JP2000283113A - リニアアクチュエータ - Google Patents

リニアアクチュエータ

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JP2000283113A
JP2000283113A JP11089981A JP8998199A JP2000283113A JP 2000283113 A JP2000283113 A JP 2000283113A JP 11089981 A JP11089981 A JP 11089981A JP 8998199 A JP8998199 A JP 8998199A JP 2000283113 A JP2000283113 A JP 2000283113A
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    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/28Means for indicating the position, e.g. end of stroke
    • F15B15/2892Means for indicating the position, e.g. end of stroke characterised by the attachment means

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  • Actuator (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】装置全体の幅方向、軸線方向および高さ方向の
寸法をそれぞれ抑制することにより、小型・軽量化を図
ることにある。 【解決手段】アクチュエータボデイ22の底面部に形成
された凹部74にセンサ取付用レール72の凸部122
を装着し、ボルト70をねじ込むことによってアクチュ
エータボデイ22にセンサ取付用レール72を固定す
る。また、アクチュエータボデイ22と別体で形成さ
れ、且つ該アクチュエータボデイ22の軸線方向に沿っ
た一端部に連結される連結ブロック62に変位量調整手
段として機能するストッパ90を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、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
ることが可能な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、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】この種の従来技術に係る流体圧アクチュエ
ータを図9および図10に示す(特開平11−5100
9号公報参照)。
【0004】この従来技術に係る流体圧アクチュエータ
1は略直方体状に形成されたボデイ2を有し、前記ボデ
イ2の一側面部には、磁気近接センサ3を装着するため
の略平行な2条の取付用溝4が形成されたセンサ取付用
レール5が設けられる。このセンサ取付用レール5は、
離間する一組の孔部(図示せず)に挿入されたボルト6
を前記ボデイ2の一側面に形成された図示しないねじ穴
に螺入することにより該ボデイ2の一側面に固定されて
いる。
【0005】次に、他の従来技術に係る流体圧シリンダ
を図11に示す(実開平6−43302号公報参照)。
【0006】この流体圧シリンダ7は、内部に図示しな
いシリンダ室が設けられ、一端部にエンドブロック8が
連結されたシリンダ本体9と、前記シリンダ本体9の上
面部に固設されたリニアガイド10の案内作用下に、前
記シリンダ本体9の軸線方向に沿って移動するテーブル
11とを有する。前記シリンダ本体9の長手方向と略直
交する一端部には、第1張出し部12が上方に向かって
膨出形成され、前記テーブル11の一側面部には前記第
1張出し部12を挟むように第2張出し部13および第
3張出し部14が横方向に向かって膨出形成されてい
る。
【0007】この場合、前記第2張出し部13および第
3張出し部14にそれぞれねじ込まれたボルト15a、
15bが前記第1張出し部12に当接することにより、
テーブル11の移動終端位置が規制されるとともに、前
記ボルト15a、15bのねじ込み量を調整することに
より、該テーブル11の移動量が調整される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
従来技術に係る流体圧アクチュエータ1では、センサ取
付用レール5にボルト挿入用の孔部を形成する必要があ
り、前記孔部の直径分だけ前記センサ取付用レール5の
高さ方向の寸法が増大し、装置全体における高さ方向の
寸法が大きくなってしまうという不都合がある。
【0009】また、他の従来技術に係る流体圧シリンダ
7では、テーブル11の移動量を規制するボルト15
a、15bを第2張出し部13および第3張出し部14
を介してテーブル11の横方向(幅方向)に設けている
