JP2006105403A - 直動案内軸受装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】長期間に渡って転動体に潤滑剤を安定的に供給できるようにする。
【解決手段】エンドキャップ2Bの外面側に、エンドキャップ2Bに近い側から、補強板10,潤滑剤含有部材11及びサイドシール12を重ね合わせた状態で固定する。補強板10はエンドキャップ2Bの外形に合わせたほぼコ字形状の鋼板であり、案内レール1とは非接触である。サイドシール12は、エンドキャップ2Bの外形に合わせたほぼコ字形状の鋼板と、この鋼板と相似の形状を有してその外面に一体的に成形されたグリース含有ポリウレタンゴムとから構成され、内周部にリップ部13を有する。潤滑剤含有部材11は、エンドキャップ2Bの外形に合わせたほぼコ字形状に形成されていて、そのコ字形状の内側の面は、リップ部13と同様に、案内レール1の断面形状に合わせて案内レール1の上面1a及び外側面1bに摺接可能な形状となっている。
【選択図】 図2

Description

この発明は、直動案内軸受装置に関し、特に、長期間に渡って転動体に潤滑剤を安定的に供給できるようにしたものである。
この種の従来の技術としては、本出願人が先に提案した特許文献1に開示されたものや、同じく本出願人が先に提案した特許文献2に開示されたもの等がある。
即ち、特許文献1にあっては、案内レール外面と、その案内レールに沿って移動するスライダ内面との間に、潤滑剤含有のゴム又は合成樹脂により形成されたシールリップ部を有するシール装置を介在させていて、そのシールリップ部が案内レールの外面と接触して、スライダ内面と案内レール外面との間のすき間の開口をシールするようにしている。そして、シール装置のシールリップ部が潤滑剤含有のゴム又は合成樹脂から形成されて、そのシールリップ部が自己潤滑性を有しているため、シール自体に含有されている潤滑剤が徐々にしみ出てシール摩擦面に自動的に供給され、シールリップ部の磨耗が抑制される、という作用効果を得ることができる。
また、特許文献2にあっては、ゴム又は合成樹脂の層と、潤滑剤含有のゴム又は合成樹脂の層とを、少なくとも部分的に重ねて一体的に接合するとともに、それら二種類の層のうち少なくとも潤滑剤含有のゴム又は合成樹脂の層には、案内レールの外面と接触してスライダ内面と案内レール外面との間のすき間の開口をシールするシールリップ部を形成している。そして、この特許文献2にあっても、シールリップ部は自己潤滑性を有しているため、シール自体に含有されている潤滑剤が徐々にしみ出てシール摩擦面に自動的に供給され、シールリップ部の磨耗が抑制される、という作用効果が得られる。しかも、上述のような層を重ね合わせた構造であるため、各層の重ね数や厚みを適宜選定することにより、シールリップ部の強度を用途等に応じて自由に設定できる、という利点もある。
特開平6−346919号公報 特開平7−35146号公報
確かに、上記特許文献1や特許文献2に記載された構成であれば、シールリップ部が自己潤滑性を有しているため、上記のようにシールリップ部の磨耗を抑制できるという作用効果は得られるが、潤滑剤含有のゴム又は合成樹脂からしみ出る潤滑剤だけでは、特に耐久性を要求される場合の直動案内軸受装置のスライダの移動を案内するボールやころ等の転動体の滑らかな転がり運動までをも維持するには不十分であるという未解決の課題があった。
また、特許文献1や特許文献2に記載された潤滑剤含有のシール装置は、シール自体の弾性力のみによってシールリップ部が案内レールに対して押圧されているので、シールとしては十分な押圧力が得られるが、潤滑剤を供給する装置としては十分な押圧力が得られない場合がある。
この発明は、このような従来の技術が有する未解決の課題に着目してなされたものであって、転動体の滑らかな転がり運動を維持することができる潤滑剤を、恒常的に供給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している。
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明は、外面に転動体転動溝を有して軸方向に延びる案内レールにスライダが遊嵌され、該スライダは前記案内レールの転動体転動溝に対向する負荷転動体転動溝及びこの負荷転動体転動溝の両端部に湾曲路を介して連結された転動体戻し路からなる転動体循環路を備え、該転動体循環路に前記案内レールに沿って前記スライダを相対移動させる多数の転動体が装填された直動案内軸受装置において、潤滑剤含有のゴム又は合成樹脂からなる潤滑剤含有部材を、前記スライダの端部に、該スライダの端面と板状部材との間に挟み込み且つ前記潤滑剤含有部材の少なくとも一部が前記案内レールに接触した状態で取り付けたものである。
また、請求項2に係る発明は、上記請求項1に係る発明である直動案内軸受装置において、前記スライダの端面と前記潤滑剤含有部材との間に、他の板状部材を挟み込んだ。そして、請求項3に係る発明は、上記請求項1又は請求項2に係る発明である直動案内軸受装置において、前記案内レールの軸方向と直角な方向への前記潤滑剤含有部材の変形が可能となるような取付手段を有することとした。
また、請求項4に係る発明は、外面に転動体転動溝を有して軸方向に延びる案内レールにスライダが遊嵌され、該スライダは前記案内レールの転動体転動溝に対向する負荷転動体転動溝及びこの負荷転動体転動溝の両端部に湾曲路を介して連結された転動体戻し路からなる転動体循環路を備え、該転動体循環路に前記案内レールに沿って前記スライダを相対移動させる多数の転動体が装填された直動案内軸受装置において、潤滑剤含有のゴム又は合成樹脂からなる潤滑剤含有部材を、前記スライダの端部に、該スライダの端面と板状部材との間に挟み込んだ状態で取り付けるとともに、前記潤滑剤含有部材を前記案内レールに押し付ける付勢力を発生する付勢手段を備えた。
そして、請求項5に係る発明は、上記請求項4に係る発明である直動案内軸受装置において、前記スライダの端面と前記潤滑剤含有部材との間に、他の板状部材を挟み込んだ。
さらに、請求項6に係る発明は、上記請求項4又は請求項5に係る発明である直動案内軸受装置において、前記案内レールの軸方向と直角な方向への前記潤滑剤含有部材の変形が可能となるような取付手段を有することとした。
