JP3544402B2

JP3544402B2 - 直線案内装置における軌道レールの防塵カバー

Info

Publication number: JP3544402B2
Application number: JP02648595A
Authority: JP
Inventors: 武樹白井
Original assignee: THK Co Ltd
Current assignee: THK Co Ltd
Priority date: 1995-02-15
Filing date: 1995-02-15
Publication date: 2004-07-21
Anticipated expiration: 2019-07-21
Also published as: JPH08219152A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、工作機械や産業用ロボット等の直線スライド部に使用され、固定部に敷設された軌道レールに沿って可動体を案内する直線案内装置において、上記軌道レールをワークの切削粉や潤滑油から保護するための防塵カバーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の直線案内装置における軌道レールには、通常、その上面から下面に向けて貫通する複数のボルト孔が長手方向に適宜間隔をおいて開設されており、軌道レールはこれらボルト孔に挿通した固定ボルトによってベッド等の固定部に敷設されている。従って、この直線案内装置を例えば工作機械の直線スライド部に利用した場合には、ワークの切削粉やワーク加工時に使用するクーラント等が上記ボルト孔に入り込んで堆積し易く、摺動台が軌道レール上を移動してきた際に係る切削粉等の異物が摺動台の内部に侵入し、摺動台の運動精度が損なわれる他、装置寿命が短くなるという問題点があった。
【０００３】
このため、実開昭６２−６８０２１号公報に開示される直線案内装置では、軌道レールの上面の長手方向沿って凹溝を形成すると共に、この凹溝に鋼材、アルミ等の軽合金、合成樹脂で形成した板状のカバー部材を嵌め込み、係るカバー部材で上記ボルト孔を上方から覆って切削粉等の異物がボルト孔に入り込むのを防止している。
【０００４】
一方、このようにして軌道レールに凹溝を加工し、軌道レールの全長に亘って係る凹溝にカバー部材を嵌め込むのには大変手間がかかることから、本願出願人らは、長手方向に沿って張力を付与した状態で軌道レールに取り付けられる軌道レールの防塵カバーを提案している（実願平５−６５６３０号、平成５年１２月７日出願）。
【０００５】
この防塵カバーは、図７及び図８に示すように、上記ボルト孔１０１を覆うようにして軌道レール１００の長手方向全長に亘って取り付けられる薄板状のカバー部材１１０と、このカバー部材１１０の長手方向両端に係合すると共に軌道レール１００に嵌合する一対の止め金具１１１（図中では一方のみを表示）とから構成されている。この止め金具１１１には、上記カバー部材１１０の端部を貫通して軌道レール１００の上面に圧接する係止ボルト１１２と、軌道レール１００の端面に圧接する引張りボルト１１３とが螺合しており、引張りボルト１１３を締結することで止め金具１１１が軌道レール１００の端部方向へ移動し、上記カバー部材１１０に張力が与えられるようになっいる。従って、カバー部材１１０の屈曲や波状変形を防止しつつ、係るカバー部材１１０を軌道レール１００に容易に密着させることができ、実開昭６２−６８０２１号公報のカバー部材に要求されるような取付の手間を不要としている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、後者（実願平５−６５６３０号）の防塵カバーにあっては、カバー部材に張力を付与はしているものの、取付金具がカバー部材に及ぼす張力は軌道レールと平行な方向（図８に置ける紙面垂直方向）にのみ作用しているので、軌道レールとカバー部材との密着性が低かった。このため、カバー部材が軌道レールに対して浮き上がりを生じ易く、係る場合に摺動台が軌道レール上を移動していくと、浮き上がったカバー部材が移動する摺動台によってしごかれると共に、摺動台の移動方向前方で大きく波状に変形するようになり、摺動台の移動抵抗が増大する他、カバー部材と軌道レールとの隙間に塵芥等の異物が入り込んでしまうという問題点があった。
