(57)【要約】【課題】スライダの移動抵抗を大きくすることなく、スライダの内部に封入された潤滑剤の漏れ、およびスライダの内部への異物の侵入を防止することができる直動案内装置を提供する。【解決手段】直動案内装置１は、直線状に延びる案内レール２と、この案内レール２に跨った状態で案内されて移動自在なスライダ３とを備える。スライダ３の案内レール２との対向面８ａに、複数の繊維２７を植毛してなる植毛部２６が形成されている。植毛部２６は、スライダ３の案内レール２との対向面８ａにおけるスライダ移動方向から見て全域に形成されているのが望ましい。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直線状に延びる案内レールと、この案内レールに案内されて移動自在なスライダとを備え、
前記スライダの前記案内レールとの対向面に、複数の繊維を植毛してなる植毛部が形成されていることを特徴とする直動案内装置。
【請求項２】
請求項１に記載の直動案内装置において、前記スライダの前記案内レールとの対向面におけるスライダ移動方向から見て全域に前記植毛部が形成されている直動案内装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の直動案内装置において、前記植毛部が形成された前記対向面は、前記スライダにおけるスライダ移動方向の端部に位置する直動案内装置。
【請求項４】
請求項３に記載の直動案内装置において、前記スライダにおけるスライダ移動方向の端部に、内側面が前記案内レールと隙間を介して対向するシール部材が設けられ、このシール部材の前記内側面に前記植毛部が形成されている直動案内装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の直動案内装置において、使用開始前の状態で前記植毛部が潤滑剤を保持している直動案内装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の直動案内装置において、前記植毛部の前記繊維の先端が前記案内レールに接触している直動案内装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の直動案内装置において、前記繊維は合成樹脂製である直動案内装置。
【請求項８】
請求項７に記載の直動案内装置において、前記合成樹脂はポリアミドである直動案内装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、工作機械等に用いられる直動案内装置に関し、特に潤滑剤の保持能力を向上させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
直線状の案内レールに跨って断面Ｃ字状のスライダが移動する直動案内装置がある。この種の直動案内装置は、スライダに設けられた転動体無限循環経路に沿って移動自在な転動体が案内レールのガイド溝を転走することで、案内レールにスライダが案内される。スライダの内部には、前記転動体無限循環経路、転動体、および案内レールのガイド溝を潤滑する潤滑剤が封入される。この潤滑剤のスライダ内部からの漏れ、および切削粉等の異物のスライダ内部への侵入を防止するために、スライダ移動方向の両端に、案内レールに摺接するリップを設けることが提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５６７３６８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のように、スライダにリップを設けると、潤滑剤の漏れおよび異物の侵入を防止することはできるが、リップと案内レールとの摩擦が発生し、スライダの移動抵抗が大きくなる。このため、直動案内装置を有する直動機構の動力源であるモータのトルクが高くなるという課題がある。
【０００５】
この発明の目的は、スライダの移動抵抗を大きくすることなく、スライダの内部に封入された潤滑剤の漏れ、およびスライダの内部への異物の侵入を防止することができる直動案内装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の直動案内装置は、直線状に延びる案内レールと、この案内レールに案内されて移動自在なスライダとを備え、前記スライダの前記案内レールとの対向面に、複数の繊維を植毛してなる植毛部が形成されていることを特徴とする。
【０００７】
この構成によると、案内レールとスライダとの隙間が植毛部によって塞がれるため、スライダの内部の潤滑剤が外部へ漏れることが防止される。詳しくは、スライダの内部で植毛部の近傍に位置する潤滑剤が、植毛部の繊維に捕捉されて安定状態で保持されることで、植毛部がスライダの内部と外部とを密封する密封シールとして機能し、潤滑剤の漏れを防止する。また、植毛部が密封シールとして機能することで、外部からスライダの内部へ切削粉、ダスト等の異物の侵入することが防止される。
