(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向両側面に軌道溝を形成した軌道レール、前記軌道レールの前記軌道溝に対向する軌道溝を備えた前記軌道レール上を相対摺動するケーシング、前記両軌道溝で構成されるそれぞれの軌道路を転走する転動体、及び前記ケーシングの両端面に固定された前記転動体が方向を転換するための方向変換路と前記転動体を潤滑するための潤滑油通路を備えたエンドキャップから成る直動転がり案内ユニットにおいて、
前記エンドキャップにはシール組立体が固定され、前記シール組立体は、上部中央で二分割され且つ前記軌道レールの側面と前記スライダの側面との間をシールする一対の分割側面シールと、前記軌道レールの上面と前記スライダの下面との間の隙間をシールする上面シールとから成り、
前記エンドキャップの中央端面には前記分割側面シールの端部が嵌合する嵌合部を備えた突出部が形成され、前記エンドキャップの両側の側部には前記分割側面シールに設けた係止部を固定する嵌合穴が形成され、
前記上面シールの両側には、前記突出部に固定された状態で前記分割側面シールを前記エンドキャップにそれぞれ圧接する押圧部が設けられていることを特徴とする直動転がり案内ユニット。
【請求項２】
前記分割側面シールと前記上面シールは、芯金と該芯金に固着された弾性体とからそれぞれ構成されていることを特徴とする請求項１に記載の直動転がり案内ユニット。
【請求項３】
前記エンドキャップは、前記軌道レールの上方に位置する前記潤滑油通路と前記突出部とを形成した上部と、前記軌道レールの両側方に位置する前記方向変換路を形成した一対の側部とはそれぞれ別体に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の直動転がり案内ユニット。
【請求項４】
前記エンドキャップは、前記軌道レールの上方に位置する前記潤滑油通路と前記突出部とを形成した上部分と、前記軌道レールの両側方に位置する前記方向変換路を形成した側部分とは一体構造に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の直動転がり案内ユニット。
【請求項５】
前記潤滑油通路と前記突出部とを形成した前記エンドキャップの上部は合成樹脂で一体構造に成形されていることを特徴とする請求項１に記載の直動転がり案内ユニット。
【請求項６】
前記分割側面シールの端面にはスクレーパ等の防塵装置が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の直動転がり案内ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、切削機械、研削機械、木工機械等に適用される直動転がり案内ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、直動転がり案内ユニットは、切削機械、研削機械、木工機械等の直線案内に適用されている。これらの機械の使用環境では、切り屑、研磨粉、切り粉、その他塵埃が多く存在し、精密部品である直動転がり案内ユニットを使用する上で、防塵対策が不可欠である。
【０００３】
従来の直動転がり案内ユニットは、図４に示すように、長手方向両側面１０に軌道面（軌道溝）１１を形成した軌道レール１と、該軌道レール１上を跨架して摺動可能に装着されたスライダ２とから構成されている。スライダ２は、軌道レール１に対して相対的に摺動可能であり且つ各軌道面１１に対向する位置に軌道面（軌道溝）１２を形成したケーシング３、対向する軌道面１１，１２間で相対移動可能に転動する多数の転動体である円筒ころ４、及びケーシング３の摺動方向即ち長手方向両端にそれぞれ取り付けたエンドキャップ５を有している。各エンドキャップ５には、軌道レール１とスライダ２との間の長手方向のシールを達成するエンドシール６が取り付けられると共に、軌道レール１とスライダ２間の転動体及び摺動面に潤滑剤を供給するためグリースニップル７が取り付けられている。更に、ケーシング３から円筒ころ４が脱落するのを防止するため、保持板８が多数の円筒ころ４を囲むようにケーシング３に取り付けられている。また、ケーシング３及びエンドキャップ５と軌道レール１の長手方向両側面１０との間の隙間をシールするため、エンドキャップ５及びケーシング３の下面に下面シール９が取り付けられている。
【０００４】
