リニアアクチュエータ
【課題】ガイドレールとガイドブロックとの間のガタが解消され、可動体の高い位置精度を得ることが可能であり、その上簡単な構成によって小型かつ安価に実現できるリニアアクチュエータを提供する。
【解決手段】左右の分割ブロック３７，３８の傾斜面３７ａ，３８ａをガイドレール６の左右の傾斜面６ｃ、６ｄに当接させる。少なくとも一方または双方の分割ブロック３７，３８の可動体側対向面３７ｂ，３８ｂをガイドレール６の端面６ｂに当接させて分割ブロック３７，３８をガイドレール６に組み合わせる。左右の分割ブロック３７，３８どうしの間隔を調整することにより、ガイドレール６の摺動面６ｂ，６ｃ、６ｄと分割ブロック３７，３８の摺動面３７ｂ，３８ｂ，３７ａ，３８ａとの隙間を調整する。各分割ブロック３７，３８を可動体５にねじ式固定具４０，４１により固定する。
【解決手段】左右の分割ブロック３７，３８の傾斜面３７ａ，３８ａをガイドレール６の左右の傾斜面６ｃ、６ｄに当接させる。少なくとも一方または双方の分割ブロック３７，３８の可動体側対向面３７ｂ，３８ｂをガイドレール６の端面６ｂに当接させて分割ブロック３７，３８をガイドレール６に組み合わせる。左右の分割ブロック３７，３８どうしの間隔を調整することにより、ガイドレール６の摺動面６ｂ，６ｃ、６ｄと分割ブロック３７，３８の摺動面３７ｂ，３８ｂ，３７ａ，３８ａとの隙間を調整する。各分割ブロック３７，３８を可動体５にねじ式固定具４０，４１により固定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータ本体内にピストン等の駆動体を往復移動可能に収容し、アクチュエータ本体にガイドレールを設け、駆動体に連結されたテーブル等の可動体をガイドレールに沿って移動可能に取付けたリニアアクチュエータに係わり、特にガイドレールと可動体との間の隙間調整構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
リニアアクチュエータには、空気等の流体圧によりピストンを往復動作させる流体圧シリンダや、電磁力を利用して駆動体としてのマグネットを往復移動させる電磁式アクチュエータや、モータを利用した電動式アクチュエータがある。
【０００３】
特許文献１、２には、このリニアアクチュエータに類するものとして、空気圧を利用してワーク等を取付けたり移動させたりするテーブルを往復移動させるテーブルシリンダが開示されている。このテーブルシリンダは、シリンダ本体内に設けたピストン室内にピストンを収容し、このピストンに連結したピストンロッドに、ワーク等を取付けるためのテーブルを固定して構成される。
【０００４】
この特許文献１，２に記載のテーブルシリンダは、テーブルを案内するため、シリンダ本体にガイドレールを固定し、このガイドレールに摺動自在に嵌める溝を有するガイドブロックをテーブルに取付けている。
【０００５】
従来の他のテーブルシリンダとして、テーブルに設けるガイドブロックに、ガイドレールに転動可能に接触する球体を有する球軸受を取付けたものもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開平５−２２８０８号公報
【特許文献２】特開平１０−６１６１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１，２に記載のように、シリンダ本体にガイドレールを設け、このガイドレールに摺動可能に嵌めるガイドブロックをテーブルに設けた従来構成によれば、ガイドレールとガイドブロックとの間にガタが発生し易く、可動体であるテーブルの高い位置精度を得ることが難しい。また、ガタを減少させるためには、摺動面を研磨により加工する必要があり、製造コストを上昇させてしまう。
【０００８】
一方、可動体であるテーブルに設けるガイドブロックに球軸受を用いたものは、球軸受が多数の部品を組み合わせたものであるため、部品点数が多くなり、コストがかかる。
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑み、ガイドレールとガイドブロックとの間のガタが解消され、可動体の高い位置精度を得ることが可能であり、その上簡単な構成によって小型かつ安価に実現できる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】
【００１０】
本発明のリニアアクチュエータは、アクチュエータ本体に駆動体を収容し、前記駆動体に可動体を連結し、前記アクチュエータ本体にガイドレールを設け、前記可動体に、前記ガイドレールに摺動可能に嵌合するガイドブロックを設けたリニアアクチュエータにおいて、
前記ガイドレールの前記ガイドブロックに対向するガイド面を、前記可動体側の端面と、この端面とアクチュエータ本体との間の左右の面とにより形成すると共に、前記左右の面はアクチュエータ本体から離れるほど左右の面間の間隔が拡大される傾斜面に形成し、
前記ガイドブロックを左右の分割ブロックにより構成し、
前記左右の分割ブロックに、それぞれ対向する左側または右側の前記傾斜面に当接する傾斜面を設けると共に、少なくとも一方の分割ブロックに前記端面に対向する可動体側対向面を設け、
前記左右の分割ブロックの傾斜面を前記ガイドレールの左右の傾斜面に当接させると共に、少なくとも一方の分割ブロックの前記可動体側対向面を前記ガイドレールの前記端面に当接させて前記分割ブロックを前記ガイドレールに組み合わせ、前記左右の分割ブロックどうしの間隔を調整することにより、前記ガイドレールと前記分割ブロックとの隙間を調整して前記各分割ブロックを前記可動体にねじ式固定具により固定する構造を有することを特徴とする。
【００１１】
また本発明のリニアアクチュエータは、前記リニアアクチュエータにおいて、
前記左右の分割ブロックは左右対称形をなし、前記左右の分割ブロックを、それぞれ別個のねじ式固定具により前記可動体に固定する構造を有することを特徴とする。
【００１２】
また本発明のリニアアクチュエータは、前記リニアアクチュエータにおいて、
前記左右の分割ブロックのうちの一方の分割ブロックは、前記ガイドレールの端面に当接する可動体側対向面を形成した板状部を有し、
他方の分割ブロックは、前記一方の分割ブロックの板状部に重ねる板状部を有し、
前記一方の分割ブロックの前記板状部に前記他方の分割ブロックを重ね、この重ねた板状部を前記端面と前記可動体との間に介在させて共通のねじ式固定具によりこれらの分割ブロックを前記可動体に固定する構造を有することを特徴とする。
【００１３】
また本発明のリニアアクチュエータは、アクチュエータ本体に駆動体を収容し、前記駆動体に可動体を連結し、前記アクチュエータ本体にガイドレールを設け、前記可動体に、前記ガイドレールに摺動可能に嵌合するガイドブロックを設けたリニアアクチュエータにおいて、
前記ガイドレールの前記ガイドブロックに対向するガイド面を、前記可動体側の端面と、この端面とアクチュエータ本体との間の左右の面とにより形成すると共に、前記左右の面はアクチュエータ本体から離れるほど左右の面間の間隔が拡大される傾斜面に形成し、
前記ガイドブロックを左右の分割ブロックにより構成し、
前記左右の分割ブロックに、前記ガイドレールの左側または右側の前記傾斜面にそれぞれ対向する傾斜面を設けると共に、少なくとも一方の分割ブロックに前記端面に対向する可動体側対向面を設け、
前記ガイドレールの前記傾斜面および前記端面にガイドレールの軸線方向に長い凸部または凹部を設け、前記分割ブロックに前記凸部または凹部に摺動可能に嵌まる凹部または凸部を設けたことを特徴とする。
【００１４】
また本発明のリニアアクチュエータは、前記駆動体がピストンであって、前記ピストンに連結されるピストンロッドを有し、前記可動体が前記ピストンロッドに連結されるＬ字形のテーブルでなるテーブルシリンダであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、左右の分割ブロック間の間隔を調整することにより、ガイドレールの摺動面と分割ブロックの摺動面との隙間の調整が可能となる。このため、ガイドレールとガイドブロックとの間のガタが解消され、可動体の高い位置精度を得ることが可能となる。また、本発明は、ガイドブロックを分割し、分割ブロック間の位置調整によってガイドブロックの摺動面とガイドレールとの隙間の調整が可能となるので、ガイドブロックとして玉軸受を設ける場合に比較して部品点数が少なくなり、小型化が可能となる。また、玉軸受を使用する場合に比較して部品点数が少ない上、隙間調整のための摺動面の研磨も必要としないため、リニアアクチュエータを安価に提供できる。
