(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内面が半球状の凹面である球受け部を有する本体と、前記本体の球受け部に配された複数の受け玉と、該受け玉より直径が大きく前記受け玉を介して球受け部に回転自在に支持される主玉と、前記本体の玉受け部を取り囲んで前記受け玉及び前記主玉を受け部に回転自在に支持し、前記主玉の球受け部の上面に前記主玉の一部を突出させる穴を有するハウジング状の筐体とを有するボールトランスファーの、前記本体、前記主玉及び前記ハウジング状の筐体との間に形成される間隙に、毛先部が該主玉と該ハウジング状の筐体との隙間を塞ぐように屈曲して前記主玉に該毛先部が当接するようにして配されるパイル繊維を用いたシール材と、
前記ハウジング状の筐体と前記パイル繊維からなるシール材とを接着するための接着部材と、
を有することを特徴とする、ボールトランスファー用シール材。
【請求項２】
前記シール材のパイル繊維がカットパイルであることを特徴とする、請求項１に記載のボールトランスファー用シール材。
【請求項３】
前記カットパイルのパイル繊維は捲縮されたマルチフィラメント繊維から構成されていることを特徴とする、請求項２に記載のボールトランスファー用シール材。
【請求項４】
カットパイルが織物からなることを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のボールトランスファー用シール材。
【請求項５】
カットパイルが編物からなることを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のボールトランスファー用シール材。
【請求項６】
内面が半球状の凹面である球受け部を有する本体と、前記本体の球受け部に配された複数の受け玉と、該受け玉より直径が大きく前記受け玉を介して球受け部に回転自在に支持される主玉と、前記本体の玉受け部を取り囲んで前記受け玉及び前記主玉を受け部に回転自在に支持し、前記主玉の球受け部の上面に前記主玉の一部を突出させる穴を有するハウジング状の筐体とを有するボールトランスファーの、前記本体、前記主玉及び前記ハウジング状の筐体との間に形成される間隙に、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のボールトランスファー用シール材が、毛先部が該主玉と該ハウジング状の筐体との隙間を塞ぐように屈曲して前記主玉に該毛先部が当接するようにして配され、該ボールトランスファー用シール材が前記ハウジング状の筐体と前記パイル繊維からなるシール材とを接着するための接着部材により前記ハウジング状の筐体に接着されていることを特徴とするボールトランスファー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物流ライン等で複数個敷き詰めたボールトランスファー上へ搬送物を載せ、他方向への移動が可能となる分岐台等に利用されるボールトランスファー用シール材、及び、該ボールトランスファー用シール材を用いたボールトランスファ−に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボールトランスファーは、物流ライン等での搬送物の移動を容易にするための器具として用いられる。ボールトランスファーを複数個敷き詰めたボールトランスファー上へ搬送物を載せると、各ボールトランスファーの球受け部に任意の方向へと回転自在に配されるボールが、搬送物を点接触で支えることとなり、他方向への移動が極めて容易になることから、搬送物の分岐台等に汎用されている。【０００３】
搬送物を移動させることから、それら搬送物などに由来する異物がボールトランスファーの球受け部などの内部へと侵入すると、ボールの回転が阻害されるため、搬送物の移動に支障が生じる。そこで、従来は、ボールトランスファーの球受け部などの内部への異物の侵入を防止するよう、メタルシール、フェルト、ゴムシール又は樹脂シールといったシール材を用いるものが製造販売されている。また、主球の回転抵抗を増大させる受け球抑えリングを用いて球受け用凹所からのパーティクルの飛散を抑制するものも提案されている（特許文献１参照）。