(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ本体に対しガイド部を介して移動可能なワークテーブルが、該ワークテーブルから延出する延出部にてピストンロッドの端部と連結され、該シリンダ本体に設けられた取付孔に挿通される締結部材により、該シリンダ本体が被取付部に取り付けられるリニアアクチュエータであって、
前記延出部には、前記取付孔に前記締結部材を挿通する際に、該締結部材と前記延出部との干渉を避ける第１切欠部が形成されているリニアアクチュエータ。
【請求項２】
前記シリンダ本体の側部には、ピストンロッドの位置を検出する検出手段を取り付けるための取付溝が形成され、前記延出部には、前記検出手段から延びる配線を避ける第２切欠部が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。
【請求項３】
前記ピストンロッドの軸線上には、少なくとも前記延出部の一部を挟むように配置された２重の弾性部材が設けられ、前記ピストンロッドは前記弾性部材を介して前記延出部に連結されている請求項１又は請求項２に記載のリニアアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリンダ本体に対しワークテーブルがガイド部を介して移動するリニアアクチュエータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般にガイド付シリンダは、シリンダ本体と、シリンダ本体に対しガイド部を介して移動可能なワークテーブルとを備えている。ワークテーブルは、その端部に屈曲形成された延出部にてピストンロッドと連結されている。そして、シリンダ本体の室内にエアや流体がポートを介して供給・排出されて、ピストンロッドが往復運動することにより、ワークテーブルはシリンダ本体の軸線方向に往復移動する。
【０００３】
このガイド付シリンダを被取付部に取り付けるには、シリンダ本体の軸線方向に貫通して形成されたネジ孔へネジをピストンロッド側から螺入し、反対側に突出したネジの軸部を、被取付部のネジ孔に螺合する。
【０００４】
また、シリンダ本体の側面には、磁気センサ等を組み付けるための取付溝が形成されている。磁気センサは、ピストンロッドに取り付けられた磁石を検知し、ピストンロッドのストロークを制御するために必要なピストンの位置を検出するためにシリンダ本体に組み付けられる。磁気センサを取付溝に組み付けた場合、磁気センサから延びるリード線は、取付溝内に収容された状態でその溝に沿って配線され、ピストンロッド側から引き出される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記したガイド付シリンダを被取付部に取り付ける際は、ピストンロッド側からネジを挿し込むが、ピストンロッド側にはワークテーブルの延出部が存在する。そのため、従来のガイド付シリンダでは、ワークテーブルの延出部を避けてネジを挿し込める位置に、シリンダ本体のネジ孔を形成していた。その結果、ネジ孔がシリンダ本体の径方向外側寄りに位置し、シリンダ本体の小型化（小径化）に支障をきたしていた。
【０００６】
また、磁気センサが取り付けられるシリンダ本体の取付溝は、磁気センサのリード線の収容にも使用されていたため、取付溝のピストンロッド側の開口端から引き出されたリード線がワークテーブルの延出部と干渉するという問題もあった。この問題を解消するためには、取付溝をワークテーブルの延出部を避けるような位置に形成しなくてはならず、この場合もシリンダ本体の小型化に支障をきたす。
【０００７】
本発明は前記の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、シリンダ本体の小径化を図ることによって、小型化が可能なリニアアクチュエータを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するため請求項１に記載の発明では、シリンダ本体に対しガイド部を介して移動可能なワークテーブルが、該ワークテーブルから延出する延出部にてピストンロッドの端部と連結され、該シリンダ本体に設けられた取付孔に挿通される締結部材により、該シリンダ本体が被取付部に取り付けられるリニアアクチュエータであって、前記延出部には、前記取付孔に前記締結部材を挿通する際に、該締結部材と前記延出部との干渉を避ける第１切欠部が形成されていることを要旨とする。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、締結部材をシリンダ本体の取付孔に挿入または螺入する際に、第１切欠部によって締結部材と延出部とが干渉することなく、締結部材の取付位置をシリンダ本体の軸心側へ寄せることが可能となる。よって、取付孔をシリンダ本体の軸心に対して中央寄りに位置させることが可能となり、シリンダ本体が小径化する。