またさらに、請求項7に係る発明は、上記請求項4乃至請求項6のいずれかに係る発明である直動案内軸受装置において、前記潤滑剤含有部材を、前記案内レールを跨ぐほぼコ字形とするとともに、前記潤滑剤含有部材に外力を与えていない状態で、その潤滑剤含有部材のコ字形の凹部内底面を、袖部側よりも中央部が突き出る円弧形状とした。
請求項1に係る発明にあっては、潤滑剤含有部材は、スライダ端面と板状部材との間に挟み込まれ且つ案内レールに接触した状態で配設されているため、スライダと一体に案内レールに沿って移動すると、潤滑剤含有部材から経時的に徐々にしみ出す潤滑剤は、確実に案内レールに供給され、案内レールに供給された潤滑剤は、その案内レールの表面や転動体転動溝を介して転動体に供給される。
また、潤滑剤含有部材そのものを、スライダ端面と板状部材との間に挟み込む構造であるため、シールリップ部に潤滑剤を含有させるのとは異なり、転動体の転がりを長期間維持するのに十分な量の潤滑剤を含有させ得る大きさとすることが容易であるし、潤滑剤含有部材を鋼板等に接着する手間も不要であるから、組み立てが容易である。
請求項2に係る発明にあっては、潤滑剤含有部材とスライダ端面との間に他の板状部材を挟み込んでいるため、その潤滑剤含有部材は、二枚の板状部材に挟み込まれた状態でスライダ端面に取り付けられていることになる。そして、かかる構造であっても、上記請求項1に係る発明と同様の作用が得られる。
請求項3に係る発明にあっては、潤滑剤含有部材は、案内レールと直交する方向への変形が許容されるように取り付けられるため、潤滑剤含有部材が磨耗しても、潤滑剤含有部材を常時案内レールに接触させることが可能となる。
一方、請求項4に係る発明にあっては、付勢手段が発生する付勢力によって、潤滑剤含有部材が案内レールに押し付けられるため、その潤滑剤含有部材は案内レールに常時接触するようになる。また、付勢手段が付勢力を発生すると、潤滑剤含有部材に多少の製造誤差等があっても、案内レールと潤滑剤含有部材との間にすき間は生じない。よって、潤滑剤含有部材からしみ出た潤滑剤は、安定的に案内レールに供給されるようになる。
請求項5に係る発明にあっては、潤滑剤含有部材とスライダ端面との間に他の板状部材を挟み込んでいるため、その潤滑剤含有部材は、二枚の板状部材に挟み込まれた状態でスライダ端面に取り付けられていることになる。そして、かかる構造であっても、上記請求項4に係る発明と同様の作用が得られる。
請求項6に係る発明にあっては、潤滑剤含有部材は、案内レールと直交する方向への変形が許容されるように取り付けられるため、潤滑剤含有部材が磨耗しても、潤滑剤含有部材を常時案内レールに接触させることが可能となる。
請求項7に係る発明にあっては、付勢手段が発生する付勢力によって、潤滑剤含有部材のコ字形の両袖部内側面(案内レールの側面に対向する面)が案内レールに押し付けられるため、その潤滑剤含有部材は案内レールに常時接触するようになるし、潤滑剤含有部材のコ字形の凹部内底面を所定の円弧形状としているため、付勢手段の付勢力により、潤滑剤含有部材が、その両袖部が案内レールに押し付けられる方向に変形しても、その円弧形状は逆に水平状態に近づくから、潤滑剤含有部材は案内レールに安定的に接触する。
以下、本発明の潤滑剤含有部材の材料について詳細に説明する。
先ず、ゴムに潤滑剤を含有させてなる潤滑剤含有部材の場合には、例えば、グリースを含有した状態で硬化したポリウレタンゴムが適用できる。
ポリウレタンゴムは、ポリイソシアネートと活性水素化合物との反応により生成する化合物であり、ポリイソシアネートとしては、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等を使用できる。
活性水素化合物としては、ポリブタジエン等の炭化水素、ポリオキシプロピレン等のポリエーテル、ひまし油、ポリエステル、ポリカーボネート等の長鎖活性水素化合物、水、エチレングリコール等のポリヒドロキシ化合物、アミノアルコール、ポリアミノ化合物等の短鎖活性水素化合物を使用できる。グリースとしては、鉱油リチウム石鹸グリース等の通常のグリースが使用できる。
次に、合成樹脂に潤滑剤を含有させて潤滑剤含有部材を生成する場合、その潤滑剤含有部材は、ポリエチレン,ポリプロピレン,ポリブチレン,ポリメチルペンテン等の基本的に同じ化学構造を有するポリオレフィン系樹脂の群から選定した合成樹脂に、潤滑剤としてポリα−オレフィン油のようなパラフィン系炭化水素油、ナフテン系炭化水素油、鉱油、ジアルキルジフェニルエーテル油のようなエーテル油、フタル酸エステルのようなエステル油等の何れかを単独若しくは混合油の形で混ぜて調整した原料を、射出成形により成形したものが適用でき、潤滑剤の中に予め酸化防止剤,錆止め剤,摩耗防止剤,あわ消し剤,極圧剤等の各種添加剤を加えたものでもよい。
上記潤滑剤含有部材の組成比は、全重量に対してポリオレフィン系樹脂20〜80重量%、潤滑剤80〜20重量%である。ポリオレフィン系樹脂が20重量%未満の場合は、あるレベル以上の硬さ・強度等が得られない。また、ポリオレフィン系樹脂が80重量%を越える場合(つまり、潤滑剤が20重量%未満の場合)は、潤滑剤の供給が少なくなり、シール装置のリップ部の磨耗低減効果が少なくなる。
上記合成樹脂の群は、基本構造は同じでその平均分子量が異なっており、1×103 〜5×106 の範囲におよんでいる。その中で、平均分子量1×103 〜1×106 という比較的低分子量のものと、1×106 〜5×106 という超高分子量のものとを、単独もしくは必要に応じて混合して用いる。
本発明の潤滑剤含有部材の機械的強度を向上させるため、上述のポリオレフィン系樹脂に、以下のような熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂を添加したものでもよい。
熱可塑性樹脂としては、ポリアミド,ポリカーボネート,ポリブチレンテレフタレート,ポリフェニレンサルファイド,ポリエーテルスルホン,ポリエーテルエーテルケトン,ポリアミドイミド,ポリスチレン,ABS樹脂等の各樹脂を使用することができる。
