(57)【要約】【課題】軌道部材を所定の曲率半径で湾曲させた場合であっても、移動部材の長手方向の長さに制限を受けることなく、移動部材をコンパクトに設計することができ、製造コストの抑制を図ることができる運動案内装置を提供する。【解決手段】長手方向に沿って転動体転走溝が形成されるとともに、所定の曲率半径で湾曲した軌道部材と、前記軌道部材に沿って往復運動する移動部材と、前記軌道部材と前記移動部材との間に介在される複数の転動体とを備え、前記移動部材は、前記転動体転走溝と対向する負荷転動体転走溝と、転動体戻し通路と、前記負荷転動体転走溝と前記転動体戻し通路とをつなぐ方向転換路を備える運動案内装置において、前記転動体戻し通路は、前記移動部材の往復方向に沿って湾曲して形成される。【選択図】図１
2012241749.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向に沿って転動体転走溝が形成されるとともに、所定の曲率半径で湾曲した軌道部材と、
前記軌道部材に沿って往復運動する移動部材と、
前記軌道部材と前記移動部材との間に介在される複数の転動体とを備え、
前記移動部材は、前記転動体転走溝と対向する負荷転動体転走溝と、転動体戻し通路と、前記負荷転動体転走溝と前記転動体戻し通路とをつなぐ方向転換路を備える運動案内装置において、
前記転動体戻し通路は、前記移動部材の往復方向に沿って湾曲して形成された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、
前記転動体戻し通路又は前記方向転換路は、前記軌道部材に対向する前記移動部材の表面に開口して形成されたことを特徴とする運動案内装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の運動案内装置において、
前記移動部材は、前記転動体を前記方向転換路に導入する掬い上げ部を備えることを特徴とする運動案内装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の運動案内装置において、
前記移動部材は、前記軌道部材に組み合わされる組合手段を備え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、移動対象物を円弧状に湾曲した軌道部材に沿って案内することができる運動案内装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、長手方向に沿って転動体転走溝が形成された軌道部材と、軌道部材に沿って往復運動する移動部材と、軌道部材と移動部材との間に介在される複数の転動体とを備え、移動部材には転動体転走溝と対向する負荷転動体転走溝と、転動体戻し通路と、負荷転動体転走溝と転動体戻し通路とをつなぐ方向転換路とを備える運動案内装置が知られている。
【０００３】
このような運動案内装置において、転動体は、軌道部材と移動部材との間の負荷を受けながら転動体転走溝及び負荷転動体転走溝によって形成される転動体転走路を転走し、転動体転走路の一端に至った転動体は方向転換路を介して転動体戻し通路を通って転動体転走路の他端に戻されて無限循環を実現している。このように、転動体の無限循環を実現することで、移動部材が軌道部材に沿って連続的に往復運動することが可能となっている。
【０００４】
このような運動案内装置は、種々の形態が知られており、例えば、軌道部材は、長手方向に沿って直線状に形成されたもののほか、所定の曲率半径で湾曲した軌道部材も知られている。
【０００５】
特許文献１に記載された運動案内装置は、所定の曲率半径で円弧状に形成された曲線部を含む軌道部材を備え、曲線部の軌道部材の幅寸法が直線部の幅寸法よりも小さく設定され、移動部材が軌道部材の曲線部を移動する際、転動体は軌道部材の長手方向に沿って形成された円弧状の転走溝とスライダに具備された直線状の負荷転走溝との間で荷重を負荷する構成となっている。
【０００６】
このような構成によると、直線案内装置の移動部材をそのまま転用することが可能であるとともに、軌道部材の曲率毎に異なった移動部材を準備する必要がなく、低コストで生産することが可能な運動案内装置を提供することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−３４６０６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の運動案内装置の構成によると、直線部と曲線部によって形成された軌道部材に適用するために、曲線部において、軌道部材の湾曲を吸収できるように移動部材と軌道部材との間にクリアランスを設けていた。従って、軌道部材を所定の曲率半径で湾曲させた場合、十分に荷重を負荷することができず、所定の曲率半径で一定に湾曲した軌道部材を用いた場合、転動体戻し通路は、移動部材に直線状の貫通孔を穿孔することで形成し、方向転換路は、移動部材の長手方向の両端に取り付けられる側蓋に形成して無限循環を実現する必要があった。
【０００９】
