直動案内ユニット
【課題】耐荷重性及び耐久性に優れる直動案内ユニットを提供すること。
【解決手段】互いに対向する側面に直線状Ｖ溝１１ａ、１１ｂを対向して設けることにより滑動具案内路１２を形成してなる二本のロッド２２ａ、２２ｂ、そして案内路１２に収容された長尺状滑動具１３ｂを含む直動案内ユニットであって、前記の滑動具１３ｂが、長尺状ローラ保持板１４および保持板１４に回転可能に直列配置された少なくとも６個の転動ローラを含み、そして前記の少なくとも６個の転動ローラが、中心軸を同一の方向に向けて配置された複数個の第１転動ローラと、中心軸を第１転動ローラの中心軸と交差する方向に向けて配置された、第１転動ローラの個数よりも２個以上多い個数の第２転動ローラ１５Ｈとからなり、そして第１転動ローラのうちの何れか２個の転動ローラが、第２転動ローラ１５Ｈを介して互いに隣接することのないように配置されていることを特徴とする直動案内ユニット。
【解決手段】互いに対向する側面に直線状Ｖ溝１１ａ、１１ｂを対向して設けることにより滑動具案内路１２を形成してなる二本のロッド２２ａ、２２ｂ、そして案内路１２に収容された長尺状滑動具１３ｂを含む直動案内ユニットであって、前記の滑動具１３ｂが、長尺状ローラ保持板１４および保持板１４に回転可能に直列配置された少なくとも６個の転動ローラを含み、そして前記の少なくとも６個の転動ローラが、中心軸を同一の方向に向けて配置された複数個の第１転動ローラと、中心軸を第１転動ローラの中心軸と交差する方向に向けて配置された、第１転動ローラの個数よりも２個以上多い個数の第２転動ローラ１５Ｈとからなり、そして第１転動ローラのうちの何れか２個の転動ローラが、第２転動ローラ１５Ｈを介して互いに隣接することのないように配置されていることを特徴とする直動案内ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長さ方向に沿って互いに直線移動可能な二本のロッドを備える直動案内ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば、各種の機械加工が施される物品、あるいは各種の検査が施される物品を位置決めするため、位置決め対象の物品が載置されるテーブル板を直線移動（直動）させる直動テーブルが用いられている。直動テーブルは、テーブル板の下面を直動案内ユニットが組み込まれた直動案内装置の複数個により互いに間隔をあけて支持した構成を有している。
【０００３】
次に、これまでに知られている直動案内ユニットの構成例を、添付図面の図１〜図５を参照しながら説明する。
【０００４】
図１は、従来の直動案内ユニットを用いた直動案内装置の構成例を示す一部切り欠き斜視図であり、そして図２は、図１に記入した切断線II−II線に沿って切断した直動案内装置２０の断面図である。但し、図１において、直動案内ユニット２１、２２の各々の二本のロッドの間に配置される長尺状滑動具（図２：１３ａ）は記入していない。
【０００５】
直動案内装置２０は、基台２３に、直動案内ユニット２１、２２を介して滑動台２４が直動可能に接続された構成を有している。
【０００６】
直動案内ユニット２１、２２としては、互いに同一の構成のものが用いられている。直動案内ユニット２１の一方のロッド２１ａは基台２３に固定され、そして他方のロッド２１ｂは滑動台２４に固定されている。同様に、直動案内ユニット２２の一方のロッド２２ａは基台２３に固定され、そして他方のロッド２２ｂは滑動台２４に固定されている。
【０００７】
直動案内ユニット２１のロッド２１ｂは、基台２３に固定されたロッド２１ａの長さ方向に沿って直動可動であり、そして直動案内ユニット２２のロッド２２ｂもまた、基台２３に固定されたロッド２２ａの長さ方向に沿って直動可能である。従って、直動案内装置２０の滑動台２４もまた、ロッド２１ａ、２２ａの長さ方向に沿って直動可能である。
【０００８】
このような直動案内装置２０の複数個により、位置決め対象の物品が載置されるテーブル板を支持することにより、このテーブル板を位置決め対象の物品と共に直線移動（直動）させる直動テーブルを構成することができる。
【０００９】
図３は、図１に示す直動案内ユニット２２の構成を示す平面図である。図４は、図３に記入した切断線IV−IV線に沿って切断した直動案内ユニット２２の断面図である。そして図５は、図４の直動案内ユニット２２が備える長尺状滑動具１３ａを図の右側から見た図である。但し、図４において、転動ローラ１５Ｈよりも紙面の奥側にある転動ローラ、および長尺状ローラ保持板１４の各突起１４ａよりも紙面の奥側にある突起は記入していない（後に説明する図７についても同様である）。
【００１０】
直動案内ユニット２２は、互いに対向する側面に直線状Ｖ溝１１ａ、１１ｂを長さ方向に沿って且つ対向して設けることにより滑動具案内路１２を形成してなる二本のロッド２２ａ、２２ｂ、そして滑動具案内路１２に滑動可能に収容された長尺状滑動具１３ａから構成されている。
【００１１】
長尺状滑動具１３ａは、長尺状ローラ保持板１４およびローラ保持板１４に回転可能に直列配置された１５個の転動ローラから構成されている。上記の１５個の転動ローラは、それぞれの中心軸ＣLを同一の方向に向けて配置された複数個（合計で８個）の第１転動ローラ１５Ｌと、それぞれの中心軸ＣHを第１転動ローラ１５Ｌの中心軸ＣLと交差する方向に向けて配置された複数個（合計で７個）の第２転動ローラ１５Ｈとから構成されている。第１転動ローラ１５Ｌと第２転動ローラ１５Ｈとは、長尺状ローラ保持板１４の長さ方向に沿って交互に配置されている。
【００１２】
なお、複数個の第１転動ローラ１５Ｌを互いに区別するため、第１転動ローラを示す符号１５Ｌの右側には、１、２、・・・の数字を記入している。同様に、複数個の第２転動ローラ１５Ｈを互いに区別するため、第２転動ローラを示す符号１５Ｈの右側には、１、２、・・・の数字を記入している。後に説明する図６及び図９についても同様である。
【００１３】
特許文献１には、上記の直動案内ユニット２２と同様の構成を有する直動案内ユニット（クロスローラガイド）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００３−１３９５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
前記の図４に示す直動案内ユニット２２において、ロッド２２ｂに上方から（図４に記入した矢印１ａが示す方向に沿って）荷重が付与される場合、この荷重の方向は、Ｖ溝表面１６ａとＶ溝表面１６ｂとの間隔を狭くするような方向である。このため、Ｖ溝表面１６ａとＶ溝表面１６ｂとの各々に周面が接触している複数個の第２転動ローラ１５Ｈに、上記荷重の殆どが付与される。その一方で、上記の荷重の方向は、Ｖ溝表面１６ｃとＶ溝表面１６ｄとの間隔を広くするような方向である。このため、Ｖ溝表面１６ｃとＶ溝表面１６ｄとの各々に周面が接触している複数個の第１転動ローラ（図５：１５Ｌ）に、上記荷重は殆ど付与されない。
【００１６】
これとは逆に、ロッド２２ｂに下方から（図４に記入した矢印１ｂが示す方向に沿って）荷重が付与される場合、この荷重の方向は、Ｖ溝表面１６ａとＶ溝表面１６ｂとの間隔を広くするような方向である。このため、Ｖ溝表面１６ａとＶ溝表面１６ｂとの各々に周面が接触している複数個の第２転動ローラ１５Ｈに、上記荷重は殆ど付与されない。その一方で、上記の荷重の方向は、Ｖ溝表面１６ｃとＶ溝表面１６ｄとの間隔を狭くするような方向である。このため、Ｖ溝表面１６ｃとＶ溝表面１６ｄとの各々に周面が接触している複数個の第１転動ローラ（図５：１５Ｌ）に、上記荷重の殆どが付与される。
【００１７】
すなわち、直動案内ユニット２２では、ロッド２２ｂに上方から荷重が付与された場合には、複数個（合計で７個）の第２転動ローラ１５Ｈが上記荷重の殆どを支え、そしてロッド２２ｂに下方から荷重が付与された場合には、複数個（合計で８個）の第１転動ローラ１５Ｌが上記荷重の殆どを支えることになる。
【００１８】
このように、従来の直動案内ユニットでは、第１転動ローラと第２転動ローラとが交互に配置されるため、第１転動ローラの総数と第２転動ローラの総数とは、互いに等しくなるか、あるいは差が１個となる（以下「ほぼ等しい」と云う）。このため、従来の直動案内ユニット、例えば、図４の直動案内ユニット２２は、ロッド２２ｂに上方及び下方の何れから荷重が付与された場合であっても、荷重を受ける第１転動ローラ１５Ｈの総数と第２転動ローラ１５Ｌの総数とがほぼ等しいことから、概ね同等の耐荷重性を示す。従って、直動案内ユニット２２は、各種の機械装置に取り付ける際にロッド２２ｂに付与される荷重の向きを考慮することなく、簡易に使用することができる。
【００１９】
