JP3235295U

JP3235295U - 静水圧線形スライド

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Publication number: JP3235295U
Application number: JP2021003751U
Authority: JP
Inventors: 楊文豪; 陳雅卿; 朱永欽
Original assignee: Hiwin Technologies Corp
Current assignee: Hiwin Technologies Corp
Priority date: 2021-09-30
Filing date: 2021-09-30
Publication date: 2021-12-09
Anticipated expiration: 2031-09-30

Abstract

【課題】静水圧線形スライドを提供する。【解決手段】スライダー１０及びスライド２０を備え、スライダーは第一スライド溝１２及び第一スライド溝を外部に連通するための油輸送ネットワーク１６を含み、第一スライド溝の対向する２つの内側面には負荷部が各々設けられ、各負荷部には油輸送ネットワークに連通しているオイルタンクエリア１５４〜１５６が設けられている。スライドの対向する両側には２つの第一スライド面２１１、２１２とこれら第一スライド面の間にある第二スライド溝を各々備え、これら第二スライド溝はこれら負荷部をそれぞれ収容し、これら第一スライド面とスライダーとの間に油膜が形成される。これにより、静水圧線形スライドの剛性及び負荷性能を兼ね備えた上に、スライドの幅を短縮し、加工時間も短縮し、スライドの構造強度を高めている。【選択図】図３

Description

本考案は、静水圧線形スライドに関し、より詳しくは、スライド上の応力を低下させ、スライドが受力して変形するのを防止する静水圧線形スライドに関する。

従来の静水圧線形スライドは、例えば、特許文献１と特許文献２に示すように、スライドの対向する両側面にスライド溝が各々凹設され、且つスライダーとスライド溝の上下の壁との間には油膜が形成されている。

しかしながら、前述した従来の技術では、スライダーにはスライド溝下方を被覆する側面がないため、スライダー及びスライド溝下方の側面（負荷無しエリア）には油膜が形成されなかった。

また、特許文献１のスライドは、スライド溝の上下の壁の長さのためにスライドの全幅も広くなり、応力を分析すると、スライドの構造強度が不足していた。特許文献２の静水圧線形スライドを使用する場合、静水圧内部の水圧により流体が外部に漏れ出し、工作機械の使用環境に影響が及んだ。

そこで、かかる従来の実情に鑑みて、本考案は、静水圧線形スライドを提供し、静水圧線形スライドの剛性及び負荷性能に影響を与えずにスライドの幅を短縮し、加工時間も短縮し、スライドの構造強度を高めることを目的とする。

上記課題を解決するために、本考案のある態様の静水圧線形スライドは、第一スライド溝及び前記第一スライド溝を外部に連通するための油輸送ネットワークを含み、前記第一スライド溝の対向する両側には２つの第一オイルシール面とこれら前記第一オイルシール面の間にある負荷部が各々設けられ、各前記負荷部は２つの第二オイルシール面を有し、各前記負荷部には前記油輸送ネットワークに連通している少なくとも１つのオイルタンクエリアが凹設されているスライダーと、対向する両側には２つの第一スライド面とこれら前記第一スライド面の間にある第二スライド溝を各々含むスライドであって、これら前記第二スライド溝はこれら前記負荷部をそれぞれ収容するために用いられ、各前記第二スライド溝は２つの第二スライド面を有し、前記スライドのこれら前記第一スライド面及びこれら前記第二スライド面は前記スライダーのこれら前記第一オイルシール面及びこれら前記第二オイルシール面にそれぞれ対応し、各前記第一スライド面と対応する前記第一オイルシール面との間及び各前記第二スライド面と対応する前記第二オイルシール面との間には油膜が形成され、且つ前記スライドの各前記側の各前記第二スライド面及び隣接する前記第一スライド面は非共面であるスライドと、を備えている。

