特許 7495865 直動案内ユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-28

(45)【発行日】2024-06-05

(54)【発明の名称】直動案内ユニット

(51)【国際特許分類】

   F16C 29/06 20060101AFI20240529BHJP

【ＦＩ】

F16C29/06

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020180708

(22)【出願日】2020-10-28

(65)【公開番号】P2022071643

(43)【公開日】2022-05-16

【審査請求日】2023-09-13

(73)【特許権者】

【識別番号】000229335

【氏名又は名称】日本トムソン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100136098

【弁理士】

【氏名又は名称】北野 修平

(74)【代理人】

【識別番号】100137246

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 勝也

(72)【発明者】

【氏名】山田 和希

(72)【発明者】

【氏名】田中 俊道

【審査官】大山 広人

(56)【参考文献】

【文献】実開昭６０－０７５７２２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００７－１７７９９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－００９０１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０１９７２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－０９９２２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０７１５９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１１０１９５７４３（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｃ ２９／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

長手方向に互いに平行に延びる一対の第１転走面を有するレールと、
前記レールに相対移動可能に跨架し、かつ、前記一対の第１転走面のそれぞれに対向する一対の第２転走面を有するスライダと、
前記第１転走面および前記第２転走面に接触しつつ転がる球体である複数の転動体と、を備え、
前記第１転走面と前記第２転走面とから形成される軌道路と、
前記軌道路と並行し、前記スライダ内に形成される第１循環路と、
前記軌道路と前記第１循環路との接続部である２つの第２循環路と、からなる環状路が形成されており、
前記複数の転動体が前記環状路を循環する直動案内ユニットであって、
前記軌道路における前記第２循環路との境界部には軌道路第１部分があり、前記軌道路第１部分における前記転動体と前記軌道路第１部分の前記第２転走面との接触角θ_１は、前記軌道路の前記軌道路第１部分以外における前記転動体と前記第２転走面との接触角θ_２よりも大きく、
前記スライダは、ケーシングと、前記レールの長手方向において前記ケーシングを挟むように配置される一対のエンドキャップと、前記ケーシングと前記一対のエンドキャップの少なくとも一方との間に配置されるスペーサと、を含み、
前記スペーサは、前記軌道路第１部分を構成する前記第２転走面を有する
直動案内ユニット。

【請求項2】

前記スペーサが樹脂成型部材である、請求項１に記載の直動案内ユニット。

【請求項3】

前記レールの長手方向における前記軌道路第１部分の長さが、前記転動体の直径の０．２５倍以上３倍以下である、請求項１または請求項２に記載の直動案内ユニット。

【請求項4】

前記軌道路第１部分において、前記転動体と前記軌道路第１部分の前記第２転走面とは２点で接触し、接点を含む面はそれぞれ前記レールの長手方向に延在する平面である、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の直動案内ユニット。

【請求項5】

前記接触角θ_１は、前記接触角θ_２よりも１～２０°大きい、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の直動案内ユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、直動案内ユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

一対の第１転走面を有するレールと、一対の第１転走面のそれぞれに対向する一対の第２転走面を有するスライダと、第１転走面および第２転走面上を転動可能に配置され、環状の空間を循環する複数の転動体と、を備える直動案内ユニットが知られている（たとえば特許文献１参照）。

【0003】

転動体の循環路は、レールとスライダとによって形成される軌道路と、スライダ内に軌道路と並行に形成される第１循環路と、軌道路と第１循環路との接続部である２つの第２循環路と、から構成される。スライダは、ケーシングと、第１循環路部材と、エンドキャップとを含み、ケーシングとエンドキャップとの間にスペーサが配置されるものが知られている（たとえば特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１８－１３５９８１号公報

【文献】特開２００３－９０３３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

直動案内ユニットは様々な設置態様で使用され、設置の向きによっては転動体同士の詰まりが生じやすくなることがあった。そこで、直動案内ユニットの設置態様に関わらず、転動体の詰まりが抑制される直動案内ユニット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】

