転動体間にセパレータを配設した転がり案内装置
【課題】 この転がり案内装置は，セパレータが転動体間距離を調整し，セパレータの剛性が大きく，弾性変形が大きく柔軟な弾性を備えており，転動体間の相互作用力も外枠部を含めてしっかりと受容することができる。
【解決手段】セパレータ３０は，隣り合う転動体２０をそれぞれ嵌入する両端面４５，４７に形成された凹部２７，２８，外形を構成する外枠部５，及び外枠部５から凹部２７，２８の中心Ｏに向かって延びて舌片状に形成され且つ転動体２０に接触して弾性変形可能な複数の爪部４（２５，２６）を備えている。爪部４は，転動体２０に対向する面が凹球面３１，３２，凹円錐面又は凹角錐面に形成されている。
【解決手段】セパレータ３０は，隣り合う転動体２０をそれぞれ嵌入する両端面４５，４７に形成された凹部２７，２８，外形を構成する外枠部５，及び外枠部５から凹部２７，２８の中心Ｏに向かって延びて舌片状に形成され且つ転動体２０に接触して弾性変形可能な複数の爪部４（２５，２６）を備えている。爪部４は，転動体２０に対向する面が凹球面３１，３２，凹円錐面又は凹角錐面に形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は，例えば，軌道溝を備えた軌道レール及び該軌道レール上を転動体を介して相対移動するスライダから成る直動案内ユニットや外輪と内輪から成る軸受に適用され，特に，循環路を転走する転動体間に配設されたセパレータに特徴を有する転がり案内装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年，機械要素である軸受及び直動案内ユニット，特に，直動案内ユニットは，半導体製造装置，各種組立装置，各種機械装置等の各種装置に盛んに使用され，ますます高速化，高サイクル化されることが要望されている。このような情勢の中，機械要素，特に，直動案内ユニットには, 高速化で高サイクル化に対応可能な滑らかな動きと, 低騒音化が求められている。
【０００３】
従来, 直動案内ユニット等における転がり案内装置において，転動体の循環路には，転動体同士の接触を防止するために転動体間にセパレータが組み込まれており，それぞれ工夫されてきている。直動案内ユニットにおけるセパレータの中には，セパレータ自身が弾性変形可能で転動体間の距離を調整可能にした弾性セパレータが知られている。しかしながら，近年の使用状況に対応するために，さらにセパレータの剛性が大きく且つ弾性変形が柔軟なものが望まれるようになってきている。
【０００４】
本出願人は，直動転がり案内ユニットにおいて，転動体間に配設されるセパレータは，中心部に位置するセパレータ本体とセパレータ本体の外周に接続された３つずつの弾性支持部とで構成され，弾性変形部分の弾性変形に基づいて変位可能な弾性支持部を備えることにより，無限循環路の長さのバラツキを吸収して転動体を組込み可能にしたものを開発した。該直動転がり案内ユニットは，隣り合う転動体間に配設されるセパレータが，セパレータ本体とその外周から延びる弾性変形部分及び放射状に一体形成された支持部分から成る弾性支持部とを備えている。転動体を接近させる力が小さい時には，セパレータは支持部分の先端部分で転動体と接触し，転動体を接近させる力が大きい時は，弾性変形部分の変形で支持部分が後退し，セパレータ本体の周辺環状領域で接触するように構成されている（例えば，特許文献１参照）。
【０００５】
従来，玉軸受のための弾性のセパレータとして，一方の玉が中央部においてほぼ点状に間壁に衝突しているのに対して，他方の玉が接触円で間壁に衝突しているように構成したものが知られている。該弾性のセパレータは，円筒形に形成されている外郭を有しており，セパレータ長さが少なくとも玉直径の１／２に相当し，セパレータが孔内に円錐形の間壁を有しており，間壁が円錐頂部に連続する中央範囲において半径方向に延びるスリットによってばね弾性的な舌片で区分され，一方の玉がその中央部においてほぼ点状に間壁に衝突するのに対して，他方の玉が接触円で間壁に衝突するものである（例えば，特許文献２参照）。
【０００６】
また，直動装置において，弾性力のある特別な素材を使用することなく，セパレータに十分な弾性力を付与し，作動性を向上させんとするものが知られている。該直動装置は，内方部材と相対移動可能な外方部材からなり，転動通路と戻し通路に転動自在に装填された転動体と，転動体間に介装されたセパレータを備え，セパレータが隣接する転動体が個別に接触する一対の転動体接触面を有し，両転動体接触面の転動体接触角が異なる角度に設定されているものである（例えば，特許文献３参照）。
【０００７】
また，一軸アクチュエータとして，球状転動体同士やボール同士の衝突による騒音や振動の発生を抑制することができ，耐久性を図ったものが知られている。該一軸アクチュエータは，各球状転動体間及び各ボール間に樹脂からなるセパレータを設け，作動時に転動体同士やボール同士が衝突し合うことをセパレータで防止したものである（例えば，特許文献４参照）。
【特許文献１】特開２００１−１２４０７５号公報
【特許文献２】特開昭６３−１１１３１６号公報（又は，米国特許第４７６１８２０号）
【特許文献３】特開２００３−２３９９６４号公報
【特許文献４】特開２００３−２２２１２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら，本出願人が開発した前掲特許文献１に開示したセパレータは，柔軟性に富むものであったが，剛性を確保する上で弾性変形部分が小さくなり，確保しづらいものになっていた。また，上記の玉軸受のための弾性のセパレータのようなものは，弾性変形の柔軟性に欠け，更に，転動体の間隔が大き目になるので，負荷域の転動体数が減少して負荷容量が小さなものになり，しかもセパレータが複雑な形状になっており，製作しにくいものになっている。また，従来の直動装置については，セパレータが両転動体接触面の転動体接触位置を異なる位置に設定したものになっており，セパレータの弾性変形力が大きく, 弾性変形量が小さなものになっており，転動体の転動に対する追従性に問題を有している。
【０００９】
この発明の目的は，上記の課題を解決することであり，転動体が循環する循環路において転動体間に組み込まれるセパレータについて，循環路を有する種々の形式の機械要素，例えば，直動案内ユニット，ボールねじ，軸受等の転がり案内装置に良好に適用でき，セパレータが転動する転動体に対して適度の弾性変形力を持ち，転動体の転走を阻害しない程度の弾性変形量を確保できる転がり案内装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明は，互いに相対移動する相対移動部材間に形成された循環路を転走する転動体，及び前記転動体同士の接触を防止するため前記転動体間に配置され且つ前記転動体間の距離を調整可能で弾性変形可能なセパレータを備えた転がり案内装置において，
前記セパレータは，外形を構成する環状の外枠部，隣り合う前記転動体がそれぞれ嵌入可能な両端面に形成された凹部，及び前記外枠部から前記凹部の中心に向かって舌片状に延びて前記転動体に接触して弾性変形可能な複数の爪部を前記凹部内にそれぞれ備えていることを特徴とする転がり案内装置に関する。
【００１１】