しかしながら、直動案内ユニット２２を各種の機械装置に水平方向に取り付けたのちには、ロッド２２ｂに、上方及び下方の何れか一方の方向から継続的に荷重が付与されることが多い。このため、例えば、ロッド２２ｂに上方から荷重が付与された場合、滑動具案内路１２に収容された合計で１５個の転動ローラのうちの約半数の転動ローラ、すなわち合計で７個の第２転動ローラ１５Ｈが上記荷重の殆どを支え、残りの約半数の転動ローラ、すなわち合計で８個の第１転動ローラ１５Ｌは上記荷重を殆ど支えることがない。すなわち、従来の直動案内ユニット２２においては、滑動具案内路１２に収容された合計で１５個の転動ローラのうちの約半数の転動ローラ、すなわち合計で８個の第１転動ローラ１５Ｌは、耐荷重性の発揮に有効に利用されていない。
【００２０】
また、前記のように、例えば、ロッド２２ｂに上方から継続的に荷重が付与されると、この荷重の殆どが、滑動具案内路１２に収容された合計で１５個の転動ローラのうちの約半数の転動ローラ、すなわち合計で７個の第２転動ローラ１５Ｈに集中して、かつ継続して付与されるため、第２転動ローラ１５Ｈの外周面に大きな摩耗を生じ易い。従って、従来の直動案内ユニット２２は、必ずしも耐久性が十分であるとは云えない。
【００２１】
本発明の課題は、耐荷重性及び耐久性に優れる直動案内ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明者は、直動案内ユニットの滑動具案内路に収容される複数個の転動ローラの配置を、ロッドに加わる荷重が、滑動具案内路に収容したより多くの個数の転動ローラに分散して付与されるよう工夫することにより、直動案内ユニットの耐久性及び耐荷重性の向上が可能になることを見出し、本願発明に到達した。
【００２３】
本発明は、互いに対向する側面に直線状Ｖ溝を長さ方向に沿って且つ対向して設けることにより滑動具案内路を形成してなる二本のロッド、そして滑動具案内路に滑動可能に収容された長尺状滑動具を含む直動案内ユニットであって、上記の長尺状滑動具が、長尺状ローラ保持板および長尺状ローラ保持板に回転可能に直列配置された少なくとも６個の転動ローラを含む長尺状滑動具であり、各転動ローラが下記の配置にあることを特徴とする直動案内ユニットにある。
すなわち、長尺状滑動具に含まれる少なくとも６個の転動ローラが、それぞれの中心軸を同一の方向に向けて配置された複数個の第１転動ローラと、それぞれの中心軸を第１転動ローラの中心軸と交差する方向に向けて配置された、第１転動ローラの個数よりも２個以上多い個数の第２転動ローラとからなり、そして第１転動ローラのうちの何れか２個の転動ローラが、１個もしくは２個以上の第２転動ローラを介して互いに隣接することのないように配置されている。
【００２４】
なお、本明細書において、２個の転動ローラの中心軸が同一の方向に向くとは、ロッドの端面の側から見て、２個の転動ローラの中心軸が一致する配置にあることを意味する。また、２個の転動ローラの中心軸が交差する方向に向くとは、ロッドの端面の側から見て、２個の転動ローラの中心軸が互いに交差する配置にあることを意味する。この場合、２個の転動ローラの中心軸が交差する角度は、９０度±１０度の範囲にあることが好ましく、９０度±５度の範囲にあることが更に好ましく、９０度であることが特に好ましい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の直動案内ユニットは、特に水平方向に配置して使用した際に、上方及び下方の何れか一方の方向からロッドに加わる荷重が、従来の直動案内ユニットと比較して、より多くの個数の転動ローラに分散して付与されるため優れた耐荷重性を発揮し、また分散された小さな荷重が付与され、各々の転動ローラの摩耗が低減されるため優れた耐久性をも発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】従来の直動案内ユニットを用いた直動案内装置の構成例を示す一部切り欠き斜視図である。
【図２】図１に記入した切断線II−II線に沿って切断した直動案内装置２０の断面図である。
【図３】図１に示す直動案内ユニット２２の構成を示す平面図である。
【図４】図３に記入した切断線IV−IV線に沿って切断した直動案内ユニット２２の断面図である。
【図５】図４の直動案内ユニット２２が備える長尺状滑動具１３ａを図の右側から見た図である。
【図６】本発明の直動案内ユニットに用いられる長尺状滑動具１３ｂの構成例を示す図である。
【図７】図６に示す長尺状滑動具１３ｂを用いた本発明の直動案内ユニットの構成を示す断面図である。
【図８】図７の直動案内ユニット３２を用いた直動案内装置３０の構成例を示す断面図である。
【図９】本発明の直動案内ユニットに用いられる長尺状滑動具の別の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明の直動案内ユニットの構成は、長尺状滑動具が備える第１転動ローラ及び第２転動ローラの配置が異なること以外は、従来の直動案内ユニットの構成と同様である。以下では、本発明の直動案内ユニットの構成について、従来の直動案内ユニットとの相違点、すなわち長尺状滑動具の構成を中心に説明を行なう。
【００２８】
本発明の直動案内ユニットでは、長尺状滑動具の第２転動ローラの個数が、第１転動ローラの個数よりも２個以上多い個数とされていて、直動案内ユニットのロッドに付与される荷重が、従来の直動案内ユニットの場合と比較して、より多くの個数の第２転動ローラに分散して付与される。従って、本発明の直動案内ユニットは、優れた耐荷重性を発揮する。また、分散された小さな荷重が付与されるため、各々の第２転動ローラの摩耗が低減される。従って、本発明の直動案内ユニットは、優れた耐久性をも発揮する。
【００２９】
また、第１転動ローラのうちの何れか２個の転動ローラが、１個もしくは２個以上の第２転動ローラを介して互いに隣接することのないように配置されていると、後述のように直動案内ユニットのロッドの幅方向の微動と傾斜移動とが抑制されるため、ロッドが良好な直進性を示す。
なお、上記の２個の第１転動ローラの間には、上記のように１個もしくは２個以上の第２転動ローラが介在していれば、更に別の１個もしくは２個以上の第１転動ローラが介在していてもよい。
【００３０】
本発明の直動案内ユニットの好ましい態様は、次の通りである。
（１）上記の互いに隣接することのないように配置された２個の転動ローラのそれぞれが、長尺状ローラ保持板の両端部に隣接する位置に配置された転動ローラもしくはその転動ローラに隣接する位置に配置された転動ローラである。このような構成により、後述のようにロッドの傾斜移動を効果的に抑制することができるため、ロッドの直進性が向上する。
なお、上記の２個の転動ローラのうちの一方が、長尺状ローラ保持板の両端部に隣接する位置に配置された転動ローラであって、そして他方が、長尺状ローラ保持板の両端部に隣接する位置に配置された転動ローラに隣接する位置に配置された転動ローラであってもよい。
【００３１】
（２）上記の長尺状滑動具に含まれる転動ローラの個数が少なくとも８個であり、かつ上記の互いに隣接することのないように配置された２個の転動ローラの間に介在する第２転動ローラの個数が３個以上である。更に好ましくは、上記の長尺状滑動具に含まれる転動ローラの個数が少なくとも１０個であり、かつ上記の互いに隣接することのないように配置された２個の転動ローラの間に介在する第２転動ローラの個数が４個以上である。特に好ましくは、上記の長尺状滑動具に含まれる転動ローラの個数が少なくとも１４個であり、かつ上記の互いに隣接することのないように配置された２個の転動ローラの間に介在する第２転動ローラの個数が６個以上である。このような構成により、後述のようにロッドの傾斜移動を効果的に抑制することができるため、ロッドの直進性が向上する。
なお、長尺状滑動具に含まれる転動ローラの個数は、通常は６〜１００個、好ましくは６〜８０個、特に６〜６０個の範囲内に設定される。
【００３２】
（３）第２転動ローラの個数が第１転動ローラの個数の２〜５倍の範囲内にある。これにより、直動案内ユニットの耐荷重性や耐久性が更に良好になる。
（４）少なくとも１個の第１転動ローラの両側のそれぞれに、２個以上かつ互いに同数の第２転動ローラが配置されている。このような構成により、後述のように本願発明で採用する第１転動ローラと第２転動ローラとが所定の配置にある長尺状保持板を、直動案内ユニットの長さに応じた長さにて作製することが容易になる。
（５）２本のロッドの内の一方が固定部材に固定され、他方が滑動部材に固定されていて、第２転動ローラの中心軸が滑動部材に固定されたロッドの側から固定部材に固定されたロッドの側へと上方に伸びている。これにより、滑動部材に固定されたロッドに上方から付与される荷重に対する耐荷重性を向上させることができる。
