電動(dòng)缸和電動(dòng)缸系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種電動(dòng)缸（100），包括：外筒體（2），其在一端側(cè)上包括用于固定至安裝位置的固定部；桿，其構(gòu)造成能夠從外筒體的一端側(cè)上的開口沿軸線方向伸展和收縮；軸承，其設(shè)置于外筒體的另一端側(cè)端上以及外筒體的內(nèi)側(cè)上；旋轉(zhuǎn)軸（5），其由軸承（4）可旋轉(zhuǎn)地支承并且由馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)；螺旋機(jī)構(gòu)（6），構(gòu)造成將旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為桿（3）的線性運(yùn)動(dòng)并傳遞該線性運(yùn)動(dòng)；以及應(yīng)變檢測(cè)單元（7），其設(shè)置于外筒體的外圓周上的設(shè)置有軸承的位置與固定部（11）之間的位置。外筒體包括能夠分割和結(jié)合的至少兩個(gè)或更多個(gè)分割構(gòu)件（51、52）。應(yīng)變檢測(cè)單元設(shè)置于兩個(gè)或更多個(gè)分割構(gòu)件中的一個(gè)分割構(gòu)件中。
【專利說(shuō)明】電動(dòng)缸和電動(dòng)缸系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于例如壓配合設(shè)備和沖壓設(shè)備中并將馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)的電動(dòng)缸，并且涉及一種使用該電動(dòng)缸的電動(dòng)缸系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在過(guò)去，作為用于各種設(shè)備中的電動(dòng)缸，例如，存在日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_公報(bào)N0.08-117970和CN107820C中描述的電動(dòng)缸。該電動(dòng)缸包括:安裝至螺合有螺桿的滾珠螺母的活塞、控制螺桿的旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)、設(shè)置于活塞的前表面上的中空桿，以及插入中空桿的中空部中并旋轉(zhuǎn)地設(shè)置于螺桿的遠(yuǎn)端處的支承構(gòu)件。聚氨酯橡膠經(jīng)由安裝板安裝至中空桿的遠(yuǎn)端處的桿頭上。金屬保護(hù)板設(shè)置于該聚氨酯橡膠的遠(yuǎn)端處。該電動(dòng)缸可以耐受高溫并且能夠減弱沖擊。因此，該電動(dòng)缸適用于將處于高溫狀態(tài)的重物推出的推出設(shè)備以及容納該物體的容納設(shè)備。
[0003]作為電動(dòng)缸，例如，存在日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_公報(bào)N0.09-271154和CN1182504A中描述的電動(dòng)缸。該電動(dòng)缸包括:馬達(dá)、經(jīng)由電動(dòng)構(gòu)件聯(lián)接至馬達(dá)的多個(gè)平行的滾珠絲桿、與滾珠絲桿螺合的多個(gè)滾珠螺母、一體地固定滾珠螺母的滑塊以及固定至滑塊的螺桿。此外，作為電動(dòng)缸，存在日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_公報(bào)N0.09-289755和CN1189254A中描述的電動(dòng)缸。此外，存在日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_公報(bào)N0.09-215264和CN1120306C中描述的電動(dòng)缸。
[0004]引文列表
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_公報(bào)N0.08-117970
[0007]專利文獻(xiàn)2:中國(guó)專利公報(bào)N0.1074820C
[0008]專利文獻(xiàn)3:日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_公報(bào)N0.09-271154
[0009]專利文獻(xiàn)4:中國(guó)專利公開N0.1182504A
[0010]專利文獻(xiàn)5:日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_公報(bào)N0.09-289755
[0011]專利文獻(xiàn)6:中國(guó)專利公開N0.1189254A
[0012]專利文獻(xiàn)7:日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_公報(bào)N0.09-215264
[0013]專利文獻(xiàn)8:中國(guó)專利公報(bào)N0.1120306C

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]技術(shù)問(wèn)題
[0015]當(dāng)把上述的電動(dòng)缸用于例如壓配合設(shè)備或沖壓設(shè)備中時(shí)，在一些情形下，期望執(zhí)行對(duì)由桿推出的載荷的檢測(cè)。當(dāng)進(jìn)行載荷檢測(cè)時(shí)，例如，可以設(shè)想在電動(dòng)缸的桿的遠(yuǎn)端處設(shè)置例如為載荷傳感器的載荷轉(zhuǎn)換器。由載荷傳感器檢測(cè)的載荷值被使用，由此，能夠?qū)崿F(xiàn)例如用于執(zhí)行對(duì)于壓配合中的壓配合力是否合適的合適性判定以及執(zhí)行沖壓并同時(shí)監(jiān)測(cè)載荷值直至達(dá)到目標(biāo)載荷的操作。
[0016]然而，例如如圖15 Ca)所示，當(dāng)載荷傳感器410設(shè)置于電動(dòng)缸401的桿403的遠(yuǎn)端處(設(shè)置于夾具412前面)時(shí)，存在如下的問(wèn)題。如圖15 (a)所示，輸出電纜411連接至載荷傳感器410。由于桿403相對(duì)于外筒體402的重復(fù)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，可能出現(xiàn)由電纜411的彎曲動(dòng)作而引起例如電纜410 (Pl部分等等)的斷裂的問(wèn)題。根據(jù)通過(guò)該電動(dòng)缸401用于其中的設(shè)備加工的對(duì)象，載荷傳感器自身或輸出電纜產(chǎn)生干涉(P2部分等等)。為了防止干涉，可能出現(xiàn)例如必須使用代替圖15 (a)所示的夾具412的如圖15 (b)所示的比所需更長(zhǎng)的夾具413的問(wèn)題。當(dāng)由于存在軸線方向的限制而使得長(zhǎng)夾具不能夠處理該問(wèn)題時(shí)，存在產(chǎn)生電動(dòng)缸自身也無(wú)法使用的情形的問(wèn)題。這樣，當(dāng)須進(jìn)行載荷檢測(cè)時(shí)，難以簡(jiǎn)化構(gòu)造并且難以減小電動(dòng)缸沿軸線方向的長(zhǎng)度以實(shí)現(xiàn)尺寸的減小。具有該電動(dòng)缸的系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)造也受到限制。此外，考慮到其中電動(dòng)缸用作各種設(shè)施或設(shè)備的部件的情形，除了期望實(shí)現(xiàn)構(gòu)造的簡(jiǎn)化以及減小電動(dòng)缸的尺寸之外，還期望在短的交付期限內(nèi)交付電動(dòng)缸。
[0017]換言之，在本【技術(shù)領(lǐng)域】中，需要一種電動(dòng)缸:其能夠在載荷檢測(cè)的同時(shí)簡(jiǎn)化構(gòu)造，其能夠減小軸線方向的長(zhǎng)度并且能夠減小尺寸，實(shí)現(xiàn)交付期限的縮短，以及實(shí)現(xiàn)包括該電動(dòng)缸的系統(tǒng)構(gòu)造的靈活性。
[0018]解決問(wèn)題的技術(shù)手段
