JP6025625B2 - アクチュエータ - Google Patents

Description

本発明は、アクチュエータに関する。

ロッド型アクチュエータは、例えば、モータの回転運動に基づいて、スライド部に固定されたロッドが進退移動する。これにより、ロッドの先端に取り付けられた任意の工具が、作業対象のワークを押圧するなど、様々な作業を行う（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１に記載されたアクチュエータは、様々な環境下で使用される。例えば、加工食品を製造する工場や、機械加工を行う工場で、アクチュエータは使用されることがある。この場合、加工食品を冷却する冷却水や、機械加工で用いられる機械油が、アクチュエータに掛かることがある。冷却水や機械油等の作業用の液体が大量に掛かると、アクチュエータのハウジングを構成する部材と部材との隙間から、アクチュエータの内部に、作業用の液体が浸入するおそれがある。

この問題に対して、特願２０１２−１９３１９５号明細書に記載されたアクチュエータでは、ハウジングを構成する部材と部材との間に、シール部材を介在させている。これにより、ハウジングの部材と部材との隙間から、アクチュエータの内部に、作業用の液体が浸入することを防ぐことができる。結果として、防水性・防滴性を高めることができる。

また、アクチュエータでは、シール部材の介在によって、アクチュエータの内部空間の密閉性が高くなる。これにより、ロッドが進退移動すると、アクチュエータの内部空間の容積の変化に伴って、アクチュエータの内部空間の内圧が変化する。この結果、ロッドの円滑な動きが阻害されるおそれがある。このため、上記のアクチュエータでは、さらに、吸排気ポートが設けられている。吸排気ポートに接続された配管が、作業用の液体が掛からない位置まで引き出されることにより、作業用の液体の浸入を防ぎつつ、アクチュエータの内部空間の内圧は、外気圧と同等に保たれる。結果として、ロッドが、円滑に進退移動する。

特許第４９１８２３４号公報

特願２０１２−１９３１９５号明細書に記載されたアクチュエータの内部には、内圧の変化に伴って吸排気ポートから空気が取り込まれる。湿度が比較的高い空気が取り込まれた状態で、アクチュエータに、冷却水や機械油が大量に掛かると、アクチュエータの内部の空気が冷却される。これにより、アクチュエータの内部に、結露が生じるおそれがある。結露が生じると、結露によって生じた水分により、アクチュエータの構成部品に錆びが生じ、ひいては、スライド部及びロッドの円滑な動きが阻害されるおそれがある。

本発明は、上述の事情の下になされたもので、アクチュエータの内部の結露を防ぐことを目的とする。

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、
回転軸を備えるモータと、前記回転軸とともに回転するねじ軸と、前記ねじ軸の回転運動を直線運動に変換するナットを備える移動体と、前記移動体に固定され、軸方向に進退移動するロッドと、前記ロッドの一部が突出した状態で、前記モータと前記ねじ軸と前記移動体とが水密に保護される内部空間が形成され、前記内部空間の内圧を外気圧と同等に保つための吸排気口を備えるハウジングと、を備えるアクチュエータ本体と、
前記アクチュエータ本体に接続されることで、前記吸排気口から前記ハウジングの内部に流入する空気に含有された湿気を吸収する吸湿部を備える吸湿装置と、
を有することを特徴とする。

前記吸湿装置は、前記吸湿部を収納する収納部を備え、
前記収納部は、ケース本体と、ケース本体から着脱可能なカバーと、を備えていてもよい。

前記収納部は、少なくとも一部が透明な素材からなっていてもよい。

前記収納部には、内部を複数の空間に区画するとともに、区画された前記空間同士を連通する連通孔が形成された仕切部が形成され、
前記仕切部によって区画された空間は、空気が蛇行するように流れる流路として機能してもよい。

前記吸排気口に接続された接続管を有し、
前記吸湿装置は、前記接続管を介して、前記アクチュエータ本体に接続されていることで、前記吸湿装置の内部は、前記ハウジングの前記内部空間に通じていてもよい。

前記接続管の容積は、前記ハウジングの前記内部空間の容積より大きくてもよい。

前記吸湿装置は、前記アクチュエータ本体の前記ハウジングに固定されていてもよい。

前記ハウジングは、
フロント側の端部にフロント開口部が形成されたハウジング本体と、
前記ロッドを摺動可能に支持するとともに、前記フロント開口部を閉塞するフロントカバーと、
を備え、
前記フロントカバーは、前記ロッドとの間を水密にシールするためのロッド用シール部材を備えていてもよい。

前記フロントカバーは、前記ハウジング本体との間を水密にシールするためのフロントカバー用シール部材を備えていてもよい。

前記ハウジング本体のリア側の端部には、リア開口部が形成され、
前記ハウジングは、前記リア開口部を閉塞するリアカバーを備え、
前記リアカバーは、前記ハウジング本体との間を水密にシールするためのリアカバー用シール部材を備えていてもよい。

一端部が、前記吸湿装置に接続されるとともに、他端部が、外部に開放された開放管を有し、
前記開放管の容積は、前記ハウジングの前記内部空間の容積より大きくてもよい。

本発明によれば、吸湿装置の吸湿作用に基づいて、アクチュエータの内部の結露を防ぐことができる。

本発明の第１実施形態に係るアクチュエータの斜視図である。 アクチュエータの断面図である。 アクチュエータ本体の分解斜視図である。 ハウジング本体の斜視図（その１）である。 ハウジング本体の斜視図（その２）である。 アクチュエータ本体のフロント側端部近傍の断面図である。 アクチュエータ本体のフロント側端部近傍の分解断面図である。 フロントカバーの背面図である。 アクチュエータ本体のリア側端部近傍の断面図である。 リアカバーの正面図である。 スライド部等の断面図である。 スライド部等の斜視図である。 図１１のＢ−Ｂ断面図である。 図２のＡ−Ａ断面図である。 吸湿装置の斜視図である。 吸湿装置の断面図である。 吸湿装置に接続された開放管を説明するための側面図である。 アクチュエータの動作を説明するための断面図（その１）である。 アクチュエータの動作を説明するための断面図（その２）である。 アクチュエータの動作を説明するための側面図（その１）である。 アクチュエータの動作を説明するための側面図（その２）である。 本発明の第２実施形態に係るアクチュエータの斜視図である。 本発明の第２実施形態に係るアクチュエータのリア側の端部近傍の断面図である。 本発明の第３実施形態に係るアクチュエータの斜視図である。 アクチュエータ本体と吸湿装置とを接続する接続管を説明するための側面図である。 変形例に係る吸湿装置の断面図である。

