(57)【要約】【課題】ベルト保持器の間座部に形成された球状凹面等の縁の変形を防止すると共にスライダの取外時の転動体の脱落を防止する手段を提供する。【解決手段】リニアガイド装置のベルト保持器を、循環路を循環するボールを隔置して保持する間座部と、間座部を連結する連結ベルトにより構成し、間座部の循環路の外周側にボールが摺接する球状凹面を設け、間座部の外周面を球状凹面の縁より大きく形成する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レール転動体ガイド面を備えたレールと、前記レール転動体ガイド面と対向するスライダ転動体ガイド面と戻り路とを有し、前記レールを直線的に往復移動するスライダと、該スライダの移動方向の前後端部に配置され、方向転換路を有するエンドキャップと、前記レール転動体ガイド面とスライダ転動体ガイド面とにより形成される負荷路と、該負荷路を前記方向転換路と戻り路とにより連結した循環路を循環する転動体と、前記循環路を循環する際に隣合う前記転動体を隔置して保持する間座部と、該間座部を連結する連結ベルトとを有するベルト保持器とを備えたリニアガイド装置において、
前記間座部が、前記循環路の外周側に、前記転動体が摺接する摺接面と、該摺接面の縁より大きい外形面とを備えることを特徴とするリニアガイド装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記間座部が、前記循環路の内周側に、前記摺接面と前記外形面とを接続する転動体挿入案内面を有することを特徴とするリニアガイド装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記摺接面の縁の頂角が、９０度以上であることを特徴とするリニアガイド装置。
【請求項４】
請求項１、請求項２または請求項３において、
前記外形面の角部に、面取を設けたことを特徴とするリニアガイド装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記面取の形状が、湾曲面を有する形状であることを特徴とするリニアガイド装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械や製造装置、測定機器等の機械装置の案内部に設けられ、テーブル等の移動台を直線的に移動させるための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は、鞍状のスライダに設けた戻り路と、エンドキャップに設けた方向転換路と、レールに設けたレール軌道溝とスライダに設けたスライダ軌道溝とを対向させて形成した負荷路とを連結して循環路を形成し、この循環路を循環する際に隣合うボールを隔置して保持する間座部と、この間座部を連結する連結ベルトとを有するベルト保持器に保持されたボールを装填してリニアガイド装置を構成し、間座部の循環路の外周側に円弧凹面を設けて断面形状の肉厚を一定にし、内周側に球状凹面を設けて断面形状を扇型にして間座部の内周端の摩耗を防止している他、間座部の循環路の外周側にも球状凹面を設けて断面形状を扇型にしてスライダのレールからの取外時のボールの脱落を防止している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、同様の構成のリニアガイド装置において、間座部の両端面に球状凹面を設けて鼓型にしているものもある（例えば、特許文献２参照。）。
更に、同様の構成のリニアガイド装置において、２枚の円盤を並置して間座部を構成し、それぞれのボール側の端面に球状凹面を設けて鼓型にし、または間座部を半円盤にして連結ベルトの表裏に位置をずらせて配置し、それぞれのボール側の端面に前記の球状凹面を半分にした球状凹面を設けて連結ベルトの曲げ角を大きくしているものもある（例えば、特許文献３参照。）。
【特許文献１】特開２００２−１３０２７２号公報（主に第７頁段落００３９−段落００４２、第８図、第１６図）
【特許文献２】特開平５−５２２１７号公報（主に第２頁段落００１３−段落００１５、第１図）
【特許文献３】特開平１１−３５１２５５号公報（主に第８頁段落００４８−第９頁段落００５３、第３図、第４図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、ベルト保持器は連結ベルト等に可撓性を持たせるために樹脂材料を用いた射出成形により樹脂成形される。
しかしながら、上述した従来の特許文献１の技術においては、間座部に形成された球状凹面の縁（ふち）が間座部の外形面に直接形成されているため、その頂角が９０度に満たない鋭角となって肉薄になり、樹脂成形時に肉薄部に樹脂が到達し難くなって欠損部が生じやすく、設計通りの形状が得られない虞がある。
