JPH08294882A - ストローク機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型化が可能で、小型精密機械への組み込み
に適し、且つ、高速往復ストロークが可能なストローク
機構の提供。 【構成】 基板２ａ上に平行に配置された主直線ガイド
２と従直線ガイド３と直線往復駆動手段８と、主直線ガ
イド２上を往復ストローク動する主ストローク部材２ｄ
と、直線往復駆動手段８の直線往復移動部材８ｃに連結
されて従直線ガイド３上を往復ストローク動する従スト
ローク部材３ｃと、直線往復駆動手段８の中央部近傍に
設けた支点用ピン７と、従ストローク部材３ｃに設けた
力点用ピン６と、主ストローク部材１に設けた作用点用
ピン４と、支持端を支点用ピン７に軸支され中間部を力
点用ピン６に駆動され作用端が作用点用ピン４と主スト
ローク部材１とを主直線ガイド２上で往復ストローク動
させるレバー５とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種の機械設備やロボ
ット等に使用されるストローク機構に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】各種の機械設備やロボット等に使用され
ている直線上を迅速に往復運動するストローク機構の第
１従来例を図８、図９に基づいて説明する。

【０００３】図８、図９に示すように、第１従来例のス
トローク機構は、ストローク動を発生させるエアシリン
ダ１０４と、ストロークの位置精度を高くするための直
線ガイド１０２とを平行に配置して組み合わせたもので
ある。前記エアシリンダ１０４は、ピストン１０４ａ
と、ピストンロッド１０４ｂとを備えている。前記直線
ガイド１０２は、固定基板１０２ａと、前記固定基板１
０２ａに取付けられた直線ガイドレール１０２ｂと、前
記直線ガイドレール１０２ｂと組合って往復スライドす
るスライド部材１０２ｃと、前記スライド部材１０２ｃ
と一体化されて前記直線ガイドレール１０２ｂの方向に
往復ストローク動するストローク基板１０２ｄとを備え
ている。そして、前記ピストンロッド１０４ｂと前記ス
トローク基板１０２ｄとがテーブル１０１で連結されて
ストローク機構を構成している。使用に当たっては、ス
トローク動させるべき物体を前記テーブル１０１に取り
付ける。

【０００４】次に、本従来例の動作を図８、図９に基づ
いて説明する。

【０００５】エアシリンダ１０４のピストン１０４ａを
往復駆動させると、ピストンロッド１０４ｂが、エアシ
リンダ１０４の軸方向に往復ストローク動し、この往復
ストローク動に伴って、前記ピストンロッド１０４ｂと
前記直線ガイド１０２とを連結しているテーブル１０１
が、直線ガイド１０２にガイドされて、精度の良い往復
ストローク動をする。

【０００６】第２従来例を図１０に基づいて説明する。

【０００７】図１０に示すように、第２従来例のストロ
ーク機構は、第１従来例がピストンロッド１０４ｂを突
き出してストロークするのに対して、ロッドが無いロッ
ドレスシリンダになっている。その構造は、チューブ２
０１内に、両端をゴムシール部材２０３、２０３でシー
ルした磁石２０２を入れ、チューブ２０１の両端からの
圧力空気の出し入れによって、前記磁石２０２を往復ス
トローク動させ、チューブ２０１の外側に、磁性材料で
構成された移動リング２０４を取り付け、この移動リン
グ２０４が、往復ストローク動する前記磁石２０２に引
かれて往復ストローク動するものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、第１従来例の
構成では、テーブル１０１が、直線ガイド１０２にガイ
ドされて、精度の良い往復ストローク動をするが、ピス
トンロッド１０４ｂの移動を含めたエアシリンダ１０４
の必要スペースが、最短でも往復ストロークの２倍以上
になり、小型精密機械には使用し難いという問題点があ
る。

【０００９】又、ストローク動の速さがエアシリンダ１
０４の速さに制限されるという問題点がある。

【００１０】第２従来例の構成では、ピストンロッドが
無いので、必要スペースは往復ストロークの一倍強であ
るが、移動リング２０４を外力に抗して磁石２０２に追
従させるには、大きな磁石と大きな移動リング２０４と
が必要で、小型化に限界があり、小型精密機械には使用
し難いという問題点がある。

