(57)【要約】【課題】ハウジング内全体の隅々に亘って万遍無く且つ均一の吸気作用を働かせることでハウジング内に発生した微細な塵を全て外部へ排気させることが可能な吸排機構を備えたアクチュエータを提供する。【解決手段】ハウジング２内に配設され、移動対象物を所定方向に移動させる移動装置４と、ハウジング内の空気を吸気して外部へ排気する吸排機構とを備えたアクチュエータであって、吸排機構には、ハウジング内の空気を吸気するための吸気手段と、吸気手段により吸気された空気を一括して収集しつつ所定方向へ排気する排気手段(排気カバー２２)とが設けられており、吸気手段は、ハウジングの全体領域に亘って所定間隔で点在させた複数の吸気孔２０を備えている。【選択図】図１
2008138857.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング内に配設され、移動対象物を所定方向に移動させる移動装置と、ハウジング内の空気を吸気して外部へ排気する吸排機構とを備えたアクチュエータであって、
吸排機構には、ハウジング内の空気を吸気するための吸気手段と、吸気手段により吸気された空気を一括して収集しつつ所定方向へ排気する排気手段とが設けられており、
吸気手段は、ハウジングの全体領域に亘って所定間隔で点在させた複数の吸気孔を備えていることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
排気手段は、複数の吸気孔の全体を外部から密封した状態で覆うようにハウジングに取り付けられた排気カバーを備えており、排気の際に排気カバー内の空気圧が一定となることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項３】
各吸気孔は、それぞれハウジングの内側から外側に亘って貫通して形成されており、ハウジングの内側における吸気孔の寸法は、ハウジングの外側における吸気孔の寸法よりも小さく設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載なアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばクリーンルーム内で移動対象物を所定方向に移動させるためのアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばクリーンルーム内で半導体の製造や検査を行う際に、移動対象物を所定方向に移動させるための種々のアクチュエータが知られている(例えば、特許文献１,２)。一例として図３(ａ),(ｂ)に示されたアクチュエータは、ハウジング２内に配設され、移動対象物(図示しない)を所定方向に移動させる移動装置４と、ハウジング２内の空気を吸気して外部へ排気する吸排機構とを備えている。なお、ハウジング２内は、空洞の収容領域２ａが所定方向に延出して形成されており、当該収容領域２ａに沿って移動装置４が配設されている。
【０００３】
ここで、移動装置４は、収容領域２ａに沿って延出した例えば１本のネジ軸４ａと、当該ネジ軸４ａに螺合されたナット４ｂとを備えており、ネジ軸４ａは、その両端が軸受(図示しない)を介して回転自在にハウジング２に支持されている。この場合、図示しない駆動装置でネジ軸４ａを所定方向に回転させることにより、ナット４ｂをネジ軸４ａに沿って往復動させることができる。
【０００４】
また、移動装置４の両側には、リニアガイド６が互いに並列して配設されている。それぞれのリニアガイド６は、ネジ軸４ａに沿って平行に延出したガイドレール６ａと、ガイドレール６ａに沿ってスライド自在に配置されたスライダ６ｂとを備えている。ここで、双方のスライダ６ｂは、キャリッジ８で互いに連結されており、当該キャリッジ８には、移動装置４のナット４ｂがブラケットを介して回転不能に連結されている。
【０００５】
このような構成によれば、ネジ軸４ａを回転させてナット４ｂを往復動させると、このときの往復運動は、ナット４ｂに連結したキャリッジ８に伝達され、当該キャリッジ８をネジ軸４ａに沿って移動させる。このとき、キャリッジ８に連結したスライダ６ｂがガイドレール６ａに沿ってスライドすることで、当該キャリッジ８を精度良く安定して移動させることができる。
【０００６】
