JPH04300194A - 直動機構の防塵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、略重力方向への直動に
際し、駆動力補助と防塵防滴との両立に有効な直動機構
の防塵装置に関する。

【０００２】

【従来技術】ロボット等の直動機構動作時、外部からの
塵、液滴の混入を防止する防塵装置として、従来より次
のような技術が提案されている。すなわち、支持台に支
持された可動部の前後に一対のドラムを配設し、一対の
シートベルトの各一端を可動部に固定すると共に各他端
をドラムに巻装すると共に、シートベルトの巻装方向と
逆方向にワイヤをドラムに巻装し、可動部の移動により
シートベルトをドラムに対して緊張状態で繰り出し巻取
り自在に構成し、可動部のストロークを可及的に大きく
取ると共に小型化を実現する「可動機器の防塵、防水装
置」（実公平１ー１１４３３号公報）。基台ケーシング
に収容した駆動力伝達機構で基台ケーシングから突出し
たスライドベースを往復動させ、基台ケーシングの開口
面を覆う防塵シートをガイドロールで迂回してスライド
ベースに導入するに際し、ガイドロールを固定軸に回転
自在に支持した長尺筒体で構成する「直交座標ロボット
における防塵装置」（実開平２ー２３９８９号公報）。 基台ケーシングに収容した駆動力伝達機構で基台ケーシ
ングから突出したスライドベースを往復動させ、基台ケ
ーシングの開口面を覆う防塵シートをガイドロールで迂
回してスライドベースに導入するに際し、非迂回状態の
防塵シートの直下にワイヤロープを張設すると共にスラ
イドベースにそのワイヤロープの挿通孔を形成した構成
を成す「直交座標ロボットにおける防塵装置」（実開平
２ー２３９９０号公報）。一面を開口した防塵ケースに
内設した軌道部材と軸受を介して摺動する摺動体の下部
から下部へ内部を湾曲して貫通すると共に防塵ケースの
開口全体を被着するスチールカバーを備えた構成をなす
「防塵カバー付き直動装置」（実開平２ー４３１４２号
公報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、可動部を略
重力方向に沿って駆動する場合、その自重による駆動負
荷を相殺するために、該可動部と連動するバランスウエ
イト、該可動部に連接したスプリング、該可動部の駆動
力を補助するエアシリンダー等で駆動補助力を供給する
必要がある。このように、駆動補助力供給の要求が生じ
た場合、上記従来技術の構成では、可動部に駆動力を供
給する機構に加え、可動部に駆動補助力を伝達する機構
と、防塵用部材とを各々独立に配設する構造を成す必要
を生じ、特に、可動部の移動に応じて防塵用のシートや
ベルトを移動、もしくは、迂回させる専用の機構を可動
部の駆動補助力供給機構と別体に備える構成はきわめて
複雑であり、装置の信頼性、耐久性を著しく低下させる
という問題があった。また、外部から混入する塵や液滴
を防止する部材の移動や迂回のための専用の機構の存在
は、可動部に伝達する駆動エネルギーの一部が、それら
の防塵機構の移動や迂回のために消費されるので、駆動
負荷を駆動補助力供給機構で相殺するにもかかわらず、
エネルギー効率の低下を招致してしまうという不都合も
あり、上記従来技術には、未だ改善の余地があった。

【０００４】本発明は、上記従来技術の課題を一挙に解
決し、簡単な構成で、可動部への効率的な駆動力補助と
密閉支持機構の防塵防滴とを好適に両立する直動機構の
防塵装置の提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
になされた請求項１に記載の構成は、略重力方向に沿っ
て直動可能に支持された可動部と、該可動部の直動時、
その自重による駆動負荷を相殺する駆動補助力を上記可
動部に作用する駆動補助力供給部と、該可動部の直動面
に沿った開口部を有すると共に、上記可動部への駆動力
供給部および上記駆動補助力供給部を内設した密閉支持
機構と、該密閉支持機構内部に、上記開口部との対向面
が該開口部を内側から覆う状態に配設され、上記可動部
および上記駆動補助力供給部に固定されると共に、上記
駆動力供給部と連動する薄帯状伝達部材と、上記密閉支
持機構の上記開口部周縁に配設され、上記薄帯状伝達部
材を少なくとも該開口側から摺動自在に押圧する押圧部
材と、を備えたことを特徴とする直動機構の防塵装置を
要旨とするものである。