以下、本発明の第１実施形態に係るアクチュエータ１０について図１〜図１９を参照しつつ説明する。なお、図中のＸＹ平面は水平な面であり、図中のＺ軸の方向は鉛直方向である。

アクチュエータ１０は、図１及び図２に示すように、Ｙ軸方向に進退移動するロッド１２を有するロッド型アクチュエータである。また、アクチュエータ１０は、ハウジング２０の内部空間Ｒ１が水密に保護されている防水仕様のアクチュエータである。アクチュエータ１０は、アクチュエータ本体１１と、吸湿装置１００と、接続管１８と、開放管１９とを有する。

接続管１８は、アクチュエータ本体１１のハウジング２０と吸湿装置１００とを接続する。ハウジング２０の内部空間Ｒ１は、接続管１８によって、吸湿装置１００の内部に通じている。接続管１８は、例えば、可撓性を有するホースである。

開放管１９は、一方の端部が、吸湿装置１００に接続されているとともに、他方の端部１９ａが、外部に解放されている。開放管１９は、接続管１８と同様に、例えば、可撓性を有するホースである。

アクチュエータ本体１１は、図３に示すように、上述したロッド１２及びハウジング２０に加えて、モータユニット５０と、スライド部６０（移動体）と、ボールねじ軸７０と、ベース８０と、フロント側ベアリングユニット９０Ａと、リア側ベアリングユニット９０Ｂとを有する。

ロッド１２は、図２に示すように、内部に孔が形成された円筒状の部材で、例えば、ステンレス鋼からなる。また、ロッド１２の外周面には、硬質クロムメッキが施されている。ロッド１２の−Ｙ側の端部には、外周に雄ねじ部が形成された先端金具Ｍが捻じ込まれて固定されている。

ハウジング２０には、水密に保護された内部空間Ｒ１が形成されている。ハウジング２０は、ロッド１２を支持するとともに、ロッド１２の一部が突出した状態で、モータユニット５０、スライド部６０、及びボールねじ軸７０等を水密に保護する部材である。ハウジング２０は、図３に示すように、ハウジング本体２１と、フロントカバー３０と、リアカバー４０とを有する。

ハウジング本体２１は、図４に示すように、Ｙ軸方向を長手方向とする筒状の部材である。ハウジング本体２１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る。ハウジング本体２１のフロント側（−Ｙ側）の端部には、フロント開口部２１ａが形成されている。ハウジング本体２１のフロント側の端面２２は、ＸＺ平面に平行な平面に構成されている。フロント側の端面２２には、ねじ穴２２ａが形成されている。本実施形態においては、ねじ穴２２ａの数は、４つである。

図５に示すように、ハウジング本体２１のリア側（＋Ｙ側）の端部には、リア開口部２１ｂが形成されている。ハウジング本体２１のリア側の端面２３は、ＸＺ平面に平行な平面に構成されている。リア側の端面２３には、ねじ穴２３ａが形成されている。本実施形態においては、ねじ穴２３ａの数は、４つである。

ハウジング本体２１の天板部２４には、Ｚ軸方向に貫通する工具用貫通孔２４ａが形成されている。工具用貫通孔２４ａには、キャップ２４ｂが着脱可能に取り付けられている。

図４及び図５に示すように、ハウジング本体２１の底板部２５には、Ｚ軸方向に貫通するボルト用貫通孔２５ａが形成されている。また、底板部２５の下面（−Ｚ側の面）には、２本の取付用溝２５ｂが形成されている。取付用溝２５ｂは、ハウジング本体２１の長手方向に沿って形成されている。この取付用溝２５ｂは、アクチュエータ１０の設置対象の設備や設置台に取り付けるために用いられる。

フロントカバー３０は、図６及び図７に示すように、ハウジング本体２１のフロント開口部２１ａを閉塞する部材である。フロントカバー３０は、ハウジング２０の内部空間Ｒ１を水密に保護するためのロッド用シール部材３１、３２と、フロントカバー用シール部材３３と、ソフトワイパ３４とを備えている。また、フロントカバー３０には、ロッド１２を通すためのロッド用貫通孔３０ａが形成されている。このロッド用貫通孔３０ａの内周面には、ロッド用シール部材３１を嵌め込むための環状の溝３５が形成されている。ロッド用貫通孔３０ａの−Ｙ側の開口には、ロッド用シール部材３２を嵌め込むための凹部３６が形成されている。フロントカバー３０の＋Ｙ側の端面には、グリス溜り用凹部３７が形成されている。このグリス溜り用凹部３７には、フロント側ベアリングユニット９０Ａのグリス溜り用凸部９２が、グリス溜り用シール部材９３を介して嵌め込まれる。グリス溜り用凹部３７とグリス溜り用凸部９２との間には、グリス供給路３９ａが形成される（図６参照）。

図８は、フロントカバー３０の背面図である。図８に示すように、フロントカバー３０の＋Ｙ側の端面（図８における正面）には、溝３８が形成されている。また、フロントカバー３０には、Ｙ軸方向に貫通するボルト用貫通孔３０ｂが形成されている。本実施形態においては、フロントカバー３０に形成されたボルト用貫通孔３０ｂの孔数は、図３を参照するとわかるように、ハウジング本体２１のねじ穴２２ａの数に対応させて、４つである。ボルト用貫通孔３０ｂには、フロントカバー３０を、ハウジング本体２１に固定するためのボルト１３が挿入される。ボルト用貫通孔３０ｂに挿入されたボルト１３は、ハウジング本体２１のねじ穴２２ａに捻じ込まれる。これにより、フロントカバー３０は、ハウジング本体２１に固定される。

