JP6816385B2 - 直動案内装置用サイドシール - Google Patents

Description

この発明は、直動案内装置用サイドシールに関する。

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、案内レールの各側面の外側に配置される脚部と、両脚部を連結する胴部とが一体化された形状を有する。案内レールおよびスライダは、互いに対向する位置に、転動体の転動路を形成する軌道面をそれぞれ有し、両軌道面は案内レールの長手方向に延びている。直動案内装置は、転動路内を負荷状態で転動する転動体を介して、スライダが案内レールに沿って直線移動する装置である。

転動体としてボールを有する直動案内装置では、軌道面として軌道溝を有し、案内レールの側面に形成された軌道溝の底面に逃げ溝が形成されている。この逃げ溝に保持ワイヤーが配置されている。保持ワイヤーは、直動案内装置の組立時にボールを保持して脱落を防止するためのものであり、直動案内装置の使用中にボールと干渉しないように逃げ溝に配置される。このように、転動体としてボールを有する直動案内装置では、案内レールの側面に、軌道溝と逃げ溝とからなり長手方向に沿って延びる凹部が形成されている。

また、直動案内装置には、スライダの移動方向両端側に防塵用のサイドシールが取り付けられている。サイドシールは、案内レールとスライダとの間を塞ぎ、案内レールに摺接するリップ部を有する。
特許文献１には、転動体としてボールを有する直動案内装置用のサイドシールとして、スライダ側に配置される補強板と、補強板に一体的に固着されたゴム板と、を備えたサイドシールが記載されている。このサイドシールにおいて、ゴム板がリップ部を有し、リップ部は案内レールの前記凹部に入る溝挿入部を有する。補強板は、溝挿入部の逃げ溝に入る部分にも存在する。これにより、リップ部の剛性が高くなるため、シール性能が向上する。

実開平０６−３５６４９号公報

転動体としてボールを有する直動案内装置は、軌道溝に配置されたボールが保持ワイヤーで保持され、サイドシールが固定されたスライダを、案内レールの長手方向一端から嵌め入れることで組み立てられる。しかし、特許文献１のサイドシールのようにリップ部の剛性が高くなっていると、特に、案内レールとリップ部との締め代が大きい場合には、直動案内装置の組立時に、サイドシールが固定されたスライダを案内レールの長手方向一端から嵌め入れることが困難になる。

さらに、逃げ溝の幅が狭く、溝幅よりも深さが大きい場合には、リップ部の逃げ溝に入る部分にも補強板が存在することで、サイドシールが固定されたスライダを案内レールに無理に嵌め入れようとすると、リップ部の逃げ溝に入る部分の補強板が曲がったり、リップ部の先端が損傷したりする。その対策として、案内レールの長手方向一端部の角部を面取りすることが考えられる。しかし、軌道溝および逃げ部は小さくて複雑な形状であるため、面取り加工に手間がかかり、製造コストが上昇する。

この発明の課題は、軌道溝と逃げ溝とからなり長手方向に沿って延びる凹部が側面に形成された案内レールと、リップ部の前記逃げ溝に入る部分にも補強板が存在するサイドシールと、を有する直動案内装置において、サイドシールが固定されたスライダを案内レールの長手方向一端から嵌め入れ易くすることである。

上記課題を解決するために、この発明の一態様は、直動案内装置用サイドシールであって、下記の構成(1) 〜(5) を有することを特徴とする。
(1) 案内レールおよびボールとともに直動案内装置を構成するスライダの移動方向端部に固定して使用される。前記直動案内装置は、前記案内レールの両側面に、前記ボールの軌道溝と前記軌道溝の底面に形成された逃げ溝とからなり、長手方向に沿って延びる凹部が形成されているものである。

(2) 前記スライダ側に配置される補強板と、高弾性材料（ゴムまたは熱可塑性エラストマー）からなる本体とで構成され、前記本体は、前記補強板の前記スライダ側とは反対面および前記案内レールと対向する面に固定されている。
(3) 前記補強板は、前記案内レールの前記両側面の外側に隙間を介して配置される一対の脚部と、前記一対の脚部を連結し前記案内レールに隙間を介して配置される胴部と、が一体化された形状を有する。前記脚部は前記凹部内に隙間を介して配置される凸部を有する。前記凸部は、前記軌道溝に配置される基部と、前記逃げ溝に配置される先端部と、を有する。

