JP2016183743A - 直動案内装置のサイドシール、直動案内装置 - Google Patents

Abstract

【課題】直動案内装置を、上面にレールカバーが配置された案内レールとレールカバーが配置されていない案内レールを接続し、両案内レールに渡ってスライダを往復移動させて使用する場合に、シール部材に破損が生じにくくする。
【解決手段】シール部材１の上側シール部１１は、リップ部１１１と基部１１２とが別々に形成され、基部１１２のリップ部側の面１１２ｄに凹部１１３を有し、リップ部１１１の基部側の面１１１ａに、凹部１１３に係合される凸部１１４を有する。凹部１１３の断面幅は奥側１１３ａで手前側１１３ｂより大きく、凸部１１４は、凹部の奥側１１３ａに配置されてリップ部１１１と基部１１２とを結合する頭部１１４ａと、凹部の手前側１１３ｂに配置される首部１１４ｂとを有する。レールカバー５が配置されている場合は、首部１１４ｂの弾性変形により第一の隙間１１５と第二の隙間１１６が小さくなる。
【選択図】図１

Description

この発明は、直動案内装置を構成するスライダの移動方向端部に固定して使用されるサイドシールに関する。

直動案内装置の従来例を図６に示す。この直動案内装置は、案内レール１００とスライダ（「ベアリング」とも称される）２００と複数個のころ（転動体）３００とを備えている。案内レール１００およびスライダ２００は、互いに対向配置されてころ３００の転動通路を形成する転動面１１０，２１０を有する。
スライダ２００は、案内レール１００の長さ方向で、スライダ本体２０１と、その両端に固定されたエンドキャップ２０２と、さらにその両端に固定されたサイドシール２０３とに分けられる。転動面２１０はスライダ本体２０１に形成されている。スライダ２００の直動方向両端に配置されたサイドシール２０３は、スライダ２００と案内レール１００の上面および両側面との間をリップ部により密封する。

スライダ２００は、また、ころ３００の戻し通路２２１と、この戻し通路２２１と前記転動通路とを連通させる方向転換路２２２を有する。戻し通路２２１はスライダ本体２０１に、方向転換路２２２はエンドキャップ２０２に形成されている。スライダ２００の上面には、テーブル等をねじ止めで取り付けるための雌ねじ２０５が形成されている。
サイドシール２０３およびエンドキャップ２０２にグリースニップル４００の取り付け穴が形成されている。グリースニップル４００からエンドキャップ２０２の油路に潤滑剤が導入されて、直動案内装置の潤滑が行われる。サイドシール２０３およびエンドキャップ２０２はボルト５００でスライダ本体２０１に固定されている。案内レール１００には、基台等の被取付部に案内レール１００をボルトで取り付けるための取り付け穴１２０が形成されている。

この直動案内装置は、前記転動通路、戻し通路、および方向転換路で転動体の循環経路が構成され、循環経路内を循環するころ３００を介して、案内レール１００およびスライダ２００の一方が他方に対して相対的に直線運動する。
このような直動案内装置のサイドシールの従来例としては、金属製の保持板にゴム製のシール部材の基部が固定され、シール部材のリップ部を案内レールの上面および両側面に接触させて使用するものが挙げられる。また、サイドシールを、別々に形成されたシール部材、シール部材を保持する保持部材、およびカバー（スクレーパ）で構成することも提案されている。

特許文献１には、サイドシールの保持部材（ケース部）とリップ部（シールリップ）を有するシール部材（シール部）とを別部材で構成し、シール部材の保持部材と反対側に、案内レールの外面と隙間を空けて対向配置されるスクレーパー部を設けることが記載されている。保持部材とシール部は凹凸の嵌め合いで係合されている。このサイドシールによれば、先ずスクレーパー部で比較的大きな異物が排除されることで、シールリップの長寿命化および作動性向上が図られる。

