JP3232501U

JP3232501U - クランプ式スライダー

Info

Publication number: JP3232501U
Application number: JP2021001250U
Authority: JP
Inventors: ラマプラディッタアルヤ、マデ; 林▲ヨウ▼偉
Original assignee: Hiwin Technologies Corp
Current assignee: Hiwin Technologies Corp
Priority date: 2020-11-04
Filing date: 2021-04-05
Publication date: 2021-06-17
Anticipated expiration: 2031-04-05
Also published as: TWM607727U; DE202021101821U1

Abstract

【課題】少ない数量の部材でブレーキ効果を達成し、加工及び組み立てコストを削減するクランプ式スライダーを提供する。【解決手段】スライダー２０、ピストン３０、カバー４０、楔部材５０、台座６０、２つのクランプ部材７０、第一弾性部材８１、及び第二弾性部材８３で構成され、流体がスライダーの流体出口２２１から出力され、ピストン及び楔部材を縦方向に変位させ、変位後の楔部材が第一弾性部材を圧下すると共にクランプ部材を押してスライドレール１０に近接させるか離間させ、変位後のクランプ部材が第二弾性部材を圧下する。流体の注入を停止すると、第一弾性部材が前記ピストン及び楔部材を常態に回復させ、第二弾性部材がクランプ部材を常態に回復させる。これにより、正方向の推力を横方向の挟持力に効果的に変換し、且つクランプ部材が弾性疲労を生じない。【選択図】図４

Description

本考案は、リニア伝動素子に関し、より詳しくは、クランプ式スライダーに関する。

リニアレールにスライド可能に設置されている作業台がブレーキ機能を有するようにするために、通常はリニアレールにクランプ式スライダーがスライド可能に設置されており、クランプ式スライダーに作業台が取り付けられている。これにより、クランプ式スライダーが必要に応じてリニアレールを締め付け、作業台の作動を停止させるようになっている。

前述した従来の技術に関して、例えば、下記特許文献１の「ＬｉｎｅａｒＢｒａｋｅ」がある。これは、主にスライダーの中央内部にピストンが挿設され、前記ピストンの端側には傾斜面が設けられていると共に中央内部にバネが内設されている。ピストンの傾斜面の推力が最終的にＵ字形板材に伝達され、Ｕ字形板材の２つのサイドアームが相互に近接することで挟持力が提供され、スライダーにブレーキをかける目的を達成させている。
しかしながら、この技術は部材の数量が多く、加工が容易でなく、加工及び組み立てコストが高いという欠陥が目立っている。また、前記ピストンのバネの収容空間が小さいため、高い挟持力が必要な場合、バネの弾性係数を非常に大きくする必要があり、取り付けが難しくなるという欠陥があった。また、下記特許文献２にもこれと同様の技術的問題が存在している。

また、下記特許文献３にはクランプ式スライダーが記載されている。これは主にスライダーの左右両側にバネが配置され、ピストンを利用して移動する際にローラーに対する緊着作用が生じ、スライダーの両側壁が変形することでブレーキ動作またはブレーキ解除動作を実行している。
しかしながら、前記スライダーの両側壁を反復して変形させると疲労して破壊されてしまい、最終的にブレーキ力が不足して衝突してしまうことがあった。

米国特許出願第２０１５２７５９７７号公報米国特許出願第８２２０５９２号公報ＤＥ１０２００６０１９４１０Ａ１

そこで、本考案者は上記の欠点が改善可能と考え、鋭意検討を重ねた結果、合理的設計で上記の課題を効果的に改善する本考案の提案に至った。

本考案は、以上の従来技術の課題を解決する為になされたものである。即ち、本考案の目的は、少ない数量の部材でブレーキ効果を達成し、加工及び組み立てコストを削減するクランプ式スライダーを提供することにある。

