(57)【要約】【課題】直線運動用転がり軸受によって軌道面から掻き取ったダストが、ダストシール用ブレードの前面に堆積することを防ぎ、往復動する際にダストの侵入を効率よく防止でき、しかもできるだけ複雑な加工を要しないで、ダストの掻き取りおよびシール機能に安定して優れた直線運動用転がり軸受とすることである。【解決手段】リニアローラベアリングＡなどの直線運動用転がり軸受のダストシール用ブレード８の幅を中央に近い部分ほど広げて形成し、シールリップ８ａの中央部分に転動体列の直線方向の端部にＶ字形に突き出した尖端状の頂部８ａ１を形成する。シールリップ８ａのＶ字形の角度は、転動体列の直線状に対して９０度未満の角度で傾斜する方向に延ばし、シールリップ８ａで掻き取ったダストＤをダストシール用ブレード８の前面にほとんど堆積させないようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無限循環する転動体列と、この転動体列を露出させる取付面とを有し、軌道面に当接して配置された転がり軸受本体と、
前記取付面の前記転動体列の直線方向の両端部にそれぞれ形成したブレード保持溝に保持されるダストシール用ブレードと、を備えた直線運動用転がり軸受において、
前記ダストシール用ブレードは、前記転がり軸受本体の直線運動方向に対して９０度未満の角度で傾斜して延び、かつ前記転動体列を横断する長さに形成されたシールリップを備えたものであることを特徴とする直線運動用転がり軸受。
【請求項２】
前記シールリップは、前記転動体列の直線状の両端方向に突き出した１つの頂部を形成するように山形に配置されたシールリップである請求項１に記載の直線運動用転がり軸受。
【請求項３】
前記１つの頂部を形成する山形が、Ｖ字形または湾曲線形である請求項２に記載の直線運動用転がり軸受。
【請求項４】
前記シールリップが、複数のシールリップを備えた多重シールリップである請求項１〜３のいずれかに記載の直線運動用転がり軸受。
【請求項５】
前記転動体が、円筒ころまたはボールである請求項１〜４のいずれかに記載の直線運動用転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば工作機のテーブル等に取り付けられるリニアローラベアリングなどの平面状の軌道面を直線運動することが可能な直線運動用転がり軸受に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、マシニングセンタのガイドや工作機のテーブル等を平面状の軌道面に沿って進退自在に支持する場合に用いられる直線運動用転がり軸受は、転動体がセパレータ型の保持器を介して軸受本体の内部を回転自在な状態で循環できる機構を有しており、平面状の軌道面上で無限直線運動ができる機能を有している。
【０００３】
図６、７に示すように、リニアローラベアリングなどの従来の直線運動用転がり軸受Ｃは、軸受本体５の内部に設けられた無端環状の軌道内に、多数の円筒ころ１ａをセパレータ型保持器１ｂを介して円筒ころ１ａ同士が接触しないように回転自在に保持している。
【０００４】
円筒ころ１ａの回転は、特に制限しない限り正逆方向に自在であり、直線運動用転がり軸受Ｃは、平面状の軌道面において直線方向に前進および後退が自在である。
【０００５】
直線運動用転がり軸受Ｃの取付面２の開口部３には、直線状に配置された転動体列１が露出し、軌道面４に対して接触可能な位置（取付面からの高さ）に配置されている。
【０００６】
また、軸受本体５の直線運動方向の両端部には、直線状の転動体列１が折り返されるように円弧状の軌道が配置され、これを保護するために、エンドキャップ６を被せ、さらにこのエンドキャップ６の取付面（図７中、下面）側には、ダストシール用ブレード２０をブレード保持溝２１に嵌め入れて固定している。
【０００７】
二重のシールリップ２０ａを一体に設けたダストシール用ブレード２０は、ブレード保持溝２１に基部を嵌め入れて確実に固定され、このようにダストシール用ブレード２０を保持するブレード保持溝２１は、転動体列の直線方向の両端部にそれぞれ転動体列の直線状に対して直交する方向にエンドキャップ６または軸受本体５を横断する長さに形成されている。
【０００８】
