JP5417588B2 - アクチュエータ - Google Patents

Description

本発明は、駆動部からの駆動力を変位体へと伝達することにより、該変位体をストローク変位させるアクチュエータに関する。

従来から、ワーク等を搬送する手段として、例えば、モータ等の回転駆動源の回転駆動力によって送りねじを回転駆動し、ワークを搬送するスライダを変位させるアクチュエータが広く用いられている。

本出願人は、モータ等の駆動源と、該駆動源が連結される本体ケースの内部に設けられ、前記駆動源からの駆動力が伝達される伝達機構と、前記本体ケースに連結されて前記伝達機構から駆動力が伝達されてストローク変位する変位機構とを備えたアクチュエータを提案している（特許文献１参照）。

特開２００７−８９２７５号公報

本発明は、前記の提案に関連してなされたものであり、案内機構を着脱自在に設けることによって変位体を安定的に軸線方向に沿って変位させることができると共に、要求される負荷の大きさに応じて最適な前記案内機構を選択でき、しかも、剛性を向上させることが可能なアクチュエータを提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、ボディと、
前記ボディに設けられ、該ボディの軸線方向に沿って変位する変位体とを有する変位機構と、
前記ボディに装着される本体部と、前記変位体と略平行に設けられ前記本体部に対して軸線方向に沿って変位自在に支持される案内軸と、前記案内軸と前記変位体とを連結する連結部材とを有する案内機構と、
を備え、
前記案内機構が、前記ボディに対して着脱自在に設けられることを特徴とする。

本発明によれば、変位機構を備えたボディに対して、本体部と、該本体部に対して軸線方向に沿って変位自在に支持される案内軸と、前記案内軸と前記変位体とを連結する連結部材とを有した案内機構が着脱自在に設けられる。そして、変位機構を構成する変位体がボディの軸線方向に沿って変位する際、前記変位体に連結部材を介して連結された案内軸と共に変位し、軸線方向に沿って案内される。

従って、ボディに対して案内機構を装着することにより、前記案内機構を構成する案内軸の案内作用下に変位体を安定的に軸線方向に沿って変位させることができると共に、前記変位体に対して軸線と直交方向に付与される負荷に対しても十分な剛性が得られる。

また、案内機構は、ボディに対して簡便に着脱することができるため、例えば、アクチュエータに対する要求負荷が変更された場合でも、該要求負荷に応じたサイズの異なる最適な別の案内機構へと交換することにより確実且つ容易に対応することができ、しかも、従来の案内機構が一体的に形成されたアクチュエータと比較し、前記要求負荷に応じた別のアクチュエータを準備する必要がないため、設備コストの低減を図ることができる。

さらに、上述したアクチュエータに対する要求負荷に応じた最適な案内機構へと交換することにより、前記案内機構の不必要な大型化を回避することができ、アクチュエータの小型軽量化を促進することができる。

さらにまた、案内軸は、変位体を中心として等間隔離間した一対設けることにより、前記変位体が変位する際に、該変位体の両側から確実に軸線方向に沿って案内することができ、より一層安定した状態で前記変位体を変位させることができる。

またさらに、本体部には、ボディに対する位置決めを行う位置決め手段を備えることにより、前記ボディと案内機構を構成するボディとを簡便且つ確実に所定位置に装着することが可能となる。

また、本体部には、ボディの装着される凹部を有し、変位体と案内軸とが略同一高さで水平方向に並列に配置することにより、前記変位体を前記案内軸の案内作用下に安定的に直線変位させることが可能となる。

さらに、本体部には、案内軸の軸線と直交方向に貫通した貫通孔を備え、前記貫通孔に締結部材の螺合されるねじ部を形成することにより、前記本体部を含む案内機構を、締結部材を介して他の部材に固定することが可能となる。すなわち、案内機構を介してボディ、変位機構を前記他の部材に対して共に固定することができる。

さらにまた、本体部には、変位体と略平行に貫通し、案内軸を軸線方向に沿って変位自在に案内する支持孔を備えることにより、前記本体部の長手寸法を変更することによって前記支持孔の軸線方向に沿った長さを自在に変更することができる。その結果、アクチュエータに付与される負荷に応じて案内機構を交換し、支持孔に支持される案内軸の支持範囲を変更することにより、前記負荷に対応可能な案内機構を構成することができる。

また、アクチュエータは、ボディに設けられ通電作用下に駆動する駆動部と、前記駆動部の駆動力を前記変位体へと伝達する伝達機構とを備え、前記駆動力によって前記変位体を変位させるとよい。

さらに、アクチュエータは、前記ボディに形成され、圧力流体の供給・排出されるポートと、前記ボディの内部に配設される前記変位体とを備え、前記圧力流体を前記ボディの内部に供給することにより、前記変位体を変位させるとよい。

