JPH0771454A - 直動案内軸受 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構造を簡素化することができて、製造を容易
にしかつ安価に提供することができ、しかも簡単な構造
で十分な機能を備えたサイドシールを有する直動案内軸
受を提供すること。 【構成】 直線レール上に嵌合されて、略門型の軸受本
体１０内に収納した多数のボール１１が直線レールに当
接して転動することにより、軸受本体１０側に取付けら
れる被案内体の荷重支持を行う直動案内軸受において、
軸受本体１０の両端面に取付けられてボール１１の方向
変換通路２１を有した蓋体２０に、合成ゴム等の軟質材
料によって形成されて直線レールの側面凹所内に嵌入す
る少なくとも一対の舌片３１を有したサイドシール３０
を一体的に形成したこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、軸受に関し、特に国際
特許分類のＦ１６Ｃ ２９／０６に分類される部分的に
荷重を支えないで転動体（ボール）が循環するタイプの
直動案内軸受に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ボールが循環する直動案内軸受は、図１
０に示すように、直線レール上に嵌合される軸受本体側
に、ボールが循環する閉通路を形成しておき、この閉通
路内で転動するボールを軸受本体の両内面（図１０では
例えば下側ボールの下端面）で直線レール側に向けて露
出させるようにしたものである。そして、この直動案内
軸受においては、その各ボールが直線レール側に当接す
ることにより、軸受本体側に取付けたＸ−Ｙテーブル等
の被案内体の荷重を支持するのであり、各ボールが直線
レールに当接しながら転動させられることによって、被
案内体の直線レールに対する案内を円滑に行うようにし
ているものである。

【０００３】ところで、この種の直動案内軸受において
は、その各ボールが直線レールに対して露出しながら転
動するものであるため、各ボール間に異物やゴミが混入
しないようにしなければならない。このため、従来で
は、図９に示すように、軸受本体の両面にサイドシール
と呼ばれる弾性材からなるものを取付ていた。このサイ
ドシールは、主として各ボールが当接する直線レール側
の凹溝内に嵌入する舌片を有しているものであり、この
舌片が凹溝内に嵌入した状態で軸受本体とともに移動す
ることにより、凹溝内に異物等の侵入を防止するもので
ある。異物の中には、例えば旋盤等のＸ−Ｙテーブルに
あっては、比較的硬質の切粉等が存在し得るものである
から、この金属切粉が軸受本体内に、入らないようにす
るために、上述したサイドシールに対してはその外形形
状より僅かに小さい形状の金属板を裏打ちしたものであ
った。しかも、この弾性材からなるサイドシールは、そ
の蓋体に対する固定を、外側に位置する金属製の保護板
によって覆いながら行うようにしていたものである。

【０００４】さらに、図９に示した従来の直動案内軸受
においては、上述したサイドシール一つのみでは、その
シールが不十分である場合もあることを想定して、図９
中の２点鎖線で示したように、一つ目のサイドシールの
外側に、金属板で裏打ちした二つ目のサイドシールを、
剛性材からなる門型の間座を介して固定するようにして
いたのである。

【０００５】以上の従来の直動案内軸受では、そのサイ
ドシールが前述したような複雑な構造を有しているの
で、その製造が非常に困難でしかもコスト高なものとな
っていたのである。このため、本発明者は、このような
複雑な構造を回避して、安価かつ十分な機能を備えた直
動案内軸受とするにはどうしたらよいかについて種々検
討を重ねてきた結果、請求項１に示すような発明を完成
したのである。

【０００６】また、この種の直動案内軸受では、ボール
を前記直線レールに向けて露出させながら軸受本体の内
面にて転動するようにしなければならない。そのために
は、図９に示した従来の直動案内軸受においては、略
「コ」字状のボールプロテクターを二本用意しておき、
これら各ボールプロテクターの前後両端を軸受本体の両
端面に係合させて、その中央が列となっている多数のボ
ールの内側面に当接するように構成していたものであ
る。このように、各ボールプロテクターの前後両端を軸
受本体の両端面に係合させなければならないために、各
ボールの方向を変換させるための通路を、各ボールプロ
テクターの両端を避けて軸受本体内に形成しなければな
らないことになって、軸受本体そのものを三分割して形
成しなければならない等、全体の構造が非常に複雑にな
らざるを得なかったのである。

