JP2016507710A - リニアドライブ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

単一構造体であるガイド本体（１０）を有する駆動ハウジング（７）を具備する駆動ユニット（２）を備えたリニアドライブ（１）であって、出力スライド（４）を直線的に案内するためにガイドトラック（３５）がガイド本体（１０）上に形成される、リニアドライブ（１）が提案される。ガイド本体（１０）は、屈曲シートメタル部品として一体構造で形成され、屈曲領域（３２）において互いに対して曲げられた複数の脚部（３３）を有し、これらの脚部（３３）の２つは、互いに反対側に位置し、ガイドトラック（３５）を有するガイド脚（３４）を形成する。また、そのようなリニアドライブ（１）を製造するための方法が提案される。

Description

発明の詳細な説明

本発明はリニアドライブに関し、該リニアドライブは、長手軸を有する駆動ハウジングを備えた駆動ユニットと、長手軸の軸方向に方向付けられたストローク運動を行うために直線運動可能に駆動ハウジング上を案内される出力スライドと、出力スライドのストローク運動を生じさせる駆動手段とを備え、駆動ハウジングは単一構造体であるガイド本体を有し、ガイド本体上には、長手軸の軸方向に延び、かつ、長手軸の横断方向において離間される複数のガイドトラックが形成され、ガイドトラック上において、ストローク運動を行うために出力スライドが移動可能に、かつ、直線的に案内される。

本発明はそのようなリニアドライブを製造する方法にも関する。
ドイツ特許出願公開第３３ ３０ ９３３Ａ１号明細書において公知のこの種のリニアドライブは、駆動ユニット及び出力スライドを有し、出力スライドは、駆動ユニットの駆動ハウジングに属する単一構造体であるガイド本体上で直線運動可能に取り付けられる。出力スライドは、単一構造体であるガイド本体に沿って直線ストローク運動するために駆動ユニットにより駆動されてもよく、出力スライドは駆動ハウジングから延出し駆動ユニットの駆動手段に属するピストンロッドから、ストローク運動を実行するために必要な作動力を受ける。ガイド本体はブロック形状の要素であり、その外形は機械加工により形成され得る。ガイド本体の外表面に形成された、長手方向に延びる溝は、出力スライドを直線的に案内するように機能するガイドトラックを形成する。その公知のリニアドライブの製造は手間がかかる傾向にあり、大量の材料を要するために比較的費用もかかる傾向にある。公知のリニアドライブは、ほぼ確実に比較的重く、このことが、移動システムへ組み込むときには特に不利となる。

ドイツ特許出願公開第１０ ２０１１ ０１６ ２８２ Ａ１号明細書により公知のリニアドライブは、単一構造体であるガイド本体を形成するブロック形状の駆動ハウジングを有し、ガイド本体上には、別個のリニアドライブ装置を挿入した状態で、直線運動可能な出力スライドが取り付けられている。出力スライドは、複数部品構造と、プレス加工により形成された単一構造体のガイド部を備えるスライドテーブルとを有する。ガイド部をプレス成型することにより、このリニアドライブの製造コストを低減することができる。同様に、おそらく押出成形及び／又は機械加工により形成される駆動ハウジングの製造も比較的時間を要し、費用がかかる。

本発明はリニアドライブを特に容易にかつコスト効率良く製造することができる方策を取るための課題に基づいている。
この課題を解決するために、本発明によれば、上述されたタイプのリニアドライブが提供され、該リニアドライブにおいては、単一構造体であるガイド本体は、長手軸と平行に延びる屈曲領域において互いに対して曲げられた複数の脚部を有する屈曲シートメタル部品であり、これらの脚部の少なくとも２つは、長手軸の横断方向において、クリアランスを有する状態で互いに反対側に位置し、それら脚部の各々はガイドトラックの少なくとも１つを有するガイド脚を形成する。

前記課題は上述されたタイプの方法の特徴に関連して、単一構造体であるガイド本体が、その縁に予め適切に輪郭をつけられた板状未加工シートメタル部品から、曲げ成形により屈曲シートメタル部品として形成され、未加工シートメタル部品は、長手軸と平行に延びる複数の屈曲領域においてガイド本体の複数の脚部を形成するように曲げられ、これにより、これら脚部のうち少なくとも２つが、長手軸を横断する方向において、クリアランスを有した状態で互いに反対側に位置し、かつ、それら脚部の各々が、ガイドトラックの少なくとも１つに割り当てられるガイド脚を形成する、ということによっても解決される。

単一構造体の屈曲シートメタル部品としてのガイド本体の設計により、駆動ハウジングの技術的に単純な、かつコスト効率の良い製造の可能性への道が開ける。ガイド本体の製造において、一方では、手間のかかる機械加工プロセスが必要とされず、更には、従来の設計と比較して材料がかなり節約される。曲げ加工による成形中に、ガイドトラックを備えたガイド脚が、単純な曲げプロセスにより形成されてもよく、この曲げプロセスにおいて、長手軸と平行に延びる複数の屈曲領域において屈曲シートメタル部品が曲げられ、屈曲シートメタル部品のその結果得られた脚部のうち、２つの対向する脚部が、ガイドトラックが設けられたガイド脚として使用されてもよい。ガイド本体を製造するために、板状の未加工シートメタル部品を使用することが好ましく、この未加工シートメタル部品の外側輪郭は、ガイド本体の所望される最終形状を考慮に入れて設計され、例えばレーザ切断又はスタンピングにより、特に適切な大きさに切断され、その後、ガイドトラックを有する２つのガイド脚を備えた最終形状を有するガイド本体が形成されるように、曲げローラ等の適切な曲げ工具を使用して再成形され、又は曲げられる。本発明による設計及び製造方法に関連して特に有利なことには、ガイド本体が様々な形状をとり得ることがあり、これにより、個々に形成されたガイド本体をコスト効率の良い方法で、特に、使用される駆動手段の性質を考慮に入れて、得ることができる。