しかし、提案されたものは構造が複雑であるとともに、従来とは異なる構造をボールトランスファー内部に備えなければならず、新たな金型が必要になるなど、製造コストが高くつくものとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２１５５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のボールトランスファーには、ボールトランスファー外部からの異物混入を防止すべく、メタルシール、フェルト、ゴムシール又は樹脂シールがシール材として用いられていた。これら従来用いられていたシール材は、異物混入という点においては概ねその効果を発揮するものであり、広く用いられている。ところが、出願人がこれら従来タイプのシール材を用いるボールトランスファーを詳細に確認して検討したところ、異物混入以外の点において様々な問題を有するものであることが明らかとなった。【０００６】
メタルタイプのシール材を用いたボールトランスファーでは、大ボールとシール材の接触により大ボールと小ボールとの転がりによって摩耗紛が発生するばかりでなく、シール材特有の金属の磨耗粉も発生していた。そして、これら発生した摩耗紛が、大ボールと小ボールを削り、ボールトランスファーの寿命を縮める要因となっていることが判明し、それら摩耗粉の発生の抑止やボールの摩耗を防止する必要性が認識された。また、金属同士の摺動により不快で大きな金属音が発生するために使用環境が限定されてしまう。そのため、静音性を求める利用者からは改善が求められるものとなっている。静音製を実現する一手段として樹脂性大ボールを用いることが想定される。しかし、ボールの材質が樹脂の場合は、硬度の違いによりメタルタイプのシール材が樹脂性の大ボールを削ってしまい、ボールの磨耗が大きくかつ速い。そのため、樹脂性大ボールを用いたボールトランスファーを使用する場合には、メタルシールが使用できず、異物の存在する場所での使用ができない。【０００７】
フェルトタイプのシール材を用いるボールトランスファーでは、シール性を十分に確保する為にリップ幅を大きく取り、更に大ボールに強く押し付ける必要があった。そのため、摩擦抵抗が必然的に高くなってしまうために動作性が重くなり易いという問題がある。そこで、摩擦抵抗を抑えるために潤滑油をフェルトにあらかじめ含浸させることにより摩擦抵抗を抑えることで、動作性の改善を図っている。しかしながら、詳細に確認して検討したところ、長期に使用すると潤滑油切れにより摩擦抵抗が増加し、また回転による摺動で大ボールにシール材を強く押し付けている分、シール材が変形し易く、シール機能が劣化し易いことが明らかとなった。また、大ボールに潤滑油が付着するため、使用範囲が限定される。フェルトに含浸させた潤滑油切れが生じる時点もしくはその前の時点で、ボールトランスファー使用途中に潤滑油をボールトランスファーを分解することなく適量浸潤させるとともに、シール材の変形を防止するか元の形状に戻すことは現実的には困難であり、さらなる改善が求められるものとなっている。【０００８】
ゴムシールのシール材を用いたボールトランスファーでは、シール材のゴムが大ボールと接触する際にニップを形成するため、摩擦抵抗が高くなることが明らかとなった。また、高速で大ボールが転がると、ゴムシールが振動しめくれ上がることで大ボールに巻き込まれてしまい、シール材が筐体との隙間に挟まれる為転がり抵抗が非常に大きくなってしまう。そしてそのまま使用し続けると、シール材のゴムが破損してシール機能が無くなってしまうことが判明した。また、ゴムの振動によりビビり音が発生し、大ボールの回転時に騒音が発生する点も問題となり、改善されるべき点であることが判明した。【０００９】
樹脂シールのシール材を用いたボールトランスファーでは、接触する大ボールが金属球である為、硬度の違いによりシール材の方に削れが発生してしまうという問題があり、樹脂製大ボールへの使用に使用場面が限られることとなる。しかし、樹脂どうしの接触および摩擦による静電気や摩耗を防止するため、シール材とボールの組合せも制限があり、設計の自由度が低く、改善を要するものとなっていた。また、樹脂の削れ粉がボールトランスファー内部に堆積し、大ボールと小ボールとの回転により発生する摩耗紛との混合によりヘドロ状になり小ボール表面へ粘着するようにして付着するため、小ボールがより劣化し、ボールトランスファーの寿命を縮める要因となっており、改善される必要があることが確認された。【００１０】
このように、メタルシール、フェルト、ゴムシール又は樹脂シールのような従来のボールトランスファー用のシール材は、異物混入防止の基本性能は有しているものの、それらボールトランスファーを継続的に使用する間に、摩擦抵抗の増大、騒音の増大、シール性の欠如、小ボールを始めとする各部材の摩耗といった短所が様々に有しているものであることが確認され、改善が必要であることが判明した。【００１１】