熱硬化性樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂,尿素樹脂,メラミン樹脂,フェノール樹脂,ポリイミド樹脂,エポキシ樹脂等の各樹脂を使用することができる。
これらの樹脂は、単独または混合して用いても良い。
更に、ポリオレフィン系樹脂とそれ以外の樹脂とを、より均一な状態で分散させるために、必要に応じて適当な相溶化剤を加えてあっても良い。
また、機械的強度を向上させるために、充填材を添加してもよい。例えば、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、チタン酸カリウムウィスカーやホウ酸アルミニウムウィスカー等の無機ウィスカー類、或いはガラス繊維やアスベスト、金属繊維等の無機繊維類及びこれらを布状に編組したもの、また有機化合物では、カーボンブラック、黒鉛粉末、カーボン繊維、アラミド繊維やポリエステル繊維等を添加してもよい。
更に、ポリオレフィン系樹脂の熱による劣化を防止する目的で、N,N' −ジフェニル−P−フェニレンジアミン、2,2' −メチレンビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)等の老化防止剤、また光による劣化を防止する目的で、2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシベンゾフェノン、2−(2' −ヒドロキシ−3' −第三−ブチル−5' −メチル−フェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール等の紫外線吸収剤を添加してもよい。
以上の全ての添加剤(ポリフレフィン+油以外)の添加量としては、添加剤全体として、成形原料全量の20重量%以下であることが、潤滑剤の供給能力を維持する上で好ましい。
以上説明したように、請求項1,2に係る発明によれば、潤滑剤含有部材から経時的に徐々にしみ出す潤滑剤を、案内レールを介して転動体に供給することができるから、転動体の滑らかな転がりを維持できるという効果がある。この場合、板状部材としてサイドシールを用いたものにあっては、潤滑剤含有部材からの潤滑剤によってサイドシールの案内レールとの接触面の磨耗を低減でき、異物の転動体転動溝への進入が防止できて直動案内軸受装置の寿命をより増加させることができる。
請求項3に係る発明によれば、潤滑剤含有部材を案内レールに常時接触させることができるから、潤滑剤含有部材からしみ出た潤滑剤を、安定的に案内レールを介して転動体に供給することができ、転動体の滑らかな転がりをより確実に維持できるという効果がある。
また、請求項4、5、6に係る発明にあっても、潤滑剤含有部材を案内レールに常時接触させることができるから、潤滑剤含有部材からしみ出た潤滑剤を、安定的に案内レールを介して転動体に供給することができ、転動体の滑らかな転がりをより確実に維持できるという効果がある。
そして、請求項7に係る発明によれば、潤滑剤含有部材は案内レールに安定的に接触させることができるから、さらに安定的に潤滑剤を案内レールを介して転動体に供給することができるという効果がある。
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1乃至図8は、本発明の第1の実施の形態を示す図である。先ず、構成を説明すると、本実施の形態の直動案内軸受装置は、その斜視図である図1に示すように、外面に転動体転動溝3A,3Bを有して軸方向に延びる案内レール1と、その案内レール1を跨いで組み付けられたスライダ2と、を備えている。
具体的には、案内レール1の上面1aと両側面1bが交叉する稜線部に、断面ほぼ1/4円弧形状の軸方向の凹溝からなる一方の転動体転動溝3Aが形成されるとともに、案内レールの両側面1b中間位置に断面ほぼ半円形の他方の転動体転動溝3Bが形成されている。転動体転動溝3Bの溝底には、スライダ2を案内レール1に組み付けない状態での転動体の脱落を防ぐ保持器の逃げ溝3aが形成されている。
一方、スライダ2は、スライダ本体2Aとその両端部に取り付けられたエンドキャップ2Bとからなり、スライダ本体2Aは両袖部4の内側面に案内レール1の転動体転動溝3A,3Bに対向する図示されない負荷転動体転動溝を有するとともに、袖部の肉厚部分を軸方向に貫通する転動体戻し路を有している。一方、エンドキャップ2Bは、スライダ本体2Aの転動体転動溝とこれに平行な転動体戻し路とを連通させる図示されない湾曲路を有しており、それらの転動体転動溝と転動体戻し路と両端の湾曲路とで転動体循環回路が形成されている。その転動体循環回路内には例えば鋼球からなる多数の転動体が装填されている。なお、図中7はグリースニップルである。
エンドキャップ2Bは、合成樹脂材の射出成形品で、断面ほぼコ字形に形成されている。そして、スライダ2の端部の組み立て状態を示す斜視図である図2にも示すように、両エンドキャップ2Bのそれぞれの外面側には、エンドキャップ2Bに近い側から、板状部材としての補強板10,潤滑剤含有部材11及び板状部材としてのサイドシール12が、重ね合わされた状態で固定されている。
これらのうち、補強板10は、エンドキャップ2Bの外形に合わせたほぼコ字形状の鋼板であり、その両袖部10A,10Bには、取付ネジ貫通用の貫通孔10a,10bが形成されるとともに、それら両袖部10A,10Bを連結する連結部10Cには、グリースニップル用の貫通孔10cが形成されている。なお、この補強板10は、案内レール1とは非接触である。
また、サイドシール12は、エンドキャップ2Bの外形に合わせたほぼコ字形状の鋼板と、この鋼板と相似の形状を有してその外面に一体的に成形されたグリースを含有したポリウレタンゴムとから構成されている。
かかるサイドシール12の案内レール1と接触するリップ部13は、その内側の面は、スライダ2と案内レール1との間のすき間をシールできるように、その案内レール1の断面形状に合わせて案内レール1の上面1a及び外側面1bに摺接可能な形状、より具体的には、転動体転動溝3A,3Bや逃げ溝3aにも摺接可能な形状に成形されている。なお、このサイドシール12の両袖部12A,12Bにも、取付ネジ貫通用の貫通孔12a,12bが形成されるとともに、それら両袖部12A,12Bを連結する連結部12Cには、グリースニップル用の貫通孔12cが形成されている。
