JP3488686B2 - アクチュエータ - Google Patents
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Transmission Devices (AREA)
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Description
下にフレームに沿ってスライダを直線状に往復動作させ
ることが可能なアクチュエータに関する。
めにアクチュエータ等の搬送手段が用いられている。
図12および図13に示す(例えば、特開平11−30
234号公報等参照)。
軌道レール2の凹部3に沿って変位するスライダ4と、
図示しない駆動モータによって駆動され且つ前記スライ
ダ4に対して取り外し可能なナット体5に螺合するねじ
軸6とを有する。前記ねじ軸6の両端部には、該ねじ軸
6を回転自在に支持するねじ軸支持体7a、7bがそれ
ぞれ設けられ、前記ねじ軸支持体7a、7bは、軌道レ
ール2の上面8に載置した状態で取り付けられている。
従来技術に係るアクチュエータ1では、ねじ軸6および
ねじ軸支持体7a、7bを含む送りねじ軸機構がユニッ
ト化されていないため、前記送りねじ軸機構を軌道レー
ル2に対して簡便に組み付けたり、あるいは前記送りね
じ軸機構を軌道レール2から簡便に取り外すことができ
ないという不具合がある。
1では、図13に示されるように、ねじ軸6をスライダ
4の貫通孔9に沿って挿通させる必要があるため、換言
すると、ユニット化するときにスライダ4が邪魔部材と
なるために、ねじ軸6およびねじ軸支持体7a、7b等
を含む構成部品を一体的に組み込んだユニットとするこ
とができないという不具合がある。
る際、前記ねじ軸6をスライダ4の貫通孔9に沿って挿
通させなければならないとともに、ねじ軸6を軌道レー
ル2から取り外す場合には、ねじ軸6を軌道レール2の
軸線方向に沿った端部側から引き抜いてスライダ4の貫
通孔9から離脱させる必要がある。その際、軌道レール
2が固定されていてその軸線方向に沿った端部側に障害
物があるときには、ねじ軸6をスライダ4の貫通孔9か
ら引き出すことが困難となる不具合がある。
たものであり、送りねじ軸機構をユニット化し、前記ユ
ニット化された送りねじ軸機構をフレームに対して簡便
に組み付けることができ、あるいは前記ユニット化され
た送りねじ軸機構をフレームから簡便に離脱させること
が可能なアクチュエータを提供することを目的とする。
めに、本発明は、フレームと、前記フレームの内部また
は外部に配設される駆動源と、送りねじ軸および送りね
じナットを含み、前記駆動源の駆動力を伝達する送りね
じ軸機構と、前記送りねじ軸機構によって伝達される駆
動力の作用下に前記フレームの軸線方向に沿って往復動
作するスライダと、前記スライダがフレームに沿って変
位する際、該スライダを案内するガイド機構と、を備
え、前記スライダには、該スライダが装着される前記フ
レーム側とは反対側に向かって開口し、前記送りねじ軸
および送りねじナットが挿入自在な開口部が形成され、
前記送りねじ軸機構は一体的に組み付けられたユニット
からなり、前記開口部を介して前記フレームの上方向か
ら該フレームに対して着脱自在に装着され、さらに、前
記スライダには、前記開口部から下部側に向かって貫通
する、リターンチューブ収納用の孔部が形成されること
を特徴とする。
源の駆動作用下に所定方向に回動する送りねじ軸と、前
記送りねじ軸が螺合するねじ孔が貫通形成された送りね
じナットと、前記送りねじ軸を回動自在に支持する軸受
機構と、駆動源を保持するハウジングの内部に装着され
る前記軸受機構を規制するベアリング押さえ部材とが一
体的に組み付けられたユニットとし、または、回転駆動
源の駆動作用下に所定方向に回動する送りねじ軸と、前
記送りねじ軸が螺合するねじ孔が貫通形成された送りね
じナットと、前記送りねじ軸を回動自在に支持する軸受
機構と、駆動源を保持するハウジングの内部に装着され
る前記軸受機構を規制するベアリング押さえ部材と、前
記ハウジングとが一体的に組み付けられたユニットと
し、あるいは、回転駆動源の駆動作用下に所定方向に回
動する送りねじ軸と、前記送りねじ軸が螺合するねじ孔