【００３３】
本発明の直動案内ユニットのロッド、長尺状ローラ保持板、および転動ローラは、通常は鋼に代表される金属材料、あるいはセラミック材料から形成される。長尺状ローラ保持板を、樹脂材料から形成することもできる。
【００３４】
長尺状滑動具の転動ローラとしては、厳密な円柱形状の転動ローラのみでなく、公知の直動案内ユニットに用いられている転動ローラ（例、円柱の各端面周縁を面取りした形状のもの、円柱の周面を膨出させた太鼓状の形状のもの）も用いることができる。転動ローラの形状に応じて、ロッドの直線状Ｖ溝の形状を変形する、例えば、Ｖ溝の表面を湾曲させたり、あるいはＶ溝の角部を面取りもしくは円弧の形状にしたりすることもできる。
【００３５】
長尺状ローラ保持板としては、公知の直動案内ユニットが備える長尺状ローラ保持板と同様の構成のものを用いることができる。
【００３６】
本発明の直動案内ユニットは、通常は、ロッドを水平方向に向けて使用される。直動案内装置に上方から荷重が付与される場合には、荷重が付与されるロッドの第２転動ローラの周面に接触するＶ溝表面が、第２転動ローラの周面に接触しないＶ溝表面よりも上方に位置するように直動案内ユニットを配置する。直動案内装置に下方から荷重が付与される場合には、荷重が付与されるロッドの第２転動ローラの周面に接触するＶ溝表面が、第２転動ローラの周面に接触しないＶ溝表面よりも下方に位置するように直動案内ユニットを配置する。
【００３７】
以下では、本発明の直動案内ユニットの構成を、添付の図面に示した実施態様を参照しながら、更に詳しく説明する。
【００３８】
図６は、本発明の直動案内ユニットに用いられる長尺状滑動具１３ｂの構成例を示す図である。図７は、図６に示す長尺状滑動具１３ｂを用いた本発明の直動案内ユニット３２の構成を示す断面図である。
【００３９】
直動案内ユニット３２は、互いに対向する側面に直線状Ｖ溝１１ａ、１１ｂを長さ方向に沿って且つ対向して設けることにより滑動具案内路１２を形成してなる二本のロッド２２ａ、２２ｂ、そして滑動具案内路１２に滑動可能に収容された長尺状滑動具１３ｂから構成されている。
【００４０】
図７に示す本発明の直動案内ユニット３２の構成は、長尺状滑動具１３ｂが備える第１転動ローラ（図６：１５Ｌ）及び第２転動ローラ１５Ｈの配置が異なること以外は、図４に示す従来の直動案内ユニット２２の構成と同様である。
【００４１】
本発明の直動案内ユニット３２は、長尺状滑動具１３ｂが、長尺状ローラ保持板１４およびローラ保持板１４に回転可能に直列に（保持板１４の長さ方向に一列に並べられた状態で）配置された１５個（少なくとも６個）の転動ローラを含む長尺状滑動具であって、各転動ローラが下記の配置にあることに特徴がある。
【００４２】
すなわち、長尺状滑動具１３ｂに含まれる上記の１５個の転動ローラは、それぞれの中心軸ＣLを同一の方向に向けて配置された複数個（合計で２個）の第１転動ローラ１５Ｌと、それぞれの中心軸ＣHを第１転動ローラ１５Ｌの中心軸ＣLと交差する方向に向けて配置された、第１転動ローラ１５Ｌの個数よりも２個以上多い個数（合計で１３個）の第２転動ローラ１５Ｈとからなり、そして第１転動ローラ１５Ｌのうちの２個の転動ローラ１５Ｌ1、１５Ｌ2が、２個以上（合計で１３個）の第２転動ローラ１５Ｈを介して互いに隣接することのないように配置されている。
【００４３】
このように、本発明の直動案内ユニット３２では、長尺状滑動具１３ｂの第２転動ローラ１５Ｈの個数が、第１転動ローラ１５Ｌの個数よりも２個以上多い個数とされている。このため、直動案内ユニット３２のロッド２２ｂに上方から付与される荷重は、従来の直動案内ユニットの場合と比較して、より多くの個数の第２転動ローラ１５Ｈに分散して付与される。従って、直動案内ユニット３２は、優れた耐荷重性を発揮する。
【００４４】
また、前記のように直動案内ユニット３２のロッド２２ｂに上方から付与される荷重が、より多くの個数の第２転動ローラ１５Ｈに分散して付与されると、各々の第２転動ローラ１５Ｈには、分散された小さな荷重が付与される。このため、各々の第２転動ローラ１５Ｈの摩耗が低減される。従って、直動案内ユニット３２は、優れた耐久性をも発揮する。
【００４５】
直動案内ユニットの耐荷重性や耐久性を向上させるため、第２転動ローラの個数が第１転動ローラの個数の２〜５倍の範囲内にあることが好ましい。
【００４６】
その一方で、仮に直動案内ユニット２２の長尺状滑動具が備える全ての転動ローラが、それぞれの中心軸を上記の第２転動ローラ１５Ｈの中心軸ＣHの方向と同一の方向に向けて配置された転動ローラであるとすると、ロッド２２ｂに上方から付与される荷重は、長尺状滑動具が備える全ての転動ローラに分散して付与されるため、直動案内ユニットの耐荷重性や耐久性が極めて良好になるものの、何れの転動ローラもロッド２２ｂに下方から付与される荷重を殆ど受けることができなくなる。このため、例えば、外部から付与される振動や衝撃により、ロッド２２ｂに下方から荷重が付与された際にロッド２２ｂが上方に微動し、次いで上方から荷重が付与された際にロッド２２ｂが下方に微動して、ロッド２２ｂの直進性が低下することがある。
【００４７】
このようなロッドの上下方向（幅方向）の微動を抑制するため、本発明の直動案内ユニットでは、ロッドに下方から付与される荷重を受けてロッドを支持することのできる２個の第１転動ローラ１５Ｌ、例えば、直動案内ユニット３２の場合には、２個の第１転動ローラ１５Ｌ1、１５Ｌ2が用いられる。
【００４８】
なお、第１転動ローラの個数が１個である（あるいは第１転動ローラの個数が２個であっても、２個の第１転動ローラが互いに隣接して配置されている）と、例えば、外部から付与される振動や衝撃により、上記の１個の第１転動ローラ（あるいは互いに隣接して配置された２個の第１転動ローラ）を中心として、ロッド２２ｂが僅かに傾斜移動して、ロッド２２ｂの直進性を低下させることがある。
【００４９】
このようなロッドの傾斜移動を抑制するため、本発明の直動案内ユニットで用いる２個の第１転動ローラは、１個もしくは２個以上の第２転動ローラを介して互いに隣接することのないように配置される。例えば、直動案内ユニット３２の場合には、２個の第１転動ローラ１５Ｌ1、１５Ｌ2は、２個以上（合計で１３個）の第２転動ローラ１５Ｈ1、１５Ｈ2、・・・、１５Ｈ12、１５Ｈ13を介して互いに隣接することのないように配置されている。
【００５０】
図６に示すように、互いに隣接することのないように配置された２個の第１転動ローラ１５Ｌ1、１５Ｌ2のそれぞれは、上記のようなロッド２２ｂの傾斜移動を効果的に抑制するため、長尺状ローラ保持板１４の両端部に隣接する位置（一番端）に配置された転動ローラであることが好ましい。
【００５１】
互いに隣接することのないように配置された２個の第１転動ローラのそれぞれは、長尺状ローラ保持板の両端部に隣接する位置（一番端）に配置された転動ローラに隣接する位置（端から二番目）に配置された転動ローラであってもよい。また、上記の２個の第１転動ローラのうちの一方の転動ローラが、長尺状ローラ保持板の両端部に隣接する位置に配置された転動ローラであって、そして他方の転動ローラが、ローラ保持板の両端部に隣接する位置に配置された転動ローラに隣接する位置に配置された転動ローラであってもよい。
【００５２】
長尺状滑動具が備える転動ローラの個数が多い場合には、上記の２個の第１転動ローラの間に介在する第２転動ローラの個数を多くすることにより、上記のようなロッドの傾斜移動を効果的に抑制することができる。
【００５３】
例えば、図６の長尺状滑動具１３ｂは、滑動具１３ｂに含まれる転動ローラの個数が１５個（少なくとも１４個）であり、かつ上記の互いに隣接することのないように配置された２個の転動ローラ１５Ｌ1、１５Ｌ2の間に介在する第２転動ローラの個数が１３個（６個以上）とされている。
【００５４】
長尺状滑動具に含まれる転動ローラの個数が少なくとも８個である場合には、上記の互いに隣接することのないように配置される２個の転動ローラの間に介在する第２転動ローラの個数は３個以上であることが好ましく、長尺状滑動具に含まれる転動ローラの個数が少なくとも１０個である場合には、上記の互いに隣接することのないように配置される２個の転動ローラの間に介在する第２転動ローラの個数は４個以上であることが更に好ましく、長尺状滑動具に含まれる転動ローラの個数が少なくとも１４個である場合には、上記の互いに隣接することのないように配置された２個の転動ローラの間に介在する第２転動ローラの個数は６個以上であることが特に好ましい。
【００５５】
以下では、図６に示す長尺状ローラ保持板１４を例として、ローラ保持板１４への転動ローラの取り付け方法について説明する。
【００５６】
