JPH0833264A - 電動アクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】スライドテーブルの移動範囲を増長させて該移
動範囲とフレーム長とが略一致するように形成するとと
もに、前記フレームに配設される構成要素をユニット化
して組み付け工数を削減し、製造コストの低減化を図る
ことが可能な電動アクチュエータを提供すること。 【構成】係合ブロック５２が螺着されたボールねじ４４
の一端部にモータ部４８を一体的に設けるとともに、前
記モータ部４８と対向するボールねじ４４の他端部にモ
ータの回転数または回転角度を検出するエンコーダ部５
０を一体的に設け、前記モータ部４８、ボールねじ４４
およびエンコーダ部５０はユニット化された単一の部品
からなり、フレーム１２の段部１９、２１に位置決めさ
れて着脱自在に組み付けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アクチュエータ本体に
設けられた駆動力伝達手段を介してモータの回転駆動力
をスライドテーブルに伝達し、前記スライドテーブルを
変位させることによりワークを搬送する電動アクチュエ
ータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、例えば、ワークを搬送するた
めの手段として電動アクチュエータが用いられている。
この電動アクチュエータは、基本的には、アクチュエー
タのフレームに配設された電動モータと、前記電動モー
タの回転駆動力を直線運動に変換して他の部材に伝達す
るボールねじ等の駆動力伝達手段と、前記駆動力伝達手
段を介してフレームの長手方向に沿って変位するスライ
ドテーブルとからなり、前記夫々の構成要素が単一の部
品で形成され且つ各構成要素毎に夫々組み付けられて構
成されている。

【０００３】電動モータとボールねじとの間には、モー
タ軸とボールねじとを同軸に連結し且つモータ軸の回転
運動をボールねじに伝達するカップリング部材が介装さ
れている。また、前記ボールねじの一端部には、該ボー
ルねじを回動自在に軸支する支持ブロック等が設けら
れ、さらに、電動モータに近接し、あるいは該電動モー
タと一体化されて回転数または回転角度等を検出するエ
ンコーダが設けられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術に係る電動アクチュエータでは、カップリング
部材等が設けられることにより、フレームの長手方向の
全長において、スライドテーブルの移動範囲以外の余分
なスペースが必要となり、フレームの長手方向の全長に
わたってスライドテーブルの移動範囲とすることができ
ないという不都合がある。

【０００５】また、電動アクチュエータにおける種々の
構成要素は夫々単一の部品で形成されているため、組み
付け工数に多くの時間を要し、製造コストが高騰すると
いう不都合がある。

【０００６】本発明は、前記の不都合を克服するために
なされたものであり、スライドテーブルの移動範囲を増
長させて該移動範囲とフレーム長とが略一致するように
形成するとともに、前記フレームに配設される構成要素
をユニット化して組み付け工数を削減し、製造コストの
低減化を図ることが可能な電動アクチュエータを提供す
ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、アクチュエータ本体に設けられた駆動
力伝達手段を介してモータの回転駆動力をスライドテー
ブルに伝達し、前記スライドテーブルを変位させること
によりワークを搬送する電動アクチュエータにおいて、
前記駆動力伝達手段の一端部にモータを一体的に設け、
前記モータ、駆動力伝達手段を単一のユニットで構成し
且つ該ユニットをアクチュエータ本体に着脱自在に組み
付けることを特徴とする。

【０００８】さらに、本発明は、駆動力伝達手段の一端
部にモータを一体的に設けるとともに、前記駆動力伝達
手段の他端部に該モータの回転数または回転角度を検出
する検出手段を一体的に設け、前記モータ、駆動力伝達
手段および検出手段を単一のユニットで構成し且つ該ユ
ニットをアクチュエータ本体に着脱自在に組み付けるこ
とを特徴とする。

【０００９】

【作用】上記の本発明に係る電動アクチュエータでは、
前記電動アクチュエータを組み付ける際、モータおよび
駆動力伝達手段がユニットとして構成されているので、
アクチュエータ本体に簡便に組み付けることができる。
この結果、これらの部材の組み付け作業を短時間で効率
的に行うことができる。なお、モータ、駆動力伝達手段
および検出手段をユニットとして構成してもよい。

【００１０】

【実施例】次に、本発明に係る電動アクチュエータにつ
いて好適な実施例を挙げ、添付の図面を参照しながら以
下詳細に説明する。

【００１１】図１は、本発明の実施例に係る電動アクチ
ュエータの斜視図、図２は、図１に示す電動アクチュエ
ータの要部分解斜視図、図３は、図１に示す電動アクチ
ュエータの一部断面側面図、図４は、図１のＩＶ−ＩＶ
線に沿った縦断面図である。

