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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein staubdichtes Glied und eine Messvorrichtung.
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2. Beschreibung der verwandten Technik
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Ein Linearenkoder, der in einer Werkzeugmaschine oder dergleichen montiert ist, ist ein Beispiel einer Messvorrichtung. Zunächst wird eine allgemeine Struktur eines Linearenkoders beschrieben. 1 ist ein schematisches Diagramm, das einen allgemeinen Linearenkoder darstellt. 5 ist eine Schnittansicht des allgemeinen Linearenkoders. In der folgenden Beschreibung werden die Längsrichtung, die Querrichtung und die Dickenrichtung einer Skala, die in dem Linearenkoder enthalten ist, der Einfachheit halber manchmal als die X-Achsenrichtung, die Y-Achsenrichtung bzw. die Z-Achsenrichtung bezeichnet.
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Wie es in
1 und
5 dargestellt ist, wird bei einem allgemeinen Linearenkoder eine Skala
2 in einem Rahmen
1 gehalten und eine Einsetzöffnung
1a ist so in dem Rahmen
1 gebildet, dass sie sich in der X-Achsenrichtung erstreckt. Die Skala
2 und ein Detektor
3 werden relativ zueinander bewegt, während der Detektor
3 durch die Einsetzöffnung
1a eingesetzt wird, und der Detektor
3 erhält Positionsinformationen von der Skala
2 (siehe beispielsweise die
japanische nicht geprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2008-267989 ).
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Um zu verhindern, dass Öl, Staub einschließlich Maschinenstaub, etc. durch die Einsetzöffnung 1a in den Rahmen 1 eindringt, ist bei dieser Struktur der Rahmen 1 mit staubdichten Gliedern 101 versehen, die so angeordnet sind, dass sie einander über die Einsetzöffnung 1a in der Z-Achsenrichtung zugewandt sind. Wenn die Skala 2 und der Detektor 3 relativ zueinander bewegt werden, bewegt sich der Detektor 3 entlang der Einsetzöffnung 1a des Rahmens 1 in der X-Achsenrichtung, während er die gegenüberliegenden bzw. entgegengesetzten staubdichten Glieder 101 zur Seite drängt.
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Nun wird die Struktur jedes staubdichten Glieds 101 beschrieben. 6 stellt eine Struktur eines allgemeinen staubdichten Glieds 101 dar. Die Länge des staubdichten Glieds 101 in der Längsrichtung davon ist im Wesentlichen gleich der Länge der Einsetzöffnung 1a des Rahmens 1 in der X-Achsenrichtung. Das staubdichte Glied 101 enthält einen Basisabschnitt 101a, der in eine Passaussparung 1b des Rahmens 1 gepasst ist, und einen Zungenabschnitt 101b, der von dem Basisabschnitt 101a vorragt.
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Das staubdichte Glied 101 besteht im Allgemeinen aus einem flexiblen Material, wie Urethan, und weist darin einen Draht 102 auf, der aus einem Metall oder einer Kunstfaser besteht, um eine Erstreckung bzw. Ausdehnung des staubdichten Gliedes 101 in der Längsrichtung auf Grund von beispielsweise Absorption von Schneidöl oder dergleichen zu unterbinden. Der Draht 102 ist nahe dem Spitzenabschnitt des staubdichten Glieds 101 angeordnet.
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Da der Draht 102 nahe dem Spitzenabschnitt des staubdichten Glieds 101 angeordnet ist, wie es oben beschrieben ist, wird bei dem allgemeinen staubdichten Glied 101 der Draht 102 verformt, wenn sich beispielsweise der Detektor 3 entlang der Einsetzöffnung 1a des Rahmens 1 bewegt. Wenn sich der Detektor 3 wiederholt bewegt, wird der Draht 102 wiederholt verformt. Daher wird der Spitzenabschnitt des staubdichten Glieds 101 schließlich verformt, so dass er nicht in seine ursprüngliche Form zurückgebracht werden kann, und die Qualität der Dichtung zwischen dem staubdichten Glied 101 und dem Detektor 3 wird verschlechtert.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung wurde geschaffen, um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein staubdichtes Glied, mit dem eine Verformung auf Grund von Bewegung eines Detektors unterbunden werden kann, und eine Messvorrichtung bereitzustellen, die das staubdichte Glied enthält.