前記爪部は，前記転動体に対向する対向面が凹球面，凹円錐面，及び凹角錐面のいずれかの単一面又は複合面で形成されている。
【００１２】
また，前記爪部は，前記セパレータの一方の前記端面から延びる第１爪部と他方の前記端面から延びる第２爪部とから成り，前記第１爪部と前記第２爪部とは周方向に互い違いに形成されている。更に，前記爪部を構成する前記第１爪部と前記第２爪部は，３個ずつ形成されている。
【００１３】
前記セパレータの前記凹球面は，前記転動体の半径よりも小さい曲率半径でなり，前記曲率半径の中心は前記セパレータの中心から偏心している。
【００１４】
前記セパレータは，前記舌片状に延びる前記爪部の舌片先端がフリーになって中心に中央孔が形成されている。
【００１５】
前記セパレータは，隣接する前記爪部間にスリットが形成されており，前記爪部は，互いに独立して弾性変形可能に構成されている。更に，前記セパレータは，隣接する前記爪部間において前記外枠部と前記爪部との境界に前記スリットに連通する肉抜き孔が形成されて前記爪部の基端部の幅が小さく形成されている。
【００１６】
前記セパレータは，前記爪部の裏面に肉抜き部が形成されている。
【００１７】
この転がり案内装置は，前記相対移動部材が長手方向に沿って軌道溝が設けられた軌道レールと前記軌道溝に対応して軌道溝が設けられた前記軌道レールに対して前記転動体を介して摺動自在なスライダとから成る直動案内ユニットに適用されるものである。
【発明の効果】
【００１８】
この転がり案内装置は，上記のように構成されているので，転動体間の相互作用力によりセパレータのそれぞれの爪部が弾性変形して転動体間の距離を変化可能に調整することができる。また，セパレータは, 転動体同士を押し込んだ状態では外枠部のそれぞれの凹球面の外周部分が全面でそれぞれ転動体と接触し, 同時に, 爪部の裏側部の先端部分も他方の転動体に接触し，その結果, 爪部の先端部分が両方の転動体に接触する状態になり，最小の転動体間の距離がほぼ爪部の肉厚相当になって同時に大きな転動体間の相互作用力も外枠部を含めてしっかりと受容することができる。また，セパレータは, その剛性が大きく，弾性変形が大きく柔軟な弾性を備えたものに構成され，セパレータの存在によって循環路に潤滑剤を保留するスペースが確保され，潤滑剤切れが生じにくく，転動体の循環が滑らかに行われ，更に，転動体間の距離も最小に抑えられ，負荷軌道路での転動体の数を最大限に確保でき，負荷容量への影響を最小なものにしている。また，この転がり案内装置では，使用される機械要素，例えば，直動案内ユニットや転がり軸受の形式に適合させて, セパレータの形状を若干変更するだけで，セパレータの弾性力を変更できる構造に形成されており，セパレータの特性を最適に発揮させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下，図面を参照して，この発明による転がり案内装置における転動体の循環路に組み込まれたセパレータは，ここでは，直動案内ユニットにおける転動体の循環路に適用した実施例について説明する。しかしながら，その他，ボールねじ，内輪と外輪とから成る転がり軸受等の機械要素の循環路にも容易に適用できることは勿論である。
【００２０】
この発明による転がり案内装置は，図１及び図２では直動案内ユニットに適用した実施例が示されており，この転がり案内装置は，特に，負荷域と無負荷域とを循環する転動体２０の循環路１９において転動体２０間にセパレータ３０が組み込まれたものであり，セパレータ３０は，転動体２０同士の接触を防止すると共に，転動体２０間の距離を調整可能に自身が弾性変形可能に構成されたものである。セパレータ３０は，主として，隣り合う転動体２０がそれぞれ嵌入する両端面４５，４７に形成された凹部２７，２８，外形を構成する環状の外枠部５，及び外枠部５から凹部２７，２８の中心に向かって延びて舌片状に形成され且つ転動体２０に接触して弾性変形可能になる複数の爪部２５，２６（総称は４）が形成されている。セパレータ３０は，一方の端面４５には凹部２７（第１凹部）が形成され，他方の端面４７には凹部２８（第２凹部）が形成されている。セパレータ３０の凹部２７には，周方向に等間隔に形成された複数（図では３個）爪部２５（第１爪部）と爪部２５間の切欠き部５０とが設けられ，また，セパレータ３０の凹部２８には周方向に等間隔に形成された複数（図では３個）爪部２６（第２爪部）と爪部２６間の切欠き部５１とが設けられている。
【００２１】
セパレータ３０については，セパレータ３０の爪部２５，２６は，転動体２０に対向する対向面が凹球面３１，３２，凹円錐面１５（図７，図８），及び凹角錐面１６（図７，図８）のいずれかの単一面（図４〜図６）又は複合面（図７及び図８）で形成されている。セパレータ３０は，図５に示すように，一方の端面４５に形成された爪部２５（第１爪部，ａ，ｂ，ｃ）と，他方の端面４７に形成された爪部２６（第２爪部，ｄ，ｅ，ｆ）とは互い違いに形成され，具体的には，３個ずつ形成されている。また，セパレータ３０について，図５に示すように，凹球面３１，３２は，転動体２０の半径よりも小さい曲率半径Ｒ１でなり，曲率半径Ｒ１の中心Ｏ１はセパレータ３０の中心Ｏ−Ｏから距離ｅだけ偏心して形成されている。
【００２２】
この直動案内ユニットは，図１及び図２に示すように，断面矩形状の長手方向の両側面３に沿って軌道溝１３を備えた軌道レール１と，軌道溝１３に対応して軌道溝１４を備え且つ軌道レール１に跨架して転動体２０を介して相対移動するスライダ２とから構成されている。軌道レール１は，上面４２に隔置して開口するように形成されている複数個の取付孔３４に締結ボルトを挿通してベッド，機台，加工台等のベース８に形成されたねじ穴に螺入することによってベース８に固定される。スライダ２は，軌道レール１に対して相対移動可能なケーシング１０，ケーシング１０の両端にそれぞれ取り付けられたエンドキャップ１１，エンドキャップ１１の端面に取り付けられたエンドシール１２を有している。ケーシング１０の上面４３には，機械部品，チャック，把持装置等の他の部品を取り付けるための取付ねじ穴３３が形成されている。
【００２３】
ケーシング１０の下面及びエンドキャップ１１の下面は，ケーシング１０及びエンドキャップ１１とが軌道レール１に跨がって移動するようにスライダ２の長手方向に延びる凹部に形成され，軌道溝１４はケーシング１０の凹部の対向面にそれぞれ形成されている。この直動案内ユニットは，対向する軌道溝１３と軌道溝１４とで構成される負荷軌道路２１にボールから成る転動体２０が転走するように組み込まれており，また，ケーシング１０から転動体２０が脱落するのを防止するために保持バンド４０が多数の転動体２０を保持するように設けられている。軌道レール１とスライダ２との間のシールを達成するために，下面シール４１がスライダ２の下面に設けられている。また，エンドキャップ１１とエンドシール１２は，複数の取付孔に貫通させた取付けねじ４６によってケーシング１０の両端面に取り付けられている。この直動案内ユニットでは，潤滑剤としてグリース又は潤滑油がグリースニップル３９から転動体２０が走行する方向転換路２４やリターン路２３に供給され，場合によっては，グリースニップル３９の代わりに設けた配管継ぎ手等を通じて潤滑剤が供給される。
【００２４】