【００１２】この電動アクチュエータ１０は、基本的に
は、図２に示されるように、長手方向に沿って長尺状に
形成されたフレーム１２と、前記フレーム１２の上面部
に画成された溝部１４ａ、１４ｂに略平行に固設される
一対のリニアガイド１６ａ、１６ｂと、前記リニアガイ
ド１６ａ、１６ｂに固定されてフレーム１２の長手方向
に沿って変位するスライドテーブル１８と、フレーム１
２の両端部に画成された一組の段部１９、２１に夫々位
置決めして固定される駆動ユニット２０とから構成され
る（図２参照）。

【００１３】前記フレーム１２の長手方向に沿った両端
部には一組のエンドカバー２２、２４が夫々対向して装
着され、前記フレーム１２の短手方向に沿った両側面部
には、一対のサイドカバー２６ａ、２６ｂが夫々対向し
て装着され、前記フレーム１２の上面部にはトップカバ
ー２８が装着される（図１参照）。なお、前記エンドカ
バー２２、２４、サイドカバー２６ａ、２６ｂおよびト
ップカバー２８は、夫々フレーム１２に着脱自在に設け
られている。さらに、前記フレーム１２には、断面略矩
形状の第１〜第４の貫通孔３０ａ〜３０ｄが画成され
（図４参照）、前記第１〜第４貫通孔３０ａ〜３０ｄ
は、駆動ユニット２０の配線通路等として用いられる。
フレーム１２の底面部には、長手方向に沿って延在し他
の装置等に連結するための断面略Ｔ字状の溝部３２ａ、
３２ｂが画成されている。

【００１４】リニアガイド１６ａ、１６ｂは、図２に示
されるように、夫々略同一形状に形成され、所定間隔離
間する複数の固定用孔部３４を介してフレーム１２の溝
部１４ａ、１４ｂに位置決めされて固設される長尺な一
対のガイドレール３６ａ、３６ｂと、夫々のガイドレー
ル３６ａ、３６ｂの長手方向に沿って摺動変位する一対
のガイドブロック３８ａ、３８ｂとから構成される。前
記ガイドレール３６ａ、３６ｂとガイドブロック３８
ａ、３８ｂとの摺動部位には、ボール等の図示しない転
動部材が環状通路内に配設され、ガイドブロック３８
ａ、３８ｂをガイドレール３６ａ、３６ｂに沿って円滑
に変位させることができる。

【００１５】スライドテーブル１８は、図２および図４
に示されるように、一対のガイドブロック３８ａ、３８
ｂに夫々ねじ止めして固定され、所定間隔離間して略平
行に形成された固定ブロック４０ａ、４０ｂと、前記固
定ブロック４０ａ、４０ｂの間に一体的に結合され、断
面略円弧状を呈する保持ブロック４２とから構成され
る。前記保持ブロック４２の上面部には、駆動ユニット
２０を構成するボールねじ４４が挿通可能な幅からなる
間隙４６が画成され、前記間隙４６に連続して略円形状
の開口部が画成されている（図２、図４参照）。

【００１６】駆動ユニット２０は、図２並びに図３に示
されるように、ボールねじ４４（駆動力伝達手段）の両
端部に夫々同軸に設けられたモータ部４８およびエンコ
ーダ部５０と、前記モータ部４８とエンコーダ部５０と
の間に設けられボールねじ４４に螺着されて軸線方向に
沿って変位する係合ブロック５２とが一体的にユニット
化されて構成されている。前記係合ブロック５２には円
柱部５４が設けられ、前記円柱部５４は取付用孔部５６
を介して保持ブロック４２の開口部に装着される。な
お、送りねじとして機能するボールねじ４４に代替し
て、図示しないタイミングベルト等を用いてもよい。

【００１７】モータ部４８は、図５に示されるように、
ねじ５８を介してフレーム１２の段部１９に固定される
とともに、図示しない位置決めピンを挿入してフレーム
１２の中心に位置決めされるモータ固定用ブロック６０
と、前記モータ固定用ブロック６０と一体的に連結され
る断面略矩形状のケーシング６２とを含む。前記ケーシ
ング６２の外周部にはステータ６４が設けられ、前記ス
テータ６４の内壁面にコイルが巻回されたステータコイ
ル部６６が設けられている。前記ケーシング６２内に
は、軸線方向に沿って延在するボールねじ４４の端部が
ベアリング部材６８によって支持され、該ボールねじ４
４の終端部にはロータ７０が止めねじ７２を介して保持
されている。

