JP2000515436A - 案内架台 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 案内架台であって、固定用溝（１１）を備えた支持体（１０）が設けられており、この支持体が、これに平行な、固定用溝（１１）に固定された少なくとも１つのほぼ方形のガイドレール（１２）を支持しており、このガイドレールに、スライド部分（２２）を案内する案内支承部（１３）が支持されている。冒頭に記載した特徴を有するガイドフレームを、特別な工具送り台及び又はワーク送り台の比較的重い荷重でも高精密に位置決めするのに適するように改良するために、ほぼ方形のガイドレール（１２）が、固定用溝（１１）を制限する支持体エッジ又は固定用溝（１１）を架橋する中間支承部材に中高に支持されるように、ガイドフレームが構成される。

Description

【発明の詳細な説明】 案内架台 本発明は案内架台であって、固定用溝を有する支持体が設けられており、この 支持体が、固定用溝に固定されていて支持体に平行に位置するほぼ方形のガイド レールを備えており、このガイドレールに、スライド部分を案内する案内支承部 （Fuehrungslager）が支持されている形式のものに関する。 この種の案内架台に使用される支持体は例えばアルミニウム合金製の横断面正 方形又は横断面方形の中空プロフィール材から成る。支持体の外周はアンダーカ ットを持つ固定用溝、いわゆるＴ溝を備えている。機枠又は構造物などを製作す るために、この固定用溝によって支持体に構造部材が固定される。１つの支持体 に１つのガイドレールを固定し、このガイドレールに、これに沿って運動する案 内支承部を配置し、この案内支承部に、構成部材、例えば加工の用途のために正 確に位置決めされなければならない例えば送り台を支持させることは一般に公知 である。例えば、送り台が傾斜してジャミングを生じると、ワーク又は工具が不 正確に位置決めされ、かつ当該位置で行われる加工が不正確となる。さらに、こ の種の支持体に２つの互いに平行なガイドレールを固定し、これらのガイドレー ルに、長手方向運動可能なスライドの案内支承部を支持せしめることも一般に公 知である。一方のガイドレールの案内支承部は送り台などにより他方のガイドレ ールの案内支承部に結合されている。案内支承部としてはころ軸受が使用され、 そのころ転動体がガイドレール上で転動する。この種の案内架台はわずかな荷重 ないし中程度の荷重を有するスライドのためには適している。しかし、例えば工 具送り台又はワーク送り台のための高精密な位置決め用途のためにはあまり適当 でない。高精密な位置決めは、相応して精密なワーク加工を行うためにぜひ必要 である。このことのために、軸もしくは横断面円形のガイドレールにボールスリ ーブを使用することが一般に公知である。しかし、そのことのためには、ボール スリーブを組み込むための中空プロフィール材部分又はその他の固定手段の特別 な成形横断面が必要である。 ドイツ連邦共和国特許第３１３２８６９号明細書からは、１つの支持体を備え た案内架台が公知であり、この支持体は、これに平行に固定されたほぼ方形の２ つのガイドレールを有している。これらのガイドレールに、スライド部分を案内 する案内支承部が支持されている。この軸受はころ外輪を備えたころ軸受から成 っている。 これらの公知案内架台に対して本発明の課題とするところは、冒頭に記載した 特徴を有する案内架台を改 良して、特に工具送り台及び又はワーク送り台の比較的重い荷重の極めて正確な 位置決めのために適するような案内架台を提供することにある。 この課題は、ほぼ方形なガイドレールが、アンダーカットを持つ固定用溝を制 限する支持体エッジ又はアンダーカットを持つ固定用溝を架橋する中間支承部材 上に中高に支持されていることにより解決される。 本発明のために第１に重要なことは、案内架台がほぼ方形のガイドレールを備 えていることにある。このガイドレールは従来通り支持体の平らな外壁に固定さ れることができる。この固定は例えばアンダーカットを持つ固定用溝を介したね じ固定により行われる。