JPH11108010A - リニアアクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】部品点数を削減して製造コストを低減するとと
もに、騒音の発生を抑制し、しかも、エンドキャップの
装着部位から外部に塵埃等が流出することを防止するこ
とにある。 【解決手段】シリンダ本体１２の軸線方向に沿った貫通
孔３０の両端部に装着され、前記貫通孔３０から外部に
塵埃等が流出することを阻止する一組の塵埃流出防止用
キャップ４４ａ、４４ｂを備え、前記シリンダ本体１２
の側面部には、前記貫通孔３０内の空気を吸引する吸引
ポート５４が設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流体圧出入ポート
から圧力流体を導入することにより、アクチュエータボ
デイの軸線方向に沿ってスライドテーブルを往復動作さ
せることが可能なリニアアクチュエータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ワーク等の搬送手段としてリ
ニアアクチュエータが用いられている。このリニアアク
チュエータは、シリンダボデイに沿って移動テーブルを
直線状に往復運動させることにより、前記移動テーブル
に載置されたワークを搬送することができる。

【０００３】従来技術に係るリニアアクチュエータとし
ては、クリーンルームに設置された流体圧シリンダにつ
いて、発塵や流体漏れがあった場合にこれらを速やかに
回収する技術的思想が開示されている（例えば、実開平
６−６９４０４号公報参照）。

【０００４】すなわち、図９に示されるように、この流
体圧シリンダでは、シリンダ本体１に長孔２を設け、シ
リンダ本体１の内部に配置したピストン３ａ、３ｂと該
シリンダ本体１の外部に配置したテーブル４とを長孔２
内に配置したロッド５を介して接続し、前記長孔２をシ
リンダ本体１の設置面６側に開口させ真空吸引ポート７
として機能させる構成が採用されている。

【０００５】この場合、前記真空吸引ポート７に連通す
る回収流路が形成された配管ブロック８を介して流体圧
シリンダを図示しない真空引き装置に接続し、前記流体
圧シリンダの作動によって発生した粉塵や該流体圧シリ
ンダから漏出した作動流体を前記真空引き装置によって
回収するようにしている。

【０００６】また、シリンダ本体１の内部には、ピスト
ン３ａ、３ｂとの間で閉塞された圧力室９を形成する一
組のエンドカバー９ａ、９ｂが装着され、前記一組のエ
ンドカバー９ａ、９ｂは、止め輪９ｃによってそれぞれ
係止されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術に係るリニアアクチュエータでは、流体圧シリンダの
真空吸引ポート７に連通する回収流路が形成された配管
ブロック８が必要となり、部品点数が多くなって製造コ
ストが高騰するという不都合がある。

【０００８】また、従来技術に係るリニアアクチュエー
タでは、変位終端位置においてピストン３ａ、３ｂがエ
ンドカバー９ａ、９ｂに当接して該エンドカバー９ａ、
９ｂが止め輪９ｃ側に押圧されることにより、前記エン
ドカバー９ａ、９ｂと止め輪９ｃとの間で発生する塵埃
が外部に流出してしまうという不都合がある。

【０００９】さらに、従来技術に係るリニアアクチュエ
ータでは、テーブル４が変位終端位置に到達する際に騒
音が発生するという不都合がある。

【００１０】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、部品点数を削減して製造コストを
低減するとともに、騒音の発生を抑制し、しかも、エン
ドキャップの装着部位から外部に塵埃等が流出すること
を防止することが可能なリニアアクチュエータを提供す
ることを目的とする。

【００１１】

【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、流体圧出入ポートから圧力流体を導入
することにより、シリンダ本体の軸線方向に沿ってスラ
イドテーブルを往復動作させるリニアアクチュエータで
あって、軸線方向に沿って貫通する貫通孔を有するとと
もに、側面部に開口部が形成されたシリンダ本体と、前
記シリンダ本体の軸線方向に沿って往復動作するスライ
ドテーブルと、前記開口部を介して前記スライドテーブ
ルの底面部に略直交して連結され、該スライドテーブル
と一体的に変位するジョイント部材と、前記流体圧出入
ポートから供給される圧力流体の作用下に前記ジョイン
ト部材を貫通孔に沿って押圧する一組のピストンと、前
記貫通孔に装着され、前記一組のピストンとの間でシリ
ンダ室を形成する一組のキャップ部材と、前記シリンダ
本体の軸線方向に沿った貫通孔の両端部に装着され、前
記貫通孔から外部に塵埃等が流出することを阻止する一
組の閉塞部材と、を備え、前記アクチュエータボデイの
側面部には、前記貫通孔内の空気を吸引する吸引ポート
が設けられることを特徴とする。