本発明の有利な展開が従属クレームに開示されている。
出力スライドの直線的な案内のために使用されるガイドトラックは、好ましくはガイド脚の溝状凹部により形成される。これらは、例えば、ガイド脚を形成している未加工シートメタル部品の複数部分において曲げ成形する前に例えば押圧により形成されてもよい。しかしながら、ガイドトラックがガイド脚の賦形された屈曲構造により形成されている場合、すなわち、２つのガイド脚部が、ガイド脚がそれぞれ割り当てられたガイドトラックを形成する断面形状を有するように実質的に直接曲げられている場合、特に有利であると考えられる。同時に、ガイド脚が、特に樋状の屈曲構造部分となるように曲げられ、その結果、境界表面がガイドトラックとして使用され得る溝状凹部が得られる。

ガイドトラックが、屈曲シートメタル部品を曲げ加工することにより、賦形された屈曲構造部分の形態にて直接製造される場合、異なる生産技術の必要性を回避する利益がもたらされ、更なるコスト削減を可能にする。

ガイドトラックは、好ましくは、対向するガイド脚の向き合った内側面に形成される。これにより、出力スライドがガイド脚間に入り込む小型のリニアドライブを得ることが可能になる。しかしながら、ガイドトラックが互いに外方を向くガイド脚の外側面に設けられ、それらがガイドスライドにより好適に包囲される設計も、同様に可能である。

各ガイド脚は、好適には、略Ｌ字状の外形を有するガイド本体部の単一構造要素である。また、屈曲シートメタル部品の１つの脚部が同時にＬ字状の外形を有する２つのガイド本体部の一部である設計を有することも可能である。

各ガイド脚が少なくとも略Ｕ字形の外形を有するガイド本体部の単一構造要素である設計は、特に好適であると考えられる。最も単純な場合、ガイド本体は略Ｕ字形の外形を有するガイド本体部のみにより形成される。

ガイド本体は、好ましくは鋼板から形成される。ステンレス鋼板が使用される場合には、非常に優れた耐腐食性が得られ得る。
好適には、出力スライドを長手軸を横断する方向において駆動ハウジングに対して支持する少なくとも１つのガイド要素は、ガイド本体のガイドトラックと接触する。好ましくは、各ガイドトラックは、長手軸の軸方向に連続的に配置された複数のガイド要素を有する。ガイドトラックが、溝状凹部の一部である場合、具体的にはガイド本体の樋状の屈曲部分により形成された溝状凹部の一部である場合、ガイド要素はこれらのガイド溝と係合し、このようにして正確に中央に配置される。

ガイド要素は、具体的には、例えばボール、ローラ又はニードルの形態のローラ要素である。これに関連して、例えばケージ方式を使用することが可能であり、この方式においては、１つのガイドトラックにつき複数のローラ要素がケージ要素により組み合わせられてローラ要素アセンブリを形成しており、該ローラ要素アセンブリは、出力スライドのストローク運動中にガイドトラックに沿って移動する。また、いわゆる循環方式に基づいた実施形態も有利に可能であり、この方式においては、特に再循環ボールベアリングを使用し、出力スライドが直線運動している間に、ガイド本体のガイドトラックにより一部が画定される自己内蔵ガイドチャネル内を循環する球状ローラ要素を含む。

曲げ成形により形成されるため、ガイド本体は、概して、ガイド本体内を通って軸方向に延びる１つ以上の内部空間を画定する外形を有する。この内部空間又はこれらの内部空間は、形状がチャネル状であってもよく、その全長に亘って１個所で開放されていてもよい。ガイド本体がＵ字状の横断面形状を有する場合、ガイド本体は、ガイドトラックを備えたガイド脚により側面において境界が作られる単一の内部空間を画定する。ガイド本体により画定される各内部空間を、全体的又は部分的に、その端で密閉するために、駆動ハウジングが、ガイド本体の端面に取り付けられた、又は取り付け可能な少なくとも１つのシール体を有することが有利である。

有利な設計において、ストローク運動の発生に関与する駆動手段が、単一構造体であるガイド本体により画定される少なくとも１つの内部空間において取り付けられる。駆動手段全体がガイド本体の少なくとも１つの内部空間に収容される設計も可能である。

好適には、単一構造体であるガイド本体は、ガイド本体の長手軸と平行に延びる屈曲領域の周りで曲げられており、ガイド本体が、ガイド脚間を直接延びる中央内部空間を画定する。この内部空間は、１つの長辺側で開放されていてもよく、直線運動可能な出力スライドがこの開放長辺側の領域に位置している。好適には、駆動手段は、中央内部空間に少なくとも部分的に収容される。

更なる可能な実施形態では、単一構造体であるガイド本体が曲げられて、中央内部空間に加えて、その長辺側の中央内部空間の側方に位置する少なくとも１つの外側内部空間も画定する。この外側内部空間は、ガイド本体の少なくとも１つ又は複数の脚部により少なくとも部分的に中央内部空間から分離されていてもよい。特に好適であると考えられる実施形態では、２つの外側内部空間が作られるようにガイド本体が曲げられ、これら２つの外側内部空間は、対向する長辺側で中央内部空間の側方に位置し、外側内部空間の各々は、それらの間に位置する内部空間から少なくとも１つの脚部により分離される。

