JPH09201002A - アクチュエータ - Google Patents
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Abstract
ぎ、停止あるいは破損する懸念を払拭し、また、塵埃等
が流出することを防止することが可能なアクチュエータ
を提供する。 【解決手段】アクチュエータ10を構成するガイドレー
ル18a、18bにはガイドブロック22a〜22dを
介して固定ブロック26a、26bが摺動自在に設けら
れる。トップカバー84とサイドカバー82a、82b
との間隙にはスリット88a、88bが画成され、該ス
リット88a、88bにはシール部材94a、94bが
設けられる。一方のシール部材94bの先端部は他方の
シール部材94aの段部104aまたは104bに係合
し、前記スリット88a、88bを閉塞する。固定ブロ
ック26a、26bは前記スリット88a、88bを挿
通して突出しており、シール部材94a、94bの先端
部は固定ブロック26a、26bの壁部に当接し、アク
チュエータ10の内部に通じる間隙が閉塞される。
Description
体に設けられた駆動力伝達手段を介して回転駆動源の回
転駆動力をスライダに伝達し、前記スライダを変位させ
ることによりワークを搬送するアクチュエータに関す
る。
アクチュエータが用いられている。このアクチュエータ
は、基本的には、アクチュエータの筐体の内部に配設さ
れた回転駆動源と、前記回転駆動源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アクチュエ
ータの長手方向に沿って変位するスライダとから構成さ
れている。
変位し、前記筐体の内部の回転駆動源の回転運動を前記
筐体の外部に直線運動として伝達する。
従来のアクチュエータでは、使用環境によっては、筐体
の開口部から塵埃、水、水蒸気、クーラント、切削液、
研削液等が入り込み、これらが駆動力伝達手段に付着
し、さらにアクチュエータの駆動によって前記駆動力伝
達手段とスライダとの間隙に前記塵埃等が噛み込み、ア
クチュエータが停止、あるいは破損する等の懸念があ
る。また、アクチュエータが医療、食品関連用やクリー
ンルーム等の塵埃等を嫌う場所において使用される場合
には、駆動力伝達手段や回転駆動源を構成するモータ、
ボールねじ、ベアリング等に使用されるグリースや、塵
埃等がアクチュエータから外部に流出するという問題が
指摘されている。
たものであって、駆動力伝達手段に塵埃等が付着するこ
とを防ぎ、停止あるいは破損する等の懸念を払拭し、ま
た、塵埃等が外部に流出することを防止することが可能
なアクチュエータを提供することを目的とする。
めに、本発明は、回転駆動源の回転運動を駆動力伝達手
段を介して直線運動に変換し、前記直線運動の作用下に
変位するスライダによってワークを移動させるアクチュ
エータにおいて、前記回転駆動源および前記駆動力伝達
手段が収納される筐体と、前記筐体の開口部より一部が
外方に突出し、前記駆動力伝達手段によって変位するス
ライダと、弾性材料で撓曲自在に形成され、前記開口部
を閉塞するように設けられるシール部材と、を備え、前
記シール部材は、前記開口部より突出する前記スライダ
により前記開口部の一部を開成することを特徴とする。
って閉塞されている。回転駆動源が付勢されると、該回
転駆動源の回転運動が駆動力伝達手段によって直線運動
に変換され、スライダが変位する。シール部材はスライ
ダによって押圧されて開口部の外方に撓曲し、スライダ
の壁部に当接して開口部から塵埃等が侵入することを防
止する。
は楔状に形成され、前記楔状の端部によって前記シール
部材を撓曲させると、シール部材とスライダの長手方向
の端部との間に間隙が生じることを防止することがで
き、好適である。
部分に段部が形成された一対の弾性体からなり、前記開
口部の閉塞時において、弾性体の一方の先端部が他方の
段部に係合すると、互いのシール部材は良好に当接し、
好適である。
れ、弾性体の一方の先端部が他方の段部のうちいずれか
1つに係合すると、シール部材が前記開口部をより確実
に閉塞することができ、好適である。
いて、好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しな