【０００７】そこで、本発明者は、このボールプロテク
ターの構造取付をもっと簡単にして、軸受本体や全体の
構造を簡略化できないものかについて種々検討を重ねて
きた結果、請求項２に係るような発明を完成したのであ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、この種の直
動案内軸受についての上述した実状に鑑みてなされたも
ので、その解決しようとする課題は、直動案内軸受の構
造の簡素化である。

【０００９】そして、本発明の目的とするところは、構
造を簡素化することができて、製造を容易にしかつ安価
に提供することのできる直動案内軸受を提供することに
ある。特に、請求項１に係る発明の目的とするところ
は、簡単な構造で十分な機能を備えたサイドシールを有
する直動案内軸受を提供するものであり、また請求項２
に係る発明の目的とするところは、ボールプロテクター
の構造・取付を簡素化して全体として構造を簡素化でき
る直動案内軸受を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、まず請求項１に係る発明の採った手段は、実施例
において使用する符号を付して説明すると、「直線レー
ル５０上に嵌合されて、略門型の軸受本体１０内に収納
した多数のボール１１が直線レール５０に当接して転動
することにより、軸受本体１０側に取付けられる被案内
体の荷重支持を行う直動案内軸受１００において、軸受
本体１０の両端面に取付けられてボール１１の方向変換
通路２１を有した蓋体２０に、合成ゴム等の軟質材料に
よって形成されて直線レール５０の側面凹所５１内に嵌
入する少なくとも一対の舌片３１を有したサイドシール
３０を一体的に形成したことを特徴とする直動案内軸受
１００」である。すなわち、この請求項１に係る直動案
内軸受１００においては、軸受本体１０の両側に取付け
られる各蓋体２０の外面に合成ゴム等からなるサイドシ
ール３０を一体化することが必要であり、そのために、
以下に示す実施例では、所定の形状に予じめ形成してお
いた蓋体２０に、合成ゴム材料からなるサイドシール３
０を一体成形したものである。勿論、このサイドシール
３０は、軸受本体１０内への異物の侵入を防止するもの
であるから、直線レール５０の側面凹所５１内に嵌入す
る舌片３１を設けたものであることは当然である。

【００１１】また、上述した課題を解決するために、請
求項２に係る発明の採った手段は、同様に、「直線レー
ル５０上に嵌合されて、略門型の軸受本体１０内に収納
した多数のボール１１が直線レール５０に当接して転動
することにより、軸受本体１０側に取付けられる被案内
体の荷重支持を行う直動案内軸受１００において、軸受
本体１０の両内面に形成されて直線レール５０に向けて
開口するボール通路１２内に各ボール１１を収納支持す
るためのボールプロテクター４０を、ボール通路１２に
対向してこれより長い直線部４１と、これら各直線部４
１の両端に形成されて軸受本体１０の両端に取付けられ
る蓋体２０に設けた取付溝２２内に係止される係止部４
２とにより構成し、これらの係止部４１及び直線部４２
を連続する閉曲線のものとして一体的に形成したボール
プロテクター４０により、ボール１１を軸受本体１０に
対して転動可能に支持したことを特徴とする直動案内軸
受１００」である。

【００１２】すなわち、この請求項２に係る直動案内軸
受１００においては、各ボール１１を支持するためのボ
ールプロテクター４０の構成に特徴があるのであり、こ
のボールプロテクター４０を直線部４１と係止部４２と
からなる閉曲線状のものに形成したことにその主たる特
徴を有したものである。

【００１３】

【発明の作用】次に、各請求項に係る発明の作用につい
て説明するが、両請求項に係る発明は、図面に示した実
施例に係る直動案内軸受１００に同時的に含まれている
ので、次下では実施例の直動案内軸受１００の作用説明
を順次していくことによって、各請求項の発明の作用と
する。