また、キャリッジ８の両側には、当該キャリッジ８の移動方向に沿って延出したワーク取付部１０が設けられている。各ワーク取付部１０は、ハウジング２に形成されたスリット２ｓから外方に突出しており、その突出端１０ａに移動対象物(図示しない)をセット可能に構成されている。なお、ハウジング２の各スリット２ｓは、キャリッジ８の各ワーク取付部１０の移動方向に沿って延出して形成されている。
【０００７】
更に、ハウジング２には、各スリット２ｓを塞ぐように延出したシールバンド１２が配設されており、当該シールバンドは、図示しない走行機構を介してワーク取付部１０に連結されている。この場合、キャリッジ８の移動に伴って各ワーク取付部１０がスリット２ｓに沿って移動すると、これに従ってシールバンド１２が走行機構を介してスリット２ｓに沿って走行する。これにより、各スリット２ｓは、シールバンド１２で常時塞がれた状態となるため、ハウジング２内は、外部から密封された状態に維持されることになる。
【０００８】
ところで、上述したような移動装置４で移動対象物(図示しない)を所定方向に移動させている間、ネジ軸４ａとナット４ｂとの干渉(摩擦)や、ガイドレール６ａとスライダ６ｂとの干渉(摩擦)などにより、ハウジング２内に摩耗粉などの微細な塵が発生する場合がある。この場合、微細な塵が例えばネジ軸４ａとナット４ｂとの間やガイドレール６ａとスライダ６ｂとの間に入り込むと、ネジ軸４ａ及びガイドレール６ａに沿ってナット４ｂ及びスライダ６ｂを滑らかに(スムーズ)移動させることが困難になってしまう虞がある。また、キャリッジ８の移動に伴い、ハウジング２内に局所的に正圧になることにより、シールバンド１２とスリット２ｓとの隙間からも、これらの異物が外部へ漏れ出すため、アクチュエータがクリーンルーム内で使用される場合等では、クリーンルーム内も汚染することになる。
【０００９】
そこで、従来からハウジング２には、微細な塵をハウジング２外へ除去するための吸排機構が設置されている。図３(ａ)には、吸排機構の一例が示されており、当該吸排機構には、ハウジング２内の空気を吸気するための吸気手段と、吸気手段により吸気された空気を排気する排気手段とが設けられている。ここで、吸気手段は、ハウジング２の内側２inから外側(側面)２outに亘って貫通して形成された吸気孔１４を備えており、また、排気手段としては、吸気孔１４に連通接続された配管継手１６と、配管継手１６に連通接続された排気チューブ１８と、図示しない排気ポンプなどの吸引手段とを備えている。
【００１０】
この場合、吸気孔１４は、ハウジング２の両内側２inから両外側２outに亘って貫通して形成されており、その形成位置は、当該ハウジング２の延出方向の両端近傍に１個ずつ設定されている。また、これら２つの吸気孔１４には、それぞれ配管継手１６を介して排気チューブ１８が接続されており、これにより、ハウジング２内の空気は、吸気孔１４から吸気された後、配管継手１６及び排気チューブ１８を経て外部へ排気されるようになっている。
【００１１】
しかしながら、従来の吸排機構のようにハウジング２の延出方向の両端近傍に１個ずつ吸気孔１４を形成する構成では、ハウジング２内の空洞の収容領域２ａ全体の隅々に亘って万遍無く吸気作用を働かせることは困難である。具体的に説明すると、ハウジング２内の空洞の収容領域２ａのうち、吸気孔１４の近傍周辺には充分な吸気作用を働かせることができるが、それ以外の領域(例えば、吸気孔１４相互間におけるハウジング２内の領域２ｆ)には充分な吸気作用を働かせることができない。
【００１２】
そうなると、ハウジング２内に発生した微細な塵を全て吸気して外部へ排気させることができなくなってしまう場合がある。この場合、ハウジング２内に残留した微細な塵の残留量の程度によっては、例えばネジ軸４ａとナット４ｂとの間やガイドレール６ａとスライダ６ｂとの間に入り込んで、ネジ軸４ａ及びガイドレール６ａに沿ってナット４ｂ及びスライダ６ｂを滑らかに(スムーズ)移動させることができなくなったり、クリーンルーム内を汚染したりしてしまう。
【００１３】
また、２つの吸気孔１４から吸気された空気は、それぞれ別系統に分かれた排気チューブ１８を経て外部へ排気されるため、例えば排気チューブ１８の大きさや形状によっては当該排気チューブ１８内における排気圧を一定に保つことが困難になってしまう。具体的に説明すると、各吸気孔１４に連続した排気チューブ１８は、その大きさや形状を高精度に一致させることは困難であり、かかる大きさや形状が互いに相違すると、その相違の程度によっては、当該排気チューブ１８内における排気圧に差が生じる場合がある。例えば一方の排気チューブ１８内の排気圧が他方の排気チューブ１８内の排気圧よりも強くなる場合がある。
