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TWI610031B - 滾動導引裝置 - Google Patents

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TWI610031B
TWI610031B TW105115515A TW105115515A TWI610031B TW I610031 B TWI610031 B TW I610031B TW 105115515 A TW105115515 A TW 105115515A TW 105115515 A TW105115515 A TW 105115515A TW I610031 B TWI610031 B TW I610031B
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TW
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rotating body
ball
path
elastic
rolling
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TW105115515A
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Inventor
松本淳
松村恵介
Original Assignee
日本精工股份有限公司
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Publication date
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Abstract

滾動導引裝置係滾動導引裝置10，其包括第1構件1、第2構件2、及配置於第1構件1與第2構件2之間之轉動體5，且藉由轉動體5之轉動而第2構件2能夠沿著第1構件1移動，上述滾動導引裝置10具有以滾動路R與循環路C構成之轉動體5之導引路G，該滾動路R，由形成於第1構件1之轉動槽1a及與第1構件1之轉動槽1a對向而形成於第2構件2之轉動槽3a構成，該循環路C，設置於第2構件2且將滾動路R之起點與終點予以連通，轉動體5係以複數個第1轉動體5a、及由彈性材料構成之複數個第2轉動體5b構成，至少1個第2轉動體5b一直位於循環路C。藉此，提供組裝容易且能夠進行穩定動作之滾動導引裝置。

Description

滾動導引裝置
本發明係有關於一種滾動導引裝置。
先前，作為滾動導引裝置，已知有具有直線狀之導軌之直動導引裝置即線性導引裝置、具有曲線狀之導軌之曲線運動導引裝置及滾珠螺桿裝置。
滾動導引裝置中之例如直動導引裝置中，具備：轉動體之滾動路，由設置於導軌之轉動槽及設置於滑件之本體之轉動槽構成；以及循環路，將滾動路之兩端加以連結而用以使轉動體循環。循環路由設置於滑件之本體之直線部(返回路)及設置於端帽之曲線部(方向轉換路)構成。
此種直動導引裝置中，當使滑件移行時，因循環路之曲線部之影響，自滾動路進入至循環路之轉動體(稱作「入口側轉動體」)之移動量與自循環路前往滾動路之轉動體(稱作「出口側轉動體」)之移動量不一定相同。例如，於入口側轉動體之移動量超過出口側轉動體之移動量之情形時，循環路內之轉動體為超過密狀態，因轉動體之推擠而無退避處之出口側轉動體一面沿循環路滑動一面向滾動路前進。此時摩擦力會猛然增大，因而有循環路或轉動體產生損傷而導致直動導引裝置之動作不良或故障之虞。
於上述背景之下，提出有在滾動路及循環路交替地配置轉動體與間隔件之直動導引裝置。例如，參照日本專利特開2000-314420號公報。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2000-314420號公報
上述習知之直動導引裝置中，因間隔件為大致圓盤形狀或大致角柱形狀，故若於滾動路與循環路之間或轉動體與間隔件之間產生間隙，則間隔件傾斜，直動導引裝置之動作即鎖定。而且，因此，組裝時除需要進行轉動體與間隔件之間隔調整外，將轉動體與間隔件以交替且間隔件不會傾斜之方式配置之作業亦煩雜，因而組裝性差。
因此本發明係鑒於上述問題而完成，目的在於提供組裝容易且能夠進行穩定動作之滾動導引裝置。