出力スライドを駆動するように設けられる駆動手段は、１つ又は複数の外側内部空間に少なくとも部分的に位置していてもよい。駆動手段が、歯付きベルト等の循環駆動トレーンを含んでいる場合、中央内部空間の側方に位置する２つの外側内部空間は、平行に延びる駆動トレーンの２つのトレーンストランドの１つを各外側内部空間が収容するように使用されてもよい。この場合、特に、駆動モータはガイド本体の端面に取り付けられた端本体上に、又は端本体内に取り付けられる。

しかしながら、特に、空気圧シリンダ等の流体作動式アクチュエータを収容するために２つの外側内部空間の各々を使用することも可能である。ガイド本体が単一の中央内部空間のみを画定する場合、この中央内部空間は、例えば、流体作動式アクチュエータ、又は回転可能に取り付けられた駆動スピンドル等の電気駆動システムの要素を収容するために使用されてもよい。

このリニアドライブは、任意の所望のタイプの駆動手段を備えるのに適している。リニアドライブは、電気作動式及び／又は流体作動式の駆動手段を備えることが好ましい。駆動手段の性質は、リニアドライブの意図される用途に特に適応する。

本発明は、添付された図面を参照しつつ以下に詳細に説明される。

本発明によるリニアドライブの好ましい第１実施形態の斜視図である。 図１のリニアドライブのＩＩ−ＩＩ線における縦断面図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線における図１及び２のリニアドライブの断面図であり、一点鎖線は、曲げ成形される未加工のシートメタル部品の輪郭を示し、一点鎖線矢印はガイド本体を作るために行われる曲げ成形プロセスを概略的に示している。 本発明によるリニアドライブの別の好ましい実施形態の斜視図である。 図４のＶ−Ｖ線における図４のリニアドライブのガイド本体の領域における断面図である。 本発明によるリニアドライブの更なる実施形態の端面図であり、その端面に取り付けられる端本体は省略されている。

図５及び６において、図３のように、一点鎖線は曲げ成形される未加工のシートメタル部品２５の外部輪郭を示し、一点鎖線矢印２６は曲げ成形プロセスを概略的に示している。

図面は、符号１にて全体が示されるリニアドライブの複数の実施形態を示し、該リニアドライブは、駆動ハウジング７を有する駆動ユニット２と、駆動ハウジング７に対して直線運動可能に取り付けられて、両方向矢印により示される直線ストローク運動３を実行する出力スライド４とを備える。

リニアドライブ１は長手軸５を有し、長手軸５は、駆動ユニット２、駆動ハウジング７、及び出力スライド４の長手軸をも形成する。ストローク運動３は、この長手軸５の軸方向におけるものである。出力スライド４は、正反対の方向に、駆動ハウジング７に対して相対移動することができる。

長辺において、出力スライド４は駆動ハウジング７に近接して取り付けられる。出力スライド４は、図１〜３の実施形態の場合のように、駆動ハウジング７の完全に外側に位置していてもよいが、図４〜６において例として示すように、駆動ハウジング７内に完全に又は部分的に入り込むように取り付けられてもよい。

全体が符号６にて示されるリニアガイダンス手段は、出力スライド４が長手軸５に直角をなすように駆動ハウジング７に対して支持されることを確実にし、ストローク運動３を行うために直線的な案内を行う。駆動ハウジング７に属するリニアガイダンス手段６の構成要素は、具体的には、駆動ハウジング７の単一構造体であるガイド本体１０上に、特に単独で、形成され、その設計は以下により詳細に説明される。

駆動ハウジング７に加えて、駆動ユニット２は駆動手段８も備え、該駆動手段８は、ストローク運動３を生じさせる駆動力を伝達するために、少なくとも１つの連結区域２４において出力スライド４に連結される。この駆動手段８は、好適には、駆動ハウジング７内部に少なくとも部分的に収容される。例として、駆動手段８はそれぞれ、駆動ハウジング７に対して移動可能な少なくとも１つの駆動部１２を有し、駆動部１２は出力スライド４上の連結区域２４において作用し、具体的には、出力スライド４上に取り付けられている。駆動部１２は、両方向矢印により示される運動動作１４を長手軸５の軸方向に生じさせることができる。駆動部１２の運動動作は、外部電源入力により生じさせられてもよく、この目的において、駆動手段８は電力及び／又は流体動力により作動させられ得るタイプのものである。

図１〜３のリニアドライブ１は、流体動力により作動可能なタイプの駆動手段８を備える。ここでは、駆動手段８は、具体的には、流体作動式リニアドライブユニット１５を備えており、該リニアドライブユニット１５は、好ましくは流体作動式作動シリンダの形態であり、その駆動部１２としてピストンロッド１２ａを備える。ピストンロッド１２ａは、駆動ピストン１２ｂに接続されており、該駆動ピストン１２ｂは、シリンダ管１５ａ内に直線運動機能を有して収容されるとともに、運動動作１４を生じさせるために軸方向に流体を加圧するように設計される。ピストンロッド１２ａは、前端面１６において駆動ハウジング７から延出しており、この場所において、ピストンロッド１２ａは、連結区域２４にて、前端面１６の前に延出している出力スライド４の駆動脚１８に機械的に連結される。駆動ハウジング７には、２本の制御通路２２ａ、２２ｂが延びており、該制御通路は各々、２つの駆動室１５ｂ、１５ｃ内に通じている。駆動室１５ｂ、１５ｃは、駆動ピストン１２ｂにより互いに分離されており、かつ、駆動ピストン１２ｂと、ピストンロッド１２ａと、ピストンロッド１２ａにより形成される駆動部とを駆動するために、駆動流体により加圧され、調和された方法で制御されることができる。

