CN109642610A - 直线引导件的密封件 - Google Patents

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Abstract

提供一种直线引导件(1)的密封件(2)，可抑制细微异物侵入导轨(3)与滑动件(5)的间隙，并减小密封件(2)相对于导轨(3)的滑动阻力。密封件(2)与导轨(3)滑接的滑接部(2a)由浸渍了橡胶或树脂的纤维(2c)构成，直线引导件(1)具备导轨(3)以及在该导轨(3)上介由滚动体即滚珠而可移动地嵌设的滑动件(5)，密封件(2)安装于直线引导件(1)的所述滑动件(5)，并对导轨(3)与滑动件(5)的间隙的开口进行密封。

Description

直线引导件的密封件
技术领域
本发明涉及一种安装于直线引导件的密封件，该直线引导件应用于机床、工业机械等。
背景技术
以往已知有一种直线引导件，其由导轨和在该导轨上介由滚动体而可移动地安装的滑动件(slider)构成。该直线引导件在导轨与滑动件之间存在间隙，如果垃圾、灰尘、碎屑等异物进入到该间隙中，则会妨碍滚动体顺畅的滚动。通常，为了防止这种异物的进入，在滑动件的前后方向的两端部安装有密封件，该密封件对导轨与滑动件之间的间隙的开口进行密封。
例如专利文献1所公开的直线引导件的密封件，其具有与导轨滑接的密封唇部，在密封唇部使用含有润滑剂的橡胶或合成树脂。根据这种密封件，能够对导轨与滑动件的间隙的开口进行密封，防止异物进入上述间隙，并且在与导轨滑接的密封唇部使用含有润滑剂的橡胶或合成树脂，从而不需要从外部供给润滑剂。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平6-346919号公报。
发明内容
(一)要解决的技术问题
然而，在上述专利文献1所公开的直线引导件的密封件中，为了将密封性提高至不会有细微异物进入到导轨与滑动件的间隙中的程度，必须以一定程度以上的力使密封唇部压接于导轨，其结果是存在滑动阻力增大而导致滑动性恶化的问题。
因此，本发明的目的是提供一种直线引导件的密封件，其能够抑制细微异物向导轨与滑动件的间隙的侵入，并减小密封件相对于导轨的滑动阻力。
(二)技术方案和有益效果
(1)一种直线引导件的密封件，所述直线引导件具备导轨以及在该导轨上介由滚动体而可移动地嵌设的滑动件，所述密封件安装于所述直线引导件的所述滑动件，并对所述导轨与所述滑动件的间隙的开口进行密封，其特征在于，所述密封件与所述导轨滑接的滑接部由浸渍了橡胶或树脂的纤维构成。
根据上述(1)的结构，相对于导轨滑接的密封件的滑接部由浸渍了橡胶或树脂的纤维构成，因此，即使该滑接部为了避免细微异物进入导轨与滑动件的间隙而以压接于导轨的状态进行使用，相较于使用仅由橡胶或树脂构成的密封件的情况，也能够使滑动件相对于导轨的滑动阻力变小。也就是说，能够同时解决彼此具有此消彼长(trade-off)关系的如下两个课题，即：抑制细微异物向导轨与滑动件的间隙的侵入；以及，滑动件相对于导轨沿轴向移动时的滑动阻力。
(2)本发明的直线引导件的密封件，所述直线引导件具备导轨以及在该导轨上介由滚动体而可移动地嵌设的滑动件，所述密封件安装于所述直线引导件的所述滑动件，并对所述导轨与所述滑动件的间隙的开口进行密封，其特征在于，所述密封件具备补强板以及贴附于该补强板的浸渍了橡胶或树脂的纤维，所述密封件与所述导轨滑接的滑接部由所述浸渍了橡胶或树脂的纤维构成。
