JP5554019B2 - 直動装置 - Google Patents
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Description
しかし、テーブルがスライダに連結されるため、シールバンドがスライダを乗り越える構造となっている。このため、スライダによって浮き上がったシールバンドの隙間から塵埃がハウジング内に侵入することがあった。
また、摺動抵抗が少ないため、高精度な位置決めができるとともに、省エネであり、長寿命化に貢献することができる。
図1乃至図8は、本発明の一実施形態に係る直動装置を示す。
図において、1はモータ、2はハウジング4内に収納されるボールねじ3とモータ1とを連結するブラケットである。ブラケット2は、一端がねじを介してモータ1に連結されている。また、ブラケット2は、ハウジング4の軸方向に中空部2aを設け、中空部2aにはカップリングなどの連結部9が設けられている。連結部9には、モータシャフト1aがボールねじ3のねじ軸10に連結されている。
ハウジング4は、軸方向にボールねじ3によって往復移動されるスライドブロック(スライダ)11を収納した中空部4aを有する。スライドブロック11は、テーブル12を上面に設けている。スライドブロック11には、ボールねじ3のボールねじナット18が配置され、ハウジング4の両内側面4bの軸方向に沿って形成されたガイド溝13に沿って摺動され、ボールねじ3のボールねじナット18とともにテーブル12を往復動操作される。
サイドカバー8の上面8aには、開口部20を塞ぐように帯状のシールバンド23が配設されている。
テーブル12は、ハウジング4の軸方向において両側部12bより中央部が盛り上がるアーチ型に形成されている。テーブル12は、マグネット7を設けたサイドカバー8の上面8aを両側からそれぞれ差し込める凹部12cを設けている。
テーブル12には、テーブル面34を除くテーブル12部分を覆うようテーブルカバー16が取り付けられている。
テーブルカバー16は、ハウジング4の幅よりも僅かに狭い幅を有する四角形の上面プレート16aと、上面プレート16aの両側部に下方に向けて垂下して設けられた側面プレート16bと、上面プレート16aの前後に下方に向けて垂下して設けられた前後面プレート16cとで構成されている。
側面プレート16bおよび前後面プレート16cの内側には、全周を取り囲むように一枚の長細い板状のワイパ37が取り付けられている。
テーブルカバー16にはワイパ37を収容するために、上面プレート16aから垂下して設けられた側面リブ16dおよび前後面リブ16eが、それぞれ側面プレート16bおよび前後面プレート16cに平行に配置され、側面プレート16bおよび前後面プレート16cの内側全周にわたり収容部16fが設けられている。
ワイパ37は、ゴムや弾性力を有する合成樹脂が材料とされ、テーブルカバー16の凸部16gおよび凹部16hに接触するカバー側接触面37aと、サイドカバー8の上面8aおよびシールバンド23に接触するシールバンド側接触面37bと、側面プレート16b、前後面プレート16c、側面リブ16dおよび前後面リブ16eに接触する保持面37cとから構成されている。ワイパ37は、テーブルカバー16の収容部16fに押し込まれることにより、摩擦力で収容部16f内に保持されている。
また、収納部16fは、ワイパ37の厚さより大きく形成されているため、ワイパ37は収容部16f内で摺動可能に取り付けられている。
モータ1の作動によりボールねじ3のねじ軸10を作動すると、ねじ軸10の回転に伴ってボールねじナット18がねじ軸10に沿って軸方向に移動する。これに伴って、スライドブロック11が軸方向に沿って移動する。スライドブロック11の移動によってテーブルカバー16は、シールバンド23の上を移動し、テーブル12は、シールバンド23の下を移動する。
