JP4109341B2 - 直動案内軸受装置用防塵構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直動案内軸受装置に防塵カバーを適用してなる直動案内軸受装置用防塵構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、直動案内軸受装置として、例えば、リニアガイド装置が知られている。この種のリニアガイド装置は、外面に転動体転動溝を有して軸方向に延びる案内レールにスライダが遊嵌され、スライダは、前記案内レールの転動体転動溝に対向する負荷転動体転動溝及びこの負荷転動体転動溝の両端部に湾曲部を介して連結された転動体戻し路からなる転動体循環路を備え、この転動体循環路に前記案内レールに沿って前記スライダを相対移動させる多数の転動体が装填されている。
【０００３】
ところで、リニアガイド装置を塵埃の多い雰囲気下等で使用した場合、リニアガイド装置を塵埃等から保護することが必要とされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来技術では、リニアガイド装置を塵埃等の多い雰囲気下で使用したときに、特に、レールに遊嵌されたスライダの取付スパンが小さく、スライダとスライダとの間に小さな間隙があるような場合には、その小さな間隙にごみ等の塵埃が溜まり易い。しかも、間隙が狭いため、異物を除去することが困難であり、ごみによってリニアガイド装置の機能が損なわれることがある。
【０００５】
また、リニアガイド装置を、溶接スパッタ等、高温の異物が発生する雰囲気中で使用した場合、一般に、リニアガイド装置の循環部品には樹脂を用いていることから、高温のごみによって循環部品が変形することがある。
【０００６】
一方、潤滑剤供給部材を用いたリニアガイド装置において、潤滑剤はリニアガイド装置のボール溝部に供給されるようになっている。ところが、木屑、セラミック粉等のように、油分を吸い取り易い雰囲気下でリニアガイド装置を使用した場合、木屑、セラミック粉等が直接潤滑剤供給部材に触れると、潤滑剤が木屑、セラミック粉等に吸い取られ、ボール溝に十分な潤滑剤を供給できなくなる。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、スライダ内に異物が入るのを防止して転動体の転動不良を避けるようにした直動案内軸受装置用防塵構造を提供することにある。さらに、他の目的は、スライダのエンドキャップを高温の異物から保護することにある。またさらに他の目的は、簡単な構造によって、スライダに取り付け自在な防塵構造を提供するにある。さらに他の目的は、潤滑剤含有部材に降りかかって油分を吸い取ってしまう異物が潤滑剤供給部材に降りかからない様に防塵カバーによって覆う防塵構造を提供するにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、直動案内軸受装置に防塵カバーを取り付けて成る直動案内軸受装置であって、この直動案内軸受装置は、外面に転動体転動溝を有して、軸方向に延びる案内レールと、この案内レールに遊嵌する一つ又は複数のスライダを備えて成り、このスライダは、スライダ本体と、そのスライダ本体の両端部に取り付けられたエンドキャップを備えて成り、該エンドキャップには前記案内レールに潤滑剤を供給する潤滑剤含有部材及びサイドシールがこの順番で固定されており、前記スライダ本体と前記エンドキャップにより、前記案内レールの転動体転動溝に対向する負荷転動体転動溝及びこの負荷転動体転動溝の両端部に湾曲部を介して連結された転動体戻し路からなる転動体循環路が形成され、この転動体循環路に前記案内レールに沿って前記スライダ本体を相対移動させる転動体が装填されてなるとともに、前記防塵カバーは、スライダ端に装着される前記潤滑剤含有部材の周囲を覆うように、外部から嵌め込まれ、嵌め込まれた後は弾性力によって各部材に固定されるように構成されてなる、ことを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の他の態様は、この防塵構造を成す防塵カバー（防塵部品）であり、さらに他の態様は、防塵カバー付き直動案内軸受装置である。さらに、別の発明は、直動案内軸受装置に防塵カバーを取り付けて成る直動案内軸受装置であって、この直動案内軸受装置は、外面に転動体転動溝を有して、軸方向に延びる案内レールと、この案内レールに遊嵌する一つ又は複数のスライダを備えて成り、このスライダは、スライダ本体と、そのスライダ本体の両端部に取り付けられたエンドキャップを備えて成り、該エンドキャップには潤滑剤含有部材及びサイドシールが固定されており、前記スライダ本体と前記エンドキャップにより、前記案内レールの転動体転動溝に対向する負荷転動体転動溝及びこの負荷転動体転動溝の両端部に湾曲部を介して連結された転動体戻し路からなる転動体循環路が形成され、この転動体循環路に前記案内レールに沿って前記スライダ本体を相対移動させる転動体が装填されてなるとともに、前記防塵カバーは、スライダ端に装着されるエンドキャップ、サイドシール、潤滑剤含有部材の少なくとも一つを覆うように、外部から嵌め込まれ、嵌め込まれた後は弾性力によって各部材に固定されるように構成されてなる、直動案内軸受装置であることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、案内レールに遊嵌されて相隣るスライダとスライダとの間に形成された空間部及び／又は各スライダのエンドキャップの周囲を防塵カバーによって覆うようにできるめ、直動案内軸受装置を塵埃等、異物の多い雰囲気下で使用した場合でも、異物が複数のスライダ間の狭い領域に入るのを防止でき、ひいてはスライダの中に異物が進入するのを防いで転動体の転動不良を避けることができる。
