JP5316700B2 - リニアガイド装置 - Google Patents
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Description
本発明は、工作機械や製造装置、射出成形機、測定機器等の機械装置の案内部に設けられ、テーブル等の移動台を直線的に移動させるためのリニアガイド装置に関する。
リニアガイド装置は、レール側面に転動体ガイド面を形成した案内レールと、案内レールに跨架されて案内レール上を相対移動するスライダと、スライダの移動方向の端面に取付けられて転動体ガイド面を含む案内レールのレール外面に摺動することで、レール外面上に堆積したゴミ、塵、切り屑等の異物をスライダの移動により除去するサイドシールと、を備えている。
従来のサイドシールとして、例えば特許文献1、2に記載の構造が知られている。
特許文献1のサイドシールは(この特許文献1ではエンドシールと称している)、レール外面と隙間を設けて対向して配置されるスクレーパー部と、スライダの移動方向の端面とスクレーパー部との間に配置され、レール外面との間に隙間を設けて対向して配置されるケース部と、ケース部及びスクレーパー部の間でシール基部が挟持され、シール基部から延在したリップがレール外面に接触するシール部材とを備えた構造としている。
特許文献1のサイドシールは(この特許文献1ではエンドシールと称している)、レール外面と隙間を設けて対向して配置されるスクレーパー部と、スライダの移動方向の端面とスクレーパー部との間に配置され、レール外面との間に隙間を設けて対向して配置されるケース部と、ケース部及びスクレーパー部の間でシール基部が挟持され、シール基部から延在したリップがレール外面に接触するシール部材とを備えた構造としている。
また、特許文献2のサイドシールは、スライダの移動方向の端面に固定したエンドキャップと、案内レールのレール外面に対向するエンドキャップの内側の面に沿って形成した凹溝と、この凹溝にシール基部が嵌合され、シール基部から延在したリップ部がレール外面に接触するシール部材とを備えた構造としている。
ところで、特許文献1のサイドシールは、シール部材の厚さ方向及び断面方向(厚さ方向に直交する方向)の位置合せを行なうために、ケース部に設けた凹部にシール基部に設けた凸部を嵌め込んで係合している。しかし、特許文献1のサイドシールは、ガタを設けずにケース部の凹部とシール部の凸部が係合する構造としているので、ケース部及びシール部材の製造誤差によって、シール部材のリップと案内レールの外面との間に隙間が生じて防塵性が低下、或いは、リップと案内レールの外面との接触力が過大になって摩擦の上昇や耐摩耗性の低下に繋がるおそれがある。
また、特許文献1のサイドシールのスクレーパー部、ケース部及びシール部材は、互いに一体化可能な部品には構成されていない。このため、スライダの移動方向の端面にねじ部材を介して固定するまでは互いに分離した部材なので、サイドシールの取付け作業性が悪い。
また、特許文献2のサイドシールは、エンドキャップに形成した凹溝に、サイドシールのシール外周が嵌合により装着されているだけであり、大きな振動が加わると凹溝からシール基部が抜け出て、シール部材が脱落してしまうおそれがある。
また、特許文献2のサイドシールは、エンドキャップに形成した凹溝に、サイドシールのシール外周が嵌合により装着されているだけであり、大きな振動が加わると凹溝からシール基部が抜け出て、シール部材が脱落してしまうおそれがある。
本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、シール部材の防塵性、耐摩耗性の低下を防止し、シール部材の脱落を防止することができるリニアガイド装置を提供することを目的としている。
上記目的を達成するために、本発明の一の実施形態に係るリニアガイド装置は、案内レールと、この案内レールに跨架されて該案内レール上を相対移動するスライダと、このスライダの移動方向の端面に取付けられたサイドシールとを有するリニアガイド装置において、前記サイドシールは、前記端面に当接する保持板と、この保持板の厚み方向に重なるカバー部材と、前記保持板及び前記カバー部材の間に配置したシール部材とで構成され、前記シール部材は、前記案内レールの案内面に接触するリップと、シール基部と、このシール基部より厚み寸法を小さくした第1延長部と、この第1延長部より厚み寸法を大きくした第1係止部とを、厚み方向に直交して前記案内面から離間する断面方向に連続して形成した部材であり、前記保持板は、厚み方向位置合せ部及び断面方向位置合せ部を形成して前記シール基部を収容する基部収容凹部と、前記第1係止部を内部に収容し、当該第1係止部が前記案内面に向かう前記断面方向に移動するのを規制する第1係合凹部とが形成されており、前記リップが前記案内レールの前記案内面に摺動して前記スライダが移動するときに、前記シール基部は、前記基部収容凹部の前記厚み方向位置合せ部及び前記断面方向位置合せ部に当接することで厚み方向及び断面方向の移動が規制されているとともに、前記第1係止部は、厚み方向及び断面方向の両方に隙間を設けて前記第1係合凹部に収容されている。
また、本発明の一の実施形態に係るリニアガイド装置は、前記シール基部の厚み方向の部位が、前記カバー部材と前記基部収容凹部の前記厚み方向位置合せ部に当接するとともに、前記シール基部の厚み寸法をT1とし、前記基部収容凹部の前記厚み方向位置合せ部までの深さをT2とすると、T1>T2の関係を有している。
また、本発明の一の実施形態に係るリニアガイド装置は、前記基部収容凹部の前記断面方向位置合せ部が、前記案内面に向けて突出する突起である。
また、本発明の一の実施形態に係るリニアガイド装置は、前記基部収容凹部の前記断面方向位置合せ部が、前記案内面に向けて突出する突起である。