ところで、軌道レール１とスライダ２との隙間にゴミ、ほこり、粉塵、切粉、切屑等の異物が入り込み、軌道面１１，１２に付着すると、円筒ころ４の円滑な転動が妨げられることから、上記のとおり、スライダ２の前後両端の隙間からの異物の侵入を防ぐためにエンドシール６がエンドキャップ５の端面にねじ１３で取り付けられるのが通例である。しかし、大きな切粉や多量発生した切屑等は、エンドシール６のリップ部１４の変形或いは破壊を引き起こしてスライダ２内に侵入することがある。従って、大きな異物が発生したり多量の異物が発生したりする厳しい作業環境の下で、精密部品である直動転がり案内ユニットを使用する場合には、別の防塵対策を講じることが必要不可欠となる。
【０００５】
そこで、従来の直動転がり案内ユニットでは、エンドシール６以外に別のシール装置を設けて二重のシール機能を持たせることによりエンドシール６の機能を補うシール装置を備えたものが開発されてきた。例えば、実開平２−４８６１２号公報に開示されたシール装置は、防塵シールの外形とほぼ同様の外形を有する外側プロテクタと内側プロテクタとで該防塵シールを前後から挟み、その状態でそれらをケーシングの端面に固定したものであり、外側プロテクタで多量の切粉などの異物を排除し、外側プロテクタと軌道レールとの間のクリアランスを通過した細かい異物は、防塵シールのリップ部で排除される。この場合、内側プロテクタが防塵シールの裏側に密着させてあるから、防塵シールのリップ部のバックアップがなされ、リップ部が異物を噛み込み内側に捲れて異物を通過させるということも防止される。
【０００６】
また、従来の直動転がり案内ユニットとして、例えば、特開平５−１７２１３９号公報には直線運動用ベアリングのシール装置が開示されている。該直線運動用ベアリングのシール装置は、直線運動用ベアリングへの塵埃等の侵入を確実に防止して運動体の寿命を延長するため、運動体の運動方向端部に弾性的に付勢されたシール部材を軌道台の上面又は側面に対して設け、付勢される面の輪郭と相補い合う端面形状を有すると共に、運動方向に対する動きを拘束されたシール部材を有するものである。シール部材は金属製軸受材料からなり、一対の端面プレートの間に挟まれている。その他、該公報の明細書には、防塵対策のシール装置として、ジャバラ等のカバーを設けるものも開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の直動転がり案内ユニットは、シール装置として、エンドキャップの両端面にあるエンドシールと、ケーシング及びエンドキャップの下面にある下面シールとで構成し、エンドシールは芯金にゴムや合成樹脂等の弾性体を焼付けたもので構成し、軌道レールの両側面に弾性体を接触させ、弾性体のリップ形状の接触部分を容易に弾性変形させてシールを行っている。
【０００８】
また、直動転がり案内ユニットは、切り屑、研磨粉、切り粉、その他塵埃が多く存在する使用環境では、エンドシール即ち防塵シールの磨耗や破損によって寿命が短くなるという問題があり、そのため、磨耗や破損した防塵シールを交換する必要性があり、その場合には、磨耗や破損した防塵シールのみを直動転がり案内ユニットのスライダから取り外し、新品の防塵シールを取り付ける必要がある。しかしながら、従来の直動転がり案内ユニットでは、スライダに対して磨耗や破損した防塵シールのみを着脱することが困難な構造に構成されている。
【０００９】
例えば、従来の防塵装置であるエンドシールは、軌道レールの外形に沿った形状のリップ部から構成され、該リップ部は軌道レールの上面、両側面及び側面に形成された軌道面（軌道溝）を一体構造に形成されている。そこで、エンドシールが破損或いは摩耗した場合に、エンドシールをスライダから取り外す場合、或いは新品のエンドシールをスライダに取り付ける場合に、軌道面部分のリップ部が軌道面に嵌まり込んでいるため、軌道レールの端部を通じてエンドシールの交換作業をしなければならなかった。また、機械装置に組み込まれたテーブル装置に設けた直動転がり案内ユニットについては、エンドシールを交換する場合、軌道レールの端面までテーブル装置を移動してエンドシールを交換しなければならない。しかしながら、機械装置に組み込まれた軌道レールの端部には他の付属装置が設けられている場合が多く、そのため機械装置から付属装置を取り外す必要があり、エンドシールの破損、摩耗のため機械装置を分解しなければならないという問題があった。特に、長尺の軌道レールや大型の機械装置では、エンドシールの交換が面倒であった。
【００１０】
