特開 2023-144576 リニアガイド

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023144576

(43)【公開日】2023-10-11

(54)【発明の名称】リニアガイド

(51)【国際特許分類】

   F16C 33/78 20060101AFI20231003BHJP

   F16C 29/08 20060101ALI20231003BHJP

【ＦＩ】

F16C33/78 Z

F16C29/08

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022051626

(22)【出願日】2022-03-28

(71)【出願人】

【識別番号】000004204

【氏名又は名称】日本精工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100183357

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 義美

(72)【発明者】

【氏名】森山 瞬

【テーマコード（参考）】

3J104

3J216

【Ｆターム（参考）】

3J104AA34

3J104AA65

3J104AA69

3J104AA74

3J104AA76

3J104BA62

3J104BA63

3J104CA24

3J104DA05

3J216AA01

3J216AA16

3J216AB23

3J216BA01

3J216CA01

3J216CA04

3J216CB03

3J216CB04

3J216CB17

3J216CC02

3J216CC14

3J216CC33

3J216DA17

3J216EA07

(57)【要約】

【課題】サイドシールのリップ部の摩耗による潤滑剤保持機能の低下を防止し、シールリップの耐久性の向上を図る直動案内装置を提供できる。
【解決手段】本発明の直動案内装置は、一方向に延びる案内レール１０と、案内レール１０に複数の転動体を介してスライド移動可能に跨設されるスライダ２０と、スライダ２０の長手方向の両端に転動体の方向転換路を有するエンドキャップ２２と、エンドキャップ２２の当該長手方向の両端に固定されスライダ２０と案内レール１０との間をリップ部３０ａにより密封するサイドシール３０とを備え、エンドキャップ２２とサイドシール３０の間の内少なくとも一方に内部空間領域３０ａを形成し潤滑剤Ｇを溜める潤滑剤溜り部ケース４０が設けられている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

一方向に延びる案内レールと、
前記案内レールに複数の転動体を介してスライド移動可能に跨設されるスライダと、
前記スライダの長手方向の両端に前記転動体の方向転換路を有するエンドキャップと、
前記エンドキャップの前記長手方向の両端に固定され、前記スライダと前記案内レールとの間をリップ部により密封するサイドシールと、を備える直動案内装置であって、
前記エンドキャップと前記サイドシールの間の内少なくとも一方に内部空間領域を形成し潤滑剤を溜める潤滑剤溜り部ケースを設けられていることを特徴とする直動案内装置。

【請求項2】

前記潤滑剤溜り部ケースは、案内レールとの間に潤滑剤の出入口となる所定の隙間を有していることを特徴とする請求項１に記載の直動案内装置。

【請求項3】

前記潤滑剤溜り部ケースの材料は、樹脂または金属であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の直動案内装置。

【請求項4】

一方向に延びる案内レールと、
前記案内レールに複数の転動体を介してスライド移動可能に跨設されるスライダと、
前記スライダの長手方向の両端に前記転動体の方向転換路を有するエンドキャップと
前記エンドキャップの前記長手方向の両端に固定され、前記スライダと前記案内レールとの間をリップ部により密封するサイドシールと、を備える直動案内装置であって、
前記スライダの長手方向の両端の内少なくても一方のサイドシールに潤滑剤を溜める内部空間領域を形成していることを特徴とする直動案内装置。

【請求項5】

前記潤滑剤はグリースであることを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載の直動案内装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、産業用機械等に用いられるリニアガイドに関する。

【背景技術】

【0002】

産業用機械等に用いられるリニアガイドにおいて、外面に転動溝を有する案内レールと、その案内レールを跨いで組み付けられたスライダが備えられるとともに、そのスライダの両端面に転動体の方向転換路に向かう潤滑油路が形成されたエンドキャップおよびスライダの端部を防塵用に密封するサイドシールが備えられている。しかしながら、外部から供給される潤滑油だけでは、時間が経過すれば供給される潤滑剤が少なくなるとサイドシールのリップが摩耗するという問題があった。

