(57)【要約】【課題】  予圧力を高めることなく、また、接触体や直線軸が磨耗しても接触体と直線軸との間のクリアランスを自動的になくして、ガタが生じない直動装置を提供する。【解決手段】  基体１に固定された直線軸２と、該直線軸２に案内されて、直線軌道上を往復移動可能に設けられた直動体４と、前記直線軸２に接触する接触体６，７と、前記直動体４に設けられ、前記接触体７を所要力で押圧して、前記直線軸２に予圧を与える予圧装置８とを備える直動装置Ａにおいて、前記予圧装置８は、前記接触体７に接し、該接触体７を前記直線軸２に押圧する方向に移動可能な押圧部１０と、該押圧部１０を前記直線軸２に向かって付勢する付勢部材２０と、前記押圧部１０を、前記直線軸２から離間する方向には移動しないようロックするロック手段とを有する。【選択図】          図５
2005098498.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体に固定された直線軸と、
該直線軸に案内されて、直線軌道上を往復移動可能に設けられた直動体と、
前記直線軸に接触する接触体と、
前記直動体に設けられ、前記接触体を所要力で押圧して、前記直線軸に予圧を与える予圧装置とを備える直動装置において、
前記予圧装置は、
前記接触体に接し、該接触体を前記直線軸に押圧する方向に移動可能な押圧部と、
該押圧部を前記直線軸に向かって付勢する付勢部材と、
前記押圧部を、前記直線軸から離間する方向には移動しないようロックするロック手段とを有することを特徴とする直動装置。
【請求項２】
基体と、
該基体に設けられた案内部に案内されて、直線軌道上を往復移動可能に設けられた直線軸と、
該直線軸に接触する接触体と、
前記基体に設けられ、前記接触体を所要力で押圧して、前記直線軸に予圧を与える予圧装置とを備える直動装置において、
前記予圧装置は、
前記接触体に接し、該接触体を前記直線軸に押圧する方向に移動可能な押圧部と、
該押圧部を前記直線軸に向かって付勢する付勢部材と、
前記押圧部を、前記直線軸から離間する方向には移動しないようロックするロック手段とを有することを特徴とする直動装置。
【請求項３】
前記ロック手段は、
前記押圧部を構成し、一端側で前記接触体に直接または伝達部材を介して当接するピストンロッドと、
該ピストンロッドに固定されたピストンと、
前記ピストンロッドが前記接触体を押圧する方向に移動するにつれ、該ピストンロッドと連動して前記ピストンが移動することにより、容積が減じられる第一密閉室と、容積が増される第二密閉室とを有するシリンダと、
前記第一密閉室と第二密閉室とを連通する室間連通路と、
前記第一密閉室、前記第二密閉室および前記室間連通路内に充填された流体と、
前記室間連通路内に設けられ、前記流体が、前記第一密閉室から前記第二密閉室へは流れるが、前記第二密閉室から前記第一密閉室へは流れないようにする逆止弁とを有することを特徴とする請求項１または２記載の直動装置。
【請求項４】
前記第一密閉室と前記第二密閉室とが、前記ピストンの両側に形成されていることを特徴とする請求項３記載の直動装置。
【請求項５】
前記逆止弁は、前記室間連通路内に着脱可能に設けられていることを特徴とする請求項３または４記載の直動装置。
【請求項６】
前記第一密閉室を前記シリンダの外部に連通する第一室外連通路と、
前記第二密閉室を前記シリンダの外部に連通する第二室外連通路と、
前記第一および第二室外連通路を閉塞する、着脱可能な栓部材とを有することを特徴とする請求項３または４記載の直動装置。
【請求項７】
前記ピストンロッドは、他端側が前記シリンダ外に露出するように設けられ、
前記ピストンロッドに、前記他端に開口する中空部が形成されるとともに、前記第一密閉室と該中空部とを連通する第一孔部と、前記第二密閉室と該中空部とを連通する第二孔部とが形成され、
前記中空部内に、前記第一および第二孔部よりも前記他端側に向かう前記中空部を塞ぐ閉塞部と、該閉塞部から、前記中空部の前記第一孔部と前記第二孔部との間に延びる延出部とを有する栓部材が、着脱可能に設けられ、
前記延出部の外周面と前記中空部の内周面との間に前記逆止弁が配設されていることを特徴とする請求項３または４記載の直動装置。
【請求項８】
前記ピストンに対し、前記接触体側に前記第一密閉室が、反対側に前記第二密閉室がそれぞれ形成され、
前記ピストンに、前記第二密閉室側に開口する開口部が設けられ、
前記シリンダの前記第二密閉室内に、前記開口部内に先端部が緩く進入する軸部材が設けられ、
前記第一密閉室と前記開口部とを連通する第三孔部、該開口部、および前記軸部材の外周面と該開口部の内壁面との間の隙間により、前記室間連通路が形成され、
前記軸部材には、前記開口部に連通し、前記シリンダの外端面に開口する中空部と、前記第二密閉室と該中空部とを連通する第四孔部とが形成され、
前記中空部内に、前記第四孔部を閉塞する栓部材が、着脱可能に設けられていることを特徴とする請求項４記載の直動装置。
【請求項９】
前記ピストンに対し、前記接触体側に前記第二密閉室が、反対側に前記第一密閉室がそれぞれ形成され、
前記ピストンに、前記第一密閉室側に開口する開口部が設けられ、
前記シリンダの前記第一密閉室内に、前記開口部内に先端部が緩く進入する軸部材が設けられ、
前記第二密閉室と前記開口部とを連通する第三孔部、該開口部、および前記軸部材の外周面と該開口部の内壁面との間の隙間により、前記室間連通路が形成され、
前記軸部材には、前記開口部に連通し、前記シリンダの外端面に開口する中空部と、前記第一密閉室と該中空部とを連通する第四孔部とが形成され、
前記中空部内に、前記第四孔部を閉塞する栓部材が、着脱可能に設けられていることを特徴とする請求項４記載の直動装置。
【請求項１０】
前記付勢部材は、前記シリンダ内に設けられ、前記ピストンロッドまたは前記ピストンを付勢していることを特徴とする請求項３〜９のうちのいずれか一項記載の直動装置。
【請求項１１】
前記付勢部材は、前記第一または第二密閉室内に設けられていることを特徴とする請求項１０記載の直動装置。
【請求項１２】
前記押圧部を構成し、前記接触体を押圧する方向に移動可能かつ前記予圧装置本体に対して回転不能に設けられ、一端側で前記接触体に直接または伝達部材を介して当接し、他端側にねじ部が形成された第一ねじ部材と、
該第一ねじ部材のねじ部と螺合するねじ部が形成され、前記予圧装置本体に対して所定の回転方向に回転することで、該ねじ部により該第一ねじ部材を前記接触体を押圧する方向に移動させる第二ねじ部材とを備え、
前記付勢部材は、一端が前記予圧装置に、他端が前記第二ねじ部材に固定され、該第二ねじ部材を前記所定の回転方向に付勢する渦巻ばねであり、
前記ロック手段は、前記第一および第二ねじ部材の螺合するねじ部により構成されていることを特徴とする請求項１または２記載の直動装置。
【請求項１３】
前記予圧装置は、
前記第二ねじ部材と同軸に、前記予圧装置本体に対して回転可能に設けられた回転体と、
該回転体を、前記所定の回転方向には回転を許すが、該所定の回転方向の逆方向には回転させないラチェット装置とを有し、
前記渦巻ばねは、前記一端が前記回転体に固定され、該回転体が前記所定の回転方向に回されることで巻かれて、前記第二ねじ部材を該所定の回転方向に付勢することを特徴とする請求項１２記載の直動装置。
【請求項１４】
前記第一ねじ部材を、前記接触体を押圧する方向に移動可能かつ前記予圧装置本体に対して回転不能に案内する、着脱可能な案内部材を備え、
該案内部材を取り外した際には、ユーザーが前記第一ねじ部材を回転操作することができるよう設けられていることを特徴とする請求項１２または１３記載の直動装置。
【請求項１５】
前記接触体はローラー装置であることを特徴とする請求項１〜１４のうちのいずれか一項記載の直動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直線軸に案内されて直線軌道上を往復移動可能に設けられた直動体、または直線軌道上を往復移動可能に設けられた直線軸を備える直動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レール等の直線軸に案内されて直線軌道上を往復移動（直動）可能な直動体を備える直動装置において、従来より、直動体のガタを抑えてスムーズに直動させるために、直動体と直線軸との間に予圧を与えている。
【０００３】
従来の直動装置の例としては、特許文献１に記載されているように、直線軸（軌道レール１）と直動体（摺動体２）との間にボール３を配し、ボール３の転がり運動を利用して直動体の直動を可能とするものが挙げられる（特許文献１  段落０００２，００１９，第１，２図）。この形式の直動装置においては、直動体と直線軸との間の予圧の付与には、直線軸と直動体との間の隙間寸法より若干大きめのサイズのボールを嵌合する手段が採用されている（特許文献１  段落０００２）。
