JP5254977B2 - Linear actuator with dustproof mechanism - Google Patents
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Description
本発明は、防塵機構付きリニアアクチュエータに係り、例えば、クリーンルーム内において使用する駆動機構として用いるのに適した防塵機構付きのリニアアクチュエータに関するものである。 The present invention relates to a linear actuator with a dustproof mechanism, for example, a linear actuator with a dustproof mechanism suitable for use as a drive mechanism used in a clean room.
これまで本出願人やその関連法人では、下記特許文献1,2等に開示されるような防塵機構を備える種々のアクチュエータ(移動対象が運動するのを案内する運動案内装置を含む。)を提案している。例えば、下記特許文献1において提案した防塵機構付きリニアアクチュエータは、アクチュエータハウジングの開口部からの粉塵漏出を確実に防止することのできる機能を備えるものであり、アクチュエータハウジングの開口部での防塵ベルトと移動ステージの突出部との干渉を避けるために、移動ステージに対して防塵ベルトの迂回手段を設けたことを特徴とするものである。
So far, the present applicant and its related corporations have proposed various actuators (including a motion guide device that guides the movement of a moving object) having a dustproof mechanism as disclosed in
この下記特許文献1に開示される防塵機構付きリニアアクチュエータについて、図9を用いて説明する。なお、図9は、従来技術に係る防塵機構付きリニアアクチュエータの構成を説明するための図であり、図中(a)は防塵機構付きリニアアクチュエータの平面を示し、図中(b)は防塵機構付きリニアアクチュエータの正面を示し、図中(c)は防塵機構付きリニアアクチュエータの横断面を示している。
The linear actuator with a dustproof mechanism disclosed in the following
図9に示すように、従来技術に係る防塵機構付きリニアアクチュエータ1は、細長い箱形のハウジング部材2と、この中に回転自在の状態で支持されたボールねじ3と、このボールねじ3の回転運動に応じて往復直線運動する移動ステージ4と、ボールねじ3を回転させるための駆動モータ5とを有している。
As shown in FIG. 9, a
ハウジング部材2は、水平基板21と、この水平基板21の上面から垂直に起立しボールねじ3と平行に延びる左右一対の垂直側板22,23と、これら垂直側板22,23の前端及び後端に取り付けられた端部ブロック24,25とを備えている。一方の端部ブロック24によってボールねじ3の一端が回転自在の状態で支持されている。また、ボールねじ3の他端側の部分は、他方の端部ブロック25によって回転自在の状態で支持されているとともに、当該ブロック25を貫通して駆動モータ5の側に連結されている。
The
左右の垂直側板22,23の上端部分は内側に向けて直角に折れ曲がり、左右の水平上板部分22a,23aとなっている。これら左右の水平上板部分22a,23aの中間には、中央仕切り板26が配置されており、この中央仕切り板26の前後端はそれぞれ端部ブロック24,25に取り付け固定されている。この結果、水平上板部分22a及び中央仕切り板26の間に、ボールねじ3の軸線方向、すなわち移動ステージ4の移動方向に延びる左側開口部27が形成されている。同様に、水平上板部分23aと中央仕切り板26の間には右側開口部28が形成されている。
The upper end portions of the left and right
各開口部27,28は、これらの開口部よりも広幅の防塵ベルト29,30によって封鎖されている。これらの防塵ベルト29,30は、それぞれ水平上板部分22a,23a及び中央仕切り板26の下面側に沿って、端部ブロック24,25の間に架け渡されている。
The
以上のように、ハウジング部材2は、水平基板21、垂直側板22,23(水平上板部分22a,23a)、中央仕切り板26、端部ブロック24,25、及び開口部27,28を封鎖している防塵ベルト29,30によって箱形に仕切られた区画室となっており、ボールねじ3を覆うことによってアクチュエータから発生する粉塵を当該区画室内に留める役割を担っている。
As described above, the
次に、移動ステージ4は、ボールねじ3に螺合しているボールねじナットが形成されているナットブロック41と、このナットブロック41の上面に固定されている下プレート42、この下プレート42の上面に固定されている中プレート43、及びこの中プレート43の上面に固定されている上プレート44とを備えている。ナットブロック41の両側面は、ハウジング部材2の内部に取り付けられているリニアガイドレール31によって、ボールねじ3の軸線方向に向けて摺動自在に支持されている。
Next, the moving
移動ステージ4は、上プレート44がハウジング部材2の外側に位置し、中プレート43、下プレート42及びナットブロック41がハウジング部材2の内部に位置するように構成されている。つまり、上プレート44は各開口部27,28から外部に突出して構成されており、案内対象物と接続することによって案内対象物に移動力を付与できるようになっている。
The moving
また、移動ステージ4におけるハウジング部材2の内側に位置する左右側面には、防塵ベルト29,30を迂回させるための迂回手段として、それぞれ水平に張り出したローラ61〜66が回転自在の状態で設置されている。これらローラ61〜66の配置位置については、軸方向両端側のローラ61,62,65,66に比べて、中央部のローラ63,64が一段低い位置となるように配置されている(なお、符号65のローラは、ローラ66と対向する位置に設置されているが、図9中では表れない。そこで、以下の説明では括弧書きで記すこととする。)。
