JP2020094606A - Actuator - Google Patents

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Abstract

To provide an actuator which enables downsizing while preventing entry of foreign objects into a casing.SOLUTION: In an actuator 1, a motor unit 20 is attached to an exterior part of a casing 50. The actuator 1 includes: a motor unit 20 having a rotary shaft 21; a ball screw nut 30; a ball screw shaft 40; a slide part 10 which rotatably supports the ball screw nut 30 and linearly moves with the motor unit 20 based on linear motion of the ball screw nut 30; a casing 50 to which the ball screw shaft 40 is fixed; and a belt 80 which transmits rotational motion of the rotary shaft 21 to the ball screw nut 30. The casing 50 has: a casing body 51 formed with an opening 51a from which the belt 80 is pulled out to the exterior; and a cover 60 which covers the opening 51a in a state that the cover 60 does not interfere with the belt 80.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、アクチュエータに関する。 The present invention relates to an actuator.

特許文献1には、アクチュエータ本体のケーシングの外部にモータが取り付けられ、このモータの回転軸の回転に基づいて、スライド部が進退運動するアクチュエータが開示されている。このアクチュエータは、ボールねじ軸及びボールねじナットを有するボールねじと、モータの回転軸とボールねじナットとに掛けられることで、回転軸の回転運動をボールねじナットに伝達するタイミングベルトとを備える。ケーシングには、タイミングベルトがケーシングから外部に引き出される開口が形成されている。タイミングベルトは、アイドラによって、ベルト幅が狭くされて、開口から引き出されている。 Patent Document 1 discloses an actuator in which a motor is attached to the outside of a casing of an actuator body, and a slide portion moves back and forth based on the rotation of a rotation shaft of the motor. This actuator includes a ball screw having a ball screw shaft and a ball screw nut, and a timing belt that is hung on the rotary shaft of the motor and the ball screw nut to transmit the rotational movement of the rotary shaft to the ball screw nut. The casing has an opening through which the timing belt is pulled out from the casing. The timing belt has its width reduced by an idler and is pulled out from the opening.

特開平8−216070号公報JP-A-8-216070

特許文献1に記載のものは、アイドラを用いているため、ケーシングにアイドラも収容しなければならず、アクチュエータ全体を小型化することが困難である。しかしながら、アイドラを用いない場合、ベルト幅が広くなるため、それに伴って開口が大きくなり、ケーシングの内部に異物が進入するおそれがある。 Since the device described in Patent Document 1 uses an idler, the idler must be housed in the casing, and it is difficult to downsize the entire actuator. However, when the idler is not used, the belt width becomes wide, and accordingly, the opening becomes large, and foreign matter may enter the inside of the casing.

本発明は、上述の事情の下になされたもので、ケーシングの内部への異物の進入を防ぎつつ、小型化を可能にする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 under the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide an actuator that enables miniaturization while preventing foreign matter from entering the inside of a casing.

上述の目的を達成するために、本発明に係るアクチュエータは、
ケーシングの外部にモータが配置されていると共に、スライド部が直線運動するアクチュエータであって、
回転軸を有するモータと、
前記回転軸の回転によって回転するボールねじナットと、
前記ボールねじナットが螺合された状態で設けられ、前記ボールねじナットとの螺合に基づいて、回転する前記ボールねじナットを直線運動させるボールねじ軸と、
前記ボールねじナットを回転可能に支持すると共に、前記モータが固定され、前記ボールねじナットの直線運動に基づいて、前記モータと共に直線運動するスライド部と、
前記ボールねじ軸を固定した状態で、前記スライド部の一部、前記ボールねじ軸、及び前記ボールねじナットを収容するケーシングと、
前記回転軸の回転運動を前記ボールねじナットに伝達するベルトと、
を備え、
前記ケーシングは、前記ベルトが外部に引き出される開口が形成されているケーシング本体と、前記ベルトに干渉しない状態で前記開口の少なくとも一部を覆うカバーと、を有する。
In order to achieve the above object, an actuator according to the present invention comprises
An actuator in which a motor is arranged outside the casing, and a sliding portion linearly moves,
A motor having a rotating shaft,
A ball screw nut that rotates by the rotation of the rotating shaft,
A ball screw shaft that is provided in a state in which the ball screw nut is screwed, and that linearly moves the rotating ball screw nut based on screwing with the ball screw nut,
While rotatably supporting the ball screw nut, the motor is fixed, based on the linear movement of the ball screw nut, a slide portion that linearly moves with the motor,
With the ball screw shaft fixed, a part of the slide portion, the ball screw shaft, and a casing that houses the ball screw nut,
A belt for transmitting the rotational movement of the rotary shaft to the ball screw nut,
Equipped with
The casing includes a casing body having an opening through which the belt is pulled out, and a cover that covers at least a part of the opening without interfering with the belt.

前記カバーは、前記スライド部が直線運動する方向である直線運動方向に平行な方向に延設され、
前記カバーの両端は、前記ケーシング本体に支持されていてもよい。
The cover is extended in a direction parallel to a linear movement direction, which is a direction in which the slide portion linearly moves,
Both ends of the cover may be supported by the casing body.

前記スライド部に設けられ、前記カバーを支持する支持部材を備えていてもよい。 A support member that is provided on the slide portion and supports the cover may be provided.

前記支持部材は、前記カバーを、前記平行な方向に直交する第1の撓み方向に支持していてもよい。 The support member may support the cover in a first bending direction orthogonal to the parallel direction.

