特許 7248959 アクチュエータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-03-22

(45)【発行日】2023-03-30

(54)【発明の名称】アクチュエータ

(51)【国際特許分類】

   F16C 29/06 20060101AFI20230323BHJP

【ＦＩ】

F16C29/06

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2021069473

(22)【出願日】2021-04-16

(65)【公開番号】P2021181826

(43)【公開日】2021-11-25

【審査請求日】2021-12-22

(31)【優先権主張番号】P 2020085365

(32)【優先日】2020-05-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000102511

【氏名又は名称】ＳＭＣ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100077665

【弁理士】

【氏名又は名称】千葉 剛宏

(74)【代理人】

【識別番号】100116676

【弁理士】

【氏名又は名称】宮寺 利幸

(74)【代理人】

【識別番号】100191134

【弁理士】

【氏名又は名称】千馬 隆之

(74)【代理人】

【識別番号】100136548

【弁理士】

【氏名又は名称】仲宗根 康晴

(74)【代理人】

【識別番号】100136641

【弁理士】

【氏名又は名称】坂井 志郎

(74)【代理人】

【識別番号】100180448

【弁理士】

【氏名又は名称】関口 亨祐

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 俊夫

(72)【発明者】

【氏名】古宇田 直樹

(72)【発明者】

【氏名】宮原 正樹

(72)【発明者】

【氏名】今村 正樹

(72)【発明者】

【氏名】三田 剛

【審査官】稲村 正義

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－１３８９８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０７２１９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６１－１８００１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００２／０００９２４１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－１６１６４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２３８１３４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｃ ２９／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基部と、該基部に設けられて互いに対向する第１側壁部、第２側壁部とを有し、前記基部と、前記第１側壁部と、前記第２側壁部とで内部空間が画成されるボディと、
前記内部空間内を移動する部位を有するスライダと、
前記スライダに設けられて前記内部空間から露呈するテーブルと、
を備えるアクチュエータであって、
前記第１側壁部及び前記第２側壁部の、前記内部空間に臨む面に、ボディ側レール用溝がそれぞれ形成され、
前記スライダの、前記ボディ側レール用溝に対向する面に、スライダ側レール用溝がそれぞれ形成され、
前記ボディ側レール用溝にボディ側案内レールが設けられるとともに、前記スライダ側レール用溝にスライダ側案内レールが設けられ、
前記ボディ側案内レールは、前記ボディ側レール用溝に収容されるボディ側レール収容部と、前記ボディ側レール用溝から露呈し且つ円弧形状に湾曲したボディ側ボール受部とを有し、
前記スライダ側案内レールは、前記スライダ側レール用溝に収容されるスライダ側レール収容部と、前記スライダ側レール用溝から露呈し且つ前記ボディ側ボール受部とともにサーキュラアーク溝を形成するスライダ側ボール受部とを有し、
前記サーキュラアーク溝にボールが保持され、且つ前記スライダに前記ボールを循環させるための循環通路が形成され、
前記スライダ側案内レールの、前記スライダの移動方向に対して直交する鉛直方向の寸法が、前記ボディ側案内レールの、前記スライダの移動方向に対して直交する鉛直方向の寸法に比して大であり、
前記ボディ側案内レールは、前記ボディ側ボール受部として第１ボール受部、第２ボール受部を有するとともに、前記第１ボール受部と前記第２ボール受部との間に介在し且つ前記スライダ側案内レールに指向して突出する突端部を有し、
前記スライダ側案内レールは、前記スライダ側ボール受部として、第３ボール受部、第４ボール受部を有するとともに、前記第３ボール受部と前記第４ボール受部との間に介在する平坦部を有し、
前記サーキュラアーク溝として、前記第１ボール受部と、該第１ボール受部よりも下方に位置した前記第３ボール受部との間に第１サーキュラアーク溝が形成され、且つ前記第２ボール受部と、該第２ボール受部よりも上方に位置した前記第４ボール受部との間に第２サーキュラアーク溝が形成されるアクチュエータ。

【請求項2】

請求項１記載のアクチュエータにおいて、前記ボディ側案内レールの近傍に、前記スライダの移動方向に沿って延在するノッチが形成されたアクチュエータ。

【請求項3】

請求項２記載のアクチュエータにおいて、前記ノッチとして、前記ボディ側案内レールを互いの間に挟む第１ノッチ、第２ノッチが形成されたアクチュエータ。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか１項に記載のアクチュエータにおいて、前記スライダ側レール収容部の、前記スライダ側案内レールの側面に臨む面に第１陥没、第２陥没が形成されたアクチュエータ。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか１項に記載のアクチュエータにおいて、前記スライダの、前記スライダ側レール用溝が形成された部位が、前記スライダ側レール用溝の底面から開口に近接するにつれて厚みが小さくなる傾斜部であるアクチュエータ。

【請求項6】

請求項１～５のいずれか１項に記載のアクチュエータにおいて、前記ボディ側案内レールの、前記ボディ側レール収容部と前記ボディ側ボール受部との間が、前記ボディ側レール収容部から前記ボディ側ボール受部に近接するにつれて前記ボディ側案内レールの肉厚が小さくなるように傾斜する傾斜面として形成されたアクチュエータ。

【請求項7】

請求項１～６のいずれか１項に記載のアクチュエータにおいて、前記ボディ側レール用溝又は前記スライダ側レール用溝の少なくともいずれか１つの底面に凹部が形成されたアクチュエータ。

【請求項8】

請求項１～７のいずれか１項に記載のアクチュエータにおいて、前記ボディ及び前記スライダが軽金属からなり、前記ボディ側案内レール及び前記スライダ側案内レールが鉄系金属からなるアクチュエータ。

【請求項9】

請求項８記載のアクチュエータにおいて、前記ボディ及び前記スライダがアルミニウム又はアルミニウム合金からなり、前記ボディ側案内レール及び前記スライダ側案内レールがステンレス鋼からなるアクチュエータ。

