JP6254375B2

JP6254375B2 - シリンダ型アクチュエータのシャフトガイドカバーの固定構造および固定方法

Info

Publication number: JP6254375B2
Application number: JP2013153704A
Authority: JP
Inventors: 松本　直樹; 直樹松本
Original assignee: Oriental Motor Co Ltd
Current assignee: Oriental Motor Co Ltd
Priority date: 2013-07-24
Filing date: 2013-07-24
Publication date: 2017-12-27
Anticipated expiration: 2033-07-24
Also published as: JP2015025473A

Description

本発明は、シャフトガイド付きシリンダ型アクチュエータのシャフトガイドカバーの固定構造および固定方法に関する。

従来、シャフトガイド付きシリンダ型アクチュエータには、アクチュエータケースと、前記アクチュエータケースに設けられ、該アクチュエータケース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、前記アクチュエータケース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、前記アクチュエータケースに対して着脱自在に設けられたアクチュエータが提案されている（特許文献１参照）。

また、アクチュエータケース自体にシャフトガイド部が入る孔部を一体に設けることにより塵埃等がシャフトガイド部に付着することを防ぐ電動アクチュエータが提案されている（特許文献２参照）。

特開２０１１−１０６４８９号公報特開平８−２８０１５４号公報

しかしながら、特許文献１の案内機構であるシャフトガイド部が可動することにより、可動部が配線等に接触して巻き込んでしまう、シャフトガイド部にリニアブッシュ部のグリスが付着して飛散する、またはリニアブッシュ部に異物が浸入してしまうような問題点があった。

また、特許文献２の構造では、アクチュエータケース自体にシャフトガイド部が入る孔部を成形することは、加工コスト、部材費の面から高価になってしまう問題点があった。

本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたもので、円筒状体を固定部材に固定する際に、クランプ部材として突起部のある保持装置を採用することで、最小限のねじ本数で行うことができ、部品削減によるコストダウンとねじ締め工程時間の削減を目的とする。
また、本発明は、案内機構であるシャフトガイドに円筒状体のシャフトガイドカバーを付けることにより、安価な構造で、シャフトガイドの可動により配線等に対する接触や巻き込みの防止、シャフトガイドに付着したグリスの飛散防止、リニアブッシュ部への異物の浸入を防止することができ、さらには、円筒状体のシャフトガイドカバーのアクチュエータケースにクランプ部材を用いて、シャフトガイドカバーとシャフトガイドの円筒度を保ち、最小限のネジ本数で固定することにある。