が貫通形成された送りねじナットと、前記送りねじ軸を
回動自在に支持する軸受機構と、駆動源を保持するハウ
ジングの内部に装着される前記軸受機構を規制するベア
リング押さえ部材と、前記ハウジングと、エンドプレー
トとが一体的に組み付けられたユニットとして構成して
もよい。
ット化し、前記ユニット化された送りねじ軸機構をスラ
イダの開口部を介してフレームに対して簡便に組み付け
ることができ、あるいは前記ユニット化された送りねじ
軸機構を前記開口部を介してフレームに対して簡便に着
脱させることができる。また、前記開口部から下部側に
向かって貫通する、リターンチューブ収納用の孔部をス
ライダに形成することにより、送りねじナットに設けら
れるリターンチューブが、前記スライダの開口部の下部
側の前記孔部内に収納されるため、スライダの高さ方向
の寸法を抑制することができる。
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。
実施の形態に係るアクチュエータを示す。
孔部11が形成され、断面コ字状を呈し長尺に形成され
たフレーム12と、前記フレーム12の一端部に連結さ
れた回転駆動源14と、前記フレーム12に対して着脱
自在なユニットとして構成され、図示しないカップリン
グ部材を介して回転駆動源14の回転駆動力を伝達する
送りねじ軸機構16と、前記送りねじ軸機構16を介し
て伝達される駆動力の作用下に前記フレーム12の軸線
方向に沿って往復動作するスライダ18と、前記スライ
ダ18をフレーム12に沿って案内するガイド機構20
(図10参照)とを有する。
8をステンレススチール等の金属製材料によって形成す
ると好適である。
示されるように、図示しないカップリング部材を介して
回転駆動源14の駆動軸と同軸状に連結されるボールね
じ軸(送りねじ軸)28と、前記ボールねじ軸28に螺
合するねじ孔が貫通して形成されたボールねじナット
(送りねじナット)30とを含む。
じ孔が形成された円筒部32と、前記円筒部32の一端
部に一体的に形成され、ねじ部材34を介してスライダ
18の側面部に固定されるフランジ部36とから構成さ
れる。
14を支持する支持部38を有しフレーム12の一端部
にねじ部材40を介して連結されるハウジング42と、
前記ボールねじ軸28の端部に連結される軸受機構44
と、ねじ部材46を介して前記ハウジング42に連結さ
れるベアリング押さえ部材48とを備える。前記ベアリ
ング押さえ部材48には、略水平方向に沿って所定間隔
離間する一組のダンパ49a、49bがスライダ18側
に向かって突出するように設けられている。
部には、ボールねじ軸28の一端部を回動自在に軸支す
るエンドプレート50がねじ部材52を介して装着され
ている。なお、前記軸受機構44は、図9に示されるよ
うに、スペーサ54、ベアリング56およびロックナッ
ト58から構成される。
ねじ軸28、ボールねじナット30、ベアリング押さえ
部材48および軸受機構44を含む送りねじ軸機構16
が一体的に組み付けられたユニットとして設けるとよ
い。
軸28、ボールねじナット30、ベアリング押さえ部材
48および軸受機構44を有する送りねじ軸機構16に
対し、さらにハウジング42をも含んで一体的に組み付
けたユニットとしてもよい。
ット30、ベアリング押さえ部材48、軸受機構44お
よびハウジング42を有する送りねじ軸機構16に対
し、さらにエンドプレート50をも一体的に組み付けた
ユニットとしてもよい。
に、フレーム12の内壁の底面に近接する部位に該フレ
ーム12の軸線方向に沿って延在し、その縦断面が円弧
状に形成された一組の対向する第1ボール転動溝60
a、60bと、フレーム12の内壁に対向するスライダ
18の側面に形成され、その縦断面が円弧状に形成され
た一組の第2ボール転動溝62a、62bと、前記第2
ボール転動溝62a、62bに近接しスライダ18の軸
線方向に沿って貫通する一組のボール転動孔64a、6
4bとを有する。
ト30のフランジ部36と略平行となるようにスライダ
18の下部側にねじ部材66を介して一体的に連結され
るプレート68およびカバー70と、スライダ18の側
面に装着されるリターンガイド72とを有する。前記プ
