JP4217087B2 - 電動アクチュエータユニット - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スライドテーブルなどの移動部材を直線方向に往復動するようにした電動アクチュエータユニットに関する。
【0002】
【従来の技術】
被加工物つまりワークを上下方向あるいは水平方向に移動したり、ワークを保持加工するための治工具を上下方向あるいは水平方向に移動したりするために、電磁気により部材を直線方向に往復動させることができる電動アクチュエータが用いられることがある。このような電動アクチュエータは、工場内の種々の製造装置に組み込まれるが、電動アクチュエータの可搬重量が大きければ大きいほど、その使用範囲を広げることが可能となる。
【0003】
ところで、可搬重量を大きくするためには、強力な電動モータを搭載して電動アクチュエータ自身の推力を高めること以外に、電動アクチュエータ自身の剛性を高め強度を向上させておくことも必要となる。
【0004】
これまでに知られている電動アクチュエータにおいては、すべり軸受を内蔵することで剛性を保つ手段が一般的に採られていた(例えば、特許文献1)。しかしながら、このような手段のみではスライドテーブルに載せられる重量には限界があり、電動アクチュエータの使用範囲を限定させる要因ともなっていた。
【0005】
【特許文献1】
特開2003−14070号
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、スライドテーブルの案内精度を向上させるために、ガイド部材を電動アクチュエータのケーシングに取り付けることがある。そこで、これらガイド部材を電動アクチュエータに取り付け、搭載荷重を互いに分散しあうことで可搬重量を高める手段が検討される。このとき、従来の技術では、電動アクチュエータとガイド部材とを直接連結することなく、ねじなどの締結具により取付部材を介して間接的に各部材を連結することが一般的であった。しかし、このような連結手段を採った場合には、一般に各部材の連結強度は低くなりがちであり、仮に連結強度を高めるためにボルトなどを締結具として使用した場合にあっては、ボルトの頭部やナットが各部材の外部に突出する場合があり、結果として電動アクチュエータの外部に配置された部材との間で干渉しあうおそれがあった。このことは、近年の装置の小型化にともない各部材の設置空間が限定されつつある中で、省スペース化を妨げる原因ともなっている。
【0007】
本発明の目的は、電動アクチュエータにガイド部材などの他の部材を強固に締結し得るようにすることにある。
【0008】
本発明の他の目的は、電動アクチュエータと他の部材とを連結する連結部材が外部に突出しないようにすることにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の電動アクチュエータユニットは、電動モータによりピストンロッドを直線方向に駆動する電動アクチュエータユニットであって、前記ピストンロッドを往復動自在に支承するとともに、外周に形成された連結面に沿って延びて開口する連通溝および当該連通溝に連なり当該連通溝よりも幅の大きい係合溝が形成された電動アクチュエータのケーシングと、前記連結面に接触する連結面に沿って延びて開口する連通溝および当該連通溝に連なり当該連通溝よりも幅の大きい係合溝が形成されたアタッチメントと、前記ケーシングと前記アタッチメントをそれぞれの前記連通溝を対向させてそれぞれの前記連面で接触させた状態のもとで、前記ケーシングの前記係合溝の係合面に接触する締結面を有し前記係合溝内に長手方向に挿入される第1の係合片、前記アタッチメントの前記係合溝の係合面に接触する締結面を有し前記係合溝内に長手方向に挿入される第2の係合片、およびこれらの係合片を連結する連結部を備えるとともに前記ケーシングと前記アタッチメントに軸方向任意の位置に埋め込まれる連結具と、前記連結具に設けられ、前記締結面を前記係合面に締め付けて前記連結具を介して前記ケーシングと前記アタッチメントとに締結力を加える締結部材とを有することを特徴とする。
【0010】
本発明の電動アクチュエータユニットは、前記第1の係合片に前記アタッチメントの前記係合溝内に入り込む連結部を一体に設け、前記第2の係合片に前記ケーシングの前記係合溝内に入り込む連結部を一体に設け、前記第1と第2の係合片のそれぞれの先端に傾斜した突き当て面を形成し、前記第1と第2の係合片を長手方向に連なるように配置した状態のもとで一方の前記係合片に形成された貫通孔を貫通し他方の前記係合片に形成されたねじ孔に前記締結部材としてのねじ部材をねじ結合することを特徴とする。
【0011】
本発明の電動アクチュエータユニットは、前記電動アクチュエータのケーシングに複数の前記アタッチメントを締結するようにしたことを特徴とする。
【0012】
本発明の電動アクチュエータユニットは、前記アタッチメントは、スライドテーブルを案内するガイドレールを備えたガイド部材であるか、ガイドロッドを軸方向に往復動自在に案内するガイド部材であるか、前記ケーシングと同種の電動アクチュエータのケーシングであることを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1はケーシングの外周面上にT字スロット溝が形成された電動アクチュエータの説明図であり、(A)は全体斜視図、(B)は(A)のB−B線を切断面とする断面図、(C)は(A)のC−C線を切断面とする断面図、(D)は(A)のD−D線を切断面とする断面図である。
