JP2011094701A - 直動案内装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スライダ内部で発生する塵埃をより確実に吸引することができる直動案内装置を提供する。
【解決手段】この直動案内装置１０は、スライダ２の内部からスライダ２の外面に連通形成された塵埃吸引用の吸引穴２０を有している。そして、この吸引穴２０は、横穴２０ａと縦穴２０ｂとから構成されており、横穴２０ａは、スライダ２の外面に形成されてポンプ等の気体吸引手段を接続可能な開口部２１に連通するとともに、スライダ本体５の中央の位置まで水平方向に穿孔されており、縦穴２０ｂは、スライダ本体５の中央の位置において案内レール１の側に開口するとともに横穴２０ａに連通する深さまで垂直方向に穿孔されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば製造装置や加工機械等の各種機械に用いられ、スライダが複数の転動体を介して案内レールに沿って相対移動可能な直動案内装置に係り、特に、液晶や半導体の製造工場のようなクリーン環境での使用に好適な、塵埃の処理機構を備える直動案内装置に関する。

液晶や半導体の製造工場のようなクリーン環境にて直動案内装置を使用する場合、直動案内装置の潤滑グリースが蒸発したり、転動体の転動によって発生した摩耗粉が飛散したりすることによって雰囲気を汚染するという問題がある。
そこで、例えば特許文献１に記載の技術では、塵埃の処理機構として、スライダ端部に側板を取り付け、この側板にレール外周部の空気を吸引する気体吸込口としてスリットを設けている。そして、スライダ側には側板のスリットに連通するように連通孔を設け、この連通孔側にポンプ等の気体吸引手段を接続可能に構成している。

特許文献１に記載の技術によれば、側板のスリットを介してレール外周部の空気をスライダ内に吸引し、スライダ内部に発生した粉塵（グリースの蒸発したもの、摩耗粉等）を、その吸引した空気とともにスライダに設けた連通孔を介してスライダ外部（半導体製造装置の外部）へ排出することができる。これにより、スライダ内部で発生する塵埃を除去することで、雰囲気の汚染を抑制することができる。

実公平０３−０２０５７５号公報

しかしながら、同文献記載の技術では、塵埃を吸引する位置が、スライダ端部に設けた側板による気体吸込口のみなので、スライダの袖部側面や反対側の側板からは塵埃を十分に吸引することができない。
つまり、スライダ側面や反対側の側板から塵埃を吸引する場合、気体吸込口に近い側の側板とこれと反対側の側板とでは相互の距離が離れており非対称となる。そのため、スライダ内部の連通孔の管路内面の摩擦抵抗の分、スライダ側面や反対側の側板からの吸引量（吸引能力）がスリットの形成された側に比べて少なくなり、塵埃の処理機構全体の吸引量が小さい場合には、反対側の側板からは十分に塵埃が吸引されない可能性がある。したがって、スライダ内部で発生する塵埃を確実に吸引する上で検討の余地が残されている。
そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、スライダ内部で発生する塵埃をより確実に吸引することができる直動案内装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明は、案内レールと、該案内レール上に跨設されるスライダとを備え、前記スライダが、スライダ本体と、その両端面部に装着される一対のエンドキャップとを有し、自身左右の袖部に転動体を介して前記案内レール上をスライド移動する直動案内装置であって、前記スライダ外面に気体吸引手段を接続可能な開口部と、該開口部に連通して前記スライダ本体に形成された吸引穴とを備え、当該吸引穴は、前記スライダ本体にその中央の位置まで穿孔され、その中央の位置において前記案内レールの側に開口されていることを特徴としている。

なお、前記開口部を形成する位置は、スライダ外面に形成されていれば特に限定されず、例えばスライダの端面、側面または上面等に形成することができる。また、前記気体吸引手段についても、気体を吸引可能に開口部に接続されれば、種々の態様とすることができ、例えば前記開口部に連結継手を付設するとともにこの連結継手にチューブを介してポンプを接続することで気体吸引手段を構成することができる。

本発明に係る直動案内装置によれば、スライダの内部中央に吸引穴を穿孔して、この吸引穴によって塵埃を吸引するので、スライダ内部の空間から塵埃を吸引することができる。特に、この直動案内装置の塵埃の処理機構は、吸引穴が、スライダ本体にその中央の位置まで穿孔され、その中央の位置において案内レールの側に開口されているので、スライダのスライド移動方向の端面および袖部下部のスライダと案内レールとの間の隙間等に対する縦穴の開口（つまり吸引口）の位置が対称となり、これにより、吸引口に近い側とそうでない側との吸引能力の差異を小さくすることができる。したがって、スライダ内部で発生する塵埃をより確実に吸引することができる。

