JPH02502394A - 工業生産設備の操作装置等のための直線ユニツト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 工業生産設備の操作装置等のためのＩ線ユニット技術分野 本発明は、主請求項に記載の形式の直線ユニットに関する。

背景技術 この種の直線ユニットにおいては、作業行程上の必要とされる高度な位置決め精 度及び反復精度を考慮して、主軸を絶対的に遊び無しに支持しなければならない 。このような形式の公知の直線ユニットにおいては、管状のケーシング本体の両 端部に、比較的大きなころを有するころ軸受が取り付けられており、その複数の ころは、軸受遊びを排除するため又は主軸を調整するために半径方向に沿って調 節可能である。この構造は高価な取り付は費用の原因となり、比較的に広い場所 を必要とする。

え１Ｊ１１屋 主請求項の特徴を備えた本発明の直線ユニットは、組み立て容易であり、コスト 的に有利であり、また場所も取らない。そしてとりわけ、主軸の軸受要素は、ケ ーシング本体から突き出ないように構成され得る。

個々の調節可能な軸受要素のおかげで、幾何学的誤差及び遊隙的誤差は、ケーシ ング本体及び主軸から容易に除去される得る。

従属請求項に記載の方策によって、主請求項に記載の構成の有利な改良が可能に なる。

各々の軸受要素が、１つの平坦な軸受平面を有するか、もしくは共通の軸受平面 内に存在する多数の軸受部位を有する場合には、特にコンパクトな構成がｆｆ１ ｆる。この場合前記軸受平面は、ケーシング孔の軸線が主軸の縦軸線と成すとこ ろの角度と同一の鋭角の先細角度又はくさび角度を、軸受要素の円筒状の支持面 の仮想軸線に対して成しており、そしてこの場合有利には、軸受要素の軸受平面 は、円筒状の支持面のほぼ全長にわたって延びている。この構成は、主軸を比較 的長い軸線領域にわたって案内することができて、その結果軸受要素を相当に長 く構成した場合には、唯一の軸線方向の軸受領域でも場合によっては十分に間に 合うという新たな利点をも有する。

各々の軸受要素が、円筒状の支持面を備える案内要素と、別個に構成されｔ；軸 受体とから構成されている場合には、市販の軸受体を使用することができる。こ の場合軸受体は、案内要素の収容部にぴったりと嵌着し、そして好ましくは同案 内要素に取り外し可能に結合されている。

２つの軸受要素が、その案内要素の互いに向・かい合う縦側面において、軸受平 面と少なくともほぼ４５″の角度を成すところのそれぞれ１つの肩面ｊこよりて 限定されている場合には、この２つの軸受要素を収容するケーシング孔の壁は、 同軸受要素の２つの案内要素を支持するために最適に利用される。

本発明のその他の構造として、軸受要素の支持面及びそれに対応するケーシング 孔の璧に局部的な窪みを穿設し、同窪みによって、軸受要素の外端面に向かって 開口する中空室を構成することが提案されている。

この中空室は、ケーシング本体と主軸との間に軸受要素を一体的に遊び無く固定 するための、軸受要素の調節後に充填される充填材料を包含するものである。充 填材料としては、有利には、硬化可能な合成樹脂が用いられる。これによって、 ピン、ボルト又はその類似物の形態の固定要素は不要になり、そして軸受要素は 、絶対的に遊び無く、がたつきもせずに設定位置にしっかりと保持される。

ケーシング孔及び軸受要素の、充填材料を収容する局部的な窪みは、有利には、 半径方向にアンダーカットすることなく形成されており、その結果主軸を取り除 いた後で、軸受要素をケーシング孔から半径方向に沿って取り出すことができる 。軸受要素が軸受体及び案内要素から構成される場合には、軸受体を必要に応じ て交換して、新しい軸受体を既存の案内要素と一緒にして再び組み込むことがで きる。その後は、新たにｒ！４！ｉを行わなくても、主軸を遊び無く支承するこ とが再び保証される。さらに、中空室内に注入されて安定した形状に硬化した充 填材料を、軸受要素を取り出した後、同様にケーシング孔から取り除くこともで きよう、その結果、交換され１；軸受要素ないし交換された軸受体を、新たに調 節して、その後で充填材料の注入によって新たにしっかりと固定することができ る。

