JP2003269560A - 電動アクチュエータおよびその組み付け方法 - Google Patents
電動アクチュエータおよびその組み付け方法Info
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- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/06—Means for converting reciprocating motion into rotary motion or vice versa
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C29/00—Bearings for parts moving only linearly
- F16C29/02—Sliding-contact bearings
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- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/18—Mechanical movements
- Y10T74/18568—Reciprocating or oscillating to or from alternating rotary
- Y10T74/18832—Reciprocating or oscillating to or from alternating rotary including flexible drive connector [e.g., belt, chain, strand, etc.]
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】制限された断面寸法空間内で軽量且つ高剛性な
ボデイ構造を実現することにある。 【解決手段】対向する二組の面が相互に平行な四角筒体
からなり、前記四角筒体の稜線部１２に沿って所定長だ
け延在するスリット１４が形成されたアクチュエータボ
デイ１６と、回転駆動源１８の駆動作用下に前記アクチ
ュエータボデイ１６のスリット１４に沿って往復動作す
るスライダ２４とを備える。
ボデイ構造を実現することにある。 【解決手段】対向する二組の面が相互に平行な四角筒体
からなり、前記四角筒体の稜線部１２に沿って所定長だ
け延在するスリット１４が形成されたアクチュエータボ
デイ１６と、回転駆動源１８の駆動作用下に前記アクチ
ュエータボデイ１６のスリット１４に沿って往復動作す
るスライダ２４とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アクチュエータボ
デイに沿ってスライダを直線状に往復動作させることが
可能な電動アクチュエータおよびその組み付け方法に関
する。
デイに沿ってスライダを直線状に往復動作させることが
可能な電動アクチュエータおよびその組み付け方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、モータの駆動作用下にスライ
ダをアクチュエータボデイに沿って変位させることによ
り、前記スライダに載置されたワークを所定位置に搬送
する電動アクチュエータが用いられている。
ダをアクチュエータボデイに沿って変位させることによ
り、前記スライダに載置されたワークを所定位置に搬送
する電動アクチュエータが用いられている。
【０００３】この種の従来技術に係る電動アクチュエー
タはフレームを有し、前記フレーム上には、駆動力伝達
部（例えば、ボールねじ軸またはタイミングベルト
等）、ガイド部（例えば、リニアガイドレール、ガイド
ブロック等）、テーブル部等を含む機能要素が搭載さ
れ、さらに、フレームの内部構造を保護するためにフレ
ームの開口部を閉塞するカバーが設けられている。
タはフレームを有し、前記フレーム上には、駆動力伝達
部（例えば、ボールねじ軸またはタイミングベルト
等）、ガイド部（例えば、リニアガイドレール、ガイド
ブロック等）、テーブル部等を含む機能要素が搭載さ
れ、さらに、フレームの内部構造を保護するためにフレ
ームの開口部を閉塞するカバーが設けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記電動ア
クチュエータにおける剛性は、主としてフレームにより
確保されており、高剛性を確保するためにはフレームの
断面二次モーメントを高める必要がある。このことは、
フレームの剛性が必要な方向に十分なフレーム寸法を確
保することを意味し、仮に十分な寸法が確保できない場
合にはフレームの肉厚が増大する等の重量の増加を避け
ることができない。
クチュエータにおける剛性は、主としてフレームにより
確保されており、高剛性を確保するためにはフレームの
断面二次モーメントを高める必要がある。このことは、
フレームの剛性が必要な方向に十分なフレーム寸法を確
保することを意味し、仮に十分な寸法が確保できない場
合にはフレームの肉厚が増大する等の重量の増加を避け
ることができない。
【０００５】また、フレーム上に前述した種々の機能要
素を配置する方法は、機能構造の剛性支持手段の方向
（フレームの方向）を限定するため、例えば、軸受け保
持構造部材（ハウジング）等の補助支持部材が必要とな
り、さらに、内部構造保護、環境上の要請によりカバー
が必要とされる。これらの補助支持部材およびカバーの
存在は電動アクチュエータ全体における重量の増加を意
味し、フレームが支えるべき重量が増加するという点で
相対的に剛性の低下を招いている。
素を配置する方法は、機能構造の剛性支持手段の方向
（フレームの方向）を限定するため、例えば、軸受け保
持構造部材（ハウジング）等の補助支持部材が必要とな
り、さらに、内部構造保護、環境上の要請によりカバー
が必要とされる。これらの補助支持部材およびカバーの
存在は電動アクチュエータ全体における重量の増加を意
味し、フレームが支えるべき重量が増加するという点で
相対的に剛性の低下を招いている。
【０００６】さらに、フレーム上に種々の機能要素を配
置する方法は、前記フレームを断面内の特定部位に限定
させることとなる。すなわち、フレームは電動アクチュ
エータ自体の取付機能および支持機能を営むことから、
