(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、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、
内部にシリンダ室が形成されたシリンダ本体と、
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、
前記シリンダ室に沿って摺動自在に配設されるピストンの変位作用下に前記スライドテーブルを往復動作させるシリンダ機構と、
前記シリンダ本体に取り付けられ、複数の転動体の転動作用下に循環する通路が形成された扁平なガイドブロックを有し、前記スライドテーブルを前記シリンダ本体の軸線方向に沿って案内するガイド機構と、
前記ガイドブロックおよび前記シリンダ本体にそれぞれ形成された一組の取付用孔部を介して該ガイドブロックをシリンダ本体に固定するボルト部材と、
前記シリンダ本体とガイドブロックとの間に介装され、前記ガイドブロックを前記シリンダ本体に位置決めして保持する保持手段と、
を備え、
前記保持手段は、シリンダ本体およびガイドブロックにそれぞれ形成されたピン挿入用孔部に嵌挿される一組のピン部材からなり、前記ガイドブロックは前記ピン部材と前記ボルト部材との共働作用下に前記シリンダ本体に固定され、
前記ガイドブロックの両端部には、軸線方向に沿って突出する一組の膨出部が形成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変位量を調整する変位量調整手段が設けられ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】
【発明の属する技術分野】
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、例えば、流体圧シリンダ等の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、シリンダ本体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】
従来技術に係る流体圧シリンダを図７Ａおよび図７Ｂに示す（実開平５−４２７１６号公報参照）。この流体圧シリンダ１は、シリンダ本体２を有し、前記シリンダ本体２の上面部には長手方向に沿ってガイドレール３が膨出形成される。
【０００４】
前記流体圧シリンダ１には、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テーブル４が設けられ、前記テーブル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）が該テーブル４の長手方向に沿って形成されている。
【０００５】
他の従来技術に係る流体圧シリンダ５を図８に示す（実開平６−４３３０２号公報参照）。この流体圧シリンダ５は、内部にシリンダ室が設けられたシリンダ本体６と、前記シリンダ本体６の上面部に固設されたリニアガイド７の案内作用下に前記シリンダ本体６の軸線方向に沿って移動するテーブル８とを有する。前記シリンダ本体６の長手方向と略直交する一端部には、第１張出し部９が上方に向かって膨出形成され、前記テーブル８の一側面部には前記第１張出し部９を挟むように第２張出し部１０および第３張出し部１１が横方向に向かって膨出形成されている。
【０００６】
この場合、前記第２張出し部１０および第３張出し部１１にそれぞれねじ込まれたボルト１２、１３が第１張出し部９に当接することにより、テーブル８の移動終端位置が規制されるとともに、前記ボルト１２、１３のねじ込み量を調整することにより、該テーブル８の移動量を調整している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記の従来技術に係る流体圧シリンダ１、５では、シリンダ本体２、６の幅Ｌに対し、ガイドレール３、リニアガイド７の幅Ｌ1 、Ｌ2 が比較的に小さく形成されているために、スライドテーブルに対して水平方向から付与される負荷によって該スライドテーブルの直線精度が劣化するという不都合がある。
【０００８】
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、スライドテーブルに対して略水平方向から負荷が付与されても、前記スライドテーブルの直線精度を保持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。
【０００９】
【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、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、
内部にシリンダ室が形成されたシリンダ本体と、
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、
