TW201516286A

TW201516286A - 運動導引裝置

Info

Publication number: TW201516286A
Application number: TW103115528A
Authority: TW
Inventors: Takuya Horie; Ayako Miyajima
Original assignee: Thk Co Ltd
Priority date: 2013-05-02
Filing date: 2014-04-30
Publication date: 2015-05-01
Also published as: JP2014219025A; JP6211793B2; WO2014178302A1

Abstract

本發明是可沿著移動塊的周圍將該移動塊與軌道軌條間之間隙完全密封，而防止細微粉末等異物侵入該移動塊內部之運動導引裝置的防塵構造，且由端部防塵構件(7)及側面防塵構件(8)所形成，前述端部防塵構件(7)具備：將位於前述移動塊(3)的行進方向端部處之該移動塊(3)與前述軌道軌條(2)間的間隙予以堵塞，且面接觸於該軌道軌條(2)的端部刮刷體(70)；及用來將前述端部刮刷體(70)保持於前述移動塊(3)的端部外殼(73)，前述側面防塵構件(8)具備：沿著前述軌道軌條(2)的長度方向與該軌道軌條(2)形成面接觸的側面刮刷體(80)；及將前述側面刮刷體(80)保持於前述移動塊(3)的側面板(81)，前述側面刮刷體(80)與前述端部刮刷體(70)形成面接觸。

Description

運動導引裝置

本發明關於：具備「防止細微的異物從外部進入軌道軌條與移動塊間之間隙」的防塵構件的運動導引裝置。

在具備移動塊及軌道軌條的運動導引裝置中，前述移動塊承受負荷的同時，可沿著軌道軌條自由地運動。這種運動導引裝置，譬如被使用於各種工作機械或產業機械中的X軸、Y軸、Z軸等的直線導引部。對應於所使用之機械的用途，運動導引裝置的使用環境呈多樣化。舉例來說，在金屬加工用的工作機械中，水溶性冷卻劑液灑落於軌道軌條，此外，在木材加工用的工作機械中，細微的粉末附著於軌道軌條。即使在這種過於嚴苛的環境中，為了確保移動塊對軌道軌條的滑順運動，必須防止附著於這些軌道軌條的異物侵入至移動塊的內部，傳統以來，提供一種用來密封「軌道軌條與移動塊間的間隙」的防塵構件。

就這樣的防塵構件而言，已知有譬如專利文獻1所揭示的物品。該防塵構件具備：相對於前述移動塊，安裝於其移動方向之前後的一對接觸刮刀(scraper)；及在該一對接觸刮刀之間，沿著長度方向而安裝於前述移動塊之側面的側刮刀。

前述接觸刮刀，是將「由毛氈等所形成的板狀刮刷體」，配置於「被固定在前述移動塊之殼體」的內部的裝置。形成板狀的刮刷體，其表背面被配置成與前述軌道軌條的長度方向直交，進而接觸於該軌道軌條的表面。因此，一旦移動塊沿著軌道軌條運動，前述殼體內的刮刷體將刮除「附著於該軌道軌條表面的液體或細微粉末等異物」，防止這些異物在附著於軌道軌條的狀態下侵入移動塊的內部。

此外，前述側刮刀也是將「板狀的刮刷體」配置於「被固定在移動塊之殼體」之內部的裝置，該刮刷體是沿著軌道軌條的長度方向而與軌道軌條接觸。雖然該側刮刀幾乎不會如同前述接觸刮刀般發揮刮除異物的作用，卻能將「沿著軌道軌條的長度方向，存在該軌道軌條與移動塊之間的間隙」予以堵塞，而防止異物從該該間隙侵入移動塊的內部。

