JPH09184575A - 可動型シール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数のカバー間で面接触し、水膜形成によっ
て摺動抵抗が増大するのを防ぐ。 【解決手段】 カバー２３ａ〜２３ｄ間の接触面は、複
数の突起３０によって間隔があけられる。カバー２３ａ
〜２３ｄ間が面接触することが避けられ、水膜形式によ
る摺動抵抗増大を防ぐことができる。突起３０の代わり
に、連続した筋立とすることもできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば洗浄装置
などに用いられ、先端から流体が噴射するシャフトなど
が挿通され、シャフトの軸線に垂直な平面内でシャフト
の移動が可能な状態で、噴射流体の跳ね返りなどがシャ
フトの基端側に戻るのを阻止することができる可動型シ
ールに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、たとえば本件出願人による特
公平２−４８３８２などで開示しているような洗浄装置
には、実開昭６３−６６１９４などで開示しているよう
な可動型シールが用いられている。この先行技術による
可動型シールの構成を、図９、図１０および図１１によ
って示す。図９はシャフトが中央に位置している状態の
平面図、図１０は図９の縦断面図、図１１はシャフトが
片隅に最大限寄っている状態の平面図をそれぞれ示す。
可動型シールは、複数枚の矩形の板体１ａ〜１ｄの周囲
に折返し突起２ａ〜２ｄを形成したカバー３ａ〜３ｄが
複数枚、大きさの順に積層され、固定壁４に設けられる
凹所５に装着される。最大のカバー３ａの折返し突起２
ａの形状は、凹所５の形状に合わせてある。最も小さい
カバー３ｄの中央には、シール６を保持するためのボス
７が設けられ、軸封部８を形成している。各カバー３ａ
〜３ｄの板体１ａ〜１ｄが相互に摺動する面は、水密部
９を形成する。このような可動型シール１０の中央のボ
ス７には、板体１ａ〜１ｄの面に垂直な軸線方向に摺動
変位可能なシャフト１１が挿通される。最小のカバー３
ｄを除く他のカバー３ａ〜３ｃには、１段小さいカバー
３ｂ〜３ｄの外形より小さな孔部１２ａ〜１２ｃがそれ
ぞれ形成されている。カバー３ａおよび３ｂの孔部１２
ａおよび１２ｂは、１段小さいカバー３ｂおよび３ｃの
孔部１２ｂおよび１２ｃよりは大きいようにそれぞれ形
成されている。

【０００３】可動型シール１０では、シャフト１１が挿
通される最も小さいカバー３ｄが、その折返し突起２ｄ
が１段大きいカバー３ｃの折返し突起２ｃに内側から当
接するまで相対的に移動することができる。折返し突起
２ｄが折返し突起２ｃに当接した状態で、さらにシャフ
ト１１が平面方向に移動すると、カバー３ｄはカバー３
ｃとともに、カバー３ｃの折返し突起２ｃがさらに１段
大きいカバー３ｂの折返し突起２ｂに当接するまで移動
することができる。このような移動を順次繰返すことに
よって、片隅に対しては図１１に示すような状態までシ
ャフト１１が平面方向で移動することができる。各孔部
１２ａ〜１２ｃの大きさは、図１１に示すような状態に
なっても板体１ａ〜１ｄ間の水密部９を確保することが
でき、しかも折返し突起２ａ〜２ｄが当接するまでは、
シャフト１１とは接触しないような寸法関係としておく
必要がある。

【０００４】このような可動型シール１０を用いれば、
シャフト１１の先端から洗浄液を高速度で噴射する洗浄
装置に用いる場合に、洗浄液を噴射する位置を３次元的
に変えることができ、しかも対象物に当たって跳ね返る
洗浄液を阻止することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図９、図１０および図
１１に示すような可動型シール１０を洗浄装置に起用す
ると、洗浄液が板体１ａ〜１ｄ間の水密部９にかかるこ
とがある。水密部９では、複数のカバー３ａ〜３ｄを積
み重ねているので、板体１ａ〜１ｄ間の摺動部に水膜が
形成され、カバー３ａ〜３ｄ相互間の密着性が増し、抵
抗が大きくなって摺動変位しにくくなってしまう。可動
型シール１０でＸ軸およびＹ軸方向の平面移動に対する
抵抗が大きくなると、シャフト１１の平面的な位置決め
機構の負荷が増大し、駆動源が大形化し、消費エネルギ
が増大するとともに、製造コストも上昇してしまう。

