JP6930406B2 - Linear guidance device and mechanical device - Google Patents
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Description
本発明は、直動案内装置及び機械装置に関する。 The present invention relates to a linear motion guide device and a mechanical device.
直動案内装置にはサイドシール、インナーシール、アンダーシール、底面シールといったスライダを保護する接触シールが使用され、そのリップ形状には多くの提案がある。例えば、特許文献1、特許文献2で示される形状では、一つのシールの接触面に複数のリップを形成している。一般に外部より異物が侵入した場合、一つのリップで防ぐより複数のリップで防ぐ方が優れていることが知られており、複数のシールを重ねて使用することが多い。特許文献1、特許文献2では、一つのシールでも複数のリップがあり、複数のシールを重ねるのと同様の効果が期待される。更に、特許文献3では、リップを芯金に対して対称に配置することで、摺動方向によらず一定のシール性を確保している。
Contact seals that protect the slider, such as side seals, inner seals, under seals, and bottom seals, are used for the linear motion guide device, and there are many proposals for the lip shape. For example, in the shapes shown in
しかしながら、これらのシール形状では、シール性が向上する一方で、シール摩擦力が大きくなる傾向がある。特許文献1や特許文献3のように、同一形状のリップをn個接触させると、シール摩擦はn倍となる。特許文献2のように、各々のリップ形状を変えても、基本的にシール摩擦力は増加する方向である。また、各々のリップを並べて配置するため、リップ全体の幅寸法が標準のシングルリップと比較して大きくなる。
このため、特許文献1、特許文献2、特許文献3で示されるシールは、シール性が向上するものの、シール摩擦が大きく、リップ幅寸法も大きいため、使用条件によっては問題となる場合があった。
特許文献4で示されるシールは、最外部のリップと内部のリップで同時に相手部品へ接触することがなく、最外部のみ接触する場合は、シール摩擦力が小さい。ただし、しめしろを大きくして複数のリップを接触させると、シール摩擦が大きくなる上、複数のリップが一体となって接触するため、特許文献1、特許文献3のような多重リップの効果が望めない。また、積層シールであるため、シール全体の幅寸法が大きくなり、シールの適用位置によっては適用が困難となる場合がある。
However, with these seal shapes, the seal property tends to be improved, while the seal frictional force tends to be large. When n lips having the same shape are brought into contact with each other as in
Therefore, although the seals shown in
In the seal shown in Patent Document 4, the outermost lip and the inner lip do not come into contact with the mating part at the same time, and when only the outermost part comes into contact, the seal frictional force is small. However, if the squeeze margin is increased and a plurality of lips are brought into contact with each other, the sealing friction becomes large and the plurality of lips come into contact with each other, so that the effect of the multiple lips as in
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、用途に応じた接触状態の使い分けが可能となり、シングルリップシールと同等の幅寸法でシール性を向上させることができる直動案内装置及び機械装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is a linear motion guide device capable of properly using a contact state according to an application and improving the sealing property with a width dimension equivalent to that of a single lip seal. And to provide machinery.
本発明は、下記構成からなる。
(1) 長手方向に延びる案内レールと、前記案内レールに沿って移動するスライダと、前記案内レールと前記スライダとの間の隙間を塞ぐシール部材と、を備え、
前記シール部材は、前記長手方向に延びるシール部材本体と、前記シール部材本体から前記案内レールに向けて延出され、延出方向の先端の主リップで前記案内レールに接触するリップ片と、を有し、
前記リップ片には、前記主リップから前記シール部材本体に接続される接続部までの間で、前記案内レールと接触する側の面に外側へ突出する補助リップが形成された直動案内装置。
この直動案内装置によれば、シール部材が主リップに加えて補助リップを有するため、リップ片の変形に応じて、案内レールとの接触状態の調整や、非接触にする調整が容易に行える。シール部材は、案内レールとのしめしろが小さいと、主リップだけが案内レールと接触する。しめしろを大きくすると、主リップに加えて補助リップも案内レールと接触する。その場合、シールは、多重リップと同様の高いシール性が得られる。そのため、高防塵用途のシール部材では,リップ片のしめしろを大きく設定し、主リップと補助リップとを案内レールに共に接触させる。一方、低摩擦用途のシール部材では、リップ片のしめしろを小さく設定し、シングルリップ接触とする。このように、シールしめしろを調整することで、用途に応じた接触状態の使い分けが可能となり、しかも、シングルリップシールと同等の幅寸法でシール性を向上できる。
The present invention has the following configuration.
(1) A guide rail extending in the longitudinal direction, a slider moving along the guide rail, and a sealing member for closing a gap between the guide rail and the slider are provided.
