JP5593365B2

JP5593365B2 - 直線案内装置

Info

Publication number: JP5593365B2
Application number: JP2012228843A
Authority: JP
Inventors: グローテデトレフ
Original assignee: エヌテエヌ−エスエヌエールルルモン
Priority date: 2011-10-17
Filing date: 2012-10-16
Publication date: 2014-09-24
Anticipated expiration: 2032-10-16
Also published as: JP2013087951A; WO2013056728A1; ES2493167T3

Description

本発明は、例えば、ベルト、一対のケーブル又は駆動ねじを備えた直線モジュールにおいて使用する直線案内装置に関する。

先行技術特許文献１は、水平で平行な第１及び第２のガイドロッドによって規定される直線軌道に沿って移動台を案内するための直線案内装置を開示する。第１及び第２のローラアセンブリは、移動台に固定され、第１のガイドロッドに移動台を転動可能に接続する。移動台の他の側に固定された第３のローラアセンブリは、移動台を第２のガイドロッドに転動可能に接続する。移動台の他の側に固定された第３のローラアセンブリは、移動台を第２のガイドロッドに転動可能に接続する。第３のローラアセンブリは、移動台に固定されたシャフトと、シャフトによって運ばれるローラであって、第２のガイドロッドの先端に転動可能に備わるローラとを備える。第１及び第２のローラアセンブリは、シャフトに沿って互いから間隔を開けて離れている第１及び第２のローラを運ぶ移動台に固定されたシャフトをそれぞれ備えている。第１及び第２のローラは、第１のガイドロッドの先端に跨り、その上面に転動可能に備わる。また、装置は、移動台に固定され、ローラを運ぶシャフトを備え、その先端は第１のガイドロッドの下面と転動可能に係合する。ローラとガイドロッドとの間の望ましくない遊び避けるために、移動台は、ローラとガイドロッドとの間で過度の制御できない摩擦や摩耗を生じる介面を有するガイドロッドに装着される。

特許文献２は、ガイドレールを支持し、ガイドレールに沿って転動する複数のトラックローラを有する移動台を備え、個々のトラックローラは、ガイドレール上で転動し、移動台の第１の移動台プレートに配置された第１のサポート上で回転可能にペアで取り付けられていることを開示する。移動台は、移動台に配置された第２のサポートを有する移動台プレートと、別のガイドレール上で転動するための第２のサポートに転動可能に取り付けられた複数のトラックローラとを備え、二つのガイドレールは互いに平行であり、中央のレールサポートの二つの長手方向の側に固定されている。このシステムは、並進方向に対する一つの横断方向での許容差を調整することを可能にするが、他の方向での許容差を調整することはできない。更に、組立中において、許容差の問題及び調整の問題のため、全ての方向での等しい荷重受容能力を保証できない。

米国特許第３，９９８，４９７号明細書米国特許第６，６４８，５０８号明細書

本発明は、上記問題を解決することを目的とする。

本発明の第１の態様によれば、直線案内装置が提供される。
直線案内装置は、二組のガイドロッドであって、ガイドロッドの各組は、直線案内装置の直線軸に平行で、直線軸に垂直な第１の横断方向で二組のガイドロッドのうちの他のガイドロッドから間隔を開けて離れている第１と第２のガイドロッドとを備えた、二組のガイドロッドと、中央部と、横断方向で互いから間隔を開けて離れた少なくとも二つの脚とを備えた移動台であって、二つの脚の各脚は二組のガイドロッドの一組にそれぞれ対応し、二つの脚の各脚は、対応する一組のガイドロッドの第１のガイドロッド上で転動する少なくとも一つの第１のローラセットを備え、第１のローラセットは、移動台に定められ、かつ、直線軸に垂直な第１の回転軸の周りを回転する少なくとも一つの第１のローラを備え、二つの脚の各脚は、対応する一組のガイドロッドの第２のロッド上で転動する少なくとも一つの第２のローラセットを有する少なくとも一つの転動シューを備え、第２のローラセットは、転動シューに定められ、直線軸に垂直な第２の回転軸の周りを回転する少なくとも一つの第２のローラを備えた、移動台と、を備え、二つの脚の各脚の転動シューは、退避位置と突出位置との間で対応する一組のガイドロッドの第２のロッドの方に向かって、直線軸に垂直な突出方向で移動台に対して移動可能であり、更に、この装置は、退避位置と突出位置との間の中間位置で二つの脚の各脚の転動シューを移動台に解除可能に締結するための解除可能な締結手段を備える。