図６に示すように、長尺状ローラ保持板１４には、転動ローラが保持される複数個の開口部１４ｂが形成されている。開口部１４ｂの形状は、略楕円形に設定されている。例えば、転動ローラ１５Ｌ1は、その中心軸ＣLがローラ保持板１４に概ね直交するような配置にて、開口部１４ｂに挿入される。この転動ローラ１５Ｌ1を、保持板１４の手前側に配置された端面が上方を向くように傾斜移動させると、その周面が開口部１４ｂの縁部に接触するため、更に傾斜移動させることはできなくなる。この状態で、開口部１４ｂの上下に設けた各突起１４ａをかしめて（塑性変形させて）、各突起１４ａを転動ローラ１５Ｌ1の各端面に接触させて係合させる。これにより、転動ローラ１５Ｌ1は、上記傾斜移動の向きとは逆向きにも移動することができなくなり、ローラ保持板１４の開口部１４ｂに回転可能な状態にて保持される。
【００５７】
図８は、図７の直動案内ユニット３２を用いた直動案内装置３０の構成例を示す断面図である。
【００５８】
図８の直動案装置３０の構成は、本発明の直動案内ユニット３１、３２が用いられていること以外は図２の直動案内装置２０の構成と同様である。直動案内ユニット３１の構成は、直動案内ユニット３２の構成と同一である。
【００５９】
図８に示すように、本発明の直動案内ユニット、例えば、直動案内ユニット３２においては、２本のロッドの内の一方、すなわちロッド２２ａが固定部材（基台２３）に固定され、他方、すなわちロッド２２ｂが滑動部材（滑動台２４）に固定されていて、第２転動ローラ１５Ｈの中心軸ＣHが、滑動部材に固定されたロッド２２ｂの側から固定部材に固定されたロッド２２ａの側へと上方に伸びていることが好ましい。
【００６０】
このような条件を満足するようにして、直動案内ユニットの一方のロッドを固定部材に、そして他方のロッドを滑動部材に、それぞれ固定することにより、滑動部材に固定されたロッドに上方から付与される荷重に対する耐荷重性を向上させることができる。
【００６１】
直動案内装置３０は、例えば、以下の手順に従って組み立てることができる。先ず、直動案内ユニット３１のロッド２１ａ、そして直動案内ユニット３２のロッド２２ａを、それぞれ基台２３のねじ孔２３ａにねじ込んだボルト２９ａを締め付けることにより基台２３に固定する。次に、直動案内ユニット３１、３２の上に滑動台２４を配置する。この滑動台２４の各透孔２４ｂにボルト２９ｂを挿入してロッド２１ｂ、２２ｂの各々のねじ孔２８ａに嵌め合わせる。この状態で、滑動台２４の側面のねじ孔２４ａにボルト２９ｃをねじ込んで締め付けると、直動案内ユニット３１のロッド２１ａとロッド２１ｂ、そして直動案内ユニット３２のロッド２２ａとロッド２２ｂとが、それぞれ互いに締め付けられて加圧される（予圧が付与される）。これにより各直動案内ユニットの２本のロッドとその間に配置された複数個（少なくとも６個）の転動ローラとが隙間無く密着する。そして最後に各ボルト２９ｂを締め付けることにより、ロッド２１ｂ、２２ｂを滑動台２４に固定する。
【００６２】
なお、以上の説明では、図７及び図８に示す直動案内ユニット３２のロッド２２ｂに上方から荷重が付与される場合を例として、耐荷重性（および耐久性）の向上の効果について説明した。これとは逆に、ロッド２２ｂに下方から荷重が付与される場合には、上記直動案内ユニット３２の上下の向きを逆向きにして使用すれば、ロッド２２ｂに下方から付与される荷重に対する耐荷重性を向上させることができる。
【００６３】
図９は、本発明の直動案内ユニットに用いられる長尺状滑動具の別の構成例を示す図である。
【００６４】
図９に示す長尺状滑動具１３ｃでは、少なくとも一個の第１転動ローラ、具体的には、長尺状ローラ保持板１４の長さ方向の両端に配置された２個の第１転動ローラ１５Ｌ1、１５Ｌ6よりも内側に配置された各々の第１転動ローラ１５Ｌの両側のそれぞれに、２個かつ同数の第２転動ローラ１５Ｈが配置されている。
【００６５】
例えば、第１転動ローラ１５Ｌ2の左側には、２個の第２転動ローラ１５Ｈ1、１５Ｈ2が配置されていて、そして右側にもまた、２個の第２転動ローラ１５Ｈ3、１５Ｈ4が配置されている。また、例えば、第１転動ローラ１５Ｌ5の左側には、２個の第２転動ローラ１５Ｈ7、１５Ｈ8が配置されていて、そして右側にもまた、２個の第２転動ローラ１５Ｈ9、１５Ｈ10が配置されている。
【００６６】
長尺状滑動具１３ｃは、長尺状ローラ保持板１４の長さ方向の両端に配置された２個の第１転動ローラ１５Ｌ1、１５Ｌ6よりも内側に、１個の第１転動ローラ１５Ｌと２個の第２転動ローラ１５Ｈとが、ローラ保持板１４の長さ方向に沿って交互に繰り返して配置された構成にある。
【００６７】
長尺状滑動具１３ｃは、１個の第１転動ローラと２個の第２転動ローラとが、長尺状ローラ保持板の長さ方向に沿って交互に繰り返して配置された構成を有する長さの長い長尺状滑動具を予め作製しておき、これを直動案内ユニットの長さに応じた長さに切断することにより簡単に製造することができる。従って、長さの異なる直動案内ユニットの製造が容易になる。
【００６８】
このように、本発明の直動案内ユニットにおいては、長尺状ローラ保持板の長さ方向の両端に配置された２個の第１転動ローラよりも内側に配置された各々の第１転動ローラの両側のそれぞれに、２個以上かつ互いに同数の第２転動ローラが配置されていることが好ましい。
【符号の説明】
【００６９】
１ａ、１ｂ ロッドに付与される荷重の方向を示す矢印
１１ａ、１１ｂ 直線状Ｖ溝
１２ 滑動具案内路
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ 長尺状滑動具
１４ 長尺状ローラ保持板
１４ａ 突起
１４ｂ 開口部
１５Ｌ 第１転動ローラ
１５Ｌ1、１５Ｌ2、１５Ｌ3、１５Ｌ5 第１転動ローラ
１５Ｌ6、１５Ｌ7、１５Ｌ8 第１転動ローラ
１５Ｈ 第２転動ローラ
１５Ｈ1、１５Ｈ2、１５Ｈ3、１５Ｈ4、１５Ｈ5 第２転動ローラ
１５Ｈ6、１５Ｈ7、１５Ｈ8、１５Ｈ9、１５Ｈ10 第２転動ローラ
１５Ｈ11、１５Ｈ12、１５Ｈ13 第２転動ローラ
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ Ｖ溝表面
２０ 直動案内装置
２１ 直動案内ユニット
２１ａ、２１ｂ ロッド
２２ 直動案内ユニット
２２ａ、２２ｂ ロッド
２３ 基台（固定部材）
２３ａ ねじ孔
２４ 滑動台（滑動部材）
２４ａ ねじ孔
２４ｂ 透孔
２８ａ ねじ孔
２９ａ、２９ｂ、２９ｃ ボルト
３０ 直動案内装置
３１、３２ 直動案内ユニット
ＣL、ＣH 中心軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長さ方向に沿って互いに直線移動可能な二本のロッドを備える直動案内ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば、各種の機械加工が施される物品、あるいは各種の検査が施される物品を位置決めするため、位置決め対象の物品が載置されるテーブル板を直線移動（直動）させる直動テーブルが用いられている。直動テーブルは、テーブル板の下面を直動案内ユニットが組み込まれた直動案内装置の複数個により互いに間隔をあけて支持した構成を有している。
【０００３】
次に、これまでに知られている直動案内ユニットの構成例を、添付図面の図１〜図５を参照しながら説明する。
【０００４】
図１は、従来の直動案内ユニットを用いた直動案内装置の構成例を示す一部切り欠き斜視図であり、そして図２は、図１に記入した切断線II−II線に沿って切断した直動案内装置２０の断面図である。但し、図１において、直動案内ユニット２１、２２の各々の二本のロッドの間に配置される長尺状滑動具（図２：１３ａ）は記入していない。
【０００５】
直動案内装置２０は、基台２３に、直動案内ユニット２１、２２を介して滑動台２４が直動可能に接続された構成を有している。
【０００６】
直動案内ユニット２１、２２としては、互いに同一の構成のものが用いられている。直動案内ユニット２１の一方のロッド２１ａは基台２３に固定され、そして他方のロッド２１ｂは滑動台２４に固定されている。同様に、直動案内ユニット２２の一方のロッド２２ａは基台２３に固定され、そして他方のロッド２２ｂは滑動台２４に固定されている。
【０００７】
直動案内ユニット２１のロッド２１ｂは、基台２３に固定されたロッド２１ａの長さ方向に沿って直動可動であり、そして直動案内ユニット２２のロッド２２ｂもまた、基台２３に固定されたロッド２２ａの長さ方向に沿って直動可能である。従って、直動案内装置２０の滑動台２４もまた、ロッド２１ａ、２２ａの長さ方向に沿って直動可能である。
【０００８】
このような直動案内装置２０の複数個により、位置決め対象の物品が載置されるテーブル板を支持することにより、このテーブル板を位置決め対象の物品と共に直線移動（直動）させる直動テーブルを構成することができる。
