(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
側面に軸方向のボール転動溝が形成されている案内レールと、該案内レールのボール転動溝に対向するボール転動溝を内側面に有して案内レール上に軸方向相対移動可能に跨架されたスライダとを備え、該スライダは、内側面の前記ボール転動溝と共にこれに平行な軸方向の貫通孔からなるボール戻り路を袖部肉厚内に有するスライダ本体と、該スライダ本体の両端面に接合され裏面の接合面に前記ボール戻り通路とボール転動溝とを連通せしめる半ドーナツ形状の湾曲路を有するエンドキャップとを備え、前記案内レールのボール転動溝とスライダのボール転動溝とで形成される負荷ボール転動路と前記ボール戻り通路と前記湾曲路とで左右対称に無限循環路が構成され、該無限循環路内に多数のボールが装填されると共に、前記スライダに装着されてそれらボールの脱落を防止するボ−ル保持具を備えてなるリニアガイド装置であって、前記エンドキャップはその外面に内面の前記湾曲路に対応する円弧状の外周溝を有し、前記ボール保持具は線材からなり、直線部分と該直線部分の両端部に形成されて前記外周溝に係止する係止部とを有し、前記係止部は略円弧状に形成されかつ円弧状に形成された係止部の先端部側ではその基部側よりも相対的に大きい挟持力を前記外周溝に対して生ずるように形成されている、ことを特徴とするリニアガイド装置。
【請求項２】
前記ボール保持具の係止部の先端側は前記エンドキャップの外周溝の溝底部に密着し、前記係止部の前記基部側は前記エンドキャップの外周溝の溝底部に非接触又は軽く接触する、ことを特徴とする請求項１記載のリニアガイド装置。
【請求項３】
前記ボール保持具の円弧状の係止部の先端側はその曲率が前記エンドキャップの外周溝の曲率よりも大きくなるように形成され、前記係止部の基部側はその曲率が前記エンドキャップの外周溝の曲率よりも小さくなるように形成されている、ことを特徴とする請求項１記載のリニアガイド装置。
【請求項４】
前記ボール保持具の円弧状の係止部は単一の円弧からなり、この円弧の中心が前記エンドキャップの外周溝の円弧の中心よりも前記案内レール側にずれて位置するように形成されている、ことを特徴とする請求項１記載のリニアガイド装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、油圧機器，空圧機器，半導体等の電子部品の製造設備，電算機周辺機器及ぴ測定用機器等に使用される比較的小型のリニアガイド装置におけるボール保持具の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
リニアガイド装置は、図９，図１０に示すように、軸方向に延びる長尺の案内レール１０１に取り付けられているスライダ（ベアリングともいう）１０２が、案内レール１０１に案内されて軸方向に滑らかに相対直線移動するようになっている。案内レール１０１の両側面には、各面１列ないし２列ずつの略半円弧状のボール転動溝１０３がその溝底に幅の狭い逃げ溝を有して形成されている。
【０００３】
一方、その案内レール１０１を跨ぐ逆凹形のスライダ１０２は、両袖部の内側面に案内レール１０１のボール転動溝１０３に対向するボール転動溝１０４を、その奥の袖部肉厚内に前記ボール転動溝１０４と平行な軸方向貫通孔からなるボール戻り路１０５を、また軸方向両端部に取り付けたエンドキャップ１０２Ｂには前記ボール戻り通路１０５とボール転動溝１０４とを連通せしめる半ドーナツ形状の湾曲路１０６をそれぞれ有している。
【０００４】
そして、案内レール１０１のボール転動溝１０３とスライダ１０２のボール転動溝１０４とで形成される負荷ボール転動路１０７，前記前後の両湾曲路１０６，ボール戻り通路１０５でボールの無限循環路１０８を構成して、多数のボール（鋼球）１０９が転動自在に挿入され、スライダ１０２の相対移動に伴ってそれらのボール１０９が転動しつつ無限循環を繰り返すようになっている。
【０００５】