【００１０】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記シリンダ本体の側部には、ピストンロッドの位置を検出する検出手段を取り付けるための取付溝が形成され、前記延出部には、前記検出手段から延びる配線を避ける第２切欠部が形成されていることを要旨とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の作用に加えて、取付溝に検出手段を取り付けた場合、第２切欠部によって検出手段の配線が延出部と干渉することがない。
【００１２】
請求項３に記載の発明では、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記ピストンロッドの軸線上には、少なくとも前記延出部の一部を挟むように配置された２重の弾性部材が設けられ、前記ピストンロッドは前記弾性部材を介して前記延出部に連結されていることを要旨とする。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は請求項２に記載の発明の作用に加えて、往復移動するピストンロッドが往動時及び復動時のストロークエンドに達した際に、ピストンロッドと延出部との連結箇所に加わる衝撃が２重の弾性部材によって吸収される。従って、連結箇所で各部材が衝突し合うことに起因する金属粉や衝撃音の発生が緩和される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図４に従って説明する。
図３に示すように、本実施形態におけるリニアアクチュエータとしてのガイド付エアシリンダ１は、シリンダ本体２と、そのシリンダ本体２の上側に配置されたワークテーブル３とを備えている。シリンダ本体２とワークテーブル３とは、その両部材の間に介在されたリニアガイド４とレール５を介して軸線方向に相対移動可能となっている。ワークテーブル３の端部（図３では左側）には、ピストンロッド７側の方向に屈曲して延びるように延出部６が形成されている。ピストンロッド７は、シリンダ本体２のロッド挿通孔２ａ（図４に図示）に挿通され、その外部に突出した部分の端部が延出部６に連結されている。ここで、延出部６とピストンロッド７との連結部は、フローティング構造となっている。なお、ガイド部はリニアガイド４とレール５とで構成されている。
【００１５】
図１〜図３に示すように、取付孔としての２つのネジ孔２ｂは、シリンダ本体２において、その軸線方向に貫通して延びるように形成されている。２つのネジ孔２ｂは、略四角形状のシリンダ本体の端面において対角位置に配置されており、ロッド挿通孔２ａを挟んだ両側に位置している。ガイド付エアシリンダ１は、延出部６側からネジ孔２ｂに螺入した締結部材としてのネジ８（図３に図す）の軸部を被取付部としての支持部材９のネジ孔９ａ（図３に示す）に螺合することにより支持部材９に取り付けられている。
【００１６】
シリンダ本体２の相対向する１組の側面には、取付溝１０が軸線方向に延びるように長手方向全域に形成されている。取付溝１０は検出手段としての磁気センサＳ（図３に示す）を取り付けるために使用される。磁気センサＳは、ピストンロッド７に取り付けられた磁石（図示せず）を検知するためのものである。磁気センサＳから延びる配線としてのリード線Ｌは、取付溝１０に沿ってその溝内収容された状態でピストンロッド７側から引き出される。また、シリンダ本体２の上面には、レール５が取り付けられるレール取付溝２ｃが形成されている。
【００１７】
図４に示すように、延出部６とピストンロッド７とは、ネジ１１を介して連結されている。ネジ１１は、延出部６の孔６ａにピストンロッド７側から挿着されたブッシュ１２の円筒内に図４の左側から挿通され、ピストンロッド７のネジ孔７ａに螺着されている。ネジ１１の頭部１１ａとブッシュ１２の鍔部１２ａとは、延出部６との間に弾性部材としてのＯリング１３をそれぞれ挟持する状態にあり、Ｏリング１３が延出部６とピストンロッド７との連結部に２重に介装されている。
【００１８】
図１に示すように、延出部６の両側には、上部から下端までを切り欠いた第２切欠部１４が形成されている。第２切欠部１４は、取付溝１０の底面とほぼ同じ位置まで切り欠かれ、第２切欠部によって磁気センサＳのリード線Ｌの引き出し領域が形成されている。
【００１９】
図１に示すように、延出部６には、シリンダ本体２のネジ孔２ｂにネジ８を螺入する際のネジ８の頭部８ａ（図３に示す）を避けるように第１切欠部１５が形成されている。すなわち、ピストンロッド７側からシリンダ本体２の端面を見た図１において、頭部８ａが挿入される開口部２ｄを避けるように第１切欠部１５は形成されている。各ネジ孔２ｂごとに形成された２つの第１切欠部１５は、延出部６の幅方向両側にネジ１１を挟んで対峙するように位置し、各々の位置が延出部６の延出方向においてずれている。
【００２０】
本実施形態では、ガイド付エアシリンダ１を小型にするために、シリンダ本体２の軸心に対して中央寄りにネジ孔２ｂを形成している。これにともない、ワークテーブル３の延出部６に第１切欠部１５を設けることにより、ネジ孔２ｂを中央寄りに位置させてもネジ孔２ｂにネジ８を挿し込み可能にしている。また、取付溝１０の延出部６側の開口部１０ａを避けるように第２切欠部１４を形成し、延出部６がリード線Ｌの邪魔にならないようにしている。
