(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向両側壁面に軌道溝を形成した軌道レール，該軌道レールに対して相対摺動可能であり且つ前記各軌道溝に対向して軌道溝を形成したケーシング，該ケーシングの長手方向両端に取り付けたエンドキャップ，対向する前記軌道溝間を転走する転動体，前記エンドキャップの外側端面に設けた側面シール，前記ケーシングの両側下面に設けられた下面シール及び前記軌道レールの上面に対向する前記ケーシングの下面に取り付けた上面シールを有する直動転がり案内ユニットにおいて，
前記上面シールは前記ケーシングの前記下面の両側縁に沿って長手方向に延びる平板でなるプレートと該プレートの両側縁にそれぞれ固着され且つ前記軌道レールの前記上面の両側部領域にそれぞれ摺接して長手方向に延びる弾性材料で形成されたリップシールとから成り，
前記各リップシールは，前記プレートの各側縁から前記ケーシングの前記軌道溝側に向けて延びて傾斜し変形可能な長さに形成されて前記リップ部の先端が前記軌道レールの前記上面の両側部領域に摺接する外側リップ部と内側リップ部とから成り，
前記外側リップ部と前記内側リップ部は，前記プレートの前記側縁において互いに前記軌道レールの幅方向に所定の間隔をあけて相互に影響を及ぼし合うことなく独立して構成され，前記外側リップ部が前記軌道溝側から前記軌道レールの前記上面へのグリースの漏れを防止し，また，前記内側リップ部が前記軌道レールの前記上面から前記軌道溝への異物の侵入を防止することを特徴とする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，ケーシング，エンドキャップ等から成るスライダを転動体を介して軌道レール上で摺動可能に構成した直動転がり案内ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に，直動転がり案内ユニットは，ケーシング，エンドキャップ等から成るスライダを転動体を介して軌道レール上で摺動可能に構成したものであって，具体的には，長手方向両側壁面に軌道溝を形成した軌道レール，該軌道レールに対して相対摺動可能であり且つ前記各軌道溝に対向して軌道溝を形成したケーシング，該ケーシングの長手方向両端に取り付けた一対のエンドキャップ，対向する前記軌道溝間を転走する転動体，前記各エンドキャップの外側端面に設けた側面シール，前記ケーシングの両側下面に設けられた下面シール及び前記軌道レールの上面に対向する前記ケーシングの下面に設けられた上面シールから構成されている。
【０００３】
直動転がり案内ユニットでは，軌道レールの軌道溝やスライダの軌道溝にゴミ，塵，埃，切粉等の異物が付着すると，スライダが軌道レール上を摺動する際に転動体の円滑な転動を妨げる原因となるだけでなく，軌道溝に異物が噛み込んで軌道溝を傷付け，製品寿命の低下を招く原因にもなることから，異物のスライダ内への侵入を防止するため，スライダと軌道レールとの間には密封装置である上記の側面シール，下面シール及び上面シールが設けられている。
【０００４】
上記密封装置のうち，軌道レールの上面に付着した異物の排除は側面シールが効果的であるが，軌道レールに形成されたボルト挿通孔に異物が溜まると，その異物については側面シールで完全に払拭することは困難であり，側面シールを潜り抜けた異物はスライダの内部で飛散して，転動体が転走する軌道溝に侵入する可能性がある。そこで，従来の直動転がり案内ユニットでは，側面シールを潜り抜けてきた異物が軌道溝へ侵入しないようにするために上面シールが設けられている。
【０００５】
また，直動転がり案内ユニットにおいては，軌道レールの軌道溝及びスライダの軌道溝にグリースが供給される構造になっているが，該グリースが軌道レールの上面に付着すると，異物が軌道レールの上面に粘着してしまい，側面シールだけでは該異物を排除することが困難になる。そこで，従来の直動転がり案内ユニットでは，軌道溝側のグリースが軌道レールの上面側へ漏れるのを防ぐために上面シールが設けられている。
【０００６】
このように，上面シールの第１従来例としては，本願出願人の無限直線運動玉軸受ユニットであって，図面では符号が付されていないが，ケーシングの下面の側縁に配設され，ボール軌道溝側へ向かって傾斜し，トラックレールの上面に当接しているシール部材が設けられている（例えば，実公昭６２−３５９４５号公報第９図参照）。