為了解決上述課題，本發明提供一種滾動導引裝置，包括第1構件、第2構件、及配置於上述第1構件與上述第2構件之間之轉動體，藉由上述轉動體之轉動而上述第2構件能夠沿著上述第1構件移動，其特徵在於：具有以滾動路與循環路構成之上述轉動體之導引路，該滾動路，由形成於上述第1構件之轉動槽、及與上述第1構件之轉動槽對向而形成於上述第2構件之轉動槽構成，該循環路，設置於上述第2構件且將上述滾動 路之起點與終點予以連通， 上述轉動體係以複數個第1轉動體、及由彈性材料構成之複數個第2轉動體構成，至少1個上述第2轉動體一直位於上述循環路。
根據本發明，可提供組裝容易且能夠進行穩定動作之滾動導引裝置。
1‧‧‧導軌
1a‧‧‧導軌之轉動槽
2‧‧‧滑件
3‧‧‧滑件本體
3a‧‧‧滑件本體之轉動槽
3b‧‧‧滑件本體之返回路
4‧‧‧端帽
4a‧‧‧端帽之方向轉換路
5、34‧‧‧轉動體
5a、34a‧‧‧負載球
5b、34b‧‧‧彈性球
10、20‧‧‧直動導引裝置(線性導引裝置)
30‧‧‧滾珠螺桿裝置
31‧‧‧螺桿軸
31a‧‧‧螺桿軸之轉動槽
32‧‧‧螺帽
32a‧‧‧螺帽之轉動槽
32b‧‧‧螺帽之返回路
35‧‧‧齒輪齒構件
35a‧‧‧齒輪齒構件之方向轉換路
C‧‧‧循環路
G‧‧‧導引路
R‧‧‧滾動路
圖1A係表示作為第1實施形態之滾動導引裝置之直動導引裝置之圖，圖1B係表示端帽之構成之圖。
圖2係表示第1實施形態之直動導引裝置中之導引路內之轉動體之圖。
圖3係表示作為第2實施形態之滾動導引裝置之直動導引裝置之圖。
圖4係表示第2實施形態之直動導引裝置中之導引路內之轉動體之圖。
圖5A係表示於第1實施形態之直動導引裝置中，圖5B係表示於第2實施形態之直動導引裝置中，圖5C係表示於習知之直動導引裝置即在第1實施形態之直動導引裝置中對導引路僅裝填負載球而成之裝置中，使滑件以400mm為單位進行方向轉換而移動時所產生的動摩擦力之曲線圖。
圖6A係表示作為第3實施形態之滾動導引裝置之滾珠螺桿裝置之圖，圖6B係齒輪齒構件之構成之圖。
圖7A係表示第1變形例之彈性球之構成之俯視圖，圖7B係圖7A之7B-7B剖視圖，圖7C係表示導引路內第1變形例之彈性球與負載球接觸時之情況之圖。
圖8A係表示第2變形例之彈性球之構成之前視圖，圖8B係圖8A之8B-8B剖視圖，圖8C係表示導引路內第2變形例之彈性球與負載球接觸時之情況之圖，圖8D係圖8C之部分放大圖。
圖9係表示第3變形例之彈性球之構成之俯視圖。
圖10A係表示第4變形例之彈性球之構成之外觀圖，圖10B係表示圖10A之前視圖。
圖11A係表示用以使第4變形例之彈性球成形之模具之構成之圖，圖11B係構成模具之模具零件之剖視圖。
圖12A係表示第5變形例之彈性球之構成之外觀圖，圖12B係構成用以使該彈性球成形之模具之模具零件之剖視圖，圖12C係構成模具之模具零件之剖視圖。
圖13係表示第6變形例之彈性球之構成之外觀圖。
圖14A係表示第7變形例之彈性球之構成之外觀圖，圖14B係該彈性球之部分剖視圖。
圖15A係表示第8變形例之彈性球之構成之外觀圖，圖15B係該彈性球之部分剖視圖。
圖16A係表示第9變形例之彈性球之構成之俯視圖，圖16B係圖16A之16B-16B剖視圖。
圖17A~圖17D係分別表示第10~第13變形例之彈性球之構成之剖視圖。
基於附圖對本發明之各實施形態之滾動導引裝置進行說明。
(第1實施形態)
圖1A所示之作為第1實施形態之滾動導引裝置之直動導引裝置10係用於工作機械、搬送裝置、其他生產設備者，由直線狀之導軌1、及能夠沿著導軌1移動之滑件2構成。
導軌1由大致四角柱形狀之金屬製構件構成，於其兩側面各形成有2條向長邊方向延伸之轉動槽1a。
滑件2由滑件本體3、及安裝於滑件本體3之長邊方向之兩端部之端帽4構成。
滑件本體3由向導軌1之長邊方向延伸且剖面呈大致ㄈ字狀之金屬製構件構成，跨越嵌合於導軌1。於滑件本體3中與導軌1之兩側面對向之部分，即兩側之腳部之內側面，各形成有2條與導軌1之轉動槽1a對向而向長邊方向延伸之轉動槽3a。
滑件本體3之轉動槽3a與導軌1之轉動槽1a構成轉動體5之滾動路R。
於滑件本體3之兩側之腳部，各形成有2條與轉動槽3a平行且向滑件本體3之長邊方向貫通之直線狀之返回路3b。
端帽4由大致ㄈ字狀之樹脂製構件構成。亦如圖1B所示，於端帽4之滑件本體3側之面，方向轉換路4a於兩側之腳部各形成在2處。方向轉換路4a係如圖1A及圖2所示將上述滾動路R與返回路3b予以連通者，且呈半圓弧狀。另外，端帽4不限於樹脂製，亦可為金屬製。
滑件本體3之返回路3b與端帽4之方向轉換路4a構成用以使轉動體5向滾動路R循環之循環路C。另外，滑件本體3之返回路3b亦稱作循環路C之直線部，端帽4之方向轉換路4a亦稱作循環路C之曲線部。
將循環路C與滾動路R合併稱作導引路G。於導引路G裝填有作為轉動體5之多數個負載球5a及複數個彈性球5b。