The seal member includes a seal member main body extending in the longitudinal direction and a lip piece extending from the seal member main body toward the guide rail and contacting the guide rail with a main lip at the tip in the extending direction. Have and
A linear motion guide device in which an auxiliary lip projecting outward is formed on the surface of the lip piece from the main lip to the connecting portion connected to the seal member main body on the surface on the side in contact with the guide rail.
According to this linear motion guide device, since the seal member has an auxiliary lip in addition to the main lip, it is possible to easily adjust the contact state with the guide rail and the non-contact according to the deformation of the lip piece. .. If the seal member has a small margin with the guide rail, only the main lip comes into contact with the guide rail. When the squeeze margin is increased, the auxiliary lip in addition to the main lip also comes into contact with the guide rail. In that case, the seal can obtain the same high sealing property as the multiple lip. Therefore, in the sealing member for high dustproof use, the margin of the lip piece is set large, and the main lip and the auxiliary lip are brought into contact with the guide rail together. On the other hand, in the sealing member for low friction use, the tightness of the lip piece is set to be small so that a single lip contact is made. By adjusting the sealing margin in this way, it is possible to use the contact state properly according to the application, and it is possible to improve the sealing property with the same width dimension as the single lip seal.
(2) 前記シール部材は、前記主リップのみが前記案内レールに接触する状態と、前記主リップと前記補助リップの両方が前記案内レールに接触する状態と、を選択的に設定できる(1)に記載の直動案内装置。
この直動案内装置によれば、単一のシール部材でありながら、シングルリップ状態と、ダブルリップ状態とを選択的に設定でき、使用目的に応じてシール性と摺動抵抗とを適切な関係に調整できる。
(2) The sealing member can selectively set a state in which only the main lip contacts the guide rail and a state in which both the main lip and the auxiliary lip contact the guide rail (1). The linear motion guide device described in.
According to this linear motion guide device, a single lip state and a double lip state can be selectively set even though it is a single sealing member, and the sealing property and the sliding resistance have an appropriate relationship according to the purpose of use. Can be adjusted to.
(3) 前記補助リップの前記長手方向に直交する断面形状は円弧状である(1)又は(2)に記載の直動案内装置。
この直動案内装置によれば、補助リップは、リップ片の変形状態によって案内レールとの接触点が変化するが、断面形状が円弧状に形成されていることにより、一定の接触状態を確保できる。
(3) The linear motion guide device according to (1) or (2), wherein the auxiliary lip has an arcuate cross-sectional shape orthogonal to the longitudinal direction.
According to this linear motion guide device, the contact point of the auxiliary lip with the guide rail changes depending on the deformed state of the lip piece, but a constant contact state can be ensured because the cross-sectional shape is formed in an arc shape. ..
(4)前記補助リップの円弧半径は、前記リップ片の表面からの前記補助リップの突出高さの1〜5倍である(3)に記載の直動案内装置。
この直動案内装置によれば、補助リップの円弧半径を、補助リップの突出高さの5倍以下とすることで、補助リップの断面積を著しく減少できる。一方、補助リップの円弧半径が突出高さの等倍未満になると、リップ片との接合部にくびれが生じて補助リップの強度が低下する。そのため、上記の範囲で円弧半径を設定すれば、摩擦を抑制しつつ、補助リップの強度の低下を防止できる。
(4) The linear motion guide device according to (3), wherein the arc radius of the auxiliary lip is 1 to 5 times the protruding height of the auxiliary lip from the surface of the lip piece.
According to this linear motion guide device, the cross-sectional area of the auxiliary lip can be remarkably reduced by setting the arc radius of the auxiliary lip to 5 times or less the protruding height of the auxiliary lip. On the other hand, if the arc radius of the auxiliary lip is less than the same as the protruding height, a constriction is generated at the joint with the lip piece, and the strength of the auxiliary lip is reduced. Therefore, if the arc radius is set within the above range, it is possible to prevent a decrease in the strength of the auxiliary lip while suppressing friction.
(5) 前記シール部材本体は板状の部材であって、前記シール部材本体の板厚方向の一端部から前記リップ片が延出されており、
前記リップ片の前記板厚方向の幅は、前記シール部材本体の板厚より小さい(1)〜(4)のいずれか一つに記載の直動案内装置。
この直動案内装置によれば、リップ片の板厚方向の幅が、シール部材本体の板厚より小さくされることにより、標準のシングルリップシールと同等の寸法を確保できる。
(5) The seal member main body is a plate-shaped member, and the lip piece extends from one end of the seal member main body in the plate thickness direction.
The linear motion guide device according to any one of (1) to (4), wherein the width of the lip piece in the plate thickness direction is smaller than the plate thickness of the seal member main body.
According to this linear motion guide device, the width of the lip piece in the plate thickness direction is made smaller than the plate thickness of the seal member main body, so that the same dimensions as the standard single lip seal can be secured.
