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JP2015052333A - 運動案内装置 - Google Patents

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JP2015052333A JP2013184379A JP2013184379A JP2015052333A JP 2015052333 A JP2015052333 A JP 2015052333A JP 2013184379 A JP2013184379 A JP 2013184379A JP 2013184379 A JP2013184379 A JP 2013184379A JP 2015052333 A JP2015052333 A JP 2015052333A
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Abstract

【課題】移動部材に保持部等の樹脂部材をインサート成形によって一体に形成した場合、簡便な構成で円滑な無限軌道を構成することができ、加工工数を削減することで製造コストを抑えることができる運動案内装置を提供する。
【解決手段】長手方向に沿って転動体転走面が形成された軌道部材と、前記軌道部材に対して複数の転動体を介して往復移動可能に組みつけられるとともに、前記転動体転走面と対向して負荷転動体転走路を構成する負荷転動体転走面と前記負荷転動体転走路と略並行に形成された転動体戻し路を有する移動部材と前記負荷転動体転走路と前記転動体戻し路の両端を連絡し、無限循環路を形成する一対の方向転換路を有する蓋体と、を備え、移動体の往復移動方向の両端面につば部がインサート成形された運動案内装置において、前記つば部は前記移動部材の端部側に形成された嵌合部を備え、前記嵌合部は、少なくとも前記方向転換路の内周面側方向転換部材が組みつけられる。
【選択図】図２

Description

本発明は、軌道部材と移動部材との間に転がり運動する転動体を介在させた運動案内装置に関する。
従来より、移動部材を複数の転動体を介して軌道部材に沿って往復移動可能に組み付け、移動部材に転動体を無限循環案内せしめる無限循環路を形成し、該無限循環路は、軌道部材に形成した転動体転走面と、移動部材に形成した負荷転動体転走面とで構成された負荷転動体転走路、移動部材に形成された無負荷転動体転走路、及び、負荷転動体転走路と無負荷転動体転走路の両端をそれぞれ接続する方向転換路とからなる運動案内装置が知られている。
このような運動案内装置は、種々の構成部品によって構成されており、例えば、負荷転動体転走路の両縁部に長手方向に沿って配置され、転動体の脱落を防止するための保持部材を備えている。さらに、方向転換路は、移動部材の往復移動方向の両端部に形成して方向転換路の内周を構成する半円環状の内周側方向転換路構成部材と、移動部材の端部に該方向転換路構成部材を覆うように取り付けられ、方向転換路の外周を構成する外周側方向転換路構成部材が形成された蓋体とから構成されている。
このように、運動案内装置は、構成部品が多いことにより、組立手順の簡素化や部品点数の削減といった措置を図ることが難しいという問題があり、これを解決するために、樹脂部材を用いた循環部材を移動部材にインサート成形することで、一体に形成することが知られている。
特開平９−２９１９３９号公報
しかし、このようなインサート成形によって保持部や内周側方向転換路構成部材を移動部材に一体に形成した場合、インサート成形の際に溶融した合成樹脂が負荷転動体転走面に漏出することを防止するために、上述した特許文献１に記載の発明では、金型で移動部材本体の端面に形成された所謂食切り面（湯切り面）を押え、負荷転動体転走面に合成樹脂が飛び出さないように成形する必要があった。この食切り面は、インサート成形後は端面の段差として残ることがあるため、負荷転動体転走面と方向転換路を円滑に連続させることに課題があった。
また、負荷転動体転走面と方向転換路を円滑に連続させるために、負荷転動体転走面の縁部のできるだけ近傍に内周側方向転換路構成部材を配置する方法も考えられるが、上述した食切り面を十分に確保しないとインサート成形によって射出した合成樹脂がバリとして負荷転動体転走面上に発生する可能性があり、これを除去するために再度負荷転動体転走面の研削を行う必要が生じ、加工工数が増大してしまうという問題があった。