(4) 前記本体は、前記案内レールと前記脚部、前記胴部、および前記凸部との前記隙間を埋めて前記案内レールに摺接するリップ部を有する。
(5) 前記リップ部は、前記案内レールの長手方向に沿って連続する第一先端部および第二先端部を有する。前記第二先端部は前記第一先端部より反スライダ側に存在する。前記第一先端部は、前記長手方向に沿ってスライダ側から反スライダ側に向かうに連れて前記案内レールに徐々に近づく進出部である。前記第二先端部は、前記長手方向に沿ってスライダ側から反スライダ側に向かうに連れて前記案内レールから徐々に離れる逃げ部である。

この発明の直動案内装置用サイドシールは、リップ部の先端部が反スライダ側に逃げ部を有するため、このサイドシールが固定されたスライダは、軌道溝と逃げ溝とからなり長手方向に沿って延びる凹部が側面に形成された案内レールの長手方向一端から嵌め入れ易いものとなる。

実施形態の直動案内装置を示す斜視図である。 実施形態の直動案内装置において、スライダからエンドキャップを外した状態を示す正面図である。 実施形態のサイドシールを示す正面図である。 実施形態の直動案内装置を構成する案内レールと、サイドシールの補強板との関係を示す正面図である。 実施形態のサイドシールの部分断面図であって、図３のＡ−Ａ断面図に対応する。

以下、この発明の実施形態について説明するが、この発明は以下に示す実施形態に限定されない。以下に示す実施形態では、この発明を実施するために技術的に好ましい限定がなされているが、この限定はこの発明の必須要件ではない。
図１および図２に示すように、この実施形態の直動案内装置１０は、案内レール１と、スライダ２と、グリースニップル２４と、複数のボール３と、保持器４と、保持ワイヤー５と、サイドシール６と、アンダーシール７とを有する。

図１に示すように、スライダ２は、スライダ２の移動方向（つまり、案内レール１の長手方向）で、金属製のスライダ本体２１と、一対の合成樹脂製のエンドキャップ２２とに分けられる。スライダ２の移動方向端部にサイドシール６が固定されている。
図２に示すように、スライダ本体２１は、案内レール１の幅方向の両側に配置される脚部２１１と、両脚部２１１を連結する胴部２１２とが一体化された構造を有する。

図１および図２に示すように、案内レール１は、金属製で、スライダ２の胴部２１２の内面と対向する上面１１１と、スライダ２の脚部２１１の内面と対向する側面１１２を有する。案内レール１は、上面１１１および側面１１２からなる上角部と、側面１１２に、長手方向に沿って延びる軌道溝１１，１２が形成されている。各側面１１２の軌道溝１２の底面には、長手方向に沿って延びる逃げ溝１３が形成されている。つまり、案内レール１の側面１２２には、軌道溝１２と逃げ溝１３とからなり、長手方向に沿って延びる凹部１４が形成されている。

図２に示すように、スライダ本体２１の脚部２１１の内側に軌道溝２１３，２１４が形成されている。軌道溝２１３は、案内レール１の上角部の軌道溝１１と対向する位置に形成されている。軌道溝２１４は、案内レール１の側面１１２の軌道溝１２と対向する位置に形成されている。これらの互いに対向する案内レール１の軌道溝１１，１２とスライダ２の軌道溝２１３，２１４とにより、二対四列の負荷転動路が形成される。

スライダ本体２１の両脚部２１１には、二対四列の戻し路２１５，２１６と雌ねじ２１１ａが形成されている。雌ねじ２１１ａは戻し路２１５，２１６の間に形成されている。また、スライダ本体２１の胴部２１２に一対の雌ねじ２１２ａが形成されている。脚部２１１の雌ねじ２１１ａは、エンドキャップ２２およびサイドシール６の脚部を、スライダ本体２１の脚部２１１にボルトで固定するためのものである。胴部２１２の雌ねじ２１２ａは、エンドキャップ２２の胴部を、スライダ本体２１の胴部２１２にボルトで固定するためのものである。

