JP4307405B2

JP4307405B2 - 直動転がり案内ユニット

Info

Publication number: JP4307405B2
Application number: JP2005124699A
Authority: JP
Inventors: 英樹桑原
Original assignee: Nippon Thompson Co Ltd
Current assignee: Nippon Thompson Co Ltd
Priority date: 2005-04-22
Filing date: 2005-04-22
Publication date: 2009-08-05
Anticipated expiration: 2025-04-22
Also published as: US20060239595A1; JP2006300250A; US7458720B2

Description

この発明は、軌道レールの軌道面に転動体を転動させて案内するとともに、上記軌道面にダストが侵入するのを防止する下面シールを設けた直動転がり案内ユニットに関する。

この種の直動転がり案内ユニットして、図８〜１０に示したものが従来から知られている。この従来の案内ユニットは、軌道レールＲの両側に２条の軌道面１，２を備えるとともに、スライダＳは、この軌道面１，２を備えた軌道レールＲをまたいで走行するものである。

上記スライダＳは、ケーシングｃの前後にエンドキャップ３，４を一体的に設けているが、このようにしたスライダＳは、軌道レールＲの軸線を基準に左右対称に形成している。そこで、以後は、左右対称で同一形状の構成要素は、同一符号をもって説明する。

上記ケーシングｃには、一対のガイド孔５，６を形成しているが、これらガイド孔５，６は、ケーシングｃを軸線方向に貫通するとともに、上下において互いに平行に形成している。そして、これらガイド孔５，６のそれぞれにはガイド筒７，８を挿入するものである。

上記ガイド筒７，８のそれぞれは、２つ割にした半円筒部材を突き合わせて一つのガイド筒にしたもので、このガイド筒７，８には円筒ころ９，１０を転動自在に組み込む。そして、上側のガイド筒７を転動する円筒ころ９は、下側の軌道面２に接触する方向に案内され、下側のガイド筒８を転動する円筒ころ１０は、上側の軌道面１に接触する方向に案内される。このようにして案内される円筒ころ９，１０は、エンドキャップ３，４内において、互いに干渉することなくクロスして転動するものである。

上記のようにしたスライダＳの下面には、芯金の周囲をゴム材で覆った下面シール１１，１２を固定するが、この下面シール１１，１２は、ケーシングｃの全長よりも長くして、その両端が、ケーシングｃの両端に設けたエンドキャップ３，４に対向する関係にしている。そして、この下面シール１１，１２の両端部分には、下面シール１１，１２の長手方向に沿った長孔１３，１４を形成している。

一方、上記スライダＳのエンドキャップ３，４であって、その下面には、一対のフック１５ａ，１５ｂおよび１６ａ，１６ｂを形成し、これら一対のフック１５ａ，１５ｂおよび１６ａ，１６ｂに、上記長孔１３，１４を掛け止めるようにしている。

上記のようにして掛け止められた下面シール１１，１２を示したのが図１０である。この図１０からも明らかなように、下面シール１１，１２はケーシングｃに対してボルト１７で固定される。このようにした下面シール１１，１２は、その先端が軌道レールＲの側面１８をシールし、上記下側軌道面２およびこの下側軌道面２を転動する円筒ころ２の部分にダストが侵入するのを防止するようにしている。

なお、図中符号１９，２０はエンドシール、２１，２２はエンドシールをエンドキャップ３，４に止めるためのボルトである。このようにしたエンドシール１９，２０は、その内側に形成した凸部１９ａ，２０ａを、軌道レールＲの両軌道面１，２の間に形成した凹溝に摺動自在にはまる関係にしている。
特許第３２３７９８１号公報

近年、軌道面を有する軌道レールの幅が１０mm前後という超小型の案内ユニットが求められているが、上記した従来の案内ユニットでは、この超小型化に対応できないという問題があったが、その理由は、次の通りである。

すなわち、案内ユニットそのものが超小型化すれば、当然のこととしてスライダＳとともにエンドキャップ３，４も小型化する。しかし、従来の案内ユニットでは、エンドキャップ３，４にフック１５ａ，１５ｂおよび１６ａ，１６ｂを形成しなければならないが、上記したようにエンドキャップが小型化すればするほど、このエンドキャップ３，４にフック１５ａ，１５ｂおよび１６ａ，１６ｂを形成することが難しくなる。このように超小型化に対応できない第１の理由は、エンドキャップが超小型化することによって、フック１５ａ，１５ｂおよび１６ａ，１６ｂを形成しにくくなることである。

