JP2011169423A - Linear motion device - Google Patents

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Keiji Katano
圭二 片野
Takashi Tamura
孝 田村
Katsuya Kono
勝哉 河野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately and linearly move a reciprocating body while improving power transmission efficiency. <P>SOLUTION: The linear motion device includes an output shaft 20 having a thread groove on the outer periphery, the output shaft being supported by a body frame 10 in a manner such that it is rotatable around its own axis through bearing members 14, 15 provided at both ends thereof; and a reciprocating body 40 engaged with the body frame 10 and screwed to the thread groove of the output shaft 20, the reciprocating body reciprocating in the axial direction of the output shaft 20 when the output shaft 20 is rotated, in which the reciprocating body 40 is moved by rotating the output shaft 20 by drive of a rotary actuator 30. A guide hole 12b is formed in a bearing retaining portion 12 for retaining the top end-side bearing member 14 in the body frame 10. A guide rod 42 is slidably inserted through the guide hole 12b with a base end portion of the guide rod 42 being connected to an end surface of the reciprocating body 40, and an auxiliary moving body 43 is connected to the top end side of the guide rod 42. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、回転アクチュエータの駆動によって直線的に動作する直動装置に関するものである。   The present invention relates to a linear motion device that operates linearly by driving a rotary actuator.

この種の直動装置として、出願人は既に特許文献１に記載のものを提供している。すなわち、モータによって駆動される出力軸のネジ部に往復移動体を螺合させるとともに、この往復移動体にガイドシャフトを貫通させることにより、モータの駆動によって往復移動体を直線的に動作させるようにしたものである。   As this type of linear motion device, the applicant has already provided the one described in Patent Document 1. That is, the reciprocating body is screwed into the screw portion of the output shaft driven by the motor, and the reciprocating body is linearly operated by driving the motor by passing the guide shaft through the reciprocating body. It is a thing.

上記のように構成された直動装置では、例えばシリンジポンプに適用する場合、被往復移動体であるプランジャを往復移動体に接続すれば、モータを駆動することによってプランジャを直線的に動作させ、液体の吸入や注出を行うことが可能となる。   In the linear motion device configured as described above, for example, when applied to a syringe pump, if the plunger that is the reciprocating moving body is connected to the reciprocating moving body, the plunger is linearly operated by driving the motor, It is possible to inhale and dispense liquids.

特開２００７−１８７２９０号公報JP 2007-187290 A

ところで、往復移動体を精度良く直線的に動作させるには、出力軸の両端部を支持する必要がある。すなわち、精度の良い往復移動体の直線運動を確保するには、出力軸の先端部にも軸受部材及びこれを保持する本体フレームの軸受保持部が必須となる。このため、特許文献１に記載された直動装置では、出力軸の延長上に被往復移動体を配置することが困難となり、往復移動体が移動する軸心、つまり出力軸の軸心と、被往復移動体の軸心とを一致させることもできず、例えばモータを駆動した場合に往復移動体が出力軸の軸心に対して傾斜する等、動力伝達効率の点で必ずしも好ましいとはいえない。   By the way, in order to operate the reciprocating body linearly with high accuracy, it is necessary to support both ends of the output shaft. That is, in order to ensure a highly accurate linear motion of the reciprocating body, the bearing member and the bearing holding portion of the main body frame that holds the bearing member are indispensable also at the tip portion of the output shaft. For this reason, in the linear motion device described in Patent Document 1, it is difficult to arrange the reciprocating moving body on the extension of the output shaft, and the axis center of the reciprocating moving body, that is, the axis of the output shaft, It cannot be made coincident with the axis of the reciprocating body. For example, when the motor is driven, the reciprocating body is inclined with respect to the axis of the output shaft. Absent.

また、上述したように、出力軸の両端部に個別に軸受部材を設ける必要があるため、部品点数の点でも改善の余地がある。   Further, as described above, since it is necessary to provide bearing members individually at both ends of the output shaft, there is room for improvement in terms of the number of parts.