そして、これらサイドシール12及び補強板10間に挟まれている潤滑剤含有部材11は、エンドキャップ2Bの外形に合わせたほぼコ字形状に形成されていて、そのコ字形状の内側の面は、テーパ状ではなく平坦な形状であって、リップ部13の内面と同様に、案内レール1の断面形状に合わせて案内レール1の上面1a及び転動体転動溝3A,3Bを含む外側面1bに摺接可能な形状となっている。
また、潤滑剤含有部材11の正面図である図3(a)及び側面図である図3(b)にも示すように、この潤滑剤含有部材11の両袖部11A,11Bにも、取付ネジ貫通用の貫通孔11a,11bが形成されるとともに、それら両袖部11A,11Bを連結する連結部11Cには、グリースニップル用の貫通孔11cが形成されているが、貫通孔11a,11bのそれぞれは袖部11A,11Bの外側面側に開放しており、貫通孔11cは連結部11Cの上面側に開放している。
この潤滑剤含有部材11の凹部は、その内面が案内レール1の上面1a及び転動体転動溝3A,3Bを含む外側面1bに摺接するような寸法に形成されるとともに、その凹部内面の案内レール1の転動体転動溝3A,3B及び逃げ溝3aに対向する部分には、それら各溝3A,3B及び3aの内面に摺接するように凸部11f,11g,11d及び11eが形成されている。さらに、潤滑剤含有部材11の凹部内面のうち、案内レール1の上面1aに摺接する内底面11hは、この潤滑剤含有部材11に外部から力を与えていない状態で、袖部11A,11Bに近い端部側よりも中央部側が下方に突き出るように、曲率半径Rの円弧形状となっている。
そして、潤滑剤含有部材11の両袖部11A,11Bに形成された貫通孔11a,11bのそれぞれには、リング状部材15A,15Bが嵌め込まれるようになっている。このリング状部材15A,15Bは、その正面図である図4(a)及び側面図である図4(b)に示すような短い円筒形状の部材であり、その外径は、貫通孔11a,11bに容易に嵌め込める程度の寸法となっている。
また、潤滑剤含有部材11の連結部11Cに形成された貫通孔11cにも、リング状(又は中実円柱状)部材16が嵌め込まれるようになっている。このリング状部材16も、その正面図である図5(a)及び側面図である図5(b)に示すような短い円筒形状の部材である。ただし、リング状部材16の外径DARは、貫通孔11cの内径DA よりも大きくなっている。つまり、リング状部材16を貫通孔11cに嵌め込むことにより、その貫通孔11cが押し広げられるようになっている。
さらに、リング状部材15A,15B及び16の長さVは、潤滑剤含有部材11の厚さWよりも、若干(例えば、0.2 mm程度)長くなっている。つまり、リング状部材15A,15B及び16を貫通孔11a〜11cに嵌め込むと、図6に示すように、そのリング状部材15A,15B及び16の端部が、潤滑剤含有部材11の表面又は裏面から突出するようになっている。
そして、これら補強板10,潤滑剤含有部材11及びサイドシール12は、エンドキャップ2Bの貫通孔2a,2bを貫通して本体2Aに螺合する取付用ネジ17A,17Bが、サイドシール12の貫通孔12a,12b、潤滑剤含有部材11の貫通孔11a,11b内側のリング状部材15A,15B及び補強板10の貫通孔10a,10bを貫通することにより、エンドキャップ2Bと一体に本体2Aに固定される。
次に、本実施の形態の作用を説明する。
即ち、機台に固定した案内レール1上をスライダ2が移動すると、スライダ2内の転動体は転動体転動路内を転動しつつスライダ2の移動方向にスライダ2より遅い速度で移動し、一端側の湾曲路でUターンして転動体戻し路を逆方向に転動しつつ移動し、他端側の湾曲路で逆Uターンして転動体転動路内に戻る循環を繰り返す。
こうして直動案内軸受装置が駆動されると、潤滑剤含有部材11も案内レール1に接触しつつ移動し、その移動時の摩擦熱の影響も加わって、潤滑剤含有部材11から潤滑剤が経時的に徐々にしみ出すが、そのしみ出した潤滑剤は、案内レール1の特に転動体転動溝3A,3Bを介して、その転動体転動溝3A,3B内を転動する転動体へ自動的に供給される。この自己潤滑性により、長期間にわたり安定した滑らかな作動が行われる。したがって、殊更に潤滑剤を外部からスライダ2に供給しないでも低トルクで良好な運転を長時間続けることができる。
また、潤滑剤含有部材11の凹部内面形状を、上述したように案内レール1の横断面形状に整合させているから、図7に示すように、潤滑剤含有部材11は案内レール1の上面1a及び側面1bに密着することができるし、潤滑剤含有部材11から潤滑剤がしみ出すにつれて、潤滑剤含有部材11自体が自己収縮するから、その潤滑剤含有部材11は、その収縮力により案内レール1の被シール面に常時密着して接触し、シール機能と潤滑機能を果たすという作用も得られる。
本実施の形態の場合、潤滑剤含有部材11の外側面の板状部材としてサイドシール12を用いているので、よりシール性が向上する。
特に、本実施の形態では、潤滑剤含有部材11の連結部11Cに形成される貫通孔11cの上面側を切り欠いて開放しているため、図8(a)に示すように、袖部11A及び11Bを容易に左右に押し広げることができるから、この潤滑剤含有部材11を案内レール1を跨がせて取り付ける作業も容易に行える。
そして、その貫通孔11cには、その内径よりも外径が大きいリング状部材16が付勢手段として嵌め込まれるから、図8(b)に示すように、潤滑剤含有部材11を案内レール1を跨がせた状態では、リング状部材16が貫通孔11cを左右に押し広げることにより、袖部11A及び11Bを案内レール1に押し付ける付勢力が発生する。このため、潤滑剤含有部材11の寸法に若干の製造誤差があっても、また潤滑剤含有部材11が多少磨耗しても、潤滑剤含有部材11をより確実に案内レール1の被シール面に常時密着して接触させることができるのである。この場合、貫通孔11cの上面側を切り欠いて開放している構造は、リング状部材16による押し広げようとする力が、袖部11A及び11Bを案内レール1に押し付ける付勢力に変換される作用にとって、非常に有利となっている。