ねじにより移動台に対する転動シューの位置を調整することが可能となり、制御された接触圧力がローラとガイドロッドとの間で保証される。

一実施形態によると、解除可能な締結手段はねじである。

好ましい実施形態によると、個々の転動シューは、突出方向で第２のガイドロッドの方に転動シューを付勢する付勢手段を備える。

一実施形態によると、付勢手段はばねである。

二つの脚の各脚に関し、第１の回転軸は第２の回転軸に平行であることが好ましい。

二組のガイドロッドの各組は、対応する基準面を規定し、個々の基準面は対応する一組組のガイドロッドを含む。この基準面は、対応する一組のガイドロッド上で脚ローラ及び転動するシューローラの回転軸に垂直であることが好ましい。

好ましい実施形態によると、二組のガイドロッドの基準面は、互いに対して所定の角度を成す。特に、二組のガイドロッドの基準面は、互いに対して垂直にすることができる。

好ましい実施形態によると、二組のガイドロッドの複数の第１のガイドロッドの間隔は、二組のガイドロッドの複数の第２のガイドロッドの間隔よりも互いに対してより接近している。

好ましい実施形態によると、二組のガイドロッドは、直線軸に平行な対称面を規定し、二組のガイドロッドの複数の第１のガイドロッドは対称面の両側で対称面から等しい距離にあり、二組のガイドロッドの複数の第２のガイドロッドは対称面の両側で対称面から等しい距離にある。好ましい実施形態によると、対称面は垂直面であり、二組のガイドロッドの複数の第１のガイドロッドは二組のガイドロッドの複数の第２のガイドロッドの上にある。

好ましい実施形態によると、第１のローラの各セットは、直線軸に垂直で、直線軸に沿って互いから間隔を開けて離れており、移動台に定められた二つの第１の回転軸の周りを回転する少なくとも二つの第１のローラを備える。

好ましい実施形態によると、第２のローラの各セットは、直線軸に垂直で、直線軸に沿って互いから間隔を開けて離れており、転動シューに定められた二つの第２の回転軸の周りを回転する二つの第２のローラを備える。

本発明の他の効果及び特徴は、添付された図面において限定しない例として示されている本発明の特別な実施形態の以下の説明からより明らかになる。

本発明の一実施形態によるガイドウェイ装置の図である。図１のガイドウェイ装置の断面図である。図１のガイドウェイ装置の脚及びシューの詳細図である。図１のガイドウェイ装置の脚の側面図である。図４のＶ−Ｖ線に沿って切断した断面図である。

説明及び図面を通して、同一の参照符号は同一要素を示すために使用される。

図１に示すように、直線案内装置１は、押出しアルミニウムで作られたフレーム１２を備える。フレーム１２は、例えば、駆動ねじ又は駆動ベルト及び二つの側トラック１６を支持する中央トラック１４を備える。個々の側トラック１６は、一対のガイドロッド１８，２０を備える。ガイドロッド１８，２０は直線案内装置の直線軸に対して平行である。各対のガイドロッドは、第１の上側ガイドロッド１８と第２の下側ガイドロッド２０を備える。対称面２４は、二対のガイドロッド１８，２０間の中間の距離に規定されることができる。二つのトラック１６の二つの第１のガイドロッド１８は、対称面の両側で、対称面から等しい距離で互いから間隔を開けている。同様に、二つの第２のガイドロッド２０は、対称面の両側で、対称面から等しい距離で互いから間隔を開けている。個々のトラック１６の基準面２６は、直線軸２２に平行で、第１及び第２のガイドロッド１８，２０の中心線を含むように、規定されることができる。二つの面２６は、互いに対して所定の角度をなし、６０°と１２０°との間、例えば直角であることが好ましい。

移動台２８は、直線軸２２に平行で前後に動くため、案内フレーム１２に取り付けられている。移動台２８は、中央板３０と中央板３０の両側にある二つの脚３２を有する。中央板３０と二つの脚３２は、剛性構造、すなわち変形しない構造を成す。二つの脚３２の各々は、後述するように、二つのトラック１６のうちの対応するトラックに受け入れられる。

各脚３２は、第１のローラセット３４、この場合、対応するトラック１６の第１のガイドロッド１８を転動する二つの第１のローラセット３４．１，３４．２を備える。各脚３２の第１のローラは、各脚３２に定められ、互いに対して間隔を開けて離れ、各脚３２の基準面２６に垂直な回転軸３６．１，３６．２を有する。