フレームの取付方向を限定し、所望の姿勢（例えば、横
向き姿勢あるいは片持ち姿勢等）で動作させる場合、フ
レームを支持するために、例えば、ブラケット等のフレ
ーム支持手段が必要となり、そのために総合的な剛性低
下、重量増加および寸法増加等を招来している。
置する方法は、前記フレームを断面内の特定部位に限定
させることとなる。すなわち、フレームは電動アクチュ
エータ自体の取付機能および支持機能を営むことから、
フレームの取付方向を限定し、所望の姿勢（例えば、横
向き姿勢あるいは片持ち姿勢等）で動作させる場合、フ
レームを支持するために、例えば、ブラケット等のフレ
ーム支持手段が必要となり、そのために総合的な剛性低
下、重量増加および寸法増加等を招来している。
【０００７】なお、前記ブラケット等のフレーム支持手
段には、ワークおよびフレームに起因する応力が集中す
るため、前記応力集中に耐えることが可能な強固なもの
が要請される。
段には、ワークおよびフレームに起因する応力が集中す
るため、前記応力集中に耐えることが可能な強固なもの
が要請される。
【０００８】本発明は、前記の点を考慮してなされたも
のであり、制限された断面寸法空間内で軽量且つ高剛性
なボデイ構造を実現することが可能な電動アクチュエー
タおよびその組み付け方法を提供することを目的とす
る。
のであり、制限された断面寸法空間内で軽量且つ高剛性
なボデイ構造を実現することが可能な電動アクチュエー
タおよびその組み付け方法を提供することを目的とす
る。
【０００９】
【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、対向する二組の面を有する四角筒体か
らなり、前記四角筒体の稜線部に沿って所定長だけ延在
するスリット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端部に連結される駆動源と、
前記アクチュエータボデイによって囲繞された空間部に
配設され、前記駆動源の駆動力を伝達する駆動力伝達手
段と、前記駆動力伝達手段から伝達される駆動力によっ
て前記アクチュエータボデイのスリットに沿って往復動
作するスライダと、を備えることを特徴とする。
めに、本発明は、対向する二組の面を有する四角筒体か
らなり、前記四角筒体の稜線部に沿って所定長だけ延在
するスリット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端部に連結される駆動源と、
前記アクチュエータボデイによって囲繞された空間部に
配設され、前記駆動源の駆動力を伝達する駆動力伝達手
段と、前記駆動力伝達手段から伝達される駆動力によっ
て前記アクチュエータボデイのスリットに沿って往復動
作するスライダと、を備えることを特徴とする。
【００１０】本発明によれば、アクチュエータボデイを
対向する二組の面を有する四角筒体によって構成し、前
記四角筒体の稜線部に沿って所定長だけ延在するスリッ
トを介してスライダを往復動作させている。従って、ア
クチュエータボデイを、例えば、扁平な四角筒体の構造
とすることにより、高さ方向が制限された縦断面寸法空
間内で軽量且つ高剛性のボデイ構造とすることができ
る。
対向する二組の面を有する四角筒体によって構成し、前
記四角筒体の稜線部に沿って所定長だけ延在するスリッ
トを介してスライダを往復動作させている。従って、ア
クチュエータボデイを、例えば、扁平な四角筒体の構造
とすることにより、高さ方向が制限された縦断面寸法空
間内で軽量且つ高剛性のボデイ構造とすることができ
る。
【００１１】さらに、本発明では、先ず、治具の位置決
めプレートに設けられた複数の位置決めピンをアクチュ
エータボデイの位置決め用孔部に挿入するとともに、前
記アクチュエータボデイの端部に形成された開口部から
リニアガイドレールを軸線方向に沿った空間部内に挿入
する。
めプレートに設けられた複数の位置決めピンをアクチュ
エータボデイの位置決め用孔部に挿入するとともに、前
記アクチュエータボデイの端部に形成された開口部から
リニアガイドレールを軸線方向に沿った空間部内に挿入
する。
【００１２】続いて、前記位置決めプレートとアクチュ
エータボデイとを一体的にスライドさせ、治具に設けら
れた位置決め用シャフトをアクチュエータボデイに形成
された位置決めシャフト用孔部に挿通させる。
エータボデイとを一体的にスライドさせ、治具に設けら
れた位置決め用シャフトをアクチュエータボデイに形成
された位置決めシャフト用孔部に挿通させる。
【００１３】さらに、前記リニアガイドレールの第１側
面が位置決め用孔部を貫通して突出する位置決めピンに
当接し、且つ前記第１側面と反対側の第２側面が位置決
め用シャフトの端部に当接して位置決めされることによ
り、アクチュエータボデイの軸線とリニアガイドレール
の軸線とを一致させることができる。
面が位置決め用孔部を貫通して突出する位置決めピンに
当接し、且つ前記第１側面と反対側の第２側面が位置決
め用シャフトの端部に当接して位置決めされることによ
り、アクチュエータボデイの軸線とリニアガイドレール
の軸線とを一致させることができる。
【００１４】このように、本発明では、治具を用いてア
クチュエータボデイと、その空間部内に配設されるリニ
アガイドレールとの高精度な芯出し作業を簡便に行うこ
とができる。
クチュエータボデイと、その空間部内に配設されるリニ
アガイドレールとの高精度な芯出し作業を簡便に行うこ
とができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明に係る電動アクチュエータ
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。
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。
【００１６】図１および図２において、参照数字１０
は、本発明の実施の形態に係る電動アクチュエータを示
す。
は、本発明の実施の形態に係る電動アクチュエータを示
す。
【００１７】この電動アクチュエータ１０は、対向する
二組の面が相互に略平行な四角筒体からなり、前記四角
筒体の稜線部１２に沿って直線状に所定長だけ延在する
スリット１４が形成されたアクチュエータボデイ１６
と、前記アクチュエータボデイ１６の一端部に連結され