【請求項10】

請求項１～９のいずれか１項に記載のアクチュエータにおいて、前記第１側壁部及び前記第２側壁部の各々に前記テーブルに向かって延在するように設けられ、前記第１側壁部及び前記第２側壁部とともに前記内部空間を画成する第１保護壁部、第２保護壁部をさらに備え、
前記第１保護壁部が前記第１側壁部に対して着脱可能に連結され、且つ前記第２保護壁部が前記第２側壁部に対して着脱可能に連結されるアクチュエータ。

【請求項11】

請求項１０記載のアクチュエータにおいて、前記第１側壁部、前記第２側壁部の各々に第１係合部が設けられ、且つ前記第１保護壁部及び前記第２保護壁部の各々に第２係合部が設けられ、前記第１係合部と前記第２係合部が互いに係合することにより、前記第１保護壁部、前記第２保護壁部が前記第１側壁部、前記第２側壁部にそれぞれ着脱可能に連結されるアクチュエータ。

【請求項12】

請求項１０又は１１記載のアクチュエータにおいて、前記スライダの移動方向端部に配設される第１エンドプレート、第２エンドプレートをさらに備え、
前記第１保護壁部、前記第２保護壁部の各々の、前記第１側壁部、前記第２側壁部から前記テーブルに至るまでの途中の部位に、前記内部空間側に指向して陥没する凹溝が形成されるとともに、前記第１エンドプレート又は前記第２エンドプレートに、前記凹溝内に進入する突起部が設けられているアクチュエータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ボディと、該ボディ内の内部空間を移動するスライダとを有するアクチュエータに関する。

【背景技術】

【0002】

ボディと、該ボディ内の内部空間を移動するスライダとを有するアクチュエータは、例えば、ワークを移送する移送機構として広汎に用いられている。この種のアクチュエータにおいて、スライダにはテーブルが設けられ、該テーブルにワークが保持される。スライダとテーブルが一体的に移動することに伴い、ワークが移送される。

【0003】

ボディとスライダには、スライダの移動方向に直交する断面が略半円形状をなすボール溝がそれぞれ形成され、該ボール溝には、ベアリング鋼等からなるボールが介挿される。ボールがボール溝内を転動することにより、スライダが滑らかに移動する。なお、スライダには、ボールを循環させるための循環通路が形成される。ボール溝内を転動し終えたボールは、循環通路を介してボール溝に戻る。

【0004】

ボール溝は、一般的に、ボディ及びスライダを一部を切り欠くようにして形成される。これに対し、特許文献１、２に記載されるように、ボディ及びスライダのそれぞれに、互いに対向する案内レールが設けられることもある。この場合、ボディ、スライダの各々にレール用溝を形成し、各レール用溝に、ボール溝が予め形成された案内レールを嵌合する。特許文献１、２記載の技術では、その後、ボディ及びスライダの、レール用溝の近傍の部位（肉）を案内レール側に押し出す、いわゆる「加締め」を行い、案内レールがレール用溝から脱落することを防止している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１０－１３８９８１号公報

【文献】特開２０１４－１２６１９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

近時、アクチュエータの軽量化が試みられている。これを達成するために、ボディやスライダを軽金属で構成することが有効であると考えられる。この場合において、ボディ及びスライダを切り欠くようにしてボール溝を形成する従来技術では、ボール溝の近傍に十分な剛性を確保し得ない懸念がある。

【0007】

この観点から、特許文献１、２に記載される案内レールを、十分な剛性を有する金属材で構成することが想起される。ここで、特許文献１、２記載のアクチュエータでは、互いに対向する２個の案内レールでゴシックアーチ溝を形成している。この場合、案内レールに曲がりや反りが生じると、ボールの作動抵抗が増加するという不具合がある。

【0008】

本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、案内レールに曲がりや反りが生じた場合であってもボールの作動抵抗が増加することを回避し得るとともに、小型化及び軽量化を図ることが可能な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】

【0009】

前記の目的を達成するために、本発明の一実施形態によれば、基部と、該基部に設けられて互いに対向する第１側壁部、第２側壁部とを有し、前記基部と、前記第１側壁部と、前記第２側壁部とで内部空間が画成されるボディと、
前記内部空間内を移動する部位を有するスライダと、
前記スライダに設けられて前記内部空間から露呈するテーブルと、
を備えるアクチュエータであって、
前記第１側壁部及び前記第２側壁部の、前記内部空間に臨む面に、ボディ側レール用溝がそれぞれ形成され、
前記スライダの、前記ボディ側レール用溝に対向する面に、スライダ側レール用溝がそれぞれ形成され、
前記ボディ側レール用溝にボディ側案内レールが設けられるとともに、前記スライダ側レール用溝にスライダ側案内レールが設けられ、
前記ボディ側案内レールは、前記ボディ側レール用溝に収容されるボディ側レール収容部と、前記ボディ側レール用溝から露呈し且つ円弧形状に湾曲したボディ側ボール受部とを有し、
前記スライダ側案内レールは、前記スライダ側レール用溝に収容されるスライダ側レール収容部と、前記スライダ側レール用溝から露呈し且つ前記ボディ側ボール受部とともにサーキュラアーク溝を形成するスライダ側ボール受部とを有し、
前記サーキュラアーク溝にボールが保持され、且つ前記スライダに前記ボールを循環させるための循環通路が形成され、
前記スライダ側案内レールの、前記スライダの移動方向に対して直交する鉛直方向の寸法が、前記ボディ側案内レールの、前記スライダの移動方向に対して直交する鉛直方向の寸法に比して大であるアクチュエータが提供される。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、１組のボディ側案内レールとスライダ側案内レールで形成されるサーキュラアーク溝をボール溝としている。このため、ボディ側案内レール又はスライダ側案内レールに曲がりや反りが生じても、ゴシックアーチ溝からボール溝を形成した場合に比してボールの作動抵抗が増加することを抑制することができる。

【0011】

また、ボディ側案内レールを、スライダ側案内レールに比して小寸法としている。このため、ボディ側案内レールを設けるボディの小型化を図ることができる。そして、ボディが小型化する分、軽量化を図ることもできる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の第１実施形態に係るアクチュエータの概略全体斜視図である。

