JP2000088070A - 電動アクチュエータ - Google Patents

電動アクチュエータ

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JP2000088070A
JP2000088070A JP10255750A JP25575098A JP2000088070A JP 2000088070 A JP2000088070 A JP 2000088070A JP 10255750 A JP10255750 A JP 10255750A JP 25575098 A JP25575098 A JP 25575098A JP 2000088070 A JP2000088070 A JP 2000088070A
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JP
Japan
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frame
electric actuator
slide table
guide
load
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JP10255750A
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Shigekazu Nagai
茂和 永井
Akio Saito
昭男 斉藤
Masaki Miyahara
正樹 宮原
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SMC Corp
Original Assignee
SMC Corp
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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
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    • F16C29/00—Bearings for parts moving only linearly
    • F16C29/008—Systems with a plurality of bearings, e.g. four carriages supporting a slide on two parallel rails
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H2025/2034—Extruded frame casings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • Y10T74/18568—Reciprocating or oscillating to or from alternating rotary
    • Y10T74/18576—Reciprocating or oscillating to or from alternating rotary including screw and nut
    • Y10T74/1868—Deflection related

Abstract

(57)【要約】 【課題】ワークの荷重が送りねじに付与されることを阻
止し、重量物を搬送することが可能な電動アクチュエー
タを提供する。 【解決手段】スライドテーブル６８に付与されるワーク
の荷重はガイドブロック７８とフレーム１２に設けられ
たガイドレール３０ａ、３０ｂによって支持される。一
方、スライドテーブル６８の下部に設けられたフローテ
ィング機構６４を構成するピン部材７２は略コ字状に形
成された嵌合部材６６に摺動自在に係合する。従って、
ワークの荷重が変位部材４６を介してボールねじ１６に
付与されることが阻止される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、送りねじの回転運
動を送りナットによって直線運動に変換して変位部材を
直線運動させる電動アクチュエータに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、ワーク等を搬送する手段とし
て、送りねじを用いた電動アクチュエータが使用されて
いる。この種の電動アクチュエータは、フレームの内部
に配設され、モータに連結された送りねじを有し、送り
ねじには変位部材に設けられた送りナットが係合する。
変位部材にはフレームに形成されたスリットから外部に