た回転駆動源（駆動源）１８とを含む。
二組の面が相互に略平行な四角筒体からなり、前記四角
筒体の稜線部１２に沿って直線状に所定長だけ延在する
スリット１４が形成されたアクチュエータボデイ１６
と、前記アクチュエータボデイ１６の一端部に連結され
た回転駆動源（駆動源）１８とを含む。
【００１８】この場合、アクチュエータボデイ１６は、
高さ方向の寸法が規制された設置環境に対応するため
に、高さ方向の寸法に対して水平方向の寸法が大きく設
定された扁平な四角筒体によって構成されている。
高さ方向の寸法が規制された設置環境に対応するため
に、高さ方向の寸法に対して水平方向の寸法が大きく設
定された扁平な四角筒体によって構成されている。
【００１９】さらに、前記電動アクチュエータ１０は、
前記アクチュエータボデイ１６によって囲繞された空間
部２０（図４参照）に配設され、前記回転駆動源１８の
回転駆動力を直線運動に変換して伝達する駆動力伝達機
構２２（図３参照）と、前記スリット１４を介して一部
が外部に露呈するように設けられ、前記駆動力伝達機構
２２を介して伝達される直線運動によってアクチュエー
タボデイ１６の軸線方向に沿って往復動作するスライダ
２４とを有する。
前記アクチュエータボデイ１６によって囲繞された空間
部２０（図４参照）に配設され、前記回転駆動源１８の
回転駆動力を直線運動に変換して伝達する駆動力伝達機
構２２（図３参照）と、前記スリット１４を介して一部
が外部に露呈するように設けられ、前記駆動力伝達機構
２２を介して伝達される直線運動によってアクチュエー
タボデイ１６の軸線方向に沿って往復動作するスライダ
２４とを有する。
【００２０】前記アクチュエータボデイ１６は、例え
ば、アルミニウムまたはアルミニウム合金等の金属製材
料を押し出し成形することによって形成される。このア
クチュエータボデイ１６の両端部には、図２に示される
ように、四角筒体の開口部２６を閉塞する一組のエンド
カバー２８ａ、２８ｂが装着される。
ば、アルミニウムまたはアルミニウム合金等の金属製材
料を押し出し成形することによって形成される。このア
クチュエータボデイ１６の両端部には、図２に示される
ように、四角筒体の開口部２６を閉塞する一組のエンド
カバー２８ａ、２８ｂが装着される。
【００２１】また、アクチュエータボデイ１６の側面に
は、後述するプーリを取り付けるためのプーリ取付用孔
部３０ａ、３０ｂと、スライダ挿入用開口部３２と、ス
ライダ２４をガイドブロック３４に取り付けるための一
組のスライダ取付用孔部３６ａ、３６ｂ（図６参照）
と、リニアガイドレール３８を取り付けるための複数の
ガイド取付用孔部４０と、後述する治具の位置決めピン
４２ａ〜４２ｃが挿入されることにより該アクチュエー
タボデイ１６を所定位置に位置決めする位置決め用孔部
４４ａ〜４４ｃ（図６参照）と、後述する治具８０の位
置決め用シャフト４６が挿入される位置決めシャフト用
孔部４８（図８参照）とがそれぞれ形成される。
は、後述するプーリを取り付けるためのプーリ取付用孔
部３０ａ、３０ｂと、スライダ挿入用開口部３２と、ス
ライダ２４をガイドブロック３４に取り付けるための一
組のスライダ取付用孔部３６ａ、３６ｂ（図６参照）
と、リニアガイドレール３８を取り付けるための複数の
ガイド取付用孔部４０と、後述する治具の位置決めピン
４２ａ〜４２ｃが挿入されることにより該アクチュエー
タボデイ１６を所定位置に位置決めする位置決め用孔部
４４ａ〜４４ｃ（図６参照）と、後述する治具８０の位
置決め用シャフト４６が挿入される位置決めシャフト用
孔部４８（図８参照）とがそれぞれ形成される。
【００２２】なお、前記スライダ挿入用開口部３２はカ
バー部材５０によって閉塞され、スライダ取付用孔部３
６ａ、３６ｂ、ガイド取付用孔部４０は、それぞれ栓部
材５１によって閉塞される。
バー部材５０によって閉塞され、スライダ取付用孔部３
６ａ、３６ｂ、ガイド取付用孔部４０は、それぞれ栓部
材５１によって閉塞される。
【００２３】アクチュエータボデイ１６の空間部２０内
には、図３に示されるように、タイミングベルト５２が
懸架された一組のプーリ５４ａ、５４ｂが軸線方向に沿
って所定間隔離間するように配設される。駆動側の一方
のプーリ５４ａは、回転駆動源１８の駆動軸１８ａに軸
着され、従動側の他方のプーリ５４ｂは、プーリ取付用
孔部３０ａ、３０ｂに嵌合される円盤状の一組の軸受部
材５６ａ、５６ｂおよびシャフト５８によって回動自在
に軸支される。なお、前記一組のプーリ５４ａ、５４ｂ
およびタイミングベルト５２は、駆動力伝達手段として
機能するものである。
には、図３に示されるように、タイミングベルト５２が
懸架された一組のプーリ５４ａ、５４ｂが軸線方向に沿
って所定間隔離間するように配設される。駆動側の一方
のプーリ５４ａは、回転駆動源１８の駆動軸１８ａに軸
着され、従動側の他方のプーリ５４ｂは、プーリ取付用
孔部３０ａ、３０ｂに嵌合される円盤状の一組の軸受部
材５６ａ、５６ｂおよびシャフト５８によって回動自在
に軸支される。なお、前記一組のプーリ５４ａ、５４ｂ
およびタイミングベルト５２は、駆動力伝達手段として
機能するものである。
【００２４】前記回転駆動源１８は、アクチュエータボ
デイ１６の一端部側に形成された長孔（図示せず）に挿
入される図示しないねじ部材を介して固定されるととも
に、長孔に沿って微小距離だけ調整可能に設けられる。
前記回転駆動源１８の駆動軸１８ａの近傍には環状凸部
６０が形成され、前記環状凸部６０は、アクチュエータ
ボデイ１６の空間部２０内に配設されるプレート６２の
係合孔６２ａに係合する（図２参照）。
デイ１６の一端部側に形成された長孔（図示せず）に挿
入される図示しないねじ部材を介して固定されるととも
に、長孔に沿って微小距離だけ調整可能に設けられる。
前記回転駆動源１８の駆動軸１８ａの近傍には環状凸部
６０が形成され、前記環状凸部６０は、アクチュエータ
ボデイ１６の空間部２０内に配設されるプレート６２の
係合孔６２ａに係合する（図２参照）。
【００２５】駆動側と従動側のプーリ５４ａ、５４ｂの
離間距離を調整することにより、タイミングベルト５２
の張力を調整するテンション機構６４が設けられる（図
２および図３参照）。このテンション機構６４は、アク
チュエータボデイ１６の空間部２０の内壁面に固定され