前掲実開平２−４８６１２号公報に開示されたシール装置や前掲特開平５−１７２１３９号公報に開示されたシール装置については、上記と同様に、エンドシールの交換が面倒である。また、上記シール装置では、シール部材と軌道レールとの接触部において、シール部材は軌道レールの外形形状に対応した形状に形成されているが、ゴム等の弾性体でなく、また、弾性変形し易いリップ形式でない金属製軸受材料で形成されているため、新品のシール部材を軌道レールの外形に合致させるために馴染ませる必要がある。また、ベアリングの馴染み運転では、環境を清掃する必要もあった。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記課題を解決することであり、スライダへのシール組立体の交換を容易にするため、シール組立体を上面シールと一対の側面シールから構成し、これらの上面シールや側面シールをエンドキャップに対して容易に取付け取外しができるように構成した直動転がり案内ユニットに関する。
【００１２】
この発明は、長手方向両側面に軌道溝を形成した軌道レール、前記軌道レールの前記軌道溝に対向する軌道溝を備えた前記軌道レール上を相対摺動するケーシング、前記両軌道溝で構成されるそれぞれの軌道路を転走する転動体、及び前記ケーシングの両端面に固定された前記転動体が方向を転換するための方向変換路と前記転動体を潤滑するための潤滑油通路を備えたエンドキャップから成る直動転がり案内ユニットにおいて、前記エンドキャップにはシール組立体が固定され、前記シール組立体は、上部中央で二分割され且つ前記軌道レールの側面と前記スライダの側面との間をシールする一対の分割側面シールと、前記軌道レールの上面と前記スライダの下面との間の隙間をシールする上面シールとから成り、前記エンドキャップの中央端面には前記分割側面シールの端部が嵌合する嵌合部を備えた突出部が形成され、前記エンドキャップの両側の側部には前記分割側面シールに設けた係止部を固定する嵌合穴が形成され、前記上面シールの両側には、前記突出部に固定された状態で前記分割側面シールを前記エンドキャップにそれぞれ圧接する押圧部が設けられていることを特徴とする直動転がり案内ユニットに関する。
【００１３】
また、前記分割側面シールと前記上面シールは、芯金と該芯金に固着された弾性体とからそれぞれ構成されている。
【００１４】
また、前記エンドキャップは、前記潤滑油通路と前記突出部とを形成した上部と前記方向変換路を形成した一対の側部とはそれぞれ別体に形成されている。
【００１５】
また、前記エンドキャップは、前記軌道レールの上方に位置する前記潤滑油通路と前記突出部とを形成した上部分と、前記軌道レールの両側方に位置する前記方向変換路を形成した側方部分とは一体構造に形成されている。
【００１６】
また、前記潤滑油通路と前記突出部とを形成した前記エンドキャップの上部は合成樹脂で一体構造に成形されている。
【００１７】
また、前記分割側面シールの端面にはスクレーパ等の防塵装置が設けられている。
【００１８】
この直動転がり案内ユニットは、上記のように、エンドキャップに固定されたシール組立体が上部中央で二分割された一対の分割側面シールと上面シールとから構成されているので、前記エンドキャップに対してその位置で移動させることなく、前記分割側面シールと前記上面シールとは着脱が極めて容易に行うことができ、部品交換作業が容易に且つ迅速に行うことができ、しかも、前記分割側面シールと前記上面シールとは前記軌道レールに対して接触する部分は弾性変形が容易なリップ部で構成されているので、前記シール組立体を交換しても馴染み運転等の余分な運転を行う必要がない。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明による直動転がり案内ユニットの実施例を説明する。以下の図面において、図４に示した従来の直動転がり案内ユニットと同一の構造及び機能を有する部品には同一の符号を付している。図１はこの発明による直動転がり案内ユニットの一実施例を示す斜視図、及び図２は図１の直動転がり案内ユニットにおけるシール組立体の一実施例を示す分解図である。
【００２０】