本発明は、上記課題を解決するため、回転軸（１１）の駆動に伴って軸線上を往復動する可動ロッド（１７）を内装したアクチュエータケース（１５）と、前記可動ロッド（１７）の一端部と連結プレート（２２）を介して互いに連結され前記可動ロッド（１７）をガイドするシャフトガイド（１９）と、シャフトガイド（１９）の周囲を覆うシャフトガイドカバー（２３）とを備えたシリンダ型アクチュエータのシャフトガイドカバーの固定構造であって、円筒状のクランプ本体（２４ａ）と、このクランプ本体（２４ａ）の外面に連設して設けられ、かつ取付孔（２４ｂ）を形成したフランジ部（２４ｃ）とで前記シャフトガイドカバー（２３）のクランプ部材（２４）を構成し、前記フランジ部（２４ｃ）の底面から前記クランプ本体（２４ａ）の空洞部（２４ｅ）に向けて形成された開口穴（２４ｆ）を有し、該開口穴（２４ｆ）の内壁面に、前記フランジ部（２４ｃ）の底面開口から開口穴（２４ｆ）外側に突出する突起部（２４ｈ）を変位可能に設け、前記クランプ本体（２４ａ）に前記シャフトガイド（１９）をカバーする前記シャフトガイドカバー（２３）を挿通して前記フランジ部（２４ｃ）を締結することにより、前記突起部（２４ｈ）を前記クランプ本体（２４ａ）の空洞部（２４ｅ）側に押圧することで前記突起部（２４ｈ）をシャフトガイドカバー（２３）に押圧させて前記シャフトガイドカバー（２３）を前記クランプ部材（２４）を介してシリンダ型アクチュエータのボディで保持したことことにある。
また、本発明は、前記シャフトガイドカバー（２３）のクランプ部材（２４）を介して前記シャフトガイドカバー（２３）の一端部を固定し、前記シャフトガイドカバー（２３）の他端部外周面にリング状の弾性体を装着し、該リング状の弾性体を装着した前記シャフトガイドカバー（２３）の他端部に前記シャフトガイドカバー（２３）固定部材を嵌合して前記シャフトガイドカバー（２３）を固定することにある。
さらに、本発明は、前記シャフトガイドカバー（２３）の一端部を前記シャフトガイドカバー（２３）のクランプ部材（２４）を介して保持するとともに、前記シャフトガイドカバー（２３）の他端部を、リング状の弾性体を介してリニアブッシュカバー（２１）で保持したことにある。
またさらに、回転軸（１１）の駆動に伴って軸線上を往復動する可動ロッド（１７）を内装したアクチュエータケース（１５）と、前記可動ロッド（１７）の一端部と連結プレート（２２）を介して互いに連結され前記可動ロッド（１７）をガイドするシャフトガイド（１９）と、シャフトガイド（１９）の周囲を覆うシャフトガイドカバー（２３）とを備えたシリンダ型アクチュエータのシャフトガイドカバーの固定方法であって、円筒状のクランプ本体（２４ａ）と、このクランプ本体（２４ａ）の外面に連設して設けられ、かつ取付孔（２４ｂ）を形成したフランジ部（２４ｃ）とで前記シャフトガイドカバー（２３）のクランプ部材（２４）を構成し、このクランプ部材（２４）は、前記フランジ部（２４ｃ）の底面から前記クランプ本体（２４ａ）の空洞部（２４ｅ）に向けて形成された開口穴（２４ｆ）を有し、該開口穴（２４ｆ）の内壁面に、前記フランジ部（２４ｃ）の底面開口から開口穴（２４ｆ）外側に突出する突起部（２４ｈ）を変位可能に設け、前記クランプ本体（２４ａ）に前記シャフトガイド（１９）をカバーする前記シャフトガイドカバー（２３）を挿通するステップと、前記フランジ部（２４ｃ）を締結することにより、前記突起部（２４ｈ）を前記クランプ本体（２４ａ）の空洞部（２４ｅ）側に押圧することで前記突起部（２４ｈ）をシャフトガイドカバー（２３）に押圧させるステップと、前記突起部（２４ｈ）を前記シャフトガイドカバー（２３）とアクチュエータケース（１５）の間で突っ張らせるステップとを備え、前記シャフトガイドカバー（２３）と前記クランプ部材（２４）との固定とアクチュエータケース（１５）への固定を同時に行うことにある。

本発明によれば、円筒状のクランプ本体と、このクランプ本体の外面に連設して設けられ、かつ取付孔を形成したフランジ部とで円筒状体のクランプ部材を構成し、前記フランジ部の底面から前記クランプ本体の空洞部に向けて形成された開口穴を有し、該開口穴の内壁面に、前記フランジ部の底面開口から開口穴外側に突出する突起部を変位可能に設け、前記クランプ本体に円筒状体を挿通して前記フランジ部を締結することにより、前記突起部を前記クランプ本体の空洞部側に押圧することで前記突起部を円筒状体に押圧させて該円筒状体を固定するので、雌ねじ加工数が少なく、ねじ締め工程時間も短くなるため、円筒状体の締結を安価に実現することができる。
また、本発明は、前記円筒状体のクランプ部材を介して円筒状体の一端部を固定し、該円筒状体の他端部外周面にリング状の弾性体を装着し、該リング状の弾性体を装着した円筒状体の他端部に円筒状体固定部材を嵌合して円筒状体を固定するので、最小限のねじ本数で円筒状体の両端支持が可能である。
さらに、本発明は、回転軸の駆動に伴って軸線上を往復動する可動ロッドを内装したアクチュエータケースと、前記可動ロッドの一端部と連結プレートを介して互いに連結され前記可動ロッドをガイドするシャフトガイドとを備えたシリンダ型アクチュエータであって、前記シャフトガイドをカバーするシャフトガイドカバーを前記請求項１に記載の円筒状体のクランプ部材を介してシリンダ型アクチュエータのボディで保持したので、シャフトガイドの可動により配線等に対する接触や巻き込みの防止を図ることができるとともに、シャフトガイドに付着したグリスの飛散を防止することができる。
またさらに、前記シャフトガイドカバーの一端部を前記円筒状体のクランプ部材を介して保持するとともに、前記シャフトガイドカバーの他端部を、リング状の弾性体を介してリニアブッシュカバーで保持したので、リニアブッシュ部に対する異物の浸入を防止することができるとともに、最小限のねじ本数でシャフトガイドカバーの両端支持が可能である。また、最小限のねじ本数で両端支持が可能であることから、部品削減によるコストダウンとねじ締め工程時間の削減を図ることができる。