る固定片６６と、前記回転駆動源１８の環状凸部６０に
係合する係合孔６２ａが形成されたプレート６２と、前
記プレート６２に固着された係止片６８と、前記固定片
６６と係止片６８のねじ孔をそれぞれ貫通するねじ部材
７０とから構成される。
離間距離を調整することにより、タイミングベルト５２
の張力を調整するテンション機構６４が設けられる（図
２および図３参照）。このテンション機構６４は、アク
チュエータボデイ１６の空間部２０の内壁面に固定され
る固定片６６と、前記回転駆動源１８の環状凸部６０に
係合する係合孔６２ａが形成されたプレート６２と、前
記プレート６２に固着された係止片６８と、前記固定片
６６と係止片６８のねじ孔をそれぞれ貫通するねじ部材
７０とから構成される。
【００２６】この場合、前記ねじ部材７０のねじ込み量
を調整することにより、アクチュエータボデイ１６の軸
線方向に沿って前記プレート６２を微小距離だけ変位さ
せ、駆動軸１８ａに軸着された駆動側のプーリ５４ａの
位置を適宜調整する。駆動側のプーリ５４ａと従動側の
プーリ５４ｂとの離間距離を調整することにより、前記
プーリ５４ａ、５４ｂ間に張設されたタイミングベルト
５２の張力を調整することができる。
を調整することにより、アクチュエータボデイ１６の軸
線方向に沿って前記プレート６２を微小距離だけ変位さ
せ、駆動軸１８ａに軸着された駆動側のプーリ５４ａの
位置を適宜調整する。駆動側のプーリ５４ａと従動側の
プーリ５４ｂとの離間距離を調整することにより、前記
プーリ５４ａ、５４ｂ間に張設されたタイミングベルト
５２の張力を調整することができる。
【００２７】アクチュエータボデイ１６の空間部２０内
には、スライダ２４をスリット１４に沿って直線状に変
位させるガイド手段７２が設けられる。前記ガイド手段
７２は、アクチュエータボデイ１６の空間部２０内の壁
面（底面）に固定されるリニアガイドレール３８と、ス
ライダ２４と一体的に変位するように設けられ、前記リ
ニアガイドレール３８に沿って摺動変位するガイドブロ
ック３４とから構成される。
には、スライダ２４をスリット１４に沿って直線状に変
位させるガイド手段７２が設けられる。前記ガイド手段
７２は、アクチュエータボデイ１６の空間部２０内の壁
面（底面）に固定されるリニアガイドレール３８と、ス
ライダ２４と一体的に変位するように設けられ、前記リ
ニアガイドレール３８に沿って摺動変位するガイドブロ
ック３４とから構成される。
【００２８】タイミングベルト５２は、図２に示される
ように、前記スライダ２４の側部に形成された屈曲部７
４と一組の固定ブロック７６ａ、７６ｂとの間に挟持さ
れ、駆動側および従動側の一組のプーリ５４ａ、５４ｂ
間に懸架されたタイミングベルト５２が所定方向に回転
することにより、スライダ２４が該タイミングベルト５
２と一体的に直線状に変位するように設けられている。
ように、前記スライダ２４の側部に形成された屈曲部７
４と一組の固定ブロック７６ａ、７６ｂとの間に挟持さ
れ、駆動側および従動側の一組のプーリ５４ａ、５４ｂ
間に懸架されたタイミングベルト５２が所定方向に回転
することにより、スライダ２４が該タイミングベルト５
２と一体的に直線状に変位するように設けられている。
【００２９】本発明の実施の形態に係る電動アクチュエ
ータ１０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。
ータ１０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。
【００３０】先ず、治具８０を用いてアクチュエータボ
デイ１６の空間部２０内にガイド手段７２を組み付ける
方法について以下に説明する。
デイ１６の空間部２０内にガイド手段７２を組み付ける
方法について以下に説明する。
【００３１】この治具８０は、図５に示されるように、
基台８２と、前記基台８２の上面に軸線と略直交する方
向に沿って並設された一組のレール部材８４ａ、８４ｂ
と、前記レール部材８４ａ、８４ｂに沿って摺動するブ
ロック８６ａ、８６ｂによって軸線と略直交する方向に
変位自在に設けられた位置決めプレート８８とを含む。
なお、前記位置決めプレート８８は、基台８２の四隅角
部に近接する部位に設けられたストッパピン９０によっ
てその変位が規制される。
基台８２と、前記基台８２の上面に軸線と略直交する方
向に沿って並設された一組のレール部材８４ａ、８４ｂ
と、前記レール部材８４ａ、８４ｂに沿って摺動するブ
ロック８６ａ、８６ｂによって軸線と略直交する方向に
変位自在に設けられた位置決めプレート８８とを含む。
なお、前記位置決めプレート８８は、基台８２の四隅角
部に近接する部位に設けられたストッパピン９０によっ
てその変位が規制される。
【００３２】さらに治具８０は、前記位置決めプレート
８８の上面に所定長だけ突出するように設けられ、位置
決め用孔部４４ａ〜４４ｃに挿入されることによりアク
チュエータボデイ１６を位置決めした状態で保持する複
数の位置決めピン４２ａ〜４２ｃと、アクチュエータボ
デイ１６の空間部２０内に臨む端部がリニアガイドレー
ル３８の側部（後述する第２側部１００）に当接する位
置決め用シャフト４６と、前記位置決め用シャフト４６
を支持する支持ブロック９４とを有する。
８８の上面に所定長だけ突出するように設けられ、位置
決め用孔部４４ａ〜４４ｃに挿入されることによりアク
チュエータボデイ１６を位置決めした状態で保持する複
数の位置決めピン４２ａ〜４２ｃと、アクチュエータボ
デイ１６の空間部２０内に臨む端部がリニアガイドレー
ル３８の側部（後述する第２側部１００）に当接する位
置決め用シャフト４６と、前記位置決め用シャフト４６
を支持する支持ブロック９４とを有する。
【００３３】図６に示されるように、治具８０の位置決
めプレート８８上に設けられた複数の位置決めピン４２
ａ〜４２ｃをアクチュエータボデイ１６の位置決め用孔
部４４ａ〜４４ｃに挿入するとともに、アクチュエータ
ボデイ１６の一端部の開口部２６を介してガイド手段７
２を軸線方向に沿って空間部２０内に挿入する。前記ガ
イド手段７２を構成するガイドブロック３４の上面に
は、スライダ２４と比較して幅方向の寸法が短縮された
ダミースライダ２４ａが連結されている。実際上使用さ
れるスライダ２４の幅が開口部２６の幅よりも大きく設
