リニアアクチュエータ
【課題】リニアアクチュエータにおいて、スライドテーブルを簡便且つ高精度に形成して搬送物を安定的に搬送すると同時に、製造コストの低減を図る。
【解決手段】リニアアクチュエータ１０を構成するスライドテーブル１４は、テーブル本体５６と、該テーブル本体５６の他端部に連結されるエンドプレート５８とを有し、このテーブル本体５６を構成するベース部６０には、４個のワーク保持用孔部６８ａ〜６８ｄが形成されると共に、前記ワーク保持用孔部６８ａ〜６８ｄを中心とした半径外側に取付座７０ａ〜７０ｄがそれぞれ設けられる。この取付座７０ａ〜７０ｄは、テーブル本体５６をプレス成形する際に、同時に成形によって形成される。
【解決手段】リニアアクチュエータ１０を構成するスライドテーブル１４は、テーブル本体５６と、該テーブル本体５６の他端部に連結されるエンドプレート５８とを有し、このテーブル本体５６を構成するベース部６０には、４個のワーク保持用孔部６８ａ〜６８ｄが形成されると共に、前記ワーク保持用孔部６８ａ〜６８ｄを中心とした半径外側に取付座７０ａ〜７０ｄがそれぞれ設けられる。この取付座７０ａ〜７０ｄは、テーブル本体５６をプレス成形する際に、同時に成形によって形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願人は、圧力流体の供給されるシリンダ室を備えたシリンダ本体と、該シリンダ室に沿って変位自在に設けられるピストンと、前記ピストンに連結され、前記シリンダ本体に沿って変位するスライドテーブルとを含むリニアアクチュエータを提案している（特許文献１参照）。このようなリニアアクチュエータでは、例えば、スライドテーブルの上部に搬送物であるワークを載置し、シリンダ室に供給された圧力流体によってピストンを押圧することにより、前記ピストンに連結されたスライドテーブルと共にワークをシリンダ本体に沿って変位させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−６１６１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、前記の提案に関連してなされたものであり、スライドテーブルを簡便且つ高精度に形成して搬送物を安定的に搬送しつつ、製造コストの低減を図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。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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において、
前記流体出入ポートと連通し、前記圧力流体の導入されるシリンダ室を有したシリンダ本体と、
前記シリンダ本体と略平行に設けられるベース部と、該ベース部に対して突出して搬送物の載置される載置部とを有し、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を有し、前記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、
を備え、
前記スライドテーブルがプレス成形によって形成されることを特徴とする。
【０００６】
本発明によれば、スライドテーブルをプレス成形で簡便に形成することができ、該プレス成形で形成する際、シリンダ本体と略平行なベース部に対して突出した載置部を同時に形成することができるため、前記スライドテーブルを含むリニアアクチュエータを製造する際の製造コストを低減させることができると共に、前記ベース部に対して突出した載置部をスライドテーブルに設けることによって、該載置部を設けることなく前記ベース部の全体に搬送物を載置する場合と比較し、前記搬送物を安定的且つ高精度に保持して搬送することができる。
【０００７】
また、スライドテーブルを、炭素含有量０．５５〜０．６５％のマルテンサイト系ステンレスで形成するとよい。これにより、例えば、スライドテーブルに焼入れを行う際の硬度を確保しつつ、プレス成形時における曲げ加工を円滑に行うことが可能となる。
【０００８】
さらに、スライドテーブルを、焼き入れのなされた焼入れ材とし、その硬度を、ロックウェル硬度のＣ−スケールでの数値（ＨRＣ）で５８〜６２の範囲内となるように形成するとよい。これにより、スライドテーブルの強度を向上させて変形を抑制し、且つ、耐久性の向上を図ることができる。
【０００９】
さらに、スライドテーブルには、搬送物に装着される位置決め部材の挿入される位置決め孔を有し、前記位置決め孔には、前記位置決め部材の脱落を防止するための脱落防止手段を設けるとよい。
【００１０】
さらにまた、脱落防止手段を、位置決め孔の内周面において半径内方向に突出した突起部とすることにより、位置決め部材が前記突起部によって係止されて脱落することが防止される。
【００１１】
またさらに、ピストンロッドを介して前記シリンダ室に変位自在に設けられたピストンと連結されるエンドプレートを備え、前記エンドプレートが前記スライドテーブルに対して締結部材で連結され、該スライドテーブルに、前記締結部材の挿通され収容される孔部を形成するとよい。すなわち、スライドテーブルをプレス成形によって形成する際に、孔部を同時に成形によって形成することが可能となるため、製造工程の短縮を図ることができる。
【００１２】
また、スライドテーブルには、シリンダ本体に取り付けられ、複数のボールの転動作用下に循環する第１循環通路が形成されたガイド機構に臨む側面に、前記ボールの転動する第２循環通路を形成するとよい。すなわち、スライドテーブルをプレス成形によって形成する際に、第２循環通路を同時に成形によって形成することが可能となるため、製造工程の短縮を図ることができる。
【００１３】
さらに、第２循環通路を、ボールが当接する断面円弧状に窪んで形成することにより、スライドテーブルをプレス成形で形成する際に、前記第２循環通路を好適に形成することが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１５】
すなわち、スライドテーブルをプレス成形によって形成する際、シリンダ本体と略平行なベース部に対して突出した載置部を同時に形成することができるため、前記スライドテーブルを含むリニアアクチュエータを製造する際の製造コストを低減させることができると共に、前記ベース部に対して突出した載置部をスライドテーブルに設けることによって、該載置部を設けることなく前記ベース部の全体に搬送物を載置する場合と比較し、前記搬送物を安定的且つ高精度に保持して搬送することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【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外観斜視図である。
【図２】図１のリニアアクチュエータからスライドテーブルを上方へと離脱させた状態を示す分解斜視図である。
【図３】図２のスライドテーブルからエンドプレートを離脱させた状態を示す分解斜視図である。
【図４】図２のスライドテーブルを上方から見た平面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【図６】図１のリニアアクチュエータを下方側から見た分解斜視図である。
【図７】図１のリニアアクチュエータの全体縦断面図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿った断面図である。
【図９】図７のＩＸ−ＩＸ線に沿った断面図である。
【図１０】図７のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。
【図１１】変形例に係るスライドテーブルからエンドプレートを離脱させた状態を示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
【００１８】
図１において、参照符号１０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す。
【００１９】
このリニアアクチュエータ１０は、図１〜図１０に示されるように、シリンダ本体１２と、該シリンダ本体１２の上部に設けられ、長手方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って直線状に往復動作するスライドテーブル１４と、前記シリンダ本体１２とスライドテーブル１４との間に介装され、前記スライドテーブル１４を長手方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って案内するガイド機構１６と、前記スライドテーブル１４の変位量を調整自在なストッパ機構１８とを含む。
【００２０】
