JP2016029312A - サイドシール及びそれを備えた直動案内装置 - Google Patents

サイドシール及びそれを備えた直動案内装置 Download PDF

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Abstract

【課題】リップが有する本来の機能を損なったり低下させることなく、スライダ内部への異物の侵入及び潤滑剤の流出を防止することができるサイドシール及びそれを備えた直動案内装置を提供する。【解決手段】直動案内装置１は、スライダ２０の軸方向の端部に取り付けられ、案内レール１０に摺接するリップ部３３を有するサイドシール３０を備える。このサイドシール３０には、案内レール１０に摺接し、かつリップ部３３の隙間３４の一部を埋める薄膜４０が設けられている。【選択図】図３

Description

本発明は、サイドシール及びそれを備えた直動案内装置に関する。
従来より、直動案内装置（リニアガイド）には、スライダの内部に異物が侵入しないように、スライダの移動方向の両端部にサイドシールが設けられている。このサイドシールは、スライダにねじで取り付け、固定するための芯金と呼ばれる金属板に、案内レールと摺接するリップ部を備えた本体部が接着などで固定されてなる。そして、このように構成されたサイドシールは、案内レールと、スライダの両端に取り付けられているエンドキャップとの隙間を塞ぐように配置されている。
そのため、案内レールに対してスライダが相対移動する際に、上記リップ部が案内レールの上面や側面にある異物がスライダの内部に侵入するのを防いでいる。
さらに、従来のサイドシールには、図５に示すように、リップ部１３３の案内レール１１０との接触部分が面状となることで、摺動抵抗が増加しないように、必要な接触部分以外はリップ部１３３と案内レール１１０との間に「隙間１３４」を設けることが多かった。また、同様に、リップ部１３３の周囲には、リップ部１３３に変形の自由度を与え、案内レール１１０への強い接触を避け、摺動抵抗が増加しないように「逃げ部１３５」を設けることも多かった。
ここで、Ｕ字形状をなすスライダの開口側にあたるスライダの底面には、スライダと案内レールとの隙間を塞ぐようにアンダーシールが配置されることがあり、これによって案内レールからの異物の侵入を防いでいる。
ところが、サイドシールはスライダの移動方向（軸方向）と直交する面において、エンドキャップとほぼ同形の略Ｕ字形をしており、スライダの開口側には案内レールの外周に沿って配置されたリップ部の端部がある。そのため、「逃げ」や「隙間」は、スライダ内部に通じているため、異物の侵入や潤滑剤の流出の可能性がある。
そこで、特許文献１では、その解決手段として、インナーシール１０４並びにアンダーシール１０５に対向するサイドシールＳに、インナーシール１０４あるいはアンダーシール１０５の端部とサイドシールＳの斜面との間に形成される隙間を埋める補助リップ部１１４を形成する技術を開示している。
特開２０１１−１２７１５号公報
しかしながら、特許文献１に記載された直動案内装置においては、補助リップ部の形成によって、リップ部と案内レールとの接触域が広がり、サイドシールの摺動抵抗が増加してしまい、直動案内装置の摺動抵抗の増加要因となる。
また、特許文献１に記載された直動案内装置においては、図７に示すように、補助リップ部が案内レールとの接触した際に、案内レールから力Ｆ１で余計に押し返される。その結果、補助リップに隣接したリップ部は、押し返された補助リップ部につられて（引っ張られるように）力Ｆ２で持ち上げられるため、隙間が大きくなり、スライダ内に異物が侵入しやすくなってしまうという問題があった。
そこで、本発明は上記の問題点に着目してなされたものであり、その目的は、リップが有する本来の機能を損なったり低下させることなく、スライダ内部への異物の侵入及び潤滑剤の流出を防止することができるサイドシール及びそれを備えた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の本発明のある態様は、軸方向に延びる転動体転動溝を有する案内レールと、該案内レールに跨架されたスライダとを備えた直動案内装置の上記スライダの軸方向の端部に取り付けられ、Ｕ字形状をなしてその内周面から突出して、上記案内レールに摺接するリップ部を有するサイドシールであって、
上記案内レールに摺接し、かつ上記リップ部によって形成される隙間の一部を塞ぐ薄膜が設けられ、上記サイドシールが開口する向きの上記サイドシールの端面と上記薄膜の端面とが同一面となるように設けられ、
前記サイドシールに逃げ部が設けられ、該逃げ部の一部を塞ぐ薄膜が設けられ、該薄膜の端面が前記サイドシールの端面と同一面となるように設けられ、
前記薄膜の厚みは、前記軸方向に均一であり、前記リップ部の先端部の厚みよりも小さいことを特徴としている。
また、本発明の他の態様は、軸方向に延びる転動体転動溝を有する案内レールと、
該案内レールの上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上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取り付けられ、上記案内レールに摺接するリップ部を有するサイドシールとを備えた直動案内装置であって、
上記案内レールに摺接し、かつ上記リップ部によって形成される隙間の一部を塞ぐ薄膜が設けられ、上記サイドシールが開口する向きの上記サイドシールの端面と上記薄膜の端面とが同一面となるように設けられ、
前記サイドシールに逃げ部が設けられ、該逃げ部の一部を塞ぐ薄膜が設けられ、該薄膜の端面が前記サイドシールの端面と同一面となるように設けられ、
前記薄膜の厚みは、前記軸方向に均一であり、前記リップ部の先端部の厚みよりも小さいことを特徴としている。
また、上記サイドシールに逃げ部が設けられ、該逃げ部の一部を塞ぐ薄膜が設けられ、該薄膜の端面が上記サイドシールの端面と同一面となるように設けられてもよい。
