(57)【要約】【課題】容易に且つ安価に運動案内装置を構成する部材を提供する。【解決手段】案内軸と、前記案内軸の周囲を直線状に運動する移動部材と、前記案内軸と前記移動部材とによって形成された負荷転走路と、前記移動部材に形成された無負荷転走路とを無限に循環する複数の転動体とを備える運動案内装置であって、前記案内軸には、転動体転走面が形成され、前記移動部材は、内周面に前記転動体転走面と対向する負荷転走面を有する筒状の第１移動部材と、前記第１移動部材の外側に配置される第２移動部材とを備え、前記転動体転走面と前記負荷転走面とによって、前記負荷転走路が形成され、前記第１移動部材の外周と前記第２移動部材の内周とによって、前記無負荷転走路が形成される。【選択図】図３
2009275873.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
案内軸と、
前記案内軸の周囲を直線状に運動する移動部材と、
前記案内軸と前記移動部材とによって形成された負荷転走路と、前記移動部材に形成された無負荷転走路とを無限に循環する複数の転動体とを備える運動案内装置であって、
前記案内軸には、転動体転走面が形成され、
前記移動部材は、内周面に前記転動体転走面と対向する負荷転走面を有する筒状の第１移動部材と、前記第１移動部材の外側に配置される第２移動部材とを備え、
前記転動体転走面と前記負荷転走面とによって、前記負荷転走路が形成され、前記第１移動部材の外周と前記第２移動部材の内周とによって、前記無負荷転走路が形成されること
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、
前記第１移動部材は、多角筒状に形成され、
角部に前記負荷転走面が形成されること
を特徴とする運動案内装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の運動案内装置において、
前記第１移動部材及び前記第２移動部材は、板状部材により形成されていること
を特徴とする運動案内装置。
【請求項４】
請求項１乃至３に記載の運動案内装置において、
前記第１移動部材及び前記第２移動部材は、引き抜き加工により形成され、前記負荷転走面は、前記引き抜き加工により同時に形成されること
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、転動体を介して案内軸と移動部材とが係合した運動案内装置に係り、より詳細には、より容易且つ安価に転動体の転走する転走路を形成することができる運動案内装置に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
従来の運動案内装置としては、下記特許文献１及び２に記載されているように、軸方向に沿って転動体転走面が形成された案内軸と、無限循環する転動体を介して該案内軸に係合する移動部材とから構成され、前記移動部材が前記案内軸の周囲を軸方向に沿って自在に運動すると共に、案内軸と移動部材との間でトルクの伝達をすることができるようにしたものが知られている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２６１３５号公報
【特許文献２】特開２００５−９６６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載の運動案内装置を構成する移動部材や案内軸は、鋼材を引き抜き加工により形成した後、案内軸に形成された転動体転走面や移動部材に形成された負荷転走面などに高精度の研削加工を行うことで、転動体が円滑に転動することができる負荷転走路や無負荷転走路を構成しており、製造コストの抑制を図ることができないという課題があり、容易且つ安価に運動案内装置を提供することができなかった。
【０００５】
また、特許文献２に記載の運動案内装置では、金属平薄板をプレス加工することにより形成された負荷転走面を備えるプレートを、射出成形などの手段により形成されたブロック本体に取り付けて移動部材を構成しており、特許文献１に記載の運動案内装置と同様に製造コストの抑制を図ることができないという課題があった。
【０００６】
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、従来の研削工程を削減することで、製造コストを抑制し、容易に且つ安価に運動案内装置を構成する部材を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する本発明に係る運動案内装置は、案内軸と、前記案内軸の周囲を直線状に運動する移動部材と、前記案内軸と前記移動部材とによって形成された負荷転走路と、前記移動部材に形成された無負荷転走路とを無限に循環する複数の転動体とを備える運動案内装置であって、前記案内軸には、転動体転走面が形成され、前記移動部材は、内周面に前記転動体転走面と対向する負荷転走面を有する筒状の第１移動部材と、前記第１移動部材の外側に配置される第２移動部材とを備え、前記転動体転走面と前記負荷転走面とによって、前記負荷転走路が形成され、前記第１移動部材の外周と前記第２移動部材の内周とによって、前記無負荷転走路が形成されることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る運動案内装置は、前記第１移動部材は、多角筒状に形成され、角部に前記負荷転走面が形成されることができる。
【０００９】
また、本発明に係る運動案内装置は、前記第１移動部材及び前記第２移動部材は、板状部材により形成されていることができる。
【００１０】
