JP2005106284A - Actuator - Google Patents

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茂和 永井
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昭男 斉藤
Masaru Saito
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve the weight saving and cost reduction of an actuator. <P>SOLUTION: A rotary drive source 16 is connected with one end part side of a frame 14, the rotary drive force of the rotary drive source 16 is transmitted to a slider 20 through a driving pulley 48, a belt member 56 and a driven pulley 54, and the slider 20 is displaced along the axial direction of the frame 14 under the action of a guide mechanism 22. The frame 14 and the slider 20 are made out of an aluminum alloy and the like, and first guide rails 42a, 42b mounted on the frame 14 and second guide rails 86a, 86b mounted on a side face of the slider 20 are made out of a quenched metallic material. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、駆動源の駆動作用下にフレームに沿ってスライダを直線状に往復動作させることが可能なアクチュエータに関する。   The present invention relates to an actuator capable of linearly reciprocating a slider along a frame under the driving action of a driving source.

従来から、例えば、ワークを搬送するためにアクチュエータ等の搬送機構が用いられている。   Conventionally, for example, a transport mechanism such as an actuator is used to transport a workpiece.

このアクチュエータは、図12に示されるように、アウタレール1の内部に軸線方向に沿って変位自在なインナブロック2が設けられ、前記インナブロック2の略中央部にはボールねじ3が軸線方向に沿って螺合されている。   As shown in FIG. 12, this actuator is provided with an inner block 2 that is displaceable along the axial direction inside the outer rail 1, and a ball screw 3 extends along the axial direction at a substantially central portion of the inner block 2. Are screwed together.

また、アウタレール1における一対の内壁面1a、1bは、インナブロック2と対向するように形成され、前記内壁面1a、1bには一対のボール転走溝4a、4bが軸線方向に沿って形成されている。このボール転走溝4a、4bと対向するインナブロック2の両側面には、図示しないボール溝が形成されている。そして、インナブロック2の内部には複数のボール6が循環する戻し通路7が形成され、ボール6が、戻し通路7、ボール転走溝4a、4bとボール溝(図示せず)との間を循環することによりインナブロック2がアウタレール1に沿って変位自在にガイドされている。   A pair of inner wall surfaces 1a and 1b in the outer rail 1 are formed so as to face the inner block 2, and a pair of ball rolling grooves 4a and 4b are formed along the axial direction on the inner wall surfaces 1a and 1b. ing. Ball grooves (not shown) are formed on both side surfaces of the inner block 2 facing the ball rolling grooves 4a and 4b. A return passage 7 in which a plurality of balls 6 circulate is formed inside the inner block 2, and the ball 6 passes between the return passage 7, the ball rolling grooves 4 a and 4 b and a ball groove (not shown). By circulating, the inner block 2 is guided along the outer rail 1 so as to be displaceable.

そして、図示しない電動モータ等の駆動源に一体的に連結されたボールねじ3が回転し、その回転作用下に前記ボールねじ3に螺合されたインナブロック2がアウタレール1の軸線方向に沿って直線的に変位する(例えば、特許文献1参照)。   Then, the ball screw 3 integrally connected to a drive source such as an electric motor (not shown) rotates, and the inner block 2 screwed to the ball screw 3 under the rotating action extends along the axial direction of the outer rail 1. It is displaced linearly (for example, see Patent Document 1).

特開2003−074551号公報JP 2003-075451

ところで、特許文献1に係る従来技術においては、駆動源の駆動作用下にインナブロック2がアウタレール1に沿って変位する際に、前記インナブロック2の内部の戻し通路7、ボール転走溝4a、4bと図示しないボール溝との間を複数のボール6が循環する構造としている。しかしながら、前記ボール6がボール転走溝4a、4bと前記ボール溝との間を循環する際に摺動抵抗が生じ、アウタレール1の内壁面1a、1b及びインナブロック2に摩耗が生じる。   By the way, in the prior art which concerns on patent document 1, when the inner block 2 displaces along the outer rail 1 under the drive effect | action of a drive source, the return channel | path 7 inside the said inner block 2, the ball rolling groove 4a, A plurality of balls 6 circulate between 4b and a ball groove (not shown). However, when the ball 6 circulates between the ball rolling grooves 4a and 4b and the ball groove, a sliding resistance is generated, and the inner wall surfaces 1a and 1b and the inner block 2 of the outer rail 1 are worn.

そのため、ボール転走溝4a、4bが形成されるアウタレール1と、ボール溝が形成されるインナブロック2を、熱処理(例えば、焼入れ処理)が可能な金属製材料(例えば、ステンレス鋼)から形成し、前記アウタレール1とインナブロック2にそれぞれ焼入れ処理を施す。これにより、前記ボール転走溝4a、4b及びボール溝の硬度を増大させてボール6の摺動作用下に生じる摩耗を抑制している。しかしながら、前記アウタレール1とインナブロック2に対して焼入れ処理を施すことにより熱処理に伴ってコストが高騰すると共に、製造工程が増大してしまうという問題がある。   Therefore, the outer rail 1 in which the ball rolling grooves 4a and 4b are formed and the inner block 2 in which the ball groove is formed are formed from a metal material (for example, stainless steel) that can be heat-treated (for example, quenching). The outer rail 1 and the inner block 2 are each quenched. As a result, the hardness of the ball rolling grooves 4a, 4b and the ball groove is increased to suppress wear caused by the sliding action of the ball 6. However, when the outer rail 1 and the inner block 2 are subjected to a quenching process, there is a problem that the cost increases with the heat treatment and the manufacturing process increases.

一方、近年では、アクチュエータのさらなる軽量化を望む要請がある。   On the other hand, in recent years, there is a demand for further weight reduction of the actuator.

本発明は、前記の種々の課題を考慮してなされたものであり、ガイド機構における摺動部位の摩耗を抑制しつつ、コストの削減及び軽量化を図ることが可能なアクチュエータを提供することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of the various problems described above, and provides an actuator capable of reducing cost and weight while suppressing wear of a sliding portion in a guide mechanism. Objective.

前記の目的を達成するために、本発明は、フレームと、
前記フレームの一端部に設けられる駆動源と、
前記駆動源の駆動軸に接続されて、回転自在に軸支された駆動用プーリと、該フレームの他端部側に回転自在に軸支された従動用プーリと、前記駆動用プーリと前記従動用プーリとの間に懸架されるベルト部材を含む駆動力伝達機構と、
前記駆動源の駆動作用下に前記駆動力伝達機構を介して駆動力が伝達され、前記フレームの軸線方向に沿って往復変位するスライダと、
前記フレームの内壁面に軸線方向に沿って装着される一組の第1ガイドレールと、前記フレームと対向する前記スライダの側面に軸線方向に沿って装着される一組の第2ガイドレールと、前記第1及び第2ガイドレールにそれぞれ形成されるボール転動溝に沿って転動する複数のボールを含み、前記スライダがフレームに沿って変位する際に該スライダを案内するガイド機構と、
を備え、
前記第1及び第2ガイドレールが、前記フレーム及びスライダと別体、且つ、焼入れ処理が施された金属製材料から形成されると共に、前記フレーム及びスライダが、前記金属製材料より軽量な軽金属材料又は高強度樹脂材料から形成されることを特徴とする。
To achieve the above object, the present invention comprises a frame,
A drive source provided at one end of the frame;
A driving pulley connected to the driving shaft of the driving source and rotatably supported, a driven pulley rotatably supported on the other end side of the frame, the driving pulley and the driven A driving force transmission mechanism including a belt member suspended between the pulleys for use;
A slider in which a driving force is transmitted through the driving force transmission mechanism under a driving action of the driving source, and reciprocatingly moves along an axial direction of the frame;
A set of first guide rails mounted along the axial direction on the inner wall surface of the frame; and a set of second guide rails mounted along the axial direction on the side surface of the slider facing the frame; A guide mechanism that includes a plurality of balls that roll along ball rolling grooves respectively formed in the first and second guide rails, and that guides the slider when the slider is displaced along the frame;
With
The first and second guide rails are formed of a metal material that is separate from the frame and the slider and is subjected to quenching treatment, and the frame and the slider are light metal materials that are lighter than the metal material. Alternatively, it is formed from a high-strength resin material.

本発明によれば、複数のボールが転動するボール転動溝を有し、フレームの内壁面に装着される第1ガイドレールと、同じく複数のボールが転動するボール転動溝を有し、スライダにおけるフレームと対向する側面に形成される第2ガイドレールとを、それぞれフレーム及びスライダとは別体に形成すると共に、焼入れ処理が施された金属製材料から形成している。   According to the present invention, the ball has a ball rolling groove for rolling a plurality of balls, the first guide rail mounted on the inner wall surface of the frame, and the ball rolling groove for similarly rolling a plurality of balls. The second guide rail formed on the side surface of the slider facing the frame is formed separately from the frame and the slider, and is formed from a metal material that has been subjected to quenching.

従って、複数のボールが転動する第1及び第2ガイドレールの強度が維持され、該ボールが摺動した際の摩耗を抑制することができると共に、ボールが転動する第1及び第2ガイドレール以外の構成部材であるフレーム及びスライダを焼入れ処理がなされず、前記金属製材料より軽量な軽金属材料又は高強度樹脂材料から形成している。   Accordingly, the strengths of the first and second guide rails on which the plurality of balls roll are maintained, wear when the balls slide can be suppressed, and the first and second guides on which the balls roll. The frame and the slider, which are constituent members other than the rails, are not quenched and are made of a light metal material or a high-strength resin material that is lighter than the metal material.

そして、第1及び第2ガイドレールをフレーム及びスライダと別体とし、ステンレス鋼等の焼入れ処理が可能な材質と比較して重量の軽い軽金属材料又は高強度樹脂材料によって前記アクチュエータにおける体積の大部分を占めるフレーム及びスライダを形成することにより、アクチュエータ全体の大幅な軽量化を図ることができる。   The first and second guide rails are separated from the frame and the slider, and most of the volume of the actuator is made of a light metal material or a high-strength resin material that is lighter in weight than a material that can be hardened, such as stainless steel. By forming the frame and the slider that occupy the entire area, the overall weight of the actuator can be significantly reduced.

