JP3931612B2 - シール装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一軸アクチュエータ，直動案内軸受等の直動装置に使用されるシール装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一軸アクチュエータ，直動案内軸受等の直動装置に使用される従来のシール装置としては、例えば、図６に示すようなサイドシール１００がある。
このサイドシール１００は、断面コ字状の鋼板にニトリルゴム等からなるゴム部材を固着したもので、スライダと案内レールとからなる直動案内軸受のスライダの前後両端部のエンドキャップに取り付けられて使用される。
【０００３】
サイドシール１００は、案内レールの外面にすべり接触しつつ弾性変形するゴム製のシールリップ部１０１を備えていて、案内レールとスライダとの間の隙間の開口をシールし、スライダの前後からの異物の侵入を防止するようになっている。そして、シールリップ部１０１の基部近傍には凹部１０２が設けられていて、この凹部１０２によりシールリップ部１０１が弾性変形しやすいようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のサイドシール１００は、サイドシール１００のＢ−Ｂ線断面図である図７に示すように、凹部１０２の断面形状が矩形であるため、形状が複雑となってゴム部材を成形するための金型の作製に工数がかかるという問題があった。また、凹部１０２の底部近傍に肉の薄い部分が形成されるため、強度が不十分となるおそれがあった。さらに、凹部１０２の底部の角部１０２ａが先鋭であるので、案内レールの外面にすべり接触して弾性変形した際に角部１０２ａに応力が集中しやすく、その結果、角部１０２ａが破損の起点となる可能性があるという問題点も有していた。
【０００５】
そこで、本発明は、上記のような従来のシール装置が有する問題点を解決し、シール装置を製造するための金型の作製が容易で、また、弾性変形しても破損しにくいシール装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は次のような構成からなる。すなわち、本発明のシール装置は、軸方向に延びる固定部材と、前記固定部材に案内されて前記軸方向に相対移動する可動部材と、を備える直動装置の前記可動部材に取り付けられ、前記固定部材と前記可動部材との間の隙間の開口をシールするシール装置において、前記固定部材にすべり接触する弾性変形可能なシールリップ部を有するとともに、前記シールリップ部の基部又はその近傍に前記シールリップ部の弾性変形を容易にする凹部を有し、前記凹部の形状は、円形で且つ底部よりも開口部の方が広くなっていることを特徴とする。
【０００７】
このような構成であれば、前記凹部の形状から、シール装置を製造するための金型の作製が容易である。また、前記シールリップ部が前記固定部材にすべり接触して弾性変形した際に、前記凹部には負荷が均等に作用すること、及び、前記凹部は先鋭な角部を有していないため、応力が集中して破損の起点となる部分がないことにより、前記シールリップ部が前記固定部材にすべり接触して弾性変形しても前記シールリップ部が破損しにくい。 さらに、凹部の形状が円形であることから、シール装置の装着が不均一となった際には前記円形が歪んで見えるから、シール装置の装着状態の良否を容易に確認することが可能である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明に係るシール装置の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
まず、一軸アクチュエータの構成について詳細に説明する。図１は、本発明のシール装置を装着した一軸アクチュエータの構成を示す一部を破断して示した斜視図である。また、図２は、図１の一軸アクチュエータを軸方向に垂直な面で破断したときの断面図である。
【０００９】
軸方向に延びる断面略コ字状の案内レール１１の内側に、直方体状のスライダ１２が相対移動可能に組み付けられている。このスライダ１２は、スライダ本体１２Ａと、その軸方向両端部に着脱可能に取り付けられたエンドキャップ１２Ｂ，１２Ｂと、で構成されている。案内レール１１のほぼ中央には、断面円弧状の螺旋状のねじ溝１３ａを外周面に有するねじ軸１３が平行に取り付けられていて、このねじ軸１３は、スライダ１２が有する穴に挿通されている。
【００１０】
ねじ軸１３のねじ溝１３ａは、スライダ１２の穴の内周面に形成されている断面円弧状の螺旋状のねじ溝１２ａと対向しており、ねじ軸１３のねじ溝１３ａとスライダ１２のねじ溝１２ａとで形成される断面ほぼ円形の螺旋状の第一転動体転動路２１には、例えば鋼球からなる多数の転動体１４が転動自在に装填されている。
