JP2020179468A - テレスコピックカバー - Google Patents

Abstract

【課題】より少ない段数で大きなストロークの直動機構を覆うことができるテレスコピックカバーを提供する。【解決手段】相互に重複して一方向に配列され、配列方向に相対移動可能な３以上のカバー片２，３，４と、平行な２つの関節軸Ａ１，Ａ２回りに揺動可能に直列に連結された３つのリンク６，７，８を有し、隣接する３つのカバー片２，３，４毎に配置された１以上のリンク機構５とを備え、リンク機構５の各リンク６，７，８が、隣接する３つのカバー片２，３，４のいずれかに、関節軸Ａ１，Ａ２に平行な軸線Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３回りにそれぞれ揺動可能に連結され、リンク機構５において、各リンク６，７，８のカバー片２，３，４への連結位置は、中央のリンク６，７，８が配列方向に直交する状態から両方向に揺動可能となる位置に設定されているテレスコピックカバー１。【選択図】図２

Description

本開示は、テレスコピックカバーに関するものである。

工作機械等のスライダのスライド方向に露出するガイドレールあるいはボールねじ等の直動機構を覆うテレスコピックカバーが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
このテレスコピックカバーは、複数段のカバー片と、これらのカバー片を同期して動作させる複数段のパンタグラフ状の多重平行リンクとを備えている。
この様な動機機構は、テレスコピックカバーが高速で伸縮する使用条件において、特に必要となる。

実開平５−２６２４４号公報

パンタグラフ状の多重平行リンクは、段毎にリンクが菱形形状を維持しながら動作するため、横幅に対してストロークを大きく確保することが困難である。このため、テレスコピックカバーの横幅に寸法的制限がある場合、テレスコピックカバーおよび多重平行リンクの段数を増やす必要がある。しかしながら、段数を増やすと部品点数の増加によるコストアップや信頼性の低下につながる。したがって、より少ない段数で大きなストロークの直動機構を覆うことができるテレスコピックカバーが望まれている。

本開示の一態様は、相互に重複して一方向に配列され、配列方向に相対移動可能な３以上のカバー片と、平行な２つの関節軸回りに揺動可能に直列に連結された３つのリンクを有し、隣接する３つの前記カバー片毎に配置された１以上のリンク機構とを備え、該リンク機構の各前記リンクが、隣接する３つの前記カバー片のいずれかに、前記関節軸に平行な軸線回りにそれぞれ揺動可能に連結され、前記リンク機構において、各前記リンクの前記カバー片への連結位置は、中央の前記リンクが前記配列方向に直交する状態から両方向に揺動可能となる位置に設定されているテレスコピックカバーである。

本開示の一実施形態に係るテレスコピックカバーを備えるステージの一例を示す斜視図である。 図１のテレスコピックカバーを示す斜視図である。 図２のテレスコピックカバーが最も伸長した状態を示す平面図である。 図２のテレスコピックカバーにおいてリンク機構が最大幅寸法となる状態を示す平面図である。 図２のテレスコピックカバーが最も収縮した状態を示す平面図である。 図２のテレスコピックカバーの変形例を示す斜視図である。 図６のテレスコピックカバーが最も伸長した状態を示す平面図である。 図６のテレスコピックカバーにおいてリンク機構が最大幅寸法となる状態を示す平面図である。 図６のテレスコピックカバーが最も収縮した状態を示す平面図である。 図２のテレスコピックカバーの他の変形例を示す斜視図である。

本開示の一実施形態に係るテレスコピックカバー１について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係るテレスコピックカバー１は、図１に示されるように、例えば、工作機械に備えられたステージ１００に設けられている。ステージ１００は図示しないベースと、ワーク等を搭載するスライダ１１０と、スライダ１１０をベースに対して一方向にスライド可能に支持する図示しない直動機構とを備えている。テレスコピックカバー１は、スライダ１１０のスライド方向の両側にそれぞれ配置され、直動機構を覆うことにより外部への露出を防止している。