本発明によれば、以下の効果が得られる。

すなわち、変位機構を備えたボディに対して、本体部と、該本体部に対して軸線方向に沿って変位自在に支持される案内軸と、前記案内軸と前記変位体とを連結する連結部材とを有した案内機構を着脱自在に設けることにより、前記案内機構を構成する案内軸の案内作用下に変位体を安定的に軸線方向に沿って変位させることができると共に、前記変位体に対して軸線と直交方向に付与される負荷に対しても十分な剛性を得ることができる。

また、案内機構は、ボディに対して簡便に着脱することができるため、例えば、アクチュエータに対する要求負荷が変更された場合でも、該要求負荷に応じた最適な案内機構へと交換することにより、確実且つ容易に対応することができると共に、前記案内機構の不必要な大型化を回避することができ、アクチュエータの小型軽量化を図ることが可能となる。

本発明の第１の実施の形態に係るアクチュエータを示す外観斜視図である。 図１のアクチュエータからガイドユニットを取り外した状態を示す分解斜視図である。 図１に示すアクチュエータの全体縦断面図である。 アクチュエータの正面図である。 図３のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。 図３のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。 図４のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係るアクチュエータを示す外観斜視図である。 図８のアクチュエータからガイドユニットを取り外した状態を示す分解斜視図である。 図８に示すアクチュエータの全体縦断面図である。

本発明に係るアクチュエータについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。

この第１の実施の形態に係るアクチュエータ１０は、図１〜図４に示されるように、軸線方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って長尺なシリンダボディ（ボディ）１２と、該シリンダボディ１２の一端部に連結されるカバーユニット１４と、前記シリンダボディ１２と略平行に設けられ電気信号によって回転駆動する駆動部１６と、該シリンダボディ１２の内部に設けられ、前記駆動部１６からの駆動力によってストローク変位可能な変位ナット１８を有した変位機構２０と、前記駆動部１６からの駆動力を前記変位機構２０へと伝達する駆動力伝達機構２２とを備えた駆動ユニット２４と、前記駆動ユニット２４を構成するシリンダボディ１２の端部に装着され、前記変位機構２０を軸線方向に沿って案内するガイドユニット２６とを含む。

すなわち、上述した駆動ユニット２４は、駆動部１６への通電作用下に変位機構２０を変位可能な電動アクチュエータである。

シリンダボディ１２は、断面略円形状に開口した孔部２８が軸線方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って貫通している。このシリンダボディ１２の一端部には、ハウジング３０が螺合されると共に、前記ハウジング３０を介してシリンダボディ１２と駆動部１６とを接続するカバーユニット１４のアダプタ３２が設けられる。このハウジング３０の内部には、一対の第１軸受３４が並列に設けられ、軸受ホルダ５４によって係止される。

一方、シリンダボディ１２の他端部には、孔部２８の内部に円筒状のロッドカバー３６が収容され、該ロッドカバー３６は、前記孔部２８の段差に係合された状態で止め輪３８によって軸線方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に係止される。ロッドカバー３６の内周面には、後述するピストンロッド（変位体）４０に摺接可能なロッドパッキン４２及びブッシュ４４が設けられると共に、前記ロッドカバー３６の端面には、シリンダボディ１２の一端部側に臨むように弾性材料（例えば、ゴム、ウレタン）からなるダンパが装着される。

また、シリンダボディ１２の他端部側には、後述するガイドユニット２６を装着する際、位置決めピン４６の挿入される一対のピン孔４８と、該ピン孔４８を中心として前記ボディの長手方向に所定間隔だけ離間した二対のねじ穴５０ａ、５０ｂとがそれぞれ底壁に形成される。このねじ穴５０ａ、５０ｂには、後述する取付ボルト５２ａ、５２ｂが螺合される。

一方、孔部２８の内周面には、半径外方向に窪み、且つ、軸線方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って延在する溝部５６（図６参照）が形成され、後述する変位機構２０のピストン５８に設けられた回り止め部材６０が挿入される。

カバーユニット１４は、シリンダボディ１２の一端部と駆動部１６の端部とを接続し、駆動力伝達機構２２が内部に収容されるアダプタ３２と、該アダプタ３２の開口部位を閉塞するプーリカバー６２とを有する。すなわち、シリンダボディ１２と駆動部１６とは、カバーユニット１４を介して互いに略平行に接続される。

駆動部１６は、例えば、ＤＣモータ、ステッピングモータ等の回転駆動源６４からなり、図示しない電源から電源ケーブルを通じて供給される電流によって回転駆動する。この駆動部１６は、その端部に形成されたアダプタ３２を介してシリンダボディ１２の一端部に連結されると共に、回転駆動源６４の駆動軸６６には、前記駆動力伝達機構２２の駆動プーリ６８が装着されている。