【００１２】この場合、前記閉塞部材は、塵埃流出防止
用キャップからなり、前記塵埃流出防止用キャップは、
貫通孔に対応して形成され該貫通孔を閉塞する円板部
と、キャップ部材の凹部内に圧入されて抜け止め防止機
能を営むテーパ状の突起部とが一体的に形成される。

【００１３】本発明によれば、一方の流体圧出入ポート
から導入された圧力流体が、キャップ部材とピストンと
によって閉塞された一方のシリンダ室に供給される。前
記シリンダ室に供給された圧力流体は、ピストンを押圧
する。この押圧力は、前記ピストンに接触するジョイン
ト部材を介してスライドテーブルをシリンダ本体の軸線
方向に沿って変位させる。

【００１４】また、他方の流体圧出入ポートから圧力流
体を導入し、キャップ部材とピストンとによって閉塞さ
れた他方のシリンダ室に圧力流体を供給することによ
り、前記とは逆方向にスライドテーブルが変位する。こ
のようにして、スライドテーブルを往復動作させること
ができる。

【００１５】スライドテーブルが往復動作する際、吸引
ポートに接続された吸引手段を介してアクチュエータボ
デイの貫通孔内の空気を吸引することにより、ピストン
の摺動作用下に発生する塵埃等を貫通孔内の空気と共に
吸引することができる。また、エンドキャップの装着部
位から外部に向かって流出する塵埃等は、該貫通孔の両
端部を閉塞する閉塞部材によってその流出が阻止され
る。

【００１６】この結果、例えば、クリーンルーム等の清
浄性が要求される環境において好適に使用することがで
きる。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明に係るリニアアクチュエー
タにつ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。

【００１８】図１において参照符号１０は、本実施の形
態に係るリニアアクチュエータを示す。このリニアアク
チュエータ１０は、基本的に、シリンダ本体１２と、前
記シリンダ本体１２の軸線方向に沿って直線状に往復動
作するスライドテーブル１４と、前記スライドテーブル
１４をシリンダ本体１２の軸線方向に沿って円滑に往復
動作させるための摺動機構１６（図７参照）とから構成
される。

【００１９】図４に示されるように、前記シリンダ本体
１２の上面部には、軸線方向と直交する方向において対
向する一対のガイドブロック１８ａ、１８ｂが該シリン
ダ本体１２と一体的に膨出形成され、前記一対のガイド
ブロック１８ａ、１８ｂには、後述するボール循環孔２
０およびボール転動溝２２が形成される。前記シリンダ
本体１２の上面部および下面部の略中央部には、図３に
示されるように、略円柱状のジョイント部材２４が自在
に変位するための略楕円状の開口部２６がそれぞれ形成
される。

【００２０】また、図１に示されるように、前記シリン
ダ本体１２の対角線状の一組の角部には、段部を介して
一対の取付用孔部２８ａ、２８ｂが貫通して形成され、
前記取付用孔部２８ａ、２８ｂに図示しないねじ部材を
嵌合させることにより、該シリンダ本体１２を他の部材
等に固定することができる。

【００２１】さらに、図３に示されるように、前記シリ
ンダ本体１２の内部には、前記開口部２６に連通し軸線
方向に沿って貫通する貫通孔３０が形成され、前記貫通
孔３０の中間部には、ジョイント部材２４を間にして一
組のピストン３２ａ、３２ｂが摺動自在に配設される。

【００２２】なお、それぞれのピストン３２ａ（３２
ｂ）には、環状溝を介してシールリング３４が装着さ
れ、さらにその一端部には、変位終端位置においてエン
ドキャップ３６ａ（３６ｂ）に当接する際に付与される
衝撃を緩和する緩衝部材３７が設けられる。

【００２３】前記貫通孔３０の両端側には、キャップ部
材として機能する一組のエンドキャップ３６ａ（３６
ｂ）が装着され、前記一組のピストン３２ａ（３２ｂ）
とエンドキャップ３６ａ（３６ｂ）との間で閉塞された
シリンダ室３８ａ、３８ｂがそれぞれ形成される。この
場合、前記一組のシリンダ室３８ａ、３８ｂは、図示し
ない通路を介して、シリンダ本体１２の側面部に形成さ
れた一組の流体圧出入ポート４０ａ、４０ｂ（図１参
照）とそれぞれ連通するように形成される。

