| 【発明の名称】 |
リニアアクチュエータ |
| 【発明者】 |
【氏名】細野 正行
【氏名】佐藤 俊夫
【氏名】宮崎 省吾
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| 【要約】 |
【課題】装置全体の幅方向、軸線方向および高さ方向の寸法をそれぞれ抑制することにより、小型・軽量化を図ることにある。
【解決手段】アクチュエータボデイ２２の底面部に形成された凹部７４にセンサ取付用レール７２の凸部１２２を装着し、ボルト７０をねじ込むことによってアクチュエータボデイ２２にセンサ取付用レール７２を固定する。また、アクチュエータボデイ２２と別体で形成され、且つ該アクチュエータボデイ２２の軸線方向に沿った一端部に連結される連結ブロック６２に変位量調整手段として機能するストッパ９０を設ける。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】流体出入ポートから圧力流体を導入することにより、アクチュエータボデイの軸線方向に沿ってスライドテーブルを往復動作させるリニアアクチュエータであって、軸線方向に沿って貫通する貫通孔を有するとともに、前記貫通孔に連通する開口部が形成されたアクチュエータボデイと、前記アクチュエータボデイの軸線方向に沿って往復動作するスライドテーブルと、前記開口部を介して前記スライドテーブルの底面部に略直交して連結され、該スライドテーブルと一体的に変位するジョイント部材と、前記貫通孔内に形成されたシリンダ室に沿って摺動自在に配設され、圧力流体の作用下に前記ジョイント部材をアクチュエータボデイの軸線方向に沿って押圧する一組のピストンと、前記スライドテーブルをアクチュエータボデイの軸線方向に沿って案内する摺動機構と、前記アクチュエータボデイに形成された凹部に装着される凸部を有し、センサ取付用の長溝が形成されたレール部材と、を備えることを特徴とするリニアアクチュエータ。
【請求項２】請求項１記載のリニアアクチュエータにおいて、前記アクチュエータボデイの軸線方向に沿った一端部には、該アクチュエータボデイと別体からなる連結部材が連結され、前記連結部材には、スライドテーブルの変位量を調整する変位量調整手段が設けられることを特徴とするリニアアクチュエータ。
【請求項３】請求項２記載のリニアアクチュエータにおいて、前記連結部材は、アクチュエータボデイに形成された凹部に装着される突起部と、シリンダ室に連通する流体出入ポートが形成されたブロック体とからなり、前記突起部およびブロック体は一体的に設けられることを特徴とするリニアアクチュエータ。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、流体出入ポートから圧力流体を導入することにより、アクチュエータボデイの軸線方向に沿ってスライドテーブルを往復動作させることが可能なリニアアクチュエータに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、ワーク等の搬送手段としてリニアアクチュエータが用いられている。このリニアアクチュエータは、ボデイに沿って移動テーブルを直線状に往復運動させることにより、前記移動テーブルに載置されたワークを搬送することができる。
【０００３】この種の従来技術に係る流体圧アクチュエータを図９および図１０に示す（特開平１１−５１００９号公報参照）。
【０００４】この従来技術に係る流体圧アクチュエータ１は略直方体状に形成されたボデイ２を有し、前記ボデイ２の一側面部には、磁気近接センサ３を装着するための略平行な２条の取付用溝４が形成されたセンサ取付用レール５が設けられる。このセンサ取付用レール５は、離間する一組の孔部（図示せず）に挿入されたボルト６を前記ボデイ２の一側面に形成された図示しないねじ穴に螺入することにより該ボデイ２の一側面に固定されている。
【０００５】次に、他の従来技術に係る流体圧シリンダを図１１に示す（実開平６−４３３０２号公報参照）。
【０００６】この流体圧シリンダ７は、内部に図示しないシリンダ室が設けられ、一端部にエンドブロック８が連結されたシリンダ本体９と、前記シリンダ本体９の上面部に固設されたリニアガイド１０の案内作用下に、前記シリンダ本体９の軸線方向に沿って移動するテーブル１１とを有する。前記シリンダ本体９の長手方向と略直交する一端部には、第１張出し部１２が上方に向かって膨出形成され、前記テーブル１１の一側面部には前記第１張出し部１２を挟むように第２張出し部１３および第３張出し部１４が横方向に向かって膨出形成されている。