変位機構２０は、シリンダボディ１２の内部に収容されるねじシャフト７０と、該ねじシャフト７０に螺合される変位ナット１８と、前記変位ナット１８の外周側に装着されるピストン５８と、該ピストン５８の端部に連結されるピストンロッド４０と、該ピストンロッド４０の端部を閉塞するソケット７２とを有する。

ねじシャフト７０は、軸線方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って長尺に形成され、その外周面にはねじが刻設されている。ねじシャフト７０の一端部は、シリンダボディ１２の一端部側（矢印Ａ方向）となるように設けられ、その端部にはコネクタ７４が連結される。

コネクタ７４は、その外周面が第１及び第２軸受３４、７６によって回転自在に保持される。また、コネクタ７４の端部には、駆動力伝達機構２２を構成する従動プーリ７８が螺合されて連結される。すなわち、ねじシャフト７０の一端部が、コネクタ７４を介して第１及び第２軸受３４、７６によって回転自在に支持される。

一方、ねじシャフト７０の他端部側（矢印Ｂ方向）は、ピストンロッド４０の内部に挿通され、その端部には、ホルダ８０を介して環状の支持リング８２が設けられている。

変位ナット１８は、円筒状に形成され、その中央部に軸線方向に沿ったねじ孔（図示せず）を有し、該ねじ孔に対してねじシャフト７０が螺合される。そして、ねじシャフト７０の回転作用下にシリンダボディ１２の内部を軸線方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って変位する。

ピストン５８は、円筒状に形成され、その内部に変位ナット１８が収容されて連結されると共に、その一端部がピストンロッド４０に対して連結される。また、ピストン５８の外周面には、環状溝を介してマグネット８４が装着され、前記マグネット８４の磁気を、シリンダボディ１２の外側に装着された位置検出センサ（図示せず）によって検出することにより、アクチュエータ１０におけるピストン５８の位置が確認される。

回り止め部材６０は、その外周面から半径外方向に突出した突出部（図示せず）を有し、ピストン５８と共に前記回り止め部材６０がシリンダボディ１２の内部に挿通されることにより、前記突出部が溝部５６にそれぞれ挿通される。これにより、回り止め部材６０を含むピストン５８及び変位ナット１８は、シリンダボディ１２において回転方向への変位が阻止される。

ピストンロッド４０は、所定長さを有する管状に形成され、その一端部がピストン５８に螺合されると共に、他端部にはソケット７２が装着されて閉塞される。また、ピストンロッド４０の内部には、ねじシャフト７０が収容され、その内周面に支持リング８２が摺接すると共に、外周面にはロッドパッキン４２及びブッシュ４４が摺接している。そして、ピストンロッド４０は、ピストン５８の変位作用下に該ピストン５８と共に軸線方向に沿って変位し、シリンダボディ１２の他端部側（矢印Ｂ方向）から外部へと突出自在に設けられている。

駆動力伝達機構２２は、図１、図３及び図５に示されるように、アダプタ３２及びプーリカバー６２の内部に収容され、回転駆動源６４の駆動軸６６に連結された駆動プーリ６８と、ねじシャフト７０に連結されたコネクタ７４に装着される従動プーリ７８と、前記駆動プーリ６８と従動プーリ７８との間に懸架されるタイミングベルト９０とを含む。

なお、駆動プーリ６８は、外周側から中心方向に向かった螺合されたボルトピン９２によって駆動軸６６との相対変位が規制された状態で固定されると共に、従動プーリ７８も同様に、外周側から中心方向に向かった螺合されたボルトピン９２によってコネクタ７４との相対変位が規制された状態で固定されている。

そして、駆動プーリ６８及び従動プーリ７８の外周面に複数の歯部が設けられ、該歯部に対してタイミングベルト９０の内周面に設けられた歯部が噛合される。これにより、駆動部１６の回転駆動力が、駆動プーリ６８からタイミングベルト９０を介して従動プーリ７８へと伝達され、ねじシャフト７０を回転させると共に、該ねじシャフト７０に螺合された変位ナット１８を軸線方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って変位させることが可能となる。

ガイドユニット２６は、断面Ｕ字状に形成されたガイドボディ（本体部）９４と、該ガイドボディ９４に設けられた一対のロッド孔９６ａ、９６ｂに挿通される一対のガイドロッド（案内軸）９８ａ、９８ｂと、前記ガイドロッド９８ａ、９８ｂとピストンロッド４０とを連結する連結プレート（連結部材）１００とを含む。