また、フレーム及びスライダの全体に熱処理を施して強度を向上させる場合と比較して、複数のボールが転動する第1及び第2ガイドレールのみに対して焼入れ処理を施して強度を向上させているため、熱処理に要するコストの削減を図ることができる。   Also, compared to the case where the entire frame and slider are heat treated to improve the strength, only the first and second guide rails on which a plurality of balls roll are subjected to quenching treatment to improve the strength. Therefore, the cost required for the heat treatment can be reduced.

さらに、フレーム及びスライダを、アルミ二ウム合金又は炭素繊維強化樹脂材料によって形成するとよい。これにより、フレーム及びスライダの軽量化を図り、それに伴い、アクチュエータ全体の軽量化を図ることが可能となる。   Furthermore, the frame and the slider may be formed of an aluminum alloy or a carbon fiber reinforced resin material. Thereby, the weight of the frame and the slider can be reduced, and accordingly, the weight of the entire actuator can be reduced.

さらにまた、駆動用プーリ及び従動用プーリを、それぞれフレームに直接設けるとよい。これにより、駆動用プーリ及び従動用プーリを保持するための部材をフレームに対してそれぞれ連結させる必要がないため、アクチュエータにおける部品点数及びコストの削減を図ることが可能となる。   Furthermore, the driving pulley and the driven pulley may be provided directly on the frame. This eliminates the need to connect the members for holding the driving pulley and the driven pulley to the frame, thereby reducing the number of parts and cost of the actuator.

またさらに、本発明は、フレームと、
前記フレームの端部に設けられる駆動源と、
前記駆動源の駆動軸に接続されて回転自在に軸支された駆動用プーリと、該フレームの他端部側に回転自在に軸支された従動用プーリと、前記駆動用プーリと前記従動用プーリとの間に懸架されるベルト部材を含む駆動力伝達機構と、
前記駆動源の駆動作用下に前記駆動力伝達機構を介して駆動力が伝達され、前記フレームの軸線方向に沿って往復変位するスライダと、
前記フレームの内壁面に軸線方向に沿って装着される一組のガイドレールと、前記ガイドレール及び該ガイドレールと対向する前記スライダの側面に形成されるボール転動溝に沿って転動する複数のボールを含み、前記スライダがフレームに沿って変位する際に該スライダを案内するガイド機構と、
を備え、
前記ガイドレールが、前記フレームと別体、且つ、焼入れ処理が施された金属製材料から形成されると共に、前記フレームが、前記金属製材料より軽量な軽金属材料又は高強度樹脂材料から形成されることを特徴とする。
Still further, the present invention provides a frame;
A drive source provided at an end of the frame;
A driving pulley connected to the driving shaft of the driving source and rotatably supported, a driven pulley rotatably supported on the other end of the frame, the driving pulley, and the driven pulley A driving force transmission mechanism including a belt member suspended between the pulleys;
A slider in which a driving force is transmitted through the driving force transmission mechanism under a driving action of the driving source, and reciprocatingly moves along an axial direction of the frame;
A pair of guide rails mounted along the axial direction on the inner wall surface of the frame, and a plurality of rollers that roll along ball rolling grooves formed on the side surfaces of the slider facing the guide rails and the guide rails. A guide mechanism that guides the slider when the slider is displaced along the frame;
With
The guide rail is formed from a metal material that is separate from the frame and subjected to a quenching process, and the frame is formed from a light metal material or a high-strength resin material that is lighter than the metal material. It is characterized by that.

本発明によれば、複数のボールが転動するボール転動溝を有し、フレームの内壁面に装着されるガイドレールを、前記フレームと別体に形成すると共に、焼入れ処理が施された金属製材料から形成している。   According to the present invention, a metal having a ball rolling groove on which a plurality of balls roll, a guide rail mounted on the inner wall surface of the frame being formed separately from the frame, and subjected to quenching treatment It is made from a material.

従って、複数のボールが転動するガイドレールの強度が維持され、該ボールが摺動した際の摩耗を抑制することができると共に、ボールが転動するガイドレール以外の構成部材であるフレームを焼入れ処理がなされず、前記金属製材料より軽量な軽金属材料又は高強度樹脂材料から形成している。   Therefore, the strength of the guide rail on which a plurality of balls roll is maintained, wear when the balls slide can be suppressed, and the frame, which is a component other than the guide rail on which the balls roll, is quenched. It is not processed and is made of a light metal material or a high-strength resin material that is lighter than the metal material.

そして、ガイドレールをフレームと別体とし、ステンレス鋼等の焼入れ処理が可能な材質と比較して重量の軽い軽金属材料又は高強度樹脂材料によって前記アクチュエータにおける体積の大部分を占めるフレームを形成することにより、アクチュエータ全体の大幅な軽量化を図ることができる。   Then, the guide rail is separated from the frame, and a frame that occupies most of the volume of the actuator is formed by a light metal material or a high-strength resin material that is light in weight as compared with a material that can be quenched, such as stainless steel. As a result, the entire actuator can be significantly reduced in weight.

また、本発明は、フレームと、
前記フレームの一端部側に連結され、電気信号によって駆動する回転駆動源が設けられると共に、前記回転駆動源に連結される駆動用プーリが設けられる第1ユニットと、
前記フレームの他端部側に連結され、前記第1ユニットの駆動用プーリとの間にベルト部材が懸架される従動用プーリが設けられる第2ユニットと、
前記ベルト部材と連結され、前記回転駆動源の駆動作用下に前記フレームに沿って変位するスライダと、
を備え、
前記第1ユニット及び第2ユニットが、前記フレームに対して一体的に組み付けられることを特徴とする。
The present invention also includes a frame,
A first unit connected to one end of the frame and provided with a rotational drive source that is driven by an electrical signal, and provided with a driving pulley connected to the rotational drive source;
A second unit connected to the other end of the frame and provided with a driven pulley on which a belt member is suspended between the driving pulley of the first unit;
A slider coupled to the belt member and displaced along the frame under the driving action of the rotational drive source;
With
The first unit and the second unit are integrally assembled to the frame.

本発明によれば、回転駆動源及び該回転駆動源の駆動力を伝達する駆動用プーリを有する第1ユニットと、前記駆動用プーリからの駆動力がベルト部材を介して伝達される従動用プーリを有する第2プーリとをそれぞれユニット化して、フレームの端部にそれぞれ連結しているため、前記第1及び第2ユニットをフレームに対して簡便に着脱することができる。   According to the present invention, the first unit having a rotational driving source and a driving pulley for transmitting the driving force of the rotational driving source, and the driven pulley for transmitting the driving force from the driving pulley via the belt member. Since the second pulley having the unit is unitized and connected to the end of the frame, the first and second units can be easily attached to and detached from the frame.

従って、例えば、アクチュエータにおけるスライダのストローク量を変更する場合、前記ストローク量の変化に対応した長さを有するフレームへと交換する必要が生じる。その場合においても、第1及び第2ユニットをフレームから簡便に取り外すことができ、且つ、交換された新しいフレームに対しても第1及び第2ユニットを簡便に取り付けて使用することができる。   Therefore, for example, when changing the stroke amount of the slider in the actuator, it is necessary to replace the slider with a frame having a length corresponding to the change in the stroke amount. Even in such a case, the first and second units can be easily removed from the frame, and the first and second units can be easily attached to and used for the replaced new frame.

その結果、簡便にフレームの交換作業を行うことができると共に、第1及び第2ユニットをそのまま利用することができるため部品の共用化を図ってコストの削減を図ることが可能となる。   As a result, the frame can be easily replaced, and the first and second units can be used as they are, so that the parts can be shared and the cost can be reduced.

さらに、第2ユニットに、ベルト部材の張力を調整するための張力調整機構を設けることにより、前記ベルト部材の張力が経年変化等によって変化した場合においても張力を好適に調整することが可能となる。   Further, by providing a tension adjusting mechanism for adjusting the tension of the belt member in the second unit, it is possible to suitably adjust the tension even when the tension of the belt member changes due to secular change or the like. .

さらにまた、張力調整機構には、前記従動用プーリを回転自在に保持するプーリホルダと、
前記プーリホルダを前記フレームの軸線方向に沿って変位自在に保持する保持ブラケットと、
前記保持ブラケットと前記プーリホルダとの間に介装され、前記プーリホルダを前記保持ブラケット側に接近させるように付勢するばね部材と、
を備え、
前記ばね部材の弾発力によって前記プーリホルダを前記保持ブラケット側に変位させることにより、前記保持ブラケットに保持される前記従動用プーリと駆動用プーリとの間に懸架されたベルト部材の張力を一定に保持させるとよい。
Furthermore, the tension adjusting mechanism includes a pulley holder that rotatably holds the driven pulley,
A holding bracket for holding the pulley holder so as to be displaceable along the axial direction of the frame;
A spring member interposed between the holding bracket and the pulley holder and biasing the pulley holder closer to the holding bracket;
With
By displacing the pulley holder toward the holding bracket by the elastic force of the spring member, the tension of the belt member suspended between the driven pulley and the driving pulley held by the holding bracket is made constant. It is good to hold.

これにより、フレームに設けられた保持ブラケットでプーリホルダを保持し、該プーリホルダに回転自在に保持された従動用プーリがばね部材の弾発力によってフレームの軸線方向に沿って変位可能に設けることができる。そのため、従動用プーリに懸架されているベルト部材の張力が経年変化した際にも張力調整機構によって好適に調整される。   Accordingly, the pulley holder is held by the holding bracket provided on the frame, and the driven pulley rotatably held by the pulley holder can be provided so as to be displaceable along the axial direction of the frame by the elastic force of the spring member. . For this reason, even when the tension of the belt member suspended on the driven pulley changes with time, the tension adjustment mechanism suitably adjusts the tension.

またさらに、保持ブラケットは薄板材をプレス加工することによって形成され、該保持ブラケットが固定される前記第2ユニットのボディに、前記従動用プーリに向かって突出するように設けられ、前記ばね部材を軸線方向に沿って伸縮自在に保持するスプリングガイドを設けるとよい。これにより、ばね部材がスプリングガイドを介して保持されるため、前記ばね部材が第2ユニットから脱落することがなく確実に保持することが可能となる。また、保持ブラケットをプレス加工された薄板材から形成することにより安価に製造することが可能となる。   Still further, the holding bracket is formed by pressing a thin plate material, and is provided on the body of the second unit to which the holding bracket is fixed so as to protrude toward the driven pulley, and the spring member is It is preferable to provide a spring guide that can be extended and contracted along the axial direction. Accordingly, since the spring member is held via the spring guide, the spring member can be reliably held without falling off the second unit. In addition, it is possible to manufacture the holding bracket at a low cost by forming it from a pressed thin plate material.