しかし、方形のガイドレールはねじれに敏感であるとい う著しい欠点を有している。その製作又は支持体へのその固定にもとづき、特に ２つ又は複数の互いに平行なガイドレールを設けた場合に、ツイストされたガイ ドレールはスライドの移動時もしくはスライドの案内支承部の移動時に案内支承 部を相応してツイストさせる傾向を有する。ガイドレールの種々のツイストに応 じてジャミングが生じ、その結果、スライドはそれ以上運動することができない ことがある。システム誤差が発現してもジャミングを招くことがある。すべての システム部分には誤差がつきものである。このことは、特に支持体及び又はなん らかのスライド部分が押出成形された中空プロフィール材から成る場合にはこれ らのためにも当てはまる。プロフィール材から成る支持体及びスライド部分は、 エッジ間に位置する面に例えば端面側で接続される中空プロフィール材の所望の 固定的な座りを改善するために、しばしばその面に軽度の凹面性を備えている。 この種の凹面性は極めてわずかであるが、しかしスライド部分及び又は案内支承 部の傾斜位置ひいてはジャミングを生ぜしめることがある。案内架台内での支持 体の組付けもツイスト及び又は傾斜位置を生ぜしめることがあり、このことは相 応のジャミングのリスクをもたらす。このジャミングのリスクは、所望の位置決 め精度を得るために案内架台がわずかな誤差で製作されなければならない場合に は特に大きい。 ２つ又は複数の互いに平行なガイドレールが設けられ、これらのガイドレール がそれぞれ、互いに固定的に結合された１つの案内支承部を備え、かつ少なくと も１つのガイドレールが中高部を介して少なくとも１つの支持体に固定されるよ うに案内架台が形成されていると有利である。その場合、少なくとも１つのガイ ドレールが中高に支持されていることは本発明にとって極めて重要である。中高 であることにより、支持体へのガイドレールの座着が修正される。この修正は、 支持体へのガイドレールの組付け時にスライドを介して、それもスライドが許容 される運動抵抗で案内架台上で運動させられることができるように行われる。 ガイドレールがその中高の領域で、固定用溝を形成している支持体エッジ上に 支持されることができると、ガイドレールの極めて簡単な構成が得られる。この ことのために必要なことは、中高部を備えたガイドレールを形成することだけで あり、このことは制限された製作費用で可能である。支持体にガイドレールを直 に支持させる代わり、固定用溝を架橋する、要するに支持体の平面に支持される 中間支承部材を介して間接的に支持することも可能である。この中間支承部材は ガイドレール側で中高に形成され、かつガイドレールの、ねじりに敏感な所要の 組付けを可能にする。 ガイドレールが支持体エッジの領域内で円形の中高に形成されるように案内架 台を形成することができる。これにより、支持体上でのガイドレールの位置決め 性は最適となり、ねじれ角に無関係となる。その上、製作も簡単化される。 支持体とガイドレールとの間の表面圧を軽減するために、支持体エッジが支持 体のその他のエッジ曲率半径に比して増大したエッジ曲率半径を有するように案 内架台を形成することができる。 支持体エッジが凹状に形成されていると、支持体の支持体エッジとガイドレー ルとの間の表面圧が特に著しく軽減される。前述の両方の場合では製作費がわず かである。それというのは、例えば支持体が押出成形可能なアルミニウム合金か ら成る場合には、支持体エ ッジの増大したエッジ曲率半径並びに凹状の形成が支持体の製作と一緒に押出成 形により行われることができるからである。 ガイドレールが円筒形の中高に、中間支承部材の相応して円筒形の凹所に支持 されるように案内架台を形成することができる。これに応じてガイドレールは一 体であり、かつ中間支承部材の関節的に対応する凹所に支持されることができる 。ガイドレールと中間支承部材もしくは支持体との間の比較的大きな相対的なね じれが可能である。その際作用する、ガイドレールと中間支承部材との間の支持 面は大きく、従って比表面圧は小さい。