特許文献２には、シール部材と保持板（保持部材）とカバーとからなるサイドシールにおいて、シール部材の防塵性および耐摩耗性の低下と保持板からの脱落を防止することを目的にして、保持板にシール部材の位置合せ部を設けるとともに、保持板の凹部とシール部材との間に隙間を設けることが記載されている。

特開２００７−２１１９００号公報 特許５３１６７００号公報

従来より、直動案内装置は、案内レールの上面にレールカバーを配置して使用される場合と、レールカバーを配置しないで使用する場合がある。レールカバーが配置されるとレールカバーの厚さの分だけ案内レールの上面が高い位置になる。
また、工作機械などにおいては、直動案内装置を、上面にレールカバーが配置された案内レールとレールカバーが配置されていない案内レールを接続し、これらの案内レールに渡ってスライダを往復移動させて使用する場合がある。この場合、レールカバーが配置されていない案内レールからレールカバーが配置された案内レールに乗り移る際に、リップ部に発生する応力が大きいため、シール部材とシール部材を保持する保持部材とが別々に形成されているサイドシールでは、シール部材に破損が生じる恐れがある。

この発明の課題は、直動案内装置を、上面にレールカバーが配置された案内レールとレールカバーが配置されていない案内レールを接続し、これら両方の案内レールに渡ってスライダを往復移動させて使用する場合に、シール部材と保持部材が別々に形成されているサイドシールのシール部材に破損が生じにくくすることである。

上記課題を解決するために、この発明の一態様の直動案内装置のサイドシールは、下記の構成(1) 〜(4) を有する。
(1) シール部材と前記シール部材を保持する保持部材とを有し、前記シール部材と前記保持部材は別々に形成され、直動案内装置を構成するスライダの移動方向端部に固定して使用される。前記シール部材は、前記直動案内装置を構成する案内レールの上面に接触させるリップ部を有する上側シール部と、案内レールの各側面に接触させるリップ部を有する各側方シール部とからなる。

(2) 前記上側シール部および前記側方シール部は、それぞれ前記リップ部の反対側に、前記保持部材に保持される被保持部を備えた基部を有する。
(3) 前記上側シール部は、前記リップ部と前記基部とが別々に形成され、前記基部の前記リップ部側の面（下面）に凹部を有し、前記リップ部の前記基部側の面（上面）に前記凹部に係合される凸部を有する。前記凹部の断面幅は奥側で手前側より大きく、前記凸部は、前記凹部の奥側に配置されて前記リップ部と前記基部とを結合する頭部と、前記凹部の手前側に配置される首部とを有する。

(4) 前記案内レールの上面にレールカバーが配置されていない第一の場合では、前記基部の前記リップ部側の面（下面）と前記リップ部の前記基部側の面（上面）との間に第一の隙間を有するとともに、前記首部と前記凹部との間に第二の隙間を有し、前記案内レールの上面にレールカバーが配置されている第二の場合では、前記首部の弾性変形により、前記第一の場合よりも前記第一の隙間および前記第二の隙間が小さくなることで、前記上側シール部の前記リップ部の上下方向での位置が変化する。

この態様のサイドシールによれば、直動案内装置を、上面にレールカバーが配置された案内レールとレールカバーが配置されていない案内レールを接続し、これら両方の案内レールに渡ってスライダを往復移動させて使用する場合、サイドシールがレールカバーの上に乗り移る際に、第一の隙間が小さくなることで上側シールのリップ部が第一の場合より上に上がり、上側シールのリップ部に係る衝撃が緩和されるため、シール部材が破損しにくくなる。

この発明のサイドシールは、シール部材と保持部材が別々に形成されているサイドシールであるが、直動案内装置を、上面にレールカバーが配置された案内レールとレールカバーが配置されていない案内レールを接続し、これら両方の案内レールに渡ってスライダを往復移動させて使用する場合に、シール部材に破損が生じることが抑制される。