本明細書及び図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。

本考案の一実施形態に係る静水圧線形スライドを示す外観概略図である。本考案の一実施形態に係る静水圧線形スライドを示す分解概略図である。本考案の一実施形態に係る図１の３−３線に沿う静水圧線形スライドの断面図である。本考案の一実施形態に係る図１の４−４線に沿う静水圧線形スライドの断面図である。本考案の一実施形態に係る図２の５−５線に沿う静水圧線形スライドの断面図である。本考案の一実施形態に係る図２のスライドを示す側面図である。本考案の一実施形態に係る図２の７−７線に沿うスライドの断面図である。本考案の一実施形態に係る図２の８−８線に沿うスライドの断面図である。本考案の一実施形態に係る図２の９−９線に沿うスライドの断面図である。本考案の一実施形態に係るスライドをある視角からみた概略図である。本考案の一実施形態に係る図２の１１−１１線に沿う内のエンドキャップ組立部材の断面図である。本考案の一実施形態に係る図２の１２−１２線に沿う内の他のエンドキャップ組立部材の断面図である。本考案の一実施形態に係る静水圧線形スライドを示す概略図であって、シール部材の取り付け位置を示す。

以下に図面を参照して、本考案を実施するための形態について、詳細に説明する。なお、本考案は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。

以下、本考案の具体的な実施形態について図１乃至図１３に基づき説明する。本考案の一実施形態に係る静水圧線形スライドはスライダー１０と、スライド２０と、２つのエンドキャップ組立部材３０と、を備えている。スライダー１０は２つのエンドキャップ組立部材３０をそれぞれ連結するための対向する２つの端面１１を備えている。スライダー１０はスライド２０を収容するための第一スライド溝１２も備え、スライダー１０がスライド２０上で往復滑動する。

スライダー１０の第一スライド溝１２は、図１乃至図５に示すように、対向する２つの内側面１３と２つの内側面１３との間に位置していると共に両者を接続するための底面１４を有している。対向する２つの内側面１３には負荷部１５が各々設けられている。各内側面１３は負荷部１５の上側及び下側に位置している部分が２つの第一オイルシール面１３１、１３２と定義されている。スライダー１０の各負荷部１５は２つの第二オイルシール面１５１、１５２と、２つの第二オイルシール面１５１、１５２の間に位置していると共に両者を接続するための接続面１５３と、第二オイルシール面１５１から凹設されている第一オイルタンクエリア１５４と、第二オイルタンクエリア１５５と、接続面１５３から凹設されている第三オイルタンクエリア１５６と、を有している。
各負荷部１５の２つの第二オイルシール面１５１、１５２はこの負荷部１５の上側及び下側の２つの第一オイルシール面１３１、１３２にそれぞれ接続されている。第二オイルシール面１５１の第二オイルタンクエリア１５５は第一オイルタンクエリア１５４の上側（図の上方）及び左右両側（図の左右両側）を包囲し、第二オイルシール面１５２の第二オイルタンクエリア１５５は第一オイルタンクエリア１５４の左右両側及び下側（図の下方）を包囲している。第三オイルタンクエリア１５６は対応する上下２つの第二オイルタンクエリア１５５に連通している。

スライド２０は、図１乃至図３と図６に示すように、第一軸方向Ｄ１に沿って延伸している。スライド２０は対向する両側面２１に第二スライド溝２２が各々凹設されている。各側面２１の対応する第二スライド溝２２の上側及び下側に位置している部分は２つの第一スライド面２１１、２１２とそれぞれ定義されている。この２つの第二スライド溝２２はスライダー１０の２つの負荷部１５をそれぞれ収容するために用いられている。各第二スライド溝２２は２つの第一スライド面２１１、２１２の第二スライド面２２１、２２２と第二スライド面２２１、２２２との間にそれぞれ接続されていると共に両者を接続するための支持面２２３を有している。各第二スライド溝２２の第二スライド面２２１、２２２の延長交差点Ｐは参考面ＢＳ１を通過する。
参考面ＢＳ１は水平面である。各第二スライド溝２２の第二スライド面２２１、２２２は参考面ＢＳ１との間に第一夾角α及び第二夾角βをそれぞれ有している。各第二スライド溝２２の第二スライド面２２１、２２２の夾角（すなわち、第一夾角α及び第二夾角βの総和）は制限しないが、例えば９０度未満である。第一夾角α及び第二夾角βは共に制限しないが、例えば０度超９０度未満である。好ましくは、第一夾角αは第二夾角βにほぼ相等する。よって、各第二スライド溝２２の２つの第二スライド面２２１、２１２はそれぞれ対向する方向に傾斜する傾斜面である。スライド２０の各側の第一スライド面２１１、２１２は相互に揃えられ、且つ第一スライド面２１１及び支持面２２３は共に垂直面であり、互いに平行している。

