JP2008528894A - リニアころがり軸受 - Google Patents

Abstract

本発明は、リニアころがり軸受であって、ガイドレール（１）にころがり支承されたガイドキャリッジ（２）と、ガイドレール（１）からチップ、塵埃及び冷却液のような異物を掻き取るためにガイドキャリッジ（２）の少なくとも１つの端面に配置されたほぼＵ字形のスクレーパ（３）とが設けられており、スクレーパ（３）が有利にはシールリップ（１６ａ）又はシールエッジであるその掻き取り接触部（１６）で、ガイドレール（１）と掻き取り作用をもって接触している形式のものに関する。このような形式のリニアころがり軸受において本発明の構成では、スクレーパ（３）が、掻き取り接触部（１６）を備えた、有利にはプレート状のシール部材（１６ａ）を有しており、該シール部材（１６ａ）の形状に基づいて剛性を高められた、例えば角隅のような、シール部材（１６ａ）の箇所に、当該箇所における掻き取り接触部の可撓性を高める材料弱化部が設けられている。

Description

本発明は、ガイドレールにころがり支承されたガイドキャリッジを備えたリニアころがり軸受に関する。

このようなガイドキャリッジはその端面にしばしばスクレーパを備えており、これらのスクレーパは、ガイドレールからチップ、塵埃及び冷却液のような異物を掻き取り、これによってガイドキャリッジへの、特に転動体のための転動軌道の領域への、これらの異物の侵入を阻止する。このような形式のリニアころがり軸受は例えば、ＵＳ５５９０９６５Ａに基づいて公知である。ガイドレールはその長手方向に延びる側面にそれぞれ２つのボール溝が設けられており、両ボール溝にはスクレーパがその掻き取り接触部で係合している。ガイドレールの輪郭に基づいて、掻き取り接触部は、有利にはシールリップ又はシールエッジは、その延在方向に沿ってガイドレールの周囲において変向部をエンボス加工される。互いに隣接したボール溝の間において部分的にエンボス加工されたこれらの変向部によって、剛性を高められた箇所が生じる。掻き取り接触部がガイドレールと掻き取り作用をもって接触している場合に、掻き取り接触部がその延びに沿って均一に所定の値だけ弾性的に凹むと、剛性を高められた領域に基づいて、部分的に、ガイドレールにおける掻き取り接触部の圧着力が高められることになる。例えばシールエッジにおけるこの高められた圧着力は、スクレーパにおける摩耗を増大させるので、スクレーパの申し分ない機能が保証されなくなる。

ゆえに本発明の課題は、請求項１の上位概念部に記載された形式のリニアころがり軸受を改良して、スクレーパの掻き取り接触部における均一な摩耗が保証されるようにすることである。

この課題を解決するために本発明の構成では、リニアころがり軸受であって、ガイドレールにころがり支承されたガイドキャリッジと、ガイドレールからチップ、塵埃及び冷却液のような異物を掻き取るためにガイドキャリッジの少なくとも１つの端面に配置されたほぼＵ字形のスクレーパとが設けられており、スクレーパが有利にはシールリップ又はシールエッジであるその掻き取り接触部で、ガイドレールと掻き取り作用をもって接触している形式のものにおいて、スクレーパが、掻き取り接触部を備えた、有利にはプレート状のシール部材を有しており、該シール部材の、掻き取り接触部の輪郭に基づいて剛性を高められた箇所、例えば角隅に、当該箇所における掻き取り接触部の可撓性を高める材料弱化部が設けられている。

本発明の有利な構成では、ガイドキャリッジがＵ字形に形成されていて、その両方の脚でガイドレールを取り囲んでいる。このような構成ではスクレーパはその掻き取り接触部で、ガイドレールの両側面及び上面と掻き取り作用をもって接触している。スクレーパがガイドレールの両側面及び上面と掻き取り作用をもって接触していると、スクレーパのシールエッジ又はシールリップはその延びに沿って均一に弾性的に押し込まれる。可撓性を高められた箇所によってこの場合、掻き取り接触部の圧着圧はその延びに沿ってガイドレールを取り囲む周方向において、少なくともほぼ均一になる。