さらに、メタルシール、ゴムシール、樹脂シールといった従来タイプのシール材は、筐体への追従性に劣り、シール効果を十分に発揮させるためには厳密な寸法精度を有する金型が要求されるため、製造コストが上昇する要因となっていた。また、ボールトランスファー自体の製品形状や寸法が変更される場合には、従来のボールトランスファー用のゴムシールや樹脂シールの様なシール材では、ボールトランスファーの製品形状や寸法の変更に合わせた新たなゴムシール又は樹脂シール成型用の金型を作成する必要があり、製造コストが上昇する要因となるとともに、設計変更時の自由度が低く、設計変更への対応速度も遅かった。これらの点についても改善が求められるものであった。【００１２】
そこで、本願発明が解決しようとする課題は、従来のボールトランスファー自体の製品形状や寸法を変更することなく、ボールトランスファー内部への異物混入防止の基本性能を有する新たなボールトランスファー用シール材を提供することである。そして、本願発明が解決しようとする更なる課題は、前記の基本性能に加え、ボールトランスファーを長期に渡って継続的に使用するような場面においても、ボールトランスファー内部への異物混入防止の基本性能を保持するとともに、ボールトランスファーの内部における摩耗紛の発生とその堆積もしくはボールトランスファー外部への摩耗粉の漏出を防止するとともに、製品の長寿命化を図ることにある。また、本願発明が解決しようとする更なる課題は、ボールトランスファーを長期に渡って継続的に使用するような場面において、使用時における防音性を向上させることにある。さらに、本願発明が解決しようとする課題は、従来から使用されているボールトランスファーの形状を変更することなく、上記課題を解決できる新たなボールトランスファー用シール材及びそれを用いたボールトランスファーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の課題を解決するための第１の手段は、内面が半球状の凹面である球受け部を有する本体と、前記本体の球受け部に配された複数の受け玉と、該受け玉より直径が大きく前記受け玉を介して球受け部に回転自在に支持される主玉と、前記本体の玉受け部を取り囲んで前記受け玉及び前記主玉を受け部に回転自在に支持し、前記主玉の球受け部の上面に前記主玉の一部を突出させる穴を有するハウジング状の筐体とを有するボールトランスファーの、前記本体、前記主玉及び前記ハウジング状の筐体との間に形成される間隙に、毛先部が該主玉と該ハウジング状の筐体との隙間を塞ぐように屈曲して前記主玉に該毛先部が当接するようにして配されるパイル繊維を用いたシール材と、前記ハウジング状の筐体と前記パイル繊維からなるシール材とを接着するための接着部材とを有することを特徴とする、ボールトランスファー用シール材である。接着部剤は、パイルの基布の接着に通常使用される接着剤であれば任意のものが使用し得る。また、基材に接着剤を塗布した接着テープや両面テープも使用し得る。
【００１４】
本発明の第２の手段は、前記シール材のパイル繊維がカットパイルであることを特徴とする、第１の手段に記載のボールトランスファー用シール材である。【００１５】
本発明の第３の手段は、前記カットパイルのパイル繊維は捲縮されたマルチフィラメント繊維から構成されていること、を特徴とする、第２の手段に記載のボールトランスファー用シール材である。このシール材に用いられるカットパイルのパイル繊維は、＊型のように外周が割られた形状の異形断面のアクリル／ポリエステル系繊維製フィラメントを用いたマルチフィラメントからなる捲縮された高密度なパイルとすることができる。また、捲縮されたパイル繊維の各フィラメントの断面は、＊型以外に、さらに星型や丸断面、あるいは中空断面などの異形断面であって、表面積がより大きくなる断面形状であることが好ましい。
【００１６】
本発明の第４の手段は、カットパイルが織物からなること、を特徴とする、第１から第３のいずれか１の手段に記載のボールトランスファー用シール材である。【００１７】
本発明の第５の手段は、カットパイルが編物からなること、を特徴とする、第１から第３のいずれか１の手段に記載のボールトランスファー用シール材である。【００１８】
