JP5874337B2 - リニアガイド装置のシール機構 - Google Patents

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Description

この発明は、リニアガイド装置におけるシール機構に関する。
リニアガイド装置におけるシール機構は、案内レールと、これに跨架されるスライダ本体及びエンドキャップとの間をシールして、内部潤滑剤の漏洩の防止と、外部塵埃の侵入防止をする機構である。そのために、従来から各種の手段が採用されてきたが特許文献１に記載のものもその一つである。
つまり、案内レールに跨架されるスライダ本体とエンドキャップの両袖部にアンダーシール（特許文献１では側面シール８００）が軸方向に延びて装着されている。この例のアンダーシールの装着手段は、アンダーシールを嵌め込んだ保持器をスライダ本体及びサイドキャップに装着することにより行なっている。こうして、保持器の端面とアンダーシールの端面を面一にしている。そして、ここでは図示されていないが、特許文献１の段落００２３に記載されるように、前記保持器の端面にサイドシールを隙間なく密着させることにより、アンダーシールの端面とサイドシールとを密着させて、案内レールと、これに跨架されるスライダ本体及びエンドキャップとの間をシールしている。
特開２０１０−１５６３８１号公報
しかしながら、案内レールと、これに跨架されるスライダ本体及びエンドキャップとの間をアンダーシールとこれが接するサイドシールによってシールしても、前記アンダーシールの端部と前記サイドシールとの接点では、シール部品の精度やスライダと案内レールとの相対移動によるシールの位置ずれなどにより隙間が発生することがあって、これが潤滑剤の漏洩の原因になるという不具合がある。
そこで、この発明は、アンダーシール端部のシール性を向上させることを目的としている。
本発明の一態様のリニアガイド装置のシール機構は、軸方向に延びるレール側転動体転動溝を両側面に有する案内レールと、前記案内レールの両側面に対向する位置に、前記案内レールの他の一面に対向する第１背部を介して一体に連続する第１袖部をそれぞれ有し、各第１袖部に前記レール側転動体転動溝に対向するスライダ側転動体転動溝と内部の直線状の転動体戻り路とを有して前記案内レールへ相対移動可能に跨架されるスライダ本体と、前記案内レールの両側面に対向する位置に、前記案内レールの他の一面に対向する第２背部を介して一体に連続する第２袖部をそれぞれ有して前記スライダ本体の軸方向両端面に個別に接合され、且つ各第２袖部に、対向する前記両転動体転動溝からなる直線状の負荷転動路と前記転動体戻り路とを連通させる円弧状の方向転換路が形成されたエンドキャップと、前記負荷転動路、前記転動体戻り路及び前記方向転換路から形成される転動体転動路内に転動自在に装填される複数の転動体と、前記案内レールの両側面に対向する各位置に、前記案内レールの他の一面に対向する第３背部を介して一体に連続する第３袖部をそれぞれ有して前記エンドキャップの軸方向外側の端面に個別に接合され、且つ第３背部と各第３袖部の前記案内レール側に向く面に前記案内レールに摺接するリップ部を備えたサイドシールと、前記第１袖部と第２袖部の前記案内レール側に向いた面における、前記スライダ側転動体転動溝と前記方向転換路よりも、前記第１背部と第２背部から遠い側に装着されて軸方向に延びるアンダーシールと、を有して、前記アンダーシールと前記サイドシールにより内外間をシールするリニアガイド装置のシール機構において、前記エンドキャップに、前記案内レールに摺接し当該エンドキャップと前記案内レールとの間で前記アンダーシールの端部を二方から囲む補助リップを設け、前記補助リップを、前記第２袖部の前記案内レール側に向いた面における、前記アンダーシールよりも前記第２背部から遠い側に前記アンダーシールに沿って配置された軸方向リップと、この軸方向リップの前記サイドシール側の端部から屈折されて一体をなし、前記第２袖部の前記案内レール側の面の前記サイドシールに近い縁に沿って前記軸方向と交差する方向に連続し且つ前記アンダーシールの端部に接して配置された交差方向リップと、から構成したことを特徴とするものである。