また、プーリホルダは薄板材をプレス加工することによって形成され、前記プーリホルダに一組の軸受を介して前記従動用プーリを回転自在に保持させるとよい。   The pulley holder may be formed by pressing a thin plate material, and the pulley may be rotatably held by the pulley holder via a pair of bearings.

さらに、プーリホルダは薄板材をプレス加工することによって形成され、該プーリホルダには前記フレームに装着される第1ガイドレールに対向するように突出する拡幅部が形成され、前記拡幅部の端部にボール転動溝の形状に対応するように円弧状に折曲した折曲部を形成し、前記折曲部を前記ボール転動溝に係合させるとよい。すなわち、拡幅部の端部に折曲した折曲部を形成することにより、前記円弧状に形成された折曲部がボール転動溝に対して確実且つ好適に係合され、拡幅部によってプーリホルダをフレームに保持し、且つ、該フレームの軸線と略直交する方向への変位を規制することが可能となる。そのため、プーリホルダをフレームに対してより一層強固に固定することができる。   Further, the pulley holder is formed by pressing a thin plate material, and the pulley holder is formed with a widened portion protruding so as to face the first guide rail attached to the frame, and a ball is formed at an end of the widened portion. A bent portion bent in an arc shape may be formed so as to correspond to the shape of the rolling groove, and the bent portion may be engaged with the ball rolling groove. That is, by forming a bent portion at the end of the widened portion, the bent portion formed in the arc shape is reliably and suitably engaged with the ball rolling groove, and the pulley holder is secured by the widened portion. Can be held in the frame, and displacement in a direction substantially perpendicular to the axis of the frame can be restricted. Therefore, the pulley holder can be more firmly fixed to the frame.

本発明によれば、以下の効果が得られる。   According to the present invention, the following effects can be obtained.

すなわち、複数のボールが転動するボール転動溝を有し、フレームの内壁面に装着される第1ガイドレールと、同様のボール転動溝を有し、スライダにおけるフレームと対向する側面に形成される第2ガイドレールとを、焼入れ処理が施された金属製材料から形成することにより、前記第1及び第2ガイドレールの強度が確保されるため、該ボールが摺動した際の摩耗を抑制することができる。   That is, it has a ball rolling groove on which a plurality of balls roll, has a first guide rail mounted on the inner wall surface of the frame, and has a similar ball rolling groove, formed on the side surface of the slider facing the frame. Since the strength of the first and second guide rails is ensured by forming the second guide rail made of a metal material that has been subjected to quenching treatment, wear when the ball slides is prevented. Can be suppressed.

また、第1及び第2ガイドレールをフレーム及びスライダと別体とすることにより、前記フレーム及びスライダを前記金属製材料より軽量な軽金属材料又は高強度樹脂材料から形成することが可能となり、アクチュエータ全体の大幅な軽量化を図ることができる。   Further, by making the first and second guide rails separate from the frame and the slider, the frame and the slider can be formed from a light metal material or a high-strength resin material that is lighter than the metal material. Can be significantly reduced in weight.

さらに、フレーム及びスライダの全体に熱処理を施して強度を向上させる場合と比較して、第1及び第2ガイドレールのみに焼入れ処理を施せばよいため、コストの削減を図ることができる。   Furthermore, as compared with the case where the entire frame and slider are subjected to heat treatment to improve the strength, only the first and second guide rails need to be quenched, so that the cost can be reduced.

本発明に係る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。   Preferred embodiments of the actuator according to the present invention will be described below and described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1〜図4において、参照符号10は、本発明の第1の実施の形態に係るアクチュエータを示す。   1 to 4, reference numeral 10 indicates an actuator according to the first embodiment of the present invention.

このアクチュエータ10は、複数の取付用孔部12(図2及び図3参照)が形成され、平板状の底壁14aと相互に対向する一組の側壁14b、14cとが一体的に形成されたフレーム14(図2参照)を備え、前記フレーム14の一端部側には回転駆動源16が設けられている。また、アクチュエータ10には、前記回転駆動源16の回転駆動力を直線運動へと変換して伝達する駆動力伝達機構18と、前記駆動力伝達機構18を介して伝達される直線運動によって前記フレーム14の軸線方向に沿って変位するスライダ20と、前記スライダ20をフレーム14の軸線方向に沿ってガイドするガイド機構22とを備えている。   The actuator 10 is formed with a plurality of mounting holes 12 (see FIGS. 2 and 3), and a flat bottom wall 14a and a pair of side walls 14b and 14c facing each other are integrally formed. A frame 14 (see FIG. 2) is provided, and a rotational drive source 16 is provided on one end side of the frame 14. Further, the actuator 10 has a driving force transmission mechanism 18 that converts the rotational driving force of the rotational driving source 16 into a linear motion and transmits it, and the frame by the linear motion transmitted through the driving force transmission mechanism 18. 14 is provided with a slider 20 that is displaced along the axial direction of 14, and a guide mechanism 22 that guides the slider 20 along the axial direction of the frame 14.

このフレーム14は、例えば、アルミニウム合金等の軽金属材料若しくは軽合金材料やカーボン繊維を含むカーボン繊維強化プラスチックCFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics)等の軽量高強度樹脂材料に対して押し出し成形、引き抜き成形等を施すことによって一体的に形成され、その軸線方向に沿った一端部には、第1ハウジング24がボルト部材28を介して一体的に連結される。そして、前記フレーム14の軸線方向に沿った他端部には、第2ハウジング26がボルト部材28を介して一体的に連結されている。   For example, the frame 14 is formed by extrusion molding, pultrusion molding, or the like on a light metal material such as an aluminum alloy or a light high-strength resin material such as a carbon fiber reinforced plastic CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastics) including a light alloy material or carbon fiber. The first housing 24 is integrally connected to one end portion along the axial direction through a bolt member 28. A second housing 26 is integrally connected to the other end of the frame 14 along the axial direction via a bolt member 28.

また、第1ハウジング24及び第2ハウジング26の上面には、該第1ハウジング24及び第2ハウジング26を連結するように断面略L字状の第1サイドカバー30及び第2サイドカバー32がねじ部材34を介して着脱自在に設けられている。この第1及び第2サイドカバー30、32は、第1ハウジング24及び第2ハウジング26の上面及び側面の一部を覆うと共に、フレーム14の上方を覆うように設けられている。   Further, on the upper surfaces of the first housing 24 and the second housing 26, there are screwed the first side cover 30 and the second side cover 32 having a substantially L-shaped cross section so as to connect the first housing 24 and the second housing 26. It is detachably provided via the member 34. The first and second side covers 30 and 32 are provided so as to cover a part of the upper surfaces and side surfaces of the first housing 24 and the second housing 26 and to cover the upper portion of the frame 14.

さらに、第1ハウジング24及び第2ハウジング26の上面には、第1及び第2サイドカバー30、32との間に一組のトップカバー36がそれぞれねじ部材34を介して着脱自在に装着されている。すなわち、第1及び第2ハウジング24、26の上面は、トップカバー36、第1及び第2サイドカバー30、32によって全体が覆われている。   Further, a pair of top covers 36 are detachably mounted on the upper surfaces of the first housing 24 and the second housing 26 between the first and second side covers 30 and 32 via screw members 34, respectively. Yes. That is, the upper surfaces of the first and second housings 24 and 26 are entirely covered by the top cover 36 and the first and second side covers 30 and 32.

第1ハウジング24及び第2ハウジング26のスライダ20と対向する一端部には、スライダ20が変位して当接する際の衝撃を緩和するストッパ部材38がそれぞれ設けられている(図3参照)。   Stopper members 38 are provided at one end portions of the first housing 24 and the second housing 26 facing the slider 20 to alleviate an impact when the slider 20 is displaced and brought into contact (see FIG. 3).

フレーム14の内壁の底面に近接する部位には、図6に示されるように、断面矩形状に窪んだ一組の第1長溝40a、40bが軸線方向に沿って延在し、前記第1長溝40a、40bと略同一の断面形状を有する長尺な第1ガイドレール42a、42bが装着されている。なお、前記一組の第1長溝40a、40bは、互いに対向するように形成されている。   As shown in FIG. 6, a pair of first long grooves 40 a and 40 b that are recessed in a rectangular cross section extend in the axial direction at a portion close to the bottom surface of the inner wall of the frame 14, and the first long grooves Long first guide rails 42a and 42b having substantially the same cross-sectional shape as 40a and 40b are mounted. The pair of first long grooves 40a and 40b are formed to face each other.

図4に示されるように、第1ハウジング24の底面部には、図示しないねじ部材を介して回転駆動源16が連結されている。そして、前記回転駆動源16の駆動軸44が、第1ハウジング24の凹部46に配設された駆動プーリ48に開口部50を介して連結されている。この駆動プーリ48は、凹部46の内部に回転自在に軸支されている。   As shown in FIG. 4, the rotary drive source 16 is connected to the bottom surface of the first housing 24 via a screw member (not shown). The drive shaft 44 of the rotational drive source 16 is connected to a drive pulley 48 disposed in the recess 46 of the first housing 24 through an opening 50. The drive pulley 48 is rotatably supported inside the recess 46.

なお、回転駆動源16、駆動プーリ48が設けられる第1ハウジング24は、単一の駆動ユニット(第1ユニット)として機能している。すなわち、例えば、アクチュエータ10のストローク量を変更するためにフレーム14を交換する場合、別個のフレームの端部に前記駆動ユニットを組み付けることにより、簡便にフレーム14の交換作業を行うことができると共に、前記駆動ユニットをそのまま利用することができるため部品の共用化を図ることが可能となる。   The first housing 24 in which the rotational drive source 16 and the drive pulley 48 are provided functions as a single drive unit (first unit). That is, for example, when the frame 14 is replaced in order to change the stroke amount of the actuator 10, the drive unit can be easily replaced by assembling the drive unit at the end of a separate frame, Since the drive unit can be used as it is, parts can be shared.