【０００７】
また、この種の直線案内装置ではその取り付けやメインテナンスのために、固定部に固定されている軌道レールから摺動台を取り外し、再度これを軌道レールに組み付けることがしばしばあるが、後者の防塵カバーにあっては、軌道レールの両端に嵌合する取付金具が摺動台を軌道レールから取り外しあいは組み付ける際の障害となるので、その度毎に取付金具を軌道レールから外さなくてはならなず、カバー部材が軌道レールから外れてしまうという不都合があった。その上、係る理由から摺動台を軌道レールに組み付けた後でなくてはカバー部材を軌道レールに取り付けることができないので、カバー部材の取付作業を行う際には、軌道レールの上面と摺動台との間に形成された僅かな隙間にカバー部材を挿通させる作業が必要となり、カバー部材の取付作業に手間がかかるという問題点があった。
【０００８】
本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、軌道レールとこの軌道レールに沿って運動する摺動台とから構成される直線案内装置において、軌道レールに開設されたボルト孔を覆うカバー部材の軌道レールに対する密着性を向上させ、上記摺動台の運動がカバー部材によって妨げられることがなく、且つ、軌道レールとカバー部材との間に塵芥等の異物が侵入することのない軌道レールの防塵カバーを提供することにある。
【０００９】
また、本発明の他の目的は、軌道レールからカバー部材を取り外すことなく、摺動台を軌道レールから取り外しあるいは組み付けることが可能な軌道レールの防塵カバーを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の軌道レールの防塵カバーは、直線案内装置の摺動台が長手方向に沿って移動自在に嵌合すると共に、固定ボルトを挿通させるボルト孔が長手方向に間隔をおいて開設され、上記固定ボルトで固定部上に取り付けられる軌道レールの防塵カバーであって、上記ボルト孔を覆うようにして軌道レール上面の長手方向全長に亘って取り付けられる薄板状のカバー部材と、上記軌道レールの両端面に設けられると共に、上記カバー部材が軌道レール上面から下方に向けて巻き付く方向変換部材を有する一対のカバー固定部材と、上記カバー部材の端部とカバー固定部材とを連結して上記方向変換部材を介してカバー部材を引っ張る連結部材とから構成されることを特徴とするものである（請求項１）。
【００１１】
このような技術的手段において、上記カバー部材としては、軌道レールに取り付けられる際に与えられる張力によって伸びや変形を生じないものであれば、炭素鋼、炭素工具鋼、合金工具鋼、クローム鋼、ばね鋼、合成樹脂等、その材料を適宜選択して差し支えない。
【００１２】
また、上記カバー固定部材としては、張力を与えられて軌道レールの上面に取り付けられたカバー部材が軌道レール上面から下方に向けて巻き付く方向変換部材を有し、上記軌道レールの両端部に固定されるものであれば、その形状等を適宜設計変更して差し支えない。ここで、上記方向変換部材としては、カバー固定部材に曲面状の摺接部を設けるようにしても良いし、カバー固定部材に対してローラを回転自在に配設するようにしても良い（請求項２）。
【００１３】
更に、このカバー固定部材を軌道レールに取り付けたままで摺動台を軌道レールから取り外しあるいは組み付けることができるという観点からすれば、係るカバー固定部材は、その軌道レールの長手方向に垂直な断面形状が軌道レールの断面形状と同一あるいはそれよりも小さく形成されているのが好ましい（請求項３）。
【００１４】
更に、上記連結部材としては、上記カバー部材に張力を与えるべく、上記カバー部材の端部を引っ張るものであれば良いが、その際には上記カバー固定部材に具備された方向変換部材を介してカバー部材を引っ張ることが必要である。また、係る連結部材を、カバー部材の端部に固定されると共にカバー固定部材中を軌道レールの端部に向けて進退自在な移動コマと、この移動コマを軌道レールの端部に締結する引張りボルトとから構成すれば、連結部材が上記カバー固定部材の外部に突出することがなく、よりコンパクトな構成でカバー部材に張力を与えることができる（請求項４）。
【００１５】
