(57)【要約】【課題】良好な作動性の確保と、寿命低下の防止と、を両立できるようにしたリニアガイド装置を提供する。  【解決手段】従来のシャープエッジ状の溝肩部に代えて、レール２００側のボール溝２１０の溝肩部２４０（接合部２３０）のボール転動方向に直交する断面形状を面取り形状とする。より詳しくは、溝肩部２４０に、単一円弧形状とした面取り部（Ｒ面取り）を備えるようにすると共に、ｒＬ／Ｄａ≧０．０５なる関係を満たすようにする。これにより、転動体の円滑な循環を阻害することなく、転動溝の溝肩部と転動体との衝突による溝肩部または転動体のハクリの発生を効果的に防ぐことができ、良好な作動性の確保と、寿命低下の防止と、を両立させることができる。  【選択図】図３
2005114084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボール状の転動体と、ガイドレールと、転動体を介してガイドレールに移動自在に配設されるベアリングブロックと、を含んで構成される転動体循環式リニアガイド装置用ガイドレールであって、
該ガイドレールに設けられ、転動体を転動可能に収容する転動溝の肩部を面取り形状とし、当該転動溝の肩部の面取り形状がＲ面取り形状を含む場合に、該Ｒ面取り形状の面取り半径ｒＬと、転動体直径Ｄａと、の関係が、ｒＬ／Ｄａ≧０．０５を満たすことを特徴とする転動体循環式リニアガイド装置用ガイドレール。
【請求項２】
前記転動溝の肩部が、転動溝と同時に加工されることを特徴とする請求項１に記載の転動体循環式リニアガイド装置用ガイドレール。
【請求項３】
前記転動溝の肩部の面取り形状がＲ面取り形状を含む場合に、該Ｒ面取り形状の面取り半径ｒＬと、転動体直径Ｄａと、の関係が、ｒＬ／Ｄａ≦０．２を満たすことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の転動体循環式リニアガイド装置用ガイドレール。
【請求項４】
ボール状の転動体と、ガイドレールと、転動体を介してガイドレールに移動自在に配設されるベアリングブロックと、を含んで構成される転動体循環式リニアガイド装置であって、
請求項１〜請求項３のいずれか一つに記載の転動体循環式リニアガイド装置用ガイドレールを含んで構成したことを特徴とする転動体循環式リニアガイド装置。
【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転動体循環式リニアガイド装置のガイドレール及び該ガイドレールを備えた転動体循環式リニアガイド装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のリニアガイド装置の一例（特許文献１参照）を、図１１に示す。この種のリニアガイド装置は、左右２列のボール列を持っており、ボール（転動体）１０はボール溝（転動溝）（レール２０に設けられるレール側ボール溝２１及びベアリングブロック３０に設けられるベアリングブロック側ボール溝３１）と、循環路（後述する）と、を通り無限循環するように構成されている。ボール溝２１、３１は、ゴシック形状で、図１２に示すように、ボール１０とボール溝２１、３１は、Ｎ，Ｏ，Ｐ，Ｑの４点で接触する構成となっている。
【０００３】
従来の別のリニアガイド装置の一例（特許文献２参照）を、図１３に示す。この種のリニアガイド装置は、図１３に示すように、レール２０ａの断面形状がコの字形に形成され、ベアリングブロック３０ａが四角形で構成されている。ボール溝２１ａの構造は、図１１のものと同様であり、ボール１０が同様に無限循環するよう構成されている。
【０００４】
更に、従来の別のリニアガイド装置の一例（特許文献３参照）を、図１４及び図１５に示す。この種のリニアガイド装置は、４列のボール列を持ち、ボール１０がベアリングブロック３０ｂ側のボール溝３１ｂとレール２０ｂ側のボール溝２１ｂのそれぞれと１点で接触するよう構成された２点接触タイプである。
なお、ボール１０の接触構造例として、図１６に示すようなもの（特許文献４参照）もある。
【０００５】