【００１４】まず、本発明に係る直動案内軸受１００
は、図１にも示すように、所定箇所に固定される直線レ
ール５０上に嵌合されるものであるが、そのために図２
にも示すように門型形状のものとして構成されるもので
あり、直線レール５０上を安定した状態で移動するもの
である。勿論、この直動案内軸受１００の直線レール５
０に対する移動時には、軸受本体１０内に形成した各ボ
ール通路１２及び蓋体２０側に形成した方向変換通路２
１内を多数のボール１１が転動するのであり、直線レー
ル５０に向けて開口する側のボール通路１２内の各ボー
ル１１が直線レール５０に当接転動することにより、軸
受本体１０側に取付けた被案内体を直線レール５０に沿
って円滑に案内支持するのである。

【００１５】この直動案内軸受１００の移動時には、サ
イドシール３０に設けた舌片３１が、図１及び図２に示
したように、直線レール５０の側面凹所５１内に常に嵌
入しているのであるから、この直動案内軸受１００の移
動時において異物の直動案内軸受１００内への侵入が防
止されているものである。特に、各舌片３１は、その基
体であるサイドシール３０に対して合成ゴム等の軟質材
料により一体成形したものであるから、十分な可撓性を
有しているものであり、この舌片３１が、直線レール５
０側に摺接しても、自由に撓みながら異物の侵入を防止
するのである。

【００１６】さて、この直動案内軸受１００において
は、上記の舌片３１を有するサイドシール３０を、軸受
本体１０の両端面に取付られる蓋体２０の外面に一体化
してあり、図９に示した従来の直動案内軸受のような保
護板や裏打ち金属板は、全く不要のものとなっている。
何故なら、本発明に係る直動案内軸受１００の各サイド
シール３０は、その舌片３１を除く大部分で蓋体２０に
一体化してあるため、その支持及び保護は一体成形した
蓋体２０によって十分なされているのであり、従来例に
おける保護板や裏打ち金属板は必要なくなっているから
である。従って、本発明に係るサイドシール３０を有し
た直動案内軸受１００は、その構造が非常に簡単で製造
コストがかからず、安価に提供し得るものとなっている
のである。

【００１７】また、本発明に係る直動案内軸受１００に
おいては、軸受本体１０の直線レール５０側に向けて開
口するボール通路１２内の各ボール１１が図６及び図７
に示すように、直線部４１と係止部４２とを一体化して
閉曲線状のものとして形成したボールプロテクター４０
によって軸受本体１０側に案内支持してあるため、これ
らのボール１１が軸受本体１０から外れるようなことが
ないことは当然として、各ボール１１の大部分は、図６
にも示したように、直線レール５０側に向けて露出し得
るのであるから、これら各ボール１１による直線レール
５０と軸受本体１０との支持は確実になされるのであ
る。

【００１８】特に、この直動案内軸受１００において採
用したボールプロテクター４０は、これ一つで、門型に
形成した軸受本体１０の直線レール５０に向かう二つの
内面に位置する各ボール通路１２内のボール１１を同時
に支持するものであるから、図９に示した従来例におけ
るもののように、二本のボールプロテクターを使用する
必要がないので、直動案内軸受１００の製造上非常に便
利になっているものである。また、このボールプロテク
ター４０は、その係止部４２を蓋体２０側の取付溝２２
内に係止させればよいものであるため、直動案内軸受１
００全体の構造を簡素化しており、直動案内軸受１００
の製造をも容易にしているものである。なお、このボー
ルプロテクター４０を取付けるには、まず軸受本体１０
に一方の蓋体２０を取付けて各ボール通路１２内に所定
数のボール１１を収納しておいてから当該ボールプロテ
クター４０を組み付け、その後に、他方の蓋体２０をそ
の取付溝２２内に係止部４２が係止されるようにして嵌
合してからこれを軸受本体１０に固定するようにすれば
よい。