【００２４】なお、シリンダ本体１２の軸線方向に沿っ
た両端部には、図示しない通路を介して前記シリンダ室
３８ａ、３８ｂにそれぞれ連通する一組の他の流体圧出
入ポート（図示せず）が形成され、作業者は、設置環境
並びに配管スペース等により所望の流体圧出入ポート４
０ａ、４０ｂを選択することが可能に設けられている。
この場合、図１に示されるように、使用しない流体圧出
入ポートを栓部材４２によって閉塞しておく。

【００２５】シリンダ本体１２の軸線方向に沿った両端
部には、前記貫通孔３０を閉塞する一組の塵埃流出防止
用キャップ（閉塞部材）４４ａ、４４ｂが装着される。
この塵埃流出防止用キャップ４４ａ、４４ｂは、図８に
示されるように、ゴム製材料または樹脂製材料等からな
る可撓性材料によって一体的に形成された円板部４６と
突起部４８とからなり、前記突起部４８は、エンドキャ
ップ３６ａ、３６ｂの凹部５０に圧入されて抜け止め防
止機能を営む。

【００２６】すなわち、図３に示されるように、エンド
キャップ３６ａ、３６ｂの凹部５０は、その奥側に向か
って直径が徐々に大なる断面テーパ状に形成され、塵埃
流出防止用キャップ４４ａ、４４ｂの突起部４８は、前
記断面テーパ状の凹部５０に対応するように形成されて
いる。従って、前記塵埃流出防止用キャップ４４ａ、４
４ｂの突起部４８を前記エンドキャップ３６ａ、３６ｂ
の凹部５０に圧入することにより、該塵埃流出防止用キ
ャップ４４ａ、４４ｂの抜け止めがなされる。この場
合、前記エンドキャップ３６ａ、３６ｂは、シリンダ本
体１２内の環状溝に装着された止め輪５１によって係止
される。

【００２７】前記一組のピストン３２ａ、３２ｂの間に
は、スライドテーブル１４と直交する方向にジョイント
部材２４が連結され、前記ジョイント部材２４の一端部
は、スライドテーブル１４の底面部に形成されたねじ孔
に螺入される（図３参照）。

【００２８】この場合、流体圧出入ポート４０ａ（４０
ｂ）を介して一方のシリンダ室３８ａ（３８ｂ）に圧力
流体を導入し、ピストン３２ａ（３２ｂ）の変位作用下
に、該ピストン３２ａ（３２ｂ）の端部がジョイント部
材２４に当接して押圧することにより、前記ジョイント
部材２４を介してスライドテーブル１４を矢印Ｂ方向
（または矢印Ａ方向）に変位させることができる。

【００２９】シリンダ本体１２の側面部には、図１に示
されるように、例えば、真空ポンプ等の吸引手段５２に
接続される吸引ポート５４が形成され、前記吸引ポート
５４は、シリンダ本体１２内の貫通孔３０に連通するよ
うに形成される。

【００３０】この場合、吸引ポート５４が形成されたシ
リンダ本体１２の側面部に対向する他の側面部に他の吸
引ポート（図示せず）を形成し、相互に対向する一組の
吸引ポート５４の中、いずれか一方の吸引ポート５４を
選択的に使用するようにしてもよい。その際、使用しな
い他方の吸引ポート５４は、予め、図示しない栓部材等
によって気密に閉塞しておく。このように、吸引ポート
５４を複数個設けて選択的に使用することにより、該吸
引ポート５４に接続されるチューブ等の配管方向の自由
度を増大させることができる。

【００３１】図１に示されるように、スライドテーブル
１４の四隅角部に近接する部位には取付用孔部５６が形
成され、一方、スライドテーブル１４の底面部には、長
手方向に沿って延在するガイド部５８が一体的に膨出形
成される。前記ガイド部５８の相互に対向する側壁面に
は、長手方向に沿ってボール転動溝６０が形成される。

【００３２】図７に示されるように、摺動機構１６は、
シリンダ本体１２と一体的に膨出形成された一対のガイ
ドブロック１８ａ、１８ｂと、ねじ部材６２を介して前
記ガイドブロック１８ａ、１８ｂの両端部にそれぞれ装
着されるカバー６４およびプレート６６とを含む。

