シリンダ装置
【課題】 全体重量の増大を回避でき、たとえば、可搬形に設定されるとき、搬送性や取扱性を悪くしない。
【解決手段】 駆動手段Ｍと、シリンダ１ａと、このシリンダ１ａから外部に向けて突出するロッド１ｂとを有して軸線方向に伸縮作動するシリンダ機構１と、筒２ａと、この筒２ａに対して移動可能とされると共にシリンダ機構１におけるロッド１ｂに平行する軸２ｂとを有してシリンダ機構１に同期して作動するガイド機構２と、シリンダ機構１とガイド機構２とを連結する連結手段３とを有し、シリンダ機構１におけるロッド１ｂの先端部とガイド機構２における軸２ｂの先端部とが繋ぎ部材４で連結されてなるシリンダ装置において、連結手段３は、シリンダ機構１におけるシリンダ１ａのヘッド端部１ｄに連結される板状体からなる先端側フレーム体３１を有し、この先端側フレーム体３１がガイド機構２における筒２ａを保持してなる。
【解決手段】 駆動手段Ｍと、シリンダ１ａと、このシリンダ１ａから外部に向けて突出するロッド１ｂとを有して軸線方向に伸縮作動するシリンダ機構１と、筒２ａと、この筒２ａに対して移動可能とされると共にシリンダ機構１におけるロッド１ｂに平行する軸２ｂとを有してシリンダ機構１に同期して作動するガイド機構２と、シリンダ機構１とガイド機構２とを連結する連結手段３とを有し、シリンダ機構１におけるロッド１ｂの先端部とガイド機構２における軸２ｂの先端部とが繋ぎ部材４で連結されてなるシリンダ装置において、連結手段３は、シリンダ機構１におけるシリンダ１ａのヘッド端部１ｄに連結される板状体からなる先端側フレーム体３１を有し、この先端側フレーム体３１がガイド機構２における筒２ａを保持してなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、シリンダ装置に関し、特に、軸線方向に伸縮作動するシリンダ機構を有するシリンダ装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
軸線方向に伸縮作動するシリンダ機構を有するシリンダ装置としては、たとえば、特許文献１に開示の提案があり、この提案にあって、シリンダ装置は、軸線方向に伸縮作動するシリンダ機構に連結手段を介してガイド機構が連結されてなる。
【０００３】
このとき、シリンダ機構にあっては、シリンダから突出するロッドが連結手段に保持される駆動手段の駆動でシリンダに対して出入可能とされ、ガイド機構にあっては、連結手段に連結される筒に対して軸が移動可能とされてなる。
【０００４】
そして、シリンダ機構におけるロッドの出入方向とガイド機構における軸の移動方向とが平行し、ロッドの先端部と軸の先端部とが繋ぎ部材で一体的に連結されてなる。
【０００５】
それゆえ、この特許文献１に開示の提案にあっては、ガイド機構が横力に対して機能するところによって、シリンダ機構におけるロッドのシリンダに対する進退、すなわち、シリンダ機構における伸縮作動が保障される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２８１６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記した特許文献１に開示の提案にあっては、ガイド機構によってシリンダ機構における伸縮作動を保障し得る点で、基本的に問題はないが、シリンダ装置における重量を大きくすると指摘される可能性がある。
【０００８】
すなわち、上記した特許文献１に開示されているところでは、連結手段は、ブロック状に形成されていて、この連結手段における重量を大きくすることが窺われる。
【０００９】
つまり、この連結手段は、シリンダ機構に並列に配設されてシリンダ機構を伸縮作動させる駆動手段を一体的に連結させると共にガイド機構を一体的に連結させる。
【００１０】
さらに、この連結手段にあっては、駆動手段における駆動軸と、この駆動軸に連結されるギア機構と、このギア機構に噛合するナット、つまり、シリンダ機構を構成するボールネジ構造にあってロッドを構成するネジ軸に外嵌されるナットをネジ軸と共に収装してなる。
【００１１】
それゆえ、この連結手段は、この連結手段に作用する外力、特に、ロッドたるネジ軸を横切る方向の力となる横力によって、ネジ軸とナットとの間に変形などの歪みを発現させないように、つまり、簡単に変形などしないように言わば頑丈に形成される。
【００１２】
のみならず、この連結手段には、ガイド機構はともかくとして、並列する駆動手段を一体的に連結させるから、このことを以ってしても、連結手段が頑丈に形成されて重量を大きくする傾向になる。
【００１３】
その結果、シリンダ装置における全体重量が大きくなり、たとえば、シリンダ装置が可搬形に設定されるとき、搬送性や取扱性を悪くする危惧がある。
【００１４】
この発明は、上記した事情を鑑みて創案されたものであって、全体重量の増大を回避でき、たとえば、可搬形に設定されるとき、搬送性や取扱性を悪くしないシリンダ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記した目的を達成するために、この発明によるシリンダ装置の構成を、駆動手段と、この駆動手段に直列されてこの駆動手段の駆動で軸線方向に伸縮作動するシリンダ機構と、このシリンダ機構の作動に同期して作動するガイド機構と、上記シリンダ機構と上記ガイド機構とを連結する連結手段とを有し、上記シリンダ機構は、シリンダと、このシリンダから外部に向けて突出するロッドとを有し、上記ガイド機構は、筒と、この筒に対して移動可能とされると共に上記シリンダ機構におけるロッドに平行する軸とを有し、上記シリンダ機構におけるロッドの先端部と上記ガイド機構における軸の先端部とが繋ぎ部材で連結されてなるシリンダ装置において、上記連結手段は、上記シリンダ機構におけるシリンダのヘッド端部に連結される板状体からなる先端側フレーム体を有し、この先端側フレーム体が上記ガイド機構における筒を保持してなるとする。
【００１６】
それゆえ、この発明によるシリンダ装置にあっては、シリンダ機構とガイド機構とを連結する連結手段がシリンダ機構におけるシリンダのヘッド端部に連結される板状体からなる先端側フレーム体を有し、この先端側フレーム体にガイド機構における筒が一体的に保持されるとするから、連結手段がブロック状に形成されてなる場合に比較して、連結手段の軽量化を可能にする。
【発明の効果】
【００１７】
その結果、この発明によるシリンダ装置によれば、連結手段を軽量化することができる。
【００１８】
このことから、シリンダ装置における全体重量を軽量化することが可能になり、たとえば、可搬形に設定されるとき、搬送性や取扱性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明によるシリンダ装置を示す概略図である。
【図２】シリンダ装置を構成するシリンダ機構が電動アクチュエータからなる一例を示す図である。
【図３】この発明の一の実施形態によるシリンダ装置を示す部分側面図である。
【図４】図３中のＸ−Ｘ線位置で示すシリンダ装置の縦断面図である。
【図５】この発明の他の実施形態によるシリンダ装置を示す部分側面図である。
【図６】図５中のＹ−Ｙ線位置で示すシリンダ装置の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、図示した実施形態に基づいて、この発明を説明するが、この発明によるシリンダ装置Ｃは、図１に示すように、シリンダ機構１と、ガイド機構２と、連結手段３と、繋ぎ部材４とを有し、図示しないが、たとえば、振動試験機における加振源として利用される。
【００２１】