In addition, horizontally extending
そして、各開口部27,28から外部に突出する上プレート44と、防塵ベルト29,30とが干渉することが無いように、各ローラ61〜66には、各防塵ベルト29,30が架け渡されている。すなわち、防塵ベルト29,30は、上プレート44の突出部分の下方を迂回するように各ローラ61〜66に対して架け渡されており、具体的には、左側(図9中の(a)における紙面上側)の防塵ベルト29が、前側のローラ61の上側を通り、中央のローラ63の下側に架け渡され、更に、後側のローラ(65)の上側を通っている。また、右側(図9中の(a)における紙面下側)の防塵ベルト30についても同様に、前側のローラ62の上側を通り、中央のローラ63の下側に架け渡され、更に、後側のローラ66の上側を通っている。
Then, the
従来技術に係る防塵機構付きリニアアクチュエータ1は、以上のような構成を備えているので、移動ステージ4の移動軌跡に沿って形成されている開口部27,28が、防塵ベルト29,30による封鎖状態を常に維持することが可能となっている。したがって、ボールねじ3とナットブロック41が有するボールねじナットとの摺動部分や、ナットブロック41とリニアガイドレール31との摺動部分等から発生した粉塵は、ハウジング部材2が有する開口部27,28を介して外部に漏れ出すことがないようになっている。
Since the
また、従来技術に係る防塵機構付きリニアアクチュエータ1では、防塵ベルト29,30がハウジング部材2の内側に配置されており、開口部27,28に沿って移動する移動ステージ4に対して各防塵ベルト29,30が移動ステージ4の下方に迂回できるようになっているので、移動ステージ4が移動する際にも、防塵ベルト29,30による開口部27,28の封鎖状態を常に維持できるようになっている。
Moreover, in the
さらに、従来技術に係る防塵機構付きリニアアクチュエータ1においては、上記の構成に加えて、ハウジング部材2内から空気を吸引する吸気口が備わっている。すなわち、図9に示すように、左右一対の垂直側板22,23にはハウジング吸気口22b,23bが形成されており、これらのハウジング吸気口22b,23bを介して、ハウジング部材2内の空気を吸引することが可能となっている。
Furthermore, in the
また、垂直側板22、23の上端に形成されている水平上板部分22a、23aには、吸気用ダクト7,8が取り付けられており、各吸気用ダクト7,8と水平上板部分22a,23aの間には、開口部27,28に沿って延びる狭い幅のダクト用吸気口7b,8bが開いている。したがって、ハウジング内で発生した粉塵は左右の垂直側板22,23に形成したハウジング吸気口22b,23bから外部の集塵機等(不図示)に吸引されて、当該ハウジング部材2内から除去される。
Further,
なお、クリーンルーム等では一般にダウンフロー状態の空気流が形成されている。したがって、開口部27,28の隣接位置に配置したダクト用吸気口7b,8bを介して吸気動作を行うと、開口部27,28から漏れ出た粉塵がダウンフローの空気流と共に当該ダクト用吸気口7b,8bに吸引される。よって、粉塵を周囲に飛散させることなく、確実に吸引除去できるようになっている。
In a clean room or the like, an air flow in a downflow state is generally formed. Accordingly, when an intake operation is performed via the
ところが、上記特許文献1に係る防塵機構付きリニアアクチュエータは、一般的な条件下で用いられる場合には適切な防塵機能を発揮することができたのであるが、非常に長いストロークを要求される場合や、高速化を要求される場合には、防塵機能が低下してしまうという問題を有するものであった。
However, when the linear actuator with a dustproof mechanism according to
すなわち、リニアアクチュエータによる案内運動の高速化を図る場合には、移動ステージの高速移動によってアクチュエータハウジングの内圧が急激に上昇してしまい、特にアクチュエータハウジングの両端側で粉塵が漏れやすくなってしまうという問題が発生した。 In other words, when the speed of the guide motion by the linear actuator is increased, the internal pressure of the actuator housing rapidly increases due to the high-speed movement of the moving stage, and dust is likely to leak particularly at both ends of the actuator housing. There has occurred.
また、要求されるロングストロークを満足するためにリニアアクチュエータの装置形状を長くしてしまうと、その分防塵ベルトの長さが大きくなってしまうことになる。そうすると、防塵ベルトには自重によって垂れが発生してしまい、アクチュエータハウジングの開口部に隙間ができ易くなるという問題が発生した。 Further, if the linear actuator is lengthened to satisfy the required long stroke, the length of the dustproof belt will be increased accordingly. As a result, the dustproof belt hangs due to its own weight, and a problem arises that a gap is easily formed in the opening of the actuator housing.