本発明の一実施の形態によるシャフトガイド付シリンダ型アクチュエータと円筒状体締結構造を、一部を省略して示す正面図である。本発明の一実施例を示すシャフトガイド付シリンダ型アクチュエータと円筒状体締結構造を示す図１の左側面図である。本発明の一実施の形態によるシャフトガイド付シリンダ型アクチュエータと円筒状体締結構造を一部を省略して示す図１のＡ−Ａ線断面図である。図１のＢ−Ｂ線断面図である。図３のＣ部分の拡大図である。図４のＤ部分の拡大図である。図３のクランプ部材を示す斜視図である。図７のクランプ部材の正面図である。図８のＥ−Ｅ線断面図である。図８のＦ−Ｆ線断面図である。図７の一部を切り欠いて突起部を示す拡大斜視図である。

以下本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１ないし図６は、本発明の実施の形態によるシャフトガイド付シリンダ型アクチュエータを示すものである。

本発明のシャフトガイド付きシリンダ型アクチュエータ１の構成を説明すると、ステッピングモータやサーボモータ等のモータ１０を取り付けたモータ取付ユニット１２に、ボールネジ軸１３およびボールネジ軸１３に螺合するボールネジナット１４を内蔵したアクチュエータケース１５が組み付けられている。前記モータ取付ユニット１２には、モータ取付ユニット１２内のカップリング１６を介して前記モータ１０の回転軸１１にボールネジ軸１３を連結し、ボールネジ軸１３の回転に伴ってボールネジナット１４を往復動作させている。このボールネジナット１４には、一体で駆動される可動ロッド１７が組み付けられている。

前記アクチュエータケース１５の可動ロッド１７の出力面には、フランジ１８が取り付けられている。フランジ１８には可動ロッド１７の出力部の貫通穴１８ａが設けられ、その両側に、シャフトガイド１９を摺動保持するリニアブッシュ２０が内蔵されたリニアブッシュカバー２１が取り付けられている。シャフトガイド１９が貫通する穴を設けたフランジ部１８の耳部１８ｂを介して前記リニアブッシュカバー２１がアクチュエータケース１５に支持されている。前記リニアブッシュ２０に摺動保持されたシャフトガイド１９は、アクチュエータケース１５の両側面に平行状態に配置されている。２本のシャフトガイド１９の出力側端部１９ａと可動ロッド１７の出力部先端１７ａは、ともに連結プレート２２で結合されて、一体に可動するように構成されている。

前記モータ１０の駆動により回転軸１１に連結したボールネジ軸１３が回転することで、ボールネジナット１４と一体となった可動ロッド１７が動作し、連結プレート２２とシャフトガイド１９にガイドされた往復動作によって被搬送物の移動、あるいは往復動作の取り出しを行っている。前記シャフトガイド１９により、可動ロッド１７の回り止めと剛性強度の向上が図られている。

前記シャフトガイド１９の一端側、すなわち反出力側には、シャフトガイド１９の可動による接触を防止するためシャフトガイド１９の周囲を覆うシャフトガイドカバー２３が同心状に設けられている。このシャフトガイドカバー２３の基端部は、リニアブッシュカバー２１の一端部内径側の凹部２１ａ内に介在されたリング状の弾性体としてのＯリング２５を介して保持されている。シャフトガイドカバー２３の他端部は、クランプ部材２４により保持されており、クランプ部材２４はアクチュエータケース１５に締結ねじ２６によって締結されて固定されている。

クランプ部材２４は図７〜図１１に示すように、円筒状のクランプ本体２４ａと、このクランプ本体２４ａの外面に連設して設けられ、かつ取付孔２４ｂを形成したフランジ部２４ｃとで円筒状体２３Ａのクランプ部材２４を構成している。クランプ部材２４は、前記フランジ部２４ｃの底面２４ｄから前記クランプ本体２４ａの空洞部２４ｅに向けて形成された開口穴２４ｆを有し、該開口穴２４ｆの内壁面に薄肉部２４ｇを介して支持された突起部２４ｈが変位可能に設けられている。クランプ部材２４には、前記フランジ部２４ｃの底面２４ｄ開口から開口穴２４ｆ外側に突出するように突起部２４ｈが設けられている。前記クランプ本体２４ａに円筒状体２３Ａとしてのシャフトガイドカバー２３を挿通して前記フランジ部２４ｃを締結ねじ２６によって締結することにより、前記突起部２４ｈを前記クランプ本体２４ａの空洞部２４ｅ側に押圧することで前記突起部２４ｈを円筒状体２３Ａとしてのシャフトガイドカバー２３に押圧させてシャフトガイドカバー２３を固定している。