また、本発明に係る運動案内装置は、前記第１移動部材及び前記第２移動部材は、引き抜き加工により形成され、前記負荷転走面は、前記引き抜き加工により同時に形成されることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、移動部材を筒状の第１移動部材と第２移動部材とで構成している。また、案内軸に形成された転動体転走面と、第１移動部材の内周部に形成され、転動体転走面に対応する負荷転走面とによって転動体が通過する負荷転走路が形成され、第１移動部材の外周面と、第２移動部材の内周面とによって転動体を循環させる無負荷転走路が形成されるので、第２移動部材に第１移動部材を挿入するように第２移動部材と第１移動部材を組み合わせて移動部材を構成し、該移動部材を案内軸に組み合わせるだけで、複雑な加工を行うことなく容易に負荷転走路及び無負荷転走路を有する運動案内装置を形成することができる。
【００１２】
また、本発明によれば、第１移動部材は、角部を有する多角筒状に形成され、該角部に負荷転走面が形成されているので、第１移動部材を多角筒状に形成するだけで、負荷転走面を形成することができるので、容易且つ安価に移動部材を構成することができる。
【００１３】
また、本発明によれば、第１移動部材及び第２移動部材を板状部材により形成しているので、容易に且つ安価に移動部材を構成することができ、移動部材の軽量化を図ることができる。
【００１４】
また、本発明によれば、第１移動部材及び第２移動部材は引き抜き加工により形成され、負荷転走面は引き抜き加工により同時に形成されるので、従来行われていた負荷転走面の研削加工を省略することができ、容易且つ安価に移動部材を構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の各実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、各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。
【００１６】
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係る運動案内装置の外観斜視図である。また、図２は、第１の実施形態に係る運動案内装置の内部構造を説明するための一部断面斜視図である。また、図３は、第１の実施形態に係る運動案内装置の断面図である。
【００１７】
図１及び図２に記載される第１の実施形態に係る運動案内装置は、ボールスプライン装置１として構成されるものである。そして、第１の実施形態に係るボールスプライン装置１は、外周面に転動体転走面１１を有する案内軸１０と、複数の転動体３０を介して前記案内軸１０に係合すると共に前記転動体転走面１１に沿って前記案内軸１０の周囲を直線状に運動する移動部材２０とを備えている。
【００１８】
案内軸１０は、その表面に長手方向に延びる４条の転動体転走面１１が形成された部材であり、転動体転走面１１は、後述する移動部材２０との間に配置された球体形状の転動体３０からの負荷を受けることができるようになっている。また、この転動体転走面１１は、円滑な転動体３０の転走が実現できるような精度で円弧形状に曲げられるように形成されている。さらに、案内軸１０は、鋼材を引き抜き加工することで形成されており、転動体転走面１１は、この引き抜き加工の際に同時に形成されている。
【００１９】
なお、本実施形態において、案内軸１０は、中空に形成された場合について説明した。このように案内軸１０を中空に形成すれば、案内軸１０の重量を低減することができ、ボールスプライン装置１の軽量化を図ることができる。また、案内軸１０は中実に形成しても構わない。このように案内軸１０を中実に形成すれば、案内軸１０の捻れに対する剛性が向上し、剛性の高いボールスプライン装置１を構成することができる。このように、案内軸１０の形態は、ボールスプライン装置１が使用される状況に応じて適宜変更可能である。
【００２０】
図２及び図３に示すように、移動部材２０は、筒状の第２移動部材２４と、第２移動部材２４の内部に配置されると共に、案内軸１０が挿嵌される筒状の第１移動部材２１とを備えている。
【００２１】
第１移動部材２１は、板状部材により移動部材２０の運動方向と直交する断面が矩形状の外形を有する筒状に形成されている。すなわち、第１移動部材２１の移動部材２０の運動方向と直交する断面は、転動体転走面１１の条数と同数の４つの角部を有している。また、第１移動部材２１の角部の内周部には負荷転走面２２が形成されている。第１移動部材２１は、鋼材を引き抜き加工することにより矩形状の外形を有する筒状に形成されている。負荷転走面２２は、第１移動部材２１の内周の角部に形成されているので、上述した引き抜き加工により移動部材２０の運動方向と直交する断面が矩形状の外形を有する筒状に形成する際に同時に形成できるようになっている。
【００２２】
第２移動部材２４は、第１移動部材２１を内部に挿入できるように、移動部材２０の運動方向と直交する断面が矩形状の外形を有する筒状に形成されている。また、第２移動部材２４は、第１移動部材２１と同様に引き抜き加工により形成されている。
【００２３】
第１移動部材２１は、転動体３０を介して案内軸１０を摺動可能に挿嵌すると共に、第２移動部材２４内周面の互いに対向する平面部と第１移動部材２１外周面の互いに対向する平面部とが当接し、該対向する夫々の平面部と直交する平面部の間に空隙を有するように挿入して配置されている。そして、案内軸１０に形成された転動体転走面１１と、転動体転走面１１に対応する負荷転走面２２とによって転動体３０が通過する負荷転走路が形成されている。また、第１移動部材２１の外周面と第２移動部材の内周面との間に形成された空隙よって転動体３０を循環させる無負荷転走路が形成されている。また、図３に示すように、本実施形態に係るボールスプライン装置１は、第１移動部材２１の外周面と第２移動部材２４の内周面との間の空隙に移動部材２０の長手方向に沿って配置されたインナープレート２７が配置されており、このインナープレート２７によって、隣り合う無負荷転走路が区画されている。
