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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Linearantrieb mit einem Staubschutzmechanismus, zum Beispiel einen Linearantrieb mit einem Staubschutzmechanismus, der als ein Antriebsmechanismus in einem Reinraum zweckmäßig verwendet wird.
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STAND DER TECHNIK
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Die Anmelderin und zu dieser gehörende Gesellschaften haben eine Vielfalt von Antrieben mit einem Staubschutzmechanismus (umfassend eine Bewegungsführungsvorrichtung, welche die Bewegung eines fahrenden Objekts führt) vorgeschlagen, die zum Beispiel in den folgenden Patentdokumenten 1 und 2 offenbart sind. Zum Beispiel ist der im Patentdokument 1 vorgeschlagene Linearantrieb mit einem Staubschutzmechanismus durch eine Funktion der zuverlässigen Verhinderung der Leckage von Staub durch eine Öffnung eines Antriebsgehäuses hindurch und eine Vorrichtung gekennzeichnet, die an einem beweglichen Gestell vorgesehen ist und ermöglicht, einen Staubschutzriemen umzulenken, um zu verhindern, dass der Staubschutzriemen von einem Abschnitt beeinträchtigt wird, der von dem beweglichen Gestell in der Öffnung des Antriebsgehäuses vorsteht.
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Der in dem Patentdokument 1 offenbarte Linearantrieb mit einem Staubschutzmechanismus wird mit Bezug auf 10 beschrieben. 10 beschreibt die Konfiguration des Linearantriebs mit einem Staubschutzmechanismus gemäß dem Stand der Technik, wobei (a) in 10 eine Draufsicht des Linearantriebs mit einem Staubschutzmechanismus ist, (b) in 10 eine Vorderansicht des Linearantriebs mit einem Staubschutzmechanismus ist, und (c) in 10 eine Querschnittsansicht des Linearantriebs mit einem Staubschutzmechanismus ist.
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Wie in 10 gezeigt, weist der Linearantrieb 1 mit einem Staubschutzmechanismus gemäß dem Stand der Technik ein verlängertes kastenförmiges Gehäuseteil 2, eine Kugelumlaufspindel 3, die in dem Gehäuseteil 2 drehbar abgestützt ist, ein bewegliches Gestell 4, das eine lineare Hin- und Herbewegung in Reaktion auf eine Drehbewegung der Kugelumlaufspindel 3 durchführt, und einen Antriebsmotor 5 zum Drehen der Kugelumlaufspindel 3 auf.
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Das Gehäuseteil 2 weist ein horizontales Substrat 21, ein Paar rechte und linke vertikale Seitenplatten 22, 23, die vertikal von der oberen Fläche des horizontalen Substrats 21 vorstehen und sich parallel zu der Kugelumlaufspindel 3 erstrecken, und Endblöcke 24, 25 auf, die an den jeweiligen vorderen und hinteren Enden der vertikalen Seitenplatten 22, 23 angebracht sind. Der eine der Endblöcke, der Endblock 24, stützt das eine Ende der Kugelumlaufspindel 3 drehbar ab. Der andere der Endblöcke, der Endblock 25, stützt das andere Ende der Kugelumlaufspindel 3 drehbar ab, welches durch den Block 25 hindurchtritt und mit dem Antriebsmotor 5 verbunden ist.
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Obere Endabschnitte der rechten und linken vertikalen Seitenplatten 22, 23 sind in einem rechten Winkel nach innen gebogen und bilden rechte und linke horizontale obere Plattenabschnitte 22a, 23a. Eine mittlere Trennplatte 26 ist zwischen den rechten und linken horizontalen oberen Plattenabschnitten 22a, 23a angeordnet, und die vorderen und hinteren Enden der mittleren Trennplatte 26 sind an den jeweiligen Endblöcken 24, 25 befestigt. Demzufolge wird eine linke Öffnung 27, die sich in der Axialrichtung der Kugelumlaufspindel 3, das heißt der Richtung, in welcher das bewegliche Gestell 4 fährt, erstreckt, zwischen dem horizontalen oberen Plattenabschnitt 23a und der mittleren Trennplatte 26 gebildet. Gleichermaßen wird eine rechte Öffnung 28 zwischen dem horizontalen oberen Plattenabschnitt 23a und der mittleren Trennplatte 26 gebildet.
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Die Öffnungen 27, 28 werden von Staubschutzriemen 29, 30 blockiert, die jeweils breiter als die entsprechende Öffnung sind. Die Staubschutzriemen 29, 30 erstrecken sich zwischen den Endblöcken 24, 25 entlang der unteren Seite der horizontalen oberen Plattenabschnitte 22a, 23a und der mittleren Trennplatte 26.
