JP4816324B2 - 直線移動装置 - Google Patents

Description

本発明は、フレームに移動体の移動方向に沿って形成されている溝穴部を塞ぐようにシートが設けられ、移動体が直線移動することに連動してスライドテーブルがシート上を直線移動する直線移動装置に関する。

従来より、フレームに移動体の移動方向に沿って形成されている溝穴部を塞ぐようにシートが設けられ、移動体が直線移動することに連動してスライドテーブルがシート上を直線移動する直線移動装置（直動ロボット）が供されている（例えば特許文献１参照）。
特開平２−９５５９３号公報

ところで、このような構成では、シートとフレームとを密着させることで両者の間の密閉性を確保し、塵埃や水滴がシートとフレームとの間の隙間から溝穴部を介してフレーム内に侵入することを未然に回避し、防塵・防滴構造を実現するものであるが、上記した特許文献１に記載されているものでは、シートがフレームから離れてしまう（浮いてしまう）虞がある。そして、シートがフレームから離れてしまうと、シートとフレームとの間で密閉性を確保することができなくなり、防塵・防滴構造を適切に実現することができないという問題があった。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、シートとフレームとの間の密閉性を高めることにより、防塵・防滴構造を適切に実現することができ、防塵・防滴を必要とする環境で使用することができる直線移動装置を提供することにある。

請求項１に記載した発明によれば、フレーム内に収容されているシャフトと、フレーム内をシャフトの軸方向に沿って直線移動する移動体と、フレームに移動体の移動方向に沿って形成されている溝穴部を塞ぐように設けられているシートと、移動体が直線移動することに連動して回転部材がシート上を回転しながら移動体と共にシャフトの軸方向に沿って直線移動するスライドテーブルと、移動体を直線移動させる駆動機構とを備え、回転部材を、シートのうち溝穴部に対応する部分を当該溝穴部側に押圧する形状に構成した。

これにより、駆動機構を駆動させると、移動体がフレーム内をシャフトの軸方向に沿って直線移動し、このとき、回転部材がシートのうち溝穴部に対応する部分を溝穴部側に押圧しながらシート上を回転することになるので、シートを全体的にフレーム側に押圧することができ、シートとフレームとの間の密閉性を高めることができる。よって、塵埃や水滴がシートとフレームとの間の隙間から溝穴部を介してフレーム内に侵入することを未然に回避することができ、防塵・防滴構造を適切に実現することができ、防塵・防滴を必要とする環境で使用することができる。

請求項４に記載した発明によれば、シートを磁性体材料から構成し、溝穴部を周回するようにＯリング及び磁性部材を設け、溝穴部を塞ぐと共にＯリング及び磁性部材を覆うようにシートを設けたので、フレームとシートとを両者の間に磁力を作用させて互いに引付け合わせることができ、シートとフレームとの間の密閉性をより強固に高めることができ、防塵・防滴構造をより確実に実現することができる。

（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態について、図１ないし図５を参照して説明する。図１は、直線移動装置（直動ロボット）の全体構成を概略的に示している。直線移動装置１のベースとなるフレーム２は、図１ないし図３中矢印Ａ１，Ａ２方向に長い矩形箱状をなして構成されている。フレーム２内の中央部には図１ないし図３中矢印Ａ１，Ａ２方向に延びるボールねじシャフト３（本発明でいうシャフト）が設けられており、ボールねじシャフト３には後述する移動体４（本発明でいう移動体）に設けられているボールねじナット５が螺合されている。ボールねじシャフト３は、フレーム２内の所定部位に設けられている軸受により支持されている。

フレーム２の一端側（図１ないし図３では左側）には駆動用モータ６がモータカバー７に覆われて収納されている。駆動用モータ６の出力軸は、カップリング８を介して上記したボールねじシャフト３の一端側に連結されている。本発明でいう駆動機構９は、これら駆動用モータ６、カップリング８及びボールねじシャフト３から構成されている。移動体４には左右対称にスライダ１０ａ，１０ｂが設けられており、これらスライダ１０ａ，１０ｂがフレーム２の左右方向に延設されているリニアガイド１１ａ，１１ｂに自在に係合されることにより、ボールねじナット５がボールねじシャフト３に螺合することに応じて移動体４がフレーム２内を円滑に直線移動するように構成されている。

