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JP2002039175A - 直線運動装置用スペーサ及びそのスペーサを用いた直線運動装置 - Google Patents

直線運動装置用スペーサ及びそのスペーサを用いた直線運動装置

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Publication number
JP2002039175A
JP2002039175A JP2000223660A JP2000223660A JP2002039175A JP 2002039175 A JP2002039175 A JP 2002039175A JP 2000223660 A JP2000223660 A JP 2000223660A JP 2000223660 A JP2000223660 A JP 2000223660A JP 2002039175 A JP2002039175 A JP 2002039175A
Authority
JP
Japan
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spacer
shell
rolling
rib
rolling elements
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2000223660A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeki Shirai
武樹 白井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
THK Co Ltd
Original Assignee
THK Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by THK Co Ltd filed Critical THK Co Ltd
Priority to JP2000223660A priority Critical patent/JP2002039175A/ja
Publication of JP2002039175A publication Critical patent/JP2002039175A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 潤滑剤の保持能力に優れ、軽量でありながら
強度もあり、転動体との密着面積も小さな直線運動装置
用スペーサ及びそのスペーサを用いた直線運動装置を提
供する。 【解決手段】 直線運動装置の無限循環路に配列・収容
された複数の転動体４，４間に介在される直線運動装置
用スペーサ５を、転動体４，４の中心を結ぶ線に軸線が
略一致するように配置され、軸線方向の両端１２ａ，１
２ａが転動体４，４に接する殻部１２と、前記殻部１２
内の空間を隔てるように前記殻部１２と一体成形された
リブ１３とで構成する。複数の前記空間Ｓは、前記殻部
１２内を軸線方向に貫通する。殻部内に形成された複数
の空間に多くのグリース等の潤滑剤を保持することがで
き、潤滑剤の保持能力が優れたスペーサが得られる。ま
た、殻部をリブで補強した構造になっているので、殻部
及びリブを薄肉にし、スペーサを全体的に軽量にするこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、直線運動装置の無
限循環路に配列・収納されるボール又はローラ等の転動
体間に介在される直線運動装置用スペーサ及びこの直線
運動装置用スペーサを用いた直線運動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】直線転がり案内装置、ボールねじ、及び
ボールスプライン等（以下、これらを直線運動装置と総
称する）の無限循環路内に配列・収納されるボール又は
ローラ等の転動体間にスペーサを介在することは、かな
り以前より行われている。スペーサを介在することによ
り、転動体同士が直接接触せず、転動体間の距離が略一
定に保たれ、直線運動装置が円滑に作動すると共に騒音
が発生するのが防止される。
【０００３】転動体同士が直接接触するのを防止するス
ペーサとして、図１７に示すスペーサが知られている
（特開平１０−２８１１５４号公報参照）。図１７は、
転動体としてのボール９１，９１がスペーサ９２に嵌入
している状態を示す。このスペーサ９２は、略円筒状に
形成され、その軸線方向の両端には隣接するボールが嵌
入される凹部９２ａ，９２ｂが形成されている。凹部９
２ａ，９２ｂは、ボール９１，９１の外周に形状を合わ
せるように形成され、ボール９１，９１の回転運動を案
内する。凹部９２ａ，９２ｂの最深部には、ボール９
１，９１と接触しないようにやや深めに形成された潤滑
剤溜まり部９３ａ，９３ｂが形成される。潤滑剤溜まり
部９３ａ，９３ｂには潤滑剤が補充され、潤滑剤溜まり
部９３ａ，９３ｂからボール９１，９１に、ボール９
１，９１が滑らかに転走するように潤滑剤が供給され
る。ボールは、凹部９２ａ，９２ｂの最深部周囲の帯状
球面領域９４ａ，９４ｂによって安定的に支持される。
【０００４】また、他のスペーサとして、図１８
（ａ）、（ｂ）に示すようにスペーサ９５に軸線方向に
貫通する潤滑剤溜まり部９６を形成したスペーサ（実開
昭６３−１７８６５９号公報）も知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