本発明の第６の手段は、内面が半球状の凹面である球受け部を有する本体と、前記本体の球受け部に配された複数の受け玉と、該受け玉より直径が大きく前記受け玉を介して球受け部に回転自在に支持される主玉と、前記本体の玉受け部を取り囲んで前記受け玉及び前記主玉を受け部に回転自在に支持し、前記主玉の球受け部の上面に前記主玉の一部を突出させる穴を有するハウジング状の筐体とを有するボールトランスファーの、前記本体、前記主玉及び前記ハウジング状の筐体との間に形成される間隙に、第１から第５の手段のいずれか１に記載のボールトランスファー用シール材が、毛先部が該主玉と該ハウジング状の筐体との隙間を塞ぐように屈曲して前記主玉に該毛先部が当接するようにして配され、該ボールトランスファー用シール材が前記ハウジング状の筐体と前記パイル繊維からなるシール材とを接着するための接着部材により前記ハウジング状の筐体に接着されていることを特徴とするボールトランスファーである。
【発明の効果】
【００１９】
従来品のシール材であるメタルシール、フェルト、ゴムシール、樹脂シールはいずれも、大ボ−ルと小ボール及び小ボールと筐体との転がり接触で発生する磨耗粉をそれらシール材で掻き落としてしまうため、内部に摩耗紛が堆積してしまう。しかしながら、本発明の課題を解決する上記の手段によると、そのシール材は、細い繊維の高密度のパイルを筐体内側に大ボ−ルと接触するように配置することで、大ボールに付着した磨耗粉をパイルに吸着し、速やかに除去する効果を発揮させる事が可能である。この結果、磨耗粉が残存して小ボールをさらに摩耗させることが無くなった。そして、製品の長寿命化に寄与するばかりでなく、使用時における防音性が大幅に向上する効果をも得ることができるものとなった。【００２０】
また、本発明の課題を解決する上記の手段によると、そのパイルシール材は、厚みが薄く、またパイル毛の長さをコントロールする事が出来る。そこで、本発明で使用するパイルシール材の筐体への接着に関しては、ボールトランスファーとしての構造上必要な大ボールの落下防止のために必要とされる部位に生じる隙間や小ボールの飛散防止用のフランジ取り付け部に生じる隙間といった、これまで隙間であった部分をパイルシール材の配設部位として利用して、当該部位に無駄なく接着することが出来る。そのため、本発明の課題を解決する上記の手段によると、新たな金型を製造する必要がなく、従来から使用されている筐体の形状を変更することなく、本発明のパイルシール材を配設した新たなボールトランスファーを提供することが可能となっている。【００２１】
また、ボールトランスファー自体の製品形状や寸法が変更される場合には、従来のボールトランスファー用のゴムシールや樹脂シールの様なシール材では、ボールトランスファーの製品形状や寸法の変更に合わせた新たなゴムシール又は樹脂シール成型用の金型を作成する必要があり、製造コストが上昇する要因となっていた。また、設計変更時の自由度が低く、設計変更への対応速度も遅かった。しかしながら、本発明の手段のパイルシール材は、高価な金型を要さず、極めて安価なパイル生地用の打ち抜き型の作成のみで対応できることから大量生産も可能でコスト削減効果が高く、また、設計変更時の自由度が高く設計変更への対応速度も早いなど、大変優れた効果を様々に発揮するものとなっている。【００２２】
そして、メタルシール、フェルト、ゴムシール、樹脂シールといった従来タイプのシール材は、筐体への追従性に劣り、シール効果を十分に発揮させるためには厳密な寸法精度が要求される。しかしながら、本発明の課題を解決する上記の手段によると、そのパイルシール材は、織物であるため、筐体への追従性が大変高い。そのため、メタルシール、フェルト、ゴムシール、樹脂シールのような他の従来タイプのシール材と比較して、厳密な寸法精度を要求されず、組立も極めて容易である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】試験走行後の摩擦係数を測定した試験結果を示す。
【図２】試験走行後の騒音を測定した試験結果を示す。
【図３】試験走行後の小ボールの平均直径を測定した試験結果を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の実施の形態を、実施例の記載と図面を適宜参照しつつ以下に具体的に説明する。なお、当該記載によって本発明のボールトランスファー用シール材及びそれを用いたボールトランスファーの態様が限定して解釈されるものではない。
【実施例】
【００２５】
１．材料と方法【００２６】