[0019]根據(jù)本發(fā)明的方面的電動(dòng)缸包括:外筒體，夕卜筒體在一端側(cè)上包括用于固定至電動(dòng)缸的安裝位置的固定部；桿，其造成能夠從外筒體的一端側(cè)上的開口沿軸線方向伸展和收縮；軸承，其設(shè)置在外筒體的另一端側(cè)端上并且位于外筒體的內(nèi)部；旋轉(zhuǎn)軸，其由軸承可旋轉(zhuǎn)地支承并且由馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)以旋轉(zhuǎn)；螺旋機(jī)構(gòu)，其構(gòu)造成將旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成桿的線性運(yùn)動(dòng)并且傳遞該線性運(yùn)動(dòng)；以及應(yīng)變檢測(cè)單元，其設(shè)置在外筒體的外圓周上的設(shè)置有軸承的位置與固定部之間的位置。外筒體包括能夠分割和結(jié)合的至少兩個(gè)或更多個(gè)分割構(gòu)件。應(yīng)變檢測(cè)單元設(shè)置在兩個(gè)或更多個(gè)分割構(gòu)件中的一個(gè)分割構(gòu)件中。
[0020]本發(fā)明的有益效果
[0021]在根據(jù)本發(fā)明的方面的電動(dòng)缸中，能夠通過(guò)設(shè)置于包括在外筒體中的分割構(gòu)件中的應(yīng)變檢測(cè)單元執(zhí)行載荷檢測(cè)。因此，無(wú)需單獨(dú)地設(shè)置載荷傳感器或類似部件，并且能夠簡(jiǎn)化電動(dòng)缸的構(gòu)造。無(wú)需設(shè)置當(dāng)載荷傳感器設(shè)置于桿的遠(yuǎn)端處時(shí)所必需的輸出電纜或類似結(jié)構(gòu)。還可能防止由于重復(fù)的彎曲而引起的例如為該電纜的斷裂的故障。此外，由于外筒體包括至少兩個(gè)或更多個(gè)分割構(gòu)件，而且應(yīng)變檢測(cè)單元設(shè)置于兩個(gè)或更多個(gè)分割構(gòu)件中的一個(gè)分割構(gòu)件中，因此能夠減小生產(chǎn)(制造)電動(dòng)缸所需的時(shí)間。因此，在需要載荷檢測(cè)的設(shè)備中，根據(jù)本發(fā)明的方面的電動(dòng)缸能夠簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，能夠減小沿軸線方向的長(zhǎng)度以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的尺寸的減小，并且實(shí)現(xiàn)交付期限的縮短。根據(jù)本發(fā)明的方面的電動(dòng)缸能夠?qū)崿F(xiàn)包括該電動(dòng)缸的系統(tǒng)的構(gòu)造(系統(tǒng)構(gòu)造)的靈活性。換言之，通過(guò)減小軸線方向的長(zhǎng)度以及減小電動(dòng)缸自身的尺寸，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)的靈活的外部構(gòu)造。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為包括根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的電動(dòng)缸的電動(dòng)缸系統(tǒng)的示意圖。
[0023]圖2為電動(dòng)缸的截面示意圖。
[0024]圖3為用以說(shuō)明包括在電動(dòng)缸中的應(yīng)變檢測(cè)單元的圖，其中(a)為示出應(yīng)變計(jì)安裝至外筒體的狀態(tài)的示例的立體圖，(b)為示出連接應(yīng)變計(jì)的配線的狀態(tài)的示意圖，并且(C)為用于表示由應(yīng)變計(jì)和配線形成的惠斯通電橋的配線圖。[0025]圖4為用以說(shuō)明調(diào)節(jié)電動(dòng)缸的桿的旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件的示圖，其中，(a)為示出形成于桿的外表面上的槽部與設(shè)置于與外筒體壓配合的襯套構(gòu)件中的突出部之間的關(guān)系的立體圖，
(b)為襯套構(gòu)件、桿以及外筒體的截面圖，(c)為作為(b)的主要部件的槽部和突出部的放大截面圖，以及(d)為用于防止擺動(dòng)的襯套構(gòu)件、桿和外筒體的截面圖。
[0026]圖5為示出調(diào)節(jié)電動(dòng)缸的桿的旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件的另一示例的示圖，并且是采用花鍵形狀的槽部和突出部的示例的示圖，其中，Ca)為示出在該改進(jìn)方案中形成于桿的外表面上的槽部與設(shè)置于與外筒體壓配合的襯套構(gòu)件中的突出部之間的關(guān)系的立體圖，以及(b)為(a)中示出的襯套構(gòu)件的截面圖。
[0027]圖6為示出用于調(diào)節(jié)電動(dòng)缸的桿的旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)的再一示例的示圖，并且是采用包括滑動(dòng)鍵的結(jié)構(gòu)的示例的示圖，其中，(a)為示出在該改進(jìn)方案中形成于桿的外表面上的槽部與鍵構(gòu)件之間的關(guān)系的立體圖，(b)為示出該鍵構(gòu)件和外筒體的側(cè)視圖，(c)為示出該鍵構(gòu)件、外筒體和桿構(gòu)件之間的關(guān)系的從前方觀察的截面圖，以及(d)為示出該鍵構(gòu)件與外筒體之間的關(guān)系的沿從桿遠(yuǎn)端側(cè)向近端側(cè)的方向觀察的截面圖。
[0028]圖7為用于對(duì)圖4和5中示出的襯套結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與圖6中示出的滑動(dòng)鍵結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行比較的示圖，其中，(a)為示出圖6中所示的滑動(dòng)鍵結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的截面圖，以及(b)為示出圖4中所示的襯套結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的截面圖。
[0029]圖8為用于說(shuō)明作為反作用力施加至桿的沿軸線方向的載荷從桿通過(guò)螺旋機(jī)構(gòu)所傳遞的范圍的示圖。
[0030]圖9為示出為了說(shuō)明分割系統(tǒng)的電動(dòng)缸的優(yōu)點(diǎn)而與分割系統(tǒng)的電動(dòng)缸進(jìn)行比較的比較示例(單一構(gòu)件系統(tǒng))的示圖，其中，(a)為比較示例(單一構(gòu)件系統(tǒng))的電動(dòng)缸的示意截面圖，以及(b)為比較示例中的桿行程較長(zhǎng)的情形下的示意截面圖。
[0031]圖10為用于說(shuō)明分割系統(tǒng)的電動(dòng)缸的優(yōu)點(diǎn)的示圖，其中，(a)為圖2中示出的實(shí)施方式(二分割系統(tǒng))的電動(dòng)缸(標(biāo)準(zhǔn)行程)的截面示意圖，以及(b)為實(shí)施方式中的桿行程較長(zhǎng)的情形下的示意截面圖。
[0032]圖11為能夠用于圖1所示的電動(dòng)缸系統(tǒng)中的電動(dòng)缸的又一示例的示意截面圖。
[0033]圖12為能夠用于圖1所示的電動(dòng)缸系統(tǒng)中的電動(dòng)缸的再一示例的示意截面圖，并且是三分割系統(tǒng)的電動(dòng)缸的示意截面圖。
[0034]圖13為三分割系統(tǒng)的電動(dòng)缸的又一不例的不意截面圖。
[0035]圖14為三分割系統(tǒng)的電動(dòng)缸的另一不例的不意截面圖。
[0036]圖15為示出在載荷傳感器設(shè)置于電動(dòng)缸的桿的遠(yuǎn)端處的情形中的問(wèn)題的示圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]參照附圖，對(duì)包括根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的電動(dòng)缸I的電動(dòng)缸系統(tǒng)(電動(dòng)伺服缸系統(tǒng))100進(jìn)行說(shuō)明。如圖1所示，電動(dòng)缸系統(tǒng)100包括電動(dòng)缸1、用于控制電動(dòng)缸的控制單元101以及用于安裝電動(dòng)缸I的系統(tǒng)本體框架102。