【0003】

そこで、時間が経過しても潤滑剤Ｇが継続的に供給するために、特許文献１では、エンドキャップに嵌入された潤滑部材の端面に接して取り付けられ、かつ軌道レールに付着した潤滑剤をスライダの軌道レール上の相対移動時に回収して潤滑部材に回収した潤滑剤を供給する潤滑剤回収ユニットを備えることとし、その潤滑部には潤滑剤を含浸した多孔質成形体が形成される技術思想が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第６０３４５８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

この特許文献１は、油溜まり部で潤滑剤を回収し、回収した潤滑剤を転動体に塗布することで、潤滑剤Ｇの再利用を可能とするため、負荷域の油膜確保に有益な提案である。しかし、回収した潤滑剤を再利用するため、サイドシールのリップ部へ油が供給されにくい。このことから、従来よりもサイドシールのリップ部が摩耗されやすいことの課題がある。

【0006】

そこで、本発明はこのような課題を解決するためになされてものであり、サイドシールのリップ部の摩耗による潤滑剤保持機能の低下を防止し、リップ部の耐久性の向上を図る直動案内装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

第１の発明は、上記の目的を達成するために、一方向に延びる案内レールと、
前記案内レールに複数の転動体を介してスライド移動可能に跨設されるスライダと、
前記スライダの長手方向の両端に前記転動体の方向転換路を有するエンドキャップと、
前記エンドキャップの前記長手方向の両端に固定され、前記スライダと前記案内レールとの間をリップ部により密封するサイドシールと、を備える直動案内装置であって、
前記エンドキャップと前記サイドシールの間の内少なくとも一方に内部空間領域を形成し潤滑剤を溜める潤滑剤溜り部ケースを設けられていることを特徴とする。
第２の発明は、第１の発明において、前記潤滑剤溜り部ケースは、案内レールとの間に潤滑剤の出入口となる所定の隙間を有していることを特徴とする。
第３の発明は、第１の発明または第２の発明において、前記潤滑剤溜り部ケースの材料は、樹脂または金属であることを特徴とする。
第４の発明は、上記の目的を達成するために、一方向に延びる案内レールと、
前記案内レールに複数の転動体を介してスライド移動可能に跨設されるスライダと、
前記スライダの長手方向の両端に前記転動体の方向転換路を有するエンドキャップと
前記エンドキャップの前記長手方向の両端に固定され、前記スライダと前記案内レールとの間をリップ部により密封するサイドシールと、を備える直動案内装置であって、
前記スライダの長手方向の両端の内少なくても一方のサイドシールに潤滑剤を溜める内部空間領域を形成していることを特徴とする。
第５の発明は、第１の発明乃至第４の発明のいずれかにおいて、前記潤滑剤はグリースであることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、サイドシールのリップ部の摩耗による潤滑剤保持機能の低下を防止し、リップ部の耐久性の向上を図る直動案内装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施形態１の直動案内装置の側面図である。

【図2】実施形態１の直動案内装置の正面図である。

【図3】実施形態１の直動案内装置の稼働前の状態を示す断面図である。

【図4】実施形態１の直動案内装置の稼働中の状態を示す断面図である。

【図5】実施形態２の直動案内装置の側面図である。

【図6】実施形態２の直動案内装置の正面図である。

【図7】実施形態２の直動案内装置の稼働前の状態を示す断面図である。

【図8】実施形態２の直動案内装置の稼働中の状態を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

［実施形態１］
以下、本発明の実施形態１について、図１から図４を用いて説明する。図１は、直動案内装置１の長手方向からみた側面図で、図２は、直動案内装置１の長手方向端部からみた正面図である。本発明のニアガイド１は、一方向に延びる案内レール１０と、当該案内レール１０に図示しない複数の転動体を介してスライド移動可能に跨設されるスライダ２０と、スライダ２０の長手方向の両端に転動体の方向転換路を有するエンドキャップ２２と、エンドキャップ２２の当該長手方向の両端に固定され、スライダ２０と案内レール１０（上面および両側面）との間をリップ部３０ａにより密封するサイドシール３０とを備え、エンドキャップ２２とサイドシール３０の間の内少なくとも一方にスライダ２０の長手方向に断面視略矩形状の内部空間領域４０ａを形成し潤滑剤Ｇを溜める潤滑剤溜り部ケース４０を設けている。以下、詳細に説明する。

