(57)【要約】  アウタレールに設けられたスリット開口部をベルト状のカバーで覆いつつも、スライドプレートが前記カバーを退避させながらアウタレールに沿って自在に移動可能なリニアアクチュエータユニットであって、中空部を有して筒状に形成されると共に軸方向に沿って１条のスリット開口部(11)が形成されたアウタレール(1)と、前記スリット開口部(11)を介して前記中空部内のインナブロック(3)と結合されると共にスリット開口部(11)に沿って移動するスライドプレート(3)と、前記アウタレール(1)の長手方向の両端間に張り渡されて前記スリット開口部(11)を覆うカバーベルト(6)と、前記スライドプレート(2)の移動に応じて前記カバーベルト(6)をアウタレール(1)から離間させるベルト誘導部材(7)と、このベルト誘導部材(7)と前記カバーベルト(6)及びアウタレール(1)との間を密封するシール部材(8)とから構成されている。
2009034981.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空部を有して筒状に形成されると共に軸方向に沿って１条のスリット開口部(11)が形成されたアウタレール(1)と、
前記アウタレール(1)の中空部内に組付けられると共に該アウタレール(1)の長手方向に沿って移動自在なインナブロック(3)と、
前記アウタレール(1)の中空部内で前記インナブロック(3)と結合されると共に該インナブロック(3)をアウタレール(1)の長手方向沿って往復動させる駆動手段(5)と、
前記アウタレール(1)のスリット開口部(11)の外側に配置されると共に該スリット開口部(11)を介して前記インナブロック(3)と結合されたスライドプレート(2)と、
前記アウタレール(1)の長手方向の両端間に張り渡されて前記スリット開口部(11)を覆うカバーベルト(6)と、
前記スライドプレート(2)の移動に応じて前記カバーベルト(6)をアウタレール(1)から離間させ、前記スライドプレート(2)上を乗り越えさせるベルト誘導部材(7)と、
このベルト誘導部材(7)と前記カバーベルト(6)及びアウタレール(1)との間を密封し、前記アウタレール(1)の中空部内への塵芥の侵入を防止するシール部材(8)とから構成されることを特徴とする密封型リニアアクチュエータユニット。
【請求項２】
前記シール部材(8)は、前記スライドプレート(2)の移動方向の前後において前記カバーベルト(6)をアウタレール(1)に押圧する一対のエンドシール部(82)と、これら一対のエンドシール部(82)を相互に連結すると共に前記スライドプレート(2)の移動方向に沿ってアウタレール(1)に接触する一対のサイドシール部(83)とを備えていることを特徴とする請求項１記載の密封型リニアアクチュエータユニット。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アウタレールの中空部内に駆動手段を内蔵し、かかる駆動手段によってアウタレール外に配置されたスライドプレートを任意量だけ進退させることが可能なリニアアクチュエータユニットに係り、特に、アウタレールに形成されたスリット開口部をカバーベルトによって覆ったタイプの密封型リニアアクチュエータユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の密封型リニアアクチュエータユニットとしては、実開昭６３−１７２５４５号公報に開示されるものが知られている。このリニアアクチュエータユニットは、中空部を有して筒状に形成されると共に軸方向に沿ってスリット開口部が形成されたアウタレールと、このアウタレール内に配置された軌道レールに沿って前記中空部内を走行するインナブロックと、前記アウタレールの中空部外に配置されると共に前記スリット開口部を介してインナブロックと結合されたスライドプレートとを備えており、このスライドプレートに被搬送体を固定することで、かかる被搬送体をアウタレールに沿って自在に移動させることが可能となっている。【０００３】
また、前記アウタレールの中空部内にはねじ軸が配置されており、前記インナブロックはこのねじ軸に螺合している。従って、アウタレールの一端に配置したモータによって前記ねじ軸を回転させることにより、その回転方向及び回転量に応じた移動方向及び移動距離を前記インナブロックに与えることができ、被搬送体を搭載したスライドプレートに対して任意の直線往復運動を与えることが可能となっている。【０００４】