本発明は、上記課題の存在に鑑みて成されたものであって、その目的は、たとえロングストローク化や高速化がされたアクチュエータであっても、ストローク範囲の全域に亘って確実な防塵機能を発揮することの可能な防塵機構付きリニアアクチュエータを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its purpose is to provide a reliable dust-proof function over the entire stroke range even if the actuator has a longer stroke or a higher speed. It is an object of the present invention to provide a linear actuator with a dustproof mechanism capable of exhibiting the above.
本発明に係る防塵機構付きリニアアクチュエータは、ボールねじと、前記ボールねじに係合するボールねじナットを有し、前記ボールねじの回転運動にともなって該ボールねじの軸方向に往復直線運動自在とされる移動ステージと、少なくとも前記ボールねじを覆って設置されるハウジング部材と、前記移動ステージの移動軌跡に沿って前記ハウジング部材に形成される開口部と、前記開口部を封鎖するために前記ハウジング部材の内側に配置される防塵ベルトと、を備え、前記防塵ベルトによる前記開口部の封鎖を維持しながら前記移動ステージの前記開口部に沿った移動を実現するために、前記移動ステージと重畳する位置にある前記防塵ベルトを迂回させるための迂回手段を前記移動ステージに設けた防塵機構付きリニアアクチュエータであって、前記ハウジング部材が、前記防塵ベルトと接触する箇所に前記防塵ベルトを吸着するための吸着手段を備えていることを特徴とする。 A linear actuator with a dust-proof mechanism according to the present invention includes a ball screw and a ball screw nut that engages with the ball screw, and is capable of reciprocating linear movement in the axial direction of the ball screw as the ball screw rotates. A moving stage, a housing member installed so as to cover at least the ball screw, an opening formed in the housing member along a movement trajectory of the moving stage, and the housing for sealing the opening A dustproof belt disposed on the inside of the member, and overlaps with the moving stage in order to realize movement of the moving stage along the opening while maintaining the sealing of the opening by the dustproof belt. A linear actuator with a dustproof mechanism in which a bypass means for bypassing the dustproof belt at a position is provided on the moving stage A is, the housing member, it characterized in that it comprises a suction means for sucking the dust-proof belt portion in contact with the dustproof belt.
本発明に係る防塵機構付きリニアアクチュエータにおいて、前記吸着手段は、前記ハウジング部材の内部を導通して形成される吸引経路と、前記吸引経路に接続する吸引力発生源と、によって構成することができる。 In the linear actuator with a dustproof mechanism according to the present invention, the suction means can be configured by a suction path formed by conduction through the housing member and a suction force generation source connected to the suction path. .
また、本発明に係る防塵機構付きリニアアクチュエータにおいて、前記吸引経路は、前記ハウジング部材における前記防塵ベルトとの接触箇所に所定間隔を隔てて設けられる複数の吸引口を有して形成することができる。 Further, in the linear actuator with a dustproof mechanism according to the present invention, the suction path can be formed by having a plurality of suction ports provided at a predetermined interval at a location where the housing member contacts the dustproof belt. .
さらに、本発明に係る防塵機構付きリニアアクチュエータは、前記吸引口の形成数が、前記ハウジング部材の中央部よりも両端側で多くなるように構成することが好適である。 Furthermore, it is preferable that the linear actuator with a dustproof mechanism according to the present invention is configured such that the number of suction ports formed is larger at both end sides than the central portion of the housing member.
また、本発明に係る防塵機構付きリニアアクチュエータは、前記吸着手段が前記防塵ベルトに及ぼす吸着力が、前記ハウジング部材の中央部よりも両端側で大きくなるように構成することが好適である。 Moreover, it is preferable that the linear actuator with a dustproof mechanism according to the present invention is configured such that the suction force exerted on the dustproof belt by the suction means is greater at both end sides than the central portion of the housing member.
なお上記発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた発明となり得る。 The summary of the invention does not enumerate all the necessary features of the present invention, and sub-combinations of these feature groups can also be the invention.
本発明によれば、例えば高速化がされたアクチュエータであっても、ストローク範囲の全域に亘って確実な防塵機能を発揮することの可能な防塵機構付きリニアアクチュエータを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a linear actuator with a dustproof mechanism capable of exhibiting a reliable dustproof function over the entire stroke range, for example, even if the actuator is speeded up.
また、本発明によれば、ハウジング部材と防塵ベルトとの密着状態を常に維持することができるので、例えばロングストローク化や高速化がされたアクチュエータであっても、ストローク範囲の全域に亘って確実な防塵機能を発揮することの可能な防塵機構付きリニアアクチュエータを提供することができる。 In addition, according to the present invention, the close contact state between the housing member and the dustproof belt can be maintained at all times, and therefore, for example, even an actuator having a long stroke or a high speed can be reliably obtained over the entire stroke range. It is possible to provide a linear actuator with a dustproof mechanism capable of exhibiting a dustproof function.
