特開 2024-154728 サイドシールおよびそれを用いた直動案内装置

(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】P2024154728

(43)【公開日】2024-10-31

(54)【発明の名称】サイドシールおよびそれを用いた直動案内装置

(51)【国際特許分類】

   F16C 33/78 20060101AFI20241024BHJP

   F16C 29/06 20060101ALI20241024BHJP

【ＦＩ】

F16C33/78 D

F16C29/06

F16C33/78 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023068723

(22)【出願日】2023-04-19

(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】110002000

【氏名又は名称】弁理士法人栄光事務所

(72)【発明者】

【氏名】深瀬 幸介

【テーマコード（参考）】

3J104

3J216

【Ｆターム（参考）】

3J104AA03

3J104AA23

3J104AA36

3J104AA65

3J104AA69

3J104AA74

3J104AA76

3J104BA63

3J104DA04

3J216AA02

3J216AA16

3J216AB01

3J216AB31

3J216BA30

3J216CB18

3J216CB19

3J216CC02

3J216CC14

3J216CC33

3J216DA01

3J216DA11

(57)【要約】

【課題】簡易な構成および簡易な作業により、サイドシールの異物排除機能の低下を抑制する。
【解決手段】直動案内装置１の案内レール３に相対移動可能に跨架されるスライダ本体２１の移動方向端面に接合されるサイドシール５０であって、弾性材料から構成されるサイドシール本体５１と、サイドシール本体５１の一面に取り付けられる押し付け部材１０と、を備え、サイドシール本体５１は、案内レール３に対し摺接するリップ部５２が、押し付け部材１０の縁部１１よりも案内レール３の側に突出し、押し付け部材１０をサイドシール本体５１の側に押し付けることにより、少なくともサイドシール本体５１のリップ部５２が変形して案内レール３の側に延びるように構成される。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

直動案内装置の案内レールに相対移動可能に跨架されるスライダ本体の移動方向端面に接合されるサイドシールであって、
弾性材料から構成されるサイドシール本体と、
前記サイドシール本体の一面に取り付けられる押し付け部材と、
を備え、
前記サイドシール本体は、前記案内レールに対し摺接するリップ部が、前記押し付け部材の縁部よりも前記案内レールの側に突出し、
前記押し付け部材を前記サイドシール本体の側に押し付けることにより、少なくとも前記サイドシール本体のリップ部が変形して前記案内レールの側に延びるように構成される、
サイドシール。

【請求項2】

前記リップ部は、前記サイドシールから前記押し付け部材の側に屈曲した形状を呈し、
前記押し付け部材による押し付け時に、前記縁部が前記リップ部を前記サイドシール本体の側に押し付ける、
請求項１に記載のサイドシール。

【請求項3】

前記リップ部の断面が、前記押し付け部材に向かって接近するように傾斜する第１傾斜面および第２傾斜面を含み、
前記第１傾斜面は、前記縁部に接触するとともに前記第２傾斜面よりも前記押し付け部材の側に存在し、
前記第２傾斜面の前記押し付け部材に向かう傾斜角度は、前記第１傾斜面の傾斜角度より大きく、
前記第１傾斜面および前記第２傾斜面は、前記リップ部の先端で連結する、
請求項２に記載のサイドシール。

【請求項4】

一対の前記サイドシールをそれぞれのサイドシール本体が密着するように重ね合わせて構成される、
請求項１から３のいずれか１項に記載のサイドシール。

【請求項5】

前記押し付け部材および前記サイドシール本体を連通する取付ねじ挿通孔が形成され、
前記押し付け部材の側から、前記取付ねじ挿通孔に係合可能な取付ねじを締め付けることにより、少なくとも前記リップ部を変形させる、
請求項１から３のいずれか１項に記載のサイドシール。

【請求項6】

請求項１から３のいずれか１項に記載のサイドシールを備える直動案内装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、サイドシールおよびそれを用いた直動案内装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、直動案内装置は、軸方向に延びる案内レールと、案内レールに相対移動可能に跨架されたスライダと、を備え、案内レール及びスライダに形成された転動体転動溝間を循環する複数の転動体（ボール）を介して、スライダが案内レール上を軸方向に相対移動する。このような直動案内装置は、各種生産設備の直線移動機構に多用されている。