(6) 前記スライダの底面には前記長手方向に沿った凹溝が形成され、該凹溝に前記案内レールが収容されており、
前記シール部材は、前記スライダの底面に固定され、前記案内レールの側面に向けて延設された底面シールである(1)〜(5)のいずれか一つに記載の直動案内装置。
この直動案内装置によれば、スライダの底面と、案内レールの側面との隙間を、底面シールとして設けられたシール部材により塞ぐことができる。
(6) A concave groove along the longitudinal direction is formed on the bottom surface of the slider, and the guide rail is housed in the concave groove.
The linear motion guide device according to any one of (1) to (5), wherein the seal member is a bottom seal fixed to the bottom surface of the slider and extended toward the side surface of the guide rail.
According to this linear motion guide device, the gap between the bottom surface of the slider and the side surface of the guide rail can be closed by a seal member provided as a bottom surface seal.
(7) 前記スライダの底面には前記長手方向に沿った凹溝が形成され、該凹溝に前記案内レールが収容されており、
前記案内レールの側面と、前記側面に対向する前記スライダの前記凹溝の内側面には、転動体が転動自在に配置される転動体軌道面がそれぞれ設けられ、
前記シール部材は、前記転動体軌道面よりも前記凹溝の開口側に配置されたアンダーシール、又は前記凹溝の開口側と反対側に配置されたインナーシールである(1)〜(5)のいずれか一つに記載の直動案内装置。
この直動案内装置によれば、凹溝の開口側に形成されるスライダ側の転動体軌道面と、案内レール側の転動体軌道面との間の隙間を、アンダーシールにより塞ぐことができる。また、凹溝の開口側と反対側に形成されるスライダ側の転動体軌道面と、案内レール側の転動体軌道面との間の隙間を、インナーシールにより塞ぐことができる。
(7) A concave groove along the longitudinal direction is formed on the bottom surface of the slider, and the guide rail is housed in the concave groove.
A rolling element raceway surface on which a rolling element is rotatably arranged is provided on a side surface of the guide rail and an inner side surface of the concave groove of the slider facing the side surface.
The seal member is an underseal arranged on the opening side of the concave groove with respect to the rolling element raceway surface, or an inner seal arranged on the side opposite to the opening side of the concave groove (1) to (5). The linear motion guide device according to any one of the above.
According to this linear motion guide device, the gap between the rolling element raceway surface on the slider side and the rolling element raceway surface on the guide rail side formed on the opening side of the concave groove can be closed by the underseal. Further, the gap between the rolling element raceway surface on the slider side and the rolling element raceway surface on the guide rail side, which are formed on the side opposite to the opening side of the concave groove, can be closed by the inner seal.
(8) 前記スライダの底面には前記長手方向に沿った凹溝が形成され、該凹溝に前記案内レールが収容されており、
前記スライダの前記長手方向の両端部には、エンドキャップがそれぞれ配置され、
前記シール部材は、前記エンドキャップに固定され、前記案内レールへ向けて延設されたサイドシールである(1)〜(5)のいずれか一つに記載の直動案内装置。
この直動案内装置によれば、案内レールの外面と、エンドキャップの内面との間の隙間を、エンドキャップに設けられたサイドシールにより塞ぐことができる。
(8) A concave groove along the longitudinal direction is formed on the bottom surface of the slider, and the guide rail is housed in the concave groove.
End caps are arranged at both ends of the slider in the longitudinal direction.
The linear motion guide device according to any one of (1) to (5), wherein the seal member is a side seal fixed to the end cap and extended toward the guide rail.
According to this linear motion guide device, the gap between the outer surface of the guide rail and the inner surface of the end cap can be closed by the side seal provided on the end cap.
(9) (1)〜(8)のいずれか一つの直動案内装置を含んで構成される、機械装置。
この機械装置によれば、案内レールとスライダとの間に形成される隙間に対するごみ、粉塵、切粉、切屑等の異物の入り込みを抑制でき、長期に渡り転動体の円滑な転動が可能となる。
(9) A mechanical device including any one of the linear motion guide devices (1) to (8).
According to this mechanical device, it is possible to suppress the entry of foreign matter such as dust, dust, chips, and chips into the gap formed between the guide rail and the slider, and it is possible to smoothly roll the rolling element over a long period of time. Become.