[0038]如圖2所示，電動(dòng)缸I包括外筒體2、桿3、軸承4、旋轉(zhuǎn)軸5、螺旋機(jī)構(gòu)6以及應(yīng)變檢測(cè)單元7。外筒體2例如為圓筒狀殼體并且其在一端側(cè)2a上包括用于固定至電動(dòng)缸I的安裝位置(系統(tǒng)本體框架102的安裝部103)的固定部11。外筒體2包括能夠分割和結(jié)合的至少兩個(gè)或更多個(gè)分割構(gòu)件。應(yīng)變檢測(cè)單元7設(shè)置于兩個(gè)或更多個(gè)分割構(gòu)件中的一個(gè)分割構(gòu)件中。
[0039]具體而言,例如,外筒體2包括第一分割構(gòu)件51和第二分割構(gòu)件52。第一分割構(gòu)件51包括固定部11并且布置于一個(gè)端側(cè)2a上。第二分割構(gòu)件52包括保持軸承4的軸承保持部13。比如為凸緣的結(jié)合部51a和52a通過(guò)比如為螺釘?shù)木o固構(gòu)件55緊固，由此，第一分割構(gòu)件51和第二分割構(gòu)件52被結(jié)合并且作用為外筒體2。
[0040]應(yīng)變檢測(cè)單元7設(shè)置于第二分割構(gòu)件52中。如圖11所示，應(yīng)變檢測(cè)單元可被構(gòu)造成設(shè)置于一個(gè)端側(cè)2a上的第一分割構(gòu)件中。隨后對(duì)圖11所示的示例進(jìn)行說(shuō)明。
[0041]固定部11例如為凸緣。固定部11通過(guò)螺釘10或類似構(gòu)件緊固至框架102的安裝部103。電動(dòng)缸I固定至該系統(tǒng)。
[0042]桿3構(gòu)造成能夠從外筒體2的一個(gè)端側(cè)(設(shè)置有一端2a的一側(cè))上的開口 2b沿軸線方向伸展和收縮。桿3的伸展和收縮指的是桿3突出以從開口 2b沿軸線方向伸展以及從開口 2b向內(nèi)縮回以沿軸線方向收縮(沿從外筒體2突出的部分減小的方向縮小)。
[0043]軸承4設(shè)置于另一端側(cè)上(設(shè)置有另一端2c的一側(cè))并且位于外筒體2的內(nèi)部上。旋轉(zhuǎn)軸5由軸承4可旋轉(zhuǎn)地支承并且由馬達(dá)12的驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)以旋轉(zhuǎn)。螺旋機(jī)構(gòu)6將旋轉(zhuǎn)軸5的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為桿3的線性運(yùn)動(dòng)并且傳遞該線性運(yùn)動(dòng)。應(yīng)變檢測(cè)單元7設(shè)置于外筒體2的外周上的設(shè)置有軸承4的位置與固定部11之間的位置。
[0044]具體而言，應(yīng)變檢測(cè)單元7設(shè)置于軸承4的固定部11側(cè)上的端部4a與固定部11之間的位置?！拜S承4的固定部11側(cè)上的端部4a”指的是軸承4與軸承保持部13的位于軸承4的外周上并且保持軸承4的接觸部13a接觸的部分。這是由于應(yīng)變檢測(cè)單元7的軸線方向的位置需要為位于承受軸承4的拉伸方向的力的位置與固定部11之間的位置，以及為位于承受軸承4的壓縮方向的力的位置與固定部11之間的位置。在該實(shí)施方式中，軸承保持部13為一體地設(shè)置于外筒體2的第二分割構(gòu)件52中的構(gòu)件并且為保持軸承4的構(gòu)件。軸承保持部不限于與外筒體2 —體并且可以與外筒體2分開地設(shè)置。
[0045]應(yīng)變檢測(cè)單元7檢測(cè)施加于外筒體2的軸承4的安裝位置與固定部11之間的部分的軸線方向上的載荷，并且將載荷轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。外筒體2的第二分割構(gòu)件52形成為使安裝有應(yīng)變檢測(cè)單元7的部分52d的外徑設(shè)定為小于第二分割構(gòu)件52的其他部分的外徑的薄的形狀。安裝有應(yīng)變檢測(cè)單元7的部分不限于薄的形狀(后述的其他應(yīng)變檢測(cè)單元67、207,237和267同樣如此)。應(yīng)變檢測(cè)單元7可以設(shè)置在例如具有均勻厚度的圓筒狀構(gòu)件中。由于第二分割構(gòu)件52形成這種薄的形狀，因此當(dāng)在安裝有應(yīng)變檢測(cè)單元7的部分52d中設(shè)置保護(hù)蓋時(shí)，可能將外部尺寸限制得較小。需要使部分52d形成為具有足以抵抗推力的截面積的厚度以及形成為足以用應(yīng)變計(jì)檢測(cè)施加至外筒體2的第二分割構(gòu)件52的反作用力的薄度。鑒于此，將第二分割構(gòu)件52形成為薄的形狀也是方便的。
[0046]應(yīng)變檢測(cè)單元7包括例如如圖3所示地布置的多個(gè)應(yīng)變計(jì)Rgl至Rg4。在圖3中，為了易于理解說(shuō)明，僅示出了外筒體2的第二分割構(gòu)件52的形成為薄的形狀的用于安裝檢測(cè)單元的部分52d。實(shí)際上，在部分52d的上面和下面連續(xù)地設(shè)置有相同的構(gòu)件。應(yīng)變檢測(cè)單元7包括連接應(yīng)變計(jì)Rgl至Rg4的連接配線7a，并且視需要包括端子臺(tái)7b。例如，圖3 (b)和圖3 (c)所示的(I)和(2)之間的E表示施加的電壓，以及(3)和(4)之間的eO表示輸出電壓。如圖3 (c)所示由應(yīng)變計(jì)形成惠斯通電橋，由此，輸出與施加的電壓成比例并且與變形成比例的電壓信號(hào)。應(yīng)變檢測(cè)單元7的輸出如圖1所示被發(fā)送至控制單元101的第二控制器104。
[0047]桿3形成為旋轉(zhuǎn)軸5能夠通過(guò)其插入的圓筒狀。桿3的外徑形成為小于外筒體2的內(nèi)徑。螺旋機(jī)構(gòu)6為滾珠絲桿。螺旋機(jī)構(gòu)6可以是例如梯形螺紋或方形螺紋。梯形螺紋指的是外螺紋和內(nèi)螺紋的橫截面為梯形的螺紋。方形螺紋指的是外螺紋和內(nèi)螺紋的橫截面為矩形的螺紋。此外，可以使用承受軸向方向的載荷并將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為線性運(yùn)動(dòng)的機(jī)械元件。在此處說(shuō)明的桿3中，作為滾珠絲桿的螺旋機(jī)構(gòu)6的螺母構(gòu)件15為一體式的。與旋轉(zhuǎn)軸5 —體的外螺紋部分16與螺母構(gòu)件15和滾珠17 —起構(gòu)成滾珠絲桿。
[0048]在桿3的端部3a的外周上設(shè)置有沿軸向方向形成的一個(gè)或多個(gè)槽部18。如圖4(a)所示，槽部18沿圓周方向等間隔地設(shè)置在三個(gè)位置中。該端部3a為桿3從外筒體2的一端側(cè)2a上的開口 2b突出的一側(cè)上的端部。另一方面，通過(guò)壓配合(干涉配合)而配合的襯套構(gòu)件19安裝在外筒體2的一端側(cè)2a的開口 2b的內(nèi)側(cè)上。在襯套構(gòu)件19的內(nèi)表面上，如圖4 (a)和圖4 (b)所示，形成有對(duì)應(yīng)于槽部18的一個(gè)或多個(gè)突出部20。突出部20設(shè)置于三個(gè)位置。襯套構(gòu)件19呈現(xiàn)包括沿軸線方向形成在圓筒的內(nèi)表面上的突出部20的形狀。突出部20與槽部18接合以對(duì)調(diào)節(jié)桿3的旋轉(zhuǎn)。在突出部20與槽部18之間，如圖4
(c)所示，形成有足以允許桿3相對(duì)于外筒體2沿軸線方向滑動(dòng)的非常小的間隙。類似地，在襯套構(gòu)件19的內(nèi)表面與桿3的外表面之間，形成有足以允許桿3相對(duì)于外筒體2沿軸線方向滑動(dòng)的非常小的間隙。如圖4 (a)所示，根據(jù)電動(dòng)缸系統(tǒng)100的構(gòu)造的需要，設(shè)置用于安裝夾具(例如，圖1所示的壓配合夾具108)的螺栓孔21。
[0049]參照?qǐng)D4 (a)至4 (C)說(shuō)明的襯套構(gòu)件19為用于旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)的襯套構(gòu)件。此外，夕卜筒體2 (第一分割構(gòu)件51)中設(shè)置有用于防止擺動(dòng)的襯套構(gòu)件22。如圖4 (d)所示，襯套構(gòu)件22形成為圓筒狀并且通過(guò)壓配合配合于外筒體2中。在襯套構(gòu)件22的內(nèi)表面與桿3的外表面之間形成有足以允許桿3相對(duì)于外筒體2滑動(dòng)的非常小的間隙。如圖2所示，襯套構(gòu)件19和襯套構(gòu)件22彼此間隔預(yù)定距離布置。襯套構(gòu)件19和襯套構(gòu)件22防止桿3擺動(dòng)而相對(duì)于軸線傾斜。如果桿3擺動(dòng)，則不能夠發(fā)揮螺旋機(jī)構(gòu)6的功能。換言之，在滾珠絲桿部產(chǎn)生不需要的力。此外，可能發(fā)生在滾珠絲桿部的部件中出現(xiàn)不均勻的磨損或類似情況以及螺旋機(jī)構(gòu)受損的問(wèn)題。襯套構(gòu)件19和襯套構(gòu)件22防止了這些問(wèn)題。如上所述，襯套構(gòu)件19既具有旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)功能又具有擺動(dòng)防止功能。
