直线限位器的制造方法
【专利摘要】提供一种直线限位器，其可利用简单的结构良好地使物体停止移动。其特征为具有：限位器主体，设置有与引导部件的表面之间形成向着引导部件的延伸方向的一方间隙逐渐变小的楔形空间的倾斜面，滚动体，其可自由滚动地设置于楔形空间，滚动体推压单元，其向挤入楔形空间的方向推压该滚动体，使滚动体与引导部件的表面和限位器主体的倾斜面压紧，和单向限位机构，其利用滚动体在楔形空间中的滚动接触产生的挤入效应，限制限位器主体相对于引导部件向楔形空间的大间隙一侧相对移动，并利用滚动体在楔形空间中的滑动接触，允许限位器主体相对于引导部件向楔形空间的小间隙一侧相对移动。
【专利说明】直线限位器
[0001 ] 本申请是申请日为2010年12月28日、申请号为201080059877.8的发明专利申请的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及一种直线限位器，其安装于以直线状或曲线状的线状延伸的引导部件的任意位置，限制由引导部件引导的物体的移动。
【背景技术】
[0003]现有的同类限位器利用弹簧的弹力挤压限位器部件，并利用摩擦力固定。
[0004]但是，弹簧的力较弱。因此，公知有利用气动压力等进行控制的技术，但其设备大，控制复杂。
[0005]类似的技术例如有专利文献I。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献I:日本专利公开第2009-6458号公报
【发明内容】
[0009]本发明所要解决的问题
[0010]本发明为了解决上述现有技术问题，其目的在于提供一种结构简单、可良好地停止物体移动的简易的直线限位器。
[0011]解决问题的手段
[0012]为达到上述目的，本发明的直线限位器，其特征在于具有:
[0013]限位器主体，其可自由装卸地安装于引导物体自由往复移动、线状延伸的引导部件，设置有与引导部件的表面之间形成向着引导部件的延伸方向的一方间隙逐渐变小的楔形空间的倾斜面，
[0014]滚动体，其可自由滚动地设置于所述楔形空间，
[0015]滚动体推压单元，其向挤入楔形空间的方向推压该滚动体，使滚动体与引导部件的表面和限位器主体的倾斜面压紧，和
[0016]单向限位机构，其利用滚动体在所述楔形空间中的滚动接触产生的挤入效应，限制限位器主体相对于所述引导部件向楔形空间的大间隙一侧相对移动，并利用滚动体在所述楔形空间中的滑动接触，允许限位器主体相对于所述引导部件向楔形空间的小间隙一侧相对移动。
[0017]优选，在所述限位器主体设置有与引导部件卡合的反作用力支持部，其支持来自滚动体的反作用力，该反作用力作用于在限制限位器主体相对移动时、挤入楔形空间时的倾斜面。
[0018]还优选具有滚动体释放单元，其强制使设置于楔形空间的滚动体向楔形空间的大间隙方向移动，以使限位器主体相对于所述引导部件向楔形空间的大间隙一侧相对移动。
[0019]进一步优选具有相对于引导部件楔形空间的朝向互为反向的至少一对单向限位机构，可限制限位器主体相对于引导部件在引导部件的延伸方向双向的相对移动，
[0020]具有强制使至少一方的设置于单向限位机构的楔形空间中的滚动体向楔形空间的大间隙方向移动，以使限位器主体相对于所述引导部件向楔形空间的大间隙一侧相对移动的滚动体释放单元。
[0021]发明效果
[0022]根据本发明的直线限位器，在形成于限位器主体的倾斜面和引导部件之间的楔形空间中设置可自由滚动的滚动体，利用该简单的结构，使限位器主体利用滚动体在楔形空间中的滚动接触产生的挤入效应限制相对于所述引导部件的相对移动。
[0023]另外，由于滚动体为点接触或线接触，因此在向相反方向移动时，可以简单地解除挤入楔形空间的滚动体。
【附图说明】
[0024]图1为表示本发明的直线限位器的构成原理的图。
[0025]图2为表示适用于本发明的直线限位器的拨杆式释放机构的概略结构的图。
[0026]图3为表示适用于本发明的直线限位器的压板式释放机构的概略结构的图。
[0027]图4为表示适用于本发明的直线限位器的环式释放机构的概略结构的图。
[0028]图5为表示适用于本发明的直线限位器的气动型的释放机构的概略结构示意图。
[0029]图6表示本发明的实施方式I的直线限位器的概略结构，其中，(A)、(B)为立体图、(C)为主视图、(D)为侧视图。
[0030]图7表示图6的直线限位器的详细结构，其中(A)为主视剖视图，(B)为侧视图。
[0031]图8表示图7的直线限位器中使用的辊，其中(A)为主视图，(B)为侧视图。
[0032]图9表示使用图8的辊的导辊装置的一例，其中(A)为主视图，(B)为侧视剖视图。
[0033]图10为表示本发明的实施方式2的直线限位器的概略结构的图，其中(A)、(B)为立体图，(C)为主视图，(D)为侧视图。
[0034]图11表示图10的直线限位器的详细结构，其中(A)为主视图，(B)为俯视剖视图，(C)为主视剖视图，(D)为侧视图，(E)为仰视图。
[0035]图12表示本发明的实施方式3的直线限位器的概略结构，其中，(A)、(B)为立体图，(C)为主视图，(D)为侧视图。
[0036]图13表示图12的直线限位器的详细结构，其中(A)为主视图，(B)为侧视图。
[0037]图14为拆除图13(A)的引导部件的图。
[0038]图15表示图13的滑动凸轮，其中(A)为主视图，(B)为展开图。
[0039]图16表示本发明的实施方式4的直线限位器，其中(A)为主视剖视图，(B)为(A)中B-B剖视图，同样，(C)为⑶中B-B剖视图。
[0040]图17为表示图16的直线限位器的分解结构的图。
[0041]附图记号说明
[0042]I直线限位器
[0043]10双向限位机构
[0044]1L第一限位机构
[0045]1R第二限位机构
[0046]20楔形空间
[0047]21倾斜图
[0048]30限位器主体
[0049]30A半体
[0050]30B半体
