JP3655367B2 - リニアアクチュエータ - Google Patents
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Description
【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、シリンダ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】
従来技術に係るリニアアクチュエータとしては、例えば、実開平５−４２７１６号公報に開示された技術的思想がある。図１９に示される流体圧シリンダは、シリンダ本体１と、前記シリンダ本体１の内部に水平に且つ直列に並設された一対のシリンダ室２、３と、前記シリンダ室２、３の間に設けられ、前記シリンダ室２、３に連通し、前記シリンダ本体１の上面に開口し、前記開口の長手方向を前記シリンダ室２、３が並んだ方向と同一の方向に向けた長孔４と、前記シリンダ室２、３に連通する一対の圧力供給ポート（図示せず）と、前記シリンダ室２、３に往復動自在に挿入され、同時に同一方向へ移動する一対のピストン５、６と、前記ピストン５、６の間に非接着で挟持され、中心線を垂直に向けて配置され、前記長孔４内を前記ピストン５、６にしたがって移動するロッド７と、前記シリンダ本体１の上方に配置され、前記ロッド７に接続されたテーブル１８と、前記テーブル１８に組み込まれた循環ボールベアリング（図示せず）と、前記シリンダ本体１に設けられ、前記循環ボールベアリングに係合する軌道溝（図示せず）とから構成される。なお、図中、参照符号８、９はエンドカバーを、参照符号１４、１５は圧力室を夫々示している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術に係る流体圧シリンダでは、ピストン５、６が往復動作するシリンダ室２、３をシリンダ本体１内に画成された貫通孔によって形成している。この場合、前記シリンダ本体１は循環ボールベアリングのガイド部材として機能するものであり、耐摩耗性の観点から該シリンダ本体１は高硬度の素材によって形成される必要がある。一般的には、鉄鋼を熱処理して高硬度を得ている。このために、施される熱処理によってシリンダ室２、３に歪みが生じ、熱処理した後、前記歪みを矯正するために研削加工が必要となる。この結果、製造作業が煩雑となり、製造コストが高騰するという不都合がある。
【０００５】
また、前記流体圧シリンダでは、ピストン５、６に対して非接着状態で線接触に挟持されたロッド７を介して該ピストン５、６の往復動作をテーブル１８に伝達している。このため、例えば、ワーク等の重量によってテーブル１８に荷重が付与された場合、前記荷重は相互に直交するピストン５、６とロッド７との結合部位に伝達される。その際、ロッド７はピストン５、６に対し非接着状態で線接触に挟持されているだけであり、長時間の使用によって前記ピストン５、６とロッド７との接触面が摩耗し、テーブル１８の移動精度が劣化するという不都合がある。
【０００６】
本発明は、前記の不都合を克服するためになされたものであり、簡単な構成によって廉価に製造することができるとともに、テーブルの移動精度が劣化することなく耐久性の向上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。
【０００７】
【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、上面部に開口部が画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た両端部に連結される一組のエンドブロックと、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、前記アクチュエータボデイの貫通孔に沿って延在するように前記夫々のエンドブロックに連結固定され、前記流体出入ポートに連通する通路を有する一組の円筒部材と、屈曲する端縁部を有し、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に伴って変位するジョイント部材と、前記夫々の円筒部材の外周面を気密に囲繞し且つ前記円筒部材の外周面に沿って進退自在に設けられ、前記ジョイント部材が面接触して当接することにより前記スライドテーブルと一体的に変位する一組のカバー部材と、前記アクチュエータボデイの上面部の端縁側に前記開口部と略平行に形成され、前記ジョイント部材の端縁部が係合する一対の長孔と、夫々のカバー部材によって閉塞され、前記円筒部材の通路に連通する一組の圧力室と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、一方の流体出入ポートから導入された圧力流体が、円筒部材の通路を介してカバー部材によって閉塞された一方の圧力室に供給される。前記圧力流体はジョイント部材に対し面接触するカバー部材の内壁面を押圧し、この押圧力によってジョイント部材を変位させる。従って、前記ジョイント部材に連結されたスライドテーブルがアクチュエータボデイの軸線方向に沿って変位する。また、前記アクチュエータボデイの上面部に形成された一対の長孔が、前記ジョイント部材の端縁部と係合してガイド孔として機能するために、前記ジョイント部材は、前記アクチュエータボデイの軸線方向に沿って直線的に安定して変位することが可能となり、前記ジョイント部材が当接して押圧されるカバー部材は、円筒部材の外周面に沿って、円滑に進退動作することができる。
【０００９】
さらに、他方の流体出入ポートから圧力流体を導入し、他方の圧力室に圧力流体を供給することにより、前記とは逆方向にスライドテーブルが変位する。このようにして、スライドテーブルを往復動作させることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、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。
【００１１】
図１は、本発明の第１実施形態に係るリニアアクチュエータの斜視図である。
【００１２】
このリニアアクチュエータ２０は、図１に示されるように、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の長手方向に沿った両端部にねじ２３を介して連結固定される一組のエンドブロック２４、２６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ガイド部２８に沿って直線状に往復動作するスライドテーブル３０とから構成される。
【００１３】