【００１９】このように、ボールプロテクター４０は、
各蓋体２０側に形成した取付溝２２内にその係止部４２
を係止すればよいものであるため、図９に示した従来例
のように、その端部の固定を軸受本体１０側で行う必要
がなく、軸受本体１０そのものの構成を簡素化し得るの
である。つまり、軸受本体１０の各ボール通路１２内に
収納したボール１１は、直動案内軸受１００のどこかの
部分でその転動方向を変換しないと循環しないのである
が、この循環のための方向変換通路２１を、上述したボ
ールプロテクター４０を採用することによって蓋体２０
側（実際は蓋体２０の内端面）に形成し得るのであり、
この方向変換通路２１を軸受本体１０それ自体に形成す
る必要はないのである。従って、軸受本体１０側での各
ボール通路１２は、図４に示した蓋体２０の方向変換通
路２１に直接挿通する直線状のものとして形成すればよ
いのであり、軸受本体１０の構造を簡素化し得て、直動
案内軸受１００全体の製造を簡略化し得るのである。

【００２０】以上の通り、各請求項に係る発明によれ
ば、直動案内軸受１００全体の構造を非常に簡素化し得
て、その製造の低コストで行えるようにしているのであ
る。

【実施例】次に、各請求項に係る発明を、図面に示した
実施例である直動案内軸受１００について説明する。こ
の場合、実施例直動案内軸受１００は、前述したよう
に、各請求項に係る発明を同時的に含むものであるの
で、当該直動案内軸受１００を発明することによって、
各請求項に係る発明の実施例説明に代えるものである。

【００２１】まず、図１には、本発明に係る直動案内軸
受１００の斜視図が示してあり、この直動案内軸受１０
０は、図２にも示すように、直線レール５０状に嵌合す
べく略門型形状に形成したものである。そして、この直
動案内軸受１００は、軸受本体１０の両端面に蓋体２０
を一体化するとともに、これらの各蓋体２０の外面に舌
片３１を有するサイドシール３０を一体化したものであ
り、荷重を支えるための多数のボール１１は軸受本体１
０の各ボール通路１２及び蓋体２０の方向変換通路２１
内に収納してある。

【００２２】軸受本体１０は、合成樹脂等により一体的
に形成したものであり、その両脚部には、図１に示した
ように、内外一対のボール通路１２が互いに平行な直線
状のものとして形成してある。これらのボール通路１２
の内、内側に位置するもの、つまり直線レール５０に直
接対向するものは、直線レール５０に向けて開口するも
のであり、このボール通路１２内に位置するボール１１
は、後述するボールプロテクター４０の直線部４１によ
って飛び出さないように支持されるものである。なお、
この軸受本体１０の表面側は、金属板等によって覆うこ
とにより、これに被案内部材を取付ける場合の剛性を確
保したものとしてあり、また被案内部材を取付けるため
の取付穴が形成してあるものである。

【００２３】以上の軸受本体１０の両端面には、図１及
び図３〜図５に示した蓋体２０が一体的に取付けられる
ものであり、これらの蓋体２０は剛性樹脂等によって一
体的に形成したものである。また、これらの各蓋体２０
の内面には、図４及び図５に示すように、方向変換通路
２１が露出状態で形成してあり、これらの方向変換通路
２１の両端は、当該蓋体２０を軸受本体１０に取付けた
とき、軸受本体１０側の各ボール通路１２の端面に連通
するものである。つまり、この方向変換通路２１は、蓋
体２０を軸受本体１０に一体化したとき、図１０に示し
たような各ボール１１の循環通路を直動案内軸受１００
の両側に形成するものであり、その中でも各ボール１１
の転動の方向を変換するものなのである。

【００２４】また、これらの各蓋体２０は、後述するボ
ールプロテクター４０の係止部４２を支持固定するもの
であるため、図４及び図５に示したように、ボールプロ
テクター４０の係止部４２の略全体が嵌合される取付溝
２２が形成してある。つまり、この取付溝２２内には、
ボールプロテクター４０の係止部４２が、蓋体２０の下
方からボールプロテクター４０の可撓性を利用して嵌合
されるものであり、これにより、ボールプロテクター４
０の軸受本体１０側に対する支持固定がなされるもので
ある。