【０００６】本発明の目的は、容易に水膜の形成を防ぐ
ことができ、常に滑らかな摺動を行うことができる可動
型シールを提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、板状で、周囲
に折返し突起が形成されて略相似形の外形を有する複数
枚のカバーが大きさの順に積層され、最小のカバーには
シャフト嵌挿孔が形成され、最小のカバー以外のカバー
には、１段階小さいカバーの外形よりも小さい孔部が、
積層順に大きくなるように形成され、カバー間で水密状
態を維持しながら、シャフトの平面移動が可能な可動型
シールにおいて、各カバー間の接触面の間隔をあけるた
めの凸部が、各間隔に臨むカバーの表面に設けられるこ
とを特徴とする可動型シールである。 本発明に従えば、各カバー間の接触面の間隔は、カバー
の表面に凸部が設けられることによって間隔があけられ
る。凸部が設けられることによって、接触面全体が相互
に接触し、水膜が形成されて摺動抵抗が増大してしまう
ことを防ぐことができる。シャフトを平面移動させるた
めに必要な駆動力を大きくする必要がなくなるので、駆
動源の小形化や省エネルギ化を図ることもできる。

【０００８】また本発明で前記凸部は、複数の突起とし
て形成されることを特徴とする。 本発明に従えば、複数の突起によって凸部を形成するの
で、各カバー間の接触は点接触状態となり、平面移動の
際の摺動抵抗を著しく低減させることができる。

【０００９】また本発明で前記凸部は、連続した筋立と
して形成されることを特徴とする。 本発明に従えば、連続した筋立として凸部を形成するの
で、カバー間の面接触を避けて水膜形成による摺動抵抗
増大を防ぐとともに、液体がカバー間の間隔から周囲に
漏れることも防ぐことができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態に
よる可動型カバー２０の概略的な構成を示す。可動型シ
ール２０の可動部分は、矩形の板体２１ａ〜２１ｄの周
囲に折返し突起２２ａ〜２２ｄがそれぞれ形成されてい
るカバー２３ａ〜２３ｄが積層されて構成される。すな
わち最も大きいカバー２３ａの上に、次に大きいカバー
２３ｂが積重ねられ、さらにその上に３番目の大きさの
カバー２３ｃ、最上部には最も小さいカバー２３ｄが積
重ねられる。最大のカバー２３ａは、固定壁２４に設け
られる凹所２５に嵌まり込むような折返し突起２２ａを
有する。最小のカバー２３ｄの中央部には、シール２６
を支えるボス２７を有し、軸封部２８を形成する。各カ
バー２３ａ〜２３ｄの板体２１ａ〜２１ｄ相互間の積層
面は、水密部２９を形成し、わずかな間隔を保つために
凸部である突起３０が形成されている。突起３０は、た
とえば最下段に配置される最大のカバー２３ａを除くカ
バー２３ｂ〜２３ｄの板体２１ｂ〜２１ｄの下面にそれ
ぞれ形成される。突起３０の高さは、板体２１ｂ〜２１
ｄの板厚程度となる。

【００１１】最上段のカバー２３ｄの軸封部２８には、
シャフト３１が挿通される。シャフト３１を軸封部２８
に挿通させた状態で、可動型シール２０は、各板体２１
ａ〜２１ｄの表面と平行な平面内でのＸ軸およびＹ軸方
向の変位と、このＸＹ平面に垂直なＺ軸に平行となるシ
ャフト３１の軸線３１ａ方向の変位、さらにシャフト３
１の軸線３１ａまわりの角変位とが可能となる。