各負荷転動路と各戻し路２１５，２１６は、エンドキャップ２２内に形成された方向転換路により接続されている。つまり、この直動案内装置１０は、負荷転動路、戻し路、および方向転換路で構成されるボール３の循環経路を二対四列有する。そして、各循環経路内に複数のボール３が配置されている。
保持器４は、スライダ本体２１の軌道溝２１３に配置されたボール３の保持面４１を有する。保持器４は、スライダ２の胴部の下部に配置され、その両端部がエンドキャップ２２に固定されている。

保持ワイヤー５は案内レール１の逃げ溝１３内に配置されている。保持ワイヤー５の長手方向両端に、エンドキャップ２２への取付部が形成されている。エンドキャップ２２には、保持ワイヤー５の長手方向端部を取り付けるための取付部（例えば、取付穴）が形成されている。保持ワイヤー５の長手方向端部をエンドキャップ２２の取付部に取り付けることで、保持ワイヤー５がスライダ２に固定されている。

サイドシール６は、案内レール１の上面１１１および側面１１２とこれに対向するスライダ２の面（胴部の下面および脚部の内面）との間を、スライダ２の移動方向両端部で塞ぐ部品である。
アンダーシール７は、案内レール１の側面１１２とこれに対向するスライダ２の脚部の内面との間を、スライダ２の脚部の下端側で塞ぐ部品である。アンダーシール７の基端部がスライダ本体２１の下面に設けた切欠き部２１１ａに配置され、アンダーシール７の先端部が案内レール１の側面１１２に接触している。アンダーシール７の基端部の両端部がエンドキャップ２２に固定されている。

直動案内装置１０の組立時には、保持ワイヤー５でボール３をスライダ２の軌道溝２１４に保持し、保持器４でボール３をスライダ２の軌道溝２１３に保持し、スライダ２にサイドシール６およびアンダーシール７を固定する。この状態のスライダ２を案内レール１の長手方向一端から嵌め入れる。
以下に、図３〜５を用いてサイドシール６について詳述する。

図３および図５に示すように、サイドシール６は、スライダ側に配置される金属製の補強板６１と、ゴム製の本体６２とで構成されている。
図４に示すように、補強板６１は、案内レール１の両側面１１２の外側に隙間を介して配置される一対の脚部６１１と、一対の脚部６１１を連結し案内レール１の上面１１１に隙間を介して配置される胴部６１２と、が一体化された形状を有する。補強板６１の脚部６１１は、案内レール１の側面１２２に形成された軌道溝１２と逃げ溝１３とからなる凹部１４内に、隙間を介して配置される凸部６１３を有する。凸部６１３は、軌道溝１２に配置される基部６１３ａと、逃げ溝１３に配置される先端部６１３ｂを有する。

また、補強板６１の脚部６１１には、スライダ本体２１の脚部２１１の雌ねじ２１１ａの位置に、ボルト挿通穴６１１ａが形成されている。胴部６１２の幅方向中心には、グリースニップル２４の挿通穴６１２ａが形成されている。挿通穴６１２ａは、エンドキャップ２２に形成されたグリースニップル２４の取付穴と連続する位置に形成されている。
図５には、案内レール１の長手方向がＤで示され、この方向Ｄに沿ったスライダ側がＳで反スライダ側がＨで示されている。

図５に示すように、サイドシール６の本体６２は、補強板６１のスライダ側Ｓの面６１ａとは反対面６１ｂと、案内レール１と対向する面６１ｃに固定されている。サイドシール６の本体６２は、案内レール１の周囲にリップ部６３を有する。リップ部６３は、案内レール１と補強板６１の脚部６１１、胴部６１２、および凸部６１３との隙間を埋めて、案内レール１に摺接する部分である。