【００１６】
本発明において、左右の分割ブロックを左右対称形とし、それぞれ別個の固定具により前記可動体に固定される構造とすれば、左右の分割ブロックとして共通の形状のものを用いることができ、製造価格の低下に寄与する。また、左右の分割ブロックを対称形に形成すれば、一方の分割ブロックを可動体に固定した後、他方の分割ブロックを可動体に固定することによってリニアアクチュエータを構成することができ、組立が容易となる。
【００１７】
本発明において、一方の分割ブロックの前記板状部に前記他方の分割ブロックの板状部を重ね、この互いに重ねた板状部を前記端面と前記可動体との間に介在させて共通のねじ式固定具によりこれらの分割ブロックを前記可動体に固定する構造とすれば、ねじ式固定具を取付けるためのスペースが狭くてすむため、リニアアクチュエータのさらなる小型化に寄与することができる。
【００１８】
本発明において、ガイドレールにガイドレールの軸線方向に長い凸部または凹部を設け、分割ブロックに前記凸部または凹部に嵌まる凹部または凸部を設けた構造とすれば、ガイドレールと分割ブロックとの接触面積が狭くなり、ガイドレールに対する分割ブロックの摺動抵抗が小さくなるので、可動体のより円滑な移動が可能となる。
【００１９】
本発明は、リニアアクチュエータがテーブルシリンダである場合により好適に適用できる。すなわち、テーブルシリンダは、シリンダ本体からピストンロッドが突出し、駆動体であるピストンからガイドブロックに至る距離が長くなり、テーブルの移動に伴う位置ずれが発生しやすくなる。しかし本発明による分割ブロックとガイドレールとの位置調整機構を採用することにより、この位置ずれを良好に抑制することができ、テーブルの位置精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明のリニアアクチュエータの一実施の形態を示す斜視図である。
【図２】本実施の形態のリニアアクチュエータを図１の反対側から見た斜視図である。
【図３】本実施の形態のリニアアクチュエータの側面図である。
【図４】図３のＥ−Ｅ断面図である。
【図５】本実施の形態のリニアアクチュエータの底面図である。
【図６】図３の一部拡大図である。
【図７】本発明のリニアアクチュエータの他の実施の形態を示す側面図である。
【図８】本発明のリニアアクチュエータの他の実施の形態をさらに示す側面図である。
【図９】本発明のリニアアクチュエータの他の実施の形態をさらに示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は本発明のリニアアクチュエータの一実施の形態を示す斜視図、図２はこのリニアアクチュエータを図１の反対側から見た斜視図である。また、図３は本実施の形態のリニアアクチュエータの側面図、図４は図３のＥ−Ｅ断面図、図５このリニアアクチュエータの底面図、図６は図３の一部拡大図である。この実施の形態においては、リニアアクチュエータがテーブルシリンダである場合について示している。
【００２２】
このテーブルシリンダは、図１〜図４に示すようにリニアアクチュエータ本体として構成されたシリンダ本体１と、図４に示すようにこのシリンダ本体１内に設けたシリンダ室２と、このシリンダ室２に摺動可能に収容した駆動体としてのピストン３と、このピストン３に連結し、シリンダ本体１の片面から突出したピストンロッド４と、このピストンロッド４に取付けられた可動体としてのテーブル５と、シリンダ本体１に固定されたガイドレール６と、テーブル５に固定されると共に、ガイドレール６に摺動可能に嵌合されたガイドブロック７とからなる。
【００２３】
シリンダ本体１には、このシリンダを用いる装置（図示せず）に取付けるために貫通して設けた取付け孔８を有する。このシリンダは、この取付け孔８と装置に設けた取付け孔にボルトを貫通してそのボルトにナットを螺合し締結することにより、装置に取付けられる。この取付け孔８は内部に雌ねじ溝を設けたものとして、その雌ねじ溝に螺合するねじ式固定具（ボルトまたはねじ）により装置に取付ける構造としてもよい。
【００２４】
図１、図３、図４に示すように、シリンダ本体１のピストンロッド４が突出する側の反対側の面にも、このシリンダを取付ける装置にこのシリンダをねじ式固定具によって取付けるためのねじ孔９を有する。また、図４、図５に示すように、シリンダ本体１の底面（なお、本明細書においては、説明の容易化のため、ガイドレール６の取付け側を上とし、その反対側を下として説明するが、これはこのシリンダを取付ける際の上下関係を意味するものではない。）にも、装置にこのシリンダをねじ式固定具によって取付けるためのねじ孔１０を有する。このように３面に取付け孔８やねじ孔９，１０を設ける理由は、このシリンダの使用箇所の機器の配置に応じて好適な状態でこのシリンダを取付けるためである。
【００２５】
シリンダ本体１の正面および背面には、ピストン３の位置検出用の位置センサ（図示せず）を取付けるための取付け溝１１をそれぞれの面に２箇所ずつ形成している。このように取付け溝１１を正面、背面にそれぞれ２箇所ずつ形成している理由は、このシリンダの使用箇所の機器配置に応じて好適な状態で位置センサや信号線の配線を行なうためである。
【００２６】
図４に示すように、ピストン３は、環状のピストン素体３ａと円筒状のピストン素体３ｂとを組み合わせ、これらの素体３ａ，３ｂに挿通する頭付きねじロッド１３をピストンロッド４の端部に設けたねじ孔（図示せず）に螺合してピストンロッド４に結合される。１４は円筒状のピストン素体３ｂの外周に設けた磁石であり、この磁石１４は、前記取付け溝１１に設ける位置センサによりピストン３の位置を検出するために設けたものである。またこのピストン素体３ｂの外周には、シリンダ室２をピストン３により画成するヘッド室２ａとロッド室２ｂとの間の気密性を保持するためのゴム製のパッキング１５を設ける。ピストン素体３ａには後述のロッドカバー１９にピストン３が当接した際の衝撃を緩和するためのゴムや合成樹脂製のダンパ１６が固着されている。１７はシリンダ室２を塞いでヘッド室２ａを形成するためにシリンダ室２の端部に固定したヘッドカバーである。
【００２７】
１９はシリンダ室２内におけるヘッドカバー１７側端部の反対側端部に取付けられた円筒状のロッドカバーである。２０はこのロッドカバー１９の抜け止めのため、シリンダ室２の内壁に設けた溝２１に周囲を嵌着して設けた止めリングである。２２はピストンロッド４とロッドカバー１９の内周との間の気密性を保持するためのゴム製パッキング、２３はロッドカバー１９の外周とピストン室２の内壁との間の気密性を保持するためのＯリングである。
【００２８】
図１、図３、図４に示すように、シリンダ本体１のピストンロッド４の突出側と反対側の面には、ピストン３とヘッドカバー１７との間のヘッド室２ａに連通する圧縮空気出入口ポート２４と、ピストン３とロッドカバー１９との間のロッド室２ｂに連通する圧縮空気出入口ポート２５とが設けられている。また、図４、図５に示すように、シリンダ本体１の底面にも、ヘッド室２ａ、ロッド室２ｂにそれぞれ連通する圧縮空気出入口ポート２６，２７が設けられている。なお、側面側の圧縮空気出入口ポート２４，２５に圧縮空気供給用ホース（図示せず）を接続する場合には底面側のポート２６，２７は栓（図示せず）により閉塞する。また、底面側の圧縮空気出入口ポート２６，２７に圧縮空気供給用ホース（図示せず）を接続する場合には側面側のポート２４，２５は栓（図示せず）により閉塞する。
【００２９】
なおこのようにポート２４〜２７をシリンダ本体１の側面と底面に設けている理由は、このシリンダの使用箇所の機器配置に応じて好適な状態でホースの接続を行なうためである。また、このようなポートはシリンダ本体１の正面や背面に設ける構成としてもよい。
【００３０】
図４に示すように、ピストンロッド４の先端にはテーブル５を取付けるためのねじ溝４ａが加工されている。一方、テーブル５は、ピストンロッド４に対して垂直をなす垂直部５ａと、この垂直部５ａに対して直角をなす水平部５ｂとからなり、全体としてＬ字形をなす。このテーブル５の垂直部５ａに取付け孔２８を設け、この取付け孔２８にピストンロッド４の先端のねじ溝４ａの形成部を挿通し、ねじ溝４ａの形成部に螺合するナット２９，３０によりこの垂直部５ａを挟持し締結することにより、テーブル５がピストンロッド４に固定される。
【００３１】