また、本考案の他の目的は、正方向の推力を横方向の挟持力に効果的に変換し、且つクランプ部材が弾性疲労を生じさせないクランプ式スライダーを提供することである。

上記目的を達成するための主たる考案は、スライドレールにスライド可能に設置され、前記スライドレールは横方向に沿って延伸し、且つ前記横方向に対して垂直になる縦方向を有しているクランプ式スライダーであって、前記横方向に沿って変位するように前記スライドレールに設置され、且つキャビティと、前記キャビティに設置されていると共に流体出口を有している案内用円柱部と、前記流体出口に連通されている流路と、前記キャビティに連通されている２つの収容空間とを有しているスライダーと、前記縦方向に沿って変位するように前記スライダーのキャビティに設置され、且つ常態位置と作動位置との間で作動するピストンであって、前記ピストンは前記案内用円柱部に気密に覆設されている第一孔部を有しているピストンと、前記スライダーのキャビティに気密に装設され、且つ前記ピストン及びキャビティと共に流体注入空間を形成し、前記流体注入空間は前記スライダーの流体出口に連通されているカバーと、前記ピストンにより連動されるように前記スライダーの収容空間に設置され、且つ前記スライドレールに向けられている楔面及び押面を各々有している２つの楔部材と、前記収容空間にそれぞれ固設され、且つ複数の第一収容溝及び複数の第二収容溝を各々有している２つの台座と、前記スライドレールに向けて近接または離間するように前記スライダーの収容空間に設置され、且つ前記楔面に対向している傾斜面と、前記収容空間の外に位置していると共に前記スライドレールを締め付けるか脱離するためのクランプ部と、前記第二収容溝に対向しているストッパーとを各々有している２つのクランプ部材と、前記楔部材の押面と前記台座の第一収容溝との間に設置され、前記楔部材の変位後に回復弾力を提供する複数の第一弾性部材と、前記クランプ部材のストッパーと前記台座の第二収容溝との間に設置され、前記クランプ部材の変位後に回復弾力を提供する複数の第二弾性部材と、を備え、これにより、前記ピストンが作動位置にある場合、前記楔部材が前記第一弾性部材を圧下すると共に前記クランプ部材を押して前記スライドレールに近接または離間させ、変位後のクランプ部材が前記第二弾性部材を圧下することを特徴とするクランプ式スライダーである。

本考案は、流体が前記スライダー流路から注入され、前記案内用円柱部の流体出口から前記流体注入空間に出力された後、前記ピストン及び楔部材が前記縦方向に沿って前記台座に向けて変位し、前記楔部材が前記第一弾性部材を圧下すると共に前記クランプ部材を押して前記スライドレールに向けて近接または離間させ、変位後のクランプ部材が前記第二弾性部材を圧下する。流体の注入が停止すると、前記第一弾性部材が前記ピストン及び楔部材を常態に回復させ、前記第二弾性部材が前記クランプ部材を常態に回復させる。
これにより、正方向の推力を横方向の挟持力に効果的に変換し、且つクランプ部材が弾性疲労を生じさせなくなる。
また、本考案の締め付け機能は主にスライダー、ピストン、カバー、楔部材、台座、クランプ部材、第一弾性部材、及び第二弾性部材で構成されているため、少ない数量の部材でブレーキ効果を達成させており、加工及び組み立てコストを効果的に削減している。

本明細書及び図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。

本考案の第１実施例に係るクランプ式スライダーを示す外観斜視図である。本考案の第１実施例に係るクランプ式スライダーを示す傾斜分解図である。図１の３−３線に沿う断面図である。図１の４−４線に沿う断面図である。図１の５−５線に沿う断面図である。本考案の第１実施例の外観斜視図であって、スライドレール、スライダー、カバーを図示しない状態である。本考案の第１実施例の作動概略図であって、ピストンが縦方向変位し、第一弾性部材が圧縮され、各クランプ部材がスライドレールを締め付ける状態である。本考案の第１実施例の作動概略図であって、ピストンが縦方向変位し、第二弾性部材が圧縮され、各クランプ部材がスライドレールを締め付ける状態である。本考案の第２実施例に係るクランプ式スライダーを示す断面図である。本考案の第２実施例の作動概略図であって、ピストンが縦方向変位し、第二弾性部材が圧縮され、各クランプ部材がスライドレールから脱離する状態である。

