(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0013】
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。
【0014】
[第1の実施形態]
図1は、本発明の第1の実施形態に係る運動案内装置を示す斜視図であり、
図2は、本発明の第1の実施形態に係る運動案内装置に用いられる移動部材の構造を説明するための分解図であり、
図3は、本発明の第1の実施形態に係る運動案内装置に用いられる移動部材に組み付けられる循環部材の分解図であり、
図4は、本発明の第1の実施形態に係る運動案内装置の循環部材を構成する分割体の斜視図であり、
図5は、本発明の第1の実施形態に係る運動案内装置の循環部材を構成する分割体の正面図であり、
図6は、
図5におけるA−A断面図であり、
図7は、
図5におけるB−B断面図であり、
図8は、
図5におけるC−C断面図であり、
図9は、
図5におけるD−D断面図であり、
図10は、本発明の第1の実施形態に係る運動案内装置の循環部材を構成する分割体の変形例を説明するための図である。
【0015】
図1に示すように、本実施形態に係る運動案内装置は、長手方向に沿って延びる軌道部材10と、この軌道部材10に転動体30を介して長手方向に往復運動可能に組み付けられた移動部材20とを備えている。
【0016】
軌道部材10は、断面矩形状に形成された部材であり、左右側面には、長手方向に沿って転動体転走面11が形成されている。
【0017】
移動部材20は、軌道部材10に組み付けられるように、断面コ字状に形成されたブロック本体20aと、ブロック本体20aの長手方向の両端部に組み付けられた蓋部22とを備えている。
図2に示すように、ブロック本体20aは、軌道部材10の上面と対向する中央部20bと、中央部20bの両端から垂下して形成される一対の側壁部20cとから形成されている。また、側壁部20cには軌道部材10に形成された転動体転走面11と対向するように、長手方向に沿って負荷転動体転走面21が形成されている。
【0018】
また、側壁部20cには、負荷転動体転走面21と平行に貫通して形成された貫通孔23が穿孔されており、該貫通孔23には内部に転動体戻し路40aが形成された循環部材40が挿入されている。さらに、蓋部22のブロック本体20aと対向する端面には、図示しない方向転換路が形成されており、転動体転走面11と負荷転動体転走面21とからなる負荷転動体転走路及び循環部材40に形成された転動体戻し路40aが方向転換路によって連結され、転動体30の無限循環路を形成している。
【0019】
転動体30は、円筒状のローラを複数配列して構成されており、複数の転動体30は、転動体連結帯31によって一連に連結配列されている。なお、転動体連結帯31は、隣接する転動体30の間に介在される間座部と、間座部同士を連結する連結部とから形成されている。さらに、転動体連結帯31は合成樹脂によって形成されており、無限循環路内で適宜屈曲可能なように可撓性を有している。
【0020】
次に、
図3から9を参照して、本実施形態に係る運動案内装置1に用いられる循環部材40の構造について説明を行う。
【0021】
図3に示すように、本実施形態に係る循環部材40は、一対の分割体41a,41bを互いに組み合わせて形成されるように循環部材40が2分割されており、長手方向に貫通する転動体戻し路40aが形成された円柱状の部材である。転動体戻し路40aには、一対の帯状部材案内部40bが形成されており、前述した転動体連結帯31の転動体30の転動に起因する移動を案内している。
【0022】
図4に示すように、分割体41a,41bにはその合わせ面46に複数の凸部42及び凹部43が形成されており、
図3のように、一方の分割体41aの当該凸部42と他方の分割体41bの凹部43とを嵌合させることにより分割体41a,41bが互いに組み合
わされる。
【0023】
複数の凸部42及び凹部43は、分割体41a、41bを互いに組み合わせるように分割体41a,41bの長手方向に沿って配列されている。また、複数の凸部42は、第1の突起42aと、第1の突起42aよりも合わせ面46の垂直方向に突出量が大きい第2の突起42bとを有している。さらに、この第1の突起42a及び第2の突起42bに対応するように、複数の凹部43は、第1の穴部43aと第2の穴部43bとを有している。
【0024】
