JP2007056991A - リニアガイド装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】サードシールのリップ部の損傷を防止してリニアガイド装置の寿命を向上させる手段を提供する。
【解決手段】レール軌道溝11を有するレール2と、レール2を設置するためのレール設置穴3と、レール設置穴3の座ぐり穴6に嵌合するレールキャップ7と、レール軌道溝11に対向するスライダ軌道溝14を有し、レール2を直線的に移動するスライダ12と、レール軌道溝11とスライダ軌道溝14とにより形成される負荷路を転動するボール15とを備えたリニアガイド装置1の座ぐり穴6とレール上面2aとの角部と、レールキャップ7のキャップ上面7aとキャップ側面7bとの角部とをそれぞれ直角に形成する。
【選択図】 図2

Description

本発明は、工作機械や製造装置、射出成形機、測定機器等の機械装置の案内部に設けられ、テーブル等の移動台を直線的に移動させるためのリニアガイド装置に関する。
従来のリニアガイド装置は、レールに設けたレール軌道溝と鞍状のスライダに設けたスライダ軌道溝とを対向させて形成した負荷路にボールを装填し、ボールを負荷路で転動させてスライダをレール上で直線運動可能に構成し、レールに設けたレール設置穴の座ぐり穴とレールの上面の角部にC面取を設けてレールキャップの圧入に伴う削り屑の除去作業の容易化を図っている(例えば、特許文献1参照。)。
特開2002−227838号公報(主に第3頁段落0012−段落0014、第3図)
しかしながら、上述した従来の技術においては、レール設置穴の座ぐり穴とレールの上面との角部にC面取を設けてレールキャップを座ぐり穴に圧入しているため、座ぐり穴にレールキャップ嵌合させてレール上面とキャップ上面とを面一にしたときに、レールキャップの回りにC面取による略三角形断面の環状溝が形成され、この環状溝に塵や切り屑等の異物が溜まり、サイドシールのリップ部が環状溝を通過するときに異物を巻込んでリップ部を損傷させ、サイドシールのシール性能が低下するという問題がある。
このことは、結果としてスライダの内部に異物を巻込むことになり、負荷路等に異物が侵入してリニアガイド装置の寿命を低下させることになる。
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、サードシールのリップ部の損傷を防止してリニアガイド装置の寿命を向上させる手段を提供することを目的とする。
本発明は、上記課題を解決するために、レール転動体ガイド面を有するレールと、該レールを設置するためのレール設置穴と、該レール設置穴の座ぐり穴に嵌合するシール部材と、前記レール転動体ガイド面に対向するスライダ転動体ガイド面を有し、前記レールを直線的に移動するスライダと、前記レール転動体ガイド面とスライダ転動体ガイド面とにより形成される負荷路を転動する転動体とを備えたリニアガイド装置において、前記座ぐり穴と前記レールの上面との角部と、前記シール部材の上面と側面との角部とを、それぞれ直角に形成したことを特徴とする。
これにより、本発明は、シール部材の回り形成される環状溝をなくすことができ、サイドシールのリップ部がシール部材を通過するときの異物の巻込みによるリップ部の損傷を防止してサイドシールのシール性能の低下を防止することができると共に、スライダの内部を常に清浄な状態に保ってリニアガイド装置の寿命を向上させることができるという効果が得られる。
以下に、図面を参照して本発明によるリニアガイド装置の実施例について説明する。
図1は実施例1のリニアガイド装置を示す斜視図、図2は実施例1のレール設置穴の正面を示す断面図、図3は実施例1のレール設置穴の側面を示す断面図、図4は実施例1のレールキャップを示す断面図である。
図1において、1はリニアガイド装置である。本実施例ではボールを転動体としたリニアガイド装置である。
2はリニアガイド装置1のレールであり、合金鋼等の鋼材で製作された長尺の棒状部材であって、その上面(レール上面2aという。)にはレール2の長手方向に沿ってレール設置穴3が所定のピッチで複数設けられており、図2、図3に示すようにボルト4により機械装置の基台5に締結して設置される。
レール設置穴3は、図2、図3に示すようにレール2をその高さ方向に貫通する段付穴であって、その大径部(座ぐり穴6という、)にはシール部材としてのレールキャップ7が圧入等により嵌合して埋め込まれ、レール上面2aとレールキャップ7の上面(キャップ上面7aという。)は面一となるように構成されている。