【0014】
この電動アクチュエータ1は、全体的にほぼ直方体形状となったブロック状のケーシング2を有し、その内部は円筒状にくり貫かれている。そして、当該円筒部内部3には電動モータ4と連結され、電動モータ4の回転と同期して回転する送りねじ軸5と、当該送りねじ軸5を回転自在に収容可能な断面小判型形状の中空パイプからなるピストンロッド6とが、ピストンロッド6に送りねじ軸5が挿入された状態で組み込まれている。
【0015】
ここで、前記送りねじ軸5を回転自在に収容するために、送りねじ軸5の基端部5aがボールベアリング7により、その先端部5bはピストンロッド6内部を摺動する高靭性の樹脂製ベアリング8により回転自在に支承されている。また、前記ピストンロッド6を往復動自在に収容するために、ピストンロッド6の基端部6aが送りねじ軸5と噛合う往復動体9により、その先端部6bが小判型のピストンロッド挿入孔10が形成されケーシング2端部に傾斜留め金具11により固定されたブッシュ12により往復動自在に支承されている。このように送りねじ軸5とピストンロッド6をそれぞれ両持ち支持とすることで、回転および直進運動に伴うがたつきを効果的に抑制することが可能となる。また、当該ピストンロッド6は送りねじ軸5の回転力をスラスト力に変換して伝える前記往復動体9を介して往復動に必要な推力を得るが、当該ピストンロッド6の断面形状を小判型とし同じく小判型形状のピストンロッド挿入孔10に挿入することにより、ピストンロッド6の回動は制限され往復動のみすることが可能となる。このような構成を有する電動アクチュエータ1にあっては、電動モータ4を駆動することにより同期して回転する送りねじ軸5の回転力が往復動体9を介してピストンロッド6にスラスト力として伝達され、ピストンロッド6は往復動自在に直線移動することができる。
【0016】
このときのピストンロッド移動量を検出するため、図1(A)および(D)に示すように、電気アクチュエータ1に位置検出センサ13が取り付けられることがある。ここで、図示する位置検出センサ13は光学式センサであり、ピストンロッド6の一部を突出形成してなる突起部6cが光路を遮るタイミングを検出し位置を測定するものである。ただし、当該位置検出センサ13はピストンロッド6の現在位置を検出することができれば光学式センサに限られることなく、種々のセンサで代用することができる。また、その取付位置も他の部材配置に基づいて種々変更可能であるが、ケーシング2から突出しない範囲内で設置することが好適である。
【0017】
図1に示すように、ケーシング本体2の上下左右の4つの外面14には、それぞれの外面14に沿って真っ直ぐに延びるT字スロット15が長手方向全体に形成されている。このT字スロット15は、幅がWaの係合溝15aと当該係合溝15aに連なってこれを外部に連通させる幅Wbの連通溝15bとを有しており、幅Wbは幅Waよりも小さく設定されている。係合溝15aの深さはDとなっており、連通溝15bの深さはdとなっている。
【0018】
このケーシング2の両端面にはそれぞれ軸孔が形成されており、図1(B)に示すように、電動モータ4と隣接する端面部2aからは送りねじ軸5が、反対側の端面部2bからはピストンロッド6がそれぞれ突出して配置されている。そして、送りねじ軸5は電動モータ4の駆動軸4aとカップリング16を介して継合され、反対側のピストンロッド先端部6bには締結ボルト17が取り付けられている。
【0019】
以上の構成を有する電動アクチュエータ1には、当該電動アクチュエータ1のアタッチメントとして種々のアタッチメント部材18が隣接して配設される。図2は、本発明の一実施の形態である電動アクチュエータユニット19の構成要素の連結状態説明図である。図3は、図2に示した電動アクチュエータユニット19の組立斜視図であり、電動アクチュエータ1のアタッチメントとして、相互に平行をなす2つの連結面20a,20bにそれぞれスライドテーブル21を案内するガイドレール22を備えたガイド部材23を連結した状態が示されている。図4は、本発明の他の実施の形態である電動アクチュエータユニット19の組立斜視図であり、電動アクチュエータ1のアタッチメントとして、相互に平行をなす2つの連結面20a,20bにそれぞれガイドロッド24を軸方向に往復動自在に案内するガイド部材23を連結した状態が示されている。
【0020】
図2に示すように、電動アクチュエータ1に隣接して配置されるアタッチメント部材18は、全体的にほぼ直方体となったブロック状の形状を有し、上下左右の4つの外面にT字スロット25が長手方向全体に形成されており、それぞれの外面26に沿って真っ直ぐに延びている。当該T字スロット25は、図1に示すT字スロット15と同様の幅および深さの係合溝25aと連通溝25bとを有している。
【0021】
そして、図2に示すように、それぞれの連通溝15b,25bは、係合溝15a,25aの幅方向中央部でそれぞれの係合溝15a,25aに連通し、係合溝15a,25aにはそれぞれの係合溝の底面に対向する係合面15c,25cが形成されており、それぞれの係合面15c,25cは外面14,26に平行となっている。
【0022】