シリンダ本体１２は、例えば、アルミニウム等の金属製材料から断面長方形状で長手方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って所定長さで形成される。そして、シリンダ本体１２の上面には、略中央部に断面略円弧状に窪んだ凹部２０が形成され、長手方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って延在している。この凹部２０には、シリンダ本体１２とガイド機構１６とを連結する連結ボルト２２の挿通される一組のボルト孔２４が貫通している。
【００２１】
また、シリンダ本体１２の一側面には、図８に示されるように、圧力流体の供給・排出される第１及び第２ポート２６、２８が該シリンダ本体１２の長手方向と直交するように形成され、後述する一対の貫通孔３０ａ、３０ｂと連通している。さらに、シリンダ本体１２の他側面には、長手方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って二条のセンサ取付溝３２がそれぞれ形成され（図１０参照）、図示しないセンサが装着される。
【００２２】
シリンダ本体１２の下面には、軸線上となる幅方向の中央部に一組のボルト孔２４が形成され、下方より連結ボルト２２が挿通される。そして、連結ボルト２２は、その先端部が前記シリンダ本体１２の上面より突出し、ガイド機構１６のガイドブロック３４に螺合されることによって互いに連結される。
【００２３】
一方、シリンダ本体１２の内部には、長手方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って貫通した一対の貫通孔３０ａ、３０ｂが断面円形状に形成され、一方の貫通孔３０ａと他方の貫通孔３０ｂとは、所定間隔離間して略平行に並設されている。
【００２４】
貫通孔３０ａ、３０ｂの内部には、外周面にシールリング３６及びマグネット３８が外周面に装着されたピストン４０と、前記ピストン４０に連結されたピストンロッド４２とを含むシリンダ機構４４がそれぞれ設けられる。このシリンダ機構４４は、一対のピストン４０及びピストンロッド４２が一対の貫通孔３０ａ、３０ｂにそれぞれ内装されることによって構成される。
【００２５】
貫通孔３０ａ、３０ｂの一端部は、プレート状に形成された一対のキャップ４６によって閉塞され、ピストン４０とキャップ４６との間にそれぞれシリンダ室４８が形成される。また、貫通孔３０ａ、３０ｂの他端部は、止め輪５０を介して保持されるロッドホルダ５２によって気密に閉塞される。なお、ロッドホルダ５２の外周面には、環状溝を介してＯリング５４が装着され、貫通孔３０ａ、３０ｂとの間を通じた圧力流体の漏れを防止している。
【００２６】
このキャップ４６は、例えば、金属製材料からなるプレート体をプレス成形することによって形成され、その折曲された部位が、開口した貫通孔３０ａ、３０ｂの一端部側（矢印Ａ方向）に向かうように配設される。
【００２７】
また、一方の貫通孔３０ａは、第１及び第２ポート２６、２８とそれぞれ連通し、他方の貫通孔３０ｂは、一方の貫通孔３０ａとの間に形成された一組の接続通路５５を介して互いに連通している。すなわち、第１及び第２ポート２６、２８に供給された圧力流体は、一方の貫通孔３０ａへと導入された後、接続通路５５を通じて他方に貫通孔３０ｂにも導入される。
【００２８】
スライドテーブル１４は、図２〜図４に示されるように、テーブル本体５６と、該テーブル本体５６の一端部に連結されるストッパ機構１８と、前記テーブル本体５６の他端部に連結されるエンドプレート５８とを備え、前記エンドプレート５８は、前記テーブル本体５６に対して直交するように連結される。
【００２９】
テーブル本体５６は、例えば、金属製材料からなるプレート材をプレス成形することによって形成される。詳細には、テーブル本体５６は、炭素含有率が０．５５〜０．６５％であるマルテンサイト系ステンレス鋼から形成され、プレス成形が行われて所望の形状に成形される。そして、プレス成形されたテーブル本体５６は、所定温度に加熱された後に窒素ガスによって冷却される焼入れが行われる。これにより、テーブル本体５６の硬度が、例えば、ロックウェル硬度のＣ−スケールでの数値（ＨRＣ）で５８〜６２の範囲内となり、該テーブル本体５６の変形が抑制されることとなる。
【００３０】
なお、テーブル本体５６の素材となるマルテンサイト系ステンレス鋼には、冷間圧延で製造されたものが用いられる。すなわち、熱間圧延で製造された素材と比較し、その厚さ寸法のばらつきが少なく、テーブル本体５６を成形した際に高精度に寸法が管理可能なためである。
【００３１】
このテーブル本体５６は、長手方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って延在するベース部６０と、該ベース部６０の両側部から直交するように下方へと延在した一対のガイド壁６２ａ、６２ｂとからなり、前記ガイド壁６２ａ、６２ｂの内面には、後述するガイド機構１６のボール６４が案内される第１ボール案内溝（第２循環通路）６６が形成される。この第１ボール案内溝６６は、断面半円状に形成され、テーブル本体５６をプレス成形によって形成する際に同時に形成される。なお、第１ボール案内溝６６の断面形状は、半円状のように円弧状とした場合にプレス成形で最も形成しやすく好適である。
【００３２】
また、ベース部６０には、その一端部と他端部との間に４個のワーク保持用孔部６８ａ〜６８ｄが形成されると共に、前記ワーク保持用孔部６８ａ〜６８ｄを中心とした半径外側に取付座（載置部）７０ａ〜７０ｄがそれぞれ設けられる。換言すれば、取付座７０ａ〜７０ｄは、ワーク保持用孔部６８ａ〜６８ｄを中心とした環状に形成される。
【００３３】
取付座７０ａ〜７０ｄは、テーブル本体５６をプレス成形によって形成する際、ベース部６０の上面に対して所定高さだけ突出するように形成され、その上部にワーク（搬送物）Ｗ（図７及び図１０参照）が載置される。そして、取付座７０ａ〜７０ｄの上面は、例えば、テーブル本体５６の焼入れが完了した後に、研削加工等によってベース部６０と平行な平面状に形成され、複数の取付座７０ａ〜７０ｄの間における平面度が確保される。
【００３４】
換言すれば、プレス成形によって形成された複数の取付座７０ａ〜７０ｄが、研削加工等によって略同一の平面度を有するように加工されることにより、前記取付座７０ａ〜７０ｄに載置されるワークＷを安定的に搬送することができる。
【００３５】
また、図４に示されるように、ベース部６０の幅方向に所定間隔離間したワーク保持用孔部６８ｃと６８ｄの間、前記ワーク保持用孔部６８ａと６８ｂの間には、第１及び第２ピン孔７２、７４がそれぞれ形成される。この２つの第１及び第２ピン孔７２、７４は、テーブル本体５６をプレス成形する際に同時に形成され、ベース部６０の長手方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って所定間隔離間して設けられて該ベース部６０を厚さ方向に貫通するように形成される。そして、エンドプレート５８側に設けられた第１ピン孔７２は、断面円形状に形成され、ストッパ機構１８側に設けられた第２ピン孔７４は、ベース部６０の長手方向に沿って長尺な断面長孔状に形成される。
【００３６】
一方、第１及び第２ピン孔７２、７４には、ベース部６０の下面側に臨む内周面に半径内方向に突出した一対の突起部７６がそれぞれ設けられる。この突起部７６は、例えば、ベース部６０の幅方向に沿って対向するように設けられ、且つ、半径内方向に向かって徐々に先細となる断面三角形状に形成される。
【００３７】
そして、第１及び第２ピン孔７２、７４には、スライドテーブル１４の上面に載置されるワークＷの位置決めを行うための位置決めピンＰ１、Ｐ２（図７及び図１０参照）がそれぞれ挿入される。その際、スライドテーブル１４の上面側から挿入された位置決めピンＰ１、Ｐ２は、突起部７６によって係止されるため下方へと落下することが防止される。
【００３８】
すなわち、突起部７６は、第１及び第２ピン孔７２、７４における位置決めピンＰ１、Ｐ２の脱落を防止可能な脱落防止手段として機能する。
【００３９】
一方、テーブル本体５６を構成するベース部６０の一端部には、後述するストッパ機構１８のホルダ部９８を固定するためのボルト７８ａが挿通される一対の第１ボルト孔８０が形成されると共に、他端部には、エンドプレート５８を固定するためのボルト７８ｂが挿通される一対の第２ボルト孔（孔部）８２が形成される。
【００４０】
この第１及び第２ボルト孔８０、８２は、いずれもテーブル本体５６の長手方向と直交する厚さ方向に貫通し、前記テーブル本体５６の上面側から下面側に向かって徐々に縮径する断面テーパ状の円錐部８４と、前記円錐部８４の下部に形成される一定径の孔部８６とからなる。第１及び第２ボルト孔８０、８２は、テーブル本体５６をプレス成形する際に同時に形成される（図５参照）。