特開平１０−２８１１５４号公報に示すスペーサ９２に
あっては、潤滑剤溜まり部９３ａ，９３ｂの体積を大き
くとることができず、多くの潤滑剤を保持することがで
きない。また、その構造上スペーサを軽量にすることが
できず、これにより、ボールの運動に対する追従性が悪
くなり、方向転換路を移動するときに遠心力によってボ
ール及びスペーサが方向転換路の外側に偏倚してしまう
という問題が生じる。
【０００６】また、実開昭６３−１７８６５９号公報に
示すスペーサ９５にあっては、多くの潤滑剤を保持でき
るが、潤滑剤溜まり部９６の体積を大きくした分強度が
不充分になり、スペーサ９５に加わる軸線方向の圧縮力
あるいは半径方向の力に対してスペーサ９５が容易に変
形してしまうという問題が生じる。
【０００７】そこで、本発明は、潤滑剤の保持能力に優
れ、軽量でありながら強度もあり、転動体との密着面積
も小さな直線運動装置用スペーサ及びそのスペーサを用
いた直線運動装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】以下、本発明について説
明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図
面の参照番号を括弧書きにて付記するが、それにより本
発明が図示の形態に限定されるものでない。
【０００９】上記課題を解決するために、請求項１の発
明は、直線運動装置の無限循環路に配列・収容された複
数の転動体（４，４）間に介在される直線運動装置用ス
ペーサ（５）であって、転動体（４，４）の中心を結ぶ
線に軸線が略一致するように配置され、軸線方向の両端
（１２ａ，１２ａ）が転動体（４，４）に接する殻部
（１２）と、前記殻部（１２）内の空間を隔てるように
前記殻部（１２）と一体成形されたリブ（１３）とを備
え、複数の前記空間（Ｓ）は、前記殻部（１２）を軸線
方向に貫通することを特徴とする。
【００１０】この発明によれば、殻部内に形成された複
数の空間に多くのグリース等の潤滑剤を保持することが
でき、潤滑剤の保持能力が優れたスペーサが得られる。
また、スペーサの外周を構成する殻部によって潤滑剤の
飛散を防止することができ、長期にわたって潤滑剤を保
持することができるので、潤滑剤の保持能力が向上す
る。さらに、殻部をリブで補強した構造になっているの
で、殻部及びリブを薄肉にし、スペーサを全体的に軽量
にすることができる。したがって、転動体に対するスペ
ーサの追従性がよくなり、方向転換路においてスペーサ
に加わる遠心力が最小になる。この結果、遠心力による
方向転換路外側への飛び（偏倚）が抑止され、保持した
潤滑剤が飛散することもなくなる。さらに、殻部の両端
が転動体と接触するので、殻部と転動体との密着面積が
小さい。このため、摩擦が抑えられ、磨耗が少なくな
り、転動体もスムーズに循環する。
【００１１】殻部及びリブを薄肉にできる理由を説明す
る。殻部は元来軸線方向の圧縮力に対して強く、また半
径方向ではリブによって補強されているので、殻部を薄
肉にすることができる。また、逆にリブは殻部によって
外周を補強されているので、リブを薄肉にすることもで
きる。
【００１２】また、請求項２の発明は、前記リブ（１
３）の軸線方向の両端（１３ｂ，１３ｂ）も前記転動体
（４，４）に接触することを特徴とする。
【００１３】この発明によれば、殻部のみならずリブも
転動体に接触するので、リブが転動体の転がり運動を案
内することができる。また、リブはスペーサを半径方向
に補強するのみならず、自らもスペーサに加わる軸線方
向の荷重を負荷するので、転動体とスペーサとの接触圧
が低減し、スペーサと転動体との間の摩擦を低減するこ
とができる。
【００１４】さらに、請求項３の発明は、前記殻部（１
２）及び前記リブ（１３）の前記転動体（４，４）との
接触面は、前記転動体（４，４）の外周面に対応する曲
面に形成されていることを特徴とする。
【００１５】この発明によれば、転動体の転がり運動を
より確実に案内することができると共に、転動体とスペ
ーサとの接触面積を大きくすることができ、転動体とス
ペーサとの接触面圧がより小さくなる。
【００１６】さらに、本発明は、前記リブ（１３）は、
前記殻部（１２）の軸線から前記殻部（１２）に向かっ
て放射状に等間隔で配置された少なくとも３つのリブ構
成部材（１３ａ…）から構成されることを特徴とする。
【００１７】この発明によれば、半径方向の全方位にお
いて略均等に殻部を補強することができる。
【００１８】さらに、本発明は、前記殻部（１２）は、
軸線方向の断面積が一定の円筒状又は四角形の枠状に形
成されることを特徴とする。
【００１９】この発明によれば、軸線方向の圧縮力に対
して強度を有する殻部が得られる。
【００２０】さらに、本発明は、前記複数の空間（Ｓ
…）のうちの一つ（１９）は、前記殻部（１２）の軸線
上に形成されることを特徴とする。
【００２１】この発明によれば、殻部の軸線上に潤滑剤
を貯蔵する空間を形成することによって、ボールにおけ
る転走溝との接触部に潤滑剤を効率的に供給することが
できる。
【００２２】また、本発明は、転動体転走面（２ａ，２
ｂ）を有する軌道軸（２）と、前記転動体転走面（２
ａ，２ｂ）に対応する負荷転走面（３ａ，３ｂ）を含む
転動体循環路を有して、該軌道軸（２）に相対運動自在
に組み付けられたスライド部材（３）と、前記転動体循
環路内に配列・収容されて、前記軌道軸（２）に対する
前記スライド部材（３）の相対運動に併せて循環する複
数の転動体（４…）と、前記複数の転動体（４…）間に