【００１１】
また、案内レール１１の内側両側面には、軸方向に延びる断面円弧状の転動体転動溝１１ａ，１１ａが備えられ、また、スライダ１２の両側面には、案内レール１１の転動体転動溝１１ａ，１１ａに対向する断面円弧状の負荷転動体転動溝１２ｂ，１２ｂが備えられており、案内レール１１の転動体転動溝１１ａとスライダ１２の負荷転動体転動溝１２ｂとで、断面略円形の直線状の第二転動体転動路２２，２２が形成されている。
【００１２】
さらに、スライダ１２の内部には、第二転動体転動路２２と平行をなして軸方向に貫通する断面円形の貫通孔からなる転動体戻し路２３，２３が形成されている。さらにまた、スライダ１２の軸方向両端に備えられたエンドキャップ１２Ｂ，１２Ｂには、第二転動体転動路２２とこれに平行な転動体戻し路２３とを連通させる図示されない湾曲路が形成されており、これら第二転動体転動路２２と転動体戻し路２３と両端の前記湾曲路とで、転動体の循環路が形成されている。この転動体の循環路内には、例えば鋼球からなる多数の転動体１５が転動自在に装填されている。
【００１３】
そして、第一転動体転動路２１内の転動体１４を介してねじ軸１３に螺合されているスライダ１２と、ねじ軸１３とが、転動体１４の転動を介して相対螺旋運動すると同時に、スライダ１２が、第二転動体転動路２２内の転動体１５の転動を介して軸方向に滑らかに相対移動するようになっている。その移動中は、第二転動体転動路２２内の転動体１５は前記循環路を転動しつつ無限循環する。
【００１４】
なお、案内レール１１が本発明の構成要件たる固定部材に相当し、スライダ１２が本発明の構成要件たる可動部材に相当する。
次に、スライダ１２と案内レール１１との間に形成される隙間の開口をシールする防塵用の接触シール装置３０について、図３〜５を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
スライダ１２の軸方向両端部（エンドキャップ１２Ｂのさらに外側）には、シール装置３０が取り付けられている。このシール装置３０は、弾性変形可能なゴム製部材と、エンドキャップ１２Ｂの外形に合わせた略コ字状の金属板からなる芯金と、が接着，溶着等により一体化されて形成されている。
そして、シール装置３０のうちの少なくとも案内レール１１と摺接するシールリップ部３１，３１は、前記ゴム製部材で構成されていて、スライダ１２と案内レール１１との間の隙間の開口をシールできるように、案内レール１１の断面形状に合わせて案内レール１１の内側両側面に摺接可能な形状に成形されている。ただし、その外面寸法は、案内レール１１との間の隙間の開口を確実にシールするために、案内レール１１の表面に接する寸法よりも若干大きくしてある。ただし、前記芯金は案内レール１１とは非接触である。
【００１６】
また、シールリップ部３１は、図４の拡大図に示すように、案内レール１１の転動体転動溝１１ａの円弧形状と合致する略半円形状の部分を有していて、この略半円形状の部分が転動体転動溝１１ａに摺接してシールし、第二転動体転動路２２の防塵が行われるようになっている。このように、シールリップ部３１は軸方向から見て略半円形状であるので、シール装置３０が正常に装着されているか否か（シール装置３０の位置ずれ等）を目視で確認することが容易である。前述した従来のシール装置では、このような目視による確認は容易ではない。
【００１７】
さらに、シールリップ部３１には、摺接した際に弾性変形しやすくなるように、その基部に凹部３２を設けてある。この凹部３２の形状は、底部から開口部に向かって徐々に広くなっており、その断面形状は、図５の断面図に示すように台形状となっている。
凹部３２がこのような形状であれば、シール装置３０を構成する前記ゴム製部材を成形するための金型の作製が容易となる。また、上記のような形状から、シールリップ部３１が案内レール１１に摺接して弾性変形した際に、凹部３２全体に負荷が均等に作用する。さらに、底部の角部３２ａ，３２ａが先鋭ではないので、応力が角部３２ａに集中して破損の起点となることがない。よって、シールリップ部３１が案内レール１１に摺接して弾性変形してもシールリップ部３１が破損しにくい。凹部３２の形状（断面形状）としては、図５のような台形状の他、円弧状，Ｕ字状等が好適である。
【００１８】
また、図４から分かるように、軸方向から見た凹部３２の形状は円形とされている。凹部３２がこのような形状であると、シール装置３０の装着が不均一となった際には前記円形が歪んで見えるから、シール装置３０の装着状態の良否を容易に確認することが可能である。