そして、このシリンダ装置Ｃにあっては、シリンダ機構１にガイド機構２を連結手段３で連結した後に、シリンダ機構１におけるロッド１ｂの先端部とガイド機構２における軸２ｂの先端部とを繋ぎ部材４で連結することで形成される。
【００２２】
なお、このシリンダ装置Ｃにあっては、上記の繋ぎ部材４が、たとえば、振動試験における被試験体（図示せず）に、あるいは、図３中の右側の二点鎖線図で示すように、被試験体を保持するクランプ手段などの連結部材Ｊに連結される。
【００２３】
また、このシリンダ装置Ｃにあって、図１中で左右方向となるシリンダ機構１における伸縮作動方向、つまり、シリンダ機構１におけるシリンダ１ａに対するロッド１ｂの出入方向が上下方向とされ、あるいは、左右方向とされるかは自由であり、したがって、シリンダ装置Ｃの伸縮作動方向が斜めになるとしても良い。
【００２４】
そして、このシリンダ装置Ｃにあっては、図示しないが、たとえば、シリンダ機構１におけるシリンダ１ａに車輪やローラが設けられ、この車輪やローラを利用してのシリンダ装置Ｃの移送を可能にするとしても良く、また、利用時には車輪やローラを撤去しあるいは格納して、シリンダ装置Ｃが固定状態に基盤面や床面などの定着面に定着されるとしても良く、さらには、シリンダ１ａにハンドルが設けられ、このハンドルを利用しての人力によるシリンダ装置Ｃの搬送を可能にする可搬形とされても良い。
【００２５】
以上のような前提の下に、このシリンダ装置Ｃにあって、シリンダ機構１は、シリンダ１ａとロッド１ｂとを有して軸線方向に、すなわち、シリンダ１ａに対するロッド１ｂの出入方向に伸縮作動するように構成される。
【００２６】
そして、この発明にあって、シリンダ機構１は、軸線方向に伸縮作動するように構成される限りには、任意の構造に形成されて良く、図示しないが、作動油で代表される作動流体を利用して伸縮作動する流体圧シリンダ構造に形成されても良く、また、同じく図示しないが、ネジ軸をロッド１ｂにするあるいはネジ軸をロッド１ｂに有するネジシリンダ構造に形成されても良い。
【００２７】
また、この発明にあって、シリンダ装置Ｃが、たとえば、可搬形の振動試験機における加振源として利用される場合を鑑みると、シリンダ機構１については、いわゆる電源を確保し易いことを鑑みると、これが電動アクチュエータからなるとするのが良く、その場合には、シリンダ機構１がボールネジ構造に形成されるのが良い。
【００２８】
シリンダ機構１が電動アクチュエータからなる場合には、シリンダ機構１が流体圧利用で伸縮作動する流体圧シリンダに形成される場合に比較して、流体圧給排源などの装備が不要になり、シリンダ装置Ｃ全体の構成の簡素化が可能になる点で有利となる。
【００２９】
そして、シリンダ機構がボールネジ構造に形成される場合には、シリンダ１ａに対するロッド１ｂのいわゆるガタのない伸縮作動が可能とされると共に、回転トルクを大きくする利点がある。
【００３０】
図２は、ボールネジ構造に形成された電動アクチュエータからなるシリンダ機構１の一例を示すが、この図２に示すところからすると、シリンダ機構１は、駆動手段たるサーボモータＭを直列に有する。
【００３１】
このサーボモータＭは、シリンダ１ａの図中で左端となる後端に直列に連結されるケース部１ｃ内にこのケース部１ｃに対する回転が阻止された固定状態に保持される。
【００３２】
そして、このサーボモータＭの回転軸たる出力軸Ｍ１がシリンダ機構１を構成するネジ軸１１に直列に連結される。
【００３３】
このように、サーボモータＭがいわゆるシリンダに直列に設けられるとする場合には、前記した特許文献１に開示の提案のようにシリンダに並列して駆動手段が設けられる場合に比較して、後述するこの発明の連結手段３における質量をいたずらに増大させないことが可能になる点で有利となる。
【００３４】
すなわち、前記したように、特許文献１に開示の提案にあっては、シリンダに駆動手段を並列させるから、この駆動手段をシリンダに一体的に連結する連結手段にあっては、ガイド機構を一体的にシリンダに連結させることもあって、頑丈に形成され、質量をいたずらに増大させる不具合を招く。
【００３５】
それに対して、この発明では、駆動手段が後述する連結手段３に連結されるのではなく、シリンダに直列されるとするので、連結手段３をボックス状に形成されるなどして頑丈に形成することを要しないことになり、質量の増大を回避できる。
【００３６】
なお、シリンダ機構１において、サーボモータＭは、図示しない制御手段からの制御で、いわゆる正転および逆転を自在にするが、このサーボモータＭに代わる他の駆動手段が選択されるとき、この他の駆動手段もネジ軸１１のいわゆる正転および逆転を自在にするのはもちろんである。
【００３７】
一方、このシリンダ機構１にあって、ネジ軸１１にはナット１２が螺装され、このナット１２は、シリンダ１ａ側にシリンダ１ａに対する回転が阻止される状態に保持され、この状態下にシリンダ１ａの軸線方向に移動自在とされる。
【００３８】
ちなみに、ナット１２は、シリンダ１ａに対しての回転が阻止された状態にシリンダ１ａ側に保持されることから、シリンダ機構１にあって、シリンダ１ａは、たとえば、内周を円形にしないで、ナット１２のシリンダ１ａに対する回転を阻止し易いように形状になるように形成されるのが良い。
【００３９】
そして、図示するところでは、シリンダ１ａが角筒体からなるとし、図示しないが、内周が隅部に丸みを有する四角形になるなどに形成されて、ナット１２の回転阻止を効果的に実現できるようにしている。
【００４０】
そしてまた、図示するところでは、シリンダ１ａが角筒体からなることで、シリンダ機構１を、たとえば、適宜の水平面に置くとき、シリンダ機構１がいたずらに転がるなどの不具合の招来をあらかじめ回避できる。
【００４１】
なお、シリンダ１ａに対するナット１２の回転阻止については、図示しないが、いわゆる異形嵌合構造が利用されるとしても良い。
【００４２】
戻って、このシリンダ機構１にあっては、ナット１２にロッド１ｂが連結され、したがって、このロッド１ｂは、軸芯部に上記のネジ軸１１を出入自在に挿通させる。
【００４３】
このとき、図示しないが、ナット１２は、内周に形成の凹部に嵌入されてネジ軸１１に形成の螺条溝１１ａに嵌入される鋼球からなる複数のボールを有してなる。
【００４４】
それゆえ、このネジ軸１１，ナット１２およびボールを有してなるボールネジ構造にあっては、ボールと螺条溝１１ａおよびボールと凹部との間におけるいわゆるガタ発生を極力抑えることが可能になり、それゆえ、ネジ軸１１に対するナット１２のガタのない円滑な移動が実現可能とされる。
【００４５】
そして、ナット１２のガタのない円滑な移動が実現されることから、ロッド１ｂのシリンダ１ａに対するガタのない円滑な移動が可能になり、ロッド１ｂは、駆動手段たるサーボモータＭの駆動によって図中で左右方向となるシリンダ１ａの軸線方向にこの軸線方向を横切る方向となる横方向にガタなくして移動自在となる。
【００４６】
このとき、ロッド１ｂの図中で右側部となる先端側部は、シリンダ１ａの開口端部たるヘッド端部１ｄの軸芯部を貫通してシリンダ１ａの外部に突出することになり、このことから、シリンダ１ａのヘッド端部１ｄは、ロッドガイドを兼ねることになる。
【００４７】
なお、シリンダ１ａのボトム端部１ｅは、サーボモータＭの出力軸Ｍ１を軸芯部に貫通させ、このことから、出力軸Ｍ１の軸受けとして機能する。
【００４８】
ガイド機構２は、上記したシリンダ機構１の作動方向、つまり、シリンダ機構１の軸線方向に沿ってシリンダ機構１の伸縮作動に同期して作動し、基本的な機能としては、シリンダ機構１におけるロッド１ｂのシリンダ１ａに対する出入動作、つまり、シリンダ機構１における伸縮作動を保障する。
【００４９】