【０００５】
また、薄肉部は変形しやいために、ベルト保持器にボールを組込む際につぶれや欠けが生じやすく、ベルト保持器とボールが干渉してボールの組込みが困難になり、リニアガイド装置の製造性を低下させる虞がある。
このことは、特許文献２の鼓型にした間座部および特許文献３の２枚構成による鼓型の間座部や半円盤による間座部においても同様である。
【０００６】
一方、リニアガイド装置の機械装置への組付においては、レールの組付を容易にするためにレールからスライダを取外して組付作業を行う場合が多い。
このような場合に、特許文献１の技術においては、間座部の循環路の外側となる側に円弧凹面を設けて断面形状の肉厚を一定にし、内周となる側に球状凹面を設けて断面形状を扇型にしているので、スライダの取外時に循環路の外側になるレール側に円弧凹面を通じてボールが抜け落ちやすく、組付作業の作業性を低下させる虞がある。
【０００７】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、間座部に形成された球状凹面等の縁の変形を防止すると共にスライダの取外時の転動体の脱落を防止する手段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】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するために、レール転動体ガイド面を備えたレールと、前記レール転動体ガイド面と対向するスライダ転動体ガイド面と戻り路とを有し、前記レールを直線的に往復移動するスライダと、該スライダの移動方向の前後端部に配置され、方向転換路を有するエンドキャップと、前記レール転動体ガイド面とスライダ転動体ガイド面とにより形成される負荷路と、該負荷路を前記方向転換路と戻り路とにより連結した循環路を循環する転動体と、前記循環路を循環する際に隣合う前記転動体を隔置して保持する間座部と、該間座部を連結する連結ベルトとを有するベルト保持器とを備えたリニアガイド装置において、前記間座部が、前記循環路の外周側に、前記転動体が摺接する摺接面と、該摺接面の縁より大きい外形面とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
これにより、本発明は、スライダの取外時にレールの側にボールが抜け落ちることを防止することができ、レール等の組付作業の作業性を向上させることができる他、摺接面の縁の頂角が大きくなって肉薄部が存在せず、薄肉部の変形を防止することができると共に樹脂成形時の欠損部の発生を防止することができ、所定の形状を容易に形成することができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、図面を参照して本発明によるリニアガイド装置の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は実施例１のベルト保持器を示す斜視図、図２は実施例１のスライダの組立状態を示す正面図、図３は実施例１の循環路を示す説明図、図４は実施例１のベルト保持器を示す拡大断面図である。
なお、図２はエンドキャップを取外した状態で示してある。
図２、図３において、１はリニアガイド装置である。
【００１２】
２はリニアガイド装置１のレールであり、合金鋼等の鋼材で製作された長尺の棒状部材であって、その両方のレール側面には長手方向に沿ったレール転動体ガイド面としての略円弧状断面のレール軌道溝３が形成されている。
４はスライダであり、合金鋼等の鋼材で製作された略コの字状の断面形状を有する鞍状部材であって、その両方の袖壁４ａには、内側にスライダ転動体ガイド面としての略円弧状断面のスライダ軌道溝５がレール軌道溝３に対向して設けられている。
【００１３】
６は転動体としてのボールであり、合金鋼等の鋼材で製作された球体である。
７はエンドキャップであり、金属材料や樹脂材料等で製作され、図３に示すようにスライダ４のスライダ４の移動方向（スライダ移動方向という。）前後端部に配置される。
上記の対向配置されたスライダ軌道溝５とレール軌道溝３との間にはボール６が転動し、レール２を移動するスライダ４の荷重を支える負荷路８が形成される。
【００１４】
９は戻り路であり、スライダ４の両方の袖壁４ａの厚肉部に設けられたスライダ移動方向にスライダ４を貫通する貫通孔に嵌合する樹脂材料からなる円柱状のスリーブ１０にボール６の直径と略同等の内径を有する円形断面の貫通孔として各スライダ軌道溝５に対応して設けられている。
