JP2010286013A - 蛇腹装置 - Google Patents

Abstract

【課題】蛇腹本体の伸縮動作を阻害することなく、しかも転動体転動路に付着する塵埃を確実に除去することができる蛇腹装置を提供することにある。
【解決手段】被覆対象物の長手方向に対して直交する断面形状に倣った被覆対象物輪郭対応部が設けられた蛇腹構成シートを多数枚重ね合わせて構成され、内側接合部を被覆対象物の表面に摺接させて搬送ガイドとした構成の蛇腹装置であって、各蛇腹構成シートの内側接合部に、転動体転動路に摺接して塵埃を除去する転動路塵埃除去部を設け、転動路塵埃除去部は蛇腹本体の伸張状態と収縮状態を通じて接触状態を維持する構成としたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、防塵用等に利用される蛇腹装置に関し、特に、いわゆる縫い蛇腹のように、同一の大きさ、同一形状の多数枚の蛇腹構成シートを重ね合わせて蛇腹構造とした蛇腹装置に関する。

従来のこの種の蛇腹装置としては、たとえば、特許文献１に記載のようなものが知られている。すなわち、被覆対象物であるスライドレールの一側を被覆する伸縮自在の蛇腹本体を備えている。蛇腹本体は、スライドレールの長手方向に対して直交する断面形状に倣った凹部が設けられた蛇腹構成シートを多数枚重ね合わせた構成で、隣り合う蛇腹構成シート対の凹部周縁部を接合して蛇腹の谷部を構成する内側接合部と、内側接合部によって接合した蛇腹構成シート対と一つずらした隣り合う蛇腹構成シート対の外周縁部を接合して蛇腹の山部を構成する外側接合部と、を交互に設けることにより伸縮自在の蛇腹形状としている。そして、谷部を被覆対象物の表面に摺接させて搬送ガイドとし、スライドレール表面に付着した塵埃を掻き落とす構成となっていた。

実開昭５９−１１２５４５号公報

しかしながら、上記した多数枚の蛇腹構成シートを重ね合わせた蛇腹構造の場合には、蛇腹構成シートは、収縮状態では平面的な状態であるが、伸張時には内周側と外周側が軸方向に変位した立体的な形状となるので、収縮状態でスライドレール表面との間の隙間をゼロとしておくと、伸張状態ではマイナス隙間となり、スライドレールとの干渉が大きくなってスムースに伸縮動作しなくなる。そこで、収縮状態では、ある程度の隙間が必要であり、どうしても隙間ができてしまう。
引用文献１では、谷部でスライドレール上面を掻き落とす構成となってはいるものの、現実的には、ある程度の隙間がないと移動しないので、微細な塵埃を除去することができない。
特に、スライドレールに転動体が転動する転動体転動路が形成されている場合、転動体転動路に塵埃が残ると、転動体の転動が阻害されるばかりか、場合によっては転動体転動路表面に傷が付くおそれある。

本発明は上記した従来技術の問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、蛇腹本体の伸縮動作を阻害することなく、しかも転動体転動路に付着する塵埃を確実に除去することができる蛇腹装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、転動体が転動する転動体転動路が形成された被覆対象物を被覆するもので、転動体転動路に沿って伸縮自在の蛇腹本体を備え、
前記蛇腹本体は、被覆対象物の長手方向に対して直交する断面形状に倣った被覆対象物輪郭対応部が設けられた蛇腹構成シートを多数枚重ね合わせ、隣り合う蛇腹構成シート対の被覆対象物輪郭対応部周縁を接合して蛇腹の谷部を構成する内側接合部と、内側接合部によって接合した蛇腹構成シート対と一つずらした隣り合う蛇腹構成シート対の外周縁部を接合して蛇腹の山部を構成する外側接合部と、を交互に設けることにより伸縮自在の蛇
腹形状とし、前記内側接合部を被覆対象物の表面に摺接させて搬送ガイドとした構成の蛇腹装置であって、
前記各蛇腹構成シートの内側接合部に、前記転動体転動路に摺接する塵埃を除去する転動路塵埃除去部を設け、該転動路塵埃除去部は蛇腹本体の伸張状態と収縮状態を通じて接触状態を維持する構成としたことを特徴とする。