各テレスコピックカバー１は、図２から図５に示されるように、スライダ１１０のスライド方向に並ぶ３枚のカバー片２，３，４と、これらのカバー片２，３，４を連結するリンク機構５とを備えている。
カバー片２，３，４は、スライダ１１０に固定された第１カバー片２と、ベースに固定された第３カバー片４と、第１カバー片２と第３カバー片４との間に配置された第２カバー片３とを備えている。

第２カバー片３は、第１カバー片２よりも小さく、第１カバー片２にスライド方向に部分的に重複して配置され、第１カバー片２の内側に部分的に収納された状態を維持しつつ、第１カバー片２に対してスライド方向に相対移動可能に配置されている。
第３カバー片４は、第２カバー片３よりも小さく、第２カバー片３にスライド方向に部分的に重複して配置され、第２カバー片３の内側に部分的に収納された状態を維持しつつ、第２カバー片３に対してスライド方向に相対移動可能に配置されている。

リンク機構５は、それぞれ直棒状に形成された第１リンク（リンク）６、第２リンク（リンク）７および第３リンク（リンク）８を備えている。第１リンク６の一端は第２リンク７の一端に、第１関節軸（関節軸）Ａ１回りに揺動可能に連結され、第２リンク７の他端は第３リンク８の一端に、第１関節軸Ａ１に平行な第２関節軸（関節軸）Ａ２回りに揺動可能に連結されている。

第１リンク６の他端は、第１シャフト９によって、第１関節軸Ａ１および第２関節軸Ａ２に平行な第１軸線（軸線）Ｂ１回りに回転可能に第１カバー片２に取り付けられている。第２リンク７は、その中央位置において、第２シャフト１０によって、第１関節軸Ａ１および第２関節軸Ａ２に平行な第２軸線（軸線）Ｂ２回りに回転可能に第２カバー片３に取り付けられている。第３リンク８の他端は、第３シャフト１１によって、第１関節軸Ａ１および第２関節軸Ａ２に平行な第３軸線（軸線）Ｂ３回りに回転可能に第３カバー片４に取り付けられている。

本実施形態においては、テレスコピックカバー１は、図３に示されるように、３つのカバー片２，３，４が最も広がった状態と、図５に示されるように、３つのカバー片２，３，４が最も重なった状態との間で動作する。そして、図４に示されるように、第２リンク７は、スライド方向に対して直交する方向、すなわち、第２カバー片３の幅方向に配置されている状態を基準とすると、図３および図５に示される状態では、逆方向に揺動させられる。

言い換えると、本実施形態においては、リンク機構５の第１から第３リンク６，７，８の第１から第３カバー片２，３，４への連結位置は、第２リンク７が幅方向に配置されている状態を基準として両方向に揺動可能となる位置に設定されている。具体的には、第１リンク６の第１カバー片２への取付位置および第３リンク８の第３カバー片４への取付位置は、幅方向の中央からそれぞれ反対方向にオフセットした位置にそれぞれ配置されている。また、図３の状態において第１リンク６、第２リンク７および第３リンク８が一直線上に並ばない位置に設定されている。

第２リンク７の長さをＬ、図３および図５において第２リンク７とスライド方向とのなす角をそれぞれθとすると、リンク機構５の最大横幅寸法は図４に示される状態における第２リンク７の長さ寸法Ｌに等しい。また、リンク機構５のストロークは、２Ｌｃｏｓθである。したがって、ストローク横幅比は、２ｃｏｓθとなる。

これに対して、従来のパンタグラフ状の多重平行リンクでは、最も収縮した状態において各リンク６，７，８を幅方向に沿う姿勢に配置できれば、ストローク横幅比は２ｃｏｓθとなる。しかしながら、実際には、隣接するシャフト９，１０，１１どうしの干渉を回避するために、リンク６，７，８を幅方向に配置することはできず、ストローク横幅比は２ｃｏｓθよりも小さくなる。