また、上記薄膜が上記リップ部と同一材料よりなるようにしてもよい。
本発明によれば、リップ部が有する本来の機能を損なったり低下させることなく、スライダ内部への異物の侵入及び潤滑剤の流出を防止することができるサイドシール及びそれを備えた直動案内装置を提供することができる。
本発明のある態様に係る直動案内装置の構成を示す斜視図である。 本発明のある態様に係る直動案内装置の構成を示す図であり、（ａ）はサイドシールからエンドキャップ側に向かって見た分解斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視図である。 本発明のある態様に係るサイドシールの構成を示すサイドシールの開口側から見た斜視図である。 本発明の他の態様に係るサイドシールの構成を示す図であり、（ａ）は軸方向に沿う断面図、（ｂ）はサイドシールのエンドキャップに対向する面側から見た斜視図である。 従来のサイドシールの構成を示す軸方向に沿う断面図である。 従来の直動案内装置の構成を示すサイドシールの開口側から見た斜視図である。 従来の直動案内装置における補助リップの不具合を示すサイドシールの端面側から見た斜視図である。
以下、本発明に係るサイドシール及びそれを備えた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、本発明のある態様に係る直動案内装置の構成を示す斜視図である。また、図２は、本発明のある態様に係る直動案内装置の構成を示す図であり、（ａ）はサイドシールからエンドキャップ側に向かって見た分解斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視図である。また、図３は、本発明のある実施形態に係るサイドシールの構成を示すサイドシールの開口側から見た斜視図である。
（直動案内装置の構成）
図１及び図２に示すように、本実施形態の直動案内装置１は、軸方向に延びる案内レール１０と、該案内レール１０上に軸方向に相対移動可能に跨架されたスライダ２０とを備える。
案内レール１０の両側面には、それぞれ軸方向に延びる転動体転動溝１１が形成されており、スライダ２０のスライダ本体２０ａには、その両袖部２１の内側面に、それぞれ転動体転動溝１１に対向する転動体転動溝２２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１１，２２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２０が案内レール１０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１０とスライダ２０との間に介在するボールＢは転動してスライダ２０の端部に移動するが、スライダ２０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２０ａの袖部２１内に軸方向に貫通する転動体通路２３を形成すると共に、スライダ本体２０ａの両端にそれぞれ略Ｕ字状のエンドキャップ２０ｂを例えばねじ２６等の固定手段を介して固定し、このエンドキャップ２０ｂに上記両転動体転動溝１１，２２間と上記転動体通路２３とを連通する半円弧状に湾曲した方向転換路２４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２０の軸方向の両端部には、それぞれサイドシール３０が取り付けられている。なお、スライダ２０（エンドキャップ２０ｂ）とサイドシール３０との間には、必要に応じて、転動体転動溝１１に摺接して潤滑剤を供給する潤滑剤供給部材（図示せず）が設けられてもよい。また、図１において、符号２５はスライダ本体２０ａの軸方向の端面に形成されたねじ２６のタップ穴、符号２７は給脂用ニップル、符号１２は案内レール１０の固定用のボルト挿通穴である。
＜サイドシール＞
サイドシール３０は、エンドキャップ２０ｂと同様に略Ｕ字状に形成されて内周部が案内レール１０に摺接するシール面とされており、プレス加工された芯金３１に合成ゴムを焼付接着してなる本体部３２が一体に成型されている。芯金３１は、例えば鋼板からなる。そして、本体部３２の案内レール１０側には、案内レール１０に摺接し、案内レール３０とエンドキャップ２０ｂとの隙間を塞ぐリップ部３３が形成されている。このリップ部３３は、軸方向に配設された複数のリップ片３３ａ〜３３ｃによって構成されている。また、リップ片３３ａ〜３３ｃの外周面の輪郭は、案内レール１０の外周形状よりも僅かに小さく形成されている。さらに、リップ片３３ａ〜３３ｃは、それぞれの案内レール１０に対する接触圧が異なるように形状を変えて形成されている。
［隙間及び逃げ部］
また、図２（ｂ）に示すように、リップ部３３には、案内レール１０との接触部分が面状となることで摺動抵抗が増加しないように、必要な接触部分以外はリップ片３３ａ〜３３ｃと案内レール１０との間に隙間３４が設けられている。さらに、リップ部３３には、リップ片３３ａ〜３３ｃに変形の自由度を与え、案内レール１０への強い接触を避け、摺動抵抗が増加しないように逃げ部３５が設けられる。
このようにして構成されたサイドシール３０は、スライダ２０が案内レール１０に対して相対移動する際に、案内レール１０の上面や側面にある異物がスライダ２０の内部に侵入するのをリップ部３３によって防いでいる。
そしてさらに、本実施形態のサイドシール及び直動案内装置では、リップ部３３の隙間３４の一部に、サイドシール３０の端面３０ａを一方の面とした薄膜４０が設けられている（図３参照）。
＜薄膜＞
