(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
案内レールと、スライダと、複数個の転動体と、を備え、
案内レールおよびスライダは、互いに対向配置されて転動体の転動通路を形成する転動面を有し、
転動体は案内レールに沿って延びる保持器に回転可能に保持され、保持器の案内レールに沿った長さはスライダよりも長く、
転動体が保持器のポケット内で回転しながら前記転動通路を転動することにより、案内レールおよびスライダの一方が他方に対して相対的に直線運動するリニアガイド装置であって、
前記スライダの直動方向両端に、前記案内レールに沿って延び、前記保持器のスライダから外れた部分を覆う第１のカバーを設け、
前記保持器の直動方向両端から外側に延びるように、案内レールを覆い第１のカバーにスライド可能に内挿された第２のカバーを設け、
案内レールの直動方向両端に、第２のカバーを貫通する断面形状が略長方形である柱状部材を固定し、
この柱状部材と第２のカバーとの間を塞ぐシールを備えたことを特徴とするリニアガイド装置。
【請求項２】
第１のカバーと第２のカバーの間を塞ぐシールを備えた請求項１記載のリニアガイド装置。
【請求項３】
第１のカバーおよび第２のカバーと案内レールの側面との間を塞ぐシールを備えた請求項１または２記載のリニアガイド装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、転動体が循環しないタイプで、保持器がスライダより長いリニアガイド装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の一般的なリニアガイド装置は、案内レールと、スライダと、複数個の転動体と、を備え、循環経路を転動体が循環することにより、案内レールおよびスライダの一方が他方に対して相対的に直線運動するように構成されている。循環経路は、案内レールおよびスライダに対向配置された転動面で形成される転動通路と、スライダに形成された転動体の戻し通路および方向転換路とからなり、方向転換路が戻し通路と転動通路をつないで転動体を循環させている。
【０００３】
近年、工作機械業界では超精密加工のニーズが高まっているが、上述の転動体が循環するタイプのリニアガイド装置では、転動体の循環に伴う微小うねりが避けられず、このタイプのリニアガイド装置を光学部品等の金型を加工するような超精密加工機に適用した場合には、加工物に微小うねりが発生する問題が生じていた。そのため、加工物に対して磨き加工等の後加工が必要となっていた。
下記の特許文献１には、エアスライド装置などの高価な装置ではなく、既存の転動体を有するリニアガイド装置を用いて上述の問題が生じないようにできる、転動体が循環しないタイプのリニアガイド装置（移動装置）が記載されている。
【０００４】
このリニアガイド装置では、転動体が案内レールに沿って延びる保持器に回転可能に保持され、この保持器の案内レールに沿った長さがスライダよりも長く形成されている。そして、転動体が保持器のポケット内で回転しながら、案内レールおよびスライダに対向配置された転動面で形成される転動通路を転動することにより、保持器の案内レールに沿った長さに応じた所定距離の範囲で、案内レールおよびスライダの一方が他方に対して相対的に直線運動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１１５９２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載されたリニアガイド装置は、保持器の案内レールに沿った長さがスライダより長いため、保持器のスライダから外れた部分が露出した状態にある。そのため、使用環境によっては、保持器のスライダから外れた部分で転動体にゴミなどの異物が付着し、損傷の原因になる場合がある。
【０００７】
一般的な転動体を循環させるタイプのリニアガイド装置では、ジャバラやテレスコピックカバーなどの伸縮式カバーをスライダに固定して、スライダから外れた案内レールを覆うことが行われている。ジャバラを用いる場合には、案内レールの形状に合わせた中間板を取り付けて案内レールを案内させることにより、ジャバラの浮き上がりを防止する。しかし、保持器が露出しているタイプのリニアガイド装置では、保持器による中間板の案内が困難なため、ジャバラを用いることは現実的でない。テレスコピックカバーを用いる場合にはテレスコピックカバー用の案内が必要になって設備が大がかりになる。