すなわち、本実施形態に係るテレスコピックカバー１によれば、図３に示される状態において、第１カバー片２と第３カバー片４とを相互に近接させる方向に力が作用すると、第１カバー片２に加えられた力は第１シャフト９を経由して第１リンク６に作用する。また、第３カバー片４に加えられた力は第３シャフト１１を経由して第３リンク８に作用する。

そして、第１リンク６および第３リンク８の長さ方向に伝達された力が、第２リンク７の両端の第１関節軸Ａ１および第２関節軸Ａ２に作用する。これにより、第２リンク７に偶力が作用し、第２リンク７が第２カバー片３に対して、第２軸線Ｂ２回りに、図３において反時計回りに揺動する。

第２リンク７が揺動させられると、第１カバー片２と第２カバー片３、第２カバー片３と第３カバー片４との重複領域が増大して、テレスコピックカバー１の全長が短縮させられる。そして、図４に示されるように、第２リンク７が幅方向に延びる位置においてリンク機構５が最大横幅寸法となる。第２リンク７がさらに揺動させられることにより、第１カバー片２と第２カバー片３、第２カバー片３と第３カバー片４との重複領域が増大して、テレスコピックカバー１の全長が短縮させられ、図５の最小長さまで短縮させられる。

逆に、図５に示される状態において、第１カバー片２と第３カバー片４とを相互に引き離す方向に力が作用すると、第２リンク７が上記とは逆方向に揺動して、図４の状態を経て、図５に示される最大長さまで伸長させられる。
３つのカバー片２，３，４はリンク機構５によって同期して動作するので、スライダ１１０が高速動作させられても、３つのカバー片２，３，４に過大な力を作用させることなく、滑らかに同期して動作させることができる。

この場合において、本実施形態に係るテレスコピックカバー１によれば、第２リンク７を大きな角度範囲にわたって揺動させるリンク機構５を備えることにより、リンク機構５の幅寸法を抑えつつ、長いストロークを確保することができるという利点がある。
また、リンク機構５を構成するリンク６，７，８の数も少なくて済み、部品点数を削減してコストを抑えることができるという利点もある。

なお、本実施形態においては、テレスコピックカバー１が３つのカバー片２，３，４を有する場合について例示したが、これに限定されるものではなく、４つのカバー片２，３，４，１２を有していてもよい。この場合に、リンク機構（第１リンク機構、第２リンク機構）５は、隣接する３つのカバー片２，３，４，１２毎に１つずつ用意すればよい。

すなわち、図６から図９に示されるように、第１カバー片２から第３カバー片４に対して１つのリンク機構５、第２カバー片３から第４カバー片（カバー片）１２に対して他の１つのリンク機構５を配置すればよい。これにより、全てのカバー片２，３，４，１２を同期して滑らかに動作させることができる。

また、本実施形態に係るテレスコピックカバー１においては、カバー片２，３，４，１２とリンク機構５とを同じ数だけ追加した構造により、５つのカバー片２，３，４，１２を有するものにおいても、全てのカバー片２，３，４，１２を同期して滑らかに動作させることができる。また、カバー片２，３，４，１２の数には上限はなく、リンク機構５の数はカバー片２，３，４，１２の数よりも２つ少ない。

この場合、隣接する第１リンク機構（リンク機構）５および第２リンク機構（リンク機構）５は、第１リンク機構５が配置される隣接する第１カバー片２、第２カバー片３および第３カバー片４と、第２リンク機構５が配置される隣接する第２カバー片３、第３カバー片４および第４カバー片１２とにおいて、隣接する２つのカバー片３，４を共通のカバー片とし、第１カバー片２および第４カバー片１２を異なるカバー片として配置されている。