図３に示すように、薄膜４０は、案内レール１０に摺接し、かつリップ部３３の自由度を制約しないように、リップ片３３ａ〜３３ｃによって形成される隙間３４の一部を塞ぐように設けられる。さらに、薄膜４０の端面４０ａ（図３参照）は、サイドシール３０の端面３０ａと同一面となるように設けられる。ここで、「サイドシール３０の端面」とは、Ｕ字形状をなすサイドシール３０が開口する向きの２つの突出部分の先端の面である。この薄膜４０は、サイドシール３０の端面３０ａから所定の厚みｄ１（図３参照）で設けられ、リップ片３３ａ〜３３ｃによって形成される隙間３４の全てを埋めるものではない。すなわち、Ｕ字形状をなすサイドシール３０の２つの端面３０ａ，３０ａと同一面になるようにそれぞれ設けられた薄膜４０，４０がサイドシール３０に設けられることによって、隙間３４は、リップ片３３ａ〜３３ｃと、案内レール１０と、薄膜４０，４０とによって断面がＵ字形状の閉じた空間となる。ここで、薄膜４０の厚みｄ１は、リップ部３３の先端部の厚さｄ２よりも小さくされる。このため、薄膜４０はリップ片３３ａよりも変形し易く、結果としてリップ部３３と案内レール１０との接触への影響は軽微であり、摺動抵抗が増加したり、リップ部３３が持ち上げられることはごく僅かに抑えられる。なお、図３において、薄膜４０は、敢えてハッチング表示してある。
ここで、薄膜４０の材料としては、リップ部３３と同一材料が好ましい。
薄膜とすることで、リップ部３３の案内レール１０との接触への影響が軽微となり、摺動抵抗が増加したり、リップ部３３が持ち上げられることを軽減できる。
また、薄膜４０の材料を、サイドシール３０のリップ部３３と同一材料とすることで、リップ部３３と同時に薄膜４０を成形することが可能であるため、工程を追加することなくシールの機能を向上することができる。なお、薄膜４０の材料としては、シールに用いるのに適した材料が好ましく、例えば、ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、水素化ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、シリコーンゴム（ＶＭＱ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、熱可塑性エラストマーなどが挙げられる。
このように薄膜４０を設けることにより、サイドシール３０の端面３０ａにおいて隙間がなくなり、スライダ２０の内部への異物の侵入や、潤滑剤の流出を防ぐことができる。
また、サイドシール３０に薄膜４０を設けても、薄膜４０と案内レール１０との接触によるリップ部３３の持ち上がりも軽減することができる。
このように、本実施形態の直動案内装置と前述の特許文献１に記載の直動案内ユニットとでは、サイドシールの形状によって隙間を塞いで、異物が侵入するのを防止する構成は一致している。しかし、特許文献１に記載の直動案内ユニットは、アンダーシール、インナーシール端面とサイドシールのリップ部の斜面との間に形成される段差によるすきまを埋める補助リップが、リップ部が有する本来の機能を損ない、低下させてしまう。本実施形態の直動案内装置は、薄膜をサイドシールの隙間の一部に設けることで、スライダ２０の内部への異物の侵入及び潤滑剤の流出を防止することができるだけでなく、リップが有する本来の機能を損なったり低下させることがない。
なお、薄膜４０は、サイドシール３０に形成された逃げ部３５に設けられてもよい（図３参照）。この場合、薄膜４０は、サイドシール３０の逃げ部３５によって形成される隙間の一部を塞ぎ、端面４０ａがサイドシール３０の両端面３０ａ（図では一方の端面３０ａのみ示している。）と同一面となるように設けられる。
このように、薄膜４０をサイドシール３０の逃げ部３５に設けることにより、逃げ部３５が有する本来の機能を損なったり低下させることなく、スライダ２０の内部への異物の侵入及び潤滑剤の漏出を防止するという効果を奏する。
このようにして構成された本実施形態の直動案内装置１は、案内レール１０に摺接し、端面４０ａがサイドシール３０の両端面３０ａ（図では一方の端面３０ａのみ示している。）と同一面になるように設けられた薄膜４０によって、従来のサイドシール３０におけるリップ部３３に形成された隙間３４が塞がれる。また、本実施形態の直動案内装置１は、案内レール１０に摺接し、端面４０ａがサイドシール３０の両端面３０ａ（図では一方の端面３０ａのみ示している。）と同一面になるように設けられた薄膜４０によって、従来のサイドシール３０におけるリップ部３３に形成された逃げ部３５も塞がれることが好ましい。
その結果、リップ部３３が有する本来の機能を損なったり低下させることなく、スライダ２０の内部への異物の侵入及び潤滑剤の流出を防止することができるサイドシール３０及びそれを備えた直動案内装置１を提供することができる。
（他の実施形態）
以下、本発明の他の態様に係るサイドシールについて、図面を参照して説明する。本実施形態のサイドシールは、リップの形状が前述の実施形態と異なるだけであるので、上述の実施形態と同じ符号を付した同様の構成については説明を省略する。図４は、本発明の他の態様に係るサイドシールの構成を示す図であり、（ａ）は軸方向に沿う断面図、（ｂ）は斜視図である。なお、図４（ｂ）はサイドシール３０のエンドキャップ２０ｂ（図１，図２参照）に対向する面側から見た斜視図である。なお、図４（ａ）において、薄膜４０は、敢えてハッチング表示してある。
図４（ａ），（ｂ）に示すように、リップ部３３が案内レール１０に対して傾斜している態様のサイドシール３０においては、リップ部３０によって形成される隙間の一部を塞ぐ薄膜４０が、その端面４０ａと、サイドシール３０の両端面３０ａ（図では一方の端面３０ａのみ示している。）と同一面となるように設けられる。この薄膜４０は、サイドシール３０の端面３０ａから所定の厚みｄ１（図３参照）で設けられ、隙間３４の全てを埋めるものではなく、隙間３４が薄膜４０，４０とによって挟まれた態様となる。
本実施形態によれば、上記実施形態と同様の効果を奏する。
なお、本発明に係る直動案内装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能である。
１ 直動案内装置
１０ 案内レール
２０ スライダ
３０ サイドシール
３３ リップ部
３３ａ リップ片
３３ｂ リップ片
３３ｃ リップ片
４０ 薄膜
Ｂ ボール（転動体）