また、スライド２０の各側の第一スライド面２１１、２１２及び隣接する第二スライド面２２１、２２２は非共面である（図６参照）。好ましくは、第一スライド面２１２と参考面ＢＳ２との間の第三夾角γは６０度超９０度以下であり、最も好ましくは９０度である。参考面ＢＳ２は水平面である。このため、応力を分析すると、スライド２０が使用時に受ける応力が低下し、変形量が減少している。

以下、スライドの応力値及び変形量に対する異なる第三夾角γの影響について試験する。第一スライドの第三夾角γは９０度であり、第二スライドの第三夾角γは４５度であり、第三スライドの第三夾角γは６０度であり、且つこの３つのスライドの残りの条件は同じである。同じ試験条件では、第二スライド上の応力値が第一スライド上の応力値より約４７％大きく、第二スライドの変形量が第一スライドの変形量より約５２％大きい。第三スライド上の応力値が第一スライド上の応力値より約７％大きく、第三スライドの変形量が第一スライドの変形量より約１１％大きい。
上述の試験結果から分かるように、第一スライドの応力値及び変形量のパフォーマンスは第二スライド及び第三スライドよりも優れており、よって、第三夾角γが６０度超９０度未満である場合、スライドが使用時に受ける応力値が効果的に減少し、変形量も相対的に低下する。

本実施例では、スライダー１０は、図１乃至図５と図７乃至図１０に示すように、第一スライド溝１２を外部に連通するための油輸送ネットワーク１６をさらに備えている。油輸送ネットワーク１６は複数の油路１６１で構成されている。
油輸送ネットワーク１６は各負荷部１５の各第一オイルタンクエリア１５４内に開口部１６２を有し、各負荷部１５の各第二オイルタンクエリア１５５内には複数の開口部１６３、１６４を有し、各負荷部１５の第三オイルタンクエリア１５６内には複数の開口部１６５を有し、スライダー１０の対応する外側面１７に複数の開口部１６６、１６７を各々有し、スライダー１０の１つの端面１１には２つの開口部１６８を有し、スライダー１０の他の端面１１には２つの開口部１６８及び複数の開口部１６９を有している。よって、油輸送ネットワーク１６の開口部１６２〜１６９により第一スライド溝１２が外部に連通している。

各エンドキャップ組立部材３０は、図１乃至図２、図４乃至図５、図１０乃至図１３に示すように、油輸送ネットワーク３１が設置されている。油輸送ネットワーク３１は複数の油路３１１で構成されている。そのうちの１つのエンドキャップ組立部材３０の油輸送ネットワーク３１は、図１１に示すように、このエンドキャップ組立部材３０のうちの１つの外側面３２には開口部３１２を有し、このエンドキャップ組立部材３０はスライダー１０に向けた端面３３に２つの開口部３１３を有し、この２つの開口部３１３はスライダー１０の１つの端面１１にある２つの開口部１６８にそれぞれ接合している。
他のエンドキャップ組立部材３０の油輸送ネットワーク３１は、図１２に示すように、このエンドキャップ組立部材３０の１つの外側面３２にも開口部３１２を有し、このエンドキャップ組立部材３０のスライダー１０に向けた他の端面３３には複数の開口部３１４を有し、これら開口部３１４はスライダー１０の他の端面３３にある開口部１６９にそれぞれ接合している。よって、各エンドキャップ組立部材３０の油輸送ネットワーク３１がスライダー１０の油輸送ネットワーク１６に連通可能となる。