【００４１】
一方、ボルト７８ａ、７８ｂは、円錐状に形成された頭部８８と、該頭部８８の端部から延在する軸状のねじ部９０とを有した皿ボルトであり、第１及び第２ボルト孔８０、８２に挿通された際、その頭部８８が円錐部８４に収容されると共に、孔部８６にねじ部９０が挿通されて下方へと突出する。そして、後述するエンドプレート５８及びストッパ機構１８におけるホルダ部９８のねじ孔９１にそれぞれねじ部９０が螺合されることにより、前記テーブル本体５６に対してそれぞれ連結される。
【００４２】
エンドプレート５８は、テーブル本体５６の他端部に固定され、シリンダ本体１２の端面に臨むように設けられると共に、一組のロッド孔９２ａ、９２ｂに挿通されたピストンロッド４２の端部がそれぞれ固定される。これにより、エンドプレート５８を含むスライドテーブル１４が、ピストンロッド４２と共にシリンダ本体１２の長手方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って変位することとなる。
【００４３】
また、エンドプレート５８には、一方のロッド孔９２ａと他方のロッド孔９２ｂとの間となる位置に、ダンパ９４の装着されるダンパ装着孔９６が開口している。例えば、ゴム等の弾性材料からなるダンパ９４が、シリンダ本体１２側となるエンドプレート５８の他側面側からダンパ装着孔９６に装着された際、その端部が拡径すると共に前記他側面から突出する。
【００４４】
ストッパ機構１８は、テーブル本体５６における一端部の下面に設けられるホルダ部９８と、前記ホルダ部９８に対して螺合されるストッパボルト１００と、前記ストッパボルト１００の進退動作を規制するロックナット１０２とを有し、シリンダ本体１２に設けられたガイド機構１６の端面に臨むように設けられる。
【００４５】
ホルダ部９８は、ブロック状に形成され、スライドテーブル１４を構成するテーブル本体５６のベース部６０に対してボルト７８ｂで上方から固定される。ホルダ部９８の略中央部には、ストッパボルト１００が軸線方向に沿って進退自在に螺合されている。ストッパボルト１００は、例えば、外周面にねじの刻設された軸状のスタッドボルトからなり、そのホルダ部９８の端面から突出した部位にロックナット１０２が螺合される。
【００４６】
そして、ストッパボルト１００をホルダ部９８に対して螺回させることにより、該ストッパボルト１００が軸線方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って変位し、ガイド機構１６に接近・離間する。例えば、ストッパボルト１００を螺回させ所定長さだけガイド機構１６側（矢印Ａ方向）へと突出させた後、ロックナット１０２を螺回することにより移動させ前記ホルダ部９８の側面に当接させることにより、前記ストッパボルト１００の進退動作が規制される。
【００４７】
ガイド機構１６は、図６、図７〜図１０に示されるように、幅広扁平状のガイドブロック３４と、該ガイドブロック３４に設けられ、ボール６４を循環させる一対のボール循環部材１０４ａ、１０４ｂと、前記ガイドブロック３４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カバー１０６と、前記カバー１０６の表面をそれぞれ覆う一組のカバープレート１０８とを含む。なお、カバー１０６は、ガイドブロック３４の両端面を覆うように装着される。
【００４８】
ガイドブロック３４の両側面には、長手方向に沿って第２ボール案内溝（第１循環通路）１１０が形成され、前記第２ボール案内溝１１０に近接する部位には、ボール循環部材１０４ａ、１０４ｂの挿入される一対の装着溝１１２ａ、１１２ｂが長手方向に沿って貫通している。第２ボール案内溝１１０は、断面半円状に形成され、ガイド機構１６の上部にスライドテーブル１４が配置された際、第１ボール案内溝６６と対向する位置に形成される。
【００４９】
装着溝１１２ａ、１１２ｂは、ガイドブロック３４の下面に形成され、その内部にボール循環部材１０４ａ、１０４ｂが設けられる。このボール循環部材１０４ａ、１０４ｂの内部には、ボール６４の循環するボール循環孔１１４が貫通すると共に、その両端部には、前記ボール６４の循環方向を反転させる一組の反転部１１６ａ、１１６ｂがそれぞれ設けられる。これにより、ボール循環部材１０４ａ、１０４ｂのボール循環孔１１４、スライドテーブル１４の第１ボール案内溝６６及びガイドブロック３４の第２ボール案内溝１１０によって環状で連続するボール循環通路が形成され、複数のボール６４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１４をガイド機構１６に沿って円滑に往復動作させる。
【００５０】
本発明の実施の形態に係るリニアアクチュエータ１０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。
【００５１】
先ず、図示しない圧力流体供給源から圧力流体を第１ポート２６へと導入する。この場合、第２ポート２８は、図示しない切換弁の操作下に大気開放状態としておく。
【００５２】
この第１ポート２６に供給された圧力流体は、一方の貫通孔３０ａへ供給されると共に、接続通路５５を通じて他方の貫通孔３０ｂへと供給され、ピストン４０をロッドホルダ５２側（矢印Ａ方向）に向かって押圧する。これにより、ピストン４０に連結されたピストンロッド４２と共に、スライドテーブル１４がシリンダ本体１２から離間する方向へと変位する。
【００５３】
この際、ガイド機構１６を構成するボール６４が、スライドテーブル１４の変位に伴ってボール循環通路に沿って転動することにより、前記スライドテーブル１４が前記ガイド機構１６によって軸線方向に沿って案内される。
【００５４】
そして、スライドテーブル１４の一端部に設けられたストッパボルト１００の端部が、ガイド機構１６を構成するガイドブロック３４の端面に当接することにより、前記スライドテーブル１４の変位が停止した変位終端位置となる。
【００５５】
このストッパ機構１８は、ロックナット１０２を緩め、ストッパボルト１００の進退動作を可能とした後、該ストッパボルト１００を螺回させてホルダ部９８の端面からの突出量を調整することにより、スライドテーブル１４の変位量を調整することが可能である。
【００５６】
一方、上述した変位終端位置からスライドテーブル１４を前記とは反対方向に変位させる場合には、第１ポート２６に供給されていた圧力流体を第２ポート２８に対して供給すると共に、前記第１ポート２６を大気開放状態とする。これにより、第２ポート２８から一対の貫通孔３０ａ、３０ｂへと供給された圧力流体によってピストン４０がロッドホルダ５２から離間する方向（矢印Ｂ方向）へと変位し、該ピストン４０と共にピストンロッド４２を介してスライドテーブル１４がシリンダ本体１２に接近する方向へと変位する。そして、スライドテーブル１４を構成するエンドプレート５８に設けられたダンパ９４が、シリンダ本体１２の端面に当接することにより初期位置へと復帰する。
【００５７】
以上のように、本実施の形態では、リニアアクチュエータ１０において、スライドテーブル１４を構成するテーブル本体５６を、例えば、金属製材料からなるプレート材からプレス成形して形成する際に、ワークＷを載置可能な複数の取付座７０ａ〜７０ｄを凸状に形成することが可能となる。その結果、テーブル本体５６を形成する際に、同時に複数の取付座７０ａ〜７０ｄを形成することができ、スライドテーブル１４を含むリニアアクチュエータ１０における製造コストの低減を図ることができる。
【００５８】
また、テーブル本体５６のベース部６０に対して突出した取付座７０ａ〜７０ｄを設け、その上面を加工することによって平面度を確保することにより、前記取付座７０ａ〜７０ｄを設けることなく前記ベース部６０の全体に加工を行って平面度を確保する場合と比較し、前記平面度を高精度に維持することができる。その結果、このように形成された複数の取付座７０ａ〜７０ｄに対して研削等の加工を施すことにより確実且つ容易に平面度を確保することができるため、それに伴って、スライドテーブル１４の上面にワークＷを安定的に載置して搬送することができる。
【００５９】
さらに、テーブル本体５６を、例えば、炭素含有率が０．５５〜０．６５％であるマルテンサイト系ステンレス鋼から形成し、且つ、プレス成形が行われた後に加熱して窒素ガスで冷却する焼入れ処理を行うことにより、前記テーブル本体５６の硬度を、ロックウェル硬度のＣ−スケールでの数値（ＨRＣ）で５８〜６２の範囲内とすることができ、それに伴って、該テーブル本体５６を高剛性に維持することができる。その結果、テーブル本体５６を含むスライドテーブル１４の強度を向上させて変形を抑制することができる。
【００６０】