[0051]31孔
[0052]32导槽
[0053]40辊
[0054]70释放机构
[0055]71按压部件
[0056]72弹簧
[0057]73压头
[0058]74按钮部
[0059]80辊保持器
[0060]81保持孔
[0061]81a前后端边缘
[0062]90压板
[0063]100引导部件
[0064]101、102、103、104、105 侧面
[0065]304,305内侧面(反作用力支持部)
【具体实施方式】
[0066]以下参照附图详细说明本发明的实施方式。
[0067]基本结构
[0068]图1表示本发明的直线限位器的基本结构。
[0069]即，其具有，限位器主体1300、滚动体1400和滚动体推压机构1500，其中，限位器主体1300可自由装卸地与引导未图示的物体自由往复移动的、线状延伸的引导部件1100安装，其设置有构成楔形空间1200的形成倾斜面的锥面1210，该楔形空间1200中，向着引导部件1100的延伸方向的一方，与引导部件1100的表面之间的间隙逐渐变小;滚动体1400可自由转动地设置在楔形空间中滚动体;滚动体推压机构1500，向着滚动体进入楔形空间1200的方向推压滚动体1400，使滚动体1400与引导部件1100的表面和限位器主体1300的锥面1210推压滚动体。
[0070]由上述结构构成单向限位机构，其利用滚动体1400在楔形空间1200内的滚动接触产生的挤入效应，限制限位器主体1300相对于引导部件1100向楔形空间1200的大间隙一侧相对移动，利用滚动体1400在楔形空间1200中的滑动接触，允许限位器主体1300相对于引导部件1100向楔形空间1200的小间隙一侧相对移动。
[0071]在图示的例子中，引导部件1100为圆形截面的圆柱形轴，但是也可以不是圆柱形轴，也可以是截面为多边形的轴，还可以是异形截面的轴。
[0072]限位器主体1300为具备贯穿有引导部件1100的贯通孔1310的闭合截面构造的模块体，在贯通孔1310的内周设置有与引导部件1100的外周面之间构成楔形空间1200的锥形面I。在图示的例子中，贯通孔1310与圆柱形轴相应地形成圆形截面。
[0073]作为滚动体推压机构1500，在图示的例子中，为螺旋弹簧，但只要是可对滚动体1400向压入楔形空间1200的方向加力，其并不限定螺旋弹簧。
[0074]在引导部件1100的圆周方向，以规定间隔配置多个滚动体1400，可自由旋转地保持于作为滚动体保持器的保持器1600。在图示的例子中，滚动体1400为球，但不限定于球，也可以是辊。辊的形状可以是杯形辊、鼓型辊等的各种形状。
[0075]另外，还设置有作为滚动体释放单元的释放机构，其可强制使设置于楔形空间1200的滚动体1400向楔形空间1200的大间隙方向移动，而是限位器主体1300相对于引导部件1100向楔形空间1200的大间隙一侧移动。
[0076]作为释放机构可采用各种形式，以下，根据操作部的形式说明拨杆式、压板式、环式、气动型的释放机构。
[0077]拨杆式释放机构的结构
[0078]图2表示了拨杆式释放机构的概略结构。
[0079]限位器主体1300具有相对于引导部件1100，楔形空间1200的方向互为反向的至少一对单向限位机构1700L、1700R，可以限制限位器主体1300相对于引导部件1100在往复移动方向双向的相对移动。
[0080]特别是，各单向限位器1700L、1700R的锥面1210配置于限位器主体1300的贯通孔1310的孔轴方向中央部(中央)，楔形空间1200向着中央间隙逐渐变小，滚动体1400从轴向两端(外侧)朝向中央挤入，利用滚动体推压机构1500向挤入楔形空间1200的方向压紧滚动体1400 ο
[0081 ]拨杆式释放机构2100的结构为，强制使设置于各单向限位机构1700L、1700R的楔形空间1200中的滚动体1400从中央向外侧，朝向楔形空间1200的大间隙方向移动，使限位器主体1300与引导部件1100脱开，而能够在轴向双方向相对移动。
[0082]在图示的例子中，利用拨杆2120使椭圆形的凸轮2110转动，利用长轴的凸轮面使滚动体1400的保持部1600向释放方向移动，而短轴的凸轮面则允许挤入。
[0083]压板式释放机构
[0084]图3表示压板式释放机构2200的概略结构。
[0085]限位器主体1300具有相对于引导部件1100，楔形空间1200的方向互为反向的至少一对单向限位机构1700L、1700R，可以限制限位器主体1300相对于引导部件1100在往复移动方向双向的相对移动。
[0086]在本例子中，各单向限位机构1700L的锥面配置于限位器主体1300的贯通孔1310的孔轴方向端部一侧(外侧)，楔形空间1200从孔轴方向中心部(中央)向两侧间隙逐渐变小，滚动体1400从中央向两侧挤入，并利用滚动体推压机构1500向挤入楔形空间1200的方向推压滚动体1400。
[0087]滚动体1400的释放机构2200的结构为，强制设置于各单向限位机构1700L、1700R的楔形空间1200中的滚动体1400从外侧向中央，朝向楔形空间的大间隙方向移动，使限位器主体1300与引导部件1100脱开，而能够在轴向双方向相对移动。
[0088]在图示的例子中，使设置于限位器主体1300的轴向两端面(外侧面)的板2210向着两端面而与两端面接触的方向旋转，利用设置于板2210的突部2220，使保持部1600向滚动体1400的释放方向(中央)移动，而形成脱开状态。
[0089]板2210的一端，可自由摆动地支持在限位器主体1300的端面，另一端成为自由端。在自由状态下，利用弹簧部件2230保持在张开状态。
[0090]在板2210的中间部分，设置有用于推压保持部1600的突部2220，利用突部2220抵抗滚动体推压机构1500的推压力，图示例子中为弹力，而压入保持部1600，由此可通过保持部1600强制使挤入楔形空间1200的滚动体1400向楔形空间1200的大间隙方向(从外侧向中央的方向)移动。
