(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに連結された一対の側部を有する軌道レール，前記軌道レール上を摺動自在なスライダ，前記軌道レールの前記側部との間に前記軌道レールの長手方向に延びる開口を形成する状態で前記軌道レールの上部を覆う上部カバー，前記スライダから一体的に前記開口を通して延び且つ先端に搭載物が取り付けられる取付けフランジを具備するスライド装置において，
前記取付けフランジは，前記軌道レールの前記側部の上面を実質的に隙間無しの状態で移動し，
前記開口は前記軌道レールの前記側部の上面に載置された可撓性シール体によってシールされ，前記可撓性シール体は前記スライダの摺動に伴って前記開口内を通過する前記取付けフランジによって前記軌道レールの前記側部の上面から離れるように撓み変形され， 前記可撓性シール体はチェーンであり，
前記上部カバーは，前記スライダの側面から前記可撓性シール体の幅を超えて延びる横方向延長部と，該横方向延長部の先端から垂下した垂下部とを有し，前記横方向延長部，前記垂下部及び前記スライダの側面によって囲まれた空間には，前記取付けフランジによって撓み変形された前記チェーンが入り込むことができることを特徴とするスライド装置のシール構造。
【請求項２】
撓み変形された前記可撓性シール体が相対的に走行する前記取付けフランジの上面は，その両端部を前記軌道レールの前記側部の上面から離れるように傾斜する傾斜面とした凸面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のスライド装置のシール構造。
【請求項３】
前記スライダには，前記可撓性シール体を前記軌道レールの前記側部の上面に向かって押さえる押さえ部材が配設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のスライド装置のシール構造。
【請求項４】
前記押さえ部材は，スプロケット，プーリ，板ばね又はパッドであることを特徴とする請求項３に記載のスライド装置のシール構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は，例えば，工作機械，各種組立装置，又は試験装置等の直線摺動部に適用されるスライド装置において，スライダの摺動部に塵埃等の異物が侵入するのを防止するシール構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年，メカトロ技術の発展が目覚ましく，当該技術を支える基礎的且つ汎用的な装置としてスライド装置がある。スライド装置は，現在では，工作機械，半導体製造装置，搬送装置，産業用ロボット等の各技術分野の装置に組み込まれて多用されているが，技術の発展と共にその用途は拡大している。そして，スライド装置自体に対しても高精度，高速摺動化，組立容易性，汎用化等の要求が益々高まっている。
【０００３】
スライド装置は，一般に，軌道溝を備えた軌道レール（又はベッド），該軌道レール上を摺動自在なスライダ（又はテーブル），及び該スライダを軌道レールの軌道溝に沿って摺動させる駆動機構を備えている。駆動機構は，例えば，スライダに設けられたねじ部に螺合するねじ軸，前記ねじ軸の両端部を軸支する支持プレート，及びいずれか一方の支持プレートに取り付けられ且つ前記ねじ軸を回転する駆動機構（又はモータ）から成る。このスライド装置は，駆動機構を制御することにより，電気・電子的に制御され，直線上を位置決め案内する。
【０００４】
スライド装置として，図７〜図９に示したものは，本出願人が，特願平９−１９６４０３号（特開平１１−３０２３４号公報参照）として既に出願したものに含まれるスライド装置の一例である。図７はこの先願に示したスライド装置の一実施例を上部カバーを取り付けた状態で示す斜視図，図８は図７に示したスライド装置から上部カバーを取り外した状態を示す斜視図，図９は図７に示すスライド装置をスライダとねじ軸支持体との間の位置においてねじ軸に直交する平面で切断した断面図である。
【０００５】
