JP2018011448A - アクチュエータ - Google Patents

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Abstract

【課題】耐久性に優れ、塵埃等が発生する悪環境下であっても安定した動作を行うことができるアクチュエータを提供すること。【解決手段】電動機の駆動による出力軸19aの回転運動を変換機構20によって第1ロッド12及び第2ロッド13の往復直線運動に変換することにより、第1ロッド12及び第2ロッド13が本体ハウジング14に対して出没方向に移動する。そして、第1貫通孔16aを介した第1ロッド12の突出量と第2貫通孔16bを介した第2ロッド13の没入量とが同じである。【選択図】図1

Description

本発明は、ハウジングに対してロッドが出没可能なアクチュエータに関する。
従来から、アクチュエータは、例えば、生産ラインの一部において、ハウジングからロッドを突出させることにより、搬送路上を流れるワークの流れを一旦停止させ、ハウジングに対してロッドを没入させることにより、一旦停止させたワークの搬送路上での流れを復帰させるストッパ装置として用いられている。このようなストッパ装置の一種として、例えば特許文献1のエスケープメント装置が知られている。
特許文献1のエスケープメント装置は、筒状のシリンダボディ(ハウジング)を備え、シリンダボディ内には、シリンダボディの軸方向に沿って延びる二つのシリンダ室が互いに並列に配置されるように設けられている。各シリンダ室内には、ピストンが往復動可能に収容されている。各ピストンには、シリンダボディに対して出没可能なピストンロッドが連結されている。そして、各シリンダ室に対する流体の給排が行われて、例えば、一方のピストンロッドがシリンダボディに対して突出方向のストロークエンドに到達すると、他方のピストンロッドが没入方向のストロークエンドに到達するようになっている。
特開2001−116013号公報
ところで、特許文献1のエスケープメント装置のように、各シリンダ室に対する流体の給排によって、二つのピストンロッドの動作を制御する構成においては、各シリンダ室に供給される流体がシリンダボディから外部へ洩れないようにするためのシール構造を必要とする。しかしながら、シール構造は、ピストンロッドの動作が繰り返し行われることにより劣化していくため、耐久性に問題が生じる虞がある。また、塵埃等が発生する悪環境下であっても、安定した動作を行うことができる装置が求められている。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、耐久性に優れ、塵埃等が発生する悪環境下であっても安定した動作を行うことができるアクチュエータを提供することにある。
上記課題を解決するアクチュエータは、ハウジングと、前記ハウジングに対して出没可能なロッドと、前記ハウジングに内蔵される電動機と、前記ハウジングに内蔵され、前記電動機の出力軸の回転運動を前記ロッドの往復直線運動に変換させる変換機構と、を備え、前記ハウジングは、前記ロッドが貫通する二つの貫通孔を有し、前記二つの貫通孔の一方で前記ロッドが突出することに伴い、前記二つの貫通孔の他方で前記ロッドが没入し、前記二つの貫通孔の一方を介した前記ロッドの突出量と前記二つの貫通孔の他方を介した前記ロッドの没入量とが同じである。
上記アクチュエータにおいて、前記ロッドの外周面に付着した異物を掻き取るスクレーパを備えているとよい。
上記アクチュエータにおいて、前記ロッドを2本備え、前記変換機構は、前記出力軸と一体的に回転する出力回転体と、前記出力回転体に支持される一対の軸受用支柱と、各軸受用支柱に固定される軸受と、2本のロッドの一方に連結される第1カム板と、前記2本のロッドの他方に連結される第2カム板と、を備え、前記第1カム板及び前記第2カム板それぞれは、各軸受に摺接するカム溝を有し、各軸受を介して前記出力回転体に接続されているとよい。
上記アクチュエータにおいて、前記2本のロッドは円柱状であり、前記出力回転体は、前記第1カム板の一部及び前記第2カム板の一部を前記第1カム板及び前記第2カム板の板厚方向の両側で挟み込む位置に配置され、前記第1カム板を介した前記2本のロッドの一方の回転、及び前記第2カム板を介した前記2本のロッドの他方の回転を規制する一対の規制部を有しているとよい。
上記アクチュエータにおいて、前記ロッドを2本備え、前記変換機構は、前記出力軸と一体的に回転する出力回転体と、前記出力回転体に支持される出力リンク支柱と、前記ハウジングに支持される支持軸と、前記支持軸に対して回転する従動回転体と、前記従動回転体に支持される従動リンク支柱と、前記出力リンク支柱に一端部が揺動可能に支持されるとともに前記従動リンク支柱に他端部が揺動可能に支持されるリンク部と、前記出力回転体に支持される出力側軸受用支柱と、前記出力側軸受用支柱に固定される出力側軸受と、前記従動回転体に支持される従動側軸受用支柱と、前記従動側軸受用支柱に固定される従動側軸受と、2本のロッドの一方に連結される出力側カム板と、前記2本のロッドの他方に連結される従動側カム板と、を備え、前記出力側カム板は、前記出力側軸受に摺接する出力側カム溝を有し、前記出力側軸受を介して前記出力回転体に接続され、前記従動側カム板は、前記従動側軸受に摺接する従動側カム溝を有し、前記従動側軸受を介して前記従動回転体に接続されているとよい。
上記アクチュエータにおいて、前記2本のロッドは円柱状であり、前記出力回転体は、前記出力側カム板の一部を前記出力側カム板の板厚方向の両側で挟み込む位置に配置され、前記出力側カム板を介した前記2本のロッドの一方の回転を規制する一対の出力側規制部を有し、前記従動回転体は、前記従動側カム板の一部を前記従動側カム板の板厚方向の両側で挟み込む位置に配置され、前記従動側カム板を介した前記2本のロッドの他方の回転を規制する一対の従動側規制部を有しているとよい。
上記アクチュエータにおいて、前記出力リンク支柱は、前記出力回転体の回転に伴い前記出力軸の周囲を移動し、前記従動リンク支柱は、前記従動回転体の回転に伴い前記支持軸の周囲を前記出力リンク支柱の回転位相と同じ位相位置で移動し、前記リンク部は、前記出力リンク支柱に回動可能に支持される第1支持部と、前記従動リンク支柱に回動可能に支持される第2支持部と、前記第1支持部と前記第2支持部とを直線的に繋ぐ連繋部と、を有し、前記第1支持部は、前記出力リンク支柱の軸線方向において、前記出力側軸受を挟み込む前記一対の出力側規制部に挟み込まれており、前記第2支持部は、前記従動リンク支柱の軸線方向において、前記従動側軸受を挟み込む前記一対の従動側規制部に挟み込まれており、前記連繋部は、前記軸線方向から見たときに、前記出力リンク支柱の中心軸線と前記従動リンク支柱の中心軸線とを繋ぐ仮想直線から前記出力軸及び前記支持軸に対して離れるようにオフセットしているとよい。
上記アクチュエータにおいて、搬送路上を流れるワークの流れ方向に対して直交する方向に前記2本のロッドが出没し、前記2本のロッドにおける前記ハウジングに対する突出量が一致したときに、前記2本のロッドの先端が、前記搬送路上を流れるワークに対して前記ワークにおける前記搬送路上の流れ方向で重なっているとよい。
上記アクチュエータにおいて、前記ハウジングは、不活性ガスを前記ハウジング内に供給するために用いられるガス供給用ポートを有するとよい。
上記アクチュエータにおいて、前記ハウジングは、前記ハウジング内の圧力を検出するために用いられる圧力検出用ポートを有するとよい。
