JP2017036802A - アクチュエータ，その固定装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】位置決めの容易なアクチュエータ，その固定装置および方法を提供する。【解決手段】アクチュエータ10のフレーム11の少なくとも一側面にＴスロット40が形成され，このＴスロット40と同じ長さの取付けプレート50がＴスロット40内に挿入され，取付けプレート40には雌ねじ孔51が形成され，固定部材70から突出するボルト60が取付けプレート50の雌ねじ孔51に螺合されている。取付けプレートの長さがアクチュエータのフレームに形成されたＴスロットの長さと同じであるから，取付けプレートや雌ねじ孔の位置決めが容易である。【選択図】図６

Description

この発明はアクチュエータ，その固定装置および方法に関する。ここでアクチュエータとは，油圧シリンダもしくはエアシリンダと呼ばれるもの，および電動（リニアモータによるものを含む）のアクチュエータを含む。

特許文献１に従来のシリンダの取付構造が示されている。この取付構造において，シリンダ本体の側面に形成された溝内にナットが装着され，取付板を貫通するボルトをナットに螺合して，ボルトを締付けることによりシリンダ本体が取付板に固定される。

実開平２−９８２０３号公報

しかしながら，この従来の取付構造では，位置を合わせるときに溝内のナットがばらばらに動いてしまい作業性が悪かった。

また，他の従来の固定構造には，アクチュエータのフレームの側面に，その側面を利用してアクチュエータを固定するかどうか分らなくても，あらかじめ雌ねじを形成しておくものがあった。雌ねじの形成は，孔をあける工程と，この孔の内面にタップを切る工程とが必要であり，かなりの労力を要していた。

この発明は位置決めの容易なアクチュエータ，その固定装置および方法を提供するものである。

この発明はまた，フレームにあらかじめ雌ねじ孔をあけておく必要のないアクチュエータ，その固定装置および方法を提供するものである。

この発明によるアクチュエータは，少なくとも一側面にＴスロットが形成されたフレームと，雌ねじ孔が形成され，前記Ｔスロット内に挿入自在な取付けプレートとを備え，前記取付けプレートの長さが前記Ｔスロットの長さと同じであることを特徴とする。

この発明は上記のアクチュエータの固定装置も提供している。この固定装置は，アクチュエータのフレームの少なくとも一側面にＴスロットが形成され，雌ねじ孔が形成された取付けプレートが前記Ｔスロット内に挿入され，前記取付けプレートの長さは前記Ｔスロットの長さと同じであり，固定部材から突出するボルトが前記取付けプレートの前記雌ねじ孔に螺合しているものである。これにより，アクチュエータが前記固定部材に，または前記固定部材がアクチュエータに固定される。

この発明による固定方法はアクチュエータを固定部材に，または固定部材をアクチュエータに固定するものであり，この方法は，アクチュエータのフレームの少なくとも一側面に形成されたＴスロットに，前記Ｔスロットと同じ長さで雌ねじ孔が形成された取付けプレートを挿入し，固定部材から突出するボルトを前記取付けプレートの前記雌ねじ孔に螺合して，前記固定部材と前記アクチュエータとを固定するものである。

この発明においては，取付けプレートの長さがアクチュエータのフレームに形成されたＴスロットの長さと同じである。したがって，取付けプレートの端部（端面）とＴスロットの端部（端面）とを合わせれば，取付けプレートに形成された雌ねじ孔は所定位置に定まる。取付けプレートや雌ねじ孔の位置決めが容易である。好ましくは，アクチュエータのフレームの一方の端部，またはアクチュエータの他の部分にストッパを設けておけば，取付けプレートの位置決めは一層容易となる。

アクチュエータのフレームへのＴスロットの形成は，たとえばフレームを押出し成形により製造することにより，容易に行うことができる。したがって，一般的には，Ｔスロットはアクチュエータの長手方向に沿って形成される。フレームの一側面にＴスロットを形成しておいてもよいし，複数の側面にＴスロットを形成しておいてもよい。一面に複数のＴスロットを形成してもよい。フレームの複数の面にＴスロットを形成しておくことにより，複数の面のうちの任意の面を取付面とすることができる。アクチュエータのフレームにあらかじめ取付け用（固定用）の雌ねじ孔をあけておく必要はない。

アクチュエータの固定には２つの態様がある。その一は，アクチュエータを，取付台，その他のアクチュエータ固定箇所に固定する態様である。その二は，アクチュエータに何らかの部材（たとえばセンサなど）を固定する態様である。いずれの固定にも，アクチュエータのフレームに形成されたＴスロットを利用することができる。この発明による固定装置および方法は，上記の２つの態様の両方を含む。したがって，固定部材は，アクチュエータを取付ける取付台のような部材とアクチュエータに取付けられるセンサハウジングのような部材の両方を含む概念である。