本発明は、上記実情に鑑みて、動力伝達効率の向上を図り、かつ往復移動体を精度良く直線的に移動させることのできる直動装置を提供することを目的とする。また、部品点数の削減を図ることのできる直動装置を提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a linear motion device that can improve power transmission efficiency and can accurately move a reciprocating body linearly. It is another object of the present invention to provide a linear motion device that can reduce the number of parts.

上記目的を達成するため、本発明に係る直動装置は、外周面にネジ溝を有し、両端部に設けた軸受部材を介して自身の軸心回りに回転可能となる態様で本体フレームに支持させた出力軸と、前記本体フレームに係合するとともに前記出力軸のネジ溝に螺合し、前記出力軸が回転した場合に前記出力軸の軸方向に沿って往復移動する往復移動体とを備え、回転アクチュエータの駆動によって前記出力軸を回転させることにより、前記往復移動体を移動させるようにした直動装置において、前記本体フレームにおいて前記出力軸の先端側に設けた軸受部材を保持する軸受保持部にガイド孔を形成するとともに、このガイド孔にガイドロッドをスライド可能に貫通させ、前記ガイドロッドの基端部を前記往復移動体の端面に接続する一方、前記ガイドロッドの先端部に補助移動体を接続したことを特徴とする。   In order to achieve the above object, the linear motion device according to the present invention has a thread groove on the outer peripheral surface, and can rotate around its own axis through bearing members provided at both ends. A supported output shaft, a reciprocating body that engages with the main body frame and is screwed into a thread groove of the output shaft, and reciprocates along the axial direction of the output shaft when the output shaft rotates. A linear motion device configured to move the reciprocating body by rotating the output shaft by driving a rotary actuator, and holding a bearing member provided on the distal end side of the output shaft in the main body frame A guide hole is formed in the bearing holding portion, and a guide rod is slidably passed through the guide hole, and a base end portion of the guide rod is connected to an end surface of the reciprocating body. Wherein the connecting the auxiliary movable body distal end portion of the rod.

また、本発明は、上述した直動装置において、前記往復移動体と前記補助移動体との間に前記ガイドロッドを一対配設したことを特徴とする。   In the linear motion device described above, the present invention is characterized in that a pair of the guide rods are disposed between the reciprocating body and the auxiliary moving body.

また、本発明に係る直動装置は、外周面にネジ溝を有し、両端部に設けた軸受部材を介して自身の軸心回りに回転可能となる態様で本体フレームに支持させた出力軸と、前記本体フレームに係合するとともに前記出力軸のネジ溝に螺合し、前記出力軸が回転した場合に前記出力軸の軸方向に沿って往復移動する往復移動体とを備え、回転アクチュエータの駆動によって前記出力軸を回転させることにより、前記往復移動体を移動させるようにした直動装置において、前記回転アクチュエータの駆動軸を合成樹脂材によって構成し、その先端面に形成した嵌合孔に前記出力軸の基端部を嵌合するとともに、前記駆動軸の先端部を前記出力軸の軸受部材として適用することを特徴とする。   Further, the linear motion device according to the present invention has an output shaft supported on the main body frame in a manner having a thread groove on the outer peripheral surface and being rotatable about its own axis via bearing members provided at both ends. And a reciprocating body that engages with the main body frame and is screwed into a thread groove of the output shaft and reciprocates along the axial direction of the output shaft when the output shaft rotates. In the linear motion device in which the reciprocating body is moved by rotating the output shaft by driving the drive shaft, the drive shaft of the rotary actuator is made of a synthetic resin material, and a fitting hole formed in the tip surface thereof The base end of the output shaft is fitted to the front end, and the tip end of the drive shaft is applied as a bearing member of the output shaft.