がら以下詳細に説明する。
実施の形態に係るアクチュエータを示す。このアクチュ
エータ10は、長尺状で断面略凹字状に形成されたフレ
ーム12を含む。前記フレーム12には、図3に示すよ
うに、断面略矩形状の貫通孔14a〜14dが画成さ
れ、該貫通孔14a〜14dは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
16a、16bが画成されている。
ル18a、18bが略平行に形成される。該ガイドレー
ル18a、18bは斜面部20a、20bを有し、図3
に示すように、上方が幅広に形成される。夫々のガイド
レール18a、18bには該ガイドレール18a、18
bの長手方向に沿って摺動自在なガイドブロック22a
〜22dが設けられる。該ガイドブロック22a〜22
dは、傾斜部23a、23bが形成され、該傾斜部23
a、23bが前記斜面部20a、20bと係合すること
によってガイドブロック22a〜22dは抜け止めされ
る。前記ガイドレール18a、18bとガイドブロック
22a〜22dとの摺動部位にはボール等の図示しない
転動部材が配設され、ガイドブロック22a〜22dを
ガイドレール18a、18bに沿って円滑に変位させる
ことができる。
ライダ24を構成する一対の固定ブロック26a、26
bが所定間隔離間して略平行にねじ止めして固定される
(図2、図3参照)。前記固定ブロック26a、26b
の間には断面略四角形状を呈する保持ブロック28が一
体的に結合され、該保持ブロック28には円形の孔部3
0が画成されている。前記固定ブロック26a、26b
には、図示しないテーブル部材等をねじ孔29にねじ止
めして固着してもよい。なお、図中、参照符号31は、
図示しないテーブル部材等が前記固定ブロック26a、
26bに固着される際の位置決め用の溝部である。
4に示すように、段部32、34が形成され、該段部3
2、34には駆動ユニット36が固定される。該駆動ユ
ニット36はボールねじ38の両端部に夫々同軸に設け
られたモータ部40およびエンコーダ部42と、前記ボ
ールねじ38に螺着されて軸線方向に沿って変位する係
合ブロック44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44には円柱部46が設けら
れ、前記円柱部46は取付用孔部48を介して前記保持
ブロック28の孔部30に装着される。なお、送りねじ
として機能するボールねじ38に代替して、図示しない
タイミングベルトを用いてもよい。
50を介してフレーム12の段部32に固定されると共
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52と、前
記モータ固定用ブロック52と一体的に連結される断面
略矩形状のケーシング54とを含む。前記ケーシング5
4の外周部にはステータ56が設けられ、前記ステータ
56の内壁面にコイルが巻回されたステータコイル部5
8が設けられている。前記ケーシング54の内部には、
前記ボールねじ38の終端部に連続し、軸線方向に沿っ
て延在する軸部38aがベアリング部材60によって支
持され、該軸部38aにはロータ62が止めねじ64を
介して保持されている。
前記ボールねじ38に連続する軸部38bをベアリング
部材66を介して回動自在に支持すると共に、ねじ68
を介してフレーム12の段部34に固定されるエンコー
ダ固定用ブロック70と、連結部材72、74を介して
前記エンコーダ固定用ブロック70に連結され、ボール
ねじ38の回転数または回転角度等を検出するエンコー
ダ本体76とから構成される。前記エンコーダ本体76
で発生した回転数、回転角度等の検出信号はリード線7
7によって図示しないコントローラに導入される。
うに、モータ部40およびエンコーダ部42を夫々フレ
ーム12の両端部に画成された段部32、34に位置決
めして固定することにより、ボールねじ38とガイドレ
ール18a、18b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52およびエンコー
ダ固定用ブロック70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32、34に夫々画