なお、本実施形態は本発明の一例を示したものであって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態においては、シール装置３０を装着する直動装置として一軸アクチュエータを例示して説明したが、本発明のシール装置は、直動案内軸受等の他の様々な種類の直動装置に対して適用することができる。
【００１９】
また、一軸アクチュエータを構成する案内レール１１，スライダ１２，ねじ軸１３，転動体１４，１５等の部材の材質は、特に限定されるものではなく、直動装置を構成する部材に通常使用される材質を問題なく使用することができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように、本発明のシール装置は、シール装置を製造するための金型の作製が容易で、また、弾性変形しても破損しにくい。さらに、シール装置の装着状態の良否を容易に確認することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のシール装置を装着した一軸アクチュエータの構成を示す一部を破断して示した斜視図である。
【図２】図１の一軸アクチュエータの断面図である。
【図３】本発明に係るシール装置の一実施形態を示す正面図である。
【図４】図３のシール装置のシールリップ部を拡大して示した部分拡大図である。
【図５】図４のシールリップ部のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】従来のシール装置であるサイドシールの構成を示す斜視図である。
【図７】図６のサイドシールのＢ−Ｂ線断面図である。
【符号の説明】
１１ 案内レール
１２ スライダ
３０ シール装置
３１ シールリップ部
３２ 凹部
【発明の属する技術分野】
本発明は、一軸アクチュエータ，直動案内軸受等の直動装置に使用されるシール装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一軸アクチュエータ，直動案内軸受等の直動装置に使用される従来のシール装置としては、例えば、図６に示すようなサイドシール１００がある。
このサイドシール１００は、断面コ字状の鋼板にニトリルゴム等からなるゴム部材を固着したもので、スライダと案内レールとからなる直動案内軸受のスライダの前後両端部のエンドキャップに取り付けられて使用される。
【０００３】
サイドシール１００は、案内レールの外面にすべり接触しつつ弾性変形するゴム製のシールリップ部１０１を備えていて、案内レールとスライダとの間の隙間の開口をシールし、スライダの前後からの異物の侵入を防止するようになっている。そして、シールリップ部１０１の基部近傍には凹部１０２が設けられていて、この凹部１０２によりシールリップ部１０１が弾性変形しやすいようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のサイドシール１００は、サイドシール１００のＢ−Ｂ線断面図である図７に示すように、凹部１０２の断面形状が矩形であるため、形状が複雑となってゴム部材を成形するための金型の作製に工数がかかるという問題があった。また、凹部１０２の底部近傍に肉の薄い部分が形成されるため、強度が不十分となるおそれがあった。さらに、凹部１０２の底部の角部１０２ａが先鋭であるので、案内レールの外面にすべり接触して弾性変形した際に角部１０２ａに応力が集中しやすく、その結果、角部１０２ａが破損の起点となる可能性があるという問題点も有していた。
【０００５】
そこで、本発明は、上記のような従来のシール装置が有する問題点を解決し、シール装置を製造するための金型の作製が容易で、また、弾性変形しても破損しにくいシール装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は次のような構成からなる。すなわち、本発明のシール装置は、軸方向に延びる固定部材と、前記固定部材に案内されて前記軸方向に相対移動する可動部材と、を備える直動装置の前記可動部材に取り付けられ、前記固定部材と前記可動部材との間の隙間の開口をシールするシール装置において、前記固定部材にすべり接触する弾性変形可能なシールリップ部を有するとともに、前記シールリップ部の基部又はその近傍に前記シールリップ部の弾性変形を容易にする凹部を有し、前記凹部の形状は、円形で且つ底部よりも開口部の方が広くなっていることを特徴とする。
【０００７】