また、図３に示すように、スライダー１０の各側にある第一オイルシール面１３１、１３２、第二オイルシール面１５１、１５２、及び接続面１５３はスライド２０の対応する一側にある第一スライド面２１１、２１２、第二スライド面２２１、２２２、及び支持面２２３にそれぞれ対応（或いは対向）している。よって、油が油輸送ネットワーク１６を通過してスライダー１０の各負荷部１５に位置している開口部１６２〜１６５から、図３乃至図４、図７乃至図９に示すように、スライダー１０の第一スライド溝１２に進入すると、各第一オイルシール面１３１と対応する第一スライド面２１１との間、各第一オイルシール面１３２と対応する第一スライド面２１２との間、各第二オイルシール面１５１と対応する第二スライド面２２１との間、各第二オイルシール面１５２と対応する第二スライド面２２２との間、及び各接続面１５３と対応する支持面２２３との間に油膜が形成される。

これにより、スライダー１０の油輸送ネットワーク１６及び各エンドキャップ組立部材３０の油輸送ネットワーク３１が共同で循環経路を構成し、油が循環経路内の圧力差により２つのエンドキャップ組立部材３０とスライダー１０との間に流れる。

一方で、本考案に係る静水圧線形スライドは、油が外に漏れるのを防止するため、環状の２つのシール部材４０をさらに備えている。２つのシール部材４０は第一軸方向Ｄ１に沿ってスライダー１０とスライド２０との間にそれぞれ配置され、第一スライド溝１２内の対向する両側及びスライド２０の対向する両側にそれぞれ位置している（図３参照）。詳しくは、図５を参照する。スライダー１０の第一オイルシール面１３１、１３２には対応するくぼんだ領域１８１が各々設けられ、且つ対応する負荷部１５はこの２つのくぼんだ領域１８１の間に位置している。
スライダー１０の各端面１１は第一スライド溝１２の対向する両側にくぼんだ領域１８２が各々設けられ、このくぼんだ領域１８２も同一側の第一オイルシール面１３１、１３２から凹設されている。また、スライダー１０の同一側に位置している２つのくぼんだ領域１８１及び２つのくぼんだ領域１８２は連通していると共に共同で凹部１８を構成し、シール部材４０を収容している。各凹部１８が対応する負荷部１５を包囲するため、凹部１８内のシール部材４０もこの負荷部１５を包囲している（図４参照）。すなわち、シール部材４０は第一オイルシール面１３１、１３２に延伸しているのみならず、第二オイルシール面１５１、１５２及び接続面１５３にも延伸し、対応する負荷部１５の全てのオイルタンクエリアをその内側に装入している。

また、図５に示すように、スライダー１０の各側では、第二オイルシール面１５１の対応する第一オイルタンクエリア１５４と対応する第二オイルタンクエリア１５５との間に位置している部分及び対応する第一オイルタンクエリア１５４と対応する第三オイルタンクエリア１５６との間に位置している部分がオイルシールインナーサークルと定義され、第二オイルシール面１５２の対応する第一オイルタンクエリア１５４と対応する第二オイルタンクエリア１５５との間に位置している部分及び対応する第一オイルタンクエリア１５４と対応する第三オイルタンクエリア１５６との間に位置している部分が他のオイルシールインナーサークルと定義されている。また、スライダー１０の各側では、第一オイルシール面１３１の対応するくぼんだ領域１８１と対応する負荷部１５との間に位置している部分がオイルシールエリアＲ１と定義され、第一オイルシール面１３２の対応するくぼんだ領域１８１と対応する負荷部１５との間に位置している部分がオイルシールエリアＲ２と定義され、第二オイルシール面１５１の対応する第二オイルタンクエリア１５５と対応する左側及び右側のくぼんだ領域１８２との間に位置している部分がオイルシールエリアＲ３、Ｒ４と定義され、第二オイルシール面１５２の対応する第二オイルタンクエリア１５５と対応する左側及び右側のくぼんだ領域１８２との間に位置している部分がオイルシールエリアＲ５、Ｒ６と定義され、接続面１５３の第三オイルタンクエリア１５６と対応する左側及び右側のくぼんだ領域１８２との間に位置している部分がオイルシールエリアＲ７、Ｒ８と定義され、且つこれらオイルシールエリアＲ１乃至Ｒ８が共同で全てのオイルタンクエリア及び２つのオイルシールインナーサークルを包囲しているオイルシールアウターサークルを構成している。
よって、オイルシールインナーサークル及びオイルシールアウターサークルの位置に油膜が形成されている。なお、オイルシールインナーサークルとスライド２０との間に発生する油膜は流動抵抗力を形成し、第一オイルタンクエリア１５４をロックする高圧力により、スライダー１０が負荷エリアを生成し、スライダー１０及びスライド２０が非接触低摩擦運動を行い、スライダー１０及びスライド２０の損耗を抑えている。オイルシールアウターサークルとスライド２０との間に生成される油膜も流動抵抗力を形成し、第二オイルタンクエリア１５５及び第三オイルタンクエリア１５６の油脂がシール部材４０に直接衝突してシール部材が損壊しないようにしている。

