JPH09155784A - 流体圧アクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 テーブル３２がガイド機能を備えるとともに
別の部材が駆動機能を備えるように構成されており、も
ってテーブル３２が高精度に作動することが確保されて
いる流体圧アクチュエータを提供する。 【解決手段】 シリンダチューブ３６に対して相対移動
可能に設けられたピストン９と、シリンダチューブ３６
を挿入穴３５に挿入し、圧縮空気によって進退自在に変
位する駆動部材３４と、駆動部材３４の変位に伴ってガ
イド部材４に沿ってスライド自在に従動するテーブル３
２とを備え、挿入穴３５と交差するように駆動部材３４
に設けられた貫通穴３９より連結用ねじ４４をテーブル
３２にねじ込んで、駆動部材３４とテーブル３２とを連
結することにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、産業用ロボット等
に用いられる流体圧アクチュエータに関する。この流体
圧アクチュエータは、その構成部品であるテーブルにワ
ークやツール等を搭載し、流体圧の供給によってこれら
を移送するものである。

【０００２】

【従来の技術】本願出願人が先に提案した実開平４−１
９９０４号考案においては、内部にシリンダを一体的に
設けたテーブルに直動ベアリングのベアリングブロック
が連結されており、よってテーブルが駆動機能とガイド
機能とを兼ね備えた構成となっている。

【０００３】しかしながら、このようにテーブルが二種
類の機能を兼ね備えていると、高精度で安価な市販の直
動ベアリングを採用しているにもかかわらず、その精度
が損なわれるという問題がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上の点に鑑
み、テーブルがガイド機能を備えるとともに別の部材が
駆動機能を備えるように構成されており、もってテーブ
ルが高精度に作動することが確保されている流体圧アク
チュエータを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の流体圧アクチュエータは、シリンダチュー
ブに対して相対移動可能にこのシリンダチューブ内に設
けられたピストンと、前記シリンダチューブを挿入穴に
挿入し、圧縮空気によって進退自在に変位する駆動部材
と、前記駆動部材の変位に伴ってガイド部材に沿ってス
ライド自在に従動するテーブルと、を備え、前記挿入穴
と交差するように前記駆動部材に形成された貫通穴より
連結用ねじを前記テーブルにねじ込んで、前記駆動部材
と前記テーブルとを連結することにした。

【０００６】

【作用】上記構成を備えた本発明の流体圧アクチュエー
タにおいては、テーブルがガイド部材に対して相対移動
するガイド機能を備えるとともに、駆動部材が圧縮空気
の供給を受けてテーブルを相対移動させる駆動機能を備
えていて、テーブルがガイド機能だけを備えているため
に、テーブルを高精度に作動させることが可能である。

【０００７】テーブルと駆動部材とを別体として両部材
を連結すれば、直動ベアリングの精度を十分に発揮させ
ることが可能であるが、両部材を連結する場合、通常の
手段では、駆動部材の内部に設けられたシリンダを避け
るようにして、連結用ねじを挿入する穴が設けられるこ
とになる。したがってこの穴がシリンダを迂回するよう
に設けられるために、必要以上に駆動部材を大きくした
りシリンダ径を小さくしたりしなければならず、これを
原因として、十分な推力を得られなくなる虞がある。こ
れに対して、本発明によれば、駆動部材の内部にシリン
ダが一体的に設けられておらず、以下のように構成され
ているために、必要以上に駆動部材を大きくしたりシリ
ンダ径を小さくしたりする必要がない。

【０００８】

【発明の実施の形態】すなわち、駆動部材に、この駆動
部材と別体のシリンダチューブを挿入するための挿入穴
が設けられるとともに、駆動部材をテーブルに連結すべ
く用いられる連結用ねじをねじ込むための貫通穴が設け
られており、後者の貫通穴が、外部からテーブルへ向け
て、前者の挿入穴と交差するように設けられている。ま
た駆動部材に対してシリンダチューブが別体であるため
に、挿入穴にシリンダチューブを後付けすることが可能
である。したがってアクチュエータの当該構成部分が以
下のようにして組み立てられることになる。

