JP2005001103A - スライド機構における錠止装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明はリニアベアリングを内蔵したスライド機構における錠止装置に関し、ロック時におけるリニアベアリングへの負荷防止を目的とする。
【解決手段】スライド本体に固定されたブラケット30に操作杆40を有した回転軸32が回転自在に取付けられ、回転軸32に左右一対のロックプレート34A, 34Bがスライドレール14の両側面と対向するように左右のねじ部36A, 36Bにて螺合される。ロックプレート34A, 34Bはその上面34A', 34B'が支持板28と当接することにより回り止めされている。左側のロックプレート34Aからは右側のロックプレート34Bに対してスライドレート14の幅Wと同一長さLのストッパ部材42が突出し、ロックプレート34A, 34B間にスプリング44が配置される。
【選択図】 図1

Description

この発明はリニアベアリングを内蔵したスライド機構における錠止装置に関するものである。
リニアベアリングを内臓したスライド機構は加工機械などにおいてワークを直線方向に移動させるために使用される。リニアベアリングはテーブルなどに固定されるスライドレールとスライドレールを摺動するスライド本体とを備え、スライド本体には軸受ボールを収容したボール循環路が上下に一対づつ対向して設置され、この対向したボール循環路間にガイドレールが配置される。各ボール循環路に収容した軸受ボールはスライドレールの対向側面に接触しており、スライド本体をスライドレールに対して摺動させるとスライドレールに接触する軸受ボールはボール循環路を転動することによりスライドレールに沿ったスライド本体のスムースな直線移動を得ることができる(この種のリニアベアリングの構造については特許文献1参照)。
スライド機構にあっては、スライド本体上にワーク等の被移動物体を取り付け、所定位置においてスライド本体をロックするためねじ式のロック装置が通常設けられる。従来のロック装置はスライド本体から側方へ一体に延出するガイドバーに設けられた長孔にテーブルより延びてくるロックボルトを挿通させ、要スライド時はロックボルトを緩めておき、ワークの位置調整後にロックボルトによりガイドバーをテーブルに締め付けることによりスライド本体をテーブルにロックしていた。
特開平10−37955号公報
従来はスライド本体をテーブル上の所定位置にロックするため、スライド本体から側方へ片持延出するガイドバーをロックボルトによりテーブルに対して締め付けることにより行っていた。そのため、締結時にスライド本体からスライドレールに対して傾斜荷重が加わり、延いてはリニアベアリングに負荷が加わり、位置ずれや変形のおそれがあった。また、ロックのための長いガイドバーが必要であった。
この発明はロック時におけるリニアベアリングへの負荷を防止する新規な構成を提供することを目的とする。
請求項1に記載の発明によれば、スライドレールを跨いでスライドレールの長手方向に摺動するスライド本体を備え、スライドレールとスライド本体との対抗面間にリニアベアリングを備えたスライド機構における錠止装置において、スライド本体側(スライド本体若しくはスライド本体に固定された部材)に一対のロック部材をスライドレールを挟むように設け、ロック部材をスライドレールに向けて相互に接近する方向及び離間する方向に移動可能にスライド本体側に支持する手段と、前記支持手段と協働してスライドレールに向けた相互に接近する方向におけるロック部材の移動とスライドレールから相互に離間する方向におけるロック部材の移動とを選択的に惹起する駆動手段とを具備したことを特徴とするスライド機構における錠止装置が提供される。
請求項2に記載の発明によれば、スライドレールを跨いでスライドレールの長手方向に摺動するスライド本体を備え、スライドレールとスライド本体との対抗面間にリニアベアリングを備えたスライド機構における錠止装置において、スライドレールと交差する方向においてスライド本体側(スライド本体若しくはスライド本体に固定された部材)に回転可能に支持された回転軸と、スライドレールを挟んで前記回転軸上を回転軸の軸線に沿って移動可能なロック部材と、回転軸上でのロック部材の移動の際のロック部材の回り止め手段と、回転軸の一方向の回転によってスライドレールに向けた相互に接近する方向におけるロック部材の移動を惹起させ、回転軸の他方向の回転によってスライドレールから相互に離間する方向におけるロック部材の移動を惹起させるロック部材駆動手段と、ロック部材駆動手段に設けられる操作部材とを備えたことを特徴とするスライド機構における錠止装置が提供される。