貫通孔によって転動体戻し通路を形成した場合、軌道部材の曲率が大きくなるにつれて、移動部材の長手方向の長さに制限を受けてしまい、移動部材の寸法に影響を与えることなく定格荷重を上げることができず、また、求められる定格荷重に応じて、移動部材や側蓋を大型に設計する必要が生じ、製造コストの抑制を図ることが難しいといった課題があった。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するために成されたものであって、軌道部材を所定の曲率半径で湾曲させた場合であっても、移動部材の長手方向の長さに制限を受けることなく、移動部材をコンパクトに設計することができ、製造コストの抑制を図ることができる運動案内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】
【００１１】
本発明に係る運動案内装置は、長手方向に沿って転動体転走溝が形成されるとともに、所定の曲率半径で湾曲した軌道部材と、前記軌道部材に沿って往復運動する移動部材と、前記軌道部材と前記移動部材との間に介在される複数の転動体とを備え、前記移動部材は、前記転動体転走溝と対向する負荷転動体転走溝と、転動体戻し通路と、前記負荷転動体転走溝と前記転動体戻し通路とをつなぐ方向転換路を備える運動案内装置において、前記転動体戻し通路は、前記移動部材の往復方向に沿って湾曲して形成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、転動体戻し通路を移動部材の往復方向に沿って湾曲して形成しているので、軌道部材の曲率を大きく設計した場合であっても、定格荷重を上げることができるとともに、移動部材をコンパクトに設計することができ、製造コストの抑制を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る運度案内装置を示す斜視図。
【図２】移動部材を示す斜視図。
【図３】図１におけるＡ−Ａ断面図。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る運動案内装置を示す斜視図。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る運動案内装置を示す斜視図。
【図６】本発明の第４の実施形態に係る運動案内装置を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［第１の実施形態］
以下、本発明に係る運動案内装置の実施形態について図面を参照しつつ説明する。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、本発明の第１の実施形態に係る運度案内装置を示す斜視図であり、図２は、移動部材を示す斜視図であり、図３は、図１におけるＡ−Ａ断面図である。
【００１６】
図１に示すように、本実施形態に係る運動案内装置１は、長手方向に沿って延びる軌道部材１０と、この軌道部材１０に沿って往復運動する移動部材２０と、軌道部材１０と移動部材２０の間に配列して介在された複数の転動体３０…を備えている。
【００１７】
軌道部材１０は、所定の曲率半径で円弧状に湾曲して形成されており、移動部材２０と対向する外周面に長手方向に沿って転動体転走溝１１が形成されている。転動体転走溝１１は、断面が転動体の曲率半径よりも若干大きな曲率半径の２つの円弧からなる所謂ゴシックアーチ形状に形成されている。また、軌道部材１０の内外周面に挟まれるように貫通した締結孔１２が形成されており、締結孔１２にボルト等の締結手段を用いてベース等に固定することができるようになっている。
【００１８】
次に、図２に示すように、移動部材２０は、軌道部材１０の所定の曲率半径で円弧状の湾曲に対応して、略同一形状に湾曲して形成されている。また、軌道部材１０の転動体転走溝１１と対向する移動部材の内周面には、負荷転動体転走溝２１と、転動体戻し通路２２と、負荷転動体転走溝２１と転動体戻し通路２２の両端をそれぞれつなぐ一対の方向転換路２３，２３が開口して形成されている。なお、負荷転動体転走溝２１と転動体戻し通路２２とは、移動部材２０の長手方向に沿ってそれぞれ移動部材２０の湾曲に応じて湾曲して形成されている。また、負荷転動体転走溝２１と方向転換路２３,２３並びに転動体戻し通路２２は、一連に形成されており、負荷転動体転走溝２１，方向転換路２３，２３及び転動体戻し通路２２によって環状の無限循環路が形成されている。さらに、移動部材２０は、移動部材２０の内外周面に挟まれるように貫通したボルト締結孔２６が形成されており、案内対象物をボルト締結孔２６を介して固定することができるようになっている。
【００１９】
このような移動部材２０は、例えば鋳造によって負荷転動体転走溝２１と転動体戻し通路２２と方向転換路２３とを一体に形成し、金型から取り出した後に所定の精度を確保するために負荷転動体転走溝２１，転動体戻し通路２２及び方向転換路２３にボールエンドミル等で溝研削加工を施して製造することができるため、部品点数や加工コストを抑制することができ、製造コストを抑制することができる。
【００２０】
