JPH0635647U - 直動転がり案内ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は、ケーシングのスペースを有効に利
用して下面シールをエンドキャップに容易に取り付け、
熱膨張、膨潤等の変形に追従でき、良好なシール性能を
確保できる直動転がり案内ユニットを提供する。 【構成】 この直動転がり案内ユニットは、下面シール
３に長手方向に延びる芯金バンド２３を設け、芯金バン
ド２３の両端にフック部２５を形成し、エンドキャップ
５の外側端面３１にフック部２５を引っ掛ける係止穴２
９を形成する。エンドキャップ５と下面シール３との間
に熱膨張差が生じても、或いは膨潤による変形が生じて
も芯金バンド２３に形成したフック部２５が弾性変形し
て寸法の変化を吸収するので、下面シール３に歪みや座
屈等の変形が発生するのを防止することができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、工作機械、産業用ロボット、各種精密加工装置、試験装置等に適 用され、軌道レールと該軌道レールに跨るように配置されたスライダとの間に多 数の転動体を介在させて、スライダが軌道レール上を摺動し得るように構成した 直動転がり案内ユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】

直動転がり案内ユニットは、軌道レールと該軌道レールに跨るように配置され たスライダとの間に多数の転動体を介在させて、スライダが軌道レール上を摺動 し得るように構成したものであって、比較的長い距離に亘って高精度の前後進を 案内するものであり、従来、例えば、図８に示すようなものが開示されている。 図８は従来の直動転がり案内ユニットの一例を示す一部破断の斜視図である。

【０００３】 図８に示すように、直動転がり案内ユニットは、主として、長手方向両側壁面 １１の軌道溝に形成した軌道面９を備えた軌道レール１と、該軌道レール１を跨 がって摺動可能に取り付けられたスライダ２０から構成されている。スライダ２ ０は、軌道レール１に対して相対摺動可能であり且つ各軌道面９に対向する位置 の軌道溝に形成した軌道面８を備えたケーシング２、対向する軌道面８，９間に 嵌合され且つ相対移動可能な多数の転動体であるボール４、及びケーシング２の 摺動方向即ち長手方向両端にそれぞれ取り付けたエンドキャップ５を有している 。エンドキャップ５の外側端面には、軌道レール１とスライダ２０との間のシー ルを達成する側面シール１９が取り付けられている。また、ケーシング２と軌道 レール１の長手方向両側壁面１１及びケーシング２の下面をシールするため、ケ ーシング２に下面シール３が取り付けられている。

【０００４】 ところで、下面シール３は、形状が単純であり、製作が容易であるという利点 を有しているが、その反面、軌道面８，９を形成しているケーシング２と軌道レ ール１との位置決め誤差や、該下面シール３が薄肉であるため外力等により下面 シール３が変化しやすい等の問題があり、このため、下面シール３をケーシング ２にどのようにして取り付けるかが従来から課題となっていた。

【０００５】 下面シール３をケーシング２に取り付ける取付方法としては、種々の取付方法 があり、例えば、特開昭６４−１１２０２１号公報に開示されたようなものがあ る。これについて図９及び図１０を参照して説明する。図９は直動転がり案内ユ ニットの一例を示す断面図、及び図１０は図９に組み込んだ下面シールの一例を 示す斜視図である。図９及び図１０に示す直動転がり案内ユニットは、図８に示 す直動転がり案内ユニットと基本的には同一の構成及び機能を有するものである ので、同一部品には同一の符号を付している。

【０００６】 図９及び図１０に示すように、直動転がり案内ユニットにおける下面シール３ は、リップ状に突出し且つ軌道レール１の側壁面１１に沿って密封状態に当接可 能なシール部７、上面２１をシール面とし且つケーシング２及びエンドキャップ ５の下面に密封状態に当接可能なシール部１０、及び転動体４を保持する保持部 ６とが同一材料による一体構造に構成されている。該直動転がり案内ユニットに おいて、下面シール３のシール部１０をケーシング２の下面１２に接触状態に配 置して、下面シール３に形成された貫通孔１５にねじ１６を貫通してケーシング ２のねじ穴に螺入することによって、下面シール３はケーシング２に取り付けら れる。