しかも、リング状部材15A,15B及び16の長さVを、潤滑剤含有部材11の厚さWよりも大きくして、リング状部材15A,15B及び16の端部を潤滑剤含有部材11の表面又は裏面から突出させるように潤滑剤含有部材11の取付手段を構成しているから、潤滑剤含有部材11は、補強板10及びサイドシール12に挟まれているにも関わらず、それらとの間の摩擦が小さくなっている。このため、上述した自己収縮や付勢力による潤滑剤含有部材11の案内レール1の軸方向と直角な方向への変形がスムーズに行われるから、潤滑剤含有部材11を常に確実に案内レール1に密着させることができる。
さらに、潤滑剤含有部材11の凹部の内底面11hを上述のような円弧形状としているため、上述した自己収縮や付勢力によって潤滑剤含有部材11の袖部11A及び11Bが案内レール1に押し付けられる方向に変形すると、その内底面1hは水平状態に近づき、その内底面1hが案内レール1の上面1aに安定的に接触するようになる。
また、潤滑剤含有部材11は、補強板10及びサイドシール12間に挟み込んで配設される部材であるから、転動体の転がりを長期間維持するのに十分な量の潤滑剤を含有させ得る大きさとすることが容易である。しかも、潤滑剤含有部材11を鋼板等の他の部材に固着する構造ではないから、消耗品である潤滑剤含有部材11の部品コストを低減することができるし、配設の際の手間も簡単であるという利点がある。
そして、潤滑剤含有部材11を、補強板10及びサイドシール12との間に挟み込んで配設しているため、サイドシール12の案内レール1と接触する部分すなわちリップ部13は、スライダ2が往復移動してもまくり上がりにくいから、スライダ2内部のグリースが外部に漏れることも低減される。
また、潤滑剤含有部材11からしみ出た潤滑剤は、サイドシール12の案内レール1と接触するリップ部13にも供給されるから、そのリップ部13の磨耗を低減するのにも役立つし、特に本実施の形態では、リップ部13をグリースを含有した状態で硬化したポリウレタンゴムから成形しているため、それ自身からも潤滑剤が供給され、より一層リップ部13の磨耗が低減できる。すると、リップ部13の磨耗が最小限に抑えられるから、リップ部13によるシール性が長期間維持され、本体2A側への異物の侵入が防止され、直動案内軸受装置自体の長寿命化も図れるという利点がある。
なお、本実施の形態のような構造であれば、潤滑剤含有部材11から転動体用の潤滑剤が恒常的に供給されるため、グリースニップル取付孔は盲プラグで塞いでも良いが、必要に応じて適時にここを開けてグリース等の潤滑剤をスライダ内に供給するようにしても良い。
ここで、本実施の形態では、サイドシール12が板状部材に対応し、補強板10が他の板状部材に対応し、リング状部材16が付勢手段に対応する。
図9及び図10は本発明の第2の実施の形態を示す図である。なお、上記第1の実施の形態と同様の部材及び部位には、同じ符号を付し、その重複する説明は省略する。
即ち、本実施の形態にあっては、上記第1の実施の形態と同等の構造の直動案内軸受装置において、潤滑剤含有部材11の形状を変更したものである。
具体的には、潤滑剤含有部材11の正面図である図9に示すように、袖部11A及び11Bに、取付用ネジが貫通する貫通孔11a,11bに連続し且つ袖部11A及び11Bの外側面側及び先端側が開放するように、切欠き20A,20Bを形成するとともに、貫通孔11a,11bに嵌め込まれるリング状部材15A,15Bの内径を、取付用ネジ17A,17Bのねじ部の外径よりも大きくしている。その他の構成は、上記第1の実施の形態と同様である。
このような構成であると、案内レール1を跨いだ状態の潤滑剤含有部材11の正面図である図10に示すように、取付用ネジ17A,17Bを緩めると、リング状部材15A,15Bが外側に移動できるから、直動案内軸受装置から潤滑剤含有部材11だけを上方に引き抜くように取り外すことができる。また、新たな潤滑剤含有部材11も、サイドシール12等を本体2Aから取り外さなくても、案内レール1の上方から嵌め込むことができ、リング状部材15A,15Bを内側に押して貫通孔11a,11b内に位置させてから取付用ネジ17A,17Bを締め付ければ、潤滑剤含有部材11を装着することができる。
つまり、本実施の形態の構成であれば、潤滑剤が十分にしみ出た潤滑剤含有部材11を、新たな潤滑剤含有部材11に容易に交換することができるから、カセット方式で、簡単な手間でしかも手を汚さずに、潤滑剤の補給ができるのである。
その他の作用効果は、上記第1の実施の形態と同様である。
図11乃至図17は本発明の第3の実施の形態を示す図である。なお、上記各実施の形態と同様の部材及び部位には、同じ符号を付し、その重複する説明は省略する。
即ち、本実施の形態にあっては、潤滑剤含有部材11の袖部11A,11Bを案内レール1に押し付ける付勢力を発生する構造を、上記第1の実施の形態とは異ならせたものである。
具体的には、スライダ2の端部の組み立て状態を示す斜視図である図11及び潤滑剤含有部材11の正面図である図12(a),側面図である図12(b)に示すように、潤滑剤含有部材11の貫通孔11cを省略するとともに、その潤滑剤含有部材11のサイドシール12側の表面に、潤滑剤含有部材11の凹部を取り囲むようにほぼコ字形に連続した凹溝30を形成していて、その凹溝30内には、正面図である図13(a)及び底面図である(b)に示すような付勢手段としての弾性体31を嵌め込んでいる。
弾性体31は、鋼製,合成樹脂製或いは硬質ゴム製の弾性変形可能な部材であって、凹溝30の形状に合わせてほぼコ字形に形成されている。そして、外部から力を与えていない状態で、そのコ字形の開口側が若干狭まるような形状となっている。
その他の構成は上記第1の実施の形態と同様である。ただし、本実施の形態では、潤滑剤含有部材11の貫通孔11cを省略したことに対応して、補強板10の貫通孔10c及びサイドシール12の貫通孔12cをも省略して、グリースニップルを設けないこととしているが、上記第1の実施の形態のように各貫通孔10c,11c,12cを形成し、通常はグリースニップル取付孔は盲プラグで塞ぎ、必要に応じて適時にここを開けてグリース等の潤滑剤をスライダ内に供給するようにしても良い。