図６の実施形態は、駆動ユニット２も、機能的に並列に接続された複数の、特に２つの、リニアドライブユニット１５を備えていてもよいということを示している。ここでは、駆動ユニット２は、流体動力により動作可能な、特に空気圧式の作動シリンダを特に２つ、リニアドライブユニット１５として備える。

図４は、電気的に作動可能なタイプの駆動手段８、好ましくは電気機械式の駆動手段８を含む例を示している。ここでは、駆動部１２は、可撓性でありながら、耐張力性を有する駆動トレーン１２ｃから成り、該駆動トレーン１２ｃは、例えばチェーンであってもよいが、歯付きベルトの形態であることが好ましい。この連続的な環状駆動トレーン１２ｃは、駆動手段８の電気機械式駆動ユニット２３の、長手軸５の軸方向において離間している２つのガイドホイール２３ａ、２３ｂの周りを延びる。ガイドホイールの一方は、回転駆動されるガイドホイール２３ａであり、該ガイドホイール２３ａは、２つのガイドホイール２３ａ、２３ｂの周りにおける駆動トレーン１２ｃの一方向又は他方向への循環移動を生じさせるために、電気機械式駆動ユニット２３の電気モータ２３ｃにより回転駆動されてもよい。この循環移動において、長手軸５の軸方向において２つのガイドホイール２３ａ、２３ｂ間で互いに平行に延びる２つのトレーンストランド１２ｄ、１２ｅは、上述の直線運動動作１４を生じさせ、このとき、一方のトレーンストランド（１２ｄ）は、運動動作１４の方向に依存して出力スライド４を一方又は他方の軸方向に牽引してストローク運動３を生じさせるために、連結区域２４において出力スライド４に取り付けられている。

駆動手段８の、図示され、先に説明された実施形態は、本発明の実施に特に有利であるが、代案として異なる設計のものであってもよい。例えば、磁力による非接触式の接続が駆動部１２と出力スライド４との間に提供されてもよい。駆動手段８は、例えば電気機械式スピンドル駆動タイプであってもよく、あるいは動電型リニア直接駆動タイプであってもよい。この列挙は、決定的なものとして解釈されるべきではない。

出力スライド４が、少なくとも図１及び３から明白な後退した開始位置において、駆動ハウジング７の全長の大部分に沿って延びるように、リニアドライブ１を設計してもよい。ストローク運動３中に、出力スライド４は、ドライブハウジング７の前端面１６を越えてより多い距離又はより少ない距離を移動する。この代わりに、出力スライド４は、その瞬間位置に関係なく、全体が駆動ハウジング７の軸方向長さ内に常にとどまっているように設計されていてもよく、この場合、リニアドライブ１の絶対長はその作動中に変化しない。

好適には、出力スライド４は、図面中で単に概略的に示されている１つ以上の取付インタフェース１９を有し、該インタフェース１９には、機械部品や把持装置等の、可動外部部品や位置決めされる外部部品が固定されてもよい。

駆動ハウジング７の主要構成要素はガイド本体１０であり、該ガイド本体１０は、単一構造体であり、金属、特に鋼で形成される。具体的には、ガイド本体１０は、金属シート、特に鋼板から作られたシートメタル本体である。ガイド本体１０の特有の利点は、単一構造体であるガイド本体１０が屈曲シートメタル部品であるということ、即ち、図３、５、６において一点鎖線で示すような予め準備した未加工のシートメタル部品２５から、曲げ成形により製造された本体である、ということである。

未加工のシートメタル部品２５は、様々な矢印２６により示されるように、１つ以上の好適な曲げ工具によりガイド本体１０の所望の端形状を作るように曲げることにより形成される。曲げ成形プロセスの前に、好ましくは平板状の、未加工のシートメタル部品２５は、好適にかつ適切に縁部において輪郭をつけられ、また、この輪郭をつける目的で、未加工のシートメタル部品２５は、特にレーザ切断による多様性のためにサイズに合わせ切断されるが、原則としてスタンピング又は他の準備プロセスにより切断されてもよい。

ガイド本体１０は、上述した長手軸５と、この長手軸５に対して直角をなす横軸２７とを有する。ガイド本体１０は、長手軸５及び横軸２７に対して直角をなす垂直軸２８を更に有する。横軸２７と垂直軸２８により形成される平面内では、出力スライド４は、リニアガイダンス手段６により、ガイド本体１０に対して全周囲方向に不動に支持される。出力スライド４は、長手軸５の軸方向を、ガイド本体１０に対する移動の唯一の自由度範囲として有する。

ガイド本体１０は、長手軸と平行に延びる複数の屈曲領域３２を有し、屈曲領域３２では、互いに対して曲げられた、ガイド本体１０の複数の脚部３３が合流する。これらの屈曲領域３２では、ガイド本体１０の製造中に、未加工のシートメタル部品２５が塑性変形下で曲げられる。曲げ加工は、特に長手軸５に対して直角をなす平面内で行われる。

ガイド本体１０が、長手軸５の横断方向においてクリアランスを有しながら互いに反対側に位置する２つの脚部３３を備えるような方法で、曲げプロセスが行われる。脚部３３の機能のために、脚部３３はガイド脚３４と記載される場合もある。ガイド脚３４の各々が、長手軸５の軸方向に延びる少なくとも１つのガイドトラック３５を有しており、該ガイドトラック３５上を出力スライド４がストローク運動３を実行するために直線運動機能を有して案内されるため、これらガイド脚３４は、ガイド本体１０により形成されたリニアガイダンス手段６の前述の構成要素である。１本のガイド脚３４上に設けられる１つ又は複数のガイドトラック３５は、長手軸５の横断方向において、他のガイド脚３４に設けられる１つ又は複数の別のガイド脚３４から離間して配置されるため、リニアガイダンス手段６は、出力スライド４で引き起こされた傾動力を吸収することができる。