【図2】図１中のＩＩ－ＩＩ線矢視断面図である。

【図3】図１のアクチュエータを構成するリニアガイドの側面要部断面図である。

【図4】図２の要部拡大図である。

【図5】図２中のＶ－Ｖ線矢視断面図である。

【図6】ボディ側案内レールに段差部が設けられ、且つスライダに傾斜部が形成されていないアクチュエータの正面要部断面図である。

【図7】加締め用ローラでボディを加締めている状態を示す正面要部断面図である。

【図8】本発明の第２実施形態に係るアクチュエータの概略全体斜視図である。

【図9】図８中のＩＸ－ＩＸ線矢視断面図である。

【図10】図８の要部拡大図である。

【図11】図９から第１保護壁部及び第２保護壁部を取り外した状態の正面断面図である。

【図12】図１０からスライダを別のスライダに置き換えた状態の正面断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明に係るアクチュエータにつき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。なお、以下における「前方」は、図１に示されるモータ１４から離間する方向であり、「後方」はモータ１４に近接する方向を表す。また、「下」及び「上」は前後方向に直交する鉛直方向である。さらに、「幅方向」は、前後方向に直交する水平方向である。以上の方向については各図面に示しているが、これらは説明を簡素化して理解を容易にするための便宜的なものであり、アクチュエータを実使用する際の方向を特定するものではない。

【0014】

図１は、第１実施形態に係るアクチュエータ１０の概略全体斜視図である。このアクチュエータ１０は、前後方向に延在するリニアガイド１２を備えたリニアアクチュエータとして構成されている。

【0015】

また、アクチュエータ１０は、駆動部としてのモータ１４と、該モータ１４の回転駆動力を伝達する送りねじ軸１６（図２参照）とを備える。すなわち、アクチュエータ１０は電動アクチュエータである。モータ１４は、モータカバー１７内に収容される。一方、送りねじ軸１６は、前後方向に沿って延在するとともに、例えば、カップリングを介してモータ軸（いずれも図示せず）に連結されている。又は、モータ軸それ自体を送りねじ軸１６としてもよい。この場合、カップリングは不要である。

【0016】

リニアガイド１２は、送りねじ軸１６の軸線方向、すなわち、前後方向に沿って延在するボディ１８を含む。該ボディ１８は、図２に示すように、略平坦で且つ長尺な底部を構成する基部２０と、該基部２０の上面に立設された肉厚の第１側壁部２２、第２側壁部２３とを有する。第１実施形態では、ボディ１８は、第１側壁部２２に対して一体的に連なる第１保護壁部２４と、第２側壁部２３に対して一体的に連なる第２保護壁部２５とをさらに含む。第１保護壁部２４及び第２保護壁部２５は、上方（後述するテーブル４６側）に向かって延在する。

【0017】

第１保護壁部２４は、第１側壁部２２の内縁部の上端から、第１側壁部２２よりも第２側壁部２３に近接するようにして突出する。一方、第２保護壁部２５は、第２側壁部２３の内縁部の上端から、第２側壁部２３よりも第１側壁部２２に近接するようにして突出する。このため、第１保護壁部２４と第２保護壁部２５との離間距離は、第１側壁部と第２側壁部との離間距離よりも小である。

【0018】

第１保護壁部２４には、第１側壁部２２からテーブル４６に向かう途中の部位に、第２保護壁部２５に向かって陥没する凹溝２６が形成される。同様に、第２保護壁部２５には、第２側壁部２３からテーブル４６に向かう途中の部位に、第１保護壁部２４に向かって陥没する凹溝２６が形成される。

【0019】

基部２０の、移動方向端部である前端及び後端には、第１側壁部２２から第２側壁部２３にわたって第１エンドプレート２７、第２エンドプレート２８が設けられる（図１参照）。さらに、第１側壁部２２と第２側壁部２３の上面には、第１側壁部２２と第２側壁部２３の間の上方開口を閉塞するシールバンド３０が第１エンドプレート２７から第２エンドプレート２８にわたって設けられる。図２に示すように、ボディ１８内には、基部２０、第１側壁部２２、第２側壁部２３、第１保護壁部２４、第２保護壁部２５、第１エンドプレート２７、第２エンドプレート２８及びシールバンド３０に囲繞された内部空間３２が画成される。前記２個の凹溝２６はいずれも、内部空間３２に指向して陥没する。

【0020】

ボディ１８の、内部空間３２に通じる後方開口を閉塞する第２エンドプレート２８（図１参照）には、送りねじ軸１６を通すための図示しない挿通孔が形成される。一方、前方の第１エンドプレート２７は、内部空間３２に通じる前方開口を閉塞する。第１エンドプレート２７、第２エンドプレート２８は、連結ねじ３４を介してボディ１８に連結される。

【0021】

内部空間３２（図２参照）には、スライダ４０を構成するスライダ本体４２が収容される。なお、スライダ４０は、スライダ本体４２の他、スライダ本体４２から延出したネック部４４と、ネック部４４の先端に設けられたテーブル４６とを有する。テーブル４６は、内部空間３２から露呈してシールバンド３０の上方に位置する。

【0022】

スライダ本体４２には、円形状のナット配設孔５０が形成されている。該ナット配設孔５０には、送りねじ軸１６に螺合された円筒状の変位ナット５２が配設される。変位ナット５２は、送りねじ軸１６が回転することに伴い、該送りねじ軸１６の軸線方向に沿って変位する。

【0023】

テーブル４６は、スライダ本体４２よりも幅広に形成されている。テーブル４６は、幅方向に沿った正面断面において底部と２個の側部を有する略Ｕ字形状をなす。底部と２個の側部の間に画成される凹空間５４は、平板形状のカバー板５６で閉塞される。

【0024】

リニアガイド１２の側面要部断面図である図３に示すように、テーブル４６の底部は、前方から後方となるにつれて上方に向かうように緩やかに傾斜した前方傾斜部６０と、頂面が平坦であり且つ底部中で肉厚が最大である最厚部６２と、前方から後方となるにつれて下方に向かうように緩やかに傾斜した後方傾斜部６４とからなり、側面視で略台形形状をなす。最厚部６２には、頂面が丸みを帯びた案内盤６６が設けられる。最厚部６２にはスライダ本体４２に向かう一対のピン孔６８が形成されるとともに、案内盤６６の下面には差込ピン部７０が突出形成される（図２参照）。差込ピン部７０がピン孔６８に嵌合されることにより、案内盤６６が位置決め固定される。