また、各シール部材４０は対向する２つの位置に第一接合構成４１及び第二接合構成４２が設置されている（図２と図１３参照）。スライダー１０の各端面１１の対向する２つのくぼんだ領域１８２内には第三接合構成１８３及び第四接合構成１８４がそれぞれ設置されている（図１０参照）。１つのシール部材４０の第一接合構成４１及び第二接合構成４２はスライダー１０の２つの端面１１の２つの第三接合構成１８３にそれぞれ接合され、他のシール部材４０の第一接合構成４１及び第二接合構成４２はスライダー１０の２つの端面１１の２つの第四接合構成１８４にそれぞれ接合されている。これにより、２つのシール部材４０がスライダー１０に固定されている。

本実施例では組み立てた後、図１３に示すように、各シール部材４０はそれと同側にある２つの第一スライド面２１１、２１２に延伸し、且つ２つのエンドキャップ組立部材３０の端面３３に当接している。これにより、スライダー１０とスライド２０との間では各シール部材４０が包囲する範囲内にシール空間が形成されている。この場合、スライダー１０とスライド２０との間に進入する油がこのシール空間中の各オイルタンクエリア内で循環し、シール空間の外に漏れ出さず、例えば、スライダー１０の底面１４とスライド２０との間にある隙間、エンドキャップ組立部材３０のスライダー１０から離間する端面３３、静水圧線形スライドの底部等に広がることはない。よって、給油機を別途接続せずとも油輸送ネットワーク１６、３１の開口部の間の水圧差により、静水圧線形スライド内で油を自動的に循環排出できる。

本実施例では、各負荷部１５のオイルタンクエリアの数量、位置、及びサイズ、静水圧線形スライド内の油輸送ネットワークの分布、並びに油輸送ネットワークの開口部の数量及び位置の実施態様は図１〜１３に示すものに限られず、実際の需要に応じて設計する。

以上を総合すると、本考案に係る静水圧線形スライドはスライド２０の４つの翼部２３により、特に下方にある２つの第一スライド面２１２がスライダー１０により被覆され、スライド２０の翼部２３の第一軸方向Ｄ１に対し垂直になる第二軸方向Ｄ２上で延出されている長さが短縮し、これにより翼部２３上の応力値が減少し、スライド２０の変形量も減少する。スライド２０に上述の第三夾角γ、すなわち、第一スライド面２１２の傾斜程度を設計することで、さらに明確な改善効果を獲得する。
また、本考案に係る静水圧線形スライドはさらに各オイルタンクエリア、開口部、及び油輸送ネットワークの組み合わせにより、静水圧線形スライド内部に水圧差を流体動力源とする循環システムを形成し、且つ各オイルシール面と対応するスライド面との間及び各接続面と対応する支持面との間の特にオイルシールインナーサークル及びオイルシールアウターサークルの位置に油膜が形成されている。より好ましくは、スライダー１０とスライド２０との間にシール部材４０が設置され、且つシール部材４０が全てのオイルタンクエリア及びオイルシールインナーサークル並びにオイルシールアウターサークルを包囲し、流体が静水圧線形スライドの各隙間から外部に漏れ出すことを防止している。

以上、本考案を実施の形態を元に説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本考案の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

