(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体出入ポートから圧力流体を導入することにより、固定側の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、上面部に開口部が形成された直方体状からなるシリンダ本体と、
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、
前記貫通孔内に画成されたシリンダ室に沿って摺動自在に配設され、圧力流体の供給作用下に前記ジョイント部材をシリンダ本体の軸線方向に沿って押圧する一組のピストンと、
前記スライドテーブルの底面部の中央に軸線方向に沿った一端部から他端部まで一体的に膨出形成されたガイド部と、
前記シリンダ本体の軸線と直交する方向に対向し、且つ前記ガイド部を間にした該シリンダ本体の上面部に、該シリンダ本体の角部近傍を除いた所定部位に一体的に膨出形成された一組のガイドブロックと、
前記ガイド部と前記ガイドブロックとの間に介装され、無限循環軌道に沿って転動する転動部材と、
を備え、前記無限循環軌道は、前記シリンダ本体の一組のガイドブロックにそれぞれ軸線方向に沿って貫通するように形成されたボール循環穴と、前記一組のガイドブロックとガイド部とが相互に対向する内壁面にそれぞれ形成されたボール転動溝とによって構成され、
前記シリンダ本体には、該シリンダ本体を他の部材に固定するための取付用孔部が形成され、前記取付用孔部は、前記ガイドブロックが膨出形成された部位を除いたシリンダ本体の角部であって該ガイドブロックの軸線の延長線上に配置されることを特徴とするリニアアクチュエータ。
【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、
スライドテーブルの略中央部に画成された孔部には環状段部が設けられ、ジョイント部材は、前記環状段部に嵌入されるインローを有することを特徴とするリニアアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、流体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スライドテーブルを直線状に往復運動させることにより、前記スライドテーブルに載置されたワークを搬送している。
【０００３】
従来技術に係るリニアアクチュエータとしては、例えば、実開平５−４２７１６号公報に開示された技術的思想がある。図６Ａおよび図６Ｂに示される従来の流体圧シリンダ１は、シリンダ本体２と、前記シリンダ本体２の上面部に長手方向に沿って膨出形成されるガイドレール３と、シリンダ室に収装されたピストンの変位作用下に前記ガイドレール３に沿って摺動変位するスライドテーブル４とから構成される。前記スライドテーブル４には、図示しない複数のボールベアリングが転動するボール循環穴（図示せず）が該スライドテーブル４の長手方向に沿って画成され、さらに、スライドテーブル４の上面部にはワーク取付用のねじ穴５ａ〜５ｄが画成される。なお、前記シリンダ本体２の対角線上に位置する角部には、該シリンダ本体２を図示しない他の部材に取り付けて固定するための一組の取付用孔部６ａ、６ｂが画成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記流体圧シリンダ１において、シリンダ本体２の短手方向の幅Ｌは、Ｌ≒Ｌ1 ＋（Ｌ2 ×２）と表され（Ｌ1 ；ガイドレール３の幅、Ｌ2 ；取付用孔部６ａ、６ｂの直径）、ガイドレール３の幅Ｌ1 と２個の取付用孔部６ａ、６ｂの直径Ｌ2 とを加算した値となる。この場合、スライドテーブル４の剛性が低下することからガイドレール３の幅Ｌ1 を縮小することができず、結局、シリンダ本体２の幅Ｌは前記ガイドレール３の幅Ｌ1 に取付用孔部６ａ、６ｂの直径Ｌ2 を加算したものとなる。このように、従来技術に係る流体圧シリンダ１では、前記ガイドレール３の幅Ｌ1 に影響されてシリンダ本体２の幅Ｌを縮小することができず、この結果、シリンダ装置全体の小型・軽量化を達成することができないという不都合がある。
【０００５】
また、前記流体圧シリンダ１を構成するスライドテーブル４には、長手方向に沿ってボール循環穴（図示せず）を画成するとともに、前記ボール循環穴の穿孔方向と異なる方向からワーク取付用のねじ穴５ａ〜５ｄを画成する必要があり、前記種々の穴の穿孔方向が異なることから加工作業が煩雑となる不都合がある。
【０００６】