上記リニアガイド装置の組み付けにあたっては、スライダ１０２のボールの無限循環路に予めボールが装填され、その後、スライダ１０２が案内レール１０１に組み付けられる。案内レール１０１に組み付ける以前は、スライダのボール転動溝内のボールの脱落を防止する必要があり、そのためスライダ１０２にボール保持具１１０を装着してボール転動溝１０４内のボール１０９を保持している。そのボール保持具１１０でボール１０９を保持したままスライダ１０２を案内レール１０１に組み付けると、ボール保持具１１０の直線部分は案内レール１０１のボール転動溝１０３の溝底の逃げ溝１１１内に収納されて、ボールの転動の妨げにはならない。
【０００６】
リニアガイド装置のボール保持具としては、例えば、実公昭６２−８４２７号公報に示されたものがある。この例のボール保持具１１０は、図１０に示すように、案内レール１０１のボール転動溝１０３の逃げ溝１１１内に収まる直線部１１２と、その直線部１１２の両端に連続して形成され半円弧状の曲線部１１３とを有する線材製保持具であって、スライダ１０２に取り付けたエンドキャップ１０２Ｂの半ドーナツ状の湾曲路１０６の内壁面に設けた凹溝１１６に半円弧状の曲線部１１３を嵌合させてスライダ１０２へ装着される。
【０００７】
しかしながら、上記構成の場合、ボール保持具１１０の直線部１１２の長さとスライダ本体１０２Ａの軸方向の長さとの間に多少の誤差は避けられないので、この誤差を吸収するために、ボール保持具の曲線部１１３が係合するエンドキャップ１０２Ｂの半ドーナツ状湾曲路１０６の内壁面に設ける凹溝１１６をボール保持具１１０の外半径より若干大きくして、保持具との間で微小なすき間を設けるようにしている。このため、装着したボール保持具にガタを生じることとなり、小形リニアガイド装置の場合には、このガタが、ボールの脱落を招いたり、ボール保持具と案内レールとが干渉したりする不具合の原因になる。
【０００８】
そこで、特開平８−９３７６２号公報の「リニアガイド装置のボール保持具」の発明は、スライダのエンドキャップ部分とボール保持具の形状とを改良している。すなわち、エンドキャップのスライダ本体との接合面にボール戻り通路とボール転動路とを連通せしめる半ドーナツ形状の湾曲路を形成し、エンドキャップの接合面と反対方向の面に湾曲路に対応する円弧状の外周溝を設ける。この溝に、直線部分とその両端に円弧状にそれぞれ形成された係止部を有するボール保持具を係止し、溝内の側壁に形成された突起部で係止部を拘束するようにしている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平８−９３７６２号公報に開示された構成では、円弧状の外周溝の円弧中心とボール保持具の円弧中心を同一中心線上の位置とし、かつ双方の円弧の大きさを略同一にした構造である。この構造の場合、特に、ベアリング本体やボール保持具の長手方向の寸法に加工誤差（寸法バラツキ）を生じた場合や、双方の円弧の寸法が異なった場合、エンドキャップとボール保持具の接合部に隙間を生じ、ボール保持具がガタついたり、ボール保持具がエンドキャップからボールが外れる方向にズレたりし、取付姿勢が不安定になり、ボールの保持力が低下することが考えられる。
【００１０】
よって、本発明の目的は、エンドキャップ及びボール保持具相互間の僅かな加工誤差によってボール保持具の取付姿勢が不安定になることを防止することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明のリニアガイド装置は、側面に軸方向のボール転動溝が形成されている案内レールと、該案内レールのボール転動溝に対向するボール転動溝を内側面に有して案内レール上に軸方向相対移動可能に跨架されたスライダとを備え、該スライダは、内側面の上記ボール転動溝と共にこれに平行な軸方向の貫通孔からなるボール戻り路を袖部肉厚内に有するスライダ本体と、該スライダ本体の両端面に接合され裏面の接合面に上記ボール戻り通路とボール転動溝とを連通せしめる半ドーナツ形