根据上述(2)的结构，除了能够获得与具备上述(1)的结构的情况同样的作用效果之外，还能够通过补强板来维持浸渍了橡胶或树脂的纤维的形状。尤其是能够维持由该纤维构成的滑接部的形状，从而能够确保稳定的密封性。
(3)本发明的直线引导件的密封件，所述直线引导件具备导轨以及在该导轨上介由滚动体而可移动地嵌设的滑动件，所述密封件安装于所述直线引导件的所述滑动件，并对所述导轨与所述滑动件的间隙的开口进行密封，其特征在于，所述密封件具备层叠构造，所述层叠构造包含由浸渍了橡胶或树脂的纤维构成的第一层、以及由补强板构成的第二层，所述密封件与所述导轨滑接的滑接部也由所述层叠构造构成。
根据上述(3)的结构，相对于导轨滑接的密封件的滑接部包含由浸渍了橡胶或树脂的纤维构成的第一层、以及由补强板构成的第二层，因此，即使在该滑接部为了避免细微异物进入导轨与滑动件的间隙而以压接于导轨的状态进行使用，相较于使用仅由橡胶或树脂构成的密封件的情况，也能够使滑动件相对于导轨的滑动阻力变小。也就是说，能够同时解决彼此具有此消彼长(trade-off)关系的如下两个课题，即：抑制细微异物向导轨与滑动件的间隙的侵入；以及，滑动件相对于导轨沿轴向移动时的滑动阻力。另外，当滑动件在导轨上移动时，第一层在滑接部的滑动方向上的挠曲受到贴附于第一层的一面的由补强板构成的第二层抑制，因此即使将滑接部压接于导轨的力较轻也能够确保充分的密封性。
(4)在具备上述(3)的结构的本发明的直线引导件的密封件中，所述层叠构造进一步包含由毡或发泡材料构成的第三层，所述密封件与所述导轨滑接的滑接部也由进一步包含所述第三层的层叠构造构成。
根据上述(4)的结构，通过使由毡或发泡材料构成的第三层预先浸渍润滑剂，从而能够向第一层和第二层的所述滑接部供给润滑剂，不需要另外供给润滑剂。
附图说明
图1为示出本发明的第一实施方式或第二实施方式中的直线引导件及其密封件的立体图。
图2为示出本发明的第一实施方式或第二实施方式中的直线引导件及其密封件的立体图，是将滑动件的一部分剖面化而使滚动体即滚珠露出的图。
图3的(a)为示出本发明第一实施方式的直线引导件的密封件的前视图。图3的(b)为图3的(a)的A-A剖面图。
图4的(a)为示出本发明第二实施方式的直线引导件的密封件的前视图。图4的(b)为图4的(a)的B-B剖面图。
图5的(a)为示出本发明第一实施方式变形例的直线引导件的密封件的前视图。图5的(b)为图5的(a)的C-C剖面图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明第一实施方式的直线引导件的密封件进行说明。
在图1及图2中例示的直线引导件1主要由密封件2、导轨3以及滑动件5构成，滑动件5在导轨3上介由滚动体即滚珠4而可沿轴向移动地嵌设。
导轨3呈直线状地延伸，在导轨3的两侧面沿轴向形成有轨侧滚动体滚动槽6。另外，在导轨3上表面的两侧部也沿轴向形成有轨侧滚动体滚动槽8。
滑动件5具有大致呈长方体的外观，在滑动件5的下部中央部形成有供导轨3游隙嵌合的凹部10。在凹部10的两侧形成有袖部11，在两个袖部11的内侧面形成有滑动件侧滚动体滚动槽12，该滑动件侧滚动体滚动槽12与轨侧滚动体滚动槽6相对。在彼此相对的轨侧滚动体滚动槽6和滑动件侧滚动体滚动槽12之间，转动自如地装填有作为滚动体的许多滚珠4。另外，在滑动件5的两个袖部11的壁厚内沿轴向形成有滚珠返回通路13，另外，沿轴向看大致为コ字状的端盖14设置于滑动件5的前后方向的两端部，在端盖14内形成有U字形的弯曲通路15而构成了环状的滚珠循环通道，该弯曲通路15将上述滚珠返回通路13与滚动体滚动槽6、12连通。
