JP3593911B2

JP3593911B2 - リニアアクチュエータ

Info

Publication number: JP3593911B2
Application number: JP04314899A
Authority: JP
Inventors: 光雄野田
Original assignee: Howa Machinery Ltd
Current assignee: Howa Machinery Ltd
Priority date: 1999-02-22
Filing date: 1999-02-22
Publication date: 2004-11-24
Anticipated expiration: 2019-02-22
Also published as: JP2000240613A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ベースに沿って取付けられた駆動装置によりベースに沿って往復移動するスライド体の移動位置を検出するセンサを取り付けるセンサ取り付け溝を備えたリニアアクチュエータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来からベースに沿って取り付けられた駆動装置により、ベース長手方向に沿って案内されたスライド体を往復移動し、このスライド体の移動位置を検出するセンサを取り付けるセンサ取り付け溝を備えたものとして、例えば▲１▼特許第２５０２８５６号公報や特開平９−１７７７１７号公報に開示のものが公知である。これらは、取り付け溝を備えたセンサ取り付けレールがベースの側面に一体成形されている。また、▲２▼特開昭５９−２２７３５１号公報に開示のものでは、センサを取り付けるためのセンサ取り付けレールがベースの側壁面に幅方向（長手と直行する方向）から取り付けられている。また、▲３▼特開平３−２８５０８号公報に開示のものは、ベースを備えていないリニアアクチュエータであるロッドレスシリンダであって、ロッドレスシリンダのピストンに一体的に設けられたスライド体の長手方向の移動位置を検出するセンサの取り付け溝を備えたセンサ取り付けレールが、ロッドレスシリンダの長手方向両端のエンドキャップの外周面に幅方向から取り付けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の▲１▼では、センサ取り付けレールとベースとが形材として一体成形されており、形材の成形時にセンサ取り付けレールとベースとの肉厚の違いにより形材のセンサ取り付けレールが形成される部分がひずむ問題があった。また、センサ取り付けレールとベースとが一体であるために形材の外郭が大きくなり、そのために形材の型も大きくなる問題があった。また、センサ取り付けレールがベースと一体に成形されるので、始めからベース幅方向両側または一方側に決定されてしまい、センサ取り付けレールの位置を左右自由に選ぶことができない問題があった。
【０００４】
また、▲２▼では、センサ取り付けレールとベースとは別々に構成されているが、センサ取り付けレールをベース側壁面に幅方向から取り付けるために、ベースの側壁面にセンサ取り付けレールを取り付けるための固定ネジのネジ孔の加工を幅方向から行わなければならず、ベースの長手方向両端にエンドプレートを螺着するためのネジ孔の長手方向からの加工とにより、２方向から加工しなければならないと共に、リニアアクチュエータの長さは適宜に設定されるので、ネジ孔を加工する際に各ベース長さに対応したネジ孔のベース長手方向ピッチで加工する必要があった。
【０００５】
また、▲３▼では、ベースを有していない点で本願発明と異なるが、センサ取り付けレールが幅方向からエンドキャップの側面に螺着されると共にロッドレスシリンダとして複数の長さのものが存在するので、▲２▼と同様に２方向からの加工と夫々のロッドレスシリンダの長さに対応したピッチのネジ孔の加工を必要とする問題があった。また、エンドキャップ部分のみで両端支持するように機械装置に取り付けた場合には、全体の剛性がベースを用いたものに比べて低く、直線案内の円滑性に欠ける恐れがあった。
【０００６】
本願発明の課題は、センサ取り付けレールとベースを押出しまたは引き抜き成形する際の形材に生じるひずみを防止すると共に形材の型を小さくすることである。また、センサ取り付けレールのベースの幅方向左右への取り付けが選べるようにすることである。また、ベースの加工方向を減らすと共に各リニアアクチュエータの長さ毎に設定されたネジ孔ピッチに対応した加工を不要として加工を簡単にすることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本願発明ではベースに沿って取り付けた駆動装置により、ベース上にベース長手に沿って案内されたスライド体を往復移動させるリニアアクチュエータであって、前記スライド体の移動位置を検出するセンサを取り付けるセンサ取り付け溝を備えているリニアアクチュエータにおいて、駆動装置を取り付けるベースと、センサ取り付け溝を備えたセンサ取り付けレールとを、それぞれ型材から構成し、ベースには、ベース長手方向に渡ってレール取り付け係合部が一体に形成され、センサ取り付けレールはベース長さに一致し、前記レール取り付け係合部と相補形状の被係合部とセンサ取り付け溝と固定ネジのねじ込み下孔が長手方向全長に亘って形成されており、前記レール取り付け係合部にセンサ取り付けレールの被係合部を長手方向から係合させて前記ベースの長手両端部に固着したエンドプレートの間に前記センサ取り付けレールを挟み込んだ状態で、ベース長手方向からセンサ取り付けレールの前記ねじ込み下孔にねじ込まれた固定ネジにより前記センサ取り付けレールをエンドプレートに固着してベースに一体的に組み付けて成る。
