JP2007303523A - アクチュエータ - Google Patents
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Abstract
【課題】キャリッジの厚みを抑えて剛性が確保可能な搭載部領域におけるシール部材の迂回構造を備えたアクチュエータを提供する。
【解決手段】キャリッジの搭載部11を外方に突出させるハウジング30の一面31に備えられたスリットSと、そのスリットの両端に固定されスリットの開口を全長に亘ってシールする帯状のシール部材40からなるシール構造には、スリットを移動する搭載部領域42の移動に伴い、搭載部領域を避け帯状のシール部材を変位させる迂回構造を備えたアクチュエータにおいて、迂回構造は搭載部領域においてスリットをシールするシール領域41から、搭載部の移動方向と直交する方向にシール領域と並行して配された退避領域43へと帯状のシール部材を変位させる。
【選択図】図1
【解決手段】キャリッジの搭載部11を外方に突出させるハウジング30の一面31に備えられたスリットSと、そのスリットの両端に固定されスリットの開口を全長に亘ってシールする帯状のシール部材40からなるシール構造には、スリットを移動する搭載部領域42の移動に伴い、搭載部領域を避け帯状のシール部材を変位させる迂回構造を備えたアクチュエータにおいて、迂回構造は搭載部領域においてスリットをシールするシール領域41から、搭載部の移動方向と直交する方向にシール領域と並行して配された退避領域43へと帯状のシール部材を変位させる。
【選択図】図1
Description
本発明は、ハウジングのスリットの開口を帯状のシール部材がシールするアクチュエータ、特にアクチュエータのシール構造に関する。
アクチュエータには、図10(a)に示すように、座面20にワーク(図示しない)を取付けて所定の距離を直線往復移動するキャリッジ10と、そのキャリッジ10を直線往復移動させる直動装置として、キャリッジ10の直線移動を案内する直線案内装置(例えばリニアガイド装置)51およびキャリッジ10を直線移動させる直線駆動装置(例えば図示しないボールねじ装置やリニアモーター装置)がハウジング30の内部に備えられている。なお、ハウジング30は、その直線往復移動するキャリッジ10や前記直動装置を収容可能な長さに形成されている。また、直線駆動装置は駆動源53(例えばモーター)によって駆動される。
さらに、アクチュエータのハウジング30には、ハウジング30を構成する上部カバー31、側部カバー32、及びキャリッジ10の移動方向両端の端部カバーに囲まれるようにキャリッジ10の移動経路に沿って開口したスリットSを有し、座面20を搭載するキャリッジ10の搭載部11が、そのスリットSと隙間を有して貫通してハウジング30の外面に突出している。
これにより、スリットSに沿って搭載部11が直線往復移動可能な構成となる。
さらに、アクチュエータのハウジング30には、ハウジング30を構成する上部カバー31、側部カバー32、及びキャリッジ10の移動方向両端の端部カバーに囲まれるようにキャリッジ10の移動経路に沿って開口したスリットSを有し、座面20を搭載するキャリッジ10の搭載部11が、そのスリットSと隙間を有して貫通してハウジング30の外面に突出している。
これにより、スリットSに沿って搭載部11が直線往復移動可能な構成となる。
従来から、そのようなアクチュエータでは、例えばスリットSにアクチュエータ外の異物が入り込み搭載部11に伴って移動することを防止するために、スリットSの軸方向の両端34,34に帯状のシール部材としてのシールベルト40の両端を固定し、そのシールベルト40をスリットSの全長に亘って架け渡すことでスリットSをシールするシール構造が知られている。
しかし、スリットSをシールベルト40がシールするシール領域41には、キャリッジ10の搭載部11がスリットSを貫通して露出し、そのスリットSを直線往復移動するので、搭載部11領域においては、そのシール領域からシールベルト40を変位させる必要があった。(図10(b)〜(d)参照)
そこで、従来は、搭載部11を備えて直線往復移動するキャリッジ10の内部にシールベルト40を上下方向に逃がして貫通させる迂回経路60を備えていた。また、シールベルト40がその位置を上下方向に移動して搭載部11を逃げるために、迂回経路60にはシールベルト40を案内するカムフォロワ61が配されている
(特許文献1及び特許文献2)。
しかし、スリットSをシールベルト40がシールするシール領域41には、キャリッジ10の搭載部11がスリットSを貫通して露出し、そのスリットSを直線往復移動するので、搭載部11領域においては、そのシール領域からシールベルト40を変位させる必要があった。(図10(b)〜(d)参照)
そこで、従来は、搭載部11を備えて直線往復移動するキャリッジ10の内部にシールベルト40を上下方向に逃がして貫通させる迂回経路60を備えていた。また、シールベルト40がその位置を上下方向に移動して搭載部11を逃げるために、迂回経路60にはシールベルト40を案内するカムフォロワ61が配されている
(特許文献1及び特許文献2)。
しかし、このような先行技術によると、キャリッジ10の内部には、帯状のシールベルト40が貫通する空間に加えてカムフォロワ61を配するための空間を要し、キャリッジ10にはそれらのための大きな空間を内在させなければならず、その分、キャリッジ10のサイズを大きくする必要があった。
このため、キャリッジ10の厚みが厚くなってしまう問題があった。また、従来のキャリッジ10の厚みに迂回経路60を収容した場合には、搭載部11の直下に迂回経路60を収容するための空間が必要となる。その分、キャリッジ10の剛性が下がってしまうため、直線案内装置51の支持剛性を十分に活かせないという問題があった。