また、レール上面2aとレール設置穴3の座ぐり穴6との角部は、面取がない状態、つまり直角に形成されている。
レールキャップ7は、樹脂材料等の弾性を有する材料で製作された円盤状部材であって、座ぐり穴6の内径に所定の締め代を加えた直径に形成され、図4に示すようにキャップ上面7aとキャップ側面7bとの角部は、面取がない状態、つまり直角に形成され、キャップ下面7cとキャップ側面7bとの角部は面取が施されている。
このキャップ下面7cとキャップ側面7bとの角部の面取は45度のC面取であってもよいが、望ましくはキャップの中心線CLに対して30度以下の狭い挟み角αのC面取、例えばα=15度のC面取と、このC面取とキャップ側面7bとの角部に設けた比較的大きな半径の円弧の組合せで構成するとよい。このようにすれば、レールキャップ7の圧入時にC面取とキャップ側面7bとの角部に生ずる過大な摩擦を緩和して円滑にレールキャップ7を座ぐり穴6に圧入することができる。
11はレール転動体ガイド面としてのレール軌道溝であり、両側のレール2の側面(レール側面という。)の長手方向に沿って形成された略円弧状断面の溝である。
12はスライダであり、合金鋼等の鋼材で製作された略コの字状の断面形状を有する鞍状部材であって、その上面(スライダ上面12aという。)にはねじ穴13が設けられており、このねじ穴13を用いて図示しない機械装置の移動台等がボルト等により取付けられる。
14はスライダ転動体ガイド面としてのスライダ軌道溝であり、スライダ12の両方の袖壁12bの内側にレール軌道溝11に対向して設けられた略円弧状断面の溝である。
15は転動体としてのボールであり、合金鋼等の鋼材で製作された球体である。
16は戻り路であり、スライダ12の袖壁12bの厚肉部に形成されたボール15を循環させるためにボール15の直径より大きい直径を有し、スライダ12の移動方向(スライダ移動方向という。)にスライダ12を貫通する貫通穴であって、それぞれのスライダ軌道溝14に対応して設けられている。
17はエンドキャップであり、金属材料や樹脂材料等で製作され、スライダ12のスライダ移動方向の前後端部に配置され、そのスライダ12側には対向配置されたスライダ軌道溝14とレール軌道溝11とにより形成される負荷路とスライダ12の戻り路16とをそれぞれ接続する湾曲した通路である方向転換路18がそれぞれの負荷路に対応して設けられている。
19はサイドシールであり、合金鋼等の板材で製作された芯金とこの芯金のレール2側に設けられた天然ゴムや合成ゴム等のゴム材料で製作されたシール体20とにより構成されてエンドキャップ17の外側の端面に配置され、ボルト等によりエンドキャップ17と共にスライダ12に取付けられており、シール体20のリップ部がレール2のレール上面2a等の外周面に摺接する接触式シールを構成している。
21はグリースニップルであり、エンドキャップ17の外側の端面に形成されたねじ穴22にサイドシール19を介して締結されて取付けられ、エンドキャップ17のスライダ12側の端面に形成された図示しない潤滑剤供給溝に接続し、シール体20の内側の方向転換路18に潤滑剤としてのグリースを補充するときに用いられる。
上記の負荷路の両端部はエンドキャップ17の方向転換路18とスライダ12の戻り路16とによりそれぞれ連結されて循環路が形成され、この循環路には複数のボール15と所定の量のグリースが封入され、レール軌道溝11とスライダ軌道溝14とがボール15を介して嵌合し、スライダ12の移動に伴ってボール15が循環路を循環し、負荷路を転動するボール15がスライダ12に加えられた荷重を往復動自在に支持し、スライダ12がレール2の長手方向に沿った直線往復移動可能に支持される。
本実施例のリニアガイド装置1には、片側に2つ、両側で4つの循環路が形成されている。
上記の構成のリニアガイド装置1のレールキャップ7は、レール2をレール設置穴3に挿入したボルト4により基台5に固定した後に、レール設置穴3の座ぐり穴6のレール上面2aとの角部にキャップ下面7cをあてがい、これを押圧プレス装置等で押込み、キャップ上面7aとレール上面2aが面一となるように圧入して座ぐり穴6にレールキャップ7を嵌合させて取付ける。
このようなリニアガイド装置1のスライダ12がレール2を移動する場合には、サイドシール19のシール体20のリップ部がレール上面2a等を摺動してスライダ12の外部からの異物の侵入および内部からの潤滑剤の漏洩を防止する。