[先行技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本實用新案登錄第3132154號公報

專利文獻1所揭示的習知防塵構造，是利用螺栓將前述側刮刀的殼體固定於前述移動塊，此時，該側刮刀的殼體之長度方向的端部，與配置於前述移動塊之前後的接觸刮刀的殼體，於部分形成重疊。但是，由於前述接觸刮刀的殼體及側刮刀的殼體，分別是以硬質的材料所形成，因此即使確實地鎖緊螺栓而固定的場合，兩者之間也有可能產生間隙。此外，前述接觸刮刀的刮刷體與前述側刮刀的刮刷體並未形成接觸，因此仍然有「附著於前述軌道軌條的細微粉末或液體等，從前述接觸刮刀的殼體與側刮刀的殼體之間的間隙，侵入移動塊的內部」的疑慮。

本發明是著眼於上述問題所研發的發明，其目的是提供一種：沿著移動塊的周圍，將該移動塊與軌道軌條之間的間隙完全地密封，防止細微粉末等異物侵入該移動塊的內部，藉此可長時間確保移動塊對軌道軌條的滑順運動之運動導引裝置的防塵構造。

亦即，本發明，是具有軌道軌條與防塵組合體，並且具備「沿著前述軌道軌條自由運動的移動塊」的運動導引裝置，前述防塵組合體是由以下所構成：被設在前述移動塊之行進方向端部的端部防塵構件、及沿著移動塊之長度方向設置的側面防塵構件。前述端部防塵構件具備：形成具有特定厚度的板狀，並且將位於前述移動塊的行進方向端部處，該移動塊與前述軌道軌條之間的間隙予以堵塞，且面接觸於該軌道軌條的端部刮刷體；及用來將前述端部刮刷體保持於前述移動塊的端部外殼。另外，前述側面防塵構件具備：形成具有特定厚度的板狀，沿著前述軌道軌條的長度方向與該軌道軌條形成面接觸的側面刮刷體；及將前述側面刮刷體保持於前述移動塊的側面板。然後，前述側面刮刷體與前述端部刮刷體形成面接觸。

根據構成上述說明之本發明的防塵構造，由於在前述移動塊之行進方向的端部配置「面接觸於前述軌道軌條之表面的端部刮刷體」之外，還配置「沿著前述移動塊的長度方向，面接觸於前述軌道軌條之表面的側面刮刷體」，並使前述的端部刮刷體與側面刮刷體彼此形成面接觸，因此，可防止在端部刮刷體與側面刮刷體之間形成間隙，而確保兩者的連續性，能沿著該移動塊的周圍，完全地密封「移動塊與軌道軌條之間的間隙」。藉此，能確實地防止細微粉末等異物侵入該移動塊的內部，能長時間確保移動塊對軌道軌條的滑順運動。