実施形態のサイドシールをスライダに取り付けた状態の直動案内装置の案内レールの上側部分を示す断面図であって、案内レールにレールカバーが配置されていない状態（ａ）とレールカバーが配置されている状態（ｂ）を示す。 実施形態のサイドシールをスライダに取り付けた状態の直動案内装置の案内レールの側方部分を示す断面図である。 実施形態のサイドシールを構成するシール部材の正面図であって、Ａ−Ａ断面が図１（ａ）に対応し、Ｂ−Ｂ断面が図２に対応する。 実施形態のサイドシールを構成する保持板を示す正面図であって、Ａ−Ａ断面が図１に対応し、Ｂ−Ｂ断面が図２に対応する。 実施形態のサイドシールの正面図であって、Ａ−Ａ断面が図１（ａ）に対応し、Ｂ−Ｂ断面が図２に対応する。 直動案内装置の従来例を示す一部破断斜視図である。

以下、この発明の実施形態について説明するが、この発明はこの実施形態に限定されない。
この実施形態のサイドシール４は、前述の図６に示す直動案内装置のサイドシール２０３に代えて使用できるものであって、図１および２に示すように、別々に形成されたシール部材１と保持板（保持部材）２とカバー（保持部材）３とからなる。保持板２はカバー３よりもスライダ２００側に配置されている。

シール部材１は、図３に示す正面から見た配置で、案内レール１００の上側に配置される上側シール部１１と、案内レール１００の左右各側に配置される側方シール部１２とに分けられる。
上側シール部１１は、案内レール１００の上面１０１に接触させるリップ部１１１を有する。上側シール部１１は、リップ部１１１の反対側に基部１１２を有し、リップ部１１１と基部１１２とが別々に形成されている。基部１１２は、図１に示すように、リップ部１１１に近い側から内側部１１２ａ、中間部１１２ｂ、外側部１１２ｃに分けられる。基部１１２は、厚さ方向の中心線Ｃに対して線対称形であり、厚さ方向両面に、中間部１１２ｂと外側部１１２ｃとからなる凹凸状の被保持部が形成されている。

基部１１２は、内側部１１２ａの下面（リップ部１１１側の面）１１２ｄに凹部１１３を有する。凹部１１３の断面幅は、奥側１１３ａで手前側１１３ｂより大きい。凹部１１３は、奥側１１３ａと手前側１１３ｂの境界に傾斜面１１３ｃを有する。リップ部１１１は、基部１１２側の面１１１ａに、凹部１１３に係合される凸部１１４を有する。凸部１１４は、凹部の奥側１１３ａに配置されてリップ部１１１と基部１１２とを結合する頭部１１４ａと、凹部の手前側１１３ｂに配置される首部１１４ｂを有する。凸部１１４は、頭部１１４ａの首部１１４ｂ側に、凹部１１３の傾斜面１１３ｃに対応する傾斜面１１４ｃを有する。

図２、図３に示すように、側方シール部１２は、案内レール１００の左右各側面１０２および転動面１１０に接触させるリップ部１２１を有する。側方シール部１２は、リップ部１２１の反対側に基部１２２を有し、リップ部１２１と基部１２２とが一体に形成されている。側方シール部１２の基部１２２は、リップ部１２１に近い側から内側部１２２ａ、中間部１２２ｂ、外側部１２２ｃに分けられる。

外側部１２２ｃおよび中間部１２２ｂは、上側シール部１１の基部１１２の外側部１１２ｃおよび中間部１１２ｂと同じ断面形状である。内側部１１２ａは、上側シール部１１の基部１１２の内側部１１２ａと同じ断面形状で凹部１１３を有さず、リップ部１２１の位置まで延びている。すなわち、基部１２２は、厚さ方向の中心線Ｃに対して線対称形であり、厚さ方向両面に、中間部１２２ｂと外側部１２２ｃとからなる凹凸状の被保持部が形成されている。