言い換えれば、たとえば、シリンダ機構１におけるロッド１ｂにこのロッド１ｂにおける軸線方向を横切る方向の外力、すなわち、横力が作用するとき、この横力をシリンダ機構１だけで受けるのではなく、ガイド機構２で受ける。
【００５０】
これによって、シリンダ機構１に上記の横力に起因する変形、特に、シリンダ機構１がボールネジ構造に形成されてなる場合に、ネジ軸１１とナット１２との間に歪みが発生しなくなり、ネジ軸１１とナット１２の間でのボール（図示せず）の転がりが阻害されずして、シリンダ機構１の横方向へのガタのない円滑な伸縮作動を恒久的に保障することが可能になる。
【００５１】
このことからすると、シリンダ機構１にガイド機構２を設けることは、シリンダ機構１における曲げに対する剛性をガイド機構２に一部負担させることになり、このことから、たとえば、シリンダ１ａの肉厚を薄くするなどで質量を小さくしてシリンダ機構１の全体重量を低減させることも可能になる。
【００５２】
以上のことから、図1または図３に示すように、ガイド機構２は、筒２ａと、この筒２ａからシリンダ機構１におけるロッド１ｂに平行して外部に向けて突出する軸２ｂとを有し、たとえば、軸２ｂへの上記した横力の作用時にこの横力の作用方向たる横方向にいわゆるガタを発現させない構成とされる。
【００５３】
この横方向のガタを発生させないためには、ガイド機構２が、たとえば、汎用型のリニアガイド構造からなるとしても良いが、リニアガイド構造において作動方向たる軸線方向に直交することになるいわゆる横方向のガタを皆無にし、あるいは、皆無に近い状態にまでするのは、困難であると周知されている。
【００５４】
このことからして、この発明にあって、ガイド機構２は、ボールスプライン構造からなるとしている。
【００５５】
このボールスプライン構造は、図示しないが、原理的には、軸線方向に延びるスプライン軸と、このスプライン軸に外嵌される筒体と、スプライン軸の外周に設けられる軸線方向の溝と、筒体の内周に設けられる凹部と、この凹部および上記の溝に嵌入される鋼球からなるボールとを有してなる。
【００５６】
このことから、この発明におけるガイド機構２にあっても、筒体たる筒２ａと、スプライン軸たる軸２ｂと、鋼球からなるボール（図示せず）とを有してなる。
【００５７】
そして、このガイド機構２にあっても、図示しないが、軸２ｂの外周に一本あるいは複数本の溝を軸線方向に設け、この溝にボールを嵌入させる。
【００５８】
また、このガイド機構２にあっても、図示しないが、筒２ａの内周に軸２ｂの溝に嵌入されたボールを嵌入させる凹部を有し、筒２ａと軸２ｂとの間におけるボールの転がりで、軸２ｂの筒２ａに対する軸線方向の動きを保障する。
【００５９】
このとき、筒２ａの内周に設けられる凹部とボールとの間における、また、軸２ｂに設けられる溝とボールとの間におけるいわゆるガタは、殆ど皆無の状態になる。
【００６０】
このことから、このガイド機構２にあっては、このガイド機構２の作動方向を横切る方向に外力、すなわち、横力が作用する状況になっても、軸２ｂと筒２ａとの間にガタを発生せずして、筒２ａに対する軸２ｂの円滑な移動を実現し得ることになる。
【００６１】
一方、この発明のシリンダ装置Ｃにあっては、上記のように形成されるシリンダ機構１およびガイド機構２が連結手段３によって一体的に連結される。
【００６２】
つまり、上記したように、図示する実施形態にあって、この発明によるシリンダ装置Ｃは、シリンダ機構１がボールネジ構造に形成されるとき、ガイド機構２がボールスプライン構造に形成されることで、両者におけるいわゆる横方向のガタの発生を危惧させず、したがって、シリンダ機構１におけるロッド１ｂの出入方向とガイド機構２における軸２ｂの移動方向とを常に同一方向にすることが可能になる。
【００６３】
そこで、常に同一方向となるシリンダ機構１におけるロッド１ｂの出入方向とガイド機構２における軸２ｂの移動方向との間にいわゆる狂いを発生させないために、シリンダ機構１とガイド機構２とを一体的に連結することが肝要となり、この発明にあっては、連結手段３がその役を担う。
【００６４】
このことからすると、この連結手段３は、シリンダ機構１とガイド機構２とを一体的に連結する限りには、任意の構造に形成されて良いが、その質量が大きくなればなるほど、シリンダ装置Ｃ全体の重量を大きくして、このシリンダ装置Ｃが可搬形に設定される場合に、その重量を大きくして可搬形に形成されるのに向かない。
【００６５】
そこで、この発明にあっては、必要な剛性を有してシリンダ機構１とガイド機構２との一体的な連結を実現させるとして、連結手段３が板状体からなる先端側フレーム体３１を有してなるとする。
【００６６】
すなわち、この発明のシリンダ装置Ｃにあって、連結手段３は、図３および図４に示すように、シリンダ機構１におけるシリンダ１ａのヘッド端部１ｄに連結される板状体からなる先端側フレーム体３１を有し、この先端側フレーム体３１がガイド機構２における筒２ａを一体的に保持してなる。
【００６７】
このとき、先端側フレーム体３１は、上方側部がシリンダ機構１におけるシリンダ１ａの端部、つまり、シリンダ１ａにおけるヘッド端部１ｄに連結されるのにあって、複数本の六角穴付きボルト３２の利用による。
【００６８】
なお、図３および図４に示すところにおいて、また、図５および図６に示すところにおいて、ヘッド端部１ｄは、シリンダ１ａにボルトナットＮの利用で連結されている。
【００６９】
この複数本の六角穴付きボルト３２の利用で、先端側フレーム体３１の上方側部がシリンダ１ａにおけるヘッド端部１ｄに連結される場合には、先端側フレーム体３１の上方側部がシリンダ１ａにする一体性が確保され、この先端側フレーム体３１に連結されるガイド機構２における筒２ａがあたかもシリンダ１ａに直接連結されたのと同じ態勢にし得ることになる。
【００７０】
このことからすると、連結手段３を構成する先端側フレーム体３１がシリンダ機構１におけるシリンダ１ａにあらかじめ一体に設けられていて、ガイド機構２における筒２ａを連結させるとしても良いと言い得る。
【００７１】
しかしながら、連結手段３を構成する先端側フレーム体３１がシリンダ機構１におけるシリンダ１ａにあらかじめ一体に設けられているとなると、シリンダ機構１の形成にあって、組立性を悪くしたりする不具合の招来が危惧される。
【００７２】
そこで、この連結手段３を構成する先端側フレーム体３１については、シリンダ機構１におけるシリンダ１ａおよびガイド機構２における筒２ａから分離されている板状体からなるのが好ましいことになる。
【００７３】
戻って、先端側フレーム体３１は、下方側部がガイド機構２における筒２ａに連結される。
【００７４】
すなわち、図示するところにあって、先端側フレーム体３１の下方側部は、筒２ａの全長に及ぶ程ではないが、上方側部に比較すれば、厚肉に形成されて筒２ａを包持するとしている。
【００７５】
このように、先端側フレーム体３１にあって、下方側部が上方側部より厚肉に形成されてガイド機構２を連結させるから、ガイド機構２が連結手段３に対していわゆる傾斜することなく保持されることになり、ガイド機構２における軸２ｂのシリンダ機構１におけるロッド１ｂに対する平行状態を確実に維持できることになる。
【００７６】
なお、ガイド機構２における筒２ａの連結手段３たる先端側フレーム体３１における下方側部への連結は、筒２ａに一体に設けられたフランジ部２ｃを複数本の六角穴付きボルト（図示せず）で連結することによるが、これに代えて、図示しないが、筒２ａが先端側フレーム体３１における下方側部にその肉厚を貫通するようにして螺着されることで連結されるとしても良い。
【００７７】
この螺着による場合には、筒２ａおよび先端側フレーム体３１における下方側部にいわゆる螺条の形成を要することになるが、複数本の六角穴付きボルトの利用を廃止できるので、部品点数の削減が可能になる点で有利となる。
