CN102713354B - 设置有防尘机构的线性致动器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种设置有防尘机构的线性致动器，其能够防止防尘带变形，改善防尘带和壳体构件之间的密封性能，并实现高的防尘性能，而与线性致动器的尺寸无关。设置有防尘机构的线性致动器包括：壳体构件，该壳体构件被设置为至少覆盖滚珠丝杠；开口部，该开口部形成在壳体构件中以沿着活动台的移动轨迹延伸；和防尘带，该防尘带在壳体构件内伸展，以通过安装至被设置在壳体构件的两个端部处的安装构件封闭开口部，其中为活动台设置用于绕过定位在与活动台重叠的位置处的防尘带的旁路构件，以在由防尘带封闭和密封开口部的同时实现活动构件沿着开口部的移动，并且在这种设置有防尘机构的线性致动器中，防尘带围绕安装构件缠绕并夹在安装构件和壳体构件的端部之间。

Description

设置有防尘机构的线性致动器

技术领域

本发明涉及设置有防尘机构的线性致动器，并且特别地，涉及可用在例如洁净室中的设置有防尘机构的线性致动器。

背景技术

迄今，本申请人和与其相关的关联公司已经提供了如在下述专利文献1中公开的设置有防尘机构等的多种类型的致动器(其包括用于引导将被移动的目标运动的运动引导装置)。例如，专利文献1中提供的设置有防尘机构的线性致动器设置有用于确定地防止灰尘等通过形成在致动器壳体中的开口泄漏的功能，并且为了避免防尘带和移动台的突出部之间在致动器壳体的开口处的干扰，特别地设置防尘带关于移动台的旁路或迂回装置。

在下文将参照图10说明专利文献1中公开的设置有防尘机构的线性致动器。进一步说明的是，图10是用于说明根据常规技术的设置有防尘机构的线性致动器的结构的视图，其中(a)图示设置有防尘机构的线性致动器的上表面侧，(b)图示其前表面侧，并且(c)图示设置有防尘机构的线性致动器的剖面图。

如图10所示，根据常规技术的设置有防尘机构的线性致动器1包括细长(长且薄)的盒状壳体构件2、被以能够旋转的状态支撑在盒状壳体构件2内的滚珠丝杠3、能够响应于滚珠丝杠3的旋转运动线性地往复移动的活动台以及用于驱动和转动滚珠丝杠3的驱动电动机5。

壳体构件2设置有水平基板21、从水平基板21上垂直地直立并平行于滚珠丝杠3延伸的一对横向垂直侧板22和23、以及分别地安装至垂直侧板22和23的前端部和后端部的端部件24和25。滚珠丝杠3的一端由一个端部件24支撑为能够旋转，滚珠丝杠3的另一端以穿过端部件25并与驱动电动机5侧连接的方式也由另一个端部件25支撑为能够旋转。

横向垂直侧板22和23具有以直角向内弯曲为水平上板部22a和23a的上端部。中央间隔(分隔)板26设置在横向水平上板部22a和23a之间的中间部处，并且中央间隔板26的前端部和后端部分别安装并固定至端部件24和25。作为这种布置的结构，左侧开口27形成在水平上板部22a和中央间隔板26之间，以沿滚珠丝杠3的轴向方向，即，沿活动台4的移动方向延伸。同样地，右侧开口28形成在水平上板23a和中央间隔板26之间。

各个开口27和28由防尘带29和30封闭和密封，每个防尘带具有大于每个开口的宽度的宽度。防尘带29和30沿着水平上板部22，23和中央间隔板26的下表面侧在端部件24和25之间伸展。

如上所述，壳体构件2构成由水平基板21、垂直侧板22、23(即，水平上板部22a、23a)、中央间隔板26、端部件24、25和封闭和密封开口27、28以覆盖滚珠丝杠3的防尘带29、30分隔成盒形的隔间，从而实现将从致动器产生的灰尘保持在分隔的隔间的内部的功能。