また、本発明の一の実施形態に係るリニアガイド装置は、前記シール部材が、前記第1係止部より厚み寸法を小さくした第2延長部と、この第2延長部より厚み寸法を大きくした第2係止部とを、厚み方向に直交して前記案内面から離間する断面方向に連続して形成し、前記保持板は、前記第2係止部を内部に収容し、当該第2係止部が前記案内面に向かう前記断面方向に移動するのを規制する第2係合凹部が形成されており、前記リップが前記案内レールの前記案内面に摺動して前記スライダが移動するときに、前記第2係合部は、厚み方向及び断面方向の両方に隙間を設けて前記第2係合凹部に収容されている。
また、本発明の一の実施形態に係るリニアガイド装置は、前記シール部材及び前記保持板は、前記厚み方向の移動が規制されて着脱自在に一体化されている。
さらに、本発明の一の実施形態に係るリニアガイド装置は、前記シール部材及び前記カバー部材が、前記厚み方向の移動が規制されて着脱自在に一体化されている。
さらにまた、本発明の一の実施形態に係るリニアガイド装置は、前記保持板及び前記カバー部材が、厚み方向の移動が規制されて着脱自在に一体化されている。
さらに、本発明の一の実施形態に係るリニアガイド装置は、前記シール部材及び前記カバー部材が、前記厚み方向の移動が規制されて着脱自在に一体化されている。
さらにまた、本発明の一の実施形態に係るリニアガイド装置は、前記保持板及び前記カバー部材が、厚み方向の移動が規制されて着脱自在に一体化されている。
本発明に係るリニアガイド装置によると、シール部材のリップが案内レールの案内面に摺動してスライダが移動するときに、シール部材のシール基部が、保持板の基部収容凹部の厚み方向位置合せ部及び断面方向位置合せ部に当接することで厚み方向及び断面方向の移動が規制されているので、リップの変形を確実に防止することができ、防塵性能は低下しない。
また、シール部材の第1係止部は、厚み方向及び断面方向の両方に隙間を設けて保持板の第1係合凹部に収容されており、シール部材を抜き出そうとする外力が作用しても、第1係合凹部に第1係止部が係合することで、シール部材が抜け出るのを防止することができる。
以下、本発明を実施するための形態(以下、実施形態という。)を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1に示すリニアガイド装置1は、案内レール2、スライダ5、エンドキャップ10及び、サイドシール12を備えた装置である。
案内レール2は、合金鋼等の鋼材で製作された長尺の棒状部材であり、レール上面2aには機械装置の基台等に案内レール2を固定するための段付ボルト孔であるレール設置孔3が所定のピッチで複数設けられている。案内レール2の側面には、案内レール2の長手方向に沿って略V字状に形成された一対のレール軌道面4が形成されている。
図1に示すリニアガイド装置1は、案内レール2、スライダ5、エンドキャップ10及び、サイドシール12を備えた装置である。
案内レール2は、合金鋼等の鋼材で製作された長尺の棒状部材であり、レール上面2aには機械装置の基台等に案内レール2を固定するための段付ボルト孔であるレール設置孔3が所定のピッチで複数設けられている。案内レール2の側面には、案内レール2の長手方向に沿って略V字状に形成された一対のレール軌道面4が形成されている。
レール上面2aには、合金鋼等の薄板からなるレールカバー9が設けられている。図2に示すように、このレールカバー9の幅方向縁部は案内レール2の側面まで延在しており、レール軌道面4近くの案内レール2の側面との間に段差部15が設けられている。
スライダ5は、合金鋼等の鋼材で製作された略コの字状の断面形状を有する鞍状部材であり、上面には取付けねじ穴5aが設けられており、この取付けねじ穴5aを用いて機械装置の移動台等がボルト等により締結されるようになっている。
スライダ5は、合金鋼等の鋼材で製作された略コの字状の断面形状を有する鞍状部材であり、上面には取付けねじ穴5aが設けられており、この取付けねじ穴5aを用いて機械装置の移動台等がボルト等により締結されるようになっている。
スライダ5の両方の袖壁5bには、その内側にレール軌道面4に対向する一対の傾斜面であるスライダ軌道面6が設けられており、その厚肉部にはスライダ5の移動方向にスライダ5を貫通するころ7を循環させるための略長方形断面を有する貫通孔である戻り路8がそれぞれのスライダ軌道面6に対応して設けられている。ころ7は、合金鋼等の鋼材で製作された円柱体である。
エンドキャップ10は、金属材料や樹脂材料等で製作され、スライダ5と同一の略コの字状の断面形状を有する鞍状部材であり、スライダ5の移動方向の前後端に配置される。このエンドキャップ10には方向転換路11が設けられており、後述する負荷路と戻り路8とをそれぞれ接続するための略長方形断面を有する湾曲した通路であって、互いの交差を避けるために襷掛けに立体交差となるように形成されており、ころ7を案内してその循環方向を転向させる機能を有している。
そして、案内レール2のレール軌道面4及びスライダ5のスライダ軌道面6によりころ7が転動する負荷路が形成され、その両端部は、エンドキャップ10の方向転換路11とスライダ5の戻り路8とによりそれぞれ連結されてスライダ5の移動に伴ってころ7が循環する循環路が形成され、負荷路を転動するころ7がスライダ5に加えられた荷重を往復動自在に支持し、スライダ5が案内レール2の長手方向に沿った直線往復移動可能に支持されている。
サイドシール12は、エンドキャップ10の外側の端面に配置され、ねじ部材19によりエンドキャップ10を介してスライダ5に取付けられている。
エンドキャップ10のスライダ5側の端面には、潤滑剤供給溝(不図示)に接続するグリースニップル14が取付けられており、このグリースニップル14は、エンドキャップ10の方向転換路11に潤滑剤としてのグリースを補充するときに用いられる。