1‧‧‧運動導引裝置

2‧‧‧軌道軌條

3‧‧‧移動塊

4‧‧‧潤滑油供給裝置

5‧‧‧密封構件

6‧‧‧防塵組合體

7‧‧‧端部防塵構件

8‧‧‧側面防塵構件

20‧‧‧滾動接觸面

21‧‧‧底面

22‧‧‧安裝孔

23‧‧‧封閉蓋

30‧‧‧安裝面

70‧‧‧端部刮刷體

70a‧‧‧刮刷面

71‧‧‧隔板

72‧‧‧收容室

73‧‧‧端部外殼

74‧‧‧保持突片

75‧‧‧溝部

76‧‧‧連接部

80‧‧‧側面刮刷體

80a‧‧‧刮刷面

81‧‧‧側面板

82‧‧‧收容凹部

83‧‧‧卡止突部

第1圖：是顯示採用了本發明的運動導引裝置之實施形態的其中一例的立體圖。

第2圖：是顯示實施形態之端部防塵構件的分解立體圖。

第3圖：是顯示實施形態之端部防塵構件的端部外殼、與側面防塵構件之側面板的分解立體圖。

第4圖：是顯示實施形態的端部外殼與側面板之組合狀態的立體圖。

第5圖：是沿著與軌道軌條的長度方向垂直的方向，將實施形態的端部防塵構件切斷的剖面圖。

第6圖：是顯示被收納於實施形態的端部防塵構件之端部外殼的端部刮刷體、與側面刮刷體之間的接觸狀態的放大圖。

在以下的說明中，使用附圖來說明採用本發明之運動導引裝置的實施形態。

第1圖及第2圖，是顯示採用了本發明的運動導引裝置的第一實施形態的圖。該運動導引裝置1是由以下所構成：沿著長度方向形成有滾動體之滾動接觸面20的軌道軌條2、及隔著複數個滾動體而安裝於前述軌道軌條2，並內建有該滾動體之無限循環通路的移動塊3。藉由前述滾動體一邊滾動於前述軌道軌條2的滾動接觸面20並循環於前述無限循環通路，前述移動塊3可沿著該軌道軌條2的長度方向自在地運動。而前述移動塊3，並不侷限於「隔著滾動體而安裝於軌道軌條2」的結構，也可以是「隔著低摩擦係數的滑動接觸件而安裝於軌道軌條2」的結構。

此外，在前述移動塊3安裝有防塵組合體6。該防塵組合體6是由以下所構成：相對於前述移動塊3，配置於其行進方向之前後的一對端部防塵構件7；及形成沿著前述軌道軌條2之長度方向的板狀，且配置於前述移動塊3之下側的一對側面防塵構件8。組合上述端部防塵構件7及側面防塵構件8的防塵組合體6，是相對於外部將前述移動塊3與前述軌道軌條2之間的間隙予以密封，在使用該運動導引裝置1的各種使用環境下，防止附著於軌道軌條2的細微粉末或各種液體侵入前述移動塊3的內部。

前述軌道軌條2形成略矩形剖面圖，在其兩側面分別形成有凹部。在各凹部的上下，形成有前述滾動體的滾動接觸面20，在軌道軌條2的整體，形成有4條的滾動接觸面20。各滾動接觸面20，譬如是以45°的角度對軌道軌條2的底面21形成傾斜，位於前述凹部之上側的滾動接觸面20，是以45°的角度朝向些下方，而位於下側的滾動接觸面20，是以45°的角度朝向斜上方。此外，在該軌道軌條2，沿著長度方向以特定的間隔形成有固定固定螺栓的安裝孔22，這些安裝孔22是當將該軌道軌條2鋪設於機械裝置等時使用。為了防止異物通過該安裝孔22侵入前述移動塊3的內部，實際上使用該運動導引裝置時，前述安裝孔22是在鎖入固定螺栓後，由圓板狀的封閉蓋所封閉。

而滾動接觸面20對前述軌道軌條2的配置、傾斜角度及數量，可因應於前述移動塊3所需的負荷能力，適當地設計變更。此外，在該例子中，由於是採用滾子作為前述滾動體使用，因此前述滾動接觸面20被修整成平面狀，在採用滾珠作為滾動體的場合中，前述滾動接觸面則形成：在長度方向上將其垂直的剖面修整成曲面狀。

另外，前述移動塊3，具有用來搭載「工作台等的搬運對象物」的安裝面30，並且在該移動塊3相對於前述軌道軌條2之行進方向的前後，安裝有一對潤滑油供給裝置4。該潤滑油供給裝置4內藏有潤滑油，一旦前述移動塊3相對於軌道軌條2行進時，將伴隨著該行進而逐次對該軌道軌條2的滾動接觸面20塗布適當的潤滑油。

此外，在各潤滑油供給裝置4的外側，安裝有「以2片形成一組」的密封構件5。各密封構件5具有「形成較薄前端部之胺甲酸乙酯橡膠製的密封唇部(seal lip)」，該密封唇部的前端，是在對包含前述滾動接觸面20的軌道軌條2的表面形成撓曲並形成線接觸。這些密封構件5主要是承擔「將潤滑油保持於移動塊3內」的功能，因此該密封構件5被配置在前述潤滑油供給裝置4的外側。此外，由於前述密封唇部滑接於軌道軌條2的表面，因此這些密封構件5可將「穿過前述防塵組合體6的細微粉末或液體等異物」從軌道軌條2的表面排除，而發揮防止所述的異物侵入前述移動塊3內的功能。但是，關於該排除異物的功能，前述防塵組合體6，特別是前述端部防塵構件7更為顯著，前述密封構件5所發揮之排除異物的功能，充其量只是用來輔助防塵組合體6的功能罷了。而倘若是「附著於軌道軌條2之細微粉末等異物較少」的環境，前述密封構件5則不必設成2片重疊，亦可在前述潤滑油供給裝置4的外側僅安裝1片。

