JPH11223259A - 直進運動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 比較的簡便な構成を採りながら、防塵用シー
ルバンド等の摩耗防止やハウジングの気密性向上等を実
現した直進運動装置を提供する。 【解決手段】 キャリッジ５に形成された左右搬送部３
３，３５には、ハウジング１のスリット４３，４５を覆
うべく、ループ状のシールバンド４７が係止・固着され
ている。サイドカバー３７，３９およびセンタカバー４
１の端部にはシールバンド４７の側端が嵌入する凹溝が
形成され、これら凹溝内に潤滑剤含浸材５５が嵌入・保
持されている。潤滑剤含浸材５５は上下方向中央部に切
込みが形成された略コ字断面を有しており、シールバン
ド４７がこの切込みに進入することにより潤滑剤含浸材
５５に挟み込まれるかたちとなっている。キャリッジ５
の移動に伴ってシールバンド４７が走行すると、潤滑剤
含浸材５５からシールバンド４７の両側端に潤滑剤が供
給される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、産業用機械等に用
いられる直進運動装置に関し、詳しくは、防塵用シール
バンド等の摩耗防止やハウジングの気密性向上等を図る
技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、機械部品に対して孔明け加工やフ
ライス加工等を行う加工工場には、ワークの搬送・位置
決めを高精度に行うべく、種々のワーク搬送装置が導入
されている。この種のワーク搬送装置は、工場の床面に
固定されるベースや、ワークが載置・固定されるテーブ
ルの他、例えば、直交配置された二つの直進運動装置等
から構成されており、制御装置から両直進運動装置に駆
動指令が出力されることにより、テーブル上のワークが
直交する２軸（Ｘ軸およびＹ軸）上の任意の位置に搬送
・位置決めされる。

【０００３】直進運動装置は、直進ガイドに案内されて
直進移動するキャリッジと、キャリッジを直進ガイドに
沿って駆動する直動アクチュエータと、直進ガイドやキ
ャリッジ等を収納・保持するハウジングとからなってい
る。一般に、直進ガイドとしては、摩擦係数の低い樹脂
ブッシュ等を用いた摺動形式や、ボールやローラ等の転
動体を用いた転動形式が用いられ、直動アクチュエータ
としては、ボールねじや台形ねじを用いた送りねじ型を
始め、油・空圧シリンダや、ラックアンドピニオン、リ
ニアモータ等を用いたものが周知である。また、直進運
動装置では、被搬送体（テーブルあるいは他方の直進運
動装置）が取り付けられる搬送部がキャリッジに突設さ
れる一方、ハウジングには搬送部の移動を許容するべく
キャリッジの移動方向に沿ってスリットが形成されてい
る。

【０００４】旧来の直進運動装置では、搬送部の前後で
スリットが開口していることに起因し、ハウジング内に
塵埃や切削液等が侵入して円滑な作動や所期の耐久性が
阻害されたり、装置外に直動アクチュエータ等の駆動騒
音が漏れる虞があった。そこで、実用新案登録第２５０
８５７４号や実公平８−４９９５号公報には、可撓性を
有するシールバンドによってスリットの開口を覆い、こ
れによりハウジングの気密性を向上させた改良型の直進
運動装置が開示されている。前者は搬送部にループ状の
シールバンドを固着させたもので、シールバンドは、ス
リットの開口端に形成されたごく狭い凹溝に嵌入してシ
ールを行うと共に、キャリッジの移動時にはガイドプー
リに案内されてハウジング内を走行する。また、後者は
ハウジングに板状のシールバンドを固着させたもので、
シールバンドは、キャリッジのバンド挿通孔内で湾曲・
張設されることで、ハウジングのスリット外縁に弾性接
触してシールを行う。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した改良型の直進
運動装置では、シールバンドによりハウジングの気密性
が維持される反面、長期の運転によってシールバンドが
摩耗したり、キャリッジの移動が妨げられる等の問題が
あった。すなわち、シールバンドは、合成樹脂含浸帆布
等を素材としたものが多いため、装置稼働時にハウジン
グの凹溝やキャリッジのバンド挿通孔に摺接する際に表
面が徐々に摩耗し、そのシール機能が著しく損なわれる
と共に、ハウジングに侵入して直進ガイドの案内面等に
付着する塵埃の発生源となる。また、シールバンドの摩
耗を抑えるべくその素材にスチール（ばね鋼等）を用い
た場合、シールバンドに摺接（あるいは、転接）するハ
ウジングやキャリッジ、ガイドローラが摩耗し、これら
部材の耐久性が損なわれる他、ハウジングやキャリッジ
の素材である鋳鉄やアルミニウム合金等の摩耗粉がハウ
ジング内に侵入する。更に、シールバンドあるいはこれ
に摺接するハウジングやキャリッジが摩耗すると、摺接
面の荒れにより摺動抵抗が増大し、直動アクチュエータ
の作動負荷が増大したり、キャリッジが円滑に移動しな
くなる。

