JP2019094945A - 運動案内装置のロック機構及びこれを用いた転がり案内装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
前記軌道レールの長手方向の任意の位置に前記スライドブロックを確実に固定することができ、しかも当該固定状態が意図せずして解除されることのないロック機構を提供する。
【解決手段】
軌道レールの長手方向の任意の位置にスライドブロックを固定するためのロック機構であって、前記軌道レールに対してその長手方向に所定のピッチで配列された固定孔と、前記スライドブロックに保持され、前記固定孔から離脱した開放位置及び当該固定孔に挿入されたロック位置に設定自在なブレーキピンと、前記ブレーキピンを前記ロック位置に向けて付勢する予圧部材と、前記ロック位置に設定されたブレーキピンに係合して、当該プレーキピンの前記開放位置への移動を防止する規制部材と、を備えている。
【選択図】 図４

Description

本発明は、軌道レールに沿ってスライドブロックが自在に移動する運動案内装置において、当該スライドブロックを前記軌道レールの任意の位置に確実に固定するためのロック機構に関する。

この種の運動案内装置としては、軌道レールと、前記軌道レールに組み付けられて当該軌道レールの長手方向に沿って自在に移動可能なスライドブロックと、を備えたものが知られている。この運動案内装置には、低摩擦係数の樹脂摺接部材が前記軌道レールと前記スライドブロックとの間に設けられた滑り案内装置や、前記スライドブロックが多数の転動体を介して前記軌道レールに組み付けられた転がり案内装置が含まれている。

従来、この種の運動案内装置は主に各種工作機械や搬送装置といった産業機械の直線案内部又は曲線案内部に多用されていたが、近年ではその用途が拡大してきている。例えば、特許文献１には航空機の機内における座席位置の調節システムが開示されており、この調節システムに前記運動案内装置を使用することが可能である。すなわち、航空機の機内の床面に前記軌道レールを配置する一方、座席の脚部を前記スライドブロックに接続することで、機内において前記座席を床面上で容易に移動させ、座席数やその配列ピッチを柔軟に変更することが可能となる。

特開昭６２−６１８９９号公報

しかし、前記運動案内装置を座席位置の調節システムに使用する場合には、前記座席を床面上の特定の位置に移動不能に固定する必要があり、そのためには前記スライドブロックを軌道レール上の任意の位置に確実に固定できることが必要とされる。

また、前記運動案内装置の用途によっては、前記軌道レールに対する前記スライドブロックの固定状態が意図せずして解除されないよう、二重の安全策を講じることが必要となる。

本発明はこのような課題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、前記軌道レールの長手方向の任意の位置に前記スライドブロックを確実に固定することができ、しかも当該固定状態が意図せずして解除されることのないロック機構を提供することにある。

すなわち、本発明は、軌道レールの長手方向の任意の位置にスライドブロックを固定するためのロック機構であって、前記軌道レールに対してその長手方向に所定のピッチで配列された固定孔と、前記スライドブロックに保持され、前記固定孔から離脱した開放位置及び当該固定孔に挿入されたロック位置に設定自在なブレーキピンと、前記ブレーキピンを前記ロック位置に向けて付勢する予圧部材と、前記ロック位置に設定されたブレーキピンに係合して、当該プレーキピンの前記開放位置への移動を防止する規制部材と、を備えている。

本発明のロック機構によれば、前記ブレーキピンをロック位置に設定することで、前記スライドブロックを前記軌道レールに対して固定することが可能となる。この際、前記予圧部材が前記ブレーキピンを前記ロック位置に向けて付勢されているので、当該ブレーキピンが意図せずしてロック位置から離脱することはない。また、ロック位置に設定されたブレーキピンに対しては前記規制部材が係合しているので、仮に前記ブレーキピンに対して前記固定孔を抜け出す方向の加速度が作用したとしても、当該ブレーキピンを前記固定孔内のロック位置に保持すことができ、前記軌道レールに対する前記スライドブロックの固定状態を良好に維持することが可能である。