【０００９】
図３は、図１に示す直動案内ユニット２２の構成を示す平面図である。図４は、図３に記入した切断線IV−IV線に沿って切断した直動案内ユニット２２の断面図である。そして図５は、図４の直動案内ユニット２２が備える長尺状滑動具１３ａを図の右側から見た図である。但し、図４において、転動ローラ１５Ｈよりも紙面の奥側にある転動ローラ、および長尺状ローラ保持板１４の各突起１４ａよりも紙面の奥側にある突起は記入していない（後に説明する図７についても同様である）。
【００１０】
直動案内ユニット２２は、互いに対向する側面に直線状Ｖ溝１１ａ、１１ｂを長さ方向に沿って且つ対向して設けることにより滑動具案内路１２を形成してなる二本のロッド２２ａ、２２ｂ、そして滑動具案内路１２に滑動可能に収容された長尺状滑動具１３ａから構成されている。
【００１１】
長尺状滑動具１３ａは、長尺状ローラ保持板１４およびローラ保持板１４に回転可能に直列配置された１５個の転動ローラから構成されている。上記の１５個の転動ローラは、それぞれの中心軸ＣLを同一の方向に向けて配置された複数個（合計で８個）の第１転動ローラ１５Ｌと、それぞれの中心軸ＣHを第１転動ローラ１５Ｌの中心軸ＣLと交差する方向に向けて配置された複数個（合計で７個）の第２転動ローラ１５Ｈとから構成されている。第１転動ローラ１５Ｌと第２転動ローラ１５Ｈとは、長尺状ローラ保持板１４の長さ方向に沿って交互に配置されている。
【００１２】
なお、複数個の第１転動ローラ１５Ｌを互いに区別するため、第１転動ローラを示す符号１５Ｌの右側には、１、２、・・・の数字を記入している。同様に、複数個の第２転動ローラ１５Ｈを互いに区別するため、第２転動ローラを示す符号１５Ｈの右側には、１、２、・・・の数字を記入している。後に説明する図６及び図９についても同様である。
【００１３】
特許文献１には、上記の直動案内ユニット２２と同様の構成を有する直動案内ユニット（クロスローラガイド）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００３−１３９５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
前記の図４に示す直動案内ユニット２２において、ロッド２２ｂに上方から（図４に記入した矢印１ａが示す方向に沿って）荷重が付与される場合、この荷重の方向は、Ｖ溝表面１６ａとＶ溝表面１６ｂとの間隔を狭くするような方向である。このため、Ｖ溝表面１６ａとＶ溝表面１６ｂとの各々に周面が接触している複数個の第２転動ローラ１５Ｈに、上記荷重の殆どが付与される。その一方で、上記の荷重の方向は、Ｖ溝表面１６ｃとＶ溝表面１６ｄとの間隔を広くするような方向である。このため、Ｖ溝表面１６ｃとＶ溝表面１６ｄとの各々に周面が接触している複数個の第１転動ローラ（図５：１５Ｌ）に、上記荷重は殆ど付与されない。
【００１６】
これとは逆に、ロッド２２ｂに下方から（図４に記入した矢印１ｂが示す方向に沿って）荷重が付与される場合、この荷重の方向は、Ｖ溝表面１６ａとＶ溝表面１６ｂとの間隔を広くするような方向である。このため、Ｖ溝表面１６ａとＶ溝表面１６ｂとの各々に周面が接触している複数個の第２転動ローラ１５Ｈに、上記荷重は殆ど付与されない。その一方で、上記の荷重の方向は、Ｖ溝表面１６ｃとＶ溝表面１６ｄとの間隔を狭くするような方向である。このため、Ｖ溝表面１６ｃとＶ溝表面１６ｄとの各々に周面が接触している複数個の第１転動ローラ（図５：１５Ｌ）に、上記荷重の殆どが付与される。
【００１７】
すなわち、直動案内ユニット２２では、ロッド２２ｂに上方から荷重が付与された場合には、複数個（合計で７個）の第２転動ローラ１５Ｈが上記荷重の殆どを支え、そしてロッド２２ｂに下方から荷重が付与された場合には、複数個（合計で８個）の第１転動ローラ１５Ｌが上記荷重の殆どを支えることになる。
【００１８】
このように、従来の直動案内ユニットでは、第１転動ローラと第２転動ローラとが交互に配置されるため、第１転動ローラの総数と第２転動ローラの総数とは、互いに等しくなるか、あるいは差が１個となる（以下「ほぼ等しい」と云う）。このため、従来の直動案内ユニット、例えば、図４の直動案内ユニット２２は、ロッド２２ｂに上方及び下方の何れから荷重が付与された場合であっても、荷重を受ける第１転動ローラ１５Ｈの総数と第２転動ローラ１５Ｌの総数とがほぼ等しいことから、概ね同等の耐荷重性を示す。従って、直動案内ユニット２２は、各種の機械装置に取り付ける際にロッド２２ｂに付与される荷重の向きを考慮することなく、簡易に使用することができる。
【００１９】
しかしながら、直動案内ユニット２２を各種の機械装置に水平方向に取り付けたのちには、ロッド２２ｂに、上方及び下方の何れか一方の方向から継続的に荷重が付与されることが多い。このため、例えば、ロッド２２ｂに上方から荷重が付与された場合、滑動具案内路１２に収容された合計で１５個の転動ローラのうちの約半数の転動ローラ、すなわち合計で７個の第２転動ローラ１５Ｈが上記荷重の殆どを支え、残りの約半数の転動ローラ、すなわち合計で８個の第１転動ローラ１５Ｌは上記荷重を殆ど支えることがない。すなわち、従来の直動案内ユニット２２においては、滑動具案内路１２に収容された合計で１５個の転動ローラのうちの約半数の転動ローラ、すなわち合計で８個の第１転動ローラ１５Ｌは、耐荷重性の発揮に有効に利用されていない。
【００２０】
また、前記のように、例えば、ロッド２２ｂに上方から継続的に荷重が付与されると、この荷重の殆どが、滑動具案内路１２に収容された合計で１５個の転動ローラのうちの約半数の転動ローラ、すなわち合計で７個の第２転動ローラ１５Ｈに集中して、かつ継続して付与されるため、第２転動ローラ１５Ｈの外周面に大きな摩耗を生じ易い。従って、従来の直動案内ユニット２２は、必ずしも耐久性が十分であるとは云えない。
【００２１】
本発明の課題は、耐荷重性及び耐久性に優れる直動案内ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明者は、直動案内ユニットの滑動具案内路に収容される複数個の転動ローラの配置を、ロッドに加わる荷重が、滑動具案内路に収容したより多くの個数の転動ローラに分散して付与されるよう工夫することにより、直動案内ユニットの耐久性及び耐荷重性の向上が可能になることを見出し、本願発明に到達した。
【００２３】
本発明は、互いに対向する側面に直線状Ｖ溝を長さ方向に沿って且つ対向して設けることにより滑動具案内路を形成してなる二本のロッド、そして滑動具案内路に滑動可能に収容された長尺状滑動具を含む直動案内ユニットであって、上記の長尺状滑動具が、長尺状ローラ保持板および長尺状ローラ保持板に回転可能に直列配置された少なくとも６個の転動ローラを含む長尺状滑動具であり、各転動ローラが下記の配置にあることを特徴とする直動案内ユニットにある。
すなわち、長尺状滑動具に含まれる少なくとも６個の転動ローラが、それぞれの中心軸を同一の方向に向けて配置された複数個の第１転動ローラと、それぞれの中心軸を第１転動ローラの中心軸と交差する方向に向けて配置された、第１転動ローラの個数よりも２個以上多い個数の第２転動ローラとからなり、そして第１転動ローラのうちの何れか２個の転動ローラが、１個もしくは２個以上の第２転動ローラを介して互いに隣接することのないように配置されている。
【００２４】
なお、本明細書において、２個の転動ローラの中心軸が同一の方向に向くとは、ロッドの端面の側から見て、２個の転動ローラの中心軸が一致する配置にあることを意味する。また、２個の転動ローラの中心軸が交差する方向に向くとは、ロッドの端面の側から見て、２個の転動ローラの中心軸が互いに交差する配置にあることを意味する。この場合、２個の転動ローラの中心軸が交差する角度は、９０度±１０度の範囲にあることが好ましく、９０度±５度の範囲にあることが更に好ましく、９０度であることが特に好ましい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の直動案内ユニットは、特に水平方向に配置して使用した際に、上方及び下方の何れか一方の方向からロッドに加わる荷重が、従来の直動案内ユニットと比較して、より多くの個数の転動ローラに分散して付与されるため優れた耐荷重性を発揮し、また分散された小さな荷重が付与され、各々の転動ローラの摩耗が低減されるため優れた耐久性をも発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】従来の直動案内ユニットを用いた直動案内装置の構成例を示す一部切り欠き斜視図である。
【図２】図１に記入した切断線II−II線に沿って切断した直動案内装置２０の断面図である。
