JPH0593637U - 押圧装置のアクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 装置全体の小型化と構造の簡素化を図り、製
造作業能率の向上と製造コストの低廉化を図る。 【構成】 ケーシング１内の支持孔３に円筒状のインナ
ロータ４を回転自在に収納すると共に、該インナロータ
４の内部に駆動軸５を貫通配置してある。インナロータ
４の回転に伴い雌雄ねじ部１５，１８の螺合状態により
駆動軸５に回転運動から直線運動へ変換された力を作用
させると共に、スプライン溝１３とスプライン凸部１９
の嵌合により駆動軸５の回転を規制しつつ軸方向へのス
ライド移動のみを許容した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、機械部品の圧入やプレス加工等に用いられる押圧装置のアクチュエ ータに関する。

【０００２】

【従来の技術】

例えば、複数の機械部品を連結するリベットを圧入したり、自動車用部品のプ レス加工等をするための押圧装置としては、例えば特開昭６２−２５９６３２号 公報等に記載されているものが知られている。

【０００３】 概略を説明すれば、この押圧装置は、略円筒状のハウジングの上端部に固定さ れたサーボアクチュエータと、ハウジングの内部に収納され、サーボアクチュエ ータの駆動軸でカップリングを介して回転駆動される長尺なねじ軸と、該ねじ軸 の所定外周面に形成された雄ねじ部に雌ねじ部を介して外側から螺合したボール ねじと、該ボールねじにボルトを介して固定されて、該ボールねじと一体に軸方 向に移動自在な筒状の連結部材と、該連結部材の先端部に有する取付部材に取り 付けられて、その先端でリベットを所定部品の孔に圧入させる押圧部材とを備え ている。

【０００４】 そして、サーボアクチュエータの駆動軸の回転によってねじ軸が回転すると、 ボールねじは雌雄ねじの螺合により回転運動から直線運動に変換された力が作用 して軸方向に移動し、これによって押圧部材が上下動する。このとき、押圧部材 の上下移動位置は、ロータリエンコーダの出力パルスをカウントすることにより 検知される一方、押圧部材の押圧力はロードセルによって検知され、斯かる検知 信号に基づいて制御部がサーボアクチュエータを精度良く回転制御するようにな っている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】 然し乍ら、前記従来の押圧装置にあっては、サーボアクチュエータの構造が内 部のステータ等を介して駆動軸を回転させる一般的ものであり、該駆動軸の回転 駆動力を前述のようにねじ軸に伝達し、さらにこのねじ軸の回転力でボールねじ 及び連結部材を介して押圧部材を軸方向に移動させるようになっている。このた め、駆動軸とねじ軸とを連結する比較的大きなカップリングや該カップリングを ハウジング内で回転自在に支持するベアリング等が必要になる。この結果、押圧 装置の大型化が余儀なくされるばかりか全体の構造が複雑になり、製造作業能率 の低下や製造コストの高騰が余儀なくされている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、前記従来の問題点に鑑みて案出されたもので、ケーシング内の支持 孔内にステータの励磁に伴い回転する略円筒状のロータを設けると共に、該ロー タの一端部内周に雌ねじ部を設け、かつ前記ロータの他端側に位置する支持孔の 内周面に嵌入部を形成し、更に、前記ロータ内に貫通支持された駆動軸の一端外 周面に前記雌ねじ部と螺合する雄ねじ部を形成する一方、他端外周面に前記嵌入 部と嵌合して駆動軸を軸方向の移動のみを許容する嵌合部を形成したことを特徴 としている。

【０００７】

【作用】

前記構成の本考案によれば、駆動軸は、嵌入部と嵌合部との嵌合状態により回 転移動が規制され、常に軸方向の移動のみが許容されている。したがって、駆動 軸は、ロータが回転すると、雌雄ねじ部の螺合状態により回転運動から直線運動 に変換された力が作用して直接的に軸方向へ移動する。