レート68、カバー70およびリターンガイド72をそ
れぞれ樹脂製材料によって形成すると好適である。
70をスライダ18の側面の下部側に装着することによ
り、前記プレート68およびカバー70が装着されてい
ないスライダ18の側面の上部側をダンパ49a、49
bが当接する当接面として用いることができる。
びリターンガイド72は、スライダ18の軸線方向に沿
った一方の側面側と他方の側面側とで同一構成部品によ
って構成されている。
4が形成され、この場合、相互に対向する第1および第
2ボール転動溝60a、60b、62a、62bと、ス
ライダ18に形成された貫通するボール転動孔64a、
64bと、前記ボールリターン溝74とによって複数の
ボール76が転動する無限循環軌道が構成される。
示されるように、軸線方向に沿って延在する断面U字状
の開口部78が形成され、前記開口部78は、上方に向
かって開口する大きな凹部状に形成されることにより、
ボールねじナット30の円筒部32が上方側から着脱自
在に設けられる。
れるように、前記開口部78から下部側に向かって貫通
する矩形状の孔部80が形成され、前記孔部80には、
ボールねじナット30に装着され、複数のボール76が
転動する通路として機能するリターンチューブ(図示せ
ず)が収納される。従って、リターンチューブを収納す
るための孔部80を形成することにより、スライダ18
の高さ方向の寸法を抑制することができる。
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。
について説明する。
材66を介して一組のプレート68およびカバー70を
それぞれ装着し、前記スライダ18をフレーム12の凹
部内に組み付ける。この場合、スライダ18の軸線方向
に沿った一端側と他端側とで同一構成要素からなるプレ
ート68、カバー70およびリターンガイド72が装着
されるため、スライダ18の一端側または他端側のいず
れの方向からでもプレート68およびカバー70等を装
着することができるように設定されている。
った一端側と他端側とで同一の構成部材を用いることに
より、その方向性を問題とすることがなく、簡便に組み
付けることができる。また、ガイド機構20を構成する
部品の共通化を図ることにより、部品点数を削減して製
造コストを低減することができる。
じナット30の円筒部32をスライダ18の上方側から
開口部78に沿って進入させ、フランジ部36をねじ部
材34によってスライダ18の側面に締結するととも
に、ボールねじ軸28、ボールねじナット30、エンド
プレート50およびハウジング42が一体的に組み付け
られた送りねじ軸機構16をフレーム12に装着する。
字状の開口部が形成されているため、スライダが邪魔部
材となることがなく、スライダ18の上方側から、ボー
ルねじ軸28、ボールねじナット30、エンドプレート
50およびハウジング42が一体的に組み付けられた送
りねじ軸機構16のユニットをフレーム12に対して簡
便に装着することができる。なお、前記とは反対に、ス
ライダ18の開口部78を通じて送りねじ軸機構16の
ユニットをフレーム12から簡便に離脱させることがで
きる。
ように、無限循環軌道に沿って転動するボール76の中
心を結ぶ略水平直線とボールねじ軸28の中心を通る略
水平直線との離間距離Hが小さく設定されるため、スラ
イダ18に付与されるモーメントを抑制して、安定した
前記スライダ18の往復直線運動を確保することができ
る。
説明する。
駆動源14の回転駆動力がボールねじ軸28に伝達され
る。所定方向に回動するボールねじ軸28がボールねじ
ナット30のねじ孔に螺合することにより、ボールねじ
ナット30に連結されたスライダ18がガイド機構20
の案内作用下に一体的にフレーム12の軸線方向に沿っ
て変位する。なお、図示しないコントローラの制御作用
下に、回転駆動源14に流される電流の極性を正逆逆転
させることにより、前記スライダ18をフレーム12の
軸線方向に沿って往復動作させることができる。
沿って往復動作する際、第1ボール転動溝60a、60
bおよび第2ボール転動溝62a、62bに沿って複数
のボール76が転動する。
8と回転駆動源14の回転駆動軸とを同軸状に連結して
いるが、ボールねじ軸28に連結される第1プーリ(図