通常、この種のワイパは、ゴムや弾性を有する合成樹脂などの材料が使用されるが、弾性力を有するため、部品の寸法精度が悪くなるという問題が生じる。また、複数の部品を組み合わせるため、テーブルカバー16とサイドカバー8の上面8aおよびシールバンド23との隙間は必ずしも一定とは限らないことがある。
そこで、本実施形態では、テーブルカバー16とワイパ37との接触面を凸部16gと凹部16hとからなる連続した山形とし、部品の寸法誤差や部品の組み合わせ誤差を吸収できる構造とした。
図7で示すように、テーブルカバー16とワイパ37との接触面を平面とした場合、上下方向の寸法誤差を吸収できるのはワイパ37自身の弾性力のみになってしまうため、圧縮方向に誤差が発生した場合、ワイパ37の全体が圧縮され反発力が発生し、この反発力がそのまま摺動抵抗の増加につながっていた。
また、予めワイパ37を少し圧縮した状態で取り付けておくことにより、隙間が広がった場合でも、ワイパ37とサイドカバー8の上面8aおよびシールバンド23との隙間を塞ぐことができる。
実験の結果から、山の数は、軸方向で4〜6山、幅方向で3〜4山が望ましく、山の高さは、ワイパ37の高さを基準に考えて、圧縮率が5〜15%が望ましく、それ以上になると、摩擦が増え発熱や耐久性の低下、直動装置の摺動抵抗の増加になることが確認されている。
また、一枚の長細い板状のワイパ37を収容部16fから成る四辺の溝にぐるりと挿入するだけで、ワイパ37の装着ができるため、ワイパ37の取付が簡単である。また、つなぎ目も特に接着などの必要が無く、ワイパ37を一枚で作るので、コスト的にも、製造上も有利である。
例えば、図9に示すように、本実施形態に係る直進装置を壁掛けとして用いる場合には、シールバンド23に塵埃が付着しなければ、ワイパ37を両シールバンド側接触面37bだけに装着しても、塵埃の侵入を防止することができる。
図9に示すように、ワイパ37の取付箇所が減ることによって、摺動抵抗を低減することが可能となる。
また、上記実施形態では、テーブルカバー16にワイパ37を装着する場合について説明したが、本発明はこれに限らず、例えば、図10に示すように、テーブル12の下面にテーブルカバー16の収容部16fと同様にワイパ37の収容部を設けても良い。
また、上記実施形態では、テーブルカバー16とワイパ37との接触面を凸部16gと凹部16hとからなる連続した山形とした場合について説明したが、本発明はこれに限らず、例えば、テーブルカバー16とワイパ37との接触面を、テーブルカバー16を平面、ワイパ37を山形としても良い。
2 ブラケット
3 ボールねじ
4 ハウジング
5 フランジ
7 マグネット
8 サイドカバー
8a サイドカバー8の上面
10 ねじ軸
11 スライドブロック
12 テーブル
13 ガイド溝
16 テーブルカバー
16a 上面プレート
16b 側面プレート
16c 前後面プレート
16d 側面リブ
16e 前後面リブ
16f 収容部
16g 凸部
16h 凹部
16j シールバンド押さえ部
18 ボールねじナット
20 開口部
23 シールバンド
34 テーブル面
37 ワイパ
37a カバー側接触面
37b シールバンド側接触面
Claims (4)
- 長手方向に開口部を形成するハウジングと、
前記開口部の両側に前記開口部に沿って設けられるサイドカバーと、
テーブルを立設し、前記テーブルを前記開口部より突出させて前記ハウジングの長手方向に往復動自在に収容されるスライダと、
前記スライダを乗り越えて前記開口部を閉塞するように前記ハウジングに設けられるシールバンドと、
前記テーブルの移動時に前記サイドカバーと前記テーブルとの隙間を塞ぐ弾性力を有するワイパと、
前記テーブルの内周面の全周に設けられ、挿入される前記ワイパを摩擦力で保持する保持部と、