特許文献１記載の直動装置における予圧方法によれば、直線軸と直動体との間のクリアランスをボールが埋めるため、ガタを好適に抑えることができ、例えば数百キログラム以上といった高重量の被送物を直動移送する用途にも好適に用いることができる。
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載されている形式の予圧方法では、金属製の直線軸と直動体との間に、互いの間の隙間寸法より大きいサイズの金属製のボールを入れるから、ボールが変形し、その転がり抵抗、すなわち直動動作抵抗が大きくなって駆動に大きなエネルギーが必要となる上、直線軸、直動体、およびボールには、高い耐磨耗性が要求され、焼きを入れた鋼などを採用する必要が生じ、装置の製造・加工コストが嵩んだり、装置が高重量化したり、その高重量化に伴ってより大きな駆動エネルギーが必要となったりするという問題点がある。また、ボールの転がり抵抗を減ずると共に直線軸、直動体、およびボールの破損を防ぐために、ボールの潤滑材を頻繁かつ大量に供給する必要があり、メンテナンスの手間やコストが嵩むという問題がある。
【０００５】
一方で、例えば数百キログラム以下の低重量の被送物を直動移送するような場合には、特許文献１記載の直動装置のような高重量かつ高コストの直動装置を採用する必要はなく、例えば特許文献２に記載されているような、直動体（ガイドキャリッジ１２）から、付勢部材（圧縮コイルばね４２）によって、直線軸（ガイドレール１０）に対して接触体（潤滑エレメントフレーム２６，転動軌道潤滑エレメント３４）を圧接させて、直線軸に予圧を与える直動装置を採用できる（特許文献２  第１，２図、段落００７８）。
この特許文献２記載の予圧方法によれば、特許文献１記載の直動装置に比較して、動作抵抗を小さくでき、また、より軽量な材料で構成して製造コスト等を抑えたり、メンテナンスの手間やコストを抑えることができるといった利点がある。
【特許文献１】特開２００２−１２２１３６号公報（段落０００２，００１９，第１図，第２図）
【特許文献２】特開平７−５４８４３号公報（第１，２図、段落００７８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２に記載された直動装置においては、接触体（転動軌道潤滑エレメント３４）に対して、付勢部材（圧縮コイルばね４２）の付勢力よりも大きな力が掛かった場合、付勢部材が変形して、直動体（ガイドキャリッジ１２）の動作にガタが生じてしまうという課題がある。
【０００７】
この課題を解決するためには、接触体に掛かり得ると予見される最大の力よりも大きな付勢力を持つ付勢部材を採用し、予圧力を高めるという方法が考えられる。
しかし、それでは、接触体と直線軸との間に生じる摩擦抵抗が大きくなって直動動作抵抗が大きくなると共に、付勢部材が大型化して装置が高コスト化、高重量化したり、高重量化に伴って駆動エネルギーの強化が必要となったりしてしまう。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決すべくなされ、その目的とするところは、予圧力を高めることなく、また、接触体や直線軸が磨耗しても接触体と直線軸との間のクリアランスを自動的になくして、ガタが生じない直動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る直動装置は、上記課題を解決するために、以下の構成を備える。すなわち、基体に固定された直線軸と、該直線軸に案内されて、直線軌道上を往復移動可能に設けられた直動体と、前記直線軸に接触する接触体と、前記直動体に設けられ、前記接触体を所要力で押圧して、前記直線軸に予圧を与える予圧装置とを備える直動装置において、前記予圧装置は、前記接触体に接し、該接触体を前記直線軸に押圧する方向に移動可能な押圧部と、該押圧部を前記直線軸に向かって付勢する付勢部材と、前記押圧部を、前記直線軸から離間する方向には移動しないようロックするロック手段とを有することを特徴とする。
また、基体と、該基体に設けられた案内部に案内されて、直線軌道上を往復移動可能に設けられた直線軸と、該直線軸に接触する接触体と、前記基体に設けられ、前記接触体を所要力で押圧して、前記直線軸に予圧を与える予圧装置とを備える直動装置において、前記予圧装置は、前記接触体に接し、該接触体を前記直線軸に押圧する方向に移動可能な押圧部と、該押圧部を前記直線軸に向かって付勢する付勢部材と、前記押圧部を、前記直線軸から離間する方向には移動しないようロックするロック手段とを有することを特徴とする。
これによれば、予圧装置は、付勢部材の付勢力によって、押圧部を介して接触体を直線軸に押圧して予圧を与える一方、直線軸から押圧部に向かって掛かる力に対しては、ロック手段によって、押圧部の、直線軸から離れる方向、すなわち付勢部材の付勢力の逆方向への移動が規制されるため、接触体および押圧部に大きな力が掛かっても接触体と直線軸との間にクリアランスが生じることがなく、従ってガタが生じることがない。また、直線軸から押圧部に掛かる力は、ロック手段の応力によって支えられるため、付勢部材によって与える予圧力を大きくする必要がない。さらに、直線軸または接触体が磨耗して減っても、付勢部材の付勢力によって押圧部および接触体が直線軸に向かって移動し、かつその移動はロック手段によって不可逆的な移動となるため、接触体と直線軸との間にクリアランスが生じることがなく、ガタが生じることがない。
【００１０】
さらに、前記ロック手段は、前記押圧部を構成し、一端側で前記接触体に直接または伝達部材を介して当接するピストンロッドと、該ピストンロッドに固定されたピストンと、前記ピストンロッドが前記接触体を押圧する方向に移動するにつれ、該ピストンロッドと連動して前記ピストンが移動することにより、容積が減じられる第一密閉室と、容積が増される第二密閉室とを有するシリンダと、前記第一密閉室と第二密閉室とを連通する室間連通路と、前記第一密閉室、前記第二密閉室および前記室間連通路内に充填された流体と、前記室間連通路内に設けられ、前記流体が、前記第一密閉室から前記第二密閉室へは流れるが、前記第二密閉室から前記第一密閉室へは流れないようにする逆止弁とを有することを特徴とする。
さらに、前記第一密閉室と前記第二密閉室とが、前記ピストンの両側に形成されていることを特徴とする。
これによれば、第一密閉室から第二密閉室へ流体が流入可能なことで、押圧部の接触体を押圧する方向への移動は許される一方、第二密閉室から第一密閉室への流体の流入は、逆止弁の作用により不能となるから、接触体は、直線軸から離間する方向（接触体を押圧する方向の逆方向）へは移動不能となり、ロック手段が実現される。
【００１１】
また、前記逆止弁は、前記室間連通路内に着脱可能に設けられていることを特徴とする。
通常は、ロック手段の作用により、ピストンロッドは一方向にのみ移動し、逆方向に移動することができず、従って一度移動したピストンロッドを元の位置に復帰させて、予圧装置を再利用等することはできない。しかし、逆止弁を着脱可能に設けることによれば、逆止弁を室間連通路から取り外し、ロック手段が作用しないようにすることができる。従って、ピストンロッドを前記逆方向に移動させて予圧装置を再利用等することができる。
【００１２】
また、前記第一密閉室を前記シリンダの外部に連通する第一室外連通路と、前記第二密閉室を前記シリンダの外部に連通する第二室外連通路と、前記第一および第二室外連通路を閉塞する、着脱可能な栓部材とを有することを特徴とする。
これによれば、栓部材を取り外すことで第一および第二密閉室をシリンダ外部に連通して、ロック手段が作用しないようにすることができる。従って、ピストンロッドを前記逆方向に復帰させて予圧装置を再利用等することができる。
【００１３】
また、前記ピストンロッドは、他端側が前記シリンダ外に露出するように設けられ、前記ピストンロッドに、前記他端に開口する中空部が形成されるとともに、前記第一密閉室と該中空部とを連通する第一孔部と、前記第二密閉室と該中空部とを連通する第二孔部とが形成され、前記中空部内に、前記第一および第二孔部よりも前記他端側に向かう前記中空部を塞ぐ閉塞部と、該閉塞部から、前記中空部の前記第一孔部と前記第二孔部との間に延びる延出部とを有する栓部材が、着脱可能に設けられ、前記延出部の外周面と前記中空部の内周面との間に前記逆止弁が配設されていることを特徴とする。
これによれば、栓部材を取り外すことで、逆止弁を室間連通路から取り外すと共に、第一および第二孔部を、中空部の他端を通じて外部に連通させることができるため、ロック手段が作用しないようにすることができる。従って、容易に、ピストンロッドを前記逆方向に復帰させて予圧装置を再利用等することができる。