このため、キャリッジ10の厚みが厚くなってしまう問題があった。また、従来のキャリッジ10の厚みに迂回経路60を収容した場合には、搭載部11の直下に迂回経路60を収容するための空間が必要となる。その分、キャリッジ10の剛性が下がってしまうため、直線案内装置51の支持剛性を十分に活かせないという問題があった。
本発明の目的は、キャリッジの厚みを抑えて剛性が確保可能な搭載部領域におけるシール部材の迂回構造を備えたアクチュエータを提供することである。
上記課題を達成するために、本発明によるアクチュエータは、座面を搭載する搭載部を有するキャリッジと、そのキャリッジを直線往復移動させる直動装置と、該キャリッジと該直動装置を内装し、キャリッジが該直動装置の軸方向に直線往復移動可能な長さに形成したハウジングと、そのハウジングの一面に備えられ、キャリッジの搭載部をハウジング外方に突出させるとともに該搭載部の移動経路に沿って開口するスリットと、そのスリットの軸方向の両端に固定され、スリットの開口をスリットの全長に亘ってシールする帯状のシール部材からなるシール構造を備え、シール構造には、スリットを移動する搭載部領域の移動に伴い、該搭載部領域を避けるように帯状のシール部材を変位させる迂回構造を備えたアクチュエータにおいて、迂回構造は、搭載部領域において、スリットをシールするシール領域から、搭載部の移動方向と直交する方向にシール領域と並行して配された退避領域へと帯状のシール部材を変位させることを特徴とする。
その場合、迂回構造はキャリッジからシール領域に突出して配され、シール領域と退避領域とに亘って備えられ、帯状のシール部材をシール領域から退避領域へと変位させる第1のガイド部材と、シール領域と退避領域とに亘って備えられ、第1のガイド部材により退避領域へと変位された帯状のシール部材を、退避領域からシール領域へと変位させる第2のガイド部材とを備えていても良い。
また、第1のガイド部材および第2のガイド部材は円柱状に形成される場合もあり、あるいは、両端部から中央部に向かって昇りテーパー状で中央部が最大径となる樽形状に形成される場合もあり、帯状のシール部材は、それら第1のガイド部材および第2のガイド部材の外周面に螺旋状に巻きつけられて配されていても良い。
その場合、第1のガイド部材および第2のガイド部材の外周面には凹溝が螺旋状に形成され、帯状のシール部材はその凹溝に案内されて配されていても良い。
その場合、第1のガイド部材および第2のガイド部材の外周面には凹溝が螺旋状に形成され、帯状のシール部材はその凹溝に案内されて配されていても良い。
さらに、第1のガイド部材および第2のガイド部材は帯状のシール部材と略同一の平面を備えた板状に形成され、第1のガイド部材には、シール領域に位置し、シール領域の帯状のシール部材を一面側から他面側へ導入する第1の導入孔と、退避領域に位置し、導入孔から導かれた帯状のシール部材を他面側から一面側へ導出して退避領域へと案内する第1の導出孔とを備え、第2のガイド部材には、退避領域に位置し、第1のガイド部材によって退避領域へと案内された帯状のシール部材を、一面側から他面側へ導入する第2の導入孔と、シール領域に位置し、導入孔から導かれた帯状のシール部材を他面側から一面側へ導出してシール領域へと案内する第2の導出孔とを備えている場合もある。
本発明によれば、キャリッジの厚みを抑えて剛性が確保可能な搭載部領域におけるシール部材の迂回構造を備えたアクチュエータを提供し得た。
以下本発明の実施の一形態を図に基づいて説明する。
本発明によるアクチュエータは、スリットSの軸方向の両端34に固定されてスリットSの開口をスリットSの全長に亘ってシールする帯状のシール部材としてのシールベルト40からなるシール構造を備えたものであるが、特に、スリットを移動する搭載部11の周辺領域(本明細書において搭載部領域という)42において、シールベルト40を変位させて迂回させる構造に特徴を有している。
すなわち、本発明の迂回構造は、スリットSをシールするシール領域41から、搭載部11の移動方向(図中矢印参照)と直交する方向にシール領域41と並行して配された退避領域43へとシールベルト40を変位させるものである。
その具体的な実施の形態を以下、図1〜図8にて詳細に説明する。
なお、迂回構造以外の構成は、前述した従来技術のアクチュエータの構造が採用可能であるため、ここでは、本発明特有の構成である迂回構造を中心に説明し、それ以外の構成についての説明は省略する。
また、以下の実施形態では、2本のスリットSを備えたアクチュエータの場合を説明するが、本発明による迂回構造は1本もしくは3本以上のスリットSを備えたアクチュエータの場合にも適用可能である。
なお、以下に説明する各実施形態では、搭載部11が図中矢印方向に進行している場合を説明する。
本発明によるアクチュエータは、スリットSの軸方向の両端34に固定されてスリットSの開口をスリットSの全長に亘ってシールする帯状のシール部材としてのシールベルト40からなるシール構造を備えたものであるが、特に、スリットを移動する搭載部11の周辺領域(本明細書において搭載部領域という)42において、シールベルト40を変位させて迂回させる構造に特徴を有している。
すなわち、本発明の迂回構造は、スリットSをシールするシール領域41から、搭載部11の移動方向(図中矢印参照)と直交する方向にシール領域41と並行して配された退避領域43へとシールベルト40を変位させるものである。
その具体的な実施の形態を以下、図1〜図8にて詳細に説明する。
なお、迂回構造以外の構成は、前述した従来技術のアクチュエータの構造が採用可能であるため、ここでは、本発明特有の構成である迂回構造を中心に説明し、それ以外の構成についての説明は省略する。
また、以下の実施形態では、2本のスリットSを備えたアクチュエータの場合を説明するが、本発明による迂回構造は1本もしくは3本以上のスリットSを備えたアクチュエータの場合にも適用可能である。
