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技術 直動案内装置

出願人 日本精工株式会社
発明者 松本淳
出願日 2016年3月17日 (4年11ヶ月経過) 出願番号 2017-507490
公開日 2017年11月16日 (3年3ヶ月経過) 公開番号 WO2016-152123
状態 特許登録済
技術分野 直線運動をする物品用の軸受 軸受の密封
主要キーワード 搬送機械 左右片 防塵性能 液状ガスケット 防塵効果 軌道内 異物侵入 リップ部材
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年11月16日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (15)

課題・解決手段

防塵性能の向上、及び防塵機能の自由度を向上させた直動案内装置を提供する。そのために、直動案内装置(1)は、案内レール(10)と、スライダ(20)と、転動体(30)とを有し、案内レール(10)の側面部(10a)とスライダ(20)の内側面部(20a)との間に生じた隙間をシールするシール部材(50)が設けられ、シール部材(50)は、スライダ(20)の内側面部(20a)に設けられた第1シール部材(51)と、第1シール部材(51)よりも幅方向に長く、かつ第1シール部材(51)に重畳してスライダ本体(20A)の底面部(20b)に独立して着脱可能に設けられた第2シール部材(52)とを有する。

概要

背景

従来より、工作機械等で用いられる直動案内装置は、一般に、転動体軌道面を左右の側面部に有する案内レールと、この案内レールの転動体軌道面と各々対向する転動体軌道面を内側面部に有するスライダと、案内レール及びスライダの転動体軌道面間に形成された直線状の転動体転動路をスライダ又は案内レールの相対的直線運動に伴って転動する多数の転動体とを備えている。そして、転動体転動路を転動した転動体はスライダの前後方向両端に装着されたエンドキャップ内で方向転換した後、スライダ内に形成された転動体戻し通路を通って元の位置に戻るようになっている。

このような直動案内装置では、案内レールの側面部とスライダの内側面部との間隙から転動体転動路に塵埃等の異物侵入すると、転動体の転がり運動が損なわれ、スライダの走行性能を大きく低下させる要因となる。そこで、案内レールの側面部とスライダの内側面部との間隙から転動体転動路に塵埃等の異物が侵入するのを防ぐシールが設けられた直動案内装置が提案されている(特許文献1,2参照)。

特許文献1には、転動体転動路に塵埃等の異物が侵入するのを防ぐために、スライダの底面にシールが設けられた直動案内装置が開示されている。しかし、特許文献1に開示されたシールの構造であると、直動案内装置の使用環境によっては、転動体転動路の防塵性不足する場合がある。そこで、特許文献2のように、転動体転動路への防塵性をさらに高めるため、スライダの底面シール複数重ねて、防塵性を強化した直動案内装置が提案されている。

概要

防塵性能の向上、及び防塵機能の自由度を向上させた直動案内装置を提供する。そのために、直動案内装置(1)は、案内レール(10)と、スライダ(20)と、転動体(30)とを有し、案内レール(10)の側面部(10a)とスライダ(20)の内側面部(20a)との間に生じた隙間をシールするシール部材(50)が設けられ、シール部材(50)は、スライダ(20)の内側面部(20a)に設けられた第1シール部材(51)と、第1シール部材(51)よりも幅方向に長く、かつ第1シール部材(51)に重畳してスライダ本体(20A)の底面部(20b)に独立して着脱可能に設けられた第2シール部材(52)とを有する。

目的

本発明は上記課題に着目してなされたものであり、その目的は、防塵性能の向上、及び防塵機能の自由度を向上させた直動案内装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

案内レールと、前記案内レールに対して移動するスライダと、転動体とを有し、前記案内レールの側面部には、前記案内レールの長手方向に沿って案内レール側軌道面が形成され、前記スライダが、前記案内レール側軌道面に対向するようにスライダ側軌道面が形成されたスライダ本体と、前記スライダ本体の移動方向の両端部に設けられた一対のエンドキャップとを具備し、前記案内レールの側面部と前記スライダの内側面部との間に生じた隙間をシールするシール部材が設けられ、前記シール部材は、第1シール部材と、第1シール部材よりも幅方向に長く、かつ第1シール部材に重畳して前記スライダの底面部に独立して着脱可能に設けられた第2シール部材とを有することを特徴とする直動案内装置