在滑动件5的背部16的底面形成有滑动件侧滚动体滚动槽9，该滑动件侧滚动体滚动槽9与轨侧滚动体滚动槽8相对，在彼此相对向的轨侧滚动体滚动槽8和滑动件侧滚动体滚动槽9之间，转动自如地装填有作为滚动体的许多滚珠4。另外，在滑动件5的背部16的壁厚内也沿轴向形成有滚珠返回通路17，另外，也同样地，在端盖14形成有U字形的弯曲通路18而构成了环状的滚珠循环通道，该弯曲通路18将上述滚珠返回通路17与滚动体滚动槽8、9连通。
密封件2在滑动件5的前后方向的两端面或一个端面利用螺栓19进行安装，并对导轨3与滑动件5的间隙的开口进行密封。例如在图3中所示那样，本实施方式的密封件2具有支撑板2b以及含纤维的密封层2c，所述支撑板2b由不含纤维的橡胶、树脂或金属等形成，所述含纤维的密封层2c由浸渍了橡胶或树脂的纤维构成，且形成为从该支撑板2b起遍及与导轨3滑接的滑接部2a。含纤维的密封层2c只要至少形成于滑接部2a即可。此外，虽然在图3将支撑板2b与含纤维的密封层2c的边界以实线表示，但这是为了便于说明而并不表示在实物中边界分明。
从轴向观看，如图3的(a)所示，密封件2与导轨3滑接的滑接部2a对应于导轨3的横剖面形状。尤其是，在密封件2安装于滑动件5的状态下，滑接部2a相对于导轨3始终无间隙地相接，并以避免细微异物(使滚动体的滚动恶化的大小的异物)进入导轨3与滑动件5的间隙的程度的压力压接于导轨3。也就是说，这样来设定滑接部2a的尺寸形状和其它必要的尺寸形状。当然，滑接部2a的形状也对应于轨侧滚动体滚动槽6、8，并且在滑接部2a形成有：与轨侧滚动体滚动槽6嵌合并滑接的凸部2d；以及，与轨侧滚动体滚动槽8嵌合并滑接的凸部2e。
对于密封件2的滑接部2a以外的轮廓的尺寸形状无需严格规定，在本实施方式中，密封件2的滑接部2a以外的部分的尺寸形状对应于端盖14的形状，且密封件2整体形成为大致コ字形状。此外，图3中的附图标记20表示用于供所述螺栓19插通的贯通孔。
上述含纤维的密封层2c可由芳族聚酰胺纤维、尼龙、聚氨酯、棉、蚕丝、麻、醋酸纤维、人造丝、含氟纤维以及聚酯等形成，并以橡胶或树脂实施浸渍处理。纤维的形状例如可以是短纤维形状或长纤维形状。
利用橡胶或树脂对纤维实施浸渍处理，从而使橡胶材料或树脂材料进入纤维之间而使纤维彼此粘接而聚集在一起，并能够作为含纤维的密封层2c发挥功能。另外，由于在纤维中浸渍了橡胶等，可减小因纤维彼此摩擦而引起的磨损，并且还能够提高含纤维的密封层2c与导轨3之间所发生的含纤维的密封层2c表面的磨损性能。
此外，橡胶只要能够对纤维实施浸渍处理即可。就该橡胶而言，例如可单独使用聚氨酯橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶、氟橡胶、丙烯酸橡胶、乙烯-丙烯橡胶、丁基橡胶、异戊二烯橡胶、氯化聚乙烯橡胶、表氯醇橡胶、氢化丁腈橡胶、氯丁橡胶、聚丁二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、天然橡胶等，或是对这些橡胶进行各种改质处理来使用。这些橡胶可以单独使用，此外，也可以将多种橡胶混合使用。并且，在橡胶中除了硫化剂之外，也可以适量配合在现有技术中用作橡胶的配合剂的硫化促进剂、防老化剂、软化剂、塑化剂、填充剂、以及着色剂等。除此之外，为了提高含纤维的密封层2c的润滑性，也可以使橡胶含有：石墨、硅油、氟粉、或二硫化钼等固体润滑剂。