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Wie oben beschrieben, bildet das Gehäuseteil 2 eine kastenförmige Kammer, die von dem horizontalen Substrat 21, den vertikalen Seitenplatten 22, 23 (den horizontalen oberen Plattenabschnitten 22a, 23a), der mittleren Trennplatte 26, den Endblöcken 24, 25 und den Staubschutzriemen 29, 30, welche die Öffnungen 27, 28 blockieren, umgeben ist. Das Gehäuseteil 2 deckt daher die Kugelumlaufspindel 3 ab und dient somit zum Zurückhalten von Staub, der von dem Antrieb in der Kammer erzeugt wird.
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Das bewegliche Gestell 4 weist einen Mutterblock 41 mit einer Spindelmutter, die mit der darin ausgebildeten Kugelumlaufspindel 3 in Eingriff steht, eine untere Platte 42, die an der oberen Fläche des Mutterblocks 41 befestigt ist, eine Zwischenplatte 43, die an der oberen Fläche der unteren Platte 42 befestigt ist, und eine obere Platte 44 auf, die an der oberen Fläche der Zwischenplatte 43 befestigt ist. Die Seitenflächen des Mutterblocks 41 sind an einer Linearführungsschiene 31 abgestützt, die in dem Gehäuseteil 2 angebracht ist, so dass der Mutterblock 41 entlang der Axiallinie der Kugelumlaufspindel 3 gleiten kann.
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Das bewegliche Gestell 4 ist derart konfiguriert, dass die obere Platte 44 außerhalb des Gehäuseteils 2 angeordnet ist und die Zwischenplatte 43, die untere Platte 42 und der Mutterblock 41 innerhalb des Gehäuseteils 2 angeordnet sind. Das heißt, die obere Platte 44 ragt durch die Öffnungen 27, 28 hindurch aus dem Gehäuseteil 2 heraus und kann, wenn sie mit einem zu führenden Objekt verbunden ist, eine Antriebskraft an das zu führende Objekt übertragen.
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Als die Umlenkvorrichtung, die es ermöglicht, die Staubschutzriemen 29, 30 umzulenken, sind drehbare Rollen 61 bis 66 an dem beweglichen Gestell 4 vorgesehen. Die Rollen 61 bis 66 stehen horizontal von den in dem Gehäuseteil 2 angeordneten Abschnitten der rechten und linken Seitenflächen des beweglichen Gestells 4 vor und sind derart angeordnet, dass die Positionen der mittleren Rollen 63, 64 niedriger als die der anderen Rollen 61, 62, 65 und 66 sind, welche an beiden Endseiten in der Axialrichtung angeordnet sind. (Die Rolle 65 ist in einer Position entgegengesetzt zu der Position angeordnet, in der die Rolle 66 angeordnet ist, jedoch nicht in 10 gezeigt.)
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Die Staubschutzriemen 29, 30 stehen mit den Rollen 61 bis 66 derart in Eingriff, dass die obere Platte 44, die durch die Öffnungen 27, 28 hindurch aus dem Gehäuseteil 2 herausragt, nicht von den Staubschutzriemen 29, 30 beeinträchtigt wird. Das heißt, die Staubschutzriemen 29, 30 stehen mit den Rollen 61 bis 66 derart in Eingriff, dass die Staubschutzriemen 29, 30 unter dem vorstehenden Abschnitt der oberen Platte 44 laufen und den vorstehenden Abschnitt umgehen. Speziell steht der linke Staubschutzriemen 29 (der obere in der Ebene von (a) in 10) mit der oberen Seite der vorderen Rolle 61, der unteren Seite der mittleren Rolle 63 und der oberen Seite der hinteren Rolle (65) in Eingriff. Gleichermaßen steht der rechte Staubschutzriemen 30 (der untere in der Ebene von (a) in 10) mit der oberen Seite der vorderen Rolle 62, der unteren Seite der mittleren Rolle 63 und der oberen Seite der hinteren Rolle 66 in Eingriff.
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Da der Linearantrieb 1 mit einem Staubschutzmechanismus gemäß dem Stand der Technik wie oben beschrieben konfiguriert ist, können die Öffnungen 27, 28, die entlang dem Pfad ausgebildet sind, entlang welchem das bewegliche Gestell 4 fährt, immer von den Staubschutzriemen 29, 30 blockiert werden. Staub, der zum Beispiel erzeugt wird, wenn die Spindelmutter in dem Mutterblock 41 entlang der Kugelumlaufspindel 3 gleitet oder wenn der Mutterblock 41 entlang der Linearführungsschiene 31 gleitet, entweicht nicht aus dem Gehäuseteil 2 durch dessen Öffnungen 27, 28 hindurch.
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Ferner bleiben bei dem Linearantrieb 1 mit einem Staubschutzmechanismus gemäß dem Stand der Technik, da die Staubschutzriemen 28, 30 innerhalb des Gehäuseteils 2 angeordnet sind und die Staubschutzriemen 29, 30 unter dem beweglichen Gestell 4, welches entlang den Öffnungen 27, 28 fährt, laufen und das bewegliche Gestell 4 umgehen können, die Öffnungen 27, 28 immer von den Staubschutzriemen 29, 30 blockiert, wenn das bewegliche Gestell 4 fährt.