次に、図３を参照して、本実施形態に係る運動案内装置１の無限循環路について説明を行う。図３に示すように、負荷転動体転走溝２１は、転動体転走溝１１と同様に断面が転動体の曲率半径よりも若干大きな曲率半径の２つの円弧からなる所謂ゴシックアーチ形状に形成されているとともに、転動体３０の半径よりも大きく、且つ直径よりも小さな深さに形成されている。このような構成により、負荷転動体転走溝２１を転走する転動体３０が負荷を受けることができ、且つ転動体３０の円滑な循環を実現できる。これに対し、転動体戻し通路２２は、転動体戻し通路２２を転走する転動体３０が軌道部材１０と接触しないように、転動体３０の直径よりも大きい深さで形成されている。このように構成することにより、負荷転動体転走溝２１を転走する転動体３０は負荷を受けると共に、転動体戻し通路２２を転走する転動体３０は負荷を受けないで無限循環を実現することができる。
【００２１】
なお、移動部材２０には、負荷転動体転走溝２１を転走する転動体３０を方向転換路２３に導入するための掬い上げ部が形成されている。掬い上げ部は、方向転換路の先端に形成されており、方向転換路の内方に向かって徐々に幅の狭くなる溝によって形成された舟底接線掬いに形成されている。この掬い上げ部は、転動体３０の一方端を転動体転走溝１１が抱え込み、他方端を方向転換路が抱え込むように構成されており、方向転換路２３と軌道部材１０が協働して負荷転動体転走溝を転走する転動体の両側面を抱え込んで方向転換路内に導くように形成されている。また、軌道部材１０が湾曲して形成されているので、転動体３０は、軌道部材１０の接線方向に放出されることとなる。このように掬い上げ部を舟底接線掬いに形成することにより、転動体３０の循環が円滑になり、抵抗の変動抑制や掬い上げ部の耐久性の向上を図ることができる。
【００２２】
このように構成された運動案内装置１は、転動体戻し通路２２が軌道部材１０と略同一形状の曲率半径で湾曲して形成されているので、移動部材２０が転動体３０から負荷を受ける範囲である負荷転動体転走溝２１の転動溝有効角を大きく形成した場合であっても、移動部材２０の長手方向の長さに制限を受けることなく定格荷重を上げることができる。
【００２３】
［第２の実施形態］
以上説明した第１の実施形態に係る運動案内装置１では、軌道部材１０に対して単一の移動部材２０を用いた場合について説明を行った。次に説明する第２の実施形態に係る運動案内装置２は、第１の実施形態とは異なる形態を有する実施例について説明を行うものである。なお、上述した第１の実施形態の場合と同一又は類似する部材については、同一符号を付して説明を省略する。
【００２４】
図４は、第２の実施形態に係る運動案内装置２を示す斜視図である。図４に示すように第２の実施形態に係る運動案内装置２は、軌道部材１０ａの長手方向に沿って２条の転動体転走溝１１ａ，１１ｂがそれぞれ平行に形成されている。
【００２５】
また、移動部材２０が転動体転走溝１１ａ，１１ｂにそれぞれ対応するように組み合わされている。なお、移動部材２０の構成は上述した第１の実施形態に係る運動案内装置１と同様である。
【００２６】
このように、本実施形態に係る運動案内装置２は、軌道部材１０ａに２つの移動部材２０，２０を組み合わせているので、各移動部材２０，２０を取付相手部材のインターフェースとすることで、軌道部材と移動部材とをそれぞれ１つずつで構成した場合に比べて、回転角度を倍にすることができるので、限られたスペースで大きな荷重を受けることができ、且つ一定回転させることができる。
【００２７】
また、本実施形態に係る運動案内装置２は、２つの移動部材２０，２０にそれぞれ別々の案内対象物を取り付けることができるので、２つの案内対象物をそれぞれ案内することができるように構成することもできる。
【００２８】
［第３の実施形態］
以上説明した第１及び第２の実施形態に係る運動案内装置１，２では、移動部材２０の軌道部材１０，１０ａと対向する側面に転動体戻し通路２２を形成した場合について説明を行った。次に説明する第３の実施形態に係る運動案内装置３は、第１及び第２の実施形態とは異なる形態を有する運動案内装置の実施例について説明を行うものである。なお、上述した第１および第２の実施形態の場合と同一又は類似する部材については、同一符号を付して説明を省略する。
【００２９】
図５は、第３の実施形態における運動案内装置を示す斜視図である。図５に示すように第３の実施形態に係る運動案内装置３は、転動体戻し通路２２ａ，２２ａが移動部材２０ａと軌道部材１０ａの対向する側面と反対側の側面に形成されている。さらに、転動体戻し通路２２ａ，２２ａは蓋部材２５で閉塞されており、転動体戻し通路２２ａ，２２ａを転走する転動体３０が脱落しないようになっている。
【００３０】
また、移動部材２０ａの長手方向の両端部には側蓋２４，２４がそれぞれ取り付けられている。側蓋２４の移動部材２０ａと対向する面には、円弧状の図示しない方向転換路が形成されており、負荷転動体転走溝２１を転走した転動体３０を転動体戻し通路２２ａに導入することで無限循環を実現している。
【００３１】