【００２５】以上のように構成した蓋体２０の外面に
は、図１〜図５に示したように、合成ゴム等の軟質材料
により一体形成したサイドシール３０が一体的に設けら
れるものである。このサイドシール３０は、図２にも示
したように、直線レール５０の側面に形成されて各ボー
ル１１との当接面ともなる側面凹所５１内に嵌入する少
なくとも一対の舌片３１を有するものであり、本実施例
では、予じめ所定形状に成形しておいた前述の蓋体２０
に、合成ゴム材料を一体的に添着してこれを加硫成形等
することにより、蓋体２０に対する一体化を行うように
している。本実施例では、図４及び図５に示したよう
に、蓋体２０の外面側に通孔２３を形成しておき、この
通孔２３内に合成ゴムの材料が入って他の部分と一体化
されることにより、サイドシール３０の蓋体２０に対す
る一体化をより確実にするようにしている。

【００２６】本実施例では、蓋体２０をポリアセタール
樹脂等の合成樹脂材料を使用して一体形成しておき、そ
の外側面全面にニトリルブタジエンラバーによってサイ
ドシール３０を一体形成したものであり、これにより、
蓋体２０とサイドシール３０との密着が確実になるとと
もに、直線レール５０の側面凹所５１内に嵌入されるべ
き各舌片３１の弾力性を十分確保することができたもの
である。なお、各舌片３１としては、直線レール５０側
の側面凹所５１の数に応じて適宜選択されるものである
が、少なくとも左右一対は必要である。

【００２７】さて、転動する各ボール１１を支持するた
めのボールプロテクター４０は、図６及び図７に示すよ
うに、一本の金属線材の各両端を継ぎ合わせて、一つの
閉曲線状のものとしたものであり、直線レール５０に向
けて開口する左右のボール通路１２の内側に位置するこ
とになる左右一対の直線部４１と、両蓋体２０の取付溝
２２内に嵌合される前後一対の係止部４２とからなって
いるものである。このボールプロテクター４０は、その
各直線部４１によって、図６に示したように、二本の内
の内側となるボール通路１２内の各ボール１１を、その
大部分を直線レール５０に向けて露出させながら支持す
るためのものであるから、各ボール１１の直径の約１／
３〜１／５程度の大きさのものであればよく、このボー
ルプロテクター４０の係止部４２が係止されるべき蓋体
２０側の取付溝２２もその程度の幅と、この幅の半分程
度の深さを有したものとすればよいものである。

【００２８】また、このボールプロテクター４０におけ
る係止部４２は、特に図７の（イ）及び（ハ）に示した
ように、下方に向けて広がる台形形状としたものであ
り、これにより、各直線部４１のボール通路１２側に対
する弾発力と、当該係止部４２を蓋体２０側の取付溝２
２内に対する嵌合時における弾発力とを確保したもので
ある。勿論、このボールプロテクター４０は、その各直
線部４１によって内側のボール通路１２内に位置する各
ボール１１を弾発的に保持するものであるから、各直線
部４１が図７の（イ）でみた状態で僅かに外側に湾曲し
た状態で焼き入れすることにより、所定の弾力性を有し
たものとして構成すると、より有利である。

【００２９】以上の実施例においては、蓋体２０の外面
全体にサイドシール３０の大部分を言わば貼着状態で一
体化した例について説明したが、例えば図８に示すよう
に、門型の蓋体２０の各脚部裏面に部分的に一体化する
ように構成して実施してもよい。

【００３０】なお、このボールプロテクター４０は、図
７の（ハ）に示した係止部４２と、図７の（イ）に示し
た直線部４１とを別々に形成しておき、これらを溶接等
の手段によって一体化するように実施してもよいが、本
実施例で示したように、一本の金属線の両端を溶着して
から、図６に示したような形状のものに成形した方が製
造上有利である。

