JP4090120B2

JP4090120B2 - パンタグラフを設けたテレスコピックカバー

Info

Publication number: JP4090120B2
Application number: JP18785798A
Authority: JP
Inventors: 義久鶴巻
Original assignee: 東京精密発条株式会社
Priority date: 1998-07-02
Filing date: 1998-07-02
Publication date: 2008-05-28
Anticipated expiration: 2018-07-02
Also published as: JP2000024869A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、産業機器の主軸頭、ピストン、シリンダー等の移動機構を覆うように、産業機器に取り付けるテレスコピックカバーに関するものであり、このテレスコピックカバーに一個のパンタグラフを取り付けて、産業機器の移動機構の移動に応じて、テレスコピックカバーを直進性を持たせて摺動させることに特徴がある。
【０００２】
【従来の技術】
従来、産業機器の主軸頭、ピストン、シリンダー等の移動機構が裸で露出していると、オイルが飛散して周辺が汚染する不都合がある他、作業者の手足や衣服を挟む危険がある。
【０００３】
また、産業機器の移動機構およびこれによって形成される空隙部に、切り粉、スパッター等の異物や塵芥が混入、付着して移動機構のスムースな動きに支障が生じ、移動機構が摩耗するおそれがある他、産業機械としてデザイン的に問題もあった。
【０００４】
従来、裸で露出している産業機器の移動機構を布やビニール製の蛇腹状のテレスコピックカバーで覆っていたが、最近においては、複数枚の金属薄板の部分カバーを順次摺動可能に重ね合わせたテレスコピックカバーが使用されている。
【０００５】
しかし、このテレスコピックカバーの部分カバーは、相互に独立、分離して連結してなく、部分カバーによって部分カバーを摺動させる機構になっているために、部分カバーが均一に動かずにバラツキがあり、摺動がスムースでなく、直進性がなく、また異音を発することが多く、テレスコピックカバーとして故障し易い等の欠点があった。
【０００６】
さらに、このテレスコピックカバーを改良したものとして、特公平３−２１２９７号に記載されているように、金属製の四角の枠体の両端に金属薄板の各部分カバーを間隔を置いて架け渡すように取り付け、あたかも中央部分の底を打ち抜いた箱蓋のような部分カバー枠体を形成し、この部分カバー枠体を重箱状に重ね合わせ相互に摺動可能にするとともに、その中央の空間部に産業機器の移動機構を取り付けた構造のテレスコピックカバーもある。
【０００７】
しかし、前述した複数枚の金属薄板の部分カバーを順次摺動可能に重ね合わせたテレスコピックカバーは、摺動の際に、各部分カバー枠体の四角の枠体の両側面が全面に渡って相互に接触し、接触面積が大きて、摩擦抵抗が強いために、摺動性がよくなく、金属の接触による騒音が多く、テレスコピックカバーとして故障し易く、また最近の産業機器の複雑な動きに対応できない問題があった。
【０００８】
また、複数枚の金属薄板の部分カバーを順次摺動可能に重ね合わせたテレスコピックカバーには、各部分カバーの間に隙間があるものが多く、ブレードを固定していないものについては、その隙間より、切り粉、スパッター等の異物や塵芥が混入する問題があり、ブレードを固定したものについても、ゴム等のブレードを使用しており、ブレードの厚さや耐久性、耐摩耗性に問題があった。
【０００９】
また、テレスコピックカバーに一列のパンタグラフを取り付け、各部分カバーの摺動を均等にする試みもなされているが、一列のパンタグラフを取り付けるだけでは、テレスコピックカバーに直進性を与えることができず、傾いて摺動する欠点があり、テレスコピックカバーの両端部が枠体の内面に衝突して金属的な異音を発し、均一に摺動しないという難点があった。
