JP2008312397A - 電動シリンダ - Google Patents

Abstract

【課題】リミットスイッチの配線を削減することができ、それらの配線工事の費用と工数とを削減できると共に、中継端子箱が不要であり、リミットスイッチ配線と他との接触及び干渉が生じ難い電動シリンダの提供。
【解決手段】モータ端子箱７に内蔵されたモータ端子（図示せず）に結線された電力線１２により電力供給されるモータ８と、モータ８の回転に応じて、軸方向に移動するロッド５と、ロッド５が移動する方向の両端を検出する複数のリミットスイッチ３，４とを備え、各リミットスイッチ３，４の信号線１０は、中継端子（図示せず）を経由して外部へ接続されるように構成されている電動シリンダ。中継端子は、モータ端子箱７に収納されている構成である。
【選択図】図１

Description

本発明は、電力線により電力供給されるモータと、モータの回転に応じて、軸方向に移動するロッドと、ロッドが移動する方向の両端を検出するリミットスイッチと、ロッドが前進又は後進両方向の所定押付力をそれぞれ検出する為のリミットスイッチとを備えた電動シリンダに関するものである。

電動シリンダには、通常、ロッドのストロークを調整する為に、前進端又は後退端を検出する各リミットスイッチが設けられている。ロッドの押付け機構を備える押付け停止用電動シリンダにおいては、更に、前進時又は後退時におけるばねの撓みを検出する為の各リミットスイッチが設けられている。

図８は、従来の電動シリンダの外観を示す斜視図である。この電動シリンダは、モータ８の出力軸側にシリンダ１が同軸に接続され、シリンダ１内には、その一端面からストローク分突出可能なように、ロッド５が挿通している。
モータ８及びロッド５間には、モータ８の回転動作をロッド５の直線動作に変換するネジ機構等の図示しない変換機構が設けられている。
シリンダ１の外周面には、ロッド５のストロークを調整する為、ロッド５の前進端を検出するリミットスイッチ４と、ロッド５の後退端を検出するリミットスイッチ３とが、適長離隔して設けられている。リミットスイッチ３，４は、シリンダ１の外部でロッド５と連結して平行移動するように渡してある検出用棹２の動作を検出する。

リミットスイッチ３からモータ８側のシリンダ１の外周面には、ロッド５の前進時の所定押付力を検出する為のリミットスイッチと、ロッド５の後退時の所定引付力を検出する為のリミットスイッチとを収納するケース６が付設されている。
モータ８の外周面には、モータ端子箱２７が付設されている。
リミットスイッチ３，４及びケース６からは、各信号線１０が中継ボックス２８に敷設され、中継ボックス２８は、他の信号線により制御盤１３と接続されている。モータ端子箱２７からは、モータ８の電力線１２が制御盤１３に敷設されている。

図９は、図８に示す電動シリンダの配線例を示す回路図である。この電動シリンダは、制御盤１３内の電源端子台２２と、電動シリンダ側のモータ端子箱２７内のモータ端子台２０とを３相交流の電力線が接続しており、各電力線は、モータ端子台２０からモータ８及び電磁ブレーキ８ｂにそれぞれ結線されている。
ロッド５の前進端を検出するリミットスイッチ４のｂ接点ＬＳ０１が接続する２本の信号線が、中継端子箱２８内の中継端子台２１の１，２番端子に接続され、ロッド５の前進時の所定押付力を検出する為のリミットスイッチのｂ接点ＬＳ２１が接続する２本の信号線が、中継端子台２１の３，４番に接続されている。

ロッド５の後退端を検出するリミットスイッチ３のｂ接点ＬＳ０２が接続する２本の信号線が、中継端子台２２の５，６番に接続され、ロッド５の後退時の所定引付力を検出する為のリミットスイッチのｂ接点ＬＳ２２が接続する２本の信号線が、中継端子台２１の７，８番に接続されている。
ここでは、ｂ接点ＬＳ０１，ＬＳ２１が直列接続され、その一方側の１番端子は、制御盤１３内の制御端子台３０の１番端子に接続され、その他方側の４番端子は、中継端子台２１の８番の接地端子に接続されている。
また、ｂ接点ＬＳ０２，ＬＳ２２が直列接続され、その一方側の５番端子は、制御盤１３内の制御端子台３０の５番端子に接続され、その他方側の８番の接地端子は、制御盤１３内の制御端子台３０の８番の接地端子に接続されている。