2 ハウジング部材、3 ボールねじ、4 移動ステージ、5 駆動モータ、7,8 吸気用ダクト、7b,8b ダクト用吸気口、21 水平基板、22,23 垂直側板、22a,23a 水平上板部分、22b,23b ハウジング吸気口、24,25 端部ブロック、26 中央仕切り板、27,28 開口部、29,30 防塵ベルト、31 リニアガイドレール、41 ナットブロック、42 下プレート、43 中プレート、44 上プレート、61,62,63,64,(65),66 ローラ、1,90,100,110,120,130,140,150 防塵機構付きリニアアクチュエータ、91,91a,101,113,123a,123b,123c 吸引口、111,151a,152a 隔壁、112,122 開通口、141 分離プレート、142 フィルタ(ろ過手段)、150 吸着手段、α 移動区画、β 流動区画。
2 Housing member, 3 Ball screw, 4 Moving stage, 5 Drive motor, 7, 8 Air intake duct, 7b, 8b Air inlet for duct, 21 Horizontal board, 22, 23 Vertical side plate, 22a, 23a Horizontal upper plate part, 22b , 23b Housing inlet, 24, 25 End block, 26 Central partition plate, 27, 28 Opening, 29, 30 Dust-proof belt, 31 Linear guide rail, 41 Nut block, 42 Lower plate, 43 Middle plate, 44
以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。そして、以下の各実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、各実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。なお、以下で行う各実施形態の説明では、背景技術の欄で説明した部材と同一又は類似する部材について、同一符号を付して説明を省略する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments for carrying out the invention will be described with reference to the drawings. The following embodiments do not limit the invention according to each claim, and all combinations of features described in the embodiments are essential for the solution of the invention. Not exclusively. In the following description of each embodiment, members that are the same as or similar to those described in the background art column are assigned the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
[第1の実施形態]
第1の実施形態に係る防塵機構付きリニアアクチュエータ90は、上述した従来技術に係る防塵機構付きリニアアクチュエータ1とほぼ同様の構成を有しているが、防塵機能のより一層の向上のために、図1に示すように、吸引口91の配置位置に特徴を有している。すなわち、図1は、第1の実施形態に係る防塵機構付きリニアアクチュエータ90の特徴を説明するための概略図であるが、第1の実施形態に係る防塵機構付きリニアアクチュエータ90は、ハウジング部材2の端部側に吸引口91が設置されていることを特徴としている。[First Embodiment]
The linear actuator 90 with a dustproof mechanism according to the first embodiment has substantially the same configuration as the
上記構成を採用した理由を説明すると、移動ステージ4が高速移動してハウジング部材2の端部に移動すると、ハウジング部材2の端部で内圧が急激に上昇する。また、ハウジング部材2の内部で発生した粉塵は、ハウジング部材2の端部側に集まりやすいため、前記内圧の上昇と相まって、従来技術に係る防塵機構付きリニアアクチュエータ1では、ハウジング部材2の端部における防塵機能が低下してしまうという現象が発生していた。
The reason why the above configuration is adopted will be described. When the moving
そこで、第1の実施形態に係る防塵機構付きリニアアクチュエータ90では、ハウジング部材2の端部側に吸引口91を設置することにより、集塵環境が悪く、且つ、内圧の上昇によって粉塵が漏れやすくなるハウジング部材2の端部側での吸引効果をより高めることを意図したのである。そして、図1に示す第1の実施形態に係る防塵機構付きリニアアクチュエータ90のように、ハウジング部材2の端部側に吸引口91を設けることによって、移動ステージ4を高速移動させた場合であっても好適な防塵機能を発揮させることが可能となった。
Therefore, in the linear actuator 90 with a dustproof mechanism according to the first embodiment, by installing the
[第2の実施形態]
