JP5159054B2

JP5159054B2 - 直動転がり案内ユニット

Info

Publication number: JP5159054B2
Application number: JP2006192666A
Authority: JP
Inventors: 英樹桑原
Original assignee: Nippon Thompson Co Ltd
Current assignee: Nippon Thompson Co Ltd
Priority date: 2006-07-13
Filing date: 2006-07-13
Publication date: 2013-03-06
Anticipated expiration: 2026-07-13
Also published as: JP2008019995A; US7748905B2; US20080013870A1

Description

この発明は、スライダをトラックレールに沿って摺動する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としては、本願出願人が既に特許文献１に示す出願をしている。この出願に係る発明は、スライダとトラックレールとの間に形成される隙間から、スライダ内にダストが進入するのを防ぐため、スライダ側に鉤部材を設けるとともに、この鉤部材に下面シールを掛け渡すようにしたものである。
そして、下面シールの取り付け構造を簡素化することによって、下面シールをスライダに取り付けたり、あるいはスライダから取り外したりする際の作業効率を向上させている。
また、上記の直動転がり案内ユニットによれば、下面シールに弾性力をもたせるとともに、下面シールを鉤部材に弾性変形させて固定するので、下面シールが使用中にスライダから簡単に脱落することがなく、確実に下面シールを保持することができる。
特願２００５−１２９１２７

上記の直動転がり案内ユニットによれば、通常の使用状態においては、下面シールがスライダから脱落するおそれがほとんどないが、これは、スライダをトラックレールに組み付けた状態では、下面シールに外力が作用することがほとんどないためである。つまり、下面シールに外力が作用しなければ、下面シールの取り付け構造を簡素化しながらも、使用中にしっかりと下面シールを保持することができるのである。
ところが、スライダをトラックレールに組み付ける際に、作業ミスにより下面シールがスライダから脱落してしまうことがあった。

すなわち、スライダとトラックレールとは厳密な寸法関係を維持するとともに、スライダが保持する下面シールがトラックレールに対して圧接するので、スライダをトラックレールに組み付ける際には、トラックレールの端部から下面シールを押し込まなければならない。
また、トラックレールにスライダを組み付ける際には、通常、スライダを手で保持しながら組み付けることとなるが、上記したようにスライダを押し込むとなると、場合によってはスライダを保持する指に力が入ってしまう。

このような場合には、下面シールに対して、それをトラックレール側に向かって上方に押し上げる力が作用することとなる。
ところが、上記の直動転がり案内ユニットにおいては、使用中に下面シールが脱落するのを防ぐことを目的とするとともに、下面シールの着脱を容易にするために構造を簡素化させている。また、この簡素化した構造においては、下面シールがトラックレール側に押し上げられるという事態を想定していない。そのため、下面シールに対して、それをトラックレール側に押し上げる力が作用すると、下面シールがスライダから簡単に脱落してしまい、スライダをトラックレールに組み付ける作業効率が悪くなるとともに、結局、下面シールの着脱作業の効率化が減殺されてしまうという問題があった。

この発明の目的は、スライダをトラックレールに組み付ける場合にも下面シールがスライダから脱落しない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、トラックレールに沿って摺動するとともにケーシングの両端に一対のエンドキャップを設け、転動体が転動するガイド溝が上記エンドキャップを経由してエンドレスになる構成にしたスライダと、上記エンドキャップ間に掛け渡した一対の下面シールとを備え、上記エンドキャップには掛止部材を突出して設ける一方、上記下面シールには嵌合孔を形成し、この嵌合孔に上記掛止部材を嵌めることによって、下面シールをトラックレールとスライダとに接しさせて保持し、上記スライダのガイド溝内にダスト等が入るのを防止する構成にした直動転がり案内ユニットを前提とする。

