(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ナットが螺合した螺子軸と、該螺子軸を回転させるモータと、該モータの回転を前記螺子軸に伝達する減速機とを備える直線作動機において、
前記モータの出力軸から軸方向に突出し、前記減速機を貫通しており、前記螺子軸を手動で回転させるための手動軸と、
前記減速機の外側にて前記手動軸を覆っており、前記減速機に取り外し可能に取り付けられており、前記モータを停止させるための停止ユニットと、
前記螺子軸の端部に対向する位置にて、前記停止ユニットから独立して前記減速機に取り外し可能に外側から取り付けられており、前記ナットの位置を検出する位置検出ユニットと
を備えることを特徴とする直線作動機。
【請求項２】
前記停止ユニットは、
前記手動軸を覆っており、開口を有する筐体と、
前記開口に装着される蓋と、
前記筐体に収容されており、前記開口に対する前記蓋の着脱を検知する検知部と
を備え、
前記開口からの前記蓋の脱離を前記検知部が検知した場合、前記モータを強制的に停止させるようにしてあること
を特徴とする請求項１に記載の直線作動機。
【請求項３】
前記ナットの推力を検知する為の推力検知用スイッチを備え、
前記位置検出ユニットは端子台を有し、
前記推力検知用スイッチ及び検知部は前記端子台に接続されていること
を特徴とする請求項２に記載の直線作動機。
【請求項４】
前記減速機を貫通しており、前記螺子軸と共に回転する回転軸を備え、
前記位置検出ユニットは前記回転軸に連結しており、前記回転軸の回転に基づいて、前記ナットの位置を検出すること
を特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の直線作動機。
【請求項５】
前記停止ユニット及び位置検出ユニットは、前記減速機とは寸法の異なる第２の減速機に取り付け可能であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の直線作動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体を進退させる直線作動機に関する。
【背景技術】
【０００２】
物体を移動させるために、以前より直線作動機が使用されている。特許文献１には、螺子軸及びナットを有し、物体を搬送する作動部と、該作動部に減速機を介して動力を供給するモータとを備える直線作動機が開示されている。モータ及び作動部は減速機の一面に設けられている。
【０００３】
モータの回転軸には、減速機を介して、ポテンショメータ及びリミットスイッチ検知用のカム板が連結している。ポテンショメータはナットの位置を検出する。カム板は所定量回転した場合にリミットスイッチを押圧し、所定の位置でナットを停止させる。ポテンショメータ及びカム板の近傍にはインターロック機構（安全機構）が設けられている。減速機における前記一面の反対側に制御室が設けられている。ポテンショメータ、カム板及びインターロック機構は制御室に一体的に設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５８−１８０８６９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、ポテンショメータ、カム板及びインターロック機構は制御室に一体的に設けられているため、制御室は大型化し、モータ及び作動部よりも外側（モータの出力軸及び螺子軸に交差する方向）に突出し、直線作動機の占有空間が大きくなる。また不具合が発生した場合又は保守点検する場合に、制御室全体を分解して、修理又は点検後、再度組み直す必要があるので、修理又は保守点検に長時間を要する。
【０００６】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、小型化を図り、短時間での修理及び保守管理が可能な直線作動機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る直線作動機は、ナットが螺合した螺子軸と、該螺子軸を回転させるモータと、該モータの回転を前記螺子軸に伝達する減速機とを備える直線作動機において、前記モータの出力軸から軸方向に突出し、前記減速機を貫通しており、前記螺子軸を手動で回転させるための手動軸と、前記減速機の外側にて前記手動軸を覆っており、前記減速機に取り外し可能に取り付けられており、前記モータを停止させるための停止ユニットとを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明においては、モータの出力軸から軸方向に突出した手動軸に、減速機の外側から停止ユニットが設けられているので、停止ユニットは前記出力軸の軸心上に配置され、出力軸に交差する方向に突出することを抑制する。またユニットなので、分解することなく、停止ユニットは減速機から取り外される。
【０００９】