請求項2

第2シール部材は、第1シール部材よりも長手方向に突出して設けられている請求項1に記載の直動案内装置。

請求項3

第2シール部材は、前記スライダの幅方向の2つの底面部のうち、一方の底面部のみに設置される請求項1又は2に記載の直動案内装置。

請求項4

第2シール部材の両端部にそれぞれ接続された1対の取付プレートが前記スライダの移動方向の両端部に設けられる請求項1〜3の何れか一項に記載の直動案内装置。

請求項5

第2シール部材が、前記スライダ本体の底面部に固定される請求項4に記載の直動案内装置。

請求項6

前記取付プレートは、前記スライダの端面に設けられたサイドシールのさらに外側に設けられる請求項4又は5に記載の直動案内装置。

請求項7

前記取付プレートは、前記エンドキャップとサイドシールとの間に設けられる請求項4又は5に記載の直動案内装置。

技術分野

0001

本発明は、工作機械等で用いられる直動案内装置に関する。

背景技術

0002

従来より、工作機械等で用いられる直動案内装置は、一般に、転動体軌道面を左右の側面部に有する案内レールと、この案内レールの転動体軌道面と各々対向する転動体軌道面を内側面部に有するスライダと、案内レール及びスライダの転動体軌道面間に形成された直線状の転動体転動路をスライダ又は案内レールの相対的直線運動に伴って転動する多数の転動体とを備えている。そして、転動体転動路を転動した転動体はスライダの前後方向両端に装着されたエンドキャップ内で方向転換した後、スライダ内に形成された転動体戻し通路を通って元の位置に戻るようになっている。

0003

このような直動案内装置では、案内レールの側面部とスライダの内側面部との間隙から転動体転動路に塵埃等の異物侵入すると、転動体の転がり運動が損なわれ、スライダの走行性能を大きく低下させる要因となる。そこで、案内レールの側面部とスライダの内側面部との間隙から転動体転動路に塵埃等の異物が侵入するのを防ぐシールが設けられた直動案内装置が提案されている(特許文献1,2参照)。

0004

特許文献1には、転動体転動路に塵埃等の異物が侵入するのを防ぐために、スライダの底面にシールが設けられた直動案内装置が開示されている。しかし、特許文献1に開示されたシールの構造であると、直動案内装置の使用環境によっては、転動体転動路の防塵性不足する場合がある。そこで、特許文献2のように、転動体転動路への防塵性をさらに高めるため、スライダの底面シール複数重ねて、防塵性を強化した直動案内装置が提案されている。

先行技術

0005

特開2000−018244号公報
特開2007−211821号公報

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら、特許文献3に開示された直動案内装置においては、重ねられた複数の底面シールがスライダに一体に固定されているため、周囲環境の異物の多さに応じて、防塵性能を強化したり弱めたりする調整の自由度の点で改善の余地があった。
そこで、本発明は上記課題に着目してなされたものであり、その目的は、防塵性能の向上、及び防塵機能の自由度を向上させた直動案内装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0007

上記目的を達成するための直動案内装置のある態様は、案内レールと、上記案内レールに対して移動するスライダと、転動体とを有し、
上記案内レールの側面部には、上記案内レールの長手方向に沿って案内レール側軌道面が形成され、
上記スライダが、上記案内レール側軌道面に対向するようにスライダ側軌道面が形成されたスライダ本体と、上記スライダ本体の移動方向の両端部に設けられた一対のエンドキャップとを具備し、
上記案内レールの側面部と上記スライダの内側面部との間に生じた隙間をシールするシール部材が設けられ、
上記シール部材は、第1シール部材と、第1シール部材よりも幅方向に長く、かつ第1シール部材に重畳して上記スライダの底面部に独立して着脱可能に設けられた第2シール部材とを有する。

発明の効果

0008

本発明の一態様によれば、防塵性能の向上、及び防塵機能の自由度を向上させた直動案内装置を提供することができる。

図面の簡単な説明

0009

直動案内装置の第1実施形態における構成を示す斜視図である。
直動案内装置の第1実施形態における構成を示す側面図である。
直動案内装置の第1実施形態における構成を示す斜視図である。
直動案内装置の第1実施形態における構成を示す分解斜視図である。
直動案内装置の第1実施形態における構成を示す幅方向に沿う断面図である。
直動案内装置の第1実施形態における取付プレートの構成を示す斜視図である。
直動案内装置の第1実施形態における第2シール部材の構成を示す斜視図である。
直動案内装置の第1実施形態におけるスライダと第2シール部材との接続態様を示す要部断面図であり、(a)は第2シール部材をスライダに取り付けた状態、(b)は第2シール部材をスライダから取り外した状態である。
直動案内装置の第1実施形態の変形例における構成を示す要部拡大図である。
第1実施形態の直動案内装置を適用した搬送装置の構成を示す図であり、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は(b)の拡大図である。
直動案内装置の第1実施形態の変形例における構成を示す側面図である。
直動案内装置の第2実施形態における構成を示す側面図である。
直動案内装置の第2実施形態におけるスライダと第2シール部材との接続態様を示す要部断面図であり、(a)は第2シール部材をスライダに取り付けた状態、(b)は第2シール部材をスライダから取り外した状態である。
直動案内装置の第3実施形態における構成を示す正面図である。