本発明によれば、搬送ガイドとなる内側接合部は被覆対象物表面に接触して搬送ガイドとして機能する。しかし、内側接合部が被覆対象物表面に密接した状態を維持することは困難であり、転動体転動路表面に塵埃が付着するおそれがある。
本発明では、各蛇腹構成シートの内側接合部に転動路塵埃除去部を設け、この転動路塵埃除去部は蛇腹本体の伸張状態と収縮状態を通じて接触状態を維持する構成としたので、被覆対象物表面の転動体転動路に塵埃が付着したとしても、転動路塵埃除去部によって塵埃を確実に除去することができる。また、伸張状態と収縮状態を通じて接触状態を維持させるのは、転動路塵埃除去部のみであり、伸張、収縮動作時の抵抗の増大を可及的に小さくできる。

図１は本発明の実施例１に係る蛇腹装置を示すもので、同図（Ａ）は正面図、同図（Ｂ）は部分拡大図、同図（Ｃ）は一部を破断して示す側面図である。 図２は図１の蛇腹装置の伸張状態を部分的に示すもので、同図（Ａ）は外側から見た部分斜視図、同図（Ｂ）は内側から見た部分斜視図である。 図３は本発明の実施例２に係る蛇腹装置を示すもので、同図（Ａ）は正面図、同図（Ｂ）は部分拡大図である。 図４（Ａ）は本発明の他の実施例に係る蛇腹装置の正面図、同図（Ｂ）は部分斜視図、同図（Ｃ）はさらに他の実施例に係る蛇腹装置の正面図、同図（Ｃ）は部分斜視図、同図（Ｅ）はさらに他の実施例に係る蛇腹装置の斜視図である。 図５（Ａ）は本発明のさらに他の実施例に係る蛇腹装置の正面図、同図（Ｂ）は（Ａ）の部分拡大図、同図（Ｃ）はさらに他の実施例に係る蛇腹装置の正面図である。 図６（Ａ）（Ｂ）は本発明のさらに他の実施例に係る蛇腹装置の正面図である。

以下に本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１及び図２は、本発明の実施例１に係る蛇腹装置を示している。
すなわち、この蛇腹装置１は、転動体としてのボールが転動するボール転動溝１０２が形成された被覆対象物としての一本のスライドレール１００を被覆するもので、ボール転動溝１０２に沿って伸縮自在の蛇腹本体２０を備えている。
蛇腹本体２０は、スライドレール１００の一側の長手方向に対して直交する断面形状に倣った被覆対象物輪郭対応部としての凹部１１が設けられた蛇腹構成シート１０を多数枚重ね合わせて構成される。蛇腹構成シート１０は左右非対称の扇形状で、外周円弧の頂部が左右方向（スライドレール１００の長手方向に対して直交方向）一方側に片寄っており、反対方向に向かって扇の幅が徐々に小さくなるように下方に向けて円弧状に傾斜している。

重ね合わされた蛇腹構成シート１０は、その隣り合う蛇腹構成シート対の凹部周縁部を接合して蛇腹の谷部Ｖを構成する内側接合部１０ｉと、内側接合部１０ｉによって接合した蛇腹構成シート対と一つずらした隣り合う蛇腹構成シート対の外周縁部を接合して蛇腹の山部Ｍを構成する外側接合部１０ｏと、を交互に設けることにより伸縮自在の蛇腹形状
としたもので、谷部Ｖに対応する内側接合部１０ｉの内縁をスライドレール１００の表面に摺接させて搬送ガイドとしている。
図示例では、内側接合部１０ｉおよび外側接合部１０ｏは内縫線及び外縫線によって縫い合わせた構成となっている。すなわち、左右の凹部内側縁１１ｂ、１１ｃにそって縫合されたシート裾部の内縫線Ｘと、外縫線Ｙとの間を縫合する中間縫線Ｚが設けられ、該中間縫線Ｚは内縫線Ｘから分岐してシート裾部１３，１４を横切り、その先端部が内縫線と外縫線の先端部の間に位置している。この内縫線Ｘと中間縫線Ｚとによって接合される領域が内側接合部１０ｉとなる。もちろん、この内側接合部１０ｉの領域を接着剤を用いて接着してもよいし、熱溶着するような構成としてもよい。
各蛇腹構成シート１０は、内側接合部１０ｉを搬送ガイドとするために、滑り抵抗が小さく、摩擦強度が大きな素材を使用することが好ましい。単一の素材ではなく、たとえば、各種ゴム材等で構成される基材に、ＰＴＦＥ等のフッ素樹脂シートを張り合わせた構成としてもよい。もちろん、蛇腹構成シート１０の材料は、使用箇所に応じて適宜選定されるもので、特に限定されない。