本発明に係る直線作動機は、前記停止ユニットは、前記手動軸を覆っており、開口を有する筐体と、前記開口に装着される蓋と、前記筐体に収容されており、前記開口に対する前記蓋の着脱を検知する検知部とを備え、前記開口からの前記蓋の脱離を前記検知部が検知した場合、前記モータを強制的に停止させるようにしてあることを特徴とする。
【００１０】
本発明においては、蓋が筐体から取り外された場合に、モータが強制的に停止することによって、停止ユニットの動作を実現する。
【００１１】
本発明に係る直線作動機は、前記螺子軸の端部に対向する位置にて、前記停止ユニットから独立して前記減速機に取り外し可能に外側から取り付けられており、前記ナットの位置を検出する位置検出ユニットを備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明においては、位置検出ユニットが螺子軸の端部に対向する位置に配されており、位置検出ユニットが螺子軸に交差する方向に突出することを抑制する。また停止ユニットから独立したユニットなので、分解することなく、位置検出ユニットは減速機から単体で取り外される。
【００１３】
本発明に係る直線作動機は、前記螺子軸の端部に対向する位置にて、前記停止ユニットから独立して前記減速機に取り外し可能に外側から取り付けられており、前記ナットの位置を検出する位置検出ユニットと、前記ナットの推力を検知する為の推力検知用スイッチとを備え、前記位置検出ユニットは端子台を有し、前記推力検知用スイッチ及び検知部は前記端子台に接続されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明においては、推力検知用スイッチ及び検知部の接続先は共通の端子台に集約される。
【００１５】
本発明に係る直線作動機は、前記減速機を貫通しており、前記螺子軸と共に回転する回転軸を備え、前記位置検出ユニットは前記回転軸に連結しており、前記回転軸の回転に基づいて、前記ナットの位置を検出することを特徴とする。
【００１６】
本発明においては、位置検出ユニットは回転軸の回転に基づいて、ナットの位置を検出する。
【００１７】
本発明に係る直線作動機は、前記停止ユニット及び位置検出ユニットは、前記減速機とは寸法の異なる第２の減速機に取り付け可能であることを特徴とする。
【００１８】
本発明においては、寸法の異なる複数の減速機に対して、共通の停止ユニット及び位置検出ユニットを使用し、寸法の異なる複数の直線作動機の製造費用を削減する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る直線作動機にあっては、モータの出力軸から軸方向に突出した手動軸に、減速機の外側から停止ユニットが設けられているので、停止ユニットは前記出力軸の軸心上に配置され、出力軸に交差する方向に突出することを抑制する。そのため直線作動機の小型化を促進することができる。またユニットなので、分解することなく、停止ユニットを減速機から取り外すことができ、短時間での修理、保守管理及び後付けが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施の形態に係る直線作動機を略示する断面図である。
【図２】減速機、インターロックユニット及び位置検出ユニットを略示する部分拡大側面図である。
【図３】減速機からインターロックユニット及び位置検出ユニットを取り外した状態を示す分解断面図である。
【図４】第２の直線作動機を略示する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下本発明を実施の形態に係る直線作動機１を示す図面に基づいて説明する。図１は直線作動機１を略示する断面図である。直線作動機１は作動部２を備えており、該作動部２は、螺子軸３と、該螺子軸３を収容する収容筒４とを有する。螺子軸３は収容筒４内に同軸的に配置されている。螺子軸３には転動体（図示略）を介してナット５が螺合している。
【００２２】
ナット５には、収容筒４の一端に向けて延びた筒状のロッド６が連結している。ロッド６は、螺子軸３及び収容筒４の間において、螺子軸３及び収容筒４に対して同軸的に配されている。ロッド６の先端部（ナット５の反対側の端部）に物体を取り付ける取付金具７が設けられている。
【００２３】
収容筒４は支持筒８によって支持されており、支持筒８は減速機３０及び収容筒４を連結している。支持筒８の一端側に軸受支持筒９が内嵌している。軸受支持筒９の一端側に軸受１２が内嵌している。軸受支持筒９の他端側には、後述する中間軸１１を挿入する挿入筒１０の一端部が内嵌している。
【００２４】
支持筒８の他端部に筒部材１４が内嵌しており、挿入筒１０の他端部は筒部材１４に内嵌している。挿入筒１０の他端部には軸受１３が内嵌している。挿入筒１０には、軸回りに回転可能な中間軸１１が挿入されており、中間軸１１の両端部は二つの軸受１２、１３によって支持されている。挿入筒１０の中途部外周には弾性部材１５が設けられている。
【００２５】
