(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
案内レールに案内されて相対直線移動するスライダの両サイドに取付けてスライダ内面と案内レールの外面との間のすき間をシールするリニアガイドのシール装置において、
前記案内レールの外面と接触して前記スライダ内面と前記案内レールの外面との間に形成されるすき間をシールするシールリップ部と、それ以外の残部と、を有し、これら両部は、潤滑剤含有のゴム又は合成樹脂の層と、この層を前記スライダの前後方向から挟んで覆う通気性を有しないゴム又は合成樹脂の２つの層と、を一体的に接合した３層構造を有することを特徴とするリニアガイドのシール装置。
【請求項２】
案内レールに案内されて相対直線移動するスライダの両サイドに取付けてスライダ内面と案内レールの外面との間のすき間をシールするリニアガイドのシール装置において、
潤滑剤含有のゴム又は合成樹脂の層とこの層を前記スライダの前後方向から挟んで覆う通気性を有しないゴム又は合成樹脂の２つの層とを一体的に接合して３層構造とされ前記案内レールの外面と接触して前記スライダ内面と前記案内レールの外面との間に形成されるすき間をシールするシールリップ部と、肉厚の通気性を有しないゴム又は合成樹脂で構成された残部と、を有することを特徴とするリニアガイドのシール装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、工作機械，産業機械，測定機器等に用いられるリニアガイドのシール装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば図６に示すようなリニアガイドが知られている。これは、軸方向に長く延びる案内レール１と、その上に移動可能に跨架した横断面形状がほぼコ字状のスライダ２とを備えている。案内レール１の両側面にはそれぞれ軸方向に延びる二条のボール転動溝３が形成されている。スライダ２のスライダ本体２Ａには、その両袖部の内側面に、前記ボール転動溝３に対向する図示されないボール転動溝がそれぞれ形成されている。そして、これらの向き合った両ボール転動溝の間には転動体としての多数のボールが転動自在に装填され、そのボールの転動を介して、スライダ２が案内レール１上を軸方向に移動するようになっている。スライダ本体２Ａの袖部の肉厚内には図示されない軸方向に貫通するボール戻り通路が形成されるとともに、スライダ本体２Ａの前後両端に取りつけた断面形状ほぼコ字状のエンドキャップ２Ｂに、上記ボール戻り通路とボール転動溝３とを連通させるＵ字形の湾曲路が形成されてエンドレスのボール循環路が構成されている。
【０００３】
案内レール１とスライダ２との間を転動するボールは、スライダ２の進行に伴いボール転動溝内を進行してスライダ本体２Ａの一端部に移動し、そこで湾曲路に導かれてＵターンしてボール戻り通路を経てスライダ本体２Ａの他端部に移動し、そこで他方の湾曲路に導かれて今度は逆Ｕターンし、ボール転動溝内に戻る循環を繰り返す。
【０００４】
なお、図６中のｇはスライダ２の内部のボール転動箇所等に潤滑剤を供給するためのグリスニップルである。
ところで、上記の案内レール１と、その上に跨架されて移動するスライダ２との間に介在する隙間にゴミ，ほこり，切粉等の異物が入り込みボール転動溝面等に付着すると、ボールの円滑な転動が妨げられる。そこで、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のシール装置として、図７に示すようなサイドシール１０が、上記エンドキャップ２Ｂの外端面に取付けられる。
【０００５】
従来のサイドシール１０は、断面コ字状の補強鋼板にニトリルゴムあるいはウレタン系のゴム製のシール部材Ｓを溶着したもので、スライダ２の前後両端部のエンドキャップ２Ｂにそれぞれボルト止めされ、案内レール１の外面に摺接してスライダ２の前後両端部からの異物の侵入を防止するようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のリニアガイドのシール装置には次のような種々の問題点があった。
