(57)【要約】【課題】転走面を簡易に交換できるようにすることによって、構成部品の再利用を可能とした運動案内装置を提供する。【解決手段】この運動案内装置１０では、移動部材２１が、転動体循環路が形成される交換ユニット４１と、交換ユニット４１を設置するための設置空間を有し、該設置空間に対する交換ユニット４１の着脱が自在とされる移動本体部４２と、から構成されている。交換ユニット４１は、負荷転動体転走面、無負荷転動体転走路の略半分を構成するトラック側無負荷転動体転走面、及び一対の方向転換路の略半分を構成する一対のトラック側方向転換面を備えるトラック部材と、無負荷転動体転走路の残り半分を構成するフレーム側無負荷転動体転走面、及び一対の方向転換路の残り半分を構成する一対のフレーム側方向転換面を備えるフレーム部材という、２つの部材で構成されている。【選択図】図１
2007298078.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転動体転走面が形成される軌道部材と、
前記軌道部材の転動体転走面に対応する負荷転動体転走面、前記負荷転動体転走面と所定間隔を隔てて平行に設けられる無負荷転動体転走路、及び前記負荷転動体転走面の端と前記無負荷転動体転走路の端とを接続する一対の方向転換路とで構成される転動体循環路を有し、前記軌道部材に対して相対的に移動可能に組み付けられる移動部材と、
前記転動体循環路に循環可能に配列され、前記移動部材の前記軌道部材に対する相対的な運動に伴って、前記軌道部材の前記転動体転走面と前記移動部材の前記負荷転動体転走面との間を転がり運動する複数の転動体と、
を備える運動案内装置において、
前記移動部材は、
前記転動体循環路が形成される交換ユニットと、
前記交換ユニットを設置するための設置空間を有し、該設置空間に対する前記交換ユニットの着脱が自在とされる移動本体部と、
から構成されることを特徴とする運動案内装置。
【請求項２】
請求項１に記載の運動案内装置において、
前記交換ユニットは、
前記負荷転動体転走面、前記無負荷転動体転走路の略半分を構成するトラック側無負荷転動体転走面、及び前記一対の方向転換路の略半分を構成する一対のトラック側方向転換面を備えるトラック部材と、
前記無負荷転動体転走路の残り半分を構成するフレーム側無負荷転動体転走面、及び前記一対の方向転換路の残り半分を構成する一対のフレーム側方向転換面を備えるフレーム部材と、
から構成されることを特徴とする運動案内装置。
【請求項３】
請求項２に記載の運動案内装置において、
前記トラック部材は、金属材料によって構成されており、一方、
前記フレーム部材は、軽量化材料によって構成されていることを特徴とする運動案内装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の運動案内装置において、
前記トラック部材は、上下面が長円形であるとともに側面全周に前記負荷転動体転走面、前記トラック側無負荷転動体転走面、及び前記一対のトラック側方向転換面が形成された概略長円柱形状で構成され、
前記フレーム部材は、前記トラック部材を収納可能な概略長円柱形状に刳り抜かれた開口を有し、
前記フレーム部材の開口に前記トラック部材が嵌入設置されることによって形成される前記交換ユニットは、概略直方体形状に構成され、さらに、
概略直方体形状をした前記交換ユニットの前記設置空間に対する固定設置は、前記移動本体部と前記トラック部材とを固定することによって行われることを特徴とする運動案内装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構成部材をユニット化することによって、複数の転動体から繰り返し転がり負荷を受ける転走面を簡易に交換可能とした運動案内装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の運動案内装置では、案内対象に取り付けられる移動ブロックが複数のボール、ローラ等の転動体を介して軌道レールに組み付けられ、移動ブロックが軌道レールに対して相対的に直線又は曲線運動できるようになっている。
【０００３】
このような運動案内装置において、軌道レールには、転動体が転がる転動体転走面が形成されている。一方、移動ブロックには、軌道レールの転動体転走面に対応する負荷転動体転走面と、負荷転動体転走面と所定間隔を隔てて平行に設けられる無負荷転動体転走路と、負荷転動体転走面と無負荷転動体転走路との間を接続して転動体を循環させる一対のＵ字形状をした方向転換路とが設けられている。そして、これら負荷転動体転走面、無負荷転動体転走路、及び一対の方向転換路で構成される転動体循環路は、全体形状がトラック形状に形成されている。
【０００４】