[0091]通过用手夹住限位器主体1300两端的板2210并将其压入，可随时释放左右的单向限位机构17001^17001?。
[0092]环式释放机构2300
[0093]图4表示使用了环式释放机构2300的直线限位器的概略结构(详细结构参照图12?15) ο
[0094]限位器主体1300具有相对于引导部件1100与楔形空间1200的方向互为反向的至少一对单向限位机构1700L、1700R，可以限制限位器主体1300相对于引导部件1100在往复移动方向双向的相对移动。
[0095]特别是，各单向限位机构1700L、1700R的锥面1210配置于限位器主体1300的贯通孔1310的孔轴方向中央部(中央)，楔形空间1200向着中央间隙逐渐变小，滚动体1400从轴向两端侧(外侧)朝向中央挤入，利用滚动体推压机构1500向挤入楔形空间1200的方向压紧。
[0096]环式释放机构2300的结构为，强制使设置于各单向限位机构1700L、1700R的楔形空间1200中的滚动体1400从中央向外侧，朝向楔形空间1200的大间隙方向移动，使限位器主体1300与引导部件1100脱开，而能够在轴向双方向相对移动。
[0097]在图示的例子中还具有:环状的滑动凸轮2310，其分别设置于一对保持部1600的相对端部(位于中央的端部)，与滚动体保持器一同在孔轴方向上移动；销2320，其从限位器主体1300的外侧穿过设置于限位器主体1300的、在圆周方向延伸的引导用狭缝1340，插入到滑动凸轮2310的相对面之间，并与滑动凸轮2310的凸轮面2311滑动接触;操作环2330，其上固定销2320的外侧端部，可转动地安装于限位器主体1300的外周。
[0098]在滑动凸轮2310中在圆周方向上设置3处凸轮面2311，与该3处凸轮面2311相应地，设置3处销2320，并相互独立地设置3处销引导狭缝1340。
[0099 ]与销2320滑动接触的滑动凸轮2310的凸轮面2311形成，在圆周方向上以规定的导程角(lead angle)倾斜延伸的倾斜面。凸轮2311的圆周方向一端，作为距离中心最近的位置的结合位置，在该位置处，销2320不与凸轮面接触，则滚动体1400与楔形空间1200的锥面1210接触。凸轮面2311从该结合位置倾斜延伸，且与销2320的移动轨迹交叉，则通过使销2320旋转而与凸轮面2311接触，沿轴向将凸轮面2311从中央推向外侧，经由滑动凸轮2310，使滚动体1400的保持器1600向外侧移动，使滚动体1400离开楔形空间1200的锥面1210。
[0100]滑动凸轮2310允许相对于限位器主体1300在孔轴方向上的移动，并限制在转动方向上的相对移动。
[0101]在本例子中，在保持器一侧设置凸轮面，但也可以将销的一侧设置为凸轮面。
[0102]气动型释放机构2400
[0103]图5表示使用了气动型释放机构2400的直线限位器的概略结构。
[0104]限位器主体1300具有相对于引导部件1100，楔形空间1200的方向互为反向的至少一对单向限位机构1700L、1700R，可以限制限位器主体1300相对于引导部件1100在往复移动方向双向的相对移动。
[0105]特别是，各单向限位器1700L、1700R的锥面1200设置于限位器主体1300的贯通孔1310的孔轴方向中央部(中央)，楔形空间1200向这中央间隙逐渐变小，滚动体1400从轴向两端(外侧)朝向中央挤入，利用滚动体推压机构1500向挤入楔形空间1200的方向压紧。
[0106]该气动型的释放机构2400的结构为，强制使设置于各单向限位机构1700L、1700R的楔形空间1200的滚动体1400从中央向外侧，朝向楔形空间1200的大间隙方向移动，使限位器主体1300与引导部件1100脱开，而能够在轴向双方向相对移动。
[0107]在图示的例子中，在限位器主体1300的贯通孔1310的中央，设置带有气体供给孔的环状台阶部2410，在此环状台阶部2410与保持部1600的中央侧端部之间，具有可沿孔轴方向伸缩的中空的气动伸缩机构2400，利用该气动伸缩机构2400，强制使设置于单向限位机构的楔形空间1200中的滚动体1400从中央向外侧，朝向楔形空间1200的大间隙方向移动，使限位器主体1300与引导部件1100脱开，而能够在轴向双方向相对移动。
[0108]气动伸缩机构2400，例如为密闭中空的环状结构，内周壁和外周壁为可沿孔轴方向伸缩的蛇腹构造，前端部抵接于保持滚动体的保持部1600的端部。而且，从形成于限位器主体1300的气体通路2420向气动伸缩机构2400内部供给气压使其伸长，从中央向外侧推压保持部1600，而使滚动体1400与楔形空间1200的锥面1210分离。
[0109]图中，滚动体1400与引导部件是分离的，但该图仅为示意图，实际上，其尺寸是与引导部件1100接触的。
[0110]在图6、图7中表示本发明的实施方式I的直线限位器。
[0111]实质上说是应用了图3所示的压板式释放机构的例子。
[0112]首先，利用图8，说明应用于该直线限位器的辊。
[0113]图8表示了本发明的实施方式中的辊。
[0114]图中，符号I表示的是辊整体，该辊I安装于第一引导部件210的引导面Cl和与该引导面Cl对置的第二引导部件220的引导面C2之间，引导面Cl呈圆弧状凸形，引导面C2呈圆弧状凹形。第一引导部件210的引导面Cl和第二引导部件220的引导面C2具有相同的曲率中心0，位于同心圆上。
[0115]辊I具有:与上述第一引导部件210的凸形的引导面Cl接触的、在通过辊中心轴线N的面处切断的截面形状呈圆弧状凹形的中央凹面部3;和与中央凹面部3的轴向两端连接，并与第二引导部件220的凹形的引导面C2接触的、在通过辊中心轴线N的面处切断的截面形状呈圆弧状凸形的端部凸面部5、5。