前記カバーには、前記第1の撓み方向に直交する第1の被支持面と、前記第1の被支持面に対向する第2の被支持面と、が形成され、
前記支持部材には、前記第1の被支持面に接する第1の支持面と、前記第2の被支持面に接する第2の支持面と、が形成されていてもよい。
A first supported surface orthogonal to the first bending direction and a second supported surface facing the first supported surface are formed on the cover,
The support member may be formed with a first support surface in contact with the first supported surface and a second support surface in contact with the second supported surface.

前記支持部材は、前記カバーを、前記平行な方向に直交し、且つ、前記第1の撓み方向に直交する第2の撓み方向に支持していてもよい。 The support member may support the cover in a second bending direction that is orthogonal to the parallel direction and is orthogonal to the first bending direction.

前記カバーには、前記第2の撓み方向に直交する第3の被支持面と、前記第3の被支持面に対向する第4の被支持面と、が形成され、
前記支持部材には、前記第3の被支持面に接する第3の支持面と、前記第4の被支持面に接する第4の支持面と、が形成されていてもよい。
A third supported surface orthogonal to the second bending direction and a fourth supported surface facing the third supported surface are formed on the cover,
The support member may be provided with a third support surface in contact with the third supported surface and a fourth support surface in contact with the fourth supported surface.

前記支持部材の前記直線運動方向に直交する断面は、L字形状又はT字形状であってもよい。 A cross section of the support member orthogonal to the linear movement direction may be L-shaped or T-shaped.

本発明によれば、ケーシングは、開口を覆うカバーを有する。また、ベルトには、アイドラが用いられていない。このため、本発明は、ケーシングの内部への異物の進入を防ぎつつ、小型化を可能にするアクチュエータを提供することができる。 According to the invention, the casing has a cover that covers the opening. No idler is used for the belt. Therefore, the present invention can provide an actuator that can be downsized while preventing foreign matter from entering the inside of the casing.

本発明の実施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 an embodiment of the present invention. (A)は、アクチュエータの平面図である。(B)は、(A)のB−B断面図である。(A) is a plan view of the actuator. (B) is a BB sectional view of (A). 図2(B)のC−C断面図である。It is CC sectional drawing of FIG. 2(B). ケーブルユニット、モータハウジング、プーリカバーが取り外されているアクチュエータの斜視図である。It is a perspective view of an actuator from which a cable unit, a motor housing, and a pulley cover are removed. 図2(A)のD−D断面における斜視図である。It is a perspective view in the DD cross section of FIG. (A)は、ケーシング及びカバー等を説明するための断面図である。(B)は、カバーの斜視図である。(A) is a sectional view for explaining a casing, a cover, and the like. (B) is a perspective view of the cover. (A)は、カバーを取り付ける前のケーシングの側面図である。(B)は、カバーを取り付けた後のケーシングの側面図である。(A) is a side view of a casing before attaching a cover. (B) is a side view of the casing after the cover is attached. (A)は、アクチュエータの設置状態を説明するための断面図(その1)である。(B)は、アクチュエータの設置状態を説明するための断面図(その2)である。FIG. 3A is a sectional view (1) for explaining the installation state of the actuator. FIG. 6B is a sectional view (No. 2) for explaining the installation state of the actuator. カバー及び支持部材等を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating a cover, a support member, etc. スライド部及びボールねじナット等の斜視図である。It is a perspective view of a slide part, a ball screw nut, and the like. アクチュエータの動作を説明するための断面図(その1)であり、XZ断面図である。It is a sectional view (1) for explaining the operation of the actuator, and is an XZ sectional view. アクチュエータの動作を説明するための断面図(その2)であり、YZ断面図である。FIG. 7B is a cross-sectional view (No. 2) for explaining the operation of the actuator and is a YZ cross-sectional view. アクチュエータの動作を説明するための斜視図である。It is a perspective view for explaining the operation of the actuator. (A)は、支持部材の効果を説明するための断面図(その1)である。(B)は、支持部材の効果を説明するための断面図(その2)である。FIG. 3A is a sectional view (1) for explaining the effect of the support member. FIG. 6B is a sectional view (No. 2) for explaining the effect of the support member. 比較例に係るアクチュエータの断面図である。It is sectional drawing of the actuator which concerns on a comparative example. 支持部材の効果を説明するためのアクチュエータの断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of an actuator for explaining the effect of a support member. 変形例に係るカバー及び支持部材等の断面図である。It is sectional drawing of the cover, a supporting member, etc. which concern on a modification.

以下、本発明の実施の形態に係るアクチュエータ1について図を用いて説明する。なお、図中のY軸方向は、スライド部10が進退する直線運動方向D1に平行の方向であり、X軸方向及びZ軸方向は、直線運動方向D1に直交する方向である。 Hereinafter, the actuator 1 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the Y-axis direction in the drawing is a direction parallel to the linear movement direction D1 in which the slide portion 10 moves forward and backward, and the X-axis direction and the Z-axis direction are directions orthogonal to the linear movement direction D1.

アクチュエータ1は、図1〜図4に示すように、上述のスライド部10に加え、モータユニット20(モータ)と、ボールねじナット30と、ボールねじ軸40と、ケーシング50と、ベルト80と、支持部材90とを備える。 As shown in FIGS. 1 to 4, the actuator 1 includes a motor unit 20 (motor), a ball screw nut 30, a ball screw shaft 40, a casing 50, a belt 80, in addition to the above-described slide portion 10. And a support member 90.