介在される複数の直線運動装置用スペーサ（５…）とを
備える直線運動装置（１）において、各直線運動装置用
スペーサ（５）は、前記転動体（４，４）の中心を結ぶ
線に軸線が略一致するように配置され、軸線方向の両端
（１２ａ，１２ａ）が転動体（４，４）に接する殻部
（１２）と、前記殻部（１２）内の空間を隔てるように
前記殻部（１２）と一体成形されたリブ（１３）とを備
え、複数の前記空間（Ｓ）は、前記殻部（１２）を軸線
方向に貫通することを特徴とする直線運動装置として構
成することもできる。
【００２３】
【発明の実施の形態】図１及び図２は、本発明の第１の
実施形態における直線運動装置用スペーサを組み込んだ
直線転がり案内装置１を示すものである。この直線転が
り案内装置１は、ベッド又はサドル等の固定部上でテー
ブル等の可動体を直線運動するように案内するもので、
固定部上に配設されると共に長手方向に沿ってボール転
走溝２ａ，２ｂが形成される案内レール２（軌道軸）
と、案内レール２のボール転走溝２ａに対応する負荷転
走溝３ａを含むボール循環路が形成されて、該案内レー
ル２に沿って相対運動自在に組み付けられた移動ブロッ
ク３（スライド部材）と、該ボール循環路内に配列・収
容されて、案内レール２に対する移動ブロック３の相対
運動に併せて循環する複数のボール（転動体）４…と、
複数のボール４…間に介在される複数のスペーサ５…
と、を備える。
【００２４】案内レール２は、断面略四角形状で細長く
直線的に延ばされる。案内レール２の上面には、長手方
向の全長にわたってボール４が転がる際の軌道になる２
条のボール転走溝２ａがレール上面の左右の縁に寄せて
形成され、案内レール２の左右両側面それぞれには、ボ
ール４が転がる際の軌道になる１条のボール転走溝２ｂ
がその上部側に形成されている。また、案内レール２に
は固定部上に固定するためのボルト取付け穴が長手方向
に複数設けられている。なお、図示の案内レール２は直
線状であるが、曲線状のレールが使用されることもあ
る。また、ボール転走溝２ａ，２ｂは、上面に２条、左
右側面に２条、合計４条設けられているが、その条数は
直線転がり案内装置１の用途等に応じて種々変更され得
る。
【００２５】移動ブロック３は、本体部６とその両端に
配置される一対の側蓋７とをボルトで相互に組み合わせ
て概略構成される。図２に示すように、本体部６は、本
体ブロック６ａと型成形体６ｂ，６ｃとで構成される。
本体ブロック６ａは、移動ブロック３に対する荷重に耐
えうるよう鋼等にて構成された高剛性の構造体であり、
その上面には本装置による案内対象を固定するためのね
じ穴が形成されている。型成形体６ｂ，６ｃは、本体ブ
ロック６ａが設置された金型内に溶融樹脂を射出する、
いわゆるインサート成形法により本体ブロック６ａと一
体に成形されている。ここで、樹脂に代え、アルミニウ
ム等の金属を用いて型成形体６ｂ，６ｃがダイカスト成
形されることもある。また、かかるインサート成形に限
らず、本体ブロック６ａと型成形体６ｂ，６ｃとを別々
に形成し、後に組み立てるものとしてもよい。また、本
体ブロック６ａ及び型成形体６ｂ，６ｃを共にＭＩＭ
（Ｍｅｔａｌ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｍｏｌｄ）により
一体成形してもよい。
【００２６】この本体部６は、案内レール２の上面に対
向する水平部８と、水平部８から垂下し案内レール２の
左右側面に対向する左右袖部９とを有する。水平部８に
は案内レール２上面の２条のボール転走溝２ａそれぞれ
に対向する２条の負荷転走溝３ａが形成され、両袖部９
には、案内レール２側面のボール転走溝２ｂに対向する
負荷転走溝３ｂが形成されている。このボール転走溝２
ａ，２ｂと負荷転走溝３ａ，３ｂとの組み合わせによ
り、負荷転走路Ａが形成される。水平部８には負荷転走
溝３ａと平行に延びる２つの貫通孔が形成され、それら
の貫通孔には型成形体の管状部６ｃが一体に成形されて
いる。そして、管状部６ｃの内部に、ボール４…を戻す
戻し通路Ｂが形成されている。また、両袖部９には、負
荷転走溝３ｂと平行に延びる２つの貫通孔が形成され、
それらの貫通孔には型成形体の管状部６ｃが一体に成形
されている。そして、管状部６ｃの内部に、ボールを戻
す戻し通路Ｂが形成されている。型成形体６ｂは、本体
ブロック６ａの水平部８下面及び左右袖部９の内側面全
体に本体ブロック６ａと一体に成形されている。この型
成形体６ｂには、移動ブロック３が案内レール２から抜
き取られた際の負荷転走路Ａからのボール４…の脱落を
防止するようにボール保持部１０が形成されている。
【００２７】図３に示すように、型成形体６ｃには方向
転換路Ｃを形成するために本体ブロック６ａの両端から
アーチ状に内周案内部６ｄ，６ｄが突出されている。一
方、側蓋７には、内周案内部６ｄと共に方向転換路Ｃを
構成する外周案内部７ａが形成されている。側蓋７を本
体部６に取り付けると内周案内部６ｄと外周案内部７ａ
とが組み合わされてそれらの間に方向転換路Ｃが形成さ
れる。上述の負荷転走路Ａ、Ｕ字状の方向転換路Ｃ、戻
し通路Ｂとの組み合わせによって無限循環路が構成され
る。
【００２８】図３に示すように、移動ブロック３が案内
レール２に沿って移動するのに伴って、ボール４…は移
動ブロック３からの負荷を受けつつ負荷転走路Ａをその
一端から他端まで転走し、その後、一方の方向転換路Ｃ
にて掬い上げられて戻し通路Ｂへ導かれ、さらに反対側
の方向転換路Ｃを介して負荷転走路Ａの一端に戻され