【０００８】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳述する。この実施例は、従来と同様 にリベットを圧入する押圧装置のサーボアクチュエータに適用したものを示して いる。

【０００９】 即ち、このサーボアクチュエータは、ブラシレス型のＤＣモータであって、略 円筒状のケーシング１と、該ケーシング１の内周側に設けられたステータたる駆 動コイル２と、ケーシング１の内部軸方向に貫通形成された支持孔３内に回転自 在に設けられた円筒状のインナロータ４と、該インナロータ４の内部に軸方向へ 移動自在に設けられた駆動軸５とを備えている。

【００１０】 前記ケーシング１は、略中央に位置する筒状部材６と、該筒状部材６の開口両 端に固定されて内周に前記支持孔３を構成する端部材７，８及び後述するスプラ インナット１２とからなり、両端部材７，８の内周に形成された保持溝内には、 前記インナロータ５を回転自在に支持する図中右側のボールベアリング９と図中 左側の一対のスラストベアリング１０，１１が各アウターレースを介して保持さ れている。この左右のスラストベアリング１０，１１は、前記インナロータ４の 左右方向の推力を受けるようになっている。また、右側の端部材８は、外端面に 有するフランジ部８ａにスプラインナット１２がボルトによって固定されている 。このスプラインナット１２は、略円環状を呈し、中央軸方向に形成された貫通 孔の内周面全体に嵌入部たるスプライン溝１３が軸方向に沿って形成されている 。

【００１１】 前記駆動コイル２は、図外のエンコーダを介して電子コントローラから出力さ れた制御信号に基づいて制御電流が入力されるようになっており、前記電子コン トローラは、駆動軸５の移動位置を検知する位置検出センサや圧入力を検知する ロードセルからのフィードバック信号によって駆動コイル２へ出力する制御信号 を演算するようになっている。

【００１２】 前記インナロータ４は、略全体が支持孔３内に収納保持された小径筒部４ａと 、該小径筒部４ａの左側に一体に有し、先端部が外側に突出した大径筒部４ｂと 、該両者４ａ，４ｂ間の段差部４ｃとから構成されている。また、このインナー ロータ４は、段差部４ｃが左側スラストベアリング１０のインナーレースに係止 して図中右方向の移動が規制されるようになっていると共に、小径筒部４ａの外 周に螺着したベアリングナット２０及び環状部材２１が右側スラストベアリング １１のインナーレースに係止して図中左方向の移動が規制されるようになってい る。更に、前記大径部位４ｂの外端面に、ボールねじ１４がボルトにより固定さ れている。このボールねじ１４は、略円板状を呈し、中央に貫通形成された貫通 孔の内周面に雌ねじ部１５が切られている。

【００１３】 前記駆動軸５は、インナロータ４の内部及びスプラインナット１２，ボールね じ１４を貫通し、２分割された左右側軸部１６，１７がインナロータ４内でねじ 込みによって一体に連結されている。即ち、左側軸部１６は、インナロータ４内 の大径部１６ａとボールねじ１４の貫通孔を貫通する第１小径部１６とからなり 、一方右側軸部１７は、先端がインナロータ４内で大径部１６ａの内部軸方向の ねじ孔１６ｃ内に螺着する中径部１７ａと該中径部１７ａの一端側に一体に有し スプラインナット１２の貫通孔を貫通する第２小径部１７ｂとから構成されてい る。また、前記第１小径部１６ｂの外周面には、前記雌ねじ部１５と螺合する雄 ねじ部１８が切られている一方、第２小径部１７ｂの外周面には、スプラインナ ット１２のスプライン溝１３と嵌合して駆動軸５の軸方向の移動のみを許容する 嵌合部たるスプライン凸部１９が軸方向に沿って形成されている。更に、駆動軸 ５は、大径部１６ａの外端面がボールねじ１４の内端面に突き当たった位置で最 大左方向の移動位置が規制され、中径部１７ａの外端面がスプラインナット１２ の内端面に突き当たった位置で最大左方向の移動位置が規制されるようになって いる。