【図３】図１に示す直動案内ユニット２２の構成を示す平面図である。
【図４】図３に記入した切断線IV−IV線に沿って切断した直動案内ユニット２２の断面図である。
【図５】図４の直動案内ユニット２２が備える長尺状滑動具１３ａを図の右側から見た図である。
【図６】本発明の直動案内ユニットに用いられる長尺状滑動具１３ｂの構成例を示す図である。
【図７】図６に示す長尺状滑動具１３ｂを用いた本発明の直動案内ユニットの構成を示す断面図である。
【図８】図７の直動案内ユニット３２を用いた直動案内装置３０の構成例を示す断面図である。
【図９】本発明の直動案内ユニットに用いられる長尺状滑動具の別の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明の直動案内ユニットの構成は、長尺状滑動具が備える第１転動ローラ及び第２転動ローラの配置が異なること以外は、従来の直動案内ユニットの構成と同様である。以下では、本発明の直動案内ユニットの構成について、従来の直動案内ユニットとの相違点、すなわち長尺状滑動具の構成を中心に説明を行なう。
【００２８】
本発明の直動案内ユニットでは、長尺状滑動具の第２転動ローラの個数が、第１転動ローラの個数よりも２個以上多い個数とされていて、直動案内ユニットのロッドに付与される荷重が、従来の直動案内ユニットの場合と比較して、より多くの個数の第２転動ローラに分散して付与される。従って、本発明の直動案内ユニットは、優れた耐荷重性を発揮する。また、分散された小さな荷重が付与されるため、各々の第２転動ローラの摩耗が低減される。従って、本発明の直動案内ユニットは、優れた耐久性をも発揮する。
【００２９】
また、第１転動ローラのうちの何れか２個の転動ローラが、１個もしくは２個以上の第２転動ローラを介して互いに隣接することのないように配置されていると、後述のように直動案内ユニットのロッドの幅方向の微動と傾斜移動とが抑制されるため、ロッドが良好な直進性を示す。
なお、上記の２個の第１転動ローラの間には、上記のように１個もしくは２個以上の第２転動ローラが介在していれば、更に別の１個もしくは２個以上の第１転動ローラが介在していてもよい。
【００３０】
本発明の直動案内ユニットの好ましい態様は、次の通りである。
（１）上記の互いに隣接することのないように配置された２個の転動ローラのそれぞれが、長尺状ローラ保持板の両端部に隣接する位置に配置された転動ローラもしくはその転動ローラに隣接する位置に配置された転動ローラである。このような構成により、後述のようにロッドの傾斜移動を効果的に抑制することができるため、ロッドの直進性が向上する。
なお、上記の２個の転動ローラのうちの一方が、長尺状ローラ保持板の両端部に隣接する位置に配置された転動ローラであって、そして他方が、長尺状ローラ保持板の両端部に隣接する位置に配置された転動ローラに隣接する位置に配置された転動ローラであってもよい。
【００３１】
（２）上記の長尺状滑動具に含まれる転動ローラの個数が少なくとも８個であり、かつ上記の互いに隣接することのないように配置された２個の転動ローラの間に介在する第２転動ローラの個数が３個以上である。更に好ましくは、上記の長尺状滑動具に含まれる転動ローラの個数が少なくとも１０個であり、かつ上記の互いに隣接することのないように配置された２個の転動ローラの間に介在する第２転動ローラの個数が４個以上である。特に好ましくは、上記の長尺状滑動具に含まれる転動ローラの個数が少なくとも１４個であり、かつ上記の互いに隣接することのないように配置された２個の転動ローラの間に介在する第２転動ローラの個数が６個以上である。このような構成により、後述のようにロッドの傾斜移動を効果的に抑制することができるため、ロッドの直進性が向上する。
なお、長尺状滑動具に含まれる転動ローラの個数は、通常は６〜１００個、好ましくは６〜８０個、特に６〜６０個の範囲内に設定される。
【００３２】
（３）第２転動ローラの個数が第１転動ローラの個数の２〜５倍の範囲内にある。これにより、直動案内ユニットの耐荷重性や耐久性が更に良好になる。
（４）少なくとも１個の第１転動ローラの両側のそれぞれに、２個以上かつ互いに同数の第２転動ローラが配置されている。このような構成により、後述のように本願発明で採用する第１転動ローラと第２転動ローラとが所定の配置にある長尺状保持板を、直動案内ユニットの長さに応じた長さにて作製することが容易になる。
（５）２本のロッドの内の一方が固定部材に固定され、他方が滑動部材に固定されていて、第２転動ローラの中心軸が滑動部材に固定されたロッドの側から固定部材に固定されたロッドの側へと上方に伸びている。これにより、滑動部材に固定されたロッドに上方から付与される荷重に対する耐荷重性を向上させることができる。
【００３３】
本発明の直動案内ユニットのロッド、長尺状ローラ保持板、および転動ローラは、通常は鋼に代表される金属材料、あるいはセラミック材料から形成される。長尺状ローラ保持板を、樹脂材料から形成することもできる。
【００３４】
長尺状滑動具の転動ローラとしては、厳密な円柱形状の転動ローラのみでなく、公知の直動案内ユニットに用いられている転動ローラ（例、円柱の各端面周縁を面取りした形状のもの、円柱の周面を膨出させた太鼓状の形状のもの）も用いることができる。転動ローラの形状に応じて、ロッドの直線状Ｖ溝の形状を変形する、例えば、Ｖ溝の表面を湾曲させたり、あるいはＶ溝の角部を面取りもしくは円弧の形状にしたりすることもできる。
【００３５】
長尺状ローラ保持板としては、公知の直動案内ユニットが備える長尺状ローラ保持板と同様の構成のものを用いることができる。
【００３６】
本発明の直動案内ユニットは、通常は、ロッドを水平方向に向けて使用される。直動案内装置に上方から荷重が付与される場合には、荷重が付与されるロッドの第２転動ローラの周面に接触するＶ溝表面が、第２転動ローラの周面に接触しないＶ溝表面よりも上方に位置するように直動案内ユニットを配置する。直動案内装置に下方から荷重が付与される場合には、荷重が付与されるロッドの第２転動ローラの周面に接触するＶ溝表面が、第２転動ローラの周面に接触しないＶ溝表面よりも下方に位置するように直動案内ユニットを配置する。
【００３７】
以下では、本発明の直動案内ユニットの構成を、添付の図面に示した実施態様を参照しながら、更に詳しく説明する。
【００３８】
図６は、本発明の直動案内ユニットに用いられる長尺状滑動具１３ｂの構成例を示す図である。図７は、図６に示す長尺状滑動具１３ｂを用いた本発明の直動案内ユニット３２の構成を示す断面図である。
【００３９】
直動案内ユニット３２は、互いに対向する側面に直線状Ｖ溝１１ａ、１１ｂを長さ方向に沿って且つ対向して設けることにより滑動具案内路１２を形成してなる二本のロッド２２ａ、２２ｂ、そして滑動具案内路１２に滑動可能に収容された長尺状滑動具１３ｂから構成されている。
【００４０】
図７に示す本発明の直動案内ユニット３２の構成は、長尺状滑動具１３ｂが備える第１転動ローラ（図６：１５Ｌ）及び第２転動ローラ１５Ｈの配置が異なること以外は、図４に示す従来の直動案内ユニット２２の構成と同様である。
【００４１】
本発明の直動案内ユニット３２は、長尺状滑動具１３ｂが、長尺状ローラ保持板１４およびローラ保持板１４に回転可能に直列に（保持板１４の長さ方向に一列に並べられた状態で）配置された１５個（少なくとも６個）の転動ローラを含む長尺状滑動具であって、各転動ローラが下記の配置にあることに特徴がある。
【００４２】
すなわち、長尺状滑動具１３ｂに含まれる上記の１５個の転動ローラは、それぞれの中心軸ＣLを同一の方向に向けて配置された複数個（合計で２個）の第１転動ローラ１５Ｌと、それぞれの中心軸ＣHを第１転動ローラ１５Ｌの中心軸ＣLと交差する方向に向けて配置された、第１転動ローラ１５Ｌの個数よりも２個以上多い個数（合計で１３個）の第２転動ローラ１５Ｈとからなり、そして第１転動ローラ１５Ｌのうちの２個の転動ローラ１５Ｌ1、１５Ｌ2が、２個以上（合計で１３個）の第２転動ローラ１５Ｈを介して互いに隣接することのないように配置されている。
【００４３】
このように、本発明の直動案内ユニット３２では、長尺状滑動具１３ｂの第２転動ローラ１５Ｈの個数が、第１転動ローラ１５Ｌの個数よりも２個以上多い個数とされている。このため、直動案内ユニット３２のロッド２２ｂに上方から付与される荷重は、従来の直動案内ユニットの場合と比較して、より多くの個数の第２転動ローラ１５Ｈに分散して付与される。従って、直動案内ユニット３２は、優れた耐荷重性を発揮する。
【００４４】
