(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースの上面に設けられたガイドレールと、
アクチュエータによって往復動し、上面にワーク搭載面を有するスライドテーブルと、
前記スライドテーブルの下面に一体化され、該スライドテーブルを前記ガイドレールに沿って直線移動可能に支持するガイド部材と、を有するリニアアクチュエータに設けられ、前記ガイドレールと前記ガイド部材の間の予圧を調整するリニアアクチュエータの予圧調整機構であって、
前記スライドテーブルの下面に対し交差するように前記ガイド部材に設けられた押圧面と、
前記スライドテーブルの一面から前記押圧面に向けて延びるように前記スライドテーブルに形成された挿通孔と、
前記挿通孔に挿通される軸部材と、
前記軸部材の軸力の分力を前記押圧面から前記ガイド部材に作用させ、前記予圧を発生させるための分力作用手段と、を有し、
前記分力作用手段は、前記挿通孔全体を前記スライドテーブルの一面から前記押圧面に向けて斜めに延びるように形成することで構成されていることを特徴とするリニアアクチュエータの予圧調整機構。
【請求項２】
前記挿通孔には雌ねじが形成されるとともに、
前記軸部材は、前記押圧面を押圧する押圧部材と、前記雌ねじに螺着され、前記押圧部材を前記押圧面に向けて押圧するネジとから形成されている請求項１に記載のリニアアクチュエータの予圧調整機構。
【請求項３】
前記スライドテーブルは、該スライドテーブルの往復動方向に直交する幅方向の中央に規制部を有するとともに、該規制部を挟む位置に前記ガイド部材が一体化されている請求項１又は請求項２に記載のリニアアクチュエータの予圧調整機構。
【請求項４】
ベースの上面に設けられたガイドレールと、
アクチュエータによって往復動し、上面にワーク搭載面を有するスライドテーブルと、
前記スライドテーブルの下面に一体化され、該スライドテーブルを前記ガイドレールに沿って直線移動可能に支持するガイド部材と、を有するリニアアクチュエータに設けられ、前記ガイドレールと前記ガイド部材の間の予圧を調整するリニアアクチュエータの予圧調整機構であって、
前記ベースの上面に対し交差するように前記ガイドレールに設けられた押圧面と、
前記ベースの一面から前記押圧面に向けて延びるように前記ベースに形成された挿通孔と、
前記挿通孔に挿通される軸部材と、
前記軸部材の軸力の分力を前記押圧面から前記ガイドレールに作用させ、前記予圧を発生させるための分力作用手段と、を有し、
前記分力作用手段は、前記挿通孔全体を前記ベースの一面から前記押圧面に向けて斜めに延びるように形成することで構成されていることを特徴とするリニアアクチュエータの予圧調整機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガイドレールとガイド部材の間に与える予圧の調整を可能にしたリニアアクチュエータの予圧調整機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
リニアアクチュエータにおいては、ベースに固定されたガイドレールと、スライドテーブルに固定されたガイド部材の間に予圧が与えられており、この予圧の調整を可能にしたものとして例えば、特許文献１が挙げられる。
【０００３】
図６に示すように、特許文献１に記載の案内ユニット１００において矩形状のベース１０１には一対のガイドレール１０２がベース１０１の長さ方向に延びるように設けられるとともに、スライドテーブル１０３には一対のガイド部材１０４がスライドテーブル１０３の長さ方向に延びるように設けられている。ガイド部材１０４はガイドレール１０２に対向配置され、ガイドレール１０２とガイド部材１０４の間には、針状ころ１０５が介装されている。そして、スライドテーブル１０３は針状ころ１０５によりガイドレール１０２に支持されている。ここで、スライドテーブル１０３の長さ方向に対し直交する方向を案内ユニット１００及びスライドテーブル１０３の幅方向とすると、スライドテーブル１０３の幅方向両端にはベース１０１に向かって垂下する垂下部１０３ａが形成されるとともに、垂下部１０３ａはガイド部材１０４の側面を覆うように形成されている。