アクチュエータボデイ２２の上面部には略半長円状の切欠部３２が４箇所形成され、前記切欠部３２には底面部まで貫通する取付用孔部３４が画成されている。また、アクチュエータボデイ２２の上面の中央部に設けられたガイド部２８には、後述するジョイント部材３６が自在に変位するための開口部３８（図２および図６参照）が画成されている。さらに、前記アクチュエータボデイ２２の上面部の端縁側には、前記開口部３８と略平行に一対の長孔４０ａ、４０ｂが画成され、前記一対の長孔４０ａ、４０ｂはジョイント部材３６の屈曲する端縁部４２が係合してガイド孔として機能する。前記アクチュエータボデイ２２の底面部には、略長方形状の一対の窓部４４ａ、４４ｂと、略正方形状の大なる窓部４４ｃとが画成されている（図５参照）。さらにまた、アクチュエータボデイ２２の内部には、軸線方向に沿って、且つ前記開口部３８、長孔４０ａ、４０ｂおよび窓部４４ａ〜４４ｃに夫々連通する貫通孔４６が画成されている。なお、前記貫通孔４６は、アクチュエータボデイ２２の軸線方向に沿った両端部側に夫々形成された断面略円形状の円形部と、アクチュエータボデイ２２の略中央に形成された空洞部とを含む。
【００１４】
前記エンドブロック２４、２６にはアクチュエータボデイ２２の軸線方向に沿って貫通する孔部４７が画成され、前記孔部４７は先端部に雄ねじ部４８を有する栓部材５０によって閉塞されている。なお、前記栓部材５０の中心部には、軸線方向に沿って画成され、後述する流体出入ポート６０ａ、６０ｂに連通する通路５１が画成されている。前記アクチュエータボデイ２２の貫通孔４６の円形部には、該貫通孔４６の直径よりも若干小なる直径からなり、且つ軸線方向に沿って貫通する通路５２が画成された一対の円筒部材５４ａ、５４ｂ（筒状部材）が配設され、前記円筒部材５４ａ、５４ｂの通路５２に雄ねじ部４８を介して栓部材５０が内嵌されることにより、前記通路５１と通路５２とが連通する。
【００１５】
すなわち、夫々の円筒部材５４ａ、５４ｂは、栓部材５０によってエンドブロック２４、２６に連結支持されるとともに、前記円筒部材５４ａ、５４ｂの外周面がアクチュエータボデイ２２の貫通孔４６の内壁面と接触することなく、所定間隔からなる環状間隙５６が画成されている。この場合、各円筒部材５４ａ、５４ｂと栓部材５０との結合部位には、気密性を保持するためにリング状のシール部材５８が配設されている。前記エンドブロック２４、２６の側面部には流体出入ポート６０ａ、６０ｂが画成され、前記流体出入ポート６０ａ、６０ｂは通路６２を介して栓部材５０の通路５１に連通している（図４参照）。
【００１６】
なお、前記エンドブロック２４、２６の一側面には、図示しないセンサ（例えば、オートスイッチ等）を装着するためのセンサ取付用溝６４が画成され、前記センサ取付用溝６４は、アクチュエータボデイ２２の軸線方向と略平行に所定長にわたって形成されている（図１および図４参照）。さらに、前記エンドブロック２４、２６には、スライドテーブル３０の移動量を微調整するための調整用ねじ６６が設けられている（図１参照）。
【００１７】
スライドテーブル３０とガイド部２８との摺動部位には、該スライドテーブル３０を円滑に往復動作させるための複数のボールベアリング６８が介装され、前記ボールベアリング６８はガイド部２８およびスライドテーブル３０の内壁面に夫々対向して画成された軌道溝７０ａ、７０ｂに沿って転動しながら、後述する循環穴７１を介して循環する（図３並びに図７参照）。前記スライドテーブル３０の底面部には、ボルト部材７２を介して断面山形状のジョイント部材３６が連結されている。前記ジョイント部材３６の中央の頂部７４は、アクチュエータボデイ２２の上面に形成された開口部３８から露呈するように形成され、ボルト部材７２によってスライドテーブル３０の底面部に一体的に固定される。さらに、前記頂部７４に近接するジョイント部材３６の端縁部４２は上方に向かって屈曲して形成され、前記端縁部４２はアクチュエータボデイ２２の一対の長孔４０ａ、４０ｂから突出してスライドテーブル３０の底面部に当接するように形成されている。前記スライドテーブル３０と直交するジョイント部材３６の側壁面には、貫通孔４６の軸線方向に沿って延在し断面略コの字状を呈する一対のカバー部材７６ａ、７６ｂが相互に対向するように設けられている。前記ジョイント部材３６は、カバー部材７６ａ、７６ｂに対し非接着状態で面接触して挟持されている。前記カバー部材７６ａ、７６ｂは、シール部材７７ａ、７７ｂを介して円筒部材５４ａ、５４ｂの外周面を気密に囲繞するとともに、該円筒部材５４ａ、５４ｂの軸線方向に沿って矢印ＸまたはＹ方向に進退自在に設けられている。なお、前記円筒部材５４ａ、５４ｂは円筒の形状に限定されるものではなく、筒状の部材であれば種々の形状で形成してもよい。また、前記カバー部材７６ａ、７６ｂも前記筒状部材の形状に対応し、その外周面を囲繞するような形状であればよい。
【００１８】
前記カバー部材７６ａ、７６ｂと円筒部材５４ａ、５４ｂとによって、該円筒部材５４ａ、５４ｂの直径に対応する圧力室７８ａ、７８ｂが画成され、前記圧力室７８ａ、７８ｂは円筒部材５４ａ、５４ｂを貫通する通路５２に連通している。前記圧力室７８ａ、７８ｂに通路５２を介して圧力流体が導入されることにより、前記圧力流体はカバー部材７６ａ、７６ｂの内壁面を押圧する。従って、カバー部材７６ａ、７６ｂは、アクチュエータボデイ２２の貫通孔４６と円筒部材５４ａ、５４ｂの外周面とによって画成された環状間隙５６に沿って摺動変位する。前記カバー部材７６ａ、７６ｂが円筒部材５４ａ、５４ｂの外周面に沿って進退変位することにより、該カバー部材７６ａ、７６ｂに面接触状態で挟持されたジョイント部材３６を介してスライドテーブル３０が矢印ＸまたはＹ方向に往復動作する。
【００１９】
スライドテーブル３０は、図７に示されるように、断面略コの字状に形成されたテーブルブロック８０と、前記テーブルブロック８０の移動方向に沿った両端部にねじ部材８２を介して装着される一対のエンドカバー８４ａ、８４ｂおよびスクレーパ８６ａ、８６ｂとを有する。前記テーブルブロック８０には移動方向に沿って貫通する一対の循環穴７１が形成され、ボールベアリング６８は軌道溝７０ａ、７０ｂに沿って転動するとともに循環穴７１を介して循環する。前記テーブルブロック８０の端面には、ボールベアリング６８が転動する際に前記軌道溝７０ａ、７０ｂと循環穴７１とを媒介する一対のリターンガイド８８ａ、８８ｂが設けられている。夫々のエンドカバー８４ａ、８４ｂには、スライドテーブル３０の移動終端位置において発生する衝撃を調整用ねじ６６に当接することによって緩和するショックアブソーバ９０が設けられ、さらに、センサ取付用溝６４に装着される図示しないセンサによってスライドテーブル３０の移動位置を検出するための磁石９２が設けられている。
【００２０】
本発明の第１実施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。
【００２１】
先ず、図示しない流体圧供給源から圧力流体を一方の流体出入ポート６０ａに導入する。この場合、他方の流体出入ポート６０ｂは、図示しない切換弁の操作下に大気開放状態にしておく。
【００２２】