また、本発明は、上述した直動装置において、前記駆動軸の先端部を回転アクチュエータの本体ケースによって回転可能に支持するとともに、前記本体ケースの外周面を前記本体フレームに固着させたことを特徴とする。   Further, the present invention is characterized in that, in the linear motion device described above, the tip end portion of the drive shaft is rotatably supported by the main body case of the rotary actuator, and the outer peripheral surface of the main body case is fixed to the main body frame. And

また、本発明は、上述した直動装置において、前記回転アクチュエータは、有底円筒状のリングギヤを備えた遊星歯車機構を減速機として内蔵するものであり、前記リングギヤの底壁外表面に一体の駆動軸を備え、かつ前記遊星歯車機構の遊星キャリヤには前記リングギヤの底壁内面を支持する突起を設けたことを特徴とする。   In the linear motion device described above, the rotary actuator includes a planetary gear mechanism having a bottomed cylindrical ring gear as a speed reducer, and is integrated with an outer surface of the bottom wall of the ring gear. The planetary carrier of the planetary gear mechanism is provided with a protrusion that supports the inner surface of the bottom wall of the ring gear.

本発明によれば、補助移動体を出力軸の延長上に配置することができ、かつこの補助移動体に対して往復移動体の往復移動をガイドロッドによって伝達することができる。従って、補助移動体に被往復移動体を接続させれば、出力軸の軸心と、被往復移動体の軸心とを一致させることが可能となり、動力伝達効率の点で好ましいものとなる。   According to the present invention, the auxiliary moving body can be arranged on the extension of the output shaft, and the reciprocating movement of the reciprocating moving body can be transmitted to the auxiliary moving body by the guide rod. Therefore, if the reciprocating body is connected to the auxiliary moving body, the axis of the output shaft and the axis of the reciprocating body can be made coincident, which is preferable in terms of power transmission efficiency.

また、本発明によれば、回転アクチュエータの駆動軸を軸受部材として用いているため、別途軸受部材を用意する必要がなく、部品点数の削減を図ることが可能となる。   Further, according to the present invention, since the drive shaft of the rotary actuator is used as a bearing member, it is not necessary to prepare a separate bearing member, and the number of parts can be reduced.

図１は、本発明の実施の形態１である直動装置の側面図である。FIG. 1 is a side view of a linear motion device according to Embodiment 1 of the present invention. 図２は、図１に示した直動装置の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the linear motion device shown in FIG. 図３は、図１に示した直動装置の動作を示すもので、（ａ）は往復移動体が出力軸の基端側に位置した状態の正面図、（ｂ）は往復移動体が出力軸の先端側に移動した状態の正面図である。3A and 3B show the operation of the linear motion device shown in FIG. 1. FIG. 3A is a front view showing a state where the reciprocating body is located on the proximal end side of the output shaft, and FIG. It is a front view of the state which moved to the front end side of the axis | shaft. 図４は、図１に示した直動装置の断面側面図である。4 is a cross-sectional side view of the linear motion device shown in FIG. 図５は、図１に示した直動装置において回転アクチュエータと出力軸との連結部を示す分解斜視図である。FIG. 5 is an exploded perspective view showing a connecting portion between the rotary actuator and the output shaft in the linear motion device shown in FIG. 図６は、図１に示した直動装置を適用した分注装置の斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of a dispensing device to which the linear motion device shown in FIG. 1 is applied. 図７は、図１に示した直動装置を適用した多連の分注装置を示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing a multiple dispensing device to which the linear motion device shown in FIG. 1 is applied. 図８は、本発明の実施の形態２である直動装置の断面側面図である。FIG. 8 is a cross-sectional side view of the linear motion device according to Embodiment 2 of the present invention. 図９は、図８に示した直動装置の要部分解斜視図である。FIG. 9 is an exploded perspective view of main parts of the linear motion device shown in FIG.

以下に添付図面を参照して、本発明に係る直動装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。   Exemplary embodiments of a linear motion device according to the present invention will be explained below in detail with reference to the accompanying drawings.