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Ein staubdichtes Glied gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist an einem Rahmen einer Messvorrichtung bereitgestellt, um eine Einsetzöffnung der Messvorrichtung abzudecken, wobei die Messvorrichtung den Rahmen, in dem eine Skala gehalten ist und die Einsetzöffnung in einer Längsrichtung der Skala gebildet ist, und einen Detektor enthält, der durch die Einsetzöffnung eingesetzt ist bzw. wird und in der Lage ist, sich entlang der Einsetzöffnung in der Längsrichtung zu bewegen, um Positionsinformationen von der Skala zu erhalten. Das staubdichte Glied enthält ein Verstärkungsglied, das sich kontinuierlich bzw. durchgängig in der Längsrichtung erstreckt und das in einer im Wesentlichen zentralen Region des staubdichten Glieds in einer Breitenrichtung angeordnet ist.
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Bei dem oben beschriebenen staubdichten Glied ist das Verstärkungsglied vorzugsweise in einer im Wesentlichen zentralen Region entlang einer Breite des staubdichten Glieds angeordnet.
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Bei dem oben beschriebenen staubdichten Glied ist das Verstärkungsglied vorzugsweise im Wesentlichen an einem Schwerpunkt des staubdichten Glieds im Querschnitt des staubdichten Glieds angeordnet.
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Bei dem oben beschriebenen staubdichten Glied ist das Verstärkungsglied vorzugsweise in einer im Wesentlichen zentralen Region in einer Dickenrichtung des staubdichten Glieds angeordnet.
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Bei dem oben beschriebenen staubdichten Glied ist das Verstärkungsglied vorzugsweise ein Litzendraht aus einem Metall oder einer Kunstfaser.
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Eine Messvorrichtung gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält das oben beschriebene staubdichte Glied.
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Die vorliegende Erfindung stellt ein staubdichtes Glied, mit dem eine Verformung auf Grund von Bewegung eines Detektors unterbunden werden kann, und eine Messvorrichtung bereit, die das staubdichte Glied enthält.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine schematische Perspektivansicht eines allgemeinen Linearenkoders.
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2 ist eine schematische Schnittansicht eines staubdichten Glieds gemäß einer Ausführungsform.
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3 ist eine schematische Schnittansicht, welche die Art und Weise darstellt, in der staubdichte Glieder gemäß der Ausführungsform eine Einsetzöffnung eines Rahmens in einer Region abdecken, wo ein Detektor nicht durch die Einsetzöffnung eingesetzt ist.
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4 ist eine schematische Schnittansicht, welche die Art und Weise darstellt, in der die staubdichten Glieder gemäß der Ausführungsform die Einsetzöffnung des Rahmens in einer Region abdecken, wo ein Detektor durch die Einsetzöffnung eingesetzt ist.
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5 ist eine schematische Schnittansicht eines allgemeinen Linearenkoders.
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6 ist eine schematische Schnittansicht eines allgemeine staubdichten Glieds.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die Ausführungsform beschränkt. Zur Erleichterung des Verständnisses sind die folgende Beschreibung und die Zeichnungen wie jeweils angemessen vereinfacht.
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Zunächst wird die Grundstruktur einer Messvorrichtung beschrieben, in der staubdichte Glieder der vorliegenden Ausführungsform integriert sind. Die staubdichten Glieder der vorliegenden Ausführungsform sind in einem Linearenkoder integriert, der ein typisches Beispiel einer Messvorrichtung ist. Die staubdichtes Glieder der vorliegenden Ausführungsform können stattdessen auch auf eine andere Messvorrichtung als den Linearenkoder integriert werden.
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Obwohl eine Struktur eines Linearenkoders oben in dem Abschnitt Hintergrund der Erfindung beschrieben wurde, wird sie kurz noch einmal mit Bezug auf 1 und 5 beschrieben. Gemäß der Darstellung in 1 und 5 ist bei einem allgemeinen Linearenkoder eine Skala 2 in einem Rahmen 1 gehalten und eine Einsetzöffnung 1a ist so in dem Rahmen 1 gebildet, das sie sich in der X-Achsenrichtung erstreckt. Die Skala 2 und der Detektor 3 werden relativ zueinander bewegt, während der Detektor 3 durch die Einsetzöffnung 1a eingesetzt ist bzw. wird, und der Detektor 3 erhält Positionsinformationen von der Skala 2.
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Um zu verhindern, dass Staub und dergleichen durch die Einsetzöffnung 1a in den Rahmen 1 eindringt, ist es bei dieser Struktur wie oben beschrieben erforderlich, ein staubdichtes Glied zu verwenden. Die staubdichten Glieder der vorliegenden Ausführungsform sind in der staubdichten Struktur integriert.
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Die Skala 2 kann beispielsweise eine optische Skala oder eine Elektromagnetische-Induktion-Skala für einen allgemeinen Linearenkoder sein. Der Detektor 3 ist konfiguriert in der Lage zu sein, die Positionsinformationen von der Skala 2 zu erhalten.