取付けプレートに形成する雌ねじ孔は１つでもよいし，複数でもよく，その数，大きさ等は任意である。

一実施態様では，前記Ｔスロットが前記一側面に開口した開口溝と，この開口溝に連通し，開口溝よりも幅の広い主溝とを有しており，前記取付けプレートの幅は前記開口溝よりも広い。

他の実施態様では，前記Ｔスロットがさらに主溝に連通し，主溝よりも幅の狭いボルト先端逃がし溝を有している。

一実施態様では，前記取付けプレートが断面方形のものである。

他の実施態様では，前記取付けプレートが断面方形の部分にさらにそれよりも幅の狭い突出部を有している。より長い雌ねじ孔を確保でき，締付け力が高まる。

さらに他の実施態様では，前記Ｔスロットが前記一側面に開口した開口溝と，この開口溝に連通し開口溝よりも幅の広い主溝とを有し，前記取付けプレートの断面方形の部分が前記主溝に入り，前記突出部が前記開口溝に入っている。

一実施例のアクチュエータを下方からみた斜視図である。 取付けプレートの一例を示す斜視図である。 取付けプレートを雌ねじ孔の位置で切断して示す拡大横断面図である。 一実施例のアクチュエータの拡大正面図である。 Ｔスロットの拡大断面図である。 一実施例のアクチュエータの側面図である。 図６のVII−VII線に沿う拡大断面図である。 フレームの他の例を示す斜視図である。 フレームのさらに他の例を示す斜視図である。 フレームのさらに他の例を示す斜視図である。 取付けプレートの他の例を示す斜視図である。 取付けプレートのさらに他の例を示す斜視図である。 取付けプレートのさらに他の例を示す図３相当の拡大断面図である。 図13に示す取付けプレートをＴスロットに挿入した状態を示す拡大断面図である。 他の実施例のアクチュエータを上方からみた斜視図である。 他の実施例のアクチュエータを下方からみた斜視図である。 他の実施例のアクチュエータの拡大正面図である。

図１から図７を参照して，この発明（アクチュエータ，固定装置および固定方法）の一実施例について説明する。この実施例のアクチュエータはロッドが軸方向に進退するタイプのものである。

アクチュエータ10は，フレーム11とベアリング（軸受）ハウジング13とモータ（モータケース）12とが一直線状に結合して構成されている。ロッド21は，フレーム11およびハウジング13内に設けられた軸受22によってその軸方向に移動自在に支持されている。ロッド21の先端にはワーク等に作用する作用部材（図示略）を固定するための先端金具23が設けられている。モータ12によってボールねじ24が回転駆動される。ロッド21の内部に固定されたナット（図示略）がボールねじ24に螺合されて（ねじ嵌められて）おり，これによって，ボールねじ24が回転すると，その回転方向に応じてロッド21がフレーム11から進出またはフレーム11内に退入する。モータ12にはケーブル14により電力が供給される。このようなアクチュエータそれ自体の構成は公知である。

アクチュエータ10のフレーム11の一側面（下面）には２本（条）のＴスロット40が形成されている。この実施例では，フレーム11はロッド21が軸方向に動きうる長さを有し，断面がほぼ方形（角に丸み等がある）で，中央に長手方向にのびる孔があけられている。この孔内に軸受22が設けられ，その内部をロッド21が進退する。このような形状のフレームは，両端面を除いて４つの側面を有している。これらの側面を上面，下面，表面，裏面等と呼んでもよい。

２本のＴスロット40はフレーム11の全長にわたって，互いに平行に（中心軸とも平行に）形成されている。Ｔスロット40の断面はその全長のどこにおいても同じ形で，特に図５に拡大して示されている。Ｔスロット40は，後述する取付けプレート50が挿入される主溝41と，主溝41よりも幅が狭くフレーム11の側面に開口している開口溝42と，主溝41の奥に形成され，主溝41よりも幅の狭いボルト先端の逃がし溝43とから構成されている。主溝41と開口溝42とを合わせた形がＴ字形なのでＴスロットと呼ぶ。逃がし溝43は必ずしもなくてもよい。