この直動転がり案内ユニットは、主として、長手方向両側面１０に軌道面（軌道溝）１１を形成した軌道レール１と、軌道レール１上を跨架して摺動可能に装着されたスライダ２とから構成されている。スライダ２は、軌道レール１に対して相対摺動可能であり且つ各軌道面１１に対向する位置に軌道面を形成したケーシング３、対向する軌道面１１間で相対移動可能に転走する多数のボールや円筒ころの転動体（図示せず）、及びケーシング３の摺動方向即ち長手方向両端にそれぞれ取り付けられたエンドキャップ１９を有している。エンドキャップ１９には、軌道レール１とスライダ２との間の隙間をシールするためシール組立体２０が取り付けられると共に、軌道レール１とスライダ２間の転動体及び両軌道面１１に潤滑剤を供給するためグリースニップル７が取り付けられている。更に、ケーシング３から転動体が脱落するのを防止するため、保持板が多数の転動体を囲むようにケーシング３に取り付けられている。また、ケーシング３及びエンドキャップ１９と軌道レール１の長手方向両側面１０との間の隙間をシールするため、エンドキャップ１９及びケーシング３の下面に下面シール（図示せず）が取り付けられている。
【００２１】
スライダ２は、軌道レール１に跨架した状態に載置され、軌道レール１の軌道面１１に沿って循環する複数の転動体の介在で自在に摺動するものである。軌道レール１の軌道面１１を走行する負荷域の転動体は、軌道レール１の軌道面１１とケーシング２の軌道面との間の軌道路を転走した後、エンドキャップ１９内に形成された方向転換路に導かれ、更にケーシング３の軌道面と平行に形成されたリターン通路孔に移動し、多数の転動体は無限循環路内を無限循環するものである。スライダ２は、スライダ２に形成された軌道面と軌道レール１の軌道面１１との間に位置する負荷された転動体の転走により、軌道レール１上を摺動自在に相対運動ができる。また、グリースニップル７から供給されたグリース等の潤滑剤は、エンドキャップ１９に形成された潤滑剤通路（図示せず）を通って転動体や軌道面間の軌道路に供給される。
【００２２】
また、エンドキャップ１９には、シール組立体２０を取り付けるため、エンドキャップ１９の中央端面に突出部２１が設けられている。突出部２１の先端には、両側へ延びる張出部２２が形成され、断面Ｔ字状の形状に形成されている。従って、突出部２１の張出部２２とエンドキャップ１９の端面との間には、嵌合部２４がそれぞれ形成される。エンドキャップ１９は、潤滑剤通路と突出部２１とを形成した上部１９Ａと、転動体用の方向変換路を形成した一対の側部１９Ｂとから成る別体に形成されている。それぞれの側部１９Ｂは、軌道レール１の両側に位置し、左右対称の形状に形成されている。エンドキャップ１９の上部１９Ａは、潤滑油通路と突出部２１とを合成樹脂で一体構造で成形することによって作製できる。また、エンドキャップ１９の側部１９Ｂは、方向変換路を形成した構造にそれぞれ合成樹脂で成形して作製することができる。エンドキャップ１９は、上部１９Ａと一対の側部１９Ｂとが別体にそれぞれ成形されるので、それらの成形そのものが極めて容易に達成できる。
【００２３】
シール組立体２０は、軌道レール１の上面１５とスライダ２の下面との間の隙間をシールする上面シール１８と、軌道レール１の側面１０とスライダ２の側面との間の隙間をシールする一対の分割側面シール１７とから構成されている。分割側面シール１７は、軌道レール１の両側に位置する左右対称の形状に形成されている。また、上面シール１８は、軌道レール１の上面１５とスライダ２の下面との間の隙間をシールするため、リップ部３６を備えている。また、分割側面シール１７は、軌道レール１の側面１０とスライダ２の側面との間の隙間をシールするため、リップ部３７を備えている。上面シール１８と分割側面シール１７とは、芯金と、該芯金に焼付け等で固着されたゴムや合成樹脂等の材料から成る弾性体のリップ部３６，３７とからそれぞれ構成されている。リップ部３６，３７は、軌道レール１に接触して接触部が弾性変形し易い形状に形成され、摺動抵抗が極めて小さく構成されている。
【００２４】
また、シール組立体２０の他に、分割側面シール１７にそれらの端面にスクレーパ等の防塵装置（図示せず）を設けることができる。スクレーパは、軌道レール１の壁面形状に対応する形状に形成され、大きな塵等を排除する薄板から構成できる。スクレーパは、軌道レール１と接触することなく、例えば、軌道レール１の壁面に対して０．２ｍｍ程度の隙間を有する状態に分割側面シール１７に固定することができる。
【００２５】
突出部２１には、分割側面シール１７の端部２６がそれぞれ嵌合する嵌合部２４が形成されている。エンドキャップ１９の側部１９Ｂの側面３５には、嵌合穴２５が形成されている。また、分割側面シール１７には、その側面２３にエンドキャップ１９の側部１９Ｂ側へ延びる断面Ｌ字状の係止部３２が形成されている。係止部３２は、分割側面シール１７の少なくとも芯金で構成され、嵌合穴２５に嵌合されている。少なくとも芯金から成る係止部３２には、取付孔３３が形成され、ボルト２７が取付孔３３を貫通して嵌合穴２５のねじ穴３４に螺入され、分割側面シール１７がエンドキャップ１９の側部１９Ｂに固定されている。