[0116]令在通过辊中心轴线N的平面处切断中央凹面部3的圆弧形状为中央凹圆弧31，则将该中央凹圆弧31的曲率半径R3设定为比凸形的引导面Cl的曲率半径Rl略大，在几何学上与引导面Cl的接触部M3为点接触。实际上，接触部具有宽度，其接触结构中的表面压力分布中，几何学上的切点为表面压力的峰值。就是为了形成如上所述部分接触，使该曲率半径R3的大小比引导面Cl的半径Rl稍大。若将该曲率半径R3的大小设定为，例如引导面Cl的半径Rl的102%左右，或者设定于其附近，则可以形成部分接触的结构。当然，并不限定于102%。
[0117]另一方面，令两端部凸面部5、5在通过辊中心轴线N的平面处切断的圆弧为两端部凸圆弧51、51，则该端部凸圆弧51的曲率半径1?5，凹形的引导面02的曲率半径1?2略小，在几何学上与引导面C2的接触部M5为点接触。实际上，接触部具有宽度，其接触结构中的表面压力分布中，几何学上的切点为表面压力的峰值。就是为了形成如上所述的部分接触，使该曲率半径R5的大小，比引导面C2的半径R2稍小。可根据辊径及预加压的大小等适当设定该曲率半径R5的大小，例如，若设定为引导面C2的半径R2的98%左右，或者设定为其附近，则可以形成部分接触的结构。当然，并不限定于98%。
[0118]本发明中，与中央凹面部3的第一引导部件210的引导面Cl接触的接触部M3距辊中心轴线N的半径M3r和，与两端部凸面部5、5的第二引导部件220的引导面C2接触的两接触部M5、M5距棍中心轴线N的半径M5r设定为半径相同。
[0119]由于将接触部M3、M5设定为几何学上的切点，因此，在图示的例子中接触部M3位于中央凹面部3的轴向中点，是中央凹面部3的最细的部分。从引导面Cl观看，半径曲率中心03位于离开曲率中心O规定距离的位置。
[0120]另一方面，两端部凸面部5、5的接触部M5、M5位于通过中央凹面部3的接触部M3的平行于辊中心轴线N的线N3上，其曲率中心05、05位于与接触部M5的切线垂直的法线上。该曲率中心05、05，相对于通过引导面Cl、C2的曲率中心O且垂直于辊中心轴线N的垂线Q偏移规定尺寸I且从引导面C2观看，位于接近曲率中心O的位置。
[0121]而且，在本实施方式中，设定左右的两端凸面部5、5在辊中心轴线方向上的长度相同，但左右也可以是不同长度。
[0122]下面，利用图6、图7，说明利用上述辊的直线限位器。
[0123]S卩，该直线限位器201可自由装卸地安装于引导物体自由往复移动的沿线状延伸的引导部件200，在轴向设有一对互为反向的作为单向限位机构的第一限位机构210L和第二限位机构210R。
[0124]在图示的例子中，引导部件200为圆形截面的棒状部件。
[0125]第一限位机构210R具有限位器主体230、本发明的辊I和推压弹簧250，限位器主体230设置有与引导部件200的表面之间，朝向引导部件200的延伸方向的一侧(图中为右侧)间隙逐渐变小形成楔形空间220的平面状的倾斜面221;辊I可自由滚动地设置于楔形空间220;推压弹簧250向挤入楔形空间220的方向推压辊I作为推压机构，使辊I与引导部件200的表面和限位器主体230的倾斜面221挤压
[0126]限位器主体230由设置有圆形截面的孔231的四边形的筒状部件构成，在与引导部件200的一侧面相对的内侧面形成上述倾斜面。限位器主体230的形状不限定于四边形，可以是圆形或其他形状。图示的例子中，倾斜面221对应于引导部件200形成圆锥状倾斜的锥形形状。倾斜面也可以是直线状，也可以弯曲。
[0127]利用保持部280保持辊I。
[0128]由设置有可保持辊I的保持孔281的圆筒状部件构成保持部280。
[0129]另一方面，推压弹簧250为螺旋弹簧，一端卡合于限位器主体230内部的台阶部，另一端卡合于保持部280的端部。推压弹簧250不限于螺旋弹簧，也可以使用板簧等，其他的弹簧部件。
[0130]利用辊I在楔形空间220内的滚动接触产生的挤入效应，限制限位器主体230相对于引导部件200向楔形空间220的大间隙大的一侧相对移动，利用辊I在楔形空间220中的滑动接触，允许限位器主体230相对于引导部件200向楔形空间220的小间隙一侧相对移动。
[0131]另一方面，相对于引导部件200，第二限位机构210L与第一限位器20L的楔形空间220的方向互为反向，利用辊I在楔形空间220内的滚动接触产生的挤入效应，限制限位器主体230相对于引导部件200向楔形空间220的大间隙大的一侧相对移动，利用辊I在楔形空间220中的滑动接触，允许限位器主体230相对于引导部件200向楔形空间220的小间隙一侧相对移动。由此，可限制限位器主体230相对于引导部件200在引导部件200的延伸方向双向相对移动。由于第二限位机构210L的基本结构与第一限位机构210R相同，对于结构相同的部分使用相同的符号并省略说明。
[0132]在本例子中，第一限位机构210R和第二限位机构210L的楔形空间220，在间隙扩大侧相互对置而配置于限位器主体230的中央部，楔形空间220的大间隙侧相对，即位于限位器主体230的中央侧。
[0133]在本实施例中，设置有作为滚动体释放单元的释放机构270，其强制使设置于第一限位机构210R和第二限位机构210L的楔形空间220、220辊1、1向楔形空间20的大间隙方向移动，可使限位器主体230相对于引导部件200向楔形空间220、220的大间隙侧相对移动。
[0134]该释放机构270，在限位器主体230的轴向两端面，具有用于分别解除第一限位机构210R和第二限位机构220L的第一、第二压板271R、271L。
[0135]以下说明第一压板271R，其设置有使引导部件200插入的插入孔，一端可自由摆动地支持于限位器主体230，另一端为自由端。在自由状态下，通过弹簧部件272保持打开状
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[0136]在其中部，设置有用于推压第一限位机构210R的辊保持部的压头273，利用压头273抵抗推压弹簧250的弹力而推压辊保持部280，利用辊保持部280，强制使设置于第一限位机构210R的楔形空间220的各辊I向楔形空间220的大间隙方向移动，而相对于引导部件200向楔形空间220的大间隙侧移动。