このような構成であれば、前記凹部の形状から、シール装置を製造するための金型の作製が容易である。また、前記シールリップ部が前記固定部材にすべり接触して弾性変形した際に、前記凹部には負荷が均等に作用すること、及び、前記凹部は先鋭な角部を有していないため、応力が集中して破損の起点となる部分がないことにより、前記シールリップ部が前記固定部材にすべり接触して弾性変形しても前記シールリップ部が破損しにくい。 さらに、凹部の形状が円形であることから、シール装置の装着が不均一となった際には前記円形が歪んで見えるから、シール装置の装着状態の良否を容易に確認することが可能である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明に係るシール装置の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
まず、一軸アクチュエータの構成について詳細に説明する。図１は、本発明のシール装置を装着した一軸アクチュエータの構成を示す一部を破断して示した斜視図である。また、図２は、図１の一軸アクチュエータを軸方向に垂直な面で破断したときの断面図である。
【０００９】
軸方向に延びる断面略コ字状の案内レール１１の内側に、直方体状のスライダ１２が相対移動可能に組み付けられている。このスライダ１２は、スライダ本体１２Ａと、その軸方向両端部に着脱可能に取り付けられたエンドキャップ１２Ｂ，１２Ｂと、で構成されている。案内レール１１のほぼ中央には、断面円弧状の螺旋状のねじ溝１３ａを外周面に有するねじ軸１３が平行に取り付けられていて、このねじ軸１３は、スライダ１２が有する穴に挿通されている。
【００１０】
ねじ軸１３のねじ溝１３ａは、スライダ１２の穴の内周面に形成されている断面円弧状の螺旋状のねじ溝１２ａと対向しており、ねじ軸１３のねじ溝１３ａとスライダ１２のねじ溝１２ａとで形成される断面ほぼ円形の螺旋状の第一転動体転動路２１には、例えば鋼球からなる多数の転動体１４が転動自在に装填されている。
【００１１】
また、案内レール１１の内側両側面には、軸方向に延びる断面円弧状の転動体転動溝１１ａ，１１ａが備えられ、また、スライダ１２の両側面には、案内レール１１の転動体転動溝１１ａ，１１ａに対向する断面円弧状の負荷転動体転動溝１２ｂ，１２ｂが備えられており、案内レール１１の転動体転動溝１１ａとスライダ１２の負荷転動体転動溝１２ｂとで、断面略円形の直線状の第二転動体転動路２２，２２が形成されている。
【００１２】
さらに、スライダ１２の内部には、第二転動体転動路２２と平行をなして軸方向に貫通する断面円形の貫通孔からなる転動体戻し路２３，２３が形成されている。さらにまた、スライダ１２の軸方向両端に備えられたエンドキャップ１２Ｂ，１２Ｂには、第二転動体転動路２２とこれに平行な転動体戻し路２３とを連通させる図示されない湾曲路が形成されており、これら第二転動体転動路２２と転動体戻し路２３と両端の前記湾曲路とで、転動体の循環路が形成されている。この転動体の循環路内には、例えば鋼球からなる多数の転動体１５が転動自在に装填されている。
【００１３】
そして、第一転動体転動路２１内の転動体１４を介してねじ軸１３に螺合されているスライダ１２と、ねじ軸１３とが、転動体１４の転動を介して相対螺旋運動すると同時に、スライダ１２が、第二転動体転動路２２内の転動体１５の転動を介して軸方向に滑らかに相対移動するようになっている。その移動中は、第二転動体転動路２２内の転動体１５は前記循環路を転動しつつ無限循環する。
【００１４】
なお、案内レール１１が本発明の構成要件たる固定部材に相当し、スライダ１２が本発明の構成要件たる可動部材に相当する。
次に、スライダ１２と案内レール１１との間に形成される隙間の開口をシールする防塵用の接触シール装置３０について、図３〜５を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
スライダ１２の軸方向両端部（エンドキャップ１２Ｂのさらに外側）には、シール装置３０が取り付けられている。このシール装置３０は、弾性変形可能なゴム製部材と、エンドキャップ１２Ｂの外形に合わせた略コ字状の金属板からなる芯金と、が接着，溶着等により一体化されて形成されている。
そして、シール装置３０のうちの少なくとも案内レール１１と摺接するシールリップ部３１，３１は、前記ゴム製部材で構成されていて、スライダ１２と案内レール１１との間の隙間の開口をシールできるように、案内レール１１の断面形状に合わせて案内レール１１の内側両側面に摺接可能な形状に成形されている。ただし、その外面寸法は、案内レール１１との間の隙間の開口を確実にシールするために、案内レール１１の表面に接する寸法よりも若干大きくしてある。ただし、前記芯金は案内レール１１とは非接触である。
【００１６】