【００１４】
また、前記ピストンに対し、前記接触体側に前記第一密閉室が、反対側に前記第二密閉室がそれぞれ形成され、前記ピストンに、前記第二密閉室側に開口する開口部が設けられ、前記シリンダの前記第二密閉室内に、前記開口部内に先端部が緩く進入する軸部材が設けられ、前記第一密閉室と前記開口部とを連通する第三孔部、該開口部、および前記軸部材の外周面と該開口部の内壁面との間の隙間により、前記室間連通路が形成され、前記軸部材には、前記開口部に連通し、前記シリンダの外端面に開口する中空部と、前記第二密閉室と該中空部とを連通する第四孔部とが形成され、前記中空部内に、前記第四孔部を閉塞する栓部材が、着脱可能に設けられていることを特徴とする。
これによれば、栓部材を着脱することで、第一密閉室を、第三孔部、開口部、および軸部材の中空部を介して外部に連通および閉塞でき、第二密閉室を、第四孔部および中空部を介して外部に連通および閉塞できる。従って、容易に、ロック手段が作用しないようにすることができ、ピストンロッドを前記逆方向に復帰させて予圧装置を再利用等することができる。
【００１５】
また、前記ピストンに対し、前記接触体側に前記第二密閉室が、反対側に前記第一密閉室がそれぞれ形成され、前記ピストンに、前記第一密閉室側に開口する開口部が設けられ、前記シリンダの前記第一密閉室内に、前記開口部内に先端部が緩く進入する軸部材が設けられ、前記第二密閉室と前記開口部とを連通する第三孔部、該開口部、および前記軸部材の外周面と該開口部の内壁面との間の隙間により、前記室間連通路が形成され、前記軸部材には、前記開口部に連通し、前記シリンダの外端面に開口する中空部と、前記第一密閉室と該中空部とを連通する第四孔部とが形成され、前記中空部内に、前記第四孔部を閉塞する栓部材が、着脱可能に設けられていることを特徴とする。
これによれば、栓部材を着脱することで、第二密閉室を、第三孔部、開口部、および軸部材の中空部を介して外部に連通および閉塞でき、第一密閉室を、第四孔部および中空部を介して外部に連通および閉塞できる。従って、容易に、ロック手段が作用しないようにすることができ、ピストンロッドを前記逆方向に復帰させて予圧装置を再利用等することができる。
【００１６】
また、前記付勢部材は、前記シリンダ内に設けられ、前記ピストンロッドまたは前記ピストンを付勢していることを特徴とする。
これによれば、予圧装置を小型化することができる。
【００１７】
さらに、前記付勢部材は、前記第一または第二密閉室内に設けられていることを特徴とする。
これによれば、予圧装置をさらに小型化することができる。
【００１８】
また、前記押圧部を構成し、前記接触体を押圧する方向に移動可能かつ前記予圧装置本体に対して回転不能に設けられ、一端側で前記接触体に直接または伝達部材を介して当接し、他端側にねじ部が形成された第一ねじ部材と、該第一ねじ部材のねじ部と螺合するねじ部が形成され、前記予圧装置本体に対して所定の回転方向に回転することで、該ねじ部により該第一ねじ部材を前記接触体を押圧する方向に移動させる第二ねじ部材とを備え、前記付勢部材は、一端が前記予圧装置に、他端が前記第二ねじ部材に固定され、該第二ねじ部材を前記所定の回転方向に付勢する渦巻ばねであり、前記ロック手段は、前記第一および第二ねじ部材の螺合するねじ部により構成されていることを特徴とする。
これによれば、第二ねじ部材が前記所定の回転方向に付勢されることで、第二ねじ部材のねじ部と螺合する第一ねじ部材を、接触体を押圧する方向に移動可能である一方、第一ねじ部材はねじ部により支持されているため、接触体から第一ねじ部材に向かって、ねじ部の軸線方向に掛かる押圧力によっては移動せず、ロック手段が実現される。
【００１９】
さらに、前記予圧装置は、前記第二ねじ部材と同軸に、前記予圧装置本体に対して回転可能に設けられた回転体と、該回転体を、前記所定の回転方向には回転を許すが、該所定の回転方向の逆方向には回転させないラチェット装置とを有し、前記渦巻ばねは、前記一端が前記回転体に固定され、該回転体が前記所定の回転方向に回されることで巻かれて、前記第二ねじ部材を該所定の回転方向に付勢することを特徴とする。
これによれば、回転体を所定の方向に回すことで渦巻ばねが巻かれ、直線軸への予圧力となる渦巻ばねの付勢力を、適宜調整することが可能となる。また、渦巻ばねを巻かなければ、予圧力は発生しないため、押圧部の第一ねじ部材の不可逆な移動はなされず、予圧装置の取り扱いが容易となる。
【００２０】
また、前記第一ねじ部材を、前記接触体を押圧する方向に移動可能かつ前記予圧装置本体に対して回転不能に案内する、着脱可能な案内部材を備え、該案内部材を取り外した際には、ユーザーが前記第一ねじ部材を回転操作することができるよう設けられていることを特徴とする。
通常は、ロック手段の作用により、第一ねじ部材は一方向にのみ移動し、逆方向に移動することができず、従って一度移動した第一ねじ部材を元の位置に復帰させて、予圧装置を再利用等することはできない。しかし、前記案内部材を着脱可能とし、第一ねじ部材を回転させて第一ねじ部材の位置を元に戻せるよう設ければ、第一ねじ部材を元の位置に復帰させて、予圧装置を再利用等することができる。
【００２１】
また、前記接触体はローラー装置であることを特徴とする。
これによれば、接触体の、直線軸との摩擦抵抗を小さくすることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る直動装置によれば、接触体や直線軸が磨耗しても接触体と直線軸との間のクリアランスを自動的になくして、ガタが生じることがない。
さらに、直線軸から接触体大きな力が掛かっても、直線軸と接触体との間にクリアランスが生じることがロック手段により防がれるため、従来の直動装置のように予圧を与える付勢部材を大型化する必要がない。従って、直動装置を軽量かつ安価に構成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明に係る直動装置の好適な実施の形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００２４】
図１は、本発明の実施例１に係る直動装置Ａの斜視説明図であり、図２は正面図であり、図３は側面図である。
直動装置Ａは、基体１に両端を固定された、レールとしての機能をもつ直線軸２と、直線軸２に案内されて、直線軌道上を往復移動可能に設けられた直動体４と、直線軸２に接触する接触体してのローラー装置６，７と、直動体４に設けられ、ローラー装置７を直線軸２に所要力で押圧して、直線軸２に予圧を与える予圧装置８とを備える。
【００２５】
レールとしての直線軸２は、断面六角形の筒状に形成される。材質はアルミ合金等の軽量な金属で、押し出し成形によって成形すると好適である。
【００２６】
直動体４は、断面が直線軸２の断面よりも大きい直方形の筒状に形成され、直線軸２の周りを取り囲むように配設される。
【００２７】
直動体４の一内壁には、ローラー装置６が取り付けられる。ローラー装置６は、直動体４の前記一内壁に固定された基部６ａと、基部６ａに対して回転可能に設けられ、直線軸２の隣接する二外面にそれぞれ当接するローラー６ｂとから成る。ローラー６ｂは、直線軸２の隣接する二面に対してそれぞれ二つずつ当接するよう設けられる。ローラー６ｂは、内部にボールベアリング軸受等を有し、スムーズに回転動作することができる。
【００２８】
また、直動体４の、前記ローラー装置６が取り付けられた一内壁に対向する壁部には、ローラー装置７と予圧装置８とが取り付けられる。
予圧装置８は、直動体４の、前記ローラー装置６が取り付けられた一内壁に対向する壁部の外壁面に固定される。直動体４の、予圧装置８が取り付けられた壁部には開口部が形成され、予圧装置８の押圧部１０（図３参照）は、その開口部を通じて直動体４の壁部の内方に突出している。
ローラー装置７は、予圧装置８の押圧部１０に固定された基部７ａと、基部７ａに対して回転可能に設けられ、直線軸２の、前記ローラー６ｂが当接する面に対向する、隣接する二外面にそれぞれ当接するローラー７ｂとから成る。ローラー７ｂは、直線軸２の隣接する二面に対してそれぞれ二つずつ当接するよう設けられる。ローラー７ｂは、内部にボールベアリング軸受等を有し、スムーズに回転動作することができる。
【００２９】
直動装置Ａは、上記構成により、直動体４から直線軸２に、予圧装置８の押圧部１０による押圧力分の予圧を与えた状態で、直動体４が、案内部および接触体としてのローラー装置６，７に案内されて、直線軸２に沿った直線軌道上を往復直動動作することができる。
なお、直動体４を自走させるためには、直動体４に、別途モータ等の駆動装置を組み込んで、直線軸２に当接するローラー６ｂまたはローラー７ｂ（または別途設けた他の駆動ローラー）を回転駆動させるよう設ければよい。
【００３０】
