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特開2024-156479スライダおよびそれを用いた直動案内装置
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(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】P2024156479
(43)【公開日】2024-11-06
(54)【発明の名称】スライダおよびそれを用いた直動案内装置
(51)【国際特許分類】
   F16C 29/06 20060101AFI20241029BHJP
   F16C 33/78 20060101ALI20241029BHJP
【FI】
F16C29/06
F16C33/78 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023070977
(22)【出願日】2023-04-24
(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】筒井 燦
【テーマコード(参考)】
3J104
3J216
【Fターム(参考)】
3J104AA02
3J104AA23
3J104AA36
3J104AA65
3J104AA69
3J104AA74
3J104AA76
3J104BA62
3J104DA04
3J216AA16
3J216AB22
3J216BA30
3J216CC70
(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20であって、スライダ本体21と、スライダ本体21の移動方向端面に接合されるエンドキャップ30と、エンドキャップ30の一面に接合されるサイドシール50と、を備え、エンドキャップ30の一面には、サイドシール50の側に突出する突出部36が設けられるとともに、突出部36以外の領域は凹み部37が形成され、サイドシール50は、突出部36の先端面36aに接合されるとともに、凹み部37に対向する変形部54が凹み部37の側に移動するように変形可能である。
【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であって、
スライダ本体と、
前記スライダ本体の移動方向端面に接合されるエンドキャップと、
前記エンドキャップの一面に接合されるサイドシールと、
を備え、
前記エンドキャップの一面には、前記サイドシールの側に突出する突出部が設けられるとともに、前記突出部以外の領域は凹み部が形成され、
前記サイドシールは、前記突出部の先端面に接合されるとともに、前記凹み部に対向する変形部が前記凹み部の側に移動するように変形可能である、
スライダ。
【請求項2】
少なくとも前記先端面が曲面によって構成される、
請求項1に記載のスライダ。
【請求項3】
前記変形部が、当該変形部を前記凹み部の側に傾動させるための蝶番を介して、前記サイドシールに取り付けられる、
請求項1に記載のスライダ。
【請求項4】
前記凹み部に配置される間座をさらに備える、
請求項1に記載のスライダ。
【請求項5】
前記間座が潤滑剤を含有する、
請求項4に記載のスライダ。
【請求項6】
前記間座が弾性部材またはフェルト部材により構成される、
請求項4に記載のスライダ。
【請求項7】
前記突出部は、前記案内レールの上面より上方に形成され、
前記サイドシールおよび前記エンドキャップを連通する取付ねじ挿通孔が、前記突出部の幅方向外側において、前記スライダの移動方向に対して幅方向内側に傾斜するように形成され、
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、前記変形部を変形させる、
請求項4に記載のスライダ。
【請求項8】
前記突出部は、前記案内レールの上面より下方に形成され、
前記サイドシールおよび前記エンドキャップを連通する取付ねじ挿通孔が、前記突出部より上方において、前記スライダの移動方向に対して下方に傾斜するように形成され、
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、前記変形部を変形させる、
請求項4に記載のスライダ。
【請求項9】
請求項1から8のいずれか1項に記載のスライダ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、スライダ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、案内レールとスライダとの間を塞ぎ、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、防塵機能のような異物排除機能が低下するおそれがある。
【0005】
特許文献1は、直線案内装置に装着して使用する場合であっても、その交換を容易に行うことができ、また、既存の直線案内装置に対しても後から追加装着することが可能であり、しかもスライド部材に対するテーブル等の可動体の取付け構造を変更する必要のない潤滑油供給装置及びこれに用いる直線案内装置を開示している。潤滑油を保持すると共にこれを上記軌道レールに対して塗布する複数の潤滑カートリッジと、上記スライド部材に固定されると共に上記潤滑カートリッジを保持するホルダとから構成され、上記潤滑カートリッジはホルダに対して着脱自在に構成され、総ての潤滑カートリッジをホルダに装着した状態で、これら潤滑カートリッジが軌道レールに対して位置決めされると共に該軌道レールを挟持するように構成した。
【0006】
特許文献2は、低下した密封性の回復が容易なリニアガイド装置を提供することを目的とする。リニアガイド装置は、積層体のシールの摩耗や破損により、案内レールとの隙間が生じた場合でも、一番外側に位置するシールを剥離することにより、外側から二番目に位置するシールが案内レールとシールとの間に形成された隙間を埋めることができるため、密封性が保たれる。したがって、シール装置を交換することなく、低下した密封性を容易に回復することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2004-3544号公報