前記圧力流体は前記流体出入ポート６０ａに連通する通路６２を介して栓部材５０の通路５１内に供給される（図４参照）。さらに、圧力流体は、前記通路５１に連通する円筒部材５４ａを貫通する通路５２を介してカバー部材７６ａによって閉塞された圧力室７８ａに導入され、カバー部材７６ａの内壁面を押圧する。従って、圧力流体に押圧される一方のカバー部材７６ａは、シール部材７７ａによって圧力室７８ａが気密に保持された状態を維持しながら円筒部材５４ａから離間する方向（矢印Ｘ方向）に摺動変位する。この結果、一対のカバー部材７６ａ、７６ｂに面接触状態で挟持されたジョイント部材３６を介してスライドテーブル３０が矢印Ｘ方向に移動する。なお、この場合、他方のカバー部材７６ｂによって閉塞された圧力室７８ｂは大気開放された状態にあるため、前記カバー部材７６ｂは、円筒部材５４ｂの外周面に沿って接近する方向に移動する。前記矢印Ｘ方向に向かって移動するスライドテーブル３０は、調整用ねじ６６にショックアブソーバ９０が当接することにより移動終端位置が規制され、一方、センサ取付用溝６４に装着された図示しないセンサが磁石９２の磁気作用を検知することにより、スライドテーブル３０の位置が検出される。
【００２３】
前記とは逆方向にスライドテーブル３０を移動させる場合には、他方の流体出入ポート６０ｂに圧力流体を供給する。前記供給された圧力流体は、円筒部材５４ｂの通路５２を介して圧力室７８ｂに導入され、カバー部材７６ｂの内壁面を押圧することにより該カバー部材７６ｂを矢印Ｙ方向に移動させる。この結果、一対のカバー部材７６ａ、７６ｂに挟持されたジョイント部材３６を介してスライドテーブル３０が矢印Ｙ方向に移動する。なお、その他の動作は前記と同様であるため、その詳細な説明を省略する。
【００２４】
第１実施形態に係るリニアアクチュエータ２０では、ガイド部２８をアクチュエータボデイ２２と一体的に形成するとともに、前記アクチュエータボデイ２２に画成された貫通孔４６に対し、円筒部材５４ａ、５４ｂが連結固定されたエンドブロック２４、２６を挿入し、さらに、ジョイント部材３６と面接触する一対のカバー部材７６ａ、７６ｂを夫々円筒部材５４ａ、５４ｂに係合するように組み付けるだけでよく、簡便に製造することができることから製造コストの低減化を図ることが可能となる。
【００２５】
また、第１実施形態に係るリニアアクチュエータ２０では、ボルト部材７２を介してスライドテーブル３０に肉厚に形成されたジョイント部材３６を一体的に連結して剛性を高めているとともに、前記ジョイント部材３６はカバー部材７６ａ、７６ｂに対し非接着状態で面接触して挟持されている。このため、前記スライドテーブル３０に荷重が付与された場合であっても、前記荷重が伝達されるスライドテーブル３０とジョイント部材３６の連結部位が強固に結合され、さらにジョイント部材３６とカバー部材７６ａ、７６ｂとの接触面積が大きいことから、前記ジョイント部材３６とカバー部材７６ａ、７６ｂとの接触面に摩耗が発生しない。この結果、スライドテーブル３０の移動精度を劣化させることなく、しかも耐久性を向上させることができる。
【００２６】
次に、本発明の第２実施形態に係るリニアアクチュエータ１００を図８乃至図１２に示す。なお、以下に示す実施形態では、第１実施形態に示すリニアアクチュエータ２０と同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００２７】
このリニアアクチュエータ１００は、図８に示されるように、直方体状のアクチュエータボデイ１０２と、前記アクチュエータボデイ１０２の長手方向に沿った両端部にねじ２３を介してそれぞれ連結固定される一組のエンドブロック１０４、１０６と、前記アクチュエータボデイ１０２の上面部に膨出して一体的に形成されたガイド部２８に沿って直線状に往復動作するスライドテーブル３０とから構成される。なお、前記エンドブロック１０４、１０６の隅角部には、ショックアブソーバ９０に当接してスライドテーブル３０の変位量を規制するとともに、ナット部材１０５の螺回作用下に前記変位量を自在に調整するストッパ１０７がそれぞれ設けられる。
【００２８】
アクチュエータボデイ１０２の上面部には略半長円状の切欠部３２が４箇所形成され、前記切欠部３２には底面部まで貫通する取付用孔部３４が画成される。また、アクチュエータボデイ１０２の上面部には、ジョイント部材１０８が自在に変位するための略長円状の第１開口部１１０が画成され、反対側の底面部には前記第１開口部１１０に対応する略長円状の第２開口部１１２が画成される（図９参照）。さらに、アクチュエータボデイ１０２の内部には、軸線方向に沿って、且つ前記第１および第２開口部１１０、１１２にそれぞれ連通する断面略円形状の貫通孔１１４が画成される（図１０参照）。さらにまた、アクチュエータボデイ１０２の短手方向に沿った相互に対向する両側面部には、軸線方向に沿って略平行に延在する二条のセンサ取付用溝１１６ａ、１１６ｂが画成されたレール部材１１７（図１５参照）を保持するための一組の取付用孔部１１８ａ、１１８ｂが画成される。
【００２９】
エンドブロック１０４、１０６には、それぞれ、貫通孔１１４に沿って突出する円筒部１２０ａ、１２０ｂが一体的に形成され、前記円筒部１２０ａ（１２０ｂ）には軸線方向に沿って貫通する孔部１２２が画成される（図９参照）。前記孔部１２２の一端部は螺入された栓部材１２４によって閉塞され、他端部には縮径するオリフィス１２６が形成される。
【００３０】
また、エンドブロック１０４、１０６の側面部にはそれぞれ流体出入ポート６０ａ、６０ｂが画成され、前記流体出入ポート６０ａ、６０ｂは軸線方向と略直交する方向に延在する通路６２を介して前記孔部１２２に連通するように形成されている（図１２参照）。
【００３１】
さらに、前記円筒部１２０ａ（１２０ｂ）の外周面には環状溝を介してシール部材１２８が嵌合され、前記シール部材１２８は、後述するカバー部材７６ａ、７６ｂに摺接することにより前記カバー部材７６ａ、７６ｂによって画成される圧力室７８ａ、７８ｂを気密に保持する機能を営む。なお、前記流体圧出入ポート６０ａ、６０ｂに代替して、栓部材１２４が取り外された開口部を介してそれぞれの圧力室７８ａ、７８ｂに圧力流体を供給してもよい（図９の破線参照）。
【００３２】
スライドテーブル３０の底面部には、前記スライドテーブル３０に螺合されたボルト部材１３０を介して角筒状のジョイント部材１３２が一体的に固定される（図１１参照）。前記ジョイント部材１３２の側壁面には、貫通孔１１４の軸線方向に沿って延在し断面略コの字状を呈する一対のカバー部材７６ａ、７６ｂが相互に対向して設けられる（図９参照）。前記ジョイント部材１３２は、カバー部材７６ａ、７６ｂに対し非接着状態で面接触して挟持されている。なお、前記カバー部材７６ａ、７６ｂは、圧力室７８ａ、７８ｂに供給される圧力流体の作用下に円筒部１２０ａ、１２０ｂに沿って矢印ＸまたはＹ方向に進退自在に設けられる。
【００３３】
第２実施形態に係るリニアアクチュエータ１００では、エンドブロック１０４、１０６と円筒部１２０ａ、１２０ｂとをそれぞれ一体的に形成することにより部品点数を減少させ、廉価に製造することが可能となる。なお、その他の構成および作用効果は第１実施形態と同様であるため、その詳細な説明を省略する。
【００３４】
次に、本発明の第３実施形態に係るリニアアクチュエータ１４０を図１３乃至図１５に示す。
【００３５】
第３実施形態に係るリニアアクチュエータ１４０は、以下の点で第２実施形態のリニアアクチュエータ１００と構成的に異なる。すなわち、前記リニアアクチュエータ１４０は、アクチュエータボデイ１０２に画成された取付用孔部１１８ａ、１１８ｂにねじ部材１４２ａ、１４２ｂを螺入し、センサ取付用溝１１６ａ、１１６ｂが画成されたレール部材１１７をいずれか一方の側面部に選択的に且つ着脱自在に装着することができる。