【００３３】前記プレート６６は、例えば、樹脂製材料
または金属製材料によって平板状に形成され、また、前
記ガイドブロック１８ａ、１８ｂには軸線方向に沿って
貫通するボール循環孔２０が形成され、該ガイドブロッ
ク１８ａ、１８ｂの対向する内壁面には軸線方向に沿っ
て延在するボール転動溝２２が形成される。

【００３４】また、前記摺動機構１６は、前記ガイドブ
ロック１８ａ、１８ｂの両端部にそれぞれ装着され、前
記ボール循環孔２０とボール転動溝２２とを媒介するリ
ターンガイド６８と、前記ボール循環孔２０およびボー
ル転動溝２２に沿って転動する複数のボールベアリング
７０とを有する。

【００３５】なお、前記カバー６４には、ボール循環孔
２０とボール転動溝２２とを連結し、ボールベアリング
７０の循環軌道としての機能を営む凹部７２が形成され
る。

【００３６】本実施の形態に係るリニアアクチュエータ
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。

【００３７】先ず、図示しない流体圧供給源を流体圧出
入ポート４０ａ、４０ｂに接続するとともに、図示しな
いチューブ等を介して吸引手段５２をシリンダ本体１２
の吸引ポート５４に接続しておく。なお、作業者の選択
により複数の吸引ポート５４の中、所望の吸引ポート５
４を選択し、他の吸引ポート５４を図示しない栓部材に
よって閉塞しておく。

【００３８】このような準備作業を経た後、図示しない
流体圧供給源から圧力流体を一方の流体圧出入ポート４
０ｂに導入する。この場合、他方の流体圧出入ポート４
０ａは、図示しない切換弁の作用下に大気開放状態にし
ておく。

【００３９】流体圧出入ポート４０ｂに導入された圧力
流体は、該流体圧出入ポート４０ｂに連通する図示しな
い通路を介して一方のシリンダ室３８ｂに供給され、ピ
ストン３２ｂを矢印Ａ方向に押圧する。前記ピストン３
２ｂが押圧されて変位することにより該ピストン３２ｂ
の端部がジョイント部材２４に当接し、前記ジョイント
部材２４は開口部２６に沿って矢印Ａ方向に変位する。

【００４０】従って、前記ジョイント部材２４に連結さ
れたスライドテーブル１４が該ジョイント部材２４と一
体的に矢印Ａ方向に向かって変位し、ピストン３２ｂに
設けられた緩衝部材３７がエンドキャップ３６ａに当接
することにより変位終端位置に至る。

【００４１】この場合、緩衝部材３７を介してピストン
３２ｂがエンドキャップ３６ａに当接することにより、
該エンドキャップ３６ｂが矢印Ａ方向に押圧され、前記
エンドキャップ３６ｂと止め輪５１との間で発生する塵
埃等は、前記貫通孔３０を閉塞する塵埃流出防止用キャ
ップ４４ａによって外部に対する流出が阻止される。

【００４２】また、スライドテーブル１４が変位終端位
置に到達する際、ピストン３２ｂに設けられた緩衝部材
３７がエンドキャップ３６ａと当接する際の衝撃を吸収
し、騒音の発生を抑制することができる。

【００４３】前記とは逆方向（矢印Ｂ方向）にスライド
テーブル１４を変位させる場合には、他方の流体圧出入
ポート４０ａに圧力流体を供給する。前記供給された圧
力流体は、図示しない通路を介して他方のシリンダ室３
８ａに導入され、ピストン３２ａを矢印Ｂ方向に向かっ
て押圧する。前記ピストン３２ａの押圧作用下にジョイ
ント部材２４が矢印Ｂ方向に向かって変位し、前記ジョ
イント部材２４を介してスライドテーブル１４が矢印Ｂ
方向に変位する。なお、その他の動作は前記と同様であ
るため、その詳細な説明を省略する。

【００４４】本実施の形態では、スライドテーブル１４
が矢印Ａ並びにＢ方向に沿って往復動作する際、吸引ポ
ート５４に接続された吸引手段５２の付勢作用下にシリ
ンダ本体１２の貫通孔３０内の空気が吸引される。従っ
て、貫通孔３０に沿って摺動変位するピストン３２ａ、
３２ｂおよびジョイント部材２４等の可動部材によって
発生する塵埃等が貫通孔３０内の空気と共に吸引され
る。この結果、本実施の形態に係るリニアアクチュエー
タ１０を、クリーンルーム内を汚染することなく清浄性
を保持した状態で、好適に使用することができる。