【０００６】

【作用】上記請求項１に記載の構成は、可動部が密閉機
構の開口部を略重力方向に沿って直動するに際し、可動
部および駆動補助力供給部に固定されると共に、駆動力
供給部に連動する薄帯状伝達部材を、押圧部材が少なく
とも開口側から摺動自在に押圧するよう働く。すなわち
、可動部に薄帯状伝達部材で駆動力および駆動補助力を
供給して密閉支持機構の開口部を重力方向に沿って直動
させると共に、その薄帯状伝達部材を押圧部材で摺動自
在に開口側から押圧し、開口部における外部との遮断状
態を保持するのである。従って、本発明の直動機構の防
塵装置は、可動部への駆動力補助と密閉支持機構の開口
部における防塵防滴とを簡単な構成で実現するよう働く
。

【０００７】

【実施例】次に、本発明の好適ないくつかの実施例を図
面に基づいて詳細に説明する。 第１実施例 本発明の第１実施例である直動機構の防塵装置を図１〜
図４に基づいて説明する。図２に示すように、直動機構
の防塵装置１は、重力方向に沿って立設され、略直方体
形状をなす密閉された本体２、該本体２の側面に設けら
れた開口３、該開口３の周縁部に配設されたゴム製のシ
ール部材４、上記本体１の開口３内部を矢印Ｚ１，Ｚ２
の示す重力方向に往復動する可動部５および上記開口３
を内部から覆うと共に、上記可動部５に固定されたスチ
ールベルト６から構成されている。本体５は、重力方向
に沿って立設されているため、可動部５は重力方向に直
動する。しかし、直動方向は重力方向に限られるもので
はなく、重力方向に対して所定角度傾斜して、略重力方
向に沿って配置することもできる。シール部材４は、開
口３の周囲４辺に沿って取り付けられており、各辺のシ
ール部４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄは開口３の内面に沿った
形状に一体成形されている。なお、シール部材４はゴム
製であるが、例えば、自己潤滑性を有する焼結材料、合
成樹脂を含侵したフェルト等、スチールベルト６との当
接面に摺動自在に所定押圧力で当接可能な材料でも成形
できる。

【０００８】図１に示すように、垂直に設置された直動
機構の防塵装置１は、本体２、該本体２の側面に設けら
れた開口３、該開口３の周縁部に配設されたゴム製のシ
ール部材４、上記本体２の開口３内部を重力方向である
矢印Ｚ１，Ｚ２で示す方向に往復動する可動部５、上記
開口３を内部から覆うと共に、上記可動部５に固定され
たスチールベルト６および上記可動部５の駆動時に重力
方向の負荷を軽減するために上記スチールベルト６の該
可動部５と反対側の位置に固定されたバランスウエイト
７から構成されている。可動部５の略重力方向への直動
に際し、バランスウエイト７が可動部５の重量を相殺す
るように配設されているので、可動部５の駆動に必要な
力は比較的小さくて済む。可動部５は、その外部５Ａと
内部５Ｂとでスチールベルト６の固定部６Ａを挟持固定
し、本体２に内設した駆動機構収納部１１の側面に固定
された直動ガイドレール１２に案内される。また、本体
２内部には、上記スチールベルト６が巻掛けられたプー
リ１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄが回転自在に軸支さ
れている。また、上記バランスウエイト７もその外部７
Ａと内部７Ｂとで上記スチールベルト６を挟持固定して
いる。なお、図４に示すように、可動部５には、駆動機
構収納部１１に内蔵された図示しないモータで回動され
るボールネジで構成されたスクリュウシャフト１４から
可動部に穿設されたネジ孔１５を介して駆動力が伝達さ
れる。従って、モータの回転に応じたスクリュウシャフ
ト１４の回転方向により、バランスウエイト７から駆動
補助力を供給されながら可動部５は図１に矢印Ｚ１，Ｚ
２で示す重力方向に沿って直動する。