請求項3に記載の発明によれば、請求項2に記載の発明において、前記ロック部材駆動手段は回転軸上において離間した位置に形成される一対の反対方向のねじ部であり、一対のねじ部における一方のねじ部は一対のロック部材における一方のロック部材に螺合し、一対のねじ部における他方のねじ部は一対のロック部材における他方のロック部材に螺合していることを特徴とするスライド機構における錠止装置が提供される。
請求項4に記載の発明によれば、請求項3に記載の発明において、前記一対のロック部材の一方のロックプレートから他方のロック部材に向けて延び、ガイドレールの幅と実質的に同一長さのストッパ部材を備えたことを特徴とするスライド機構における錠止装置が提供される。
請求項5に記載の発明によれば、請求項2に記載の発明において、一対のロック部材を離間方向に付勢するスプリング手段を更に具備したことを特徴とするスライド機構における錠止装置が提供される。
請求項6に記載の発明によれば、請求項2に記載の発明において、前記回り止め手段手段はスライド本体側(スライド本体若しくはスライド本体側の部材)にロック部材の移動方向に沿って形成された案内溝より構成され、この案内溝に一対の前記ロック部材が摺動自在にかつ非回転的に収容されることを特徴とするスライド機構における錠止装置が提供される。
請求項7に記載の発明によれば、請求項6に記載の発明において、前記一対のロック部材はその各々が案内溝に収容された部分からスライドレールを跨いで一体に突出する顎部を備えたことを特徴とするスライド機構における錠止装置が提供される。
請求項8に記載の発明によれば、請求項2から7のいずれか一項に記載の発明において、スライド本体もしくはスライド本体側の対向した部材と操作部材との間に弾性部材が配置されたことを特徴とするスライド機構における錠止装置が提供される。
請求項1の発明の作用・効果を説明すると、一対のロック部材は駆動手段によりスライドレールに向けて相互に接近する方向に駆動されたときスライドレールをその両側より挟着し、スライド本体をスライドレールにロックし、このときリニアベアリングに負荷がかからないためその変形を防止することができる。また、一対のロック部材によりスライドレールを挟着することによりスライド本体のロックを行う方式であるため、従来の技術のようにスライド本体をワークテーブルにロックするためのガイドバーのような長孔付きの長さの長い部品が不必要であり、構成が簡単となりロック装置全体のコストを低減することができる。
請求項2の発明の作用・効果を説明すると、操作部材操作による回転軸の一方向の回転により一対のロック部材がスライドレールに向けて相互に接近する方向に駆動されたとき、一対のロック部材はスライドレールをその両側より挟着し、スライド本体をスライドレールにロックし、このときリニアベアリングはスライドレールに対して正対状態を維持するためリニアベアリングに負荷が加わるようなことはないためその変形を防止することができ、請求項1と同様な効果を奏することができる。また、操作部材の回転によりロック及びアンロックを極めて簡易に操作することができる。
請求項3の発明の作用・効果を説明すると、一対のねじ部が反対方向であるため操作部材の操作による回転軸の一方の回転はロック部材をガイドレールに向けて相互に接近方向に移動させ、回転軸の他方の回転はロック部材をガイドレールから相互に離間方向に移動させ、スライド本体のロック及びアンロックを簡易確実に実施することができる。
請求項4の発明の作用・効果を説明すると、ストッパ部材の長さをガイドレールの幅と実質的に同一長さとすることによりロック時のロック部材の傾きを防止し、ベアリングにかかる負荷の理想的な抑制を実現することができる。
請求項5の発明の作用・効果を説明すると、一対のロック部材を離間方向に付勢するスプリング手段を設けることにより回転軸がフリーとなるのを防止することができ、回転軸及びそれに固定された操作部材を任意の回転角度位置に止めた状態に保持することができる。
請求項6の発明の作用・効果を説明すると、ロック部材を案内溝に収容構造することによりロック部材の摺動が安定なガタのないより円滑なものとなり、またよりコンパクトで高信頼性の構造を得ることができる。