図７〜図９に示すスライド装置１は，基本的に，上面側が開口した断面Ｕ字状で長尺な軌道レール２，軌道レール２の断面Ｕ字状の凹部５内に移動可能に嵌挿されたスライダ３，スライダ３に螺合するねじ軸４，及びねじ軸４を回転駆動する駆動モータ９から構成されている。軌道レール２には，モータ側ねじ軸支持体１１とエンド側ねじ軸支持体１２とが取り付けられ，ねじ軸４を回転自在に支持している。また，駆動モータ９は，モータ側ねじ軸支持体１１に取り付けられている。軌道レール２はねじ等の適宜の固着手段によって図示しない支持台に固定されている。スライダ３は，軌道レール２との間において，複数のボール（図示せず）が無限軌道を転動しつつ循環する直動転がり案内機構を介して摺動自在である。軌道レール２のＵ字状の凹部５は，底部６とその両側から起立する一対の側部７とによって構成されている。一対の側部７の対向する内面には，スライダ３がボールを介して滑らかで正確な直線走行を行うように，一対の軌道溝８が長手方向に平行に延びて形成されており，一対の軌道溝８とボールとで直動転がり案内機構が構成されている。
【０００６】
スライダ３は，テーブル等の搭載物（図示せず）を取り付けるため側方に且つ先端が上方に延びる一対の取付けフランジ１３を有している。取付けフランジ１３には，取付けボルト等の固着手段によって固定するためにねじ穴１４が形成されている。軌道レール２内に収容されるスライダ３やねじ軸４を外部から保護するため，防塵用の上部カバー１５が，モータ側ねじ軸支持体１１とエンド側ねじ軸支持体１２に対して取付けボルトによって軌道レール２を覆うように上方から取付けられる。上部カバー１５には，取付けボルトの取付け位置に取付け孔１６が形成されている。スライダ３の一対の取付けフランジ１３は，上部カバー１５との干渉を回避するため，上部カバー１５の両側部を迂回するように，軌道レール２の横方向から上方に，略Ｌ字状に延びている。搭載物は，取付けフランジ１３，１３に取付けねじ穴１４にねじ込まれる取付けボルトによって取り付けられる。スライダ３が軌道レール２に対して移動することにより，テーブルは支持台に対して移動することができる。
【０００７】
スライダ３には，外周に螺旋溝を有するねじ軸４が螺合する螺旋溝を有するナット体１７がねじ１８によって取り付けられており，ねじ軸４とナット体１７とは，ねじ軸４の回転に応じてスライダ３を軌道レール２の軸方向に直線移動する送りねじ機構を構成している。この実施例では，スライダ３が滑らかで正確に直線送りされるように両螺旋溝の間にボール（図示せず）が転動可能に介在されており，送りねじ機構は，ねじ軸４，ナット体１７及び循環するボールから成るボールねじで構成されている。スライダ３の側面下部には軌道レール２の軌道溝８との間にボールが転動する軌道溝が形成され，且つスライダ３のケーシング内には軌道溝からの多数のボールが無限循環するボール循環路が形成されている。
【０００８】
ねじ軸４の各端部を回転可能に支持するモータ側のねじ軸支持体１１とエンド側のねじ軸支持体１２は，軌道レール２の各側部７の上面２０に対してねじによって固定されている。軌道レール２の軌道溝８及び上面２０は，互いに平行に加工されている。モータ側ねじ軸支持体１１とエンド側ねじ軸支持体１２をそのまま軌道レール２の上面２０に対して水平方向（左右方向）の位置合わせをして固着すれば，垂直方向（上下方向）の位置合わせをすることなく，軌道レール２に配置したねじ軸４をスライダ３内に且つスライダ３の摺動方向に正確に配置させることができる。
【０００９】
軌道レール２の一対の側部７の外面には，それぞれセンサレール２１が取付けボルト２２によって取付けられている。各センサレール２１には，原点等の位置を特定する必要がある任意の位置にセンサ２３が設けられている。センサ２３がフランジ１３を検出した検出信号は，リード線２４を経てセンサ用コネクタ２５からコントローラ（図示せず）に入力される。なお，モータ用コネクタ２８からの制御信号が駆動モータ（ステッピングモータ）９に供給される。
【００１０】