根據以上之構成，滑件2可藉由轉動體5沿上述滾動路R轉動而在導軌1上進行直線運動。另外，在滾動路R內轉動之轉動體5可經由循環路C再次被導向滾動路R，從而在滾動路R與循環路C循環。
此處，轉動體5之負載球5a係於滾動路R上藉由施加至直動導引裝置10之外部荷重或預壓而受到負載者，由球形之金屬製構件構成。負載球5a之材料不限於金屬，亦可為陶瓷等。
轉動體5之彈性球5b係吸收導引路G內因負載球5a彼此之推擠等而產生之力者，由球形之樹脂製構件構成。彈性球5b之材料只要是較負載球5a柔軟且能夠彈性變形之彈性材料即可。彈性球5b之材料之硬度以肖氏A硬度計較佳為40~99。根據直動導引裝置10之用途而彈性材料需要耐油性、耐熱性、耐化學品性。例如若橡膠中需要耐油性，則宜使用腈橡膠(肖氏A硬度50~70，拉伸強度4.4~12.7MPa，伸長率370~440%)，若需要耐熱性，則宜使用氟橡膠(肖氏A硬度60~80，拉伸強度10.8~12.5MPa，伸長率270~330%)。而且，彈性球5b之直徑設計得稍小於負載球5a之直徑。藉此，負載球5a及彈性球5b能夠沿導引路G更順暢地轉動。另外，彈性球5b之材料亦可使用合成橡膠(例如氫化腈橡膠)、彈性體(例如聚酯系彈性體、聚烯烴系彈性體、聚胺基甲酸酯系彈性體)等塑膠材料。彈性球5b之彈性變形量可藉由選擇材料之硬度而進行調整。
本實施形態中，負載球5a及彈性球5b如圖2所示以至少1個彈性球5b一直位於循環路C之方式裝填於導引路G中。具體而言，藉由 每隔9個或10個負載球5a將1個彈性球5b裝填於導引路G，而將2個彈性球5b大致等間隔地配置於導引路G。藉此，於滑件2之移行中，一直有1個彈性球5b存在於循環路C。
根據該構成，當使滑件2在導軌1上移行時，即便於如上述習知技術般例如自滾動路R進入至循環路C之球(稱作「入口側球」)之移動量超出自循環路C前往滾動路R之球(稱作「出口側球」)之移動量之情形時，亦可藉由彈性球5b之彈性變形消除循環路C內之負載球5a之推擠。因此，出口側球不會一面沿循環路C滑動一面向滾動路R前進，因而不會產生突發性摩擦力，從而可抑制摩擦力之變動。參照圖5A。因此，不會有於循環路C或負載球5a產生損傷而導致直動導引裝置10之動作不良或故障之虞。
而且，本實施形態中，球形之彈性球5b不會如上述習知技術之圓盤形間隔件般傾斜。因此，直動導引裝置10之動作不會鎖定。而且，不需要進行負載球5a與彈性球5b之間隔調整，亦不需要如習知技術般將轉動體與間隔件以交替且間隔件不會傾斜之方式配置之煩雜作業，因而組裝性佳。而且，因球形之彈性球5b之變形量較圓盤形之間隔件大，故可更良好地抑制上述突發性摩擦力之產生及摩擦力之變動。
而且，本實施形態中，藉由將彈性球5b大致等間隔地配置於導引路G，而可將彈性球5b之數量抑制在必要最小限度。因此，將負載球5a與彈性球5b對導引路G裝填之作業更容易，亦可抑制彈性球5b之成本。另一方面，因可將負載球5a之數量確保為最大限度，故可充分地確保直動導引裝置10之負載容量及剛性。
另外，本實施形態中，如上述般表示了1個彈性球5b一直位於循環路C之直動導引裝置10。然而並不限於此，亦可根據負載球之數量等，構成有2個以上之彈性球一直位於循環路之直動導引裝置。
(第2實施形態)
關於圖3所示之作為第2實施形態之滾動導引裝置之直動導引裝置20，對與上述第1實施形態相同之構成附上相同符號並省略說明，對不同之構成進行詳細說明。
此處，於如上述第1實施形態中敘述般，循環路C內之負載球5a成為超過密狀態之情形時，因負載球5a彼此之推擠而彈性球5b自鄰接之負載球5a所受到之按壓力，係其方向越接近轉動體5之行進方向則越效率佳地施加至彈性球5b，從而彈性球5b可有效地吸收該按壓力。
因此，本實施形態之直動導引裝置20中，如圖3所示負載球5a及彈性球5b以至少1個彈性球5b一直位於循環路C之直線部即滑件本體3之返回路3b之方式裝填於導引路G中。具體而言，藉由每隔6個負載球5a將1個彈性球5b裝填於導引路G，而將3個彈性球5b大致等間隔地配置於導引路G。藉此，於滑件2之移行中，一直有1個彈性球5b存在於循環路C之直線部。
根據該構成，本實施形態之直動導引裝置20可實現與上述第1實施形態相同之效果。尤其藉由將彈性球5b一直配置於循環路C之直線部，而彈性球5b所受到之上述按壓力之方向與轉動體5之行進方向一致。藉此，按壓力效率最佳地施加至彈性球5b，彈性球5b可大幅變形而更有效地吸收按壓力。因此，可有效地抑制負載球5a之滑動引起之突發性摩 擦力之產生及摩擦力之變動，可更良好地防止直動導引裝置20之動作不良或故障之發生。參照圖5B。