請求項7の発明の作用・効果を説明すると、錠止装置による錠止作動はロック部材における案内溝に収容された部分からの一体突出顎部によりスライドレールを挟着することにより行われ、極限までシンプル化された構造に係わらず確実なロック動作を得ることができる。
請求項8の発明の作用・効果を説明すると、操作部材の回転操作によりロック部材をガイドレールに向けて相互に接近方向に移動させた場合に、ガイドレールを挟んで対向した双方のロック部材が厳密に同時にガイドレールに当接することはなく、一方のロック部材がガイドレール対抗面に最初に当接する。操作部材と、これに対向したスライド本体側の部材との間のクリアランスは、操作部材の回転操作を他方のロック部材がガイドレール対抗面に当接するに至るまで可能するがその際に弾性部材は弾性変形する。そのため、最終的には、双方のロック部材がガイドレールを挟着した所期のロック状態が得られる。非ロック時もしくはロック装置の取り外し状態において、弾性部材は、操作部材と、これに対向したスライド本体側の部材との間のクリアランスに関わらず回転軸のガタツキを防止する。
図1〜図4において、10はこの発明のスライド機構の全体を表すものである。スライド機構10はスライド本体12を備えており、スライド本体12はスライドレール14に長手方向(図1の矢印aの方向)に摺動案内されている。スライドレール14は加工機械のワークテーブル16(図4参照)などの面上に固定され、他方、スライド本体12にワークなどの被移動物体(図示せず)が取付けられ、スライドレール14をスライド本体12が矢印a方向に移動することによりスライド本体12に取付けられたワークをスライドレール14に沿った所望の位置に移動させることができる。
図4はスライド本体12とスライドレール14との摺動部分を示しており、スライド本体12はワークテーブル16に面して実質的に矩形断面の長手方向溝18を備えており、ワークテーブル16上面に固定されたスライドレール14は長手方向溝18により形成される略矩形断面の空洞に延出している。スライド本体12は断面山形の長手方向突起12-1を対向して一対備えている。他方、スライドレール14はその対向した側面に断面山形の長手方向溝14-1を一対備えており、スライド本体12の長手方向突起12-1がスライドレール14の長手方向溝14-1に延出している。そして、スライド本体12とスライドレール14との対向面間にリニアベアリング19が配置される。リニアベアリングはスライド本体12の長手方向溝18の内面に形成されるボール循環路20とボール循環路20に離脱しないように保持された軸受ボール22とから構成される。図1に模式的に示すようにボール循環路20は図1の紙面と平行に環状に形成され、環状のボール循環路20に軸受ボール22が配置される。そして、ボール循環路20の直線部分はスライドレール14と平行に(スライド本体12の摺動方向aと平行に)配置され、内側の直線部分に位置する軸受ボール22がスライドレール14の対向側面に接触している。図4に示すようにボール循環路20はスライドレール14の左右の側面に上下に合計4箇所に設置され、スライドレール14上でのスライド本体12の円滑な摺動が行われるようになっている。即ち、スライド本体12をスライドレール14に対して長手方向に移動させた場合に、ボール循環路20の内側の直線部分における軸受ボール22はスライドレール14の上下側面における両側の断面円弧状溝14-2に接触しながら転動し、一方のループ部分に来るとスライドレール14から離間しながら外側の直線部分に移行し、反対側のループ部分を介して内側の直線部分に戻ると、軸受ボール22は再びスライドレール14の対向側面と接触状態となる。このようにボール循環路20を無限循環する軸受ボール22の転動によりスライドレール14上でのスライド本体12のスムースな移動を実現することができる。
次に、スライド本体12をスライドレール14上の任意の位置に錠止するこの発明のロック装置24はスライド本体12にボルト26にて固定された支持板28(本発明におけるスライド本体側の部材若しくはスライド本体に固定された部材)を備え、支持板28に一対のブラケット30がスライドレール14を跨るようにボルト31にて固定され、ブラケット30に回転軸32が回転自在に挿通される。回転軸32にはスライドレール14を挟むように一対のロックプレート34A, 34B(本発明のロック部材)が設けられ、他方、回転軸32には軸線方向に離間して左ねじ部36A及び右ねじ部36B(左ねじ部36Aとはねじ方向が反対となっている)が設けられ、左ねじ部36Aはロックプレート34Aに螺合され、右ねじ部36Bはロックプレート34Bに螺合される。ロックプレート34A, 34Bはその上面34A', 34B'が支持板28の対向下面と当接しており、そのため、この当接部が回り止めとなっている。そして、左右のねじ部36A, 36Bはねじ方向が反対であり、そのため、回転軸32の回転によりその回転方向に応じロックプレート34A, 34Bはスライドレール14に対して相互に接近する方向に又はスライドレール14から離間する方向に移動される。