ここで、図１１のリニアガイド装置の循環路の構造を、図１７と図１８を用いて説明する。図１８に示すように、循環路３２内にあるボール１０は、ベアリングブロック３０の移動に従って順次軌道部（転動部）に移るようになっている。
【０００６】
ところで、リニアガイド装置のボール溝２１、３１部分は、案内精度の高精度化、円滑な作動の実現、摩耗抑制、騒音低減などの観点から、面粗さが小さいことが要求される。
【０００７】
このため、ボール溝２１、３１は、研削加工される場合が多い。レール側のボール溝２１の加工は、例えば図１９に示すような方法（特許文献５参照）で行われる。この方法では、レール２０の側面部全面を、一体型の砥石で同時に研削する。
【０００８】
しかしながら、図２０に示すように、ボール溝２１の周囲には、ランドと呼ばれる平らな部分２２があるため、図１９に示す方法によると、ランド部２２とボール溝２１の接合部分２３は、図２０のように、ほぼシャープエッジとなる（実際には一体型砥石を成形するためのドレッサから、ドレッサの製造時の意図しない隅Ｒが転写され、例えば０．０５ｍｍ程度のごく僅かなＲ形状になるが、このＲは小さく、実質的にはシャープエッジとみなされる）。
【０００９】
一方、図１７に示したように、ボール１０と循環路３２の壁面との間には隙間があるため、循環路３２からボール１０が軌道部（転動部：転動体１０にベアリングブロック３０を介して負荷が作用するゾーン。図１８参照）に移る際に、ボール１０がボール溝２１でなく、図２０に示したボール溝２１の肩部（以下、溝肩部と言う）２４（換言すれば、ボール１０が転動部へ突入する際に衝突する惧れのある接合部分２３）に衝突することがある。
【００１０】
このとき、溝肩部２４（接合部分２３）が、図２０のようなシャープエッジであると、ボール溝２１に衝突する場合よりも、ボール１０が溝肩部２４に衝突する場合の方が、かなり高い接触応力が発生することになる。
【００１１】
このため、従来においては、リニアガイド装置の使用中に、上述したような高い応力を繰り返し受けることにより、ボール１０または溝肩部２４が疲れ破壊してしまう惧れがあった。疲れ破壊は、表面が剥がれるような、いわゆるハクリの形態をとる。ボール１０に、このようなハクリが生じると、リニアガイド装置の案内精度の低下、円滑な作動の阻害、剛性の低下などの不具合が生じる。また、溝肩部２４にハクリが生じた場合には、ボール１０がハクリ部に衝突するので、ボール１０にキズが付き易く、延いてはボール１０にハクリが誘発され易くなるといった惧れがあった。
【００１２】
ここで、循環路３２とボール１０の間の隙間を極めて小さくすれば、ボール１０が直接溝肩部２４に衝突することを防ぐことができる。しかし、この方法では、循環路３２とボール１０の間の隙間を極めて小さくするため、加工誤差などによって、循環路３２とボール１０の間の隙間が不十分になる箇所ができ、ボール１０の円滑な循環が阻害される惧れがある。
【００１３】
かかる惧れの対応策として、特許文献６に開示されるようなものがある。このものは、溝肩部を曲面として、溝肩部と転動体との衝突時に生じる惧れのある損傷を防ぐようにしたものであるが、しかしながら、このものは、溝肩部の曲面形状を、具体的に、どのように定めれば良いかについては開示していない。ところで、例えば、曲面形状部分の範囲が小さすぎると、ボールが衝突する際の衝撃荷重を効果的に低減できず、損傷等を防止する効果を十分に得られない惧れがある。逆に、曲面形状部分の範囲を大きく取り過ぎると、本来ボール転動時に接触すべきボール溝部分の面積が減少して、リニアガイド装置に静的な荷重が作用したときに、ボール溝とボールの接触楕円がボール溝からはみ出してしまい、所謂エッジロードが発生してしまう惧れがある。この接触楕円のはみ出し量が大きくなると、ボール溝に圧痕などの損傷が生じたりして走行寿命が低下するなどの惧れもある。
【００１４】
更に、特許文献７に開示されるものもあるが、このものは、ボールねじについての溝肩半径を規定した例であり、かかる構成が、そのままリニアガイド装置に適用できるものではない。