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Die Struktur der staubdichten Glieder gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird nun beschrieben. 2 stellt die Struktur jedes staubdichten Glieds 4 dar. Das staubdichte Glied 4 enthält einen Basisabschnitt 4a, einen Zungenabschnitt 4b, einen vorspringenden Abschnitt 4c und ein Verstärkungsglied 4d. Der Basisabschnitt 4a, der Zungenabschnitt 4b und der vorspringende Abschnitt 4c sind integral bzw. einstückig aus einem flexiblen Material, wie Urethan, Nitrilkautschuk bzw. Nitril-Butadien-Kautschuk (NBR) oder Fluorcarbonkautschuk gebildet, so dass das Verstärkungsglied 4d darin angeordnet ist.
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Die Länge des Basisabschnitts 4a in der Längsrichtung ist im Wesentlichen gleich der Länge der Einsetzöffnung 1a des Rahmens 1 in der X-Achsenrichtung. Der Basisabschnitt 4a ist in einer Form gebildet, die der Form von Passaussparungen 1b entspricht, die in dem Rahmen 1 gebildet sind, und ist in die entsprechende Passaussparung 1b des Rahmens 1 gepasst. Die Form des Basisabschnitts 4a ist nicht speziell beschränkt, so lange das staubdichte Glied 4 von der entsprechenden Passaussparung 1b des Rahmens 1 gestützt bzw. getragen bzw. gelagert werden kann.
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Gemäß der Darstellung in 3 und 4 sind die Passaussparungen 1b des Rahmens 1 so angeordnet, dass sie einander über die Einsetzöffnung 1a des Rahmens 1 in der Z-Achsenrichtung zugewandt sind. Jede Passaussparung 1b weist bei Betrachtung in der X-Achsenrichtung eine im Wesentlichen rechteckige Form auf und weist eine Öffnung 1c auf, die der Einsetzöffnung 1a zugewandt ist. Die Form der Passaussparung 1b ist nicht beschränkt, so lange der Basisabschnitt 4a der staubdichten Glieder 4 ordnungsgemäß in die Passaussparungen 1b eingepasst werden kann.
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Die Öffnung 1c jeder Passaussparung 1b in dem Rahmen 1 ist teilweise durch eine Seitenwand 1d abgedeckt, die in der positiven Y-Achsenrichtung von der Passaussparung 1b an einer Position nahe der Einsetzöffnung 1a vorragt. Die Seitenwand 1d ist vorzugsweise an der Spitze davon gekrümmt, um das entsprechende staubdichte Glied 4 nicht zu beschädigen, selbst wenn das staubdichte Glied 4 damit in Kontakt kommt.
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Bezüglich jedes staubdichten Glieds 4 ist der Zungenabschnitt 4b so gebildet, dass er sich über im Wesentlichen die Gesamtheit des Basisabschnitts 4a in der Längsrichtung erstreckt, und ist ein plattenförmiges Glied, das von dem Basisabschnitt 4a vorragt. Die Länge des Zungenabschnitts 4b in der Querrichtung (Breitenrichtung), was detailliert unten beschrieben wird, ist so festgelegt, dass die Einsetzöffnung 1a des Rahmens 1 zuverlässig von den gegenüberliegenden bzw. entgegengesetzten staubdichten Gliedern 4 abgedeckt werden kann.
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Der vorspringende Abschnitt 4c ist so gebildet, dass er sich über im Wesentlichen die Gesamtheit des Zungenabschnitts 4b in der Längsrichtung erstreckt. Der vorspringende Abschnitt 4c, der detailliert unten beschrieben wird, ragt von einer Fläche bzw. Oberfläche des Zungenabschnitts 4b an einer Position nahe der Spitze des Zungenabschnitts 4b vor, wobei die Fläche mit dem staubdichten Glied 4 in Kontakt kommt, das dem Zungenabschnitt 4b zugewandt ist. Die Funktion des vorspringenden Abschnitts 4c wird unten beschrieben.
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Das Verstärkungsglied 4d verstärkt das staubdichte Glied 4. Das Verstärkungsglied 4d ist vorzugsweise ein Draht aus Metall oder Kunstfaser, wie Aramid. Insbesondere ist das Verstärkungsglied 4d vorzugsweise ein Litzendraht aus Metall oder Kunstfaser, wie Armid. In solch einem Fall kann die Haftung zwischen dem Material des Verstärkungsglieds 4d und dem flexiblen Material erhöht werden, wenn sie miteinander integriert werden.