【0006】

本開示に従った直動案内ユニットは、
長手方向に互いに平行に延びる一対の第１転走面を有するレールと、
前記レールに相対移動可能に跨架し、前記一対の第１転走面のそれぞれに対向する一対 の第２転走面を有するスライダと、
前記第１転走面および前記第２転走面に接触しつつ転がる球体である複数の転動体と、
を備え、
前記第１転走面と前記第２転走面とから形成される軌道路と、
前記軌道路と並行し、前記スライダ内に形成される第１循環路と、
前記軌道路と前記第１循環路との接続部である２つの第２循環路と、
からなる環状路が形成されており、
前記複数の転動体が前記環状路内を循環する直動案内ユニットであって、
前記軌道路における前記第２循環路との境界部には軌道路第１部分があり、前記軌道路第１部分における前記転動体と前記軌道路第１部分の前記第２転走面との接触角θ_１は、前記軌道路の前記軌道路第１部分以外における前記転動体と前記第２転走面との接触角θ_２よりも大きく、
前記スライダは、ケーシングと、前記レールの長手方向において前記ケーシングを挟むように配置される一対のエンドキャップと、前記ケーシングと前記一対のエンドキャップの少なくとも一方との間に配置されるスペーサと、を含み、
前記スペーサは、前記軌道路第１部分を構成する前記第２転走面を有する
直動案内ユニットである。

【発明の効果】

【0007】

上記直動案内ユニットによれば、直動案内ユニットの設置態様に関わらず転動体の詰まりが抑制される。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施の形態１における直動案内ユニットの構造を示す斜視図である。

【図2】図２は、実施の形態１における直動案内ユニットの構造を示す断面図である。

【図3】図３は、実施の形態１におけるスライダの構造を示す斜視図である。

【図4】図４は、実施の形態１におけるエンドシールおよびエンドキャップを取り外したスライダの構造を示す斜視図である。

【図5】図５は、実施の形態１におけるエンドキャップの構造を示す背面図である。

【図6】図６は、実施の形態１におけるエンドキャップの構造を示す斜視図である。

【図7】図７は、実施の形態１におけるスペーサの構造を示す前面図である。

【図8】図８は、実施の形態１におけるスペーサの構造を示す背面図である。

【図9】図９は、実施の形態１におけるスペーサの構造を示す斜視図である。

【図10】図１０は、実施の形態１におけるスペーサの構造を示す側面図である。

【図11】図１１は、実施の形態１におけるスペーサとエンドキャップを組み合わせた構造を示す斜視図である。

【図12】図１２は、実施の形態１の直動案内ユニットの一部断面を拡大して示す概略図である。

【図13】図１３は、実施の形態１の軌道路第２部分における、壁面と転動体との接触態様を示す概略図である。

【図14】図１４は、実施の形態１の軌道路第１部分における、壁面と転動体との接触態様を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

［実施形態の概要］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。本開示の直動案内ユニットは、長手方向に互いに平行に延びる一対の第１転走面を有するレールと、前記レールに相対移動可能に跨架し、前記一対の第１転走面のそれぞれに対向する一対の第２転走面を有するスライダと、前記第１転走面および前記第２転走面に接触しつつ転がる球体である複数の転動体と、を備える。本開示の直動案内ユニットは、前記第１転走面と前記第２転走面とから形成される軌道路と、前記軌道路と並行し前記スライダ内に形成される循環路と、前記軌道路と前記循環路との接続部である２つの第２循環路と、からなる環状路が形成されており、前記複数の転動体が前記環状路を循環する直動案内ユニットである。本開示の直動案内ユニットは、前記軌道路における前記第２循環路との境界部には軌道路第１部分があり、前記軌道路第１部分における前記転動体と前記軌道路第１部分の前記第２転走面との接触角θ_１は、前記軌道路の前記軌道路第１部分以外における前記転動体と前記第２転走面との接触角θ_２よりも大きい。本開示の直動案内ユニットにおいて、前記スライダは、ケーシングと、前記レールの長手方向において前記ケーシングを挟むように配置される一対のエンドキャップと、前記ケーシングと前記一対のエンドキャップの少なくとも一方との間に配置されるスペーサと、を含み、前記スペーサは、前記軌道路第１部分を構成する前記第２転走面を有する。