上述した第1の実施形態では、ハウジング部材2の端部側に吸引口91を設置した防塵機構付きリニアアクチュエータ90について説明を行った。次に説明する第2の実施形態では、さらに防塵機能を高めるための構成を採用したリニアアクチュエータについての説明を行う。[Second Embodiment]
In the first embodiment described above, the linear actuator 90 with a dustproof mechanism in which the
図2は、第2の実施形態に係る防塵機構付きリニアアクチュエータ100の特徴を説明するための概略図である。図2に示すように、第2の実施形態に係る防塵機構付きリニアアクチュエータ100は、ハウジング部材2の側面側に複数の吸引口101が設置されており、これら複数の吸引口101の形成数が、ハウジング部材2の中央部よりも両端側で多くなるように構成されていることを特徴とするものである。
FIG. 2 is a schematic view for explaining the characteristics of the
第1の実施形態で説明したとおり、この種の防塵機構付きリニアアクチュエータ1,90,100においては、ハウジング部材2の端部における防塵機能の低下が問題となる。そこで、図2に示す第2の実施形態では、粉塵環境が悪化するハウジング部材2の両端側での粉塵吸引力を高める手段として、ハウジング部材2の中央部よりも両端側で吸引口101の形成数が多くなるように構成した。
As described in the first embodiment, in this type of linear actuator with a
かかる構成の採用によって、たとえ移動ステージ4が高速移動してハウジング部材2の内圧が高まったとしても、適切な防塵機能を発揮することのできる防塵機構付きリニアアクチュエータ100を提供することが可能となっている。
By adopting such a configuration, it is possible to provide the
[第3の実施形態]
上述した第1及び第2の実施形態では、吸引口91,101の設置位置や形成箇所に工夫を施した場合の防塵機構付きリニアアクチュエータ90,100について説明を行った。次に説明する第3の実施形態では、ハウジング部材2の内部を流動する吸引空気の流動経路を確保して、適切な粉塵吸引を図ろうとするものである。[Third Embodiment]
In the first and second embodiments described above, the
ここで、図3は、第3の実施形態に係る防塵機構付きリニアアクチュエータ110の構成を説明するための図であり、図中(a)は防塵機構付きリニアアクチュエータの平面を示し、図中(b)は防塵機構付きリニアアクチュエータの正面を示し、図中(c)は防塵機構付きリニアアクチュエータの横断面を示している。
Here, FIG. 3 is a figure for demonstrating the structure of the
図3に示すように、第3の実施形態に係る防塵機構付きリニアアクチュエータ110では、ハウジング部材2の内部に複数の隔壁111が形成されており、当該隔壁111によってハウジング部材2の内部が移動ステージ4の移動区画αと吸引空気の流動区画βとに区分けされている。このようにハウジング部材2の内部を区分けすることにより、吸引空気の流動経路が確保され、粉塵を含む吸引空気がスムーズにハウジング部材2の内部を流動し、また、スムーズに外部に排出することができるようになるのである。
As shown in FIG. 3, in the
なお、複数の隔壁111の間には、複数の開通口112が設けられており、移動区画αと流動区画βとの間の吸引空気の流通が、さらに好適化するように構成されている。
A plurality of
また、第3の実施形態に係る防塵機構付きリニアアクチュエータ110については、図4に示すように、吸引口113と開通口112とを対向配置させて設けることが好適である。粉塵は、主として移動区画α内で発生し、吸引空気に含まれて開通口112を通過した後に、流動区画β内に導入されるので、吸引口113と開通口112とを対向配置させることによって粉塵を含む吸引空気が吸引口113に誘導され、効率的な粉塵吸引が可能となる。
Further, in the
さらに、複数の隔壁111は、ハウジング部材2を構成する水平基板21上に立設して設けられており、非常に簡易な部品構成と製造工程によって移動ステージ4の区分けが可能となっている。したがって、第3の実施形態によれば、製造コストを上昇させることなく防塵機能を向上した防塵機構付きリニアアクチュエータ110を得ることが可能となっている。
Further, the plurality of
[第4の実施形態]
上述した第3の実施形態に係る防塵機構付きリニアアクチュエータ110は、流動区画βが移動区画αの両側面側に形成されていることを特徴とする装置であったが、これら流動区画βと移動区画αとの配置関係については、種々の変更が可能である。例えば、次に説明する第4の実施形態に係る防塵機構付きリニアアクチュエータの場合は、流動区画βが移動区画αの底面側に形成されている場合を例示するものである。なお、図5は、第4の実施形態に係る防塵機構付きリニアアクチュエータ120の特徴を説明するための縦断面概略図である。[Fourth Embodiment]
The
図5に示すように、第4の実施形態に係る防塵機構付きリニアアクチュエータ120は、ハウジング部材2の底面側に流動区画βとして機能する空洞が形成されており、この流動区画βは複数の開通口122を介して移動区画αとの導通状態が実現されている。図5に示される実施形態の場合、開通口122は、リニアアクチュエータ120の両端部側それぞれに1箇所ずつと中央部分に1箇所の合計3箇所の位置に設けられている。この開通口122の形成箇所については、種々の変更が可能であるが、特に粉塵の濃度が高くなると予想されるリニアアクチュエータ120の両端部側の開通口122については、必須の形成箇所である。
As shown in FIG. 5, the