詳細には、マルテンサイト系ステンレス鋼を用いることにより、焼入れ時において窒素ガスにより冷却が可能となり、しかも、焼入れを行った際の変形を抑制することができる。また、上述したマルテンサイト系ステンレス鋼の炭素含有率が０．５５％以下である場合、焼入れ時における硬度が不足し、一方、前記炭素含有率が０．６５％以上である場合には、プレス成形を行う際の曲げ加工が困難となってしまう。さらに、テーブル本体５６の硬度を、ＨRＣ５８以下とした場合には、ボール６４が転動する第１ボール案内溝６６の摩耗が多くなり、前記テーブル本体５６の耐久性が低下してしまうことが懸念される。すなわち、テーブル本体５６の硬度は、ボール６４の転動する第１ボール案内溝６６に必要とされる強度に基づいて設定されている。
【００６１】
さらにまた、テーブル本体５６は、その素材となるマルテンサイト系ステンレス鋼を、冷間圧延で製造されたものが用いられる。熱間圧延で製造された素材と比較し、その厚さ寸法のばらつきが少なく、テーブル本体５６を成形した際に高精度に寸法管理することができる。
【００６２】
またさらに、スライドテーブル１４を構成するテーブル本体５６とエンドプレート５８とを連結するために、皿ボルトを用いることにより、該皿ボルトの頭部８８が収容されるボルト穴を前記テーブル本体５６に対してプレス成形で容易に形成することができる。そのため、薄板状に形成され、座グリ加工の困難なテーブル本体５６に対して容易にボルト穴を形成することができて好適である。
【００６３】
また、第１及び第２ピン孔７２、７４の内周面に突起部７６をそれぞれ形成しているため、スライドテーブル１４に載置されるワークＷを位置決めするための位置決めピンＰ１、Ｐ２を上方から挿入した際、該位置決めピンＰ１、Ｐ２が前記突起部７６に係止されて脱落することが阻止される。そのため、第１及び第２ピン孔７２、７４を介してワークＷをスライドテーブル１４に確実且つ高精度に位置決めすることが可能となる。
【００６４】
さらに、テーブル本体５６をプレス成形する際、取付座７０ａ〜７０ｄ、第１及び第２ボルト孔８０、８２、第１及び第２ピン孔７２、７４、第１ボール案内溝６６を同時に形成することができるため、それぞれを加工によって別個に形成する場合と比較し、前記テーブル本体５６を含むスライドテーブル１４の製造工程を短縮することが可能となる。この場合、第１ボール案内溝６６の断面形状を、例えば、半円状とすることによってプレス成形時に形成しやすく好適である。
【００６５】
なお、上述した本実施の形態に係るリニアアクチュエータ１０のスライドテーブル１４では、ワーク保持用孔部６８ａ〜６８ｄを中心として互いに所定間隔離間した４つの取付座７０ａ〜７０ｄが設けられる構成について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、図１１に示されるように、スライドテーブル１２０の長手方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿った２つのワーク保持用孔部６８ａと６８ｃ、６８ｂと６８ｄを繋ぐように長尺な取付座（載置部）１２２ａ、１２２ｂを設けるようにしてもよい。なお、この場合、取付座１２２ａ、１２２ｂは、スライドテーブル１２０の長手方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って平行に２本設けられる。
【００６６】
このような構成とすることにより、スライドテーブル１２０において取付座１２２ａ、１２２ｂの表面積を大きく確保することができ、それに伴って、ワークと前記取付座１２２ａ、１２２ｂとの接触面積を大きくすることが可能となる。その結果、取付座１２２ａ、１２２ｂに載置されるワークをより一層安定して搬送することが可能となる。
【００６７】
すなわち、取付座７０ａ〜７０ｄ、１２２ａ、１２２ｂは、スライドテーブル１４、１２０をプレス成形する際、同時に形成することができるため、例えば、搬送するワークの形状、大きさ及び重量等に応じて所望の形状、数量等で取付座を形成すればよい。
【００６８】
また、上述した本実施の形態に係るリニアアクチュエータ１０は、スライドテーブル１４、１２０の第１ボール案内溝６６と、ガイド機構１６を構成するガイドブロック３４の第２ボール案内溝１１０及びボール循環部材１０４ａ、１０４ｂを介してボール６４を循環させながら前記スライドテーブル１４、１２０を変位させる無限循環タイプのものについて説明しているが、これに限定されるものではない。例えば、前記スライドテーブル１４、１２０を備えるリニアアクチュエータは、ボール６４が、該スライドテーブル１４、１２０とガイドブロック３４との間に形成された溝部に沿って直線的に配置された有限タイプのものであってもよい。このリニアアクチュエータの場合、ボール６４が、溝部に沿って直線的に移動するのみで循環することがない構成となっている。
【００６９】
なお、本発明に係るリニアアクチュエータは、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００７０】
１０…リニアアクチュエータ １２…シリンダ本体
１４、１２０…スライドテーブル １６…ガイド機構
１８…ストッパ機構 ３０ａ、３０ｂ…貫通孔
３４…ガイドブロック ４０…ピストン
４４…シリンダ機構 ４８…シリンダ室
５６…テーブル本体 ５８…エンドプレート
６０…ベース部 ６２ａ、６２ｂ…ガイド壁
６４…ボール ６６…第１ボール案内溝
６８ａ〜６８ｄ…ワーク保持用孔部
７０ａ〜７０ｄ、１２２ａ、１２２ｂ…取付座
７２…第１ピン孔 ７４…第２ピン孔
７６…突起部 ７８ａ、７８ｂ…ボルト
８０…第１ボルト孔 ８２…第２ボルト孔
９８…ホルダ部 １００…ストッパボルト
１０２…ロックナット １０４ａ、１０４ｂ…ボール循環部材
１１０…第２ボール案内溝 １１４…ボール循環孔
【技術分野】
【０００１】
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に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願人は、圧力流体の供給されるシリンダ室を備えたシリンダ本体と、該シリンダ室に沿って変位自在に設けられるピストンと、前記ピストンに連結され、前記シリンダ本体に沿って変位するスライドテーブルとを含むリニアアクチュエータを提案している（特許文献１参照）。このようなリニアアクチュエータでは、例えば、スライドテーブルの上部に搬送物であるワークを載置し、シリンダ室に供給された圧力流体によってピストンを押圧することにより、前記ピストンに連結されたスライドテーブルと共にワークをシリンダ本体に沿って変位させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−６１６１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、前記の提案に関連してなされたものであり、スライドテーブルを簡便且つ高精度に形成して搬送物を安定的に搬送しつつ、製造コストの低減を図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。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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において、
前記流体出入ポートと連通し、前記圧力流体の導入されるシリンダ室を有したシリンダ本体と、
前記シリンダ本体と略平行に設けられるベース部と、該ベース部に対して突出して搬送物の載置される載置部とを有し、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を有し、前記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、
を備え、
前記スライドテーブルがプレス成形によって形成されることを特徴とする。
【０００６】
本発明によれば、スライドテーブルをプレス成形で簡便に形成することができ、該プレス成形で形成する際、シリンダ本体と略平行なベース部に対して突出した載置部を同時に形成することができるため、前記スライドテーブルを含むリニアアクチュエータを製造する際の製造コストを低減させることができると共に、前記ベース部に対して突出した載置部をスライドテーブルに設けることによって、該載置部を設けることなく前記ベース部の全体に搬送物を載置する場合と比較し、前記搬送物を安定的且つ高精度に保持して搬送することができる。
【０００７】
また、スライドテーブルを、炭素含有量０．５５〜０．６５％のマルテンサイト系ステンレスで形成するとよい。これにより、例えば、スライドテーブルに焼入れを行う際の硬度を確保しつつ、プレス成形時における曲げ加工を円滑に行うことが可能となる。
【０００８】