ここで、上述した特許文献１記載の技術では、スライダ両端部に側板をそれぞれ設ける場合には、この両側の側板から両方同時に吸引しなければ、スライダ内部で発生した塵埃を確実に吸引することが難しい。そのため、スライダ外部に塵埃を放出することになるし、構造も複雑になり部品点数も増加する。また、一箇所の吸引口から、スライダ両端部の側板の塵埃を吸引する場合には、スライダ端部から反対側の端部まで貫通穴を設け、両側板のスリットを相互に繋ぐ必要がある。しかし、上述した側板はスライダの最端部に取り付けられるため、両側の側板間を繋いだ貫通穴は、エンドキャップの給脂路に干渉してしまい、塵埃を吸引する際に、干渉した給脂路から潤滑剤を一緒に吸引してしまう可能性もある。

これに対し、本発明に係る直動案内装置によれば、上述のような単純な機構なので、部品点数を増加させることなく従来の構成に盛り込むことが可能である。そして、吸引穴を片側のエンドキャップの端面とのみ繋げる場合においては、吸引側とは反対側のエンドキャップの端面から給脂することによって、塵埃を吸引する際に潤滑剤を吸引することなく、スライダ内部の塵埃のみを吸引することができる。

なお、本発明に係る直動案内装置において、前記スライダのスライド移動方向の端面および袖部下部のスライダと案内レールとの間の隙間ができる部分に、その隙間を小さくするように取り付けられたシール部材を有することは好ましい。
このような構成であれば、スライダ内部で発生した塵埃をスライダの外部に漏れだし難くするとともに、シールの隙間部分によって吸引される気体の流速を上げることができる。そのため、より効率的にスライダ外部近傍の塵埃を吸引することができる。したがって、このようなシール部材を有しない場合に比べて、同じ吸引能力であっても発塵量をより低く抑えることができる。

上述のように、本発明に係る直動案内装置によれば、スライダ内部で発生する塵埃をより確実に吸引することができる。

本発明に係る直動案内装置の第一実施形態の説明図であり、同図（ａ）はその平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ｂ）での左側面図である。 本発明に係る直動案内装置における吸引量（吸引能力）と隙間、および発塵量との関係を説明するためのグラフである。 本発明に係る直動案内装置の第二実施形態の説明図であり、同図（ａ）はその平面図、（ｂ）は正面図である。 本発明に係る直動案内装置の第三実施形態の説明図であり、同図（ａ）はその平面図、（ｂ）は正面図である。 本発明に係る直動案内装置の第四実施形態の説明図であり、同図（ａ）はその平面図、（ｂ）は正面図である。 本発明に係る直動案内装置の第五実施形態の説明図であり、同図（ａ）はその平面図、（ｂ）は正面図である。

以下、本発明の第一実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。
図１に示すように、この直動案内装置１０は、案内レール１と、この案内レール１上をスライド移動するスライダ２とを有する。案内レール１には、自身外面の左右側面部に複数の転動体転動溝４が形成されている。スライダ２は、左右に袖部２ａ，２ｂを有するコ字状をなしている。そして、そのコ字状の凹部側を案内レール１側に対向させた姿勢で案内レール１に跨設されており、袖部２ａ，２ｂには、案内レール１の転動体転動溝４に対向する転動体転動溝６を内面に有している。

また、スライダ２は、スライダ本体５と、その両端面部に装着された一対のエンドキャップ７とを有している。各エンドキャップ７の内部には、略Ｕ字状の方向転換路８がそれぞれに形成されている。また、スライダ本体５には、転動体戻し通路１１がスライド移動方向に沿って形成されている。そして、各方向転換路８は、転動体戻し通路１１、および転動体転動路１２（案内レール１とスライダ本体５との両転動体転動溝４，６からなる）の端部同士を繋いで円環状の無限循環路を複数構成している。そして、複数の無限循環路内には、エンドキャップ７の方向転換路８およびスライダ本体５の転動体戻し通路１１に遊嵌するとともに転動体転動路１２に介装された状態に複数の転動体３がそれぞれ充填されている。

これにより、この直動案内装置１０は、充填された複数の転動体３が、案内レール１に対するスライダ２の相対移動に伴って各無限循環路内を転動し、一方のエンドキャップ７内の方向転換路８で方向転換した後、転動体戻し通路１１に導入されて反対側の方向転換路８から再び転動体転動路１２に戻るという循環をしつつ、これら複数の転動体３を介してスライダ２が案内レール１の長手方向に沿って円滑に相対移動するようになっている。