【００３６】
なお、前記センサ取付用溝１１６ａ、１１６ｂの所定部位に装着されたセンサ１４４ａ、１４４ｂによって、スライドテーブル３０に設けられた磁石９２から発生する磁束を検知し該スライドテーブル３０の移動位置を検出することができる。その他の構成および作用効果は、第２実施形態と同様であるため、その詳細な説明を省略する。
【００３７】
次に、本発明の第４実施形態に係るリニアアクチュエータ１５０を図１６乃至図１８に示す。
【００３８】
前記リニアアクチュエータ１５０は、以下の点で第３実施形態に係るリニアアクチュエータ１４０と異なり、その他の構成並びに作用効果は同様であるためその詳細な説明を省略する。
【００３９】
すなわち、このリニアアクチュエータ１５０は、第１に、センサ取付用溝１１６ａ、１１６ｂが画成されたレール部材１５２の反対側の側面に長手方向に沿って断面略くの字状の凹部１５４が画成されている点、第２に、磁石１５６を保持する平板状のブラケット１５８が前記凹部１５４に対向するスライドテーブル３０の側面部に図示しないボルト部材を介して締結されている点で異なる。なお、略円柱状を呈する磁石１５６は、前記ブラケット１５８に形成された複数の爪片１６０によって外部に露呈するように保持される。
【００４０】
このように、センサ１４４ａ、１４４ｂによって磁気作用が検知される磁石１５６をスライドテーブル３０の側面部にレール部材１５２の方向に露呈させて取着するとともに、前記レール部材１５２に凹部１５４を画成して前記磁石１５６を凹部１５４に臨ませることにより、前記磁石１５６とセンサ１４４ａ、１４４ｂとを近接して配置することができる。この結果、センサ１４４ａ、１４４ｂの検出精度を向上させることが可能となる。
【００４１】
【発明の効果】
本発明に係るリニアアクチュエータによれば、以下の効果が得られる。
【００４２】
すなわち、アクチュエータボデイに画成された貫通孔に沿って、夫々円筒部材が連結固定された一組のエンドブロックを挿入し、さらに、ジョイント部材に対し面接触する一組のカバー部材を夫々円筒部材に係合するように組み付けて簡便に製造することができることから、製造コストの低減化を図ることが可能となる。
【００４３】
また、本発明に係るリニアアクチュエータでは、スライドテーブルにジョイント部材を一体的に連結して剛性を高めているとともに、前記ジョイント部材は一組のカバー部材に対して面接触して挟持されている。このため、前記スライドテーブルに荷重が付与された場合であっても、前記荷重が伝達されるスライドテーブルとジョイント部材の連結部位が強固に結合され、さらにジョイント部材とカバー部材との接触面積が大きいことから、前記ジョイント部材とカバー部材との接触面に摩耗が発生しない。この結果、スライドテーブルの移動精度を劣化させることなく、しかも耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るリニアアクチュエータの斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った縦断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った縦断面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線に沿った縦断面図である。
【図５】図１に示すリニアアクチュエータの底面図である。
【図６】図１に示すリニアアクチュエータからスライドテーブルを取り外した状態の斜視図である。
【図７】図１に示すリニアアクチュエータを構成するスライドテーブルの分解斜視図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係るリニアアクチュエータの斜視図である。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線に沿った縦断面図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線に沿った縦断面図である。
【図１１】図９のＸＩ−ＸＩ線に沿った縦断面図である。
【図１２】図９のＸＩＩ−ＸＩＩに沿った縦断面図である。
【図１３】本発明の第３実施形態に係るリニアアクチュエータの斜視図である。
【図１４】図１３に示すリニアアクチュエータの側面図である。
【図１５】図１４のＸＶ−ＸＶ線に沿った縦断面図である。
【図１６】本発明の第４実施形態に係るリニアアクチュエータの斜視図である。
【図１７】図１６に示すリニアアクチュエータの側面図である。
【図１８】図１６に示すリニアアクチュエータを構成するスライドテーブルの側面部に締結され、磁石を保持するブラケットの斜視図である。
【図１９】従来技術に係る流体圧シリンダの断面図である。
【符号の説明】
２０、１００、１４０、１５０…リニアアクチュエータ
２２、１０２…アクチュエータボデイ
２４、２６、１０４、１０６…エンドブロック
２８…ガイド部 ３０…スライドテーブル
３６、１３２…ジョイント部材 ３８、１１０、１１２…開口部
４４ａ〜４４ｃ…窓部 ４６、１１４…貫通孔
５０、１２４…栓部材 ５１、５２、６２…通路
５４ａ、５４ｂ…円筒部材 ６０ａ、６０ｂ…流体出入ポート
６４、１１６ａ、１１６ｂ…センサ取付用溝
６６…調整用ねじ ６８…ボールベアリング
７２、１３０…ボルト部材 ７６ａ、７６ｂ…カバー部材
７８ａ、７８ｂ…圧力室 ９０…ショックアブソーバ
９２、１５６…磁石 １２０ａ、１２０ｂ…円筒部
１２２…孔部 １１７、１５２…レール部材
１１８ａ、１１８ｂ…取付用孔部 １５４…凹部
１５８…ブラケット
【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、シリンダ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】
従来技術に係るリニアアクチュエータとしては、例えば、実開平５−４２７１６号公報に開示された技術的思想がある。図１９に示される流体圧シリンダは、シリンダ本体１と、前記シリンダ本体１の内部に水平に且つ直列に並設された一対のシリンダ室２、３と、前記シリンダ室２、３の間に設けられ、前記シリンダ室２、３に連通し、前記シリンダ本体１の上面に開口し、前記開口の長手方向を前記シリンダ室２、３が並んだ方向と同一の方向に向けた長孔４と、前記シリンダ室２、３に連通する一対の圧力供給ポート（図示せず）と、前記シリンダ室２、３に往復動自在に挿入され、同時に同一方向へ移動する一対のピストン５、６と、前記ピストン５、６の間に非接着で挟持され、中心線を垂直に向けて配置され、前記長孔４内を前記ピストン５、６にしたがって移動するロッド７と、前記シリンダ本体１の上方に配置され、前記ロッド７に接続されたテーブル１８と、前記テーブル１８に組み込まれた循環ボールベアリング（図示せず）と、前記シリンダ本体１に設けられ、前記循環ボールベアリングに係合する軌道溝（図示せず）とから構成される。なお、図中、参照符号８、９はエンドカバーを、参照符号１４、１５は圧力室を夫々示している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術に係る流体圧シリンダでは、ピストン５、６が往復動作するシリンダ室２、３をシリンダ本体１内に画成された貫通孔によって形成している。この場合、前記シリンダ本体１は循環ボールベアリングのガイド部材として機能するものであり、耐摩耗性の観点から該シリンダ本体１は高硬度の素材によって形成される必要がある。一般的には、鉄鋼を熱処理して高硬度を得ている。このために、施される熱処理によってシリンダ室２、３に歪みが生じ、熱処理した後、前記歪みを矯正するために研削加工が必要となる。この結果、製造作業が煩雑となり、製造コストが高騰するという不都合がある。