なお、以下に説明する各実施形態では、搭載部11が図中矢印方向に進行している場合を説明する。
図1〜図3は本発明の第1の実施形態を示す。
本実施形態における迂回構造は、キャリッジ10における搭載部11の移動方向(図中矢印参照)前方側に配される第1のガイド部材71および搭載部11の移動方向後方側に配される第2のガイド部材72とキャリッジ10に備えられた退避領域43とからなる。
また、それら第1および第2のガイド部材71,72は搭載部11毎に備えられている。例えば、本実施形態によるアクチュエータのハウジング(図中破線参照)には2本のスリットSが備えられ、そのスリットSを移動する搭載部11も2つ備えられているので、その2つの搭載部11毎に第1および第2のガイド部材71,72が備えられている。
本実施形態における迂回構造は、キャリッジ10における搭載部11の移動方向(図中矢印参照)前方側に配される第1のガイド部材71および搭載部11の移動方向後方側に配される第2のガイド部材72とキャリッジ10に備えられた退避領域43とからなる。
また、それら第1および第2のガイド部材71,72は搭載部11毎に備えられている。例えば、本実施形態によるアクチュエータのハウジング(図中破線参照)には2本のスリットSが備えられ、そのスリットSを移動する搭載部11も2つ備えられているので、その2つの搭載部11毎に第1および第2のガイド部材71,72が備えられている。
第1のガイド部材71は、円柱状に形成され、キャリッジ10に備えた支持部12の進行方向(図中矢印参照)前側の隅部12aに、その基端側711を固定するとともに、前記隅部12aから搭載部11の移動方向前方に所定の角度(例えば45度の角度)をもって配され、シール領域41と退避領域43とに亘って備えられている。
そして、その先端側712はシール領域41の外方まで突出し、第1のガイド部材71の外周面713がシール領域41をシールするシールベルト40の下面に摺接している。
そして、その先端側712はシール領域41の外方まで突出し、第1のガイド部材71の外周面713がシール領域41をシールするシールベルト40の下面に摺接している。
前記支持部12は、本実施例では、次のように構成されている。
支持部12は、キャリッジ10における平面視矩形状の所定の厚みを備えた板状体の基部13上で、その移動方向(図中矢印参照)と平行な両端部からハウジング30の外方に向けて所定の間隔をあけて互いに平行に立ち上げられている一対の搭載部11間に配されている。具体的には、両搭載部11との間にそれぞれ所定の空間を残して所定の厚みに突状に立ち上げられた平面視略矩形状の板状に形成されている。また、支持部12のキャリッジ10の移動方向(図中矢印参照)には、基部13の上面に所定の領域が残されている。
なお、基部13の上面はハウジング30を構成する上部カバー31及び側部カバー32(図中破線参照)との間に所定の間隔を有するとともに、その下面には直線案内装置51が配されている。搭載部11はハウジング30のスリットSを貫通してハウジング外方に突出するとともに、キャリッジ10の移動方向長さと同長に形成されている。なお、搭載部11の突出した上面は水平な平坦面を有している。
支持部12は、キャリッジ10における平面視矩形状の所定の厚みを備えた板状体の基部13上で、その移動方向(図中矢印参照)と平行な両端部からハウジング30の外方に向けて所定の間隔をあけて互いに平行に立ち上げられている一対の搭載部11間に配されている。具体的には、両搭載部11との間にそれぞれ所定の空間を残して所定の厚みに突状に立ち上げられた平面視略矩形状の板状に形成されている。また、支持部12のキャリッジ10の移動方向(図中矢印参照)には、基部13の上面に所定の領域が残されている。
なお、基部13の上面はハウジング30を構成する上部カバー31及び側部カバー32(図中破線参照)との間に所定の間隔を有するとともに、その下面には直線案内装置51が配されている。搭載部11はハウジング30のスリットSを貫通してハウジング外方に突出するとともに、キャリッジ10の移動方向長さと同長に形成されている。なお、搭載部11の突出した上面は水平な平坦面を有している。
第2のガイド部材72は、円柱状に形成され、キャリッジ10に備えた支持部12の進行方向後方の隅部12bに、その基端側721を固定するとともに、前記隅部12bから搭載部11の移動方向後方に所定の角度(例えば45度の角度)をもって配されるとともに、シール領域41と退避領域43とに亘って備えられている。
そして、その先端側722はシール領域41の外方まで突出し、第2のガイド部材72の外周面723がシール領域41をシールするシールベルト40の下面に摺接している。
そして、その先端側722はシール領域41の外方まで突出し、第2のガイド部材72の外周面723がシール領域41をシールするシールベルト40の下面に摺接している。
なお、搭載部11には、図1(c)に示すように、第1および第2のガイド部材71,72の先端側712,722との干渉を避けるための切り欠きが備えられている。
第1および第2のガイド部材71,72の先端側712,722は、その切り欠きを貫通してシール領域41の外方へと突出することができる。これにより、第1および第2のガイド部材71,72の外周面713,723とシールベルト40が摺接する位置を搭載部11の直近に配することができ、シールベルト40が第1および第2のガイド部材71,72と摺接する位置から外周面713,723に巻きつくことで、スリットSのシール領域41は搭載部11の直近までシールされる。
第1および第2のガイド部材71,72の先端側712,722は、その切り欠きを貫通してシール領域41の外方へと突出することができる。これにより、第1および第2のガイド部材71,72の外周面713,723とシールベルト40が摺接する位置を搭載部11の直近に配することができ、シールベルト40が第1および第2のガイド部材71,72と摺接する位置から外周面713,723に巻きつくことで、スリットSのシール領域41は搭載部11の直近までシールされる。