【００１８】エンコーダ部５０は、図６に示されるよう
に、ボールねじ４４の端部近傍をベアリング部材７４を
介して回動自在に支持するとともに、ねじ７６を介して
フレーム１２の段部２１に固定されるエンコーダ固定用
ブロック７８と、連結部材８０、８２を介して前記エン
コーダ固定用ブロック７８に連結され、モータの回転数
または回転角度等を検出するエンコーダ本体８４とから
構成される。この場合、前記エンコーダ本体８４はエン
コーダ固定用ブロック７８と一体的に連結され、且つ該
エンコーダ固定用ブロック７８によって保持されてい
る。

【００１９】なお、駆動ユニット２０は、モータ部４８
およびエンコーダ部５０を夫々フレーム１２の両端部に
画成された段部１９、２１に位置決めして固定すること
により、ボールねじ４４とガイドレール３６ａ、３６ｂ
との平行精度を確保することができる。さらに、モータ
固定用ブロック６０およびエンコーダ固定用ブロック７
８に夫々画成された位置決め用孔部（図示せず）とフレ
ーム１２の段部１９、２１に夫々画成された位置決め用
孔部８６、８８（図２参照）とに図示しない位置決めピ
ンを挿通することにより、前記モータ固定用ブロック６
０およびエンコーダ固定用ブロック７８を夫々フレーム
の中心に位置決めすることができる。

【００２０】また、前記駆動ユニット２０では、モータ
部４８、ボールねじ４４およびエンコーダ部５０をユニ
ットとして構成しているが、例えば、図示しないステッ
ピングモータ等のパルスモータを用いることにより、モ
ータ部４８およびボールねじ４４のみをユニットとして
構成してもよい。

【００２１】さらに、エンコーダ本体８４に代替して、
エンコーダ固定用ブロック７８にリミットスイッチ等の
センサを設ける構成を採用することも可能である。

【００２２】本発明の実施例に係る電動アクチュエータ
１０は基本的には以上のように構成されるものであり、
次にその動作並びに作用効果について説明する。

【００２３】先ず、電動アクチュエータ１０の組み付け
工程について説明する。

【００２４】図２に示されるように、フレーム１２の溝
部１４ａ、１４ｂにリニアガイド１６ａ、１６ｂを位置
決めして固設する。続いて、前記リニアガイド１６ａ、
１６ｂを構成するガイドブロック３８ａ、３８ｂに沿っ
てスライドテーブル１８の固定ブロック４０ａ、４０ｂ
をねじ止めする。次に、予め、単一の部品として製造さ
れた駆動ユニット２０の係合ブロック５２をスライドテ
ーブル１８の保持ブロック４２に嵌合する。この場合、
保持ブロック４２の間隙４６を介してボールねじ４４を
挿通した後、軸線方向に沿ってボールねじ４４を移動さ
せることにより、保持ブロック４２の開口部に円柱部５
４を嵌着することができる。

【００２５】続いて、前記駆動ユニット２０を構成する
モータ部４８およびエンコーダ部５０をフレーム１２に
位置決めして固定する。すなわち、モータ固定用ブロッ
ク６０およびエンコーダ固定用ブロック７８をフレーム
１２の段部１９、２１に位置決めして、ボールねじ４４
とガイドレール３６ａ、３６ｂとの平行精度を確保した
後、図示しない位置決めピンによってモータ固定用ブロ
ック６０およびエンコーダ固定用ブロック７８をフレー
ム１２の中心に位置決めして固定することができる。

【００２６】このように、一対のリニアガイド１６ａ、
１６ｂ、スライドテーブル１８および駆動ユニット２０
をフレーム１２の上面方向から簡便に組み付けた後、前
記フレーム１２にエンドカバー２２、２４、サイドカバ
ー２６ａ、２６ｂおよびトップカバー２８を装着する。
なお、ユーザーの用途に応じて前記各種のカバーを装着
せずに、フレーム１２が露呈した状態で使用することも
可能である。

【００２７】このように組み付けられた電動アクチュエ
ータ１０は、図示しない電源を付勢してモータ部４８を
駆動させ、モータ軸として機能するボールねじ４４を回
動させる。この場合、モータの回転数または回転角度等
はボールねじ４４の端部に設けられたエンコーダ本体８
４によって検出され、前記検出信号は貫通孔３０ａ〜３
０ｄに挿入されたリード線を通じて図示しないコントロ
ーラに導入される。

【００２８】前記ボールねじ４４の回転運動は、該ボー
ルねじ４４に螺着された係合ブロック５２に伝達され、
前記係合ブロック５２を保持するスライドテーブル１８
がリニアガイド１６ａ、１６ｂに沿って円滑に直線状に
変位する。