また、上記軌道レールにはカバー部材が取り付けられる凹溝を特に加工する必要はないが、カバー部材が軌道レールの上面に突出すると、摺動台の移動方向の前後両端面に設けられて軌道レールと密着するエンドシールが係るカバー部材と干渉してしまうので、好ましくは軌道レールの上面に凹溝を形成し、この凹溝にカバー部材を収容するのが良い。
【００１６】
【作用】
請求項１記載の発明によれば、上記カバー部材は軌道レールの両端において連結部材によって引っ張られ、長手方向に張力を与えられた状態で軌道レールに取り付けられるが、この際、連結部材は軌道レールの両端面に固定されたカバー固定部材に具備された方向変換部材を介してカバー部材の端部を引っ張っているので、カバー部材は上記方向変換部材に対して軌道レールの上面から下方へ向けて巻き付くことになる。このため、連結部材がカバー部材の端部に加える張力は軌道レールの長手方向と平行な方向の成分のみならず、軌道レールの上面から下方へ向かう成分も含んでいるので、カバー部材の軌道レール上面に対する密着性が向上する。
【００１７】
また、請求項３記載の発明によれば、カバー固定部材を軌道レールの端面から取り外すことなく摺動台を軌道レールから抜き差しすることができるので、軌道レールを固定部から取り外さない限りカバー部材を軌道レールに取り外す必要がない。
【００１８】
更に、請求項４記載の発明によれば、カバー部材の端部に固定された移動コマがカバー固定部材の内部に収容されているので、よりコンパクトな構成で上述した本発明の作用を発揮することができる。
【００１９】
【実施例】
以下、添付図面に基づいて本発明の直線案内装置における軌道レールの防塵カバーを詳細に説明する。
図１乃至図３は本発明が適用された直線案内装置を示すものであり、符号１はベッド等の固定部（図示せず）に固定ボルトで固定される軌道レール、符号２は工作機械等の可動体（図示せず）が固定されると共に上記軌道レール１に沿って直線運動する摺動台を示している。また、これら図は軌道レール１に対して既に本発明の防塵カバー３が装着された状態を示している。
【００２０】
先ず、上記軌道レール１は長手方向に垂直な断面が略矩形状に形成されると共に、上記固定ボルトを挿通させるボルト孔１１が長手方向に所定の間隔をおいて複数開設されている。この軌道レール１の上面には上記ボルト孔を挟んで２条のボール転走溝１２，１２が、また両側面には夫々１条のボール転走溝１３，１３が長手方向に沿って形成されており、上記摺動台２との間で荷重を負荷する多数のボール４がこれらボール転走溝１２，１３内を転動するようになっている。
【００２１】
一方、上記摺動台２は、軌道レール１との間にボール４を挟み込むスライドブロック２１と、このスライドブロック２１の前後両端面に固定される一対の合成樹脂製エンドキャップ２２，２２とから構成されており、上記スライドブロック２１と軌道レール１との間に挟み込んだボール４を摺動台２の内部で無限循環させながら軌道レール１に沿って運動する。
【００２２】
上記スライドブロック２１は水平部２１ａとこの水平部２１ａの両端から垂下するスカート部２１ｂ，２１ｂとを備えて断面略チャネル状に形成されていおり、上記水平部２１ａの下面側には軌道レール１のボール転走溝１２，１２と相俟ってボール４を挟み込む２条の負荷ボール転走溝２３が形成される一方、上記スカート部２１ｂの内側面には軌道レール１のボール転走溝１３と相俟ってボール４を挟み込む負荷ボール転走溝２４が夫々１条ずつ形成されている。また、上記水平部２１ａ及びスカート部２１ｂには、上記負荷ボール転走溝２３，２４を転動し終えたボールが荷重から解放されて逆方向に転動する無負荷転走孔２５，２６が負荷ボール転走溝２３，２４に夫々対応して開設されている。
【００２３】
一方、上記エンドキャップ２２には負荷ボール転走溝２３と無負荷転走孔２５、負荷ボール転走溝２４と無負荷転走孔２６とを夫々連通連結するボール４のリターン通路（図示せず）が形成されており、このエンドキャップ２２を固定ねじ５０でスライドブロック２１の前後両端面に固定すると、摺動台２にボール４の無限循環路が完成するようになっている。
【００２４】