【００７８】
そして、この発明における連結手段３は、シリンダ機構１におけるシリンダ１ａとガイド機構２における筒２ａとを連結するのみで、前記した特許文献１に開示の提案に比較して、連結手段にシリンダを伸縮作動させる駆動手段を連結させない分、いわゆる頑丈に形成する必要がなく、構成の簡素化が可能になり、したがって、連結手段３における重量の軽減化が可能になる。
【００７９】
以上のように、連結手段３によって一体的に連結されるシリンダ機構１およびガイド機構２にあっては、シリンダ機構１におけるロッド１ｂの先端部とガイド機構２における軸２ｂの先端部とが繋ぎ部材４で一体的に連結され、この繋ぎ部材４は、図示するところでは、板状体からなる。
【００８０】
すなわち、繋ぎ部材４は、第一には、シリンダ機構１におけるロッド１ｂの先端部とガイド機構２における軸２ｂの先端部との間の距離を一定に保ち、第二には、被試験体の連結を可能にする。
【００８１】
繋ぎ部材４がシリンダ機構１におけるロッド１ｂの先端部とガイド機構２における軸２ｂの先端部との間の距離を一定に保つことで、シリンダ機構１におけるロッド１ｂとガイド機構２における軸２ｂとの間における平行状態が維持される。
【００８２】
繋ぎ部材４によってシリンダ機構１におけるロッド１ｂとガイド機構２における軸２ｂとの間における平行状態が維持されることで、シリンダ機構１におけるロッド１ｂのシリンダ１ａに対する支障のない出入作動が保障され、ガイド機構２における軸２ｂの筒２ａに対する支障のない移動が保障される。
【００８３】
そして、繋ぎ部材４が被試験体の連結を可能にすることで、このシリンダ装置Ｃの試験機、つまり、振動試験機への利用を可能にする。
【００８４】
なお、上記の繋ぎ部材４については、六角穴付きボルト４１でガイド機構２における軸２ｂに連結されると共に、同じく、六角穴付きボルト４２でシリンダ機構１におけるロッド１ｂに連結される。
【００８５】
また、図示しないが、上記の繋ぎ部材４については、これが被試験体に代わるとしても良く、また、クランプ手段などの連結部材Ｊ（図３参照）に代わるとしても良い。
【００８６】
図５および図６に示すところは、この発明における連結手段３が先端側フレーム体３１に加えて後端側支持体３３を有してなるとする実施形態を示すもので、その他の構成については、前記した実施形態の場合と同様の構成を有してなる。
【００８７】
それゆえ、以下の説明において、その構成が前記した実施形態の場合と同様となるところについては、図中に同一の符号を付するのみとして、その説明を省略する。
【００８８】
すなわち、この実施形態にあっては、シリンダ機構１におけるシリンダ１ａの外周に後端側支持体３３が設けられ、この後端側支持体３３が先端側フレーム体３１と共にガイド機構２における筒２ａをシリンダ機構１におけるシリンダ１ａに保持させてなる。
【００８９】
このとき、この後端側支持体３３は、いわゆる上方側において自身とシリンダ機構１におけるシリンダ１ａとの間、および、いわゆる下方側においてシリンダ機構１におけるシリンダ１ａとガイド機構２における筒２ａとの間にそれぞれ調整用シム３４、つまり、シリンダ機構１におけるロッド１ｂの軸線方向とガイド機構２における軸２ｂの軸線方向とが平行にならないとき、これを修正するために調整用シム３４が上下のいずれか一方に選択的にあるいは上下の両方に配設されるとしている。
【００９０】
一方、この後端側支持体３３は、シリンダ機構１におけるシリンダ１ａを跨ぐように正面視で門形に形成されて配設される上方体３３ａと、ガイド機構２における筒２ａを脇から吊持する下方体３３ｂとからなる。
【００９１】
このとき、図示する実施形態では、下方体３３ｂがガイド機構２における筒２ｂに溶接（図中に符号Ｍで示す）されてなるとするが、要は、ガイド機構２における筒２ｂをシリンダ機構１におけるシリンダ１ａに密接させるようにし得るものであれば足り、その限りでは、下方体３３をガイド機構２における筒２ａと一体に形成するなど、任意の構成を選択できる。
【００９２】
そして、この後端側支持体３３にあって、下方体３３ｂは、上方体３３ａに挿通されるボルト３５の螺着で上方体３３ａに吊持される。
【００９３】
この実施形態による場合には、いわゆる先端側において、シリンダ機構１のシリンダ１ａとガイド機構２の筒におけるが先端側フレーム体３１で連結されると共に、いわゆる後端側において、ガイド機構２における筒がシリンダ機構１におけるシリンダ１ａに後端側支持体３３で支持されるから、ガイド機構２先端側フレーム体３１のみで連結される場合に比較して、ガイド機構２のシリンダ機構１に対する定着性が向上し、また、定着された際の姿勢の安定が確実に得られる利点がある。
【００９４】
前記したところは、シリンダ装置Ｃにおいて、シリンダ機構１が電動アクチュエータからなるとき、ボールネジ構造に形成されてなるとしたが、振動試験機における加振源とされるとき、被試験体を低速で振幅の大きい周波数の振動に加振しようとする場合には、上記したボールネジ構造、つまり、直動型の電動アクチュエータの利用が好ましいが、被試験体を高速で振幅の小さい周波数の振動に加振しようとする場合には、図示しないが、シリンダ機構１が電磁型に形成されるのが好ましい。
【００９５】
そして、シリンダ機構１が直動型に形成され、あるいは、電磁型に形成されるとしても、連結部材３を介してガイド機構２に連結されることで、シリンダ機構１の所定の伸縮作動が円滑に実現されることになる。
【符号の説明】
【００９６】
１ シリンダ機構
１ａ シリンダ
１ｂ ロッド
１ｃ ケース部
１ｄ ヘッド端部
１ｅ ボトム端部
２ ガイド機構
２ａ 筒
２ｂ 軸
２ｃ フランジ部
３ 連結手段
４ 繋ぎ部材
１１ ネジ軸
１１ａ 螺条溝
１２ ナット
３１ 先端側フレーム体
３２，４１，４２ 六角穴付きボルト
３３ 後端側支持体
３３ａ 上方体
３３ｂ 下方体
３４ 調整用シム
３５ ボルト
Ｃ シリンダ装置
Ｊ 連結部材
Ｍ 駆動手段たるサーボモータ
Ｍ１ 出力軸
Ｎ ボルトナット
【技術分野】
【０００１】
この発明は、シリンダ装置に関し、特に、軸線方向に伸縮作動するシリンダ機構を有するシリンダ装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
軸線方向に伸縮作動するシリンダ機構を有するシリンダ装置としては、たとえば、特許文献１に開示の提案があり、この提案にあって、シリンダ装置は、軸線方向に伸縮作動するシリンダ機構に連結手段を介してガイド機構が連結されてなる。
【０００３】
このとき、シリンダ機構にあっては、シリンダから突出するロッドが連結手段に保持される駆動手段の駆動でシリンダに対して出入可能とされ、ガイド機構にあっては、連結手段に連結される筒に対して軸が移動可能とされてなる。
【０００４】
そして、シリンダ機構におけるロッドの出入方向とガイド機構における軸の移動方向とが平行し、ロッドの先端部と軸の先端部とが繋ぎ部材で一体的に連結されてなる。
【０００５】
それゆえ、この特許文献１に開示の提案にあっては、ガイド機構が横力に対して機能するところによって、シリンダ機構におけるロッドのシリンダに対する進退、すなわち、シリンダ機構における伸縮作動が保障される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２８１６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記した特許文献１に開示の提案にあっては、ガイド機構によってシリンダ機構における伸縮作動を保障し得る点で、基本的に問題はないが、シリンダ装置における重量を大きくすると指摘される可能性がある。
【０００８】