一方、第2ハウジング26に形成される凹部52の内部には、従動プーリ54が回転自在に軸支され、前記駆動プーリ48と従動プーリ54との間にはフレーム14と略平行に延在するベルト部材56が環状に懸架されている。すなわち、駆動プーリ48、従動プーリ54及びベルト部材56は、回転駆動源16の回転駆動力を前記ベルト部材56に連結されたスライダ20へと伝達する駆動力伝達機構18として機能する。   On the other hand, a driven pulley 54 is rotatably supported in a recess 52 formed in the second housing 26, and extends substantially parallel to the frame 14 between the drive pulley 48 and the driven pulley 54. A belt member 56 is suspended in an annular shape. That is, the drive pulley 48, the driven pulley 54, and the belt member 56 function as the driving force transmission mechanism 18 that transmits the rotational driving force of the rotational driving source 16 to the slider 20 connected to the belt member 56.

なお、従動プーリ54が設けられる第2ハウジング26は、単一の従動ユニット(第2ユニット)として機能している。すなわち、例えば、アクチュエータ10のストローク量を変更するためにフレーム14を交換する場合、別個のフレームの端部に前記従動ユニットを組み付けることにより、簡便にフレーム14の交換作業を行うことができると共に、従動ユニットをそのまま利用することができるため部品の共用化を図ることができる。   The second housing 26 provided with the driven pulley 54 functions as a single driven unit (second unit). That is, for example, when the frame 14 is replaced in order to change the stroke amount of the actuator 10, the frame 14 can be easily replaced by assembling the driven unit at the end of a separate frame. Since the driven unit can be used as it is, parts can be shared.

この従動プーリ54の略中央部には、図示しない複数の軸受を介して円柱状のプーリシャフト58が挿入され、前記プーリシャフト58は、第2ハウジング26の凹部52に装着される調整プレート60に螺合されることにより固定されている。前記調整プレート60は、図3に示されるように、第2ハウジング26の凹部52にねじ部材62を介して軸線と略直交する方向に係止されると共に、前記ねじ部材62が係合する複数の長孔64に沿って、すなわち、第2ハウジング26の軸線方向に沿って変位可能に設けられている。   A cylindrical pulley shaft 58 is inserted into a substantially central portion of the driven pulley 54 through a plurality of bearings (not shown). The pulley shaft 58 is attached to an adjustment plate 60 mounted in the recess 52 of the second housing 26. It is fixed by screwing. As shown in FIG. 3, the adjustment plate 60 is locked to the recess 52 of the second housing 26 via a screw member 62 in a direction substantially perpendicular to the axis, and a plurality of the screw members 62 engage with each other. The second housing 26 is provided so as to be displaceable along the long hole 64, that is, along the axial direction of the second housing 26.

また、調整プレート60には、第2ハウジング26に貫通して形成される孔部66を介して調整ねじ68が螺合されている。この調整ねじ68の頭部は、孔部の内部に収納されるため第2ハウジング26の端面より突出することがない(図4参照)。   An adjustment screw 68 is screwed into the adjustment plate 60 through a hole 66 formed so as to penetrate the second housing 26. The head of the adjustment screw 68 is housed inside the hole so that it does not protrude from the end surface of the second housing 26 (see FIG. 4).

そして、調整ねじ68を螺回することにより調整プレート60がフレーム14の軸線方向に沿って変位するため、前記調整プレート60に固定されている従動プーリ54を一体的に変位させることができる。そのため、駆動プーリ48と従動プーリ54との間に懸架されたベルト部材56の張力を調整することが可能となる。すなわち、例えば、六角レンチ等を介して前記調整ねじ68を外部から螺回して調整プレート60に対する螺合量を調整することにより、前記調整プレート60がねじ部材62を介して係合された長孔64に沿って第2ハウジング26の凹部52内を微小距離だけ変位し、ベルト部材56の張力を好適に調整することができる。   Then, since the adjusting plate 60 is displaced along the axial direction of the frame 14 by screwing the adjusting screw 68, the driven pulley 54 fixed to the adjusting plate 60 can be displaced integrally. Therefore, the tension of the belt member 56 suspended between the drive pulley 48 and the driven pulley 54 can be adjusted. That is, for example, by adjusting the screwing amount with respect to the adjustment plate 60 by screwing the adjustment screw 68 from the outside via a hexagon wrench or the like, the long hole in which the adjustment plate 60 is engaged through the screw member 62 is used. The tension in the belt member 56 can be suitably adjusted by displacing the inside of the concave portion 52 of the second housing 26 along the line 64 by a minute distance.

図6に示されるように、スライダ20は、フレーム14と同様にアルミニウム合金等の軽金属材料若しくは軽合金材料や、カーボン繊維を含むカーボン繊維強化プラスチックCFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics)等の軽量高強度樹脂材料からなり、前記フレーム14の内部に軸線方向に沿って変位自在に設けられている。   As shown in FIG. 6, the slider 20 is a lightweight high-strength resin such as a light metal material such as an aluminum alloy or a light alloy material, or a carbon fiber reinforced plastic CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastics) containing carbon fibers. It is made of a material and is provided inside the frame 14 so as to be displaceable along the axial direction.

このスライダ20は、略中央部に形成され、第1サイドカバー30と第2サイドカバー32との間から上方に向かって若干突出するように形成される本体部70と、前記本体部70の両側に所定間隔離間して形成される一組のフランジ部72a、72bと、前記本体部70とフランジ部72a、72bとの間にそれぞれ形成される空間部74a、74bとからなる。なお、本体部70の上面には、図示しないねじ等を介してワークが載置されるテーブル等が装着される。   The slider 20 is formed at a substantially central portion and is formed so as to slightly protrude upward from between the first side cover 30 and the second side cover 32, and both sides of the main body portion 70. And a pair of flange portions 72a and 72b formed at a predetermined interval, and space portions 74a and 74b formed between the main body portion 70 and the flange portions 72a and 72b, respectively. A table or the like on which a workpiece is placed is mounted on the upper surface of the main body 70 via a screw or the like (not shown).

また、フランジ部72a、72bは、本体部70より高さ方向の寸法が小さく形成され、そのフレーム14と対向する両側面には、それぞれ所定深さだけ窪んだ断面矩形状の第2長溝76a、76bが軸線方向に沿って延在している。前記第2長溝76a、76bは、フレーム14に形成される第1長溝40a、40bと対向する位置にそれぞれ形成されている。   Further, the flange portions 72a and 72b are formed to be smaller in the height direction than the main body portion 70, and the second long grooves 76a having a rectangular cross section each recessed by a predetermined depth are formed on both side surfaces facing the frame 14, respectively. 76b extends along the axial direction. The second long grooves 76a and 76b are formed at positions facing the first long grooves 40a and 40b formed in the frame 14, respectively.

空間部74a、74bは、本体部70とフランジ部72a、72bとの間に該フランジ部72a、72bの上面より下方に向かって所定深さだけ窪んで形成されている。本体部70の軸線方向に沿った一側面には、図3及び図6に示されるように、ボルト78を介してプレート状のベルトストッパ80が装着され、前記本体部70の一側面とベルトストッパ80との間にベルト部材56の両端部が挟持されている(図3参照)。従って、ベルト部材56がスライダ20に固定されることにより、前記スライダ20とベルト部材56とが一体的に変位する。   The space portions 74a and 74b are formed between the main body portion 70 and the flange portions 72a and 72b so as to be depressed by a predetermined depth downward from the upper surfaces of the flange portions 72a and 72b. As shown in FIGS. 3 and 6, a plate-like belt stopper 80 is attached to one side surface along the axial direction of the main body portion 70 via a bolt 78. 80, both end portions of the belt member 56 are sandwiched (see FIG. 3). Therefore, when the belt member 56 is fixed to the slider 20, the slider 20 and the belt member 56 are displaced integrally.

その際、スライダ20の一側面には、図3に示されるように、前記ベルトストッパ80のボルト孔82と対向する位置に断面略半円状に切り欠かれた一組の窪み部84が形成されているため、前記ベルトストッパ80をスライダ20へと固定した際、ボルト78の頭部が窪み部84に収納され、前記スライダ20の一側面より突出することがない。   At that time, as shown in FIG. 3, a set of recesses 84 that are cut out in a substantially semicircular cross section is formed on one side of the slider 20 at a position facing the bolt hole 82 of the belt stopper 80. Therefore, when the belt stopper 80 is fixed to the slider 20, the head of the bolt 78 is accommodated in the recess 84 and does not protrude from one side of the slider 20.

一方、本体部70における他側面とフランジ部72aとの間の空間部74aには、駆動プーリ48と従動プーリ54との間に懸架されたベルト部材56が挿通されている(図6参照)。   On the other hand, a belt member 56 suspended between the drive pulley 48 and the driven pulley 54 is inserted into the space 74a between the other side surface of the main body 70 and the flange portion 72a (see FIG. 6).

ガイド機構22は、図6に示されるように、フレーム14の第1長溝40a、40bに沿ってそれぞれ装着される一組の第1ガイドレール42a、42bと、スライダ20の側面の第2長溝76a、76bに沿ってそれぞれ装着される一組の第2ガイドレール86a、86bと、前記第2ガイドレール86a、86bに近接し、スライダ20の内部を軸線方向に沿って貫通する一組のボール転動孔88とからなる。そして、前記第1ガイドレール42a、42bと第2ガイドレール86a、86bとは、互いに対向する位置に配設されている。   As shown in FIG. 6, the guide mechanism 22 includes a pair of first guide rails 42 a and 42 b mounted along the first long grooves 40 a and 40 b of the frame 14, and a second long groove 76 a on the side surface of the slider 20. , 76b, a set of second guide rails 86a, 86b, and a set of ball rollers which are close to the second guide rails 86a, 86b and penetrate the inside of the slider 20 along the axial direction. It consists of a moving hole 88. The first guide rails 42a and 42b and the second guide rails 86a and 86b are disposed at positions facing each other.