【００１１】本発明は、上記の問題点を解決し、小型化
が可能で、小型精密機械への組み込みに適し、且つ、高
速往復ストローク動が可能なストローク機構を提供する
ことを課題としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明のストローク機構
は、上記の課題を解決するために、基板上に互いに隣接
して平行に配置された主直線ガイドと、従直線ガイド
と、直線往復駆動手段と、前記主直線ガイドに取付けら
れて往復ストローク動する主ストローク部材と、前記直
線往復駆動手段の直線往復移動部材に連結されると共に
前記従直線ガイドに取付けられて往復ストローク動する
従ストローク部材と、前記直線往復駆動手段の全長の中
央部近傍の前記基板に設けた支点用ピンと、前記従スト
ローク部材に設けた力点用ピンと、前記主ストローク部
材に設けた作用点用ピンと、支持端を前記支点用ピンに
回動可能に軸支され中間部を前記力点用ピンに駆動され
作用端が前記作用点用ピンを介して前記主ストローク部
材を前記主直線ガイド上で往復ストローク動させるレバ
ーとを有することを特徴とする。

【００１３】又、本発明のストローク機構は、上記の課
題を解決するために、直線往復駆動手段はエアシリンダ
であることが好適である。

【００１４】又、本発明のストローク機構は、上記の課
題を解決するために、直線往復駆動手段はモータとボー
ルネジとナットとで構成されたものであることが好適で
ある。

【００１５】

【作用】本発明のストローク機構は、主直線ガイドと従
直線ガイドと直線往復駆動手段とを基板上に互いに隣接
して平行に配置し、直線往復駆動手段の直線往復移動部
材の先端部の往復ストローク動を、平行に並んで隣接し
ている従直線ガイドにスライド可能に取付けられた従ス
トローク部材に伝えているので、直線往復駆動手段の一
方の端部で行われる往復ストローク動を、直線往復駆動
手段の中央部近傍に移動させることができる。

【００１６】上記の移動によって、前記の主直線ガイド
と従直線ガイドと直線往復駆動手段とを連結するレバー
の支点用ピンと、力点用ピンと、作用点用ピンについて
も、前記支点用ピンの取付け位置を前記直線往復駆動手
段の全長の中央部近傍に設定することができ、且つ、力
点用ピンの往復ストローク範囲と作用点用ピンの往復ス
トローク範囲とを、前記直線往復駆動手段の全長の範囲
内に収めることができる。従って、ストローク機構の長
さを、必要な往復ストロークの長さの一倍強にすること
が可能になる。従来例のストローク機構が、必要な往復
ストロークの長さの２倍以上の長さが必要なことに比べ
ると、本発明のストローク機構は、大幅に小型化でき
る。

【００１７】又、レバーの作用により、作用点用ピンの
往復ストローク動の速さは、直線往復駆動手段の往復ス
トローク動の速さの数倍になる。

【００１８】又、直線往復駆動手段には、エアシリンダ
やボールネジを使用できる。

【００１９】

【実施例】本発明のストローク機構の第１実施例を図１
〜図４に基づいて説明する。

【００２０】図１〜図４において、本実施例のストロー
ク機構は、基板２ａの上に、主直線ガイド２（２ａ〜２
ｄ）と、従直線ガイド３（３ｂ〜３ｄ）と、エアシリン
ダ８（８ａ〜８ｅ）とを平行に配置して組み合わせてい
る。

【００２１】前記主直線ガイド２は、基板２ａの上にネ
ジで固定された２本の主ガイドレール２ｂと、前記主ガ
イドレール２ｂと組合って往復スライドする主スライド
部材２ｃと、前記主スライド部材２ｃをネジで固定し前
記主ガイドレール２ｂの方向に往復ストロークする主ス
トローク基板２ｄとからなる。この主ストローク基板２
ｄは、往復ストロークさせるべき物体を取り付けるテー
ブル１と、コ字形に一体になり、前記コ字形部に、作用
点用ピン４を設け、この作用点用ピン４に、前記の主直
線ガイド２と、従直線ガイド３と、エアシリンダ８とを
連結するレバー５の作用端に設けたピン用長穴４ａを係
合させている。