【０００９】すなわち、テーブルに対して駆動部材を位
置合わせして、駆動部材に設けられた貫通穴に連結用ね
じを挿入し、この連結用ねじをテーブルにねじ込んで、
先ずテーブルに駆動部材を連結する。テーブルには予
め、対応する位置にねじ穴を設けておく。そしてこのよ
うにしてテーブルに駆動部材を連結してから、この駆動
部材と別体のシリンダチューブを、駆動部材に設けられ
た挿入穴に挿入する。したがってこのようにすれば、駆
動部材の内部に設けられるシリンダを避けることなく貫
通穴を設けることが可能となるために、必要以上に駆動
部材を大きくしたりシリンダ径を小さくしたりする必要
がなく、これによって駆動部材をコンパクト化すること
が可能となる。また連結用ねじによってテーブルに駆動
部材を連結してから駆動部材の挿入穴にシリンダチュー
ブを挿入するため、シリンダの内壁に連結の痕跡が残る
ことがない。

【００１０】また連結用ねじの他に、キー、ピンまたは
円筒コロ等よりなる嵌合部材をテーブルおよび駆動部材
の双方に嵌合して、作動時にテーブルに加わる衝撃によ
って駆動部材との間に発生する剪断力を支えるようにす
ると、より強度の高い連結構造を構成することが可能と
なる。またこのようにすると連結用ねじを小径化するこ
とが可能となり、駆動部材を更にコンパクト化すること
が可能となる。

【００１１】

【実施例】つぎに本考案の実施例を図面にしたがって説
明する。図１は当該実施例に係る流体圧アクチュエータ
の一部切欠した平面図、図２は正面図、図３は側面図
（左側面図）、図４は連結部材単品の断面図である。

【００１２】図１ないし図３において、先ず、符号１は
固定部を示しており、この固定部１が以下のように構成
されている。

【００１３】すなわち、一対の端部材２，３が互いに平
行に配置されており、この一対の端部材２，３の間にレ
ール状のガイド部材４が端部材２，３と直交するように
架設されるとともに、ロッド５がガイド部材４と平行に
架設されている。ガイド部材４は複数のボルト６によっ
て端部材２，３に硬く固定されている。ロッド５は中空
であって、かつ軸方向に二分割されており、分割体７，
８同士の間にピストン９が挾まれている。ロッド５の分
割体７，８はそれぞれ、その軸方向一端部７ａ，８ａに
おいて、端部材２，３の内側側面に設けられた挿入凹部
１０，１１に挿入されるとともに、軸方向他端部７ｂ，
８ｂにおいて、ピストン９の軸方向端面に設けられた挿
入用凹部１２，１３に挿入されている。

【００１４】端部材２，３の外側側面にそれぞれ配管ポ
ート１４，１５が設けられており、この配管ポート１
４，１５とロッド５の分割体７，８の中空部７ｃ，８ｃ
とを連通するように、端部材２，３にそれぞれ接続路１
６，１７が設けられている。また中空部７ｃ，８ｃと後
記するシリンダチューブ３６内部の両室を連通するよう
に、ピストン９の軸方向端面にそれぞれ、連通用凹部１
８，１９が挿入用凹部１２，１３と一部重なるようにし
て設けられている。また端部材２，３にそれぞれ、後記
する移動部３１が往復動のストローク限に来たときに緩
衝作用をなすショックアブソーバ２０，２１が取り付け
られている。ショックアブソーバ２０，２１はそれぞれ
ねじ込み式であって、よってその端部材２，３に対する
取付位置を軸方向に調整可能である。

【００１５】図１ないし図３において、符号３１は移動
部を示しており、この移動部３１が以下のように構成さ
れている。

【００１６】すなわち、略箱形を呈し、ワークまたはツ
ール等（以下、ワーク等と称する）の搭載面３３を備え
たテーブル３２がガイド部材４の上に転動体（図示せ
ず）を介して、ガイド部材４の長手方向に沿って相対移
動自在に高精度に組み合わされており、このテーブル３
２に駆動部材３４が連結され、この駆動部材３４の略中
央に挿入穴３５が貫通形成され、この挿入穴３５にシリ
ンダチューブ３６が内挿固着され、このシリンダチュー
ブ３６の内周側に上記したロッド５およびピストン９が
相対移動自在に組み込まれている。シリンダチューブ３
６の両端はカバー３７，３８によって閉塞されており、
このカバー３７，３８に対してロッド５の分割体７，８
が相対移動自在に貫挿されている。