図5に示すように、分割体41a,41bの一端には、第2の突起42bが形成されており、他端には第2の穴部43bが形成されている。なお、第1の突起42a及び第1の穴部43aは第2の突起42b及び第2の穴部43bの間に互い違いに配列されている。また、第1の突起42a,第2の突起42b,第1の穴部43a及び第2の穴部43bは等ピッチに形成されておらず、第1の突起42a及び第1の穴部43aは長手方向の中央寄りに配置されている。
【0025】
次に、
図6から
図9を参照して、第1の突起42a,第2の突起42b,第1の穴部43a及び第2の穴部43bの形状について説明を行う。
【0026】
図6及び
図7は、
図5のA−A断面及びB−B断面を示した図であり、第1の突起42a及び第2の突起42bの断面形状を示している。
図6に示すように、第2の突起42bの突出量h
1は、
図7に示す第1の突起42aの突出量h
2と比べて突出量が大きく形成されている。また、第2の突起42bの先端部にはテーパ角αのテーパ面44が形成されている。テーパ角αは、第2の突起42bが第2の穴部43bに挿入される際の案内の役割を担っているので、円滑な挿入が可能であれば適宜角度を設定することが可能であるが、例えば20°から60°程度に形成すると好適である。また、第2の突起42bの直径r
1は第1の突起42aの直径r
2よりも大きく形成されている。
【0027】
図8は、
図5のC−C断面を、また
図9は
図5のD−D断面を示した図であり、第1の穴部43a及び第2の穴部43bの断面形状を示している。
図8及び
図9に示すように、第1の穴部43a及び第2の穴部43bは共に貫通孔として形成されている。また、合わせ面46側の縁部には、面取りが施されており、第1の突起42a及び第2の突起42bを円滑に嵌合させることができるように形成されている。
【0028】
なお、
図5に示すように、第1の穴部43aは、楕円形状に形成されており、第2の穴部43bは円形状に形成されている。また、第2の穴部43bの径は、第2の突起42bの根元部の直径r
1よりも小さく形成されており、分割体41a,41bを組み合わせた
場合に、第2の突起42bは、第2の穴部43bに軽圧入されるように形成されている。なお、第1の穴部43aは軸方向に長い楕円形状に形成されており、且つ、第1の穴部43aの径が第1の突起42aの根元部の直径r
2よりも大きく形成されていることから、
互いに圧入されておらず、分割体41a,41bの長手方向の位置決めを容易に行うことができる。
【0029】
このように形成された分割体41a,41bは、第1の突起42aよりも突出量の大きな第2の突起42bによって、分割体41a,41b同士を嵌合させているので、圧入代を大きく取ることができる。また、分割体41a,41bの両端部に形成された第2の突起42bと第2の穴部43bとが互いに軽圧入されて組み合わされているので、事前に分割体41a,41b同士を嵌合させて循環部材40を組み立てておくことが可能となる。運動案内装置1の製造時の前段取りを可能とし、製造コストの抑制を図ることが可能となる。
【0030】
次に、本実施形態に係る運動案内装置1の変形例について説明を行う。上述した実施形態においては、
図3に示すように、第2の穴部43bを合わせ面46に対して貫通孔で形成した場合について説明したが、本変形例に係る分割体41a´,41b´は、
図10に示すように、合わせ面46の反対方向に突出するボス部45を形成している。また、ボス部45には、ボス部45を軸方向に貫通する第2の穴部43b´が形成されている。
【0031】
このように本変形例に係る分割体41a´,41b´は、第2の穴部43b´にボス部45を形成しているので、第2の突起42bと第2の穴部43b´との圧入代を大きく取ることが可能となることから、互いの嵌合をより強固に行うことができるので、分割体41a´,41b´をより確実に組み合わせることが可能となる。
【0032】
[第2の実施形態]
以上説明した第1の実施形態においては、本発明に係る循環部材40が転動体戻し路40aを構成する場合について説明を行った。次に説明する第2の実施形態は、第1の実施例とは異なる構成の循環部材40´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。
【0033】
図11は、本発明の第2の実施形態に係る運動案内装置の循環部材の構造を説明するための一部拡大図であり、
図12は、本発明の第2の実施形態に係る運動案内装置の循環部材を構成する第1の分割体を説明するための図であり、
