JP4605910B2 - リニアハンドリングユニット - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固定本体と、ベアリングを介在させることにより、固定本体上で駆動され双方向に動かすことのできる可動本体と、固定本体上における可動本体の交互動作を制御するための少なくとも１つの流体式リニアアクチュエータと、可動本体の端部インターフェースに用いられるグリップツールとを備えるタイプのリニアハンドリングユニットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
上述のタイプのリニアハンドリングユニットは、すでに公知となっている。該ユニットには、例えば、本願と同一出願人の以前の特許において見られるように、押出成形され、軽量で、容易に組み立てられる断面形状のエレメントであって、また、ユニットに種々の形状及びパフォーマンスを構成するために、水平または垂直のいずれかに配置及び連結されるように、小型で、信頼性が高く、有用であるという特徴を有する断面形状のエレメントを備えるタイプがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、構成要素を結合すること、固定本体について可動本体を案内し滑動させること、クリアランスを配置及び／または補正と回復とをさせることという点から改良した、新規で独創性のある直線方向に動くユニットを提供することである。
【０００４】
本発明の目的は、さらに、新規な形状の再循環式リニアボールベアリングを提供することであり、該再循環式ボールベアリングは、リニアハンドリングユニットだけでなく他の装置にも用いることができるのが、利点である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のこれらの目的及び本発明から得られる明らかな利点は、相補的でありかつ重ねられた固定本体と可動本体とを備えるリニアハンドリングユニットにより実現される。該リニアハンドリングユニットにおいて、該本体のうち一方は、前方の対向するリニアベアリングとモータ装置とを装着し、また、他方の本体は、２つの側部スタッドを長手方向に装着し案内して、前記リニアベアリングと連結させる。また、前記スタッドは、弾性的に拡開可能な突縁部状であり、その間に配置され止めねじにより係合された調節バーを備えている。その結果、前記突縁部の拡開が種々変更され、また両スタッドと各ベアリングとの間のクリアランスが同時に調節される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。図示の複数の実施形態を通じて、同一または同種の部分には同一の番号を付す。
【０００７】
特に図を参照すると、図示したハンドリングユニットは、２つの相補的な重ねられた本体１１及び１２を備えており、一方の本体は固定されており、他方の本体は、該固定された本体上を双方向に滑動する。参考のために、本体１１が固定され、本体１２が可動であるものとするが、この反対も可能であり、いずれにしても同じように目的は達成される。
【０００８】
２つの固定本体１１と可動本体１２とは、押出成形された所定断面形状のエレメントから得られ、該エレメントは、アルミニウムまたはアルミニウム合金などの金属製、及び／またはプラスチック材料製であるのが有利である。
【０００９】
固定本体１１は、基部１３と２つの側壁１４を有する基本的にＵ字形の断面をしており、２つの側壁１４は、基部に垂直で、また相互に平行でありその間でチャネル１５を画定し、チャネル１５には直線動作のための可動本体が配置されている。
【００１０】
固定本体１１は、基部１３において、可動本体１２を制御するためのモータ装置と、各側壁１４の内側において、リニアベアリング１６が固定本体に沿って延び、可動本体を支持及び案内することを目的としたシステムとを装着している。
【００１１】
リミットストッパ１８、センサまたは他の装置のような付属装置を装着するための長手方向溝１７が、各側壁の外側に備えられている。
【００１２】
図示した実施形態では、モータ装置は、２つの流体式の平行なピストン１９を備えており、該ピストン１９は、固定本体の基部１３に対称に設けられた円筒形チャンバ２０に収容されその中で滑動する。ピストン１９には、二重の目的があり、可動本体１２の一方の端部に用いられたインターフェースプレート２１に固定されたロッド１９’を備えている。本体１２に交互動作をさせるために、加圧流体が、流体パイプに接続される給送装置２２により、基部に適宜備えられた孔２３を通って、チャンバーに運ばれるのに伴い、チャンバーが各ピストンの対向部分から交互に給送される。
【００１３】
リニアベアリング１６は、固定本体１１の各側壁１４の内側に備えられた台座２４に配置され保持され、該ベアリングは、２つ一組にして配置されるが、好ましくは、しかしながら限定はされないが、上述した種類の再循環式ボールベアリングとすることができる。
【００１４】