定されているため、アクチュエータボデイ１６の開口部
２６から挿入することが困難だからである。
めプレート８８上に設けられた複数の位置決めピン４２
ａ〜４２ｃをアクチュエータボデイ１６の位置決め用孔
部４４ａ〜４４ｃに挿入するとともに、アクチュエータ
ボデイ１６の一端部の開口部２６を介してガイド手段７
２を軸線方向に沿って空間部２０内に挿入する。前記ガ
イド手段７２を構成するガイドブロック３４の上面に
は、スライダ２４と比較して幅方向の寸法が短縮された
ダミースライダ２４ａが連結されている。実際上使用さ
れるスライダ２４の幅が開口部２６の幅よりも大きく設
定されているため、アクチュエータボデイ１６の開口部
２６から挿入することが困難だからである。
【００３４】アクチュエータボデイ１６の底面に形成さ
れた位置決め用孔部４４ａ〜４４ｃに対し、位置決めプ
レート８８の上面に形成された位置決めピン４２ａ〜４
２ｃが挿入されることにより、該アクチュエータボデイ
１６が治具８０の所定位置に位置決めされる。なお、前
記位置決めピン４２ａ〜４２ｃの先端部は、アクチュエ
ータボデイ１６を貫通して所定長だけ突出する。
れた位置決め用孔部４４ａ〜４４ｃに対し、位置決めプ
レート８８の上面に形成された位置決めピン４２ａ〜４
２ｃが挿入されることにより、該アクチュエータボデイ
１６が治具８０の所定位置に位置決めされる。なお、前
記位置決めピン４２ａ〜４２ｃの先端部は、アクチュエ
ータボデイ１６を貫通して所定長だけ突出する。
【００３５】また、アクチュエータボデイ１６のスリッ
ト１４から突出するダミースライダ２４ａを、スライダ
取付用孔部３６ａ、３６ｂを介して挿入されるボルト９
６によってガイドブロック３４に連結する。前記連結さ
れたダミースライダ２４ａの一部を指で把持して空間部
２０内に挿入されたリニアガイドレール３８をアクチュ
エータボデイ１６の幅方向（軸線と略直交する方向）に
スライドさせ、リニアガイドレール３８の第１側部９８
を、突出する一組の位置決めピン４２ａ〜４２ｃに係合
させる（図７参照）。
ト１４から突出するダミースライダ２４ａを、スライダ
取付用孔部３６ａ、３６ｂを介して挿入されるボルト９
６によってガイドブロック３４に連結する。前記連結さ
れたダミースライダ２４ａの一部を指で把持して空間部
２０内に挿入されたリニアガイドレール３８をアクチュ
エータボデイ１６の幅方向（軸線と略直交する方向）に
スライドさせ、リニアガイドレール３８の第１側部９８
を、突出する一組の位置決めピン４２ａ〜４２ｃに係合
させる（図７参照）。
【００３６】リニアガイドレール３８の第１側部９８に
対する一組の位置決めピン４２ａ〜４２ｃの係合状態が
保持された状態において、アクチュエータボデイ１６を
位置決めプレート８８と一体的に軸線と略直交する幅方
向に変位させ、位置決め用シャフト４６の一端部をアク
チュエータボデイ１６の位置決めシャフト用孔部４８に
挿通させる。さらに前記位置決めシャフト用孔部４８を
貫通して空間部２０内に臨む位置決め用シャフト４６の
一端部をリニアガイドレール３８の第２側部１００に当
接させる（図８参照）。
対する一組の位置決めピン４２ａ〜４２ｃの係合状態が
保持された状態において、アクチュエータボデイ１６を
位置決めプレート８８と一体的に軸線と略直交する幅方
向に変位させ、位置決め用シャフト４６の一端部をアク
チュエータボデイ１６の位置決めシャフト用孔部４８に
挿通させる。さらに前記位置決めシャフト用孔部４８を
貫通して空間部２０内に臨む位置決め用シャフト４６の
一端部をリニアガイドレール３８の第２側部１００に当
接させる（図８参照）。
【００３７】従って、アクチュエータボデイ１６の空間
部２０内に挿入されたリニアガイドレール３８は、第１
側部９８が位置決め用孔部４４ａ〜４４ｃを貫通して突
出する一組の位置決めピン４２ａ〜４２ｃに当接して位
置決めされ、且つ、前記第１側部９８と反対側に設けら
れた第２側部１００が位置決め用シャフト４６の端部に
当接して位置決めされることにより、アクチュエータボ
デイ１６の空間部２０内の所定位置に位置決めされる
（図９参照）。
部２０内に挿入されたリニアガイドレール３８は、第１
側部９８が位置決め用孔部４４ａ〜４４ｃを貫通して突
出する一組の位置決めピン４２ａ〜４２ｃに当接して位
置決めされ、且つ、前記第１側部９８と反対側に設けら
れた第２側部１００が位置決め用シャフト４６の端部に
当接して位置決めされることにより、アクチュエータボ
デイ１６の空間部２０内の所定位置に位置決めされる
（図９参照）。
【００３８】このようにアクチュエータボデイ１６の空
間部２０の所定位置にリニアガイドレール３８が位置決
めされた状態において、アクチュエータボデイ１６の上
面に形成されたガイド取付用孔部４０に沿って挿入され
るボルト１０１を介して、前記リニアガイドレール３８
をアクチュエータボデイ１６の内壁面に固定する（図９
参照）。
間部２０の所定位置にリニアガイドレール３８が位置決
めされた状態において、アクチュエータボデイ１６の上
面に形成されたガイド取付用孔部４０に沿って挿入され
るボルト１０１を介して、前記リニアガイドレール３８
をアクチュエータボデイ１６の内壁面に固定する（図９
参照）。
【００３９】さらに、ダミースライダ２４ａをガイドブ
ロック３４から取り外し、実際に使用されるスライダ２
４をスライダ挿入用開口部３２を介して挿入し、スライ
ダ取付用孔部３６ａ、３６ｂに沿って挿入されるボルト
１０２を介して前記スライダ２４をガイドブロック３４
に連結する（図４参照）。この場合、ボルト１０２が挿
入されるスライダ２４の孔部は、上部側が拡径した断面
テーパ状に形成されているため、前記ボルト１０２を容
易に挿入することができる。
ロック３４から取り外し、実際に使用されるスライダ２
４をスライダ挿入用開口部３２を介して挿入し、スライ
ダ取付用孔部３６ａ、３６ｂに沿って挿入されるボルト
１０２を介して前記スライダ２４をガイドブロック３４
に連結する（図４参照）。この場合、ボルト１０２が挿
入されるスライダ２４の孔部は、上部側が拡径した断面
テーパ状に形成されているため、前記ボルト１０２を容
易に挿入することができる。
【００４０】このようにして、アクチュエータボデイ１
６の軸線とリニアガイドレール３８の軸線とを一致させ
て高精度に同芯度をとることができる。