このような材料弱化部は、掻き取り接触部の近傍においてプレート状のシール部材に設けられた切欠きとして形成することができる。

これらのシール部材は、射出成形法によって経済的に形成することができる。射出成形型では、後でシール部材において所望の材料弱化部を得るために働く切欠きを、簡単に考慮することができる。

本発明の別の有利な構成では、有利にはＵ字形をしたプレート状のシール部材がその両方の脚で、ガイドレールの長手方向に延びる側面と掻き取り作用をもって接触し、かつ両方の脚を結合する横方向ウェブで、ガイドレールの上面と掻き取り作用をもって接触している。両方の脚と横方向ウェブとによって形成された角隅の領域において、シール部材はこのような切欠きを備えているので、これらの角隅においては高められた可撓性が保証されている。

リニアころがり軸受の構造形式に応じて、両方の脚には、それぞれ互いに向かい合っている脚に向かって突出しているノーズが設けられており、これらのノーズの内周部には、掻き取り接触部が設けられている。これらのノーズにも同様に切欠きが設けられており、このような切欠きは特に、ノーズが掻き取り接触部において強くエンボス加工された変向部を生ぜしめているような場合に、設けられていると有利である。

次に図面を参照しながら本発明の実施例を詳説する。

図１は、本発明によるスクレーパを分解して示す斜視図であり、
図２は、図１に示されたスクレーパを断面して示す斜視図であり、
図３は、図２に示されたスクレーパのシール部材を拡大して示す斜視図であり、
図４は、本発明によるリニアころがり軸受を部分的に断面して示す図である。

実施例の記載
図４に示された本発明によるリニアころがり軸受は、ガイドレール１に長手方向摺動可能に案内されたガイドキャリッジ２を有している。ガイドキャリッジ２の両端面にはスクレーパ３が解離可能に取り付けられている。ガイドキャリッジ２はほぼＵ字形の断面形状を有している。ガイドキャリッジ２はその両方の脚４でガイドレール１を取り囲んでいる。

ガイドレール１は１つの上面と、互いに向かい合っていて長手方向に延びる２つの側面とを有しており、両側面はそれぞれ、ボール７のために、ボール溝５によって形成された複数の転動軌道６を備えている。ガイドレール１の４つのボール溝５はＯ字形配置形式で互いに配置されている。

ガイドキャリッジ２はその両方の脚４において、ガイドレール１の側面に向けられた側に、転動軌道６に向かい合って位置しているそれぞれ２つの転動軌道８を有しており、これらの転動軌道８は同様にボール溝９として形成されている。ガイドレール１及びガイドキャリッジ２のボール溝５，９は、第１及び第２の負荷通路１０,１１を画成しており、両負荷通路１０，１１内においてボール７は負荷を受けながらボール溝５，９に沿って転動する。破線で示された変向通路１２，１３と戻り通路１４，１５とが、負荷通路１０，１１の始端部と終端部とを互いにエンドレスに接続している。

ガイドキャリッジ２に、ガイドキャリッジ２を上方に向かってガイドレール１から引き離す引張り力が作用すると、第１の負荷通路１０のボール７がこの負荷を伝達する。負荷通路１０は従って引張り転動軌道を有している。ガイドキャリッジ２に押圧力が作用すると、第２の負荷通路が負荷を伝達する。負荷通路１１は従って押圧転動軌道を有している。

スクレーパ３はその内周部に、スクレーパ接触部１６を備えており、このスクレーパ接触部１６は図示の実施例ではシールリップ１６ａによって形成されており、このシールリップ１６ａについては後で図２を参照しながら詳説する。掻き取り接触部１６はガイドレール１の輪郭に合わせられている。スクレーパ３はその掻き取り接触部１６で、ガイドレール１の上面及び両側面と掻き取り作用をもって接触している。