[0137]对于第二压板271，与第一压板271完全相同，设置有使引导部件200插入的插入孔，一端可自由摆动地支持于限位器主体230，另一端为自由端。在自由状态下，通过弹簧部件272保持打开状态。
[0138]在其中部，设置有用于推压第二限位机构210L的辊保持部280的压头273，利用压头273抵抗推压弹簧250的弹力而推压辊保持部280，利用辊保持部280，强制使设置于第二限位机构210L的楔形空间220的各辊I向楔形空间220的大间隙方向移动。
[0139]第一、第二压板271R、271L位于限位器主体230的轴向两端，通过用手指夹住第一、第二压板271R、271L压紧，可以暂时释放。
[0140]在从引导部件200拆卸下来的状态下，如上所述，上述结构的直线限位器201，其辊保持部280卡在限位器主体230的阶段部(端部)，利用辊保持部280使辊I支持于限位器主体230。
[0141]在按压第一、第二压板271R、271L的状态下，使限位器主体230内周从引导部件200的端部移动到引导部件200的适当位置。在按压第一、第二压板271R、271L的状态下，利用压头273使第一限位机构210R和第二限位器210L的辊保持部280向相互接近的方向移动，因此第一、第二限位机构210R、210L的各辊I未挤入楔形空间220、220，可沿引导部件200表面滑动到规定位置。
[0142]在手松开第一、第二按压部件271R、271L后，在第一、第二限位机构210L、210R的各推压弹簧250、250的作用下，对各辊保持部280、280向挤入楔形空间220、220的方向加力，使辊1、I挤入楔形空间220、220的引导部件200侧面和倾斜面221、221。
[0143]在该状态下，限位器主体230可相对于引导部件200在引导部件200的延伸方向上向任意方向移动，第一、第二限位机构210L、210R任意一者的辊I利用滚动接触挤入楔形空间220，限制限位器主体230相对移动。
[0144]即使该辊1、I在挤入效应下接触面压力增大，辊和引导部件200以及限位器主体230之间的接触面为圆形，也可以利用其接触摩擦限制在周向上滑动，限制转动。
[0145]而且，当再次使其移动时，通过压动释放机构270的第一、第二压板271R、271L，而解除向楔形空间220内的挤入，可向任意方向自由移动。由于挤入的是辊I，因此容易解除。
[0146]第一限位机构210R和第二限位机构210L的楔形空间配置为使大间隙侧相互对置地配置于限位器主体230的中央部，但相反，也可使楔形空间的小间隙侧相互对置地配置于限位器主体230的中央部。此时虽未特别加以图示，但可以是通过压动第一、第二压板271R、271L，而牵拉保持部280的机构，也可以是其他的释放机构。
[0147]在上述实施例中，是限制在引导部件200延伸方向双向的移动，但也可以通过仅在一侧设置单向限位机构，而仅限制延伸方向上一个方向的移动。
[0148]图9表示使用上述辊I的导辊装置的例子。
[0149]作为使用现有的辊的导辊装置已知有，例如日本发明专利公开第昭62-227532号公报中的技术。即，在圆轴形的导轴与嵌合于导轴并沿导轴直线引导的衬套之间，安装作为滚动体的辊。
[0150]该导辊装置中所使用的辊为特殊形状，其具有与轴的外周面接触的中央凹面部；和在该中央凹面部的辊轴向两端侧延伸并与衬套的内周面线接触的端部凸面部。
[0151]该辊虽然可提供高刚性的滚动引导机构，但是由于该特殊形状的辊在中央凹面部和端部凸面部之间具有线速度差，中央凹面部和端部凸面部的转动面之间产生差动滑动，存在因滑动而导致过早磨损的问题。
[0152]该辊消除了中央凹面部和端部凸面部之间的差动滑动。
[0153]导辊装置100为有限滑动型，其包括:具有圆弧状的引导面并作为第一引导部件的圆形导轴110;与该导轴110的引导面111对置、曲率半径比导轴110的引导面111大、具有圆弧状的引导面121并作为第二引导部件的筒状体120;和可自由转动地安装于导轴110的引导面111和筒状体120的引导面121之间的本发明的辊I。
[0154]该辊I被保持于辊保持部130，筒状体120借助辊I相对于导轴自由移动。通过使辊I的直径比引导面111、121之间的间隔大，可对其施加压力。
[0155]在轴向和圆周方向配置多个辊I。圆周方向上的配置，可以是在轴向同一位置设置多个，也可以配置在不同的位置。对于轴向上的配置，可以是在圆周方向同一位置排列，也可以配置在不同的位置。
[0156]辊保持部130为圆筒状部件，插入于导轴110的外周与筒状体120的内周之间的圆环状的空间，辊I可自由滚动地保持在设置于辊保持部130的保持孔131中。对于辊I，使其保持在保持孔131中，即使将辊保持部130取出时不脱落。
[0157]移动范围为由辊保持部130保持筒状体120的范围。若在筒状体120中设置辊的循环路，则可以实现无限滑动型的导辊装置。
[0158]导轴110的引导面111是，圆筒状的导轴110的圆筒状的外周面;筒状体120的引导面121是，筒状体120的圆筒状的内周面。
[0159]构成该导轴110的引导面111的圆筒的圆，对应于图1所示的辊I的第一基准圆Cl，构成筒状体120的引导面121的圆，对应于辊I的第二基准圆C2。
[0160]因此，对于辊I以中央凹面部3的接触部M3为中心，以规定宽度接触导轴110的引导面111，以两端面凸面部5的接触部M5为中心，以规定宽度接触筒状体120的内周面的引导面121。
[0161]由于中央凹面部3和两端部凸面部5的两接触部M3、M5距辊中心轴线N的半径相同，因此转动时的线速度相同，差动滑动变小，可使中央凹面部3和两端部凸面部5与引导面111、121的滑动磨损维持在最小，可以实现长寿命。