【０００７】
また，上面シールの第２従来例としては，ばね性能を備えるべく鋼板を上に凸に折り曲げて形成したばね板と，該ばね板の両側縁にそれぞれ固着され且つ軌道レールの長手方向に長く延びる一対のシール板とから構成されている。該シール板は横断面形状が略長方形で且つ下面に複数の突条を長手方向に沿って形成したものであって，シール板の下面はばね板によって軌道レールの上面に押しつけられ，シール板の下面が軌道レールの上面と長手方向に線接触するようにしたものである（例えば，実公平６−２０２６号公報参照）がある。
【０００８】
また，上面シールの第３従来例としては，軌道レールの長手方向に長く延びるシール板であって，横断面形状が略長方形であり，該上面シールの下面が軌道レールの上面と接触せずに，微小な隙間を残すように，軌道レールの上面と対向するスライダの下面に直接固着することによって取り付けたものである（例えば，実開平１−８２３３０号公報参照）。
【０００９】
また，上面シールの第４従来例として，例えば，図５及び図６に示したような上面シールが知られている。図５は従来の直動転がり案内ユニットを示す拡大横断面図，及び図６は上面シールの平面図である。上面シール６０は，横断面コ字状のスライダ６１内部の下面６２に軌道レール６３の上面６４と対向して取り付けられるプレート６５と，該プレート６５の両側縁にそれぞれ固着され且つ軌道レール６３の長手方向に長く延びる一対のシール板６６とから構成されている（例えば，特開平５−２６２３６号公報参照）。
【００１０】
プレート６５は平板状の鋼板で製作されたものであって，軌道レール６３に形成したボルト挿通孔６７の開口径以上の幅方向寸法に設定された基部６８と，基部６８の両側縁を長手方向へ折り曲げて成形した折曲部６９とを有している。更にプレート６５の長手方向両端には，図６に示すように，弾性に富む細幅の挿入部７０が一対ずつ突設されている。上面シール６０は挿入部７０をエンドキャップ（図示せず）の側面に形成された挿入溝に差し込むことによってスライダ６１に固定される。
【００１１】
各シール板６６は軌道レール６３の上面６４に当接する先端リップ７１を有しており，各先端リップ７１，７１は互いに接近する方向に即ち内向きに傾斜している。即ち各先端リップ７１は軌道レール６３の中央領域Ｃ側に向けて傾斜する形状となっている。そして，シール板６６自身の弾性力とプレート６５の挿入部７０の弾性力とにより，シール板６６の先端リップ７１は軌道レール６３の上面６４に対して所定の押圧力で押し付けられ，シール面を形成している。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，上記従来の上面シールはそれぞれ以下のような点で問題を有している。上記第１従来例の上面シールは，外向きに傾斜したリップを有しているので，グリースが軌道レールの上面へ漏れるのを防ぐことができるし，異物が軌道溝へ侵入するのを防止することができるが，リップが単一リップであるから，シール性能が十分とは言いがたい面がある。
【００１３】
上記第２従来例の上面シールは，ばね板の弾性力でもってシール板を軌道レールの上面に押し付けるように構成されているので，上面シールのシール性能はばね板の製作精度に大きく左右される。従って，ばね板の製作精度が悪いと，軌道レールの上面へのシール板の押圧力が不足して，異物の侵入及びグリースの漏れを生じてしまう。また，該上面シールのばね板は，鋼板を凸状に形成して製作したものであるから，スライダの下面と軌道レールの上面との間隔をある程度確保する必要があり，直動転がり案内ユニットの小型化あるいは薄型化を困難にする一因となっていた。
【００１４】
上記第３従来例の上面シールは，軌道レールに非接触であるから摩耗を防止することができるという利点があるものの，ラビリンスシールとして機能するものであるから，特にグリースの漏れ防止に対するシール性能が十分とは言いがたい面がある。
【００１５】
上記第４従来例の上面シールについては，上面シール６０のスライダ６１への取付は，ケーシングの長手方向両端にそれぞれエンドキャップ（図示せず）を取り付ける際に，同時に行われる。即ち，プレート６５の挿入部７０をエンドキャップの側面に形成された挿入溝に差し込んだ状態で，エンドキャップをケーシングにねじ止めすることにより，上面シール６０はスライダ６１に固定される。従って，上面シール６０のスライダ６１への組付作業が複雑になり，製造コストの上昇を招く。