１０スライダー
１１端面
１２第一スライド溝
１３内側面
１３１第一オイルシール面
１３２第一オイルシール面
１４底面
１５負荷部
１５１第二オイルシール面
１５２第二オイルシール面
１５３接続面
１５４第一オイルタンクエリア
１５５第二オイルタンクエリア
１５６第三オイルタンクエリア
１６油輸送ネットワーク
１６１油路
１６２開口部
１６３開口部
１６４開口部
１６５開口部
１６６開口部
１６７開口部
１６８開口部
１６９開口部
１７外側面
１８凹部
１８１くぼんだ領域
１８２くぼんだ領域
１８３第三接合構成
１８４第四接合構成
２０スライド
２１側面
２１１第一スライド面
２１２第一スライド面
２２第二スライド溝
２２１第二スライド面
２２２第二スライド面
２２３支持面
２３翼部
３０エンドキャップ組立部材
３１油輸送ネットワーク
３１１油路
３１２開口部
３１３開口部
３１４開口部
３２外側面
３３端面
４０シール部材
４１第一接合構成
４２第二接合構成
ＢＳ１参考面
ＢＳ２参考面
Ｄ１第一軸方向
Ｄ２第二軸方向
Ｐ延長交差点
Ｒ１オイルシールエリア
Ｒ２オイルシールエリア
Ｒ３オイルシールエリア
Ｒ４オイルシールエリア
Ｒ５オイルシールエリア
Ｒ６オイルシールエリア
Ｒ７オイルシールエリア
Ｒ８オイルシールエリア
α 第一夾角
β 第二夾角

Claims

第一スライド溝及び前記第一スライド溝を外部に連通するための油輸送ネットワークを含み、前記第一スライド溝の対向する両側には２つの第一オイルシール面とこれら前記第一オイルシール面の間にある負荷部が各々設けられ、各前記負荷部は２つの第二オイルシール面を有し、各前記負荷部には前記油輸送ネットワークに連通している少なくとも１つのオイルタンクエリアが凹設されているスライダーと、
対向する両側には２つの第一スライド面とこれら前記第一スライド面の間にある第二スライド溝を各々含むスライドであって、これら前記第二スライド溝はこれら前記負荷部をそれぞれ収容するために用いられ、各前記第二スライド溝は２つの第二スライド面を有し、前記スライドのこれら前記第一スライド面及びこれら前記第二スライド面は前記スライダーのこれら前記第一オイルシール面及びこれら前記第二オイルシール面にそれぞれ対応し、各前記第一スライド面と対応する前記第一オイルシール面との間及び各前記第二スライド面と対応する前記第二オイルシール面との間には油膜が形成され、且つ前記スライドの各前記側の各前記第二スライド面及び隣接する前記第一スライド面は非共面であるスライドと、を備えていることを特徴とする、
静水圧線形スライド。
前記スライドの各前記第一スライド面及び参考面の夾角は６０度超９０度以下であることを特徴とする請求項１に記載の静水圧線形スライド。
前記スライドの同一側のこれら前記第一スライド面が揃っていることを特徴とする請求項１に記載の静水圧線形スライド。
各前記負荷部はこれら前記第二オイルシール面の間に位置している接続面をさらに有し、各前記第二スライド溝はこれら前記第二スライド面の間に位置している支持面をさらに有し、これら前記支持面はこれら前記接続面にそれぞれ対応し、各前記負荷部の前記少なくとも１つのオイルタンクエリアの数量は複数であり、且つ前記負荷部の各前記第二オイルシール面に位置している第一オイルタンクエリア及び第二オイルタンクエリア、並びに前記負荷部の前記接続面に位置している第三オイルタンクエリアを有し、各前記負荷部の各前記第二オイルタンクエリアは対応する前記第一オイルタンクエリアを包囲していると共に対応する前記第三オイルタンクエリアに連通していることを特徴とする請求項１に記載の静水圧線形スライド。
２つのシール部材をさらに備え、これら前記シール部材は前記スライダーの前記第一スライド溝の前記対向する両側と前記スライドとの間にそれぞれ設置され、各前記シール部材は対応する前記負荷部を包囲していることを特徴とする請求項１に記載の静水圧線形スライド。