この直動案内ユニットは，図２に示すように，転動体２０が転走する循環路１９が形成されており，循環路１９は，軌道レール１の軌道溝１３とケーシング１０の軌道溝１４との間に形成された負荷軌道路２１，ケーシング１０に形成された無負荷軌道路２２であるリターン路２３，及びエンドキャップ１１に形成された無負荷軌道路２２である方向転換路２４から構成されている。ケーシング１０に形成されたリターン路２３は，負荷軌道路２１と平行に延びている。方向転換路２４は，湾曲して形成され，負荷軌道路２１とリターン路２３とを接続するように構成されている。循環路１９は，上記のように，負荷軌道路２１と無負荷軌道路２２とで構成された無限循環路である。循環路１９には，複数のボールである転動体２０と，隣接する転動体２０間に配設されたセパレータ３０とが循環して転走する。負荷軌道路２１を転走した転動体２０は，エンドキャップ１１内に形成された方向転換路２４に導かれ，次いで，ケーシング１０に形成されたリターン路２３に移動するように循環路１９を転走する。負荷軌道路２１を転動体２０が転動することにより，軌道レール１とスライダ２とがスムースに相対移動することができる。エンドキャップ１１には，負荷軌道路２１から転動体２０をすくう爪６が形成されている。
【００２５】
この直動案内ユニットにおいて, 潤滑剤を含浸可能な多孔質構造に構成されたパイプ部材７は，ケーシング１０に形成された嵌挿孔１８に嵌挿されており，パイプ部材７によって循環路１９のリターン路２３が形成されている。エンドキャップ１１には, 方向転換路２４からリターン路２３に延びる継続管部９が設けられており，継続管部９はケーシング１０に形成された嵌挿孔１８の端部にそれぞれ嵌合している。従って，パイプ部材７と継続管部９とは，互いに当接してリターン路２３が段差なく形成され，転動体２０が滑らかに循環できるように構成されている。セパレータ３０は，特に，負荷域である負荷軌道路２１と無負荷域であるリターン路２３と方向転換路２４とを循環する転動体２０に対して，転動体２０同士の接触を防止するために転動体２０間に組み込まれ，転動体２０間の距離を変化可能に調整し，セパレータ３０自体が弾性変形可能に構成されている。この直動案内ユニットでは，セパレータ３０が全ての転動体２０間に組み込まれているが，場合によっては, 部分的に組み込んでもよいものであり, 他の部分を弾性の無い従来のセパレータを組み込んでもよいものである。また, この実施例では, 転動体２０がボールになっている。
【００２６】
図３〜図５に示すように，この転がり案内装置において，セパレータ３０は, 合成樹脂製で作製されており，外周面４４が外径Ｄよりも長さＢが短い形状の短尺状の円筒体に形成されており，両端面４５，４７には隣り合う転動体２０同士がそれぞれ嵌入する凹部２７，２８が形成されている。また, セパレータ３０の外周角部４８は，セパレータ３０が循環路１９を通過するのに引っかかりが無いように角がＲ面に形成されている。セパレータ３０の凹部２７，２８内には, 転動体２０に接触して弾性変形可能な複数の爪部４（２５，２６）がそれぞれ形成されている。複数個の爪部４は, 外枠部５と一体構造であり，外周面４９及び凹部２７，２８の外形が外枠部５を起点として先端がセパレータ３０の中心Ｏに向かって延びた舌片状に形成されている。
【００２７】
セパレータ３０には，それぞれの端面４５，４７側から見て，円形の凹部２７，２８内において中心Ｏを通る複数（図では６個）のスリット２９が形成されている。１つの爪部４は，円周方向にそれぞれの端面４５，４７で切欠き部５０，５１で等分（図では３等分）に分割された一片でなり，中心Ｏに向かって延びる先細状になってフリー端に形成されている。セパレータ３０は，断面で見て, 接触する一方の転動体２０に対向する表側（裏側）になる対向面が凹球面３１（３２）に形成され, 裏側部は肉抜きされた肉抜部３５（３６）により他方の転動体２０に爪部２５（２６）の基幹部が接触することなく，対向面に沿って薄肉状, 即ち舌片状に形成されている。爪部４は, 凹部２７，２８内において，３本の切欠き部５０，５１により３等分されて一方側（表側）の凹部２７内には一つ置きに３つの爪部２５（ａ，ｂ，ｃ）が形成され，また, 反対側（裏側）の他方の凹部２８内に３つの爪部２６（ｄ，ｅ，ｆ）が形成されている。その結果，セパレータ３０の凹部２７，２８の外枠部５が環状体になっている。即ち，セパレータ３０は，爪部２５間の切欠き部５０が一端面４５に３個形成され，爪部２６間の切欠き部５１が他端面４７に３個形成されており，爪部２５，２６は周方向に等分にそれぞれ形成されているので，一端面４５の切欠き部５０と他端面４７の切欠き部５１とが重なった領域，言い換えれば，切欠き部５０，５１の貫通した状態がスリット２９として現れることになる。
【００２８】
セパレータ３０については，外枠部５と爪部４とは一体化された構造に形成されている。外枠部５のそれぞれの端面４５，４７には, 凹球面３１，３２の外周部分４９が形成されている。図５に示すように, セパレータ３０の凹球面３１，３２は, 爪部２５，２６の先端部が転動体２０に接触するように, 曲率半径Ｒ１が転動体２０の半径より小さく中心Ｏ１が中心線Ｏ−Ｏから偏心ｅした位置でなる２つの球面が合わさった複合球面に形成されている。従って, セパレータ３０は, 隣り合う転動体２０間にあって, 一方の転動体２０と一側の３つの爪部２５（ａ，ｂ，ｃ）で接触し, 他方の転動体２０と他側の３つの爪部２６（ｄ，ｅ，ｆ）で接触し, 転動体２０間の相互作用力によりそれぞれの爪部４が弾性変形して変化可能に転動体２０間の距離を調整できるものになっている。また, セパレータ３０は, 最も転動体２０同士を押し込んだ状態では外枠部５のそれぞれの凹球面３１，３２の外周部分が全面でそれぞれ転動体２０と接触し, 同時に, 爪部４の裏側部の先端部分も他方の転動体２０に接触して, 結果, 爪部４の先端部分が両方の転動体２０に接触する態様になる。従って, セパレータ３０について，最小の転動体２０間の距離が略爪部４の肉厚相当に確保され, 同時に大きな転動体２０間の相互作用力も外枠部５を含めてしっかりと受容できるものになっている。
【００２９】
また，セパレータ３０の爪部４の裏側部は, 図５に示すように, 各爪部４の裏側にあって, 肉抜部３５，３６により肉抜きされて, 外周面に沿って外枠部５の所定肉厚を確保するように形成された内周面, 内周面と断面で鋭角状に交差して爪部４の対向面に沿って爪部４の薄肉の肉厚部を形成する円錐面１５, 及び内周面と円錐面との交差部で爪部４の根元部を形成する角Ｒで形成され, 円周方向にスリット２９を通して互い違いに形成されたものになっている。爪部４の転動体２０との接触位置は, 隣り合う転動体２０同士で中心Ｏからの距離が同一位置になっている。セパレータ３０の中心には, 中央孔１７が設けられており，言い換えれば，スリット２９が交差することによって中央孔１７が形成されている。従って, セパレータ３０は, セパレータ３０の剛性が大きく且つ弾性変形が大きく柔軟な弾性を備えたものになっている。また, 循環路１９において，セパレータ３０の存在によって潤滑剤を保留するスペースが確保され，潤滑切れが生じ難く，滑らかな転動体２０の循環が可能になっている。また, 転動体２０間の距離も最小に抑えられ，セパレータ３０を介在させないタイプに比較しても負荷容量への影響を最小なものにしている。