【特許文献１】実用新案登録第２５２７２１９号
【特許文献２】特開２００１−１２４６５号
【特許文献３】特開２０００−３２０６４１号
【特許文献４】特開平１０−９２６４号
【特許文献５】特許第２７２６９５６号
【特許文献６】特開２００３−１４８４６４号
【特許文献７】特許第３３２５６７９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、上記の実情に鑑みなされたもので、転動体（ボール）の円滑な循環を阻害することなく、転動溝（ボール溝）の肩部（以下、溝肩部とも言う）と転動体との衝突による溝肩部または転動体のハクリの発生を確実に防ぐことができるようにして、以って良好な作動性の確保と、寿命低下の抑制と、を両立できるようにした転動体循環式リニアガイド装置用ガイドレール及び該ガイドレールを備えた転動体循環式リニアガイド装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
このため、請求項１に記載の発明は、
ボール状の転動体と、ガイドレールと、転動体を介してガイドレールに移動自在に配設されるベアリングブロックと、を含んで構成される転動体循環式リニアガイド装置用ガイドレールであって、
該ガイドレールに設けられ、転動体を転動可能に収容する転動溝の肩部を面取り形状とし、当該転動溝の肩部の面取り形状がＲ面取り形状を含む場合に、該Ｒ面取り形状の面取り半径ｒＬと、転動体直径Ｄａと、の関係が、ｒＬ／Ｄａ≧０．０５を満たすように構成する。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、前記転動溝の肩部が、転動溝と同時に加工されることを特徴とする。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、Ｒ面取り形状の面取り半径ｒＬと、転動体直径Ｄａと、の関係が、ｒＬ／Ｄａ≦０．２を満たすように構成する。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、
ボール状の転動体と、ガイドレールと、転動体を介してガイドレールに移動自在に配設されるベアリングブロックと、を含んで構成される転動体循環式リニアガイド装置であって、
請求項１〜請求項３のいずれか一つに記載の転動体循環式リニアガイド装置用ガイドレールを含んで構成する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によると、ガイドレール側の転動溝の溝肩部を面取り形状とし、かつ、面取り半径ｒＬと、転動体直径Ｄａと、の関係が、ｒＬ／Ｄａ≧０．０５を満たすようにしたので、従来のシャープエッジ状の溝肩部と比較して、溝肩部とボールの衝突時の接触面圧を著しく低減できるため、転動溝の溝肩部と転動体との衝突による溝肩部または転動体のハクリの発生を効果的に防ぐことができ、以って良好な作動性の確保と、寿命低下の抑制と、を両立できる。
【００２１】
また、上記面取り形状の溝肩部を、転動溝と同時に研削・転造などの方法で加工することとすれば、溝肩部と転動溝を滑らかに連結することができる。従って、連結部の段差やエッジが生じて接触面圧の低減効果が損なわれることを防止することができる。また、転動溝の加工と同時の工程なので、加工時間とコストを削減できることにもなる。
【００２２】
さらに、本発明では、循環路とボールの間の隙間（図１７参照）を、従来に比べて小さくする必要がないので、転動体の円滑な循環動作を阻害することがない。よって、リニアガイド装置の作動性を良好に保つことができる。
【００２３】
加えて、面取り半径ｒＬと、転動体直径Ｄａと、の関係が、ｒＬ／Ｄａ≦０．２を満たすようにすれば、使用時に大きな荷重が作用した場合に転動溝と転動体の接触による接触楕円が転動溝部分からはみ出すことによって生じる惧れのある負荷容量の低下（耐荷重性能の低下、延いては寿命の低下など）を効果的に抑制することが可能となり、延いては負荷容量を高く維持しながら、リニアガイド装置の損傷や走行寿命の低下を防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明に係るリニアガイド装置の一実施の形態を、添付の図面に従って説明する。なお、既述した従来のリニアガイド装置と同様の要素には同一の符号を付し、当該要素についての詳細な説明は省略する。