更に、この従来のリニアアクチュエータユニットでは、前記スリット開口部を介してアウタレール内に塵芥が侵入するのを防止するため、かかるスリット開口部を覆うベルト状のカバーが設けられている。このカバーはアウタレールの両端間に張り渡されており、カバーの長手方向に沿った両縁部がスリット開口部を挟んで対向するアウタレールの一対のフランジ部に接して、前記スリット開口部を閉塞するようになっている。【０００５】
前記スリット開口部をカバーによって閉塞した状態で前記スライドプレートの往復運動を可能とするため、前記スライドプレートの前後にはカバーをアウタレールから持ち上げるためのローラ群が夫々設けられている。前記カバーはスライドプレートが接近すると、かかるスライドプレートの前方に位置するローラ群によってアウタレールから引き離され、スライドプレート内を通過した後に、今度は後方に位置するローラ群によってアウタレールに押し付けられるようになっている。
【特許文献１】実開昭６３−１７２５４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、このような従来のリニアアクチュエータユニットでは、前記スライドプレートがカバーをアウタレールから引き剥がしつつ移動するため、スライドプレートの前後においてカバーとアウタレールとの間に大きな隙間が発生してしまい、かかる隙間からアウタレール内に塵芥が侵入してしまう懸念があった。【０００７】
また、カバーの表面に付着していた塵芥は、スライドプレートが接近すると、何ら排除されることなく前記ローラ群をくぐり抜けてスライドプレートに達するため、スライドプレートの通過によってカバーとアウタレールとの間に隙間が生じると、カバーに付着していた塵芥がこの隙間からアウタレール内に侵入してしまう可能性があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、アウタレールに設けられたスリット開口部をベルト状のカバーで覆いつつも、スライドプレートが前記カバーを退避させながらアウタレールに沿って自在に移動可能であり、しかもアウタレール内への塵芥の侵入を防止することが可能なリニアアクチュエータユニットを提供することにある。【０００９】
すなわち、本発明のリニアアクチュエータユニットは、中空部を有して筒状に形成されると共に軸方向に沿って１条のスリット開口部が形成されたアウタレールと、前記アウタレールの中空部内に組付けられると共に該アウタレールの長手方向に沿って移動自在なインナブロックと、前記アウタレールの中空部内で前記インナブロックと結合されると共に該インナブロックをアウタレールの長手方向沿って往復動させる駆動手段と、前記アウタレールのスリット開口部の外側に配置されると共に該スリット開口部を介して前記インナブロックと結合されたスライドプレートと、前記アウタレールの長手方向の両端間に張り渡されて前記スリット開口部を覆うカバーベルトと、前記スライドプレートの移動に応じて前記カバーベルトをアウタレールから離間させ、前記スライドプレート上を乗り越えさせるベルト誘導部材と、このベルト誘導部材と前記カバーベルト及びアウタレールとの間を密封し、前記アウタレールの中空部内への塵芥の侵入を防止するシール部材とから構成されている。【００１０】
このように構成された本発明において、前記ベルト誘導部材はスライドプレートの移動に応じてカバーベルトをアウタレールから離間させ、これらカバーベルトとアウタレールとの間に隙間を形成して、前記スライドプレートがアウタレールに沿って移動できるようにしている。一方、前記シール部材はベルト誘導部材の周囲において当該ベルト誘導部材とカバーベルトとの間、ベルト誘導部材とアウタレールとの間を密封し、前記ベルト誘導部材が作り出した隙間からアウタレール内に塵芥が侵入するのを防止する。これにより、アウタレールの長手方向の全域において当該アウタレールの中空部を密封することができ、アウタブロックに対するインナブロックの走行精度、前記駆動手段によるインナブロックの送り精度を長期にわたって良好に維持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明のリニアアクチュエータユニットを示す全体斜視図である。
【図２】図１に示すリニアアクチュエータユニットにおけるアウタレールとインナブロックの組み付け状態を示す側面図である。
【図３】図１に示すリニアアクチュエータユニットにおけるアウタレールとインナブロックの組み付け状態を示す正面断面図である。
【図４】アウタレールの一端に固定されたモータブラケットの内部を示す斜視図である。