【００１４】
この場合、排気圧の差に伴って２つの吸気孔１４から吸気する吸気圧にも差が生じ、その結果、例えば一方の吸気孔１４の近傍周辺の吸気作用は強くなり、他方の吸気孔１４の近傍周辺の吸気作用は弱くなってしまう場合がある。そうなると、吸気圧の差の程度によっては、ハウジング２内全体の隅々に亘って万遍無く且つ均一の吸気作用を働かせることができなくなり、ハウジング２内に発生した微細な塵を全て外部へ排気させることが困難になってしまう。
【００１５】
なお、図３(ｃ),(ｄ)には、上述した吸排機構(２本の排気チューブ１８)がハウジング２の正面側に設置されたアクチュエータの構成例が示されているが、かかる構成では、吸排機構から離間するに従って吸気作用が弱くなるため、特にハウジング２内の奥側の領域２ｇでは、吸引されずに残留する微細な塵の量が多くなってしまう虞がある。
【００１６】
そこで、ハウジング２内全体の隅々に亘って万遍無く且つ均一の吸気作用を働かせることで、ハウジング２内に発生した微細な塵を全て外部へ排気させることができる吸排機構を備えたアクチュエータの開発が要望されているが、現在そのようなアクチュエータは知られていない。
【特許文献１】特開２０００−２６６１５１号公報
【特許文献２】特開２００５−３２１０６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は、このような要望に応えるためになされており、その目的は、ハウジング内全体の隅々に亘って万遍無く且つ均一の吸気作用を働かせることで、ハウジング内に発生した微細な塵を全て外部へ排気させることが可能な吸排機構を備えたアクチュエータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
このような目的を達成するために、本発明は、ハウジング内に配設され、移動対象物を所定方向に移動させる移動装置と、ハウジング内の空気を吸気して外部へ排気する吸排機構とを備えたアクチュエータであって、吸排機構には、ハウジング内の空気を吸気するための吸気手段と、吸気手段により吸気された空気を一括して収集しつつ所定方向へ排気する排気手段とが設けられており、吸気手段は、ハウジングの全体領域に亘って所定間隔で点在させた複数の吸気孔を備えている。
【００１９】
この場合、排気手段は、複数の吸気孔の全体を外部から密封した状態で覆うようにハウジングに取り付けられた排気カバーを備えており、これにより、排気の際に排気カバー内の空気圧が一定となる。また、各吸気孔は、それぞれハウジングの内側から外側に亘って貫通して形成されており、ハウジングの内側における吸気孔の寸法は、ハウジングの外側における吸気孔の寸法よりも小さく設定されている。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のアクチュエータによれば、ハウジング内全体の隅々に亘って万遍無く且つ均一の吸気作用を働かせることで、ハウジング内に発生した微細な塵を全て外部へ排気させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施の形態に係るアクチュエータについて、添付図面を参照して説明する。なお、本実施の形態は、上述した図３(ａ),(ｂ)のアクチュエータを想定するが、これに適用する吸排機構の改良であるため、以下では、上述したアクチュエータについての説明は省略し、改良部分についての説明にとどめる。
【００２２】
図１(ａ),(ｂ)に示すように、本実施の形態に係るアクチュエータにおいて、吸排機構には、ハウジング２内の空気を吸気するための吸気手段と、吸気手段により吸気された空気を一括して収集しつつ所定方向へ排気する排気手段とが設けられており、吸気手段は、ハウジング２の全体領域に亘って所定間隔で点在させた複数の吸気孔２０を備えている。
【００２３】
本実施の形態では一例として、複数の吸気孔２０は、ハウジング２の両側に沿って等間隔に整列しており、それぞれハウジング２の内側２inから外側２outに亘って貫通して形成されている。なお、内側２inとは、ハウジング２の空洞の収容領域２ａ全体に亘る内周面を指し、外側２outとは、ハウジング２の両側面、上面、底面を含めた全体に亘る外周面を指す。また、排気手段は、複数の吸気孔２０全てをまとめて(同時に)覆うように構成されている。この場合、排気手段として、その断面が矩形状で且つ複数の吸気孔２０の整列方向に沿って延出した排気カバー２２を適用し、これをハウジング２の両側に取り付けることで、複数の吸気孔２０の全体を外部から密封した状態で覆っている。