また、上記摺動台２と軌道レール１との隙間から塵芥等の異物が摺動台２の内部に入り込むのを防止するため、各エンドキャップ２２には軌道レール１の上面及び側面に摺接するエンドシール２９ａが取り付けられる一方、スライドブロック２１の水平部２１ａ及びスカート部２１ｂの下面側には夫々インナーシール２９ｂ及びサイドシール２９ｃが取り付けられている。
【００２５】
そして、このように構成された本実施例の直線案内装置において、上記スライドブロック２１の上面には可動体の取付面２７が形成されると共に、各取付面２７には可動体の取付ボルトが螺合するボルト孔２８が設けられており、可動体はこのボルト孔２８を利用して摺動台２に固定されるようになっている。
【００２６】
次に、本発明に係る上記軌道レール１の防塵カバー３について説明する。
図４はこの防塵カバー３を上記軌道レール１に装着する前の状態を示すものであり、上記防塵カバー３は、上記ボルト孔１１を覆うようにして軌道レール１上面の長手方向全長に亘って取り付けられる薄板状のカバー部材３１と、軌道レール１の両端面に夫々固定される一対のカバー固定部材３２と、上記カバー部材３１の端部に固定されると共に上記カバー固定部材３２に収容された移動コマ３３と、この移動コマ３３を軌道レールの端部に締結する引張りボルト３４とから構成されている。
【００２７】
上記カバー部材３１は焼き入れ加工のなされた厚さ０．１５〜０．３ｍｍのステンレス板であり、長手方向に対しては可撓性を有して曲線状あるいは直線状に容易に変形可能である。また、このカバー部材３１は軌道レール１に取り付けた状態において、軌道レール１の上面に形成した凹溝１４に収容されるようになっている。尚、作図の都合上、各図中においてはカバー部材３１の肉厚を誇張して描いてある。
【００２８】
一方、上記カバー固定部材３２の上面及び側面にはボール転走溝１２，１３から連続する逃げ溝３５が形成されており、上記カバー固定部材３２は軌道レール１の長手方向に垂直な断面形状が軌道レール１の断面形状と同一あるいはそれよりも幾分小さくなるように形成されている。そして、このカバー固定部材３２は固定ボルト３６によって軌道レール１の端面に固定される。
【００２９】
このカバー固定部材３２には軌道レール１の凹溝１４から連続する凹溝３７が形成されると共に、この凹溝３７の軌道レール１と反対側の端部には上記カバー部材３１が軌道レール１の上面から下方に向けて巻き付く曲面状の摺接部３８が形成されている。また、この摺接部３８の下側にはこのカバー固定部材を軌道レールの長手方向に沿って貫通する中空部３９が形成され、上記カバー部材３１の端部に固定された移動コマ３３はこの中空部３９に対して進退自在に嵌合するようになっている。
【００３０】
そして、以上のように構成された本実施例の防塵カバー３は以下の手順、すなわち軌道レール１の両端面に一対のカバー固定部材３２を夫々固定すると共に、カバー部材３１の両端部には夫々移動コマ３３をねじ止めし、次に、各移動コマ３３をその開放端側から各カバー固定部材３２の中空部３９に嵌合させ、最後に移動コマ３３を貫通させた引張りボルト３４を軌道レール１の端面に締結することによって軌道レールに装着される。
【００３１】
図５及び図６は係る防塵カバー３の装着状態を示す詳細図である。
これら図から明らかなように、引張りボルト３４を締結すると、移動コマ３３はカバー固定部材３２の中空部３９の内部を軌道レール１の端面に向けて進行するので、カバー部材３１は移動コマ３３の進行量に応じてカバー固定部材３２の中空部３９内に引き込まれることになる。このため、軌道レール１の上面に伸展されたカバー部材３１には引張りボルト３４の締結量に応じた張力を付与することができ、引張りボルト３４を適当量だけ締め付けることでカバー部材３１のたるみを容易に除去することができるようになっている。
【００３２】
そして、このようにしてカバー部材３１に張力を与えるに当たり、本実施例では、移動コマ３３がカバー固定部材３２に形成された曲面状の摺接部３８を介してカバー部材３１に張力を与えているので、カバー部材３１が係る摺接部３８と緊密に接触する。このため、軌道レール１の上面に伸展されたカバー部材３１の両端部に対しては、長手方向の張力が加わるばかりでなく、これを下方向への押しつける張力も作用することになるので、カバー部材３１と軌道レール１との密着性が著しく向上する。
【００３３】
