JP2016033383A - 可動子シール構造 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1に記載された「直線運動機構の密封装置及びその製造方法」では、案内レールに沿ってスライダが移動される構成になっている。上記案内レールの幅方向(上記スライダの進行方向に直交する方向)両側の面には第一転動溝がそれぞれ形成されている。また、上記スライダはコの字型の断面形状を成しており、その内側両面には上記第1転動溝に対応する第二転動溝がそれぞれ形成されている。また、上記スライダを進行方向に貫通して無負荷転動路が形成されている。また、上記スライダの進行方向両端側にはエンドプレートが設置されている。上記第一転動溝と上記第二転動溝の間、上記無負荷転動路、及び、両端のエンドプレート内の空間を多数のボールが転動・循環しており、これにより上記スライダが上記案内レールに沿って円滑に移動されるようになっている。
また、上記ナットは、ゴム又はエラストマ製のジャケットによって覆われており、このジャケットによって、上記ナットの内周面側への異物の侵入が防止される構成になっている。
まず、特許文献1に記載された「直線運動機構の密封装置及びその製造方法」の場合には、密封装置を製造する際、金型を使用して板状の金属製部材を屈曲させて所定形状のプレート本体を形成しなければならず、製造が困難であるという問題があった。
また、屈曲部にも金属製のプレート本体が存在しているので、組付け時の融通性にかけ、組立が困難であるという問題もあった。
また、特許文献2に記載された「運動案内装置及びねじ装置」の場合も、金型を使用してゴム又はエラストマ製で複雑な形状のジャケットを成形しなければならず、製造が困難であるという問題があった。
又、請求項2による可動子シール構造は、請求項1記載の可動子シール構造において、上記シール部材には上記可動子に対する係合部が設けられていることを特徴とするものである。
又、請求項3による可動子シール構造は、請求項1又は請求項2記載の可動子シール構造において、上記シール部材は上記固定子と可動子との間のガイド部をシールするものであり、上記シール部材は上記可動子の移動方向両端をシールする一対の端部シール部と、上記一対の端部シール部を連結し上記可動子の両端部間をシールする両端部間シール部と、から構成されていて、上記一対の端部シール部と上記両端部間シール部が直線部分であり、上記一対の端部シール部と上記両端部間シール部との境界部が屈曲部であることを特徴とするものである。
又、請求項4による可動子シール構造は、請求項3記載の可動子シール構造において、上記ガイド部は左右にあり、上記左右のガイド部に対応するように上記シール部材が左右にそれぞれ設置されていることを特徴とするものである。
又、請求項5による可動子シール構造は、請求項3記載の可動子シール構造において、上記左右のシール部材は一体化されていることを特徴とするものである。
又、請求項6による可動子シール構造は、請求項1〜請求項5の何れかに記載の可動子シール構造において、上記固定子はベースであり、上記可動子は上記ベースの内側に左右のガイド部を介して移動可能に配置されたスライダであることを特徴とするものである。
又、請求項7による可動子シール構造は、請求項1〜請求項5の何れかに記載の可動子シール構造において、上記固定子は軌道であり、上記可動子は上記軌道の外側を跨ぐように左右のガイド部を介して移動可能に配置されたスライダであることを特徴とするものである。
又、請求項8による可動子シール構造は、請求項1又は請求項2記載の可動子シール構造において、上記シール部材は上記可動子と駆動部との間をシールするものであり、上記シール部材は上記可動子の移動方向両端をシールする一対の端部シール部と、上記一対の端部シール部を連結する連結部と、から構成されていることを特徴とするものである。
又、請求項2による可動子シール構造は、請求項1記載の可動子シール構造において、上記シール部材には上記可動子に対する係合部が設けられているため、容易且つ確実に上記可動子に取り付けることができる。