支持筒８の外側にロッド６又はナット５の推力を検知する為のリミットスイッチ１６（推力検知用スイッチ）が設けられている。ロッド６又はナット５が螺子軸３の一方又は他方の終端まで移動した場合、軸受支持筒９、挿入筒１０又は中間軸１１を介して弾性部材１５に力が作用する。リミットスイッチ１６は弾性部材１５からの押圧力に応じて、オン又はオフする。ロッド６又はナット５の推力が所定値以上になった場合、弾性部材１５に作用する負荷、換言すれば支持筒８、軸受支持筒９及び挿入筒１０等に作用する負荷が過大になり、リミットスイッチ１６がオフになり、後述するモータ１８を停止させる。なおリミットスイッチ１６がオンになった場合に、モータ１８を停止させるように構成してもよい。
【００２６】
前記収容筒４のナット５側端部は支持筒８の一端部に内嵌している。取付金具７の反対側における螺子軸３の端部は中間軸１１に連結している。
【００２７】
減速機３０はケーシング３１と、該ケーシング３１に収容された主動歯車３２と、該主動歯車３２に噛合した従動歯車３３とを有する。主動歯車３２及び従動歯車３３は径方向に並んでいる。従動歯車３３は螺子軸３に対して同軸的に配置されている。中間軸１１はケーシング３１の一側面部を貫通しており、従動歯車３３の中心部に連結している。
【００２８】
支持筒８の隣にモータ１８が設けてあり、該モータ１８の出力軸１８ａはケーシング３１の一側面部を貫通している。出力軸１８ａには出力歯車１８ｂが外嵌しており、該出力歯車１８ｂは主動歯車３２に噛合している。モータ１８の正逆回転は、出力軸１８ａ、出力歯車１８ｂ、主動歯車３２及び従動歯車３３に伝達され、中間軸１１が正逆回転し、螺子軸３が正逆回転する。螺子軸３の正逆回転によってナット５が軸方向に往復移動し、ロッド６が進退する。
【００２９】
前記一側面部に対向するケーシング３１の他側面部に向けて、モータ１８の出力軸１８ａから手動軸１９が同軸的に突出している。手動軸１９は前記他側面部を貫通し、ケーシング３１の外側に突出している。手動軸１９にはインターロックユニット４０（停止ユニット）が設けられている。ケーシング３１及びインターロックユニット４０の間に連結部材１７が設けてあり、連結部材１７に設けた貫通孔１７ａに手動軸１９が挿入されている。貫通孔１７ａにはオイルシール１７ｂが設けられている。
【００３０】
インターロックユニット４０は、手動軸１９を覆っており、手動軸１９に対向する一面部が開口した筐体４１と、開口を塞ぐ脱離可能な蓋４２と、該蓋４２の着脱を検知する検知部、例えば接触式のスイッチ４３とを備える。筐体４１は連結部材１７を介して、ボルト等によってケーシング３１に取り外し可能に取り付けられている。出力軸１８ａの径方向において、筐体４１は、ケーシング３１の内側に位置するように設計されている。換言すれば、筐体４１はケーシング３１よりも外側に突出しない。
【００３１】
蓋４２を開口に取り付けてある場合、蓋４２はスイッチ４３を押圧し、蓋４２が開口から脱離している場合、蓋４２はスイッチ４３を押圧しない。蓋４２はチェーン４４によってケーシング３１に連結している。なお検知部は光学式、音波式等の非接触式センサを使用してもよい。
【００３２】
スイッチ４３が蓋４２の脱離を検出した場合、スイッチ４３は停止信号を出力する。該停止信号によって、モータ１８は強制的に停止し且つ制動される。ユーザは、手動回転用の治具を開口から筐体４１に挿入し、手動軸１９に係合させる。そしてモータ１８の制動を解除し、治具を使用して手動軸１９を回転させることによって、ユーザはロッド６を手動で進退させることができる。
【００３３】
インターロックユニット４０の隣に位置検出ユニット５０が設けられており、該位置検出ユニット５０は、ケーシング３１の他側面部の外側に第２連結部材６０を介して取り付けられている。第２連結部材６０は従動歯車３３に対向する位置に配されており、従動歯車３３の軸方向に貫通した開口６０ａが第２連結部材６０に設けられている。
【００３４】
従動歯車３３の回転中心部からケーシング３１の他側面部に向けて、軸回りに回転する回転軸３４が従動歯車３３の軸方向に突出している。回転軸３４の外周面には歯が形成されている。回転軸３４の突出端部はケーシング３１を貫通し、第２連結部材６０の開口６０ａ内に位置する。
【００３５】
位置検出ユニット５０は、一側面部が開口した箱体５１と、該箱体５１の開口を塞ぐ蓋体５２とを備える。箱体５１には、ポテンショメータ５３、カム５４及び端子台５５が収納されている。前記一側面部の反対側に位置する箱体５１の他側面部は、第２連結部材６０に対向しており、該第２連結部材６０を介して、ボルト等によってケーシング３１に取り外し可能に取り付けられている。
【００３６】
前記他側面部に開口が設けられており、該開口に、前記他側面部に直角な方向を軸方向とした複数の軸受が軸方向に並設されている。該複数の軸受には、回転軸３４に略平行な伝動軸５６が支持されている。回転軸３４の径方向において、箱体５１及び蓋体５２は、ケーシング３１の内側に位置するように設計されている。換言すれば、箱体５１及び蓋体５２はケーシング３１よりも外側に突出しない。
【００３７】