【００１１】
しかも、防塵カバーはその弾性力によって各エンドキャップに固定されているので、ボルト等の締結部材を用いることなく、防塵カバーを各エンドキャップに着脱自在に固定することができる。
【００１２】
さらに、本発明によれば、案内レールに遊嵌されたスライダのエンドキャップ自体の周囲を防塵カバーによって覆うことができるため、リニアガイド装置のエンドキャップを高温の異物から保護することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の種々の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、各実施の形態における同一または相当する部分には、同じ符号を付してその重複する説明は省略する。
【００１４】
図１乃至図４は、本発明の第１の実施の形態を示す図である。先ず、本実施の形態の直動案内軸受装置であるリニアガイド装置の構成を説明する。図１に示すように、外面に転動体転動溝３Ａ，３Ｂを有して軸方向に延びる案内レール１と、その案内レール１を跨いで組付けられたスライダ２とを備えている。
【００１５】
詳しくは、案内レール１の上面１ａと両側面１ｂが交叉する稜線部に、断面ほぼ１／４円弧形状の軸方向の凹溝からなる一方の転動体転動溝３Ａが形成されるとともに、案内レールの両側面１ｂ中間位置に断面ほぼ半円形の他方の転動体転動溝３Ｂが形成されている。転動体転動溝３Ｂの溝底には、スライダ２を案内レール１に組み付けない状態での転動体の脱落を防ぐ保持器の逃げ溝３ａが形成されている。
【００１６】
一方、スライダ２は、スライダ本体２Ａとその両端部に取り付けられたエンドキャップ２Ｂとからなり、スライダ本体２Ａは両袖部４の内側面に案内レール１の転動体転動溝３Ａ、３Ｂに対向する負荷転動体転動溝５を有するとともに、袖部の肉厚部分を軸方向に貫通する転動体戻し路６を有している。一方、エンドキャップ２Ｂは、スライダ本体２Ａの転動体転動溝５とこれに平行な転動体戻し路６とを連通させる湾曲路７を有しており、それらの転動体転動溝５と転動体戻し路６と両端の湾曲路７とで転動体循環回路が形成されている。その転動体循環回路内には例えば鋼製ボールからなる多数の転動体８が装填されている。なお、図中９はグリースニップルである。また、１０は案内レール１の取付け用ボルト孔、１１はスライダ２の取り付け用ボルト孔である。
【００１７】
転動体の循環部品としてのエンドキャップ２Ｂは、合成樹脂材の射出成形品で、案内レールに直角な幅方向の断面がほぼコ字形に形成されている。そして、後述するように、両エンドキャップ２Ｂのそれぞれの外面側には、潤滑剤含有部材１７及びサイドシール１２が、取付けねじ１３で固定されている。このエンドキャップ２Ｂは、袖部４の断面形状よりも一回り小さい形状に形成されている。したがって、袖部４の最外輪郭端からエンドキャップ２Ｂの最外輪郭端の間には、図１において幅Ｈで示される、段差部が形成されている。
【００１８】
そのサイドシール１２は、エンドキャップ２Ｂの外形に合わせたほぼコ字形状の鋼板と、この鋼板と相似の形状を有してその外面に一体的に成形されたゴム製のシール材１４とから構成されている。そのシール材１４の案内レール１と接触するシールリップ部は、その内側の面が、スライダ２と案内レール１との間のすき間をシールできるように、案内レール１の断面形状に合わせて案内レール１の上面１ａ及び外側面１ｂに摺接可能な形状、より具体的には、転動体転動溝３Ａ，３Ｂや逃げ溝３ａにも摺接可能な形状に成形されている。
【００１９】
このように構成されたリニアガイド装置は、例えば図２，図３に示すように、二本の案内レール１を一対として工作機械等に取り付けて使用されることが多い。その場合、二本の案内レール１、１は平行を正確に出してベッドＢ上にボルトで固定して取り付けられる。
【００２０】
それらの各案内レール１には、リニアガイド装置を取り付ける相手機械の種類に応じて、スライダ２をそれぞれ一個取り付けて使用する場合と二個以上ずつ取り付けて使用する場合があるが、図２，図３は、案内レール一本毎に二個のスライダ２，２を取り付けた場合を示している。各スライダ２には、その取付け用ボルト孔１１を用いて、テーブルＴがボルト止めで固定される。
【００２１】
以上が、リニアガイド装置の一般的な使用形態であるが、本実施形態のリニアガイド装置においては、リニアガイド装置を、特に塵埃等の多い雰囲気下で使用するとき、図３に示すように、案内レールの長さ方向に沿って相隣るスライダ２とスライダ２との間に防塵カバー１５が設けられている。特に、案内レール１に遊嵌された二つのスライダ２の取付スパンが小さく、スライダ２とスライダ２との間に小さな間隙があるような場合には、その小さな間隙にごみ等の塵埃が溜まる場合に有効である。
【００２２】
防塵カバー１５は、例えば、金属あるいは樹脂を用いて断面がほぼコ字形形状に形成されて、案内レールの長さ方向に沿って相隣接するスライダ２とスライダ２との間に形成された空間部Ｌ及び各スライダ２の軸方向一端部であるエンドキャップ２Ｂの周囲を覆うように構成されている。
【００２３】
すなわち、防塵カバー１５を、図３の矢示方向に沿ってスライダ２及び案内レールに組み付けると、防塵カバー１５の両端部はそれぞれスライダの端部にあるエンドキャップ２Ｂに固定されるとともに、エンドキャップとエンドキャップとの間の案内レールを覆う。
【００２４】
