JP2012219838A

JP2012219838A - 直動案内装置

Info

Publication number: JP2012219838A
Application number: JP2011083070A
Authority: JP
Inventors: Keisuke Tanaka; 佳佑田中; Kazuto Nishiyama; 和人西山
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2011-04-04
Filing date: 2011-04-04
Publication date: 2012-11-12
Anticipated expiration: 2031-04-04
Also published as: JP5803220B2

Abstract

【課題】スライダの軸方向端部に取り付けられる非接触式のサイドシール部材の組み付け作業が簡単で、隙間量を確実に確保できるとともに、組み付けで案内レールを傷つけることのない直動案内装置を提供する。
【解決手段】直動案内装置は、スライダの軸方向端部に案内レール２に対して所定の隙間量δを設けて取り付けられたサイドシール部材１０を備える。サイドシール部材１０は、その内周面に案内レール２に接触する複数の位置決め突起１１を備えている。複数の位置決め突起１１の案内レール２に接触する部分の軸方向に沿う合計長さＬは、サイドシール部材１０の軸方向に沿う厚さＴよりも短い。
【選択図】図５

Description

本発明は、スライダの軸方向端部に案内レールに対して所定の隙間量を設けて取り付けられた非接触式のサイドシール部材を備えた直動案内装置に関する。

従来の一般的な直動案内装置としては、例えば図９に示すものが知られている。
図９に示す直動案内軸受装置は、軸方向に延びる案内レール１０１と、案内レール１０１上に軸方向に相対移動可能に跨架されたスライダ１０２とを備えている。
案内レール１０１の両側面にはそれぞれ軸方向に延びる転動体転動溝１０３が形成されており、スライダ１０２のスライダ本体１０２Ａには、その両袖部１０４の内側面に、それぞれ転動体転動溝１０３に対向する転動体転動溝１０７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１０３，１０７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１０２が案内レール１０１上を軸方向に沿って相対移動できるようになっている。

スライダ１０２の移動につれて、案内レール１０１とスライダ１０２との間に介在するボールＢは転動してスライダ１０２の端部に移動するが、スライダ１０２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１０２Ａの袖部１０４内に軸方向に貫通する転動体通路１０８を形成すると共に、スライダ本体１０２Ａの両端にそれぞれ略コ字状のエンドキャップ１０５を、例えば、ねじ１１２等の固定手段を介して固定し、このエンドキャップ１０５に両転動体転動溝１０３，１０７間と転動体通路１０８とを連通する半円弧状に湾曲した方向転換路１０６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。

また、スライダ１０２の軸方向両端には、エンドキャップ１０５と共にねじ１１２を介して固定された１対のサイドシール部材１１１が固定されている。各サイドシール部材１１１は、直動案内装置周辺から当該案内装置の内部への異物侵入の防止や当該案内装置の内部で発生した粉塵の外部雰囲気への排出の防止を目的として設けられている。各サイドシール部材１１１は、エンドキャップ１０５と同様に略コ字状とされて内周部が案内レール１０１に対して所定の隙間量を設けて取り付けられている。この隙間量は、前記目的のため非常に小さく設定されている。

一方、直動案内装置周辺から当該案内装置の内部への異物侵入の防止や当該案内装置の内部で発生した粉塵の外部雰囲気への排出の防止を目的とするため、案内レール１０１と接触するサイドシール部材（接触式）をスライダ１０２の軸方向両端に取り付ける場合もある。この場合、接触式のサイドシール部材を取り付けることで、案内レール１０１との間で摺動抵抗が増加してしまったり、サイドシール部材が摺動することで発塵してしまったりするといった問題がある。このため、摺動抵抗の増加やサイドシール部材自身の発塵を懸念する場合には、図９に示す直動案内装置のように、非接触式のサイドシール部材を案内レールに対して所定の隙間量を設けて取り付けることが行われている。

なお、図９において、符号１１０はスライダ本体１０２Ａの端面に形成されたねじ１１２のタップ穴、１１３は給脂用ニップル、１１４は案内レール１０１の固定用のボルト挿通穴である。
この従来の図９に示す直動案内装置において、非接触式のサイドシール部材１１１をスライダ１０５の軸方向端部に取り付けるに際しては、案内レール１０１とサイドシール部材１１１との間に規定厚さのシムを挟み、案内レール１０１とサイドシール部材１１１との間の隙間が既定値となるように行なっていた。

