JP2006038035A - 直動案内軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 サイドシール部材が案内レール上面のボルト挿通孔を通過する際に生じる摩擦力の変動やサイドシール部材の摩耗、損傷を軽減すると共に、インナーシール部材をスライダ内部に装着できない場合や装着しない場合においても長期に渡って防塵性を維持する。
【解決手段】 スライダ２の軸方向の端部に配置され、案内レール１の上面と両側部に対して所定の締めしろで摺接するサイドシール部材２０を備えた直動案内軸受装置において、サイドシール部材２０における案内レール１上面のボルト挿通孔１４に対応する部分２１の締めしろを他の部分の締めしろδより小さくする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば一般産業機械や搬送装置等に用いられる直動案内軸受装置に関する。

従来のこの種の直動案内軸受装置としては、例えば図４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４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の軸方向の端面にねじ１２等を介して固定されるサイドシール部材、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孔である。

ところで、図５に示すように、サイドシール部材１１の内周部には案内レール１の上面及び両側部を略均等に押圧する締めしろδが付与されており、スライダ２が案内レール１上を軸方向に移動する際、サイドシール部材１１の内周部によって案内レール１上に付着した異物を排除してスライダ２内部の防塵を行うようになっている（例えば特許文献１参照）。

しかしながら、サイドシール部材１１の内周部に設けられた締めしろδは案内レール１の上面及び両側部に対して略均等とされているため、サイドシール部材１１がスライダ２と共に案内レール１上面のボルト挿通孔１４の開口部を通過する際に、サイドシール部材１１のボルト挿通孔１４に対応する部分１１ａが該ボルト挿通孔１４に落ち込んで該部分１１ａとその他の部分とで案内レール１に対する接触面圧が異なり、摩擦力の変動が生じてしまう。

また、サイドシール部材１１がスライダ２と共に案内レール１上面のボルト挿通孔１４の開口部を通過する際には、図６に示すように、サイドシール部材１１のボルト挿通孔１４に対応する部分１１ａがボルト挿通孔１４に落ち込み、その後、ボルト挿通孔１４のエッジ部に引っかかるため、サイドシール部材１１が摩耗および損傷して防塵性を低下させてしまう虞れがある。

そこで、このような不具合を防止するために、従来、図７に示すように、サイドシール部材１１のボルト挿通孔１４に対応する部分に案内レール１上面に接触しないような切欠き１５を設けて、該切欠き１５以外の部分に案内レール１の上面及び両側部を略均等に押圧する締めしろδを付与し、更に、ボルト挿通孔１４を間に挟んで案内レール１の上面の幅方向両側で軸方向に沿って摺接するインナーシール部材（図示せず）をスライダ２内部に装着して切欠き１５を通過した異物等がスライダ２内へ侵入するのを防止するようにしたものが提案されている（例えば特許文献２参照）。
実公昭６３−１２９０３号公報 実公平６−２０２６号公報

しかしながら、上記特許文献２においては、インナーシール部材をスライダ２の内部に装着できない場合や装着しない場合には、サイドシール部材１１の防塵機能が無くなるため、異物がスライダ２の内部に侵入して直動案内軸受装置の機能を低下させてしまうことになる。
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、サイドシール部材が案内レール上面のボルト挿通孔を通過する際に生じる摩擦力の変動やサイドシール部材の摩耗、損傷を軽減することができると共に、インナーシール部材をスライダ内部に装着できない場合や装着しない場合においても長期に渡って防塵性を維持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、上面にボルト挿通孔の開口部を有すると共に、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配置され、前記案内レールの上面と両側部に対して所定の締めしろで摺接するサイドシール部材とを備えた直動案内軸受装置において、
前記サイドシール部材における前記案内レール上面の前記ボルト挿通孔に対応する部分の締めしろを他の部分の締めしろより小さくし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、前記サイドシール部材における前記案内レール上面の前記ボルト挿通孔に対応する部分の締めしろを他の部分の締めしろの１０〜９０％の範囲に設定したことを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項１又は２において、前記サイドシール部材を前記案内レールに取り付ける前の状態において、該サイドシール部材における前記締めしろを小さくした部分の両側部の前記案内レール上面に対する逃げ角θを５〜５０°の範囲に設定したことを特徴とする。