また、軌道レールに対して移動ブロックが相対的に移動するのに伴って、転動体循環路に収容された転動体は、転動体循環路内を循環することとなる。すなわち、転動体は、軌道レールの転動体転走面と移動ブロックの負荷転動体転走面との間を転がり運動した後、方向転換路、無負荷転動体転走路、方向転換路という順に転動体循環路をひとまわりして、元の位置に還ることとなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上のような運動案内装置において、繰り返し使用した場合に最も早くダメージを受けるのは、複数の転動体から常に転がり負荷を受けることとなる移動ブロックの負荷転動体転走面である。したがって、運動案内装置自体の装置寿命は、移動ブロックに形成された負荷転動体転走面の寿命によって規定されることとなる。
【０００６】
ところで、移動ブロックの負荷転動体転走面が寿命を迎えたとしても、他の部材は十分使用できる状態にある。そこで、発明者は、例えば、寿命を迎えた移動ブロックの負荷転動体転走面を交換し、使用可能な他の部材はそのまま再利用できないかという課題を得るに至った。しかしながら、従来の運動案内装置では、特に移動部材は構成部品も多く、構造上からも負荷転動体転走面が使用不能となった場合には、移動部材全てを取り換えなければならないという問題を有していた。
【０００７】
本発明は、上述した課題の存在に鑑みて成されたものであって、その目的は、構成部材のうちで最も負荷を受けることとなる転走面を簡易に交換できるようにすることによって、構成部品の再利用を可能とした運動案内装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る運動案内装置は、転動体転走面が形成される軌道部材と、前記軌道部材の転動体転走面に対応する負荷転動体転走面、前記負荷転動体転走面と所定間隔を隔てて平行に設けられる無負荷転動体転走路、及び前記負荷転動体転走面の端と前記無負荷転動体転走路の端とを接続する一対の方向転換路とで構成される転動体循環路を有し、前記軌道部材に対して相対的に移動可能に組み付けられる移動部材と、前記転動体循環路に循環可能に配列され、前記移動部材の前記軌道部材に対する相対的な運動に伴って、前記軌道部材の前記転動体転走面と前記移動部材の前記負荷転動体転走面との間を転がり運動する複数の転動体と、を備える運動案内装置であって、前記移動部材が、前記転動体循環路が形成される交換ユニットと、前記交換ユニットを設置するための設置空間を有し、該設置空間に対する前記交換ユニットの着脱が自在とされる移動本体部と、から構成されることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る運動案内装置において、前記交換ユニットは、前記負荷転動体転走面、前記無負荷転動体転走路の略半分を構成するトラック側無負荷転動体転走面、及び前記一対の方向転換路の略半分を構成する一対のトラック側方向転換面を備えるトラック部材と、前記無負荷転動体転走路の残り半分を構成するフレーム側無負荷転動体転走面、及び前記一対の方向転換路の残り半分を構成する一対のフレーム側方向転換面を備えるフレーム部材と、から構成されることとすることができる。
【００１０】
また、本発明に係る運動案内装置において、前記トラック部材は、金属材料によって構成されており、一方、前記フレーム部材は、軽量化材料によって構成されていることとすることができる。
【００１１】
さらに、本発明に係る運動案内装置において、前記トラック部材は、上下面が長円形であるとともに側面全周に前記負荷転動体転走面、前記トラック側無負荷転動体転走面、及び前記一対のトラック側方向転換面が形成された概略長円柱形状で構成され、前記フレーム部材は、前記トラック部材を収納可能な概略長円柱形状に刳り抜かれた開口を有し、前記フレーム部材の開口に前記トラック部材が嵌入設置されることによって形成される前記交換ユニットは、概略直方体形状に構成され、さらに、概略直方体形状をした前記交換ユニットの前記設置空間に対する固定設置は、前記移動本体部と前記トラック部材とを固定することによって行われることとすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、転走面を含む構成部材をユニット化したので、構成部材のうちで最も負荷を受けることとなる転走面を簡易に交換することができる。したがって、構成部品の再利用を可能とした運動案内装置を提供することが可能である。
【００１３】
また、本発明は、ユニット化した構成部材の一部を樹脂などの軽量化材料によって構成することができるので、装置の軽量化を実現することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１５】
図１は、本実施形態に係る運動案内装置の一形態を例示する外観斜視透視図である。また、図２は、図１で示した運動案内装置が備える転動体循環路を説明するための要部横断面図である。
【００１６】