実施例

0010

以下の詳細な説明では、本発明の実施形態の完全な理解を提供するように多くの特定の細部について記載される。しかしながら、かかる特定の細部がなくても1つ以上の実施態様が実施できることは明らかであろう。
以下、直動案内装置の実施形態について図面を参照して説明する。
(第1実施形態)
<直動案内装置の構成>
図1,2に示すように、本実施形態の直動案内装置1は、案内レール10と、案内レール10に対して移動するスライダ20と、転動体30(図5参照)とを有する。
案内レール10の側面部10aには、案内レール10の長手方向に沿って2条の案内レール側軌道面11,11が形成されている。
スライダ20は、スライダ本体20Aと、スライダ本体20Aの移動方向(長手方向)の両端部に設けられた一対のエンドキャップ20B,20Bとを備える。スライダ本体20A及びエンドキャップ20Bは、共にU字形状の断面をなして案内レール10に跨るように設置される。スライダ本体20Aの内側面20a,20aには、案内レール側軌道面11,11に対向するように2条のスライダ側軌道面21,21が形成されている。

0011

また、図5に示すように、スライダ20には、スライダ側軌道面21と案内レール側軌道面11との間に形成された軌道内を案内レール10に対するスライダ20の直線運動に伴って転動する転動体30をスライダ本体20Aの軌道面側に保持する保持器22を備える。
また、図5に示すように、転動体30は、例えば円筒ころ状に形成されており、上記軌道内を転動した転動体30はスライダ本体20Aの長手方向の両端に設けられたエンドキャップ20B,20B内で方向転換した後、スライダ本体20A内に形成された転動体戻し通路23を通って元の位置に戻るようになっている。

0012

[シール部材]
ここで、本実施形態の直動案内装置1には、案内レール10の側面部10aとスライダ20(スライダ本体20A)の内側面部20aとの間に生じた隙間をシールするシール部材50が設けられる。
シール部材50は、図4及び図5に示すように、保持器22に設けられた第1シール部材51と、スライダ本体20Aの底面部20bに設けられた第2シール部材52とを有する。

0013

[第2シール部材]
第2シール部材52は、スライダ20の長手方向に沿って両端部から突出して設けられている。第2シール部材52は、第1シール部材51とは別に、底面部20bに独立して着脱可能に設けられている。また、第2シール部材52の幅方向の寸法は、第1シール部材51の幅方向の寸法よりも長く設置される。また、第2シール部材52は、第1シール部材51に高さ方向(案内レール10に対してスライダ本体20Aが跨っている方向)に重畳して設けられている。このように第1シール部材51と第2シール部材52とを配置することによって防塵性能が向上する。
第2シール部材52は、スライダ本体20Aの底面部20b,20bのそれぞれに設けられてもよいし、一方の底面部のみに設けられてもよい。また、第2シール部材52は、スライダ本体20Aの底面部20bに直接設けられてもよい。

0014

図7に示すように、第2シール部材52の両端部付近には、厚さ方向に貫通する貫通孔52aが複数設置されている。また、第2シール部材52は、鋼材ステンレス材アルミニウム合金などの金属板に、ゴムエラストマー樹脂などの軟質な材料を一体成形して製造される。また、第2シール部材52は、エラストマー樹脂などの単一材料射出成形したものでもよい。
第2シール部材52に用いるゴムとしては、ニトリルゴム水素化ニトリルゴムアクリルゴムシリコンゴムフッ素ゴム等の合成ゴムが適している。上記エラストマーとしては、ポリエステル系エラストマーウレタン系エラストマー等の熱可塑性エラストマーが適している。

0015

以下、本実施形態の説明では、第2シール部材52が、スライダ20の両端部に設置された取付プレート53を介してスライダ20に設けられた態様について説明する。
図1〜4及び図6に示すように、スライダ20の両端部には、取付プレート53,53が配置される。取付プレート53は、サイドシール40,40とともに、ねじなどでスライダ20のエンドキャップ20Bに締結固定される。また、第2シール部材52は、取付プレート53に、ねじ54で締結固定される。