この防塵カバー１５は、上面１５Ａと、側面１５Ｂと、開放部１５Ｄが形成された底面１５Ｃとを備えており、各面は一体に連結されている。この防塵カバー１５を１０２で示す方向に押し広げながら、防塵カバーの両端部をエンドキャップの外周部に嵌め込み、その後、防塵カバーを押し広げることを解除すると、防塵カバーの各面が弾性力でエンドキャップ２Ｂの回りの外周部に固定される。図６は、防塵カバーの両端部が二つのスライダのそれぞれのエンドキャップ２Ｂに固定された状態を示す斜視図である。
【００２５】
この防塵カバー１５は、スライダー２,２間を覆うことによって、二つのスライダー間の案内レールの開放部をも異物から保護する。防塵カバーの素材や各面のサイズを適宜調整することによって、防塵カバーの弾性力を調整することができる。防塵カバーをスライダから取り外す場合は、図３の符号１０２の側へ防塵カバーを再度押し広げるとともに、矢示の反対方向に防塵カバーを案内レールから離れるように移動させれば良い。
【００２６】
エンドキャップ２Ｂには、スライダ２の端部の組み立て状態を示す斜視図である図４に示すように、両エンドキャップ２Ｂに近い側から、補強板１６、潤滑剤含有部材である潤滑剤含有ポリマー１７及びサイドシール１２が、重ね合わされた状態で固定されている。
【００２７】
これらのうち補強板１６は、エンドキャップ２Ｂの端面の外形に合わせたほぼコ字形状の鋼板であり、その両袖部１６Ａ、１６Ｂには、取付ネジ貫通用の貫通孔１６ａ、１６ｂが形成されるとともに、それら両袖部１６Ａ，１６Ｂを連結する連結部１６Ｃには、グリーンニップル用貫通孔１６ｃが形成されている。なお、この補強板１６は、案内レール１とは接触しない。
【００２８】
また、サイドシール１２は、エンドキャップ２Ｂの外形に合わせたほぼコ字形状の鋼板と、この鋼板と相似の形状を有してその外面に一体的に成形されたニトリルゴムとから構成されている。
【００２９】
かかるサイドシール１２の案内レール１と接触するシール材（リップ部）１４の内側の面は、スライダ２と案内レール１との間のすき間をシールできるように、その案内レール１の断面形状に合わせて案内レール１の上面１ａ及び外側面１ｂに摺接可能な形状、すなわち、転動体転動溝３Ａ、３Ｂや逃げ溝３ａにも摺接可能な形状に成形されている。
【００３０】
なお、このサイドシール１２の両袖部１２Ａ，１２Ｂにも、取付ネジ貫通用の貫通孔１２ａ、１２ｂが形成されるとともに、それら両袖部１２Ａ、１２Ｂを連結する連結部１２Ｃには、グリースニップル用の貫通孔１２ｃが形成されている。
【００３１】
そして、これらサイドシール１２及び補強板１６間には、潤滑剤含有部材に相当する潤滑剤含有ポリマー１７が介装されている。この潤滑剤含有ポリマー１７は、エンドキャップ２Ｂの外形に合わせたほぼコ字形状に形成されていて、そのコ字形状の内側の面は、テーパ状ではなく平坦な形状であって、サイドシール１２のシール材（リップ部）１４の内面と同様に、案内レール１の断面形状に合わせて案内レール１の上面１ａ及び転動体転動溝３Ａ，３Ｂ、さらに逃げ溝を含む外側面１ｂに摺接可能な形状となっている。
【００３２】
そして、図４に示すように、潤滑剤含有ポリマー１７の両袖部１７Ａ、１７Ｂに形成された貫通孔１７ａ、１７ｂのそれぞれには、リング状部材１８Ａ、１８Ｂが嵌め込まれるようになっている。このリング状部材１８Ａ、１８Ｂは、短い円筒形状の部材であり、その外径は、貫通孔１７ａ、１７ｂに容易に嵌め込める程度の寸法となっている。
【００３３】
また、潤滑剤含有ポリマー１７の連結部１７Ｃに形成された貫通孔１７ｃにも、リング状（又は中実円柱状）部材１９が嵌め込まれるようになっている。このリング状部材１９も短い円筒形状の部材である。ただし、リング状部材１９の外径は、貫通孔１１Ｃの内径よりも大きくなっている。つまり、リング状部材１９を貫通孔１１ｃに嵌め込むことにより、その貫通孔１７ｃが押し広げられるようになっている。
【００３４】
さらに、リング状部材１８Ａ、１８Ｂ及び１９の長さ方向の厚さは、潤滑材含有ポリマー１７のそれ（Ｗ）よりも、若干（例えば、０．２ｍｍ程度）厚くなっている。つまり、リング状部材１８Ａ、１８Ｂ及び１９を貫通孔１７ａ、１７ｃに嵌め込むと、そのリング状部材１８Ａ、１８Ｂ及び１９の端部が、潤滑剤含有ポリマー１７の表面又は裏面から突出するようになっている。
【００３５】
そして、これら補強板１６、潤滑含有ポリマー１７及びサイドシール１２は、エンドキャップ２Ｂの貫通孔２ａ、２ｂを貫通してスライダ本体２Ａに螺合する取付用ネジ１３Ａ、１３Ｂが、サイドシール１２の貫通孔１２ａ、１２ｂ、潤滑ポリマー１７の貫通孔１７ａ、１７ｂ、内側のリング状部材１８Ａ、１８Ｂ及び補強板１６の貫通孔１６ａ、１６ｂを貫通することにより、エンドキャップ２Ｂと一体にスライダ本体２Ａに固定される。
【００３６】
機台に固定した案内レール１上をスライド２が移動すると、スライド２内の転動体は転動体転動路内を転動しつつスライド２の移動方向にスライダ２より遅い速度で移動し、一端側の湾曲路でＵターンして転動体戻し路を逆方向に転動しつつ移動し、他端側の湾曲路で逆Ｕターンして転動体転動路内に戻る循環を繰り返す。こうして直動案内軸受装置が駆動されると、潤滑剤含有ポリマー１７も案内レール１に接触しつつ移動し、その移動時の摩擦熱の影響も加わって、潤滑剤含有ポリマー１７から潤滑剤が経時的に徐々に滲み出すが、その滲み出した潤滑剤は、案内レール１の特に転動体転動溝３Ａ、３Ｂを介して、その転動体転動溝３Ａ、３Ｂ内を転動する転動体へ自動的に供給される。
【００３７】
この自己潤滑性により、長期間にわたり安定した滑らかな作動が行われる。したがって、殊更に潤滑剤を外部からスライダ２に供給しないでも低トルクで良好な運転を長時間続けることができる。
【００３８】
このようにエンドキャップ２Ｂには、潤滑剤含有ポリマーなど、熱による変形を受けやすい部材が取り付けられる場合がある。しかしながら、前記防塵カバー１５によって、エンドキャップ２等が高温の異物の影響から保護される。
