TWI811471B - 滑動構造體 - Google Patents

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TWI811471B
TWI811471B TW108137868A TW108137868A TWI811471B TW I811471 B TWI811471 B TW I811471B TW 108137868 A TW108137868 A TW 108137868A TW 108137868 A TW108137868 A TW 108137868A TW I811471 B TWI811471 B TW I811471B
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大塚誠
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日商北川鐵工所股份有限公司
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Abstract

一種滑動構造體，其與以往相比能夠以少量潤滑劑充分保證向滑動部 件供給之同時減少潤滑劑向外部洩漏，從而能夠長期維持正常潤滑狀態。根據本發明之一種實施方式，提供一種滑動構造體，其具備第1及第2部件及殼體，所述第1及第2部件沿著凹凸構造相互嵌合地配置，且沿著相互不同之方向構成為能夠連動地滑動；所述殼體容納該第1部件和該第2部件，且具備潤滑劑供給口和與該潤滑劑供給口連接之潤滑劑回遊回路，該潤滑劑供給口設置成能夠將該潤滑劑直接供給至該凹凸構造，該潤滑劑回遊回路具有至少兩個潤滑劑積存部；若上述第1部件以及第2部件連動地滑動，則其形狀以及容積發生變化，從而使構成為滯留在一方之潤滑劑積存部之前述潤滑劑係藉由前述凹凸構造向另一方之潤滑劑積存部移動。

Description

滑動構造體
本發明係一種滑動構造體。
於工業機械等領域中，通過規定之部件彼此連動地滑動以實現所希望動作之滑動構造體被廣泛採用。如日本特開2016-120532號公報所公開之一例夹具，該夾具附接至作為滑動結構示例之工業機器人手臂前端部上，且作為夾持被夾持物之工件所使用。在此夾具中，通過使主夾板與柱塞彼此連動而滑動來實現主夾板之開閉。如此一來，在以夾具為例之滑動構造體中，若在施加較高面壓的部件之間之滑動部分(接觸部分)中產生潤滑不良，則會導致早期磨損或運轉故障等重大缺陷。因此，對部件彼此的滑動部分之潤滑必不可少。
然而，現有技術之滑動構造體具有如下之課題。
第一，當存在多個滑動部分之情況時，由於個體微小的間隙設定以及相對其自重之個體安裝方向等原因，導致潤滑劑向各滑動部分的供給變得不均勻。
第二，當使用滑動構造體時，大部分以任意之節拍從殼體內部被擠壓而洩漏的潤滑劑都因無法再次返回殼體內部而導致浪費。因此，潤滑劑在滑動構造體內部能夠維持之期間較短。
第三，即使潤滑劑洩漏後偶然返回到內部，也可能已在與外部空間接觸的過程中含入雜質。若將這樣的雜質引入滑動部分，則會成為運轉故障或破損之原因。
本發明是鑒於上述情況所完成，其目的在於提供一種滑動構造體，其與以往相比，能夠在減少潤滑劑量的同時保證向滑動部件供給該潤滑劑並減少潤滑劑向外洩漏，從而能夠長時間維持正常之潤滑狀態。
根據本發明之一種實施方式，為一種滑動構造體，其具備第1、第2部件以及殼體。所述第1及第2部件沿著凹凸構造相互嵌合地配置，且沿著相互不同之方向構成為能夠連動地滑動；所述殼體容納該第1部件和該第2部件，且具備潤滑劑供給口和與該潤滑劑供給口連接之潤滑劑回遊回路，該潤滑劑供給口設置成能夠將該潤滑劑直接供給至該凹凸構造，該潤滑劑回遊回路具有至少兩個潤滑劑積存部；若上述第1部件以及第2部件連動地滑動，則其形狀以及容積發生變化，從而使構成為滯留在一方之潤滑劑積存部之前述潤滑劑係藉由前述凹凸構造向另一方之潤滑劑積存部移動。