▲１▼ニトリルゴムやウレタンゴムを鋼板に溶着したシール装置は自己潤滑性がなく、他から供給される潤滑剤により案内レールとの摩擦を低減させて滑らかな作動と低摩耗とを維持していた。そのため、木片や鋳物粉等のゴミがシールに振りかかるような使用状況では、付着したそれらのゴミが潤滑剤を吸収して奪い去り、その結果シールの摩耗が急速に進み、最悪の場合はシールが破壊される。
【０００７】
▲２▼クリーンルーム内で使用されるリニアガイドは、リニアガイドの作動時に発生する塵埃を減らすために、ボールが転動するのに必要な最少限の潤滑剤をリニアガイドのボール転動部分に注射器や専用の注入装置で注入するという難しい且つコストのかかる作業をせざるを得なかった。
▲３▼クリーンルーム内で使用されるリニアガイドは、上記のようにしてリニアガイドの組み立て時に封入した必要最少限の潤滑剤が飛散し尽くしたときが寿命となってしまう。
【０００８】
▲４▼更にクリーンルーム内で使用されるリニアガイドの場合は、少量の供給潤滑剤量に対して潤滑剤保持空間があまりにも広いため、ボールの転動する部分に有効に潤滑剤が回りきらず、供給された潤滑剤の全てを有効に利用しきれない。
そこで本発明は、木粉や鋳物粉等のゴミが振りかかるような使用状況下でも、或いはクリーンルームのように潤滑剤供給量が極めて限られてしまうような使用状況下でも、長期にわたって万遍なく潤滑剤が供給されて低摩擦が維持でき、円滑な作動と長い寿命が得られるリニアガイドのシール装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成する本発明に係る請求項１のリニアガイドのシール装置は、案内レールに案内されて相対直線移動するスライダの両サイドに取付けてスライダ内面と案内レールの外面との間のすき間をシールするリニアガイドのシール装置に係り、前記案内レールの外面と接触して前記スライダ内面と前記案内レールの外面との間に形成されるすき間をシールするシールリップ部と、それ以外の残部と、を有し、これら両部は、潤滑剤含有のゴム又は合成樹脂の層と、この層を前記スライダの前後方向から挟んで覆う通気性を有しないゴム又は合成樹脂の２つの層と、を一体的に接合した３層構造を有することを特徴とする。
また、本発明に係る請求項２のリニアガイドのシール装置は、案内レールに案内されて相対直線移動するスライダの両サイドに取付けてスライダ内面と案内レールの外面との間のすき間をシールするリニアガイドのシール装置に係り、潤滑剤含有のゴム又は合成樹脂の層とこの層を前記スライダの前後方向から挟んで覆う通気性を有しないゴム又は合成樹脂の２つの層とを一体的に接合して３層構造とされ前記案内レールの外面と接触して前記スライダ内面と前記案内レールの外面との間に形成されるすき間をシールするシールリップ部と、肉厚の通気性を有しないゴム又は合成樹脂で構成された残部と、を有することを特徴とする。
【００１０】
【作用】
本発明のシール装置は、潤滑剤含有のゴム又は合成樹脂の層を重ねてあるため、自己潤滑性を有している。すなわち、シール自体に含有されている潤滑剤が徐々に滲み出てシール摺動面に自動的に供給されるから、木粉や鋳物粉等のゴミが振りかかるような使用状況下でも、潤滑不良は発生せずに長期間にわたって滑らかな作動が得られ、シール摩耗も少ない。
【００１１】
また本発明のシール装置は、通常の通気性を有しないゴムまたは合成樹脂製のシール材と潤滑剤含有のゴム又は合成樹脂の層との重ね数や厚さなどの組み合わせにより、シールリップ部の強度を用途に応じて自由に設定できる。
また本発明のシール装置は、潤滑剤含有のゴム又は合成樹脂の層を通常の通気性を有しないゴムまたは合成樹脂製のシール材で覆うように重ねれば、潤滑剤が手等に付着することがなくクリーンで扱い易い。
【００１２】
また本発明のシール装置は、潤滑剤が予め含有されているシールをリニアガイドに組み付けるだけで良く、必要最少限の潤滑剤をリニアガイドのボール転動部分に注射器や専用の注入装置で注入するという困難な作業を不要にする。