退避領域43は、基部13の上面の搭載部11と支持部12との間の前記所定の空間に配され、第1のガイド部材71と第2のガイド部材72とに挟まれて形成される。従って、退避領域43は、搭載部11の移動方向と直交する方向にシール領域41と並行して配されることになる。
なお、本実施形態では前記退避領域43において、キャリッジ10の基部13は、ハウジング30の上部カバー31及び側部カバー32(図中破線参照)との間にシールベルト40が通過することができるのに十分かつできるだけ小さな間隔を残した厚みに形成されている。また、退避領域43の前記第1および第2のガイド部材71,72の外周面713,723に沿った部分には、外周面713,723にシールベルト40が巻きついて通過することが可能な隙間が形成されている。
なお、本実施形態では前記退避領域43において、キャリッジ10の基部13は、ハウジング30の上部カバー31及び側部カバー32(図中破線参照)との間にシールベルト40が通過することができるのに十分かつできるだけ小さな間隔を残した厚みに形成されている。また、退避領域43の前記第1および第2のガイド部材71,72の外周面713,723に沿った部分には、外周面713,723にシールベルト40が巻きついて通過することが可能な隙間が形成されている。
このような構成により、シールベルト40は以下のように配される。
シールベルト40は、図1に示すように、搭載部11の移動方向前方のシール領域41から、シール領域41に突出した第1のガイド部材71の先端側712に摺接するとともに、その外周面713に螺旋状に巻きつけられる。
さらに、シールベルト40は、第1のガイド部材の先端側712が基端側711よりも搭載部11の移動方向前方に向けられた角度により、搭載部領域42の移動に伴って第1のガイド部材71の外周面713を旋状に摺動しながら徐々に退避領域43へと変位する。
シールベルト40は、図1に示すように、搭載部11の移動方向前方のシール領域41から、シール領域41に突出した第1のガイド部材71の先端側712に摺接するとともに、その外周面713に螺旋状に巻きつけられる。
さらに、シールベルト40は、第1のガイド部材の先端側712が基端側711よりも搭載部11の移動方向前方に向けられた角度により、搭載部領域42の移動に伴って第1のガイド部材71の外周面713を旋状に摺動しながら徐々に退避領域43へと変位する。
退避領域43へと変位したシールベルト40は、退避領域43において、第1のガイド部材71の外周面713と第2のガイド部材72の外周面723との間を架け渡されて搭載部領域42を退避する。
退避領域43のシールベルト40は、第2のガイド部材72の基端側721に摺接するとともに、その外周面723に螺旋状に巻きつけられる。
さらに、シールベルト40は、第2のガイド部材の先端側722が基端側721よりも搭載部11の移動方向後方に向けられた角度により、搭載部領域42の移動に伴って第2のガイド部材72の外周面723を旋状に摺動しながら徐々にシール領域41へと変位して、シール領域41に戻される。
退避領域43のシールベルト40は、第2のガイド部材72の基端側721に摺接するとともに、その外周面723に螺旋状に巻きつけられる。
さらに、シールベルト40は、第2のガイド部材の先端側722が基端側721よりも搭載部11の移動方向後方に向けられた角度により、搭載部領域42の移動に伴って第2のガイド部材72の外周面723を旋状に摺動しながら徐々にシール領域41へと変位して、シール領域41に戻される。
このような迂回構造によれば、スリットSを移動する搭載部領域42の移動に伴い、シールベルト40はスリットSをシールするシール領域41と退避領域43とを搭載部領域42を避けるように変位させられる。
さらに、本実施形態による退避領域43は、搭載部11の移動方向と直交する方向にシール領域41と並行して配されていることから、従来の迂回経路60を上下方向に備えたキャリッジ10と較べてキャリッジ10の厚さを抑えることができる。またさらに、本実施形態による退避領域43は、キャリッジ10の基部13の上面に配されており、その基部13はハウジング30の一面31との間にシールベルト40が通過することができるだけの間隔を残した厚みに形成されるとともに支持部12及び搭載部11と一体に連結されているので、キャリッジ10の剛性を確保することができる。
さらに、本実施形態による退避領域43は、搭載部11の移動方向と直交する方向にシール領域41と並行して配されていることから、従来の迂回経路60を上下方向に備えたキャリッジ10と較べてキャリッジ10の厚さを抑えることができる。またさらに、本実施形態による退避領域43は、キャリッジ10の基部13の上面に配されており、その基部13はハウジング30の一面31との間にシールベルト40が通過することができるだけの間隔を残した厚みに形成されるとともに支持部12及び搭載部11と一体に連結されているので、キャリッジ10の剛性を確保することができる。
また、本実施形態において使用された第1および第2のガイド部材71,72の変形例として、例えば、図4〜図6に示すように、第1および第2のガイド部材71,72が、両端部から中央部713c,723cに向かって昇りテーパー状で中央部713c,723cが最大径となる樽形状に形成されていても良い。この場合であっても、図6に示すように、樽形状に形成された第1および第2のガイド部材71,72の外周面713a,713b,723a,723bにシールベルト40が螺旋状に巻きつけられて、スリットSを移動する搭載部領域42の移動に伴い、スリットSをシールするシール領域41と退避領域43とを搭載部領域42を避けるようにシールベルト40を変位させる迂回構造を形成する。