６の軸線とリニアガイドレール３８の軸線とを一致させ
て高精度に同芯度をとることができる。
【００４１】次に、電動アクチュエータ１０の動作を説
明すると、図示しない電源が付勢されることにより回転
駆動源１８の駆動軸１８ａが所定方向に回動する。前記
回転駆動源１８の駆動軸１８ａに軸着された駆動側のプ
ーリ５４ａが所定方向に回動し、前記駆動側と従動側の
プーリ５４ａ、５４ｂとの間に懸架されたタイミングベ
ルト５２が回動する。従って、屈曲部７４と固定ブロッ
ク７６ａ、７６ｂとの間に挟持されたタイミングベルト
５２を介してスライダ２４がスリット１４に沿って直線
状に変位する。
明すると、図示しない電源が付勢されることにより回転
駆動源１８の駆動軸１８ａが所定方向に回動する。前記
回転駆動源１８の駆動軸１８ａに軸着された駆動側のプ
ーリ５４ａが所定方向に回動し、前記駆動側と従動側の
プーリ５４ａ、５４ｂとの間に懸架されたタイミングベ
ルト５２が回動する。従って、屈曲部７４と固定ブロッ
ク７６ａ、７６ｂとの間に挟持されたタイミングベルト
５２を介してスライダ２４がスリット１４に沿って直線
状に変位する。
【００４２】前記回転駆動源１８に供給される電流の極
性を前記とは逆転させることにより、タイミングベルト
５２が前記とは反対方向に回動し、スライダ２４を前記
とは反対方向に変位させることができる。
性を前記とは逆転させることにより、タイミングベルト
５２が前記とは反対方向に回動し、スライダ２４を前記
とは反対方向に変位させることができる。
【００４３】なお、図１０に示されるように、本実施の
形態に係る電動アクチュエータ１０を他のアクチュエー
タ１１０、１１２と一体的に組み付けて、ＸＹＺの３軸
方向に沿って変位する装置１１４を構成してもよい。図
１０において、参照数字１１６は、電気信号、流体圧信
号等を送給するための可撓性を有するケーブルを示して
いる。
形態に係る電動アクチュエータ１０を他のアクチュエー
タ１１０、１１２と一体的に組み付けて、ＸＹＺの３軸
方向に沿って変位する装置１１４を構成してもよい。図
１０において、参照数字１１６は、電気信号、流体圧信
号等を送給するための可撓性を有するケーブルを示して
いる。
【００４４】本実施の形態では、閉空間断面構造（断面
四角型のチューブ構造）のアクチュエータボデイ１６の
空間部２０内に、種々の機能要素を内蔵することによ
り、限定された空間部２０内で最大のアクチュエータボ
デイ１６の寸法を確保することができる。アクチュエー
タボデイ１６の外郭寸法がそのまま断面寸法となり、高
さ方向の空間が限定された断面寸法空間内で最大のアク
チュエータボデイ１６の寸法を確保することができる。
つまり、アクチュエータボデイ１６をモノコック構造と
することにより、究極的な断面二次モーメントが得られ
る。
四角型のチューブ構造）のアクチュエータボデイ１６の
空間部２０内に、種々の機能要素を内蔵することによ
り、限定された空間部２０内で最大のアクチュエータボ
デイ１６の寸法を確保することができる。アクチュエー
タボデイ１６の外郭寸法がそのまま断面寸法となり、高
さ方向の空間が限定された断面寸法空間内で最大のアク
チュエータボデイ１６の寸法を確保することができる。
つまり、アクチュエータボデイ１６をモノコック構造と
することにより、究極的な断面二次モーメントが得られ
る。
【００４５】特定の剛性を望む場合、アクチュエータボ
デイ１６の肉厚等の削減が可能となり、軽量化（総合的
な剛性増加）、コストダウンができる。
デイ１６の肉厚等の削減が可能となり、軽量化（総合的
な剛性増加）、コストダウンができる。
【００４６】複数の機能要素（ガイド手段７２、駆動力
伝達機構２２、テンション機構６４等）がアクチュエー
タボデイ１６の空間部２０内に収納されることにより、
前記機能要素の剛性支持手段の方向を多元化し、補助支
持部材への依存度を減少させ、さらなる軽量化が可能と
なる。複数の機能要素をアクチュエータボデイ１６に直
接的に支持することができるため、機能要素の支持精度
を向上させることができる。
伝達機構２２、テンション機構６４等）がアクチュエー
タボデイ１６の空間部２０内に収納されることにより、
前記機能要素の剛性支持手段の方向を多元化し、補助支
持部材への依存度を減少させ、さらなる軽量化が可能と
なる。複数の機能要素をアクチュエータボデイ１６に直
接的に支持することができるため、機能要素の支持精度
を向上させることができる。
【００４７】機能要素の剛性支持方向の多元化は、機能
要素のレイアウトの自由度を増大させる。例えば、リニ
アガイドレール３８をアクチュエータボデイ１６の空間
部２０内にその天地を逆転させて取り付けることによ
り、従来技術ではカバーが装着された部位にリニアガイ
ドレール３８を固定することができる。
要素のレイアウトの自由度を増大させる。例えば、リニ
アガイドレール３８をアクチュエータボデイ１６の空間
部２０内にその天地を逆転させて取り付けることによ
り、従来技術ではカバーが装着された部位にリニアガイ
ドレール３８を固定することができる。
【００４８】従って、機能要素の最適配置により空間効
率を改善して装置全体を小型化することや、より高いス
ペック（大きなサイズ）の要素部品の装備が可能とな
る。また、アクチュエータボデイ１６の肉厚増加によっ
て剛性をより一層増大させ、しかも要求性能に対する最
適な配置が可能となる。例えば、ガイド手段７２の最も
有利な荷重方向を、電動アクチュエータ１０の荷重方向
に合わせて設定することができる。
率を改善して装置全体を小型化することや、より高いス
ペック（大きなサイズ）の要素部品の装備が可能とな
る。また、アクチュエータボデイ１６の肉厚増加によっ
て剛性をより一層増大させ、しかも要求性能に対する最
適な配置が可能となる。例えば、ガイド手段７２の最も
有利な荷重方向を、電動アクチュエータ１０の荷重方向
に合わせて設定することができる。
【００４９】アクチュエータボデイ１６の開口部の面積
が減少することにより、従来技術で用いられていたカバ
ーへの依存度が減少する。すなわち、カバーとフレーム
（アクチュエータボデイ１６）とを一体化したボデイ構
造とすることにより前記カバーが不要となり、前記カバ
ーがあった部分の剛性をさらに高めることができる。
が減少することにより、従来技術で用いられていたカバ