又、請求項3による可動子シール構造は、請求項1又は請求項2記載の可動子シール構造において、上記シール部材は上記固定子と可動子との間のガイド部をシールするものであり、上記シール部材は上記可動子の移動方向両端をシールする一対の端部シール部と、上記一対の端部シール部を連結し上記可動子の両端部間をシールする両端部間シール部と、から構成されていて、上記一対の端部シール部と上記両端部間シール部が直線部分であり、上記一対の端部シール部と上記両端部間シール部との境界部が屈曲部であるため、上記固定子と可動子との間のガイド部を確実にシールすることができる。
又、請求項4による可動子シール構造は、請求項3記載の可動子シール構造において、上記ガイド部は左右にあり、上記左右のガイド部に対応するように上記ガイド部シール部材が左右にそれぞれ設置されているため、左右両方のガイド部を確実にシールすることができる。
又、請求項5による可動子シール構造は、請求項3記載の可動子シール構造において、上記左右のガイド部シール部材は一体化されているので、1つの可撓性部材を形成すればよく、容易に製造することができる。
又、請求項6による可動子シール構造は、請求項1〜請求項5の何れかに記載の可動子シール構造において、上記固定子はベースであり、上記可動子は上記ベースの内側に左右のガイド部を介して移動可能に配置されたスライダであるため、上記ベースの内側に上記スライダが設置されるタイプのガイド機構に適用することができる。
又、請求項7による可動子シール構造は、請求項1〜請求項5の何れかに記載の可動子シール構造において、上記固定子は軌道であり、上記可動子は上記軌道の外側を跨ぐように左右のガイド部を介して移動可能に配置されたスライダであるため、上記軌道に対して上記スライダが設置されるタイプのガイド機構に適用することができる。
又、請求項8による可動子シール構造は、請求項1又は請求項2記載の可動子シール構造において、上記シール部材は上記可動子と駆動部との間をシールするものであり、上記シール部材は上記可動子の移動方向両端をシールする一対の端部シール部と、上記一対の端部シール部を連結する連結部と、から構成されているため、上記可動子と駆動部との間を確実にシールすることができる。
上記ガイドレール5aの上記ガイドレール5bと向かい合う側には2本のガイド用凹部7a、7bが前後方向(図1中左下から右上に向かう方向)に平行に延長・形成されている。また、上記ガイドレール5bの上記ガイドレール5aと向かい合う側にも、2本のガイド用凹部7c、7dが前後方向(図1中左下から右上に向かう方向)に平行に延長・形成されている。
上記基板3、ガイドレール5a、5bは、例えば、鉄製である。
また、上記基板3、上記ガイドレール5a、5b、上記前端プレート9、及び、上記モータブラケット11に囲まれた内部には、ボールねじ軸13が回転可能に設置されている。上記ボールねじ軸13の前端側(図1中左下端側)は上記前端プレート9に内装された図示しない軸受によって回転可能に支持されていると共に、上記ボールねじ軸13の後端側(図1中右上端側)は上記モータブラケット11に内装された図示しない軸受によって回転可能に支持されている。
上記ボールねじ軸13には、螺旋溝14が形成されている。
また、上記スライダ本体17の前端面(図2中左側の面)には、エンドキャップ固定用雌ねじ部29、29、29、29が形成されている。また、上記スライダ本体17の後端面(図2中右側の面)には、図示しないエンドキャップ固定用雌ねじ部が形成されている。
また、上記スライダ本体17の上面(図2中上側の面)には、取付用雌ねじ部30、30、30、30が形成されている。この取付用雌ねじ部30、30、30、30に図示しないボルトを螺合させることによって、図示しない取付対象物が上記スライダ本体17に取り付けられる。
上記エンドキャップ31aのスライダ本体17側(図2中左下側)の面には、ガイド側リターン路用凹部33a、33b、33c、33dが形成されている。また、上記ガイド側リターン路用凹部33a、33b、33c、33dの側面側の端(図2中右端又は左端)から、リターン用凸部35a、35b、35c、35dがそれぞれ突出・形成されている。
また、上記エンドキャップ31aの後側の面(図2中右上側の面)であって、上記貫通孔41の外周側には、図示しない駆動部シール部材取付用凹部があり、この図示しない駆動部シール部材取付用凹部内に上記ボールねじ軸13によって貫通された図示しない駆動部シール部材が設置されている。この図示しない駆動部シール部材によって、上記エンドキャップ31a側において、スライダ15とボールねじ軸13との間の隙間がシールされている。