【図５】アウタレールの他端に固定された調整ブラケットの内部を示す斜視図である。
【図６】ベルト誘導部材の構成を示す分解斜視図である。
【図７】シール部材を示す斜視図である。
【図８】シール部材、ベルト誘導部材及びスライドプレートの組み合わせ状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付図面に沿って本発明のリニアアクチュエータユニットを詳細に説明する。【００１３】
図１は本発明を適用したリニアアクチュエータユニットの一例を示す斜視図である。このリニアアクチュエータユニットは、中空部を有して略円筒状に形成されたアウタレール１と、このアウタレール１に沿って直線往復運動をなすスライドプレート２とを備えており、かかるスライドプレート２に搭載した被搬送体をアウタレール１に沿って移動させ、任意の位置に位置決めし得るように構成されている。【００１４】
図２は前記アウタレール１を長手方向に沿って切り欠いて前記中空部内を示した断面図、図３は前記アウタレール１を長手方向に垂直な面で切断した断面図である。前記アウタレール１は中空部１０を有すると共に、この中空部１０に連通するスリット開口部１１が長手方向に沿って設けられており、長手方向に垂直な断面は略Ｃ形状をなしている。また、アウタレール１の外周面には前記スリット開口部１１と反対側に該アウタレール固定用の基準平坦面１２が形成され、かかる基準平坦面１２には固定ボルトを螺合させるためのタップ孔が形成されている。【００１５】
前記アウタレール１の中空部１０内にはインナブロック３が収容されており、このインナブロック３には前記スリット開口部１１に挿通される首部３０を介して前記スライドプレート２が結合されている。図２及び図３に示す例では、インナブロック３、首部３０及びスライドプレート２が一つの金属塊から一体に形成されているが、首部３０及びスライドプレート２をインナブロック３に対してねじ止めするように構成することも可能である。【００１６】
前記インナブロック３は多数のボール４を介してアウタレール１の中空部１０内に組付けられており、アウタレール１の長手方向に沿って前記中空部１０内を自在に移動することが可能である。アウタレール１の中空部１０に面した内壁にはボールの転走面１３が４条形成される一方、前記インナブロック３にはアウタレール１の転走面１３に対応してボール４の無限循環路４０が具備されている。ボール４はインナブロック３に具備された無限循環路４０を循環しながらアウタレール１とインナブロック３との間で荷重を負荷しており、それによってインナブロック３がアウタレール１の中空部１０内を自在に移動することが可能となっている。【００１７】
インナブロック３に具備された各無限循環路４０において、前記ボール４は合成樹脂製の連結体ベルトに所定の間隔で一列に配列されており、ボール４がアウタレール１の転走面１３を転走すると、前記連結体ベルトがボール４と一緒に無限循環路を循環する。かかる連結体ベルトではボール４とボール４との間にスペーサが配置されていることから、無限循環路内でボール同士が接触することはなく、ボール４の油膜切れが抑えられるので、アウタレール１に対するインナブロック３の運動を長期にわたって良好に保つことが可能となっている。また、ボール４同士の接触音が発生しないので、インナブロック３の高速移動時でも騒音の発生を抑えることが可能となっている。【００１８】
前記インナブロック３をアウタレール１の中空部１０内で進退させるため、前記アウタレール１には駆動手段５が設けられ、この駆動手段５はアウタレール１の中空部１０内で前記インナブロック３と結合されている。図１〜３に示すリニアアクチュエータユニットの例において、前記駆動手段５はタイミングベルトであり、このタイミングベルト５はアウタレール１の中空部１０内に張り渡されている。【００１９】
アウタレール１の長手方向の両端には前記タイミングベルト５を架け回した一対のプーリが設けられており、これらプーリに掛け回された前記タイミングベルト５は中空部１０を貫通して循環するように配置されている。図２に示すように、タイミングベルト５はその両端が固定プレート５０に挟持された状態で前記インナブロック３に夫々固定されており、前述した一対のプーリの間で閉ループを構成している。また、図３に示すように、アウタレール１の中空部１０には前記スリット開口部１１と対向する位置に前記タイミングベルト５の収容溝５１が形成されており、中空部１０内をインナブロック３が一方向へ移動すると、前記タイミングベルト５は収容溝５１内を逆方向へ移動するようになっている。【００２０】