【０００６】本発明は、上記状況に鑑みなされたもの
で、比較的簡便な構成を採りながら、防塵用シールバン
ド等の摩耗防止やハウジングの気密性向上等を実現した
直進運動装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明では、上記課題を
解決するため、直進ガイドに案内されて直進移動すると
共に、被搬送体の取付けに供される搬送部が形成された
キャリッジと、このキャリッジを前記直進ガイドに沿っ
て駆動する直動アクチュエータと、前記キャリッジおよ
び直進ガイドを収納・保持すると共に、前記搬送部が貫
通するスリットが形成されたハウジングと、前記キャリ
ッジまたは前記ハウジングのいずれか一方に固着され、
前記スリットの開口を閉鎖するシールバンドと、前記キ
ャリッジまたは前記ハウジングのいずれか他方に固設さ
れ、前記シールバンドの少なくとも一部分に接触して当
該シールバンドの表面に潤滑剤を供給する潤滑剤含浸材
とを備えた直進運動装置を提案する。

【０００８】この発明によれば、例えば、シールバンド
がキャリッジに固着されたものでは、キャリッジの移動
に伴ってシールバンドが走行する度に潤滑剤含浸材から
シールバンドに潤滑剤が供給される。これにより、シー
ルバンドとハウジングとの摺接面における潤滑が行わ
れ、両者の摩耗が防止されると同時に、該摺接面の微細
な空隙が潤滑剤により塞がれることになり、ハウジング
の気密性が向上する。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る直進運動装置
の実施形態を図面に基づき詳細に説明する。図１は本発
明の第１実施形態の要部を示す縦断面図、図２は図１中
のＡ−Ａ断面図、図３は同Ｂ−Ｂ断面図である。これら
の図に示したように、第１実施形態の直進運動装置は、
装置本体たるハウジング１と、ハウジング１に設けられ
た一対の直進ガイド３と、直進ガイド３に案内されて前
後（説明の便宜上、図２，図３中の左方を前方とする）
に移動するキャリッジ５と、キャリッジ５を前後に往復
駆動させる直動アクチュエータ７とからなっている。

【００１０】直進ガイド３は、レール玉循環式転がりガ
イドであり、ハウジング１の上面に固着されたレール１
１と、キャリッジ５の下面に固着されたスライドメンバ
１３とが、スライドメンバ１３内を循環する鋼球（図示
せず）を転動体として相対移動する。また、直動アクチ
ュエータ７は、送りねじ型であり、モータブラケット１
５を介してハウジング１に固着された交流サーボモータ
（以下、モータと略称する）１７がカップリング１９を
介してボールねじ軸２１を回転駆動すると、ボールねじ
軸２１の回転運動がキャリッジ５の下面に装着されたボ
ールナット２３により直進運動に変換され、キャリッジ
５が図２，図３中に矢印で示したようにボールナット２
３と共に往復動する構造となっている。図２中、２５，
２７はボールねじ軸２１を回動自在に支持する前後部転
がり軸受であり、２９は後部転がり軸受２７を保持する
軸受ハウジングである。

【００１１】キャリッジ５の上部には、図１に示したよ
うに、左右一対の搬送部３３，３５が形成されており、
これら搬送部３３，３５に図示しない被搬送体が固着さ
れる。また、ハウジング１には、左右サイドカバー３
７，３９とセンタカバー４１とが図示しないボルトによ
り締結・一体化されており、左右搬送部３３，３５はこ
れらサイドカバー３７，３９とセンタカバー４１との間
に形成されたスリット４３，４５内を前後に移動する。