【００１７】テーブル３２に対して駆動部材３４が、以
下のようにして連結されている。

【００１８】すなわち、先ず、図４に良く示されている
ように、シリンダチューブ３６を内挿固着する挿入穴３
５を貫通形成した駆動部材３４に、挿入穴３５と直角に
交差するように、貫通穴３９が二組、互いに平行に設け
られており、この貫通穴３９がそれぞれ、挿入用開口部
４０と連結用開口部４１とを同軸上に備えている。挿入
用開口部４０は、テーブル３２に駆動部材３４を連結す
る際に連結用ねじ４３を矢印Ａ方向に差し通すためのも
ので、その内径寸法を連結用ねじ４４の大径の頭部の外
径寸法より大きく設定されている。一方、連結用開口部
４１は、テーブル３２に駆動部材３４を連結する際に連
結用ねじ４４の小径のねじ部を通すとともに頭部を着座
させるもので、頭部収容部４２と、ねじ部貫挿部４３と
を備えており、頭部収容部４２が、連結用ねじ４４の頭
部の外径寸法より大きな内径寸法と、頭部の軸方向長さ
（ねじ込み方向長さ）より大きな軸方向長さ（ねじ込み
方向深さ）とを備えており、ねじ部貫挿部４３が、連結
用ねじ４４の頭部の外径寸法より小さく、かつねじ部の
外径寸法より大きな内径寸法を備えている。また駆動部
材３４と対面することになるテーブル３２の側面に、連
結用ねじ４４のねじ部をねじ込むねじ穴（図示せず）が
二つ、それぞれねじ部貫挿部４３に対応して設けられて
いる。一部において説明の繰り返しになるが、挿入用開
口部４０、頭部収容部４２、ねじ部貫挿部４３およびね
じ穴は同軸上に配置されている。

【００１９】また図１および図４に示したように、二組
の貫通穴３９のねじ部貫挿部４３の間に位置して、駆動
部材３４の側面に嵌合凹部４５が設けられるとともに、
これと対向してテーブル３２の側面に嵌合用凹部４６が
設けられており、この双方の凹部４５，４６に、キー、
ピンまたは円筒コロ等よりなる嵌合部材４７が嵌合され
ている。この嵌合構造は、作動時にテーブル３２に加わ
る衝撃によって駆動部材３４との間に発生する剪断力を
これによって支えて、ねじ４４にかかる負担を軽減する
ものである。また駆動部材３４の変位方向端面にそれぞ
れ、ショックアブソーバ２０，２１に当接する受け部材
４８，４９が取り付けられている。

【００２０】上記構成を備えた流体アクチュエータは、
産業用ロボット等に装着され、テーブル３２にワーク等
を搭載し、圧縮空気の供給によってこのワーク等を直線
的に往復動させるもので、以下の作用効果を奏する。

【００２１】 ガイド部材４に対し相対移動するガイ
ド機能を備えたテーブル３２と、圧縮空気の供給を受け
てテーブル３２を相対移動させる駆動機能を備えた駆動
部材３４とが別体とされているために、高精度で安価な
市販のベアリング（ガイド部材４、転動体およびテーブ
ル３２よりなる）の精度を十分に発揮させることができ
る。 駆動部材３４に直接シリンダを設けず、シリンダチ
ューブ３６を内装することにしたために、必要以上に駆
動部材３４を大きくしたりシリンダ径を小さくしたりす
ることなく、駆動部材３４をコンパクトにすることがで
きる。 図５または図６に示すように、テーブル３２および
ガイド部材４の数の設定が容易で、用途に応じた剛性を
持った流体圧アクチュエータを容易に供給することがで
きる。