図2において、ピストンロッド先端部6bには往復動部材としてのスライドテーブル21が締結ナット27により固定されている。このスライドテーブル21はアタッチメント部材18に対して平行に伸びるテーブル本体部21aと、これに対して直角方向に伸びる連結部21bとを有している。また、アタッチメント部材18の取付面28に形成されたT字スロット25には棒状のスペーサ29が組み込まれるようになっており、当該スペーサ29にはガイドレール22をアタッチメント部材18に取り付けるためのねじ部材30が嵌入する取付孔29aが形成されている。また、ガイドレール22の所定の位置にも当該ねじ部材30が貫通する貫通孔22aが形成されている。これより、図2に示すように、T字スロット25に当該スペーサ29を挿入後、ねじ部材の頭部30aと取付面28とでガイドレール22が挟み込まれるように各部材を配置し、その後、ねじ部材30を強く締め付けることで連通溝25bに挿入された前記スペーサ29とねじ部材の頭部30aに挟まれたガイドレール22はアタッチメント部材18の取付面28に固定される。このガイドレール22には、図2に示すようにスライダー31が摺動自在に装着されており、当該スライダー31はテーブル本体部21aの所定の位置で固定されている。よって、スライドテーブル21はスライダー31と一体となってガイドレール22上を移動し、このときガイドレール22の敷設方向にその移動が案内されることになる。
【0023】
電動アクチュエータ1のケーシング2とアタッチメント部材18は、それぞれ連結面となる外面を対向させた状態のもとで、それぞれの連結面に形成されたT字スロット15,25に埋め込まれる連結具40,41によって連結される。連結具40はそれぞれのT字スロット15,25の両端部に埋め込まれ、連結具41は長手方向の中間位置に埋め込まれるようになっている。このように、電動アクチュエータ1とアタッチメント部材18を複数箇所で締結することで、部材相互の連結状態はより強固なものとなる。なお、T字スロット15,25に埋め込まれる連結具40,41は図2に示す個数に限られることなく、その増減はT字スロット15,25内に収納可能な範囲内において任意に変更可能である。
【0024】
図3は、図2に示した電動アクチュエータユニット19の組立斜視図であり、本発明の代表的な一実施の形態である。図3に示した実施例にあっては、電動アクチュエータ1の相互に平行をなす2つの連結面20a,20bにそれぞれスライドテーブル21を案内するガイドレール22を備えたガイド部材23が連結されている。このように構成された電動アクチュエータユニット19は、2つのガイドレール22によりスライドテーブル21を高精度に案内しつつ、スライドテーブル21上に搭載される搬送物の負荷荷重を当該ガイドレール22で応分負担することができ、電動アクチュエータユニット19本体の可搬重量を上げることが可能となる。もっとも、推力を向上させるために、複数の電動アクチュエータ1を直接連結具40,41を用いて連結することもでき、この場合は推力をほぼ倍増することができる。
【0025】
なお、図2および図3においては、ケーシング2の連結面つまり上下左右の4つの外面14にはそれぞれT字スロット15が形成されているので、いずれの面にガイドレール22を敷設することも可能である。
【0026】
図4ではアタッチメントとして、電動アクチュエータ1の相互に平行をなす2つの連結面20a,20bにそれぞれガイドロッド24を軸方向に往復動自在に案内するガイド部材23が配置されている。これらのガイド部材23に貫通突出して配置されるガイドロッド24を往復動自在に支承するために、これらガイド部材23の内部には、図示省略するボールベアリングまたは滑り軸受が組み込まれている。
【0027】
これらのガイドロット24は、ピストンロッド6とともに、ガイドロッド取付孔42aおよびピストンロッド取付孔42bが形成された先端プレート42に取り付けられている。したがって、電動モータ4を駆動し、送りねじ軸5を往復動させることで、ピストンロッド6が直線方向に移動されることになり、その移動がガイドロッド24によって案内される。
【0028】
図1〜図4に示した本発明の電動アクチュエータユニット19を構成する電動アクチュエータ1およびアタッチメント部材18の各外面にはそれぞれ連結用のT字スロット15,25が形成されている。これより、電動アクチュエータユニット19の設置スペースに応じて、電動アクチュエータ1やアタッチメント部材18の配置を自在に変えることができ、電動アクチュエータユニット19本体の必要設置面積を最小限に抑えることができる。また、電動アクチュエータユニット19の使用目的にあわせて、複数の電動アクチュエータ1と複数のアタッチメント部材18を任意に組合わせることができ、かつこれら部材間の締結も容易かつ強固である。
【0029】
図5は図2に示した連結具40の基本構造を示す斜視図であり、連結具40は相互に平行となった第1と第2の係合片43,44を有し、これらの係合片43,44は係合片43,44よりもよりも幅の狭い連結部45により連結されている。それぞれの係合片43,44の両側部には相互に対向し合う締結面46が長手方向つまり縦方向に延びて形成され、この連結具40はその横断面形状がH字形状となっており、樹脂により成形されている。図2に示された中間位置用の連結具41も同様の構造となっている。
【0030】
これらの連結具40,41を用いて図2に示すように電動アクチュエータ1のケーシング2とガイドレール22を備えたアタッチメント部材18とを連結する場合には、ケーシング2の連通溝15bとアタッチメント部材18の連通溝25bとを対向させた状態のもとで、それぞれのT字スロット15,25により形成されるスペースの中に一端側から長手方向に連結具40,41を挿入する。これにより、T字スロット15の係合溝15aに一方の係合片43が係合し、T字スロット25の係合溝25aに他方の係合片44が係合することになり、連結具40,41はケーシング2とアタッチメント部材18の中に埋め込まれることになる。係合状態のもとでは、それぞれの係合片43,44の締結面46が係合面15c,25cに接触する。