しかしながら、サイドシール部材１１１の組み付けの際に毎回シムを使用しなければならず、その作業は極めて面倒であるという問題があった。また、隙間調整の際に、シムで案内レール１０１を傷つけてしまうというおそれもあった。
ここで、サイドシール部材の組み付けの際に、サイドシール部材の位置決めを行うことが可能な直動案内装置として、従来、例えば図１０に示す直動案内装置が知られている（特許文献１参照）。図１０は、従来の直動案内装置の別の例を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）はシール部材を取り除いた状態の正面図である。

この図１０に示す直動案内装置において、軸方向に延びる転動体転動溝２０３を有する案内レールと、案内レール２０１の転動体転動溝２０３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（図示せず）の転動を介して軸方向に沿って相対移動可能に案内レール２０１に跨架されたスライダ２０２と、スライダ２０２の軸方向両端部に取り付けられた１対のサイドシール部材２０４とを備えている。スライダ２０２は、スライダ本体２０２Ａと、スライダ本体２０２Ａの軸方向両端部に設けられた１対のエンドキャップ２０２Ｂとを備えている。

また、サイドシール部材２０４は、図１０（Ａ）に示すように、案内レール２０１の外面に摺動自在に接触するシールリップ２０５ａを有するシール部材２０５と、図１０（Ｂ）に示すように、転動転動溝２０３と摺動自在に接触する接触部２０６ａを有する位置決め部材２０６とを備えている。
この位置決め部材２０６は、案内レール２０１及びシール部材２０５に取り付けられて案内レール２０１に対するシール部材２０５の位置決めを行うようになっている。案内レール２０１に取り付けた位置決め部材２０６をシール部材２０５に取り付けた状態で、案内レール２０１の外面とシールリップ２０５ａとの接触状態が、案内レール２０１の外面とシールリップ２０５ａとの接触部分の全体に亘って均等または略均等となる。

特開２００７−２１８３５７号公報

しかしながら、この従来の図１０に示す直動案内装置にあっては、以下の問題点があった。
即ち、図１０に示す直動案内装置におけるサイドシール部材２０４は、シール部材２０５のシールリップ２０５ａが、案内レール２０１の外面に接触するいわゆる接触式のサイドシール部材である。このため、前述したように、シール部材２０５と案内レール２０１との間で摺動抵抗が増加してしまったり、シール部材２０５が摺動することで発塵してしまったりするといった問題がある。

一方、図１０に示す直動案内装置におけるサイドシール部材２０４は接触式のサイドシール部材であり、サイドシール部材２０４の位置決め部材２０６を用いて、図９に示す非接触式のサイドシール部材１１１の位置決めを円滑に行なうことができない。このため、図９に示すような直動案内装置における非接触式のサイドシール部材の位置決めにおいて、サイドシール部材の組み付けの毎にシムを使用しなければならず作業が面倒であるといった問題は解決できず、また、隙間調整の際に、シムで案内レールを傷つけてしまう問題も解決できない。

従って、本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、スライダの軸方向端部に案内レールに対して所定の隙間量を設けて取り付けられる非接触式のサイドシール部材の組み付け作業が簡単で当該隙間量を確実に確保できるとともに、サイドシール部材の組み付けにともなって案内レールを傷つけることのない直動案内装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明のうち請求項１に係る直動案内装置は、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、前記スライダの軸方向端部に前記案内レールに対して所定の隙間量を設けて取り付けられたサイドシール部材とを備えた直動案内装置であって、前記サイドシール部材は、その内周面に前記案内レールに接触する複数の位置決め突起を備え、前記複数の位置決め突起の前記案内レールに接触する部分の前記軸方向に沿う合計長さが前記サイドシール部材の前記軸方向に沿う厚さよりも短いことを特徴としている。
また、本発明のうち請求項２に係る直動案内装置は、請求項１記載の直動案内装置において、前記複数の位置決め突起の各々が樹脂製であることを特徴としている。