（実施の形態１）
図１〜図５は、本発明の実施の形態１である直動装置を示したものである。ここで例示する直動装置は、図６に示すように、分注装置Ａを駆動するためのアクチュエータユニットＢとして適用するものである。分注装置Ａは、シリンジＣに対してプランジャＤを往復移動させることにより、試薬や検体等の液体を吸入したり、注出したりするシリンジポンプタイプのものである。図１〜図５に示すように、本実施の形態１の直動装置は、本体フレーム１０を備えている。本体フレーム１０は、図１〜図４に示すように、長尺矩形の板状を成す基部１１と、基部１１の両端部からそれぞれ同一の方向に向けて約９０°屈曲した一対の軸受保持部１２，１３とを一体に形成したものである。基部１１には、そのほぼ全長に長手方向に沿って係合溝１１ａが形成してある。一対の軸受保持部１２，１３には、互いに対向する部位に装着孔１２ａ，１３ａが形成してあり、各装着孔１２ａ，１３ａに軸受部材１４，１５を介して出力軸２０の端部を回転可能に支持させてある。出力軸２０は、外周面にネジ溝を有した円柱状部材であり、一方の端部が軸受部材１４の内部で終端する一方、他方の端部が軸受部材１４を介して基端側の軸受保持部１３を貫通している。図５に示すように、出力軸２０において基端側の軸受保持部１３から外部に突出した端部は、ネジ溝が形成された部分よりも細径で、かつ互いに平行となる２つの平面２１ａ，２１ｂを有した嵌合軸部２１を構成している。 (Embodiment 1)
1 to 5 show a linear motion device according to Embodiment 1 of the present invention. The linear motion device illustrated here is applied as an actuator unit B for driving the dispensing device A as shown in FIG. The dispensing device A is of a syringe pump type that inhales or dispenses a liquid such as a reagent or a specimen by reciprocating the plunger D with respect to the syringe C. As shown in FIGS. 1 to 5, the linear motion device according to the first embodiment includes a main body frame 10. As shown in FIGS. 1 to 4, the main body frame 10 includes a base portion 11 having a long rectangular plate shape, and a pair of bearing holding portions bent by about 90 ° from both end portions of the base portion 11 in the same direction. 12 and 13 are integrally formed. The base 11 is formed with an engaging groove 11a along the longitudinal direction at almost the entire length thereof. Mounting holes 12a and 13a are formed in portions facing each other in the pair of bearing holding portions 12 and 13, and the end portions of the output shaft 20 are rotated through the bearing members 14 and 15 in the mounting holes 12a and 13a. It is supported as possible. The output shaft 20 is a cylindrical member having a thread groove on the outer peripheral surface, and one end portion is terminated inside the bearing member 14, while the other end portion is a bearing on the base end side via the bearing member 14. The holding portion 13 is penetrated. As shown in FIG. 5, the end portion of the output shaft 20 that protrudes from the bearing holding portion 13 on the proximal end side to the outside is smaller in diameter than the portion where the thread groove is formed and is parallel to each other. , 21b is formed.