また、前記補助リップにおける前記交差方向リップの側面に凹部を設け、この凹部に前記アンダーシールの端部を嵌合させると好適である。
本発明の前記態様においては、アンダーシールの端部を、エンドキャップと案内レールとの間で、長手方向の中途で屈折された補助リップにより、エンドキャップの第２袖部の開放端側（第２背部から遠い側）とサイドシール側との二方から囲むものであり、さらにアンダーシールの端部に補助リップのうちの交差方向リップが接しているため、先ずはアンダーシールの端部と交差方向リップとの間でシールされ、仮にこの間に漏れが生じても、エンドキャップの第２背部から遠い側には、補助リップのうちの軸方向リップが漏れをシールし、サイドシール側には交差方向リップが漏れをシールするほか、軸方向リップと交差方向リップにより外部への漏れのルートを狭く且つ距離を大きくしているため、このラビリンス効果によりシール性能を向上させることができるという効果がある。特に、前記交差方向リップの側面に凹部を設け、この凹部に前記アンダーシールの端部を嵌合させると、交差方向リップとアンダーシールとの間のシール性が向上するとともに、ここに漏れが生じても、凹凸嵌合部によりさらなるラビリンス効果を得ることができる。
本発明の実施の形態を示す全体の斜視図。 補助リップを装着する溝を示す拡大正面図。 補助リップを示す図であって（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図。 補助リップを装着した状態を示す図２と同様の拡大正面図。 図４の状態のエンドキャップとサイドシールの各袖部の内側面を示すエンドキャップとサイドシールの断面図。 図５の状態の補助リップとアンダーシールとの接触状態を示す図５の要部拡大図。 図６の状態から補助リップとアンダーシールの接触状態を変更した状態を示す図６と同様の図。
図１は、リニアガイド装置の一例を示す斜視図であり、図では長さを短く表した案内レール１０とスライダ本体２０とエンドキャップ３０とサイドシール４０とを備えている。また、同図ではエンドキャップ３０とサイドシール４０とをスライダ本体２０に固定するためのねじの図示を省略している。
リニアガイド装置は、図１に示すように案内レール１０が軸方向とその左右方向に水平をなし、その上面に、スライダ本体２０と、エンドキャップ３０と、サイドシール４０からなるスライダ１００が跨架される例が多いため、この実施の形態においても軸方向（案内レール１０の長手方向）と上下方向と左右方向の向きをこの例に沿って説明する。したがって、案内レール１０の軸方向や上下方向や左右方向に傾斜などの変更が加えられた場合には、その姿勢に倣って各部の方向や傾きを解釈するものとする。
前記案内レール１０は、軸方向に延びるレール側転動体転動溝１１を左右の両側面において上下２段に有する。
スライダ本体２０は、前記案内レール１０の左右両側面に対向する位置に、前記案内レール１０の上面に対向する第１背部２１を介して一体に連続する左右の第１袖部２２、２２をそれぞれ有し、各第１袖部２２、２２に前記レール側転動体転動溝１１に対向する、図には表れないスライダ側転動体転動溝と内部の直線状の転動体戻り路とを有して前記案内レール１０へ相対移動可能に上面から跨架されている。前記案内レール１０のレール側転動体転動溝１１と、これと対向するスライダ本体２０のスライダ側転動体転動溝とによって、案内レール１０とスライダ本体２０との間に直線状の負荷転動路が形成されている。
エンドキャップ３０もスライダ本体２０と同様に案内レール１０へ上面から跨架されるものである。このエンドキャップ３０は、前記案内レール１０の左右両側面に対向する位置に、前記案内レール１０の上面に対向する第２背部３１を介して一体に連続する左右の第２袖部３２、３２をそれぞれ有している。このエンドキャップ３０は２個あって、前記スライダ本体２０の軸方向両端面に個別に接合されている。またエンドキャップ３０には、各第２袖部３２、３２の案内レール１０側の面に、前記案内レール１０とスライダ本体２０との間の直線状の負荷転動路とスライダ本体２０内の前記転動体戻り路とを連通させる円弧状の方向転換路３３、３３が形成されている。