ーへの依存度が減少する。すなわち、カバーとフレーム
（アクチュエータボデイ１６）とを一体化したボデイ構
造とすることにより前記カバーが不要となり、前記カバ
ーがあった部分の剛性をさらに高めることができる。
【００５０】また、アクチュエータボデイ１６の開口部
の面積が減少することにより、クリーン化、防塵化等が
容易となる。特に一体構造のアクチュエータボデイ１６
の外郭構造は、フレームとカバーとの連結構造に対して
両者のシール、遮蔽の必要性が減少するため、防水、防
ミスト（液体が染み込みにくい）、高真空（気体のシー
ル）への対応が容易となる。
の面積が減少することにより、クリーン化、防塵化等が
容易となる。特に一体構造のアクチュエータボデイ１６
の外郭構造は、フレームとカバーとの連結構造に対して
両者のシール、遮蔽の必要性が減少するため、防水、防
ミスト（液体が染み込みにくい）、高真空（気体のシー
ル）への対応が容易となる。
【００５１】アクチュエータボデイ１６の形状を四角筒
型のチューブ構造とすることにより、取付姿勢の自由度
が増大し、従来から用いられていたブラケット等のアク
チュエータ外部支持構造への依存度が減少し、総合的な
剛性増加、軽量化、小型化が可能となる。
型のチューブ構造とすることにより、取付姿勢の自由度
が増大し、従来から用いられていたブラケット等のアク
チュエータ外部支持構造への依存度が減少し、総合的な
剛性増加、軽量化、小型化が可能となる。
【００５２】
【発明の効果】本発明によれば、以下の効果が得られ
る。
る。
【００５３】すなわち、アクチュエータボデイを、扁平
な四角筒体の構造とすることにより、制限された断面寸
法空間内で軽量且つ高剛性のボデイ構造を得ることがで
きる。
な四角筒体の構造とすることにより、制限された断面寸
法空間内で軽量且つ高剛性のボデイ構造を得ることがで
きる。
【図１】本発明の実施の形態に係る電動アクチュエータ
の斜視図である。
の斜視図である。
【図２】図１に示す電動アクチュエータの分解斜視図で
ある。
ある。
【図３】図１に示す電動アクチュエータの回転駆動源お
よび駆動力伝達機構の透視斜視図である。
よび駆動力伝達機構の透視斜視図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線に沿った縦断面図である。
【図５】図１に示す電動アクチュエータの組み付けに使
用される治具の斜視図である。
用される治具の斜視図である。
【図６】図５の治具を用いてアクチュエータボデイの空
間部内にガイド手段を位置決めする状態を示す斜視図で
ある。
間部内にガイド手段を位置決めする状態を示す斜視図で
ある。
【図７】図５の治具上にリニアガイドレールが位置決め
された状態を示す斜視図である。
された状態を示す斜視図である。
【図８】アクチュエータボデイの空間部内にリニアガイ
ドレールが位置決めされた状態を示す横断面図である。
ドレールが位置決めされた状態を示す横断面図である。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線に沿った縦断面図である。
【図１０】図１の電動アクチュエータをＸＹＺの３軸方
向に変位する装置に組み付けた状態を示す斜視図であ
る。
向に変位する装置に組み付けた状態を示す斜視図であ
る。
１０…電動アクチュエータ １２…稜線部
１４…スリット １６…アクチュ
エータボデイ １８…回転駆動源 ２０…空間部 ２２…駆動力伝達機構 ２４…スライダ ２６…開口部 ２８ａ、２８ｂ
…エンドカバー ３０ａ、３０ｂ…プーリ取付用孔部 ３２…スライダ
挿入用開口部 ３４…ガイドブロック ３６ａ、３６ｂ
…スライダ取付用孔部 ３８…リニアガイドレール ４０…ガイド取
付用孔部 ４２ａ〜４２ｃ…位置決めピン ４４ａ〜４４ｃ
…位置決め用孔部 ４６…位置決め用シャフト ４８…位置決め
シャフト用孔部 ５２…タイミングベルト ５４ａ、５４ｂ
…プーリ ６４…テンション機構 ７２…ガイド手
段 ７４…屈曲部 ７６ａ、７６ｂ
…固定ブロック ８０…治具 ８２…基台 ８４ａ、８４ｂ…レール部材 ８８…位置決め
プレート
エータボデイ １８…回転駆動源 ２０…空間部 ２２…駆動力伝達機構 ２４…スライダ ２６…開口部 ２８ａ、２８ｂ
…エンドカバー ３０ａ、３０ｂ…プーリ取付用孔部 ３２…スライダ
挿入用開口部 ３４…ガイドブロック ３６ａ、３６ｂ
…スライダ取付用孔部 ３８…リニアガイドレール ４０…ガイド取
付用孔部 ４２ａ〜４２ｃ…位置決めピン ４４ａ〜４４ｃ
…位置決め用孔部 ４６…位置決め用シャフト ４８…位置決め
シャフト用孔部 ５２…タイミングベルト ５４ａ、５４ｂ
…プーリ ６４…テンション機構 ７２…ガイド手
段 ７４…屈曲部 ７６ａ、７６ｂ
…固定ブロック ８０…治具 ８２…基台 ８４ａ、８４ｂ…レール部材 ８８…位置決め
プレート
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 染谷 雅彦
茨城県筑波郡谷和原村絹の台４−２−２
エスエムシー株式会社筑波技術センター内
Ｆターム(参考） 3J062 AA21 AB12 AC08 BA01 BA12
CA06 CA32
Claims (2)
- 【請求項１】対向する二組の面を有する四角筒体からな
り、前記四角筒体の稜線部に沿って所定長だけ延在する
スリット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端部に連結される駆動源
と、 前記アクチュエータボデイによって囲繞された空間部に
配設され、前記駆動源の駆動力を伝達する駆動力伝達手
段と、 前記駆動力伝達手段から伝達される駆動力によって前記
アクチュエータボデイのスリットに沿って往復動作する
スライダと、 を備えることを特徴とする電動アクチュエータ。 - 【請求項２】治具の位置決めプレートに設けられた複数
の位置決めピンをアクチュエータボデイの位置決め用孔
部に挿入する工程と、 前記アクチュエータボデイの端部に形成された開口部か
らリニアガイドレールを軸線方向に沿った空間部内に挿
入する工程と、 前記位置決めプレートとアクチュエータボデイとを一体
的にスライドさせ、治具に設けられた位置決め用シャフ
トをアクチュエータボデイに形成された位置決めシャフ
ト用孔部に挿通させる工程と、 前記リニアガイドレールの第１側面が位置決め用孔部を
