JP2002213406A - 電動シリンダ - Google Patents

電動シリンダ

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JP2002213406A
JP2002213406A JP2001013435A JP2001013435A JP2002213406A JP 2002213406 A JP2002213406 A JP 2002213406A JP 2001013435 A JP2001013435 A JP 2001013435A JP 2001013435 A JP2001013435 A JP 2001013435A JP 2002213406 A JP2002213406 A JP 2002213406A
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piston
chamber
communication port
electric motor
cylinder
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JP2001013435A
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English (en)
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Ikuo Koide
育夫 小出
Hideyuki Ideto
英幸 出戸
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SG KK
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SG KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気モータの停止状態において、ピストンを
流体圧力により移動させることを可能とする。 【解決手段】 ロッドカバ−3に、第1の室11と外部
とを連通させる第1の連通口13を設け、ヘッドカバ−
4に、第2の室12と外部とを連通させる第2の連通口
14を設ける。停電もしくは電気的故障等により駆動源
である電気モータ16が駆動できなくなった場合、例え
ば第2の連通口14を通じて第2の室12に圧縮空気に
よる圧力を加えると、ボールナット7によりボールねじ
8を回転させながら、ボールナット7及びピストン6が
矢印A3方向へ前進移動する。逆に、第1の連通口13
を通じて第1の室11に圧縮空気による圧力を加える
と、ボールナット7及びピストン6が矢印A3とは反対
方向へ後退移動する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気モータを駆動
源としてピストンを前進及び後退させる構成の電動シリ
ンダに関する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】例えば工場内の設備
で、負荷の位置決めや位置制御に用いられる電動シリン
ダにおいては、シリンダケース内に、負荷と接続される
ピストンが前進及び後退可能に設けられていると共に、
そのピストンにボールナットが固定状態に設けられてい
て、そのボールナットにボールねじが螺合されている。
【0003】そして、ボールねじの一端部と電気モータ
の回転軸との間には、減速用の歯車機構が設けられてい
て、電気モータの回転軸が例えば一方向に回転される
と、歯車機構を介してボールねじが所定方向に回転さ
れ、このボールねじの回転に伴いボールナットと共にピ
ストンが前進移動され、また、電気モータの回転軸が前
述とは反対方向に回転されると、歯車機構を介してボー
ルねじが前述とは反対方向に回転され、このボールねじ
の回転に伴いボールナットと共にピストンが後退移動さ
れる構成となっている。
【0004】このような構成の電動シリンダにおいて
は、電気モータを駆動源としているため、停電もしくは
電気的故障が発生して電気モータが駆動できなくなる
と、ピストンひいてはこれに接続された負荷が不特定の
位置で停止することになる。このとき、設備内の連動機
構が、上記電動シリンダの停止に関係なく動作する場合
がある。設備の制御同期が同調を外れた状態で動作する
と、機構間の干渉や衝突が発生し、重大な事故となる可
能性がある。
【0005】本発明は上記した事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、電気モータの停止状態におい
て、ピストンを流体圧力により移動させることを可能と
した電動シリンダを提供するにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、シリンダケース内を摺動するピストンヘ
ッドを有すると共に、先端部が前記シリンダケースから
外方へ突出するピストンロッドを有するピストンを、電
気モータを駆動源として前進及び後退させる構成の電動
シリンダにおいて、前記シリンダケースに、当該シリン
ダケース内において前記ピストンヘッドの前記ピストン
ロッド側に形成される第1の室に連通する第1の連通口
を設けると共に、前記第1の室とは反対側に形成される
第2の室に連通する第2の連通口を設け、前記電気モー
タの停止状態で、前記第1の連通口から前記第1の室へ
流体圧力を作用させることに基づき前記ピストンを後退
させると共に、前記第2の連通口から前記第2の室へ流
体圧力を作用させることに基づき前記ピストンを前進さ
せることを可能に構成したことを特徴とするものであ
る。
【0007】上記した手段によれば、電気モータが停止
した状態で、第1の連通口から第1の室へ流体圧力を作
用させると、ピストンを後退させることができる。ま
た、第2の連通口から第2の室へ流体圧力を作用させる
と、ピストンを前進させることができる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例について
図面を参照して説明する。図1には電動シリンダの断面
図が示されている。この図1において、シリンダケース
1は、円筒状をなすシリンダチューブ2と、このシリン
ダチューブ2の前部(図1の左端部)に取着されたロッ
ドカバー3と、シリンダチューブ2の後部(図1の右端