この場合には、樽形状に形成された第1および第2のガイド部材71,72のその先端側712,722は、図4(c)に示されるように、第1および第2のガイド部材71,72の中央部713c,723cよりも先端寄りの外周面713a,723aが水平に配されてシール領域41のシールベルト40の下面と摺接する。
なお、キャリッジ10の支持部12に固定される第1および第2のガイド部材71,72の中央部713c,723cよりも基端寄りの外周面713b,723bは支持部12に向けて下降傾斜となる。従って、その外周面713b,723bに巻きついて退避領域43に変位させられたシールベルト40も支持部12に向けて下降傾斜となるので、退避領域43を形成する基部13の厚みは、傾斜したシールベルト40が干渉せずに通過可能な空間を残した厚みに設定されていることが好ましい。
このように第1および第2のガイド部材71,72の中央部713c,723cが最大径となる樽形状のガイド部材を用いることによって、シールベルト40の張力の安定化や蛇行防止等をより効果的に図ることができる。
このように第1および第2のガイド部材71,72の中央部713c,723cが最大径となる樽形状のガイド部材を用いることによって、シールベルト40の張力の安定化や蛇行防止等をより効果的に図ることができる。
また、本実施形態およびその変形例において使用された第1および第2のガイド部材71,72の変形例として、その外周面713,723には、例えば、図7に示すように、第1および第2のガイド部材71,72の外周面713,723には凹溝Fが螺旋状に形成され、シールベルト40はその凹溝Fに案内されて配されていても良い。
これにより、シールベルト40が搭載部領域42の移動に伴って凹溝Fに案内されて、確実にシール領域41と退避領域43とを変位させられ、シールベルト40の張力の安定化や蛇行防止等をより効果的に図ることができる。
これにより、シールベルト40が搭載部領域42の移動に伴って凹溝Fに案内されて、確実にシール領域41と退避領域43とを変位させられ、シールベルト40の張力の安定化や蛇行防止等をより効果的に図ることができる。
なお、本実施形態およびその変形例において使用された第1および第2のガイド部材71,72は、その基端側711,721が支持部12に固定されることで、片持ちに支持されているが、その先端側712,722を支持する支持部材を搭載部11に備えて、第1および第2のガイド部材71,72の両端を支持しても良い。その場合には、第1および第2のガイド部材71,72が強固に固定されるので、シールベルト40が強い張力で張り渡されていても、その張力に負けることなくシールベルト40を正確に変位させることができる。また、第1および第2のガイド部材71,72は、その円筒もしくは樽状の軸を中心として回転可能に支持されていても良い。これにより、シールベルト40が第1および第2のガイド部材71,72の外周面713,723に巻きついて摺動する際の摺動抵抗を減少させることができる。
また、第1および第2のガイド部材71,72のシールベルト40との摺接面の形状も、樽形状や凹溝Fを設ける以外にもシールベルト40の幅方向中央部が突出させる曲線状等、他の形状でもよい。
また、第1および第2のガイド部材71,72のシールベルト40との摺接面の形状も、樽形状や凹溝Fを設ける以外にもシールベルト40の幅方向中央部が突出させる曲線状等、他の形状でもよい。
また、図8は、本発明の第2の実施形態を示す。本実施形態では、上述の第1の実施形態で円柱形状に形成されていた第1のガイド部材71および第2のガイド部材72が板状に形成されており、その第1のガイド部材71および第2のガイド部材72を支持する支持部12の形状が異なる。なお、その他の形状は上述した第1の実施形態で説明した構成と同様であるので説明を省略し、ここでは、以下に、本実施形態による上記第1のガイド部材71および第2のガイド部材72と支持部12を中心に説明する。
本実施形態による支持部12は、基部13の搭載部11間に配され、搭載部11と所定の空間を残して所定の厚みに突状に立ち上げられた平面視略矩形状の板状に形成されている。
第1のガイド部材71は、所定の厚みで平面視矩形状の板状にシール領域41と退避領域43に亘って形成されており、その第1のガイド部材71の進行方向(図中矢印参照)後側の隅部71aは、支持部12の進行方向(図中矢印参照)前側の隅部12aに固定されている。また、その第1のガイド部材71の上面71bはシールベルト40の下面と摺接して配され、そのシール領域41が重なる領域には第1の導入孔714が配され、退避領域43が重なる領域には第1の導出孔715が配される。
第2のガイド部材72は、所定の厚みで平面視矩形状の板状にシール領域41と退避領域43に亘って形成されており、その第2のガイド部材72の進行方向(図中矢印参照)前側の隅部72aは、支持部12の進行方向後側の隅部12bに固定されている。また、その第2のガイド部材72の上面72bはシールベルト40の下面と摺接して配され、その退避領域43が重なる領域には第2の導入孔724が配され、シール領域41が重なる領域には第2の導出孔725が配される。
また、第1の導入孔714および第2の導入孔724は、少なくともシールベルト40を上面71b,72bから下面71c,72cへと導入可能な大きさに形成され、第1の導出孔715および第2の導出孔725は、少なくともシールベルト40を下面71c,72cから上面71b,72bへと導出可能な大きさに形成されている。
また、第1の導入孔714および第2の導入孔724は、少なくともシールベルト40を上面71b,72bから下面71c,72cへと導入可能な大きさに形成され、第1の導出孔715および第2の導出孔725は、少なくともシールベルト40を下面71c,72cから上面71b,72bへと導出可能な大きさに形成されている。