本発明によれば、用途に応じた接触状態の使い分けが可能となり、シングルリップシールと同等の幅寸法でシール性を向上させることができる。 According to the present invention, it is possible to properly use the contact state according to the application, and it is possible to improve the sealing property with a width dimension equivalent to that of a single lip seal.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明の一実施形態に係る直動案内装置11の斜視図、図2は図1に示す直動案内装置11のスライダ15の斜視図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view of a linear
本実施形態に係る直動案内装置11は、案内レール13と、案内レール13に対して移動するスライダ15と、後述する転動体17及び保持器27(図3参照)、潤滑ユニット39、及び案内レール13とスライダ15との間の隙間を塞ぐシール部材を有する。なお、シール部材とは、後述する底面シール33、アンダーシール35、インナーシール37、サイドシール41の総称である。案内レール13の側面部には、案内レール13の長手方向に沿って一対の案内レール側軌道面(転動体軌道面)19が形成されている。スライダ15は、スライダ本体21と、スライダ本体21の移動方向(長手方向)の両端部に設けられた一対のエンドキャップ23とを備える。また、スライダ15には、エンドキャップ23の長手方向外側に潤滑ユニット39と、潤滑ユニット39の更に外側にサイドシール41がネジ43によって固定される。潤滑ユニット39は、潤滑油を多数の気泡内に含ませた合成樹脂からなり、長期に亙って案内レール側軌道面19に潤滑油を供給する。スライダ本体21、エンドキャップ23、潤滑ユニット39、サイドシール41は、いずれもU字形状の断面をなして案内レール13に跨るように設置される。つまり、スライダ本体21、エンドキャップ23、潤滑ユニット39、サイドシール41には、案内レール13を収容する凹溝が形成されている。図3にスライダ本体21の凹溝42Aを示し、図2にエンドキャップ23の凹部42B、潤滑ユニット39の凹部42C、サイドシールの凹部42Dを示す。
The linear
図3は案内レール13及びスライダ本体21の案内レール13の長手方向に直交する断面を示す概略断面図である。
図3に示すように、スライダ本体21の凹溝42Aの内側面には、案内レール側軌道面19(図1参照)に対向するように一対のスライダ側軌道面(転動体軌道面)25が形成される。
スライダ側軌道面25と案内レール側軌道面19との間には、複数の転動体17と、転動体17を保持する保持器27とが設けられ、各転動体17が転動自在に配置される。転動体17は、スライダ側軌道面25と案内レール側軌道面19との間に形成された軌道内を、案内レール13とスライダ15との相対移動に伴って転動する。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a cross section orthogonal to the longitudinal direction of the
As shown in FIG. 3, a pair of slider-side raceway surfaces (rolling body raceway surfaces) 25 are provided on the inner surface of the
A plurality of rolling
転動体17は、例えば円筒ころであり、上記軌道内を転動してスライダ本体21の長手方向に沿って移動する。転動体17は、図2に示すスライダ本体21の長手方向一方端に設けられたエンドキャップ23で方向転換した後、スライダ本体21の内方に形成された転動体戻し通路(図示略)を通り、スライダ本体21の長手方向他端に設けられたエンドキャップ23で再度方向転換した後、元の軌道内に戻される。
The rolling
ここで、本実施形態の直動案内装置11には、前述のように、底面シール33、アンダーシール35、インナーシール37、サイドシール41というシール部材が設けられる。底面シール33は、案内レール13とスライダ15、潤滑ユニット39、サイドシール41との間に生じた隙間をシールして外部からの異物侵入を防ぐと共に、潤滑油の漏洩を防ぐシールである。アンダーシール35、インナーシール37は、軌道内からの潤滑油の漏洩を防ぐシールである。サイドシール41は、案内レール13とエンドキャップ23の隙間をシールして外部からの異物侵入を防ぐと共に、潤滑油の漏洩を防ぐシールである。
Here, as described above, the linear
シール部材の材料は、ニトリルゴム、フッ素ゴム等の耐油性を有するゴム材料、又は、熱可塑性のポリエステルエラストマー等が望ましい。軟鋼でも使用できるが、接触部の摩耗が懸念されるので、リップ厚さ自体を極力薄くし、バネ性が得られるようにする必要がある。 The material of the sealing member is preferably a rubber material having oil resistance such as nitrile rubber or fluororubber, or a thermoplastic polyester elastomer or the like. Mild steel can also be used, but since there is concern about wear of the contact portion, it is necessary to make the lip thickness itself as thin as possible so that springiness can be obtained.