ロッド用シール部材３１は、図６及び図７に示すように、フロントカバー３０の溝３５に嵌め込まれることによって、フロントカバー３０とロッド１２との間を水密にシールする。ロッド用シール部材３１の断面形状は、本実施形態においては、Ｘ字型である。ロッド用シール部材３１は、例えば、ゴムからなる。ロッド用シール部材３１の表面は、ＤＬＣ（Diamond Like Carbon）コーティングが施されて、硬化処理がなされている。

ロッド用シール部材３２は、フロントカバー３０の凹部３６に嵌め込まれることによって、フロントカバー３０とロッド１２との間を水密にシールする。ロッド用シール部材３２は、例えば、−Ｙ方向に突出する突出部３２ａが形成された略円環状のダストシールである。ロッド用シール部材３２の突出部３２ａは、ロッド１２の外周面に接触するように形成されている。これにより、アクチュエータ１０の外部の水や塵が、ロッド１２の進退移動に伴って、ハウジング２０の内部空間Ｒ１に浸入することを防いでいる。また、ロッド用シール部材３２は、ゴム製のシール部材本体と、シール部材本体に埋め込まれた金属部３２ｂとを有している。ロッド用シール部材３２のシール部材本体は、例えば、ゴムからなる。ロッド用シール部材３２の表面は、ＤＬＣ（Diamond Like Carbon）コーティングが施されて、硬化処理がなされている。ロッド用シール部材３２は、ロッド用シール部材３１とともに、ハウジング２０の内部空間Ｒ１への異物や水滴等の浸入を防ぐ。

フロントカバー用シール部材３３は、フロントカバー３０の溝３８に嵌め込まれることによって、フロントカバー３０とハウジング本体２１との間を水密にシールする。フロントカバー用シール部材３３は、例えば、Ｏリングである。フロントカバー用シール部材３３は、ハウジング２０の内部空間Ｒ１への異物や水滴等の浸入を防ぐ。

ソフトワイパ３４は、ロッド用シール部材３２の＋Ｙ側の端部に形成された凹部に嵌め込まれている。ソフトワイパ３４は、例えば、フェルトからなる。ソフトワイパ３４は、例えば、グリスが含浸されることで、ハウジング２０の内部空間Ｒ１で生じた磨耗粉の外部への流出を防止したり、ロッド１２の外周面にグリスを供給したりする。

また、フロントカバー３０は、グリスニップル３９を備えている。グリスニップル３９は、ロッド１２を円滑に移動させるためのグリスを注入するための部材である。グリスニップル３９は、フロントカバー３０のグリスニップル用取付孔３０ｃに圧入されることによって取り付けられている。なお、グリスニップル用取付孔３０ｃは、グリス供給路３９ａ、３９ｂによって、ロッド用貫通孔３０ａに通じている。グリスニップル３９は、貫通孔が形成された本体部と、貫通孔に挿入されたスプリングと、スプリングによって上方（＋Ｚ方向）に付勢されたボールとを有する。スプリングでボールが上方に付勢されることによって、グリスニップル３９の開口は、閉じられている。

このグリスニップル３９にグリスを注入する場合、アクチュエータ１０のユーザは、先ず、グリスを供給するためのグリスガンを、グリスニップル３９に接続する。そして、グリスガンからグリスが流れることにより、グリスの注入が開始される。すると、スプリングの付勢力に抗して、ボールが下方（−Ｚ方向）に移動する。これにより、グリスは、グリス供給路３９ａ、３９ｂを通過して、ロッド１２の外周面に供給される。

リアカバー４０は、図９に示すように、ハウジング本体２１のリア開口部２１ｂを閉塞する部材である。リアカバー４０は、ハウジング２０の内部を水密に保つためのリアカバー用シール部材４１を有している。リアカバー４０の−Ｙ側の端面には、リアカバー用シール部材４１を嵌め込むための溝４２が形成されている。また、リアカバー４０の＋Ｙ側の面には、ハウジング２０の内部空間Ｒ１と、アクチュエータ本体１１の外部とを連通させる吸排気口４０ａが形成されている。

図１０は、リアカバー４０の正面図である。図１０に示すように、リアカバー４０には、Ｙ軸方向に貫通するボルト用貫通孔４０ｂが形成されている。本実施形態においては、リアカバー４０に形成されたボルト用貫通孔４０ｂの数は、図５に示すハウジング本体２１のねじ穴２３ａの数に対応させて、４つである。ボルト用貫通孔４０ｂには、図３に示すように、リアカバー４０を、ハウジング本体２１に固定するためのボルト１４が挿入される。ボルト用貫通孔４０ｂに挿入されたボルト１４は、ハウジング本体２１のねじ穴２３ａに捻じ込まれる。これにより、リアカバー４０は、ハウジング本体２１に固定される。

リアカバー用シール部材４１は、図９に示すように、リアカバー４０の溝４２に嵌め込まれることによって、リアカバー４０とハウジング本体２１との間を水密にシールする。リアカバー用シール部材４１は、例えば、Ｏリングである。リアカバー用シール部材４１は、ハウジング２０の内部空間Ｒ１への異物や水滴等の浸入を防ぐ。

また、リアカバー４０は、吸排気口４０ａに取り付けられた吸排気ポート４３を備えている。吸排気口４０ａ及び吸排気ポート４３は、ハウジング２０の外部から内部空間Ｒ１に通じることで、ハウジング２０の内部空間Ｒ１の内圧を外気圧と同等に保つために用いられる。吸排気ポート４３には、接続管１８が接続される。

また、リアカバー４０の＋Ｙ側の面には、ケーブル用貫通孔４０ｃが形成されている。ケーブル用貫通孔４０ｃには、アクチュエータケーブル５４が通される。

モータユニット５０は、図９に示すように、モータ本体５１と、エンコーダ５２と、モータブラケット５３と、アクチュエータケーブル５４とを有する。

モータ本体５１は、例えば、出力軸５１ａ（回転軸）、ロータ、ステータ、モータケース５１ｂ等を有している。モータ本体５１には、アクチュエータケーブル５４を介して電源からの電力が供給される。モータ本体５１に電力が供給されることによって、モータ本体５１のロータが回転する。このロータの回転運動は、出力軸５１ａに出力される。また、出力軸５１ａの先端には、カップリング５５（継手部材）が取り付けられている。

