WO2017199579A1 - 摺動スクレーパーの取付け構造およびリニアガイド装置 - Google Patents

Abstract

ガイドレールとより確実に密着する摺動スクレーパーの取付け構造およびリニアガイド装置を提供する。ガイドレール（１２）に摺動自在に跨架されたスライダと、このスライダの端面に取り付けられ、両縦枠（１８）とこれらの縦枠（１８）を結ぶ横枠（２０）とを有するコ字形の取付プレート（１６）と、この取付プレート（１６）のコ字形溝（２２）内に嵌着され、両縦部（３２）とこれらの両縦部（３２）を結ぶ横部（３４）と、前記ガイドレール（１２）に摺接する溝部（３６）とを有する摺動スクレーパー（３０Ａ）とを備え、取付プレート（１６）の両縦枠（１８）の内側面のうち少なくとも開口端部、または前記摺動スクレーパー（３０Ａ）の両縦部（３２）の外側面のうち少なくとも前記開口端部に対向する端部に、前記縦枠（１８）と縦部（３２）とが当接する突起部（３８）を設けたことを特徴とする。

Description

摺動スクレーパーの取付け構造およびリニアガイド装置

　本発明は、ガイドレールに沿って走行するスライダに取り付けられる摺動スクレーパーの取付け構造、およびリニアガイド装置に関する。

　従来、リニアガイド装置は、ガイドレールとこのガイドレールに摺動自在に跨架されたスライダとを備えている（特許文献１）。スライダの摺動方向の端面には取付プレートが取り付けられており、この取付プレートの凹溝内に摺動スクレーパーが収容されている。

　この摺動スクレーパーは、ゴムなどの弾性材からなり、ガイドレールとの隙間からスライダ内に異物が侵入しないように、ガイドレールの上面および両側部と当接し、シールされた状態となっている。

特許第４２３２３８９号公報

　摺動スクレーパーは、ゴムなどのエラストマーを加硫成型して形成されるが、加硫成型すると脱型後に摺動スクレーパーは図８Ａに矢印Ｘで示す方向に対して収縮しやすい。

　このような摺動スクレーパー７を、図８Ｂに示すように、取付プレート２に装着して、ガイドレール３上に設置すると、成型収縮による変形のため、摺動スクレーパー７とガイドレール３の両側面との間に隙間８が生じやすい。このような隙間８から粉塵などの異物が侵入するおそれがある。

　本発明の課題は、ガイドレールとより確実に密着する摺動スクレーパーの取付け構造およびリニアガイド装置を提供することである。

　本発明に係る摺動スクレーパーの取付け構造は、ガイドレールに摺動自在に跨架されたスライダと、前記スライダの端面に取り付けられ、両縦枠と前記両縦枠を結ぶ横枠とを有するコ字形の取付プレートと、前記取付プレートのコ字形溝内に嵌着され、両縦部と前記両縦部を結ぶ横部と、前記ガイドレールに摺接する溝部とを有する摺動スクレーパーとを備え、前記取付プレートの前記両縦枠の内側面のうち少なくとも開口端部、または前記摺動スクレーパーの前記両縦部の外側面のうち少なくとも前記開口端部に対向する端部に、縦枠と縦部とが当接する突起部を設けたことを特徴とする。

　本発明に係るリニアガイド装置は、ガイドレールと、前記ガイドレールに摺動自在に跨架されたスライダとを備え、前記スライダは、摺動方向の端面に取り付けられた取付プレートのコ字形溝内に、前記ガイドレールに摺接する溝部を有する摺動スクレーパーが嵌着されているリニアガイド装置であって、前記摺動スクレーパーが、上記取付け構造を有することを特徴とする。

　本発明の摺動スクレーパーの取付け構造は、前記取付プレートの両縦枠の内側面のうち少なくとも開口端部、または前記摺動スクレーパーの両縦部の外側面のうち少なくとも前記開口端部に対向する端部に、縦枠と縦部とが当接する突起部を設けたので、摺動スクレーパーの両縦部はガイドレールの側面に向かって押し付けられるため、摺動スクレーパーがガイドレールの側面により確実に密着し、異物の侵入を防止することができる。