図4は図2に示すスライダ15の一部分解斜視図、図5は底面シール33のスライダ本体21への取付状態を示す断面図である。
図4に示すように、底面シール33は、一方の長辺が案内レール13(図1参照)の側面に向けて延設された板状に形成され、スライダ本体21の底面にカバー61と一体に組み付けられる。底面シール33とカバー61には、それぞれ通し孔34,62が形成される。
FIG. 4 is a partially exploded perspective view of the
As shown in FIG. 4, the
図5に示すように、通し孔34,62にはネジ63が挿通されて、スライダ本体21に形成されたタップ穴22に螺合される。これにより、底面シール33は、ネジ63によってスライダ本体21に締結固定される。
As shown in FIG. 5, a
ここで、通し孔34,64の内径とネジ63の外径との寸法差は、シールしめしろの調整量として活用される。上記寸法差が、シールしめしろの調整量として不十分な場合は、通し孔34,64を長穴としてもよい。
Here, the dimensional difference between the inner diameters of the through
図6は底面シール33の長手方向に直交する拡大断面図である。
底面シール33は、長手方向に延びるシール部材本体55と、シール部材本体55から案内レール13(図5参照)に向けて延出され、延出方向の先端の主リップ59で案内レール13に接触するリップ片53と、を有する。
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view orthogonal to the longitudinal direction of the
The
シール部材本体55は板状の部材であって、シール部材本体55の板厚方向の一端となる接続部57側からリップ片53が板厚方向の他端に向けて延出される。リップ片53は、シール部材本体55の板厚方向から傾斜した方向に延出され、接続部57を中心に、弾性変形によって回転可能となっている。
The seal member
リップ片53には、主リップ59からシール部材本体55に接続される接続部57までの間で、案内レール13と接触する側の面に補助リップ51が形成される。つまり、補助リップ51は、接触相手側との接触開始点となる主リップ59と、主リップ59の回転中心(接続部57)との間に配置される。補助リップ51は、長手方向に直交する断面形状が円弧状であり、外側(接触相手側)に突出して形成される。主リップ59は、無負荷状態で、シール部材本体55との接続部57から距離Lだけ離間している。距離Lは、シール部材の材料や用途等に応じて適宜設定される。
In the
図7(A)は低摩擦用途で使用時の底面シール33の要部拡大図、図7(B)は高防塵用途で使用時の底面シール33の要部拡大図である。
補助リップ51は、主リップ59と、リップ片53の回転中心となる接続部57との間に配置されることで、前述したしめしろによるリップ片53の変形に応じて、接触相手側との接触状態の調整や、非接触にする調整が容易に行える。
FIG. 7A is an enlarged view of a main part of the
The
つまり、図7(A)に示す状態は、主リップ59だけが接触相手である案内レール13に接触するシングルリップシールの状態であり、低摩擦力のシールとなる。一方、図7(B)に示す状態は、主リップ59と補助リップ51とが共に案内レール13に接触するダブルリップシールの状態であり、シール性が強化される。このように、底面シール33の接触相手側への押し当て状態によって、主リップ59のみが案内レールに接触する状態と、主リップ59と補助リップ51の両方が案内レールに接触する状態と、を選択的に設定できる。つまり、シングルリップ状態と、ダブルリップ状態とを選択的に設定でき、使用目的に応じてシール性と摺動抵抗とを適切な関係に調整できる。なお、底面シール33は、補助リップ51が円弧形状であるため、任意の点で相手部品(案内レール13の側面)に接触しても、一定の接触状態を確保することができる。
That is, the state shown in FIG. 7A is a single lip seal in which only the
また、図6に示すリップ片53の板厚方向の幅trは、シール部材本体55の板厚tより小さくされている。これにより、シール自体の幅寸法を標準のシングルリップシールと同等にでき、コンパクトな構成にできる。
Further, the width tr of the
図8は補助リップ51の円弧半径と突出量との相関を示す説明図である。
補助リップ51は、前述した案内レール13の長手方向の垂直断面における表面が、円弧状に形成される。補助リップ51の接触相手側との接触点は、リップ片53(図6参照)の変形状態によって異なる。仮に、補助リップ51が多角形のリップである場合には、その接触点の位置によって接触状態が変わり、結果としてシール摩擦・シール性が大きく変化する可能性がある。補助リップ51は、この変化を可能な限り避けるため、円弧状とするのが望ましい。補助リップ51は、上記断面形状を円弧状とすることで、リップ片53の変形によって、接触相手側との接触点が変化しても、一定の接触状態を確保することができる。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing the correlation between the arc radius of the
The surface of the
そして、円弧半径rの円弧と、リップ片53の表面からの突出高さである突出量aにより決定される補助リップ51の断面積Sは、可能な限り小さくした方が接触相手との接触面積を小さくし、シール摩擦を小さくできる。補助リップ51の断面積Sは、円弧半径r、突出量aの関数として式(1)で求められる。
The contact area with the contact partner should be as small as possible for the cross-sectional area S of the
なお、断面積Sは、図8に示す扇形ABOと三角形BCOの差分を2倍にしたものであり、式(2)で表される。 The cross-sectional area S is obtained by doubling the difference between the fan-shaped ABO and the triangular BCO shown in FIG. 8, and is represented by the equation (2).