次に、本実施例１の予圧装置８の構成について詳述する。
図４は、直動装置Ａから取り外した状態の予圧装置８の斜視説明図である。
予圧装置８は、円筒状のシリンダ１２と、直動体４に取り付けられる際のビス穴１４ａが形成された取付部１４と、シリンダ１２から突出する先端がローラー装置７に直接当接され、シリンダ１２に対して入出動することで直線軸２に対して接離動可能な、押圧部１０を構成するピストンロッド１８とを有する。
【００３１】
図５に、予圧装置８の斜視断面図を示す。
シリンダ１２には、ローラー装置７（接触体）側の端部を塞ぐ壁部１２ａと、ローラー装置７側の端部の他端部を塞ぐ壁部１２ｂと、壁部１２ａと壁部１２ｂとの間の空間を区切る壁部１２ｃとが設けられる。
【００３２】
シリンダ１２内の壁部１２ｂと壁部１２ｃとの間には、ピストンロッド１８を直線軸２に向かって付勢するコイルばね２０が収められるばね室１２ｄが形成される。
コイルばね２０は、一端が壁部１２ｂの内面に、他端がピストンロッド１８の外周に沿って突出する突周部１８ｄに当接して、ピストンロッド１８をローラー装置７の方向（直線軸２に向かう方向）に付勢する。
【００３３】
一方、シリンダ１２内の壁部１２ａと壁部１２ｃとの間には、流体としての油が充填される油室が形成される。この油室の内部空間は、ピストンロッド１８の外周から突出するよう設けられピストンロッド１８に固定されたピストン１６によって分断され、ピストン１６のローラー装置７側に第一密閉室１２ｅが、反対側に第二密閉室１２ｆが画成される。言い換えると、ピストン１６の両側に、第一密閉室１２ｅと第二密閉室１２ｆとが形成されている。
これにより、第一密閉室１２ｅは、ピストンロッド１８がローラー装置７を直線軸２に押圧する方向（ピストンロッド１８がシリンダ１２から突出する方向）に移動するにつれ、ピストン１６が壁部１２ａに近付いて容積が減じられる。一方、第二密閉室１２ｆは、ピストンロッド１８がローラー装置７を直線軸２に押圧する方向に移動するにつれ、ピストン１６が壁部１２ｃから遠ざかって容積が増される。
【００３４】
ピストンロッド１８は、シリンダ１２を貫通して、ローラー装置７側の端部の他端側がシリンダ１２外に露出している。ピストンロッド１８には、前記他端に開口する中空部１８ａが形成される。
また、ピストンロッド１８には、中空部１８ａと第一密閉室１２ｅとを連通する第一孔部１８ｂが形成される。第一孔部１８ｂの第一密閉室１２ｅ側は、ピストン１６のローラー装置７側の脇に連通される。
また、ピストンロッド１８には、中空部１８ａと第二密閉室１２ｆとを連通する第二孔部１８ｃが形成される。第二孔部１８ｃの第二密閉室１２ｆ側は、ピストン１６のローラー装置７側の他面側の脇に連通される。
第一孔部１８ｂ、中空部１８ａおよび第二孔部１８ｃにより、第一密閉室１２ｅと第二密閉室１２ｆとを連通する室間連通路が構成される。
【００３５】
また、予圧装置８は、中空部１８ａの前記他端の開口部から中空部１８ａ内に入出して着脱可能な栓部材２２を有する。
栓部材２２には、中空部１８ａの第一および第二孔部１８ｂ，１８ｃよりも前記他端側を塞ぐ閉塞部２２ａと、閉塞部２２ａから、中空部１８ａの第一孔部１８ｂと第二孔部１８ｃとの間に延び、外周面と中空部１８ａの内周面との間に逆止弁２２ｃを有する延出部２２ｂとが形成されている。
【００３６】
閉塞部２２ａの外周部にはねじ部が形成され、中空部１８ａの内周部に形成されたねじ部と螺合することにより、栓部材２２は中空部１８ａ内に取り付けられるとともに、中空部１８ａ内の第一および第二孔部１８ｂ，１８ｃよりも前記他端側を閉塞している。栓部材２２は、閉塞部２２ａの端部に形成された溝部２２ｄにマイナスドライバを入れて回転させることで、前記ねじ部に着脱可能となっている。
また、延出部２２ｂの前記外周面と、中空部１８ａの内周面との間には、油が通過可能な若干のクリアランスが形成されているが、そのクリアランスは逆止弁２２ｃにより埋められている。逆止弁２２ｃは、断面Ｙ字状のリング状の弾性部材により構成される。逆止弁２２ｃのＹ字の二股に分かれた方が第一密閉室１２ｅ側に向けられて配設されることで、第一密閉室１２ｅ、第二密閉室１２ｆおよび前記室間連通路内に充填された油は、第一密閉室１２ｅから第二密閉室１２ｆへは流れるが、第二密閉室１２ｆから第一密閉室１２ｅへは流れないよう構成されている。
【００３７】
第一密閉室１２ｅ、第二密閉室１２ｆおよび前記室間連通路内は、油が充填されている。
第一密閉室１２ｅ、第二密閉室１２ｆおよび前記室間連通路内に油を入れる際には、栓部材２２を取り外した状態でピストンロッド１８の中空部１８ａの開口部から空気を吸引して第一密閉室１２ｅ、第二密閉室１２ｆおよび前記室間連通路内を真空状態とし、その負圧を利用して、中空部１８ａの開口部から油を吸入させることで、第一密閉室１２ｅ、第二密閉室１２ｆおよび前記室間連通路内に、空気が混じらないように油を注入することができる。
【００３８】
なお、栓部材２２を取り外した状態では、第一孔部１８ｂは、第一密閉室１２ｅを中空部１８ａを介してシリンダ１２の外部に連通する第一室外連通路となり、第二孔部１８ｃは、第二密閉室１２ｆを中空部１８ａを介してシリンダ１２の外部に連通する第二室外連通路となる。
【００３９】
また、壁部１２ａ，１２ｃのピストンロッド１８との摺接部には、断面Ｙ字状のリング状に形成された逆止弁２４が設けられ、第一および第二密閉室１２ｅ，１２ｆの油が壁部１２ａ，１２ｃ外に漏れ出さないよう設けられる。
また、ピストン１６のシリンダ１２との摺接部には、断面Ｙ字状のリング状に形成された逆止弁２６が設けられ、第二密閉室１２ｆから第一密閉室１２ｅへは油が漏れないよう設けられる。
【００４０】
実施例１の予圧装置８は、使用前には、図６に示すように、ピストンロッド１８がシリンダ１２に対して最も引っ込んだ状態（ピストンロッド１８が直線軸２に対して最も離間した状態）に設定される。言い換えると、ピストン１６が壁部１２ｃに接して、第一密閉室１２ｅが最も大きい容積となり、第二密閉室１２ｆが最も小さい容積となるよう設定される。
なお、この状態で、第二孔部１８ｃが壁部１２ｃに塞がれて、第二孔部１８ｃから第二密閉室１２ｆへの油の流入が妨げられないように、壁部１２ｃには、第二孔部１８ｃの開口部を逃げる切り欠き部１２ｃａが形成されている。なお、ピストン１６が壁部１２ａに接した際にも壁部１２ａが第一孔部１８ｂを塞がないように、壁部１２ａにも、第一孔部１８ｂの開口部を逃げる切り欠き部１２ａａが形成されている。
【００４１】
予圧装置８は、図６のようにピストンロッド１８がシリンダ１２に対して最も引っ込んだ状態で、直動装置Ａの直動体４に、取付部１４のビス穴１４ａを介して取り付けられ、ピストンロッド１８はローラー装置７の基部７ａに当接される。すると、コイルばね２０の付勢力によって、ピストンロッド１８に押されてローラー装置７のローラー７ｂが直線軸２に当接するまで移動される。この間、ピストン１６が直線軸２側（ローラー装置７側）へ移動することで、第一密閉室１２ｅの容積が減じるとともに第二密閉室１２ｆの容積が増加し、油は室間連通路を介して第一密閉室１２ｅから第二密閉室１２ｆへ流れる。そして、コイルばね２０がその付勢力によってローラー７ｂを直線軸２に押圧することで、直動体４から直線軸２に予圧が与えられる。
【００４２】
予圧装置８は、直線軸２を押圧して予圧を与える一方、直線軸２から予圧装置８に向かってピストンロッド１８に掛かる力に対しては、第二密閉室１２ｆから第一密閉室１２ｅへの油の流入は、逆止弁２２ｃの作用により不能となるから、ピストン１６、延いてはピストンロッド１８およびローラー装置７は、直線軸２から離間する方向（直線軸２を押圧する方向の逆方向）へは移動不能となり、ロック手段が実現される。特に、流体として液体の油を用いているため、第一および第二密閉室１２ｅ，１２ｆ内の流体の容積は外力によって変動せず、ピストンロッド１８の、直線軸２から離間する方向への移動は好適にロックされる。
【００４３】
本予圧装置８によれば、ロック手段によって、ピストンロッド１８の、直線軸２から離れる方向、すなわちコイルばね２０の付勢力の逆方向への移動が規制されるため、ローラー装置７およびピストンロッド１８に大きな力が掛かってもローラー装置７と直線軸２との間にクリアランスが生じることがなく、従ってガタが生じることがない。
また、直線軸２からローラー装置７およびピストンロッド１８に掛かる力は、ロック手段の応力によって支えられるため、コイルばね２０によって与える予圧力を大きくする必要がない。
さらに、直線軸２またはローラー６ｂ，７ｂが磨耗して減っても、コイルばね２０の付勢力によってピストンロッド１８およびローラー装置７が直線軸２に向かってその磨耗分だけ移動し、かつその移動はロック手段によって不可逆的な移動となるため、ローラー６ｂ，７ｂと直線軸２との間にクリアランスが生じることがなく、ガタが生じることがない。
