JP2000249109A - リニアアクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シリンダ本体の小径化を図ることによって小
型化が可能なリニアアクチュエータを提供する。 【解決手段】 ワークテーブル３の延出部６に第１切欠
部１５を形成し、シリンダ本体２のネジ孔２ｂにネジを
螺入する際のネジの頭部の通り道を確保するようにして
いる。また、延出部６に第２切欠部１４を形成し、シリ
ンダ本体２の取付溝１０に取り付けられる磁気センサの
リード線と、延出部６との干渉を防いでいる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シリンダ本体に対
しワークテーブルがガイド部を介して移動するリニアア
クチュエータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般にガイド付シリンダは、シリンダ本
体と、シリンダ本体に対しガイド部を介して移動可能な
ワークテーブルとを備えている。ワークテーブルは、そ
の端部に屈曲形成された延出部にてピストンロッドと連
結されている。そして、シリンダ本体の室内にエアや流
体がポートを介して供給・排出されて、ピストンロッド
が往復運動することにより、ワークテーブルはシリンダ
本体の軸線方向に往復移動する。

【０００３】このガイド付シリンダを被取付部に取り付
けるには、シリンダ本体の軸線方向に貫通して形成され
たネジ孔へネジをピストンロッド側から螺入し、反対側
に突出したネジの軸部を、被取付部のネジ孔に螺合す
る。

【０００４】また、シリンダ本体の側面には、磁気セン
サ等を組み付けるための取付溝が形成されている。磁気
センサは、ピストンロッドに取り付けられた磁石を検知
し、ピストンロッドのストロークを制御するために必要
なピストンの位置を検出するためにシリンダ本体に組み
付けられる。磁気センサを取付溝に組み付けた場合、磁
気センサから延びるリード線は、取付溝内に収容された
状態でその溝に沿って配線され、ピストンロッド側から
引き出される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記したガイド付シリ
ンダを被取付部に取り付ける際は、ピストンロッド側か
らネジを挿し込むが、ピストンロッド側にはワークテー
ブルの延出部が存在する。そのため、従来のガイド付シ
リンダでは、ワークテーブルの延出部を避けてネジを挿
し込める位置に、シリンダ本体のネジ孔を形成してい
た。その結果、ネジ孔がシリンダ本体の径方向外側寄り
に位置し、シリンダ本体の小型化（小径化）に支障をき
たしていた。

【０００６】また、磁気センサが取り付けられるシリン
ダ本体の取付溝は、磁気センサのリード線の収容にも使
用されていたため、取付溝のピストンロッド側の開口端
から引き出されたリード線がワークテーブルの延出部と
干渉するという問題もあった。この問題を解消するため
には、取付溝をワークテーブルの延出部を避けるような
位置に形成しなくてはならず、この場合もシリンダ本体
の小型化に支障をきたす。

【０００７】本発明は前記の問題点に鑑みてなされたも
のであって、その目的は、シリンダ本体の小径化を図る
ことによって、小型化が可能なリニアアクチュエータを
提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め請求項１に記載の発明では、シリンダ本体に対しガイ
ド部を介して移動可能なワークテーブルが、該ワークテ
ーブルから延出する延出部にてピストンロッドの端部と
連結され、該シリンダ本体に設けられた取付孔に挿通さ
れる締結部材により、該シリンダ本体が被取付部に取り
付けられるリニアアクチュエータであって、前記延出部
には、前記取付孔に前記締結部材を挿通する際に、該締
結部材と前記延出部との干渉を避ける第１切欠部が形成
されていることを要旨とする。

【０００９】請求項１に記載の発明によれば、締結部材
をシリンダ本体の取付孔に挿入または螺入する際に、第
１切欠部によって締結部材と延出部とが干渉することな
く、締結部材の取付位置をシリンダ本体の軸心側へ寄せ
ることが可能となる。よって、取付孔をシリンダ本体の
軸心に対して中央寄りに位置させることが可能となり、
シリンダ本体が小径化する。

【００１０】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の発明において、前記シリンダ本体の側部には、ピス
トンロッドの位置を検出する検出手段を取り付けるため
の取付溝が形成され、前記延出部には、前記検出手段か
ら延びる配線を避ける第２切欠部が形成されていること
を要旨とする。