【００２４】
また、図３に示すように、案内軸１０に形成された転動体転走面１１の円弧形状と、第１移動部材２１に形成された負荷転走面２２の曲げ形状との曲率は、略同一に形成されており、転動体３０の曲率よりも大きく形成されている。このように、転動体転走面１１及び負荷転走面２２の曲率を略同一に形成したことで、負荷転走路を通過する転動体３０の円滑な転走が実現できるようになっている。
【００２５】
また、図２に示すように、移動部材２０の長手方向の両端部には、エンドプレート２６が取付けられている。このエンドプレート２６には、図示しない戻し通路が形成されており、戻し通路は、負荷転走路と無負荷転走路とを連絡している。このように、転動体３０は、負荷転走路を通過した後、戻し通路を通過し、無負荷転走路に循環することができるようになっている。
【００２６】
このように、本実施形態に係るボールスプライン装置１は、移動部材２０を第１移動部材２１及び第２移動部材２４とにより構成し、案内軸１０に形成された転動体転走面１１と第１移動部材２１に形成された負荷転走面２２とによって負荷転走路を形成し、第１移動部材２１の外周面と第２移動部材２４の内周面とによって無負荷転走路を形成したので、単純な構成で負荷転走路と無負荷転走路を有するボールスプライン装置１を構成することができる。
【００２７】
さらに、ボールスプライン装置１を構成する案内軸１０、第１移動部材２１、第２移動部材２４を夫々引き抜き加工で形成しており、引き抜き加工によって形成された転動体転走面１１と負荷転走面２２とにより負荷転走路が形成されており、第１移動部材２１の外周面と第２移動部材２４の内周面との間に形成された空隙により無負荷転走路を形成している。このように負荷転走路及び無負荷転走路を構成することにより、従来のように研削加工を行う必要がなくなり、容易且つ安価にボールスプライン装置１を提供することができる。
【００２８】
以上、第１の実施形態に係るボールスプライン装置１を構成する移動部材２０について説明した。この第１の実施形態に係るボールスプライン装置１を構成する移動部材２０は、矩形状の断面を有する第２移動部材２４について説明をした。しかしながら、本発明に係る運動案内装置は、第１の実施形態で示した矩形状の断面を有する移動部材に限定されない。そこで、次に、第１の実施形態と異なる形状を有する移動部材について説明する。また、第１の実施形態と同一又は類似する部材については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２９】
［第２の実施形態］
図４は、第２の実施形態に係るボールスプライン装置の断面図である。
【００３０】
図４に示すように、第２の実施形態に係る移動部材１２０は、外形が円筒形状を有する筒状の第２移動部材１２４と、移動部材１２０の運動方向と直交する断面が矩形状を有する筒状の第１移動部材２１とから構成されている。
【００３１】
ここで、移動部材１２０は、第１移動部材２１を第２移動部材１２４の内部に挿入するように組みつけられている。また、第１移動部材２１の角部が第２移動部材１２４の内周面と接するように挿入されているので、第１移動部材２１の外周平面部と、第２移動部材１２４の内周面との間に空隙が形成されている。本実施形態に係る移動部材１２０は、この空隙が無負荷転走路として形成されている。
【００３２】
このように無負荷転走路を形成することで、第１の実施形態に係るボールスプライン装置１のように、インナープレート２７を設けることなく、無負荷転走路を構成することができるので、ボールスプライン装置を構成する部品点数を削減することができ、コストの抑制を図ることができる。
【００３３】
また、移動部材１２０の外形を円筒状に形成しているので、従来のボールスプライン装置と同様の作用を奏するボールスプライン装置を容易に且つ安価に提供することができる。
【００３４】
また、上述した実施形態においては、４条の負荷転走路及び無負荷転走路を有し、第１移動部材の外形断面が矩形状の場合について説明したが、第１移動部材の外形断面は負荷転走路及び無負荷転走路の条数と同数の角部を有する多角形状に形成されていれば良く、矩形状に限定されるものではない。さらに、上述した実施形態においては、球状の転動体について説明したが、転動体は、円筒状のローラを用いても良い。さらにまた、上述した実施形態においては、案内軸が直線的に形成された場合について説明したが、案内軸は曲線状に形成されていても良い。さらに、戻し通路をエンドプレートによって形成する場合について説明したが、転動体が負荷転走路と無負荷転走路とを円滑に循環することができれば、板状部材を曲げ加工して戻し通路を構成しても良い。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。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】第１の実施形態に係る運動案内装置の外観斜視図である。
【図２】第１の実施形態に係る運動案内装置の内部構造を説明するための一部断面斜視図である。
【図３】第１の実施形態に係る運動案内装置の断面図である。
【図４】第２の実施形態に係る運動案内装置の断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０    案内軸、  １１    転動体転走面、  ２０、１２０    移動部材、  ２１    第１移動部材、  ２２    負荷転走面、  ２４、１２４    第２移動部材、  ２６    エンドプレート、  ２７    インナープレート、  ３０    転動体
【図１】
2009275873.tif 000003
【図２】
2009275873.tif 000004
【図３】
2009275873.tif 000005
【図４】
2009275873.tif 000006