図１０は、従来の電動シリンダの他の配線例を示す回路図である。この電動シリンダは、図９に示す中継端子箱２８を使用しておらず、また、直列接続等も実施していない。
この電動シリンダは、制御盤１３内の電源端子台２２と、電動シリンダ側のモータ端子箱２７内のモータ端子台２０とを３相の電力線が接続しており、各電力線は、モータ端子台２０からモータ８及び電磁ブレーキ８ｂにそれぞれ結線されている。

ロッド５の前進端を検出するリミットスイッチ４のｂ接点ＬＳ０１が接続する２本の信号線が、制御盤１３内の制御端子台２１の１，２番端子に接続され、ロッド５の前進時の所定押付力を検出する為のリミットスイッチのｂ接点ＬＳ２１が接続する２本の信号線が、制御端子台２１の３，４番に接続されている。
ロッド５の後退端を検出するリミットスイッチ３のｂ接点ＬＳ０２が接続する２本の信号線が、制御端子台２１の５，６番に接続され、ロッド５の後退時の所定引付力を検出する為のリミットスイッチのｂ接点ＬＳ２２が接続する２本の信号線が、制御端子台２１の７，８番に接続されている。

特許文献１には、モータ室側と端子箱側とで接続が必要な配線を接続する端子を有する端子板と、端子箱内に設けられ、端子箱側からモータ室側への接続が不要な配線を接続する中継端子台とを備えるモータが開示されている。
特許文献２には、作動ロッドの前進限及び後進限それぞれを検知するリミットスイッチを有する電動シリンダが開示されている。
特開２００３−２４４８８８号公報 特開平９−２１０７０号公報

電動シリンダを設置する為には、電動シリンダとその制御回路が収納されている制御盤との間を、モータの配線に加えて、リミットスイッチの配線を行う必要があり、それらの配線工事に多大な費用と工数とを要するという問題がある。
例えば、図９に示す配線例では、電動シリンダと制御盤１３との間に、８極の中継端子台２２を収納した中継端子箱２８を設け、電動シリンダの４個のリミットスイッチのｂ接点を、中継端子台２２迄配線するのに、８本の信号線を必要とし、中継端子台２２から制御盤１３迄配線するのに、３本の信号線を必要としている。

また、図１０に示す配線例では、中継端子台２２は設けていないが、電動シリンダの４個のリミットスイッチのｂ接点を、制御盤１３迄配線するのに、８本の信号線を必要としている。
また、狭い場所に電動シリンダが設置された場合、リミットスイッチの配線が困難であったり、リミットスイッチの配線と他との接触及び干渉が生じないように注意して施工する必要がある。

本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、リミットスイッチの配線を削減することができ、それらの配線工事の費用と工数とを削減できると共に、中継端子箱が不要であり、リミットスイッチの配線と他との接触及び干渉が生じ難い電動シリンダを提供することを目的とする。

第１発明に係る電動シリンダは、モータ端子箱に内蔵されたモータ端子に結線された電力線により電力供給されるモータと、該モータの回転に応じて、軸方向に移動するロッドと、該ロッドが移動する方向の両端を検出する複数のリミットスイッチとを備え、各リミットスイッチの信号線は、中継端子を経由して外部へ接続されるように構成されている電動シリンダにおいて、前記中継端子は、前記モータ端子箱に収納されていることを特徴とする。

この電動シリンダでは、モータが、モータ端子箱に内蔵されたモータ端子に結線された電力線により電力供給され、ロッドが、モータの回転に応じて、軸方向に移動する。複数のリミットスイッチが、ロッドが移動する方向の両端を検出し、各リミットスイッチの信号線は、中継端子を経由して外部へ接続されている。各リミットスイッチの信号線の中継端子は、モータ端子箱に収納されている。

第２発明に係る電動シリンダは、前記ロッドが移動する両方向の各力を各検出する為の複数のリミットスイッチを更に備え、各リミットスイッチの信号線の中継端子は、前記モータ端子箱に収納されていることを特徴とする。

この電動シリンダでは、他の複数のリミットスイッチが、ロッドが移動する両方向の各力を各検出し、各リミットスイッチの信号線の中継端子は、モータ端子箱に収納されている。