【0031】
連結具40,41の係合片43,44の幅は係合溝15a,25aの幅Waよりも僅かに狭い幅に設定され、係合片43,44の外面と締結面46との間の厚みは係合溝15a,25aの深さDよりも僅かに小さい寸法に設定され、連結部45の厚みは連通溝15b,25bの深さ寸法の合計2dよりも僅かに小さく設定されている。図4に示す連結具40,41は樹脂により成形されているが、金属製とすることもできる。
【0032】
それぞれの連結具40,41の具体的構造を示すと、図5〜図14の通りであり、それぞれの図においては、共通する機能を有する部材には同一の符号が付されている。
【0033】
図6(A)は図1に示された連結具40の具体例を示す斜視図であり、図6(B)は同図(A)に示す連結具がケーシング2とアタッチメント部材18とに埋め込まれた状態を示す正面図であり、図6(C)は同図(B)における6C−6C線に沿う断面図である。これらの図においては、連結具は符号40aで示されている。
【0034】
図6に示すように、この連結具40aは相互に平行に伸びる第1と第2の係合片43,44を有し、それぞれは基端部で連結部45により連結され、先端部には切り欠き部47が形成されている。この連結具40aはばね鋼などの金属により形成されており、係合片43,44の先端部が相互に接近離反する方向に連結部45を中心として弾性変形自在となっている。このように、先端部が接近離反するとそれぞれの締結面46は相互に接近離反移動することになる。
【0035】
それぞれの係合片43,44には先端面から係合溝15a,25aの底面に対向する外面にまで貫通させてねじ孔48が形成されており、それぞれのねじ孔48には、係合片43,44を弾性変形させてケーシング2とアタッチメント部材18とに締結力を加える締結部材としてのねじ部材49がねじ結合されるようになっている。それぞれのねじ孔48にねじ部材49を容易に取り付けるようにするために、係合片43,44の先端面は外側から内側に向けて内方に傾斜している。
【0036】
図6に示す連結具40aを用いてケーシング2とアタッチメント部材18とをそれぞれの端部で連結するには、それぞれのT字スロット15,25の連通溝15b,25bを相互に対向させてケーシング2とアタッチメント部材18をそれぞれの連結面で接触させた状態のもとで、連結具40aをそれぞれのT字スロット15,25に軸方向に滑らせて埋め込む。図6(B)は連結具40aが埋め込まれた状態を示し、この状態のもとでそれぞれのねじ孔48にねじ部材49を締め付ける。これにより、それぞれの係合片43,44の先端部は連結部45を中心として弾性変形し、締結面46は係合面15c,25cに締め付けられてケーシング2とアタッチメント部材18は相互に締結される。しかも、連結具40aはケーシング2とアタッチメント部材18の外部に突出することなく、T字スロット15,25の内部に埋め込まれることになる。埋め込まれる位置は、ねじ部材49をねじ止めする前に、連結具40aをT字スロット15,25内で滑らせることにより任意の位置とすることができる。
【0037】
図7(A)は図1に示された連結具40の他の具体例を示す斜視図であり、図7(B)は同図(A)に示す連結具がケーシング2とアタッチメント部材18とに埋め込まれた状態を示す正面図であり、図7(C)は同図(B)における7C−7C線に沿う断面図である。これらの図においては、連結具は符号40bで示されている。
【0038】
図7に示される連結具40bは図6に示した連結具40aと同一の構造となっており、連結具40bには、これをそれぞれのT字スロット15,25内に埋め込む際に連結具40bの位置決めを行うために、位置決め板51が装着されるようになっている。この位置決め板51は係合片43,44の外面と連結具40bの端面とに接触するようにコの字形状に折り曲げられており、ケーシング2とアタッチメント部材18の端面に接触するストッパ52が位置決め板51の先端に設けられている。この位置決め板51により連結具40bが内部に入り込み過ぎるのを防止でき、連結具40bの取り外しを容易に行うことができる。
【0039】
図7に示す連結具40bを用いてケーシング2とアタッチメント部材18とをそれぞれの端部で連結するには、それぞれのT字スロット15,25の連通溝15b,25bを相互に対向させてケーシング2とアタッチメント部材18をそれぞれの連結面で接触させた状態のもとで、位置決め板51が装着された連結具40bをそれぞれのT字スロット15,25に埋め込む。ただし、位置決め板51をT字スロット15,25内に埋め込んだ後に、位置決め板51内に連結具40bを挿入するようにしても良い。図7(B)は連結具40bが位置決め板51とともに埋め込まれた状態を示し、この状態のもとでそれぞれのねじ孔48にねじ部材49を締め付ける。これにより、図6に示した連結具40aと同様に、それぞれの係合片43,44の先端部は連結部45を中心として弾性変形し、締結面46は係合面15c,25cに締め付けられてケーシング2とアタッチメント部材18は相互に締結される。
【0040】
図8(A)は図1に示された連結具40の他の具体例を示す斜視図であり、図8(B)は同図(A)に示す連結具がケーシング2とアタッチメント部材18とに埋め込まれた状態を示す正面図であり、図8(C)は同図(B)における8C−8C線に沿う断面図である。これらの図においては、連結具は符号40cで示されている。
