JP2006105186A - Linear actuator - Google Patents
Linear actuator Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006105186A JP2006105186A JP2004289604A JP2004289604A JP2006105186A JP 2006105186 A JP2006105186 A JP 2006105186A JP 2004289604 A JP2004289604 A JP 2004289604A JP 2004289604 A JP2004289604 A JP 2004289604A JP 2006105186 A JP2006105186 A JP 2006105186A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spindle
- linear actuator
- fixed
- drive shaft
- axial direction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
Description
この発明は、光ファイバの調芯装置や、遺伝子、細胞操作に用いられるマニュピレータ等に使用されるリニアアクチュエータに関する。 The present invention relates to a linear actuator used for an optical fiber alignment device, a manipulator used for gene, cell manipulation, and the like.
特許文献1に開示されるリニアアクチュエータは、本体に螺合され、軸方向に移動可能なスピンドルと、スピンドルの移動変位量を検出する変位検出手段と、スピンドルの一端側でスピンドルと同一軸線上に設けられたモータと、モータの回転力をスピンドルに伝達する伝達機構とを備え、この伝達機構が、スピンドルの一端側に取り付けられ、スピンドルと一体回転する第1回動部材と、前記モータの回転子に第2回動部材と、スピンドルの軸線とは平行で、且つスピンドルの軸線とは異なる軸線上に配置されていると共に、第1回動部材及び第2回動部材のいずれか一方に固定され、かつ、第1回動部材及び第2回動部材のいずれか他方に軸方向摺動自在に係合され、第2回動部材の回転を第1回動部材に伝達する連結棒とを備えるものである。
上述したような従来の構造では、連結棒と貫通孔が軸方向に摺動する際に摩擦損失が生じるため、モータ自体を小型化することが困難となる点、連結棒と貫通孔間の摩擦損失を抑え、滑らかに摺動させるためには、連結棒と貫通孔の間に僅かではあるが適当な隙間を設ける必要があるが、これによりバックラッシュの問題が生じるため、高精度の送り動作が妨げられる点、軸方向の滑らかな摺動のためには連結棒自体の軸方向における平行度を維持する必要があるが、2本の連結棒は片持ち構造であるため、長くると平行を維持することが難しいため、ロングストロークをえることが難しい点等の不具合が生じる。 In the conventional structure as described above, friction loss occurs when the connecting rod and the through-hole slide in the axial direction, so that it is difficult to reduce the size of the motor itself, and the friction between the connecting rod and the through-hole. In order to suppress loss and slide smoothly, it is necessary to provide a slight gap between the connecting rod and the through-hole, but this causes a backlash problem. For smooth sliding in the axial direction, it is necessary to maintain the parallelism in the axial direction of the connecting rod itself, but the two connecting rods have a cantilever structure. This makes it difficult to maintain a long stroke, resulting in problems such as difficulty in obtaining a long stroke.
したがって、この発明は、高精度の送り動作ができるリニアアクチュエータを提供することにある。 Accordingly, it is an object of the present invention to provide a linear actuator that can perform a highly accurate feeding operation.
したがって、この発明は、中空部を有する本体ケースと、該本体ケースの一端側に設けられ、前記中空部に延出する回転軸を有する回転手段と、前記本体ケースの他端側に設けられ、内周面に雌ネジが形成された雌ネジ部と、外周面に前記雌ネジ部に螺合する雄ネジが形成されると共に前記中空部に延出する連結部を有するスピンドルと、前記回転手段の回転軸と前記スピンドルの連結部を作用的に連結し、前記スピンドルに回転手段の回転力を伝達する伝達手段とによって少なくとも構成されるリニアアクチュエータにおいて、前記伝達手段は、前記回転軸と連結手段を介して連結固定される一端と、前記連結部の回転方向において固定され且つ連結部の軸方向において摺動自在である他端とを有する駆動シャフトであり、前記連結手段は、前記回転軸と固定される第1の固定部と、前記駆動シャフトの一端と固定される第2の固定部と、前記第1の固定部と前記第2の固定部の間に位置する位置吸収部とによって構成されることにある。尚、回転手段は、電動モータ、特にステッピングモータであることが望ましい。 Therefore, this invention is provided on the other end side of the main body case having a hollow portion, a rotating means provided on one end side of the main body case and having a rotation shaft extending to the hollow portion, A female screw portion having a female screw formed on the inner peripheral surface, a spindle having a male screw threadedly engaged with the female screw portion formed on the outer peripheral surface and having a connecting portion extending to the hollow portion; and the rotating means In the linear actuator comprising at least a transmission means for operatively connecting the rotary shaft of the spindle and the connecting portion of the spindle and transmitting the rotational force of the rotary means to the spindle, the transmission means is connected to the rotary shaft. A driving shaft having one end connected and fixed via a connecting portion and the other end fixed in the rotation direction of the connecting portion and slidable in the axial direction of the connecting portion; A first fixing portion fixed to the rotating shaft, a second fixing portion fixed to one end of the drive shaft, and a position absorption located between the first fixing portion and the second fixing portion. Is composed of parts. The rotating means is preferably an electric motor, particularly a stepping motor.