本発明のボールトランスファー用シール材を用いたボールトランスファーの性能評価を行うに当たり、評価群として、シール無しとなる比較例、本発明の実施例となるパイル織物におけるパイル繊維を用いたシール材のＭＦシールを用いたもの、及び比較例として従来のシール材のものを４種選定した。
・比較例１  シール無し
・実施例２  ＭＦシール（Ｍｉｒｃｏ  Ｆｉｂｅｒ、アクリル／ポリエステル系繊維製パイルシール材）
・比較例３  ゴムシール（ＮＢＲ製）
・比較例４  樹脂シール（ポリプロピレン（ＰＰ）製）
・比較例５  メタルシール（ＳＳ４００製、熱処理済）
・比較例６  フェルト （羊毛プレスタイプ）【００２７】
実施例２のボールトランスファー用シール材であるパイルシール材のＭＦシールは、Ｔタイプのパイル織物におけるパイル繊維を用いたシール材であり、＊型のように外周が割られた形状の異形断面のアクリル／ポリエステル系繊維製フィラメントを用いたマルチフィラメントからなる、捲縮されたパイルであり、高密度である。なお、試験に用いるパイルにおけるパイル長は２．２ｍｍである。【００２８】
ボールトランスファー（品番Ｃ−１０Ｈ、株式会社フリーベアコーポレーション、日本）を用い、これら各種シール材を用いたシール材が配されたボールトランスファーをそれぞれ作成して、性能評価を行った。ボールトランスファー用シール材であるパイルシール材のＭＦシールは、ボールトランスファーの大ボールと筐体との隙間に配し、ＭＦシールを接着剤を用いて筐体に接着し、ＭＦシールのパイルを大ボールに接触させた状態にした。ボールトランスファーの性能評価は、「摩擦抵抗」、「騒音」、「シール性」、及び「小ボール径」の評価を実施した。ゴムシール、樹脂シール、メタルシール及びフェルトは、従来品（株式会社フリーベアコーポレーション、日本）と同様にして製造した。【００２９】
２．走行試験機による耐久性評価
各種シール材を取り付けたボールトランスファーを剛性が確保された水平な土台に上向きに設置する。その後、大ボール（φ25.4）に対して十分径の大きい回転ドラム（φ150）を大ボールに真上から降下させ、ボールトランスファーの許容荷重まで荷重を加える。負荷荷重は1500 Nとした。【００３０】
次いで、指定の回転速度で、ボールトランスファーの大ボールを定格寿命まで回転させる。回転ドラム周速は、1 m/sに設定した。上下方向の負荷荷重と回転により発生する横荷重を、それぞれロードセルにて測定する。縦ロードセルを用いて負荷荷重（N）を、横ロードセルを用いて摩擦抵抗値（N）をそれぞれ測定した。その後、測定された負荷荷重並びに摩擦抵抗値から、摩擦係数（横ロードセル/縦ロードセル）を算出する。装置リミット値となる摩擦計数値を0.030と設定する。【００３１】
また、走行試験前後でボールトランスファーの大ボールを回転させた際に生じる騒音を測定する。走行試験後に、シール性を確認すると共に、小ボールの径を測定し、摩耗紛の発生状況に関して確認する。【００３２】
摩擦抵抗値、摩擦係数、騒音値、シール性、小ボール径については、具体的には以下の手順にて測定を行った。【００３３】
・摩擦抵抗値
大ボールの回転に伴い発生する横方向にボールトランスファーをスライドさせる力を横ロードセルで5回測定し、その平均値を特性値とした。【００３４】
・摩擦係数
上記摩擦抵抗値より算出した値で、横ロードセル値 / 縦ロードセル値より算出される。走行時に常に横荷重を測定し続け、リミット値に到達すると回転が止まり試験が中断されるが、今回抵抗の上昇を確認するためリミットを外し定格時間まで回転させた。【００３５】
・騒音値
試験前及び100,000ｍ走行後のボールトランスファーの大ボールを、鉄板を押し付けて一定時間スライドし大ボールを回転させ、騒音計にて騒音を測定した。【００３６】
・シール性
100,000m走行後のボールトランスファー上に3gのクラフトサンドを堆積させ、その後上下左右に5回指で回転させる。その後、蓋を外してごみが内部に侵入していないかどうかを目視にて確認した。なお、クラフトサンドの粒径は0.1〜0.3mmである。クラフトサンドが内部に侵入しないものをシール性が有りの「○」、クラフトサンドが内部に侵入したものをシール性無しの「×」として評価した。【００３７】
・小ボール径
評価後の小ボールを脱脂後、マイクロメーターで直径を測定し、その平均値を特性値とした。【００３８】
３．結果
評価結果を、以下の表１及び図１〜図３に示す。【００３９】
【表１】
0006950902.tif 000002