本実施形態に係る運動案内装置１０は、軌道部材としての軌道レール１１と、軌道レール１１に複数の転動体として設置されるボール３１…を介してスライド可能に組み付けられる移動部材としての移動ブロック２１とを備えている。軌道レール１１はその長手方向と直交する断面が概略矩形状に形成された長尺の部材であり、その両側面には、ボール３１が転がる際の軌道となる２条の転動体転走面１１ａ，１１ａが軌道レール１１の全長に渡って形成されている。
【００１７】
ここで、軌道レール１１は、直線的に伸びるように形成されることもあるし、曲線的に伸びるように形成されることもある。また、転動体転走面１１ａの本数は左右で１条ずつ合計２条設けられているが、その条数は運動案内装置１０の用途等に応じて変更することができる。
【００１８】
一方、移動ブロック２１には、２条の転動体転走面１１ａ，１１ａと対応する位置に２条の負荷転動体転走面２１ａ，２１ａが設けられている。軌道レール１１の転動体転走面１１ａと移動ブロック２１の負荷転動体転走面２１ａとによって負荷転走路２２が形成され、複数のボール３１…がこの負荷転走路２２内に挟まれている。さらに、移動ブロック２１には、各負荷転動体転走面２１ａ，２１ａと所定間隔を隔てて平行に伸びる２条の無負荷転動体転走路２３，２３と、各無負荷転動体転走路２３，２３の端と各負荷転走路２２，２２の端とをそれぞれ結ぶ一対の方向転換路２５，２５が２組み設けられている。１つの負荷転走路２２及び無負荷転動体転走路２３と、それらを結ぶ一対の方向転換路２５との組み合わせによって、１つの転動体循環路２７が構成されている（図２参照）。
【００１９】
そして、複数のボール３１…は、負荷転走路２２と無負荷転動体転走路２３と一対の方向転換路２５，２５とから構成される転動体循環路２７内で無限循環可能に配列されている。複数のボール３１…は、移動ブロック２１の軌道レール１１に対する相対的な運動に伴って、軌道レール１１の転動体転走面１１ａと移動ブロック２１の負荷転動体転走面２１ａとの間を転がり運動するが、基本的に、複数のボール３１…が負荷転走路２２内にあるときには負荷を受けて転がり運動を行い、その他の無負荷転動体転走路２３や方向転換路２５内にあるときには負荷を受けない。以上の構成を有することによって、本実施形態に係る運動案内装置１０は、移動ブロック２１が軌道レール１１に対して相対的に往復運動可能となっている。
【００２０】
本実施形態に係る運動案内装置１０は、以上のような構成を備える装置であるが、さらに、移動ブロック２１の構成に有意な特徴を有している。すなわち、本実施形態に係る移動ブロック２１は、交換ユニット４１と移動本体部４２という２つの部材にユニット化されて構成されており、しかも、これら２つの交換ユニット４１と移動本体部４２は、着脱自在に構成されている。また、交換ユニット４１側に転動体循環路２７が形成されているので、負荷転動体転走面２１ａが寿命を迎えたときには、交換ユニット４１のみを交換することによって簡易に不具合部分を交換することが可能となっている。
【００２１】
交換ユニット４１は、図３において示すように、概略直方体形状に構成される部材であり、トラック部材５１とフレーム部材５２という２つの部材によって構成されている。
【００２２】
トラック部材５１は、上下面が長円形であるとともに、外周側面の全周には、負荷転動体転走面２１ａ、無負荷転動体転走路２３の略半分を構成するトラック側無負荷転動体転走面２３ａ、及び一対の方向転換路２５，２５の略半分を構成する一対のトラック側方向転換面２５ａ，２５ａが形成されており、全体の形状としては概略長円柱形状として構成されている（図３Ａ参照）。
【００２３】
一方、フレーム部材５２は、上記トラック部材５１を収納可能な概略長円柱形状に刳り抜かれた開口５３を有しており、この開口５３には、トラック部材５１が嵌入設置可能となっている。また、フレーム部材５２の有する開口５３の内周側面には、無負荷転動体転走路２３の残り半分を構成するフレーム側無負荷転動体転走面２３ｂ、及び一対の方向転換路２５，２５の残り半分を構成する一対のフレーム側方向転換面２５ｂ，２５ｂが形成されている（図３Ｂ参照）。
【００２４】
つまり、フレーム部材５２の開口５３に対してトラック部材５１を嵌入設置することにより交換ユニット４１を完成させると、トラック側無負荷転動体転走面２３ａとフレーム側無負荷転動体転走面２３ｂとが協働して無負荷転動体転走路２３を形成し、一対のトラック側方向転換面２５ａ，２５ａと一対のフレーム側方向転換面２５ｂ，２５ｂとが協働して一対の方向転換路２５，２５を形成できるようになっている。
【００２５】
移動本体部４２は、図４Ａ及び図４Ｂにおいて示すように、移動ブロック２１の外郭を構成する部材であり、移動本体部４２の上方に案内対象物を接続することによって所望の案内動作を行う機能を有している。また、移動本体部４２が軌道レール１１に組み付けられたときに、軌道レール１１の転動体転走面１１ａと対向する位置には、上述した交換ユニット４１を設置するための設置空間４２ａが形成されている。この設置空間４２ａは、交換ユニット４１の形状とほぼ同じ概略直方体形状が刳り抜かれた形状をしており、この設置空間４２ａに対する交換ユニット４１の着脱が自在となっている。