そして、本実施の形態のような構成であれば、凹溝30内の弾性体31の弾性力によって、図14に示すように、潤滑剤含有部材11の袖部11A及び11Bを案内レール1に押圧するような付勢力が生成されるし、図15に示すように、潤滑剤含有部材11の取付の際には袖部11A及び11Bを左右に押し広げることができる。従って、図16に示すように、潤滑剤含有部材11を安定的に案内レール1に密着させることができる。特に、弾性体31の無負荷時の形状を、その先端側の間隔が狭まるようにしたため、潤滑剤含有部材11がある程度磨耗しても、袖部11A,11Bの内面をより確実に案内レール1に押し付けることができる。また、図17に示すように、リング状部材15A,15Bは上記第1の実施の形態と同様に潤滑剤含有部材11の表面から突出するため、潤滑剤含有部材11の変形はスムーズに行えるようになっている。
以上から、本実施の形態のような構成であっても、上記第1の実施の形態と同様の作用効果が得られる。
しかも、付勢力を発生する弾性体31を、潤滑剤含有部材11の凹部を囲むように配設し、その弾性体31の先端部を袖部11A,11Bの先端部近傍まで至らせているため、その弾性体による付勢力を、より確実に袖部11A,11Bに伝えることができるという利点がある。
図18は本発明の第4の実施の形態を示す図であって、図18(a)は潤滑剤含有部材11の正面図、図18(b)は同(a)のA−A線断面図である。
即ち、この第4の実施の形態の構成は、基本的には上記第3の実施の形態と同様であって、異なるのは、潤滑剤含有部材11の連結部11C上面に、上方に開放したほぼ長方形の切欠き11Dを形成して点である。
このような切欠き11Dを形成すると、連結部11Cの剛性が低くなるから、弾性体31の弾性力が、有効に袖部11A及び11Bを案内レール1に押し付ける付勢力に変換されるから、さらに確実に潤滑剤含有部材11を案内レール1に密着させることができるようになる。その他の作用効果は、上記第3の実施の形態と同様である。
図19乃至図22は本発明の第5の実施の形態を示す図である。なお、上記各実施の形態と同様の部材及び部位には、同じ符号を付し、その重複する説明は省略する。
即ち、本実施の形態にあっては、潤滑剤含有部材11の正面図である図19(a)及び側面図である図19(b)に示すように、潤滑剤含有部材11の外周面に、袖部11A,11Bの外側面及び連結部11Cの上面に連続する外周溝33を形成している。なお、外周溝33の両端部には、両袖部11A,11Bの内側に入り込む凹み33aを形成している。
そして、その外周溝33に、図20に示すような付勢手段としての弾性体34が嵌め込まれるようになっている。なお、弾性体34は、その寸法が大きくなっていることと、先端部に凹み33aに嵌め込まれる凸部34aを有することを除いては、上記第3の実施の形態で示した弾性体31と同様の構成となっている。
このような構成であっても、図21(a)に示すように、弾性体34が袖部11A及び11Bを案内レール1に向けて付勢するから、潤滑剤含有部材11を安定的に案内レール1に密着させることができるし、図21(b)に示すように、リング状部材15A,15Bは上記第1の実施の形態と同様に潤滑剤含有部材11の表面から突出するため、潤滑剤含有部材11の変形はスムーズに行えるようになっている。従って、この第5の実施の形態にあっても、上記第3の実施の形態と同様の作用効果が得られる。
そして、本実施の形態の構成であれば、特に図22に示すように、取付用ネジ17A,17Bを緩めたり或いは取り外さなくても、弾性体34のみを着脱することができる。このため、全ての部品を組み付けた後に弾性体34を取り付けることができるから、潤滑剤含有部材11を案内レール1に押し付ける必要の無いときには、弾性体34を取り外しておき、押し付ける必要が生じたときのみ弾性体34を取り付けるという使い方や、或いは、潤滑剤含有部材11の案内レール1への押し付け力を変更したいときに弾性体34を交換するという使い方ができるのである。
そこで、例えば、新たな潤滑剤含有部材11の使用開始した直後は、潤滑剤含有部材11には磨耗がほとんど生じておらず、弾性体34を取り付けなくても十分に密着させることができる反面、弾性体34を取り付けると潤滑剤のしみ出る量が多量となりすぎる可能性があることから、弾性体34を取り外しておく。そして、磨耗が進んで密着性が低下したら、弾性体34を取り付けて、十分に密着するようにし、場合によってはより磨耗が進んだ場合には弾性力の強い弾性体34に交換するようにすれば、使用開始直後から交換直前まで、潤滑剤のしみ出し量を安定させることができる。
また、本実施の形態では、外周溝33の両端に凹み33aを形成し、この凹み33aに嵌まり込む凸部34aを弾性体34の端部に形成しているから、弾性体34を外側から嵌め込む構成であっても、その弾性体34が容易に脱落したり、抜け方向にずれてしまうようなこともない。
図23は本発明の第6の実施の形態を示す図であって、潤滑剤含有部材11の正面図である。
即ち、この第6の実施の形態の構成は、基本的には上記第3の実施の形態と同様であって、異なるのは、潤滑剤含有部材11の連結部11C上面に、上方に開放したほぼ長方形の切欠き11Dを形成して点であり、これにより、上記第4の実施の形態と同様の作用効果が得られるようにしている。その他の作用効果は、上記第5の実施の形態と同様である。
図24乃至図26は本発明の第7の実施の形態を示す図である。なお、上記各実施の形態と同様の部材及び部位には、同じ符号を付し、その重複する説明は省略する。
即ち、本実施の形態にあっては、潤滑剤含有部材11の正面図である図24に示すように、潤滑剤含有部材11の連結部11Cに、その潤滑剤含有部材11の幅方向に延びる直線状の凹溝37を形成している。そして、その凹溝37に、正面図である図25(a)及び底面図である図25(b)に示すような付勢手段としての弾性体38を嵌め込むようになっている。
弾性体38は、若干ヘ字形に湾曲した鋼製,合成樹脂製或いは硬質ゴム製の細い角柱状の弾性体であり、正面図である図26(a)及び側面図である図26(b)に示すように、その形状を逆方向に湾曲させた状態で、凹溝37に嵌め込まれるようになっている。