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Der auf diese Weise konfigurierte Linearantrieb 1 mit einem Staubschutzmechanismus gemäß dem Stand der Technik weist ferner Lufteinlässe auf, durch welche hindurch Luft aus dem Gehäuseteil 2 herausgesaugt wird. Das heißt, Gehäuselufteinlässe 22b, 23b sind in dem Paar rechten und linken vertikalen Seitenplatten 22, 23 ausgebildet, wie in 10 gezeigt ist, und die Luft in dem Gehäuseteil 2 kann durch die Gehäuselufteinlässe 22b, 23b hindurch gesaugt werden.
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Ferner sind Lufteinlasskanäle 7, 8 in den horizontalen oberen Plattenabschnitten 22a, 23a angebracht, welche an den oberen Enden der vertikalen Seitenplatten 22, 23 ausgebildet sind, und Lufteinlässe 7b, 8b für die schmalen Kanäle, die sich entlang den Öffnungen 27, 28 erstrecken, sind zwischen den Lufteinlasskanälen 7, 8 und den horizontalen oberen Plattenabschnitten 22a, 23a ausgebildet. Der Staub, der in dem Gehäuse erzeugt wird, wird daher durch die in den rechten und linken vertikalen Seitenplatten 22, 23 ausgebildeten Gehäuselufteinlässe 22b, 23b hindurch zu einem Außenkanalsammler oder einem anderen geeigneten Bauteil (nicht gezeigt) gesaugt und aus dem Gehäuseteil 2 entfernt.
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In einem Reinraum oder einem anderen ähnlichen Raum wird normalerweise ein nach unten laufender Luftstrom gebildet. Daher wird, wenn Luft durch die Lufteinlässe 7b, 8b für die benachbart zu den Öffnungen 27, 28 angeordneten Kanäle hindurch gesaugt wird, der durch die Öffnungen 27, 28 hindurch entwichene Staub zusammen mit der nach unten laufenden Luft durch die Lufteinlässe 7b, 8b für die Kanäle hindurch gesaugt. Der Staub kann daher zuverlässig gesaugt und entfernt werden, ohne dass er in die Atmosphäre gestreut wird.
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- Patentdokument 1: offengelegtes japanisches Patent Nr. JP 4 311 801 B2
- Patentdokument 2: offengelegtes japanisches Patent Nr. JP 4 568 497 B2
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Die
DE 92 11 093 U1 beschreibt einen Linearantrieb mit einem Staubschutzmechanismus, aufweisend eine Kugelumlaufspindel, ein bewegliches Gestell, das eine Spindelmutter aufweist, die mit der Kugelumlaufspindel in Eingriff steht, ein Gehäuseteil, das die Kugelumlaufspindel abdeckt, eine Öffnung, die in dem Gehäuseteil entlang dem Bewegungspfad des beweglichen Gestells ausgebildet ist, einen Staubschutzriemen, der in dem Gehäuseteil derart angeordnet ist, dass er die Öffnung blockiert, eine Umlenkvorrichtung, die an dem beweglichen Gestell vorgesehen ist, um den mit dem beweglichen Gestell überlappenden Abschnitt des Staubschutzriemens umzulenken, und Endplattenabdeckungen, welche die Enden des Gehäuseteils abdecken.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
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Der Linearantrieb mit einem Staubschutzmechanismus gemäß Patentdokument 1 kann ein geeignetes Staubschutzvermögen vorweisen, wenn er unter typischen Bedingungen verwendet wird, jedoch nimmt das Staubschutzvermögen nachteilig ab, wenn eine schnelle Bewegung erforderlich ist.
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Das heißt, wenn eine Linearantriebsführungsbewegung bei hohen Geschwindigkeiten auftritt, bewirkt die Hochgeschwindigkeitsbewegung des beweglichen Gestells, dass der Druck in dem Antriebsgehäuse rasch ansteigt, und der Staub tendiert nachteilig dazu, besonders durch beide Enden des Antriebsgehäuses hindurch zu entweichen.
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Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht des oben beschriebenen Falles gemacht. Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Linearantrieb mit einem Staubschutzmechanismus zu schaffen, der geeignet ist, ein zuverlässiges Staubschutzvermögen über den gesamten Hub des Antriebs vorzuweisen, selbst wenn der Antrieb bei hohen Geschwindigkeiten betrieben wird.
