JP2018105398A - 直動案内装置 - Google Patents
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Abstract
Description
直動案内装置は、切り屑や粉塵、液体などが飛散する環境で用いられる場合がある。このような場合には、案内レールとスライダとの隙間からスライダ内に異物が入らない対策(異物侵入対策)を行う必要がある。
特許文献1に記載された直動案内装置において、アンダーシールは、スライダ本体の位置で前記隙間を塞ぐものであり、エンドキャップに設けた保持溝にアンダーシールの長手方向両端を差し込むことで、スライダに取り付けられている。また、スライダ本体とアンダーシールとの間に隙間が発生することを防止するために、アンダーシールのスライダ本体と接触する部分に弾性リップ部を設けている。
特許文献2に記載された直動案内装置では、各部品の作製誤差と組立時の位置合わせ誤差により、スライダ全体でスライダ下面を同じ面にすることが困難である。そのため、スライダ下面においてスライダ本体とエンドキャップとの間等に段差が生じ易く、スライダとアンダーシールとの間に、スライダ移動方向で部分的な隙間が発生し易くなる。このような隙間があるとアンダーシールによる異物侵入防止効果が低下する。
(1) 案内レールと、スライダと、複数個の転動体と、アンダーシールとを備えている。前記案内レールの幅方向両側面に前記転動体の軌道面が形成され、前記軌道面は前記案内レールの長手方向に延びている。前記スライダは、前記案内レールの幅方向両側に配置される一対の脚部が、前記案内レールの厚さ方向一端面側に配置される胴部で連結された形状を有する。
(2) 前記スライダは、スライダ本体と、一対のエンドキャップを含む非本体部品(スライダ本体以外の部品)と、からなる。前記スライダ本体は、前記脚部の内側面に、前記案内レールの前記軌道面と対向して前記転動体の軌道を形成する軌道面を有するとともに、前記脚部に前記転動体の戻し路を有する。前記エンドキャップは、前記戻し路と前記軌道とを連通させる方向転換路を有する。前記転動体は、前記軌道、前記戻し路、および前記方向転換路で構成される循環経路内に配置されている。前記軌道内を負荷状態で転動し前記循環経路内を循環する前記転動体を介して、前記スライダが前記案内レールに沿って直線移動する。
(3) 前記アンダーシールは、前記案内レールの前記側面と前記スライダの前記内側面との隙間を前記脚部の開口側で塞ぐものであって、前記隙間に配置される主リップ部と、前記主リップ部より前記スライダの幅方向外側に配置されて前記脚部の開口端面に接触する補助リップ部と、を有する。前記アンダーシールは、前記スライダ本体と前記非本体部品を含む範囲に配置されて、前記脚部の開口端面に固定されている。
(4) 前記補助リップ部は、前記スライダ本体の前記脚部の開口端面に接触する本体接触部と、前記非本体部品の前記脚部の開口端面に接触する非本体部品接触部とを有し、前記本体接触部と前記非本体部品接触部との境界にスリットが形成されている。
以下、この発明の実施形態について説明するが、この発明は以下に示す実施形態に限定されない。以下に示す実施形態では、この発明を実施するために技術的に好ましい限定がなされているが、この限定はこの発明の必須要件ではない。
[第一実施形態]
図1および図2に示すように、第一実施形態の直動案内装置は、案内レール1と、スライダ2と、複数個のボール(転動体)3と、保持器31,32と、アンダーシール4と、板状部品5と、を有する。
スライダ2は、案内レール1の幅方向両側に配置される一対の脚部2Aが、案内レール1の上面1b側に配置される胴部2Bで連結された形状を有する。そして、スライダ2の両内側面2aが案内レール1の両側面1aと対向配置されている。
スライダ本体201の両内側面2aに、案内レール1の軌道溝11と対向する軌道溝21aが形成されている。これらの軌道溝11,21aでボール3の軌道が形成される。スライダ本体201の脚部2Aの軌道溝21aより外側に、移動方向に延びる戻し路22が形成されている。
