(57)【要約】【課題】使用者の用途に合わせて広く、スピード、ストローク、推力、入力電圧、電流等を安価に、且つ容易に変更できるアクチュエータを提供すること。【解決手段】ロッドカバー１１と、ロッド１２と、ロッド駆動手段とを具備し、ロッドカバー１１内に配置されたロッド１２をロッド駆動手段により前進・後退自在に構成したアクチュエータにおいて、ロッド駆動手段は、ねじ軸１３とねじ軸１３に螺合し且つロッド１２に連結されねじ軸１３の正逆回転によりロッド１２を前進・後退させるナット１４を具備する推力発生部１０と、推力発生部１０のねじ軸１３に回転力を付与する動力付与部４０とからなり、少なくとも動力付与部４０は各構成部品がモジュール化され、該各構成部品を組合わせてユニット化されており、該ユニット化された動力付与部４０をロッドカバー１１の端部に直接又は支持部材１５を介して間接的に着脱自在に取付ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロッドカバーと、ロッドと、ロッド駆動手段とを具備し、前記ロッドカバー内に配置された前記ロッドを前記ロッド駆動手段により前記ロッドカバーの先端から突出前進させると共に、該前進させた状態から該ロッドカバー内に後退させるように前進・後退自在に構成したアクチュエータにおいて、
前記ロッド駆動手段は、ねじ軸と該ねじ軸に螺合し且つ前記ロッドに連結され該ねじ軸の正逆回転により前記ロッドを前進・後退させるナット部とを具備する推力発生部と、該推力発生部の前記ねじ軸に回転力を付与する動力付与部とからなり、
少なくとも前記動力付与部は各構成部品がモジュール化され、該各構成部品を組合わせてユニット化されており、該ユニット化された動力付与部を前記ロッドカバーの端部に直接又は部材を介して間接的に着脱自在に取付けていることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
請求項１に記載のアクチュエータにおいて、
前記動力付与部は、モータと減速機構とを備え、該モータの回転力を該減速機構を介して前記ねじ軸に伝達するように構成されていることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項３】
請求項２に記載のアクチュエータにおいて、
前記減速機構は複数の歯車を具備する歯車減速機であることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のアクチュエータにおいて、
前記ロッドカバー、前記ロッド及び前記推力発生部もモジュール化され、これらを組合わせてユニット化されていることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のアクチュエータにおいて、
前記ロッド先端及び／又は前記ユニット化された動力付与部の端部にはコネクト部が取付けられており、該コネクト部もモジュール化され、ユニット化されていることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のアクチュエータにおいて、
前記ロッドカバーの内周軸方向の全長又は所定範囲に渡って前記ロッドの移動位置を検出するセンサを設置するセンサ設置溝を設け、該センサ設置溝の任意の位置に前記センサを設置することにより、前記ロッドの前進・後退のストロークを任意に設定できるようにしたことを特徴とするアクチュエータ。
【請求項７】
請求項６に記載のアクチュエータにおいて、
前記センサは前記ロッドの前進終端を検出する前進終端検出センサと該ロッドの後進終端を検出する後進終端検出センサとを具備し、前記センサ設置溝に前記ロッドの前進・後退のストロークに合わせて前進終端検出センサと後進終端検出センサとを設置し、該センサ設置溝の空隙にセンサ位置決め用スペーサを設置したことを特徴とするアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロッドカバー内に配置されたロッドをロッド駆動手段により該ロッドカバーの先端から突出前進させると共に、該前進させた状態から該ロッドカバー内に後退させるように前進・後退自在に構成したアクチュエータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ロッドを前進・後退させることで制御対象を押引するこの種のアクチュエータとして、ロッドカバー内に配置されたロッドと、ねじ軸と該ねじ軸に螺合し且つロッドに連結されたナットとを有し、該ねじ軸の正逆回転によるナットの前進・後退に伴ってロッドを前進・後退させる推力発生部と、該推力発生部のねじ軸に回転力を付与するモータ及び減速機構を有する動力付与部とを備えたアクチュエータがある。