本発明のロック機構を運動案内装置の一種である転がり案内装置に適用した例を示す斜視図である。 図１に示す転がり案内装置の縦断面図である。 ブレーキピンが開放位置に設定された状態を示す概略図である。 ブレーキピンがロック位置に設定された状態を示す概略図である。

以下、添付図面を用いながら本発明の運動案内装置のロック機構及びこれを用いた転がり案内装置を詳細説明する。

図１及び図２は本発明のロック機構を転がり案内装置に適用した一例を示す図であり、図１は斜視図、図2は縦断面図である。この転がり案内装置は航空機の機内における座席の位置調整システムに使用するものであり、直線状に形成された長尺な軌道レール１と、前記軌道レール１に沿って自在に移動するスライドブロック２とを備えている。図１及び図２では前記軌道レール１は航空機の機内の床面に敷設されたベースレール３に対して固定される一方、前記スライドブロック２には座席の脚部を結合するためのジョイント部２０が設けられている。

前記軌道レール１は、縦断面が略矩形状に形成された棒状部材であり、前記ベースレール３に接する底面及び当該底面と相反する向きの上面は互いに平行な平面に形成される一方、左右両側面は凹凸形状を有している。前記軌道レール１には長手方向に沿って転動体転走面としてのボール転走溝１０が形成されており、前記スライドブロック２に保持された多数のボール４が前記ボール転走溝１０を転走する。図１に示した実施形態では、前記軌道レール１の左右に一条ずつ、合計二条のボール転走溝１０が形成されている。また、前記軌道レール１の両側面であって、前記ボール転走溝１０の下側には、当該ボール転走溝１０と平行に凹条溝１１が形成されている。前記軌道レール１の上面と底面との間には長手方向に沿って所定の間隔で複数のボルト取付け孔１２が貫通しており、前記軌道レール１はこれらボルト取付け孔１２に挿入される六角穴付きボルトを用いて前記ベースレール３に固定される。

前記スライドブロック２は前記軌道レール１に跨る鞍形状に形成されており、前記軌道レール１の上面に対向する中央部２１ａと、この中央部２１ａの左右両側から下方に延びる一対の側壁部２１ｂとを有している。前記スライドブロック２は転動体としての多数のボール４を介して前記軌道レール１に組み付けられており、前記多数のボール４は当該スライドブロック２と前記軌道レール１との間で荷重を負荷しながら転走する。これにより、前記スライドブロック２は前記軌道レール１に沿って容易に移動することが可能となっている。また、前記スライドブロック２は前記多数のボール４が循環する無限循環路を有しており、ボール４が前記無限循環路を循環することで、前記スライドブロック２は長尺な軌道レール１に沿って自在に移動することが可能である。

前記スライドブロック２の一対の側壁部２１ｂは前記軌道レール１の両側面と対向している。スライドブロック２の各側壁部２１ｂの内側面には前記軌道レール１の長手方向に沿った突条２２が形成されており、前記突条２２は前記軌道レール１に設けられた凹条溝１１に隙間を介して適合している。前記スライドブロック２の突条２２と前記軌道レール１の凹条溝１１は、前記スライドブロック２を前記軌道レール１の長手方向の端部から当該軌道レール１に組み付けた場合にのみ、互いに適合する。

このため、前記スライドブロック２から前記軌道レール１に対して、極度に大きな外部荷重が当該軌道レール１を前記ベースレール３から浮き上がらせる方向へ作用したとしても、前記スライドブロック２が前記軌道レール１から分離することがないようになっている。すなわち、本実施形態に示すように、この転がり案内装置を座席の位置調整システムに使用した場合、前記スライドブロックに結合された座席の脚部は前記軌道レールの長手方向へは移動自在だが、当該脚部は前記軌道レールが結合されたベースレール３から分離不能であり、座席をベースレール３が固定された床面に対して確実に保持することが可能である。