【００２４】
ここで、排気カバー２２をハウジング２の両側面に取り付ける方法としては、例えばネジ止め、接着、溶接、嵌合など各種既存の方法を適用することができるが、図面では一例として、排気カバー２２の周縁を外向に折返し、当該折返し部位に所定間隔(例えば等間隔)形成された複数のネジ孔(図示しない)に複数のネジ２４を挿入して、ハウジング２にねじ込むことにより、排気カバー２２をハウジング２の両側面に取り付けている。これにより、複数の吸気孔２０の全体を外部から密封した状態で覆うことができる。
【００２５】
また、排気カバー２２の形状は、図１(ａ),(ｂ)に示すような断面矩形状に限定されることは無く、複数の吸気孔２０の全体が外部から密封した状態で覆うことができれば、その断面を例えば円弧形状や三角形状など各種の形状に構成することができる。なお、排気カバー２２の材質は、アクチュエータの使用目的や使用環境に応じて任意(例えば、金属材料、樹脂材料など)に設定されるため、ここでは特に限定しない。
【００２６】
また、図１(ｃ)に示すように、各吸気孔２０は、ハウジング２の内側２inにおける吸気孔２０の寸法Ｈ１は、ハウジング２の外側２outにおける吸気孔２０の寸法Ｈ２よりも小さく設定されている。ここで、吸気孔２０の寸法H1,H2については、例えば吸気孔２０が円形状に形成されている場合、寸法H1,H2は共に孔径(直径)を指し、例えば吸気孔２０が円形以外の形状(例えば、四角形状、三角形状)に形成されている場合、寸法H1,H2は共に幅寸法を指す。なお、吸気孔２０の寸法H1,H2は、例えば吸気する塵の大きさや形状、或いは、アクチュエータの使用目的及び使用環境に応じて任意に設定されるため、特に数値限定はしない。
【００２７】
この場合、各吸気孔２０は、ハウジング２の内側２inから外側２outに向って同一寸法Ｈ１で延出した内側孔部２０ａと、当該内側孔部２０ａの延出端から外側２outに向って末広がり状に延出した末広がり孔部２０ｂと、当該末広がり孔部２０ｂの延出端から外側２outに向って同一寸法Ｈ２で延出した外側孔部２０ｃとを備えて構成されている。
【００２８】
かかる構成によれば、ハウジング２内の空気を吸気する際に、各吸気孔２０に導入された空気は、比較的小さな寸法Ｈ１の内側孔部２０ａを通過中では比較的高い加圧状態となり、続いて、末広がり孔部２０ｂから比較的大きな寸法Ｈ２の外側孔部２０ｃでは、加圧状態が解放されることで、勢い良くハウジング２外へ排出される。これにより、ハウジング２内の空気を効率良く吸排することができる。なお、上述した構成に代えて、各吸気孔２０の形状を、例えば寸法Ｈ１から寸法Ｈ２に亘って連続した末広がり形状としても同様の効果を実現することができる。
【００２９】
そして、各吸気孔２０からハウジング２外へ排出された空気は、全て排気カバー２２内に一括して収集され、当該排気カバー２２に沿って案内された後、排気チューブ１８から外部へ排気される。図１(ａ),(ｂ)の構成例では、１本の排気チューブ１８が排気カバー２２の延出方向の一端に配管継手１６を介して連通接続されており、排気カバー２２に沿って案内された空気は、当該排気チューブ１８を通って外部へ排気される。このとき、排気カバー２２内の空気圧は常時一定となり、全ての吸気孔２０の吸気圧が相互に同一となるため、全ての吸気孔２０からは、それぞれ同一量の空気をハウジング２内から吸引することができる。
【００３０】
これにより、ハウジング２内全体の隅々に亘って万遍無く且つ均一の吸気作用を働かせることができるため、ハウジング２内に発生した微細な塵を全て吸気して外部へ排気させることができる。また、キャリッジ８が高速に移動する場合でも、ハウジング２内に局所的に正圧になる部分が発生することを効果的に抑制できる。この結果、長期に亘ってネジ軸４ａ及びガイドレール６ａに沿ってナット４ｂ及びスライダ６ｂを滑らかに(スムーズ)移動させることが可能となる。このようにハウジング２内の全ての塵を完全に排気することができるため、当該アクチュエータをクリーンルーム内で使用した場合でも、そのハウジング２(例えば、スリット２ｓ)からクリーンルーム内へ塵が放出されることは無い。
【００３１】