第３発明に係る電動シリンダは、前記モータ端子箱は、前記モータの外周面に付設され、前記モータ端子箱の前記信号線が挿通する配線孔は、前記リミットスイッチ側へ開口されており、前記モータ端子箱側の何れかの方向から該モータ端子箱及びモータを投影した場合に、該モータ端子箱の投影が前記モータの投影に収まるように構成されていることを特徴とする。

この電動シリンダでは、モータ端子箱が、モータの外周面に付設され、リミットスイッチの信号線が挿通するモータ端子箱の配線孔が、リミットスイッチ側へ開口されている。モータ端子箱側の何れかの方向からモータ端子箱及びモータを投影した場合に、モータ端子箱の投影がモータの投影に収まるように構成されている。

第４発明に係る電動シリンダは、前記信号線は、前記モータの外周面上に配線された部分以外では、該モータの軸心に対する垂直平面への該モータの投影からはみ出さないように配線されていることを特徴とする。

この電動シリンダでは、リミットスイッチの信号線が、モータの外周面上に配線された部分以外では、モータの軸心に対する垂直平面へのモータの投影からはみ出さないように配線されている。

第５発明に係る電動シリンダは、前記モータ端子箱の前記信号線が挿通していない配線孔が、前記リミットスイッチ側を除く側に開口されていることを特徴とする。

第１，２，４発明に係る電動シリンダによれば、リミットスイッチの配線を削減することができ、それらの配線工事の費用と工数とを削減できると共に、中継端子箱が不要であり、リミットスイッチ配線と他との接触及び干渉が生じ難い電動シリンダを実現することできる。

第３発明に係る電動シリンダによれば、リミットスイッチの配線を更に削減することができ、それらの配線工事の費用と工数とを削減できると共に、中継端子箱が不要であり、リミットスイッチ配線と他との接触及び干渉が生じ難く、モータ端子箱が邪魔になり難い電動シリンダを実現することできる。

第５発明に係る電動シリンダは、リミットスイッチの配線を削減することができ、配線の自由度が増して配線が容易になり、それらの配線工事の費用と工数とを削減できると共に、中継端子箱が不要であり、リミットスイッチ配線と他との接触及び干渉が生じ難い電動シリンダを実現することできる。

以下に、本発明を、その実施の形態を示す図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明に係る電動シリンダの実施の形態の外観を示す斜視図である。この電動シリンダは、モータ８の一端面にシリンダ１が同軸に接続され、シリンダ１内には、その一端面からストローク分突出し可能なように、ロッド５が挿通している。
モータ８及びロッド５間には、モータ８の回転動作をロッド５の直線動作に変換するネジ機構等の図示しない変換機構が設けられている。

シリンダ１の外周面には、ロッド５のストロークを調整する為、ロッド５の前進端を検出するリミットスイッチ４と、ロッド５の後退端を検出するリミットスイッチ３とが、適長離隔して設けられている。リミットスイッチ３，４は、シリンダ１の外部でロッド５と連結して平行移動するように渡してある検出用棹２の動作を検出する。
リミットスイッチ３からモータ８側のシリンダ１の外周面には、ロッド５の前進時の所定押付力を検出する為のリミットスイッチと、ロッド５の後退時の所定引付力を検出する為のリミットスイッチとを収納するケース６が付設されている。
モータ８の外周面には、モータ端子箱７が付設されている。

リミットスイッチ３，４及びケース６からは、各信号線１０がモータ端子箱７に敷設され、各信号線１０は、モータ８の外周面上に配線された部分以外では、モータ８の軸心に対する垂直平面へのモータ８の投影からはみ出さないように配線されている。つまり、モータ８の外周面の輪郭から張出さないように敷設されている。
モータ端子箱７からは、モータ８の電力線１２及び２本の信号線１０が制御盤１３に敷設されている。
リミットスイッチ３，４及びケース６からの各信号線１０の、モータ端子箱７への配線は、製造工程で実施しておくことができ、これにより、現場での配線工事を簡単にすることができる。