また、いずれも図示されない前記負荷転動路及び前記転動体戻り路と、図５に示された前記方向転換路３３、３３とにより形成される図示されない転動体転動路内には、これも図示されない多数の転動体が転動自在に装填されている。この実施形態では転動体としてはころが用いられるが、玉を用いるのものであってもよい。
サイドシール４０も、スライダ本体２０及びエンドキャップ３０と同様に案内レール１０に上面から跨架されるものである。このサイドシール４０は、前記案内レール１０の左右両側面に対向する各位置に、前記案内レール１０の上面に対向する第３背部４１を介して一体に連続する左右の第３袖部４２、４２をそれぞれ有している。このサイドシール４０も２個あって、前記２つのエンドキャップ３０の軸方向外側の各端面に個別に接合されている。そして第３背部４１と各第３袖部４２、４２の内側の面、つまり前記案内レール１０側に向く面に前記案内レール１０に摺接するリップ部４３を備えている。
前記第１袖部２２と第２袖部３２の前記案内レール１０側に向いた面にはアンダーシール５０とインナーシール５１とが装着されている。アンダーシール５０は、転動体転動溝と方向転換路３３よりもさらに下側（請求項１に記載した、前記第１背部２１と第２背部３１から遠い側、に相当）に装着されて軸方向に延びている。第１袖部２２から第２袖部３２に連続して形成されるスライダ側転動体転動溝と方向転換路３３の表面には、これらに沿って図示しない転動体保持器が固定されている。前記アンダーシール５０とインナーシール５１はその保持器の溝に、例えば前記特許文献１に記載されるように、基部が嵌合されることにより支持されている。なお、インナーシール５１はリニアガイド装置の使用態様によっては装着していなくともよいが、この実施形態では、インナーシール５１の端部はサイドシール４０のリップ部４３に当たっていて、これにより内外間をシールしている。また、アンダーシール５０とインナーシール５１の少なくともいずれかは、転動体保持器を介して前記第１及び第２袖部２２、３２に装着されるものでなく、両袖部２２、３２に直接装着されるものでもよい。
前記エンドキャップ３０には、補助リップ６０を装着している。この補助リップ６０は、長手方向の全体において前記案内レール１０に摺接し且つ中途で屈折されて当該エンドキャップ３０と前記案内レール１０との間で前記アンダーシール５０の端部を二方から囲むものである。
この補助リップ６０は、前記エンドキャップ３０の第２袖部３２の前記案内レール１０側に向いた面に取り付けられるものであって、一例として図３（ａ）に斜視図で示されるように、軸方向リップ６１と交差方向リップ６２とから構成されている。軸方向リップ６１は、前記第２袖部３２の前記案内レール１０側に向いた面において、前記アンダーシール５０よりも下側（請求項１に記載した、前記第２背部から遠い側）に前記アンダーシール５０に沿って配置されている。
交差方向リップ６２は軸方向リップ６１と一体をなし、軸方向リップ６１の前記サイドシール４０側の端部から、前記第２袖部３２の前記案内レール１０側の面の前記サイドシール４０に近い縁に沿って上方向（前記軸方向と交差する方向のうち第２背部３１に近づく方向）に連続し、全体としてＬ字型に近い形状をなしている。
かかる補助リップ６０はアンダーシール５０やインナーシール５１と同様の材質からなり、補助リップ６０と同形状のＬ字型に近い形状に第２袖部３２の前記面に形成された凹溝３４に、長手方向に沿う一側が嵌まり込んで固定されている。補助リップ６０の他側は案内レール１０に向けて突出されて、案内レール１０には適宜の締め代をもって摺接するようになっている。補助リップ６０の突出端６３は楔状に尖っていて、補助リップ６０の全長にわたって案内レール１０への摺接により変形して案内レール１０に密接するようになっている。
