JP3735931B2 - 直動案内軸受 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、案内レールの表面に塵埃,切削屑,切削油等の異物が付着することを防止する防塵装置を備えた直動案内軸受の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
直動案内軸受は、図7に示すように、案内レール1の左右外側面1b,1bに軸方向の転動体転動溝3を有している。この長尺の案内レール1上には、断面コ字形のスライダ2が跨架されており、そのスライダ2の内側面に前記転動体転動溝3に対向する転動体転動溝(不図示)が形成されている。これらの相対する両転動体転動溝には、転動体として図示されない多数のボール(又はころ)が転動自在に挿入されている。これらの転動体は、スライダ2が案内レール1上を軸方向に移動する際、スライダ2内に設けられた循環経路を循環し、スライダ2はその転動体の転動を介して軽く且つ正確に案内される。
【0003】
案内レール1は、その上面1aから下面1cに貫通するレール取付用の複数のボルト孔4に挿通したレール固定ボルトで、例えば工作機械,ロボット,計測機器,精密位置決めテーブル等のベースに固定される。一方、スライダ2には例えば工作機械であれば刃物台などの被駆動体がねじ止めされる。そのスライダ2の移動とともに、被駆動体が案内レール1に沿って案内される。
【0004】
ところで、被駆動体ひいてはスライダ2に特に精密な移動が要求されるような場合、外部に露出した案内レール1の上面1aや転動体転動溝3の防塵が重要な問題になる。転動体転動溝3等に付着した塵埃,溶接粉,切削油などの異物がスライダ2の内部に侵入すると、転動体の円滑な転動が阻害され、所期の精度が確保できなくなるためである。そこで一般に、スライダ2の端部に防塵シール(サイドシール)5が取付けられている。
【0005】
しかるに、自動化ラインに組み込まれる直動案内軸受ではメインテナンスフリーが要求される。そこで、こうした異物の付着を完全に防止してメインテナンスフリーを実現するため、直動案内軸受の案内レール1を防塵カバーで覆うことが行われている。
【0006】
従来のこの種の防塵カバーとしては、例えば図7,図8に示すような案内レール1の長さ方向に伸縮自在なジャバラ6がある。図7のものは、ジャバラ6の一端側はその端部に接着されたジャバラ取付板6Aを介して案内レール1の端面1dにねじ7で固定され、他端側はスライダ2の端部のサイドシール5にねじ8で固定して取り付ける構成となっている。
【0007】
これに対し図8のものは、案内レール1の端部に金属板を折り曲げて形成した留め具(ファスナ)9をかしめて取り付け、この固定したファスナ9とジャバラ6の一端側に接着されたジャバラ取付板6Aとをねじ7で連結固定している。他端側は前記同様に、スライダ2の端部のサイドシール5にねじ8で固定して取り付ける構成となっている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の直動案内軸受の防塵装置には次のような問題点がある。
すなわち、防塵カバー6は一端がスライダ2のサイドシール5に、他端が案内レール1の端部に固定されて取り付けられており、スライダ2の移動に応じて伸縮するため、案内レール1の上面1a及び両側面1b,1b(の特に転動体転動溝3)を常時全面的に覆うことができて防塵効果は大きいのであるが、反面、スライダ2の移動ストロークに応じて防塵カバー最大伸び長さと最小縮み長さとの関係を考慮しつつ防塵装置を製作することが必要となる。そのため、直動案内軸受の仕様が異なる毎にそれに見合った防塵装置を用意しなければならず、まとまったロット数を確保することが困難で、価格が高くなり、製作納期も長くなる傾向が避けられない。
【0009】
さらに、同じ直動案内軸受用の防塵装置でも、途中でスライダストロークが変更になると、防塵カバーも作り直さなければならない。
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、直動案内軸受の仕様変化に一々対応させる必要がなく、多種の直動案内軸受に共通に適用できる、量産可能で安価かつ短納期の防塵装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1に係る発明は、両側面に軸方向の転動体転動溝を有して延長された案内レールと、該案内レール上に移動可能に跨架されると共に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内側面に有するスライダと、相対する前記両転動体転動溝内に転動自在に挿入された多数の転動体と、前記案内レールの上面及び両側面を覆うように前記スライダの端部に設けられた防塵装置とを備え、該防塵装置が前記スライダの端部に一端を固定された防塵カバーと、該防塵カバーの他端に設けられたすべり案内部材とを有する直動案内軸受であって、前記案内レールの上面及び側面に摺接する形状の凹所が前記すべり案内部材に形成され、前記案内レールと前記すべり案内部材との摺接部に生じるすべり抵抗より小さい外力で前記防塵カバーが前記案内レールの軸方向に伸縮することを特徴とする。