【0025】

また、後方傾斜部６４にはボルト挿通孔７２が形成される（図３参照）。一方、変位ナット５２には、ボルト挿通孔７２の位置に対応する位置に雌ねじ孔７４が形成される。ボルト挿通孔７２に通された連結用のスタッドボルト７６が雌ねじ孔７４に螺合されることにより、変位ナット５２がスライダ４０に連結される。

【0026】

テーブル４６の前端と前方傾斜部６０の間、後方傾斜部６４とテーブル４６の後端との間には、前スリット７８、後スリット８０がそれぞれ形成される。スライダ４０がボディ１８に対して変位（スライド）する際、シールバンド３０の、テーブル４６に接近した部位は、前スリット７８に通されて前方傾斜部６０に乗り上げ、最厚部６２と後方傾斜部６４を経て後スリット８０に通される。すなわち、シールバンド３０の、テーブル４６近傍の部位は凹空間５４に進入する。このため、変位するスライダ４０がシールバンド３０に干渉することはない。

【0027】

なお、シールバンド３０の、最厚部６２の位置に対応する部位は、案内盤６６の、丸みを帯びた頂面に乗り上げる。これにより、シールバンド３０が屈曲されて割れが生じることが回避される。また、シールバンド３０は、テーブル４６の下面に形成されたローラ保持孔８２に保持される図示しない押さえ用ローラによって押さえられる。

【0028】

テーブル４６の上面には、複数の装着孔８４が形成されている。図示しないワークは、装着孔８４に螺合される図示しない取付ボルトを介して、テーブル４６の上面に保持される。

【0029】

図２に示すように、第１側壁部２２とスライダ４０の間、スライダ４０と第２側壁部２３との間には、ベアリング鋼等からなり上下に配列された複数個の第１ボール８６、第２ボール８８が介挿される。この構成につき説明する。

【0030】

図４に詳細を示すように、第１側壁部２２の下端近傍において、内部空間３２を臨む内面には、前後方向に沿って延在するボディ側レール用溝９０が形成される。ボディ側レール用溝９０は、内部空間３２を臨むように開口し、且つ内部空間３２から離間する方向（幅方向外方）に向かって陥没している。従って、ボディ側レール用溝９０の底面９２は、上下方向に沿う垂直面である。また、ボディ側レール用溝９０の側面は、開口から底面９２に向かう下水平面９４及び上水平面９６である。底面９２と下水平面９４との間の隅部、底面９２と上水平面９６との間の隅部は面取りがなされている。

【0031】

ボディ側レール用溝９０の底面９２には、幅方向外方に向かって陥没した凹部９８が形成される。この凹部９８に、後述するボディ側案内レール１００を保持するための接着剤を充填するようにしてもよい。

【0032】

第１側壁部２２の、ボディ側レール用溝９０の近傍には、ボディ側レール用溝９０を上下に挟むようにして第１ノッチ１０２、第２ノッチ１０４が形成されている。第１ノッチ１０２及び第２ノッチ１０４は、ボディ側レール用溝９０と同様に前後方向に沿って延在し、且つボディ側レール用溝９０に対して略平行である。第１ノッチ１０２及び第２ノッチ１０４は、後述するように、加締め用ローラ１０６（図７参照）の移動軌跡痕として形成される。

【0033】

ボディ側レール用溝９０には、ボディ側案内レール１００が設けられる。第１側壁部２２の、ボディ側レール用溝９０近傍の部位（肉）はボディ側レール用溝９０に押し出されており、これにより、ボディ側レール用溝９０からのボディ側案内レール１００の抜け止め（脱落防止）がなされている。すなわち、ボディ側案内レール１００は、ボディ１８を加締めることによってボディ側レール用溝９０に保持されている。これについては後述する。

【0034】

ボディ側案内レール１００は、ボディ側レール用溝９０に収容されるボディ側レール収容部１１０と、ボディ側レール用溝９０から露呈するボディ側レール露呈部１１２とを有する。この中のボディ側レール露呈部１１２は、真円の略１／４となる円弧形状をなす第１ボール受部１１４、第２ボール受部１１６（いずれもボディ側ボール受部）を含む。また、第１ボール受部１１４と第２ボール受部１１６の間には、スライダ本体４２に指向して突出する突端部１１８が介在する。突端部１１８は、第１ボール８６と第２ボール８８の間に進入することで、第１ボール８６と第２ボール８８の間に所定のクリアランスを形成する。

【0035】

さらに、第１ボール受部１１４、第２ボール受部１１６とボディ側レール収容部１１０との間は、ボディ側レール収容部１１０から第１ボール受部１１４、第２ボール受部１１６に向かうにつれて互いに接近する第１傾斜面１２０、第２傾斜面１２２として形成されている。これら第１傾斜面１２０、第２傾斜面１２２が介在することにより、第１ボール受部１１４、第２ボール受部１１６とボディ側レール収容部１１０との間の肉厚が徐々に変化する。具体的には、ボディ側レール収容部１１０から第１ボール受部１１４、第２ボール受部１１６に近接するにつれてボディ側レール用溝９０の肉厚が小さくなる。

【0036】

一方、スライダ４０の、ボディ側レール用溝９０に対向する位置には、スライダ側レール用溝１２８が形成される。すなわち、スライダ側レール用溝１２８はボディ側レール用溝９０を臨むように開口し、且つ内部空間３２から離間する方向（幅方向内方）に向かって陥没する。従って、スライダ側レール用溝１２８の底面１３０も上下方向に沿う垂直面であり、開口から底面１３０に向かう下水平面１３２及び上水平面１３４が側面である。底面１３０と下水平面１３２との間の隅部、底面１３０と上水平面１３４との間の隅部は面取りがなされている。

【0037】

スライダ側レール用溝１２８の底面１３０に、幅方向内方に向かって陥没する凹部１３６を形成するようにしてもよい。この凹部１３６にも、スライダ側案内レール１４０を保持するための接着剤を充填することができる。