【0010】

直動案内ユニットの設置態様の一つとして、レールの両側にある循環路が、互いに上下に位置するように設置する態様がある。この態様は横置きや横向き姿勢と称される。従来、直動案内ユニットを横置きする場合、スライダの摺動不良が生じることがあった。スライダの摺動不良が分析された結果、次の事象が原因の一つとなることが見出された。すなわち、直動案内ユニットを横置きする場合、軌道路および第１循環路が水平方向に延在するのに対して、それらを接続する第２循環路は鉛直方向に延在する。このため、上方に位置する第１循環路から第２循環路に進入した転動体は、第２循環路において自重落下する。自重落下によって加速した転動体が負荷域である軌道路に絶え間なく次々と進入すると、転動体同士の適正な間隔が失われてしまう。これによって、軌道路内で転動体が競り合い、転動体の詰まりが生じて、摺動不良が発生する。

【0011】

この課題に対して、負荷域である軌道路における転動体の競り合いを抑制することが検討された。そして、転動体が第２循環路から軌道路に進入する位置において、転動体の転走を調整する走行調整部分を設け、軌道路を転走する他の転動体との速度差を生み出すことが着想された。さらなる検討の結果、走行調整部分において転動体と軌道路との接触角を大きくするという構成によって、第２循環路から軌道路へと進入する転動体の公転速度を抑制できることが見出された。この構成によって、軌道路を先行して転走する転動体と、後続する転動体との間に速度差を生み出すことが可能となり、転動体と転動体との間に適正な間隔を作り出し、転動体の競り合いが抑制されることが見出された。

【0012】

本開示の直動案内ユニットによれば、直動案内ユニットの設置方向によらず、特に、直動案内ユニットを横置きした場合でも摺動不良が生じ難く、直動案内ユニットのスムーズな動作が実現される。また、本開示の直動案内ユニットは、軌道路における第２循環路との境界部に、転動体と壁面との接触角が、軌道路の他の部分における転動体と壁面との接触角よりも大きくなる部分を設けるというシンプルな構成によって、その部分を通過する転動体の公転速度を確実に変化させ、転動体の間に適正な隙間を作り出すことができる。

【0013】

また本開示の直動案内ユニットは、スライダが、ケーシングと、前記レールの長手方向において前記ケーシングを挟むように配置される一対のエンドキャップと、前記ケーシングと前記一対のエンドキャップの少なくとも一方との間に配置されるスペーサと、を含み、前記スペーサは、前記軌道路第１部分を構成する前記第２転走面を有する。

【0014】

この構成によれば、直動案内ユニットにおいて、走行調整部分である軌道路第１部分の壁面を構成する挿入部材が、スペーサの一部として組み込まれるため、走行調整部分の設定、調整、変更等が容易であり、メンテナンス性と製造における合理性とに優れる。

【0015】

本開示の直動案内ユニットは、スペーサが樹脂成型部材であってもよい。

【0016】

直動案内ユニットのレールおよびスライダはその大部分が鋼材で作製されるが、スペーサを樹脂成型部材とすることによって、作製が容易で、かつ必要な強度と耐久性を確保することができる。

【0017】

本開示の直動案内ユニットは、レールの長手方向における軌道路第１部分の長さが、転動体の直径の０．２５倍以上３倍以下であってもよい。

【0018】

レールの長手方向は軌道路第１部分の長さ方向である。つまり、軌道路第１部分の長さ方向とは、転動体の軌道に沿う方向である。すなわち、軌道路第１部分の長さ方向の長さは、軌道において、主領域と異なる接触角を有する部分（走行調整部分）の長さである。言い換えると、軌道路第１部分の長さは、転動体の公転速度が変わる（低下する）部分の長さである。本開示によれば、環状路の中に、転動体の直径の０．２５倍以上３倍以下というごく短い接触角変化部分を設けることによって、直動案内ユニットのスムーズな摺動が実現される。この構成によれば、直動案内ユニット全体の設計に対する影響を最小限に抑えながら、摺動不良の発生を効果的に抑制することができる。

【0019】

本開示の直動案内ユニットは、軌道路第１部分において、転動体とスペーサの軌道路第１部分の壁面の一部とが２点で接触してもよい。また、接点を含む面はそれぞれ、前記レールの長手方向に延在する平面であってもよい。

