JP6476866B2 - 直動案内装置の案内レール端面保護部品、直動案内装置 - Google Patents

Description

この発明は、直動案内装置の案内レール端面保護部品およびこれを備えた直動案内装置に関する。

従来より工作機械等で使用されている直動案内装置は、案内レールと、スライダと、複数の転動体とを有する。スライダは案内レールの外側に配置されている。案内レールおよびスライダは、互いに対向する位置に、転動体の転動通路を形成する軌道面をそれぞれ有する。両軌道面は、案内レールの長手方向に延びている。転動体は転動通路内に配置されている。スライダは、転動通路内を負荷状態で転動する転動体を介して、案内レールに沿って直線移動する。

このような直動案内装置は、案内レールとスライダとの隙間から、ごみ、粉塵、切粉、切屑等の異物が入って軌道面に付着すると、転動体の円滑な転動が妨げられる。そのため、スライダにサイドシールを取り付けることで、スライダ内部への異物の侵入が防止されている。サイドシールは、案内レールに摺接するリップを有する。サイドシールのリップは、シール性を確保するためにゴム等の比較的脆い材料で形成されている。

直動案内装置を組み立てる際に、案内レールにスライダを装着する作業は、次の手順で行われる。
先ず、既にサイドシールが装着され、転動体が組み込まれたスライダを、仮軸に取り付ける。従来の仮軸は、案内レールの長手方向に垂直な断面形状と同じ断面形状を有し、仮軸の軌道面は案内レールの軌道面より低い面精度で形成されている。次に、この仮軸を案内レールの長手方向端部に配置して、仮軸の端面を案内レールの端面と接触させた状態で、スライダを仮軸から案内レールに移動する。

案内レールの長手方向端部には、面取り部（４５°の傾斜面）またはテーパ部（面取りよりも緩い傾斜面）からなる傾斜部が形成されている。この傾斜部は、案内レールの上面および両側面を始点とし、これらの面から離れるにつれて寸法が小さくなる傾斜面（面取り部では４５°の傾斜面、テーパ部では４５°よりも緩い傾斜面）を有する。
このように、直動案内装置を組み立てる際には、仮軸の端面を案内レールの端面に接触させた時に、案内レールの長手方向端部の傾斜部と仮軸との間に段差が生じる。そのため、スライダの移動時に、サイドシールのリップ部が損傷を受けるおそれがある。この問題を解決するために、仮軸の形状を工夫することが提案されている。

例えば、特許文献１には、軸方向中央部での断面外形は案内レールの長手方向での断面外形と略同一で、軸方向一端での断面外形が案内レールの長手方向での断面外形よりも大きい仮軸が記載されている。この仮軸の一例として、軸方向端部に仮軸の外周全体に沿った薄板状の張り出し部を有するものが記載されている。
この仮軸は、薄板状の張り出し部内に、案内レールの長手方向端部を挿入して使用される。そして、スライダが仮軸から案内レールに移動する際に、張り出し部でサイドシールのリップ部が押し広げられる。これにより、サイドシールの損傷を伴うことなく、スライダを仮軸から案内レールに移動させることが可能となる。

特許文献２には、仮軸の案内レール側の軸方向端部に取り付けて使用する仮軸用アタッチメントの案内レール側の軸方向端部に、上述の薄板状の張り出し部を設けることが記載されている。
特許文献１および２に記載されている方法では、サイドシールのリップ部を押し広げるための薄板状の張り出し部が破損しやすいとともに、スライダを案内レールから仮軸に戻す際に張り出し部がサイドシールと干渉しやすいという問題点がある。

特開２００８−８２５０４号公報 特開２０１２−６７８３８号公報

この発明の課題は、直動案内装置のスライダを仮軸から案内レールに移動する際に、スライダに固定されたサイドシールが損傷することを、従来技術とは異なる方法で抑制することである。