貫通して突出する位置決めピンに当接し、且つ前記第１
側面と反対側の第２側面が位置決め用シャフトの端部に
当接して位置決めされることにより、アクチュエータボ
デイの軸線とリニアガイドレールの軸線とを一致させる
工程と、 を有することを特徴とする電動アクチュエータの組み付
け方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002074372A JP3937067B2 (ja) | 2002-03-18 | 2002-03-18 | 電動アクチュエータおよびその組み付け方法 |
| US10/378,822 US7124657B2 (en) | 2002-03-18 | 2003-03-05 | Electric actuator and method of assembling the same |
| DE10311108A DE10311108A1 (de) | 2002-03-18 | 2003-03-12 | Elektrisches Stellglied und Verfahren zu dessen Zusammenbau |
| KR10-2003-0016492A KR100517131B1 (ko) | 2002-03-18 | 2003-03-17 | 전동액츄에이터 및 그 조립방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002074372A JP3937067B2 (ja) | 2002-03-18 | 2002-03-18 | 電動アクチュエータおよびその組み付け方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003269560A true JP2003269560A (ja) | 2003-09-25 |
| JP3937067B2 JP3937067B2 (ja) | 2007-06-27 |
Family
ID=28035298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002074372A Expired - Fee Related JP3937067B2 (ja) | 2002-03-18 | 2002-03-18 | 電動アクチュエータおよびその組み付け方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7124657B2 (ja) |
| JP (1) | JP3937067B2 (ja) |
| KR (1) | KR100517131B1 (ja) |
| DE (1) | DE10311108A1 (ja) |
Families Citing this family (14)
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|---|---|---|---|---|
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| JP2004011681A (ja) * | 2002-06-04 | 2004-01-15 | Smc Corp | アクチュエータ |
| DE102004009175A1 (de) | 2003-03-10 | 2004-12-09 | Smc K.K. | Kabelstruktur |
| GB0416186D0 (en) * | 2004-07-20 | 2004-08-18 | Jones Tim | Improvement in and relating to activators |
| EP1640543B1 (de) * | 2004-09-23 | 2016-06-01 | Hawa Ag | Antriebsvorrichtung für ein verschiebbares Trennelelemt |
| US10646292B2 (en) | 2004-09-30 | 2020-05-12 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Electro-mechanical strap stack in robotic arms |
| US9261172B2 (en) | 2004-09-30 | 2016-02-16 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Multi-ply strap drive trains for surgical robotic arms |
| JP2007089275A (ja) * | 2005-09-21 | 2007-04-05 | Smc Corp | 電動シリンダ |
| DE102010044792B4 (de) * | 2010-09-09 | 2017-07-20 | Parker Hannifin Gmbh | Elektromechanischer Linearantrieb mit integrierter Spannvorrichtung für den Gewindespindelantrieb |
| FR2981716B1 (fr) * | 2011-10-19 | 2014-08-08 | Inteva Products France Sas | Carter de reducteur mecanique formant rail de guidage, systeme d'entrainement d'un ouvrant |
| US9476244B2 (en) * | 2014-07-24 | 2016-10-25 | Christopher B. Miller | Belt tensioning motor mount |
| EP3832062A1 (de) * | 2019-12-04 | 2021-06-09 | dormakaba Deutschland GmbH | Antriebseinheit für eine schiebeanordnung, insbesondere schiebetür |
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