全ての実施形態において、各ガイド脚３４は単一のガイドトラック３５を形成するが、該ガイドトラック３５は、互いに対して長辺クリアランスを有する複数のガイドトラック部で構成されていてもよい。図示されていない実施形態において、各ガイド脚３４は、互いに平行に延びる複数のガイドトラック３５を備える。

好適には、ガイドトラック３５は、２本のガイド脚３４上に設けられたガイドトラック３５が横軸２７の軸方向において対をなして互いに反対側に位置するように形成される。したがって、好ましくは、一方のそれぞれのガイド脚３４の少なくとも１つのガイドトラック３５は、垂直軸２８に関して、他方のそれぞれのガイド脚３４の１つのガイドトラック３５と同じ高さに配置される。

好適には、ガイドトラック３５の各々は、関連するガイド脚３４の溝状凹部３６により形成される。これは全ての実施形態の場合に当てはまる。特に、クリアランスを有して互いに反対側に位置するこれらの溝状凹部３６の溝側面は、それぞれがガイドトラック３５の１つを形成する。

溝状凹部３６の形態であるガイドトラック３５の実施は、ガイドトラック３５が、リニアガイダンス手段６のガイド要素３７と最適な支援方法で協働することができるという長所を有し、ガイド要素３７は、関連する溝状凹部３６と係合し、又は少なくとも溝状凹部の断面の一部に入り込む。好ましくは、複数のガイド要素３７は、各溝状凹部３６内側と係合し、全てのガイド要素は、一端が割り当てられたガイドトラック３５上に、他端が出力スライド４上に形成された相手方ガイドトラック３８上に支持される。各相手方ガイドトラック３８は、出力スライド４により形成されるとともに長手軸５の軸方向に延びる長手溝４２により形成されることが好ましく、この長手溝４２は、ガイド本体１０の溝状凹部３６の反対側に位置し、その結果、複数のガイド要素３７を保持するガイドチャネルが形成される。出力スライド４がストローク運動３を実行すると、ガイド要素３７の設計に応じて、ガイドトラック３５上かつこれとは反対側の相手方ガイドトラック３８上において複数のガイド要素３７の摺動又は転動を生じさせる。

リニアガイダンス手段６は、原則として摺動による案内を提供してもよいが、摺動による案内は、ローラによる案内の形態で実施すると有利である。これに関連して、ガイド要素３７は、ローラ要素、特に、図示されているような球体の形態である。ガイド要素３７もリニアガイダンス手段６に属する。

ローラ要素の形態であるガイド要素３７は、それらが１つの同一のガイドトラック３５に割り当てられる場合、ケージ要素により組み合わされてローラ要素アセンブリとされてもよく、該ローラ要素アセンブリは、出力スライド４がストローク運動３を行っている間、全てのローラ要素が関連するガイドトラック３５に沿って回転している状態で、ガイドトラック３５に沿って１つのユニットとして移動される。別の好ましい実施形態において、リニアガイダンス手段６は、いわゆる再循環ボールベアリングの形態であり、特定のガイドトラック３５に割り当てられたローラ要素は、出力スライド４の直線運動中に循環チャネル内で循環する。循環チャネルは、出力スライド４のスライドベース本体上に取り付けられる、好ましくはカセット形態であるガイドユニットによって形成される。

本実施形態のリニアドライブ１は、ガイド本体１０の曲げ成形のために、非常に安価に製造され得る。少なくとも出力スライド４が相手方ガイドトラック３８を形成している場合において、出力スライド４が、これも屈曲シートメタル部品である単一構造体のスライド本体を有するときには、一層のコスト削減が可能になる。このように、出力スライドのスライド本体とドライブハウジング７のガイド本体１０とは、同一の成形技術を使用して製造されてもよい。

特に未加工のシートメタル部品２５の曲げ成形前に、ガイドトラック３５を形成する溝状凹部３６は、スタンピングプロセスにより割り当てられたガイド脚３４に導入されてもよい。いずれにしても、切断工程なく、成形により溝状凹部３６がガイド脚３４に形成されることは有利である。２本のガイド脚３４は、これは全ての実施形態に当てはまるが、ガイド脚３４がそれぞれ割り当てられた溝状凹部３６を形成する断面形状（横軸２７と垂直軸２８とにより形成される平面における断面を意味する）を有するように直接曲げられるのが特に有利であると考えられる。別の言い方をすれば、ガイドトラック３５は、具体的には、関連するガイド脚３４の屈曲構造部４１により形成され、このガイド脚３４の輪郭は、未加工のシートメタル部品２５の曲げ成形により形成される。

したがって、本実施形態においては、ガイドトラック３５とこれを形成する溝状凹部３６とを形成するように、ガイド脚３４が樋状構造に曲げられる。
図１〜３の実施形態は、互いから見て外方に向く２本のガイド脚３４の外側面４３にガイドトラック３５が位置していてもよいということを示している。この場合、ガイド脚３４の領域においては、ガイド本体１０は外側で上に乗られている。ここでは、ガイドトラック３５はガイド要素３７のための内側トラックを形成していると言えるかもしれない。