また、三角形BCOより、円弧半径r、距離x、突出量aの関係は式(3)で表される。 Further, from the triangle BCO, the relationship between the arc radius r, the distance x, and the protrusion amount a is expressed by the equation (3).
上記式(1)は、式(2)に式(3)を代入することにより導かれる。 The above equation (1) is derived by substituting the equation (3) into the equation (2).
図9は補助リップ51の半径比(r/a)と断面積Sの面積比との相関を表すグラフである。
図9に示すカーブは、突出量aを定数として、円弧半径rを変化させて断面積Sを算出し、r=aの場合の断面積S0に対する断面積Sの比をプロットした結果である。円弧半径rは、突出量aの5倍以下とすれば、減少量が急峻となり、断面積を著しく減少できる。
FIG. 9 is a graph showing the correlation between the radius ratio (r / a) of the
The curve shown in FIG. 9 is a result of calculating the cross-sectional area S by changing the arc radius r with the protrusion amount a as a constant and plotting the ratio of the cross- sectional area S to the cross-sectional area S 0 when r = a. .. If the arc radius r is 5 times or less of the protrusion amount a, the amount of decrease becomes steep and the cross-sectional area can be significantly reduced.
図10は円弧半径が突出量の等倍未満である補助リップ51を示す参考図である。
円弧半径rは、突出量aの1倍未満にすると、補助リップ51とリップ片53との接合部にくびれが生じる。このため、シール部材の強度面において問題が生じる。補助リップ51の適正な円弧半径rは、突出量aの1〜5倍とするのが好ましい。
FIG. 10 is a reference diagram showing an
If the arc radius r is less than 1 times the protrusion amount a, a constriction occurs at the joint portion between the
円弧半径rは、突出量aの5倍以下とすれば、断面積Sを著しく減少できる。一方、補助リップ51は、円弧半径が突出量aの等倍未満になると、リップ片53とシール部材本体55との接合部にくびれが生じ、強度面において問題が生じる。したがって、補助リップ51は、リップ片53の表面からの突出量の1〜5倍の範囲で円弧半径を設定すれば、摩擦の抑制及び強度の向上に対して特に顕著な効果が得られることになる。
If the arc radius r is 5 times or less of the protrusion amount a, the cross-sectional area S can be significantly reduced. On the other hand, when the arc radius of the
次に、本発明を、シール部材であるアンダーシール35やインナーシール37に適用した例を説明する。
図3に示すように、アンダーシール35とインナーシール37は、案内レール側軌道面19とスライダ側軌道面25とに囲まれた空間を密封するように、保持器27に取り付けられている。アンダーシール35とインナーシール37は、同形状のシールを上下反転させたものであり、軌道面よりも凹溝42Aの開口側に設けられたシールがアンダーシール35、開口側と反対側に設けられたシールがインナーシール37である。
Next, an example in which the present invention is applied to the
As shown in FIG. 3, the
図11は案内レール13の長手方向に直交する方向のアンダーシール35(インナーシール37)の断面図である。
アンダーシール35、インナーシール37は、案内レールの長手方向に延びるシール部材本体55Aと、シール部材本体55Aから案内レールに向けて延出され、延出方向の先端の主リップ59で案内レールに接触するリップ片53Aと、を有する。リップ片53Aには、主リップ59からシール部材本体55Aに接続される接続部57までの間で、案内レールと接触する側の面に外側へ突出する補助リップ51が形成される。アンダーシール35、インナーシール37は、案内レール13の長手方向に長く、シール摩擦が大きくなりやすい。したがって、可能な限りシール摩擦を抑えられるように、リップ片53Aは薄肉形状とされている。この補助リップ51においても、可能な限りシール摩擦を抑えるため、円弧半径rを突出量a(突起高さ)と等倍とされている。
FIG. 11 is a cross-sectional view of the underseal 35 (inner seal 37) in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the
The
次に、本発明をシール部材であるサイドシール41に適用した例を説明する。
図12(A)はサイドシール41の正面図、図12(B)は図12(A)のA−A線断面図である。
図12(A)に示すように、サイドシール41は、正面から見て略U字状で形成され、案内レール13の両側面及び上面に嵌り合う形状をしている。サイドシール41は、図12(B)に示すように、側方から見てスライダ本体側に芯金として配置される鋼板65と、鋼板65のスライダ本体側の面以外を覆うように形成されたシール部材本体55Bとを有する。サイドシール41には、溝68により薄肉となったリップ片53Bが形成される。リップ片53Bの先端部には案内レールに接触する主リップ59が形成され、リップ片53Bのシール部材本体55Bとの接続部57側までの間に、接触相手側に向けて突出する補助リップ51が形成されている。
Next, an example in which the present invention is applied to the
12 (A) is a front view of the
As shown in FIG. 12A, the
このサイドシール41は、高い防塵性が求められるシールであって、リップ部69の主リップ59は、厚肉で高剛性な構成とされている。また、補助リップ51は、前述同様に、円弧半径rを突出量aの5倍としている。
The
次に、上記したシール部材の構成の作用を説明する。
本実施形態に係る直動案内装置11では、シール部材が、案内レール13と接触する先端部に主リップ59を備え、この主リップ59よりも基端側に補助リップ51を備える。主リップ59と補助リップ51との相対位置関係により、補助リップ51は、主リップ59の変形に応じて、接触相手側との接触状態の調整、又は非接触状態への調整が可能になる。
Next, the operation of the configuration of the seal member described above will be described.