活动台4设置有与滚珠丝杠3螺纹连接的滚珠丝杠螺母形成在其上的螺母部件41、固定至螺母部件41的上表面的下板42、固定至下板42的上表面的中间板43、和固定至中间板43的上表面的上板44。螺母部件41的两个侧表面由安装在壳体构件2内的直线导轨31支撑为能够沿滚珠丝杠3的轴向方向滑动。

活动台4具有一结构，其中上板44定位在壳体构件2的外侧上，中间板43、下板42和螺母部件41定位在壳体构件2内。也就是说，上板44从开口27和28向外突出，并且当上板44连接至将被引导的目标时，移动作用力施加至将被引导的目标。

此外，从定位在活动台4中的壳体构件2内的横向(左右)侧表面水平地突出的辊子61-66被设置为用于以能够旋转的状态绕过防尘带29和30的旁路装置。以使得中心设置的辊子63和64定位得比设置在沿轴向方向的两端侧的辊子61、62、65和66低的方式布置这些辊子61-66(进一步，将要说明的是，虽然辊子65设置在与辊子66相对的位置，但辊子65未在图10中出现，并且因此已将辊子65描述为辊子(65))。

各个防尘带29和30在各个辊子61-66上伸展，以防止从开口27和28向外突出的上板44干扰防尘带29和30。也就是说，防尘带29和30在各个辊子61-66之上伸展以在上板44的突出部之下绕过，并且更具体地，左侧(图10(a)中的图纸上的上侧)防尘带29在前侧辊子61的上方经过，围绕中央辊子63的下侧伸展，并且随后在后侧辊子(65)的上方经过。以类似的方式，右侧(图10(a)中的图纸上的下侧)防尘带30在前侧辊子62的上方经过，围绕中央辊子63的下侧伸展，并且随后在后侧辊子66的上方经过。

由于根据常规技术的设置有防尘机构的线性致动器1具有如上所述的这种结构，沿着活动台4的移动位置形成的开口27和28可以总是通过防尘带29和30保持封闭和密封状态。因此，可以防止在或从滚珠丝杠3和为螺母部件41设置的滚珠丝杠螺母之间的滑动部分以及螺母部件41和直线导轨31之间的滑动部分产生的灰尘通过形成至壳体构件2的开口27和28向外泄漏。

而且，在根据常规技术的设置有防尘机构的线性致动器1中，防尘带29和30设置在壳体构件2内以能够在沿着开口27和28移动的活动台4下面绕过或迂回，并且因此，当活动台4移动时，可以总是保持由防尘带29和30进行的开口27和28的封闭和密封状态。

现有技术文献

专利文献1：日本专利特许公开No.2000-266151。

发明内容

要解决的技术问题

然而，如图11所示，防尘带29和30借助于螺钉通过板70和70分别固定至端部件24和25的上表面，具有预定的张力施加到带29和30，从而不松弛。根据这种常规结构，难以在防尘带29和30的宽度方向将张力均匀地施加至防尘带29和30二者，并且根据施加至每个防尘带的宽度方向的张力的大小的差异，存在沿垂直方向弯曲防尘带29和30且因此降低壳体构件2与防尘带29和30之间的密封性能的可能性。

此外，在本申请的发明人的研究或实验中，已经发现，在防尘带29和30具有小的宽度尺寸(长度或尺寸)的情况中，防尘带29和30弯曲成如图12(a)中所示的向上弓形，并且在防尘带29和30具有大的宽度尺寸(近似大于50mm)的情况中，防尘带29和30弯曲成如图12(b)中所示的向下弓形。

如上所述，根据设置有防尘机构的常规线性致动器的结构，引起不希望的情况，使得当需要调整将施加至防尘带用于恰当地安装防尘带和在宽的范围内改变设置有防尘机构的线性致动器的尺寸的张力时，防尘带29和30弯曲，并且弯曲安装状态改变，导致难以根据其弯曲状态调整防尘带29和30的安装状态，因此是有缺点的。