【００１１】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の作用に加えて、取付溝に検出手段を取り
付けた場合、第２切欠部によって検出手段の配線が延出
部と干渉することがない。

【００１２】請求項３に記載の発明では、請求項１又は
請求項２に記載の発明において、前記ピストンロッドの
軸線上には、少なくとも前記延出部の一部を挟むように
配置された２重の弾性部材が設けられ、前記ピストンロ
ッドは前記弾性部材を介して前記延出部に連結されてい
ることを要旨とする。

【００１３】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
又は請求項２に記載の発明の作用に加えて、往復移動す
るピストンロッドが往動時及び復動時のストロークエン
ドに達した際に、ピストンロッドと延出部との連結箇所
に加わる衝撃が２重の弾性部材によって吸収される。従
って、連結箇所で各部材が衝突し合うことに起因する金
属粉や衝撃音の発生が緩和される。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態を図１〜図４に従って説明する。図３に示すよう
に、本実施形態におけるリニアアクチュエータとしての
ガイド付エアシリンダ１は、シリンダ本体２と、そのシ
リンダ本体２の上側に配置されたワークテーブル３とを
備えている。シリンダ本体２とワークテーブル３とは、
その両部材の間に介在されたリニアガイド４とレール５
を介して軸線方向に相対移動可能となっている。ワーク
テーブル３の端部（図３では左側）には、ピストンロッ
ド７側の方向に屈曲して延びるように延出部６が形成さ
れている。ピストンロッド７は、シリンダ本体２のロッ
ド挿通孔２ａ（図４に図示）に挿通され、その外部に突
出した部分の端部が延出部６に連結されている。ここ
で、延出部６とピストンロッド７との連結部は、フロー
ティング構造となっている。なお、ガイド部はリニアガ
イド４とレール５とで構成されている。

【００１５】図１〜図３に示すように、取付孔としての
２つのネジ孔２ｂは、シリンダ本体２において、その軸
線方向に貫通して延びるように形成されている。２つの
ネジ孔２ｂは、略四角形状のシリンダ本体の端面におい
て対角位置に配置されており、ロッド挿通孔２ａを挟ん
だ両側に位置している。ガイド付エアシリンダ１は、延
出部６側からネジ孔２ｂに螺入した締結部材としてのネ
ジ８（図３に図す）の軸部を被取付部としての支持部材
９のネジ孔９ａ（図３に示す）に螺合することにより支
持部材９に取り付けられている。

【００１６】シリンダ本体２の相対向する１組の側面に
は、取付溝１０が軸線方向に延びるように長手方向全域
に形成されている。取付溝１０は検出手段としての磁気
センサＳ（図３に示す）を取り付けるために使用され
る。磁気センサＳは、ピストンロッド７に取り付けられ
た磁石（図示せず）を検知するためのものである。磁気
センサＳから延びる配線としてのリード線Ｌは、取付溝
１０に沿ってその溝内収容された状態でピストンロッド
７側から引き出される。また、シリンダ本体２の上面に
は、レール５が取り付けられるレール取付溝２ｃが形成
されている。

【００１７】図４に示すように、延出部６とピストンロ
ッド７とは、ネジ１１を介して連結されている。ネジ１
１は、延出部６の孔６ａにピストンロッド７側から挿着
されたブッシュ１２の円筒内に図４の左側から挿通さ
れ、ピストンロッド７のネジ孔７ａに螺着されている。
ネジ１１の頭部１１ａとブッシュ１２の鍔部１２ａと
は、延出部６との間に弾性部材としてのＯリング１３を
それぞれ挟持する状態にあり、Ｏリング１３が延出部６
とピストンロッド７との連結部に２重に介装されてい
る。

【００１８】図１に示すように、延出部６の両側には、
上部から下端までを切り欠いた第２切欠部１４が形成さ
れている。第２切欠部１４は、取付溝１０の底面とほぼ
同じ位置まで切り欠かれ、第２切欠部によって磁気セン
サＳのリード線Ｌの引き出し領域が形成されている。