前記プーリはアウタレール１の長手方向の両端に夫々装着されたモータブラケット及び調整ブラケットに保持されている。図４は前記モータブラケット５２を切り欠いて示す斜視図である。このモータブラケット５２はプーリ５３を回転自在に保持した状態でアウタレール１の一端に固定されており、かかるプーリ５３には前記タイミングベルト５が架け回されている。また、プーリ５３の回転中心にはドライブシャフト５４が設けられており、このドライブシャフト５４は図１に示すように、モータブラケット５２から突出している。従って、このモータブラケット５２に対し、必要に応じて減速機を介在させながらモータを固定し、前記ドライブシャフト５４をモータによって回転させることにより、プーリ５３に架け回したタイミングベルト５を回転させ、アウタレールの中空部内でインナブロックを進退させることが可能となっている。【００２１】
また、前記駆動手段５はタイミングベルトに限られるものではなく、例えば、アウタレール１の中空部１０内に長手方向に沿ってねじ軸を配設し、このねじ軸に対して前記インナブロック３を螺合させるように構成することもできる。このようなねじ軸を用いた駆動手段によれば、かかるねじ軸の回転方向及び回転量に応じてインナブロック３を中空部１０内で進退させることができる。【００２２】
図５は前記調整ブラケット５５を切り欠いて示す斜視図である。この調整ブラケット５５はアウタレール１の他端に固定されると共に、プーリ５６を回転自在に保持したスライド部材５７を具備している。かかるスライド部材５７はアウタレール１の長手方向に関して移動自在であり、調整ブラケット５５に螺合する調整ねじ５８を締結すると、その締結量に応じて調整ブラケット５５に引き付けられるようになっている。このため、前記調整ねじ５８を締結すると、プーリ５６に掛け回されたタイミングベルト５が引っ張られ、一対のプーリ５３，５６に掛け回されたタイミングベルト５の張力を自由に調整することができる。【００２３】
一方、図１に示すように、前記アウタレール１のスリット開口部１１はカバーベルト６によって覆われており、塵芥が前記スリット開口部１１を介してアウタレール１の中空部１０内に侵入するのを防止している。このカバーベルト６はステンレス薄板から構成されており、長手方向の両端が前記モータブラケット５２及び調整ブラケット５５に固定されている。図４及び図５に示すように、前記モータブラケット５２及び調整ブラケット５５にはカバーベルト６を固定する際に利用するねじ孔６０が設けられている。前記カバーベルト６はその幅がアウタレール１のスリット開口部１１の開口幅よりも僅かに大きく設定されており、長手方向に沿った両縁部がスリット開口部１１をまたいでアウタレール１に乗っかるように設定されている。従って、適度な張力をカバーベルト６に与えることにより、カバーベルト６がアウタレール１に密着し、スリット開口部１１から中空部１０内への塵芥の侵入を防止できるようになっている。【００２４】
前記カバーベルト６がアウタレール１のスリット開口部１１を閉塞した状態で、前記スライドプレート２がアウタレール１に沿って移動することを可能とするため、前記スライドプレート２にはカバーベルト６との干渉を回避するためのベルト誘導部材７が取り付けられている。【００２５】
図６は前記ベルト誘導部材７の構造を示す分解斜視図である。このベルト誘導部材７は、前記スライドプレート２の移動方向の前後に２本ずつ配置されるベルト誘導ロール７０ａ，７０ｂと、これら４本のベルト誘導ロール７０ａ，７０ｂを支承すると共に前記スライドプレート２に固定されるカバープレート７１とから構成されている。【００２６】
４本のベルト誘導ロール７０ａ，７０ｂのうち、外側に位置する２本のベルト誘導ロール７０ａはカバーベルト６の上を転がり、かかるカバーベルト６をアウタレール１に対して押し付ける働きをする。一方、スライドプレート２に隣接した２本のベルト誘導ロール７０ｂはカバーベルト６とアウタレール１との間に位置して該カバーベルト６を裏側から支えるように機能し、カバーベルト６をアウタレール１から離間させてスライドプレート２の上面へ誘導する。スライドプレート２の上面にはカバーベルト６を通過させるための案内溝２０が設けられており、前記カバープレート７１はこの案内溝２０を覆うようにしてスライドプレート２に固定される。【００２７】