另外，也可以代替上述橡胶而使用、或是与上述橡胶一并使用：丙烯酸树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、氯乙烯树脂、聚丙烯、聚碳酸酯、PET树脂(PET resin；polyethylene terephthalate resin；聚对苯二甲酸乙二酯树脂)、氟树脂、聚乙烯、AS树脂(acrylonitrile styrene resin；丙烯腈/苯乙烯树脂)、ABS树脂(acrylonitrilebutadiene styrene resin；丙烯腈/丁二烯/苯乙烯树脂)、聚苯乙烯树脂、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚醋酸乙烯、尼龙、醇酸树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚苯硫醚树脂等热塑性树脂或热固化树脂。
就利用上述的橡胶或树脂对纤维进行的浸渍处理而言，适合采用在将橡胶或树脂利用溶剂等进行溶解而成为液状后对规定的纤维(短纤维、长纤维或布)进行浸渍处理的方法。作为含纤维的密封层2c的前驱体，可使用由纤维形成为片状的布。该布的橡胶或树脂的浸渍处理的方法也可以通过与上述同样的方法来进行。
构成布的材料可列举：由纤维不规则地缠绕而成的无纺布、或是规则地成形的织造布、编织布(针织布)等。与仅由纤维(短纤维或长纤维)构成的情况相比，由于这些布为片状而具有易于利用橡胶等进行浸渍处理(易于处理)的特征。此外，上述织造布的织法可使用平织、缎纹织、以及斜纹织等。
另外，上述布以具有一定程度的伸缩性为佳。在使布成型为沿循轨侧滚动体滚动槽6、8的形状的形态的情况下，由于布具有伸缩性，从而具有如下优点：易于使布表面追随轨侧滚动体滚动槽6、8的形状而匹配，且不易在完成的含纤维的密封层2c的表面产生皱纹等，并使表面能均匀地完成。其结果是，能够进一步减小在导轨3与密封件2之间产生的滑动阻力。
(第一实施方式的直线引导件的密封件的作用效果)
根据上述结构，密封件2的相对于导轨3的滑接部2a由浸渍了橡胶或树脂的纤维构成，因此，即使在以避免细微异物进入导轨3与滑动件5的间隙的程度的压力将密封件2的滑接部2a压接于导轨3的状态下进行使用，较之于使用仅由橡胶或树脂构成的密封件的情况，也能够使滑动件5相对于导轨3的滑动阻力变小。另外，由于含纤维的密封层2c含有纤维，因此相较于仅由橡胶或树脂构成的密封件，能够提高耐久性。
接着，参照附图对本发明第二实施方式的直线引导件的密封件进行说明。此外，关于密封件以外的结构，由于与在第一实施方式进行的说明相同，因此以下省略了密封件以外的说明。
如图4所示，第二实施方式的直线引导件的密封件2A具备层叠构造，该层叠构造包含由浸渍了橡胶或树脂的纤维构成的第一层21、由树脂或金属构成的第二层22、以及由毡(felt)构成的第三层23。密封件2A在滑动件5的前后方向的两端面或一个端面以螺栓19进行安装。安装通过以下方式进行：使第一层21配置于最靠近滑动件5的侧、第二层22配置于第一层21的与滑动件5相反的一侧、第三层23配置于第二层22的与滑动件5相反的一侧。
由浸渍了橡胶或树脂的纤维构成的第一层21与在第一实施方式中进行了说明的含纤维的密封层2c是相同的材料，其制造方法等亦如前所述。该材料与橡胶等同样地作为密封件发挥功能，并且如在第一实施方式中说明的那样，相较于仅由橡胶或树脂构成的密封件，具有相对于导轨3的滑动阻力变小的优点。
由树脂或金属构成的第二层22作为用于维持密封件2A整体的形状的补强板而发挥功能。另外，该第二层22也具有如下功用：当滑动件5在导轨3上移动时，对第一层21的滑接部2Aa进行支撑，抑制该第一层21的滑接部2Aa在滑动方向上挠曲。第二层22可以是树脂或金属，但树脂的粘接性较优，可提高密封件2A的层叠构造的耐久性。