【００４４】
ところで、直動装置Ａにおいて、例えばメンテナンス作業や修理作業を行う際等に、直線軸２から直動体４を取り外したり、直動体４から予圧装置８を取り外したりする必要が生じる場合がある。こうした場合、ピストンロッド１８は、コイルばね２０によってローラー装置７側（シリンダ１２に対して突出する側）に向かって付勢されているため、ピストン１６が壁部１２ａに当接するまで動作して突出しきってしまうが、ロック手段により、外力によって元の位置（図６）に復帰させることができない。
そこで、ピストンロッド１８を元の位置に復帰させたい場合には、栓部材２２を取り外すことで、栓部材２２に取り付けられた逆止弁２２ｃを室間連通路上から取り除いて、ロック手段が作用しないようにすればよい。そうすれば、ピストンロッド１８を、ローラー装置７側とは逆方向に移動させて、元の位置に復帰させることができる。
なお、栓部材２２を取り外した状態では、前記第一室外連通路と前記第二室外連通路とがシリンダ１２外に連通され、それによってロック手段が作用しないようになるという言い方もできる。
【００４５】
ピストンロッド１８の位置の復帰後には、栓部材２２を取り外した状態でピストンロッド１８の中空部１８ａの開口部から空気を吸引して第一密閉室１２ｅ、第二密閉室１２ｆおよび前記室間連通路内を真空状態とし、その負圧を利用して、中空部１８ａの開口部から油を吸入させることで、第一密閉室１２ｅ、第二密閉室１２ｆおよび前記室間連通路内に、空気が混じらないように油を注入して、再び栓部材２２を取り付けることで、予圧装置８を元のように機能させることができる。
【実施例２】
【００４６】
実施例１の直動装置Ａに用いた予圧装置８は、上記の構成に限定されず、他の構成をもつ予圧装置と置き換えることもできる。
次に、直動装置Ａに、上記予圧装置８に替えて、予圧装置３０を採用した実施例２を説明する。
図７は、実施例２の予圧装置３０の斜視図である。
予圧装置３０は、円筒状のシリンダ３２と、直動体４に取り付けられる際の取付部としてシリンダ３２の外周に形成されたねじ部３４と、先端がローラー装置７に直接当接され、シリンダ３２に対して入出動することで直線軸２に対して接離動可能な、押圧部１０を構成するピストンロッド３８とを有する。
【００４７】
図８に、予圧装置３０の斜視断面図を示す。
シリンダ３２には、ローラー装置７側の端部を塞ぐ壁部３２ａと、ローラー装置７側の端部の他端部を塞ぐ壁部を形成するシリンダ部材３２ｂとが設けられる。
【００４８】
シリンダ３２内の壁部３２ａとシリンダ部材３２ｂとの間には、流体としての油が充填される油室が形成される。この油室の内部空間は、ピストンロッド３８の外周から突出するよう設けられピストンロッド３８に固定されたピストン３６によって分断され、ピストン３６のローラー装置７側に第一密閉室３２ｅが、反対側に第二密閉室３２ｆが画成される。言い換えると、ピストン３６の両側に、第一密閉室３２ｅと第二密閉室３２ｆとが形成されている。
これにより、第一密閉室３２ｅは、ピストンロッド３８がローラー装置７を直線軸２に押圧する方向（ピストンロッド３８がシリンダ３２から突出する方向）に移動するにつれ、ピストン３６が壁部３２ａに近付いて容積が減じられる。一方、第二密閉室３２ｆは、ピストンロッド３８がローラー装置７を直線軸２に押圧する方向に移動するにつれ、ピストン３６がシリンダ部材３２ｂから遠ざかって容積が増される。
【００４９】
シリンダ３２内の、第二密閉室３２ｆ内には、ピストン３６（ピストンロッド３８）を直線軸２に向かって付勢するコイルばね４０が収められる。
コイルばね４０は、一端がシリンダ部材３２ｂの軸部材４４（後述）の周壁から突出する突周部３２ｂａに、他端がピストン３６に当接して、ピストン３６をローラー装置７の方向（直線軸２に向かう方向）に付勢する。
【００５０】
ピストン３６は、ピストンロッド３８のローラー装置７側の端部の他端部に固定され、端面には、その他端部を取り囲むように、第二密閉室３２ｆ側に開口する開口部３６ａが形成される。ピストン３６には、開口部３６ａと第一密閉室３２ｅとを連通する第三孔部３６ｂが形成される。
【００５１】
また、シリンダ部材３２ｂの中央部には、ピストン３６方向に延びて、開口部３６ａ内に緩く進入する軸部材４４が、シリンダ部材３２ｂと一体に設けられる。軸部材４４は、シリンダ部材３２ｂとほぼ同軸に設けられる。
第三孔部３６ｂ、開口部３６ａ、および軸部材４４の外周面と開口部３６ａの内壁面との間の隙間により、前記室間連通路が形成される。また、軸部材４４は、外周面と開口部３６ａの内周面との間に逆止弁４４ａを有する。
軸部材４４の外周面と、開口部３６ａの内周面との間には、油が通過可能な若干のクリアランスが形成されているが、そのクリアランスは逆止弁４４ａにより埋められている。逆止弁４４ａは、断面Ｙ字状のリング状の弾性部材により構成される。逆止弁４４ａのＹ字の二股に分かれた方が第一密閉室３２ｅ側に向けられて配設されることで、第一密閉室３２ｅ、第二密閉室３２ｆおよび前記室間連通路内に充填された油は、第一密閉室３２ｅから第二密閉室３２ｆへは流れるが、第二密閉室３２ｆから第一密閉室３２ｅへは流れないよう構成されている。
【００５２】
また、軸部材４４には、その軸線に沿って、開口部３６ａに連通する小径中空部４４ｃと、小径中空部４４ｃに連通し、小径中空部４４ｃより大径で、シリンダ部材３２ｂの外端面に開口する大径中空部４４ｄとが形成される。
第三孔部３６ｂ、開口部３６ａ、小径中空部４４ｃおよび大径中空部４４ｄにより、第一密閉室３２ｅをシリンダ３２の外部に連通する第一室外連通路が構成される。
また、軸部材４４には、第二密閉室３２ｆと軸部材４４の大径中空部４４ｄとを連通する第四孔部４４ｂが、第二密閉室３２ｆをシリンダ３２の外部に連通する第二室外連通路として形成されている。
【００５３】
さらに、大径中空部４４ｄ内には、小径中空部４４ｃと第四孔部４４ｂとを閉塞する栓部材４２が、着脱可能に設けられている。
栓部材４２には、大径中空部４４ｄ側から、大径中空部４４ｄと小径中空部４４ｃとの内周の段差部に当接して、大径中空部４４ｄと小径中空部４４ｃとの間を密閉して塞ぐパッキン４２ｂと、第四孔部４４ｄ（第二室外連通路）と大径中空部４４ｄの開口部との間を密閉して塞ぐパッキン４２ｃが設けられる。栓部材４２を取り付けることにより、第一および第二室外連通路が外部から閉塞される。栓部材４２の外周部にはねじ部が形成され、その端部４２ａに形成された図示しない溝部にマイナスドライバを入れて回転させることで、大径中空部４４ｄの内周部に形成されたねじ部と螺合させて、大径中空部４４ｄ内に着脱可能に取り付けられる。
【００５４】
第一密閉室３２ｅ、第二密閉室３２ｆおよび前記室間連通路内は、油が充填されている。
第一密閉室３２ｅ、第二密閉室３２ｆおよび前記室間連通路内に油を入れる際には、栓部材４２を取り外した状態で軸部材４４の開口部（大径中空部４４ｄの開口部）から空気を吸引して第一密閉室３２ｅ、第二密閉室３２ｆおよび前記室間連通路内を真空状態とし、その負圧を利用して、軸部材４４の開口部から油を吸入させることで、第一密閉室３２ｅ、第二密閉室３２ｆおよび前記室間連通路内に、空気が混じらないように油を注入することができる。
【００５５】
予圧装置３０は、図８のようにピストンロッド３８がシリンダ３２に対して最も引っ込んだ状態で、直動装置Ａの直動体４に、ねじ部３４によってねじ込まれて取り付けられ、ピストンロッド１８の一端はローラー装置７の基部７ａに当接される。
【００５６】
実施例２の予圧装置３０は、実施例１の予圧装置８と同様、コイルばね４０の付勢力によって直線軸２を押圧して予圧を与える一方、直線軸２から予圧装置８に向かって掛かる力に対しては、第二密閉室３２ｆから第一密閉室３２ｅへの油の流入は、逆止弁４４ａの作用により不能となるから、ピストン３６、延いてはピストンロッド３８およびローラー装置７は、直線軸２から離間する方向（直線軸２を押圧する方向の逆方向）へは移動不能となり、ロック手段が実現される。
【００５７】
予圧装置３０において、ピストンロッド３８を元の位置に復帰させたい場合には、栓部材４２を取り外すことで、第一室外連通路（第三孔部３６ｂ、開口部３６ａ、小径中空部４４ｃおよび大径中空部４４ｄ）と、第二室外連通路（第四孔部４４ｂ）をシリンダ３２外に連通させればよい。そうすれば、第一および第二密閉室３２ｅ，３２ｆには、油および外気が自由に出入りできるようになり、逆止弁４４ａによるロック手段が作用しなくなって、ピストンロッド３８を、ローラー装置７側とは逆方向に移動させて、元の位置に復帰させることができる。
復帰後には、栓部材４２を取り外した状態で軸部材４４の開口部から空気を吸引して第一密閉室３２ｅ、第二密閉室３２ｆおよび前記室間連通路内を真空状態とし、その負圧を利用して、軸部材４４の開口部から油を吸入させればよい。
