JP4109341B2 - 直動案内軸受装置用防塵構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、直動案内軸受装置に防塵カバーを適用してなる直動案内軸受装置用防塵構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、直動案内軸受装置として、例えば、リニアガイド装置が知られている。この種のリニアガイド装置は、外面に転動体転動溝を有して軸方向に延びる案内レールにスライダが遊嵌され、スライダは、前記案内レールの転動体転動溝に対向する負荷転動体転動溝及びこの負荷転動体転動溝の両端部に湾曲部を介して連結された転動体戻し路からなる転動体循環路を備え、この転動体循環路に前記案内レールに沿って前記スライダを相対移動させる多数の転動体が装填されている。
【0003】
ところで、リニアガイド装置を塵埃の多い雰囲気下等で使用した場合、リニアガイド装置を塵埃等から保護することが必要とされている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来技術では、リニアガイド装置を塵埃等の多い雰囲気下で使用したときに、特に、レールに遊嵌されたスライダの取付スパンが小さく、スライダとスライダとの間に小さな間隙があるような場合には、その小さな間隙にごみ等の塵埃が溜まり易い。しかも、間隙が狭いため、異物を除去することが困難であり、ごみによってリニアガイド装置の機能が損なわれることがある。
【0005】
また、リニアガイド装置を、溶接スパッタ等、高温の異物が発生する雰囲気中で使用した場合、一般に、リニアガイド装置の循環部品には樹脂を用いていることから、高温のごみによって循環部品が変形することがある。
【0006】
一方、潤滑剤供給部材を用いたリニアガイド装置において、潤滑剤はリニアガイド装置のボール溝部に供給されるようになっている。ところが、木屑、セラミック粉等のように、油分を吸い取り易い雰囲気下でリニアガイド装置を使用した場合、木屑、セラミック粉等が直接潤滑剤供給部材に触れると、潤滑剤が木屑、セラミック粉等に吸い取られ、ボール溝に十分な潤滑剤を供給できなくなる。
【0007】
そこで、本発明の目的は、スライダ内に異物が入るのを防止して転動体の転動不良を避けるようにした直動案内軸受装置用防塵構造を提供することにある。さらに、他の目的は、スライダのエンドキャップを高温の異物から保護することにある。またさらに他の目的は、簡単な構造によって、スライダに取り付け自在な防塵構造を提供するにある。さらに他の目的は、潤滑剤含有部材に降りかかって油分を吸い取ってしまう異物が潤滑剤供給部材に降りかからない様に防塵カバーによって覆う防塵構造を提供するにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、直動案内軸受装置に防塵カバーを取り付けて成る直動案内軸受装置であって、この直動案内軸受装置は、外面に転動体転動溝を有して、軸方向に延びる案内レールと、この案内レールに遊嵌する一つ又は複数のスライダを備えて成り、このスライダは、スライダ本体と、そのスライダ本体の両端部に取り付けられたエンドキャップを備えて成り、該エンドキャップには前記案内レールに潤滑剤を供給する潤滑剤含有部材及びサイドシールがこの順番で固定されており、前記スライダ本体と前記エンドキャップにより、前記案内レールの転動体転動溝に対向する負荷転動体転動溝及びこの負荷転動体転動溝の両端部に湾曲部を介して連結された転動体戻し路からなる転動体循環路が形成され、この転動体循環路に前記案内レールに沿って前記スライダ本体を相対移動させる転動体が装填されてなるとともに、前記防塵カバーは、スライダ端に装着される前記潤滑剤含有部材の周囲を覆うように、外部から嵌め込まれ、嵌め込まれた後は弾性力によって各部材に固定されるように構成されてなる、ことを特徴とするものである。
【0009】
本発明の他の態様は、この防塵構造を成す防塵カバー(防塵部品)であり、さらに他の態様は、防塵カバー付き直動案内軸受装置である。さらに、別の発明は、直動案内軸受装置に防塵カバーを取り付けて成る直動案内軸受装置であって、この直動案内軸受装置は、外面に転動体転動溝を有して、軸方向に延びる案内レールと、この案内レールに遊嵌する一つ又は複数のスライダを備えて成り、このスライダは、スライダ本体と、そのスライダ本体の両端部に取り付けられたエンドキャップを備えて成り、該エンドキャップには潤滑剤含有部材及びサイドシールが固定されており、前記スライダ本体と前記エンドキャップにより、前記案内レールの転動体転動溝に対向する負荷転動体転動溝及びこの負荷転動体転動溝の両端部に湾曲部を介して連結された転動体戻し路からなる転動体循環路が形成され、この転動体循環路に前記案内レールに沿って前記スライダ本体を相対移動させる転動体が装填されてなるとともに、前記防塵カバーは、スライダ端に装着されるエンドキャップ、サイドシール、潤滑剤含有部材の少なくとも一つを覆うように、外部から嵌め込まれ、嵌め込まれた後は弾性力によって各部材に固定されるように構成されてなる、直動案内軸受装置であることを特徴とする。