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、スライドテーブルの加工作業を簡便に行うことができるとともに、前記スライドテーブルの直線精度を劣化させることなくシリンダ本体の短手方向の幅を縮小して装置全体の小型・軽量化を達成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。
【０００７】
【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、流体出入ポートから圧力流体を導入することにより、固定側の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、上面部に開口部が形成された直方体状からなるシリンダ本体と、
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、
前記貫通孔内に画成されたシリンダ室に沿って摺動自在に配設され、圧力流体の供給作用下に前記ジョイント部材をシリンダ本体の軸線方向に沿って押圧する一組のピストンと、
前記スライドテーブルの底面部の中央に軸線方向に沿った一端部から他端部まで一体的に膨出形成されたガイド部と、
前記シリンダ本体の軸線と直交する方向に対向し、且つ前記ガイド部を間にした該シリンダ本体の上面部に、該シリンダ本体の角部近傍を除いた所定部位に一体的に膨出形成された一組のガイドブロックと、
前記ガイド部と前記ガイドブロックとの間に介装され、無限循環軌道に沿って転動する転動部材と、
を備え、前記無限循環軌道は、前記シリンダ本体の一組のガイドブロックにそれぞれ軸線方向に沿って貫通するように形成されたボール循環穴と、前記一組のガイドブロックとガイド部とが相互に対向する内壁面にそれぞれ形成されたボール転動溝とによって構成され、
前記シリンダ本体には、該シリンダ本体を他の部材に固定するための取付用孔部が形成され、前記取付用孔部は、前記ガイドブロックが膨出形成された部位を除いたシリンダ本体の角部であって該ガイドブロックの軸線の延長線上に配置されることを特徴とする。
【０００８】
【作用】
上記の本発明に係るリニアアクチュエータでは、一方の流体出入ポートから導入された圧力流体が、貫通孔内に画成された一方のシリンダ室に導入される。前記圧力流体はピストンを押圧してジョイント部材に当接させ、前記押圧力によってジョイント部材を変位させる。従って、前記ジョイント部材に連結されたスライドテーブルがシリンダ本体の軸線方向に沿って変位する。
【０００９】
この場合、スライドテーブルの底面部の中央に軸線方向に沿った一端部から他端部まで一体的に膨出形成されたガイド部が、転動部材の転動作用下に、シリンダ本体の上面部に該シリンダ本体の角部近傍を除いた所定部位に一体的に膨出形成された一組のガイドブロックに対して摺動変位することによって該スライドテーブルが好適に案内される。
【００１０】
また、他方の流体出入ポートから圧力流体を導入し、他方のシリンダ室に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。
【００１１】
【実施例】
次に、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例を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明の実施例に係るリニアアクチュエータの斜視図、図２は、図１に示すリニアアクチュエータの分解斜視図、図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った縦断面図、図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った縦断面図、図５は、図３のＶ−Ｖ線に沿った縦断面図である。
【００１３】
このリニアアクチュエータ１０は、基本的には、シリンダ本体１２と、前記シリンダ本体１２の長手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の長手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２参照）とから構成される。
【００１４】
図２に示されるように、前記シリンダ本体１２の上面部には、短手方向に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穴２０ａ、２０ｂおよびボール転動溝２２ａ、２２ｂが画成される。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、略円柱状のジョイント部材２４（後述する）が自在に変位するための略楕円状の開口部２６ａ、２６ｂが夫々画成される（図３参照）。