本実施の形態のガイドレール６は、図３、図６に示すように、下部の取付け部６ａの左右の面を垂直面に形成し、テーブル５側のガイド面である端面６ｂを平面に形成し、左右のガイド面をテーブル５側が拡大された傾斜面６ｃ，６ｄに形成している。また、端面６ｂの左右幅方向の中央部には、このガイドレール６をシリンダ本体１に固定するためのねじ式固定具３３の頭部３３ａを収容するための溝６ｅをガイドレール６の全長にわたって形成している。なお、この頭部３３ａを収容するため、溝６ｅの代わりに頭部３３ａの直径および厚みよりそれぞれ内径および深さがやや大きな凹部を設けてもよい。
【００３２】
また、ガイドレール６には、この溝６ｅからガイドレール６の底面にわたって貫通した複数の取付け孔６ｆを設ける。一方、シリンダ本体１の上面にはガイドレール６の取付け溝３４を形成し、この取付け溝３４には、ねじ式固定具３３を螺合するねじ孔３５を取付け孔６ｆと同じピッチで複数設ける。このガイドレール６は、その軸線方向に対して垂直をなす方向の断面形状が左右対称形をなす。
【００３３】
このガイドレール６は、その下部の取付け部６ａをシリンダ本体１の取付け溝３４に入れ、ねじ式固定具３３をガイドレール６に設けた取付け孔６ｆに挿通すると共に、ねじ式固定具３３の頭部３３ａを溝６ｅに収容し、シリンダ本体１に設けたねじ孔３５にこの固定具３３を螺合し締結することにより、シリンダ本体１に固定される。
【００３４】
図１、図３、図６に示すように、ガイドブロック７は左右に分割された分割ブロック３７，３８により構成される。これらの分割ブロック３７，３８は、それぞれ前記ガイドレール６の傾斜面６ｃ，６ｄに当接する傾斜面３７ａ，３８ａと、ガイドレール６の端面６ｂに当接する可動体側対向面３７ｂ，３８ｂとを有する。この実施の形態の分割ブロック３７，３８は互いに左右対称形をなす。これらの分割ブロック３７，３８には、テーブル５の水平部５ｂに固定するためのねじ孔３７ｃ，３８ｃを有する。３７ｄ，３８ｄは傾斜面６ｃ，６ｄの一部を凹ませて形成したグリス溜めである。
【００３５】
４０，４１は分割ブロック３７，３８をテーブル５の水平部５ｂに取付けるためのねじ式固定具である。これらのねじ式固定具４０，４１を設けるため、テーブル５の水平部５ｂには、固定具挿通孔４２，４３を設け、これらの固定具挿通孔４２，４３の上部は、ねじ式固定具４０の頭部４０ａ，４１ａを収容するための拡大された凹部４２ａ，４３ａを形成している。水平部５ｂに設ける固定具挿通孔４２，４３の内径は、ねじ式固定具４２，４３の直径よりやや大きく形成されている。
【００３６】
このテーブルシリンダにおいては、ピストンロッド４にテーブル５を取付けた後、図３に示すように、左右の分割ブロック３７，３８をシリンダ本体１のガイドレール６の左右両側からシリンダ本体１とガイドレール５の水平部５ｂとの間に入れる。そして、ねじ式固定具４０，４１を水平部５ｂに設けた固定具挿通孔４２，４３に挿通してそれぞれ分割ブロック３７，３８のねじ孔３７ｃ、３８ｃに螺合し締結することにより、ガイドレール６に分割ブロック３７，３８の左右に摺動可能に嵌合する。
【００３７】
ここで、固定具挿通孔４２，４３の内径を、ねじ式固定具４０，４１の直径より大きくしているので、分割ブロック３７，３８の左右の取付け位置が調整可能である。また、ピストンロッド４やテーブル５の持つ弾性や結合部に存在する多少のガタにより、テーブル５の水平部５ｂの多少の変位は可能である。このため、分割ブロック３７，３８の左右位置を調整してこれらの傾斜面３７ａ，３８ａをガイドレール６の傾斜面６ｃ，６ｄに当接させ、分割ブロック３７，３８をガイドレール６に押し付けると、分割ブロック３７，３８の傾斜面３７ａ，３８ａがガイドレール６の傾斜面６ｃ、６ｄの下に潜り込む。そして分割ブロック３７，３８の可動体側対向面３７ｂ，３８ｂがガイドレール６の端面６ｂにも近接する。
【００３８】
このようにガイドレール６の傾斜面６ｃ、６ｄと分割ブロック３７，３８の傾斜面３７ａ，３８ａが対向し、ガイドレール６の端面６ｂと分割ブロック３７，３８の可動体側対向面３７ｂ、３８ｂが対向する構造とすることにより、例えばこの分割ブロック３７，３８の可動体側対向面３７ｂ，３８ｂとガイドレール６の端面６ｂとの隙間、および分割ブロック３７，３８の傾斜面３７ａ，３８ａとガイドレール６の傾斜面６ｃ、６ｄとの隙間が好適な値、例えば０．０１ｍｍ前後となるように調整した状態でねじ式固定具４０，４１によって分割ブロック３７，３８をテーブル５の水平部５ｂに固定することができる。なお、分割ブロック３７，３８の可動体側対向面３７ｂ，３８ｂとガイドレール６の端面６ｂとの隙間、および分割ブロック３７，３８の傾斜面３７ａ，３８ａとガイドレール６の傾斜面６ｃ、６ｄとの隙間は、分割ブロック３７，３８を固定するねじ式固定具４０，４１の直径と固定具挿通孔４２，４３の内径との相違よりはるかに小さい値であるから、前記隙間の調整が可能となる。
【００３９】
このように、分割ブロック３７，３８の間隔を調整することにより、可動体側対向面３７ｂ，３８ｂをガイドレール６の端面６ｂに近接させる度合、および分割ブロック３７，３８の傾斜面３７ａ，３８ａをガイドレール６の傾斜面６ｃ、６ｄに近接させる度合を調整することにより、分割ブロック３７，３８とガイドレール６との隙間の調整を行なうことができ、微小隙間が形成できる。このため、ガイドレール６とガイドブロック７との間のガタが解消され、テーブル５の高い位置精度を得ることが可能となる。
【００４０】
また、ガイドブロック７を分割ブロック３７，３８に分割し、分割ブロック３７，３８間の位置調整によって分割ブロック３７，３８の摺動面３７ａ，３８ａおよび３７ｂ，３８ｂとガイドレール６の摺動面６ｃ，６ｄ，６ｂとの隙間の調整が可能となる構成としたので、玉軸受に比較して部品点数が少なくなり、小型化が可能となる。また、玉軸受を使用する場合に比較して部品点数が少ない上、摺動面の研磨も必要としないため、テーブルシリンダを安価に提供することができる。
【００４１】
また、本実施の形態においては、左右の分割ブロック３７，３８を左右対称形とし、それぞれ別個のねじ式固定具４０，４１によりテーブル５に固定される構造としたので、左右の分割ブロック４０，４１として共通の形状のものを用いることができ、製造価格の低下に寄与する。また、左右の分割ブロック４０，４１を対称形に形成すれば、一方の分割ブロック４０または４１をテーブル５に固定した後、他方の分割ブロック４１または４０をテーブル５に固定することによってテーブルシリンダを構成することができ、組立が容易となる。
【００４２】
図７は本発明の他の実施の形態を示す側面図である。図７において、図６と同じ符号は同様の機能を発揮する部品、部分を示す。図７の実施の形態においては、ガイドレール６の両側面に、両側面の間隔がテーブル５側ほど次第に拡大された傾斜面６ｃ，６ｄを形成すると共に、テーブル５側端面にも、テーブル５側の左右両側面の間隔が縮小された傾斜面６ｇ，６ｈを形成したものである。また、分割ブロック３７，３８の可動体側対向面にも、傾斜面６ｇ，６ｈに当接する傾斜面３７ｅ，３８ｅを形成している。この実施の形態によっても前記実施の形態と同様の効果をあげることができる。
【００４３】
図８は本発明の他の実施の形態を示す側面図である。この実施の形態において、左右の分割ブロック４４，４５においても、前記実施の形態と同様にガイドレール６の両側面の傾斜面６ｃ，６ｄに当接させる傾斜面４４ａ，４５ａを設けている。しかし前記実施の形態と異なるところは、これらの左右の分割ブロック４４，４５のうちの一方の分割ブロック４４にのみ、ガイドレール６の端面６ｂに摺動可能に当接する可動体側対向面４４ｂを設けている。そして、他方の分割ブロック４５には、一方の分割ブロック４４の板状部４４ｃに重ねる板状部４５ｂを設ける。そして一方の分割ブロック４４の板状部４４ｃには、ねじ式固定具４６を螺合するねじ孔４４ｄを有する。また、他方の分割ブロック４５の板状部４５ｂには、ねじ式固定具４６の直径より大きな固定具挿通孔４５ｃを設ける。また、テーブル５の水平部５ｂには、ねじ式固定具４６の直径より大きな固定具挿通孔４７を設け、この固定具挿通孔４７の外端部に、ねじ式固定具４６の頭部４６ａを収容する凹部４７ａを設ける。４４ｅ，４５ｄはそれぞれ分割ブロック４４，４５のガイドレール６との摺動面に設けたグリス溜めである。
【００４４】