【0010】
本発明によれば、案内レールに遊嵌されて相隣るスライダとスライダとの間に形成された空間部及び/又は各スライダのエンドキャップの周囲を防塵カバーによって覆うようにできるめ、直動案内軸受装置を塵埃等、異物の多い雰囲気下で使用した場合でも、異物が複数のスライダ間の狭い領域に入るのを防止でき、ひいてはスライダの中に異物が進入するのを防いで転動体の転動不良を避けることができる。
【0011】
しかも、防塵カバーはその弾性力によって各エンドキャップに固定されているので、ボルト等の締結部材を用いることなく、防塵カバーを各エンドキャップに着脱自在に固定することができる。
【0012】
さらに、本発明によれば、案内レールに遊嵌されたスライダのエンドキャップ自体の周囲を防塵カバーによって覆うことができるため、リニアガイド装置のエンドキャップを高温の異物から保護することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の種々の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、各実施の形態における同一または相当する部分には、同じ符号を付してその重複する説明は省略する。
【0014】
図1乃至図4は、本発明の第1の実施の形態を示す図である。先ず、本実施の形態の直動案内軸受装置であるリニアガイド装置の構成を説明する。図1に示すように、外面に転動体転動溝3A,3Bを有して軸方向に延びる案内レール1と、その案内レール1を跨いで組付けられたスライダ2とを備えている。
【0015】
詳しくは、案内レール1の上面1aと両側面1bが交叉する稜線部に、断面ほぼ1/4円弧形状の軸方向の凹溝からなる一方の転動体転動溝3Aが形成されるとともに、案内レールの両側面1b中間位置に断面ほぼ半円形の他方の転動体転動溝3Bが形成されている。転動体転動溝3Bの溝底には、スライダ2を案内レール1に組み付けない状態での転動体の脱落を防ぐ保持器の逃げ溝3aが形成されている。
【0016】
一方、スライダ2は、スライダ本体2Aとその両端部に取り付けられたエンドキャップ2Bとからなり、スライダ本体2Aは両袖部4の内側面に案内レール1の転動体転動溝3A、3Bに対向する負荷転動体転動溝5を有するとともに、袖部の肉厚部分を軸方向に貫通する転動体戻し路6を有している。一方、エンドキャップ2Bは、スライダ本体2Aの転動体転動溝5とこれに平行な転動体戻し路6とを連通させる湾曲路7を有しており、それらの転動体転動溝5と転動体戻し路6と両端の湾曲路7とで転動体循環回路が形成されている。その転動体循環回路内には例えば鋼製ボールからなる多数の転動体8が装填されている。なお、図中9はグリースニップルである。また、10は案内レール1の取付け用ボルト孔、11はスライダ2の取り付け用ボルト孔である。
【0017】
転動体の循環部品としてのエンドキャップ2Bは、合成樹脂材の射出成形品で、案内レールに直角な幅方向の断面がほぼコ字形に形成されている。そして、後述するように、両エンドキャップ2Bのそれぞれの外面側には、潤滑剤含有部材17及びサイドシール12が、取付けねじ13で固定されている。このエンドキャップ2Bは、袖部4の断面形状よりも一回り小さい形状に形成されている。したがって、袖部4の最外輪郭端からエンドキャップ2Bの最外輪郭端の間には、図1において幅Hで示される、段差部が形成されている。
【0018】
そのサイドシール12は、エンドキャップ2Bの外形に合わせたほぼコ字形状の鋼板と、この鋼板と相似の形状を有してその外面に一体的に成形されたゴム製のシール材14とから構成されている。そのシール材14の案内レール1と接触するシールリップ部は、その内側の面が、スライダ2と案内レール1との間のすき間をシールできるように、案内レール1の断面形状に合わせて案内レール1の上面1a及び外側面1bに摺接可能な形状、より具体的には、転動体転動溝3A,3Bや逃げ溝3aにも摺接可能な形状に成形されている。
【0019】