一方の垂下部１０３ａにはガイド部材１０４の押圧面１０４ａに対し直交するように延びるねじ孔１０３ｂが形成されるとともに、このねじ孔１０３ｂに予圧調整ネジ１０６が螺入されている。そして、予圧調整ネジ１０６のねじ孔１０３ｂへの螺合量を調整し、予圧調整ネジ１０６による押圧面１０４ａの押圧量を調整することにより、ガイド部材１０４とガイドレール１０２の間の予圧が調整される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実用新案登録第２５４１５１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１において、ガイド部材１０４は、予圧調整ネジ１０６の移動方向に沿った先方に配置され、ガイド部材１０４の押圧面１０４ａは、予圧調整ネジ１０６の移動方向に直交している。このため、特許文献１においては、予圧調整を可能とするために、予圧調整ネジ１０６をガイド部材１０４の移動方向に沿って移動するように配置しなければならず、案内ユニット１００が幅方向に大型化してしまっていた。
【０００６】
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、リニアアクチュエータを大型化させることなく、ガイドレールとガイド部材の間の予圧を調整することができるリニアアクチュエータの予圧調整機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、ベースの上面に設けられたガイドレールと、アクチュエータによって往復動し、上面にワーク搭載面を有するスライドテーブルと、前記スライドテーブルの下面に一体化され、該スライドテーブルを前記ガイドレールに沿って直線移動可能に支持するガイド部材と、を有するリニアアクチュエータに設けられ、前記ガイドレールと前記ガイド部材の間の予圧を調整するリニアアクチュエータの予圧調整機構において、前記スライドテーブルの下面に対し交差するように前記ガイド部材に設けられた押圧面と、前記スライドテーブルの一面から前記押圧面に向けて延びるように前記スライドテーブルに形成された挿通孔と、前記挿通孔に挿通される軸部材と、前記軸部材の軸力の分力を前記押圧面から前記ガイド部材に作用させ、前記予圧を発生させるための分力作用手段と、を有し、前記分力作用手段は、前記挿通孔全体を前記スライドテーブルの一面から前記押圧面に向けて斜めに延びるように形成することで構成されていることを要旨とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は請求項１に記載のリニアアクチュエータの予圧調整機構において、前記挿通孔には雌ねじが形成されるとともに、前記軸部材は、前記押圧面を押圧する押圧部材と、前記雌ねじに螺着され、前記押圧部材を前記押圧面に向けて押圧するネジとから形成されていることを要旨とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のリニアアクチュエータの予圧調整機構において、前記スライドテーブルは、該スライドテーブルの往復動方向に直交する幅方向の中央に規制部を有するとともに、該規制部を挟む位置に前記ガイド部材が一体化されていることを要旨とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、ベースの上面に設けられたガイドレールと、アクチュエータによって往復動し、上面にワーク搭載面を有するスライドテーブルと、前記スライドテーブルの下面に一体化され、該スライドテーブルを前記ガイドレールに沿って直線移動可能に支持するガイド部材と、を有するリニアアクチュエータに設けられ、前記ガイドレールと前記ガイド部材の間の予圧を調整するリニアアクチュエータの予圧調整機構において、前記ベースの上面に対し交差するように前記ガイドレールに設けられた押圧面と、前記