図７〜図９に示されているように，センサレール２１にはその長手方向に延びるリード線用溝２６が形成されており，センサ２３に接続されるリード線２４を収容することができる。また，センサレール２１の一部は，軌道レール２とスライダ３と側面部分を覆う側面カバー２７となっている。なお，この図において，軌道レール２の底部６には，軌道レール２を支持台（図示せず）に取付ける取付けボルトが挿通する取付け孔２９が２列に所定間隔毎に形成されている。また，図８において，駆動モータ９の回転駆動力は，カップリング３０を介してねじ軸４に伝達される。更に，スライダ３の摺動範囲は，モータ側ねじ軸支持体１１とエンド側ねじ軸支持体１２とにそれぞれ取り付けられたストッパ３１，３２によって規定されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，上記のスライド装置１では，スライダ３の摺動に伴って搭載物の取付け用の取付けフランジ１３も一体的に移動するために，軌道レール２と上部カバー１５との間には，取付けフランジ１３が通過するための開口３３が形成されている。センサレール２１の一部が側面カバー２７となっているが，この開口３３のすべてを覆う構造にはなっていないので，開口３３から粉塵や異物がスライド装置１の内部に侵入することを完全に防止することができない。
【００１２】
そこで，上記のような軌道レールと上部カバーとの間に形成される側部の開口を搭載物取付け用の取付けフランジが通過する構造を有するスライド装置において，通常は開口を塞いでいるシール部材を，取付けフランジが通過する際にその通過を許容するように変形させることができれば，取付けフランジの通過と側部開口の閉鎖という両方の要求を満たして，粉塵や異物がスライド装置内部に侵入するのを防止することが可能となるという課題がある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明の目的は，上記課題を解決することであり，スライド装置の側部に形成される軌道レールと上部カバーとの間の開口を搭載物取付け用の取付けフランジが通過する構造を有するスライド装置において，前記開口を，取付けフランジによって撓み変形させることが可能な可撓性シール体で覆うことによって，粉塵や異物がスライド装置内部に侵入するのを簡単に防止することができるスライド装置のシール構造を提供することである。
【００１４】
この発明は，互いに連結された一対の側部を有する軌道レール，前記軌道レール上を摺動自在なスライダ，前記軌道レールの前記側部との間に前記軌道レールの長手方向に延びる開口を形成する状態で前記軌道レールの上部を覆う上部カバー，前記スライダから一体的に前記開口を通して延び且つ先端に搭載物が取り付けられる取付けフランジを具備するスライド装置において，
前記取付けフランジは，前記軌道レールの前記側部の上面を実質的に隙間無しの状態で移動し，
前記開口は前記軌道レールの前記側部の上面に載置された可撓性シール体によってシールされ，前記可撓性シール体は前記スライダの摺動に伴って前記開口内を通過する前記取付けフランジによって前記軌道レールの前記側部の上面から離れるように撓み変形され， 前記可撓性シール体はチェーンであり，
前記上部カバーは，前記スライダの側面から前記可撓性シール体の幅を超えて延びる横方向延長部と，該横方向延長部の先端から垂下した垂下部とを有し，前記横方向延長部，前記垂下部及び前記スライダの側面によって囲まれた空間には，前記取付けフランジによって撓み変形された前記チェーンが入り込むことができることを特徴とするスライド装置のシール構造に関する。
【００１５】
このスライド装置のシール構造において，撓み変形された前記可撓性シール体が相対的に走行する前記取付けフランジの上面は，その両端部を前記軌道レールの前記側部の上面から離れるように傾斜する傾斜面とした凸面に形成されている。
【００１６】
また，前記スライダには，前記可撓性シール体を前記軌道レールの前記側部の上面に向かって押さえる押さえ部材が配設されている。前記押さえ部材は，スプロケット，プーリ，板ばね又はパッドで構成することができる。
【００１７】
この発明によれば，軌道レールと上部カバーとの間に形成され且つ取付けフランジが占めている部分以外の開口は，軌道レールの側部の上面に載置された可撓性シール体によってシールされる。しかも，可撓性シール体はスライダの摺動に伴って開口内を移動する取付けフランジによって軌道レールの側部の上面から離れるように撓み変形されるので，可撓性シール体はスライダの摺動に伴って開口内における取付けフランジの通過を妨げることもない。軌道レールと上部カバーとの間に形成される開口は，搭載物を取り付けるための取付けフランジと可撓性シール体とによってシールされ，塵埃等の異物がスライド装置内に侵入するのを防止することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下，添付図面を参照しつつ，この発明の実施例を説明する。図１〜図６において，スライド装置それ自体は，図７〜図９に示した従来のスライド装置に用いられているのと同様のもので良く，同一の構成要素には，図７〜図９に付された符号と同一の符号を付しているので，重複する説明を省略する。
