(57)【要約】【課題】リニアボールガイドウエーを提供する。【解決手段】主にガイドウエーとスライドブロックとの間に設置される六列のボールにより全体的な負荷能力を高める。六列のボールはガイドウエーヘッド部の両側の位置にそれぞれ対称になり、且つ一側の三列のボールはそれぞれ異なる高さに位置される。また、本発明では頚部の幅は、最下方の滑動溝内に位置される２つのボール中心距離より小さく、且つ最上方の滑動溝内に位置される２つのボール中心距離から１つのボール径が引かれた数値より大きくなるように制限され、頚部の幅が小さ過ぎてガイドウエーの剛性に影響を与えないようにする。ボールの列数及びガイドウエーの形状の全体的な設計により、高い負荷能力及び高い剛性を有する構造特性を達成させる。【選択図】図４
2016080060.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ方向に沿って長さが延長される長方形のブロック体構造であり、前記Ｘ方向の垂直方向はＹ方向及びＺ方向と定義され、且つ前記Ｙ方向は前記Ｚ方向に垂直になるガイドウエーであって、前記ガイドウエーが前記Ｘ方向の両端の端面から見ると、全体は対称軸に対し対称に設置される構造体で、前記ガイドウエーの前記Ｚ方向は上から順にヘッド部、頚部、及び底部と区分され、前記ヘッド部は前記底部の前記Ｚ方向に比べて上方向になり、前記底部は前記ヘッド部の前記Ｚ方向に比べて下方向になり、前記ヘッド部の前記Ｙ方向の最大幅はヘッド部の幅（Ｗ１）であり、前記頚部の前記Ｙ方向の最小幅は頚部の幅（Ｗ２）であり、前記底部の前記Ｙ方向の最大幅は底部の幅（Ｗ３）であり、前記頚部の幅（Ｗ２）は前記ヘッド部の幅（Ｗ１）及び前記底部の幅（Ｗ３）より小さく、即ちＷ２＜Ｗ１、Ｗ３となり、且つ前記ガイドウエーの対称軸の両側には３つの滑動溝がそれぞれ設置されるガイドウエーと、
係合間隙を有すると共に前記係合間隙により前記ガイドウエーに滑動するように覆設され、且つ前記係合間隙の各滑動溝に対応する位置には６つの滑動溝が設置されるスライドブロックと、
各前記滑動溝と前記滑動溝との間に回転するように納置され、且つ各々はボール径（Ｄ）を有する複数のボールと、
を備えるリニアボールガイドウエーにおいて、
前記ガイドウエーの前記ヘッド部にある対称軸の両側には上部滑動溝、中部滑動溝、及び下部滑動溝がそれぞれ設置され、且つ各上部滑動溝の前記ガイドウエーにある前記Ｚ方向の位置は各中部滑動溝の前記ガイドウエーの前記Ｚ方向の位置より高く、且つ各中部滑動溝の前記ガイドウエーにある前記Ｚ方向の位置は各下部滑動溝の前記ガイドウエーの前記Ｚ方向の位置より高く、
各ボール及び各部滑動溝はそれぞれ法線を有する接触点を発生させ、各上部滑動溝及び各中部滑動溝の前記法線とＺ方向の上方向の間の狭角は２０〜７０度であり、且つ各下部滑動溝の前記法線とＺ方向の下方向の間の狭角は２０〜７０度であることを特徴とする、
リニアボールガイドウエー。
【請求項２】
各上部滑動溝及び各中部滑動溝の前記法線とＺ方向の上方向の間の狭角は３０〜５０度であり、且つ各下部滑動溝の前記法線とＺ方向の下方向の間の狭角は３０〜５０度であることを特徴とする、請求項１記載のリニアボールガイドウエー。
【請求項３】
各ボールが納置される２つの前記上部滑動溝内の２つの前記ボールの中心の前記Ｙ方向にある距離は第一ボール中心距離（ｄ１）であり、前記頚部の幅（Ｗ２）は前記第一ボール中心距離（ｄ１）から１つの前記ボールのボール径（Ｄ）を引いた数値より大きく、即ちＷ２＞ｄ１−Ｄとなることを特徴とする、請求項１記載のリニアボールガイドウエー。
【請求項４】
各ボールが納置される２つの前記中部滑動溝内の２つの前記ボールの中心の前記Ｙ方向にある距離は第二ボール中心距離（ｄ２）であり、前記頚部の幅（Ｗ２）は前記第二ボール中心距離（ｄ２）より小さく、即ちＷ２＜ｄ２となることを特徴とする、請求項１乃至３の何れか１項に記載のリニアボールガイドウエー。