すなわち、上記した特許文献１に開示されているところでは、連結手段は、ブロック状に形成されていて、この連結手段における重量を大きくすることが窺われる。
【０００９】
つまり、この連結手段は、シリンダ機構に並列に配設されてシリンダ機構を伸縮作動させる駆動手段を一体的に連結させると共にガイド機構を一体的に連結させる。
【００１０】
さらに、この連結手段にあっては、駆動手段における駆動軸と、この駆動軸に連結されるギア機構と、このギア機構に噛合するナット、つまり、シリンダ機構を構成するボールネジ構造にあってロッドを構成するネジ軸に外嵌されるナットをネジ軸と共に収装してなる。
【００１１】
それゆえ、この連結手段は、この連結手段に作用する外力、特に、ロッドたるネジ軸を横切る方向の力となる横力によって、ネジ軸とナットとの間に変形などの歪みを発現させないように、つまり、簡単に変形などしないように言わば頑丈に形成される。
【００１２】
のみならず、この連結手段には、ガイド機構はともかくとして、並列する駆動手段を一体的に連結させるから、このことを以ってしても、連結手段が頑丈に形成されて重量を大きくする傾向になる。
【００１３】
その結果、シリンダ装置における全体重量が大きくなり、たとえば、シリンダ装置が可搬形に設定されるとき、搬送性や取扱性を悪くする危惧がある。
【００１４】
この発明は、上記した事情を鑑みて創案されたものであって、全体重量の増大を回避でき、たとえば、可搬形に設定されるとき、搬送性や取扱性を悪くしないシリンダ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記した目的を達成するために、この発明によるシリンダ装置の構成を、駆動手段と、この駆動手段に直列されてこの駆動手段の駆動で軸線方向に伸縮作動するシリンダ機構と、このシリンダ機構の作動に同期して作動するガイド機構と、上記シリンダ機構と上記ガイド機構とを連結する連結手段とを有し、上記シリンダ機構は、シリンダと、このシリンダから外部に向けて突出するロッドとを有し、上記ガイド機構は、筒と、この筒に対して移動可能とされると共に上記シリンダ機構におけるロッドに平行する軸とを有し、上記シリンダ機構におけるロッドの先端部と上記ガイド機構における軸の先端部とが繋ぎ部材で連結されてなるシリンダ装置において、上記連結手段は、上記シリンダ機構におけるシリンダのヘッド端部に連結される板状体からなる先端側フレーム体を有し、この先端側フレーム体が上記ガイド機構における筒を保持してなるとする。
【００１６】
それゆえ、この発明によるシリンダ装置にあっては、シリンダ機構とガイド機構とを連結する連結手段がシリンダ機構におけるシリンダのヘッド端部に連結される板状体からなる先端側フレーム体を有し、この先端側フレーム体にガイド機構における筒が一体的に保持されるとするから、連結手段がブロック状に形成されてなる場合に比較して、連結手段の軽量化を可能にする。
【発明の効果】
【００１７】
その結果、この発明によるシリンダ装置によれば、連結手段を軽量化することができる。
【００１８】
このことから、シリンダ装置における全体重量を軽量化することが可能になり、たとえば、可搬形に設定されるとき、搬送性や取扱性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明によるシリンダ装置を示す概略図である。
【図２】シリンダ装置を構成するシリンダ機構が電動アクチュエータからなる一例を示す図である。
【図３】この発明の一の実施形態によるシリンダ装置を示す部分側面図である。
【図４】図３中のＸ−Ｘ線位置で示すシリンダ装置の縦断面図である。
【図５】この発明の他の実施形態によるシリンダ装置を示す部分側面図である。
【図６】図５中のＹ−Ｙ線位置で示すシリンダ装置の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、図示した実施形態に基づいて、この発明を説明するが、この発明によるシリンダ装置Ｃは、図１に示すように、シリンダ機構１と、ガイド機構２と、連結手段３と、繋ぎ部材４とを有し、図示しないが、たとえば、振動試験機における加振源として利用される。
【００２１】
そして、このシリンダ装置Ｃにあっては、シリンダ機構１にガイド機構２を連結手段３で連結した後に、シリンダ機構１におけるロッド１ｂの先端部とガイド機構２における軸２ｂの先端部とを繋ぎ部材４で連結することで形成される。
【００２２】
なお、このシリンダ装置Ｃにあっては、上記の繋ぎ部材４が、たとえば、振動試験における被試験体（図示せず）に、あるいは、図３中の右側の二点鎖線図で示すように、被試験体を保持するクランプ手段などの連結部材Ｊに連結される。
【００２３】
また、このシリンダ装置Ｃにあって、図１中で左右方向となるシリンダ機構１における伸縮作動方向、つまり、シリンダ機構１におけるシリンダ１ａに対するロッド１ｂの出入方向が上下方向とされ、あるいは、左右方向とされるかは自由であり、したがって、シリンダ装置Ｃの伸縮作動方向が斜めになるとしても良い。
【００２４】
そして、このシリンダ装置Ｃにあっては、図示しないが、たとえば、シリンダ機構１におけるシリンダ１ａに車輪やローラが設けられ、この車輪やローラを利用してのシリンダ装置Ｃの移送を可能にするとしても良く、また、利用時には車輪やローラを撤去しあるいは格納して、シリンダ装置Ｃが固定状態に基盤面や床面などの定着面に定着されるとしても良く、さらには、シリンダ１ａにハンドルが設けられ、このハンドルを利用しての人力によるシリンダ装置Ｃの搬送を可能にする可搬形とされても良い。
【００２５】
以上のような前提の下に、このシリンダ装置Ｃにあって、シリンダ機構１は、シリンダ１ａとロッド１ｂとを有して軸線方向に、すなわち、シリンダ１ａに対するロッド１ｂの出入方向に伸縮作動するように構成される。
【００２６】
そして、この発明にあって、シリンダ機構１は、軸線方向に伸縮作動するように構成される限りには、任意の構造に形成されて良く、図示しないが、作動油で代表される作動流体を利用して伸縮作動する流体圧シリンダ構造に形成されても良く、また、同じく図示しないが、ネジ軸をロッド１ｂにするあるいはネジ軸をロッド１ｂに有するネジシリンダ構造に形成されても良い。
【００２７】
また、この発明にあって、シリンダ装置Ｃが、たとえば、可搬形の振動試験機における加振源として利用される場合を鑑みると、シリンダ機構１については、いわゆる電源を確保し易いことを鑑みると、これが電動アクチュエータからなるとするのが良く、その場合には、シリンダ機構１がボールネジ構造に形成されるのが良い。
【００２８】
シリンダ機構１が電動アクチュエータからなる場合には、シリンダ機構１が流体圧利用で伸縮作動する流体圧シリンダに形成される場合に比較して、流体圧給排源などの装備が不要になり、シリンダ装置Ｃ全体の構成の簡素化が可能になる点で有利となる。
【００２９】
そして、シリンダ機構がボールネジ構造に形成される場合には、シリンダ１ａに対するロッド１ｂのいわゆるガタのない伸縮作動が可能とされると共に、回転トルクを大きくする利点がある。
【００３０】
図２は、ボールネジ構造に形成された電動アクチュエータからなるシリンダ機構１の一例を示すが、この図２に示すところからすると、シリンダ機構１は、駆動手段たるサーボモータＭを直列に有する。
【００３１】
このサーボモータＭは、シリンダ１ａの図中で左端となる後端に直列に連結されるケース部１ｃ内にこのケース部１ｃに対する回転が阻止された固定状態に保持される。
【００３２】
そして、このサーボモータＭの回転軸たる出力軸Ｍ１がシリンダ機構１を構成するネジ軸１１に直列に連結される。
【００３３】