このように、第３の実施形態に係る運動案内装置３は、負荷転動体転走溝２１と転動体戻し通路２２ａとを異なる側面に形成しているので、移動部材２０ａを大型化することなく複数条の負荷転動体転走溝２１及び転動体戻し通路２２ａを形成することができる。
【００３２】
［第４の実施形態］
以上説明した第１及から第３の実施形態に係る運動案内装置１，２，３では、移動部材２０が軌道部材１０，１０ａに沿って往復運動する場合について説明を行った。次に説明する第４の実施形態に係る運動案内装置４ａ〜４ｄは、第１から第３の実施形態とは異なる形態を有する運動案内装置の実施例について説明を行うものである。なお、上述した第１から第３の実施形態の場合と同一又は類似する部材については、同一符号を付して説明を省略する。
【００３３】
図６は、第４の実施形態における運動案内装置を示す断面図であり、（ａ）は、移動部材２０ｂが軌道部材１０ｂから脱落しないように移動部材２０ｂに組合手段を形成した断面図であり、（ｂ）から（ｄ）はその変形例を示す断面図である。
【００３４】
図６（ａ）に示すように、本実施形態に係る運動案内装置４は、移動部材２０ｂを断面コ字状に形成し、移動部材２０ｂの凹部に軌道部材１０ｂを組み合わせている。また、軌道部材１０ｂは、転動体転走溝１１ｂ，１１ｂが両側面に形成されており、移動部材２０ｂのコ字状の内周面には、転動体転走溝１１ｂ，１１ｂに対向する負荷転動体転走溝２１ｂ，２１ｂがそれぞれ形成されている。また、転動体戻し通路２２ｂ，２２ｂは、第１の実施形態に係る運動案内装置１において説明した移動部材２０と同様に、軌道部材１０ｂと対向する側面に開口して形成されている。
【００３５】
本実施形態に係る運動案内装置４は、移動部材２０ｂを断面コ字状に形成しているので、軌道部材１０ｂに対して脱落を防止する組合手段として機能させることができる。
【００３６】
また、図６（ｂ）から（ｄ）に示すように、組合手段は他の形状によって実現することもできる。（ｂ）に示すように、移動部材２０に貫通孔を形成し、例えばボルト４０によって移動部材２０と軌道部材１０を組み合わせても構わない。この場合、運動案内装置４ａを案内対象物に組み付けた後、ボルト４０を取り外せば、移動部材２０と軌道部材１０とを相対的に往復運動させることができるようになるとともに、案内対象物に移動部材２０が組み付けられているので、軌道部材１０から移動部材２０が脱落することを防止することができる。
【００３７】
さらに、（ｃ）に示すように、軌道部材１０に径方向に突出する突起１３を形成し、移動部２０ｃに該突起１３と係合する係止爪４０ａを一体に形成して移動部材２０ｃを軌道部材１０ｃから脱落することを防止することもできる。またさらに、（ｄ）に示すように、係止爪４０ｂを移動部材２０と別体に形成することもできる。
【００３８】
このように、本実施形態に係る運動案内装置は、移動部材に軌道部材と組み合わされる組合手段を備えているので、運動案内装置を案内対象物に組み付ける際に軌道部材に移動部材を確実に保持することができ、組付作業性を向上させることができる。
【００３９】
なお、本発明は、上記実施形態に限られることはなく、本発明の要旨を変更しない範囲において、種々の変更が可能である。例えば、本実施形態では、転動体転走溝及び負荷転動体転走溝はゴシックアーチ形状に形成した場合について説明したが、これらの形状はこれに限られず、転動体３０の半径よりも若干大きな曲率を有する単一の円弧、所謂サーキュラアーク形状に形成しても構わない。
【００４０】
また、転動体にはボールのほか、円筒状のローラを用いても構わない。この場合、軌道部材及び移動部材には転動体転走面及び負荷転動体転走面が形成される。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うることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明に係る運動案内装置は、負荷転動体転走溝を移動部材の往復方向に沿って湾曲して形成しているので、移動部材の大型化を招くことなく、転動溝有効角の大きな運動案内装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１，２，３，４，４ａ，４ｂ，４ｃ  運動案内装置，    １０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ  軌道部材，    １１，１１ａ  転動体転走溝，    ２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ  移動部材，    ２１  負荷転動体転走溝，    ２２，２２ａ，２２ｂ  転動体戻し通路，    ２３  方向転換路，    ２５  蓋部材，    ３０  転動体。
【図１】
2012241749.tif 000003
【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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