さらに、スライドテーブルを、焼き入れのなされた焼入れ材とし、その硬度を、ロックウェル硬度のＣ−スケールでの数値（ＨRＣ）で５８〜６２の範囲内となるように形成するとよい。これにより、スライドテーブルの強度を向上させて変形を抑制し、且つ、耐久性の向上を図ることができる。
【０００９】
さらに、スライドテーブルには、搬送物に装着される位置決め部材の挿入される位置決め孔を有し、前記位置決め孔には、前記位置決め部材の脱落を防止するための脱落防止手段を設けるとよい。
【００１０】
さらにまた、脱落防止手段を、位置決め孔の内周面において半径内方向に突出した突起部とすることにより、位置決め部材が前記突起部によって係止されて脱落することが防止される。
【００１１】
またさらに、ピストンロッドを介して前記シリンダ室に変位自在に設けられたピストンと連結されるエンドプレートを備え、前記エンドプレートが前記スライドテーブルに対して締結部材で連結され、該スライドテーブルに、前記締結部材の挿通され収容される孔部を形成するとよい。すなわち、スライドテーブルをプレス成形によって形成する際に、孔部を同時に成形によって形成することが可能となるため、製造工程の短縮を図ることができる。
【００１２】
また、スライドテーブルには、シリンダ本体に取り付けられ、複数のボールの転動作用下に循環する第１循環通路が形成されたガイド機構に臨む側面に、前記ボールの転動する第２循環通路を形成するとよい。すなわち、スライドテーブルをプレス成形によって形成する際に、第２循環通路を同時に成形によって形成することが可能となるため、製造工程の短縮を図ることができる。
【００１３】
さらに、第２循環通路を、ボールが当接する断面円弧状に窪んで形成することにより、スライドテーブルをプレス成形で形成する際に、前記第２循環通路を好適に形成することが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１５】
すなわち、スライドテーブルをプレス成形によって形成する際、シリンダ本体と略平行なベース部に対して突出した載置部を同時に形成することができるため、前記スライドテーブルを含むリニアアクチュエータを製造する際の製造コストを低減させることができると共に、前記ベース部に対して突出した載置部をスライドテーブルに設けることによって、該載置部を設けることなく前記ベース部の全体に搬送物を載置する場合と比較し、前記搬送物を安定的且つ高精度に保持して搬送することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【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外観斜視図である。
【図２】図１のリニアアクチュエータからスライドテーブルを上方へと離脱させた状態を示す分解斜視図である。
【図３】図２のスライドテーブルからエンドプレートを離脱させた状態を示す分解斜視図である。
【図４】図２のスライドテーブルを上方から見た平面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【図６】図１のリニアアクチュエータを下方側から見た分解斜視図である。
【図７】図１のリニアアクチュエータの全体縦断面図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿った断面図である。
【図９】図７のＩＸ−ＩＸ線に沿った断面図である。
【図１０】図７のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。
【図１１】変形例に係るスライドテーブルからエンドプレートを離脱させた状態を示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
【００１８】
図１において、参照符号１０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す。
【００１９】
このリニアアクチュエータ１０は、図１〜図１０に示されるように、シリンダ本体１２と、該シリンダ本体１２の上部に設けられ、長手方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って直線状に往復動作するスライドテーブル１４と、前記シリンダ本体１２とスライドテーブル１４との間に介装され、前記スライドテーブル１４を長手方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って案内するガイド機構１６と、前記スライドテーブル１４の変位量を調整自在なストッパ機構１８とを含む。
【００２０】
シリンダ本体１２は、例えば、アルミニウム等の金属製材料から断面長方形状で長手方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って所定長さで形成される。そして、シリンダ本体１２の上面には、略中央部に断面略円弧状に窪んだ凹部２０が形成され、長手方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って延在している。この凹部２０には、シリンダ本体１２とガイド機構１６とを連結する連結ボルト２２の挿通される一組のボルト孔２４が貫通している。
【００２１】
また、シリンダ本体１２の一側面には、図８に示されるように、圧力流体の供給・排出される第１及び第２ポート２６、２８が該シリンダ本体１２の長手方向と直交するように形成され、後述する一対の貫通孔３０ａ、３０ｂと連通している。さらに、シリンダ本体１２の他側面には、長手方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って二条のセンサ取付溝３２がそれぞれ形成され（図１０参照）、図示しないセンサが装着される。
【００２２】
シリンダ本体１２の下面には、軸線上となる幅方向の中央部に一組のボルト孔２４が形成され、下方より連結ボルト２２が挿通される。そして、連結ボルト２２は、その先端部が前記シリンダ本体１２の上面より突出し、ガイド機構１６のガイドブロック３４に螺合されることによって互いに連結される。
【００２３】
一方、シリンダ本体１２の内部には、長手方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って貫通した一対の貫通孔３０ａ、３０ｂが断面円形状に形成され、一方の貫通孔３０ａと他方の貫通孔３０ｂとは、所定間隔離間して略平行に並設されている。
【００２４】
貫通孔３０ａ、３０ｂの内部には、外周面にシールリング３６及びマグネット３８が外周面に装着されたピストン４０と、前記ピストン４０に連結されたピストンロッド４２とを含むシリンダ機構４４がそれぞれ設けられる。このシリンダ機構４４は、一対のピストン４０及びピストンロッド４２が一対の貫通孔３０ａ、３０ｂにそれぞれ内装されることによって構成される。
【００２５】
貫通孔３０ａ、３０ｂの一端部は、プレート状に形成された一対のキャップ４６によって閉塞され、ピストン４０とキャップ４６との間にそれぞれシリンダ室４８が形成される。また、貫通孔３０ａ、３０ｂの他端部は、止め輪５０を介して保持されるロッドホルダ５２によって気密に閉塞される。なお、ロッドホルダ５２の外周面には、環状溝を介してＯリング５４が装着され、貫通孔３０ａ、３０ｂとの間を通じた圧力流体の漏れを防止している。
【００２６】
このキャップ４６は、例えば、金属製材料からなるプレート体をプレス成形することによって形成され、その折曲された部位が、開口した貫通孔３０ａ、３０ｂの一端部側（矢印Ａ方向）に向かうように配設される。
【００２７】
また、一方の貫通孔３０ａは、第１及び第２ポート２６、２８とそれぞれ連通し、他方の貫通孔３０ｂは、一方の貫通孔３０ａとの間に形成された一組の接続通路５５を介して互いに連通している。すなわち、第１及び第２ポート２６、２８に供給された圧力流体は、一方の貫通孔３０ａへと導入された後、接続通路５５を通じて他方に貫通孔３０ｂにも導入される。
【００２８】
スライドテーブル１４は、図２〜図４に示されるように、テーブル本体５６と、該テーブル本体５６の一端部に連結されるストッパ機構１８と、前記テーブル本体５６の他端部に連結されるエンドプレート５８とを備え、前記エンドプレート５８は、前記テーブル本体５６に対して直交するように連結される。
【００２９】
テーブル本体５６は、例えば、金属製材料からなるプレート材をプレス成形することによって形成される。詳細には、テーブル本体５６は、炭素含有率が０．５５〜０．６５％であるマルテンサイト系ステンレス鋼から形成され、プレス成形が行われて所望の形状に成形される。そして、プレス成形されたテーブル本体５６は、所定温度に加熱された後に窒素ガスによって冷却される焼入れが行われる。これにより、テーブル本体５６の硬度が、例えば、ロックウェル硬度のＣ−スケールでの数値（ＨRＣ）で５８〜６２の範囲内となり、該テーブル本体５６の変形が抑制されることとなる。