このような構成であっても、弾性体38の弾性復元力によって潤滑剤含有部材11の連結部11Cが内側に湾曲されようとするから、袖部11A,11Bを案内レール1に押し付ける付勢力が発生する。よって、上記第1の実施の形態と同様の作用効果が得られる。
図27乃至図29は本発明の第8の実施の形態を示す図である。なお、上記各実施の形態と同様の部材及び部位には、同じ符号を付し、その重複する説明は省略する。
即ち、本実施の形態にあっては、潤滑剤含有部材11の正面図である図27に示すように、潤滑剤含有部材11の連結部11Cに、左右方向に長い長方形の貫通孔39を形成している。なお、潤滑剤含有部材11の上部側には、この貫通孔39に通じるように切欠き11Eを形成している。
そして、正面図である図28(a)及び側面図である図28(b)に示すような付勢手段としてのコイルスプリング40が、その伸縮方向を左右方向に向け且つ若干圧縮した状態で、正面図である図29(a)及び一部破断側面図である図29(b)に示すように、貫通孔39内に収容される。
このような構成であっても、切欠き11Eにより連結部11Cの左右方向の剛性が小さくなっているとともに、コイルスプリング40の弾性復元力によって潤滑剤含有部材11Cの連結部11Cが左右に押し広げられようとするから、袖部11A,11Bを案内レール1に押し付ける付勢力が発生する。よって、上記第1の実施の形態と同様の作用効果が得られる。
図30は本発明の第9の実施の形態を示す図であって、図30(a)は正面図、図30(b)は一部破断側面図である。なお、上記各実施の形態と同様の部材及び部位には、同じ符号を付し、その重複する説明は省略する。
即ち、本実施の形態にあっては、潤滑剤含有部材11の袖部11A,11B内に、上下方向に延びて袖部11A,11B先端側に開放するスリット41A,41Bを形成するとともに、そのスリット41A,41Bの途中に、左右方向に長い長方形の貫通孔42A,42Bを形成し、その貫通孔42A,42B内に、伸縮方向を左右方向に向け且つ若干圧縮した状態の付勢手段としてのコイルスプリング43A,43Bを収容している。
このような構成であっても、スリット41A,41Bにより連結部11Cの左右方向の剛性が小さくなっているとともに、コイルスプリング43A,43Bの弾性復元力がそのまま袖部11A,11Bを案内レール1に押し付ける付勢力となるから、上記第1の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
図31は本発明の第10の実施の形態を示す図であり、図31(a)〜(d)は潤滑剤含有部材11の貫通孔11cに嵌め込まれるリング状部材16の変形例を示す斜視図である。なお、リング状部材16以外の構成は、上記第1の実施の形態と同様である。
即ち、本実施の形態にあっては、金属や高分子材料(プラスチック,ゴム等)のような変形可能な材料から成形される付勢手段としてのリング状部材16の外周面に、軸方向に延びるスリット16aを形成している。そして、上記各実施の形態と同様に、貫通孔11cの内径をリング状部材16の外径よりも若干小さくして、リング状部材16を縮径させた状態で貫通孔11cに嵌め込まれるようにするが、スリット16aを形成しているため、リング状部材16の径が拡縮する方向への弾性変形をより大きく且つスムーズに行うことができる。すると、貫通孔11cを押し広げるという作用が長期間に渡って安定的に得ることができるから、袖部11A,11Bを案内レール1に押し付ける付勢力が長期間維持され、上記第1の実施の形態と同様の作用効果をより確実に得ることができる。
なお、貫通孔11cに嵌めた状態でのリング状部材16の拡径作用は、これに形成されるスリット16aの大きさや数、リング状部材16の肉厚や材質等によって決まるが、リング状部材16の変形特性によって、袖部11A,11Bを案内レール1に押し付ける付勢力及び潤滑剤含有部材11の磨耗限界量が決まるため、上記各要因は、適用する直動案内軸受装置の大きさや仕様、潤滑剤含有部材11の剛性等により適宜選定することが必要である。従って、スリット16aの本数等は図31(a)〜(d)に示した例に限定されるものではなく、全くの任意である。
図32は、この第10の実施の形態の変形例を示す図であって、リング状部材16の代わりに、付勢手段としての中実の円柱状部材16Aを貫通孔11cに嵌め込むようにしたものにおいて、その円柱状部材16Aに、径の拡縮が可能となるようにスリット16bを形成している。そして、このような円柱状部材16Aを用いても、図31に示したようなリング状部材16を用いた場合と同様の作用効果が得られる。なお、このような円柱状部材16の拡径作用は、その材質や、スリット16bの大きさや数等によって決まるため、リング状部材16の場合と同様に、それら各要因は、適用する直動案内軸受装置の大きさや仕様、潤滑剤含有部材11の剛性等により適宜選定することが必要である。従って、スリット16bの大きさや数等は図32(a)〜(c)に示した例に限定されるものではなく、全くの任意である。
図33は本発明の第11の実施の形態を示す図であり、案内レール1を跨いだ状態での潤滑剤含有部材11の正面図である。なお、上記各実施の形態と同様の部材及び部位には、同じ符号を付し、その重複する説明は省略する。
即ち、本実施の形態にあっては、潤滑剤含有部材11の連結部11Cの両袖部11A,11Bよりの位置に計二つの貫通孔11cを形成し、各貫通孔11cに上記第10の実施の形態で示したスリット16aを有するリング状部材16を嵌め込んでいる。
このように貫通孔11c及びリング状部材16を複数設けた構成であっても、リング状部材16の拡径力によって潤滑剤含有部材11の連結部11Cが内側に湾曲されようとするから、袖部11A,11Bを案内レール1に押し付ける付勢力が発生する。よって、上記第1の実施の形態と同様の作用効果が得られる。なお、貫通孔11cは三つ以上形成してもよいし、また、リング状部材16に代えて図32に示したような円柱状部材16Aを複数の貫通孔11cに嵌め込むようにしてもよい。
なお、上記実施の形態では、リップ部13を潤滑剤を含有したゴムから成形した場合について説明しているが、潤滑剤含有部材11からリップ部13に潤滑剤が供給されるため、リップ部13は、潤滑剤を含有しないNBR(アクリロニトリルブタジデンゴム)であってもよい。