好ましい実施形態によれば、直径上で向かい合う２つの縦縁において主軸を、円 筒状のケーシング孔内に差し込まれた一対の軸受要素によって案内することが提 案されている。この提案によって、軸受要素を統一化し、主軸の案内面の位置的 公差を粗くすることができ、そしてさらに他方の縦縁における主軸の案内ないし 支承を不要にすることができるので、主軸のこの領域を未加工のままにすること ができる。

図面の簡単な説明 本発明の！Ｉ！施例が、図面に示されるとともに、以下の記載においてより詳細 に説明される。

第１図は、実施例における直線ユニットの正面図、第２図は、第１図の線■−■ に沿った断面図、第３図は、第１図の直線ユニットの部品の拡大された正面図、 第４図は、第３図の部品の平面図、 第５図は、ａ！４図の線ＩＶ−ｍＶに沿った断面図を示す明を実施するための最 良の形 直線ユニットは鷹方体状のケーシング本体ｌＯを有し、同ケーシング本体には中 心貫通孔１１が備えられており、そして同ケーシング本体内には細長い主軸１２ が、各々２つの軸受要素１３．１４によって摺動可能に支承されかつ案内されて いる。この軸受要素については以下においてさらに詳細に説明する。ケーシング 本体１０の上には電気的駆動モータ１５が位置しており、同駆動モータは、図示 されない伝動装置を介して主軸１２に作用し、そしてこの場合主軸１２とケーシ ング本体１０間の軸方向の相対運動を生ぜしめる。

電気的駆動モータ１５に代えて、直線ユニットに空圧的駆動装置を備えることも できる。

主軸１２はアルミニウムの引き抜き体で構成されており、同引き抜き体の外側は 正方形の断面形状であり、それゆえ４つの縦縁１６．１８．２０．２２を有して いる。直径上で向かい合っている内縦縁１８．２２に隣接して、主軸１２には、 耐摩耗性材料、例えば鋼合金のコーティング２４がそれぞれ施されている。それ ぞれのコーティング２４は、縦縁１８，２２に沿って延びる軸受面を構成し、同 軸受面上には軸受要素１３．１４の１つが遊び無しｊ；当接する。他方の２つの 縦縁１６．２０においては、主軸１２は支承ないし案内されておらず、そのため 、主軸１２のその領域を未加工ないし未被覆のままにすることができる。

軸受要素１３．１４を対で収容するために、ケーシング本体１０の端面側の端部 領域には、貫通孔１１に関して直径上で向かい合っている円筒状のケーシング孔 ２８が設けられている。このケーシング孔は貫通孔１１に縦に切れ目を入れてい る０Ｍケーシング孔２８の孔軸線３０（第２図）は、組込まれｔ；主軸１２の内 縦縁１８．２２を含む対角線平面内に存在するとともに、主軸１２又は直線ユニ ット全体の縦軸線３２に対して鋭角の先細角又はくさび角ａを成している。

各々のケーシング孔２８は所定の長さｌを有し、この長さは、主軸１２を遊び無 しｊ二支承しかつ案内する位置へ軸受要素１３．１４を移動させることができる ように定められている。各々のケーシング孔２８には、さらに、孔！３４に穿設 された２本の縦溝３６が備えられており、同縦溝は孔！３４のポケット状の窪み ３８に通じている。

