JPH04121505U - アクチユエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 直動し、回転または揺動するロッド５を備え
たアクチュエータの、特に回転力発生手段について、そ
の占有スペースを縮小し、生産設備の小型化に貢献す
る。 【構成】 環状の表面波回転モータ１６による回転力発
生手段を備え、該表面波回転モータ１６をロッド５の周
囲に配置する。また表面波回転モータ１６とロッド５の
間にリニアボールベアリング１２を介装し、ロッド５の
外周側にスプラインシール２５を装着する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、アクチュエータに係り、特に、直動し、回転または揺動するロッド を備えたアクチュエータの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

公知の、この種のアクチュエータは、実開昭６３−１６８３０２号公報に示さ れるように、流体圧による回転力発生手段を備えており、該流体圧によりラック を直動させ、該ラックにピニオンを噛み合わせてロッドを回転または揺動させて いる。このアクチュエータは、例えば ａ．ピックアンドプレース ｂ．ワークを持ち上げ、該ワークの向きを変えてから該ワークを置く作業 ｃ．ワークを回転させながらねじ込む作業 に利用されるものである。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上記従来技術には、次の問題が指摘される。 ａ．長尺なラックがロッドの軸直角方向に長く突き出る構造であるために当該 アクチュエータの占有スペースが大きい。近年、工場等においては限られたスペ ースを有効に利用するために生産設備を極力小型化することが要求されているが 、上記従来技術はこの要求にそぐわないものである。 ｂ．流体圧による回転力発生手段には、起動トルクが小さく、回転速度が回転 当初において遅く、終端において最も速くなるという特性がある。このため終端 において部品が衝接すると大きな衝撃力が発生し、これにより部品が破損したり 、ワークを落としたり、ワークがずれたりする不具合がある。このため従来はや むを得ずロッドを一貫して低速で回転させており、作業速度が遅く、生産性が良 くない。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案は以上の点に鑑み、上記従来技術にみられる問題を解消すべく案出され たものであって、この目的を達成するため、請求項１に示すように、直動し、回 転または揺動するロッドを備えたアクチュエータにおいて、環状の表面波回転モ ータによる回転力発生手段を備えたことを特徴とするアクチュエータを提供する 。

【０００５】 また請求項２に示すように、請求項１のアクチュエータにおいて、ロッドの周 面にスプライン溝を形成し、表面波回転モータとロッドの間に前記スプライン溝 に係合するボールを備えたリニアボールベアリングを介装したことを特徴とする アクチュエータを提供する。

【０００６】 また請求項３に示すように、請求項２のアクチュエータにおいて、ロッドの外 周側にスプライン溝に係合する突起を備えたスプラインシールを装着したことを 特徴とするアクチュエータを提供する。

【０００７】

【作用】

環状の表面波回転モータをロッドの周囲に配置し、該表面波回転モータを駆動 してロッドを回転または揺動させる。表面波回転モータには従来技術におけるラ ックのようにロッドの軸直角方向に長く突き出る部分がなく、この分、当該アク チュエータの占有スペースを小さくすることができる。また表面波回転モータに は起動トルクが大きい特性があり、これによりロッドを回転当初から高速で回転 させることができる。表面波回転モータとロッドの間にはリニアボールベアリン グを介装するのが好ましく、またロッドの外周側にはスプラインシールを装着す るのが好ましい。