【０００５】
また、前記流体圧シリンダでは、ピストン５、６に対して非接着状態で線接触に挟持されたロッド７を介して該ピストン５、６の往復動作をテーブル１８に伝達している。このため、例えば、ワーク等の重量によってテーブル１８に荷重が付与された場合、前記荷重は相互に直交するピストン５、６とロッド７との結合部位に伝達される。その際、ロッド７はピストン５、６に対し非接着状態で線接触に挟持されているだけであり、長時間の使用によって前記ピストン５、６とロッド７との接触面が摩耗し、テーブル１８の移動精度が劣化するという不都合がある。
【０００６】
本発明は、前記の不都合を克服するためになされたものであり、簡単な構成によって廉価に製造することができるとともに、テーブルの移動精度が劣化することなく耐久性の向上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。
【０００７】
【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、上面部に開口部が画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た両端部に連結される一組のエンドブロックと、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、前記アクチュエータボデイの貫通孔に沿って延在するように前記夫々のエンドブロックに連結固定され、前記流体出入ポートに連通する通路を有する一組の円筒部材と、屈曲する端縁部を有し、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に伴って変位するジョイント部材と、前記夫々の円筒部材の外周面を気密に囲繞し且つ前記円筒部材の外周面に沿って進退自在に設けられ、前記ジョイント部材が面接触して当接することにより前記スライドテーブルと一体的に変位する一組のカバー部材と、前記アクチュエータボデイの上面部の端縁側に前記開口部と略平行に形成され、前記ジョイント部材の端縁部が係合する一対の長孔と、夫々のカバー部材によって閉塞され、前記円筒部材の通路に連通する一組の圧力室と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、一方の流体出入ポートから導入された圧力流体が、円筒部材の通路を介してカバー部材によって閉塞された一方の圧力室に供給される。前記圧力流体はジョイント部材に対し面接触するカバー部材の内壁面を押圧し、この押圧力によってジョイント部材を変位させる。従って、前記ジョイント部材に連結されたスライドテーブルがアクチュエータボデイの軸線方向に沿って変位する。また、前記アクチュエータボデイの上面部に形成された一対の長孔が、前記ジョイント部材の端縁部と係合してガイド孔として機能するために、前記ジョイント部材は、前記アクチュエータボデイの軸線方向に沿って直線的に安定して変位することが可能となり、前記ジョイント部材が当接して押圧されるカバー部材は、円筒部材の外周面に沿って、円滑に進退動作することができる。
【０００９】
さらに、他方の流体出入ポートから圧力流体を導入し、他方の圧力室に圧力流体を供給することにより、前記とは逆方向にスライドテーブルが変位する。このようにして、スライドテーブルを往復動作させることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、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。
【００１１】
図１は、本発明の第１実施形態に係るリニアアクチュエータの斜視図である。
【００１２】
このリニアアクチュエータ２０は、図１に示されるように、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の長手方向に沿った両端部にねじ２３を介して連結固定される一組のエンドブロック２４、２６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ガイド部２８に沿って直線状に往復動作するスライドテーブル３０とから構成される。
【００１３】
アクチュエータボデイ２２の上面部には略半長円状の切欠部３２が４箇所形成され、前記切欠部３２には底面部まで貫通する取付用孔部３４が画成されている。また、アクチュエータボデイ２２の上面の中央部に設けられたガイド部２８には、後述するジョイント部材３６が自在に変位するための開口部３８（図２および図６参照）が画成されている。さらに、前記アクチュエータボデイ２２の上面部の端縁側には、前記開口部３８と略平行に一対の長孔４０ａ、４０ｂが画成され、前記一対の長孔４０ａ、４０ｂはジョイント部材３６の屈曲する端縁部４２が係合してガイド孔として機能する。前記アクチュエータボデイ２２の底面部には、略長方形状の一対の窓部４４ａ、４４ｂと、略正方形状の大なる窓部４４ｃとが画成されている（図５参照）。さらにまた、アクチュエータボデイ２２の内部には、軸線方向に沿って、且つ前記開口部３８、長孔４０ａ、４０ｂおよび窓部４４ａ〜４４ｃに夫々連通する貫通孔４６が画成されている。なお、前記貫通孔４６は、アクチュエータボデイ２２の軸線方向に沿った両端部側に夫々形成された断面略円形状の円形部と、アクチュエータボデイ２２の略中央に形成された空洞部とを含む。
【００１４】
前記エンドブロック２４、２６にはアクチュエータボデイ２２の軸線方向に沿って貫通する孔部４７が画成され、前記孔部４７は先端部に雄ねじ部４８を有する栓部材５０によって閉塞されている。なお、前記栓部材５０の中心部には、軸線方向に沿って画成され、後述する流体出入ポート６０ａ、６０ｂに連通する通路５１が画成されている。前記アクチュエータボデイ２２の貫通孔４６の円形部には、該貫通孔４６の直径よりも若干小なる直径からなり、且つ軸線方向に沿って貫通する通路５２が画成された一対の円筒部材５４ａ、５４ｂ（筒状部材）が配設され、前記円筒部材５４ａ、５４ｂの通路５２に雄ねじ部４８を介して栓部材５０が内嵌されることにより、前記通路５１と通路５２とが連通する。
【００１５】
すなわち、夫々の円筒部材５４ａ、５４ｂは、栓部材５０によってエンドブロック２４、２６に連結支持されるとともに、前記円筒部材５４ａ、５４ｂの外周面がアクチュエータボデイ２２の貫通孔４６の内壁面と接触することなく、所定間隔からなる環状間隙５６が画成されている。この場合、各円筒部材５４ａ、５４ｂと栓部材５０との結合部位には、気密性を保持するためにリング状のシール部材５８が配設されている。前記エンドブロック２４、２６の側面部には流体出入ポート６０ａ、６０ｂが画成され、前記流体出入ポート６０ａ、６０ｂは通路６２を介して栓部材５０の通路５１に連通している（図４参照）。