つまり、シール部材１の基部１１２，１２２の厚さ方向両面に、保持板２およびカバー３と凹凸の嵌め合いで係合する被保持部が形成されている。
図３に示すように、シール部材１は、上側シール部１１のリップ部１１１と側方シール部１２のリップ部１２１との間に境界面１３を有する。つまり、左右両方の側方シール部１２の基部１２２に、上側シール部１１の基部１１２の中間部１１２ｂおよび外側部１１２ｃの全てと内側部１１２ａの一部が一体に形成されたシール本体と、上側シール部１１のリップ部１１１に凸部１１４が一体化された上側リップ体とが、シール部材１を構成する部品である。そして、シール本体の凹部１１３に、上側リップ体のリップ部１１１の凸部１１４を嵌めることで、シール部材１が組み立てられる。

保持板２は、図１、図２、図４に示すように、スライダ２００を構成するエンドキャップ２０２とほぼ同じ面形状を有し、案内レール１００の上側に配置される上板部２ａと、案内レール１００の左右各側に配置される側板部２ｂとからなる。上板部２ａには、ボルト５００（図６）を通す貫通穴２５とグリースニップル４００（図６）を取り付ける貫通穴２４が形成されている。側板部２ｂには、ボルト５００を通す貫通穴２５が形成されている。保持板２の内側（案内レール側）に、シール部材１の基部１１２，１２２を保持するシール保持部２０が形成されている。

シール保持部２０は、図１、図２、図４に示すように、シール部材１の外側部１１２ｃ，１２２ｃを嵌める凹部２１と、中間部１１２ｂ，１２２ｂを嵌める凸部２２と、内側部１１２ａ，１２２ａが係合される係合面２３とからなる。
カバー３は、図１、図２、図５に示すように、スライダ２００を構成するエンドキャップ２０２とほぼ同じ面形状を有し、案内レール１００の上面と隙間を開けて対向する上部材３１と、案内レール１００の左右各側面と隙間を開けて対向する側部材３２とからなる。上部材３１には、ボルト５００を通す貫通穴３０５とグリースニップル４００を取り付ける貫通穴３０４が形成されている。側部材３２には、ボルト５００を通す貫通穴３０５が形成されている。

カバー３の内側（案内レール側）に、シール部材１の基部１１２，１２２を保持するシール保持部が形成されている。カバー３のシール保持部は、図１、図２に示すように、シール部材１の外側部１１２ｃ，１２２ｃを嵌める凹部３３と、中間部１１２ｂ，１２２ｂを嵌める凸部３４と、内側部１１２ａ，１２２ａが係合される係合面３５とからなる。
シール部材１は、ゴムまたは熱可塑性エラストマー製である。使用するゴムとしては、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、フッ素ゴムが例示できる。熱可塑性エラストマーとしては、ポリエステル系エラストマー、ポリウレタン系エラストマーが例示できる。これらの材料のうち、最大引張応力が大きく屈曲性が高いという点で、ポリウレタン系エラストマーを用いることが好ましい。保持板２およびカバー３は、ＰＯＭ（ポリオキシメチレン）、６，６ナイロン等の合成樹脂製である。

この実施形態のサイドシール４は、図１および図２に示すように、直動案内装置のスライダ２００に取り付けて使用される。
サイドシール４を組み立てる際には、先ず、上側シール部１１の基部１１２に設けた凹部１１３の奥側１１３ａに、リップ部１１１の上に設けた凸部１１４の頭部１１４ａを嵌め入れて、シール部材１を組み立てる。

次に、シール部材１の被保持部を保持板２の保持部２０に保持させる。つまり、上側シール部１１の基部１１２の外側部１１２ｃおよび中間部１１２ｂを保持板２の上板部２ａの凹部２１および凸部２２に嵌めて、内側部１１２ａを係合面２３に配置する。また、側方シール部１２の基部１２２の外側部１２２ｃおよび中間部１２２ｂを保持板２の側板部２ｂの凹部２１および凸部２２に嵌めて、これ以外の部分を係合面２３に配置する。