【００３１】

【発明の効果】以上詳述した通り、請求項１に係る発明
においては、上記実施例にて例示した如く、「軸受本体
１０の両端面に取付けられてボール１１の方向変換通路
２１を有した蓋体２０に、合成ゴム等の軟質材料によっ
て形成されて直線レール５０の側面凹所５１内に嵌入す
る少なくとも一対の舌片３１を有したサイドシール３０
を一体的に形成したこと」にその構成上の特徴があり、
これにより、簡単な構造で十分な機能を備えたサイドシ
ールを有する直動案内軸受を提供することができて、構
造を簡素化することができ、そして製造を容易にしかつ
安価に提供することのできる直動案内軸受を提供するこ
とができたのである。

【００３２】また、請求項２に係る発明においては、
「軸受本体１０の両内面に形成されて直線レール５０に
向けて開口するボール通路１２内に各ボール１１を収納
支持するためのボールプロテクター４０を、ボール通路
１２に対向してこれより長い直線部４１と、これら各直
線部４１の両端に形成されて軸受本体１０の両端に取付
けられる蓋体２０に設けた取付溝２２内に係止される係
止部４２とにより構成し、これらの係止部４１及び直線
部４２を連続する閉曲線のものとして一体的に形成した
ボールプロテクター４０により、ボール１１を軸受本体
１０に対して転動可能に支持したこと」にその構成上の
特徴があり、これにより、ボールプロテクターの構造・
取付を簡素化して全体として構造を簡素化できる直動案
内軸受を提供することができて、構造を簡素化すること
ができ、そして製造を容易にしかつ安価に提供すること
のできる直動案内軸受を提供することができたのであ
る。することができたのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る直動案内軸受の部分破断斜視図
である。

【図２】 同拡大正面図である。

【図３】 請求項１に係る直動案内軸受の一部破断拡大
正面図である。

【図４】 図３の１−１線に沿ってみた横断平面図であ
る。

【図５】 図３の２−２線に沿ってみた断面図である。

【図６】 請求項２に係る直動案内軸受において採用さ
れるボールプロテクターの斜視図である。

【図７】 同ボールプロテクターを示す図であって、そ
の平面図（イ）、側面図（ロ）及び正面図（ハ）であ
る。

【図８】 サイドシールの形成の仕方を変えた実施例を
示すもので、その（イ）は右半分を背面にした蓋体の正
面図、その（ロ）はこの蓋体の側面図である。

【図９】 従来の直動案内軸受の構成を示す分解斜視図
である。

【図１０】 この種直動案内軸受の一般的構成を示す一
部破断平面図である。

【符号の説明】

１００ 直動案内軸受 １０ 軸受本体 １１ ボール １２ ボール通路 ２０ 蓋体 ２１ 方向変換通路 ２２ 取付溝 ３０ サイドシール ３１ 舌片 ４０ ボールプロテクター ４１ 直線部 ４２ 係止部 ５０ 直線レール ５１ 側面凹所

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直線レール上に嵌合されて、略門型の軸
   受本体内に収納した多数のボールが前記直線レールに当
   接して転動することにより、前記軸受本体側に取付けら
   れる被案内体の荷重支持を行う直動案内軸受において、 前記軸受本体の両端面に取付けられて前記ボールの方向
   変換通路を有した蓋体に、合成ゴム等の軟質材料によっ
   て形成されて前記直線レールの側面凹所内に嵌入する少
   なくとも一対の舌片を有したサイドシールを一体的に形
   成したことを特徴とする直動案内軸受。
2. 【請求項２】 直線レール上に嵌合されて、略門型の軸
   受本体内に収納した多数のボールが前記直線レールに当
   接して転動することにより、前記軸受本体側に取付けら
   れる被案内体の荷重支持を行う直動案内軸受において、 前記軸受本体の両内面に形成されて前記直線レールに向
   けて開口するボール通路内に前記各ボールを収納支持す
   るためのボールプロテクターを、前記ボール通路に対向
   してこれより長い直線部と、これら各直線部の両端に形
   成されて前記軸受本体の両端に取付けられる蓋体に設け
   た取付溝内に係止される係止部とにより構成し、 これらの係止部及び直線部を連続する閉曲線のものとし
   て一体的に形成した前記ボールプロテクターにより、前
   記ボールを軸受本体に対して転動可能に支持したことを
   特徴とする直動案内軸受。