エンドキャップ10のスライダ5側の端面には、潤滑剤供給溝(不図示)に接続するグリースニップル14が取付けられており、このグリースニップル14は、エンドキャップ10の方向転換路11に潤滑剤としてのグリースを補充するときに用いられる。
(第1実施形態:サイドシールの構造)
サイドシール12は、図3に示すように、保持板16と、シール部材17と、カバー部材18とで構成されている。これらの部材は、シール部材17を間に挟んで保持板16及びカバー部材18を重ね合わせ(図4参照)、エンドキャップ10の外側の端面に保持板16を当接し、保持板16及びカバー部材18の互いに対応したねじ穴16a,18aに挿通したねじ部材19(図1参照)をエンドキャップ10の端面にねじ込むことで装着される。なお、図3の保持板16の符号16bで示す部位、カバー部材18の符号18bで示す部位は、グリースニップル14が挿通するニップル挿通穴である。
サイドシール12は、図3に示すように、保持板16と、シール部材17と、カバー部材18とで構成されている。これらの部材は、シール部材17を間に挟んで保持板16及びカバー部材18を重ね合わせ(図4参照)、エンドキャップ10の外側の端面に保持板16を当接し、保持板16及びカバー部材18の互いに対応したねじ穴16a,18aに挿通したねじ部材19(図1参照)をエンドキャップ10の端面にねじ込むことで装着される。なお、図3の保持板16の符号16bで示す部位、カバー部材18の符号18bで示す部位は、グリースニップル14が挿通するニップル挿通穴である。
図5から図7を参照して保持板16の構成を説明する。
保持板16は、図5に示すように、スライダ5と同様に略コの字形状を有する鞍状部材であり、ポリアセタール樹脂、66ナイロン樹脂などの硬質合成樹脂の射出成形品、アルミニウム、鋼材などの金属材料で形成されている。
保持板16の内周部16eは、案内レール2のレール上面2a及び側面(一対のレール軌道面4)に対向する形状に形成されており、カバー部材18が当接する一方の面16cには、シール部材17を保持する帯状の基部収容部20及び係合溝21が内周部16eに沿って形成されている。なお、保持板16の他方の面16dは、エンドキャップ10の外側の端面に当接する。
保持板16は、図5に示すように、スライダ5と同様に略コの字形状を有する鞍状部材であり、ポリアセタール樹脂、66ナイロン樹脂などの硬質合成樹脂の射出成形品、アルミニウム、鋼材などの金属材料で形成されている。
保持板16の内周部16eは、案内レール2のレール上面2a及び側面(一対のレール軌道面4)に対向する形状に形成されており、カバー部材18が当接する一方の面16cには、シール部材17を保持する帯状の基部収容部20及び係合溝21が内周部16eに沿って形成されている。なお、保持板16の他方の面16dは、エンドキャップ10の外側の端面に当接する。
すなわち、図6に示すように(図5のA−A線矢視図)、基部収容部20は、内周部16eを切り欠くことで、カバー部材18が当接する一方の面16cに平行に離間して厚み方向に延在する厚み方向位置合せ面20aと、厚み方向に直交する断面方向に延在する断面方向位置合せ面20bとで構成されている。これら厚み方向位置合せ面20a及び断面方向位置合せ面20bに、後述するシール部材17のシール基部25が当接することで、案内レール2のレール上面2a及び一対のレール軌道面4へのシール部材17のリップ26の突出量が設定されるようになっている。
ここで、保持板16の一方の面16cから厚み方向位置合せ面20aへの深さは、T2に設定されている。
また、断面方向位置合せ面20bからランド部22が連続して形成されており、このランド部22は、厚み方向位置合せ面20aより一方の面16c側に突出して形成されている。
係合溝21は、基部収容部20に対して内周部16eから離間する位置に設けられており、ランド部22より深い凹形状の溝として形成されている。
また、断面方向位置合せ面20bからランド部22が連続して形成されており、このランド部22は、厚み方向位置合せ面20aより一方の面16c側に突出して形成されている。
係合溝21は、基部収容部20に対して内周部16eから離間する位置に設けられており、ランド部22より深い凹形状の溝として形成されている。
図7に示すように(図5のB−B線矢視図)、保持板16には、係合溝21の一部から連続して内周部16eから離間する断面方向に延在する延長溝23と、延長溝23の端部に連続して形成され、保持板16の他方の面16dに貫通した穴形状の係合穴24が形成されている。係合穴24の他方の面16d側で開口する縁部には、係合段差部24aが形成されている。
ここで、前述した厚み方向位置合せ面20a及び断面方向位置合せ面20bを備えた基部収容部20は、図5の太線で示す符号Bで示す位置に形成されており、太線の符号Bを示していない基部収容部20は、シール部材17のシール基部25が当接する厚み方向位置合せ面20aのみが形成されている。
次に、図8から図12を参照してシール部材17の構成を説明する。
シール部材17は、図8に示すように、略コの字形状に曲がった帯状部材であり、その内周輪郭は、案内レール2のレール上面2a及び一対のレール軌道面4の輪郭に対して、後述するしめしろ分だけ縮小した形状とされている。このシール部材17は、可撓性の高い合成樹脂またはゴムの射出成形品からなり、具体的な材料としては、ポリエステル系エラストマー樹脂、ウレタン系エラストマー樹脂、ニトリルゴム樹脂,ふっ素ゴム樹脂などの部材である。ポリエステル系エラストマー樹脂の具体的な商品名としては、東洋紡社製のペルプレンEN1000,EN2000,EN3000,EN5000などがある。
シール部材17は、図8に示すように、略コの字形状に曲がった帯状部材であり、その内周輪郭は、案内レール2のレール上面2a及び一対のレール軌道面4の輪郭に対して、後述するしめしろ分だけ縮小した形状とされている。このシール部材17は、可撓性の高い合成樹脂またはゴムの射出成形品からなり、具体的な材料としては、ポリエステル系エラストマー樹脂、ウレタン系エラストマー樹脂、ニトリルゴム樹脂,ふっ素ゴム樹脂などの部材である。ポリエステル系エラストマー樹脂の具体的な商品名としては、東洋紡社製のペルプレンEN1000,EN2000,EN3000,EN5000などがある。