【特許文献2】特開2014-163482号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
特許文献1に開示の直線案内装置は、潤滑カートリッジをスライド部材のホルダに装着し、潤滑カートリッジの潤滑油を保持する潤滑油タンクを交換することにより、潤滑油を供給し得るものであるが、シール部の摩耗に対応するものではない。
【0009】
特許文献2に開示のリニアガイド装置におけるシールは、積層体であるシールが摩耗してレールとの間に隙間が生じた際に、一番外側のシールを剥離することにより、二番目に位置するシールがばねによりレールに押し付けられ、接触を復活させるというものである。
【0010】
しかしながら、特許文献2のシールは、積層構造およびばねの組立に手間が掛かるとともに、リニアガイド装置を停止させてシールを剥離させる必要がある。
【0011】
本発明は、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し得るスライダ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】
【0012】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
【0013】
(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であって、
スライダ本体と、
前記スライダ本体の移動方向端面に接合されるエンドキャップと、
前記エンドキャップの一面に接合されるサイドシールと、
を備え、
前記エンドキャップの一面には、前記サイドシールの側に突出する突出部が設けられるとともに、前記突出部以外の領域は凹み部が形成され、
前記サイドシールは、前記突出部の先端面に接合されるとともに、前記凹み部に対向する変形部が前記凹み部の側に移動するように変形可能である、
スライダ。
(2) 少なくとも前記先端面が曲面によって構成される、
(1)に記載のスライダ。
(3) 前記変形部が、当該変形部を前記凹み部の側に傾動させるための蝶番を介して、前記サイドシールに取り付けられる、
(1)または(2)に記載のスライダ。
(4) 前記凹み部に配置される間座をさらに備える、
(1)から(3)のいずれかに記載のスライダ。
(5) 前記間座が潤滑剤を含有する、
(4)に記載のスライダ。
(6) 前記間座が弾性部材またはフェルト部材により構成される、
(4)または(5)に記載のスライダ。
(7) 前記突出部は、前記案内レールの上面より上方に形成され、
前記サイドシールおよび前記エンドキャップを連通する取付ねじ挿通孔が、前記突出部の幅方向外側において、前記スライダの移動方向に対して幅方向内側に傾斜するように形成され、
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、前記変形部を変形させる、
(1)から(6)のいずれかに記載のスライダ。
(8) 前記突出部は、前記案内レールの上面より下方に形成され、
前記サイドシールおよび前記エンドキャップを連通する取付ねじ挿通孔が、前記突出部より上方において、前記スライダの移動方向に対して下方に傾斜するように形成され、
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、前記変形部を変形させる、
(1)から(6)のいずれかに記載のスライダ。
(9) (1)から(8)のいずれかに記載のスライダを備える直動案内装置。
【発明の効果】
【0014】
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】
【0015】
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(a)及び(b)は、第1実施形態のスライダを含む直動案内装置を示す図であり、(a)は上面図、(b)は正面図である。
図3図3(a)及び(b)は、第2実施形態のスライダを含む直動案内装置を示す図であり、(a)は取付ねじの締結前の上面図、(b)は取付ねじの締結後の上面図である。
図4図4(a)及び(b)は、第3実施形態のスライダを含む直動案内装置を示す図であり、(a)は取付ねじの締結前の上面図、(b)は取付ねじの締結後の上面図である。
図5図5(a)及び(b)は、第4実施形態のスライダを含む直動案内装置を示す図であり、(a)は蝶番の傾動前の上面図、(b)は蝶番の傾動後の上面図である。
図6図6(a)及び(b)は、第5実施形態のスライダを含む直動案内装置を示す図であり、(a)は取付ねじの締結前の側面図、(b)は取付ねじの締結後の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明に係るスライダ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。
【0017】
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。
【0018】
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レール固定用ボルトが挿入される。
【0019】
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リターンガイド(図示せず)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。
【0020】