この実施の形態においては、分割ブロック４４，４５の傾斜面４４ａ，４５ａをそれぞれガイドレール６の傾斜面６ｃ，６ｄに当接させると共に、一方の分割ブロック４４の可動体側対向面４４ｂのみをガイドレール６の端面６ｂに当接させる。また、一方の分割ブロック４４の板状部４４ｃに他方の分割ブロック４５の板状部４５ｂを重ね、この重ねた板状部４４ｃ，４５ｂをガイドレール６の端面６ｂとテーブル５の水平部５ｂとの間に介在させる。そして共通のねじ式固定具４６をテーブル５の固定具挿通孔４７、分割ブロック４５の固定具挿通孔４５ｃに挿通して分割ブロック４４のねじ孔４４ｄに螺合し締結することより、これらの分割ブロック４４，４５をテーブル５に固定する。この時、ねじ式固定具４６の頭部４６ａはテーブル５の水平部５ｂに設けた凹部４７ａ内に収容される。
【００４５】
この実施の形態においては、分割ブロック４５の固定具挿通孔４５ｃはねじ式固定具４６より大きく形成されているので、分割ブロック４４に対する分割ブロック４５の近接度合を調整し、分割ブロック４４，４５のガイドレール６に対する近接度合すなわち隙間を調整することが可能である。
【００４６】
図８の実施の形態によれば、図６、図７の実施の形態のようにねじ式固定具を２列に設ける必要がなく、ねじ式固定具４６を１列のみ設ければよいため、ねじ式固定具４６を取付けるためのスペースが狭くてすむ。このため、テーブルシリンダのさらなる小型化に寄与することができる。
【００４７】
図９は本発明の他の実施の形態を示す側面図である。この実施の形態においては、図６に示した実施の形態において、ガイドレール６の傾斜面６ｃ，６ｄにガイドレール６の軸線方向に長い凸部６ｉ，６ｊを設け、分割ブロック３７，３８にはこれらの凸部６ｉ，６ｊに摺動可能に嵌合される凹部３７ｆ，３８ｆを設けている。また、ガイドレール６の端面６ｂにもガイドレール６の軸線方向に長い凸部６ｋ，６ｍを設け、分割ブロック３７，３８にはこれらの凸部６ｋ，６ｍに摺動可能に嵌合される凹部３７ｇ，３８ｇを設けている。この実施の形態においては、ガイドレール６の傾斜面６ｃ，６ｄは分割ブロック３７，３８の傾斜面３７ａ，３８ａに接触せず、ガイドレール６の端面６ｂも分割ブロック３７，３８の可動体側対向面３７ｂ，３８ｂに当接しない。
【００４８】
このように、ガイドレール６の凸部６ｉ，６ｊ，６ｋ，６ｍと分割ブロック３７，３８の凹部３７ｆ，３８ｆ，３７ｇ，３８ｇを摺動可能に嵌合する構造とすれば、ガイドレール６と分割ブロック３７，３８との接触面積が狭くなり、ガイドレール６に対する分割ブロック３７，３８の摺動抵抗が小さくなるので、テーブル５のより円滑な移動が可能となる。
【００４９】
なお、図９の構成において、ガイドレール６側に凸部を設けるのではなく、凹部を設け、分割ブロック３７，３８側に凸部を設けてもよい。また、ガイドレール６側に凸部と凹部を設け、分割ブロック３７，３８にこれらに嵌合する凹部と凸部を設けてもよい。さらにこのような凹凸嵌合構造は、図７や図８の実施の形態においても採用することができる。
【００５０】
本発明は、テーブルシリンダ以外に他の流体圧シリンダや、電磁力を利用して駆動体としてのマグネットを往復動作させる電磁式アクチュエータや、モータを利用した電動式アクチュエータに適用することが可能である。特に、テーブルシリンダは、シリンダ本体１からピストンロッド４が突出し、駆動体であるピストン３からガイドブロック７に至る距離が長くなり、テーブル５の移動に伴う位置ずれが発生しやすくなる構成である。このため、本発明による分割ブロック３７，３８あるいは４４，４５とガイドレール６との前述した位置調整機構を採用することにより、この位置ずれを良好に抑制することができ、テーブルの位置精度を高めることができる。
【００５１】
本発明は、上記実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変更、付加が可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１：シリンダ本体、２：シリンダ室、３：ピストン、４：ピストンロッド、５：テーブル、５ａ：垂直部、５ｂ：水平部、６：ガイドレール、６ａ：取付け部、６ｂ：端面、６ｃ，６ｄ：傾斜面、６ｅ：溝、６ｆ：取付け孔、６ｇ，６ｈ：傾斜した端面、６ｉ，６ｊ，６ｋ，６ｍ：凸部、７：ガイドブロック、８：取付け孔、９，１０：ねじ孔、１１：取付け溝、１３：頭付きねじロッド、１４：磁石、１５：パッキング、５ｄ：凹部、１６：ダンパ、１７：ヘッドカバー、１９：ロッドカバー、２０：止めリング、２１：溝、２２：パッキング、２３：Ｏリング、２４〜２７：圧縮空気出入口ポート、２８：取付け孔、２９，３０：ナット、３１，３２：ワーク等取付け用ねじ孔、３３：ねじ式固定具、３４：取付け溝、３５：ねじ孔、３７，３８：分割ブロック、３７ａ，３８ａ：傾斜面、３７ｂ，３８ｂ：可動体側対向面、３７ｆ，３７ｇ，３８ｆ，３８ｇ：凹部、３７ｃ，３８ｃ：ねじ孔、３７ｄ，３８ｄ：グリス溜め、４０，４１：ねじ式固定具、４２，４３：固定具挿通孔、４４，４５：分割ブロック、４４ａ，４５ａ：傾斜面、４４ｂ：可動体側対向面、４４ｃ，４５ｂ：板状部、４４ｄ：ねじ孔、４４ｅ，４５ｄ：グリス溜め、４５ｃ：固定具挿通孔、４６：ねじ式固定具、４７：固定具挿通孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータ本体内にピストン等の駆動体を往復移動可能に収容し、アクチュエータ本体にガイドレールを設け、駆動体に連結されたテーブル等の可動体をガイドレールに沿って移動可能に取付けたリニアアクチュエータに係わり、特にガイドレールと可動体との間の隙間調整構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
リニアアクチュエータには、空気等の流体圧によりピストンを往復動作させる流体圧シリンダや、電磁力を利用して駆動体としてのマグネットを往復移動させる電磁式アクチュエータや、モータを利用した電動式アクチュエータがある。
【０００３】
特許文献１、２には、このリニアアクチュエータに類するものとして、空気圧を利用してワーク等を取付けたり移動させたりするテーブルを往復移動させるテーブルシリンダが開示されている。このテーブルシリンダは、シリンダ本体内に設けたピストン室内にピストンを収容し、このピストンに連結したピストンロッドに、ワーク等を取付けるためのテーブルを固定して構成される。
【０００４】
この特許文献１，２に記載のテーブルシリンダは、テーブルを案内するため、シリンダ本体にガイドレールを固定し、このガイドレールに摺動自在に嵌める溝を有するガイドブロックをテーブルに取付けている。
【０００５】
従来の他のテーブルシリンダとして、テーブルに設けるガイドブロックに、ガイドレールに転動可能に接触する球体を有する球軸受を取付けたものもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開平５−２２８０８号公報
【特許文献２】特開平１０−６１６１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１，２に記載のように、シリンダ本体にガイドレールを設け、このガイドレールに摺動可能に嵌めるガイドブロックをテーブルに設けた従来構成によれば、ガイドレールとガイドブロックとの間にガタが発生し易く、可動体であるテーブルの高い位置精度を得ることが難しい。また、ガタを減少させるためには、摺動面を研磨により加工する必要があり、製造コストを上昇させてしまう。
【０００８】
一方、可動体であるテーブルに設けるガイドブロックに球軸受を用いたものは、球軸受が多数の部品を組み合わせたものであるため、部品点数が多くなり、コストがかかる。
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑み、ガイドレールとガイドブロックとの間のガタが解消され、可動体の高い位置精度を得ることが可能であり、その上簡単な構成によって小型かつ安価に実現できる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】
【００１０】
本発明のリニアアクチュエータは、アクチュエータ本体に駆動体を収容し、前記駆動体に可動体を連結し、前記アクチュエータ本体にガイドレールを設け、前記可動体に、前記ガイドレールに摺動可能に嵌合するガイドブロックを設けたリニアアクチュエータにおいて、
前記ガイドレールの前記ガイドブロックに対向するガイド面を、前記可動体側の端面と、この端面とアクチュエータ本体との間の左右の面とにより形成すると共に、前記左右の面はアクチュエータ本体から離れるほど左右の面間の間隔が拡大される傾斜面に形成し、