【0011】

図１に示すように、一方向に延びる案内レール１０と、この案内レール１０に複数の転動体（図示せず）を介してスライド移動可能に跨設されるスライダ２０を備え、スライダ２０は、スライダ本体２１と、その長手方向両端の前後面に着脱可能に取り付けられたエンドキャップ２２とで構成されている。

【0012】

スライダ本体２１は、図２に示すように、案内レール１０の長手方向に沿って、案内レール１０の移動方向の両端の開口部が略コ字状に形成され、案内レール１０上に跨架されている。また、スライダ２０には、長手方向に沿った左右両側に袖部（両側面）を有し、その内側面には、スライダ側軌道面（図示せず）が案内レール１の転動体転動面（図示せず）に相対向して長手方向に沿って形成されている。

【0013】

そして、案内レール１０の転動体転動面とスライダ２０の転動体転動溝との間に転動体（図示せず）が転動自在に装填される。これらの転動体の転動を介してスライダ２０が案内レール１０上を長手方向に沿って相対移動される。なお、転動体は玉またはころである。

【0014】

エンドキャップ２２は、スライダ本体２１と同じく開口部が略コ字状に形成され、スライダ本体２１と同様に案内レール１０へ上面から跨架される。また、スライダ本体２１の長手方向の両端に固定するためのねじ穴とねじからなる固定手段を通してスライダ本体２１に固定される。そして、スライダ本体２１の内形状に沿って案内レール１０が移動可能とする溝（図示しない）が相対向して形成されている。

【0015】

エンドキャップ２２には、案内レール１０のスライドおよび転動体の潤滑を保つために外部からサイドシール３０を介して潤滑剤Ｇが供給される油路（図示しない）が設けられている。

【0016】

また、スライダ２０の移動方向の最先端にサイドシール３０が配置され、ボルトの固定手段により固定されている。なお、本実施形態では、サイドシール３０最先端に位置するとして説明するが、図示しないプロテクター、サイドシール３０の順に配置され、ボルトの固定手段により固定されても良い。
なお、サイドシール３０は、スライダ２０の長手方向の両端の少なくても一方にサイドシール３０を設けても良いため、スライダ２０の移動方向の最先端部を図示して説明しているが、最後端部にも設けた両端としてもよい。これにより、スライダ２０の移動方向の両端からの少異物侵入を防ぐことができる直動案内装置１が提供できる。

【0017】

サイドシール３０は、図１および図２に示すように、スライダ２０と案内レール１０の面１０ａおよび両側面との間をリップ部３０ａによりスライダ２０内に異物の侵入を阻止や潤滑剤を密封する目的で、スライダ本体２１の長手方向のエンドキャップ２２の両端に接して固定され、スライダ本体２１及びエンドキャップ２２と同様に案内レール１０に上面から跨架される。また、サイドシール３０は、エンドキャップ２２の正面形状とほぼ同じ略コの字状の正面形状を有し、サイドシール３０およびエンドキャップ２２に潤滑剤Ｇが供給される給油穴（グリースニップル用の取り付け穴）３２ａが形成されている。この給油穴３２ａからエンドキャップ２２の油路に潤滑剤Ｇが導入されて、直動案内装置の潤滑が行われる。本実施形態において、潤滑剤はグリースを用いているが、これに限定されず潤滑油でも良い。