突出する突出部が形成され、突出部にはスライドテーブ
ルが設けられる。
【０００３】モータが回転すると送りねじが回転し、こ
の回転運動は送りナットによって直線運動に変換され、
変位部材が変位する。このため、スライドテーブルが変
位して該スライドテーブルに載置されたワークが搬送さ
れる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術に係る電動アクチュエータでは、ワークの荷重が
変位部材、送りナットを介して送りねじに付与されるた
め、重量物を搬送する場合、送りねじが荷重により撓曲
して、変位部材の変位作用に支障をきたしたり、送りね
じと送りナットとの摩耗量が増大する。この結果、電動
アクチュエータの寿命が短くなるという問題があった。
【０００５】本発明は前記の課題を解決すべくなされた
ものであって、ワークの荷重が送りねじに付与されるこ
とを阻止し、重量物を搬送することが可能な電動アクチ
ュエータを提供することを目的とする。
【０００６】
【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、フレームと、前記フレームの内部また
は外部に配設された回転駆動源と、前記回転駆動源の回
転駆動力を伝達する送りねじと、前記送りねじに係合
し、該送りねじの回転運動を直線運動に変換する送りナ
ットと、前記送りナットに連結され、前記フレームの軸
線方向に沿って変位する変位部材と、前記変位部材に設
けられ、前記フレームに形成されたスリットから外部に
突出する突出部と、前記突出部に装着されたスライドテ
ーブルと、前記フレームの外部に設けられ、前記スライ
ドテーブルを案内するガイド機構と、を備え、前記スラ
イドテーブルに付与される荷重を前記ガイド機構によっ
て支持することを特徴とする。
【０００７】本発明によれば、ワークの荷重が送りねじ
に付与されることが阻止されるため、送りねじと送りナ
ットとの摩耗量が増大する等の問題がなく、重量物を搬
送することができる。
【０００８】この場合、前記ガイド機構が、前記フレー
ムおよび前記スライドテーブルに対して着脱自在に設け
られると、必要に応じてガイド機構を交換することがで
き、好適である。
【０００９】また、前記ガイド機構が、前記フレームの
外部に装着され、前記変位部材の変位方向に沿って延在
するガイドレールと、前記スライドテーブルに装着さ
れ、前記ガイドレールに摺動自在に係合するガイドブロ
ックと、を備えると、簡単な構成でガイド機構を構成す
ることができ、一層好適である。
【００１０】さらに、前記ガイドレールが、前記フレー
ムの外壁面に長手方向に沿って形成された長溝を介して
該フレームに着脱自在に装着されると、ガイドレールを
フレームに容易に装着することができ、好ましい。
【００１１】さらにまた、前記ガイドレールを支持する
取付部材と、前記フレームの外壁面に形成された長溝内
に嵌合する嵌合部材と、前記取付部材を前記嵌合部材に
固定するねじと、を有すると、ガイドレールを取り付け
る構造が簡素となり、好ましい。
【００１２】さらに、この場合、前記スライドテーブル
が、前記突出部に対して前記荷重が付与される方向に向
かって変位可能なフローティング機構により連結される
と、ワークの荷重が変位部材に付与されることが防止さ
れ、好ましい。
【００１３】さらにまた、前記フローティング機構が、
前記突出部または前記スライドテーブルのいずれか一方
に前記荷重が付与される方向に延在して立設されたピン
部材を有し、前記ピン部材は前記突出部または前記スラ
イドテーブルのいずれか他方に形成された孔部または凹
部を構成する壁部に摺動自在に設けられると、簡単な構
成でフローティング機構を構成することができ、一層好
ましい。
【００１４】
【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。
【００１５】図１および図２において、参照符号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。この電動アクチュエータ１０は、基本的には、長尺
に形成されたフレーム１２と、フレーム１２の一端部に
設けられたモータ（回転駆動源）１４と、フレーム１２
の内部に軸支された送りねじであるボールねじ１６と、
フレーム１２の内周に摺接し、ボールねじ１６によって
変位する変位機構１８とを備える。
【００１６】フレーム１２の相互に対向する側面部に
は、図３に示すように、断面略Ｔ字状に形成された複数
の取付用長溝２０ａ〜２０ｄが長手方向に沿って形成さ
れ、取付用長溝２０ａと２０ｂ、２０ｃと２０ｄの間に
は、図示しない位置センサが装着されるセンサ用溝２２