【請求項５】
各上部滑動溝及び各中部滑動溝の前記法線とＺ方向の上方向の間の狭角は同値であることを特徴とする、請求項１記載のリニアボールガイドウエー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リニア駆動装置に関し、より詳しくは、高い圧下剛性を有するリニア伝動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
リニアボールガイドウエーは重要なリニア伝動装置であり、高効率及び高精度の伝動特性を具備し、様々な運搬機械に運用されている。リニアボールガイドウエーを選ぶ上で重要なのは、許容可能な静定格荷重及び剛性であり、特に圧下方向の静定格荷重及び剛性が重要である。
一般的なリニアボールガイドウエーが許容可能な静定格荷重の数値とボールの列数及びボール径とは２乗に正比例するため、業界ではボール径或いはボールの列数を増加させる方法で静定格荷重能力を高めている。但し、一般的なリニアボールガイドウエーの設計上特に圧下方向の静定格荷重及び剛性が強化されるわけではなく、圧下方向の静定格荷重及び剛性は低いままである。
【０００３】
しかしながら、前述した従来のリニア駆動装置では、例えば、特許文献１に示すリニアボールガイドウエー１０は従来の技術により圧下方向の静定格荷重及び剛性が強化されている。ガイドウエー１２に滑動するように覆設されるスライドブロック１１を備え、且つガイドウエー１２とスライドブロック１１との間には四列のボール１３が設置され、リニアボールガイドウエー１０のボール１３の列数を一般的な二列から四列に増加させている。この内の二列はガイドウエー１２の上面に位置され、他の二列はガイドウエー１２の両側にそれぞれ位置される。ボール１３の列数を増加させることでリニアボールガイドウエー１０が許容できる静定格荷重を高める。
しかし、リニアボールガイドウエー１０の四列のボール１３の配置方式では、ガイドウエー１２の上面に位置する二列のボール１３は圧下の負荷のみを許容できるが、横方向の負荷には全く耐えられず、両側に位置される二列のボールも横方向の負荷は耐えられるが、圧下の負荷には全く耐えられない。総合的には、圧下及び横方向の負荷能力を全体的に高めているとは言えず、局部的に圧下方向の負荷能力を高めているが、横方向の負荷能力は好ましくない。このため負荷能力は不足し多数の機構が適用されている。
また、ガイドウエー１２の上面及び側面にはボール１３を納置させるための滑動溝が均しく設置されるため、ガイドウエー１２の加工には一回の上方の研磨及び一回の横方向の研磨が必要であり、二回の加工工程によって加工コストが大幅に上昇すると同時に製造効率も落ち、経済効果も低いといった欠点があった。さらに、二回の加工工程の加工基準が統一されていないため、上面及び側面の滑動溝の対向する位置に誤差が生まれ、ボールガイドウエーの精度が低下した。
【０００４】
また、特許文献２に示すリニアボールガイドウエー２０は同様に、ガイドウエー２２に滑動するように覆設されるスライドブロック２１を備える。且つ、リニアボールガイドウエー２０はボール２３の列数を一般的な二列から八列に増加させている（ガイドウエー２２の両側にそれぞれ四列設置される）。
ガイドウエー２２の滑動溝の配置は四列がガイドウエー２２の上面に位置されるほか、他の四列はガイドウエー２２の側面に位置され、且つガイドウエーの対向する２つの側面は底面に向けて近接する傾斜態様となる。これにより同様に、ガイドウエー２２の製造には一回の上方の研磨及び一回の横方向の研磨加工が必要になり、同様に加工コストが高く、製造効率が低く、経済効果に優れず、精度が低いという欠点を有する。リニアボールガイドウエー２０は設計を八列のボールにしているためサイズが大きくなり、一般的な使用要求に符合しなくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】アメリカ特許出願公開第第ＵＳ６１３２０９３号明細書