また、上記エンドキャップ31aの後端側の面(図2中右上側の面)の幅方向(図2中左右方向)の両側には、図示しないシール部材固定用雌ねじ部が形成されている。
なお、図2では、エンドキャップ31a側のシール部材固定用雌ねじ部は表れていないが、上記エンドキャップ31bの前端側の面(図2中左下側の面)の幅方向の一方側(図2中左側)には、固定ねじ用雌ねじ部49aが表れており、上記エンドキャップ31bの前端側の面(図2中左下側の面)の幅方向の他方側(図2中右側)には、固定ねじ用雌ねじ部49bが表れている。
また、上記スライダ本体17のガイド用凹部27bとガイドレール5aのガイド用凹部7bとの間の空間、上記エンドキャップ31aのガイド側リターン路39d、上記スライダ本体17のガイド側ボール循環路25b、上記エンドキャップ31bのガイド側リターン路39bには、複数のボール47bが転動・循環している。
また、上記スライダ本体17のガイド用凹部27cとガイドレール5bのガイド用凹部7cとの間の空間、上記エンドキャップ31aのガイド側リターン路39a、上記スライダ本体17のガイド側ボール循環路25c、上記エンドキャップ31bのガイド側リターン路39cには、複数のボール47cが転動・循環している。
また、上記スライダ本体17のガイド用凹部27dとガイドレール5bのガイド用凹部7dとの間の空間、上記エンドキャップ31aのガイド側リターン路39b、上記スライダ本体17のガイド側ボール循環路25d、上記エンドキャップ31bのガイド側リターン路39dには、複数のボール47dが転動・循環している。
ちなみに、この第1の実施の形態の場合には、金属製部材55、57a、57bとして、鉄製部材を使用している。
上記金属製部材55は、前後方向(図3(a)中左右方向)に延長されており、前後方向(図3(a)中左右方向)両端側には、図3(a)中下側に向けて、係合用凸部59a、59bが突出・形成されている。また、図3(c)に示すように、上記ゴム製部材53側にも、上記係合用凸部59a、59bと重合するように係合用凸部61a、61bが突出・形成されている。
また、上記ゴム製部材53の前後方向(図3(a)中左右方向)中央部分には、図3(a)中上側に向けて、上面側シール用凸部62が突出・形成されている。
また、上記ゴム製部材53の前端側(図3(a)中右端側)の図3(a)中上側に向けて、端部側シール用凸部67a、67bが突出・形成されている。
また、上記金属製部材57bは、上記ゴム製部材53の後端側(図3(a)中左側)に設置されており、取付用貫通孔69が形成されている。また、上記ゴム製部材53側にも、上記取付用貫通孔69と重合するように取付用貫通孔71が形成されている。
また、上記ゴム製部材53の後端側(図3(a)中左端側)の図3(a)中上側に向けて、端部側シール用凸部73a、73bが突出・形成されている。
また、上記ガイド部シール部材51aは、図1、図2に示すように、固定用ねじ83aを取付用貫通孔65、63を貫通させて、エンドキャップ31bの固定用雌ねじ部49aに螺合させることで、上記金属製部材57a側が固定され、固定用ねじ83bを取付用貫通孔71、69を貫通させて、エンドキャップ31aの図2中左側の図示しない雌ねじ部に螺合させることで、上記金属製部材57b側が固定される。
また、上記ガイド部シール部材51bは、図1、図2に示すように、固定用ねじ85aを取付用貫通孔65、63を貫通させて、エンドキャップ31aの図2中右側の図示しない雌ねじ部に螺合させることで、上記金属製部材57a側が固定され、固定用ねじ85bを取付用貫通孔71、69を貫通させて、エンドキャップ31bの固定用雌ねじ部49bに螺合させることで、上記金属製部材57b側が固定される。
まず、アクチュエータ1としての基本的な作用であるが、図示しない駆動モータによって、ボールねじ軸13が回転・駆動されると、スライダ15が前後方向(図1中左下から右上に向かう方向)に進退される。
これにより、図1中上側からの、上記スライダ15とガイドレール5a、5bとの間の隙間への異物の侵入が防止される。
まず、ガイド部シール部材51a、51bは、ゴム製部材53に、金属製の金属製部材55、57a、57bを部分的に積層させた構成となっており、第1屈曲部79と第2屈曲部81はゴム製部材53のみから構成されている。つまり、金属製部材55、57a、57bは屈曲部がない平板状になっているので、金型を使用した煩雑な屈曲作業を施す必要はなく、それによって、ガイド部シール部材51a、51bの製造を容易にすることができる。