【００２５】
本実施の形態に係るリニアガイド装置においては、転動体（ボール）の円滑な循環を阻害することなく、ボール溝の肩部（溝肩部、換言すれば接合部）と転動体との衝突による溝肩部または転動体のハクリの発生を効果的に防ぐことができるように、レール側のボール溝形状として、従来のシャープエッジ状の溝肩部に代えて、例えば、図１、図２に示すように、レール２００側のボール溝２１０の溝肩部２４０、２４０ａ（接合部２３０、２３０ａ）のボール転動方向に直交する断面形状を面取り形状としたボール溝形状が採用される。
【００２６】
より詳しくは、図１のものは、溝肩部２４０を単一円弧形状とした面取り部（Ｒ面取り）を備えており、図２のものは、溝肩部２４０ａを円弧と直線とを組み合わせた形状とした面取り部を備えている。いずれの場合も、面取り部（溝肩部２４０、２４０ａ）は、図１０で示すような一体型の砥石によって、ボール溝２１０（或いは２１０ａ）と同時に加工可能であり、これによりボール溝２１０（或いは２１０ａ）と面取り部分は滑らかに連結される。
以下、本実施形態に係るリニアガイド装置を、より具体的な例に従って説明する。
【実施例１】
【００２７】
実施例１は、図１２で示した形式のリニアガイド装置（ボール列が２列で、ボール溝がゴシック形状のリニアガイド装置）についての一例であり、図１に示すような溝肩部２４０を備えて構成される。
【００２８】
ところで、図１に示される溝肩部２４０のハクリをより一層効果的に防ぐためには、ボール１０が溝肩部２４０に衝突する際の接触面圧を小さくすることが有効と考えられる。そこで、以下では、各部の寸法から、ボール１０と溝肩部２４０との最大接触面圧を求める方法を示す。
【００２９】
図３に、ボール１０が溝肩部２４０に衝突する状態を示す。なお、以下の説明では、ボール、溝肩部、レールなどの各要素の符号についてはその記載を省略する。
Ｄａ：ボール直径，ｒＬ：溝肩面取り部の半径とする。
まず、エネルギ保存則を用いて、衝突時の接触部に作用する最大荷重を求める。このためには、接触部の荷重と変位の関係を知ることが必要である。「ヘルツの弾性接触理論｛参考文献１：綿林英一；転がり軸受マニュアル、日本規格協会（１９９９）｝」によれば、ボール荷重Ｑ[Ｎ]と変形量δ［ｍ］の関係は、ヘルツの弾性接触理論より次式となる。
【数１】
2005114084.tif 000003
ここで、ｋｄ：ヘルツ理論による係数であり、本例では、ｇ＝ｒＬ／Ｄａと、ボールと溝肩部の材料定数（ヤング率とポアソン比）によって一意的に決まる。
【００３０】
衝突直前の運動エネルギが、全て接触部の変形エネルギになるとすると、エネルギ保存則より次式を得る（実際には減衰のため、エネルギは完全には保存されない。しかし減衰によるエネルギ損失は小さいので、無視しても実用上差し支えない）。
【数２】
2005114084.tif 000004
ここで、△ｍａｘ：衝突時の最大変形量［ｍ］、ｖＮ：溝肩部に垂直な方向の速度［ｍ／ｓ］、ｍ：ボール質量［ｋｇ］
衝突時の最大変形量に対応する衝突時の最大ボール荷重Ｑｍａｘ［Ｎ］は、式（１）、（２）より、次式となる。
【数３】
2005114084.tif 000005
【００３１】
最大ボール荷重Ｑｍａｘ［Ｎ］が作用する時の最大接触面圧Ｐｍａｘ［Ｐａ］、接触楕円長半径ａ［ｍ］、短半径ｂ［ｍ］は、ヘルツの弾性接触理論（上記参考文献１）より、次式となる。
【数４】
2005114084.tif 000006
【数５】
2005114084.tif 000007
ここで、ｋａ，ｋｂ：ヘルツの弾性接触理論による係数であり、本例では、ｒＬ／Ｄａと、ボールと溝肩部の材料定数（ヤング率とポアソン比）によって一意的に決まる。
【００３２】
式（３）〜（５）より、最大ボール荷重Ｑｍａｘ［Ｎ］に対応する最大接触面圧Ｐｍａｘ［Ｐａ］は次式となる。