前記シリンダ室に沿って摺動自在に配設されるピストンの変位作用下に前記スライドテーブルを往復動作させるシリンダ機構と、
前記シリンダ本体に取り付けられ、複数の転動体の転動作用下に循環する通路が形成された扁平なガイドブロックを有し、前記スライドテーブルを前記シリンダ本体の軸線方向に沿って案内するガイド機構と、
前記ガイドブロックおよび前記シリンダ本体にそれぞれ形成された一組の取付用孔部を介して該ガイドブロックをシリンダ本体に固定するボルト部材と、
前記シリンダ本体とガイドブロックとの間に介装され、前記ガイドブロックを前記シリンダ本体に位置決めして保持する保持手段と、
を備え、
前記保持手段は、シリンダ本体およびガイドブロックにそれぞれ形成されたピン挿入用孔部に嵌挿される一組のピン部材からなり、前記ガイドブロックは前記ピン部材と前記ボルト部材との共働作用下に前記シリンダ本体に固定され、
前記ガイドブロックの両端部には、軸線方向に沿って突出する一組の膨出部が形成されることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、流体出入ポートから導入される圧力流体の作用下に、スライドテーブルがシリンダ本体の軸線方向に沿って往復動作する。前記スライドテーブルが変位する際、前記スライドテーブルに対して略水平方向から荷重が付与された場合であっても、保持手段として機能するピン部材を介してガイドブロックがシリンダ本体に位置決め保持されるとともに、ボルト部材を介してガイドブロックがシリンダ本体に固定されており、前記ピン部材と前記ボルト部材との共働作用下に前記スライドテーブルの直線精度を良好に保つことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
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の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１２】
図１において参照数字２０は、本発明の実施の形態に係るリニアアクチュエータを示し、このリニアアクチュエータ２０は、シリンダ本体２２と、前記シリンダ本体２２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２４と、前記シリンダ本体２２とスライドテーブル２４との間に介装され、一組のピン部材（保持手段）２６ａ、２６ｂを介して該シリンダ本体２２に保持されるガイド機構２８（図２参照）とを有する。
【００１３】
図２並びに図３に示されるように、前記シリンダ本体２２の上面部には、一端部が湾曲する横長の凹部３０が形成され、前記凹部３０にはピン部材２６ａ、２６ｂを挿入するための一組のピン挿入用孔部３２ａ、３２ｂが所定間隔離間して形成される。また、前記ピン挿入用孔部３２ａ、３２ｂに近接する部位には、ガイド機構２８をシリンダ本体２２に取り付けるための一組の取付用孔部３４ａ、３４ｂが貫通して形成される。
【００１４】
前記シリンダ本体２２の一方の側面部には、長手方向に沿って二条のセンサ取付用長溝３６ａ、３６ｂが形成され、他方の側面部には、後述するストッパブロック３８が当接してスライドテーブル２４の変位量を規制する変位量調整部材（変位量調整手段）４０がねじ締結される。前記センサ取付用長溝３６ａ、３６ｂ内の所定部位には、図示しないセンサが係着される。
【００１５】
前記変位量調整部材４０は、図４に示されるように、ブロック体４２と、前記ブロック体４２の孔部に螺入され、ナット４４を介して前記ブロック体４２に固定されるねじ部材４６と、前記ねじ部材４６の一端部に付設されるダンパ部材４７とから構成され、前記ブロック体４２に対するねじ部材４６のねじ込み量を増減させることにより、スライドテーブル２４の変位量を調整することができる。
【００１６】
さらに、前記シリンダ本体２２の内部には軸線方向に沿って略平行に並設された一組の貫通孔４３ａ、４３ｂ（図５参照）が形成され、前記貫通孔４３ａ、４３ｂ内には、略同一形状に形成され、外周面にシールリング４５および磁性体４７等が装着されたピストン４８と、前記ピストン４８に連結されたピストンロッド５０等を含むシリンダ機構がそれぞれ設けられる（図６参照）。
【００１７】
各貫通孔４３ａ、４３ｂの一端部は、止め輪５２を介して装着されるエンドキャップ５４によって気密に閉塞され、前記貫通孔４３ａ、４３ｂの他端部は、止め輪５２を介して保持されるリング体５６、ロッドパッキン５８およびカラー６０によって気密に閉塞される。なお、カラー６０の外周面には、環状溝を介してＯリング６２が嵌着される。
【００１８】
この場合、一組の貫通孔４３ａ、４３ｂを夫々閉塞するエンドキャップ５４とカラー６０とによって第１シリンダ室６４ａおよび第２シリンダ室６４ｂが夫々並設され、前記第１シリンダ室６４ａおよび第２シリンダ室６４ｂは、連通路６６ａ、６６ｂを介して夫々連通するように形成される。また、シリンダ本体２２の一側面には、一組の流体出入ポート６８ａ、６８ｂが形成され、前記流体出入ポート６８ａ、６８ｂは第２シリンダ室６４ｂに夫々連通するように形成される。なお、前記ピストンロッド５０の先端部には、ねじ部材を介してフローティングブッシュ７０がそれぞれ連結される。