【特許文献１】特開２００３−３０１９１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来構成のアクチュエータでは、モータの変更や、ロッドの移動位置を検出するリミットスイッチの取付け位置の変更を行うことにより、電圧、スピード、ロッドのストローク等の限られた範囲における仕様変更は可能であるが、使用者の用途に合わせて広く、スピード、ストローク、推力、入力電圧、電流等を変更することは困難であった。
【０００４】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、使用者の用途に合わせて広く、スピード、ストローク、推力、入力電圧、電流等を安価に、且つ容易に変更できるアクチュエータ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】
【０００５】
上記課題を解決するため請求項１に記載の発明は、ロッドカバーと、ロッドと、ロッド駆動手段とを具備し、ロッドカバー内に配置されたロッドをロッド駆動手段によりロッドカバーの先端から突出前進させると共に、該前進させた状態から該ロッドカバー内に後退させるように前進・後退自在に構成したアクチュエータにおいて、ロッド駆動手段は、ねじ軸と、該ねじ軸に螺合し且つ前記ロッドに連結され該ねじ軸の正逆回転によりロッドを前進・後退させるナット部とを具備する推力発生部と、該推力発生部のねじ軸に回転力を付与する動力付与部とからなり、少なくとも動力付与部は各構成部品がモジュール化され、該各構成部品を組合わせてユニット化されており、該ユニット化された動力付与部をロッドカバーの端部に直接又は部材を介して間接的に着脱自在に取付けていることを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のアクチュエータにおいて、動力付与部はモータと減速機構を備え、該モータの回転力を該減速機構を介してねじ軸に伝達するように構成されていることを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のアクチュエータにおいて、減速機構は複数の歯車を具備する歯車減速機であることを特徴とする。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のアクチュエータにおいて、ロッドカバー、ロッド及び推力発生部もモジュール化され、これらを組合わせてユニット化されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のアクチュエータにおいて、ロッド先端及び／又はユニット化された動力付与部の端部にはコネクト部が取付けられており、該コネクト部もモジュール化され、ユニット化されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のアクチュエータにおいて、ロッドカバーの内周軸方向の全長又は所定範囲に渡ってロッドの移動位置を検出するセンサを設置するセンサ設置溝を設け、該センサ設置溝の任意の位置にセンサを設置することにより、ロッドの前進・後退のストロークを任意に設定できるようにしたことを特徴とする。
【００１１】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のアクチュエータにおいて、センサはロッドの前進終端を検出する前進終端検出センサと該ロッドの後進終端を検出する後進終端検出センサとを具備し、センサ設置溝にロッドの前進・後退のストロークに合わせて前進終端検出センサと後進終端検出センサとを設置し、該センサ設置溝の空隙にセンサ位置決め用スペーサを設置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、ユニット化された動力付与部をロッドカバーの端部に直接又は部材を介して間接的に着脱自在に取付ける構成を採用したので、動力付与部を取り替えるだけで、スピード、推力、入力電圧、電流等を使用者の要求に応じて、安価に、且つ容易に変更できる。
【００１３】