【０００８】
この発明において、前記スライダの前記案内レールとの対向面におけるスライダ移動方向から見て全域に前記植毛部が形成されていると良い。
この場合、案内レールとスライダとの隙間からの潤滑剤の漏れおよび異物の侵入を、スライダ移動方向から見て全域にわたって防止することができる。
【０００９】
この発明において、前記植毛部が形成された前記対向面は、前記スライダにおけるスライダ移動方向の端部に位置すると良い。例えば、前記スライダにおけるスライダ移動方向の端部に、内側面が前記案内レールと隙間を介して対向するシール部材が設けられている場合、このシール部材の前記内側面に前記植毛部が形成される。
上記箇所に植毛部が形成されていると、スライダの内部と外部とが、スライダ移動方向の端部で植毛部によって遮蔽されるため、案内レールとスライダとの間に異物が入り込む余地を少なくできる。
【００１０】
この発明において、使用開始前の状態で前記植毛部が潤滑剤を保持していると良い。
この場合、使用開始前の時点でスライダの内部と外部との密封性が良いため、使用開始するまでの潤滑剤の漏れおよび異物の侵入を防止できる。また、スライダの内部に封入されている潤滑剤だけでなく、予め植毛部に保持されている潤滑剤も潤滑に活用されるため、直動案内装置を長時間運転できる。
【００１１】
この発明において、前記植毛部の前記繊維の先端が前記案内レールに接触していても良い。
植毛部の繊維の先端が案内レールに接触していると、シール部材と案内レールとの隙間の密封性がより一層高まる。繊維の先端と案内レールとの接触は軽繊維であるため、スライダが移動するときに大きな抵抗とはならない。
【００１２】
この発明において、前記繊維は合成樹脂製、例えばポリアミド製であると良い。
合成樹脂は油による膨潤や溶解等が生じ難く化学的に安定しており、均質な繊維を多量に生産することができ、安価に入手することができるため、植毛に用いるのに適する。中でもポリアミドは、耐衝撃性や耐摩耗性に優れているため、より好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
この発明の直動案内装置は、直線状に延びる案内レールと、この案内レールに案内されて移動自在なスライダとを備え、前記スライダの前記案内レールとの対向面に、複数の繊維を植毛してなる植毛部が形成されているため、スライダの移動抵抗を大きくすることなく、スライダの内部に封入された潤滑剤の漏れ、およびスライダの内部への異物の侵入を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の実施形態に係る直動案内装置の斜視図である。
【図２】同直動案内装置をスライダ移動方向から見た図である。
【図３】（Ａ）は図２のIII−III断面図、（Ｂ）はそのIIIＢ部拡大図である。
【図４】図２のIV−IV断面図である。
【図５】同直動案内装置をスライダ移動方向と垂直な平面で破断した断面図である。
【図６】図５のVI−VI断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
この発明の実施形態を図面と共に説明する。
図１はこの発明の実施形態に係る直動案内装置の斜視図、図２は同直動案内装置をスライダ移動方向から見た図である。この直動案内装置１は、直線状に延びる案内レール２と、この案内レール２に跨った状態で同案内レール２に案内されて移動自在な断面Ｃ字状のスライダ３とを備える。
【００１６】
案内レール２は、上面２ａと両側面２ｂとが交差する稜線部に、断面が略１／４円弧形状の凹溝からなる第１の軌道溝４が長手方向に沿って形成されている。また、両側面の上下中間位置には、前記第１の軌道溝４と平行に、断面が略半円形の凹溝からなる第２の軌道溝５が形成されている。
【００１７】
図３（Ａ）は図２のIII−III断面図、図４は図２のIV−IV断面図である。これら図３（Ａ）および図４に示すように、スライダ３は、スライダ本体６と、このスライダ本体６のスライダ移動方向の両端部にそれぞれ着脱可能に締結されたエンドキャップ７，７と、これらエンドキャップ７，７のスライダ移動方向の外側面に装着されたシール部材８，８とからなる。シール部材８は、ボルト９（図２）によってエンドキャップ７に取り付けられている。
【００１８】
図５は、直動案内装置１をスライダ移動方向と垂直な平面で破断した断面図である。スライダ本体６は、案内レール２の両側面２ｂの外側に垂れ下がる袖部６ａを有し、この袖部６ａの内側面に、案内レール２の第１の軌道溝４および第２の軌道溝５にそれぞれ対向する第１の負荷軌道溝１１および第２の負荷軌道溝１２が形成されている。これら負荷軌道溝１１，１２は、どちらも断面が略半円形の凹溝である。また、袖部６ａの内部には、第１の負荷軌道溝１１および第２の負荷軌道溝１２にそれぞれ平行な第１の転動体戻し路１３および第２の転動体戻し路１４がそれぞれ形成されている。これら転動体戻し路１３，１４は、どちらも断面円形の貫通孔からなる。