また、エンドキャップ３，４にフック１５ａ，１５ｂおよび１６ａ，１６ｂを形成できたとしても、それらフックの強度を保つことが難しくなる。したがって、超小型化に対応できない第２の理由は、エンドキャップが超小型化することによって、フック１５ａ，１５ｂおよび１６ａ，１６ｂの強度を保てないということである。

さらに、上記下面シール１１，１２を止めるのに、長孔１３，１４とフック１５ａ，１５ｂおよび１６ａ，１６ｂだけでは、スライダＳに対する保持力が十分に保てないので、ボルト１７で固定しなければならない。しかし、当該案内ユニットが小型化すれば、下面シール１１，１２も薄くて細いものにならざるを得ない。このように薄くて細い下面シール１１，１２をボルト１７で固定することが、作業上かなりの困難をともなう。したがって、超小型化に対応できない第３の理由は、下面シール１１，１２をボルトで止めるための作業性が悪いということである。

この発明の目的は、超小型化に対応できる直動転がり案内ユニットを提供することである。

この発明は、軌道レールをまたいで走行するスライダには、複数の転動体からなるエンドレスな転動列を設けるとともに、この転動列が軌道レールの軌道面を転動する構成にし、上記スライダの下面には下面シールを設け、この下面シールで上記軌道面およびこの軌道面を転動する転動体の部分にダストが侵入するのを防止した直動転がり案内ユニットを前提にする。なお、上記転動体には、円筒ころ、針状ころ、棒状ころあるいはボール等が含まれる。

第１の発明は、上記直動転がり案内ユニットを前提にしつつ、上記軌道面よりも下方における軌道レールの側面に、上記軌道レールの軸線に平行であって、上記軸線に直交する断面を円弧状にした凹部を設け、この凹部に上記下面シールのシール部を臨ませる。

上記下面シールは、合成樹脂で一体成形された板状部と、この板状部の両端に設けた起立部と、この起立部の先端に設けた掛け止め爪とを備え、上記板状部は、軌道レールの側面に形成した上記凹部に対向する側の厚さを厚くし、上記凹部から離れる方向の厚さを徐々に薄くして、上記軸線に直交する方向の断面形状をくさび状にするとともに上記厚さを厚くした側を円弧状にした上記シール部を備えている。

そして、上記スライダの軸方向両側に設けたエンドキャップは、合成樹脂で一体成形して上記掛け止め爪を掛け止める掛け止め孔を設け、この掛け止め孔に上記下面シールの掛け止め爪を掛け止めるとともに、上記くさび状にした一方の斜面をスライダに形成した砥石逃げ用の斜面に接触させて、上記下面シールをスライダの最下面と同一レベルあるいはスライダの最下面よりも上方に位置させ、上記スライダの最下面より下方に突出しない構成にするとともに、上記シール部を上記ガイドレールの凹部に、非接触で近接させた点に特徴を有する。

第１の発明の直動転がり案内ユニットによれば、エンドキャップには、下面シールの掛け止め爪が掛け止められる掛け止め孔を形成するだけでよいので、例えば、エンドキャップがどんなに小型化されても、対応することができる。

また、上記軌道レールの軸線に平行にした凹部を設け、上記下面シールには上記凹部に臨ませるシール部を設けたので、上記凹部とシール部とはその上下方向において重なり合うことになる。このように凹部とシール部とが上下方向において重なり合えば、これら凹部およびシール部の上方に位置する下側軌道面およびこの下側軌道面を走行する転動体の部分にダストが侵入しにくくなる。

さらに、下面シールをボルトなどで止める必要がなく、下面シールの掛け止め爪を、エンドキャップに形成した掛け止め孔にはめ着けるだけでよいので、下面シールをスライダに取り付けるための作業性が向上する。

しかも、上記凹部およびシール部の対向面を円弧状にするとともに、これら凹部とシール部とを、非接触の状態を保って近接させたので、当該案内ユニットが超小型化されても、その寸法管理が簡単になる。

さらに、下面シールの断面形状をくさび状にするとともに、くさび状にした一方の斜面を、スライダに形成した砥石逃げ用の斜面に接触させて、下面シールがスライダの最下面と同一レベルあるいはスライダの最下面よりも上方に位置させたので、下面シールがスライダから下方に突出しない。

図１〜図７に示した実施形態が従来と異なる点は、その下面シールの形状やその取り付け構造等である。ただし、以下には、従来と同一の構成要素も含めて全体の構造を説明するが、従来と同一の構成要素については同一符号を用いて説明する。