以下、本開示の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本開示は、下記の実施形態に何ら限定されることはなく、本開示の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
以下の説明において、類似する部材及び部位の名称は同じ符号を以って表示する。また、上、下、左、右、横方向、縦方向、上面、及び底部及び頂部等の位置の定義は本考案の属する技術分野で通常知識を有する者がこれにより全ての部材の相対的位置関係を理解できるようにするためのものであり、請求項の定義ではない。

まず、図１〜６を参照しながら、本考案のクランプ式スライダーをさらに詳しく説明する。
本実施例のクランプ式スライダーは、スライドレール１０にスライド可能に設置され、前記スライドレール１０は横方向１１に沿って延伸し、且つ前記横方向１１に対し垂直になる縦方向１２及び前記横方向１１及び縦方向１２に対し垂直になる側面１３を有している。前記クランプ式スライダーはスライダー２０、ピストン３０、カバー４０、２つの楔部材５０、２つの台座６０、２つのクランプ部材７０、３つの第一弾性部材８１、及び２つの第二弾性部材８３で構成されている。

前記スライダー２０は前記横方向１１に沿って変位するように前記スライドレール１０に設置され、前記スライダー２０の頂部には下向きに凹設されるように実質的に円形を呈している底壁２１１及び前記底壁２１１に連接している環状側壁２１２が形成され、前記底壁２１１及び前記環状側壁２１２によりキャビティ２１が形成されている。
前記スライダー２０は前記底壁２１１に設置されていると共に流体出口２２１を有している案内用円柱部２２と、前記流体出口２２１に連通している流路２３と、前記底壁２１１の径方向（側面１３）の両端に凹設されていると共に前記キャビティ２１に連通している２つの収容空間２４と、前記キャビティ２１に設置されていると共に前記案内用円柱部２２と共に前記キャビティ２１の両側にそれぞれ位置しているボス２５と、をさらに含む。
本実施例では、前記底壁２１１及び前記キャビティ２１の断面は円形であるが、多辺形でもよい。前記案内用円柱部２２は中空の柱体であり、且つその上面には２つの流体出口２２１が凹設されている。他の実施例では、前記ボス２５は２つ以上であり、且つ前記流路２３に連通している流体出口を設計することで、流体の出力をさらに増やした上にさらに速くしている。また、環状側壁２１２は側面の両端に下に向けて延伸するように２つの壁面２４１が形成され、各前記収容空間２４にそれぞれ対応している。

前記ピストン３０は前記縦方向１２に沿って変位するように前記スライダー２０のキャビティ２１に設置され、且つ常態位置（図４参照）と作動位置（図７参照）との間で作動する。前記ピストン３０は上面部３１及び前記上面部３１に凹設されている凹部３２と、前記上面部３１及び前記凹部３２を貫通していると共に前記案内用円柱部２２に気密に覆設されている第一孔部３３と、前記上面部３１及び前記凹部３２を貫通していると共に前記ボス２５に気密に覆設されている第二孔部３４と、を含む。本実施例では、前記ピストン３０の断面は円形であるが、多辺形でもよい。
前記ピストン３０はワッシャー９１を介して前記スライダー２０のキャビティ２１との気密性を達成させている。また、前記第一孔部３３もワッシャー９２を介して前記案内用円柱部２２との気密性を達成させている。同様に、前記第二孔部３４もワッシャー９３を介して前記ボス２５との気密性を達成させている。また、前記ピストン３０は対向するように設置されていると共に下に向けて延伸している２つの側部３５をさらに有し、２つの前記側部３５は前記スライダー２０のキャビティ２１の環状側壁２１２に密接し、前記ピストン３０が縦方向１２に変位する際に障害なくスムーズに案内され、且つ前記ピストン３０が縦方向１２に変位中にひっくり返るのを防止している。

前記カバー４０は前記スライダー２０のキャビティ２１に気密に装設され、且つ前記ピストン３０及びキャビティ２１と共に流体注入空間４１を形成し、前記流体注入空間４１は前記スライダー２０の案内用円柱部２２の流体出口２２１に連通している。本実施例では、前記カバー４０はネジ９６により前記スライダー２０に螺合され、且つワッシャー９４により前記スライダー２０のキャビティ２１との気密性を達成させている。前記カバー４０は螺合された後にその底面４２が常態位置にあるピストン３０上面部３１及び案内用円柱部２２の上面に当接する。