軸受要素１３．１４は、それぞれ１つの案内要素４０ａ、４０ｂを持ち、同案内 要素は相互に鏡像的に構成されており、それゆえ同案内要素の個々の特徴部分は 同一の参照符号で表示されている。それぞれの案内要素４０ｍ、４０ｂは１つの 円筒状の支持面４２を有して８ｖ１同支持面は、組み込まれた状態でケーシング 孔２８の孔！３４に当接する。さらにそれぞれの案内要素４０ａ、ｂには平坦な 載置面４４が設けられており、同載置面は、前記円筒状の支持面４２の仮想軸線 ４５に対して、縦軸線３２に対する孔軸線３０と同一の先細角又はくさび角ａを 成している。案内要素４Ｑａ、ｂｉ：おける先細角又はくさび角ａの方向は、ケ ーシング孔２８の挿入開口側の同案内要素の端面４６が他方の端面４８よりも半 径方向において輻広くなるように選択されている・ 案内要素４Ｑａ、ｂの載置面は、それぞれ１つの肩面５０．５２によって２つの 縦側面において限定されており、同肩面は、案内要素４０ａ、ｂの全長にわたっ て互いに平行に延びている。面４４．５０．５２は、軸受体５４の収容部を包囲 しており、同軸受体は、例えば滑りシュー又は好ましくは市販の構成の平面状の ころ回転式シューである。軸受体５４は、好ましくは案内要素４０ａ、ｂの全長 にわＩニー）て延びており、同案内要素の長さは、遊びを排除するための軸受の 調節に際して必要な軸線方向の移動を考慮して、ケーシング孔２８の長さｌに適 合せしめられている。平坦で完全な１つの滑り面によるか、又は好ましくは１つ の共通の軸受平面内に存在する、軸受ころの円筒状の馬面における複数の軸受位 置によって構成されているところの軸受体５４の軸受平面は、案内要素４０ａ、 ｂの載置面４４に当接する軸受体５４の面に対して平行になっている。軸受体５ ４は、ねじ穴５５に螺合する４つのボルトによって案内要素４０ａ、ｂに固定さ れている。

案内要素４０ａ％ｂの肩面５２は、種形状の突起５６に形成されており、同突起 の他方の縦側面は第２の肩面５８によって限定されている。この肩面は、載置面 ４４と４５″の角度を威すとともに、円筒状の支持面４２の仮想軸線４５を通る 平面６０に対して微小寸法すだけ後退している。支持面４２にはポケット状の窪 み６２が穿設されており、同窪みの軸線方向の長さは、ケーシング孔２８の窪み ３８の軸線方向の長さにほぼ相当する。窪み６２には、支持面４２において互い に平行に隣接して配置された２つの縦溝６４．６６が連通しており、同縦溝は案 内要素４０ａ、ｂの端面４６に通じるとともに、その内の一方の縦溝６６はケー シング孔２８の縦溝３６と一致している。

部品の組み立てに際して、主軸１２をケーシング本体１０内に挿入した後で、ア センブリとして事前に組み立てられた軸受要素１３．１４を対にしてケーシング 孔２８内に挿入し、そして主軸１２が遊び無しに軸受要素１３．１４の間に保持 されるまでケーシング内部へ向けて同軸受要素を押し込む、その後、窪み３８． ６２によって部材内に形成された中空室が、硬化性の充填材料、好ましくは効果 可能な合成樹脂によって充填される。この場合充填は、例えば、ケーシング孔２ ８と案内要素４０ａ、ｂの縦溝３６，６６によって構成された通路を介して行わ れる。充填材料が硬化することにより、軸受要素１３．１４が主軸１２とケーシ ング本体ｌＯとの間で一体的に固定されて、主軸１２が遊び無しに支承されかつ 案内されることになる。