この発明によれば、耐久性に優れ、塵埃等が発生する悪環境下であっても安定した動作を行うことができる。
第1の実施形態におけるエスケープメント装置を示す断面図。 図1における2−2線断面図。 図1における3−3線断面図。 図1における4−4線断面図。 (a)は図1における5−5線断面図、(b)は圧力検出用ポートに関する部分断面図。 電動機の動作を説明するためのタイミングチャート。 第1ロッドが没入位置に位置するとともに第2ロッドが突出位置に位置している状態を示す断面図。 第1ロッドが突出位置に位置するとともに第2ロッドが没入位置に位置している状態を示す断面図。 (a)〜(c)はエスケープメント装置の動作を説明する模式図。 第2の実施形態におけるエスケープメント装置の断面図。 図10における11−11線断面図。 図10における12−12線断面図。 第1ロッドが没入位置に位置するとともに第2ロッドが突出位置に位置している状態を示す断面図。 第1ロッドが突出位置に位置するとともに第2ロッドが没入位置に位置している状態を示す断面図。
(第1の実施形態)
以下、アクチュエータをストッパ装置の一種であるエスケープメント装置に具体化した第1の実施形態を図1〜図9にしたがって説明する。
図1及び図2に示すように、エスケープメント装置10のハウジング11は、円柱状の2本のロッド12,13が出没可能な本体ハウジング14と、本体ハウジング14に連結されるモータハウジング15とを有している。
本体ハウジング14は、本体部14aと、本体部14aを覆うカバー14bとを有する。本体部14aは、2本のロッド12,13の一方である第1ロッド12が貫通する貫通孔としての第1貫通孔16aと、2本のロッド12,13の他方である第2ロッド13が貫通する貫通孔としての第2貫通孔16bとが形成された直方体形状のブロック体141を有する。よって、ハウジング11は、二つの貫通孔16a,16bを有する。第1貫通孔16a及び第2貫通孔16bは互いに平行に延びている。したがって、第1ロッド12及び第2ロッド13は互いに平行に延びている。
図1に示すように、第1貫通孔16aにおける軸方向の両端部と第1ロッド12との間には、円環状の滑り軸受17aがそれぞれ設けられている。第2貫通孔16bにおける軸方向の両端部と第2ロッド13との間には、円環状の滑り軸受17bがそれぞれ設けられている。
第1貫通孔16aと第1ロッド12との間には、第1ロッド12の外周面に付着した異物である塵埃等を第1貫通孔16aの内側で掻き取るスクレーパ18aが設けられている。スクレーパ18aは、第1貫通孔16aにおいて、両滑り軸受17aよりも第1ロッド12の突出方向側に配置されるとともに第1貫通孔16aに嵌め込まれている。スクレーパ18aは、第1貫通孔16aと第1ロッド12との間をシールするシール機能も有している。
第2貫通孔16bと第2ロッド13との間には、第2ロッド13の外周面に付着した異物である塵埃等を第2貫通孔16bの内側で掻き取るスクレーパ18bが設けられている。スクレーパ18bは、第2貫通孔16bにおいて、両滑り軸受17bよりも第2ロッド13の突出方向側に配置されるとともに第2貫通孔16bに嵌め込まれている。スクレーパ18bは、第2貫通孔16bと第2ロッド13との間をシールするシール機能も有している。
図1及び図2に示すように、本体部14aは、ブロック体141の底面に取り付けられるとともに第1ロッド12及び第2ロッド13の軸方向に沿って延びる平板状の底壁142を有する。ブロック体141と底壁142とは、ボルト143によって連結されている。底壁142には、円孔状の位置決め孔14hが形成されている。そして、ブロック体141、底壁142及びカバー14bによって、本体ハウジング14内に空間14kが区画されている。底壁142には、長孔状のケーブル挿通孔14pが形成されている。
図2に示すように、モータハウジング15は、モータハウジング15の開口部15aが底壁142側に位置するように本体ハウジング14に連結されている。モータハウジング15には、電動機19(ステッピングモータ)が内蔵されている。電動機19は、位置決め孔14hに嵌め込まれる位置決め凸部19bを有する。そして、位置決め凸部19bが位置決め孔14hに嵌め込まれることにより底壁142に位置決めされた状態でモータハウジング15に内蔵されている。よって、位置決め孔14hは位置決め凸部19bによって塞がれている。モータハウジング15内と空間14kとは、ケーブル挿通孔14pを介して連通している。
カバー14bは、本体部14aとの間のシール性が確保された状態で本体部14aに取り付けられている。具体的には、カバー14bと本体部14aとの間にコーキング材S1が塗布されることにより、カバー14bと本体部14aとの間がシールされている。なお、図示は省略するが、カバー14bと本体部14aとの合わせ面に液状ガスケットが塗布されることにより、カバー14bと本体部14aとの間がシールされている。また、モータハウジング15は、本体ハウジング14との間のシール性が確保された状態で本体ハウジング14に取り付けられている。具体的には、モータハウジング15と本体ハウジング14との間にコーキング材S1が塗布されることにより、モータハウジング15と本体ハウジング14との間がシールされている。よって、モータハウジング15の内部及び空間14kは、ハウジング11の外部との間のシール性が確保されている。
電動機19の出力軸19aは、位置決め孔14hを介して空間14kに突出している。空間14kには、出力軸19aの回転運動を第1ロッド12及び第2ロッド13の往復直線運動に変換させる変換機構20が内蔵されている。
変換機構20は、出力軸19aと一体的に回転する出力回転体21と、出力回転体21に支持される円柱状の一対の軸受用支柱22,23と、各軸受用支柱22,23に固定されるフォロワーとしての軸受24,25と、第1ロッド12に連結される平板状の第1カム板26と、第2ロッド13に連結される平板状の第2カム板27とを備えている。軸受24,25は、内輪、外輪及び玉を有する玉軸受である。
出力回転体21は、第1カム板26の一部及び第2カム板27の一部を第1カム板26及び第2カム板27の板厚方向の両側で挟み込む位置に配置される略円板状の一対の規制部21a,21bと、一対の規制部21a,21b同士を繋ぐ円筒状の連結部21cとを有している。一対の規制部21a,21bは、第1カム板26を介した第1ロッド12の回転、及び第2カム板27を介した第2ロッド13の回転を規制する。連結部21cは、出力軸19aが挿通される挿通孔21hを有する。
一対の規制部21a,21bには、軸受用支柱22の両端部が挿入される円孔状の挿入孔21dがそれぞれ形成されている。軸受用支柱22は、各軸受用支柱22の両端部が各挿入孔21dにそれぞれ挿入されることにより、一対の規制部21a,21bに両持ち支持されている。また、一対の規制部21a,21bには、軸受用支柱23の両端部が挿入される円孔状の挿入孔21eがそれぞれ形成されている。軸受用支柱23は、各軸受用支柱23の両端部が各挿入孔21eにそれぞれ挿入されることにより、一対の規制部21a,21bに両持ち支持されている。各軸受24,25は、一対の規制部21a,21bの間に配置されている。このように、出力回転体21は、各軸受24,25を支持するとともに第1カム板26及び第2カム板27の回転を規制している。これにより、第1ロッド12及び第2ロッド13は、回転が規制された状態で往復直線運動を行う。