Claims (4)

  1. 軸方向に延びる転動体転動溝を有する案内レールと、該案内レールに跨架されたスライダとを備えた直動案内装置の前記スライダの軸方向の端部に取り付けられ、Ｕ字形状をなしてその内周面から突出して、前記案内レールに摺接するリップ部を有するサイドシールであって、
    前記案内レールに摺接し、かつ前記リップ部によって形成される隙間の一部を塞ぐ薄膜が設けられ、前記サイドシールが開口する向きの前記サイドシールの端面と前記薄膜の端面とが同一面となるように設けられ、
    前記サイドシールに逃げ部が設けられ、該逃げ部の一部を塞ぐ薄膜が設けられ、該薄膜の端面が前記サイドシールの端面と同一面となるように設けられ、
    前記薄膜の厚みは、前記軸方向に均一であり、前記リップ部の先端部の厚みよりも小さいことを特徴とするサイドシール。
  2. 前記薄膜が前記リップ部と同一材料よりなることを特徴とする請求項１に記載のサイドシール。
  3. 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取り付けられ、前記案内レールに摺接するリップ部を有するサイドシールとを備えた直動案内装置であって、
    前記案内レールに摺接し、かつ前記リップ部によって形成される隙間の一部を塞ぐ薄膜が設けられ、前記サイドシールが開口する向きの前記サイドシールの端面と前記薄膜の端面とが同一面となるように設けられ、
    前記サイドシールに逃げ部が設けられ、該逃げ部の一部を塞ぐ薄膜が設けられ、該薄膜の端面が前記サイドシールの端面と同一面となるように設けられ、
    前記薄膜の厚みは、前記軸方向に均一であり、前記リップ部の先端部の厚みよりも小さいことを特徴とする直動案内装置。
  4. 前記薄膜が前記リップ部と同一材料よりなることを特徴とする請求項３に記載の直動案内装置。
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