【0038】

スライダ側レール用溝１２８には、スライダ側案内レール１４０が設けられる。スライダ側レール用溝１２８の開口の高さ方向寸法は、スライダ側案内レール１４０の高さ方向寸法（後述するＨ２と略同寸）に略等しい。そして、スライダ側案内レール１４０がスライダ側レール用溝１２８に嵌合された後、後述する傾斜部１６４がスライダ側レール用溝１２８側に圧潰されるように加締められる。この加締めにより、スライダ側案内レール１４０がスライダ側レール用溝１２８内に保持されるとともに、スライダ側レール用溝１２８からのスライダ側案内レール１４０の抜け止め（脱落防止）がなされる。

【0039】

スライダ側案内レール１４０は、スライダ側レール用溝１２８に収容されるスライダ側レール収容部１４２と、スライダ側レール用溝１２８から露呈するスライダ側レール露呈部１４４とを有する。スライダ側レール露呈部１４４は、真円の略１／４となる円弧形状をなす第３ボール受部１４６、第４ボール受部１４８（いずれもスライダ側ボール受部）を含む。第３ボール受部１４６は第１ボール受部１１４に対向し、且つ第４ボール受部１４８は第２ボール受部１１６に対向する。第３ボール受部１４６と第４ボール受部１４８の間には平坦部１５０が介在する。

【0040】

ここで、スライダ側案内レール１４０の高さ方向（スライダ４０の移動方向に対して直交する方向）寸法Ｈ２は、ボディ側案内レール１００の高さ方向寸法Ｈ１に比して大である。従って、第３ボール受部１４６は第１ボール受部１１４の下方に位置し、第４ボール受部１４８は第２ボール受部１１６の上方に位置する。第１ボール受部１１４と第３ボール受部１４６、第２ボール受部１１６と第４ボール受部１４８がこのような位置関係となる結果、第１ボール受部１１４と第３ボール受部１４６で第１サーキュラアーク溝１５２が形成されるとともに、第２ボール受部１１６と第４ボール受部１４８で第２サーキュラアーク溝１５４が形成される。

【0041】

すなわち、第１実施形態においては、上下に配列される２個のサーキュラアーク溝（第１サーキュラアーク溝１５２及び第２サーキュラアーク溝１５４）が形成される。第１ボール８６、第２ボール８８は、第１サーキュラアーク溝１５２、第２サーキュラアーク溝１５４を個別に転動する。すなわち、第１サーキュラアーク溝１５２及び第２サーキュラアーク溝１５４は、双方ともボール溝である。

【0042】

スライダ側案内レール１４０を構成するスライダ側レール収容部１４２には、スライダ側レール用溝１２８の側面（下水平面１３２及び上水平面１３４）に臨む面、すなわち、下面１５６及び上面１５８に、第１陥没１６０、第２陥没１６２がそれぞれ形成される。第１陥没１６０は上方に向かう凹形状であり、第２陥没１６２は下方に向かう凹形状である。これら第１陥没１６０及び第２陥没１６２は、スライダ側案内レール１４０がスライダ側レール用溝１２８に嵌合される前に形成される。第１陥没１６０及び第２陥没１６２の一部がスライダ側レール用溝１２８から露呈していてもよい。

【0043】

スライダ４０の、スライダ側レール用溝１２８が形成された部位は、スライダ側レール用溝１２８の底面１３０から開口に近接するにつれて厚みが小さくなる傾斜部１６４となっている。すなわち、傾斜部１６４の肉厚は、スライダ側レール用溝１２８の開口近傍で最小となる。傾斜部１６４の先端は、第１陥没１６０、第２陥没１６２に指向して折曲され、このために第１陥没１６０、第２陥没１６２に進入している。

【0044】

また、スライダ本体４２には、第１ボール８６、第２ボール８８を個別に循環させるための第１循環通路１６６、第２循環通路１６８が形成される（図２参照）。そして、スライダ本体４２の前部及び後部には、図５に示すように、第１リターンキャップ１７０、第２リターンキャップ１７２がそれぞれ設けられる。具体的には、第１リターンキャップ１７０、第２リターンキャップ１７２には、ストッパ孔１７４と、該ストッパ孔１７４に連なるねじ通過孔１７６とが形成される。そして、取付ねじ１７８の胴部がねじ通過孔１７６に通されるとともに、スライダ本体４２に形成された螺合孔１８０に螺合される。この螺合により、第１リターンキャップ１７０、第２リターンキャップ１７２がスライダ本体４２に取り付けられる。なお、取付ねじ１７８の頭部は、ストッパ孔１７４の底面によって堰き止められる。

【0045】

第１リターンキャップ１７０には、第１サーキュラアーク溝１５２と第１循環通路１６６に連通する図示しない第１Ｕ字路、第２サーキュラアーク溝１５４と第２循環通路１６８に連通する第２Ｕ字路１８２がそれぞれ形成される。同様に、第２リターンキャップ１７２には、第１サーキュラアーク溝１５２と第１循環通路１６６に連通する図示しない第３Ｕ字路、第２サーキュラアーク溝１５４と第２循環通路１６８に連通する第４Ｕ字路１８４がそれぞれ形成される。第１Ｕ字路、第３Ｕ字路は、第２Ｕ字路１８２、第４Ｕ字路１８４のそれぞれの下方に位置する。

【0046】

第１サーキュラアーク溝１５２を転動した第１ボール８６は、前記第１Ｕ字路又は前記第３Ｕ字路を通過し、第１循環通路１６６を経て第１サーキュラアーク溝１５２に戻る。同様に、第２サーキュラアーク溝１５４を転動した第２ボール８８は、第２Ｕ字路１８２又は第４Ｕ字路１８４を通過し、第２循環通路１６８を経て第２サーキュラアーク溝１５４に戻る。これが繰り返されることにより、第１ボール８６、第２ボール８８が循環する。

【0047】

以上の構成については、スライダ本体４２と第２側壁部２３においても同様である。従って、上記の構成要素と同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。