次に図１〜図３を参照しながらスクレーパ３について詳しく述べる。図１には本発明によるスクレーパ３が分解図で示されている。ハウジング１７には、曲がりやすい材料から形成されたプレート状の２つのシール部材１８が、レール長手方向で見て相前後して配置されている。両シール部材１８の間には支持プレート１９が配置されており、この支持プレート１９に、両シール部材１８は支持プレート１９に向けられた側で支持されている。

ハウジング１７は、ガイドキャリッジ２を通る縦断面図で見て、ガイドレール１に向かって開放したほぼＵ字形の断面形状を有している。この断面形状の両脚部分２０，２１は、ハウジング１７の前壁と背壁とを形成しており、背壁はガイドキャリッジ２に向けられている。両脚部分２０，２１を結合する底部分２２は、ハウジング１７の周壁を形成している。

ハウジング１７は支持プレート１９のための第１の受容部２３を備えている。支持プレート１９が申し分なく第１の受容部２３に配置されている場合には、支持プレート１９はすべての三次元座標軸において位置正確に方向付けられている。図２には、方形横断面を備えた第１の受容部２３が示されており、この場合この第１の受容部２３は底部分２２と脚部分２０，２１とに形成されている。

ハウジング１７はさらに、両シール部材１８のための第２の受容部２４を備えている。両方の第２の受容部２４もまた同様に図２に示されている。図２に示されているように、第２の受容部２４もまた方形の切欠きとして、底部分２２と脚部分２０，２１とに形成されている。シール部材１８が申し分なくこの第２の受容部２４に受容されていると、両シール部材１８はすべての三次元座標軸において位置正確に方向付けられている。シール部材１８はその一方の端面でハウジング１７の前壁及び背壁に支持され、他方の端面で支持プレート１９に支持されている。たとえ両シール部材１８のうちの１つが除去されたとしても、残っている他方のシール部材１８が申し分なくかつ位置正確にハウジング１７内に保持されることは、保証されている。

プレート状のシール部材１８は、問題なくハウジング１７から取り外すこと及び他のシール部材と交換することができる。スクレーパ３を取り付けられたガイドキャリッジがガイドレール１に配置されている場合、単にスクレーパ３をガイドキャリッジ２から解離することしか必要ない。そしてスクレーパ３のハウジング１７は上方に向かってガイドレール１から取り外すことができる。両シール部材１８と支持プレート１９とは、まず初めガイドレール１に留まっていることができる。両シール部材１８は有利には曲がりやすい材料から形成されているので、両シール部材１８は、該シール部材１８をガイドレール１から取り外すことができるように、曲げられることができる。次いで新しいシール部材を装着し、ハウジングを再び構成することができる。

シール部材１８と支持プレート１８とはさらに形状結合式に互いに結合されている。図１から分かるように、支持プレート１９には２つの突出部２５が設けられている。両突出部２５は、支持プレート１９の脚１９ａの横方向ウェブ２５ａにそれぞれ形成されている。両シール部材１８はそれぞれ２つの切欠き２６を備えており、支持プレート１９の突出部２５は両シール部材１８のこの切欠き２６に係合する。切欠き２６の深さは支持プレート１９の厚さのほぼ半分である。両シール部材１８は支持プレート１９の両側に配置されているので、支持プレート１９の両突出部２５は一方のシール部材１８の切欠き２６と他方のシール部材１８の切欠き２６とに係合することができる。図示の実施例におけるように２部分から形成された支持プレート１９は、一体的に形成されていてもよい。この場合支持プレート１９の両横方向ウェブ２５ａは互いに一体的に結合されている。

図示されたＯ字形配置形式の４列のリニアころがり軸受では、ボール溝５，９はガイドレール１に次のように、すなわちＵ字形に形成されたシール部材１８の両方の脚２７が互いに向かい合っている側にそれぞれ突出したノーズ２７を備えているように、配置されている。図３には、ノーズ２８を備えたシール部材１８の一部が斜視図で示されている。この図からさらに明らかなように、シールリップ１６ａはガイドレール１の輪郭に合わせられているので、シールリップ１６ａはガイドレール１と申し分のない掻き取り作用をもって接触している。