前述潤滑油供給裝置4可對應於該運動導引裝置的使用環境，而任意地選擇安裝或者非安裝。舉例來說，倘若將黃油(grease)封入移動塊3，且僅以該黃油就能充分地潤滑「滾動於前述軌道軌條2的滾動體」時，便能省略前述潤滑油供給裝置4。在該場合中，前述密封構件5直接固定於前述移動塊3。

在第1圖中，為求能有助於理解前述潤滑油供給裝置4、前述密封構件5、前述端部防塵構件7相對於前述移動塊的組合關係，乃針對移動塊3的其中一端部，顯示將上述構件分解的狀態。此外，關於構成前述防塵組合體6的一對側面防塵構件8，第1圖所描繪的內容，是僅將其中一側的側面防塵構件8從移動塊3卸下。

接著，針對前述防塵組合體6的具體性構造進行說明。

如同先前所述，前述防塵組合體6是由一對端部防塵構件7及一對側面防塵構件8所構成。第2圖是顯示前述端部防塵構件7之細部的分解立體圖。該端部防塵構件7是由以下所構成：由合成橡膠的發泡體所形成的複數片(在第2圖所顯示的例子中為3片)端部刮刷體70；和被配置在彼此鄰接的端部刮刷體70之間的隔板71；及具有「上述端部刮刷體70及隔板71之收容室72」的端部外殼73。

各端部刮刷體70是成形為具有特定厚度的板狀，且在中央設成可供前述軌道軌條2通過的凹陷部。圍繞前述凹陷部之端部刮刷體70的內側面，是設成與軌道軌條2的表面平行，而構成面接觸於軌道軌條2之表面的刮刷面70a。為了使前述刮刷面70a沒有間隙地滑接於前述軌道軌條2的表面，前述凹陷部形成稍微小於「軌道軌條2的截面形狀」，該刮刷面70a是伴隨著些微的干涉量(interference)而接觸於軌道軌條2。

此外，前述隔板71，是形成與前述端部刮刷體70大致相同的尺寸，且為金屬製或者合成樹脂製的薄板，並且在中央設有可供前述軌道軌條2通過的凹陷部。但是，為了使該隔板71不會接觸於前述軌道軌條2，前述凹陷部是形成稍大於「軌道軌條2的截面形狀」。該隔板71將鄰接於前後的2片端部刮刷體70隔開，以防止其中一片端部刮刷體70的汙染轉移至另一片端部刮刷體70。如此一來，舉例來說，即使附著於軌道軌條2的水溶性冷卻劑液侵入位於前述移動塊3之行進方向最外側的端部刮刷體70，該冷卻劑液也不會立即侵入第2片的端部刮刷體70，可長時間維持端部防塵構件7對軌道軌條2的清潔作用。

這些端部刮刷體70及隔板71，是在交互重疊的狀態下，由前述端部外殼73的收容室72所保持。在前述端部外殼73也設有可供前述軌道軌條2通過的凹陷部，該端部外殼73和前述隔板71相同，與前述軌道軌條2呈現非接觸。此外，在前述端部外殼73，於面向前述軌道軌條2之側面的位置設有保持突片74，該保持突片74在將前述端部防塵構件7從軌道軌條2卸下時，防止前述端部刮刷體70及隔板71從收容室72脫落。

該端部防塵構件7貫穿前述端部外殼73，並藉由鎖緊固定於前述移動塊3的複數個固定螺栓，而固定於該移動塊3。這些固定螺栓也同時貫穿前述密封構件5及潤滑油供給裝置4，而形成藉由該螺栓的鎖緊固定，將前述密封構件5及潤滑油供給裝置4保持於前述端部防塵構件7及移動塊3之間。