エンコーダ５２は、例えば、コードホイール、光学センサ、これらを収納するエンコーダカバー等を有している。コードホイールは、出力軸５１ａとともに回転する。光学センサは、コードホイールに、照明光を射出するとともに、コードホイールに反射された照明光を受光し、受光した照明光の強度に応じた電圧信号を出力する。これにより、エンコーダ５２は、モータ本体５１の出力軸５１ａの回転を検出する。

モータブラケット５３は、モータ本体５１のモータケース５１ｂを、リア側ベアリングユニット９０Ｂに支持する部材である。モータブラケット５３は、例えば、ボルトによって、モータケース５１ｂの−Ｙ側の面に固定されている。モータブラケット５３には、Ｙ軸方向に貫通する貫通孔５３ａが形成されている。貫通孔５３ａ内には、モータケース５１ｂから−Ｙ方向に突出する出力軸５１ａが配置される。モータブラケット５３の上面（＋Ｚ側の面）には、ねじ孔５３ｂが形成されている。このねじ孔５３ｂには、セットスクリュー５７が捻じ込まれる。セットスクリュー５７の下端が、リア側ベアリングユニット９０Ｂの上面を押圧することにより、モータブラケット５３は、リア側ベアリングユニット９０Ｂに固定される。なお、ねじ孔５３ｂへのセットスクリュー５７の捻じ込み作業は、ハウジング本体２１に形成された工具用貫通孔２４ａからキャップ２４ｂを取り外して、セットスクリュー５７を捻じ込むための工具を工具用貫通孔２４ａに挿入しつつ行われる。

スライド部６０（移動体）は、図１１及び図１２に示すように、ロッド１２が固定されることにより、ロッド１２とともに＋Ｙ方向及び−Ｙ方向の双方向に移動する部材である。スライド部６０は、スライド部本体６１と、ボールねじナット６２と、転動体収納ユニット６３とを有する。

スライド部本体６１は、例えば、金属からなる略直方体の部材である。スライド部本体６１には、Ｙ軸方向に貫通する貫通孔６１ａが形成されている。スライド部本体６１の貫通孔６１ａの−Ｙ側の開口近傍の内周面には、雌ねじ部が形成されている。これに対して、ロッド１２の＋Ｙ側の端部近傍の外周面には、雄ねじ部が形成されている。ロッド１２の雄ねじ部が、スライド部本体６１の貫通孔の雌ねじ部に螺合することにより、ロッド１２は、スライド部本体６１に固定される。

ボールねじナット６２は、ボールねじ軸７０の外周に配置されている。ボールねじナット６２は、ボールねじ軸７０に複数の転動体を介して嵌め込まれる。転動体が転動することにより、ボールねじ軸７０の回転運動が、ボールねじナット６２の直線運動に円滑に変換される。また、ボールねじナット６２は、スライド部本体６１に形成された貫通孔６１ａの＋Ｙ側からは、挿入されて、ボルト等により固定される。

転動体収納ユニット６３は、スライド部本体６１の下面（−Ｚ側の面）に固定されている。転動体収納ユニット６３の内部には、図１３に示すように、転動体循環路６３ａが形成されている。転動体循環路６３ａには、複数の転動体Ｂ１が配置される。

ボールねじ軸７０は、図２に示すように、外周面が螺旋状のボールねじ面として構成されたボールねじ軸本体７１と、ボールねじ軸本体７１の＋Ｙ側の端部に形成された小径部７２と、小径部７２に嵌め込まれて固定された接続部材７３とから構成される。接続部材７３には、図９に示すように、リア側ベアリングユニット９０Ｂとカップリング７４（継手部材）が取り付けられる。

カップリング７４は、ボールねじ軸７０の接続部材７３に、例えば、回り止め用のねじによって固定されている。カップリング７４は、モータユニット５０の出力軸５１ａの先端に取り付けられたカップリング５５に嵌合する形状に形成されている。カップリング７４がカップリング５５に嵌合することにより、ボールねじ軸７０は、出力軸５１ａとともに回転する。これにより、出力軸５１ａの回転運動がボールねじ軸７０に伝達される。

ベース８０は、図２及び図３に示すように、Ｙ軸方向を長手方向とする部材である。ベース８０は、図１３に示すように、底板部８１と、底板部８１の両側に形成された側壁部８２Ｒ、８２Ｌとを有する。ベース８０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る。側壁部８２Ｒの−Ｘ側の面及び側壁部８２Ｌの＋Ｘ側の面には、凹部がそれぞれ形成されている。この凹部には、Ｙ軸方向を長手方向とするガイドレール８３Ｒ、８３Ｌが取り付けられている。ガイドレール８３Ｒの−Ｘ側の面及びガイドレール８３Ｌの＋Ｘ側の面には、溝部がそれぞれ形成されている。溝部は、対向するように形成されており、溝部の内面は、略湾曲面として構成されている。

図１４は、図２のＡ−Ａ断面図である。図１４に示すように、ベース８０の下面（−Ｚ側の面）には、ねじ穴８０ａが形成されている。ねじ穴８０ａの数は、ハウジング本体２１の底板部２５のボルト用貫通孔２５ａの孔数に対応して、３つである。ベース８０は、ボルト８８によって、ハウジング本体２１に固定される。詳しくは、ボルト８８は、ハウジング本体２１の下側（−Ｚ側）から、中央に孔が形成された円板状のシール部材８９を介して、ボルト用貫通孔２５ａに挿入される。そして、ボルト８８は、ベース８０のねじ穴８０ａに捻じ込まれる。このシール部材８９は、弾性の素材からなり、ボルト８８の頭部と、ボルト用貫通孔２５ａとの間を水密にシールする。

また、ベース８０には、図１３に示すように、複数の転動体Ｂ１を介して、スライド部６０が取り付けられる。この転動体Ｂ１が、ガイドレール８３Ｒ、８３Ｌ上を転動することにより、スライド部６０は、Ｙ軸方向に＋Ｙ方向及び−Ｙ方向の双方向に円滑に移動する。