【００４０】
これらの表に示す結果から、以下のことが判明した。【００４１】
ａ．摩擦抵抗値および摩擦係数について【００４２】
100,000m走行後は、本発明のボールトランスファー用シール材であるパイルシール材のＭＦシールが優れた摩擦抵抗値および摩擦係数を示していた（表１、図１）。従来のシール材であるメタルシールは、ＭＦシールより僅かに摩擦抵抗値が大きいものの、摩擦係数はＭＦシールと程同じ程度の値を示していた（表１、図１）。これに対して、従来のシール材である樹脂シールは、摩擦抵抗値および摩擦係数がＭＦシールはメタルシールよりも高くなっていた（表１、図１）。摩擦抵抗値および摩擦係数が低い値であれば、走行に伴い発生する大ボールの回転抵抗が小さい事になり、優れた性能を有することとなる。【００４３】
本試験結果から、本発明のボールトランスファー用シール材であるパイルシール材のＭＦシールは、従来のシール材に比して優れた摩擦抵抗値および摩擦係数を示す性能を有するものであることが明らかとなった。【００４４】
ｂ．騒音値について【００４５】
100,000m走行後の騒音値は、本発明のボールトランスファー用シール材であるパイルシール材のＭＦシールが顕著に小さく、試験を実施したシール材を用いたものの中で最小であった（表１、図２）。これに対して、従来のシール材であるメタルシールは、ＭＦシールよりも騒音値が大きく、従来のシール材であるゴムシールは、メタルシールよりもさらに騒音値が大きくなっていた（表１、図２）。【００４６】
本試験結果から、本発明のボールトランスファー用シール材であるパイルシール材のＭＦシールは、従来のシール材に比して騒音値が特に小さく、消音性に特に優れた製品が得られていることが明らかとなった。【００４７】
ｃ．小ボールの磨耗量について
小ボール径の大きさは、本発明のボールトランスファー用シール材であるパイルシール材のＭＦシールが特に大きく、ほとんど摩耗していなかった（表１、図３）。それに比して、従来のシール材であるゴムシールでは、小ボール径が小さくなっていた（表１、図３）。また、従来のシール材である樹脂シールでは、小ボール径がさらに小さくなっていた（表１、図３）。小ボール径が大きいということは、走行時に小ボールが摩耗しておらず、所期のボールベアリングとしての性能が保持されているものと理解される。他方、小ボール径が小さいということは、走行時に小ボールが摩耗し、ボールベアリングとしての設計サイズが保持されておらず、所期の性能が失われているとともに、小ボールが摩耗した摩耗粉が発生しているものと理解される。【００４８】
本試験結果から、本発明のボールトランスファー用シール材であるパイルシール材のＭＦシールは、従来のシール材に比して小ボールの摩耗量が特に小さく、所期のボールベアリングとしての性能が長く保持されるとともに、摩耗粉の発生量が少ない優れた製品が得られていることが明らかとなった。【００４９】
ｄ．シール性について
シール無し以外は、本発明のボールトランスファー用シール材であるパイルシール材のＭＦシールと従来のシール材のいずれにおいても、クラフトサンドの浸入は認められなかった。本試験結果から、本発明のボールトランスファー用シール材であるパイルシール材のＭＦシールは、従来のシール材と同様に、シール材として外部からの異物侵入を防止することが明らかとなった。【００５０】
４．考察
上記試験による評価を行った結果、ボールトランスファーにおいてシール材を用いない場合、従来使用されてきたシール材（メタルシール、フェルト、ゴムシール、樹脂シール）次のような問題点があることが理解される。【００５１】
ボールトランスファーにおいてシール材を用いない場合には、ボールトランスファーの筐体と大ボールの隙間から異物が内部に容易に侵入し、使用中に大ボールの回転が阻害され、ボールトランスファーの動きが異常になるという問題が生じる。また、長期使用時に小ボールが摩耗し、ボールトランスファーの動きが異常になるとともに、騒音が発生するという問題が生じる。ボールトランスファーの正常動作寿命も短くなる。さらに、小ボールが摩耗して生じた摩耗粉が周囲に散乱し、周辺を汚染するとともに、他のボールトランスファーの動作を妨げるという問題が生じる。【００５２】
ボールトランスファーは複数の小ボールで大ボールを支える構造になっており、小ボールとボール受けの間は点接触のため疲労摩耗が起こりやすく、内部で発塵が起きやすくなっている。内部で発塵すると金属粉が研磨剤のような働きをしてさらに摩耗が進むと考えられる。【００５３】