通过使由毡构成的第三层23预先浸渍润滑剂，从而能够向第一层21及第二层22的滑接部2Aa供给润滑剂。由此，不需要另外供给润滑剂。毡可以单独或复合使用芳族聚酰胺、碳纤维、聚酯纤维、耐火纤维、天然纤维，且通常是形成为无纺布。此外，第三层23也可以不是由毡构成，而是由发泡材料构成。这是因为发泡材料也能够含有润滑剂并获得与由毡构成时同样的效果。
在本实施方式中，第一层21至第三层23从轴向观看时呈大致相同的轮廓形状，在第一层21至第三层23各层都形成有相对于导轨3滑接的滑接部2Aa。尤其是，第一层21的滑接部2Aa相对于导轨3始终无间隙地相接，并设定为以避免细微异物(使滚动体的转动恶化的大小的异物)进入导轨3与滑动件5的间隙的程度的压力压接于导轨3的尺寸形状。关于第二层22及第三层23的滑接部2Aa，则由于不发挥密封功能而优选为相对于导轨3轻微抵接程度的尺寸形状。在该密封件2A的滑接部2Aa也形成有：与轨侧滚动体滚动槽6嵌合并滑接的凸部2Ad；与轨侧滚动体滚动槽8嵌合并滑接的凸部2Ae。
对于密封件2A的滑接部2Aa以外的轮廓部分的尺寸形状无需严格规定，在本实施方式中，密封件2A的滑接部2Aa以外的部分的尺寸形状对应于端盖14的形状，且就整体而言大致呈コ字形状。此外，图4中的附图标记20表示用于供所述螺栓19插通的贯通孔。
具有上述层叠构造的密封件2A可通过各种已知的制法进行制造。例如，可在第一层21与第二层22的贴合面分别涂布粘接剂并使它们层叠，并且在第二层22与第三层23的贴合面也分别涂布粘接剂并使它们层叠，之后进行冲压(press)成形，并冲裁加工成如图4的(a)所示那样的形状来进行制造。
(第二实施方式的直线引导件的密封件的作用效果)
根据上述结构，相对于导轨3滑接的密封件2A的滑接部2Aa由层叠构造构成，且该层叠构造构包含：由浸渍了橡胶或树脂的纤维构成的第一层21、以及作为补强板发挥功能的第二层22，因此，即使该滑接部2Aa为了避免细微异物进入导轨3与滑动件5的间隙而以压接于导轨3的状态进行使用，相较于使用仅由橡胶或树脂构成的密封件的情况，也能够使滑动件5相对于导轨3的滑动阻力变小。另外，当滑动件5在导轨3上移动时，通过第二层22对第一层21的滑接部2Aa进行支撑，抑制该第一层21的滑接部2Aa在滑动方向上的挠曲，因此即使将滑接部2Aa压接于导轨的力较轻也能够确保充分的密封性。另外，通过使密封件2A的第一层21含有纤维，因此相较于仅由橡胶或树脂构成的密封件，耐久性更为优异。另外，通过使由毡或发泡材料构成的第三层23预先浸渍润滑剂，从而能够向第一层21相对于导轨3滑接的滑接部2Aa供给润滑剂，不需要另外供给润滑剂。
以上，基于附图对本发明的实施方式进行了说明，但是具体的结构当然并不限定于这些实施方式。本发明的范围并非由上述实施方式的说明表示，而是由权利要求书表示，此外还包括与权要求书等价意义及范围内的所有变更。
例如，虽然在上述实施方式中是以在导轨的两侧面及上表面形成有滚动体滚动槽的类型的直线引导件为例进行了说明，但是本发明的密封件的适用并不限定于上述类型的直线引导件，而可以适用于各种类型的直线引导件。
另外，虽然在上述第一实施方式中是对将“含纤维的密封层2c”的纤维用橡胶等进行浸渍处理的例子进行了叙述，但是本发明并不限定于此，只要该纤维可用橡胶等浸渍处理并且与金属面之间的滑动阻力较低即可。另外，也可以使用由纤维形成为片状的布来形成含纤维的密封层2c。例如，可以采用经橡胶等浸渍处理的帆布、丝绒、牛仔布、织造布、编织布。另外，也可以采用在纵横一方伸缩、或者在纵横两方伸缩的纤维。