【００１９】図１に示すように、延出部６には、シリン
ダ本体２のネジ孔２ｂにネジ８を螺入する際のネジ８の
頭部８ａ（図３に示す）を避けるように第１切欠部１５
が形成されている。すなわち、ピストンロッド７側から
シリンダ本体２の端面を見た図１において、頭部８ａが
挿入される開口部２ｄを避けるように第１切欠部１５は
形成されている。各ネジ孔２ｂごとに形成された２つの
第１切欠部１５は、延出部６の幅方向両側にネジ１１を
挟んで対峙するように位置し、各々の位置が延出部６の
延出方向においてずれている。

【００２０】本実施形態では、ガイド付エアシリンダ１
を小型にするために、シリンダ本体２の軸心に対して中
央寄りにネジ孔２ｂを形成している。これにともない、
ワークテーブル３の延出部６に第１切欠部１５を設ける
ことにより、ネジ孔２ｂを中央寄りに位置させてもネジ
孔２ｂにネジ８を挿し込み可能にしている。また、取付
溝１０の延出部６側の開口部１０ａを避けるように第２
切欠部１４を形成し、延出部６がリード線Ｌの邪魔にな
らないようにしている。

【００２１】２つの第１切欠部１５は、延出部６の延出
方向に対して斜め（約４５度）の方向にネジ１１を挟ん
で対峙し、延出部６の幅方向両側に延出部６の延出方向
にずれて位置する。従って、延出部６の幅方向両側に２
つに第１切欠部１５を形成しているが、それぞれの位置
が延出部６の延出方向にずれているので、延出部６の幅
方向両側に第１切欠部１５を設けた割に、延出部６の幅
方向長さは最も短い部分でも比較的広く確保される。

【００２２】シリンダ本体２に形成された区画室（図示
せず）にポート（図示せず）を介してエアや流体が供給
・排出されることでピストンロッド７が往復運動して、
ワークテーブル３がリニアガイド４を介して往復運動す
る。この場合、ワークテーブル３が最端位置（ストロー
クエンド）に到達した際、延出部６とピストンロッド７
との連結部に衝撃力が加わり、その連結部の延出部６、
ネジ１１、ブッシュ１２等の各部品に衝撃が伝わる。し
かし、延出部６の厚み方向両側は、ネジ１１との間と、
ブッシュ１２との間の２箇所にＯリング１３が２重に介
装されているので、どちらのストロークエンドにある場
合においても、そのときの衝撃がＯリング１３によって
弾性吸収される。

【００２３】従って、この実施の形態では以下のような
効果を得ることができる。 （１） 延出部６にネジ８の頭部８ａとの干渉を避ける
第１切欠部１５を形成することにより、ネジ孔２ｂを中
央寄りに位置させたので、シリンダ本体２を小径化で
き、それにともないガイド付エアシリンダ１を小型にす
ることができる。

【００２４】（２） 延出部６が延出する方向に対して
両側２つの第１切欠部１５の位置がずれているので、延
出部６の幅方向両側を切り欠いた割にはその最小幅を比
較的広く確保でき、延出部６自体の強度をさほど低下さ
せることはない。

【００２５】（３） 延出部６の両側に形成された第２
切欠部１４が、取付溝１０に取り付けられる磁気センサ
Ｓのリード線Ｌの引き出し領域となるので、延出部６が
リード線Ｌの邪魔になることはない。

【００２６】（４） 延出部６の上側一部を残して、延
出部６の幅方向両側を下端まで切り欠いて延出部６を略
Ｔ字形状としているので、ワークテーブル３の上面面積
を広く確保できる。例えば、ワークテーブル３の上面全
域が、図示しない部材の接合面となる場合、その接合面
積を広く確保できる。

【００２７】（５） ワークテーブル３の延出部６とピ
ストンロッド７との連結箇所にＯリング１３を２重に介
装した。従って、材質が金属である延出部６に対して、
同じく金属製であるネジ１１、ブッシュ１２はそれぞれ
Ｏリング１３によって、ストロークエンドの際の衝撃が
吸収され、互いに接触しにくくなるので、金属粉の発生
を防止したり、防音効果を得ることができる。