【数６】
2005114084.tif 000008
式（６）を用いて接触面圧を計算するために、以下、ｖＮの計算方法を示す。
ボールの公転速度をｖＥ［ｍ／ｓ］とする。図１８より、ボールのレールへの衝突速度ｖＴ［ｍ／ｓ］は、次式になる。
ｖＴ＝ｖＥｓｉｎθＴ                                    （７）
ここで、θＴ：ボールのボール導入部の角度（図１８参照）
【００３３】
本実施例では、図３のように、溝肩部はＲ面取り形状としている。この面取り形状は、既述したように、一体型の砥石によって、溝部と同時に研削加工可能である。
図３に示すように、ランド部と平行な方向にｚ軸をとる。ｚ軸と垂直にｙ軸をとる。原点は、注目するボール溝の溝Ｒの中心とする（本実施例は、ボール溝はゴシック形状であるので、図３の上半分と下半分で、ボール溝Ｒの中心の位置が僅かに異なる）。
【００３４】
Ｒａ：ボール溝半径、ｅ：衝突時のボール中心とボール溝中心のズレ量（図１７で示したように、循環路の幅はボール直径より大きいため、ボールは溝中心からズレて溝肩部に衝突する惧れがある）、ｈ：ランドとボール溝中心との距離とする。
【００３５】
本実施例では、図１７、図１８で示すように，ランド面とボール導入方向が直角である。従って、ボールのレールへの衝突速度ｖＴの溝肩部に垂直な方向の成分ｖＮは、次式による。
ｖＮ＝ｖＴｓｉｎφ                                      （８）
ここで、φ：ボール中心と衝突点を結ぶ直線がｚ軸となす角度とする。
溝肩部の中心座標を（ｙＰ，ｚＰ）とすると、次式が成り立つ。
ｙｐ２＋ｚｐ２＝（ｒＬ＋Ｒａ）２                          （９）
ｙｐ＝−ｈ−ｒＬ                                        （１０）
【数７】
2005114084.tif 000009
また、衝突時のボール中心座標を（ｙＥ，ｚＥ）とすると、次式が成り立つ。
【数８】
2005114084.tif 000010
ｚＥ＝−ｅ                                            （１３）
式（１０）〜（１３）より、ｓｉｎφは以下になる。
【数９】
2005114084.tif 000011
以上で得られた式（６），（７），（８），（１４）から、衝突時の最大接触面圧Ｐｍａｘを計算できる。
【００３６】
本実施例では、各部の寸法・使用条件などは以下の通りとした。
ボール直径      ：Ｄａ＝２ｍｍ
溝半径          ：Ｒａ＝１．０８ｍｍ（Ｄａの５４％）
ボール導入角度  ：θＴ＝２４°
ボールの公転速度：ＶＥ＝０．５ｍ／ｓ
ボールの質量    ：ｍ＝０．０３２９ｇ
ボールの材料定数：ヤング率ＥＢ＝２１０ＧＰａ，ポアソン比υＢ＝０．３（材質＝鋼材）
溝肩部の材料定数：ヤング率ＥＬ＝２１０ＧＰａ，ポアソン比υＬ＝０．３（材質＝鋼材）
衝突時のボール中心とボール溝中心の位置ズレ量：ｅ＝０．１ｍｍ
ランドからボール溝中心までの距離            ：ｈ＝０ｍｍ
【００３７】
肩部２４０の半径として、ｒＬ＝０．０１ｍｍ〜０．６ｍｍの範囲（ｒＬ／Ｄａが０．００５〜０．３の範囲）を選び、衝突時の最大接触面圧Ｐｍａｘを計算した。ｒＬと最大接触面圧Ｐｍａｘの関係を、図６に示す。
【００３８】
図６から理解されるように、ｒＬ／Ｄａが大きいほど最大接触面圧を低減できる。また、ｒＬ／Ｄａ≧０．０５とすることで、効果的に最大接触面圧を低減できる。さらに、ｒＬ／Ｄａ≧０．１とすれば、一層効果的に最大接触面圧を低減できる。
【００３９】
ただし、あまりｒＬが大きいと、ボール溝部分の幅が減少する。このため、使用時に大きな荷重が作用した場合に、ボール溝とボールの接触による接触楕円が、ボール溝部分からはみ出す惧れがある。このようなはみ出しが生じると、設計上予測したよりも負荷容量が低下（耐荷重性能の低下、寿命の低下など）するため望ましくない。
【００４０】