另外，虽然在上述第一实施方式中仅使密封件2的与导轨3滑接的滑接部2a及其附近为含纤维的密封层2c且其它为支撑板2b，但是例如图5所示的密封件2B那样，也可以是具有：补强板2f，其为了维持形状而由树脂板材或金属板材构成；以及，含纤维的密封层2c，其以将上述补强板2f的表面整体覆盖的方式贴附，并由浸渍了橡胶或树脂的纤维构成。该密封件2B也具有与图3所示的密封件2同样的凸部2d、2e及贯通孔20。虽然在图5所示例中是含纤维的密封层2c覆盖补强板2f整体，但是只要至少与导轨3滑接的滑接部2a由含纤维的密封层2c构成即可，滑接部2c以外则可以由含纤维的密封层2c以外的材质例如是不含纤维的橡胶、树脂或金属等形成。根据该密封件2B，可通过补强板2f来维持含纤维的密封层2c的形状，尤其是维持滑接部2a的形状，从而能够实现稳定的密封性。
另外，虽然在上述第二实施方式中密封件2A是含有第一层21至第三层23的层叠构造，但是在另外供给润滑剂等的情况下，也可以省略由毡或发泡材料构成的第三层23。
另外，虽然上述第二实施方式中，密封件2A采用了如下方式：在第二层22的一面层叠第一层21，并在第二层22的另一面层叠第三层23，且该密封件2A以从接近滑动件5的一方起依照第一层21、第二层22、第三层23的顺序配置的方式进行安装，但是，密封件2A中的各层的层叠顺序并不限定于此。例如，也可以是从接近滑动件5的一方起依照第二层22、第一层21、第三层23的顺序配置；也可以是从接近滑动件5的一方起依照第三层23、第二层22、第一层21的顺序配置；也可以为从接近滑动件5的一方起依照第三层23、第一层21、第二层22的顺序配置等。
附图标记说明
1 直线引导件，
2、2A、2B 密封件，
2a、2Aa 滑接部，
2f 补强板，
2c 含纤维的密封层(浸渍了橡胶或树脂的纤维)，
3 导轨，
4 滚珠(滚动体)，
5 滑动件，
21 第一层，
22 第二层，
23 第三层。

Claims (4)

1.一种直线引导件的密封件，所述直线引导件具备导轨以及在该导轨上介由滚动体而可移动地嵌设的滑动件，所述密封件安装于所述直线引导件的所述滑动件，并对所述导轨与所述滑动件的间隙的开口进行密封，其特征在于，
所述密封件与所述导轨滑接的滑接部由浸渍了橡胶或树脂的纤维构成。
2.一种直线引导件的密封件，所述直线引导件具备导轨以及在该导轨上介由滚动体而可移动地嵌设的滑动件，所述密封件安装于所述直线引导件的所述滑动件，并对所述导轨与所述滑动件的间隙的开口进行密封，其特征在于，
所述密封件具备补强板以及贴附于该补强板的浸渍了橡胶或树脂的纤维，
所述密封件与所述导轨滑接的滑接部由所述浸渍了橡胶或树脂的纤维构成。
3.一种直线引导件的密封件，所述直线引导件具备导轨以及在该导轨上介由滚动体而可移动地嵌设的滑动件，所述密封件安装于所述直线引导件的所述滑动件，并对所述导轨与所述滑动件的间隙的开口进行密封，其特征在于，
所述密封件具备层叠构造，所述层叠构造包含由浸渍了橡胶或树脂的纤维构成的第一层、以及由补强板构成的第二层，
所述密封件与所述导轨滑接的滑接部也由所述层叠构造构成。
4.根据权利要求3所述的直线引导件的密封件，其特征在于，
所述层叠构造进一步包含由毡或发泡材料构成的第三层，
所述密封件与所述导轨滑接的滑接部也由进一步包含所述第三层的层叠构造构成。
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