成された位置決め用孔部78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5
2およびエンコーダ固定用ブロック70を夫々フレーム
12の中心に位置決めすることができる。
部40、ボールねじ38およびエンコーダ部42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40およびボールねじ38のみをユニットとして
構成してもよい。
ンコーダ固定用ブロック70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。
部には、図4に示すように、一組のエンドカバー80
a、80b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、図3に示すように、
一対のサイドカバー82a、82b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84
が装着される。前記フレーム12とエンドカバー80
a、80b、サイドカバー82a、82bおよびトップ
カバー84とによりアクチュエータ10の筐体が構成さ
れる。
a、82bとの間隙には前記フレーム12の長手方向に
沿ってスリット(開口部)88a、88bが画成され
る。前記トップカバー84とサイドカバー82a、82
bとの間の夫々のスリット88a、88bに面する壁部
には、図7に示すように、溝部90a、90bが画成さ
れ、該溝部90a、90bの開口部近傍には凸部92
a、92bが形成されている。前記溝部90a、90b
には長尺な板状に形成された一対のシール部材94a、
94bの縁部が挿入される。
記スライダ24の変位方向に沿って分割されており、天
然ゴムや、合成ゴム等の弾性を有する材料で形成され
る。該シール部材94a、94bの前記縁部には厚く形
成された係合部96a、96bが設けられ、該係合部9
6a、96bに形成された凸部98a、98bが前記溝
部90a、90bの凸部92a、92bに係合してシー
ル部材94a、94bは溝部90a、90bに抜け止め
される。前記係合部96a、96bには薄く形成された
撓曲部100a、100bが連続する。
に連続して閉塞部102a、102bが形成される。該
閉塞部102a、102bは前記撓曲部100a、10
0bから離間するに従って徐々に厚く形成される。前記
閉塞部102a、102bの、図中、下方の面には複数
の段部104a〜104dが形成される。一方の閉塞部
102bの先端部は他方の閉塞部102aの段部104
aまたは104bに係合し、シール部材94a、94b
を形成する材料の弾性によって互いに密着し、シール部
材94aとシール部材94bとは屋根状に配置されて前
記スリット88a、88bを閉塞する。
26a、26bは前記スリット88a、88bを挿通し
て、図中、上方に突出しており、アクチュエータ10の
筐体内部における直線運動を該アクチュエータ10の外
部に伝達する。前記シール部材94a、94bの夫々の
閉塞部102a、102bは前記固定ブロック26a、
26bに押圧されて、図7中、2点鎖線で示すように、
スリット88a、88bの外方に変位する。このとき、
シール部材94a、94bの材料の弾性によって閉塞部
102a、102bの先端部は固定ブロック26a、2
6bを構成する壁部に当接し、アクチュエータ10の内
部に通じる間隙の閉塞状態が維持される。
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。
駆動させ、モータ軸として機能するボールねじ38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38の端部に設けられたエンコーダ本体7
6によって検出され、検出された信号は貫通孔14a〜
14dのいずれか1つに挿入されたリード線77を通し
て図示しないコントローラに導入される。
ねじ38に螺着された係合ブロック44に伝達されて直
線運動に変換され、前記係合ブロック44を保持するス
ライダ24がガイドレール18a、18bに沿って円滑
に直線状に変位する。
ール部材94a、94bは、図7中、実線で示すよう
に、屋根状に密接してスリット88a、88bを閉塞し