【0048】

第１実施形態において、ボディ１８及びスライダ４０は軽金属から構成される。軽金属の好適な例としては、特に軽量で且つ安価であり、しかも、成形が容易なアルミニウム又はアルミニウム合金が挙げられる。一方、ボディ側案内レール１００及びスライダ側案内レール１４０は、剛性に優れた金属材からなる。この種の金属材の具体例としては、ステンレス鋼等の鉄系金属が挙げられる。アルミニウム又はアルミニウム合金やステンレス鋼には、耐腐食性が良好であるという利点もある。

【0049】

なお、図２における参照符号１８６は、内部空間３２で発生した塵埃等を吸引してアクチュエータ１０の外部へと排出するための集塵用配管を示す。

【0050】

第１実施形態に係るアクチュエータ１０は、基本的には以上のように構成されるリニアガイド１２を含んで構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。

【0051】

アクチュエータ１０の製造過程では、ボディ側案内レール１００、スライダ側案内レール１４０が引抜や転造等によって作製される。ここで、図６に示すボディ側案内レール１００ａのように、ボディ側レール収容部１１０ａと第１ボール受部１１４ａ、第２ボール受部１１６ａの間に段差部１９０を設けた場合、形状が複雑となる。このような形状のボディ側案内レール１００ａを、引抜や転造等によって作製することは困難である。これに対し、図４に示すように、ボディ側レール収容部１１０と第１ボール受部１１４、第２ボール受部１１６の間に第１傾斜面１２０、第２傾斜面１２２を設けるようにしたことにより、ボディ側案内レール１００を簡素な形状とすることができる。しかも、該ボディ側案内レール１００を、引抜や転造等によって容易に得ることができるようになる。

【0052】

ボディ側案内レール１００のボディ側レール収容部１１０は、ボディ１８を構成する第１側壁部２２、第２側壁部２３に予め形成されたボディ側レール用溝９０に嵌合される。上記したように、凹部９８に予め接着剤を充填するようにしてもよい。

【0053】

その後、図７に示すように、加締め用ローラ１０６が用いられる。すなわち、加締め用ローラ１０６が、第１側壁部２２の内面の前端側（又は後端側）の、ボディ側レール用溝９０の下方に押し当てられて加圧する。この加圧作用を伴う加締め用ローラ１０６によって、第１側壁部２２の内面が塑性変形するに至る。すなわち、第１側壁部２２の内面に食い込んだ加締め用ローラ１０６がボディ側レール用溝９０に対して平行に変位することにより、該内面の肉の一部が上方のボディ側レール用溝９０に向かって押し出される。その結果、加締め用ローラ１０６の移動軌跡痕として第１ノッチ１０２が形成される。

【0054】

ボディ側レール用溝９０に向かって押し出された肉により、ボディ側案内レール１００が上水平面９６側に押圧される。このため、ボディ側案内レール１００がボディ側レール用溝９０から脱落し難くなる。

【0055】

好ましくは、加締め用ローラ１０６をボディ側レール用溝９０の若干上方まで移動させ、上記と同様に加締め用ローラ１０６を内面に食い込ませてボディ側レール用溝９０に平行に変位させる。これにより内面の肉の一部が下方のボディ側レール用溝９０に向かって押し出されるとともに、加締め用ローラ１０６の移動軌跡痕として第２ノッチ１０４が形成される。この場合、ボディ側レール用溝９０に向かって押し出された肉により、ボディ側案内レール１００が下水平面９４側に押圧される。すなわち、ボディ側案内レール１００が、押し出された肉同士に挟まれる。このため、ボディ側案内レール１００がボディ側レール用溝９０から一層脱落し難くなる。

【0056】

一方、スライダ側案内レール１４０のスライダ側レール収容部１４２は、スライダ本体４２に予め形成されたスライダ側レール用溝１２８に嵌合される。上記したように、凹部１３６に予め接着剤を充填するようにしてもよい。

【0057】

ここで、図６に、第１陥没１６０、第２陥没１６２が形成されていないスライダ側案内レール１４０ａ、傾斜部１６４が設けられていないスライダ本体４２ａを併せて示す。この場合、スライダ側案内レール１４０ａ、スライダ本体４２ａの弾性が比較的乏しい。従って、スライダ側案内レール１４０ａをスライダ側レール用溝１２８に嵌合する際には、大きな押圧力が必要となる。

【0058】

また、この構成では、スライダ本体４２ａの、スライダ側レール用溝１２８ａの近傍の部位が厚肉であるため、該スライダ本体４２ａの一部を、スライダ側案内レール１４０ａの下面１５６ａ、上面１５８ａに折曲することができない。この場合において、スライダ側案内レール１４０ａに、スライダ側レール用溝１２８ａから露呈する部位（スライダ側レール露呈部）を設けると、スライダ側レール用溝１２８ａの側面とスライダ側案内レール１４０ａの接触面積が小さくなるので、スライダ側案内レール１４０ａがスライダ側レール用溝１２８ａから脱落する懸念が生じる。

【0059】

脱落を防止するには、図６に示すように、スライダ側案内レール１４０ａの全体をスライダ側レール用溝１２８ａに収容すればよい。しかしながら、このためには、スライダ側レール用溝１２８ａを形成する部分を幅方向外方に大きく膨出させる必要がある。従って、この場合、スライダ本体４２ａの幅方向寸法を小さくすることが容易ではない。

【0060】

これに対し、第１実施形態では、スライダ側レール収容部１４２の、スライダ側レール用溝１２８の側面（下水平面１３２、上水平面１３４）に臨む下面１５６、上面１５８に第１陥没１６０、第２陥没１６２を形成するようにしている（図２及び図４参照）。傾斜部１６４の先端を圧潰するように加締め、第１陥没１６０、第２陥没１６２に進入させれば、傾斜部１６４の先端が、スライダ側案内レール１４０を堰き止めるストッパ部となる。すなわち、スライダ側案内レール１４０のスライダ側レール用溝１２８からの抜け止めがなされる。

【0061】

従って、この場合、スライダ側レール用溝１２８の側面とスライダ側案内レール１４０の接触面積を小さくしても、スライダ側案内レール１４０をスライダ側レール用溝１２８に保持することができる。この分、スライダ本体４２の幅方向の小型化を図ることができる。