各脚３２は、第２のローラセット４２を有する案内シュー４０を受け入れるキャビティ３８を備える。各脚３２の第２のローラ４２．１，４２．２は、各脚３２に定められ、互いに対して間隔を開けて離れ、各脚３２の基準面２６に垂直な回転軸４４．１，４４．２を有する。

各脚のキャビティ３８は、第１及び第２のガイドロッド１８，２０に垂直な突出方向で、第１及び第２の回転軸３６．１，３６．２，４４．１，４４．２に対してガイドシュー４０をガイドするための側壁３８．１を有する。圧縮ばね４６は、キャビティ３８に入っており、ガイドシュー４０の第２のローラ４２．１，４２．２を、第２のガイドロッド２０に対して押して、第１のローラ３４．１，３４．２及び第１のガイドロッド１８から離す。

軸方向のクランプねじ４８のセットは、脚３２のキャビティ３８内で個々のガイドシュー４０を締結するために提供されている。各ねじ４８は、ねじ４８よりも僅かに大きな直径を有する貫通孔５０，５２内に入れられ、ねじ４８が締結されない限り、キャビティ３８内でガイドシュー４０の動作の制限された自由度を許容する。したがって、ねじが緩められたとき、ガイドシュー４０の各々は、脚３２の基準面２６に平行な突出方向で、第１のローラ３４．１，３４．２に近い退避位置と第１のローラ３４．１，３４．２から離れた突出位置との間で、回転軸３６．１，３６．２，４４．１，４４．２に垂直に、少なくとも自由に動く。

案内装置の組立前に、各案内脚３２は、軸方向のクランプねじとばねによってキャビティ３８内に保持されるガイドシュー４０を有する組立前のサブユニットを形成する。ガイドシュー４０は、退避位置でばね４６の付勢力に抗して押され、ねじ４８はこの位置を保持するために締結される。移動台２８はフレーム４８に容易に挿入される。脚３２が、個々の側トラック１６に配置されるとすぐに、ねじは緩められる。ばね４６は、第２のローラ４２．１，４２．２がばね４６によって規定される適正な接触圧力で第２のロッド２０に係合するまで、ローラシュー４０を突出方向に突出位置へ向かって押す。ねじ４８は、脚３２に対する転動シュー４０の位置を確保するために、再度締結される。このステップの最後に、案内装置１０の組み立てが終わる。

種々の変更が特許請求の範囲から逸脱することなく可能である。

図面に示されたガイドロッドは、円形状の断面を有するが、他の断面形状が可能である。従って、図面において、中央溝を有するローラの形状は、変更することもできる。

移動台は転動シュー４０を備えた二つの脚３２と共に示されているが、脚３２及び転動シューの数は変更できるということが理解される。

二つの脚の交差する基準面２６は全ての状況で好ましく、ロッドの前後方向に対して垂直ないくつかの方向での負荷又は振動が予期される。二組のガイドロッド１８，２０は、同一平面、すなわち、一つの同一の基準面２６上に存在することが可能である。このような実施形態は、負荷が基準面２６に対して垂直な移動台上で予期されない場合に、好ましい形態となる。他の実施形態によると、基準面に対して垂直な横方向の負荷が予期されない場合に、二つの脚の基準面２６は互いに平行である。

個々のローラセット３４，３２は一つ以上のローラを有することが可能である。

ねじは、他の締結手段、例えば回転キーに置き換えることができる。

同じ概念は三つの案内ロッドに対して適用することができる。

１０直線案内装置
１４中央トラック
１６側トラック
１８上側ガイドロッド
２０下側ガイドロッド
２２直線軸
２４対称面
２６基準面
２８移動台
３０中央プレート
３２脚
３４．１，３４．２第１のローラ
３６．１，３６．２，４４．１，４４．２回転軸
３８キャビティ
４０転動シュー
４２．１，４２．２第２のローラ
４６圧縮ばね
４８ねじ