図13は、本発明の第2の実施形態に係る運動案内装置の循環部材を構成する第2の分割体を説明するための図である。
【0034】
図11に示すように、本実施形態に係る循環部材40´は、転動体戻し路40aと、方向転換路22bとが一体に形成され、略J字状に形成されている。本実施形態に係る循環部材40´は、第1の実施形態に係る循環部材40と同様に、長手方向に沿って2分割に分割された第1の分割体41cと第2の分割体41dとを互いに組み合わせて形成されている。
【0035】
図12に示すように、第1の分割体41cは、長手方向に沿って延設された転動体戻し路40aと、該転動体戻し路40aの一端と連続する方向転換路22bとを備えている。また、方向転換路22bの開放端には、ローラ掬い部50が形成されており、該ローラ掬い部50によって、負荷転動体転走路を転走する転動体30を方向転換路22b内に導入する作用を奏する。
【0036】
なお、このローラ掬い部50は、循環部材40´の分割面に沿って分割されておらず、合わせ面46から突出して形成されている。このように形成することで、ローラ掬い部50と転動体30が直接接触する箇所に分割面を形成することを回避でき、ローラ掬い部50の剛性の向上やローラ掬い部50での転動体30の姿勢乱れを防止することができる。
【0037】
さらに、合わせ面46には、第1の穴部43a,第2の穴部43b,第3の穴部43cが夫々形成されている。第1の穴部43aは、転動体戻し路40aの両側縁に互い違いに配置されており、長手方向に沿った長穴形状に形成されている。
【0038】
第2の穴部43bは、転動体戻し路40aと方向転換路22bの連続する位置に形成されており、上述した第1の穴部43aと同様に長手方向に沿った長穴形状に形成されている。さらに、第3の穴部43cは、ローラ掬い部50の端面に形成されており、第1の穴部43a及び第2の穴部43bと略直交する方向に沿った長穴形状に形成されている。
【0039】
このように、第1及び第2の穴部43a,43bと第3の穴部43cとの長穴形状を形成することで、第1及び第2の穴部43a,43bによって第1の分割体41c及び第2の分割体41dの幅方向に沿った相対位置の規制を行うことができ、第3の穴部43cによって第1の分割体41c及び第2の分割体41dの長手方向に沿った相対位置の規制を行うことができる。
【0040】
次に
図13に示すように、第2の分割体41dの外郭形状は、第1の分割体41cと鏡面対称に形成されており、長手方向に沿って延設された転動体戻し路40aと、該転動体戻し路40aの一端と連続する方向転換路22bとを備えている。なお、第2の分割体41dには、方向転換路22bの開放端にローラ掬い部50が形成されていない。
【0041】
合わせ面46には、第1の穴部43a,第2の穴部43b,第3の穴部43cと対向する位置に夫々第1の突起42a,第2の突起42b,第3の突起42cが形成されている。上述した第1の実施形態に係る循環部品40と同様に、第2の突起42bは、第1の突起42aよりも突出量が大きく形成されている。これに対し、第3の突起42cは、第2の突起42bよりも更に大きく突出しており、更にその径も第1及び第2の突起42a,42bよりも大径に形成されている。なお、第1から第3の突起42a,42b,42cの先端は、第1から第3の穴部43a,43b,43cに挿入し易いようにテーパ状に形成されている。
【0042】
このように形成された第1の分割体41c及び第2の分割体41dは、第1の突起42aよりも突出量の大きな第2の突起42bによって、第1の分割体41c及び第2の分割体41dを嵌合させているので、圧入代を大きく取ることができる。また、第1の分割体41c及び第2の分割体41dの転動体戻し路40aと方向転換路22bとの連続する位置に形成された第2の突起42bと第2の穴部43bとが互いに軽圧入されて組み合わされているので、事前に第1の分割体41c及び第2の分割体41dを嵌合させて循環部材40´を組み立てておくことが可能となる。運動案内装置1の製造時の前段取りを可能とし、製造コストの抑制を図ることが可能となる。
【0043】
また、本実施形態に係る循環部材40´は、方向転換路22bを一体に形成しているので、方向転換路22bの構成に伴う部品点数の増加を抑制することができる。さらに、方向転換路22bの開放端に形成されたローラ掬い部50は、第1の分割体41cにのみ形成され、第1及び第2の突部42a,42bよりも長く且つ大径の第3の突起42cによって嵌合されているので、第1の分割体41c及び第2の分割体41dの連結強度を向上させることができ、転動体の掬い上げの際に生じる荷重に対しても十分な強度を有する。