【０００７】この場合、前記第２張出し部１３および第３張出し部１４にそれぞれねじ込まれたボルト１５ａ、１５ｂが前記第１張出し部１２に当接することにより、テーブル１１の移動終端位置が規制されるとともに、前記ボルト１５ａ、１５ｂのねじ込み量を調整することにより、該テーブル１１の移動量が調整される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の従来技術に係る流体圧アクチュエータ１では、センサ取付用レール５にボルト挿入用の孔部を形成する必要があり、前記孔部の直径分だけ前記センサ取付用レール５の高さ方向の寸法が増大し、装置全体における高さ方向の寸法が大きくなってしまうという不都合がある。
【０００９】また、他の従来技術に係る流体圧シリンダ７では、テーブル１１の移動量を規制するボルト１５ａ、１５ｂを第２張出し部１３および第３張出し部１４を介してテーブル１１の横方向（幅方向）に設けているため前記テーブル１１の幅方向の寸法が増大し、装置全体における幅方向の寸法が大きくなってしまうという不都合がある。
【００１０】この場合、シリンダ本体９に連結されるエンドブロック８の略中央部の上面に図示しない凸部を膨出形成し、前記凸部にねじ込まれるボルト１５ａ（１５ｂ）によってテーブル１１の移動量を規制することが考えられるが、シリンダ本体９の一端部にエンドブロック８を連結することによりシリンダ本体９の軸線方向の寸法が増大し、装置全体における軸線方向の寸法が大きくなってしまうという他の不都合がある。
【００１１】また、前記流体圧シリンダ７において、シリンダ本体９とエンドブロック８とを鋳造成形等によって一体成形することが考えられるが、リニアガイド１０の側面部に対しボール転動溝を形成するために図示しない研磨砥石を用いて研磨加工を行う場合に、シリンダ本体９と一体成形されたエンドブロック８および該エンドブロック８に膨出形成された図示しない凸部が障害となり、ボール転動溝の研磨加工を円滑に行うことができないという不都合がある。
【００１２】本発明は、前記の種々の不都合を克服するためになされたものであり、装置全体の幅方向、軸線方向および高さ方向の寸法をそれぞれ抑制することにより、小型・軽量化を図ることが可能なリニアアクチュエータを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するために、本発明は、流体出入ポートから圧力流体を導入することにより、アクチュエータボデイの軸線方向に沿ってスライドテーブルを往復動作させるリニアアクチュエータであって、軸線方向に沿って貫通する貫通孔を有するとともに、前記貫通孔に連通する開口部が形成されたアクチュエータボデイと、前記アクチュエータボデイの軸線方向に沿って往復動作するスライドテーブルと、前記開口部を介して前記スライドテーブルの底面部に略直交して連結され、該スライドテーブルと一体的に変位するジョイント部材と、前記貫通孔内に形成されたシリンダ室に沿って摺動自在に配設され、圧力流体の作用下に前記ジョイント部材をアクチュエータボデイの軸線方向に沿って押圧する一組のピストンと、前記スライドテーブルをアクチュエータボデイの軸線方向に沿って案内する摺動機構と、前記アクチュエータボデイに形成された凹部に装着される凸部を有し、センサ取付用の長溝が形成されたレール部材と、を備えることを特徴とする。
【００１４】この場合、前記アクチュエータボデイの軸線方向に沿った一端部に、該アクチュエータボデイと別体からなる連結部材を連結し、前記連結部材に、スライドテーブルの変位量を調整する変位量調整手段を設けると好適である。前記連結部材は、アクチュエータボデイに形成された凹部に装着される突起部と、シリンダ室に連通する流体出入ポートが形成されたブロック体とからなり、前記突起部およびブロック体を一体的に設けると好適である。
【００１５】本発明によれば、アクチュエータボデイに形成された凹部にレール部材の凸部を装着し、ボルト等をねじ込むことによってアクチュエータボデイにレール部材を固定している。従って、レール部材の高さ方向に沿ってボルト挿入用の孔部を設けていないため、前記孔部の直径分だけ高さ方向の寸法が抑制され、装置全体として高さ方向の寸法が抑制される。
【００１６】また、本発明では、アクチュエータボデイと別体で形成され、且つ該アクチュエータボデイの軸線方向に沿った一端部に連結される連結部材に変位量調整手段が設けられているため、スライドテーブルの横方向に第２張出し部および第３張出し部等を設ける必要がなく、スライドテーブルの幅方向の寸法が抑制され、装置全体として幅方向の寸法が抑制される。
