(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直線ガイドレールと該ガイドレールにより案内される移動ユニットとからなり、該移動ユニットに捩じりモーメントを受けるリンク機構の直線ガイドにおいて、
前記ガイドレールは、一定の間隔を隔てて対向した一対の案内面を有し、
前記移動ユニットは、リンク機構に連結された直動ブロックと、該直動ブロックに固着された一対の案内軸と、を備え、該一対の案内軸は、案内方向軸ｚに直交し案内面に平行な軸心ｘを有し、かつ互いに案内方向に間隔Δｚを隔てており、
更に、各案内軸の軸方向ｘに間隔Δｘを隔てて配置されたそれぞれ一対の案内ブロックと、案内軸に取り付けられ４つの案内ブロックを揺動可能に支持する４つの球面軸受と、を備え、各案内ブロックは、ガイドレールの案内面に接しながら摺動する摺動面を有している、ことを特徴とするリンク機構の直線ガイド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リンク機構の直線ガイドに係わり、更に詳しくは、２次元ノズルを駆動するリンク機構の節点を直線上に案内する直線ガイドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
航空用ジェットエンジンのジェットノズルには、図４（Ａ）に示すような３次元ジェットノズル１が、一般的に用いられている。この３次元ジェットノズル１は、ジェットエンジン２の後方に取り付けられたコーン状の排気ノズルであり、ジェットエンジン２の排ガスを高速のジェット噴流３に変換して後方に噴射し推力を得るようになっている。一方、図４（Ｂ）に示す２次元ジェットノズル４は、平板状の構成部材からなる排気ノズルであり、可変フラップ４ａをその前縁部を中心に揺動させて後縁間のノズル面積を変化させ、このノズルから高速のジェット噴流３を後方に噴射し推力を得るようになっている。
【０００３】
図５は、２次元ジェットノズルの可変フラップ機構の一例を示す側面図である。この図に示すように、可変フラップ４ａの前縁部は、回転駆動軸５に固定され、この回転駆動軸５は、リンク機構６と直線ガイド７を介して直動シリンダ８に連結されている。また、直線ガイド７は、直動シリンダ８のロッド先端部８ａの動きを直線上に制限し、これにより、リンク機構６を介して２つの可変フラップ４ａを同期作動させるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、リンク機構の節点に荷重が作用し、この節点の動きを直線上に制限させたいとき、図６（Ａ）（Ｂ）に示すような直線ガイド７が用いられる。従来、かかる直線ガイド７は、一定の間隔を隔てた案内面を有するガイドレール７ａと、このガイドレール７ａ内を摺動するほぼ直方体の単一の移動ブロック７ｂからなり、この移動ブロック７ｂには、例えば、ガイドレール７ａとの摺動面に摺動材を貼りつけたものが用いられていた。
【０００５】
しかし、上述した２次元ジェットノズルの可変フラップ機構のように、通常、直線ガイドの外部に作用点（例えば節点）があり、この場合に荷重はガイドレールからオフセットされて作用し、しかも節点に作用する２つのリンクからの荷重も通常異なる。このため、移動ブロック７ｂには、案内する直線方向の中心軸ｚまわりの捩じりモーメントＴｚと、これに直交する軸ｘまわりの捩じりモーメントＴｘが作用し、移動ブロック７ｂはガイドレール７ａに対して図６（Ｃ）（Ｄ）のように傾きながら作動する。これにより、ガイドレール７ａにブロック７ｂの端部のみが片当たりし（すなわち線で摺動し）、摺動部の面圧が高くなり、特に、雰囲気温度、摺動速度が高い場合には凝着（焼き付き）が生じることがある問題点があった。
【０００６】
本発明はかかる問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、オフセットした荷重を直線上に案内することができ、かつ摺動面の片当たりがなく、摺動面の面圧を均等に低く保持でき、これにより、雰囲気温度及び摺動速度が高い場合でも凝着（焼き付き）のおそれがないリンク機構の直線ガイドを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、直線ガイドレールと該ガイドレールにより案内される移動ユニットとからなり、該移動ユニットに捩じりモーメントを受けるリンク機構の直線ガイドにおいて、前記ガイドレールは、一定の間隔を隔てて対向した一対の案内面を有し、前記移動ユニットは、リンク機構に連結された直動ブロックと、該直動ブロックに固着された一対の案内軸と、を備え、該一対の案内軸は、案内方向軸ｚに直交し案内面に平行な軸心ｘを有し、かつ互いに案内方向に間隔Δｚを隔てており、更に、各案内軸の軸方向ｘに間隔Δｘを隔てて配置されたそれぞれ一対の案内ブロックと、案内軸に取り付けられ４つの案内ブロックを揺動可能に支持する４つの球面軸受と、を備え、各案内ブロックは、ガイドレールの案内面に接しながら摺動する摺動面を有している、ことを特徴とするリンク機構の直線ガイドが提供される。
