CN1821600A - 直线轴承的防尘结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种直线轴承的防尘结构。通过在与直线轴的导向面相对的滑块的有效轴承面的适当处设置轴承用流体喷出口，构成使滑块上浮的流体轴承。将异物清除用流体喷出口设置在滑块的前后端下部，将喷射流体喷射到各导向面的露出部分，避免异物进入轴承面之间的间隙内。

Description

直线轴承的防尘结构
技术领域
本发明涉及适用于在例如机床、精密测量机械中使用的直线轴承的防尘结构。
背景技术
机床或精密测量机械等多数机械具有直线轴，这些直线轴大多使用利用气体的流体轴承。一般地，在直线型的流体轴承中，空气等气体的供给由滑块进行，动作的滑块外部分的导向面露在大气中。因此，导向面上容易附着灰尘或切屑等的异物，因该影响可能会使直线度等的精密动作的性能降低。
为避免该问题，一直以来采用用覆盖物(例如一端固定在滑块上、另一端固定到导向端部的折皱结构的覆盖物)等覆盖轴承面的方法。但是，如空气轴承那样，在非接触状态的轴承面即使在覆盖物内，也可能附着灰尘等的异物，在异物附着后的状态下若动作滑块，则异物进入轴承面，恐怕会导致动作不稳定或无法动作。
另外，在流体轴承方式的旋转轴承中，特开2004-286109号公报公开了通过空气屏状的空气流阻止向轴承间隙的异物的进入的结构。根据该结构，在通过第1多孔体供给轴承用空气流的轴承间隙，连续设置比该轴承间隙宽的间隙，与流体轴承用的空气流不同的空气流通过过第2多孔体供给到该间隙内。该空气流向旋转轴外周部喷出，因此可作为阻止向轴承间隙的异物进入的空气屏而发挥作用。
如此地，通过利用空气流的空气屏，阻止向旋转轴承的轴承间隙的异物的进入已被众知。但是，旋转轴和作为本发明对象物的直线轴的情况不同，上述特开2004-286109号公报所记载的方法并没有假定对于直线轴的应用。即，旋转轴的情况，与作为可动体的旋转轴侧的轴承面(旋转轴的外周面)相对的不动体侧的轴承面区域的范围即使旋转轴旋转也是固定的。因此，像直线轴，随着可动体(滑块)的运动，不可能发生正前方露出的不动体侧的轴承面(导向)在此后瞬间夹有较窄的间隙地与可动体(滑块)侧的轴承面(滑块内侧面)相对的情况。
发明内容
根据本发明，直线轴承采用从滑块(可动体)的动作方向强制将异物清除用流体喷射到导轨的轴承面的结构，以便时常保持滑块轴承面到达前的导向面的清洁。本发明适用于具备具有沿直线方向的至少一面或以上的导向面的导轨和具有与上述各导向面相对的面的滑块的直线轴承的防尘结构。
本发明的特征在于：该滑块具备将异物清除用流体喷射到上述各导向面的从上述滑块露出部分上的流体喷射机构，该异物清除用流体喷射机构每1个导向面具备1个或以上的异物清除用流体喷出开口机构。
这里，上述直线轴承典型地是在上述各导向面和与该各导向面相对的面之间构成的流体轴承。
另外，能够改变来自上述异物清除用流体喷出开口机构的异物清除用流体的喷出方向，能够选择切换异物清除用流体的种类。
还有，能够在上述滑块上每1个导向面设置1个或以上的抽吸口。
根据本发明，能够提供一种直线轴承的防尘结构，随着可动体(滑块)的运动，恰当对应具有露出状态和未露出状态的轴承面(导向面)的直线轴承的特有情况，防止起因于灰尘等、异物的进入或附着而引起的直线度等的精密动作的性能降低或动作不稳定的发生，可避免产生无法动作等状态。
附图说明
从参照附图的以下实施方式的说明中，明确本发明的上述以及其他目的以及特征。
图1是表示适用本发明防尘结构的一实施方式的直线轴承的概要结构的图。