第1ガイドレール42a、42b及び第2ガイドレール86a、86bは、焼入れ処理が可能な金属製材料(以下、焼入鋼という)からなる角柱材によって形成されている。この第1ガイドレール42a、42bには、第2ガイドレール86a、86bと対向する側面にボール89が転動する断面略円弧状の第1ボール転動溝90が軸線方向に沿って延在するように形成される。一方、第2ガイドレール86a、86bには、前記第1ガイドレール42a、42bと対向する側面にボール89が転動する断面略円弧状の第2ボール転動溝92が軸線方向に沿って延在するように形成されている。   The first guide rails 42a and 42b and the second guide rails 86a and 86b are formed of a prismatic material made of a metal material that can be hardened (hereinafter referred to as hardened steel). In the first guide rails 42a and 42b, a first ball rolling groove 90 having a substantially arc-shaped cross section in which a ball 89 rolls on a side surface facing the second guide rails 86a and 86b extends along the axial direction. Formed as follows. On the other hand, in the second guide rails 86a and 86b, a second ball rolling groove 92 having a substantially arc-shaped cross section on which the ball 89 rolls on the side surface facing the first guide rails 42a and 42b extends along the axial direction. It is formed to exist.

また、第1ガイドレール42a、42b及び第2ガイドレール86a、86bを、第1及び第2長溝40a、40b、76a、76bの内部にそれぞれ装着する方法としては、接着、圧入嵌合、溶着等のいずれの方法であってもよい。   Further, as a method of mounting the first guide rails 42a, 42b and the second guide rails 86a, 86b in the first and second long grooves 40a, 40b, 76a, 76b, respectively, adhesion, press-fitting, welding, etc. Either method may be used.

さらに、ガイド機構22は、図2に示されるように、スライダ20の下部にねじ部材94を介して一体的に連結される一組のプレート96及びカバー98と、前記スライダ20の側面に装着されるリターンガイド100とを有する。このプレート96、カバー98及びリターンガイド100を、それぞれ樹脂製材料から形成すると好適である。なお、前記プレート96、カバー98及びリターンガイド100は、スライダ20における一方の側面側と他方の側面側とで同一の構成部品によって構成されている。   Further, as shown in FIG. 2, the guide mechanism 22 is mounted on a side surface of the slider 20 and a pair of plates 96 and a cover 98 that are integrally connected to the lower portion of the slider 20 via a screw member 94. Return guide 100. It is preferable that the plate 96, the cover 98, and the return guide 100 are each formed from a resin material. The plate 96, the cover 98, and the return guide 100 are configured by the same components on one side and the other side of the slider 20.

カバー98には、スライダ20に当接する端面にボールリターン溝102が形成され、この場合、第1ガイドレール42a、42bにおける第1ボール転動溝90及び第2ガイドレール86a、86bにおける第2ボール転動溝92と、スライダ20を貫通するボール転動孔88と、前記ボールリターン溝102とによって複数のボール89が転動する環状の無限循環軌道が構成される。   In the cover 98, a ball return groove 102 is formed on an end surface in contact with the slider 20, and in this case, the first ball rolling groove 90 in the first guide rails 42a and 42b and the second ball in the second guide rails 86a and 86b. The rolling groove 92, the ball rolling hole 88 penetrating the slider 20, and the ball return groove 102 constitute an annular endless circulation track on which a plurality of balls 89 roll.

また、図4に示されるアクチュエータ10のフレーム14、第1ハウジング24及び第2ハウジング26を一体的に形成し、図5に示されるように、単一のフレーム15に対して駆動プーリ48、従動プーリ54及びスライダ20をそれぞれ保持させるようにしてもよい。なお、この場合、フレーム15の両端部には、それぞれエンドプレート104a、104bが該フレーム15の軸線と略直交するように装着されている。また、フレーム15の上面には、ストッパ部材38を有する一組の保持ブロック106が設けられ、前記ストッパ部材38がスライダ20の端面と対向するように設けられている。   Further, the frame 14, the first housing 24, and the second housing 26 of the actuator 10 shown in FIG. 4 are integrally formed, and as shown in FIG. Each of the pulley 54 and the slider 20 may be held. In this case, end plates 104a and 104b are attached to both ends of the frame 15 so as to be substantially orthogonal to the axis of the frame 15, respectively. Further, a set of holding blocks 106 each having a stopper member 38 is provided on the upper surface of the frame 15, and the stopper member 38 is provided so as to face the end surface of the slider 20.

これにより、アクチュエータ10におけるフレーム15を一体形状とすることにより部品点数を削減することが可能となるため、前記アクチュエータ10の製造時間の短縮化を図ることができ、同時に、コストの削減を図ることができる。   As a result, the number of parts can be reduced by integrating the frame 15 in the actuator 10 so that the manufacturing time of the actuator 10 can be shortened, and at the same time, the cost can be reduced. Can do.

本発明の第1の実施の形態に係るアクチュエータ10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。   The actuator 10 according to the first embodiment of the present invention is basically configured as described above. Next, the operation and effect of the actuator will be described.

図示しない電源より回転駆動源16に電流を供給することにより、前記回転駆動源16の回転作用下に駆動軸44が回転し、前記駆動軸44に連結された駆動プーリ48の回転駆動力が従動プーリ54との間に懸架されたベルト部材56に伝達される。そして、前記ベルト部材56の両端部が固定されたスライダ20がガイド機構22のガイド作用下に一体的にフレーム14の軸線方向に沿って変位する。なお、図示しないコントローラの制御作用下に、回転駆動源16へと供給される電流の極性を逆転させることにより、前記スライダ20の変位方向を逆転させて該スライダ20をフレーム14の軸線方向に沿って往復運動させることができる。   By supplying current to the rotational drive source 16 from a power source (not shown), the drive shaft 44 rotates under the rotational action of the rotational drive source 16, and the rotational drive force of the drive pulley 48 connected to the drive shaft 44 is driven. It is transmitted to a belt member 56 suspended between the pulley 54. Then, the slider 20 to which both end portions of the belt member 56 are fixed is displaced along the axial direction of the frame 14 integrally under the guide action of the guide mechanism 22. Under the control action of a controller (not shown), the polarity of the current supplied to the rotary drive source 16 is reversed to reverse the displacement direction of the slider 20 so that the slider 20 moves along the axial direction of the frame 14. Can be reciprocated.

スライダ20がフレーム14の軸線方向に沿って往復運動する際、第1ボール転動溝90及び第2ボール転動溝92に沿って複数のボール89が転動することにより、フレーム14に沿ってスライダ20を円滑に変位させることができる。   When the slider 20 reciprocates along the axial direction of the frame 14, a plurality of balls 89 roll along the first ball rolling groove 90 and the second ball rolling groove 92, thereby moving along the frame 14. The slider 20 can be displaced smoothly.

以上のように、第1の実施の形態では、複数のボール89が転動する第1ボール転動溝90が形成される第1ガイドレール42a、42bと、第2ボール転動溝92が形成される第2ガイドレール86a、86bとをフレーム14及びスライダ20とは別体に構成している。そして、第1ボール転動溝90及び第2ボール転動溝92が形成される第1及び第2ガイドレール42a、42b、86a、86bを焼入れ処理が可能な焼入鋼から形成している。これにより、アクチュエータ10における大部分の体積を占めるフレーム14及びスライダ20をアルミニウム合金等やカーボン繊維強化プラスチック等から形成することが可能となり、前記アクチュエータ10全体の大幅な軽量化を図ることができる。   As described above, in the first embodiment, the first guide rails 42a and 42b in which the first ball rolling grooves 90 on which the plurality of balls 89 roll and the second ball rolling grooves 92 are formed. The second guide rails 86a and 86b are configured separately from the frame 14 and the slider 20. And the 1st and 2nd guide rails 42a, 42b, 86a, 86b in which the 1st ball rolling groove 90 and the 2nd ball rolling groove 92 are formed are formed from hardened steel which can be hardened. As a result, the frame 14 and the slider 20 occupying most of the volume of the actuator 10 can be formed from aluminum alloy or the like, carbon fiber reinforced plastic, or the like, and the overall weight of the actuator 10 can be greatly reduced.

また、第1ガイドレール42a、42b及び第2ガイドレール86a、86bが焼入れ等の熱処理が施された金属製材料から形成されているため、前記ボール89が転動する際の摺動によって前記第1ガイドレール42a、42b及び第2ガイドレール86a、86bが摩耗することを抑制できる。   In addition, since the first guide rails 42a and 42b and the second guide rails 86a and 86b are made of a metal material that has been subjected to heat treatment such as quenching, the first guide rails 42a and 42b and the second guide rails 86a and 86b are moved by sliding when the ball 89 rolls. Wear of the first guide rails 42a and 42b and the second guide rails 86a and 86b can be suppressed.

その結果、フレーム14及びスライダ20の全体に熱処理を施して強度を向上させていた従来技術と比較して、ボール89が転動する第1ガイドレール42a、42b及び第2ガイドレール86a、86bのみに焼入れ処理を施して強度を向上させればよいため、熱処理に要するコストの削減を図ることができる。   As a result, the first guide rails 42a and 42b and the second guide rails 86a and 86b on which the balls 89 roll are only compared with the conventional technique in which the entire frame 14 and the slider 20 are heat treated to improve the strength. Since it is sufficient to improve the strength by quenching, the cost required for the heat treatment can be reduced.

一方、フレーム14及びスライダ20を、アルミニウム合金等やカーボン繊維強化プラスチック等の代わりに熱処理(例えば、焼入れ処理)を施さず生材として使用する一般構造用炭素材(SS材)等の金属製材料から形成することにより、従来のステンレス鋼等の焼入鋼を使用した場合と比較して焼入れ等の熱処理が不要であるためコストの削減を図ることができる。   On the other hand, a metal material such as a general structural carbon material (SS material) in which the frame 14 and the slider 20 are used as raw materials without being subjected to heat treatment (for example, quenching treatment) instead of aluminum alloy or carbon fiber reinforced plastic. Since the heat treatment such as quenching is unnecessary as compared with the case of using conventional hardened steel such as stainless steel, the cost can be reduced.