【0011】
上記の構成を備えた直動案内軸受は、スライダの移動に伴い、スライダの端部に固定された一端側はスライダと共に移動する。一方、他端側は、すべり案内部材のすべり抵抗が防塵カバーの張力より大きいうちは移動せずに案内レール上の定位置に留まっている。これにより案内レールの上面及び両側面の長手方向の所定範囲は防塵カバーで覆われたままとなる。防塵カバーが伸長してその張力の方がすべり案内部材のすべり抵抗より大きくなると、他端のすべり案内部材はスライダ,防塵カバーの移動と共に移動する。そのため、案内レールの上面及び両側面に防塵カバーで覆われない露出部分が生じる。しかして、この露出部分に付着する異物は、スライダの戻り移動時にシールとして機能するすべり案内部材により排除される。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお、各図中、同一又は相当部分には同一符号を付してある。
【0013】
図1ないし図3は本発明の防塵装置の第1の実施形態例を示すものである。先ず構成を説明すると、直動案内軸受11に装着する防塵装置12は、案内レール1の上面1aと両側面1b,1b(特に転動体転動溝3)とを覆い軸方向に伸縮自在のジャバラ状の防塵カバー6を備えている。その防塵カバー6の一端(図1で右端)にスライダ固定板13が取り付けられると共に、他端(図1で左端)にはすべり案内部材14が取り付けられている。
【0014】
前記スライダ固定板13はコ字形の鋼又はプラスチック製薄板で形成され、その凹所13aに案内レール1を通すようになっていて、両袖部に取付けねじ8の挿通孔13bが設けられている。
【0015】
前記すべり案内部材14は、例えば砲金のような摺動性の良い金属や、成形性の良い合成ゴムまたはプラスチック材料や、合成ゴムまたは合成樹脂材料に潤滑剤を含有させた材料を用いて形成される。柔軟な材料の場合には鋼板等で補強したものが良い。全体の形状はほぼコ字形の薄板であるが、案内レール1を通すようにした凹所14a形状が、案内レール1の断面形状に密着する形状とされている。すなわち、凹所14aの内側面は案内レールの転動体転動溝3に嵌合する突起14bが設けられて案内レールの外側面1bに摺接する形状とされ、凹所14aの底面は突起14cが設けられて案内レールの上面1aに摺接する形状とされている。また両袖部には、取付けねじ7の挿通孔14dが設けられている。
【0016】
上記すべり案内部材14の形状はスライダ2のサイドシール5に相似しており、すべり案内部材14としては既存のサイドシール5を利用することも可能である。
【0017】
次に作用を説明する。
防塵装置12の一端のスライダ固定板13は、直動案内軸受11のスライダ2の端部のサイドシール5に当接させ、取付けねじ8を挿通孔13bに通した後にサイドシール5のねじ挿通孔5aに通して、スライダ2の端部に設けてある図示されないねじ孔に螺合することによりスライダ2に固定される。
【0018】
防塵装置12の他端のすべり案内部材14は、直動案内軸受11の案内レール1に端部から嵌め込んで装着される。かくして、防塵装置12の一端側がスライダ2に固定され、他端側は移動自在に案内レール1に取り付けられる。図示を省いたが、同様にして案内レール1の反対端側にも他の防塵装置12が取り付けられ、スライダ2を挟んで両側の案内レール1の側面と上面とが防塵装置12で覆われる。
【0019】
スライダ2が案内レール1上を移動すると、その移動に伴い、防塵装置12の防塵カバー6が伸縮して追従する(図2参照)。
スライダ2が防塵カバー6の伸長する方向に移動するとき(図2(a))、スライダ2の端部に固定された側はスライダと共に移動する。一方、案内レール1に係合している他端側は、すべり案内部材14のすべり抵抗が防塵カバー6の張力より大きいうちは移動せずに案内レール1上の定位置に留まっている。したがって案内レールの上面1a及び両側面1b,1bの長手方向の所定範囲は防塵カバー6で覆われたままである。防塵カバー6が更に伸長してその張力の方がすべり案内部材14のすべり抵抗より大きくなると、すべり案内部材14はスライダ2,防塵カバー6と共に移動する。そのため、案内レールの上面1a及び両側面1b,1bに防塵カバー6で覆われない露出部分Aが生じる(図3(a))。この露出部分Aには塵埃等の異物が付着する。しかし、スライダ2が戻り方向に移動すると、伸びた防塵カバー6が縮みはじめ、やがてすべり案内部材14が押されて端部の定位置に向かって移動する際に(図3(b))、その付着した異物がシールとして機能するすべり案内部材14により排除される(図3(c))ので、結果的に両端固定の防塵カバー6の場合と同等の防塵能力が発揮されることになる。
【0020】