【００１２】第１実施形態の場合、左右搬送部３３，３
５には、両スリット４３，４５を覆うべく、図４にその
斜視を示すループ状のシールバンド４７が係止・固着さ
れている。シールバンド４７は、薄鋼板のプレス成型品
であり、搬送部３３，３５が嵌入する矩形孔４８と、そ
の前後に各一対のピン孔４９とが穿設されている。モー
タブラケット１５および軸受ハウジング２９には上下一
対のガイドプーリ５０がそれぞれ回動自在に支持されて
おり、これらガイドプーリ５０に案内されてシールバン
ド４７がハウジング１内を走行する。

【００１３】図５（図１中のＣ部拡大図）に示したよう
に、スリット４３，４５の開口端（すなわち、サイドカ
バー３７，３９およびセンタカバー４１の端部）にはシ
ールバンド４７の側端が嵌入する凹溝５１，５３が形成
され、これら凹溝５１，５３内に潤滑剤含浸材５５が嵌
入・保持されている。潤滑剤含浸材５５は上下方向中央
部に切込み５７が形成された略コ字断面を有しており、
シールバンド４７がこの切込み５７に進入することによ
り潤滑剤含浸材５５に挟み込まれるかたちとなってい
る。図１中、５９はセンタカバー４１に保持された吸音
材である。

【００１４】潤滑剤含浸材５５の素材としては、本出願
人に係る特開平７−１１８６８４号公報、特開平７−１
５０１６３号公報、特開平８−２７４７５号公報に記載
された潤滑性組成物が好適である。これら潤滑性組成物
は、各公報に詳述されたように、多孔性の架橋樹脂組成
物内に多量の潤滑剤（潤滑油やグリース）を均一に保持
させたもので、その表面には保持された潤滑剤が長期間
に亘り安定して滲みでる。

【００１５】以下、第１実施形態の作用を述べる。直進
運動装置がワーク搬送装置等に組み込まれ、図示しない
駆動制御装置からモータ１７に電流が供給されると、モ
ータ１７は供給された電流に応じて正転あるいは逆転す
る。モータ１７の回転力はカップリング１９を介してボ
ールねじ軸２１に伝達され、上述したボールナット２３
の作用により、キャリッジ５は直進ガイド３に案内され
ながら前進あるいは後退する。この際、シールバンド４
７は、キャリッジ５の移動に伴なってガイドプーリ５０
に案内されて走行し、その両側端は潤滑剤含浸材５５に
挟み込まれた状態で摺動する。

【００１６】これにより、シールバンド４７の両側端に
は、潤滑剤含浸材５５から滲み出た潤滑剤が連続的に供
給され、その表面に潤滑油膜（あるいは、グリース膜）
が形成される。その結果、シールバンド４７とガイドプ
ーリ５０との間の潤滑が常に良好に行われることにな
り、長期間に亘る運転によっても両者の摩耗は殆ど生じ
なくなった。また、シールバンド４７と潤滑剤含浸材５
５との間に間隙がなく、ハウジング１の気密性が従来の
ものに較べて向上することにより、次のような効果が得
られた。例えば、直動アクチュエータ７から発生する塵
埃を外部に排出したり、ハウジング１内への塵埃や水分
等の侵入を防止する場合、排気装置や給気装置によりハ
ウジング１内を真空引きあるいは加圧することがある
が、気密性が高いことにより十分な負圧あるいは正圧が
得られやすいため、これらの装置に比較的能力の小さい
ものを用いることができる。尚、従来装置では、直動ア
クチュエータ７の駆動騒音がハウジング１（凹溝）とシ
ールバンド４７との間隙から外部に放出されやすかった
が、第１実施形態の直進運動装置においては、このよう
な間隙が存在しないため、センタカバー４１に吸音材５
９を設けたことも相俟って、運転時の静粛性も向上させ
ることができた。

【００１７】図６には、本発明の第２実施形態の要部を
拡大縦断面により示してある。第２実施形態は、第１実
施形態の一部を変更したものであるため、第１実施形態
との相違点についてのみ説明する。図６に示したよう
に、第２実施形態においても、シールバンド４７は、略
コ字断面の潤滑剤含浸材５５に挟み込まれているが、潤
滑剤含浸材５５と凹溝５１，５３の下面との間には弾性
部材６１が介装されている。弾性部材６１は、ばね鋼あ
るいは弾性を有する合成樹脂を素材としており、潤滑剤
含浸材５５がシールバンド４７を挟圧する際の補助を行
っている。これにより、シールバンド４７と潤滑剤含浸
材５５との密着度が高まり、潤滑剤含浸材５５からシー
ルバンド４７への潤滑剤の供給がより確実に行われると
共に、ハウジング１の気密性が更に向上した。