【００３９】
本実施の形態のリニアガイド装置においては、防塵カバーにより、相隣接するスライダ２とスライダ２との間に形成された空間部及び各スライダ２のエンドキャップ２Ｂの周囲が覆われているので、リニアガイド装置を塵埃等の多い雰囲気下で使用したときに、案内レール１に遊嵌されたスライダ２の取付スパンが小さく、スライダ２とスライダ２との間に小さな間隙があるような場合でも、ごみ（異物）等がシール材１４を通過して転動溝５等に浸入するのを防止することができるとともに、リニアガイド装置を溶接スパッタ等の高温のごみのかかる雰囲気中で使用した場合でも、高温のごみによってエンドキャップ２Ｂや潤滑剤含有部材が変形するのを防止することができる。
【００４０】
さらに、木屑、セラミック粉等のように、油分を吸い取り易い雰囲気下でリニアガイド装置を使用した場合でも、防塵カバーにより、木屑、セラミック粉等が直接潤滑剤含有部材に触れることはなく、潤滑剤含有部材の油分が木屑、セラミック粉等に吸い取られのを防止することができる。
【００４１】
また、防塵カバー１５はその弾性力によって各エンドキャップ２Ｂに固定されているので、ボルト等の締結部材を用いることなく、防塵カバー１５を各エンドキャップ２Ｂに着脱自在に固定することができる。
【００４２】
また、前記実施の形態においては、防塵カバー１５として、相隣る２台のスライダ２を連結するものについて述べたが、防塵カバー１５の幅を広げて、相隣る４台のスライダ２を連結するように構成することもできる。
【００４３】
次に、本発明の他の実施の形態を図５に基づいて説明する。本実施の形態は、各スライダ２の軸方向両端に配置された一対のエンドキャップ２Ｂ、潤滑剤含有部材１７及びサイドシール１２のみを覆って、これを保護する防塵カバー２０を固定したものであり、他の構成は前記実施の形態と同様である。
【００４４】
防塵カバー２０は、例えば、金属、樹脂を用いて、スライダ２の軸方向一端部に固定されているエンドキャップ２Ｂ、潤滑剤含有部材１７及びサイドシール１２の外周面を覆うように構成されている。そして各防塵カバー２０は、その弾性力により各エンドキャップ２Ｂ、２Ｂに着脱自在に固定されている。すなわち、防塵カバー２０はエンドキャップ２Ｂ等を塵埃等から保護する。
【００４５】
本実施の形態においては、各スライダ２のエンドキャップ２Ｂ、潤滑剤含有部材１７及びサイドシール１２をれぞれ防塵カバー２０で覆うようにしたため、リニアガイド装置を溶接スパッタ等の高温のごみのかかる雰囲気中で使用した場合でも、高温のごみによってエンドキャップ等が変形するのを防止することができる。
【００４６】
さらに、木屑、セラミック粉等のように、油分を吸い取り易い雰囲気下でリニアガイド装置を使用した場合でも、木屑、セラミック粉等が直接潤滑剤願油部材に触れることはなく、潤滑剤含有部材の油分が木屑、セラミック粉等に吸い取られのを防止することができる。
【００４７】
また、防塵カバー２０はその弾性力によって各エンドキャップ２Ｂに固定されているので、ボルト等の締結部材を用いることなく、防塵カバー２０を各エンドキャップ２Ｂに着脱自在に固定することができる。なお、図５には、防塵カバー２０の二つの形態の例が示されている。
【００４８】
なお、上記第２の実施形態においては、防塵カバー２０がエンドキャップ２０Ｂ、潤滑剤含有部材１７及びサイドシール１２を覆う例を示したが場合によってはこれらの各部材の一つ又は２つを覆うものであっても良い。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、案内レールに遊嵌されて相隣るスライダとスライダとの間に形成された空間部及び／又は各スライダのエンドキャップ等の周囲を防塵カバーによって覆うようにしたため、ニアガイド装置を塵埃等、異物の多い雰囲気下で使用した場合でも、異物がスライダの中に入るのを防止することができ、転動体の転動不良を無くすことができるとともに、エンドキャップ等を高温の異物等から保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態のリニアガイド装置の一部を切り欠いて示す斜視図である。
【図２】リニアガイド装置の使用態様（取り付け状態）を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態のリニアガイド装置の配置状態を示す斜視図である。
【図４】第１の実施の形態のスライダの構造を示す分解斜視図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態のリニアガイド装置の使用態様（取り付け状態）を示す斜視図である。
【図６】図３において、防塵カバーがスライダに固定された状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 案内レール
１ａ 上面
１ｂ 側面
２ スライダ
２Ａ スライダ本体
２Ｂ エンドキャップ
３Ａ、３Ｂ 転動体転動溝
５ 負荷転動体転動溝
６ 転動体戻し路
７ 湾曲路
８ 転動体
１２ サイドシール
１５,２０ 防塵カバー
【発明の属する技術分野】
本発明は、直動案内軸受装置に防塵カバーを適用してなる直動案内軸受装置用防塵構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、直動案内軸受装置として、例えば、リニアガイド装置が知られている。この種のリニアガイド装置は、外面に転動体転動溝を有して軸方向に延びる案内レールにスライダが遊嵌され、スライダは、前記案内レールの転動体転動溝に対向する負荷転動体転動溝及びこの負荷転動体転動溝の両端部に湾曲部を介して連結された転動体戻し路からなる転動体循環路を備え、この転動体循環路に前記案内レールに沿って前記スライダを相対移動させる多数の転動体が装填されている。
