JP3753256B2 - 直動転がり案内ユニット - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は，ケーシング，エンドキャップ等から成るスライダを転動体を介して軌道レール上で摺動可能に構成した直動転がり案内ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に，直動転がり案内ユニットは，ケーシング，エンドキャップ等から成るスライダを転動体を介して軌道レール上で摺動可能に構成したものであって，具体的には，長手方向両側壁面に軌道溝を形成した軌道レール，該軌道レールに対して相対摺動可能であり且つ前記各軌道溝に対向して軌道溝を形成したケーシング，該ケーシングの長手方向両端に取り付けた一対のエンドキャップ，対向する前記軌道溝間を転走する転動体，前記各エンドキャップの外側端面に設けた側面シール，前記ケーシングの両側下面に設けられた下面シール及び前記軌道レールの上面に対向する前記ケーシングの下面に設けられた上面シールから構成されている。
【０００３】
直動転がり案内ユニットについては，軌道レールの軌道溝やスライダの軌道溝にゴミ，塵，埃，切粉等の異物が付着すると，スライダが軌道レール上を摺動する際に転動体の円滑な転動を妨げる原因となるだけでなく，軌道溝に異物が噛み込んで軌道溝を傷付け，製品寿命の低下を招く原因にもなることから，異物のスライダ内への侵入を防止するため，スライダと軌道レールとの間に密封装置，即ち上記の側面シール，下面シール及び上面シールが設けられている。
【０００４】
上記密封装置のうち，軌道レールの上面に付着した異物の排除は側面シールが効果的であるが，軌道レールに形成されたボルト挿通孔に異物が溜まると，その異物については側面シールで完全に払拭することは困難であり，側面シールを潜り抜けた異物はスライダの内部で飛散して，転動体が転走する軌道溝に侵入する可能性がある。そこで，従来の直動転がり案内ユニットでは，側面シールを潜り抜けてきた異物が軌道溝へ侵入しないようにするために上面シールが設けられている。
【０００５】
また，直動転がり案内ユニットにおいては，軌道レールの軌道溝及びスライダの軌道溝にグリースが供給される構造になっているが，該グリースが軌道レールの上面に付着すると，異物が軌道レールの上面に粘着してしまい，側面シールだけでは該異物を排除することが困難になる。そこで，従来の直動転がり案内ユニットでは，軌道溝側のグリースが軌道レールの上面側へ漏れるのを防ぐために上面シールが設けられている。上面シールとしては，従来，種々のものが知られているが，異物が軌道溝へ侵入するのを防止する機能とグリースが軌道レールの上面側へ漏れるのを防止する機能の両方の機能を有している。
【０００６】
例えば，上面シールの第１従来例として，平板状の細長いプレートと，該プレートの側縁に固着され且つ長手方向に長く延びるゴム製の単一リップとから構成されており，該リップがケーシングの軌道溝側へ向かって外向きに傾斜するように形成され，該リップの先端が自身の弾性力で軌道レールの上面に対して押し付けられている上面シールが知られている（例えば，実公昭６２−３５９４５号公報参照）。
【０００７】
また，上面シールの第２従来例として，軌道レールの長手方向に長く延びるシール板であり，横断面形状が略長方形であり，該上面シールの下面が軌道レールの上面と接触せずに，微小な隙間を残すように，軌道レールの上面と対向するスライダの下面に直接固着することによって取り付けた上面シールが知られている。該上面シールは，その材質は金属，プラスチック，合成ゴム等何れでもよいとし，特に限定していない（例えば，実開平１−８２３３０号公報参照）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，上記従来の上面シールはそれぞれ以下のような点で問題を有している。上記第１従来例における上面シールは，外向きに傾斜したリップを有しているので，グリースが軌道レールの上面へ漏れるのを防ぐことができるし，異物が軌道溝へ侵入するのを防止することができるが，リップが単一リップであるから，シール性能が十分とは言いがたい面がある。特に大きな異物がリップに衝突すると，該異物はリップを押し広げて軌道溝側へ侵入してしまう場合もあり得る。また，リップは弾性材料で製作されており先端が薄肉であるから，異物によって損傷する可能性もある。
【０００９】
そこで，上記第１従来例の上面シールにおいて，単純にリップの数を増やすことによってシール部分を増やし，以て異物がリップを通過し難くすることが考えられるが，その場合には摺動抵抗の増加を招き，スライダが速い摺動に追従できなくなるという問題がある。
【００１０】
一方，上記第２従来例における上面シール即ちシール板は，軌道レールに非接触であるから摺動抵抗はゼロであるという利点があるものの，特にグリースの漏れ防止に対するシール性能が十分とは言いがたい面がある。また，シール板の下面と軌道レールの上面との間に微小の隙間があるので，微小の異物は該隙間を通過して軌道溝側へ侵入してしまうという問題がある。更に，該シール板の材質を金属とした場合には，上記隙間に異物が噛み込んで，スライダの摺動抵抗が異常に大きくなってしまうという問題がある。
【００１１】
この発明の目的は，上記問題を解決することであり，異物の軌道溝への侵入防止とグリースの漏れ防止の両方の機能を同時に達成する上面シールであり，複数のシール部分を有するにもかかわらず摺動抵抗が小さくて，異物の大きさに無関係にシール性能を発揮することが可能であり，異物によって損傷し難い上面シールを備えた直動転がり案内ユニットを提供することである。