[0050]用于旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)的襯套構(gòu)件以及包含在電動(dòng)缸I中的槽部的構(gòu)造不限于上述的構(gòu)造。例如，可以構(gòu)造包括具有例如Jis (日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))B1601的方形花鍵、JIS B1603的漸開線花鍵或JIS B1193的球形花鍵的花鍵形狀的槽部和突出部的襯套構(gòu)件。例如，代替上述的槽部18和襯套構(gòu)件19，電動(dòng)缸I可以構(gòu)造成包括圖5所示的槽部28和襯套構(gòu)件29。如圖5 (a)所示，與槽部18類似，槽部28從端部3a沿軸線方向設(shè)置在桿3的外周上。槽部28沿圓周方向等間隔地設(shè)置在八個(gè)位置中。如圖5 (a)和圖5 (b)所示，在壓配合到外筒體2中的襯套構(gòu)件29的內(nèi)表面上形成有與對(duì)應(yīng)于槽部28的多個(gè)突出部30。在該實(shí)施方式中，設(shè)置八個(gè)位置中的突出部30，并且突出部30與槽部28接合以調(diào)節(jié)桿3的旋轉(zhuǎn)。在突出部30與槽部28之間形成有適當(dāng)?shù)拈g隙。襯套構(gòu)件29的內(nèi)表面與桿3的外表面之間也形成有適當(dāng)?shù)拈g隙。桿3被允許相對(duì)于外筒體2沿軸線方向滑動(dòng)。
[0051]包括在電動(dòng)缸I中的旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)不限于其中使用襯套構(gòu)件19和29的襯套結(jié)構(gòu)。旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可以是其中使用圖6所示的滑動(dòng)鍵的結(jié)構(gòu)。具體而言，代替槽部18和襯套構(gòu)件19，旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可以設(shè)置成包括槽部32和鍵構(gòu)件33。當(dāng)旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)為滑動(dòng)鍵結(jié)構(gòu)時(shí)，需要設(shè)置僅具有與襯套構(gòu)件22相同的擺動(dòng)防止功能的圓筒狀襯套構(gòu)件34。鍵構(gòu)件33通過(guò)螺釘構(gòu)件33b安裝至設(shè)置于外筒體2中的開口 33a。鍵構(gòu)件33包括突出部33c，當(dāng)鍵構(gòu)件33安裝至外筒體2時(shí)，突出部33c突出至槽部32側(cè)。突出部33c與槽部32接合以調(diào)節(jié)桿3的旋轉(zhuǎn)。在突出部33c與槽部32之間形成有足以允許桿3相對(duì)于外筒體2沿軸線方向滑動(dòng)的非常小的間隙。
[0052]在旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中，就減小電動(dòng)缸I沿軸線方向的長(zhǎng)度的角度以及簡(jiǎn)化構(gòu)造的角度而言，包括襯套構(gòu)件19和29的襯套結(jié)構(gòu)與其中使用鍵構(gòu)件33的滑動(dòng)鍵結(jié)構(gòu)相比更為有利。參照?qǐng)D7對(duì)此觀點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明。如圖7 (a)所示當(dāng)采用滑動(dòng)鍵結(jié)構(gòu)時(shí)(當(dāng)使用鍵構(gòu)件33或類似結(jié)構(gòu)時(shí))，在設(shè)置于桿3中的槽部32中，襯套構(gòu)件34的用于擺動(dòng)防止的部分不能夠用于旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)。另一方面，如圖7 (b)所示，當(dāng)采用襯套結(jié)構(gòu)時(shí)(當(dāng)使用襯套構(gòu)件19或類似結(jié)構(gòu)時(shí))，設(shè)置于桿3中的槽部18的直至其遠(yuǎn)端部能夠用于旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)。因此，當(dāng)使用襯套結(jié)構(gòu)時(shí)，軸線方向的尺寸能夠減小如圖7所示的LI。
[0053]順帶地，馬達(dá)12包括馬達(dá)本體37、輸出軸38以及編碼器39。電動(dòng)缸I包括將馬達(dá)12的輸出軸38的轉(zhuǎn)矩傳遞至旋轉(zhuǎn)軸5的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)40。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)40包括連接至輸出軸38的定時(shí)輪41、連接至旋轉(zhuǎn)軸5的定時(shí)輪42以及繞著定時(shí)輪41和42纏繞的定時(shí)皮帶43。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)40能夠?qū)⑤敵鲚S38的轉(zhuǎn)矩傳遞至旋轉(zhuǎn)軸5。當(dāng)轉(zhuǎn)矩傳遞至旋轉(zhuǎn)軸5時(shí)，能夠通過(guò)改變定時(shí)輪41與42的直徑尺寸之間的關(guān)系來(lái)以期望的減速率使旋轉(zhuǎn)軸5減速或加速。旋轉(zhuǎn)軸5構(gòu)造成利用外筒體2 (軸承保持部13)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)40中的多個(gè)軸承46承受沿旋轉(zhuǎn)方向的力。軸承46即所謂的徑向軸承。另一方面，上述的軸承4構(gòu)造成承受施加至旋轉(zhuǎn)軸5的推力。軸承4即所謂的止推軸承并且通過(guò)軸承螺母47與旋轉(zhuǎn)軸5成為一體。軸承4配合到軸承保持部13中。
[0054]馬達(dá)12布置成將輸出軸38設(shè)定為平行于旋轉(zhuǎn)軸5，并且設(shè)置于輸出軸38相對(duì)于外筒體2與軸線方向正交的位置中。具體而言，馬達(dá)12布置成使輸出軸38和旋轉(zhuǎn)軸5彼此不一致并且作為整體形成U形。換言之，旋轉(zhuǎn)軸5和輸出軸38布置成相對(duì)于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)40面向相同的方向。因此，外筒體2和馬達(dá)本體37能夠布置在沿軸線方向重疊的位置中。換言之，能夠減小整個(gè)設(shè)備沿軸線方向的尺寸。在電動(dòng)缸I中，在不設(shè)置傳動(dòng)機(jī)構(gòu)40的情況下，輸出軸38和旋轉(zhuǎn)軸5可以布置成彼此一致(彼此位于延長(zhǎng)線上)并且可以布置成作為整體形成I形。在該情形中，不需要傳動(dòng)機(jī)構(gòu)40。然而，在參照?qǐng)D2說(shuō)明的電動(dòng)缸中，整個(gè)設(shè)備沿軸線方向的尺寸能夠設(shè)定得更小。鑒于此觀點(diǎn)，該電動(dòng)缸是有利的。馬達(dá)12和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)40通過(guò)螺栓48 —體地固定。外筒體2和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)40通過(guò)螺栓49 一體地固定。