本実施形態例の防塵装置12は上記のように作動するから、常時案内レールの上面,両側面を全体的に覆う従来のものと同等の防塵機能を発揮することができるのみでなく、直動案内軸受11のスライダ2のストローク長を変えても自動的に容易に対応できる。したがって、直動案内軸受の仕様特にそのスライダストローク長の種類に応じた多種類の防塵装置を用意する必要はなく、まとまったロット数の量産が可能であり、標準在庫も確保することが容易になり、安価で短納期に提供できるという実用上の大きな効果を生じる。
【0021】
図4に第2の実施形態例を示す。
この防塵装置12Aは、ジャバラ状の防塵カバー6の移動端側に直接にすべり案内部材14を取り付けず、防塵カバー6に予め鋼板製等の心金16を取り付けておき、その心金16にシール形状のすべり案内部材14をねじ17を用いて組み付けた点が上記第1の実施形態例とは異なっている。このような心金16を使用することにより、既存の安価なスライダ用のサイドシール5をすべり案内部材14に転用することができる利点がある。また、予め潤滑剤を含有させたゴム又は合成樹脂からなる材料を用いて形成した柔軟性に富むすべり案内部材14を心金16を補強材として組み付けることも可能になる。
【0022】
その他の作用効果は第1の実施形態例と同様である。
図5に第3の実施形態例を示す。
この防塵装置12Bは、防塵カバーとして、鋼板もしくは合成樹脂板等で形成された大小の箱体を伸縮自在に組み合わせてなるいわゆるテレスコピック型の防塵カバー6Bを用いている点が上記各実施形態例とは異なっている。図示のものは大小2個の箱体を組み合わせたものを示しているが、箱体の組み合わせ個数は特に限定されず、2個以上にして防塵カバーの伸縮率を自由に設定することができる。
【0023】
その他の作用効果は、ジャバラ型の防塵カバー6を用いた第1,第2の各実施形態例と同様である。
図6に第4の実施形態を示す。
【0024】
この防塵装置12Cは、防水布や耐熱布などからなる防塵カバー6Cを用いている。布はジャバラ状に折らずにスライダ固定板13と心金16との間に箱形に張り、心金16にすべり案内部材14を組み付けている。
【0025】
防塵装置全体が軽量であり、また安価にできる利点がある。その他の作用効果は、上記第1〜第3の各実施形態例と同様である。
【0026】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項1に係る直動案内軸受の防塵装置は、直動案内軸受の案内レールを覆う防塵カバーの一端を従来のように案内レール端に固定せずに、案内レールの外面に接触して摺動するすべり案内部材を介して移動可能としたため、防塵機能を低下させることなくストローク長の異なる多種の直動案内軸受にも共通に使用することができ、その結果大量生産及び標準在庫が可能となり安価且つ短納期に提供できるという実用上大きな効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態例の一部を切り欠いて示す斜視図である。
【図2】図1に示すものの組み付け状態の斜視図で、(a)は伸長時、(b)は縮小時である。
【図3】図1に示すものの作動を説明する斜視図で、(a)はスライダが防塵カバーの伸長限度を越えて移動した状態、(b)はスライダが元の位置へ戻り始めた状態、(c)は元の位置へ戻った状態を表す。
【図4】本発明の第2の実施形態例の一部を切り欠いて示す分解斜視図である。
【図5】本発明の第3の実施形態例の分解斜視図である。
【図6】本発明の第4の実施形態例の分解斜視図である。
【図7】従来の直動案内軸受の防塵装置とその装着態様の一例を説明する斜視図である。
【図8】従来の直動案内軸受の防塵装置とその装着態様の他の例を説明する斜視図である。
【符号の説明】
1 案内レール
2 スライダ
3 転動体転動溝(スライダの)
6 防塵カバー
6B 防塵カバー
6C 防塵カバー
11 直動案内軸受
12 防塵装置
14 すべり案内部材
14a 凹所

Claims (1)

  1. 両側面に軸方向の転動体転動溝を有して延長された案内レールと、該案内レール上に移動可能に跨架されると共に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内側面に有するスライダと、相対する前記両転動体転動溝内に転動自在に挿入された多数の転動体と、前記案内レールの上面及び両側面を覆うように前記スライダの端部に設けられた防塵装置とを備え、該防塵装置が前記スライダの端部に一端を固定された防塵カバーと、該防塵カバーの他端に設けられたすべり案内部材とを有する直動案内軸受であって、前記案内レールの上面及び側面に摺接する形状の凹所が前記すべり案内部材に形成され、前記案内レールと前記すべり案内部材との摺接部に生じるすべり抵抗より小さい外力で前記防塵カバーが前記案内レールの軸方向に伸縮することを特徴とする直動案内軸受
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