[0162]作为导辊装置，不仅是如上所述具有筒状体和导轴的辊轮衬套的结构，只要是在相同曲率中心的凸圆弧形的引导面和凹圆弧形的引导面之间，可自由转动地安装本发明的辊的结构，不限于筒状。
[0163]另外，本发明的辊不限于引导装置，可以适用于各种装置。
[0164]图1O、图11为使用图2的拨杆式释放机构的例子。
[0165]拨杆式的结构
[0166]限位器主体1300具有相对于引导部件1100，楔形空间1200的方向互为反向的至少一对单向限位机构1700L、1700R，限制限位器主体1300相对于引导部件1100在往复移动方向双向相对移动。
[0167]特别是，各单向限位器1700L、1700R的锥面1210配置于限位器主体1300的贯通孔1310的孔轴方向中央部(中央)，楔形空间1200向着中央间隙逐渐变小，滚动体1400从轴向两端(外侧)朝向中央挤入，利用滚动体推压机构1500向挤入楔形空间1200的方向压紧。
[0168]拨杆式释放机构2100的结构为，强制使设置于各单向限位机构1700L、1700R的楔形空间1200中的滚动体1400从中央向外侧，朝向楔形空间1200的大间隙方向移动，使限位器主体1300与引导部件1100脱开，而能够在轴向双方向相对移动。
[0169]在图示的例子中，利用拨杆2120使椭圆形的凸轮2110转动，利用长轴的凸轮面使滚动体1400的保持部1600向释放方向移动，而短轴的凸轮面则允许挤入。
[0170]在垂直于引导部件1100的中心轴线的轴线，且在引导部件1100的外周与限位器主体的贯通孔的内周之间的间隙中，相对于中心轴线对置配置一对凸轮2100，并使其固定在可自由转动地支持于轴承孔的拨杆主体的转轴的内侧端部，在转轴的外侧端部固定用于转动转轴的拨杆的一端。
[0171]凸轮能够在使长轴位于平行于引导部件的中心轴线的释放位置，和垂直于引导部件的中心轴线的结合位置之间，在大致90度的角度范围内转动。在自由状态下，利用回位弹簧对拨杆加力，以使其成为结合位置。在该结合位置下，凸轮不接触滚动体保持器，不妨碍滚动体挤入。
[0172]拨杆，沿与凸轮的转轴正交的方向延伸，左右的拨杆的前端通过连结杆连接，整体呈“二”字形。
[0173 ]拨杆，利用左右一对螺旋弹簧始终对凸轮面的长轴方向的凸轮面施加趋向结合位置方向的力，而保持于结合位置。
[0174]在限位器主体的侧面，在拨杆的转动范围内形成扇形的凹部，拨杆沿该凹部转动，在结合位置处拨杆在回位弹簧的弹力作用下与凹部的端部接触。
[0175]图12?15表示图4所示使用环式释放机构的直线限位器。
[0176]限位器主体1300具有相对于引导部件1100与楔形空间1200的方向互为反向的至少一对单向限位机构1700L、1700R，可以限制限位器主体1300相对于引导部件1100在往复移动方向双向的相对移动。
[0177]特别是，各单向限位机构1700L、1700R的锥面1210配置于限位器主体1300的贯通孔1310的孔轴方向中央部(中央)，楔形空间1200向着中央间隙逐渐变小，滚动体1400从轴向两端侧(外侧)朝向中央挤入，利用滚动体推压机构1500向挤入楔形空间1200的方向压紧。
[0178]环式释放机构2300的结构为，强制使设置于各单向限位机构1700L、1700R的楔形空间1200中的滚动体1400从中央向外侧，朝向楔形空间1200的大间隙方向移动，使限位器主体1300与引导部件1100脱开，而能够在轴向双方向相对移动。
[0179]在图示的例子中还具有:环状的滑动凸轮2310，其分别设置于一对保持部1600的相对端部(位于中央的端部)，与滚动体保持器一同在孔轴方向上移动；销2320，其从限位器主体1300的外侧穿过设置于限位器主体1300的、在圆周方向延伸的引导用狭缝1340，插入到滑动凸轮2310的相对面之间，并与滑动凸轮2310的凸轮面2311滑动接触;操作环2330，其上固定销2320的外侧端部，可转动地安装于限位器主体1300的外周。
[0180]在图示的例子中，在滑动凸轮2310中在圆周方向上设置3处凸轮面2311，与该3处凸轮面2311相应地，设置3处销2320，并相互独立地设置3处销引导狭缝1340。
[0181]与销2320滑动接触的滑动凸轮2310的凸轮面2311形成在圆周方向上以规定的导程角(lead angle)倾斜延伸的倾斜面。凸轮2311的圆周方向一端，作为距离中心最近的位置的结合位置，在该位置处，销2320不与凸轮面接触，则滚动体1400与楔形空间1200的锥面1210接触。凸轮面2311从该结合位置倾斜延伸，且与销2320的移动轨迹交叉，则通过使销2320旋转而与凸轮面2311接触，沿轴向将凸轮面2311从中央推向外侧，经由滑动凸轮2310，使滚动体1400的保持器1600向外侧移动，使滚动体1400离开楔形空间1200的锥面1210。
[0182]滑动凸轮2310允许相对于限位器主体1300在孔轴方向上的移动，并限制在转动方向上的相对移动。
[0183]限位器主体1300具有:圆筒状的主体部1301;构成锥面1210的锥形环1305;用于将锥形环1305固定于轴向的卡环1302;和与引导部件滑动接触的引导衬套1303。在图示的例子中，设置有限制环2350，允许滑动凸轮相对于限位器主体在孔轴方向上相对移动，并限制在旋转方向上相对移动的限制环2350。该限制环2350夹装于滑动凸轮2310外周与限位器主体1300的内周面之间，与限位器主体1300固定。在限制环2350上设置有，与延伸设置于滑动凸轮2310的孔轴方向的限制槽2313卡合的凸部2351，许可滑动凸轮2310在孔轴方向上移动，并限制在旋转方向上相对移动。利用相邻的凸轮面2311的间隙，在周向设置3处限制槽2313，在周向也设置3处限制环2350的凸部2351。
[0184]图16表示本发明另一实施例的直线限位器的概略剖视图。