ガイドボディ９４は、例えば、アルミニウム合金等の金属製材料から押出成形等によって形成され、駆動ユニット２４を構成するシリンダボディ１２の載置されるベース部１０２と、前記ベース部１０２の両側部から鉛直上方向に立設した一対のガイド部１０４ａ、１０４ｂとからなる。

ベース部１０２は、一定厚さを有したプレート状に形成され、シリンダボディ１２の軸線方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って所定長さで形成されると共に、該シリンダボディ１２の幅寸法に対して若干だけ大きく形成される。そして、ベース部１０２には、その長手方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿った略中央部に一対の位置決めピン４６が装着され、該ベース部１０２の上面から所定高さだけ突出している。また、ベース部１０２には、位置決めピン４６から所定間隔離間して二対のボルト孔１０６ａ、１０６ｂが形成され、前記ボルト孔１０６ａ、１０６ｂには、前記ガイドユニット２６とシリンダボディ１２とを連結するための取付ボルト５２ａ、５２ｂが挿通される。なお、ボルト孔１０６ａ、１０６ｂは、位置決めピン４６に対してベース部１０２の一端部側（矢印Ａ方向）及び他端部側（矢印Ｂ方向）にそれぞれ形成され、且つ、前記ベース部１０２の幅方向に並列に形成される。

ガイド部１０４ａ、１０４ｂは、ベース部１０２の両側部に接合され、該ベース部１０２に対して所定高さで形成される。そして、ベース部１０２にシリンダボディ１２が装着された際、該シリンダボディ１２に臨む内壁面が該シリンダボディ１２の側面に対して若干だけ離間するように形成されている。また、ガイド部１０４ａ、１０４ｂには、ガイドボディ９４の長手方向（矢印Ａ、Ｂ方向）、すなわち、シリンダボディ１２の軸線方向に沿ってロッド孔９６ａ、９６ｂがそれぞれ貫通すると共に、前記シリンダボディ１２がベース部１０２に装着された際、そのピストンロッド４０と略同一高さとなる位置に設けられる。また、ガイド部１０４ａ、１０４ｂには、ロッド孔９６ａ、９６ｂと直交するように二対の貫通孔１０８が形成され、該ガイド部１０４ａ、１０４ｂの上面から下方に向かってそれぞれ貫通している。

この貫通孔１０８は、図６に示されるように、ベース部１０２を間として一方のガイド部１０４ａと他方のガイド部１０４ｂとにそれぞれ形成され、その下部側の内周面には、ねじ部１０８ａが形成されている。そして、例えば、ガイドユニット２６が、プレート状の他の部材Ｐに載置され、下方から締結ボルト１０９が前記他の部材Ｐを介して貫通孔１０８へと挿入されて螺合されることにより、前記ガイドユニット２６が前記他の部材Ｐに対して固定される。

なお、貫通孔１０８に対して上方から締結ボルト１０９を挿入し、他の部材Ｐに形成されたねじ孔に螺合することによって前記他の部材Ｐに対してガイドユニット２６を固定するようにしてもよい。

ロッド孔９６ａ、９６ｂには、開口した両端部近傍に一対のロッドブッシュ１１０ａ、１１０ｂがそれぞれ設けられると共に、後述する連結プレート１００側となる一端部側には、環状のパッキン１１２が装着されている。そして、ロッド孔９６ａ、９６ｂの内部にガイドロッド９８ａ、９８ｂが挿通された際、該ガイドロッド９８ａ、９８ｂが一対のロッドブッシュ１１０ａ、１１０ｂによって軸線方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って変位自在に支持されると共に、パッキン１１２が前記ガイドロッド９８ａ、９８ｂの外周面に摺接することによって前記外周面に付着した塵埃等が除去される。このロッドブッシュ１１０ａ、１１０ｂは、例えば、すべり軸受、ボールブッシュ軸受等からなる。

なお、ロッド孔９６ａ、９６ｂの軸線方向に沿った長さが短い場合には、一対のロッドブッシュ１１０ａ、１１０ｂを設けることなく、単一のロッドブッシュのみを設けるようにしてもよい。

ガイドロッド９８ａ、９８ｂは、一定径の軸体からなり、ロッド孔９６ａ、９６ｂに挿通された際、その両端部側が前記ロッド孔９６ａ、９６ｂから突出するように設けられる。このガイドロッド９８ａ、９８ｂの長手寸法は、ピストンロッド４０が軸線方向に沿って変位した際、常に一対のロッドブッシュ１１０ａ、１１０ｂによって支持可能な長さに設定される。そして、ガイドロッド９８ａ、９８ｂの端部には、連結ボルト１１４を介して連結プレート１００が連結される。