フロント側ベアリングユニット９０Ａは、図６及び図７に示すように、ベース８０のフロント側（−Ｙ側）に固定されている。フロント側ベアリングユニット９０Ａには、ロッド１２を通すための貫通孔が形成されており、この貫通孔の内周面には、オイルレスベアリング９１が配置されている。オイルレスベアリング９１は、ロッド１２をＹ軸方向に進退移動可能に支持する。また、フロント側ベアリングユニット９０Ａには、−Ｙ方向に突出するグリス溜り用凸部９２が形成されている。グリス溜り用凸部９２には、Ｏリングからなるグリス溜り用シール部材９３が嵌め込まれている。グリス溜り用シール部材９３は、グリス溜り用凸部９２とグリス溜り用凹部３７とで形成されたグリス供給路３９ａから、ハウジング２０の内部空間Ｒ１へのグリスの流出を防止するために用いられる。

リア側ベアリングユニット９０Ｂは、図９に示すように、ボールベアリング９５と、ベアリングハウジングと、ベアリング押え部とを有する。リア側ベアリングユニット９０Ｂは、ボールねじ軸７０を挿入するための貫通孔が形成されており、この貫通孔の内周面には、ボールベアリング９５が配置されている。ボールベアリング９５は、貫通孔の−Ｙ側から嵌め込まれ、ベアリング押え部によって押さえ込まれている。そして、ベアリング押え部は、ボルト等によって、ベアリングハウジングに固定されている。このボールベアリング９５によって、ボールねじ軸７０は回転可能に支持される。

吸湿装置１００は、図１及び図２に示すように、アクチュエータ本体１１に接続されることで、吸排気ポート４３からハウジング２０の内部空間Ｒ１に流入する空気から、含有された湿気を取り除く。吸湿装置１００は、図１５Ａ及び図１５Ｂに示すように、吸湿部１０１と、収納部１０２とを有する。

吸湿部１０１は、例えば、吸湿剤、乾燥剤等からなる。吸湿部１０１の素材としては、塩化カルシウム、生石炭、シリカゲル等である。しかしながら、吸湿部１０１の素材は、これに限られず、空気に含有された湿気を取り除くものであれば、これ以外の素材のものであってもよい。また、吸湿部１０１は、例えば、取り替えが容易なように、上記素材が入れられた袋を有している。

収納部１０２には、水密に保たれた内部空間Ｒ２が形成されている。収納部１０２の内部空間Ｒ２には、吸湿部１０１が収納される。収納部１０２は、ケース１０３と、カバー１０４と、弾性の素材からなる吸湿装置用シール部材１０５とを有する。

ケース１０３は、上方に開口が形成されたケース本体と、吸排気ポート１０３ａ、１０３ｂとを有する。ケース１０３のケース本体の−Ｙ側の面には、吸排気ポート１０３ａが取り付けられている。この吸排気ポート１０３ａには、接続管１８が接続される。また、ケース本体の＋Ｙ側の面には、吸排気ポート１０３ｂが取り付けられている。この吸排気ポート１０３ｂには、開放管１９が接続される。

カバー１０４は、ケース１０３のケース本体の開口を覆う部材である。カバー１０４には、透明な素材からなる窓部１０６が形成されている。カバー１０４は、吸湿装置用シール部材１０５を介して、ケース１０３に、着脱可能に取り付けられている。カバー１０４は、例えば、ねじ１０７によって、ケース１０３に固定される。ケース１０３とカバー１０４とに挟まれた吸湿装置用シール部材１０５は、ケース１０３とカバー１０４との間を水密にシールする。

上述のように構成されたアクチュエータ１０は、ロッド用シール部材３１、３２、フロントカバー用シール部材３３、リアカバー用シール部材４１によって、ハウジング２０の内部空間Ｒ１が水密に保護された防水仕様のものである。このため、例えば、加工食品を製造する工場や、機械加工を行う工場等、湿度が高い環境等で使用することが可能である。この場合、吸湿装置１００に接続された開放管１９の端部１９ａは、加工食品を冷却する冷却水や、機械加工で用いられる機械油が掛からない場所にまで引き出される。また、図１６に示すように、開放管１９の内部の容積Ｃ１（＝開放管１９の長さＬ１×開放管１９の内径Ｄ１）は、ハウジング２０の内部空間Ｒ１の容積Ｃ２よりも大きくなっている。開放管１９の内部の容積Ｃ１は、ハウジング２０の内部空間Ｒ１の容積Ｃ２よりも大きなものであればよいが、長さＬ１を小さくし、相対的に内径Ｄ１を大きくし過ぎると、開放管１９が硬くなり、使い勝手が悪くなる。なお、開放管１９の内部の容積Ｃ１は、ハウジング２０の内部空間Ｒ１の容積Ｃ２の１．５倍であることが望ましい。

上述のように構成されたアクチュエータ１０の動作について、図１７Ａ、図１７Ｂ、図１８、及び図１９を参照しつつ説明する。

先ず、モータユニット５０に電源が供給されることによって、図１７Ａに示すように、モータユニット５０の出力軸５１ａが所定の方向に回転（正転）する。出力軸５１ａが所定の方向に回転すると、出力軸５１ａに接続されているボールねじ軸７０が、出力軸５１ａとともに回転（正転）する。

ボールねじ軸７０が回転すると、図１７Ｂに示すように、ボールねじ軸７０の回転運動に伴って、ボールねじナット６２が、例えば、−Ｙ方向に直線運動をする。ボールねじナット６２が、−Ｙ方向に移動すると、ボールねじナット６２に固定されているスライド部６０も、ボールねじナット６２とともに−Ｙ方向に移動をする。

スライド部６０が−Ｙ方向に移動をすると、スライド部６０に固定されているロッド１２も、スライド部６０とともに−Ｙ方向に移動する。これにより、ロッド１２の先端に取り付けられた先端金具Ｍが−Ｙ方向に移動する。このとき、ロッド１２の先端側に、ワークＷが配置されている場合は、ロッド１２（詳しくは、ロッド１２の先端金具Ｍ）がワークＷを押し付ける。