【００１６】
なお、前記エンドブロック２４、２６の一側面には、図示しないセンサ（例えば、オートスイッチ等）を装着するためのセンサ取付用溝６４が画成され、前記センサ取付用溝６４は、アクチュエータボデイ２２の軸線方向と略平行に所定長にわたって形成されている（図１および図４参照）。さらに、前記エンドブロック２４、２６には、スライドテーブル３０の移動量を微調整するための調整用ねじ６６が設けられている（図１参照）。
【００１７】
スライドテーブル３０とガイド部２８との摺動部位には、該スライドテーブル３０を円滑に往復動作させるための複数のボールベアリング６８が介装され、前記ボールベアリング６８はガイド部２８およびスライドテーブル３０の内壁面に夫々対向して画成された軌道溝７０ａ、７０ｂに沿って転動しながら、後述する循環穴７１を介して循環する（図３並びに図７参照）。前記スライドテーブル３０の底面部には、ボルト部材７２を介して断面山形状のジョイント部材３６が連結されている。前記ジョイント部材３６の中央の頂部７４は、アクチュエータボデイ２２の上面に形成された開口部３８から露呈するように形成され、ボルト部材７２によってスライドテーブル３０の底面部に一体的に固定される。さらに、前記頂部７４に近接するジョイント部材３６の端縁部４２は上方に向かって屈曲して形成され、前記端縁部４２はアクチュエータボデイ２２の一対の長孔４０ａ、４０ｂから突出してスライドテーブル３０の底面部に当接するように形成されている。前記スライドテーブル３０と直交するジョイント部材３６の側壁面には、貫通孔４６の軸線方向に沿って延在し断面略コの字状を呈する一対のカバー部材７６ａ、７６ｂが相互に対向するように設けられている。前記ジョイント部材３６は、カバー部材７６ａ、７６ｂに対し非接着状態で面接触して挟持されている。前記カバー部材７６ａ、７６ｂは、シール部材７７ａ、７７ｂを介して円筒部材５４ａ、５４ｂの外周面を気密に囲繞するとともに、該円筒部材５４ａ、５４ｂの軸線方向に沿って矢印ＸまたはＹ方向に進退自在に設けられている。なお、前記円筒部材５４ａ、５４ｂは円筒の形状に限定されるものではなく、筒状の部材であれば種々の形状で形成してもよい。また、前記カバー部材７６ａ、７６ｂも前記筒状部材の形状に対応し、その外周面を囲繞するような形状であればよい。
【００１８】
前記カバー部材７６ａ、７６ｂと円筒部材５４ａ、５４ｂとによって、該円筒部材５４ａ、５４ｂの直径に対応する圧力室７８ａ、７８ｂが画成され、前記圧力室７８ａ、７８ｂは円筒部材５４ａ、５４ｂを貫通する通路５２に連通している。前記圧力室７８ａ、７８ｂに通路５２を介して圧力流体が導入されることにより、前記圧力流体はカバー部材７６ａ、７６ｂの内壁面を押圧する。従って、カバー部材７６ａ、７６ｂは、アクチュエータボデイ２２の貫通孔４６と円筒部材５４ａ、５４ｂの外周面とによって画成された環状間隙５６に沿って摺動変位する。前記カバー部材７６ａ、７６ｂが円筒部材５４ａ、５４ｂの外周面に沿って進退変位することにより、該カバー部材７６ａ、７６ｂに面接触状態で挟持されたジョイント部材３６を介してスライドテーブル３０が矢印ＸまたはＹ方向に往復動作する。
【００１９】
スライドテーブル３０は、図７に示されるように、断面略コの字状に形成されたテーブルブロック８０と、前記テーブルブロック８０の移動方向に沿った両端部にねじ部材８２を介して装着される一対のエンドカバー８４ａ、８４ｂおよびスクレーパ８６ａ、８６ｂとを有する。前記テーブルブロック８０には移動方向に沿って貫通する一対の循環穴７１が形成され、ボールベアリング６８は軌道溝７０ａ、７０ｂに沿って転動するとともに循環穴７１を介して循環する。前記テーブルブロック８０の端面には、ボールベアリング６８が転動する際に前記軌道溝７０ａ、７０ｂと循環穴７１とを媒介する一対のリターンガイド８８ａ、８８ｂが設けられている。夫々のエンドカバー８４ａ、８４ｂには、スライドテーブル３０の移動終端位置において発生する衝撃を調整用ねじ６６に当接することによって緩和するショックアブソーバ９０が設けられ、さらに、センサ取付用溝６４に装着される図示しないセンサによってスライドテーブル３０の移動位置を検出するための磁石９２が設けられている。
【００２０】
本発明の第１実施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。
【００２１】
先ず、図示しない流体圧供給源から圧力流体を一方の流体出入ポート６０ａに導入する。この場合、他方の流体出入ポート６０ｂは、図示しない切換弁の操作下に大気開放状態にしておく。
【００２２】
前記圧力流体は前記流体出入ポート６０ａに連通する通路６２を介して栓部材５０の通路５１内に供給される（図４参照）。さらに、圧力流体は、前記通路５１に連通する円筒部材５４ａを貫通する通路５２を介してカバー部材７６ａによって閉塞された圧力室７８ａに導入され、カバー部材７６ａの内壁面を押圧する。従って、圧力流体に押圧される一方のカバー部材７６ａは、シール部材７７ａによって圧力室７８ａが気密に保持された状態を維持しながら円筒部材５４ａから離間する方向（矢印Ｘ方向）に摺動変位する。この結果、一対のカバー部材７６ａ、７６ｂに面接触状態で挟持されたジョイント部材３６を介してスライドテーブル３０が矢印Ｘ方向に移動する。なお、この場合、他方のカバー部材７６ｂによって閉塞された圧力室７８ｂは大気開放された状態にあるため、前記カバー部材７６ｂは、円筒部材５４ｂの外周面に沿って接近する方向に移動する。前記矢印Ｘ方向に向かって移動するスライドテーブル３０は、調整用ねじ６６にショックアブソーバ９０が当接することにより移動終端位置が規制され、一方、センサ取付用溝６４に装着された図示しないセンサが磁石９２の磁気作用を検知することにより、スライドテーブル３０の位置が検出される。
【００２３】
前記とは逆方向にスライドテーブル３０を移動させる場合には、他方の流体出入ポート６０ｂに圧力流体を供給する。前記供給された圧力流体は、円筒部材５４ｂの通路５２を介して圧力室７８ｂに導入され、カバー部材７６ｂの内壁面を押圧することにより該カバー部材７６ｂを矢印Ｙ方向に移動させる。この結果、一対のカバー部材７６ａ、７６ｂに挟持されたジョイント部材３６を介してスライドテーブル３０が矢印Ｙ方向に移動する。なお、その他の動作は前記と同様であるため、その詳細な説明を省略する。
【００２４】
第１実施形態に係るリニアアクチュエータ２０では、ガイド部２８をアクチュエータボデイ２２と一体的に形成するとともに、前記アクチュエータボデイ２２に画成された貫通孔４６に対し、円筒部材５４ａ、５４ｂが連結固定されたエンドブロック２４、２６を挿入し、さらに、ジョイント部材３６と面接触する一対のカバー部材７６ａ、７６ｂを夫々円筒部材５４ａ、５４ｂに係合するように組み付けるだけでよく、簡便に製造することができることから製造コストの低減化を図ることが可能となる。