この実施形態の案内ユニットも、従来と同様に軌道面を有する軌道レールＲの両側に２条の軌道面１，２を備えるとともに、スライダＳは、この軌道面１，２を備えた軌道レールＲをまたいで走行するものである。ただし、この実施形態における軌道レールＲは、図２に示すように、下側軌道面２のさらに下方における側面１８に、軌道レールＲの軸線に平行に形成しかつ円弧状にした凹部２３を備えている。

上記のようにしたスライダＳの下面には、図３〜５に示した下面シール２４を設けるが、この下面シール２４は、ケーシングｃとエンドキャップ３，４との合計長さとほぼ等しい長さを有する板状部２４ａと、この板状部２４ａの両端に設けた起立部２４ｂと、この起立部の上端に設けた掛け止め爪２４ｃとを備えている。そして、上記板状部２４ａは、図４，５からも明らかなように、軌道レールＲの側面１８に対向する側の厚さを厚くし、上記側面１８から離れる方向の厚さを薄くして、軸線に直交する方向の断面形状をくさび状にしている。さらに、上記厚さを厚くした側を円弧状にしてその部分をシール部２４ｄとするとともに、スライダＳを軌道レールＲにまたがせたとき、このシール部２４ｄが凹部２３に臨むとともに、非接触の状態で近接するようにしている。言い換えると、シール部２４ｄを凹部２３に臨ませるとともに、それらの間にわずかなすき間が保たれるようにしている。

上記のようにシール部２４ｄを凹部２３に臨ませたので、図５に示す矢印２５方向から透視したとき、下側軌道面２およびこの下側軌道面２を転動する円筒ころ９の部分が完全に覆い隠されることになる。したがって、下側軌道面２およびこの下側軌道面２を転動する円筒ころ９の部分にダストが侵入しにくくなる。なお、上記のようにシール部２４ｄと凹部２３との間にわずかなすき間を保ったので、例えば、両者の寸法管理が上記すき間の範囲内で多少狂ったとしても対応できることになる。

さらに、上記板状部２４ａの両端には、図４に示すように挿入部２４ｅを形成しているが、この挿入部２４ｅは幅方向の厚さを同じにしている。言い換えると、板状部２４ａはその断面形状をくさび状にしているが、この挿入部２４ｅはその断面形状を長方形にしたものである。

上記のようにした挿入部２４ｅに、前記起立部２４ｂを起立させるとともに、この起立部２４ｂの先端に前記掛け止め爪２４ｃを形成している。そして、この掛け止め爪２４ｃは、反対側に位置する掛け止め爪２４ｃに対向する側に突出させている。このようにした上記下面シール２４は、合成樹脂で一体成形したものである。

一方、スライダＳのケーシングｃの両端には、エンドキャップ３，４を取り付けるが、このエンドキャップ３，４の外側面には、図６からも明らかなように、掛け止め爪２４ｃがはまる掛け止め孔２６と、起立部２４ｂがはまる溝部２７と、挿入部２４ｅがはまる溝部２８とを形成している。このようにした掛け止め孔２６，溝部２７，２８に下面シール２４の掛け止め爪２４ｃ、起立部２４ｂおよび挿入部２４ｅをはめることによって、それらはエンドキャップ３，４の外側面と面一になる関係にしている。なお、このエンドキャップ３，４も合成樹脂で一体成形している。

上記のようにしてエンドキャップ３，４に、掛け止め爪２４ｃ、起立部２４ｂおよび挿入部２４ｅをはめることによって、板状部２４ａが図５に示すように、ケーシングｃに形成した砥石逃げ用の斜面２９にぴったりと接触するとともに、シール部２４ｄが前記したように軌道レールＲの凹部２３に臨み、かつ、シール部２４ｄと凹部２３との間にわずかなすき間を保つものである。また、上記のように板状部２４ａが砥石逃げ用の斜面２９にぴったりと接触することによって、この下面シール２４がケーシングｃの下面と面一になるようにしている。

上記のようにシール部２４ｄを凹部２３に臨ませたので、前記したように図５に示す矢印２５方向から透視したとき、下側軌道面２およびこの下側軌道面２を転動する円筒ころ９の部分が完全に覆い隠され、下側軌道面２およびこの下側軌道面２を転動する円筒ころ９の部分へのダストの侵入を確実に防止する。

上記エンドキャップ３，４のさらに外側に設けた板状のエンドシール１９，２０には、凸部３０を形成し、この凸部３０が軌道レールＲに形成した凹部２３にぴったりとはまるようにしている。そして、この凸部３０は、前記した凸部１９ａ，１９ｂと相まって、スライダＳの移動方向からのダストの侵入を防止する機能を果たす。

