JP4622971B2

JP4622971B2 - 直動案内装置

Info

Publication number: JP4622971B2
Application number: JP2006238957A
Authority: JP
Inventors: ▲うぇい▼ 徐; 美典水村
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2006-09-04
Filing date: 2006-09-04
Publication date: 2011-02-02
Anticipated expiration: 2026-09-04
Also published as: JP2008057755A

Description

本発明は、往復直線運動する物体をその移動方向に案内する直動案内装置に関する。

往復直線運動する物体をその移動方向に案内する直動案内装置は、一般に、直線状に形成された案内レールと、この案内レールの長手方向に相対移動するスライダと、このスライダ内に転動自在に組み込まれた多数の転動体とからなり、スライダは、案内レールの左右側面部に形成された複数のレール側転動体軌道溝と対向する複数のスライダ側転動体軌道溝を有するスライダ本体と、このスライダ本体の一端と他端に装着された前後一対のエンドキャップとを備えた構成となっている。

このような直動案内装置のレール側転動体軌道溝やスライダ側転動体軌道溝に切削粉などの異物が侵入すると、レール側転動体軌道溝やスライダ側転動体軌道溝の溝面に圧痕が生じたり、転動体の転がり運動が阻害されたりすることがある。そこで、案内レールの左右側面部と該左右側面部に対向するスライダ本体の内面部との間をスライダ本体の内側からシールするインナーシールとして、合成樹脂材からなるプレート状のインナーシール部材を用いたものが考案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−２５４３２９号公報

このような直動案内装置では、切削粉などの異物が案内レールの左右側面部とスライダ本体の内面部との間にスライダ本体の内側から侵入することをインナーシール部材によって防止できるが、次のような問題点を有していた。すなわち、上述した直動案内装置では、前後一対のエンドキャップにインナーシール支持溝を形成し、これらのインナーシール支持溝にインナーシール部材の前端部と後端部を差し込んでインナーシール部材を案内レールの上面部とスライダ本体の下面部との間に支持している。このため、インナーシール部材の前端部と後端部との間の中央部分に撓みが生じ易くなり、スライダを案内レールに組み付ける際にインナーシール部材の中央部分が案内レールの端面部と干渉することによって、シール性能に悪影響を及ぼす損傷がインナーシール部材のリップ部に生じるおそれがあった。

なお、上記の不具合を防止する方策としては、インナーシール部材として例えば特開平９−５３６３９号公報の図４に示されたものを用いることが考えられるが、同公報に開示されたインナーシール部材はプレート状に形成された芯金と、この芯金の下面部に加硫接着された一対のシールリップとから形成されているため、コスト高を招くという問題がある。

また、他の方策としては、特開２００２−３９１７４号公報に開示されているように、インナーシール部材を転動体保持器と一体に樹脂成形することが考えられるが、この場合には、転動体保持器がスライダ本体と一体にインサート成形されているため、インナーシール部材を取り外して摩擦軽減を図ることができなくなるという問題がある。
本発明は上述した問題点に着目してなされたものであり、その目的は、シール性能に悪影響を及ぼす損傷がインナーシール部材のリップ部に発生することを防止することのできる直動案内装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明は、案内レールの長手方向に相対移動するスライダが前記案内レールの左右側面部に形成されたレール側転動体軌道溝と各々対向する複数のスライダ側転動体軌道溝を有するスライダ本体と、該スライダ本体の一端と他端に装着された前後一対のエンドキャップと、前記案内レールの左右側面部と該左右側面部に対向するスライダ本体の内面部との間を前記スライダ本体の内側下面と案内レール上面との間から案内レールの上面部における左右に一対のリップ部をスライダ本体の全長にわたって摺接させることによりシールする合成樹脂製のインナーシール部材と、前記スライダ本体に組み付けられた左右一対の転動体保持器とを備えてなる直動案内装置において、前記インナーシール部材を前記案内レールの上面部と該上面部に対向するスライダ本体の下面部との間に支持するインナーシール支持部を前記左右一対の転動体保持器に設け、前記インナーシール部材の側端部に複数のスリットを設けるとともに、該スリットに係合する複数の位置ずれ防止部を前記転動体保持器に設けたことを特徴とする。