２つの前記楔部材５０は前記ピストン３０により駆動されるように前記スライダー２０の収容空間２４に設置され、且つネジ９７により前記ピストン３０に螺合されている上部５１と、前記上部５１に連接している下部５２と、前記下部５２の側面に設けられていると共に前記スライドレール１０に向けられている楔面５３と、前記下部５２の底面に設けられている押面５４と、前記下部５２の他側面に凹設されていると共に前記収容空間２４の壁面２４１に向けられている第一溝部５５とを各々有している。
本実施例では、前記楔面５３は前記スライドレール１０から上から下にかけて徐々に離間するように傾斜状が形成され、傾斜角度（楔面５３と縦方向１２との挟角）は７度乃至１０の間の範囲である。また、各前記第一溝部５５は横方向１１に沿って横設されていると共に細長い形状を呈し、且つ各前記第一溝部５５内には全て前記スライダー２０の収容空間２４の壁面２４１に接触している第一ローラー８５が設置され、各前記楔部材５０の縦方向１２への変位のスムーズさが向上している。

２つの前記台座６０はネジ９８により前記スライダー２０の収容空間２４にそれぞれ螺合され、且つ３つの第一収容溝６１及び２つの第二収容溝６２を各々有している。本実施例では、各前記第一収容溝６１は２つの前記第二収容溝６２の間に位置し、各前記第一収容溝６１は縦方向に設けていると共にその溝口部は前記楔部材５０の押面５４に向けられている。各前記第二収容溝６２はスライドレール１０の方向、即ち側面１３に設けられ、且つその溝口部は前記収容空間２４の壁面２４１に向けられている。

２つの前記クランプ部材７０は側面１３に沿って前記スライドレール１０に近接または離間するように前記スライダー２０の収容空間２４に設置され、且つ前記楔面５３に対向している傾斜面７１と、前記収容空間２４の外に位置していると共に前記スライドレール１０を締め付けるか脱離するためのクランプ部７２と、前記第二収容溝６２に対向しているストッパー７３と、前記傾斜面７１に凹設されている第二溝部７４とを各々有している。
本実施例では、前記傾斜面７１は傾斜状を呈していると共に前記スライドレール１０から上から下にかけて徐々に離間するように傾斜し、且つ傾斜角度（傾斜面７１と縦方向１２との挟角）は７度乃至１０の間の範囲である。また、前記第二溝部７４は横方向１１に沿って横設されていると共に細長い形状を呈し、且つ前記第二溝部７４には前記楔部材５０の楔面５３に接触している第二ローラー部材８７が内設され、各前記クランプ部材７０の変位のスムーズさが向上している。

３つの前記第一弾性部材８１は圧縮バネであるが、但しこれに限らず、圧縮された後に回復弾力を有している部材であればよい。各前記第一弾性部材８１は前記楔部材５０の押面５４と前記台座６０の第一収容溝６１との間に縦方向１２に設置され、前記楔部材５０が縦方向１２に沿って変位した後に回復弾力を提供する。

２つの前記第二弾性部材８３は圧縮バネであるが、但しこれに限らず、圧縮された後に回復弾力を有している部材であればよい。各前記第二弾性部材８３は前記クランプ部材７０のストッパー７３と前記台座６０の第二収容溝６２との間に設置され、前記クランプ部材７０が側面１３に沿って変位した後に回復弾力を提供する。

前記楔部材５０の楔面５３及び前記クランプ部材７０の傾斜面７１は共に前記スライドレール１０から上から下にかけて徐々に離間するように傾斜している。よって、図４に示されるように、前記ピストン３０が常態位置にある場合、前記クランプ部材７０のクランプ部７２は前記スライドレール１０から離間し、図７に示されるように、前記ピストン３０が作動位置にある場合、前記クランプ部材７０のクランプ部７２は前記スライドレール１０を締め付けている。