【０００８】

【実施例】

つぎに本考案の実施例を図面にしたがって説明する。

【０００９】 図１に示すように、ボディ１の内部にシリンダ室２が形成され、該シリンダ室 ２にピストン３が直動自在に内挿され、該ピストン３に回転ベアリング４を介し てロッド５が回転自在に接続されている。ピストン３にピストンシール６、位置 検出用の永久磁石７および緩衝用のゴム状弾性材製のストッパ８が取り付けられ 、ロッド５の周面に軸方向に沿って複数（例えば３等配）のスプライン溝９が形 成されている。ロッド５は一端（図上左端）においてボディ１の外部へ突出して おり、該一端を作用端としている。ボディ１の内部にアンギュラ玉軸受１０を介 してロータ１１が回転自在に装着され、該ロータ１１の内周側にリニアボールベ アリング１２が固定されている。該リニアボールベアリング１２はスプライン溝 ９に転動自在に係合する多数のボール１３を備えている。ボディ１とロータ１１ の間に狭隘な室１４が形成され、該室１４にスペーサ１５および表面波回転モー タ１６が組み込まれている。表面波回転モータ１６は圧電素子１７、弾性リング １８、スライダ１９および回転子２０より構成されている。ボディ１の内壁に形 成した段部２１に当接してロッドシールホルダ２２が固定され、該ロッドシール ホルダ２２とボディ１の間および該ロッドシールホルダ２２とロータ１１の間に それぞれシール２３，２４が介装されている。またロータ１１とロッド５の間に ゴム状弾性材製のスプラインシール２５が介装され、該スプラインシール２５は Ｖ形断面の環状体の内周側にスプライン溝９に係合する複数の突起２６を備えて いる。ロッドシールホルダ２２にはゴム状弾性材製のストッパ２７が取り付けら れている。２８と２９はロッドカバーである。

【００１０】 上記構成を備えるアクチュエータは次のように作動する。 ａ．直動 図示しない流体圧供給ポートからシリンダ室２のピストン３の両側空間へ交互 に流体圧を供給し、ピストン３と該ピストン３に接続されたロッド５を軸方向に 直動させる。流体圧には空気圧が用いられる。 ｂ．回転または揺動 表面波回転モータ１６を駆動し、ロータ１１およびリニアボールベアリング１ ２を介して回転力をロッド５に伝えて該ロッド５を回転または揺動させる。回転 または揺動は直動と同時に行なうことが可能である。

【００１１】 上記構成を備えるアクチュエータは、次の効果を奏する。 ａ．表面波回転モータ１６に従来技術におけるラックのようにロッド５の軸直 角方向に長く突き出る部分がないために当該アクチュエータの占有スペースが従 来技術より小さくなり、生産設備の小型化の要求に応えることができる。 ｂ．表面波回転モータ１６の、起動トルクが大きい特性を利用してロッド５を 回転当初から高速で回転させることができるために、回転速度が終端において極 端に大きくなることがなく、終端において大きな衝撃力が発生してロッドが破損 したり、ワークを落としたり、ワークがずれたりすることがなく、これに伴って 作業速度を早めて生産性を向上させることができる。 ｃ．ロッド５の周面にスプライン溝９を形成した上で表面波回転モータ１６と ロッド５の間に軸受としての高精度に作動するリニアボールベアリング１２を介 装したために作動誤差が小さく、作動がスムーズである。 ｄ．ロータ１１とロッド５の間にスプライン溝９に係合する突起２６を備えた スプラインシール２５を介装したためにスプライン溝９から流体圧が漏洩するの を防止することができる。またスプライン溝９があってもシール可能で、ロッド ５にスプライン溝９を形成しない断面円形の部分を設ける必要がないために該ロ ッド５が長尺なものとなることがない。 ｅ．表面波回転モータ１６は通電を止めると摩擦により現位置を保持する。こ のため設備にトラブルがあっても電源を落とすことによりロッド５の回転を停止 させることができ、安全性が高い。 ｆ．ピストン３とロッド５を回転ベアリング４を介して接続したためにロッド ５が回転してもピストン３は回転せず、ロッド５に回転摩擦トルクが殆どかから ない。またボディ１の内壁に圧接するピストンシール６が直動時のみ摺動するた めに摩耗が少なく、該ピストンシール６に十分な耐久性を期待できる。 ｇ．図面から明らかなように、ロッドシールホルダ２２、アンギュラ玉軸受１ ０、ロータ１１、リニアボールベアリング１２、表面波回転モータ１６、スペー サ１５およびロッドカバー２８をボディ１に次々と組み込むものであるために製 造が容易である。またボディ１に最後にねじ込むロッドカバー２８のねじ込み量 を調整して該ロッドカバー２８による押付け力を調整することによりロータ１１ を精度良く保持することができる。