ている状態から、固定ブロック26a、26bに押圧さ
れて徐々にスリット88a、88bの外方に変位して互
いに離間し、図7中、2点鎖線で示すように、閉塞部1
02a、102bの先端部は固定ブロック26a、26
bを構成する壁部に沿って開成するに至る。一方、スラ
イダ24の進行方向と反対側のシール部材94a、94
bは、固定ブロック26a、26bの壁部に摺設してい
る状態からシール部材94a、94bの材料の弾性によ
って徐々に変位し、一方のシール部材94bの先端部は
他方のシール部材94aの段部104aに係合して屋根
状に密接する。この場合、スリット88a、88bは、
固定ブロック26a、26bの有無に関わらず、図8に
示すように、閉塞状態が維持され、塵埃等がアクチュエ
ータ10の内部に侵入することや、塵埃、グリース等が
アクチュエータ10から外部に流出することを防止す
る。
他方の閉塞部102aの先端側の段部104aに係合で
きないことも考えられる。この場合、他方の段部104
bに係合すればスリット88a、88bを閉塞すること
ができる。このため、複数の段部104a、104bを
シール部材94a、94bに形成することで、より確実
にスリット88a、88bを閉塞し、塵埃等の侵入、流
出を防止することができる。また、シール部材94aの
先端部がシール部材94bの段部104cまたは104
dに係合してもよいことは勿論である。
4a〜14d等を介してアクチュエータ10の内部空間
を真空吸引源に連通させ、アクチュエータ10の内部の
空気を塵埃等と共に吸引するように構成すれば、アクチ
ュエータ10から塵埃等が外部に流出することをさらに
好適に防止することができる。
タ10が適用されるアクチュエータシステム110を示
す。このアクチュエータシステム110は、該システム
110を構成する複数の柱状部材112によってフレー
ムを構成したものであり、前記柱状部材112のうちの
1つに第1アクチュエータ10aが固着され、該第1ア
クチュエータ10aのスライダ24aには該スライダ2
4aの変位方向と直交する方向に延在して第2アクチュ
エータ10bが取り付けられる。該第2アクチュエータ
10bのスライダ24bには吸着装置116が装着され
たシリンダ118が取り付けられる。前記第1アクチュ
エータ10a、第2アクチュエータ10b、シリンダ1
18および吸着装置116はケーブル124a、124
bを介してコントローラ120に電気的に接続され、該
コントローラ120はコントロールパネル122に電気
的に接続される。
ステム110において、作業者がコントロールパネル1
22を操作すると、コントローラ120の制御指令に基
づいて第1アクチュエータ10a、第2アクチュエータ
10b、シリンダ118および吸着装置116は所定の
動作を行い、フレーム間を搬送される図示しないワーク
等に対して吸着、移載等の作業が行われる。
a、第2アクチュエータ10bのスリット88a、88
bはシール部材94a、94bによって閉塞されている
ため、第1アクチュエータ10a、第2アクチュエータ
10bに塵埃等が侵入し、アクチュエータシステム11
0を停止または破損させる懸念がなく、また、第1アク
チュエータ10a、第2アクチュエータ10bから塵埃
等が流出してアクチュエータシステム110が配設され
ている部屋の内部を汚染するおそれがないため、このア
クチュエータシステム110を医療、食品関連用やクリ
ーンルーム等の塵埃等を嫌う場所で使用することが可能
である。
ク26a、26bを横断面長方形状に形成したが、図1
0A、図10Bに示すように、該固定ブロック26a、
26bの変位方向の端部を徐々に薄くして楔状部130
aまたは130bを形成すると、スライダ24の進行方
向の前後においてスライダ24の変位に伴ってシール部
材94a、94bが変位する際、閉塞部102a、10
2bの先端部は固定ブロック26a、26bの楔状の壁
部に沿った状態となるため、アクチュエータ10の内部
に通じる間隔がさらに少なくなり、塵埃等の侵入、流出
が一層好適に防止される。この場合、図10Aに示すよ
うに、楔状部130aの周面形状を凸状とし、あるい
は、図10Bに示すように、楔状部130bの周面形状
を凹状とすることができる。なお、これらの楔状部13