[0055]在旋轉(zhuǎn)軸5與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)40之間布置有減速齒輪44。由于電動(dòng)缸I包括減速齒輪44，因此電動(dòng)缸I能夠使旋轉(zhuǎn)軸5以期望的力和速度旋轉(zhuǎn)，并且以期望的推力和速度插入和推出桿3。如果電動(dòng)缸I僅依靠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)40的減速,則有可能使傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輪的尺寸增大并且整個(gè)設(shè)備的尺寸過(guò)度地增大。然而，由于電動(dòng)缸I包括減速齒輪44，因此可以解決這種問(wèn)題并且能夠減小設(shè)備的尺寸。減速齒輪還能夠布置在馬達(dá)12與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)40之間。然而，如圖2所示，通過(guò)將減速齒輪布置在旋轉(zhuǎn)軸5與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)40之間，能夠獲得下述效果。具體而言，當(dāng)減速齒輪布置于馬達(dá)12側(cè)上時(shí)，馬達(dá)12的端部(在圖2中，為下端部)設(shè)定成更靠近電動(dòng)缸系統(tǒng)100的系統(tǒng)本體框架102側(cè)。為了整個(gè)系統(tǒng)的方便性，在一些情形中，期望執(zhí)行設(shè)計(jì)變更以將作為外筒體2的安裝部的固定部11移動(dòng)至傳動(dòng)機(jī)構(gòu)40側(cè)(在圖2中，為上側(cè))。然而，當(dāng)減速齒輪布置于馬達(dá)12側(cè)上時(shí)，馬達(dá)12與本體框架102干涉，并且不能夠執(zhí)行設(shè)計(jì)變更。換言之，整個(gè)系統(tǒng)的自由度降低。在圖2所示的電動(dòng)缸I中，由于減速齒輪44布置在旋轉(zhuǎn)軸5與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)40之間，因此能夠防止出現(xiàn)該問(wèn)題，即，能夠提高電動(dòng)缸系統(tǒng)100的整個(gè)系統(tǒng)的自由度。
[0056]根據(jù)上述電動(dòng)缸1，例如如圖8所示，當(dāng)工件120被沖壓時(shí)，沖壓的沖壓載荷Xl變?yōu)榉醋饔昧Σ⑶胰缬杉^X2至X8所示地通過(guò)各構(gòu)件傳遞。在固定于固定部11中的外筒體2的由箭頭Yl所示的部分中產(chǎn)生拉伸力。當(dāng)使用電動(dòng)缸I以沿與圖8中的方向相反的方向施加力時(shí)，反作用力傳遞通過(guò)由箭頭X2至X5所示的部分中的構(gòu)件。反作用力從軸承4的固定部11側(cè)上的端部4a沿圖中的向下方向傳遞至軸承保持部13的接觸部13a。在固定于固定部11中的外筒體2的由箭頭Y2表示的部分中產(chǎn)生壓縮力。如圖2所示，應(yīng)變檢測(cè)單元7位于圖2所示的滾珠絲桿的螺母構(gòu)件15的外側(cè)上，即，設(shè)置于在軸承4的固定部11側(cè)上的端部4a與固定部11之間的位置。因此，當(dāng)考慮施加由Yl表示的拉伸力的范圍以及當(dāng)考慮施加由Y2表示的壓縮力的范圍時(shí)，應(yīng)變檢測(cè)單元7能夠檢測(cè)施加至桿3的沿軸線方向的載荷(反作用力)。
[0057]在電動(dòng)缸I中，鑒于電動(dòng)缸特有的結(jié)構(gòu)以及鑒于外筒體2中不產(chǎn)生除反作用力以外的外力，應(yīng)變檢測(cè)單元7可以設(shè)置于外筒體2的拉伸力和壓縮力均被施加為反作用力的部分。換言之，用作外殼的外筒體2也用作應(yīng)變檢測(cè)單元的安裝部，以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)缸I的構(gòu)造的簡(jiǎn)化以及實(shí)現(xiàn)沿軸線方向的載荷檢測(cè)。
[0058]如上所述，電動(dòng)缸I包括外筒體2、桿3、軸承4、旋轉(zhuǎn)軸5、螺旋機(jī)構(gòu)6以及應(yīng)變檢測(cè)單元7，并且能夠由設(shè)置于外筒體2 (第二分割構(gòu)件52)中的應(yīng)變檢測(cè)單元7進(jìn)行載荷檢測(cè)。因此，不需要單獨(dú)地設(shè)置載荷傳感器或類似部件，并且能夠?qū)崿F(xiàn)電動(dòng)缸I的構(gòu)造的簡(jiǎn)化。
[0059]在電動(dòng)缸I中，例如也無(wú)需設(shè)置當(dāng)載荷傳感器設(shè)置于桿的遠(yuǎn)端處時(shí)所需的輸出電纜(為使可移動(dòng)側(cè)上的端部與桿的遠(yuǎn)端一起移動(dòng)而具有垂度的輸出電纜)。還能夠防止由于電纜的重復(fù)彎曲而引起的比如斷裂的故障。因此，在需要載荷檢測(cè)時(shí)，電動(dòng)缸I能夠簡(jiǎn)化構(gòu)造并且減小沿軸線方向的長(zhǎng)度，以減小設(shè)備的尺寸。
[0060]此外，電動(dòng)缸I能夠?qū)崿F(xiàn)包括電動(dòng)缸I的電動(dòng)缸系統(tǒng)100中的構(gòu)造(系統(tǒng)構(gòu)造)的靈活性。換言之，通過(guò)減小沿軸線方向的長(zhǎng)度以及減小電動(dòng)缸自身的尺寸實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的靈活的外部構(gòu)造。
[0061]進(jìn)一步地，在電動(dòng)缸I中，外筒體2可以包括能夠被分割和結(jié)合的第一分割構(gòu)件51和第二分割構(gòu)件52，并且應(yīng)變檢測(cè)單元7可以設(shè)置于第一分割構(gòu)件和第二分割構(gòu)件中的一個(gè)分割構(gòu)件(第二分割構(gòu)件52)中。這樣，由于采用二分割系統(tǒng)，電動(dòng)缸I實(shí)現(xiàn)了“交付期限的縮短”。關(guān)于這一點(diǎn)，參照?qǐng)D9和10對(duì)二分割系統(tǒng)與不包括分割構(gòu)件的單一構(gòu)件系統(tǒng)進(jìn)行比較和說(shuō)明。
[0062]圖9中示出的電動(dòng)缸501為對(duì)比性示例。外筒體502采用單一構(gòu)件系統(tǒng)。除了外筒體502的系統(tǒng)不同并且軸承保持構(gòu)件513與外筒體502分開地設(shè)置之外，電動(dòng)缸501具有與電動(dòng)缸I的構(gòu)造相同的構(gòu)造。因此，相同的部件由相同的附圖標(biāo)記和符號(hào)表示，并且省略對(duì)部件的詳細(xì)說(shuō)明。如圖9所示，電動(dòng)缸501包括外筒體502、桿3、軸承4、旋轉(zhuǎn)軸5、螺旋機(jī)構(gòu)6以及應(yīng)變檢測(cè)單元507。
[0063]外筒體502例如為圓筒狀外殼。外筒體502在一個(gè)端側(cè)502a上包括用于固定至電動(dòng)缸501的安裝位置的固定部11 (系統(tǒng)本體框架102的安裝部103)。外筒體502由金屬材料削制而成，以便由包括固定部11的所謂的一體物體(單一構(gòu)件)形成。應(yīng)變檢測(cè)單元507構(gòu)造為與應(yīng)變檢測(cè)單元7相同。
[0064]與電動(dòng)缸I相同，圖9所示的電動(dòng)缸501能夠簡(jiǎn)化構(gòu)造并且減小沿軸線方向的長(zhǎng)度以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的尺寸的減小。然而，當(dāng)考慮到交付期限時(shí)，出現(xiàn)如下問(wèn)題。外筒體502的制造包括外筒體502自身的制造步驟以及將用作應(yīng)變檢測(cè)單元507的應(yīng)變計(jì)粘附至外筒體502的步驟。由于需要獨(dú)立地執(zhí)行這些步驟，因此與其他部件相比外筒體502的制造進(jìn)度較長(zhǎng)。如果行程(桿的可用長(zhǎng)度)為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，若庫(kù)存有這種外筒體502，則能夠縮短制造進(jìn)度。然而，例如在圖9 (b)中所示的長(zhǎng)行程規(guī)格的電動(dòng)缸的情形下，或相反地，在短行程規(guī)格的電動(dòng)缸的情形中，保有對(duì)應(yīng)所有長(zhǎng)度的庫(kù)存是不現(xiàn)實(shí)的并且難以縮短制造進(jìn)度。因此，直至完成前的制造進(jìn)度較長(zhǎng)并且難以縮短交付期限。