本発明のうち請求項１に係る直動案内装置によれば、スライダの軸方向端部に案内レールに対して所定の隙間量を設けて取り付けられたサイドシール部材が、その内周面に案内レールに接触する複数の位置決め突起を備えたので、サイドシール部材の組み付けに際し、位置決め突起を案内レールの外周面に接触させた状態でサイドシール部材をスライダの軸方向端部に取り付ければ、案内レールに対して所定の隙間量を確保した状態でサイドシール部材をスライダの軸方向端部に取り付けることができ、非接触式のサイドシール部材の組み付け作業を簡単に行うことができる。このサイドシール部材の組み付けの際に、従来のようなシムを使用する必要はなく、サイドシール部材の組み付けに伴って案内レールを傷つけてしまうおそれはない。

また、前記複数の位置決め突起の前記案内レールに接触する部分の前記軸方向に沿う合計長さが前記サイドシール部材の前記軸方向に沿う厚さよりも短いので、位置決め突起の案内レールに接触する部分の軸方向に沿う合計長さがサイドシール部材の軸方向に沿う厚さと等しいか大きい場合と比較して案内レールとの接触面積が小さくなり、位置決め突起と案内レールとの摩擦力の増大を防ぐことができる。

また、本発明のうち請求項２に係る直動案内装置によれば、請求項１記載の直動案内装置において、前記複数の位置決め突起の各々が樹脂製であるので、サイドシール部材を組み付けるときに位置決め突起が案内レールに当たっても金属製の案内レールが傷つくことがない。また、サイドシール部材を組み付けた後、スライダが案内レールの軸方向に沿って移動する際にも、案内レールと接触している位置決め突起が樹脂製であり、案内レールが傷つくことがない。

本発明に係る直動案内装置の実施形態を示す斜視図である。図１に示す直動案内装置の正面図である。図２における矢印Ａで示す部分の拡大図である。図２における矢印Ｂで示す部分の拡大図である。図３における５−５線に沿う断面図である。位置決め突起の案内レールに接触する部分の軸方向に沿う長さがサイドシール部材の軸方向に沿う厚さと等しい場合の図５と同様の断面図である。位置決め突起の変形例を示し、位置決め突起がサイドシール部材の内周面の軸方向中央部に位置する場合の図５と同様の断面図である。位置決め突起の別の変形例を示し、位置決め突起がサイドシール部材の内周面の軸方向に沿って複数配置された場合の図５と同様の断面図である。従来の直動案内装置の一例を示す斜視図である。従来の直動案内装置の別の例を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）はシール部材を取り除いた状態の正面図である。

以下、本発明に係る直動案内装置の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明に係る直動案内装置の実施形態を示す斜視図である。図２は、図１に示す直動案内装置の正面図である。図３は、図２における矢印Ａで示す部分の拡大図である。図４は、図２における矢印Ｂで示す部分の拡大図である。図５は、図３における５−５線に沿う断面図である。

図１に示す直動案内装置１は、例えば、軸方向に延びる案内レール２と、案内レール２上に軸方向に相対移動可能に跨架されたスライダ３とを備えている。
案内レール２は金属製で、その両側面にはそれぞれ軸方向に延びる２条の転動体転動溝２ａが形成されており、スライダ３のスライダ本体４には、その両袖部４ａの内側面に、それぞれ転動体転動溝２ａに対向する転動体転動溝（図示せず）が形成されている。そして、これらの向き合った案内レール２に形成された転動体転動溝２ａとスライダ本体４に形成された転動体転動溝との間には転動体の一例としての多数のボール（図示せず）が転動自在に装填されている。これらのボールの転動を介してスライダ３が案内レール２上を軸方向に沿って相対移動できるようになっている。

このスライダ３の移動につれて、案内レール２とスライダ３との間に介在するボールは転動してスライダ３の端部に移動するが、スライダ３を軸方向に継続して移動させていくためには、これらのボールを無限に循環させる必要がある。
このため、スライダ本体４の袖部４ａ内に軸方向に貫通する転動体通路（図示せず）を形成すると共に、スライダ本体４の軸方向両端にそれぞれ略コ字状のエンドキャップ５を固定している。そして、各エンドキャップ５には、案内レール２に形成された転動体転動溝２ａとスライダ本体４に形成された転動体転動溝との間と転動体通路とを連通する半円弧状に湾曲した方向転換路（図示せず）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１において、符号２ｂは、案内レール２を他の部材に固定するためのボルト挿通孔である。