【0062】

しかも、第１実施形態では、スライダ本体４２の、スライダ側レール用溝１２８近傍の部位を傾斜部１６４としている。従って、スライダ側レール用溝１２８の開口近傍では、スライダ本体４２の肉厚が小さい。このため、スライダ側案内レール１４０をスライダ側レール用溝１２８に嵌合した後、傾斜部１６４の、スライダ側レール用溝１２８の開口近傍の部位を、スライダ側レール用溝１２８側に指向して容易に圧潰する（加締める）ことができる。

【0063】

以上のような理由から、傾斜部１６４を圧潰する（加締める）際に該傾斜部１６４に付与する押圧力を小さくすることができる。すなわち、加締め作業が容易となる。

【0064】

また、ボディ１８にスライダ側案内レール１４０と同一形状の案内レールを設けるとともに、スライダ４０にボディ側案内レール１００と同一形状の案内レールを設ける場合、第１側壁部２２及び第２側壁部２３の高さ方向寸法が大きくなる。上記したように、スライダ側案内レール１４０の高さ方向寸法Ｈ２がボディ側案内レール１００の高さ方向寸法Ｈ１に比して大きいからである。

【0065】

これに対し、第１実施形態では、高さ方向寸法が大きな案内レール（すなわち、スライダ側案内レール１４０）をスライダ４０側に設けるようにしている。このため、第１側壁部２２及び第２側壁部２３の高さ方向寸法を可及的に小さくすることができる。すなわち、ボディ１８の高さ方向の小型化を図ることができる。

【0066】

以上のような理由から、リニアガイド１２の小型化を図ることができる。そして、リニアガイド１２を小型化し得る分、アクチュエータ１０の軽量化を図ることができる。

【0067】

上記したように、ボディ側案内レール１００の第１ボール受部１１４、第２ボール受部１１６と、スライダ側案内レール１４０の第３ボール受部１４６、第４ボール受部１４８とで、第１サーキュラアーク溝１５２、第２サーキュラアーク溝１５４が形成される。これら第１サーキュラアーク溝１５２、第２サーキュラアーク溝１５４には、第１ボール８６、第２ボール８８がそれぞれ転動可能に収容される。

【0068】

組み上げたアクチュエータ１０を動作させるに際しては、テーブル４６の装着孔８４に螺合される前記取付ボルトを介して、所定のワークが保持される。さらに、図示しない電源からモータ１４に対して電力が供給される。これによりモータ軸及び送りねじ軸１６が回転するとともに、該送りねじ軸１６に螺合された変位ナット５２が前方又は後方に移動する。

【0069】

変位ナット５２には、スタッドボルト７６（図３参照）を介してスライダ４０が連結されている。このため、スライダ４０が変位ナット５２と一体的に内部空間３２を移動し、ボディ１８の前端部又は後端部に到達することで変位終端位置となる。勿論、スライダ本体４２は、ボディ１８内の内部空間３２を移動する。また、内部空間３２外に露呈したテーブル４６に保持されたワークが、ボディ１８の前端部又は後端部まで移送される。

【0070】

この間、第１サーキュラアーク溝１５２を第１ボール８６が転動する。第１サーキュラアーク溝１５２内での転動を終了した第１ボール８６は、第１リターンキャップ１７０に形成された前記第１Ｕ字路（又は第２リターンキャップ１７２に形成された前記第３Ｕ字路）と、スライダ本体４２に形成された第１循環通路１６６とを介して第１サーキュラアーク溝１５２に戻る。同様に、第２ボール８８が、第２Ｕ字路１８２（又は第４Ｕ字路１８４）を通過して第２サーキュラアーク溝１５４と第２循環通路１６８を循環する。

【0071】

第１サーキュラアーク溝１５２及び第２サーキュラアーク溝１５４には、ボディ側案内レール１００、スライダ側案内レール１４０に曲がりや反りが生じたとしても、第１ボール８６、第２ボール８８の作動抵抗が増加することが抑制されるという利点がある。このため、第１実施形態によれば、スライダ４０を容易に変位させることが可能となる。

【0072】

以上の動作の間、ボディ１８内に設けられた集塵用配管１８６には負圧が印加される。このため、内部空間３２（ボディ１８内）で発生した塵埃等は集塵用配管１８６に吸引され、図示しない負圧供給ポートを介してアクチュエータ１０の外部に排出される。

【0073】

次に、図８～図１２を参照し、第２実施形態に係るアクチュエータ２００（及びアクチュエータ３００）につき説明する。

【0074】

第２実施形態におけるボディ２０２は、略平坦で且つ長尺な底部を構成する基部２０４と、該基部２０４の上面に立設された肉厚の第１側壁部２０６、第２側壁部２０８とを有する。そして、これら第１側壁部２０６、第２側壁部２０８の内縁部上端に第１保護壁部２１０、第２保護壁部２１２が設けられることで、ボディ２０２、第１保護壁部２１０及び第２保護壁部２１２とを有するケーシング２１４が構成される（特に図９参照）。このように、第２実施形態では、第１側壁部２０６と第１保護壁部２１０は別部材であり、第２側壁部２０８と第２保護壁部２１２も別部材である。換言すれば、この場合、ボディ２０２の側部が側壁部と保護壁部に二分割され、これらが組み合わされることで側部が構成される。

【0075】

一層詳細には、第１側壁部２０６の内縁部上端には、第１係合部としての係合爪部２２０が、前後方向に沿って延在するように設けられる。一方、第１保護壁部２１０の下端には、テーブル４６側（上方）に向かって陥没した係合溝２２２が、前後方向に沿って延在するように形成される。係合溝２２２は第２係合部であり、係合爪部２２０が挿入される。この挿入に伴い、係合爪部２２０と係合溝２２２が互いに係合される。その結果、第１保護壁部２１０が第１側壁部２０６に連結され且つ支持される。以上の構成に関しては、第２側壁部２０８、第２保護壁部２１２についても同様である。