本発明に係る直動案内装置において、転動体保持器は合成樹脂材からなり、かつスライダ本体の端面部に当接する二つのプレート部を有するとともに、案内レールの左右側面部に二条ずつ形成されたレール側転動体軌道溝のうち上側のレール側転動体軌道溝と該転動体軌道溝に対向するスライダ側転動体軌道溝との間の転動体を保持する第１の転動体保持部と、案内レールの左右側面部に二条ずつ形成されたレール側転動体軌道溝のうち下側のレール側転動体軌道溝と該転動体軌道溝に対向するスライダ側転動体軌道溝との間の転動体を保持する第２の転動体保持部と、第１の転動体保持部と第２の転動体保持部との間に形成された第３の転動体保持部とを有するものを用いることができる。この場合、インナーシール支持部は転動体保持器の第１の転動体保持部に設けられることが好ましい。
また、インナーシール部材はインナーシール支持部に係合する突起部もしくは溝部を左右側端部に有するものであってもよい。また、インナーシール部材の側端部に複数のスリットを設けるとともに、該スリットに係合する複数の位置ずれ防止部を転動体保持器に設けることが好ましい。

本発明に係る直動案内装置では、インナーシール部材の前端部と後端部を前後一対のエンドキャップに掛止しなくてもインナーシール部材を案内レールの上面部とスライダ本体の下面部との間に支持することが可能となり、スライダを案内レールに組み付ける際に案内レールの端面部と干渉するような撓みがインナーシール部材の前端部と後端部との間の中央部分に発生し難くなるので、シール性能に悪影響を及ぼす損傷がインナーシール部材のリップ部に発生することを防止することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の第１の実施形態に係る直動案内装置の正面図、図２はその平面図であって、これらの図に示されるように、本発明の第１の実施形態に係る直動案内装置は、直線状に形成された案内レール１と、この案内レール１の長手方向に相対移動するスライダ２と、このスライダ２内に転動自在に設けられた多数の球状転動体３とから構成されている。

案内レール１及び転動体３は例えば合金鋼などの金属材料からなり、案内レール１の左右側面部１ａ，１ｂには、レール側転動体軌道溝４（図１参照）が二条ずつ形成されている。一方、図２に示すように、スライダ２はスライダ本体５と、このスライダ本体５の一端と他端に複数本（例えば四本）のエンドキャップ固定用ビス６によって装着された前後一対のエンドキャップ７と、これらのエンドキャップ７内に例えば四個ずつ組み込まれた複数のリターンガイド８とを備えて構成されている。

スライダ本体５は例えば合金鋼などの金属材料からなり、レール側転動体軌道溝４と各々対向する四条のスライダ側転動体軌道溝９（図３参照）を有している。また、スライダ本体５は案内レール１の両側にブロック状の転動体戻し部５ａ，５ｂ（図３参照）を有しており、これらの転動体戻し部５ａ，５ｂ内には、案内レール１の長手方向に貫通する二つの転動体戻し通路１０が形成されている。
スライダ本体５の転動体戻し部５ａ，５ｂは案内レール１の左右側面部１ａ，１ｂと対向しており、案内レール１の左右側面部１ａ，１ｂとスライダ本体５の転動体戻し部５ａ，５ｂとの間は、スライダ本体５の下側に設けられた左右一対のアンダーシール部材１１（図４参照）によってシールされている。

エンドキャップ７はほぼコ字形をなしており、これらエンドキャップ７の正面部には、案内レール１とエンドキャップ７との間隙をシールするサイドシール１２（図２参照）が装着されている。また、エンドキャップ７及びリターンガイド８は合成樹脂材にて形成されており、エンドキャップ７とリターンガイド８との間には、ほぼＵ字状に湾曲した方向転換路１３（図２参照）がそれぞれ形成されている。さらに、図４に示すように、スライダ本体５は案内レール１の上面部１ｃと対向する下面部５ｃを有しており、案内レール１の上面部１ｃとスライダ本体５の下面部５ｃとの間には、案内レール１の左右側面部と該左右側面部に対向するスライダ本体５の内面部との間をスライダ本体５の内側からシールするプレート状のインナーシール部材１４が設けられている。

アンダーシール部材１１は熱可塑性エラストマなどの合成樹脂材からなり、スライダ本体５の全長に渡って案内レール１の左右側面部１ａ，１ｂに摺接する薄板状のリップ部１１ａ（図５参照）を有している。
方向転換路１３は、レール側転動体軌道溝４とスライダ側転動体軌道溝９との間の転動体負荷転動路に連通していると共に転動体戻し通路１０に連通している。従って、スライダ２の相対直線運動に伴って転動体負荷転動路を転動した転動体３は、方向転換路１３で方向転換した後、転動体戻し通路１０に導入されるようになっている。