図４〜６は、特に有利な別の設計を示しており、ガイドトラック３５が、ガイド脚３４の対面する内側面４４上に位置している。これにより、出力スライド４がガイド脚３４の間に入り込んでいる、特に小型の実施形態を可能にする。この実施形態では、言うなれば、ガイドトラック３５が、ガイド要素３７の移動トラックの外側トラックを形成している。

ガイド本体１０は、各ガイド脚３４が略Ｌ字状の外形を有する成形されたガイド本体部４５の単一構造体の構成部分であるように、好適に形成される。分かり易くするために、後者は以降、Ｌ字形ガイド本体部４５と記載する。この設計は全ての実施形態に当てはまる。各Ｌ字形ガイド本体部４５の２つのＬ字形脚４５ａ、４５ｂ間の移行区域は、屈曲領域３２の１つにより形成されており、１つの第１Ｌ字形脚４５ａは、ガイド脚３４を形成する脚部３３を有する。しかしながら、この第１Ｌ字形脚４５ａも、該第１Ｌ字形脚４５ａがガイド脚３４とは別にガイド本体１０の別の脚部３３を含むように、少なくとも１つの屈曲領域３２において曲げられてもよい。

各Ｌ字形のガイド本体部４５の対応する第２Ｌ字形脚４５ｂは、横軸２７の軸方向に好ましくは方向付けられる。他方で、第１Ｌ字形脚４５ａは、少なくとも実質的にリニアドライブ１の垂直方向に延びる。

好ましくは、Ｌ字形ガイド本体部４５は、それらの第２Ｌ字形脚４５ｂが互いに面すると同時に垂直軸２８の軸方向に対して同じ高さに位置するように整列される。これに関連して、２つの第２Ｌ字形脚４５ｂが互いに合流し、実質的にＵ字状の外形を有する、ガイド本体部の単一構造体であるベース脚４６を形成することが特に有利である。なお、ベース脚４６について、以下、分かり易くするためにＵ字形ガイド本体部４７と記載する。

したがって、１つの同一のガイド本体１０は、２つのＬ字形ガイド本体部４５のみならず１つのＵ字形ガイド本体部４７を有するように曲げられてもよく、好適には、そのＵ字形ガイド本体部４７は同時にその２つのＬ字形ガイド本体部４５を形成する。

Ｕ字形ガイド本体部４７において、両側でベース脚４６に隣接する脚部はガイド脚３４を有する。
ガイド本体１０はまた、２つの第２Ｌ字形脚４５ｂが一直線に互いに直接合流せず、その代わりにそれら脚４５ｂに接続され、かつ、任意の所望の外形を有する単一構造体である中間構造体を介して合流するように、曲げ工程により輪郭が形成されてもよく、任意のそのような中間構造体は、少なくとも部分的に湾曲した、又は円弧形状の、又は多角形等の外形を有するように形成されてもよい。

ガイド本体１０は、断面図で見た場合、２本のガイド脚３４間を直接延びる中央内部空間４８を画定するように特に輪郭が形成される。複数の本実施形態において、中央内部空間４８は、Ｕ字形のガイド本体部４７により部分的に包囲された内側領域を含む。

中央内部空間４８は、少なくとも部分的に駆動手段８を収容することが意図されている。図１〜３はこの目的のために可能な実施形態を示しており、この実施形態では、とりわけ、駆動手段８の駆動部１２が中央内部空間４８内に延びている。特に、中央内部空間４８内に流体作動式リニアドライブユニット１５を収容するという選択肢がある。

好適には、ガイド本体１０の両側の端には、ガイド本体１０とは別に形成された端本体５２、５３が取り付けられる。区別し易くするために、それらは前端本体５２及び後端本体５３と呼ぶことにする。また、前端本体５２及び後端本体５３は、ガイド本体１０に加えて、駆動ハウジング７の更なる構成要素を形成する。好適には、中央内部空間４８の両端はそこに位置するそれぞれのシール体５２、５３により密閉される。

シール体５２、５３は、例えば、軸方向において中央内部空間４８を通ってガイド本体１０の前端面及び後端面にシール体５２、５３を固定する少なくとも１つのタイロッド５４により、ガイド本体１０に固定されてもよい。例として、２つのタイロッド５４がこの目的のために設けられる。

リニアドライブ１の変更された設計では、中央内部空間４８は一端においてのみ端本体により閉鎖され、他端においては開放されている。
単一構造体であるガイド本体１０は、中央内部空間４８に加えて、少なくとも１つの外側内部空間５５を形成するように曲げ成形により輪郭が形成されていてもよく、外側内部空間５５は、中央内部空間４８の長辺側に位置し、ガイド本体１０の少なくとも１つの脚部３３により中央内部空間４８から少なくとも部分的に分離される。この１つ又は複数の脚部３３は以下、分離脚部３３ａと記載する。

少なくとも１つの分離脚部３３ａは、ガイド脚３４のうちの１つと共に好適に形成される。例えば、図６によれば、ガイド脚３４は、中央内部空間４８を外側内部空間５５から分離する分離脚部３３ａを単独の分離脚部３３ａとして形成することが可能である。これとは異なるが、後ろに曲がる形状を有し、更なる分離脚部３３ａを形成する屈曲領域３２、３２ａにより、分離脚部３３ａを形成しているガイド脚３４に、更なる脚部３３を接続する、図５に示される選択肢もある。その結果、中央内部空間４８は、分離脚部３３ａの二重配置により、隣接する外側内部空間５５から分離される。２つの分離脚部３３ａは、好ましくは互いに平行な面内で延びる。