【００１２】
【課題を解決するため手段】
この発明は，長手方向両側壁面に軌道溝が形成された軌道レール，該軌道レールに対して相対摺動可能であり且つ前記軌道溝に対向して軌道溝がそれぞれ形成されたケーシング，該ケーシングの長手方向両端に取り付けられたエンドキャップ，対向する前記軌道溝間を転走する転動体，前記エンドキャップの外側端面に設けられた側面シール，前記ケーシングの両側下面に設けられた下面シール及び前記軌道レールの上面に対向する前記ケーシングの下面に取り付けられた上面シールを有する直動転がり案内ユニットにおいて，前記ケーシングの前記下面には長手方向に沿って凹溝が形成され，前記上面シールは前記凹溝内に嵌合し且つ固着具で固定され且つ前記ケーシングの前記下面と前記エンドキャップの下面との長手方向全長にわたって延びて端面が前記側面シールに当接する平板でなるプレートと該プレートの前記長手方向全長にわたる両側縁にそれぞれ固着され且つ前記軌道レールの前記上面の両側部領域にそれぞれ対向する弾性材料から成るシール部材とから構成され，前記各シール部材は，前記プレートから前記ケーシングの前記軌道溝側に向けて傾斜して延びて前記軌道レールの前記上面の前記側部領域に先端が接触する弾性変形が容易な形状でなるリップシール部，及び該リップシール部よりも中央領域側に隣接配置され断面形状が矩形の厚肉で前記プレートから延びて前記軌道レールの前記上面の前記側部領域に非常に微小な隙間を有した非接触でなり且つ前記軌道レールの前記上面に平行な平面状に形成されたラビリンスシール部から成り，前記シール部材のうち前記リップシール部は前記軌道溝側から前記軌道レールの前記上面の方へ向けてグリースが漏れるのを阻止し，前記ラビリンスシール部は前記軌道レールの前記上面から前記軌道溝側への異物の侵入を阻止することを特徴とする直動転がり案内ユニットに関する。
【００１３】
この直動転がり案内ユニットは，上記のように構成されているので，異物の侵入はラビリンスシール部によって阻止され，グリースの漏れはリップシール部によって阻止される。特に，供給されたグリースで前記軌道溝側が高圧状態になると，前記リップシール部は前記軌道レールの上面に対してより一層強く押し付けられることになり，前記軌道溝側から前記軌道レールの上面の方へ向けてグリースが漏れるのを強力に阻止することができる。また，前記ラビリンスシール部の下面と前記軌道レールの上面との隙間は非常に小さく設定されているので，異物の前記軌道溝側への侵入を確実に阻止することができる。また，たとえ前記ラビリンスシール部から異物が侵入したとしても，該異物は非常に微小なものであるから，前記リップシール部の働きで該異物が前記軌道溝側へ侵入することはない。従って，前記上面シールは，異物の侵入防止機能とグリースの漏れ防止機能を同時に達成することができる。
【００１４】
また，前記シール部材は，前記リップシール部と前記ラビリンスシール部の２つのシール部分を有しているが，前記軌道レールの上面に摺接するのは前記リップシール部だけであり，前記ラビリンスシール部は前記軌道レールの上面に非接触であるから，摺動抵抗は小さくて済む。また，前記シール部材は弾性材料で製作されているので，もし異物が前記ラビリンスシール部の下面と前記軌道レールの上面との隙間に噛み込んだとしても，前記ラビリンスシール部が弾性変形するから，スライダの摺動抵抗が異常に大きくなることはない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下，図面を参照しながら，この発明による直動転がり案内ユニットの実施例について説明する。図１はこの発明による直動転がり案内ユニットの一実施例を示す一部破断の横断面図である。また，図１に示した実施例では，転動体４としてローラを使用したタイプを示しているが，ローラに限らず，ボールを使用したタイプにも適用できるものである。
【００１６】
この直動転がり案内ユニットは，ベース１Ａ上に固定され且つ長手方向両側壁面１１にそれぞれ２条ずつ軌道溝９を形成した軌道レール１と，軌道レール１上を跨架して摺動可能に装着されたスライダ７から構成されている。軌道レール１の上面１４には，ベース１Ａへの取り付けの際に取付ボルトを挿通するためのボルト挿通孔２９が開口している。スライダ７は，軌道レール１に対して相対摺動可能であり且つ各軌道溝９に対向する位置に軌道溝８を形成したケーシング２，対向する軌道溝８，９間で相対移動可能に転走する多数のローラからなる転動体４，ケーシング２の摺動方向即ち長手方向両端にそれぞれ取り付けたエンドキャップ（図示せず），及びスライダ７と軌道レール１との間をシールするための密封装置を有している。
【００１７】
スライダ７は，軌道レール１に跨架した状態に載置され，軌道レール１の軌道溝９に沿って循環する複数のローラからなる転動体４の介在で自在に摺動するものである。即ち，軌道レール１の軌道溝９を走行する負荷域の転動体４は，エンドキャップ内に形成された方向転換路（図示せず）に導かれ，更にケーシング２の軌道溝８と平行に形成されたリターン通路孔１０に移動し，多数の転動体４は無限循環路内を無限循環するものである。このように，スライダ７に形成された軌道溝８と軌道レール１の軌道溝９との間に位置する負荷された転動体４の転動により，軌道レール１とスライダ７とが摺動自在に相対運動できる。転動体４は保持部材１７によってケーシング２に保持されている。ケーシング２の両内側面２４にはそれぞれ２条の軌道溝８が形成されており，ケーシング２から転動体４が脱落するのを防止するため，略三角形の断面形状を持つ保持部材１７が２条の転動体４を挟むようにケーシング２に取り付けられている。
【００１８】