【００１７】さらに、本発明では、エンドブロックを連結していないため、装置全体における軸線方向の寸法が抑制される。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明に係るリニアアクチュエータについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１９】図１において、参照数字２０は本発明の実施の形態に係るリニアアクチュエータを示す。
【００２０】このリニアアクチュエータ２０は、基本的には、直方体状のアクチュエータボデイ２２と、前記アクチュエータボデイ２２の上面部に膨出して一体的に形成された一対のガイドブロック２４ａ、２４ｂに沿って直線状に往復動作するスライドテーブル２６と、前記スライドテーブル２６をアクチュエータボデイ２２の軸線方向に沿って円滑に往復動作させるための摺動機構２８とから構成される。なお、前記アクチュエータボデイ２２は、例えば、ロストワックス法等によって鋳造成形すると好適である。
【００２１】前記アクチュエータボデイ２２の上面部には、図４に示されるように、所定間隔離間し軸線方向に沿って延在する一対のガイドブロック２４ａ、２４ｂが一体的に膨出形成され、前記一対のガイドブロック２４ａ、２４ｂには、後述するボール循環穴３０およびボール転動溝３２がそれぞれ形成されている。前記アクチュエータボデイ２２の上面部および底面部の略中央部には、図２に示されるように、略円柱状のジョイント部材３４（後述する）が自在に変位するための略楕円形状の開口部３６ａ、３６ｂがそれぞれ形成されている。
【００２２】また、前記アクチュエータボデイ２２の対角線状に対向する一組の角部には、図１および図５に示されるように、段部を介して貫通する取付用孔部３８ａ、３８ｂがそれぞれ形成され、前記取付用孔部３８ａ、３８ｂに図示しない固定用ボルトを嵌合することにより、該アクチュエータボデイ２２を図示しない他の部材、壁面等に固定することが可能となる。
【００２３】さらに、アクチュエータボデイ２２の内部には、図２に示されるように、前記開口部３６ａ、３６ｂに連通し且つ軸線方向に沿って延在する貫通孔４０が形成され、前記貫通孔４０の両端部は、環状溝にシールリング４２が装着された一対のエンドキャップ４４ａ、４４ｂによってそれぞれ閉塞され、一方のエンドキャップ４４ａは、止め輪４６を介して貫通孔４０内に気密に保持される。
【００２４】前記貫通孔４０内には、環状溝を介してピストンパッキン４８が装着された一対のピストン５０ａ、５０ｂが配設され、前記一対のピストン５０ａ、５０ｂは前記貫通孔４０に沿って摺動自在に設けられる。なお、一方のピストン５０ａの一端部には、例えば、ウレタンゴムによって形成されたリング状のダンパ５２が装着され、また、前記他方のエンドキャップ４４ｂには、軸線方向に沿って貫通する小径の固定絞り５４が形成されている。
【００２５】この場合、前記貫通孔４０を閉塞する一対のエンドキャップ４４ａ、４４ｂと一対のピストン５０ａ、５０ｂとによって一組のシリンダ室５６ａ、５６ｂがそれぞれ形成され、一方のシリンダ室５６ａは、図３に示されるように、固定絞り５８を介して一対の第１流体出入ポート６０ａ、６０ｂにそれぞれ連通するように設けられる。他方のシリンダ室５６ｂは、エンドキャップ４４ｂの固定絞り５４を介して、後述する連結ブロック６２に形成された一対の第２流体出入ポート６４ａ、６４ｂにそれぞれ連通するように設けられる。
【００２６】なお、前記第１流体出入ポート６０ａ、６０ｂ（第２流体出入ポート６４ａ、６４ｂ）は、チューブ等の配管の取り出し方向が軸線方向に沿って設けられた第１ポートと、チューブ等の配管の取り出し方向が軸線と略直交する方向に設けられた第２ポートとから構成され、作業者は、設置環境に応じて第１ポートまたは第２ポートのいずれかにチューブ等を接続することにより、適宜、配管の取り出し方向を選択することができる。
【００２７】本実施の形態では、図３に示されるように、軸線と略直交する方向からの配管取り出しが選択され、軸線方向に沿った第１ポートは、該第１ポートにねじ込まれたプラグ６６によって閉塞されている。このプラグ６６は、第１ポートまたは第２ポートのいずれにもねじ込み可能に設けられている。
【００２８】図２に示されるように、前記一対のピストン５０ａ、５０ｂの間には、略上下方向に沿って延在するジョイント部材３４が設けられ、前記ジョイント部材３４の一端部は、スライドテーブル２６の略中央部に形成されたねじ孔６８に螺入される。この場合、第１流体出入ポート６０ａ、６０ｂ（あるいは第２流体出入ポート６４ａ、６４ｂ）を介して一方のシリンダ室５６ａ（５６ｂ）に圧力流体を導入し、ピストン５０ａ、５０ｂの変位作用下に、該ピストン５０ａ、５０ｂの端部がジョイント部材３４に当接して押圧することにより、前記ジョイント部材３４を介してスライドテーブル２６を矢印Ｘ方向（あるいは矢印Ｙ方向）に変位させることができる。