また、前記連結手段は、前記第1の固定部、前記位置吸収部及び第2の固定部からなる金属製の円筒部材であり、前記位置吸収部には、所定の間隔で径方向に交互に切り込まれたスリットが形成されることが望ましい。 The connecting means is a metal cylindrical member including the first fixing portion, the position absorbing portion, and the second fixing portion, and the position absorbing portion is alternately arranged in a radial direction at a predetermined interval. It is desirable that a slit is formed.
このように、前記連結手段を設けることによって、連結手段の位置吸収部によって、駆動シャフトと前記回転軸との間の偏心・偏角を吸収することができるので、電動モータの装着作業が簡単となる。また、ねじり剛性が高いため、回転方向のバックラッシュの発生を防止できる。 As described above, by providing the connecting means, the position absorbing portion of the connecting means can absorb the eccentricity / deflection angle between the drive shaft and the rotating shaft, so that the mounting work of the electric motor can be simplified. Become. Moreover, since the torsional rigidity is high, the occurrence of backlash in the rotational direction can be prevented.
さらに、前記スピンドルの連結部は、軸方向に形成され、前記駆動シャフトの他端側が摺動自在に挿入される貫通孔と、該貫通孔に沿って形成された少なくとも一つの内側ボール溝とを有し、前記駆動シャフトは、軸方向に形成された少なくとも一つの外側ボール溝を有し、前記内側ボール溝と前記外側ボール溝との間には、少なくとも一つの連結ボールが介在され、前記駆動シャフトと前記連結部が回転方向において固定され、且つ軸方向において摺動自在であることが望ましい。さらに、前記連結ボールは、樹脂製のリテーナによって保持されることが望ましい。 Further, the connecting portion of the spindle is formed in an axial direction, and includes a through hole into which the other end side of the drive shaft is slidably inserted, and at least one inner ball groove formed along the through hole. The drive shaft has at least one outer ball groove formed in an axial direction, and at least one connecting ball is interposed between the inner ball groove and the outer ball groove, It is desirable that the shaft and the connecting portion are fixed in the rotational direction and slidable in the axial direction. Furthermore, it is desirable that the connecting ball is held by a resin retainer.
また、前記スピンドルの連結部は、軸方向に形成された貫通孔と、該貫通孔に固着されるスライドユニットとを有し、前記駆動シャフトは、軸方向に形成された複数のスプラインを有し、前記スライドユニットは、複数のボールが連続して前記スプラインに噛合することができる循環溝構造が形成されているものであっても良い。 The connecting portion of the spindle has a through hole formed in the axial direction and a slide unit fixed to the through hole, and the drive shaft has a plurality of splines formed in the axial direction. The slide unit may have a circulation groove structure in which a plurality of balls can continuously mesh with the spline.
このように、スピンドルと駆動シャフトとをボールを介して連結する構造であることから、回転方向の固定と、軸方向での摺動性とを同時に簡易な構造で達成することができる。 As described above, since the spindle and the drive shaft are connected via the balls, the rotation direction and the slidability in the axial direction can be simultaneously achieved with a simple structure.
また、前記本体ケースには、前記スピンドルの最長死点手前を検出するリミットセンサと、前記スピンドルの最短死点手前を検出するリミットセンサとが設けられることが望ましい。これによって、スピンドルがロックされることを防止できるものである。 Preferably, the main body case is provided with a limit sensor for detecting the shortest dead center point of the spindle and a limit sensor for detecting the shortest dead point point of the spindle. This can prevent the spindle from being locked.