なお、本実施の形態では、複数の吸気孔２０をハウジング２の両側に１列で配置した場合を例示したが、上下複数列で配置しても同様の効果を奏することは言うまでもない。また、排気チューブ１８の位置や本数について特に言及しなかったが、アクチュエータを設置する場所に応じて任意に設定することができる。例えば排気カバー２２の延出方向の両端に排気チューブ１８をそれぞれ配置しても良いし、延出方向を横断して排気チューブ１８を配置しても良い。
【００３２】
また、上述した実施の形態では、吸排機構(複数の吸気孔２０、排気カバー２２)をハウジング２の両側にそれぞれ配設した場合を想定して説明したが、これに代えて、第１の変形例として図２(ａ),(ｂ)に示すように、ハウジング２の底面２ｍに吸排機構を配設しても良い。この場合、ハウジング２の底面２ｍをクリーンルームの所定部位に設置するときに、当該底面２ｍに取り付けた排気カバー２２が障害とならないように、例えば底面２ｍに凹部２６を掘り込み形成し、この中に吸排機構(複数の吸気孔２０、排気カバー２２)を配設することが好ましい。
【００３３】
ここで、凹部２６は、排気カバー２２の大きさや形状に合わせて形成すれば良い。本変形例では、図面上において、断面が矩形状で且つ複数の吸気孔２０の整列方向に沿って延出した排気カバー２２を想定しているため、かかる形状の排気カバー２２がハウジング２の底面２ｍよりも内側に収容できる凹部２６が形成されている。これにより、ハウジング２の底面２ｍをクリーンルームの所定部位に安定して設置することができる。なお、吸排機構(複数の吸気孔２０、排気カバー２２)の構成は、上述した実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。
【００３４】
また、ハウジング２の底面２ｍは、両側の側面よりも比較的広く構成されているため、当該底面２ｍの全体に亘って複数の吸気孔２０を点在させても良い。その一例として図２(ｃ),(ｄ)には、第２の変形例として、等間隔に１列で配置した複数の吸気孔２０を上下複数列(図面上では、５列)に構成し、これら全ての吸気孔２０を排気カバー２２で覆った吸排機構が示されている。この場合、複数列に亘る吸気孔２０を全て覆うように排気カバー２２も幅広に形成されているため、かかる幅広の排気カバー２２をハウジング２の底面２ｍよりも内側に収容できる凹部２６を形成すれば良い。
【００３５】
なお、ハウジング２の底面２ｍに複数の吸気孔２０を形成する際に、その形成位置によっては、各吸気孔２０をハウジング２の内側２inから外側２outに亘ってストレート(真っ直ぐに)貫通させることができない場合がある。その場合には、例えば図２(ｃ)に示すように、吸気孔２０の内側孔部２０ａ(図面上下方向の最外側の内側孔部２０ａ)を迂回させることで、リニアガイド６を避けた位置(内側２in)から外側２outに亘って吸気孔２０を貫通させることができる。
【００３６】
また、吸気孔２０の形成位置によっては、ハウジング２が肉厚に構成されている箇所があるが、当該箇所に吸気孔２０を形成する場合には、例えば図２(ｃ)に示すように、吸気孔２０の内側孔部２０ａ(上記最外側より内側の内側孔部２０ａ)を肉厚に応じて延長させることで、内側２inから外側２outに亘って吸気孔２０を貫通させることができる。
なお、これとは逆に、吸気孔２０の外側孔部２０ｃ(図１(ｃ))を迂回させたり、延長させるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施の形態に係るアクチュエータの構成を示す図であって、(ａ)は断面図、(ｂ)は側面図、(ｃ)は吸排機構の吸気孔の構成を示す断面図。
【図２】(ａ),(ｂ)は、本発明の第１の変形例に係るアクチュエータの構成を示す図であって、同図(ａ)は断面図、同図(ｂ)は底面図、(ｃ),(ｄ)は、本発明の第２の変形例に係るアクチュエータの構成を示す図であって、同図(ｃ)は断面図、同図(ｄ)は底面図。
【図３】(ａ),(ｂ)は、従来のアクチュエータの構成を示す図であって、同図(ａ)は断面図、同図(ｂ)は側面図、(ｃ),(ｄ)は、従来の他のアクチュエータの構成を示す図であって、同図(ｃ)は正面図、同図(ｄ)は側面図。
【符号の説明】
【００３８】
２  ハウジング
４  移動装置
６  リニアガイド
８  キャリッジ
２０  吸気孔(吸気手段)
２２  排気カバー(排気手段)
【図１】
2008138857.tif 000003
【図２】
2008138857.tif 000004
【図３】
2008138857.tif 000005