Claims

直線案内装置（１０）であって、
二つの側トラック（１６）であって、直線案内装置（１０）の直線軸（２２）に平行で、直線軸に垂直な第１の横断方向で互いに間隔を空けて離れている側トラック（１６）と、
移動台（２８）であって、中央部（３０）と、第１の横断方向で互いから間隔を空けて離れた少なくとも二つの脚（３２）とを備え、二つの脚（３２）の各脚は前記二つの側トラックの一つにそれぞれ対応し、二つの脚の各脚（３２）は、移動台（２８）に定められてかつ直線軸（２２）に垂直な第１の回転軸（３６．１，３６．２）の周りを回転する少なくとも一つの第１のローラ（３４．１，３４．２）を有する少なくとも一つの第１のローラセット（３４）を備えた、移動台（２８）とを備え、
前記二つの脚（３２）の各脚は、少なくとも一つの転動シュー（４０）であって、転動シュー（４０）に定められてかつ直線軸（２２）に垂直な第２の回転軸（４４．１，４４．２）の周りを回転する少なくとも一つの第２のローラ（４２．１，４２．２）を有する少なくとも一つの第２のローラセット（４２）を含む、少なくとも一つの転動シュー（４０）を備え、
前記二つの脚（３２）の各脚の前記転動シュー（４０）は、退避位置と突出位置との間で、直線軸（２２）に垂直な突出方向で移動台（２８）に対して移動可能であり、
更に、この装置は、退避位置と突出位置との間の中間位置で、二つの脚（３２）の各脚の転動シュー（４０）を移動台（２８）に解除可能に締結するための解除可能な締結手段（４８）を備える、
直線案内装置（１０）において、
前記二つの側トラック（１６）の各々は、第１のガイドロッド（１８）と第２のガイドロッド（２０）とを備え、前記二組のガイドロッド（１８，２０）は、前記直線案内装置（１０）の前記直線軸（２２）に平行で、前記直線軸に垂直な前記第１の横断方向で二つの側トラック（１６）における他方の側トラックの前記第１と第２のガイドロッド（１８，２０）から間隔を開けて離れており、
前記少なくとも一つの第１のローラ（３４．１，３４．２）は、対応する前記側トラック（１６）の前記第１のガイドロッド（１８）上で転動し、
前記少なくとも一つの第２のローラ（４２．１，４２．２）は、対応する前記側トラック（１６）の前記第２のガイドロッド（２０）上で転動し、
前記突出方向は、対応する前記側トラック（１６）の前記第２のガイドロッド（２０）の方へ向かう方向であり、
前記二つの脚（３２）の各脚の前記転動シュー（４０）は、突出方向において、対応する前記側トラック（１６）の第２のガイドロッド（２０）の方に向かって前記転動シュー（４０）を付勢するための付勢手段（４６）を備える
ことを特徴とする直線案内装置（１０）。
解除可能な締結手段がねじ（４８）であることを特徴とする請求項１に記載の直線案内装置。
付勢手段がばね（４６）であることを特徴とする請求項２に記載の直線案内装置。
二つの脚（３２）の各脚について、第２のローラ（４２．１，４２．２）の第２の回転軸（４４．１，４４．２）が第１のローラ（３４．１，３４．２）の第１の回転軸（３６．１，３６．２）に平行であることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の直線案内装置。
前記二つの側トラック（１６）の各々は対応する基準面（２６）を規定し、個々の基準面（２６）は、対応する一つの側トラック（１６）のガイドロッド（１８，２０）を含み、第１のローラ（３４．１，３４．２）の回転軸（３６．１，３６．２）及び一組のガイドロッドに対応する脚の第２のローラ（４４．１，４４．２）の回転軸（４６．１，４６．２）に垂直であることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の直線案内装置。
前記二つの側トラック（１６）の基準面（２６）が互いに対して所定の角度をなすことを特徴とする請求項５に記載の直線案内装置。
前記二つの側トラック（１６）の基準面（２６）が互いに対して垂直であることを特徴とする請求項６に記載の直線案内装置。
前記二つの側トラック（１６）の複数の第１のガイドロッド（１８）間の間隔が、前記二つの側トラック（１６）の複数の第２のガイドロッド（２０）間の間隔よりも近接していることを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の直線案内装置。
前記二つの側トラック（１６）は、直線軸（２２）に平行に直線案内装置の対称面（２４）を規定することを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の直線案内装置。
第１のローラセット（３４）の各々は、移動台（２８）に定められた二つの第１の回転軸（３６．１，３６．２）の周りを回転し、直線軸（２２）に垂直で、直線軸（２２）に沿って互いから間隔を開けて離れた少なくとも二つの第１のローラ（３４．１，３４．２）を備えたことを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載の直線案内装置。
第２のローラセット（４２）の各々は、転動シュー（４０）に定められた二つの第２の回転軸（４４．１，４４．２）の周りを回転し、直線軸（２２）に垂直で、直線軸（２２）に沿って互いから間隔を開けて離れた少なくとも二つの第２のローラ（４２．１，４２．２）を備えたことを特徴とする請求項１〜１０の何れか一項に記載の直線案内装置。