さらにアクチュエータ10またはその固定装置30は取付けプレート50を含む。取付けプレート50は，特に図２，図３に示すように，細長いプレート（板状体）で，Ｔスロット40の主溝41内に，その長さ方向に移動自在に，好ましくは幅方向にぴったりと挿入可能（自在）である（嵌る）。取付けプレート50は主溝41との間に，上下，左右（幅方向）のいずれの方向においても間隙があってもよいが（上記のように幅方向にはぴったりがよい），取付けプレート50の幅は開口溝42の幅よりも広い。取付けプレート50には，一定（等）間隔で複数の雌ねじ孔51が厚さ方向に形成されている。雌ねじ孔51は，好ましくは，取付けプレート50の厚さ方向に貫通している。固定装置30は，さらに，雌ねじ孔51に螺合される（ねじ嵌められる）締付け（固定）ボルト60を含む。Ｔスロット50の逃がし溝43の幅はボルト60の先端の径よりも広い。

取付けプレート50の長さはＴスロット40の長さに等しい。この実施例ではフレーム11の長さとＴスロット40の長さは等しいので，取付けプレート50がＴスロット40に挿入されると，取付けプレート50の両端面の位置がフレーム11の両端面の位置に一致するようにすることができる。したがって，取付けプレート50の少なくとも一端面をフレーム11の対応する端面に一致させることにより，取付けプレート50のフレーム11に対する位置を所定の位置に容易に定める（位置決めする）ことができる。

この実施例では，フレーム11に結合しているベアリング・ハウジング13の一部13ＡがＴスロット40の端面に臨んでいる（図４も参照）。この部分13Ａが取付けプレート50のストッパとして作用するので，取付けプレート50の位置決めが一層容易となる。

Ｔスロット40の長さをフレーム11の長さと一致させる必要は必ずしもない。Ｔスロットをフレームの一側面において，一端面から他端面に向って長さの途中まで形成しておいてもよい。Ｔスロットが終る位置においてフレームの一部分がストッパとなる。この場合にも，取付けプレートの長さはＴスロットの長さと同じである。取付けプレートをフレームの一端面からＴスロットに挿入していって，ストッパに当った位置で，取付けプレートの端面はフレームの該一端面と一致する。

特に図６，図７を参照して，アクチュエータ10を取付ける（固定する）取付台70には，取付けプレート50に形成された雌ねじ孔51の間隔と同じ間隔でボルト穴61があけられている。２本の取付けプレート50が２つのＴスロット40にそれぞれ挿入され，その外端がフレーム11の端面と一致する位置に位置決めされる。この状態で，ボルト60を取付台70の裏面（下面）からボルト穴61にそれぞれ挿入し，取付台70上のアクチュエータ11の取付けプレート50の雌ねじ孔51にそれぞれ螺合し，締め付ける。これにより，フレーム11のＴスロット40の開口溝42の両側縁（内縁）にあたる部分が取付けプレート50と取付台70とによって強く挟まれ，アクチュエータ10が固定される。特に，取付けプレート50の長さはフレーム11のＴスロット40の長さと同じであるから，取付けプレート50の端面をＴスロット40（フレーム11）の端面に合わせれば，雌ねじ孔51の位置は一義的に定まる。したがって，アクチュエータ11をその固定位置に位置決めすれば，取付台70から突出するボルト60は雌ねじ51にぴったりと嵌まる。このようにして，雌ねじの位置決めが容易となる。

Ｔスロット40の形成はフレーム11の形成と同時に行なうことができる。Ｔスロット40を含めてフレーム11はその全長にわたって同じ断面を有するので，これをアルミニウム等の金属の押出し成形により製造することができる。したがって，Ｔスロットはフレームの所望の側面に所望数本つくることができる。上記実施例ではＴスロット40はフレーム11の一面に２本設けられている。図８に示すように，フレーム11Ａの一側面に１本のＴスロット40を形成してもよいし，図９に示すように，フレーム11Ｃの反対側の２つの側面に２本ずつのＴスロット40を形成することもできる。さらに，図10に示すように，フレーム11Ｄのすべての側面（４側面）に２本ずつのＴスロット40を形成してもよい。

このようにフレームの複数の側面にＴスロットを形成しておくと，一側面のＴスロットを利用してアクチュエータを固定し，他の側面のＴスロットを利用して他の部材（センサなど）をアクチュエータに取付け固定するなど，応用範囲が広くなる。

取付けプレートもさまざまな態様のものを採用しうる。図11に示す取付けプレート50Ａは，図２に示す取付けプレート50に比べて，雌ねじ孔51の間隔が広く，取付けプレート50Ａの両端と中央の３箇所に設けたものである。図12に示す取付けプレート50Ｂにおいては，やや径の大きい雌ねじ孔52と比較的径の小さい雌ねじ孔53とを混在させたものである。