両挿入孔21d,21eは、平面視において、挿通孔21hを挟んで両側に位置しており、一対の規制部21a,21bに対して、出力回転体21の回転方向で180度離れた位置に配置されている。よって、両軸受用支柱22,23は、出力軸19aを挟んで両側に位置しており、出力回転体21に対して、出力回転体21の回転方向で180度離れた位置に配置されている。
図3に示すように、第1カム板26は、第1ロッド12における没入方向の端部に連結されている。第1ロッド12における没入方向の端部の外周面には、平面部12aが形成されている。そして、第1ロッド12における没入方向の端部には、第1ロッド12の径方向に沿って延び、平面部12aと第1ロッド12の外周面とを繋ぐ段差部12bが形成されている。
第1カム板26は、板厚方向に位置する一対の平面の一方が第1ロッド12の平面部12aに接触するとともに、板厚方向に対して直交する方向に位置する側面が第1ロッド12の段差部12bに接触した状態で、ボルト28によって第1ロッド12に連結されている。また、第1ロッド12における没入方向に位置する軸方向端面12eには、ワッシャ29aを介してボルト29が螺合されている。そして、第1カム板26は、ワッシャ29aと段差部12bとによって挟み込まれており、第1ロッド12に対する第1ロッド12の軸方向での移動が規制されている。
なお、第2カム板27における第2ロッド13に対する連結構造は、図3を用いて説明した第1カム板26における第1ロッド12に対する連結構造と同じであるため、その詳細な説明を省略する。
図1に示すように、第1カム板26及び第2カム板27それぞれは、各軸受24,25に摺接するカム溝26a,27aを有する。各カム溝26a,27aは、平面視U字状である。第1カム板26及び第2カム板27それぞれは、各軸受24,25を介して出力回転体21に接続されている。
第1カム板26におけるカム溝26aとは反対側の端面には、第1遮光体31が取り付けられている。第1遮光体31は、第1カム板26に取り付けられる板状の第1取付部31aと、第1取付部31aに連続するとともに第1取付部31aから折り曲げ形成される板状の第1遮光部31bとを有する。第1遮光部31bは、第1カム板26よりも第1ロッド12の没入方向側に位置する。
第1取付部31aは、第1ロッド12の軸方向に延びる第1長孔31hを有する。第1長孔31hには二つの第1取付ボルト31cが挿通されるとともに、二つの第1取付ボルト31cが第1カム板26におけるカム溝26aとは反対側の端面に螺合されることにより、第1取付部31aが第1カム板26に取り付けられている。なお、二つの第1取付ボルト31cにおける第1長孔31hに対する挿通位置を調整することにより、第1遮光体31の取付位置を調整することが可能になっている。
第2カム板27におけるカム溝27aとは反対側の端面には、第2遮光体32が取り付けられている。第2遮光体32は、第2カム板27に取り付けられる板状の第2取付部32aと、第2取付部32aに連続するとともに第2取付部32aから折り曲げ形成される板状の第2遮光部32bとを有する。第2遮光部32bは、第2カム板27よりも第2ロッド13の没入方向側に位置する。
第2取付部32aは、第2ロッド13の軸方向に延びる第2長孔32hを有する。第2長孔32hには二つの第2取付ボルト32cが挿通されるとともに、二つの第2取付ボルト32cが第2カム板27におけるカム溝27aとは反対側の端面に螺合されることにより、第2取付部32aが第2カム板27に取り付けられている。なお、二つの第2取付ボルト32cにおける第2長孔32hに対する挿通位置を調整することにより、第2遮光体32の取付位置を調整することが可能になっている。
また、エスケープメント装置10は、投受光型の第1光センサ33及び第2光センサ34を有する。第1光センサ33は、第1ロッド12の軸方向に対向配置されるとともに、第2光センサ34は、第2ロッド13の軸方向に対向配置されている。
図4に示すように、第1光センサ33は、光を出射する第1投光部33aと、第1投光部33aに対向配置されるとともに第1投光部33aから出射された光を受光する第1受光部33bとを有する。そして、第1遮光体31の第1遮光部31bは、第1投光部33aと第1受光部33bとの間を通過可能になっている。第1遮光部31bが、第1投光部33aと第1受光部33bとの間を通過すると、第1遮光部31bは第1投光部33aから出射された光を遮光する。
第2光センサ34は、光を出射する第2投光部34aと、第2投光部34aに対向配置されるとともに第2投光部34aから出射された光を受光する第2受光部34bとを有する。そして、第2遮光体32の第2遮光部32bは、第2投光部34aと第2受光部34bとの間を通過可能になっている。第2遮光部32bが、第2投光部34aと第2受光部34bとの間を通過すると、第2遮光部32bは第2投光部34aから出射された光を遮光する。
図5(a)に示すように、モータハウジング15は、モータハウジング15に対して気密に固定されているモータ用防水コネクタ15bと、センサ用コネクタ15cとを備えている。モータハウジング15内には、モータ用防水コネクタ15bと電動機19とを接続するモータ用ケーブルC1と、センサ用コネクタ15cと第1光センサ33とを接続する第1センサ用ケーブルC2と、センサ用コネクタ15cと第2光センサ34とを接続する第2センサ用ケーブルC3とが設けられている。
モータ用ケーブルC1の一端はモータ用防水コネクタ15bに接続されるとともに、モータ用ケーブルC1の他端は電動機19のケーブル接続部19cに接続されている。第1センサ用ケーブルC2の一端はセンサ用コネクタ15cに接続されるとともに、第1センサ用ケーブルC2の他端は、モータハウジング15内からケーブル挿通孔14pを介して空間14kに挿通されて、第1光センサ33に接続されている。第2センサ用ケーブルC3の一端はセンサ用コネクタ15cに接続されるとともに、第2センサ用ケーブルC3の他端は、モータハウジング15内からケーブル挿通孔14pを介して空間14kに挿通されて、第2光センサ34に接続されている。
本体ハウジング14において、第1ロッド12及び第2ロッド13が本体ハウジング14に対して出没される側の端面には、取付板14eが設けられている。取付板14eは、ブロック体141の端面に対してボルト141eによって固定されている。取付板14eは、後述する生産ラインの一部であるベルトコンベアに対してエスケープメント装置10を最適な位置に取り付けるために用いられる。具体的には、ベルトコンベアの側面には、固定用の溝があり、取付板14eに形成される複数の孔142eを、ベルトコンベアの溝に挿入されたナットにねじ固定することによりエスケープメント装置10がベルトコンベアに対して取り付けられる。
図2、図3、図4及び図5(a)に示すように、本体ハウジング14は、不活性ガスを本体ハウジング14内に供給するために用いられるガス供給用ポート14cを有する。本実施形態のガス供給用ポート14cは、底壁142を貫通する孔141cと、ブロック体141の底面に凹設されるとともに孔141cに連通する溝142cとから構成されている。溝142cは、空間14kに連通している。孔141cには、継手143cが取り付けられている。継手143cには、不活性ガスの供給源P1が接続されている。そして、空間14kには、供給源P1からガス供給用ポート14cを介して不活性ガスが供給されている。