密封装置は，エンドキャップの端面に取り付けられる側面シール６，ケーシング２とエンドキャップとの両側下面に配置される下面シール３，及びスライダ７のケーシング２の下面１３と軌道レール１の上面１４との間に設けられる上面シール１９からなる。
【００１９】
側面シール６はエンドキャップの端面に重ね合わせてエンドキャップと一緒にケーシング２に対してねじ２６で取り付けられる。側面シール６の端面にはグリースニップル１８が取り付けられており，該グリースニップル１８から供給されたグリースは，ケーシング２内の保留室２５に供給・保留され，対向する軌道溝８，９を潤滑する。側面シール６は，軌道レール１の側壁面１１に摺接し，軌道溝９に摺接するシール部（図示せず）を有している。また，側面シール６は軌道レール１の上面に摺接し，且つ外向きに傾斜したシール突起（図示せず）を有している。
【００２０】
下面シール３は，軌道レール１，ケーシング２及びエンドキャップに対して上下方向にシールを行うものである。下面シール３は平板状の鋼板の一側縁にシール突起３Ａが焼き付け等によって固着されたもので，スライダ７の両側下面にそれぞれ取り付けられる。下面シール３をスライダ７の下面に取り付けた状態においては，シール突起３Ａは下向きに傾斜しており，軌道レール１の側壁面１１に摺接する。
【００２１】
上面シール１９は，スライダ７のケーシング２の下面１３と軌道レール１の上面１４との間に設けられている。スライダ７を構成するケーシング２の下面１３，即ち，ケーシング２の内部側の空所１２部分の下面１３には，軌道レール１の上面１４と対向する凹溝１５が形成されている。また，ケーシング２の下面１３には中心線上に複数個の取付穴１６が形成されている。上面シール１９は，ケーシング２の下面１３に取り付けられ且つケーシング２の下面１３の両側縁に沿って長手方向に延びるプレート２０と，プレート２０の両側縁にそれぞれ焼き付け等によって固着された一対のシール部材２１，２２とから構成されている。プレート２０は，平板状の芯金で構成されている。また，プレート２０はスライダ７のケーシング２の下面１３とエンドキャップの下面の長手方向全長にわたって延びており，プレート２０の端面は側面シール６に密封状態に当接している。また，シール部材２１，２２は，軌道レール１の上面１４の両側部領域にそれぞれ対向する弾性材料から構成されている。
【００２２】
上面シール１９は，スライダ７の下面１３に取り付けられるものであり，上面シール１９を構成するプレート２０をケーシング２の凹溝１５に嵌合し，プレート２０の孔とケーシング２の取付穴１６を一致させて，ボルト２３で締め付けることによって取り付けられる。その取付はスライダ７の組立後に行うことができる。また，ケーシング２の下面１３に凹溝１５を形成したので，プレート２０と軌道レール１の上面１４との距離Ｈを確保しつつ，直動転がり案内ユニットの薄型化を図ることができる。
【００２３】
上面シール１９の各シール部材２１，２２はゴム，プラスチック等の弾性材料で製作される。なお，エンジニアリングプラスチックで製作する場合には，シール部材２１，２２とプレート２０とをエンジニアリングプラスチックで一体成形してもよい。各シール部材２１，２２は軌道レール１の上面の両側部領域Ｓにそれぞれ対向するように配置され，軌道レール１の長手方向に沿って延びるものである。各シール部材２１，２２は，図１に示すように，プレート２０への取付基部３０からケーシング２の軌道溝８側に向けて延びて外向きに傾斜し且つ先端が軌道レール１の上面１４の側部領域Ｓに接触するリップシール部２８と，リップシール部２８と一体構造に形成され且つ軌道レール１の上面１４の中央領域Ｃ側に配置されたラビリンスシール部２７とから形成されている。
【００２４】
また，ラビリンスシール部２８は，断面形状が矩形に形成され，軌道レール１の上面１４の側部領域Ｓに非接触で平行な平面状に延びている。ラビリンスシール部２７は，断面形状が矩形の厚肉のものであるから，変形に対して高強度であり，たとえ鋭利な異物が衝突したとしても損傷し難いものである。ラビリンスシール部２７の下面と軌道レール１の上面１４との隙間は非常に微小なものである。また，ラビリンスシール部２７の下面と軌道レール１の上面との隙間に微小な異物が噛み込んだとしても，ラビリンスシール部２７は弾性材料で製作されているから，スライダ７の摺動抵抗が異常に大きくなることはない。
【００２５】
リップシール部２８は弾性材料で形成すると共に，長さを長くして容易に変形する形状としたので，リップシール部２８のリップ先端が軌道レール１の上面１４を押し付ける押圧力は比較的小さなものである。従って，スライダ７は従来よりも小さな摺動抵抗で動作でき，速い摺動にも十分追従することができるものとなっている。
【００２６】
次に，この直動転がり案内ユニットにおける密封装置のシール機能について説明する。この直動転がり案内ユニットは，側面シール６がエンドキャップの外側両端面にそれぞれ設けられているので，軌道レール１に付着した異物は側面シール６によって，軌道レール１の上面１４とスライダ７の下面１３との間への侵入，及び軌道レール１の両側壁面１１，１１とスライダ７の内側面２４との間への侵入が阻止される。異物が軌道レール１の上面１４からスライダ７の内部に侵入してしまった場合には，異物は側面シール６から外部へ排出される。即ち，側面シール６のシール突起は外向きに傾斜しているので，侵入した異物はスライダ７の移動時に側面シール６から外部へ排出される。
【００２７】