この発明の課題は、転動体が循環しないタイプで、保持器がスライダより長いリニアガイド装置において、簡単な構造で、保持器のスライダから外れた部分で転動体にゴミなどの異物が付着することを防止することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、この発明の一態様であるリニアガイド装置は、案内レールと、スライダと、複数個の転動体と、を備え、案内レールおよびスライダは、互いに対向配置されて転動体の転動通路を形成する転動面を有し、転動体は案内レールに沿って延びる保持器に回転可能に保持され、保持器の案内レールに沿った長さはスライダよりも長く、転動体が保持器のポケット内で回転しながら前記転動通路を転動することにより、案内レールおよびスライダの一方が他方に対して相対的に直線運動するリニアガイド装置であって、前記スライダの直動方向両端に、前記案内レールに沿って延び、前記保持器のスライダから外れた部分を覆う第１のカバーを設け、前記保持器の直動方向両端から外側に延びるように、案内レールを覆い第１のカバーにスライド可能に内挿された第２のカバーを設け、案内レールの直動方向両端に、第２のカバーを貫通する断面形状が略長方形である柱状部材を固定し、この柱状部材と第２のカバーとの間を塞ぐシールを備えたことを特徴とする。
【０００９】
この態様のリニアガイド装置によれば、前記第１および第２のカバーを設けたことで、保持器に保持されている転動体にゴミなどの異物が付着することを防止できる。また、第１のカバーのみで保持器と案内レールを覆う構造のリニアガイド装置と比較して、スライダが移動可能範囲の一方の端部にある状態で、スライダから同方向に延びるカバー全体の長さを短くすることができる。
この態様のリニアガイド装置によれば、案内レールの直動方向両端に第２のカバーを貫通する断面形状が略長方形である柱状部材を固定し、この柱状部材と第２のカバーとの間をシールで塞ぐことにより、第２のカバーの保持器とは反対側の直動方向端部を塞ぐシールの形状を単純化できる。
【００１０】
この態様のリニアガイド装置が第１のカバーと第２のカバーの間を塞ぐシールを備えていると、保持器に保持されている転動体に対する防塵効果が向上する。
この態様のリニアガイド装置が第１のカバーおよび第２のカバーと案内レールの側面との間を塞ぐシールを備えていると、保持器に保持されている転動体に対する防塵効果が向上する。
【発明の効果】
【００１１】
この発明のリニアガイド装置によれば、簡単な構造で、保持器のスライダから外れた部分で転動体にゴミなどの異物が付着することを防止できる。また、第１のカバーのみで保持器と案内レールを覆う構造のリニアガイド装置と比較して、スライダから延びるカバー全体の長さを短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１参考例のリニアガイド装置を示す側面図である。
【図２】図１のリニアガイド装置からカバーおよびシールを外した斜視図である。
【図３】図１のＸ矢視図である。
【図４】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図５】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】図１のリニアガイド装置の保持器を示す斜視図である。
【図７】図６の保持器の内面側を示す斜視図である。
【図８】図１のリニアガイド装置において、スライダが移動した時の保持器とカバーの動きを示す模式図である。
【図９】第２参考例のリニアガイド装置を示す側面図である。
【図１０】図９のＸ矢視図である。
【図１１】図９のＡ−Ａ断面図である。
【図１２】図９のＢ−Ｂ断面図である。
【図１３】この発明の実施形態のリニアガイド装置を示す側面図である。
【図１４】図１３のＸ矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、この発明の実施形態について説明する。