１つ又は複数の外側内部空間５５を形成するために、ガイド本体１０は、箱形の外形を有する部分５７を好適に有し、該部分５７は、ガイド脚３４に一体的に結合している。
図５及び６は、有利な実施形態におけるガイド本体１０も２つの外側内部空間５５を有していてもよいということを明確にしており、これらの外側内部空間５５は、中央内部空間４８の長辺側に、横軸２７の軸方向において互いに反対側にあるように位置し、各外側内部空間５５は上述されたものと同様の方法で実現されてもよい。２つの外側内部空間５５は、ガイド本体１０の同一形状部分により形成されることが好ましい。具体的には、両方の外側内部空間５５は、ガイド本体１０の同一の外形を有する箱形部分５７により形成されてもよい。

駆動手段８は、少なくとも１つの、好適には各々の外側内部空間５５に少なくとも部分的に取り付けられてもよい。図６は、この目的において可能な構造形態を示しており、流体作動式リニアドライブユニット１５が各外側内部空間５５に収容されている。図４及び５の実施形態においては、２つの外側内部空間５５の各々が、長手軸５の軸方向において外側内部空間５５内を延びる駆動トレーン１２ｃの２つのトレーンストランド１２ｄ、１２ｅの１つを収容するために使用される。

駆動手段８の構成要素を収容するために外側内部空間５５の１つのみを使用することも当然に可能である。また、駆動手段８の構成要素を収容するために中央内部空間４８のみならず外側内部空間５５の１つ又は全てを使用することも可能である。

ガイド本体１０の両端に取り付けられたシール体５２、５３は、ガイド本体１０により形成される全ての内部空間４８及び５５に面する対応する端面にて部分的に、好ましくは完全に密閉するように設計されていることが好ましい。

ガイド本体１０は、長手軸５の軸方向に延びる２つの縁部５８を有する。ガイド本体１０を断面で見た場合、ガイド本体１０は、２つの縁部５８間で連続的な単一構造の経路を有する。これらの縁部５８は、未加工のシートメタル部品２５が曲げ成形される前に、未加工のシートメタル部品２５の対向して長手方向に延びる縁部により形成される。

ここで、ガイド本体１０は、例えば、縁部５８がガイド脚３４上に位置するように、即ち、各ガイド脚３４が一方の端で縁部５８の１つを有するように曲げ成形されてもよい。それに加えて、各ガイド脚３４が２つの屈曲領域３２間に位置して、その結果、更なる屈曲する脚部３３間に位置するように、ガイド本体１０を曲げ成形することも可能である。これに関連して、図５及び６によれば、外側内部空間５５を形成するために、少なくとも１つのガイド脚３４の一端に箱形部分５７を接続する有利な選択肢がある。

図５によれば、箱形部分５７は、ガイド本体の自由端縁部５８がガイド本体１０の垂直方向においてガイド脚３４に対してクリアランスを有して配置されるように形成されてもよい。これにより、長手軸５の軸方向に延びる空隙６２が縁部５８とガイド脚３４との間に形成され、該空隙６２を通って、出力スライド４が箱形部分５７の縁部に対して入り込んでいてもよい。

図６は、自由縁部５８がＵ字形ガイド本体部４７のベース脚４６と同じ高さに位置するようにガイド本体１０が曲げ成形される実施形態を示している。縁部５８は、特に、２本のＬ字形脚４５ａ、４５ｂを互いに接続する屈曲領域３２に直接隣接していることが見てとれる。ここで、全体としての構造的剛性を増大させるために、縁部５８を前述の屈曲領域３２に溶接することが可能である。しかしながら、図示される実施形態は、前述の構成要素が結合されて一体化していない実施形態である。

全ての実施形態は、長手軸５に対して直角をなす断面において見た場合、多様な脚部３３が線的な範囲を実質的に有するという事実により識別される。しかしながら、ガイド本体１０も丸みを帯びた部分を有するように外形が形成されてもよいことに言及されるべきである。特に、少なくとも１つの円弧形部分を形成する選択肢があり、該円弧形部分は、特に、駆動手段８を部分的に収容するために直接使用されてもよく、この例として、リニアドライブユニット１５の円弧形ハウジングがある。

好ましい実施形態において、図６に一点鎖線で示されるように、長手軸５の軸方向に延びる少なくとも１つのビード５０が、適切な曲げ成形によりガイド本体１０に形成されている。この手段によりガイド本体１０の剛性が高められ得る。

好適には、ガイド本体１０の少なくとも１つの外表面部分は、ガイド本体１０を基板及び／又は支持構造物上に載置するための載置表面５１を形成する。図３には、そのような載置表面５１が示されている。前述のビード５０は、特に、図６に示すように、長手軸５の軸方向に延びる２つの長尺状載置表面５１がこのビード両側に位置するように形成されていてもよい。

Claims (18)