上記の構成を前提として、第１の発明は、上記掛止部材が、スライダの摺動方向に平行な一対の面を備えるとともに、一方の面をトラックレール側に対向させ、他方の面をトラックレールとは反対側に位置させた突条部を有し、この突条部には、トラックレール側に突出させた内側鉤部と、トラックレールとは反対側に突出させた外側鉤部とを上記スライダの摺動方向に位相をずらして設ける構成としている。
一方、上記下面シールは、芯金の周囲を弾性体で覆ってなり、上記芯金には、内側鉤部と外側鉤部とにわたる長さを長手方向に保持した貫通孔部を形成するとともに、この貫通孔部は、上記内側鉤部に対応する部分を、上記内側鉤部および突条部の合計厚さよりも幅広にした拡幅部とし、外側鉤部に対応する部分を、上記拡幅部よりも幅狭にするとともに、上記外側鉤部および突条部の合計厚さよりも幅広にした幅狭部とする一方、この芯金を弾性体で覆った状態で、弾性体には、上記貫通孔部に対応した穴が形成されるとともに、この穴の周囲には、上記貫通孔部よりも穴の内側に突出する弾性リップ部が形成され、この弾性リップ部の内縁で鉤部挿入孔部が形成され、これら貫通孔部と上記鉤部挿入孔部とが相まって上記嵌合孔を構成する。

そして、上記嵌合孔に上記内側鉤部を掛け止めた状態から上記掛止部材を嵌合孔に圧入したとき、上記突条部が弾性変形しながら上記嵌合孔を貫通する一方、上記外側鉤部が嵌合孔を貫通したとき、上記突条部がもとの形状に復帰して、上記内側鉤部と外側鉤部とが上記下面シールを保持する構成にした点を特徴とする。
第２の発明は、上記内側鉤部に対応する突条部の部分には、トラックレール側に突出する厚肉部を設けた点に特徴を有する。

第１の発明によれば、ダストの進入を防ぐ下面シールを簡単に取り付けることができる構造にしたので、下面シールの着脱作業を効率化することができる。
しかも、外側鉤部を、突条部を挟んで内側鉤部とは反対方向に突出させたので、下面シールに対して、それをトラックレール側上方に押し上げる力が作用した場合にも外側鉤部が、しっかりと下面シールを保持する。
したがって、スライダをトラックレールに組み付ける際にも、下面シールがスライダから脱落しにくくなり、スライダをトラックレールに組み付ける作業効率を向上することができる。

さらに、下面シールに芯金を設けたので、下面シールの強度を確保することができる。また、芯金の周囲を弾性体で覆うとともに、弾性体に設けたリップ部の内縁で鉤部挿入孔部を構成したので、嵌合孔を密封してダスト等の侵入を確実に防止するだけでなく、弾性体の弾性力で両鉤部をしっかりと保持することができる。したがって、使用時および組み付け時のいずれの場合にも、スライダから下面シールが脱落することなく、下面シールを確実に保持することができる。

第２の発明によれば、内側鉤部に対応する突条部の部分に、トラックレール側に突出する厚肉部を設けたので、掛止部材を嵌合孔に嵌合する際や、トラックレールから反力が作用した際にも、突条部が折れたり破損したりせず、確実に下面シールを保持することができる。
そして、下面シールをしっかりと保持することができるので、ガイド溝内にダストが侵入しないように、下面シールをトラックレールにしっかりと圧接させることができる。

図１〜図１２を用いてこの発明の実施形態について説明する。
図１は、公知な直動転がり案内ユニットであるが、トラックレールＲ上を走行するスライダＳは、ケーシングｃと、このケーシングｃの両側に設けた一対のエンドキャップ１，１と、このエンドキャップ１，１の外側に設けた一対のエンドシール２，２とを備えている。
上記スライダＳには、エンドキャップ１，１を経由するガイド溝をエンドレスに構成するとともに、このエンドレスにしたガイド溝に、ボールや円筒ころ等の転動体３を組み込んでいる。なお、これら転動体３が、トラックレールＲの上側軌道面４，４と下側軌道面５，５上を転動しながら、スライダＳをトラックレールＲに沿ってスムーズに走行させる。

そして、上記軌道面４，４および５，５のうち、特に下側軌道面５，５および、この下側軌道面５，５を走行する転動体３の部分にダストが侵入すると、転動体３のスムーズな転がりが阻害される。そこで、下側軌道面５，５と、転動体３との間にダストの侵入を防止するために下面シール６を設けている。この下面シール６は、上記下側軌道面５，５に対向するスライダＳの両側であって、ケーシングｃに形成した切削加工逃げ用の斜面７に沿って設けているが、以下には、それら両側における下面シール６，６およびその取り付け構造全体を、同一符号を付して説明する。