また、ステンレス鋼等の焼入れ可能な焼入鋼と、一般構造用炭素材等の熱処理が不要な非焼入鋼とは剛性強度が略同等であるため、スライダ20の軸線方向に沿った変位量が大きく、フレーム14の軸線方向の長さが長くなったロングストロークタイプのアクチュエータにおいて、前記フレーム14に焼入鋼の代わりに非焼入鋼を採用することにより、前記焼入鋼と略同等の剛性強度を確保しつつ、熱処理が不要であるためコストの削減を図ることができる。   In addition, the hardened steel such as stainless steel and the non-hardened steel that does not require heat treatment such as a general structural carbon material have substantially the same rigidity, so the displacement along the axial direction of the slider 20 In the long stroke type actuator in which the length of the axial direction of the frame 14 is long, by adopting non-hardened steel instead of hardened steel for the frame 14, it is substantially the same as the hardened steel. Costs can be reduced because heat treatment is not necessary while securing rigidity.

さらに、焼入れ処理が施された焼入鋼(例えば、ステンレス鋼)と、熱処理が施されていない生材である非焼入鋼(例えば、一般構造用炭素材)とは、温度変化に応じた変形率を示す線膨張係数が略同等であるため、焼入鋼によって形成された第1及び第2ガイドレール42a、42b、86a、86bと、非焼入鋼によって形成されたフレーム14及びスライダ20とが、温度変化によって変形する際のそれぞれの変形率が略同一となる。   Furthermore, the hardened steel (for example, stainless steel) that has been subjected to the quenching treatment and the non-hardened steel (for example, the general structural carbon material) that is a raw material that has not been subjected to the heat treatment are subjected to temperature changes. Since the linear expansion coefficients indicating the deformation rate are substantially equal, the first and second guide rails 42a, 42b, 86a, 86b formed of hardened steel, the frame 14 and the slider 20 formed of non-hardened steel. However, the respective deformation rates when deforming due to temperature changes are substantially the same.

その結果、ガイド機構22における第1ガイドレール42a、42bと第2ガイドレール86a、86bとの間のクリアランス等が変化することが抑制され、前記クリアランスが略一定に維持されているため、スライダ20を軸線方向に沿って円滑に変位させることができる。   As a result, a change in the clearance between the first guide rails 42a and 42b and the second guide rails 86a and 86b in the guide mechanism 22 is suppressed, and the clearance is maintained substantially constant. Can be smoothly displaced along the axial direction.

次に、第1の実施の形態に係るアクチュエータの変形例を図7に示す。なお、上述した第1の実施の形態に係るアクチュエータ10と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。   Next, a modification of the actuator according to the first embodiment is shown in FIG. The same reference numerals are given to the same components as those of the actuator 10 according to the first embodiment described above, and the detailed description thereof is omitted.

この変形例に係るアクチュエータ150では、フレーム14の第1長溝40a、40bに装着された第1ガイドレール42a、42bと対向するスライダ152の両側面に、ボール89が転動する断面略円弧状の第2ボール転動溝154a、154bが形成されている。換言すると、スライダ152の両側面には、軸線方向に沿った第2ボール転動溝154a、154bを加工して形成している。   In the actuator 150 according to this modified example, the ball 89 rolls on the both sides of the slider 152 facing the first guide rails 42a and 42b mounted in the first long grooves 40a and 40b of the frame 14 and has a substantially arc-shaped cross section. Second ball rolling grooves 154a and 154b are formed. In other words, the second ball rolling grooves 154a and 154b along the axial direction are formed on both side surfaces of the slider 152 by processing.

この第2ボール転動溝154a、154bは、第1ガイドレール42a、42bの第1ボール転動溝90と対向する位置に一組となって形成され、前記第1ボール転動溝90と第2ボール転動溝154a、154bとの間にボール89が転動する。なお、その際、スライダ152を焼入れ処理が施された焼入鋼(例えば、ステンレス鋼)から形成すると共に、フレーム14をアクチュエータ150の使用状況に応じてアルミニウム合金等の軽金属材料又は軽合金材料、カーボン繊維強化プラスチック等の軽量高強度樹脂や一般構造用炭素材等の非焼入鋼から形成するとよい。   The second ball rolling grooves 154a and 154b are formed as a pair at a position facing the first ball rolling groove 90 of the first guide rails 42a and 42b. The ball 89 rolls between the two-ball rolling grooves 154a and 154b. At that time, the slider 152 is formed from a hardened steel (for example, stainless steel) that has been subjected to a quenching process, and the frame 14 is made of a light metal material such as an aluminum alloy or a light alloy material, It is good to form from non-hardened steel, such as lightweight high-strength resin, such as carbon fiber reinforced plastic, and general structural carbon material.

すなわち、スライダ152の両側面に対して一組の第2ボール転動溝154a、154bを直接的に形成することにより、第1の実施の形態におけるアクチュエータ10におけるスライダ20と第2ガイドレール86a、86bとを別体で形成していた場合と比較して、前記スライダ20に第2ガイドレール86a、86bを装着する工程を短縮することができる。   That is, by forming a pair of second ball rolling grooves 154a and 154b directly on both sides of the slider 152, the slider 20 and the second guide rail 86a in the actuator 10 in the first embodiment are provided. Compared with the case where 86b is formed separately, the process of mounting the second guide rails 86a and 86b on the slider 20 can be shortened.

また、フレーム14を一般構造用炭素材等の非焼入鋼から形成した場合、スライダ152が前記非焼入鋼と線膨張係数が略同等の焼入鋼から形成されているため、フレーム14及びスライダ152が温度変化によって変形する際のそれぞれの変形率が略同一となる。   Further, when the frame 14 is formed from non-hardened steel such as a general structural carbon material, the slider 152 is formed from hardened steel having a linear expansion coefficient substantially equal to that of the non-hardened steel. The respective deformation rates when the slider 152 is deformed by the temperature change are substantially the same.

その結果、アクチュエータ150に使用環境下において温度変化が生じた場合、スライダ152の第2ボール転動溝154a、154bと第1ボール転動溝90との間のクリアランスが変化することなく略一定に維持されるため、スライダ152を軸線方向に沿って円滑に変位させることができる。   As a result, when a temperature change occurs in the operating environment in the actuator 150, the clearance between the second ball rolling grooves 154a and 154b of the slider 152 and the first ball rolling groove 90 does not change and remains substantially constant. Thus, the slider 152 can be smoothly displaced along the axial direction.

次に、第2の実施の形態に係るアクチュエータ200を図8〜図11に示す。なお、上述した第1の実施の形態に係るアクチュエータ10と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。   Next, an actuator 200 according to a second embodiment is shown in FIGS. The same reference numerals are given to the same components as those of the actuator 10 according to the first embodiment described above, and the detailed description thereof is omitted.

この第2の実施の形態に係るアクチュエータ200では、従動プーリ54を有する従動ユニット202にコイルスプリング(ばね部材)204を介してベルト部材56の張力が常に所望の張力として一定となるように自動的に調整可能な張力調整機構206が設けられている点で、第1の実施の形態に係るアクチュエータ10と相違している。   In the actuator 200 according to the second embodiment, the driven unit 202 having the driven pulley 54 is automatically connected to the belt member 56 via a coil spring (spring member) 204 so that the tension of the belt member 56 is always constant as a desired tension. This is different from the actuator 10 according to the first embodiment in that an adjustable tension adjustment mechanism 206 is provided.

なお、図5に示される第1の実施の形態に係るアクチュエータ10と同様に、アクチュエータ200において第1及び第2ハウジング24、26の代わりに単一の長尺なフレーム15を設けるようにしてもよい。これにより、第1及び第2ハウジング24、26が不要となるため、アクチュエータ200における部品点数及びコストの削減を図ることができる。   As with the actuator 10 according to the first embodiment shown in FIG. 5, the actuator 200 may be provided with a single long frame 15 instead of the first and second housings 24 and 26. Good. This eliminates the need for the first and second housings 24 and 26, thereby reducing the number of parts and cost in the actuator 200.

このアクチュエータ200に設けられる張力調整機構206は、第2ハウジング26の内壁面207に固定される保持ブラケット208と、前記保持ブラケット208に保持され、従動プーリ54を回転自在に支持するプーリホルダ210と、前記保持ブラケット208とプーリホルダ210との間に介装されるコイルスプリング204とからなる。   A tension adjusting mechanism 206 provided in the actuator 200 includes a holding bracket 208 fixed to the inner wall surface 207 of the second housing 26, a pulley holder 210 that is held by the holding bracket 208 and rotatably supports the driven pulley 54, The coil spring 204 is interposed between the holding bracket 208 and the pulley holder 210.

保持ブラケット208は、例えば、金属製材料からなる薄板材をプレス加工することにより形成され、第2ハウジング26の内壁面207に沿って形成されると共に、該第2ハウジング26の底面に沿って形成される取付フランジ212を介してボルト214で固定されている。この保持ブラケット208には、図9に示されるように、従動プーリ54に向かって断面略U字状となるように突出した突出部216が形成されている。前記突出部216の内部には、前記第2ハウジング26の内壁面207に固定された円柱状のスプリングガイド218が配設されている。そして、スプリングガイド218の端面が、突出部216の内壁面に当接している。   The holding bracket 208 is formed, for example, by pressing a thin plate made of a metal material, and is formed along the inner wall surface 207 of the second housing 26 and is formed along the bottom surface of the second housing 26. It is fixed with a bolt 214 through a mounting flange 212. As shown in FIG. 9, the holding bracket 208 is formed with a protruding portion 216 that protrudes toward the driven pulley 54 so as to have a substantially U-shaped cross section. A cylindrical spring guide 218 fixed to the inner wall surface 207 of the second housing 26 is disposed inside the protrusion 216. The end surface of the spring guide 218 is in contact with the inner wall surface of the protruding portion 216.