状の湾曲路を有するエンドキャップとを備え、上記案内レールのボール転動溝とスライダのボール転動溝とで形成される負荷ボール転動路と上記ボール戻り通路と上記湾曲路とで左右対称に無限循環路が構成され、該無限循環路内に多数のボールが装填されると共に、上記スライダに装着されてそれらボールの脱落を防止するボ−ル保持具を備えてなるリニアガイド装置であって、上記エンドキャップはその表面に裏面の上記湾曲路に対応する円弧状の外周溝を有し、上記ボール保持具は線材からなり、直線部分と該直線部分の両端部に形成されて上記外周溝に係止する係止部とを有し、上記係止部は略円弧状に形成されかつ円弧状に形成された係止部の先端部側ではその基部側より相対的に大きい挟持力（係止力）を上記外周溝に対して生じるように形成されていることを特徴とする。
【００１２】
好ましくは、上記挟持力を得るために、ボール保持具の円弧状の係止部の先端側ではその曲率がエンドキャップの外周溝の曲率よりも大きくなるように、係止部の基部側ではその曲率がエンドキャップの外周溝の曲率よりも小さくなるように形成する。あるいは、ボール保持具係止部の円弧は単一の円弧としその円弧の中心がエンドキャップ外周溝の円弧の中心に対して案内レールに近づく方向にずれるように形成する。
【００１３】
上記構成によれば、ボール保持具の係合部にエンドキャップに深く係合しようとする力が生じる。このため、外周溝加工誤差があっても係合が確保されて加工誤差による影響が減る。また、ボール保持具の取付姿勢が安定してボール保持力が向上し、ボール装填時の作業性が向上する。また、リニアガイドのユーザー取扱い時にレールからベアリングを外し、衝撃を与えたりした場合でも、ボール脱落の心配が少ない。
【００１４】
【実施の形態】
以下、本発明を図面を参照して説明する。図１乃至図８は、本発明の実施の形態の一例を示すもので、図１は小形リニアガイド装置の平面図、図２はその側面図、図３は第１のボール保持具の例を示す平面図、図４は図３の側面図、図５は第２のボール保持具の例を示す平面図、図６〜図８はボール保持具取付け構造を説明するもので、図６は図１に示されるスライダのＶ−Ｖ方向における断面図（工ンドキャップの表面図）、図７は図６のＶＩ−ＶＩ方向における断面図、図８は図７のＶII方向における形状を説明する説明図である。各図において対応する部分には同一符号を付している。
【００１５】
まず、全体の構成について説明する。図１及び図２に示すように、この実施の形態の小形リニアガイド装置の角柱状の案内レール１１は、その両側面に、軸方向に延びる一条ずつの断面略半円弧状のボール転動溝１２を左右対称に有している。各溝の溝底には、幅の狭い軸方向の逃げ溝１３が溝全長にわたり形成されている。スライダ１４は、断面が略「コ」の字状で、その両袖部１５の内側面に、それぞれ、案内レールのボール転動溝１２に対向するボール転動溝１６を有し、案内レール１１上に軸方向に相対移動可能に跨架される。スライダ１４は、スライダ本体１４Ａとその前後両端面に接合されたエンドキャップ１４Ｂとで構成される。
【００１６】
図６に示すように、エンドキャップ１４Ｂには、ボール保持具を３０を係止する溝２２が形成されている。エンドキャップ１４Ｂはプラスチック成型によって形成される。エンドキャップ１４Ｂの表面１４Ｂａには、サイドシール３５が取付けられる。案内レール１１には、案内レールを基台に取付ける取付けボルト孔３６が形成されている。また、スライダ１４の上面にはテーブル等をスライダ１４に取付ける取付けボルト孔３７が形成されている。
【００１７】
図７の袖部１５の断面図に示すように、そのスライダ本体１４Ａには、内側面のボール転動溝１６と共に、これに平行な軸方向の貫通孔からなるボール戻り路１７が、各袖部１５の肉厚内に形成されている。
【００１８】