図10に示すように(図9のC−C線矢視図)、シール部材17は、シール基部25と、シール基部25から幅方向に連続して案内レール2のレール上面2a及び一対のレール軌道面4に接触するリップ26と、シール基部25から第1延長部27を介してリップ26とは反対側の幅方向に連続して形成された第1係止部28とを備えている。
図10の符号Lで示す線は、レール上面2a及び一対のレール軌道面4の位置を示す仮想線であり、リップ26は図10の上方向に弾性変形する。リップ26の厚さが薄すぎるとリップの強度が不足する。逆にリップ26の厚さが厚すぎると可撓性が不足するので、本実施形態では、リップ厚さh=0.5mmとしている。
図10の符号Lで示す線は、レール上面2a及び一対のレール軌道面4の位置を示す仮想線であり、リップ26は図10の上方向に弾性変形する。リップ26の厚さが薄すぎるとリップの強度が不足する。逆にリップ26の厚さが厚すぎると可撓性が不足するので、本実施形態では、リップ厚さh=0.5mmとしている。
また、リップ26の根元の折損を防ぐためにリップ根元には隅Rを設け、本実施形態ではR=0.2mmとした。また、本実施形態は、リップ26の傾斜角αをα=20°とした。
また、仮想線Lからのリップ26の先端の突出量Sが前述したしめしろ分である.このしめしろ分は、製作誤差があってもレール上面2a及び一対のレール軌道面4との間に隙間が生じないように定めた。本実施形態では、S=0.15mmとした。
また、仮想線Lからのリップ26の先端の突出量Sが前述したしめしろ分である.このしめしろ分は、製作誤差があってもレール上面2a及び一対のレール軌道面4との間に隙間が生じないように定めた。本実施形態では、S=0.15mmとした。
リップ26の先端26aは,レール上面2a及び一対のレール軌道面4との接触を安定させるために角丸めを設けている.角丸めの半径は例えば0.05mm〜0.2mmとしている。また、シール部材17を射出成形する際には、射出成形用金型の分割線がリップ先端にくると先端26aにバリが生じやすい。このため、本実施形態では,先端26aを避けて射出成形用金型の分割線を設けた。
なお、以上の数値は設計項目であり、シール部材17の強度,可撓性,耐摩耗性,製作誤差などを総合的に勘案して,適宜選択できる。
シール部材17のシール基部25は、図10に示すように、保持板16の基部収容部20に形成した厚み方向位置合せ面20aに当接する厚み方向被位置合せ部25aと、断面方向位置合せ面20bに当接する断面方向被位置合せ部25bと、カバー部材18に当接するカバー部材当接部25cとを備えている。
シール部材17のシール基部25は、図10に示すように、保持板16の基部収容部20に形成した厚み方向位置合せ面20aに当接する厚み方向被位置合せ部25aと、断面方向位置合せ面20bに当接する断面方向被位置合せ部25bと、カバー部材18に当接するカバー部材当接部25cとを備えている。
シール基部25の厚み方向被位置合せ部25a及びカバー部材当接部25cの間の寸法T1(シール基部25の厚さ)は、前述した保持板16の厚み方向位置合せ面20aの深さT2より大きな寸法に設定されている(T1>T2)。なお、本実施形態では、T1=1.7mm、T2=1.65mmに設定されている。
シール部材17の第1延長部27は、図6で示した保持板16のランド部22に沿って延在し、シール部材17の第1係止部28は、保持板16の係合溝21に入り込むようになっている。
シール部材17の第1延長部27は、図6で示した保持板16のランド部22に沿って延在し、シール部材17の第1係止部28は、保持板16の係合溝21に入り込むようになっている。
また、図9に示すように、シール部材17は、略コの字形状に曲がった部分から外側に突出する第2延長部29が形成されている。
すなわち、図11に示すように(図9のD−D線矢視図)、シール部材17の第1係止部28の一部から連続してリップ26から離間する断面方向に第2延長部29が形成されて、第2延長部29の端部に第2係止部30が形成されている。この第2係止部30の端部には、爪部30aが形成されている。
すなわち、図11に示すように(図9のD−D線矢視図)、シール部材17の第1係止部28の一部から連続してリップ26から離間する断面方向に第2延長部29が形成されて、第2延長部29の端部に第2係止部30が形成されている。この第2係止部30の端部には、爪部30aが形成されている。
第2延長部29は、図7で示した保持板16の延長溝23に沿って延在し、第2係止部30は、保持板16の係合穴24に入り込み、係合穴24の他方の面16d側で開口する縁部に形成した係合段差部24aに、第2係止部30の端部に形成した爪部30aが係合するようになっている。
また、図9の符号Uの丸印を拡大して示した図12のように、シール部材17のリップ26の一部には、内側に突出するリップ突起部26bが形成されている。このリップ突起部26bは、前述したレール上面2aに設けたレールカバー9の幅方向縁部により形成された段差部15に対応する。
また、図9の符号Uの丸印を拡大して示した図12のように、シール部材17のリップ26の一部には、内側に突出するリップ突起部26bが形成されている。このリップ突起部26bは、前述したレール上面2aに設けたレールカバー9の幅方向縁部により形成された段差部15に対応する。
次に、シール部材17を間に挟んで保持板16及びカバー部材18を重ね合わせ、エンドキャップ10の外側の端面に配置したサイドシール12について、図13から図16を参照して説明する。なお、図13では、案内レール2、サイドシール12をエンドキャップ10に固定するためのねじ部材19、グリースニップル14は図示していない。