スライダ本体21は、左右両側に、図示せぬスライダ側転動溝と、ボール戻し路とをそれぞれ有している。スライダ側転動溝は、スライダ本体21の両袖部の内側面に形成され、レール側転動溝5と対向しており、レール側転動溝5とスライダ側転動溝により負荷転動路が構成されている。ボール戻し路は、両袖部の肉厚部分を案内レールの軸方向に貫通する孔によって形成されている。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被駆動体固定用ねじ挿通孔25が設けられている。
【0021】
スライダ本体21の前後両端面(移動方向両端面)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には、複数(本実施形態では二個)の取付ねじ挿通孔34(図2(a)参照)が設けられ、取付ねじ挿通孔34に挿通された取付ねじ35により、サイドシール50が後述する間座60と共にエンドキャップ30に締結される。
【0022】
サイドシール50は、エンドキャップ30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。
【0023】
図2(a)及び(b)は、第1実施形態のスライダ20を含む直動案内装置1を示す図であり、(a)は上面図、(b)は正面図である。スライダ20は、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20は、スライダ本体21と、スライダ本体21の移動方向端面に接合されるエンドキャップ30と、エンドキャップ30の一面に接合されるサイドシール50と、を備える。
【0024】
エンドキャップ30は、スライダ本体21に直接接合する第1部材31と、第1部材31のスライダ本体21に接合する面と反対側の面に取り付けられ、サイドシール50の側に突出する突出部36が設けられた第2部材32と、を有する。ただし、エンドキャップ30は、一体の部材によって形成されてもよく、エンドキャップ30の一面に突出部36が設けられればよい。また、第2部材32(エンドキャップ30)の突出部36が形成される領域以外の領域は、サイドシール50の側に突出しない凹み部37を形成する。
【0025】
突出部36は、エンドキャップ30において、案内レール3の上面3aより上方に形成されている。また、突出部36の幅W1は、案内レール3のランド部の幅W2よりも小さい(図2(b))。これにより、サイドシール50、特にサイドシール50の案内レール3の上面3aより上方の部分は、突出部36の先端面36aに接合される。
【0026】
サイドシール50は、案内レール3に対向するリップ部53を有する。リップ部53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50のリップ部53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。サイドシール50は、リップ部53が案内レールに対して摺動する際に摺動方向に変形しないように、金属製または樹脂からなる芯金で補強され、芯金の外周にゴム等の弾性体またはエラストマからなるリップ部53を接着等で固定されている。
【0027】
サイドシール50およびエンドキャップ30を連通する取付ねじ挿通孔34は、突出部36の幅方向外側に形成されている。本例の取付ねじ挿通孔34は、突出部36の幅方向両側に一対形成されている。取付ねじ挿通孔34は、スライダ20の移動方向(前後方向)に平行ではなく、移動方向(前後方向)に対して幅方向内側に傾斜するように延在している。
【0028】
さらに、間座60が凹み部37に配置されており、間座60は空間としての凹み部37を埋めるスペーサとしての役割を果たしている。間座60は、例えば樹脂、ゴムなどの弾性部材やフェルト部材の如き外力によって変形可能な材料により構成されるが、その材料は特に限定されない。ただし、間座60は、必須の部材ではなく、凹み部37に配置されなくてもよい。
【0029】
サイドシール50のリップ部53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53は摩耗し、シール代が失われて防塵機能のような異物排除機能(シール性能)が低下するおそれがある。特にリップ部53の先端が案内レール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】
本実施形態において、ユーザは、取付ねじ挿通孔34に対し、取付ねじ挿通孔34に係合可能な取付ねじ35を、スライダ本体21の側に締め付けるという簡易な作業を行う。この作業により、凹み部37(および間座60)に対して前後方向に対向するサイドシール50の変形部54が、凹み部37の側に移動するように変形させることができる。
【0031】
すなわち、変形部54は、突出部36の先端面36aから幅方向に延びる梁のような形状を呈している。矢印で示すように、取付ねじ35の締め付けにより、取付ねじ35がスライダ本体21の側に進めば、変形部54は、先端面36aを支点として、間座60を変形させながらエンドキャップ30の側に撓むように折れ曲がり、変形する。さらに、取付ねじ挿通孔34は、突出部36の幅方向外側において、スライダ20の移動方向(前後方向)に対して幅方向内側に傾斜するように形成されているため、取付ねじ35も、取付ねじ挿通孔34に沿って、突出部36の幅方向外側において、スライダ20の移動方向(前後方向)に対して幅方向内側に傾斜するように進む。これにより、変形部54は、円滑に折れ曲がり、変形する。
【0032】
上述したように、突出部36の幅W1は、案内レール3の上面3aのランド部の幅W2よりも小さいので、変形部54の変形により、一旦摩耗したリップ部53は、再び案内レール3の側に近づき、リップ部53と案内レール3の表面の接触が復活する。
【0033】