上記課題を解決するために、この発明の一態様は、下記の構成(1)〜(3)を有する直動案内装置の案内レール端面保護部品を提供する。
(1)直動案内装置を構成する案内レールの長手方向端面を覆う板状部材と、前記案内レールの両側面の外側にそれぞれ弾性変形状態で配置される複数の腕部と、を有する。
(2)前記案内レールの長手方向端部に傾斜部が形成されている。前記傾斜部は、前記案内レールの上面を始点として下面に向かう傾斜面であって、前記始点から終点に向かうにつれて、前記案内レールの長手方向端面を含む平面からの距離が小さくなる第一の傾斜面と、前記案内レールの一方の側面を始点として他方の側面に向かう傾斜面であって、前記始点から終点に向かうにつれて前記平面からの距離が小さくなる第二の傾斜面と、前記他方の側面を始点として前記一方の側面に向かう傾斜面であって、前記始点から終点に向かうにつれて前記平面からの距離が小さくなる第三の傾斜面と、を有する。

(3)前記板状部材の前記案内レールの長手方向端面と対向する第一面は、前記傾斜部内の前記長手方向端面と平行な一断面と形状及び大きさが同じである。前記第一面の反対側の面である第二面は、前記第一面より小さい。前記第一面と前記第二面とが、前記案内レールの前記第一の傾斜面、前記第二の傾斜面、および前記第三の傾斜面にそれぞれ対応する三つの傾斜面により接続されている。前記板状部材の前記三つの傾斜面の傾斜は、それぞれ、対応する前記案内レールの前記第一の傾斜面、前記第二の傾斜面、および前記第三の傾斜面の傾斜よりも緩やかである。

この発明の別の態様は下記の構成(4) 〜(7) を有する直動案内装置である。
(4) 案内レールと、スライダと、複数の転動体とを有する。前記スライダは前記案内レールの外側に配置されている。前記案内レールおよび前記スライダは、互いに対向する位置に、前記転動体の転動通路を形成する軌道面をそれぞれ有する。前記両軌道面は前記案内レールの長手方向に延びている。前記転動通路内を負荷状態で転動する前記転動体を介して、前記スライダが前記案内レールに沿って直線移動する。

(5)前記スライダの移動方向両端側にサイドシールが取り付けられている。前記サイドシールは、前記案内レールの前記軌道面であるレール側軌道面を含む外面と摺動自在に接触するシールリップを有する。
(6)前記案内レールの長手方向端部に傾斜部が形成されている。前記傾斜部は、前記案内レールの上面を始点として下面に向かう傾斜面であって、前記始点から終点に向かうにつれて、前記案内レールの長手方向端面を含む平面からの距離が小さくなる第一の傾斜面と、前記案内レールの一方の側面を始点として他方の側面に向かう傾斜面であって、前記始点から終点に向かうにつれて前記平面からの距離が小さくなる第二の傾斜面と、前記他方の側面を始点として前記一方の側面に向かう傾斜面であって、前記始点から終点に向かうにつれて前記平面からの距離が小さくなる第三の傾斜面と、を有する。
(7)前記構成(1)(3)を有する案内レール端面保護部品を備えている。前記案内レールの長手方向端面が前記板状部材で覆われ、前記案内レールの両側面が弾性変形状態の前記腕部で挟持されている。

この発明の保護部品を用いることで、直動案内装置のスライダを仮軸から案内レールに移動する際に、スライダに固定されたサイドシールが損傷することが抑制される。

実施形態の保護部品を示す側面図（ａ）、正面図（ｂ）、および平面図（ｃ）である。 直動案内装置の一例を説明する図である。 図２の直動案内装置を案内レールとスライダに分けて説明する図である。 図３の部分拡大図である。 図２の直動案内装置を構成する案内レールの側面図（ａ）と正面図（ｂ）である。 実施形態の保護部品と案内レールとの関係を示す部分拡大図である。 実施形態の保護部品の腕部を説明する部分拡大図である。 実施形態の保護部品の使用方法を説明する図である。 実施形態の保護部品が取り付けられた案内レールを用いて、直動案内装置のスライダを仮軸から案内レールに移動する方法を説明する図である。