【００３０】
また，図６には, この転がり案内装置に組み込まれたセパレータ３０の別の実施例が示されている。図６に示すセパレータ３０は，図４のものと同様に，側面図で示されており，図４のセパレータ３０に比べて, 各スリット２９の外周側の端部に, 即ち爪部４の両側の根元部に肉抜孔３７を形成したものになっており, 爪部４の弾性力をさらに柔軟にしたものになっている。
【００３１】
また，図７及び図８において，セパレータ３０は, 他の実施例を示したものであり, 図７は図４と同様の側面図を示し, 図８は図７のＢ−Ｂ断面図を示している。ここに示すセパレータ３０は, 図４のセパレータ３０に比べて, 爪部４の対向面を異にするものであり，爪部４は，凹部２７，２８の外周部分が凹球面３１にそれぞれ形成され, 凹球面３１に続き爪部４の根元部より若干先端寄りの位置から先端まで転動体２０側に転動体２０を底上げする態様で凹円錐面１５にそれぞれ形成されている。爪部４の裏側には，肉抜部３５，３６が形成され，また，爪部４の先端部がそれぞれ切り欠かれて，中央に肉抜き孔３８が形成されている。また，この時の凹球面３１の中心Ｏ２は, セパレータ２０の中心線Ｏ−Ｏに一致した位置になっている。爪部４は, 先端より外周側に寄った位置の凹円錐面１５で転動体２０と接触することになる。従って, この実施例のセパレータ３０は, 図４のセパレータ３０に比べて弾性力が大きい，即ちばね性が強いものになっている。従って, この発明による転がり案内装置に組み込まれたセパレータ３０は, 使用される機械要素の形式に合わせて, 若干形状を変更するだけで弾性力を変更できるものになっている。また，セパレータ３０については，爪部４は，凹部２７，２８の外周部分が凹球面３１に形成され, 上記の凹円錐面１５の代わりに，凹球面３１に続き爪部４の根元部より若干先端寄りの位置から先端まで転動体２０側に転動体２０を底上げする態様で凹角錐面１６，言い換えれば，三角形状の平面に形成してもよいものである。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
この発明による転がり案内装置は，転動体が循環する循環路において転動体間にセパレータが組み込まれたものであり, これらのセパレータは循環路を有する種々の形式の機械要素，例えば，直動案内ユニットや転がり軸受に適用できるものであり，半導体製造装置，組立装置，検査装置，医療機器，測定装置等の各種装置に適用して往復運動を行う部品に対して高精度で滑らかな往復運動等の性能を達成でき，特に，高速化，高サイクル化された半導体製造装置等に適用して好ましいものである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】この発明による転がり案内装置の一実施例を示し，特に，転動体間に介在されるセパレータを備えた直動案内ユニットを示す部分断面を含む斜視図である。
【図２】図１の直動案内ユニットにおける転動体とセパレータとの循環路を示す説明図である。
【図３】図１の直動案内ユニットにおける転動体間に介在されたセパレータを示す正面図である。
【図４】図３のセパレータの一実施例を示す一方の端面を示す側面図である。
【図５】図４のセパレータにおけるＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図６】図３のセパレータの別の実施例を示す一方の端面を示す側面図である。
【図７】図３のセパレータの更に別の実施例を示す一方の端面を示す側面図である。
【図８】図７のセパレータにおけるＢ−Ｂ断面を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１ 軌道レール
２ スライダ
３ 長手方向の側面
４ 爪部
５ 外枠部
１３，１４ 軌道溝
１５ 凹円錐面
１６ 凹角錐面
１７ 中央孔
１８ 嵌挿孔
１９ 循環路
２０ 転動体
２１ 負荷軌道路
２３ リターン路
２４ 方向転換路
２５，２６ 爪部
２７，２８ 凹部
２９ スリット
３０ セパレータ
３１，３２ 凹球面
３５，３６ 肉抜き部
３７，３８ 肉抜き孔
４５，４７ 端面
【技術分野】
【０００１】
この発明は，例えば，軌道溝を備えた軌道レール及び該軌道レール上を転動体を介して相対移動するスライダから成る直動案内ユニットや外輪と内輪から成る軸受に適用され，特に，循環路を転走する転動体間に配設されたセパレータに特徴を有する転がり案内装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年，機械要素である軸受及び直動案内ユニット，特に，直動案内ユニットは，半導体製造装置，各種組立装置，各種機械装置等の各種装置に盛んに使用され，ますます高速化，高サイクル化されることが要望されている。このような情勢の中，機械要素，特に，直動案内ユニットには, 高速化で高サイクル化に対応可能な滑らかな動きと, 低騒音化が求められている。
【０００３】
従来, 直動案内ユニット等における転がり案内装置において，転動体の循環路には，転動体同士の接触を防止するために転動体間にセパレータが組み込まれており，それぞれ工夫されてきている。直動案内ユニットにおけるセパレータの中には，セパレータ自身が弾性変形可能で転動体間の距離を調整可能にした弾性セパレータが知られている。しかしながら，近年の使用状況に対応するために，さらにセパレータの剛性が大きく且つ弾性変形が柔軟なものが望まれるようになってきている。
【０００４】
本出願人は，直動転がり案内ユニットにおいて，転動体間に配設されるセパレータは，中心部に位置するセパレータ本体とセパレータ本体の外周に接続された３つずつの弾性支持部とで構成され，弾性変形部分の弾性変形に基づいて変位可能な弾性支持部を備えることにより，無限循環路の長さのバラツキを吸収して転動体を組込み可能にしたものを開発した。該直動転がり案内ユニットは，隣り合う転動体間に配設されるセパレータが，セパレータ本体とその外周から延びる弾性変形部分及び放射状に一体形成された支持部分から成る弾性支持部とを備えている。転動体を接近させる力が小さい時には，セパレータは支持部分の先端部分で転動体と接触し，転動体を接近させる力が大きい時は，弾性変形部分の変形で支持部分が後退し，セパレータ本体の周辺環状領域で接触するように構成されている（例えば，特許文献１参照）。
【０００５】
従来，玉軸受のための弾性のセパレータとして，一方の玉が中央部においてほぼ点状に間壁に衝突しているのに対して，他方の玉が接触円で間壁に衝突しているように構成したものが知られている。該弾性のセパレータは，円筒形に形成されている外郭を有しており，セパレータ長さが少なくとも玉直径の１／２に相当し，セパレータが孔内に円錐形の間壁を有しており，間壁が円錐頂部に連続する中央範囲において半径方向に延びるスリットによってばね弾性的な舌片で区分され，一方の玉がその中央部においてほぼ点状に間壁に衝突するのに対して，他方の玉が接触円で間壁に衝突するものである（例えば，特許文献２参照）。
【０００６】