また、本体フレーム１０において出力軸２０の端部が突出した基端側の軸受保持部１３には、図４に示すように、回転アクチュエータ３０が設けてある。回転アクチュエータ３０は、駆動源となる電動モータ３１と、電動モータ３１の回転軸３１ａに取り付けた回転ギヤ３２ａをサンギヤとして構成した遊星歯車機構３２とを備えて構成したもので、遊星歯車機構３２の外周部を覆う本体ケース３３を介して本体フレーム１０の軸受保持部１３に取り付けてある。電動モータ３１は、通電方向に応じて回転方向を任意に変更することのできるものである。遊星歯車機構３２のリングギヤ３２ｂは、有底の円筒状を成し、底壁外表面の中心部に一体の駆動軸３２ｃを構成したもので、本体ケース３３に対して回転することが可能である。駆動軸３２ｃは、出力軸２０の嵌合軸部２１よりも太径の円柱状に形成してあり、その先端面に嵌合孔３２ｄを有している。嵌合孔３２ｄは、嵌合軸部２１の平面２１ａ，２１ｂを有した部分に嵌合する横断面形状を有した孔である。この嵌合孔３２ｄの内部には、出力軸２０の嵌合軸部２１が嵌着してある。   Further, as shown in FIG. 4, a rotation actuator 30 is provided on the bearing holding portion 13 on the base end side where the end of the output shaft 20 protrudes from the main body frame 10. The rotary actuator 30 includes an electric motor 31 serving as a drive source and a planetary gear mechanism 32 configured as a sun gear with a rotation gear 32a attached to the rotation shaft 31a of the electric motor 31. It is attached to the bearing holding portion 13 of the main body frame 10 via a main body case 33 that covers the outer peripheral portion. The electric motor 31 can change a rotation direction arbitrarily according to an energization direction. The ring gear 32b of the planetary gear mechanism 32 has a bottomed cylindrical shape, and includes an integral drive shaft 32c at the center of the outer surface of the bottom wall. The ring gear 32b can rotate with respect to the main body case 33. . The drive shaft 32c is formed in a columnar shape having a diameter larger than that of the fitting shaft portion 21 of the output shaft 20, and has a fitting hole 32d on the tip surface thereof. The fitting hole 32d is a hole having a cross-sectional shape that fits into a portion of the fitting shaft portion 21 having the flat surfaces 21a and 21b. The fitting shaft portion 21 of the output shaft 20 is fitted into the fitting hole 32d.

一方、出力軸２０には、ネジ溝を形成した部位に往復移動体４０が設けてある。往復移動体４０は、内周面にネジ溝を有した円筒状部材であり、図１〜図４に示すように、ネジ溝を出力軸２０のネジ溝に螺合させた状態で出力軸２０に配設してある。この往復移動体４０には、外周部に係合爪４１が設けてあるとともに、先端面に一対のガイドロッド４２が設けてある。係合爪４１は、往復移動体４０の外周面から径外方向に向けて突設した舌片状部分であり、その先端部が本体フレーム１０に形成した係合溝１１ａの内部に位置している。ガイドロッド４２は、出力軸２０よりも細径で、出力軸２０と同等の長さを有した円柱状部材であり、個々の基端部が、往復移動体４０の先端面において出力軸２０の軸心を中心とした円弧上に互いに１８０°離隔して取り付けてある。それぞれのガイドロッド４２は、先端側の軸受保持部１２に形成したガイド孔１２ｂを介して当該軸受保持部１２を貫通しており、互いに平行、かつ出力軸２０の軸心に対して平行となるように延在している。   On the other hand, the output shaft 20 is provided with a reciprocating body 40 at a site where a thread groove is formed. The reciprocating body 40 is a cylindrical member having a screw groove on the inner peripheral surface, and the output shaft 20 is screwed into the screw groove of the output shaft 20 as shown in FIGS. Are arranged. The reciprocating body 40 is provided with an engaging claw 41 on the outer peripheral portion and a pair of guide rods 42 on the distal end surface. The engaging claw 41 is a tongue-like portion protruding from the outer peripheral surface of the reciprocating moving body 40 in the radially outward direction, and its tip is located inside the engaging groove 11 a formed in the main body frame 10. Yes. The guide rod 42 is a cylindrical member having a diameter smaller than that of the output shaft 20 and having a length equivalent to that of the output shaft 20, and each base end portion of the output shaft 20 on the distal end surface of the reciprocating moving body 40. They are mounted 180 degrees apart from each other on an arc centered on the axis. Each guide rod 42 passes through the bearing holding portion 12 through a guide hole 12 b formed in the bearing holding portion 12 on the distal end side, and is parallel to each other and parallel to the axis of the output shaft 20. So as to extend.