[0185]S卩，该直线限位器I的结构为，可以自由装卸地安装于引导物体往复自由移动的引导部件100，轴向互为反向设置一对作为单向限位机构的第一限位机构1L和第二限位机构10R，而构成双向限位机构10，其夹着引导部件100成对设置。由于各双向限位机构10结构相同，只说明一方的双向限位机构10。
[0186]在图示的例子中，引导部件100是截面为六边形的棒状部件，第一限位机构1L和第二限位机构1R对置设置在六边形的引导部件100的相互相反侧的2侧面。在本例子中，引导部件100的截面为六边形，但不限于六边形，也可以是三角形、四边形、五边形甚至7边以上的形状，并且截面不限于多边形，当然也可以是圆形。另外，可以不是设置于浮动的中央轨道，而是在一侧铺设的铺设引导。
[0187]作为构成双向限位机构10的单向限位机构的第一限位机构10L，其具有，限位器主体30，其在与引导部件100的表面之间设置有呈平面的倾斜面21，该倾斜面构成朝向引导部件100的延伸方向一方(图中右方向)间隙逐渐变小的楔形空间20 ；辊40，其是可滚动地设置于楔形空间20中的滚动体;和推压弹簧50，其在楔形空间20中向挤入方向推压辊40，使辊40与引导部件100的表面和限位器主体30的倾斜面21压紧。
[0188]由设置有六边形截面的孔31的四边形筒状部件构成限位器主体30，在与引导部件100的一侧面相对的内侧面形成上述倾斜面。在图示的例子中，倾斜面21相对于引导部件100形成弯曲为凹状的形状。倾斜面21也可以为直线状，根据不同的情况，也可为弯曲为凸状。
[0189]该限位器主体30，如图2所示，由第一半体30A和第二半体30B两部分构成，可用螺栓固定。
[0190]另一方面，由保持部80保持辊40。由设置有用于保持辊40的保持孔81的四边形的板状部件构成保持部80通过。保持孔81的前后端边缘81a形成为与辊40的曲率相应的圆弧形，利用保持孔81的前后端边缘81a使辊40保持于保持孔81。
[0191]另一方面，保持部80的左右侧端部，与设置在限位器主体30的内周的内侧面的导槽32卡合，当将限位器主体30与引导部件100分离时，保持部80保持于导槽32中，而借助保持部80将辊40支持于限位器主体30。导槽32的宽度比保持部80的厚度大，与导槽32组装时，保持部80的端部与引导部件100的侧面接触。
[0192]推压弹簧50为螺旋弹簧，一端与限位器主体30端面的弹簧压板90卡合，另一端与设置在保持部80的端部的用作弹簧座的凸部32卡合。
[0193]而且，利用辊40在楔形空间20中的滚动接触产生的挤入效应，限制限位器主体30相对于引导部件100向楔形空间20的大间隙一侧相对移动，并利用辊40在楔形空间20中的滑动接触，允许限位器主体30相对于引导部件100向楔形空间20的小间隙一侧(R)的相对移动。
[0194]在扣合于引导部件100并限制限位器主体30相对移动时，从辊40向挤入楔形空间20时的倾斜面20作用有反作用力，限位器主体30中设置有用于支持(抵抗)来自辊40的反作用力的反作用力支持部。本例子中，如图1(B)所示，引导部件100的截面为六边形，侧面104、105将与构成楔形空间的侧面101相邻的侧面102、103隔开，则与侧面104、105相扣合的孔的内侧面304、305成为压力支持部。
[0195]另一方面，构成双向限位机构10的第二限位机构1R相对于引导部件100，与第一限位器1L的楔形空间20的方向互为反向，利用辊40在楔形空间20内的滚动接触产生的挤入效应，限制限位器主体30相对于引导部件100向楔形空间20的大间隙一侧(R)的的相对移动，并利用辊40在楔形空间20中的滑动接触，允许限位器主体30相对于引导部件100向楔形空间20的小间隙一侧(L)相对移动。由此，能够限制限位器主体30相对于引导部件100向引导部件100的延伸方向双向相对移动。第二限位机构1R的基本结构与第一限位机构1L相同，对于结构相同的部分添加相同的符号，并省略其说明。
[0196]在本例子中，第一限位机构1L和第二限位机构1R的楔形空间20配置于限位器主体30的中央部，且使间隙狭窄的一侧相互对置，楔形空间20的间隙大的一侧相互朝向反向方向，即，位于限位器主体30的端部侧。
[0197]而且，在本实施例中，设置有作为释放单元的释放机构70，其强制使设置于第一限位机构1R和第二限位机构1L的楔形空间20、20中的辊40、40向楔形空间20的间隙变大的方向移动，而可使限位器主体30相对于引导部件100向楔形空间20、20的大间隙一侧的相对移动。
[0198]该释放机构70具有:按压部件71，其可在垂直于引导部件100的延伸方向的方向上从限位器主体30的外侧自由插拔;和向从限位器主体30拔出的方向对按压部件71加力的弹簧72，在按压部件71的内侧前端设置有与第一限位机构1R和第二限位机构1L的各辊保持部抵接/分离的压头73，在按压部件71的外侧端部设置有可用手指按压的按钮部74，在限位器主体30上设置有使连结压头73和按钮部74的连结销插入的销孔。
[0199]压头73，其前端变细而倾斜呈圆锥形，倾斜面可与第一限位机构1R和第二限位机构1L的各辊保持部80抵接/分离，通过抵抗弹簧72的弹力而压入按压部件71，可强制使辊保持部80向相互分开的方向移动，S卩，强制使设置于第一、第二限位机构10L、10R的楔形空间20、20的各辊40向楔形空间的间隙变大的方向移动，而可使限位器主体30相对于引导部件100向楔形空间20、20的大间隙侧移动，在本例子中是向引导部件100的延伸方向两侧相对移动。
[0200]上述结构的直线限位器I，在从引导部件100拆掉的状态下，如上所述，辊保持部80卡合于限位器主体30的导槽32内，而使辊40借助辊保持部80支持于限位器主体30。
[0201]在按下按压部件71的状态下，将限位器主体30的内周从引导部件100的端部移动到引导部件100的适当位置。在按下按压部件71的状态下，由于利用压头73使第一限位机构1L和第二限位机构1R的辊保持部80向相互分离的方向移动，因此第一、第二限位机构10L、10R的各辊40不挤入楔形空间20、20，而能够沿引导部件100表面滑动到规定位置。