次に、上記の実施例の作用を説明する。
本発明のシャフトガイドカバー２３の固定において、シャフトガイドカバー２３の先端の開口部はリニアブッシュカバー２１と組み付ける。図３のＣ部の詳細図である図５に示すように、リニアブッシュカバー２１のシャフトガイドカバー２３の挿入部にリング状の弾性体としてＯリング２５が組み込まれており、シャフトガイドカバー２３を挿入することにより、リング状の弾性体としてのＯリングの弾性力により固定される。

また、シャフトガイドカバー２３の基端部は、シャフトガイドカバー２３をクランプ部材２４の円筒部に挿入し、シャフトガイドカバー２３をアクチュエータケース１５に突き当てた状態でクランプ部材２４のフランジ部２４ｃの取付孔２４ｂに締結ねじ２６を通し、アクチュエータケース１５に挿入されているナット２７で締結ねじ２６を締め付ける。図１のＢ−Ｂ断面である図６で示すように締結ねじ２６を締め付けることでクランプ部材２４の突起部２４ｈがシャフトガイドカバー２３とアクチュエータケース１５の間で突っ張り、シャフトガイドカバー２３とクランプ部材２４との固定とアクチュエータケース１５への固定が同時に行われる。

クランプ部材２４に設けられる突起部２４ｈの突起はアクチュエータケース１５から０．１〜０．２ｍｍ突出することが好ましく、適度の弾力性と強度（アクチュエータケースに締め付けることによる弾力と突っ張ることでシャフトガイドカバー２３の固定力）を持つ樹脂性のもの、例えばＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂などが好ましい。

アクチュエータケース１５に、クランプ２４を締結するねじ２６を締め付けるねじ穴（雌ねじ）を設けてもよいが、図６のように、アクチュエータケース１５の側面に２本のナット２７を挿入できる２本の溝２８を設けておき、この溝２８に挿入したナット２７と、クランプ２４を締結する締結ねじ２６とで締結することにより、シャフトガイドカバー２３をクランプする位置をアクチュエータケース１５の長さ方向に自由に調整することができる。

すなわち、シャフトガイド１９の長さが変わる、アクチュエータのストロークが変わることにより、シャフトガイドカバー２３の長さやアクチュエータケース１５の長さが変わっても、ナット２７挿入の溝２８を設けることにより、それぞれのアクチュエータのストロークに対して、シャフトガイドカバー２３を固定するクランプ部材２４を締結する締結ねじ２６のねじ穴（雌ねじ）を加工する必要がなくなる。

上記実施の形態は、シャフトガイド１９を、アクチュエータの両側に２本設ける例で説明したが、一側に１本設けても良い。さらには、左右の両端の他に、上下の一端および両端にシャフトガイドを付けることもでき、シャフトガイドを３本、あるいは４本以上、設けることも可能である。
また前記シャフトガイドカバー２３は、円筒状のもので説明したが、多角形状のものでも可能である。クランプ部材２４は、シャフトガイドカバー２３の形状に合わせたものを採用する。

なお、本発明は、上記実施の形態のみに限定されるものではなく、例えば突起部２４ｈの形状は、角筒状、円筒状のものでもよく、薄肉部２４ｇによって内壁面に支持されていれば、どのような形状でも構わない。また、リング状の弾性体としては、Ｏリングに限らず、その他の弾性体を用いることができる等、その他、本発明の技術的範囲を変更しない範囲内で適宜変更して実施し得ることは言うまでもない。

１シャフトガイド付きシリンダ型アクチュエータ
１０モータ
１１回転軸
１２モータ取付ユニット
１５アクチュエータケース
１７可動ロッド
１８フランジ
１９シャフトガイド
２０リニアブッシュ
２１リニアブッシュカバー
２２連結プレート
２３シャフトガイドカバー
２３Ａ円筒状体
２４クランプ部材
２４ａクランプ本体
２４ｂ取付孔
２４ｃフランジ部
２４ｄ底面
２４ｅ空洞部
２４ｆ開口穴
２４ｇ薄肉部
２４ｈ突起部
２５Ｏリング（リング状の弾性体）
２６締結ねじ
２７ナット