スリーブ１０の両端のエンドキャップ７との接合部には図示しない凹部と凸部とが設けられており、後述するガイド部２１が所定の角度で傾斜するように位置決めされて係止される。
【００１５】
１１はエンドキャップ７に設けられた方向転換路であり、負荷路８とスライダ４の戻り路９とをそれぞれ接続するための円形断面を有する湾曲した通路であって、ボール６を案内してその循環方向を転向させる機能を有している。
この方向転換路１１により負荷路８と戻り路９とが連結され、スライダ４の移動に伴ってボール６が循環する陸上競技のトラック状の循環路１２が形成される。
【００１６】
１５はベルト保持器であり、樹脂材料等により射出成形等の成形手段で製作され、図３、図４に示すように循環路１２を循環する際に隣合うボール６同士の接触を防止するためにこれらを隔置して保持する間座部１６と、間座部１６をボール６の中心を結ぶ線（中心連結線ＣＬという。）の方向に連結する連結ベルト１７等で構成される。
間座部１６は、ボール６の直径より小さい直径を有する円盤状部材であり、その中心連結線ＣＬ方向の前端面１６ａおよび後端面１６ｂには、循環路１２の外周１２ａの側に形成された中心連結線ＣＬ上に中心を有し、ボール６の半径より大きい半径を有する摺接面としての球状凹面１８と、循環路１２の内周１２ｂの側に形成された間座部１６の外形面としての外周面１６ｃと球状凹面１８とを接続する球状凹面１８と略同等の半径を有する転動体挿入案内面としての円弧凹面１９とが設けられている。
【００１７】
また、間座部１６の外周面１６ｃは、球状凹面１８の縁１８ａより大きい半径となるように形成される。このため球状凹面１８の縁１８ａと外周面１６ｃとの間には前端面１６ａおよび後端面１６ｂの一部が残った状態で形成され、縁１８ａの頂角は９０度以上の角度になる。
連結ベルト１７は、図３に示すようにボール６を収容する複数のポケット２０を有する帯状部材であり、図４に示すように間座部１６を中心連結線ＣＬより循環路１２の内周１２ｂの側で連結すると共にその中心連結線ＣＬに沿った両方の側部１７ａが循環路１２をボール６を保持して循環する際のガイド部２１として機能する。
【００１８】
２２ａ、２２ｂ、２２ｃはガイド溝であり、循環路１２に沿って形成された四角断面の溝であって、循環路１２を移動するベルト保持器１５の連結ベルト１７のガイド部２１を案内する。
図２、図３に示すように、ガイド溝２２ａはスライダ４の戻り路９に沿って形成され、ガイド溝２２ｂはエンドキャップ７の方向転換路１１に沿ってガイド溝２２ａより幅広に形成されている。
【００１９】
また、ガイド溝２２ｃは、スライダ移動方向に沿って形成され、スライダ４の内側に取付けられた平板状の第１の保持部材２４ａの両端部の切欠とスライダ４の内側の面、略三角形断面の第２の保持部材２４ｂのレール２側の頂部の切欠とレール２の側面および略くの字断面の第３の保持部材２４ｃの端部の切欠とスライダ４の内側の面によりガイド溝２２ａと略同等の幅に形成されている。
【００２０】
第１、第２、第３の保持部材２４ａ、２４ｂ、２４ｃの両端のエンドキャップ７との接合部には図示しない凹部と凸部とが設けられており、これにより各保持部材２４がスライダ４の内側の所定の部位に係止される。
上記の循環路１２には、所定の量の潤滑剤（例えばグリース）が封入されると共に、間座部１６により複数のボール６を保持したベルト保持器１５がその連結ベルト１７のガイド部２１を各ガイド溝２２に嵌合させて配置され、スライダ４の移動に伴って循環路１２を循環するボール６が負荷路８を構成するレール軌道溝３とスライダ軌道溝５との間を転動してスライダ４に加えられた負荷を往復動自在に支持する。
【００２１】
上記の構成の作用について説明する。
循環路１２に装填されたボール６は、ガイド部２１を各ガイド溝２２に案内されたベルト保持器１５の連結ベルト１７のポケット２０に収容され、循環方向の前後の間座部１６の球状凹面１８に嵌り込んでその球面を保持され、互いの接触や負荷路８からの脱落を防止された状態でスライダ４の移動に伴って循環路１２を移動しながら循環する。
【００２２】
そして、負荷路８を球状凹面１８に摺接しながら転動したボール６が方向転換路１１に達すると、ボール６の間座部１６との接触点は間座部１６の傾きにより図３に示すように循環路１２の内周１２ｂ側に移動して円弧凹面１９に摺接しながら移動し、戻り路９に達すると再び球状凹面１８に摺接しながら移動する。
このように、本実施例の間座部１６には、その循環路１２の内周１２ｂ側に円弧凹面１９が設けられているので、方向転換路１１におけるボール６の移動が円滑になる。
【００２３】