ａ、２２ｂが長手方向に沿って延在するように形成され
る。フレーム１２の上部側隅角部には長尺な取付部材２
４ａ、２４ｂが設けられ、取付部材２４ａ、２４ｂには
断面略Ｔ字状の嵌合部材２６ａ、２６ｂがねじ２８によ
って装着され、嵌合部材２６ａ、２６ｂが取付用長溝２
０ａ、２０ｃに嵌合することによって取付部材２４ａ、
２４ｂがフレーム１２に装着される。取付部材２４ａ、
２４ｂはねじ２８を緩めることによってフレーム１２か
ら取り外すことができる。取付部材２４ａ、２４ｂの上
面にはガイド機構２９を構成するガイドレール３０ａ、
３０ｂがねじ３１によって固着される。
【００１７】フレーム１２の一端部にはスペーサ３２の
一端部が固着され（図２参照）、スペーサ３２の他端部
にはモータ１４が固着される。モータ１４の回転軸３４
にはカップリング３６によってボールねじ１６が接続さ
れる。ボールねじ１６の両端部はフレーム１２の両端側
内部に装着された軸支部材３８ａ、３８ｂにベアリング
４０ａ〜４０ｃを介して軸支される。
【００１８】変位機構１８にはボールねじ１６にボール
ベアリング４２を介して係合する送りナット４４が設け
られる。送りナット４４の一端部は略筒状に形成された
変位部材４６の孔部４８に嵌合する。孔部４８の他端側
には略円筒状の支持部材５０が嵌合する。支持部材５０
の他端側にはリング状の永久磁石５２が設けられ、セン
サ用溝２２ａ、２２ｂの所定部位に装着された図示しな
い位置センサが、変位機構１８とともに変位する永久磁
石５２の磁力を検知することにより、変位機構１８の変
位量等を検出することができる。
【００１９】変位部材４６の上部には電動アクチュエー
タ１０の長手方向に沿って延在する突出部５４が突出形
成され、突出部５４の上方には幅広部５６が形成される
（図１、図３参照）。突出部５４はフレーム１２の上部
に画成されたスリット５８に挿通される。突出部５４の
両端部には略コ字状に形成された摺動部材６０が固着さ
れ、摺動部材６０はスリット５８を形成する壁部に摺動
自在である。
【００２０】幅広部５６には複数の凹部６２が形成さ
れ、凹部６２には、フローティング機構６４を構成し略
コ字状に形成された嵌合部材６６が設けられる。幅広部
５６にはスライドテーブル６８が設けられる。スライド
テーブル６８の下面には凹部７０が形成され、凹部７０
を構成する壁部にはピン部材７２が圧入される。ピン部
材７２は金属の如き材料で略筒状に形成され、その長手
方向に沿ってスリット７４が形成される。このため、ピ
ン部材７２はスリット７４の幅だけ縮径するが、このと
き、元の直径に復帰する弾性力を有する。ピン部材７２
は嵌合部材６６に摺動自在に嵌合し、このため、スライ
ドテーブル６８は幅広部５６に対して変位機構１８の変
位方向と直交する垂直方向および水平方向に変位自在で
ある。幅広部５６の上面とスライドテーブル６８の下面
とは若干離間するように設定される。
【００２１】なお、凹部７０はスライドテーブル６８に
貫通する孔部であってもよい。また、幅広部５６にピン
部材７２が固着され、ピン部材７２が凹部７０を構成す
る壁部に摺動自在に挿通してもよい。
【００２２】スライドテーブル６８の下面両側部には複
数のガイドブロック７８がねじ７９により固着され、ガ
イドブロック７８は複数のボールベアリング８０を介し
てガイドレール３０ａ、３０ｂに摺動自在に係合する。
【００２３】本実施の形態に係る電動アクチュエータ１
０は、基本的には以上のように構成されるものであり、
次にその動作について説明する。
【００２４】モータ１４が付勢され、回転軸３４が回転
すると、カップリング３６を介してボールねじ１６が回
転する。この回転運動はボールベアリング４２を介して
送りナット４４に伝達される。このとき、突出部５４の
摺動部材６０がスリット５８の壁部に係合するため、変
位機構１８の回転が阻止される。このため、前記回転運
動は送りナット４４によって直線運動に変換される。こ
の直線運動はピン部材７２を介してスライドテーブル６
８に伝達され、スライドテーブル６８は矢印Ａ方向に変
位し、スライドテーブル６８に載置された図示しないワ
ークが搬送される。
【００２５】このとき、ワークの荷重はスライドテーブ
ル６８からガイドブロック７８に付与され、この荷重は
ガイドブロック７８およびガイドレール３０ａ、３０ｂ
によって支持される。一方、スライドテーブル６８の下
部に装着されたピン部材７２は、幅広部５６の嵌合部材
６６に摺動自在であり、スライドテーブル６８と幅広部
５６とは離間しているため、ピン部材７２から幅広部５
６にワークの荷重が伝達されることはない。このため、