ベースの一面から前記押圧面に向けて延びるように前記ベースに形成された挿通孔と、前記挿通孔に挿通される軸部材と、前記軸部材の軸力の分力を前記押圧面から前記ガイドレールに作用させ、前記予圧を発生させるための分力作用手段と、を有し、前記分力作用手段は、前記挿通孔全体を前記ベースの一面から前記押圧面に向けて斜めに延びるように形成することで構成されていることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、リニアアクチュエータを大型化させることなく、ガイドレールとガイド部材の間の予圧を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態におけるリニアアクチュエータを示す斜視図。
【図２】第１実施形態におけるリニアアクチュエータを示す部分破断平面図。
【図３】第１実施形態における予圧調整機構を示す図２の１ｂ−１ｂ線断面図。
【図４】第２実施形態における予圧調整機構を示す断面図。
【図５】第１実施形態における別例の予圧調整機構を示す断面図。
【図６】従来例のリニアアクチュエータの予圧調整機構を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態について図１〜図３にしたがって説明する。
図１に示すように、リニアアクチュエータ１のアクチュエータとしてのエアシリンダ２０において、シリンダチューブ２１の軸方向一端（図１では右端）は蓋部２２により封止されるとともに、軸方向他端（図１では左端）には連結部材２３を介して矩形状のベース３０が連結されている。ベース３０上には矩形状をなすスライドテーブル３１が移動可能に支持されている。なお、スライドテーブル３１において、ベース３０の長さ方向に沿う（スライドテーブル３１の往復動方向）方向をスライドテーブル３１の長さ方向とするとともに、ベース３０及びスライドテーブル３１において長さ方向に直交する方向を幅方向とする。
【００１６】
図２に示すように、スライドテーブル３１の長さ方向一端にはエンドプレート３２がボルトＢ１によって固定されている。また、シリンダチューブ２１内には、図示しないピストンがエアシリンダ２０の軸方向に移動可能に収容されるとともに、ピストンにはピストンロッド２４が取り付けられている。ピストンロッド２４は連結部材２３を貫通してシリンダチューブ２１外に突出している。シリンダチューブ２１外へ突出したピストンロッド２４の先端にはフローティング部材３３が固定されるとともに、このフローティング部材３３はエンドプレート３２に連結されている。そして、シリンダチューブ２１に対するエアの給排により、ピストンロッド２４がシリンダチューブ２１に対して出没するとともに、スライドテーブル３１が移動するようになっている。
【００１７】
図１に示すように、ベース３０の幅方向両側にはガイドレール３５がベース３０の長さ方向に延びるように互いに平行に固定されている。また、スライドテーブル３１の幅方向中央には規制部３１ｃがスライドテーブル３１の長さ方向へ延びるように突設されるとともに、スライドテーブル３１は幅方向に沿った断面がＴ字状になっている。スライドテーブル３１の幅方向において、規制部３１ｃを挟む位置には、それぞれ一対のガイド部材３６がボルトＢ２により固定されている。
【００１８】
図１及び図２に示すように、各ガイド部材３６はガイドレール３５の長さ方向に沿った側面に対向配置されるとともに、各ガイド部材３６におけるガイドレール３５側には複数の転動ボール３７が転動可能に支持されている。なお、本実施形態では図３に示すように、ガイド部材３６において、規制部３１ｃの側面に対向する面を押圧面３６ａとする。そして、スライドテーブル３１はガイド部材３６を介してガイドレール３５により直線移動可能に支持されている。すなわち、ピストンロッド２４の出没に伴いスライドテーブル３１が移動すると転動ボール３７が転動するとともにガイドレール３５により、スライドテーブル３１が円滑に直線移動できるようになっている。なお、規制部３１ｃはガイド部材３６の当接によりガイド部材３６の移動を規制し、ガイド部材３６とガイドレール３５の間が必要以上に空くことを規制する。