また、円弧凹面１９が球状凹面１８と外周面１６ｃとを樋状に接続しているので、ボール６を流し込めば連結ベルト１７のポケット２０に容易に収容することができ、ベルト保持器１５へのボール６の組込み性を向上させることができる。
循環路１２に装填されたボール６は、ガイド部２１を各ガイド溝２２に案内されたベルト保持器１５の連結ベルト１７のポケット２０に収容され、循環方向の前後の間座部１６の球状凹面１８に嵌り込んでその球面を保持され、互いの接触や負荷路８からの脱落を防止された状態でスライダ４の移動に伴って循環路１２を移動しながら循環する。
【００２４】
そして、負荷路８を球状凹面１８に摺接しながら転動したボール６が方向転換路１１に達すると、ボール６の間座部１６との接触点は間座部１６の傾きにより図３に示すように循環路１２の内周１２ｂ側に移動して円弧凹面１９に摺接しながら移動し、戻り路９に達すると再び球状凹面１８に摺接しながら移動する。
以上説明したように、本実施例では、ベルト保持器の連結ベルトにより連結された間座部の循環路の外周側に、ボールが摺接する球状凹面を設け、間座部の外周面を球状凹面の縁より大きくしたことによって、スライダの取外時にレールの側にボールが抜け落ちることを防止することができ、レール等の組付作業の作業性を向上させることができる他、球状凹面の縁の頂角が９０度以上となって肉薄部が存在せず、薄肉部の変形を防止することができると共に樹脂成形時の欠損部の発生を防止することができ、所定の形状を容易に形成することができる。
【００２５】
また、間座部の循環路の内周側に、球状凹面と間座部の外周面とを接続する樋状の円弧凹面を設けたことによって、方向転換路におけるボールの移動を円滑にすることができると共に、ボールを連結ベルトのポケットに容易に収容することができ、リニアガイド装置の製造性を向上させることができる。
なお、本実施例においては、図４において間座部１６の外周面１６ｃの循環路１２の内周１２ｂ側の角部は直角であるとして図示したが、図５に示すように間座部１６の内周１２ｂ側の外周面１６ｃと前端面１６ａまたは後端面１６ｂとの角部に面取２６を設けるようにしてもよい。このようにすれば間座部１６の内周１２ｂ側の外周面１６ｃの角部が外力を受けたときの角部の変形や破損を防止することができる。
【００２６】
図５に示す面取２６は平面状のＣ面取であるが、図６に示す湾曲面を有する面取２６であってもよい。図６（ａ）に示す面取２６は湾曲面を四分の一円弧の円弧面で形成した例、図６（ｂ）は湾曲面を外周面１６ｃのみと滑らかに接続する円弧面で形成した例、図６（ｃ）は湾曲面を外周面１６ｃと前端面１６ａまたは後端面１６ｂとに角度をなして接続する円弧面で形成した例である。これらの中では湾曲面を四分の一円弧の円弧面で形成して外周面１６ｃと前端面１６ａまたは後端面１６ｂと滑らかに接続した面取２６が角部の変形を最も有効に防止することができる。
【００２７】
また、本実施例においては、間座部１６の循環路１２の内周１２ｂ側の球状凹面１８の縁１８ａと外周面１６ｃとの間に前端面１６ａまたは後端面１６ｂの一部を平面として残すとして説明したが、図７に示すように縁１８ａと外周面１６ｃとの間を間座部１６の厚さ方向の中央に向かって傾斜する傾斜面２８としてもよい。このようにしても縁１８ａの頂角や外周面１６ｃの角部の頂角を９０度以上とすることができ、樹脂成形時に樹脂が到達しやすくなって欠損部が生じることを防止することができる。
【００２８】
また、図７の例においては間座部１６の外周面１６ｃの循環路１２の内周１２ｂ側の角部に面取２６を設けているので、角部が外力を受けたときの角部の変形や破損を防止することができる。
なお、上記実施例においては、転動体としてボールを用いたリニアガイド装置を例に説明したが、転動体としてころを用いたリニアガイド装置においても同様である。この場合に負荷路を形成するレール転動体ガイド面とスライダ転動体ガイド面はころが転動するレール軌道面とスライダ軌道面とで構成され、間座部の摺動面をころの外周面が摺接する円弧面とし、転動体挿入案内面を円弧面に接続する平面として形成すれば上記と同様の効果を得ることができる。
【実施例２】
【００２９】
図８は実施例２のベルト保持器を示す拡大断面図である。
なお、上記実施例１と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
本実施例のベルト保持器１５は、上記実施例１と同様に間座部１６と連結ベルト１７等により構成されているが、間座部１６の外周面１６ｃの角部には全円周に渡って湾曲面からなる面取２６が設けられており、連結ベルト１７は間座部１６を中心連結線ＣＬ上で連結している。
【００３０】