なお、この直動案内装置１０には、図１に示すように、各エンドキャップ７の外側面に、ラビリンスシール１４がそれぞれシール部材として取り付けられている。このラビリンスシール１４は、不図示のリップ部以外はエンドキャップ７の外形形状と略相似形状且つ同一の寸法にすることで対向方向の隙間を可及的に小さくして、そのリップ部によって塵埃などの異物が案内レール１とエンドキャップ７との間からスライダ２の内部に侵入するのを防止している。これと同様にして、スライダ２の左右の袖部２ａ，２ｂの内側には、案内レール１の長手方向に沿ってアンダーシール１６がシール部材として、スライダ２と案内レール１との間の隙間ができる部分に、その隙間を可及的に小さくするように取り付けられている。

ここで、この直動案内装置１０は、スライダ２の内部で発生する塵埃を吸引するための塵埃の処理機構を備えている。
詳しくは、図１に示すように、スライダ２の一方（同図での左側）のエンドキャップ７には、案内レール１の長手方向に沿って貫通する開口部２１が側面の中央部に形成されている。なお、この開口部２１が形成された側とは反対の側のエンドキャップ７には、給脂口２５が設けられている。

そして、スライダ本体５には、塵埃を吸引するための吸引穴２０形成されている。この吸引穴２０は、横穴２０ａと縦穴２０ｂとから構成されており、横穴２０ａは、開口部２１に連通する位置に開口するとともに、スライダ本体５の長手方向に沿ってスライダ本体５の中央の位置まで水平方向に穿孔されている。また、縦穴２０ｂは、スライダ本体５の中央の位置において、案内レール１の側から横穴２０ａに連通する深さまで垂直方向に穿孔されている。
そして、上記開口部２１には、外側面側に雌ねじが加工されており、この雌ねじに配管用の連結継手３０が固定されている。さらに、この連結継手３０にはチューブ４０が連結されており、このチューブ４０の他端側が不図示のポンプに繋がっており、これら連結継手３０、チューブ４０およびポンプによって気体吸引手段が構成されている。

次に、この直動案内装置１０の作用・効果について説明する。
この直動案内装置１０は、上述の塵埃の処理機構を備えており、この塵埃処理機構は、スライダ本体５に形成された吸引穴２０を有し、この吸引穴２０から塵埃を吸引するので、スライダ２の内部の空間から塵埃を吸引することができる。
特に、この吸引穴２０は、横穴２０ａと縦穴２０ｂとから構成され、横穴２０ａは、スライダ２の外面に形成されてポンプ等の気体吸引手段を接続可能な開口部２１に連通するとともに、スライダ本体５の中央の位置まで水平方向に穿孔されており、縦穴２０ｂは、スライダ本体５の中央の位置において案内レール１の側に開口するとともに横穴２０ａに連通する深さまで垂直方向に穿孔されているため、例えば上述した特許文献１に記載の技術に比べて、吸引口に近い側とそうでない側との吸引能力の差異を小さくすることができる。したがって、塵埃をより確実に吸引することができる。

さらに、この直動案内装置１０によれば、吸引穴２０が片側のエンドキャップ７端面に形成された開口部２１のみに繋がっており、反対の側のエンドキャップ７に給脂口２５が設けられているので、吸引側のエンドキャップ７とは反対側のエンドキャップ７の給脂口２５から給脂することによって、吸引の際に潤滑剤を吸引することなく、スライダ２内部の塵埃のみを吸引することができる。

また、この直動案内装置１０によれば、スライダ２の端面にラビリンスシール１４を、隙間を可及的に小さくするように取り付けるとともに、左右袖部２ａ，２ｂの下部にも、スライダ２と案内レール１との間に隙間ができる部分に、その隙間を可及的に小さくするようにアンダーシール１６を取り付けているので、スライダ２内部で発生した塵埃をスライダ２の外部に漏れだし難くするとともに、シール部材９，１０の隙間部分によって吸引される気体の流速を上げることで、より効率的にスライダ２外部近傍の塵埃を吸引することができる。

図２に、吸引量と隙間、発塵量との関係を示す。同図に示す例は、シール部材９，１０による隙間量を、０．１ｍｍ、０．２ｍｍ、０．５ｍｍに管理した例であるが、同図に示すように、吸引量が２０［Ｎｌ／ｍｉｎ］以下において、隙間を小さく管理した場合の方が発塵量を少なくすることができることがわかる。これにより、この直動案内装置１０によれば、シール部材９，１０がない場合に比べて、同じ吸引能力であっても発塵量をより低く抑えることができる。