直線運動用転がり軸受Ｃのうち転動体が転動する軌道面４には、工作機から生じた切削粉や古くなった潤滑剤、または空気中に漂う繊維などの塵埃その他のダストが付着しやすいので、軸受本体５内の転動体や軌道内にダストが巻き込まれないようにするために、ダストシール用ブレード２０で軌道面から掻き取ったり、軸受本体５内への侵入を防止している。
【０００９】
ダストシール用ブレード２０が、転動体列１の直線方向の両端部にそれぞれ形成されることで、往復動する直線運動用転がり軸受Ｃのいずれの動作時にもダストシール用ブレードの機能を確保するようにしている。
【００１０】
また、このようなダストシールと同様な機能を有する別形態のものとして、リニアローラベアリングの本体下面（開口部を含む）と軌道面との隙間をシールするものもある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００８−１５１３２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、上記した従来のダストシール用ブレードは、始動当初は軌道面からダストを掻き取ったり、シールする機能を有するが、直線運動用転がり軸受が、往路に軌道面から掻き取ったダストをダストシール用ブレードの前面に堆積し、この堆積量が許容量を超えてしまうと、ダストがブレード下に潜り込んだりし、徐々にシールリップの前記機能が損なわれる可能性がある。
【００１３】
また、両端部にそれぞれダストシール用ブレードを備えた直線運動用転がり軸受は、往路で集めたダストが片方のダストシール用ブレードの前面に堆積しているから、その後、復路において往路とは逆方向に移動するとき、前記片方のダストシール用ブレードから堆積していたダストや機能の低下したシールリップ下面に潜り込んだダストがこぼれ落ち、転動体の転走面を含めた軌道面に散逸すると、次の往路では、復路で放出されたダストを再び掻き取る必要が生じ、これでは同じダストを何度も回収することになるので、回収効率が悪く、転がり軸受本体内へダスト侵入の機会を増やしてしまうことにもなる。
【００１４】
また、従来のダストシール用ブレードを備えた直線運動用転がり軸受は、消耗品であるダストシール用ブレードについては、取り換えが容易にできるが、直線運動用転がり軸受の本体部分についての形状変更は、加工が複雑で生産工数も増えるので、容易でないという問題もある。
【００１５】
そこで、この発明の課題は、上記した問題を解決して、直線運動用転がり軸受によって軌道面から掻き取ったダストが、ダストシール用ブレードの前面に堆積することを防ぎ、往復動する際にダストの侵入を効率よく防止でき、ダストの掻き取りおよびシール機能に安定して優れた直線運動用転がり軸受とすることであり、しかもできるだけ複雑な加工を要しないで、上記課題を達成する直線運動用転がり軸受に改良することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の課題を解決するために、この発明においては、無限循環する転動体列と、この転動体列を露出させる取付面とを有し、軌道面に当接して配置された転がり軸受本体と、前記取付面の前記転動体列の直線方向の両端部にそれぞれ形成したブレード保持溝に保持されるダストシール用ブレードと、を備えた直線運動用転がり軸受において、前記ダストシール用ブレードは、前記転がり軸受本体の直線運動方向に対して９０度未満の角度で傾斜して延び、かつ前記転動体列を横断する長さに形成されたシールリップを備えたものであることを特徴とする直線運動用転がり軸受としたのである。
【００１７】
上記したように構成されるこの発明の直線運動用転がり軸受は、ダストシール用ブレードを保持するブレード保持溝が、前記転がり軸受本体の直線運動方向（転動体列の直線状）に対して９０度の角度で配置できるので、直線運動用転がり軸受の本体部分についての従来形態からの形状変更は必要でなく、本体部分に関する改良に要する加工は比較的容易で生産工数も増えないものである。
【００１８】
ダストシール用ブレードのシールリップは、前記転動体列の直線状に対して９０度未満の角度で傾斜して延び、かつ前記転動体列を横断する長さに形成されたものであるので、直線運動する転がり軸受のダストシール用ブレードに正面で掻き取られたダストは、シールリップに沿って転動体列の直線状に対して９０度未満の角度で傾斜する方向に掃き出されるように移動し、前記転動体列を横断してそれより外側の軌道面上に掃き出され、ダストシール用ブレードには、シールリップの機能を妨げるような多量のダストを堆積させない。