本發明之滑動構造體具備潤滑劑供給口和與該潤滑劑供給口連接之潤滑劑回遊回路，該潤滑劑供給口設置成能夠將該潤滑劑直接供給至該凹凸構造，該潤滑回路具有至少兩個潤滑劑積存部；若上述第1部件以及第2部件連動地滑動，則其形狀以及容積發生變化，從而使構成為滯留在一方之潤滑劑積存部之前述潤滑劑係藉由前述凹凸構造向另一方之潤滑劑積存部移動。通過此結構，在滑動構造體中能夠減少潤滑劑向外部洩漏，從而能夠長時間維持正常之潤滑狀態。由此，能夠有效抑制滑動構造體的早期磨損或運轉故障之產生。
1:夾具
10:主體
10T:溝槽
100:延伸孔
101:貫通孔
102:潤滑劑積存部
103:潤滑劑積存部
104:潤滑劑積存部
12:潤滑劑供給口
13:主夾板
132:平行槽
15:活塞
16:柱塞
16h:貫通孔
162:凸部
S:間隙
圖1A係為本發明實施方式之滑動構造體一例的夾具之整體立體圖，圖1B係與圖1A不同角度之整體立體圖。
圖2係圖1A及圖1B所示夾具之平面圖。
圖3A係圖2之A-A剖視圖，且柱塞為向-y方向位移之狀態；圖3B係圖2之A-A剖視圖，且柱塞為向+y方向位移之狀態。
圖4係夾具本體之立體圖。
圖5係夾具所包含的主夾板之立體圖。
圖6係夾具所包含的柱塞之立體圖。
圖7係圖2之B-B剖面圖。
圖8係從夾具取下蓋子時之立體圖。
以下，使用附圖對本發明之實施方式進行說明。以下所示實施方式中示出之各種特徵事項均能夠相互組合。
1.整體結構
在第一部分中，將夾具1之整體構造作為滑動構造體之一例進行說明。圖1A及1B分別係夾具1之整體立體圖，圖2係夾具1之平面圖。圖3係圖2之A-A剖面圖。當使用工業機器人(未示出)運輸工件(未示出)時，所述工件構成為通過上夾板(未示出)支承工件。如圖1A及圖1B所示，從外觀上可見夾具1包括主體10、後蓋11、潤滑劑供給口12、主夾板13(發明專利申請範圍中“第1部件”之示例)及蓋子14。如圖3A和3B所示，夾具1在主體10內部包括活塞15及柱塞16(發明專利申請範圍中“第2部件”之示例)。
圖4係表示夾具1中主體10之立體圖。於主體10中，從前側到後側、即x軸方向形成有具有台階10Ta之倒T形槽10T。如圖1A及圖1B所示，於槽10T 內以能夠滑動之方式嵌合有一對主夾板13。此外，在主體10中，以與槽10T垂直且刻入面10Tb之方式設置有圓筒狀之盲孔10h，如圖3A和圖3B所示，柱塞16以與盲孔10h嵌合之方式設置。
此外，在主體10之內部設置有用於沿x方向引導潤滑劑之延伸孔100。在圖4中，示出與主體10的外觀連通之部分以便能夠目視確認，且如圖1B所示該部分附接有潤滑劑供給口12。即，從潤滑劑供給口12供給之潤滑劑構成為被引導穿過延伸孔100，然後到達所期望之滑動部分。關於其詳細情況將在第2部分中進行說明。
圖5係夾具1所包含的主夾板13之立體圖。在圖5中，示出一對主夾板13中右側主夾板13r。另外，由圖1A及圖1B可知，左側主夾板13l相對於與右側主夾板13r和yz平面
平行之對稱面對稱地構成。主夾板13以與槽10T嵌合之方式構成為在+x方向上觀察時具有台階130那樣之倒T字形狀。而且，一對主夾板13配置於與xy平面平行之面上即面10Tb。若使主夾板13與主體10嵌合，則主體10中的台階10Ta與主夾板13中的台階130相互卡定，由此主夾板13不向z方向位移，另外也不在y方向位移，構成為能夠僅在x方向位移。
另外，在主夾板13之矩形狀之背面131設置有兩處平行槽132。平行槽132以從背面131之一方之長邊131a朝向遠方之長邊131b貫通且與長邊131a、131b形成非垂直之角α，例如，約45度適度之方式傾斜地形成。平行槽132構成為能夠與後述之柱塞16中的凸部162可參照第6圖所嵌合。