このとき、ハウジング２０の内部空間Ｒ１は水密に保たれているため、図１８に示すように、ロッド１２の−Ｙ方向への移動に伴って、内部空間Ｒ１の内部容量が大きくなる。すると、アクチュエータ１０の外部の空気が、開放管１９、吸湿装置１００、及び接続管１８を通って、ハウジング２０の内部空間Ｒ１に流入する。これにより、内部空間Ｒ１の内圧は、外気圧と同等に保たれる。結果的に、スライド部６０及びロッド１２は、内部空間Ｒ１の内圧の変化に影響を受けることなく、円滑に移動する。

また、内部空間Ｒ１に流入する空気は、吸湿装置１００を通過するため、吸湿装置１００の吸湿部１０１の吸湿作用により、湿気が取り除かれた空気が、内部空間Ｒ１に流入する。これにより、内部空間Ｒ１の空気は、湿気が取り除かれた状態に保たれる。

以上により、ロッド１２及び先端金具Ｍの−Ｙ方向への移動が完了する。

次に、モータユニット５０の出力軸５１ａが所定の方向とは逆方向に回転（逆転）すると、図１７Ａ及び図１７Ｂに示すように、出力軸５１ａに接続されているボールねじ軸７０も、出力軸５１ａとともに逆方向に回転（逆転）する。

ボールねじ軸７０が回転すると、ボールねじ軸７０の回転運動に伴って、ボールねじナット６２が、＋Ｙ方向に直線運動をする。ボールねじナット６２が、＋Ｙ方向に移動すると、ボールねじナット６２に固定されているスライド部６０も、ボールねじナット６２とともに＋Ｙ方向に移動をする。

スライド部６０が＋Ｙ方向に移動をすると、スライド部６０に固定されているロッド１２も、スライド部６０とともに＋Ｙ方向に移動する。これにより、ロッド１２の先端に取り付けられた先端金具Ｍが＋Ｙ方向に移動し、ロッド１２（詳しくは、ロッド１２の先端金具Ｍ）がワークＷから離間する。

このとき、ハウジング２０の内部空間Ｒ１は水密に保たれているため、図１９に示すように、ロッド１２の＋Ｙ方向への移動に伴って、内部空間Ｒ１の内部容量が小さくなる。すると、アクチュエータ１０のハウジング２０の内部空間Ｒ１の空気が、接続管１８、吸湿装置１００、及び開放管１９を通って、アクチュエータ１０の外部に流出する。これにより、内部空間Ｒ１の内圧は、外気圧と同等に保たれる。結果的に、スライド部６０及びロッド１２は、内部空間Ｒ１の内圧の変化に影響を受けることなく、円滑に移動する。

以上により、ロッド１２及び先端金具Ｍの＋Ｙ方向への移動が完了し、ロッド１２及び先端金具Ｍは、初期位置まで戻る。

以上、説明したように、本第１実施形態に係るアクチュエータ１０では、アクチュエータ本体１１に、吸湿部１０１を有する吸湿装置１００が接続されている。吸湿部１０１は、吸排気口４０ａからハウジング２０の内部空間Ｒ１に流入する空気に含有された湿気を吸収する。このため、内部空間Ｒ１の空気は、湿気が取り除かれた状態に保たれる。これにより、アクチュエータ１０のハウジング２０の内部空間Ｒ１の結露を防ぐことができる。

これに対して、アクチュエータ本体１１に吸湿装置１００が接続されていないアクチュエータの場合、ロッド１２の移動に伴って、吸排気口４０ａから湿気が含有した空気が流入する。そして、このアクチュエータに液体がかかった場合や、このアクチュエータの周囲の気温が低い場合には、ハウジング２０の内部空間Ｒ１の温度が低下する。これにより、内部空間Ｒ１の空気が冷却されて、ハウジング２０の内部空間Ｒ１に結露が生じる。結露が生じると、結露によって生じた水分により、アクチュエータの構成部品に錆びが生じ、ひいては、スライド部６０及びロッド１２の円滑な動きが阻害されるおそれがある。

しかしながら、本第１実施形態に係るアクチュエータ１０では、吸湿装置１００の吸湿部１０１が、ハウジング２０の内部空間Ｒ１に流入する空気に含有された湿気を吸収し、内部空間Ｒ１の空気が、湿気が取り除かれた状態に保たれる。このため、ハウジング２０の内部空間Ｒ１の温度が低下しても、ハウジング２０の内部空間Ｒ１の結露を防ぐことができる。結果として、結露によって生じた水分により、アクチュエータ１０の構成部品の錆びを防ぐことができる。ひいては、スライド部６０及びロッド１２の動きが阻害されることもない。

また、本第１実施形態に係るアクチュエータ１０では、吸湿装置１００のカバー１０４には、透明な素材からなる窓部１０６が形成されている。このため、吸湿装置１００の収納部１０２に収納された吸湿部１０１の交換の時期を、ケース１０３からカバー１０４を取り外すことなく、ユーザの目視により確認することができる。また、吸湿部１０１の交換時期でもないのに関わらず、ケース１０３からカバー１０４を取り外すことで、吸湿装置１００の収納部１０２に、湿気を含有した空気を流入させて、吸湿部１０１の劣化を早めることもない。

また、本第１実施形態に係るアクチュエータ１０では、吸湿装置１００のカバー１０４は、ケース１０３に着脱可能に取り付けられている。このため、ユーザは、吸湿部１０１を、容易に交換できる。

また、本第１実施形態に係るアクチュエータ１０では、吸湿装置１００は、接続管１８を介して、アクチュエータ本体１１に接続されている。このため、すでに施設や工場に設置されているアクチュエータ本体１１に、吸湿装置１００を容易に追加接続することができる。

また、アクチュエータ本体１１から離れた位置に、吸湿装置１００を設置することができる。これにより、アクチュエータ本体１１を、比較的、狭い場所で使用しなければならない場合にも、アクチュエータ本体１１に、吸湿装置１００を容易に追加接続することが可能になる。

また、本第１実施形態に係るアクチュエータ１０では、フロントカバー３０は、ロッド１２との間を水密にシールするためのロッド用シール部材３１、３２を備えている。このため、ハウジング２０の内部空間Ｒ１に、湿気が含有した空気が流入することがなく、結果的に、内部空間Ｒ１の結露を防ぐことができる。