そして、各蛇腹構成シート１０の内側接合部１０ｉには、スライドレール１００に設けられた転動体転動路、この例では断面円弧状のボール転動溝１０２に摺接して塵埃を除去する円弧状の転動路塵埃除去部１２が設けられている。この転動路塵埃除去部１２は蛇腹本体２０の伸張状態と収縮状態を通じて接触状態を維持する構成となっている。
この例では、蛇腹装置１は、一本のスライドレール１００を被覆する構成で、スライドレール１００の左右側面に形成された突部１０１の上下面に、計４条のボール転動溝１０２が形成されており、この４条のボール転動溝１０２に嵌まり込むように、凹部左右内側縁１１ｂ、１１ｃに、ボール転動溝１０２に対応する円弧状の4箇所に転動路塵埃除去部
１２が設けられている。

一方、凹部１１周縁の前記転動路塵埃除去部１２以外の部分、この例では、スライドレール１００の上面に対応する凹部上縁部１１ａについては、収縮状態と伸張状態の変位分を考慮して伸縮動作時の干渉を回避するように、下方に凸の円弧状に形成されている。したがって、中央部が接触し、左右両端に向かって徐々に大きくなるような隙間が形成されている。

また、スライドレール１００の側面に対応する凹部側縁部１１ｂ、１１ｃについては、立体的な変形によってスライドレール１００の側面に向かって変形するので、その分の変形分を見込んで突部１０１との間に所定の隙間が設けられている。変形シロは、形状、寸法によって異なるので、各形状に応じて適宜選択されるが、本発明の特徴は、転動路塵埃除去部１２については、ボール転動溝１０１に対して、収縮状態で隙間なく密接させた状態とし、収縮状態と伸張状態を通じて接触状態を維持させる点にある。

この蛇腹装置は、蛇腹本体２０の一端がスライダ等の移動体に固定され、他端が不図示の静止側部材に取り付けられる。スライダが蛇腹本体２０が伸張すると、凹部１１の左右両側のシート裾部１３，１４の間隔が狭くなる方向に変形し、転動路塵埃除去部１２がボール転動溝１０２に対して押し付けられるが、押し付けられる部分は転動路塵埃除去部１２に限定されるので、転動路塵埃除去部１２の撓み変形によって吸収される。特に、下側の転動路塵埃除去部１２側の押し付け量が大きくなるが、シート裾部１３，１４の下側縁に切欠き１５、１６が設けられているので、転動路塵埃除去部１２はより変形しやすく、転動路塵埃除去部１２の接触面圧の増大が軽減される。
なお、この実施例では、転動体転動路の形状としてボールが転動接触する断面円弧形状としているが、転動体としてはボールに限定されるものではなく、ローラの場合には平坦な転動面となるので、転動路塵埃除去部の先端形状は直線状となる。

本発明によれば、蛇腹本体２０の伸張、収縮動作時に、蛇腹本体２０の凹部上縁１１ｉがスライドレール１００の上面に沿って移動して搬送ガイドとなり、蛇腹本体２０は中だるみを生じることなくスムースに伸縮する。特に、外周が円弧形状となっているので、角形状の蛇腹に比較して重心は低く、凹部上縁部１１ａがスライドレールの上面に沿って案内されることと相まって、安定性が高い。
一方、伸張動作時に、蛇腹本体２０の山部Ｍの左右両端が開いて、外部空間とスライドレール１００表面が連通状態となり、下方から塵埃が入り込むおそれがある。しかし、塵埃が付着したとしても、転動路塵埃除去部１２が常に接触しているので、スライダが移動する範囲のボール転動溝１０２に付着している塵埃は、転動路塵埃除去部１２によって常に掻き落とされ、ボールが転動する範囲のボール転動溝１０２は常に清浄な状態に維持される。