【0041】
図8に示すように、この連結具40cは図6および図7に示した連結具40a,40bと同様に、第1と第2の係合片43,44とこれらをそれぞれの基端部で連結する連結部45とを有している。係合片43,44の先端部相互間には切り欠き部47が形成され、係合片43,44は先端部分が連結部45を中心に相互に接近離反移動するように弾性変形自在となっている。それぞれの係合片43,44の先端部には切り込み部55が形成され、切り込み部55により係合片43,44の先端部には外側弾性変形部56と内側弾性変形部57とに分離されている。
【0042】
それぞれの弾性変形部56,57の対向面には切り込み部55を横切ってねじ孔48aが形されており、それぞれのねじ孔48aには締結部材としてのねじ部材49aがねじ結合されるようになっている。弾性変形部56,57の対向面の端部にはテーパ面58が形成され、ねじ部材49aの頭部59はテーパ面58に対応したテーパ形状となっている。したがって、それぞれのねじ孔48aにねじ部材49aを取り付けると、テーパ形状の頭部59によって切り込み部55の幅を広げるようにそれぞれの弾性変形部56,57が弾性変形し、それぞれの係合片43,44の締結面46が係合面15c,25cに締め付けられてケーシング2とアタッチメント部材18は相互に締結される。
【0043】
それぞれの係合片43,44の外面にはねじ孔48aを所望の内径とするために、突起部61が長手方向に延びて形成されるとともに内面には突起部62が形成されており、この連結具40cが使用されるときには、それぞれのT字スロット15,25にはそれぞれの突起部61が挿入される収容溝が形成されることになる。一方、突起部62は連通溝15b,25b内に入り込むことになる。
【0044】
図9(A)は図8に示された連結具40cの変形例を示す斜視図であり、図9(B)は同図(A)に示す連結具がケーシング2とアタッチメント部材18とに埋め込まれた状態を示す正面図であり、図9(C)は同図(B)における9C−9C線に沿う断面図である。これらの図においては、連結具は符号40dで示されている。
【0045】
図9に示す連結具40dにおいては、弾性変形部56,57の対向面に切り込み部55を横切って形成されたねじ孔48bがテーパ形状となっており、このねじ孔48bにねじ結合されるねじ部材49bはテーパねじとなっている。他の構造は図8に示した連結具40cと同様である。したがって、それぞれのねじ孔48aにねじ部材49bをねじ込むと、テーパ形状のねじ部材49bによって切り込み部55の幅を広げるようにそれぞれの弾性変形部56,57が弾性変形し、それぞれの係合片43,44の締結面46が係合面15c,25cに締め付けられてケーシング2とアタッチメント部材18は相互に締結される。
【0046】
図10(A)は図2に示された連結具40の他の具体例を示す斜視図であり、図10(B)は同図(A)に示す連結具がケーシング2とアタッチメント部材18とに埋め込まれた状態を示す正面図であり、図10(C)は同図(D)における10C−10C線に沿う断面図であり、図10(D)は同図(B)における10D−10D線に沿う断面図である。これらの図においては、連結具は符号40eで示されている。
【0047】
この連結具40eは、前述した連結具40a〜40dと同様に、第1と第2の係合片43,44と、これらを基端部で連結する連結部45とを有し、先端部相互間には切り欠き部47が形成され、係合片43,44は先端部分が相互に連結部45を中心に接近離反移動するように弾性変形自在となっている。それぞれの係合片43,44の先端部分には、外方を向いて傾斜した突き当て面63が形成されている。この連結具40eには、それぞれの突き当て面63に対向して内方に向いて傾斜した突き当て面64を有する連結駒65が連結具40eに組み付けられるようになっている。
【0048】
この連結駒65は先端に突き当て面64が形成されそれぞれT字スロット15,25内に挿入される押圧片66とこれらの押圧片66の基端部を連結する連結部67とを有し、連結部67にはねじ孔68が形成されている。このねじ孔68には、連結具40eに形成された取付孔69に取り付けられるねじ部材49cがねじ結合されるようになっており、図10(D)に示すように、ねじ部材49cにより連結具40eと締結駒65とを接近移動させると、締結駒65の突き当て面64と連結具40eの突き当て面63とが押し付けられ、連結具40eの係合片43,44が相互に接近するように弾性変形し、連結駒65の押圧片66が相互に離反する方向に弾性変形する。これにより、それぞれの係合片43,44の先端部は連結部45を中心として弾性変形し、締結面46が係合面15c,25cに締め付けられてケーシング2とアタッチメント部材18は相互に締結される。
【0049】
図11(A)は図1に示された連結具41の他の具体例を示す斜視図であり、図11(B)は同図(A)に示す連結具がケーシング2とアタッチメント部材18とに埋め込まれた状態を示す正面図であり、図11(C)は同図(D)における11C−11C線に沿う断面図であり、図11(D)は同図(B)における11D−11D線に沿う断面図である。これらの図においては、連結具は符号40fで示されている。
【0050】