【0076】

ここで、第１保護壁部２１０及び第２保護壁部２１２には、それぞれ、内部空間３２に指向して陥没する凹溝２２４が形成される。その一方で、第２エンドプレート２８には、図８及び図１０に示すように、ボディ２０２を臨む側の端面に、凹溝２２４の前後方向寸法に比して短尺な突起部２２６が２個設けられる。突起部２２６は、例えば、ボディ２０２に形成された有底穴に一端部が差し込まれたピンからなる。又は、第２エンドプレート２８と一体的に設けたピン形状部を突起部２２６としてもよい。

【0077】

突起部２２６は、凹溝２２４に進入する。そして、凹溝２２４の下面には突起部２２６が当接する（図９参照）。この当接により、第１保護壁部２１０及び第２保護壁部２１２が突起部２２６に押さえられる。その結果、第１保護壁部２１０が第２保護壁部２１２に向かうように傾くことや、第２保護壁部２１２が第１保護壁部２１０に向かうように傾くことが有効に防止される。従って、第１側壁部２０６と第１保護壁部２１０、第２側壁部２０８と第２保護壁部２１２をボルト等で締結する必要は特にない。ただし、ボルト等で締結するようにしても特に差し支えはない。

【0078】

第２実施形態に係るアクチュエータ２００は、上記の構成以外は第１実施形態に係るアクチュエータ１０と同様に構成されている。従って、上記以外の構成要素については、図１～図５及び図７に付した参照符号と同一の参照符号を付している。

【0079】

このアクチュエータ２００の作用効果につき説明する。先ず、アクチュエータ２００が、第１実施形態に係るアクチュエータ１０と同様の作用効果を奏することは勿論である。また、アクチュエータ２００では、第１側壁部２０６と第１保護壁部２１０、第２側壁部２０８と第２保護壁部２１２を別部材としたことに基づき、以下の作用効果が得られる。

【0080】

すなわち、第１保護壁部２１０は第１側壁部２０６から着脱可能であり、且つ第２保護壁部２１２は第２側壁部２０８から着脱可能である。従って、アクチュエータ２００の使用を繰り返した後、第１ボール８６、第２ボール８８又は送りねじ軸１６等に給油を行いたい場合には、第１保護壁部２１０又は第２保護壁部２１２の少なくとも一方を、第１側壁部２０６、第２側壁部２０８から取り外せばよい。第１保護壁部２１０及び第２保護壁部２１２の双方を取り外した場合、図１１に示す状態となる。作業者は、例えば、第１側壁部２０６とスライダ側案内レール１４０との間、又は、第２側壁部２０８とスライダ側案内レール１４０との間から、第２ボール８８に対して注油を行えばよい。勿論、注油以外のメンテナンス、例えば、清掃等を行うようにしてもよい。

【0081】

このように、第２実施形態によれば、第１保護壁部２１０又は第２保護壁部２１２の少なくとも一方を、第１側壁部２０６、第２側壁部２０８から取り外す以上の分解を行う必要がない。このため、アクチュエータ２００に対してメンテナンスを容易に行うことができる。

【0082】

さらに、シールバンド３０が不要である場合、図１２に示すように、ボディ２０２に第１保護壁部２１０、第２保護壁部２１２を設けることなく、アクチュエータ３００を構成するようにしてもよい。この場合、スライダ３０２の高さ方向寸法を、第１側壁部２０６、第２側壁部２０８の高さ方向寸法よりも若干大きい程度に設定することが可能となる。すなわち、第１保護壁部２１０及び第２保護壁部２１２が存在しない分、スライダ３０２の高さ方向寸法を、スライダ４０よりも小さくすることができる。

【0083】

このことから諒解されるように、第２実施形態によれば、ボディ２０２が、スライダ４０又はスライダ３０２のいずれも収容可能となる。すなわち、ボディ２０２の汎用性が向上する。また、スライダ３０２を採用した場合、アクチュエータ３００を、アクチュエータ１０、２００よりも高さが小さな、換言すれば、小型のものとして構成することができる。

【0084】

本発明は、上記した第１実施形態及び第２実施形態に特に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

【0085】

例えば、ボディ側案内レール１００、スライダ側案内レール１４０を、接着剤を介してボディ側レール用溝９０、スライダ側レール用溝１２８に保持するようにしてもよい。この場合、第１側壁部２２、第２側壁部２３又は傾斜部１６４に対して加締めを行う必要は特にない。

【0086】

また、ボディ側ボール受部、スライダ側ボール受部の各個数を片側１個とし、上下方向に形成されるサーキュラアーク溝の個数を片側１個としてもよい。

【符号の説明】

【0087】

１０、２００、３００…アクチュエータ １２…リニアガイド
１４…モータ １６…送りねじ軸
１８、２０２…ボディ ２０、２０４…基部
２２、２０６…第１側壁部 ２３、２０８…第２側壁部
２４、２１０…第１保護壁部 ２５、２１２…第２保護壁部
２６、２２４…凹溝 ２７…第１エンドプレート
２８…第２エンドプレート ３０…シールバンド
３２…内部空間 ４０、３０２…スライダ
４２…スライダ本体 ４６…テーブル
５２…変位ナット ５４…凹空間
８４…装着孔 ８６…第１ボール
８８…第２ボール ９０…ボディ側レール用溝
９８、１３６…凹部 １００…ボディ側案内レール
１０２…第１ノッチ １０４…第２ノッチ
１０６…加締め用ローラ １１０…ボディ側レール収容部
１１２…ボディ側レール露呈部 １１４…第１ボール受部
１１６…第２ボール受部 １１８…突端部
１２０…第１傾斜面 １２２…第２傾斜面
１２８…スライダ側レール用溝 １３０…底面
１３２…下水平面 １３４…上水平面
１４０…スライダ側案内レール １４２…スライダ側レール収容部
１４４…スライダ側レール露呈部 １４６…第３ボール受部
１４８…第４ボール受部 １５２…第１サーキュラアーク溝
１５４…第２サーキュラアーク溝 １５６…下面
１５８…上面 １６０…第１陥没
１６２…第２陥没 １６４…傾斜部
１７０…第１リターンキャップ １７２…第２リターンキャップ
１９０…段差部 ２２０…係合爪部
２２２…係合溝 ２２６…突起部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】