另外，如第1圖中所示，前述側面防塵構件8是由以下所構成：沿著前述軌道軌條2的長度方向延伸之板狀的側面刮刷體80；及將該側面刮刷體80保持於移動塊3的側面板81。前述側面刮刷體80，和前述端部刮刷體70相同，是將合成橡膠的發泡體成形為具有特定厚度的板狀，且沿著軌道軌條2的長度方向，具有面接觸於其側面的刮刷面80a。此外，在該實施形態中，是將前述側面刮刷體80沿著軌道軌條2之長度方向的長度設定成：該側面刮刷體80的兩端部與「設在前述移動塊3兩端的一對端部防塵構件7」重疊的長度。

第3圖，是顯示前述側面板81的立體圖。前述側面板81具有用來乘載前述側面刮刷體80的收容凹部82。該收容凹部82的深度，是形成較「前述側面刮刷體80的厚度」更淺，一旦將側面刮刷體80配置於前述收容凹部82，該側面刮刷體80將形成稍微朝側面板81上突出。此外，該側面板81相對於前述移動塊3，是從下側，也就是指從軌道軌條2之底面的方向鎖入而固定，在該側面板81設有前述鎖入固定時所使用的複數個螺絲孔。因此，一旦將前述側面板81固定於移動塊3，被配置於前述收容凹部82的側面刮刷體80，將被夾入該側面板81與移動塊3之間，並在該狀態下形成：側面刮刷體80的刮刷面80a面接觸於軌道軌條2的側面。

不僅如此，在前述側面板81之長度方向的兩端，設有一對卡止突部83。這些卡止突部83，嵌合於被設在前述端部防塵構件7之端部外殼73的溝部75。因此，在前述端部外殼73已固定於移動塊3的狀態下，如第4圖所示，將前述側面板81連結於前述端部外殼73，而形成該側面板81的端部由前述端部外殼73所保持。

第5圖及第6圖，是顯示在前述端部外殼73與前述側面板81已連結的狀態中，前述軌道軌條、前述端部刮刷體70及前述側面刮刷體80三者之接觸狀態的剖面圖。

第5圖，是沿著與前述軌道軌條2的長度方向垂直的方向，將前述端部防塵構件7切斷的剖面圖。如該第5圖所示，前述端部刮刷體70與軌道軌條2是沒有間隙地形成接觸。因此，一旦前述移動塊3沿著軌道軌條2移動，前述端部刮刷體70的刮刷面70a，將附著於軌道軌條2表面的細微粉末或液體等異物，從該軌道軌條2的表面排除。此外，由於前述端部刮刷體70是由合成橡膠的發泡體所成形，因此也能發揮利用毛細管現象(capillary action)吸取附著於軌道軌條2表面之液體的效果。此外，被設在軌道軌條2之固定螺栓的安裝孔22，是由封閉蓋23所封閉，前述端部刮刷體70也是沒有間隙地接觸於前述封閉蓋23。

另外，在前述端部外殼73之收容室72的下方，於前述保持突片74與軌道軌條2的側面之間設有開口部，通過該開口部，前述收容室72內的端部刮刷體70接觸前述側面防塵構件8的側面刮刷體80。更具體地說，如第2圖所示，在各端部刮刷體70，設有可進入前述開口部的連接部76，該連接部76的前端面如第5圖所示，面接觸於前述側面刮刷體80。

此外，前述側面刮刷體80，其前端的刮刷面80a是沒有間隙地與軌道軌條2的側面形成面接觸，不僅如此，由於該側面刮刷體80之長度方向的兩端，如同先前所描述，與端部刮刷體70形成面接觸，因此在「位於前述移動塊3之行進方向兩端的一對端部防塵構件7」之間，該移動塊3與軌道軌條2側面之間的間隙，是完全由前述側面刮刷體80所封閉。換言之，位於移動塊3之行進方向兩端的一對端部防塵構件7，是由位於軌道軌條2側面的一對側面防塵構件8所連接而構成防塵組合體6，前述端部刮刷體70的刮刷面70a與側面刮刷體80的刮刷面80a，在軌道軌條2的周圍形成連續的刮刷面，而將移動塊3與軌道軌條2之間的間隙從外部封閉。