以下、この発明の実施形態について説明するが、この発明はこの実施形態に限定されない。
図１に示すこの実施形態の保護部品１は、転動体としてローラを有し、二対四列の転動通路を有する直動案内装置用の保護部品である。
この直動案内装置は、図２〜４に示すように、案内レール２と、スライダ３と、複数のローラ４と、保持器５と、サイドシール６を有する。案内レール２の両側面２１には、それぞれ二列のレール側軌道面２１ａ，２１ｂが形成されている。

スライダ３は、スライダ本体３１とエンドキャップ３２を有する。スライダ本体３１のレール側軌道面２１ａ，２１ｂと対向する位置にスライダ側軌道面が形成されている。これらの軌道面で転動通路が形成されている。スライダ本体３１には転動通路と平行な貫通穴（戻し路）が形成されている。エンドキャップ３２には、この戻し路と転動通路を連通する方向転換路が形成されている。戻し路と転動通路と方向転換路内に複数のローラ４が配置されている。転動通路内のローラ４は、保持器５に保持されている。

図４に示すように、サイドシール６は、シールリップ６１と保持部材６２とカバー６３で構成されている。保持部材６２は、シールリップ６１を保持してスライダ３側に配置されている。カバー６３は、保持部材６２およびシールリップ６１をスライダ移動方向外側で覆う。シールリップ６１は案内レール２に対して摺動するため、シールリップ６１の先端部のラインは案内レール２の上面および側面のラインより下側および内側になる。

図５、図６に示すように、案内レール２の長手方向一端部に傾斜部２０が形成されている。傾斜部２０は、案内レール２の上面２２および両側面２１を始点とし、これらの面から離れるにつれて寸法が小さくなる傾斜面２０ａ，２０ｂを有する。つまり、案内レール２の長手方向端面２３は、傾斜部２０以外の部分での断面（長手方向に垂直な断面）より小さい。

図１に示すように、保護部品１は、板状部材１１と一対の腕部１２とからなる。図１および図６に示すように、板状部材１１は、案内レール２の長手方向端面２３と対向する第一面１１１と、その反対側の面である第二面１１２を有する。図６に示すように、第一面１１１は、案内レール２の長手方向端面２３よりも大きく、傾斜部２０以外の部分の長手方向に垂直な断面より小さい。つまり、第一面１１１は、傾斜部２０内の長手方向端面と平行な断面２０ｆと同じである。
また、第二面１１２は第一面１１１より小さい。第一面１１１と第二面１１２は、案内レール２の上面２２および両側面２１に対応する位置で、傾斜面１１３，１１４で接続されている。

図６に示すように、板状部材１１の傾斜面１１３の傾斜は、案内レール２の傾斜面２０ａの傾斜よりも緩やかである。板状部材１１の傾斜面１１４の傾斜は、案内レール２の傾斜面２０ｂの傾斜よりも緩やかである。この例では、案内レール２の傾斜部２０は、４５度で０．５ｍｍの面取りがなされた部分である。つまり、傾斜面２０ａ，２０ｂの傾斜角度は４５度である。この場合、傾斜面１１３，１１４は、例えば、傾斜角度θを３０度前後（４０度以下）とし、傾斜深さＤを１ｍｍ以上とする。板状部材１１の厚さは、傾斜角度θと傾斜深さＤとで決まる。

図１に示すように、一対の腕部１２は、板状部材１１の下端部に形成され、板状部材１１の第一面１１１の位置から所定長さで延びている。図７に示すように、腕部１２の外側面１２ａは板状部材１１の第一面１１１に対して垂直であるが、内側面１２ｂは、基端側（板状部材１１との境界側）から先端側に向かうにつれて内側に僅かに傾斜した傾斜面になっている。
つまり、保護部品１の取り付け前の状態で、腕部１２は、案内レール２の下端部の側面ラインＬ１より内側となる内側部分１２ｃを有する。内側部分１２ｃの最大寸法Ｓを例えば０．１ｍｍ程度とする。これにより、案内レール２の両側面２１が両腕部１２で挟持されると、両腕部１２が弾性変形状態となる。
保護部品１は、合成樹脂（例えば、ポリアセタール、ポリオレフィン、ポリスチレン）の射出成形により製造されている。ポリオレフィンとしては、ポリプロピレン、ポリエチレンが挙げられる。