また、本実施例では、軌道レール１の長手方向と垂直な方向におけるカバー固定部材３２の断面形状が軌道レール１の断面形状と同一あるいはそれよりも幾分小さくなるように形成されているので、防塵カバー３を軌道レール１に装着した状態（図１に示す状態）においても摺動台２を軌道レール１から取り外しあるいは組み付けることが可能である。
【００３４】
従って、摺動台の取り外しあるいは組み付け作業において、その度毎に防塵カバー３を取り外してから再度装着する手間がなく、係る作業を容易に行うことができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明の直線案内装置における軌道レールの防塵カバーによれば、連結部材がカバー部材の端部に加える張力は軌道レールの長手方向と平行な方向の成分のみならず、軌道レールの上面から下方へ向かう成分も含んでおり、カバー部材の軌道レール上面に対する密着性が向上するので、カバー部材が軌道レール上を移動する摺動台によってしごかれて波状に変形するのを防止することができ、摺動台の移動抵抗の増大を防止できる他、カバー部材と軌道レールとの隙間に塵芥等の異物が侵入するのを完全に防止することが可能となる。
【００３６】
また、軌道レールの長手方向に垂直なカバー固定部材の断面形状を軌道レール断面形状と同一あるいはそれよりも小さく形成すれば、カバー固定部材を軌道レールの端面から取り外すことなく摺動台を軌道レールから取り外しあるいは組み付けることができるので、係る摺動台の取り外しあるいは組み付け作業を容易に行うことが可能となる。
【００３７】
更に、カバー部材の端部に固定されると共にカバー固定部材中を軌道レールの端部に向けて進退自在な移動コマと、この移動コマを軌道レールの端部に締結する引張りボルトとから連結部材を構成すれば、カバー部材の端部に固定された移動コマがカバー固定部材の内部に収容されるので、よりコンパクトな構成で前述の効果を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の防塵カバーを装着した直線案内装置の一例を示す斜視図である。
【図２】図１に示した直線案内装置の正面図及び側面図である。
【図３】図１に示す直線案内装置から防塵カバーを取り外した状態における正面図及び断面図である。
【図４】本発明の防塵カバーの分解斜視図である。
【図５】本発明の防塵カバーを軌道レールに装着した状態を示す要部拡大図である。
【図６】図５のＡ−Ａ線断面図である。
【図７】従来の防塵カバー（実願平５−６５６３０号）を示す斜視図である。
【図８】図７のＢ−Ｂ線断面図である。
【符号の説明】
１…軌道レール、２…摺動台、３…防塵カバー、１１…ボルト孔、３１…カバー部材、３２…カバー固定部材、３３…移動コマ、３４…引張りボルト、３８…摺接部

Claims

直線案内装置の摺動台が長手方向に沿って移動自在に嵌合すると共に、固定ボルトを挿通させるボルト孔が長手方向に間隔をおいて開設され、上記固定ボルトで固定部上に取り付けられる軌道レールに対して用いる防塵カバーであって、
上記ボルト孔を覆うようにして軌道レール上面の長手方向全長に亘って取り付けられる薄板状のカバー部材と、上記軌道レールの両端面に設けられると共に、上記カバー部材が軌道レール上面から下方に向けて巻き付く方向変換部材を有する一対のカバー固定部材と、上記カバー部材の端部とカバー固定部材とを連結すると共に、上記カバー部材を上記方向変換部材に巻き付けるようにして軌道レールの上面から下方へ向けて引っ張り、かかるカバー部材に対して張力を与える連結部材とから構成されることを特徴とする軌道レールの防塵カバー。
上記カバー固定部材に具備された方向変換部材は、曲面状に形成された摺接部又は上記カバー固定部材に回転自在に支持されたローラであることを特徴とする請求項１記載の軌道レールの防塵カバー。
上記カバー固定部材は、軌道レールの長手方向に垂直な断面形状が軌道レール断面形状と同一あるいはそれよりも小さく形成されていることを特徴とする請求項１記載の軌道レールの防塵カバー。
上記連結部材は、カバー部材の端部に固定されると共にカバー固定部材中を軌道レールの端部に向けて進退自在な移動コマと、この移動コマを軌道レールの端部に締結する引張りボルトとから構成されることを特徴とする請求項１又は２記載の軌道レールの防塵カバー。