【0018】

また、本実施形態においては、図３および図４に、案内レール面１０ａと当接摺動するサイドシール３０には、丸みを帯びた山形状のリップ部３０ａで示され、案内レール面１０ａに押し付けら弾性変形されることで、異物の滞留や潤滑剤漏れが防止される。このリップ部３０ａは、例えば、逆Ｙ字状（二股）に形成され、案内レール面１０ａに向かって２つに分かれて延びている（図示しない）リップ部であっても本発明の実施範囲内である。
このような逆Ｙ字状（二股）のリップ部は、外部側に向いたリップ（ダストシールリップ）と、エンドキャップ側に向いたリップ（オイルシールリップ）の２つのリップ部が案内レール面１０ａに押し付けら弾性変形されることで異物の滞留や潤滑剤漏れが防止される。

【0019】

潤滑剤溜り部ケース４０は、エンドキャップ２２とサイドシール３０の間に設けられて固定ねじで貫通して固定され、スライダ本体２１と同じく開口部が略コ字状に形成され、スライダ本体２１と同様に案内レール１０へ上面から跨架される。

【0020】

その潤滑剤溜り部ケース４０は、図３に示すように、スライダ２０の長手方向で断面視、縦長で下方（底面）が開口した略コの字形状の内部空間領域４０ａを形成している。また、内部空間領域４０ａを形成する略コの字形状のサイドシール３０側の側面は無く、サイドシール３０の側面３０ｂを用いている。すなわち、内部空間領域４０ａを形成する略コの字形状のうち、サイドシール３０側の上面４０ｂとエンドキャップ２２側の側面４０ｃとは、所定の厚みを持って逆Ｌ字状に形成されている。

【0021】

このように、スライダ２０が案内レール１０上の移動時に案内レール１０に付着した潤滑剤Ｇを回収する機能を備えて、内部空間領域４０ａに順次回収される潤滑剤Ｇは、リップ部３０ａを含むサイドシール３０の側面３０ｂを絶えず接触しながら伝って入ることにより、リップ部３０ａの摩耗を防ぎサイドシール３０を長持ちさせる効果を奏する。

【0022】

また、潤滑剤溜り部ケース４０は，案内レール１０との間に潤滑剤Ｇの出入口となる僅かな所定の隙間ｄを有している。つまり、内部空間領域４０ａの下方（底面）は開口され、潤滑剤Ｇの出入口となっている。そのため、潤滑剤溜り部ケース４０潤滑剤溜り部ケース４０の側面４０ｃの案内レール１０に向かう先端部と案内レール面１０ａとの間に、所定の隙間ｄを有している。この所定の隙間ｄは、エンドキャップ２２側の底面２２ｃと案内レール１０の面１０ａとの間にも所定の隙間ｅとほぼ同じ大きさである。図３で分かるように、エンドキャップ２２側の側面２２ｂと潤滑剤溜り部ケース４０の側面４０ｃを略同じ高さ（長さ）としている。
なお、所定の隙間ｄの大きさについて、エンドキャップ２２の底面２２ｃと案内レール面１０ａとの間にも所定の隙間ｅとほぼ同じ大きさとしているが、これに限定されることなく潤滑剤Ｇの両や直動案内装置１の形態によって決められる。

【0023】

このように、案内レール面１０ａとの間に所定の僅かな隙間ｄが設けられ、スライダ２０の移動にともないエンドキャップ２２および案内レール１０との間を通ってくる潤滑剤Ｇが潤滑剤溜り部ケース４０内の内部空間領域４０ａに順次回収される。回収された潤滑剤Ｇは，再び案内レール面１０ａで再利用され供給される潤滑剤Ｇの量を削減できる。