因此，作出本发明以解决上述缺点，并且本发明的目标是提供一种设置有防尘机构的线性致动器，其能够防止防尘带弯曲，改善防尘带和壳体构件之间的密封性能，并且即使在线性致动器具有任何大小和尺寸的情况中都能够实现高的防尘性能。

技术方案

根据本发明的用于解决上述问题的设置有防尘机构的线性致动器包括：滚珠丝杠；活动台，该活动台设置有与滚珠丝杠接合的滚珠丝杠螺母并被构造为根据滚珠丝杠的旋转运动能够沿滚珠丝杠的轴向方向往复地移动；壳体构件，该壳体构件被设置为至少覆盖滚珠丝杠；开口部，该开口部形成在壳体构件中以沿着活动台的移动轨迹延伸；和防尘带，该防尘带在壳体构件内伸展，以通过安装至被设置在壳体构件的两个端部处的安装构件封闭开口部，其中为活动台设置用于绕过定位在与活动台重叠的位置处的防尘带的旁路构件，以在由防尘带封闭和密封开口部的同时实现活动构件沿着开口部的移动，并且防尘带围绕安装构件缠绕并夹在安装构件和壳体构件的端部之间。

有益效果

根据本发明，由于防尘带围绕安装构件缠绕并夹在安装构件和壳体构件的端部之间，因此可以沿防尘带的宽度方向均匀地且有力地施加张力，并且此外，防尘带的固定应力可以由壳体构件和安装构件之间的抵接表面接收，以便可以防止防尘带变形并且可以改善密封性能。

附图说明

图1为示出根据本发明的第一实施例的设置有防尘机构的线性致动器的外观的透视图。

图2表示用于说明根据本发明的第一实施例的设置有防尘机构的线性致动器的外观的结构的视图，其中(a)示出线性致动器的上表面侧，(b)示出其前表面侧，(c)示出其电动机侧的侧表面，并且(d)是与电动机侧相对的一侧的侧表面。

图3表示用于说明根据第一实施例的设置有防尘机构的线性致动器的内部结构的视图，其中(a)为从线性致动器的上侧看到的视图，(b)是从其前侧看到的视图，(c)示出其电动机侧的侧表面，并且(d)是与电动机侧相对的一侧的侧表面。

图4为图示线性致动器的一部分的上表面的透视图，用于说明根据第一实施例的线性致动器的防尘机构的安装方法。

图5为用于说明根据第一实施例的设置有防尘机构的线性致动器的防尘带的安装方法的视图。

图6表示根据第一实施例的设置有防尘机构的线性致动器的防尘带的结构，其中(a)为说明形成至防尘带的安装孔的位置的视图，并且(b)为示出防尘带的安装方法的剖面图。

图7为用于说明根据本发明的第二实施例的设置有防尘机构的线性致动器的防尘带的安装方法的图示。

图8为用于说明根据第二实施例的设置有防尘机构的线性致动器的旁路构件的图示。

图9为用于说明根据第二实施例的设置有防尘机构的线性致动器的防尘带的结构的图示。

图10表示用于说明根据常规技术的设置有防尘机构的线性致动器的结构的视图，其中(a)示出设置有防尘机构的线性致动器的上表面侧，(b)示出其前表面侧，并且(c)示出其剖面图。

图11为用于说明根据常规技术的设置有防尘机构的线性致动器的防尘带安装方法的视图。

图12为表示根据常规技术的设置有防尘机构的线性致动器的防尘带的安装状态的剖面图，其中(a)示出松弛成向上弯曲弓形的防尘带，(b)示出松弛成向下弯曲弓形的防尘带。

具体实施方式

以下，将参照附图描述用于执行本发明的优选实施例。将进一步说明的是，在实施例中说明的，在实施例中说明的主题特征的所有组合对于本发明的解决手段的技术方案并不总是必要的。而且，添加至在背景技术中说明的构件的附图标记也添加至在接下来的实施例中提及的相同或相似构件，并且将因此在此省略它们的重复描述。

[第一实施例]