【００１９】
スライドテーブル２４は、図１に示されるように、一組のボルト７２ａ、７２ｂを介して断面略Ｌ字状に直交してねじ締結されるテーブル本体７４とエンドプレート７６とから構成され、前記エンドプレート７６に形成された半円形状の孔部を介してフローティングブッシュ７０が保持される。なお、前記エンドプレート７６には図示しない緩衝部材が付設され、前記緩衝部材は、スライドテーブル２４の一方の変位領域の終端位置においてエンドプレート７６がシリンダ本体２２の端面に当接する際に発生する衝撃を緩和する機能を営む。前記テーブル本体７４には、４個のワーク保持用孔部７８ａ〜７８ｄが形成される。
【００２０】
図２に示されるように、テーブル本体７４には、長手方向に沿って一体的に膨出する一組のガイド部８０が形成され、前記ガイド部８０の対向する内壁面には長手方向に沿ってボール転動溝８２ａ、８２ｂが形成される。テーブル本体７４の一側面部にはストッパブロック３８がねじ止めされ、前記ストッパブロック３８はスライドテーブル２４と一体的に変位し、図示しない緩衝部材がストッパブロック３８に当接することにより、スライドテーブル２４の変位量が規制される。
【００２１】
スライドテーブル２４を案内するガイド機構２８は、図３に示されるように、軸線と略直交する方向に幅広な扁平状のガイドブロック８４と、前記ガイドブロック８４の長手方向に沿った両端部にそれぞれ装着される一組のボールリターン部材８６、カバー部材８８およびスクレーパ９０と、前記ガイドブロック８４をシリンダ本体２２に位置決め保持する一組のピン部材２６ａ、２６ｂとを有する。前記カバー部材８８には、ボールリターン部材８６との共働作用下に転動するボールベアリング９２を循環させる半円状のボールリターン溝９４が形成されている。
【００２２】
前記ガイドブロック８４の両側面には、長手方向に沿ってボール転動溝９６ａ、９６ｂが形成され、前記ボール転動溝９６ａ、９６ｂに近接する部位には、長手方向に沿って貫通する一組のボール循環穴９８が所定間隔離間して形成される。前記ガイド部８０のボール転動溝８２ａ、８２ｂ、ガイドブロック８４のボール転動溝９６ａ、９６ｂ、ボール循環穴９８およびカバー部材８８のボールリターン溝９４によって連続するボール循環通路が形成され、複数のボールベアリング９２が前記ボール循環通路に沿って転動することにより、スライドテーブル２４を円滑に往復動作させることができる。
【００２３】
また、前記ガイドブロック８４の長手方向に沿った両端部には、角張った膨出部１００ａ、１００ｂが一体的に形成され、前記膨出部１００ａ、１００ｂを形成することにより、所定間隔離間する一組の取付用孔部１０２ａ、１０２ｂのピッチＰを大きくすることができる。
【００２４】
さらに、ガイドブロック８４の底面部には、一組のピン部材２６ａ、２６ｂを挿入するためのピン挿入用孔部１０４ａ、１０４ｂが所定間隔離間して形成され、前記ピン挿入孔部１０４ａ、１０４ｂに近接する部位には、ねじ溝が刻設された一組の取付用孔部１０２ａ、１０２ｂが貫通して形成される。後述するように、前記取付用孔部１０２ａ、１０２ｂのねじ溝に螺合するボルト部材１０６を介してガイドブロック８４を含むガイド機構２８がシリンダ本体２２の上面部に取り付けられる。
【００２５】
本実施の形態に係るリニアアクチュエータ２０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。
【００２６】
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６８ｂに導入する。この場合、他方の流体出入ポート６８ａ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。
【００２７】
前記圧力流体は、前記流体出入ポート６８ｂに連通する第２シリンダ室６４ｂおよび第１シリンダ室６４ａに順次供給され、ピストン４８を矢印Ｘ1 方向に押圧する（図６参照）。なお、前記ピストン４８の押圧作用下にピストンロッド５０に係合するフローティングブッシュ７０が矢印Ｘ1 方向に変位し、ボールベアリング９２の転動作用下に前記エンドプレート７６と一体的にスライドテーブル２４が変位する。
【００２８】
前記スライドテーブル２４が矢印Ｘ1 方向に向かって変位する過程において、該スライドテーブル２４に伴って変位するストッパブロック３８がねじ部材４６に装着されたダンパ部材４７に当接することにより変位終端位置に至る。この場合、ナット４４を緩めてブロック体４２に対するねじ部材４６のねじ込み量を調整することにより、スライドテーブル２４の変位量を増減変更することが可能である。
【００２９】
