JPH10238539A - ボールチェーン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ボールの転動に対する潤滑性、耐磨耗性が良好
であり、配列したボールが良好に転動すると共に、十分
な引っ張り強度を有し、使用中における破断事故を防止
することが可能なボールチェーンを提供する。 【解決手段】多数のボール３を一列に配列すると共に、
これらボール３を転動可能に保持したボールチェイン１
であって、互いに隣接するボール３の間には該ボール３
の球面を包持する樹脂製のスペーサ４を介装すると共
に、これらスペーサ４を上記樹脂材料よりも引っ張り強
度の大きい連結部材５で相互に連結した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多数のボールが一
列に配列されると共に転動可能に保持され、例えば無限
摺動用の直線案内装置に組み込まれて使用されるボール
チェーンに係り、詳細には、かかるボールチェーンの引
っ張り強度を向上させるための改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、テーブル等の可動体をベッド等の
固定部に沿って案内する直線案内装置としては、ボール
転走溝を有する軌道レールと、上記ボール転走溝と対向
する負荷転走溝を有すると共に上記負荷転走溝の一端か
ら他端へとボールを循環させる無負荷転走路を有し、上
記軌道レールに沿って移動するスライダと、これらスラ
イダと軌道レールとの間で荷重を負荷しながら転走する
と共に、上記スライダの負荷転走溝及び無負荷転走路よ
り構成される無限軌道を循環する多数のボールとから構
成されるものが知られている。

【０００３】このように構成された従来の直線案内装置
では、スライダの無限軌道がボールで満たされているこ
とから、該スライダが軌道レールに沿って移動すると、
互いに隣接するボールが相互に衝突あるいは擦れ合いな
がら上記無限軌道内を循環することとなり、ボールが早
期に磨耗して装置寿命が短命化するといった問題点があ
った。

【０００４】そこで、このような問題点を解決するもの
として、多数のボールを整列保持したボールチェーンを
上記無限軌道に組み込んだ直線案内装置が提案されてい
る（特開平５−５２２１７号公報）。図７及び図８に示
すように、かかるボールチェーン１００は互いに隣接す
る各ボール１０１の間にボール保持部材１０２を介装す
ると共に、各ボール保持部材１０２をボールの配列方向
に沿った一対のベルト部材１０３で繋いでボール１０１
を数珠状に連結したものであり、上記ボール１０１を金
型内に中子として配置した可撓性樹脂の射出成形によっ
て製作されている。

【０００５】このように構成された従来のボールチェー
ン１００は、図９に示す如くスライダ１０４の無限軌道
１０５に組み込まれて該無限軌道内を循環するのである
が、この際、互いに隣接するボール１０１の間にはボー
ル保持部材１０２が介装されていることから、ボール同
志の相互摩擦や衝突が防止され、ボール１０１の磨耗を
可及的に防止することができた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、かかるボー
ルチェーン１００はスライダの無限起動を循環させて使
用するものであるから、この無限起動内で該ボールチェ
ーン１００を柔軟に屈曲させるためには各ボール保持部
材１０２を連結するベルト部材１０３を可及的に薄く且
つ断面積を小さく形成するのが好ましい。

【０００７】その一方、各ボール保持部材１０２がボー
ル１０１と摺接することを考慮すると、ボールチェーン
１００の成形に用いる樹脂材料はボール１０１の転動に
対する潤滑性、耐磨耗性等を備えている必要があること
から、該ボールチェーン１００の成形樹脂の選定には一
定の制約があり、成形樹脂それ自体の機械的強度を確保
し難いといった面もある。

【０００８】このため、従来のボールチェーン１００は
そのベルト部材１０３の引っ張り強度が低下せざるを得
ず、無限循環路内における使用中に各ボール保持部材１
０２の間でベルト部材１０３が破断してしまうといった
トラブルがあった。

【０００９】本発明はこのような問題点に鑑みなされた
ものであり、その目的とするところは、ボールの転動に
対する潤滑性、耐磨耗性が良好であり、配列したボール
が良好に転動すると共に、十分な引っ張り強度を有し、
使用中における破断事故を防止することが可能なボール
チェーンを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のボールチェーンは、一列に配列された多数
のボールと、互いに隣接するボールの間に設けられて該
ボールを回転可能に保持する複数のボール保持部材と、
これらボール保持部材を連結する連結部材とからなり、
更に、上記連結部材の引っ張り強度が、上記ボール保持
部材のそれよりも大きいことを特徴とするものである。

【００１１】このような技術的手段によれば、互いに隣
接するボールの間には該ボールを回転可能に保持するボ
ール保持部材が介装されると共に、かかるボール保持部
材はその引っ張り強度よりも大きな引っ張り強度を有す
る連結部材で相互に連結されていることから、譬え上記
ボール保持部材の成形材料として機械的強度の低いもの
を使用したとしても、ボールチェーン全体としては十分
な引っ張り強度を確保することができる。また、ボール
保持部材の成形材料それ自体の機械的強度を問題とする
ことなく、ボールチェーン全体の引っ張り強度を確保す
ることができるので、かかる成形材料はボールの転動に
対する潤滑性、耐磨耗性等の観点からのみ選定すること
ができ、配列したボールの良好な転動を期待することも
可能となる。