請求項２又は３に記載の発明によれば、動力付与部はモータと減速機構とを備え、該モータの回転力を該減速機構を介してねじ軸に伝達するように構成されているで、異なるモータや異なる減速機構を組み合わせてユニット化された動力付与部を取り替えるだけで、スピード、推力、入力電圧、電流等を安価に、且つ容易に変更できる。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、ロッドカバー、ロッド及び推力発生部もモジュール化され、これらを組合わせてユニット化されているので、このユニットを取り替えるのみで、使用者の用途に合わせてストローク等を容易に安価に、且つ精度よく変更できる。
【００１５】
請求項５に記載の発明によれば、コネクト部もモジュール化され、ユニット化されているので、アクチュエータの取付方法に応じてコネクト部も安価に、且つ容易に変更できる。
【００１６】
請求項６に記載の発明によれば、センサ設置溝の任意の位置にセンサを設置することにより、上記請求項１乃至５に記載のアクチュエータの効果に加え、ロッドの前進・後退のストロークを任意に且つ極めて容易に設定できる。
【００１７】
請求項７に記載の発明によれば、センサ設置溝にロッドの前進・後退のストロークに合わせて前進終端検出センサと後進終端検出センサとを設置し、該センサ設置溝の空隙にセンサ位置決め用スペーサを設置するだけで、上記請求項１乃至６に記載のアクチュエータの効果に加え、ロッドの前進・後退のストロークを任意に精度よく、且つ極めて容易に設定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態例を図面に基づいて説明する。図１乃至図８は本発明に係るアクチュエータの構成を示す図であり、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は断面図、図２は左側面図、図３は図１（ｂ）のＡ−Ａ断面図、図４は右側面図、図５は支持部材の断面図、図６は動力付与部の断面図、図７はアクチュエータ支持部材の構成を示す図、図８は分解図である。
【００１９】
本アクチュエータは、筒状のロッドカバー１１と、該ロッドカバー１１内に配置された筒状のロッド１２と、該ロッド１２内に配置されたねじ軸１３と、該ねじ軸１３に螺合するナット１４とを具備する推力発生部１０を備えて構成されている。ロッドカバー１１の端部には、支持部材１５がビス１６で取付けられ、該支持部材１５にねじ軸１３の端部が軸受１７を介して回転自在に支持されている。前記ナット１４の外周部には雄ねじ溝が形成され、前記ロッド１２内の後端部内周には雌ねじ溝が形成され、雄ねじ溝を雌ねじ溝に螺合させることにより、該ナット１４を該ロッド１２の後端部に連結している。
【００２０】
ロッド１２は図３に示すように、円筒状で接線方向下方に突出した突起部１２ａが設けられており、該突起部１２ａがロッドカバー１１の内側で且つ軸方向に形成されたガイド溝１１ａに沿って移動するようになっている。ねじ軸１３を正転・逆転させることにより、ナット１４には回転力が作用するが、ナット１４が連結されているロッド１２の突起部１２ａがガイド溝１１ａに係合しているため、ナット１４が回転することなく、ねじ軸１３の軸方向に前進・後退する。
【００２１】
ロッドカバー１１の前端にはキャップ１８がビス１９で取付けられ、該キャップ１８の内周面には内周がロッド１２の外周に摺接するシール２０が設けられている。これにより、ロッド１２がロッドカバー１１の前端から突出・後退しても、ロッドカバー１１内に塵芥等が侵入することはない。２１はロッド１２の前端に取り付けられるコネクトピースであり、該コネクトピース２１の後端部には雄ねじ溝が形成されており、該雄ねじ溝をロッド１２の前端部内周面に形成された雌ねじ溝に螺合させることでコネクトピース２１をロッド１２の前端に取り付けている。
【００２２】
ロッドカバー１１の内側底部には、図１（ｂ）及び図３に示すように、軸方向に沿って細長いスイッチ設置溝（空間）１１ｂが形成されており、該スイッチ設置溝１１ｂ内にはロッド１２の突起部１２ａで操作されるスイッチ２２、２３が設置され、スイッチ設置溝１１ｂ内のスイッチ２２とスイッチ２３の間、及びスイッチ２２のロッド１２の後端側、及びスイッチ２３のロッド１２の前端側にはスイッチ位置決め用スペーサ２４が配置されている。従って、ロッド１２が後進終端位置まで後退し突起部１２ａでスイッチ２２のレバーが操作されることでスイッチ２２が閉じている状態から、ロッド１２が前進し、突起部１２ａがスイッチ２３のレバーを操作してスイッチ２３が閉じることによって、ロッド１２の前進終端位置を検出できる。つまりスイッチ２２、２３の設置位置及びスイッチ位置決め用スペーサ２４の長さを調整することにより、ロッド１２の移動ストロークを任意のストロークに精度よく確実に調整できる。