案内レール1の側面1aの軌道溝11に配置されたボール3は、ワイヤー状の保持器31で回転自在に保持されている。案内レール1の角部の軌道溝11に配置されたボール3は、スライダ2に取り付けられた保持器32で回転自在に保持されている。
この実施形態の直動案内装置では、軌道内を負荷状態で転動し循環経路を循環するボール3を介して、スライダ2が案内レール1に沿って直線移動する。
図3および図4に示すように、アンダーシール4は、主リップ部41と補助リップ部42と基部43とからなる。主リップ部41は、隙間Sに配置される部分であって、先端が案内レール1の側面1aに接触する。補助リップ部42は、主リップ部41よりスライダ2の幅方向外側に配置されて、脚部2Aの開口端面に接触する部分である。基部43は、主リップ部41と補助リップ部42とを接続する部分であり、スライダ2の幅方向で主リップ部41と補助リップ部42との間に配置されている。つまり、この実施形態の直動案内装置において、アンダーシール4の基部43は中間部でもある。
図4(b)に示すように、主リップ部41と補助リップ部42は、基部43の両側で互いに反対向きに延びている。アンダーシール4を弾性変形させない状態で、基部43の厚さT1は補助リップ部42の高さT2よりも小さい。
図4(a)に示すように、補助リップ部42は、本体接触部421と、非本体部品接触部422とからなり、本体接触部421と非本体部品接触部422との境界にスリット44が形成されている。
本体接触部421は、スライダ本体201の脚部2Aの開口端面25に接触する部分である。非本体接触部422は、非本体部品であるエンドキャップ202、潤滑剤供給部品203、およびサイドシール204の各開口端面26〜28に接触する部分である。
板状部品5の平面形状は長尺な長方形であり、図3および図6に示すように、長方形の短辺方向一端側が薄板部51、他端側が厚板部52となっている。板状部品5は、厚板部52の薄板部51との境界面である壁面53と、薄板部51の面であって壁面53と垂直に連続する底面54を有する。つまり、板状部品5は壁面53と底面54で形成された切欠き部55を有する。壁面53の高さH5は、 アンダーシール4の基部43の厚さT1よりも小さい(例えば、0.01mm〜0.1mm)。
つまり、板状部品5の切欠き部55は、スライダ2の脚部2Aの開口端面25〜28とともに、アンダーシール4の基部43および補助リップ部42が配置される凹部57を形成する。
そのため、スライダ本体201側では、図7に示すように、スライダ本体201の開口端面25と板状部品5の厚板部52が接触している。つまり、スライダ本体201の開口端面25と切欠き部55とで形成される凹部571の開口幅S1は、壁面53の高さH5と同じになる。また、凹部571には、アンダーシール4の基部(中間部)43が弾性変形状態で配置されている。
そして、図7〜図9に示すように、この実施形態の直動案内装置では、アンダーシール4の補助リップ部42がスリット44を有することで、本体接触部421と非本体部品接触部422とが独立に変形できる。そのため、スライダ本体201とエンドキャップ202との境界に寸法Eの段差があるが、スライダ2とアンダーシール4との間にスライダ2の移動方向で隙間を発生させずに、本体接触部421がスライダ本体201に接触し、非本体部品接触部422が、エンドキャップ202の開口端面26に接触した状態にすることができる。
これに対して、図10に示すように、補助リップ部42がスリット44を有さないアンダーシール40を用いた場合は、スライダ本体201とエンドキャップ202との境界に段差Eがあると、スライダ本体201とエンドキャップ202との境界で、スライダ2とアンダーシール40との間に隙間Kが生じる。
よって、この実施形態の直動案内装置によれば、スライダ2の移動方向全体に渡ってアンダーシール4による高い異物侵入防止性能が得られる。
この実施形態の直動案内装置は、アンダーシールの断面形状が第一実施形態と異なる。それ以外の点は第一実施形態の直動案内装置と同じである。