モータユニット20は、出力軸21(回転軸)と、モータ本体23と、モータ本体23を収納するモータハウジング22と、モータ本体23を支持するモータブラケット24と、モータブラケット24に支持されるプーリカバー26とを有する。 The motor unit 20 includes an output shaft 21 (rotating shaft), a motor body 23, a motor housing 22 that houses the motor body 23, a motor bracket 24 that supports the motor body 23, and a pulley cover that is supported by the motor bracket 24. 26 and.

モータ本体23は、例えば、ステッピングモータであり、ロータ、ステータ、エンコーダ等を有している。モータ本体23には、ケーブルユニット25のケーブルを介して商用電源から電力が供給される。ケーブルユニット25はモータ本体23に外部からの電力供給や制御信号の入出力等を行うケーブルとケーブルを保護するケーブルガイドを含み、ケーブルガイドの一端はモータユニット20のプーリカバー26に固定され他端はケーシング50に固定される。モータ本体23に電力が供給されることによって、モータ本体23のロータが回転する。このロータの回転運動は、出力軸21に出力される。これにより、出力軸21は回転する。 The motor body 23 is, for example, a stepping motor, and has a rotor, a stator, an encoder, and the like. Electric power is supplied to the motor main body 23 from a commercial power supply via the cable of the cable unit 25. The cable unit 25 includes a cable for supplying power to the motor main body 23 from the outside and inputting/outputting control signals, and a cable guide for protecting the cable. One end of the cable guide is fixed to the pulley cover 26 of the motor unit 20 and the other end. Is fixed to the casing 50. By supplying electric power to the motor body 23, the rotor of the motor body 23 rotates. The rotational movement of the rotor is output to the output shaft 21. As a result, the output shaft 21 rotates.

モータ本体23は、ケーシング50の外部、詳しくは、ケーシング50の+X側の側面に配置され、モータブラケット24を介してスライド部10に取り付けられて固定されている。これにより、モータユニット20は、ケーシング50の+X側の側面上を、スライド部10と共に直線運動方向D1に往復運動する。図4に示すように、このモータブラケット24からは、出力軸21が突出している。出力軸21の先端には、プーリ21aが固定されている。このプーリ21aには、ベルト80が取り付けられる。 The motor main body 23 is arranged outside the casing 50, specifically, on the side surface on the +X side of the casing 50, and is attached and fixed to the slide portion 10 via the motor bracket 24. As a result, the motor unit 20 reciprocates on the side surface of the casing 50 on the +X side in the linear movement direction D1 together with the slide portion 10. As shown in FIG. 4, the output shaft 21 projects from the motor bracket 24. A pulley 21a is fixed to the tip of the output shaft 21. A belt 80 is attached to the pulley 21a.

ボールねじナット30は、図2(B)に示すように、ボールねじ軸40に螺合された状態で、ケーシング50に収容されている。ボールねじナット30は、剛性を有する複数のボールねじ用球体を介してボールねじ軸40に嵌め込まれている。ボールねじナット30には、プーリ30aが固定されている。このプーリ30aには、ベルト80が取り付けられる(図4参照)。 As shown in FIG. 2B, the ball screw nut 30 is housed in the casing 50 while being screwed onto the ball screw shaft 40. The ball screw nut 30 is fitted on the ball screw shaft 40 through a plurality of ball screw balls having rigidity. A pulley 30a is fixed to the ball screw nut 30. A belt 80 is attached to the pulley 30a (see FIG. 4).

ボールねじ軸40は、ボールねじナット30との螺合に基づいて、回転するボールねじナット30を直線運動させる。このボールねじ軸40は、回転運動又は直線運動をしないように固定された状態でケーシング50に収容されている。 The ball screw shaft 40 linearly moves the rotating ball screw nut 30 based on the engagement with the ball screw nut 30. The ball screw shaft 40 is accommodated in the casing 50 in a state of being fixed so as not to rotate or move linearly.

ケーシング50は、図2及び図4に示すように、直線運動方向D1を長手方向とする略直方体の部材であり、ボールねじナット30及びボールねじ軸40に加えて、スライド部10を収容する。本実施の形態においては、ケーシング50は、ケーシング本体51と、カバー60と、先端側支持端部71と、後端側支持端部72とから構成されている。 As shown in FIGS. 2 and 4, the casing 50 is a substantially rectangular parallelepiped member whose longitudinal direction is the linear movement direction D1, and accommodates the slide portion 10 in addition to the ball screw nut 30 and the ball screw shaft 40. In the present embodiment, the casing 50 includes a casing body 51, a cover 60, a front end side support end portion 71, and a rear end side support end portion 72.

ケーシング本体51には、ベルト80が外部に引き出される開口51aが形成されている。このケーシング本体51は、図5に示すように、本実施の形態においては、スライド部10を支持するベース52と、天板部53と、側壁部54と、2つのカバー固定部55とから構成されている。 The casing body 51 is formed with an opening 51a through which the belt 80 is pulled out. As shown in FIG. 5, the casing main body 51 includes a base 52 that supports the slide portion 10, a top plate portion 53, a side wall portion 54, and two cover fixing portions 55 in the present embodiment. Has been done.

ベース52は、例えば、アルミニウムを押出成形することによって形成されている。このベース52の一対の側壁の対向する面には、図3に示すように、凹部52a、52bがそれぞれ形成されている。この凹部52a、52bには、溝が形成された鉄製のガイドレール56が取り付けられている。ベース52には、剛性を有する複数のリニアガイド用球体を介して、スライド部10が支持されている。そして、ガイドレール56の溝を、リニアガイド用球体が転動することにより、スライド部10は、ベース52上を円滑に往復運動する。 The base 52 is formed by, for example, extruding aluminum. As shown in FIG. 3, recesses 52a and 52b are formed on the opposite surfaces of the pair of side walls of the base 52, respectively. A guide rail 56 made of iron and having a groove is attached to the recesses 52a and 52b. The slide portion 10 is supported on the base 52 via a plurality of rigid linear guide spheres. When the linear guide sphere rolls in the groove of the guide rail 56, the slide portion 10 smoothly reciprocates on the base 52.