また、スライダ３のエンドキャップ５の軸方向両端部には、１対のサイド部材１０（図１では、一方のサイドシール部材１０のみを図示）を取り付けている。１対のサイドシール１０は対称形状をなすため、一方のサイドシール部材１０のみについて説明する。
サイドシール部材１０は、図１及び図２に示すように、案内レール２を跨ぐように断面略コ字形に形成され、案内レール２を横断する方向に延びる基板部１０ａと、基板部１０ａのレール横断方向両端から案内レール２の両側面に沿うように下方に延びる１対の側板部１０ｂとを備えている。サイドシール部材１０は、例えば、熱可塑性樹脂を成形することによって一体に形成される。但し、サイドシール部材１０は、金属製であってもよい。。サイドシール部材１０は、取付ねじ１２によりねじ孔１０ｃを介してスライダ３のエンドキャップ５の軸方向端部に取り付けられる。
ここで、サイドシール部材１０は、図５に示すように、サイドシール部材１０の内周面と案内レール２の外周面との間の隙間量がδとなるように取り付けられる。この隙間量δは、例えば０．１ｍｍ程度と小さい。

また、サイドシール部材１０は、図２乃至図４に示すように、その内周面に案内レール２の外周面に接触する複数の位置決め突起１１を備えている。各位置決め突起１１は、サイドシール部材１０の内周面から案内レール２の外周面に向けて突出している。本実施形態の場合、位置決め突起１１は、図２及び図３に示すように、案内レール２の外周面のうち上側の転動体転動溝２ａのやや上方の外周面に接触する部分、図４に示すように、案内レール２の外周面のうち下側の転動体転動溝２ａの下方の外周面に接触する部分に設けられ、案内レール２を挟んで左右対称に合計４つ設けられている。そして、各位置決め突起１１は、図５に示すように、サイドシール部材１０の内周面のうち軸方向最外側の位置に設けられている。図５には、案内レール２の外周面のうち上側の転動体転動溝２ａのやや上方の外周面に接触する部分の位置決め突起１１の断面のみ示しているが、他の３つの位置決め突起１１についても、同様に、サイドシール部材１０の内周面のうち軸方向最外側の位置に設けられている。

ここで、位置決め突起１１の数は、複数であればよく、製品性能に影響が出ない程度の数までとする。また、各位置決め突起１１が接触する案内レール１１の外周面は、転動体転動溝２ａ以外の外周面であればよく、前述した例に限定されない。各位置決め突起１１を転動体転動溝２ａに接触させる位置に配置すると、転動体転動溝２ａに損傷を与え、製品性能に影響が出ると考えられる。また、各位置決め突起１１の突出高さは、案内レール２の外周面とサイドシール部材１０の内周面との間の隙間量δと同じ大きさである。

また、各位置決め突起１１は、サイドシール部材１０と一体に形成され、例えば熱可塑性樹脂などの樹脂によって形成される。サイドシール部材１０が金属製の場合には、各位置決め突起１１のみを樹脂で成形し、接着剤でサイドシール部材１０の内周面に接着したり、あるいは金属製のサイドシール部材１０をインサート成形することによって位置決め突起１１を設ければよい。

ここで、図５に示すように、複数の位置決め突起１１の案内レール２の外周面に接触する部分の軸方向に沿う合計長さＬ（図５には、案内レール２の外周面のうち上側の転動体転動溝２ａのやや上方の外周面に接触する部分の位置決め突起１１の断面のみ示しているが、他の３つの位置決め突起１１についても、同様に、サイドシール部材１０の内周面のうち軸方向最外側の位置に設けられているので、複数の位置決め突起１１の案内レール２の外周面に接触する部分の軸方向に沿う合計長さはＬとなる）は、サイドシール部材１０の軸方向に沿う厚さＴよりも短い。このため、図６に示すように、複数の位置決め突起１１の案内レール２に接触する部分の軸方向に沿う合計長さＬがサイドシール部材１０の軸方向に沿う厚さＴと等しいか、あるいは大きい場合と比較して案内レール２との接触面積が小さくなり、位置決め突起１１と案内レール２との摩擦力の増大を防ぐことができる。

なお、位置決め突起１１の軸方向の位置は、図５に示したサイドシール部材１０の内周面のうち軸方向最外側の位置に限るものではなく、サイドシール部材１０の内周面の範囲内であればどこでもよく、例えば、図７に示すように、位置決め突起１１をサイドシール部材１０の内周面の軸方向中央部に位置させてもよい。