リニアガイド装置の静的な負荷容量としては、「リニアシステム編集委員会編  リニアシステム理論｛参考文献２：ｐ124，2001，日刊工業新聞社｝」に示された基本静定格荷重が知られている。これは、接触部の永久変形量がボール直径の約１／１００００となるボール荷重を、負荷可能な最大荷重として定めたものである。
【００４１】
本実施例に係るリニアガイド装置の場合には、基本静定格荷重に相当する荷重が作用したときの接触面圧は４３００ＭＰａであり、前記参考文献１のヘルツの弾性接触理論によると、このときの接触楕円の長半径は、０．４ｍｍであった。そして、接触楕円がボール溝からはみ出さないためには、ｒＬ≦０．３３ｍｍ、すなわち、ｒＬ／Ｄａ≦０．１７である必要があることが解った。従って、好適には、ｒＬ／Ｄａ≦０．１７であることが望ましいが、接触楕円の多少のはみ出しならば、大きな性能低下にはならないので、ある程度の誤差を考慮して、ｒＬ／Ｄａ≦０．２程度とすることができる。
【００４２】
以上のことから、０．０５≦ｒＬ／Ｄａ≦０．２とすることが、負荷容量を高く維持しながら同時に、転動体と転動溝の肩部との接触面圧を効果的に低下させて寿命低下を抑制するという観点から、望ましいことになる。
【実施例２】
【００４３】
実施例２は、図１３で示した形式のリニアガイド装置（レールの断面形状が、コの字形状であり、ボール列が２列あり、図１のようにボール溝がゴシック形状である）についての一例である。
【００４４】
本実施例では、式（６），（７），（８），（１４）から、衝突時の最大接触面圧Ｐｍａｘを計算するに当たり、各部の寸法・使用条件などは以下の通りとした。
ボール直径      ：Ｄａ＝２．７７８ｍｍ
溝半径          ：Ｒａ＝１．５ｍｍ（Ｄａの５４％）
ボール導入角度  ：θＳ＝３０°
ボールの公転速度：ＶＥ＝０．４ｍ／ｓ
ボールの質量    ：ｍ＝０．０８８２ｇ
ボールの材料定数：ヤング率ＥＢ＝２１０ＧＰａ，ポアソン比υＢ＝０．３（材質＝鋼材）
溝肩部の材料定数：ヤング率ＥＬ＝２１０ＧＰａ，ポアソン比υＬ＝０．３（材質＝鋼材）
衝突時のボール中心と溝中心の位置ズレ量      ：ｅ＝０．１５ｍｍ
ランドから溝中心までの距離                  ：ｈ＝０．０５ｍｍ
【００４５】
本実施例においても、実施例１と同様に、溝肩部の半径ｒＬと最大接触面圧の関係を調べた。その結果を、図７に示す。
図７から理解されるように、ｒＬ／Ｄａ≧０．０５とすることで、効果的に最大接触面圧を低減できる。さらに、ｒＬ／Ｄａ≧０．１とすれば、より一層効果的に最大接触面圧を低減できる。
【００４６】
また、前記実施例１と同様の検討を行なった結果、接触楕円がボール溝からはみ出さないためには、ｒＬ≦０．４８ｍｍ、すなわち、ｒＬ／Ｄａ≦０．１７である必要があることが解った。従って、好適には、ｒＬ／Ｄａ≦０．１７であることが望ましいが、接触楕円の多少のはみ出しならば、大きな性能低下にはならないので、ある程度の誤差を考慮して、ｒＬ／Ｄａ≦０．２程度とすることができる。
【００４７】
以上のことから、０．０５≦ｒＬ／Ｄａ≦０．２とすることが、負荷容量を高く維持しながら同時に、転動体と転動溝の肩部との接触面圧を効果的に低下させて寿命低下を抑制するという観点から、望ましいことになる。
【実施例３】
【００４８】
実施例３は、図１４で示した形式のリニアガイド装置（ボール列が４列あり、ボール溝が単一円弧形状である）についての一例である。
実施例３は、実施例１、２と異なり、図１５、図１４で示すように、ランド面とボール導入方向が垂直でない角度αＣをなしている。この場合、式（８）の代わりに、次式を用いてｖＮを算出することができる。
ｖＮ＝ｖＴｓｉｎ（αｃ＋φ）                            （８ａ）
【００４９】
本実施例では、式（６），（７），（８ａ），（１４）から、衝突時の最大接触面圧Ｐｍａｘを計算するに当たり、各部の寸法・使用条件などは以下の通りとした。
ボール直径      ：Ｄａ＝５．５５６ｍｍ
溝半径          ：Ｒａ＝２．８９ｍｍ（Ｄａの５２％）