【0020】

転動体と軌道路第１部分の壁面との接点を含む面を平面とすることによって、形状がシンプルになり、作製が容易で個体差の少ないスペーサを合理的な製造工程によって得ることができる。本開示では、１つの直動案内ユニットの中に４箇所の走行調整部分（軌道路第１部分）が備えられるが、かかる形状とすることによって、走行調整部分の個体差から生じる不具合の可能性を低減できる。

【0021】

軌道路第１部分における接触角θ_１は、軌道路第１部分以外の軌道路における接触角θ_２よりも１～２０°大きいものとすることができる。

【0022】

接触角の差を１～２０°の範囲とすることによって、転動体の転走を調整して転動体同士の間隔を保ち、かつ、転動体の走行を妨げることがなく、直動案内ユニットのスムーズな動作を実現できる。

【0023】

［実施形態の具体例］
次に、本開示の直動案内ユニットの具体的な実施の形態の一例を、図面を参照しつつ説明する。以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。

【0024】

（実施の形態１）
図１は、本開示の一実施形態における直動案内ユニット１の構造を示す斜視図である。図１において、Ｘ軸は直動案内ユニット１の幅方向、Ｙ軸方向は直動案内ユニット１（レール１０）の長手方向、Ｚ軸は直動案内ユニット１の厚み方向である。図２は、図１の直動案内ユニット１をＺ軸方向における中央部で切断した状態を示す断面図である。図３は直動案内ユニット１のスライダ１００の一部を示す斜視図である。

【0025】

図１、図２を参照して、直動案内ユニット１は、レール１０と、スライダ１００と、転動体であるボール２００と、を備える。転動体であるボール２００は、直動案内ユニット１に複数挿入されている。直動案内ユニット１は、レール１０とスライダ１００とが対向して形成される軌道路１０２と、軌道路１０２と並行し、スライダ１００内に形成される第１循環路１０３と、軌道路１０２と循環路１０４との接続部である２つの第２循環路１０４と、から構成される環状路を有する。実施の形態１においては、環状路の長さは約１００ｍｍである。また、ボール２００の直径は３ｍｍであり、環状路に約３２個のボール２００が封入されている。環状路の長さやボールの大きさ、数はこれらに制限されず、例えば、環状路は２０～１０００ｍｍ程度とすることができ、ボール（転動体）として例えば直径が０．４～１３ｍｍ程度のものを、１０～６０個程度用いることができる。

【0026】

図１を参照して、レール１０には、直動案内ユニット１を取付る相手部材を固定するための取付け孔１１が形成されている。レール１０には、長さ方向の両側面に第１軌道溝１２が形成されている。第１軌道溝１２の壁面は、第１転走面である。第１軌道溝１２は、レール１０の長さ方向の両側面に形成された一対の凹溝である。第１軌道溝１２の凹形状は、レール１０の全長にわたって同一である。つまり、第１軌道溝１２を構成する側壁の形状および角度、溝の深さは、第１軌道溝１２の全長にわたって一定である。

【0027】

スライダ１００はレール１０に跨架されている。レール１０とスライダ１００は、互いに摺動自在である。スライダ１００は、ケーシング１１０と、ケーシング１１０の長さ方向両端面に取付られたエンドキャップ１２０と、ケーシング１１０とエンドキャップ１２０の間に挿入されたスペーサ１３０と、エンドキャップ１２０の外側の端面に装着されたエンドシール１４０と、を有する。

