(57)【要約】【課題】モータが小型化された電動シリンダを提供する。【解決手段】シリンダ本体１０の胴１３にエアの給排気をなす一対の給排気部１４，１５をピストン２２を挟んで備えてなる電動シリンダ１である。この電動シリンダ１においては、ロッド２０の昇降は、胴１３内にロッド２０の昇降に追従させてアシストエアを給排気部１４，１５から給排気することによりなされる。また、ロッド２０を一定位置に保持する場合は、アシストエアの給排気を停止する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動シリンダであって、シリンダの胴にエアの給排気をなす一対の給排気部をピストンを挟んで備えてなることを特徴とする電動シリンダ。
【請求項２】
給排気部が、胴の一端部および他端部に備えられてなることを特徴とする請求項１記載の電動シリンダ。
【請求項３】
シリンダの胴にエアの給排気をなす一対の給排気部をピストンを挟んで備えてなる電動シリンダの駆動方法であって、
ロッドの動作を給排気部からアシストエアを給排気することによりアシストしてなすことを特徴とする電動シリンダの駆動方法。
【請求項４】
アシストエアの給排気をピストンの昇降に追従させてなすことを特徴とする請求項３記載の電動シリンダの駆動方法。
【請求項５】
アシストエアの給排気を停止してピストンを一定位置に留まらせることを特徴とする請求項３記載の電動シリンダの駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電動シリンダおよびその駆動方法に関する。さらに詳しくは、空気圧によりロッドの動作がアシストされる電動シリンダおよびその駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、シリンダの一種としてロッドをモータで駆動するようにしたシリンダ、つまり電動シリンダが知られている。
【０００３】
しかるに、この電動シリンダによりロッドを垂直軸方向、いわゆるＺ軸方向に動作させようとする場合、負荷に重力が作用するためモータにはこの重力に抗するだけの出力のものを用いる必要がある。そのため、モータには高出力のモータを用いる必要がある。つまり、モータには大型で高価格のものを用いる必要がある。
【０００４】
このモータの大型化および高価格化は、結果的に電動シリンダの大型化および高価格化を招来することになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明はかかる従来技術の課題に鑑みなされたものであって、モータが小型化された電動シリンダを提供することを主たる目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電動シリンダは、シリンダの胴にエアの給排気をなす一対の給排気部をピストンを挟んで備えてなることを特徴とする。
【０００７】
本発明の電動シリンダにおいては、給排気部が、胴の一端部および他端部に備えられてなるのが好ましい。
【０００８】
本発明の電動シリンダの駆動方法は、シリンダの胴にエアの給排気をなす一対の給排気部をピストンを挟んで備えてなる電動シリンダの駆動方法であって、ロッドの動作を給排気部からアシストエアを給排気することによりアシストしてなすことを特徴とする。
【０００９】
本発明の電動シリンダの駆動方法においては、アシストエアの給排気をピストンの昇降に追従させてなすのが好ましい。
【００１０】
また、本発明の電動シリンダの駆動方法においては、ロッドを一定位置とする場合、アシストエアの給排気を停止してピストンを一定位置に留まらせるのが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は前記の如く構成されているので、アシストエアによりピストンの昇降をアシストしてなし得るので、モータにかかる負荷が軽減されてモータの消費電力を削減されるという優れた効果が得られる。
【００１２】
また、モータにかかる負荷が軽減されるので、モータが小型されて電動シリンダが小型化されてコストダウンが図られるという優れた効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照しながら本発明を実施形態に基づいて説明するが、本発明はかかる実施形態のみに限定されるものではない。
【００１４】
図１に、本発明の一実施形態に係る電動シリンダ１を概略図で示す。
【００１５】
電動シリンダ１は、図１に示すように、シリンダ本体１０と、シリンダ本体１０内に往復動自在に配設されたロッド２０と、ロッド２０を往復動させる駆動ネジ軸３０と、駆動ネジ軸３０を回転駆動させるモータ４０とを備えてなるものとされる。
【００１６】
シリンダ本体１０は、先端に蓋１１が設けられた有蓋円筒状とされ、開放端（基端）にモータ４０を装着するためのフランジ１２を備えてなるものとされる。
【００１７】
蓋の中央には、ロッド２０が挿通される透孔１１ａが設けられている。この透孔１１ａの内面には、例えばＯリング（図示省略）が装着され、ロッド挿通部の気密が確保されている。
【００１８】