連結プレート１００は、水平方向に長尺な断面長方形状に形成され、その略中央部には、連結ボルト１１４によってピストンロッド４０に装着されたソケット７２が連結される。一方、連結プレート１００の両端部近傍には、ピストンロッド４０を中心として一対のガイドロッド９８ａ、９８ｂが等間隔離間して連結ボルト１１４によってそれぞれ連結される。なお、一対のガイドロッド９８ａ、９８ｂとピストンロッド４０とは、連結プレート１００を介して略水平方向に一直線上に配置されている。

これにより、一対のガイドロッド９８ａ、９８ｂは、連結プレート１００を介してピストンロッド４０と共に一体的に変位する。

本発明の第１の実施の形態に係るアクチュエータ１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、シリンダボディ１２に対してガイドユニット２６を装着する場合について説明する。

先ず、例えば、ガイド部１０４ａ、１０４ｂが上方となるようにガイドユニット２６を構成するガイドボディ９４を床面等に載置しておき、前記ガイドユニット２６に対して上方から駆動ユニット２４を接近させ、一方のガイド部１０４ａと他方のガイド部１０４ｂとの間へと挿入してベース部１０２に載置する。なお、シリンダボディ１２は、ピン孔４８等を有した底壁側が下方、すなわち、ガイドユニット２６側となるようにベース部１０２に対して載置する。

そして、シリンダボディ１２のピン孔４８に、ベース部１０２に設けられた位置決めピン４６をそれぞれ挿入することにより、前記駆動ユニット２４とガイドユニット２６とが相対的に位置決めされ、その後に、ボルト孔１０６ａ、１０６ｂに下方から取付ボルト５２ａ、５２ｂを挿通してそれぞれねじ穴５０ａ、５０ｂに螺合させることにより、前記駆動ユニット２４に対してガイドユニット２６が位置決めされた状態で連結される（図３参照）。

この際、ガイドユニット２６に設けられた一対のガイドロッド９８ａ、９８ｂと、シリンダボディ１２に設けられたピストンロッド４０は、その高さ方向の位置が略一致するように配置されると共に、前記シリンダボディ１２の端部とガイドボディ９４の端部との位置が略一致するように装着される。

次に、ピストンロッド４０の端部に設けられたソケット７２に対して連結ボルト１１４を介して連結プレート１００を連結すると共に、前記連結プレート１００の両端部近傍に一対のガイドロッド９８ａ、９８ｂの端部を連結ボルト１１４によってそれぞれ連結する（図７参照）。これにより、ピストンロッド４０とガイドロッド９８ａ、９８ｂとが、連結プレート１００によって一体的に連結されると共に、その端部の位置がシリンダボディ１２の軸線方向に一致するように連結される。その結果、シリンダボディ１２の他端部側（矢印Ｂ方向）にガイドユニット２６が一体的に装着されることとなる。

このように、駆動ユニット２４の下部側に、ガイドユニット２６を一対の位置決めピン４６で位置決めした後、ベース部１０２に挿通された二対の取付ボルト５２ａ、５２ｂをそれぞれシリンダボディ１２に対して螺合することにより、前記駆動ユニット２４のシリンダボディ１２に対してガイドユニット２６を簡便に装着することができると共に、前記ガイドユニット２６を構成する一対のガイドロッド９８ａ、９８ｂと前記アクチュエータ１０のピストンロッド４０とを連結プレート１００によって容易に連結することができる。

すなわち、ガイド機構を有していないアクチュエータに対して必要に応じて所望のガイドユニット２６を簡便に取り付けることが可能となる。これにより、アクチュエータ１０を駆動させた際、そのピストンロッド４０のストローク変位がガイドユニット２６によって案内され、より一層円滑且つ安定的に変位させることができると共に、前記ピストンロッド４０に連結された連結プレート１００及びガイドロッド９８ａ、９８ｂによって剛性を高めることも可能となる。

次に、上述したようにガイドユニット２６の装着されたアクチュエータ１０の動作並びに作用効果について説明する。なお、図２に示されるように、ピストンロッド４０がボディの内部に収容された状態を初期位置として説明する。

この初期位置において、図示しない電源から駆動部１６に対して電流が供給されることにより、回転駆動源６４の駆動軸６６を介して駆動プーリ６８が回転駆動し、その回転駆動力がタイミングベルト９０を介して従動プーリ７８へと伝達される。

そして、従動プーリ７８の連結されたねじシャフト７０が回転することにより、変位ナット１８と共にピストン５８がシリンダボディ１２の他端部側（矢印Ｂ方向）に向かって変位する。

また、ピストン５８に装着された回り止め部材６０が、その突出部を介してシリンダボディ１２の溝部５６に挿通されているため、前記ピストン５８及び変位ナット１８の回転変位が規制され、該該ピストン５８及び変位ナット１８を軸線方向に沿ってのみ変位させることができる。