次に、シール部材１の被保持部をカバー３の保持部に保持させる。つまり、カバー３の凹凸側をシール部材１側に向けて、基部１１２，１２２の外側部１１２ｃ，１２２ｃおよび中間部１１２ｂ，１２２ｂに、カバー３の凹部３３および凸部３４を嵌めて、基部１１２の内側部１１２ａ，１２２ａに係合面３５を接触させる。
このようにして組み立てられたサイドシール４を、スライダ２００の移動方向端部に配置されたエンドキャップ２０２の外側に配置し、カバー３の貫通穴３０５および保持板２の貫通穴２５を挿通させたボルト５００（図６）でエンドキャップ２０２を介してスライダ本体２０１に固定する。

これにより、案内レール１００の上面１０１にレールカバー５が配置されていない第一の場合では、図１（ａ）に示すように、上側シール部１１のリップ部１１１は案内レール１００の上面１０１に接触する。
また、第一の場合には、図１（ａ）に示すように、上側シール部１１は、基部１２２の下面（リップ部１１１側の面）１１２ｄとリップ部１１１の上面（基部１１２側の面）１１１ａとの間に第一の隙間１１５を有するとともに、首部１１４ｂと凹部１１３の手前側１１３ｂとの間に第二の隙間１１６を有する。

図１（ｂ）に示すように、案内レール１００の上面１０１にレールカバー５が配置されている第二の場合では、首部１１４ｂの弾性変形により第一の隙間１１５および第二の隙間１１６がなくなる。これは、図１（ａ）に示すように、第一の隙間１１５をレールカバー５の厚さと同じ寸法Ｓにするとともに、第二の隙間１１６を、基部１１２の下面１１２ｄとリップ部１１１の上面１１１ａが接触するまで凸部１１４が弾性変形したときに、凸部１１４の全てが凹部１１３内に入る寸法に形成した例である。

第一の隙間１１５および第二の隙間１１６の寸法が上記内容を満たさない場合でも、第二の場合では、首部１１４ｂの弾性変形により、第一の場合よりも第一の隙間１１５および第二の隙間１１６が小さくなる。これにより、上側シール部１１のリップ部１１１の上下方向での位置が変化する。
したがって、上面にレールカバー５が配置された第一の案内レール１００Ａとレールカバー５が配置されていない第二の案内レール１００Ｂを接続し、これら両方の案内レール１００Ａ，１００Ｂに渡ってスライダ２００を往復移動させて使用する場合、サイドシール４が第二の案内レール１００Ｂの上面から第一の案内レール１００Ａのレールカバー５の上に乗り移る状況が生じる。その際に、この実施形態のサイドシール４によれば、上側シール部１１の凸部１１４が弾性変形して第一の隙間１１５および第二の隙間１１６が小さくなる。これにより、上側シール部１１のリップ部１１１に係る衝撃が緩和されるため、シール部材１に破損が生じにくくなる。

なお、側方シール部１２はレールカバー５の配置による影響を受けないため、リップ部１２１は、レールカバー５の有り無しに関わらず、図２に示すように、案内レール１００の側面１０２および転動面１１０に接触する。