以上が本考案の第１実施例に係る各主要部材の形態の説明である。本考案の作動方式及び効果については以下に説明する。

図３乃至図５、図７及び図８を参照すれば、外部の流体（ガスや液体）が前記スライダー２０の流路２３を経由して注入され、前記案内用円柱部２２の流体出口２２１から前記流体注入空間４１に出力された後、流体が前記ピストン３０及び前記ピストン３０に固着されている楔部材５０を前記縦方向１２に沿って前記台座６０に向けて変位させる。この際、縦方向１１を下に向けて変位させる楔部材５０はその押面５４により前記第一弾性部材８１を押圧して変形させ（図７参照）、第一弾性部材８１に弾性回復力を蓄積させ、且つその楔面５３、前記クランプ部材７０の傾斜面７１、及び前記両面の間に設置されている第二ローラー部材８７の組み合わせにより、前記クランプ部材７０を押動して前記スライドレール１０に向けて接近させ、最終的に前記クランプ部材７０のクランプ部７２により前記スライドレール１０の側面を締め付けることによりスライダー２０にブレーキをかける目的を達成させている。
前記クランプ部材７０が前記スライドレール１０に向けて接近すると同時に、そのストッパー７３が前記第二弾性部材８３を押圧して変形させ（図８参照）、第二弾性部材８３に弾性回復力を蓄積させる。流体の注入が停止すると、前記ピストン３０が下に向けて推移する力を失う。この際、前記第一弾性部材８１が弾性回復力により前記ピストン３０及び楔部材５０を常態位置まで回復させ（図４参照）、前記第二弾性部材８３も同様に弾性回復力により前記クランプ部材７０を常態位置まで回復させる（図５参照）。これにより、本考案は正方向の推力を横方向の挟持力に効果的に変換し、且つクランプ部材７０自体の構造は変形しないため、弾性疲労が生じない。

ちなみに、本考案は特に前記スライダー２０のキャビティ２１に案内用円柱部２２が設置され、且つ前記案内用円柱部２２は前記流路２３に連通している流体出口２２１を有し、前記案内用円柱部２２には前記ピストン３０を被装している。これにより、前記スライダー２０の案内用円柱部２２は流体を流動させるための流路とするほか、同時に前記ピストン３０を縦方向に変位させるための案内に用いられ、前記ピストン３０の縦方向の移動を制限し、ピストン３０の縦方向の移動がさらに精確になる。

また、図４と図５に示されるように、本考案は各前記第一弾性部材８１及び各前記第二弾性部材８３が前記スライダー２０の両側の収容空間２４に内設されているため、組み立て空間が十分にあり、各バネに必要な弾性係数が小さく、各バネの装設が容易である。また、本考案のクランプ機能は主にスライダー２０、ピストン３０、カバー４０、楔部材５０、台座６０、クランプ部材７０、第一弾性部材８１、及び第二弾性部材８３で構成されており、よって、少ない部材の数量でブレーキ効果を達成させ、加工及び組み立てコストを効果的に低減させている。

本実施例のクランプ式スライダー（図９と図１０参照）の第１実施例との異なる箇所について下述する。
各前記楔部材５０の楔面５３は前記スライドレール１０に向けて上から下にかけて徐々に接近するように傾斜し、各前記クランプ部材７０の傾斜面７１は前記スライドレール１０に向けて上から下にかけて徐々に接近するように傾斜している。前記ピストン３０が常態位置にある場合、各前記クランプ部材７０のクランプ部７２が前記スライドレール１０を締め付け、前記ピストン３０が作動位置にある場合、各前記クランプ部材７０のクランプ部７２が前記スライドレール１０を脱離させ、流体が注入された際には前記スライダー２０が前記スライドレール１０上で往復変位し、前記流体の注入が停止した際には緊急ブレーキ機能を有している。

以上、本考案の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

１０スライドレール
１１横方向
１２縦方向
１３側面
２０スライダー
２１キャビティ
２１１底壁
２１２環状側壁
２２案内用円柱部
２２１流体出口
２３流路
２４収容空間
２４１壁面
２５ボス
３０ピストン
３１上面部
３２凹部
３３第一孔部
３４第二孔部
３５側面
４０カバー
４１流体注入空間
４２底面
５０楔部材
５１上部
５２下部
５３楔面
５４押面
５５第一溝部
６０台座
６１第一収容溝
６２第二収容溝
７０クランプ部材
７１傾斜面
７２クランプ部
７３ストッパー
７４第二溝部
８１第一弾性部材
８３第二弾性部材
８５第一ローラー部材
８７第二ローラー部材
９１ワッシャー
９２ワッシャー
９３ワッシャー
９４ワッシャー
９６ネジ
９７ネジ
９８ネジ