【００１９】
図１〜図６を参照すると，軌道レール２は，断面がＵ字状であり，起立した一対の側部７の内側に形成される凹部５にスライダ３が軌道レール２の長手方向に摺動可能に嵌合している。上部カバー１５は，軌道レール２に固定されたモータ側及びエンド側の各ねじ軸支持体１１，１２に取り付けられて，軌道レール２の上部を覆っている。図６では，可撓性シール体であるチェーン５０は，軌道レール２の一方の側部７の上面２０にのみ載置した状態を示している。これらの構造は，図７〜図９に示されたものと同様である。上部カバー１５は，スライダ３の幅を超えて横方向に延びる横伸長部４０と，横伸長部４０の先端からスライダ３の側面４２と平行に垂下する垂下部４１とを有している。
【００２０】
スライダ３の側面４２からは，横方向にテーブルを取り付けるための取付けフランジ１３が突出している。即ち，取付けフランジ１３は，スライダ３の側面４２から横方向に突出する横方向突出部４４と，その先端から上部カバー１５の垂下部４１の外側において垂下部４１と平行に上部カバー１５よりも上方に延びる起立部４５とを有している。したがって，スライダ３の側面４２と垂下部４１との間で且つ横伸長部４０と横方向突出部４４との間には，スライダ３の摺動方向に貫通して延びる空間４３が形成されている。図３に示すように，横方向突出部４４の上面４６は，上面４６の中央部が軌道レール２の側部７の上面２０と平行な平坦面４７となっており，上面４６の両端部が平坦面４７からスライダ３の摺動方向に傾斜した傾斜面４８に形成されている。傾斜面４８は，軌道レール２の側部７の上面２０に対して大きな段差を生じないように位置している。
【００２１】
軌道レール２の側部７の上面２０と，スライダ３の傾斜面４８及び平坦面４７とには，可撓性シール体としてのチェーン５０が載置されている。チェーン５０は，その両端において適宜の固着手段で軌道レール２に固定されているが，過大な力が作用したときに緩和するため，ばねを介して軌道レール２に係止してもよい。チェーン５０は，軌道レール２の側部７の上面２０と取付けフランジ１３の横方向突出部４４の平坦面４７及び傾斜面４８とを這わせた状態では，殆ど遊びがない。チェーン５０は，その両端が軌道レール２の拘束されている以外，軌道部レール２に対して何ら拘束されていない。チェーン５０を構成するチェーンは，リンクプレート５１とピン５２（一部のみ，符号を付す）とを連続的に接続したものであり，ピン５２の位置で回動して，屈曲性が与えられている。チェーン５０のリンクプレート５１の高さは，軌道レール２の側部７の上面２０と上部カバー１５の垂下部４１の先端との間の間隔，即ち，側部の開口３３を塞ぐことができるように，開口３３の高さ寸法よりも僅かに高く設定されている。
【００２２】
スライダ３からは，その摺動方向両端部において，軌道レール２の側部７の上面２０に載置されているチェーン５０の上方に延びるアーム５３が取り付けられており，アーム５３の先端には，チェーン５０のピン５２に当接するテンションプーリ５４を有する押さえ部材５５が設けられている。押さえ部材５５はチェーン５０のピン５２を押さえ付けるので，スライダ３が軌道レール２に対して摺動するときにチェーン５０が傾斜面４８によって跳ね上がる現象を防止し，傾斜面４８から中央の平坦面４７へ又はその逆の方向にスムーズに相対的に走行させる働きをしている。押さえ部材５５は，図示していないが，ばね等の適宜の弾性部材によってチェーン５０を軌道レール２の側部７の上面２０に対して押圧するように付勢している。
【００２３】