图2是表示图1直线轴承的沿导向面的长度方向的垂直剖面的图，表示从滑块将异物清除用流体喷射到导向面上的本发明防尘结构的一实施方式。
图3是表示在图1的滑块上设置异物清除用流体喷出口的图2防尘结构的第1变型例的图。
图4是表示将异物清除用流体的喷出方向做成可变后的图2防尘结构的第2变型例的图。
图5是表示从滑块供给多种异物清除用流体的图2防尘结构的第3变型例的图。
图6是表示在滑块上设置抽吸口的图2防尘结构的第4变型例的图。
具体实施方式
图1是表示适用本发明防尘结构的一实施方式的直线轴承的概要结构的图。
直线型轴承由导轨10和滑块20构成，通过流体轴承方式滑块20沿箭头所示方向相对导轨10以非接触方式可进行移动。导轨10具备两个导向面11、12，两导向面11、12之间形成凹部13。为有效使用流体，向轴承的流体供给从滑块20侧进行。
在与各导向面11、12相对的滑块内侧面分别设置适当数量(例如在每1个导向面设置两个)的轴承用流体喷出口22、23(图2)，从此处向各导向面11、12喷出轴承用流体。于是，根据公知的原理，滑块20受到升力或浮力，在与相对的导轨10的内侧面之间产生缝隙G，非接触移动成为可能。还有，通常使用的轴承用流体是空气，也可使用其他气体或液体。另外，导轨11、12面的个数不限于两个，可以是1个也可以是3个或以上。
在这样的直线轴承中，如上所述，导向面11、12附着灰尘或切屑等的异物，成为性能降低，动作发生故障等的原因。因此，在本发明中，施行可有效清除附着在或接近于直线轴承的导向面11、12的异物的防尘结构。以下关于本发明防尘结构的实施方式参照图2～图6进行说明。
图2表示图1直线轴承的沿导向面11、12长度方向(直线轴的动作方向)的垂直剖面，表示用于从滑块20将异物清除用流体(用于将异物加入到本身的流动中而驱逐·除去异物的气体或液体)喷射到导向面11、12上的结构。还有，该剖面结构与沿导向面11、12的长度方向的各垂直剖面是相同的。如该图所示，与导向面11(或12)相对的滑块20面提供滑块20侧的有效轴承面21，在和构成导轨侧的有效轴承面的导向面11、12之间形成流体轴承结构。
轴承用流体(空气或其他流体)从设置在有效轴承面21的适当处(这里是两处)的轴承用流体喷出口22、23向导向面11(或12)喷出，使滑块20上浮。还有，轴承用流体喷出口22、23通过图示中省略的适当流道连接到高压轴承用流体源上。轴承用流体的压力以及流量设定为使滑块20能够受到必要的充分的飘浮力。
在本实施方式中，设有与这些轴承用流体喷出口22、23不同的异物清除用流体喷出口24、25。异物清除用流体喷出口24、25的形成位置在滑块20的下部，沿动作方向的两端附近，有效轴承面21位于异物清除用流体喷出口24、25之间。如图所示，来自异物清除用流体喷出口24、25的异物清除用流体的喷出方向是滑块20前进方向的前方向下或后方向下，使喷射流体能够喷射到各导向面11、12的从滑块20露出的部分上。
还有，关于异物清除用流体喷出口24、25通过图示省略的适当的流道连接到高压轴承用流体源上。异物清除用流体的压力以及/或流量等最好是由适当的公知调整结构进行调整。作为异物清除用流体最便于使用的是空气，也可采用其他气体(例如二氧化碳)或液体。特别地，使用液体(水或其他液体)时，通过使用含有表面活性剂的物质，能够提高导向面11、12的清洁效果。
如此地，若使异物清除用流体从异物清除用流体喷出口24、25喷出，则假使在导向面11、12露出部分(未被滑块覆盖部分)有异物飞来，即便附着，通过此后的轴动作，在滑块20接近该部分时，从异物清除用流体喷出口24、25中的任何一个喷出的异物清除用流体近距离碰撞该异物，从而被清除。因此，能够避免异物在附着在导向面11、12上的状态下该异物进入轴承面间的缝隙G1、G2(参照图1)。其结果，能够防止直线轴承性能的降低、或动作的不稳定、不能动作等。