フレーム２の上面には溝穴部１２が形成され、その溝穴部１２の周囲には第１の溝部１３及び第２の溝部１４が形成されており、内周側の第１の溝部１３にはＯリング１５が嵌入されていると共に、外周側の第２の溝部１４にはマグネットシート１７（本発明でいう磁性部材）が嵌入されている。そして、溝穴部１２を塞ぐと共に第１の溝部１３に嵌入されているＯリング１５及び第２の溝部１４に嵌入されているマグネットシート１７を覆うようにステンレスシート１７（本発明でいうシート）が４箇所でねじ止めされている。この場合、ステンレスシート１７は、十分なフレキシブル性を有する材質から構成されている。

スライドテーブル１８は、ステンレスシート１７を上記した移動体４との間で上下方向から挟み込むようにして移動体４の上側に取付けられている。このスライドテーブル１８は、その直線移動方向の前後でステンレスシート１７にあって上方に湾曲している湾曲部１７ａを挟むようにして２つのローラ１９，２０（本発明でいう回転部材）を有しており、これら２つのローラ１９，２０は、スライドテーブル１８が直線移動することに連動してステンレスシート１７上を回転しながら直線移動する。また、スライドテーブル１８が直線移動することに応じて、ステンレスシート１７の湾曲部１７ａも変位する（ずれ移動する）ようになっている。

スライドテーブル１８にはフレーム２の上面との間の密閉性を確保すべくＯリング２３が設けられていると共にグリス２４が塗布されている。ステンレスシート１７の湾曲部１７ａが溝穴部１２から離れてしまう（浮いてしまう）ことになるが、このような構成により、スライドテーブル１８とフレーム２の上面との間ではＯリング２３及びグリス２４により密閉性が確保されているので、ステンレスシート１７の湾曲部１７ａの付近で塵埃や水滴がステンレスシート１７とフレーム２との間の隙間から溝穴部１２を介してフレーム内２に侵入することはない。

ここで、２つのローラ１９，２０の形状について、図５を参照して説明する。尚、図５では、ローラ１９について説明するが、ローラ２０も同様の構成である。ローラ１９は、ベアリング２１を介して回転軸２２を回転中心として回転するもので、ステンレスシート１７のうち溝穴部１２に対応する部分を当該溝穴部１２側に押圧するように回転方向の断面がステンレスシート１７側に緩やかに湾曲する湾曲形状に構成され、中央側が僅かに膨らんだ形状に構成されている。

次に、上記した構成の作用について説明する。
駆動用モータ６を制御装置（図示せず）により通電制御させて駆動させると、駆動用モータ６の駆動力（出力軸の回転力）がカップリング８を介してボールねじシャフト３に伝達されてボールねじシャフト３が回転し、スライドテーブル１８が移動体４と共に図１ないし図３中矢印Ａ１，Ａ２方向に直線移動することになる。この場合、スライドテーブル１８に設けられているローラ１９，２０がステンレスシート１７上を回転しながら直線移動することになるが、本実施形態では、上記したようにローラ１９，２０がステンレスシート１７のうち溝穴部１２に対応する部分を当該溝穴部１２側に押圧する形状に構成されているので、ローラ１９，２０がステンレスシート１７を溝穴部１２側に押圧しながらステンレスシート１７上を回転することになる。

以上に説明したように第１の実施形態によれば、直線移動装置１において、スライドテーブル１８に設けられているローラ１９，２０をステンレスシート１７のうち溝穴部１２に対応する部分を当該溝穴部１２側に押圧するように回転方向の断面をステンレスシート１７側に緩やかに湾曲する湾曲形状に構成したので、駆動機構９を駆動させると、移動体４がフレーム２内を直線移動し、ローラ１９，２０がステンレスシート１７を溝穴部１２側に押圧しながらステンレスシート１７上を回転することになり、ステンレスシート１７を全体的にフレーム２側に押圧することができ、ステンレスシート１７とフレーム２との間の密閉性を高めることができる。よって、塵埃や水滴がステンレスシート１７とフレーム２との間の隙間から溝穴部１２を介してフレーム内２に侵入することを未然に回避することができ、防塵・防滴構造を適切に実現することができ、防塵・防滴を必要とする環境で使用することができる。