另外，本實施形態中，如上述般表示了1個彈性球5b一直位於循環路C之直線部之直動導引裝置20。然而，不限於此，亦可根據負載球之數量等，構成有2個以上之彈性球一直位於循環路之直線部之直動導引裝置。
另外，第1、第2實施形態中，表示了具備作為轉動體之球之直動導引裝置。然而，本發明不限於此，亦可應用於具備作為轉動體之滾軸之直動導引裝置。而且，本發明不限於直動導引裝置，亦可應用於具有曲線狀之導軌之曲線運動導引裝置。
(第3實施形態)
圖6A所示之作為第3實施形態之滾動導引裝置之滾珠螺桿裝置30由螺桿軸31、及經由轉動體34螺合於螺桿軸31之螺帽32構成。
螺桿軸31由細長之圓柱形狀之金屬製構件構成。於螺桿軸31之外周面呈螺旋狀地形成有轉動槽31a。
螺帽32由形成有大於螺桿軸31外徑之圓形貫通口的大致圓筒形狀之金屬製構件構成。於螺帽32之內周面，以與螺桿軸31之轉動槽31a對應之方式呈螺旋狀形成有轉動槽32a。
螺桿軸31插入至螺帽32之貫通口，彼此之轉動槽31a、32a對向而構成滾動路R。於該滾動路R裝填有後述轉動體34，藉此，螺桿軸31與螺帽32螺合。
於螺帽32形成有向軸方向貫通之直線狀之返回路32b。於 螺帽32之軸方向之兩端部埋設有齒輪齒構件35。
齒輪齒構件35如圖6B所示由大致三角柱狀之樹脂製構件構成，且形成有方向轉換路35a。方向轉換路35a如圖6A所示，係將上述滾動路R與返回路32b予以連通者且呈大致圓弧狀。另外，齒輪齒構件35不限於樹脂製，亦可為金屬製。
螺帽32之返回路32b與齒輪齒構件35之方向轉換路35a構成用以使轉動體34向滾動路R循環之循環路C。另外，螺帽32之返回路32b亦稱作循環路C之直線部，齒輪齒構件35之方向轉換路35a亦稱作循環路C之曲線部。
將循環路C與滾動路R合併稱作導引路G。於導引路G裝填有作為轉動體34之多數個負載球34a及複數個彈性球34b。
利用以上之構成，可藉由使螺桿軸31與螺帽32中之其中一者旋轉，而使轉動體34在滾動路R內轉動，另一者向軸方向直線移動。另外，在滾動路R內轉動之轉動體34可經由循環路C再次向滾動路R導引，從而在滾動路R與循環路C循環。
此處，轉動體34之負載球34a係於滾動路R上藉由施加至滾珠螺桿裝置30之外部荷重或預壓而受到負載者，由球形之金屬製構件構成。負載球34a之材料不限於金屬，亦可為陶瓷等。
轉動體34之彈性球34b係吸收導引路G內因負載球34a彼此之推擠等而產生之力者，由球形之樹脂製構件構成。彈性球34b之材料只要是較負載球34a柔軟且能夠彈性變形之彈性材料即可，例如亦可為橡膠等。而且，彈性球34b之直徑設計得稍小於負載球34a之直徑。藉此，負載 球34a及彈性球34b能夠沿導引路G更順暢地轉動。
本實施形態之滾珠螺桿裝置30中，負載球34a及彈性球34b如圖6A所示以至少1個彈性球34b一直位於循環路C之直線部即螺帽32之返回路32b之方式裝填於導引路G中。具體而言，藉由每隔7個或8個負載球34a將1個彈性球34b裝填於導引路G，而將6個彈性球(一部分未圖示)34b等間隔地配置於導引路G。藉此，於螺帽32相對於螺桿軸31相對移動的過程中，一直有1個彈性球34b存在於循環路C之直線部。
根據該構成，本實施形態之滾珠螺桿裝置30可實現與上述第2實施形態相同之效果。
另外，本實施形態中，如上述般表示了1個彈性球34b一直位於循環路C之直線部之滾珠螺桿裝置30。然而並不限於此，亦可根據負載球之數量等，構成有2個以上之彈性球一直位於循環路之直線部之滾珠螺桿裝置。
又，本實施形態之滾珠螺桿裝置30在至少1個彈性球34b一直配置於循環路C之直線部之方面與上述第2實施形態相同，但不限於此，當然亦可如上述第1實施形態般設為至少1個彈性球34b一直配置於循環路C之構成。
而且，本發明不限於本實施形態之具備齒輪齒構件35之滾珠螺桿裝置30，亦可應用於具備用以使轉動體34循環之其他循環構件，例如回流管或導引板之滾珠螺桿裝置。
根據上述各實施形態，可實現組裝容易且能夠進行穩定動作之滾動導引裝置。
此處，上述第1、第2實施形態之直動導引裝置10、20及 第3實施形態之滾珠螺桿裝置30中使用之彈性球5b、34b為表面無凹凸之單純之球體。因此，彈性球5b、34b實現之上述效果，即消除導引路G內之負載球5a、34a彼此之推擠而抑制突發性摩擦力之產生、摩擦力之變動、噪音之產生等之效果，主要取決於彈性球5b、34b之彈性變形之容易性。雖然為了調整彈性球5b、34b之彈性變形之容易性亦即剛性只要變更材質即可，但因需要考慮材質之耐久性、耐磨損性、耐油性等，故難以自由地選擇。具體而言，若彈性球5b、34b中使用難以彈性變形之彈性材料，則彈性球5b、34b之變形量會不充分，從而有上述效果減小之虞。另一方面，若彈性球5b、34b中使用容易彈性變形之彈性材料，則球表面會變得柔軟，而有耐久性或耐磨損性降低之虞。