また、本体ハウジング14は、本体ハウジング14内の圧力を検出するために用いられる圧力検出用ポート14dを有する。本実施形態の圧力検出用ポート14dは、底壁142を貫通する孔141dと、ブロック体141の底面に凹設されるとともに孔141dに連通する溝142dとから構成されている。溝142dは、空間14kに連通している。また、図5(b)に示すように、孔141dには、継手143dが取り付けられている。継手143dには、圧力検出用ポート14dを介してモータハウジング15の内部及び空間14kの圧力を検出する検出部P2が接続されている。本実施形態では、圧力検出用ポート14dを介したモータハウジング15の内部及び空間14kの圧力の検出が検出部P2によって行われることにより、モータハウジング15の内部及び空間14kの圧力が陽圧に維持されている。
次に、第1の実施形態の作用について説明する。
モータ用防水コネクタ15b及びセンサ用コネクタ15cは、図示しない専用コントローラに接続されている。専用コントローラ内のCPUには、図6の動作をするための制御プログラムが内蔵されている。電動機19が外力により停止した場合など、異常を検出した場合は、専用コントローラから上位制御装置へ異常信号を発信する。上位制御装置からの動作開始信号SG1,SG2を専用コントローラが受けることにより以下のように電動機19を制御する。
図6の実線L10は、電動機19の出力軸19aの回転角度の変化を示している。
図7に示すように、第1投光部33aから出射された光が第1遮光部31bに遮光されており、第2投光部34aから出射された光が第2受光部34bに受光されている状態で、電動機19の駆動制御に用いられる動作開始信号SG1がLOWになったとする。すると、電動機19が駆動して、出力軸19aが、電動機19の出力軸19a側から見て時計回りに一定の速度で回転する。そして、出力回転体21が出力軸19aと一体的に時計回りへ回転し、各軸受用支柱22,23が出力回転体21の回転に伴い出力軸19aの周囲を移動する。すると、軸受24とカム溝26aとが摺接しながら第1ロッド12が第1カム板26を介して本体ハウジング14に対して突出方向に移動し、軸受25とカム溝27aとが摺接しながら第2ロッド13が第2カム板27を介して本体ハウジング14に対して没入方向に移動する。
第1ロッド12が没入位置から本体ハウジング14に対して突出方向に移動し始めると、第1遮光体31も第1ロッド12と一体的に突出方向に移動するため、第1投光部33aから出射された光が第1遮光部31bに遮光されなくなり、第1光センサ33の第1投光部33aから出射された光が第1受光部33bに受光されるようになる。
図8に示すように、第2ロッド13が突出位置から本体ハウジング14に対して没入方向に移動していくと、第2遮光体32の第2遮光部32bが、第2投光部34aと第2受光部34bとの間を通過し、第2光センサ34の第2投光部34aから出射された光が第2遮光部32bに遮光される。これにより、第1光センサ33の第1投光部33aから出射された光が第1受光部33bに受光されており、第2光センサ34の第2投光部34aから出射された光が第2遮光部32bに遮光された状態となる。
図6に示すように、第1投光部33aからの光が第1受光部33bに受光され、第2投光部34aからの光が第2遮光部32bに遮光された状態となると、出力軸19aの減速が開始され、予め設定されたパルス数で停止する。これにより、第1ロッド12が本体ハウジング14に対して突出位置に位置するとともに、第2ロッド13が本体ハウジング14に対して没入位置に位置する。
図8に示すように、第1投光部33aから出射された光が第1受光部33bに受光されており、第2投光部34aから出射された光が第2遮光部32bに遮光されている状態で、電動機19の駆動制御に用いられる動作開始信号SG2がLOWになると、電動機19が駆動して、出力軸19aが反時計回りに一定の速度で回転する。そして、出力回転体21が出力軸19aと一体的に反時計回りへ回転し、各軸受用支柱22,23が出力回転体21の回転に伴い出力軸19aの周囲を出力軸19aの時計回りへの回転時とは逆方向へ移動する。すると、軸受24とカム溝26aとが摺接しながら第1ロッド12が第1カム板26を介して本体ハウジング14に対して没入方向に移動し、軸受25とカム溝27aとが摺接しながら第2ロッド13が第2カム板27を介して本体ハウジング14に対して突出方向に移動する。
第2ロッド13が没入位置から本体ハウジング14に対して突出方向に移動し始めると、第2遮光体32も第2ロッド13と一体的に突出方向に移動するため、第2投光部34aから出射された光が第2遮光部32bに遮光されなくなり、第2光センサ34の第2投光部34aから出射された光が第2受光部34bに受光されるようになる。
図7に示すように、第1ロッド12が突出位置から本体ハウジング14に対して没入方向に移動していくと、第1遮光体31の第1遮光部31bが、第1投光部33aと第1受光部33bとの間を通過し、第1光センサ33の第1投光部33aから出射された光が第1遮光部31bに遮光される。これにより、第1光センサ33の第1投光部33aから出射された光が第1遮光部31bに遮光されており、第2光センサ34の第2投光部34aから出射された光が第2受光部34bに受光された状態となる。
図6に示すように、第1投光部33aからの光が第1遮光部31bに遮光され、第2投光部34aからの光が第2受光部34bに受光された状態となると、出力軸19aの減速が開始され、予め設定されたパルス数で停止する。これにより、第1ロッド12が本体ハウジング14に対して没入位置に位置するとともに、第2ロッド13が本体ハウジング14に対して突出位置に位置する。
このように、本実施形態のエスケープメント装置10は、第1貫通孔16aで第1ロッド12が突出することに伴い、第2貫通孔16bで第2ロッド13が没入する。そして、第1貫通孔16aを介した第1ロッド12の突出量と第2貫通孔16bを介した第2ロッド13の没入量とが同じである。
図9(a)に示すように、このようなエスケープメント装置10は、例えば、生産ラインの一部において、搬送路R1(例えばベルトコンベア)上を流れる複数のワークW1(例えばパレット)の流れを一旦停止させて、ワークW1の流れ方向の最も下流側に位置するワークW1だけを搬送路R1上で送出する際に用いられる。例えば、エスケープメント装置10は、第1ロッド12が、第2ロッド13よりもワークW1の流れ方向(図9において矢印X1で示す方向)の下流側に位置するように、搬送路R1に対して配置される。そして、第1ロッド12及び第2ロッド13は、搬送路R1上を流れるワークW1の流れ方向に対して直交する方向に出没する。
ワークW1は四角ブロック状であり、四つの角部のうち、ワークW1の外周面に沿った周方向で隣り合う二つの角部には、切欠きW2がそれぞれ形成されている。ワークW1における両切欠きW2によって挟まれた幅H1は、第1ロッド12の先端と第2ロッド13の先端との間の幅H2よりも小さい。ワークW1は、切欠きW2がエスケープメント装置10に対向配置されるように搬送路R1上を流れる。
そして、第1ロッド12が突出位置に到達すると、第1ロッド12の先端が搬送路R1上に突出して、ワークW1の流れ方向の最も下流側に位置するワークW1が第1ロッド12に当接する。これにより、搬送路R1上を流れる複数のワークW1の流れが一旦停止される。
