JP2005337407A

JP2005337407A - 直動案内軸受装置

Info

Publication number: JP2005337407A
Application number: JP2004158283A
Authority: JP
Inventors: Masaru Hattori; 勝服部
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2004-05-27
Filing date: 2004-05-27
Publication date: 2005-12-08

Abstract

【課題】スライダ内部への異物の侵入を防止して早期摩耗や破損を防止する。
【解決手段】スライダ２の軸方向の端部に取り付けられ、潤滑油を含有する多孔質の樹脂材から形成されると共に案内レール１の転動体転動溝３に摺接して潤滑油を供給する潤滑剤供給部材１５と、該潤滑剤供給部材１５の外面側に取り付けられ、スライダ２の軸方向に重合配置された複数のシール材とを備えた直動案内軸受装置であって、複数のシール材は、スライダ２の軸方向の最も外側に配置された硬質シール材１７と、該硬質シール材１７と潤滑剤供給部材１５との間に介装され、硬質シール材１７より硬度が低く、且つ互いにシール性能の異なる複数の軟質シール材２０，１１，２１とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、工作機械等のように周辺に切削粉等の異物が発生する機械装置で用いるのに好適な直動案内軸受装置に関する。

従来の一般的な直動案内軸受装置としては、例えば図３に示すものが知られている。
この直動案内軸受装置は、軸方向に延びる案内レール１と、該案内レール１上に軸方向に相対移動可能に跨架されたスライダ２とを備える。
案内レール１の両側面にはそれぞれ軸方向に延びる転動体転動溝３が形成されており、スライダ２のスライダ本体２Ａには、その両袖部４の内側面に、それぞれ転動体転動溝３に対向する転動体転動溝７が形成されている。そして、これらの向き合った両転動体転動溝３，７の間には転動体の一例としての多数のボールＢが転動自在に装填され、これらのボールＢの転動を介してスライダ２が案内レール１上を軸方向に沿って相対移動できるようになっている。

この移動につれて、案内レール１とスライダ２との間に介在するボールＢは転動してスライダ２の端部に移動するが、スライダ２を軸方向に継続して移動させていくためには、これらのボールＢを無限に循環させる必要がある。
このため、スライダ本体２Ａの袖部４内に軸方向に貫通する転動体通路８を形成すると共に、スライダ本体２Ａの両端にそれぞれ略コ字状のエンドキャップ５を例えばねじ１２等の固定手段を介して固定し、このエンドキャップ５に上記両転動体転動溝３，７間と上記転動体通路８とを連通する半円弧状に湾曲した方向転換路６を形成することにより、転動体無限循環軌道を形成している。なお、図３において、符号１１はエンドキャップ５と共にスライダ本体２Ａの端面にねじ１２等を介して固定されたサイドシール材（ゴムシール材）、１０はスライダ本体２Ａの端面に形成されたねじ１２のタップ穴、１３は給脂用ニップル、１４は案内レール１の固定用のボルト挿通穴である。

サイドシール１１はエンドキャップ５と同様に略コ字状とされて内周部が案内レール１に摺接するシール面とされており、鋼板にゴムを焼付接着して形成されている。
ところで、工作機械等のように周辺に切削粉等の異物が発生する機械装置に用いる直動案内軸受装置では、上述したサイドシール材１１によるシールだけでは十分でなく、かつ潤滑条件も厳しくなることから、従来においては、図４に示すように、小さな異物のスライダ２内への侵入を防止するためのサイドシール材１１とエンドキャップ５との間に潤滑剤供給部材１５をスライダ２の軸方向に複数枚配置すると共に、サイドシール材１１の軸方向の外面側及び内面側にそれぞれエンドキャップ５と同様に略コ字状に形成されて大きい異物又は硬い異物を排除するための鋼製のプロテクタ（硬質シール材）１７を取り付けたものが提案されている。

潤滑剤供給部材１５は多孔質の樹脂に潤滑油を含有させたもので、エンドキャップ５と同様に略コ字状に形成されており、コ字状両端部外側にはねじ１２の挿通用の固定リング１６が嵌め込まれ、コ字状両端部内側には案内レール１の転動体転動溝３に摺接して潤滑剤を供給する摺接部（図示せず）が突設されている。