また、溝穴部１２を周回するようにＯリング１５とマグネットシート１７とを設けたので、ステンレスシート１７とフレーム２とを両者の間に磁力を作用させて互いに引付け合わせることができ、ステンレスシート１７とフレーム２との間の密閉性をより強固に高めることができ、防塵・防滴構造をより確実に実現することができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について、図６を参照して説明する。尚、上記した第１の実施形態と同一部分については説明を省略し、異なる部分について説明する。上記した第１の実施形態は、ローラ１９，２０の回転方向の断面がステンレスシート１７側に緩やかに湾曲する湾曲形状に構成されているものであるが、これに対して、この第２の実施形態では、ローラ３１がベアリング３２を介して回転軸３３を回転中心として回転すると共にローラ３１の回転方向の幅がステンレスシート１７の幅よりも幅狭に構成されているものである。この場合も、ローラ３１の回転方向の幅がステンレスシート１７の幅よりも幅狭に構成されていることにより、スライドテーブル１８が移動体４と共に直線移動すると、ローラ３１がステンレスシート１７を溝穴部１２側に押圧しながら回転することになる。

以上に説明したように第２の実施形態によれば、直線移動装置１において、スライドテーブル１８に設けられているローラ３１をステンレスシート１７のうち溝穴部１２に対応する部分を当該溝穴部１２側に押圧するように回転方向の幅をステンレスシート１７の幅よりも幅狭に構成したので、上記した第１の実施形態に記載したものと同様にして、塵埃や水滴がステンレスシート１７とフレーム２との間の隙間から溝穴部１２を介してフレーム内２に侵入することを未然に回避することができ、防塵・防滴構造を適切に実現することができ、防塵・防滴を必要とする環境で使用することができる。

（その他の実施形態）
本発明は、上記した実施形態にのみ限定されるものではなく、以下のように変形または拡張することができる。
シートは、十分なフレキシブル性を有するものであれば、ステンレス以外の材質から構成されるシートであっても良い。
移動体を直線移動させるための機構は、ボールねじシャフトとボールねじナットとからなるボールねじ機構に限らず、ラック・ピニオン機構、ベルト・プーリ機構及びリニアモータを採用する機構などの他の機構であっても良い。

本発明の第１の実施形態を示すもので、全体構成を示す概略図 内部の一部を透視状態で示す平面図 縦断正面図 Ｂ−Ｂ線に沿う縦断側面図 Ａ−Ａ線に沿う縦断側面図 本発明の第２の実施形態を示すもので、Ａ−Ａ線に沿う縦断側面図

符号の説明

図面中、１は直線移動装置、２はフレーム、３はボールねじシャフト（シャフト）、４は移動体、９は駆動機構、１２は溝穴部、１５はＯリング、１６はマグネットシート（磁性部材）、１７はステンレスシート（シート）、１８はスライドテーブル、１９，２０，３１はローラ（回転部材）である。

Claims (4)

1. フレーム内に収容されているシャフトと、
   前記フレーム内を前記シャフトの軸方向に沿って直線移動する移動体と、
   前記フレームに前記移動体の移動方向に沿って形成されている溝穴部を塞ぐように設けられているシートと、
   前記移動体が直線移動することに連動して回転部材が前記シート上を回転しながら前記移動体と共に前記シャフトの軸方向に沿って直線移動するスライドテーブルと、
   前記移動体を直線移動させる駆動機構とを備え、
   前記回転部材は、前記シートのうち前記溝穴部に対応する部分を当該溝穴部側に押圧する形状に構成され、径方向の最も外側が前記溝穴部の内側に位置し、前記シートを前記溝穴部の内側へ押し込んでいることを特徴とする直線移動装置。
2. 請求項１に記載した直線移動装置において、
   前記回転部材は、その回転方向の断面が前記シート側に湾曲する湾曲形状に構成されていることを特徴とする直線移動装置。
3. 請求項１に記載した直線移動装置において、
   前記回転部材は、その回転方向の幅が前記シートの幅よりも幅狭に構成されていることを特徴とする直線移動装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載した直線移動装置において、
   前記シートが磁性体材料から構成され、前記溝穴部を周回するようにＯリング及び磁性部材が設けられ、前記シートが前記溝穴部を塞ぐと共に前記Ｏリング及び磁性部材を覆うように設けられていることを特徴とする直線移動装置。

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