ボール導入角度  ：θＳ＝２０°
ボールの公転速度：ｖＥ＝０．１ｍ／ｓ
ボールの質量    ：ｍ＝０．７０６ｇ
ボールの材料定数：ヤング率ＥＢ＝２１０ＧＰａ，ポアソン比υＢ＝０．３（材質＝鋼材）
溝肩部の材料定数：ヤング率ＥＬ＝２１０ＧＰａ，ポアソン比υＬ＝０．３（材質＝鋼材）
衝突時のボール中心と溝中心の位置ズレ量    ：ｅ＝０．１２ｍｍ
ランドから溝中心までの距離                ：ｈ＝０ｍｍ
ランド面の法線とボール導入方向のなす角度  ：αＣ＝１０．８°
【００５０】
実施例３において溝肩部の半径ｒＬと最大接触面圧の関係を調べた結果を、図８に示す。
図８から理解されるように、ｒＬ／Ｄａ≧０．０５とすることで、効果的に最大接触面圧を低減できる。さらに、ｒＬ／Ｄａ≧０．１とすれば、より一層効果的に最大接触面圧を低減できる。
【実施例４】
【００５１】
実施例４は、図１６で示した形式のリニアガイド装置（ボール列が４列あり、ボール溝が単一円弧形状のもの）についての一例である。
実施例４は、実施例１、２と異なり、図２、図５で示すように、溝肩部が円弧と直線を組み合わせた面取り形状となっている。この場合、上式において、ｈの代わりに、図５で示すｈ’を用いる。ｈ’は、溝肩の円弧部を延長した円弧と接するｚ軸と平行な直線から、ボール溝中心までの距離である。
【００５２】
なお、本実施例では、式（６），（７），（８），（１４）から、衝突時の最大接触面圧Ｐｍａｘを計算するに当たり、各部の寸法・使用条件などは以下の通りとした。
ボール直径              ：Ｄａ＝２．７７８ｍｍ
溝半径                  ：Ｒａ＝１．４４ｍｍ（Ｄａの５２％）
ボール導入角度          ：θＳ＝１０°
ボールの公転速度        ：ｖＥ＝０．２ｍ／ｓ
ボールの質量            ：ｍ＝０．０８８２ｇ
ボールの材料定数：ヤング率ＥＢ＝２１０ＧＰａ，ポアソン比υＢ＝０．３（材質＝鋼材）
溝肩部の材料定数：ヤング率ＥＬ＝２１０ＧＰａ，ポアソン比υＬ＝０．３（材質＝鋼材）
衝突時のボール中心と溝中心の位置ズレ量      ：ｅ＝０．１ｍｍ
直線Ｌとボール溝中心の距離                  ：ｈ’＝０．８ｍｍ
【００５３】
実施例４において溝肩部の半径ｒＬと最大接触面圧の関係を調べた結果を、図９に示す。
図９から理解されるように、ｒＬ／Ｄａ≧０．０５とすることで、効果的に最大接触面圧を低減できる。さらに、ｒＬ／Ｄａ≧０．１とすれば、一層効果的に最大接触面圧を低減できる。
【００５４】
以上の各実施例において述べたように、ｒＬ／Ｄａ≧０．０５とすることで、効果的に最大接触面圧を低減できる。
【００５５】
更に、ｒＬ／Ｄａ≦０．２とすることで、リニアガイド装置に荷重が作用した場合でも、接触楕円がボール溝からはみ出す量を小さくできるので、負荷容量の低下（耐荷重性能の低下、寿命の低下など）を抑制できるため、リニアガイド装置の損傷や走行寿命の低下を防止することができる。
【００５６】
以上説明したように、本実施形態によれば、レール側のボール溝形状として、従来のシャープエッジ状の溝肩部に代えて、レール側の溝肩部（接合部）のボール転動方向に直交する断面形状を面取り形状とし、かつ、面取り半径ｒＬと、転動体直径Ｄａと、の関係が、ｒＬ／Ｄａ≧０．０５を満たすようにしたので、従来のシャープエッジ状の溝肩部と比較して、溝肩部とボールの衝突時の接触面圧を著しく低減できるため、転動溝の溝肩部と転動体との衝突による溝肩部または転動体のハクリの発生を効果的に防ぐことができ、以って良好な作動性の確保と、寿命低下の抑制と、を両立できる。
【００５７】
また、上記面取り形状の溝肩部を、転動溝と同時に研削・転造などの方法で加工することとしたので、溝肩部と転動溝を滑らかに連結することができる。従って、連結部の段差やエッジが生じて接触面圧の低減効果が損なわれることを防止することができる。また、転動溝の加工と同時の工程なので、加工時間とコストを削減できる。
【００５８】