特に、各蛇腹構成シート１０の内側接合部１０ｉすべてに設けられているので、仮に一つの転動路塵埃除去部１２との間に隙間が生じたとしても、他の転動路塵埃除去部１２によって除去されるので、確実に塵埃が除去され、円滑なボール等の転動体の転動移行が維持される。
なお、この実施例では、外周縁の頂部が片側に片寄っているので、外周面に付着した切粉やミスト等は片側に流れやすいという効果もある。

図３は、本発明の実施例２に係る蛇腹装置を示している。
この実施例２に係る蛇腹装置２０１は、被覆対象物が、一対の平行に延びるスライドレール１２１，１２１が取り付けられた搬送台１２０全体を被覆するものである。
蛇腹本体２２０は、全体としては扇形状の蛇腹構成シート２１０を多数枚重ね合わせて構成されるもので、その内側縁に各スライドレール１２１，１２１の一側の、長手方向に対して直交する断面形状に倣った被覆対象物輪郭対応部として、各スライドレール１２１，１２１に対応するレール嵌合凹部２１１，２１１が２箇所に設けられ、内側縁の中央部には中央凹部２１３が設けられ、搬送台１２０の上面との間に、たとえば、搬送物が通過するスペースを確保している。
この２箇所のレール嵌合凹部２１１，２１1に本願発明が適用されたもので、各レール
嵌合凹部２１１には、各スライドレール１２１に設けられたボール転動溝２０２に摺接する転動路塵埃除去部２１２が設けられている。

すなわち、重ね合わされた蛇腹構成シート２１０は、その隣り合う蛇腹構成シート２１０の内側接合部２１０ｉと、内側接合部２１０ｉによって接合した蛇腹構成シート対と一つずらした隣り合う蛇腹構成シート対の外周縁部を接合して蛇腹の山部を構成する外側接合部２１０ｏと、を交互に設けることにより伸縮自在の蛇腹形状とするもので、谷部Ｖをスライドレール１２１の表面に摺接させて搬送ガイドとしている。
スライドレール１２１の左右側面には、上端縁から、スライドレール１２１の中心軸に向けて傾斜して延びる内向き傾斜面１２１ｂ、１２１ｃを有し、スライドレール１２１の上面１２１ａとこの内向き傾斜面１２１ｂ、１２１ｃとの角部の上面側と内向き傾斜面側に、ボール転動溝１０２が形成されている。
そして、蛇腹構成シート２１０も、レール嵌合凹部２１１の左右内側縁２１１ｂ、２１１ｃは、内向き傾斜面１２１ｂ、１２１ｃに対応する内向きの傾斜辺となっており、レール嵌合凹部２１１の凹部上縁２１１ａと、左右内側縁２１１ｂ、２１１ｃに、ボール転動溝２０２に摺接する転動路塵埃除去部２１２が形成されている。
この実施例２についても、転動路塵埃除去部２１２については、収縮状態と伸張状態に関わらず接触状態を維持させる。

本発明によれば、蛇腹本体２２０は、各レール嵌合凹部２１１の凹部上縁２１１ａがスライドレール１２１上面に案内され、中だるみを生じることなく、伸張，収縮する。
この間、転動路接触部は常にボール転動溝２０２に摺接しているので、塵埃を除去することができる。