【０００９】上記可動部５の直動方向と対向する側の上
記開口３周縁に配設されたシール部４Ａは、開口外側に
配設された外側シール部材２１、開口内側に配設された
内側シール部材２２から構成され、スチールベルト６は
、外側シール部材２１の先端部２１Ａと内側シール部材
２２の先端部２２Ａとにより左右両側から挟持されてい
る。また、上記可動部５の直動方向と対向する側のシー
ル部４Ｂも同様の構造を成し、外側シール部材２３の先
端部２３Ａと内側シール部材２４の先端部２４Ａとでス
チールベルト６を挟持している。これらのシール部４Ａ
，４Ｂは、スチールベルト６の表裏両面を押圧し、その
特に表面に付着している塵、液滴等をスチールベルト６
との摺動により剥離させる。なお、これらのシール部４
Ａ，４Ｂは、スチールベルト６の表裏面と略線接触状態
で当接しているので、可動部５の駆動エネルギー損失を
招致することはない。ここで、図３に示すように、外側
シール部材２１は、支持レール２５に皿ネジ２５Ａで固
定され、その支持レール２５を本体２にボルト２５Ｂで
締め付けることにより、本体２の開口３周縁に固定され
ている。また、内側シール部材２２も同様に、支持レー
ル２７に皿ネジ２７Ａで固定され、この支持レール２７
は本体２に連設された支持ステー２６にボルト２７Ｂで
締め付け固定されている。

【００１０】一方、図１のＡーＡ端面図である図４に示
すように、前記可動部５の直動方向に沿う側の上記開口
３周縁に配設されたシール部４Ｃは、開口外側に配設さ
れた外側シール部材３１、開口内側に配設された内側シ
ール部材３２から構成され、スチールベルト６は、外側
シール部材３１の先端部３１Ａと内側シール部材３２の
先端部３２Ａとにより表裏両側から挟持されている。こ
こで、両シール部材３１，３２は、支持レール３３に各
々皿ネジ３３Ａ，３３Ｂで固定され、支持レール３３は
ボルト３３Ｃで本体２に固定され、下側シール部材３２
は支持プレート３４を介してボルト３３Ｄで支持レール
３３に固定されている。また、シール部４Ｄも同様に外
側シール部材３５の先端部３５Ａと内側シール部材３６
の先端部３６Ａとでスチールベルト６を挟持している。 ここで、両シール部材３５，３６も同様に、支持レール
３７に各々皿ネジ３７Ａ，３７Ｂで固定され、支持レー
ル３７はボルト３７Ｃで本体２に固定され、内側シール
部材３６は支持プレート３８を介してボルト３７Ｄで支
持レール３７に固定されている。これらのシール部４Ｃ
，４Ｄは、スチールベルト６の表裏両面を押圧し、その
特に表面に付着している塵、液滴等がスチールベルト６
との摺動部から本体２の内部に混入するのを防止する。 なお、これらのシール部４Ｃ，４Ｄは、スチールベルト
６の直動方向への移動に対しては極めて軽負荷であるた
め、可動部５の駆動エネルギー損失はほとんど無い。

【００１１】以上説明したように、本第１実施例によれ
ば、可動部５に駆動補助力を供給するバランスウエイト
７をスチールベルト６で可動部５に連結して密閉した本
体２の開口３に沿って重力方向に直動させると共に、そ
のスチールベルト６をシール部材４で表裏両面から摺動
自在に押圧して開口３における外部との遮断状態を保持
するため、簡単な構成で、可動部５への駆動力補助と密
閉した本体２の防塵防滴とを好適に両立することができ
る。また、シール部材４をそれぞれ外側、内側の両シー
ル部材２１，２２，２３，２４，３１，３２，３５，３
６で構成し、スチールベルト６を表裏両面から押圧した
ため、本体２内部の清浄度を高く保持できるので、装置
の信頼性、耐久性が向上する。さらに、一体成形のシー
ル部材４とスチールベルト６とから成る簡単な構造のた
め、製造工数を削減できると共に、保守性も向上する。 また、シール部材４は、直動方向に対向するシール部４
Ａ，４Ｂ、直動方向に沿うシール部４Ｃ，４Ｄ共にスチ
ールベルト６とは略線接触状態にあるので、スチールベ
ルト６駆動時、エネルギー損失を生じない。なお、本第
１実施例では、スチールベルト６について説明したが、
例えば、歯付きベルト（所謂、タイミングベルト）や、
非金属製材料から成る平ベルト等でも同様な効果を奏す
る。このように構成する場合には、外側シール部材２１
，２３は第１実施例と同様な形状とし、内側シール部材
２２，２４に代えてバックアッププーリ等の押圧機構を
併設すれば、より一層効果的である。