このとき、レールキャップ7の回りには、座ぐり穴6の直角の角部とレールキャップ7の直角の角部が合わさって環状溝が形成されないので、リップ部がレール上面2a上およびキャップ上面7a上を摺動してもシール体20のリップ部に傷が付くことはない。
以上説明したように、本実施例では、レールに形成された座ぐり穴のレール上面との角部、およびこの座ぐり穴に嵌合させるレールキャップの上面と側面の角部をいずれも直角に形成したことによって、レールキャップの回り形成される環状溝をなくすことができ、サイドシールのリップ部がレールキャップを通過するときの異物の巻込みによるリップ部の損傷を防止してサイドシールのシール性能の低下を防止することができると共に、スライダの内部を常に清浄な状態に保ってリニアガイド装置の寿命を向上させることができる。
図5は実施例2の装着冶具の断面を示す説明図である。
なお、上記実施例1と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
図5において、31は装着冶具であり、負圧を用いてレールキャップ7を吸引する冶具である。
32は装着冶具の本体部であり、合金鋼等の肉厚の鋼材で製作された円盤状部材であって、その一の端面の中央部には座ぐり穴6の直径より小さい直径を有する吸引穴33が形成されており、吸引穴33の底面と本体部32の他の端面との間を貫通する管用テーパねじ等の取付ねじ穴34が設けられている。
35は吸引プラグであり、本体部32の取付ねじ穴34に螺合するねじ部36、ねじ部36の軸方向に吸引プラグ35を貫通する連通穴37、吸引ホース38を差込む差込部39等により構成される。
本実施例のレールキャップ7は、キャップ側面7bとキャップ下面7cとの角部も直角に形成されており、両方の角部に面取を設けていないレールキャップである。
上記の構成の装着冶具31を用いて本実施例のレールキャップ7を座ぐり穴6に嵌合させる場合は、装着冶具31の本体部32の吸引穴33とレールキャップ7とをほぼ同軸にして吸引穴33を覆うようにレールキャップ7のキャップ上面7aをあてがい、吸引ホース38から供給される負圧によりレールキャップ7を吸引する。
このとき、レールキャップ7は樹脂材料等の弾性を有する材料で形成されているので、吸引によりその中央部が吸引穴33の底面側に引き付けられて浅い釣鐘型に撓み、そのキャップ側面7bの外径が減少する。
このようにレールキャップ7を吸引した状態でレールキャップ7を座ぐり穴6に挿入し、本体部32の一の端面をレール上面2aに当接させ、その後に吸引穴33内の負圧を解除して大気圧に戻すと、レールキャップ7はその弾性により元の状態に復元し、座ぐり穴6にレールキャップ7が嵌合した状態で取付けられる。
また、キャップ上面7aは本体部32の一の端面に吸引されているので、レールキャップ7が復元したときにレール上面2aと面一となるように圧入される。
その後のシール体20等の作用は、上記実施例1と同様であるので、その説明を省略する。
このように、本実施例の装着冶具31は、両方の角部に面取を設けていないレールキャップ7であっても、キャップ上面7aとレール上面2aとを面一にした状態で、レールキャップ7を座ぐり穴6に容易に嵌合させることができる。
以上説明したように、本実施例では、レールキャップを負圧により吸引する吸引穴を有する本体部で吸引し、その状態で座ぐり穴にレールキャップを挿入し、挿入後に負圧を解除して座ぐり穴にレールキャップを嵌合させる装着冶具を設けたことによって、レールキャップをキャップ上面とレール上面とを面一にした状態で座ぐり穴に容易に嵌合させることができ、嵌合させたレールキャップによって上記実施例1と同様の効果を得ることができる。
図6は実施例3の装着テープを示す説明図である。
なお、上記実施例1と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
図6において、41は装着テープであり、レールキャップ7を座ぐり穴6に嵌合させるときのガイドとして用いる冶具であって、樹脂材料等の弾性を有する材料で形成された薄い帯状のテープを座ぐり穴6の内径の円周より短い長さに切断して形成される。
本実施例のレールキャップ7は、実施例2と同様に両方の角部に面取を設けていないレールキャップである。