【００２９】アクチュエータボデイ２２の底面部には、図８に示されるように、一組のボルト７０を介して後述するセンサ取付用レール（レール部材）７２を装着するための凹部７４が形成され、前記凹部７４にはボルト７０を螺入するための一組のねじ穴７３が形成されている。また、アクチュエータボデイ２２の底面部には、３本のボルト７０を介して連結ブロック６２を取り付けるための取付用凹部７６が形成され、前記取付用凹部７６にはボルトを螺入するための３つのねじ穴が形成されている。
【００３０】前記連結ブロック６２は、シールリング７８を介してエンドキャップ４４ｂと気密に連結される環状段部８０（図２参照）が形成されるとともに、一組の第２流体出入ポート６４ａ、６４ｂがそれぞれ略直交する方向に形成されたブロック体８２と、前記ブロック体８２の側面部に一体的に設けられ、アクチュエータボデイ２２の取付用凹部７６に装着される長尺な平板状の突起部８４とを有する（図８および図９参照）。なお、前記連結ブロック６２は、例えば、アルミニウム等を押し出し成形することにより形成すると好適である。
【００３１】前記ブロック体８２には貫通するねじ孔８６が形成され、前記ねじ孔８６には、一端部にダンパ８８が設けられたストッパ９０が螺入される。このストッパ９０は、スライドテーブル２６が該ストッパ９０に当接することにより該スライドテーブル２６の変位量を規制するとともに、ナット部材９２の螺回作用下に前記変位量を自在に調整する変位量調整手段としての機能を営む。
【００３２】スライドテーブル２６の上面部には、後述するブラケット９４の屈曲部９６ａ、９６ｂが装着される一組の凹部９８ａ、９８ｂが形成され、前記ブラケット９４は、前記凹部９８ａ、９８ｂに前記屈曲部９６ａ、９６ｂを装着しボルト１００を介してねじ止めすることにより、スライドテーブル２６に固定される。また、スライドテーブル２６の底面部には、軸線方向に沿って延在するガイド部１０２が一体的に膨出形成され、前記ガイド部１０２の対向する側面部には、軸線方向に沿って延在する断面円弧状のボール転動溝１０４がそれぞれ形成される。さらに、前記スライドテーブル２６には、図２に示されるように、ストッパ９０に当接する当接面１０６を有する断面矩形状の切欠部が形成される。
【００３３】摺動機構２８は、図５に示されるように、アクチュエータボデイ２２と一体的に膨出形成された一対のガイドブロック２４ａ、２４ｂと、ねじ部材を介して前記ガイドブロック２４ａ、２４ｂの両端部にそれぞれ装着されるカバー１０８およびスクレーパ１１０とを含む。前記ガイドブロック２４ａ、２４ｂには、軸線方向に沿って貫通するボール循環穴３０が形成され、該ガイドブロック２４ａ、２４ｂの対向する内壁面には軸線方向に沿って延在するボール転動溝３２が形成される。前記ボール循環穴３０およびボール転動溝３２には、該ボール循環穴３０およびボール転動溝３２に沿って転動する複数のボールベアリング１１６が配設される。
【００３４】センサ取付用レール７２の一側面部には、断面円弧状に形成されたセンサ取付用の長溝１１８が略平行に２条形成され、前記長溝１１８と反対側の一側面部には断面Ｖ字状の凹部１２０が形成される（図４参照）。また、センサ取付用レール７２には、アクチュエータボデイ２２の凹部７４に対応する形状からなる凸部１２２が膨出形成され、前記凸部１２２を凹部７４に装着しボルト７０によってねじ締結することにより、アクチュエータボデイ２２にセンサ取付用レール７２が固定される（図８参照）。
【００３５】アクチュエータボデイ２２とセンサ取付用レール７２との間には、複数の爪片１２４を介して円柱状の磁石１２６を保持するブラケット９４が設けられる。前記ブラケット９４は、所定間隔離間する一組の平板状の屈曲部９６ａ、９６ｂを介してスライドテーブル２６の上面部に固定され、前記磁石１２６は、該スライドテーブル２６と一体的に変位するように設けられている（図７参照）。
【００３６】本発明の実施の形態に係るリニアアクチュエータ２０は基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【００３７】先ず、図示しない流体圧供給源からの圧力流体を第２流体出入ポート６４ｂに導入する。この場合、他方の第１流体出入ポート６０ａは、図示しない切換弁の切換作用下に大気開放状態にしておく。