【００１９】
次に、予圧調整機構について説明する。
スライドテーブル３１の一面である上面には、ワーク搭載面３１ｂが形成されるとともに、スライドテーブル３１にはワーク搭載面３１ｂからガイド部材３６に向かって延びる挿通孔３１ａが形成されている。挿通孔３１ａの一端は、ワーク搭載面３１ｂにおけるスライドテーブル３１の幅方向の略中央に開口している。また、挿通孔３１ａの他端は、規制部３１ｃの一側面に開口しており、挿通孔３１ａは、ガイド部材３６の押圧面３６ａに向けて開口している。そして、挿通孔３１ａの中心軸Ｆはワーク搭載面３１ｂに対して斜めに延びているとともに中心軸Ｆと押圧面３６ａとの間の角度Θ１は３０度になっている。
【００２０】
上記構成の挿通孔３１ａのワーク搭載面３１ｂ側には雌ねじ３１ｅが形成されている。また、挿通孔３１ａには、押圧部材３８とネジ３９が挿入されている。本実施形態においては、ネジ３９と押圧部材３８が軸部材４０を構成している。押圧部材３８において、ガイド部材３６側の先端にはテーパ面３８ａが形成されている。ネジ３９は、押圧部材３８に続けて挿通孔３１ａに挿入され、挿通孔３１ａの雌ねじ３１ｅに螺合されている。ネジ３９の雌ねじ３１ｅに対する螺入に従って押圧部材３８が押圧面３６ａに向かって押圧され、押圧部材３８が挿通孔３１ａに沿って移動するようになっている。押圧部材３８がネジ３９によって押圧されると、テーパ面３８ａが押圧面３６ａを押圧する力（ネジ３９の軸力）は、Ｘ成分とＹ成分の分力に分けられる。そして、押圧部材３８が押圧面３６ａを押圧するため、ガイド部材３６はＸ成分に沿った方向へ押圧され、移動する。よって、本実施形態では、傾いて形成された挿通孔３１ａが軸部材４０の分力をテーパ面３８ａからガイド部材３６に作用させる分力作用手段となる。
【００２１】
ここで、スライドテーブル３１の幅方向に延び、かつ、押圧面３６ａに直交する仮想面を水平面Ｈとすると、中心軸Ｆと水平面Ｈとの間の角度Θ２は６０度になっている。水平面Ｈはワーク搭載面３１ｂと平行をなし、ワーク搭載面３１ｂと中心軸Ｆとの間の角度も６０度となっている。軸部材４０は、挿通孔３１ａに沿って移動するため、軸部材４０と水平面Ｈとの間の角度も同様に６０度となる。このため、軸部材４０を距離ａだけ移動させた場合、水平面Ｈに沿った４０の移動距離ｂは、距離ａの１／２となっている。
【００２２】
次に、予圧調整機構の作用及び、ガイドレール３５とガイド部材３６の間の予圧の調整方法について説明する。
ネジ３９が挿通孔３１ａの雌ねじ３１ｅに螺入されることにより、ネジ３９の先端部により押圧部材３８が押圧されるとともに、押圧部材３８のテーパ面３８ａがガイド部材３６の押圧面３６ａを押圧する。すると、ガイド部材３６は、押圧部材３８のＸ成分の分力により、スライドテーブル３１の幅方向に沿ってガイドレール３５に向けて移動する。すると、ガイド部材３６の転動ボール３７がガイドレール３５に押し付けられ、ガイドレール３５とガイド部材３６の間の予圧は大きくなる。一方、予圧を小さくする場合、ネジ３９を雌ねじ３１ｅに対し螺退させると、ネジ３９による押圧部材３８の押圧力が弱まり、Ｘ成分の分力によるガイド部材３６への押圧力が弱まる結果、予圧が小さくなる。そして、使用者は、ネジ３９の螺入量を調整することによりガイドレール３５とガイド部材３６の間の予圧を所望する値に調整する。その後、使用者は、予圧の調整後、ネジ３９を接着剤で固定し、調整を完了する。
【００２３】