さらに、図8(b)に示すように、前記第1の導入孔714の搭載部11移動方向側(図中矢印の方向)の縁部R1には、孔に向けて板厚が徐々に薄くなるように形成した第1の導入領域714aを有し、縁部R1の端面は第1の導出孔715に向けた斜辺に形成されるともに、上面71bから下面71cに亘って滑らかなアール形状に形成されている。
また、前記第1の導出孔715の搭載部11移動方向反対側(図中矢印と反対の方向)の縁部R2には、孔に向けて板厚が徐々に薄くなるように形成した第1の導出領域715aを有し、縁部R2の端面は第1の導入孔714に向けた斜辺に形成されるとともに、上面71bから下面71cに亘って滑らかなアール形状に形成されている。
また、前記第1の導出孔715の搭載部11移動方向反対側(図中矢印と反対の方向)の縁部R2には、孔に向けて板厚が徐々に薄くなるように形成した第1の導出領域715aを有し、縁部R2の端面は第1の導入孔714に向けた斜辺に形成されるとともに、上面71bから下面71cに亘って滑らかなアール形状に形成されている。
さらに、前記第2の導入孔724の搭載部11移動方向側(図中矢印の方向)の縁部R3は、孔に向けて板厚が徐々に薄くなるように形成した導入領域724aを有し、縁部R3の端面は第2の導出孔725に向けた斜辺に形成されるともに、上面72bから下面72cに亘って滑らかなアール形状に形成されている。
また、前記第2の導出孔725の搭載部11移動方向反対側(図中矢印と反対の方向)の縁部R4には、孔に向けて板厚が徐々に薄くなるように形成した導出領域725aを有し、縁部R4の端面は第2の導入孔724に向けた斜辺に形成されるとともに、上面72bから下面72cに亘って滑らかなアール形状に形成されている。
また、前記第2の導出孔725の搭載部11移動方向反対側(図中矢印と反対の方向)の縁部R4には、孔に向けて板厚が徐々に薄くなるように形成した導出領域725aを有し、縁部R4の端面は第2の導入孔724に向けた斜辺に形成されるとともに、上面72bから下面72cに亘って滑らかなアール形状に形成されている。
本実施形態による退避領域43は、基部13の上面の搭載部11と支持部12との間の前記所定の空間に配され、第1のガイド部材71と第2のガイド部材72とに挟まれて形成される。従って、退避領域43は、搭載部11の移動方向と直交する方向にシール領域41と並行して配されることになる。
なお、本実施形態では前記退避領域43において、キャリッジ10の基部13は、ハウジング30の上部カバー31及び側部カバー32(図中破線参照)との間にシールベルト40が通過することができるだけの間隔を残した厚みに形成されている。
なお、本実施形態では前記退避領域43において、キャリッジ10の基部13は、ハウジング30の上部カバー31及び側部カバー32(図中破線参照)との間にシールベルト40が通過することができるだけの間隔を残した厚みに形成されている。
このような構成により、シールベルト40は以下のように配される。
シールベルト40は、図8(c)に示すように、搭載部11の移動方向前方のシール領域41から、シール領域41に突出した第1のガイド部材71の上面71bに摺接するとともに、その上面71bに沿って第1の導入領域714aに案内されて第1の導入孔714の縁部R1から下面71cに導入される。
下面71cに導入されたシールベルト40は、第1のガイド部材の縁部R1の端面が形成する第1の導出孔715に向けた斜辺によって、下面71cに沿って第1の導出孔715へと導かれる。さらに、シールベルト40は、第1の導出孔715の縁部R2から上面71bに導出され、第1の導出領域715aに案内されて待避領域43へと変位する。
シールベルト40は、図8(c)に示すように、搭載部11の移動方向前方のシール領域41から、シール領域41に突出した第1のガイド部材71の上面71bに摺接するとともに、その上面71bに沿って第1の導入領域714aに案内されて第1の導入孔714の縁部R1から下面71cに導入される。
下面71cに導入されたシールベルト40は、第1のガイド部材の縁部R1の端面が形成する第1の導出孔715に向けた斜辺によって、下面71cに沿って第1の導出孔715へと導かれる。さらに、シールベルト40は、第1の導出孔715の縁部R2から上面71bに導出され、第1の導出領域715aに案内されて待避領域43へと変位する。
退避領域43へと変位したシールベルト40は、退避領域43において、第1のガイド部材71の第1の導出孔715と第2のガイド部材72の第2の導入孔724との間を架け渡されて搭載部領域42を退避する。
搭載部領域42のシールベルト40は、第2のガイド部材72の上面72bに沿って第2の導入領域724aに案内されて第2の導入孔724の縁部R3から下面72cに導入される。
下面72cに導入されたシールベルト40は、第2のガイド部材の縁部R3の端面が形成する第2の導出孔725に向けた斜辺によって、下面72cに沿って第2の導出孔725へと導かれる。さらに、シールベルト40は、第2の導出孔725の縁部R4から上面72bに導出され、第2の導出領域725aに案内されてシール領域41へと変位して、シール領域41に戻される。
なお、R1,R2,R3,R4の端面は上面71b,72bから下面71c,72cに亘って滑らかなアール形状に形成されているので、シールベルト40はその端面を滑らかに摺動することができる。
搭載部領域42のシールベルト40は、第2のガイド部材72の上面72bに沿って第2の導入領域724aに案内されて第2の導入孔724の縁部R3から下面72cに導入される。