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、移動部材に保持部等の樹脂部材をインサート成形によって一体に形成した場合、簡便な構成で円滑な無限軌道を構成することができ、加工工数を削減することで製造コストを抑えることができる運動案内装置を提供することを目的とする。
本発明に係る運動案内装置は、長手方向に沿って転動体転走面が形成された軌道部材と、前記軌道部材に対して複数の転動体を介して往復移動可能に組みつけられるとともに、前記転動体転走面と対向して負荷転動体転走路を構成する負荷転動体転走面と前記負荷転動体転走路と略並行に形成された転動体戻し路を有する移動部材と前記負荷転動体転走路と前記転動体戻し路の両端を連絡し、無限循環路を形成する一対の方向転換路を有する蓋体と、を備え、移動体の往復移動方向の両端面につば部がインサート成形された運動案内装置において、前記つば部は前記移動部材の端部側に形成された嵌合部を備え、前記嵌合部は、少なくとも前記方向転換路の内周面側方向転換部材が組みつけられることを特徴とする。
本発明によれば、インサート成形によって樹脂部材を移動部材と一体に形成しても、負荷転動体転走面と方向転換路とを円滑に連続させることができる。
本発明の第１の実施形態に係る運動案内装置の一部断面斜視図。 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分解図。 図２のＡ部拡大図。 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方向転換路構成部材の斜視図。 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方向転換路構成部材の裏面を表す図。 方向転換路構成部材を組み付けた状態を説明するための斜視図。 本発明の第１の実施形態に係る運動案内装置の方向転換路を説明するための図。 本発明の第２の実施形態に係る運動案内装置の正面図。 （ａ）は、本発明の第２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分解図であり、（ｂ）は、図３と同様の拡大図。 （ａ）は、方向転換路構成部材を組み付けた状態を説明するための斜視図であり、（ｂ）は、方向転換路構成部材の取付け状態を説明するための概念図。
［第１の実施形態］
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。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る運動案内装置の一部断面斜視図であり、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分解図であり、図３は、図２のＡ部拡大図であり、図４は、本発明の第１の実施形態に係る運動案内装置に用いられる方向転換路構成部材の斜視図であり、図５は、本発明の第１の実施形態に係る運動案内装置に用いられる方向転換路構成部材の裏面を表す図であり、図６は、方向転換路構成部材を組み付けた状態を説明するための斜視図であり、図７は、本発明の第１の実施形態に係る運動案内装置の方向転換路を説明するための図である。
図１に示すように、本実施形態に係る運動案内装置１は、長手方向に沿って転動体転走面１１が形成された軌道部材１０と、軌道部材１０の長手方向に沿って往復移動自在に組み付けられた移動部材２０とを備えている。また、移動部材２０は、軌道部材１０に複数の転動体３０を介して組み付けられている。
軌道部材１０は、断面略四角形状に形成されており、左右側面には、上下に２条ずつ、合計４条の転動体転走面１１が形成され、これらの転動体転走面１１は、互いに平行に延びている。