図13のE−E線矢視で示す部分は、保持板16を説明した図5において太線の符号Bで示した(厚み方向位置合せ面20a及び断面方向位置合せ面20bを備えた基部収容部20が形成されている)位置である。
図13のE−E線矢視で示す部分は、保持板16を説明した図5において太線の符号Bで示した(厚み方向位置合せ面20a及び断面方向位置合せ面20bを備えた基部収容部20が形成されている)位置である。
この厚み方向位置合せ面20a及び断面方向位置合せ面20bを備えた基部収容部20では、図14に示すように(図13のE−E線矢視図)、保持板16の厚み方向位置合せ面20aの深さT2より厚さT1が大きいシール部材17のシール基部25が、保持板16の一方の面16cにカバー部材18を装着することで圧縮され、厚み方向位置合せ面20aに厚み方向被位置合せ部25aが当接する。また、シール部材17のリップ26が案内レール2のレール上面2aに接触し、シール基部25が図14の上方の断面方向に押圧されることで、断面方向位置合せ面20bに断面方向被位置合せ部25bが当接する。
また、シール部材17の第1延長部27は、保持板16のランド部22に沿って延在し、第1係止部28は、保持板16の係合溝21に隙間を設けて入り込む。
また、図13のF−F線矢視を示す部分は、保持板16を説明した図5において太線の符号Bで示していない(厚み方向位置合せ面20aのみを備えた基部収容部20が形成されている)位置である。
また、図13のF−F線矢視を示す部分は、保持板16を説明した図5において太線の符号Bで示していない(厚み方向位置合せ面20aのみを備えた基部収容部20が形成されている)位置である。
この厚み方向位置合せ面20aのみを備えた基部収容部20が形成されている基部収容部20では、図15に示すように(図13のF−F線矢視図)、厚み方向位置合せ面20aに厚み方向被位置合せ部25aが当接し、断面方向位置合せ面20bに断面方向被位置合せ部25bが当接せず、それらの間に隙間が存在する。そして、シール部材17の第1延長部27は、保持板16のランド部22に沿って延在し、第1係止部28は、保持板16の係合溝21に隙間を設けて入り込む。
一方、図13のG−G線矢視で示す部分は、保持板16を説明した図5において太線の符号Bで示した(厚み方向位置合せ面20a及び断面方向位置合せ面20bを備えた基部収容部20が形成されている)位置である。
この厚み方向位置合せ面20a及び断面方向位置合せ面20bを備えた基部収容部20では、図16に示すように(図13のG−G線矢視図)、シール部材17のシール基部25が圧縮され、厚み方向位置合せ面20aに厚み方向被位置合せ部25aが当接する。また、シール部材17のリップ26が案内レール2の一対のレール軌道面4に接触し、シール基部25が図16の右方の断面方向に押圧されることで、断面方向位置合せ面20bに断面方向被位置合せ部25bが当接する。
この厚み方向位置合せ面20a及び断面方向位置合せ面20bを備えた基部収容部20では、図16に示すように(図13のG−G線矢視図)、シール部材17のシール基部25が圧縮され、厚み方向位置合せ面20aに厚み方向被位置合せ部25aが当接する。また、シール部材17のリップ26が案内レール2の一対のレール軌道面4に接触し、シール基部25が図16の右方の断面方向に押圧されることで、断面方向位置合せ面20bに断面方向被位置合せ部25bが当接する。
また、シール部材17の第1延長部27は、保持板16のランド部22に沿って延在し、第1係止部28は、保持板16の係合溝21に隙間を設けて入り込む。
さらに、第1係止部28から連続する第2延長部29は延長溝23に沿って延在し、第2係止部30は、保持板16係合穴24に入り込み、係合穴24の他方の面16d側で開口する縁部に形成した係合段差部24aに、第2係止部30の端部に形成した爪部30aが係合する。
さらに、第1係止部28から連続する第2延長部29は延長溝23に沿って延在し、第2係止部30は、保持板16係合穴24に入り込み、係合穴24の他方の面16d側で開口する縁部に形成した係合段差部24aに、第2係止部30の端部に形成した爪部30aが係合する。
ここで、本発明の案内面がレール上面2a及びレール軌道面4に対応し、本発明の基部収容凹部が基部収容部20に対応し、本発明の厚み方向位置合せ部が厚み方向位置合せ面20aに対応し、本発明の断面方向位置合せ部が断面方向位置合せ面20bに対応し、本発明の第1係合凹部が係合溝21に対応し、本発明の第2係合凹部が係合穴24に対応している。
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
図17は、本実施形態に対する比較例を示すものである。この比較例では、保持板16の基部収容部20は、シール部材17のシール基部25の厚み方向被位置合せ部25aに当接する厚み方向位置合せ面を設けておらず隙間を設けている。また、シール部材17の第1係止部28が、保持板16の係止溝21に厚み方向から接触している構造である。
図17は、本実施形態に対する比較例を示すものである。この比較例では、保持板16の基部収容部20は、シール部材17のシール基部25の厚み方向被位置合せ部25aに当接する厚み方向位置合せ面を設けておらず隙間を設けている。また、シール部材17の第1係止部28が、保持板16の係止溝21に厚み方向から接触している構造である。
このような構造のサイドシールがスライダ5とともに移動すると、厚み方向の外力が作用するシール部材17のリップ26が実線で示す位置まで変形してしまい、防塵性能が低下し、或いはリップ26の根本が破損するおそれがある。
これに対して、本実施形態のサイドシール12は、図14から図16で示したように、シール部材17の圧縮変形したシール基部25が、保持板16の基部収容部20の厚み方向位置合せ面20aに当接し、サイドシール12がスライダ5とともに移動して厚み方向の外力が作用しても、厚み方向位置合せ面20aが外力を受止めてリップ26の変形を確実に防止する。これにより、防塵性能は低下せず、リップ26の根本の破損等を防止することができる。
