２１    転動体戻し路
２２    セパレータ
２２１    セパレータ本体
２２１ａ，２２１ｂ    側面部
２２２    腕部
２３    凹状曲面部
２４    逃げ溝
２５    貫通孔
２６    腕部案内溝
３０〜３２    転動体保持部材
３３ａ，３３ｂ    セパレータ案内面
【図１】
2004245233.tif 000003
【図２】
2004245233.tif 000004
【図３】
2004245233.tif 000005
【図４】
2004245233.tif 000006
【図５】
2004245233.tif 000007
【図６】
2004245233.tif 000008
【図７】
2004245233.tif 000009
【図８】
2004245233.tif 000010