また，直動装置において，弾性力のある特別な素材を使用することなく，セパレータに十分な弾性力を付与し，作動性を向上させんとするものが知られている。該直動装置は，内方部材と相対移動可能な外方部材からなり，転動通路と戻し通路に転動自在に装填された転動体と，転動体間に介装されたセパレータを備え，セパレータが隣接する転動体が個別に接触する一対の転動体接触面を有し，両転動体接触面の転動体接触角が異なる角度に設定されているものである（例えば，特許文献３参照）。
【０００７】
また，一軸アクチュエータとして，球状転動体同士やボール同士の衝突による騒音や振動の発生を抑制することができ，耐久性を図ったものが知られている。該一軸アクチュエータは，各球状転動体間及び各ボール間に樹脂からなるセパレータを設け，作動時に転動体同士やボール同士が衝突し合うことをセパレータで防止したものである（例えば，特許文献４参照）。
【特許文献１】特開２００１−１２４０７５号公報
【特許文献２】特開昭６３−１１１３１６号公報（又は，米国特許第４７６１８２０号）
【特許文献３】特開２００３−２３９９６４号公報
【特許文献４】特開２００３−２２２１２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら，本出願人が開発した前掲特許文献１に開示したセパレータは，柔軟性に富むものであったが，剛性を確保する上で弾性変形部分が小さくなり，確保しづらいものになっていた。また，上記の玉軸受のための弾性のセパレータのようなものは，弾性変形の柔軟性に欠け，更に，転動体の間隔が大き目になるので，負荷域の転動体数が減少して負荷容量が小さなものになり，しかもセパレータが複雑な形状になっており，製作しにくいものになっている。また，従来の直動装置については，セパレータが両転動体接触面の転動体接触位置を異なる位置に設定したものになっており，セパレータの弾性変形力が大きく, 弾性変形量が小さなものになっており，転動体の転動に対する追従性に問題を有している。
【０００９】
この発明の目的は，上記の課題を解決することであり，転動体が循環する循環路において転動体間に組み込まれるセパレータについて，循環路を有する種々の形式の機械要素，例えば，直動案内ユニット，ボールねじ，軸受等の転がり案内装置に良好に適用でき，セパレータが転動する転動体に対して適度の弾性変形力を持ち，転動体の転走を阻害しない程度の弾性変形量を確保できる転がり案内装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明は，互いに相対移動する相対移動部材間に形成された循環路を転走する転動体，及び前記転動体同士の接触を防止するため前記転動体間に配置され且つ前記転動体間の距離を調整可能で弾性変形可能なセパレータを備えた転がり案内装置において，
前記セパレータは，外形を構成する環状の外枠部，隣り合う前記転動体がそれぞれ嵌入可能な両端面に形成された凹部，及び前記外枠部から前記凹部の中心に向かって舌片状に延びて前記転動体に接触して弾性変形可能な複数の爪部を前記凹部内にそれぞれ備えていることを特徴とする転がり案内装置に関する。
【００１１】
前記爪部は，前記転動体に対向する対向面が凹球面，凹円錐面，及び凹角錐面のいずれかの単一面又は複合面で形成されている。
【００１２】
また，前記爪部は，前記セパレータの一方の前記端面から延びる第１爪部と他方の前記端面から延びる第２爪部とから成り，前記第１爪部と前記第２爪部とは周方向に互い違いに形成されている。更に，前記爪部を構成する前記第１爪部と前記第２爪部は，３個ずつ形成されている。
【００１３】
前記セパレータの前記凹球面は，前記転動体の半径よりも小さい曲率半径でなり，前記曲率半径の中心は前記セパレータの中心から偏心している。
【００１４】
前記セパレータは，前記舌片状に延びる前記爪部の舌片先端がフリーになって中心に中央孔が形成されている。
【００１５】
前記セパレータは，隣接する前記爪部間にスリットが形成されており，前記爪部は，互いに独立して弾性変形可能に構成されている。更に，前記セパレータは，隣接する前記爪部間において前記外枠部と前記爪部との境界に前記スリットに連通する肉抜き孔が形成されて前記爪部の基端部の幅が小さく形成されている。
【００１６】
前記セパレータは，前記爪部の裏面に肉抜き部が形成されている。
【００１７】
この転がり案内装置は，前記相対移動部材が長手方向に沿って軌道溝が設けられた軌道レールと前記軌道溝に対応して軌道溝が設けられた前記軌道レールに対して前記転動体を介して摺動自在なスライダとから成る直動案内ユニットに適用されるものである。
【発明の効果】
【００１８】
この転がり案内装置は，上記のように構成されているので，転動体間の相互作用力によりセパレータのそれぞれの爪部が弾性変形して転動体間の距離を変化可能に調整することができる。また，セパレータは, 転動体同士を押し込んだ状態では外枠部のそれぞれの凹球面の外周部分が全面でそれぞれ転動体と接触し, 同時に, 爪部の裏側部の先端部分も他方の転動体に接触し，その結果, 爪部の先端部分が両方の転動体に接触する状態になり，最小の転動体間の距離がほぼ爪部の肉厚相当になって同時に大きな転動体間の相互作用力も外枠部を含めてしっかりと受容することができる。また，セパレータは, その剛性が大きく，弾性変形が大きく柔軟な弾性を備えたものに構成され，セパレータの存在によって循環路に潤滑剤を保留するスペースが確保され，潤滑剤切れが生じにくく，転動体の循環が滑らかに行われ，更に，転動体間の距離も最小に抑えられ，負荷軌道路での転動体の数を最大限に確保でき，負荷容量への影響を最小なものにしている。また，この転がり案内装置では，使用される機械要素，例えば，直動案内ユニットや転がり軸受の形式に適合させて, セパレータの形状を若干変更するだけで，セパレータの弾性力を変更できる構造に形成されており，セパレータの特性を最適に発揮させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下，図面を参照して，この発明による転がり案内装置における転動体の循環路に組み込まれたセパレータは，ここでは，直動案内ユニットにおける転動体の循環路に適用した実施例について説明する。しかしながら，その他，ボールねじ，内輪と外輪とから成る転がり軸受等の機械要素の循環路にも容易に適用できることは勿論である。
【００２０】
この発明による転がり案内装置は，図１及び図２では直動案内ユニットに適用した実施例が示されており，この転がり案内装置は，特に，負荷域と無負荷域とを循環する転動体２０の循環路１９において転動体２０間にセパレータ３０が組み込まれたものであり，セパレータ３０は，転動体２０同士の接触を防止すると共に，転動体２０間の距離を調整可能に自身が弾性変形可能に構成されたものである。セパレータ３０は，主として，隣り合う転動体２０がそれぞれ嵌入する両端面４５，４７に形成された凹部２７，２８，外形を構成する環状の外枠部５，及び外枠部５から凹部２７，２８の中心に向かって延びて舌片状に形成され且つ転動体２０に接触して弾性変形可能になる複数の爪部２５，２６（総称は４）が形成されている。セパレータ３０は，一方の端面４５には凹部２７（第１凹部）が形成され，他方の端面４７には凹部２８（第２凹部）が形成されている。セパレータ３０の凹部２７には，周方向に等間隔に形成された複数（図では３個）爪部２５（第１爪部）と爪部２５間の切欠き部５０とが設けられ，また，セパレータ３０の凹部２８には周方向に等間隔に形成された複数（図では３個）爪部２６（第２爪部）と爪部２６間の切欠き部５１とが設けられている。