[0065]另一方面，在圖2所示的電動(dòng)缸I的情形中，如圖10 (a)和圖10 (b)所示，即便行程不同，如果設(shè)置有應(yīng)變檢測(cè)單元7的第二分割構(gòu)件52的長(zhǎng)度設(shè)定為相同，則能夠通過(guò)保持這種第二分割構(gòu)件52的庫(kù)存而縮短交付期限。換言之，由于僅需根據(jù)行程制造遠(yuǎn)端側(cè)上的第一分割構(gòu)件51、滾珠絲桿軸以及桿，因此能夠減少部件的制造步驟。這是因?yàn)榈谝环指顦?gòu)件51原本就具有比包括應(yīng)變檢測(cè)單元7的第二分割構(gòu)件52更短的交付期限。如上所述，在電動(dòng)缸I中，外缸體2包括至少兩個(gè)或更多個(gè)分割構(gòu)件51和52，應(yīng)變檢測(cè)單元設(shè)置于兩個(gè)或更多個(gè)分割構(gòu)件中的一個(gè)分割構(gòu)件52中。因此，能夠縮短生產(chǎn)(制造)電動(dòng)缸所需的時(shí)間。
[0066]在電動(dòng)缸I的情形中，還具有的優(yōu)點(diǎn)是，即使載荷傳感器中出現(xiàn)故障，也僅需更換第二分割構(gòu)件52。另外，還具有的優(yōu)點(diǎn)是，即使用于旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)的襯套構(gòu)件19或類似部件出現(xiàn)磨損或故障，也僅需要更換第一分割構(gòu)件51。雖然部件的數(shù)量由于外筒體2包括兩個(gè)構(gòu)件而增加，但由于相應(yīng)構(gòu)件(第一分割構(gòu)件51和第二分割構(gòu)件52)的長(zhǎng)度減小，因此易于制造。這樣，電動(dòng)缸I能夠?qū)崿F(xiàn)交付期限的縮短以及能夠?qū)崿F(xiàn)保養(yǎng)和維修成本的降低。
[0067]接著，對(duì)包括該電動(dòng)缸I的電動(dòng)缸系統(tǒng)100進(jìn)行說(shuō)明。如圖1所示，設(shè)置于電動(dòng)缸系統(tǒng)100中的控制單元101包括接收來(lái)自應(yīng)變檢測(cè)單元7的檢測(cè)信號(hào)的第一控制器104、根據(jù)周邊機(jī)器或作業(yè)狀態(tài)而執(zhí)行操作指示的第二控制器105以及對(duì)馬達(dá)12進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制并且接收來(lái)自馬達(dá)12的編碼器39的信號(hào)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器106。
[0068]馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器106基于來(lái)自第一控制器104的運(yùn)行狀態(tài)的指令對(duì)馬達(dá)12的執(zhí)行旋轉(zhuǎn)控制(旋轉(zhuǎn)指令)。馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器106接收來(lái)自編碼器39的多個(gè)編碼器脈沖的信號(hào)并且將包括該接收的信息的關(guān)于馬達(dá)12的各種信息傳遞至第一控制器104。第一控制器104接收來(lái)自編碼器39的信息并且接收來(lái)自應(yīng)變檢測(cè)單元7的沿軸線方向施加至桿3的載荷的檢測(cè)輸出信號(hào)，即，接收與載荷(推力)成比例的輸出。第二控制器105為可編程邏輯控制器。第二控制器105接收來(lái)自第一控制器104的各種信息，并且根據(jù)部件被插入或移除的周邊設(shè)備以及作業(yè)狀態(tài)向第一控制器104發(fā)出例如操作指令。第一控制器104隨時(shí)監(jiān)測(cè)桿3的位置以及施加至桿3的沿軸線方向的載荷，設(shè)定并計(jì)算下一個(gè)控制周期的運(yùn)行狀態(tài)，并且執(zhí)行用于馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器106的指令(控制)。如上所述，控制單元101基于來(lái)自馬達(dá)12的解碼器39的信號(hào)以及來(lái)自用作載荷檢測(cè)裝置(載荷檢測(cè)單元)的應(yīng)變檢測(cè)單元7的信號(hào)來(lái)控制電動(dòng)缸12。
[0069]電動(dòng)缸系統(tǒng)100包括電動(dòng)缸I和用于控制電動(dòng)缸I的控制單元10。如上所示，電動(dòng)缸I包括外筒體2、桿3、軸承4、旋轉(zhuǎn)軸5、螺旋機(jī)構(gòu)6以及應(yīng)變檢測(cè)單元7,螺旋機(jī)構(gòu)6將旋轉(zhuǎn)軸5的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成桿3的線性運(yùn)動(dòng)并傳遞該線性運(yùn)動(dòng)，應(yīng)變檢測(cè)單元7用作用于在載荷通過(guò)螺旋機(jī)構(gòu)6從桿3傳遞的位置檢測(cè)施加至桿3的沿軸線方向的載荷的載荷檢測(cè)裝置?？刂茊卧?01可以構(gòu)造成基于來(lái)自馬達(dá)I的編碼器39的信號(hào)以及來(lái)自載荷檢測(cè)裝置(應(yīng)變檢測(cè)單元7)的信號(hào)來(lái)控制電動(dòng)缸I。電動(dòng)缸系統(tǒng)100使系統(tǒng)構(gòu)造簡(jiǎn)化且靈活并且可以進(jìn)行載荷檢測(cè)和位置檢測(cè)。
[0070]具體而言，在電動(dòng)缸系統(tǒng)100中，用作載荷檢測(cè)裝置的應(yīng)變檢測(cè)單元7在載荷通過(guò)螺旋機(jī)構(gòu)從桿3傳遞的位置對(duì)施加至桿3的沿軸線方向的載荷進(jìn)行檢測(cè)。因此，無(wú)需在桿3的遠(yuǎn)端處設(shè)置載荷傳感器，并且能夠簡(jiǎn)化電動(dòng)缸系統(tǒng)100的構(gòu)造。換言之，不是將載荷檢測(cè)裝置設(shè)置在執(zhí)行伸展和收縮動(dòng)作的桿3中，而是可以設(shè)置在也被視為固定側(cè)的外筒體2側(cè)上。也無(wú)需設(shè)置當(dāng)載荷傳感器設(shè)置于桿的遠(yuǎn)端處時(shí)所需的輸出電纜或類似部件。能夠防止由于重復(fù)彎曲引起的例如這種電纜的斷裂的故障。因此，在需要載荷檢測(cè)和位置檢測(cè)的系統(tǒng)中，能夠簡(jiǎn)化系統(tǒng)的構(gòu)造并且減小系統(tǒng)的尺寸。實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)構(gòu)造的靈活性以及整個(gè)系統(tǒng)的靈活的外部構(gòu)造。
[0071]由于在電動(dòng)缸系統(tǒng)100中采用電動(dòng)缸1，因此電動(dòng)缸系統(tǒng)100也具有上述電動(dòng)缸I自身的有益效果。用于該電動(dòng)缸系統(tǒng)100中的電動(dòng)缸不限于上述電動(dòng)缸I。可以使用如圖11所示的電動(dòng)缸61。
[0072]接著，對(duì)能夠用于電動(dòng)缸系統(tǒng)100的電動(dòng)缸61進(jìn)行說(shuō)明。除了應(yīng)變檢測(cè)單元67設(shè)置于遠(yuǎn)端側(cè)(一個(gè)端側(cè)62a)上的第一分割構(gòu)件71中之外，電動(dòng)缸61與電動(dòng)缸I相同。因此，相同的部分(部件)由相同的附圖標(biāo)記和符號(hào)表示并且省略對(duì)這些部分的詳細(xì)說(shuō)明。
[0073]具體而言，如圖11所示，電動(dòng)缸61包括外筒體62、桿3、軸承4、旋轉(zhuǎn)軸5、螺紋機(jī)構(gòu)6以及應(yīng)變檢測(cè)單元67。外缸體62包括第一分割構(gòu)件71和第二分割構(gòu)件72。第一分割構(gòu)件72包括固定部11并且布置于一個(gè)端側(cè)62a上。第二分割構(gòu)件72包括保持軸承4的軸承保持部13。例如為凸緣的結(jié)合部71a和72a由例如為螺栓的緊固構(gòu)件75緊固，由此第一分割構(gòu)件71和第二分割構(gòu)件72被結(jié)合并且用作外筒體62。