【０００３】
ところで、リニアガイド装置を塵埃の多い雰囲気下等で使用した場合、リニアガイド装置を塵埃等から保護することが必要とされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来技術では、リニアガイド装置を塵埃等の多い雰囲気下で使用したときに、特に、レールに遊嵌されたスライダの取付スパンが小さく、スライダとスライダとの間に小さな間隙があるような場合には、その小さな間隙にごみ等の塵埃が溜まり易い。しかも、間隙が狭いため、異物を除去することが困難であり、ごみによってリニアガイド装置の機能が損なわれることがある。
【０００５】
また、リニアガイド装置を、溶接スパッタ等、高温の異物が発生する雰囲気中で使用した場合、一般に、リニアガイド装置の循環部品には樹脂を用いていることから、高温のごみによって循環部品が変形することがある。
【０００６】
一方、潤滑剤供給部材を用いたリニアガイド装置において、潤滑剤はリニアガイド装置のボール溝部に供給されるようになっている。ところが、木屑、セラミック粉等のように、油分を吸い取り易い雰囲気下でリニアガイド装置を使用した場合、木屑、セラミック粉等が直接潤滑剤供給部材に触れると、潤滑剤が木屑、セラミック粉等に吸い取られ、ボール溝に十分な潤滑剤を供給できなくなる。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、スライダ内に異物が入るのを防止して転動体の転動不良を避けるようにした直動案内軸受装置用防塵構造を提供することにある。さらに、他の目的は、スライダのエンドキャップを高温の異物から保護することにある。またさらに他の目的は、簡単な構造によって、スライダに取り付け自在な防塵構造を提供するにある。さらに他の目的は、潤滑剤含有部材に降りかかって油分を吸い取ってしまう異物が潤滑剤供給部材に降りかからない様に防塵カバーによって覆う防塵構造を提供するにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、直動案内軸受装置に防塵カバーを取り付けて成る直動案内軸受装置であって、この直動案内軸受装置は、外面に転動体転動溝を有して、軸方向に延びる案内レールと、この案内レールに遊嵌する一つ又は複数のスライダを備えて成り、このスライダは、スライダ本体と、そのスライダ本体の両端部に取り付けられたエンドキャップを備えて成り、該エンドキャップには前記案内レールに潤滑剤を供給する潤滑剤含有部材及びサイドシールがこの順番で固定されており、前記スライダ本体と前記エンドキャップにより、前記案内レールの転動体転動溝に対向する負荷転動体転動溝及びこの負荷転動体転動溝の両端部に湾曲部を介して連結された転動体戻し路からなる転動体循環路が形成され、この転動体循環路に前記案内レールに沿って前記スライダ本体を相対移動させる転動体が装填されてなるとともに、前記防塵カバーは、スライダ端に装着される前記潤滑剤含有部材の周囲を覆うように、外部から嵌め込まれ、嵌め込まれた後は弾性力によって各部材に固定されるように構成されてなる、ことを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の他の態様は、この防塵構造を成す防塵カバー（防塵部品）であり、さらに他の態様は、防塵カバー付き直動案内軸受装置である。さらに、別の発明は、直動案内軸受装置に防塵カバーを取り付けて成る直動案内軸受装置であって、この直動案内軸受装置は、外面に転動体転動溝を有して、軸方向に延びる案内レールと、この案内レールに遊嵌する一つ又は複数のスライダを備えて成り、このスライダは、スライダ本体と、そのスライダ本体の両端部に取り付けられたエンドキャップを備えて成り、該エンドキャップには潤滑剤含有部材及びサイドシールが固定されており、前記スライダ本体と前記エンドキャップにより、前記案内レールの転動体転動溝に対向する負荷転動体転動溝及びこの負荷転動体転動溝の両端部に湾曲部を介して連結された転動体戻し路からなる転動体循環路が形成され、この転動体循環路に前記案内レールに沿って前記スライダ本体を相対移動させる転動体が装填されてなるとともに、前記防塵カバーは、スライダ端に装着されるエンドキャップ、サイドシール、潤滑剤含有部材の少なくとも一つを覆うように、外部から嵌め込まれ、嵌め込まれた後は弾性力によって各部材に固定されるように構成されてなる、直動案内軸受装置であることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、案内レールに遊嵌されて相隣るスライダとスライダとの間に形成された空間部及び／又は各スライダのエンドキャップの周囲を防塵カバーによって覆うようにできるめ、直動案内軸受装置を塵埃等、異物の多い雰囲気下で使用した場合でも、異物が複数のスライダ間の狭い領域に入るのを防止でき、ひいてはスライダの中に異物が進入するのを防いで転動体の転動不良を避けることができる。
【００１１】
しかも、防塵カバーはその弾性力によって各エンドキャップに固定されているので、ボルト等の締結部材を用いることなく、防塵カバーを各エンドキャップに着脱自在に固定することができる。
【００１２】
さらに、本発明によれば、案内レールに遊嵌されたスライダのエンドキャップ自体の周囲を防塵カバーによって覆うことができるため、リニアガイド装置のエンドキャップを高温の異物から保護することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の種々の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、各実施の形態における同一または相当する部分には、同じ符号を付してその重複する説明は省略する。