【００１５】
また、前記シリンダ本体１２の上面の対角線上にある角部には、段部２８を介して一対の取付用孔部３０ａ、３０ｂが画成され、前記取付用孔部３０ａ、３０ｂに図示しないボルト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可能となる。さらに、前記シリンダ本体１２の内部には、前記開口部２６ａ、２６ｂに連通し軸線方向に沿って貫通する貫通孔３２（図２並びに図３参照）が画成され、前記貫通孔３２の両端部は、シールリング３４が環状溝に装着された一対のエンドキャップ３６ａ、３６ｂによって夫々閉塞され、前記一対のエンドキャップ３６ａ、３６ｂは止め輪３８を介して貫通孔３２内に気密に保持される。前記貫通孔３２の外周部には、シールリング４０が装着され、該貫通孔３２に沿って摺動変位する一対のピストン４２ａ、４２ｂが配設される。この場合、前記貫通孔３２を閉塞するエンドキャップ３６ａ、３６ｂとピストン４２ａ、４２ｂとによってシリンダ室４４ａ、４４ｂが夫々画成され、前記シリンダ室４４ａ、４４ｂは、夫々、固定絞り４６を介してシリンダ本体１２の一側面部に画成された一対の流体出入ポート４８ａ、４８ｂに連通している（図３並びに図５参照）。
【００１６】
前記一対のピストン４２ａ、４２ｂの間には、略鉛直上下方向に延在するジョイント部材２４が設けられ、前記ジョイント部材２４の一端部は、スライドテーブル１４の略中央部に画成されたねじ穴５０（図２参照）に螺入される。なお、前記ねじ穴５０に近接する部位には環状段部が画成され、前記環状段部にジョイント部材２４のインロー５２を嵌入することにより、前記スライドテーブル１４に対してジョイント部材２４を強固に固定することができる（図３参照）。この場合、流体出入ポート４８ａ（４８ｂ）を介して一方のシリンダ室４４ａ（４４ｂ）に圧力流体を導入し、ピストン４２ａ（４２ｂ）の変位作用下に、該ピストン４２ａ（４２ｂ）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Ｘ方向に変位させることができる。
【００１７】
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５４ａ〜５４ｄが画成され、一方、前記スライドテーブル１４の底面部には、長手方向に沿って延在するガイド部５６が一体的に膨出形成される。前記ガイド部５６の短手方向の対向する側面部には、長手方向に沿ってボール転動溝５８ａ、５８ｂが画成される（図２並びに図５参照）。
【００１８】
摺動機構１６は、図２に示されるように、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６０を介して前記ガイドブロック１８ａ、１８ｂの両端部に夫々装着されるカバー６２ａ、６２ｂおよびスクレーパ６４ａ、６４ｂとを含む。前記ガイドブロック１８ａ、１８ｂには長手方向に沿って貫通するボール循環穴２０ａ、２０ｂが画成され、該ガイドブロック１８ａ、１８ｂの対向する内壁面には長手方向に沿って延在するボール転動溝２２ａ、２２ｂが画成される。また、前記摺動機構１６は、前記ガイドブロック１８ａ、１８ｂの両端部に夫々装着され、前記ボール循環穴２０ａ、２０ｂとボール転動溝２２ａ、２２ｂとを媒介するリターンガイド６６と、前記ボール循環穴２０ａ、２０ｂおよびボール転動溝２２ａ、２２ｂに沿って転動する複数のボールベアリング６８（転動部材）とを有する。なお、前記カバー６２ａ、６２ｂには、ボール循環穴２０ａ、２０ｂとボール転動溝２２ａ、２２ｂとを連結し、ボールベアリング６８の循環軌道としての機能を営む凹部７０ａ、７０ｂが画成される。
【００１９】
本発明の実施例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。
【００２０】
先ず、図示しない流体圧供給源から圧力流体を一方の流体出入ポート４８ｂに導入する。この場合、他方の流体出入ポート４８ａは、図示しない切換弁の操作下に大気開放状態にしておく。
【００２１】
前記圧力流体は、前記流体出入ポート４８ｂに連通する固定絞り４６を介して一方のシリンダ室４４ｂに供給され、ピストン４２ｂを矢印Ｘ1 方向に押圧する。前記ピストン４２ｂが押圧されて変位することにより該ピストン４２ｂの端部がジョイント部材２４に当接し（図３中の破線参照）、前記ジョイント部材２４は開口部２６ａ、２６ｂに沿って矢印Ｘ1 方向に変位する。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Ｘ1 方向に向かって変位し、前記ジョイント部材２４が開口部２６ａ、２６ｂの内周面に当接することにより変位終端位置に至る。