【００２２】前記従直線ガイド３は、基板２ａの上にネ
ジで固定された１本の従ガイドレール３ｂと、前記従ガ
イドレール３ｂと組合って往復スライドする従スライド
部材３ｃと、前記従スライド部材３ｃをネジで固定し前
記従ガイドレール３ｂの方向に往復ストローク運動する
従ストローク基板３ｄとからなる。この従ストローク基
板３ｄは、前記エアシリンダ８のピストンロッド８ｃの
先端部まで達する長いＬ字形をしており、そのＬ字形の
先端を前記ピストンロッド８ｃの先端にある係止部８ｄ
に係止されている。又、前記従ストローク基板３ｄには
力点用ピン６を取付け、この力点用ピン６に、前記レバ
ー５の中間部に設けたピン用長穴６ａを係合させてい
る。

【００２３】前記エアシリンダ８は、基板２ａに取付け
られ、シリンダ８ａと、ピストン８ｂと、ピストンロッ
ド８ｃと、前記ピストンロッド８ｃの先端に設けた係止
部８ｄと、エアノズル８ｅ、８ｅとからなり、この係止
部８ｄが、前述のように、従ストローク基板３ｄの一端
を係止している。

【００２４】そして、前記レバー５の支点端が、前記基
板２ａ上の前記エアシリンダ８の近傍で、ピストンロッ
ド８ｃの長さを含めた前記エアシリンダ８の全長の中央
部近傍に設けた支点用ピン７に支持されている。

【００２５】次に、本実施例の動作を図１〜図４に基づ
いて説明する。

【００２６】エアシリンダ８のエアノズル８ｅ、８ｅか
ら圧力エアを出し入れしてピストン８ｂを往復ストロー
ク動させると、ピストンロッド８ｃとその先端の係止部
８ｄとが往復ストローク動する。

【００２７】この往復ストローク動が、従ストローク基
板３ｄを介して、力点用ピン６に伝わり、前記力点用ピ
ン６の往復ストローク動が、レバー５のピン用長穴６ａ
を介して、支点用ピン７に軸支されるレバー５を往復回
動する。

【００２８】前記のレバー５の往復回動が、レバー５の
先端にあるピン用長穴４ａを介して、テーブル１に取付
けられた作用点ピン４に伝わると、作用点ピン４を取付
けた前記テーブル１が、主直線ガイド２にガイドされ
て、往復ストローク動する。この往復ストローク動は、
２本の主直線ガイドにガイドされているので、位置精度
が高い往復ストローク動を行う。

【００２９】上記のようにして、本実施例では、レバー
５を動かす力点用ピン６の位置を、ピストンロッド８ｃ
の先端部に設けないで、前記の長いＬ字形の従ストロー
ク基板３ｄを介して、前記エアシリンダ８の前記ピスト
ンロッド８ｃを含めた全長の中央部近傍に設けているの
で、支点用ピン７も、前記エアシリンダ８の前記ピスト
ンロッド８ｃを含めた全長の中央部近傍に設けることが
でき、レバー５の作用端が、前記エアシリンダ８の前記
ピストンロッド８ｃを含めた全長の範囲内で往復ストロ
ーク動することになる。

【００３０】従って、本実施例のストローク機構の長さ
を、作用点ピン４のストロークの長さの一倍強の短いも
のにすることができる。

【００３１】又、作用点ピン４のストロークの速さは、
エアシリンダ８のピストンロッド８ｃのストロークの速
さの２〜３倍になり、高速往復ストローク動が可能にな
る。

【００３２】本発明のストローク機構の第２実施例を図
５、図６に基づいて説明する。

【００３３】本実施例のストローク機構は、第１実施例
のエアシリンダ８を、モータとボールネジとナットとに
置き換えたものであり、図５、図６において、１０はモ
ータ、１１はボールネジ、１２はナットであり、ナット
１２が、従ストローク基板３ｄを係止している。本実施
例は、第１実施例のエアシリンダ８の往復ストローク動
が、モータ１０のボールネジ１１とナット１２の往復ス
トローク動に替わっただけであるので、説明を省略す
る。この場合、モータ１０のボールネジ１１とナット１
２の往復ストローク動の速さは遅いが、作用点用ピン４
の往復ストローク動の速さは、その２〜３倍になるので
実用可能である。

