一軸アクチュエータ

【課題】案内レールの両側面とスライダおよびねじ軸の上側がカバーで覆われている一軸アクチュエータのねじ軸と案内レールの両方に、長期に渡って潤滑剤を供給する。
【解決手段】スライダ３の移動時に、スライダ３の移動方向端部に設けたグリースニップル８３が案内レール１に設けたニップル挿入口５２ａに嵌まることで、スライダ３の上面に固定された給脂ブロック８の給脂路８１と、案内レール１の上面に固定されたエンドブロック５の給脂路５２ｂが連通するように構成する。連通された両給脂路８１，５２ｂを介して、グリースニップル５３に結合された給脂用配管からスライダ３の内部に潤滑剤が供給される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ねじ式送り装置と直動案内装置が一体化された一軸アクチュエータ（断面凹状の案内レールと、前記案内レールの幅方向中心部に配設されたねじ軸と、前記ねじ軸に螺合されたナット部を含むスライダと、複数の転動体とを備え、前記ねじ軸の回転により前記スライダが前記案内レールに沿って移動可能とされた装置）に関する。
【背景技術】
【０００２】
ねじ式送り装置と直動案内装置が一体化された一軸アクチュエータは、相対する内側面に軸方向に延びる転動体転動面を有する断面凹状の案内レールと、前記案内レールの幅方向中心部に配設され外周面に螺旋状のねじ溝を有するねじ軸と、前記ねじ軸に螺合されたナット部を含むスライダと、複数の転動体とを備えている。
前記スライダには、前記案内レールの転動体転動面に相対した転動体転動面が両側面に形成されるとともに、前記転動体の戻し通路と、この戻し通路と前記転動体転動面を連結する方向転換路が形成されている。前記相対する両転動体転動面からなる転動通路と、前記戻し通路と、前記方向転換路とで構成される循環経路内に、前記転動体が介装されている。
【０００３】
前記ねじ軸を回転することで、その回転力が前記ナット部に伝達されて、前記転動体が前記転動通路を負荷状態で転動しながら前記循環経路内を循環することにより、前記スライダが前記案内レールに沿って移動可能とされている。
このような一軸アクチュエータは、前記案内レールの両側面と前記スライダおよびねじ軸の上面をカバーで覆って使用される場合がある。
【０００４】
図９〜１１に示す従来例の一軸アクチュエータは、ボールねじ（ねじ式送り装置）とリニアガイド（直動案内装置）を一体化したものであり、案内レール１０とねじ軸２０とスライダ３０と軸端部材４０を有する。軸端部材４０は、案内レール１の軸方向両端開口部を塞ぎ、ねじ軸２の両端を回転自在に支持する。この軸端部材４０に、側面カバー６０と上面カバー７０の両端がねじ止めにより固定されている。スライダ３０の上部には、上面カバー７０を配置するための凹部３０１が形成されている。
【０００５】
この例では、スライダ３０のエンドキャップ３０２に、エンドキャップ３０２内に潤滑剤を供給するためのグリースニップル３０３が固定されている。そして、エンドキャップ３０２内に供給された潤滑剤により、ボールねじ機構とリニアガイド機構の両方を潤滑している。しかし、このグリースニップル３０３を使用してグリースを自動給脂する場合、グリースニップル３０３に結合された給脂用配管の配置空間を確保することが、構造上困難な場合がある。
【０００６】
一軸アクチュエータの潤滑に関して、特許文献１には、エンドキャップに、ゴムまたは合成樹脂に潤滑剤を含有させた潤滑剤供給装置を取り付け、これをねじ軸の外周面と案内レールの転動体転動面に接触させることにより、潤滑剤供給装置から長期に渡って、ねじ軸と案内レールの両方に潤滑剤を供給することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−３１７８３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この発明の課題は、案内レールの両側面と前記スライダおよびねじ軸の上面をカバーで覆って使用される一軸アクチュエータであって、特許文献１に記載された方法とは異なる方法で、ねじ軸と案内レールの両方に、長期に渡って潤滑剤が供給されるものを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、この発明は、下記の構成(1) 〜(7)
を有する一軸アクチュエータを提供する。