【００１２】第２実施例 次に、本発明の第２実施例を図面に基づいて説明する。 上述した第１実施例では、シール部材４を外側、内側の
シール部材から構成してスチールベルト６を表裏両面か
ら挟持する構造について説明した。しかし、本第２実施
例では、図５の断面図に示すように、シール部材４を外
側シール部材２１，２３，（図示せず）３１，３５のみ
から構成してスチールベルト６を開口３の開口側からの
み押圧する構造とした。この第２実施例のように構成す
ると、より一層簡単な構造で、記述した第１実施例と同
様の効果を奏する。

【００１３】以上、本発明のいくつかの実施例について
説明したが、本発明は、このような実施例に何等限定さ
れるものではなく、その技術思想を逸脱しない範囲内に
おいて、例えば、バランスウエイト７も本体から外部に
露出する場合には、バランスウエイト７側の開口部にも
シール部材４を配設したり、あるいは、バランスウエイ
ト７に代えて、自重相殺用のスプリングを用いるときに
はそのスプリングをスチールベルト６に張設したり、ま
たは、エアシリンダー等のアクチュエータで可動部５の
自重を相殺する場合にはそのアクチュエータと可動部と
の連結にスチールベルト６を使用する等、種々の態様に
より実現し得ることは勿論である。

【００１４】

【発明の効果】以上詳記したように、本発明は、可動部
および駆動補助力供給部に薄帯状伝達部材で駆動力を供
給して密閉支持機構の開口部を直動させると共に、その
薄帯状伝達部材を押圧部材で摺動自在に開口側から押圧
して開口部における外部との遮断状態を保持するため、
簡単な構成で、重力方向に直動する可動部への効率的な
駆動力補助と密閉支持機構の防塵防滴とを好適に両立で
きるというきわめて優れた効果を奏する。また、密閉支
持機構内部の清浄度を高く保持できるので、直動機構の
信頼性、耐久性が飛躍的に向上するという利点も生じる
。さらに、簡単な構成で実現できるため、製造工数の削
減、保守性の向上を実現できる。また、防塵、防滴専用
の機構を駆動する必要が無いので、可動部の重力方向直
動時、エネルギー効率を極めて高く保持できる。

【００１５】

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明第１実施例の側断面図である。

【図２】　　本発明第１実施例の外観斜視図である。

【図３】　　本発明第１実施例の部分拡大側断面図であ
る。

【図４】　　図１のＡーＡ端面図である。

【図５】　　本発明第２実施例の平面断面図である。

【符号の説明】

１・・・直動機構の防塵装置、２・・・本体、３・・・
開口、４・・・シール部材、５・・・可動部、６・・・
スチールベルト、７・・・バランスウエイト

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　略重力方向に沿って直動可能に支持さ
   れた可動部と、該可動部の直動時、その自重による駆動
   負荷を相殺する駆動補助力を上記可動部に作用する駆動
   補助力供給部と、該可動部の直動面に沿った開口部を有
   すると共に、上記可動部への駆動力供給部および上記駆
   動補助力供給部を内設した密閉支持機構と、該密閉支持
   機構内部に、上記開口部との対向面が該開口部を内側か
   ら覆う状態に配設され、上記可動部および上記駆動補助
   力供給部に固定されると共に、上記駆動力供給部と連動
   する薄帯状伝達部材と、上記密閉支持機構の上記開口部
   周縁に配設され、上記薄帯状伝達部材を少なくとも該開
   口側から摺動自在に押圧する押圧部材と、を備えたこと
   を特徴とする直動機構の防塵装置。