【００１２】 上記アクチュエータは次のように構成を付加変更することができる。 ａ．上記実施例においてロータ１１の外周側に配置された表面波回転モータ１ ６を、図２に示すように、ロータ１１に対して軸方向に直列に並べる。 ｂ．上記実施例において中実であったロッド５を図２のように中空とし、該中 空部をロッド５の先端に取り付ける空気圧機器や真空機器の配管用の空間として 利用したり、センサなどの配線用の空間として利用する。 ｃ．上記実施例において１つであったロータ１１を図２のように２つとして剛 性を高める。 ｄ．上記実施例において図３のように円形であったロッド５の断面形状を図４ のように矩形を基調としたものとする。また上記実施例において図３のように円 弧形であったスプライン溝９の断面形状を図５のようにクロスローラを応用した 三角形を基調としたものとする。

【００１３】

【考案の効果】

本考案のアクチュエータは以上の構成と作用によって次の効果を奏する。 ａ．表面波回転モータに従来技術におけるラックのようにロッドの軸直角方向 に長く突き出る部分がないために当該アクチュエータの占有スペースが従来技術 より小さくなり、生産設備の小型化の要求に応えることができる。 ｂ．表面波回転モータの、起動トルクが大きい特性を利用してロッドを回転当 初から高速で回転させることができるために、回転速度が終端において極端に大 きくなることがなく、終端において大きな衝撃力が発生してロッドが破損したり 、ワークを落としたり、ワークがずれたりすることがなく、これに伴って作業速 度を早めて生産性を向上させることができる。 ｃ．ロッドの周面にスプライン溝を形成した上で表面波回転モータとロッドの 間に軸受としての高精度に作動するリニアボールベアリングを介装したために作 動誤差が小さく、作動がスムーズである。 ｄ．ロータとロッドの間にスプライン溝に係合する突起を備えたスプラインシ ールを介装したためにスプライン溝から流体圧が漏洩するのを防止することがで きる。またスプライン溝があってもシール可能で、ロッドにスプライン溝を形成 しない断面円形の部分を設ける必要がないために該ロッドが長尺なものとなるこ とがない。 ｅ．表面波回転モータは通電を止めると摩擦により現位置を保持する。このた め設備にトラブルがあっても電源を落とすことによりロッドの回転を停止させる ことができ、安全性が高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例に係るアクチュエータの断面図

【図２】本考案の他の実施例に係るアクチュエータの断
面図

【図３】ロッドの断面図

【図４】ロッドの他の例を示す断面図

【図５】ロッドの他の例を示す断面図

【符号の説明】

１ ボディ ２ シリンダ室 ３ ピストン ４ 回転ベアリング ５ ロッド ６ ピストンシール ７ 永久磁石 ８，２７ ストッパ ９ スプライン溝 １０ アンギュラ玉軸受 １１ ロータ １２ リニアボールベアリング １３ ボール １４ 室 １５ スペーサ １６ 表面波回転モータ １７ 圧電素子 １８ 弾性リング １９ スライダ ２０ 回転子 ２１ 段部 ２２ ロッドシールホルダ ２３，２４ シール ２５ スプラインシール ２６ 突起 ２８，２９ ロッドカバー

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 直動し、回転または揺動するロッド５を
   備えたアクチュエータにおいて、環状の表面波回転モー
   タ１６による回転力発生手段を備えたことを特徴とする
   アクチュエータ。
2. 【請求項２】 請求項１のアクチュエータにおいて、ロ
   ッド５の周面にスプライン溝９を形成し、表面波回転モ
   ータ１６とロッド５の間に前記スプライン溝９に係合す
   るボール１３を備えたリニアボールベアリング１２を介
   装したことを特徴とするアクチュエータ。
3. 【請求項３】 請求項２のアクチュエータにおいて、ロ
   ッド５の外周側にスプライン溝９に係合する突起２６を
   備えたスプラインシール２５を装着したことを特徴とす
   るアクチュエータ。