【実施例３】
【００５８】
次に、直動装置Ａに、上記予圧装置８に替えて、予圧装置５０を採用した実施例３を説明する。
図９は、実施例３の予圧装置５０の斜視図である。
予圧装置５０は、円筒状の本体（筐体）５２と、直動体４に取り付けられる際のビス穴５４ａが形成された取付部５４と、本体５２から突出する先端がローラー装置７に直接当接され、本体５２に対して入出動することで直線軸２に対して接離動可能な、押圧部を構成する第一ねじ部材５８とを有する。
【００５９】
図１０に、予圧装置５０の組立図を、図１１に、予圧装置５０の斜視断面図を示す。
第一ねじ部材５８は、ローラー装置７を押圧する方向に移動可能かつ予圧装置本体５２に対して回転不能に設けられ、一端部がローラー装置７に接し、他端部にメスねじ部５８ａが形成されている。第一ねじ部材５８は、先端部の断面形状が円弧の一部を切り欠いた形状に形成され、その形状に符合する開口部６４ａが形成され、本体５２に固定された案内部材６４に通されることで、本体５２に対して進退可能かつ回転不能に保持されている。案内部材６４は、そのビス穴６４ｂを介して、ビスによって本体５２の取付部５４のメスねじ部５４ｂに着脱可能に取り付けられる。
【００６０】
また、図１１に示すように、本体５２内の、第一ねじ部材５８の周囲の部分には、第一ねじ部材５８の進退動作をスムーズに案内するボールブッシュ６８（図１０には図示せず）が設けられる。なお、図１１には、ボールブッシュ６８内に設けられ、第一ねじ部材５８の外周面に当接するボールは図示していない。
【００６１】
また、予圧装置５０は、第一ねじ部材５８のメスねじ部５８ａと螺合するオスねじ部５６ａが形成され、予圧装置本体５２に対して、回転可能、かつローラー装置７の方向へ進退不能に設けられ、所定の回転方向に回転することで、オスねじ部５６ａにより第一ねじ部材５８をローラー装置７を押圧する方向に移動させる第二ねじ部材５６を備える。
【００６２】
また、第二ねじ部材５６には、ねじ部５６ａと同軸の二つの円板状部５６ｂ，５６ｂが形成される。二つの円板状部５６ｂ，５６ｂの間には、付勢部材としての渦巻ばね６０が保持される。渦巻ばね６０の内周側の端部は、円板状部５６ｂ，５６ｂの中心の間を結ぶ軸部５６ｃに取り付けられて固定される。
【００６３】
また、予圧装置５０は、第二ねじ部材５６と同軸に、二つの円板状部５６ｂ，５６ｂおよび渦巻ばね６０を取り囲むよう配設され、予圧装置本体５２に対して回転可能に設けられた回転体６２を備える。渦巻ばね６０の前記一端の他端は、回転体６２の内周部に固定される。回転体６２は、一端側が開口し他端側が塞がれた円筒状に形成される。回転体６２の前記他端側を塞ぐ壁部の外面には、その周方向に沿って、一方の回転方向に向かう面がなだらかに、他方の回転方向に向かう面がほぼ鉛直になるよう形成された多数の突部６２ａ，６２ａ・・が形成される。また、回転体６２の前記壁部外面には、本体５２に固定された爪部材６６が摺接し、前記突部６２ａ，６２ａ・・と相まって回転体６２を前記所定の方向にのみ回転を許すラチェット装置（ラチェット機構）が構成されている。
【００６４】
実施例３の予圧装置５０は、使用前には、図１１に示すように、第一ねじ部材５８のメスねじ部５８ａと第二ねじ部材５６のオスねじ部５６ａとが最も深く螺合して、第一ねじ部材５８が本体５２に対して最も引っ込んだ状態（直線軸２に対して最も離間した状態）に設定される。
予圧装置５０は、図１１のように第一ねじ部材５８が本体５２に対して最も引っ込んだ状態で、直動装置Ａの直動体４に、取付部５４のビス穴５４ａを介して取り付けられ、第一ねじ部材５８の先端がローラー装置７の基部７ａに当接される。
【００６５】
実施例３の予圧装置５０においては、渦巻ばね６０の付勢力によって第二ねじ部材５６を回転させるよう付勢するが、ユーザーが回転体６２を前記所定の方向に回転させて、渦巻ばね６０を巻くまでは、渦巻ばね６０の付勢力は働かないため、予圧装置５０の取り付け時等に第一ねじ部材５８が本体５２から出てきてしまって戻せなくなるといった不都合が生じることがなく、実施例１および実施例２の予圧装置８，３０に比較して、ユーザーにとってより扱いやすい。
【００６６】
予圧装置５０を直動体４に取り付けたら、回転体６２を回転させて、渦巻ばね６０を前記所定の方向に巻く。すると、渦巻ばね６０の付勢力によって、第二ねじ部材５６が、前記所定方向に付勢されて回転し、ねじ部５６ａ，５８ａによって第一ねじ部材５８をローラー装置７側へ押し出す。ローラー７ｂと直線軸２が当接すると、第一ねじ部材５８の移動は停止し、従って第二ねじ部材５６の回転が止まり、渦巻ばね６０は、第二ねじ部材５６を付勢したままの状態で停止する。この状態で、第一ねじ部材５８は渦巻ばね６０の付勢力によって直線軸２側へ押され続け、直動体４から直線軸２に予圧が与えられる。
また、回転体６２を回転させる回転数によって、渦巻ばね６０の巻かれ度合いが変わって付勢力が変わるため、予圧力をユーザーの都合に応じて適宜調整することができる。
【００６７】
予圧装置５０は、直線軸２を押圧して予圧を与える一方、直線軸２から予圧装置８に向かって掛かる力によって、第一ねじ部材５８が予圧装置５０側へ移動されることはない。これは、第一ねじ部材５８と第二ねじ部材５６とはねじ部５６ａ，５８ａによって螺合しているため、第一ねじ部材５８と第二ねじ部材５６の軸線方向にかかる直線方向の力では、ねじ部５６ａ，５８ａを介して第二ねじ部材５６を回転するトルクを生まないためである。
すなわち、第一および第二ねじ部材５８，５６の螺合するねじ部５８ａ，５６ａにより、第一ねじ部材５８（押圧部１０）を直線軸２から離間する方向には移動しないようロックするロック手段が構成される。
【００６８】
本実施例３の予圧装置５０によれば、ロック手段（ねじ部５８ａ，５６ａ）によって、第一ねじ部材５８（押圧部１０）の、直線軸２から離れる方向、すなわち渦巻ばね６０の付勢力の逆方向への移動が規制されるため、ローラー装置７および第一ねじ部材５８に大きな力が掛かってもローラー装置７と直線軸２との間にクリアランスが生じることがなく、従ってガタが生じることがない。
また、直線軸２からローラー装置７および第一ねじ部材５８に掛かる力は、ロック手段（第一および第二ねじ部材５８，５６およびねじ部５８ａ，５６ａ）の応力によって支えられるため、渦巻ばね６０によって与える予圧力を大きくする必要がない。
さらに、直線軸２またはローラー６ｂ，７ｂが磨耗して減っても、渦巻ばね６０の付勢力によって第二ねじ部材５６が回転されて、第一ねじ部材５８（押圧部１０）およびローラー装置７が直線軸２に向かってその磨耗分だけ移動し、かつその移動はロック手段によって不可逆的な移動となるため、ローラー６ｂ，７ｂと直線軸２との間にクリアランスが生じることがなく、ガタが生じることがない。
【実施例４】
【００６９】
次に、本発明の実施例４を説明する。
図１２は、本発明の実施例４に係る直動装置Ｂの正面図であり、図１３は側面図であり、図１４は斜視断面説明図である。
直動装置Ｂは、基体６９に固定されたレール部材７０に形成され、レールとしての機能をもつ直線軸７２と、直線軸７２に案内されて、直線軌道上を往復移動可能に設けられた直動体７４と、直線軸７２に接触する接触体してのローラー装置７６，７７と、直動体７４に設けられ、ローラー装置７７を直線軸７２に所要力で押圧して、直線軸７２に予圧を与える予圧装置７８とを備える。
【００７０】
レールとしての直線軸７２は、断面Ｃ字状に形成される。材質はアルミ合金等の軽量な金属で、押し出し成形によって、レール部材７０と一体に成形すると好適である。
【００７１】
直動体７４は、断面台形状の長板状に形成され、（断面の）台形の短辺側が、直線軸７２のＣ字の開口部に対向し、長手方向が直線軸７２に沿うよう配設される。
【００７２】
直動体７４の断面の斜辺を形成する壁部には、ローラー装置７６が取り付けられる。ローラー装置７６は、直線軸７２の断面のＣ字の開口部の両外縁部に、直動体７４の長手方向に並んでそれぞれ二つずつ当接するよう設けられる。ローラー装置７６は、内部にボールベアリング軸受等を有し、スムーズに回転動作することができる。
【００７３】
また、直動体７４の、前記断面の短辺側の反対側の、長辺側の面には、予圧装置７８が取り付けられる（固定される）。予圧装置７８は、直動体７４の長手方向に並んで配設されたローラー装置７６の中間部に配設される。
直動体７４には、前記長辺側の面から短辺側の面に貫通する開口部が形成され、予圧装置７８の押圧部８０は、その直動体７４の開口部と、直線軸７２の前記Ｃ字の開口部とを通じて、直線軸７２のＣ字の内方に延びている。