下面72cに導入されたシールベルト40は、第2のガイド部材の縁部R3の端面が形成する第2の導出孔725に向けた斜辺によって、下面72cに沿って第2の導出孔725へと導かれる。さらに、シールベルト40は、第2の導出孔725の縁部R4から上面72bに導出され、第2の導出領域725aに案内されてシール領域41へと変位して、シール領域41に戻される。
なお、R1,R2,R3,R4の端面は上面71b,72bから下面71c,72cに亘って滑らかなアール形状に形成されているので、シールベルト40はその端面を滑らかに摺動することができる。
このような迂回構造によれば、上述の第1の実施形態と同様に、スリットSを移動する搭載部領域42の移動に伴い、シールベルト40はスリットSをシールするシール領域41と退避領域43とを搭載部領域42を避けるように変位させられる。
さらに、本実施形態による退避領域43も、搭載部11の移動方向と直交する方向にシール領域41と並行して配されていることから、従来の迂回経路60を上下方向に備えたキャリッジ10と較べてキャリッジ10の厚さを抑えることができる。またさらに
、本実施形態による退避領域43は、キャリッジ10の基部13の上面に配されており、その基部13はハウジング30の一面31との間にシールベルト40が通過することができるだけの間隔を残した厚みに形成されるとともに支持部12及び搭載部11と一体に連結されているので、キャリッジ10の剛性を確保することができる。
さらに、本実施形態による退避領域43も、搭載部11の移動方向と直交する方向にシール領域41と並行して配されていることから、従来の迂回経路60を上下方向に備えたキャリッジ10と較べてキャリッジ10の厚さを抑えることができる。またさらに
、本実施形態による退避領域43は、キャリッジ10の基部13の上面に配されており、その基部13はハウジング30の一面31との間にシールベルト40が通過することができるだけの間隔を残した厚みに形成されるとともに支持部12及び搭載部11と一体に連結されているので、キャリッジ10の剛性を確保することができる。
また、本実施形態において、一面側から他面側に亘って滑らかなアール形状に形成されているR1,R2,R3,R4の端面には、シールベルト40を案内するカムフォロワが備えられていても良い。この場合には、シールベルト40が案内される際の摺動抵抗を減少させることができる。
さらに、本実施形態では、シールベルト40は、シール領域41と退避領域43において、第1のおよび第2のガイド部材71,72の上面71b,72bに配されているが、この限りでなく、例えば、シール領域41と退避領域43において、第1のおよび第2のガイド部材71,72の下面71c,72cに配され、第1および第2の導入孔714,724に案内されて上面71b,72bに導かれる場合も本発明の範囲内である。
さらに、本実施形態では、シールベルト40は、シール領域41と退避領域43において、第1のおよび第2のガイド部材71,72の上面71b,72bに配されているが、この限りでなく、例えば、シール領域41と退避領域43において、第1のおよび第2のガイド部材71,72の下面71c,72cに配され、第1および第2の導入孔714,724に案内されて上面71b,72bに導かれる場合も本発明の範囲内である。
なお、上述の各実施形態およびその変形例の説明において、搭載部11が図中矢印方向に進行している場合を説明したが、往復直線運動をする搭載部11が矢印方向と逆向きに進行した場合には、第1のガイド部材71と第2のガイド部材72は相互に入れ替わった作用効果を奏する。すなわち、第2のガイド部材72はシールベルト40をシール領域41から退避領域43へと変位させ、第1のガイド部材71はシールベルト40を退避領域43からシール領域41へと変位させる。
また、第1および第2のガイド部材71,72の材質として、上述の各実施形態およびその変形例では樹脂で形成された第1および第2のガイド部材71,72が採用されるが、シールベルト40が摺動可能な限りにおいて、他の材質でも良い。例えば、表面を滑らかに形成した金属であっても良い。
また、第1および第2のガイド部材71,72の材質として、上述の各実施形態およびその変形例では樹脂で形成された第1および第2のガイド部材71,72が採用されるが、シールベルト40が摺動可能な限りにおいて、他の材質でも良い。例えば、表面を滑らかに形成した金属であっても良い。
さらに、シールベルト40の材質は、スリットSの開口をシール可能な材質であって、本発明による迂回構造により変位させることが可能な材質で形成されていることを要する。そのような材質として、例えば、ゴム等の樹脂や柔軟な金属によって形成されていても良いし、ポリウレタン等の樹脂を含浸してなる繊維によって形成されていても良い。また、本発明によるアクチュエータは、アクチュエータからの発塵を抑制する必要があるものの、厳密な高いクリーン度が要求されない環境にて使用される。
また、上述の各実施形態およびその変形例における、キャリッジ10の変形例として、搭載部11には搭載部11とスリットSとの隙間をシールするシール部材80が備えられていても良い。
図9は、鍔状のシール部材80によって搭載部11とスリットSとの隙間がシールされている状態を示す。なお、その他の構成及び作用効果は前述の各実施形態及びその変形例と同様であるので、ここでは搭載部11とスリットSとの隙間をシールするシール部材80について説明し、それ以外の構成についての説明は省略する。
図9は、鍔状のシール部材80によって搭載部11とスリットSとの隙間がシールされている状態を示す。なお、その他の構成及び作用効果は前述の各実施形態及びその変形例と同様であるので、ここでは搭載部11とスリットSとの隙間をシールするシール部材80について説明し、それ以外の構成についての説明は省略する。
シール部材80は、基端部81とその基端部81からスリットSの端面に向けて延設される先端部82とからなり、断面視逆L字型に形成される。