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MITTEL ZUR LÖSUNG DER PROBLEME
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Das Ziel der vorliegenden Erfindung wird durch einen Linearantrieb mit einem Staubschutzmechanismus nach den Merkmalen aus dem Anspruch 1 oder 3 erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung schafft einen Linearantrieb mit einem Staubschutzmechanismus, der geeignet ist, ein zuverlässiges Staubschutzvermögen über den gesamten Hub des Antriebs vorzuweisen, selbst wenn zum Beispiel der Antrieb bei hohen Geschwindigkeiten betrieben wird.
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Figurenliste
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- 1 ist eine äußere perspektivische Ansicht eines Linearantriebs mit einem Staubschutzmechanismus gemäß einer ersten Ausführungsform.
- 2 stellt die äußere Konfiguration des Linearantriebs mit einem Staubschutzmechanismus gemäß der ersten Ausführungsform dar, wobei (a) in 2 eine Draufsicht ist, (b) in 2 eine Vorderansicht ist, (c) in 2 eine Seitenansicht ist, welche die Seite zeigt, an der ein Motor vorgesehen ist, und (d) in 2 eine Seitenansicht ist, welche die Seite zeigt, die entgegengesetzt zu der Seite ist, an welcher der Motor vorgesehen ist.
- 3 ist eine durchsichtige Ansicht, welche die innere Konfiguration des Linearantriebs mit einem Staubschutzmechanismus gemäß der ersten Ausführungsform darstellt, wobei (a) in 3 eine Draufsicht ist, (b) in 3 eine Vorderansicht ist, (c) in 3 eine Seitenansicht ist, welche die Seite zeigt, an welcher der Motor vorgesehen ist, und (d) in 3 eine Seitenansicht ist, welche die Seite zeigt, die entgegengesetzt zu der Seite ist, an welcher der Motor vorgesehen ist.
- 4 zeigt eine Endplattenabdeckung, die an der Seite angeordnet ist, die entgegengesetzt zu der Seite ist, an welcher der Motor vorgesehen ist, wobei (a), (b) und (c) in 4 die Oberseite, die Vorderseite und eine Seite der Endplattenabdeckung zeigen.
- 5 zeigt eine Endplattenabdeckung, die an der Seite angeordnet ist, an welcher der Motor vorgesehen ist, wobei (a), (b) und (c) in 5 die Oberseite, die Vorderseite und eine Seite der Endplattenabdeckung zeigen.
- 6 stellt dar, wie die Endplattenabdeckungen gemäß der ersten Ausführungsform funktionieren.
- 7 stellt die Konfiguration und den Betrieb eines Linearantriebs mit einem Staubschutzmechanismus gemäß einer zweiten Ausführungsform dar.
- 8 zeigt die Konfiguration eines Staubschutzriemens gemäß dem Stand der Technik, wobei (a) in 8 die Positionen von Befestigungslöchern darstellt, die in dem Staubschutzriemen vorgesehen sind, und (b) in 8 eine Querschnittsansicht ist, die den angebrachten Staubschutzriemen zeigt.
- 9 zeigt die Konfiguration eines Staubschutzriemens gemäß einer verbesserten Form der vorliegenden Ausführungsform, wobei (a) in 9 die Positionen von Befestigungslöchern darstellt, die in dem Staubschutzriemen vorgesehen sind, und (b) in 9 eine Querschnittsansicht ist, die den angebrachten Staubschutzriemen zeigt.
- 10 stellt die Konfiguration eines Linearantriebs mit einem Staubschutzmechanismus gemäß dem Stand der Technik, wobei (a) in 10 eine Draufsicht des Linearantriebs mit einem Staubschutzmechanismus ist, (b) in 10 eine Vorderansicht des Linearantriebs mit einem Staubschutzmechanismus ist, und (c) in 10 eine Querschnittsansicht des Linearantriebs mit einem Staubschutzmechanismus ist.
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AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
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Mit Bezug auf die Zeichnungen werden nachfolgend bevorzugte Ausführungsformen zur Umsetzung der vorliegenden Erfindung beschrieben. Es wird angemerkt, dass die folgenden Ausführungsformen die in den Ansprüchen dargelegte Erfindung nicht beschränken, und alle Kombinationen der in den Ausführungsformen beschriebenen Merkmale sind nicht unbedingt wesentlich für „MITTEL ZUR LÖSUNG DER PROBLEME“. Ferner haben in der Beschreibung der folgenden Ausführungsformen die Teile, die gleich oder ähnlich wie die in „STAND DER TECHNIK“ beschriebenen sind, dieselben Bezugszeichen, und keine Beschreibung von diesen wird vorgenommen.