前記ガイドブロックを左右の分割ブロックにより構成し、
前記左右の分割ブロックに、それぞれ対向する左側または右側の前記傾斜面に当接する傾斜面を設けると共に、少なくとも一方の分割ブロックに前記端面に対向する可動体側対向面を設け、
前記左右の分割ブロックの傾斜面を前記ガイドレールの左右の傾斜面に当接させると共に、少なくとも一方の分割ブロックの前記可動体側対向面を前記ガイドレールの前記端面に当接させて前記分割ブロックを前記ガイドレールに組み合わせ、前記左右の分割ブロックどうしの間隔を調整することにより、前記ガイドレールと前記分割ブロックとの隙間を調整して前記各分割ブロックを前記可動体にねじ式固定具により固定する構造を有することを特徴とする。
【００１１】
また本発明のリニアアクチュエータは、前記リニアアクチュエータにおいて、
前記左右の分割ブロックは左右対称形をなし、前記左右の分割ブロックを、それぞれ別個のねじ式固定具により前記可動体に固定する構造を有することを特徴とする。
【００１２】
また本発明のリニアアクチュエータは、前記リニアアクチュエータにおいて、
前記左右の分割ブロックのうちの一方の分割ブロックは、前記ガイドレールの端面に当接する可動体側対向面を形成した板状部を有し、
他方の分割ブロックは、前記一方の分割ブロックの板状部に重ねる板状部を有し、
前記一方の分割ブロックの前記板状部に前記他方の分割ブロックを重ね、この重ねた板状部を前記端面と前記可動体との間に介在させて共通のねじ式固定具によりこれらの分割ブロックを前記可動体に固定する構造を有することを特徴とする。
【００１３】
また本発明のリニアアクチュエータは、アクチュエータ本体に駆動体を収容し、前記駆動体に可動体を連結し、前記アクチュエータ本体にガイドレールを設け、前記可動体に、前記ガイドレールに摺動可能に嵌合するガイドブロックを設けたリニアアクチュエータにおいて、
前記ガイドレールの前記ガイドブロックに対向するガイド面を、前記可動体側の端面と、この端面とアクチュエータ本体との間の左右の面とにより形成すると共に、前記左右の面はアクチュエータ本体から離れるほど左右の面間の間隔が拡大される傾斜面に形成し、
前記ガイドブロックを左右の分割ブロックにより構成し、
前記左右の分割ブロックに、前記ガイドレールの左側または右側の前記傾斜面にそれぞれ対向する傾斜面を設けると共に、少なくとも一方の分割ブロックに前記端面に対向する可動体側対向面を設け、
前記ガイドレールの前記傾斜面および前記端面にガイドレールの軸線方向に長い凸部または凹部を設け、前記分割ブロックに前記凸部または凹部に摺動可能に嵌まる凹部または凸部を設けたことを特徴とする。
【００１４】
また本発明のリニアアクチュエータは、前記駆動体がピストンであって、前記ピストンに連結されるピストンロッドを有し、前記可動体が前記ピストンロッドに連結されるＬ字形のテーブルでなるテーブルシリンダであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、左右の分割ブロック間の間隔を調整することにより、ガイドレールの摺動面と分割ブロックの摺動面との隙間の調整が可能となる。このため、ガイドレールとガイドブロックとの間のガタが解消され、可動体の高い位置精度を得ることが可能となる。また、本発明は、ガイドブロックを分割し、分割ブロック間の位置調整によってガイドブロックの摺動面とガイドレールとの隙間の調整が可能となるので、ガイドブロックとして玉軸受を設ける場合に比較して部品点数が少なくなり、小型化が可能となる。また、玉軸受を使用する場合に比較して部品点数が少ない上、隙間調整のための摺動面の研磨も必要としないため、リニアアクチュエータを安価に提供できる。
【００１６】
本発明において、左右の分割ブロックを左右対称形とし、それぞれ別個の固定具により前記可動体に固定される構造とすれば、左右の分割ブロックとして共通の形状のものを用いることができ、製造価格の低下に寄与する。また、左右の分割ブロックを対称形に形成すれば、一方の分割ブロックを可動体に固定した後、他方の分割ブロックを可動体に固定することによってリニアアクチュエータを構成することができ、組立が容易となる。
【００１７】
本発明において、一方の分割ブロックの前記板状部に前記他方の分割ブロックの板状部を重ね、この互いに重ねた板状部を前記端面と前記可動体との間に介在させて共通のねじ式固定具によりこれらの分割ブロックを前記可動体に固定する構造とすれば、ねじ式固定具を取付けるためのスペースが狭くてすむため、リニアアクチュエータのさらなる小型化に寄与することができる。
【００１８】
本発明において、ガイドレールにガイドレールの軸線方向に長い凸部または凹部を設け、分割ブロックに前記凸部または凹部に嵌まる凹部または凸部を設けた構造とすれば、ガイドレールと分割ブロックとの接触面積が狭くなり、ガイドレールに対する分割ブロックの摺動抵抗が小さくなるので、可動体のより円滑な移動が可能となる。
【００１９】
本発明は、リニアアクチュエータがテーブルシリンダである場合により好適に適用できる。すなわち、テーブルシリンダは、シリンダ本体からピストンロッドが突出し、駆動体であるピストンからガイドブロックに至る距離が長くなり、テーブルの移動に伴う位置ずれが発生しやすくなる。しかし本発明による分割ブロックとガイドレールとの位置調整機構を採用することにより、この位置ずれを良好に抑制することができ、テーブルの位置精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明のリニアアクチュエータの一実施の形態を示す斜視図である。
【図２】本実施の形態のリニアアクチュエータを図１の反対側から見た斜視図である。
【図３】本実施の形態のリニアアクチュエータの側面図である。
【図４】図３のＥ−Ｅ断面図である。
【図５】本実施の形態のリニアアクチュエータの底面図である。
【図６】図３の一部拡大図である。
【図７】本発明のリニアアクチュエータの他の実施の形態を示す側面図である。
【図８】本発明のリニアアクチュエータの他の実施の形態をさらに示す側面図である。
【図９】本発明のリニアアクチュエータの他の実施の形態をさらに示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は本発明のリニアアクチュエータの一実施の形態を示す斜視図、図２はこのリニアアクチュエータを図１の反対側から見た斜視図である。また、図３は本実施の形態のリニアアクチュエータの側面図、図４は図３のＥ−Ｅ断面図、図５このリニアアクチュエータの底面図、図６は図３の一部拡大図である。この実施の形態においては、リニアアクチュエータがテーブルシリンダである場合について示している。
【００２２】
このテーブルシリンダは、図１〜図４に示すようにリニアアクチュエータ本体として構成されたシリンダ本体１と、図４に示すようにこのシリンダ本体１内に設けたシリンダ室２と、このシリンダ室２に摺動可能に収容した駆動体としてのピストン３と、このピストン３に連結し、シリンダ本体１の片面から突出したピストンロッド４と、このピストンロッド４に取付けられた可動体としてのテーブル５と、シリンダ本体１に固定されたガイドレール６と、テーブル５に固定されると共に、ガイドレール６に摺動可能に嵌合されたガイドブロック７とからなる。
【００２３】
シリンダ本体１には、このシリンダを用いる装置（図示せず）に取付けるために貫通して設けた取付け孔８を有する。このシリンダは、この取付け孔８と装置に設けた取付け孔にボルトを貫通してそのボルトにナットを螺合し締結することにより、装置に取付けられる。この取付け孔８は内部に雌ねじ溝を設けたものとして、その雌ねじ溝に螺合するねじ式固定具（ボルトまたはねじ）により装置に取付ける構造としてもよい。
【００２４】
図１、図３、図４に示すように、シリンダ本体１のピストンロッド４が突出する側の反対側の面にも、このシリンダを取付ける装置にこのシリンダをねじ式固定具によって取付けるためのねじ孔９を有する。また、図４、図５に示すように、シリンダ本体１の底面（なお、本明細書においては、説明の容易化のため、ガイドレール６の取付け側を上とし、その反対側を下として説明するが、これはこのシリンダを取付ける際の上下関係を意味するものではない。）にも、装置にこのシリンダをねじ式固定具によって取付けるためのねじ孔１０を有する。このように３面に取付け孔８やねじ孔９，１０を設ける理由は、このシリンダの使用箇所の機器の配置に応じて好適な状態でこのシリンダを取付けるためである。