これに対して、本実施形態のサイドシール12は、図14から図16で示したように、シール部材17の圧縮変形したシール基部25が、保持板16の基部収容部20の厚み方向位置合せ面20aに当接し、サイドシール12がスライダ5とともに移動して厚み方向の外力が作用しても、厚み方向位置合せ面20aが外力を受止めてリップ26の変形を確実に防止する。これにより、防塵性能は低下せず、リップ26の根本の破損等を防止することができる。
また、リップ26が案内レール2のレール上面2a及び一対のレール軌道面4に接触し、シール基部25が案内レール2から離間する方向に押圧されると、図14及び図16で示したように、シール部材17のシール基部25の断面方向被位置合せ部25bが、保持板16の基部収容部20が延在する方向に間欠的に設けた断面方向位置合せ面20bに当接するので、案内レール2のレール上面2a及び一対のレール軌道面4と、リップ26との位置を一定間隔に設定することができる。
また、図14から図16に示すように、シール部材17の第1係止部28は保持板16の係合溝21に入り込んでおり、シール部材17の第2係止部30も保持板16の係合穴24に入り混んでおり、カバー部材18及び保持板16の間からシール部材17を抜き出そうとする外力が作用しても、係合溝21に第1係止部28が係合し、係合穴24に第2係止部30が係合することで、シール部材17が抜け出るのを防止することができる。
また、シール部材17の爪部30aが保持板16の係合段差部24aに係合することで、シール部材17及び保持板16が一体化されているので、エンドキャップ10の端面に装着するサイドシール12の装着作業を容易に行なうことができる。
さらに、図12で示したように、サイドシール12がスライダ5とともに移動する際には、シール部材17のリップ26の一部に形成したリップ突起部26bが、レール上面2aに設けたレールカバー9の幅方向縁部の段差部15に接触する構造としているので、段差部15の防塵を確実に行なうことができる。
さらに、図12で示したように、サイドシール12がスライダ5とともに移動する際には、シール部材17のリップ26の一部に形成したリップ突起部26bが、レール上面2aに設けたレールカバー9の幅方向縁部の段差部15に接触する構造としているので、段差部15の防塵を確実に行なうことができる。
(第2実施形態:シール部材の構造)
次に、図18及び図19は、シール部材の変形例を示すものである。
本実施形態のシール部材31が、図8から図12で示したシール部材17と異なる構造は、符号32a,32bで示す部位の断面形状が、図19に示すように、シール基部25及びリップ26とからなる形状であり、第1延長部27及び第1係止部28を備えていない形状としている。
本実施形態のシール部材31によると、第1延長部27及び第1係止部28を備えていない形状とすることでリップ26の大きさを小さくすることができ、サイドシール12の周辺のスペースが制限される場合に有効である。
次に、図18及び図19は、シール部材の変形例を示すものである。
本実施形態のシール部材31が、図8から図12で示したシール部材17と異なる構造は、符号32a,32bで示す部位の断面形状が、図19に示すように、シール基部25及びリップ26とからなる形状であり、第1延長部27及び第1係止部28を備えていない形状としている。
本実施形態のシール部材31によると、第1延長部27及び第1係止部28を備えていない形状とすることでリップ26の大きさを小さくすることができ、サイドシール12の周辺のスペースが制限される場合に有効である。
(第3実施形態:サイドシールの構造)
次に、図20及び図21は、シール部材の変形例及びこのシール部材を使用したサイドシールの構造を示すものである。
本実施形態のシール部材32が、図8で示したシール部材17と異なる構造は、第2延長部29の端部に形成した第2係止部30が突出する方向に対して逆側の位置に、第3係止部33が形成されている。
この第3係止部33は、互いが近づく方向に弾性変形可能な一対の弾性片33a,33bで構成されている。
次に、図20及び図21は、シール部材の変形例及びこのシール部材を使用したサイドシールの構造を示すものである。
本実施形態のシール部材32が、図8で示したシール部材17と異なる構造は、第2延長部29の端部に形成した第2係止部30が突出する方向に対して逆側の位置に、第3係止部33が形成されている。
この第3係止部33は、互いが近づく方向に弾性変形可能な一対の弾性片33a,33bで構成されている。
この第3係止部33は、図21に示すように、シール部材32を間に挟んで保持板16及びカバー部材18を重ね合わせた際に、カバー部材18に形成されている係合穴18cに、一対の弾性片33a,33bを互いが近づく方向に弾性変形させた後、弾性復帰させることで係合穴18cの周縁に係合する。これにより、シール部材32はカバー部材18に一体化される。
また、第3係止部33を構成する一対の弾性片33a,33bは、第2係止部30の爪部30aとは、90°異なる方向を向いている。このため、第3係止部33の弾性片33a,33bが変形する際に、第2係止部30の爪部30aが変形することがない。したがって、シール部材32にカバー部材18を係合する際に、保持板16からシール部材17が外れてしまうことがない。
本実施形態によると、第3係止部33及び係合穴18cの係合によってシール部材32及びカバー部材18を一体化することができ、エンドキャップ10の端面に装着する前に、保持板16、シール部材32及びカバー部材18が一体化されたサイドシール12となるので、さらにエンドキャップ10へのサイドシール12の取付け作業性を良好とすることができる。なお、本実施形態では、シール部材32に第3係止部33を形成したが、保持板16に、カバー部材18に形成した係合穴18cに係合可能な第3係止部を設ける場合には、同様の効果を奏することができる。