【００２５】
また、第１実施形態に係るリニアアクチュエータ２０では、ボルト部材７２を介してスライドテーブル３０に肉厚に形成されたジョイント部材３６を一体的に連結して剛性を高めているとともに、前記ジョイント部材３６はカバー部材７６ａ、７６ｂに対し非接着状態で面接触して挟持されている。このため、前記スライドテーブル３０に荷重が付与された場合であっても、前記荷重が伝達されるスライドテーブル３０とジョイント部材３６の連結部位が強固に結合され、さらにジョイント部材３６とカバー部材７６ａ、７６ｂとの接触面積が大きいことから、前記ジョイント部材３６とカバー部材７６ａ、７６ｂとの接触面に摩耗が発生しない。この結果、スライドテーブル３０の移動精度を劣化させることなく、しかも耐久性を向上させることができる。
【００２６】
次に、本発明の第２実施形態に係るリニアアクチュエータ１００を図８乃至図１２に示す。なお、以下に示す実施形態では、第１実施形態に示すリニアアクチュエータ２０と同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００２７】
このリニアアクチュエータ１００は、図８に示されるように、直方体状のアクチュエータボデイ１０２と、前記アクチュエータボデイ１０２の長手方向に沿った両端部にねじ２３を介してそれぞれ連結固定される一組のエンドブロック１０４、１０６と、前記アクチュエータボデイ１０２の上面部に膨出して一体的に形成されたガイド部２８に沿って直線状に往復動作するスライドテーブル３０とから構成される。なお、前記エンドブロック１０４、１０６の隅角部には、ショックアブソーバ９０に当接してスライドテーブル３０の変位量を規制するとともに、ナット部材１０５の螺回作用下に前記変位量を自在に調整するストッパ１０７がそれぞれ設けられる。
【００２８】
アクチュエータボデイ１０２の上面部には略半長円状の切欠部３２が４箇所形成され、前記切欠部３２には底面部まで貫通する取付用孔部３４が画成される。また、アクチュエータボデイ１０２の上面部には、ジョイント部材１０８が自在に変位するための略長円状の第１開口部１１０が画成され、反対側の底面部には前記第１開口部１１０に対応する略長円状の第２開口部１１２が画成される（図９参照）。さらに、アクチュエータボデイ１０２の内部には、軸線方向に沿って、且つ前記第１および第２開口部１１０、１１２にそれぞれ連通する断面略円形状の貫通孔１１４が画成される（図１０参照）。さらにまた、アクチュエータボデイ１０２の短手方向に沿った相互に対向する両側面部には、軸線方向に沿って略平行に延在する二条のセンサ取付用溝１１６ａ、１１６ｂが画成されたレール部材１１７（図１５参照）を保持するための一組の取付用孔部１１８ａ、１１８ｂが画成される。
【００２９】
エンドブロック１０４、１０６には、それぞれ、貫通孔１１４に沿って突出する円筒部１２０ａ、１２０ｂが一体的に形成され、前記円筒部１２０ａ（１２０ｂ）には軸線方向に沿って貫通する孔部１２２が画成される（図９参照）。前記孔部１２２の一端部は螺入された栓部材１２４によって閉塞され、他端部には縮径するオリフィス１２６が形成される。
【００３０】
また、エンドブロック１０４、１０６の側面部にはそれぞれ流体出入ポート６０ａ、６０ｂが画成され、前記流体出入ポート６０ａ、６０ｂは軸線方向と略直交する方向に延在する通路６２を介して前記孔部１２２に連通するように形成されている（図１２参照）。
【００３１】
さらに、前記円筒部１２０ａ（１２０ｂ）の外周面には環状溝を介してシール部材１２８が嵌合され、前記シール部材１２８は、後述するカバー部材７６ａ、７６ｂに摺接することにより前記カバー部材７６ａ、７６ｂによって画成される圧力室７８ａ、７８ｂを気密に保持する機能を営む。なお、前記流体圧出入ポート６０ａ、６０ｂに代替して、栓部材１２４が取り外された開口部を介してそれぞれの圧力室７８ａ、７８ｂに圧力流体を供給してもよい（図９の破線参照）。
【００３２】
スライドテーブル３０の底面部には、前記スライドテーブル３０に螺合されたボルト部材１３０を介して角筒状のジョイント部材１３２が一体的に固定される（図１１参照）。前記ジョイント部材１３２の側壁面には、貫通孔１１４の軸線方向に沿って延在し断面略コの字状を呈する一対のカバー部材７６ａ、７６ｂが相互に対向して設けられる（図９参照）。前記ジョイント部材１３２は、カバー部材７６ａ、７６ｂに対し非接着状態で面接触して挟持されている。なお、前記カバー部材７６ａ、７６ｂは、圧力室７８ａ、７８ｂに供給される圧力流体の作用下に円筒部１２０ａ、１２０ｂに沿って矢印ＸまたはＹ方向に進退自在に設けられる。
【００３３】
第２実施形態に係るリニアアクチュエータ１００では、エンドブロック１０４、１０６と円筒部１２０ａ、１２０ｂとをそれぞれ一体的に形成することにより部品点数を減少させ、廉価に製造することが可能となる。なお、その他の構成および作用効果は第１実施形態と同様であるため、その詳細な説明を省略する。
【００３４】
次に、本発明の第３実施形態に係るリニアアクチュエータ１４０を図１３乃至図１５に示す。
【００３５】
第３実施形態に係るリニアアクチュエータ１４０は、以下の点で第２実施形態のリニアアクチュエータ１００と構成的に異なる。すなわち、前記リニアアクチュエータ１４０は、アクチュエータボデイ１０２に画成された取付用孔部１１８ａ、１１８ｂにねじ部材１４２ａ、１４２ｂを螺入し、センサ取付用溝１１６ａ、１１６ｂが画成されたレール部材１１７をいずれか一方の側面部に選択的に且つ着脱自在に装着することができる。
【００３６】
なお、前記センサ取付用溝１１６ａ、１１６ｂの所定部位に装着されたセンサ１４４ａ、１４４ｂによって、スライドテーブル３０に設けられた磁石９２から発生する磁束を検知し該スライドテーブル３０の移動位置を検出することができる。その他の構成および作用効果は、第２実施形態と同様であるため、その詳細な説明を省略する。
【００３７】
次に、本発明の第４実施形態に係るリニアアクチュエータ１５０を図１６乃至図１８に示す。
【００３８】
前記リニアアクチュエータ１５０は、以下の点で第３実施形態に係るリニアアクチュエータ１４０と異なり、その他の構成並びに作用効果は同様であるためその詳細な説明を省略する。
【００３９】
すなわち、このリニアアクチュエータ１５０は、第１に、センサ取付用溝１１６ａ、１１６ｂが画成されたレール部材１５２の反対側の側面に長手方向に沿って断面略くの字状の凹部１５４が画成されている点、第２に、磁石１５６を保持する平板状のブラケット１５８が前記凹部１５４に対向するスライドテーブル３０の側面部に図示しないボルト部材を介して締結されている点で異なる。なお、略円柱状を呈する磁石１５６は、前記ブラケット１５８に形成された複数の爪片１６０によって外部に露呈するように保持される。
【００４０】
このように、センサ１４４ａ、１４４ｂによって磁気作用が検知される磁石１５６をスライドテーブル３０の側面部にレール部材１５２の方向に露呈させて取着するとともに、前記レール部材１５２に凹部１５４を画成して前記磁石１５６を凹部１５４に臨ませることにより、前記磁石１５６とセンサ１４４ａ、１４４ｂとを近接して配置することができる。この結果、センサ１４４ａ、１４４ｂの検出精度を向上させることが可能となる。