【００１２】シャフト３１のＸＹ平面移動を可能とする
ためには、最小のカバー２３ｄを除くカバー２３ａ〜２
３ｂにそれぞれ孔部３２ａ〜３２ｃを形成する必要があ
る。各カバー２３ａ〜２３ｄの折返し突起２２ａ〜２２
ｄおよび各カバー２３ａ〜２３ｃに設けられる孔部３２
ａ〜３２ｃに要求される寸法関係は、図９および図１１
に示すカバー３ａ〜３ｄの折返し突起２ａ〜２ｄおよび
カバー３ａ〜３ｃの孔部１２ａ〜１２ｃに要求される寸
法関係と同等である。すなわち、最下段のカバー２３ａ
に設けられる孔部３２ａの大きさは、２段目のカバー２
３ｂに設けられる折返し突起２２ｂの外形よりも小さ
く、２段目のカバー２３ｂに設けられる孔部３２ｂより
は大きくなるように形成される。２段目のカバー２３ｂ
に設けられる孔部３２ｂは、３段目のカバー２３ｃの折
返し突起２２ｃの外形よりは小さく、３段目のカバー２
３ｃに設けられる孔部２２ｃよりは大きく形成される。
３段目のカバー２３ｃに設けられる孔部３２ｃは、最上
段のカバー２３ｄの折返し突起２２ｄの形状よりは小さ
く、シャフト３１が中央からずれて折返し突起２２ｄが
その１段下のカバー２３ｃの折返し突起２２ｃに当接す
る状態でもシャフト３１に孔部３２ｃが接触しないよう
な寸法関係に形成される。したがってカバー２３ａ〜２
３ｃは、折返し突起２２ａ〜２２ｃおよび孔部３２ａ〜
３２ｃを含めて、ＸＹ平面方向については、大略的に相
似形である。

【００１３】図２は、突起３０を形成するカバー２３
ｂ，２３ｄのうち、カバー２３ｂについての突起３０の
詳細を示す。他のカバー２３ｃは全く同様であり、最小
のカバー２３ａは中央に孔部３２ｂではなく、軸封部２
８が形成されることを除いて同様である。また、突起３
０は、板体２１ｂの下面側に突出するように形成されて
いるけれども、上面に突出するように形成することもで
き、その場合は最大のカバー２３ａについても同様の構
成となっている。図２（ａ）は突起３０をポンチ加工な
どによって形成する場合の上面側の形状を示し、図２
（ｂ）はポンチ加工によって形成される突起３０の周囲
の断面形状を示す。ポンチ加工によって形成すると、板
板２１ｄの下面側には突起３０が凸部として突出し、上
面側は対応して凹部となる。突起３０の先端が細くなっ
ているような場合は、積み重ねられたカバー２３ｂの凹
部に、その上のカバー２３ｃの突起３０が嵌まり込むこ
とがないように、突起３０を形成する位置を摺動範囲を
見込んでずらしておく必要がある。たとえば板体２１ｂ
〜２１ｄの最外周から少しだけ内側寄りの位置に設けれ
ばよい。また図２（ｃ）に示すように、板体２１ｂのポ
ンチ加工によるのではなく、下面への溶接等で小片３３
を接合するようにすれば、小片３３が接合される面の裏
面は凹凸が生じないので、突起３０を設ける位置につい
ての条件が緩和される。

【００１４】図３は、本発明の実施の他の形態によるカ
バー３４の形状を示す。カバー３４は、図１の実施形態
におけるカバー２３ｂと同様に、可動型シール２０の積
層されたカバーとして使用することができる。本実施形
態では、図１の実施形態で突起３０を設ける代わりに、
連続した筋立３５を凸部として形成する。このような凸
部は、図３（ａ）に示すように、連続して形成される。
図３（ｂ）に示すように、プレス加工などによって一方
側に突出させ、他方側に凹ませるような加工法や、図３
（ｃ）に示すように、連続した線材３６などを溶接等で
接合することによって形成することができる。筋立３５
によって凸部を形成する場合は、筋立３５が連続してい
るので、カバー３４間の間隔があけられても、水密性を
維持することができる。なお、図３（ｂ）に示すような
プレス加工による筋立３５の形成法を用いる場合は、上
下の筋立と裏面側の凹所とが嵌まり込まないような位置
関係に形成することが必要である。