1. 長手軸（５）を有する駆動ハウジング（７）を具備する駆動ユニット（２）と、長手軸（５）の軸方向に方向付けられたストローク運動（３）を実行するために直線運動可能に駆動ハウジング（７）上を案内される出力スライド（４）と、出力スライド（４）のストローク運動（３）を生じさせる駆動手段（８）とを備えるリニアドライブであって、ドライブハウジング（７）は、単一構造体であるガイド本体（１０）を有し、該ガイド本体上には、長手軸（５）の軸方向に延び、かつ、長手軸（５）の横断方向において離間した複数のガイドトラック（３５）が形成され、該ガイドトラック（３５）上において、ストローク運動（３）を実行するために出力スライド（４）が直線運動可能に案内される、リニアドライブにおいて、
   単一構造体であるガイド本体（１０）は、長手軸（５）と平行に延びる屈曲領域（３２）において互いに対して曲げられた複数の脚部（３３）を有する屈曲シートメタル部品であり、これらの脚部（３３）の少なくとも２つは、長手軸（５）の横断方向において、クリアランスを有しながら互いに反対側に位置し、それら脚部の各々は複数のガイドトラック（３５）のうち少なくとも１つを有するガイド脚（３４）を形成することを特徴とする、リニアドライブ。
2. ガイドトラック（３５）が、ガイド脚（３４）の溝状凹部（３６）により形成されていることを特徴とする、請求項１に記載のリニアドライブ。
3. ガイドトラック（３５）が、ガイド脚（３４）の、輪郭が屈曲した構造部分（４１）により形成されることを特徴とする、請求項１又は２に記載のリニアドライブ。
4. ガイドトラック（３５）を形成するために、ガイド脚（３４）が、輪郭が屈曲した構造部分（４１）において樋状に曲げられることを特徴とする、請求項３に記載のリニアドライブ。
5. ガイドトラック（３５）が、ガイド脚（３４）の互いに面する内側面（４４）に、又は互いから見て外方を向く外側面（４３）に位置していることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のリニアドライブ。
6. 各ガイド脚（３４）が、少なくとも略Ｌ字形の外形を有するガイド本体部（４５）の単一構造体要素であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載のリニアドライブ。
7. 各ガイド脚（３４）が、少なくとも略Ｕ字形の外形を有するガイド本体部（４７）の単一構造要素であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載のリニアドライブ。
8. ガイド本体（１０）が屈曲鋼板要素で形成されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載のリニアドライブ。
9. 出力スライド（４）を長手軸（５）の横断方向において駆動ハウジング（７）に対して支持する少なくとも１つのガイド要素（３７）は、ガイド本体（１０）のガイドトラック（３５）の各々に接触し、好ましくはローラ要素の形態であり、好適には、複数のガイド要素（３７）が各ガイドトラック（３５）に同時に接触していることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載のリニアドライブ。
10. ガイド本体（１０）の一方又は両方の端面に、該ガイド本体（１０）から分離された駆動ハウジング（７）の端本体（５２、５３）が設けられ、好適には、少なくとも１つの内部空間（４８、５５）が軸方向においてガイド本体（１０）内を通って設けられており、対応する端面に設けられた端本体(５２、５３）によりその端において部分的に閉鎖されていることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載のリニアドライブ。
11. 駆動手段（８）が、少なくとも部分的にガイド本体（１０）により形成された少なくとも１つの内部空間（４８、５５）内において少なくとも部分的に取り付けられていることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のリニアドライブ。
12. 単一構造体であるガイド本体（１０）が、ガイド脚（３４）間を直接延びるとともに駆動手段（８）が好適には少なくとも部分的に取り付けられる中央内部空間（４８）を画定するように、ガイド本体（１０）が曲げられていることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のリニアドライブ。
13. 単一構造体であるガイド本体（１０）が、ガイド脚（３４）間を直接延びる中央内部空間（４８）を画定するととともに、中央内部空間（４８）の長辺側の側方に位置し、かつ、ガイド本体（１０）の少なくとも１つの脚部（３３、５６）により中央内部空間（４８）から少なくとも部分的に分離される少なくとも１つの外側内部空間（５５）も画定するように、前記ガイド本体（１０）が曲げられていることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか１項に記載のリニアドライブ。
14. ガイド本体（１０）が、対向する長辺側で中央内部空間（４８）の側方に位置する２つの外側内部空間（５５）を画定することを特徴とする、請求項１３に記載のリニアドライブ。
15. 駆動手段（８）が、ガイド本体（１０）の１つ又は複数の外側内部空間（５５）において少なくとも部分的に取り付けられることを特徴とする、請求項１３又は１４に記載のリニアドライブ。
16. 駆動手段（８）が、電気式及び／又は流体作動式動駆動手段（８）として設計されていることを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか１項に記載のリニアドライブ。
17. 長手軸（５）を有する駆動ハウジング（７）と、長手軸（５）の軸方向に方向付けられたストローク運動（３）を実行するために直線運動可能に駆動ハウジング（７）上を案内される出力スライド（４）と、出力スライド（４）のストローク運動（３）を生じさせる駆動手段（８）とを有する駆動ユニット（２）を備えるリニアドライブの製造方法であって、ドライブハウジング（７）は単一構造体であるガイド本体（１０）を有し、該ガイド本体（１０）上には、長手軸（５）の軸方向に延び、かつ、長手軸（５）の横断方向において離間した複数のガイドトラック（３５）が形成され、ガイドトラック（３５）上において、ストローク運動（３）を実行するために出力スライド（４）が直線運動可能に案内される、製造方法において、
    単一構造体であるガイド本体（１０）が、予め縁に適切に輪郭をつけられた板状未加工シートメタル部品（２５）から、曲げ成形により屈曲シートメタル部品として形成され、
    未加工シートメタル部品（２５）は、長手軸（５）と平行に延びる複数の屈曲領域（３２）において、ガイド本体（１０）の複数の脚部（３３）を形成するように曲げられており、これにより、これらの脚部（３３）のうち少なくとも２つが、長手軸（５）の横断方向において、クリアランスを有して互いに反対側に位置し、かつ、ガイドトラックの少なくとも１つを割り当てられたガイド脚（３４）をそれぞれ形成することを特徴とする、製造方法。
18. ガイドトラック（３５）を形成するために、ガイド脚（３４）を形成する２つの脚部（３３）は、該２つの脚部（３３）がガイドトラック（３５）として使用される樋状構造を各々有するように曲げ成形中に直接曲げられることを特徴とする、請求項１７に記載の方法。

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