【0028】

図３は、スライダ１００において、一方側のエンドシール１４０を取り外した状態を示す図である。図２、図３を参照して、スライダ１００は、上部と、当該上部の側部から垂下した袖部と、から構成される。スライダ１００の上部には、ワークや機器等の相手部材を取付るための取付け用のねじ穴である穴１０１が複数形成されている。スライダ１００の袖部の内部に、第１循環路１０３と、第１循環路１０３の両端にそれぞれ連続する第２循環路１０４とが形成されている。また、スライダ１００の袖部におけるレール１０との対向面には、第２軌道溝１３が形成されている。第２軌道溝１３の壁面は第２転走面である。レール１０の第１軌道溝１２とスライダ１００の第２軌道溝１３とが対向して、それらの間に、軌道路１０２が形成される。レール１０の第１軌道溝１２とスライダ１００の第２軌道溝１３とが対向して形成される管路は、軌道路１０２の主領域である軌道路第２部分１０２ｂ（図１２）である。軌道路１０２および第１循環路１０３はそれぞれ、レール１０の長さ方向に沿う直線状の管路である。一方、第２循環路１０４は、それらを連結する弧状の管路である。軌道路１０２、第１循環路１０３およびそれらを連結する第２循環路１０４によって、無端の環状路が形成される。直動案内ユニット１は、環状路に封入されたボール２００が環状路の中を無限循環する、無限循環式の直動案内ユニットである。

【0029】

スライダ１００がレール１０の上を移動するとき、ボール２００が転動することによって、スライダ１００はレール１０上を摺動する。エンドキャップ１２０には、エンドキャップ１２０をエンドシール１４０およびスペーサ１３０とともにケーシング１１０に固定するための固定用ボルトが挿入される、貫通穴１２３が形成されている。エンドキャップ１２０の正面（エンドシール１４０と対向する面）には、保持バンド溝１２８が形成されている。保持バンド１５０（図１２）は、スライダ１００をレール１０から取りはずしたときに、ボール２００が脱落しないように保持するバンドである。

【0030】

図４は、スライダ１００から一方側のエンドキャップ１２０及びエンドシール１４０を取り外した状態を示す図であり、一方側のスペーサ１３０が露出している。スライダ１００の長手方向において、ケーシング１１０を挟むように、ケーシング１１０の両端面に接してスペーサ１３０が配置されている。図４を参照して、スペーサ１３０は、大略的には、上方に位置しスライダ１００の幅方向にわたって延在するスペーサ板１３１と、スペーサ板１３１の下方に位置し、環状路の一部を構成する脚部１３９と、を含む。スペーサ１３０の脚部１３９は、第２循環路１０４の壁面である第２循環路内周壁１３２を含む。さらに、スペーサ１３０の脚部１３９は、第２循環路１０４と軌道路１０２の境界部に位置する挿入部材１３５を含む。挿入部材１３５は、スペーサ１３０と一体に形成されている。挿入部材１３５は、軌道路１０２の第２転走面の一部を構成する。レール１０とスライダ１００とが組み合わされた時、挿入部材１３５と、レール１０の第１軌道溝１２とが対向して、それらの間に軌道路１０２が形成される。挿入部材１３５とレール１０の第１軌道溝１２とが対向して形成される管路は、軌道路１０２と第２循環路１０４との境界部における軌道路１０２の一部分である、軌道路第１部分１０２ａ（図１２）である。挿入部材１３５の内周面と第２軌道溝１３とが連続し、軌道路１０２の第２転走面が構成される。

【0031】

スペーサ板１３１には、貫通穴１２３が形成されている。貫通穴１２３は、スペーサ１３０を、エンドキャップ１２０およびエンドシール１４０（図１）とともにケーシング１１０に固定するための固定用ボルトが挿入される穴である。第２循環路内周壁１３２の上部には、突部１３６が形成されている。突部１３６によって、スペーサ１３０とエンドキャップ１２０とを組み合わせる時に位置決めを容易にすることができる。

【0032】

図５は、エンドキャップ１２０の背面（スペーサ１３０と対向する面）を示す。図６は、エンドキャップ１２０の背面の斜視図である。図５、図６を参照して、エンドキャップ１２０には油孔１２１および油孔１２１に連通する油溝１２２が形成されている。エンドシール１４０に設けられたグリース注入口から注入された潤滑剤が、油孔１２１および油溝１２２を通って、環状路内に供給されうる。