【００１０】
そこで、出願人会社においては、前述した金属薄板のテレスコピックカバーについて鋭意研究を行い、パンタグラフを多列に設けたテレスコピックカバーを開発して特許出願（特願平６−３３１３８９号）を行ったが、その発明の技術内容は、「薄板状の部分カバーの複数枚を摺動可能に積層して形成したテレスコピックカバーに２列以上のパンタグラフを間隔を置いて平行に取り付け、またテレスコピックカバーの長さの一番長い部分カバーまたは長さの一番短い部分カバーの一方に産業機器の移動機構を取り付けるとともに他方に固定機構を取り付けるか、あるいは双方に産業機器の移動機構を取り付けて、テレスコピックカバーの摺動に応じてパンタグラフを摺動するもの」で、この改善によって、前述した従来のテレスコピックカバーの欠点を克服した。
【００１１】
なお、最近の産業機械の中には、その主軸頭、ベッド、テーブル、コラム、ピストン、シリンダー、ＡＴＣカバー等の移動機構が小型化したり、また、これらの移動機構がスペースエコノミー等の要請から狭い個所に設置されることが多いために、これに伴って、テレスコピックカバーも小型化せざるを得なく、パンタグラフを取り付けるスペースが小さくなって、複数個のパンタグラフを取り付けることができない事情が発生し、一個のパンタグラフだけを取り付けてテレスコピックカバーとともに摺動せざるを得なくなる。
【００１２】
しかし、一個のパンタグラフだけを取り付けただけでテレスコピックカバーを摺動させると、パンタグラフに直進性がないために、前述した特許出願の明細書にも記載しているように、テレスコピックカバーも振らついて直進性がなく、摺動性が安定しない欠点があった。
【００１３】
また、前述したテレスコピックカバーを小型化せざるを得なくなるという事情から、このテレスコピックカバーに固定するブレードとしても、従来から使用されているゴム等のものは、前述したように、厚さや耐久性、耐摩耗性で問題があるために、薄くて、耐久性、耐摩耗性に富んだブレードも求められていた。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前述した産業機械の移動機構に取り付ける従来のテレスコピックカバーの欠点を解決するものであり、テレスコピックカバーに一個のパンタグラフを取り付けるだけで、テレスコピックカバーの部分カバーを全体的に連動して、均等に、スムースに摺動させ、かつ、テレスコピックカバーの摺動に直進性を与え、テレスコピックカバーを摩擦抵抗と金属騒音を小さくし、安定して往復摺動させることに目的がある。
【００１５】
また、本発明は、小型化せざるを得なくテレスコピックカバーに固定するブレードとして、極薄金属板の非常に薄くて、耐久性、耐摩耗性に富んだブレードを使用して、各部分カバーの間の隙間より、切り粉、スパッター等の異物や塵芥が混入することを防止するとともに、ブレードの厚さを薄くしてテレスコピックカバー全体をコンパクト化を図り、ブレードの耐久性、耐摩耗性を向上することに目的がある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、一個のパンタグラフを設けたテレスコピックカバーに関するものであり、薄板状の部分カバーの複数枚を摺動可能に積層して形成したテレスコピックカバーに一個のパンタグラフを取り付けて、産業機器の移動機構の移動に応じて、テレスコピックカバーをパンタグラフと一体として摺動させるについて、テレスコピックカバーの薄板状の部分カバーの材質として厚さ０．１〜３ｍｍの１７％Ｃｒ−２％Ｎｉを主成分として軟質なフェライト相と硬質なマルテンサイト相との微細混合組織を有する高強度複層組織ステンレス鋼を使用し、テレスコピックカバーの薄板状の部分カバーに取り付けるパンタグラフの材質として厚さ０．１〜３ｍｍの１７％Ｃｒ−２％Ｎｉを主成分として軟質なフェライト相と硬質なマルテンサイト相との微細混合組織を有する高強度複層組織ステンレス鋼を使用し、テレスコピックカバーの薄板状の部分カバーの摺動個所に、炭素量０．０３〜０．１％、クロム量１０〜２０％の範囲に調整した鉄鋼またはステンレス鋼の極薄金属板のブレードを固定し、パンタグラフの取付軸の一方をテレスコピックカバーの部分カバーに固定するとともに、パンタグラフの他方の取付軸を、テレスコピックカバーの部分カバーに固定したスリットプレートのスリットに摺動可能に挿填したパンタグラフを設けたことに特徴がある。