一方、エンドキャップ１４Ｂには、スライダ本体１４Ａとの接合面である裏面１４Ｂｂに、ボール転動溝１６とボール戻り路１７とを連通せしめる半ドーナツ形状の湾曲路１８と、その湾曲路１８の開口端から案内レールのボール転動溝１２内に突出してボールを掬いあげるボール掬い上げ突部１９とが形成されている。また、エンドキャップ１４Ｂの表面１４Ｂａには、裏面の湾曲路１８に対応させて、外方に凸の円弧状底面２１を有して両サイドが深くなっている外周溝２２が形成され、図８に示すように、その溝壁面の一部に当該外周溝２２の溝幅２２ｗを僅かに狭めるように突き出た突起（保持具挟み突起）２３が対向して設けられている。
【００１９】
図７に示されるように、上記案内レール１１のボール転動溝１２及ぴこれに対向したスライダ本体１４Ａのボール転動溝１６とで負荷ボール転動路２４が形成される。この負荷ボール転動路２４と前記ボール戻り路１７と前記湾由路１８とでボール無限循環路が構成される。このボール無限循環路は案内レール１１を挟んで両側に左右対称に設けられ、各無限循環路内に多数のボール２５が装填される。そして、案内レール１１に組付ける前の状態で、それらのボール２５がスライダのボール転動溝１６から脱落しないように、スライダ１４に装着したボール保持具３０で保持される。
【００２０】
ボール保持具３０は、図３及び図４に示すように、断面が円形の金属線材を成形することにより形成されており、案内レール１１のボール転動溝１２の逃げ溝１３内に収納される直線部３１とその両端部に形成された円弧状の係止部３２とを備えている。この係止部３２がエンドキャップに形成した外周溝２２に係止し、ボール保持具３０がエンドキャップ１４Ｂに取付けられる。
【００２１】
図３は本発明の第１の実施の形態を示しており、ボール保持具の円弧状の係止部３２の円弧（半径Ｒ２）の中心とエンドキャップの外周溝底部２１の円弧（半径Ｒ）の中心とは、同図の上下方向においてｄ1だけずれて設定されている。そして、エンドキャップの円弧半径Ｒは、係止部３２の円弧状半径Ｒ２と等しいか若しくは半径Ｒ２よりも多少小さくなるように形成される。この構成によれば外周溝底部２１にボール保持具３０を取付けた場合に、その先端側で基部側よりもより大きい挟持力が得られる。
【００２２】
図５は本発明の第２の実施の形態を示しており、ボール保持具３０の他の構成例を示している。その側面は図４と同様である。この例では、ボール保持具の円弧状の係止部３２の先端部側３２ａと基部側３２ｂとを２つの異なる円弧半径で形成している。先端部側３２ａの円弧半径をＲ1、基部側３２ｂの円弧半径をＲ２、エンドキャップの外周溝底部２１の円弧半径をＲ（図示せず）とすると、各円弧半径の中心は同一線上にあるが、半径の大小関係はＲ1＜Ｒ＜Ｒ2となるように形成される。この構成によっても外周溝底部２１にボール保持具３０を取付けた場合に、その先端側で基部側よりもより大きい挟持力が得られる。
【００２３】
次に、上記構成による実施の形態の作用について説明する。ボール保持具３０は、図７に示すように、スライダ１４の本体１４Ａの端部にボルトで接合されたエンドキャップ１４Ｂの表面１４Ｂａに形成した外周溝２２の底部２１に、ボール保持具の端部の係止部３２を係止して装着する。上述したように、第２の実施の形態のボール保持具３０の係止部３２の先端側３２ａの曲率は、相対的に外周溝底部２１の曲率よりも大きく、基部側３２ｂの曲率は相対的に外周溝底部２１の曲率よりも小さく設定されるので、先端側は溝底部に密着し、基部側は非接触又は軽い接触となる。そして、係止部３２の先端側３２ａに、特にその先端部に、係止部３２がエンドキャップを挟持するように力が発生する。また、基部側溝底部に非接触又は軽い接触であるので、ボール保持具に対して負荷ボールの転動路から離れる方向に力が作用しない。その結果、図７の例では、係止部の３２の先端側３２ａは係止力によって自ら溝底部２１に深く入り込むように作用して溝底部２１に密着する。従って、ボール保持具エンドキャップにガタなく取付き、ボール保持力が向上する。また、第１の実施の形態であるボール保持具の係止部３２の円弧の中心をエンドキャップの外周溝底部２１の円弧の中心に対して案内レール１１側に多少ずらした構成によっても第２の実施の形態と同様に係止部３２の先端側が外周溝底部２１に密着し、基部側は非接触又は軽い接触となり、ボール保持具３０がエンドキャップに対してガタなく取付き、ボール保持力が向上する。また、外周溝２２の溝面内方に突出している突起（保持具挟み突起）２３の間に取り付けることにより、ボール保持具３０のガタ付が防止される。そのため、係止部３２は、スライダ１４の長さ方向及び幅方向に拘束されるばかりでなく、上下方向にも拘束されて抜けが防止される。