ローラー装置７７は、押圧部８０の先端部に、ビス等により固定された基部７７ａと、基部７７ａに対して回転可能に設けられ、直線軸７２のＣ字の開口部の両内縁部にそれぞれ当接するよう二つ設けらたローラー７７ｂとから成る。ローラー７７ｂは、内部にボールベアリング軸受等を有し、スムーズに回転動作することができる。
【００７４】
予圧装置７８は、押圧部８０を予圧装置７８本体側に引き寄せるよう付勢することで、ローラー装置７７を直線軸７２に所要力で押圧して予圧を与える。
【００７５】
直動装置Ｂは、上記構成により、直動体７４から直線軸７２に、予圧装置７８の押圧部８０による押圧力（前記付勢部材で押圧部８０を引き寄せる力）分の予圧を与えた状態で、直動体７４が、案内部および接触体としてのローラー装置７６，７７に案内されて、直線軸７２に沿った直線軌道上を往復直動動作することができる。
なお、直動体７４を自走させるためには、直動体７４に、別途モータ等の駆動装置を組み込んで、直線軸７２に当接するローラー装置７６またはローラー装置７７（または別途設けた他の駆動ローラー装置）のローラーを回転駆動させるよう設ければよい。
【００７６】
図１５に、本実施例４の予圧装置７８の斜視断面図を示す。
実施例４の予圧装置７８は、押圧部８０としてのピストンロッド８８が、実施例１の予圧装置８とは逆方向（シリンダ８２に対して引き込まれる方向）に付勢され、接触体としてのローラー装置７に対する位置関係として、第一密閉室８２ｆと第二密閉室８２ｅとが、実施例１の予圧装置８とは逆に位置するよう設けられている。これにより、実施例４の予圧装置７８は、ピストンロッド８８が、シリンダ８２に対して引き込まれる方向に付勢されると共に、突出する方向への移動はロックされることとなる。
【００７７】
以下、本実施例４の予圧装置７８の構成について詳述する。
予圧装置７８は、円筒状のシリンダ８２と、直動体７４に取り付けられる際のビス穴８４ａが形成された取付部８４と、シリンダ８２から突出する先端にローラー装置７７が固定され、シリンダ８２に対して入出動することで、ローラー装置７７を直線軸７２に接離動（直線軸７２を押圧する方向に移動）させることができる押圧部８０を構成するピストンロッド８８とを有する。
【００７８】
シリンダ８２には、ローラー装置７７（接触体）側の端部を塞ぐ壁部８２ａと、ローラー装置７７側の端部の他端部を塞ぐ壁部８２ｂと、壁部８２ａと壁部８２ｂとの間の空間を区切る壁部８２ｃとが設けられる。
【００７９】
シリンダ８２内の壁部８２ｂと壁部８２ｃとの間には、ピストンロッド８８を、ローラー装置７７が直線軸７２を押圧する方向（図中、上方向）に向かって付勢するコイルばね９０が収められるばね室８２ｄが形成される。
コイルばね９０は、一端が壁部８２ｃの内面に、他端がピストンロッド８８の外周に沿って突出する突周部８８ｄに当接して、ピストンロッド８８を、直線軸７２をローラー装置７７が直線軸７２を押圧する方向に付勢する。
【００８０】
一方、シリンダ８２内の壁部８２ａと壁部８２ｃとの間には、流体としての油が充填される油室が形成される。この油室の内部空間は、ピストンロッド８８の外周から突出するよう設けられピストンロッド８８に固定されたピストン８６によって分断され、ピストン８６のローラー装置７７側に第二密閉室８２ｅが、反対側に第一密閉室８２ｆが画成される。言い換えると、ピストン８６の両側に、第二密閉室８２ｅと第一密閉室８２ｆとが形成されている。
これにより、第一密閉室８２ｆは、ピストンロッド８８がローラー装置７７を直線軸７２に押圧する方向（ピストンロッド８８をシリンダ８２に引き込む方向）に移動するにつれ、ピストン８６が壁部８２ｃに近付いて容積が減じられる。一方、第二密閉室８２ｅは、ピストンロッド８８がローラー装置７７を直線軸７２に押圧する方向に移動するにつれ、ピストン８６が壁部８２ａから遠ざかって容積が増される。
【００８１】
ピストンロッド８８は、シリンダ８２を貫通して、ローラー装置７７側の端部の他端側がシリンダ８２外に露出している。ピストンロッド８８には、前記他端に開口する中空部８８ａが形成される。
また、ピストンロッド８８には、中空部８８ａと第一密閉室８２ｆとを連通する第一孔部８８ｂが形成される。第一孔部８８ｂの第二密閉室８２ｅ側は、ピストン８６のローラー装置７７側の他面側の脇に連通される。
また、ピストンロッド８８には、中空部８８ａと第二密閉室８２ｅとを連通する第二孔部８８ｃが形成される。第二孔部８８ｃの第二密閉室８２ｅ側は、ピストン８６のローラー装置７７側の脇に連通される。
第一孔部８８ｂ、中空部８８ａおよび第二孔部８８ｃにより、第二密閉室８２ｅと第一密閉室８２ｆとを連通する室間連通路が構成される。
【００８２】
また、予圧装置７８は、中空部８８ａの前記他端の開口部から中空部８８ａ内に入出して着脱可能な栓部材９２を有する。
栓部材９２には、中空部８８ａの第一および第二孔部８８ｂ，８８ｃよりも前記他端側を塞ぐ閉塞部９２ａと、閉塞部９２ａから、中空部８８ａの第一孔部８８ｂと第二孔部８８ｃとの間に延び、外周面と中空部８８ａの内周面との間に逆止弁９２ｃを有する延出部９２ｂとが形成されている。
【００８３】
閉塞部９２ａの外周部にはねじ部が形成され、中空部８８ａの内周部に形成されたねじ部と螺合することにより、栓部材９２は中空部８８ａ内に取り付けられるとともに、中空部８８ａ内の第一および第二孔部８８ｂ，８８ｃよりも前記他端側を閉塞している。栓部材９２は、閉塞部９２ａの端部に形成された溝部９２ｄにマイナスドライバを入れて回転させることで、前記ねじ部に着脱可能となっている。
また、延出部９２ｂの前記外周面と、中空部８８ａの内周面との間には、油が通過可能な若干のクリアランスが形成されているが、そのクリアランスは逆止弁９２ｃにより埋められている。逆止弁９２ｃは、断面Ｙ字状のリング状の弾性部材により構成される。逆止弁９２ｃのＹ字の二股に分かれた方が第二密閉室８２ｅ側に向けられて配設されることで、第二密閉室８２ｅ、第一密閉室８２ｆおよび前記室間連通路内に充填された油は、第二密閉室８２ｅから第一密閉室８２ｆへは流れるが、第一密閉室８２ｆから第二密閉室８２ｅへは流れないよう構成されている。
【００８４】
第二密閉室８２ｅ、第一密閉室８２ｆおよび前記室間連通路内は、油が充填されている。
第二密閉室８２ｅ、第一密閉室８２ｆおよび前記室間連通路内に油を入れる際には、栓部材９２を取り外した状態でピストンロッド８８の中空部８８ａの開口部から空気を吸引して第二密閉室８２ｅ、第一密閉室８２ｆおよび前記室間連通路内を真空状態とし、その負圧を利用して、中空部８８ａの開口部から油を吸入させることで、第二密閉室８２ｅ、第一密閉室８２ｆおよび前記室間連通路内に、空気が混じらないように油を注入することができる。
【００８５】
なお、栓部材９２を取り外した状態では、第一孔部８８ｂは、第一密閉室８２ｆを中空部８８ａを介してシリンダ８２の外部に連通する第一室外連通路となり、第二孔部８８ｃは、第二密閉室８２ｅを中空部８８ａを介してシリンダ８２の外部に連通する第二室外連通路となる。
【００８６】
また、壁部８２ａ，８２ｃのピストンロッド８８との摺接部には、断面Ｙ字状のリング状に形成された逆止弁９４が設けられ、第二および第一密閉室８２ｅ，８２ｆの油が壁部８２ａ，８２ｃ外に漏れ出さないよう設けられる。
また、ピストン８６のシリンダ８２との摺接部には、断面Ｙ字状のリング状に形成された逆止弁９６が設けられ、第二密閉室８２ｅから第一密閉室８２ｆへは油が漏れないよう設けられる。
【００８７】
実施例４の予圧装置７８は、使用前には、ピストンロッド８８がシリンダ８２に対して最も突出した状態（ローラー装置７７が直線軸７２に対して最も離間した状態）に設定される。言い換えると、ピストン８６が壁部８２ａに接して、第一密閉室８２ｆが最も大きい容積となり、第二密閉室８２ｅが最も小さい容積となるよう設定される。
なお、この状態で、第二孔部８８ｃが壁部８２ａに塞がれて、第二孔部８８ｃから第二密閉室８２ｅへの油の流入が妨げられないように、壁部８２ａには、第二孔部８８ｃの開口部を逃げる切り欠き部８２ａａが形成されている。なお、ピストン８６が壁部８２ｃに接した際にも壁部８２ｃが第一孔部８８ｂを塞がないように、壁部８２ｃにも、第一孔部８８ｂの開口部を逃げる切り欠き部８２ｃａが形成されている。
【００８８】
予圧装置７８は、ピストンロッド８８がシリンダ８２に対して最も突出した状態で、直動装置Ｂの直動体７４に、取付部８４のビス穴８４ａを介して取り付けられると共に、ローラー装置７７の基部７７ａに取り付けられる。すると、コイルばね９０の付勢力によって、ピストンロッド８８に引っ張られてローラー装置７７のローラー７７ｂが直線軸７２に当接するまで移動される。この間、ピストン８６が直線軸７２側（ローラー装置７７側）へ移動することで、第一密閉室８２ｆの容積が減じるとともに第二密閉室８２ｅの容積が増加し、油は室間連通路を介して第一密閉室８２ｆから第二密閉室８２ｅへ流れる。そして、コイルばね９０がその付勢力によってローラー７７ｂを直線軸７２に押圧することで、直動体７４から直線軸７２に予圧が与えられる。