示せず)と回転駆動軸に連結される第2プーリ(図示せ
ず)とをそれぞれ懸架する図示しないタイミングベルト
を用いることにより、ボールねじ軸28と回転駆動源1
4とを略平行に配設してもよい。
示しないロッドレスシリンダまたは流体圧シリンダ等の
駆動手段を用いてもよい。
段82を介してフレーム12の側面にフォトセンサ84
を装着し、スライダ18に連結され該スライダ18と一
体的に変位する断面L字状の被検出部材86を検出する
ことにより、原点位置を検出することができる。
のボール転動溝60a、60bを略水平に2列配置する
ことにより、4列配置した場合と比較して、該フレーム
12の側部の高さ方向の寸法を抑制して剛性を増大させ
ることができるという利点がある。
る。
し、前記ユニット化された送りねじ軸機構をスライダが
装着されるフレームの反対側に向かって開口した開口部
に沿って挿入することにより、フレームに対して簡便に
組み付けることができ、あるいは前記ユニット化された
送りねじ軸機構を前記開口部を介してフレームに対して
簡便に着脱させることができる。
視図である。
の分解斜視図である。
分解斜視図である。
示す一部縦断面図である。
視図である。
視図である。
機構 18…スライダ 20…ガイド機構 28…ボールねじ軸 30…ボールねじ
ナット 32…円筒部 42…ハウジング 44…軸受機構 48…ベアリング
押さえ部材 50…エンドプレート 60a、60b、62a、62b…ボール転動溝 64a、64b…ボール転動孔 68…プレート 70…カバー 72…リターンガ
イド 78…開口部
Claims (4)
- 【請求項1】フレームと、 前記フレームの内部または外部に配設される駆動源と、 送りねじ軸および送りねじナットを含み、前記駆動源の
駆動力を伝達する送りねじ軸機構と、 前記送りねじ軸機構によって伝達される駆動力の作用下
に前記フレームの軸線方向に沿って往復動作するスライ
ダと、 前記スライダがフレームに沿って変位する際、該スライ
ダを案内するガイド機構と、 を備え、 前記スライダには、該スライダが装着される前記フレー
ム側とは反対側に向かって開口し、前記送りねじ軸およ
び送りねじナットが挿入自在な開口部が形成され、前記
送りねじ軸機構は一体的に組み付けられたユニットから
なり、前記開口部を介して前記フレームの上方向から該
フレームに対して着脱自在に装着され、 さらに、前記スライダには、前記開口部から下部側に向
かって貫通する、リターンチューブ収納用の孔部が形成
され ることを特徴とするアクチュエータ。 - 【請求項2】請求項1記載のアクチュエータにおいて、 前記送りねじ軸機構は、回転駆動源の駆動作用下に所定
方向に回動する送りねじ軸と、前記送りねじ軸が螺合す
るねじ孔が貫通形成された送りねじナットと、前記送り
ねじ軸を回動自在に支持する軸受機構と、駆動源を保持
するハウジングの内部に装着される前記軸受機構を規制
するベアリング押さえ部材とが一体的に組み付けられた
ユニットからなることを特徴とするアクチュエータ。 - 【請求項3】請求項1記載のアクチュエータにおいて、 前記送りねじ軸機構は、回転駆動源の駆動作用下に所定
方向に回動する送りねじ軸と、前記送りねじ軸が螺合す
るねじ孔が貫通形成された送りねじナットと、前記送り
ねじ軸を回動自在に支持する軸受機構と、駆動源を保持
するハウジングの内部に装着される前記軸受機構を規制
するベアリング押さえ部材と、前記ハウジングとが一体
的に組み付けられたユニットからなることを特徴とする
アクチュエータ。 - 【請求項4】請求項1記載のアクチュエータにおいて、 前記送りねじ軸機構は、回転駆動源の駆動作用下に所定
方向に回動する送りねじ軸と、前記送りねじ軸が螺合す
るねじ孔が貫通形成された送りねじナットと、前記送り
ねじ軸を回動自在に支持する軸受機構と、駆動源を保持
するハウジングの内部に装着される前記軸受機構を規制
するベアリング押さえ部材と、前記ハウジングと、エン
ドプレートとが一体的に組み付けられたユニットからな
ることを特徴とするアクチュエータ。
Priority Applications (4)
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