図２に示すように、移動部材２０は、長手方向の両端面に蓋体２４が取り付けられており、その断面形状は、軌道部材１０の上面と対向する中央部２０ｂと、該中央部２０ｂの両端から垂下して軌道部材１０の左右側面と対向する一対の側壁部２０ｃ，２０ｃとを備えた略コ字状に形成されている。側壁部２０ｃには、転動体転走面１１と対向して負荷転動体転走路を構成する負荷転動体転走面２１がそれぞれ形成されている。また、負荷転動体転走面２１の側縁部には、上方の転動体転走面１１を転走する転動体３０の上側縁を保持する第１保持部４１ａ，上方の転動体転走面１１を転走する転動体３０の下側縁及び、下方の転動体転走面１１を転走する転動体３０の上側縁を保持する第２保持部４１ｂ及び、下方の転動体転走面１１を転走する転動体３０の下側縁を保持する第３保持部４１ｃからなる保持部４１を有する樹脂部材４０がインサート成形によって移動部材本体２０ａと一体に形成されている。
さらに、図２及び図３に示すように、樹脂部材４０は、上下２条の負荷転動体転走路と所定の間隔を隔てて略平行に形成された転動体戻し路２２が形成されている。負荷転動体転走路と転動体戻し路２２とは、その両端が後述する方向転換路２３によって連絡されて無限循環路を構成している。また、樹脂部材４０の端面には、後述する方向転換路構成部材５０が嵌合される嵌合部４２が形成されている。
転動体３０は、所定の曲率を有するボールが好適に用いられ、無限循環路内に配列されている。なお、転動体転走面１１及び負荷転動体転走面２１の断面形状は、転動体３０の曲率よりも若干大きな単一の曲率で形成された所謂サーキュラアーク形状に形成されている。
次に、図３から７を参照して本実施形態に係る運動案内装置１に組み付けられる方向転換路２３について説明を行う。方向転換路２３は、上述したように負荷転動体転走路と転動体戻し路２２の両端を連絡するように形成されており、移動部材２０の端面に取付けられた方向転換路構成部材５０が内周面を形成し、蓋体２４の移動部材本体２０ａと対向する面によって外周面を形成している。
ここで、図３に示すように、樹脂部材４０は、負荷転動体転走面２１から食切り面２５を介して移動部材本体２０ａの往復移動方向の両端面に沿ってインサート成形されたつば部４０ａと、該つば部４０ａから突出して移動部材本体２０ａの端部側に形成された嵌合部４２とを備えている。なお、移動部材本体２０ａに形成された転動体戻し路２２となる貫通孔はその内周面が樹脂部材４０によって被覆されている。
嵌合部４２は、転動体３０の形状に合わせるように、方向転換路２３の中央部で低く、両端部で高くなるように略円弧形状に形成されている。この嵌合部４２には、方向転換路構成部材５０が嵌合されている。
方向転換路構成部材５０は、外周面に転動体３０が転走可能に円弧状に凹んだ方向転換路内周面５１が形成された半円柱状の部材である。方向転換路内周面５１の負荷転動体転走面２１と連絡する側の端面には、方向転換路内周面５１の幅方向に沿って転動体戻し路方向に凹んだ凹溝５２が形成されている。また。図５に示すように、方向転換路構成部材５０の樹脂部材４０と対向する面には嵌合凹部５３及び、食切り面２５と当接する係止部５４が形成されている。
嵌合凹部５３は、嵌合部４２が嵌合可能に概略四角形状に形成されており、その深さは、中央部で浅く、両端部で深くなるように形成されている。このように、嵌合凹部５３は、方向転換路内周面５１に沿って中央部で浅く、両端部で深くなるように形成されているので、方向転換路内周面５１が形成された位置の肉厚を概略均一にすることができるので、肉盗みの作用も奏し、樹脂成型による合成樹脂の収縮によって形状が変形することを防止している。
このように形成された方向転換路構成部材５０は、図６及び図７に示すように樹脂部材４０の嵌合部４２と方向転換路構成部材５０の嵌合凹部５３とを嵌合することで、移動部材本体２０ａの端面に取付けられる。また、方向転換路構成部材５０は、係止部５４が食切り面２５を覆うように移動部材本体２０ａの端面に取り付けられているので、保持部４１などを有する樹脂部材４０を移動部材本体２０ａにインサート成形した場合であっても、食切り面２５を適切に確保することができるので、確実に樹脂部材４０を移動部材本体２０ａにインサート成形することができると共に、食切り面２５の端部が段差として無限軌道内に突出することなく、インサート成形前後の研削加工などを行うことなく、方向転換路構成部材５０と負荷転動体転走路及び転動体戻し路２２とを円滑に連絡することができる。