【０００７】 また、別の取付方法として、例えば、実開昭６１−１７１７号公報に開示され たリニヤガイド装置における取付方法がある。このリニヤガイド装置は、軸方向 に形成した複数の転動体転動溝を有する長尺のレールと、一対の袖部を含む鞍形 状を有し、前記レールの転動体転動溝に対応する転動体転動溝を備えた摺動体と 、前記レール及び摺動体の転動体転動溝間を転動する多数の転動体と、前記摺動 体の両端部に取り付けられて転動体の循環路を形成するとともに、側方から転動 部へのダストの侵入を防止するエンドキャップと、前記摺動体の袖部よりも長い 長さを有して該袖部の下面側に配置され、その両端部を前記各エンドキャップに より支持されるとともに、その一側縁を前記レールの側面に接触され、下方から 転動部へのダストの侵入を防止する防塵部材とを含むものである。即ち、各エン ドキャップの袖部には、摺動体と当接する側の面に溝が形成されており、防塵部 材の両端部を各エンドキャップの該溝に挿入することによって、防塵部材は二つ のエンドキャップで挟まれるようにして支持される。なお、このリニヤガイド装 置における防塵部材は、直動転がり案内ユニットにおける下面シールに相当する ことはいうまでもない。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、特開昭６４−１１２０２１号公報に開示された直動転がり案内 ユニット、即ち図９及び図１０に示す直動転がり案内ユニットでは、下面シール ３を合成樹脂で製作した場合、該下面シール３を長期にわたって使用していると 、下面シール３の両端が金属材料で製作したケーシング２にねじ１６で固定され ているため、該合成樹脂の下面シール３が潤滑油によって膨潤した時に、ケーシ ング２に対して相対移動ができず、下面シール３が変形する。下面シール３が変 形すると、ケーシング２の下面１２と下面シール３の上面２１との間の接触状態 即ち密着状態が不良になり、或いはシール部７が変形し、該シール部７と軌道レ ール１の側壁面１１との当接状態が悪化し、直動転がり案内ユニットに対するシ ール性能、特に防塵効果が低下すると共に、ボール４を保持する保持部６が変形 し、保持部６の先端縁１４と保持バンド１７との間隔が大きくなり、軌道レール １とスライダ２０とを分離した時、複数個のボール４の自重も加わってケーシン グ２にボール４を保持できなくなり、ボール４がケーシング２から脱落してしま うという問題があった。

【０００９】 また、前記実開昭６１−１７１７号公報に開示されたリニヤガイド装置では、 下面に配置されている防塵部材は、各エンドキャップにより支持されている。し かしながら、防塵部材とエンドキャップとは材質が異なるもので製作されている ものであり、温度変化に伴う熱膨張が異なるのが一般的である。そのため、防塵 部材の熱膨張がエンドキャップの熱膨張より大きくなると、防塵部材にたわみが 発生し、レールとの間或いは袖部の下面との間に隙間が発生し、シール効果が低 下してダストの侵入を防止できなくなるという問題がある。

【００１０】 そこで、この考案の目的は、上記の課題を解決することであり、下面シールを ケーシングの下面に取り付けるためのねじ或いは雌ねじ加工を必要とせず、ケー シングに形成された軌道溝の研削時に砥石の干渉の干渉を避けるための傾斜部の スペースを有効に利用して下面シールを取り付け、下面シールによるケーシング とベースとの距離の低減を無くし、エンドキャップへの下面シールの取り付けを 簡単に且つ容易にし、また、下面シールに構造上弾性を持たせることで歪みや座 屈等によるが隙間の発生を防止し、常に良好なシールを確保できる直動転がり案 内ユニットを提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

この考案は、上記の目的を達成するために、次のように構成されている。即ち 、この考案は、長手方向両側壁面に軌道面を形成した軌道レール、該軌道レール に対して相対摺動可能であり且つ前記各軌道面に対向する位置に軌道面を形成し たケーシング、該ケーシングの長手方向両端に取り付けたエンドキャップ、前記 軌道面間を循環移動する多数の転動体、前記エンドキャップの外側端面に接触状 態に配置した側面シール、及び前記ケーシングの下面と前記軌道レールの側壁面 に対して密封状態に当接可能なシール部を備えた下面シールを有する直動転がり 案内ユニットにおいて、前記下面シールは長手方向に延び且つ両端部に形成した フック部を備えた芯金バンド、該芯金バンドに固着した前記ケーシング下面に対 して密封状態に当接可能なシール部及び前記芯金バンドに固着した前記軌道レー ルの側壁面に対して密封状態に当接可能なシール部から構成され、前記芯金バン ドの前記フック部を係合する係止穴を前記エンドキャップの外側端面に形成した ことを特徴とする直動転がり案内ユニットに関する。