また，ベース１Ａ側から軌道溝側へ侵入しようとする異物の侵入は下面シール３によって阻止される。また，もし異物が下面シール３からスライダ７内部に侵入してしまった場合には，侵入した異物は下面シール３から外部へ排出されることになる。即ち，下面シール３はシール突起３Ａが下向きに傾斜しており，しかも保留室２５内にはグリース，空気等が供給されているので，保留室２５内が高圧状態になると，異物はグリースと一緒に外部へ排出される。なお，下面シール３からグリースが排出されることに関しては特に問題は生じない。
【００２８】
また，たとえ軌道レール１の上面１４とスライダ７の下面１３との間へ異物が侵入したとしても，上面シール１９のラビリンスシール部２７によって軌道溝８，９側への異物の侵入は阻止される。もしラビリンスシール部２７の下面と軌道レール１の上面１４との隙間を異物が通過したとしても，該異物は非常に微小なものであるから，リップシール部２８によって軌道溝８，９側への侵入は完全に防止することができる。
【００２９】
また，グリースニップル１８から供給されたグリース等で軌道溝８，９側が高圧状態になると，リップシール部２８は軌道レール１の上面１４に対してより一層強く押し付けられることになり，軌道溝８，９側から軌道レール１の上面１４の方へ向けてグリースが漏れるのを防止する効果が増すことになる。従って，グリースが軌道レール１の上面１４に漏れ出てこないから，軌道レール１の上面１４に付着した異物は側面シール６のシール突起によって簡単に払拭することができる。
【００３０】
また，供給されたグリース等の圧力によってリップシール部２８は軌道レール１の上面１４に強く押し付けられ，リップシール部２８のシール性能が強化されるので，たとえラビリンスシール部２７から異物が侵入したとしても，その異物の軌道溝８，９側への侵入はリップシール部２８によって強力に阻止される。この上面シール１９は，以上のように作用するので，異物の侵入防止機能とグリースの漏れ防止機能を同時に達成することができる。
【００３１】
上記実施例においては，側面シール６を各エンドキャップの外側端面に一枚ずつ取り付ける場合について説明したが，スライダ７の端面からのグリースの漏れを徹底的に避けるという意味で，各エンドキャップの外側端面にそれぞれ複数枚の側面シール６を取り付けるようにしてもよい。その場合，半分の側面シール６については，シール突起の向きが反対向きになるように取り付けることが望ましい。なお，その場合，異物の排出は下面シール３から行われることになる。
【００３２】
【発明の効果】
この直動転がり案内ユニットは，上記のように構成されているので，側面シールを潜り抜けてスライダの内部に侵入してきた異物は，ラビリンスシール部の働きで，軌道溝への侵入を阻止され，また，リップシール部の働きによって軌道溝側のグリースが前記軌道レールの上面へ漏れ出すことはない。また，供給されたグリースによって前記軌道溝側の圧力が高くなると，該圧力によって外側の前記リップシール部は前記軌道レールの上面に一層強く押し付けられ，シール性能が一層強化されるので，グリースが前記軌道レールの上面に漏れ出てくることはない。また，前記ラビリンスシール部は，前記リップシール部に比べて肉厚であるから，変形に対して高強度であり，たとえ鋭利な異物が衝突したとしても，前記ラビリンスシール部は損傷し難く，異物に対するシール性能を損なうということはない。また，前記ラビリンスシール部は異物の侵入を阻止する働きがあるが，もし異物が前記軌道溝側へ侵入したとすれば，該異物は非常に微小なものであり，前記軌道溝側への該異物の侵入は前記リップシール部によって完全に阻止される。
【００３３】
また，前記上面シールの前記シール部材は，前記ケーシングの下面に取り付ける平板状のプレートの両側縁にそれぞれ固着されたものであり，前記プレートを折曲加工していないので，直動転がり案内ユニットの薄型化を図ることができる。更に，前記上面シールの前記プレートは，平板から形成され，該平板が前記ケーシングの下面にボルト等の固着具で固定されるように構成されているから，前記上面シールのスライダへの組付作業はスライダの組立後に行うことができるので，該組付作業は簡単なものになる。また，前記リップシール部はそれ自体の弾性力でリップ部先端が前記軌道レールの上面に押し付けられるものであるから，前記上面シールのシール性能は前記プレートの製作精度にあまり左右されず，製品間でシール性能にバラツキが生じない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による直動転がり案内ユニットの一実施例を示す一部破断の横断面図である。
【符号の説明】
１ 軌道レール
２ ケーシング
３ 下面シール
４ 転動体
６ 側面シール
８，９ 軌道溝
１１ 側壁面
１３ ケーシングの下面
１４ 軌道レールの上面
１９ 上面シール
２０ プレート
２１，２２ シール部材
２３ ボルト（固着具）
２７ ラビリンスシール部
２８ リップシール部
Ｃ 中央領域
Ｓ 側部領域
【発明の属する技術分野】
この発明は，ケーシング，エンドキャップ等から成るスライダを転動体を介して軌道レール上で摺動可能に構成した直動転がり案内ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に，直動転がり案内ユニットは，ケーシング，エンドキャップ等から成るスライダを転動体を介して軌道レール上で摺動可能に構成したものであって，具体的には，長手方向両側壁面に軌道溝を形成した軌道レール，該軌道レールに対して相対摺動可能であり且つ前記各軌道溝に対向して軌道溝を形成したケーシング，該ケーシングの長手方向両端に取り付けた一対のエンドキャップ，対向する前記軌道溝間を転走する転動体，前記各エンドキャップの外側端面に設けた側面シール，前記ケーシングの両側下面に設けられた下面シール及び前記軌道レールの上面に対向する前記ケーシングの下面に設けられた上面シールから構成されている。