前記ベースレール３は長手方向に沿って延びる溝部３０を有してチャネル状に形成されており、前記溝部３０は底部３１及び一対の側壁３２によって囲まれている。前記一対の側壁３２の上端には保持部３３がそれぞれ設けられており、これら保持部３３は前記ベースレール３の長手方向に沿って延びると共に前記溝部３０上に張り出している。前記溝部３０上に張り出した一対の保持部３３の間にはスリット状の開口部が設けられている。また、前記ベースレール３には前記保持部３３を切り欠くようにして複数の嵌入孔３４が形成されている。これら嵌入孔３４は前記ベースレール３の長手方向に沿って一定の間隔で設けられており、前記保持部３３は前記嵌入孔３４で分断され、当該嵌入孔３４の形成位置においては前記開口部が拡幅されている。

前記ベースレール３の溝部３０内には固定端子３５が挿入されている。前記軌道レール１のボルト取付け孔１２に挿入された六角穴付きボルトの先端は前記固定端子３５に螺合しており、当該六角穴付きボルトを締結すると、前記ベースレール３の溝部３０内で前記固定端子３５が前記軌道レール１に向けて引き上げられ、当該固定端子３５と前記軌道レール１との間に前記ベースレール３の保持部３３が挟み込まれるようになっている。これにより、前記六角穴付きボルトを締結すると、前記軌道レール１が前記ベースレール３に対して確実に固定される。

一方、前記軌道レール１の上面には長手方向に沿って所定の間隔で固定穴１３が設けられている。前記固定穴１３には前記スライドブロック２に保持されたブレーキピン５が挿入される。図１に示した実施形態においては、前記ボルト取付け孔１２と前記固定穴１３の形成間隔は同一であり、これらボルト取付け孔１２と固定穴１３が前記軌道レール1の長手方向に沿って交互に配列されている。前記固定穴１３の内周面はテーパ状に形成されており、当該固定穴１３の内径は穴底面に近づくにつれて徐々に小さくなっている。

前記固定孔に挿入されるブレーキピン５は前記スライドブロック２に保持されている。前記ブレーキピン５は略円柱状に形成されており、軸方向が前記軌道レールの長手方向に対して直交した状態で前記スライドブロック２上に突出している。前記スライドブロック２には前記ブレーキピン５の外径よりも僅かに大きな内径を有する貫通穴が設けられており、前記ブレーキピン５の下端は当該貫通孔に挿入されている。また、前記貫通孔は前記軌道レール１の固定穴１３に対向する位置に存在している。従って、前記スライドブロック２の貫通孔に挿入された前記ブレーキピン５を軸方向へ上下動させることにより、当該ブレーキピン５の下端が前記固定穴１３に対して抜き差しされるようになっている。すなわち、前記ブレーキピン５は、下端が固定穴１３に挿入されたロック位置と、当該下端が前記固定穴１３から離脱した開放位置との間を、自在に移動することが可能であり、前記ブレーキピン５がロック位置に設定された状態では前記軌道レール１に対する前記スライドブロック２の移動が禁止される。

前記固定穴１３に挿入されるブレーキピン５の下端にはテーパ形状の先端部５０が設けられている。この先端部５０は前記軌道レール１の固定穴１３の内周面の形状と合致したテーパ状の外周面を有しており、前記ブレーキピン５が前記ロック位置に設定された状態では、前記先端部５０の外周面が前記固定穴１３の内周面と緊密に接触する。

一方、前記スライドブロック２には金属板を折り曲げて形成したピンホルダ６が固定されている。前記プレーキピン５の上端は前記ピンホルダ６を貫通しており、当該ピンホルダ６は前記ブレーキピン５が前記ロック位置と前記開放位置との間を上下動する際のガイドの機能を有している。また、前記ブレーキピン５と前記ピンホルダ６との間にはコイルスプリングからなる予圧部材７が設けられており、当該ブレーキピン５は常に軌道レール１に向けて付勢されている。従って、前記ブレーキピン５に対してこれをピンホルダ６の方向へ引き上げる外力が何ら作用していない状態では、当該ブレーキピン５は常に前記ロック位置に設定され、前記先端部５０は前記予圧部材７の付勢力によって前記軌道レール１の固定穴１３に押し込まれている。