【００１９】
直線運動用転がり軸受の動作中の往路でダストシール用ブレードから軌道面上に掃き出されたダストは、復路の直線運動用転がり軸受の転動体列が転動する軌道面上には残されないので、復路の直線運動用転がり軸受が巻き込んだり、再度ダストシール用ブレードで掻き取られることがなく、ダストの侵入を効率よく防止できるダストシール機能を備えた直線運動用転がり軸受になる。
【００２０】
このような機能を有する直線運動用転がり軸受として、前記シールリップが、前記転動体列の直線状の両端方向に突き出した１つの頂部を形成するように山形に配置されたシールリップである構成を採用することが、ダストシール用ブレードに溜まるダスト量を減らし、より効率よくダストの侵入を防止できるダストシール機能を発揮させるために好ましい。
【００２１】
このようなダストシール用ブレードは、軌道面から掻き取られたダストがシールリップの１つの頂部によって掻き分けられ、山形の両側のそれぞれの斜面に沿って２方へ分離して掃き出されるように移動する。
【００２２】
このようにすると、シールリップに沿って移動するダストの移動距離が短いので、軌道面から掻き取ったダストが、ダストシール用ブレードの前面に堆積する機会をより少なくして、ダストの侵入をより効率よく防止できる。
【００２３】
前記１つの頂部を有する山形としては、Ｖ字形または湾曲線形である形状が、具体的に好ましい形状として挙げられる。
Ｖ字形の山形の頂部が採用されることにより、軌道面から掻き取られるダストが、シールリップの小さな面積の頂部には殆ど堆積しないので、極めて円滑にダストが１つの頂部によって掻き分けられ、山形の両側のそれぞれの斜面に沿って２方へ分離して掃き出されるように移動する。
【００２４】
また、湾曲線形の山形の頂部が採用されることにより、掻き取られるダストが、頂部にある程度溜められて許容量以上になると、まとめて掻き分けられ、山形の両側のそれぞれの斜面に沿って２方へ分割されて掃き出されるので、シール能力が損なわれ難く、湾曲線形の山形の頂部はＶ字形の物に比べて使用中の傷みが少なく、ダスト量の少ない場合に耐久性に優れたダストシール用ブレードになる。
【００２５】
また、より確実にダストの侵入を効率よく防止するために、前記シールリップが、複数の並行するシールリップを備えた多重シールリップであることが好ましい。
【００２６】
また、前記転動体は、円筒ころであるリニアローラベアリングばかりでなく、複数列のボールであるリニアボールベアリングとしてこの発明の上記構成を採用した直線運動用転がり軸受とすることもできる。
【発明の効果】
【００２７】
この発明の直線運動用転がり軸受は、ダストシール用ブレードが、前記転がり軸受本体の直線運動方向に対して９０度未満の角度で傾斜して延び、かつ前記転動体列を横断する長さに形成されたシールリップを備えたものであるので、往復運動中の転がり軸受のダストシール用ブレードは、その正面で掻き取ったダストをシールリップに沿って移動させ、ダストシール用ブレードには堆積し難い。また、往路で軌道面に掃き出されたダストは、直線運動用転がり軸受の転動体列が転動する転動面には残されないので、往復動する際にダストの侵入を効率よく防止できるダストシール機能を備えた直線運動用転がり軸受となる利点がある。
【００２８】
また、ダストシール用ブレードを保持するブレード保持溝が、転がり軸受本体の直線運動方向に対して９０度の角度で配置できるので、直線運動用転がり軸受の本体部分についての従来形態からの形状変更は必要でなく、本体部分に関する改良に要する加工は比較的容易で生産工数も増えないので、複雑な加工を要しないで、上記利点を有する直線運動用転がり軸受に改良することができる利点もある。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１実施形態を示す直線運動用転がり軸受の取付面を説明する斜視図
【図２】第１実施形態の一部を切り欠いて示す側面図
【図３】(a)第１実施形態のダストシール用ブレードの斜視図、(b)(a)のb-b線断面図、(c)(a)のc-c線断面図
【図４】第１実施形態の使用状態を取付面から見た説明図
【図５】第２実施形態の使用状態を取付面から見た説明図
【図６】従来例を示し、直線運動用転がり軸受の取付面を説明する平面図