中間支承部材は強度の必要性に応じて支 持体側でも大面積に形成されることができる。 ガイドレールの支持体側の中高の構成が回避されなければならない場合には、 ガイドレールが支持体側で平らに形成され、かつ別体の支持条片により中高に中 間支承部材に支持されるように案内架台を形成することができる。その場合には 、従来の方形のガイドレールを使用することができる。ねじれの補償は、支持条 片及びガイドレールが相対的に運動不能に連結されていることを前提として、別 体の支持条片と中間支承部材との間で行われる。 中間支承部材が溝係合突起を備え、これにより、中間支承部材が特にガイドレ ールのねじれ調整時に相対的に運動不能に支持体に配置されていると有利である 。 案内支承部が直線案内支承部として形成されていると案内架台の前述の実施形 が特別な意味を有する。直線案内支承部は特別にガイドレールのねじれに敏感で ある。その理由は直線案内支承部が縦方向で著しい長さ部分にわたり延びており 、かつ自体ねじれに関して誤差少なく形成されているからである。それゆえ、直 線案内支承部と、特に方形のガイドレールを備えた前述の案内架台との組合せは 直線案内支承部の利点のフルな活用を許容する。 さらに、案内支承部が固定用ねじにより、この案内支承部に固定的に結合され るスライド部分に固定され、かつこの固定用ねじの頭がスライド部分の溝内に係 合するように案内架台が形成されていると有利である。その結果、案内支承部は 簡単な手段により、その付属のスライド部分に固定される。スライド部分に例え ば剛性的な板を介して結合される特別な中間部材を使用することは基本的に不要 である。 案内支承部が固定用ねじを受容するねじ孔を有し、かつこのねじ孔がそれぞれ 付属のガイドレールの固定用孔に対して軸平行に配置されるように案内架台を形 成すると特別有利である。これにより、案内支承部の固定もしくは案内支承部の ねじ孔の配置は、軸受の支承体、例えば球又はころの配置のために必要でない領 域内で行われる。 特別には、ガイドレールがその中高部の両側に、支持体面に平行な支持面を有 するように案内架台を形成することができる。支持体面に平行なこの支持面によ って、ガイドレールの中高が不要である場合でもこのガイドレールを使用するこ とが可能である。その場合、中高を収容することができるまで支持体の表面を切 欠き、他面において支持体面に平行な支持面を支持体外壁に支持させるだけでよ い。ガイドレールの中高のためのこの切欠が十分な幅に形成されると、ガイドレ ールをその縦軸線に対して直角方向にずらすことができ、このことは、ねじれの 問題を解決するために一方のガイドレールの中高だけで十分である場合に２つの 平行なガイドレールの調節時に有利である。 次に、図面に示した実施例につき本発明を説明する。 第１図は、２つの互いに平行なガイドレールが板状のスライド部分の縦方向案 内に役立てられる案内架台を示し、 第２図は、板状のスライド部分が２つの互いに平行な支持体面にガイドレール を介して案内されている案内架台を示し、 第３図は、支持体の、互いに角度を成して位置する面に固定された２つのガイ ドレールに沿って案内されていてアングル状に配置されたスライド部分を備えた 案内架台を示し、 第４図は、ガイドレールと、これを囲む案内支承部及び支持体の領域との拡大 横断面を示し、 第５図は、中間支承部材を介して支持体に支持されたガイドレールの１実施形 を示し、 第６図は、中間支承部材を介して支持体に支持されたガイドレールの別の実施 形を示す。 第１図から第３図までに示す案内架台は主として支持体１０を備えており、こ の支持体は例えば図示されていない支えを介して高く保持されており、又はさも なければ機枠内に組み込まれている。それぞれの支持体は公知形式でアンダーカ ットを持つ固定用溝１１を備えており、これらの固定用溝は支持体１０の横断面 形状に応じて種々異なる数だけ設けられ、かつ均一に支持体１０の周囲に分配さ れている。 それぞれの支持体１０には２つの互いに平行なガイドレール１２が固定されて いる。