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Das Verstärkungsglied 4d ist über die Gesamtheit des staubdichten Glieds 4 in der Längsrichtung gebildet. Das Verstärkungsglied 4d ist zumindest in einer im Wesentlichen zentralen Region des staubdichten Glieds 4 in der Breitenrichtung angeordnet. Genauer gesagt ist das Verstärkungsglied 4d so angeordnet, dass das Verstärkungsglied 4d auf Grund einer Bewegung des Detektors 3, wenn der Detektor 3 entlang des Rahmens 1 bewegt wird, nicht leicht verformt wird. Selbst wenn der Detektor 3 wiederholt entlang des Rahmens 1 bewegt wird, wird eine Verformung des Verstärkungsglieds 4d somit unterbunden. Folglich kann die Verformung des Spitzenabschnitts des staubdichten Glieds 4 auf Grund der Bewegung des Detektors 3 unterbunden werden und die Qualität der Dichtung zwischen dem staubdichten Glied 4 und dem Detektor 3 kann verbessert werden.
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Ferner weisen beide Endabschnitte des staubdichten Glieds 4 in der Breitenrichtung im Wesentlichen die gleichen Verformungscharakteristika auf und eine Differenz beispielsweise in dem Betrag der Ausdehnung in der Längsrichtung auf Grund der Absorption von Schneidöl oder dergleichen zwischen beiden Endabschnitten des staubdichten Glieds 4 in der Breitenrichtung kann verringert werden. Folglich kann ein Verdrehen und Verzerren des staubdichten Glieds 4 unterbunden werden.
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In dem Fall, wo das staubdichte Glied 4 durch Extrusion unter Verwendung von Fluorcarbonkautschuk hergestellt wird, muss nur ein Verstärkungsglied 4d in dem staubdichten Glied gemäß dem Herstellungsverfahren platziert werden. Verglichen mit dem Fall, in dem ein Draht in einem Endabschnitt des staubdichten Glieds 4 in der Breitenrichtung platziert wird, kann in diesem Fall der Abstand zwischen dem Verstärkungsglied 4d und jedem Endabschnitt des staubdichten Glieds 4 in der Breitenrichtung verringert werden. Folglich weisen beide Endabschnitte des staubdichten Glieds 4 in der Breitenrichtung im Wesentlichen die gleichen Verformungscharakteristika auf und ein Verdrehen und Verzerren des staubdichten Glieds 4 kann unterbunden werden.
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Selbst wenn in dem Extrusionsprozess eine Wärmeschrumpfung auftritt, kann, da beide Endabschnitte des staubdichten Glieds 4 in der Breitenrichtung im Wesentlichen die gleichen Verformungscharakteristika aufweisen, ein Verdrehen und Verzerren des staubdichten Glieds 4 unterbunden werden.
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Das Verstärkungsglied 4d kann in einer im Wesentlichen zentralen Region des staubdichten Glieds 4 entlang der Breite W des staubdichten Glieds 4 oder im Wesentlichen an dem Schwerpunkt des staubdichten Glieds 4 im Querschnitt des staubdichten Glieds 4 angeordnet sein.
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Das Verstärkungsglied 4d ist vorzugsweise in einer im Wesentlichen zentralen Region des staubdichten Glieds 4 in der Dickenrichtung angeordnet. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Verstärkungsglied 4d in einer im Wesentlichen zentralen Region des Zungenabschnitts 4b in der Dickenrichtung angeordnet und ein Abschnitt um das Verstärkungsglied 4d herum ist dicker gemacht. Somit wird das Verstärkungsglied 4d zuverlässig abgedeckt und die Möglichkeit, dass das Verstärkungsglied 4d durch Bearbeitungsstaub oder dergleichen geschnitten wird, kann verringert werden.
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Ein Beispiel, bei dem die staubdichten Glieder 4 der vorliegenden Ausführungsform in einer staubdichten Struktur eines Linearenkoders installiert sind, wird nun beschrieben. 3 stellt die Art und Weise dar, in der die gegenüberliegenden bzw. entgegengesetzten staubdichten Glieder 4 die Einsetzöffnung 1a des Rahmens 1 in einer Region abdecken, wo der Detektor 3 nicht eingesetzt ist bzw. wird. 4 stellt die Art und Weise dar, in der die gegenüberliegenden bzw. entgegengesetzten staubdichten Glieder 4 die Einsetzöffnung 1a des Rahmens 1 in einer Region abdecken, wo der Detektor 3 eingesetzt ist bzw. wird.
