JP2006017305A - 異形レールガイド - Google Patents

Abstract

ガイドレール（１）に沿って、そのガイドレール（１）の２つの長い側面に配置されている軌道（２）上をスライドするために搬送体（３）によってガイドレール（１）上に支持された移動往復台を備え、搬送体（３）がガイドレール（１）に平行に延びる縦穴（５，６）とガイドレール（１）に直角に延びる横穴（７）の少なくとも一つを含んでいる。
【選択図】図１

Description

本発明は、移動往復台を備えた異形レールガイドであって、その移動往復台がガイドレールに沿って、ガイドレールの２つの側方に配置されている軌道上をスライドするために搬送体によって前記ガイドレール上に支持されている異形レールガイドに関するものである。

ガイドは、例えば、工作機械で利用されている。ガイドは、送り運動又は切削運動を実行しなければならない部品に正確な直線移動軌道を与えるという目的を果たす。多くの使用状況において、移動速度を高くすること及び加速を適当に高くすることが求められている。

ドイツ特許ＤＥ ４４ １３ ３７３ Ｃ２は、先に引用した種類の異形レールガイドを開示しており、この異形レールガイドはリニア転がり軸受け形式のものであって移動往復台があり、この移動往復台の搬送体及びガイドレールは中実形状を有している。このような標準システムの部品は確かに高い剛性を有するが、２つの部品のうちどちらを他方に対して動かすかにより、往復運動中に、大きな質量を周期的に加速したり、再びブレーキをかけたりしなければならないという欠点をも有し、この結果、多量のエネルギーを消費することになる。

公開された特許出願ＤＥ ４３ １３ ０７４ Ａ１から、材料消費量を低く押さえるために、積載物搬送台転動用ガイドレールを押し出し成形された中空チャンバー形材から作ることが公知である。しかしながら、ガイドレールの中空チャンバーは、一般に、ガイドレールの前端からしかアクセスできない。

（発明の目的）
本発明の目的は、可能な限り軽量な異形レールガイドであって、動作が激しい用途に適したものを提供することである。他の目的は、このようなガイドで使用される部品の重量を下げることで必要な駆動出力を減らすということである。

本発明の上記及び他の目的、並びに利点は、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。

（発明の開示）
本発明の最初の提案によれば、上記目的は、搬送体がガイドレールに平行に延びる縦穴及びガイドレールに直角に延びる横穴の少なくとも一方を備えているという事実により達成される。搬送体の上記縦穴及び上記横穴の少なくとも一方は、ボア及びスロットの少なくとも一方として作ってもよい。移動往復台は、ガイドレール上に、移動往復台の搬送体によって、再循環回転部材を介して支持してもよい。

本発明のもう一つの提案によれば、上記目的は、ガイドレールが、ガイドレールの底面から始まる下側縦溝、及び、ガイドレールの上面から始まる上側縦溝を備えているという事実により達成される。ガイドレールの縦溝は、三角形又は台形の断面を有していてもよい。台形の縦溝は、台形の長い方の平行辺に対応し、ガイドレールの幅の３／４に等しい幅寸法を有してもよい。台形の高さは、ガイドレールの高さの１／３に等しくなるように選定してもよい。

軽量で堅固な材料からなる充填体を下側及び上側縦溝の少なくとも一方に挿入してもよい。この材料は、カーボンファイバー強化プラスチックであってもよい。

本発明の実施形態の一例が図面に図示されており、以下により詳細に説明される。

異形（プロファイルド）レールガイドが真っ直ぐなガイドレール１を備えており、このガイドレール１は軌道２をその両方の長い側面に備えている。Ｕ字形状の搬送体３が、その２つＵ字脚部によって、回転部材４を介して、これらの軌道２の上に支持されている。搬送体３は、ガイドレール１を一部囲んでいる。回転部材４は、例えば、搬送体３内の無限（エンドレス）循環路に配置されたボールとして構成することができる。このボールにより、搬送体３がガイドレール１に沿ってガイドレール１の長手方向に移動することができる。

搬送体３の質量を可能な限り小さく保つために、３つの平行な縦穴が搬送体３のＵ字ウェブの領域に配置されている。ボア形状（円筒形）の中央縦穴５が、２つのスロット形状の側方縦穴６に挟まれている。これに加えて、搬送体３の質量を低減するために、縦穴５及び６に対して直角に延びる横穴７もまたＵ字ウェブの領域に配置されている。

ガイドレール１の質量を低減するために、２つの溝がガイドレールに配置され、ガイドレールの長手方向に延びている。これら縦溝の下側の縦溝８は、ガイドレール１の平坦な底面９から始まり、これら縦溝の上側の縦溝１０は、ガイドレール１の平坦な上面１１から始まっている。底面９及び上面１１は、互いに平行である。縦溝８及び１０はどちらも台形断面を有し、下側縦溝８の台形の長い方の平行面は底面９の平面に位置しており、上側縦溝１０の台形の長い方の平行面は上面１１の平面に位置している。