前もって主軸１２を軸受領域から引き抜いた場合には、部材を傷付けることなく 軸受要素１３．１４をケーシング孔２８から半径方向に沿って取り出すことがで きる。

国際調査報告 ＳＡ　　　　１９５３６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ケーシング本体と該ケーシング本体内に摺動可能に支承された主軸とを備え る、工業生産設備の操作装置等の直線ユニットであって、前記主軸は、少なくと も１つの縦縁を有するとともに、該主軸には、該縦縁の隣に微小距離を置いて延 びる軸受面が設けられており、該軸受面には、前記ケーシング本体の支持肩部と 前記主軸の該軸受面との間に遊び無しに抜け落ちることなく固設されている軸受 要素が当接するものにおいて、同一軸線方向の案内領域内に備えられて、前記主 軸（１２）の前記１つの縦縁（１８，２２）の前記両軸受面（２４）に関係付け られている少なくとも２つの軸受要素（１３，１４）が、前記主軸（１２）のた めのケーシング貫通孔（１１）に縦に切れ目を入れる１つの円筒状のケーシング 孔（２８）内に一緒に配設されており、前記ケーシング孔の軸線（３０）は、前 記主軸（１２）の前記該当する縦縁（１８，２２）と該主軸の縦軸線（３２）と を含む平面に少なくとも近接して存在するとともに、該縦軸線（３２）と鋭角の 先細角ａを成すこと、そしてさらに、前記両軸受要素（１３，１４）の各々は、 前記ケーシング孔（２８）の壁に当接する円筒状の支持面（４２）を有すること を特徴とする直線ユニット。 ２．それぞれの前記軸受要素（１３，１４）は、平坦な軸受面ないし多数の軸受 部位を有しており、該軸受部位は共通の軸受平面内に存在しており、該軸受平面 は、前記ケーシング孔（２８）の軸線が前記主軸（１２）の前記縦軸線と成すと ころの角度と同一の鋭角の先細角（ａ）を、前記軸受要素（１３，１４）の前記 円筒状の支持面（４２）の仮想軸線（４５）に対して成しており、そして前記軸 受平面は、好ましくは前記軸受要素（１３，１４）の前記円筒状の支持面（４２ ）のほぼ全長にわたって前記主軸（１２）の軸線方向に沿って延びていることを 特徴とする請求の範囲第１項に記載の直線ユニット。 ３．それぞれの前記軸受要素（１３，１４）は、前記円筒状の支持面（４２）が 備えられた１つの案内要素（４０ａ，ｂ）と１つの軸受体（５４）とから構成さ れており、該軸受体は、前記案内要素（４０ａ，ｂ）の収容部（４４，５０，５ ２）内にぴったりと嵌着し、そして好ましくは取り外し可能に該案内要素に結合 されている二とを特徴とする請求の範囲第２項に記載の直線ユニット。 ４．前記ケーシング孔（２８）内に差し込まれる前記２つの共通の軸受要素（１ ３，１４）は、前記案内要素（４０ａ，ｂ）の互いに向かい合う縦側面において 肩面（５８）によって限定されており、該肩面は、前記軸受体（５４）の前記軸 受平面と、少なくとも近似的に４５°の角度を成していることを特徴とする、請 求の範囲第３項に記載の直線ユニット。 ５．前記軸受要素（１３，１４）の前記支持面（４２）及び該支持面に対応する 、該軸受要素（１３，１４）を収容する前記ケーシング孔（２８）の壁（３４） には、局部的な窪み（６２，３８）が備えられており、該窪みによって、前記軸 受要素（１３，１４）の外側の端面（４６）に向かって開口する中空室が形成さ れており、該中空室は、前記ケーシング本体（１０）と前記主軸（１２）との間 に前記軸受要素（１３，１４）を一体的に遊び無しに固設するための、該軸受要 素（１３，１４）の調節後に注入される充填材料を包含することを特徴とする、 請求の範囲第１項から第４項までのいずれか１項に記載の直線ユニット。 ６．前記充填材料として硬化可能な合成樹脂が用いられることを特徴とする、請 求の範囲第５項に記載の直線ユニット。 ７．前記局部的な窪み（３６，３８，６２，６４，６６）は、前記ケーシング孔 （２８）の前記壁（３４）及び前記軸受要素（１３，１４）の前記支持面（４２ ）に、半径方向にアンダーカットすることなく設けられていることを特徴とする 、請求の範囲第５項又は第６項に記載の直線ユニット。 ８．長方形ないし正方形の断面形状を有する主軸を備え、該主軸（１２）が、直 径上で対向する２つの縦縁（１８，２２）において、円筒状のケーシング孔（２ ８）内に差し込まれた一対の軸受要素（１３，１４）によって案内されているこ とを特徴とする、請求の範囲第１項から第７項までのいずれか１項に記載の直線 ユニット。