【００２５】
シリンダ本体１の正面および背面には、ピストン３の位置検出用の位置センサ（図示せず）を取付けるための取付け溝１１をそれぞれの面に２箇所ずつ形成している。このように取付け溝１１を正面、背面にそれぞれ２箇所ずつ形成している理由は、このシリンダの使用箇所の機器配置に応じて好適な状態で位置センサや信号線の配線を行なうためである。
【００２６】
図４に示すように、ピストン３は、環状のピストン素体３ａと円筒状のピストン素体３ｂとを組み合わせ、これらの素体３ａ，３ｂに挿通する頭付きねじロッド１３をピストンロッド４の端部に設けたねじ孔（図示せず）に螺合してピストンロッド４に結合される。１４は円筒状のピストン素体３ｂの外周に設けた磁石であり、この磁石１４は、前記取付け溝１１に設ける位置センサによりピストン３の位置を検出するために設けたものである。またこのピストン素体３ｂの外周には、シリンダ室２をピストン３により画成するヘッド室２ａとロッド室２ｂとの間の気密性を保持するためのゴム製のパッキング１５を設ける。ピストン素体３ａには後述のロッドカバー１９にピストン３が当接した際の衝撃を緩和するためのゴムや合成樹脂製のダンパ１６が固着されている。１７はシリンダ室２を塞いでヘッド室２ａを形成するためにシリンダ室２の端部に固定したヘッドカバーである。
【００２７】
１９はシリンダ室２内におけるヘッドカバー１７側端部の反対側端部に取付けられた円筒状のロッドカバーである。２０はこのロッドカバー１９の抜け止めのため、シリンダ室２の内壁に設けた溝２１に周囲を嵌着して設けた止めリングである。２２はピストンロッド４とロッドカバー１９の内周との間の気密性を保持するためのゴム製パッキング、２３はロッドカバー１９の外周とピストン室２の内壁との間の気密性を保持するためのＯリングである。
【００２８】
図１、図３、図４に示すように、シリンダ本体１のピストンロッド４の突出側と反対側の面には、ピストン３とヘッドカバー１７との間のヘッド室２ａに連通する圧縮空気出入口ポート２４と、ピストン３とロッドカバー１９との間のロッド室２ｂに連通する圧縮空気出入口ポート２５とが設けられている。また、図４、図５に示すように、シリンダ本体１の底面にも、ヘッド室２ａ、ロッド室２ｂにそれぞれ連通する圧縮空気出入口ポート２６，２７が設けられている。なお、側面側の圧縮空気出入口ポート２４，２５に圧縮空気供給用ホース（図示せず）を接続する場合には底面側のポート２６，２７は栓（図示せず）により閉塞する。また、底面側の圧縮空気出入口ポート２６，２７に圧縮空気供給用ホース（図示せず）を接続する場合には側面側のポート２４，２５は栓（図示せず）により閉塞する。
【００２９】
なおこのようにポート２４〜２７をシリンダ本体１の側面と底面に設けている理由は、このシリンダの使用箇所の機器配置に応じて好適な状態でホースの接続を行なうためである。また、このようなポートはシリンダ本体１の正面や背面に設ける構成としてもよい。
【００３０】
図４に示すように、ピストンロッド４の先端にはテーブル５を取付けるためのねじ溝４ａが加工されている。一方、テーブル５は、ピストンロッド４に対して垂直をなす垂直部５ａと、この垂直部５ａに対して直角をなす水平部５ｂとからなり、全体としてＬ字形をなす。このテーブル５の垂直部５ａに取付け孔２８を設け、この取付け孔２８にピストンロッド４の先端のねじ溝４ａの形成部を挿通し、ねじ溝４ａの形成部に螺合するナット２９，３０によりこの垂直部５ａを挟持し締結することにより、テーブル５がピストンロッド４に固定される。
【００３１】
本実施の形態のガイドレール６は、図３、図６に示すように、下部の取付け部６ａの左右の面を垂直面に形成し、テーブル５側のガイド面である端面６ｂを平面に形成し、左右のガイド面をテーブル５側が拡大された傾斜面６ｃ，６ｄに形成している。また、端面６ｂの左右幅方向の中央部には、このガイドレール６をシリンダ本体１に固定するためのねじ式固定具３３の頭部３３ａを収容するための溝６ｅをガイドレール６の全長にわたって形成している。なお、この頭部３３ａを収容するため、溝６ｅの代わりに頭部３３ａの直径および厚みよりそれぞれ内径および深さがやや大きな凹部を設けてもよい。
【００３２】
また、ガイドレール６には、この溝６ｅからガイドレール６の底面にわたって貫通した複数の取付け孔６ｆを設ける。一方、シリンダ本体１の上面にはガイドレール６の取付け溝３４を形成し、この取付け溝３４には、ねじ式固定具３３を螺合するねじ孔３５を取付け孔６ｆと同じピッチで複数設ける。このガイドレール６は、その軸線方向に対して垂直をなす方向の断面形状が左右対称形をなす。
【００３３】
このガイドレール６は、その下部の取付け部６ａをシリンダ本体１の取付け溝３４に入れ、ねじ式固定具３３をガイドレール６に設けた取付け孔６ｆに挿通すると共に、ねじ式固定具３３の頭部３３ａを溝６ｅに収容し、シリンダ本体１に設けたねじ孔３５にこの固定具３３を螺合し締結することにより、シリンダ本体１に固定される。
【００３４】
図１、図３、図６に示すように、ガイドブロック７は左右に分割された分割ブロック３７，３８により構成される。これらの分割ブロック３７，３８は、それぞれ前記ガイドレール６の傾斜面６ｃ，６ｄに当接する傾斜面３７ａ，３８ａと、ガイドレール６の端面６ｂに当接する可動体側対向面３７ｂ，３８ｂとを有する。この実施の形態の分割ブロック３７，３８は互いに左右対称形をなす。これらの分割ブロック３７，３８には、テーブル５の水平部５ｂに固定するためのねじ孔３７ｃ，３８ｃを有する。３７ｄ，３８ｄは傾斜面６ｃ，６ｄの一部を凹ませて形成したグリス溜めである。
【００３５】
４０，４１は分割ブロック３７，３８をテーブル５の水平部５ｂに取付けるためのねじ式固定具である。これらのねじ式固定具４０，４１を設けるため、テーブル５の水平部５ｂには、固定具挿通孔４２，４３を設け、これらの固定具挿通孔４２，４３の上部は、ねじ式固定具４０の頭部４０ａ，４１ａを収容するための拡大された凹部４２ａ，４３ａを形成している。水平部５ｂに設ける固定具挿通孔４２，４３の内径は、ねじ式固定具４２，４３の直径よりやや大きく形成されている。
【００３６】
このテーブルシリンダにおいては、ピストンロッド４にテーブル５を取付けた後、図３に示すように、左右の分割ブロック３７，３８をシリンダ本体１のガイドレール６の左右両側からシリンダ本体１とガイドレール５の水平部５ｂとの間に入れる。そして、ねじ式固定具４０，４１を水平部５ｂに設けた固定具挿通孔４２，４３に挿通してそれぞれ分割ブロック３７，３８のねじ孔３７ｃ、３８ｃに螺合し締結することにより、ガイドレール６に分割ブロック３７，３８の左右に摺動可能に嵌合する。
【００３７】
ここで、固定具挿通孔４２，４３の内径を、ねじ式固定具４０，４１の直径より大きくしているので、分割ブロック３７，３８の左右の取付け位置が調整可能である。また、ピストンロッド４やテーブル５の持つ弾性や結合部に存在する多少のガタにより、テーブル５の水平部５ｂの多少の変位は可能である。このため、分割ブロック３７，３８の左右位置を調整してこれらの傾斜面３７ａ，３８ａをガイドレール６の傾斜面６ｃ，６ｄに当接させ、分割ブロック３７，３８をガイドレール６に押し付けると、分割ブロック３７，３８の傾斜面３７ａ，３８ａがガイドレール６の傾斜面６ｃ、６ｄの下に潜り込む。そして分割ブロック３７，３８の可動体側対向面３７ｂ，３８ｂがガイドレール６の端面６ｂにも近接する。
【００３８】
このようにガイドレール６の傾斜面６ｃ、６ｄと分割ブロック３７，３８の傾斜面３７ａ，３８ａが対向し、ガイドレール６の端面６ｂと分割ブロック３７，３８の可動体側対向面３７ｂ、３８ｂが対向する構造とすることにより、例えばこの分割ブロック３７，３８の可動体側対向面３７ｂ，３８ｂとガイドレール６の端面６ｂとの隙間、および分割ブロック３７，３８の傾斜面３７ａ，３８ａとガイドレール６の傾斜面６ｃ、６ｄとの隙間が好適な値、例えば０．０１ｍｍ前後となるように調整した状態でねじ式固定具４０，４１によって分割ブロック３７，３８をテーブル５の水平部５ｂに固定することができる。なお、分割ブロック３７，３８の可動体側対向面３７ｂ，３８ｂとガイドレール６の端面６ｂとの隙間、および分割ブロック３７，３８の傾斜面３７ａ，３８ａとガイドレール６の傾斜面６ｃ、６ｄとの隙間は、分割ブロック３７，３８を固定するねじ式固定具４０，４１の直径と固定具挿通孔４２，４３の内径との相違よりはるかに小さい値であるから、前記隙間の調整が可能となる。