【００１５】図２（ｂ）に示すような突起３０や、図３
（ｂ）に示すような筋立３５のように、カバー２３ｂ，
３４の一方側に突出し、他方側で凹んでいるような場合
に、相互に重ねられる他方の突起が凹みに嵌まり込むの
を防ぐ必要がある。また、突起３０または筋立３５が、
孔部３２ａ〜３２ｃに嵌合してしまうと、滑らかな摺動
変位が阻止されるので、突起３０または筋立３５は、孔
部３２ａ〜３２ｃに落ち込まない位置に形成する必要が
ある。このような条件を満たす位置は、たとえば図１１
で示されるように、各カバー２３ｂ〜２３ｄおよび３４
の最外周よりもやや内側に寄った位置である。積層され
たカバー２３ａ〜２３ｄの下方のカバー２３ａ〜２３ｃ
の上面側に突起３０ないしは筋立３５を形成する場合
は、孔部３２ａ〜３２ｃよりもわずかに外側寄りの位置
が好ましい。

【００１６】図４、図５、図６および図７は、図１の実
施形態による可動型シール２０を、洗浄装置４０に適用
する場合の構成を示す。図４は、洗浄装置４０としての
正面図、図５は平面図、図６は右側面図、および図７は
可動型シール２０に関連する部分的な断面図を示す。洗
浄装置４０は、台枠４１上に設置され、洗浄槽４２内に
搬送テーブル４３から搬送されてくるワークを、シャフ
ト３１の先端に設けられるノズルから洗浄液を高速度で
噴射し、洗浄する。シャフト３１は、直交ロボット４４
によってＸＹ平面内で移動され、昇降装置４５によって
Ｚ軸方向に昇降移動する。これによって洗浄液循環装置
４６およびポンプ４７から供給される洗浄液を、ワーク
の必要な部分に集中して噴射し、効率よくワークの洗浄
を行うことができる。ワークから跳ね返ってくる洗浄液
は、可動型シール２０によって阻止し、直交ロボット４
４や昇降装置４５に洗浄液がかかる事態を防ぐことがで
きる。また周囲の環境中に、洗浄液がミスト状になって
漏出することも防ぐことができる。周囲の環境中にミス
トなどの漏洩がないので、洗浄装置４０の制御のための
制御装置４８なども、洗浄槽４２に近接して配置するこ
とができる。

【００１７】図７に示すように、昇降装置４５は、外筒
４９を介して可動型シール２０と連結している。シャフ
トである主軸５０は、外筒４９と同一軸線上をＺ方向に
変位可能である。外筒４９と可動型シール２０との接合
は、カバー５１によって行われる。外筒４９は、上部に
設けられるブラケット５２を介して直交ロボット４４に
よって保持され、ＸＹ平面内での移動が可能である。主
軸５０の上部には、主軸カバー５３が設けられ、ロータ
リジョイント５４を介して洗浄液の供給が行われる。ロ
ータリジョイント５４を介して主軸５０が接続されるの
で、主軸５０は軸線まわりの角変位も可能となる。

【００１８】図８は、本発明の実施のさらに他の形態に
よる突起８０，８１とカバー８２との関係を示す。本実
施形態では、突起８０，８１を上下の両面に形成するカ
バー８２と、突起を形成しないカバー８３とを積み重ね
てカバー８２，８３間の面接触を防いでいる。このよう
に両面に突起８０，８１を形成したカバー８２と、突起
を形成しないカバー８３とを組合わせることによって、
上下の突起が凹所に押し込む不具合を防ぐことができ
る。