【００２２】 テーブル３２の高さが市販のベアリン
グそのままなので、ユーザーにおいて市販のベアリング
を購入し、テーブル３２およびガイド部材３４を任意に
追加することができ、剛性向上の改造を容易に行なうこ
とができる。 端部材２，３にそれぞれ、軸方向に変位可能にショッ
クアブソーバ２０，２１が備えられているために、スト
ロークエンドでの緩衝効果があるとともに、テーブル３
２のストロークエンド位置の微妙な設定が可能である。 駆動部材３４およびテーブル３２双方の凹部４５，
４６に、キー、ピンまたは円筒コロ等よりなる嵌合部材
４７が嵌合されているために、作動時にテーブル３２に
加わる衝撃によって駆動部材３４との間に発生する剪断
力をこれによって支えることができる。したがって、よ
り強度の高い連結構造を提供することができる。また併
せて、これによって連結用ねじ４４を小径化することが
でき、駆動部材３４を更にコンパクト化することができ
る。

【００２３】

【発明の効果】本発明は、以下の効果を奏する。

【００２４】 ガイド部材に対し相対移動するガイド
機能を備えたテーブルと、圧縮空気の供給を受けてテー
ブルを相対移動させる駆動機能を備えた駆動部材とが別
体とされているために、高精度で安価な市販のベアリン
グの精度を十分に発揮させることができる。 駆動部材に直接シリンダを設けず、シリンダチュー
ブを内装することにしたために、必要以上に駆動部材を
大きくしたりシリンダ径を小さくしたりすることなく、
駆動部材をコンパクトにすることができる。 テーブルおよびガイド部材の数の設定が容易で、用
途に応じた剛性を持った流体圧アクチュエータを容易に
供給することができる。 テーブルの高さが市販のベアリングそのままなの
で、ユーザーにおいて市販のベアリングを購入し、テー
ブルおよびガイド部材を任意に追加することができ、剛
性向上の改造を容易に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例に係る流体圧アクチュエー
タの一部切欠した平面図

【図２】同実施例に係る流体圧アクチュエータの正面図

【図３】同実施例に係る流体圧アクチュエータの側面図

【図４】同実施例に係る連結部材の断面図

【図５】本発明の第二実施例に係る流体圧アクチュエー
タの一部切欠した平面図

【図６】本発明の第三実施例に係る流体圧アクチュエー
タの一部切欠した平面図

【符号の説明】

１ 固定部 ２，３ 端部材 ４ ガイド部材 ５ ロッド ６ ボルト ７，８ 分割体 ９ ピストン １０，１１ 挿入凹部 １２，１３ 挿入用凹部 １４，１５ 配管ポート １６，１７ 接続路 １８，１９ 連通用凹部 ２０，２１ ショックアブソーバ ３１ 移動部 ３２ テーブル ３３ 搭載面 ３４ 駆動部材 ３５ 挿入穴 ３６ シリンダチューブ ３７，３８ カバー ３９ 貫通穴 ４０ 挿入用開口部 ４１ 連結用開口部 ４２ 頭部収容部 ４３ ねじ部貫挿部 ４４ 連結用ねじ ４５ 嵌合凹部 ４６ 嵌合用凹部 ４７ 嵌合部材 ４８，４９受け部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダチューブ（３６）に対して相対
   移動可能にこのシリンダチューブ（３６）内に設けられ
   たピストン（９）と、前記シリンダチューブ（３６）を
   挿入穴（３５）に挿入し、圧縮空気によって進退自在に
   変位する駆動部材（３４）と、前記駆動部材（３４）の
   変位に伴ってガイド部材（４）に沿ってスライド自在に
   従動するテーブル（３２）と、を備え、 前記挿入穴（３５）と交差するように前記駆動部材（３
   ４）に設けられた貫通穴（３９）より連結用ねじ（４
   ４）を前記テーブル（３２）にねじ込んで、前記駆動部
   材（３４）と前記テーブル（３２）とを連結することを
   特徴とする流体圧アクチュエータ。