固定は第４図によれば固定用ねじ２８により行われている。固定用ねじ２ ８はガイドレール１２の固定用孔２６に貫通係合している。固定用ねじ２８の頭 ２９はガイドレール１２の頭孔内に配置されており、かつ、固定用ねじ２８の軸 部は、支持体１０の固定用溝１１内に挿入された溝滑子３２のねじ孔３１内に螺 合している。固定用ねじ２８のねじ締め時にガイドレール１２は支持体１０へ向 かって引き締められ、もしくは支持体のレール側の外壁３３に、それも特に固定 用溝１１を形成している支 持体エッジ１４に引き締められる。 支持体エッジ１４はまるく面取りされている。そのエッジ曲率半径１７は第４ 図によれば溝滑子３２に隣合うエッジ曲率半径１６に対比して増大されいる。こ れに応じて、表面圧が軽減される。 ガイドレール１２はほぼ方形に形成されている。ガイドレールは支持体側では 中高である。その中高部３４は円筒状であり、かつ固定用孔２６の領域内に平面 部３５を備えている。中高部３４の両側にはそれぞれ１つの支持面２７が設けら れている。これら両方の支持面２７は１平面内に位置しており、かつ図示されて いないが、溝１４が相応して広い場合、又は支持体１０がエッジ曲率半径１７の 領域内で相応して切欠かれていることにより中高部３４がこの切欠内に没入する ことができる場合には、支持面２７が支持体１０の外壁３３に当接してその外面 ３３で支持される。この特別な場合には、中高部３４の作用が排除される。しか し、支持体エッジ１４の切欠が相応して大きければ、ガイドレールが水平方向に 摺動して、ねじれることなしにガイドレールの調節がこの平面内で可能であると いう可能性が開かれる。さらに、例えばＶ字形の下敷きをガイドレールと支持体 との間に使用することも可能である。 すべての実施例において、ガイドレール１２の横断面はほぼ方形である。それ ぞれのガイドレール１２は 単数又は複数の案内支承部１３を備えており、これらの案内支承部は直線案内支 承部として形成されている。特にこの直線案内支承部は玉循環軸受から成る。玉 ３６は玉循環通路３７内で循環し、玉循環通路は図示されていない玉により充填 されている。この種の玉循環軸受は高精密であり、かつ高い荷重のために適して いる。この玉循環軸受は高い位置決め精度を可能ならしめる。玉３６はガイドレ ール１２の案内軌道３８に支持されている。案内軌道３８はガイドレール１２の 縦方向切欠３９と同様にガイドレール１２の縦方向に延びている。この縦方向切 欠は、転動路３８の外部でしかもガイドレール１２の内部に玉３６のための自由 スペースを提供している。 案内支承部１３はスライド部分２２と一緒に構成されている。このことのため にスライド部分は第４図によればねじ孔２５を備えており、このねじ孔は固定用 ねじ２１を受容することができる。この種の固定用ねじ２１によれば、その頭２ ３がスライド部分２２の溝２４内に係合することで案内支承部１３がスライド部 分２２に固定される。この係合は種々異なって形成されることができる。固定用 ねじ２１の頭２３は、第１図と第３図の上部分に示されているように、あり溝２ ４内に係合する。固定用ねじ２１の頭２３は、第２図及び第３図の右側に示され ているように、スライド部分２２’の任意の溝２４内に配置されることもできる 。前者の場合にはねじ頭２３は覆われて配置されており、かつ例えば多角凹所４ ０を介したねじ頭の操作のための図示されていない貫通係合孔が設けられなけれ ばならない。この種の特別な貫通係合孔は第２図で符号２３で示したねじ頭のた めには不要である。それというのは、その多角凹所４０は自由にアクセス可能で あるからである。しかし、固定用ねじ２１のための貫通係合孔の特別な配置は可 能でなければならない。 スライド部分２２はそのつどの要求に応じて形成されなければならない。第１ 図はスライド部分２２として、支持体１０に対応して成形された板を示す。第２ 図もこの種のスライド部分２２を示す。しかし、第１図及び第２図の支持体部分 １０は互いに異なって形成されている。