ガイドロッド４２の先端部において軸受保持部１２を貫通した部分には、補助移動体４３が取り付けてある。補助移動体４３は、直動装置において実質的な出力部となる部分である。本実施の形態１では、円柱状を成し、分注装置ＡにおいてプランジャＤの基端部を装着することのできる装着部４３ａを有した補助移動体４３を適用している。   An auxiliary moving body 43 is attached to a portion that penetrates the bearing holding portion 12 at the tip end portion of the guide rod 42. The auxiliary moving body 43 is a portion that is a substantial output unit in the linear motion device. In the first embodiment, an auxiliary moving body 43 having a columnar shape and having a mounting portion 43a to which the proximal end portion of the plunger D can be mounted in the dispensing device A is applied.

上記のように構成した直動装置では、電動モータ３１を駆動すると、遊星歯車機構３２において適宜減速された回転力がリングギヤ３２ｂの駆動軸３２ｃを介して出力軸２０に伝達され、本体フレーム１０に対して出力軸２０が自身の軸心回りに回転する。本体フレーム１０に対して出力軸２０が回転すると、これに螺合する往復移動体４０が出力軸２０の軸心方向に沿って直線的に往復移動することになる。出力軸２０に対して往復移動体４０が移動すると、その移動がガイドロッド４２を介して補助移動体４３に伝達され、図３の（ａ）及び図３の（ｂ）に示すように、本体フレーム１０に対して補助移動体４３が直線的に移動する。従って、図６に示すように、補助移動体４３の装着部４３ａに分注装置ＡのプランジャＤを装着する一方、シリンジＣを本体フレーム１０に支持させ、その状態から電動モータ３１を適宜方向に駆動すれば、出力軸２０に対して往復移動体４０が移動するとともに、補助移動体４３が移動し、これに装着されたプランジャＤをシリンジＣに対して移動させることが可能となる。   In the linear motion device configured as described above, when the electric motor 31 is driven, the rotational force appropriately reduced in the planetary gear mechanism 32 is transmitted to the output shaft 20 via the drive shaft 32c of the ring gear 32b, and is transmitted to the main body frame 10. On the other hand, the output shaft 20 rotates around its own axis. When the output shaft 20 rotates with respect to the main body frame 10, the reciprocating moving body 40 screwed with the output shaft 20 reciprocates linearly along the axial direction of the output shaft 20. When the reciprocating moving body 40 moves with respect to the output shaft 20, the movement is transmitted to the auxiliary moving body 43 via the guide rod 42, and as shown in FIGS. The auxiliary moving body 43 moves linearly with respect to the frame 10. Accordingly, as shown in FIG. 6, the plunger D of the dispensing device A is mounted on the mounting portion 43 a of the auxiliary moving body 43, while the syringe C is supported by the main body frame 10, and the electric motor 31 is moved in an appropriate direction from that state. When driven, the reciprocating body 40 moves with respect to the output shaft 20 and the auxiliary moving body 43 moves, and the plunger D attached thereto can be moved relative to the syringe C.

ここで、上述した直動装置によれば、出力軸２０の両端部をそれぞれ本体フレーム１０に支持させるようにしている。従って、出力軸２０の回転が安定するとともに、往復移動体４０の移動も安定することとなり、シリンジＣに対するプランジャＤの移動量を正確に制御することが可能となる。しかも、上述の直動装置によれば、出力軸２０の軸心延長上に補助移動体４３が配置されることになり、これに装着したプランジャＤの軸心も出力軸２０の軸心と合致することになる。加えて、出力軸２０を移動する往復移動体４０とプランジャＤが装着された補助移動体４３とが一対のガイドロッド４２を介して互いに１８０°ずれた位置で連結されている。従って、シリンジＣに対してプランジャＤを挿入方向に移動する場合等、比較的反力が大きな状況下であっても、出力軸２０の軸心に対して往復移動体４０の軸心や補助移動体４３の軸心が傾斜する事態を招来する恐れが無く、効率良く、かつ精度良くプランジャＤを動作させることが可能となる。   Here, according to the linear motion device described above, both end portions of the output shaft 20 are supported by the main body frame 10 respectively. Accordingly, the rotation of the output shaft 20 is stabilized, and the movement of the reciprocating body 40 is also stabilized, so that the movement amount of the plunger D with respect to the syringe C can be accurately controlled. In addition, according to the above-described linear motion device, the auxiliary moving body 43 is disposed on the extension of the axis of the output shaft 20, and the axis of the plunger D attached thereto also matches the axis of the output shaft 20. Will do. In addition, the reciprocating moving body 40 that moves the output shaft 20 and the auxiliary moving body 43 to which the plunger D is attached are connected via a pair of guide rods 42 at positions shifted from each other by 180 °. Therefore, even when the reaction force is relatively large, such as when the plunger D is moved in the insertion direction with respect to the syringe C, the axis or auxiliary movement of the reciprocating body 40 with respect to the axis of the output shaft 20 There is no possibility of incurring a situation where the axis of the body 43 is inclined, and the plunger D can be operated efficiently and accurately.