(1) 相対する内側面に軸方向に延びる転動体転動面を有する断面凹状の案内レールと、前記案内レールの幅方向中心部に配設され外周面に螺旋状のねじ溝を有するねじ軸と、前記ねじ軸に螺合されたナット部を含むスライダと、複数の転動体とを備える。
(2) 前記スライダには、前記案内レールの転動体転動面に相対した転動体転動面が両側面に形成されるとともに、前記転動体の戻し通路と、この戻し通路と前記転動体転動面を連結する方向転換路が形成されている。
(3) 前記相対する両転動体転動面からなる転動通路と、前記戻し通路と、前記方向転換路とで構成される循環経路内に、前記転動体が介装されている。
(4) 前記ねじ軸を回転することで、その回転力が前記ナット部に伝達されて、前記転動体が前記転動通路を負荷状態で転動しながら前記循環経路内を循環することにより、前記スライダが前記案内レールに沿って移動可能とされている。
(5) 前記案内レールの両側面と前記スライダおよびねじ軸の上側がカバーで覆われている。
(6) 前記スライダは、その移動方向端部に、内部に潤滑剤を供給する給脂路の開口端である凸状または凹状の第１給脂口を有する。
(7) 前記案内レールは、前記第１給脂口が嵌まる凹状または凸状の第２給脂口と、給脂用配管を結合する結合口と、前記第２給脂口と前記結合口とを連通する給脂路を有し、前記結合口は前記カバー外に露出している。
【００１０】
この発明の一軸アクチュエータは、前記カバーから露出している前記結合口に給脂用配管を結合して使用される。そして、前記スライダの移動に伴って、前記スライダの移動方向端部に設けた第１給脂口が前記案内レールに設けた第２給脂口に嵌まり、スライダの給脂路と案内レールの給脂路が連通し、連通された両給脂路を介して給脂用配管からスライダ内部に潤滑剤が供給される。
【００１１】
このように、この発明の一軸アクチュエータは、特許文献１に記載された方法とは異なる方法で、ねじ軸と案内レールの両方に、長期に渡って潤滑剤が供給される。また、給脂用配管がカバー内に配置されていないため、カバー内に給脂用配管が配置されているものと比較して、給脂配管を含む自動給脂装置のメンテナンスが容易にできる。また、カバー内に給脂用配管の配置空間を確保する必要がない。
【００１２】
この発明の一軸アクチュエータとしては、下記の構成(8) をさらに有するものが挙げられる。
(8) 前記第１給脂口は、前記スライダの上面に固定された給脂ブロックに形成され、前記案内レールの軸方向両端開口部を塞ぎ、前記ねじ軸の両端を回転自在に支持する軸端部材を有し、前記第２給脂口と、前記結合口と、これらを連通する給脂路は、前記軸端部材に固定されたエンドブロックに形成されている。
【発明の効果】
【００１３】
この発明の一軸アクチュエータによれば、特許文献１に記載された方法とは異なる方法で、ねじ軸と案内レールの両方に長期に渡って潤滑剤が供給され、カバー内に給脂用配管が配置されているものと比較して、給脂配管を含む自動給脂装置のメンテナンスが容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態の一軸アクチュエータの構成を説明するための斜視図である。
【図２】第１実施形態の一軸アクチュエータを示す平面図である。
【図３】第１実施形態の一軸アクチュエータを示す側面図である。
【図４】第１実施形態の一軸アクチュエータを示す正面図である。
【図５】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図６】図２のＢ−Ｂ断面図である。
【図７】第１実施形態の一軸アクチュエータの使用状態（図２とは異なる状態）を示す側面図である。
【図８】第２実施形態の一軸アクチュエータを示す平面図である。
【図９】一軸アクチュエータの従来例を示す平面図である。
【図１０】図９の一軸アクチュエータの側面図である。
【図１１】図９のＡ−Ａ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、この発明の実施形態について説明する。
［第１実施形態］
第１実施形態の一軸アクチュエータは、ボールねじ（ねじ式送り装置）とリニアガイド（直動案内装置）が一体化されたものであり、図１〜６に示すように、案内レール１と、ねじ軸２と、スライダ３と、軸端部材４と、エンドブロック５と、側面カバー６と、上面カバー７と、給脂ブロック８と、スペーサープレート９と、スペーサー１１と、モータ取り付けブラケット１２を有する。
【００１６】