同様に、隣接する第２リンク機構５および第３リンク機構５は、第２リンク機構５が配置される隣接する第２カバー片３、第３カバー片４および第４カバー片１２と、第３リンク機構５が配置される隣接する第３カバー片４、第４カバー片１２および第５カバー片とにおいて、隣接する２つのカバー片４，１２を共通のカバー片とし、第２カバー片３および第５カバー片を異なるカバー片として配置されている。

また、図１０に示されるように、リンク機構５をカバー片の幅方向に間隔をあけて複数配置してもよい。すなわち、複数のリンク機構５を３つのカバー片２，３，４に設けてもよい。これにより、２つのリンク機構５が同期して動作するので、カバー片２，３，４のスライド方向および幅方向の両方に直交する軸線Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３回りの回転を抑え、カバー片２，３，４の蛇行や傾斜を防止することができるという利点がある。

１ テレスコピックカバー
２ 第１カバー片（カバー片）
３ 第２カバー片（カバー片）
４ 第３カバー片（カバー片）
５ リンク機構（第１リンク機構、第２リンク機構）
６ 第１リンク（リンク）
７ 第２リンク（リンク）
８ 第３リンク（リンク）
１２ 第４カバー片（カバー片）
Ａ１ 第１関節軸（関節軸）
Ａ２ 第２関節軸（関節軸）
Ｂ１ 第１軸線（軸線）
Ｂ２ 第２軸線（軸線）
Ｂ３ 第３軸線（軸線）

Claims (5)

1. 相互に重複して一方向に配列され、配列方向に相対移動可能な３以上のカバー片と、
   平行な２つの関節軸回りに揺動可能に直列に連結された３つのリンクを有し、隣接する３つの前記カバー片毎に配置された１以上のリンク機構とを備え、
   該リンク機構の各前記リンクが、隣接する３つの前記カバー片のいずれかに、前記関節軸に平行な軸線回りにそれぞれ揺動可能に連結され、
   前記リンク機構において、各前記リンクの前記カバー片への連結位置は、中央の前記リンクが前記配列方向に直交する状態から両方向に揺動可能となる位置に設定されているテレスコピックカバー。
2. ３つの前記カバー片は、前記配列方向に順次配列された第１カバー片、第２カバー片および第３カバー片であり、
   ３つの前記リンクは、前記第１カバー片に連結された第１リンク、前記第２カバー片に連結された第２リンクおよび前記第３カバー片に連結された第３リンクであり、
   前記第１リンクは、一端が前記第２リンクの一端部に連結され、他端が前記第１カバー片に連結され、
   前記第２リンクは、その中央において、前記第２カバー片に連結され、
   前記第３リンクは、一端が前記第２リンクの他端部に連結され、他端が前記第３カバー片に連結されている請求項１に記載のテレスコピックカバー。
3. ３以上の前記カバー片は、前記配列方向に順次配列された第１カバー片、第２カバー片、第３カバー片および第４カバー片であり、
   １以上の前記リンク機構は、第１リンク機構と第２リンク機構とであり、
   前記第１リンク機構の３つの前記リンクは、前記第１カバー片に連結された第１リンク、前記第２カバー片に連結された第２リンクおよび前記第３カバー片に連結された第３リンクであり、
   前記第２リンク機構の３つの前記リンクは、前記第２カバー片に連結された第１リンク、前記第３カバー片に連結された第２リンク、前記第４カバー片に連結された第３リンクである請求項１に記載のテレスコピックカバー。
4. 前記カバー片が５つ以上であり、
   前記リンク機構が前記カバー片の数より２つ少なく、
   各前記リンク機構の位置関係は、隣接する各前記リンク機構において、一の該リンク機構が配置される隣接する３つの前記カバー片と、他の前記リンク機構が配置される隣接する３つの前記カバー片とが、隣接する２つの前記カバー片を共通とし、１つの前記カバー片を異なるものとする請求項１に記載のテレスコピックカバー。
5. 隣接する３つの前記カバー片毎に、２以上の前記リンク機構が並列に配置されている請求項１から請求項４のいずれかに記載のテレスコピックカバー。

Images