【００１７】
【発明の実施形態】
本発明の多数個のブレードを設けたテレスコピックカバーの一例を産業機械に取り付けた場合について説明すると、図１に示すように、テレスコピックカバー１は、長方形の多数枚のステンレス等の厚さが０．５〜３ｍｍの金属薄板の部分カバー２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄを摺動可能に積層して形成し、これらの各部分カバー２〜ｄの端部の摺動個所に、極薄金属板のブレード３を固定する。
【００１８】
テレスコピックカバー１の部分カバー２ａに、産業機械５の主軸頭等の移動機構４を取り付けるとともに、部分カバー２ｄに産業機械５の固定機構６を取り付け、これらの部分カバー２〜ｄの端部を摺動可能にホールダーに挿入するが、部分カバー２ａに産業機械５の固定機構６を取り付け、部分カバー２ｄに産業機器５の移動機構４を取り付けてもかまわなく、場合によっては、部分カバー２ａと部分カバー２ｄに、産業機器５の移動機構４を取り付けてもかまわない。
【００１９】
テレスコピックカバー１には、一個のパンタグラフ７を取り付けて、テレスコピックカバー１としての直進性と摺動性を向上させるが、パンタグラフ７を取り付ける機構の一例としては、図２に示すように、パンタグラフ７の取付軸８をテレスコピックカバー１の部分カバー２ａ〜２ｄに固定するとともに、このパンタグラフ７の取付摺動軸９を、図３に示すように、テレスコピックカバー１の部分
カバー２ａ〜２ｄに固定したスリットプレート１０のスリット１１に摺動可能に挿填する。
【００２０】
多数個の極薄金属板のブレード３を固定した各部分カバーの２ａ〜２ｄは、図４に示すように、部分カバーの２ａブレード３が部分カバーの２ｂの被摺動面を押圧して摺動し、また、部分カバーの２ｂのブレード３は、部分カバーの２ｃの被摺動面を押圧して摺動し、以下、部分カバーの２ｃのブレード３は部分カバーの２ｄの被摺動面を、それぞれ押圧して摺動するように構成する。
【００２１】
テレスコピックカバー１の作動状態を説明すると、図３はパンタグラフ７の部分カバー２ａ〜２ｄとパンタグラフ７が伸展した状態を示すものであり、産業機械５の移動機構４の移動にしたがって、テレスコピックカバー１の各部分カバー２ａ〜ｅを収縮させるとともにパンタグラフ７も収縮させるが、この際に、パンタグラフ７の取付軸８はテレスコピックカバー１の部分カバー２ａ〜２ｄに固定して動かないために、パンタグラフ７の取付摺動軸９がスリットプレート１０のスリット１１を下方に摺動させることによって、テレスコピックカバー１の各部分カバー２ａ〜ｅを直進性を与えて摺動させ、その先端部分に取り付けた極薄金属板のブレード３の摺動によって切り粉等を外部に排出する。
【００２２】
次いで、産業機械５の移動機構４の反対方向への移動にしたがって、テレスコピックカバー１の各部分カバー２ａ〜ｅを伸展させるとともにパンタグラフ７も伸展させるが、この際に、パンタグラフ７の取付軸９はテレスコピックカバー１の部分カバー２ａ〜２ｄに固定して動かないために、パンタグラフ７の取付摺動軸９がスリットプレート１０のスリット１１を上方に摺動させることによって、テレスコピックカバー１の各部分カバー２ａ〜ｅに直進性を与えて摺動させ、その先端部分に取り付けた極薄金属板のブレード３の摺動によって切り粉等を外部に排出し、以後、前述した操作を繰り返せばよい。
【００２３】