ワークが重量物からなり、スライドテーブル６８に付与
される荷重が大きくても、この荷重が変位部材４６、送
りナット４４を介してボールねじ１６に付与されること
がなく、ボールねじ１６が撓曲することに起因して変位
部材４６の変位作用に支障をきたす懸念もない。従っ
て、この電動アクチュエータ１０によって大きな荷重の
ワークを搬送することが可能となる。また、この荷重に
よってボールねじ１６と送りナット４４との摩耗量が増
加してしまう懸念もなく、電動アクチュエータ１０の長
寿命化を図ることができる。
【００２６】例えば、スライドテーブル６８に進行方向
と直交し、かつ水平方向の力がかかった場合、ピン部材
７２は嵌合部材６６に対して水平方向に摺動することに
より、この力が変位部材４６に伝達されることが防止さ
れる。従って、この場合にもボールねじ１６にこの力が
付与されることがなく、変位部材４６の変位作用に支障
をきたすことがない。
【００２７】この電動アクチュエータ１０は、必要に応
じてガイド機構２９を交換することができる。詳細に説
明すると、ねじ２８を緩めて取付部材２４ａ、２４ｂを
フレーム１２から取り外すことにより、ガイドレール３
０ａ、３０ｂをフレーム１２から取り外す。一方、ねじ
７９を緩めてスライドテーブル６８からガイドブロック
７８を取り外す。そして、例えば、さらに重量の大きい
ワークを搬送する場合、図示しないが、ニードルベアリ
ングを備えたガイド機構や、滑りガイド機構のように、
耐荷重の大きいガイド機構をねじ２８、７９によりフレ
ーム１２およびスライドテーブル６８に装着する。この
ように、ガイド機構２９を交換する場合、ガイド機構が
フレーム１２の内部に設けられた図示しない従来技術に
係る電動アクチュエータと比較して、本実施の形態で
は、電動アクチュエータ１０を分解することなくガイド
機構２９を容易に交換することができるという利点があ
る。
【００２８】上記したように、本実施の形態では、突出
部５４の摺動部材６０がスリット５８の壁部に係合する
ことにより変位機構１８の回転を阻止したが、図４に示
すように、変位部材４６の外周に変位部材４６の変位方
向に延在して複数の突部１００を形成し、突部１００が
フレーム１２の内周に形成された複数の溝部１０２に摺
動自在に係合することにより、変位機構１８の回転を阻
止するように構成してもよい。
【００２９】また、送りねじはボールねじ１６に限定さ
れるものではなく、滑りねじでもよい。
【００３０】
【発明の効果】本発明に係る電動アクチュエータによれ
ば、以下のような効果ならびに利点が得られる。
【００３１】ワークの荷重はガイド機構によって支持さ
れ、また、スライドテーブルはフローティング機構によ
り変位部材の突出部に連結されるため、送りねじにこの
ワークの荷重が付与されることが阻止され、ワークの荷
重が大きくても、送りねじが撓曲して変位部材の変位作
用に支障をきたす懸念がなく、また、送りナットと送り
ねじとの摩耗量が増大することもない。従って、この電
動アクチュエータによって大きな荷重のワークを搬送す
ることができる。
【００３２】また、必要に応じてガイド機構の種類を交
換することができ、例えば、さらに大きなワークを搬送
する場合には耐荷重の大きなガイド機構を電動アクチュ
エータに装着すればよい等、この電動アクチュエータを
様々な用途に使用することが可能となり、電動アクチュ
エータの汎用性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る電動アクチュエータ
を示す分解斜視図である。
【図２】図１の電動アクチュエータを示し、変位方向に
沿った縦断面図である。
【図３】図１の電動アクチュエータを示し、変位方向と
直交する方向に沿った縦断面図である。
【図４】本発明の他の実施の形態に係る電動アクチュエ
ータを示す横断面図である。
【符号の説明】
１０…電動アクチュエータ １２…フレーム １６…ボールねじ ２８、３１、７９…
ねじ ２９…ガイド機構 ４４…送りナット ４６…変位部材 ５４…突出部 ５６…幅広部 ６４…フローティン
グ機構 ６８…スライドテーブル ７２…ピン部材 ７４…スリット ７８…ガイドブロッ
ク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮原 正樹 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） 5H607 AA12 BB01 CC03 DD03 DD08 EE52 GG04

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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た回転駆動源