さらに、前記モータの回転軸の他端は外方に延出しており、該延出した部分の先端にはつまみが設けられることが望ましい。これによって、スピンドルを手動によって作動させることが可能となるため、スピンドルの位置の微調整が簡単にでき、操作性が向上するものである。 Furthermore, it is desirable that the other end of the rotating shaft of the motor extends outward, and a knob is provided at the tip of the extended portion. Accordingly, since the spindle can be manually operated, fine adjustment of the position of the spindle can be easily performed, and operability is improved.
以上のように、この発明によれば、回転手段の回転軸と駆動シャフトを、それらの間の偏心・偏角を吸収する吸収部を有する連結手段によって連結するようにしたので、回転手段の装着作業を簡易にすることができるものである。また、駆動シャフトとスピンドルとの連結を、回転方向を固定し、軸方向に摺動自在とするボールによって固定するようにしたので、複数の部品の位置関係やバランスを考慮することなく高精度の送りを達成できると共に、小型軽量化を達成できるものである。 As described above, according to the present invention, the rotating shaft of the rotating means and the drive shaft are connected by the connecting means having the absorbing portion that absorbs the eccentricity and declination between them. The work can be simplified. In addition, the connection between the drive shaft and the spindle is fixed by a ball whose rotational direction is fixed and slidable in the axial direction, so that high precision can be achieved without considering the positional relationship and balance of multiple parts. The feed can be achieved, and a reduction in size and weight can be achieved.
以下、この発明の実施例について図面により説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
本願発明の実施例1に係るリニアアクチュエータ1は、図1及び図2で示すように、ステッピングモータ等の電動モータ2と、一端側にこの電動モータ2を配する本体ケース3と、この本体ケース3の他端側から延出するスピンドル5と、このスピンドル5を移動させる駆動シャフト8とを具備する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the linear actuator 1 according to the first embodiment of the present invention includes an
前記スピンドル5は、前記本体ケース3の他端側に固着され内周面に雌ネジ部7が形成された雌ネジ筒4に噛合する雄ねじ部6を有し、自身が回転することによって前記本体ケース3に対して伸縮するようになっている。また、前記本体ケース3の内部空間3a側には、前記スピンドル5の連結部51があり、この連結部51には、貫通孔52が形成されている。また、この貫通孔52には、軸方向に延出する少なくとも一つの内側ボール溝53が形成されている。
The
前記電動モータ2の回転軸9の前記内部空間3a側に延出する一端には、金属カップリング10が設けられる。この金属カップリング10は、前記駆動シャフト8の一端がネジ71によって固定されるシャフト側固定部10aと、前記回転軸の一端がネジ72によって固定されるモータ側固定部10bと、前シャフト側固定部10aと前記モータ側固定部10bの間に位置する位置吸収部10cとによって構成される金属製の円筒部材である。前記位置吸収部10cには、径方向の所定の深さで交互に切り込まれた複数のスリットが形成され、これによって回転軸9と駆動シャフト8との間の偏心・偏角を吸収するようになっている。
A
また、前記駆動シャフト8、特に駆動シャフト8の他端側には、図1乃至図3に示すように、軸方向に沿って外側ボール溝80が形成され、前記連結部51の貫通孔52に挿入される。そして、貫通孔52に挿入された駆動シャフト8の外側ボール溝80と、前記連結部51の貫通孔52に形成された内側ボール溝53との間には、少なくとも一つ(この実施例1では、3つ)の連結ボール30が設け、駆動シャフト8と前記スピンドル5とが連結される。また、連結ボール30は、樹脂製のリテーナによってその間隔及び位置が保持されるようになっている。したがって、前記連結ボール30によって、駆動シャフト8とスピンドル5との間の連結状態は、回転方向において固定され、軸方向において摺動可能となるものである。
As shown in FIGS. 1 to 3, an
これによって、電動モータ2の回転軸9が回転すると、その回転力は金属カップリング10を介して駆動シャフト8に伝達され、さらに連結ボール30を介してスピンドル5に伝達され、スピンドル5が回転する。この回転によってスピンドル5は、前記雌ネジ部7との螺合によって前進又は後退することができるものである。
Thus, when the
また、前記本体ケース3の所定の位置には、2つのリミットセンサ20,21が設けられる。第1のリミットセンサ20は、前記スピンドル5が最長死点でロックされることを防止するために設けられるもので、前記スピンドル5の最長死点手前の位置で前記連結部51によって押されるボールプランジャ22を有し、このボールプランジャ22が押されることによってスピンドル5が最長死点に近いことを検出し、電動モータ2の駆動を停止させるものである。第2のリミットセンサ21は、前記スピンドル5が最短死点でロックされることを防止するために設けられるもので、前記スピンドル5の最短死点手前の位置で前記連結部51によって押されるボールプランジャ23を有し、このボールプランジャ23が押されることによってスピンドル5が最短死点に近いことを検出し、電動モータ2の駆動を停止させるものである。尚、このリミットセンサとしては、近接センサ、光電センサなど位置を検出できるものであれば、特にその構造については限定されるものではない。また、図1及び図2において、24及び25は、リミットセンサの信号を外部に伝達する信号ケーブルである。