【００１２】ここで、本発明のボールチェーンは樹脂成
形されたボール保持部材に対してワイヤ等の連結部材を
挿通させて組み立てることも可能であるが、連結部材に
対してボール保持部材を一個ずつ挿通させるのではその
組み立て作業か煩雑であり、組み立て手間の軽減といっ
た観点からすれば、合成樹脂の射出成形によって上記ボ
ール保持部材を連結部材に肉付けするのが好ましい。

【００１３】また、かかる射出成形によってボール保持
部材を肉付けする際には、成形後のボール保持部材が連
結部材から脱落することがないよう、上記連結部材には
ボール保持部材の肉付け箇所に対対応して凹凸を形成し
ておくのが好ましい。

【００１４】

【発明の実施形態】以下、添付図面に基づいて本発明の
ボールチェーンを詳細に説明する。図１は本発明のボー
ルチェーン１の第１実施例を示すものである。このボー
ルチェーン１は連結体ベルト２に所定間隔で複数のボー
ル３を一列に配列したものであり、該ボール３は上記連
結体ベルト２に保持された状態で自在に回転可能となっ
ている。

【００１５】上記連結体ベルト２は、各ボール３の間に
介装された複数のボール保持部材４と、隣接するボール
保持部材４を相互に連結する帯状の連結部材５とから構
成されており、各ボール保持部材４にはボール３の球面
を包持する球面座４ａが形成されている。これにより、
各ボール３は隣接するボール保持部材４によって左右か
ら包持された状態となり、かかる連結体ベルト２に保持
されている。

【００１６】図２に示すように、上記連結部材５は帯状
に形成された厚さ０．０５〜０．２ｍｍのステンレス板
（ＳＵＳ３０４等）にボール直径よりも若干大きな透孔
５ａを形成したものであり、かかる透孔５ａ内にボール
３が収容されるようになっている。一方、上記ボール保
持部材４はポリアミド系エラストマーやポリエステル系
エラストマー等の合成樹脂によって成形されており、上
記連結部材５に対して射出成形で肉付けされている。す
なわち、図２（ａ）に示す如く成形金型２０内には上記
ボール３の直径よりも大径のボール型２１が所定の間隔
で一列に突出しており、図２（ｂ）に示す如く連結部材
５の透孔５ａ内にこれらボール型２１を収容し、この状
態からボール保持部材４を射出成形して連結部材５に肉
付けする。この後、ボール型２１を強制的にボール保持
部材４の間から抜き出し、かかるボール型２１が抜けた
箇所にボール３を押し込むことによって、該ボール３が
ボール保持部材４によって連結部材５の透孔５ａ内に封
じ込められたボールチェーンが完成する。

【００１７】そして、以上のように構成された本実施例
のボールチェーン１は直線案内装置を構成するスライダ
の無限軌道等に組み込まれて使用されるのであるが、ス
テンレス板から形成された連結部材５はその引っ張り強
度が合成樹脂製のボール保持部材４よりも著しく大きい
ので、上記無限軌道内における循環中に該ボールチェー
ン１に対して大きな引っ張り力が作用しても、かかるボ
ールチェーン１が互いに隣接したボール保持部材４，４
の間で破断することはなく、常に該ボールチェーン１の
円滑な循環を期待することができるものである。

【００１８】また、ボールチェーン１それ自体の引っ張
り強度は連結部材５のそれに依存していることから、ボ
ール保持部材４を成形する樹脂材料には引っ張り強度等
の機械的強度を期待する必要はなく、ボール３の転動に
対する潤滑性、耐磨耗性等の観点からのみ射出成形で使
用する樹脂材料を選定することができる。従って、ボー
ル３の円滑な転動を期待することも可能となる。

【００１９】図３は本発明のボールチェーンの第２実施
例を示すものである。前述の第１実施例では一列に配列
されたボール列の両側に沿って連結部材５が設けられて
いたが、この実施例ではボール列の一側にのみ連結部材
６を設けるようにした。その他の点は構成及び製造方法
共に第１実施例と同一である。

【００２０】従って、本実施例の連結部材６は、図４に
示すように、アーチ状の切り欠き部６ａが長手方向に所
定の間隔で配列されたものであり、かかる切り欠き部６
ａにボール３が収容されるようになっている。

【００２１】図５は本発明のボールチェインの第４実施
例を示すものである。前述の第１及び第２実施例では帯
状のステンレス板を連結部材として使用したが、本実施
例では線径の細いワイヤ７を連結部材として使用し、合
成樹脂の射出成形を用いて該ワイヤ７にボール保持部材
８を肉付けするようにした。