基端部81は、L字型の一方の板状部位であり、その平面領域が搭載部11の側面111に沿って固定されるとともに、搭載部11の側面111の移動方向長さに亘って連続して備えられる。
先端部82は、その基端部81から、ハウジング30のスリットSの端面に向けて、シールベルト40と同一平面を成して延設され、搭載部11とスリットSとの隙間よりも長く形成されている(図9(b)参照)。
なお、シール部材80は、搭載部11の両方の側面111に形成されている。
基端部81は、L字型の一方の板状部位であり、その平面領域が搭載部11の側面111に沿って固定されるとともに、搭載部11の側面111の移動方向長さに亘って連続して備えられる。
先端部82は、その基端部81から、ハウジング30のスリットSの端面に向けて、シールベルト40と同一平面を成して延設され、搭載部11とスリットSとの隙間よりも長く形成されている(図9(b)参照)。
なお、シール部材80は、搭載部11の両方の側面111に形成されている。
なお、基端部81を側面111に固定する手段は、ネジによって基端部81を側面111に固定する手段が採用されるが、固定手段は特に限定されない。例えば、強力な接着剤によって固定されるものであっても良い。または、基端部81が側面111と一体に構成され、側面111から直接先端部82が延設されていても良い。例えば、搭載部11の成形時に鍔状のシール部材80が一体成形されているものでも良い。また、シール部材80の形状も上記のような断面視逆L字型に限られず、搭載部11とスリットSとの隙間をシールできるものであればよい。
このような構成によって、先端部82は搭載部領域42において退避領域43に変位したシールベルト40に代わって、搭載部11とスリットSとの隙間をシールすることができる。なお、本実施形態では、鍔状のシール部材60は搭載部11の幅方向の両方の側面111に備えられているが、鍔状のシール部材60は搭載部11のキャリッジ10の幅方向外側或いは内側の片方の端部111のみに備えられていても良い。
10 キャリッジ
11 搭載部
30 ハウジング
31 ハウジング一面
32 開口の一対の端面
40 帯状のシール部材(シールベルト)
41 シール領域
42 搭載部領域
43 退避領域
S スリット
11 搭載部
30 ハウジング
31 ハウジング一面
32 開口の一対の端面
40 帯状のシール部材(シールベルト)
41 シール領域
42 搭載部領域
43 退避領域
S スリット
Claims (6)
- 座面を搭載する搭載部を有するキャリッジと、
そのキャリッジを直線往復移動させる直動装置と、
該キャリッジと該直動装置を内装し、キャリッジが該直動装置の軸方向に直線往復移動可能な長さに形成したハウジングと、
そのハウジングの一面に備えられ、キャリッジの搭載部をハウジング外方に突出させるとともに該搭載部の移動経路に沿って開口するスリットと、
そのスリットの軸方向の両端に固定され、スリットの開口をスリットの全長に亘ってシールする帯状のシール部材からなるシール構造を備え、
シール構造には、スリットを移動する搭載部領域の移動に伴い、該搭載部領域を避けるように帯状のシール部材を変位させる迂回構造を備えたアクチュエータにおいて、
迂回構造は、搭載部領域において、スリットをシールするシール領域から、搭載部の移動方向と直交する方向にシール領域と並行して配された退避領域へと帯状のシール部材を変位させることを特徴とするアクチュエータ。 - 迂回構造はキャリッジからシール領域に突出して配され、
シール領域と退避領域とに亘って備えられ、帯状のシール部材をシール領域から退避領域へと変位させる第1のガイド部材と、
シール領域と退避領域とに亘って備えられ、第1のガイド部材により退避領域へと変位された帯状のシール部材を、退避領域からシール領域へと変位させる第2のガイド部材とを備えていることを特徴とする請求項1に記載のアクチュエータ。 - 第1のガイド部材および第2のガイド部材は円柱状に形成され、
帯状のシール部材は、第1のガイド部材および第2のガイド部材の外周面に螺旋状に巻きつけられて配されていることを特徴とする請求項2に記載のアクチュエータ。 - 第1のガイド部材および第2のガイド部材は、両端部から中央部に向かって昇りテーパー状で中央部が最大径となる樽形状に形成され、
帯状のシール部材は、第1のガイド部材および第2のガイド部材の外周面に螺旋状に巻きつけられて配されていることを特徴とする請求項2に記載のアクチュエータ。 - 第1のガイド部材および第2のガイド部材の外周面には凹溝が螺旋状に形成され、帯状のシール部材はその凹溝に案内されて配されることを特徴とする請求項2〜請求項4のいずれかに記載のアクチュエータ。
- 第1のガイド部材および第2のガイド部材は帯状のシール部材と略同一の平面を備えた板状に形成され、
第1のガイド部材には、シール領域に位置し、シール領域の帯状のシール部材を一面側から他面側へ導入する第1の導入孔と、退避領域に位置し、導入孔から導かれた帯状のシール部材を他面側から一面側へ導出して退避領域へと案内する第1の導出孔とを備え、
第2のガイド部材には、退避領域に位置し、第1のガイド部材によって退避領域へと案内された帯状のシール部材を、一面側から他面側へ導入する第2の導入孔と、シール領域に位置し、導入孔から導かれた帯状のシール部材を他面側から一面側へ導出してシール領域へと案内する第2の導出孔とを備えていることを特徴とする請求項2に記載のアクチュエータ。
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-
2006
- 2006-05-10 JP JP2006131306A patent/JP2007303523A/ja active Pending
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