因此，上述第1、第2實施形態之直動導引裝置10、20及第3實施形態之滾珠螺桿裝置30中，亦可代替彈性球5b、34b，而使用以下敘述之各變形例之彈性球101~113。另外，關於各變形例之彈性球101~113，以上述各實施形態中之負載球5a、34a作為一例而為直徑4.76mm之鋼球的情形為基準進行說明。
(第1變形例)
圖7A及圖7B所示之第1變形例之彈性球101由球形之樹脂製構件構成，於表面一體地設置有複數個半球狀之突起50。彈性球101之材料與第1實施形態之彈性球5b相同，只要是較負載球5a、34a柔軟且能夠彈性變形之彈性材料即可，該情況於以下之各變形例中均相同。突起50之高度T例如較佳為0.05~0.20mm。
彈性球101之最大寬度S，即本變形例中自任意之突起50 之前端至隔著彈性球101之中心而與其對向之突起50之前端為止之距離稍小於負載球5a、34a之直徑。例如，彈性球101之最大寬度S較佳為較負載球5a、34a之直徑小0.02~0.20mm。藉此，彈性球101於導引路G中可不堵塞而順暢地轉動。
另外，本變形例中之複數個突起50以圖7A所示之彈性球101之中央之突起50為基準而呈放射狀地排列配置，但不限於此，亦可無規地配置於彈性球101之表面。且突起50之形狀不限於半球狀，亦可為立方體狀等。
藉由將此種構成之彈性球101用於上述第1~第3實施形態，如圖7C所示於導引路G內彈性球101與負載球5a、34a接觸時，彈性球101之突起50可局部地彈性變形。因此，彈性球101可確保變形量較表面無凹凸之球體之彈性球5b、34b更大，即更容易彈性變形。因此，可更良好地消除導引路G內之負載球5a、34a彼此之推擠，從而可有效地抑制突發性摩擦力之產生、摩擦力之變動、噪音之產生。另外，彈性球101之彈性變形之容易性可藉由變更突起50之大小、高度、數量、形狀、位置等而容易地調整。
(第2變形例)
圖8A及圖8B所示之第2變形例之彈性球102由球形之樹脂製構件構成，於表面設置有多條剖面為矩形狀之槽51。槽51繞彈性球102之表面一周，其深度T例如較佳為0.05~0.20mm。另外，槽51之剖面形狀不限於矩形，亦可為半圓狀等。該彈性球102之最大寬度S與上述第1變形例之彈性球101之最大寬度S相同。
藉由將本變形例之彈性球102用於上述第1~第3實施形 態，如圖8C所示於導引路G內彈性球102與負載球5a、34a接觸時，彈性球102之槽51之肩部分51a可局部地彈性變形。因此，較表面無凹凸之球體之彈性球5b、34b更容易彈性變形，從而可實現與上述第1變形例之彈性球101相同之效果。另外，彈性球102之彈性變形之容易性可藉由變更槽51之大小、深度、數量、形狀、位置等而容易調整，亦可如圖8D所示於槽15之肩部分51a設置倒角部52，藉由變更該倒角部52之大小而容易調整。
(第3變形例)
圖9所示之第3變形例之彈性球103由球形之樹脂製構件構成，代替第1變形例之彈性球101之突起50而設置半球狀之孔53。孔53之深度T或彈性球103之最大寬度S與第2變形例之彈性球102之槽51之深度T或最大寬度S相同。
另外，本變形例中之複數個孔53以圖9所示之彈性球103之中央之孔53為基準而呈放射狀地排列配置，但不限於此，亦可無規配置於彈性球103之表面。而且，孔53之形狀不限於半球狀，亦可為立方體狀等。
藉由將此種構成之彈性球103用於上述第1~第3實施形態，可實現與上述第2變形例之彈性球102相同之效果。另外，彈性球103之彈性變形之容易性可藉由變更孔53之大小、深度、數量、形狀、位置等而容易調整，亦可與上述第2變形例同樣地於孔53之肩部分設置倒角部，藉由變更該倒角部之大小而容易調整。
(第4變形例)
圖10A及圖10B所示之第4變形例之彈性球104由球形之樹脂製構件構成，於表面一體地設置有彼此垂直相交之3條突條54。突條54為半圓柱 狀，繞彈性球104之表面一周。突條54之高度T例如較佳為0.01~0.20mm。突條54不限於半圓柱狀，亦可為三角柱狀或四角柱狀等。
彈性球104之最大寬度S，即本變形例中自突條54之前端至隔著彈性球104之中心而與其對向之突條54之前端為止之距離，與第1變形例之彈性球101之最大寬度S相同。
藉由將此種彈性球104用於上述第1~第3實施形，而可實現與上述第1變形例之彈性球101相同之效果。另外，彈性球104之彈性變形之容易性可藉由變更突條54之大小、高度、條數、形狀、位置等而容易調整。