保護部品１の使用方法について以下に説明する。
図８（ａ）に示すように、先ず、案内レール２の長手方向端面２３に保護部品１の第一面１１１を向けて、第一面１１１を接触させるとともに、腕部１２で案内レール２の両側面を挟持する。これにより、図８（ｂ）に示すように、保護部品１が案内レール２に固定されて、案内レール２の長手方向端面２３が保護部品１の板状部材１１で覆われる。
次に、図９に示すように、スライダ３が取り付けられた仮軸７の端面を保護部品１の第二面１１２に接触させることで、仮軸７を案内レール２に接続した後、スライダ３を仮軸７から案内レール２に移動する。その際に、スライダ３の両端に固定されたサイドシール６は、シールリップ６１の先端部が、保護部品１の緩やかな傾斜面１１３，１１４により滑らかに導かれるため、保護部品１がない場合よりも傾斜部２０での干渉が低減された状態で案内レール２の中央部（傾斜部２０以外の部分）まで移動できる。

なお、直動案内装置を使用する際には保護部品１を案内レール２から外してもよいし、保護部品１を案内レール２に取り付けた状態のままで直動案内装置を使用してもよい。
また、直動案内装置の案内レール２からスライダ３を仮軸７に戻す際には、案内レール２に取り付けられている保護部品１の第二面１１２に仮軸７の端面を接触させることで、仮軸７を案内レール２に接続した後、スライダ３を案内レール２から仮軸７に移動する。使用時に保護部品１を取り外していた場合は、仮軸７を案内レール２に接続する前に、案内レール２に保護部品１を取り付ける。

スライダ３を案内レール２から仮軸７に移動する際に、スライダ３の両端に固定されたサイドシール６は、シールリップ６１の先端部が、保護部品１の緩やかな傾斜面１１３，１１４により滑らかに導かれるため、保護部品１がない場合よりも傾斜部２０での干渉が低減された状態で仮軸７まで移動できる。
また、特許文献１および２に記載されたような、仮軸またはアタッチメントに薄板状の張り出し部を設け、この張り出し部でサイドシールのリップ部を押し広げる方法と比較して、この実施形態の保護部品１を用いる方法では、スライダを案内レールから仮軸に移動する際にサイドシールのリップ部が損傷しにくくなる。

なお、この実施形態では、保護部品１の第一面１１１を、傾斜部２０内の長手方向端面と平行な断面２０ｆと同じにしている。この断面２０ｆは、案内レール２の長手方向で傾斜部２０の中間付近の面であるが、保護部品１の第一面１１１は、断面２０ｆよりも傾斜部２０の始点側の面と同じにしてもよいし、断面２０ｆよりも傾斜部２０の終点側の面と同じにしてもよいし、傾斜部２０の始点の面と同じにしてもよいし、傾斜部２０の終点側の面（つまり、案内レール２の長手方向端面２３）と同じにしてもよい。

１ 保護部品
１１ 板状部材
１１１ 第一面
１１２ 第二面
１１３ 傾斜面
１１４ 傾斜面
１２ 腕部
１２ａ 腕部の外側面
１２ｂ 腕部の内側面
１２ｃ 腕部の内側部分
２ 案内レール
２０ 案内レールの傾斜部
２０ａ 案内レールの上面を始点とした傾斜面
２０ｂ 案内レールの側面を始点とした傾斜面
２０ｆ 傾斜部内の案内レールの長手方向端面と平行な断面
２１ 案内レールの側面
２１ａ，２１ｂ 案内レールの軌道面（レール側軌道面）
２２ 案内レールの上面
２３ 案内レールの長手方向端面
３ スライダ
３１ スライダ本体
３２ エンドキャップ
４ ローラ（転動体）
５ 保持器
６ サイドシール
６１ シールリップ
６２ 保持部材
６３ カバー
７ 仮軸