テレスコピックカバー１の金属薄板の部分カバー２の材質としては、１７％Ｃｒ−２％Ｎｉを主成分として軟質なフェライト相と硬質なマルテンサイト相と微細混合組織を有する高強度複層組織ステンレス鋼を使用することによって、部分カバー２の物理的強度を一段と高める。
【００２４】
テレスコピックカバー１の金属薄板の部分カバー２の枚数は３〜３０枚でよく、また、部分カバー２の幅は５〜２００ｃｍ、長さは５〜５０ｃｍが適当であり（各部分カバー２の幅と長さについては１〜１０ｃｍの差を付けてもよい）、さらに、部分カバー２の形状は前述した長方形以外に、楕円形や円形でもよい。
【００２５】
パンタグラフ７の材質としては、１７％Ｃｒ−２％Ｎｉを主成分として軟質なフェライト相と硬質なマルテンサイト相との微細混合組織を有する高強度複層組織ステンレス鋼を用いることによって、パンタグラフ７の物理的強度を高める。
【００２６】
また、パンタグラフ７の材質として、厚さ０．１〜３ｍｍの１７％Ｃｒ−２％Ｎｉを主成分として軟質なフェライト相と硬質なマルテンサイト相との微細混合組織を有する高強度複層組織ステンレス鋼を２〜１０枚を積層した連結バーを用いると、弾性、バネ性、物理的強度が一段と強くなり、タワミ係数も一層高くなるために、パンタグラフ７を弾力性に富んだものにすることができ、さらに、パンタグラフ７に過大な力がかかっても、薄くて、積層されたばねステンレス薄板鋼製の各連結バー１２は相互にひなって、緩衝して耐え凌ぎ、曲がったり、折れたりすることはなく、パンタグラフ７の伸縮性、摺動性、直進性を一段と向上し、パンタグラフ７を一層長期間に渡ってより安定して、円滑に作動する。
【００２７】
パンタグラフ７の材質として積層した各連結バーにすると、その側面の間に一度潤滑油等の油を注入すると、毛細管的作用で各連結バーの１２側面間の全体に潤滑油等の油が浸透して行き、各連結バーの側面に潤滑油等の油を常に含浸状態に保持でき、パンタグラフ７が摺動する際、各連結バー１２の相互のひねりや緩衝性は一段と向上する。
【００２８】
さらに、積層した各連結バーの側面から潤滑油の油が滲み出てきて、各連結バー１２や取付軸９の周辺に、絶えず潤滑油の油を供給することになり、パンタグラフ７の伸縮性、摺動性、直進性はより一段と向上し、パンタグラフ７をより一層長期間に渡って格段に安定して、円滑に作動できるとともに、各連結バー１２や取付軸９が摩耗することなく、異音や故障も発生しない。
【００２９】
極薄金属板のブレード３としては、幅が０．５〜３ｃｍ、長さが１〜５ｃｍ、板厚が０．０１〜０．３ｍｍのブレード３を、部分カバーの２の端部の摺動個所の前方の１辺に、または３辺にコの字状に、４辺にロの字状に固定してもよく、さらには多数個のブレードを１〜３ｍｍの間隔を置いて固定してもよく、この場合、ブレード３の個数としては部分カバー２の大きさによって左右されるが、通常の場合には２〜８個／１０ｃｍ（部分カバー当たり）が適当である。
【００３０】
ブレード３の材質としては、炭素量０．０３〜０．１％、クロム量１０〜２０％を含む鉄鋼またはステンレス鋼（以下単に低炭素含有量で高クロム含有量のステンレス鋼という）を用い、この素材は最近開発された新素材であって、高強度（引張強さ２０００〜２０００Ｎ／ｍｍ2 ）の優れた特性を有し、たとえば、日新製鋼（株）の高強度ステンレス鋼は、ＳＵＳ６３１、ＮＳＳＨＴ１７７０、ＮＳＳＨＴ１９６０、ＮＳＳＨＴ２０００（平成９年３月頃開発）の製品番号で販売されている。
【００３１】
また、低炭素含有量で高クロム含有量のステンレス鋼は、硬度（耐摩耗性）に富み、溶接による強度低下が小さいという優れた特性があって、この優れた特性を有する素材を板厚０．０１〜０．３ｍｍにして極薄で小型、軽量のブレード３に利用することに特徴がある。
【００３２】
極薄金属板のブレード３として使用する低炭素含有量で高クロム含有量のステンレス鋼の炭素量が０．０３％未満であると、溶接性は一段とよくなるが、ブレード３として硬度に難点が起き、また、ステンレス鋼の炭素量が０．１％超えると、ブレード３を部分カバー２に直接に溶接する際に強度低下を起して不適当である。
【００３３】