シリンダ本体１０の胴１３の先端部および基端部には、それぞれエア給排気部１４，１５が設けられ、駆動ネジ軸３０のロッド２０の往復動をアシストするアシストエアの給排気がなし得るようにされている。
【００１９】
各エア給排気部１４，１５は、後述するエアレギュレータからの給排気管と接続されている。
【００２０】
ロッド２０は、内部に駆動ネジ軸３０を収納する空間２１が形成された中空円筒状とされ、開放端（基端）に、ピストン２２を備えてなるものとされる。
【００２１】
ピストン２２は、中央内面に駆動ネジ軸３０と螺合する雌ネジが形成された雌ネジ体とされ、外周面に、例えばＯリング２３が装着され、ピストン２２のシリンダ本体１０内における往復動が気密になし得るようにされている。
【００２２】
駆動ネジ軸３０は、明瞭には図示はされていないが、ロッド２０を所定量進出させるだけの雄ネジ部３１を有する雄ネジ体とされ、基端部３２がモータ４０の駆動軸４１と嵌合されている。
【００２３】
モータ４０は、駆動ネジ軸３０と嵌合される駆動軸４１と、シリンダ本体１０に設けられたフランジ１２とフランジ結合するための相フランジ４２とを備えてなるものとされる。
【００２４】
図２に、かかる構成とされた電動シリンダ１を駆動するための制御系統Ｓの一例を示す。
【００２５】
制御系統Ｓは、図２に示すように、制御装置５０と、電動シリンダ１のシリンダ本体１０へのアシストエアの給排気を制御するエアレギュレータ５２と、エアレギュレータ５２へアシストエアを供給するエア源５４と、電動シリンダ１のモータ４０の駆動制御をするモータドライバ５６と、モータドライバ５６に電力を供給する電源５８とを備えてなるものとされる。
【００２６】
制御装置５０は、アシストエアを制御するエア制御部５１ａと、モータ４０を制御するモータ制御部５１ｂとを有するものとされる。
【００２７】
エアレギュレータ５２は、例えば電磁駆動の４ポート弁から構成されてなるものとされる。
【００２８】
次に、図２を参照しながら、電動シリンダ１の垂直駆動における動作について説明する。
【００２９】
ロッド２０を下降させる場合は、従来のエアシリンダにおいてロッドを進出させる場合と同様に、基端部のエア給排気部（上部エア給排気部）１５からエアを供給する一方、先端部のエア給排気部（下部エア給排気部）１４からエアを排気する。これにより、駆動ネジ軸３０によるピストン２２の下降動作中、ピストン２２にエアの付勢力が作用し、モータ４０の負荷が軽減される。つまり、モータ４０の出力を小さくできる。
【００３０】
また、ロッド２０を一定位置で保持する場合は、上部エア給排気部１５および下部エア給排気部１４からのエアの供排気を停止する。これにより、ピストン２２に作用する上下の圧力が均衡してピストン２２が一定位置に留まる。そのため、原則的には、モータ４０によるブレーキ動作が不要となり、モータ４０の消費電力が低減される。
【００３１】
さらに、ロッド２０を上昇させる場合は、従来のエアシリンダにおいてロッドを後退させる場合と同様に、下部エア給排気部１４からエアを供給する一方、上部エア給排気部１５からエアを排気する。これにより、駆動ネジ軸３０によるピストン２２の上昇動作中、ピストン２２にエアの付勢力が作用し、モータ４０の負荷が軽減される。つまり、モータ４０の出力を小さくできる。
【００３２】
このように、本実施形態においては、ロッド２０の昇降動作をアシストエアによりアシストするようにしているので、ロッド２０の昇降動作を小出力のモータ４０によりなすことができる。そのため、モータ４０を小型化でき電動シリンダ１を小型化できるとともに、消費電力を削減できる。
【００３３】
以上、本発明を実施形態に基づいて説明してきたが、本発明はかかる実施形態のみに限定されるものではなく、種々改変が可能である。
【００３４】
例えば、駆動ネジ軸３０をボールネジ軸とすることもできる。
【００３５】
また、本実施形態では、垂直駆動を例に取り説明されているが、水平駆動に使用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、電動シリンダに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施形態に係る電動シリンダの概略図である。
【図２】同電動シリンダを駆動する制御系統の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３８】
１    電動シリンダ
１０    シリンダ本体
１１    蓋
１２    フランジ
１３    胴
１４    エア給排気部（下部エア給排気部）
１５    エア給排気部（上部エア給排気部）
２０    ロッド
２２    ピストン
３０    駆動ネジ軸
４０    モータ
４１    駆動軸
５０    制御装置
５１ａ  エア制御部
５１ｂ  モータ制御部
５２    エアレギュレータ
５４    エア源
５６    モータドライバ
５８    電源
【図１】
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【図２】
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