可動本体１２は対応する基部２５を有し、基部２５は、固定本体１１の側壁１４と少なくとも部分的に重なり合った位置に配置され、また基部２５からは２つの平行な突縁部２６が突出しており、該突縁部２６は、前記側壁１４の間、すなわち該壁のリニアベアリング１６の間のチャネル１５へ延びている。２つの平行な突縁部２６は、傾斜した側部２７’を有する溝２７により長手方向に分離されており、該溝２７は、突縁部自体の自由端部の方向に収束している。さらに、各突縁部は、テーパ部分２６’により、可動本体１２の基部２５と一体となっており、その結果、ある程度の弾性的なたわみ性が得られる。
【００１５】
各突縁部２６はその外側に長手方向に延びる半円筒形スロット２８を備え、該スロット２８には円柱状のスタッドが配置されており、該スタッドは、スタッドに隣接したリニアベアリング２６に接している。スタッド２９は、加工処理された鋼鉄のような、適宜の材料から形成されており、ベアリング上で固定本体１１に対して可動本体１２を滑動させるための案内装置を構成している。
【００１６】
半円筒形スロット２８の底部には、突縁部の２つの背中合わせの部分にたわみ性をもたせるように、薄肉部形成用のくぼみ部３０が備えられており、この結果、該突縁部の２つの背中合わせの部分により、プライヤーと同様に、個別のスタッド２９を受け取り保持することができる。
【００１７】
本体１２の２つの弾性的なたわみ性のある突縁部２６の間にある溝２７には、調節バー３１が挿入され、溝自体の傾斜した側部２６’に接している。調節ねじ３２は、調節バーに接しており、本体１２の基部２５に外側から垂直に螺入されている。調節ねじ３２は、バー３１に沿って間隔を置いて配置され、また、適切な量に螺入されているので、該調節ねじ３２により、ユニットを組み立てる際とその後の必要な際に、接触部分の作動により生じる摩耗の結果としての、スタッド２９と滑動するリニアベアリング１６との間のクリアランスを、支持、補正、及び回復させることができる。調節バー３１は、実際に調節ねじ３２上に作用させることにより、弾性的なたわみ性のある突縁部２６の傾斜基部２６’と相互作用し、これに伴い、該突縁部が、必要に応じて、スタッドとリニアベアリングとの間のクリアランスを調整するように種々拡開する。
【００１８】
これらのベアリング（図１０から１２）は、上述の通り、ボール形の再循環式とすることができる。好ましくまた特に独創的な実施形態において、各ベアリング１６は、２つのシェル部３３と、一連のボール３４と、２つの円筒形ピン３５とから成り、シェル部３３は、相補的で、向かい合っており、一方が他方で閉じられている。２つのシェル部３３は、プラスチック材料の成形により得ることができ、従って、機械加工は行わずに、ボール３４及びピン３５の受け取り用の部分を表面加工処理（熱加工処理）することができる。ボール及びピンは鋼鉄製である。２つのシェル部は、組み立てられると、台形状断面のベアリング本体を形成し（図１２）、同時にボール３４を収容し再循環させるための循環型トラック３６を画定する。トラック３６は、半円形の端部により接続された２つの平行な通路を備えている。組み立てられたシェル部３３により形成されたベアリング本体の基部のさらに広い部分におけるトラック３６の通路は、スロット３７とボールから外側に向かって開口しており、ボールは、次々と該通路の中を通り、支持される要素（この例では、スタッド２９）と接触するように本体から突出している。
【００１９】
各シェル部３３は、円筒形ピン３５用の台座３８を備えている。ピン用の台座は、本体自体の台形部の各傾斜した側の長方形の開口部３９により、ベアリング本体の外側に向かって開口している。ピン３５は、ボール３４が循環する平面に対して垂直な平面に配置されており、また、ピンは、両方とも、本体の外側に向かって開口しているトラックの通路を通るボールに接するように、また、ピンに対応する開口部３９により本体から若干突出するように、配置されている。
【００２０】
【発明の効果】
従って、ベアリングが作用する際、本体は、ボール及びピン用の容器としてのみ機能し、その上にはそれほど荷重はかからない。実際、荷重は、支持及び案内されるエレメントに接触しているボールにより、また、一方でボール上に、他方で台の壁上に、接しているピンにより、支持されている。すなわち、ボール上に作用する荷重は、ボール循環平面に垂直な平面に並ぶピンに、ピンからベアリング用台座の支持壁へと移動する。
【００２１】
さらに、台形のベアリングは、図７から９に示すような断面の傾斜した側で、一方の上部に他方を載置して一対で用いることができ、ベアリングと案内されるエレメントとの間のクリアランスを回復させるための調整をより簡単に行うことができるのが利点である。
【００２２】
本発明の原理を実施形態を図示するために、本発明の特定の実施形態について示し詳細に記述してきたが、このような原理を逸脱しない限り他の形態で本発明を実施できることが理解されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明によるリニアユニットの斜視図である。
【図２】 図１のユニットが固定される本体基部から見た該ユニットの底面図である。
【図３】 図１のユニットが移動可能な本体基部から見た該ユニットの平面図である。
【図４】 図１のユニットの側面図である。
【図５】 図４に図示した面の反対側の面を示す、図１のユニットの側面図である。
【図６】 本ユニットのアクチュエータ部分の長手方向断面図である。