参照图1-6，将说明根据第一实施例的设置有防尘机构的线性致动器100，其中：图1为示出根据本发明的第一实施例的设置有防尘机构的线性致动器的外观的透视图；图2表示用于说明根据本发明的第一实施例的设置有防尘机构的线性致动器的外观的结构的视图，其中(a)示出线性致动器的上表面侧，(b)示出其前表面侧，(c)示出其电动机侧的侧表面，并且(d)是与电动机侧相对的一侧的侧表面；图3表示用于说明根据第一实施例的设置有防尘机构的线性致动器的内部结构的视图，其中(a)为从线性致动器的上侧看到的视图，(b)是从其前侧看到的视图，(c)示出其电动机侧的侧表面，并且(d)是与电动机侧相对的一侧的侧表面；图4为图示线性致动器的一部分的上表面的透视图，用于说明根据第一实施例的线性致动器的防尘机构的安装方法；图5为用于说明根据第一实施例的设置有防尘机构的线性致动器的防尘带的安装方法的视图；图6表示根据第一实施例的设置有防尘机构的线性致动器的防尘带的结构，其中(a)为说明形成至防尘带的安装孔的位置的视图，并且(b)为示出防尘带的安装方法的剖面图。

根据第一实施例的设置有防尘机构的线性致动器100具有与设置有防尘机构的常规线性致动器1大致相同的结构。然而，为了进一步改善防尘功能，设置覆盖壳体构件2的两个端部的端板盖105a和105b，如图1-3所示。

根据本实施例的设置有防尘机构的线性致动器100的主题特征在于防尘带29和30的安装方法，将参照图4-6对其进行说明。

以下，虽然将作为示例具体说明安装至位于与电动机侧相反的一侧的端部件24的安装构件71的形状和安装方法，但位于电动机侧的另一个端部件25也具有与端部件24大致相同的结构，并且因此，在该侧，添加相同的附图标记并在此省略对它的说明。

如图4和5所示，本实施例的设置有防尘机构的线性致动器的防尘带29和30围绕具有块状端部的安装构件71缠绕，并通过分别夹在安装构件71与端部件24和25之间而被安装。

壳体构件2的安装构件71和端部件24被安装为使得其上表面定位在相同的水平面上，防尘带29和30以面接触的方式安装至安装构件71的上表面和与端部件24相对的侧表面。而且，还通过将螺钉与在安装构件71的下表面中贯穿的螺栓孔拧在一起而将防尘带29和30安装至安装构件71。

如上所述，防尘带29和30沿着上表面和与端部件24相对的侧表面围绕安装构件71缠绕3/4圈。

而且，如图6所示，防尘带29和30通过形成至靠近防尘带29和30的宽度方向的两个端侧的安装孔121安装至安装构件71。如上所述，通过在防尘带29和30的两个端侧部上形成安装孔121，可以在防尘带29和30在两个端部件24和25之间伸展时将足够的张力施加至其两个端部。

而且，根据本实施例的设置有防尘机构的线性致动器100具有一结构，其中防尘带29和30以夹在壳体构件2的安装构件71与端部件24和25之间的方式围绕安装构件71缠绕，并且因此，通过安装构件71与端部件24和25之间的抵接表面向防尘带29a和30施加张力。根据这种结构，可以沿着防尘带29和30的整个宽度方向均匀地且有力地拉动防尘带29和30。因此，如图6(b)所示，防尘带29和30可以沿着壳体构件2的纵向方向水平地伸展，并且因此，防尘带29，30和壳体构件2之间的间隙可以被紧密地封闭，从而确实地改善设置有防尘机构的线性致动器100的密封性能。

[第二实施例]

已经说明了根据第一实施例的设置有防尘机构的线性致动器100。以下将描述的第二实施例是设置有防尘机构的线性致动器的实施例，具有不同于根据第一实施例的设置有防尘机构的线性致动器的形状。进一步，与第一实施例中的构件相同或相似的构件被添加相同的附图标记，并且在此将省略其描述。