る。ここで、負荷域の負荷転走路Ａではボール４…が負
荷を受けながら転がり、無負荷域の方向転換路Ｃ及び戻
し路Ｂではボール４…が負荷を受けずに循環する。
【００２９】無限循環路に配列・収容された複数のボー
ル４…間それぞれには、複数の直線運動装置用スペーサ
（以下スペーサ５…という）が介在される。図４ないし
図６は、上記直線転がり案内装置１に組み込まれるスペ
ーサ５を示す。このスペーサ５は、合成樹脂等を素材と
し、射出成形等によって形成される。図４に示すよう
に、各スペーサ５は一対のボール４，４間に介在され
る。
【００３０】このスペーサ５は、一対のボール４，４の
中心Ｐ，Ｐを結ぶ線にその軸線が略一致するように配置
されると共に軸線方向の両端が一対のボールに接する殻
部１２と、殻部１２内に形成される空間を複数に隔てる
ように殻部１２と一体成形されたリブ１３とを備える。
殻部１２は略円筒状に形成され、その軸線と直交する方
向の断面は、断面積が一定の薄肉の円環（リング）状に
形成される。殻部１２の両端におけるボール４，４との
接触面１２ａ，１２ａは、ボール４，４がスペーサ内に
嵌入するように、ボール４，４の球形の外周面に対応す
る曲面に形成されている。この接触面１２ａ，１２ａ
は、ボールが接触面１２ａ，１２ａ上を滑るようにボー
ル４，４の回転運動を支持する。殻部１２の直径は、ボ
ール４，４の回転運動を安定して支持できるように且つ
無限循環路において殻部１２が無限循環路を構成する壁
面に衝突しないように、ボール径の７０％程度に設定さ
れる。殻部１２の軸線方向の長さは、一対のボール４間
の距離が短くなるように薄く設定されている。
【００３１】リブ１３は、殻部１２内に形成される空間
を複数に隔てるように殻部１２と一体成形される。リブ
１３は、断面十文字状に形成され、殻部１２の軸線から
放射状に９０度の等間隔を開けて配置された４つのリブ
構成部材１３ａ，１３ａ，１３ａ，１３ａから構成され
る。このリブ１３によって、殻部１２内に軸線方向に延
び、潤滑剤が充填される複数（４つ）の空間Ｓ，Ｓ，
Ｓ，Ｓが形成される。また、リブ１３の軸線方向の両端
も一対のボール４，４と接触し、リブ１３のボールとの
接触面１３ｂ，１３ｂ，１３ｂ，１３ｂも、ボール４の
球形の外周面に対応する曲面に形成されている。リブ１
３の肉厚は、半径方向に加わる荷重に対してスペーサ５
が充分な強度を有するように且つスペーサ５内部に潤滑
剤を大量に貯蔵できるように設定される。
【００３２】スペーサ５を上述のように構成すると、殻
部１２内に形成された複数の空間に多くのグリース等の
潤滑剤を保持することができるので、潤滑剤の保持能力
が優れたスペーサが得られる。また、スペーサ５の外周
を構成する殻部１２によって潤滑剤の飛散を防止するこ
とができると共に長期にわたって潤滑剤を保持すること
ができ、潤滑剤の保持能力が向上する。さらに、殻部１
２をリブ１３で補強した構造になっているので、殻部１
２及びリブ１３を薄肉にし、スペーサ５を全体的に軽量
にすることができる。したがって、ボール４…に対する
スペーサ５…の追従性をよくすることができ、特に方向
転換路においてスペーサ５…に加わる遠心力を最小にす
ることができる。この結果、遠心力による方向転換路外
側への飛び（偏倚）が抑止され、保持した潤滑剤が飛散
することもなくなる。
【００３３】殻部１２及びリブ１３を薄肉にできる理由
を説明する。殻部１２は元来軸線方向の圧縮力に対して
強く、また半径方向にはリブ１３によって補強されてい
るので、殻部を薄肉にすることができる。また、逆にリ
ブ１３は殻部１２によって外周を補強されているので、
リブ１３を薄肉にすることもできる。
【００３４】なお、本実施例では、移動ブロック３と案
内レール２との相対運動が直線的になされるが、相対運
動が曲線的になされる構成の案内装置にも本発明は適用
可能である。
【００３５】図７は、本発明の第２の実施形態における
スペーサ１５を示す。この実施形態のスペーサ１５も、
一対のボール４，４の中心を結ぶ線にその軸線が略一致
するように配置されると共に軸線方向の両端が前記一対
の転動体に接する殻部１２と、殻部１２内に形成される
空間を複数に隔てるように殻部１２と一体成形されたリ
ブ１６とを備える。
【００３６】殻部１２の構成は、上記第１の実施形態の
スペーサと同一なので、同一の符号を附してその説明を
省略する。この実施形態において、リブ１６は、断面三
叉状に形成され、殻部１２の軸線から放射状に１２０度
の等間隔を開けて配置された３つのリブ構成部材１６
ａ，１６ａ，１６ａから構成される。このリブ１６によ
って、殻部１２内に軸線方向に延び、潤滑剤が充填され
る３つの空間Ｓ，Ｓ，Ｓが形成される。また、リブ１６
の軸線方向の両端もボール４，４と接触し、リブ１６の
ボール４，４との接触面も、ボール４，４の球形の外周
面に対応する曲面に形成されている。リブ１６の肉厚
は、上記第１の実施形態のスペーサ５よりも若干厚めに
形成される。このように、リブ１６を放射状に配列した
少なくとも３つのリブ構成部材１６ａ，１６ａ，１６ａ
から構成することによって、殻部１２を半径方向の全方
位において補強することができる。
【００３７】図８は、本発明の第３の実施形態における
スペーサ１７を示す。この実施形態のスペーサ１７も、
一対のボール４，４の中心を結ぶ線にその軸線が略一致
するように配置されると共に軸線方向の両端が前記一対
の転動体に接する殻部１２と、殻部１２内に形成される
空間を複数に隔てるように殻部１２と一体成形されたリ
ブ１８とを備える。殻部１２の構成は、上記第１の実施