0016

[取付プレート]
取付プレート53は、図6に示すように、スライダ本体20Aやエンドキャップ20Bの断面形状とほぼ同型状の本体部53Aと、本体部53Aに連結し、スライダ20の底部に位置する箇所に配設され、スライダ20の長手方向外側に向けて突出する突出部53Bとを有する。突出部53Bには、ねじ穴53aが設けられている。第2シール部材52は、このねじ穴53aを用いてねじ締結される。
また、取付プレート53の内周部は、案内レール10と僅かな隙間を介して、案内レール10の外周面に当接する。これによって、取付プレート53は、大きな異物を除去するプロテクター役割も有する。ここで、取付プレート53は、例えば、普通鋼材、ステンレス材、アルミニウム合金などの金属板を、板金加工して製作される。したがって、切削屑などの高温硬質の異物が接触しても、取付プレート53に破損の心配が少ない。

0017

次に、図8(a),(b)に示すように、第2シール部材52は、第2シール部材52の両端の貫通孔52a及び取付プレート53のねじ穴53aに通したねじ54によって取付プレート53に締結される。
ここで、第2シール部材52の幅方向(スライダ20の軌道面21,21が対向する方向)の長さは、第1シール部材51の幅方向の長さよりも長い。
さらに、前述したように、第2シール部材53のスライダ20への固定部材(貫通孔52a,ねじ穴53a)は、第1シール部材51の設置範囲よりも、長手方向の外側となる位置に配置される。

0018

このような配置とすることで、第2シール部材52を、第1シール部材51と別個に固定して設ける構成を実現しやすい。例えば、第2シール部材52が第1シール部材51よりも長手方向に長いので、長くなった部分に第2シール部材52の固定部材を配置することができる。また、第2シール部材52が第1シール部材51よりも幅方向に長いので、第2シール部材52で第1シール部材51を完全に覆うことができ、防塵効果が高い。
また、本実施形態では、第2シール部材52は取付プレート53だけによってスライダ20に間接的に固定されている。このため、スライダ20に固定用の穴などの加工が不要である。

0019

(変形例)
次に、本実施形態の変形例として、図9に示すように、第2シール部材52は、案内レール10側に突出するリップ部材52Aと、このリップ部材52Aを固定する押さえ部材52Bとから構成してもよい。この場合、リップ部材52Aは、例えば、ゴムやエラストマー樹脂などの軟質な材料で構成すると共に、押さえ部材52Bは、鋼材、ステンレス材、アルミニウム合金などの金属材料、又はポリアミドポリアセタールなどの合成樹脂のような硬質な材料で製作する。また、必要に応じて、リップ部材52A、スライダ本体20A、押さえ部材52Bが相互に接触する面に、液状ガスケット(例えば、株式会社スリボンド製「液状ガスケット」)などのシーリングを施してもよい。これによって、部品間の隙間からの異物侵入を効果的に防ぐことができる。

0020

以上説明したように、本実施形態の直動案内装置1は、第1シール部材51と、第2シール部材52とが別々の、それぞれ独立した固定部材によって固定されている。このため、使用環境によっては、第2シール部材52だけを取り外すことができる。すなわち、取付プレート53と第2シール部材52とを外して、サイドシール40と第1シール部材51とだけを備えた構成の直動案内装置とすることができる。
このように、本実施形態によれば、周囲の環境に応じて、防塵性能を調整できる。つまり、防塵性能が重要でない箇所のシール部材を1つだけにしたり、防塵性能が重要な箇所のシ−ル部材を2重にしたりすることが自在である。よって、不要にコストを増大させずに、必要十分な防塵性能を得ることができる。

0021

[直動案内装置の適用例]
本実施形態の直動案内装置1は、図10(a)〜(c)に示すような搬送装置に組み込むことができる。すなわち、本実施形態の直動案内装置1のスライダ20が、搬送装置100のべース110の上面に並行に2つずつ固定され、テーブル120の下面に2条の案内レール10,10が取り付けられ、ベース110に対してテーブル120が直線運動する構成である。この搬送装置100では、重力方向(矢印で表示)に対して、テーブル120は上方に配置され、ベース110は下方に配置されている。なお、案内レール10は、テーブル120に設けられた段差、すなわち肩121に当接するようにしてテーブル120に高精度に取り付けられる。