【００４１】
【発明の効果】
本発明に係るリニアアクチュエータによれば、以下の効果が得られる。
【００４２】
すなわち、アクチュエータボデイに画成された貫通孔に沿って、夫々円筒部材が連結固定された一組のエンドブロックを挿入し、さらに、ジョイント部材に対し面接触する一組のカバー部材を夫々円筒部材に係合するように組み付けて簡便に製造することができることから、製造コストの低減化を図ることが可能となる。
【００４３】
また、本発明に係るリニアアクチュエータでは、スライドテーブルにジョイント部材を一体的に連結して剛性を高めているとともに、前記ジョイント部材は一組のカバー部材に対して面接触して挟持されている。このため、前記スライドテーブルに荷重が付与された場合であっても、前記荷重が伝達されるスライドテーブルとジョイント部材の連結部位が強固に結合され、さらにジョイント部材とカバー部材との接触面積が大きいことから、前記ジョイント部材とカバー部材との接触面に摩耗が発生しない。この結果、スライドテーブルの移動精度を劣化させることなく、しかも耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るリニアアクチュエータの斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った縦断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った縦断面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線に沿った縦断面図である。
【図５】図１に示すリニアアクチュエータの底面図である。
【図６】図１に示すリニアアクチュエータからスライドテーブルを取り外した状態の斜視図である。
【図７】図１に示すリニアアクチュエータを構成するスライドテーブルの分解斜視図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係るリニアアクチュエータの斜視図である。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線に沿った縦断面図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線に沿った縦断面図である。
【図１１】図９のＸＩ−ＸＩ線に沿った縦断面図である。
【図１２】図９のＸＩＩ−ＸＩＩに沿った縦断面図である。
【図１３】本発明の第３実施形態に係るリニアアクチュエータの斜視図である。
【図１４】図１３に示すリニアアクチュエータの側面図である。
【図１５】図１４のＸＶ−ＸＶ線に沿った縦断面図である。
【図１６】本発明の第４実施形態に係るリニアアクチュエータの斜視図である。
【図１７】図１６に示すリニアアクチュエータの側面図である。
【図１８】図１６に示すリニアアクチュエータを構成するスライドテーブルの側面部に締結され、磁石を保持するブラケットの斜視図である。
【図１９】従来技術に係る流体圧シリンダの断面図である。
【符号の説明】
２０、１００、１４０、１５０…リニアアクチュエータ
２２、１０２…アクチュエータボデイ
２４、２６、１０４、１０６…エンドブロック
２８…ガイド部 ３０…スライドテーブル
３６、１３２…ジョイント部材 ３８、１１０、１１２…開口部
４４ａ〜４４ｃ…窓部 ４６、１１４…貫通孔
５０、１２４…栓部材 ５１、５２、６２…通路
５４ａ、５４ｂ…円筒部材 ６０ａ、６０ｂ…流体出入ポート
６４、１１６ａ、１１６ｂ…センサ取付用溝
６６…調整用ねじ ６８…ボールベアリング
７２、１３０…ボルト部材 ７６ａ、７６ｂ…カバー部材
７８ａ、７８ｂ…圧力室 ９０…ショックアブソーバ
９２、１５６…磁石 １２０ａ、１２０ｂ…円筒部
１２２…孔部 １１７、１５２…レール部材
１１８ａ、１１８ｂ…取付用孔部 １５４…凹部
１５８…ブラケット
Claims (9)
- 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、上面部に開口部が画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た両端部に連結される一組のエンドブロックと、
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、
前記アクチュエータボデイの貫通孔に沿って延在するように前記夫々のエンドブロックに連結固定され、前記流体出入ポートに連通する通路を有する一組の円筒部材と、
屈曲する端縁部を有し、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に伴って変位するジョイント部材と、
前記夫々の円筒部材の外周面を気密に囲繞し且つ前記円筒部材の外周面に沿って進退自在に設けられ、前記ジョイント部材が面接触して当接することにより前記スライドテーブルと一体的に変位する一組のカバー部材と、
前記アクチュエータボデイの上面部の端縁側に前記開口部と略平行に形成され、前記ジョイント部材の端縁部が係合する一対の長孔と、
夫々のカバー部材によって閉塞され、前記円筒部材の通路に連通する一組の圧力室と、
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１記載のリニアアクチュエータにおいて、アクチュエータボデイの上面部には、ボールベアリングの軌道溝を有するガイド部が膨出して一体的に形成されることを特徴とするリニアアクチュエータ。
- 請求項１記載のリニアアクチュエータにおいて、エンドブロックの一側面部には、センサ取付用の長溝が画成されることを特徴とするリニアアクチュエータ。
- 請求項１記載のリニアアクチュエータにおいて、エンドブロックにスライドテーブルの変位量を調節する変位量調節手段を設けることを特徴とするリニアアクチュエータ。
- 請求項１記載のリニアアクチュエータにおいて、スライドテーブルの長手方向に沿った端面に、エンドブロックに当接する際の衝撃を緩和する緩衝手段を夫々設けることを特徴とするリニアアクチュエータ。
- 請求項１記載のリニアアクチュエータにおいて、スライドテーブルの長手方向に沿った端面にセンサ検出用の磁石を装着することを特徴とするリニアアクチュエータ。
- 請求項１記載のリニアアクチュエータにおいて、エンドブロックと円筒部材とを一体的に形成することを特徴とするリニアアクチュエータ。
- 請求項１記載のリニアアクチュエータにおいて、アクチュエータボデイの短手方向に沿った両側面部には、センサ取付用溝が画成されたレール部材をいずれか一方の側面部に選択的に且つ着脱自在に設けることを特徴とするリニアアクチュエータ。
- 請求項８記載のリニアアクチュエータにおいて、センサ取付用溝が画成されたレール部材の反対側の面に長手方向に沿って延在する凹部を画成し、前記凹部にはスライドテーブルの側面部にブラケットを介して保持された磁石が臨むことを特徴とするリニアアクチュエータ。
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