【特許文献２】アメリカ特許出願公開第第ＵＳ８４１４１９０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明者は上記の欠点が改善可能と考え、鋭意検討を重ねた結果、合理的設計で上記の課題を効果的に改善する本発明のリニアボールガイドウエーの提案に到った。
【０００７】
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものである。上記課題解決のため、本発明は、リニアボールガイドウエーを提供することを主目的とする。即ち、全体的に静定格荷重を強化させることで、一般的なボールガイドウエーの負荷能力を強化させる構造形態では加工工程が増えて製造効率が落ちるという欠点を改善させ、二回の加工工程の加工基準が異なるために滑動溝の対向する位置の誤差が生まれ、ボールガイドウエーの精度に問題が出ることを回避させる。また、リニアボールガイドウエーの剛性を高め、特に高い圧下剛性を有するほか、サイズを大きくさせないことで一般的な使用要求に符合するようにする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るリニアボールガイドウエーは、Ｘ方向に沿って長さが延長される長方形のブロック体構造であり、前記Ｘ方向の垂直方向はＹ方向及びＺ方向と定義され、且つ前記Ｙ方向は前記Ｚ方向に垂直になるガイドウエーであって、前記ガイドウエーが前記Ｘ方向の両端の端面から見ると、全体は対称軸に対し対称に設置される構造体で、前記ガイドウエーの前記Ｚ方向は上から順にヘッド部、頚部、及び底部と区分され、前記ヘッド部は前記底部の前記Ｚ方向に比べて上方向になり、前記底部は前記ヘッド部の前記Ｚ方向に比べて下方向になり、前記ヘッド部の前記Ｙ方向の最大幅はヘッド部の幅（Ｗ１）であり、前記頚部の前記Ｙ方向の最小幅は頚部の幅（Ｗ２）であり、前記底部の前記Ｙ方向の最大幅は底部の幅（Ｗ３）であり、前記頚部の幅（Ｗ２）は前記ヘッド部の幅（Ｗ１）及び前記底部の幅（Ｗ３）より小さく、即ちＷ２＜Ｗ１、Ｗ３となり、且つ前記ガイドウエーの対称軸の両側には３つの滑動溝がそれぞれ設置されることと、係合間隙を有すると共に前記係合間隙により前記ガイドウエーに滑動するように覆設され、且つ前記係合間隙の各滑動溝に対応する位置には６つの滑動溝が設置されるスライドブロックと、各前記滑動溝と前記滑動溝との間に回転するように納置され、且つ各々はボール径（Ｄ）を有する複数のボールを備えるリニアボールガイドウエーにおいて、前記ガイドウエーの前記ヘッド部にある対称軸の両側には上部滑動溝、中部滑動溝、及び下部滑動溝がそれぞれ設置され、且つ各上部滑動溝の前記ガイドウエーにある前記Ｚ方向の位置は各中部滑動溝の前記ガイドウエーの前記Ｚ方向の位置より高く、且つ各中部滑動溝の前記ガイドウエーにある前記Ｚ方向の位置は各下部滑動溝の前記ガイドウエーの前記Ｚ方向の位置より高く、各ボール及び各部滑動溝はそれぞれ法線を有する接触点を発生させ、各上部滑動溝及び各中部滑動溝の前記法線とＺ方向の上方向の間の狭角は２０〜７０度であり、且つ各下部滑動溝の前記法線とＺ方向の下方向の間の狭角は２０〜７０度であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ガイドウエーとスライドブロックとの間に設置される六列のボールにより全体的な静定格荷重を高め、同時に頚部の幅を適度に配置させてガイドウエーの剛性を維持させる。特に高い圧下剛性があり、且つ本発明では、ボールが納置される滑動溝はガイドウエーのヘッド部の両側に対称に設置され、横方向に一回研磨加工を行うのみで加工が完了するため、加工工程が簡略化されて製造効率及び経済効果が高まる。