また、本第１実施形態に係るアクチュエータ１０では、フロントカバー３０は、ハウジング本体２１との間を水密にシールするためのフロントカバー用シール部材３３を備えている。このため、ハウジング２０の内部空間Ｒ１に、湿気が含有した空気が流入することがなく、結果的に、内部空間Ｒ１の結露を防ぐことができる。

また、本実施形態に係るアクチュエータ１０では、リアカバー４０は、ハウジング本体２１との間を水密にシールするためのリアカバー用シール部材４１を備えている。このため、ハウジング２０の内部空間Ｒ１に、湿気が含有した空気が流入することがなく、結果的に、内部空間Ｒ１の結露を防ぐことができる。

また、本第１実施形態に係るアクチュエータ１０では、開放管１９の内部の容積Ｃ１（＝開放管１９の長さＬ１×開放管１９の内径Ｄ１）が、ハウジング２０の内部空間Ｒ１の容積Ｃ２よりも大きくなっている。このため、ロッド１２が進退移動した場合でも、外部の空気が、開放管１９を通って、吸湿装置１００の内部空間Ｒ２まで流入しにくくなる。これにより、吸湿装置１００の吸湿部１０１の劣化を抑制できる。また、外部の空気が、アクチュエータ本体１１の内部空間Ｒ１にも流入しにくくなるため、内部空間Ｒ１の空気の湿度上昇を抑制でき、結果的に、内部空間Ｒ１の結露を防ぐことができる。

以上、本発明の第１実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態等によって限定されるものではない。

例えば、本第１実施形態に係るアクチュエータ１０においては、吸湿装置１００は、接続管１８を介して、アクチュエータ本体１１に接続されている。しかしながら、これに限らず、図２０に示す第２実施形態に係るアクチュエータ１０Ａのように、吸湿装置１００は、アクチュエータ本体１１のハウジング２０に直接固定されていてもよい。本実施形態の場合、例えば、図２１に示すように、吸湿装置１００は、吸排気ポート４３を覆うように、リアカバー４０の＋Ｙ側の面に固定される。本第２実施形態に係るアクチュエータ１０Ａでは、接続管１８が不要であるため、部品点数を削減できる。なお、ハウジング２０に直接固定される吸湿装置１００のサイズは、任意である。例えば、図２２に示す第３実施形態に係るアクチュエータ１０Ｂの吸湿装置１００のように、アクチュエータ１０Ａの吸湿装置１００よりも小型のものであってもよい。

また、本第１実施形態においては、吸湿装置１００の収納部１０２は、アクチュエータ本体１１のハウジング２０とは、別体として形成されている。しかしながら、これに限らず、吸湿装置１００の収納部１０２は、アクチュエータ本体１１のハウジング２０に、一体に形成されていてもよい。この場合も、アクチュエータ１０Ａ、１０Ｂと同様に、接続管１８が不要であるため、部品点数を削減できる。なお、本発明においては、吸湿装置１００の収納部１０２が、アクチュエータ本体１１のハウジング２０に、一体に形成されていることも、吸湿装置１００が、ハウジング２０に固定されていることに含まれる。

また、本第１実施形態においては、ハウジング２０は、ロッド１２とフロントカバー３０との間を水密にシールするために、２つのロッド用シール部材３１、３２を備えている。しかしながら、これに限らず、１つのロッド用シール部材を備えていてもよいし、３つ以上のロッド用シール部材を備えていてもよい。

また、本第１実施形態においては、ユーザが、吸湿装置１００の吸湿部１０１の交換の時期を確認するための窓部１０６が、吸湿装置１００のカバー１０４に形成されている。しかしながら、これに限られない。例えば、窓部１０６は、吸湿装置１００のケース１０３に形成されていてもよいし、ケース１０３とカバー１０４との両方に形成されていてもよい。また、カバー１０４全体を透明な素材から構成してもよいし、ケース１０３全体を透明な素材から構成してもよい。

また、本第１実施形態では、開放管１９の内部の容積Ｃ１（＝開放管１９の長さＬ１×開放管１９の内径Ｄ１）は、ハウジング２０の内部空間Ｒ１の容積Ｃ２よりも大きくなっている。しかしながら、開放管１９の内部の容積Ｃ１だけでなく、図２３に示すように、接続管１８の内部の容積Ｃ３（＝接続管１８の長さＬ２×接続管１８の内径Ｄ２）が、ハウジング２０の内部空間Ｒ１の容積Ｃ２よりも大きくてもよい。この場合、吸湿装置１００を一時的に取り外しても、外部の空気が、接続管１８を通って、アクチュエータ本体１１の内部空間Ｒ１に流入しにくくなる。これにより、内部空間Ｒ１の空気の湿度上昇を抑制でき、結果的に、内部空間Ｒ１の結露を防ぐことができる。

また、本第１実施形態では、吸湿装置１００の収納部１０２には、一つの内部空間Ｒ２が形成されている。しかしながら、これに限られず、図２４に示す変形例のように、収納部１０２に、複数の仕切部１１１〜１１５を形成することで、複数の空間が区画されていてもよい。図２４に示す変形例では、仕切部１１１〜１１５に、連通孔１１１ａ〜１１５ａが形成されている。この連通孔１１１ａ〜１１５ａによって、区画された複数の空間同士は連通されている。なお、仕切部１１１〜１１５によって区画された複数の空間は、連通孔１１１ａ、１１３ａ、１１５ａが、仕切部１１１、１１３、１１５の上部に形成され、連通孔１１２ａ、１１４ａが、仕切部１１２、１１４の下部に形成されることで、外部の空気が蛇行するように流れる流路として機能する。図２４に示す変形例では、外部の空気が、連通孔１１１ａ〜１１５ａを順次通過することで、蛇行するように流れつつ、接続管１８にまで流れる。このため、外部の空気を、吸湿部１０１に確実に通過させつつ、接続管１８にまで流すことができる。これにより、吸湿効果を高めることができる。

なお、図２４に示す変形例では、連通孔１１１ａ、１１３ａ、１１５ａが、仕切部１１１、１１３、１１５の上部に形成され、連通孔１１２ａ、１１４ａが、仕切部１１２、１１４の下部に形成されている。しかしながら、これに限らず、区画された複数の空間が、空気が蛇行するように流れる流路として機能するような形状であれば、これら以外の形状であってもよい。例えば、図２４に示す変形例とは逆に、連通孔１１１ａ、１１３ａ、１１５ａが、仕切部１１１、１１３、１１５の下部に形成され、連通孔１１２ａ、１１４ａが、仕切部１１２、１１４の上部に形成されていてもよい。