第１実施形態に係るリニアガイド装置を示す斜視図である。 第１実施形態に係る摺動スクレーパーを取付プレートに取り付けた状態を示す正面図である。 第１実施形態の変形例に係る摺動スクレーパーを取付プレートに取り付けた状態を示す正面図である。 図４Ａは第２実施形態、図４Ｂは第２実施形態の変形例（１）に係る摺動スクレーパーを取付プレートに取り付けた状態を示す正面図である。 図５Ａは第２実施形態の変形例（２）、図５Ｂは第２実施形態の変形例（３）に係る摺動スクレーパーを取付プレートに取り付けた状態を示す正面図である。 第３実施形態に係る摺動スクレーパーを取付プレートに取り付けた状態を示す正面図である。 第４実施形態に係る摺動スクレーパーを取付プレートに取り付けた状態を示す正面図である。 図８Ａは従来の摺動スクレーパーを示す正面図であり、図８Ｂは図８Ａの摺動スクレーパーを取付プレートに取り付けた状態を示す説明図である。

　以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。

１．第１実施形態
　リニアガイド装置１０Ａは、図１に示すように、ガイドレール１２と、このガイドレール１２に摺動自在に跨架されたスライダ１４とから構成される。スライダ１４の内部には、ガイドレール１２の側面１９に沿って移動するボールや円錐コロなどの転動体（図示せず）が設けられる。

　スライダ１４の摺動方向（矢印Ｓで示す）の少なくとも一方の端面には、コ字形の取付プレート１６が、ねじ等で取り付けられる。図２に示すように、取付プレート１６は、両縦枠１８と、両縦枠１８を結ぶ横枠２０とから構成されるコ字形溝２２を有する。

　取付プレート１６の横枠２０の略中央部には、取付プレート１６のコ字形溝２２内に突出する円弧状の凸部２４が形成されている。取付プレート１６のコ字形溝２２内には、後述する溝部３６でガイドレール１２の上面と両側面に摺接する摺動スクレーパー３０Ａが嵌着される。

　取付プレート１６の縦枠１８および横枠２０には、上述したスライダ１４に取り付けるための取付用ねじ孔２６が設けられている。また、取付プレート１６の横枠２０に設けられる円弧状の凸部２４には、横枠２０を貫通する孔２５が形成されている。この孔２５は、例えばリニアガイド装置１０Ａへグリースを供給する機能を有する。取付プレート１６の材質としては、特に限定されず、金属、樹脂などが挙げられる。

　摺動スクレーパー３０Ａは、図２に示すように、両縦部３２、３２とこれらの両縦部３２、３２を結ぶ横部３４とから形成され、これら両縦部３２、３２および横部３４によって、ガイドレール１２に摺接する摺動層を備えた溝部３６が形成される。

　また、摺動スクレーパー３０Ａは、取付プレート１６の縦枠１８に対向する両縦部３２、３２の外側面に、取付プレート１６の縦枠１８内側面に当接する突起部３８がそれぞれ設けられる。突起部３８は、取付プレート１６のコ字形溝２２内側面の開口端部に対向する端部(以下、下端ということがある)に形成されている。

　また、取付プレート１６の横枠２０に対向する横部３４の外面には凹部４０を設けている。凹部４０は、横部３４の略中央部付近に設けられており、取付プレート１６のコ字形溝２２内に突出する凸部２４の下端部に当接している。

　摺動スクレーパー３０Ａの下端に設けた突起部３８は、取付プレート１６の側面の縦枠１８に当接している。このとき、両突起部３８、３８の端面間の長さは、取付プレート１６の縦枠１８、１８間の長さ（すなわちコ字形溝２２の内側面間の長さ）と等しいか、それよりもやや大きい程度が好ましい。これにより、摺動スクレーパー３０Ａをガイドレール１２の側面に押圧して、隙間ができるのを抑制することができる。

　また、突起部３８の縦方向の長さＬ１は、摺動スクレーパー３０Ａの縦部３２の高さＬ２に対して６０％以下、好ましくは５０％以下で、５％以上、好ましくは１０％以上であるのが好ましい。