また本発明のシール装置は、十分な量の潤滑剤を予め含有させることができ、しかもその潤滑剤はリニアガイドの転動体転動溝に接触している潤滑剤含有のシール部材から常時徐々に滲み出て当該溝に必要量づつ供給されるから、含有潤滑剤全てが有効利用できる。これにより、リニアガイドの組み付け時に潤滑剤をスライダ内部に封入したものに比べて数倍以上の長い寿命が維持される。そのため、一旦リニアガイドを機械に組み込むと潤滑剤を新たに補給することができないような使用状態でも、メンテナンスフリーで長期間の運転が保証される。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。なお、従来と同一または相当部分には同一の符号を付してある。
図１は本発明の一実施例の斜視図である。
リニアガイドの両サイドをシールするシール装置であるサイドシール２１は、エンドキャップの外形に合わせたほぼコ字形状の薄い鋼板製のサイドシール補強板２２の外面に、通気性を有しないゴムまたは合成樹脂製のシール部材２３の層を接着または焼き付け等の手段で固着し、そのシール部材２３の上に更に重ねて、潤滑剤含有のゴムまたは合成樹脂製のシール部材２４の層を接着または焼き付け等の手段で固着して形成されている。上記シール部材２３とシール部材２４は、上記サイドシール補強板２２よりも内側が張出たコ字形状であって、中央部の凹部の内周縁に案内レール１の外面に摺接するシールリップＬを有し、その対向する両内側縁には案内レールの片側二条づつのボール転動溝に摺接させるべく溝形状に合致させた形状の溝摺動突起２５ａ，２５ｂがそれぞれ突設されている。このサイドシール２１の板面には、エンドキャップへの複数個の取付け孔２６と共に、一個のグリースニップル取付け孔２７が設けてある。
【００１４】
次に作用を説明する。
サイドシール２１は、エンドキャップへの取付け孔２６に挿通したねじをエンドキャップのねじ孔に螺合して固定することにより、スライダの前後両端面にそれぞれ取り付けられる。サイドシール２１のシールリップＬは、案内レールの側面とそのボール転動溝の溝面と案内レールの上面とにそれぞれ当接する。
【００１５】
こうして、サイドシール２１により案内レールとスライダの対向面のすき間の前後の開口をシールするから、スライダの前後からの塵埃の侵入を完全に阻止することができる。
しかも、サイドシール２１の潤滑剤含有のゴムまたは合成樹脂製のシール部材２４から、含有されている潤滑剤が徐々に滲み出てシールリップＬの摩擦面に自動的に供給される。この自己潤滑性により、シール摺動面であるシールリップＬの摩耗も少なく、長期間にわたって滑らかな作動が得られる。。
【００１６】
更に、このリニアガイドを、木粉や鋳物粉など、油を吸い易いゴミが振りかかるような環境下で使用した場合にも、それらのゴミで一部潤滑油が吸収されても常時連続的に潤滑剤含有のゴムまたは合成樹脂製のシール部材２４からの潤滑油が補給されるから潤滑不良は発生しない。
上述したような、潤滑剤含有のゴムまたは合成樹脂製のシール部材２４の自己潤滑性に基づく効果は、通気性を有しないゴムまたは合成樹脂製のシール部材２３を用いずに潤滑剤含有のゴムまたは合成樹脂製のシール部材２４のみを直接にサイドシール補強板２２に固着した場合にも得られると考えられる。しかしながら、潤滑剤含有のゴムまたは合成樹脂製のシール部材２４は鋼板のサイドシール補強板２２に接着または焼き付け等の手段で固着しにくく、また固着後も剥がれ易い。そこで通常の通気性を有しないゴムまたは合成樹脂製のシール部材２３を介在せしめることで、容易にかつ強固に潤滑剤含有のゴムまたは合成樹脂製のシール部材２４をサイドシール補強板２２に固着できる。
【００１７】
また本実施例のサイドシール２１は、潤滑剤含有のゴムまたは合成樹脂製のシール部材２４の大きさが、シールを取り付けるエンドキャップの大きさとほぼ匹敵していて、十分な量の潤滑剤を予め含有させることができる。しかもその潤滑剤は、リニアガイドの案内レールに接触しているシールリップＬから徐々に滲み出す程度に必要量づつ供給されるに過ぎないから、含有させた潤滑剤の全てが有効利用できる。これに対して、従来のリニアガイドの組み付け時に潤滑剤をスライダ内部に封入したものは、封入された全量の有効利用は困難で、しばしば途中で補給することが必要である。その結果、本実施例のサイドシール２１を用いたリニアガイドは、従来のものに比べて数倍以上の長い寿命を維持することが可能で、一旦リニアガイドを機械に組み込むと潤滑剤を新たに補給することができないような使用状態でも、メンテナンスフリーで長期間運転が実現する。