伝動軸５６の一端部は箱体５１の内側に位置し、伝動部材を介してカム５４及びポテンショメータ５３に連結している。伝動軸５６の他端部は減速歯車６１の中央部に連結している。減速歯車６１は開口６０ａ内に位置し、回転軸３４の歯に噛合している。
【００３８】
従動歯車３３の正逆回転は、回転軸３４及び減速歯車６１に伝達され、伝動軸５６が正逆回転する。伝動軸５６の回転に基づいて、ポテンショメータ５３はナット５、すなわちロッド６の位置を検出する。伝動軸５６の回転によって、カム５４は回転する。カム５４が所定量回転した場合、カム５４はリミットスイッチ（図示略）を押圧し、モータ１８が停止して、ロッド６は停止する。
【００３９】
図２は減速機３０、インターロックユニット４０及び位置検出ユニット５０を略示する部分拡大側面図である。筐体４１内に収容されたスイッチ４３（検知部）は第１ケーブル７１を介して、箱体５１内に収容された端子台５５に接続されている。また支持筒８に設けられたリミットスイッチ１６は第２ケーブル７２を介して、端子台５５に接続されている。スイッチ４３及びリミットスイッチ１６の接続先は端子台５５に集約されているので、電気系統の修理又は保守管理に要する時間を短縮することができる。
【００４０】
図３は、減速機３０からインターロックユニット４０及び位置検出ユニット５０を取り外した状態を示す分解断面図である。図３に示すように、インターロックユニット４０及び位置検出ユニット５０夫々を減速機３０から独立に取り外すことができる。またインターロックユニット４０及び位置検出ユニット５０夫々を個別に組み立てた後、減速機３０に取り付けることができるので、直線作動機１が組み立て易くなっている。
【００４１】
本発明に係る直線作動機１は、モータ１８の出力軸１８ａから軸方向に延長した手動軸１９に、減速機３０の外側からインターロックユニット４０が連結しているので、インターロックユニット４０は出力軸１８ａの軸心上に配置され、出力軸１８ａに交差する方向に突出することを抑制し、直線作動機１の小型化を促進することができる。またインターロックユニット４０を取り外す場合に、インターロックユニット４０を分解する必要がないので、修理又は保守管理に要する時間を短縮することができる。
【００４２】
また位置検出ユニット５０が螺子軸３の端部に対向する位置に配されているので、位置検出ユニット５０が螺子軸３に交差する方向に突出することを抑制し、直線作動機１の小型化を促進することができる。また位置検出ユニット５０を取り外す場合に、位置検出ユニット５０を分解する必要がなく、インターロックユニット４０から独立させて取り外すことができるので、修理又は保守管理に要する時間を短縮することができる。
【００４３】
図４は、第２の直線作動機２０を略示する断面図である。第２の直線作動機２０は、前記作動部２よりも大寸の第２の作動部２１、前記モータ１８よりも大寸の第２のモータ２２及び前記減速機３０よりも大寸の第２の減速機２３を使用している。なお第２の作動部２１、第２のモータ２２及び第２の減速機２３は寸法が異なる以外は、前記作動部２、モータ１８及び減速機３０と同様な構成である。
【００４４】
第２の直線作動機２０はインターロックユニット４０及び位置検出ユニット５０を備えており、両ユニットは、前記直線作動機１に使用されている両ユニットと同じ構成である。すなわち、減速機３０及び第２の減速機２３は、共通のインターロックユニット４０及び位置検出ユニット５０を使用することができる。そのため、異なる寸法の複数の直線作動機を製造する場合に、各直線作動機の製造費用を削減することができる。
【００４５】
例えば、インターロックユニット４０の筐体４１を大径の手動軸１９に対応させて設計することによって、インターロックユニット４０を共通化させることができる。また例えば、第２の減速機２３に対応した減速歯車６１を予め準備しておくことで、減速歯車６１を交換するだけで、位置検出ユニット５０を共通化させることができる。
【００４６】
今回開示した実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。各実施例にて記載されている技術的特徴は互いに組み合わせることができ、本発明の範囲は、特許請求の範囲内での全ての変更及び特許請求の範囲と均等の範囲が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４７】
１  直線作動機
３  螺子軸
５  ナット
１６  リミットスイッチ（推力検知用スイッチ）
１８  モータ
１９  手動軸
２０  第２の直線作動機
２３  第２の減速機
３０  減速機
３４  回転軸
４０  インターロックユニット（停止ユニット）
４１  筐体
４２  蓋
４３  スイッチ（検知部）
５０  位置検出ユニット
【図１】
0006370753.tif 000002
【図２】
0006370753.tif 000003
【図３】
0006370753.tif 000004
【図４】
0006370753.tif 000005