【０００３】
直動転がり案内ユニットについては，軌道レールの軌道溝やスライダの軌道溝にゴミ，塵，埃，切粉等の異物が付着すると，スライダが軌道レール上を摺動する際に転動体の円滑な転動を妨げる原因となるだけでなく，軌道溝に異物が噛み込んで軌道溝を傷付け，製品寿命の低下を招く原因にもなることから，異物のスライダ内への侵入を防止するため，スライダと軌道レールとの間に密封装置，即ち上記の側面シール，下面シール及び上面シールが設けられている。
【０００４】
上記密封装置のうち，軌道レールの上面に付着した異物の排除は側面シールが効果的であるが，軌道レールに形成されたボルト挿通孔に異物が溜まると，その異物については側面シールで完全に払拭することは困難であり，側面シールを潜り抜けた異物はスライダの内部で飛散して，転動体が転走する軌道溝に侵入する可能性がある。そこで，従来の直動転がり案内ユニットでは，側面シールを潜り抜けてきた異物が軌道溝へ侵入しないようにするために上面シールが設けられている。
【０００５】
また，直動転がり案内ユニットにおいては，軌道レールの軌道溝及びスライダの軌道溝にグリースが供給される構造になっているが，該グリースが軌道レールの上面に付着すると，異物が軌道レールの上面に粘着してしまい，側面シールだけでは該異物を排除することが困難になる。そこで，従来の直動転がり案内ユニットでは，軌道溝側のグリースが軌道レールの上面側へ漏れるのを防ぐために上面シールが設けられている。上面シールとしては，従来，種々のものが知られているが，異物が軌道溝へ侵入するのを防止する機能とグリースが軌道レールの上面側へ漏れるのを防止する機能の両方の機能を有している。
【０００６】
例えば，上面シールの第１従来例として，平板状の細長いプレートと，該プレートの側縁に固着され且つ長手方向に長く延びるゴム製の単一リップとから構成されており，該リップがケーシングの軌道溝側へ向かって外向きに傾斜するように形成され，該リップの先端が自身の弾性力で軌道レールの上面に対して押し付けられている上面シールが知られている（例えば，実公昭６２−３５９４５号公報参照）。
【０００７】
また，上面シールの第２従来例として，軌道レールの長手方向に長く延びるシール板であり，横断面形状が略長方形であり，該上面シールの下面が軌道レールの上面と接触せずに，微小な隙間を残すように，軌道レールの上面と対向するスライダの下面に直接固着することによって取り付けた上面シールが知られている。該上面シールは，その材質は金属，プラスチック，合成ゴム等何れでもよいとし，特に限定していない（例えば，実開平１−８２３３０号公報参照）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，上記従来の上面シールはそれぞれ以下のような点で問題を有している。上記第１従来例における上面シールは，外向きに傾斜したリップを有しているので，グリースが軌道レールの上面へ漏れるのを防ぐことができるし，異物が軌道溝へ侵入するのを防止することができるが，リップが単一リップであるから，シール性能が十分とは言いがたい面がある。特に大きな異物がリップに衝突すると，該異物はリップを押し広げて軌道溝側へ侵入してしまう場合もあり得る。また，リップは弾性材料で製作されており先端が薄肉であるから，異物によって損傷する可能性もある。
【０００９】
そこで，上記第１従来例の上面シールにおいて，単純にリップの数を増やすことによってシール部分を増やし，以て異物がリップを通過し難くすることが考えられるが，その場合には摺動抵抗の増加を招き，スライダが速い摺動に追従できなくなるという問題がある。
【００１０】
一方，上記第２従来例における上面シール即ちシール板は，軌道レールに非接触であるから摺動抵抗はゼロであるという利点があるものの，特にグリースの漏れ防止に対するシール性能が十分とは言いがたい面がある。また，シール板の下面と軌道レールの上面との間に微小の隙間があるので，微小の異物は該隙間を通過して軌道溝側へ侵入してしまうという問題がある。更に，該シール板の材質を金属とした場合には，上記隙間に異物が噛み込んで，スライダの摺動抵抗が異常に大きくなってしまうという問題がある。
【００１１】
この発明の目的は，上記問題を解決することであり，異物の軌道溝への侵入防止とグリースの漏れ防止の両方の機能を同時に達成する上面シールであり，複数のシール部分を有するにもかかわらず摺動抵抗が小さくて，異物の大きさに無関係にシール性能を発揮することが可能であり，異物によって損傷し難い上面シールを備えた直動転がり案内ユニットを提供することである。
【００１２】
【課題を解決するため手段】
この発明は，長手方向両側壁面に軌道溝が形成された軌道レール，該軌道レールに対して相対摺動可能であり且つ前記軌道溝に対向して軌道溝がそれぞれ形成されたケーシング，該ケーシングの長手方向両端に取り付けられたエンドキャップ，対向する前記軌道溝間を転走する転動体，前記エンドキャップの外側端面に設けられた側面シール，前記ケーシングの両側下面に設けられた下面シール及び前記軌道レールの上面に対向する前記ケーシングの下面に取り付けられた上面シールを有する直動転がり案内ユニットにおいて，前記ケーシングの前記下面には長手方向に沿って凹溝が形成され，前記上面シールは前記凹溝内に嵌合し且つ固着具で固定され且つ前記ケーシングの前記下面と前記エンドキャップの下面との長手方向全長にわたって延びて端面が前記側面シールに当接する平板でなるプレートと該プレートの前記長手方向全長にわたる両側縁にそれぞれ固着され且つ前記軌道レールの前記上面の両側部領域にそれぞれ対向する弾性材料から成るシール部材とから構成され，前記各シール部材は，前記プレートから前記ケーシングの前記軌道溝側に向けて傾斜して延びて前記軌道レールの前記上面の前記側部領域に先端が接触する弾性変形が容易な形状でなるリップシール部，及び該リップシール部よりも中央領域側に隣接配置され断面形状が矩形の厚肉で前記プレートから延びて前記軌道レールの前記上面の前記側部領域に非常に微小な隙間を有した非接触でなり且つ前記軌道レールの前記上面に平行な平面状に形成されたラビリンスシール部から成り，前記シール部材のうち前記リップシール部は前記軌道溝側から前記軌道レールの前記上面の方へ向けてグリースが漏れるのを阻止し，前記ラビリンスシール部は前記軌道レールの前記上面から前記軌道溝側への異物の侵入を阻止することを特徴とする直動転がり案内ユニットに関する。