図２に示すように、スライダＳのエンドキャップ１には、ケーシングｃに形成した斜面７と一致する斜面８を形成している。そして、この斜面８には、下面シール６を掛け止めるための掛止部材Ｆを突出させているが、その具体的な形状について図３，４を用いて説明する。
図３に示すように、掛止部材Ｆは、エンドキャップ１に形成した斜面８から垂直に突出する突条部９を備える。この突条部９は、図４に示すように、エンドキャップ１の厚さ方向、すなわち、トラックレールＲにスライダＳを組み込んだとき、スライダＳが摺動する摺動方向（図４中ｘ方向）に、平行な一対の面９ａ，９ｂを備える。そして、突条部９のうち一方の面９ａを、トラックレールＲ側に対向させるとともに、他方の面９ｂをトラックレールＲとは反対側に位置させている。

また、上記突条部９における面９ａのケーシングｃ側端部には、内側鉤部１０をトラックレールＲ側に突出させるとともに、上記突条部９における面９ｂの他端には、外側鉤部１１をトラックレールＲとは反対側に突出させている。このように、上記両鉤部１０，１１は、突条部９の長さ方向、つまり、スライダＳの摺動方向に位相をずらして設けている。
上記突条部９は、スライダＳの摺動方向と直交する方向に厚さＬ３を有するとともに、上記内側鉤部１０に対応する部分には、面９ａからトラックレールＲ側に厚さＬ４の厚肉部を確保している。

また、突条部９のトラックレールＲ側に対向する面であって、内側鉤部１０に対応する部分を内側鉤部対向面１０ａとし、突条部９のトラックレールＲとは反対側に対向する面であって、外側鉤部１１に対応する部分を外側鉤部対向面１１ａとする。
そして、内側鉤部１０であって、エンドキャップ１の斜面８に対向する面を内側保持面１０ｂとし、外側鉤部１１であって、エンドキャップ１の斜面８に対向する面を外側保持面１１ｂとする。
なお、上記外側鉤部１１は、突条部９の面９ｂからトラックレールＲとは反対側に長さＬ２だけ突出させており、内側鉤部１０は、突条部９の面９ａから、厚さＬ１だけ突出させている。

上記のように突条部９、内側鉤部１０、および外側鉤部１１からなる掛止部材Ｆは、下面シール６に設けた後述する嵌合孔を保持することによって、下面シール６をエンドキャップ１に固定するが、下面シール６の構成について図５〜９を用いて説明する。
図５に示すように、下面シール６は、後述する芯金１２の周囲を弾性体１３で覆うとともに、その長手方向長さを、上記スライダＳの摺動方向長さとほぼ等しくして、その長手方向両端部分に、穴１４，１４を形成している。そして、図６に示すように、下面シール６の断面形状は、幅方向の一方（図中右側）に傾斜させ、先端に向かって徐々に先細りになるようにするとともに、その先端部分にスライダ側リップ部１５を形成している。

一方、下面シール６の幅方向であって、上記スライダ側リップ部１５と反対側（図中左側）には、スライダ側リップ部１５と突出レベルを等しくするエンドキャップ側リップ部１６を形成している。ただし、このエンドキャップ側リップ部１６の長手方向長さは、エンドキャップ１，１の厚さ（スライダＳの摺動方向厚さ）とほぼ等しくしている。
また、上記エンドキャップ側リップ部１６と同じ側であって、下面シール６の厚さ方向上側（図中上側）には、下面シール６の長手方向に沿って、トラックレール側リップ部１７を設けている（図５参照）。