【００２４】
こうしてボール保持具３０を装着した後、ボール２５をスライダ１４のボール転動溝１６及びボール戻り路１７・湾曲路１８に装填する。ボール転動溝１６に装填されたボール２５は、ボール保持具３０の直線部３１で支持してスライダ１４のボール転動溝１６内に確実に保持されるから、脱落することはない。
【００２５】
次に、ボール２５を装填したスライダ１４を案内レール１１に組み付ける。このとき、ボール保持具３０の直線部３１は案内レール１１のボール転動溝１２の底部の逃げ溝１３内に収納され、案内レールとは干渉しない。その後、スライダ１４を案内レール１１上で移動させて作動性をチェックするが、作業が迅速に能率良く行える。最後に、エンドキャップ１４Ｂにサイドシール３５を取り付け製品とする。
【００２６】
なお、上記実施例では、ボール転動溝１２，１６が左右対称に一条ずつ形成されたリニアガイド装置について説明したが、これに限らず、ボール転動溝が片側で二条以上の場合にもこの発明のボール保持具を適用することができる。
【００２７】
以上説明したように、本発明の実施の形態によればボール保持具の係合部が自らエンドキャップに深く係合するように作用するので、このため、ボール保持具や関連部品の加工精度誤差による不具合が減少する。また、ボールの装填やその後のリニアガイドのチェック等の作業が迅速に能率良く行える。また、ユーザーにおいても、ボールが脱落し難くなるため、取扱い時の作業能率が向上して好ましい。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のリニアガイド装置では、ボール保持具の係止部の先端側に挟持力を集中するようにしているので取付姿勢が安定であり、ボール保持具や関連部品の加工精度誤差による不具合が減少して好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のリニアガイド装置の実施の形態を説明する平面図である。
【図２】図１に示したリニアガイド装置の側面図である。
【図３】ボール保持具の第１の構成例を説明する平面図である。
【図４】図３に示したボール保持具の側面図である。
【図５】ボール保持具の第２の構成例を説明する平面図である。
【図６】エンドキャップのボール保持具取付け構造を説明する正面図である。
【図７】エンドキャップのボール保持具取付け構造を説明する図６のＶＩ−ＶＩ方向における断面図である。
【図８】エンドキャップのボール保持具取付け構造を説明する図７のＶII方向における部分側面図である。
【図９】従来のリニアガイド装置の例を示す全体斜視図である。
【図１０】従来のリニアガイド装置のボ−ル循環路部分とボール保持具装着箇所を説明する断面図である
【符号の説明】
１１  案内レール
１２  案内レールのボール転動溝
１３  逃げ溝
１４  スライダ
１４Ａ  スライダ本体
１４Ｂ  エンドキャップ
１５  スライダの袖部
１６  スライダのボ−ル転動溝
１７  ボール戻り路
１８  湾曲路
２１  外周溝の円弧状底面
２２  外周溝
２３  外周溝の突起
２４  負荷ボール転動路
３０  保持具
３１  直線部
３２  係止部
３２ａ  先端部側
３２ｂ  基部側
【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】
0004003220.tif 000010
【図１０】
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