【００２１】
セパレータ３０については，セパレータ３０の爪部２５，２６は，転動体２０に対向する対向面が凹球面３１，３２，凹円錐面１５（図７，図８），及び凹角錐面１６（図７，図８）のいずれかの単一面（図４〜図６）又は複合面（図７及び図８）で形成されている。セパレータ３０は，図５に示すように，一方の端面４５に形成された爪部２５（第１爪部，ａ，ｂ，ｃ）と，他方の端面４７に形成された爪部２６（第２爪部，ｄ，ｅ，ｆ）とは互い違いに形成され，具体的には，３個ずつ形成されている。また，セパレータ３０について，図５に示すように，凹球面３１，３２は，転動体２０の半径よりも小さい曲率半径Ｒ１でなり，曲率半径Ｒ１の中心Ｏ１はセパレータ３０の中心Ｏ−Ｏから距離ｅだけ偏心して形成されている。
【００２２】
この直動案内ユニットは，図１及び図２に示すように，断面矩形状の長手方向の両側面３に沿って軌道溝１３を備えた軌道レール１と，軌道溝１３に対応して軌道溝１４を備え且つ軌道レール１に跨架して転動体２０を介して相対移動するスライダ２とから構成されている。軌道レール１は，上面４２に隔置して開口するように形成されている複数個の取付孔３４に締結ボルトを挿通してベッド，機台，加工台等のベース８に形成されたねじ穴に螺入することによってベース８に固定される。スライダ２は，軌道レール１に対して相対移動可能なケーシング１０，ケーシング１０の両端にそれぞれ取り付けられたエンドキャップ１１，エンドキャップ１１の端面に取り付けられたエンドシール１２を有している。ケーシング１０の上面４３には，機械部品，チャック，把持装置等の他の部品を取り付けるための取付ねじ穴３３が形成されている。
【００２３】
ケーシング１０の下面及びエンドキャップ１１の下面は，ケーシング１０及びエンドキャップ１１とが軌道レール１に跨がって移動するようにスライダ２の長手方向に延びる凹部に形成され，軌道溝１４はケーシング１０の凹部の対向面にそれぞれ形成されている。この直動案内ユニットは，対向する軌道溝１３と軌道溝１４とで構成される負荷軌道路２１にボールから成る転動体２０が転走するように組み込まれており，また，ケーシング１０から転動体２０が脱落するのを防止するために保持バンド４０が多数の転動体２０を保持するように設けられている。軌道レール１とスライダ２との間のシールを達成するために，下面シール４１がスライダ２の下面に設けられている。また，エンドキャップ１１とエンドシール１２は，複数の取付孔に貫通させた取付けねじ４６によってケーシング１０の両端面に取り付けられている。この直動案内ユニットでは，潤滑剤としてグリース又は潤滑油がグリースニップル３９から転動体２０が走行する方向転換路２４やリターン路２３に供給され，場合によっては，グリースニップル３９の代わりに設けた配管継ぎ手等を通じて潤滑剤が供給される。
【００２４】
この直動案内ユニットは，図２に示すように，転動体２０が転走する循環路１９が形成されており，循環路１９は，軌道レール１の軌道溝１３とケーシング１０の軌道溝１４との間に形成された負荷軌道路２１，ケーシング１０に形成された無負荷軌道路２２であるリターン路２３，及びエンドキャップ１１に形成された無負荷軌道路２２である方向転換路２４から構成されている。ケーシング１０に形成されたリターン路２３は，負荷軌道路２１と平行に延びている。方向転換路２４は，湾曲して形成され，負荷軌道路２１とリターン路２３とを接続するように構成されている。循環路１９は，上記のように，負荷軌道路２１と無負荷軌道路２２とで構成された無限循環路である。循環路１９には，複数のボールである転動体２０と，隣接する転動体２０間に配設されたセパレータ３０とが循環して転走する。負荷軌道路２１を転走した転動体２０は，エンドキャップ１１内に形成された方向転換路２４に導かれ，次いで，ケーシング１０に形成されたリターン路２３に移動するように循環路１９を転走する。負荷軌道路２１を転動体２０が転動することにより，軌道レール１とスライダ２とがスムースに相対移動することができる。エンドキャップ１１には，負荷軌道路２１から転動体２０をすくう爪６が形成されている。
【００２５】
この直動案内ユニットにおいて, 潤滑剤を含浸可能な多孔質構造に構成されたパイプ部材７は，ケーシング１０に形成された嵌挿孔１８に嵌挿されており，パイプ部材７によって循環路１９のリターン路２３が形成されている。エンドキャップ１１には, 方向転換路２４からリターン路２３に延びる継続管部９が設けられており，継続管部９はケーシング１０に形成された嵌挿孔１８の端部にそれぞれ嵌合している。従って，パイプ部材７と継続管部９とは，互いに当接してリターン路２３が段差なく形成され，転動体２０が滑らかに循環できるように構成されている。セパレータ３０は，特に，負荷域である負荷軌道路２１と無負荷域であるリターン路２３と方向転換路２４とを循環する転動体２０に対して，転動体２０同士の接触を防止するために転動体２０間に組み込まれ，転動体２０間の距離を変化可能に調整し，セパレータ３０自体が弾性変形可能に構成されている。この直動案内ユニットでは，セパレータ３０が全ての転動体２０間に組み込まれているが，場合によっては, 部分的に組み込んでもよいものであり, 他の部分を弾性の無い従来のセパレータを組み込んでもよいものである。また, この実施例では, 転動体２０がボールになっている。
【００２６】
図３〜図５に示すように，この転がり案内装置において，セパレータ３０は, 合成樹脂製で作製されており，外周面４４が外径Ｄよりも長さＢが短い形状の短尺状の円筒体に形成されており，両端面４５，４７には隣り合う転動体２０同士がそれぞれ嵌入する凹部２７，２８が形成されている。また, セパレータ３０の外周角部４８は，セパレータ３０が循環路１９を通過するのに引っかかりが無いように角がＲ面に形成されている。セパレータ３０の凹部２７，２８内には, 転動体２０に接触して弾性変形可能な複数の爪部４（２５，２６）がそれぞれ形成されている。複数個の爪部４は, 外枠部５と一体構造であり，外周面４９及び凹部２７，２８の外形が外枠部５を起点として先端がセパレータ３０の中心Ｏに向かって延びた舌片状に形成されている。
【００２７】
セパレータ３０には，それぞれの端面４５，４７側から見て，円形の凹部２７，２８内において中心Ｏを通る複数（図では６個）のスリット２９が形成されている。１つの爪部４は，円周方向にそれぞれの端面４５，４７で切欠き部５０，５１で等分（図では３等分）に分割された一片でなり，中心Ｏに向かって延びる先細状になってフリー端に形成されている。セパレータ３０は，断面で見て, 接触する一方の転動体２０に対向する表側（裏側）になる対向面が凹球面３１（３２）に形成され, 裏側部は肉抜きされた肉抜部３５（３６）により他方の転動体２０に爪部２５（２６）の基幹部が接触することなく，対向面に沿って薄肉状, 即ち舌片状に形成されている。爪部４は, 凹部２７，２８内において，３本の切欠き部５０，５１により３等分されて一方側（表側）の凹部２７内には一つ置きに３つの爪部２５（ａ，ｂ，ｃ）が形成され，また, 反対側（裏側）の他方の凹部２８内に３つの爪部２６（ｄ，ｅ，ｆ）が形成されている。その結果，セパレータ３０の凹部２７，２８の外枠部５が環状体になっている。即ち，セパレータ３０は，爪部２５間の切欠き部５０が一端面４５に３個形成され，爪部２６間の切欠き部５１が他端面４７に３個形成されており，爪部２５，２６は周方向に等分にそれぞれ形成されているので，一端面４５の切欠き部５０と他端面４７の切欠き部５１とが重なった領域，言い換えれば，切欠き部５０，５１の貫通した状態がスリット２９として現れることになる。