さらに、本実施形態では、循環路とボールの間の隙間（図１７参照）を、従来に比べて小さくする必要がないので、転動体の円滑な循環動作を阻害することがない。よって、リニアガイド装置の作動性を良好に保つことができる。
【００５９】
加えて、面取り半径ｒＬと、転動体直径Ｄａと、の関係が、ｒＬ／Ｄａ≦０．２を満たすようにすれば、使用時に大きな荷重が作用した場合に転動溝と転動体の接触による接触楕円が転動溝部分からはみ出すことによって生じる惧れのある負荷容量の低下（耐荷重性能の低下、延いては寿命の低下など）を効果的に抑制することが可能となり、以って負荷容量を高く維持しながらリニアガイド装置の損傷や走行寿命の低下を効果的に防止することができる。
【００６０】
ところで、本実施形態では、ボール溝２１０（或いは２１０ａ）の両サイドにある溝肩部２４０（或いは２４０ａ）の両方に面取り部を設ける構成として説明してきたが、所望の効果が得られる場合には、いずれか一方の溝肩部に面取り部を設ける構成とすることもできる。
【００６１】
また、ボール溝の溝形状が円弧形状或いはゴシック形状のものについて説明したが、Ｖ字形状の溝形状のものにも、本発明は適用可能である。
【００６２】
更に、溝加工は、研削加工に限定されるものではなく、切削その他の除去加工や、プレスなどの塑性加工であっても良い。加えて、溝部を加工した後または溝部を加工する前に、バレル研磨やショットブラスト、または切削加工などを行なうことで（溝部加工とは別工程で）、溝肩部を面取り形状に加工することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の一実施の形態に係るリニアガイド装置において採用されるボール溝のボール転動方向に直交する断面形状の一例を示す図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係るリニアガイド装置において採用されるボール溝のボール転動方向に直交する断面形状の他の一例を示す図である。
【図３】実施例１において、ボールが溝肩部に衝突する状態についての説明図である。
【図４】実施例３において、ボールが溝肩部に衝突する状態についての説明図である。
【図５】実施例４において、ボールが溝肩部に衝突する状態を説明する図である。
【図６】実施例１で得られた溝肩部の半径ｒＬと最大接触面圧の関係を示す図である。
【図７】実施例２で得られた溝肩部の半径ｒＬと最大接触面圧の関係を示す図である。
【図８】実施例３で得られた溝肩部の半径ｒＬと最大接触面圧の関係を示す図である。
【図９】実施例４で得られた溝肩部の半径ｒＬと最大接触面圧の関係を示す図である。
【図１０】同上実施の形態における一体型砥石を用いた研削方法を示す図である。
【図１１】従来のリニアガイド装置の一例（特許文献１）を示す一部断面を含む斜視図である。
【図１２】同上装置のボール溝形状を示す断面図である。
【図１３】従来のリニアガイド装置の一例（特許文献２）を示す一部断面を含む斜視図である。
【図１４】従来のリニアガイド装置の一例（特許文献３）を示す一部断面を含む斜視図である。
【図１５】同上装置のボール溝形状を示す断面図である。
【図１６】従来のリニアガイド装置の一例（特許文献４）のボール溝形状を示す断面図である。
【図１７】リニアガイド装置の転動体、循環路、ボール溝などの構成を説明する図（転動方向から見た図）。
【図１８】図１７のＡ−Ａ矢視図である。
【図１９】従来における一体型砥石を用いた研削方法を説明する図である。
【図２０】従来におけるボール溝とランド部との接合部形状（シャープエッジ）を説明する図である。
【符号の説明】
【００６４】
１０      ボール（転動体）
３０      ベアリングブロック
３２      循環路
２００    ガイドレール
２１０、２１０ａ  ボール溝（転動溝）
２４０、２４０ａ  溝肩部
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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