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[Erste Ausführungsform]
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Mit Bezug auf die 1 bis 6 wird ein Linearantrieb 100 mit einem Staubschutzmechanismus gemäß einer ersten Ausführungsform beschrieben. 1 ist eine äußere perspektivische Ansicht des Linearantriebs 100 mit einem Staubschutzmechanismus gemäß der ersten Ausführungsform. 2 stellt die äußere Konfiguration des Linearantriebs 100 mit einem Staubschutzmechanismus gemäß der ersten Ausführungsform dar, wobei (a) in 2 eine Draufsicht ist, (b) in 2 eine Vorderansicht ist, (c) in 2 eine Seitenansicht ist, welche die Seite zeigt, an der ein Motor vorgesehen ist, und (d) in 2 eine Seitenansicht ist, welche die Seite zeigt, die entgegengesetzt zu der Seite ist, an welcher der Motor vorgesehen ist. 3 ist eine durchsichtige Ansicht, welche die innere Konfiguration des Linearantriebs 100 mit einem Staubschutzmechanismus gemäß der ersten Ausführungsform darstellt, wobei (a) in 3 eine Draufsicht ist, (b) in 3 eine Vorderansicht ist, (c) in 3 eine Seitenansicht ist, welche die Seite zeigt, an welcher der Motor vorgesehen ist, und (d) in 3 eine Seitenansicht ist, welche die Seite zeigt, die entgegengesetzt zu der Seite ist, an welcher der Motor vorgesehen ist. 4 zeigt eine Endplattenabdeckung 105a, die an der Seite angeordnet ist, die entgegengesetzt zu der Seite ist, an welcher der Motor vorgesehen ist, und 5 zeigt eine Endplattenabdeckung 105b, die an der Seite angeordnet ist, an welcher der Motor vorgesehen ist. In den 4 und 5 zeigen (a), (b) und (c) die Oberseite, die Vorderseite und Seiten der Endplattenabdeckungen. 6 stellt dar, wie die Endplattenabdeckungen 105a, 105b gemäß der ersten Ausführungsform funktionieren.
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Der Linearantrieb 100 mit einem Staubschutzmechanismus gemäß der ersten Ausführungsform hat eine Konfiguration, die im Wesentlichen gleich der des oben beschriebenen Linearantriebs 1 mit einem Staubschutzmechanismus gemäß dem Stand der Technik ist, weist jedoch die Endplattenabdeckungen 105a, 105b auf, die geeignet sind, beide Enden des Gehäuseteils 2 abzudecken, wie in den 1 bis 3 gezeigt ist, um das Staubschutzvermögen weiter zu verbessern.
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Mit Bezug auf die 4 und 5 werden nachfolgend die Endplattenabdeckungen 105a, 105b ausführlich beschrieben. Die Endplattenabdeckungen 105a, 105b sind Bauteile, die derart ausgebildet sind, dass sie mit Teilen der End-, oberen und Seitenflächen des Gehäuseteils 2 überlappen, und sind derart konfiguriert, dass sie die Umgebung der jeweiligen oberen Endabschnitte des Gehäuseteils 2 abdecken. Das heißt, die Endplattenabdeckungen 105a, 105b sind Bauteile, die dadurch gekennzeichnet sind, dass sie derart geformt sind, dass sie größere Bereiche der Endabschnitte des Gehäuseteils 2 als die anderen Bereiche des Gehäuseteils 2 in der Umgebung abdecken, in der die Staubschutzriemen 29, 30 angeordnet sind.
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Mit Bezug auf die Endplattenabdeckung 105a, welche an der Seite angeordnet ist, die entgegengesetzt zu der Seite ist, an welcher der Motor vorgesehen ist, wird die Form spezieller beschrieben. Wie in 4 gezeigt, ist die Endplattenabdeckung 105a aus einer Endseitenplatte 106a mit einer im Wesentlichen rechteckigen Form, die einen Teil der entsprechenden Endfläche des Gehäuseteils 2 abdeckt, einer Oberseitenplatte 107a mit einer im Wesentlichen rechteckigen Form, die einen Teil der oberen Fläche des Gehäuseteils 2 abdeckt, und einem Paar Seitenflächenplatten 108a, 109a mit jeweils einer im Wesentlichen dreieckigen Form gebildet, die mit der Endseitenplatte 106a und der Oberseitenplatte 107a verbunden sind und einen Teil der entsprechenden Seitenfläche des Gehäuseteils 2 abdecken. Die Seitenflächenplatten 108a, 109a sind derart ausgebildet, dass zwei Seiten, die einen rechten Winkel der im Wesentlichen rechtwinkligen Dreiecksform bilden, mit der Endseitenplatte 106a und der Oberseitenplatte 107a verbunden sind, und die schräge Seite, die dem rechten Winkel zugewandt ist, nach unten zu der Mitte des Gehäuseteils 2 weist. Das heißt, die Endplattenabdeckung 105a verwendet eine Struktur mit einem Flansch, der von der Oberseitenplatte 107a und dem Paar Seitenflächenplatten 108a, 109a gebildet wird.