【0003】

また、直動案内装置には、スライダの移動方向両端側に防塵用のサイドシールが取り付けられている。サイドシールは、一般的に、案内レールに摺接するリップ部を有する。リップ部は、案内レールとスライダとの間を塞ぎ、ごみ、埃、塵などの異物がスライダの内部に侵入するのを防止する役割、すなわち異物排除機能を有する。

【0004】

リップ部は、スライダの移動時に、案内レールに接触しながら摺動する。このような摺動が繰り返されると、リップ部は摩耗し、案内レールとリップ部の間に隙間が生じてしまい、防塵機能を含む異物排除機能が低下するおそれがある。

【0005】

特許文献１は、スライダとガイドレールとの間の高シール性能を長期にわたって保つことができるシール構造を備えた直動案内ユニットを開示している。ガイドレールにまたがって摺動するスライダの端面に取り付けられるゴム製のエンドシールは、ガイドレールとの接触面にリップ部を一体に設け、スライダに取り付ける取り付け面とは反対側に凹部を形成している。リップ部が凹部底面よりもスライダ側に位置する関係にするとともに、このエンドシールの凹部にオイルを含浸したワイパーシールと、ワイパーシールを支えるための封止プレートを組み込み、凹部に組み込んだワイパーシールの外側にスクレーパを沿わせ、このスクレーパと凹部底面との間で、ワイパーシール及び封止プレートを挟持させる。

【0006】

特許文献２は、直動案内装置において、固定されたスライダを案内レールの長手方向一端から嵌め入れ易くするサイドシールを開示している。サイドシールを構成する本体のリップ部は、案内レールの長手方向に沿って連続する第一先端部および第二先端部を有する。第二先端部は第一先端部より反スライダ側に存在する。第一先端部は、長手方向に沿ってスライダ側から反スライダ側に向かうに連れて案内レールに徐々に近づく進出部であり、第二先端部は、長手方向に沿ってスライダ側から反スライダ側Ｈに向かうに連れて案内レールから徐々に離れる逃げ部である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００９－２３６１９２号公報

【特許文献2】特開２０１７－２１５００３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

上記特許文献１に記載の直動案内ユニットにおいては、オイルを含有させたワイパーシールが配置されているため、リップ部を保護することができるが、オイルが枯渇した場合は摩耗が不可避的に発生する。したがって、オイルの枯渇によるリップ部の摩耗を防止するためには、ワイパーシールの交換等が必要となる。また、オイルが枯渇した状態で使用を続けると、リップ部の摩耗が生じ、エンドシールの交換等が必要となり、いずれの場合も、このような交換作業は、コストの増加、作業性の低下を招くことになり得る。

【0009】

また、特許文献２に開示のサイドシールにおいては、リップ部の摩耗による防塵機能低下を防ぐことは困難であり、サイドシールの交換により防塵機能低下を防ぐ必要があるため、上記のようなコストの増加、作業性の低下を招くことになり得る。また、このような構造は、異物が原因による摩耗には対応が困難である。