また、二回の加工工程の加工基準が異なるために上面及び側面の滑動溝の対向に誤差が生まれ、ボールガイドウエーの精度に問題が出るのを回避させる。このほか、空間の設計及び最適化された設計により、サイズを大きくさせないことで一般的な使用要求に符合させる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】従来の圧下強化型のボールガイドウエーを示す概略図（一）である。
【図２】従来の圧下強化型のボールガイドウエーを示す概略図（二）である。
【図３】本発明の第一実施形態に係るリニアボールガイドウエーを示す外観斜視図である。
【図４】本発明の第一実施形態に係るリニアボールガイドウエーを示す端面の平面図である。
【図５】本発明のガイドウエー平面を示す概略図である。
【図６】本発明のリニアボールガイドウエーを加工する概略図である。
【図７】本発明と従来製品の静定格荷重数の負荷比較図である。
【図８】本発明と従来製品の圧下方向及び横方向の剛性データの比較図である。
【図９】本発明が接触角を変更し、圧下方向及び横方向への静定格荷重の関係図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明における好適な実施の形態について、添付図面を参照して説明する。尚、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本発明の必須要件であるとは限らない。
【００１２】
（第１実施形態）
まず、本発明のリニアボールガイドウエーを図３〜９を参照しながら説明する。本発明のリニアボールガイドウエーは、Ｘ方向に沿って長さが延長される長方形のブロック体構造のガイドウエー３０を備え、Ｘ方向に垂直になる方向はＹ方向及びＺ方向と定義され、且つＹ方向はＺ方向に垂直になる。ガイドウエー３０はＸ方向の両端の端面から見ると、全体は対称軸Ｌに対して対称に設置される構造体となる。ガイドウエー３０のＺ方向はヘッド部３１、頚部３２、及び底部３３に区分され、ヘッド部３１は底部３３のＺ方向上に比べて上方向になり、底部３３はヘッド部３１のＺ方向に比べて下方向になる。ヘッド部３１のＹ方向の最大幅はヘッド部の幅Ｗ１であり、頚部３２のＹ方向の最小幅は頚部の幅Ｗ２であり、底部３３のＹ方向の最大幅は底部の幅Ｗ３であり、頚部の幅Ｗ２はヘッド部の幅Ｗ１及び底部の幅Ｗ３より小さい。このほか、ガイドウエー３０の対称軸Ｌにある両側には３つの滑動溝がそれぞれ設置され、ガイドウエー３０の両側の滑動溝は対称軸Ｌに対して対称に設置される。
本実施形態では、ガイドウエー３０のヘッド部３１にある対称軸Ｌの両側には上部滑動溝３１１、中部滑動溝３１２、及び下部滑動溝３１３がそれぞれ設置され、且つ各上部滑動溝３１１のガイドウエー３０にあるＺ方向の位置は各中部滑動溝３１２のガイドウエー３０にあるＺ方向の位置より高く、各中部滑動溝３１２のガイドウエー３０にあるＺ方向の位置は各下部滑動溝３１３のガイドウエー３０にあるＺ方向の位置より高い。なお、本発明の各上部滑動溝３１１及び各中部滑動溝３１２はヘッド部３１の上半部に設けられ、各下部滑動溝３１３はヘッド部３１の下半部に設けられる。
【００１３】
次に、スライドブロック４０は係合間隙４１を有すると共に係合間隙４１によりガイドウエー３０に滑動するように覆設され、且つ係合間隙４１の各上部滑動溝３１１に対応し、各中部滑動溝３１２及び各下部滑動溝３１３の位置には６つの滑動溝４１１が設置される。