【００２６】
移動本体部４２に対する交換ユニット４１の固定設置方法としては、移動本体部４２の有する設置空間４２ａに交換ユニット４１を挿入すると、移動本体部４２に形成されたねじ孔４２ｂと、交換ユニット４１を構成するトラック部材５１に形成されたねじ孔５１ｂとがちょうど重なり合うようになっており、この２つのねじ孔４２ｂ，５１ｂにねじを螺合することによって固定を行うことができる（図５Ａ及び図５Ｂ参照）。なお、移動本体部４２に対する交換ユニット４１の固定設置方法については、ねじを用いた方法だけでなく、ピンを挿入する方法など、あらゆる固定方法を採用することができる。
【００２７】
以上説明したように、本実施形態に係る移動ブロック２１では、ボール３１…から繰り返し転がり負荷を受けて最もダメージを受け易い負荷転動体転走面２１ａを含む転動体循環路２７を、ユニット化した交換ユニット４１内に配置し、この交換ユニット４１を簡易に交換自在な構成とした。したがって、本発明によれば、例えば転走面に不具合が発生した場合に、この不具合箇所を簡易に交換できるという従来にない新たな構成を備える運動案内装置１０を提供することができる。また、本発明によれば、不具合の発生していない他の構成部品の再利用が可能である。かかる効果は、コスト面だけではなく、環境面からも有意なことである。
【００２８】
本実施形態に係る移動ブロック２１においては、トラック部材５１を金属材料によって構成し、一方、フレーム部材５２を樹脂やゴムなどの軽量化材料によって構成することが好適である。このような構成を採用することによって、軽量化された運動案内装置１０を提供することが可能となる。ただし、各部材の材質については、他の材質を選択することも可能であり、運動案内装置の使用条件に応じて最適な材質を部材ごとに選択することが可能である。使用条件に応じた最適材料の選択や組み合わせが可能な点も、本発明の好適な特徴である。
【００２９】
さらに、本実施形態に係る運動案内装置１０は、従来の運動案内装置に比べて構成部品が少ないので、部品コストや製造コストの面でも有利である。
【００３０】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。例えば、転動体には、ボール３１のみでなくローラなどを採用しても良い。また、本実施形態に係る運動案内装置１０は、リニアガイドとして構成される場合を例示して説明したが、スプライン装置などの他の運動案内装置であっても、本発明は適用可能である。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本実施形態に係る運動案内装置の一形態を例示する外観斜視透視図である。
【図２】図１で示した運動案内装置が備える転動体循環路を説明するための要部横断面図である。
【図３】本実施形態に係る交換ユニットを説明するための外観斜視図である。
【図３Ａ】本実施形態に係るトラック部材を説明するための外観斜視図である。
【図３Ｂ】本実施形態に係るフレーム部材を説明するための外観斜視図である。
【図４Ａ】本実施形態に係る移動本体部を斜め上方向から見下ろした場合の外観斜視透視図である。
【図４Ｂ】本実施形態に係る移動本体部を斜め下方向から見上げた場合の外観斜視透視図である。
【図５Ａ】本実施形態に係る移動ブロックを斜め上方向から見下ろした場合の外観斜視透視図である。
【図５Ｂ】本実施形態に係る移動ブロックを斜め下方向から見上げた場合の外観斜視透視図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０  運動案内装置、１１  軌道レール、１１ａ  転動体転走面、２１  移動ブロック、２１ａ  負荷転動体転走面、２２  負荷転走路、２３  無負荷転動体転走路、２３ａ  トラック側無負荷転動体転走面、２３ｂ  フレーム側無負荷転動体転走面、２５  方向転換路、２５ａ  トラック側方向転換面、２５ｂ  フレーム側方向転換面、２７  転動体循環路、３１  ボール、４１  交換ユニット、４２  移動本体部、４２ａ  設置空間、４２ｂ  ねじ孔、５１  トラック部材、５１ｂ  ねじ孔、５２  フレーム部材、５３  開口。
【図１】
2007298078.tif 000003
【図２】
2007298078.tif 000004
【図３】
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【図３Ａ】
2007298078.tif 000006
【図３Ｂ】
2007298078.tif 000007
【図４Ａ】
2007298078.tif 000008
【図４Ｂ】
2007298078.tif 000009
【図５Ａ】
2007298078.tif 000010
【図５Ｂ】
2007298078.tif 000011