【００２２】各ボール保持部材８は１個のボールにのみ
当接するように配置されており、ボールの両側に位置す
る一対のボール保持部材で独立のボール保持単位を構成
するようになっている。従って、かかるボールチェーン
を極度に屈曲させて使用した場合であっても、各ボール
保持単位では一対のボール保持部材８，８が確実にボー
ル３を保持することとなり、ボール３の抜け落ちの防止
が図られている。

【００２３】図６は本発明のボールチェインの第４実施
例を示すものである。前述の各実施例のボールチェーン
では合成樹脂の射出成形を利用することにより、各ボー
ル３の間に介装されたボール保持部材４を帯状の連結部
材５（又は６）と一体化していたが、この実施例では上
記連結部材を線径の細いワイヤ９とし、合成樹脂の射出
成形で予め形成されたボール保持部材１０に該ワイヤ９
を後から挿通させるようにした。

【００２４】すなわち、ボール保持部材１０には上記ワ
イヤ９を挿通するための貫通孔が形成されており、ワイ
ヤ９を該貫通孔に通すことで各ボール保持部材１０が相
互に連決されている。かかるワイヤ９はボールチェーン
の端部に位置するボール保持部材１０ａで折り返され、
ボール列の両側で各ボール保持部材１０に挿通されるよ
うになっている。また、このボールチェーンの図示外の
端部には上記ワイヤ９の両端部を係止するためのストッ
パプレートが設けられており、全てのボール保持部材１
０に通されたワイヤ９の両端部は該ストッパプレートに
通された後に抜け止め処理がなされるようになってい
る。

【００２５】そして、この第４実施例のボールチェーン
においても、合成樹脂製のボール保持部材１０を引っ張
り強度の大きなワイヤ９で連結し、これによってボール
３を回転自在に保持していることから、このボールチェ
ーンに対して大きな引っ張り力が作用しても、かかるボ
ールチェーンが互いに隣接したボール保持部材１０，１
０の間で破断することはなく、また、ボール３の潤滑に
優れた樹脂材料をボール保持部材１０として使用するこ
とにより、ボール３の転動の円滑化を期待することがで
きるものである。

【００２６】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明のボー
ルチェーンによれば、互いに隣接するボールの間に介装
されたボール保持部材をそれよりも高張力の連結部材で
相互に連結していることから、譬え上記ボール保持部材
の成形材料として機械的強度の低いものを使用したとし
ても、ボールチェーン全体としては十分な引っ張り強度
を確保することができるので、かかるボールチェーンの
使用中における破断事故の発生を未然に防ぐことが可能
となる。

【００２７】また、ボール保持部材の成形材料として機
械的強度の低いものを使用した場合であっても、ボール
チェーン引っ張り強度を確保して破断事故の発生を防止
することができるので、ボール保持部材の成形材料を選
定するに当たってはボールの転動に対する潤滑性、耐磨
耗性等の観点のみを考慮すれば良く、これによって配列
したボールの良好な転動を期待することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のボールチェーンの第１実施例を示す
正面図及び断面図である。

【図２】 第１実施例に係る連結部材を示す正面図であ
る。

【図３】 本発明のボールチェーンの第２実施例を示す
正面図及び断面図である。

【図４】 第２実施例に係る連結部材を示す正面図であ
る。

【図５】 本発明のボールチェーンの第３実施例を示す
正面図及び断面図である。

【図６】 本発明のボールチェーンの第４実施例を示す
正面図及び断面図である。

【図７】 従来のボールチェーンを示す正面図である。

【図８】 従来のボールチェーンを示す側面図である。

【図９】 ボールチェーンを直線案内装置のスライダの
無限軌道に組み込んだ状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１…ボールチェーン、３…ボール、４…ボール保持部
材、５…連結部材

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一列に配列された多数のボールと、互い
   に隣接するボールの間に設けられて該ボールを回転可能
   に保持する複数のボール保持部材と、これらボール保持
   部材を連結する連結部材とからなるボールチェインであ
   って、 上記連結部材の引っ張り強度が、上記ボール保持部材の
   それよりも大きいことを特徴とするボールチェーン。
2. 【請求項２】 請求項１記載のボールチェーンにおい
   て、上記連結部材は金属材料からなる一方、上記ボール
   保持部材は樹脂材料からなることを特徴とするボールチ
   ェーン。
3. 【請求項３】 請求項１記載のボールチェーンにおい
   て、上記連結体部材及びボール保持部材が樹脂材料から
   なることを特徴とするボールチェーン。
4. 【請求項４】 請求項２又は３記載のボールチェーンに
   おいて、上記ボール保持部材は射出成形によって上記連
   結部材に肉付けされていることを特徴とするボールチェ
   イン。
5. 【請求項５】 請求項４記載のボールチェーンにおい
   て、上記連結部材にはボール保持部材の肉付け箇所に対
   応して凹凸が形成されていることを特徴とするボールチ
   ェーン。