［他の実施例］
図４（Ａ）、（Ｂ）は、隣接する２列のボール転動溝が３組形成されたスプライン３００を被覆する例であり、中央にスプライン３００の長手方向に対して直交する断面形状に倣った円形穴３１１を備えた円板状の蛇腹構成シート３１０を多数枚重ね合わせ、隣り合う蛇腹構成シート対の円形穴周縁を接合して蛇腹の谷部を構成する内側接合部３１０ｉと、内側接合部３１０ｉによって接合した蛇腹構成シート対と一つずらした隣り合う蛇腹構成シート対の外周縁部３１０ｏを接合して蛇腹の山部Ｍを構成する外側接合部３１０ｏと、を交互に設けることにより伸縮自在の蛇腹形状とし内側接合部３１０ｉを被覆対象物であるスプライン３００の表面に摺接させて搬送ガイドとしている。
そして、各蛇腹構成シート３１０の内側接合部３１０ｉに、転動体転動路としてのボール転動溝３０２に対応して、ボール転動溝３０２に摺接する塵埃を除去する転動路塵埃除去部３１２が設けられ、転動路塵埃除去部３１２を蛇腹本体３２０の伸張状態と収縮状態を通じて接触状態を維持する構成としている。この転動路塵埃除去部３１２は、隣合う２つの転動路塵埃除去部３１２を一組とし、３組、計６つ設けられており、その間に切欠き３１３が設けられている。

図４（Ｃ）、（Ｄ）は、スプライン溝の数が３条のスプラインに対応する例で、蛇腹構成シート３１０の中心穴周縁の内側接合部３１０ｉの３箇所にボール転動溝に対応する転動路塵埃除去部３１２を設けた例である。もちろん、本発明は、スプラインのボール転動溝の条数は６列、３列に限定されるものではなく、任意の条数のスプラインに対して適用可能である。
また、蛇腹構成シートは円形に限るものではなく、取り囲むような被覆対象物の形状に合わせて、無端状の任意の形状の蛇腹構成シートによって蛇腹本体を構成することが可能であり、その際に、転動体転動路に摺接する転動路塵埃除去部を部分的に形成すればよい。
また、本発明の蛇腹装置は、水平面内だけでなく、垂直方向に移動する移動体の移動範囲を被覆する蛇腹装置として用いることができ、全方位に配置される転動体転動路が形成されたスライドレールに沿って移動する移動体の移動範囲を被覆する蛇腹装置として適用できることができる。

図５及び図６は、スライドレール１００が２本構成の場合の、搬送部を被覆する蛇腹装置の各種実施例を示すものである。
これらの実施例においては、スライドレール１００と、このスライドレール１００が嵌合するレール嵌合凹部１１１の形状は同一の構造である。すなわち、スライドレール１００は、図１に示した例と同様で、左右の突部１０１の両傾斜面に１条ずつ、計４条のボール転動溝１０２を備えている。スライドレール１００の側面には、突部１０１に隣接して側面凹部１０３が設けられている。

そして、スライドレール１００に嵌合する蛇腹本体のレール嵌合凹部１１１は、スライドレール１００に対応する底縁部１１１ａと、スライドレール１００の側面に対応する側縁部１１１ｂ、１１１ｃを有し、側縁部１１１ｂ、１１１ｃには、スライドレール１００のボール転動溝１０２に収縮時及び伸張時を通じて摺接してボール転動溝１０２に付着した塵埃を除去する転動路塵埃除去部１２，１２が設けられている。また、側面凹部１０３に嵌合する嵌合凸部１１１ｄ，１１１ｅが設けられている。このレール嵌合凹部１１１の内周縁の接合部は、実施例１と同様に縫い合わせて接合されているが、実施例１とは異なり、中間縫線が設けられていない。もちろん、縫線の形態は蛇腹構成シートの形状に応じて種々の形態とすることができ、特に限定されるものではない。
このレール嵌合凹部１１１の凹部底縁部１１１ａがスライドレール１００の上面に沿って移動すると共に、側縁凸部１１１ｄ，１１１ｅがスライドレール１００の側面凹部に沿って移動して搬送ガイドとなり、蛇腹本体２０は中だるみを生じることなくスムースに伸縮する。
一方、伸縮動作時に塵埃が入り込むおそれがあるものの、転動路塵埃除去部１２が常に接触しているので、スライダが移動する範囲のボール転動溝１０２に付着している塵埃は、転動路塵埃除去部１２によって常に掻き落とされ、ボールが転動する範囲のボール転動溝１０２は常に清浄な状態に維持される。