本発明によれば、サイドシール部材における案内レール上面のボルト挿通孔に対応する部分の締めしろを他の部分の締めしろより小さくしているので、サイドシール部材が案内レール上面のボルト挿通孔を通過する際に、サイドシール部材のボルト挿通孔に対応する部分の該ボルト挿通孔への落ち込み量を小さくすることができ、これにより、摩擦力の変動やサイドシール部材の摩耗、損傷を軽減することができる。

また、サイドシール部材のボルト挿通孔に対応する部分は案内レールの上面に対して他の部分より小さい締めしろで摺接するため、結果としてサイドシール部材によって案内レールの上面及び両側部の全面がシールされることになり、これにより、インナーシール部材をスライダ内部に装着できない場合や装着しない場合においても長期に渡って防塵性を維持することができる。

この場合、サイドシール部材における案内レール上面のボルト挿通孔に対応する部分の締めしろを他の部分の締めしろの１０〜９０％に設定することで、前記摩擦力の変動やサイドシール部材の摩耗、損傷をより軽減することができると共に、防塵性の向上を図ることができる。
また、サイドシール部材を案内レールに取り付ける前の状態において、該サイドシール部材における前記締めしろを小さくした部分の両側部の案内レール上面に対する逃げ角θを５〜５０°の範囲に設定することで、容易にサイドシール部材における案内レール上面のボルト挿通孔に対応する部分の締めしろを他の部分の締めしろの１０〜９０％に設定することができる。

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のサイドシール部材の要部を示す図、図２及び図３は本発明の他の実施の形態である直動案内軸受装置のサイドシール部材の要部を示す図である。なお、各実施の形態の直動案内軸受装置は、いずれも既に図４〜図７で説明した従来の直動案内軸受装置に対してサイドシール部材が相違するだけであるため、サイドシール部材についてのみ説明する。

図１はエンドキャップ５と共にスライダ本体２Ａの軸方向の端面にねじ１２等を介して固定され、案内レール１の上面と両側部に対して所定の締めしろで摺接するサイドシール部材２０であり、この実施の形態では、サイドシール部材２０における案内レール１上面のボルト挿通孔１４に対応する部分２１を台形状の凹部とすることで該凹部部分２１の締めしろを他の部分の締めしろδの１０〜９０％に設定し、且つサイドシール部材２０を案内レール１に取り付ける前の状態において、該サイドシール部材２０における前記締めしろを小さくした凹部部分２１の両側部の案内レール１上面に対する逃げ角θを５〜５０°の範囲に設定している。なお、凹部部分２１の形状で、辺と辺とが交わってなす角部分や隅部分が存在するが、これらの部分についてはＣ面取り形状又はＲ面取り形状としてもよい。

このようにこの実施の形態では、サイドシール部材２０における案内レール１上面のボルト挿通孔１４に対応する部分２１の締めしろを他の部分の締めしろδより小さくしているので、サイドシール部材２０が案内レール１上面のボルト挿通孔１４を通過する際に、サイドシール部材２０のボルト挿通孔１４に対応する部分２１の該ボルト挿通孔１４への落ち込み量を小さくすることができ、これにより、摩擦力の変動やサイドシール部材２０の摩耗、損傷を軽減することができる。

また、サイドシール部材２０のボルト挿通孔１４に対応する部分２１は案内レール１の上面に対して他の部分より小さい締めしろで摺接するため、結果としてサイドシール部材２０によって案内レール１の上面及び両側部の全面がシールされることになり、これにより、インナーシール部材をスライダ２の内部に装着できない場合や装着しない場合においても長期に渡って防塵性を維持することができる。

また、サイドシール部材２０を案内レール１に取り付ける前の状態において、該サイドシール部材２０における前記締めしろを小さくした凹部部分２１の両側部の案内レール１上面に対する逃げ角θを５〜５０°の範囲に設定することで、容易にサイドシール部材２０における案内レール１上面のボルト挿通孔１４に対応する部分２１の締めしろを他の部分の締めしろδの１０〜９０％に設定することができる。