さらに、この実施形態におけるエンドシール１９，２０の大きな機能は、このエンドシール１９，２０をエンドキャップ３，４に固定することによって、下面シール２４の起立部２４ｂ，掛け止め爪２４ｃおよび挿入部２４ｅのそれぞれが、掛け止め孔２６，溝部２７，２８のそれぞれから外れないようにすることである。言い換えると、エンドシール１９，２０が果たす機能のひとつは、下面シール２４をスライダＳにしっかりと固定することである。

上記のようにした直動転がり案内ユニットによれば、上記したエンドキャップ３，４および下面シール２４のそれぞれを合成樹脂で一体成形するとともに、下面シール２４に形成した起立部２４ｂ，掛け止め爪２４ｃおよび挿入部２４ｅのそれぞれを、エンドキャップ３，４の掛け止め孔２６および溝部２７，２８のそれぞれに、はめ込むだけでよいので、例えばボルトなどの特別な止め具を必要としない。したがって、エンドキャップ３，４と下面シール２４とを一体成形できる限り、当該案内ユニットを小型化することができるし、その組み付け作業も簡単になる。

そして、軌道レールＲに設けた凹部２３と下面シール２４のシール部２４ｄとはその上下方向において重なり合うので、前記したように凹部２３およびシール部２４ｄの上方に位置する下側軌道面２およびこの下側軌道面２を走行する円筒ころ９の部分にダストが侵入しにくくなる。さらに、シール部２４ｄと凹部２３との間にわずかなすき間を保ったので、例えば、両者の寸法管理が上記すき間の範囲内で多少狂ったとしても対応できることになる。なお、上記実施形態では、凹部２３とシール部２４ｄとの間にわずかなすき間を保つようにしたが、それら両者を接触させるようにしてもよいものである。また、この凹部２３は、それを円弧状に形成することによって、軌道レールを引き抜き加工するとき有利になる。

さらにまた、下面シール２４の板状部２４ａの断面形状をくさび状にするとともに、くさび状にした一方の斜面を、ケーシングｃに形成した砥石逃げ用の斜面２９に接触させて、下面シールの板状部２４ａがケーシングｃの最下面と同一レベルにしたので、下面シール２４の板状部２４ａがケーシングｃから下方に突出しない。

スライダの分解斜視図である。軌道レールの半分を示す断面図である。下面シールの側面図である。図３のIV−IV線断面図である。軌道レールとケーシングとの相対関係を示した一部拡大断面図である。エンドキャップの正面図である。エンドシールの正面図である。従来の直動転がり案内ユニットを示した一部を断面にした斜視図である。従来の案内ユニットにおけるスライダの分解斜視図である。従来の案内ユニットにおける軌道レールとケーシングとの相対関係を示した一部拡大断面図である。

符号の説明

Ｒ軌道レール
Ｓスライダ
３，４エンドキャップ
９，１０転動体としての円筒ころ
２４下面シール
２４ｃ掛け止め爪
２４ｄシール部
２６掛け止め孔
２９砥石逃げ用の斜面

Claims

軌道レールをまたいで走行するスライダには、複数の転動体からなるエンドレスな転動列を設けるとともに、この転動列が軌道レールの軌道面を転動する構成にし、上記スライダの下面には下面シールを設け、この下面シールで上記軌道面およびこの軌道面を転動する転動体の部分にダストが侵入するのを防止した直動転がり案内ユニットにおいて、上記軌道面よりも下方における軌道レールの側面に、上記軌道レールの軸線に平行であって、上記軸線に直交する断面を円弧状にした凹部を設け、この凹部に、上記下面シールのシール部を臨ませ、上記下面シールは、合成樹脂で一体成形され板状部と、この板状部の両端に設けた起立部と、この起立部の先端に設けた掛け止め爪とを備え、上記板状部は、軌道レールの側面に形成した上記凹部に対向する側の厚さを厚くし、上記凹部から離れる方向の厚さを徐々に薄くして、上記軸線に直交する方向の断面形状をくさび状にするとともに上記厚さを厚くした側を円弧状にした上記シール部を備え、上記スライダの軸方向両側に設けたエンドキャップは、合成樹脂で一体成形して上記掛け止め爪を掛け止める掛け止め孔を設け、この掛け止め孔に上記下面シールの掛け止め爪を掛け止めるとともに、上記くさび状にした一方の斜面をスライダに形成した砥石逃げ用の斜面に接触させて、上記下面シールをスライダの最下面と同一レベルあるいはスライダの最下面よりも上方に位置させ、上記スライダの最下面より下方に突出しない構成にするとともに、上記シール部を上記ガイドレールの凹部に、非接触で近接させてなる直動転がり案内ユニット。