【００２３】
支持部材１５は図５に示すように、モータ収容部２５、減速機構収容部２６及びロッドカバー端部収容部２７が一体的に形成された枠体で、減速機構収容部２６とロッドカバー端部収容部２７の境部に軸受１７を支持するための軸受ハウジング１５ａが形成されている。図１に示すように、支持部材１５のロッドカバー端部収容部２７に推力発生部１０のロッドカバー１１の端部を挿入し、ビス１６で締め付けることにより、ロッドカバー１１を支持部材１５に固定するようになっている。これにより、推力発生部１０のねじ軸１３の端部は軸受１７を介して支持部材１５に回転自在に支持されることになる。
【００２４】
支持部材１５のモータ収容部２５及び減速機構収容部２６には、それぞれモータ２８、減速機構２９が収容されるようになっている。モータ２８及び減速機構２９は、図６に示すようにユニット化されて一体的に形成されている。モータ２８のケーシングは、板材３０にビス３１で固定されており、該板材３０には所定寸法長さの支柱３２（上下に２本ずつ合計４本）を介して板材３３が取付けられている。これら板材３０と支柱３２と板材３３とでモータ２８及び減速機構２９を取付ける枠体を構成している。減速機構２９は、歯車３５、歯車３６、歯車３７、歯車３８から構成され、歯車３６と歯車３７が一体に形成され軸３９で板材３０と板材３３の間に回転自在に支持されている。歯車３５はモータ２８の回転軸３４に取付け固定され、歯車３５と歯車３６が噛合っており、歯車３７と歯車３８が噛合っている。また、歯車３８の中心部には推力発生部１０のねじ軸１３の端部が挿入される孔３８ａが形成されている。
【００２５】
上記のように構成され、ユニット化されたモータ２８及び減速機構２９で推力発生部１０のねじ軸１３に回転力を与える動力付与部４０を構成している。該構成の動力付与部４０を支持部材１５に取付けるには、支持部材１５のモータ収容部２５に動力付与部４０のモータ２８収容し、支持部材１５の減速機構収容部２６に動力付与部４０の減速機構２９を収容し、更に歯車３８の中心部に形成された孔３８ａに推力発生部１０のねじ軸１３の端部を挿入し、ビス４１で締め付けることにより、歯車３８をねじ軸１３の端部に固定する。減速機構２９の歯車３５の歯数は歯車３６の歯数より少なく、歯車３７の歯数は歯車３８の歯数より少なくなっているから、モータ２８の回転軸３４の回転速度は、減速機構２９で減速され、ねじ軸１３は、モータ２８の正転・逆転により正転・逆転方向に駆動される。
【００２６】
動力付与部４０の板材３３には、図７に示す板材４２にコネクトピース４３をビス４４で取付けてユニット化された構成のアクチュエータ支持部材４５が、ビス４６で締め付け固定されている。
【００２７】
図８に示すように、ロッドカバー１１、ロッド１２、ねじ軸１３、ナット１４、スイッチ２２、２３、キャプ１８及びシール２０等からなる推力発生部１０と、軸受１７を組み込んだ支持部材１５と、モータ２８及び減速機構２９からなる動力付与部４０と、板材４２及びコネクトピース４３からなるアクチュエータ支持部材４５とはそれぞれユニット化されているので、アクチュエータはこれら各ユニットにそれぞれ分離でき、また、使用者の要求に応じていずれかのユニットに代えて仕様の異なるユニットを組込んでアクチュエータの機能を変更することも極めて容易に実施できる。
【００２８】
上記構成のアクチュエータにおいて、ナット１４、スイッチ２２、スイッチ２３、支持部材１５、アクチュエータ支持部材４５、キャップ１８、シール２０は、異なるアクチュエータ間やユニット間で共通に使用できるように製作されている。また、スイッチ位置決め用スペーサ２４、ロッド１２及びロッドカバー１１は、ロッド１２の前進・後退のストロークに応じてその長さを変更して使用できるようになっている。動力付与部４０は、減速機構２９を構成する歯車、及びモータ２８を外形が同一で仕様が異なるものに交換することで、スペックが変更できるようになっている。また、コネクトピース２１、４３はアクチュエータの取付け方法等に合わせて変更できるようになっている。
【００２９】
なお、ねじ軸１３及びナット１４で構成されるねじには、ボールねじ軸及びボールねじナットで構成されるボールねじを用いてもよく、また台形ねじ軸や三角ねじ軸、台形ねじナットや三角ねじナットで構成される滑りねじを用いてもよい。また、変速機構２９は複数の歯車を用いた歯車変速機構としたが、歯車変速機構に限定されるものではない。また、モータ２８も電動モータに限定されるものではなく、例えば油圧モータでもよい。また、ロッド１２の後退終端を検出するスイッチ２２、前進終端を検出するスイッチ２３もロッド１２の突起部１２ａで操作されるレバーを有するスイッチに限定されるものではなく、例えば突起部１２ａを光学的に検出するセンサ、突起部１２ａを非接触で検出する近接スイッチ等でもよい。