図２は、モータ端子箱７の配線孔の配置を説明する為の説明図である。モータ端子箱７は、リミットスイッチ３，４側であり、ロッド５の前進方向を向く側面に、３個の配線孔１４，１５，１６が設けてあり、制御盤１３側を向く側面に、３個の配線孔１７，１８，１９が設けてある。
配線孔１４にはケース６からの６芯の信号線が、配線孔１５にはリミットスイッチ３からの３芯の信号線が、配線孔１６にはリミットスイッチ４からの３芯の信号線が、それぞれ挿通している。

配線孔１７にはリミットスイッチ３，４からの６芯の信号線が、配線孔１８にはケース６からの６芯の信号線が、配線孔１９にはモータの電力線が、それぞれ挿通して、制御盤１３へ敷設されている。
モータ端子箱７では、配線孔１４〜１９の他に、予備の配線孔を他の側面に設けておけば、制御盤１３との位置関係等が異なる場合にも対応でき、配線工事を実施する際に便利である。予備の配線孔は、仮蓋で覆っておけば問題はない。

図３は、本発明に係る電動シリンダをロッド５側から見た外観を示す説明図である。モータ端子箱７は、その蓋７ａを含めた幅Ｗｃが、電磁ブレーキ及びファンカバー（ファンを設けてある場合）等の付属機器を含めたモータ８の外周面の直径Ｗｍ（法寸法）を超えないように形成され、取付けられている。つまり、モータ端子箱７側の何れかの方向からモータ端子箱７及びモータ８を投影した場合に、モータ端子箱７の投影がモータ８の投影に収まるように構成されている。

図４は、図１に示す電動シリンダの配線例を示す回路図である。この電動シリンダは、制御盤１３内の電源端子台２２と、電動シリンダ側のモータ端子箱７内のモータ端子台２０とを３相の電力線が接続しており、各電力線は、モータ端子台２０からモータ８及び電磁ブレーキ８ｂにそれぞれ結線されている。
ロッド５の前進端を検出するリミットスイッチ４のｂ接点ＬＳ０１が接続すべき２本の信号線が、モータ端子箱７内の中継端子台２１の１，２番端子に接続され、ロッド５の前進時の所定押付力を検出する為のリミットスイッチのｂ接点ＬＳ２１が接続すべき２本の信号線が、中継端子台２１の３，４番に接続されている。

ロッド５の後退端を検出するリミットスイッチ３のｂ接点ＬＳ０２が接続すべき２本の信号線が、中継端子台２１の５，６番に接続され、ロッド５の後退時の所定引付力を検出する為のリミットスイッチのｂ接点ＬＳ２２が接続すべき２本の信号線が、中継端子台２１の７，８番に接続されている。
ここでは、ｂ接点ＬＳ０１，ＬＳ２１がＡＮＤ（直列）接続され、その一方側の１番端子は、制御盤１３内の制御端子台２３の１番端子に接続され、その他方側の４番端子は、中継端子台２１の８番の接地端子に接続されている。
また、ｂ接点ＬＳ０２，ＬＳ２２がＡＮＤ（直列）接続され、その一方側の５番端子は、制御盤１３内の制御端子台２３の５番端子に接続され、その他方側の８番の接地端子は、制御盤１３内の制御端子台２３の８番の接地端子に接続されている。

図５は、図１に示す電動シリンダの外部配線を含む配線例を示す回路図である。この電動シリンダは、遮断器２４からの３相交流線が、正回転電磁接触器ＭＣＦの各ａ接点を通じてモータ８及び電磁ブレーキ８ｂに並列に接続されている。正回転電磁接触器ＭＣＦの各ａ接点には、逆回転電磁接触器ＭＣＲの１つのａ接点は並列で、他の２つのａ接点は交差した接続にされている。
遮断器２４からの３相交流線のＵ相線及びＷ相線間に、ｂ接点（常閉接点）スイッチ３１、リミットスイッチのｂ接点ＬＳ２１，ＬＳ０１、ａ接点の押ボタンスイッチＰＢＦ、逆回転電磁接触器ＭＣＲのｂ接点、及び正回転電磁接触器ＭＣＦの直列回路が、前進用回路として接続されている。ａ接点の押ボタンスイッチＰＢＲには、正回転電磁接触器ＭＣＦのａ接点が並列に接続されている。