また、極薄金属板のブレード３として使用する低炭素含有量で高クロム含有量のステンレス鋼のクロム量が１０％未満であると、ブレード３に十分な硬度（耐摩耗性）を持たせることができず、クロム量を２０％を超えると、硬度を一層増加させることはできるが弾力性に難点が発生して不適当である。
【００３４】
さらに、極薄金属板のブレード３として使用する低炭素含有量で高クロム含有量のステンレス鋼の板厚を０．０１〜０．３ｍｍ（望ましくは０．０５〜０．１ｍｍ）の極薄金属板にすると、ブレード３として使用する際に高強度（引張強さ）、弾力性等を生かすことができ、ブレード３を薄く、小型、軽量、コンパクトにするとともに、テレスコピックカバーの被摺動面との接触面積を小さくし、摩擦抵抗を軽減して、テレスコピックカバーの摺動個所または移動機構に余分な荷重、負担をかけず、テレスコピックカバーの駆動電力を節減できる。
【００３５】
極薄金属板のブレード３の一端部分を、部分カバー２の端部の摺動個所に直接に溶接し、部分カバー２より突出（０．０５〜１ｍｍ）させた部分をブレードとして使用するが、ブレード３の形状としては、平板状であって、ブレード３の先端部分が部分カバー２より突出させることが可能であれば、いかなる形状でもかまわない。また、ブレード３の一端部分を部分カバー２に溶接する手段としては
、電気スポット溶接やレーザー溶接が好ましいが、これら以外の溶接方法でもよいことはいうまでもない。
【００３６】
さらに、部分カバーの２の端部の摺動個所に、極薄金属板のブレード３を固定するについては、極薄金属板のブレード３を、くの字状またはへの字状に折り曲げると、ブレード３の精度が一層よくなり、ブレード３の腰が一段と強くなり、より安定した押圧性を保持し、流体や狭雑物のシール性やワイピング性を格段に向上させることができる。
【００３７】
前述した多数個のブレード３を固定したテレスコピックカバー１に産業機械５の主軸頭等の移動機構４を装填する他の機構としては、テレスコピックカバー１の部分カバーの端部の２ａまたは２ｄに、切込部を設けて、この切込部に産業機械５の主軸頭等の移動機構４を挿填してもよく、また、この切込部を向かい合わせに組み合わせて産業機械５の主軸頭等の移動機構４を挿填してもよく、さらには、テレスコピックカバー１の中央の部分カバーに、産業機械５の主軸頭等の移動機構４を装填する設置口を設けてもかまわない。
【００３８】
極薄金属板のブレード３の他端を、産業機械５の被摺動面４に押圧する際の圧力は、前述した従来のばね用ステンレス、焼き入れリボン鋼製の金属薄板製のブレードの場合には、５０〜６００ｇ（１００ｍｍ当たり）の圧力であったが、極薄金属板の低炭素含有量で高クロム含有量の鉄鋼またはステンレス鋼製のブレード３の場合には、１０〜３００ｇ（１００ｍｍ当たり）の圧力であり、摩擦抵抗が少なく、ブレード３や産業機械５の被摺動面４等に余分な荷重、負担がかからず、良好なシール性とワイピング性を発揮する。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によると、複数枚の部分カバーよりなるテレスコピックカバーに一個のパンタグラフを取り付けるだけで、パンタグラフが連動することによって起こる緩衝作用、ブレーキング作用によって、各部分カバーを、同時に、連動して、等距離で、スムースに移動させることが可能であって、テレスコピックカバーを全体的に連動して、直進性を持たせて、スムースに摺動させることが可能であって
、産業機器の移動機構に切り粉等の異物や塵芥が混入することを完全に防止でき、オイル等の飛散や作業者の手足や衣服を挟む危険もなく、産業機械としてデザイン的にも奇麗になる長所もある。
【００４０】
また、本発明によると、前述したパンタグラフの作用によって、テレスコピックカバーを摩擦抵抗と金属騒音を小さくし、安定して往復摺動させることも可能であり、特に最近のコンパクト化した産業機器に取り付けるスペースの少ないテレスコピックカバーとして最適な状態で使用できるという利点がある。