Claims

回転軸（１１）の駆動に伴って軸線上を往復動する可動ロッド（１７）を内装したアクチュエータケース（１５）と、前記可動ロッド（１７）の一端部と連結プレート（２２）を介して互いに連結され前記可動ロッド（１７）をガイドするシャフトガイド（１９）と、シャフトガイド（１９）の周囲を覆うシャフトガイドカバー（２３）とを備えたシリンダ型アクチュエータのシャフトガイドカバーの固定構造であって、
円筒状のクランプ本体（２４ａ）と、このクランプ本体（２４ａ）の外面に連設して設けられ、かつ取付孔（２４ｂ）を形成したフランジ部（２４ｃ）とで前記シャフトガイドカバー（２３）のクランプ部材（２４）を構成し、前記フランジ部（２４ｃ）の底面から前記クランプ本体（２４ａ）の空洞部（２４ｅ）に向けて形成された開口穴（２４ｆ）を有し、該開口穴（２４ｆ）の内壁面に、前記フランジ部（２４ｃ）の底面開口から開口穴（２４ｆ）外側に突出する突起部（２４ｈ）を変位可能に設け、前記クランプ本体（２４ａ）に前記シャフトガイド（１９）をカバーする前記シャフトガイドカバー（２３）を挿通して前記フランジ部（２４ｃ）を締結することにより、前記突起部（２４ｈ）を前記クランプ本体（２４ａ）の空洞部（２４ｅ）側に押圧することで前記突起部（２４ｈ）をシャフトガイドカバー（２３）に押圧させて前記シャフトガイドカバー（２３）を前記クランプ部材（２４）を介してシリンダ型アクチュエータのボディで保持したことを特徴とするシリンダ型アクチュエータのシャフトガイドカバーの固定構造。
前記シャフトガイドカバー（２３）のクランプ部材（２４）を介して前記シャフトガイドカバー（２３）の一端部を固定し、前記シャフトガイドカバー（２３）の他端部外周面にリング状の弾性体を装着し、該リング状の弾性体を装着した前記シャフトガイドカバー（２３）の他端部に前記シャフトガイドカバー（２３）固定部材を嵌合して前記シャフトガイドカバー（２３）を固定することを特徴とする請求項１に記載のシリンダ型アクチュエータのシャフトガイドカバーの固定構造。
前記シャフトガイドカバー（２３）の一端部を前記シャフトガイドカバー（２３）のクランプ部材（２４）を介して保持するとともに、前記シャフトガイドカバー（２３）の他端部を、リング状の弾性体を介してリニアブッシュカバー（２１）で保持したことを特徴とする請求項１に記載のシリンダ型アクチュエータのシャフトガイドカバーの固定構造。
回転軸（１１）の駆動に伴って軸線上を往復動する可動ロッド（１７）を内装したアクチュエータケース（１５）と、前記可動ロッド（１７）の一端部と連結プレート（２２）を介して互いに連結され前記可動ロッド（１７）をガイドするシャフトガイド（１９）と、シャフトガイド（１９）の周囲を覆うシャフトガイドカバー（２３）とを備えたシリンダ型アクチュエータのシャフトガイドカバーの固定方法であって、
円筒状のクランプ本体（２４ａ）と、このクランプ本体（２４ａ）の外面に連設して設けられ、かつ取付孔（２４ｂ）を形成したフランジ部（２４ｃ）とで前記シャフトガイドカバー（２３）のクランプ部材（２４）を構成し、
このクランプ部材（２４）は、
前記フランジ部（２４ｃ）の底面から前記クランプ本体（２４ａ）の空洞部（２４ｅ）に向けて形成された開口穴（２４ｆ）を有し、該開口穴（２４ｆ）の内壁面に、前記フランジ部（２４ｃ）の底面開口から開口穴（２４ｆ）外側に突出する突起部（２４ｈ）を変位可能に設け、
前記クランプ本体（２４ａ）に前記シャフトガイド（１９）をカバーする前記シャフトガイドカバー（２３）を挿通するステップと、
前記フランジ部（２４ｃ）を締結することにより、前記突起部（２４ｈ）を前記クランプ本体（２４ａ）の空洞部（２４ｅ）側に押圧することで前記突起部（２４ｈ）をシャフトガイドカバー（２３）に押圧させるステップと、
前記突起部（２４ｈ）を前記シャフトガイドカバー（２３）とアクチュエータケース（１５）の間で突っ張らせるステップとを備え、
前記シャフトガイドカバー（２３）と前記クランプ部材（２４）との固定とアクチュエータケース（１５）への固定を同時に行うことを特徴とするシリンダ型アクチュエータのシャフトガイドカバーの固定方法。