【００１９】以上説明したカバー２３ａ〜２３ｄ，３
４，８２，８３では、折返し突起２２ａ〜２２ｄを外周
側に形成しているけれども、孔部３２ａ〜３２ｃの周囲
に形成するようにすることもできる。このような構成
は、たとえば前述の実開昭６３−６６１９４の第４図と
して開示されている構成で、面接触を避けるための凸部
を形成した構成に対応する。また、可動型シール２０
は、洗浄装置４０の一部として用いている例について説
明しているけれども、切削液を噴射しながら行う切削な
どの機械加工や、ウォータジェットそのものでワークを
加工するような装置に対しても同様に利用することがで
きる。さらに、カバーの枚数を４枚とする場合について
説明しているけれども、他の枚数であっても同様に本発
明を適用することができる。

【００２０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、複数枚の
カバー間で各カバー間の接触面の間隔をあけるための凸
部を、間隔に臨むカバーの表面に設ける非常に簡単な方
法で、接触面が面接触することを防ぎ、水膜の形成によ
る摺動抵抗の増大を防いで、滑らかな摺動状態を確保す
ることができる。シャフトを平面内で移動させる際に必
要なカバー間を摺動させる力も小さくてよく、駆動源の
小形化、省エネルギ化を図り、製造コストの低減も可能
となる。

【００２１】また本発明によれば、カバー間の接触面の
間隔を維持するための凸部を、複数の突起として形成す
るので、各カバー間が点接触状態となり、摺動抵抗を低
減して、平面移動に要する駆動力を小さくすることがで
きる。

【００２２】また本発明によれば、カバー間面接触を防
ぐ凸部を、連続した筋立として形成するので、カバー間
の水密性を維持しながら摺動抵抗の増大を防ぐことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態の概略的な構成を示す縦
断面図である。

【図２】図１の実施形態のカバーの部分的な斜視図、断
面図および他の形態の部分的な断面図である。

【図３】本発明の実施の他の形態の部分的な斜視図、断
面図およびさらに他の形態の部分的な断面図である。

【図４】図１の実施形態による可動型シールを用いる洗
浄装置の正面図である。

【図５】図１の実施形態による可動型シールを用いる洗
浄装置の平面図である。

【図６】図１の実施形態による可動型シールを用いる洗
浄装置の右側面図である。

【図７】図１の実施形態による可動型シールを用いる洗
浄装置の部分的な断面図である。

【図８】本発明のさらに他の形態を示す部分的な断面図
である。

【図９】先行技術による可動型シールの構成を示す平面
図である。

【図１０】先行技術による可動型シールの構成を示す縦
断面図である。

【図１１】可動型シールの移動状態を示す平面図であ
る。

【符号の説明】

２０ 可動型シール ２１ａ〜２１ｄ 板体 ２２ａ〜２２ｄ 折返し突起 ２３ａ〜２３ｄ，３４，８２，８３ カバー ２８ 軸封部 ２９ 水密部 ３０，８０，８１ 突起 ３１ シャフト ３２ａ〜３２ｃ 孔部 ３３ 小片 ３５ 筋立 ３６ 線材 ４０ 洗浄装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板状で、周囲に折返し突起が形成されて
   略相似形の外形を有する複数枚のカバーが大きさの順に
   積層され、最小のカバーにはシャフト嵌挿孔が形成さ
   れ、最小のカバー以外のカバーには、１段階小さいカバ
   ーの外形よりも小さい孔部が、積層順に大きくなるよう
   に形成され、カバー間で水密状態を維持しながら、シャ
   フトの平面移動が可能な可動型シールにおいて、 各カバー間の接触面の間隔をあけるための凸部が、各間
   隔に臨むカバーの表面に設けられることを特徴とする可
   動型シール。
2. 【請求項２】 前記凸部は、複数の突起として形成され
   ることを特徴とする請求項１記載の可動型シール。
3. 【請求項３】 前記凸部は、連続した筋立として形成さ
   れることを特徴とする請求項１記載の可動型シール。