(第4実施形態:保持板の構造)
さらに、図22及び図23は、保持板の変形例を示すものである。
本実施形態の保持板34は、図5から図7で示した保持板16の基部収容部20に断面方向位置合せ面20bを設けず、代わりに、案内レール2のレール上面2a及び一対のレール軌道面4に向けて突出する突起35が長手方向(帯状が延在する方向)に所定間隔をあけて多数形成されている。この突起35の突出量は、0.05〜0.10mm程度である。
さらに、図22及び図23は、保持板の変形例を示すものである。
本実施形態の保持板34は、図5から図7で示した保持板16の基部収容部20に断面方向位置合せ面20bを設けず、代わりに、案内レール2のレール上面2a及び一対のレール軌道面4に向けて突出する突起35が長手方向(帯状が延在する方向)に所定間隔をあけて多数形成されている。この突起35の突出量は、0.05〜0.10mm程度である。
本実施形態によると、リップ26が案内レール2のレール上面2a及び一対のレール軌道面4に接触し、シール基部25が案内レール2から離間する方向に押圧されると、シール部材17のシール基部25の断面方向被位置合せ部25bが、基部収容部20の長手方向に所定間隔をあけて形成した多数の突起35に当接するので、案内レール2のレール上面2a及び一対のレール軌道面4と、リップ26との位置を一定間隔に設定することができる。
ここで、例えば、シール部材17の製作上の誤差によりレール上面2aに対向するリップ26が変形してレール上面2aの幅方向中央部においてリップ26の突出量が少なくなっている場合には、図23に示すように、中央部の突起35aの突出量を増大し、中央部から離間した突起35bの突出量を減少させることで、レール上面2aに対向するリップ26の変形を強制することができる。
なお、上記実施形態のリニアガイド装置1は、転動体としてころ7を使用した装置であるが、転動体としてボールを使用した装置であってもよい。
また、上記実施形態のリニアガイド装置1は、レール上面2aにレールカバー9が設けられているが、レール上面2aにレールカバー9を設けていない装置にも適用できる。
また、上記実施形態のリニアガイド装置1は、レール上面2aにレールカバー9が設けられているが、レール上面2aにレールカバー9を設けていない装置にも適用できる。
(第5実施形態:サイドシールの構造)
さらにまた、図24から図26は、図3で示した構成と異なるサイドシールを示すものである。なお、図3から図16で示したサイドシール12と同一構成部分には、同一符号を付してその説明は省略する。
本実施形態のサイドシール36は、図24に示すように、保持板37と、シール部材38と、保持板37と略同一形状(略コの字形状を有する鞍状)のカバー部材39とで構成されている。
さらにまた、図24から図26は、図3で示した構成と異なるサイドシールを示すものである。なお、図3から図16で示したサイドシール12と同一構成部分には、同一符号を付してその説明は省略する。
本実施形態のサイドシール36は、図24に示すように、保持板37と、シール部材38と、保持板37と略同一形状(略コの字形状を有する鞍状)のカバー部材39とで構成されている。
本実施形態の保持板37は、その外周部にカバー部材39を重ね合わせる方向に突出した一対の第4係止部40が形成されていることが、図3で示した保持板16と異なっている。これら一対の第4係止部40の端部には、互いが対向する方向に爪部40aが形成されている(図26(a)参照)。
本実施形態のシール部材38は、略コの字形状に曲がった部分から外側に突出する第2延長部29(図8参照)が形成されていないことが、図8で示したシール部材17と異なっている。
さらに、本実施形態のカバー部材39は、保持板37の一対の第4係止部40の爪部40aにそれぞれ係合する一対の係合凹部39aが形成されていることが、図3のカバー部材18と異なっている(図26(a)参照)。
さらに、本実施形態のカバー部材39は、保持板37の一対の第4係止部40の爪部40aにそれぞれ係合する一対の係合凹部39aが形成されていることが、図3のカバー部材18と異なっている(図26(a)参照)。
本実施形態のサイドシール36は、図25に示すように、シール部材38を間に挟んで保持板37及びカバー部材39を重ね合わせると、保持板37の一対の第4係止部40の端部に形成した爪部40aが、カバー部材39の一対の係合凹部39aに係合し、シール部材38、保持板37及びカバー部材39が一体化された状態となる。
ここで、保持板37及びカバー部材39は、図26(b)に示すように、係合凹部39aの周縁及び第4係止部40の爪部40aの間に厚さ方向の所定の隙間T1と、係合凹部39aの内壁及び第4係止部40の間に断面方向の所定の隙間T2とを設けた状態で一体化、即ち、厚さ方向及び断面方向にガタ付きを設けた状態で一体化されている。
ここで、保持板37及びカバー部材39は、図26(b)に示すように、係合凹部39aの周縁及び第4係止部40の爪部40aの間に厚さ方向の所定の隙間T1と、係合凹部39aの内壁及び第4係止部40の間に断面方向の所定の隙間T2とを設けた状態で一体化、即ち、厚さ方向及び断面方向にガタ付きを設けた状態で一体化されている。
本実施形態によると、サイドシール36を構成するシール部材38、保持板37及びカバー部材39は、保持板37の爪部40a及びカバー部材39の係合凹部39aを係合することで仮止め状態で一体化されているので、サイドシール36のエンドキャップ10の端面への装着作業を容易に行なうことができる。
また、カバー部材39は、厚さ方向及び断面方向にガタ付きを設けて保持板37に一体化されており、カバー部材39が多少反っていても正常に保持板37に一体化することができるので、カバー部材39の製造コストの低減化を図ることができる。