図１〜４に示すように、第１参考例のリニアガイド装置は、案内レール１と、スライダ２と、複数個のボール（転動体）３と、保持器４と、第１のカバー５と、第２のカバー６と、第１のシール７と、第２のシール８と、第３のカバー９と、で構成されている。
図５に示すように、案内レール１およびスライダ２は、互いに対向配置されてボール３の転動通路を形成する転動溝（転動面）１１，１２，２１，２２を有する。案内レール１の一方の転動溝１１は、スライダ２の脚部２Ａと対向する側面に形成されている。案内レール１の他方の転動溝１２は上角部に形成されている。
【００１４】
スライダ２の脚部２Ａおよび胴部２Ｂには、案内レール１とスライダ２との間に保持器４が入る空間を確保するための凹部２３，２４が形成されている。スライダ２の一方の転動溝２１は、脚部２Ａの凹部２３の下側から案内レール１側に向く突出部２５に形成されている。スライダ２の他方の転動溝２２は、胴部２Ｂの凹部２４と両脚部２Ａの凹部２３との境界部に形成されている。
【００１５】
図５〜７に示すように、保持器４は、案内レール１の上側を覆う上部材４１と、案内レール１の側面に配置される側部材４２と、側部材４２の長手方向両端に配置された端部材４３と、端部材４３と平行に配置される多数の仕切り板４４とからなる。
保持器４の案内レール１に沿った長さはスライダ２よりも長い。また、保持器４には、上部材４１と側部材４２との角部に長手方向に延びる開口部が形成されている。仕切り板４４は、この開口部で直角に曲がり、側部材４２に沿って下端に至る形状である。
【００１６】
この開口部の隣り合う仕切り板４４で仕切られた部分と、端部材４３と仕切り板４４との間の部分が、案内レール１の上角部に形成された転動溝１２とこれに対向するスライダ２の転動溝２２との間に配置されたボール３のポケット４７になっている。ポケット４７のスライダ２側の開口寸法（図５のＡ）は、ボール３の直径より小さいため、通常の使用状態でボール３はポケット４７から外れない。
【００１７】
また、側部材４２の下部の隣り合う仕切り板４４で仕切られた部分と、端部材４３と仕切り板４４との間の部分が、案内レール１の側面に形成された転動溝１１とこれに対向するスライダ２の転動溝２１との間に配置されたボール３のポケット４８になっている。ポケット４８では、側部材４２および仕切り板４４が、ボール３を中心線（図５のラインＢ）より少し下の位置まで保持しているため、通常の使用状態でボール３はポケット４８から外れない。
【００１８】
図１に示すように、第１のカバー５は、スライダ２の直動方向両端から案内レール１に沿って延び、保持器４のスライダ２から外れた部分を覆っている。第２のカバー６は、保持器４の直動方向両端から案内レール１に沿って延びて案内レール１を覆い、第１のカバー５にスライド可能に内挿されている。
図４に示すように、第１のカバー５は、スライダ２の胴部２Ｂに沿う上部材５１と、その両端に連続する側部材５２とからなる。側部材５２は、スライダ２の脚部２Ａに沿って延びて案内レール１の取り付け台（取り付け部）Ｄの少し上まで至る。第１のカバー５は、スライダ２の直動方向両端にビス止め又は接着等の方法で固定されている。
【００１９】
図３および４に示すように、第２のカバー６は、第１のカバー５の内側で、スライダ２の胴部２Ｂに沿う上部材６１と、その両端に連続する側部材６２と、端部材６３とからなる。側部材６２は、スライダ２の脚部２Ａに沿って延びて案内レール１の取り付け台Ｄの少し上まで至る。端部材６３は、第２のカバーの直動方向の一端面を塞いでいる。
図１に示すように、第２のカバー６は、端部材６３で塞がれていない側の直動方向端部が保持器４の直動方向端部に重なるように配置されている。図４に示すように、第２のカバー６の上部材６１が保持器４の上部材４１に、第２のカバー６の側部材６２が保持器４の側部材４２に重なり、これらの重なる部分がビス止め又は接着等の方法で固定されている。
【００２０】
図１に示すように、第３のカバー９は、スライダ２の脚部２Ａの下側で第１のカバー５に沿った位置に配置された板状部材である。第３のカバー９は、その直動方向両端が二つの第１のカバー５の端部に固定されていてもよいし、第１のカバー５と一体に形成されていてもよい。