インナーシール部材１４は熱可塑性エラストマなどの合成樹脂材からなり、スライダ本体５の全長に渡って案内レール１の上面部１ｃに摺接する左右一対のリップ部１４ａ（図６参照）を有している。また、インナーシール部材１４は前後方向に延出する左右一対の腕部１４ｂを前端部と後端部に有しており、これら腕部１４ｂの先端部には、エンドキャップ７に形成された掛止凹部（図示せず）に係合する突起部１４ｃが形成されている。

レール側転動体軌道溝４とスライダ側転動体軌道溝９との間に介在する転動体３は、スライダ本体５に組み付けられた左右一対の転動体保持器１５（図４参照）に保持されている。これらの転動体保持器１５は、インナーシール部材１４と同様に、合成樹脂材から形成されている。また、転動体保持器１５はスライダ本体５の端面部に当接する二つのプレート部１５ａ，１５ｂ（図７及び図８参照）を有しており、これらのプレート部１５ａ，１５ｂには、転動体戻し通路１０と方向転換路１３とを接続する二つの通路接続孔１６が形成されているとともに、レール側転動体軌道溝４とスライダ側転動体軌道溝９との間の転動体負荷転動路と方向転換路１３との間に転動体通路を形成する二つの円弧状切欠部１７が形成されている。

また、転動体保持器１５は案内レール１の左右側面部に二条ずつ形成された転動体軌道溝４のうち上側の転動体軌道溝と該転動体軌道溝に対向するスライダ側転動体軌道溝９との間の転動体３を保持する第１の転動体保持部１５ｃ（図７及び図８参照）と、案内レール１の左右側面部に二条ずつ形成された転動体軌道溝４のうち下側の転動体軌道溝と該転動体軌道溝に対向するスライダ側転動体軌道溝９との間の転動体３を保持する第２の転動体保持部１５ｄと、第１の転動体保持部１５ｃと第２の転動体保持部１５ｄとの間に形成された第３の転動体保持部１５ｅとを有しており、第１の転動体保持部１５ｃには、インナーシール部材１４を案内レール１の上面部１ｃとスライダ本体５の下面部１ｃとの間に支持するインナーシール支持部としてのインナーシール支持溝１８（図９参照）が形成されているとともに、インナーシール部材１４の左右側端部に形成されたスリット１９に係合してインナーシール部材１４の前後方向の位置ずれを防止する複数の位置ずれ防止部２０（図７参照）が形成されている。

インナーシール支持溝１８はその開口幅を溝内部よりも狭くして転動体保持器１５の第１の転動体保持部１５ｃに形成されており、インナーシール部材１４の左右側端部には、インナーシール支持溝１８に嵌合する薄板状の突起部１４ｄがインナーシール部材１４の全長に渡って形成されている。
なお、転動体保持器１５の第２の転動体保持部１５ｄには、アンダーシール部材１１をスライダ本体５の下側に支持するアンダーシール支持部としてのアンダーシール支持溝２１（図７参照）が形成されている。

このような構成において、スライダ本体５に転動体保持器１５を組み付け、さらにスライダ本体５の一端と他端にエンドキャップ７を装着した後、インナーシール部材１４の左右側端部に形成された薄板状の突起部１４ｄを転動体保持器１５の第１の転動体保持部１５ｃに形成されたインナーシール支持溝１８に押し込むと、インナーシール部材１４が案内レール１の上面部１ｃとスライダ本体５の下面部５ｃとの間に支持される。これにより、インナーシール部材１４の前端部と後端部をエンドキャップ７に掛止しなくてもインナーシール部材１４を案内レール１の上面部１ｃとスライダ本体５の下面部５ｃとの間に支持することが可能となり、案内レール１にスライダ２を組み付ける際に案内レール１と干渉するような撓みがインナーシール部材１４の前端部と後端部との間の中央部分に発生し難くなるので、シール性能に悪影響を及ぼす損傷がインナーシール部材１４のリップ部１４ａに発生することを防止することができる。