第１図の支持体部分１０はただ１つの板 壁上に２つの互いに平行なガイドレール１２を有しており、かつこれに応じてス ライド部分２２は２つの案内支承部１３によってそれぞれのガイドレール１２に 沿って図平面に対して垂直に案内されている。それぞれのガイドレール１２はそ の中高部３４により支持体もしくはその溝エッジ１４上に載着されている。第１ 図の図平面内でのガイドレール１２の角度位置は支持体１０の全長にわたり中高 部３４によってそれぞれ調節されなければならない。この調節は、組立中一時的 にスライドもしくはスライド部分２２のスムースな走行性をチェックしながら行 われる。必要な程度にスム ースな走行性が得られない場合には、少なくとも１つのガイドレール１２の固定 用ねじ２８が弛められ、スムースな走行性が得られるようにガイドレールがねじ られなければならない。両方のガイドレール１２を調節するもこのことが不可能 な場合には、例えば、図示せずに前述したように、ねじることなくガイドレール が水平にずらされなければならない。 スライド部分２２は第１図では玉循環平面に対して直角方向に負荷される。こ の方向では、案内支承部１３の負荷能力は、半径方向に比して、要するに玉の循 環平面内に比して若干少ない。それゆえ、高い負荷のためにはスライド部分２２ が第２図にもとづいて支承される。この場合、ほぼ正方形の支持体１０が設けら れ、その互いに平行な外壁には、前述したように、それぞれ１つのガイドレール １２が固定されている。このことにより、案内支承部３６は半径方向で、要する にその玉循環路の平面内で負荷される。この場合、板状のスライド部分２２に図 示のようにねじ結合されたアングル形のスライド部分２２’が必要である。 第３図は同様に正方形ではあるが比較的小さな横断面を有する支持体１０を示 し、この支持体にはその角隅を介して２つのガイドレール１２が配置されている 。要するに、支持体１０の、互いにアングルを成して配置された外壁はそれぞれ １つのガイドレール１２を備えており、これらのガイドレールは図平面に垂直に 合致したそれぞれ２つの案内支承部１３を備えている。これらの案内支承部１３ の一方はスライド部分２２に、かつ他方はこのスライド部分に対して角度を成し て配置されたスライド部分２２’に結合されており、その場合、両方のスライド 部分２２，２２’の間にはねじ結合部が設けられている。この実施例は中程度の 負荷能力で高精密な位置決めを行うために適している。 いずれの場合でも、案内条片１３’を備えた案内支承部１３はスライド部分２ ２又は２２’の溝内へ係合する（第１図の左側参照）。この係合はガイドレール １２とスライド部分２２もしくは２２’との組立て時の位置決め確実性に役立つ 。ガイドレール１２の上述の実施例では、これらのガイドレールはそれぞれその 中高部３４により直に支持体に支持される。第５図及び第６図によれば、ガイド レールは、特別な中高部３４’もしくは３４’’により間接的に支持体１０に支 持されることができるように形成されている。この間接的な支持は、固定用溝１ １を架橋していてこれにより支持体側で大きな面積で支持体１０の外壁に載着さ れることのできる中間支承部材１５によって行われる。その結果、固定用溝１１ のエッジ１４の領域内での縁圧が回避される。中間支承部材１５はガイドレール １２の固定用ねじ２８のためにそれぞれ１つの別の貫通係合孔４１を備えている 。中間支承部材１５は中高 部に相応して円筒状に形成された凹所１８を備えている。この凹所は溝状であり 、かつ図平面に対して垂直方向に中間支承部材１５の全長にわたり延びており、 それゆえ、ガイドレール１２は相応して大きな面積で支持されることができる。 その結果、高い平面圧が回避される。支持体１０に関して中間支承部材１５を位 置決めするために、中間支承部材１５は溝係合突起２０を備えており、この溝係 合突起は位置決めの理由で有利には中間支承部材１５自体と同じ長さを有してい る。 第５図及び第６図の中間支承部材１５が同じに形成されているのに対して、付 属のガイドレール１２は互いに異なって形成されている。