また、Ｕ相線及びＷ相線間には、ｂ接点（常閉接点）スイッチ３１（上述した前進用回路と兼用）、リミットスイッチのｂ接点ＬＳ２２，ＬＳ０２、ａ接点の押ボタンスイッチＰＢＲ、正回転電磁接触器ＭＣＦのｂ接点、及び逆回転電磁接触器ＭＣＲの直列回路が、後退用回路として接続されている。ａ接点の押ボタンスイッチＰＢＲには、逆回転電磁接触器ＭＣＲのａ接点が並列に接続されている。
上記の回路構成により、前進用回路及び後退用回路は、同時には導通しないようになっている。また、リミットスイッチが作動し、ｂ接点ＬＳ２１，ＬＳ０１の何れかがオフになると、前進用回路はオフになり、リミットスイッチが作動し、ｂ接点ＬＳ２２，ＬＳ０２の何れかがオフになると、後退用回路はオフになる。

本発明に係る電動シリンダでは、リミットスイッチ関係の制御回路をモータ端子箱７ｂ内に収納することにより、又は配線を１本にまとめることにより、図６に示すように、配線を削減することができる。この場合、モータ端子箱７ｂ及び制御盤１３間を１本の電力線１２にまとめている。
モータ端子箱７ｂの配線孔の配置は、図７に示すように、リミットスイッチ３，４側であり、ロッド５の前進方向を向く側面に、３個の配線孔１４，１５，１６が設けてあり、制御盤１３側を向く側面に、１個の配線孔１９が設けてある。

配線孔１４にはケース６からの６芯の信号線が、配線孔１５にはリミットスイッチ３からの３芯の信号線が、配線孔１６にはリミットスイッチ４からの３芯の信号線が、それぞれ挿通している。配線孔１９にはモータの３芯の電力線、又は電力線及び信号線として６芯の電力線が挿通して、制御盤１３へ敷設されている。

本発明に係る電動シリンダの実施の形態の外観を示す斜視図である。 モータ端子箱の配線孔の配置を説明する為の説明図である。 本発明に係る電動シリンダをロッド側から見た外観を示す説明図である。 図１に示す電動シリンダの配線例を示す回路図である。 図１に示す電動シリンダの外部配線を含む配線例を示す回路図である。 本発明に係る電動シリンダの実施の形態の他の外観を示す斜視図である。 モータ端子箱の配線孔の配置を説明する為の説明図である。 従来の電動シリンダの外観を示す斜視図である。 図８に示す電動シリンダの配線例を示す回路図である。 従来の電動シリンダの他の配線例を示す回路図である。

符号の説明

１ シリンダ
２ 検出用棹
３，４ リミットスイッチ
５ ロッド
６ ケース
７，７ｂ モータ端子箱
７ａ （モータ端子箱の）蓋
８ モータ
８ｂ 電磁ブレーキ
１０ 信号線
１２ 電力線
１３ 制御盤
１４，１５，１６，１７，１８，１９ 配線孔
２０ モータ端子台
２１ 中継端子台
２２ 電源端子台
２３ 制御端子台

Claims (5)

1. モータ端子箱に内蔵されたモータ端子に結線された電力線により電力供給されるモータと、該モータの回転に応じて、軸方向に移動するロッドと、該ロッドが移動する方向の両端を検出する複数のリミットスイッチとを備え、各リミットスイッチの信号線は、中継端子を経由して外部へ接続されるように構成されている電動シリンダにおいて、
   前記中継端子は、前記モータ端子箱に収納されていることを特徴とする電動シリンダ。
2. 前記ロッドが移動する両方向の各力を各検出する為の複数のリミットスイッチを更に備え、各リミットスイッチの信号線の中継端子は、前記モータ端子箱に収納されている請求項１記載の電動シリンダ。
3. 前記モータ端子箱は、前記モータの外周面に付設され、前記モータ端子箱の前記信号線が挿通する配線孔は、前記リミットスイッチ側へ開口されており、前記モータ端子箱側の何れかの方向から該モータ端子箱及びモータを投影した場合に、該モータ端子箱の投影が前記モータの投影に収まるように構成されている請求項１又は２記載の電動シリンダ。
4. 前記信号線は、前記モータの外周面上に配線された部分以外では、該モータの軸心に対する垂直平面への該モータの投影からはみ出さないように配線されている請求項３記載の電動シリンダ。
5. 前記モータ端子箱の前記信号線が挿通していない配線孔が、前記リミットスイッチ側を除く側に開口されている請求項３又は４記載の電動シリンダ。

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