JP5783677B2 - エアガイド - Google Patents

Description

本発明は、エアガイドに関するものである。

エアガイドは、作動する時に相対運動するガイド面が空気膜によって隔離されるので、液圧ガイドなどに比べて以下の利点を有し、機械加工や測量等の分野によく用いられている。

第一の利点は、気体の粘度が小さいため、エアガイドが運動する時の摩擦抵抗による発熱が少なく、また気体が膨張すると冷却されるので、エアガイドはほとんど熱変形しないことである。第二の利点は、空気膜を潤滑流体とすると、ガイドの表面誤差によって運動精度に及ぼされる悪影響を低減できることである。第三の利点は、気体は、環境汚染、各部材の腐食や廃棄物の回収などの問題を起こさず、低コストなことである。

従来のエアガイドは、ガイドフレームに１つ又は複数の進気孔を設けて、気体が進気孔からガイドフレーム内部の導気孔に入り、且つ該導気孔を通過してガイドフレーム内側の出気孔に至り、これによりガイドフレームとスライドチューブとの間の隙間を充填する。しかし、気体を注入する過程において、出気孔から排出される気体は出気孔周囲に集中し、注入される気体が増加するにつれて、徐々に他の位置に拡散するので、エアガイドに気体を注入してからガイドフレームとスライドチューブとの間の間隙が充填されるまでの間、特に気体の注入を始める時に、出気孔周囲の気体密度が他の位置の気体密度より大きく、ガイドフレームとスライドチューブとの間の気圧が不均一になるため、スライドチューブがガイドフレーム内で揺動するか又は傾斜し、エアガイドの運動精度及び安定性が低下する。また、複数の進気孔を設置した場合には、複数の注入用パイプを接続することが必要となるので、外部設備が複雑になるとともに、占有空間も大きくなる。

従来のエアガイドは、ガイドフレームの内側に微細な気孔を大量に含む材料からなる被覆層を設置し、進気孔からガイドフレームの内側に入った気体は前記被覆層の微細な気孔から排出されるため、ガイドフレームとスライドチューブとの間の間隙の気圧を比較的に均一にすることができる。しかし、前記エアガイドは、特殊な材料を採用し且つ該特殊な材料をガイドフレームの内側に均一に被覆しなければならないので、製造コストが増加し、且つガイドフレーム内側の摩擦力も強くなる。

以上の問題点に鑑みて、本発明は、低コストで、運動精度及び安定性の高いエアガイドを提供することを目的とする。

上述した問題を解決する為に、本発明のエアガイドは、外側には進気孔が開設され、内部には前記進気孔と連通する導気孔が分布され、内側には前記導気孔と連通する出気孔が開設されるガイドフレームと、前記出気孔に向かうように前記ガイドフレームに被せられ、且つ前記ガイドフレームに相対して直線運動するスライドチューブと、を備える。前記ガイドフレームの前記スライドチューブに向かう内側には、前記ガイドフレームと前記スライドチューブの間の隙間の厚さより大きいか等しい幅を有し且つ前記出気孔と連通するガイド溝がさらに開設され、前記ガイド溝の縁部及びコーナー部は曲面に形成される。

従来の技術に比べて、本発明に係るエアガイドは、ガイドフレームの内側に前記ガイドフレームの内側面に沿って延伸するガイド溝を凹設して、気体が前記ガイドフレームとスライドチューブとの間に入る時、前記ガイド溝の幅は前記ガイドフレームと前記スライドチューブとの間の隙間の厚さより大きいか又は等しいので、気体は最初に前記ガイド溝に沿って流れつつ前記ガイド溝を充填し、さらに前記ガイド溝から前記ガイドフレームと前記スライドチューブの間の間隙に拡散されるので、前記ガイドフレームと前記スライドチューブとの間の気圧を均一にして、前記エアガイドの運動精度及び安定性を高めることができる。さらに、本発明に係るエアガイドは、特殊な材料を使わないので、コストを低くすることができる。

本発明の実施形態に係るエアガイドの立体図である。 図１に示したエアガイドの立体分解図である。 図２に示したエアガイドのガイドフレームの部分断面図である。 図２に示したエアガイドのＩＶ部の拡大図である。

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態に係るエアガイド１００に関して詳細に説明する。

図１を参照すると、本発明に係るエアガイド１００は、スライドチューブ１０及び前記スライドチューブ１０を覆っているガイドフレーム３０を含んでいる。

本実施形態において、前記スライドチューブ１０は、断面が正方形の中空構造であるため、軽量で容易に製造することができる。

図２及び図３を参照すると、前記ガイドフレーム３０は、矩形断面を有する４つのフレーム部材３１を突き合わせてなる立方体であって、前記４つのフレーム部材３１が突き合わせた後に正方形の中心孔３３を囲み、前記スライドチューブ１０は、前記中心孔３３の内部に滑動可能に収容されている。前記４つのフレーム部材３１は、ねじ締め、かしめ、溶接又は粘着などの方式で接続可能とされる。本実施形態においては、ねじ締め方式を採用している。

２つのフレーム部材３１の外側には、それぞれ１つの進気孔３１１が開設されており、使用する時、１つの進気孔３１１に気体注入用パイプ（図示せず）を接続し、もう１つの進気孔３１１を孔塞ぎ３１１１で密封する。１つのフレーム部材３１だけに進気孔３１１を開設してもよいことは言うまでもない。