形態のスペーサ５と同一なので、同一の符号を附してそ
の説明を省略する。この実施形態において、リブ１８
は、殻部１２の軸線から放射状に６０度の等間隔を開け
て配置された６つのリブ構成部材１８ａ…から構成され
る。このリブ１８によって、殻部１２内に軸線方向に延
び、潤滑剤が充填される６つの空間Ｓ…が形成される。
リブ１８の軸線方向の両端も一対のボール４，４と接触
し、このボール４，４との接触面も、ボール４，４の球
形の外周面に対応する曲面に形成されている。リブ１８
の肉厚は、上記第１及び第２の実施形態のスペーサ５，
１５よりも若干薄めに形成される。
【００３８】また、この実施形態において、スペーサ１
７の軸線（中心線）上には、小径の円筒状の空間（貫通
穴）１９が形成される。この円筒状の空間にも潤滑剤が
充填される。スペーサ１７の軸線上に潤滑剤を貯蔵する
空間１９を形成することによって、ボール４，４におけ
る転走溝との接触部に潤滑剤を効率的に供給することが
できる。
【００３９】図９は、本発明の第４の実施形態における
スペーサ３０を示す。この実施形態のスペーサ３０も、
一対のボール４，４の中心を結ぶ線上にその軸線が略一
致するように配置されると共に軸線方向の両端が前記一
対のボール４，４に接する殻部１２と、殻部１２内に形
成される空間を複数に隔てるように殻部１２と一体成形
されたリブ３１とを備える。殻部１２の構成は、上記第
１の実施形態のスペーサと同一なので、同一の符号を附
してその説明を省略する。この実施形態において、リブ
３１は、殻部１２の軸線と略平行に配置され、殻部１２
内を上下方向に３等分する一対のリブ構成部材３１ａ，
３１ａから構成される。このリブ３１によって、殻部１
２内に軸線方向に延びると共に潤滑剤が充填される３つ
の空間Ｓ，Ｓ，Ｓが形成される。リブ３１の軸線方向の
両端も一対のボール４，４と接触し、このボール４，４
との接触面も、ボール４，４の球形の外周面に対応する
曲面に形成されている。この実施形態に示すように、殻
部１２を補強でき、殻部１２内に複数の空間Ｓ…を形成
できれば、リブ３１は殻部１２の軸線から放射状に等間
隔で配置されていなくてもよい。
【００４０】図１０は、本発明の第５の実施形態のスペ
ーサ２０…を組み込んだ直線転がり案内装置２１を示
す。この直線転がり案内装置２１は、上面にローラ転走
面２２ａが形成され、側面にボール転走溝２２ｂが形成
された案内レール２２と、ローラ転走面２２ａに対応す
るローラ転走溝２３ａを含むローラ循環路が形成され、
ボール転走溝２２ｂに対応する負荷転走溝２３ｂを含む
ボール循環路が形成されて、案内レール２２に沿って相
対運動自在に組み付けられた移動ブロック２３と、ロー
ラ循環路内に配列・収容されて、案内レール２２に対す
る移動ブロック２３の相対運動に併せて循環する複数の
ローラ２４…と、ボール循環路内に配列・収容されて、
案内レール２２に対する移動ブロック２３の相対運動に
併せて循環する複数のローラ２４…と、ローラ２４…間
に介在される複数のスペーサ２０…とで構成される。
【００４１】案内レール２２は断面四角形状で、上面に
ローラ転走面２２ａが設けられ、左右側面にそれぞれ上
下２条ずつのボール転走溝２２ｂが設けられている。ロ
ーラ転走面２２ａは、平坦な水平面となっていて、ボー
ル転走溝２２ｂは断面円弧状となっている。
【００４２】移動ブロック２３は、案内レール２２の上
面に対向する水平部２６と、水平部２６から垂下し案内
レール２２の左右側面に対向する左右袖部２７とを有す
る。水平部２６の下面にはローラ転走面２２ａと対向す
る２条のローラ転走溝２３ａが形成され、両袖部２７の
内側面には２条のボール転走溝２２ｂに対向する２条の
ボール転走溝２３ｂが形成されている。ローラ転走溝２
３ａは断面矩形状で、ローラ転走溝２３ａの上側の底面
をローラ２４…が転がる。また、ローラ転走溝２３ａの
左右内側面は互いに平行で、ローラ２４の端面との間に
僅かな隙間を有する。このローラ転走溝２３ａの左右内
側面でローラ２４を案内する。ローラ転走溝２３ａの深
さはローラ２４よりも小さく、例えばローラ２４の半径
の半分程度になっている。
【００４３】案内レール２２のローラ転走面２２ａと移
動ブロック２３のローラ転走溝２３ａとの間にローラ用
負荷転走路Ａが形成される。また、移動ブロック２３に
は、各ローラ用負荷転走路Ａと平行して延びる２本のロ
ーラ戻し通路Ｂと、各ローラ用戻し通路Ｂとローラ用負
荷転走路Ａを結ぶＵ字状の方向転換路Ｃとが設けられて
いる。ローラ用負荷転走路Ａ及びローラ用戻し通路Ｂ
と、それらを結ぶ一対の方向転換路Ｃとの組み合わせに
よってローラ用無限循環路が形成される。また、移動ブ
ロック２３の袖部２７には、上下２列のボール２５に合
わせて、上下２列のボール用無限循環路が形成されてい
る。
【００４４】図１０に示すように、移動ブロック２３が
案内レール２２に沿って移動するのに伴って、ローラ２
４…は移動ブロック２３からの負荷を受けつつ負荷転走
路Ａをその一端から他端まで転走し、その後、一方の方
向転換路Ｃにて掬い上げられて戻し通路Ｂへ導かれ、さ
らに反対側の方向転換路Ｃを介して負荷転走路Ａの一端
に戻される。ここで、負荷域の負荷転走路Ａではローラ
２４…が負荷を受けながら転がり、無負荷域の方向転換
路Ｃ及び戻し路Ｂではローラ２４…が負荷を受けずに循
環する。本実施例の直線転がり案内装置においては、上
述したローラ２４の循環の際、スペーサ４５は二次元的
に方向転換する。すなわち、直線状の負荷転走路Ａ⇒Ｕ