前記タイミングベルト５をモータによって回転駆動し、前記インナブロック３をアウタレール１の中空部１０内で進退させると、かかるインナブロック３と一体に設けられたスライドプレート２がアウタレール１上で進退する。スライドプレート２がアウタレール１に沿って移動すると、スライドプレート２の移動方向前方では前記ベルト誘導ロール７０ｂがカバーベルト６をアウタレール１から引き離し、かかるカバーベルト６はスライドプレート２上の案内溝２０に搬送される。一方、スライドプレート２の移動方向の後方では、ベルト誘導ロール７０ｂの上を通過したカバーベルト６がベルト誘導ロール７０ａによってアウタレール１に押し付けられる。これにより、アウタレール１のスリット開口部１１をカバーベルト６で密封したまま、かかるスリット開口部１１を介してインナブロック３と結合されたスライドプレート２をアウタレール１に沿って移動させることが可能となる。【００２８】
但し、前述の如く、スライドプレート２の前後ではベルト誘導ロール７０ｂによってカバーベルト６がアウタレール１から引き離されてスライドプレート２上に持ち上げられるので、カバーベルト６とアウタレール１との間には局所的に隙間が生じ、カバーベルト６に付着していた塵芥が前記隙間からアウタレール１の内部に侵入してしまう懸念がある。【００２９】
このため、前記ベルト誘導部材７にはカバーベルト６及びアウタレール１に摺接するシール部材８が設けられている。図７に示すように、このシール部材８は、前記誘導ロール７０ａの外側に位置する一対のフランジ部８０及びこれらフランジ部８０を連結するサイドフレーム８１を有して長方形の枠状に形成されている。前記フランジ部８０の下方縁にはカバーベルト６よりも幅広く形成されたゴム製のエンドシール部８２が設けられる一方、サイドフレーム８１の下方縁にはアウタレール１に接触するゴム製のサイドシール部８３が設けられており、これらエンドシール部８２及びサイドシール部８３は途切れることなく連続している。【００３０】
図６に示されるように、このシール部材８はサイドフレーム８１がスライドプレート２の下面側に当接するように配置され、ベルト誘導部材７のカバープレート７１にねじ止めすることで前記スライドプレート２と一体化される。そして、エンドシール部８２はカバーベルト６に、サイドシール部８３はスリット開口部１１の両側でアウタレール１に隙間なく接触する。図８はシール部材８を前記ベルト誘導部材７及びスライドプレート２と組み合わせた状態を示す斜視図である。【００３１】
カバープレート７１をスライドプレート２に固定し、更にシール部材８をカバープレート７１に固定すると、かかるカバープレート７１の周縁部がシール部材８のフランジ部８０、サイドフレーム８１及びスライドプレート２に緊密に接触し、スライドプレート２の前後に前記ベルト誘導ロール７０ａ，７０ｂの収容空間が一対形成されることになる。これらの収容空間はアウタレール１のスリット開口部１１に向けて開放されているが、これら収容空間の周囲には前記シール部材８のエンドシール部８２及びサイドシール部８３が配置されており、エンドシール部８２はカバーベルト６に、サイドシール部８３はスリット開口部１１の両側でアウタレール１に接触していることから、前記収容区間はアウタレール１のスリット開口部１１には連通するものの、アウタレール１の外部雰囲気とは連通されていない。【００３２】
このため、カバーベルト６とアウタレール１との隙間がスライドプレート２の移動に伴って該スライドプレート２と共に移動したとしても、アウタレール１内に塵芥が侵入するのを防止することが可能である。また、エンドシール部８２はカバーベルト６に対して摺接しているので、かかるエンドシール部８２がカバーベルト６に付着した塵芥を排除するように機能し、カバーベルト６が塵芥を保持したまま前記ベルト誘導ロール７０ａ，７０ｂの収容空間に導入されるのを防止することができる。この点においても、塵芥などがアウタレール１の内部に侵入するのを効果的に防止することができるものである。【００３３】
更に、前記エンドシール部８２はカバーベルト６よりも広い幅で形成されているので、カバーベルト６を跨いでアウタレール１にも接しており、カバーベルト６がアウタレール１から浮き上がらぬよう、かかるカバーベルト６の両側縁部をアウタレール１に押さえ付ける機能も発揮している。これにより、カバーベルト６とアウタレール１との密着性の向上も図られている。
【図１】
2009034981.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
2009034981.tif 000011
2009034981.tif 000012