【０００８】
上記本発明の構成によれば、案内方向の中心軸ｚまわりの捩じりモーメントＴｚが直動ブロックに作用すると、案内軸の軸心ｘは、ガイドレールと案内ブロックとの隙間によりわずかに傾くが、この傾斜により各案内ブロックの端部がガイドレールの案内面に当たると、球面軸受により各案内ブロックが揺動してその摺動面全面が案内面に接するようになる。同様に、軸ｚに直交する軸ｘまわりの捩じりモーメントＴｘが作用すると、移動ユニットがｘ軸を中心にわずかに回転するが、この回転により各案内ブロックの端部がガイドレールの案内面に当たると、球面軸受により各案内ブロックが揺動してその摺動面全面が案内面に接するようになる。
【０００９】
従って、ｚ軸まわりの捩じりモーメントＴｚ及びｘ軸まわりの捩じりモーメントＴｘのどちらが作用した場合でも、球面軸受により、各案内ブロックの摺動面全面がガイドレールの案内面に接しながら摺動し、オフセットした荷重を直線上に案内することができ、かつ摺動面の片当たりがなく、摺動面の面圧を均等に低く保持でき、これにより、雰囲気温度及び摺動速度が高い場合でも凝着（焼き付き）のおそれをなくすことができる。
【００１０】
すなわち、球面軸受を持つ、箱型の金属に摺動材を貼り付けたブロックを４つ用い、ガイドレールと摺動させることにより、球面軸受を持つことにより、４つのブロックが、それぞれ回転可能になり、２方向に対する傾きに対してブロックが面で当たるように動くことができ、面で摺動するようにした。これにより、摺動部の面圧を小さくし、凝着に対する信頼性を向上させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を図面を参照して説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付して使用する。
図１は、本発明による直線ガイド１０を備えた２次元ジェットノズルの全体構成図である。この図に示すように、可変フラップ４ａの前縁部は、回転駆動軸５に固定され、この回転駆動軸５は、リンク機構６と直線ガイド１０を介して直動シリンダ８に連結されている。また、直線ガイド１０は、直動シリンダ８のロッド先端部８ａの動きを直線上に制限し、これにより、リンク機構６を介して２つの可変フラップ４ａを同期作動させるようになっている。かかる構成は、図６に示した従来の直線ガイドと同様である。
【００１２】
図２は、図１の部分図であり、（Ａ）は図１のＡ−Ａ線における断面図、（Ｂ）はＢ−Ｂ矢視図、（Ｃ）はＣ−Ｃ線における断面図である。
【００１３】
図２に示すように、本発明の直線ガイド１０は、直線ガイドレール１２と、ガイドレール１２により案内される移動ユニット１４とからなり、移動ユニット１４に捩じりモーメントＴｚ，Ｔｘを受けるようになっている。ここで、ガイドレール１２で案内する方向をｚ軸、軸ｚに直交し案内面に平行な方向をｘ軸として、直交座標系においてｙ軸方向に移動しないように移動ユニット１４をガイドレール１２で直線上に案内するようになっている。
【００１４】
なお、捩じりモーメントＴｚ，Ｔｘは、直線ガイド１０の外部に作用点（例えばリンク機構６の節点）があり、荷重がガイドレール１２からオフセットされて作用し、及び節点に作用する２つのリンクからの荷重が異なることに起因するが、本発明はこれらの要因に限定されず、移動ユニット１４に捩じりモーメントＴｚ，Ｔｘを受けるあらゆる場合に適用できるものである。
【００１５】
本発明のガイドレール１２は、一定の間隔Δｙを隔てて対向した一対の案内面１２ａを有する。この案内面１２ａは互いに平行な平面であり、この平面はｘ軸に平行に取り付けられている。
【００１６】
移動ユニット１４は、リンク機構に連結された直動ブロック１５，一対（２本）の案内軸１６，４つの案内ブロック１７及び４つの球面軸受１８からなる。
一対の案内軸１６は、その一端が直動ブロック１５に固着され、常に互いに平行に保持されている。また一対の案内軸１６は、案内方向軸ｚに直交し案内面に平行な軸心ｘを有し、かつ互いに案内方向に間隔Δｚを隔てている。