図9(b)に示すように、第1ロッド12が本体ハウジング14に対して没入方向に移動するとともに第2ロッド13が本体ハウジング14に対して突出方向に移動する。そして、第1ロッド12及び第2ロッド13における本体ハウジング14に対する突出量が一致したときに、第1ロッド12及び第2ロッド13の先端が、搬送路R1上を流れるワークW1に対してワークW1における搬送路R1上の流れ方向で重なっている。このとき、第1ロッド12及び第2ロッド13の先端は、ワークW1の各切欠きW2内に位置している。
図9(c)に示すように、第1ロッド12が没入位置に到達するとともに第2ロッド13が突出位置に到達すると、第1ロッド12の先端が、搬送路R1上を流れるワークW1に対してワークW1における搬送路R1上の流れ方向で重ならなくなる。これにより、ワークW1の流れ方向の最も下流側に位置するワークW1だけが搬送路R1上で送出される。
第1の実施形態では以下の効果を得ることができる。
(1)電動機19の駆動による出力軸19aの回転運動を変換機構20によって第1ロッド12及び第2ロッド13の往復直線運動に変換することにより、第1ロッド12及び第2ロッド13が本体ハウジング14に対して出没方向に移動する。よって、例えば、従来技術のエスケープメント装置のように、各シリンダ室に対する流体の給排によって、二つのロッドの動作を制御する構成のように、各シリンダ室に供給される流体がハウジングから外部へ洩れないようにするためのシール構造を必要とせず、耐久性に優れる。また、第1貫通孔16aを介した第1ロッド12の突出量と第2貫通孔16bを介した第2ロッド13の没入量とが同じである。このため、第1ロッド12及び第2ロッド13における本体ハウジング14に対する出没動作が行われても、モータハウジング15の内部及び空間14kの容積変化が無く、モータハウジング15の内部及び空間14kの圧力の変化が無い。よって、モータハウジング15の内部及び空間14kとハウジング11の外部との間での流体の出入りが生じないため、塵埃等が発生する悪環境下でエスケープメント装置10が使用されても、ハウジング11の外部の塵埃等がハウジング11内に引き込まれることが抑制される。したがって、塵埃等が電動機19の駆動に悪影響を及ぼすことが回避され、塵埃等が発生する悪環境下であっても安定した動作を行うことができる。
(2)第1貫通孔16aと第1ロッド12との間、及び第2貫通孔16bと第2ロッド13との間には、第1ロッド12の外周面又は第2ロッド13の外周面に付着した塵埃等を掻き取るスクレーパ18a,18bが設けられている。これによれば、第1ロッド12の外周面又は第2ロッド13の外周面に付着した塵埃等が、ハウジング11内に侵入してしまうことを抑制することができる。
(3)変換機構20は、出力回転体21と、出力回転体21に支持される一対の軸受用支柱22,23と、各軸受用支柱22,23に固定される軸受24,25と、第1ロッド12に連結される第1カム板26と、第2ロッド13に連結される第2カム板27とを備えている。第1カム板26及び第2カム板27それぞれは、各軸受24,25に摺接するカム溝26a,27aを有し、各軸受24,25を介して出力回転体21に接続されている。このような構成は、電動機19の駆動による出力軸19aの回転運動を第1ロッド12及び第2ロッド13の往復直線運動に変換する構成として好適である。
(4)出力回転体21は、第1カム板26の一部及び第2カム板27の一部を第1カム板26及び第2カム板27の板厚方向の両側で挟み込む位置に配置される一対の規制部21a,21bを有している。これによれば、第1ロッド12及び第2ロッド13が円柱状であっても、一対の規制部21a,21bによって、第1カム板26を介した第1ロッド12の回転、及び第2カム板27を介した第2ロッド13の回転を規制することができる。
例えば、第1ロッド12及び第2ロッド13を角型柱状にすることにより、第1ロッド12及び第2ロッド13の回転を容易に規制することができるが、シール性を向上させるためには角型のシール部材が必要となる。角型のシール部材は、第1ロッド12及び第2ロッド13に作用する圧力が一定になり難く、シール性が悪化するとともに耐久性も劣ることになる。よって、第1ロッド12及び第2ロッド13を円柱状に構成することができるため、コストを下げるとともに、シール性、摺動性及び耐荷重性を向上させることができる。また、一対の規制部21a,21bによって第1カム板26及び第2カム板27を挟み込んでいるため、第1カム板26及び第2カム板27を小型化しても高い剛性を得ることができる。
(5)第1ロッド12及び第2ロッド13における本体ハウジング14に対する突出量が一致したときに、第1ロッド12及び第2ロッド13の先端が、搬送路R1上を流れるワークW1に対してワークW1における搬送路R1上の流れ方向で重なっている。これによれば、例えば、生産ラインの一部において、搬送路R1上を流れる複数のワークW1の流れを一旦停止させて、ワークW1の流れ方向の最も下流側に位置するワークW1だけを搬送路R1上で送出する際に用いられるエスケープメント装置10として用いることができる。また、例えば、第1ロッド12が停止中に第2ロッド13が動作するという構造に比べて、停止時間が削減できるため、タクトタイムの高速化が実現できる。
(6)本体ハウジング14は、不活性ガスを本体ハウジング14内に供給するために用いられるガス供給用ポート14cを有する。これによれば、モータハウジング15の内部及び空間14kの圧力を陽圧にすることができるため、拡散を伴う気体状の異物の侵入でも有効に阻止することができる。また、毛細管現象による液体の侵入阻止にも利用することができる。さらには、ガス供給用ポート14cから不活性ガスを本体ハウジング14に供給しなくても、ガス供給用ポート14cを、モータハウジング15の内部及び空間14kにおける気密の確認用のポートとして使用することもできる。また、内部空間の容積変化が生じない構成との併用により、内圧が安定するとともに、調圧器の調圧動作での流量消費が低減される。
(7)本体ハウジング14は、本体ハウジング14内の圧力を検出するために用いられる圧力検出用ポート14dを有する。これによれば、万一、不活性ガスの供給が停止した場合や、シール箇所の破損などにより、モータハウジング15の内部及び空間14kの圧力が陽圧に維持できなくなった場合においても、制御装置側で圧力検出用ポート14dに接続した検出部P2で内部の圧力をモニタリングすることにより異常を検出し、生産ラインを自動的に停止することができる。この機能により粉塵や結露などの影響から機器の耐久性の確保のみならず、引火性ガスなどの雰囲気の侵入による火災などの重大な事故を未然に防止することができる。
(8)各スクレーパ18a,18bは、第1貫通孔16aと第1ロッド12との間、又は第2貫通孔16bと第2ロッド13との間をシールするシール機能も有している。これによれば、ハウジング11の外部の塵埃等がハウジング11内に引き込まれることをさらに抑制し易くすることができる。
(9)本実施形態によれば、第1ロッド12及び第2ロッド13における本体ハウジング14に対する出没動作が行われても、モータハウジング15の内部及び空間14kの容積変化が無く、モータハウジング15の内部及び空間14kの圧力の変化が無い。よって、モータハウジング15の内部及び空間14kとハウジング11の外部との間での流体の出入りが生じ難く、塵埃等が発生する悪環境下でエスケープメント装置10が使用されても、ハウジング11の外部の塵埃等がハウジング11内に引き込まれることが抑制される。このため、スクレーパ18a,18bにおける第1ロッド12及び第2ロッド13に対するシール面圧を下げても、ハウジング11の外部の塵埃等がハウジング11内に引き込まれ難い。よって、スクレーパ18a,18bにおける第1ロッド12及び第2ロッド13に対するシール面圧が高い場合に比べて、第1ロッド12及び第2ロッド13の動作をスムーズにすることができる。