【００１３】
この直動転がり案内ユニットは，上記のように構成されているので，異物の侵入はラビリンスシール部によって阻止され，グリースの漏れはリップシール部によって阻止される。特に，供給されたグリースで前記軌道溝側が高圧状態になると，前記リップシール部は前記軌道レールの上面に対してより一層強く押し付けられることになり，前記軌道溝側から前記軌道レールの上面の方へ向けてグリースが漏れるのを強力に阻止することができる。また，前記ラビリンスシール部の下面と前記軌道レールの上面との隙間は非常に小さく設定されているので，異物の前記軌道溝側への侵入を確実に阻止することができる。また，たとえ前記ラビリンスシール部から異物が侵入したとしても，該異物は非常に微小なものであるから，前記リップシール部の働きで該異物が前記軌道溝側へ侵入することはない。従って，前記上面シールは，異物の侵入防止機能とグリースの漏れ防止機能を同時に達成することができる。
【００１４】
また，前記シール部材は，前記リップシール部と前記ラビリンスシール部の２つのシール部分を有しているが，前記軌道レールの上面に摺接するのは前記リップシール部だけであり，前記ラビリンスシール部は前記軌道レールの上面に非接触であるから，摺動抵抗は小さくて済む。また，前記シール部材は弾性材料で製作されているので，もし異物が前記ラビリンスシール部の下面と前記軌道レールの上面との隙間に噛み込んだとしても，前記ラビリンスシール部が弾性変形するから，スライダの摺動抵抗が異常に大きくなることはない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下，図面を参照しながら，この発明による直動転がり案内ユニットの実施例について説明する。図１はこの発明による直動転がり案内ユニットの一実施例を示す一部破断の横断面図である。また，図１に示した実施例では，転動体４としてローラを使用したタイプを示しているが，ローラに限らず，ボールを使用したタイプにも適用できるものである。
【００１６】
この直動転がり案内ユニットは，ベース１Ａ上に固定され且つ長手方向両側壁面１１にそれぞれ２条ずつ軌道溝９を形成した軌道レール１と，軌道レール１上を跨架して摺動可能に装着されたスライダ７から構成されている。軌道レール１の上面１４には，ベース１Ａへの取り付けの際に取付ボルトを挿通するためのボルト挿通孔２９が開口している。スライダ７は，軌道レール１に対して相対摺動可能であり且つ各軌道溝９に対向する位置に軌道溝８を形成したケーシング２，対向する軌道溝８，９間で相対移動可能に転走する多数のローラからなる転動体４，ケーシング２の摺動方向即ち長手方向両端にそれぞれ取り付けたエンドキャップ（図示せず），及びスライダ７と軌道レール１との間をシールするための密封装置を有している。
【００１７】
スライダ７は，軌道レール１に跨架した状態に載置され，軌道レール１の軌道溝９に沿って循環する複数のローラからなる転動体４の介在で自在に摺動するものである。即ち，軌道レール１の軌道溝９を走行する負荷域の転動体４は，エンドキャップ内に形成された方向転換路（図示せず）に導かれ，更にケーシング２の軌道溝８と平行に形成されたリターン通路孔１０に移動し，多数の転動体４は無限循環路内を無限循環するものである。このように，スライダ７に形成された軌道溝８と軌道レール１の軌道溝９との間に位置する負荷された転動体４の転動により，軌道レール１とスライダ７とが摺動自在に相対運動できる。転動体４は保持部材１７によってケーシング２に保持されている。ケーシング２の両内側面２４にはそれぞれ２条の軌道溝８が形成されており，ケーシング２から転動体４が脱落するのを防止するため，略三角形の断面形状を持つ保持部材１７が２条の転動体４を挟むようにケーシング２に取り付けられている。
【００１８】
密封装置は，エンドキャップの端面に取り付けられる側面シール６，ケーシング２とエンドキャップとの両側下面に配置される下面シール３，及びスライダ７のケーシング２の下面１３と軌道レール１の上面１４との間に設けられる上面シール１９からなる。
【００１９】
側面シール６はエンドキャップの端面に重ね合わせてエンドキャップと一緒にケーシング２に対してねじ２６で取り付けられる。側面シール６の端面にはグリースニップル１８が取り付けられており，該グリースニップル１８から供給されたグリースは，ケーシング２内の保留室２５に供給・保留され，対向する軌道溝８，９を潤滑する。側面シール６は，軌道レール１の側壁面１１に摺接し，軌道溝９に摺接するシール部（図示せず）を有している。また，側面シール６は軌道レール１の上面に摺接し，且つ外向きに傾斜したシール突起（図示せず）を有している。
【００２０】