【0033】

エンドキャップ１２０は、第２循環路外周壁１２５を有する。第２循環路外周壁１２５は、スペーサ１３０の第２循環路内周壁１３２（図４）と対向して、方向転換路１０４を形成する。第２循環路外周壁１２５の上部には、位置決めのための凹部１２４が形成されている。凹部１２４は、スペーサ１３０の突部１３６（図４）と嵌合する形状である。凹部１２４とスペーサ１３０の突部１３６（図４）とが組み合わされ、エンドキャップ１２０とスペーサ１３０とが密着すると、弧状の経路である第２循環路１０４が形成される。第２循環路外周壁１２５は、その内方端（軌道路１０２に連続する端）に、軌道路１０２に沿う方向に突出するすくい爪１２６を有する。すくい爪１２６は、レール１０の第１軌道溝１２（図１）に適合する。すくい爪１２６によって、ボール２００が軌道路１０２から第２循環路１０４へと進入させられる。第２循環路外周壁１２５の外方端においては、第２循環路外周壁１２５に連続して、第１循環路１０３の外周壁の一部を構成する第１循環路外周壁端部１２７が設けられている。

【0034】

図７はスペーサ１３０の正面（エンドキャップ１２０と対向する面）を示す。図８は、スペーサ１３０の背面（ケーシング１１０と対向する面）を示す。図９はスペーサ１３０の斜視図である。図１０はスペーサ１３０の側面を示す。図７、図９、図１０を参照して、スペーサ１３０の正面側では、脚部１３９において、第２循環路内周壁１３２および突部１３６がスペーサ板１３１よりも外方に張り出すように設けられている。突部１３６の中央には油溝１３３が設けられている。

【0035】

図８～図１０を参照して、スペーサ１３０の背面側には、脚部１３９において、軌道路１０２の内周壁の一部を構成する挿入部材１３５と、第１循環路１０３の内周壁の一部を構成する、第１循環路内周壁端部１３４とが設けられている。スペーサ１３０の背面側では、挿入部材１３５および第１循環路内周壁端部１３４がスペーサ板１３１よりも外方に張り出すように設けられている。挿入部材１３５は、レール１０の第１軌道溝１２（図１）と対向して、軌道路第１部分１０２ａ（図１２）を形成する。第１循環路内周壁端部１３４は、第２循環路内周壁１３２と連続している。スペーサ１３０とエンドキャップ１２０（図６）とを組み合わせた時、第１循環路内周壁端部１３４は、エンドキャップ１２０の第１循環路外周壁端部１２７（図６）と対向して、第１循環路１０３の端部を構成する。

【0036】

図１１はエンドキャップ１２０とスペーサ１３０とを組み合わせた状態を示す。スペーサ１３０の第１循環路内周壁端部１３４と、エンドキャップ１２０の第１循環路外周壁端部１２７とが対向し、第１循環路１０３の端部を形成している。第２循環路１０４の内周壁１３２と軌道路１０２の内周壁の一部を構成する挿入部材１３５との接続部は、内周壁１３２および挿入部材１３５の壁面の形状が互いに異なることから、僅かな段差がある。

【0037】

図１２は、図２に示す直動案内ユニット１の断面図の一部拡大図である。図１２を参照して、レール１０とスライダ１００とが組み合わさっている。スライダ１００が外力によって動かされる時、ボール２００が第１軌道溝１２の壁面と接触し、ボール２００が転動することによって、レール１０とスライダ１００とが摺動する。

【0038】

スライダ１００において、第１循環路１０３の主領域の壁部は、第１循環路１０３の長手方向に延在する円筒部材１５１で構成される。第１循環路１０３の端部（第１循環路１０３と第２循環路１０４の境界部分）では、スペーサ１３０の第１循環路内周壁端部１３４と、エンドキャップ１２０の第１循環路外周壁端部１２７とが対向している。また、第２循環路内周壁１３２と第２循環路外周壁１２５が対向して、弧状の第２循環路１０４が形成されている。

【0039】

軌道路１０２は、レール１０の第１軌道溝１２とスライダ１００の挿入部材１３５とが対向して形成される軌道路第１部分１０２ａと、レール１０の第１軌道溝１２とスライダ１００の第２軌道溝１３とが対向して形成される軌道路第２部分１０２ｂと、を含む。軌道路第１部分１０２ａは、軌道路１０２における、第２循環路１０４との境界部分にある。