【００２８】（６） 切欠部１４，１５を延出部６に形
成したことで、ネジ１１の頭部１１ａとブッシュ１２の
鍔部１２ａが延出部６に当たるときの接触面積をシリン
ダ本体２の小型化を妨げずに広く稼ぐことができる。よ
って、ストロークエンドに達したときに頭部１１ａと鍔
部１２ａが延出部６に仮に当たることがあっても、その
際の衝撃をその広い接触面積により分散でき、部品同士
の当たり力を緩和することができる。

【００２９】なお、実施形態は前記に限定されるもので
はなく、例えば、次のように変更してもよい。 ○ ２重に介装される弾性部材はＯリング１３に限定さ
れない。例えば、図５に示すように、バネ座金１６を用
いたものであってよい。この場合、フローティングボル
ト１７をピストンロッド７のネジ孔７ａに螺合し、ワー
クテーブル３の延出部６とフローティングブッシュ１８
との間に２重にバネ座金１６を介装する。そして、フロ
ーティングボルト１７に螺合されるナット１９を、両側
からフローティングブッシュ１８を挟み込むようにして
螺合締結する。このようにしても、バネ座金１６によっ
てストロークエンドの際の衝撃を吸収することができ
る。

【００３０】○ 締結部材はネジ８に限定されない。例
えば、締結部材はボルトであってよい。また、締結部材
が全てシリンダ本体２に埋没するものに限らず、締結部
材がシリンダ本体の端面上に突出するものであってよ
い。また、締結部材と頭部との径が異なる形状に限定さ
れず、ともに同じ径を有する棒状の締結部材であってよ
い。また、締結部材はネジを切ってあるものに限定され
ず、支持部材９に押え込みロックで取り付けられるよう
な締結部材であってよい。

【００３１】○ 第１切欠部はネジ孔２ｂの開口部２ｄ
に沿って切り欠かかれた形状に限定されない。すなわ
ち、ネジ８をネジ孔２ｂに挿し込む際に、ネジ８が延出
部６と干渉しないような形状であればよい。また、第１
切欠部１５の個数も２つに限定されない。すなわち、シ
リンダ本体２のネジ孔２ｂに合わせて適宜の個数に変更
できる。

【００３２】○ 第２切欠部１４は、延出部６の上部か
ら下端に切り欠く形状のものに限定されない。すなわ
ち、第２切欠部１４は、取付溝１０に取り付けられた磁
気センサＳのリード線Ｌの引き出された部分程度の範囲
で延出部６に切欠き形成されたものであればよい。

【００３３】○ 取付孔や取付溝はシリンダ本体２の軸
線方向に延びるもに限定されない。例えば、取付孔や取
付溝が軸線方向に対して斜めに形成してもよい。また、
取付孔はネジ孔２ｂに限定されない。また、取付孔はネ
ジの切っていない挿通孔であってよい。

【００３４】○ 弾性部材はＯリング１３に限定されな
い。例えば、Ｏリング１３以外のゴム製の部材を使用し
てもよい。ゴムであれば衝撃を吸収できる。 ○ 延出部６はワークテーブル３から一体に形成された
が、延出部６が別部材となっている構造であってもよ
い。

【００３５】○ センサは磁気センサＳに限定されな
い。すなわち、ピストンロッドのストローク制御ができ
るセンサであればどのようなものでもよい。前記実施形
態及び別例から把握できる請求項以外の技術的思想につ
いて、以下にその効果とともに記載する。

【００３６】（１） シリンダ本体に対しガイド部を介
して移動可能なワークテーブルの端部が、該ワークテー
ブルから延出する延出部にて、ピストンロッドの端部と
連結されているリニアアクチュエータであって、前記ピ
ストンロッドは、少なくとも前記延出部の一部を挟んだ
２重の弾性部材（１３，１６）を介して前記延出部に取
り付けられている。この場合、ワークテーブルの延出部
とピストンロッドとの連結箇所に設けられた２重の弾性
部材によって、ピストンロッドが往復運動する際におけ
る連結箇所の衝撃を一層吸収することができる。従っ
て、ワークテーブルとピストンロッドとが連結箇所で各
部材が衝突し合うことに起因する金属粉や衝撃音の発生
を緩和できる。