【図７】図６に示す従来例の一部を切り欠いて示す側面図
【発明を実施するための形態】
【００３０】
この発明の実施形態を以下に添付図面に基づいて説明する。
図１〜４に示すように、第１実施形態の直線運動用転がり軸受（以下、リニアローラベアリングと呼ぶ。）Ａは、転がり軸受本体（軌道台）５と、ダストシール用ブレード８とを備えている。転がり軸受本体５は略直方体状であり、転動体列１と、取付面２とを有している。転動体列１は、無端ループ状で当該転がり軸受本体５の内部を無限循環する。転動体列１は、取付面２に形成された開口部３から露出している。取付面２には、リニアローラベアリングＡを治具Ｊ（又はテーブル）に固定するねじが挿通されるねじ孔１２が形成されている。治具Ｊに固定されたリニアローラベアリングＡは、軌道面４に対して直線方向自在に往復する。
【００３１】
転がり軸受本体５の両端部には、エンドキャップ６が設けられている。エンドキャップ６は、ダストシール用ブレード８を保持するブレード保持溝７を有している。このようなエンドキャップ６により、軸受本体５は転動体列１の直線方向の両端部前方にまで延長され、取付面２も僅かに段差のある状態で延長されている。
【００３２】
本実施形態では、転動体列１は、多数の円筒ころ１ａと、当該円筒ころ１ａを保持するセパレータ型保持器１ｂとを含んでいる。転動体列１の回転軌跡（転動軌跡）は、上下一対の直線部と、当該上下一対の直線部の前後に連続する半円部とを有する長円形状である。円筒ころ１ａは、転がり軸受本体５の内部に設けられた軌道内を転動する。セパレータ型保持器１ｂは、円筒ころ１ａ同士が接触しないように回転自在に保持している。なお、転動体列１は、円筒ころ１ａに代えて、１列又は複数列のボールを含んでいてもよい。
【００３３】
ブレード保持溝７は、転がり軸受本体５の直線運動方向（転動体列１の直線状）に対して９０度の角度で配置されており、転動体列１を横断し、さらに両端部のエンドキャップ６（軸受本体５と略同じ幅に設けられている）を横断する長さに設け、これにダストシール用ブレード８の基部が保持されている。
【００３４】
ダストシール用ブレード８は、二重のシールリップ８ａ、８ｂを有している。シールリップ８ｂは、ブレード保持溝７が延びる方向と略平行する方向に長く延び、転動体列１を横断している。平面視で、シールリップ８ａは山形状に形成され、シールリップ８ｂは直線状に形成されている。
【００３５】
シールリップ８ａは、その幅を長手方向中央部分ほど広げて形成され、当該長手方向中央部分に転動体列１の直線方向の端部側（転動体列１からエンドキャップ６側）にＶ字形に突き出した尖端状の頂部８ａ１を形成している。
【００３６】
図４に示すように、シールリップ８ａのＶ字形状の角度は、転動体列１の直線状に対して９０度未満の狭角（θ１、θ２、但し図示したものはθ１＝θ２の場合を示したが、θ１＞θ２、θ１＜θ２のいずれであってもよい。）であり、θ１またはθ２は、いずれも鋭角であるほど好ましいが、それだけ転動体列１の直線方向の両端部前方に広い設置面積を要するので、通常、４０〜７０度または４５〜６０度程度に設定されている。
【００３７】
また、θ１＞θ２またはθ１＜θ２の場合には、図５に鎖線で示すように二重のシールリップ１０ａ、１０ｂのうち、端部側のシールリップ１０ａは、斜辺の長さの異なるＶ字形に形成される。
【００３８】
上記した二重のシールリップ８ａ、８ｂは、ダストシール用ブレード８と一体成形されており、弾性変形性を有すると共に、耐油性のある合成樹脂またはゴム系の素材を採用して作製されているものが好ましい。
【００３９】
ダストシール用ブレード８の素材としては、例えばポリオレフィン樹脂、ウレタン樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン樹脂などの樹脂系素材、ニトリルゴム、アクリルゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム等のゴム状弾性を有する素材や熱可塑性エラストマーが挙げられ、これらは発泡により独立気泡または連通気泡を有する多孔質素材であってもよい。
【００４０】