接著，如同先前所描述，由於前述端部防塵構件7的端部刮刷體70與側面防塵構件8的側面刮刷體80彼此形成面接觸，並使兩者的刮刷面不間斷地形成連接，因此，即使假設在前述端部防塵構件7的端部外殼73與側面防塵構件8的側面板81的端部之間意外地產生些微的間隙，也能防止附著於軌道軌條2之細微粉末或液體等異物侵入移動塊3的內部。

另外，第6圖是顯示被收納於前述端部防塵構件7之端部外殼73的3片端部刮刷體70、與前述側面刮刷體80之間的接觸狀態。如該第6圖所示，被配置於前述側面板81之收容凹部82內的側面刮刷體80，從該側面板81的上面稍微突出，因此在已將前述側面板81之長度方向的端部固定於前述端部外殼73的狀態下，一旦將該端部外殼73固定於前述移動塊3，便形成：前述側面刮刷體80之長度方向的端部，從下方壓附於前述端部刮刷體70的連接部76。如此一來，能更確實地執行前述端部刮刷體70與前述側面刮刷體80之間的面接觸，而防止兩者間之間隙的產生。

除此之外，被設在前述側面板81的長度方向之端部的卡止突部83，如第6圖所示，嵌合於設在端部外殼73的溝部75。因此，即使前述側面刮刷體80強力地壓附於前述端部刮刷體70的連接部76，前述側面板81的端部也不會因為壓附力的反作用力而朝下方彎曲，就這點來看，可使前述側面刮刷體80確實地面接觸於前述端部刮刷體70。

這樣一來，在將「前述端部防塵構件7的端部外殼73」與「側面防塵構件8的側面板81」予以組合而構成防塵組合體6的場合中，由於前述端部刮刷體70與側面刮刷體80並非單純地形成面接觸，而是構成「兩者互相壓接並形成面接觸」，因此能使前述端部刮刷體70與側面刮刷體80之間的連續性變得更穩定。

在第6圖所示的實施形態中，前述端部防塵構件7具有3片端部刮刷體70，其中2片端部刮刷體70壓接於前述側面刮刷體80。這樣一來，藉由使複數片端部刮刷體70與側面刮刷體80形成面接觸，能確實地排除前述端部防塵構件7與側面防塵構件8之間的間隙，並防止異物侵入前述移動塊3的內部。

此外，雖然在前述端部外殼73內配置有複數片端部刮刷體70，但是被配置在前述移動塊3之行進方向最外側的端部刮刷體70，是在前述側面防塵構件8之側面刮刷體80的長度方向的外側，接觸前述側面板81。並非使所有的端部刮刷體70接觸於前述側面板81，壓接於前述側面刮刷體80亦無妨，但是該端部刮刷體70壓接於側面刮刷體80將伴隨著些微的彈性變形，因為該彈性變形的影響，而存在使該端部刮刷體70與軌道軌條2間之接觸狀態變得不安定的疑慮。

因此，被配置在前述移動塊3之行進方向最外側的端部刮刷體70，在前述側面刮刷體80之長度方向的外側，設有與前述側面板81接觸的領域。藉此，被配置在最外側的端部刮刷體70，其刮刷面70a與軌道軌條2確實地形成面接觸，前述端部防塵構件7可確實地發揮其功能，也就是所謂「排除附著於軌道軌條2之異物」的功能。

而前述端部刮刷體70及側面刮刷體80，也可以是事先對發泡體浸漬潤滑油的構件。雖然這些端部刮刷體70及側面刮刷體80對軌道軌條2形成面接觸，但藉由浸漬潤滑油，可減輕對軌道軌條2的滑動抵抗，可抑制作用於「移動塊3對軌道軌條2之運動」的抵抗。