【００２８】
セパレータ３０については，外枠部５と爪部４とは一体化された構造に形成されている。外枠部５のそれぞれの端面４５，４７には, 凹球面３１，３２の外周部分４９が形成されている。図５に示すように, セパレータ３０の凹球面３１，３２は, 爪部２５，２６の先端部が転動体２０に接触するように, 曲率半径Ｒ１が転動体２０の半径より小さく中心Ｏ１が中心線Ｏ−Ｏから偏心ｅした位置でなる２つの球面が合わさった複合球面に形成されている。従って, セパレータ３０は, 隣り合う転動体２０間にあって, 一方の転動体２０と一側の３つの爪部２５（ａ，ｂ，ｃ）で接触し, 他方の転動体２０と他側の３つの爪部２６（ｄ，ｅ，ｆ）で接触し, 転動体２０間の相互作用力によりそれぞれの爪部４が弾性変形して変化可能に転動体２０間の距離を調整できるものになっている。また, セパレータ３０は, 最も転動体２０同士を押し込んだ状態では外枠部５のそれぞれの凹球面３１，３２の外周部分が全面でそれぞれ転動体２０と接触し, 同時に, 爪部４の裏側部の先端部分も他方の転動体２０に接触して, 結果, 爪部４の先端部分が両方の転動体２０に接触する態様になる。従って, セパレータ３０について，最小の転動体２０間の距離が略爪部４の肉厚相当に確保され, 同時に大きな転動体２０間の相互作用力も外枠部５を含めてしっかりと受容できるものになっている。
【００２９】
また，セパレータ３０の爪部４の裏側部は, 図５に示すように, 各爪部４の裏側にあって, 肉抜部３５，３６により肉抜きされて, 外周面に沿って外枠部５の所定肉厚を確保するように形成された内周面, 内周面と断面で鋭角状に交差して爪部４の対向面に沿って爪部４の薄肉の肉厚部を形成する円錐面１５, 及び内周面と円錐面との交差部で爪部４の根元部を形成する角Ｒで形成され, 円周方向にスリット２９を通して互い違いに形成されたものになっている。爪部４の転動体２０との接触位置は, 隣り合う転動体２０同士で中心Ｏからの距離が同一位置になっている。セパレータ３０の中心には, 中央孔１７が設けられており，言い換えれば，スリット２９が交差することによって中央孔１７が形成されている。従って, セパレータ３０は, セパレータ３０の剛性が大きく且つ弾性変形が大きく柔軟な弾性を備えたものになっている。また, 循環路１９において，セパレータ３０の存在によって潤滑剤を保留するスペースが確保され，潤滑切れが生じ難く，滑らかな転動体２０の循環が可能になっている。また, 転動体２０間の距離も最小に抑えられ，セパレータ３０を介在させないタイプに比較しても負荷容量への影響を最小なものにしている。
【００３０】
また，図６には, この転がり案内装置に組み込まれたセパレータ３０の別の実施例が示されている。図６に示すセパレータ３０は，図４のものと同様に，側面図で示されており，図４のセパレータ３０に比べて, 各スリット２９の外周側の端部に, 即ち爪部４の両側の根元部に肉抜孔３７を形成したものになっており, 爪部４の弾性力をさらに柔軟にしたものになっている。
【００３１】
また，図７及び図８において，セパレータ３０は, 他の実施例を示したものであり, 図７は図４と同様の側面図を示し, 図８は図７のＢ−Ｂ断面図を示している。ここに示すセパレータ３０は, 図４のセパレータ３０に比べて, 爪部４の対向面を異にするものであり，爪部４は，凹部２７，２８の外周部分が凹球面３１にそれぞれ形成され, 凹球面３１に続き爪部４の根元部より若干先端寄りの位置から先端まで転動体２０側に転動体２０を底上げする態様で凹円錐面１５にそれぞれ形成されている。爪部４の裏側には，肉抜部３５，３６が形成され，また，爪部４の先端部がそれぞれ切り欠かれて，中央に肉抜き孔３８が形成されている。また，この時の凹球面３１の中心Ｏ２は, セパレータ２０の中心線Ｏ−Ｏに一致した位置になっている。爪部４は, 先端より外周側に寄った位置の凹円錐面１５で転動体２０と接触することになる。従って, この実施例のセパレータ３０は, 図４のセパレータ３０に比べて弾性力が大きい，即ちばね性が強いものになっている。従って, この発明による転がり案内装置に組み込まれたセパレータ３０は, 使用される機械要素の形式に合わせて, 若干形状を変更するだけで弾性力を変更できるものになっている。また，セパレータ３０については，爪部４は，凹部２７，２８の外周部分が凹球面３１に形成され, 上記の凹円錐面１５の代わりに，凹球面３１に続き爪部４の根元部より若干先端寄りの位置から先端まで転動体２０側に転動体２０を底上げする態様で凹角錐面１６，言い換えれば，三角形状の平面に形成してもよいものである。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
この発明による転がり案内装置は，転動体が循環する循環路において転動体間にセパレータが組み込まれたものであり, これらのセパレータは循環路を有する種々の形式の機械要素，例えば，直動案内ユニットや転がり軸受に適用できるものであり，半導体製造装置，組立装置，検査装置，医療機器，測定装置等の各種装置に適用して往復運動を行う部品に対して高精度で滑らかな往復運動等の性能を達成でき，特に，高速化，高サイクル化された半導体製造装置等に適用して好ましいものである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】この発明による転がり案内装置の一実施例を示し，特に，転動体間に介在されるセパレータを備えた直動案内ユニットを示す部分断面を含む斜視図である。
【図２】図１の直動案内ユニットにおける転動体とセパレータとの循環路を示す説明図である。
【図３】図１の直動案内ユニットにおける転動体間に介在されたセパレータを示す正面図である。
【図４】図３のセパレータの一実施例を示す一方の端面を示す側面図である。
【図５】図４のセパレータにおけるＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図６】図３のセパレータの別の実施例を示す一方の端面を示す側面図である。
【図７】図３のセパレータの更に別の実施例を示す一方の端面を示す側面図である。
【図８】図７のセパレータにおけるＢ−Ｂ断面を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１ 軌道レール
２ スライダ
３ 長手方向の側面
４ 爪部
５ 外枠部
１３，１４ 軌道溝
１５ 凹円錐面
１６ 凹角錐面
１７ 中央孔
１８ 嵌挿孔
１９ 循環路
２０ 転動体
２１ 負荷軌道路
２３ リターン路
２４ 方向転換路
２５，２６ 爪部
２７，２８ 凹部
２９ スリット
３０ セパレータ
３１，３２ 凹球面
３５，３６ 肉抜き部
３７，３８ 肉抜き孔