【図７】 図５のVII-VII線に沿う本ユニットの断面図である。
【図８】 図５のVIII-VIII線に沿う本ユニットの断面図である。
【図９】 図５のIX-IX線に沿う本ユニットの断面図である。
【図１０】 リニアベアリング構成要素の拡大図である。
【図１１】 組み立てられたリニアベアリングの斜視図である。
【図１２】 図１１のベアリングの部分断面斜視図である。
【符号の説明】
１１…固定本体、１２…可動本体、１３…基部、１４…側壁、１６…ベアリング、１９・１９’…流体式リニアアクチュエータ、２０…チャンバー、２１…インタフェースプレート、２５…基部、２６…突縁部、２６’…傾斜側部、２９…スタッド、３０…くぼみ部、３１…調節バー、３２…調節ねじ、３３…シェル部、３４…ボール、３５…ピン、３６…循環トラック、３７…スロット、３９…開口部。

Claims (6)

1. リニアハンドリングユニットであって、
   固定本体と、可動本体と、ベアリングと、前記固定本体上の前記可動本体の動作を制御するための流体式リニアアクチュエータと、前記可動本体の一方の端部のインターフェースプレートと、前記インターフェースプレートに用いられるグリップツールと、弾性的に拡開可能な突縁部の間に配置された調節バーとを備え、
   前記可動本体は、前記ベアリングを介在させることにより、前記固定本体上で駆動され移動可能であり、
   前記固定本体と前記可動本体のうち一方は、前方の対向するリニアベアリングとしての前記ベアリングを装着し、また、前記流体式リニアアクチュエータを装着する第１の本体であり、前記固定本体と前記可動本体のうち他方は、該他方の本体上で前記一方の本体を移動させるために、案内し前記リニアベアリングと連結するための２つの側部スタッドを長手方向に装着する第２の本体であり、
   前記リニアアクチュエータは、前記第２の本体に接続され、
   前記スタッドは、前記スタッドを装着する前記本体と一体をなす可撓性があり平行で拡開可能な２つの前記突縁部に配置されており、
   前記調節バーは、前記突縁部の拡開度を変更して前記両案内スタッドと前記各ベアリングとの間のクリアランスを調節し得るように調節ねじと接触し、
   前記第１の本体は、基部と、該基部に対して垂直に起立し間にチャネルを画定する２つの側壁とを有するＵ字型の断面であり、前記基部には、前記流体式リニアアクチュエータ用の少なくとも１つのチャンバーを備え、前記第２の本体は、前記リニアベアリングを介在することにより、配置され、滑動し、
   前記リニアベアリングは、前記第１の本体の各側壁の内側に備えられた台座に一対で配置された再循環式リニアボールベアリングであり、
   前記各再循環式リニアボールベアリングは、２つのシェル部により形成された本体と、閉じられた前記シェル部により画定される循環トラックで循環するように配置された一連のボールと、前記ボールが位置する平面に垂直な平面にある前記ボールの対向部分の２つのピンとを備え、
   各シェル部は、相補的で、対向しており、他方の上をもう一方が閉じており、前記循環トラックの通路の一部分は、スロットにより外側方向へ開口しており、その結果、前記通路部分を通過する前記ボールが、前記スロットにより前記本体の外側へ突出し、
   前記ピンは、外側方向へ開口している前記トラックの通路部分を通過する二列の前記ボール上に接し、また、細長い開口部を通じてそれぞれ本体から突出しているリニアハンドリングユニット。
2. 前記固定本体および前記可動本体は、押出成形された所定断面形状のエレメントから得られ、該エレメントは、アルミニウム、アルミニウム合金、プラスチック材料の少なくともいずれか一種から形成され、また前記スタッドは、加工処理された鋼鉄から形成されている請求項１に記載のリニアハンドリングユニット。
3. 前記第２の本体は、基部を有し、該基部は、前記第１の本体の前記側壁に少なくとも部分的に重ねられ、前記基部からは、前記案内スタッドを装着する前記弾性的に拡開可能な突縁部が垂直に突出し、前記弾性的に拡開可能な突縁部は、傾斜した側部を有する溝により分離されており、該溝は、前記弾性的に拡開可能な突縁部の自由端部に向かって収束しており、前記調節バーは、前記溝の前記傾斜した側部に接触しており、該傾斜した側部と相互作用し、前記調節ねじは、前記第２の本体の基部において、相互に間隔を置いて垂直に螺入されている請求項１に記載のリニアハンドリングユニット。
4. 前記各弾性的に拡開可能な突縁部は、薄肉化した湾曲部分により前記第２の本体の前記基部に連結されている請求項３に記載のリニアハンドリングユニット。
5. 前記各弾性的に拡開可能な突縁部は、前記ベアリングに向いた側に、薄肉化による弾性付与のための底くぼみ部を有する半円筒形スロットを備え、前記各案内スタッドは、前記各突縁部の前記半円筒形スロットに配置及び保持される請求項３または４に記載のリニアハンドリングユニット。
6. 前記本体は、断面が台形状の前記２つのシェル部と、より大きな基部から突出する前記ボールと、前記断面が台形状の２つの傾斜側部から突出する前記ピンとを備える請求項１に記載のリニアハンドリングユニット。

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