【００１２】 また、この直動転がり案内ユニットは、前記下面シールを前記ケーシングの下 面に形成された研削時に砥石の干渉を避けるための傾斜部のスペースに配置した ものである。

【００１３】

【作用】

この考案による直動転がり案内ユニットは、上記のように構成されており、次 のような作用をする。即ち、この直動転がり案内ユニットは、下面シールの芯金 バンドに形成したフック部をエンドキャップに形成した係止穴に引っ掛けること によって、下面シールをエンドキャップに簡単に取り付けられる。そして、下面 シールのエンドキャップへの取付状態においては、芯金バンドはスライダの両端 に取り付けたエンドキャップを外側から挟んだ状態になり、下面シールはフック 部による弾性を有することになる。従って、温度変化に伴う熱膨張によって、ケ ーシング及びエンドキャップと弾性バンドとの間に熱膨張差があっても、また、 潤滑剤による下面シールの膨潤等による変形が発生しても、芯金バンドに形成し たフック部が弾性変形して対応することができ、下面シールとケーシング下面及 び軌道レール側面との間に隙間が発生するのを防止することができる。

【００１４】 例えば、エンドキャップの熱膨張の方が大きい場合、芯金バンドは引張力を受 けるが、コ字状のフック部が弾性的に拡がるように変形するだけなので、下面シ ールに歪みを生じない。また、エンドキャップの熱膨張の方が小さい場合、フッ ク部はエンドキャップの外側端面に位置しているので、何ものからも反力を受け ないから、下面シールが座屈を起こすことはない。

【００１５】 また、ケーシングの下面には、軌道溝の研削時に砥石の干渉を避けるための傾 斜部のスペースが形成されており、該スペースに下面シールを配置することによ って、ケーシングとベースとの間の空間を大きなものにすることができる。また 、ケーシングの下面の空間が大きくなるので、ケーシング自体を少し下げた構成 にすることも可能になる。その結果、直動転がり案内ユニットの全体の高さ寸法 を抑えることができる。

【００１６】

【実施例】

以下、図面を参照しながら、この考案による直動転がり案内ユニットの一実施 例について説明する。図１はこの考案による直動転がり案内ユニットの右半分を 示す断面図、図２は図１の直動転がり案内ユニットに取り付けられる下面シール の斜視図、図３は図２の線Ｂ−Ｂにおける断面図、図４は図１における符号Ａで 示す部分の拡大図、図５は符号Ａで示す部分のエンドキャップの拡大図、図６は 符号Ａで示す部分のケーシングの拡大図、及び図７は図１に示す直動転がり案内 ユニット全体を下から見た下面図である。なお、図１〜図７に示す直動転がり案 内ユニットは、四条列無限直動転がり案内ユニットである。図１〜図７では、図 ８〜図１０の部品と同一の部品には同一の符号を付している。

【００１７】 図１に示すように、軌道レール１はベース２２に固定され、該軌道レール１に 対して摺動可能にスライダ２０が跨架されている。軌道レール１は、その長手方 向の両側壁面１１にそれぞれ二条の軌道溝に形成した軌道面９を有しており、ス ライダ２０が該軌道レール１上を跨って摺動可能に取り付けられている。スライ ダ２０は、軌道レール１の各軌道面９に対向する位置の軌道溝に形成した軌道面 ８を形成したケーシング２、対向する軌道面８，９間に嵌合されていて相対移動 可能な多数の転動体としての円筒ころ１３、軌道レール１とケーシング２との間 のシールを達成するための下面シール３、及びケーシング２の摺動方向即ち長手 方向両端面に取り付けられたエンドキャップ５を有している。

【００１８】 下面シール３は、図２及び図３に示すように、長手方向に延びるステンレスス チール製の芯金バンド２３と、芯金バンド２３を挟んで両側に固着されたゴム製 のシール部７及びシール部１０とから構成されており、これらが一体構造となっ ている。シール部７は軌道レール１の側壁面１１に当接するものであり、また、 シール部１０はケーシング２の下面に当接するものである。芯金バンド２３は、 リップシール部７とシール部１０とが連結された直線状の心金部２４と、該心金 部２４の両端に形成されたコ字状のフック部２５とから成る。フック部２５の先 端部２６は心金部２４とほぼ平行に形成されている。フック部２５の断面形状は 、例えば、矩形である。