【００１４】
図１乃至図４は、本発明の第１の実施の形態を示す図である。先ず、本実施の形態の直動案内軸受装置であるリニアガイド装置の構成を説明する。図１に示すように、外面に転動体転動溝３Ａ，３Ｂを有して軸方向に延びる案内レール１と、その案内レール１を跨いで組付けられたスライダ２とを備えている。
【００１５】
詳しくは、案内レール１の上面１ａと両側面１ｂが交叉する稜線部に、断面ほぼ１／４円弧形状の軸方向の凹溝からなる一方の転動体転動溝３Ａが形成されるとともに、案内レールの両側面１ｂ中間位置に断面ほぼ半円形の他方の転動体転動溝３Ｂが形成されている。転動体転動溝３Ｂの溝底には、スライダ２を案内レール１に組み付けない状態での転動体の脱落を防ぐ保持器の逃げ溝３ａが形成されている。
【００１６】
一方、スライダ２は、スライダ本体２Ａとその両端部に取り付けられたエンドキャップ２Ｂとからなり、スライダ本体２Ａは両袖部４の内側面に案内レール１の転動体転動溝３Ａ、３Ｂに対向する負荷転動体転動溝５を有するとともに、袖部の肉厚部分を軸方向に貫通する転動体戻し路６を有している。一方、エンドキャップ２Ｂは、スライダ本体２Ａの転動体転動溝５とこれに平行な転動体戻し路６とを連通させる湾曲路７を有しており、それらの転動体転動溝５と転動体戻し路６と両端の湾曲路７とで転動体循環回路が形成されている。その転動体循環回路内には例えば鋼製ボールからなる多数の転動体８が装填されている。なお、図中９はグリースニップルである。また、１０は案内レール１の取付け用ボルト孔、１１はスライダ２の取り付け用ボルト孔である。
【００１７】
転動体の循環部品としてのエンドキャップ２Ｂは、合成樹脂材の射出成形品で、案内レールに直角な幅方向の断面がほぼコ字形に形成されている。そして、後述するように、両エンドキャップ２Ｂのそれぞれの外面側には、潤滑剤含有部材１７及びサイドシール１２が、取付けねじ１３で固定されている。このエンドキャップ２Ｂは、袖部４の断面形状よりも一回り小さい形状に形成されている。したがって、袖部４の最外輪郭端からエンドキャップ２Ｂの最外輪郭端の間には、図１において幅Ｈで示される、段差部が形成されている。
【００１８】
そのサイドシール１２は、エンドキャップ２Ｂの外形に合わせたほぼコ字形状の鋼板と、この鋼板と相似の形状を有してその外面に一体的に成形されたゴム製のシール材１４とから構成されている。そのシール材１４の案内レール１と接触するシールリップ部は、その内側の面が、スライダ２と案内レール１との間のすき間をシールできるように、案内レール１の断面形状に合わせて案内レール１の上面１ａ及び外側面１ｂに摺接可能な形状、より具体的には、転動体転動溝３Ａ，３Ｂや逃げ溝３ａにも摺接可能な形状に成形されている。
【００１９】
このように構成されたリニアガイド装置は、例えば図２，図３に示すように、二本の案内レール１を一対として工作機械等に取り付けて使用されることが多い。その場合、二本の案内レール１、１は平行を正確に出してベッドＢ上にボルトで固定して取り付けられる。
【００２０】
それらの各案内レール１には、リニアガイド装置を取り付ける相手機械の種類に応じて、スライダ２をそれぞれ一個取り付けて使用する場合と二個以上ずつ取り付けて使用する場合があるが、図２，図３は、案内レール一本毎に二個のスライダ２，２を取り付けた場合を示している。各スライダ２には、その取付け用ボルト孔１１を用いて、テーブルＴがボルト止めで固定される。
【００２１】
以上が、リニアガイド装置の一般的な使用形態であるが、本実施形態のリニアガイド装置においては、リニアガイド装置を、特に塵埃等の多い雰囲気下で使用するとき、図３に示すように、案内レールの長さ方向に沿って相隣るスライダ２とスライダ２との間に防塵カバー１５が設けられている。特に、案内レール１に遊嵌された二つのスライダ２の取付スパンが小さく、スライダ２とスライダ２との間に小さな間隙があるような場合には、その小さな間隙にごみ等の塵埃が溜まる場合に有効である。
【００２２】
防塵カバー１５は、例えば、金属あるいは樹脂を用いて断面がほぼコ字形形状に形成されて、案内レールの長さ方向に沿って相隣接するスライダ２とスライダ２との間に形成された空間部Ｌ及び各スライダ２の軸方向一端部であるエンドキャップ２Ｂの周囲を覆うように構成されている。
【００２３】
すなわち、防塵カバー１５を、図３の矢示方向に沿ってスライダ２及び案内レールに組み付けると、防塵カバー１５の両端部はそれぞれスライダの端部にあるエンドキャップ２Ｂに固定されるとともに、エンドキャップとエンドキャップとの間の案内レールを覆う。
【００２４】
この防塵カバー１５は、上面１５Ａと、側面１５Ｂと、開放部１５Ｄが形成された底面１５Ｃとを備えており、各面は一体に連結されている。この防塵カバー１５を１０２で示す方向に押し広げながら、防塵カバーの両端部をエンドキャップの外周部に嵌め込み、その後、防塵カバーを押し広げることを解除すると、防塵カバーの各面が弾性力でエンドキャップ２Ｂの回りの外周部に固定される。図６は、防塵カバーの両端部が二つのスライダのそれぞれのエンドキャップ２Ｂに固定された状態を示す斜視図である。
【００２５】
この防塵カバー１５は、スライダー２,２間を覆うことによって、二つのスライダー間の案内レールの開放部をも異物から保護する。防塵カバーの素材や各面のサイズを適宜調整することによって、防塵カバーの弾性力を調整することができる。防塵カバーをスライダから取り外す場合は、図３の符号１０２の側へ防塵カバーを再度押し広げるとともに、矢示の反対方向に防塵カバーを案内レールから離れるように移動させれば良い。