そして、下面シール６は、芯金１２の周囲を弾性体１３で覆ってなること上記したとおりであるが、芯金１２と掛止部材Ｆとの寸法関係および相対位置関係について、図７，８を用いて説明する。
図７，８には、弾性体１３で覆う前の芯金１２と、上記掛止部材Ｆとの関係を示しているが、この芯金１２の長手方向両端部には、貫通孔部１８を形成している。この貫通孔部１８は、掛止部材Ｆを構成する突条部９の長手方向長さ、言い換えれば、内側鉤部１０と外側鉤部１１とにわたる長さを長手方向に保持している。
そして、貫通孔部１８は、内側鉤部１０に対応する拡幅部１８ａと、外側鉤部１１に対応する幅狭部１８ｂとからなるが、上記拡幅部１８ａの幅Ｌ１０は、内側鉤部１０に対応する部分における突条部９の厚さと、内側鉤部１０の突出厚さとの合計厚さＬ３＋Ｌ４＋Ｌ１よりも幅広にしている。また、上記幅狭部１８ｂの幅Ｌ１１は、外側鉤部１１に対応する部分における突条部９の厚さと、外側鉤部１１の突出厚さとの合計厚さＬ３＋Ｌ２よりも幅広にしている。ただし、幅狭部１８ｂの幅Ｌ１１は、拡幅部１８ａの幅Ｌ１０よりも幅狭にしている。
また、図７に示すように、両鉤部１０，１１の両保持面１０ｂ，１１ｂに、芯金１２の表面を掛け止めた状態で、拡幅部１８ａにおける突条部９の面９ｂ側、幅狭部１８ｂにおける突条部９の面９ａ側に空間ができる寸法関係を維持している。

そして、図９に示すように、上記の構成からなる芯金１２を弾性体１３で覆ったとき、貫通孔部１８に対応するように、弾性体１３に穴１４を形成している。この穴１４の周囲には、上記貫通孔部１８よりも内側に突出する弾性リップ部１９（図中斜線部分）を形成するとともに、この弾性リップ部１９の内縁で鉤部挿入孔部２０を形成している。
この鉤部挿入孔部２０は、図９に示すとおり、下面シール６の長手方向に沿って細長に形成されているが、芯金１２を覆っている分だけ、貫通孔部１８の長手方向長さよりも僅かに短くなっている。また、鉤部挿入孔部２０の幅Ｌ１２は、掛止部材Ｆを構成する突条部９の厚さＬ３よりも僅かに小さくして、密封効果を出すようにしている。

そして、芯金１２に形成した貫通孔部１８と、弾性体１３に形成した鉤部挿入孔部２０とが相まって、この発明の嵌合孔を構成するが、このように、貫通孔部１８よりも内側に突出する弾性リップ部１９を設けることで、嵌合孔からダスト等が侵入するのを防止するようにしている。
ただし、上記拡幅部１８ａであって、内側鉤部１０の内側鉤部対向面１０ａに対向する部分（拡幅部１８ａの図中左側）には弾性リップ部１９をほとんど形成しておらず、芯金１２が露出するようにして、係止力を大きくしている。したがって、鉤部挿入孔部２０であって、内側鉤部１０に対応する部分には、幅広部２０ａが形成されるとともに、掛止部材Ｆを鉤部挿入孔部２０に嵌めたとき、この幅広部２０ａに突条部９の厚肉部が嵌ることになる。
また、上記幅狭部１８ｂであって、外側鉤部１１の外側鉤部対向面１１ａに対向する部分（幅狭部１８ｂの図中右側）にも弾性リップ部１９をほとんど形成しておらず、芯金１２が露出するようにしている。したがって、幅狭部１８ｂのトラックレールＲと反対側（図中右側）においては、貫通孔部１８と鉤部挿入孔部２０とが面一になっている。

次に、図１０〜１２に基づいて、下面シール６をスライダＳに取り付ける手順を説明する。
図１０に示すように、スライダ側リップ部１５およびエンドキャップ側リップ部１６を、エンドキャップ１に形成した斜面８側に向けた状態で、掛止部材Ｆを下面シール６に設けた嵌合孔（鉤部挿入孔部２０および貫通孔部１８）に挿通させる。
このとき、図１１に示すように、エンドキャップ側リップ部１６をエンドキャップ１の斜面８に押し付けるとともに、内側鉤部１０が芯金１２の貫通孔部１８を挿通するように、掛止部材Ｆを嵌合孔（鉤部挿入孔部２０）にはめ込む。