このようなダストシール用ブレード８は、その基部がブレード保持溝７に弾性変形した状態で嵌め入れられ、固定された状態に保持されることが好ましく、図示したように、ブレード保持溝７の内側には係止用の凸部を形成し、またダストシール用ブレード８の基部にも前記凸部の嵌り合う凹部を設けることがより好ましい。さらに接着剤を併用して固定することはより好ましい。
【００４１】
リニアローラベアリングＡは、ダストシール用ブレード８を保持するブレード保持溝７が、転動体列１の直線状に対して直交する方向に延びている溝形状であるから、ブレード保持溝７についての従来品からの形状は、変更の必要がなく、さらに、ダストシール用ブレード８に関する改良に要する形状の加工は、金型だけを変更するという生産工数を増やさない加工で製造可能である。
【００４２】
このような直線運動用転がり軸受は、図４中の白抜きの矢印方向に直線運動するとき、軌道面から掻き取られたダストＤがシールリップ８ａのＶ字型の頂部８ａ1によって掻き分けられ、山形の両側のそれぞれの斜面に沿って２方へ分離して掃き出されるように移動する。
【００４３】
そのためダストＤは、シールリップ８ａのＶ字形の頂部８ａ1の小面積の部分には殆ど堆積せず、速やかに掻き分けられて、山形の両側のそれぞれの斜面に沿って２方へ分離し、転動体列１やエンドキャップ６および軸受本体５の左右両側方へ掃き出されるように移動する。
【００４４】
このように第１実施形態のリニアローラベアリングＡは、掻き取ったダストＤをダストシール用ブレード８の前面にほとんど堆積させないので、長時間連続して往復運動に使用してもシールリップ８ａの機能が損なわれない。
【００４５】
また、直線方向に往復運動する転がり軸受は、円筒ころ１ａの軌道面４にダストを放出するが、転走面には散逸させないので、同じダストを何度も掻き取ることはなく、往復運動の回数が多いほど、転がり軸受本体５内へのダストＤの侵入の機会を減らすことができる。
【００４６】
また、上記の実施形態において、図４の鎖線に示すように、ダストシール用ブレード８の形状を湾曲線状、すなわち円弧状に形成することもできる。
【００４７】
このように形成すると、掻き取られるダストＤが、頂部８ａ1付近に溜められて許容量以上になると、まとめて円弧状の山形の両側の斜面に沿って分割されて掃き出される。このような形状のダストシール用ブレードは、湾曲線形の山形の頂部はＶ字形の物に比べて広い面積であるために、それだけ頂部にかかる負担は軽減されて使用中の傷みが少なくなり、耐久性に優れたダストシール用ブレードになる。
【００４８】
図５に実線で示すように、第２実施形態のリニアローラベアリングＢは、第１実施形態のダストシール用ブレード８に代えて、Ｖ字形を形成しないでダストシール用ブレード１０の端部側のシールリップ１０ａが、一端（図中の上端）から他端（図中の下端）に近づくほど幅を狭く形成したものである。
すなわち、シール用ブレード１０のシールリップ１０ａは、転動体列の直線状に対して９０度未満の角度で延びており、さらにはエンドキャップ６を横断する長さに形成したこと以外は、第１実施形態と全く同様に構成したものである。
【００４９】
上記のように構成される第２実施形態のリニアローラベアリングＢは、図中の白抜きの矢印方向に直線運動するとき、軌道面から掻き取られたダストＤが直線状のシールリップ１０の斜面に沿って軸受本体５の一側方へ掃き出されるように移動し、シールリップ１０の前面にダストＤは殆ど堆積せず、また往復の直線運動をするときに、転動体列１や軸受本体５の軌道面に重ならないようにダストＤは掃き出されるように移動する。
【００５０】
そのため、往復運動するリニアローラベアリングＢのダストシール用ブレード１０は、同じダストＤを何度も掻き取ることはなく、往復運動の回数が多いほど転がり軸受本体５内へダストＤの侵入の機会を減らすことができる。
【符号の説明】
【００５１】
１  転動体列
１ａ  円筒ころ
１ｂ  セパレータ型保持器
２  取付面
３  開口部
４  軌道面
５  軸受本体
６  エンドキャップ
７、２１  ブレード保持溝
７ａ  頂部
８、１０、２０  ダストシール用ブレード
８ａ、８ｂ、１０ａ、１０ｂ、２０ａ  シールリップ
８ａ１  頂部
９  ねじ
１２  ねじ孔
Ａ、Ｂ、Ｃ  直線運動用転がり軸受
Ｊ  治具
Ｄ  ダスト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2018105312.tif 000008
【図７】
2018105312.tif 000009