このように構成されたリニアガイド装置は、例えば図2,図3に示すように、二本の案内レール1を一対として工作機械等に取り付けて使用されることが多い。その場合、二本の案内レール1、1は平行を正確に出してベッドB上にボルトで固定して取り付けられる。
【0020】
それらの各案内レール1には、リニアガイド装置を取り付ける相手機械の種類に応じて、スライダ2をそれぞれ一個取り付けて使用する場合と二個以上ずつ取り付けて使用する場合があるが、図2,図3は、案内レール一本毎に二個のスライダ2,2を取り付けた場合を示している。各スライダ2には、その取付け用ボルト孔11を用いて、テーブルTがボルト止めで固定される。
【0021】
以上が、リニアガイド装置の一般的な使用形態であるが、本実施形態のリニアガイド装置においては、リニアガイド装置を、特に塵埃等の多い雰囲気下で使用するとき、図3に示すように、案内レールの長さ方向に沿って相隣るスライダ2とスライダ2との間に防塵カバー15が設けられている。特に、案内レール1に遊嵌された二つのスライダ2の取付スパンが小さく、スライダ2とスライダ2との間に小さな間隙があるような場合には、その小さな間隙にごみ等の塵埃が溜まる場合に有効である。
【0022】
防塵カバー15は、例えば、金属あるいは樹脂を用いて断面がほぼコ字形形状に形成されて、案内レールの長さ方向に沿って相隣接するスライダ2とスライダ2との間に形成された空間部L及び各スライダ2の軸方向一端部であるエンドキャップ2Bの周囲を覆うように構成されている。
【0023】
すなわち、防塵カバー15を、図3の矢示方向に沿ってスライダ2及び案内レールに組み付けると、防塵カバー15の両端部はそれぞれスライダの端部にあるエンドキャップ2Bに固定されるとともに、エンドキャップとエンドキャップとの間の案内レールを覆う。
【0024】
この防塵カバー15は、上面15Aと、側面15Bと、開放部15Dが形成された底面15Cとを備えており、各面は一体に連結されている。この防塵カバー15を102で示す方向に押し広げながら、防塵カバーの両端部をエンドキャップの外周部に嵌め込み、その後、防塵カバーを押し広げることを解除すると、防塵カバーの各面が弾性力でエンドキャップ2Bの回りの外周部に固定される。図6は、防塵カバーの両端部が二つのスライダのそれぞれのエンドキャップ2Bに固定された状態を示す斜視図である。
【0025】
この防塵カバー15は、スライダー2,2間を覆うことによって、二つのスライダー間の案内レールの開放部をも異物から保護する。防塵カバーの素材や各面のサイズを適宜調整することによって、防塵カバーの弾性力を調整することができる。防塵カバーをスライダから取り外す場合は、図3の符号102の側へ防塵カバーを再度押し広げるとともに、矢示の反対方向に防塵カバーを案内レールから離れるように移動させれば良い。
【0026】
エンドキャップ2Bには、スライダ2の端部の組み立て状態を示す斜視図である図4に示すように、両エンドキャップ2Bに近い側から、補強板16、潤滑剤含有部材である潤滑剤含有ポリマー17及びサイドシール12が、重ね合わされた状態で固定されている。
【0027】
これらのうち補強板16は、エンドキャップ2Bの端面の外形に合わせたほぼコ字形状の鋼板であり、その両袖部16A、16Bには、取付ネジ貫通用の貫通孔16a、16bが形成されるとともに、それら両袖部16A,16Bを連結する連結部16Cには、グリーンニップル用貫通孔16cが形成されている。なお、この補強板16は、案内レール1とは接触しない。
【0028】
また、サイドシール12は、エンドキャップ2Bの外形に合わせたほぼコ字形状の鋼板と、この鋼板と相似の形状を有してその外面に一体的に成形されたニトリルゴムとから構成されている。
【0029】
かかるサイドシール12の案内レール1と接触するシール材(リップ部)14の内側の面は、スライダ2と案内レール1との間のすき間をシールできるように、その案内レール1の断面形状に合わせて案内レール1の上面1a及び外側面1bに摺接可能な形状、すなわち、転動体転動溝3A、3Bや逃げ溝3aにも摺接可能な形状に成形されている。
【0030】
なお、このサイドシール12の両袖部12A,12Bにも、取付ネジ貫通用の貫通孔12a、12bが形成されるとともに、それら両袖部12A、12Bを連結する連結部12Cには、グリースニップル用の貫通孔12cが形成されている。
【0031】
そして、これらサイドシール12及び補強板16間には、潤滑剤含有部材に相当する潤滑剤含有ポリマー17が介装されている。この潤滑剤含有ポリマー17は、エンドキャップ2Bの外形に合わせたほぼコ字形状に形成されていて、そのコ字形状の内側の面は、テーパ状ではなく平坦な形状であって、サイドシール12のシール材(リップ部)14の内面と同様に、案内レール1の断面形状に合わせて案内レール1の上面1a及び転動体転動溝3A,3B、さらに逃げ溝を含む外側面1bに摺接可能な形状となっている。