　一方、横部３４に設けた凹部４０は、取付プレート１６の凸部２４の下端部に当接し押圧される結果、ガイドレール１２の上面で摺動スクレーパー３０Ａとの間に隙間ができるのを抑制することができる。

　摺動スクレーパー３０Ａは、突起部３８や凹部４０の大きさや形状、あるいは摺動スクレーパー３０Ａの外面に形成する位置を変更することでガイドレール１２に当接する力を調節することができる。突起部３８および凹部４０は、摺動スクレーパー３０Ａの成形時に同時成型してもよいし、または成型後に切削加工するなどして形成してもよい。

　摺動スクレーパー３０Ａは、図２に示すように、取付プレート１６のコ字形溝２２内に嵌着される。コ字形溝２２は、取付プレート１６の内部に形成されていてもよく、スライダ１４の取付け面とは反対側の取付プレート１６の前面に形成されていてもよい。

　取付プレート１６は、スライダ１４に取り付けた際は、摺動スクレーパー３０Ａをスライダ１４に押圧する押さえ板の役割も有する。

　凹部４０の形状としては、図２に示すような円弧状に限定されず、例えば、多角形状、三角形状、四角形状などであってもよい。

　摺動スクレーパー３０Ａは、摺動層を内面（すなわち、溝部３６を形成する面）に備えた弾性材（エラストマー）から構成される。摺動層は繊維とエラストマーとを一体化したものであり、ガイドレール１２に接触する摺動抵抗が低く、摺動摩擦に対する耐久性に優れる。

　エラストマーは、主に、繊維の耐久性を向上させる。このエラストマーの材質としては、例えば、天然ゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、ハイパロン、ポリブタジエンゴム、エチレン－プロピレンゴム（ＥＰＭ）、エチレン－プロピレン－ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）、水素添加アクリロニトリルブタジエンゴム（Ｈ－ＮＢＲ）、シリコンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、スチレンブタジエンゴム、塩素化ポリエチレンゴム、ミラブルウレタン、熱硬化性ポリウレタン、熱可塑性ポリウレタンまたは熱可塑性ポリエステルなどのエラストマーが挙げられ、これら一種以上が使用される。

　摺動層を構成するエラストマーには、加硫剤、加硫促進助剤および補強剤が配合されてもよい。加硫剤としては、例えば、ジクミルパーオキサイドなどの有機過酸化物、有機硫黄化合物、金属酸化物などが挙げられる。加硫促進助剤としては、例えば、ステアリン酸などの脂肪酸、金属酸化物などが挙げられる。補強剤としては、例えば、カーボンブラック、ホワイトカーボンなどが挙げられる。さらに、例えば、老化防止剤、充填剤、可塑剤、粘着剤などもまた配合され得る。これら以外に、摺動抵抗を小さくするために、グラファイト、シリコンオイル、フッ素パウダー、又は二硫化モリブデン等の固体潤滑剤がエラストマーに含まれても良い。

　摺動層を構成する繊維は、ガイドレール１２と摺接することにより、ガイドレール１２の周りの摺動抵抗を小さくすることができる。この繊維の材質としては、例えば、ナイロン繊維、アラミド繊維、ポリエステル繊維、炭素繊維、テフロン（登録商標）繊維、液晶ポリマー繊維、ガラス繊維、綿糸などが挙げられる。また、繊維は布材の形態であってもよく、短繊維の形態でエラストマーに混合してもよい。

　摺動層は、エラストマーが含浸された布材を含んでもよい。繊維の形態が布材である場合、布材がガイドレール１２と接触摺動するように布材とエラストマーとを成形時に一体化させる。一方、短繊維の形態である場合、エラストマーの中に短繊維を混ぜ込んで一体成形する。布材としては、織物布、編物布または不織布が挙げられる。