【0024】

さらに、図４に示すように、回収された潤滑剤Ｇが潤滑剤溜り部ケース４０の内部空間領域４０に、充分な容量を持って溜められるように、潤滑剤溜り部ケース４０のスライダ長手方向の上面４０ｂ幅がサイドシール３０の幅よりも厚く形成されている。また、内部空間領域４０ａを形成する略コの字形状のうち、サイドシール３０側の上面４０ｂとエンドキャップ２２側の側面４０ｃとで形成されている逆Ｌ字状の所定の幅（厚み）は、できるだけ薄くして形成されている。
なお、本実施形態で潤滑剤溜り部ケース４０の上面４０ｂ幅がサイドシール３０の幅よりも厚く形成されていると説明しているが、これに限定されることはなく、潤滑剤Ｇが溜められる内部空間領域４０の形成に係る長さや幅は、潤滑剤Ｇの供給量や直動案内装置１の規模によっても決められる。
また、図４において、エンドキャップ２２側の底面２２ｃと案内レール面１０ａとの間にも所定の隙間ｅには潤滑剤Ｇがほぼ空になるように回収され、内部空間領域４０の殆どの領域に潤滑剤Ｇが溜められていることが分かる。

【0025】

また、潤滑剤溜り部ケース４０の材料は、エンドキャップ２２とサイドシール３０の間に配置されることにより、両方から押されても変形しない強度の樹脂または金属である。

【0026】

次に、本実施形態による潤滑剤溜り部ケース４０に潤滑剤Ｇが溜められる過程について説明する。先ず潤滑剤Ｇの供給は、サイドシール３０に潤滑剤Ｇが供給される給油穴３２ａからエンドキャップ２２の油路に潤滑剤Ｇが導入されて、直動案内装置１の潤滑が行われる。なお、図２に示されている給油穴３２ａの貫通孔は、図３および図４では図示されていない。

【0027】

図３は、潤滑剤溜り部ケース４０の内部空間領域４０ａに潤滑剤Ｇが溜められていない空の状態を示していて、矢印Ａの方向にスライダ２０を移動すると、案内レール１０とスライダ本体２１の隙間ｂに余分な潤滑剤Ｇがエンドキャップ２２と案内レール１０の間から排出される。
この排出された潤滑剤Ｇは、エンドキャップ２２と案内レール１０の空間ｅを通って、さらに内部空間領域４０ａの開口近傍の隙間ｄを通り潤滑剤溜り部ケース４０内に供給され溜められる（図４参照）。

【0028】

このように、案内レール面１０ａをスライダ２０が移動することにより回収された潤滑剤は、サイドシール３０のリップ部３０ａと絶えず接触するためリップ部３０ａの摩耗による潤滑剤保持機能の低下を防止し、リップ部３０ａの耐久性の向上を図ることができる。

【0029】

［実施形態２］
本発明のスライダの長手方向の両端の内少なくても一方のサイドシールに潤滑剤を溜める内部空間領域が形成された潤滑剤溜り部付きサイドシールである実施形態２について図５乃至図８を用いて説明する。図７は、潤滑剤溜り部付きサイドシールを含む直動装置１の他の実施形態２を示す断面図である。本実施形態２において、実施形態１と異なるのは、図５に示すように、潤滑剤溜り部ケース４０をエンドキャップ２２とサイドシール３１の間に別部材として設けないで、図７に示すようにサイドシール３１を加工して潤滑剤を溜める内部空間領域３１ａを形成していることである。図６の正面図と図２の正面図とは特に形態が変わっていないことを示している。

【0030】

実施形態１では潤滑剤溜り部ケース４０を別部品で構成していた分だけ長手方向にスペースを必要とされるが、本実施形態２では、サイドシール３１に潤滑剤溜り用の内部空間領域３１ａを形成されることにより、そのようなスペースを設けることを不要としている。これにより部品点数も少なくても実施形態１と同じ作用効果を得ることができる。
なお、図７および図８に付されている符号において、図３および図４と共通する符号はそのまま付しているが、ここでの詳細な説明は実施形態１の記載内容と重複するので略している。

【0031】

本実施形態２の潤滑剤溜り部付きのサイドシール（以下、単にサイドシールという。）３１においても、スライダ本体２１と同じく開口部が略コ字状に形成され、スライダ本体２１と同様に案内レール１０へ上面から跨架される。