この連結具40fは一方の係合溝15aに係合される係合片43と他方の係合溝25aに係合される係合片44とを有し、それぞれの係合片43,44には連結部45が一体に設けられている。連結部45の幅は連通溝15b,25bに対応してこれよりも僅かに幅が狭くなっており、係合片43,44の幅はこれよりも大きく、係合溝15a,25aに対応してこれよりも僅かに狭く設定されている。この連結具40fは、両方の係合片43,44がT字スロット内に長手方向に連なるようにして配置されることになり、一方の係合片43の締結面46と他方の係合片44の締結面46は相互にT字スロット内において長手方向にずれた状態となって対向することになる。
【0051】
それぞれの係合片43,44の先端には、連結部45も含めて、傾斜した突き当て面71,72が形成されており、一方の係合片43に形成された貫通孔73に取り付けられるねじ部材49dが他方の係合片44に形成されたねじ孔68aにねじ結合されるようになっている。
【0052】
貫通孔73の内径はねじ孔68aの内径よりも大径となっており、ねじ部材49dを貫通孔73に取り付けることにより、それぞれの係合片43,44を一方の係合片44に一体となった連結部45を利用し、2つの係合片43,44を相互に接近させるように、2つの係合片43,44が突き当て面71,72に沿って係合溝および連通溝の深さ方向に逆向きに移動する。これにより、それぞれの係合片43,44の締結面46が係合面15c,25cに押し付けられ、ケーシング2とアタッチメント部材18は相互に締結される。このように、図11に示す連結具40fにおいては、ねじ部材49dが2つの係合片43,44を一方の連結部45を利用して連結する連結部として機能するとともに連結具40fを介してケーシング2とアタッチメント部材18とに締結力を加える締結部材しても機能する。
【0053】
前記それぞれの連結具40a〜40fにおいては、一方の係合片43をケーシング2の係合溝15aに係合させ、他方の係合片44をアタッチメント部材18の係合溝25aに係合させるようにしているが、それぞれの係合片43,44を逆の係合溝に係合させるようにしても良い。
【0054】
図12(A)は連結具41の具体例を示す斜視図であり、図12(B)はこの連結具の使用状態を示す断面図である。これらの図においては、連結具は符号41aで示されている。
【0055】
この連結具41aは図5に示した連結具41とほぼ同一の形状である。この連結具41aには、連結部45を貫通し係合片43,44の外面に開口するねじ孔75が形成され、このねじ孔75にはねじ部材76がねじ止めされるようになっている。この連結具41aはケーシング2とアタッチメント部材18の一方のTスロットに、まずねじ部材76を用いて取り付けられる。たとえば、図12(B)に示すように、係合片44を係合溝25aに挿入した後に、ねじ部材76により係合片44をアタッチメント部材18に締結する。次いで、係合片43を係合溝15aに滑り込ませることにより連結具41aを介してケーシング2とアタッチメント部材18はその中間位置において連結される。
【0056】
図13は連結具41の他の具体例を示す斜視図であり、図13(B)は同図(C)における13B−13B線に沿う断面図であり、図13(C)は同図(B)における13C−13C線に沿う断面図である。これらの図においては、連結具は符号41bで示されている。
【0057】
この連結具41bの係合片43,44はそれぞれ連通溝15b,25bの幅Wbよりもやや狭い幅寸法となっており、これらはそれぞれの長手方向中央部で円筒形状の連結部45により連結されている。連結部45を貫通して係合片43,44の外面に開口させて連結具41aにはねじ孔75が形成され、このねじ孔75にはねじ部材76がねじ止めされるようになっている。それぞれの係合片43,44の両端にはそれぞれ側面に対して傾斜した接触面77が形成されており、ケーシング2とアタッチメント部材18とを連結したときにはそれぞれの接触面77は係合溝15a,25aの底面に接触することになる。
【0058】
この連結具41bは連結具全体の幅寸法が連通溝15b,25bの幅寸法よりもやや小さく設定されているので、連結具41bをケーシング2などのT字スロットに挿入する場合には、T字スロットの端部から滑り込ませることなく、連結具41bの取付位置に直接挿入することができる。たとえば、まず、係合片43をT字スロット15の係合溝15bに挿入する際には、連通溝15bから係合溝15a内に挿入することができ、挿入終了後に図13(C)において二点鎖線で示す状態から実線で示す状態に連結具41aを回転させて接触面77を係合溝15a,25aの底面に突き当てると、係合片43はT字スロット15に取り付けられる。その後に図12に示した連結具41aと同様にアタッチメント部材18のT字スロット39に係合片44を滑り込ませることになる。
【0059】
図14は連結具41の他の具体例を示す斜視図であり、図14(B)は同図(C)における14B−14B線に沿う断面図であり、図14(C)は同図(B)における14C−14C線に沿う断面図である。これらの図においては、連結具は符号41cで示されている。
【0060】
この連結具41cは係合片43,44が、図13に示した連結具41bと同様に、それぞれ連通溝15b,25bの幅Wbよりもやや狭い幅寸法となっており、これらはそれぞれの長手方向中央部で円筒形状の連結部45により連結されるとともに、それぞれの係合片43,44の長さが係合溝15a,25aの幅寸法よりもやや短い寸法に設定されている。そして、それぞれの係合片43,44の両端面78はねじ孔75の中心から同一半径の円弧面となっている。
【0061】