ボールトランスファーにおいて従来タイプのメタルシールを用いる場合は、摺動による騒音が大きいという問題が生じる。メタルシールは、大ボールの回転を大きく阻害しない程度において筐体と大ボールの隙間を少なくするように配されるが、その結果、メタルシールがは大ボールと接触し、動作中の騒音が大きくなるという問題が生じる。また、小ボールが摩耗して摩耗粉が発生するとともに、生じた摩耗粉が筐体内に溜まることで小ボールの摩耗がさらに進み小ボール径が小さくなっている。ボールトランスファーの正常動作寿命も短くなる。【００５４】
ボールトランスファーにおいて従来タイプのフェルトを用いる場合は、走行に伴いフェルトに浸潤させた潤滑油が切れ、その結果、摩擦抵抗が上昇するという問題が生じる。また、小ボールが摩耗して摩耗粉が発生するとともに、生じた摩耗粉が筐体内に溜まることで小ボールの摩耗がさらに進み小ボール径が小さくなっている。ボールトランスファーの正常動作寿命も短くなるという問題が生じる。【００５５】
ボールトランスファーにおいて従来タイプのゴムシールを用いる場合は、ゴムシールが大ボールと接触する際、ニップが形成されるため、摩擦抵抗が高くなるという問題が生じる。そして、大ボールの回転に伴いゴムシールが振動してしまうため、騒音が大きくなるという問題が生じる。また、小ボールが摩耗して摩耗粉が発生するとともに、生じた摩耗粉が筐体内に溜まることで小ボールの摩耗がさらに進み小ボール径が小さくなっている。さらに、ゴムシールがニップ形成により引き込まれ又は引き延ばされるなどして、ゴムシールの一部が破損することがあり、シール性が失われるとともに騒音もより大きくなるという問題が生じるとともに、小ボールが摩耗して生じた摩耗粉が周囲に散乱し、周辺を汚染するとともに、他のボールトランスファーの動作を妨げるという問題が生じる。【００５６】
ボールトランスファーにおいて従来タイプの樹脂シールを用いる場合は、筐体内部に小ボールが摩耗して生じた摩耗粉がヘドロ状に堆積し、摩耗紛の発生量の増大に伴い小ボール径がさらに小さくなり、ボールトランスファーの正常動作寿命も短くなるという問題が生じる。【００５７】
このように、従来から使用されているシール材については、摩擦抵抗、騒音、シール性及びボールトランスファーの正常動作寿命の点において解決すべき問題点が認められるものであることが明らかとなった。【００５８】
これに対し、上記試験による評価を行った結果、本発明のボールトランスファー用シール材であるパイルシール材のＭＦシールを使用することで、ボールトランスファーの基本性能である「摩擦抵抗」、「騒音」、「シール性」、「小ボール径」全ての検討項目において、従来のシール材の性能を上回ることがわかった。これは、本発明のボールトランスファー用シール材であるパイルシール材のＭＦシールには、上述したような従来のシール材において確認された問題点が無く、従来のシール材を用いる場合と比較して、摩擦抵抗、騒音、シール性いずれにおいても優れており、従来の製品よりも製品特性が高いことを意味する。【００５９】
そして、100,000ｍ耐久後の小ボール径がボールトランスファー用シール材であるパイルシール材のＭＦシールにて最も大きいことは特筆すべき点である。上述した従来タイプのシール材を用いるものでは、回転によって発生するボール同士の磨耗粉が、更なる小ボールの磨耗と摩耗粉の発生と騒音の要因になっていた。ところが、ＭＦシールを使用後に確認した結果、この磨耗粉がパイル間に取り込まれて吸着されたようになっていた。また、ＭＦシール付きボール受け内部を確認すると、発塵が除去されおり、摩耗部も面粗度が良好な状態であることが判明した。ＭＦシールをボールトランスファーにつけることで、内部発塵した金属粉が素早く除去されるため、ボール受けの摩耗を防ぐことができ、寿命を延ばす効果が認められるものと理解できる。このことから、本発明のボールトランスファー用シール材であるパイルシール材のＭＦシールでは、ＭＦシールのパイルへの摩耗粉の吸着が、小ボールのさらなる摩耗を防止するとともに、耐久性向上や、騒音低下の効果にも寄与していることが明らかとなった。本発明のボールトランスファー用シール材であるパイルシール材のＭＦシールを使用することで、より長期間正常に動作する新たなボールトランスファー製品を提供できることとなった。
【図１】
0006950902.tif 000003
【図２】
0006950902.tif 000004
【図３】
0006950902.tif 000005