以上説明したように、この直動案内装置１０によれば、スライダ２の内部で発生する塵埃をより確実に吸引することができる。なお、本発明に係る直動案内装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能である。
例えば、上記第一実施形態では、一方のエンドキャップ７側面に開口部２１を形成し、吸引穴２０の横穴２０ａをスライド方向に沿って形成して開口部２１に連通させ、連結継手３０、チューブ４０等の気体吸引手段に接続した例で説明したが、これに限定されず、例えば図３に示す第二実施形態のように、吸引穴２０の横穴２０ａを幅方向に沿って形成し、スライダ本体５の側面となる袖部（２ａまたは２ｂ）に開口部２１を形成してこれに気体吸引手段を接続してもよい。

また、例えば図４に示す第三実施形態のように、吸引穴２０の横穴２０ａを設けることなく、スライダ本体５上面に貫通する縦穴２０ｂのみによって吸引穴２０を構成し、このスライダ本体５を装着するテーブル部材５０に開口部２１を形成してこれに連結継手３０、チューブ４０等の気体吸引手段を接続してもよい。なお、この場合には、テーブル部材５０が塵埃の処理機構の気体吸引手段の一部を兼ねた構成となる。

また、例えば図５に示す第四実施形態のように、複数のスライダ２を用いる場合であっても適用可能であり、同図の例では、同図右側のスライダ２については、上記第一実施形態同様の塵埃処理機構を設けている。そして、同図左側のスライダ２については、吸引穴２０の横穴２０ａを長手方向に沿って貫通形成し、両側のエンドキャップ７側面に開口部２１を形成して連結継手３０をそれぞれに連結している。そして、隣接するスライダ２同士の連結継手３０をチューブ４２で相互に繋ぐとともに、同図左側の連結継手３０にチューブ４０を連結してポンプ等の気体吸引手段に接続するように構成している。このような構成であっても、各スライダ２の吸引穴２０から塵埃をそれぞれ吸引可能なので、各スライダ２の内部の空間から塵埃を吸引することができる。

さらには、例えば図６に示す第五実施形態のように、上記の吸引穴２０に加えて、更にスライダ２の左右の袖部２ａ，２ｂに対して、袖部用吸引穴２２を設けるようにしてもよい。
この袖部用吸引穴２２は、転動体３の転動する転動体転動路１２（両転動体転動溝４，６）の近傍に開口させた袖部用横穴（溝）２２ａと、この袖部用横穴２２ａに連通するとともに、上記の横穴２０ａにも連通するように形成された袖部用縦穴２２ｂとからなる。このような構成であれば、構成は複雑にはなるものの、塵埃の発生部となる転動体転動路１２の近傍からの吸引が可能となるので、塵埃をより確実に吸引する上で好適である。

１ 案内レール
２ スライダ
３ 転動体
４ 転動体転動溝
５ スライダ本体
６ 転動体転動溝
７ エンドキャップ
８ 方向転換路
１０ 直動案内装置
１１ 転動体戻し通路
１２ 転動体転動路
１４ ラビリンスシール（シール部材）
１６ アンダーシール（シール部材）
２０ａ 横穴
２０ｂ 縦穴
２０ 吸引穴
２１ 開口部
２５ 給脂口
２２ａ 袖部用横穴
２２ｂ 袖部用縦穴
２２ 袖部用吸引穴
３０ 連結継手（気体吸引手段）
４０、４２ チューブ（気体吸引手段）
５０ テーブル部材

Claims (2)

1. 案内レールと、該案内レール上に跨設されるスライダとを備え、前記スライダが、スライダ本体と、その両端面部に装着される一対のエンドキャップとを有し、自身左右の袖部に転動体を介して前記案内レール上をスライド移動する直動案内装置であって、
   前記スライダ外面に気体吸引手段を接続可能な開口部と、該開口部に連通して前記スライダ本体に形成された吸引穴とを備え、当該吸引穴は、前記スライダ本体にその中央の位置まで穿孔され、その中央の位置において前記案内レールの側に開口されていることを特徴とする直動案内装置。
2. 前記スライダのスライド移動方向の端面および袖部下部のスライダと案内レールとの間の隙間ができる部分に、その隙間を小さくするように取り付けられたシール部材を有することを特徴とする請求項１に記載の直動案内装置。

Images