また、特に図６により拡大して示すように、補助リップ６０の交差方向リップ６２には、内側、つまりスライダ本体２０側の面に前記アンダーシール５０の端部が突き当てられていて、交差方向リップ６２とアンダーシール５０とにより、案内レール１０とエンドキャップ３０との間において内外間をシールしている。図７は、交差方向リップ６２におけるアンダーシール５０が接する位置に凹部６２ａを設けて、この凹部６２ａにアンダーシール５０の端部を嵌合させた例である。
ここで、スライダ本体２０内の転動体戻り路内にはグリースなどの潤滑剤が封入されている。そして案内レール１０に対するスライダ１００の走行に伴い、多数のころが前記負荷転動路と、方向転換路３３と、転動体戻り路とを循環することになる。このとき、スライダ本体２０内の潤滑剤はころによって案内レール１０に転写されるようにしてスライダ１００外に持ち出される。
そこで、このリニアガイド装置では、スライダ本体２０及びエンドキャップ３０の各袖部２２、３２と、案内レール１０の左右側面との間は、アンダーシール５０とインナーシール５１とサイドシール４０のリップ４３とによって軸方向両側と上下方向が閉塞されている。よって、スライダ本体２０内部からころによって案内レール１０に持ち出された潤滑剤は、前記のシール５０、５１とリップ４３とに囲まれた内部に留まることになる。
特に、この実施形態では、図６に示されるように、アンダーシール５０の端部は補助リップ６０により囲まれ、アンダーシール５０の端部が補助リップ６０の交差方向リップ６２に突き当てられている。このため、エンドキャップ３０の下部においては、アンダーシール５０と交差方向リップ６２によって潤滑剤の漏れを防止する。また、サイドシール４０側には交差方向リップ６２が第１次的にシールし、これを超えた潤滑剤は交差方向リップ６２とサイドシール４０のリップ部４３とで最終的にシールする。ここで交差方向リップ６２はエンドキャップ３０の第２袖部３２の高さ全体のうち、この実施形態では下の３分の１程度の高さのみに形成されているが、潤滑剤が漏れる場合には重力によって袖部３２の下部から漏れるものであるため、この程度の高さまでシールされれば第１次的には問題はない。
ここで、運転中の変形などによって、アンダーシール５０の端部が補助リップ６０の交差方向リップ６２に突き当てられた状態が崩れ、アンダーシール５０の先端が交差方向リップ６２から離れる場合が想定される。しかし、この場合であっても、アンダーシール５０の端部は、補助リップ６０の軸方向リップ６１と交差方向リップ６２に囲まれているので、下方へは、補助リップのうちの軸方向リップ６１が漏れをシールする。
また、一方の軸方向リップ６１はアンダーシール５０の下側の近い位置にあって、両者の間隔が狭くなっており、他方の交差方向リップ６２はサイドシール４０のリップ部４３の内側の近い位置にあって、ここでも両者の間隔が狭くなっている。このため、アンダーシール５０の端部と交差方向リップ６２との突き当たり部分から漏れる潤滑剤は、軸方向リップ６１とアンダーシール５０との狭く長い隙間により外部への漏れが抑制される。また、前記の第１次シールを超えて、交差方向リップ６２の上端を乗り越える潤滑剤は、交差方向リップ６２とリップ部４３との、これも狭く長い隙間により外部への漏れが抑制される。
かくして、第２袖部３２の内側において、狭く長い隙間による一種のラビリンス効果により下方と軸方向への潤滑剤の漏れが抑制されるが、これらの狭く長い隙間を閉じれば、潤滑剤のこれらの間からの漏れはなくなる。すなわち、軸方向リップ６１とアンダーシール５０との間と、交差方向リップ６２とサイドシール４０のリップ部４３との間の隙間を、いずれもアンダーシール５０やリップ部４３の幅寸法を拡大することによりなくすことができる。そうすれば、潤滑剤が漏れる隙間がなくなるから、その漏れを防止することができる。アンダーシール５０やリップ部４３の幅寸法の拡大は、これらのエンドキャップ３０やサイドシール４０への取り付け部の幅寸法は従来通りのままでも可能である。つまり、アンダーシール５０やリップ部４３の、エンドキャップ３０の第２袖部３２やサイドシール４０の第３袖部４２から案内レール１０に向けて突出する部分の幅寸法を拡げて、ここを軸方向リップ６１と交差方向リップ６２に接触させればよいからである。