【００２２】
前記とは逆方向（矢印Ｘ2 方向）にスライドテーブル１４を変位させる場合には、他方の流体出入ポート４８ａに圧力流体を供給する。前記供給された圧力流体は固定絞り４６を介して他方のシリンダ室４４ａに導入され、ピストン４２ａを矢印Ｘ2 方向に向かって押圧する。前記ピストン４２ａの押圧作用下にジョイント部材２４が矢印Ｘ2 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Ｘ2 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。
【００２３】
本実施例に係るリニアアクチュエータ１０では、ガイド部５６をスライドテーブル１４の底面部の長手方向に沿って一体的に膨出形成し、一方、ボールベアリング６８を介して前記ガイド部５６と摺接するガイドブロック１８ａ、１８ｂをシリンダ本体１２に一体的に膨出形成している。従って、図６Ａおよび図６Ｂに示される従来技術と異なり、前記ガイド部５６の短手方向の幅Ｈ1 に影響されることなく、シリンダ本体１２の所望の位置に取付用孔部３０ａ、３０ｂを穿設することができる（図５参照）。このように、本実施例に係るリニアアクチュエータ１０では、従来技術と比較して、シリンダ本体１２の短手方向の幅Ｈを縮小することができ、この結果、装置全体の小型・軽量化を達成することが可能となる。
【００２４】
また、本実施例に係るリニアアクチュエータ１０では、スライドテーブル１４に対し一方向からのみ取付用孔部５４ａ〜５４ｄを穿孔するだけでよく、従来技術のように種々の異なる方向から穿孔する必要がないため、前記スライドテーブル１４の加工が容易となる。
【００２５】
さらに、前記スライドテーブル１４は、下方側に向かって肉厚に膨出形成されたガイド部５６を設けるだけで簡素に構成されることから、種々のバリエーションを有するスライドテーブル１４に置換することが可能である。
【００２６】
【発明の効果】
本発明に係るリニアアクチュエータによれば、以下の効果が得られる。
【００２７】
すなわち、ガイド部をスライドテーブルの底面部の長手方向に沿って膨出形成し、一方、転動部材を介して前記ガイド部と摺接する一組のガイドブロックをシリンダ本体の上面に所定間隔離間させて膨出形成している。従って、ガイド部の短手方向の幅に影響されることなく、シリンダ本体の所望の位置に取付用孔部を穿設することができることから、シリンダ本体の短手方向の幅を縮小することができ、この結果、装置全体の小型・軽量化を達成することが可能となる。
【００２８】
また、前記リニアアクチュエータを構成するスライドテーブルは、その底面部に膨出形成されたガイド部を設けるだけで簡素に構成されることから、加工が容易であるとともに、種々のバリエーションを設けることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例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分解斜視図である。
【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３のＶ−Ｖ線に沿った縦断面図である。
【図６】図６Ａおよび図６Ｂは、夫々、従来技術に係る流体圧シリンダを示し、図６Ａは平面図、図６Ｂは、右側面図である。
【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          ２０ａ、２０ｂ…ボール循環穴
２２ａ、２２ｂ…ボール転動溝            ２４…ジョイント部材
２６ａ、２６ｂ…開口部                  ２８…段部
３０ａ、３０ｂ…取付用孔部              ３２…貫通孔
４２ａ、４２ｂ…ピストン                ４４ａ、４４ｂ…シリンダ室
４８ａ、４８ｂ…流体出入ポート          ５６…ガイド部
６８…ボールベアリング
【図１】
0003896550.tif 000002
【図２】
0003896550.tif 000003
【図３】
0003896550.tif 000004
【図４】
0003896550.tif 000005
【図５】
0003896550.tif 000006
【図６】
0003896550.tif 000007