図３のＡ−Ａ断面図に対応する図５には、リップ部６３として、案内レール１と補強板６１の凸部６１３との隙間を埋めて案内レール１に摺接するリップ部６３Ａが、表示されている。また、案内レール１とリップ部６３との寸法関係は締め代δであり、リップ部６３が案内レール１に対して弾性変形状態で摺接する。
リップ部６３は、方向Ｄに沿って連続する第一先端部６３１および第二先端部６３２を有する。第二先端部６３２は第一先端部６３１より反スライダ側Ｈに存在する。第一先端部６３１は、方向Ｄに沿ってスライダ側Ｓから反スライダ側Ｈに向かうに連れて案内レール１に徐々に近づく進出部である。第二先端部６３２は、方向Ｄに沿ってスライダ側Ｓから反スライダ側Ｈに向かうに連れて案内レール１から徐々に離れる逃げ部である。つまり、リップ部６３の先端部は、第一先端部６３１と第二先端部６３２の境界位置Ｔ１で最も案内レール１側に突出している。このリップ部６３の最突出端が円弧面となっている。

そして、第二先端部６３２は、位置Ｔ１から方向Ｄに沿って反スライダ側Ｈに向かうに連れて、案内レール１から徐々に離れる逃げ面６３２ａを有する。この逃げ面６３２ａが、逃げ部６３２の案内レール１に対して接触または対向する面である。リップ部６３の反スライダ側Ｈの端面６３３と逃げ面６３２ａとが、円弧面６３４で接続されている。第一先端部６３１は、位置Ｔ１から方向Ｄに沿ってスライダ側Ｓに向かうに連れて、案内レール１から徐々に離れる斜面６３１ａを有する。

また、案内レール１の補強板６１と対向する外面（上面１１１、側面１１２、軌道溝１１，１２の面、逃げ溝１３の面）に対して垂直な方向に沿った逃げ部６３２の寸法αは、案内レール１とリップ部６３との締め代δより大きい。例えば、寸法αは０．５ｍｍ以下で、締め代δは０．５ｍｍ未満である。
このように、従来のサイドシールのリップ部の先端部は、第一先端部６３１の斜面６３１ａが反スライダ側Ｈの端面６３３まで延長した形状であるのに対して、この実施形態のサイドシール６のリップ部６３は、従来のリップ部の先端部の反スライダ側Ｈの部分が逃げ面６３２ａで切断された形状を有する。

そのため、この実施形態のサイドシール６によれば、補強板６１の凸部６１３によりリップ部６３の剛性が高くなっているにも関わらず、案内レール１とリップ部６３との締め代δが大きい場合でも、サイドシール６が固定されたスライダ２を案内レール１に取りつける際に、リップ部６３が逃げ部６３２を有することで、案内レール１の長手方向一端から嵌め入れることが容易に行える。

よって、案内レール１の逃げ溝１３の幅が狭く、溝幅よりも深さが大きい場合などでも、サイドシール６が固定されたスライダ２を案内レール１に取りつける際に、リップ部６３の逃げ溝１３に入る部分に存在する補強板６１３ｂが曲がったり、リップ部６３の先端が損傷したりすることが抑制できる。
また、この実施形態のサイドシール６では、案内レール１の補強板６１と対向する外面（図５では逃げ溝１３の面）に対して垂直な方向に沿った逃げ部６３２の寸法αは、締め代δより大きい。これにより、図５にＡで示す範囲で、逃げ部６３２と案内レール１の外面との間に隙間が生じる。よって、サイドシール６が固定されたスライダ２を案内レール１の長手方向一端から嵌め入れる際に、図５にＡで示す範囲では、逃げ部６３２が案内レール１に接触しない。

そのため、この実施形態の直動案内装置によれば、寸法αが締め代δ以下である直動案内装置と比較して、サイドシール６が固定されたスライダ２を案内レール１の長手方向一端から嵌め入れることが容易に行える。
さらに、リップ部６３の反スライダ側の端面６３３と逃げ面６３２ａが円弧面６３４で接続されているため、サイドシール６が固定されたスライダ２を案内レール１の長手方向一端から嵌め入れる際に、リップ部６３に損傷が生じにくくなる。