また、図4(b)に示すように、上記第1屈曲部79と上記第2屈曲部81を介して容易に屈曲される構成になっているので、スライダ15に対する組付け時の融通性を担保することができ、それによって、組立作業の容易化を図ることができる。
また、上記ガイド部シール部材51a、51bは、図4(a)に示すように、平板上の形態をとることができるので、保管や輸送の際に必要な空間が小さくて済む。
この第2の実施の形態によるアクチュエータ91の場合には、左右一体型のガイド部シール部材93を使用している。
なお、その他の構成は前記第1の実施の形態の場合と同じであり、図中同一部分には同一符号を付して示しその説明は省略する。
また、上記ゴム製部材95の上記金属製部材99bが設置された箇所から図7(a)中下側に向けて、端部側シール用凸部127a、127bが突出・形成されており、上記金属製部材99aが設置された箇所から図7(a)中上側に向けて、端部側シール用凸部127c、127dが突出・形成されている。
また、この第2の実施の形態の場合は、前記第1の実施の形態におけるガイド部シール部材51a、51bが一体化された構成となっているので、1つのゴム製部材95を形成すればよく、より容易に製造することができる。
また、部品点数も減少するので部品管理が容易になる。
前記第1、第2の実施の形態の場合には、ガイドレール5a、5bとスライダ15との間の左右のガイド部をシールする可動子シール構造に本願発明を適用した例を示したが、この第3の実施の形態の場合には、ボールねじ軸13とスライダ15との間の隙間をシールする可動子シール構造に本願発明を適用した例を示すものである。以下、説明する。
この第3の実施の形態では、エンドキャップ31a側に設けられた図示しない駆動部シール部材とエンドキャップ31b側に設けられた駆動部シール部材50bの代わりに、上記スライダ15に前後方向に跨るように設置された駆動部シール部材によって、ボールねじ軸13によるスライダ15の貫通部の両端部をシールしている。
すなわち、上記駆動部シール部材は、スライダ15の前後方向に延長された可撓性部材としてのゴム製部材と、このゴム製部材の中央に積層された非可撓性部材としての第1金属製部材と、上記ゴム製部材の前後方向両端側に積層された第2金属製部材及び第3金属製部材とから構成される。
この第4の実施の形態の場合は、前記した第2の実施の形態におけるガイド部シール部材93と略同様の構成のシール部材がスライダ15に設置される。すなわち、この第4の実施の形態におけるシール部材は、上記ガイド部シール部材93のゴム製部材95にあった切欠き部103a、103bや金属製部材99aにあった切欠き部114、及び、金属製部材99bにあった切欠き部119の代わりに、ボールねじ軸用貫通孔が形成されている。
これらボールねじ軸用貫通孔は、ボールねじ軸13によって貫通されており、ゴム製部材95の上記ボールねじ軸用貫通孔の内周部分によって、上記スライダ15とボールねじ軸13との間の隙間がシールされている。
例えば、前記第1〜第4の実施の形態の場合には、横断面形状が略U字形状をなす固定子の内側に可動子が配置されている構成のアクチュエータを例に挙げて説明したが、それに限定されるものではない。例えば、固定子が軌道であり、可動子が、この軌道の外側を跨ぐような形状のスライダとなっているようなアクチュエータにも同様に適用できる。この場合には、上記軌道の外周面にガイド用凹部が形成されていると共に、上記スライダの内側に上記軌道のガイド用凹部に対応したガイド用凹部が形成されている。よって、ガイド部シール部材の端部シール用凸部は上記スライダの進行方向両側の端面において、上記スライダの内側に突出して上記軌道のガイド用凹部内に摺動するように形成・配置されることになる。また、上記スライダの底面(上記軌道が配置されている側の面)にも、上記スライダと上記軌道との間の隙間を閉塞するようにシール用凸部が形成される。
また、ガイド用凹部の数、シール用凸部の数は、様々な場合が考えられる。
その他、図示した構成はあくまで一例である。
5a ガイドレール
7a ガイド用凹部(ガイド部の一部)
7b ガイド用凹部(ガイド部の一部)