また、ハウジング部材2はアルミ押出成形によって形成されることも可能であるが、この場合には、ハウジング部材2の軽量化のために部材の底面側の肉厚部分に空洞を形成することが一般的に行われている。そこで、この軽量化のために押出加工時に形成される空洞を利用して流動区画βを形成すれば、非常に安価に防塵機構付きリニアアクチュエータ120を製造することが可能である。ただし、ハウジング部材2の底面側に流動区画βを設ける方法については、押出加工時に形成される空洞を利用する方法には限られず、例えば上述した第3の実施形態での場合のように、複数の隔壁111に相当する部材を、図5における符号121の箇所に用いることとしても良い。
The
なお、流動区画βが移動区画αの底面側に形成される第4の実施形態に係る防塵機構付きリニアアクチュエータ120の場合における吸引口の形成場所については、例えば、図5Aに示すように、ハウジング部材2の両端部側に吸引口123aが設置されている構成を採用することが可能であり、また、図5Bに示すように、ハウジング部材2の底面側であり、且つ、開通口122に対応する位置に吸引口123bを形成することも可能である。さらに、図5Cに示すように、吸引口123cをハウジング部材2の側面側であり、且つ、開通口122に対応する位置に形成することも好適である。
In addition, as for the formation place of the suction port in the case of the
以上説明した第4の実施形態に係る防塵機構付きリニアアクチュエータ120によれば、部品点数の増加がなく、また、外郭形状をほとんど大きくすることなく流動区画βを設けることができるので、特にコスト面や汎用性の面で有意な効果を発揮することができる。
According to the
[第5の実施形態]
上述した第3及び第4の実施形態に係る防塵機構付きリニアアクチュエータ110,120は、隔壁111,121によってハウジング部材2の内部を移動区画αと流動区画βとに区分けした場合について説明したが、流動区画βはハウジング部材2の外部に形成することも可能である。例えば、次に説明する第5の実施形態に係る防塵機構付きリニアアクチュエータの場合は、流動区画βがハウジング部材2の外部に形成されている場合を例示するものである。なお、図6は、第5の実施形態に係るリニアアクチュエータ130の特徴を説明するための概略図である。[Fifth Embodiment]
The
図6に示すように、第5の実施形態に係る防塵機構付きリニアアクチュエータ130は、ハウジング部材2の側面側に流動区画βとして機能する空洞が形成されており、この流動区画βはハウジング部材2の内部の移動区画αと連通している。図6に示される実施形態の場合、流動区画βは、防塵機構付きリニアアクチュエータ130の両端部側それぞれに1箇所ずつ設けられている。この流動区画βの形成箇所については、種々の変更が可能であるが、特に粉塵の濃度が高くなると予想される防塵機構付きリニアアクチュエータ130の両端部側の流動区画βについては、必須の形成箇所である。さらに、ハウジング部材2における移動ステージ4の移動方向の端部には、吸引口91aが形成されている。
As shown in FIG. 6, the
このように流動区画βを形成すると、移動ステージ4が高速移動してハウジング部材2の端部側に移動することにより、ハウジング部材2の端部で内圧が急激に上昇した場合であっても、流動区画βを通じて移動ステージ4の高速移動により圧縮された空気を移動ステージ4の後方に逃すことができ、内圧の急激な上昇を抑制することができ、移動ステージ4を高速移動させた場合であっても好適な防塵機能を発揮させることが可能となった。
As described above, when the flow section β is formed, even when the internal stage suddenly rises at the end of the
[第6の実施形態]
上述した第3〜第5の実施形態に係る防塵機構付きリニアアクチュエータ110,120,130は、流動区画βによって、ハウジング部材2の内圧の急激な上昇を抑制する場合について説明したが、流動区画βを形成せずにハウジング部材2の内圧の上昇を抑制することも可能である。例えば、次に説明する第6の実施形態に係る防塵機構付きリニアアクチュエータの場合は、ハウジング部材2の端部にろ過手段を介してハウジング部材2の内部と外部とを連通する外部排気口を形成した場合について例示するものである。なお、図7は、第6の実施形態に係るリニアアクチュエータ140の特徴を説明するための概略図である。[Sixth Embodiment]
Although the
図7に示すように、第6の実施形態に係る防塵機構付きリニアアクチュエータ140は、ハウジング部材2の端部に外部排気口143が形成されており、ハウジング部材2の内部と外部とを連通している。また、外部排気口143には、ろ過手段として、フィルタ142が取り付けられており、ハウジング部材2の内部の空気はフィルタ142によってろ過されて排出されるようになっている。フィルタ142は、外部排気口143から排出される空気をろ過することができれば、ハウジング部材2の内部に取り付けても、外部に取り付けても構わない。また、フィルタ142は、ハウジング部材2の内部で発生する粉塵の大きさに応じて適宜選択することができ、例えば、HEPAフィルタやULPAフィルタを適用することができる。
As shown in FIG. 7, the
このように、外部排気口143を形成すると、移動ステージ4の高速移動によってハウジング部材2の内圧が急激に上昇した場合であっても、圧縮された空気をフィルタ142でろ過しつつ、外部排気口143からハウジング部材2の外部へ排出することができるので、ハウジング部材2の内部で発生した粉塵が外部に漏れ出すことを防止することができ、移動ステージ4を高速移動させた場合であっても好適な防塵機能を発揮させることが可能となった。
As described above, when the