プーリホルダ210は、図10に示されるように、例えば、金属製材料からなる薄板材をプレス加工することによって断面略U字状に形成され、有底状の一端部側には、挿通孔220を介して保持ブラケット208のスプリングガイド218が挿通されている。また、プーリホルダ210の開口した他端部側には、前記スプリングガイド218の軸線と略直交する方向に一組の軸受孔222a、222bが形成され、前記軸受孔222a、222bの内部にはそれぞれ軸受224a、224bが装着されている。そして、前記軸受224a、224bの内部に円柱状のプーリシャフト226が挿通され、該プーリシャフト226に従動プーリ54が保持されることにより、前記従動プーリ54がプーリホルダ210の他端部側に支持される。その際、従動プーリ54は、プーリシャフト226が軸支される一組の軸受224a、224bを介してプーリホルダ210に回転自在に保持されている。   As shown in FIG. 10, the pulley holder 210 is formed, for example, by pressing a thin plate material made of a metal material so as to have a substantially U-shaped cross section, and an insertion hole 220 is formed at one end of the bottomed shape. A spring guide 218 of the holding bracket 208 is inserted therethrough. A pair of bearing holes 222a and 222b are formed on the other end of the pulley holder 210 in the direction substantially orthogonal to the axis of the spring guide 218. The bearing holes 222a and 222b are respectively provided with bearings. 224a and 224b are attached. A cylindrical pulley shaft 226 is inserted into the bearings 224a and 224b, and the driven pulley 54 is held by the pulley shaft 226, whereby the driven pulley 54 is supported on the other end side of the pulley holder 210. The At that time, the driven pulley 54 is rotatably held by the pulley holder 210 via a pair of bearings 224a and 224b on which the pulley shaft 226 is pivotally supported.

また、有底状に形成されたプーリホルダ210の一端部と、突出部216の内壁面との間には、コイルスプリング204が所定量だけ圧縮された状態で介装され、前記コイルスプリング204は、突出部216の内壁面と前記スプリングガイド218の外周面との間に形成されたクリアランスを介して配設されている。前記コイルスプリング204は、プーリホルダ210を常に第2ハウジング26の内壁面207に接近させる方向(矢印X1方向)に付勢している。なお、前記コイルスプリング204の代わりとして、プレート状の板ばね等を採用するようにしてもよい。すなわち、プーリホルダ210を第2ハウジング26の内壁面207に接近させる方向(矢印X1方向)に付勢する弾発力を有する弾発部材であればよい。   In addition, a coil spring 204 is interposed between one end portion of the pulley holder 210 formed in a bottomed shape and the inner wall surface of the protruding portion 216 in a state where the coil spring 204 is compressed by a predetermined amount. A clearance formed between the inner wall surface of the projecting portion 216 and the outer peripheral surface of the spring guide 218 is disposed. The coil spring 204 always urges the pulley holder 210 in a direction in which the pulley holder 210 is brought close to the inner wall surface 207 of the second housing 26 (arrow X1 direction). Instead of the coil spring 204, a plate-like plate spring or the like may be adopted. In other words, any elastic member having an elastic force that urges the pulley holder 210 in the direction in which the pulley holder 210 approaches the inner wall surface 207 of the second housing 26 (arrow X1 direction) may be used.

一方、プーリホルダ210の他端部は、図9及び図11に示されるように、従動プーリ54の下部側にフレーム14の軸線と略直交する方向に拡幅した拡幅部228が形成され、前記拡幅部228の両端部にはそれぞれプーリホルダ210の中心に向かって折曲された折曲部230が形成されている(図11参照)。そして、湾曲するように折曲された一組の折曲部230が、第1ガイドレール42a、42bの第1ボール転動溝90にそれぞれ係合されている。   On the other hand, as shown in FIGS. 9 and 11, the other end of the pulley holder 210 is formed with a widened portion 228 widened in a direction substantially perpendicular to the axis of the frame 14 on the lower side of the driven pulley 54, and the widened portion. At both ends of 228, bent portions 230 are formed which are bent toward the center of the pulley holder 210 (see FIG. 11). A pair of bent portions 230 bent so as to be bent are engaged with the first ball rolling grooves 90 of the first guide rails 42a and 42b, respectively.

詳細には、折曲部230の外壁面は、円弧状に窪んだ第1ボール転動溝90の断面形状に対応するように断面略円弧状に形成されているため、前記折曲部230が第1ボール転動溝90に好適に係合される。   Specifically, the outer wall surface of the bent portion 230 is formed in a substantially arc shape in cross section so as to correspond to the cross-sectional shape of the first ball rolling groove 90 that is recessed in an arc shape. The first ball rolling groove 90 is preferably engaged.

すなわち、前記プーリホルダ210が、拡幅部228を介してフレーム14に装着された第1ガイドレール42a、42bに係合されているため、前記プーリホルダ210におけるフレーム14の軸線と略直交する方向への変位が規制される。これにより、プーリホルダ210は、コイルスプリング204の弾発力によってフレーム14の軸線方向(矢印X1、X2方向)、すなわち、第1ガイドレール42a、42b及びスプリングガイド218に沿ってのみ変位自在に設けられた状態となる。   That is, since the pulley holder 210 is engaged with the first guide rails 42a and 42b attached to the frame 14 via the widened portion 228, the pulley holder 210 is displaced in a direction substantially perpendicular to the axis of the frame 14. Is regulated. Thereby, the pulley holder 210 is provided so as to be displaceable only along the axial direction of the frame 14 (in the directions of the arrows X1 and X2), that is, along the first guide rails 42a and 42b and the spring guide 218 by the elastic force of the coil spring 204. It becomes a state.

このように、アクチュエータ200の張力調整機構206では、従動プーリ54を回転自在に保持するプーリホルダ210が軸線方向(矢印X1、X2方向)に沿ってのみ変位自在に設けられると共に、第2ハウジング26に固定された保持ブラケット208と前記プーリホルダ210との間に介装されたコイルスプリング204によって、前記従動プーリ54が常に駆動プーリ48から離間する方向(矢印X1方向)に付勢されている。   As described above, in the tension adjusting mechanism 206 of the actuator 200, the pulley holder 210 that rotatably holds the driven pulley 54 is provided so as to be displaceable only along the axial direction (arrows X1 and X2 directions). The driven pulley 54 is always urged in a direction away from the drive pulley 48 (in the direction of the arrow X1) by a coil spring 204 interposed between the fixed holding bracket 208 and the pulley holder 210.

そして、前記コイルスプリング204によって従動プーリ54を介して引張されるベルト部材56の張力が最適な値となるように前記コイルスプリング204の弾発力(ばね定数)を予め設定しておくことにより、前記ベルト部材56の伸び等の原因により該ベルト部材56の張力が低下した場合においても、前記弾発力によって従動プーリ54が駆動プーリ48に対して離間する方向に若干変位し、前記張力が予め設定されていた最適な値となるように自動的に調整される。   Then, by setting the spring force (spring constant) of the coil spring 204 in advance so that the tension of the belt member 56 pulled by the coil spring 204 via the driven pulley 54 becomes an optimum value, Even when the tension of the belt member 56 is reduced due to the extension of the belt member 56, the driven pulley 54 is slightly displaced in the direction away from the driving pulley 48 by the elastic force, and the tension is previously set. It is automatically adjusted to the optimal value that was set.

その結果、従来、作業者が、ベルト部材56の使用状況に応じて該ベルト部材56を目視したり、又は、前記ベルト部材56の張力を測定することにより、前記ベルト部材56における張力の調整を行っていた煩雑なメンテナンス作業を不要とすることができる
また、この張力調整機構206を構成する保持ブラケット208、プーリホルダ210等を、例えば、金属製材料からなる薄板材をプレス加工することにより、前記張力調整機構206を安価に製造することが可能であり、コストの削減を図ることができる。
As a result, conventionally, an operator can adjust the tension of the belt member 56 by visually observing the belt member 56 according to the usage state of the belt member 56 or by measuring the tension of the belt member 56. The complicated maintenance work that has been performed can be eliminated. Further, the holding bracket 208, the pulley holder 210, and the like constituting the tension adjusting mechanism 206 can be pressed by, for example, pressing a thin plate material made of a metal material. The tension adjusting mechanism 206 can be manufactured at low cost, and the cost can be reduced.

本発明の第1の実施の形態に係るアクチュエータの斜視図である。It is a perspective view of an actuator concerning a 1st embodiment of the present invention. 図1のアクチュエータの一部省略分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view in which the actuator of FIG. 1 is partially omitted. 図1のアクチュエータにおけるトップカバーを取り外した状態を示す一部断面平面図である。It is a partial cross section top view which shows the state which removed the top cover in the actuator of FIG. 図2のアクチュエータの軸線方向に沿った縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view along the axial direction of the actuator of FIG. 図1のアクチュエータの第1及び第2ハウジングとフレームとが一体的に形成された場合を示す軸線方向に沿った縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view along the axial direction which shows the case where the 1st and 2nd housing and frame of the actuator of FIG. 1 are integrally formed. 図1のVI−VI線に沿った縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view along the VI-VI line of FIG. 本発明の第1の実施の形態に係るアクチュエータの変形例を示す縦断面図である。It is a longitudinal section showing a modification of an actuator concerning a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施の形態に係るアクチュエータの一部切欠斜視図である。It is a partially cutaway perspective view of an actuator according to a second embodiment of the present invention. 図8のアクチュエータにおけるトップカバーを取り外した状態を示す部分拡大平面図である。FIG. 9 is a partially enlarged plan view showing a state where a top cover is removed from the actuator of FIG. 8. 図8のアクチュエータにおける従動ユニット近傍の軸線方向に沿った部分拡大縦断面図である。FIG. 9 is a partially enlarged longitudinal sectional view along the axial direction in the vicinity of the driven unit in the actuator of FIG. 8. 図8のXI−XI線に沿った縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view along the XI-XI line of FIG. 従来技術に係るアクチュエータの一部切欠斜視図である。It is a partially cutaway perspective view of an actuator according to the prior art.