Two
さらに、前記電動モータ2の回転軸9の他端側には、つまみ41が設けられ、手動によって回転軸9を回転させることができるようになっている。これにより、手動により、スピンドル5の位置を調整することが可能となるものである。
Further, a
尚、図1は、前記スピンドル5が最も延出した状態を示し、図2は、前記スピンドル5の最も引っ込んだ状態を示したものである。
1 shows a state in which the
実施例2では、駆動シャフト8Aに複数のスプライン80Aを軸方向に沿って形成すると共に、前記連結部51にスライドユニット81を固定したものである。このスライドユニット81には、前記駆動シャフト8Aに形成された複数のスプライン80Aと噛合する複数の連続したボール群82,83が設けられる。このボール群は、前記スプライン80Aに噛合する負荷ボール群83と、スライドユニット81内を循環するリターンボール群82とによって構成され、スライドユニット81の移動に伴って順次負荷ボール群83からリターンボール群82へ移動する無限運動を行う。このため、前記スピンドル5及び貫通孔52、さらには駆動シャフト5を長くした場合でも、確実に回転力を伝達できるため、より長いストロークを可能することができるものである。
In the second embodiment, a plurality of
1 リニアアクチュエータ
2 電動モータ
3 本体ケース
3a 内部空間
4 雌ネジ筒
5 スピンドル
6 雄ネジ部
7 雌ネジ部
8 駆動シャフト
9 回転軸
10 金属カップリング
20,21 リミットセンサ
30 連結ボール
51 連結部
52 貫通孔
53 内側ボール溝
41 つまみ
80 外側ボール溝
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (7)
前記伝達手段は、前記回転軸と連結手段を介して連結固定される一端と、前記連結部の回転方向において固定され且つ連結部の軸方向において摺動自在である他端とを有する駆動シャフトであり、
前記連結手段は、前記回転軸と固定される第1の固定部と、前記駆動シャフトの一端と固定される第2の固定部と、前記第1の固定部と前記第2の固定部の間に位置する位置吸収部とによって構成されることを特徴とするリニアアクチュエータ。 A main body case having a hollow portion, a rotating means provided on one end side of the main body case and having a rotating shaft extending to the hollow portion, provided on the other end side of the main body case, and having an internal thread on the inner peripheral surface A spindle having a male screw threadedly engaged with the female screw portion on the outer peripheral surface and a connecting portion extending to the hollow portion; a rotating shaft of the rotating means; and the spindle In the linear actuator constituted by at least a transmission means for operatively connecting the connection portions of the rotation means and a transmission means for transmitting the rotational force of the rotation means to the spindle,
The transmission means is a drive shaft having one end connected and fixed to the rotating shaft via a connecting means and the other end fixed in the rotating direction of the connecting portion and slidable in the axial direction of the connecting portion. Yes,
The connecting means includes a first fixing portion fixed to the rotating shaft, a second fixing portion fixed to one end of the drive shaft, and a space between the first fixing portion and the second fixing portion. A linear actuator characterized by comprising a position absorbing portion located at a position.
前記駆動シャフトは、軸方向に形成された少なくとも一つの外側ボール溝を有し、
前記内側ボール溝と前記外側ボール溝との間には、少なくとも一つの連結ボールが介在され、前記駆動シャフトと前記連結部が回転方向において固定され、且つ軸方向において摺動自在であることを特徴とする請求項1又は2記載のリニアアクチュエータ。 The connecting portion of the spindle is formed in an axial direction, and has a through hole into which the other end side of the drive shaft is slidably inserted, and at least one inner ball groove formed along the through hole. ,
The drive shaft has at least one outer ball groove formed in an axial direction;
At least one connecting ball is interposed between the inner ball groove and the outer ball groove, the drive shaft and the connecting portion are fixed in the rotational direction and slidable in the axial direction. The linear actuator according to claim 1 or 2.