【0032】
そして、図4に示すように、潤滑剤含有ポリマー17の両袖部17A、17Bに形成された貫通孔17a、17bのそれぞれには、リング状部材18A、18Bが嵌め込まれるようになっている。このリング状部材18A、18Bは、短い円筒形状の部材であり、その外径は、貫通孔17a、17bに容易に嵌め込める程度の寸法となっている。
【0033】
また、潤滑剤含有ポリマー17の連結部17Cに形成された貫通孔17cにも、リング状(又は中実円柱状)部材19が嵌め込まれるようになっている。このリング状部材19も短い円筒形状の部材である。ただし、リング状部材19の外径は、貫通孔11Cの内径よりも大きくなっている。つまり、リング状部材19を貫通孔11cに嵌め込むことにより、その貫通孔17cが押し広げられるようになっている。
【0034】
さらに、リング状部材18A、18B及び19の長さ方向の厚さは、潤滑材含有ポリマー17のそれ(W)よりも、若干(例えば、0.2mm程度)厚くなっている。つまり、リング状部材18A、18B及び19を貫通孔17a、17cに嵌め込むと、そのリング状部材18A、18B及び19の端部が、潤滑剤含有ポリマー17の表面又は裏面から突出するようになっている。
【0035】
そして、これら補強板16、潤滑含有ポリマー17及びサイドシール12は、エンドキャップ2Bの貫通孔2a、2bを貫通してスライダ本体2Aに螺合する取付用ネジ13A、13Bが、サイドシール12の貫通孔12a、12b、潤滑ポリマー17の貫通孔17a、17b、内側のリング状部材18A、18B及び補強板16の貫通孔16a、16bを貫通することにより、エンドキャップ2Bと一体にスライダ本体2Aに固定される。
【0036】
機台に固定した案内レール1上をスライド2が移動すると、スライド2内の転動体は転動体転動路内を転動しつつスライド2の移動方向にスライダ2より遅い速度で移動し、一端側の湾曲路でUターンして転動体戻し路を逆方向に転動しつつ移動し、他端側の湾曲路で逆Uターンして転動体転動路内に戻る循環を繰り返す。こうして直動案内軸受装置が駆動されると、潤滑剤含有ポリマー17も案内レール1に接触しつつ移動し、その移動時の摩擦熱の影響も加わって、潤滑剤含有ポリマー17から潤滑剤が経時的に徐々に滲み出すが、その滲み出した潤滑剤は、案内レール1の特に転動体転動溝3A、3Bを介して、その転動体転動溝3A、3B内を転動する転動体へ自動的に供給される。
【0037】
この自己潤滑性により、長期間にわたり安定した滑らかな作動が行われる。したがって、殊更に潤滑剤を外部からスライダ2に供給しないでも低トルクで良好な運転を長時間続けることができる。
【0038】
このようにエンドキャップ2Bには、潤滑剤含有ポリマーなど、熱による変形を受けやすい部材が取り付けられる場合がある。しかしながら、前記防塵カバー15によって、エンドキャップ2等が高温の異物の影響から保護される。
【0039】
本実施の形態のリニアガイド装置においては、防塵カバーにより、相隣接するスライダ2とスライダ2との間に形成された空間部及び各スライダ2のエンドキャップ2Bの周囲が覆われているので、リニアガイド装置を塵埃等の多い雰囲気下で使用したときに、案内レール1に遊嵌されたスライダ2の取付スパンが小さく、スライダ2とスライダ2との間に小さな間隙があるような場合でも、ごみ(異物)等がシール材14を通過して転動溝5等に浸入するのを防止することができるとともに、リニアガイド装置を溶接スパッタ等の高温のごみのかかる雰囲気中で使用した場合でも、高温のごみによってエンドキャップ2Bや潤滑剤含有部材が変形するのを防止することができる。
【0040】
さらに、木屑、セラミック粉等のように、油分を吸い取り易い雰囲気下でリニアガイド装置を使用した場合でも、防塵カバーにより、木屑、セラミック粉等が直接潤滑剤含有部材に触れることはなく、潤滑剤含有部材の油分が木屑、セラミック粉等に吸い取られのを防止することができる。
【0041】
また、防塵カバー15はその弾性力によって各エンドキャップ2Bに固定されているので、ボルト等の締結部材を用いることなく、防塵カバー15を各エンドキャップ2Bに着脱自在に固定することができる。
【0042】
また、前記実施の形態においては、防塵カバー15として、相隣る2台のスライダ2を連結するものについて述べたが、防塵カバー15の幅を広げて、相隣る4台のスライダ2を連結するように構成することもできる。
【0043】