40は操作杆を示しており、操作杆40の下端にボス部40-1はブラケット30から突出する回転軸32の端部に固定されており、操作杆40により回転軸32の前後の回転が惹起される。
左側のロックプレート34Aから右側のロックプレート34Bに向けてストッパ部材42が延びており、ストッパ部材42の長さLはスライドレール14の幅Wにほぼ等しくなっている。そして、ストッパ部材42はロックプレート34Bに対向した端部に空洞42-1を備えており、この空洞42-1にスプリング44の一端が配置されている。右側のロックプレート34Bはストッパ部材42の空洞42-1に整列するように空洞34B-1を備えており、この空洞34B-1にスプリング44の他端が収容されている。
この実施形態ではストッパ部材42はねじ部43により右側のロックプレート34Bに螺合固定されており、スライドレール17の幅Wに一致した長さのストッパ部材42を選択し付け替えることによりスライドレール17の幅の変化にかかわらずロック装置を共用することができる。
スライドレール14上での所定位置が得られた状態で操作杆40はロックプレート34A, 34Bを相互に接近する方向に回転せしめられ、ロックプレート34A, 34Bはスライドレール14の対向側面に同時に接触せしめられるに至る。そのため、ロックプレート34A, 34Bによりスライドレール14はその両側より挟着・保持せしめられる。同時に、左側のロックプレート34Aから延びてくるストッパ部材42が右側のロックプレート34Bと当接するため、ロックプレート34A, 34Bは直立状態(回転軸32と直交した状態)を維持しつつスライドレール14をその両側より挟着し、スライド本体12もスライドレール14に対して保持(ロック)される。この発明においては、ロック状態においてスライドレール14に対する摺動部(ロック装置+スライド本体12)はロックプレート34A, 34Bによりスライドレール14を両側から均等に挟着するように締結・保持されるため、ロック時においてリニアベアリング19はスライドレール14との正対状態を維持することができ、換言すればスライドレール14に対し傾斜することがないため、リニアベアリング19に負荷(偏荷重)は実質的に生ぜず、位置ずれや変形の問題が生ずることがなく、また、高価なリニアベアリング19の保護を図る観点からも好ましい。また、スライドレール14をロックプレート34A, 34Bにより左右から挟着することによりスライド本体12のロックを行う方式であるため、従来技術のようになスライド本体から側方に延出し、ロックボルトを挿入する長孔を有したガイドバーが不要となり、構成が簡単となりコスト的にも有利である。
また、スライドレール14の幅に応じてそれに適合した長さのストッパ部材42を準備しておくことによりストッパ部材42を適宜変更するだけでスライドレール14の幅の変化に即座に対応させることができ、最大限の部品の共用化を実現することができる。
図5〜図7はこの発明の第2の実施形態を示しており、スライド本体12に支持板128(本発明のスライド本体側の部材)がボルト126にて固定される。支持板128は、スライドレール14と直交した方向に延び、六角断面形状の下面が開放した案内溝170(本発明の回り止め手段)を備える。この案内溝170に一対のスライドブロック172A, 172B(本発明のロック部材)が摺動自在に収容されている。即ち、スライドブロック172A, 172Bは図7の上部が案内溝170と相補的な六角形状をなしており、案内溝170に沿った安定な摺動が可能となる。スライドブロック172A, 172Bはその下端顎部172A', 172B'が案内溝170の下端の開口部から突出する。そして、一対のスライドブロック172A, 172Bにおける案内溝170の下端の開口部から突出した下端顎部172A', 172B'はこの図6に示すようにスライドレール14の上部と対向位置している。回転軸132はスライドレール14と直交して案内溝170と平行に延びており、ねじ方向が反対な左ねじ部136Aと右ねじ部136Bとを備え、左ねじ部136Aは左側のスライドブロック172Aと螺合し、右ねじ部136Bは右側のスライドブロック172Bと螺合する。回転軸132は、支持板128に図示しないねじなどにより固定される押え板174を介して外側に延びている。回転軸132は押え板174に回転可能ではあるが軸方向には移動しないように挿通取付けされている。押え板174からの回転軸132の突出端にノブ176が固定されている。