【００１０】
また、ベースには、幅方向両側にレール取り付け係合部が対称に形成されている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本願発明の実施の形態について図１から図７に基づいて説明する。図１から図４に示すリニアアクチュエータ１はベース２と駆動装置としてのロッドレスシリンダ３とリニアガイド４とスライド体５とを備えている。ベース２は例えばアルミニウム合金の押出形材で構成されており、図５に示すように断面がコの字形状をしており、その内壁面６ａ側にロッドレスシリンダ３が配設されるようになっている。図５、図６に示すようにベース２の上壁面７ａにはアタッチメントホルダ８取り付け用のＴ溝９と幅方向両側に２条のリニアガイド４のガイドレール４ａ取り付け用のＴ溝１０が、底壁面１１ａ及び側壁面１２ａの幅方向両側にはリニアアクチュエータ１取り付け用のＴ溝１３が夫々ベース２長手方向全長に渡って設けてある。各Ｔ溝１３には、リニアアクチュエータ１を機械装置等に固着するためのナット４７が、ベース２両端にエンドプレート２５、２６が取り付けられる前に、予め挿入される。
【００１２】
また幅方向両側の側壁面１２ａには、Ｔ字形状をしたレール取り付け係合部１４が左右対称にベース２長手方向に渡って一体形成されていると共に、図６に示すように長手方向両端部分が切削されてベース２全長より短く形成されている。この長手方向両端の切削部分は、後述のセンサ取り付けレール１５の取り付け用の固定ネジ１６とレール取り付け係合部１４の端面１４ａとが干渉しない長さに切削されている。ベース２には、その底壁１１に全長にわたって貫通する、断面凸状の貫通孔２Ａが成形されており、この貫通孔２Ａの上壁６には、ベース２の長手方向両端部から、所定長さ切削されたボルト挿入溝１９が形成されている。貫通孔２Ａの上壁６下面には、貫通孔２Ａの全長にわたって突起２０が一体成形され、その長手両端部が所定長さ切り欠かれて、矩形断面のシリンダナット１７の、シリンダ軸方向内側端と当接してシリンダナット１７の軸方向位置を定める規制部２０Ａとなっていると共に貫通孔２Ａの両端がシリンダナット１７を挿入するための挿入孔１８となっている。２１は長手方向全長に渡って一体に成形されたエア通路２１である。
【００１３】
図７に示すようにセンサ取り付けレール１５は、ベース２と同様に例えばアルミニウム合金を押出成形した形材であり、ベース２の全長と略同様の長さを有している。センサ取り付けレール１５は、センサ取り付け溝２２と被係合部２３とが長手方向全長に渡って形成されている。被係合部２３は、レール取り付け係合部１４と係合可能な相補形状に形成されており、一部分が長手方向全長に渡る固定ネジ１６のねじ込み下孔２４となっている。また、センサ取り付け溝２２はセンサを取り付けるセンサ取り付け部２２ａとリード線を保持可能なリード線保持部２２ｂとから構成されている。
【００１４】
このセンサ取り付けレール１５は、被係合部２３が必要に応じてベース２の幅方向両側のレール取り付け係合部１４の両方または一方に長手方向から係合し、ベース２の長手方向端に固着したエンドプレート２５、２６間に挟み込みまれた状態で、ベース２長手方向からねじ込み下孔２４にねじ込まれた固定ネジ１６によりエンドプレート２５、２６に固着されて、ベース２に一体的に組み付けられる。このように別々に形材から構成したベース２とセンサ取り付けレール１５とを一体に組み付けるようにしたので、センサ取り付けレール１５とベース２の肉厚の違いにより発生する押出し成形の際のひずみを防止することができると共に、センサ取り付けレール１５を別とすることでベース２の外郭を小さくできるので、ベース２の押出し成形に用いる型を小さくすることができ、安価となる。また、センサ取り付けレール１５のベース２への取り付けを必要に応じて幅方向両方または一方、または取り付けなしに選択できる。また、センサ取り付けレール１５には長手方向にねじ込み下孔２４を一体成形し、ベース２長手方向から固定ネジ１６を螺合してベース２に組み付けるので、従来のベース２幅方向から側壁面１２に取り付ける場合に比べ、ベース２幅方向からの加工を減らすことができると共に、夫々のリニアアクチュエータ１の長手方向長さ毎のネジ孔ピッチに対応した加工が不要となって好適である。
【００１５】
ベース２長手方向端に固着される一方のエンドプレート２５には給排ポート２７，２８が設けられており、他方のエンドプレート２６にはエア通路２９が設けられ、エア通路２９にはエンドパイプ３０が摺動可能に挿入され、給排ポート２８はベース２のエア通路２１を介してエア通路２９と連通している。また、エンドプレート２６には、ベース２にロッドレスシリンダ３が配設された際に、ロッドレスシリンダ３に向けてエンドパイプ３０を押圧する２本の押圧ネジ４４がエンドパイプ３０の左右に螺合されている。
【００１６】