天板部53及び側壁部54は、機械構造部分であるボールねじナット30及びボールねじ軸40を保護する。 The top plate portion 53 and the side wall portion 54 protect the ball screw nut 30 and the ball screw shaft 40, which are mechanical structure portions.

カバー60は、直線運動方向D1に平行な方向を長手方向として延設されている部材である。カバー60は、図3及び図4に示すように、ベルト80に干渉しない状態で、ケーシング本体51の開口51aの一部を覆うことで、ボールねじナット30及びボールねじ軸40を保護する。カバー60は、例えば、アルミニウムを押出成形することによって形成されている。このカバー60は、図6に示すように、直線運動方向D1に沿って形成されている溝60aを有している。そして、このカバー60には、溝60aの内面として構成されている第1〜第4の被支持面61〜64が形成されている。第1の被支持面61は、第2の被支持面62に対向する面であり、第1の被支持面61及び第2の被支持面62は、Z軸方向に直交する面である。第3の被支持面63は、第4の被支持面64に対向する面であり、第3の被支持面63及び第4の被支持面64は、X軸方向に直交する面である。また、第1〜第4の被支持面61〜64は、いずれも直線運動方向D1に平行な面である。また、図7(A)及び図7(B)に示すように、カバー60の−Y側の端部及び+Y側の端部は、2つのカバー固定部55によって支持されている。これにより、カバー60は、ケーシング本体51に両持ち梁状に支持される。カバー60は、ボルトによって、カバー固定部55及びベース52に固定されている。カバー60が開口51aの一部を覆うことで、カバー60は、開口51aを2つの間隙51a−1、51a−2に区分する。間隙51a−1、51a−2は、スライド部10が直線運動する際のベルト80が移動する隙間として機能する。間隙51a−1、51a−2は、スライド部10が直線運動する際のベルト80に干渉しない大きさに構成されている。 The cover 60 is a member that extends in a direction parallel to the linear movement direction D1 as a longitudinal direction. As shown in FIGS. 3 and 4, the cover 60 protects the ball screw nut 30 and the ball screw shaft 40 by covering a part of the opening 51a of the casing body 51 without interfering with the belt 80. The cover 60 is formed by extruding aluminum, for example. As shown in FIG. 6, the cover 60 has a groove 60a formed along the linear movement direction D1. Then, the cover 60 is formed with first to fourth supported surfaces 61 to 64 configured as inner surfaces of the groove 60a. The first supported surface 61 is a surface facing the second supported surface 62, and the first supported surface 61 and the second supported surface 62 are surfaces orthogonal to the Z-axis direction. The third supported surface 63 is a surface facing the fourth supported surface 64, and the third supported surface 63 and the fourth supported surface 64 are surfaces orthogonal to the X-axis direction. The first to fourth supported surfaces 61 to 64 are all parallel to the linear movement direction D1. Further, as shown in FIGS. 7A and 7B, the −Y side end and the +Y side end of the cover 60 are supported by the two cover fixing portions 55. As a result, the cover 60 is supported by the casing body 51 in a doubly supported beam shape. The cover 60 is fixed to the cover fixing portion 55 and the base 52 with bolts. The cover 60 covers a part of the opening 51a, so that the cover 60 divides the opening 51a into two gaps 51a-1 and 51a-2. The gaps 51a-1 and 51a-2 function as gaps in which the belt 80 moves when the slide portion 10 linearly moves. The gaps 51a-1 and 51a-2 are configured to have a size that does not interfere with the belt 80 when the slide portion 10 linearly moves.

カバー60は、ケーシング本体51に両持ち梁状に支持されているため、アクチュエータ1の設置状況により、図8(A)に示すように、Z軸方向に平行な第1の撓み方向D2に撓んだり、図8(B)に示すように、X軸方向に平行な第2の撓み方向D3に撓んだりする。なお、図8での第1の撓み方向D2は、第2の撓み方向D3に直交する方向である。 Since the cover 60 is supported by the casing body 51 in a doubly supported beam shape, depending on how the actuator 1 is installed, the cover 60 is bent in the first bending direction D2 parallel to the Z-axis direction, as shown in FIG. 8A. Alternatively, as shown in FIG. 8(B), it bends in the second bending direction D3 parallel to the X-axis direction. The first bending direction D2 in FIG. 8 is a direction orthogonal to the second bending direction D3.

先端側支持端部71は、図1に示すように、ケーシング50の先端部を構成する部分である。この先端側支持端部71は、ケーシング本体51の先端側(−Y側)に、ボルト等の留め具によって固定されている。 The leading end side supporting end portion 71 is a portion that constitutes the leading end portion of the casing 50, as shown in FIG. 1. The tip side support end 71 is fixed to the tip side (−Y side) of the casing body 51 by a fastener such as a bolt.