部)に取着されたヘッドカバー4とから構成されてい
る。ロッドカバー3の内周部には、ロッドブッシュ5が
設けられている。
【0009】シリンダチューブ2の内部には、ピストン
6が軸方向に往復移動可能に配設されている。このピス
トン6は、シリンダチューブ2の内周面に対して摺動す
るピストンヘッド6aと、このピストンヘッド6aより
も径小のピストンロッド6bとを一体に有していて、ピ
ストンロッド6bの先端部が、ロッドカバー3から外方
へ突出している。このピストンロッド6bの先端部に、
制御対象の負荷が接続される。
【0010】ピストンヘッド6aの内部には、ボールナ
ット7が固定状態に設けられていて、このボールナット
7にボールねじ8が螺合されている。このボールねじ8
の左側はピストンロッド6bの中央部に形成された収容
穴9に挿入され、右側はヘッドカバー4に軸受10を介
して回転可能に支持されている。シリンダチューブ2の
内部は、ピストンヘッド6aにより、ピストンロッド6
b側である図示左側の第1の室11と、この第1の室1
1とは反対側である図示右側の第2の室12とに仕切ら
れている。
【0011】そして、ロッドカバー3には、上記第1の
室11内と外部とを連通させる第1の連通口13が形成
され、また、ヘッドカバー4には、上記第2の室12内
と外部とを連通させる第2の連通口14が形成されてい
る。
【0012】ヘッドカバー4の右側にはギヤケース15
が設けられていて、このギヤケース15の右側に、電動
シリンダの駆動源となる、例えばインダクションモータ
からなる電気モータ16が取り付けられている。この電
気モータ16の回転軸16aの先端部は上記ギヤケース
15内に突出していて、ここに第1の歯車17が取着さ
れている。また、上記ボールねじ8の右端部もギヤケー
ス15内に突出していて、ここに上記第1の歯車17と
噛み合う第2の歯車18が取着されている。これら第1
及び第2の歯車17,18により減速ギヤ機構19を構
成している。
【0013】上記した構成において、電気モータ16が
駆動されてこれの回転軸16aが例えば矢印A1方向へ
回転されると、第1の歯車17も同方向へ回転され、こ
の第1の歯車17に噛み合った第2の歯車18及びボー
ルねじ8は、矢印A2方向へ回転される。ボールねじ8
が矢印A2方向へ回転することに伴い、ボールナット7
及びピストン6が矢印A3方向へ前進移動し、負荷も同
方向へ移動される。また、電気モータ16の回転軸16
aが上記矢印A1とは反対方向へ回転されると、第1の
歯車17も同方向へ回転され、この第1の歯車17に噛
み合った第2の歯車18及びボールねじ8は、上記矢印
A2とは反対方向へ回転される。ボールねじ8が矢印A
2とは反対方向へ回転することに伴い、ボールナット7
及びピストン6が矢印A3とは反対方向へ後退移動し、
負荷も同方向へ移動される。
【0014】ここで、停電もしくは電気的故障等により
電気モータ16が駆動できなくなった場合、ピストン6
及び負荷が不特定の位置で停止することになる。このよ
うな場合には、例えば第1の室11は第1の連通口13
を通じて大気圧と同圧力に設定した状態で、第2の連通
口14を通じて第2の室12に、流体例えば圧縮空気に
よる圧力を加える。すると、その圧力によりピストンヘ
ッド6aを矢印A3方向へ押圧する押圧力が作用し、こ
れに伴いボールナット7によりボールねじ8を矢印A2
方向へ回転させながら、ボールナット7及びピストン6
が矢印A3方向へ前進移動する。
【0015】また、上述とは逆に、第2の室12は第2
の連通口14を通じて大気圧と同圧力に設定した状態
で、第1の連通口13を通じて第1の室11に、圧縮空
気による圧力を加える。すると、その圧力によりピスト
ンヘッド6aを矢印A3とは反対方向へ押圧する押圧力
が作用し、これに伴いボールナット7によりボールねじ
8を矢印A2とは反対方向へ回転させながら、ボールナ
ット7及びピストン6が矢印A3とは反対方向へ後退移
動する。
【0016】従って、電気モータ16が駆動できなくな
った場合に、ピストン6及び負荷がどの位置にあったと
しても、圧縮空気の圧力が存在する限り、ピストン6及
び負荷を前進または後退させることが可能となり、緊急
動作が可能となる。
【0017】本発明は、上記した実施例にのみ限定され
るものではなく、次のように変形または拡張することが
できる。第1,第2の室11,12に圧力を加える流体
としては、空気に限らず、空気以外の気体や、油でも良
い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す断面図
【符号の説明】
図面中、1はシリンダケース、6はピストン、6aはピ
ストンヘッド、6bはピストンロッド、7はボールナッ
ト、8はボールねじ、11は第1の室、12は第2の
室、13は第1の連通口、14は第2の連通口、16は
電気モータ、19は減速ギヤ機構を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3H081 AA02 AA03 BB01 BB12 CC29 FF40 5H607 AA12 BB01 CC05 DD03 DD19 EE31 EE36 EE52 EE56 FF01

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリンダケース内を摺動するピストンヘ
    ッドを有すると共に、先端部が前記シリンダケースから
    外方へ突出するピストンロッドを有するピストンを、電
    気モータを駆動源として前進及び後退させる構成の電動
    シリンダにおいて、 前記シリンダケースに、当該シリンダケース内において
    前記ピストンヘッドの前記ピストンロッド側に形成され
    る第1の室に連通する第1の連通口を設けると共に、前
    記第1の室とは反対側に形成される第2の室に連通する
    第2の連通口を設け、 前記電気モータの停止状態で、前記第1の連通口から前
    記第1の室へ流体圧力を作用させることに基づき前記ピ
    ストンを後退させると共に、前記第2の連通口から前記
    第2の室へ流体圧力を作用させることに基づき前記ピス
    トンを前進させることを可能に構成したことを特徴とす
    る電動シリンダ。
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