また、前記ブレーキピン５には周方向に沿って規制溝５１が設けられる一方、前記ピンホルダ６には前記規制溝に係合する規制部材８が設けられている。図３及び図4は前記規制部材８の構成を示す図である。前記規制部材８は前記規制溝５１に嵌入する規制駒５２を有しており、当該規制駒５２は弾性部材５３によって前記ブレーキピン５の軸方向と直交する方向へ付勢されている。前記規制駒５２は前記プレーキピン５が前記開放位置に設定された状態では前記規制溝５１に嵌入せず、前記弾性部材５３によって当該ブレーキピン５の外周面に押し付けられている（図３参照）。一方、前記ブレーキピン５が前記ロック位置に設定されると、前記規制駒５２は前記規制溝５１と対向し、前記弾性部材５３の付勢力によって当該規制溝５１に嵌入する（図４参照）。

本実施形態において、前記規制部材８はボールプランジャにより実現されている。すなわち、図２に示すように、前記ピンホルダ６には前記規制部材８としてのボールプランジャが固定され、当該ボールプランジャの先端に位置するボールが前記規制駒５２として前記ブレーキピン５の外周面に押圧されている。前記ボールプランジャは前記ピンホルダ６に螺合しており、ロックナット８０によって当該ピンホルダ６に対する固定がなされている。

このように構成された本発明の転がり案内装置においては、前記ブレーキピン５に外力を作用させてこれを前記開放位置に保持した状態の際に、当該ブレーキピン５の先端部５０が前記軌道レール１の固定穴１３から抜け出し、前記軌道レール１に対する前記スライドブロック２の移動が可能となる。前記ブレーキピン５にはこれをロック位置へ押し込む付勢力が前記予圧部材７から作用しているので、前記外力を除去すると、当該ブレーキピン５は軌道レール１の上面に向けて押圧される。このため、前記スライドブロック２を移動させ、前記ブレーキピン５が前記軌道レール１の固定穴１３の対向位置に到達すると、当該ブレーキピン５は前記固定穴１３に嵌入して前記ロック位置に設定される。

前記ブレーキピン５の先端部５０の外周面のテーパ形状は前記固定穴１３の内周面のテーパ形状と合致していることから、当該ブレーキピン５がロック位置に設定されると、前記先端部５０は前記予圧部材７の押圧力によって固定穴１３と隙間なく嵌合する。これにより、前記ブレーキピン５は前記軌道レール１に対してガタツキなく固定され、前記スライドブロック２は前記軌道レール１に対して移動不能となって、当該軌道レール１上に固定される。従って、本実施形態の転がり案内装置では、前記固定穴１３が存在する位置であれば、前記スライドブロック２を前記軌道レール１に沿った任意の位置に確実に固定することが可能である。

そして、前記ブレーキピン５は前記予圧部材７によって常にロック位置へ付勢されていることから、前記転がり案内装置に対して振動が作用しても、当該ブレーキピン５が意図せずして前記軌道レール１の固定穴１３から抜け出すことはなく、前記軌道レール１に対する前記スライドブロック２の固定状態は確実に維持される。また、ロック位置に設定された前記ブレーキピン５の規制溝５１には前記規制駒５２が嵌入しているので、当該規制駒５２が前記規制溝５１から抜け出さない限り、前記ブレーキピン５を前記固定穴１３から引き抜いてロック位置から開放位置へ後退させることは不能である。

加えて、前記予圧部材による前記ブレーキピンの押圧方向と前記弾性部材による前記規制駒の押圧方向とは互いに直交しているので、いずれか一方向へ極端に大きな加速度の振動が作用したとしても、前記予圧部材による押圧力または前記弾性部材による押圧力のいずれかは維持される。このため、前記転がり案内装置に対して過大な加速度の振動が作用した場合であっても、ブレーキピンをロック位置に確実に保持することが可能である。