したがって、この連結具41cは図13に示した連結具41bと同様に、ケーシング2などのT字スロットに挿入する場合には、T字スロットの端部から滑り込ませることなく、連結具41cの取付位置に直接挿入することができる。たとえば、まず、係合片43をT字スロット15の係合溝15aに挿入する際には、連通溝15bから係合溝15a内に挿入することができ、挿入終了後に図14(C)において二点鎖線で示す状態から実線で示す状態に連結具41cを回転させると、係合片43はT字スロット15に取り付けられる。その後に図12および図13に示した連結具41a、41bと同様にアタッチメント部材18のT字スロット25に係合片44を滑り込ませることになる。
【0062】
図5〜図14に示す連結具はそれぞれ金属により形成されているが、樹脂により形成するようにしても良い。図11〜図14に示した中間位置用の連結具41a〜41cを取り付ける位置に対応させて、ケーシング2またはアタッチメント部材18に係合溝15a,25aに連通させて工具挿入孔を形成すれば、ねじ部材76を回転させることにより、連結具41a〜41cを用いてケーシング2とアタッチメント部材18を強固に締結することができる。
【0063】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。たとえば、電動アクチュエータは図1〜図4に示されるタイプに限定されることなく、電動モータによってその回転運動を往復動部材の直線往復動に変換する場合であれば、どのようなタイプの電動アクチュエータにも本発明を適用することができる。
【0064】
また、それぞれのT字スロット15,25は、係合溝15a,25aと連通溝15b,25bとの間に段差が形成されていれば、係合溝15a,25aの底面を円弧状としても良く、係合溝15a,25aを多角形としても良い。また、係合溝15a,25aの底面に図6に示すように収容溝を形成するようにしても良い。さらに、それぞれのT字スロット15,25は、ケーシング2およびアタッチメント部材18の全長にわたって形成されているが、両端部のみに形成するようにしても良い。また、それぞれのT字スロット15,25は、全長にわたって真っ直ぐに形成されているが、連結具が取り付けられるのであれば、T字スロット15,25を全体的に湾曲させるようにしても良い。
【0065】
【発明の効果】
本発明によれば、電動アクチュエータのケーシングとこれに隣接するアタッチメントの外面にそれぞれ係合溝と連通溝を形成し、これらに埋め込まれる連結具を介してケーシングとアタッチメントとを直接連結するようにしたので、これらを連結する部材が外部に突出することなく、強固にケーシングとアタッチメントとが締結され、電動アクチュエータの剛性を高めることができる。連結具のケーシングに対する取付位置は、係合溝に沿って移動させることにより任意の位置に設定することができる。
【0066】
とくに、アタッチメントをガイド部材とした場合には、電動アクチュエータにより駆動されるスライドテーブルをガイド部材により案内することによって高精度に移動することができる。とくに、アタッチメント上面にガイドレールを取り付けて前記ガイド部材を構成した場合にあっては、アタッチメントで荷重を受けることが可能となり、耐用強度の点で可搬重量の向上を図ることができる。
【0067】
一方、アタッチメントを電動アクチュエータのケーシングとした場合には、推力を倍増させることができ、推力の点で可搬重量の向上を図ることができる。
【0068】
さらに、電動アクチュエータおよびアタッチメントの各取付面にT字スロットを形成してあるため、取付けの自由度が高く、仕様に併せて種々の電動アクチュエータユニットを構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ケーシングの外周面上にT字スロット溝が形成された電動アクチュエータの説明図であり、(A)は全体斜視図、(B)は(A)のB−B線を切断面とする断面図、(C)は(A)のC−C線を切断面とする断面図、(D)は(A)のD−D線を切断面とする断面図である。
【図2】本発明の一実施の形態である電動アクチュエータユニットの構成要素の連結状態説明図である。
【図3】本発明の一実施の形態である電動アクチュエータユニットの組立斜視図である。
【図4】本発明の他の実施の形態である電動アクチュエータユニットの組立斜視図である。
【図5】図1に示した連結具の基本構造を示す斜視図である。
【図6】(A)は連結具の具体例を示す斜視図であり、(B)は同図(A)に示す連結具がケーシングとアタッチメント部材とに埋め込まれた状態を示す正面図であり、(C)は同図(B)における6C−6C線に沿う断面図である。
【図7】(A)は連結具の他の具体例を示す斜視図であり、(B)は同図(A)に示す連結具がケーシングとアタッチメント部材とに埋め込まれた状態を示す正面図であり、(C)は同図(B)における7C−7C線に沿う断面図である。
【図8】(A)は連結具の他の具体例を示す斜視図であり、(B)は同図(A)に示す連結具がケーシングとアタッチメント部材とに埋め込まれた状態を示す正面図であり、(C)は同図(B)における8C−8C線に沿う断面図である。
【図9】(A)は連結具の他の具体例を示す斜視図であり、(B)は同図(A)に示す連結具がケーシングとアタッチメント部材とに埋め込まれた状態を示す正面図であり、(C)は同図(B)における9C−9C線に沿う断面図である。