此處，本變形例之彈性球104係藉由使用圖11A所示之模具55將樹脂等彈性材料成形而製作。模具55由8個模具零件56構成，與圖11A所示之4個模具零件56對向而配置有與該等相同之4個模具零件56(未圖示)。模具零件56如圖11B中表示剖面般，由立方體形狀之金屬構件構成，係將該金屬構件之1個角部挖空成球體之1/8之形狀而設置球成形面56a者。而且，於模具零件56之球成形面56a之緣部分，設置有用以成形彈性球104之突條54之倒角部57。藉由使用此種構成之模具55，可容易地成形彈性球104。尤其，藉由變更模具零件56之倒角部57之大小等，而可容易地調整突條54之大小或形狀。
(第5變形例)
圖12A所示之第5變形例之彈性球105係將第4變形例之彈性球104之突條54僅設為一條者。將此種彈性球105用於上述第1~第3實施形態，亦可實現與上述第1變形例之彈性球101相同之效果。
此處，本變形例之彈性球105係藉由使用圖12B所示之模具58將樹脂等彈性材料成形而製作。模具58由2個模具零件59構成，與圖12B所示之模具零件59對向而配置有與其相同之模具零件59(未圖示)。模具零件59如圖12C中表示剖面般，由立方體形狀之金屬構件構成，係將該金屬構件之1個面挖空成半球形狀而設置球成形面59a者。於模具零件59中球成形面59a之緣部分，設有用以成形彈性球105之突條54之倒角部60。藉由該構成之模具58，可實現與第4變形例中之模具55相同之效果。尤其本變形例中模具零件59僅為2個，因而彈性球105之製作更為容易。
(第6變形例)
圖13A所示之第6變形例之彈性球106係於第4變形例之彈性球104無規地配置有第1變形例之彈性球101之複數個突起50者。
藉由將此種彈性球106用於上述第1~第3實施形態，可更良好地實現與上述第1變形例之彈性球101相同之效果。尤其於本變形例中，彈性球106之彈性變形之容易性不僅可藉由變更突條54之大小或形狀，亦可藉由變更突起50之大小、高度、數量、形狀、位置等而容易調整。因此，可更微細地調整彈性球106之彈性變形之容易性。
(第7變形例)
圖14A及圖14B所示之第7變形例之彈性球107由球形之樹脂製構件構成，於表面設有多數個槽62。多數個槽62彼此相對於彈性球107之中心軸O為同心，分別繞彈性球107之表面一周。如圖14B所示，槽62由與中心軸O垂直之平面部62a、及與中心軸O平行之壁面部62b構成。槽62之深度T例如較佳為0.01~0.10mm。而且，槽62彼此之間隔例如較佳為0.05 ~2.00mm。彈性球107之最大寬度S與第2變形例之彈性球102之最大寬度S相同。另外，槽62之形狀亦不限於上述情況。
藉由將此種構成之彈性球107用於上述第1~第3實施形態，可實現與上述第2變形例之彈性球102相同之效果。另外，彈性球107之彈性變形之容易性可藉由變更槽62之大小、深度、數量、形狀、間隔等而容易調整。
(第8變形例)
圖15A及圖15B所示之第8變形例之彈性球108係於第5變形例之彈性球105形成有第7變形例之彈性球107之多數個槽62而成者。
藉由將此種彈性球108用於上述第1~第3實施形態，可更良好地實現與上述第5變形例之彈性球105相同之效果。尤其本變形例中，彈性球108之彈性變形之容易性不僅可藉由變更突條54之大小或形狀，亦可藉由變更槽62之大小、深度、數量、形狀、間隔等而容易調整。因此，可更微細地調整彈性球108之彈性變形之容易性。
(第9變形例)
圖16A及圖16B所示之第9變形例之彈性球109形成與上述第1變形例之彈性球101大致相同之外觀，由球本體部63、及無間隙地覆蓋球本體部63之表面之蓋體部64構成。
球本體部63由球形之樹脂製構件構成。於球本體部63之表面，在與第1變形例之彈性球101之突起50相同之位置，一體地設置有突起65。突起65形成朝向球本體部63之直徑方向外側延伸之圓柱形狀，其前端為半球狀。該球本體部63，使用與第1變形例之彈性球101相同之材料即第1彈 性材料。
蓋體部64由球形且中空之樹脂製構件構成。於蓋體部64，在與球本體部63之各突起65對向之位置，形成有可嵌合突起65之圓形之貫通孔66。藉此，可使球本體部63之突起65之半球狀部分自貫通孔66露出至外部。該蓋體部64之材料係使用較第1彈性材料硬質之第2彈性材料。第2彈性材料中，較佳為採用硬度較第1彈性材料高之橡膠材料或塑膠(聚醯胺、聚縮醛、各種彈性體)等。
另外，於實際使用既定之模具成形球本體部63後，較佳為以球本體部63為芯材而於球本體部63之周圍成形蓋體部64。而且，自蓋體部64之貫通孔66露出之突起65之半球狀部分之高度或彈性球109之最大寬度較佳為與上述第1變形例之彈性球101相同。