仮に前記予圧部材７が破損して、前記ブレーキピン５を前記固定穴１３に押し込む力が失われた場合であっても、当該ブレーキピン５がロック位置から開放位置へ移動してしまうことはなく、前記軌道レール１に対する前記スライドブロック２の固定状態を確実に維持することが可能である。

また、前記規制駒５２をブレーキピン５に向けて押圧する前記弾性部材５３が破損して、当該規制駒５２が前記ブレーキピン５の規制溝５１から離脱してしまった場合であっても、前記予圧部材７が前記ブレーキピン５に対してこれを固定穴１３に押し込む付勢力を及ぼしていることから、当該ブレーキピン５が意図せずして前記軌道レール１の固定穴１３から抜け出すことはない。従って、この場合でも前記軌道レール１に対する前記スライドブロック２の固定状態を確実に維持することが可能である。

すなわち、本実施形態の運動案内装置のロック機構によれば、大きな加速度が作用する可能性の高い部位に当該運動案内装置を利用したとしても、前記軌道レールに対する前記スライドブロックの固定状態を確実に維持することが可能となる。このため、例えば航空機の機内における座席位置の調節システムのように、運動案内装置の用途の拡大を図ることが可能となる。

尚、図１及び図２で示した前記軌道レール１や前記スライドブロック２の形状及び構造はあくまでも本発明のロック装置を適用可能な運動案内装置の一例であり、例えば前記運動案内装置の用途に応じて、適宜設計変更することが可能である。また、図１及び図２では本発明のロック機構の適用対象として、多数の転動体を介して前記軌道レール１と前記スライドブロック２とが組み付けられた転がり案内装置を説明したが、本発明の適用対象はこれに限られるものではなく、例えば軌道レール１に対してスライドブロック２が低摩擦係数の摺接部材を介して滑り接触する滑り案内装置であっても差し支えない。

１…軌道レール、２…スライドブロック、３…ベースレール、５…ブレーキピン，６…ピンホルダ、７…予圧部材、５１…規制溝、５２…規制駒

Claims (4)

1. 軌道レールの長手方向の任意の位置にスライドブロックを固定するためのロック機構であって、
   前記軌道レールに対してその長手方向に所定のピッチで配列された固定孔と、
   前記スライドブロックに保持され、前記固定孔から離脱した開放位置及び当該固定孔に挿入されたロック位置に設定自在なブレーキピンと、
   前記ブレーキピンを前記ロック位置に向けて付勢する予圧部材と、
   前記ロック位置に設定されたブレーキピンに係合して、当該プレーキピンの前記開放位置への移動を防止する規制部材と、
   を備えたことを特徴とする案内装置のロック機構。
2. 前記規制部材は、前記ブレーキピンに向けてその移動方向と直交する方向から付勢された規制駒を有し、当該規制駒が前記ブレーキピンに設けられた規制溝と係合することを特徴とする請求項１記載の転がり案内装置のロック機構。
3. 前記固定孔に挿入される前記ブレーキピンの一端にはテーパ形状の先端部が形成される一方、前記軌道レールの固定孔は前記先端部と合致したテーパ形状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の転がり案内装置のロック機構。
4. 長手方向に沿って所定のピッチで固定孔が配列された軌道レールと、
   多数の転動体を介して前記軌道レールに組み付けられて当該軌道レールに沿って移動自在なスライドブロックと、
   前記スライドブロックに保持され、前記固定孔から離脱した開放位置及び当該固定孔に挿入されたロック位置に設定自在なブレーキピンと、
   前記ブレーキピンを前記ロック位置に向けて付勢する予圧部材と、
   前記ロック位置に設定されたブレーキピンに係合して、当該プレーキピンの前記開放位置への移動を防止する規制部材と、
   を備えたことを特徴とするロック機構付き転がり案内装置。
   

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