また、図７に示すように、方向転換路構成部材５０は、負荷転動体転走面２１と連絡する位置に凹溝５２が形成されているので、負荷転動体転走面２１と方向転換路内周面５１との間に若干の段差が形成された場合であっても該凹溝５２が逃がしとして作用するので、無限循環路内を転走する転動体３０の転走の妨げとなることがない。
［第２の実施形態］
以上説明した第１の実施形態に係る運動案内装置１では、転動体３０としてボールを用いた運動案内装置１について説明を行った。次に説明する第２の実施形態に係る運動案内装置は、第１の実施形態とは異なる形態を有する実施例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。
図８は、本発明の第２の実施形態に係る運動案内装置の正面図であり、図９は、（ａ）は、本発明の第２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分解図であり、（ｂ）は、図３と同様の拡大図であり、図１０は、（ａ）は、方向転換路構成部材を組み付けた状態を説明するための斜視図であり、（ｂ）は、方向転換路構成部材の取付け状態を説明するための概念図である。
図８に示すように、本実施形態に係る運動案内装置２は、軌道部材１０の両側面に上下に各２条ずつ転動体転走面１１が形成され、転動体として円柱状のローラ３０´を採用している。
ローラ３０´は、転動体転走面１１と移動部材２０´に形成された負荷転動体転走面２１´とから成る負荷転動体転走路及び、転動体戻し路２２´並びに負荷転動体転走路と転動体戻し路２２´の両端を連絡する方向転換路２３´とからなる無限循環路内にその回転軸を互いに平行にした状態で配列されている。また、複数のローラ３０´は、図示しないローラリテーナを介して一連につなげられており、ローラリテーナに回転及び摺動自在に保持されつつ無限循環路内を循環している。
図９（ａ）に示すように、移動部材２０´は、負荷転動体転走面２１´が形成された移動部材本体２０ａ´に負荷転動体転走面２１´の両側縁に沿って形成された保持部４１´を有する樹脂部材４０´がインサート成形によって一体に形成されている。また、図９（ｂ）に示すように、樹脂部材４０´は、負荷転動体転走面２１´から食切り面２５´を介して移動部材本体２０ａ´の端面に沿って形成されたつば部４０ａ´と、該つば部４０ａに凹状に形成された嵌合部４２´とを備えている。なお、移動部材本体２０ａ´に形成された転動体戻し路２２´となる貫通孔はその内周面が樹脂部材４０´によって被覆されている
方向転換路２３´は、上下に並んだ負荷転動体転走路同士が、互いに立体交差したＵ字状に形成されており、上側の負荷転動体転走路は、下側の転動体戻し路２２´と連絡し、下側の負荷転動体転走路は、上側の転動体戻し路２２´と連絡するように構成されており、内側の内周案内部構成部材５６及び外側の内周案内部構成部材５５からなる方向転換路構成部材５０´によって構成されている。
内側の内周案内部構成部材５６は、内周側の無限循環路の方向転換路２３´の内周案内部が形成され、外側の内周案内部構成部材５５には、内周側の無限循環路の方向転換路２３´の外周案内部及び外周側の無限循環路の方向転換路２３´の内周案内部が形成される。なお、外周側の無限循環路の方向転換路２３´の外周案内部は、蓋体２４の移動部材本体２０ａ´と対向する面に形成されている。
図１０（ａ）に示すように、内側の内周案内部構成部材５６は、内側の内周案内部構成部材５６に形成された凸部を樹脂部材４０´に形成された嵌合部４２´に挿入することで移動部材本体２０ａ´に形成された食切り面２５を覆うように組み付けられている。また、図１０（ｂ）に示すように、本実施形態における運動案内装置２は、負荷転動体転走面２１´の移動部材本体２０ａ´の端部には、食切り面２５と負荷転動体転走面２１´とが鋭角に交差することを避けるために斜面２６によって面取りが施されており、内側の内周案内部構成部材５６を食切り面２５を覆うように組み付けることで、負荷転動体転走面２１´と方向転換路２３´との間に段差が生じることなく、負荷転動体転走面２１´と方向転換路２３とを円滑に連絡することができる。
また、負荷転動体転走面２１´と食切り面２５との間の斜面２６は、樹脂部材４０´を移動部材本体２０ａ´にインサート成形する前に加工することができるので、樹脂部材４０´をインサート成形した場合であっても食切り面２５を適切に確保しつつ、斜面２６を加工しておくことで、負荷転動体転走面２１´と方向転換路２３´とを円滑に連絡することができる。