このように、サーボモータＭがいわゆるシリンダに直列に設けられるとする場合には、前記した特許文献１に開示の提案のようにシリンダに並列して駆動手段が設けられる場合に比較して、後述するこの発明の連結手段３における質量をいたずらに増大させないことが可能になる点で有利となる。
【００３４】
すなわち、前記したように、特許文献１に開示の提案にあっては、シリンダに駆動手段を並列させるから、この駆動手段をシリンダに一体的に連結する連結手段にあっては、ガイド機構を一体的にシリンダに連結させることもあって、頑丈に形成され、質量をいたずらに増大させる不具合を招く。
【００３５】
それに対して、この発明では、駆動手段が後述する連結手段３に連結されるのではなく、シリンダに直列されるとするので、連結手段３をボックス状に形成されるなどして頑丈に形成することを要しないことになり、質量の増大を回避できる。
【００３６】
なお、シリンダ機構１において、サーボモータＭは、図示しない制御手段からの制御で、いわゆる正転および逆転を自在にするが、このサーボモータＭに代わる他の駆動手段が選択されるとき、この他の駆動手段もネジ軸１１のいわゆる正転および逆転を自在にするのはもちろんである。
【００３７】
一方、このシリンダ機構１にあって、ネジ軸１１にはナット１２が螺装され、このナット１２は、シリンダ１ａ側にシリンダ１ａに対する回転が阻止される状態に保持され、この状態下にシリンダ１ａの軸線方向に移動自在とされる。
【００３８】
ちなみに、ナット１２は、シリンダ１ａに対しての回転が阻止された状態にシリンダ１ａ側に保持されることから、シリンダ機構１にあって、シリンダ１ａは、たとえば、内周を円形にしないで、ナット１２のシリンダ１ａに対する回転を阻止し易いように形状になるように形成されるのが良い。
【００３９】
そして、図示するところでは、シリンダ１ａが角筒体からなるとし、図示しないが、内周が隅部に丸みを有する四角形になるなどに形成されて、ナット１２の回転阻止を効果的に実現できるようにしている。
【００４０】
そしてまた、図示するところでは、シリンダ１ａが角筒体からなることで、シリンダ機構１を、たとえば、適宜の水平面に置くとき、シリンダ機構１がいたずらに転がるなどの不具合の招来をあらかじめ回避できる。
【００４１】
なお、シリンダ１ａに対するナット１２の回転阻止については、図示しないが、いわゆる異形嵌合構造が利用されるとしても良い。
【００４２】
戻って、このシリンダ機構１にあっては、ナット１２にロッド１ｂが連結され、したがって、このロッド１ｂは、軸芯部に上記のネジ軸１１を出入自在に挿通させる。
【００４３】
このとき、図示しないが、ナット１２は、内周に形成の凹部に嵌入されてネジ軸１１に形成の螺条溝１１ａに嵌入される鋼球からなる複数のボールを有してなる。
【００４４】
それゆえ、このネジ軸１１，ナット１２およびボールを有してなるボールネジ構造にあっては、ボールと螺条溝１１ａおよびボールと凹部との間におけるいわゆるガタ発生を極力抑えることが可能になり、それゆえ、ネジ軸１１に対するナット１２のガタのない円滑な移動が実現可能とされる。
【００４５】
そして、ナット１２のガタのない円滑な移動が実現されることから、ロッド１ｂのシリンダ１ａに対するガタのない円滑な移動が可能になり、ロッド１ｂは、駆動手段たるサーボモータＭの駆動によって図中で左右方向となるシリンダ１ａの軸線方向にこの軸線方向を横切る方向となる横方向にガタなくして移動自在となる。
【００４６】
このとき、ロッド１ｂの図中で右側部となる先端側部は、シリンダ１ａの開口端部たるヘッド端部１ｄの軸芯部を貫通してシリンダ１ａの外部に突出することになり、このことから、シリンダ１ａのヘッド端部１ｄは、ロッドガイドを兼ねることになる。
【００４７】
なお、シリンダ１ａのボトム端部１ｅは、サーボモータＭの出力軸Ｍ１を軸芯部に貫通させ、このことから、出力軸Ｍ１の軸受けとして機能する。
【００４８】
ガイド機構２は、上記したシリンダ機構１の作動方向、つまり、シリンダ機構１の軸線方向に沿ってシリンダ機構１の伸縮作動に同期して作動し、基本的な機能としては、シリンダ機構１におけるロッド１ｂのシリンダ１ａに対する出入動作、つまり、シリンダ機構１における伸縮作動を保障する。
【００４９】
言い換えれば、たとえば、シリンダ機構１におけるロッド１ｂにこのロッド１ｂにおける軸線方向を横切る方向の外力、すなわち、横力が作用するとき、この横力をシリンダ機構１だけで受けるのではなく、ガイド機構２で受ける。
【００５０】
これによって、シリンダ機構１に上記の横力に起因する変形、特に、シリンダ機構１がボールネジ構造に形成されてなる場合に、ネジ軸１１とナット１２との間に歪みが発生しなくなり、ネジ軸１１とナット１２の間でのボール（図示せず）の転がりが阻害されずして、シリンダ機構１の横方向へのガタのない円滑な伸縮作動を恒久的に保障することが可能になる。
【００５１】
このことからすると、シリンダ機構１にガイド機構２を設けることは、シリンダ機構１における曲げに対する剛性をガイド機構２に一部負担させることになり、このことから、たとえば、シリンダ１ａの肉厚を薄くするなどで質量を小さくしてシリンダ機構１の全体重量を低減させることも可能になる。
【００５２】
以上のことから、図1または図３に示すように、ガイド機構２は、筒２ａと、この筒２ａからシリンダ機構１におけるロッド１ｂに平行して外部に向けて突出する軸２ｂとを有し、たとえば、軸２ｂへの上記した横力の作用時にこの横力の作用方向たる横方向にいわゆるガタを発現させない構成とされる。
【００５３】
この横方向のガタを発生させないためには、ガイド機構２が、たとえば、汎用型のリニアガイド構造からなるとしても良いが、リニアガイド構造において作動方向たる軸線方向に直交することになるいわゆる横方向のガタを皆無にし、あるいは、皆無に近い状態にまでするのは、困難であると周知されている。
【００５４】
このことからして、この発明にあって、ガイド機構２は、ボールスプライン構造からなるとしている。
【００５５】
このボールスプライン構造は、図示しないが、原理的には、軸線方向に延びるスプライン軸と、このスプライン軸に外嵌される筒体と、スプライン軸の外周に設けられる軸線方向の溝と、筒体の内周に設けられる凹部と、この凹部および上記の溝に嵌入される鋼球からなるボールとを有してなる。
【００５６】
このことから、この発明におけるガイド機構２にあっても、筒体たる筒２ａと、スプライン軸たる軸２ｂと、鋼球からなるボール（図示せず）とを有してなる。
【００５７】
そして、このガイド機構２にあっても、図示しないが、軸２ｂの外周に一本あるいは複数本の溝を軸線方向に設け、この溝にボールを嵌入させる。
【００５８】
また、このガイド機構２にあっても、図示しないが、筒２ａの内周に軸２ｂの溝に嵌入されたボールを嵌入させる凹部を有し、筒２ａと軸２ｂとの間におけるボールの転がりで、軸２ｂの筒２ａに対する軸線方向の動きを保障する。
【００５９】
このとき、筒２ａの内周に設けられる凹部とボールとの間における、また、軸２ｂに設けられる溝とボールとの間におけるいわゆるガタは、殆ど皆無の状態になる。
【００６０】
このことから、このガイド機構２にあっては、このガイド機構２の作動方向を横切る方向に外力、すなわち、横力が作用する状況になっても、軸２ｂと筒２ａとの間にガタを発生せずして、筒２ａに対する軸２ｂの円滑な移動を実現し得ることになる。
【００６１】
一方、この発明のシリンダ装置Ｃにあっては、上記のように形成されるシリンダ機構１およびガイド機構２が連結手段３によって一体的に連結される。
【００６２】
つまり、上記したように、図示する実施形態にあって、この発明によるシリンダ装置Ｃは、シリンダ機構１がボールネジ構造に形成されるとき、ガイド機構２がボールスプライン構造に形成されることで、両者におけるいわゆる横方向のガタの発生を危惧させず、したがって、シリンダ機構１におけるロッド１ｂの出入方向とガイド機構２における軸２ｂの移動方向とを常に同一方向にすることが可能になる。