[0074]應(yīng)變檢測(cè)單元67設(shè)置于第一分割構(gòu)件71中。除應(yīng)變檢測(cè)單元67設(shè)置于第一分割構(gòu)件71中之外，應(yīng)變檢測(cè)單元67具有與上述的應(yīng)變檢測(cè)單元7的構(gòu)造相同的構(gòu)造。外筒體62的第一分割構(gòu)件71形成為薄的形狀，其中安裝應(yīng)變檢測(cè)單元67的部分的外徑設(shè)定為小于第一分割構(gòu)件71的其他部分的外徑。
[0075]如上所述，電動(dòng)缸61包括外筒體62、桿3、軸承4、旋轉(zhuǎn)軸5、螺旋機(jī)構(gòu)6以及應(yīng)變檢測(cè)單元67。能夠由設(shè)置于外筒體62 (第一分割構(gòu)件71)中的應(yīng)變檢測(cè)單元67進(jìn)行載荷檢測(cè)。因此，無(wú)需單獨(dú)地設(shè)置載荷傳感器或類似部件，并且能夠?qū)崿F(xiàn)電動(dòng)缸61的構(gòu)造的簡(jiǎn)化。
[0076]此外，減小了電動(dòng)缸61沿軸線方向的長(zhǎng)度，從而實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的尺寸的減小、交覆期限的縮短并且實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)缸系統(tǒng)100的靈活的外部構(gòu)造。由于應(yīng)變檢測(cè)單元67位于遠(yuǎn)端側(cè)上的第一分割構(gòu)件71中，因此用于更換的工作較少。[0077]用于電動(dòng)缸系統(tǒng)100中的電動(dòng)缸不限于電動(dòng)缸I和61中的二分割系統(tǒng),并且可以是三分割系統(tǒng)。例如，電動(dòng)缸可以是如圖12至14中所示的電動(dòng)缸201、231和261。接下來(lái)對(duì)電動(dòng)缸201、231和261進(jìn)行說(shuō)明。但是，由于除了采用三分割系統(tǒng)之外，電動(dòng)缸201、231和261與上述的電動(dòng)缸I相同，因此相同的部分(部件)由相同的附圖標(biāo)記和符號(hào)表示，并且省略對(duì)這些部分的詳細(xì)說(shuō)明。
[0078]圖12中所示的電動(dòng)缸201包括外筒體202、桿3、軸承4、旋轉(zhuǎn)軸5、螺旋機(jī)構(gòu)6以及應(yīng)變檢測(cè)單元207。外筒體202包括能夠分割和結(jié)合的至少兩個(gè)分割構(gòu)件。應(yīng)變檢測(cè)單元207設(shè)置于兩個(gè)或更多個(gè)分割構(gòu)件中的一個(gè)分割構(gòu)件中。
[0079]具體而言，例如，外筒體202包括第一分割構(gòu)件211、第二分割構(gòu)件212以及第三分割構(gòu)件213。第一分割構(gòu)件211包括固定部11并且布置于一個(gè)端側(cè)202a上。第三分割構(gòu)件213包括保持軸承4的軸承保持部13，并且布置于另一端側(cè)202c上。第二分割構(gòu)件212布置在第一分割構(gòu)件211與第三分割構(gòu)件213之間。
[0080]例如為凸緣的結(jié)合部211a和212a由例如為螺栓的緊固構(gòu)件215緊固，由此，第一分割構(gòu)件211和第二分割構(gòu)件212結(jié)合。例如為凸緣的結(jié)合部212b和213b由例如為螺栓的緊固構(gòu)件216緊固，由此，第二分割構(gòu)件212和第三分割構(gòu)件213結(jié)合。因此，第一至第三分割構(gòu)件211、212和213用作外筒體202。
[0081]應(yīng)變檢測(cè)單元207設(shè)置于第二分割構(gòu)件212中。除應(yīng)變檢測(cè)單元207設(shè)置于第二分割構(gòu)件212中之外，應(yīng)變檢測(cè)單元207具有與上述的應(yīng)變檢測(cè)單元7的構(gòu)造相同的構(gòu)造。外筒體202的第二分割構(gòu)件212形成為薄的形狀，其中安裝有應(yīng)變檢測(cè)單元207的部分212d的外徑設(shè)定為小于第二分割構(gòu)件212的其他部分的外徑。
[0082]如上所述，電動(dòng)缸201包括外筒體202、桿3、軸承4、旋轉(zhuǎn)軸5、螺旋機(jī)構(gòu)6以及應(yīng)變檢測(cè)單元207。能夠由設(shè)置于外筒體202 (第二分割構(gòu)件202)中的應(yīng)變檢測(cè)單元207執(zhí)行載荷檢測(cè)。因此，無(wú)需單獨(dú)地設(shè)置載荷傳感器以及類似部件，并且能夠?qū)崿F(xiàn)電動(dòng)缸201的構(gòu)造的簡(jiǎn)化。
[0083]如在上述的二分割系統(tǒng)中，三分割系統(tǒng)的電動(dòng)缸201與圖9所示的單一構(gòu)件系統(tǒng)相比實(shí)現(xiàn)交付期限的縮短。電動(dòng)缸系統(tǒng)201能夠?qū)崿F(xiàn)保養(yǎng)和維修成本的降低。與二分割系統(tǒng)的電動(dòng)缸I相比，三分割系統(tǒng)的電動(dòng)缸201中的部件增加。然而，由于相應(yīng)構(gòu)件(第一至第三分割構(gòu)件211、212和213)的長(zhǎng)度減小，因此易于加工。
[0084]圖13中所示的電動(dòng)缸231包括外筒體232、桿3、軸承4、旋轉(zhuǎn)軸5、螺旋機(jī)構(gòu)6以及應(yīng)變檢測(cè)單元237。外筒體232包括第一分割構(gòu)件241、第二分割構(gòu)件242以及第三分割構(gòu)件243。第一分割構(gòu)件241包括固定部11并且布置于一個(gè)端側(cè)232a上。第三分割構(gòu)件243包括保持軸承4的軸承保持部13，并且布置于另一端側(cè)232c上。第二分割構(gòu)件242布置在第一分割構(gòu)件241與第三分割構(gòu)件243之間。
[0085]例如為凸緣的結(jié)合部241a和242a由例如為螺栓的緊固構(gòu)件245緊固，由此，第一分割構(gòu)件241和第二分割構(gòu)件242結(jié)合。例如為凸緣的結(jié)合部242b和243b由例如為螺栓的緊固構(gòu)件246緊固，由此，第二分割構(gòu)件242和第三分割構(gòu)件243結(jié)合。因此，第一至第三分割構(gòu)件241、242和243用作外筒體232。
[0086]應(yīng)變檢測(cè)單元237設(shè)置于第一分割構(gòu)件241中。除應(yīng)變檢測(cè)單元237設(shè)置于第一分割構(gòu)件241中之外，應(yīng)變檢測(cè)單元237具有與上述的應(yīng)變檢測(cè)單元7和207的構(gòu)造相同的構(gòu)造。外筒體232的第一分割構(gòu)件241形成為薄的形狀，其中安裝有應(yīng)變檢測(cè)單元237的部分241d的外徑設(shè)定為小于第一分割構(gòu)件241的其他部分的外徑。
[0087]如上所述，電動(dòng)缸231包括外筒體232、桿3、軸承4、旋轉(zhuǎn)軸5、螺旋機(jī)構(gòu)6以及應(yīng)變檢測(cè)單元237。能夠由設(shè)置于外筒體232 (第一分割構(gòu)件241)中的應(yīng)變檢測(cè)單元237執(zhí)行載荷檢測(cè)。因此，無(wú)需單獨(dú)地設(shè)置載荷傳感器或類似部件，并且能夠?qū)崿F(xiàn)電動(dòng)缸231的構(gòu)造的簡(jiǎn)化。
[0088]圖14中所示的電動(dòng)缸261包括外筒體262、桿3、軸承4、旋轉(zhuǎn)軸5、螺旋機(jī)構(gòu)6以及應(yīng)變檢測(cè)單元267。外筒體262包括第一分割構(gòu)件271、第二分割構(gòu)件272以及第三分割構(gòu)件273。第一分割構(gòu)件271包括固定部11并且布置于一個(gè)端側(cè)262a上。第三分割構(gòu)件273包括保持軸承4的軸承保持部13，并且布置于另一端側(cè)262c上。第二分割構(gòu)件272安裝成使其主要部分272b布置在第一分割構(gòu)件271與第三分割構(gòu)件273之間。
[0089]例如為凸緣的結(jié)合部271a和272a由例如為螺栓的緊固構(gòu)件275緊固，由此，第一分割構(gòu)件271和第二分割構(gòu)件272結(jié)合。例如為凸緣的結(jié)合部272b和273b由例如為螺栓的緊固構(gòu)件276緊固，由此，第二分割構(gòu)件272和第三分割構(gòu)件273結(jié)合。因此，第一至第三分割構(gòu)件271、272和273用作外筒體262。