以上のように構成されたスライド装置のシール装置によると，可撓性シール体であるチェーン５０は，スライダ３が軌道レール２に沿って摺動するときに，取付けフランジ１３の上面４６の傾斜面４８によって軌道レール２の側部７の上面２０から起こされて，スライダ３の傾斜面４８及び平坦面４７と相対的に走行した後，軌道レール２の側部７の上面２０の上に載置される状態に戻る。平坦面４７上に位置しているチェーン５０の部分は，空間４３内に退避可能であり，上部カバー１５と干渉することがない。軌道レール２の側部７の上面２０と上部カバー１５の垂下部４１との間に形成される開口は，取付けフランジ１３が存在している部分を除きチェーン５０によって完全に覆われており，チェーン５０がスライド装置１内への塵埃等の異物の侵入を防止している。取付けフランジ１３は，軌道レール２の側部７の上面２０との間に実質的に隙間を形成することなく軌道レール２に対して摺動するので，軌道レール２と取付けフランジ１３との間から異物がスライド装置１内に侵入することもない。したがって，スライド装置１の外部から，軌道レール２の側部７の上面２０と上部カバー１５の垂下部４１との間に形成される開口を通って，スライド装置１の内部へ塵埃や異物が侵入するのを防止することができる。
【００２４】
取付けフランジ１３の上面４６（図３）は，傾斜面４８と平坦面４７とから成る台形状の凸面としたが，滑らかな凸状の湾曲面としてもよいことは明らかである。また，上面４６には，可撓性シール体との相対的な走行を滑らかにするため，低摩擦材を使用したり，ローラウェイのようにローラ列を回転自在に配設してもよい。更に，押さえ部材５５は，テンションプーリ５４としたが，これに代えて，ピン５２と噛み合うスプロケットであってもよく，また，チェーン５０を軌道レール２の側部７の上面２０又は傾斜面４８に向かって押さえる板ばね，或いは弾性部材によってチェーン５０に押し付けられる摺接パッドであってもよい。
【００２５】
【発明の効果】
この発明によるスライド装置のシール構造は，以上のように構成されているので，次のような効果を有する。即ち，軌道レールの側部と上部カバーとの間に形成される開口を可撓性シール体で覆い，搭載物を取り付けるための取付けフランジが通過する際には，取付けフランジによって可撓性シール体を撓み変形させるので，取付けフランジが開口を通過可能であると共に，例えば溶接時に発生するスパッタ等の粉塵や異物が開口を通してスライド装置内部に侵入するのを防止することができる。可撓性シール体を構成するチェーンは，伝動装置に用いられる機械要素であり，簡単且つ安価に作製することができ，スライド装置のコスト上昇を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明によるスライド装置のシール構造の一実施例を示す断面図である。
【図２】  図１に示すスライド装置の上面カバーを取り外した状態を示す平面図である。
【図３】  図１に示すスライド装置の上面カバーを取り外した状態を示す側面図である。
【図４】  図１において可撓性シール体を取り除いた状態を示す断面図である。
【図５】  図２において可撓性シール体を取り除いた状態を示す平面図である。
【図６】  図１に示すスライド装置の上部カバー（想像線で示す）を含む一部を省略し且つ一部を破断して示す斜視図である。
【図７】  先願に示したスライド装置の一実施例を上部カバーを取り付けた状態で示す斜視図である。
【図８】  図７に示したスライド装置から上部カバーを取り外した状態を示す斜視図である。
【図９】  図７に示すスライド装置をスライダとねじ軸支持体との間の位置においてねじ軸に直交する平面で切断した断面図である。
【符号の説明】
１    スライド装置
２    軌道レール
３    スライダ
４    ねじ軸
５    凹部
７    側部
１３  取付けフランジ
１５  上部カバー
２０  側部の上面
３３  開口
４０  横伸長部
４１  垂下部
４２  スライダの側面
４３  空間
４４  横方向突出部
４５  起立部
４６  上面
４７  平坦面
４８  傾斜面
５０  チェーン
５５  押さえ部材
【図１】
0004132222.tif 000002
【図２】
0004132222.tif 000003
【図３】
0004132222.tif 000004
【図４】
0004132222.tif 000005
【図５】
0004132222.tif 000006
【図６】
0004132222.tif 000007
【図７】
0004132222.tif 000008
【図８】
0004132222.tif 000009
【図９】
0004132222.tif 000010