４５，４７ 端面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに相対移動する相対移動部材間に形成された循環路を転走する転動体，及び前記転動体同士の接触を防止するため前記転動体間に配置され且つ前記転動体間の距離を調整可能で弾性変形可能なセパレータを備えた転がり案内装置において，
前記セパレータは，外形を構成する環状の外枠部，隣り合う前記転動体がそれぞれ嵌入可能な両端面に形成された凹部，及び前記外枠部から前記凹部の中心に向かって舌片状に延びて前記転動体に接触して弾性変形可能な複数の爪部を前記凹部内にそれぞれ備えていることを特徴とする転がり案内装置。
【請求項２】
前記爪部は，前記転動体に対向する対向面が凹球面，凹円錐面，及び凹角錐面のいずれかの単一面又は複合面で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の転がり案内装置。
【請求項３】
前記爪部は，前記セパレータの一方の前記端面から延びる第１爪部と他方の前記端面から延びる第２爪部とから成り，前記第１爪部と前記第２爪部とは周方向に互い違いに形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の転がり案内装置。
【請求項４】
前記爪部を構成する前記第１爪部と前記第２爪部は，３個ずつ形成されていることを特徴とする請求項３に記載の転がり案内装置。
【請求項５】
前記セパレータの前記凹球面は，前記転動体の半径よりも小さい曲率半径でなり，前記曲率半径の中心は前記セパレータの中心から偏心していることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の転がり案内装置。
【請求項６】
前記セパレータは，前記舌片状に延びる前記爪部の舌片先端がフリーになって中心に中央孔が形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の転がり案内装置。
【請求項７】
前記セパレータは，隣接する前記爪部間にスリットが形成されており，前記爪部は，互いに独立して弾性変形可能に構成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の転がり案内装置。
【請求項８】
前記セパレータは，隣接する前記爪部間において前記外枠部と前記爪部との境界に前記スリットに連通する肉抜き孔が形成されて前記爪部の基端部の幅が小さく形成されていることを特徴とする請求項７に記載の転がり案内装置。
【請求項９】
前記セパレータは，前記爪部の裏面に肉抜き部が形成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の転がり案内装置。
【請求項１０】
前記相対移動部材が長手方向に沿って軌道溝が設けられた軌道レールと前記軌道溝に対応して軌道溝が設けられた前記軌道レールに対して前記転動体を介して摺動自在なスライダとから成る直動案内ユニットに適用されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の転がり案内装置。
【請求項１】
互いに相対移動する相対移動部材間に形成された循環路を転走する転動体，及び前記転動体同士の接触を防止するため前記転動体間に配置され且つ前記転動体間の距離を調整可能で弾性変形可能なセパレータを備えた転がり案内装置において，
前記セパレータは，外形を構成する環状の外枠部，隣り合う前記転動体がそれぞれ嵌入可能な両端面に形成された凹部，及び前記外枠部から前記凹部の中心に向かって舌片状に延びて前記転動体に接触して弾性変形可能な複数の爪部を前記凹部内にそれぞれ備えていることを特徴とする転がり案内装置。
【請求項２】
前記爪部は，前記転動体に対向する対向面が凹球面，凹円錐面，及び凹角錐面のいずれかの単一面又は複合面で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の転がり案内装置。
【請求項３】
前記爪部は，前記セパレータの一方の前記端面から延びる第１爪部と他方の前記端面から延びる第２爪部とから成り，前記第１爪部と前記第２爪部とは周方向に互い違いに形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の転がり案内装置。
【請求項４】
前記爪部を構成する前記第１爪部と前記第２爪部は，３個ずつ形成されていることを特徴とする請求項３に記載の転がり案内装置。
【請求項５】
前記セパレータの前記凹球面は，前記転動体の半径よりも小さい曲率半径でなり，前記曲率半径の中心は前記セパレータの中心から偏心していることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の転がり案内装置。
【請求項６】
前記セパレータは，前記舌片状に延びる前記爪部の舌片先端がフリーになって中心に中央孔が形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の転がり案内装置。
【請求項７】
前記セパレータは，隣接する前記爪部間にスリットが形成されており，前記爪部は，互いに独立して弾性変形可能に構成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の転がり案内装置。
【請求項８】
前記セパレータは，隣接する前記爪部間において前記外枠部と前記爪部との境界に前記スリットに連通する肉抜き孔が形成されて前記爪部の基端部の幅が小さく形成されていることを特徴とする請求項７に記載の転がり案内装置。
【請求項９】
前記セパレータは，前記爪部の裏面に肉抜き部が形成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の転がり案内装置。
【請求項１０】
前記相対移動部材が長手方向に沿って軌道溝が設けられた軌道レールと前記軌道溝に対応して軌道溝が設けられた前記軌道レールに対して前記転動体を介して摺動自在なスライダとから成る直動案内ユニットに適用されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の転がり案内装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−２８３８３８（Ｐ２００６−２８３８３８Ａ）
【公開日】平成１８年１０月１９日（２００６．１０．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１０２８５０（Ｐ２００５−１０２８５０）
【出願日】平成１７年３月３１日（２００５．３．３１）
【出願人】（０００２２９３３５）日本トムソン株式会社 (96)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月１９日（２００６．１０．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月３１日（２００５．３．３１）
【出願人】（０００２２９３３５）日本トムソン株式会社 (96)
【Ｆターム（参考）】
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