ため前記テーブル11の幅方向の寸法が増大し、装置全
体における幅方向の寸法が大きくなってしまうという不
都合がある。
【0010】この場合、シリンダ本体9に連結されるエ
ンドブロック8の略中央部の上面に図示しない凸部を膨
出形成し、前記凸部にねじ込まれるボルト15a(15
b)によってテーブル11の移動量を規制することが考
えられるが、シリンダ本体9の一端部にエンドブロック
8を連結することによりシリンダ本体9の軸線方向の寸
法が増大し、装置全体における軸線方向の寸法が大きく
なってしまうという他の不都合がある。
【0011】また、前記流体圧シリンダ7において、シ
リンダ本体9とエンドブロック8とを鋳造成形等によっ
て一体成形することが考えられるが、リニアガイド10
の側面部に対しボール転動溝を形成するために図示しな
い研磨砥石を用いて研磨加工を行う場合に、シリンダ本
体9と一体成形されたエンドブロック8および該エンド
ブロック8に膨出形成された図示しない凸部が障害とな
り、ボール転動溝の研磨加工を円滑に行うことができな
いという不都合がある。
【0012】本発明は、前記の種々の不都合を克服する
ためになされたものであり、装置全体の幅方向、軸線方
向および高さ方向の寸法をそれぞれ抑制することによ
り、小型・軽量化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。
【0013】
【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、前記貫通孔に連通する開口部が形成された
アクチュエータボデイと、前記アクチュエータボデイの
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と一体的に変位す
るジョイント部材と、前記貫通孔内に形成されたシリン
ダ室に沿って摺動自在に配設され、圧力流体の作用下に
前記ジョイント部材をアクチュエータボデイの軸線方向
に沿って押圧する一組のピストンと、前記スライドテー
ブルをアクチュエータボデイの軸線方向に沿って案内す
る摺動機構と、前記アクチュエータボデイに形成された
凹部に装着される凸部を有し、センサ取付用の長溝が形
成されたレール部材と、を備えることを特徴とする。
【0014】この場合、前記アクチュエータボデイの軸
線方向に沿った一端部に、該アクチュエータボデイと別
体からなる連結部材を連結し、前記連結部材に、スライ
ドテーブルの変位量を調整する変位量調整手段を設ける
と好適である。前記連結部材は、アクチュエータボデイ
に形成された凹部に装着される突起部と、シリンダ室に
連通する流体出入ポートが形成されたブロック体とから
なり、前記突起部およびブロック体を一体的に設けると
好適である。
【0015】本発明によれば、アクチュエータボデイに
形成された凹部にレール部材の凸部を装着し、ボルト等
をねじ込むことによってアクチュエータボデイにレール
部材を固定している。従って、レール部材の高さ方向に
沿ってボルト挿入用の孔部を設けていないため、前記孔
部の直径分だけ高さ方向の寸法が抑制され、装置全体と
して高さ方向の寸法が抑制される。
【0016】また、本発明では、アクチュエータボデイ
と別体で形成され、且つ該アクチュエータボデイの軸線
方向に沿った一端部に連結される連結部材に変位量調整
手段が設けられているため、スライドテーブルの横方向
に第2張出し部および第3張出し部等を設ける必要がな
く、スライドテーブルの幅方向の寸法が抑制され、装置
全体として幅方向の寸法が抑制される。
【0017】さらに、本発明では、エンドブロックを連
結していないため、装置全体における軸線方向の寸法が
抑制される。
【0018】
【発明の実施の形態】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。
【0019】図1において、参照数字20は本発明の実
施の形態に係るリニアアクチュエータを示す。
【0020】このリニアアクチュエータ20は、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の上面部に膨出して一体的に形
成された一対のガイドブロック24a、24bに沿って
直線状に往復動作するスライドテーブル26と、前記ス
ライドテーブル26をアクチュエータボデイ22の軸線
方向に沿って円滑に往復動作させるための摺動機構28
とから構成される。なお、前記アクチュエータボデイ2
2は、例えば、ロストワックス法等によって鋳造成形す
ると好適である。
【0021】前記アクチュエータボデイ22の上面部に
は、図4に示されるように、所定間隔離間し軸線方向に
沿って延在する一対のガイドブロック24a、24bが
一体的に膨出形成され、前記一対のガイドブロック24
a、24bには、後述するボール循環穴30およびボー
ル転動溝32がそれぞれ形成されている。前記アクチュ
エータボデイ22の上面部および底面部の略中央部に
は、図2に示されるように、略円柱状のジョイント部材
34(後述する)が自在に変位するための略楕円形状の