第５図によれば、ガイ ドレール１２は支持体側もしくは中間支承部材側に円筒形の中高部３４’を備え ており、この中高部はこれに対応する凹所１８に適合している。しかし、第６図 によれば、ガイドレール１２は従来通りの横断面、要するに支持体側に平面４２ を備えた横断面を有しており、ガイドレール１２はこの平面により、これに対応 して支持条片１９に設けた平面に支持されている。この支持条片１９は支持体側 で中高に形成されており、かつ中間支承部材１５もしくはその凹所に支持されて いる。ガイドレール１２と支持条片１９との相対位置は確保されなければならな いが、このことは例えば、結合ねじ２８をはめあいねじとして適当に形成するこ とにより行うことができる。支持条片１９とガイドレール１２との形状係合的な 結合を支持面４２の領域内で行うことも可能である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 1. 案内架台であって、固定用溝（１１）を備えた支持体（１０）が設けられ ており、この支持体が、これに平行な、固定用溝（１１）に固定された少なくと も１つのほぼ方形のガイドレール（１２）を支持しており、このガイドレールに 、スライド部分（２２）を案内する案内支承部（１３）が支持されている形式の ものにおいて、 ほぼ方形のガイドレール（１２）が、アンダーカットを持つ固定用溝（１１） を制限する支持体エッジ（１４）に、又はアンダーカットを持つ固定用溝（１１ ）を架橋する中間支承部材（１５）に中高に支持されていることを特徴とする案 内架台。 2. ２つ又は複数の互いに平行なガイドレール（１２）が設けられており、こ れらのガイドレールが、互いに固定的に結合されたそれぞれ１つの案内支承部（ １３）を備えており、かつ、少なくとも１つのガイドレールが中高部（３４，３ ４’，３４’’）を介して少なくとも１つの支持体（１０）に固定されているこ とを特徴とする請求項１記載の案内架台。 3. ガイドレール（１２）が支持体エッジ（１４）の領域内で円形の中高に形 成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の案内架台。 4. 支持体エッジ（１４）が支持体（１０）のその 他のエッジ曲率半径（１６）に対比して増大したエッジ曲率半径（１７）を備え ていることを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項記載の案内架台。 5. 支持体エッジ（１４）が凹状に形成されている請求項１から４までのいず れか１項記載の案内架台。 6. ガイドレール（１２）が円筒形の中高で、これに対応して円筒形の、中間 支承部材の凹所（１８）に支持されていることを特徴とする請求項１から５まで のいずれか１項記載の案内架台。 7. ガイドレール（１２）が支持体側で平らに形成されており、かつ別体の支 持条片（１９’）により中高で中間支承部材（１５）に支持されていることを特 徴とする請求項１から６までのいずれか１項記載の案内架台。 8. 中間支承部材（１５）が溝係合突起（２０）を有していることを特徴とす る請求項１から７までのいずれか１項記載の案内架台。 9. 案内支承部（１３）が直線案内支承部として形成されていることを特徴と する請求項１から８までのいずれか１項記載の案内架台。 10．案内支承部（１３）が固定用ねじ（２１）によって、この案内支承部を固 定的に結合するスライド部分（２２）に固定されており、かつ、この固定用ねじ （２１）の頭（２３）がスライド部分（２２）の溝（２４）内に係合しているこ とを特徴とする請求項１か ら９までのいずれか１項記載の案内架台。 11．案内支承部（１３）が、固定用ねじ（２１）を受容するねじ孔（２５）を 備えており、このねじ孔がそれぞれ付属のガイドレール（１２）の固定用孔（２ ６）に対して軸平行に配置されていることを特徴とする請求項１から１０までの いずれか１項記載の案内架台。 12．ガイドレール（１２）がその中高な成形部の両側に、支持体面に平行な支 持面（２７）を備えていることを特徴とする請求項１から１１までのいずれか１ 項記載の案内架台。