前記各フレーム部材３１の内部には、導気孔３１３が開設され、前記各フレーム部材３１の内側には、前記導気孔３１３と連通している複数の出気孔３１５が開設されている。前記出気孔３１５の一端部は前記フレーム部材３１内部の導気孔３１３と連通し、他端部は前記フレーム部材３１の内側面３１７に延伸している。前記各フレーム部材３１の内側面３１７には、前記ガイドフレーム３０の内側面３１７に沿って延伸し、且つ前記出気孔３１５と連通するガイド溝３１７１が凹設されている。前記ガイド溝３１７１の縁部及びコーナー部は、図４に示したように曲面に形成されるため、前記ガイド溝３１７１内で流れる気体が前記ガイド溝３１７１の縁部及びコーナー部に対する衝撃を抑えることができ、且つ前記ガイド溝３１７１内の気体の流れをスムーズにすることができる。本実施形態においては、気体をより早く均一に分散するために、少なくとも２つの出気孔３１５が前記各フレーム部材３１の内側面３１７まで延伸している。

前記４つのフレーム部材３１を立方体に突き合わせると、前記各フレーム部材３１の間の導気孔３１３が互いに連通し、且つ前記進気孔３１１に連通する。前記ガイド溝３１７１の幅は、前記ガイドフレーム３０の内側面３１７と前記スライドチューブ１０との間の隙間の厚さより大きいか又は等しい。本実施形態において、前記導気孔３１３の両端は皿頭ねじ３１３１で密封される。エアガイド１００の密封性に対する要求が高くない場合には、単に皿頭ねじ３１３１のみで密封すればよいが、高い密封性を求める場合には、皿頭ねじ３１３１の他にテープや他の密封材料を採用して密封しなければならない。

前記ガイドフレーム３０は、Ｌ型断面を有する２つのフレーム部材で構成されてもよい。

前記エアガイド１００を使用する時、前記進気孔３１１から注入された気体は、前記導気孔３１３を介して前記各フレーム部材３１内に流れ込み、且つ前記各フレーム部材３１の内側面３１７の出気孔３１５から外部に流れ出す。前記ガイド溝３１７１の幅が前記ガイドフレーム３０と前記スライドチューブ１０との間の隙間の厚さより大きいか又は等しいので、気体は最初に前記ガイド溝３１７１に沿って流れつつ前記ガイド溝３１７１を充填し、さらに前記ガイド溝３１７１から前記ガイドフレーム３０と前記スライドチューブ１０との間の間隙に拡散されて、前記ガイドフレーム３０の内側面３１７と前記スライドチューブ１０との間の間隙に均一な気膜を形成する。それで、前記ガイドフレーム３０と前記スライドチューブ１０との間の気圧が不均一になったり、気体が前記出気孔３１５の周囲に大量に集まったりすることを防止し、前記スライドチューブ１０が前記ガイドフレーム３０に対して相対運動する場合には、前記エアガイド１００の安定性及び高精度を確保することができる。

前記エアガイド１００において、前記ガイドフレーム３０の中心孔３３及び前記スライドチューブ１０の断面が全部非円形であるため、前記スライドチューブ１０は前記ガイドフレーム３０に対して回転されず直線運動する。前記スライドチューブ１０の各方向から受けた力を対称にするために、前記スライドチューブ１０の断面は、正六角形、正三角形や正四角形等の対称図形であることが好ましい。前記各フレーム部材３１にお互いに連通する導気孔３１３を開設したので、使用する時、複数の気体注入用パイプ（図示せず）を前記ガイドフレーム３０に接続する必要はなく、１つの進気孔３１１に一本の前記気体注入用パイプを接続すればよく、外部設備の構造を簡単化して省スペース化を実現した。前記ガイドフレーム３０は、矩形のフレーム部材３１が組み合わせてなるものなので、容易に加工することができる。前記エアガイド１００は、特殊な材料を使わないので、コストが低い。

以上、本発明の好適な実施例について詳細に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形、又は修正が可能であり、該変形、又は修正も本発明の特許請求の範囲内に含まれるものであることはいうまでもない。

１０ スライドチューブ
３０ ガイドフレーム
３１ フレーム部材
３３ 中心孔
１００ エアガイド
３１１ 進気孔
３１３ 導気孔
３１５ 出気孔
３１７ 内側面
３１１１ 孔塞ぎ
３１３１ 皿頭ねじ
３１７１ ガイド溝

Claims (6)

1. 外側には進気孔が開設され、内部には前記進気孔と連通する導気孔が配設され、内側には前記導気孔と連通する出気孔が開設されるガイドフレームと、
   前記出気孔に向かうように前記ガイドフレームを覆い、且つ前記ガイドフレームに相対して直線運動するスライドチューブと、を備えてなるエアガイドであって、
   前記ガイドフレームの前記スライドチューブに向かう内側には、前記ガイドフレームと前記スライドチューブの間の隙間の厚さより大きいか又は等しい幅を有し且つ前記出気孔と連通するガイド溝がさらに開設され、
   前記ガイド溝の縁部及びコーナー部は曲面に形成され、
   前記ガイド溝の縁部は、前記ガイド溝の幅が大きくなるように曲面に形成されていることを特徴とするエアガイド。
2. 前記スライドチューブの断面は非円形であって、前記ガイドフレームの前記スライドチューブを収容する中心孔は非円形孔であることを特徴とする請求項１に記載のエアガイド。
3. 前記スライドチューブの断面は正多角形であって、前記ガイドフレームの中心孔は正多角形孔であることを特徴とする請求項２に記載のエアガイド。
4. 前記ガイドフレームは、４つの矩形フレーム部材を突き合わせてなることを特徴とする請求項３に記載のエアガイド。
5. 前記ガイドフレームは、Ｌ型断面を有する２つの矩形フレーム部材を突き合わせてなることを特徴とする請求項３に記載のエアガイド。
6. 前記スライドチューブは中空構造であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のエアガイド。

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