開口部36a、36bがそれぞれ形成されている。
【0022】また、前記アクチュエータボデイ22の対
角線状に対向する一組の角部には、図1および図5に示
されるように、段部を介して貫通する取付用孔部38
a、38bがそれぞれ形成され、前記取付用孔部38
a、38bに図示しない固定用ボルトを嵌合することに
より、該アクチュエータボデイ22を図示しない他の部
材、壁面等に固定することが可能となる。
【0023】さらに、アクチュエータボデイ22の内部
には、図2に示されるように、前記開口部36a、36
bに連通し且つ軸線方向に沿って延在する貫通孔40が
形成され、前記貫通孔40の両端部は、環状溝にシール
リング42が装着された一対のエンドキャップ44a、
44bによってそれぞれ閉塞され、一方のエンドキャッ
プ44aは、止め輪46を介して貫通孔40内に気密に
保持される。
【0024】前記貫通孔40内には、環状溝を介してピ
ストンパッキン48が装着された一対のピストン50
a、50bが配設され、前記一対のピストン50a、5
0bは前記貫通孔40に沿って摺動自在に設けられる。
なお、一方のピストン50aの一端部には、例えば、ウ
レタンゴムによって形成されたリング状のダンパ52が
装着され、また、前記他方のエンドキャップ44bに
は、軸線方向に沿って貫通する小径の固定絞り54が形
成されている。
【0025】この場合、前記貫通孔40を閉塞する一対
のエンドキャップ44a、44bと一対のピストン50
a、50bとによって一組のシリンダ室56a、56b
がそれぞれ形成され、一方のシリンダ室56aは、図3
に示されるように、固定絞り58を介して一対の第1流
体出入ポート60a、60bにそれぞれ連通するように
設けられる。他方のシリンダ室56bは、エンドキャッ
プ44bの固定絞り54を介して、後述する連結ブロッ
ク62に形成された一対の第2流体出入ポート64a、
64bにそれぞれ連通するように設けられる。
【0026】なお、前記第1流体出入ポート60a、6
0b(第2流体出入ポート64a、64b)は、チュー
ブ等の配管の取り出し方向が軸線方向に沿って設けられ
た第1ポートと、チューブ等の配管の取り出し方向が軸
線と略直交する方向に設けられた第2ポートとから構成
され、作業者は、設置環境に応じて第1ポートまたは第
2ポートのいずれかにチューブ等を接続することによ
り、適宜、配管の取り出し方向を選択することができ
る。
【0027】本実施の形態では、図3に示されるよう
に、軸線と略直交する方向からの配管取り出しが選択さ
れ、軸線方向に沿った第1ポートは、該第1ポートにね
じ込まれたプラグ66によって閉塞されている。このプ
ラグ66は、第1ポートまたは第2ポートのいずれにも
ねじ込み可能に設けられている。
【0028】図2に示されるように、前記一対のピスト
ン50a、50bの間には、略上下方向に沿って延在す
るジョイント部材34が設けられ、前記ジョイント部材
34の一端部は、スライドテーブル26の略中央部に形
成されたねじ孔68に螺入される。この場合、第1流体
出入ポート60a、60b(あるいは第2流体出入ポー
ト64a、64b)を介して一方のシリンダ室56a
(56b)に圧力流体を導入し、ピストン50a、50
bの変位作用下に、該ピストン50a、50bの端部が
ジョイント部材34に当接して押圧することにより、前
記ジョイント部材34を介してスライドテーブル26を
矢印X方向(あるいは矢印Y方向)に変位させることが
できる。
【0029】アクチュエータボデイ22の底面部には、
図8に示されるように、一組のボルト70を介して後述
するセンサ取付用レール(レール部材)72を装着する
ための凹部74が形成され、前記凹部74にはボルト7
0を螺入するための一組のねじ穴73が形成されてい
る。また、アクチュエータボデイ22の底面部には、3
本のボルト70を介して連結ブロック62を取り付ける
ための取付用凹部76が形成され、前記取付用凹部76
にはボルトを螺入するための3つのねじ穴が形成されて
いる。
【0030】前記連結ブロック62は、シールリング7
8を介してエンドキャップ44bと気密に連結される環
状段部80(図2参照)が形成されるとともに、一組の
第2流体出入ポート64a、64bがそれぞれ略直交す
る方向に形成されたブロック体82と、前記ブロック体
82の側面部に一体的に設けられ、アクチュエータボデ
イ22の取付用凹部76に装着される長尺な平板状の突
起部84とを有する(図8および図9参照)。なお、前
記連結ブロック62は、例えば、アルミニウム等を押し
出し成形することにより形成すると好適である。
【0031】前記ブロック体82には貫通するねじ孔8
6が形成され、前記ねじ孔86には、一端部にダンパ8
8が設けられたストッパ90が螺入される。このストッ
パ90は、スライドテーブル26が該ストッパ90に当
接することにより該スライドテーブル26の変位量を規
制するとともに、ナット部材92の螺回作用下に前記変
位量を自在に調整する変位量調整手段としての機能を営
む。
【0032】スライドテーブル26の上面部には、後述