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。

１０、１０Ａ、１０Ｂ アクチュエータ
１１ アクチュエータ本体
１２ ロッド
１３、１４ ボルト
１８ 接続管
１９ 開放管
１９ａ 端部
２０ ハウジング
２１ ハウジング本体
２１ａ フロント開口部
２１ｂ リア開口部
２２、２３ 端面
２２ａ、２３ａ ねじ穴
２４ 天板部
２４ａ 工具用貫通孔
２４ｂ キャップ
２５ 底板部
２５ａ ボルト用貫通孔
２５ｂ 取付用溝
３０ フロントカバー
３０ａ ロッド用貫通孔
３０ｂ ボルト用貫通孔
３０ｃ グリスニップル用取付孔
３１、３２ ロッド用シール部材
３２ａ 突出部
３２ｂ 金属部
３３ フロントカバー用シール部材
３４ ソフトワイパ
３５ 溝
３６ 凹部
３７ グリス溜り用凹部
３８ 溝
３９ グリスニップル
３９ａ、３９ｂ グリス供給路
４０ リアカバー
４０ａ 吸排気口
４０ｂ ボルト用貫通孔
４０ｃ ケーブル用貫通孔
４１ リアカバー用シール部材
４２ 溝
４３ 吸排気ポート
５０ モータユニット（モータ）
５１ モータ本体
５１ａ 出力軸（回転軸）
５１ｂ モータケース
５２ エンコーダ
５３ モータブラケット
５３ａ 貫通孔
５３ｂ ねじ孔
５４ アクチュエータケーブル
５５ カップリング
５７ セットスクリュー
６０ スライド部（移動体）
６１ スライド部本体
６１ａ 貫通孔
６２ ボールねじナット（ナット）
６３ 転動体収納ユニット
６３ａ 転動体循環路
７０ ボールねじ軸（ねじ軸）
７１ ボールねじ軸本体
７２ 小径部
７３ 接続部材
７４ カップリング
８０ ベース
８０ａ ねじ穴
８１ 底板部
８２Ｒ、８２Ｌ 側壁部
８３Ｒ、８３Ｌ ガイドレール
８８ ボルト
８９ シール部材
９０Ａ フロント側ベアリングユニット
９０Ｂ リア側ベアリングユニット
９１ オイルレスベアリング
９２ グリス溜り用凸部
９３ グリス溜り用シール部材
９５ ボールベアリング
１００ 吸湿装置
１０１ 吸湿部
１０２ 収納部
１０３ ケース
１０３ａ、１０３ｂ 吸排気ポート
１０４ カバー
１０５ 吸湿装置用シール部材
１０６ 窓部
１０７ ねじ
１１１〜１１５ 仕切部
１１１ａ〜１１５ａ 連通孔
Ｂ１ 転動体
Ｍ 先端金具
Ｒ１、Ｒ２ 内部空間
Ｗ ワーク
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３ 容量
Ｌ１、Ｌ２ 長さ
Ｄ１、Ｄ２ 内径

Claims (11)

1. 回転軸を備えるモータと、前記回転軸とともに回転するねじ軸と、前記ねじ軸の回転運動を直線運動に変換するナットを備える移動体と、前記移動体に固定され、軸方向に進退移動するロッドと、前記ロッドの一部が突出した状態で、前記モータと前記ねじ軸と前記移動体とが水密に保護される内部空間が形成され、前記内部空間の内圧を外気圧と同等に保つための吸排気口を備えるハウジングと、を備えるアクチュエータ本体と、
   前記アクチュエータ本体に接続されることで、前記吸排気口から前記ハウジングの内部に流入する空気に含有された湿気を吸収する吸湿部を備える吸湿装置と、
   を有することを特徴とするアクチュエータ。
2. 前記吸湿装置は、前記吸湿部を収納する収納部を備え、
   前記収納部は、ケース本体と、前記ケース本体から着脱可能なカバーと、を備えることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
3. 前記収納部は、少なくとも一部が透明な素材からなることを特徴とする請求項２に記載のアクチュエータ。
4. 前記収納部には、内部を複数の空間に区画するとともに、区画された前記空間同士を連通する連通孔が形成された仕切部が形成され、
   前記仕切部によって区画された空間は、空気が蛇行するように流れる流路として機能することを特徴とする請求項２又は３に記載のアクチュエータ。
5. 前記吸排気口に接続された接続管を有し、
   前記吸湿装置は、前記接続管を介して、前記アクチュエータ本体に接続されていることで、前記吸湿装置の内部は、前記ハウジングの前記内部空間に通じていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のアクチュエータ。
6. 前記接続管の容積は、前記ハウジングの前記内部空間の容積より大きいことを特徴とする請求項５に記載のアクチュエータ。
7. 前記吸湿装置は、前記アクチュエータ本体の前記ハウジングに固定されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のアクチュエータ。
8. 前記ハウジングは、
   フロント側の端部にフロント開口部が形成されたハウジング本体と、
   前記ロッドを摺動可能に支持するとともに、前記フロント開口部を閉塞するフロントカバーと、
   を備え、
   前記フロントカバーは、前記ロッドとの間を水密にシールするためのロッド用シール部材を備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のアクチュエータ。
9. 前記フロントカバーは、前記ハウジング本体との間を水密にシールするためのフロントカバー用シール部材を備えることを特徴とする請求項８に記載のアクチュエータ。
10. 前記ハウジング本体のリア側の端部には、リア開口部が形成され、
    前記ハウジングは、前記リア開口部を閉塞するリアカバーを備え、
    前記リアカバーは、前記ハウジング本体との間を水密にシールするためのリアカバー用シール部材を備えることを特徴とする請求項８又は９に記載のアクチュエータ。
11. 一端部が、前記吸湿装置に接続されるとともに、他端部が、外部に開放された開放管を有し、
    前記開放管の容積は、前記ハウジングの前記内部空間の容積より大きいことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のアクチュエータ。

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