　以上述べたように、摺動スクレーパー３０Ａは、縦部３２に、取付プレート１６のコ字形溝２２内の縦枠１８の内面に当接する突起部３８を設けることによって、ガイドレール１２との間に隙間が生じず、異物の侵入を防止することができる。さらに、ガイドレール１２に均一に密着するため、過度な摺動抵抗が発生しない。このような摺動スクレーパー３０Ａを、図１に示すようなスライダ１４に取り付けることにより、リニアガイド装置１０Ａをガイドレール１２上でスムーズに移動させることができる。

　摺動スクレーパー３０Ａの両縦部３２、３２は、突起部３８が縦枠１８に当接していることにより、ガイドレール１２の側面に向かって押し付けられるため、ガイドレール１２の側面により確実に密着し、異物の侵入を防止することができる。

　摺動スクレーパー３０Ａは、摺動層を備えていることにより、摺動抵抗を低減し、スムーズにガイドレール１２を移動することができると共に、耐久性を向上することができる。

（変形例）
　図３は、図２に示す摺動スクレーパー３０Ａの変形例を示している。同図に示す摺動スクレーパー３０Ｂは、両側の縦部４１の外側面に切欠き部４２が形成され、この切欠き部４２による隙間を介して下端部と上端部に突起部４３、４４がそれぞれ形成される。上端部の突起部４４は、摺動スクレーパー３０Ｂの上端に形成された面取り部４５によって取付プレート１６との間に隙間が形成されている。

　ここで、２つの突起部４３、４４の縦方向の合計長さ（Ｌ３＋Ｌ４）は、前記と同様に、摺動スクレーパー３０Ｂの縦部４１の高さＬ５に対して６０％以下、好ましくは５０％以下で、５％以上、好ましくは１０％以上であるのが好ましい。

　その他は、図２に示す摺動スクレーパー３０Ａの取付け構造と同様であるので、同じ符号を付して説明を省略する。

　本変形例の場合、摺動スクレーパー３０Ｂの両縦部４１、４１は、突起部４３、４４が縦枠１８に当接していることにより、ガイドレール１２の側面に向かって押し付けられるため、上記実施形態と同様の効果が得られる。

　本実施形態の場合、摺動スクレーパーは、溝部３６を形成する面に摺動層を備えている場合について説明したが、適宜省略してもよい。

２．第２実施形態
　図４Ａ，図４Ｂは、それぞれ本発明の第２実施形態に係る摺動スクレーパー４８Ａ、４８Ｂの取付け構造を示している。図４Ａに示す摺動スクレーパー４８Ａは、図２に示した摺動スクレーパー３０Ａと同様に、縦部５０の外側面の下端に、取付プレート５２の縦枠５３に当接する突起部５４を有している。

　また、摺動スクレーパー４８Ａの横部５５の略中央部には凹部５６が形成されており、取付プレート５２の横枠５９の略中央部に円弧状の凸部５７と当接している。このとき、当該凹部５６と凸部５７の当接部位を除いて、横枠５９と摺動スクレーパー４８Ａの横部５５との間には隙間５８Ａが形成されている。

　また、取付プレート５２は、縦枠５３の下端に内方に突出した突出部６１が形成されており、この突出部６１と摺動スクレーパー４８Ａの下端面との間にも隙間６０Ａが形成されている。

　上記隙間５８Ａ、６０Ａを設けることにより、摺動スクレーパー４８Ａの逃げ部を確保し、摺動抵抗を下げることができる。その他は前述の実施形態と同様である。

　摺動スクレーパー４８Ａの両縦部５０、５０は、突起部５４が縦枠５３に当接していることにより、ガイドレール１２の側面に向かって押し付けられるため、上記実施形態と同様の効果が得られる。

　図４Ｂは、図４Ａに示した摺動スクレーパー４８Ａの変形例を示している。図４Ｂに示すように、摺動スクレーパー４８Ｂは、横部５５で連結された両側の縦部６２の外側面に切欠き部６３が形成され、この切欠き部６３による隙間を介して下端部と上端部に突起部６４、６５がそれぞれ形成される。その他は前述の実施形態と同様であるので、同一符号を付して説明を省略する。

　隙間５８Ａ、６０Ａが設けられているので、本実施形態と同様の効果が得られる。また摺動スクレーパー４８Ｂの両縦部６２は、突起部６４、６５が縦枠５３に当接していることにより、ガイドレール１２の側面に向かって押し付けられるため、上記第１実施形態と同様の効果が得られる。