案内レール１は、長さ方向に垂直な断面が凹状で、相対する内側面に軸方向に延びる転動体転動面１ａを有する。ねじ軸２は、案内レール１の幅方向中心部に配設され、外周面に螺旋状のねじ溝を有する。スライダ３は、ねじ軸２に多数のボールを介して螺合されたナット部３１を有する。
スライダ３には、案内レール１のボール転動溝（転動体転動面）１ａに相対したボール転動溝（転動体転動面）が両側面に形成されるとともに、ボール（転動体）の戻し通路と、この戻し通路とボール転動溝を連結する方向転換路が形成されている。ボール転動溝と戻し通路はスライダ３の本体部３２に、方向転換路はエンドキャップ３３に形成されている。そして、案内レール１とスライダ３の相対する両ボール転動溝（転動体転動面）からなる転動通路と、スライダ３の戻し通路および方向転換路とで構成される循環経路内に、多数のボールが介装されている。
【００１７】
軸端部材４は、案内レール１の軸方向両端開口部を塞ぎ、ねじ軸２の両端を回転自在に支持するものである。一方の軸端部材４に、モータ取り付けブラケット１２が固定されている。軸端部材４の上面の二カ所に雌ねじ４１が、両側面の一カ所に雌ねじ４２が形成されてる。
エンドブロック５は、軸端部材４の上側に配置される取り付け部５１と、これに垂直で軸端部材４の内面に配置される本体部５２とからなる。軸端部材４の幅は案内レール１の幅と同じであるが、エンドブロック５の幅は、軸端部材４および案内レール１の幅より大きい。
【００１８】
エンドブロック５の取り付け部５１は、上下方向に貫通するボルト穴５１ａと、上面に開口する雌ねじ５１ｂと、側面に開口する雌ねじ５１ｃを有する。ボルト穴５１ａは、軸端部材４の雌ねじ４１と合う位置に形成されている。エンドブロック５の本体部５２の幅方向一端部（軸端部材４から外れる部分）に、ニップル挿入口（凹状の第２給脂口）５２ａとこれに続く給脂路５２ｂが形成されている。給脂路５２ｂは、ニップル挿入口５２ａから軸方向に沿って少し延びた先で、直角に幅方向外側に曲がり、本体部５２の一端面に形成されている開口端５２ｃに至る。この開口端５２ｃに、グリースニップル（給脂用配管を結合する結合口）５３が固定される。
【００１９】
側面カバー６は、上下の止めねじを通す貫通穴６１ａ，６１ｂと、グリースニップル５３を通す貫通穴６２を有する。貫通穴６１ａは、エンドブロック５の雌ねじ５１ｃと合う位置に形成されている。貫通穴６１ｂは、軸端部材４の雌ねじ４２と合う位置に形成されている。
上面カバー７は、案内レール１と同じ幅を有し、止めねじを通す貫通穴７１が、エンドブロック５の雌ねじ５１ｂと合う位置に形成されている。
【００２０】
給脂ブロック８およびスペーサープレート９は、スライダ３の本体３２およびエンドキャップ３３の上にそれぞれ固定される部材であって、エンドブロック５と同じ幅を有するため、スライダ３に固定された状態で幅方向両端部が案内レール１からはみ出した状態となる。
スペーサープレート９には、スライダ３の内部に潤滑剤を供給する給脂路８１と、上面カバー７を配置する凹部の底面９１に、スライダ本体３２の雌ねじ３２ａと合うボルト穴９１ａが形成されている。
【００２１】
給脂路８１は、スペーサープレート９の幅方向一端部であって、エンドブロック５のニップル挿入口５２ａと対向する位置に設けた開口８１ａと、スライダ本体３２の開口３２ｂに合わせた下面の開口８１ｂを連通する。給脂路８１は、スペーサープレート９の端面の開口８１ａから、二つのボルト穴８２の間に位置する開口８１ｂに向けて、ボルト穴９１aと干渉しないように形成されている。
【００２２】
スペーサープレート９の端面の開口８１ａに、グリースニップル（凸状の第１給脂口）８３が固定されている。このグリースニップル８３は、スライダ３の移動の際に、その移動端でエンドブロック５のニップル挿入口５２ａに嵌まる。この実施形態によれば、スペーサープレート９に直接グリスニップル８３を固定するため、給脂ブロックが不要となりコストダウンが達成される。
【００２３】
この実施形態の一軸アクチュエータは、以下のようにして組み立てる。
案内レール１とねじ軸２とスライダ３と軸端部材４を備えた状態の一軸アクチュエータに対して、モータ取り付けブラケット１２を一方の軸端部材４に固定する。スライダ３の上面に、給脂ブロック８とスペーサープレート９をボルトで固定する。各軸端部材４にエンドブロック５をボルトで固定する。
【００２４】