上記従来の直動案内軸受装置においては、サイドシール材１１及び潤滑剤供給部材１５の密封性も完全なものではなく、シールとしては不十分であり、また、潤滑剤供給部材１５をスライダ２の軸方向に複数枚配置した場合、軸方向に互いに隣り合う各潤滑剤供給部材１５の対向面同士が押圧されると前記摺接部の案内レール１の転動体転動溝３への接触圧が弱くなり、該転動体転動溝３に潤滑剤が充分に供給されないことになるため、固定リング１６の軸方向長さを潤滑剤供給部材１５の軸方向厚さより長くして、各潤滑剤供給部材１５間にすき間Ｃを設けていることから、該すき間Ｃに溜まった切削屑等の異物がスライダ２の内部に侵入し早期摩耗や破損を引き起こす可能性がある。
本発明はこのような不都合を解消するためになされたものであり、スライダ内部への異物の侵入を防止して早期摩耗や破損を防止することができる直動案内軸受装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、軸方向に延びる転動体転動溝を有する案内レールと、該案内レールの前記転動体転動溝に対向する転動体転動溝を有し、これらの両転動体転動溝間に挿入された多数の転動体の転動を介して軸方向に沿って相対移動可能に前記案内レールに跨架されたスライダと、該スライダの軸方向の端部に取り付けられ、潤滑剤を含有する多孔質の樹脂材から形成されると共に前記案内レールの前記転動体転動溝に摺接して潤滑剤を供給する潤滑剤供給部材と、該潤滑剤供給部材の外面側に取り付けられ、前記スライダの軸方向に重合配置された複数のシール材とを備えた直動案内軸受装置であって、
前記複数のシール材は、前記スライダの軸方向の最も外側に配置された硬質シール材と、該硬質シール材と前記潤滑剤供給部材との間に介装され、前記硬質シール材より硬度が低く、且つ互いにシール性能の異なる複数の軟質シール材とを備えたことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１において、前記複数の軟質シール材は、前記硬質シール材側から前記潤滑剤供給部材側に向かってシール性能の高い順に配列されていることを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項１又は２において、前記潤滑剤供給部材を前記スライダの軸方向に複数配置すると共に、該複数の潤滑剤供給部材をケース内に収納したことを特徴とする。
請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれか一項において、前記複数の軟質シール材として、樹脂シール材、ゴムシール材及び潤滑剤を含有するフェルトシール材を採用したことを特徴とする。

本発明によれば、潤滑剤供給部材の外面側にスライダの軸方向に重合配置された複数のシール材が、スライダの軸方向の最も外側に配置された硬質シール材と、該硬質シール材と潤滑剤供給部材との間に介装され、硬質シール材より硬度が低く、且つ互いにシール性能の異なる複数の軟質シール材とを備えているので、シール性が向上してスライダ内部への異物侵入による早期摩耗や破損を良好に防止することができる。

この場合、複数の軟質シール材を、硬質シール材側から潤滑剤供給部材側に向かってシール性能の高い順に配列することで、シール性の更なる向上を図ることができる。
また、潤滑剤供給部材をスライダの軸方向に複数配置すると共に、該複数の潤滑剤供給部材をケース内に収納することで、各潤滑剤供給部材間に設けられたすき間がケースで覆われることになるため、該すき間に異物が溜まるのを防止して該異物のスライダ内部への侵入を確実に防止することができる。

以下、本発明の実施の形態の一例を図を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態の一例である直動案内軸受装置を説明するための説明図、図２は本発明例と従来例とでシール性を比較したグラフ図である。なお、この実施の形態では、既に図３及び図４で説明した従来の直動案内軸受装置と重複する部分については、各図に同一符号を付してその説明を省略する。

本発明の実施の形態の一例である直動案内軸受装置は、図１に示すように、スライダ２の軸方向の端部に取り付けられ、潤滑油を含有する多孔質の樹脂材から形成されると共に案内レール１の転動体転動溝３に摺接して潤滑油を供給する潤滑剤供給部材１５がスライダ２の軸方向に複数枚配置されている。
また、複数の潤滑剤供給部材１５の外面側にはスライダ２の軸方向に複数のシール材が重合配置されており、複数のシール材は、スライダ２の軸方向の最も外側に配置された大きい異物又は硬い異物を排除する硬質シール材としての鋼製のプロテクタ１７と、該プロテクタ１７と潤滑剤供給部材１５との間に介装され、プロテクタ１７より硬度が低く、且つ互いにシール性能の異なる複数の軟質シール材としての薄肉の樹脂シール材２０、鋼板にゴムを焼付接着してなるサイドシール材（ゴムシール材）１１及びグリースを含有するフェルトシール材２１とを備える。