符号の説明Explanation of symbols

10、150、200…アクチュエータ 14、15…フレーム
16…回転駆動源 20、152…スライダ
22…ガイド機構 24…第1ハウジング
26…第2ハウジング 40a、40b…第1長溝
42a、42b…第1ガイドレール 48…駆動プーリ
54…従動プーリ 56…ベルト部材
70…本体部 72a、72b…フランジ部
74a、74b…空間部 76a、76b…第2長溝
78、214…ボルト 80…ベルトストッパ
86a、86b…第2ガイドレール 88…ボール転動孔
89…ボール 90…第1ボール転動溝
92、154a、154b…第2ボール転動溝
100…リターンガイド 102…ボールリターン溝
202…従動ユニット 204…コイルスプリング
206…張力調整機構 208…保持ブラケット
210…プーリホルダ 216…突出部
218…スプリングガイド 228…拡幅部
230…折曲部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 150, 200 ... Actuator 14, 15 ... Frame 16 ... Rotation drive source 20, 152 ... Slider 22 ... Guide mechanism 24 ... 1st housing 26 ... 2nd housing 40a, 40b ... 1st long groove 42a, 42b ... 1st guide Rail 48 ... Drive pulley 54 ... Drive pulley 56 ... Belt member 70 ... Main body 72a, 72b ... Flange 74a, 74b ... Space 76a, 76b ... Second long groove 78, 214 ... Bolt 80 ... Belt stopper 86a, 86b ... 2 guide rails 88 ... ball rolling holes 89 ... balls 90 ... first ball rolling grooves 92, 154a and 154b ... second ball rolling grooves 100 ... return guides 102 ... ball return grooves 202 ... driven units 204 ... coil springs 206 ... Tension adjustment mechanism 208 ... Holding bracket 210 ... Pulley holder 16 ... protrusion 218 ... spring guide 228 ... wide portions 230 ... bent portion

Claims (10)

フレームと、
前記フレームの一端部に設けられる駆動源と、
前記駆動源の駆動軸に接続されて、回転自在に軸支された駆動用プーリと、該フレームの他端部側に回転自在に軸支された従動用プーリと、前記駆動用プーリと前記従動用プーリとの間に懸架されるベルト部材を含む駆動力伝達機構と、
前記駆動源の駆動作用下に前記駆動力伝達機構を介して駆動力が伝達され、前記フレームの軸線方向に沿って往復変位するスライダと、
前記フレームの内壁面に軸線方向に沿って装着される一組の第1ガイドレールと、前記フレームと対向する前記スライダの側面に軸線方向に沿って装着される一組の第2ガイドレールと、前記第1及び第2ガイドレールにそれぞれ形成されるボール転動溝に沿って転動する複数のボールを含み、前記スライダがフレームに沿って変位する際に該スライダを案内するガイド機構と、
を備え、
前記第1及び第2ガイドレールが、前記フレーム及びスライダと別体、且つ、焼入れ処理が施された金属製材料から形成されると共に、前記フレーム及びスライダが、前記金属製材料より軽量な軽金属材料又は高強度樹脂材料から形成されることを特徴とするアクチュエータ。
Frame,
A drive source provided at one end of the frame;
A driving pulley connected to the driving shaft of the driving source and rotatably supported, a driven pulley rotatably supported on the other end side of the frame, the driving pulley and the driven A driving force transmission mechanism including a belt member suspended between the pulleys for use;
A slider in which a driving force is transmitted through the driving force transmission mechanism under a driving action of the driving source, and reciprocatingly moves along an axial direction of the frame;
A set of first guide rails mounted along the axial direction on the inner wall surface of the frame; and a set of second guide rails mounted along the axial direction on the side surface of the slider facing the frame; A guide mechanism that includes a plurality of balls that roll along ball rolling grooves respectively formed in the first and second guide rails, and that guides the slider when the slider is displaced along the frame;
With
The first and second guide rails are formed of a metal material that is separate from the frame and the slider and is subjected to quenching treatment, and the frame and the slider are light metal materials that are lighter than the metal material. Alternatively, the actuator is formed from a high-strength resin material.
請求項1記載のアクチュエータにおいて、
前記フレーム及びスライダは、アルミ二ウム合金又は炭素繊維強化樹脂材料によって形成されることを特徴とするアクチュエータ。
The actuator according to claim 1, wherein
The frame and the slider are formed of an aluminum alloy or a carbon fiber reinforced resin material.
請求項1記載のアクチュエータにおいて、
前記駆動用プーリ及び前記従動用プーリは、それぞれ前記フレームに直接設けられることを特徴とするアクチュエータ。
The actuator according to claim 1, wherein
The actuator, wherein the driving pulley and the driven pulley are directly provided on the frame, respectively.
フレームと、
前記フレームの端部に設けられる駆動源と、
前記駆動源の駆動軸に接続されて回転自在に軸支された駆動用プーリと、該フレームの他端部側に回転自在に軸支された従動用プーリと、前記駆動用プーリと前記従動用プーリとの間に懸架されるベルト部材を含む駆動力伝達機構と、
前記駆動源の駆動作用下に前記駆動力伝達機構を介して駆動力が伝達され、前記フレームの軸線方向に沿って往復変位するスライダと、
前記フレームの内壁面に軸線方向に沿って装着される一組のガイドレールと、前記ガイドレール及び該ガイドレールと対向する前記スライダの側面に形成されるボール転動溝に沿って転動する複数のボールを含み、前記スライダがフレームに沿って変位する際に該スライダを案内するガイド機構と、
を備え、
前記ガイドレールが、前記フレームと別体、且つ、焼入れ処理が施された金属製材料から形成されると共に、前記フレームが、前記金属製材料より軽量な軽金属材料又は高強度樹脂材料から形成されることを特徴とするアクチュエータ。
Frame,
A drive source provided at an end of the frame;
A driving pulley connected to the driving shaft of the driving source and rotatably supported, a driven pulley rotatably supported on the other end of the frame, the driving pulley, and the driven pulley A driving force transmission mechanism including a belt member suspended between the pulleys;
A slider in which a driving force is transmitted through the driving force transmission mechanism under a driving action of the driving source, and reciprocatingly moves along an axial direction of the frame;
A pair of guide rails mounted along the axial direction on the inner wall surface of the frame, and a plurality of rollers that roll along ball rolling grooves formed on the side surfaces of the slider facing the guide rails and the guide rails. A guide mechanism that guides the slider when the slider is displaced along the frame;
With
The guide rail is formed from a metal material that is separate from the frame and subjected to a quenching process, and the frame is formed from a light metal material or a high-strength resin material that is lighter than the metal material. An actuator characterized by that.
フレームと、
前記フレームの一端部側に連結され、電気信号によって駆動する回転駆動源が設けられると共に、前記回転駆動源に連結される駆動用プーリが設けられる第1ユニットと、
前記フレームの他端部側に連結され、前記第1ユニットの駆動用プーリとの間にベルト部材が懸架される従動用プーリが設けられる第2ユニットと、
前記ベルト部材と連結され、前記回転駆動源の駆動作用下に前記フレームに沿って変位するスライダと、
を備え、
前記第1ユニット及び第2ユニットが、前記フレームに対して一体的に組み付けられることを特徴とするアクチュエータ。
Frame,
A first unit connected to one end of the frame and provided with a rotational drive source that is driven by an electrical signal, and provided with a driving pulley connected to the rotational drive source;
A second unit connected to the other end of the frame and provided with a driven pulley on which a belt member is suspended between the driving pulley of the first unit;
A slider coupled to the belt member and displaced along the frame under the driving action of the rotational drive source;
With
The actuator, wherein the first unit and the second unit are integrally assembled to the frame.
請求項5記載のアクチュエータにおいて、
前記第2ユニットには、前記ベルト部材の張力を調整するための張力調整機構が設けられることを特徴とするアクチュエータ。
The actuator according to claim 5, wherein
The actuator, wherein the second unit is provided with a tension adjusting mechanism for adjusting the tension of the belt member.
請求項6記載のアクチュエータにおいて、
前記張力調整機構は、前記従動用プーリを回転自在に保持するプーリホルダと、
前記プーリホルダを前記フレームの軸線方向に沿って変位自在に保持する保持ブラケットと、
前記保持ブラケットと前記プーリホルダとの間に介装され、前記プーリホルダを前記保持ブラケット側に接近させるように付勢するばね部材と、
を備え、
前記ばね部材の弾発力によって前記プーリホルダを前記保持ブラケット側に変位させることにより、前記保持ブラケットに保持される前記従動用プーリと駆動用プーリとの間に懸架されたベルト部材の張力を一定に保持することを特徴とするアクチュエータ。
The actuator according to claim 6, wherein
The tension adjusting mechanism includes a pulley holder that rotatably holds the driven pulley;
A holding bracket for holding the pulley holder so as to be displaceable along the axial direction of the frame;
A spring member interposed between the holding bracket and the pulley holder and biasing the pulley holder closer to the holding bracket;
With
By displacing the pulley holder toward the holding bracket by the elastic force of the spring member, the tension of the belt member suspended between the driven pulley and the driving pulley held by the holding bracket is made constant. An actuator characterized by holding.
請求項7記載のアクチュエータにおいて、
前記保持ブラケットは薄板材をプレス加工することによって形成され、該保持ブラケットが固定される前記第2ユニットのボディには、前記従動用プーリに向かって突出するように設けられ、前記ばね部材を軸線方向に沿って伸縮自在に保持するスプリングガイドが設けられることを特徴とするアクチュエータ。
The actuator according to claim 7, wherein
The holding bracket is formed by pressing a thin plate material, and the body of the second unit to which the holding bracket is fixed is provided so as to protrude toward the driven pulley, and the spring member is connected to the axis. An actuator, characterized in that a spring guide is provided that is stretchable along a direction.
請求項7記載のアクチュエータにおいて、
前記プーリホルダは薄板材をプレス加工することによって形成され、前記プーリホルダには一組の軸受を介して前記従動用プーリが回転自在に保持されることを特徴とするアクチュエータ。
The actuator according to claim 7, wherein
The pulley holder is formed by pressing a thin plate material, and the driven pulley is rotatably held by the pulley holder via a pair of bearings.
請求項7記載のアクチュエータにおいて、
前記プーリホルダは薄板材をプレス加工することによって形成され、該プーリホルダには前記フレームに装着される第1ガイドレールに対向するように突出する拡幅部が形成され、前記拡幅部の端部にはボール転動溝の形状に対応するように円弧状に折曲した折曲部が形成され、前記折曲部が前記ボール転動溝に係合されることを特徴とするアクチュエータ。
The actuator according to claim 7, wherein
The pulley holder is formed by pressing a thin plate material, and the pulley holder is formed with a widened portion protruding so as to face the first guide rail mounted on the frame, and a ball portion is formed at an end of the widened portion. An actuator, wherein a bent portion bent in an arc shape is formed so as to correspond to the shape of the rolling groove, and the bent portion is engaged with the ball rolling groove.
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