３０は球状凹面であり、実施例１の球状凹面１８が中心連結線ＣＬを対称線として循環路１２の内周１２ｂ側にも形成されており、その縁３０ａと外周面１６ｃとの間には実施例１と同様に前端面１６ａおよび後端面１６ｂの一部が残った状態で形成され、縁３０ａの頂角は９０度以上の角度になっている。
上記のように構成すれば、ベルト保持器１５は、中心連結線ＣＬを対称線として循環路１２の外周１２ａ側と内周１２ｂ側とで対称な形状となる。
【００３１】
また、本実施例の保持器ベルトは、循環路１２の外周１２ａ側および内周１２ｂ側の両側にボール６の脱落を防止するように構成されているので、ボール６の組込みの際にはボール６を押圧してポケット２０に収容する必要があるが、球状凹面３０の縁３０ａの頂角を９０度以上の角度にして薄肉部が存在しないので、ボール６の組込時に間座部１６に変形や破損が生ずることはない。
【００３２】
以上説明したように、本実施例では、ベルト保持器の連結ベルトにより連結された間座部の循環路の外周側に、ボールが摺接する球状凹面を設け、間座部の外周面を球状凹面の縁より大きくしたことによって、スライダの取外時にレールの側にボールが抜け落ちることを防止することができ、レール等の組付作業の作業性を向上させることができる他、球状凹面の縁の頂角が９０度以上となって肉薄部が存在せず、薄肉部の変形を防止することができると共に樹脂成形時の欠損部の発生を防止することができ、所定の形状を容易に形成することができる。
【００３３】
また、ベルト保持器を中心連結線ＣＬを対称線として対称な形状としたことによって、スライダへのベルト保持器の組込みの際にベルト保持器の表裏を気遣うことなく組込むことができ、保持器ベルトの組込作業の迅速化を図ることができる。
なお、本実施例では、転動体としてボールを用いたリニアガイド装置を例に説明したが、転動体としてころを用いたリニアガイド装置においても同様である。この場合に負荷路を形成するレール転動体ガイド面とスライダ転動体ガイド面はころが転動するレール軌道面とスライダ軌道面とで構成され、間座部の球状凹面をころの外周面が摺接する円弧面として形成すれば上記と同様の効果を得ることができる。
【００３４】
なお、上記各実施例においては、間座部は円盤状であるとして説明したが、間座部の形状は円形に限らず、楕円形や８角形等であってもよい。このような形状にしても上記と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】実施例１のベルト保持器を示す斜視図
【図２】実施例１のスライダの組立状態を示す正面図
【図３】実施例１の循環路を示す説明図
【図４】実施例１のベルト保持器を示す拡大断面図
【図５】実施例１の間座部の他の形態を示す拡大断面図
【図６】実施例１の間座部の循環路の内周側の他の面取形状を示す説明図
【図７】実施例１の間座部の他の形態を示す拡大断面図
【図８】実施例２のベルト保持器を示す拡大断面図
【符号の説明】
【００３６】
１    リニアガイド装置
２    レール
３    レール軌道溝
４    スライダ
４ａ  袖壁
５    スライダ軌道溝
６    ボール
７    エンドキャップ
８    負荷路
９    戻り路
１０  スリーブ
１１  方向転換路
１２  循環路
１２ａ  外周
１２ｂ  内周
１５  ベルト保持器
１６  間座部
１６ａ  前端面
１６ｂ  後端面
１６ｃ  外周面
１７  連結ベルト
１７ａ  側部
１８、３０  球状凹面
１８ａ、３０ａ  縁
１９  円弧凹面
２０  ポケット
２１  ガイド部
２２、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ  ガイド溝
２４  保持部材
２４ａ  第１の保持部材
２４ｂ  第２の保持部材
２４ｃ  第２の保持部材
２６  面取
２８  傾斜面
【図１】
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【図２】
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【図３】
2007132429.tif 000005
【図４】
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【図５】
2007132429.tif 000007
【図６】
2007132429.tif 000008
【図７】
2007132429.tif 000009
【図８】
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