【００２１】
２つの第１切欠部１５は、延出部６の延出方向に対して斜め（約４５度）の方向にネジ１１を挟んで対峙し、延出部６の幅方向両側に延出部６の延出方向にずれて位置する。従って、延出部６の幅方向両側に２つに第１切欠部１５を形成しているが、それぞれの位置が延出部６の延出方向にずれているので、延出部６の幅方向両側に第１切欠部１５を設けた割に、延出部６の幅方向長さは最も短い部分でも比較的広く確保される。
【００２２】
シリンダ本体２に形成された区画室（図示せず）にポート（図示せず）を介してエアや流体が供給・排出されることでピストンロッド７が往復運動して、ワークテーブル３がリニアガイド４を介して往復運動する。この場合、ワークテーブル３が最端位置（ストロークエンド）に到達した際、延出部６とピストンロッド７との連結部に衝撃力が加わり、その連結部の延出部６、ネジ１１、ブッシュ１２等の各部品に衝撃が伝わる。しかし、延出部６の厚み方向両側は、ネジ１１との間と、ブッシュ１２との間の２箇所にＯリング１３が２重に介装されているので、どちらのストロークエンドにある場合においても、そのときの衝撃がＯリング１３によって弾性吸収される。
【００２３】
従って、この実施の形態では以下のような効果を得ることができる。
（１）  延出部６にネジ８の頭部８ａとの干渉を避ける第１切欠部１５を形成することにより、ネジ孔２ｂを中央寄りに位置させたので、シリンダ本体２を小径化でき、それにともないガイド付エアシリンダ１を小型にすることができる。
【００２４】
（２）  延出部６が延出する方向に対して両側２つの第１切欠部１５の位置がずれているので、延出部６の幅方向両側を切り欠いた割にはその最小幅を比較的広く確保でき、延出部６自体の強度をさほど低下させることはない。
【００２５】
（３）  延出部６の両側に形成された第２切欠部１４が、取付溝１０に取り付けられる磁気センサＳのリード線Ｌの引き出し領域となるので、延出部６がリード線Ｌの邪魔になることはない。
【００２６】
（４）  延出部６の上側一部を残して、延出部６の幅方向両側を下端まで切り欠いて延出部６を略Ｔ字形状としているので、ワークテーブル３の上面面積を広く確保できる。例えば、ワークテーブル３の上面全域が、図示しない部材の接合面となる場合、その接合面積を広く確保できる。
【００２７】
（５）  ワークテーブル３の延出部６とピストンロッド７との連結箇所にＯリング１３を２重に介装した。従って、材質が金属である延出部６に対して、同じく金属製であるネジ１１、ブッシュ１２はそれぞれＯリング１３によって、ストロークエンドの際の衝撃が吸収され、互いに接触しにくくなるので、金属粉の発生を防止したり、防音効果を得ることができる。
【００２８】
（６）  切欠部１４，１５を延出部６に形成したことで、ネジ１１の頭部１１ａとブッシュ１２の鍔部１２ａが延出部６に当たるときの接触面積をシリンダ本体２の小型化を妨げずに広く稼ぐことができる。よって、ストロークエンドに達したときに頭部１１ａと鍔部１２ａが延出部６に仮に当たることがあっても、その際の衝撃をその広い接触面積により分散でき、部品同士の当たり力を緩和することができる。
【００２９】
なお、実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように変更してもよい。
○  ２重に介装される弾性部材はＯリング１３に限定されない。例えば、図５に示すように、バネ座金１６を用いたものであってよい。この場合、フローティングボルト１７をピストンロッド７のネジ孔７ａに螺合し、ワークテーブル３の延出部６とフローティングブッシュ１８との間に２重にバネ座金１６を介装する。そして、フローティングボルト１７に螺合されるナット１９を、両側からフローティングブッシュ１８を挟み込むようにして螺合締結する。このようにしても、バネ座金１６によってストロークエンドの際の衝撃を吸収することができる。
【００３０】
○  締結部材はネジ８に限定されない。例えば、締結部材はボルトであってよい。また、締結部材が全てシリンダ本体２に埋没するものに限らず、締結部材がシリンダ本体の端面上に突出するものであってよい。また、締結部材と頭部との径が異なる形状に限定されず、ともに同じ径を有する棒状の締結部材であってよい。また、締結部材はネジを切ってあるものに限定されず、支持部材９に押え込みロックで取り付けられるような締結部材であってよい。
【００３１】
○  第１切欠部はネジ孔２ｂの開口部２ｄに沿って切り欠かかれた形状に限定されない。すなわち、ネジ８をネジ孔２ｂに挿し込む際に、ネジ８が延出部６と干渉しないような形状であればよい。また、第１切欠部１５の個数も２つに限定されない。すなわち、シリンダ本体２のネジ孔２ｂに合わせて適宜の個数に変更できる。
【００３２】
○  第２切欠部１４は、延出部６の上部から下端に切り欠く形状のものに限定されない。すなわち、第２切欠部１４は、取付溝１０に取り付けられた磁気センサＳのリード線Ｌの引き出された部分程度の範囲で延出部６に切欠き形成されたものであればよい。
【００３３】