【0032】

このようなサイドシール３１には、図７に示すように、サイドシール３１の内部にスライダ２０の長手方向に断面視縦長で内部空間領域３１ａに潤滑剤を溜める潤滑剤溜り部が形成されている。具体的には、この内部空間領域３１ａは、エンドキャップ２２の側面２２ｂと、サイドシール３１の側面から奥行Ｑだけ凹んだ面３１ｂと、側面２２ｂと当接する内部空間領域３１ａのサイドシール３１の上面とリップ部３１ｃの上方近傍とで形成される略矩形状である。
また、リップ部３１ｃの上方近傍から内部空間領域３１ａを形成しているのは、リップ部３１ｃの機能を損なうことがないようにリップ形状（本実施形態での説明では案内レール面１０ａ方向に突出する山形形状）を残すためである。
なお、内部空間領域３１ａは略矩形状に限定されることなく他の形状であって、本発明の実施範囲内である。

【0033】

この奥行Ｑは、サイドシール３１の長手方向幅のほぼ半分とし、エンドキャップ２２と案内レール１０との隙間ｅとほぼ同じ高さで連通路を形成している。このような潤滑剤溜り部付きのサイドシール３１は、サイドシール３１内に内部空間領域３１ａを形成することから実施形態１の内部空間領域３０ａよりも潤滑剤Ｇが蓄えられる容量が少なくなる。したがって、潤滑剤Ｇは、内部空間領域３１ａに溜められるとともにエンドキャップ２２と案内レール１０との隙間ｅにも残る（図８参照）。
なお、奥行Ｑをサイドシール３１の長手方向幅のほぼ半分としているのは、サイドシール３１の強度を保持するためであるが、これに限定されることなく、サイドシール３１の素材や直動案内装置１の規模によって決められる。

【0034】

また、サイドシール３１は、図７に示すように、リップ部３１ｃの上方近傍とエンドキャップ２２の側面２２ｂ下端との間に潤滑剤Ｇの出入口となる所定の隙間Ｓを有している。このように、所定の隙間Ｓが設けられることにより、エンドキャップ２２および案内レール１０との隙間ｅを通ってくる潤滑剤Ｇが内部空間領域３１ａに回収される。

【0035】

次に、本実施形態による潤滑剤Ｇの供給過程について説明する。潤滑剤Ｇの供給は、サイドシール３１に潤滑剤Ｇが供給される給油穴３２ａからエンドキャップ２２の油路に潤滑剤Ｇが導入されて、直動案内装置１への潤滑が行われる。
図７は、潤滑剤溜り部付きのサイドシール３１の内部空間領域３１ａに潤滑剤Ｇが供給されず溜められていない空の状態で、スライダ２０と案内レール面１０ａとの隙間ｂには潤滑剤Ｇがまだある状態を示している。
そして、矢印Ａの方向にスライダ２０を移動すると隙間ｂにある余分な潤滑剤Ｇがエンドキャップ２２と案内レール１０の隙間ｅへと排出される。この排出された潤滑剤Ｇが当該隙間ｅを通り、さらに内部空間領域３１ａの開口近傍の潤滑剤Ｇの出入口となる所定の隙間Ｓを通りサイドシール３１に形成されている内部空間領域３１ａに供給（回収）される。

【0036】

回収された潤滑剤は、サイドシール３１のリップ部３１ｃと接触するため、サイドシール３１と案内レール１０の接触面に潤滑剤Ｇが供給される。このように、案内レール面１０ａを摺動する際の接触面に流れ込むことで、サイドシール３１のリップ部３１ｃの摩耗による潤滑剤保持機能の低下を防止し、リップ部３１ｃの耐久性の向上を図ることができる。

【符号の説明】

【0037】

１ 直動案内装置
１０ 案内レール
１０ａ 案内レール面
２０ スライダ
２１ スライダ本体
２２ エンドキャップ
３０ サイドシール
３０ａ リップ部
３１ 滑剤溜り部付きサイドシール
３１ａ 内部空間領域
３１ｃ リップ部
３２ａ 給油穴
４０ 潤滑剤溜り部ケース
４０ａ 内部空間領域
Ｇ 潤滑剤

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】