(第2の実施形態)
以下、アクチュエータをストッパ装置の一種であるエスケープメント装置に具体化した第2の実施形態を図10〜図14にしたがって説明する。なお、以下に説明する実施形態では、既に説明した第1の実施形態と同一構成について同一符号を付すなどして、その重複する説明を省略又は簡略する。第2の実施形態では、第1の実施形態に比べて、第1ロッド12の先端と第2ロッド13の先端との間の幅が大きい。
図10に示すように、変換機構40は、出力軸19aと一体的に回転する出力回転体41と、出力回転体41に支持される出力リンク支柱42と、本体ハウジング14に支持される支持軸43と、支持軸43に対して回転する従動回転体44と、従動回転体44に支持される従動リンク支柱45とを備えている。
図11に示すように、支持軸43の一端部は、ブロック体141に取り付けられる支持板43aに支持されるとともに、他端部は底壁142に支持されている。
図10に示すように、変換機構40は、出力リンク支柱42に一端部が揺動可能に支持されるとともに従動リンク支柱45に他端部が揺動可能に支持されるリンク部46を備えている。さらに、変換機構40は、出力回転体41に支持される出力側軸受用支柱47と、出力側軸受用支柱47に固定されるフォロワーとしての出力側軸受48と、従動回転体44に支持される従動側軸受用支柱49と、従動側軸受用支柱49に固定されるフォロワーとしての従動側軸受50とを備えている。出力側軸受48及び従動側軸受50は、内輪、外輪及び玉を有する玉軸受である。
また、変換機構40は、第2ロッド13に連結される出力側カム板51と、第1ロッド12に連結される従動側カム板52とを備えている。出力側カム板51は、出力側軸受48に摺接する出力側カム溝51aを有する。そして、出力側カム板51は、出力側軸受48を介して出力回転体41に接続されている。また、従動側カム板52は、従動側軸受50に摺接する従動側カム溝52aを有する。そして、従動側カム板52は、従動側軸受50を介して従動回転体44に接続されている。
図11に示すように、出力回転体41は、出力側カム板51の一部を出力側カム板51の板厚方向の両側で挟み込む位置に配置される略円板状の一対の出力側規制部41aを有する。一対の出力側規制部41aは、出力側カム板51を介した第2ロッド13の回転を規制する。一対の出力側規制部41aには、出力側軸受用支柱47の両端部が挿入される円孔状の挿入孔41bがそれぞれ形成されている。出力側軸受用支柱47は、出力側軸受用支柱47の両端部が各挿入孔41bに挿入されることにより、一対の出力側規制部41aに両持ち支持されている。出力側軸受48は、一対の出力側規制部41aの間に配置されている。
従動回転体44は、従動側カム板52の一部を従動側カム板52の板厚方向の両側で挟み込む位置に配置される略円板状の一対の従動側規制部44aを有する。一対の従動側規制部44aは、従動側カム板52を介した第1ロッド12の回転を規制する。一対の従動側規制部44aには、従動側軸受用支柱49の両端部が挿入される円孔状の挿入孔44bがそれぞれ形成されている。従動側軸受用支柱49は、従動側軸受用支柱49の両端部が各挿入孔44bに挿入されることにより、一対の従動側規制部44aに両持ち支持されている。従動側軸受50は、一対の従動側規制部44aの間に配置されている。
図10に示すように、出力リンク支柱42は、出力回転体41の回転に伴い出力軸19aの周囲を移動する。従動リンク支柱45は、従動回転体44の回転に伴い支持軸43の周囲を出力リンク支柱42の回転位相と同じ位相位置で移動する。リンク部46は、出力リンク支柱42に回動可能に支持される第1支持部46aと、従動リンク支柱45に回動可能に支持される第2支持部46bと、第1支持部46aと第2支持部46bとを直線的に繋ぐ長板状の連繋部46cとを有する。
図12に示すように、第1支持部46aは、出力リンク支柱42の軸線方向において、出力側軸受48を挟み込む一対の出力側規制部41aに挟み込まれている。よって、第1支持部46aは、出力リンク支柱42の軸線方向において一対の出力側規制部41aに挟み込まれて出力側軸受48と同一平面上に配置されている。一対の出力側規制部41aには、出力リンク支柱42の両端部が挿入される円孔状の挿入孔41cがそれぞれ形成されている。出力リンク支柱42は、出力リンク支柱42の両端部が各挿入孔41cに挿入されることにより、一対の出力側規制部41aに両持ち支持されている。出力リンク支柱42に固定されるベアリング42aは、一対の出力側規制部41aの間に配置されている。第1支持部46aは、ベアリング42aを介して出力リンク支柱42に回動可能に支持されている。
第2支持部46bは、従動リンク支柱45の軸線方向において、従動側軸受50を挟み込む一対の従動側規制部44aに挟み込まれている。よって、第2支持部46bは、従動リンク支柱45の軸線方向において一対の従動側規制部44aに挟み込まれて従動側軸受50と同一平面上に配置されている。一対の従動側規制部44aには、従動リンク支柱45の両端部が挿入される円孔状の挿入孔44cがそれぞれ形成されている。従動リンク支柱45は、従動リンク支柱45の両端部が各挿入孔44cに挿入されることにより、一対の従動側規制部44aに両持ち支持されている。従動リンク支柱45に固定されるベアリング45aは、一対の従動側規制部44aの間に配置されている。第2支持部46bは、ベアリング45aを介して従動リンク支柱45に回動可能に支持されている。
図10に示すように、連繋部46cは、出力リンク支柱42及び従動リンク支柱45の軸線方向から見たときに、出力リンク支柱42の中心軸線L1と従動リンク支柱45の中心軸線L2とを繋ぐ仮想直線L3から出力軸19a及び支持軸43に対して離れるようにオフセットしている。
次に、第2の実施形態の作用について説明する。
図13に示す状態から、電動機19が駆動して、出力軸19aが時計回りに回転すると、出力回転体41が出力軸19aと一体的に時計回りへ回転し、出力リンク支柱42が、出力回転体41の回転に伴い出力軸19aの周囲を移動し、リンク部46が出力回転体41の回転に伴い従動回転体44に向けて移動する。これにより、従動リンク支柱45が、支持軸43の周囲を出力リンク支柱42の回転位相と同じ位相位置で移動し、従動回転体44が出力回転体41と同期して回転する。
図14に示すように、出力側軸受用支柱47が出力回転体41の回転に伴い出力軸19aの周囲を移動するとともに、従動側軸受用支柱49が従動回転体44の回転に伴い支持軸43の周囲を移動する。すると、従動側軸受50と従動側カム溝52aとが摺接しながら第1ロッド12が従動側カム板52を介して本体ハウジング14に対して突出方向に移動し、出力側軸受48と出力側カム溝51aとが摺接しながら第2ロッド13が出力側カム板51を介して本体ハウジング14に対して没入方向に移動する。
図14に示す状態から、電動機19が駆動して、出力軸19aが反時計回りに回転すると、出力回転体41が出力軸19aと一体的に反時計回りへ回転する。そして、出力リンク支柱42が、出力回転体41の回転に伴い出力軸19aの周囲を出力軸19aの時計回りへの回転時とは逆方向へ移動し、リンク部46が出力回転体41の回転に伴い出力回転体41に向けて移動する。これにより、従動リンク支柱45が、支持軸43の周囲を出力リンク支柱42の回転位相と同じ位相位置で出力軸19aの時計回りへの回転時とは逆方向へ移動し、従動回転体44が出力回転体41と同期して出力軸19aの時計回りへの回転時とは逆方向へ回転する。