図11に示すように、第二実施形態の直動案内装置を構成するアンダーシール4Aは、主リップ部41と補助リップ部42Aと基部43Aとからなる。主リップ部41は、隙間Sに配置される部分であって、先端が案内レール1の側面1aに接触する。補助リップ部42Aは、主リップ部41よりスライダ2の幅方向外側に配置されて、脚部2Aの開口端面に接触する部分である。
主リップ部41は、第一実施形態のアンダーシール4と同じ形状である。補助リップ部42Aは、基部43Aの土台部43bから脚部2Aの開口端面に向けて垂直に延びている。基部43Aの土台部43bは、板状部品5の壁面(凹部57の底面)53に接触する側面46を有する。アンダーシール4Aを弾性変形させない状態で、基部43Aの中間部43aの厚さT3は、土台部43bと補助リップ部42Aとからなる部分の最大高さT4よりも小さい。補助リップ部42Aには、本体接触部421と非本体部品接触部422との境界に、土台部43bとの境界位置Lまで至るスリットが形成されている。
これに対して、エンドキャップ202側では、図13に示すように、第一実施形態と同様に、エンドキャップ202の開口端面26と板状部品5の厚板部52との間には、寸法Eの隙間が生じている。つまり、エンドキャップ202の開口端面26と切欠き部55とで形成される凹部572の開口幅S2は、S1+Eとなる。また、凹部572では、基部43Aおよび中間部43aと開口端面26との間に隙間が生じている。
先ず、アンダーシール4Aの補助リップ部42Aが、土台部43bからスライダ2の開口端面側に向けて垂直に延びているため、第一実施形態のアンダーシール4と比較して、薄肉部分が少ない。これに伴い、射出成形でアンダーシールを作製する際に、補助リップ部が設計形状通りに形成されない(一部欠けた状態となる等)可能性が低くなる。
また、アンダーシール4Aの基部43Aが側面46を有するため、側面46を板状部品5の壁面(凹部57の底面)53に接触させることで、アンダーシール4Aの凹部57に対する位置決めが容易にできる。
この実施形態の直動案内装置は、アンダーシールの断面形状が第一実施形態と異なる。それ以外の点は第一実施形態の直動案内装置と同じである。
図14に示すように、第三実施形態の直動案内装置を構成するアンダーシール4Bは、主リップ部41と、二個(複数)の補助リップ部42Bと、基部43Bとからなる。主リップ部41は、隙間Sに配置される部分であって、先端が案内レール1の側面1aに接触する。補助リップ部42Bは、主リップ部41よりスライダ2の幅方向外側に配置されて、脚部2Aの開口端面に接触する部分である。基部43Bは、主リップ部41と補助リップ部42Bとを接続する部分である。
アンダーシール4Bを弾性変形させない状態で、基部43Bと補助リップ部42Bとからなる部分の最大高さT5は、図16に示す、エンドキャップ202の開口端面26と切欠き部55とで形成される凹部572の開口幅S2より大きい。
二個の補助リップ部42Bには、本体接触部421Bと非本体部品接触部422Bとの境界に、基部43Bとの境界位置Lまで至るスリットが形成されている。
これに対して、エンドキャップ202側では、図16に示すように、第一実施形態と同様に、エンドキャップ202の開口端面26と板状部品5の厚板部52との間には、寸法Eの隙間が生じている。つまり、エンドキャップ202の開口端面26と切欠き部55とで形成される凹部572の開口幅S2は、S1+Eとなる。また、凹部572内でも二個の補助リップ部422Bが弾性変形している。そして、凹部572における補助リップ部422Bの弾性変形量は、凹部572における補助リップ部421Bの弾性変形量より小さい。
先ず、アンダーシール4Bの補助リップ部42Bが、基部43Bからスライダ2の開口端面側に向けて垂直に延びているため、第一実施形態のアンダーシール4と比較して、薄肉部分が少ない。これに伴い、射出成形でアンダーシールを作製する際に、補助リップ部が設計形状通りに形成されない(一部欠けた状態となる等)可能性が低くなる。