【００１９】 エンドキャップ５は一般に合成樹脂で製作されている。図７に示すように、エ ンドキャップ５の外側端面３１には、軌道レール１とスライダ２０との間のシー ルを達成する側面シール１９が取り付けられると共に、軌道レール１とスライダ ２０間の摺動面に潤滑剤を供給するためのグリースニップル１８（図８参照）が 取り付けられている。エンドキャップ５には、軌道レール１と共働して円筒ころ １３の軌道路を形成する軌道溝、及び円筒ころ１３の循環のため円筒ころ１３を 方向転換させる方向転換路が形成されている。また、図５に示すように、エンド キャップ５の外側端面３１、即ち側面シール１９が取り付けられる側の端面３１ には、袖部２７の下部に水平方向に延びる溝２８が形成されており、更に、その 溝２８の内端に、フック部２５の先端部２６を引っ掛けるための係止穴２９が形 成されている。係止穴２９の形状は先端部２６が嵌入できる相補形状に形成され ていることが好ましい。また、ケーシング２には、図６に示すように、研削時に 砥石の干渉を避けるための傾斜部のスペース即ち砥石用スペース３０が形成され ている。

【００２０】 下面シール３のエンドキャップ５への取付けは、まず、下面シール３をケーシ ング２の砥石用スペース３０に配置し、次いで、芯金バンド２３の両端に形成さ れたフック部２５の先端部２６をエンドキャップ５の係止穴２９に引っ掛けるこ とによって行われる。フック部２５の先端部２６の断面形状は係止穴２９の断面 形状と同一なので、先端部２６を係止穴２９に引っ掛けるだけで、下面シール３ はエンドキャップ５に回転不能な状態になる。この取付状態では、フック部２５ の先端部２６は心金部２４と同じ方向に向いている。下面シール３は砥石用スペ ースに配置されているので、ケーシング２の下面とベース２２と間の空間（高さ Ｈ）を大きくすることができる。即ち、図９に示すような、下面シール３をケー シング２の下面１２に当接させて配置した従来のものに比べて、ケーシング２の 下面とベース２２との間の空間即ち距離（符号Ｈで示す高さ）を大きくすること ができる。従って、逆に、ケーシング２をもっと下に下げて設けることも可能に なるので、全体的に高さの低い直動転がり案内ユニットを提供できる。

【００２１】 軌道レール１上をスライダ２０が摺動する時に、温度変化に伴う熱膨張によっ て、エンドキャップ５の熱膨張と下面シール３の熱膨張とで差異があっても、芯 金バンド２３に形成したコ字状のフック部２５が弾性変形して寸法の変化を吸収 するので、下面シール３に歪みや座屈等の変形が発生するのを防止することがで きる。即ち、エンドキャップ５の熱膨張が心金部２４の熱膨張よりも大きい場合 、フック部２５の先端部２６がエンドキャップ５によって押し出されて外側に拡 がるだけで、心金部２４が変形したりシール部７やシール部１０が変形するなど の影響を受けない。逆に、もしエンドキャップ５の熱膨張が心金部２４の熱膨張 よりも小さい場合には、フック部２５の先端部２６が係止穴２９から抜ける方向 に移動するだけであり、他の部材から反力を受けないので、心金部２４が座屈を 起こさない。心金部２４が曲がることなくまっすぐに伸びる場合には、シール部 ７及びシール部１０は歪んだりしないので、シール性能には影響がない。このよ うに、いずれにしろ、温度変化に伴う熱膨張に伴って、下面シール３が歪んだり 、座屈を起こしたりすることは防止することができる。

【００２２】 この直動転がり案内ユニットは、上記のように構成され、スライダ２０を軌道 レール１を跨がった状態で載置し、循環する複数の円筒ころ１３の介在でスライ ダ２０が軌道レール１に沿って自在に摺動するものである。軌道レール１の軌道 面９を走行する負荷域の円筒ころ１３は、エンドキャップ５内に形成された方向 転換路に導かれ、次いで、ケーシング２に形成されたリターン通路に移動し、多 数の円筒ころ１３は無限循環路内を無限循環するものである。このように、ケー シング２に形成された軌道面８と軌道レール１の軌道面９との間に位置する負荷 された円筒ころ１３の転動により、軌道レール１とスライダ２０とが摺動自在に 相対運動することができる。そして、スライダ２０を介して作用する上下、左右 の各方向におけるラジアル荷重やモーメント荷重は軌道レール１で支持される。