【００１６】
また，シール板６６は先端リップ７１がプレート６５の挿入部７０の弾性力によって軌道レール６３の上面６４に押し付けられ，しかも，シール板６６は軌道レール６３の上面６４に当接する先端リップ７１を有し，該先端リップ７１は軌道レール６３の中央領域Ｃ側に向けて内向きに傾斜しているから，第４従来例の直動転がり案内ユニットでは異物が軌道溝７４，７５の方へ侵入し難い構造になっている。しかしながら，先端リップ７１が軌道レール６３の中央領域Ｃ側に向けて内向きに傾斜しているので，保留室７３内が供給されたグリースで高圧状態になると，シール板６６の先端リップ７１は軌道レール６３の中央領域Ｃ側へ押し広げられて，グリースが軌道レール６３の中央領域Ｃ側へと排出されることになる。その結果，保留室７３内から漏れたグリースが軌道レール６３の上面６４に残り，異物を軌道レール６３の上面６４に粘着させる原因となる。このため，軌道レール６３の上面６４に粘着した異物を側面シール７６によって払拭することは困難となってしまうという問題がある。
【００１７】
そこで，本出願人は，図２，図３及び図４に示したような上面シールを開発し，先に特願平６−１０１５４０号（特開平７−２８６６１７号公報参照）として出願した。図２は上面シールを備えた直動転がり案内ユニットを示す横断面図，図３は図２の直動転がり案内ユニットの縦断面図，及び図４は図２の直動転がり案内ユニットの要部を示す拡大横断面図である。
【００１８】
この直動転がり案内ユニットは，ベース３１Ａ上に設定され且つ長手方向両側壁面４１に軌道溝３９を形成した軌道レール３１と，該軌道レール３１上を跨架して摺動可能に装着されたスライダ３７から構成されている。グリースニップル（図示せず）から供給されたグリースは，ケーシング３２内の保留室４２Ａに保留され，対向する軌道レール３１の軌道溝３９とケーシング３２の軌道溝３８を潤滑する。側面シール３６は，軌道レール３１の側壁面４１に摺接し，軌道溝３９に摺接するシール部（図示せず）を有している。また，側面シール３６は軌道レール３１の上面４４に摺接するシール突起３６Ａを有している。下面シール３３は，軌道レール３１，ケーシング３２及びエンドキャップ３５に対して上下方向にシールを行うものである。また，上面シール４９は，スライダ３７のケーシング３２の下面４３と軌道レール３１の上面４４との間に設けられている。スライダ３７を構成するケーシング３２の内部側の空所４２部分の下面４３には，軌道レール３１の上面４４と対向する凹溝４５が形成されている。また，ケーシング３２の下面４３には中心線上に複数個の穴部４６が形成されている。
【００１９】
上面シール４９はケーシング３２の下面４３に取り付けられるプレート５０を有し，プレート５０はスライダ３７のケーシング３２の下面４３とエンドキャップ３５の下面４３Ａの長手方向全長にわたって延びており，プレート５０の端面５０Ａは側面シール３６に密封状態に当接している。また，上面シール４９は，プレート５０の両側縁にそれぞれ固着された一対のリップシール５１，５２とから構成されている。プレート５０は平板状の鋼板を長手方向に両側縁部で折り曲げることによって形成した折曲部５３を有する。プレート５０は取付孔５４の縁を筒状に囲む筒状突起５５を有している。筒状突起５５はケーシング３２の下面４３に形成された穴部４６に対応する位置に形成されている。
【００２０】
各リップシール５１，５２はゴム，プラスチック等の弾性材料から成り，軌道レール３１の上面の両側部領域Ｓにそれぞれ摺接するものであり，プレート５０への取付基部５６から先端が二股状に分岐した内側リップ部５７と外側リップ部５８とを有している。内側リップ部５７は軌道レール３１の中央領域Ｃ側に向けて内向きに傾斜し，外側リップ部５８は内側リップ部５７と反対側に向けて外向きに傾斜している。内側リップ部５７及び外側リップ部５８は軌道レール３１の上面４４の側部領域Ｓに摺接する。リップシール５１，５２は取付基部５６の取付段部５９をプレート５０の折曲部５３に係合させて焼き付けによってプレート５０に固着される。
【００２１】