また、上述した第１の実施形態ではインナーシール部材１４の左右側端部に形成されたスリット１９が転動体保持器１５に設けられた位置ずれ防止部２０に係合すると、インナーシール部材１４の前後方向の動きが規制されるため、インナーシール部材１４が前後方向に位置ずれを起こすことを防止することができる。
上述した第１の実施形態ではインナーシール支持溝１８として断面が図９に示す形状のものを示したが、これに限られるものではなく、インナーシール支持溝１８の断面形状が例えば図１０（ａ）〜（ｅ）に示す形状のものであっても第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、第１の実施形態では転動体保持器１５のインナーシール支持溝１８にインナーシール部材１４の側端部を差し込んでインナーシール部材１４を案内レール１の上面部１ｃとスライダ本体５の下面部５ｃとの間に支持するようにしたが、図１１（ａ）〜（ｃ）に示すように、インナーシール部材１４の左右側端部に溝部２２を設け、この溝部２２と係合する突起部２３を転動体保持器１５の第１の転動体保持部１５ｃにインナーシール支持部として設けても第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
さらに、図１２に示すように、インナーシール部材１４の左右側端部に複数の凹部２４または凸部２５を設け、これに嵌合する複数の凸部２６または凹部２７を転動体保持器１５に設けても第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

本発明の第１の実施形態に係る直動案内装置の正面図である。本発明の第１の実施形態に係る直動案内装置の平面図である。図２に示すスライダ本体の断面図である。図２のIV−IV線に沿う断面図である。図４に示すアンダーシール部材の平面図である。図４に示すインナーシール部材を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。図４に示す転動体保持器の斜視図である。図７に示す転動体保持器の側面図である。図８のIX−IX線に沿う断面図である。インナーシール支持溝の変形例を示す図である。本発明の第２の実施形態を説明するための図である。本発明の第３の実施形態を説明するための図である。

符号の説明

１案内レール
２スライダ
３転動体
４レール側転動体軌道溝
５スライダ本体
６エンドキャップ固定用ビス
７エンドキャップ
８リターンガイド
９スライダ側転動体軌道溝
１０転動体戻し通路
１１アンダーシール部材
１２サイドシール
１４インナーシール部材
１５転動体保持器
１５ａ，１５ｂプレート部
１５ｃ第１の転動体保持部
１５ｄ第２の転動体保持部
１５ｅ第３の転動体保持部
１８インナーシール支持溝
１９スリット
２０位置ずれ防止部

Claims

案内レールの長手方向に相対移動するスライダが前記案内レールの左右側面部に形成されたレール側転動体軌道溝と各々対向する複数のスライダ側転動体軌道溝を有するスライダ本体と、該スライダ本体の一端と他端に装着された前後一対のエンドキャップと、前記案内レールの左右側面部と該左右側面部に対向するスライダ本体の内面部との間を前記スライダ本体の内側下面と案内レール上面との間から案内レールの上面部における左右に一対のリップ部をスライダ本体の全長にわたって摺接させることによりシールする合成樹脂製のインナーシール部材と、前記スライダ本体に組み付けられた左右一対の転動体保持器とを備えてなる直動案内装置において、
前記インナーシール部材を前記案内レールの上面部と該上面部に対向するスライダ本体の下面部との間に支持するインナーシール支持部を前記左右一対の転動体保持器に設け、前記インナーシール部材の側端部に複数のスリットを設けるとともに、該スリットに係合する複数の位置ずれ防止部を前記転動体保持器に設けたことを特徴とする直動案内装置。
前記転動体保持器は合成樹脂材からなり、かつ前記スライダ本体の端面部に当接する二つのプレート部を有するとともに、前記案内レールの左右側面部に二条ずつ形成されたレール側転動体軌道溝のうち上側のレール側転動体軌道溝と該転動体軌道溝に対向するスライダ側転動体軌道溝との間の転動体を保持する第１の転動体保持部と、前記案内レールの左右側面部に二条ずつ形成されたレール側転動体軌道溝のうち下側のレール側転動体軌道溝と該転動体軌道溝に対向するスライダ側転動体軌道溝との間の転動体を保持する第２の転動体保持部と、前記第１の転動体保持部と前記第２の転動体保持部との間に形成された第３の転動体保持部とを有することを特徴とする請求項１記載の直動案内装置。
前記インナーシール支持部は前記第１の転動体保持部に設けられていることを特徴とする請求項２記載の直動案内装置。
前記インナーシール部材は前記インナーシール支持部に係合する突起部または溝部を左右側端部に有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の直動案内装置。