圖6係表示夾具1所包含的柱塞16之立體圖。以與一對主夾板13對應之方式設置有一對柱塞16，在圖6中示出了與右側主夾板13r對應之右側柱塞16r。另外，由圖1A和圖1B可知，左側柱塞16l構成為與右側柱塞16r和yz平面所平行之對稱面而對稱。柱塞16整體上形成為圓筒狀，其前端部(+y側)被切取 且從-z方向看形成有矩形狀之平板部161。在平板部161設置有兩處凸部162。凸部162以從矩形狀之平板部161之一長邊161a朝向另一長邊161b，且以與長邊161a、161b非垂直之角β(例如約45度)傾斜地形成。藉由此結構，主夾板13中的平行槽132與柱塞16中的凸部162以能夠滑動之方式嵌合，它們相當於發明申請專利範圍中“凹凸構造”之一例。
在柱塞16的基部(-y側)之基端設有螺紋孔163。如圖3A和3B所示，活塞15具有附接孔15a，螺栓15b插入附接孔15a中，同時軸部被擰入螺紋孔163中，由此活塞15與柱塞16可以固定在一起。活塞15被構造成通過在主體10內部向活塞15之缸室排出空氣從而可在±y方向移動(滑動操作)。而且，柱塞16裝配在形成為與凹槽10T垂直且以刻入面10Tb之方式形成為圓筒狀之盲孔10h。通過此結構，固定於活塞15上之一對柱塞16與活塞15在y方向上之位移聯動而沿著盲孔10h在y方向上位移。
在此要留意之是，透過以上述之角α與角β之和為90度之方式實施，使主夾板13與柱塞16構成為能夠垂直地相對位移。如上所述，嵌合於主體10之槽10T的主夾板13構成為僅能在槽10T延伸之x方向上位移。因此，當透過使活塞15在y方向上位移而使柱塞16沿y方向往復位移時，凸部162之側壁162a按壓平行槽132之側壁132a(或者，凸部162之側壁162b按壓平行槽132之側壁132b)，從而能夠使主夾板13在x方向上往復位移。另外，在夾具1中，柱塞16構成為能夠在與一對主夾板13所配置之面(與xy平面所平行之面)平行的規定之面上位移。
具體而言，當右側柱塞16r在+y方向上位移時，右側主夾板13r在-x方向上位移。當右側柱塞16r在-y方向上位移時，右側主夾板13r在+x方向上位移。當左側柱塞16l在+y方向上位移時，左側主夾板13l在+x方向上位移。當左側柱塞16l沿-y方向位移時，左側主夾板13l沿-x方向位移。即，當一對柱塞16 在+y方向上位移時，一對主夾板13彼此靠近(發明申請專利範圍中“正方向”之示例)，且當一對柱塞16在-y方向上位移時，一對主夾板13被構造成彼此分離(發明申請專利範圍中“反方向”之示例)。如此，能夠使一對主夾板13打開和關閉。
在柱塞16中的平板部161上設置有貫通孔16h，該貫通孔16h以貫通柱塞16之下表面164之方式形成。穿過上述延伸孔100(參照圖4)之潤滑劑在主體10之內部被引導至柱塞16之下表面164，在+z方向上穿過貫通孔16h到達平板部161。對此，在第2部分中將做進一步詳細描述。
在將以上說明之主要構成要素組裝於主體10之基礎上，如圖1所示地安裝後蓋11和蓋子14，由此構成夾具1。需要說明之是，由於主夾板13之中心側的高度作為低部133而形成得較低，因此即使在蓋子14處於該狀態之情況下，低部133也能沉入蓋子14下方(-z方向)，從而使一對主夾板13相互接近。而且，在主夾板13上方(+z方向)之上夾板(未示出)被構成為可拆卸方式，且可藉由該上夾板支承所期望之工件。
2.潤滑劑之迴流
在第2部分中，將對供應至夾具1之潤滑劑之循環進行說明。如在第1部分中所述，本實施方式之夾具1具備潤滑劑供給口12。當從潤滑劑供給口12供給潤滑劑時，該潤滑劑將被引導通過延伸孔100。如圖3A以及圖3B所示，該延伸孔100係在主體10中沿x方向延伸，且經由貫通孔101與位於其上方(+z方向)之盲孔10h連通。
與此同時，雖然柱塞16被嵌合在盲孔10h中，但由於柱塞16之下表面164形成在平面中，因此在主體10和柱塞16之間會產生微小間隙S(圖3A及圖3B)。因此，進入貫通孔101之潤滑劑通過間隙S到達柱塞16之下表面164，並通過貫通孔16h到達平板部161和設置在平板部161上之凸部162。即，通過從潤 滑劑供給口12供給潤滑劑，將潤滑劑直接供給至作為滑動部之主夾板13中的平行槽132和柱塞16中的凸部162。