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）スライドテーブル３１にはワーク搭載面３１ｂからガイド部材３６の押圧面３６ａに向かって斜めに延びる挿通孔３１ａが形成されるとともに、この挿通孔３１ａには軸部材４０が挿通されている。そして、軸部材４０を挿通孔３１ａに沿って移動させることで、軸部材４０の軸力の分力をガイド部材３６の押圧面３６ａに作用させ、分力方向にガイド部材３６を移動させることができる。すなわち、予圧調整のために移動させる軸部材４０は、ガイド部材３６の移動方向ではなく、その移動方向に対し交差する方向に移動する。よって、ガイド部材３６は押圧部材３８のＸ成分の分力により押圧される。このため、軸部材４０をガイド部材３６の移動方向に沿って移動するように配置する必要がなく、リニアアクチュエータ１がスライドテーブル３１の幅方向に大型化しない。また、軸部材４０はスライドテーブル３１の厚みを利用して配置されるため、スライドテーブル３１が厚み方向に大型化することもなく、リニアアクチュエータ１全体の大型化を招くこともない。
【００２４】
（２）軸部材４０を押圧部材３８とネジ３９とに分割して構成した。そして、ネジ３９の挿通孔３１ａへの螺入に伴い押圧部材３８を押圧面３６ａに向けて押圧することができる。よって、押圧部材３８を回転させることなく挿通孔３１ａの延びる方向へ移動させることができる。このため、押圧部材３８が回転することによって偏心した状態で押圧面３６ａが押圧されてしまうことを防止することができる。
【００２５】
（３）挿通孔３１ａはワーク搭載面３１ｂに対して６０度傾いている。このため、軸部材４０を距離ａだけ移動させた場合、ワーク搭載面３１ｂに沿った軸部材４０の移動距離ｂは、距離ａの１／２となり、ガイドレール３５とガイド部材３６間における予圧の微妙な調整を容易に行うことができる。
【００２６】
（４）スライドテーブル３１の幅方向に沿った断面はＴ字状になっているため、スライドテーブル３１の幅方向中央に対する剛性が高められている。したがって、スライドテーブル３１の幅方向中央に挿通孔３１ａを形成しても、スライドテーブル３１の変形等を防止することができる。
（第２実施形態）
以下、本発明を具体化した第２実施形態について図４にしたがって説明する。なお、以下に説明する実施形態において、第１実施形態と同一構成については、その重複する説明を省略又は簡略する。
【００２７】
図４に示すように、リニアアクチュエータ２のベース６０上には、矩形状をなすスライドテーブル６１が移動可能に支持されている。ベース６０の幅方向中央には規制部６０ａがベース６０の長さ方向へ伸びるように突設されるとともに、規制部６０ａを挟む位置には、それぞれ一対のガイドレール６２がベース６０の長さ方向に延びるように互いに平行に固定されている。
【００２８】
スライドテーブル６１の幅方向両側には、ガイド部材６３がスライドテーブル６１の長さ方向に延びるように互いに平行に固定されている。
各ガイド部材６３は、一対のガイドレール６２を外側から挟むように対向配置されるとともに、各ガイド部材６３におけるガイドレール６２側には複数の転動ボール３７が転動可能に支持されている。なお、本実施形態ではガイドレール６２において、規制部６０ａの側面に対向する面を押圧面６２ａとする。
【００２９】
次に、予圧調整機構について説明する。
ベース６０には、一面としてのベース下面６０ｂからガイドレール６２に向かって斜めに延びる挿通孔３１ａが形成されている。そして、挿通孔３１ａの中心軸Ｆはベース下面６０ｂに対して斜めに延びているとともに中心軸Ｆと押圧面６２ａとの間の角度Θ１は３０度になっている。なお、挿通孔３１ａは第１実施形態の挿通孔と構成が同じなので、その説明を省略する。
【００３０】
挿通孔３１ａには、第１実施形態と同じ軸部材４０（押圧部材３８とネジ３９）が挿入されている。押圧部材３８がネジ３９によって押圧されると、テーパ面３８ａが押圧面６２ａを押圧する力（ネジ３９の軸力）は、Ｘ成分とＹ成分の分力に分けられる。そして、押圧部材３８が押圧面６２ａを押圧するため、ガイドレール６２はＸ成分に沿った方向へ押圧され、移動する。よって、本実施形態では、傾いて形成された挿通孔３１ａが軸部材４０の分力をテーパ面３８ａからガイドレール６２に作用させる分力作用手段となる。
【００３１】