下面シール３は，軌道レール１，ケーシング２及びエンドキャップに対して上下方向にシールを行うものである。下面シール３は平板状の鋼板の一側縁にシール突起３Ａが焼き付け等によって固着されたもので，スライダ７の両側下面にそれぞれ取り付けられる。下面シール３をスライダ７の下面に取り付けた状態においては，シール突起３Ａは下向きに傾斜しており，軌道レール１の側壁面１１に摺接する。
【００２１】
上面シール１９は，スライダ７のケーシング２の下面１３と軌道レール１の上面１４との間に設けられている。スライダ７を構成するケーシング２の下面１３，即ち，ケーシング２の内部側の空所１２部分の下面１３には，軌道レール１の上面１４と対向する凹溝１５が形成されている。また，ケーシング２の下面１３には中心線上に複数個の取付穴１６が形成されている。上面シール１９は，ケーシング２の下面１３に取り付けられ且つケーシング２の下面１３の両側縁に沿って長手方向に延びるプレート２０と，プレート２０の両側縁にそれぞれ焼き付け等によって固着された一対のシール部材２１，２２とから構成されている。プレート２０は，平板状の芯金で構成されている。また，プレート２０はスライダ７のケーシング２の下面１３とエンドキャップの下面の長手方向全長にわたって延びており，プレート２０の端面は側面シール６に密封状態に当接している。また，シール部材２１，２２は，軌道レール１の上面１４の両側部領域にそれぞれ対向する弾性材料から構成されている。
【００２２】
上面シール１９は，スライダ７の下面１３に取り付けられるものであり，上面シール１９を構成するプレート２０をケーシング２の凹溝１５に嵌合し，プレート２０の孔とケーシング２の取付穴１６を一致させて，ボルト２３で締め付けることによって取り付けられる。その取付はスライダ７の組立後に行うことができる。また，ケーシング２の下面１３に凹溝１５を形成したので，プレート２０と軌道レール１の上面１４との距離Ｈを確保しつつ，直動転がり案内ユニットの薄型化を図ることができる。
【００２３】
上面シール１９の各シール部材２１，２２はゴム，プラスチック等の弾性材料で製作される。なお，エンジニアリングプラスチックで製作する場合には，シール部材２１，２２とプレート２０とをエンジニアリングプラスチックで一体成形してもよい。各シール部材２１，２２は軌道レール１の上面の両側部領域Ｓにそれぞれ対向するように配置され，軌道レール１の長手方向に沿って延びるものである。各シール部材２１，２２は，図１に示すように，プレート２０への取付基部３０からケーシング２の軌道溝８側に向けて延びて外向きに傾斜し且つ先端が軌道レール１の上面１４の側部領域Ｓに接触するリップシール部２８と，リップシール部２８と一体構造に形成され且つ軌道レール１の上面１４の中央領域Ｃ側に配置されたラビリンスシール部２７とから形成されている。
【００２４】
また，ラビリンスシール部２８は，断面形状が矩形に形成され，軌道レール１の上面１４の側部領域Ｓに非接触で平行な平面状に延びている。ラビリンスシール部２７は，断面形状が矩形の厚肉のものであるから，変形に対して高強度であり，たとえ鋭利な異物が衝突したとしても損傷し難いものである。ラビリンスシール部２７の下面と軌道レール１の上面１４との隙間は非常に微小なものである。また，ラビリンスシール部２７の下面と軌道レール１の上面との隙間に微小な異物が噛み込んだとしても，ラビリンスシール部２７は弾性材料で製作されているから，スライダ７の摺動抵抗が異常に大きくなることはない。
【００２５】
リップシール部２８は弾性材料で形成すると共に，長さを長くして容易に変形する形状としたので，リップシール部２８のリップ先端が軌道レール１の上面１４を押し付ける押圧力は比較的小さなものである。従って，スライダ７は従来よりも小さな摺動抵抗で動作でき，速い摺動にも十分追従することができるものとなっている。
【００２６】
次に，この直動転がり案内ユニットにおける密封装置のシール機能について説明する。この直動転がり案内ユニットは，側面シール６がエンドキャップの外側両端面にそれぞれ設けられているので，軌道レール１に付着した異物は側面シール６によって，軌道レール１の上面１４とスライダ７の下面１３との間への侵入，及び軌道レール１の両側壁面１１，１１とスライダ７の内側面２４との間への侵入が阻止される。異物が軌道レール１の上面１４からスライダ７の内部に侵入してしまった場合には，異物は側面シール６から外部へ排出される。即ち，側面シール６のシール突起は外向きに傾斜しているので，侵入した異物はスライダ７の移動時に側面シール６から外部へ排出される。
【００２７】
また，ベース１Ａ側から軌道溝側へ侵入しようとする異物の侵入は下面シール３によって阻止される。また，もし異物が下面シール３からスライダ７内部に侵入してしまった場合には，侵入した異物は下面シール３から外部へ排出されることになる。即ち，下面シール３はシール突起３Ａが下向きに傾斜しており，しかも保留室２５内にはグリース，空気等が供給されているので，保留室２５内が高圧状態になると，異物はグリースと一緒に外部へ排出される。なお，下面シール３からグリースが排出されることに関しては特に問題は生じない。
【００２８】
また，たとえ軌道レール１の上面１４とスライダ７の下面１３との間へ異物が侵入したとしても，上面シール１９のラビリンスシール部２７によって軌道溝８，９側への異物の侵入は阻止される。もしラビリンスシール部２７の下面と軌道レール１の上面１４との隙間を異物が通過したとしても，該異物は非常に微小なものであるから，リップシール部２８によって軌道溝８，９側への侵入は完全に防止することができる。
【００２９】