【００４１】
また、本発明によると、テレスコピックカバーの各部分カバーを軟質なフェライト相と硬質なマルテンサイト相との微細混合組織を有する高強度複層組織ステンレス鋼で製作すると、従来のテレスコピックカバーの各部分カバーに比較して、各部分カバーを薄くすることが可能であるために、テレスコピックカバーの各部分カバーの間隔を減少でき、テレスコピックカバーを全体としてもコンパクト
にでき、テレスコピックカバーの全体重量も軽量化できる長所がある。
【００４２】
さらに、本発明によると、テレスコピックカバーに取り付けるパンタグラフの材質として、軟質なフェライト相と硬質なマルテンサイト相との微細混合組織を有する高強度複層組織ステンレス鋼で製作することによって、パンタグラフを極薄状、極軽量にできるばかりか、パンタグラフの硬度、弾力性、物理的強度、耐久性等の性能も格段に向上させることができる。
【００４３】
さらに、本発明によると、テレスコピックカバーの各部分カバーに固定する極薄金属板のブレードの素材として、炭素量とクロム量を所定の範囲に調整した鉄鋼またはステンレス鋼を使用すると、従来のゴム製のブレードに比較して、ブレードの厚みを飛躍的に薄くすることが可能であるために、テレスコピックカバーの各部分カバーの間隔を一段と減少でき、テレスコピックカバーを全体としてもよりコンパクトにでき、テレスコピックカバーの全体重量も一層軽量化できるという優れたメリットがある。
【００４４】
また、炭素量とクロム量を所定の範囲に調整した鉄鋼またはステンレス鋼のフレードは、硬度、弾力性、物理的強度等が、従来の場合に比較して、格段と高く、かつ、薄くて、接触面積が小さく、摩擦抵抗が小さいという特性があるために、ブレードの耐久性、摺動性、シール性、スイーピング性を、従来の場合に比較して、数段に向上させることができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】長方形の複数枚の部分カバーにブレードを固定した状態を示すテレスコピックカバーの説明図である。
【図２】テレスコピックカバーの部分カバーに固定したスリットプレートにパンタグラフの取付摺動軸を摺動可能に挿填した状態を示す説明図である。
【図３】長方形の複数枚の部分カバーよりなるテレスコピックカバーに一個のパンタグラフを設けて伸展した状態を示す説明図である。
【図４】テレスコピックカバーの部分カバーに固定したブレードの摺動状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１テレスコピックカバー
２部分カバー
３ブレード
４移動機構
５産業機構
６固定機構
７パンタグラフ
８取付軸
９取付摺動軸
10 スリットプレート
11 スリット

Claims

薄板状の部分カバーの複数枚を摺動可能に積層して形成したテレスコピックカバーに一個のパンタグラフを取り付けて、産業機器の移動機構の移動に応じて、テレスコピックカバーをパンタグラフと一体として摺動させるについて、テレスコピックカバーの薄板状の部分カバーの材質として厚さ０．５〜３ｍｍの１７％Ｃｒ−２％Ｎｉを主成分として軟質なフェライト相と硬質なマルテンサイト相との微細混合組織を有する高強度複層組織ステンレス鋼を使用し、テレスコピックカバーの薄板状の部分カバーに取り付けるパンタグラフの材質として厚さ０．１〜３ｍｍの１７％Ｃｒ−２％Ｎｉを主成分として軟質なフェライト相と硬質なマルテンサイト相との微細混合組織を有する高強度複層組織ステンレス鋼を使用し、テレスコピックカバーの薄板状の部分カバーの摺動個所に、炭素量０．０３〜０．１％、クロム量１０〜２０％の範囲に調整した鉄鋼またはステンレス鋼の極薄金属板のブレードを固定し、パンタグラフの取付軸の一方をテレスコピックカバーの部分カバーに固定するとともに、パンタグラフの他方の取付軸を、テレスコピックカバーの部分カバーに固定したスリットプレートのスリットに摺動可能に挿填したパンタグラフを設けたテレスコピックカバー。