本実施形態によれば、取付ねじ35の締め付けという簡易な構成および簡易な作業により、サイドシール50の変形、特に変形部54の変形を実現し、結果的にリップ部53が、案内レール3の側に押圧される。よって、一旦、リップ部53が摩耗しても、本作業により、リップ部53によるシール代が復活することになるため、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となる。たとえば、摩耗によりリップ部53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53の先端が再び案内レール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。これより、サイドシール50を交換することなく、摩耗により低下した直動案内装置1のシール性を復活させることができる。
【0034】
また、外力により変形する間座60を凹み部37に配置することにより、サイドシール50の変形時における隙間の発生を防ぎ、サイドシール50とエンドキャップ30の間に異物が侵入することを抑制することができる。
【0035】
図3(a)及び(b)は、第2実施形態のスライダ20を含む直動案内装置1を示す図であり、(a)は取付ねじ35の締結前の上面図、(b)は取付ねじ35の締結後の上面図である。第1実施形態においては、突出部36の先端面36aが平面によって構成されているが、本実施形態においては、少なくとも先端面36aが曲面によって構成されている。たとえば、突出部36は、上方から見て略半円の形状を有している。図3(b)の矢印で示す取付ねじ35の締め付けに伴い、サイドシール50は変形するが、先端面36aが曲面によって構成されているため、変形に伴うサイドシール50の損傷の可能性を低減することができる。
【0036】
図4(a)及び(b)は、第3実施形態のスライダ20を含む直動案内装置1を示す図であり、(a)は取付ねじ35の締結前の上面図、(b)は取付ねじ35の締結後の上面図である。本実施形態においては、間座60が潤滑剤を含有している。図4(b)の矢印で示す取付ねじ35の締め付けに伴い、間座60に圧力が付与されて潤滑剤が漏れ出し、間座60から潤滑剤を案内レール3へ供給することが可能となり、摺動性をより確実に確保することができる。
【0037】
図5(a)及び(b)は、第4実施形態のスライダ20を含む直動案内装置1を示す図であり、(a)は蝶番62の傾動前の上面図、(b)は蝶番62の傾動後の上面図である。本実施形態においては、サイドシール50が、蝶番62を備えている。蝶番62は、突出部36の幅方向における外側の縁部、またはこの縁部からやや幅方向外側に設けられている。変形部54は、蝶番62を介してサイドシール50に取り付けられる。
【0038】
図5(b)に示すように、ユーザが変形部54を押圧すると、変形部54が、蝶番62の回動作用により、凹み部37の側に傾動する。これにより、先述の実施形態と同様に、リップ部53が、案内レール3の側に押圧され、リップ部53によるシール代が復活する。
【0039】
変形部54の傾動は、スライダ20が走行時における風圧力または案内レール3との摩擦力を利用して実現することもできる。この場合、直動案内装置1を停止する必要がない。また、蝶番62の採用により、サイドシール50の変形に伴うサイドシール50の損傷の可能性を低減することもできる。
【0040】
なお、本実施形態においては、取付ねじ挿通孔34および取付ねじ35を含む締結構造は不要であるが、本実施形態においてもこのような締結構造を設けてもよい。
【0041】
図6(a)及び(b)は、第5実施形態のスライダ20を含む直動案内装置1を示す図であり、(a)は取付ねじ35の締結前の側面図、(b)は取付ねじ35の締結後の側面図である。前述した実施形態と異なり、本実施形態における突出部36は、エンドキャップ30において、案内レール3の上面3aより下方に形成されている。すなわち、突出部36は、エンドキャップ30の左右両側の袖部に形成されている。
【0042】
また、サイドシール50およびエンドキャップ30を連通する取付ねじ挿通孔34は、突出部36の上方において、スライダ20の移動方向(前後方向)に対して下方に傾斜するように形成されている。すなわち、取付ねじ挿通孔34は、サイドシール50およびエンドキャップ30に対して垂直ではなく、やや下斜め方向、すなわちスライダ20の移動方向から突出部36に近づく方向に形成されている。
【0043】
本実施形態において、ユーザは、取付ねじ挿通孔34に対し、取付ねじ挿通孔34に係合可能な取付ねじ35を、スライダ本体21の側に締め付けるという簡易な作業を行う。この作業により、凹み部37(および間座60)に対向するサイドシール50の変形部54が、凹み部37の側に移動するように変形させることができる。
【0044】
すなわち、変形部54は、突出部36の先端面36aから上方向に延びる梁のような形状を呈している。図6(b)の矢印で示すように、取付ねじ35の締め付けにより、取付ねじ35がスライダ本体21の側に進めば、変形部54は、先端面36aを支点として、間座60を変形させながらエンドキャップ30の側に撓むように折れ曲がり、変形する。さらに、取付ねじ挿通孔34は、スライダ20の移動方向(前後方向)に対して下方に傾斜するように形成されているため、取付ねじ35も、取付ねじ挿通孔34に沿って、スライダ20の移動方向(前後方向)に対して下方に傾斜するように進む。これにより、変形部54は、円滑に折れ曲がり、変形する。
【0045】
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】
【0046】
1 直動案内装置
3 案内レール
3a 上面
3b 左右側面
5 レール側転動溝
20 スライダ
21 スライダ本体
30 エンドキャップ
31 第1部材
32 第2部材
34 取付ねじ挿通孔
35 取付ねじ
36 突出部
36a 先端面
37 凹み部
50 サイドシール
53 リップ部
54 変形部
62 蝶番
図1
図2
図3
図4
図5
図6