【００２６】
従って、分割側面シール１７は、ボルト２７，２８を緩めることによってエンドキャップ１９の側部１９Ｂから容易に取り外すことができる。また、分割側面シール１７をエンドキャップ１９の側部１９Ｂに取り付ける場合には、分割側面シール１７の端部２６を嵌合部２４に嵌合すると共に、係止部３２を嵌合穴２５に嵌合してボルト２７，２８をねじ穴２９，３４に緊締すれば、分割側面シール１７をエンドキャップ１９に容易に固定することができる。また、上面シール１８は、ボルト２８を緩めると突出部２１から取り外すことができ、また、上面シール１８を突出部２１に当接させてボルト２８を緊締すれば、上面シール１８をエンドキャップ１９に容易に固定することができる。それ故に、上面シール１８と一対の分割側面シール１７とはエンドキャップ１９に対して極めて容易に着脱可能になり、それらが破損や摩耗した場合には容易に交換することができる。
【００２７】
上面シール１８の両側は、エンドキャップ１９側に屈曲した押圧部３１が設けられている。上面シール１８にはその中央に取付孔３４が形成され、ボルト２８が取付孔３４を貫通して突出部２１のねじ穴２９に螺入され、上面シール１８がエンドキャップ１９の上部１９Ａに固定されている。また、上面シール１８のそれぞれの押圧部３１は、突出部２１に固定された状態で分割側面シール１７をエンドキャップ１９の上部１９Ａにそれぞれ圧接するように構成されている。
【００２８】
次に、図３を参照して、この発明による直動転がり案内ユニットの別の実施例を説明する。この実施例は、上記実施例と比較して、エンドキャップの構造が相違する以外は、同一の構成及びほぼ同様の機能を有するものであり、同様の機能を持つ部品には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。この実施例におけるエンドキャップ３０は、軌道レール１の上方に位置する上部分と、軌道レール１の側方に位置する側部分とが一体構造に構成されている。即ち、エンドキャップ３０は、それに形成された潤滑油通路と突出部２１とを形成した上部分と転動体が方向を転換するための方向変換路を形成した側部分とが一体構造に形成されている。
【００２９】
【発明の効果】
この発明による直動転がり案内ユニットは、以上のように構成されているので、次のような効果を有する。即ち、この直動転がり案内ユニットは、シール組立体を分割側面シールと上面シールとから構成し、それらをエンドキャップにボルト等で取付け取外し可能に固定する。従って、前記シール組立体の内、分割側面シール及び／又は上面シールが摩耗や破損した場合に、新品のものと交換するため摩耗や破損したものを前記エンドキャップから容易に且つ迅速に取り外すことができ、また、新品のものを前記エンドキャップに容易に且つ迅速に取り付けることができる。従って、直動転がり案内ユニットを組み込んだ切削機械、研削機械、木工機械等の機械が使用される好ましくない環境でも、直動転がり案内ユニットの中でも寿命の短い前記シール組立体のみを、その都度、交換作業が大がかりになることなく、迅速に且つ容易に交換することができ、メインテナンスが容易になると共に、定期交換時期を設定することによって、前記シール組立体を常に良好なシール状態に維持することができ、直動転がり案内ユニット自体の耐久性もアップできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による直動転がり案内ユニットの一実施例を示す斜視図である。
【図２】図１の直動転がり案内ユニットにおけるシール組立体とエンドキャップの一実施例を示す分解図である。
【図３】この直動転がり案内ユニットにおけるシール組立体とエンドキャップの別の実施例を示す分解図である。
【図４】従来の直動転がり案内ユニットの一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１    軌道レール
２    スライダ
３    ケーシング
４    転動体
１０  側面
１１  軌道面
１５  上面
１７  分割側面シール
１８  上面シール
１９，３０  エンドキャップ
２０  シール組立体
２１  突出部
２４  嵌合部
２５  嵌合穴
２６  端部
３１  押圧部
３２  係止部
３５  側面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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