前記とは逆方向にスライドテーブル２４を変位させる場合には、流体出入ポート６８ａに圧力流体を供給する。前記供給された圧力流体は第２シリンダ室６４ｂ、第１シリンダ室６４ａに順次導入され、ピストン４８を矢印Ｘ2 方向に向かって押圧する。前記ピストン４８の押圧作用下に、ピストンロッド５０に係合するフローティングブッシュ７０を介してエンドプレート７６およびスライドテーブル２４が矢印Ｘ2 方向に一体的に変位し、前記エンドプレート７６に設けられた図示しない緩衝部材がスライドテーブル２４の端面に当接することにより図１に示す初期位置に復帰する。
【００３０】
次に、シリンダ本体２２に対するガイド機構２８の組み付け工程について説明する。
【００３１】
ガイドブロック８４の底面部に所定間隔離間して穿設された一組のピン挿入用孔部１０４ａ、１０４ｂと、シリンダ本体２２の上面部に穿孔された一組のピン挿入用孔部３２ａ、３２ｂにそれぞれピン部材２６ａ、２６ｂを挿入し、ガイドブロック８４を含むガイド機構２８をシリンダ本体２２の凹部３０に位置決め固定する。また、シリンダ本体２２に貫通して形成された一組の取付用孔部３４ａ、３４ｂにそれぞれボルト部材１０６を挿通し、前記ボルト部材１０６の一端部に刻設されたねじ部をガイドブロック８４の取付用孔部１０２ａ、１０２ｂのねじ溝に螺入することにより、シリンダ本体２２に対してガイド機構２８がねじ止めされる。
【００３２】
このように、ガイド機構２８を構成するガイドブロック８４は、離間間隔（ピッチＰ）が大きく形成された取付用孔部１０２ａ、１０２ｂに螺入されるボルト部材１０６と、ピン挿入用孔部１０４ａ、１０４ｂに挿入されるピン部材２６ａ、２６ｂとの共働作用下にシリンダ本体２２に固定される。
【００３３】
本実施の形態に係るリニアアクチュエータ２０では、図５に示されるように、シリンダ本体２２の幅Ｌに対するガイド機構２８の幅Ｌ3 の比率を増大させ、従来技術に係るガイドレール３、リニアガイド７と比較して幅広に形成されている。また、ガイド機構２８をシリンダ本体２２に取り付けるボルト部材１０６に加えて、ガイドブロック８４とシリンダ本体２２との間にピン部材２６ａ、２６ｂを介装している。
【００３４】
従って、スライドテーブル２４に対して略水平方向から荷重Ｆ1 、Ｆ2 （図５参照）が付与されてもスライドテーブル２４が安定して支持されるため、前記スライドテーブル２４の直線精度を保持して円滑に往復動作させることが可能となる。この結果、前記スライドテーブル２４を介してワークを安定して搬送することができる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００３６】
すなわち、スライドテーブルが変位する際、前記スライドテーブルに対して略水平方向から荷重が付与された場合であっても、保持手段を介してガイド機構がシリンダ本体に保持されるため、前記スライドテーブルの直線精度を良好に保つことができる。この結果、前記スライドテーブルを介してワークを安定して搬送することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態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に示すリニアアクチュエータを構成するガイド機構の分解斜視図である。
【図４】図１に示すリニアアクチュエータの平面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿った縦断面図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線に沿った横断面図である。
【図７】図７Ａは、従来技術に係るリニアアクチュエータの平面図であり、図７Ｂは、図７Ａの側面図である。
【図８】他の従来技術に係るリニアアクチュエータの斜視図である。
【符号の説明】
２０…リニアアクチュエータ        ２２…シリンダ本体
２４…スライドテーブル            ２６ａ、２６ｂ…ピン部材
２８…ガイド機構
３２ａ、３２ｂ、１０４ａ、１０４ｂ…ピン挿入用孔部
３４ａ、３４ｂ、１０２ａ、１０２ｂ…取付用孔部
４０…変位量調整部材              ６４ａ、６４ｂ…シリンダ室
４８…ピストン                    ５０…ピストンロッド
６８ａ、６８ｂ…流体出入ポート    ７６…エンドプレート
８０…ガイド部                    ８４…ガイドブロック
１００ａ、１００ｂ…膨出部
【図１】
0003795968.tif 000002
【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】
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【図８】
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