図３に示すように、第１のシール７は、第１のカバー５のスライダ２側と反対側の端部に固定された端部シール７１，７２と、第１のカバー５の側部材５２の下側および第３のカバー９の下側に沿って固定された下部シール７３とからなる。端部シール７１，７２は、第１のカバー５と第２のカバー６との間を塞ぐ。下部シール７３は、第１のカバー５の側部材５２の下側および第３のカバー９の下側と、案内レール１の取り付け台Ｄとの間を塞ぐ。
【００２１】
図３および４に示すように、第２のシール８は、第２のカバー６の側部材６２の下側に沿って固定された側部下シール８１と、第２のカバー６の端部材６３の下側に固定された端部下シール８２とからなる。側部下シール８１は、第２のカバー６の側部材６２の下側と案内レール１の取り付け台Ｄとの間を塞ぐ。端部下シール８２は、第２のカバー６の端部材６３の下側と案内レール１の取り付け台Ｄとの間を塞ぐ。
【００２２】
第１のカバー５、第２のカバー６、および第３のカバー９は、例えば、鋼やアルミニウムなどからなる金属板の折り曲げ、引き抜き、ロールフォーミングで作製することができる。これらのカバーに対して、ゴムまたは合成樹脂製の第１のシール７および第２のシール８を、一体成形または接着により固定する。
この参考例のリニアガイド装置は、図８（ａ）に示すように、スライダ２が移動可能範囲Ｓの最も左側にある状態で、左側の第２のカバー６のほとんどが第１のカバー５内に存在する状態となり、右側の第２のカバー６のほとんどが第１のカバー５からはみ出した状態となっている。すなわち、左側のスライダ２からのカバー突出長さが右側の半分程度になる。
【００２３】
これに対して、第１のカバー５のみで保持器４と案内レール１を覆う構造のリニアガイド装置は、図８（ｂ）に示すように、左右でスライダ２からのカバー突出長さは常に同じである。そのため、この参考例のリニアガイド装置と比較して、スライダ２が移動可能範囲Ｓの最も左側にある状態で、左側のスライダ２からのカバー突出長さが長くなる。
すなわち、この参考例のリニアガイド装置によれば、第１のカバー５および第２のカバー６を設けたことで、保持器４に保持されているボール３にゴミなどの異物が付着することを防止できるだけでなく、スライダ２から延びるカバー全体の長さを短くコンパクトにすることができる。また、第１および第２のシール７，８と第３のカバー９を設けたことで、第１および第２のカバー５，６とスライダ２の下側から内部にゴミなどの異物が入ることが防止されるため、これらを設けない場合と比較して防塵効果がより高くなる。
【００２４】
上述のように、第１参考例のリニアガイド装置では、第２のカバー６の可動範囲に取り付け台Ｄを存在させて、第１〜第３のカバー５，６，９と取り付け台Ｄとの間を、第１のシール７の下部シール７３と第２のシール８とで塞いでいる。
これに対して、図９〜１２に示す第２参考例のリニアガイド装置では、第１および第２のカバー５Ａ，６Ａの側部材５２，６２を取り付け台Ｄの直上まで延ばさずに、案内レール１の側面に向けて曲げて、第１および第２のカバー５Ａ，６Ａと案内レール１の側面との間を、第１および第２のシール７Ａ，８Ａで塞いでいる。そして、案内レール１を保持器４の可動範囲よりも長く形成している。
【００２５】
すなわち、第２参考例のリニアガイド装置は、案内レール１と、スライダ２と、複数個のボール（転動体）３と、保持器４と、第１のカバー５Ａと、第２のカバー６Ａと、第１のシール７Ａと、第２のシール８Ａと、で構成されている。案内レール１は保持器４の可動範囲よりも長く形成され、第２のカバー６Ａを貫通している。
図９に示すように、第１のカバー５Ａは、スライダ２の直動方向両端から案内レール１に沿って延び、保持器４のスライダ２から外れた部分を覆っている。第２のカバー６Ａは、保持器４の直動方向両端から案内レール１に沿って延びて案内レール１を覆い、第１のカバー５Ａにスライド可能に内挿されている。
【００２６】
図１１および１２に示すように、第１のカバー５Ａは、スライダ２の胴部２Ｂに沿う上部材５１と、上部材５１の両端から脚部２Ａに沿って延びる側部材５２と、側部材５２から案内レール１側に向かう下部材５３と、からなる。下部材５３の長さは、その先端が案内レール１の側面に所定の隙間が生じる長さに設定されている。第１のカバー５Ａは、スライダ２の直動方向両端にビス止め又は接着等の方法で固定されている。