また、図7に示すように、第6の実施形態に係る防塵機構付きリニアアクチュエータ140は、ハウジング部材2の内部に分離プレート141が形成され、分離プレート141とハウジング部材2とに挟まれた位置に矢印Aで示すような通路を形成している。また、ハウジング部材2の上側端部に吸引口144が形成されている。吸引口144が形成されている位置は、図7に示すように、矢印Aで示された通路の位置に形成されており、通路を通る空気の負圧を確保することができるように形成されている。
Further, as shown in FIG. 7, the
このように、第6の実施形態に係る防塵機構付きリニアアクチュエータ140は、吸気口144から吸引される空気の負圧を分離プレート141によって確保しているので、吸気口144から効率よく空気を吸引することができるようになっている。
As described above, the
[第7の実施形態]
図8に示すように、第7の実施形態に係る防塵機構付きリニアアクチュエータ150では、ハウジング部材2を構成する左右一対の垂直側板22,23と中央仕切り板26における防塵ベルト29,30と接触する箇所に対して、防塵ベルト29,30を吸引することによって吸着させるための吸着手段150aが備えられている。[Seventh Embodiment]
As shown in FIG. 8, in the
この吸着手段150aは、アルミ合金の押し出し材で構成される垂直側板22,23と中央仕切り板26の内部を導通して形成される吸引経路151,152と、これら吸引経路151,152に接続する図示しない吸引力発生源とによって構成されている。不図示の吸引力発生源については、外部の集塵機を用いても良いし、吸引ポンプ等を用いた既知の吸引装置を用いても良い。
The suction means 150 a is connected to the
そして、垂直側板22,23と中央仕切り板26に形成される吸引経路151,152は、防塵ベルト29,30との接触箇所において、長手方向で所定間隔を隔てて設けられる複数の吸引口151a,152aを有しており、吸引力発生源から及ぼされる吸引力を防塵ベルト29,30の長手方向の全長に亘って付与することが可能となっている。このような構成を採ることによって、第7の実施形態に係る防塵機構付きリニアアクチュエータ1は、防塵ベルト29,30による開口部27,28の封鎖状態を確実に維持することが可能となる。したがって、例えばロングストローク化のためにリニアアクチュエータの全長を長くすることによって防塵ベルト29,30の長さが大きくなったとしても、防塵ベルト29,30の自重による垂れの発生を吸着手段150aによって防止することができる。
The
また、上述した吸引口151a,152aの形成数については、ハウジング部材2の中央部よりも両端側で多くなるように構成することが好適である。すなわち、リニアアクチュエータを高速化した場合には、移動ステージ4がハウジング部材2の両端側に来たときにハウジング部材2内での内圧が高まるという現象が生じる。また、ハウジング部材2内部で発生した粉塵等は、ハウジング部材2の中央部よりも両端側に集まりやすいという性質を有することが確認されている。つまり、リニアアクチュエータを高速化すると、ハウジング部材2内部における粉塵環境の悪い箇所で内圧が急激に高まってしまうという悪条件が揃ってしまうのである。そこで、ハウジング部材2の中央部よりも両端側で吸引口151a,152aの設置数が多くなるように構成することにより、粉塵が漏れやすい状態にある箇所での防塵ベルト29,30の吸着力を高め、確実な防塵機能を発揮することが可能なリニアアクチュエータを実現することができるのである。
Further, the number of the suction ports 151 a and 152 a described above is preferably configured so as to be larger at both end sides than the central portion of the
なお、図8で示す吸引経路151,152の場合には、吸引口151a,152aの位置が縦断面で揃う場所、すなわち、リニアアクチュエータの左右方向で吸引口151a,152aの位置が同じ位置となるように構成された場合を例示している。しかしながら、吸引口151a,152aの設置位置については、図8で示したものには限られず、例えばリニアアクチュエータの左右方向で吸引口151a,152aの位置が重ならないように、リニアアクチュエータの上面から見て千鳥配置となるように形成しても良い。
In the case of the
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記各実施形態に記載の範囲には限定されない。上記各実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in said each embodiment. Various modifications or improvements can be added to the above embodiments.
例えば、第1の実施形態と第2の実施形態を組み合わせた形態の防塵機構付きリニアアクチュエータや、上述した第1乃至第7の実施形態のそれぞれを組み合わせた防塵機構付きリニアアクチュエータを実現することによって、より好適な防塵機能を発揮するリニアアクチュエータを得ることが可能となる。 For example, by realizing a linear actuator with a dustproof mechanism that combines the first embodiment and the second embodiment, and a linear actuator with a dustproof mechanism that combines each of the first to seventh embodiments described above. Thus, it is possible to obtain a linear actuator that exhibits a more suitable dustproof function.