図２，図11，図12に示す取付けプレートは断面が方形で平坦なものである。図13，図14に示す取付けプレート55はその断面がＴ字型のもので，下方に幅の狭い突出部55ａが設けられている。雌ねじ孔54は突出部55ａも含めて全体に貫通して形成されている。取付けプレート55の突出部55ａはＴスロット40の開口溝42内に入る。突出部55ａの存在により，ボルトとの螺合の長さが長くなるので，強固な締結を確保できる。

図15から図17は他の実施例を示している。この実施例のアクチュエータ10Ａはスライダ25を有するタイプのものである。すなわちフレーム11Ｅ内にボールねじが回転自在に支持され，このボールねじに螺合されたナットがボールねじの回転に伴ってフレーム11Ｅ内をその長手方向に移動する。このナットにスライダ25が取付けられているので，スライダ25はフレームの長手方向に移動する。スライダ25には対象物を取付け固定するための固定部26が設けられている。塵埃，粉体等がフレーム内部に入るのを防止するためにフレーム11Ｅに上側カバー15が設けられ，さらにスライダ25の移動経路を塞ぐようにカバーシート16が設けられ，その両端部を取付部18により固定されている。スライダ25の内部ではカバーシート16は上方に湾曲しており，スライダ25の移動に伴ってこの湾曲部も移動する。フレーム11Ｅの先端は端部カバー17で覆われている。これらの構成をもつアクチュエータそのものは公知である。

このようなスライドタイプのアクチュエータについても上述した固定のための構造が設けられ，上記固定装置30および方法が適用される。フレーム11Ｅの底（下）面に相当する一側面には２本のＴスロット40が形成され，このＴスロット40内に雌ねじ孔51を有する取付けプレート50が挿入されている。上述したように，取付台に通された固定ボルトを雌ねじ孔51に螺合することにより，アクチュエータ10Ａが固定される。この実施例においても，フレーム11Ｅの底面以外の側面に（カバーシート16のある上面を除く），固定用Ｔスロットを形成しておいてもよいのはいうまでもない。

10，10Ａ アクチュエータ
11，11Ａ，11Ｃ，11Ｄ，11Ｅ フレーム
13Ａ ストッパ
30 固定装置
40 Ｔスロット
41 主溝
42 開口溝
43 逃がし溝
50，50Ａ，50Ｂ，55 取付けプレート
51，52，53，54 雌ねじ孔
60 固定ボルト
61 ボルト穴
70 取付台

Claims (11)

1. 少なくとも一側面にＴスロットが形成されたフレームと，
   雌ねじ孔が形成され，前記Ｔスロット内に挿入自在な取付けプレートとを備え，
   前記取付けプレートの長さが前記Ｔスロットの長さと同じである，
   アクチュエータ。
2. 前記取付けプレートの挿入位置を規定するストッパが設けられている，請求項１に記載のアクチュエータ。
3. 前記Ｔスロットが前記一側面に開口した開口溝と，この開口溝に連通し，開口溝よりも幅の広い主溝とを有し，前記取付けプレートの幅は前記開口溝よりも広い，請求項１または２に記載のアクチュエータ。
4. 前記Ｔスロットがさらに主溝に連通し，主溝よりも幅の狭いボルト先端逃がし溝を有している，請求項３に記載のアクチュエータ。
5. 前記取付けプレートが断面方形のものである，請求項１または２に記載のアクチュエータ。
6. 前記取付けプレートが断面方形の部分にさらにそれよりも幅の狭い突出部を有している，請求項１または２に記載のアクチュエータ。
7. 前記Ｔスロットが前記一側面に開口した開口溝と，この開口溝に連通し開口溝よりも幅の広い主溝とを有し，前記取付けプレートの断面方形の部分が前記主溝に入り，前記突出部が前記開口溝に入っている，請求項６に記載のアクチュエータ。
8. アクチュエータのフレームの少なくとも一側面にＴスロットが形成され，雌ねじ孔が形成された取付けプレートが前記Ｔスロット内に挿入され，前記取付けプレートの長さは前記Ｔスロットの長さと同じであり，固定部材から突出するボルトが前記取付けプレートの前記雌ねじ孔に螺合されている，アクチュエータの固定装置。
9. 前記固定部材がアクチュエータを固定する部材である，請求項８に記載のアクチュエータの固定装置。
10. 前記固定部材がアクチュエータに固定される部材である，請求項８に記載のアクチュエータの固定装置。
11. アクチュエータのフレームの少なくとも一側面に形成されたＴスロットに，前記Ｔスロットと同じ長さで雌ねじ孔が形成された取付けプレートを挿入し，
    固定部材から突出するボルトを前記取付けプレートの前記雌ねじ孔に螺合して，前記固定部材と前記アクチュエータとを固定する，
    固定方法。

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