【００１８】
なおこのサイドシール２１を使用すれば、グリースニップルは盲プラグで塞いでも良いが、必要に応じて適時にここを開けてグリース等の潤滑剤をスライダ内に供給するようにしても良い。
図２に他の実施例を示す。
この実施例のサイドシール３１は、潤滑剤含有のゴムまたは合成樹脂製のシール部材２４を二枚の通気性を有しないゴムまたは合成樹脂製のシール部材２３の間に挟んだ三層のサンドイッチ構造としたものをサイドシール補強板２２に固着してある点が第１の実施例とは異なっている。
【００１９】
この実施例の場合は、上記第１の実施例と同様の効果に加えて、シール部材２４に含有されている潤滑剤が直接空気に触れることがほとんどないため、潤滑剤の酸化による劣化が少なくて良好な潤滑状態が長時間にわたって確保され、リニアガイド装置の寿命が延びるという利点がある。
また、従来、潤滑剤は酸化による劣化を防止するため酸化防止剤（例えば Mixd Alkylated aromatic amine  、Zinc diamyldithiocarbamate  等）を添加することが行われており、この酸化防止剤により潤滑性が損なわれるという問題があったが、本実施例ではシール三層のサンドイッチ構造となっており、潤滑剤が空気に触れにくくしてあるので潤滑油の劣化が防止でき、リニアガイド装置の寿命が向上するという利点がある。
【００２０】
さらに、サイドシール３１をスライダに装着する際に、潤滑剤含有のゴムまたは合成樹脂製のシール部材２４に含有されている潤滑剤で手が汚されるおそれがなく、且つサイドシール３１の表面にゴミが付着しにくいという利点がある。
図３は、上記第２の実施例（図２）の変形例である。
すなわち、このサイドシール３１Ａは、コ字形のシール全面ではなく中央の凹部の内周縁であるシールリップＬの部分（図３の破線で囲んだ部分）のみに三層のサンドイッチ構造を形成し、残部は肉厚の通気性を有しないゴムまたは合成樹脂製のシール部材２３としたものをサイドシール補強板２２に固着している。この場合の三層構造は、通気性を有しないゴムまたは合成樹脂製のシール部材２３の凹部の内周縁部分において、その肉厚の中間位置にコ字形の溝を設けて、その溝内に潤滑剤含有のゴムまたは合成樹脂製のシール部材２４を嵌め込むことで、二枚の通気性を有しないゴムまたは合成樹脂製のシール部材２３の間に挟んだのと同様の三層構造に形成されている。
【００２１】
この実施例のものは、例えばリニアガイドの使用中も潤滑剤の補給が容易でそれ程多量の潤滑剤を予め含有させる必要がないような環境下で使用されるリニアガイドとか、精密測定機器等に使用されるリニアガイド等に適用できる。
なお、以上の各例の説明では、通常の通気性を有しないゴムまたは合成樹脂製のシール材２３と潤滑剤含有のゴム又は合成樹脂のシール材２４との重ね数が二層または三層とされたものを示したが、重ね数や厚さなどの組み合わせは、リニアガイドの用途に応じて要求されるシールリップ部の強度，摺動抵抗の大きさの程度に対応させて自由に設定できる。
【００２２】
図４に更に第３の実施例を示す。
この実施例のサイドシール４１は、肉厚の通気性を有しないゴムまたは合成樹脂製のシール部材２３の凹部の内周面全体を潤滑剤含有のゴムまたは合成樹脂製のシール部材２４で被覆した内周面被覆構造としたものをサイドシール補強板２２に固着している。この場合の潤滑剤含有のゴムまたは合成樹脂製のシール部材２４はなるべく軟らかい材質が好ましい。これによりシールの摺動抵抗をできるだけ小さくすることができ、潤滑剤の供給がそれ程多くは要求されない精密測定機器等に好適に利用することができる。
【００２３】
図５は、上記第３の実施例（図４）の変形例である。
すなわち、このサイドシール４１Ａは、コ字形で肉厚の通気性を有しないゴムまたは合成樹脂製のシール部材２３の中央の凹部の内周面であるシールリップＬのうちの、凹部側面の溝摺動突起２５ａの部分及び凹部コーナの溝摺動突起２５ｂの部分のみを部分的に潤滑剤含有のゴムまたは合成樹脂製のシール部材２４で被覆したものをサイドシール補強板２２に固着している。