図７は、前記交差方向リップ６２の側面に凹部６２ａを設け、この凹部６２ａに前記アンダーシール５０の端部を嵌合させた例である。これにより、交差方向リップ６２とアンダーシール５０の結合が緊密になるからシール性が向上するし、仮にここに漏れが生じても、凹凸嵌合部によりさらなるラビリンス効果を得ることができる効果がある。
なお、補助リップ６０及びアンダーシール５０の断面形状はこの実施形態で使用した図示のものに限定されるものはない。
１０ 案内レール
１１ レール側転動体転動溝
２０ スライダ本体
２１ 第１背部
２２ 第１袖部
３０ エンドキャップ
３１ 第２背部
３２ 第２袖部
３３ 方向転換路
３４ 凹溝
４０ サイドシール
４１ 第３背部
４２ 第２袖部
４３ リップ部
５０ アンダーシール
６０ 補助リップ
６１ 軸方向リップ
６２ 交差方向リップ
１００ スライダ

Claims (2)

  1. 軸方向に延びるレール側転動体転動溝を両側面に有する案内レールと、
    前記案内レールの両側面に対向する位置に、前記案内レールの他の一面に対向する第１背部を介して一体に連続する第１袖部をそれぞれ有し、各第１袖部に前記レール側転動体転動溝に対向するスライダ側転動体転動溝と内部の直線状の転動体戻り路とを有して前記案内レールへ相対移動可能に跨架されるスライダ本体と、
    前記案内レールの両側面に対向する位置に、前記案内レールの他の一面に対向する第２背部を介して一体に連続する第２袖部をそれぞれ有して前記スライダ本体の軸方向両端面に個別に接合され、且つ各第２袖部に、対向する前記両転動体転動溝からなる直線状の負荷転動路と前記転動体戻り路とを連通させる円弧状の方向転換路が形成されたエンドキャップと、
    前記負荷転動路、前記転動体戻り路及び前記方向転換路から形成される転動体転動路内に転動自在に装填される複数の転動体と、
    前記案内レールの両側面に対向する各位置に、前記案内レールの他の一面に対向する第３背部を介して一体に連続する第３袖部をそれぞれ有して前記エンドキャップの軸方向外側の端面に個別に接合され、且つ第３背部と各第３袖部の前記案内レール側に向く面に前記案内レールに摺接するリップ部を備えたサイドシールと、
    前記第１袖部と第２袖部の前記案内レール側に向いた面における、前記スライダ側転動体転動溝と前記方向転換路よりも、前記第１背部と第２背部から遠い側に装着されて軸方向に延びるアンダーシールと、
    を有して、前記アンダーシールと前記サイドシールにより内外間をシールするリニアガイド装置のシール機構において、
    前記エンドキャップに、前記案内レールに摺接し当該エンドキャップと前記案内レールとの間で前記アンダーシールの端部を二方から囲む補助リップを設け、前記補助リップを、前記第２袖部の前記案内レール側に向いた面における、前記アンダーシールよりも前記第２背部から遠い側に前記アンダーシールに沿って配置された軸方向リップと、この軸方向リップの前記サイドシール側の端部から屈折されて一体をなし、前記第２袖部の前記案内レール側の面の前記サイドシールに近い縁に沿って前記軸方向と交差する方向に連続し且つ前記アンダーシールの端部に接して配置された交差方向リップと、から構成したことを特徴とするリニアガイド装置のシール機構。
  2. 前記補助リップにおける前記交差方向リップの側面に凹部を設け、この凹部に前記アンダーシールの端部を嵌合させたことを特徴とする請求項１に記載のリニアガイド装置のシール機構。
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