図13に示すように、出力側軸受用支柱47が出力回転体41の回転に伴い出力軸19aの周囲を出力軸19aの時計回りへの回転時とは逆方向へ移動するとともに、従動側軸受用支柱49が従動回転体44の回転に伴い支持軸43の周囲を出力軸19aの時計回りへの回転時とは逆方向へ移動する。すると、従動側軸受50と従動側カム溝52aとが摺接しながら第1ロッド12が従動側カム板52を介して本体ハウジング14に対して没入方向に移動し、出力側軸受48と出力側カム溝51aとが摺接しながら第2ロッド13が出力側カム板51を介して本体ハウジング14に対して突出方向に移動する。
したがって、第2の実施形態によれば、第1の実施形態の効果(1)、(2)、(5)〜(9)と同様の効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
(10)第1ロッド12と第2ロッド13との間隔はワークW1のサイズに合わせる必要があるため、第1の実施形態の場合、ワークW1のサイズが大きくなると、第1カム板26及び第2カム板27の長さはワークW1のサイズに合わせて長くする必要がある。第1カム板26及び第2カム板27の長さが長くなると、軸受24,25を介してカム溝26a,27aから第1ロッド12又は第2ロッド13に加わる推力は、軸受24,25とカム溝26a,27aとの接触位置に生じる力点と第1ロッド12又は第2ロッド13のストローク中心の位置がずれる。このため、滑り軸受17a,17bに加わる力が増大し、滑り軸受17a,17bとの摩擦力が増大して第1ロッド12又は第2ロッド13の推力が減少する。また、第1ロッド12及び第2ロッド13と第1カム板26及び第2カム板27との結合部には、強い繰り返しのモーメントが働くため、第1カム板26及び第2カム板27の長さが長くなると、第1ロッド12及び第2ロッド13と第1カム板26及び第2カム板27との結合部の変形、摩耗、ねじの緩みなどにより耐久性に問題が生じる。
第1ロッド12及び第2ロッド13と第1カム板26及び第2カム板27との結合部に最も強いモーメントが加わる状況は、第1ロッド12又は第2ロッド13が突出したときに何らかの異常により、ワークW1に第1ロッド12又は第2ロッド13の先端部が衝突した場合である。そのような状況でも第1ロッド12及び第2ロッド13と第1カム板26及び第2カム板27との接合強度を確保するため、第1カム板26及び第2カム板27の長さは極力短くする必要がある。ちなみに、第1ロッド12又は第2ロッド13の中心からカム溝26a,27aの軸受24,25との接点との距離は、第1ロッド12及び第2ロッド13の径に対し3倍以下にすることが望ましい。
第2の実施形態によれば、ワークW1のサイズが大きくなっても、第1の実施形態の第1カム板26及び第2カム板27に相当する出力側カム板51及び従動側カム板52の長さを長くすることなく、リンク部46の長さをワークW1のサイズに合わせて変更することで対応することができ、電動機19の配置方向の変更を容易にし、その他の構成部品も共用することができる。
(11)第1ロッド12及び第2ロッド13が円柱状であっても、一対の出力側規制部41a及び一対の従動側規制部44aによって、出力側カム板51を介した第2ロッド13の回転、及び従動側カム板52を介した第1ロッド12の回転を規制することができる。例えば、第1ロッド12及び第2ロッド13を角型柱状にすることにより、第1ロッド12及び第2ロッド13の回転を容易に規制することができるが、シール性を向上させるためには角型のシール部材が必要となる。角型のシール部材は、第1ロッド12及び第2ロッド13に作用する圧力が一定になり難く、シール性が悪化するとともに耐久性も劣ることになる。よって、第1ロッド12及び第2ロッド13を円柱状に構成することができるため、コストを下げるとともに、シール性、摺動性及び耐荷重性を向上させることができる。また、一対の出力側規制部41a及び一対の従動側規制部44aによって出力側カム板51及び従動側カム板52を挟み込んでいるため、出力側カム板51及び従動側カム板52を小型化しても高い剛性を得ることができる。
(12)連繋部46cは、出力リンク支柱42及び従動リンク支柱45の軸線方向から見たときに、出力リンク支柱42の中心軸線L1と従動リンク支柱45の中心軸線L2とを繋ぐ仮想直線L3から出力軸19a及び支持軸43に対して離れるようにオフセットしている。これによれば、第1支持部46aが出力側軸受48を挟み込む一対の出力側規制部41aに挟み込まれており、第2支持部46bが従動側軸受50を挟み込む一対の従動側規制部44aに挟み込まれていても、連繋部46cが移動したときに、連繋部46cが出力リンク支柱42及び従動リンク支柱45に干渉してしまうことを回避することができる。よって、リンク部46を、出力リンク支柱42及び従動リンク支柱45の軸方向において出力回転体41及び従動回転体44よりも上部に配置する必要が無く、出力リンク支柱42及び従動リンク支柱45の軸方向での体格を小型化することができる。このように(4)と合わせて小型化することで、異物侵入部を最小化することができる。
なお、上記各実施形態は以下のように変更してもよい。
・ 上記各実施形態において、本体ハウジング14は、圧力検出用ポート14dを有していなくてもよい。
・ 上記各実施形態において、本体ハウジング14は、ガス供給用ポート14c及び圧力検出用ポート14dを有していなくてもよい。
・ 第2の実施形態において、リンク部46が、出力リンク支柱42及び従動リンク支柱45の軸方向において出力回転体41及び従動回転体44の上部に配置されていてもよい。
・ 第2の実施形態において、連繋部46cが、出力リンク支柱42及び従動リンク支柱45の軸線方向から見たときに、出力リンク支柱42の中心軸線L1と従動リンク支柱45の中心軸線L2とを繋ぐ仮想直線L3から出力軸19a及び支持軸43に対して離れるようにオフセットしていなくてもよい。
・ 上記各実施形態において、ロッド12,13が、例えば、角型柱状であってもよい。
・ 上記各実施形態において、滑り軸受17aと第1ロッド12との間にスクレーパ18aが設けられていてもよいし、滑り軸受17bと第2ロッド13との間にスクレーパ18bが設けられていてもよい。
・ 上記各実施形態において、スクレーパ18a,18b、及び気密性の程度を決める本体部14aとカバー14bとの隙間のシールは、環境の悪影響を防止できるシールであればよい。例えば、塵埃の侵入を防止する場合は、各シール部は塵埃の大きさ以下の隙間であればよい。塵埃が大きい場合は、スクレーパ18a,18bは不要であるとともに、本体部14aとカバー14bとのシール及びコーキング材S1は不要であり、隙間は塵埃の大きさ以下の隙間に設定できればよい。そして、ガス供給用ポート14c及び圧力検出用ポート14dを省略することもできる。塵埃の大きさによっては、動作によるモータハウジング15の内部及び空間14kの圧力の変化が無いため、隙間開口部を下部に配置することでも機能が満足される。隙間を構成する本体ハウジング14、及び本体部14aとカバー14bとの接合部のねじ固定は、両者が外れない程度であれば機能が満足される。