【００２４】
なお、上下二条の転動体転動溝のうちの一方のみに潤滑剤含有のゴムまたは合成樹脂製のシール部材２４を摺接せしめるようにしても良い。
なお、本発明を適用するリニアガイド装置としては、スライダが案内レールを跨いで装着されたタイプであればその形式は問わず、例えば上記実施例ではボール転動溝が片側二列のものについて説明したが、片側一列又は二列以上などであってもよい。その場合は、サイドシールの溝摺動突起もボール転動溝に合わせて形成することは勿論である。
【００２５】
また、転動体としてボールを用いた場合を述べたが、ローラを用いたものに対しても適用できる。
また、潤滑剤含有のゴムまたは合成樹脂製のシール部材２４に含有させる潤滑剤は、グリースであっても潤滑油であっても良い。
さらにまた、図１ないし図５に示したシール装置において、潤滑剤含有のゴム又は合成樹脂の層は案内レールと摺接する部分以外の部分が空気と直接触れることがないように表面をコーティングすることが望ましい。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のリニアガイドのシール装置は、通気性を有しないゴム又は合成樹脂の層と潤滑剤含有のゴム又は合成樹脂の層とを少なくとも部分的に重ねて一体的に接合したものとしたため、シールが自己潤滑性を有しており、シール自体に含有されている潤滑剤が徐々に滲み出てシール摩擦面に自動的に供給されるから、木粉や鋳物粉等のゴミが振りかかるような使用状況下でも、長期間にわたって滑らかな作動が得られ、シール摩耗も少なく、潤滑不良は発生しないシールであって、本発明のシール装置は、シール材の重ね数や厚さなどの組み合わせにより、シールリップ部の強度を用途に応じて自由に設定でき、設計の自由度が大きいという効果がある。
【００２７】
また本発明のシール装置は、潤滑剤含有のゴム又は合成樹脂の層を通常のゴムまたは合成樹脂製のシール材で覆うように重ねることで、潤滑剤が手等に付着することがなくクリーンで扱い易いという効果が得られる。
また本発明のシール装置は、潤滑剤が予め含有されているシールをリニアガイドに組み付けるだけで良く、必要最少限の潤滑剤をリニアガイドのボール転動部分に注射器や専用の注入装置で注入するという困難な作業を不要にするという効果を奏する。
【００２８】
また本発明のシール装置は、必要に応じた量の潤滑剤を予め含有させることが可能で、しかもその潤滑剤はリニアガイドの転動体転動溝に接触している潤滑剤含有のシール部材から常時徐々に滲み出て当該溝に常時潤滑油が供給されるから、含有潤滑剤全てが有効利用でき、リニアガイドの組み付け時に潤滑剤をスライダ内部に封入したものに比べて数倍以上の長い寿命が維持されるから、一旦リニアガイドを機械に組み込むと潤滑剤を新たに補給することができないような使用状態でもメンテナンスフリーで長期間の運転が保証されるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のシール装置の一実施例の斜視図である。
【図２】本発明の他の実施例の斜視図である。
【図３】図２に示すものの変形例の斜視図である。
【図４】本発明の他の実施例の斜視図である。
【図５】図４に示すものの変形例斜視図である。
【図６】従来のリニアガイドの斜視図である。
【図７】図６のリニアガイドに装着されている従来のシール装置の斜視図である。
【符号の説明】
１        案内レール
２        スライダ
２１        シール装置
２２        補強板
２３        通気性を有しないゴムまたは合成樹脂製のシール部材
２４        潤滑剤含有のゴムまたは合成樹脂製のシール部材
３１        シール装置
３１Ａ      シール装置
４１        シール装置
４１Ａ      シール装置
【図１】
0003636481.tif 000002
【図２】
0003636481.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003636481.tif 000007
【図７】
0003636481.tif 000008