【００３０】
なお、テーブル本体５６の素材となるマルテンサイト系ステンレス鋼には、冷間圧延で製造されたものが用いられる。すなわち、熱間圧延で製造された素材と比較し、その厚さ寸法のばらつきが少なく、テーブル本体５６を成形した際に高精度に寸法が管理可能なためである。
【００３１】
このテーブル本体５６は、長手方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って延在するベース部６０と、該ベース部６０の両側部から直交するように下方へと延在した一対のガイド壁６２ａ、６２ｂとからなり、前記ガイド壁６２ａ、６２ｂの内面には、後述するガイド機構１６のボール６４が案内される第１ボール案内溝（第２循環通路）６６が形成される。この第１ボール案内溝６６は、断面半円状に形成され、テーブル本体５６をプレス成形によって形成する際に同時に形成される。なお、第１ボール案内溝６６の断面形状は、半円状のように円弧状とした場合にプレス成形で最も形成しやすく好適である。
【００３２】
また、ベース部６０には、その一端部と他端部との間に４個のワーク保持用孔部６８ａ〜６８ｄが形成されると共に、前記ワーク保持用孔部６８ａ〜６８ｄを中心とした半径外側に取付座（載置部）７０ａ〜７０ｄがそれぞれ設けられる。換言すれば、取付座７０ａ〜７０ｄは、ワーク保持用孔部６８ａ〜６８ｄを中心とした環状に形成される。
【００３３】
取付座７０ａ〜７０ｄは、テーブル本体５６をプレス成形によって形成する際、ベース部６０の上面に対して所定高さだけ突出するように形成され、その上部にワーク（搬送物）Ｗ（図７及び図１０参照）が載置される。そして、取付座７０ａ〜７０ｄの上面は、例えば、テーブル本体５６の焼入れが完了した後に、研削加工等によってベース部６０と平行な平面状に形成され、複数の取付座７０ａ〜７０ｄの間における平面度が確保される。
【００３４】
換言すれば、プレス成形によって形成された複数の取付座７０ａ〜７０ｄが、研削加工等によって略同一の平面度を有するように加工されることにより、前記取付座７０ａ〜７０ｄに載置されるワークＷを安定的に搬送することができる。
【００３５】
また、図４に示されるように、ベース部６０の幅方向に所定間隔離間したワーク保持用孔部６８ｃと６８ｄの間、前記ワーク保持用孔部６８ａと６８ｂの間には、第１及び第２ピン孔７２、７４がそれぞれ形成される。この２つの第１及び第２ピン孔７２、７４は、テーブル本体５６をプレス成形する際に同時に形成され、ベース部６０の長手方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って所定間隔離間して設けられて該ベース部６０を厚さ方向に貫通するように形成される。そして、エンドプレート５８側に設けられた第１ピン孔７２は、断面円形状に形成され、ストッパ機構１８側に設けられた第２ピン孔７４は、ベース部６０の長手方向に沿って長尺な断面長孔状に形成される。
【００３６】
一方、第１及び第２ピン孔７２、７４には、ベース部６０の下面側に臨む内周面に半径内方向に突出した一対の突起部７６がそれぞれ設けられる。この突起部７６は、例えば、ベース部６０の幅方向に沿って対向するように設けられ、且つ、半径内方向に向かって徐々に先細となる断面三角形状に形成される。
【００３７】
そして、第１及び第２ピン孔７２、７４には、スライドテーブル１４の上面に載置されるワークＷの位置決めを行うための位置決めピンＰ１、Ｐ２（図７及び図１０参照）がそれぞれ挿入される。その際、スライドテーブル１４の上面側から挿入された位置決めピンＰ１、Ｐ２は、突起部７６によって係止されるため下方へと落下することが防止される。
【００３８】
すなわち、突起部７６は、第１及び第２ピン孔７２、７４における位置決めピンＰ１、Ｐ２の脱落を防止可能な脱落防止手段として機能する。
【００３９】
一方、テーブル本体５６を構成するベース部６０の一端部には、後述するストッパ機構１８のホルダ部９８を固定するためのボルト７８ａが挿通される一対の第１ボルト孔８０が形成されると共に、他端部には、エンドプレート５８を固定するためのボルト７８ｂが挿通される一対の第２ボルト孔（孔部）８２が形成される。
【００４０】
この第１及び第２ボルト孔８０、８２は、いずれもテーブル本体５６の長手方向と直交する厚さ方向に貫通し、前記テーブル本体５６の上面側から下面側に向かって徐々に縮径する断面テーパ状の円錐部８４と、前記円錐部８４の下部に形成される一定径の孔部８６とからなる。第１及び第２ボルト孔８０、８２は、テーブル本体５６をプレス成形する際に同時に形成される（図５参照）。
【００４１】
一方、ボルト７８ａ、７８ｂは、円錐状に形成された頭部８８と、該頭部８８の端部から延在する軸状のねじ部９０とを有した皿ボルトであり、第１及び第２ボルト孔８０、８２に挿通された際、その頭部８８が円錐部８４に収容されると共に、孔部８６にねじ部９０が挿通されて下方へと突出する。そして、後述するエンドプレート５８及びストッパ機構１８におけるホルダ部９８のねじ孔９１にそれぞれねじ部９０が螺合されることにより、前記テーブル本体５６に対してそれぞれ連結される。
【００４２】
エンドプレート５８は、テーブル本体５６の他端部に固定され、シリンダ本体１２の端面に臨むように設けられると共に、一組のロッド孔９２ａ、９２ｂに挿通されたピストンロッド４２の端部がそれぞれ固定される。これにより、エンドプレート５８を含むスライドテーブル１４が、ピストンロッド４２と共にシリンダ本体１２の長手方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って変位することとなる。
【００４３】
また、エンドプレート５８には、一方のロッド孔９２ａと他方のロッド孔９２ｂとの間となる位置に、ダンパ９４の装着されるダンパ装着孔９６が開口している。例えば、ゴム等の弾性材料からなるダンパ９４が、シリンダ本体１２側となるエンドプレート５８の他側面側からダンパ装着孔９６に装着された際、その端部が拡径すると共に前記他側面から突出する。
【００４４】
ストッパ機構１８は、テーブル本体５６における一端部の下面に設けられるホルダ部９８と、前記ホルダ部９８に対して螺合されるストッパボルト１００と、前記ストッパボルト１００の進退動作を規制するロックナット１０２とを有し、シリンダ本体１２に設けられたガイド機構１６の端面に臨むように設けられる。
【００４５】
ホルダ部９８は、ブロック状に形成され、スライドテーブル１４を構成するテーブル本体５６のベース部６０に対してボルト７８ｂで上方から固定される。ホルダ部９８の略中央部には、ストッパボルト１００が軸線方向に沿って進退自在に螺合されている。ストッパボルト１００は、例えば、外周面にねじの刻設された軸状のスタッドボルトからなり、そのホルダ部９８の端面から突出した部位にロックナット１０２が螺合される。
【００４６】
そして、ストッパボルト１００をホルダ部９８に対して螺回させることにより、該ストッパボルト１００が軸線方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って変位し、ガイド機構１６に接近・離間する。例えば、ストッパボルト１００を螺回させ所定長さだけガイド機構１６側（矢印Ａ方向）へと突出させた後、ロックナット１０２を螺回することにより移動させ前記ホルダ部９８の側面に当接させることにより、前記ストッパボルト１００の進退動作が規制される。
【００４７】
ガイド機構１６は、図６、図７〜図１０に示されるように、幅広扁平状のガイドブロック３４と、該ガイドブロック３４に設けられ、ボール６４を循環させる一対のボール循環部材１０４ａ、１０４ｂと、前記ガイドブロック３４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カバー１０６と、前記カバー１０６の表面をそれぞれ覆う一組のカバープレート１０８とを含む。なお、カバー１０６は、ガイドブロック３４の両端面を覆うように装着される。
【００４８】
ガイドブロック３４の両側面には、長手方向に沿って第２ボール案内溝（第１循環通路）１１０が形成され、前記第２ボール案内溝１１０に近接する部位には、ボール循環部材１０４ａ、１０４ｂの挿入される一対の装着溝１１２ａ、１１２ｂが長手方向に沿って貫通している。第２ボール案内溝１１０は、断面半円状に形成され、ガイド機構１６の上部にスライドテーブル１４が配置された際、第１ボール案内溝６６と対向する位置に形成される。
【００４９】