　図５Ａ，図５Ｂは、それぞれ本発明のさらに他の実施形態に係る摺動スクレーパー４８Ｃ、４８Ｄの取付け構造を示している。図５Ａに示す摺動スクレーパー４８Ｃは、図２に示した摺動スクレーパー３０Ａと同様に、縦部５０の外側面の下端に、取付プレート５２の縦枠５３に当接する突起部５４を有している。

　また、摺動スクレーパー４８Ｃの横部６６の略中央部には、図４Ａに示したような凹部５６が形成されておらず、取付プレート５２の横枠５９の略中央部に形成された円弧状の凸部５７が横部６６に直接当接している。このとき、凸部５７の当接部位を除いて、横枠５９と摺動スクレーパー４８Ｃの横部６６との間には隙間５８Ｂが形成されている。

　また、取付プレート５２は、縦枠５３の下端に内方に突出した突出部６１と、摺動スクレーパー４８Ｃの下端面との間にも隙間６０Ｂが形成されている。その他は前述の実施形態と同様である。

　隙間５８Ｂ、６０Ｂが設けられているので、本実施形態と同様の効果が得られる。また摺動スクレーパー４８Ｃの両縦部５０、５０は、突起部５４が縦枠５３に当接していることにより、ガイドレール１２の側面に向かって押し付けられるため、上記第１実施形態と同様の効果が得られる。

　図５Ｂに示す摺動スクレーパー４８Ｄは、縦部５０の外側面の上端に切欠き部６７を設けた他は、図５Ａに示す摺動スクレーパー４８Ｃと同様である。

　本実施形態の場合、横枠５９に凸部５７を設ける場合について説明したが、本発明はこれに限らず、横部５５，６６の外面に凸部を設けることとしてもよい。

３．第３実施形態
　上記第１及び第２実施形態の場合、摺動スクレーパーの両縦部に、取付プレートの縦枠に向かって突出した突起部を設ける場合について説明したが、本発明はこれに限らない。例えば、図６に示すように、取付プレート７４の横枠７６と縦枠７５にそれぞれ凸部７７と突起部７８とを設けてもよい。突起部７８の縦方向の長さＬ６は、摺動スクレーパー７１の縦部７２の高さＬ７に対して６０％以下、好ましくは５０％以下で、５％以上、好ましくは１０％以上であるのが好ましい。

　摺動スクレーパー７１の縦部７２と横部７３はそれぞれ直線、すなわち、摺動スクレーパー７１の両縦部７２、７２及び横部７３は、取付プレート７４側の外面が平坦である。

　なお、符号１７は、ガイドレール１２をねじ等で固定するために設けられた取付用ねじ孔である。

　本実施形態の場合、摺動スクレーパー７１の両縦部７２、７２は取付プレート７４の突起部７８によってガイドレール１２の側面に向かって押し付けられるため、上記第１実施形態と同様の効果が得られる。

４．第４実施形態
　次に第４実施形態に係る摺動スクレーパーの取付け構造について説明する。上記第１～第３実施形態と同様の構成については同様の符号を付し、簡略のため説明を省略する。

　図７に示すように、摺動スクレーパー８０は、両縦部８１、８１と、両縦部８１、８１を結ぶ横部８３とを備え、ガイドレール１２に摺接する溝部９０が形成されている。両縦部８１、８１の下端の外側面には、取付プレート５２の縦枠５３内側面に当接する突起部８４、８４が設けられている。溝部９０内面及び両縦部８１、８１の下端面８７には、摺動層８６が設けられている。両縦部８１、８１の外側面の上端に切欠き部８５が設けられている。

　摺動スクレーパー８０の摺動層８６は、スライダ１４の移動方向に平行な平坦面を有し、当該平坦面においてガイドレール１２表面に接触している。摺動スクレーパー８０の厚さは、特に限定されないが、例えば、０．５～８．０ｍｍ、好ましくは１．０～５．０ｍｍとすることができる。