【００３９】
このように、分割ブロック３７，３８の間隔を調整することにより、可動体側対向面３７ｂ，３８ｂをガイドレール６の端面６ｂに近接させる度合、および分割ブロック３７，３８の傾斜面３７ａ，３８ａをガイドレール６の傾斜面６ｃ、６ｄに近接させる度合を調整することにより、分割ブロック３７，３８とガイドレール６との隙間の調整を行なうことができ、微小隙間が形成できる。このため、ガイドレール６とガイドブロック７との間のガタが解消され、テーブル５の高い位置精度を得ることが可能となる。
【００４０】
また、ガイドブロック７を分割ブロック３７，３８に分割し、分割ブロック３７，３８間の位置調整によって分割ブロック３７，３８の摺動面３７ａ，３８ａおよび３７ｂ，３８ｂとガイドレール６の摺動面６ｃ，６ｄ，６ｂとの隙間の調整が可能となる構成としたので、玉軸受に比較して部品点数が少なくなり、小型化が可能となる。また、玉軸受を使用する場合に比較して部品点数が少ない上、摺動面の研磨も必要としないため、テーブルシリンダを安価に提供することができる。
【００４１】
また、本実施の形態においては、左右の分割ブロック３７，３８を左右対称形とし、それぞれ別個のねじ式固定具４０，４１によりテーブル５に固定される構造としたので、左右の分割ブロック４０，４１として共通の形状のものを用いることができ、製造価格の低下に寄与する。また、左右の分割ブロック４０，４１を対称形に形成すれば、一方の分割ブロック４０または４１をテーブル５に固定した後、他方の分割ブロック４１または４０をテーブル５に固定することによってテーブルシリンダを構成することができ、組立が容易となる。
【００４２】
図７は本発明の他の実施の形態を示す側面図である。図７において、図６と同じ符号は同様の機能を発揮する部品、部分を示す。図７の実施の形態においては、ガイドレール６の両側面に、両側面の間隔がテーブル５側ほど次第に拡大された傾斜面６ｃ，６ｄを形成すると共に、テーブル５側端面にも、テーブル５側の左右両側面の間隔が縮小された傾斜面６ｇ，６ｈを形成したものである。また、分割ブロック３７，３８の可動体側対向面にも、傾斜面６ｇ，６ｈに当接する傾斜面３７ｅ，３８ｅを形成している。この実施の形態によっても前記実施の形態と同様の効果をあげることができる。
【００４３】
図８は本発明の他の実施の形態を示す側面図である。この実施の形態において、左右の分割ブロック４４，４５においても、前記実施の形態と同様にガイドレール６の両側面の傾斜面６ｃ，６ｄに当接させる傾斜面４４ａ，４５ａを設けている。しかし前記実施の形態と異なるところは、これらの左右の分割ブロック４４，４５のうちの一方の分割ブロック４４にのみ、ガイドレール６の端面６ｂに摺動可能に当接する可動体側対向面４４ｂを設けている。そして、他方の分割ブロック４５には、一方の分割ブロック４４の板状部４４ｃに重ねる板状部４５ｂを設ける。そして一方の分割ブロック４４の板状部４４ｃには、ねじ式固定具４６を螺合するねじ孔４４ｄを有する。また、他方の分割ブロック４５の板状部４５ｂには、ねじ式固定具４６の直径より大きな固定具挿通孔４５ｃを設ける。また、テーブル５の水平部５ｂには、ねじ式固定具４６の直径より大きな固定具挿通孔４７を設け、この固定具挿通孔４７の外端部に、ねじ式固定具４６の頭部４６ａを収容する凹部４７ａを設ける。４４ｅ，４５ｄはそれぞれ分割ブロック４４，４５のガイドレール６との摺動面に設けたグリス溜めである。
【００４４】
この実施の形態においては、分割ブロック４４，４５の傾斜面４４ａ，４５ａをそれぞれガイドレール６の傾斜面６ｃ，６ｄに当接させると共に、一方の分割ブロック４４の可動体側対向面４４ｂのみをガイドレール６の端面６ｂに当接させる。また、一方の分割ブロック４４の板状部４４ｃに他方の分割ブロック４５の板状部４５ｂを重ね、この重ねた板状部４４ｃ，４５ｂをガイドレール６の端面６ｂとテーブル５の水平部５ｂとの間に介在させる。そして共通のねじ式固定具４６をテーブル５の固定具挿通孔４７、分割ブロック４５の固定具挿通孔４５ｃに挿通して分割ブロック４４のねじ孔４４ｄに螺合し締結することより、これらの分割ブロック４４，４５をテーブル５に固定する。この時、ねじ式固定具４６の頭部４６ａはテーブル５の水平部５ｂに設けた凹部４７ａ内に収容される。
【００４５】
この実施の形態においては、分割ブロック４５の固定具挿通孔４５ｃはねじ式固定具４６より大きく形成されているので、分割ブロック４４に対する分割ブロック４５の近接度合を調整し、分割ブロック４４，４５のガイドレール６に対する近接度合すなわち隙間を調整することが可能である。
【００４６】
図８の実施の形態によれば、図６、図７の実施の形態のようにねじ式固定具を２列に設ける必要がなく、ねじ式固定具４６を１列のみ設ければよいため、ねじ式固定具４６を取付けるためのスペースが狭くてすむ。このため、テーブルシリンダのさらなる小型化に寄与することができる。
【００４７】
図９は本発明の他の実施の形態を示す側面図である。この実施の形態においては、図６に示した実施の形態において、ガイドレール６の傾斜面６ｃ，６ｄにガイドレール６の軸線方向に長い凸部６ｉ，６ｊを設け、分割ブロック３７，３８にはこれらの凸部６ｉ，６ｊに摺動可能に嵌合される凹部３７ｆ，３８ｆを設けている。また、ガイドレール６の端面６ｂにもガイドレール６の軸線方向に長い凸部６ｋ，６ｍを設け、分割ブロック３７，３８にはこれらの凸部６ｋ，６ｍに摺動可能に嵌合される凹部３７ｇ，３８ｇを設けている。この実施の形態においては、ガイドレール６の傾斜面６ｃ，６ｄは分割ブロック３７，３８の傾斜面３７ａ，３８ａに接触せず、ガイドレール６の端面６ｂも分割ブロック３７，３８の可動体側対向面３７ｂ，３８ｂに当接しない。
【００４８】
このように、ガイドレール６の凸部６ｉ，６ｊ，６ｋ，６ｍと分割ブロック３７，３８の凹部３７ｆ，３８ｆ，３７ｇ，３８ｇを摺動可能に嵌合する構造とすれば、ガイドレール６と分割ブロック３７，３８との接触面積が狭くなり、ガイドレール６に対する分割ブロック３７，３８の摺動抵抗が小さくなるので、テーブル５のより円滑な移動が可能となる。
【００４９】
なお、図９の構成において、ガイドレール６側に凸部を設けるのではなく、凹部を設け、分割ブロック３７，３８側に凸部を設けてもよい。また、ガイドレール６側に凸部と凹部を設け、分割ブロック３７，３８にこれらに嵌合する凹部と凸部を設けてもよい。さらにこのような凹凸嵌合構造は、図７や図８の実施の形態においても採用することができる。
【００５０】
本発明は、テーブルシリンダ以外に他の流体圧シリンダや、電磁力を利用して駆動体としてのマグネットを往復動作させる電磁式アクチュエータや、モータを利用した電動式アクチュエータに適用することが可能である。特に、テーブルシリンダは、シリンダ本体１からピストンロッド４が突出し、駆動体であるピストン３からガイドブロック７に至る距離が長くなり、テーブル５の移動に伴う位置ずれが発生しやすくなる構成である。このため、本発明による分割ブロック３７，３８あるいは４４，４５とガイドレール６との前述した位置調整機構を採用することにより、この位置ずれを良好に抑制することができ、テーブルの位置精度を高めることができる。
【００５１】
本発明は、上記実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変更、付加が可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１：シリンダ本体、２：シリンダ室、３：ピストン、４：ピストンロッド、５：テーブル、５ａ：垂直部、５ｂ：水平部、６：ガイドレール、６ａ：取付け部、６ｂ：端面、６ｃ，６ｄ：傾斜面、６ｅ：溝、６ｆ：取付け孔、６ｇ，６ｈ：傾斜した端面、６ｉ，６ｊ，６ｋ，６ｍ：凸部、７：ガイドブロック、８：取付け孔、９，１０：ねじ孔、１１：取付け溝、１３：頭付きねじロッド、１４：磁石、１５：パッキング、５ｄ：凹部、１６：ダンパ、１７：ヘッドカバー、１９：ロッドカバー、２０：止めリング、２１：溝、２２：パッキング、２３：Ｏリング、２４〜２７：圧縮空気出入口ポート、２８：取付け孔、２９，３０：ナット、３１，３２：ワーク等取付け用ねじ孔、３３：ねじ式固定具、３４：取付け溝、３５：ねじ孔、３７，３８：分割ブロック、３７ａ，３８ａ：傾斜面、３７ｂ，３８ｂ：可動体側対向面、３７ｆ，３７ｇ，３８ｆ，３８ｇ：凹部、３７ｃ，３８ｃ：ねじ孔、３７ｄ，３８ｄ：グリス溜め、４０，４１：ねじ式固定具、４２，４３：固定具挿通孔、４４，４５：分割ブロック、４４ａ，４５ａ：傾斜面、４４ｂ：可動体側対向面、４４ｃ，４５ｂ：板状部、４４ｄ：ねじ孔、４４ｅ，４５ｄ：グリス溜め、４５ｃ：固定具挿通孔、４６：ねじ式固定具、４７：固定具挿通孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータ本体に駆動体を収容し、前記駆動体に可動体を連結し、前記アクチュエータ本体にガイドレールを設け、前記可動体に、前記ガイドレールに摺動可能に嵌合するガイドブロックを設けたリニアアクチュエータにおいて、