【００１８】図７には、本発明の第３実施形態の要部を
縦断面により示してある。第３実施形態も、その全体構
成は第１実施形態と同様であるため、第１実施形態との
相違点についてのみ説明する。図７に示したように、第
３実施形態は、ハウジング１内の下部に上下各一対の潤
滑剤含浸材６３，６５を配置したもので、これら潤滑剤
含浸材６３，６５によりシールバンド４７が挟み込まれ
ている。一方、サイドカバー３７，３９およびセンタカ
バー４１の端部にはシールバンド４７の側端が嵌入する
凹溝５１，５３が形成されているが、これら凹溝５１，
５３の幅はシールバンド４７の厚みに対する余裕が殆ど
なく、凹溝５１，５３内には当然に潤滑剤含浸材が保持
されてない。

【００１９】第３実施形態の場合、キャリッジ５の移動
に伴ってシールバンド４７が走行すると、潤滑剤含浸材
６３，６５からシールバンド４７の両面に潤滑剤が供給
され、シールバンド４７とガイドプーリ５０との間の潤
滑が行われる。また、シールバンド４７は、走行時の撓
みや振れ等によって、凹溝５１，５３と接触することが
避けられないが、この際も潤滑剤によりシールバンド４
７および凹溝５１，５３の摩耗が防止される。尚、本実
施形態においては、潤滑剤含浸材６３，６５は、ハウジ
ング１の全長にわたって配置することで、その体積を第
１、第２実施形態に較べて遙かに大きくすることができ
るため、極めて長期間の運転が行われても潤滑剤が枯渇
する虞がない。

【００２０】図８には、本発明の第４実施形態の要部を
縦断面により示してある。第４実施形態も、その全体構
成は第１実施形態と同様であるため、第１実施形態との
相違点についてのみ説明する。図８に示したように、第
４実施形態は、回動自在な上下一対の潤滑剤含浸ローラ
６７と山形状の潤滑剤含浸材６９とをモータブラケット
１５に取り付けたもので、潤滑剤含浸ローラ６７はシー
ルバンド４７の表面に転接し、潤滑剤含浸材６９はシー
ルバンド４７の裏面に摺接している。これにより、キャ
リッジ５の移動に伴ってシールバンド４７が走行する
と、潤滑剤含浸ローラ６７と潤滑剤含浸材６９とからシ
ールバンド４７の両面に潤滑剤が供給され、シールバン
ド４７と凹溝５１，５３およびガイドプーリ５０間の潤
滑が行われる。

【００２１】図９，図１０（図９中のＤ−Ｄ断面図）に
は、本発明の第５実施形態の要部を縦断面により示して
ある。第５実施形態の直進運動装置では、上述した他の
実施形態とは異なり、シールバンド７１がハウジング１
側に固定されている。薄鋼板製のシールバンド７１は、
キャリッジ５に形成されたバンド挿通孔７３内で湾曲・
張設されることで、ハウジング１のスリット外縁７５に
弾性接触してシールを行う。図９中、７７はキャリッジ
５に形成されたシール板挿通孔７９内に挿通される合成
樹脂製の摺動シール板であり、ハウジング１とキャリッ
ジ５との側方間隙８１をシールする。

【００２２】図１０に示したように、バンド挿通孔７３
には、シールバンド７１の上面に摺接する前後一対の上
方潤滑剤含浸材８３，８５と、シールバンド７１の下面
に摺接する前後一対の下方潤滑剤含浸材８７，８９とが
それぞれ内装されている。これら潤滑剤含浸材８３，８
５，８７，８９は、第１実施形態で用いられたものと同
様の素材から形成されており、素材自体の弾性力によっ
てシールバンド７１に押し付けられている。

【００２３】第５実施形態の場合、直進運動装置が運転
されてキャリッジ５が移動すると、シールバンド７１に
押し付けられた上方潤滑剤含浸材８３，８５および下方
潤滑剤含浸材８７，８９からシールバンド７１の両面に
潤滑剤が供給される。その結果、キャリッジ５とシール
バンド７１との間の潤滑が常に良好に行われることにな
り、長期間に亘る運転によっても両者の摩耗は殆ど生じ
なくなった。また、シールバンド７１と摺動シール板７
７とによりハウジング１の気密が保たれるため、ハウジ
ング１内への塵埃等の侵入やハウジング１外への直動ア
クチュエータ７の駆動騒音の漏洩が防止される。