【0010】

本発明は、簡易な構成および簡易な作業により、防塵機能の低下を抑制し得るサイドシールおよびそれを用いた直動案内装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１） 直動案内装置の案内レールに相対移動可能に跨架されるスライダ本体の移動方向端面に接合されるサイドシールであって、
弾性材料から構成されるサイドシール本体と、
前記サイドシール本体の一面に取り付けられる押し付け部材と、
を備え、
前記サイドシール本体は、前記案内レールに対し摺接するリップ部が、前記押し付け部材の縁部よりも前記案内レールの側に突出し、
前記押し付け部材を前記サイドシール本体の側に押し付けることにより、少なくとも前記サイドシール本体のリップ部が変形して前記案内レールの側に延びるように構成される、
サイドシール。
（２） 前記リップ部は、前記サイドシールから前記押し付け部材の側に屈曲した形状を呈し、
前記押し付け部材による押し付け時に、前記縁部が前記リップ部を前記サイドシール本体の側に押し付ける、
（１）に記載のサイドシール。
（３） 前記リップ部の断面が、前記押し付け部材に向かって接近するように傾斜する第１傾斜面および第２傾斜面を含み、
前記第１傾斜面は、前記縁部に接触するとともに前記第２傾斜面よりも前記押し付け部材の側に存在し、
前記第２傾斜面の前記押し付け部材に向かう傾斜角度は、前記第１傾斜面の傾斜角度より大きく、
前記第１傾斜面および前記第２傾斜面は、前記リップ部の先端で連結する、
（２）に記載のサイドシール。
（４） 一対の前記サイドシールをそれぞれのサイドシール本体が密着するように重ね合わせて構成される、
（１）から（３）のいずれか１つに記載のサイドシール。
（５） 前記押し付け部材および前記サイドシール本体を連通する取付ねじ挿通孔が形成され、
前記押し付け部材の側から、前記取付ねじ挿通孔に係合可能な取付ねじを締め付けることにより、少なくとも前記リップ部を変形させる、
（１）から（４）のいずれか１つに記載のサイドシール。
（６） （１）から（５）のいずれか１つに記載のサイドシールを備える直動案内装置。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、簡易な構成および簡易な作業により、サイドシールの異物排除機能の低下を抑制することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、本発明の実施形態に係る直動案内装置を示す斜視図である。

【図2】図２は、図１に示す直動案内装置に取り付けられた一実施形態のサイドシールを示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ－Ｂ線に沿った矢視図、（ｃ）は（ｂ）のＣ領域の拡大図である。

【図3】図３は、他の実施形態のサイドシールの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明に係るサイドシールおよび直動案内装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、任意に変更して実施することができる。

【0015】

図１は、本発明の実施形態に係る直動案内装置１を示す斜視図である。直動案内装置１は、一方向に延びる案内レール３と、案内レール３を跨ぐように取り付けられ、この案内レール３に対して軸方向に移動可能な断面Ｃ字状のスライダ２０と、を備えている。なお、本実施形態において、前後方向とは、スライダ２０が案内レール３に沿って移動する方向を表し、左右方向とは、案内レール３に取り付けられたスライダ２０の幅方向を表す。

【0016】

案内レール３は金属製で、その左右側面３ｂには、レール側転動溝５が案内レール３の軸方向に沿って二条ずつ形成されている。案内レール３は案内レール３の高さ方向に貫通する複数のレール取付孔４を有しており、これらのレール取付孔４には、案内レール３を不図示の被取付面に固定する不図示のレール固定用ボルトが挿入される。

【0017】

スライダ２０は、案内レール３の左右両側に袖部を有するスライダ本体２１と、スライダ本体２１の前後方向の両端部に装着された一対のエンドキャップ３０，３０と、これらのエンドキャップ３０，３０内に一組ずつ組み込まれた不図示のリターンガイドと、案内レール３とエンドキャップ３０，３０との間の隙間をシールする一対のサイドシール５０，５０と、を備える。また、エンドキャップ３０には、スライダ２０の内にグリース等を供給するためのグリースニップル６が取付けられている。

【0018】

スライダ本体２１の前後両端にそれぞれ接合されるエンドキャップ３０は、例えば、合成樹脂材の射出成形品であって、スライダ本体２１と同様に断面Ｃ字状に形成されている。エンドキャップ３０及びサイドシール５０には、複数の取付ねじ挿通孔５８（図２（ｂ）、図３参照）が設けられ、取付ねじ挿通孔５８に挿通された取付ねじ３５により、エンドキャップ３０がサイドシール５０とともにスライダ本体２１の端面に締結される。また、スライダ本体２１の上面には、スライダ２０にテーブル等の被駆動体を固定するボルトを挿通させるねじ挿通孔２５が設けられている。

【0019】

サイドシール５０は、エンドキャップ３０とともに、直動案内装置１の案内レール３に相対移動可能に跨架されるスライダ本体２１の移動方向端面に接合される。サイドシール５０は、案内レール３とスライダ２０との間を塞ぎ、ごみ、埃、塵などの異物がスライダ２０の内部に侵入するのを防止する役割を果たす。

【0020】

図２は、図１に示す直動案内装置１に取り付けられた一実施形態のサイドシール５０を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ－Ｂ線に沿った矢視図、（ｃ）は（ｂ）のＣ領域の拡大図である。サイドシール５０は、弾性材料から構成されるサイドシール本体５１と、サイドシール本体５１の一面に取り付けられる押し付け部材１０と、を備える。