後端側支持端部72は、図4に示すように、ケーシング50の後端部を構成する部分である。この後端側支持端部72は、ケーシング本体51の後端部(+Y側)に、ボルト等の留め具によって固定されている。図2に示すように、後端側支持端部72は、先端側支持端部71と共に、ボールねじ軸40が回転運動又は直線運動をしないように、ボールねじ軸40を固定する。 The rear end side support end portion 72 is a portion that constitutes the rear end portion of the casing 50, as shown in FIG. 4. The rear end side support end portion 72 is fixed to the rear end portion (+Y side) of the casing body 51 by a fastener such as a bolt. As shown in FIG. 2, the rear end side support end portion 72, together with the front end side support end portion 71, fixes the ball screw shaft 40 so that the ball screw shaft 40 does not rotate or move linearly.

ベルト80は、図3に示すように、出力軸21のプーリ21aとボールねじナット30のプーリ30aとに張力がかかった状態に取り付けられることで、プーリ21aの回転運動をプーリ30aに伝達する。ここで、ベルト80の張力はモータブラケット24に対してモータ本体23をX軸方向へ移動させることで調整されている。ベルト80は、例えば、プーリ21a、30aに形成された歯に係合する複数の歯が形成されたタイミングベルトである。 As shown in FIG. 3, the belt 80 is attached to the pulley 21a of the output shaft 21 and the pulley 30a of the ball screw nut 30 in a tensioned state, thereby transmitting the rotational movement of the pulley 21a to the pulley 30a. Here, the tension of the belt 80 is adjusted by moving the motor main body 23 in the X-axis direction with respect to the motor bracket 24. The belt 80 is, for example, a timing belt formed with a plurality of teeth that engage with the teeth formed on the pulleys 21a and 30a.

支持部材90は、スライド部10の+X側の側面に設けられている。支持部材90は、カバー60がその自重により撓まないようにカバー60を支持するために用いられる。支持部材90は、例えば、樹脂によって形成され、より好ましくは、ポリアセタール樹脂によって形成されている。この支持部材90には、図9に示すように、スライド部10が直線運動する際に第1〜第4の被支持面61〜64に接する第1〜第4の支持面91〜94が形成されている。支持部材90は、そのXZ断面がカバー60の溝60aのXZ断面の形状と同等の形状に形成されている。具体的には、支持部材90は、XZ断面がL字形状となるように形成されている。 The support member 90 is provided on the side surface of the slide portion 10 on the +X side. The support member 90 is used to support the cover 60 so that the cover 60 does not bend due to its own weight. The support member 90 is formed of, for example, resin, and more preferably formed of polyacetal resin. As shown in FIG. 9, the support member 90 is formed with first to fourth support surfaces 91 to 94 which are in contact with the first to fourth supported surfaces 61 to 64 when the slide portion 10 moves linearly. Has been done. The support member 90 is formed such that its XZ cross section has the same shape as the XZ cross section of the groove 60 a of the cover 60. Specifically, the support member 90 is formed so that the XZ section has an L shape.

スライド部10は、図10に示すように、スライド部本体11と、スライド部本体に固定されているリターンキャップ12と、ベアリング13とを有する。 As shown in FIG. 10, the slide part 10 includes a slide part body 11, a return cap 12 fixed to the slide part body, and a bearing 13.

スライド部本体11は、Y方向に貫通する貫通孔11aが形成されている部材である。スライド部本体11は、例えば、鉄等の金属によって形成されている。貫通孔11aには、ボールねじナット30が、ベアリング13を介して回転可能に嵌め込み支持されている。スライド部本体11の+X側の面及び−X側の面には、リニアガイド用球体が転動するための溝11cが、貫通孔11aの貫通方向(Y軸方向)に平行に形成されている。また、スライド部本体11には、テーブル等の移動対象物が取り付けられる一対の移動対象物取付部11bが形成されている。移動対象物取付部11bは、図1に示すように、ケーシング50から外部に露出する部分であり、Y軸方向に延びると共に、その上面にねじ穴が形成されている。なお、スライド部10に固定されるモータユニット20は、スライド部10の移動対象物取付部11bが配置される面以外に配置することが好ましい。 The slide portion main body 11 is a member in which a through hole 11a penetrating in the Y direction is formed. The slide part body 11 is formed of, for example, a metal such as iron. A ball screw nut 30 is rotatably fitted and supported in the through hole 11 a via a bearing 13. On the +X side surface and the −X side surface of the slide portion main body 11, grooves 11c for rolling the linear guide spheres are formed parallel to the penetrating direction (Y axis direction) of the through hole 11a. .. Further, the slide body 11 is formed with a pair of moving object attachment portions 11b to which a moving object such as a table is attached. As shown in FIG. 1, the moving object attachment portion 11b is a portion exposed to the outside from the casing 50, extends in the Y-axis direction, and has a screw hole formed in the upper surface thereof. The motor unit 20 fixed to the slide portion 10 is preferably arranged on a surface other than the surface of the slide portion 10 on which the moving object attachment portion 11b is arranged.

リターンキャップ12は、図10に示すように、リニアガイド用球体が循環する循環路が内部に形成されている部材である。 As shown in FIG. 10, the return cap 12 is a member in which a circulation path through which the linear guide sphere circulates is formed.

上述のように構成されたアクチュエータ1の動作について、図11〜図13を用いて説明する。 The operation of the actuator 1 configured as described above will be described with reference to FIGS. 11 to 13.

先ず、モータユニット20のモータ本体23に電力が供給されることによって、図11に示すように、モータ本体23の出力軸21が回転方向R1に回転する。出力軸21が回転方向R1に回転すると、ベルト80によって回転力が伝達されて、出力軸21に接続されているボールねじナット30も回転方向R2に回転する。 First, by supplying electric power to the motor main body 23 of the motor unit 20, the output shaft 21 of the motor main body 23 rotates in the rotation direction R1 as shown in FIG. When the output shaft 21 rotates in the rotation direction R1, the rotational force is transmitted by the belt 80, and the ball screw nut 30 connected to the output shaft 21 also rotates in the rotation direction R2.