複数のボール５０は各部滑動溝４１１と滑動溝３１１、滑動溝３１２、及び滑動溝３１３との間に回転するように納置され、各ボール５０はボール径Ｄを有し、且つ各ボール５０が各部滑動溝３１１、滑動溝３１２、及び滑動溝３１３内に納置されると、２つの上部滑動溝３１１内に納置される２つのボール５０の中心のＹ方向にある距離は第一ボール中心距離ｄ１となり、２つの中部滑動溝３１２内に納置される２つのボール５０の中心のＹ方向にある距離は第２つのボール中心距離ｄ２となり、２つの下部滑動溝３１３内に納置される２つのボール５０の中心のＹ方向にある距離は第三ボール中心距離ｄ３となる。頚部の幅Ｗ２は第２つのボール中心距離ｄ２及び第三ボール中心距離ｄ３より小さく、構造設計の需要に符合する。また、リニアボールガイドウエーの剛性及び断面積の関係で、頚部３２はガイドウエー３０の断面積の最小領域となり、構造の剛性に影響を与える重要な領域であり、リニアボールガイドウエーの剛性を高める。
本実施形態による設計頚部の幅Ｗ２は第一ボール中心距離ｄ１（Ｗ２＞ｄ１）より大きく、最も好ましい剛性結果をもたらす。当然ながら、構造に特に空間に制限がある場合、頚部の幅Ｗ２を第一ボール中心距離ｄ１から１つのボール５０の直径を引いた数値（Ｗ２＞ｄ１−Ｄ）に設計すると２番目に好ましい剛性結果をもたらす。第三ボール中心距離ｄ３を高めて下部滑動溝３１３及び頚部３２が製造時に干渉し合うのを防ぐ。故に設計上、第三ボール中心距離ｄ３を大きくして頚部の幅Ｗ２を第三ボール中心距離ｄ３から１つのボールの直径を引いた数値より小さくするのがより好ましい。
【００１４】
このほか、各ボール５０が各部滑動溝３１１、滑動溝３１２、及び滑動溝３１３内に納置されると、本発明のボール５０と部滑動溝３１１、滑動溝３１２、及び滑動溝３１３とはヘルツの接触応力（Ｈｅｒｔｚ  ｃｏｎｔａｃｔ  ｔｈｅｏｒｙ）に符合するという仮説及び定義により、ボール５０と各部滑動溝３１１、滑動溝３１２、及び滑動溝３１３とは接触点Ｔをそれぞれ発生させ、ボール５０と各部滑動溝３１１、滑動溝３１２、及び滑動溝３１３との接触面の接触点Ｔを通過させる法線Ｎを有し、各上部滑動溝３１１及び各中部滑動溝３１２のボール５０の法線ＮとＺ方向の上方向の間の狭角は接触角αと定義され、各上部滑動溝３１１及び各中部滑動溝３１２にそれぞれ接触するボール５０の接触角αは２０〜７０度である。
製造方向を考慮すると、接触角αが２０度より小さい場合、ボール５０或いは各部滑動溝３１１、滑動溝３１２、及び滑動溝３１３の接触面は小さくなり、接触面の負荷能力が低下する。反対に、接触角αが７０度より大きい場合、ボール５０と各部滑動溝３１１、滑動溝３１２、及び滑動溝３１３とのＺ方向の負荷能力が低下して本発明の目的である高い圧下剛性が得られない。
不安定な製造が引き起こす問題を回避し、本発明の目的である高い圧下剛性という特色を獲得するため、接触角αは３０〜５０度がより好ましい。最も好ましい設計角度は４０度である。また、各ボール５０、各滑動溝３１１、及び滑動溝３１２が受力した後の変形量を一致させることを考慮し、各上部滑動溝３１１及び各中部滑動溝３１２の接触角αは同値に設計されるのが好ましい。同様に、各下部滑動溝３１３のボール５０の法線ＮとＺ方向の下方向の間の狭角は同様に接触角αと定義され、各下部滑動溝３１３とボール５０との接触角αは２０〜７０度であり、３０〜５０度がより好ましく、４０度が最も好ましい。
【００１５】
以上が本発明に係るリニアボールガイドウエーの構造形態及び特徴である。本発明の各滑動溝３１１、滑動溝３１２、及び滑動溝３１３はガイドウエー３０の両側に対称に設置され、ガイドウエー３０の上方の上面には滑動溝が設けられない。このためガイドウエー３０の研磨時には、図６に示すように、ガイドウエー３０の両側は側面がそれぞれ研磨材Ａで同時に一回研磨されるのみで加工が即完了し、上方或いは他の方向の研磨が不要であり、製造工程が簡略化され、製造効率が高まると共により高い経済効果が得られる。