これにより、ピストン５８と共にピストンロッド４０が変位し、該ピストンロッド４０の他端部側（矢印Ｂ方向）が徐々にシリンダボディ１２の他端部から外部へと露呈するように突出すると共に、前記ピストンロッド４０に連結された連結プレート１００及び該連結プレート１００に連結された一対のガイドロッド９８ａ、９８ｂが一体的に矢印Ｂ方向へと変位する。

この際、ピストンロッド４０は、その水平方向に並列に設けられた一対のガイドロッド９８ａ、９８ｂによって直線方向（矢印Ｂ方向）に案内されるため、前記ピストンロッド４０を安定した状態で高精度に変位させることができる。また、同時に、ピストンロッド４０は、連結プレート１００を介してガイドロッド９８ａ、９８ｂと互いに連結されているため、その剛性強度が向上し、より一層安定的に変位させることが可能となる。しかも、例えば、重量の重いワーク等をピストンロッド４０の変位力によって移動又は係止させる際、剛性強度を向上させているため、前記ピストンロッド４０が撓んでしまうことが回避され、前記ワークを所望の方向に変位又は係止することが可能となる。

そして、ピストン５８がシリンダボディ１２の他端部側まで変位した変位終端位置において、該ピストン５８の端面がダンパに当接することにより、ピストン５８に付与される衝撃が緩衝される。

一方、ピストンロッド４０をシリンダボディ１２の一端部側（矢印Ａ方向）へと変位させる場合には、駆動部１６を構成する回転駆動源６４を前記とは反対方向に回転駆動させ、駆動プーリ６８及びタイミングベルト９０を介して従動プーリ７８を反対方向に回転させることにより、ねじシャフト７０の回転作用下に変位ナット１８及びピストン５８がシリンダボディ１２の一端部側（矢印Ａ方向）に向かって変位し、それに伴って、ピストンロッド４０が同様に前記シリンダボディ１２の一端部側（矢印Ａ方向）に向かって変位する。

この際も同様に、ピストンロッド４０が、連結プレート１００を介して一対のガイドロッド９８ａ、９８ｂに連結されているため、前記ガイドロッド９８ａ、９８ｂがロッド孔９６ａ、９６ｂに沿って変位することにより、前記ピストンロッド４０を軸線方向に沿って安定的に変位させることが可能となる。そして、ピストンロッド４０が、徐々にシリンダボディ１２の内部に収容されていき、変位ナット１８及びピストン５８がシリンダボディ１２の一端部側まで変位した初期位置へと復帰する（図３参照）。

以上のように、第１の実施の形態では、アクチュエータ１０における駆動ユニット２４に対して一対のガイドロッド９８ａ、９８ｂを備えたガイドユニット２６を着脱自在に設け、前記駆動ユニット２４を構成するピストンロッド４０の端部に、前記ガイドロッド９８ａ、９８ｂに連結された連結プレート１００を連結することにより、前記ピストンロッド４０と共に前記ガイドロッド９８ａ、９８ｂを変位させることができる。その結果、ピストンロッド４０を含む駆動ユニット２４を、安定的にストローク変位させることが可能となり、しかも、前記ピストンロッド４０に対する軸線と直交方向（横方向）に付与される負荷に対しても十分な剛性が得られる。

また、ガイドユニット２６を駆動ユニット２４に対して簡便に着脱することができるため、例えば、アクチュエータ１０で搬送又は係止するワークの大きさ（要求負荷）が変更された際、該ワークの大きさに応じたガイドユニット２６へと交換することにより、前記ワークの大きさに応じたガイド能力が確実且つ容易に得られると共に、前記大きさに応じた係止能力が得られる。

換言すれば、従来のアクチュエータにおいては、搬送若しくは係止されるワークの大きさが変更された場合には、該ワークの大きさに対応するガイド性能若しくは係止能力を有した別のアクチュエータを準備する必要があったが、本願発明では、別のアクチュエータを準備することなく、同一のアクチュエータ１０を用い、該アクチュエータ１０に対して装着されるガイドユニット２６のみを交換すればよい。

その結果、要求される負荷（搬送性能又は係止能力）に応じたガイドユニット２６へと交換することにより、常に最適なアクチュエータ１０として使用することができるため、その都度、別のアクチュエータを準備する場合と比較して設備コストの低減を図ることができる。また、常に最適なガイド性能を有したガイドユニット２６を用いることにより、前記ガイドユニット２６の無用な大型化を回避することができ、アクチュエータ１０の小型軽量化を促進することができる。