すると、突条部９が、弾性リップ部１９を強制的に退避させながら、言い換えれば、弾性体１３に形成した鉤部挿入孔部２０を広げながら、当該鉤部挿入孔部２０に徐々に進入していく。つまり、図７に示したとおり、貫通孔部１８の拡幅部１８ａの幅Ｌ１０は、内側鉤部１０と突条部９との合計厚さＬ１＋Ｌ３＋Ｌ４よりも大きいので、掛止部材Ｆを嵌合孔に押し込めば、掛止部材Ｆが、弾性体１３の穴１４周縁に突出する弾性リップ部１９を退避させながら進入することができるのである。
そして、内側鉤部１０の内側保持面１０ｂを、芯金１２における拡幅部１８ａに引っ掛けたら、下面シール６を図１１中、時計方向に回すようにして、今度は外側鉤部１１を芯金１２における幅狭部１８ｂに圧入する。

このとき、図７に示したように、幅狭部１８ｂの幅Ｌ１１は、外側鉤部１１と突条部９との合計厚さＬ２＋Ｌ３よりも大きく、しかも、スライダＳの摺動方向に長さを有している。したがって、内側保持面１０ｂを拡幅部１８ａに掛け止めた状態から、下面シール６を時計方向に回して、掛止部材Ｆ（外側鉤部１１）を嵌合孔に対して押し込むと、突条部９を含む外側鉤部１１が弾性変形するとともに、弾性リップ部１９を退避させながら嵌合孔に進入する。言い換えれば、下面シール６に設けた嵌合孔（貫通孔部１８および鉤部挿入孔部２０）に、内側鉤部１０を掛け止めた状態で、外側鉤部１１を弾性変形させて嵌合する。外側鉤部１１は、嵌合孔を貫通すると再び弾性変形するとともに、もとの形状に復帰して、外側保持面１１ｂが芯金１２の表面を保持することとなる。このように、両鉤部１０，１１が芯金１２を保持することによって、下面シール６が掛止部材Ｆに保持されることとなる。

このように、両鉤部１０，１１が嵌合孔を貫通して下面シール６を保持した状態では、突条部９の両面９ａ，９ｂ（両鉤部対向面１０ａ，１１ａ）を弾性リップ部１９が密封するように作用している。
つまり、弾性リップ部１９は、下面シール６をエンドキャップ１に固定する際には、掛止部材Ｆによって速やかに退避し、下面シール６をエンドキャップ１に固定した後には、その弾性力で掛止部材Ｆをしっかり密封固着するように作用することとなる。

このように、上記実施形態によれば、下面シール６をスライダＳに固定したとき、スライダ側リップ部１５およびエンドキャップ側リップ部１６が、エンドキャップ１の斜面８およびスライダＳの斜面７に圧接する。この状態で、スライダＳをトラックレールＲに組み付ければ、図１２に示すように、トラックレール側リップ部１７がトラックレールＲの側面に接するので、トラックレールＲとスライダＳとの隙間からガイド溝内にダストが侵入するのを防ぐことができる。
そして、この下面シール６は、エンドキャップ１に簡単に取り付けることができるので、下面シール６の着脱作業を効率化することができる。

また、下面シール６に芯金１２を設けたので、下面シール６の強度を確保することができるとともに、この芯金１２に両鉤部１０，１１が掛け止まるようにしたので、両鉤部１０，１１が下面シール６をしっかりと保持することができる。
さらに、外側鉤部１１を、突条部９を挟んで内側鉤部１０とは反対方向に突出させたので、下面シール６に対して、それをトラックレールＲ側上方に押し上げる力が作用した場合にも外側鉤部１１が、しっかりと下面シール６を保持する。
したがって、スライダＳをトラックレールＲに組み付ける際にも、下面シール６がスライダＳから脱落しにくくなり、スライダＳをトラックレールＲに組み付ける作業効率を向上することができる。