在此，如圖3A所示，當在一對柱塞16向-y方向位移之狀態(一對主夾板13分離之狀態)下供給潤滑劑時，則主要以壓力平衡之方式分配並滯留於作為盲孔10h的一部分所形成之潤滑劑積存部102。隨後，如圖3B所示，當使一對柱塞16向+y方向位移(使一對主夾板13彼此接近)時，盲孔10h中潤滑劑積存部102、103之形狀及容積發生變化。特別應該注意的是，潤滑劑積存部102、103之容積變小。於是，滯留在潤滑劑積存部102、103(發明申請專利範圍中“一方之潤滑劑積存部”之一例)之潤滑劑被擠壓而通過貫通孔16h以及間隙S，向潤滑劑積存部104(發明申請專利範圍中“另一方之潤滑劑積存部”之一例)移動。在此，如圖7及圖8所示，潤滑劑積存部104是在一對主夾板13之間且形成在管道17的外側之空間。另外，圖7表示圖2之B-B剖面，圖8係從夾具1取下蓋子14時之立體圖。
然後，如圖3A所示，當使一對柱塞16向-y方向再次位移(使一對主夾板13分離)時，則滯留在潤滑劑積存部104之潤滑劑以其自重產生之壓力通過貫通孔16h以及間隙S，再次向潤滑劑積存部102、103(發明申請專利範圍中“另一方之潤滑劑積存部”之一例)移動。
如此，伴隨著一對柱塞16在y方向上之往復位移，潤滑劑在貫通孔16h以及間隙S、潤滑劑積存部102、103、104(發明申請專利範圍中“潤滑劑回流回路”之一例)中回流，且潤滑劑被供應至作為滑動部分之主夾板13中的平行槽132和柱塞16中的凸部162。即，具有如下之有益效果：即使如以往那樣反覆滑動，潤滑劑也不會向外部排出，而是反復對潤滑部進行主動潤滑。
3.變形例
需要注意的是，根據本實施方式之滑動構造體(例如夾具1)可以通過如下方式進一步設計。
第一，可在面對後蓋11的表面11o(參照圖1)上設置潤滑劑供給口12。即使在這種情況下，也適當設置延伸孔100，以使得潤滑劑被直接供應到作為滑動部分之主夾板13中的平行槽132和柱塞16中的凸部162。
第二，在本實施方式中，雖示出了潤滑劑積存部102、103、104，但只要構成為能夠從一方之潤滑劑積存部可逆地移動至另一方之潤滑劑積存部即可，潤滑劑積存部之個數沒有特別限定。例如可以在一方和另一方各設置一個共計兩個，也可以設置四個或更多潤滑劑積存部。
第三，在本實施方式中，作為凹凸構造之一例，主夾板13中的平行槽132以及柱塞16中的凸部162各設置有兩個，但也可以適當改變其個數，如1個或3至5個。
第四，也可以將角α和角β之和以90度代替，例如使角α和角β均為135度，則角α與角β之和為270度。需要注意之是，在該情況下，與柱塞16連動之主夾板13之動作與前述之實施方式相反。即，當使右側柱塞16r向+y方向位移時，右側主夾板13r向+x方向位移。當使右側柱塞16r向-y方向位移時，右側主夾板13r向-x方向位移。當使左側柱塞16l向+y方向位移時，左側主夾板13l向-x方向位移。當使左側柱塞16l向-y方向位移時，左側主夾板13l向+x方向位移。即，構成為若使一對柱塞16向+y方向位移，則一對主夾板13彼此分離，若使一對柱塞16向-y方向位移，則一對主夾板13彼此靠近。這樣，能夠使一對主夾板打開和關閉。
第五，一對主夾板13也可以由3個或更多個主夾板13構成之方式實施。
第六，具有此作用及效果的滑動構造體也可以在夾具1以外實現。特別是，優選地在第1部件和第2部件構成為能夠沿互不同方向聯動地滑動之滑動構造體中實施。
4.結論
如上所述，根據本實施方式能夠提供一種滑動構造體，其與以往相比能夠實施以少量潤滑劑充分保證向滑動部件供給之同時減少潤滑劑向外部洩漏，從而能夠長期維持正常潤滑狀態。
這種滑動構造體(夾具1)具備第1及第2部件(主夾板13及柱塞16)和框體(主體10)，第1以及第2部件(主夾板13以及柱塞16)沿著凹凸構造(平行槽132以及凸部162)相互嵌合地配置，且沿著相互不同之方向構成為能夠連動地滑動，殼體(主體10)容納第1部件和第2部件(主夾板13和柱塞16)，且具備潤滑劑供給口12和與該潤滑劑供給口連接之潤滑劑回遊回路(貫通孔16h以及間隙S、潤滑劑積存部102、103、104)，潤滑劑供給口12設置成能夠將潤滑劑直接供給至凹凸構造(平行槽132以及凸部162)，潤滑劑回遊回路(貫通孔16h以及間隙S、潤滑劑積存部102、103、104)至少具有兩個潤滑劑積存部102、103、104，當第1和第2部件(主夾板13和柱塞16)連動地滑動時，其形狀和容積發生變化，由此，滯留在一方之潤滑劑積存部102、103的潤滑劑通過凹凸構造(平行槽132以及凸部162)向另一方之潤滑劑積存部104移動。