なお、本発明は、上記実施形態に限られることはなく、本発明の要旨を変更しない範囲において、種々の変更が可能である。例えば、第１の実施形態の運動案内装置１では、方向転換路構成部材５０を各無限軌道ごとに別体に構成した場合について説明を行ったが、少なくとも隣り合う方向転換路構成部材同士を板状の部材で連絡して一体に形成することもできる。この場合、各方向転換路構成部材の位置決めを一体に行うことができるので、方向転換路構成部材の位置決めの精度を向上させることができる。
また、第１及び第２の実施形態において、軌道部材１０の上面に２条及び両側面に各１条ずつ、又は左右側面に其々２条ずつ合計４条の転動体転走面を形成した場合について説明を行ったが、無限循環路の配置や数はこれに限られず、例えば、左右に１条ずつ合計２条に形成したり、合計４条以上形成しても構わない。
また、第１の実施形態において、方向転換路構成部材５０に凹状の嵌合凹部５３を形成し、樹脂部材に凸状の嵌合部４２を形成した例、並びに、第２の実施形態において、内側の内周案内部構成部材５６に凸部を形成し、樹脂部材４０´に凹状の嵌合部４２´を形成した場合について説明を行ったが、これらの凹凸関係については、逆に構成しても構わない。
さらに、第１の実施形態において、転動体転走面１１や負荷転動体転走面２１を所謂サーキュラアーク形状に形成した場合について説明を行ったが、転動体転走面１１や負荷転動体転走面２１の断面形状はこれに限られず、例えば、二つの円弧を組み合わせた所謂ゴシックアーチ形状に形成しても構わない。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。
１，２ 運動案内装置， １０ 軌道部材， １１ 転動体転走面， ２０，２０´ 移動部材, ２１，２１´ 負荷転動体転走面， ２２，２２´ 転動体戻し路， ２３，２３´ 方向転換路， ２５，２５´ 食切り面， ３０，３０´ 転動体， ４０，４０´ 樹脂部材， ４０ａ つば部， ４１ 保持部， ４２，４２´ 嵌合部， ５０，５０´ 方向転換路構成部材， ５２ 凹溝。

Claims (5)

  1. 長手方向に沿って転動体転走面が形成された軌道部材と、
    前記軌道部材に対して複数の転動体を介して往復移動可能に組みつけられるとともに、
    前記転動体転走面と対向して負荷転動体転走路を構成する負荷転動体転走面と
    前記負荷転動体転走路と略並行に形成された転動体戻し路を有する移動部材と
    前記負荷転動体転走路と前記転動体戻し路の両端を連絡し、無限循環路を形成する一対の方向転換路を有する蓋体と、を備え、
    移動体の往復移動方向の両端面につば部がインサート成形された運動案内装置において、
    前記つば部は前記移動部材の端部側に形成された嵌合部を備え、
    前記嵌合部は、少なくとも前記方向転換路の内周面側方向転換部材が組みつけられることを特徴とする運動案内装置。
  2. 請求項１に記載の運動案内装置において、
    前記方向転換路構成部材は、食い切り面上に組みつけられることを特徴とする運動案内装置。
  3. 請求項１または２に記載の運動案内装置において、
    前記方向転換路の一方は前記負荷転動体転走路と接続し、他方はつば部を介して前記転動体戻し路と接続していることを特徴とする運動案内装置。
  4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の運動案内装置において、
    前記方向転換路構成部材は、前記負荷転動体転走路と連続する位置に転動体戻し路方向に凹んだ凹溝が形成されていることを特徴とする運動案内装置。
  5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の運動案内装置において、
    前記無限循環路は複数条形成され、前記移動部材の一端側に組みつけられる方向転換路構成部材は、
    少なくとも隣り合う方向転換路構成部材同士を一体に形成する板体を備えることを特徴とする運動案内装置。
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