また、前記のように直動案内ユニット３２のロッド２２ｂに上方から付与される荷重が、より多くの個数の第２転動ローラ１５Ｈに分散して付与されると、各々の第２転動ローラ１５Ｈには、分散された小さな荷重が付与される。このため、各々の第２転動ローラ１５Ｈの摩耗が低減される。従って、直動案内ユニット３２は、優れた耐久性をも発揮する。
【００４５】
直動案内ユニットの耐荷重性や耐久性を向上させるため、第２転動ローラの個数が第１転動ローラの個数の２〜５倍の範囲内にあることが好ましい。
【００４６】
その一方で、仮に直動案内ユニット２２の長尺状滑動具が備える全ての転動ローラが、それぞれの中心軸を上記の第２転動ローラ１５Ｈの中心軸ＣHの方向と同一の方向に向けて配置された転動ローラであるとすると、ロッド２２ｂに上方から付与される荷重は、長尺状滑動具が備える全ての転動ローラに分散して付与されるため、直動案内ユニットの耐荷重性や耐久性が極めて良好になるものの、何れの転動ローラもロッド２２ｂに下方から付与される荷重を殆ど受けることができなくなる。このため、例えば、外部から付与される振動や衝撃により、ロッド２２ｂに下方から荷重が付与された際にロッド２２ｂが上方に微動し、次いで上方から荷重が付与された際にロッド２２ｂが下方に微動して、ロッド２２ｂの直進性が低下することがある。
【００４７】
このようなロッドの上下方向（幅方向）の微動を抑制するため、本発明の直動案内ユニットでは、ロッドに下方から付与される荷重を受けてロッドを支持することのできる２個の第１転動ローラ１５Ｌ、例えば、直動案内ユニット３２の場合には、２個の第１転動ローラ１５Ｌ1、１５Ｌ2が用いられる。
【００４８】
なお、第１転動ローラの個数が１個である（あるいは第１転動ローラの個数が２個であっても、２個の第１転動ローラが互いに隣接して配置されている）と、例えば、外部から付与される振動や衝撃により、上記の１個の第１転動ローラ（あるいは互いに隣接して配置された２個の第１転動ローラ）を中心として、ロッド２２ｂが僅かに傾斜移動して、ロッド２２ｂの直進性を低下させることがある。
【００４９】
このようなロッドの傾斜移動を抑制するため、本発明の直動案内ユニットで用いる２個の第１転動ローラは、１個もしくは２個以上の第２転動ローラを介して互いに隣接することのないように配置される。例えば、直動案内ユニット３２の場合には、２個の第１転動ローラ１５Ｌ1、１５Ｌ2は、２個以上（合計で１３個）の第２転動ローラ１５Ｈ1、１５Ｈ2、・・・、１５Ｈ12、１５Ｈ13を介して互いに隣接することのないように配置されている。
【００５０】
図６に示すように、互いに隣接することのないように配置された２個の第１転動ローラ１５Ｌ1、１５Ｌ2のそれぞれは、上記のようなロッド２２ｂの傾斜移動を効果的に抑制するため、長尺状ローラ保持板１４の両端部に隣接する位置（一番端）に配置された転動ローラであることが好ましい。
【００５１】
互いに隣接することのないように配置された２個の第１転動ローラのそれぞれは、長尺状ローラ保持板の両端部に隣接する位置（一番端）に配置された転動ローラに隣接する位置（端から二番目）に配置された転動ローラであってもよい。また、上記の２個の第１転動ローラのうちの一方の転動ローラが、長尺状ローラ保持板の両端部に隣接する位置に配置された転動ローラであって、そして他方の転動ローラが、ローラ保持板の両端部に隣接する位置に配置された転動ローラに隣接する位置に配置された転動ローラであってもよい。
【００５２】
長尺状滑動具が備える転動ローラの個数が多い場合には、上記の２個の第１転動ローラの間に介在する第２転動ローラの個数を多くすることにより、上記のようなロッドの傾斜移動を効果的に抑制することができる。
【００５３】
例えば、図６の長尺状滑動具１３ｂは、滑動具１３ｂに含まれる転動ローラの個数が１５個（少なくとも１４個）であり、かつ上記の互いに隣接することのないように配置された２個の転動ローラ１５Ｌ1、１５Ｌ2の間に介在する第２転動ローラの個数が１３個（６個以上）とされている。
【００５４】
長尺状滑動具に含まれる転動ローラの個数が少なくとも８個である場合には、上記の互いに隣接することのないように配置される２個の転動ローラの間に介在する第２転動ローラの個数は３個以上であることが好ましく、長尺状滑動具に含まれる転動ローラの個数が少なくとも１０個である場合には、上記の互いに隣接することのないように配置される２個の転動ローラの間に介在する第２転動ローラの個数は４個以上であることが更に好ましく、長尺状滑動具に含まれる転動ローラの個数が少なくとも１４個である場合には、上記の互いに隣接することのないように配置された２個の転動ローラの間に介在する第２転動ローラの個数は６個以上であることが特に好ましい。
【００５５】
以下では、図６に示す長尺状ローラ保持板１４を例として、ローラ保持板１４への転動ローラの取り付け方法について説明する。
【００５６】
図６に示すように、長尺状ローラ保持板１４には、転動ローラが保持される複数個の開口部１４ｂが形成されている。開口部１４ｂの形状は、略楕円形に設定されている。例えば、転動ローラ１５Ｌ1は、その中心軸ＣLがローラ保持板１４に概ね直交するような配置にて、開口部１４ｂに挿入される。この転動ローラ１５Ｌ1を、保持板１４の手前側に配置された端面が上方を向くように傾斜移動させると、その周面が開口部１４ｂの縁部に接触するため、更に傾斜移動させることはできなくなる。この状態で、開口部１４ｂの上下に設けた各突起１４ａをかしめて（塑性変形させて）、各突起１４ａを転動ローラ１５Ｌ1の各端面に接触させて係合させる。これにより、転動ローラ１５Ｌ1は、上記傾斜移動の向きとは逆向きにも移動することができなくなり、ローラ保持板１４の開口部１４ｂに回転可能な状態にて保持される。
【００５７】
図８は、図７の直動案内ユニット３２を用いた直動案内装置３０の構成例を示す断面図である。
【００５８】
図８の直動案装置３０の構成は、本発明の直動案内ユニット３１、３２が用いられていること以外は図２の直動案内装置２０の構成と同様である。直動案内ユニット３１の構成は、直動案内ユニット３２の構成と同一である。
【００５９】
図８に示すように、本発明の直動案内ユニット、例えば、直動案内ユニット３２においては、２本のロッドの内の一方、すなわちロッド２２ａが固定部材（基台２３）に固定され、他方、すなわちロッド２２ｂが滑動部材（滑動台２４）に固定されていて、第２転動ローラ１５Ｈの中心軸ＣHが、滑動部材に固定されたロッド２２ｂの側から固定部材に固定されたロッド２２ａの側へと上方に伸びていることが好ましい。
【００６０】
このような条件を満足するようにして、直動案内ユニットの一方のロッドを固定部材に、そして他方のロッドを滑動部材に、それぞれ固定することにより、滑動部材に固定されたロッドに上方から付与される荷重に対する耐荷重性を向上させることができる。
【００６１】
直動案内装置３０は、例えば、以下の手順に従って組み立てることができる。先ず、直動案内ユニット３１のロッド２１ａ、そして直動案内ユニット３２のロッド２２ａを、それぞれ基台２３のねじ孔２３ａにねじ込んだボルト２９ａを締め付けることにより基台２３に固定する。次に、直動案内ユニット３１、３２の上に滑動台２４を配置する。この滑動台２４の各透孔２４ｂにボルト２９ｂを挿入してロッド２１ｂ、２２ｂの各々のねじ孔２８ａに嵌め合わせる。この状態で、滑動台２４の側面のねじ孔２４ａにボルト２９ｃをねじ込んで締め付けると、直動案内ユニット３１のロッド２１ａとロッド２１ｂ、そして直動案内ユニット３２のロッド２２ａとロッド２２ｂとが、それぞれ互いに締め付けられて加圧される（予圧が付与される）。これにより各直動案内ユニットの２本のロッドとその間に配置された複数個（少なくとも６個）の転動ローラとが隙間無く密着する。そして最後に各ボルト２９ｂを締め付けることにより、ロッド２１ｂ、２２ｂを滑動台２４に固定する。
【００６２】
なお、以上の説明では、図７及び図８に示す直動案内ユニット３２のロッド２２ｂに上方から荷重が付与される場合を例として、耐荷重性（および耐久性）の向上の効果について説明した。これとは逆に、ロッド２２ｂに下方から荷重が付与される場合には、上記直動案内ユニット３２の上下の向きを逆向きにして使用すれば、ロッド２２ｂに下方から付与される荷重に対する耐荷重性を向上させることができる。
【００６３】
図９は、本発明の直動案内ユニットに用いられる長尺状滑動具の別の構成例を示す図である。
【００６４】
図９に示す長尺状滑動具１３ｃでは、少なくとも一個の第１転動ローラ、具体的には、長尺状ローラ保持板１４の長さ方向の両端に配置された２個の第１転動ローラ１５Ｌ1、１５Ｌ6よりも内側に配置された各々の第１転動ローラ１５Ｌの両側のそれぞれに、２個かつ同数の第２転動ローラ１５Ｈが配置されている。
【００６５】