In the linear
シール部材は、接触相手側とのしめしろが小さいと、まず、主リップ59が接触相手側と接触する。しめしろを大きくすると、主リップ59と補助リップ51とが接触相手側に共に接触する。このため、シール部材は、使用目的に応じて、シングルリップシール、ダブルリップシールとして機能させることでき、高い摺動性、高いシール性が選択的に得られる。また、補助リップ51は、案内レール13の長手方向に直交する断面が円弧状に形成されるため、接触点の変化によらず、常に一定の接触状態が確保されやすくなる。
When the seal member has a small tightness with the contact partner side, the
例えば、高防塵用途のシール部材では、接触相手側と主リップ59のしめしろを大きくし、補助リップ51と接触相手側とを接触させる。一方、低摩擦用途のシール部材では、接触相手側と主リップ59のしめしろを小さくし、シングルリップ接触とする。この場合、主リップ59と補助リップ51が同時に相手部品へ接触することはない。
For example, in a seal member for high dustproof use, the contact margin between the contact partner side and the
このように、シール部材では、シールしめしろを調整することで、用途に応じた接触状態の使い分けが可能となり、しかも、シングルリップシールと同等の幅寸法でシール性を向上できる。 As described above, in the sealing member, by adjusting the sealing margin, it is possible to properly use the contact state according to the application, and the sealing property can be improved with the same width dimension as the single lip seal.
<直動案内装置への適用例>
図13(A)は直動案内装置11を備える搬送装置71のテーブル73を省略した平面図、(B)はテーブル73を含んだ(A)の正面図、(C)は(B)の一部拡大図である。
シール部材を備える直動案内装置11は、機械装置の一つである搬送装置71に組み込むことができる。すなわち、本実施形態の直動案内装置11は、スライダ15が、搬送装置71の被取付部であるベース75の上面で互いに平行な2列状に固定される。また、テーブル73の下面には、一対の案内レール13が取り付けられ、ベース75に対してテーブル73が直線運動する。この搬送装置71では、重力方向(矢印で表示)に対して、テーブル73は上方に配置され、ベース75は下方に配置されている。なお、案内レール13は、テーブル73に設けられた段差、すなわち肩77に当接するようにしてテーブル73に高精度に取り付けられる。
<Example of application to linear motion guidance device>
13 (A) is a plan view in which the table 73 of the
The linear
ここで、搬送装置71の使用時においては、ゴミ等の異物が、上方から降りかかる可能性がある。そのため、ベース75上に平行に設置されるスライダ15には、底面シール33が、図13(C)に示すように、外側だけに装着されてもよい。これは、直動案内装置11において肩77がある側は、テーブル73によって上方を覆われているので、防塵性能の必要性は高くない。そのため、肩77のある側では底面シール33を取り付けていない。
Here, when the
このように構成することで、スライダ15の底面部31から案内レール底面までの高さ寸法(d1)を大きく確保することができる。このため、テーブル73の肩77にスライダ15が干渉しにくいので、搬送装置71の設計の自由度が増す。一方、肩77がない側は、テーブル73に覆われていないので、防塵の必要性があり、各スライダ15の肩77がない側には、底面シール33が取り付けられる。各スライダ15の幅方向(図13(B)の左右方向)の外側では、案内レール13の底面部31からスライダ15の底面部31までの高さ方向の寸法(d2)は小さくなるが、こちらには肩77がないので、搬送装置71の設計に制約を与えることはない。
With this configuration, it is possible to secure a large height dimension (d1) from the
このように、本実施形態の直動案内装置11を搬送装置71に適用した場合でも、アンダーシール35と底面シール33とを個別に固定しているため(図3参照)、図13(B)における左右片側の底面シール33だけを取り外すことができる。したがって、周囲の環境に応じて、防塵性能を調整できる搬送装置71が得られる。この搬送装置71においても、不要な箇所の底面シール33だけを省くことができるので、不要にコストを増大させることがない。
As described above, even when the linear
そして、本実施形態の直動案内装置11を適用した搬送装置71によれば、案内レール13とスライダ15との間に形成される隙間に対するごみ、粉塵、切粉、切屑等の異物の入り込みを抑制でき、長期に渡り転動体17の円滑な転動が可能となる。
Then, according to the
このように、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、実施形態の各構成を相互に組み合わせることや、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。 As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified or applied by those skilled in the art based on the combination of the configurations of the embodiments with each other, the description of the specification, and the well-known technique. This is also the subject of the present invention and is included in the scope for which protection is sought.