以上説明した第2の実施形態の装置ではノブ176の一方向の回転により一対のスライドブロック172A, 172Bは案内溝170に沿って軸線方向にスライドレール14に向けて移動し、案内溝170の下面から突出した一対のスライドブロック172A, 172Bの下端顎部172A', 172B'間にスライドレール14が挟着され、支持板128延いてはスライド本体12をその位置に錠止することができる。ノブ176の反対方向の回転により一対のスライドブロック172A, 172Bは案内溝170に沿って軸線方向にスライドレール14から離間する方向に移動し、案内溝170の下面から突出した一対のスライドブロック172A, 172Bの下端顎部172A', 172B'はスライドレール14の対向面から離間され、スライド本体12のロックは解除され、スライドレール14上を移動させることができる。
以上説明した第2の実施形態ではスライドブロック172A, 172Bを相補的な多角形断面形状の案内溝170に収容構造とすることにより、スライドブロック172A, 172Bの摺動が傾斜することなく安定な姿勢でガタなど生ずることなく行われ、またよりコンパクトで高信頼性の構造を得ることができる。また、スライドブロック172A, 172Bにおける案内溝170に収容された部分からの一体突出顎部172A', 172B'によりスライドレール14を強固確実にロックすることができる。
図8は第3の実施形態におけるロック装置を示しており、この実施形態においては、スライド本体側に固定される部材である押え板174に対抗したノブ176(この発明の操作部材)の面上に環状溝176-1が形成され、この環状溝176-1にゴムリング200(この発明の弾性部材)が収容される。環状溝176-1に装着された状態で環状溝176-1から突出しているが、この突出部分が押え板174に当接され、押え板174とノブ176との間には遊びが残らないようになっているが、ゴムリング200の弾性によって軸線方向における幾分の変形(相対移動)は可能となっている。
図8は第3の実施形態の動作をその特徴部分に限って説明すると、ノブ176の回転操作によりスライドブロック172A, 172Bをガイドレール14に向けて相互に接近方向に移動させた場合に、避け得ない精度の問題で二つのスライドブロック172A, 172Bが同時にガイドレール14に同時に当接するとは限らず一方のスライドブロックが他方のそれより先に当たる。押え板174とノブ176との間にクリアランスが存在するためノブ176の回転操作を継続することにより最終的には他方のスライドブロックもガイドレール14の対向面に当接するロック状態に持ち込むことができる。尚、第2実施形態における図5及び図6には押え板174とノブ176との間の微小なクリアランスは明確には図示されていないが、両方のスライドブロック172A, 172Bをスライドブロック対向面に当接させ、均等なロック状態を得るためにはこの第2実施形態においてもこのような微小なクリアランスの存在は必須であることに留意されたい。
押え板174とノブ176との間の僅かなクリアランスはスライドブロック172A, 172Bの双方をガイドレール14の対向面に当接させるため必要であるが、このようなクリアランスの存在は非ロック時もしくはロック装置の取り外し状態において、軸132が左右にガタツクため好ましくない。図8の実施形態の場合においては、押え板174とノブ176との対向面間にゴムリング200が対抗面に当接するように設けられているため、非ロック時における軸132がガタツキを防止することができる。また、ロック操作中にスライドブロック172A, 172Bのうちの一方が先にガイドレール14にあたった場合の動きに対しては、ゴムリング200が弾性変形することで、スライドブロック172A, 172Bの他方がガイドレール14対向面に当接するまで回転させることができ、確実な位置決めを行うことができる。尚、ゴムリング200の代わりにスプリング等の弾性部材を使用することができる。