[0090]第二分割構(gòu)件272包括相對(duì)于與第一分割構(gòu)件271的緊固位置位于一端側(cè)262a的圓筒狀部分272a。圓筒狀部分272a相對(duì)于固定部11 一直設(shè)置到一端側(cè)262a上的位置，并且相對(duì)于固定部11在一端側(cè)262a上的位置中調(diào)節(jié)桿3的旋轉(zhuǎn)。具體而言，通過(guò)壓配合(干涉配合)來(lái)配合的襯套構(gòu)件19安裝于外筒體262(第二分割構(gòu)件272的圓筒狀部分272a)的一端側(cè)262a上的開口 262b 的內(nèi)側(cè)上。如上文參照?qǐng)D4所說(shuō)明的，該襯套構(gòu)件19與桿3的槽部18接合以調(diào)節(jié)桿3的旋轉(zhuǎn)。第一分割構(gòu)件271設(shè)置成包圍第二分割構(gòu)件272的圓筒狀構(gòu)件272a的外側(cè)。
[0091]應(yīng)變檢測(cè)單元267設(shè)置于第一分割構(gòu)件271中。除應(yīng)變檢測(cè)單元267設(shè)置于第一分割構(gòu)件271中之外，應(yīng)變檢測(cè)單元267具有與上述的應(yīng)變檢測(cè)單元7和207的構(gòu)造相同的構(gòu)造。外筒體262的第一分割構(gòu)件271形成為薄的形狀，其中安裝有應(yīng)變檢測(cè)單元267的部分271d的外徑設(shè)定為小于第一分割構(gòu)件271的其他部分的外徑。
[0092]如上所述，電動(dòng)缸261包括外筒體262、桿3、軸承4、旋轉(zhuǎn)軸5、螺旋機(jī)構(gòu)6以及應(yīng)變檢測(cè)單元267。能夠由設(shè)置于外筒體262 (第一分割構(gòu)件271)中的應(yīng)變檢測(cè)單元267執(zhí)行載荷檢測(cè)。因此，無(wú)需單獨(dú)地設(shè)置載荷傳感器或類似部件，并且能夠?qū)崿F(xiàn)電動(dòng)缸261的構(gòu)造的簡(jiǎn)化。
[0093]如上所述，減小了電動(dòng)缸201、231和261沿軸線方向的長(zhǎng)度以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的尺寸的減小、交付期限的縮短以及實(shí)現(xiàn)電動(dòng)缸系統(tǒng)100的靈活的外部構(gòu)造。
[0094]附圖標(biāo)記列表
[0095]I…電動(dòng)缸；2…外筒體；3…桿；4…軸承；5…旋轉(zhuǎn)軸；6…螺旋機(jī)構(gòu)；7…應(yīng)變檢測(cè)單兀;11…固定部;100…電動(dòng)缸系統(tǒng)
【權(quán)利要求】
1.一種電動(dòng)缸,包括: 外筒體，所述外筒體在一端側(cè)上包括用于固定至安裝位置的固定部； 桿，所述桿構(gòu)造成能夠從所述外筒體的所述一端側(cè)上的開口沿軸線方向伸展和收縮； 軸承，所述軸承設(shè)置在所述外筒體的另一端側(cè)上并且設(shè)置在所述外筒體的內(nèi)部； 旋轉(zhuǎn)軸，所述旋轉(zhuǎn)軸由所述軸承可旋轉(zhuǎn)地支承并且由馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)以旋轉(zhuǎn)； 螺旋機(jī)構(gòu)，所述螺旋機(jī)構(gòu)構(gòu)造成將所述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成所述桿的線性運(yùn)動(dòng)并且傳遞所述線性運(yùn)動(dòng)；以及 應(yīng)變檢測(cè)單元，所述應(yīng)變檢測(cè)單元設(shè)置在所述外筒體的外圓周上的設(shè)置有軸承的位置與所述固定部之間的位置，其中 所述外筒體包括能夠被分割和結(jié)合的至少兩個(gè)或更多個(gè)分割構(gòu)件，以及 所述應(yīng)變檢測(cè)單元設(shè)置在所述兩個(gè)或更多個(gè)分割構(gòu)件中的一個(gè)分割構(gòu)件中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)缸,其中 所述外筒體包括第一分割構(gòu)件和第二分割構(gòu)件， 所述第一分割構(gòu)件包括所述固定部并且布置在所述一端側(cè)上，以及 所述第二分割構(gòu)件包括保持所 述軸承的軸承保持部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)缸，其中，所述應(yīng)變檢測(cè)單元設(shè)置在所述第二分割構(gòu)件中。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)缸，其中，所述應(yīng)變檢測(cè)單元設(shè)置在所述第一分割構(gòu)件中。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動(dòng)缸，其中，所述外筒體形成為薄的形狀，在所述薄的形狀中，安裝有所述應(yīng)變檢測(cè)單元的部分的外徑設(shè)定為較小。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電動(dòng)缸，還包括設(shè)置在所述馬達(dá)與所述旋轉(zhuǎn)軸之間的減速齒輪。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動(dòng)缸,還包括傳動(dòng)機(jī)構(gòu),所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)造成將所述馬達(dá)的輸出軸的轉(zhuǎn)矩傳遞至所述旋轉(zhuǎn)軸，其中 所述馬達(dá)設(shè)置成將所述輸出軸設(shè)定為平行于所述旋轉(zhuǎn)軸，并且所述馬達(dá)設(shè)置在相對(duì)于所述外筒體與所述軸線方向正交的位置中，以及 所述減速齒輪布置在所述旋轉(zhuǎn)軸與所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)缸,其中 所述外筒體包括第一分割構(gòu)件、第二分割構(gòu)件以及第三分割構(gòu)件； 所述第一分割構(gòu)件包括固定部并且布置在所述一端側(cè)上， 所述第三分割構(gòu)件包括保持所述軸承的軸承保持部并且布置在所述另一端側(cè)上，以及 所述第二分割構(gòu)件布置在所述第一分割構(gòu)件與所述第三分割構(gòu)件之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電動(dòng)缸，其中，所述應(yīng)變檢測(cè)單元設(shè)置在所述第二分割構(gòu)件中。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電動(dòng)缸，其中，所述應(yīng)變檢測(cè)單元設(shè)置在所述第一分割構(gòu)件中。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電動(dòng)缸，其中， 所述第二分割構(gòu)件包括位于相對(duì)于與所述第一分割構(gòu)件的緊固位置的一端側(cè)上的圓筒狀部分， 所述圓筒狀部分相對(duì)于所述固定部一直設(shè)置到所述一端側(cè)上的位置，并且所述圓筒狀部分相對(duì)于所述固定部在所述一端側(cè)上的位置中調(diào)節(jié)所述桿的旋轉(zhuǎn)，以及 所述第一分割構(gòu)件設(shè)置成包圍所述第二分割構(gòu)件的所述圓筒狀部分的外側(cè)。
12.—種電動(dòng)缸系統(tǒng),包括: 根據(jù)權(quán)利要求1至11中的任一項(xiàng)所述的電動(dòng)缸；以及 控制單元,所述控制單元構(gòu)造成控制所述電動(dòng)缸。
【文檔編號(hào)】F16H25/20GK103797275SQ201280044939
【公開日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2012年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月14日
【發(fā)明者】古川恭治, 高木茂之 申請(qǐng)人:新東工業(yè)株式會(huì)社