また、芯金１２に設ける貫通孔部１８であって、拡幅部１８ａの幅Ｌ１０を、内側鉤部１０および突条部９の合計厚さＬ１＋Ｌ３＋Ｌ４よりも幅広にし、幅狭部１８ｂの幅Ｌ１１を、外側鉤部１１および突条部９の合計厚さＬ２＋Ｌ３よりも幅広にしたので、芯金１２に両鉤部１０，１１が当たらないようにして、下面シール６を取り付けることができる。したがって、下面シール６を取り付ける際に、両鉤部１０，１１が破損するおそれがない。
なお、上記実施形態においては、突条部９における内側鉤部１０に対応する部分に厚肉部を形成している。したがって、掛止部材Ｆを下面シール６の嵌合孔に嵌合する際や、トラックレール側リップ部１７から内側鉤部１０に反力が作用した際にも、突条部９が折れたり破損したりせず、確実に下面シール６を保持することができる。

この実施形態の直動転がり案内ユニットを示す図である。エンドキャップの側面図である。エンドキャップの部分拡大図である。掛止部材を表す図である。下面シールの斜視図である。図５におけるVI―VI線断面図である。芯金の貫通孔部に掛止部材をはめ込んだ状態を示す斜視図である。芯金の貫通孔部に掛止部材をはめ込んだ状態を示す平面図である。弾性体で芯金を覆った状態を示す図である。掛止部材に下面シールを固定する第１段階を示す図である。掛止部材に下面シールを固定する第２段階を示す図である。掛止部材に下面シールを固定する第３段階を示す図である。

符号の説明

１エンドキャップ
３転動体
６下面シール
７，８斜面
９突条部
９ａ，９ｂ突条部の面
１０内側鉤部
１１外側鉤部
１２芯金
１３弾性体
１４穴
１８貫通孔部
１８ａ拡幅部
１８ｂ幅狭部
１９弾性リップ部
２０鉤部挿入孔部
ｃケーシング
Ｆ掛止部材
Ｒトラックレール
Ｓスライダ

Claims

トラックレールに沿って摺動するとともにケーシングの両端に一対のエンドキャップを設け、転動体が転動するガイド溝が上記エンドキャップを経由してエンドレスになる構成にしたスライダと、上記エンドキャップ間に掛け渡した一対の下面シールとを備え、上記エンドキャップには掛止部材を突出して設ける一方、上記下面シールには嵌合孔を形成し、この嵌合孔に上記掛止部材を嵌めることによって、下面シールをトラックレールとスライダとに接しさせて保持し、上記スライダのガイド溝内にダスト等が入るのを防止する構成にした直動転がり案内ユニットにおいて、上記掛止部材は、スライダの摺動方向に平行な一対の面を備えるとともに、一方の面をトラックレール側に対向させ、他方の面をトラックレールとは反対側に位置させた突条部を有し、この突条部には、トラックレール側に突出させた内側鉤部と、トラックレールとは反対側に突出させた外側鉤部とを上記スライダの摺動方向に位相をずらして設け、上記下面シールは、芯金の周囲を弾性体で覆ってなり、上記芯金には、上記内側鉤部と上記外側鉤部とにわたる長さを長手方向に保持した貫通孔部を形成し、この貫通孔部は、上記内側鉤部に対応する部分を、上記内側鉤部および突条部の合計厚さよりも幅広にした拡幅部とし、外側鉤部に対応する部分を、上記拡幅部よりも幅狭であって上記外側鉤部および突条部の合計厚さよりも幅広にした幅狭部とする一方、この芯金を覆った弾性体には、上記貫通孔部に対応した穴が形成されるとともに、この穴の周囲には、上記貫通孔部よりも穴の内側に突出する弾性リップ部が形成され、この弾性リップ部の内縁で鉤部挿入孔部が形成され、これら貫通孔部と上記鉤部挿入孔部とが相まって上記嵌合孔を構成するとともに、この嵌合孔に上記内側鉤部を掛け止めた状態から上記掛止部材を嵌合孔に圧入したとき、上記突条部が弾性変形しながら上記嵌合孔を貫通する一方、上記外側鉤部が嵌合孔を貫通したとき、上記突条部がもとの形状に復帰して、上記内側鉤部と外側鉤部とが上記下面シールを保持する構成にした直動転がり案内ユニット。
上記内側鉤部に対応する突条部の部分には、トラックレール側に突出する厚肉部を設けた請求項１に記載の直動転がり案内ユニット。