また、アンダーシール4Bの基部43Bが側面46を有するため、側面46を板状部品5の壁面(凹部57の底面)53に接触させることで、アンダーシール4Bの凹部57に対する位置決めが容易にできる。
この実施形態の直動案内装置は、スライダの構成と、アンダーシールの補助リップ部が有するスリットの数と、板状部品のねじ挿通穴の形成位置が第一実施形態と異なる。それ以外の点は第一実施形態の直動案内装置と同じである。
図17に示すように、第四実施形態の直動案内装置を構成するスライダ20は、移動方向(案内レール1の長手方向)に沿って配置されたスライダ本体201、一対のエンドキャップ202、一対の取付板205、および一対のサイドシール204とを有する。つまり、エンドキャップ202、取付板205、およびサイドシール204が、スライダ20を構成する非本体部品であり、第一実施形態の潤滑剤供給部品203の代わりに取付板205を有する。取付板205は脚部2Aの開口端面29を有する。
図19に示すように、取付板205の脚部2Aの開口端面29に雌ねじ穴291が形成され、雌ねじ穴291に対応する板状部品5の厚板部52の位置に、ねじ挿通穴521が形成されている。
なお、アンダーシール4Cの補助リップ部42には、取付板205に接触する部分とサイドシール204に接触する部分との境界にスリットが形成されていないため、補助リップ部42はサイドシール204の開口端面28に接触しない。しかし、サイドシール204の厚さ(移動方向寸法)は薄いため、補助リップ部42がサイドシール204の開口端面28に接触しないことに伴う異物侵入防止性能の低下は小さい。また、アンダーシール4Cによれば、スリットの数が少ないことで補助リップ部の形状が単純になる分、製造コストが低減できる効果が得られる。
また、補助リップ部のスリットは、アンダーシールを射出成形などで作製する際に、スリットに対応させた部分を有する金型を用いることで形成してもよいし、成形後に切り込みを入れることで形成してもよい。成形後に切り込みを入れる方法であれば、スライダ本体の長さが変更になった場合に容易に対応できる。
また、板状部品5をスライダ本体201または取付板205に対してねじ6で固定しているが、スポット溶接、レーザ溶接、ロウ付けなどの方法で固定してもよいし、リベットや接着剤を用いた方法で固定してもよい。
1a 案内レールの幅方向側面
11 案内レールの軌道溝(軌道面)
2 スライダ
2A スライダの脚部
2B スライダの胴部
2a スライダ本体の脚部の内側面
21a スライダの軌道溝(軌道面)
22 戻し路
25 スライダ本体の脚部の開口端面
26 エンドキャップの脚部の開口端面
27 潤滑剤供給部品の脚部の開口端面
28 サイドシールの脚部の開口端面
29 取付板の脚部の開口端面
201 スライダ本体
202 エンドキャップ(非本体部品)
203 潤滑剤供給部品(非本体部品)
204 サイドシール(非本体部品)
205 取付板(非本体部品)
3 ボール(転動体)
4,4A,4B,4C アンダーシール
41,41A,41B 主リップ部
42,42A,42B 補助リップ部
421,421A,421B 補助リップ部の本体接触部
422,422A,422B 補助リップ部の非本体部品接触部
423 補助リップ部のエンドキャップ接触部(非本体部品接触部)
424 補助リップ部の非エンドキャップ接触部(非本体部品接触部)
44 スリット
441 スリット
46 側面
5 板状部品
53 壁面(凹部の底面)
55 板状部品の切欠き部
57 凹部
S 案内レールの側面とスライダの内側面との隙間
Claims (7)
- 案内レールと、スライダと、複数個の転動体と、アンダーシールとを備え、
前記案内レールの幅方向両側面に前記転動体の軌道面が形成され、前記軌道面は前記案内レールの長手方向に延び、
前記スライダは、前記案内レールの幅方向両側に配置される一対の脚部が、前記案内レールの厚さ方向一端面側に配置される胴部で連結された形状を有し、