また、スライドレール１００の側面に対応する凹部側縁部１１ｂ、１１ｃについては、立体的な変形によってスライドレール１００の側面に向かって変形するので、その分の変形分を見込んで突部１０１との間に所定の隙間が設け、過度の干渉が無いように設定されており、転動路塵埃除去部１２について、ボール転動溝１０１に対して、収縮状態で隙間なく密接させた状態とし、収縮状態と伸張状態を通じて接触状態を維持させる点は上記各実施例と同様である。

図５（Ａ）の実施例は、蛇腹本体４１０の外周接合部４１０ｏの形状を、左右対称の三角形状山形状としたものである。
一方、図５（Ｃ）に示す例では、一方のスライドレール１００（図中、右肩上がり）が他方のスライドレール１００より高い位置にあり、その姿勢がレール軸を中心に９０度回転した姿勢となっている。また、蛇腹本体５２０の外周接合部５１０ｏは三角形の山形形状であるが、この例では、その頂部が一方（図中右側）に片寄っており、蛇腹本体の上面に付着するミストや塵埃が片側に落下するように傾斜している。

一方、図６（Ａ）に示す蛇腹本体６２０は、スライドレール１００が被覆対象物となる搬送部の下面側に設けられたもので、蛇腹本体６２０は搬送部の下部を被覆する構成となっている。さらに、図６（Ｂ）は、蛇腹本体７２０が被覆対象物の上面側と一方の側面側を被覆するもので、全体としてＬ字形状で、上面側と側面側に、それぞれスライドレール１００が嵌合するレール嵌合凹部１１１が設けられている。もちろん、図６（Ａ）、（Ｂ）の構成で、スライドレールが垂直方向に延びるような構成となっていてもよい。
また、本発明の蛇腹装置は、スライドレールが１本、２本の場合に限定されるものではなく、３本以上のスライドレールを備えた搬送部を被覆する構成であってもよい。

１ 蛇腹装置
１０ 蛇腹構成シート
１０ｉ 内側接合部
１０ｏ 外側接合部
１１ 凹部
１１ａ 凹部上縁部
１１ｂ、１１ｃ 凹部側縁部
１２ 転動路塵埃除去部
１３，１４ シート裾部
２０ 蛇腹本体
１００ スライドレール
１０１ 突部
１０２ ボール転動溝

１２０ 搬送台
１２１ スライドレール
１２１ａ 上面
１２１ｂ 傾斜面

２０１ 蛇腹装置
２１０ 蛇腹構成シート
２１０ 蛇腹構成シート
２１１ レール嵌合凹部
２１１ａ 凹部上縁
２１１ｂ 左右内側縁
２１０ｉ 内側接合部
２１０ｏ 外側接合部
２０２ ボール転動溝
２１２ 転動路塵埃除去部
２２０ 蛇腹本体
２２１ 中央凹部

３００ スプライン
３０２ ボール転動溝
３１０ 蛇腹構成シート
３１０ 蛇腹構成シート
３１０ｉ 内側接合部
３１０ｏ 外側接合部
３１１ 円形穴
３１２ 転動路塵埃除去部
３２０ 蛇腹本体

Claims (1)

1. 転動体が転動する転動体転動路が形成された被覆対象物を被覆するもので、転動体転動路に沿って伸縮自在の蛇腹本体を備え、
   前記蛇腹本体は、被覆対象物の長手方向に対して直交する断面形状に倣った被覆対象物輪郭対応部が設けられた蛇腹構成シートを多数枚重ね合わせ、隣り合う蛇腹構成シート対の被覆対象物輪郭対応部周縁を接合して蛇腹の谷部を構成する内側接合部と、内側接合部によって接合した蛇腹構成シート対と一つずらした隣り合う蛇腹構成シート対の外周縁部を接合して蛇腹の山部を構成する外側接合部と、を交互に設けることにより伸縮自在の蛇腹形状とし、前記内側接合部を被覆対象物の表面に摺接させて搬送ガイドとした構成の蛇腹装置であって、
   前記各蛇腹構成シートの内側接合部に、前記転動体転動路に摺接する塵埃を除去する転動路塵埃除去部を設け、該転動路塵埃除去部は蛇腹本体の伸張状態と収縮状態を通じて接触状態を維持する構成としたことを特徴とする蛇腹装置。
   

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