【００１９】
図６は図５のVI−VI断面図である。同図に示すように、第１の負荷軌道溝１１と第１の転動体戻し路１３は、エンドキャップ７内の第１の湾曲路１５を介して接続されている。第１の湾曲路１５は、エンドキャップ７におけるスライダ本体６との当接面に形成された半円状の凹部１７と、この凹部１７の中心部に配置された半円筒状のリターンガイド１８との間の空隙部からなる。凹部１７の内周面およびリターンガイド１８の外周面はいずれも断面半円状の凹溝であり、第１の湾曲路１５は断面円形の貫通孔とされている。第２の負荷軌道溝１２と第２の転動体戻し路１４も、第１の湾曲路１５と同様の第２の湾曲路１６を介して接続されている。なお、エンドキャップ７およびリターンガイド１７は、例えば射出成形可能な合成樹脂からなる。
【００２０】
第１の負荷軌道溝１１と第１の転動体戻し路１３と第１の湾曲路１５とで、第１の転動体無限循環経路２１が構成され、第２の負荷軌道溝１２と第２の転動体戻し路１４と第２の湾曲路１６とで、第２の転動体無限循環経路が構成される。これら転動体無限循環経路２１，２２には、それぞれ複数の転動体２３が転動自在に収容されている。転動体２３はボールからなる。
【００２１】
前記転動体無限循環経路２１，２２、並びに、スライダ本体６およびエンドキャップ７と案内レール２との間の空間からなるスライダ３の内部には、潤滑油等の潤滑剤が封入される。
【００２２】
図２〜図４において、シール部材８は、前記潤滑剤がスライダ３の内部から漏れることと、外部からダスト等の異物がスライダ３の内部に侵入することとを防止するために設けられる。シール部材８の内側面８ａは、スライダ本体６およびエンドキャップ７の内側面よりも案内レール２に近接している。これにより、図３（Ｂ）に示すように、シール部材８の内側面８ａと案内レール２とが、隙間２５を介して対向している。シール部材８の内側面８ａは、請求項で言う「案内レールとの対向面」である。
【００２３】
シール部材８の内側面８ａには、前記隙間２５を塞ぐように、植毛部２６が形成されている。植毛部２６は、複数の繊維２７を植毛してなる。図２に示すように、植毛部２６は、シール部材８の内側面８ａにおけるスライダ移動方向から見て全域に形成されている。また、図３、図４に示すように、植毛部２６が形成されたシール部材８の内側面８ａは、スライダ３におけるスライダ移動方向の端部に位置する。
【００２４】
植毛部２６の繊維２７の先端は、案内レール２に接触していてもよく、接触していなくてもよい。一般的に最も好ましいのは、繊維２７の先端が案内レール２に接触するかしないかの限界の状態である。また、植毛部２６には、使用開始前の状態で予め潤滑剤を保持させておくのが望ましい。
【００２５】
植毛部２６は、短繊維を植毛して形成される。植毛方法としては、静電植毛、静電吹付け植毛等を採用できる。静電植毛は、加工素材に接着剤を塗布し、高電圧電極により静電界を作り、その静電吸引力で短繊維を接着剤に立毛させる技術である。静電植毛の特長は、複雑形状でも容易にかつ均一に加工することができること、金属、プラスチック、紙等の植毛対象物の材質を選ばないこと等が挙げられる。静電吹付け植毛は、静電植毛とほぼ同じ原理であるが、短繊維をエアで接着層に吹き付けることで、短繊維が基材表面に対して傾き、一定の角度で固定される特徴がある。静電吹付け植毛は、静電植毛と比べて植毛密度が低いことから、少量の短繊維で植毛することができる。このため、量産の場合、短繊維の削減と時間短縮によるコスト削減が期待できる。
【００２６】
植毛に用いる短繊維としては、植毛用短繊維として使用可能であれば特に限定されず、例えば、（１）ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ナイロン等のポリアミド樹脂、芳香族ポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンテフタレート等のポリエステル樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル、ビニロン等の合成樹脂繊維、（２）カーボン繊維、グラスファイバー等の無機繊維、（３）レーヨン、アセテート等の再生繊維や、綿、絹、麻、羊毛等の天然繊維が挙げられる。これらは単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。これらの植毛用繊維のうち合成樹脂繊維は、油による膨潤や溶解等が生じ難く化学的に安定であり、均質な繊維を多量に生産することができ、安価に入手することができるため、植毛に用いるのに適する。中でも、ポリアミド繊維は、耐衝撃性や耐摩耗性に優れているため、より好ましい。
【００２７】