还有，以上说明的实施方式不限定本发明的技术范围，允许各种变形。
例如，在上述实施方式中，按各导向面前后各1个设置异物清除用流体喷出口，这只不过是一个例子。例如，如图3所示，也可将多个(这里是3个)开口34a～34c沿导向面11(或12)的宽度方向并列配置从而形成在滑块20上设置的异物清除用流体喷出口。若采用这样的异物清除用流体喷出口34(34a、34b、34c)，则便于在导向面11(或12)上发挥均匀的异物清除作用。
另外，如图4所示，也可由直线喷嘴41或弧形喷嘴42中的任何一个提供异物清除用流体喷出口。这里，直线喷嘴41是向斜下方(大致呈45°方向)喷出异物清除用流体的喷嘴。另外，弧形喷嘴42是可绕符号A所示的轴线旋转(参照箭头B)的喷嘴，能够调整异物清除用流体的喷出方向。绕弧形喷嘴42的轴线的旋转可通过操作员的手动进行，也可在弧形喷嘴42的安装部设有驱动器，利用控制装置使其动作。此时，配合滑块动作而调整喷出口的角度成为可能。
可供给的异物清除用流体的种类可以是多种(两种或以上)。例如，可以选择切换两种异物清除用流体喷射到导向面上。图5是表示此时的异物清除用流体喷出口的设置例。在图5中，符号51表示向导向面11(或12)喷出异物清除用流体的异物清除用流体喷出口，异物清除用流体喷出口51连接到可接通与断开控制的高压表面活性液源(省略图示)上的同时，异物清除用流体喷出口52连接到可接通与断开控制的高压清洗液源(省略图示)上。
可接通与断开控制的高压表面活性液源和高压清洗液源可由例如控制直线轴的控制装置进行切换控制。例如，在前进方向上从异物清除用流体喷出口52中喷出表面活性液，使附着在导向面11(或12)上的油等浮出，其后通过从异物清除用流体喷出口51喷出清洗液进行导向面的清洗。如此地，通过进行异物清除，导向面被净化，从而可保证直线轴的精度、提高可靠性。
还有，为使异物不散逸到周围，如图6所示，能够在滑块20上设置抽吸口62。抽吸口62连接到抽吸泵(省略图示)，其形成位置位于异物清除用流体喷出口61附近。例如，从异物清除用流体喷出口61中喷出异物清除用空气，卷起异物，从抽吸口62中吸入异物。例如通过在从抽吸口62到抽吸泵的路径途中设置公知的过滤器，异物回收收集器等能够回收被吸入的异物，不污染环境。

Claims (5)

1.一种直线轴承的防尘结构，具备具有沿直线方向的至少一面或以上的导向面的导轨和具有与上述各导向面相对的面的滑块，其特征在于，
在上述滑块上设有将异物清除用流体喷射到上述各导向面的从上述滑块露出的轴承部分上的异物清除用流体喷射机构，
该异物清除用流体喷射机构每一导向面具备一个或以上的异物清除用流体喷出开口机构。
2.根据权利要求1所述的直线轴承的防尘结构，其特征在于，
上述直线轴承是在上述各导向面和与该各导向面相对的滑块面之间构成的流体轴承。
3.根据权利要求1所述的直线轴承的防尘结构，其特征在于，
从上述异物清除用流体喷出开口机构喷出的异物清除用流体的喷出方向是可变的。
4.根据权利要求1所述的直线轴承的防尘结构，其特征在于，
上述异物清除用流体的种类可选择地切换。
5.根据权利要求1所述的直线轴承的防尘结构，其特征在于，
在上述滑块上每1个导向面设置1个或以上的抽吸口。
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