図１に見られるように、ガイドレール１は搬送体３と共に循環型ボールガイドを構成し、この循環型ボールガイドには、回転部材４の２つ循環路がガイドレール１の各長い側面と、搬送体３のそれぞれのＵ字脚部に配置されている。ガイドレール１及び搬送体３の外寸は、前述した標準システムの対応する備品の外寸に対応している。本発明のシステムは、標準システムと同じ基本荷重定格を有する。重量を減らしたので、本発明によるシステムの剛性は、標準システムの剛性よりも低いが、標準システムの剛性の５０％よりも明らかに高い。

図２にも図示されているガイドレール１の重量は、標準ガイドレールの重量の７０％の値まで減らされている。重量の低減は、それぞれ底面９及び上面１１から始まっている２つの台形縦溝８及び１０によって達成されている。台形断面の縦溝８及び１０の代わりに三角形断面の溝を用いることもできる。外側の面では、台形の大きさはガイドレール１の幅の約２／３であってもよく、内側の面では、ガイドレール１の幅の１／３未満であってもよい。台形の高さは、例えば、ガイドレール１の高さの約１／３である。

ガイドレール１を連結部品に固定するためにガイドレール１のねじ穴１２に挿入されたねじを使用することにより、ガイドレール１の剛性が増大する。剛性をさらに増大させるためには、本発明によるガイドレール１のねじ支持面１３の平面を、標準のレールとは異なる底面９からの高さに位置させてもよい。この場合、ヘッドの高さが小さいねじを使用しなければならない。これに加えて、ガイドレール１の剛性は、適当な材料、例えばグラスファイバー又はカーボンファイバー（炭素繊維）強化プラスチックの充填体を下側縦溝８及び／又は上側縦溝１０に挿入することによりさらに増大させることができる。この場合、標準ガイドレールとほとんど同じ剛性を達成しつつも、同時に、このように充填したガイドレールの重量は対応する標準レールの重量の７０％を越えないようにすることができる。

本発明の異形レールガイドでは、ガイドレール１及び搬送体３で圧縮力、張力、及び側方からの力を受ける領域のみが中実形状となっている。搬送体３は、縦方向及びこの縦方向に交差するように延びている方向の両方において、できる限り最大の何もない空間を含んでいる。このことは、縦穴５及び６並びに横穴７によって実現されており、これら全ての穴は、搬送体３の中央領域の重さを減らす。ガイドレール１において、軌道２に平行に延びる荷重がかからない材料が取り除かれている。このことは、下側縦溝８及び上側縦溝１０の配置によって達成されている。

移動往復台のみが動き、それ故に大きな加速度すら受ける場合は、このような用途で本発明の搬送体３を標準レールと組み合わせることも可能である。逆に、ガイドレール１のみが動き、それ故に大きな加速度すら受ける場合、この用途で本発明のガイドレール１を標準搬送体と組み合わせることも可能である。

図１は、ガイドレールと、このガイドレールに沿って移動できる搬送体の斜視図である。 図２は、ガイドレールの斜視図である。 図３は、図１の異形レールガイドの端面の図である。

Claims (9)

1. ガイドレールに沿って、前記ガイドレールの２つの長い側面に配置された軌道上をスライドするために搬送体によって前記ガイドレール上に支持された移動往復台を備えた異形レールガイドであって、前記搬送体が前記ガイドレールに平行に延びる縦穴及び前記ガイドレールに直角に延びる横穴の少なくとも一方を備えている、異形レールガイド。
2. 前記搬送体の前記縦穴及び前記横穴の少なくとも一方は、ボア又はスロットの少なくとも一方として作られている、請求項１のレールガイド。
3. 前記移動往復台は、前記ガイドレール上に前記搬送体によって再循環回転部材を介して支持されている、請求項１のレールガイド。
4. ガイドレールに沿って、前記ガイドレールの２つの長い側面に配置された軌道上をスライドするために搬送体によって前記ガイドレール上に支持された移動往復台を備えた異形レールガイドであって、前記ガイドレールが、前記ガイドレールの底面から始まる下側縦溝と、前記ガイドレールの上面から始まる上側縦溝と、を備えている、異形レールガイド。
5. 前記ガイドレールの前記縦溝は、三角形断面及び台形断面の一方を有する、請求項４のレールガイド。
6. 前記台形断面を有する縦溝は、台形の長い方の平行辺に対応する幅寸法であって、前記ガイドレールの幅の３／４に等しい幅寸法を有する、請求項５のレールガイド。
7. 前記台形断面を有する縦溝は、台形の高さが前記レールガイドの高さの１／３に等しい、請求項５のレールガイド。
8. 軽量で堅い材料からなる充填体が、下側縦溝及び上側縦溝の少なくとも一方に挿入されている、請求項４のレールガイド。
9. 前記充填体の材料は、炭素繊維強化プラスチックである、請求項８のレールガイド。

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