前記スライダは、スライダ本体と、一対のエンドキャップを含む非本体部品と、からなり、
前記スライダ本体は、前記脚部の内側面に、前記案内レールの前記軌道面と対向して前記転動体の軌道を形成する軌道面を有するとともに、前記脚部に前記転動体の戻し路を有し、
前記エンドキャップは、前記戻し路と前記軌道とを連通させる方向転換路を有し、
前記転動体は、前記軌道、前記戻し路、および前記方向転換路で構成される循環経路内に配置され、
前記アンダーシールは、前記案内レールの前記側面と前記スライダの前記内側面との隙間を前記脚部の開口側で塞ぐものであって、前記隙間に配置される主リップ部と、前記主リップ部より前記スライダの幅方向外側に配置されて前記脚部の開口端面に接触する補助リップ部と、を有し、前記スライダ本体と前記非本体部品を含む範囲に配置されて、前記脚部の開口端面に固定され、
前記補助リップ部は、前記スライダ本体の前記脚部の開口端面に接触する本体接触部と、前記非本体部品の前記脚部の開口端面に接触する非本体部品接触部と、を有し、前記本体接触部と前記非本体部品接触部との境界にスリットが形成され、
前記軌道内を負荷状態で転動し前記循環経路内を循環する前記転動体を介して、前記スライダが前記案内レールに沿って直線移動する直動案内装置。 - 前記非本体部品は前記エンドキャップと前記エンドキャップ以外の部品とからなり、
前記補助リップ部の前記非本体部品接触部は、前記エンドキャップに接触するエンドキャップ接触部と、前記エンドキャップ以外の部品に接触する非エンドキャップ接触部と、を有し、前記エンドキャップ接触部と前記非エンドキャップ接触部との境界にスリットが形成されている請求項1記載の直動案内装置。 - 前記アンダーシールは、ゴムまたは熱可塑性エラストマーにより、前記主リップ部、前記補助リップ部、および前記主リップ部と前記補助リップ部とを接続する基部が一体に形成されたものであり、前記基部は、前記スライダの幅方向で前記主リップ部と前記補助リップ部との間に配置される中間部を有し、
前記アンダーシールは、板状部品を介して前記スライダに固定され、
前記板状部品は、前記スライダの前記脚部の開口端面における前記スライダ本体と前記非本体部品を含む範囲に配置され、
前記板状部品は切欠き部を有し、前記切欠き部は、前記開口端面とともに、前記アンダーシールの前記基部および前記補助リップ部が配置される凹部を形成し、
前記凹部に前記中間部が弾性変形状態で配置されている請求項1または2記載の直動案内装置。 - 前記アンダーシールは、前記補助リップ部を前記スライダの幅方向の複数箇所に有し、ゴムまたは熱可塑性エラストマーにより、前記主リップ部、前記複数の補助リップ部、および前記主リップ部と前記複数の補助リップ部とを接続する基部が一体に形成されたものであり、
前記アンダーシールは、板状部品を介して前記スライダに固定され、
前記板状部品は、前記スライダの前記脚部の開口端面における前記スライダ本体と前記非本体部品を含む範囲に配置され、
前記板状部品は切欠き部を有し、前記切欠き部は、前記開口端面とともに、前記アンダーシールの前記基部および前記補助リップ部が配置される凹部を形成し、
前記凹部に前記複数の補助リップ部が弾性変形状態で配置されている請求項1または2記載の直動案内装置。 - 前記非本体部品の前記脚部の開口端面が、前記スライダ本体の前記脚部の開口端面よりも前記胴部側に存在し、
前記スライダ本体の前記脚部の開口端面に前記板状部品が固定されている請求項3または4記載の直動案内装置。 - 前記非本体部品は、前記エンドキャップと、前記スライダの移動方向両端に配置されたサイドシールと、前記エンドキャップと前記サイドシールとの間に配置された取付板と、を含み、
前記取付板の前記脚部の開口端面に前記板状部品が固定されている請求項3または4記載の直動案内装置。 - 前記アンダーシールは、前記凹部の底面に接触する側面を有する請求項3〜6のいずれか一項に記載の直動案内装置。
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