【００６３】
そこで、常に同一方向となるシリンダ機構１におけるロッド１ｂの出入方向とガイド機構２における軸２ｂの移動方向との間にいわゆる狂いを発生させないために、シリンダ機構１とガイド機構２とを一体的に連結することが肝要となり、この発明にあっては、連結手段３がその役を担う。
【００６４】
このことからすると、この連結手段３は、シリンダ機構１とガイド機構２とを一体的に連結する限りには、任意の構造に形成されて良いが、その質量が大きくなればなるほど、シリンダ装置Ｃ全体の重量を大きくして、このシリンダ装置Ｃが可搬形に設定される場合に、その重量を大きくして可搬形に形成されるのに向かない。
【００６５】
そこで、この発明にあっては、必要な剛性を有してシリンダ機構１とガイド機構２との一体的な連結を実現させるとして、連結手段３が板状体からなる先端側フレーム体３１を有してなるとする。
【００６６】
すなわち、この発明のシリンダ装置Ｃにあって、連結手段３は、図３および図４に示すように、シリンダ機構１におけるシリンダ１ａのヘッド端部１ｄに連結される板状体からなる先端側フレーム体３１を有し、この先端側フレーム体３１がガイド機構２における筒２ａを一体的に保持してなる。
【００６７】
このとき、先端側フレーム体３１は、上方側部がシリンダ機構１におけるシリンダ１ａの端部、つまり、シリンダ１ａにおけるヘッド端部１ｄに連結されるのにあって、複数本の六角穴付きボルト３２の利用による。
【００６８】
なお、図３および図４に示すところにおいて、また、図５および図６に示すところにおいて、ヘッド端部１ｄは、シリンダ１ａにボルトナットＮの利用で連結されている。
【００６９】
この複数本の六角穴付きボルト３２の利用で、先端側フレーム体３１の上方側部がシリンダ１ａにおけるヘッド端部１ｄに連結される場合には、先端側フレーム体３１の上方側部がシリンダ１ａにする一体性が確保され、この先端側フレーム体３１に連結されるガイド機構２における筒２ａがあたかもシリンダ１ａに直接連結されたのと同じ態勢にし得ることになる。
【００７０】
このことからすると、連結手段３を構成する先端側フレーム体３１がシリンダ機構１におけるシリンダ１ａにあらかじめ一体に設けられていて、ガイド機構２における筒２ａを連結させるとしても良いと言い得る。
【００７１】
しかしながら、連結手段３を構成する先端側フレーム体３１がシリンダ機構１におけるシリンダ１ａにあらかじめ一体に設けられているとなると、シリンダ機構１の形成にあって、組立性を悪くしたりする不具合の招来が危惧される。
【００７２】
そこで、この連結手段３を構成する先端側フレーム体３１については、シリンダ機構１におけるシリンダ１ａおよびガイド機構２における筒２ａから分離されている板状体からなるのが好ましいことになる。
【００７３】
戻って、先端側フレーム体３１は、下方側部がガイド機構２における筒２ａに連結される。
【００７４】
すなわち、図示するところにあって、先端側フレーム体３１の下方側部は、筒２ａの全長に及ぶ程ではないが、上方側部に比較すれば、厚肉に形成されて筒２ａを包持するとしている。
【００７５】
このように、先端側フレーム体３１にあって、下方側部が上方側部より厚肉に形成されてガイド機構２を連結させるから、ガイド機構２が連結手段３に対していわゆる傾斜することなく保持されることになり、ガイド機構２における軸２ｂのシリンダ機構１におけるロッド１ｂに対する平行状態を確実に維持できることになる。
【００７６】
なお、ガイド機構２における筒２ａの連結手段３たる先端側フレーム体３１における下方側部への連結は、筒２ａに一体に設けられたフランジ部２ｃを複数本の六角穴付きボルト（図示せず）で連結することによるが、これに代えて、図示しないが、筒２ａが先端側フレーム体３１における下方側部にその肉厚を貫通するようにして螺着されることで連結されるとしても良い。
【００７７】
この螺着による場合には、筒２ａおよび先端側フレーム体３１における下方側部にいわゆる螺条の形成を要することになるが、複数本の六角穴付きボルトの利用を廃止できるので、部品点数の削減が可能になる点で有利となる。
【００７８】
そして、この発明における連結手段３は、シリンダ機構１におけるシリンダ１ａとガイド機構２における筒２ａとを連結するのみで、前記した特許文献１に開示の提案に比較して、連結手段にシリンダを伸縮作動させる駆動手段を連結させない分、いわゆる頑丈に形成する必要がなく、構成の簡素化が可能になり、したがって、連結手段３における重量の軽減化が可能になる。
【００７９】
以上のように、連結手段３によって一体的に連結されるシリンダ機構１およびガイド機構２にあっては、シリンダ機構１におけるロッド１ｂの先端部とガイド機構２における軸２ｂの先端部とが繋ぎ部材４で一体的に連結され、この繋ぎ部材４は、図示するところでは、板状体からなる。
【００８０】
すなわち、繋ぎ部材４は、第一には、シリンダ機構１におけるロッド１ｂの先端部とガイド機構２における軸２ｂの先端部との間の距離を一定に保ち、第二には、被試験体の連結を可能にする。
【００８１】
繋ぎ部材４がシリンダ機構１におけるロッド１ｂの先端部とガイド機構２における軸２ｂの先端部との間の距離を一定に保つことで、シリンダ機構１におけるロッド１ｂとガイド機構２における軸２ｂとの間における平行状態が維持される。
【００８２】
繋ぎ部材４によってシリンダ機構１におけるロッド１ｂとガイド機構２における軸２ｂとの間における平行状態が維持されることで、シリンダ機構１におけるロッド１ｂのシリンダ１ａに対する支障のない出入作動が保障され、ガイド機構２における軸２ｂの筒２ａに対する支障のない移動が保障される。
【００８３】
そして、繋ぎ部材４が被試験体の連結を可能にすることで、このシリンダ装置Ｃの試験機、つまり、振動試験機への利用を可能にする。
【００８４】
なお、上記の繋ぎ部材４については、六角穴付きボルト４１でガイド機構２における軸２ｂに連結されると共に、同じく、六角穴付きボルト４２でシリンダ機構１におけるロッド１ｂに連結される。
【００８５】
また、図示しないが、上記の繋ぎ部材４については、これが被試験体に代わるとしても良く、また、クランプ手段などの連結部材Ｊ（図３参照）に代わるとしても良い。
【００８６】
図５および図６に示すところは、この発明における連結手段３が先端側フレーム体３１に加えて後端側支持体３３を有してなるとする実施形態を示すもので、その他の構成については、前記した実施形態の場合と同様の構成を有してなる。
【００８７】
それゆえ、以下の説明において、その構成が前記した実施形態の場合と同様となるところについては、図中に同一の符号を付するのみとして、その説明を省略する。
【００８８】
すなわち、この実施形態にあっては、シリンダ機構１におけるシリンダ１ａの外周に後端側支持体３３が設けられ、この後端側支持体３３が先端側フレーム体３１と共にガイド機構２における筒２ａをシリンダ機構１におけるシリンダ１ａに保持させてなる。
【００８９】
このとき、この後端側支持体３３は、いわゆる上方側において自身とシリンダ機構１におけるシリンダ１ａとの間、および、いわゆる下方側においてシリンダ機構１におけるシリンダ１ａとガイド機構２における筒２ａとの間にそれぞれ調整用シム３４、つまり、シリンダ機構１におけるロッド１ｂの軸線方向とガイド機構２における軸２ｂの軸線方向とが平行にならないとき、これを修正するために調整用シム３４が上下のいずれか一方に選択的にあるいは上下の両方に配設されるとしている。
【００９０】