【００３０】
上記実施形態例では、推力発生部（ロッドカバー１１、ロッド１２、ねじ軸１３、ナット１４等も含む）１０、動力付与部４０、アクチュエータ支持部材４５をユニット化し、該ユニット化した推力発生部１０のロッドカバー１１の端部に、該ユニット化した動力付与部４０やアクチュエータ支持部材４５を支持部材１５を介して着脱自在に構成したアクチュエータを前提に、ロッドカバー１１の内側底部に軸方向に沿って細長いスイッチ設置溝１１ｂを設け、該スイッチ設置溝１１ｂ内にロッド１２の突起部１２ａで操作されるスイッチ２２、２３が設置する例を示したが、このロッドカバーの内側底部に軸方向に沿って細長いスイッチ設置溝を設け、該スイッチ設置溝にロッドの突起部で操作されるスイッチ、即ちロッドの移動位置を検出するセンサを設置する技術は、推力発生部１０、動力付与部４０、アクチュエータ支持部材４５をユニット化しないアクチュエータにも適用できることは当然である。
【００３１】
即ち、ロッドカバー、ロッド、ロッド駆動手段とを具備し、ロッドカバー内に配置されたロッドをロッド駆動手段によりロッドカバーの先端から突出前進させると共に、該前進させた状態から該ロッドカバー内に後退させるように前進・後退自在に構成したアクチュエータにおいて、センサはロッドの前進終端を検出する前進終端検出センサと該ロッドの後進終端を検出する後進終端検出センサとを具備し、センサ設置溝にロッドの前進・後退のストロークに合わせた前進終端検出センサと後進終端検出センサとを設置し、該センサ設置溝の空隙にセンサ位置決め用スペーサを設置した構成とすることも可能である。
【００３２】
上記のように構成することにより、ロッドの前進・後退のストロークを任意に且つ極めて容易に設定できる。また、ロッドの前進・後退のストロークを任意に精度よく、且つ極めて容易に設定できる。
【００３３】
以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係るアクチュエータの構成例を示す図で、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は断面図である。
【図２】本発明に係るアクチュエータの左側面図である。
【図３】図１（ｂ）のＡ−Ａ断面図である。
【図４】本発明に係るアクチュエータの右側面図である。
【図５】支持部材１５の断面図である。
【図６】動力付与部４０の断面図である。
【図７】アクチュエータ支持部材４５の構成を示す図である。
【図８】本発明に係るアクチュエータの分解図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０      推力発生部
１１      ロッドカバー
１２      ロッド
１３      ねじ軸
１４      ナット
１５      支持部材
１６      ビス
１７      軸受
１８      キャップ
１９      ビス
２０      シール
２１      コネクトピース
２２      スイッチ
２３      スイッチ
２４      スイッチ位置決め用スペーサ
２５      モータ収容部
２６      減速機構収容部
２７      ロッドカバー端部収容部
２８      モータ
２９      減速機構
３０      板材
３１      ビス
３２      支柱
３３      板材
３４      回転軸
３５      歯車
３６      歯車
３７      歯車
３８      歯車
３９      軸
４０      動力付与部
４１      ビス
４２      板材
４３      コネクトピース
４４      ビス
４５      アクチュエータ支持部材
【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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【図７】
2005282787.tif 000009
【図８】
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