ボールねじナット30が回転すると、ボールねじ軸40との螺合に基づいて、ボールねじナット30は回転しながら、直線運動方向D1に直線運動をする。ボールねじナット30が、直線運動方向D1に直線運動をすると、図12及び図13に示すように、ボールねじナット30を回転可能に支持しているスライド部10も、ボールねじナット30と共に直線運動方向D1に直線運動をし、モータユニット20もスライド部10と共に直線運動方向D1に直線運動をする。ここで、図13では、ケーブルユニット25は取り外された状態であるが、ケーブルユニット25の一端はモータユニット20と共に直線運動方向D1に移動し、ケーブルユニット25に含まれるケーブルとケーブルガイドはそれぞれモータ本体23に電力供給や制御信号の入出力等、ケーブルの保護を行う。 When the ball screw nut 30 rotates, the ball screw nut 30 rotates and linearly moves in the linear movement direction D1 based on the engagement with the ball screw shaft 40. When the ball screw nut 30 makes a linear movement in the linear movement direction D1, as shown in FIGS. 12 and 13, the slide portion 10 that rotatably supports the ball screw nut 30 also makes a linear movement together with the ball screw nut 30. The motor unit 20 linearly moves in the direction D1, and the motor unit 20 also linearly moves in the linear motion direction D1 together with the slide portion 10. Here, in FIG. 13, the cable unit 25 is in a removed state, but one end of the cable unit 25 moves in the linear movement direction D1 together with the motor unit 20, and the cable and the cable guide included in the cable unit 25 are respectively the motor. The cables are protected by supplying power to the main body 23 and inputting/outputting control signals.

このとき、図3に示すように、ベース52に配置されているガイドレール56の溝と、スライド部本体11の溝11cとの間に配置されたリニアガイド用球体が転がり接触しながら転動する。これにより、スライド部10は、ガイドレール56に案内されつつ円滑に直線運動する。 At this time, as shown in FIG. 3, the linear guide sphere arranged between the groove of the guide rail 56 arranged in the base 52 and the groove 11c of the slide portion main body 11 rolls while rolling contact. .. As a result, the slide portion 10 smoothly moves in a straight line while being guided by the guide rail 56.

また、スライド部10が直線運動すると、図14(A)及び図14(B)に示すように、スライド部10に固定されている支持部材90は、カバー60の自重により生じる第1の撓み方向D2の撓みを修正しつつ、カバー60の溝60a内を摺動する。以上により、スライド部10の移動が完了する。 When the slide portion 10 moves linearly, the support member 90 fixed to the slide portion 10 moves in the first bending direction caused by the weight of the cover 60, as shown in FIGS. 14(A) and 14(B). Sliding in the groove 60a of the cover 60 while correcting the bending of D2. With the above, the movement of the slide portion 10 is completed.

以上、説明したように、本実施の形態に係るアクチュエータ1においては、ケーシング50は、開口51aを覆うカバー60を有すると共に、ベルト80にはアイドラが用いられていない。このため、図3に示すように、ケーシング50内にアイドラを収容する必要がないため、ケーシング50の幅W1を小さくすることができる。 As described above, in the actuator 1 according to the present embodiment, the casing 50 has the cover 60 that covers the opening 51a, and the belt 80 does not use an idler. Therefore, as shown in FIG. 3, it is not necessary to accommodate the idler in the casing 50, and the width W1 of the casing 50 can be reduced.

例えば、図15に示す比較例に係るアクチュエータ1Aのように、ベルト80にアイドラ81が用いられているものの場合、ケーシング50の幅W2が大きくなる。この結果、このアクチュエータ1A全体が大型化してしまう。これに対して、本実施の形態に係るアクチュエータ1においては、図3に示すように、ケーシング50内にアイドラを収容する必要がないため、ケーシング50の幅W1を小さくすることができる。この結果、カバー60によりケーシング50の内部への異物の進入を防ぎつつ、アクチュエータ1全体を小型化することができる。 For example, when the idler 81 is used for the belt 80 like the actuator 1A according to the comparative example shown in FIG. 15, the width W2 of the casing 50 becomes large. As a result, the entire actuator 1A becomes large. On the other hand, in the actuator 1 according to the present embodiment, as shown in FIG. 3, since it is not necessary to accommodate the idler in the casing 50, the width W1 of the casing 50 can be reduced. As a result, it is possible to reduce the size of the actuator 1 as a whole while preventing foreign matter from entering the inside of the casing 50 by the cover 60.

また、本実施の形態に係るアクチュエータ1においては、図6に示すように、カバー60を支持する支持部材90を備える。このため、スライド部10の直線運動方向D1における進退移動により、支持部材90が、カバー60の自重により生じる撓みを修正しつつ、カバー60の溝60a内を摺動することができる。このため、アクチュエータ1では、カバー60の撓みにより、カバー60がベルト80や周辺の部材に干渉することを抑制することができる。ひいては、カバー60のベルト80等への干渉に起因して、スライド部10の直線運動方向D1の移動を阻害することを抑制することができる。また、スライド部10の移動距離が大きいアクチュエータ1を構成することも可能になる。 Further, the actuator 1 according to the present embodiment includes a support member 90 that supports the cover 60, as shown in FIG. Therefore, the support member 90 can slide in the groove 60a of the cover 60 while correcting the bending caused by the weight of the cover 60 due to the forward/backward movement of the slide portion 10 in the linear movement direction D1. Therefore, in the actuator 1, it is possible to prevent the cover 60 from interfering with the belt 80 and peripheral members due to the bending of the cover 60. As a result, it is possible to suppress the obstruction of the movement of the slide portion 10 in the linear movement direction D1 due to the interference of the cover 60 with the belt 80 and the like. Further, it becomes possible to configure the actuator 1 in which the moving distance of the slide portion 10 is long.