一方、この後端側支持体３３は、シリンダ機構１におけるシリンダ１ａを跨ぐように正面視で門形に形成されて配設される上方体３３ａと、ガイド機構２における筒２ａを脇から吊持する下方体３３ｂとからなる。
【００９１】
このとき、図示する実施形態では、下方体３３ｂがガイド機構２における筒２ｂに溶接（図中に符号Ｍで示す）されてなるとするが、要は、ガイド機構２における筒２ｂをシリンダ機構１におけるシリンダ１ａに密接させるようにし得るものであれば足り、その限りでは、下方体３３をガイド機構２における筒２ａと一体に形成するなど、任意の構成を選択できる。
【００９２】
そして、この後端側支持体３３にあって、下方体３３ｂは、上方体３３ａに挿通されるボルト３５の螺着で上方体３３ａに吊持される。
【００９３】
この実施形態による場合には、いわゆる先端側において、シリンダ機構１のシリンダ１ａとガイド機構２の筒におけるが先端側フレーム体３１で連結されると共に、いわゆる後端側において、ガイド機構２における筒がシリンダ機構１におけるシリンダ１ａに後端側支持体３３で支持されるから、ガイド機構２先端側フレーム体３１のみで連結される場合に比較して、ガイド機構２のシリンダ機構１に対する定着性が向上し、また、定着された際の姿勢の安定が確実に得られる利点がある。
【００９４】
前記したところは、シリンダ装置Ｃにおいて、シリンダ機構１が電動アクチュエータからなるとき、ボールネジ構造に形成されてなるとしたが、振動試験機における加振源とされるとき、被試験体を低速で振幅の大きい周波数の振動に加振しようとする場合には、上記したボールネジ構造、つまり、直動型の電動アクチュエータの利用が好ましいが、被試験体を高速で振幅の小さい周波数の振動に加振しようとする場合には、図示しないが、シリンダ機構１が電磁型に形成されるのが好ましい。
【００９５】
そして、シリンダ機構１が直動型に形成され、あるいは、電磁型に形成されるとしても、連結部材３を介してガイド機構２に連結されることで、シリンダ機構１の所定の伸縮作動が円滑に実現されることになる。
【符号の説明】
【００９６】
１ シリンダ機構
１ａ シリンダ
１ｂ ロッド
１ｃ ケース部
１ｄ ヘッド端部
１ｅ ボトム端部
２ ガイド機構
２ａ 筒
２ｂ 軸
２ｃ フランジ部
３ 連結手段
４ 繋ぎ部材
１１ ネジ軸
１１ａ 螺条溝
１２ ナット
３１ 先端側フレーム体
３２，４１，４２ 六角穴付きボルト
３３ 後端側支持体
３３ａ 上方体
３３ｂ 下方体
３４ 調整用シム
３５ ボルト
Ｃ シリンダ装置
Ｊ 連結部材
Ｍ 駆動手段たるサーボモータ
Ｍ１ 出力軸
Ｎ ボルトナット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動手段と、この駆動手段に直列されてこの駆動手段の駆動で軸線方向に軸線方向に伸縮作動するシリンダ機構と、このシリンダ機構の作動に同期して作動するガイド機構と、上記シリンダ機構と上記ガイド機構とを連結する連結手段とを有し、上記シリンダ機構は、シリンダと、このシリンダから外部に向けて突出するロッドとを有し、上記ガイド機構は、筒と、この筒に対して移動可能とされると共に上記シリンダ機構における上記ロッドに平行する軸とを有し、上記シリンダ機構における上記ロッドの先端部と上記ガイド機構における上記軸の先端部とが繋ぎ部材で連結されてなるシリンダ装置において、
上記連結手段は、上記シリンダ機構における上記シリンダのヘッド端部に連結される板状体からなる先端側フレーム体を有し、この先端側フレーム体が上記ガイド機構における上記筒を保持してなることを特徴とするシリンダ装置。
【請求項２】
上記ガイド機構は、上記シリンダ機構における上記ロッドに平行して上記筒に対して移動するスプライン軸を有するボールスプライン構造からなる請求項１に記載のシリンダ装置。
【請求項３】
上記シリンダ機構に上記駆動手段が直列されると共に、この駆動手段の駆動で上記シリンダ機構が上記シリンダに対して上記ロッドを進退させる伸縮作動をしてなる請求項１または請求項２に記載のシリンダ装置。
【請求項４】
上記シリンダ機構が上記ロッドとされるネジ軸と、このネジ軸に複数のボールを介して外嵌されて上記シリンダ機構における上記シリンダ側に連結されるナットとを有するボールネジ構造からなる請求項１，請求項２または請求項３に記載のシリンダ装置。
【請求項５】
上記シリンダ機構における上記シリンダの外周に後端側フレーム体が設けられ、この後端側フレーム体が上記先端側フレーム体と共に上記ガイド機構における上記筒を保持してなる請求項１，請求項２，請求項３または請求項４に記載のシリンダ装置。
【請求項６】
上記シリンダ機構における上記シリンダと上記ガイド機構における上記筒との間に調整用シムが配設されてなる請求項１，請求項２，請求項３，請求項４または請求項５に記載のシリンダ装置。
【請求項１】
駆動手段と、この駆動手段に直列されてこの駆動手段の駆動で軸線方向に軸線方向に伸縮作動するシリンダ機構と、このシリンダ機構の作動に同期して作動するガイド機構と、上記シリンダ機構と上記ガイド機構とを連結する連結手段とを有し、上記シリンダ機構は、シリンダと、このシリンダから外部に向けて突出するロッドとを有し、上記ガイド機構は、筒と、この筒に対して移動可能とされると共に上記シリンダ機構における上記ロッドに平行する軸とを有し、上記シリンダ機構における上記ロッドの先端部と上記ガイド機構における上記軸の先端部とが繋ぎ部材で連結されてなるシリンダ装置において、
上記連結手段は、上記シリンダ機構における上記シリンダのヘッド端部に連結される板状体からなる先端側フレーム体を有し、この先端側フレーム体が上記ガイド機構における上記筒を保持してなることを特徴とするシリンダ装置。
【請求項２】
上記ガイド機構は、上記シリンダ機構における上記ロッドに平行して上記筒に対して移動するスプライン軸を有するボールスプライン構造からなる請求項１に記載のシリンダ装置。
【請求項３】
上記シリンダ機構に上記駆動手段が直列されると共に、この駆動手段の駆動で上記シリンダ機構が上記シリンダに対して上記ロッドを進退させる伸縮作動をしてなる請求項１または請求項２に記載のシリンダ装置。
【請求項４】
上記シリンダ機構が上記ロッドとされるネジ軸と、このネジ軸に複数のボールを介して外嵌されて上記シリンダ機構における上記シリンダ側に連結されるナットとを有するボールネジ構造からなる請求項１，請求項２または請求項３に記載のシリンダ装置。
【請求項５】
上記シリンダ機構における上記シリンダの外周に後端側フレーム体が設けられ、この後端側フレーム体が上記先端側フレーム体と共に上記ガイド機構における上記筒を保持してなる請求項１，請求項２，請求項３または請求項４に記載のシリンダ装置。
【請求項６】
上記シリンダ機構における上記シリンダと上記ガイド機構における上記筒との間に調整用シムが配設されてなる請求項１，請求項２，請求項３，請求項４または請求項５に記載のシリンダ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−３２８０３（Ｐ２０１３−３２８０３Ａ）
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６８８５９（Ｐ２０１１−１６８８５９）
【出願日】平成２３年８月２日（２０１１．８．２）
【出願人】（３０４０３９０６５）カヤバ システム マシナリー株式会社 (185)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２日（２０１１．８．２）
【出願人】（３０４０３９０６５）カヤバ システム マシナリー株式会社 (185)
【Ｆターム（参考）】
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