シール部材１８のノーズ２８と、両方の脚２７を結合する横方向ウェブ２９との間において、シールリップ１６ａはその輪郭に沿ってエンボス加工された変向部を有している。このようにして、形状に基づいて剛性を高められた箇所がシールリップ１６ａの延びに沿って形成されている。しかしながら、ガイドレール１へのシールリップ１６ａの圧着圧は均一であることが望ましいので、剛性を高められた箇所においては所望の材料弱化部がシール部材１８に設けられている。このような材料弱化部を形成するために実施例では、剛性を高められた箇所に、シール部材１８を貫通していてスリット３０を形成する複数の切欠きが設けられている。これらのスリット３０はシールリップ１６ａに対して僅かな間隔をおいて配置されている。従ってこれらの箇所においてシールリップ１６ａは支持されておらず、スリット３０に向かって弾性的に凹むことができる。このようにしてシールリップ１６ａの全長に沿って該シールリップ１６ａの均一な圧着圧を保証することができる。

これらのスリット３０はノーズ２８の領域及び、両脚２７と横方向ウェブ２５ａとによって形成された角隅の領域に設けられている。

このようなリニアころがり軸受のためのシール部材１８をガイドキャリッジ２に取り付けたい場合には、シール部材１８がガイドレール２に向かって適正に方向付けられていることに、注意しなくてはならない。さもないと、スクレーパ３とガイドレール１との申し分ない掻き取り作用をもった接触が保証されない。シール部材１８の位置正確な方向付けは、ハウジングのあるスクレーパでもハウジングのないスクレーパでも、ガイドレール１に接触しているシールリップ１６ａの有効な弾性的な戻り力、つまり弾性による復元力によって困難になる。これについては以下において述べる。シールリップ１６ａが横方向ウェブ２９の領域にないと想像すると、ガイドレール１の上側においてシール部材とガイドレール１との接触部は存在しない。単にシールリップ１６ａを備えた両方の脚２７だけが、ガイドレール１と掻き取り作用をもって接触している。このような場合シールリップ１６ａは弾性的にガイドレール１の長辺に対して押し付けられている。ガイドレール１の両側におけるシールリップ１６ａの有効な圧着力は、力バランスされているので、この状況においてシール部材１８はガイドレール１に対して申し分なく方向付けられている。

実際にはしかしながら付加的に、横方向ウェブ２９の領域におけるシールリップ１６ａの弾性的な復元力が作用しているので、シール部材１８は上方に向かってガイドレール１から離れる方向に弾発される又は引っ張られる。すなわちシールリップ１６ａはノーズ２８の領域において高められた値で、ガイドレール１の第１の転動体通路１０の、引張り転動軌道を形成するボール溝５に押し付けられる。

スクレーパ３がこのような許容不能な方向付けでガイドキャリッジ２に固定されると、シールリップ１６ａは高められた摩耗にさらされ、その結果確実な掻き取り作用が保証されなくなる。ガイドキャリッジにスクレーパを取り付ける際にシールリップに許容不能な変形の生じることを確実に回避するために、スクレーパ３はストッパ３１を備えている（図１の支持プレート１９参照）。このストッパ３１は、第１の転動体通路のガイドレール１のボール溝５への当接のために設けられている。図１から分かるように、ストッパ３１はノーズ３２に形成されている。支持プレート１９はその両方の脚にそれぞれ、一体成形されたノーズ３２を有している。図２から分かるように、シールリップ１６ａはノーズ３２を幾分越えて突出している。シール部材１８がガイドレール１に対して申し分なく位置決めされていると、ノーズ３２がガイドレール１と接触しない状態が保証される。ガイドレール１の上側におけるシールリップ１６ａの有効な復元力に基づいて、まだガイドキャリッジ２に固定されていないスクレーパ３が上方に向かって引っ張られた場合に、この引張り動作は、ノーズ３２がガイドレール１に当接するまでしか行われることができない。この当接状態において、シールリップ１６ａが許容不能なほど変形することは確実に防止されている。組立てに係わる作業員はさらに、急激に高まった抵抗によって、ストッパ３１が既にガイドレール１に接触していることを、容易に認識することができる。