また、従来の技術では二回の加工工程の加工基準が異なるため、上面及び側面の滑動溝の対向に誤差が生まれ、ボールガイドウエーの精度が低下した問題を回避させる。
【００１６】
さらに、本発明の静定格荷重能力については、静定格荷重の数値は各列のボールの総数量及びボールガイドウエー全体のボールの列数と正比例する。本発明は合計六列のボールを有し、一般的な二列や四列のボールガイドウエーに比較してより高い静定格荷重を有し、且つ構造の断面積も構造の剛性に影響する。
本発明ではボール５０の列数を増加させると同時に特に頚部の幅Ｗ２を上述のように制限し、頚部の幅Ｗ２がボール５０の列数が増加することで幅が縮小してガイドウエー３０の剛性に影響を与えることがないようにする。本発明ではボール５０の列数を増加させながら頚部の幅Ｗ２を維持させ、ガイドウエー３０の剛性を確実に高め、製品の耐用年数を延長させる。また、特に圧下剛性を向上させる効果、及び圧下方向の静定格荷重の効果を達成させる。
本発明に係るヘッド部３１の上半部には４つの滑動溝３１１及び滑動溝３１２が設けられ（両側に２つずつ滑動溝が設けられて合計４つになる）、ヘッド部３１の下半部には２つの滑動溝３１３のみが設けられる（図４参照）。即ち、上部滑動溝３１１及び中部滑動溝３１２はヘッド部３１の上半部に設けられ、下部滑動溝３１３はヘッド部３１の下半部に設けられる。
本発明の静定格荷重が２種類の従来の製品より優れていることを示す比較データ図を図７に示す。図７の縦軸は圧下方向の静定格荷重を表し、最も左側の棒グラフＡは本発明の圧下方向の静定格荷重の数値を表し、中間の棒グラフＢは本発明と同一の大きさの一般的なリニアボールガイドウエーの圧下方向の静定格荷重の数値を表し、最も右側の棒グラフＣは従来の圧下方向の静定格荷重が強化されたリニアボールガイドウエーの圧下方向の静定格荷重の数値を表す。
図７から分かるように、本発明の圧下方向の静定格荷重の数値は一般的なリニアボールガイドウエーよりはるかに高く、且つ従来の圧下方向の静定格荷重が強化されたリニアボールガイドウエーの静定格荷重の数値より明確に高い（在相同サイズ制限下での比較）。
【００１７】
また、ボールガイドウエーのガイドウエーの剛性もボールの列数と正比例する。このため本発明では六列のボールを設置させており、一般的な二列や四列のボールガイドウエーに比べてより高い剛性を有する。
本発明の圧下及び横方向の剛性値が従来の製品よりも優れていることを示す比較データ図を図８に図示する。図中の縦軸はリニアボールガイドウエーの圧下方向或いは横方向の剛性を表し、棒グラフＡは本発明のリニアボールガイドウエーの剛性値を表し、棒グラフＢは一般的なリニアボールガイドウエーの剛性値を表し、棒グラフＣは従来の圧下方向の剛性が強化されたリニアボールガイドウエーの剛性値を表す。
本発明の圧下方向の剛性値は同一の大きさの一般的なリニアボールガイドウエーよりはるかに高く、且つ従来の圧下方向の剛性が強化されたリニアボールガイドウエーの圧下方向の剛性値より明確に高い。また、横方向の剛性値から評価すると、本発明の横方向の剛性値は同一の大きさの一般的なリニアボールガイドウエーよりはるかに高いのみならず、従来の圧下方向の剛性が強化されたリニアボールガイドウエーの剛性値よりも高い（同一サイズに制限しての比較）。
【００１８】
さらに、本発明では、各ボール５０と滑動溝３１２の接触角αの角度を２０〜７０度にし、本発明の接触角αの改変と圧下及び横方向の静定格荷重のデータ図を図９に示す。