次に、サイドシール部材１０の組み付け方法について説明すると、この組み付けに際しては、サイドシール部材１０と一体に設けられた位置決め突起１１を案内レール２の外周面に接触させた状態でサイドシール部材１０をスライダ３の軸方向端部に取付ねじ１２により取り付ければよい。これにより、案内レール２の外周面に対して所定の隙間量δを確保した状態でサイドシール部材１０をスライダ２の軸方向端部に取り付けることができ、非接触式のサイドシール部材１０の組み付け作業を簡単に行うことができる。このため、サイドシール部材１０の組み付けの際に、従来のようなシムを使用する必要はなく、サイドシール部材１０の組み付けに伴って案内レール２を傷つけてしまうおそれはない。
また、複数の位置決め突起１１の各々が樹脂製であるので、サイドシール部材１０を組み付けるときに位置決め突起１１が案内レール２に強く当たっても金属製の案内レール２が傷つくことはない。また、サイドシール部材１０を組み付けた後、スライダ１０が案内レール２の軸方向に沿って移動する際にも、案内レール２と接触している位置決め突起１１が樹脂製であり、案内レール２が傷つくことはない。

次に、図８を参照して、位置決め突起の別の変形例について説明する。図５に示した位置決め突起１１は、サイドシール部材１０の内周面のうち軸方向最外側の位置にのみ設けられているが、図８に示す位置決め突起１１は、サイドシール部材１０の内周面の軸方向に沿って複数配置されている点で異なる。
ここで、位置決め突起１１の軸方向に沿う配置ピッチは、一定であっても不定であってもよい。また、位置決め突起１１の数は、図８に示す例では、３つ設けられているがこれに限らない。更に、各位置決め突起１１の案内レール２の外周面に接触する部分の形状は、案内レール２の外周面に接触する形状であればよく、矩形や円形であってもかまわない。

なお、この軸方向に沿って配置された複数の位置決め突起１１の案内レール２の外周面に接触する部分の軸方向に沿う合計長さ（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３）は、サイドシール部材１０の軸方向に沿う厚さＴよりも短い。このため、図６に示すように、複数の位置決め突起１１の案内レール２に接触する部分の軸方向に沿う合計長さＬがサイドシール部材１０の軸方向に沿う厚さＴと等しいか、あるいは大きい場合と比較して案内レール２との接触面積が小さくなり、位置決め突起１１と案内レール２との摩擦力の増大を防ぐことができる。

また、図８に示したサイドシール部材１０の組み付けに際しても、サイドシール部材１０と一体に設けられた複数の位置決め突起１１を案内レール２の外周面に接触させた状態でサイドシール部材１０をスライダ３の軸方向端部に取付ねじ１２により取り付ければよい。これにより、案内レール２の外周面に対して所定の隙間量δを確保した状態でサイドシール部材１０をスライダ２の軸方向端部に取り付けることができ、非接触式のサイドシール部材１０の組み付け作業を簡単に行うことができる。このため、サイドシール部材１０の組み付けの際に、従来のようなシムを使用する必要はなく、サイドシール部材１０の組み付けに伴って案内レール２を傷つけてしまうおそれはない。

１直動案内装置
２案内レール
２ａ転動体転動溝
２ｂボルト挿通孔
３スライダ
４スライダ本体
４ａ袖部
５エンドキャップ
１０サイドシール部材
１０ａ基板部
１０ｂ側板部
１０ｃねじ孔
１１位置決め突起
１２取付ねじ
δ サイドシール部材と案内レールとの間の隙間量
Ｌ位置決め突起の案内レールに接触する部分の軸方向に沿う合計長さ
Ｔサイドシール部材の軸方向に沿う厚さ

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、前記スライダの軸方向端部に前記案内レールに対して所定の隙間量を設けて取り付けられたサイドシール部材とを備えた直動案内装置であって、
前記サイドシール部材は、その内周面に前記案内レールに接触する複数の位置決め突起を備え、前記複数の位置決め突起の前記案内レールに接触する部分の前記軸方向に沿う合計長さが前記サイドシール部材の前記軸方向に沿う厚さよりも短いことを特徴とする直動案内装置。
前記複数の位置決め突起の各々が樹脂製であることを特徴とする請求項１記載の直動案内装置。