Claims (2)

1. 直動案内装置を構成する案内レールの長手方向端面を覆う板状部材と、前記案内レールの両側面の外側にそれぞれ弾性変形状態で配置される複数の腕部と、を有し、
   前記案内レールの長手方向端部に傾斜部が形成され、
   前記傾斜部は、
   前記案内レールの上面を始点として下面に向かう傾斜面であって、前記始点から終点に向かうにつれて、前記案内レールの長手方向端面を含む平面からの距離が小さくなる第一の傾斜面と、
   前記案内レールの一方の側面を始点として他方の側面に向かう傾斜面であって、前記始点から終点に向かうにつれて前記平面からの距離が小さくなる第二の傾斜面と、
   前記他方の側面を始点として前記一方の側面に向かう傾斜面であって、前記始点から終点に向かうにつれて前記平面からの距離が小さくなる第三の傾斜面と、
   を有し、
   前記板状部材の前記案内レールの長手方向端面と対向する第一面は、前記傾斜部内の前記長手方向端面と平行な一断面と形状及び大きさが同じであり、
   前記第一面の反対側の面である第二面は、前記第一面より小さく、
   前記第一面と前記第二面とが、前記案内レールの前記第一の傾斜面、前記第二の傾斜面、および前記第三の傾斜面にそれぞれ対応する三つの傾斜面により接続され、
   前記板状部材の前記三つの傾斜面の傾斜は、それぞれ、対応する前記案内レールの前記第一の傾斜面、前記第二の傾斜面、および前記第三の傾斜面の傾斜よりも緩やかである直動案内装置の案内レール端面保護部品。
2. 案内レールと、スライダと、複数の転動体とを有し、
   前記スライダは前記案内レールの外側に配置され、
   前記案内レールおよび前記スライダは、互いに対向する位置に、前記転動体の転動通路を形成する軌道面をそれぞれ有し、前記両軌道面は前記案内レールの長手方向に延び、
   前記転動通路内を負荷状態で転動する前記転動体を介して、前記スライダが前記案内レールに沿って直線移動する直動案内装置において、
   前記スライダの移動方向両端側にサイドシールが取り付けられ、
   前記サイドシールは、前記案内レールの前記軌道面であるレール側軌道面を含む外面と摺動自在に接触するシールリップを有し、
   前記案内レールの長手方向端部に傾斜部が形成され、
   前記傾斜部は、
   前記案内レールの上面を始点として下面に向かう傾斜面であって、前記始点から終点に向かうにつれて、前記案内レールの長手方向端面を含む平面からの距離が小さくなる第一の傾斜面と、
   前記案内レールの一方の側面を始点として他方の側面に向かう傾斜面であって、前記始点から終点に向かうにつれて前記平面からの距離が小さくなる第二の傾斜面と、
   前記他方の側面を始点として前記一方の側面に向かう傾斜面であって、前記始点から終点に向かうにつれて前記平面からの距離が小さくなる第三の傾斜面と、
   を有し、
   前記案内レールの長手方向端面を覆う板状部材と、前記案内レールの両側面の外側にそれぞれ弾性変形状態で配置される複数の腕部と、を有する、案内レール端面保護部品を備え、
   前記板状部材の前記案内レールの長手方向端面と対向する第一面は、前記傾斜部内の前記長手方向端面と平行な一断面と形状及び大きさが同じであり、
   前記第一面の反対側の面である第二面は、前記第一面より小さく、
   前記第一面と前記第二面とが、前記案内レールの前記第一の傾斜面、前記第二の傾斜面、および前記第三の傾斜面にそれぞれ対応する三つの傾斜面により接続され、
   前記板状部材の前記三つの傾斜面の傾斜は、それぞれ、対応する前記案内レールの前記第一の傾斜面、前記第二の傾斜面、および前記第三の傾斜面の傾斜よりも緩やかであり、
   前記案内レールの長手方向端面が前記板状部材で覆われ、前記案内レールの両側面が弾性変形状態の前記腕部で挟持されている直動案内装置。

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