短繊維の形状としては、植毛部の形成箇所において、軸受機能に悪影響を与えるような他部材との干渉がない形状であれば特に限定されない。具体的な形状としては、例えば、長さ０．５〜２．０ｍｍ、太さ０．５〜５０デシテックスのものが好ましく、植毛部の短繊維の密度としては、植毛した面積あたりに繊維の占める割合が１０〜３０％が好ましい。短繊維の形状としてストレートやベンド（先端部が曲がった形状）があり、断面形状は円形や多角形状がある。ベンド形状は、ストレート形状と比較して、油を多く保持することができる。多角形状断面の短繊維を利用することで、円形断面の短繊維よりも大きな表面積とすることができ、油の表面張力を大きくすることができる。それぞれの特性に合わせて、短繊維の形状を選定することが好ましい。
【００２８】
接着剤としては、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂等を主成分とする接着剤が挙げられる。例えば、ウレタン樹脂溶剤系接着剤、エポキシ樹脂溶剤系接着剤、酢酸ビニル樹脂溶剤系接着剤、アクリル樹脂系エマルジョン接着剤、アクリル酸エステル‐酢酸ビニル共重合体系エマルジョン接着剤、酢酸ビニル系エマルジョン接着剤、ウレタン樹脂系エマルジョン接着剤、エポキシ樹脂系エマルジョン接着剤、ポリエステル系エマルジョン接着剤、エチレン‐酢酸ビニル共重合体系接着剤等が挙げられる。これらは単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００２９】
上記構成の直動案内装置１の作用を説明する。案内レール２に案内されてスライダ３が移動する際、案内レール２の軌道溝４，５、およびスライダ３の負荷軌道溝１１，１２を転動体２３が転走する。負荷軌道溝１１，１２の一端まで移動した転動体２３は、一端側の湾曲路１５，１６、転動体戻し路１３，１４、および他端側の湾曲路１５，１６を通って負荷軌道溝１１，１２の他端へ戻る。上記軌道溝４，５、負荷軌道溝１１，１２、転動体戻し路１３，１４、および湾曲路１５，１６の各表面、並びに転動体２３の表面は、スライダ３の内部に封入された潤滑剤によって潤滑される。
【００３０】
案内レール２とスライダ３のシール部材８間の隙間２５が植毛部２６によって塞がれているため、スライダ３の内部の潤滑剤が外部へ漏れることが防止される。詳しくは、スライダ３の内部で植毛部２６の近傍に位置する潤滑剤が、植毛部２６の繊維２７に捕捉されて安定状態で保持されることで、植毛部２６がスライダ３の内部と外部とを密封する密封シールとして機能し、潤滑剤の漏れを防止する。また、植毛部２６が密封シールとして機能することで、外部からスライダ３の内部へダスト等の異物の侵入することが防止される。
【００３１】
植毛部２６の繊維２７の先端が案内レール２に接触していると、隙間２５の密封性がより一層高まる。繊維２７の先端が案内レール２に接触していても、その接触は軽繊維であるため、スライダ３が移動するときに大きな抵抗とはならない。繊維２７の先端が案内レール２に接触していなくても、ラビリンスシールの効果が得られるので、繊維２７の先端が案内レール２に接触している場合よりは劣るものの、ある程度の密封性を確保することができる。繊維２７の先端が案内レール２に接触していない場合は、接触している場合よりも、スライダ３が移動するときの抵抗が小さくなるという長所がある。
【００３２】
使用開始前の状態で植毛部２６に潤滑剤を保持していると、使用開始前の時点でスライダ３の内部と外部との密封性が良いため、使用開始するまでの潤滑剤の漏れおよび異物の侵入を防止できる。また、スライダ３の内部に封入されている潤滑剤だけでなく、予め植毛部２６に保持されている潤滑剤も潤滑に活用されるため、直動案内装置１を長時間運転できる。
【００３３】
この実施形態のように、案内レール２とシール部材８との間の隙間２５がスライダ移動方向から見て全域にわたって植毛部２６よって塞がれていると、隙間２５からの潤滑剤の漏れおよび異物の侵入を、スライダ移動方向から見て全域にわたって防止することができる。
【００３４】
また、この実施形態のように、シール部材８の内側面８ａに植毛部２６が形成されていると、スライダ３の内部と外部とが、スライダ移動方向の端部で植毛部２６によって遮蔽されるため、案内レール２とスライダ３との間に異物が入り込む余地を少なくできる。
【００３５】
以上、実施形態に基づいてこの発明を実施するための形態を説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００３６】
１…直動案内装置
２…案内レール
３…スライダ
８…シール部材
８ａ…内側面（案内レールとの対向面）
２５…隙間
２６…植毛部
２７…繊維
【図１】
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【図２】
2018017357.tif 000004
【図３】
2018017357.tif 000005
【図４】
2018017357.tif 000006
【図５】
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【図６】
2018017357.tif 000008