图7为用于说明根据本发明的第二实施例的设置有防尘机构的线性致动器的防尘带的安装方法的图示，图8为用于说明根据第二实施例的设置有防尘机构的线性致动器的旁路构件的图示，图9为用于说明根据第二实施例的设置有防尘机构的线性致动器的防尘带的结构的图示。

根据本实施例的设置有防尘机构的线性致动器表示设置有大于以上提及的第一实施例的防尘机构的防尘机构的线性致动器的实施例，并且更具体地，本实施例是与设置有在垂直于防尘带29和30的纵向方向的宽度方向具有大近似50mm的尺寸的防尘机构的线性致动器相关的实施例。

如图7所示，与第一实施例的防尘带29和30一样，根据本实施例的设置有防尘机构的线性致动器的防尘带29和30借助于螺钉连接至安装构件71a的下侧，分别围绕安装构件71a缠绕3/4圈，随后以夹在端部件24、25和安装构件71a之间的方式连接至壳体构件2。

进一步，排水花纹沟72、72形成在每个安装构件71a的作为位于靠近与防尘带29、30的宽度方向的两个端部相对的位置的部分处的排水表面的上表面。上述的上表面在此是指与根据本实施例的设置有防尘机构的线性致动器的开口27和28相对的表面，它们是与图7中的防尘带29和30相对的表面。

如上所述，在安装构件71a上形成排水花纹沟72允许施加至防尘带29和30的张力在其两个端侧处排出，从而在防尘带29和30的两个端部处形成比施加在其中央部上的张力稍微小的张力。

因此，采用设置有大尺寸的防尘机构的线性致动器，如图12(b)所示，虽然张力在防尘带29、30的两个端部处变大，并且因此，防尘带29、30弯曲成向下弓形形状，但通过减弱张力，根据第一实施例的设置有防尘机构的线性致动器100中的防尘带29和30可以沿着壳体构件2的纵向方向水平地伸展，如图6(b)所示，并且可以牢固地封闭防尘带29、30和壳体构件2之间的间隙，从而改善设置有防尘机构的线性致动器的密封性能。

如图8所示，根据本实施例的设置有防尘机构的线性致动器形成有至旁路构件的排水装置61a-66a。虽然该旁路构件具有与以上在背景技术中说明的设置有防尘机构的线性致动器的结构大致相同的结构，但构成旁路构件的各个辊子61-66都设置有相同的排水装置，并且在图8中详细示出辊子61和62，但在此省略关于其它辊子63-66的说明。

辊子61和62被可旋转地安置到放置在构成活动台的下板42上的中间板43，并且防尘带29和30在辊子61和62上方伸展。此外，辊子61和62形成有排水装置61a和62a，每个排水装置在沿其轴向方向的两个端侧部处的直径小于中央侧部处的直径，以提供沿着轴向方向的台阶形外部结构。

与形成至上述安装构件71a的排水花纹沟72、72一样，排水装置61a和62a形成在靠近与防尘带29和30的两个端部相对的位置的部分处。

如上所述，在构成旁路构件的辊子61-66上形成排水装置61a-66a允许施加至防尘带29和30的张力在其两个端侧处排出，从而使得防尘带29和30的两个端部处的张力小于在其中央部处施加的张力。

因此，采用设置有大尺寸的防尘机构的线性致动器，如图12(b)所示，虽然张力在防尘带29、30的两个端部处变大，并且因此，防尘带29、30弯曲成向下弓形形状，但通过减弱张力，根据第一实施例的设置有防尘机构的线性致动器100中的防尘带29和30可以沿着壳体构件2的纵向方向水平地伸展，如图6(b)所示，并且可以牢固地封闭防尘带29、30和壳体构件2之间的间隙，从而改善设置有防尘机构的线性致动器的密封性能。