【００３４】本発明のストローク機構の第３実施例を図
７に基づいて説明する。

【００３５】本実施例のストローク機構は、回路基板実
装装置における回路基板の位置決めピンの往復ストロー
ク動に使用する場合のもので、図７に示すように、テー
ブル１に位置決めピン２０を取付ける。２１は電子部品
２３を実装した回路基板、２２は前記回路基板２１をガ
イドするレールであり、位置決めピン２０は、回路基板
２１のピン穴２０に挿入されて、回路基板２１を位置決
めする。基本的な構成は第１実施例と同様であるので、
その説明を省略する。

【００３６】

【発明の効果】従来例のストローク機構が、必要な往復
ストロークの長さの２倍以上の長さが必要なことに比
べ、本発明のストローク機構は、必要な往復ストローク
の長さの一倍強にすることが可能で、ストローク機構が
小型化され、小型精密機械への組み込みが容易になると
いう効果を奏する。

【００３７】又、レバーの作用により、作用点用ピンの
往復ストローク動の速さを、高速化できるという効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のストローク機構の第１実施例の正面図
である。

【図２】本発明のストローク機構の第１実施例の縦断側
面図である。

【図３】本発明のストローク機構の第１実施例の底面図
である。

【図４】本発明のストローク機構の第１実施例の平面図
である。

【図５】本発明のストローク機構の第２実施例の正面図
である。

【図６】本発明のストローク機構の第２実施例の底面図
である。

【図７】本発明のストローク機構の第３実施例の使用状
態を示す正面図と一部側面図である。

【図８】第１従来例のストローク機構の正面図である。

【図９】その底面図である。

【図１０】第２従来例のストローク機構の断面図であ
る。

【符号の説明】

１ テーブル（主ストローク部材） ２ 主直線ガイド ２ａ 基板 ２ｂ 主ガイドレール ２ｃ 主スライド部材 ２ｄ 主ストローク基板（主ストローク部材） ３ｂ 従ガイドレール ３ｃ 従スライド部材 ３ｄ 従ストローク基板（従ストローク部材） ４ 作用点用ピン ４ａ ピン用長穴 ５ レバー ６ 力点用ピン ６ａ ピン用長穴 ７ 支点用ピン ８ エアシリンダ ８ａ シリンダ ８ｂ ピストン ８ｃ ピストンロッド ８ｄ 係止部 ８ｅ エアノズル １１ モータ １２ ボールネジ １３ ナット ２０ 位置決めピン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 賢 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に互いに隣接して平行に配置され
   た主直線ガイドと、従直線ガイドと、直線往復駆動手段
   と、前記主直線ガイドに取付けられて往復ストローク動
   する主ストローク部材と、前記直線往復駆動手段の直線
   往復移動部材に連結されると共に前記従直線ガイドに取
   付けられて往復ストローク動する従ストローク部材と、
   前記直線往復駆動手段の全長の中央部近傍の前記基板に
   設けた支点用ピンと、前記従ストローク部材に設けた力
   点用ピンと、前記主ストローク部材に設けた作用点用ピ
   ンと、支持端を前記支点用ピンに回動可能に軸支され中
   間部を前記力点用ピンに駆動され作用端が前記作用点用
   ピンを介して前記主ストローク部材を前記主直線ガイド
   上で往復ストローク動させるレバーとを有することを特
   徴とするストローク機構。
2. 【請求項２】 直線往復駆動手段はエアシリンダである
   請求項１に記載のストローク機構。
3. 【請求項３】 直線往復駆動手段はモータとボールネジ
   とナットとで構成される請求項１に記載のストローク機
   構。