前記駆動シャフトは、軸方向に形成された複数のスプラインを有し、
前記スライドユニットは、複数のボールが連続して前記スプラインに噛合することができる循環溝構造が形成されていることを特徴とする請求項1又は2記載のリニアアクチュエータ。 The connecting portion of the spindle has a through hole formed in the axial direction, and a slide unit fixed to the through hole.
The drive shaft has a plurality of splines formed in the axial direction;
The linear actuator according to claim 1, wherein the slide unit is formed with a circulation groove structure in which a plurality of balls can continuously mesh with the spline.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004289604A JP2006105186A (en) | 2004-10-01 | 2004-10-01 | Linear actuator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004289604A JP2006105186A (en) | 2004-10-01 | 2004-10-01 | Linear actuator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006105186A true JP2006105186A (en) | 2006-04-20 |
Family
ID=36375179
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004289604A Pending JP2006105186A (en) | 2004-10-01 | 2004-10-01 | Linear actuator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006105186A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006058154A1 (en) * | 2006-12-09 | 2008-06-12 | Conti Temic Microelectronic Gmbh | Linear drive has drive motor, drive rod, clutch and electronic unit for control of drive motor and clutch, and drive motor, drive rod and clutch are arranged in tubular housing |
JP2009124847A (en) * | 2007-11-14 | 2009-06-04 | Smc Corp | Servo motor |
CN103732949A (en) * | 2011-07-29 | 2014-04-16 | 埃尔塞乐公司 | Double-acting linear actuator |
WO2017164400A1 (en) * | 2016-03-25 | 2017-09-28 | Ntn株式会社 | Motor with brake, and actuator |
US11211847B2 (en) | 2017-07-13 | 2021-12-28 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Hinge device provided with power generating device and capable of extracting energy from user's living activities to generate electric power |
-
2004
- 2004-10-01 JP JP2004289604A patent/JP2006105186A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006058154A1 (en) * | 2006-12-09 | 2008-06-12 | Conti Temic Microelectronic Gmbh | Linear drive has drive motor, drive rod, clutch and electronic unit for control of drive motor and clutch, and drive motor, drive rod and clutch are arranged in tubular housing |
JP2009124847A (en) * | 2007-11-14 | 2009-06-04 | Smc Corp | Servo motor |
CN103732949A (en) * | 2011-07-29 | 2014-04-16 | 埃尔塞乐公司 | Double-acting linear actuator |
WO2017164400A1 (en) * | 2016-03-25 | 2017-09-28 | Ntn株式会社 | Motor with brake, and actuator |
US11211847B2 (en) | 2017-07-13 | 2021-12-28 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Hinge device provided with power generating device and capable of extracting energy from user's living activities to generate electric power |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11485028B2 (en) | Linear joint and legged robot having the same | |
US9618103B2 (en) | Screw actuated press unit | |
US9821423B2 (en) | Clamping unit, in particular for use in a machining center, or a turning or milling center | |
US8893627B2 (en) | Linear actuator and linear actuating module having same | |
JP2008087582A (en) | Electric telescopic adjustment type steering device | |
JP2006105186A (en) | Linear actuator | |
JP2010273511A (en) | Electric actuator | |
JP6873376B2 (en) | Shaft detent mechanism and telescopic actuator | |
JP5235570B2 (en) | LENS DEVICE AND IMAGING DEVICE | |
JP2000220715A (en) | Linear actuator | |
JP2017133606A (en) | Electric linear actuator | |
CN210920080U (en) | Motor type gear shifting actuating mechanism | |
JP2017067197A (en) | Linear motion device | |
JP2005113956A (en) | Motor driven transmission operating device | |
JP2010115111A (en) | Linear actuator | |
JP4690028B2 (en) | Caliper type micrometer | |
JP2003278873A (en) | Linear motion equipment | |
JP2011179583A (en) | Electric actuator and transmission driving device | |
JP2001280440A (en) | Bolt and nut | |
JP5829736B2 (en) | Electric actuator | |
JP6065691B2 (en) | Shift detent device | |
CN114001735A (en) | Bolt type locking mechanism and rotary inertia measuring device | |
JP5123121B2 (en) | Linear actuator | |
JP6374553B1 (en) | Linear actuator | |
JP2010065771A (en) | Linear actuator |