また、隔壁111や開通口112,122の形状や設置数、あるいは吸引口91,101,113,123a,123b,123cの配置位置や設置数等については、防塵機構付きリニアアクチュエータの使用条件や設置条件に応じて任意に変更を加えることが可能である。例えば、第5の実施形態で説明したハウジング部材2の底面側に開口する開通口122の数が、ハウジング部材2の中央部よりも両端側で多くなるように構成することが、防塵効果を向上させる点で好適である。
The shape and number of
さらに、上述した第7の実施形態では、単一の吸引力発生源と同一径の吸引経路91,92を用いることによって、吸引口91a,92aから防塵ベルト29,30に及ぼされる吸引力が、各吸引口91a,92aにおいてほぼ同一となる場合を例示して説明した。しかしながら、吸着手段90が防塵ベルト29,30に及ぼす吸引力が、ハウジング部材2の中央部よりも両端側で大きくなるように構成すれば良いので、吸引口91a,92aの設置箇所を上述のように工夫するだけではなく、例えば長手方向で等間隔に配置される吸引口であっても、ハウジング部材2の中央部よりも両端側で吸引力が大きくなるように吸引口の径を変更したり、ハウジング部材2の中央部と両端側で吸引力の異なる別系統の吸引力発生源を接続したりすることによっても、上述した第6の実施形態の防塵機構付きリニアアクチュエータ1と同様の作用効果を得ることができる。
Furthermore, in the seventh embodiment described above, by using the
またさらに、上述した第7の実施形態では、吸着力を発生させる吸着手段90として、吸引経路91,92と吸引力発生源(不図示)を用いた場合を例示して説明を行ったが、本発明の吸着手段は上述した形態のものには限られない。すなわち、本発明に係る吸着手段は、防塵ベルト29,30の全長に亘って吸着力を及ぼすことが可能であって、防塵ベルト29,30による開口部27,28の封鎖状態を常に維持できるものであれば良いのである。そして、そのような吸着手段としては、例えば、水平上板部分22a、23aや中央仕切り板26に設置される吸着テープを例示することができる。なお、吸着力の異なる複数の吸着テープを用いることによって、吸着手段が防塵ベルトに及ぼす吸着力が、ハウジング部材の中央部よりも両端側で大きくなるように構成することが可能となる。
Furthermore, in the above-described seventh embodiment, the case where the
その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 It is apparent from the description of the scope of claims that embodiments with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
Claims (5)
前記ボールねじに係合するボールねじナットを有し、前記ボールねじの回転運動にともなって該ボールねじの軸方向に往復直線運動自在とされる移動ステージと、
少なくとも前記ボールねじを覆って設置されるハウジング部材と、
前記移動ステージの移動軌跡に沿って前記ハウジング部材に形成される開口部と、
前記開口部を封鎖するために前記ハウジング部材の内側に配置される防塵ベルトと、
を備え、前記防塵ベルトによる前記開口部の封鎖を維持しながら前記移動ステージの前記開口部に沿った移動を実現するために、前記移動ステージと重畳する位置にある前記防塵ベルトを迂回させるための迂回手段を前記移動ステージに設けた防塵機構付きリニアアクチュエータにおいて、
前記ハウジング部材が、前記防塵ベルトと接触する箇所に前記防塵ベルトを吸着するための吸着手段を備えていることを特徴とする防塵機構付きリニアアクチュエータ。 A ball screw,
A moving stage that has a ball screw nut that engages with the ball screw, and is reciprocally linearly movable in the axial direction of the ball screw as the ball screw rotates;
A housing member installed over at least the ball screw;
An opening formed in the housing member along a movement locus of the moving stage;
A dust-proof belt disposed inside the housing member to seal the opening;
And for detouring the dustproof belt at a position overlapping with the moving stage in order to realize movement of the moving stage along the opening while maintaining sealing of the opening by the dustproof belt. In the linear actuator with a dustproof mechanism provided with a bypass means on the moving stage,
A linear actuator with a dustproof mechanism, wherein the housing member is provided with suction means for sucking the dustproof belt at a position where the housing member comes into contact with the dustproof belt.
前記吸着手段は、
前記ハウジング部材の内部を導通して形成される吸引経路と、
前記吸引経路に接続する吸引力発生源と、
によって構成されることを特徴とする防塵機構付きリニアアクチュエータ。 The linear actuator with a dustproof mechanism according to claim 1 ,
The adsorption means includes
A suction path formed through the interior of the housing member;
A suction force generation source connected to the suction path;
A linear actuator with a dustproof mechanism, characterized by comprising:
前記吸引経路は、前記ハウジング部材における前記防塵ベルトとの接触箇所に所定間隔を隔てて設けられる複数の吸引口を有して形成されていることを特徴とする防塵機構付きリニアアクチュエータ。 The linear actuator with a dustproof mechanism according to claim 2 ,
The linear actuator with a dustproof mechanism, wherein the suction path is formed to have a plurality of suction ports provided at predetermined intervals at contact portions of the housing member with the dustproof belt.
前記吸引口の形成数が、前記ハウジング部材の中央部よりも両端側で多くなるように構成されていることを特徴とする防塵機構付きリニアアクチュエータ。 The linear actuator with a dustproof mechanism according to claim 3 ,
A linear actuator with a dustproof mechanism, wherein the number of suction ports formed is greater at both ends than the central portion of the housing member.
前記吸着手段が前記防塵ベルトに及ぼす吸着力が、前記ハウジング部材の中央部よりも両端側で大きくなるように構成されていることを特徴とする防塵機構付きリニアアクチュエータ。 The linear actuator with a dustproof mechanism according to claim 1 ,
A linear actuator with a dustproof mechanism, wherein the suction force exerted by the suction means on the dustproof belt is greater at both ends than the center of the housing member.
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