【0021】

サイドシール本体５１はサイドシール５０の主たる機能を担う部分である。サイドシール本体５１は、スライダ本体２１と実質的に同等の正面形状を備えた、リップ部５２と芯金部５３とで構成されている。リップ部５２は、ゴム、樹脂などの弾性変形可能な弾性材料から構成される。芯金部５３は、サイドシール本体５１及びリップ部５２を補強する為のものであり、例えば、金属又は硬質の樹脂から構成される。芯金部５３は、案内レールとの間に所定の隙間を有し、その隙間にリップ部５２が一体に形成されている。また、芯金部５３には、サイドシール５０をエンドキャップ３０へ固定する為の取付穴５８Ｂと、グリースニップル６をエンドキャップ３０に取り付けるための挿通穴５９Ｂが形成されている。サイドシール本体５１の案内レール３に対向するリップ部５２は、スライダ２０の移動を妨げない程度のレベルで案内レール３の表面に接触している。すなわち、サイドシール本体５１のリップ部５２は、案内レール３に対し摺接しており、スライダ２０の移動時に、案内レール３に接触しながら摺動する。また、リップ部５２は、押し付け部材１０の縁部１１よりも案内レール３の側に突出している。

【0022】

押し付け部材１０は、サイドシール本体５１と類似の正面形状を備えた板状の部材であり、サイドシール本体５１より強度の高い材料により構成されている。押し付け部材１０は、大きな異物を排除する機能も期待されており、このような異物を排除できる強度を有することが望ましい。また、押しつけ部材１０には、芯金部５３の取付穴５８Ｂに連通するように、取付穴５８Ａが形成されているとともに、芯金部５３の挿通穴５９Ｂに連通するように、上端部が解放した挿通穴５９Ａが形成されている。押し付け部材１０は、たとえば金属によって構成される。

【0023】

押し付け部材１０の主たる機能は、ユーザが押し付け部材１０自身をサイドシール本体５１およびスライダ本体２１の側に押し付けることにより、弾性材料から構成されたサイドシール本体５１を変形させることである。この押し付けにより、サイドシール本体５１は、基本的に全面が拡大するように変形するが、少なくともリップ部５２が変形して案内レール３の側に延びるような構成を有している。

【0024】

ユーザにより押し付け部材１０を押し付ける方法は、種々の態様を含む。本実施形態において、ユーザは、押し付け部材１０の挿通孔５８Ａ、サイドシール本体５１の挿通孔５８Ｂ、取付ねじ３５を用いて押し付けを行う。すなわち、押し付け部材１０の挿通孔５８Ａとサイドシール本体５１の挿通孔５８Ｂは、連通して一つの取付ねじ挿通孔５８を形成し、取付ねじ３５はこの取付ねじ挿通孔５８に係合可能である。

【0025】

リップ部５２の先端が摩耗して、サイドシール本体５１と案内レール３との間に隙間が生じた際には、ユーザが、取付ねじ３５を取付ねじ挿通孔５８に配置し、押し付け部材１０の側からドライバなどの治具を用いて取付ねじ３５を締め付ける。締付けが進むに従い、押し付け部材１０はサイドシール本体５１をスライダ本体２１の側に押圧されるため、サイドシール本体５１は、全面が拡大するように変形する。特にサイドシール本体５１のリップ部５２は、変形して案内レール３の側に延びる。

【0026】

図２（ｃ）を用いて、リップ部５２の変形の詳細を説明する。リップ部５２は、サイドシール本体５１から、押し付け部材１０の側に屈曲した形状を呈しており、押し付け部材１０による押し付け時に、押し付け部材１０の縁部１１がリップ部５２をサイドシール本体５１の側に押し付ける構成をとっている。

【0027】

具体的に、リップ部５２の断面は、押し付け部材１０に向かって接近するように傾斜する第１傾斜面５４および第２傾斜面５５を含んでいる。第１傾斜面５４は、縁部１１に接触するとともに第２傾斜面５５よりも押し付け部材１０の側に存在している。第２傾斜面５５の押し付け部材１０に向かう傾斜角度θ２が、第１傾斜面５４の傾斜角度θ１より大きいため、第１傾斜面５４および第２傾斜面５５は、厚さＴ１の小さい先端５６で連結する。