【００２６】
エンドキャップ２Ｂには、スライダ２の端部の組み立て状態を示す斜視図である図４に示すように、両エンドキャップ２Ｂに近い側から、補強板１６、潤滑剤含有部材である潤滑剤含有ポリマー１７及びサイドシール１２が、重ね合わされた状態で固定されている。
【００２７】
これらのうち補強板１６は、エンドキャップ２Ｂの端面の外形に合わせたほぼコ字形状の鋼板であり、その両袖部１６Ａ、１６Ｂには、取付ネジ貫通用の貫通孔１６ａ、１６ｂが形成されるとともに、それら両袖部１６Ａ，１６Ｂを連結する連結部１６Ｃには、グリーンニップル用貫通孔１６ｃが形成されている。なお、この補強板１６は、案内レール１とは接触しない。
【００２８】
また、サイドシール１２は、エンドキャップ２Ｂの外形に合わせたほぼコ字形状の鋼板と、この鋼板と相似の形状を有してその外面に一体的に成形されたニトリルゴムとから構成されている。
【００２９】
かかるサイドシール１２の案内レール１と接触するシール材（リップ部）１４の内側の面は、スライダ２と案内レール１との間のすき間をシールできるように、その案内レール１の断面形状に合わせて案内レール１の上面１ａ及び外側面１ｂに摺接可能な形状、すなわち、転動体転動溝３Ａ、３Ｂや逃げ溝３ａにも摺接可能な形状に成形されている。
【００３０】
なお、このサイドシール１２の両袖部１２Ａ，１２Ｂにも、取付ネジ貫通用の貫通孔１２ａ、１２ｂが形成されるとともに、それら両袖部１２Ａ、１２Ｂを連結する連結部１２Ｃには、グリースニップル用の貫通孔１２ｃが形成されている。
【００３１】
そして、これらサイドシール１２及び補強板１６間には、潤滑剤含有部材に相当する潤滑剤含有ポリマー１７が介装されている。この潤滑剤含有ポリマー１７は、エンドキャップ２Ｂの外形に合わせたほぼコ字形状に形成されていて、そのコ字形状の内側の面は、テーパ状ではなく平坦な形状であって、サイドシール１２のシール材（リップ部）１４の内面と同様に、案内レール１の断面形状に合わせて案内レール１の上面１ａ及び転動体転動溝３Ａ，３Ｂ、さらに逃げ溝を含む外側面１ｂに摺接可能な形状となっている。
【００３２】
そして、図４に示すように、潤滑剤含有ポリマー１７の両袖部１７Ａ、１７Ｂに形成された貫通孔１７ａ、１７ｂのそれぞれには、リング状部材１８Ａ、１８Ｂが嵌め込まれるようになっている。このリング状部材１８Ａ、１８Ｂは、短い円筒形状の部材であり、その外径は、貫通孔１７ａ、１７ｂに容易に嵌め込める程度の寸法となっている。
【００３３】
また、潤滑剤含有ポリマー１７の連結部１７Ｃに形成された貫通孔１７ｃにも、リング状（又は中実円柱状）部材１９が嵌め込まれるようになっている。このリング状部材１９も短い円筒形状の部材である。ただし、リング状部材１９の外径は、貫通孔１１Ｃの内径よりも大きくなっている。つまり、リング状部材１９を貫通孔１１ｃに嵌め込むことにより、その貫通孔１７ｃが押し広げられるようになっている。
【００３４】
さらに、リング状部材１８Ａ、１８Ｂ及び１９の長さ方向の厚さは、潤滑材含有ポリマー１７のそれ（Ｗ）よりも、若干（例えば、０．２ｍｍ程度）厚くなっている。つまり、リング状部材１８Ａ、１８Ｂ及び１９を貫通孔１７ａ、１７ｃに嵌め込むと、そのリング状部材１８Ａ、１８Ｂ及び１９の端部が、潤滑剤含有ポリマー１７の表面又は裏面から突出するようになっている。
【００３５】
そして、これら補強板１６、潤滑含有ポリマー１７及びサイドシール１２は、エンドキャップ２Ｂの貫通孔２ａ、２ｂを貫通してスライダ本体２Ａに螺合する取付用ネジ１３Ａ、１３Ｂが、サイドシール１２の貫通孔１２ａ、１２ｂ、潤滑ポリマー１７の貫通孔１７ａ、１７ｂ、内側のリング状部材１８Ａ、１８Ｂ及び補強板１６の貫通孔１６ａ、１６ｂを貫通することにより、エンドキャップ２Ｂと一体にスライダ本体２Ａに固定される。
【００３６】
機台に固定した案内レール１上をスライド２が移動すると、スライド２内の転動体は転動体転動路内を転動しつつスライド２の移動方向にスライダ２より遅い速度で移動し、一端側の湾曲路でＵターンして転動体戻し路を逆方向に転動しつつ移動し、他端側の湾曲路で逆Ｕターンして転動体転動路内に戻る循環を繰り返す。こうして直動案内軸受装置が駆動されると、潤滑剤含有ポリマー１７も案内レール１に接触しつつ移動し、その移動時の摩擦熱の影響も加わって、潤滑剤含有ポリマー１７から潤滑剤が経時的に徐々に滲み出すが、その滲み出した潤滑剤は、案内レール１の特に転動体転動溝３Ａ、３Ｂを介して、その転動体転動溝３Ａ、３Ｂ内を転動する転動体へ自動的に供給される。
【００３７】
この自己潤滑性により、長期間にわたり安定した滑らかな作動が行われる。したがって、殊更に潤滑剤を外部からスライダ２に供給しないでも低トルクで良好な運転を長時間続けることができる。
【００３８】
このようにエンドキャップ２Ｂには、潤滑剤含有ポリマーなど、熱による変形を受けやすい部材が取り付けられる場合がある。しかしながら、前記防塵カバー１５によって、エンドキャップ２等が高温の異物の影響から保護される。
【００３９】
本実施の形態のリニアガイド装置においては、防塵カバーにより、相隣接するスライダ２とスライダ２との間に形成された空間部及び各スライダ２のエンドキャップ２Ｂの周囲が覆われているので、リニアガイド装置を塵埃等の多い雰囲気下で使用したときに、案内レール１に遊嵌されたスライダ２の取付スパンが小さく、スライダ２とスライダ２との間に小さな間隙があるような場合でも、ごみ（異物）等がシール材１４を通過して転動溝５等に浸入するのを防止することができるとともに、リニアガイド装置を溶接スパッタ等の高温のごみのかかる雰囲気中で使用した場合でも、高温のごみによってエンドキャップ２Ｂや潤滑剤含有部材が変形するのを防止することができる。