表１にサイドシール部材２０における案内レール１上面のボルト挿通孔１４に対応する部分２１の締めしろを他の部分の締めしろδの０〜１００％の範囲で変化させた場合のシール性の評価結果を示す。表１中の○はシール性に問題なし、△はシール性が○よりは劣るものの使用環境によっては実用性には問題なし、×はシール性に明らかに問題ありとする。
なお、試験に際しては、異物混入グリースを案内レール１のレール端より１５０ｍｍの範囲に均一に塗布し、この塗布部分の範囲をサイドシール部材２０を取り付けたスライダ２を１０往復させる。そして、この塗布とサイドシール部材２０の往復を３回繰り返した後に、案内レール１に残留した異物の様子を確認した。
試験条件は次の通りである。
異物：グラファイト混入グリース
評価速度：１ｍ／ｍｉｎ
摺動ストローク：１５０ｍｍ

表１から判るように、サイドシール部材２０における案内レール１上面のボルト挿通孔１４に対応する部分２１の締めしろを他の部分の締めしろδの１０〜９０％の範囲に設定することで、良好なシール性が得られるのが判る。
表２にサイドシール部材２０を案内レール１に取り付ける前の状態において、該サイドシール部材２０における前記締めしろを小さくした凹部部分２１の両側部の案内レール１上面に対する逃げ角θを０〜９０°の範囲で変化させた場合のシール性の評価結果を示す。表２中の○はシール性に問題なし、△はシール性が○よりは劣るものの使用環境によっては実用性には問題なし、×はシール性に明らかに問題ありとする。

表２から判るように、前記逃げ角θを５〜５０°の範囲に設定することで、良好なシール性が得られるのが判る。
なお、本発明の直動案内軸受装置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。
例えば、上記実施の形態では、サイドシール部材２０における案内レール１上面のボルト挿通孔１４に対応する部分２１を台形状の凹部とすることで該凹部部分２１の締めしろを他の部分の締めしろδの１０〜９０％に設定した場合を例に採ったが、凹部部分２１の形状は特に限定されず、例えば、図２に示すように、凹部部分２１を三角形状とすることで該凹部部分２１の締めしろを他の部分の締めしろδの１０〜９０％に設定するようにしてもよく、また、図３に示すように、凹部部分２１を円弧形状とすることで該凹部部分２１の締めしろを他の部分の締めしろδの１０〜９０％に設定するようにしてもよい。図３の場合、円弧形状の凹部部分２１の接線と案内レール１上面とのなす角度が前記逃げ角θとなる。

また、上記実施の形態では、転動体としてボールＢを用いた直動案内軸受装置を例に採ったが、これに限定されず、転動体としてころを用いた直動案内軸受装置に本発明を適用してもよい。
更に、上記実施の形態では、インナーシール部材をスライダ２の内部に装着できない場合や装着しない場合を前提にしているが、インナーシール部材をスライダ２の内部に装着した場合にも本発明を適用してもよいのは勿論である。

本発明の実施の形態の一例である直動案内軸受装置のサイドシール部材の要部を示す図である。 本発明の他の実施の形態である直動案内軸受装置のサイドシール部材の要部を示す図である。 本発明の他の実施の形態である直動案内軸受装置のサイドシール部材の要部を示す図である。 従来の直動案内軸受装置を説明するための一部を破断した斜視図である。 図４の直動案内軸受装置をスライダの軸方向の端部側から見た図である。 図４の直動案内軸受装置のサイドシール部材の不具合を説明するための図である。 従来の他の直動案内軸受装置のサイドシール部材の不具合を説明するための図である。

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）
１４ ボルト挿通孔
２０ サイドシール部材
２１ サイドシール部材のボルト挿通孔に対応する部分

Claims (3)

1. 上面にボルト挿通孔の開口部を有すると共に、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配置され、前記案内レールの上面と両側部に対して所定の締めしろで摺接するサイドシール部材とを備えた直動案内軸受装置において、
   前記サイドシール部材における前記案内レール上面の前記ボルト挿通孔に対応する部分の締めしろを他の部分の締めしろより小さくしたことを特徴とする直動案内軸受装置。
2. 前記サイドシール部材における前記案内レール上面の前記ボルト挿通孔に対応する部分の締めしろを他の部分の締めしろの１０〜９０％の範囲に設定した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。
3. 前記サイドシール部材を前記案内レールに取り付ける前の状態において、該サイドシール部材における前記締めしろを小さくした部分の両側部の前記案内レール上面に対する逃げ角θを５〜５０°の範囲に設定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。

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