【0028】

矢印Ａで示す押し付け部材１０の押し付け（ユーザによる取付ねじ３５の締め付け）により、縁部１１がリップ部５２を押し付け、リップ部５２は矢印Ｂで示すように変形する。矢印Ｂの変形は、押し付け部材１０とは逆方向へのリップ部５２の傾斜移動（スライダ本体２１側への傾斜移動）を伴うとともに、傾斜角度θ１および傾斜角度θ２の減少をもたらす。この結果、リップ部５２は、案内レール３の側に延びることになる。

【0029】

サイドシール本体５１のリップ部５２は、スライダ２０の移動時に、案内レール３に接触しながら摺動する。このような摺動が繰り返されると、リップ部５２は摩耗し、シール代が失われて防塵機能を含む異物排除機能（シール性能）が低下するおそれがある。特にリップ部５２の先端５６が案内レール３から離れてしまうと、異物排除機能が低下する可能性が高くなる。

【0030】

本実施形態によれば、矢印Ａで示す押し付け部材１０の押し付けという簡易な構成および簡易な作業により、リップ部５２は矢印Ｂで示すように変形し、リップ部５２は、案内レール３の側に延びることになる。よって、一旦、リップ部５２が摩耗しても、本作業により、リップ部５２によるシール代を復活させることができる。たとえば、摩耗によりリップ部５２の先端が案内レール３から完全に離れてしまっても、本作業により、リップ部５２の先端５６が再び案内レール３に接触して隙間を無くし、リップ部５２によるシール代が生み出されて、シール性能を復活させることができる。したがって、サイドシール５０の異物排除機能の低下を抑制することが可能になるとともに、スライダ本体２１から潤滑剤が排出されることを抑制することができ、円滑な摺動性を確保することができる。

【0031】

リップ部５２の形状は特に限定されないが、図２（ｃ）の場合、リップ部５２の先端５６の厚さＴ１がサイドシール本体５１の厚さＴ２より小さい（Ｔ１＜Ｔ２）ことが好ましい。先端５６の厚さＴ１は、たとえば、サイドシール本体５１の厚さＴ２の１／１０程度に設定することがより好ましい。

【0032】

図３は、他の実施形態のサイドシール５０の断面図である。本実施形態においては、２枚のサイドシール５０が背中合わせに貼り合わされている。すなわち、一対のサイドシール５０，５０が、それぞれのサイドシール本体５１同士が密着するように重ね合わされている。

【0033】

矢印Ａで示す押し付け部材１０の押し付け（ユーザによる取付ねじ３５の締め付け）により、縁部１１がリップ部５２を押し付け、リップ部５２は矢印Ｂで示すように変形する。本実施形態においては、スライダ本体２１から見て外側のサイドシール５０のリップ部５２（図３の左側のリップ部）および内側のサイドシール５０のリップ部５２（図３の右側のリップ部）は、矢印Ｂで示すように互いに接近するように変形する。

【0034】

このような構成において、スライダ本体２１から見て内側のサイドシール５０は、スライダ本体２１に潤滑剤を供給した後でもスライダ本体から潤滑剤が排出されることを抑制し、潤滑剤をスライダ本体２１の内部に長期間にわたって維持することが可能となる。一方、外側のサイドシール５０は、異物排除機能を長期間にわたって維持することが可能となる。その結果、より一層円滑な摺動性を確保することができる。

【0035】

尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

【符号の説明】

【0036】

１ 直動案内装置
３ 案内レール
３ｂ 左右側面
５ レール側転動溝
１０ 押し付け部材
１１ 縁部
２０ スライダ
２１ スライダ本体
３０ エンドキャップ
３５ 取付ねじ
５０ サイドシール
５１ サイドシール本体
５２ リップ部
５３ 芯金部
５４ 第１傾斜面
５５ 第２傾斜面
５６ 先端
５８ 取付ねじ挿通孔
５８Ａ 押し付け部材の挿通孔
５８Ｂ サイドシール本体の挿通孔

【図1】

【図2】

【図3】