例えば、第１転動ローラ１５Ｌ2の左側には、２個の第２転動ローラ１５Ｈ1、１５Ｈ2が配置されていて、そして右側にもまた、２個の第２転動ローラ１５Ｈ3、１５Ｈ4が配置されている。また、例えば、第１転動ローラ１５Ｌ5の左側には、２個の第２転動ローラ１５Ｈ7、１５Ｈ8が配置されていて、そして右側にもまた、２個の第２転動ローラ１５Ｈ9、１５Ｈ10が配置されている。
【００６６】
長尺状滑動具１３ｃは、長尺状ローラ保持板１４の長さ方向の両端に配置された２個の第１転動ローラ１５Ｌ1、１５Ｌ6よりも内側に、１個の第１転動ローラ１５Ｌと２個の第２転動ローラ１５Ｈとが、ローラ保持板１４の長さ方向に沿って交互に繰り返して配置された構成にある。
【００６７】
長尺状滑動具１３ｃは、１個の第１転動ローラと２個の第２転動ローラとが、長尺状ローラ保持板の長さ方向に沿って交互に繰り返して配置された構成を有する長さの長い長尺状滑動具を予め作製しておき、これを直動案内ユニットの長さに応じた長さに切断することにより簡単に製造することができる。従って、長さの異なる直動案内ユニットの製造が容易になる。
【００６８】
このように、本発明の直動案内ユニットにおいては、長尺状ローラ保持板の長さ方向の両端に配置された２個の第１転動ローラよりも内側に配置された各々の第１転動ローラの両側のそれぞれに、２個以上かつ互いに同数の第２転動ローラが配置されていることが好ましい。
【符号の説明】
【００６９】
１ａ、１ｂ ロッドに付与される荷重の方向を示す矢印
１１ａ、１１ｂ 直線状Ｖ溝
１２ 滑動具案内路
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ 長尺状滑動具
１４ 長尺状ローラ保持板
１４ａ 突起
１４ｂ 開口部
１５Ｌ 第１転動ローラ
１５Ｌ1、１５Ｌ2、１５Ｌ3、１５Ｌ5 第１転動ローラ
１５Ｌ6、１５Ｌ7、１５Ｌ8 第１転動ローラ
１５Ｈ 第２転動ローラ
１５Ｈ1、１５Ｈ2、１５Ｈ3、１５Ｈ4、１５Ｈ5 第２転動ローラ
１５Ｈ6、１５Ｈ7、１５Ｈ8、１５Ｈ9、１５Ｈ10 第２転動ローラ
１５Ｈ11、１５Ｈ12、１５Ｈ13 第２転動ローラ
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ Ｖ溝表面
２０ 直動案内装置
２１ 直動案内ユニット
２１ａ、２１ｂ ロッド
２２ 直動案内ユニット
２２ａ、２２ｂ ロッド
２３ 基台（固定部材）
２３ａ ねじ孔
２４ 滑動台（滑動部材）
２４ａ ねじ孔
２４ｂ 透孔
２８ａ ねじ孔
２９ａ、２９ｂ、２９ｃ ボルト
３０ 直動案内装置
３１、３２ 直動案内ユニット
ＣL、ＣH 中心軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する側面に直線状Ｖ溝を長さ方向に沿って且つ対向して設けることにより滑動具案内路を形成してなる二本のロッド、そして該滑動具案内路に滑動可能に収容された長尺状滑動具を含む直動案内ユニットであって、該長尺状滑動具が、長尺状ローラ保持板および該ローラ保持板に回転可能に直列配置された少なくとも６個の転動ローラを含む長尺状滑動具であり、各転動ローラが下記の配置にあることを特徴とする直動案内ユニット：
該長尺状滑動具に含まれる少なくとも６個の転動ローラが、それぞれの中心軸を同一の方向に向けて配置された複数個の第１転動ローラと、それぞれの中心軸を第１転動ローラの中心軸と交差する方向に向けて配置された、第１転動ローラの個数よりも２個以上多い個数の第２転動ローラとからなり、
第１転動ローラのうちの何れか２個の転動ローラが、１個もしくは２個以上の第２転動ローラを介して互いに隣接することのないように配置されている。
【請求項２】
上記の互いに隣接することのないように配置された２個の転動ローラのそれぞれが、長尺状ローラ保持板の両端部に隣接する位置に配置された転動ローラもしくはその転動ローラに隣接する位置に配置された転動ローラである請求項１に記載の直動案内ユニット。
【請求項３】
上記の長尺状滑動具に含まれる転動ローラの個数が少なくとも８個であり、かつ上記の互いに隣接することのないように配置された２個の転動ローラの間に介在する第２転動ローラの個数が３個以上である請求項１に記載の直動案内ユニット。
【請求項４】
上記の長尺状滑動具に含まれる転動ローラの個数が少なくとも１０個であり、かつ上記の互いに隣接することのないように配置された２個の転動ローラの間に介在する第２転動ローラの個数が４個以上である請求項３に記載の直動案内ユニット。
【請求項５】
上記の長尺状滑動具に含まれる転動ローラの個数が少なくとも１４個であり、かつ上記の互いに隣接することのないように配置された２個の転動ローラの間に介在する第２転動ローラの個数が６個以上である請求項４に記載の直動案内ユニット。
【請求項６】
第２転動ローラの個数が第１転動ローラの個数の２〜５倍の範囲内にある請求項１もしくは２に記載の直動案内ユニット。
【請求項７】
少なくとも１個の第１転動ローラの両側のそれぞれに、２個以上かつ互いに同数の第２転動ローラが配置されている請求項１もしくは２に記載の直動案内ユニット。
【請求項８】
２本のロッドの内の一方が固定部材に固定され、他方が滑動部材に固定されていて、第２転動ローラの中心軸が滑動部材に固定されたロッドの側から固定部材に固定されたロッドの側へと上方に伸びている請求項１乃至７のうちのいずれかの項に記載の直動案内ユニット。
【請求項１】
互いに対向する側面に直線状Ｖ溝を長さ方向に沿って且つ対向して設けることにより滑動具案内路を形成してなる二本のロッド、そして該滑動具案内路に滑動可能に収容された長尺状滑動具を含む直動案内ユニットであって、該長尺状滑動具が、長尺状ローラ保持板および該ローラ保持板に回転可能に直列配置された少なくとも６個の転動ローラを含む長尺状滑動具であり、各転動ローラが下記の配置にあることを特徴とする直動案内ユニット：
該長尺状滑動具に含まれる少なくとも６個の転動ローラが、それぞれの中心軸を同一の方向に向けて配置された複数個の第１転動ローラと、それぞれの中心軸を第１転動ローラの中心軸と交差する方向に向けて配置された、第１転動ローラの個数よりも２個以上多い個数の第２転動ローラとからなり、
第１転動ローラのうちの何れか２個の転動ローラが、１個もしくは２個以上の第２転動ローラを介して互いに隣接することのないように配置されている。
【請求項２】
上記の互いに隣接することのないように配置された２個の転動ローラのそれぞれが、長尺状ローラ保持板の両端部に隣接する位置に配置された転動ローラもしくはその転動ローラに隣接する位置に配置された転動ローラである請求項１に記載の直動案内ユニット。
【請求項３】
上記の長尺状滑動具に含まれる転動ローラの個数が少なくとも８個であり、かつ上記の互いに隣接することのないように配置された２個の転動ローラの間に介在する第２転動ローラの個数が３個以上である請求項１に記載の直動案内ユニット。
【請求項４】
上記の長尺状滑動具に含まれる転動ローラの個数が少なくとも１０個であり、かつ上記の互いに隣接することのないように配置された２個の転動ローラの間に介在する第２転動ローラの個数が４個以上である請求項３に記載の直動案内ユニット。
【請求項５】
上記の長尺状滑動具に含まれる転動ローラの個数が少なくとも１４個であり、かつ上記の互いに隣接することのないように配置された２個の転動ローラの間に介在する第２転動ローラの個数が６個以上である請求項４に記載の直動案内ユニット。
【請求項６】
第２転動ローラの個数が第１転動ローラの個数の２〜５倍の範囲内にある請求項１もしくは２に記載の直動案内ユニット。
【請求項７】
少なくとも１個の第１転動ローラの両側のそれぞれに、２個以上かつ互いに同数の第２転動ローラが配置されている請求項１もしくは２に記載の直動案内ユニット。
【請求項８】
２本のロッドの内の一方が固定部材に固定され、他方が滑動部材に固定されていて、第２転動ローラの中心軸が滑動部材に固定されたロッドの側から固定部材に固定されたロッドの側へと上方に伸びている請求項１乃至７のうちのいずれかの項に記載の直動案内ユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−３２７９８（Ｐ２０１３−３２７９８Ａ）
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６８５６２（Ｐ２０１１−１６８５６２）
【出願日】平成２３年８月１日（２０１１．８．１）
【出願人】（３９４０００４９３）ヒーハイスト精工株式会社 (76)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１日（２０１１．８．１）
【出願人】（３９４０００４９３）ヒーハイスト精工株式会社 (76)
【Ｆターム（参考）】
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