【００２９】以上のように、本実施例に係る電動アクチ
ュエータ１０では、ボールねじ４４の両端部に夫々モー
タ部４８とエンコーダ部５０とを同軸に且つ一体的に設
けるとともに、モータ部４８、エンコーダ部５０、ボー
ルねじ４４および係合ブロック５２からなる構成要素を
一体化した駆動ユニット２０として構成している。この
ため、各構成要素毎に組み付け作業を行っていた従来技
術と比較して、本実例に係る電動アクチュエータ１０で
は、組み付け工数を削減して製造コストの低減化を図る
ことが可能となる。

【００３０】前記駆動ユニット２０がユニット化される
ことにより、大量生産することが可能となるとともに、
何らかの原因で故障が発生した場合には、簡便にフレー
ム１２から離脱させることにより、新たな駆動ユニット
２０と容易に交換することができる。

【００３１】また、本実施例に係る電動アクチュエータ
１０では、カップリング部材を用いることなくモータ軸
とボールねじ４４とを同軸に形成していることから、前
記カップリング部材が占有する長さだけスライドテーブ
ル１８の移動範囲が増長され、この結果、フレーム１２
の略全長にわたってスライドテーブル１８を移動させる
ことが可能となる。

【００３２】

【発明の効果】本発明に係る電動アクチュエータによれ
ば、以下の効果が得られる。

【００３３】すなわち、モータおよび駆動力伝達手段を
一体化したユニットとして構成し、アクチュエータ本体
に着脱自在に組み付けることにより、電動アクチュエー
タを製造する際の組み付け工数を削減し、製造コストの
低減化を図ることができる。この場合、ユニットとし
て、検出手段を含んで構成してもよい。

【００３４】また、従来技術のようにカップリング部材
を用いることなく、モータと駆動力伝達手段とを一体化
しているため、前記カップリング部材を配設するスペー
スを削減してスライドテーブルが移動する範囲を増長さ
せ、アクチュエータ本体の略全長にわたって該スライド
テーブルを移動させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る電動アクチュエータの斜
視図である。

【図２】図１に示す電動アクチュエータの要部分解斜視
図である。

【図３】図１に示す電動アクチュエータの一部断面側面
図である。

【図４】図１に示すＩＶ−ＩＶ線に沿った縦断面図であ
る。

【図５】駆動ユニットを構成するモータ部の部分断面図
である。

【図６】駆動ユニットを構成するエンコーダ部の部分断
面図である。

【符号の説明】

１０…電動アクチュエータ １２…フレー
ム １４ａ、１４ｂ…溝部 １６ａ、１６
ｂ…リニアガイド １８…スライドテーブル １９、２１…
段部 ２０…駆動ユニット ３６ａ、３６
ｂ…ガイドレール ３８ａ、３８ｂ…ガイドブロック ４０ａ、４０
ｂ…固定ブロック ４２…保持ブロック ４８…モータ
部 ５０…エンコーダ部 ５２…係合ブ
ロック ５４…円柱部 ６０…モータ
固定用ブロック ７８…エンコーダ固定用ブロック ８４…エンコ
ーダ本体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アクチュエータ本体に設けられた駆動力伝
   達手段を介してモータの回転駆動力をスライドテーブル
   に伝達し、前記スライドテーブルを変位させることによ
   りワークを搬送する電動アクチュエータにおいて、 前記駆動力伝達手段の一端部にモータを一体的に設け、
   前記モータ、駆動力伝達手段を単一のユニットで構成し
   且つ該ユニットをアクチュエータ本体に着脱自在に組み
   付けることを特徴とする電動アクチュエータ。
2. 【請求項２】アクチュエータ本体に設けられた駆動力伝
   達手段を介してモータの回転駆動力をスライドテーブル
   に伝達し、前記スライドテーブルを変位させることによ
   りワークを搬送する電動アクチュエータにおいて、 前記駆動力伝達手段の一端部にモータを一体的に設ける
   とともに、前記駆動力伝達手段の他端部に該モータの回
   転数または回転角度を検出する検出手段を一体的に設
   け、前記モータ、駆動力伝達手段および検出手段を単一
   のユニットで構成し且つ該ユニットをアクチュエータ本
   体に着脱自在に組み付けることを特徴とする電動アクチ
   ュエータ。
3. 【請求項３】請求項１または２記載の電動アクチュエー
   タにおいて、駆動力伝達手段は送りねじからなることを
   特徴とする電動アクチュエータ。