前記保持部の底面における前記ワイパとの接触面を形成する突き当たり面を凹凸形状の連続した山形とし、前記ワイパを前記ハウジング方向へ押圧する押圧部と
を備え、
前記ワイパは、圧縮されると前記ワイパ自身の弾性力で変形をしながら前記連続した山形の凹部方向へ移動し、前記隙間が広がろうとすると前記ワイパ自身の弾性力で変形しながら前記隙間を塞ぐように移動し、塵埃の侵入を防止する
ことを特徴とする直動装置。 - 請求項1記載の直動装置において、
前記テーブルは、四角形の上面プレートと、前記上面プレートの両側部に下方に向けて垂下して設けられた側面プレートと、前記上面プレートの前後に下方に向けて垂下して設けられた前後面プレートとを備え、
前記側面プレートおよび前記前後面プレートの下端部は、前記サイドカバーの上面と平行に形成され、前記側面プレートおよび前記前後面プレートの下端部は、前記サイドカバーの上面と一定の間隙を置いて配置され、
前記側面プレートおよび前記前後面プレートの下端部は、前記サイドカバーの上面と平行に形成され、前記側面プレートおよび前記前後面プレートの下端部は、前記サイドカバーの上面と一定の間隙を置いて配置され、
前記上面プレートから垂下して設けられた前記側面リブおよび前記前後面リブが、それぞれ前記側面プレートおよび前記前後面プレートに平行に配置され、前記側面プレートおよび前記前後面プレートの内側全周にわたり収容部が設けられ、
一枚の長細い板状の前記ワイパは、前記収容部の全周を取り囲むように挿入されるとともに摩擦力で前記収容部内に保持される
ことを特徴とする直動装置。 - 長手方向に開口部を形成するハウジングと、
前記開口部の両側に前記開口部に沿って設けられるサイドカバーと、
テーブルを立設し、前記テーブルを前記開口部より突出させて前記ハウジングの長手方向に往復動自在に収容されるスライダと、
前記テーブルを覆うように取り付けられるテーブルカバーと、
前記スライダを乗り越えて前記開口部を閉塞するように前記ハウジングに設けられるシールバンドと、
前記テーブルの移動時に前記サイドカバーと前記テーブルとの隙間を塞ぐ弾性力を有するワイパと、
前記テーブルカバーの内周面の全周に設けられ、挿入される前記ワイパを摩擦力で保持する保持部と、
前記保持部の底面における前記ワイパとの接触面を形成する突き当たり面を凹凸形状の連続した山形とし、前記ワイパを前記ハウジング方向へ押圧する押圧部と
を備え、
前記ワイパは、圧縮されると前記ワイパ自身の弾性力で変形をしながら前記連続した山形の凹部方向へ移動し、前記隙間が広がろうとすると前記ワイパ自身の弾性力で変形しながら前記隙間を塞ぐように移動し、塵埃の侵入を防止する
ことを特徴とする直動装置。 - 請求項3記載の直動装置において、
前記テーブルカバーは、前記ハウジングの幅よりも僅かに狭い幅を有する四角形の上面プレートと、前記上面プレートの両側部に下方に向けて垂下して設けられた側面プレートと、前記上面プレートの前後に下方に向けて垂下して設けられた前後面プレートとで構成され、
前記側面プレートおよび前記前後面プレートの下端部は、前記サイドカバーの上面と平行に形成され、前記側面プレートおよび前記前後面プレートの下端部は、前記サイドカバーの上面と一定の間隙を置いて配置され、
前記上面プレートから垂下して設けられた前記側面リブおよび前記前後面リブが、それぞれ前記側面プレートおよび前記前後面プレートに平行に配置され、前記側面プレートおよび前記前後面プレートの内側全周にわたり収容部が設けられ、
前記一枚の長細い板状の前記ワイパは、前記収容部の全周を取り囲むように挿入されるとともに摩擦力で前記収容部内に保持される
前記収容部は、全周を取り囲むように挿入される一枚の長細い板状の前記ワイパを摩擦力で保持する
ことを特徴とする直動装置。
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