また、上記各実施の形態の構成において、補強板10を省略し、潤滑剤含有部材11をエンドキャップ2Bとサイドシール12との間に挟み込んで配設してもよいし、潤滑剤含有部材11は実質的にシール装置としても機能するから、サイドシール12の代わりに補強板10と同様の鋼板を補強板又はプロテクターとして配設してもよい。場合によっては、潤滑剤含有部材11とエンドキャップ2Bとの間に、補強板10に代えてサイドシール12を配設してもよい。
さらにまた、上記各実施の形態では、リング状部材15A,15B,16の長さVを潤滑剤含有部材11の厚さWよりも大きくしたが、長さVが厚さWと等しいか或いは多少小さくても良い。要は、潤滑剤含有部材11を取付用ネジ17A,17Bを締め込んで固定したときにネジ17A,17Bが締め込まれ過ぎて潤滑剤含有部材11の案内レール1の軸方向と直角な方向への変形が妨げられない長さVと厚さWの関係になっていれば良い。
そして、本発明が適用できる直動案内軸受装置は、上述した実施の形態のタイプに限定されるものではなく、例えば負荷転動体転動溝が片側二条以外のものでもよいし、転動体がボールではなく例えばころであってもよい。
本発明の第1の実施の形態の直動案内軸受装置の斜視図である。 直動案内軸受装置端部の各部材の取り付け状態を示す斜視図である。 第1の実施の形態の潤滑剤含有部材の構成を示す図である。 リング状部材の構成を示す図である。 リング状部材の構成を示す図である。 リング状部材を取り付けた状態での潤滑剤含有部材の側面図である。 案内レールを跨いだ状態の潤滑剤含有部材の正面図である。 作用の説明図である。 第2の実施の形態の潤滑剤含有部材の構成を示す正面図である。 第2の実施の形態の作用の説明図である。 第3の実施の形態の直動案内軸受装置端部の各部材の取り付け状態を示す斜視図である。 第3の実施の形態の潤滑剤含有部材の構成を示す図である。 第3の実施の形態の弾性体の構成を示す図である。 第3の実施の形態の作用の説明図である。 第3の実施の形態の作用の説明図である。 第3の実施の形態の案内レールを跨いだ状態の潤滑剤含有部材の正面図である。 第3の実施の形態のリング状部材を取り付けた状態での潤滑剤含有部材の側面図である。 第4の実施の形態の潤滑剤含有部材の構成を示す図である。 第5の実施の形態の潤滑剤含有部材の構成を示す図である。 第5の実施の形態の弾性体の構成を示す図である。 第5の実施の形態の組み付け状態を説明する図である。 第5の実施の形態の直動案内軸受装置の斜視図である。 第6の実施の形態の潤滑剤含有部材を示す正面図である。 第7の実施の形態の潤滑剤含有部材の構成を示す図である。 第7の実施の形態の弾性体の構成を示す図である。 第7の実施の形態の組み付け状態を説明する図である。 第8の実施の形態の潤滑剤含有部材を示す正面図である。 第8の実施の形態の弾性体の構成を示す図である。 第8の実施の形態の組み付け状態を説明する図である。 第9の実施の形態の構成を示す正面図である。 第10の実施の形態を示す斜視図である。 第10の実施の形態の変形例を示す斜視図である。 第11の実施の形態の構成を示す正面図である。
符号の説明
1 案内レール
1a 上面
1b 側面
2 スライダ
2A 本体
2B エンドキャップ
3A,3B 転動体転動溝
10 補強板(板状部材)
11 潤滑剤含有部材
11A,11B 袖部
11C 連結部
11a〜11c 貫通孔
12 サイドシール(板状部材)
13 リップ部
15A,15B リング状部材
16 リング状部材(付勢手段)
16A 円柱状部材(付勢手段)
17A,17B 取付用ネジ
20A,20B 切欠き
31,34,38 弾性体(付勢手段)
40,43A,43B コイルスプリング(付勢手段)

Claims (7)

  1. 外面に転動体転動溝を有して軸方向に延びる案内レールにスライダが遊嵌され、該スライダは前記案内レールの転動体転動溝に対向する負荷転動体転動溝及びこの負荷転動体転動溝の両端部に湾曲路を介して連結された転動体戻し路からなる転動体循環路を備え、該転動体循環路に前記案内レールに沿って前記スライダを相対移動させる多数の転動体が装填された直動案内軸受装置において、
    潤滑剤含有のゴム又は合成樹脂からなる潤滑剤含有部材を、前記スライダの端部に、該スライダの端面と板状部材との間に挟み込み且つ前記潤滑剤含有部材の少なくとも一部が前記案内レールに接触した状態で取り付けたことを特徴とする直動案内軸受装置。
  2. 前記スライダの端面と前記潤滑剤含有部材との間に、他の板状部材を挟み込んだ請求項1記載の直動案内軸受装置。
  3. 前記案内レールの軸方向と直角な方向への前記潤滑剤含有部材の変形が可能となるような取付手段を有する請求項1又は請求項2記載の直動案内軸受装置。
  4. 外面に転動体転動溝を有して軸方向に延びる案内レールにスライダが遊嵌され、該スライダは前記案内レールの転動体転動溝に対向する負荷転動体転動溝及びこの負荷転動体転動溝の両端部に湾曲路を介して連結された転動体戻し路からなる転動体循環路を備え、該転動体循環路に前記案内レールに沿って前記スライダを相対移動させる多数の転動体が装填された直動案内軸受装置において、
    潤滑剤含有のゴム又は合成樹脂からなる潤滑剤含有部材を、前記スライダの端部に、該スライダの端面と板状部材との間に挟み込んだ状態で取り付けるとともに、
    前記潤滑剤含有部材を前記案内レールに押し付ける付勢力を発生する付勢手段を備えたことを特徴とする直動案内軸受装置。
  5. 前記スライダの端面と前記潤滑剤含有部材との間に、他の板状部材を挟み込んだ請求項4記載の直動案内軸受装置。
  6. 前記案内レールの軸方向と直角な方向への前記潤滑剤含有部材の変形が可能となるような取付手段を有する請求項4又は請求項5記載の直動案内軸受装置。
  7. 前記潤滑剤含有部材を、前記案内レールを跨ぐほぼコ字形とするとともに、前記潤滑剤含有部材に外力を与えていない状態で、その潤滑剤含有部材のコ字形の凹部内底面を、袖部側よりも中央部が突き出る円弧形状とした請求項4乃至請求項6のいずれかに記載の直動案内軸受装置。
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