7c ガイド用凹部(ガイド部の一部)
7d ガイド用凹部(ガイド部の一部)
15 スライダ(可動子)
27a ガイド用凹部(ガイド部の一部)
27b ガイド用凹部(ガイド部の一部)
27c ガイド用凹部(ガイド部の一部)
27d ガイド用凹部(ガイド部の一部)
51a ガイド部シール部材
51b ガイド部シール部材
53 ゴム製部材(可撓性部材)
55 金属製部材(非可撓性部材)
57a 金属製部材(非可撓性部材)
57b 金属製部材(非可撓性部材)
59a 係合用凸部
59b 係合用凸部
61a 係合用凸部
61b 係合用凸部
62 上面側シール用凸部(両端部間シール部の一部)
67a 端部側シール用凸部(端部シール部の一部)
67b 端部側シール用凸部(端部シール部の一部)
73a 端部側シール用凸部(端部シール部の一部)
73b 端部側シール用凸部(端部シール部の一部)
74 第1直線部
75 第2直線部
77 第3直線部
79 第1屈曲部
81 第2屈曲部
93 ガイド部シール部材
95 ゴム製部材(可撓性部材)
97a 金属製部材(非可撓性部材)
97b 金属製部材(非可撓性部材)
99a 金属製部材(非可撓性部材)
99b 金属製部材(非可撓性部材)
105a 係合用凸部
105b 係合用凸部
107a 係合用凸部
107b 係合用凸部
109a 係合用凸部
109b 係合用凸部
111a 係合用凸部
111b 係合用凸部
113a 上面側シール用凸部(両端部間シール部の一部)
113b 上面側シール用凸部(両端部間シール部の一部)
125a 端部側シール用凸部(端部シール部の一部)
125b 端部側シール用凸部(端部シール部の一部)
125a 端部側シール用凸部(端部シール部の一部)
125b 端部側シール用凸部(端部シール部の一部)
131 第1直線部
133 第2直線部
135 第3直線部
137 第1屈曲部
139 第2屈曲部
Claims (8)
- 固定子と可動子の間のガイド部又は可動子と駆動部との間をシールする可動子シール構造において、
上記可動子に着脱可能に取り付けられたシール部材があり、
上記シール部材は直線部分と屈曲部とから構成されていて、
上記直線部分は可撓性部材と非可撓性部材を積層させて構成され、
上記屈曲部は可撓性部材のみから構成されていることを特徴とする可動子シール構造。 - 請求項1記載の可動子シール構造において、
上記シール部材には上記可動子に対する係合部が設けられていることを特徴とする可動子シール構造。 - 請求項1又は請求項2記載の可動子シール構造において、
上記シール部材は上記固定子と可動子との間のガイド部をシールするものであり、
上記シール部材は上記可動子の移動方向両端をシールする一対の端部シール部と、上記一対の端部シール部を連結し上記可動子の両端部間をシールする両端部間シール部と、から構成されていて、
上記一対の端部シール部と上記両端部間シール部が直線部分であり、上記一対の端部シール部と上記両端部間シール部との境界部が屈曲部であることを特徴とする可動子シール構造。 - 請求項3記載の可動子シール構造において、
上記ガイド部は左右にあり
上記左右のガイド部に対応するように上記シール部材が左右にそれぞれ設置されていることを特徴とする可動子シール構造。 - 請求項3記載の可動子シール構造において、
上記左右のシール部材は一体化されていることを特徴とする可動子シール構造。 - 請求項1〜請求項5の何れかに記載の可動子シール構造において、
上記固定子はベースであり、上記可動子は上記ベースの内側に左右のガイド部を介して移動可能に配置されたスライダであることを特徴とする可動子シール構造。 - 請求項1〜請求項5の何れかに記載の可動子シール構造において、
上記固定子は軌道であり、上記可動子は上記軌道の外側を跨ぐように左右のガイド部を介して移動可能に配置されたスライダであることを特徴とする可動子シール構造。 - 請求項1又は請求項2記載の可動子シール構造において、
上記シール部材は上記可動子と駆動部との間をシールするものであり、
上記シール部材は上記可動子の移動方向両端をシールする一対の端部シール部と、上記一対の端部シール部を連結する連結部と、から構成されていることを特徴とする可動子シール構造。
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