図９の縦軸はリニアボールガイドウエーの静定格荷重を表し、実線（三角形のデータ点）は圧下方向の静定格荷重を表し、破線（円形のデータ点）は横方向の静定格荷重を表す。接触角αの角度が小さくなると圧下方向の静定格荷重は上昇し、但し相対的に横方向の静定格荷重が大幅に低下する。図９は、接触角αの角度が２０度より小さくなると、横方向の負荷の静定格荷重が持続的に低下していることを示し、圧下方向の静定格荷重の上昇効果は低下する。同様に、接触角αの角度が７０度より大きくなると、圧下方向の静定格荷重が持続的に低下し、横方向の負荷の静定格荷重が上昇する効果も小さくなる。接触角αの角度が２０度より小さいか、或いは７０度より大きい場合、静定格荷重は理想通りに増加せず、反対に他の方向の静定格荷重が明確に減少する。
一般的な運搬装置ではリニアボールガイドウエーに対して圧下方向及び横方向の静定格荷重を兼ね備えるように要求しているため、接触角αの角度は２０〜７０度に設計するのが好ましい。また、図９に示す曲線から見ると、接触角αが５０度の場合、圧下方向の静定格荷重は横方向の静定格荷重にほぼ等しい。本発明の圧下の剛性を高める目標に照らし、接触角αは５０度より小さくして圧下方向の静定格荷重が横方向の静定格荷重より大きくなるようにするのがより好ましい。
さらに、横方向の静定格荷重の曲線から見ると、接触角αの角度が３０度の場合、横方向の静定格荷重の数値は横方向の静定格荷重の最大値の半分以上に達し、即ち相当な横方向の静定格荷重を有していると言える。よって、接触角αの角度を３０度より大きくして横方向の静定格荷重の効果を達成させる。接触角αの角度を３０度より大きく設計するのがより好ましく、即ち接触角αの角度は３０〜５０度が好ましい。最も好ましい実施形態では接触角αを４０度にする。この状態では圧下方向の静定格荷重は横方向の静定格荷重より明確に高く、圧下負荷能力を高め、且つ良好な横方向の負荷能力も有し、高い圧下剛性の特性を提供し、圧下負荷に対する高い要求に応える。
【００１９】
上述の実施形態は本発明の技術思想及び特徴を説明するためのものにすぎず、当該技術分野を熟知する者に本発明の内容を理解させると共にこれをもって実施させることを目的とし、本発明の特許請求の範囲を限定するものではない。従って、本発明の精神を逸脱せずに行う各種の同様の効果をもつ改良又は変更は、後述の請求項に含まれるものとする。
【符号の説明】
【００２０】
１０    リニアボールガイドウエー
１１    スライドブロック
１２    ガイドウエー
１３    ボール
２０    リニアボールガイドウエー
２１    スライドブロック
２２    ガイドウエー
２３    ボール
３０    ガイドウエー
３１    ヘッド部
３１１  上部滑動溝
３１２  中部滑動溝
３１３  下部滑動溝
３２    頚部
３３    底部
４０    スライドブロック
４１    係合間隙
４１１  滑動溝
５０    ボール
Ｘ      Ｘ方向
Ｙ      Ｙ方向
Ｚ      Ｚ方向
Ｗ１    ヘッド部の幅
Ｗ２    頚部の幅
Ｗ３    底部の幅
Ｌ      対称軸
ｄ１    第一ボール中心距離
ｄ２    第二ボール中心距離
ｄ３    第三ボール中心距離
Ｔ      接触点
Α      接触角
Ｎ      法線
Ａ      側面研磨材
【図１】
2016080060.tif 000003
【図２】
2016080060.tif 000004
【図３】
2016080060.tif 000005
【図４】
2016080060.tif 000006
【図５】
2016080060.tif 000007
【図６】
2016080060.tif 000008
【図７】
2016080060.tif 000009
【図８】
2016080060.tif 000010
【図９】
2016080060.tif 000011