【図10】(A)は連結具の他の具体例を示す斜視図であり、(B)は同図(A)に示す連結具がケーシングとアタッチメント部材とに埋め込まれた状態を示す正面図であり、(C)は同図(D)における10C−10C線に沿う断面図であり、(D)は同図(B)における10D−10D線に沿う断面図である。
【図11】(A)は連結具の他の具体例を示す斜視図であり、(B)は同図(A)に示す連結具がケーシングとアタッチメント部材とに埋め込まれた状態を示す正面図であり、(C)は同図(D)における11C−11C線に沿う断面図であり、(D)は同図(B)における11D−11D線に沿う断面図である。
【図12】(A)は連結具の他の具体例を示す斜視図であり、(B)はこの連結具がケーシングとアタッチメント部材とに埋め込まれた状態を示す断面図である。
【図13】(A)は連結具の他の具体例を示す斜視図であり、(B)は同図(C)における13B−13B線に沿う断面図であり、(C)は同図(B)における13C−13C線に沿う断面図である。
【図14】(A)は連結具の他の具体例を示す斜視図であり、(B)は同図(C)における14B−14B線に沿う断面図であり、(C)は同図(B)における14C−14C線に沿う断面図である。
【符号の説明】
1 電動アクチュエータ
2 ケーシング
2a,2b 端面部
3 円筒部内部
4 電動モータ
4a 駆動軸
5 送りねじ軸
5a 基端部
5b 先端部
6 ピストンロッド
6a 基端部
6b 先端部
6c 突起部
7 ボールベアリング
8 樹脂製ベアリング
9 往復動体
10 ピストンロッド挿入孔
11 傾斜留め金具
12 ブッシュ
13 位置検出センサ
14 外面
15 T字スロット
15a 係合溝
15b 連通溝
15c 係合面
16 カップリング
17 締結ボルト
18 アタッチメント部材
19 電動アクチュエータユニット
20a,20b 連結面
21 スライドテーブル
21a テーブル本体
21b 連結部
22 ガイドレール
22a 貫通孔
23 ガイド部材
24 ガイドロッド
25 T字スロット
25a 係合溝
25b 連通溝
25c 係合面
26 外面
27 締結ナット
28 取付面
29 スペーサ
29a 取付孔
30 ねじ部材
30a 頭部
31 スライダー
40 (端部)連結具
40a〜40f (端部)連結具の具体例
41 (中間)連結具
41a〜41c (中間)連結具の具体例
42 先端プレート
42a ガイドロッド取付孔
42b ピストンロッド取付孔
43 第1の係合片
44 第2の係合片
45 連結部
46 締結面
47 切り欠き部
48 ねじ孔
49 ねじ部材
51 位置決め板
52 ストッパ
55 切り込み部
56 外側弾性変形部
57 内側弾性変形部
58 テーパ面
59 頭部
61,62 突起部
63,64 突き当て面
65 連結駒
66 押圧片
67 連結部
68 ねじ孔
69 取付孔
71,72 突き当て面
73 貫通孔
75,76 ねじ孔
77 接触面
78 両端面

Claims (4)

  1. 電動モータによりピストンロッドを直線方向に駆動する電動アクチュエータユニットであって、
    前記ピストンロッドを往復動自在に支承するとともに、外周に形成された連結面に沿って延びて開口する連通溝および当該連通溝に連なり当該連通溝よりも幅の大きい係合溝が形成された電動アクチュエータのケーシングと、
    前記連結面に接触する連結面に沿って延びて開口する連通溝および当該連通溝に連なり当該連通溝よりも幅の大きい係合溝が形成されたアタッチメントと、
    前記ケーシングと前記アタッチメントをそれぞれの前記連通溝を対向させてそれぞれの前記連面で接触させた状態のもとで、前記ケーシングの前記係合溝の係合面に接触する締結面を有し前記係合溝内に長手方向に挿入される第1の係合片、前記アタッチメントの前記係合溝の係合面に接触する締結面を有し前記係合溝内に長手方向に挿入される第2の係合片、およびこれらの係合片を連結する連結部を備えるとともに前記ケーシングと前記アタッチメントに軸方向任意の位置に埋め込まれる連結具と、
    前記連結具に設けられ、前記締結面を前記係合面に締め付けて前記連結具を介して前記ケーシングと前記アタッチメントとに締結力を加える締結部材とを有することを特徴とする電動アクチュエータユニット。
  2. 請求項1記載の電動アクチュエータユニットにおいて、前記第1の係合片に前記アタッチメントの前記係合溝内に入り込む連結部を一体に設け、前記第2の係合片に前記ケーシングの前記係合溝内に入り込む連結部を一体に設け、前記第1と第2の係合片のそれぞれの先端に傾斜した突き当て面を形成し、前記第1と第2の係合片を長手方向に連なるように配置した状態のもとで一方の前記係合片に形成された貫通孔を貫通し他方の前記係合片に形成されたねじ孔に前記締結部材としてのねじ部材をねじ結合することを特徴とする電動アクチュエータユニット。
  3. 請求項1または2記載の電動アクチュエータユニットにおいて、前記電動アクチュエータのケーシングに複数の前記アタッチメントを締結するようにしたことを特徴とする電動アクチュエータユニット。
  4. 請求項1,2または3記載の電動アクチュエータユニットにおいて、前記アタッチメントは、スライドテーブルを案内するガイドレールを備えたガイド部材であるか、ガイドロッドを軸方向に往復動自在に案内するガイド部材であるか、前記ケーシングと同種の電動アクチュエータのケーシングであることを特徴とする電動アクチュエータユニット。
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