するブラケット94の屈曲部96a、96bが装着され
る一組の凹部98a、98bが形成され、前記ブラケッ
ト94は、前記凹部98a、98bに前記屈曲部96
a、96bを装着しボルト100を介してねじ止めする
ことにより、スライドテーブル26に固定される。ま
た、スライドテーブル26の底面部には、軸線方向に沿
って延在するガイド部102が一体的に膨出形成され、
前記ガイド部102の対向する側面部には、軸線方向に
沿って延在する断面円弧状のボール転動溝104がそれ
ぞれ形成される。さらに、前記スライドテーブル26に
は、図2に示されるように、ストッパ90に当接する当
接面106を有する断面矩形状の切欠部が形成される。
【0033】摺動機構28は、図5に示されるように、
アクチュエータボデイ22と一体的に膨出形成された一
対のガイドブロック24a、24bと、ねじ部材を介し
て前記ガイドブロック24a、24bの両端部にそれぞ
れ装着されるカバー108およびスクレーパ110とを
含む。前記ガイドブロック24a、24bには、軸線方
向に沿って貫通するボール循環穴30が形成され、該ガ
イドブロック24a、24bの対向する内壁面には軸線
方向に沿って延在するボール転動溝32が形成される。
前記ボール循環穴30およびボール転動溝32には、該
ボール循環穴30およびボール転動溝32に沿って転動
する複数のボールベアリング116が配設される。
【0034】センサ取付用レール72の一側面部には、
断面円弧状に形成されたセンサ取付用の長溝118が略
平行に2条形成され、前記長溝118と反対側の一側面
部には断面V字状の凹部120が形成される(図4参
照)。また、センサ取付用レール72には、アクチュエ
ータボデイ22の凹部74に対応する形状からなる凸部
122が膨出形成され、前記凸部122を凹部74に装
着しボルト70によってねじ締結することにより、アク
チュエータボデイ22にセンサ取付用レール72が固定
される(図8参照)。
【0035】アクチュエータボデイ22とセンサ取付用
レール72との間には、複数の爪片124を介して円柱
状の磁石126を保持するブラケット94が設けられ
る。前記ブラケット94は、所定間隔離間する一組の平
板状の屈曲部96a、96bを介してスライドテーブル
26の上面部に固定され、前記磁石126は、該スライ
ドテーブル26と一体的に変位するように設けられてい
る(図7参照)。
【0036】本発明の実施の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。
【0037】先ず、図示しない流体圧供給源からの圧力
流体を第2流体出入ポート64bに導入する。この場
合、他方の第1流体出入ポート60aは、図示しない切
換弁の切換作用下に大気開放状態にしておく。
【0038】前記圧力流体は、第2流体出入ポート64
bに連通する固定絞り54を介して一方のシリンダ室5
6bに供給され、ピストン50bを矢印X方向に押圧す
る。前記ピストン50bが押圧されて変位することによ
り該ピストン50bの端部がジョイント部材34に当接
し、前記ジョイント部材34は開口部36a、36bに
沿って矢印X方向に変位する。従って、前記ジョイント
部材34に連結されたスライドテーブル26が該ジョイ
ント部材34と一体的に矢印X方向に向かって変位し、
ピストン50aの一端部に装着されたダンパ52がエン
ドキャップ44aに当接することにより一方の変位終端
位置に至る。なお、前記ダンパ52によってピストン5
0aがエンドキャップ44aに当接する際の衝撃が緩和
される。
【0039】前記とは逆方向(矢印Y方向)にスライド
テーブル26を変位させる場合には、第1流体出入ポー
ト60aに圧力流体を供給する。前記供給された圧力流
体は、固定絞り58を介して他方のシリンダ室56aに
導入され、ピストン50aを矢印Y方向に向かって押圧
する。前記ピストン50aの押圧作用下にジョイント部
材34が矢印Y方向に向かって変位し、前記ジョイント
部材34を介してスライドテーブル26が矢印Y方向に
変位する。この場合、スライドテーブル26の切欠部に
形成された当接面106がストッパ90のダンパ88に
当接することにより他方の変位終端位置に至る。なお、
ストッパ90の一端部に設けられたダンパ88によって
スライドテーブル26がストッパ90に当接する際の衝
撃が緩和される。
【0040】上記したように、本実施の形態では、アク
チュエータボデイ22の底面部に形成された凹部74に
対しセンサ取付用レール72の凸部122を装着し、ボ
ルト70をねじ込むことによってアクチュエータボデイ
22にセンサ取付用レール72を固定している。従っ
て、センサ取付用レール72の高さ方向に沿ってボルト
挿入用の孔部を設けていないため、前記孔部の直径分だ
け高さ方向の寸法が抑制され、装置全体として高さ方向
の寸法を抑制することができる。
【0041】また、本実施の形態では、連結ブロック6
2を介してスライドテーブル26の移動量を規制するス
トッパ90をアクチュエータボデイ22に設けている。
従って、図11に示す従来技術のようにテーブル11の