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Ferner ist eine sich nach unten erstreckende Absenkplatte 110a an dem Ende der Oberseitenplatte 107a, das heißt an dem Abschnitt der Oberseitenplatte 107a, der entgegengesetzt zu dem mit der Endseitenplatte 106a verbundenen Abschnitt ist, ausgebildet. Die Absenkplatte 110a ist ein Bauteil, das vorgesehen ist, um das Staubschutzvermögen an der oberen Seite des Gehäuseteils 2 zu verbessern, wo das Abdichtungsvermögen schwierig zu verbessern ist, da die äußere Form der oberen Seite komplizierter als die der anderen Abschnitte des Gehäuseteils 2 ist. Das Vorhandensein der Absenkplatte 110a bildet einen Spalt zwischen der oberen Fläche des Gehäuseteils 2 und der Oberseitenplatte 107a der Endplattenabdeckung 105a, das heißt in der Position des Flansches der Endplattenabdeckung 105a.
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Der Spalt ist als ein Raum ausgebildet, der von der oberen Fläche des Gehäuseteils 2, der Oberseitenplatte 107a der Endplattenabdeckung 105a, der Endseitenplatte 106a, dem Paar Seitenflächenplatten 108a, 109a und der Absenkplatte 110a vollständig umgeben ist. Da die Position, in welcher der Spalt ausgebildet ist, das heißt die Position, in welcher der Flansch vorgesehen ist, der Stelle zugewandt ist, an der die Staubschutzriemen 29, 30 angeordnet sind, überlappt die Position, in welcher der Spalt ausgebildet ist, mit einer Position, in welcher Staub am wahrscheinlichsten entweicht, wenn das bewegliche Gestell 4 mit hohen Geschwindigkeiten fährt und somit der Druck in dem Gehäuseteil 2 ansteigt. Selbst wenn Staub aus dem Gehäuseteil 2 entweicht, wird die Staubumgebung außerhalb des Gehäuseteils 2 nicht sofort verschlechtert, da der Staub in dem Spalt bleibt und nicht direkt nach außen entweicht. Ferner haben die Erfinder Forschung und Entwicklung betrieben und herausgefunden, dass der meiste Staub, der sich in dem Spalt aufhält, in dem Spalt verbleibt oder wieder in das Gehäuseteil 2 hinein gesaugt wird, und es ist ersichtlich, dass das Vorhandensein des Spaltes erheblich zur Verbesserung des Staubschutzvermögens beiträgt (siehe 6).
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Ferner weist die Endplattenabdeckung 105a ein Federelement 111a an der Stelle auf, an der die Endplattenabdeckung 105a mit dem Gehäuseteil 2 in Kontakt gelangt, wodurch das Gehäuseteil 2 in engeren Kontakt mit der Endplattenabdeckung 105a gelangt. Das in 4 gezeigte Federelement 111a gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist aus einem speziellen Polyurethanschaum hergestellt, der MOLTOPREN genannt wird, oder kann alternativ aus irgendeinem bekannten Material mit Elastizität, wie Gummi und Schwamm, hergestellt sein. Das Anbringen des Federelements 111a an der Endplattenabdeckung 105a verbessert weiter das Staubschutzvermögen des Linearantriebs 100 mit einem Staubschutzmechanismus.
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Die in 5 gezeigte Endplattenabdeckung 105b, die an der Seite angeordnet ist, an welcher der Motor vorgesehen ist, hat eine Struktur, die im Wesentlichen gleich jener der oben beschriebenen Endplattenabdeckung 105a ist, die an der Seite angeordnet ist, die entgegengesetzt zu der Seite ist, an welcher der Motor vorgesehen ist, jedoch unterscheidet sich dadurch, dass eine Endseitenplatte 106b eine im Wesentlichen umgekehrt U-förmige Gestalt hat, die durch Ausschneiden einer im Wesentlichen rechteckigen Platte erlangt wird, um den Motor 5 nicht zu beeinträchtigen.
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[Zweite Ausführungsform]
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Die obige erste Ausführungsform wurde mit Bezug auf den Linearantrieb 100 mit einem Staubschutzmechanismus beschrieben, der die Endplattenabdeckungen aufweist, die beide Enden des Gehäuseteils derart abdecken, dass kein Staub umherstreut. Eine zweite Ausführungsform wird nachfolgend mit Bezug auf einen Linearantrieb mit einem Staubschutzmechanismus beschrieben, der eine Struktur zur weiteren Verbesserung des Staubschutzvermögens verwendet.
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7 stellt die Konfiguration und den Betrieb des Linearantriebs mit einem Staubschutzmechanismus gemäß der zweiten Ausführungsform dar. Wie in 7 gezeigt, ist ein Linearantrieb 200 mit einem Staubschutzmechanismus gemäß der zweiten Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass eine Staubsammelkammer 50 in einer luftdichten Weise an einem Ende des Gehäuseteils 2 ausgebildet ist, und das Innere der Staubsammelkammer 50 steht über eine Verbindungsöffnung 51 und eine Luftauslassvorrichtung 53 mit dem Inneren des Gehäuseteils 2 in Verbindung. Die Staubsammelkammer 50 ist dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Lufteinlass 52 aufweist, durch welchen hindurch Staub in der Staubsammelkammer 50 aus dieser ausgelassen werden kann.