此外，也可以通過以下所記載之各種實施方式來提供。
在上述滑動構造體中，上述凹凸構造具備貫通孔，滯留在上述一方之潤滑劑積存部的上述潤滑劑構成為藉由上述凹凸構造中之上述貫通孔向上述另一方之潤滑劑積存部移動。
在所述滑動構造體中，當所述第1部件以向正方向位移之方式滑動時，滯留在所述一方之潤滑劑積存部的所述潤滑劑通過所述凹凸構造而向所述另一方 之潤滑劑積存部移動；當所述第1部件以向反方向位移之方式滑動時，滯留於所述另一方之潤滑劑積存部的所述潤滑劑通過所述凹凸構造向所述一方之潤滑劑積存部移動。
在所述滑動構造體中，滯留在所述另一方之潤滑劑積存部的所述潤滑劑基於壓力通過所述凹凸構造向所述一方之潤滑劑積存部移動。
在所述滑動構造體中，該滑動構造體係能夠支承工件之把持件，所述第1部件係能夠裝卸頂部夾板之複數主夾板，該第2部件係構成為隨著活塞之滑動動作而以可開閉之方式於該多個主夾板上滑動之柱塞。在所述滑動構造體中，所述柱塞構成為能夠於與配置所述多個主夾板之面平行的規定之面上位移。
當然，並不僅限於此。
綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，雖然本發明已以各種實施方式說明如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種省略、置換及變動。該實施方式及其變形均包含在發明之範圍及主旨中，並且包含在發明申請專利範圍所記載之發明及其均等之範圍內。
1:夾具
10:主體
11:後蓋
11o:表面
13:主夾板
13l:左側主夾板
13r:右側主夾板
14:蓋子
133:低部

Claims (6)

  1. 一種滑動構造體，其具備：第1及第2部件，其沿著凹凸構造相互嵌合地配置，且沿著相互不同之方向構成為能夠連動地滑動；以及殼體，其容納所述第1部件和所述第2部件，且具備潤滑劑供給口和與所述潤滑劑供給口連接之潤滑劑回遊回路，所述潤滑劑供給口設置成能夠將所述潤滑劑直接供給至所述凹凸構造，所述潤滑劑回遊回路具有至少兩個潤滑劑積存部，其中若所述第1部件以及第2部件連動地滑動，則其形狀以及容積發生變化，從而使構成為滯留在一方之潤滑劑積存部之所述潤滑劑係藉由所述凹凸構造向另一方之潤滑劑積存部移動。
  2. 如請求項1所述之滑動構造體，其中：所述凹凸構造具備貫通孔；滯留於所述一方之潤滑劑積存部之所述潤滑劑係藉由所述凹凸構造中的所述貫通孔向所述另一方之潤滑劑積存部移動。
  3. 如請求項1或2所述之滑動構造體，其中：當所述第1部件以向正方向位移之方式滑動時，滯留在所述一方之潤滑劑積存部的所述潤滑劑通過所述凹凸構造而向所述另一方之潤滑劑積存部移動；當所述第1部件以向反方向位移之方式滑動時，滯留於所述另一方之潤滑劑積存部的所述潤滑劑通過所述凹凸構造向所述一方之潤滑劑積存部移動。
  4. 如請求項3所述之滑動構造體，其中：滯留在所述另一方之潤滑劑積存部的所述潤滑劑基於壓力通過所述凹凸構造向所述一方之潤滑劑積存部移動。
  5. 如請求項1或2所述之滑動構造體，其中： 所述滑動構造體係能夠支承工件之把持件；所述第1部件係能夠裝卸頂部夾板之複數主夾板；所述第2部件係構成為隨著活塞之滑動動作而以可開閉之方式於所述複數個主夾板上滑動之柱塞。
  6. 如請求項5所述之滑動構造體，其中：所述柱塞以能夠於與配置所述複數個主夾板之面平行的規定之面上位移所構成。
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