・ 上記各実施形態において、アクチュエータはロッドを1本備え、ハウジングは、ロッドの一端部が貫通する貫通孔と、他端部が貫通する貫通孔との二つを有し、二つの貫通孔の一方を介したロッドの一端部の突出量と二つの貫通孔の他方を介したロッドの没入量とが同じである構成であってもよい。
・ 上記各実施形態において、カバー14bと本体部14aとの間や、モータハウジング15と本体ハウジング14との間に隙間があってもよい。この場合、これらの隙間は、塵埃等がハウジング11内に侵入できない程度の隙間である。
・ 上記各実施形態において、フォロワーとしての軸受24,25、出力側軸受48及び従動側軸受50は、ニードル軸受、滑り軸受などの玉軸受以外の軸受であってもよい。
・ 上記各実施形態において、電動機19の種類は特に限定されるものではなく、例えば、サーボモータであってもよい。
・ 上記各実施形態において、アクチュエータを、エスケープメント装置10以外のストッパ装置に具体化してもよい。
・ 上記各実施形態において、アクチュエータを、ストッパ装置以外の用途として使用してもよい。
R1…搬送路、W1…ワーク、10…エスケープメント装置(アクチュエータ)、11…ハウジング、12,13…ロッド、14c…ガス供給用ポート、14d…圧力検出用ポート、16a,16b…貫通孔、18a,18b…スクレーパ、19…電動機、19a…出力軸、20,40…変換機構、21,41…出力回転体、21a,21b…一対の規制部、22,23…軸受用支柱、24,25…軸受、26…第1カム板、26a,27a…カム溝、27…第2カム板、41a…一対の出力側規制部、42…出力リンク支柱、43…支持軸、44…従動回転体、44a…一対の従動側規制部、45…従動リンク支柱、46…リンク部、46a…第1支持部、46b…第2支持部、46c…連繋部、47…出力側軸受用支柱、48…出力側軸受、49…従動側軸受用支柱、50…従動側軸受、51…出力側カム板、51a…出力側カム溝、52…従動側カム板、52a…従動側カム溝。

Claims (10)

  1. ハウジングと、
    前記ハウジングに対して出没可能なロッドと、
    前記ハウジングに内蔵される電動機と、
    前記ハウジングに内蔵され、前記電動機の出力軸の回転運動を前記ロッドの往復直線運動に変換させる変換機構と、を備え、
    前記ハウジングは、前記ロッドが貫通する二つの貫通孔を有し、
    前記二つの貫通孔の一方で前記ロッドが突出することに伴い、前記二つの貫通孔の他方で前記ロッドが没入し、前記二つの貫通孔の一方を介した前記ロッドの突出量と前記二つの貫通孔の他方を介した前記ロッドの没入量とが同じであることを特徴とするアクチュエータ。
  2. 前記ロッドの外周面に付着した異物を掻き取るスクレーパを備えたことを特徴とする請求項1に記載のアクチュエータ。
  3. 前記ロッドを2本備え、
    前記変換機構は、前記出力軸と一体的に回転する出力回転体と、前記出力回転体に支持される一対の軸受用支柱と、各軸受用支柱に固定される軸受と、2本のロッドの一方に連結される第1カム板と、前記2本のロッドの他方に連結される第2カム板と、を備え、
    前記第1カム板及び前記第2カム板それぞれは、各軸受に摺接するカム溝を有し、各軸受を介して前記出力回転体に接続されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のアクチュエータ。
  4. 前記2本のロッドは円柱状であり、
    前記出力回転体は、前記第1カム板の一部及び前記第2カム板の一部を前記第1カム板及び前記第2カム板の板厚方向の両側で挟み込む位置に配置され、前記第1カム板を介した前記2本のロッドの一方の回転、及び前記第2カム板を介した前記2本のロッドの他方の回転を規制する一対の規制部を有していることを特徴とする請求項3に記載のアクチュエータ。
  5. 前記ロッドを2本備え、
    前記変換機構は、前記出力軸と一体的に回転する出力回転体と、前記出力回転体に支持される出力リンク支柱と、前記ハウジングに支持される支持軸と、前記支持軸に対して回転する従動回転体と、前記従動回転体に支持される従動リンク支柱と、前記出力リンク支柱に一端部が揺動可能に支持されるとともに前記従動リンク支柱に他端部が揺動可能に支持されるリンク部と、
    前記出力回転体に支持される出力側軸受用支柱と、前記出力側軸受用支柱に固定される出力側軸受と、前記従動回転体に支持される従動側軸受用支柱と、前記従動側軸受用支柱に固定される従動側軸受と、2本のロッドの一方に連結される出力側カム板と、前記2本のロッドの他方に連結される従動側カム板と、を備え、
    前記出力側カム板は、前記出力側軸受に摺接する出力側カム溝を有し、前記出力側軸受を介して前記出力回転体に接続され、
    前記従動側カム板は、前記従動側軸受に摺接する従動側カム溝を有し、前記従動側軸受を介して前記従動回転体に接続されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のアクチュエータ。
  6. 前記2本のロッドは円柱状であり、
    前記出力回転体は、前記出力側カム板の一部を前記出力側カム板の板厚方向の両側で挟み込む位置に配置され、前記出力側カム板を介した前記2本のロッドの一方の回転を規制する一対の出力側規制部を有し、
    前記従動回転体は、前記従動側カム板の一部を前記従動側カム板の板厚方向の両側で挟み込む位置に配置され、前記従動側カム板を介した前記2本のロッドの他方の回転を規制する一対の従動側規制部を有していることを特徴とする請求項5に記載のアクチュエータ。
  7. 前記出力リンク支柱は、前記出力回転体の回転に伴い前記出力軸の周囲を移動し、
    前記従動リンク支柱は、前記従動回転体の回転に伴い前記支持軸の周囲を前記出力リンク支柱の回転位相と同じ位相位置で移動し、
    前記リンク部は、前記出力リンク支柱に回動可能に支持される第1支持部と、前記従動リンク支柱に回動可能に支持される第2支持部と、前記第1支持部と前記第2支持部とを直線的に繋ぐ連繋部と、を有し、
    前記第1支持部は、前記出力リンク支柱の軸線方向において、前記出力側軸受を挟み込む前記一対の出力側規制部に挟み込まれており、
    前記第2支持部は、前記従動リンク支柱の軸線方向において、前記従動側軸受を挟み込む前記一対の従動側規制部に挟み込まれており、
    前記連繋部は、前記軸線方向から見たときに、前記出力リンク支柱の中心軸線と前記従動リンク支柱の中心軸線とを繋ぐ仮想直線から前記出力軸及び前記支持軸に対して離れるようにオフセットしていることを特徴とする請求項6に記載のアクチュエータ。
  8. 搬送路上を流れるワークの流れ方向に対して直交する方向に前記2本のロッドが出没し、
    前記2本のロッドにおける前記ハウジングに対する突出量が一致したときに、前記2本のロッドの先端が、前記搬送路上を流れるワークに対して前記ワークにおける前記搬送路上の流れ方向で重なっていることを特徴とする請求項3〜請求項7のいずれか一項に記載のアクチュエータ。
  9. 前記ハウジングは、不活性ガスを前記ハウジング内に供給するために用いられるガス供給用ポートを有することを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれか一項に記載のアクチュエータ。
  10. 前記ハウジングは、前記ハウジング内の圧力を検出するために用いられる圧力検出用ポートを有することを特徴とする請求項9に記載のアクチュエータ。
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