例えば上記の構成例では、機械装置が搬送装置である場合を例に説明したが、機械装置は、この他、例えば、旋盤、ボール盤、中ぐり盤、フライス盤、歯切り盤、研削盤等の種々の機器であってもよい。 For example, in the above configuration example, the case where the mechanical device is a transport device has been described as an example, but the mechanical device may include various other mechanical devices such as a lathe, a drilling machine, a boring machine, a milling machine, a gear cutting machine, and a grinding machine. It may be a device of.
11 直動案内装置
13 案内レール
15 スライダ
17 転動体
19 案内レール側軌道面(転動体軌道面)
23 エンドキャップ
25 スライダ側軌道面(転動体軌道面)
33 底面シール(シール部材)
35 アンダーシール(シール部材)
37 インナーシール(シール部材)
41 サイドシール(シール部材)
51 補助リップ
53,53A,53B リップ片
57 接続部
59 主リップ
71 搬送装置(機械装置)
r 円弧半径
11
23
33 Bottom seal (seal member)
35 Underseal (seal member)
37 Inner seal (seal member)
41 Side seal (seal member)
51
r arc radius
Claims (9)
前記シール部材は、前記長手方向に延びるシール部材本体と、前記シール部材本体から前記案内レールに向けて延出され、延出方向の先端の主リップで前記案内レールに接触するリップ片と、を有し、
前記リップ片には、前記主リップから前記シール部材本体に接続される接続部までの間で、前記案内レールと接触する側の面に外側へ突出する補助リップが形成された直動案内装置。 A guide rail extending in the longitudinal direction, a slider moving along the guide rail, and a sealing member for closing a gap between the guide rail and the slider are provided.
The seal member includes a seal member main body extending in the longitudinal direction and a lip piece extending from the seal member main body toward the guide rail and contacting the guide rail with a main lip at the tip in the extending direction. Have and
A linear motion guide device in which an auxiliary lip projecting outward is formed on the surface of the lip piece from the main lip to the connecting portion connected to the seal member main body on the surface on the side in contact with the guide rail.
前記リップ片の前記板厚方向の幅は、前記シール部材本体の板厚より小さい請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の直動案内装置。 The seal member main body is a plate-shaped member, and the lip piece extends from one end of the seal member main body in the plate thickness direction.
The linear motion guide device according to any one of claims 1 to 4, wherein the width of the lip piece in the plate thickness direction is smaller than the plate thickness of the seal member main body.
前記シール部材は、前記スライダの底面に固定され、前記案内レールの側面に向けて延設された底面シールである請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の直動案内装置。 A concave groove is formed on the bottom surface of the slider along the longitudinal direction, and the guide rail is housed in the concave groove.
The linear motion guide device according to any one of claims 1 to 5, wherein the seal member is a bottom seal fixed to the bottom surface of the slider and extended toward the side surface of the guide rail.
前記案内レールの側面と、前記側面に対向する前記スライダの前記凹溝の内側面には、転動体が転動自在に配置される転動体軌道面がそれぞれ設けられ、
前記シール部材は、前記転動体軌道面よりも前記凹溝の開口側に配置されたアンダーシール、又は前記凹溝の開口側と反対側に配置されたインナーシールである請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の直動案内装置。 A concave groove is formed on the bottom surface of the slider along the longitudinal direction, and the guide rail is housed in the concave groove.
A rolling element raceway surface on which a rolling element is rotatably arranged is provided on a side surface of the guide rail and an inner side surface of the concave groove of the slider facing the side surface.
Claims 1 to 5 that the seal member is an underseal arranged on the opening side of the concave groove with respect to the rolling element raceway surface, or an inner seal arranged on the side opposite to the opening side of the concave groove. The linear motion guide device according to any one of the above.
前記スライダの前記長手方向の両端部には、エンドキャップがそれぞれ配置され、
前記シール部材は、前記エンドキャップに固定され、前記案内レールへ向けて延設されたサイドシールである請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の直動案内装置。 A concave groove along the longitudinal direction is formed on the bottom surface of the slider, and the guide rail is housed in the concave groove.
End caps are arranged at both ends of the slider in the longitudinal direction.
The linear motion guide device according to any one of claims 1 to 5, wherein the seal member is a side seal fixed to the end cap and extended toward the guide rail.
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