【００１４】 したがって、この実施例によれば、駆動軸５は、前述のようにスプラインナッ ト１２と第２小径部１７ｂとのスプライン嵌合により自由な正逆回転が規制され 、軸方向の移動のみが許容されている。このため、リベットの圧入時に電子コン トローラからエンコーダを介して駆動コイル２に通電されて励磁されると、イン ナロータ４が正転すると共に、ボールねじ１４も同方向に回転する。したがって 、斯かるボールねじ１４の回転により駆動軸５には、雌雄ねじ部１５，１８の螺 合を介して回転運動から直線運動に変換された力が作用し、図中一点鎖線位置（ 右方向位置）から実線位置方向（左方向）に直接的にスライド移動する。そして 、前記電子コントローラによって決定された移動位置で駆動軸５の先端縁でリベ ットを所定トルクで圧入する。圧入作業が完了すると電子コントローラからの制 御信号によりインナロータ４及びボールねじ１４が逆転して、駆動軸５は直接的 に図中右方向にスライド移動して元の位置に復帰する。

【００１５】 このように、本実施例では、従来のようにサーボアクチュエータの駆動軸を回 転させるのではなく、インナロータ４を回転させて駆動軸５を直線的に軸方向へ スライド移動させることができるため、カップリング等が不要となり、装置全体 の小型化が図れると共に、構造が極めて簡素化される。この結果、製造作業能率 の向上とコストの低廉化が図れる。

【００１６】 しかも、インナロータ４からの回転力が駆動軸５に対して直線運動として直接 的に伝達されるため、左右のスライド移動の変換応答性が向上し、リベット等の 圧力作業能率と圧入精度の向上が図れる。

【００１７】 また、駆動軸５は、大径部１６ａや中径部１７ａによって左右の最大移動位置 が規制されるため、特別のストッパ機構が不要となり、この点でも構造の簡素化 が図れる。また、駆動軸５は、２分割された軸部１６，１７をねじ込みにより連 結するようにしたため、一本状のものよりもインナロータ４等への組み付け作業 性が良好になる。

【００１８】 本考案は、前記実施例の構成に限定されるものではなく、例えば嵌入部と嵌合 部をスプライン溝１３やスプライン凸部１９で形成する他に、単に一本状の軸方 向溝と１つのキー状の凸部を形成して嵌合させることも可能である。要するに、 駆動軸５の自由回転を規制しつつ軸方向の移動のみを許容できる構成であればよ い。

【００１９】

【考案の効果】 以上の説明で明らかなように、本考案に係る押圧装置のアクチュエータによれ ば、嵌入部と嵌合部との嵌合により自由な回転が規制された駆動軸は、ロータの 回転に伴い雌雄ねじ部の螺合状態により回転運動から直線運動に変換されて直接 的に軸方向へ移動できるため、従来のように駆動軸を連結するカップリング等が 不要になる。したがって、装置全体の小型化と構造の簡素化が図れ、この結果、 製造作業能率の向上と共に、製造コストの低廉化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るアクチュエータの一実施例を示す
縦断面図

【符号の説明】

１…ケーシング ２…駆動コイル（ステータ） ３…支持孔 ４…インナロータ ５…駆動軸 １３…スプライン溝（嵌入部） １５…雌ねじ部 １８…雄ねじ部 １９…スプライン凸部（嵌合部）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシング内の支持孔内にステータの励
   磁に伴い回転する略円筒状のロータを設けると共に、該
   ロータの一端部内周に雌ねじ部を設け、かつ前記ロータ
   の他端側に位置する支持孔の内周面に嵌入部を形成し、
   更に、前記ロータ内に貫通支持された駆動軸の一端外周
   面に前記雌ねじ部と螺合する雄ねじ部を形成する一方、
   他端外周面に前記嵌入部と嵌合して該駆動軸の軸方向の
   移動のみを許容する嵌合部を形成したことを特徴とする
   押圧装置のアクチュエータ。