図1はこの発明のロック装置を備えたスライド機構の平面図である。 図2は図1のII−II線に沿って表される矢視断面図である。 図3は図1のIII方向の矢視である。 図4は図1のIV−IV線に沿って表される矢視断面図である。 図5はこの発明の第2の実施形態のロック装置を備えたスライド機構の平面図である。 図6は図5のVI−VI線に沿って表される矢視断面図である。 図7は図5のVII−VII線に沿って表される矢視断面図である。 図8は図6と同様であるが別実施形態におけるスライド機構の断面図である。
符号の説明
10…スライド機構
12…スライド本体
14…スライドレール
16…ワークテーブル
19…リニアベアリング
28…支持板
30…ブラケット
32…回転軸
34A, 34B…ロックプレート
36A…左ねじ部
36B…右ねじ部
40…操作杆
42…ストッパ部材
44…スプリング
128…支持板(本発明のスライド本体側の部材)
132…回転軸
136A, 136B…左右ねじ部
170…案内溝(本発明の回り止め手段)
172A, 172B…スライドブロック(本発明のロック部材)
172A', 172B'…スライドブロックの顎部
174…押え板
176…ノブ






Claims (8)

  1. スライドレールを跨いでスライドレールの長手方向に摺動するスライド本体を備え、スライドレールとスライド本体との対抗面間にリニアベアリングを備えたスライド機構における錠止装置において、スライド本体側に一対のロック部材をスライドレールを挟んで設け、ロック部材をスライドレールに向けて相互に接近する方向及び離間する方向に移動可能にスライド本体側に支持する手段と、前記支持手段と協働してスライドレールに向けた相互に接近する方向におけるロック部材の移動とスライドレールから相互に離間する方向におけるロック部材の移動とを選択的に惹起する駆動手段とを具備したことを特徴とするスライド機構における錠止装置。
  2. スライドレールを跨いでスライドレールの長手方向に摺動するスライド本体を備え、スライドレールとスライド本体との対抗面間にリニアベアリングを備えたスライド機構における錠止装置において、スライドレールと交差する方向においてスライド本体側に回転可能に支持された回転軸と、スライドレールを挟んで前記回転軸上を回転軸の軸線に沿って移動可能なロック部材と、回転軸上でのロック部材の移動の際のロック部材の回り止め手段と、回転軸の一方向の回転によってスライドレールに向けた相互に接近する方向におけるロック部材の移動を惹起させ、回転軸の他方向の回転によってスライドレールから相互に離間する方向におけるロック部材の移動を惹起させるロック部材駆動手段と、ロック部材駆動手段に設けられる操作部材とを備えたことを特徴とするスライド機構における錠止装置。
  3. 請求項2に記載の発明において、前記ロック部材駆動手段は回転軸上において離間した位置に形成される一対の反対方向のねじ部であり、一対のねじ部における一方のねじ部は一対のロック部材における一方のロック部材に螺合し、一対のねじ部における他方のねじ部は一対のロック部材における他方のロック部材に螺合していることを特徴とするスライド機構における錠止装置。
  4. 請求項3に記載の発明において、前記一対のロック部材の一方のロックプレートから他方のロック部材に向け延び、ガイドレールの幅と実質的に同一長さのストッパ部材を備えたことを特徴とするスライド機構における錠止装置。
  5. 請求項2に記載の発明において、一対のロック部材を離間方向に付勢するスプリング手段を更に具備したことを特徴とするスライド機構における錠止装置。
  6. 請求項2に記載の発明において、前記回り止め手段手段はスライド本体側にロック部材の移動方向に沿って形成された案内溝より構成され、この案内溝に一対の前記ロック部材が摺動自在にかつ非回転的に収容されることを特徴とするスライド機構における錠止装置。
  7. 請求項6に記載の発明において、前記一対のロック部材はその各々が案内溝に収容された部分からスライドレールを跨いで一体に突出する顎部を備えたことを特徴とするスライド機構における錠止装置。
  8. 請求項2から7のいずれか一項に記載の発明において、スライド本体もしくはスライド本体側の対向した部材と操作部材との間に弾性部材が配置されたことを特徴とするスライド機構における錠止装置。






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