上記上面シールは，リップシール５１，５２の先端がプレート５０への取付基部５６から二股状に分岐したものであって，分岐点４８から軌道レール１の中央領域Ｃ側に向けて内向きに傾斜する内側リップ部５７と，該分岐点４８から該内側リップ部５７と反対側に向けて外向きに傾斜する外側リップ部５８とを有しているので，内側リップ部５７と外側リップ部５８とは，外力を受けた時に，分岐点４８を中心として一緒に回転しようとする。即ち，例えば保留室４２Ａ内が高圧状態になると，外側リップ部５８は分岐点４８を中心として中央領域Ｃの方へ向かって回動するが，それと同時に内側リップ部５７も一緒に中央領域Ｃの方へ向かって回動しようとする。この時，内側リップ部５７の先端は軌道レール１の上面４４から離れようとする傾向があるので，内側リップ部５７のシール性能が低下し，異物が内側リップ部５７を潜り抜けて侵入してくる可能性が高くなる。逆に，異物に押されて，内側リップ部５７が分岐点４８を中心として側部領域Ｓ側に回動した時には，外側リップ部５８の先端が軌道レール３１の上面４４から離れようとする傾向があるので，外側リップ部５８のシール性能が低下し，グリースが外側リップ部５８を潜り抜けて軌道レール３１の上面４４に排出される可能性が高くなる。
【００２２】
この発明の目的は，上記問題を解決することであり，ケーシングに取り付けた上面シールによって軌道レールの上面から軌道溝へ異物が侵入することを防止すると共に，軌道溝から軌道レールの上面側へグリースが漏れ出るのを防止する両方の機能を同時に達成できるように構成するため，上面シールに複数のリップ部を設け，各リップ部がシール性能に関して相互に影響を及ぼさない独立した機能を有するように構成した直動転がり案内ユニットを提供することである。
【００２３】
【課題を解決するため手段】
この発明は，長手方向両側壁面に軌道溝を形成した軌道レール，該軌道レールに対して相対摺動可能であり且つ前記各軌道溝に対向して軌道溝を形成したケーシング，該ケーシングの長手方向両端に取り付けたエンドキャップ，対向する前記軌道溝間を転走する転動体，前記エンドキャップの外側端面に設けた側面シール，前記ケーシングの両側下面に設けられた下面シール及び前記軌道レールの上面に対向する前記ケーシングの下面に取り付けた上面シールを有する直動転がり案内ユニットにおいて，前記上面シールは前記ケーシングの前記下面の両側縁に沿って長手方向に延びる平板でなるプレートと該プレートの両側縁にそれぞれ固着され且つ前記軌道レールの前記上面の両側部領域にそれぞれ摺接して長手方向に延びる弾性材料で形成されたリップシールとから成り，前記各リップシールは，前記プレートの各側縁から前記ケーシングの前記軌道溝側に向けて延びて傾斜し変形可能な長さに形成されて前記リップ部の先端が前記軌道レールの前記上面の両側部領域に摺接する外側リップ部と内側リップ部とから成り，前記外側リップ部と前記内側リップ部は，前記プレートの前記側縁において互いに前記軌道レールの幅方向に所定の間隔をあけて相互に影響を及ぼし合うことなく独立して構成され，前記外側リップ部が前記軌道溝側から前記軌道レールの上面へのグリースの漏れを防止し，また，前記内側リップ部が前記軌道レールの前記上面から前記軌道溝への異物の侵入を防止することを特徴とする直動転がり案内ユニットに関する。
【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一部破断の横断面図である。
【図２】従来の直動転がり案内ユニットの横断面図である。
【図３】図２の直動転がり案内ユニットの縦断面図である。
【図４】図２の直動転がり案内ユニットの要部を示す拡大横断面図である。
【図５】従来の直動転がり案内ユニットの別の例の要部を示す拡大横断面図である。
【図６】図５の直動転がり案内ユニットに適用される上面シールの平面図である。
【符号の説明】
１      軌道レール
２      ケーシング
３      下面シール
４      転動体
６      側面シール
８，９  軌道溝
１１    側壁面
１３    ケーシングの下面
１４    軌道レールの上面
１９    上面シール
２０    プレート
２１，２２  リップシール
２３    ボルト（固着具）
２７    内側リップ部（リップ部）
２８    外側リップ部（リップ部）
Ｓ      側部領域
【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】
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