なお、この実施形態のサイドシール６を構成する本体６２はゴム製であるが、熱可塑性エラストマー製であってもよい。熱可塑性エラストマーの具体例としては、ポリエステル系エラストマー、ウレタン系エラストマーが挙げられる。ゴムの具体例としては、ニトリルゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴムが挙げられる。これらの熱可塑性エラストマーおよびゴムは、アンダーシール７の材料としても用いられる。

１ 案内レール
１１ 案内レールの軌道溝
１２ 案内レールの軌道溝
１３ 案内レールの逃げ溝
１４ 案内レールの凹部
１１１ 案内レールの上面
１１２ 案内レールの側面
２ スライダ
２１ スライダ本体
２１１ スライダ本体の脚部
２１２ スライダ本体の胴部
２１３，２１４ スライダの軌道溝
２１５，２１６ 戻し路
２２ エンドキャップ
３ ボール
４ 保持器
５ 保持ワイヤー
６ サイドシール
６１ サイドシールの補強板
６１ａ 補強板のスライダ側の面
６１ｂ 補強板のスライダ側とは反対面
６１ｃ 補強板の案内レールと対向する面
６１１ 補強板の脚部
６１２ 補強板の胴部
６１３ 補強板の凸部
６１３ａ 凸部の基部
６１３ｂ 凸部の先端部
６２ サイドシールの本体
６３ サイドシールのリップ部
６３１ リップ部の第一先端部（進出部）
６３１ａ 第一先端部の斜面
６３２ リップ部の第二先端部（逃げ部）
６３２ａ 逃げ面（リップ部の案内レールに対して接触または対向する面）
６３３ リップ部の反スライダ側の端面
６３４ 円弧面
７ アンダーシール
１０ 直動案内装置
Ｄ 案内レールの長手方向
Ｈ 反スライダ側
Ｓ スライダ側
Ｔ１ リップ部の第一先端部と第二先端部の境界位置

Claims (2)

1. 案内レールおよびボールとともに直動案内装置を構成するスライダの移動方向端部に固定して使用されるサイドシールであって、
   前記案内レールの両側面に、前記ボールの軌道溝と前記軌道溝の底面に形成された逃げ溝とからなり、長手方向に沿って延びる凹部が形成され、
   前記サイドシールは、前記スライダ側に配置される補強板と、高弾性材料からなる本体とで構成され、前記本体は、前記補強板の前記スライダ側とは反対面および前記案内レールと対向する面に固定され、
   前記補強板は、前記案内レールの前記両側面の外側に隙間を介して配置される一対の脚部と、前記一対の脚部を連結し前記案内レールに隙間を介して配置される胴部と、が一体化された形状を有し、前記脚部は前記凹部内に隙間を介して配置される凸部を有し、
   前記凸部は、前記軌道溝に配置される基部と、前記逃げ溝に配置される先端部と、を有し、
   前記本体は、前記案内レールと前記脚部、前記胴部、および前記凸部との前記隙間を埋めて前記案内レールに摺接するリップ部を有し、
   前記リップ部は、前記案内レールの長手方向に沿って連続する第一先端部および第二先端部を有し、前記第二先端部は前記第一先端部より反スライダ側に存在し、前記第一先端部は、前記長手方向に沿ってスライダ側から反スライダ側に向かうに連れて前記案内レールに徐々に近づく進出部であり、前記第二先端部は、前記長手方向に沿ってスライダ側から反スライダ側に向かうに連れて前記案内レールから徐々に離れる逃げ部であり、
   前記リップ部の前記第一先端部と前記第二先端部との境界位置と、前記リップ部の反スライダ側の端面との前記長手方向に沿った距離は、前記案内レールの前記補強板と対向する外面に対して垂直な方向に沿った前記逃げ部の寸法よりも大きく、
   前記リップ部の反スライダ側の端面と、前記逃げ部の前記案内レールに対して接触または対向する面である平面状の逃げ面と、が円弧面で接続されている直動案内装置用サイドシール。
2. 前記案内レールの前記補強板と対向する外面に対して垂直な方向に沿った前記逃げ部の寸法は、前記案内レールと前記リップ部との締め代より大きい請求項１記載の直動案内装置用サイドシール。

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