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（５）ベース６０にはベース下面６０ｂからガイドレール６２の押圧面６２ａに向かって斜めに延びる挿通孔３１ａが形成されるとともに、この挿通孔３１ａには軸部材４０が挿通されている。そして、軸部材４０を挿通孔３１ａに沿って移動させることで、軸部材４０の軸力の分力をガイドレール６２の押圧面６２ａに作用させ、分力方向にガイドレール６２を移動させることができる。すなわち、予圧調整のために移動させる軸部材４０は、ガイドレール６２の移動方向ではなく、その移動方向に対し交差する方向に移動する。よって、ガイドレール６２は押圧部材３８のＸ成分の分力により押圧される。このため、軸部材４０をガイドレール６２の移動方向に沿って移動するように配置する必要がなく、リニアアクチュエータ２が大型化しない。
【００３２】
（６）また、挿通孔３１ａをベース６０に形成しても予圧を調整することが可能となり、使用者の用途に合わせて、スライドテーブル６１に挿通孔を形成するか、ベース６０に挿通孔を形成するかを選択することができるようになる。
【００３３】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・第１及び第２実施形態において、軸部材４０は、ネジ３９のみで構成してもよい。この場合、ネジ３９の先端にテーパ面を形成してもよい。
【００３４】
・第１及び第２実施形態において、押圧部材３８の先端にテーパ面３８ａを形成しなくてもよい。
・第１及び第２実施形態において、スライドテーブル３１，６１の幅方向に沿った断面形状はコ字状でもよい。
【００３５】
・第１及び第２実施形態において、中心軸Ｆと水平面Ｈとの間の角度Θ２は変更してもよい。
・第１実施形態において、図５に示すように、挿通孔３１ａをワーク搭載面３１ｂに直交する方向に沿って延びる様に形成してもよい。この場合、規制部３１ｃの一方の側面に押圧面３６ａに向かって延びる傾斜部３１ｄを形成するとともに、押圧面３６ａと傾斜部３１ｄの間に押圧部材５１が設けられる。押圧部材５１には、傾斜部３１ｄに摺接するテーパ面５１ａが形成されるとともに、押圧面３６ａに接触する接触面５１ｂが形成されている。
【００３６】
そして、ネジ３９の挿通孔３１ａへの螺入に伴い、押圧部材５１が傾斜部３１ｄによって押圧部材５１のＸ成分に沿った方向へ押圧される。すなわち、挿通孔３１ａ、押圧部材５１、テーパ面５１ａ、傾斜部３１ｄが分力作用手段となる。
【００３７】
これによれば、挿通孔３１ａをワーク搭載面３１ｂに対して斜めに形成しなくてもガイドレール３５とガイド部材３６の間の予圧を調整することができる。したがって、挿通孔３１ａを斜めに形成する場合に比べ、容易に挿通孔３１ａを形成することができる。
【００３８】
・第１及び第２実施形態ではアクチュエータとしてエアシリンダ２０に具体化したが、油圧シリンダに具体化してもよい。
・第１実施形態において、挿通孔３１ａは、スライドテーブル３１の側面からガイド部材３６に向かって斜めに延びるように形成されていてもよい。
【００３９】
・第２実施形態において、挿通孔３１ａは、ベース６０の側面からガイドレール６２に向かって斜めに延びるように形成されていてもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１，２…リニアアクチュエータ、２０…アクチュエータとしてのエアシリンダ、３０，６０…ベース、３１，６１…スライドテーブル、３１ａ…分力作用手段を構成する挿通孔、３１ｂ…一面としてのワーク搭載面、３１ｃ，６０ａ…規制部、３１ｄ…分力作用手段を構成する傾斜部、３１ｅ…雌ねじ、３５，６２…ガイドレール、３６，６３…ガイド部材、３６ａ，６２ａ…押圧面、３８，５１…軸部材及び分力作用手段を構成する押圧部材、３８ａ…テーパ面、３９…軸部材を構成するネジ、４０…軸部材、５１ａ…分力作用手段を構成するテーパ面、５１ｂ…接触面、６０ｂ…一面としてのベース下面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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