前記ガイドレールの前記ガイドブロックに対向するガイド面を、前記可動体側の端面と、この端面とアクチュエータ本体との間の左右の面とにより形成すると共に、前記左右の面はアクチュエータ本体から離れるほど左右の面間の間隔が拡大される傾斜面に形成し、
前記ガイドブロックを左右の分割ブロックにより構成し、
前記左右の分割ブロックに、それぞれ対向する左側または右側の前記傾斜面に当接する傾斜面を設けると共に、少なくとも一方の分割ブロックに前記端面に対向する可動体側対向面を設け、
前記左右の分割ブロックの傾斜面を前記ガイドレールの左右の傾斜面に当接させると共に、少なくとも一方の分割ブロックの前記可動体側対向面を前記ガイドレールの前記端面に当接させて前記分割ブロックを前記ガイドレールに組み合わせ、前記左右の分割ブロックどうしの間隔を調整することにより、前記ガイドレールと前記分割ブロックとの隙間を調整して前記各分割ブロックを前記可動体にねじ式固定具により固定する構造を有することを特徴とする。
【請求項２】
請求項１に記載のリニアアクチュエータにおいて、
前記左右の分割ブロックは左右対称形をなし、前記左右の分割ブロックを、それぞれ別個のねじ式固定具により前記可動体に固定する構造を有す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に記載のリニアアクチュエータにおいて、
前記左右の分割ブロックのうちの一方の分割ブロックは、前記ガイドレールの端面に当接する可動体側対向面を形成した板状部を有し、
他方の分割ブロックは、前記一方の分割ブロックの板状部に重ねる板状部を有し、
前記一方の分割ブロックの前記板状部に前記他方の分割ブロックを重ね、この重ねた板状部を前記端面と前記可動体との間に介在させて共通のねじ式固定具によりこれらの分割ブロックを前記可動体に固定する構造を有することを特徴とするリニアアクチュエータ。
【請求項４】
アクチュエータ本体に駆動体を収容し、前記駆動体に可動体を連結し、前記アクチュエータ本体にガイドレールを設け、前記可動体に、前記ガイドレールに摺動可能に嵌合するガイドブロックを設けたリニアアクチュエータにおいて、
前記ガイドレールの前記ガイドブロックに対向するガイド面を、前記可動体側の端面と、この端面とアクチュエータ本体との間の左右の面とにより形成すると共に、前記左右の面はアクチュエータ本体から離れるほど左右の面間の間隔が拡大される傾斜面に形成し、
前記ガイドブロックを左右の分割ブロックにより構成し、
前記左右の分割ブロックに、前記ガイドレールの左側または右側の前記傾斜面にそれぞれ対向する傾斜面を設けると共に、少なくとも一方の分割ブロックに前記端面に対向する可動体側対向面を設け、
前記ガイドレールの前記傾斜面および前記端面にガイドレールの軸線方向に長い凸部または凹部を設け、前記分割ブロックに前記凸部または凹部に摺動可能に嵌まる凹部または凸部を設けた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１から４までのいずれか１項に記載のリニアアクチュエータにおいて、
前記駆動体がピストンであって、前記ピストンに連結されるピストンロッドを有し、前記可動体が前記ピストンロッドに連結されるＬ字形のテーブルでなるテーブルシリンダであることを特徴とするリニアアクチュエータ。
【請求項１】
アクチュエータ本体に駆動体を収容し、前記駆動体に可動体を連結し、前記アクチュエータ本体にガイドレールを設け、前記可動体に、前記ガイドレールに摺動可能に嵌合するガイドブロックを設けたリニアアクチュエータにおいて、
前記ガイドレールの前記ガイドブロックに対向するガイド面を、前記可動体側の端面と、この端面とアクチュエータ本体との間の左右の面とにより形成すると共に、前記左右の面はアクチュエータ本体から離れるほど左右の面間の間隔が拡大される傾斜面に形成し、
前記ガイドブロックを左右の分割ブロックにより構成し、
前記左右の分割ブロックに、それぞれ対向する左側または右側の前記傾斜面に当接する傾斜面を設けると共に、少なくとも一方の分割ブロックに前記端面に対向する可動体側対向面を設け、
前記左右の分割ブロックの傾斜面を前記ガイドレールの左右の傾斜面に当接させると共に、少なくとも一方の分割ブロックの前記可動体側対向面を前記ガイドレールの前記端面に当接させて前記分割ブロックを前記ガイドレールに組み合わせ、前記左右の分割ブロックどうしの間隔を調整することにより、前記ガイドレールと前記分割ブロックとの隙間を調整して前記各分割ブロックを前記可動体にねじ式固定具により固定する構造を有することを特徴とする。
【請求項２】
請求項１に記載のリニアアクチュエータにおいて、
前記左右の分割ブロックは左右対称形をなし、前記左右の分割ブロックを、それぞれ別個のねじ式固定具により前記可動体に固定する構造を有す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に記載のリニアアクチュエータにおいて、
前記左右の分割ブロックのうちの一方の分割ブロックは、前記ガイドレールの端面に当接する可動体側対向面を形成した板状部を有し、
他方の分割ブロックは、前記一方の分割ブロックの板状部に重ねる板状部を有し、
前記一方の分割ブロックの前記板状部に前記他方の分割ブロックを重ね、この重ねた板状部を前記端面と前記可動体との間に介在させて共通のねじ式固定具によりこれらの分割ブロックを前記可動体に固定する構造を有することを特徴とするリニアアクチュエータ。
【請求項４】
アクチュエータ本体に駆動体を収容し、前記駆動体に可動体を連結し、前記アクチュエータ本体にガイドレールを設け、前記可動体に、前記ガイドレールに摺動可能に嵌合するガイドブロックを設けたリニアアクチュエータにおいて、
前記ガイドレールの前記ガイドブロックに対向するガイド面を、前記可動体側の端面と、この端面とアクチュエータ本体との間の左右の面とにより形成すると共に、前記左右の面はアクチュエータ本体から離れるほど左右の面間の間隔が拡大される傾斜面に形成し、
前記ガイドブロックを左右の分割ブロックにより構成し、
前記左右の分割ブロックに、前記ガイドレールの左側または右側の前記傾斜面にそれぞれ対向する傾斜面を設けると共に、少なくとも一方の分割ブロックに前記端面に対向する可動体側対向面を設け、
前記ガイドレールの前記傾斜面および前記端面にガイドレールの軸線方向に長い凸部または凹部を設け、前記分割ブロックに前記凸部または凹部に摺動可能に嵌まる凹部または凸部を設けた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１から４までのいずれか１項に記載のリニアアクチュエータにおいて、
前記駆動体がピストンであって、前記ピストンに連結されるピストンロッドを有し、前記可動体が前記ピストンロッドに連結されるＬ字形のテーブルでなるテーブルシリンダであ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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−２４１８６６（Ｐ２０１１−２４１８６６Ａ）
【公開日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１２７０６（Ｐ２０１０−１１２７０６）
【出願日】平成２２年５月１４日（２０１０．５．１４）
【出願人】（０００１０２５１１）ＳＭＣ株式会社 (344)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月１４日（２０１０．５．１４）
【出願人】（０００１０２５１１）ＳＭＣ株式会社 (344)
【Ｆターム（参考）】
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