【００８９】
予圧装置７８は、直線軸７２を押圧して予圧を与える一方、直線軸７２から予圧装置７８に向かってピストンロッド８８に掛かる力に対しては、第二密閉室８２ｅから第一密閉室８２ｆへの油の流入は、逆止弁９２ｃの作用により不能となるから、ローラー装置７７は、直線軸７２から離間する方向（直線軸７２を押圧する方向の逆方向）へは移動不能となり、ロック手段が実現される。特に、流体として液体の油を用いているため、第一および第二密閉室８２ｆ，８２ｅ内の流体の容積は外力によって変動せず、ピストンロッド８８の、直線軸７２から離間する方向への移動は好適にロックされる。
【００９０】
従って、本予圧装置７８によっても、前記実施例１等の予圧装置と同様の作用効果を得ることができる。
【実施例５】
【００９１】
次に、直動装置Ｂに、上記予圧装置７８に替えて、予圧装置１００を採用した実施例３を説明する。
図１６は、実施例５の予圧装置１００の斜視断面図である。
なお、実施例５の予圧装置１００は、前記実施例２の予圧装置３０とほぼ同等の構造をもつため、実施例２の予圧装置３０と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００９２】
実施例５の予圧装置１００の構成で、実施例２の予圧装置３０の構成と異なる点は、コイルばね１４０の配置と、逆止弁１４４ａの向きである。
コイルばね１００は、ピストン３６で区画された二つの密閉室３２ｅ，３２ｆのうち、接触体（ローラー装置７７）側（ピストンロッド３８の突出側）の密閉室３２ｅ内に配設され、一端が接触体側の壁部３２ａに当接し、他端がピストン３６に当接して、ピストン３６を、接触体側の反対方向に付勢している。
また、逆止弁１４４ａは、実施例２の予圧装置３０とは逆に、密閉室３２ｆから密閉室３２ｅへの油の流入は許すが、密閉室３２ｅから密閉室３２ｆへの油の流入は許さないよう配設される。
【００９３】
実施例４の予圧装置７８をこの予圧装置１００と置き換えた、実施例５の直動装置Ｂによれば、押圧部８０としてのピストンロッド３８が、シリンダ３２内に引き込まれる方向に付勢されていることで、ローラー装置７７を直線軸７２に押圧して予圧を与えることができる。そして、予圧装置１００の構成によれば、実施例２の予圧装置３０とは逆に、密閉室３２ｆが第一密閉室、密閉室３２ｅが第二密閉室の機能をそれぞれ果たし、ピストンロッド３８は、シリンダ３２から突出する方向（ローラー装置７７を直線軸７２から離間させる方向）の移動がロックされることとなる。従って、本予圧装置１００によっても、前記実施例４の予圧装置７８と同様の作用効果を得ることができる。
なお、本願請求項９は、本実施例５の予圧装置７８に対応する（請求項９の予圧装置は、実施例２に対応する請求項８における第一密閉室と第二密閉室とが逆となった構成である）。
【実施例６】
【００９４】
次に、直動装置Ｂに、上記予圧装置７８に替えて、他の構成の予圧装置を採用した実施例６を説明する。
実施例６の予圧装置は、図９〜図１１に示した実施例３の予圧装置５０において、第一および第二ねじ部材５８，５６のねじ部５８ａ，５６ａが、実施例３の予圧装置５０とは逆ねじとなっている。
【００９５】
実施例６の予圧装置によれば、渦巻ばね６０の付勢力によって第二ねじ部材５６が前記所定の回転方向に回転された際、第一および第二ねじ部材５８，５６のねじ部５８ａ，５６ａの作用によって、第一ねじ部材５８は、実施例３の予圧装置５０とは逆に、予圧装置本体に引き込まれることと成る。
【００９６】
従って、実施例４の予圧装置７８を、ねじ部５８ａ，５６ａのねじ方向を逆にした予圧装置に置き換えた、実施例６の直動装置Ｂによれば、押圧部８０としての第一ねじ部材５８が、予圧装置本体内に引き込まれる方向に付勢されることとなり、ローラー装置７７を直線軸７２に押圧して予圧を与えることができる。
同時に、螺合するねじ部５８ａ，５６ａにより、接触体としてのローラー装置７７を、直線軸７２から離間する方向には移動しないようロックするロック手段が構成される。
【００９７】
なお、本実施の形態（実施例１〜６）は、基体１，６９に固定された直線軸２，７２に沿って直動体４，７４が直動動作する直動装置Ａ，Ｂであるが、基体にローラー装置等の案内部や予圧装置を設け、直線軸が案内部に案内されて直動動作するよう構成しても良い。この場合でも、基体から直線軸に予圧を与える予圧装置として、上記実施の形態で述べた実施例１〜６の予圧装置を用いることができる。
例えば、図１７に示す通り、基体１１上に案内部および接触体としてのローラー装置６，７や予圧装置８を設け、直線軸１３がローラー装置６，７に案内されて直動動作するよう構成しても良い。
【００９８】
また、本実施の形態においては、予圧装置の押圧部１０，８０を構成するピストンロッド１８，３８，８８や第一ねじ部材５８が、直接、接触体としてのローラー装置７に当接しているが、本発明はこの構成に限定されない。
例えば、ピストンロッド１８，３８，８８や第一ねじ部材５８と接触体（ローラー装置７，７７）との間に、他の伝達部材を設けて、伝達部材を介して間接的に接触体を押圧するよう構成しても良い。
【００９９】
本発明に係る直動装置によれば、接触体や直線軸が磨耗しても接触体と直線軸との間のクリアランスを自動的になくして、ガタが生じることがない。
さらに、直線軸から接触体大きな力が掛かっても、直線軸と接触体との間にクリアランスが生じることがロック手段により防がれるため、従来の直動装置のように予圧を与える付勢部材を大型化する必要がない。従って、直動装置を軽量かつ安価に構成できる。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明の実施の形態に係る直動装置Ａの斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る直動装置Ａの正面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る直動装置Ａの側面図である。
【図４】実施例１の予圧装置８の斜視図である。
【図５】実施例１の予圧装置８の斜視断面図である。
【図６】実施例１の予圧装置８の初期状態を示す斜視断面図である。
【図７】実施例２の予圧装置３０の斜視図である。
【図８】実施例２の予圧装置３０の斜視断面図である。
【図９】実施例３の予圧装置５０の斜視図である。
【図１０】実施例３の予圧装置５０の組み立て図である。
【図１１】実施例３の予圧装置５０の斜視断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態に係る直動装置Ｂの正面図である。
【図１３】本発明の実施の形態に係る直動装置Ｂの側面図である。
【図１４】本発明の実施の形態に係る直動装置Ｂの斜視断面図である。
【図１５】実施例４の予圧装置７８の斜視断面図である。
【図１６】実施例５の予圧装置１００の斜視断面図である。
【図１７】基体に設けられた案内部に案内されて、直線軸が直動動作するよう構成された直動装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１０１】
Ａ，Ｂ  直動装置
１，１１，６９  基体
２，１３，７２  直線軸
４，７４  直動体
６，７６  ローラー装置（案内部）
７，７７  ローラー装置（案内部、接触体）
８，３０，５０，７８，１００  予圧装置
１０，８０  押圧部
１２，３２，８２  シリンダ
１２ｅ，８２ｆ  第一密閉室
１２ｆ，８２ｅ  第二密閉室
１４，３４，５４，８４  取付部
１６，３６，８６  ピストン
１８，３８，８８  ピストンロッド（押圧部）
１８ａ，８８ａ  中空部
１８ｂ，８８ｂ  第一孔部
１８ｃ，８８ｃ  第二孔部
２０，４０，９０，１４０  コイルばね（付勢部材）
２２，４２，９２  栓部材
２２ａ，９２ａ  閉塞部
２２ｂ，９２ｂ  延出部
２２ｃ，４４ａ，９２ｃ，１４４ａ  逆止弁
３２ｅ  第一密閉室（実施例４では第二密閉室）
３２ｆ  第二密閉室（実施例４では第一密閉室）
３６ａ  開口部
３６ｂ  第三孔部
４４  軸部材
４４ｂ  第四孔部
５２  予圧装置本体
５４ｂ  メスねじ部（案内部材の取り付け用）
５６  第二ねじ部材
５６ａ  オスねじ部（ねじ部）
５８  第一ねじ部材（押圧部）
５８ａ  メスねじ部（ねじ部）
６０  渦巻ばね（付勢部材）
６２  回転体
６４  案内部材
６４ａ  開口部
６４ｂ  ビス穴
６６  爪部材
【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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