また、支持部材90は、図8(A)及び図8(B)に示すように、カバー60を、互いに直交する第1の撓み方向D2及び第2の撓み方向D3に支持する。すなわち、支持部材90は、カバー60を、−Z方向、+Z方向、−X方向及び+X方向の4方向に支持している。このため、アクチュエータ1の設置状況に関わらず、スライド部10の直線運動方向D1における進退移動により、支持部材90が、カバー60の自重により生じる撓みを矯正することができる。仮に、図16に示すように、第1の撓み方向D2及び第2の撓み方向D3以外の方向D4に撓みが生じても、支持部材90は、カバー60の自重により生じる撓みを矯正することができる。 Further, as shown in FIGS. 8A and 8B, the support member 90 supports the cover 60 in a first bending direction D2 and a second bending direction D3 which are orthogonal to each other. That is, the support member 90 supports the cover 60 in four directions of −Z direction, +Z direction, −X direction, and +X direction. Therefore, regardless of the installation state of the actuator 1, the support member 90 can correct the bending caused by the weight of the cover 60 due to the forward and backward movement of the slide portion 10 in the linear movement direction D1. As shown in FIG. 16, even if the bending occurs in the direction D4 other than the first bending direction D2 and the second bending direction D3, the support member 90 can correct the bending caused by the weight of the cover 60. it can.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態によって限定されるものではない。 Although the embodiment of the invention has been described above, the invention is not limited to the embodiment.

例えば、本実施の形態においては、支持部材90は、XZ断面がL字形状となるように形成されている。しかしながら、これに限られない。支持部材90は、図17に示すように、XZ断面がT字形状となるように形成されていてもよい。また、カバー60を、互いに直交する第1の撓み方向D2及び第2の撓み方向D3に支持できる形状であれば、L字形状又はT字形状以外の形状に形成されていてもよい。 For example, in the present embodiment, the support member 90 is formed so that the XZ section has an L shape. However, it is not limited to this. As shown in FIG. 17, the support member 90 may be formed so that the XZ section has a T shape. Further, the cover 60 may be formed in a shape other than the L-shape or the T-shape as long as it can support the cover 60 in the first bending direction D2 and the second bending direction D3 which are orthogonal to each other.

また、本実施の形態においては、ケーシング本体51の+X側の側面には、図3に示すように、カバー60が取り付けられている。しかしながら、これに限られない。カバー60は、ケーシング本体51の−X側の側面に取り付けられてもよい。 Further, in the present embodiment, a cover 60 is attached to the side surface on the +X side of the casing body 51, as shown in FIG. However, it is not limited to this. The cover 60 may be attached to the −X side surface of the casing body 51.

また、本実施の形態においては、図9に示すように、第1〜第4の被支持面61〜64、第1〜第4の支持面91〜94は、平坦な面である。しかしながら、これに限られない。支持部材90が、カバー60を第1の撓み方向D2及び第2の撓み方向D3に支持可能であれば、平坦な面でなくてもよい。例えば、第1〜第4の被支持面61〜64及び第1〜第4の支持面91〜94の一方が平坦な面であり、第1〜第4の被支持面61〜64及び第1〜第4の支持面91〜94の他方が曲面であってもよい。 Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 9, the first to fourth supported surfaces 61 to 64 and the first to fourth support surfaces 91 to 94 are flat surfaces. However, it is not limited to this. The support member 90 may not be a flat surface as long as it can support the cover 60 in the first bending direction D2 and the second bending direction D3. For example, one of the first to fourth supported surfaces 61 to 64 and the first to fourth support surfaces 91 to 94 is a flat surface, and the first to fourth supported surfaces 61 to 64 and the first The other of the fourth support surfaces 91 to 94 may be a curved surface.

本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。 The present invention is capable of various embodiments and modifications without departing from the broad spirit and scope of the present invention. The embodiments described above are for explaining the present invention, and do not limit the scope of the present invention.

1,1A:アクチュエータ
10:スライド部
11:スライド部本体
11a:貫通孔
11b:移動対象物取付部
11c:溝
12:リターンキャップ
13:ベアリング
20:モータユニット(モータ)
21:出力軸(回転軸)
21a,30a:プーリ
22:モータハウジング
23:モータ本体
24:モータブラケット
25:ケーブルユニット
26:プーリカバー
30:ボールねじナット
40:ボールねじ軸
50:ケーシング
51:ケーシング本体
51a:開口
51a−1,51a−2:間隙
52:ベース
52a,52b:凹部
53:天板部
54:側壁部
55:カバー固定部
56:ガイドレール
60:カバー
60a:溝
61:第1の被支持面
62:第2の被支持面
63:第3の被支持面
64:第4の被支持面
71:先端側支持端部
72:後端側支持端部
80:ベルト
81:アイドラ
90:支持部材
91:第1の支持面
92:第2の支持面
93:第3の支持面
94:第4の支持面
D1:直線運動方向
D2:第1の撓み方向
D3:第2の撓み方向
D4,R1,R2:方向
W1,W2:幅
1, 1A: Actuator 10: Sliding part 11: Sliding part body 11a: Through hole 11b: Moving object mounting part 11c: Groove 12: Return cap 13: Bearing 20: Motor unit (motor)
21: Output shaft (rotating shaft)
21a and 30a: Pulley 22: Motor housing 23: Motor body 24: Motor bracket 25: Cable unit 26: Pulley cover 30: Ball screw nut 40: Ball screw shaft 50: Casing 51: Casing body 51a: Opening 51a-1, 51a -2: Gap 52: Bases 52a, 52b: Recessed portion 53: Top plate portion 54: Side wall portion 55: Cover fixing portion 56: Guide rail 60: Cover 60a: Groove 61: First supported surface 62: Second supported surface Supporting surface 63: Third supported surface 64: Fourth supported surface 71: Front end side supporting end portion 72: Rear end side supporting end portion 80: Belt 81: Idler 90: Supporting member 91: First supporting surface 92: 2nd support surface 93: 3rd support surface 94: 4th support surface D1: Linear motion direction D2: 1st bending direction D3: 2nd bending direction D4, R1, R2: Direction W1, W2 : width