此外，根据本实施例的设置有防尘机构的线性致动器的防尘带29和30形成有安装孔120，如图9所示，安装孔120位于垂直于其纵向方向的宽度方向的中央侧，以减小将在其两个端侧处施加至防尘带29和30的张力。因此，通过减弱张力，变得能够沿着壳体构件2的纵向方向水平地伸展防尘带29和30，从而牢固地封闭防尘带29、30和壳体构件2之间的间隙，并且因此，改善设置有防尘机构的线性致动器的密封性能。

以上，虽然描述了本发明的优选实施例，但本发明的技术范围不限于所描述的实施例的范围。进一步可行的是对所描述的实施例进行多种改变或修改。

例如，在所描述的实施例中，虽然说明了其中防尘带29、30围绕安装构件71(71a)缠绕3/4圈的结构，但防尘带29、30可以以防尘带29、30夹在端部件24、25和安装构件71(71a)之间的状态围绕安装构件71(71a)缠绕多圈。

而且，在所描述的实施例中，虽然描述了其中辊子61-66形成有台阶形形状以提供排水装置的结构，但排水装置不限于台阶形结构，并且排水装置可以作为沟槽形成至靠近与防尘带29和30的两个端部相对的位置的部分。根据随附权利要求将会明白的是，应用上述改变或修改的这种模式被包括在本发明的技术范围中。

工业使用的可能性

根据本发明的设置有防尘机构的线性致动器可以恰当地调整将施加至防尘带的张力并牢固地密封防尘带和壳体构件之间的间隙，从而改善设置有防尘机构的线性致动器的密封性能。

附图标记

2---壳体构件，3---滚珠丝杠，4---活动台，5---驱动电动机，21---水平基板，22、23---垂直侧板，24、25---端部件，26---中央间隔板，27、28---开口，29、30---防尘带，61、62、63、64(65)、66---辊子，61a、62a(63a、64a、65a、66a)---排水装置，71，71a---安装构件，72---排水花纹沟。

Claims (6)

1.一种设置有防尘机构的线性致动器，包括：

滚珠丝杠；

活动台，该活动台设置有与所述滚珠丝杠接合的滚珠丝杠螺母并被构造为随着所述滚珠丝杠的旋转运动会沿该滚珠丝杠的轴向方向自由地往复直线移动；

壳体构件，该壳体构件被设置为至少覆盖所述滚珠丝杠；

开口部，该开口部沿着所述活动台的移动轨迹形成于所述壳体构件；和

防尘带，该防尘带通过设置在所述壳体构件的两个端部处的安装机构而被桥架在所述壳体构件内侧，以封闭开口部，

其中在所述活动台上设置用于绕过定位在与所述活动台重叠的位置处的所述防尘带的旁路机构，以在维持由所述防尘带密封所述开口部的同时实现所述活动台沿着所述开口部的移动，并且所述防尘带围绕所述安装机构缠绕并夹在所述安装机构和所述壳体构件的端部之间。

2.根据权利要求1所述的设置有防尘机构的线性致动器，其中通过借助形成在所述防尘带中的安装孔将安装螺钉进行螺丝旋合而使所述防尘带被安装于形成在所述安装机构中的螺栓孔，并且所述安装孔形成在与所述防尘带的纵长方向垂直的宽度方向上的两个端侧。

3.根据权利要求1所述的设置有防尘机构的线性致动器，其中通过借助形成在所述防尘带中的安装孔将安装螺钉进行螺丝旋合而使所述防尘带被安装于形成在所述安装机构中的螺栓孔，并且所述安装孔形成在与所述防尘带的纵长方向垂直的宽度方向上的中央侧。

4.根据权利要求2或3所述的设置有防尘机构的线性致动器，其中排水表面形成在所述安装机构的至少与所述防尘带的宽度方向上的两个端部相对的位置处。

5.根据权利要求2-3中任一项所述的设置有防尘机构的线性致动器，其中所述旁路机构在与所述防尘带的所述宽度方向上的两个端部相对的位置处形成有排水装置。

6.根据权利要求4所述的设置有防尘机构的线性致动器，其中所述旁路机构在与所述防尘带的所述宽度方向上的两个端部相对的位置处形成有排水装置。

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