[0202]在手离开按压部件71后，第一、第二限位机构10LU0R的各推压弹簧50、50对各辊保持部80、80向挤入楔形空间20、20的方向加力，将辊40、40推压至楔形空间20、20的引导部件100侧面和倾斜面21、21之间。
[0203]在该状态下，在使限位器主体30相对于引导部件100向引导部件100的延伸方向的任何方向移动时，第一、第二限位机构10L、1R的任意一方的辊40因滚动接触而挤入楔形空间20，从而限制限位器主体30的相对移动。
[0204]再次移动时，通过按压作为释放机构70的按压部件71，解除向楔形空间20的挤入，
而可向任意方向自由移动。由于挤入的是辊40，容易解除。
[0205]作为上述直线限位器中所使用的滚动体，示例中表示了使用圆筒状的辊的情形，但是也可以用球形辊，在用圆形截面的轨道作为引导部件时，也可以用杯形的辊，对于滚动体的形状并没有限定。
[0206]在上述实例中，第一限位机构1L和第二限位机构1R设置于圆周方向相同位置，但也可以使第一限位机构1R和第二限位机构1R在圆周方向的位置不同。
[0207]在上述实例中，滚动体向限位器主体30的倾斜面21作用的反作用力，并利用与引导部件100的侧面相接触的限位器主体的内侧面支持(抵抗)该反作用力，但是也可以利用位于引导部件的相反侧的双向限位机构来支持另一方的双向限位机构的反作用力，这样可以将双向限位机构作为反作用力支持部。
[0208]第一限位机构1L和第二限位机构1R的楔形空间，配置于限位器主体30的中央部，且使间隙狭窄一侧相互对置，相反，也可以使楔形空间的间隙大的一侧相互对置，而配置于限位器主体的中央部。
[0209]在上述实例中，限制了向引导部件100的延伸方向双向的移动，但是可以仅利用单侧的单向限位机构，限制延伸方向的一方的移动。
【主权项】
1.一种直线限位器，其特征在于，具有: 限位器主体，其具有截面呈圆形的孔，可自由装卸地安装于引导物体自由往复移动、线状延伸的引导部件，设置有与引导部件的表面之间形成向着引导部件的延伸方向的一方间隙逐渐变小的楔形空间的倾斜面， 滚动体，其可自由滚动地设置于所述楔形空间，并配置在所述引导部件的周向， 滚动体推压单元，其向挤入楔形空间的方向推压该滚动体，使滚动体与引导部件的表面和限位器主体的倾斜面压紧，和 单向限位机构，其利用滚动体在所述楔形空间中的挤入效应，限制限位器主体相对于所述引导部件向楔形空间的大间隙一侧相对移动，并且所述滚动体允许限位器主体相对于所述引导部件向楔形空间的小间隙一侧相对移动， 所述滚动体为安装在引导部件外周面和限位器主体内周面间的辊，其具有: 中央凹面部(3)，其与所述引导部件的外周面接触，并且对其以通过辊中心轴线(N)的面切断的截面形状呈圆弧状的凹形， 端部凸面部(5)，其连接于中央凹面部(3)的轴向两端侧，与限位器主体的倾斜面的内周面接触，并且对其以通过辊中心轴线(N)的面切断的截面形状呈圆弧状的凸形， 利用所述辊的挤入效应使接触面压力增大，并利用接触摩擦力限制周向滑动，而限制所述引导部件与限位器主体相对转动， 在所述中央凹面部(3)与引导部件接触的接触部(M3)距辊中心轴线(N)的半径(M3R)，与两端凸面部(5、5)与所述限位器主体内周面接触的两接触部(M5、M5)距辊中心轴线(N)的半径(M5r)相等。2.根据权利要求1所述的直线限位器，其特征在于， 具有用于保持设置在楔形空间内的多个滚动体的保持器，所述滚动体借助所述保持器而被推压单元推压，并且 具有滚动体释放单元，其通过使所述保持器与限位器主体相对移动，而使所述滚动体向楔形空间的间隙变大的方向移动，以使限位器主体相对于所述引导部件可向楔形空间的大间隙一侧相对移动。3.根据权利要求1所述的直线限位器，其特征在于， 具有相对于引导部件，楔形空间的朝向互为反向的至少一对单向限位机构，可限制限位器主体相对于引导部件在引导部件的延伸方向双向的相对移动， 具有强制使至少一方的设置于单向限位机构的楔形空间中的滚动体向楔形空间的大间隙方向移动，以使限位器主体相对于所述引导部件向楔形空间的大间隙一侧相对移动的滚动体释放单元。4.根据权利要求2或3所述的直线限位器，其特征在于， 所述滚动体释放单元具有利用气压压力伸缩的气压伸缩机构。5.根据权利要求2或3所述的直线限位器，其特征在于， 所述滚动体释放单元具有操作部，所述操作部具有设置于限位器主体轴向两端面的压板。6.根据权利要求2或3所述的直线限位器，其特征在于， 释放单元具有操作部，所述操作部具有设置于限位器主体的拨杆。7.根据权利要求2或3所述的直线限位器，其特征在于， 所述滚动体释放单元具有操作部，所述操作部具有设置于限位器主体外周，可转动的操作环。8.根据权利要求5所述的直线限位器，其特征在于， 所述压板的一端可自由摆动地支承于所述限位器主体的端面，在自由状态下，利用弹簧部件保持于张开状态，在压板中部设置有突部，经由该突部强制使挤入到楔形空间的滚动体向楔形空间间隙变大的方向移动。9.根据权利要求6所述的直线限位器，其特征在于， 具有由所述拨杆操作转动椭圆形的凸轮，利用长轴侧的凸轮面使滚动体向开放方向移动，并利用短轴侧的凸轮面允许所述滚动体挤入。10.根据权利要求7所述的直线限位器，其特征在于， 所述滚动体释放单元包括， 环状的滑动凸轮，设置于所述一对的保持器的对置端部，与所述保持器一同在孔轴方向上移动，和 销，其从限位器主体的外侧穿过设置于限位器主体的、在圆周方向延伸的引导用狭缝，插入到滑动凸轮的相对面之间，并与滑动凸轮的凸轮面滑动接触， 利用所述操作环使所述销旋转，由此在轴向上推压所述凸轮面，经滑动凸轮使保持器移动，而使滚动体离开楔形空间的锥形面。
【文档编号】F16C29/04GK106050914SQ201610375293
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2010年12月28日
【发明人】若生茂, 小宫吉, 小宫吉一
【申请人】Thk株式会社