装着溝１１２ａ、１１２ｂは、ガイドブロック３４の下面に形成され、その内部にボール循環部材１０４ａ、１０４ｂが設けられる。このボール循環部材１０４ａ、１０４ｂの内部には、ボール６４の循環するボール循環孔１１４が貫通すると共に、その両端部には、前記ボール６４の循環方向を反転させる一組の反転部１１６ａ、１１６ｂがそれぞれ設けられる。これにより、ボール循環部材１０４ａ、１０４ｂのボール循環孔１１４、スライドテーブル１４の第１ボール案内溝６６及びガイドブロック３４の第２ボール案内溝１１０によって環状で連続するボール循環通路が形成され、複数のボール６４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１４をガイド機構１６に沿って円滑に往復動作させる。
【００５０】
本発明の実施の形態に係るリニアアクチュエータ１０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。
【００５１】
先ず、図示しない圧力流体供給源から圧力流体を第１ポート２６へと導入する。この場合、第２ポート２８は、図示しない切換弁の操作下に大気開放状態としておく。
【００５２】
この第１ポート２６に供給された圧力流体は、一方の貫通孔３０ａへ供給されると共に、接続通路５５を通じて他方の貫通孔３０ｂへと供給され、ピストン４０をロッドホルダ５２側（矢印Ａ方向）に向かって押圧する。これにより、ピストン４０に連結されたピストンロッド４２と共に、スライドテーブル１４がシリンダ本体１２から離間する方向へと変位する。
【００５３】
この際、ガイド機構１６を構成するボール６４が、スライドテーブル１４の変位に伴ってボール循環通路に沿って転動することにより、前記スライドテーブル１４が前記ガイド機構１６によって軸線方向に沿って案内される。
【００５４】
そして、スライドテーブル１４の一端部に設けられたストッパボルト１００の端部が、ガイド機構１６を構成するガイドブロック３４の端面に当接することにより、前記スライドテーブル１４の変位が停止した変位終端位置となる。
【００５５】
このストッパ機構１８は、ロックナット１０２を緩め、ストッパボルト１００の進退動作を可能とした後、該ストッパボルト１００を螺回させてホルダ部９８の端面からの突出量を調整することにより、スライドテーブル１４の変位量を調整することが可能である。
【００５６】
一方、上述した変位終端位置からスライドテーブル１４を前記とは反対方向に変位させる場合には、第１ポート２６に供給されていた圧力流体を第２ポート２８に対して供給すると共に、前記第１ポート２６を大気開放状態とする。これにより、第２ポート２８から一対の貫通孔３０ａ、３０ｂへと供給された圧力流体によってピストン４０がロッドホルダ５２から離間する方向（矢印Ｂ方向）へと変位し、該ピストン４０と共にピストンロッド４２を介してスライドテーブル１４がシリンダ本体１２に接近する方向へと変位する。そして、スライドテーブル１４を構成するエンドプレート５８に設けられたダンパ９４が、シリンダ本体１２の端面に当接することにより初期位置へと復帰する。
【００５７】
以上のように、本実施の形態では、リニアアクチュエータ１０において、スライドテーブル１４を構成するテーブル本体５６を、例えば、金属製材料からなるプレート材からプレス成形して形成する際に、ワークＷを載置可能な複数の取付座７０ａ〜７０ｄを凸状に形成することが可能となる。その結果、テーブル本体５６を形成する際に、同時に複数の取付座７０ａ〜７０ｄを形成することができ、スライドテーブル１４を含むリニアアクチュエータ１０における製造コストの低減を図ることができる。
【００５８】
また、テーブル本体５６のベース部６０に対して突出した取付座７０ａ〜７０ｄを設け、その上面を加工することによって平面度を確保することにより、前記取付座７０ａ〜７０ｄを設けることなく前記ベース部６０の全体に加工を行って平面度を確保する場合と比較し、前記平面度を高精度に維持することができる。その結果、このように形成された複数の取付座７０ａ〜７０ｄに対して研削等の加工を施すことにより確実且つ容易に平面度を確保することができるため、それに伴って、スライドテーブル１４の上面にワークＷを安定的に載置して搬送することができる。
【００５９】
さらに、テーブル本体５６を、例えば、炭素含有率が０．５５〜０．６５％であるマルテンサイト系ステンレス鋼から形成し、且つ、プレス成形が行われた後に加熱して窒素ガスで冷却する焼入れ処理を行うことにより、前記テーブル本体５６の硬度を、ロックウェル硬度のＣ−スケールでの数値（ＨRＣ）で５８〜６２の範囲内とすることができ、それに伴って、該テーブル本体５６を高剛性に維持することができる。その結果、テーブル本体５６を含むスライドテーブル１４の強度を向上させて変形を抑制することができる。
【００６０】
詳細には、マルテンサイト系ステンレス鋼を用いることにより、焼入れ時において窒素ガスにより冷却が可能となり、しかも、焼入れを行った際の変形を抑制することができる。また、上述したマルテンサイト系ステンレス鋼の炭素含有率が０．５５％以下である場合、焼入れ時における硬度が不足し、一方、前記炭素含有率が０．６５％以上である場合には、プレス成形を行う際の曲げ加工が困難となってしまう。さらに、テーブル本体５６の硬度を、ＨRＣ５８以下とした場合には、ボール６４が転動する第１ボール案内溝６６の摩耗が多くなり、前記テーブル本体５６の耐久性が低下してしまうことが懸念される。すなわち、テーブル本体５６の硬度は、ボール６４の転動する第１ボール案内溝６６に必要とされる強度に基づいて設定されている。
【００６１】
さらにまた、テーブル本体５６は、その素材となるマルテンサイト系ステンレス鋼を、冷間圧延で製造されたものが用いられる。熱間圧延で製造された素材と比較し、その厚さ寸法のばらつきが少なく、テーブル本体５６を成形した際に高精度に寸法管理することができる。
【００６２】
またさらに、スライドテーブル１４を構成するテーブル本体５６とエンドプレート５８とを連結するために、皿ボルトを用いることにより、該皿ボルトの頭部８８が収容されるボルト穴を前記テーブル本体５６に対してプレス成形で容易に形成することができる。そのため、薄板状に形成され、座グリ加工の困難なテーブル本体５６に対して容易にボルト穴を形成することができて好適である。
【００６３】
また、第１及び第２ピン孔７２、７４の内周面に突起部７６をそれぞれ形成しているため、スライドテーブル１４に載置されるワークＷを位置決めするための位置決めピンＰ１、Ｐ２を上方から挿入した際、該位置決めピンＰ１、Ｐ２が前記突起部７６に係止されて脱落することが阻止される。そのため、第１及び第２ピン孔７２、７４を介してワークＷをスライドテーブル１４に確実且つ高精度に位置決めすることが可能となる。
【００６４】
さらに、テーブル本体５６をプレス成形する際、取付座７０ａ〜７０ｄ、第１及び第２ボルト孔８０、８２、第１及び第２ピン孔７２、７４、第１ボール案内溝６６を同時に形成することができるため、それぞれを加工によって別個に形成する場合と比較し、前記テーブル本体５６を含むスライドテーブル１４の製造工程を短縮することが可能となる。この場合、第１ボール案内溝６６の断面形状を、例えば、半円状とすることによってプレス成形時に形成しやすく好適である。
【００６５】
なお、上述した本実施の形態に係るリニアアクチュエータ１０のスライドテーブル１４では、ワーク保持用孔部６８ａ〜６８ｄを中心として互いに所定間隔離間した４つの取付座７０ａ〜７０ｄが設けられる構成について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、図１１に示されるように、スライドテーブル１２０の長手方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿った２つのワーク保持用孔部６８ａと６８ｃ、６８ｂと６８ｄを繋ぐように長尺な取付座（載置部）１２２ａ、１２２ｂを設けるようにしてもよい。なお、この場合、取付座１２２ａ、１２２ｂは、スライドテーブル１２０の長手方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って平行に２本設けられる。
【００６６】
このような構成とすることにより、スライドテーブル１２０において取付座１２２ａ、１２２ｂの表面積を大きく確保することができ、それに伴って、ワークと前記取付座１２２ａ、１２２ｂとの接触面積を大きくすることが可能となる。その結果、取付座１２２ａ、１２２ｂに載置されるワークをより一層安定して搬送することが可能となる。
【００６７】
すなわち、取付座７０ａ〜７０ｄ、１２２ａ、１２２ｂは、スライドテーブル１４、１２０をプレス成形する際、同時に形成することができるため、例えば、搬送するワークの形状、大きさ及び重量等に応じて所望の形状、数量等で取付座を形成すればよい。
【００６８】