字状の方向転換路Ｃ⇒直線状の戻し路Ｂ⇒Ｕ字状の方向
転換路Ｃにおいて方向転換する。
【００４５】無限循環路に配列・収容された複数のロー
ラ２４…間それぞれには、複数のスペーサ２０…が介在
される。図１１及び図１２は、上記直線転がり案内装置
２１に組み込まれるスペーサ２０を示す。このスペーサ
２０は、合成樹脂等を素材とし、射出成形等によって形
成される。各スペーサ２０は一対のローラ２４，２４間
に介在される。
【００４６】スペーサ２０は、一対のローラ２４，２４
の中心（ローラの軸線の長さ方向の中心点）を結ぶ線に
その軸線が略一致するように配置されると共に軸線方向
の両端が一対のローラ２４，２４に接する殻部２８と、
殻部２８内に形成される空間を複数に隔てるように殻部
２８と一体成形されたリブ２９とを備える。殻部２８
は、略四角形の枠状に形成され、その軸線と直交する断
面は断面積が一定の薄肉の長方形状に形成される。殻部
２８の両端における一対のローラ２４，２４との接触面
２８ａ，２８ａは、ローラ２４，２４がスペーサ２０内
に嵌入するように、ローラ２４，２４の円筒形の外周面
に対応する曲面に形成されている。ローラ２４，２４が
この接触面２８ａ，２８ａ上を滑るように、接触面２８
ａ，２８ａはローラ２４，２４の回転運動を支持する。
ローラ２４の軸線方向における殻部２８の長さは、ロー
ラ２４の回転運動を安定して支持できるようにローラ２
４の軸線方向の長さよりも僅かに小さく設定される。殻
部２８の高さは、無限循環路において殻部２８が無限循
環路を構成する壁面に衝突しないように、ローラ径の７
０％程度に設定される。また、殻部２８の進行方向の
長さは、一対のローラ２４，２４間の距離が短くされる
ように薄く設定されている。
【００４７】リブ２９は、殻部２８内に形成される空間
を複数に隔てるように殻部２８と一体成形される。この
実施形態において、リブ２９は、殻部２８の対角線を結
ぶようにクロス形状に形成され、殻部２８の軸線から放
射状に配置された４つのリブ構成部材２９ａ…から構成
される。このリブ２９によって、殻部２８内に軸線方向
に延び、潤滑剤が充填される複数（４つ）の空間Ｓ…が
形成される。また、リブ２９の軸線方向の両端も一対の
ローラ２４，２４の外周面と接触し、リブ２９のローラ
２４との接触面２９ｂ…も円筒形のローラ２４，２４の
外周面に対応する曲面に形成されている。リブ２９の肉
厚は、半径方向に加わる荷重に対してスペーサ２０が充
分な強度を有するように且つスペーサ２０内部に潤滑剤
を大量に貯蔵できるように設定される。
【００４８】スペーサ２０を上述のように構成すると、
殻部２８内に形成された複数の空間Ｓ…に多くのグリー
ス等の潤滑剤を保持することができるので、潤滑剤の保
持能力が優れたスペーサ２０が得られる。また、スペー
サ２０の外周を構成する殻部２８によって潤滑剤の飛散
を防止することができると共に長期にわたって潤滑剤を
保持することができ、潤滑剤の保持能力が向上する。さ
らに、殻部２８をリブ２９で補強した構造になっている
ので、殻部２８及びリブ２９を薄肉にし、スペーサ２０
を全体的に軽量にすることができる。したがって、ロー
ラ２４…に対するスペーサ２０…の追従性をよくするこ
とができ、特に方向転換路においてスペーサ２０…に加
わる遠心力が最小にすることができる。この結果、遠心
力による方向転換路外側への飛び（偏倚）が抑止され、
保持した潤滑剤が飛散することもなくなる。
【００４９】なお、図示しないが、スペーサ２０…がロ
ーラ２４，２４の軸線方向に移動するのを防止するため
に、スペーサ２０の上側面又は下側面に突起プレートを
設け、ローラ用無限循環路の内周側又は外周側にスペー
サ２０…の突起プレートが入れられる案内溝を形成して
もよい。このスペーサ２０…では、上記第３の実施形態
のスペーサ２０と同様な作用を奏する他、スペーサ２０
…の突起プレートが案内溝４３によって規定された一定
の軌道に沿ってローラ用無限循環路を移動するので、ス
ペーサ２０…に保持されたローラ２４…はローラ用無限
循環路内で蛇行することなく整然と循環する。特に、ス
ペーサ２０…がローラ２４…の軸線方向に蛇行すること
がないので、スペーサ２０…の軸線方向の端面がローラ
用無限循環路の壁に当たるのを防止できる。
【００５０】図１３及び図１４は、上記直線転がり案内
装置に組み込まれる第６の実施形態のスペーサ４５を示
す。このスペーサ４５も、上記第５の実施形態のスペー
サ２０と同様に、一対のローラ２４，２４の中心（ロー
ラ２４，２４の軸線の長さ方向の中心点）を結ぶ線にそ
の軸線が略一致するように配置されると共に軸線方向の
両端が一対のローラ２４，２４に接する殻部２８と、殻
部２８内に形成される空間を複数に隔てるように殻部２
８と一体成形されたリブ３６とを備える。殻部２８は、
上記第５の実施形態のスペーサと同様な構成なので同一
の符号を附してその説明を省略する。
【００５１】リブ３６は、殻部２８内に形成される空間
を複数に隔てるように殻部と一体に成形される。この実
施形態において、リブ３６は、殻部２８の側面２８ｂと
略平行を保つように形成された２つのリブ構成部材３６
ａ，３６ａから構成される。このリブ３６によって、殻
部２８内に軸線方向に延びると共に潤滑剤が充填される
３つの空間Ｓが形成される。また、リブ３６の軸線方向
の両端も一対のローラ２４，２４の外周面と接触し、こ
のローラ２４，２４との接触面３６ｂ，３６ｂも円筒形
のローラ２４，２４の外周面に対応する曲面に形成され
ている。
【００５２】図１５及び図１６は、本発明の第１の実施