【００４０】
さらに、木屑、セラミック粉等のように、油分を吸い取り易い雰囲気下でリニアガイド装置を使用した場合でも、防塵カバーにより、木屑、セラミック粉等が直接潤滑剤含有部材に触れることはなく、潤滑剤含有部材の油分が木屑、セラミック粉等に吸い取られのを防止することができる。
【００４１】
また、防塵カバー１５はその弾性力によって各エンドキャップ２Ｂに固定されているので、ボルト等の締結部材を用いることなく、防塵カバー１５を各エンドキャップ２Ｂに着脱自在に固定することができる。
【００４２】
また、前記実施の形態においては、防塵カバー１５として、相隣る２台のスライダ２を連結するものについて述べたが、防塵カバー１５の幅を広げて、相隣る４台のスライダ２を連結するように構成することもできる。
【００４３】
次に、本発明の他の実施の形態を図５に基づいて説明する。本実施の形態は、各スライダ２の軸方向両端に配置された一対のエンドキャップ２Ｂ、潤滑剤含有部材１７及びサイドシール１２のみを覆って、これを保護する防塵カバー２０を固定したものであり、他の構成は前記実施の形態と同様である。
【００４４】
防塵カバー２０は、例えば、金属、樹脂を用いて、スライダ２の軸方向一端部に固定されているエンドキャップ２Ｂ、潤滑剤含有部材１７及びサイドシール１２の外周面を覆うように構成されている。そして各防塵カバー２０は、その弾性力により各エンドキャップ２Ｂ、２Ｂに着脱自在に固定されている。すなわち、防塵カバー２０はエンドキャップ２Ｂ等を塵埃等から保護する。
【００４５】
本実施の形態においては、各スライダ２のエンドキャップ２Ｂ、潤滑剤含有部材１７及びサイドシール１２をれぞれ防塵カバー２０で覆うようにしたため、リニアガイド装置を溶接スパッタ等の高温のごみのかかる雰囲気中で使用した場合でも、高温のごみによってエンドキャップ等が変形するのを防止することができる。
【００４６】
さらに、木屑、セラミック粉等のように、油分を吸い取り易い雰囲気下でリニアガイド装置を使用した場合でも、木屑、セラミック粉等が直接潤滑剤願油部材に触れることはなく、潤滑剤含有部材の油分が木屑、セラミック粉等に吸い取られのを防止することができる。
【００４７】
また、防塵カバー２０はその弾性力によって各エンドキャップ２Ｂに固定されているので、ボルト等の締結部材を用いることなく、防塵カバー２０を各エンドキャップ２Ｂに着脱自在に固定することができる。なお、図５には、防塵カバー２０の二つの形態の例が示されている。
【００４８】
なお、上記第２の実施形態においては、防塵カバー２０がエンドキャップ２０Ｂ、潤滑剤含有部材１７及びサイドシール１２を覆う例を示したが場合によってはこれらの各部材の一つ又は２つを覆うものであっても良い。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、案内レールに遊嵌されて相隣るスライダとスライダとの間に形成された空間部及び／又は各スライダのエンドキャップ等の周囲を防塵カバーによって覆うようにしたため、ニアガイド装置を塵埃等、異物の多い雰囲気下で使用した場合でも、異物がスライダの中に入るのを防止することができ、転動体の転動不良を無くすことができるとともに、エンドキャップ等を高温の異物等から保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態のリニアガイド装置の一部を切り欠いて示す斜視図である。
【図２】リニアガイド装置の使用態様（取り付け状態）を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態のリニアガイド装置の配置状態を示す斜視図である。
【図４】第１の実施の形態のスライダの構造を示す分解斜視図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態のリニアガイド装置の使用態様（取り付け状態）を示す斜視図である。
【図６】図３において、防塵カバーがスライダに固定された状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 案内レール
１ａ 上面
１ｂ 側面
２ スライダ
２Ａ スライダ本体
２Ｂ エンドキャップ
３Ａ、３Ｂ 転動体転動溝
５ 負荷転動体転動溝
６ 転動体戻し路
７ 湾曲路
８ 転動体
１２ サイドシール
１５,２０ 防塵カバー
Claims (1)
- 直動案内軸受装置に防塵カバーを取り付けて成る直動案内軸受装置であって、この直動案内軸受装置は、外面に転動体転動溝を有して、軸方向に延びる案内レールと、この案内レールに遊嵌する一つ又は複数のスライダを備えて成り、このスライダは、スライダ本体と、そのスライダ本体の両端部に取り付けられたエンドキャップを備えて成り、該エンドキャップには前記案内レールに潤滑剤を供給する潤滑剤含有部材及びサイドシールがこの順番で固定されており、前記スライダ本体と前記エンドキャップにより、前記案内レールの転動体転動溝に対向する負荷転動体転動溝及びこの負荷転動体転動溝の両端部に湾曲部を介して連結された転動体戻し路からなる転動体循環路が形成され、この転動体循環路に前記案内レールに沿って前記スライダ本体を相対移動させる転動体が装填されてなるとともに、前記防塵カバーは、スライダ端に装着される前記潤滑剤含有部材の周囲を覆うように、外部から嵌め込まれ、嵌め込まれた後は弾性力によって各部材に固定されるように構成されてなる、直動案内軸受装置。
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