【００２３】

【考案の効果】 この考案による直動転がり案内ユニットは、上記のように構成されているので 、次のような効果を有する。即ち、この直動転がり案内ユニットは、下面シール の芯金バンドのフック部をエンドキャップの係止穴に引っ掛けることによって、 エンドキャップを外側から挟むようにして下面シールをエンドキャップに取り付 けることができる。従って、温度変化に伴う熱膨張によって、エンドキャップの 熱膨張と下面シールの熱膨張とで差異があっても、弾性バンドに形成したフック 部が弾性変形して寸法の変化を吸収するので、下面シールの各シール部に歪みや 座屈等の変形が発生するのを防止することができる。従って、下面シールの各シ ール部は、常にケーシングの下面と軌道レールの側壁面に密着した状態を維持す ることができ、良好なシール状態を確保できる。即ち、軌道レールとスライダ間 の摺動面に常に良好なシール部を提供でき、該摺動面へのごみ、ちり、水等の異 物の侵入を防止でき、防塵性が向上する。また、下面シールはケーシングとは別 体に構成しているので、ケーシングに軌道面を容易に研削加工することができ、 軌道面を高精度に加工でき、直動転がり案内ユニットの軸受性能を大幅に向上さ せることができる。

【００２４】 また、下面シールは、芯金バンドのフック部をエンドキャップの係止穴に引っ 掛けるだけで簡単に取り付けることができる。従って、従来は下面シールをスラ イダに取り付けるためにスライダのケーシングにねじ穴加工をしていたが、その ような加工は不要になり、製造コストを大幅に低減することができる。

【００２５】 更に、ケーシングには、軌道溝の研削時に砥石の干渉を避けるため形成した傾 斜部のスペースがあり、このスペースに下面シールを配置するようにしたので、 ケーシングの下面の空間を大きなものにすることができる。また、前記スペース に下面シールを配置することにより、ケーシングの下面の空間が大きくなるので 、ケーシング自体を少し下げた構成にすることも可能になる。その結果、直動転 がり案内ユニットの全体の高さ寸法を抑えることができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案による直動転がり案内ユニットの右半
分を示す断面図である。

【図２】図１の直動転がり案内ユニットに取り付けられ
る下面シールの斜視図である。

【図３】図２の線Ｂ−Ｂにおける断面図である。

【図４】図１における符号Ａで示す部分の拡大図であ
る。

【図５】符号Ａで示す部分のエンドキャップの拡大図で
ある。

【図６】符号Ａで示す部分のケーシングの拡大図であ
る。

【図７】図１に示す直動転がり案内ユニット全体を下か
ら見た下面図である。

【図８】従来の直動転がり案内ユニットの一例を示す一
部破断の斜視図である。

【図９】従来の直動転がり案内ユニットの一例を示す断
面図である。

【図１０】図９に組み込んだ下面シールの一例を示す斜
視図である。

【符号の説明】

１ 軌道レール ２ ケーシング ３ 下面シール ４ 転動体 ５ エンドキャップ ７，１０ シール部 ８，９ 軌道面 １１ 側壁面 １２ ケーシングの下面 １３ 円筒ころ（転動体） １９ 側面シール ２０ スライダ ２３ 芯金バンド ２５ フック部 ２９ 係止穴 ３０ 砥石用スペース（傾斜部のスペース） ３１ 外側端面

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 長手方向両側壁面に軌道面を形成した軌
   道レール、該軌道レールに対して相対摺動可能であり且
   つ前記各軌道面に対向する位置に軌道面を形成したケー
   シング、該ケーシングの長手方向両端に取り付けたエン
   ドキャップ、前記軌道面間を循環移動する多数の転動
   体、前記エンドキャップの外側端面に接触状態に配置し
   た側面シール、及び前記ケーシングの下面と前記軌道レ
   ールの側壁面に対して密封状態に当接可能なシール部を
   備えた下面シールを有する直動転がり案内ユニットにお
   いて、前記下面シールは長手方向に延び且つ両端部に形
   成したフック部を備えた芯金バンド、該芯金バンドに固
   着した前記ケーシング下面に対して密封状態に当接可能
   なシール部及び前記芯金バンドに固着した前記軌道レー
   ルの側壁面に対して密封状態に当接可能なシール部から
   構成され、前記芯金バンドの前記フック部を係合する係
   止穴を前記エンドキャップの外側端面に形成したことを
   特徴とする直動転がり案内ユニット。
2. 【請求項２】 前記下面シールを前記ケーシングの下面
   に形成された研削時に砥石の干渉を避けるための傾斜部
   のスペースに配置したことを特徴とする請求項１に記載
   の直動転がり案内ユニット。