○  取付孔や取付溝はシリンダ本体２の軸線方向に延びるもに限定されない。例えば、取付孔や取付溝が軸線方向に対して斜めに形成してもよい。また、取付孔はネジ孔２ｂに限定されない。また、取付孔はネジの切っていない挿通孔であってよい。
【００３４】
○  弾性部材はＯリング１３に限定されない。例えば、Ｏリング１３以外のゴム製の部材を使用してもよい。ゴムであれば衝撃を吸収できる。
○  延出部６はワークテーブル３から一体に形成されたが、延出部６が別部材となっている構造であってもよい。
【００３５】
○  センサは磁気センサＳに限定されない。すなわち、ピストンロッドのストローク制御ができるセンサであればどのようなものでもよい。
前記実施形態及び別例から把握できる請求項以外の技術的思想について、以下にその効果とともに記載する。
【００３６】
（１）  シリンダ本体に対しガイド部を介して移動可能なワークテーブルの端部が、該ワークテーブルから延出する延出部にて、ピストンロッドの端部と連結されているリニアアクチュエータであって、
前記ピストンロッドは、少なくとも前記延出部の一部を挟んだ２重の弾性部材（１３，１６）を介して前記延出部に取り付けられている。この場合、ワークテーブルの延出部とピストンロッドとの連結箇所に設けられた２重の弾性部材によって、ピストンロッドが往復運動する際における連結箇所の衝撃を一層吸収することができる。従って、ワークテーブルとピストンロッドとが連結箇所で各部材が衝突し合うことに起因する金属粉や衝撃音の発生を緩和できる。
【００３７】
（２）  請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の発明において、前記シリンダ本体には、ピストンロッド側の端面に前記取付溝の開口部が形成され、前記第１切欠部は該開口部を正面から見た平面視において、該取付孔の開口部を避けるようにして形成されている。
【００３８】
（３）  請求項２又は請求項３に記載の発明において、前記取付溝の軸線方向から前記シリンダ本体のピストンロッド側の端面を見た平面視において、前記第２切欠き部は、該端面に位置する該取付溝の開口部を避けるために形成されている
（４）  請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の発明において、前記第１切欠部は延出部の幅方向両側に形成され、該第１切欠部は延出部の延出方向にずれて位置している。この場合、延出部の両側端部を切欠いても、延出部自体の強度はさほどに低下しない。
【００３９】
（５）  請求項２又は請求項３に記載の発明において、前記第２切欠部は、少なくともワークテーブル本体の厚みを残して前記延出部の両側に形成されている。この場合、第２切欠部を形成したとしても、ワークテーブル本体の面積を確保できるので、ワークテーブル本体の上面に配置される部材との接合面積を確保することができる。また、延出部は厚みを残しているので、延出部分の強度が確保できる。
【００４０】
（６）  請求項２又は請求項３に記載の発明において、前記検出手段はセンサである。
【００４１】
【発明の効果】
以上詳述したように請求項１に記載の発明によれば、延出部に第１切欠部を形成した分だけ取付孔を、シリンダ本体の軸心寄りの中央側に位置させることができるので、取付孔に挿し込まれる締結部材が延出部に干渉することはない。従って、シリンダ本体の小型化が図れるとともに、リニアアクチュエータ自身も小型にできる。
【００４２】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加えて、第２切欠部によって検出手段の配線の引き出し領域を形成したので、延出部が配線の邪魔になることはない。
【００４３】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は請求項２に記載の発明の効果に加えて、ピストンロッドがストロークエンドに達した際の連結箇所の衝撃を、往動時、復動時ともに２重の弾性部材によって吸収できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  一実施形態におけるガイド付シリンダの正面図。
【図２】  同じく背面図。
【図３】  ガイド付シリンダの取付状態を示す側面図。
【図４】  ピストンロッドと延出部との連結箇所を示す断面図。
【図５】  同じく別例における断面図。
【符号の説明】
１…リニアアクチュエータとしてのガイド付エアシリンダ、２…シリンダ本体、２ｂ…取付孔としてのネジ孔、３…ワークテーブル、４…ガイド部を構成するリニアガイド、５…ガイド部を構成するレール、６…延出部、７…ピストンロッド、８…締結部材としてのネジ、９…被取付部材としての支持部材、１０…取付溝、１４…第２切欠部、１５…第１切欠部、Ｓ…検出手段としての磁気センサ、Ｌ…配線としてのリード線。
【図１】
0003905662.tif 000002
【図２】
0003905662.tif 000003
【図３】
0003905662.tif 000004
【図４】
0003905662.tif 000005
【図５】
0003905662.tif 000006