【００２４】以上で具体的実施形態の説明を終えるが、
本発明の態様はこの実施形態に限られるものではない。
例えば、上記実施形態では、シールバンドに薄鋼板製の
ものを用いたが、ポリウレタン含浸帆布製のもの等を用
いるようにしてもよい。また、直進ガイドとして、レー
ル玉循環式転がりガイドに代えて、丸軸型や滑り型等を
用いてもよいし、直動アクチュエータ７として、送りね
じ型に代えて、油・空圧シリンダやラックアンドピニオ
ン、リニアモータ等を用いてもよい。更に、直進運動装
置各部の具体的構成についても、設計上あるいは製作上
の都合等により、適宜変更可能である。

【００２５】

【発明の効果】本発明の直進運動装置によれば、直進ガ
イドに案内されて直進移動すると共に、被搬送体の取付
けに供される搬送部が形成されたキャリッジと、このキ
ャリッジを前記直進ガイドに沿って駆動する直動アクチ
ュエータと、前記キャリッジおよび直進ガイドを収納・
保持すると共に、前記搬送部が貫通するスリットが形成
されたハウジングと、前記キャリッジまたは前記ハウジ
ングのいずれか一方に固着され、前記スリットの開口を
閉鎖するシールバンドと、前記キャリッジまたは前記ハ
ウジングのいずれか他方に固設され、前記シールバンド
に接触して当該シールバンドの表面に潤滑剤を供給する
潤滑剤含浸材とを備えるようにしたため、キャリッジの
移動に伴って潤滑剤含浸材からシールバンドに潤滑剤が
供給され、シールバンドとハウジングまたはキャリッジ
との摺接面における潤滑が行われてその摩耗が防止され
ると同時に、該摺接面の微細な空隙が潤滑剤により塞が
れることになってハウジングの気密性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の要部を示す縦断面図で
ある。

【図２】図１中のＡ−Ａ断面図である。

【図３】図１中のＢ−Ｂ断面図である。

【図４】第１実施形態におけるシールバンドの斜視図で
ある。

【図５】図１中のＣ部拡大図である。

【図６】本発明の第２実施形態の要部を示す断面図であ
る。

【図７】本発明の第３実施形態の要部を示す断面図であ
る。

【図８】本発明の第４実施形態の要部を示す断面図であ
る。

【図９】本発明の第５実施形態の要部を示す断面図であ
る。

【図１０】図９中のＤ−Ｄ断面図である。

【符号の説明】

１‥‥ハウジング ３‥‥直進ガイド ５‥‥キャリッジ ７‥‥直動アクチュエータ ３３，３５‥‥搬送部 ３７，３９‥‥サイドカバー ４１‥‥センタカバー ４３，４５‥‥スリット ４７‥‥シールバンド ５０‥‥ガイドプーリ ５１，５３‥‥凹溝 ５５‥‥潤滑剤含浸材 ６１‥‥弾性部材 ６３，６５‥‥潤滑剤含浸材 ６７‥‥潤滑剤含浸ローラ ７１‥‥シールバンド ７７‥‥摺動シール板 ８３，８５‥‥上方潤滑剤含浸材 ８７，８９‥‥下方潤滑剤含浸材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】直進ガイドに案内されて直進移動すると共
   に、被搬送体の取付けに供される搬送部が形成されたキ
   ャリッジと、 このキャリッジを前記直進ガイドに沿って駆動する直動
   アクチュエータと、 前記キャリッジおよび直進ガイドを収納・保持すると共
   に、前記搬送部が貫通するスリットが形成されたハウジ
   ングと、 前記キャリッジまたは前記ハウジングのいずれか一方に
   固着され、前記スリットの開口を閉鎖するシールバンド
   と、 前記キャリッジまたは前記ハウジングのいずれか他方に
   固設され、前記シールバンドの少なくとも一部分に接触
   して当該シールバンドの表面に潤滑剤を供給する潤滑剤
   含浸材とを備えたことを特徴とする直進運動装置。