【００３８】前記圧力流体は、第２流体出入ポート６４ｂに連通する固定絞り５４を介して一方のシリンダ室５６ｂに供給され、ピストン５０ｂを矢印Ｘ方向に押圧する。前記ピストン５０ｂが押圧されて変位することにより該ピストン５０ｂの端部がジョイント部材３４に当接し、前記ジョイント部材３４は開口部３６ａ、３６ｂに沿って矢印Ｘ方向に変位する。従って、前記ジョイント部材３４に連結されたスライドテーブル２６が該ジョイント部材３４と一体的に矢印Ｘ方向に向かって変位し、ピストン５０ａの一端部に装着されたダンパ５２がエンドキャップ４４ａに当接することにより一方の変位終端位置に至る。なお、前記ダンパ５２によってピストン５０ａがエンドキャップ４４ａに当接する際の衝撃が緩和される。
【００３９】前記とは逆方向（矢印Ｙ方向）にスライドテーブル２６を変位させる場合には、第１流体出入ポート６０ａに圧力流体を供給する。前記供給された圧力流体は、固定絞り５８を介して他方のシリンダ室５６ａに導入され、ピストン５０ａを矢印Ｙ方向に向かって押圧する。前記ピストン５０ａの押圧作用下にジョイント部材３４が矢印Ｙ方向に向かって変位し、前記ジョイント部材３４を介してスライドテーブル２６が矢印Ｙ方向に変位する。この場合、スライドテーブル２６の切欠部に形成された当接面１０６がストッパ９０のダンパ８８に当接することにより他方の変位終端位置に至る。なお、ストッパ９０の一端部に設けられたダンパ８８によってスライドテーブル２６がストッパ９０に当接する際の衝撃が緩和される。
【００４０】上記したように、本実施の形態では、アクチュエータボデイ２２の底面部に形成された凹部７４に対しセンサ取付用レール７２の凸部１２２を装着し、ボルト７０をねじ込むことによってアクチュエータボデイ２２にセンサ取付用レール７２を固定している。従って、センサ取付用レール７２の高さ方向に沿ってボルト挿入用の孔部を設けていないため、前記孔部の直径分だけ高さ方向の寸法が抑制され、装置全体として高さ方向の寸法を抑制することができる。
【００４１】また、本実施の形態では、連結ブロック６２を介してスライドテーブル２６の移動量を規制するストッパ９０をアクチュエータボデイ２２に設けている。従って、図１１に示す従来技術のようにテーブル１１の横方向に第２張出し部１３および第３張出し部１４を設ける必要がないため、スライドテーブル２６の幅方向の寸法が抑制され、装置全体として幅方向の寸法を抑制することができる。
【００４２】さらに、本実施の形態では、図１１に示す従来技術のようにシリンダ本体９の一端部にエンドブロック８を連結していないため、装置全体における軸線方向の寸法を抑制することができる。
【００４３】さらにまた、アクチュエータボデイ２２と連結ブロック６２とを別体で構成することにより、アクチュエータボデイ２２の一対のガイドブロック２４ａ、２４ｂに形成されたボール転動溝３２を図示しない研磨砥石によって研磨加工を行う際に障害物がないため、前記ボール転動溝３２の研磨加工を円滑に行うことができるという利点がある。
【００４４】この結果、本実施の形態では、装置全体における高さ方向、幅方向および軸線方向の寸法を抑制することにより、装置全体の小型・軽量化を図ることができる。
【００４５】
【発明の効果】本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００４６】すなわち、装置全体における高さ方向、幅方向および軸線方向の寸法を抑制することにより、装置全体の小型・軽量化を図ることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１０２５１１
【氏名又は名称】エスエムシー株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年３月３０日（１９９９．３．３０） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７７６６５
【弁理士】
【氏名又は名称】千葉 剛宏 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−２８３１１３（Ｐ２０００−２８３１１３Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１０月１３日（２０００．１０．１３） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−８９９８１ |
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