次に、軸端部材４の幅方向両端の雌ねじ４２の位置にスペーサー１１を配置し、側面カバー６の貫通穴６１ｂから挿入した止めねじを、スペーサー１１を通してから雌ねじ４２に螺合することで、側面カバー６の下部を軸端部材４に固定する。また、側面カバー６の貫通穴６１ａから挿入した止めねじをエンドブロック５の雌ねじ５１ｃに螺合させることで、側面カバー６の上部をエンドブロック５に固定する。次に、貫通穴６２からグリースニップル５３を挿入して、エンドブロック５の給脂路５２ｂの開口端５２ｃに固定する。
【００２５】
また、上面カバー７の長さ方向中心部をスペーサープレート９の凹部に入れ、上面カバー７の貫通穴７１から挿入した止めねじをエンドブロック５の雌ねじ５１ｂに螺合することで、上面カバー７の長さ方向両端部をエンドブロック５に固定する。
これにより、案内レール１の両側面が側面カバー６で覆われ、スライダ３およびねじ軸２の上側が上面カバー７で覆われる。また、スライダ３は、その移動方向端部に、内部に潤滑剤を供給する給脂路８１の開口端であるグリースニップル（凸状の第１給脂口）８３を有する状態となる。さらに、案内レール１は、グリースニップル８３が嵌まるニップル挿入口（凹状の第２給脂口）５２ａと、グリースニップル５３と、給脂路５２ｂを有し、グリースニップル（給脂用配管を結合する結合口）５３が側面カバー６外に露出した状態となる。
【００２６】
そして、この実施形態の一軸アクチュエータは、側面カバー６から突出しているグリースニップル５３に給脂用配管を結合し、モータ取り付けブラケット１２を介してねじ軸２にモータを取り付け、モータを稼動することにより使用される。
これにより、ねじ軸２が回転し、その回転力が、ねじ軸２とナット部３１の相対する螺旋溝間に配置されたボールを介してスライダ３のナット部３１に伝達されて、スライダ３と案内レール１の相対する転動溝からなる転動通路を、ボールが負荷状態で転動しながら循環経路内を循環することにより、スライダ３が案内レール１に沿って移動する。
【００２７】
このスライダ３の移動に伴って、図７に示すように、スライダ３の移動方向端部に設けたグリースニップル８３が案内レール１に設けたニップル挿入口５２ａに嵌まることで、スペーサープレート９内に形成された給脂路８１と、案内レール１の上面に固定されたエンドブロック５の給脂路５２ｂが連通し、連通された両給脂路８１，５２ｂを介して、グリースニップル５３に結合された給脂用配管からスライダ３の内部に潤滑剤が供給される。スライダ３の内部に供給された潤滑剤は、ナット部３１からボールねじ機構に入り、エンドキャップ３３の方向転換路からリニアガイド機構に入る。
【００２８】
したがって、この実施形態の一軸アクチュエータは、特許文献１に記載された方法とは異なる方法で、ねじ軸２と案内レール１の両方に、長期に渡って潤滑剤が供給される。また、給脂用配管がカバー６，７内に配置されないため、カバー６，７内に給脂用配管が配置されているものと比較して、給脂配管を含む自動給脂装置のメンテナンスが容易にできる。また、カバー６，７内に給脂用配管の配置空間を確保する必要がない。さらに、スペーサープレート９に直接グリスニップル８３を固定するため、給脂ブロックが不要となりコストダウンが達成される。
【００２９】
［第２実施形態］
第２実施形態の一軸アクチュエータは、第１実施形態のエンドブロック５およびスペーサープレート９に代えて、図８に示すように、エンドブロック５Ａおよびスペーサープレート９Aを有する。これ以外の点は第１実施形態の一軸アクチュエータと同じである。エンドブロック５Ａは、本体部５２の幅方向両端部（軸端部材４から外れる部分）に、ニップル挿入口５２ａとこれに続く給脂路５２ｂが２経路形成され、その開口端５２ｃに側面カバー６の外側から挿入されたグリースニップル５３が固定されている。
【００３０】
スペーサープレート９Aは、スライダ３の内部に潤滑剤を供給する給脂路８１Ａと、上下方向に貫通するボルト穴８２を有する。給脂路８１Ａは、スペーサープレート９Aの幅方向両端面であって、エンドブロック５Ａの各ニップル挿入口５２ａと対向する各位置に設けた各開口８１１ａ，８１２ａと、スライダ取付面３aの開口３２bに合わせた下面の開口８１ｂを連通する。給脂路８１Ａは、各開口８１１ａ，８１２ａから幅方向中央部に至るまでの部分８１１，８１２と、これらの部分が合流して下面の開口８１ｂに至る部分８１３とからなり、二つのボルト穴８２と干渉しない。
【００３１】
これにより、第２実施形態の一軸アクチュエータでは、スライダ３が、その移動方向両端部に、それぞれ２個のグリースニップル８３を有し、各グリースニップル８３が嵌まるニップル挿入口５２ａが案内レール１の両端に形成されている。