また、上述した本実施の形態に係るリニアアクチュエータ１０は、スライドテーブル１４、１２０の第１ボール案内溝６６と、ガイド機構１６を構成するガイドブロック３４の第２ボール案内溝１１０及びボール循環部材１０４ａ、１０４ｂを介してボール６４を循環させながら前記スライドテーブル１４、１２０を変位させる無限循環タイプのものについて説明しているが、これに限定されるものではない。例えば、前記スライドテーブル１４、１２０を備えるリニアアクチュエータは、ボール６４が、該スライドテーブル１４、１２０とガイドブロック３４との間に形成された溝部に沿って直線的に配置された有限タイプのものであってもよい。このリニアアクチュエータの場合、ボール６４が、溝部に沿って直線的に移動するのみで循環することがない構成となっている。
【００６９】
なお、本発明に係るリニアアクチュエータは、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００７０】
１０…リニアアクチュエータ １２…シリンダ本体
１４、１２０…スライドテーブル １６…ガイド機構
１８…ストッパ機構 ３０ａ、３０ｂ…貫通孔
３４…ガイドブロック ４０…ピストン
４４…シリンダ機構 ４８…シリンダ室
５６…テーブル本体 ５８…エンドプレート
６０…ベース部 ６２ａ、６２ｂ…ガイド壁
６４…ボール ６６…第１ボール案内溝
６８ａ〜６８ｄ…ワーク保持用孔部
７０ａ〜７０ｄ、１２２ａ、１２２ｂ…取付座
７２…第１ピン孔 ７４…第２ピン孔
７６…突起部 ７８ａ、７８ｂ…ボルト
８０…第１ボルト孔 ８２…第２ボルト孔
９８…ホルダ部 １００…ストッパボルト
１０２…ロックナット １０４ａ、１０４ｂ…ボール循環部材
１１０…第２ボール案内溝 １１４…ボール循環孔
【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において、
前記流体出入ポートと連通し、前記圧力流体の導入されるシリンダ室を有したシリンダ本体と、
前記シリンダ本体と略平行に設けられるベース部と、該ベース部に対して突出して搬送物の載置される載置部とを有し、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を有し、前記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、
を備え、
前記スライドテーブルがプレス成形によって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、
前記スライドテーブルは、炭素含有量０．５５〜０．６５％のマルテンサイト系ステンレスで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３】
請求項１又は２記載のリニアアクチュエータにおいて、
前記スライドテーブルは、焼き入れのなされた焼入れ材からなり、その硬度が、ロックウェル硬度のＣ−スケールでの数値（ＨRＣ）で５８〜６２の範囲内となるように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４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のリニアアクチュエータにおいて、
前記スライドテーブルには、搬送物に装着される位置決め部材の挿入される位置決め孔を有し、前記位置決め孔には、前記位置決め部材の脱落を防止するための脱落防止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。
【請求項５】
請求項４記載のリニアアクチュエータにおいて、
前記脱落防止手段は、前記位置決め孔の内周面において半径内方向に突出した突起部であることを特徴とするリニアアクチュエータ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のリニアアクチュエータにおいて、
ピストンロッドを介して前記シリンダ室に変位自在に設けられたピストンと連結されるエンドプレートを備え、前記エンドプレートが前記スライドテーブルに対して締結部材で連結され、該スライドテーブルには、前記締結部材の挿通され収容される孔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７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のリニアアクチュエータにおいて、
前記スライドテーブルには、前記シリンダ本体に取り付けられ、複数のボールの転動作用下に循環する第１循環通路が形成されたガイド機構に臨む側面に、前記ボールの転動する第２循環通路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８】
請求項７記載のリニアアクチュエータにおいて、
前記第２循環通路は、前記ボールが当接する断面円弧状に窪んで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において、
前記流体出入ポートと連通し、前記圧力流体の導入されるシリンダ室を有したシリンダ本体と、
前記シリンダ本体と略平行に設けられるベース部と、該ベース部に対して突出して搬送物の載置される載置部とを有し、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を有し、前記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、
を備え、
前記スライドテーブルがプレス成形によって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、
前記スライドテーブルは、炭素含有量０．５５〜０．６５％のマルテンサイト系ステンレスで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３】
請求項１又は２記載のリニアアクチュエータにおいて、
前記スライドテーブルは、焼き入れのなされた焼入れ材からなり、その硬度が、ロックウェル硬度のＣ−スケールでの数値（ＨRＣ）で５８〜６２の範囲内となるように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４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のリニアアクチュエータにおいて、
前記スライドテーブルには、搬送物に装着される位置決め部材の挿入される位置決め孔を有し、前記位置決め孔には、前記位置決め部材の脱落を防止するための脱落防止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。
【請求項５】
請求項４記載のリニアアクチュエータにおいて、
前記脱落防止手段は、前記位置決め孔の内周面において半径内方向に突出した突起部であることを特徴とするリニアアクチュエータ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のリニアアクチュエータにおいて、
ピストンロッドを介して前記シリンダ室に変位自在に設けられたピストンと連結されるエンドプレートを備え、前記エンドプレートが前記スライドテーブルに対して締結部材で連結され、該スライドテーブルには、前記締結部材の挿通され収容される孔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７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のリニアアクチュエータにおいて、
前記スライドテーブルには、前記シリンダ本体に取り付けられ、複数のボールの転動作用下に循環する第１循環通路が形成されたガイド機構に臨む側面に、前記ボールの転動する第２循環通路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８】
請求項７記載のリニアアクチュエータにおいて、
前記第２循環通路は、前記ボールが当接する断面円弧状に窪んで形成されることを特徴とするリニアアクチュエータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−２２０４０３（Ｐ２０１１−２２０４０３Ａ）
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８８５４６（Ｐ２０１０−８８５４６）
【出願日】平成２２年４月７日（２０１０．４．７）
【出願人】（０００１０２５１１）ＳＭＣ株式会社 (344)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月７日（２０１０．４．７）
【出願人】（０００１０２５１１）ＳＭＣ株式会社 (344)
【Ｆターム（参考）】
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