Claims (8)

ケーシングの外部にモータが配置されていると共に、スライド部が直線運動するアクチュエータであって、
回転軸を有するモータと、
前記回転軸の回転によって回転するボールねじナットと、
前記ボールねじナットが螺合された状態で設けられ、前記ボールねじナットとの螺合に基づいて、回転する前記ボールねじナットを直線運動させるボールねじ軸と、
前記ボールねじナットを回転可能に支持すると共に、前記モータが固定され、前記ボールねじナットの直線運動に基づいて、前記モータと共に直線運動するスライド部と、
前記ボールねじ軸を固定した状態で、前記スライド部の一部、前記ボールねじ軸、及び前記ボールねじナットを収容するケーシングと、
前記回転軸の回転運動を前記ボールねじナットに伝達するベルトと、
を備え、
前記ケーシングは、前記ベルトが外部に引き出される開口が形成されているケーシング本体と、前記ベルトに干渉しない状態で前記開口の少なくとも一部を覆うカバーと、を有する、アクチュエータ。
An actuator in which a motor is arranged outside the casing, and a sliding portion linearly moves,
A motor having a rotating shaft,
A ball screw nut that rotates by the rotation of the rotating shaft,
A ball screw shaft that is provided in a state in which the ball screw nut is screwed, and that linearly moves the rotating ball screw nut based on screwing with the ball screw nut,
While rotatably supporting the ball screw nut, the motor is fixed, based on the linear movement of the ball screw nut, a slide portion that linearly moves with the motor,
With the ball screw shaft fixed, a part of the slide portion, the ball screw shaft, and a casing that houses the ball screw nut,
A belt for transmitting the rotational movement of the rotary shaft to the ball screw nut,
Equipped with
The actuator includes a casing main body having an opening through which the belt is pulled out, and a cover that covers at least a part of the opening without interfering with the belt.
前記カバーは、前記スライド部が直線運動する方向である直線運動方向に平行な方向に延設され、
前記カバーの両端は、前記ケーシング本体に支持されている、請求項1に記載のアクチュエータ。
The cover is extended in a direction parallel to a linear movement direction, which is a direction in which the slide portion linearly moves,
The actuator according to claim 1, wherein both ends of the cover are supported by the casing body.
前記スライド部に設けられ、前記カバーを支持する支持部材を備える、請求項2に記載のアクチュエータ。 The actuator according to claim 2, further comprising a support member that is provided on the slide portion and supports the cover. 前記支持部材は、前記カバーを、前記平行な方向に直交する第1の撓み方向に支持する、請求項3に記載のアクチュエータ。 The actuator according to claim 3, wherein the support member supports the cover in a first bending direction orthogonal to the parallel direction. 前記カバーには、前記第1の撓み方向に直交する第1の被支持面と、前記第1の被支持面に対向する第2の被支持面と、が形成され、
前記支持部材には、前記第1の被支持面に接する第1の支持面と、前記第2の被支持面に接する第2の支持面と、が形成されている、請求項4に記載のアクチュエータ。
A first supported surface orthogonal to the first bending direction and a second supported surface facing the first supported surface are formed on the cover,
The said support member is formed with the 1st support surface which contact|connects the said 1st supported surface, and the 2nd support surface which contacts the said 2nd supported surface. Actuator.
前記支持部材は、前記カバーを、前記平行な方向に直交し、且つ、前記第1の撓み方向に直交する第2の撓み方向に支持する、請求項4又は5に記載のアクチュエータ。 The actuator according to claim 4 or 5, wherein the support member supports the cover in a second bending direction orthogonal to the parallel direction and orthogonal to the first bending direction. 前記カバーには、前記第2の撓み方向に直交する第3の被支持面と、前記第3の被支持面に対向する第4の被支持面と、が形成され、
前記支持部材には、前記第3の被支持面に接する第3の支持面と、前記第4の被支持面に接する第4の支持面と、が形成されている、請求項6に記載のアクチュエータ。
A third supported surface orthogonal to the second bending direction and a fourth supported surface facing the third supported surface are formed on the cover,
The said support member is formed with the 3rd support surface which contact|connects the said 3rd supported surface, and the 4th support surface which contacts the said 4th supported surface. Actuator.
前記支持部材の前記直線運動方向に直交する断面は、L字形状又はT字形状である、請求項3から7のいずれか一項に記載のアクチュエータ。 The actuator according to claim 3, wherein a cross section of the support member orthogonal to the linear movement direction is L-shaped or T-shaped.
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