藉由將此種構成之彈性球109用於上述第1~第3實施形態，可實現與上述第1變形例之彈性球101相同之效果。尤其本變形例中可藉由硬質之蓋體部64提高耐久性或耐油性。另外，彈性球109之彈性變形之容易性可藉由變更突起65之大小、高度、數量、形狀、位置等，且相應地變更蓋體部64之貫通孔66而容易調整。
(第10變形例)
圖17A所示之第10變形例之彈性球110由球本體部68、及無間隙地覆蓋球本體部68之表面之蓋體部69構成。
球本體部68由表面無凹凸之球形之樹脂製構件構成。球本體部68之材料可使用上述第9變形例中敘述之第2彈性材料。另外，第2彈性材料亦可採用塑膠、金屬、陶瓷等。
蓋體部69由表面無凹凸之球形且中空之樹脂製構件構成。蓋體部69之材料係使用上述第9變形例中敘述之第1彈性材料。蓋體部69之厚度即壁厚例如較佳為0.50~2.00mm。該構成之彈性球110之直徑較佳為與第2變形例之彈性球102之最大寬度S相同。
藉由將本變形例之彈性球110用於上述第1~第3實施形態，可實現與上述第1變形例之彈性球101相同之效果。另外，彈性球110之彈性變形之容易性可藉由變更蓋體部69之厚度而容易調整。
(第11變形例)
圖17B所示之第11變形例之彈性球111係將上述第10變形例之彈性球110加以改良而成者。彈性球111於球本體部68之表面且與第1變形例之彈性球101之突起50相同之位置，設置有圓柱形狀之凹陷部70。而且，於蓋體部69之內側面且與球本體部68之凹陷部70對向之位置，設置有向徑向內側延伸且能夠與凹陷部70嵌合之圓柱形之內側突起71。即，蓋體部69中設置內側突起71之部分之厚度增大。
藉由將此種構成之彈性球111用於上述第1~第3實施形態，可實現與上述第10變形例之彈性球110相同之效果。尤其本變形例之彈性球111中，蓋體部69之設置有內側突起71之部分容易局部地彈性變形，因而可更良好地實現上述效果。另外，彈性球111之彈性變形之容易性不僅可藉由變更蓋體部69之厚度，亦可藉由變更凹陷部70之大小、深度、數量、形狀、位置等，且與其相應地變更蓋體部69之內側突起71而容易調整。因此，可更微細地調整彈性球111之彈性變形之容易性。
(第12變形例)
圖17C所示之第12變形例之彈性球112係將上述第11變形例之彈性球111加以改良而成者，形成與上述第1變形例之彈性球101相同之外觀。本變形例之彈性球112於蓋體部69之表面，在與內側突起71對向之位置，分別一體地設置有半球狀之突起72。另外，突起72之高度或彈性球112之最大寬度較佳為與上述第1變形例之彈性球101相同。
藉由將此種構成之彈性球112用於上述第1~第3實施形態，可實現與上述第11變形例之彈性球111相同之效果。尤其本變形例之彈性球112中，因蓋體部69之突起72容易局部地彈性變形，因而可更良好地實現上述效果。另外，彈性球112之彈性變形之容易性不僅可藉由變更蓋體部69之厚度，變更凹陷部70之大小、深度、數量、形狀、位置等且與其相應地變更蓋體部69之內側突起71，亦可藉由變更突起72之大小、高度、數量、形狀、位置等而容易調整。因此，可更微細地調整彈性球112之彈性變形之容易性。
(第13變形例)
圖17D所示之第13變形例之彈性球113係於上述第11變形例之彈性球111中排除球本體部68而僅形成蓋體部69者。
藉由將此種彈性球113用於上述第1~第3實施形態，可實現與上述第11變形例之彈性球111相同之效果。彈性球113之彈性變形之容易性可藉由變更蓋體部69之厚度，且變更內側突起71之大小、高度、數量、形狀、位置等而容易調整。另外，本變形例中亦可於蓋體部69之表面，一體地設置與上述第12變形例之彈性球112相同之突起72。
根據上述各變形例，可實現容易彈性變形之彈性球101~ 113。因此，例如可將耐久性、耐磨損性、耐油性等高但硬質而不適合於上述第1~第3實施形態之彈性球5b、34b的彈性材料用於上述各變形例之彈性球101~113，從而設計之自由度飛躍性地提高。藉此，在用於上述第1~第3實施形態中時可更良好地消除導引路G內之負載球5a、34a彼此之推擠，從而可有效果地抑制突發性摩擦力之產生、摩擦力之變動、噪音之產生，且可實現耐久性、耐磨損性、耐油性優異的彈性球101~113。
而且，各變形例之彈性球101~113如上述般可藉由變更突起50、65、72、槽51、62、孔53、突條54、內側突起71等之大小、數量、形狀、位置，而分別容易地調整彈性變形之容易性。因此，可實現如下之彈性球101~113，即，可平衡性最佳地達成有效果地抑制上述突發性摩擦力之產生、摩擦力之變動、噪音之產生，且充分地確保耐久性、耐磨損性、耐油性。