    と、 前記回転駆動源の回転駆動力を伝達する送りねじと、 前記送りねじに係合し、該送りねじの回転運動を直線運
    動に変換する送りナットと、 前記送りナットに連結され、前記フレームの軸線方向に
    沿って変位する変位部材と、 前記変位部材に設けられ、前記フレームに形成されたス
    リットから外部に突出する突出部と、 前記突出部に装着されたスライドテーブルと、 前記フレームの外部に設けられ、前記スライドテーブル
    を案内するガイド機構と、 を備え、前記スライドテーブルに付与される荷重を前記
    ガイド機構によって支持することを特徴とする電動アク
    チュエータ。
  2. 【請求項２】請求項１記載の電動アクチュエータにおい
    て、 前記ガイド機構は、前記フレームおよび前記スライドテ
    ーブルに対して着脱自在に設けられることを特徴とする
    電動アクチュエータ。
  3. 【請求項３】請求項１または２記載の電動アクチュエー
    タにおいて、 前記ガイド機構は、前記フレームの外部に装着され、前
    記変位部材の変位方向に沿って延在するガイドレール
    と、 前記スライドテーブルに装着され、前記ガイドレールに
    摺動自在に係合するガイドブロックと、 を備えることを特徴とする電動アクチュエータ。
  4. 【請求項４】請求項３記載の電動アクチュエータにおい
    て、 前記ガイドレールは、前記フレームの外壁面に長手方向
    に沿って形成された長溝を介して該フレームに着脱自在
    に装着されることを特徴とする電動アクチュエータ。
  5. 【請求項５】請求項４記載の電動アクチュエータにおい
    て、 前記ガイドレールを支持する取付部材と、 前記フレームの外壁面に形成された前記長溝内に嵌合す
    る嵌合部材と、 前記取付部材を前記嵌合部材に固定するねじと、 を有することを特徴とする電動アクチュエータ。
  6. 【請求項６】請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電
    動アクチュエータにおいて、 前記スライドテーブルは、前記突出部に対して前記荷重
    が付与される方向に向かって変位可能なフローティング
    機構により連結されることを特徴とする電動アクチュエ
    ータ。
  7. 【請求項７】請求項６項記載の電動アクチュエータにお
    いて、 前記フローティング機構は、前記突出部または前記スラ
    イドテーブルのいずれか一方に前記荷重が付与される方
    向に延在して立設されたピン部材を有し、前記ピン部材
    は前記突出部または前記スライドテーブルのいずれか他
    方に形成された孔部または凹部を構成する壁部に摺動自
    在に設けられることを特徴とする電動アクチュエータ。
JP10255750A 1998-09-09 1998-09-09 電動アクチュエータ Pending JP2000088070A (ja)

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JP10255750A JP2000088070A (ja) 1998-09-09 1998-09-09 電動アクチュエータ
CN99810788A CN1120947C (zh) 1998-09-09 1999-09-09 电动传动装置
GB0105104A GB2358056B (en) 1998-09-09 1999-09-09 Electric actuator
US09/786,341 US6655225B1 (en) 1998-09-09 1999-09-09 Motor-driven actuator
PCT/JP1999/004887 WO2000014431A1 (fr) 1998-09-09 1999-09-09 Dispositif d'actionnement entraine par moteur electrique
DE19983512A DE19983512B3 (de) 1998-09-09 1999-09-09 Elektrisches Stellglied

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10255750A JP2000088070A (ja) 1998-09-09 1998-09-09 電動アクチュエータ

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