【0040】

図１２を参照して、第１循環路１０３および第２循環路１０４は無負荷域であり、ボール２００は自由に転動する。第１循環路１０３の円筒部材１５１は潤滑部品であり、ボール２００は潤滑されながら転動する。一方、軌道路１０２は負荷域であり、ボール２００は軌道路１２の壁面（軌道路第１部分１０２ａにおいては第１軌道溝１２および挿入部材１３５の表面、軌道路第２部分１０２ｂにおいては第１軌道溝１２および第２軌道溝１３の表面）と当接しながら自転および公転を生じる。

【0041】

図１２を参照して、直動案内ユニット１の動作について説明する。直動案内ユニット１において、レール１０は固定され、スライダ１００は外部から力を加えられてレール１０上を移動する。例えばスライダ１００が右方向（図１２の紙面における右方向）に移動するとき、ボール２００は自転しながら、時計回りに公転する。すなわち、ボール２００は、第１循環路１０３から第２循環路１０４を経て、軌道路１０２へと進行する。第２循環路１０４と軌道路１０２との境界部分である軌道路第１部分１０２ａには、挿入部材１３５がある。このため、第２循環路１０４から軌道路１０２に進入するボール２００は、軌道路１０２においてまず挿入部材１３５（軌道路第１部分１０２ａ）を通過し、次いで、第１軌道溝１２及び第２軌道溝１３から形成される軌道路第２部分１０２ｂに進入する。

【0042】

図１３は、図１２におけるＡ－Ａ´断面を示し、軌道路第２部分１０２ｂにおける断面である。図１３を参照して、ボール２００が、レール１０とスライダ１００の間に保持されている。ボール２００とレール１０とは、レール１０の第１軌道溝１２の表面の２箇所の接点ｐ_３において接している。接触角θ_３は５０°である。接触角θ_３は、ボール２００の中心を通り水平方向に延びる線Ｌと、ボール２００の中心と接点ｐ_３とを通る線Ｌ_３とがなす角である。また、スライダ１００における第２軌道溝１３は、その長手方向に直交する断面がゴシックアーチ形状である、ゴシックアーチ溝である。ボール２００とスライダ１００の第２軌道溝１３（第２転走面）とは、２箇所の接点ｐ_２において当接している。その接触角θ_２は５０°である。接触角θ_２は、ボール２００の中心を通り水平方向に延びる線Ｌと、ボール２００の中心と接点ｐ_２とを通る線Ｌ_２とがなす角である。

【0043】

図１４は図１２におけるＢ－Ｂ´断面を示す。ボール２００が、レール１０と、挿入部材１３５との間に保持されている。ボール２００とレール１０とは、レール１０の第１軌道溝１２の表面の２箇所の接点ｐ_３にて接している。接触角θ_３は５０°である。接触角θ_３は、ボール２００の中心を通り水平方向に延びる線Ｌと、ボール２００の中心と接点ｐ_３とを通る線Ｌ_３とがなす角である。スライダ１００には挿入部材１３５が挿入されており、ボール２００と挿入部材１３５とは、挿入部材１３５の表面（第２転走面）の２箇所の接点ｐ_１にて接している。ボール２００と挿入部材１３５との接触角θ_１は６０°である。接触角θ_１は、ボール２００の中心を通り水平方向に延びる線Ｌと、ボール２００の中心とボール２００接点ｐ_１とを通る線Ｌ_１とがなす角である。接触角θ_１は、挿入部材１３５の長手方向にわたって（すなわち、軌道路第１部分１０２ａの長さ方向にわたって）同じである。なお、実施の形態１では、前述のとおり、接触角θ_１は軌道路第１部分１０２ａの長さ方向にわたって同じであるが、軌道路第１部分の中で接触角を変化させてもよい。

【0044】

挿入部材１３５の長手方向に直交する断面において、接点ｐ_１を含む壁面はそれぞれ平面である。すなわち、軌道路第１部分１０２ａにおいて、挿入部材１３５の内側壁面（ボール２００に対向する壁面）は、２点の接点ｐ_１それぞれにおける接面でありかつ軌道路１０２の長手方向に延在する２つの平面ｍ_１１、ｍ_１２と、２つの平面ｍ_１１、ｍ_１２を接続する曲面ｍ_１３と、を含む。実施の形態１では曲面ｍ_１３はその断面において一定の曲率を有する曲面であるが、２つの平面ｍ_１１、ｍ_１２を接続する面であれば、１の面であっても複数の面が組み合わされていてもよい。