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Die Staubsammelkammer 50 ist aus einem kastenförmigen Teil gebildet und an einem Ende des Gehäuseteils 2 in einer luftdichten Weise angebracht. Das Innere der Staubsammelkammer 50 steht über die Verbindungsöffnung 51 mit dem Inneren des Gehäuseteils 2 in Verbindung, wodurch der Staub in dem Gehäuseteil 2 nicht über die anderen Abschnitte der Fläche entweicht, an welcher die Staubsammelkammer 50 angebracht ist.
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Die Luftauslassvorrichtung 53 wird von einem Gebläse gebildet und ist geeignet, den Staub in dem Gehäuseteil 2 zusammen mit der Luft in dem Gehäuseteil 2 in die Staubsammelkammer 50 zu führen und den Staub und die Luft in der Staubsammelkammer 50 jederzeit zu begrenzen. Die Luftauslassvorrichtung 53 kann alternativ zum Beispiel von einem Rückschlagventil gebildet werden, das entsprechend der Änderung des Druckes in dem Gehäuseteil 2 öffnet und schließt.
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Über den Lufteinlass 52 der Staubsammelkammer 50 wird aus der Staubsammelkammer 50 Luft herausgesaugt. Der in der Staubsammelkammer 50 gesammelte Staub kann daher zusammen mit der Luft über den Lufteinlass 52 aus dem Reinraum herausgelassen werden, so dass kein Staub herumstreut.
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Wie oben beschrieben, bewirkt, wenn eine Linearantriebsführungsbewegung bei hohen Geschwindigkeiten auftritt, die Hochgeschwindigkeitsbewegung des beweglichen Gestells, dass der Druck in dem Antriebsgehäuse rasch ansteigt, und Staub tendiert nachteilig dazu, besonders über beide Enden des Antriebsgehäuses zu entweichen. Daher ist bei der zweiten Ausführungsform an einem Ende des Antriebsgehäuses die Staubsammelkammer 50 ausgebildet, über welche Staub tendiert, zu entweichen. Die Menge von Luft, die durch den Lufteinlass 52 hindurch gesaugt wird, ist immer feststehend, und wenn der Druck in dem Gehäuseteil 2 rasch ansteigt, kann Luft vorübergehend gesammelt und in der Staubsammelkammer 50 begrenzt werden, und dann kann die Luft in der Staubsammelkammer 50 abgesaugt werden. Auf diese Weise kann die Menge von abgesaugter Luft festgelegt werden, und der in dem Gehäuseteil 2 belassene Staub entweicht nicht aus dem Antriebsgehäuse über irgendeinen Spalt von diesem.
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Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden oben beschrieben, jedoch ist der technische Bereich der vorliegenden Erfindung nicht auf den in den obigen Ausführungsformen beschriebenen Bereich beschränkt. Eine Vielfalt von Änderungen oder Verbesserungen kann bei den oben beschriebenen Ausführungsformen durchgeführt werden.
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[Verbesserung von Staubschutzriemen]
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Zum Beispiel weist jeder der Staubschutzriemen 29, 30 gemäß dem Stand der Technik Befestigungslöcher 120 zum Befestigen des Staubschutzriemens an dem Gehäuseteil 2 auf, wie in (a) in 8 gezeigt ist. Die Befestigungslöcher 120 sind in Positionen nahe der Mittellinie jedes der Staubschutzriemen 29, 30 derart ausgebildet, dass sie die Anbringung und Bearbeitung erleichtern.
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Wenn die Befestigungslöcher 120 in den in (a) in 8 gezeigten Positionen ausgebildet sind, lockern sich die Staubschutzriemen 29, 30 nachteilig in der Breitenrichtung, wie in (b) in 8 gezeigt ist, was eine Möglichkeit der Verminderung des Abdichtungsvermögens zwischen dem Gehäuseteil 2 und den Staubschutzriemen 29, 30 schafft.
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Daher haben die vorliegenden Erfinder entschieden, eine Verbesserung zu machen, bei welcher Befestigungslöcher 121 in dem Umfang der Staubschutzriemen 29, 30 ausgebildet sind. Die Konfiguration der vorliegenden Verbesserung, bei welcher die Befestigungslöcher 121 in dem Umfang der Staubschutzriemen 29, 30 ausgebildet sind, ist eine maßgeblich bevorzugte Form, besonders weil es häufig der Fall ist, dass an beiden Enden der Staubschutzriemen 29, 30 ein Paar Befestigungslöcher 121, insgesamt vier, ausgebildet sind, und die Befestigungslöcher 121 werden verwendet, um die Staubschutzriemen 29, 30 an den vier Ecken von diesen, die gezogen werden, zu befestigen. Die Anwendung der Konfiguration ermöglicht, dass das Abdichtungsvermögen zwischen dem Gehäuseteil 2 und den Staubschutzriemen 29, 30 im Vergleich zu dem Stand der Technik drastisch verbessert werden kann.