横方向に第2張出し部13および第3張出し部14を設
ける必要がないため、スライドテーブル26の幅方向の
寸法が抑制され、装置全体として幅方向の寸法を抑制す
ることができる。
【0042】さらに、本実施の形態では、図11に示す
従来技術のようにシリンダ本体9の一端部にエンドブロ
ック8を連結していないため、装置全体における軸線方
向の寸法を抑制することができる。
【0043】さらにまた、アクチュエータボデイ22と
連結ブロック62とを別体で構成することにより、アク
チュエータボデイ22の一対のガイドブロック24a、
24bに形成されたボール転動溝32を図示しない研磨
砥石によって研磨加工を行う際に障害物がないため、前
記ボール転動溝32の研磨加工を円滑に行うことができ
るという利点がある。
【0044】この結果、本実施の形態では、装置全体に
おける高さ方向、幅方向および軸線方向の寸法を抑制す
ることにより、装置全体の小型・軽量化を図ることがで
きる。
【0045】
【発明の効果】本発明によれば、以下の効果が得られ
る。
【0046】すなわち、装置全体における高さ方向、幅
方向および軸線方向の寸法を抑制することにより、装置
全体の小型・軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の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線に沿った横断面図であ
る。
【図4】図2のIV−IV線に沿った縦断面図である。
【図5】摺動機構を示す横断面図である。
【図6】図1に示すリニアアクチュエータの底面図であ
る。
【図7】図1に示すリニアアクチュエータの要部分解斜
視図である。
【図8】図7の矢印Z方向からみた矢視図である。
【図9】従来技術に係る流体圧アクチュエータの正面図
である。
【図10】図9に示す流体圧アクチュエータの側面図で
ある。
【図11】他の従来技術に係る流体圧シリンダの斜視図
である。
【符号の説明】
20…リニアアクチュエータ 22…アクチュ
エータボデイ 24a、24b…ガイドブロック 26…スライド
テーブル 28…摺動機構 30…ボール循
環穴 32、104…ボール転動溝 34…ジョイン
ト部材 36a、36b…開口部 40…貫通孔 44a、44b…エンドキャップ 50a、50b
…ピストン 52、88…ダンパ 56a、56b
…シリンダ室 60a、60b、64a、64b…流体出入ポート 62…連結ブロック 70、100…
ボルト 72…センサ取付用レール 76…取付用凹
部 82…ブロック体 84…突起部 90…ストッパ 94…ブラケッ
ト 96a、96b…屈曲部 74、98a、
98b、120…凹部 102…ガイド部 116…ボール
ベアリング 118…長溝 122…凸部 126…磁石
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮崎 省吾 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) 3H081 AA03 BB01 CC23 EE26 EE29 GG04 GG14 GG23

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】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、前
    記貫通孔に連通する開口部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と一体的に変位
    するジョイント部材と、 前記貫通孔内に形成されたシリンダ室に沿って摺動自在
    に配設され、圧力流体の作用下に前記ジョイント部材を
    アクチュエータボデイの軸線方向に沿って押圧する一組
    のピストンと、 前記スライドテーブルをアクチュエータボデイの軸線方
    向に沿って案内する摺動機構と、 前記アクチュエータボデイに形成された凹部に装着され
    る凸部を有し、センサ取付用の長溝が形成されたレール
    部材と、 を備えることを特徴とするリニアアクチュエータ。
  2. 【請求項2】請求項1記載のリニアアクチュエータにお
    いて、 前記アクチュエータボデイの軸線方向に沿った一端部に
    は、該アクチュエータボデイと別体からなる連結部材が
    連結され、前記連結部材には、スライドテーブルの変位
    量を調整する変位量調整手段が設けられることを特徴と
    するリニアアクチュエータ。
  3. 【請求項3】請求項2記載のリニアアクチュエータにお
    いて、 前記連結部材は、アクチュエータボデイに形成された凹
    部に装着される突起部と、シリンダ室に連通する流体出
    入ポートが形成されたブロック体とからなり、前記突起
    部およびブロック体は一体的に設けられることを特徴と
    するリニアアクチュエータ。
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