0022

ここで、搬送機械100の使用時においては、ゴミなどの異物が、上方から降りかかる可能性がある。そのため、ベース110上に並行に設置されるスライダ20,20には、第2シール部材52が、図10(c)に示すように、外側だけに装着されてもよい。
これは、直動案内装置1において肩121がある側(幅方向の内面側)は、テーブル120によって上方を覆われているので、防塵性能の必要性は高くないため、肩121側では第2シール部材52を取り付けていないのである。

0023

このように構成することで、スライダ20の底面から案内レール10底面までの高さ寸法(d1)を大きく確保することができる。このため、テーブル120の肩121に干渉しにくいので、搬送装置100の設計の自由度が増す。一方、肩121がない側は、テーブル120に覆われていないので、防塵の必要性があり、各スライダ20の肩がない幅方向の外側には、第2シール部材52が取り付けられている。各スライダ20の幅方向の外側では、案内レール10の底面からスライダ20の底面までの高さ方向の寸法(d2)は小さくなるが、こちらには肩121がないので、搬送装置100の設計に制約を与えることはない。

0024

このように、本実施形態の直動案内装置1を搬送装置に適用した場合でも、第1シール部材51と第2シール部材とを個別に固定しているため、幅方向の左右片側の第2シール部材52だけを取り外すことができる。すなわち、取付プレート53はそのままで、片側の第2シール部材52だけを外した構成とできる。したがって、周囲の環境に応じて、防塵性能を調整できる搬送装置を提供することができる。この搬送装置においても、不要な箇所の底面シールだけを省くことができるので、不要にコストを増大させることがない。

0025

[変形例]
また、本実施形態の直動案内装置1は、図11に示すように、第2シール部材52を、取付プレート53を介したスライダ20の両端部への固定だけでなく、長手方向の中央部分でもねじ56でスライダ本体20Aに締結固定してもよい。このような構成とすることにより、第2シール部材52のたわみ変形を防げるので、より安定した防塵効果が得られる。

0026

(第2実施形態)
次に、直動案内装置の第2実施形態について図面を参照して説明する。なお、本実施形態は、取付プレートの設置態様が第1実施形態と異なるだけであるので、上述の実施形態と同じ符号を付した同様の構成については説明を省略することがある。
図12に示すように、本実施形態の直動案内装置は、取付プレート53が、エンドキャップ20Bとサイドシール40との間に配置されている。本実施形態では、取付プレート53は、樹脂材料からなる板材であることが好ましい。図13(a),(b)に示すように、第2シール部材52は、その両端部に設けられた貫通孔52a及び取付プレート53の底面53Bに設けられたねじ穴53aをねじ54によって締結されることにより固定される。
本実施形態によれば、取付プレート53を金型による射出成形で製作することで、製作費用を低減できる。また、取付プレート53の前面はサイドシール40で覆われており、外部への露出が少ない。よって、硬い異物があっても、取付プレート53が損傷するおそれが小さい。

0027

(第3実施形態)
次に、直動案内装置の第3実施形態について図面を参照して説明する。なお、本実施形態は、転動体が円筒ころではなくボールを適用した点、及びシール部材の設置態様が第1実施形態と異なるので、上述の実施形態と同じ符号を付した同様の構成については説明を省略することがある。
図14に示すように、転動体30をボールとしても同様の構成とすることが可能で、上述した作用及び効果を得ることができる。また、図14に示すように、第1シール部材51を第2シール部材52と同様にスライダ20の底面20bに配置し、第2シール部材52とは独立してスライダ20に固定するようにしてもよい。

0028

以上説明したように、本発明の直動案内装置は、第1シール部材と第2シール部材とが重畳して設けられているので、防塵効果が高い。また、周囲環境の異物の多さに応じて、シール部材を第1シール部材のみにしたり、第1シール部材及び第2シール部材とすることができ、防塵性能を調整することができる。そのため、防塵性能の向上、及び防塵機能の自由度を向上させた直動案内装置を提供することができる。
本実施形態の直動案内装置は、例えば、工作機械,搬送装置などの機械装置全般に用いられる直動案内装置に好適である。
以上で、特定の実施形態を参照して本発明を説明したが、これら説明によって発明を限定することを意図するものではない。本発明の説明を参照することにより、当業者には、開示された実施形態の種々の変形例とともに本発明の別の実施形態も明らかである。従って、特許請求の範囲は、本発明の範囲及び要旨に含まれるこれらの変形例又は実施形態も網羅すると解すべきである。

0029

1直動案内装置
10案内レール
11案内レール側軌道面
20スライダ
20A スライダ本体
20Bエンドキャップ
21スライダ側軌道面
22保持器
30転動体
40サイドシール
50シール部材
51 第1シール部材
52 第2シール部材
53 取付プレート

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