　摺動スクレーパー８０の両縦部８１、８１は、突起部８４が縦枠に当接していることにより、ガイドレール１２の側面に向かって押し付けられるため、上記第１実施形態と同様の効果が得られる。

　本実施形態の場合、摺動スクレーパー８０は、平坦面でガイドレール１２に接触する摺動層８６を備えることにより、ガイドレール１２表面に対する摺動抵抗を抑制することができ、耐久性を向上することができる。

　摺動スクレーパー８０は、ガイドレール１２に接触しない下端面８７にも摺動層８６が設けられているので、異物などによって縦部８１の割れなどの損傷を防止することができる。

５．変形例
　なお、本発明は、以上の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の範囲内で種々の改良や変更が可能である。例えば、上記第１～第４実施形態の構成を適宜組み合わせてもよい。具体的には、溝部内面及び両縦部の下端面に設けられた摺動層を、第１～第３実施形態に適用してもよい。

　また第１～第３実施形態の説明では摺動スクレーパーを取付プレートに１枚だけ取り付けるようにしたが、摺動スクレーパーを複数枚重ね合わせて取付プレートに装着してもよい。

１０Ａ  リニアガイド装置
１２    ガイドレール
１４    スライダ
１６、５２、７４        取付プレート
１８、５３、７５        縦枠
２０、５９、７６        横枠
２２    コ字形溝
２４    凸部
３０Ａ、４８Ａ、７１、８０      摺動スクレーパー
３２、４１、５０、６２、７２、８１      縦部
３４、５５、６６、７３、８３    横部
３６、９０      溝部
３８、５４、６４、７８、８４    突起部
４０、５６      凹部
４３、４４      突起部
５７、７７      凸部
８６    摺動層
８７    下端面

Claims (8)

1. ガイドレールに摺動自在に跨架されたスライダと、
   前記スライダの端面に取り付けられ、両縦枠と前記両縦枠を結ぶ横枠とを有するコ字形の取付プレートと、
   前記取付プレートのコ字形溝内に嵌着され、両縦部と前記両縦部を結ぶ横部と、前記ガイドレールに摺接する溝部とを有する摺動スクレーパーとを備え、
   前記取付プレートの前記両縦枠の内側面のうち少なくとも開口端部、または前記摺動スクレーパーの前記両縦部の外側面のうち少なくとも前記開口端部に対向する端部に、縦枠と縦部とが当接する突起部を設けたことを特徴とする摺動スクレーパーの取付け構造。
2. 前記取付プレートの前記横枠の内面、または前記横枠に対向する前記横部の外面に、前記横枠と前記横部とが当接する凸部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の摺動スクレーパーの取付け構造。
3. 前記取付プレートの前記横枠に対向する前記摺動スクレーパーの前記横部の外面に凹部が形成されており、前記取付プレートの前記横枠の内面に形成した前記凸部が、前記凹部に当接していることを特徴とする請求項２に記載の摺動スクレーパーの取付け構造。
4. 前記摺動スクレーパーが、前記溝部内面に、繊維とエラストマーとが一体化された摺動層を有する弾性材であることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の摺動スクレーパーの取付け構造。
5. 前記摺動層は、前記エラストマーが含浸された布材を含むことを特徴とする請求項４に記載の摺動スクレーパーの取付け構造。
6. 前記摺動層が、前記スライダの移動方向に平行な平坦面を有することを特徴とする請求項４又は５に記載の摺動スクレーパーの取付け構造。
7. 前記摺動層は、前記溝部内面及び前記両縦部の下端面に設けられていることを特徴とする請求項４～６のいずれか１項に記載の摺動スクレーパーの取付け構造。
8. 　ガイドレールと、前記ガイドレールに摺動自在に跨架されたスライダとを備え、前記スライダは、摺動方向の端面に取り付けられた取付プレートのコ字形溝内に、前記ガイドレールに摺接する溝部を有する摺動スクレーパーが嵌着されているリニアガイド装置であって、
   　前記摺動スクレーパーが、請求項１～７のいずれか１項に記載の取付け構造を有することを特徴とするリニアガイド装置。

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