複数の軟質シール材としての樹脂シール材２０、サイドシール材１１及びフェルトシール材２１は、いずれもエンドキャップ５と同様に略コ字状に形成されてコ字状内周部が案内レール１に摺接するシール面とされている。
また、複数の軟質シール材は、樹脂シール材２０、サイドシール材１１及びフェルトシール材２１の順でシール性能が高くなっており、プロテクタ１７側から潤滑剤供給部材１５側に向かって樹脂シール材２０、サイドシール材１１及びフェルトシール材２１の順番に配列されている。
更に、複数枚の潤滑剤供給部材１５及びフェルトシール材２１はケース２２内に収容されて外周部が覆われており、また、樹脂シール材２０とサイドシール材１１との間には、該樹脂シール材２０が薄肉であることから、バックアップ用のプロテクタ１７を介装している。

このようにこの実施の形態では、複数の潤滑剤供給部材１５の外面側にスライダ２の軸方向に複数のシール材を重合配置し、複数のシール材として、大きい異物又は硬い異物を排除する硬質シール材としての鋼製のプロテクタ１７をスライダ２の軸方向の最も外側に配置すると共に、該プロテクタ１７と潤滑剤供給部材１５との間に、プロテクタ１７より硬度が低く、且つ互いにシール性能の異なる複数の軟質シール材としての薄肉の樹脂シール材２０、サイドシール材１１及びフェルトシール材２１を介装しているので、シール性が向上してスライダ２内部への異物侵入による早期摩耗や破損を良好に防止することができる。

また、複数の軟質シール材としての樹脂シール材２０、サイドシール材１１及びフェルトシール材２１を、プロテクタ１７側から潤滑剤供給部材１５側に向かってシール性能の高い順に配列しているので、シール性の更なる向上を図ることができる。
更に、複数枚の潤滑剤供給部材１５及びフェルトシール材２１をケース２２内に収容しているので、各潤滑剤供給部材１５間に設けられたすき間Ｃがケース２２で覆われることになり、これにより、該すき間Ｃに異物が溜まるのを防止して該異物のスライダ２内部への侵入を確実に防止することができる。

図２に、図１のシール構造の直動案内軸受装置を本発明例とし、図１のエンドキャップ５にサイドシール１１のみを取り付けたシール構造の直動案内軸受装置を従来例としてシール性を比較した試験結果を示す。なお、本発明例及び従来例共に、シール構造以外の条件は同一とする。試験は、各シール構造のスライダ２をグラファイトを混合したグリースを塗布した案内レール１上を通過させ、スライダ２内へのグラファイトの侵入量を比較した。
図から明らかなように、本発明例は従来例に比べて約６倍のシール性の向上効果が得られるのが判る。
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

本発明の実施の形態の一例である直動案内軸受装置を説明するための説明図である。本発明例と従来例とでシール性を比較したグラフ図である。従来の一般的な直動案内軸受装置の一例を説明するための一部を破断した斜視図である。従来の防塵対策を施した直動案内軸受装置の一例を説明するための説明図である。

符号の説明

１案内レール
２スライダ
３転動体転動溝（案内レール側）
７転動体転動溝（スライダ側）
Ｂボール（転動体）
１１サイドシール材（ゴムシール材（軟質シール材））
１５潤滑剤供給部材
１７プロテクタ（硬質シール材）
２０樹脂シール材（軟質シール材）
２１フェルトシール材（軟質シール材）
２２ケース

Claims

軸方向に延びる転動体転動溝を有する案内レールと、該案内レールの前記転動体転動溝に対向する転動体転動溝を有し、これらの両転動体転動溝間に挿入された多数の転動体の転動を介して軸方向に沿って相対移動可能に前記案内レールに跨架されたスライダと、該スライダの軸方向の端部に取り付けられ、潤滑剤を含有する多孔質の樹脂材から形成されると共に前記案内レールの前記転動体転動溝に摺接して潤滑剤を供給する潤滑剤供給部材と、該潤滑剤供給部材の外面側に取り付けられ、前記スライダの軸方向に重合配置された複数のシール材とを備えた直動案内軸受装置であって、
前記複数のシール材は、前記スライダの軸方向の最も外側に配置された硬質シール材と、該硬質シール材と前記潤滑剤供給部材との間に介装され、前記硬質シール材より硬度が低く、且つ互いにシール性能の異なる複数の軟質シール材とを備えたことを特徴とする直動案内軸受装置。
前記複数の軟質シール材は、前記硬質シール材側から前記潤滑剤供給部材側に向かってシール性能の高い順に配列されていることを特徴とする請求項１に記載した直動案内軸受装置。
前記潤滑剤供給部材を前記スライダの軸方向に複数配置すると共に、該複数の潤滑剤供給部材をケース内に収納したことを特徴とする請求項１又は２に記載した直動案内軸受装置。
前記複数の軟質シール材として、樹脂シール材、ゴムシール材及び潤滑剤を含有するフェルトシール材を採用したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載した直動案内軸受装置。