【００４５】また、本実施の形態では、従来技術と比較
して、吸引ポートに連通する回収流路が形成された配管
ブロック８（図９参照）が不要となるため、部品点数を
削減して製造コストを低減することができる。

【００４６】さらに、本実施の形態では、シリンダ本体
１２の両端部に貫通孔３０を閉塞するための塵埃流出防
止用キャップ４４ａ、４４ｂを装着することにより、エ
ンドキャップ３６ａ、３６ｂと止め輪５１との間で発生
する塵埃等が外部に流出することを阻止することができ
る。従って、本実施の形態では、より一層クリーンルー
ム内の清浄性を保持することができる。

【００４７】さらにまた、本実施の形態では、従来技術
と比較して、プレート６６に弾性体からなるゴムライニ
ングを設ける必要がなく、例えば、樹脂製材料または金
属製材料によって平板状に形成することにより、部品点
数を削減して製造コストを低減することができるという
利点がある。

【００４８】

【発明の効果】本発明では、従来技術に示される配管ブ
ロックが不要となり、部品点数を削減して製造コストを
低減することができる。

【００４９】また、貫通孔を閉塞する閉塞部材を設ける
ことにより、キャップ部材の装着部位において発生する
塵埃等が外部に流出することを阻止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るリニアアクチュエー
タの斜視図である。

【図２】図１に示すリニアアクチュエータの一部切欠斜
視図である。

【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った縦断面図であ
る。

【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った縦断面図である。

【図５】図１に示すリニアアクチュエータの底面図であ
る。

【図６】図１に示すリニアアクチュエータの側面図であ
る。

【図７】図１に示すリニアアクチュエータを構成する摺
動機構の部分分解斜視図である。

【図８】図１に示すリニアアクチュエータの貫通孔に装
着された塵埃流出防止用キャップおよびエンドキャップ
の斜視図である。

【図９】従来技術に係るリニアアクチュエータの縦断面
図である。

【符号の説明】

１０…リニアアクチュエータ １２…シリンダ本体 １４…スライドテーブル １６…摺動機構 １８ａ、１８ｂ…ガイドブロック ２４…ジョイント部
材 ２６…開口部 ３０…貫通孔 ３２ａ、３２ｂ…ピストン ３６ａ、３６ｂ…エ
ンドキャップ ３８ａ、３８ｂ…シリンダ室 ４０ａ、４０ｂ…流
体圧出入ポート ４４ａ、４４ｂ…塵埃流出防止用キャップ ４６…円板部 ４８…突起部 ５０…凹部 ５２…吸引手段 ５４…吸引ポート ６６…プレート

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】流体圧出入ポートから圧力流体を導入する
   ことにより、シリンダ本体の軸線方向に沿ってスライド
   テーブルを往復動作させるリニアアクチュエータであっ
   て、 軸線方向に沿って貫通する貫通孔を有するとともに、側
   面部に開口部が形成されたシリンダ本体と、 前記シリンダ本体の軸線方向に沿って往復動作するスラ
   イドテーブルと、 前記開口部を介して前記スライドテーブルの底面部に略
   直交して連結され、該スライドテーブルと一体的に変位
   するジョイント部材と、 前記流体圧出入ポートから供給される圧力流体の作用下
   に前記ジョイント部材を貫通孔に沿って押圧する一組の
   ピストンと、 前記貫通孔に装着され、前記一組のピストンとの間でシ
   リンダ室を形成する一組のキャップ部材と、 前記シリンダ本体の軸線方向に沿った貫通孔の両端部に
   装着され、前記貫通孔から外部に塵埃等が流出すること
   を阻止する一組の閉塞部材と、 を備え、前記アクチュエータボデイの側面部には、前記
   貫通孔内の空気を吸引する吸引ポートが設けられること
   を特徴とするリニアアクチュエータ。
2. 【請求項２】請求項１記載のリニアアクチュエータにお
   いて、閉塞部材は、塵埃流出防止用キャップからなり、
   前記塵埃流出防止用キャップは、貫通孔に対応して形成
   され該貫通孔を閉塞する円板部と、キャップ部材の凹部
   内に圧入されて抜け止め防止機能を営むテーパ状の突起
   部とが一体的に形成されることを特徴とするリニアアク
   チュエータ。
3. 【請求項３】請求項１または２記載のリニアアクチュエ
   ータにおいて、アクチュエータボデイには、貫通孔に連
   通する複数の吸引ポートが配管方向に対応して選択的に
   設けられることを特徴とするリニアアクチュエータ。