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Gemäß der Darstellung in 3 und 4 sind die Basisabschnitte 4a der oben beschriebenen staubdichten Glieder 4 in die jeweiligen Passaussparungen 1b des Rahmens 1 gepasst, so dass die Zungenabschnitte 4b auf den Öffnungen 1c der Passaussparungen 1b vorragen.
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In der Region, wo der Detektor 3 nicht durch die Einsetzöffnung 1a des Rahmens 1 eingesetzt ist, kontaktieren die Spitzenabschnitte der staubdichten Glieder 4, die so angeordnet sind, dass sie einander in der Z-Achsenrichtung zugewandt sind, einander, um die Einsetzöffnung 1a des Rahmens 1 in einem solchen Zustand zu verschließen, dass die staubdichten Glieder 4 verzerrt bzw. verzogen sind, das heißt der Spitzenabschnitt jedes staubdichten Glieds 4 wird schwenkbar bzw. drehgelenkig in der negativen Y-Achsenrichtung verformt.
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In der vorliegenden Ausführungsform, wie es in 3 gezeigt ist, werden die Spitzenabschnitte der staubdichten Glieder 4 auf Grund der vorspringenden Abschnitte 4c der staubdichten Glieder 4 ein Eingriff gebracht bzw. sind in Eingriff, und die staubdichten Glieder 4 werden in dem verzogenen Zustand gehalten. Folglich übt jedes staubdichte Glied 4 eine Rückstellkraft in einer Richtung derart aus, dass das andere staubdichte Glied 4 geschoben bzw. gedrückt wird. Selbst wenn der Spitzenabschnitt eines der staubdichten Glieder 4 versucht, schwenkbar bzw. drehgelenkig in der negativen Y-Achsenrichtung verformt zu werden, um den Zustand der Spitzenabschnitte der staubdichten Glieder 4 aus dem geschlossenen Zustand in einen offenen Zustand zu ändern, wird das staubdichte Glied 4 durch die Rückstellkraft davon zurückgehalten. Daher kann verhindert werden, dass Staub oder dergleichen in den Rahmen 1 eindringt.
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In der Region, wo der Detektor 3 durch die Einsetzöffnung 1a des Rahmens 1 eingesetzt ist, umgeben die Spitzenabschnitte der staubdichten Glieder 4, die so angeordnet sind, dass sie einander in der Z-Achsenrichtung zugewandt sind, den Detektor 3 sandwichartig, um die Einsetzöffnung 1a des Rahmens 1 in einem solchen Zustand zu verschließen, dass die staubdichten Glieder 4 verzerrt bzw. verzogen sind.
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In der vorliegenden Ausführungsform, wie es in 4 gezeigt ist, sind die vorspringenden Abschnitte 4c der staubdichten Glieder 4 mit dem Detektor 3 in Kontakt und die staubdichten Glieder 4 werden in dem verzogenen Zustand gehalten. Folglich übt jedes staubdichte Glied 4 eine Rückstellkraft in einer Richtung derart aus, dass der Detektor 3 geschoben bzw. gedrückt wird. Selbst wenn der Spitzenabschnitt eines der staubdichten Glieder 4 versucht, schwenkbar bzw. drehgelenkig in der negativen Y-Achsenrichtung verformt zu werden, um den Zustand des Spitzenabschnitts des staubdichten Glieds 4 und des Detektors 3 aus dem geschlossenen Zustand in einen offenen Zustand zu ändern, wird das staubdichte Glied 4 durch die Rückstellkraft davon zurückgehalten. Daher kann verhindert werden, dass Staub oder dergleichen in den Rahmen 1 eindringt.
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Folglich wird ein staubdichtes Glied 4 für eine Messvorrichtung bereitgestellt. Die Messvorrichtung enthält einen Rahmen 1, in dem eine Skala 2 gehalten ist und der eine Einsetzöffnung 1a aufweist, die sich in einer Längsrichtung erstreckt, und einen Detektor, der durch die Einsetzöffnung 1a eingesetzt ist bzw. wird und in der Lage ist, sich entlang der Einsetzöffnung 1a in der Längsrichtung zu bewegen, um Positionsinformationen von der Skala 2 zu erhalten. Das staubdichte Glied 4 ist an dem Rahmen 4 bereitgestellt, um die Einsetzöffnung 1a der Messvorrichtung abzudecken. Das staubdichte Glied 4 enthält zumindest ein Verstärkungsglied 4d, das sich im Wesentlichen kontinuierlich bzw. durchgängig in der Längsrichtung erstreckt und das in einer im Wesentlichen zentralen Region des staubdichten Glieds 4 in einer Breitenrichtung angeordnet ist. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt und geeignete Modifikationen sind innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung möglich.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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