また、シールリップ部３１は、図４の拡大図に示すように、案内レール１１の転動体転動溝１１ａの円弧形状と合致する略半円形状の部分を有していて、この略半円形状の部分が転動体転動溝１１ａに摺接してシールし、第二転動体転動路２２の防塵が行われるようになっている。このように、シールリップ部３１は軸方向から見て略半円形状であるので、シール装置３０が正常に装着されているか否か（シール装置３０の位置ずれ等）を目視で確認することが容易である。前述した従来のシール装置では、このような目視による確認は容易ではない。
【００１７】
さらに、シールリップ部３１には、摺接した際に弾性変形しやすくなるように、その基部に凹部３２を設けてある。この凹部３２の形状は、底部から開口部に向かって徐々に広くなっており、その断面形状は、図５の断面図に示すように台形状となっている。
凹部３２がこのような形状であれば、シール装置３０を構成する前記ゴム製部材を成形するための金型の作製が容易となる。また、上記のような形状から、シールリップ部３１が案内レール１１に摺接して弾性変形した際に、凹部３２全体に負荷が均等に作用する。さらに、底部の角部３２ａ，３２ａが先鋭ではないので、応力が角部３２ａに集中して破損の起点となることがない。よって、シールリップ部３１が案内レール１１に摺接して弾性変形してもシールリップ部３１が破損しにくい。凹部３２の形状（断面形状）としては、図５のような台形状の他、円弧状，Ｕ字状等が好適である。
【００１８】
また、図４から分かるように、軸方向から見た凹部３２の形状は円形とされている。凹部３２がこのような形状であると、シール装置３０の装着が不均一となった際には前記円形が歪んで見えるから、シール装置３０の装着状態の良否を容易に確認することが可能である。
なお、本実施形態は本発明の一例を示したものであって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態においては、シール装置３０を装着する直動装置として一軸アクチュエータを例示して説明したが、本発明のシール装置は、直動案内軸受等の他の様々な種類の直動装置に対して適用することができる。
【００１９】
また、一軸アクチュエータを構成する案内レール１１，スライダ１２，ねじ軸１３，転動体１４，１５等の部材の材質は、特に限定されるものではなく、直動装置を構成する部材に通常使用される材質を問題なく使用することができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように、本発明のシール装置は、シール装置を製造するための金型の作製が容易で、また、弾性変形しても破損しにくい。さらに、シール装置の装着状態の良否を容易に確認することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のシール装置を装着した一軸アクチュエータの構成を示す一部を破断して示した斜視図である。
【図２】図１の一軸アクチュエータの断面図である。
【図３】本発明に係るシール装置の一実施形態を示す正面図である。
【図４】図３のシール装置のシールリップ部を拡大して示した部分拡大図である。
【図５】図４のシールリップ部のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】従来のシール装置であるサイドシールの構成を示す斜視図である。
【図７】図６のサイドシールのＢ−Ｂ線断面図である。
【符号の説明】
１１ 案内レール
１２ スライダ
３０ シール装置
３１ シールリップ部
３２ 凹部
Claims (1)
- 軸方向に延びる固定部材と、前記固定部材に案内されて前記軸方向に相対移動する可動部材と、を備える直動装置の前記可動部材に取り付けられ、前記固定部材と前記可動部材との間の隙間の開口をシールするシール装置において、
前記固定部材にすべり接触する弾性変形可能なシールリップ部を有するとともに、前記シールリップ部の基部又はその近傍に前記シールリップ部の弾性変形を容易にする凹部を有し、
前記凹部の形状は、円形で且つ底部よりも開口部の方が広くなっていることを特徴とするシール装置。
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| JP2001315538A JP3931612B2 (ja) | 2001-10-12 | 2001-10-12 | シール装置 |
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| JP2001315538A JP3931612B2 (ja) | 2001-10-12 | 2001-10-12 | シール装置 |
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