１ シール部材
１１ 上側シール部
１１１ 上側シール部のリップ部
１１１ａ 上側シール部のリップ部の上面（基部側の面）
１１２ 上側シール部の基部
１１２ａ 上側シール部の基部の内側部
１１２ｂ 上側シール部の基部の中間部（被保持部）
１１２ｃ 上側シール部の基部の外側部（被保持部）
１１２ｄ 上側シール部の基部の下面（リップ部側の面）
１１３ 基部の下面の凹部
１１３ａ 凹部の奥側
１１３ｂ 凹部の手前側
１１３ｃ 凹部の傾斜面
１１４ リップ部の上面の凸部
１１４ａ 凸部の頭部
１１４ｂ 凸部の首部
１１４ｃ 凸部の傾斜面
１２ 側方シール部
１２１ 側方シール部のリップ部
１２２ 側方シール部の基部
１２２ａ 側方シール部の基部の内側部
１２２ｂ 側方シール部の基部の中間部（被保持部）
１２２ｃ 側方シール部の基部の外側部（被保持部）
１３ 上側シール部のリップ部と側方シール部のリップ部との境界面
２ 保持板（保持部材）
２ａ 保持板の上側部
２ｂ 保持板の側方部
２０ シール保持部
２１ 保持板の凹部
２２ 保持板の凸部
２３ 保持板の係合面
２４ 保持板のグリースニップルを取り付ける貫通穴
２５ 保持板のボルトを通す貫通穴
３ カバー（保持部材）
３１ カバーの上部材
３２ カバーの側部材
３３ カバーの凹部
３４ カバーの凸部
３５ カバーの係合面
３０４ カバーのグリースニップルを取り付ける貫通穴
３０５ カバーのボルトを通す貫通穴
４ サイドシール
５ レールカバー
１００ 案内レール
１００Ａ 第一の案内レール
１００Ｂ 第二の案内レール
１０１ 案内レールの上面
１１０ 案内レールの転動面
２００ スライダ
２０１ スライダ本体
２０２ エンドキャップ
２０３ サイドシール
２０５ 雌ねじ
２１０ スライダの転動面
２２１ 戻し通路
２２２ 方向転換路
３００ ころ（転動体）
４００ グリースニップル
５００ ボルト

Claims (5)

1. シール部材と前記シール部材を保持する保持部材とを有し、前記シール部材と前記保持部材は別々に形成され、直動案内装置を構成するスライダの移動方向端部に固定して使用され、
   前記シール部材は、前記直動案内装置を構成する案内レールの上面に接触させるリップ部を有する上側シール部と、案内レールの各側面に接触させるリップ部を有する各側方シール部とからなり、
   前記上側シール部および前記側方シール部は、それぞれ前記リップ部の反対側に、前記保持部材に保持される被保持部を備えた基部を有し、
   前記上側シール部は、前記リップ部と前記基部とが別々に形成され、前記基部の前記リップ部側の面に凹部を有し、前記リップ部の前記基部側の面に前記凹部に係合される凸部を有し、
   前記凹部の断面幅は奥側で手前側より大きく、
   前記凸部は、前記凹部の奥側に配置されて前記リップ部と前記基部とを結合する頭部と、前記凹部の手前側に配置される首部とを有し、
   前記案内レールの上面にレールカバーが配置されていない第一の場合では、前記基部の前記リップ部側の面と前記リップ部の前記基部側の面との間に第一の隙間を有するとともに、前記首部と前記凹部との間に第二の隙間を有し、
   前記案内レールの上面にレールカバーが配置されている第二の場合では、前記首部の弾性変形により、前記第一の場合よりも前記第一の隙間および前記第二の隙間が小さくなることで、
   前記リップ部の上下方向での位置が変化する直動案内装置のサイドシール。
2. 前記保持部材は、別々に形成されたカバーと保持板とからなり、前記保持板は前記カバーよりも前記スライダ側に配置され、
   前記基部の厚さ方向両面に、前記保持板および前記カバーと凹凸の嵌め合いで係合する前記被保持部が形成されている請求項１記載のサイドシール。
3. 前記基部は厚さ方向の中心線に対して線対称形である請求項２記載のサイドシール。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のサイドシールが、スライダの移動方向端部に固定されている直動案内装置。
5. 請求項４記載の直動案内装置であって、
   上面にレールカバーが配置された第一の案内レールと上面にレールカバーが配置されていない第二の案内レールを接続し、前記第一および第二の案内レールの両方に渡って前記スライダを往復移動させて使用され、
   前記サイドシールは、前記第一の隙間が前記レールカバーの厚さと同じである直動案内装置。

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