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[Verbesserung von Rollen]
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Bei dem Linearantrieb 1 mit einem Staubschutzmechanismus gemäß dem Stand der Technik werden die drehbaren Rollen 61 bis 66, die von dem beweglichen Gestell 4 horizontal vorstehen, als die Vorrichtung verwendet, die an dem beweglichen Gestell 4 vorgesehen ist und ermöglicht, die Staubschutzriemen 29, 30 umzulenken. Bei dem Stand der Technik sind die Rollen 61 bis 66 metallische Rollen, die nur aus einem metallischen Material hergestellt sind.
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Es wurde jedoch herausgefunden, dass, wenn die aus einem Harzmaterial hergestellten Staubschutzriemen 29, 30 auf den aus einem metallischen Material hergestellten Rollen 61 bis 66 besonders bei hohen Geschwindigkeiten mehrmals gleiten, wegen der Erhöhung der Spannung zusammen mit der Erhöhung der Geschwindigkeit Schmutz an den Staubschutzriemen 29, 30 angesetzt wird.
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Die Erfinder haben aus der oben beschriebenen Tatsache herausgefunden, dass die aus einem Harz hergestellten Staubschutzriemen 29, 30 und die aus einem Metall hergestellten Rollen 61 bis 66 hinsichtlich der Schmutzanlagerung nicht gut zusammenpassen, besonders wenn der Linearantrieb 1 mit einem Staubschutzmechanismus bei hohen Geschwindigkeiten angetrieben wird. Die Erfinder haben umfassende Studien betrieben und herausgefunden, dass die Schmutzanlagerung durch Bilden der Oberfläche jeder der Rollen 61 bis 66 mit einem Harzmaterial unterdrückt wird, so dass der Gleitvorgang zwischen den Harzmaterialien durchgeführt wird.
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Wie oben beschrieben, ist wenigstens die Oberfläche jeder der Rollen 61 bis 66, die an dem beweglichen Gestell 4 als die Umlenkvorrichtung angeordnet sind, vorzugsweise aus einem Harzmaterial hergestellt. Speziell kann die Oberfläche jeder der Rollen aus einem Harzmaterial durch Aufpressen einer Harzschicht auf die aus einem metallischen Material hergestellte Rolle hergestellt werden, oder die Rolle selbst kann aus einem Harzmaterial hergestellt werden. Die Anwendung der Konfiguration kann verhindern, dass sich Schmutz an den Staubschutzriemen 29, 30 und den Rollen 61 bis 66 ansetzt. Somit kann ein Linearantrieb mit einem Staubschutzmechanismus erreicht werden, der geeignet ist, zu verhindern, dass Staub erzeugt wird.
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Aus der Beschreibung der Ansprüche ist es ersichtlich, dass der technische Bereich der vorliegenden Erfindung eine Vielfalt von Formen umfasst, bei welchen solche Änderungen oder Verbesserungen durchgeführt werden.
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Bezugszeichenliste
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1 Linearantrieb mit einem Staubschutzmechanismus gemäß dem Stand der Technik, 2 Gehäuseteil, 3 Kugelumlaufspindel, 4 bewegliches Gestell, 5 Antriebsmotor, 7,8 Lufteinlasskanal, 7b, 8b Lufteinlass für den Kanal, 21 horizontales Substrat, 22, 23 vertikale Seitenplatte, 22a, 23a horizontaler oberer Plattenabschnitt, 22b, 23b Gehäuselufteinlass, 24, 25 Endblock, 26 mittlere Trennplatte, 27, 28 Öffnung, 29, 30 Staubschutzriemen, 31 Linearführungsschiene, 41 Mutterblock, 42 untere Platte, 43 Zwischenplatte, 44 obere Platte, 50 Staubsammelkammer, 51 Verbindungsöffnung, 52 Lufteinlass, 53 Gebläse (Auslassvorrichtung), 61, 62, 63, 64, (65), 66 Rolle, 100 Linearantrieb mit einem Staubschutzmechanismus gemäß der ersten Ausführungsform, 105a, 105b Endplattenabdeckung, 106a, 106b Endseitenplatte, 107a, 107b Oberseitenplatte, 108a, 108b, 109a, 109b Seitenflächenplatte, 110a, 110b Absenkplatte, 111a, 111b Federelement, 120 Befestigungsloch (gemäß dem Stand der Technik), 121 Befestigungsloch (gemäß der vorliegenden Erfindung), 200 Linearantrieb mit einem Staubschutzmechanismus gemäß der zweiten Ausführungsform.