さらに、ピストン５８及びピストンロッド４０を含む駆動ユニット２４と、前記ピストンロッド４０のストローク変位を案内するガイドユニット２６とを別体で構成しているため、前記ガイドユニット２６を構成するガイドボディ９４の長手寸法は、ガイドロッド９８ａ、９８ｂを案内するために必要とされるロッド孔９６ａ、９６ｂの長さに応じて設定される。そのため、ガイドロッドを含むガイド機構が駆動ユニットと一体的に形成されたアクチュエータと比較し、前記ガイドユニット２６の長手寸法を小型化することができる。その結果、ガイドユニット２６の小型軽量化に伴って、アクチュエータ１０の小型軽量化が可能となると同時に、製造コストの低減を図ることが可能となる。

さらにまた、長手寸法の変更されたロッド孔９６ａ、９６ｂと、該ロッド孔９６ａ、９６ｂに対応して長手寸法の変更されたガイドロッド９８ａ、９８ｂとを備える別のガイドユニット２６と交換することにより、前記ガイドユニット２６によるピストンロッド４０のガイド性能を調整することができる。すなわち、ロッド孔９６ａ、９６ｂ及びガイドロッド９８ａ、９８ｂの長手寸法を増加させることにより、駆動ユニット２４を構成するピストンロッド４０が変位する際に、より広範囲でガイドすることが可能となり、それに伴って、前記ピストンロッド４０をより一層安定的に軸線方向に沿って変位させることができる。

またさらに、ガイドユニット２６には、ロッド孔９６ａ、９６ｂの延在方向と直交する二対の貫通孔１０８が形成され、該貫通孔１０８の下部にはねじ部１０８ａが形成されているため、前記ガイドユニット２６が他の部材Ｐに載置された状態で、前記貫通孔１０８のねじ部１０８ａに締結ボルト１０９を締結し、該他の部材Ｐと共締めすることによって、前記ガイドユニット２６を前記他の部材Ｐに対して確実且つ強固に固定することができる。

すなわち、ガイドユニット２６が直接的に他の部材Ｐに固定されているため、負荷や衝撃が前記ガイドユニット２６のみに付与され、駆動ユニット２４に対して直接的に付与されることを回避することができ、しかも、前記ガイドユニット２６が破損した場合には、該ガイドユニット２６のみを交換することで対応することが可能である。

また、ガイドユニット２６を他の部材Ｐに固定したままの状態で、駆動ユニット２４のみを交換することも可能となる。

次に、第２の実施の形態に係るアクチュエータ１５０を図８〜図１０に示す。なお、上述した第１の実施の形態に係るアクチュエータ１０と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。

この第２の実施の形態に係るアクチュエータ１５０では、通電作用下に駆動する駆動部１６の駆動力によってピストン５８及びピストンロッド４０を変位させる駆動ユニット２４の代わりに、シリンダボディ（ボディ）１６２に圧力流体を供給し、該圧力流体による押圧力によってピストン１５２及びピストンロッド（変位体）１５４を変位させる流体圧シリンダを駆動ユニット１５６として用いている点で、第１の実施の形態に係るアクチュエータ１０と相違している。

このアクチュエータ１５０は、図８〜図１０に示されるように、圧力流体の供給・排出される第１及び第２ポート（ポート）１５８、１６０を有したシリンダボディ１６２と、前記シリンダボディ１６２の一端部を閉塞するヘッドカバー１６４と、前記シリンダボディ１６２の他端部に設けられ、ピストンロッド１５４を変位自在に支持するロッドカバー１６６とからなる駆動ユニット１５６を備え、前記駆動ユニット１５６を構成するシリンダボディ１６２の他端部には、前記ピストンロッド１５４を含む変位機構１６７を軸線方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って案内可能なガイドユニット１６８が設けられる。

シリンダボディ１６２の外周面には、該シリンダボディ１６２の一端部側に第１ポート１５８が形成され、他端部側には第２ポート１６０が形成され、前記シリンダボディ１６２の内部に形成されたシリンダ室１７０とそれぞれ連通している。なお、第１及び第２ポート１５８、１６０は、図示しない配管を介して切換弁、圧力流体供給源に接続されている。

ヘッドカバー１６４は、止め輪３８によってシリンダボディ１６２の一端部に固定され、シリンダ室１７０の端部を閉塞すると共に、ロッドカバー１６６は、同様に止め輪３８によって前記シリンダボディ１６２の他端部に固定される。なお、ロッドカバー１６６の内周面には、ロッドパッキン４２が装着され、ピストンロッド１５４の外周面に摺接することにより、シリンダ室１７０内の気密を保持している。

シリンダ室１７０には、ピストンロッド１５４の一端部に連結されたピストン１５２が変位自在に設けられ、前記ピストン１５２の外周面には環状溝を介してピストンパッキン１７２及びマグネット８４が装着される。このピストンパッキン１７２は、シリンダ室１７０の内周面に摺接することにより、前記シリンダ室１７０内の気密を保持している。