【００１７】
案内ブロック１７は、各案内軸の軸方向ｘに間隔Δｘを隔ててそれぞれ一対（２つ）づつ配置されている。また、各案内ブロック１７は、ガイドレール１２の案内面１２ａに接しながら摺動する摺動面１７ａを有している。各案内ブロック１７は、ガイドレール１２の案内面１２ａの間にわずかな隙間で嵌まるようになっている。すなわち、案内ブロック１７の摺動面１７ａ間の寸法は、案内面１２ａの間隔Δｙよりわずかに小さく設定されている。
【００１８】
４つの球面軸受１８は、２本の案内軸に間隔Δｘを隔てて２つづつ取り付けられ、それぞれ１つの案内ブロック１７を独立して揺動可能に支持している。
【００１９】
図３は、本発明のリンク機構の直線ガイドの作動説明図である。上述した本発明の構成によれば、図３（Ａ）に示すように、案内方向の中心軸ｚまわりの捩じりモーメントＴｚが直動ブロック１５に作用すると、案内軸１６の軸心ｘは、ガイドレール１２と案内ブロック１７との隙間によりわずかに傾くが、この傾斜により各案内ブロック１７の端部がガイドレール１２の案内面１２ａに当たると、球面軸受１８が組み込まれているので、各案内ブロック１７が揺動してその摺動面１７ａの全面が案内面１２ａに接するようになる。同様に、図３（Ｂ）に示すように、軸ｚに直交する軸ｘまわりの捩じりモーメントＴｘが作用すると、移動ユニット１０がｘ軸を中心にわずかに回転するが、この回転により各案内ブロック１７の端部がガイドレール１２の案内面１２ａに当たると、球面軸受１８により各案内ブロック１７が揺動してその摺動面１７ａの全面が案内面１２ａに接するようになる。なお、案内軸１６の傾き及び移動ユニット１０の回転は、図３では図面の明瞭化のために、隙間を大きくし誇張して表現しているが、実際には隙間は小さく、十分に小さい値である。
【００２０】
従って、ｚ軸まわりの捩じりモーメントＴｚ及びｘ軸まわりの捩じりモーメントＴｘのどちらが作用した場合でも、球面軸受１８により、各案内ブロック１７の摺動面全面がガイドレール１２の案内面１２ａに接しながら摺動し、オフセットした荷重を直線上に案内することができ、かつ摺動面の片当たりがなく、摺動面の面圧を均等に低く保持でき、これにより、雰囲気温度及び摺動速度が高い場合でも凝着（焼き付き）のおそれをなくすことができる。
【００２１】
すなわち、球面軸受１８を持つ、箱型の金属に摺動材を貼り付けたブロック（案内ブロック１７）を４つ用い、ガイドレール１２と摺動させることにより、球面軸受１８を持つことにより、４つのブロックが、それぞれ回転可能になり、２方向に対する傾きに対してブロックが面で当たるように動くことができ、面で摺動するようにした。これにより、摺動部の面圧を小さくし、凝着に対する信頼性を向上させることができる。
【００２２】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。
【００２３】
【発明の効果】
上述したように、本発明のリンク機構の直線ガイドは、オフセットした荷重を直線上に案内することができ、かつ摺動面の片当たりがなく、摺動面の面圧を均等に低く保持でき、これにより、雰囲気温度及び摺動速度が高い場合でも凝着（焼き付き）のおそれをなくすことができる、等の優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるリンク機構の直線ガイドを備えた２次元ジェットノズルの全体構成図である。
【図２】図１の部分図である。
【図３】本発明のリンク機構の直線ガイドの作動説明図である。
【図４】従来のジェットノズルの説明図である。
【図５】２次元ジェットノズルの可変フラップ機構の一例を示す側面図である。
【図６】従来のリンク機構の直線ガイドの作動説明図である。
【符号の説明】
１  ３次元ジェットノズル
２  ジェットエンジン
３  ジェット噴流
４  ２次元ジェットノズル
４ａ  可変フラップ
５  回転駆動軸
６  リンク機構
７  直線ガイド
８  直動シリンダ
８ａ  ロッド先端部
１０  直線ガイド
１２  直線ガイドレール
１２ａ  案内面
１４  移動ユニット
１５  直動ブロック
１６  案内軸
１７  案内ブロック
１８  球面軸受
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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