また，グリースニップル１８から供給されたグリース等で軌道溝８，９側が高圧状態になると，リップシール部２８は軌道レール１の上面１４に対してより一層強く押し付けられることになり，軌道溝８，９側から軌道レール１の上面１４の方へ向けてグリースが漏れるのを防止する効果が増すことになる。従って，グリースが軌道レール１の上面１４に漏れ出てこないから，軌道レール１の上面１４に付着した異物は側面シール６のシール突起によって簡単に払拭することができる。
【００３０】
また，供給されたグリース等の圧力によってリップシール部２８は軌道レール１の上面１４に強く押し付けられ，リップシール部２８のシール性能が強化されるので，たとえラビリンスシール部２７から異物が侵入したとしても，その異物の軌道溝８，９側への侵入はリップシール部２８によって強力に阻止される。この上面シール１９は，以上のように作用するので，異物の侵入防止機能とグリースの漏れ防止機能を同時に達成することができる。
【００３１】
上記実施例においては，側面シール６を各エンドキャップの外側端面に一枚ずつ取り付ける場合について説明したが，スライダ７の端面からのグリースの漏れを徹底的に避けるという意味で，各エンドキャップの外側端面にそれぞれ複数枚の側面シール６を取り付けるようにしてもよい。その場合，半分の側面シール６については，シール突起の向きが反対向きになるように取り付けることが望ましい。なお，その場合，異物の排出は下面シール３から行われることになる。
【００３２】
【発明の効果】
この直動転がり案内ユニットは，上記のように構成されているので，側面シールを潜り抜けてスライダの内部に侵入してきた異物は，ラビリンスシール部の働きで，軌道溝への侵入を阻止され，また，リップシール部の働きによって軌道溝側のグリースが前記軌道レールの上面へ漏れ出すことはない。また，供給されたグリースによって前記軌道溝側の圧力が高くなると，該圧力によって外側の前記リップシール部は前記軌道レールの上面に一層強く押し付けられ，シール性能が一層強化されるので，グリースが前記軌道レールの上面に漏れ出てくることはない。また，前記ラビリンスシール部は，前記リップシール部に比べて肉厚であるから，変形に対して高強度であり，たとえ鋭利な異物が衝突したとしても，前記ラビリンスシール部は損傷し難く，異物に対するシール性能を損なうということはない。また，前記ラビリンスシール部は異物の侵入を阻止する働きがあるが，もし異物が前記軌道溝側へ侵入したとすれば，該異物は非常に微小なものであり，前記軌道溝側への該異物の侵入は前記リップシール部によって完全に阻止される。
【００３３】
また，前記上面シールの前記シール部材は，前記ケーシングの下面に取り付ける平板状のプレートの両側縁にそれぞれ固着されたものであり，前記プレートを折曲加工していないので，直動転がり案内ユニットの薄型化を図ることができる。更に，前記上面シールの前記プレートは，平板から形成され，該平板が前記ケーシングの下面にボルト等の固着具で固定されるように構成されているから，前記上面シールのスライダへの組付作業はスライダの組立後に行うことができるので，該組付作業は簡単なものになる。また，前記リップシール部はそれ自体の弾性力でリップ部先端が前記軌道レールの上面に押し付けられるものであるから，前記上面シールのシール性能は前記プレートの製作精度にあまり左右されず，製品間でシール性能にバラツキが生じない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による直動転がり案内ユニットの一実施例を示す一部破断の横断面図である。
【符号の説明】
１ 軌道レール
２ ケーシング
３ 下面シール
４ 転動体
６ 側面シール
８，９ 軌道溝
１１ 側壁面
１３ ケーシングの下面
１４ 軌道レールの上面
１９ 上面シール
２０ プレート
２１，２２ シール部材
２３ ボルト（固着具）
２７ ラビリンスシール部
２８ リップシール部
Ｃ 中央領域
Ｓ 側部領域
Claims (1)
- 長手方向両側壁面に軌道溝が形成された軌道レール，該軌道レールに対して相対摺動可能であり且つ前記軌道溝に対向して軌道溝がそれぞれ形成されたケーシング，該ケーシングの長手方向両端に取り付けられたエンドキャップ，対向する前記軌道溝間を転走する転動体，前記エンドキャップの外側端面に設けられた側面シール，前記ケーシングの両側下面に設けられた下面シール及び前記軌道レールの上面に対向する前記ケーシングの下面に取り付けられた上面シールを有する直動転がり案内ユニットにおいて，
前記ケーシングの前記下面には長手方向に沿って凹溝が形成され，前記上面シールは前記凹溝内に嵌合し且つ固着具で固定され且つ前記ケーシングの前記下面と前記エンドキャップの下面との長手方向全長にわたって延びて端面が前記側面シールに当接する平板でなるプレートと該プレートの前記長手方向全長にわたる両側縁にそれぞれ固着され且つ前記軌道レールの前記上面の両側部領域にそれぞれ対向する弾性材料から成るシール部材とから構成され，
前記各シール部材は，前記プレートから前記ケーシングの前記軌道溝側に向けて傾斜して延びて前記軌道レールの前記上面の前記側部領域に先端が接触する弾性変形が容易な形状でなるリップシール部，及び該リップシール部よりも中央領域側に隣接配置され断面形状が矩形の厚肉で前記プレートから延びて前記軌道レールの前記上面の前記側部領域に非常に微小な隙間を有した非接触でなり且つ前記軌道レールの前記上面に平行な平面状に形成されたラビリンスシール部から成り，前記シール部材のうち前記リップシール部は前記軌道溝側から前記軌道レールの前記上面の方へ向けてグリースが漏れるのを阻止し，前記ラビリンスシール部は前記軌道レールの前記上面から前記軌道溝側への異物の侵入を阻止することを特徴とする直動転がり案内ユニット。
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