0a、130bは超高分子ポリエチレン(UHMWP
E)の如き合成樹脂で形成すると、シール部材94a、
94bとの摩擦が少なくなり、好適である。
ス等を塗布しておくと、夫々のシール部材94a、94
bがより好適に密接するとともに、スライダ24の動作
を一層円滑なものとすることができる。。
FRP等の材料を使用すると、該固定ブロック26a、
26bの幅を薄く形成してシール部材94a、94bの
変位量を少なくすることができ、塵埃等の侵入、流出を
さらに好適に防止する。
88a、88bは2本であったが、1本、あるいは3本
以上でもよく、この場合、各スリットに対して一対のシ
ール部材94a、94bが設けられる。
の上部に幅広なガイドレール18cを1本形成し、幅広
な1つのガイドブロック22eが摺動するように構成し
てもよく、図12に示すように、フレーム12とガイド
レール18d、18eを別部材で形成し、図示しないね
じ等で固着してもよい。
気圧リニアアクチュエータ、空気圧シリンダや、本出願
人が出願した特開平6−197491号公報、特開平7
−110057号公報、特開平6−222816号公報
に記載されたアクチュエータやその構造体にも適応する
ことが可能である。
以下のような効果ならびに利点が得られる。
塞されるため、ボールねじ、係合ブロック、ガイドレー
ル等の駆動力伝達手段に塵埃等が付着することが防止さ
れる。従って、塵埃等の噛み込みによってアクチュエー
タが停止あるいは破損する懸念がなくなり、ワークに対
する安定した搬送作用を営なむことが可能となり、ま
た、保守管理も容易になる。さらに、アクチュエータ内
部の塵埃、グリース等の流出をシール部材によって阻止
することができるため、アクチュエータを医療、食品関
連用やクリーンルーム等に使用することが可能となる。
視図である。
ある。
断面図である。
図である。
成するモータ部の部分断面図である。
成するエンコーダ部の部分断面図である。
ある。
ある。
用したアクチュエータシステムの斜視図である。
タであって、図10Aは、スライダの楔状部の周面が凸
状に形成されたアクチュエータの一部拡大平面図、図1
0Bは、スライダの楔状部の周面が凹状に形成されたア
クチュエータの一部拡大平面図である。
タの縦断面図である。
ュエータの縦断面図である。
ム 18a〜18e…ガイドレール 22a〜22
e…ガイドブロック 24、24a、24b…スライダ 36…駆動ユ
ニット 40…モータ部 42…エンコ
ーダ部 82a、82b…サイドカバー 84…トップ
カバー 88a、88b…スリット 94a、94
b…シール部材 104a〜104d…段部 130a、1
30b…楔状部
ス等を塗布しておくと、夫々のシール部材94a、94
bがより好適に密接するとともに、スライダ24の動作
を一層円滑なものとすることができる。
Claims (4)
- 【請求項1】回転駆動源の回転運動を駆動力伝達手段を
介して直線運動に変換し、前記直線運動の作用下に変位
するスライダによってワークを移動させるアクチュエー
タにおいて、 前記回転駆動源および前記駆動力伝達手段が収納される
筐体と、 前記筐体の開口部より一部が外方に突出し、前記駆動力
伝達手段によって変位するスライダと、 弾性材料で撓曲自在に形成され、前記開口部を閉塞する
ように設けられるシール部材と、 を備え、前記シール部材は、前記開口部より突出する前
記スライダにより前記開口部の一部を開成することを特
徴とするアクチュエータ。 - 【請求項2】請求項1記載のアクチュエータにおいて、 前記スライダの変位方向の端部は楔状に形成され、前記
楔状の端部によって前記シール部材を撓曲させることを
特徴とするアクチュエータ。 - 【請求項3】請求項1または2記載のアクチュエータに
おいて、 前記シール部材は、対向部分に段部が形成された一対の
弾性体からなり、前記開口部の閉塞時において、弾性体
の一方の先端部が他方の段部に係合することを特徴とす
るアクチュエータ。 - 【請求項4】請求項3記載のアクチュエータにおいて、 前記弾性体の段部は複数形成され、弾性体の一方の先端
部が他方の段部のうちいずれか1つに係合することを特
徴とするアクチュエータ。
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