形態におけるスペーサ５を組み込んだボールねじ５０を
示したものである。このボールねじ５０は、外周面に転
動体転走面としての螺旋状のボール転走溝５１ａを有す
るねじ軸５１（軌道軸）と、内周面に該ボール転走溝５
１ａに対応する負荷転走面としての螺旋状の負荷転走溝
５２ａを含むボール循環路（転動体循環路）が形成され
て該ねじ軸５１に相対運動自在に組みつけられたナット
部材５２（スライド部材）と、該ボール循環路内に配列
収納されて、ねじ軸５１及びナット部材５２の相対運動
（回転）に併せて循環する転動体としての複数のボール
５３とを備える。ねじ軸５１のボール転走溝５１ａと、
ナット部材５２の負荷転走溝５２ａとの間で上記ボール
循環路の負荷転走路が構成される。
【００５３】ねじ軸５１に設けられたボール転走溝５１
ａは、その断面形状が例えば円弧状となされ、研削加工
又は転造加工によって形成される。
【００５４】図１５に示すように、ナット部材５２の本
体は、略円筒状をなし、その端部に相手部品と結合する
ためのフランジ５５を備える。また、ナット部材５２の
本体には、その外周部の一部を平取りしてなる平面部６
０が形成されている。平面部６０には、リターンパイプ
５６の両側が挿入されるリターンパイプ嵌合穴６１が４
個所開けられる。このリターンパイプ嵌合穴６１は、負
荷転走溝５２ａ内まで延びる。
【００５５】ナット部材５２は、２つのリターンパイプ
５６を具備している。このリターンパイプ５６によっ
て、該負荷転走路の一端と他端とを連通する無負荷戻し
通路が形成される。リターンパイプ５６は、円形断面を
なし、両端部が本体部分に対して約９０°折り曲げられ
ている。つまり、このリターンパイプ５６は、一対の脚
部５６ａ，５６ｂ及び水平部５６ｃからなる略門型形状
に形成されている（図１６参照）。リターンパイプ５６
の両端部は、上記負荷転走路内に数ピッチの間隔を開け
て、嵌入される。また、リターンパイプ５６は、パイプ
押え５４（図１５参照）によってナット部材本体に固定
される。
【００５６】図１６は、負荷転走路及びリターンパイプ
５６内に充填されるボール５３…及びスペーサ５を示
す。ただし、この図では、スペーサ５は断面が現れるも
の、及びボール５３…間に介在される一部のみを示し、
他のスペーサは省略している。スペーサ５は、ボール５
３…の一つ置きに配置され、ボール５３…を保持する。
ここで、スペーサ５及びボール５３…が略円環状に配列
されるように、スペーサ５の両端面を形成すると、ボー
ル循環路中でスペーサ５及びボール５３…に無理な力が
作用することない。
【００５７】ねじ軸５１を回転させると、ボール転走溝
５１ａ内を荷重を受けながら周方向に転がるボール５３
…は、脚部５６ａの先端で掬い上げられる。掬い上げら
れたボール５３…は、リターンパイプ５６内を通過す
る。そして、ボール５３…は、数ピッチ間隔を隔てた脚
部５６ｂから、再びボール転走溝５１ａに戻される。ね
じ軸５１の回転方向を反転すると、各ボール５３…はこ
の逆の経路を辿って循環する。なお、ねじ軸５１を固定
側として、ナット部材５２を回転させる場合も同様に循
環する。
【００５８】ボールねじ５０の負荷転走路は上述のよう
に螺旋状に形成され、また、リターンパイプ５６は掬い
上げたボール５３を方向転換させる。ボールねじ５０に
おいては、ボール５３及びスペーサ５は三次元的に方向
転換し、複雑な態様で運動する。
【００５９】なお、本ボールねじ５０の例では、ねじ軸
５１のボール転走溝５１ａを転がるボール５３…をリタ
ーンパイプ５６を用いて掬い上げ、数巻き分戻したが、
他に、ボール５３…を掬い上げるデフレクタをナット部
材５２に設ける構成が挙げられる。すなわち、ねじ軸５
１のボール転走溝５１ａ上を転走してきたボール５３…
をこのデフレクタによって該ボール転走溝５１ａから離
脱させ、ねじ軸５１の外径部を飛び越えて１リード前の
ボール転走溝５１ａに戻すものである。また、図示はし
ないが、ナット部材５２を、ボール転走溝５１ａが形成
されたナット本体と、該ナット本体の両端に装着される
側蓋とで構成し、このナット本体にボールの戻し通路を
形成し、両側蓋に該ボール転走溝５１ａ、及び該戻し通
路を互いに連通する連通路を形成したいわゆる側蓋タイ
プのボールねじも採用し得る。
【００６０】また、本発明に係るスペーサは、直線転が
り案内装置、ボールねじに限られず、ボールスプライン
装置にも使用できる。ここで、ボールスプライン装置と
は、軌道部材としてのスプライン軸と、そのスプライン
軸に多数のボールを介して移動自在に取付けられたスラ
イド部材としての外筒とを有しているものをいう。
【００６１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
転動体間に介在されるスペーサが、前記転動体の中心を
結ぶ線に軸線が略一致するように配置され、軸線方向の
両端が転動体に接する殻部と、前記殻部内の空間を隔て
るように前記殻部と一体成形されたリブとを備え、前記
殻部内に軸線方向に延びる複数の空間が形成されるの
で、殻部内に形成された複数の空間に多くのグリース等
の潤滑剤を保持することができ、潤滑剤の保持能力が優
れたスペーサが得られる。また、スペーサの外周を構成
する殻部によって潤滑剤の飛散を防止することができ、
長期にわたって潤滑剤を保持することができるので、こ
の点でも潤滑剤の保持能力が向上する。さらに、殻部を
リブで補強した構造になっているので、殻部及びリブを
薄肉にし、スペーサを全体的に軽量にすることができ
る。したがって、転動体に対するスペーサの追従性をよ