上記の装着テープ41を用いて本実施例のレールキャップ7を座ぐり穴6に嵌合させる場合は、装着テープ41をその弾性を利用して図6に示すように漏斗状に巻いて座ぐり穴6とレール上面2aとの角部に差込んで取付け、レールキャップ7を装着テープ41をガイドとして座ぐり穴6に押圧プレス装置等により押込んで挿入し、その挿入後に装着テープ41を座ぐり穴6の内面とキャップ側面7bとの間から抜取って座ぐり穴6にレールキャップ7を仮に嵌合させ、その後に押圧プレス装置等により再度レールキャップ7を押込み、キャップ上面7aとレール上面2aが面一となるように圧入して座ぐり穴6にレールキャップ7を嵌合させて取付ける。
その後のシール体20等の作用は、上記実施例1と同様であるので、その説明を省略する。
このように、本実施例の装着テープ41は、両方の角部に面取を設けていないレールキャップ7であっても、レールキャップ7を座ぐり穴6に容易に嵌合させることができる。
この場合に、装着テープ41の片面に粘着層を形成しておけば、装着テープ41を座ぐり穴6とレール上面2aとの角部に漏斗状に取付けるときに、その取付けを容易に行うことができる。
以上説明したように、本実施例では、装着テープを座ぐり穴の内径の円周より短い長さに形成して座ぐり穴とレールの上面との角部に漏斗状に取付け、これをガイドとして座ぐり穴にレールキャップを挿入し、挿入後に装着テープを抜取って座ぐり穴にレールキャップを嵌合させるようにしたことによって、装着テープによりレールキャップを座ぐり穴に容易に嵌合させることができ、嵌合させたレールキャップのキャップ上面とレール上面を面一にすれば上記実施例1と同様の効果を得ることができる。
上記各実施例においては、転動体としてボールを用いたリニアガイド装置を例に説明したが、転動体としてころを用いたリニアガイド装置においても同様である。この場合に負荷路を形成するレール転動体ガイド面とスライダ転動体ガイド面はころが転動するレール軌道面とスライダ軌道面とで構成すれば上記と同様の効果を得ることができる。
実施例1のリニアガイド装置を示す斜視図 実施例1のレール設置穴の正面を示す断面図 実施例1のレール設置穴の側面を示す断面図 実施例1のレールキャップを示す断面図 実施例2の装着冶具の断面を示す説明図 実施例3の装着テープを示す説明図
符号の説明
1 リニアガイド装置
2 レール
2a レール上面
3 レール設置穴
4 ボルト
5 基台
6 座ぐり穴
7 レールキャップ
7a キャップ上面
7b キャップ側面
7c キャップ下面
11 レール軌道溝
12 スライダ
12a スライダ上面
12b 袖壁
13、22 ねじ穴
14 スライダ軌道溝
15 ボール
16 戻り路
17 エンドキャップ
18 方向転換路
19 サイドシール
20 シール体
21 グリースニップル
31 装着冶具
32 本体部
33 吸引穴
34 取付ねじ穴
35 吸引プラグ
36 ねじ部
37 連通穴
38 吸引ホース
39 差込部
41 装着テープ

Claims (3)

  1. レール転動体ガイド面を有するレールと、該レールを設置するためのレール設置穴と、該レール設置穴の座ぐり穴に嵌合するシール部材と、前記レール転動体ガイド面に対向するスライダ転動体ガイド面を有し、前記レールを直線的に移動するスライダと、前記レール転動体ガイド面とスライダ転動体ガイド面とにより形成される負荷路を転動する転動体とを備えたリニアガイド装置において、
    前記座ぐり穴と前記レールの上面との角部と、前記シール部材の上面と側面の角部とを、それぞれ直角に形成したことを特徴とするリニアガイド装置。
  2. 請求項1において、
    前記座ぐり穴の直径より小さい直径の吸引穴を有する装着冶具を設け、
    前記シール部材を、前記装着冶具の吸引穴で負圧により吸引し、該吸引した状態で前記シール部材を前記座ぐり穴に挿入し、該挿入後に負圧を解除して前記座ぐり穴に前記シール部材を嵌合させたことを特徴とするリニアガイド装置。
  3. 請求項1において、
    前記座ぐり穴の内径の円周より短い長さの装着テープを設け、
    該装着テープを前記座ぐり穴とレールの上面との角部に漏斗状に取付け、前記シール部材を前記装着テープをガイドとして前記座ぐり穴に挿入し、該挿入後に前記装着テープを抜取って前記座ぐり穴に前記シール部材を嵌合させたことを特徴とするリニアガイド装置。
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