Claims

スライドレールにスライド可能に設置され、前記スライドレールは横方向に沿って延伸し、且つ前記横方向に対して垂直になる縦方向を有しているクランプ式スライダーであって、
前記横方向に沿って変位するように前記スライドレールに設置され、且つキャビティと、前記キャビティに設置されていると共に流体出口を有している案内用円柱部と、前記流体出口に連通されている流路と、前記キャビティに連通されている２つの収容空間とを有しているスライダーと、
前記縦方向に沿って変位するように前記スライダーのキャビティに設置され、且つ常態位置と作動位置との間で作動するピストンであって、前記ピストンは前記案内用円柱部に気密に覆設されている第一孔部を有しているピストンと、
前記スライダーのキャビティに気密に装設され、且つ前記ピストン及びキャビティと共に流体注入空間を形成し、前記流体注入空間は前記スライダーの流体出口に連通されているカバーと、
前記ピストンにより連動されるように前記スライダーの収容空間に設置され、且つ前記スライドレールに向けられている楔面及び押面を各々有している２つの楔部材と、
前記収容空間にそれぞれ固設され、且つ複数の第一収容溝及び複数の第二収容溝を各々有している２つの台座と、
前記スライドレールに向けて近接または離間するように前記スライダーの収容空間に設置され、且つ前記楔面に対向している傾斜面と、前記収容空間の外に位置していると共に前記スライドレールを締め付けるか脱離するためのクランプ部と、前記第二収容溝に対向しているストッパーとを各々有している２つのクランプ部材と、
前記楔部材の押面と前記台座の第一収容溝との間に設置され、前記楔部材の変位後に回復弾力を提供する複数の第一弾性部材と、
前記クランプ部材のストッパーと前記台座の第二収容溝との間に設置され、前記クランプ部材の変位後に回復弾力を提供する複数の第二弾性部材と、を備え、
前記ピストンが作動位置にある場合、前記楔部材が前記第一弾性部材を圧下すると共に前記クランプ部材を押して前記スライドレールに近接または離間させ、変位後のクランプ部材が前記第二弾性部材を圧下することを特徴とする、
クランプ式スライダー。
各前記楔部材は全て２つの第一溝部を有し、各前記第一溝部には全て前記スライダーの収容空間の壁面に接触している第一ローラー部材が設置され、各前記クランプ部材は傾斜面に第二溝部が凹設され、前記第二溝部には前記楔部材の楔面に接触している第二ローラー部材が設置されていることを特徴とする請求項１に記載のクランプ式スライダー。
各前記楔部材の楔面は上から下にかけて前記スライドレールから徐々に離間するように傾斜し、各前記クランプ部材の傾斜面は上から下にかけて前記スライドレールから徐々に離間するように傾斜し、前記ピストンが常態位置にある場合、各前記クランプ部材のクランプ部が前記スライドレールから脱離し、前記ピストンが作動位置にある場合、各前記クランプ部材のクランプ部が前記スライドレールを締め付けることを特徴とする請求項１に記載のクランプ式スライダー。
各前記楔部材の楔面は上から下にかけて前記スライドレールに徐々に近接するように傾斜し、各前記クランプ部材の傾斜面は上から下にかけて前記スライドレールに徐々に近接するように傾斜し、前記ピストンが常態位置にある場合、各前記クランプ部材のクランプ部が前記スライドレールを締め付け、前記ピストンが作動位置にある場合、各前記クランプ部材のクランプ部が前記スライドレールから脱離することを特徴とする請求項１に記載のクランプ式スライダー。
前記ピストンは対向するように設置されていると共に下に向けて延伸している２つの側面をさらに有し、２つの前記側面は前記スライダーのキャビティの壁面に密接していることを特徴とする請求項１に記載のクランプ式スライダー。