くすることができ、また方向転換路においてスペーサに
加わる遠心力が最小になり、遠心力による方向転換路外
側への飛び（偏倚）が抑止され、保持した潤滑剤が飛散
することもなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態のスペーサを組み込ん
だ直線転がり案内装置を示す斜視図。
【図２】本発明の第１の実施形態のスペーサを組み込ん
だ直線転がり案内装置転がり案内装置の案内レールの直
交する方向における断面図。
【図３】本発明の第１の実施形態のスペーサを組み込ん
だ直線転がり案内装置転がり案内装置のボール循環路で
のボールの循環を示す、レール軸方向に沿う断面図。
【図４】本発明の第１の実施形態のスペーサ及びボール
を示す断面図。
【図５】本発明の第１の実施形態のスペーサを示す側面
図。
【図６】本発明の第１の実施形態のスペーサを示す断面
図。
【図７】本発明の第２の実施形態のスペーサ及びボール
を示す断面図。
【図８】本発明の第３の実施形態のスペーサ及びボール
を示す断面図。
【図９】本発明の第４の実施形態のスペーサ及びボール
を示す断面図。
【図１０】本発明の第５の実施形態のスペーサを組み込
んだ直線転がり案内装置を示す斜視図。
【図１１】本発明の第５の実施形態のスペーサ及びボー
ルを示す斜視図。
【図１２】本発明の第５の実施形態のスペーサ及びボー
ルを示す断面図。
【図１３】本発明の第６の実施形態のスペーサ及びボー
ルを示す斜視図。
【図１４】本発明の第６の実施形態のスペーサ及びボー
ルを示す断面図。
【図１５】本発明の第１の実施形態のスペーサを組み込
んだボールねじを示す斜視図。
【図１６】図１５に示したボールねじの要部であるリタ
ーンパイプ、ねじ軸及びボールを示す側面図。
【図１７】従来のスペーサを示す側面図。
【図１８】従来の他のスペーサを示す側面図。
【符号の説明】
２ 案内レール（軌道軸） ２ａ，２ｂ ボール転走溝（転動体転走面） ３ スライド部材 ３ａ，３ｂ 負荷転走溝（負荷転走面） ４… ボール（転動体） ５，１５，１７，２０，３０，３５ 直線運動装置用ス
ペーサ １２，２８ 殻部 １３，１６，１８，３１，２９，３６ リブ １３ａ，１６ａ，１８ａ，３１ａ，２９ａ，３６ａ リ
ブ構成部材 １９，Ｓ 空間
フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J101 AA02 AA13 AA33 AA44 AA52 AA64 AA65 BA13 CA14 EA63 FA15 FA32 FA51 FA53 3J104 AA03 AA23 AA25 AA36 AA37 AA57 AA63 AA65 AA69 AA74 AA75 AA76 BA80 CA06 CA13 CA23 DA05 DA12 DA16

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 直線運動装置の無限循環路に配列・収容
    された複数の転動体間に介在される直線運動装置用スペ
    ーサであって、 一対の転動体の中心を結ぶ線にその軸線が略一致するよ
    うに配置されると共に軸線方向の両端が前記一対の転動
    体に接する殻部と、 前記殻部内に形成される空間を隔てるように前記殻部と
    一体成形されたリブとを備え、 複数の前記空間は前記殻部を軸線方向に貫通することを
    特徴とする直線運動装置用スペーサ。
  2. 【請求項２】 前記リブの軸線方向の両端も前記一対の
    転動体に接触することを特徴とする直線運動装置用スペ
    ーサ。
  3. 【請求項３】 前記殻部及び前記リブにおける前記一対
    の転動体との接触面は、前記一対の転動体の外周面に対
    応する曲面に形成されていることを特徴とする直線運動
    装置用スペーサ。
  4. 【請求項４】 前記リブは、前記殻部の軸線から前記殻
    部に向かって放射状に等間隔で配置された少なくとも３
    つのリブ構成部材から構成されることを特徴とする請求
    項１ないし３いずれかに記載の直線運動装置用スペー
    サ。
  5. 【請求項５】 前記殻部は、軸線方向の断面積が一定の
    円筒状又は四角形の枠状に形成されることを特徴とする
    請求項１ないし４いずれかに記載の直線運動装置用スペ
    ーサ。
  6. 【請求項６】 前記複数の空間のうちの一つは、前記殻
    部の軸線上に形成されることを特徴とする請求項１ない
    し５いずれかに記載の直線運動装置用スペーサ。
  7. 【請求項７】 転動体転走面を有する軌道軸と、前記転
    動体転走面に対応する負荷転走面を含む転動体循環路を
    有して、該軌道軸に相対運動自在に組み付けられたスラ
    イド部材と、前記転動体循環路内に配列・収容されて、
    前記軌道軸に対する前記スライド部材の相対運動に併せ
    て循環する複数の転動体と、前記複数の転動体間に介在
    される複数の直線運動装置用スペーサとを備える直線運
    動装置において、 各直線運動装置用スペーサは、 前記転動体の中心を結ぶ線に軸線が略一致するように配
    置され、軸線方向の両端が転動体に接する殻部と、 前記殻部内の空間を隔てるように前記殻部と一体成形さ
    れたリブとを備え、 複数の前記空間は、前記殻部を軸線方向に貫通すること
    を特徴とする直線運動装置。
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