スクレーパ３は別のストッパ３３を備えている。このストッパ３３は、支持プレート１９の既に上で述べた突出部２５に形成されている。シールリップ１６ａはこのストッパ３３を越えて、ガイドレール１の上側に向かって張り出している。スクレーパ３がガイドキャリッジ２への取付け中に、下方に向かって大きく押されすぎると、ストッパ３３はガイドレール１の上面に当接する。上面に接触しているシールリップ１６ａは、ストッパ３３によって、許容不能なほど強くは上面に押し付けられず、つまり損傷することがない。スクレーパ３は上に述べた２つの当接状態の間において、有利には真ん中の位置で、申し分なく位置決めされ、そしてガイドキャリッジ２に固定されることができる。

本発明によるスクレーパを分解して示す斜視図である。 図１に示されたスクレーパを断面して示す斜視図である。 図２に示されたスクレーパのシール部材を拡大して示す斜視図である。 本発明によるリニアころがり軸受を部分的に断面して示す図である。

符号の説明

１ ガイドレール
２ ガイドキャリッジ
３ スクレーパ
４ 脚
５ ボール溝
６ 転動軌道
７ ボール
８ 転動軌道
９ ボール溝
１０ 第１の負荷通路
１１ 第２の負荷通路
１２ 変向通路
１３ 変向通路
１４ 戻り通路
１５ 戻り通路
１６ 掻き取り接触部
１６ａ シールリップ
１７ ハウジング
１８ シール部材
１９ 支持プレート
１９ａ 脚
２０ 脚部分
２１ 脚部分
２２ 底部分
２３ 第１の受容部
２４ 第２の受容部
２５ 突出部
２５ａ 横方向ウェブ
２６ 切欠き
２７ 脚
２８ ノーズ
２９ 横方向ウェブ
３０ スリット
３１ ストッパ
３２ ノーズ
３３ ストッパ

Claims (5)

1. リニアころがり軸受であって、ガイドレール（１）にころがり支承されたガイドキャリッジ（２）と、ガイドレール（１）からチップ、塵埃及び冷却液のような異物を掻き取るためにガイドキャリッジ（２）の少なくとも１つの端面に配置されたほぼＵ字形のスクレーパ（３）とが設けられており、スクレーパ（３）が有利にはシールリップ（１６ａ）又はシールエッジであるその掻き取り接触部（１６）で、ガイドレール（１）と掻き取り作用をもって接触している形式のものにおいて、スクレーパ（３）が、掻き取り接触部（１６）を備えた、有利にはプレート状のシール部材（１６ａ）を有しており、該シール部材（１６ａ）の形状に基づいて剛性を高められた、例えば角隅のような、シール部材（１６ａ）の箇所に、当該箇所における掻き取り接触部の可撓性を高める材料弱化部が設けられていることを特徴とするリニアころがり軸受。
2. 材料弱化部が、掻き取り接触部（１６）の近傍においてプレート状のシール部材に設けられた切欠きとして形成されている、請求項１記載のリニアころがり軸受。
3. Ｕ字形をしたプレート状のシール部材（１８）がその両方の脚（２７）で、ガイドレール（１）の長手方向に延びる側面と掻き取り作用をもって接触し、かつ両方の脚を結合する横方向ウェブ（２９）で、ガイドレール（１）の上面と掻き取り作用をもって接触している、請求項１記載のリニアころがり軸受。
4. シール部材（１８）が両方の脚（２７）と横方向ウェブ（２９）とによって形成された角隅の領域に、切欠きを備えている、請求項３記載のリニアころがり軸受。
5. シール部材（１８）がその両方の脚（２７）に、それぞれ向かい合っている脚（２７）に向かって突出したノーズ（２８）が設けられており、該ノーズ（２８）に切欠きが形成されている、請求項３記載のリニアころがり軸受。

Images