シリンダボディ１６２の他端部には、一対の位置決めピン４６と、二対の取付ボルト５２ａ、５２ｂを介してガイドユニット１６８を構成するガイドボディ９４が装着される。また、シリンダボディ１６２から突出したピストンロッド１５４の端部には、連結プレート１００が連結され、該連結プレート１００の両端部側には、ガイドユニット１６８を構成する一対のガイドロッド９８ａ、９８ｂがそれぞれ連結されている。

そして、例えば、圧力流体供給源から第１ポート１５８へと圧力流体が供給されることにより、シリンダ室１７０内に前記圧力流体が導入され、ピストン１５２をシリンダボディ１６２の他端部側（矢印Ｂ方向）に向かって押圧する。これにより、ピストン１５２と共にピストンロッド１５４がシリンダボディ１６２に沿って軸線方向にストローク変位する。この際、ピストンロッド１５４は、その水平方向に並列に設けられた一対のガイドロッド９８ａ、９８ｂによって直線方向に案内されるため、前記ピストンロッド１５４を安定した状態で高精度に変位させることができる。また、同時に、ピストンロッド１５４は、連結プレート１００を介してガイドロッド９８ａ、９８ｂと互いに連結されているため、その剛性強度が向上し、より一層安定的に変位させることができる。

なお、本発明に係るアクチュエータは、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

１０、１５０…アクチュエータ １２、１６２…シリンダボディ
１４…カバーユニット １６…駆動部
１８…変位ナット ２０…変位機構
２２…駆動力伝達機構 ２４、１５６…駆動ユニット
２６、１６８…ガイドユニット ２８…孔部
４０、１５４…ピストンロッド ４６…位置決めピン
５０ａ、５０ｂ…ねじ穴 ５２ａ、５２ｂ…取付ボルト
５８、１５２…ピストン ６４…回転駆動源
７０…ねじシャフト ７２…ソケット
９４…ガイドボディ ９６ａ、９６ｂ…ロッド孔
９８ａ、９８ｂ…ガイドロッド １００…連結プレート
１０２…ベース部 １０４ａ、１０４ｂ…ガイド部
１０６ａ、１０６ｂ…ボルト孔 １１０ａ、１１０ｂ…ロッドブッシュ
１７０…シリンダ室

Claims (8)

1. ボディと、
   前記ボディに設けられ、該ボディの軸線方向に沿って変位する変位体とを有する変位機構と、
   前記ボディに装着される本体部と、前記変位体と略平行に設けられ前記本体部に対して軸線方向に沿って変位自在に支持される案内軸と、前記案内軸と前記変位体とを連結する連結部材とを有する案内機構と、
   を備え、
   前記本体部には、前記ボディの軸線方向と略平行に延在し、且つ、該ボディの軸線方向と直交する方向に窪んだ凹部を有し、前記ボディに対して直交する方向に挿通されたボルトを介して前記案内機構が、前記ボディに対して着脱自在に設けられることを特徴とするアクチュエータ。
2. 請求項１記載のアクチュエータにおいて、
   前記案内軸は、前記変位体を中心として等間隔離間した一対設けられることを特徴とするアクチュエータ。
3. 請求項１又は２記載のアクチュエータにおいて、
   前記本体部には、前記ボディに対する位置決めを行う位置決め手段を備えることを特徴とするアクチュエータ。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のアクチュエータにおいて、
   前記変位体と前記案内軸とが略同一高さで水平方向に並列に配置されることを特徴とするアクチュエータ。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のアクチュエータにおいて、
   前記本体部には、前記案内軸の軸線と直交方向に貫通した貫通孔を備え、前記貫通孔には締結部材の螺合されるねじ部が形成されることを特徴とするアクチュエータ。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のアクチュエータにおいて、
   前記本体部には、前記変位体と略平行に貫通し、前記案内軸を軸線方向に沿って変位自在に案内する支持孔を備えることを特徴とするアクチュエータ。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載のアクチュエータにおいて、
   前記アクチュエータは、前記ボディに設けられ通電作用下に駆動する駆動部と、前記駆動部の駆動力を前記変位体へと伝達する伝達機構とを備え、前記駆動力によって前記変位体を変位させることを特徴とするアクチュエータ。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載のアクチュエータにおいて、
   前記アクチュエータは、前記ボディに形成され、圧力流体の供給・排出されるポートと、前記ボディの内部に配設される前記変位体とを備え、前記圧力流体を前記ボディの内部に供給することにより、前記変位体を変位させることを特徴とするアクチュエータ。

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