次に、本発明の他の実施の形態を図5に基づいて説明する。本実施の形態は、各スライダ2の軸方向両端に配置された一対のエンドキャップ2B、潤滑剤含有部材17及びサイドシール12のみを覆って、これを保護する防塵カバー20を固定したものであり、他の構成は前記実施の形態と同様である。
【0044】
防塵カバー20は、例えば、金属、樹脂を用いて、スライダ2の軸方向一端部に固定されているエンドキャップ2B、潤滑剤含有部材17及びサイドシール12の外周面を覆うように構成されている。そして各防塵カバー20は、その弾性力により各エンドキャップ2B、2Bに着脱自在に固定されている。すなわち、防塵カバー20はエンドキャップ2B等を塵埃等から保護する。
【0045】
本実施の形態においては、各スライダ2のエンドキャップ2B、潤滑剤含有部材17及びサイドシール12をれぞれ防塵カバー20で覆うようにしたため、リニアガイド装置を溶接スパッタ等の高温のごみのかかる雰囲気中で使用した場合でも、高温のごみによってエンドキャップ等が変形するのを防止することができる。
【0046】
さらに、木屑、セラミック粉等のように、油分を吸い取り易い雰囲気下でリニアガイド装置を使用した場合でも、木屑、セラミック粉等が直接潤滑剤願油部材に触れることはなく、潤滑剤含有部材の油分が木屑、セラミック粉等に吸い取られのを防止することができる。
【0047】
また、防塵カバー20はその弾性力によって各エンドキャップ2Bに固定されているので、ボルト等の締結部材を用いることなく、防塵カバー20を各エンドキャップ2Bに着脱自在に固定することができる。なお、図5には、防塵カバー20の二つの形態の例が示されている。
【0048】
なお、上記第2の実施形態においては、防塵カバー20がエンドキャップ20B、潤滑剤含有部材17及びサイドシール12を覆う例を示したが場合によってはこれらの各部材の一つ又は2つを覆うものであっても良い。
【0049】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、案内レールに遊嵌されて相隣るスライダとスライダとの間に形成された空間部及び/又は各スライダのエンドキャップ等の周囲を防塵カバーによって覆うようにしたため、ニアガイド装置を塵埃等、異物の多い雰囲気下で使用した場合でも、異物がスライダの中に入るのを防止することができ、転動体の転動不良を無くすことができるとともに、エンドキャップ等を高温の異物等から保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態のリニアガイド装置の一部を切り欠いて示す斜視図である。
【図2】リニアガイド装置の使用態様(取り付け状態)を示す斜視図である。
【図3】本発明の第1の実施の形態のリニアガイド装置の配置状態を示す斜視図である。
【図4】第1の実施の形態のスライダの構造を示す分解斜視図である。
【図5】本発明の第2の実施の形態のリニアガイド装置の使用態様(取り付け状態)を示す斜視図である。
【図6】図3において、防塵カバーがスライダに固定された状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 案内レール
1a 上面
1b 側面
2 スライダ
2A スライダ本体
2B エンドキャップ
3A、3B 転動体転動溝
5 負荷転動体転動溝
6 転動体戻し路
7 湾曲路
8 転動体
12 サイドシール
15,20 防塵カバー
Claims (1)
- 直動案内軸受装置に防塵カバーを取り付けて成る直動案内軸受装置であって、この直動案内軸受装置は、外面に転動体転動溝を有して、軸方向に延びる案内レールと、この案内レールに遊嵌する一つ又は複数のスライダを備えて成り、このスライダは、スライダ本体と、そのスライダ本体の両端部に取り付けられたエンドキャップを備えて成り、該エンドキャップには前記案内レールに潤滑剤を供給する潤滑剤含有部材及びサイドシールがこの順番で固定されており、前記スライダ本体と前記エンドキャップにより、前記案内レールの転動体転動溝に対向する負荷転動体転動溝及びこの負荷転動体転動溝の両端部に湾曲部を介して連結された転動体戻し路からなる転動体循環路が形成され、この転動体循環路に前記案内レールに沿って前記スライダ本体を相対移動させる転動体が装填されてなるとともに、前記防塵カバーは、スライダ端に装着される前記潤滑剤含有部材の周囲を覆うように、外部から嵌め込まれ、嵌め込まれた後は弾性力によって各部材に固定されるように構成されてなる、直動案内軸受装置。
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