【0045】

図１３、１４を参照して、軌道路１０２の中で、挿入部材１３５が配置された部分（軌道路第１部分１０２ａ）におけるボール２００と軌道路壁面との接触角θ_１は、軌道路１２のその他の部分（軌道路第２部分１０２ｂ）におけるボール２００と軌道路壁面との接触角θ_２よりも大きい。ここで、ボールと軌道路との接触角が大きいほど、ボールの回転半径は小さくなり、公転速度が遅くなるという関係がある。このことから、第２循環路１０４から軌道路１０２に進入したボール２００は、軌道路第１部分１０２ａにおいて、軌道路１２に先に進入したボール（先行するボール）よりも公転速度が遅くなる。このため、軌道路１０２内でボール間に適正な隙間が作られ、ボール同士の競り合いの発生が抑えられる。

【0046】

実施の形態１においては、接触角θ_１は接触角θ_２よりも１０°大きいが、接触角の差はこれに限定されず、例えば１～２０°程度とすることができ、接触角の差が５～１５°であればより好ましい。接触角の差が１～２０°程度であれば、転動体の転走を調整して転動体同士の間隔を保つことができるとともに、転動体の転走を妨げることがない。

【0047】

挿入部材１３５の軌道方向の長さ（つまり、軌道路第１部分１０２ａの長さ）は発明の効果が得られる限り特に制限されないが、例えば、転動体２００の直径の０．２５倍以上３倍以下とすることができる。軌道路第１部分１０２ａの長さが転動体の直径の０．２５倍以上であれば、転動体の走行を調整して転動体の競り合いの発生を抑えるという効果を得ることができる。また、軌道路第２部分１０２ｂに位置する転動体が負荷を受けることから、軌道路第２部分１０２ｂに位置する転動体の数を多くできるよう、軌道路第２部分１０２ｂの長さは長い（すなわち軌道路第１部分１０２ａの長さが短い）ことが好ましい。このため、軌道路第１部分１０２ａの長さは、転動体の直径の３倍以下であることが好ましい。また、挿入部材１３５の軌道方向の具体的な長さは、直動案内ユニット１全体の大きさ等に応じて選択され、特に制限されないが、例えば０．５～５ｍｍ程度とすることができ、２～４ｍｍであればより好ましい。また、挿入部材１３５は、例えば樹脂で形成することができる。挿入部材１３５を樹脂で形成すると、鋼材で形成する場合よりも設計の自由度が高く、また、スペーサと一体とすることによって、組み立てが容易で確実に挿入部材を軌道路内に配置することができる。

【0048】

（実施例）
実施の形態１として示した直動案内ユニットを作製し、横置きにて動作させた。軌道路第１部分１０２ａと軌道路第２部分１０２ｂの転動体２００の公転速度を測定した結果、軌道路第１部分１０２ａが軌道路第２部分１０２ｂと比べて遅くなっており、軌道路第２部分１０２ｂで転動体間に隙間が生じることが確認された。

【0049】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、どのような面からも制限的なものではないと理解されるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、請求の範囲によって規定され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0050】

１ 直動案内ユニット、１０ レール、１２ 第１軌道溝、１３ 第２軌道溝、１００ スライダ、１０１ ねじ穴、１０２ 軌道路、１０２ａ 軌道路第１部分、１０２ｂ 軌道路第２部分、１０３ 第１循環路、１０４ 第２循環路、１１０ ケーシング、１２０ エンドキャップ、１２１ 油孔、１２２ 油溝、１２３ 貫通穴、１２４ 凹部、１２５ 第２循環路外周壁、１２６ すくい爪、１２７ 第１循環路外周壁端部、１２８ 保持バンド溝、１３０ スペーサ、１３１ スペーサ板、１３２ 第２循環路内周壁、１３３ 油溝、１３４ 第１循環路内周壁端部、１３５ 挿入部材、１３６ 突部、１３９ 脚部、１４０ エンドシール、１５０ 保持バンド、１５１ 円筒部材、２００ ボール。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】