【0044】
[第3の実施形態]
以上説明した第1及び第2の実施形態においては、本発明に係る循環部材40を運動案内装置1に適用した場合について説明を行った。次に説明する第2の実施形態は、本発明に係る循環部材40をボールねじ装置2に適用した場合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。
【0045】
図14は、本発明の第3の実施形態に係るボールねじ装置を説明するための一部断面図であり、
図15は、第3の実施形態に係るボールねじ装置の構造を説明するための断面図である。
【0046】
図14に示すように、本実施形態に係るボールねじ装置2は、外周面に所定のリードで螺旋状の転動体転走溝11´が形成されたねじ軸10´と、複数の転動体30を介してねじ軸10´に螺合すると共に、転動体30の無限循環路を備えたナット部材20´とから構成されている。これらねじ軸10´とナット部材20´の相対的な回転によりナット部材20´がねじ軸10´の軸方向へ往復運動可能に構成されている。
【0047】
図15に示すように、ナット部材20´は、ねじ軸10´が貫通するねじ軸貫通孔20a´を有する略円筒状に形成されている。また、ナット部材20´には、内周面にねじ軸10´に形成された螺旋状の転動体転走溝11´と対向して螺旋状の負荷転動体転走路を構成する螺旋状の負荷転動体転走溝21´が形成されると共に、ねじ軸貫通孔20a´と平行して延びる、循環部材40を挿入するための貫通孔23´が形成されている。
【0048】
また、ナット部材20´の両端部には、そのナット部材20´の端面と対向する面に負荷転動体転走路と転動体戻し路とをつなぐ一対の方向転換路22aが形成された蓋部22´が組み付けられている。これによって、負荷転動体転走路と転動体戻し路23´と一対の方向転換路22aがつながることにより、転動体30の無限循環路を形成している。
【0049】
転動体30は、ボールで構成されており、隣接する転動体30の間には転動体30同士が互いに接触することを防止するように、合成樹脂からなるスペーサ31´が介在している。なお、スペーサ31´は、第1の実施形態において説明した連結帯31と異なり、互いに分離している。
【0050】
ねじ軸10´には、転動体転走溝11´が2条形成されており、これに対応してナット部材20´に形成された転動体戻し路23´も2条形成されている。このように構成することで、本実施形態に係るボールねじ装置2は、合計2条の無限循環路を有している。
【0051】
また、循環部材40は、上述した第1の実施形態で説明した部材と同一であるので、説
明を省略する。
【0052】
このように構成された、本実施形態に係るボールねじ装置2は、循環部材40を分割体によって構成し、第1の突起42aよりも突出量の大きな第2の突起42bによって、分割体同士を組み合わせているので、圧入代を大きく取ることができると共に、分割体41a,41bの両端部に形成された第2の突起42bと第2の穴部43bとが互いに軽圧入されて組み合わされているので、事前に分割体41a,41b同士を組み合わせて循環部材40を組み立てておくことが可能となるので、ボールねじ装置2の製造時の前段取りを可能とし、製造コストの抑制を図ることが可能となる。
【0053】
また、本実施形態に係る循環部材40は、第1の突起及び第2の突起並びに第1の穴部及び第2の穴部を其々一対ずつ形成した場合について説明したが、これらの数は分割体41a,41bの長さに応じて適宜変更することができる。
【0054】
また、本実施形態に係る循環部材40は、分割体41a,41bの長手方向の左右両側に複数の凸部及び凹部を配列した場合について説明したが、分割体の幅寸法が小さいなど、複数の凸部及び凹部の配置スペースを十分に確保できない場合には、
図13に示すように、転動体戻し路40aの長手方向の一方側のみに複数の凸部及び凹部を配列して形成しても構わない。
【0055】
また、本実施形態に係る循環部材40は、第1の突起,第2の突起,第1の穴部及び第2の穴部を不等ピッチに配列した場合について説明を行ったが、これらを等間隔に配置しても構わない。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。