【００２７】
図１１に示すように、第２のカバー６Ａは、第１のカバー５Ａの内側で、スライダ２の胴部２Ｂに沿う上部材６１と、上部材６１の両端から脚部２Ａに沿って延びる側部材６２と、側部材６２から案内レール１側に向かう下部材６３と、からなる。下部材６３の長さは、その先端が案内レール１の側面に所定の隙間が生じる長さに設定されている。
図９に示すように、第２のカバー６Ａの直動方向一端部が、保持器４の直動方向端部に重なるように配置されている。図１１に示すように、第２のカバー６Ａの上部材６１が保持器４の上部材４１に、第２のカバー６Ａの側部材６２が保持器４の側部材４２に重なり、これらの重なる部分がビス止め又は接着等の方法で固定されている。
【００２８】
図１０に示すように、第１のシール７Ａは、第１のカバー５Ａのスライダ２側と反対側の端部に固定された端部シール７１，７２，７４と、第１のカバー５Ａの下部材５３の案内レール１に沿った面に固定された下部シール７５とからなる。端部シール７１，７２、７４は、第１のカバー５Ａのスライダ２側と反対側の端部で、第１のカバー５と第２のカバー６Ａとの間を塞ぐ。下部シール７５は、第１のカバー５Ａの下部材５３と案内レール１の側面との間を塞ぐ。
【００２９】
図１０および１１に示すように、第２のシール８Ａは、第２のカバー６Ａの保持器４側とは反対の端部に固定され、第２のカバー６Ａと案内レール１との隙間を塞ぐ端部シール８３と、第２のカバー６Ａの下部材６３に沿って固定され、第２のカバー６Ａと案内レール１の側面との間を塞ぐ下部シール８４と、からなる。端部シール８３は、案内レール１の転動溝１１，１２に対応するリップ部８３ａを有する。
【００３０】
上述の第２参考例のリニアガイド装置では、案内レール１を保持器４の可動範囲より長く形成しているのに対して、図１３および１４に示す実施形態では、案内レール１を保持器４の可動範囲よりも少し長い程度として、案内レール１の両端に柱状部材１０を固定している。このようにすることで、図１４に示すように、第２のシール８Ａの端部シール８５が、第２参考例の端部シール８３よりも単純な形状になる。これにより、実施形態のリニアガイド装置は、第２参考例のリニアガイド装置よりもシール性を確保することが容易になる。
【００３１】
なお、上記実施形態では転動体がボールの例を示しているが、転動体がローラの場合にはローラー用の保持器を使用し、第１のカバーとしてこれを覆う形状のカバーを設ければよい。また、リニアガイド装置が、ラックアンドピニオン機構などからなる保持器４の位置ずれ機構を備えている場合には、これを第１のカバー内に設けることで異物の噛み込みなどのトラブルを防止できる。
【符号の説明】
【００３２】
１  案内レール
１１，１２  案内レールの転動溝（転動面）
２  スライダ
２１，２２  スライダの転動溝（転動面）
３  ボール（転動体）
４  保持器
５  第１のカバー
６  第２のカバー
７  第１のシール
７Ａ  第１のシール
８  第２のシール
８Ａ  第２のシール
９  第３のカバー
１０  柱状部材
Ｄ  取り付け台（取り付け部）
【図１】
0005545356.tif 000002
【図２】
0005545356.tif 000003
【図３】
0005545356.tif 000004
【図４】
0005545356.tif 000005
【図５】
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【図６】
0005545356.tif 000007
【図７】
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【図８】
0005545356.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
0005545356.tif 000012
【図１２】
0005545356.tif 000013
【図１３】
0005545356.tif 000014
【図１４】
0005545356.tif 000015