このエンドプレート２５、２６が固着されたベース２の内側面６には図１から図３に示すようにロッドレスシリンダ３が配設される。ロッドレスシリンダ３は例えば特開平１０−２９９７１４号公報等に開示の公知のものである。シリンダ孔３１が設けられたシリンダチューブ３２に長手方向全長に亘るスリット３３が設けられ、シリンダチューブ３２の両端はシリンダ孔３１に嵌合してこれを塞ぐエンドキャップ３４が固着されている。このエンドキャップ３４にスリット３３の内外を塞ぐ内側、外側シールバンド３５、３６の両端が止着されている。また、両端のエンドキャップ３４にはシリンダ長手方向のエア通路３７が設けられている。また、シリンダ孔３１内には長手方向に摺動可能なピストン３８が嵌合され、ピストン３８の一部はスリット３３から外側に突出してマウント３９が一体に形成され、マウント３９にマウントカバー４０が嵌装されて外部移動体を構成している。
【００１７】
ベース２へのロッドレスシリンダ３の取り付けは、図１、図２において左側のエンドキャップ３４のエア通路３７と左側のエンドプレート２５の給排ポート２７と、右側のエンドキャップ３４のエア通路３７と右側のエンドプレート２６内のエンドパイプ３０とが連通するように配置し、両端のエンドキャップ３４にベース２に直交する方向から挿通した取り付けボルト４１を挿入溝１９を介して挿入孔１８内のシリンダナット１７と螺合して固着してある。ベース２に配設されるロッドレスシリンダ３のエンドプレート２６側のエンドキャップ３４には、ベース２長手方向からエンドパイプ３０が押圧ネジ４４の締め付けにより押圧され、両端のエンドキャップ３４のエア通路３７に夫々給排ポート２７とエンドパイプ３０が連結する。ロッドレスシリンダ３の外部移動体にはスライド体５が一体的に取り付けてある。ベース２のＴ溝１０にはリニアガイド４のガイドレール４ａが固着されており、このガイドレール４ａ上を摺動案内されるリニアガイド４の案内子４ｂがスライド体５の下部に設けられている。スライド体５の下面にはセンサマグネット４２が設けられている。ベース２のＴ溝９の長手方向両端位置にはショックアブソーバ４３を備えたアタッチメントホルダ８が対向して固着される。尚、本願発明ではセンサ取り付けレール１５を押出し成形して構成した成形品としたが、成形品に限定されない。
【００１８】
以上のように構成されたリニアアクチュエータ１は、給排ポート２７、２８からの圧縮空気（圧流体）の給排によりピストン３８と共にスライド体５が長手方向に往復移動し、センサ取り付けレール１５の任意の位置に取り付けられたセンサによりセンサマグネット４３を検出して、スライド体の位置を検知する。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように本願発明では、センサ取り付けレールとベースとをそれぞれ形材から構成するので、センサ取り付けレールとベースのひずみが少なくなる。また、センサ取り付けレールとベースとを分けることでベースの外郭を小さくすることが可能となり形材の型を小さくし安価にできる。また、センサ取り付けレールの幅方向左右の取り付けが選べる。また、ベース長手方向からセンサ取り付けレールを固定ネジでねじ込んで固定するので、従来のようなベース幅方向からの加工を不要することができると共に、ベース毎のネジ孔の長手方向ピッチに対応した加工をする必要がなくなり好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】リニアアクチュエータの正面図である。
【図２】図１のＩＩ視図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図１のＩＶ視図である。
【図５】ベースの側面図である。
【図６】図５のＶＩ視図である。
【図７】センサ取り付けレールの側面図である。
【符号の説明】
１リニアアクチュエータ
２ベース
３駆動装置
５スライド体
１４レール取り付け係合部
１５センサ取り付けレール
１６固定ネジ
２２センサ取り付け溝
２３被係合部
２４ねじ込み下孔
２５、２６エンドプレート

Claims

ベースに沿って取り付けた駆動装置により、ベース上にベース長手に沿って案内されたスライド体を往復移動させるリニアアクチュエータであって、前記スライド体の移動位置を検出するセンサを取り付けるセンサ取り付け溝を備えているリニアアクチュエータにおいて、駆動装置を取り付けるベースと、センサ取り付け溝を備えたセンサ取り付けレールとを、それぞれ型材から構成し、ベースには、ベース長手方向に渡ってレール取り付け係合部が一体に形成され、センサ取り付けレールはベース長さに一致し、前記レール取り付け係合部と相補形状の被係合部とセンサ取り付け溝と固定ネジのねじ込み下孔が長手方向全長に亘って形成されており、前記レール取り付け係合部にセンサ取り付けレールの被係合部を長手方向から係合させて前記ベースの長手両端部に固着したエンドプレートの間に前記センサ取り付けレールを挟み込んだ状態で、ベース長手方向からセンサ取り付けレールの前記ねじ込み下孔にねじ込まれた固定ネジにより前記センサ取り付けレールをエンドプレートに固着してベースに一体的に組み付けて成るリニアアクチュエータ。
ベースには、幅方向両側にレール取り付け係合部が対称に形成されている請求項１記載のリニアアクチュエータ。