1‧‧‧導軌
1a‧‧‧導軌之轉動槽
2‧‧‧滑件
3‧‧‧滑件本體
3a‧‧‧滑件本體之轉動槽
3b‧‧‧滑件本體之返回路
4‧‧‧端帽
4a‧‧‧端帽之方向轉換路
5‧‧‧轉動體
5a‧‧‧負載球
5b‧‧‧彈性球
10‧‧‧直動導引裝置(線性導引裝置)
C‧‧‧循環路
G‧‧‧導引路
R‧‧‧滾動路

Claims (15)

  1. 一種滾動導引裝置，包括：第1構件，係於其兩側面各形成有2條向長邊方向延伸之轉動槽之大致四角柱形狀、或者係外周面形成有螺旋狀之轉動槽之細長圓柱形狀；第2構件，在與上述第1構件之轉動槽對向之位置具備轉動槽；及配置於上述第1構件與上述第2構件之間之轉動體，藉由上述轉動體之轉動而上述第2構件能夠沿著上述第1構件移動，其特徵在於：具有以滾動路與循環路構成之上述轉動體之導引路，該滾動路，由形成於上述第1構件之轉動槽及形成於上述第2構件之轉動槽構成，該循環路，設置於上述第2構件且將上述滾動路之起點與終點予以連通，上述轉動體係以複數個第1轉動體及由彈性材料構成之複數個第2轉動體構成，上述第1轉動體係球形，上述第2轉動體係以容易彈性變形之方式於表面設有凹部或凸部之球形，至少1個上述第2轉動體一直位於上述循環路。
  2. 如申請專利範圍第1項之滾動導引裝置，其中，上述循環路由直線狀之直線部及曲線狀之曲線部構成，至少1個上述第2轉動體一直位於上述循環路之上述直線部。
  3. 如申請專利範圍第1項之滾動導引裝置，其中，上述第2轉動體彼此沿著上述導引路之間隔大致相等。
  4. 如申請專利範圍第1項之滾動導引裝置，其中， 上述第1轉動體較上述第2轉動體硬。
  5. 如申請專利範圍第1項之滾動導引裝置，其中，上述第1構件由導軌構成，上述第2構件具有滑件本體及端帽。
  6. 如申請專利範圍第5項之滾動導引裝置，其中，上述循環路由形成於上述滑件本體之直線狀之返回路及形成於上述端帽之曲線狀之方向轉換路構成，至少1個上述第2轉動體一直位於上述返回路。
  7. 如申請專利範圍第1項之滾動導引裝置，其中，上述第1構件由螺桿軸構成，上述第2構件具有螺帽及用以使上述轉動體循環之循環構件。
  8. 如申請專利範圍第7項之滾動導引裝置，其中，上述循環構件由埋設於上述螺帽之齒輪齒構件構成，上述循環路由形成於上述螺帽之直線狀之返回路及形成於上述齒輪齒構件之曲線狀之方向轉換路構成，至少1個上述第2轉動體一直位於上述返回路。
  9. 如申請專利範圍第1項之滾動導引裝置，其中，上述第2轉動體具有一體地設置於表面之複數個突起，上述複數個突起中自任意突起之前端至隔著上述第2轉動體之中心而對向之突起之前端為止之距離小於上述第1轉動體之直徑。
  10. 如申請專利範圍第1項之滾動導引裝置，其中，上述第2轉動體之直徑小於上述第1轉動體之直徑； 上述第2轉動體，具有設於表面之至少1條繞上述第2轉動體表面一周的槽。
  11. 如申請專利範圍第1項之滾動導引裝置，其中，上述第2轉動體之直徑小於上述第1轉動體之直徑；上述第2轉動體，具有設於表面之複數個孔。
  12. 如申請專利範圍第1項之滾動導引裝置，其中，具有一體地設置於上述第2轉動體之表面之至少1條繞第2轉動體表面一周的突條；自上述突條之前端至隔著上述第2轉動體之中心而對向之突條之前端為止之距離小於上述第1轉動體之直徑。
  13. 如申請專利範圍第1項之滾動導引裝置，其中，上述第2轉動體之直徑小於上述第1轉動體之直徑；上述第2轉動體，於表面具有相對於上述第2轉動體之中心軸同心之複數個槽。
  14. 如申請專利範圍第1項之滾動導引裝置，其中，上述第2轉動體由球形之球本體部及由較上述球本體部硬質之彈性材料構成且覆蓋上述球本體部之表面之球形蓋體部構成，於上述球本體部之表面一體地設置有複數個突起，於上述蓋體部，與上述球本體部之上述複數個突起對應地形成有複數個貫通孔，上述球本體部之上述突起之前端自上述蓋體部之上述貫通孔露出至外部，且作為上述變形部發揮作用。
  15. 如申請專利範圍第1項之滾動導引裝置，其中，上述第2轉動體由球形之球本體部及由較上述球本體部軟質之彈性材料構成且覆蓋上述球本體部之表面之球形之蓋體部構成，於上述球本體部之表面設置有複數個孔，於上述蓋體部之內側面，設置有與上述球本體部之上述複數個孔嵌合之內側突起，上述蓋體部之表面之與上述內側突起對向之部分作為上述變形部發揮作用。
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