【００３７】（２） 請求項１〜請求項３のうちいずれ
か一項に記載の発明において、前記シリンダ本体には、
ピストンロッド側の端面に前記取付溝の開口部が形成さ
れ、前記第１切欠部は該開口部を正面から見た平面視に
おいて、該取付孔の開口部を避けるようにして形成され
ている。

【００３８】（３） 請求項２又は請求項３に記載の発
明において、前記取付溝の軸線方向から前記シリンダ本
体のピストンロッド側の端面を見た平面視において、前
記第２切欠き部は、該端面に位置する該取付溝の開口部
を避けるために形成されている （４） 請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載
の発明において、前記第１切欠部は延出部の幅方向両側
に形成され、該第１切欠部は延出部の延出方向にずれて
位置している。この場合、延出部の両側端部を切欠いて
も、延出部自体の強度はさほどに低下しない。

【００３９】（５） 請求項２又は請求項３に記載の発
明において、前記第２切欠部は、少なくともワークテー
ブル本体の厚みを残して前記延出部の両側に形成されて
いる。この場合、第２切欠部を形成したとしても、ワー
クテーブル本体の面積を確保できるので、ワークテーブ
ル本体の上面に配置される部材との接合面積を確保する
ことができる。また、延出部は厚みを残しているので、
延出部分の強度が確保できる。

【００４０】（６） 請求項２又は請求項３に記載の発
明において、前記検出手段はセンサである。

【００４１】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１に記載の発
明によれば、延出部に第１切欠部を形成した分だけ取付
孔を、シリンダ本体の軸心寄りの中央側に位置させるこ
とができるので、取付孔に挿し込まれる締結部材が延出
部に干渉することはない。従って、シリンダ本体の小型
化が図れるとともに、リニアアクチュエータ自身も小型
にできる。

【００４２】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の効果に加えて、第２切欠部によって検出
手段の配線の引き出し領域を形成したので、延出部が配
線の邪魔になることはない。

【００４３】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
又は請求項２に記載の発明の効果に加えて、ピストンロ
ッドがストロークエンドに達した際の連結箇所の衝撃
を、往動時、復動時ともに２重の弾性部材によって吸収
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 一実施形態におけるガイド付シリンダの正面
図。

【図２】 同じく背面図。

【図３】 ガイド付シリンダの取付状態を示す側面図。

【図４】 ピストンロッドと延出部との連結箇所を示す
断面図。

【図５】 同じく別例における断面図。

【符号の説明】

１…リニアアクチュエータとしてのガイド付エアシリン
ダ、２…シリンダ本体、２ｂ…取付孔としてのネジ孔、
３…ワークテーブル、４…ガイド部を構成するリニアガ
イド、５…ガイド部を構成するレール、６…延出部、７
…ピストンロッド、８…締結部材としてのネジ、９…被
取付部材としての支持部材、１０…取付溝、１４…第２
切欠部、１５…第１切欠部、Ｓ…検出手段としての磁気
センサ、Ｌ…配線としてのリード線。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダ本体に対しガイド部を介して移
   動可能なワークテーブルが、該ワークテーブルから延出
   する延出部にてピストンロッドの端部と連結され、該シ
   リンダ本体に設けられた取付孔に挿通される締結部材に
   より、該シリンダ本体が被取付部に取り付けられるリニ
   アアクチュエータであって、 前記延出部には、前記取付孔に前記締結部材を挿通する
   際に、該締結部材と前記延出部との干渉を避ける第１切
   欠部が形成されているリニアアクチュエータ。
2. 【請求項２】 前記シリンダ本体の側部には、ピストン
   ロッドの位置を検出する検出手段を取り付けるための取
   付溝が形成され、前記延出部には、前記検出手段から延
   びる配線を避ける第２切欠部が形成されている請求項１
   に記載のリニアアクチュエータ。
3. 【請求項３】 前記ピストンロッドの軸線上には、少な
   くとも前記延出部の一部を挟むように配置された２重の
   弾性部材が設けられ、前記ピストンロッドは前記弾性部
   材を介して前記延出部に連結されている請求項１又は請
   求項２に記載のリニアアクチュエータ。