また、カバー部材39は、厚さ方向及び断面方向にガタ付きを設けて保持板37に一体化されており、カバー部材39が多少反っていても正常に保持板37に一体化することができるので、カバー部材39の製造コストの低減化を図ることができる。
また、カバー部材39の反りにより保持板37が変形しないので、シール部材38を正常に装着することができ、防塵性や耐摩耗性の低下を防止することができる。
さらに、本実施形態のシール部材38は、略コの字形状に曲がった部分から外側に突出する第2延長部29(図8参照)が形成されておらず簡便な構造となるので、シール部材38の製造コストの低減化も図ることができる。
さらに、本実施形態のシール部材38は、略コの字形状に曲がった部分から外側に突出する第2延長部29(図8参照)が形成されておらず簡便な構造となるので、シール部材38の製造コストの低減化も図ることができる。
以上のように、本発明に係るリニアガイド装置は、シール部材の防塵性、耐摩耗性の低下を防止し、シール部材の脱落を防止するのに有用である。
1…リニアガイド装置、2…案内レール、2a…レール上面、3…レール設置孔、4…レール軌道面、5…スライダ、5a…取付けねじ穴、5b…袖壁、6…スライダ軌道面、8…戻り路、9…レールカバー、10…エンドキャップ、11…方向転換路、12…サイドシール、14…グリースニップル、15…段差部、16…保持板、16a,18a…ねじ穴、16b、18b…ニップル挿通穴、16c…保持板の一方の面、16d…保持面の他方の面、16e…保持板の内周部、17…シール部材、18…カバー部材、18c…係合穴、19…ねじ部材、20…基部収容部、20a…厚み方向位置合せ面、20b…断面方向位置合せ面、21…係合溝、22…ランド部、23…延長溝、24…係合穴、24a…係合段差部、25…シール基部、25a…厚み方向被位置合せ部、25b…断面方向被位置合せ部、25c…カバー部材当接部、26…リップ、26a…リップの先端、26b…リップ突起部、27…第1延長部、28…第1係止部、29…第2延長部、30…第2係止部、30a…爪部、31,32…シール部材、33…第3係止部、33a,33b…弾性片、34…保持板、35…突起、36…サイドシール、37…保持板、38…シール部材、39…カバー部材、39a…凹部、40…第4係止部、40a…爪部、T1…シール基部の厚さ、T2…保持板の厚み方向位置合せ面の深さ
Claims (7)
- 案内レールと、この案内レールに跨架されて該案内レール上を相対移動するスライダと、このスライダの移動方向の端面に取付けられたサイドシールとを有するリニアガイド装置において、
前記サイドシールは、前記端面に当接する保持板と、この保持板の厚み方向に重なるカバー部材と、前記保持板及び前記カバー部材の間に配置したシール部材とで構成され、
前記シール部材は、前記案内レールの案内面に接触するリップと、シール基部と、このシール基部より厚み寸法を小さくした第1延長部と、この第1延長部より厚み寸法を大きくした第1係止部とを、厚み方向に直交して前記案内面から離間する断面方向に連続して形成した部材であり、
前記保持板は、厚み方向位置合せ部及び断面方向位置合せ部を形成して前記シール基部を収容する基部収容凹部と、前記第1係止部を内部に収容し、当該第1係止部が前記案内面に向かう前記断面方向に移動するのを規制する第1係合凹部とが形成されており、
前記リップが前記案内レールの前記案内面に摺動して前記スライダが移動するときに、前記シール基部は、前記基部収容凹部の前記厚み方向位置合せ部及び前記断面方向位置合せ部に当接することで厚み方向及び断面方向の移動が規制されているとともに、前記第1係止部は、厚み方向及び断面方向の両方に隙間を設けて前記第1係合凹部に収容されていることを特徴とするリニアガイド装置。 - 前記シール基部の厚み方向の部位は、前記カバー部材と前記基部収容凹部の前記厚み方向位置合せ部に当接するとともに、
前記シール基部の厚み寸法をT1とし、前記基部収容凹部の前記厚み方向位置合せ部までの深さをT2とすると、T1>T2の関係を有していることを特徴とする請求項1記載のリニアガイド装置。 - 前記基部収容凹部の前記断面方向位置合せ部は、前記案内面に向けて突出する突起であることを特徴とする請求項1又は2記載のリニアガイド装置。
- 前記シール部材は、前記第1係止部より厚み寸法を小さくした第2延長部と、この第2延長部より厚み寸法を大きくした第2係止部とを、厚み方向に直交して前記案内面から離間する断面方向に連続して形成し、
前記保持板は、前記第2係止部を内部に収容し、当該第2係止部が前記案内面に向かう前記断面方向に移動するのを規制する第2係合凹部が形成されており、
前記リップが前記案内レールの前記案内面に摺動して前記スライダが移動するときに、前記第2係止部は、厚み方向及び断面方向の両方に隙間を設けて前記第2係合凹部に収容されていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載のリニアガイド装置。 - 前記シール部材及び前記保持板は、前記厚み方向の移動が規制されて着脱自在に一体化されていることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載のリニアガイド装置。
- 前記シール部材及び前記カバー部材は、前記厚み方向の移動が規制されて着脱自在に一体化されていることを特徴とする請求項5記載のリニアガイド装置。
- 前記保持板及び前記カバー部材は、厚み方向の移動が規制されて着脱自在に一体化されていることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載のリニアガイド装置。
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