そのため、スライダ３の移動に伴って給脂ブロック８Ａがエンドブロック５Ａに接触する際の衝撃が、第１実施形態のように、グリースニップル８３とニップル挿入口５２ａが幅方向一端部にのみ形成されている場合の半分程度に抑えられる。また、スペーサープレート９とエンドブロック５Ａの１回の接触による給脂量を２倍にすることができる。
【００３２】
このように、第２実施形態の一軸アクチュエータは、第１実施形態の一軸アクチュエータと同じ効果に加えて、スライダ移動に伴う衝撃が低減されるとともに給脂量が多いという効果も有する。
なお、上記各実施形態の一軸アクチュエータは、第１給脂口として凹状のニップル挿入口５２ａを有し、第２給脂口として凸状のグリースニップル８３を有するが、第１給脂口と第２給脂口は互いに凹凸で嵌まり合うものであればよく、凸状の第１給脂口と凹状の第２給脂口の組み合わせであってもよい。
【００３３】
また、上記各実施形態の一軸アクチュエータでは、グリースニップル５３を側面カバー６から外部に突出させているが、エンドブロック５の給脂路５２ｂを、開口端５２ｃが上面に向くように設けて、グリースニップル５３を上面カバー７から上側に突出させてもよい。
また、リニアガイド機構の転動体がボールの場合を説明したが、この発明は、リニアガイド機構の転動体がころの場合にも適用できる。また、ねじ式送り機構としてボールねじ機構を用いた場合を説明したが、この発明は、ボールを介在させない送りねじ機構の場合にも適用できる。
【符号の説明】
【００３４】
１案内レール
１０案内レール
１ａボール転動溝（転動体転動面）
２ねじ軸
２０ねじ軸
３スライダ
３a スライダ取付面
３０スライダ
３１スライダのナット部
３２スライダの本体部
３３スライダのエンドキャップ
３３ａ潤滑剤導入口
３３ｂ雌ねじ
４軸端部材
４０軸端部材
１２モータ取り付けブラケット
４１雌ねじ
４２雌ねじ
５エンドブロック
５Ａエンドブロック
５１取り付け部
５１ａボルト穴
５１ｂ雌ねじ
５１ｃ雌ねじ
５２本体部
５２ａニップル挿入口（凹状の第２給脂口）
５２ｂ給脂路
５２ｃ給脂路の開口端
５３グリースニップル（給脂用配管を結合する結合口）
６側面カバー６１ａ，６１ｂ貫通穴
６２貫通穴
７上面カバー
７１貫通穴
８１給脂路
８１Ａ給脂路
８１ａ開口
８１１ａ開口
８１ｂ開口
８１２ａ開口
８１１〜８１３給脂路の部分
８２ボルト穴
８３グリースニップル（凸状の第１給脂部）
９スペーサープレート
９１スペーサプレートの凹部の底面
９１ａボルト穴
１１スペーサー

【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対する内側面に軸方向に延びる転動体転動面を有する断面凹状の案内レールと、前記案内レールの幅方向中心部に配設され外周面に螺旋状のねじ溝を有するねじ軸と、前記ねじ軸に螺合されたナット部を含むスライダと、複数の転動体とを備え、
前記スライダには、前記案内レールの転動体転動面に相対した転動体転動面が両側面に形成されるとともに、前記転動体の戻し通路と、この戻し通路と前記転動体転動面を連結する方向転換路が形成され、
前記相対する両転動体転動面からなる転動通路と、前記戻し通路と、前記方向転換路とで構成される循環経路内に、前記転動体が介装され、
前記ねじ軸を回転することで、その回転力が前記ナット部に伝達されて、前記転動体が前記転動通路を負荷状態で転動しながら前記循環経路内を循環することにより、前記スライダが前記案内レールに沿って移動可能とされた一軸アクチュエータであって、
前記案内レールの両側面と前記スライダおよびねじ軸の上側がカバーで覆われ、
前記スライダは、その移動方向端部に、内部に潤滑剤を供給する給脂路の開口端である凸状または凹状の第１給脂口を有し、
前記案内レールは、前記第１給脂口が嵌まる凹状または凸状の第２給脂口と、給脂用配管を結合する結合口と、前記第２給脂口と前記結合口とを連通する給脂路を有し、前記結合口は前記カバー外に露出していることを特徴とする一軸アクチュエータ。
【請求項２】
前記第１給脂口は、前記スライダの上面に固定された給脂ブロックに形成され、
前記案内レールの軸方向両端開口部を塞ぎ、前記ねじ軸の両端を回転自在に支持する軸端部材を有し、
前記第２給脂口と、前記結合口と、これらを連通する給脂路は、前記軸端部材に固定されたエンドブロックに形成されている請求項１記載の一軸アクチュエータ。

【図１】