さらに、上述した直動装置によれば、出力軸２０の軸心とプランジャＤの軸心とが一致しているため、出力軸２０の軸心に対して分注装置Ａの外径寸法を可及的に小さく抑えることができるようになる。従って、例えば図７に示すように、幅の広い本体フレーム１０′に対して複数の直動装置及びシリンジポンプを密に並設して多連の分注装置Ａを構成することができるようになる。この場合、個々の分注装置Ａに個別にアクチュエータユニットＢが設けられるため、これらを個別に制御することが可能である。   Furthermore, according to the linear motion device described above, since the shaft center of the output shaft 20 and the shaft center of the plunger D coincide with each other, the outer diameter of the dispensing device A can be set to the shaft center of the output shaft 20. It becomes possible to keep it as small as possible. Therefore, for example, as shown in FIG. 7, a multiple dispensing device A can be configured by closely arranging a plurality of linear motion devices and syringe pumps on a wide body frame 10 '. Become. In this case, since the actuator unit B is individually provided in each dispensing apparatus A, it is possible to control them individually.

尚、上述した実施の形態１では、往復移動体４０と補助移動体４３との間に一対のガイドロッド４２を配設するようにしているが、ガイドロッド４２の数は必ずしも一対である必要はなく、３以上であっても構わない。   In the first embodiment described above, a pair of guide rods 42 are arranged between the reciprocating moving body 40 and the auxiliary moving body 43, but the number of guide rods 42 is not necessarily a pair. There may be three or more.

（実施の形態２）
図８は、本発明の実施の形態２である直動装置を示したものである。ここで例示する直動装置は、実施の形態１と同様、分注装置Ａを駆動するためのアクチュエータユニットＢとして適用するもので、実施の形態１とは、回転アクチュエータ１３０の減速機である遊星歯車機構１３２の詳細構成、並びに出力軸２０を支持する一方の軸受部材の詳細構成のみが異なっている。尚、実施の形態２において実施の形態１と同様の構成に関しては同一の符号を付してそれぞれの詳細説明を省略する。 (Embodiment 2)
FIG. 8 shows a linear motion device according to Embodiment 2 of the present invention. The linear motion device exemplified here is applied as an actuator unit B for driving the dispensing device A as in the first embodiment. The first embodiment is a planetary gear that is a reduction gear of the rotary actuator 130. Only the detailed configuration of the gear mechanism 132 and the detailed configuration of one bearing member that supports the output shaft 20 are different. In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed descriptions thereof are omitted.

まず、本実施の形態２では、遊星歯車機構１３２において少なくとも駆動軸１３２ｃが一体に形成されたリングギヤ１３２ｂを合成樹脂材によって成形するようにしている。ここで適用する合成樹脂材としては、本体ケース１３３を構成する金属材料に対して軸受部材となり得るもの、例えばポリアセタールやナイロンを適用することが可能である。この場合、ポリアセタールやナイロンに金属の粉体を混合させた、いわゆるＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ Ｉｎ Ｍｏｌｄ）としても良い。さらに、図８に示すように、リングギヤ１３２ｂに設けた駆動軸１３２ｃの先端部外周面を本体ケース１３３によって回転可能に支持する一方、本体ケース１３３の先端部を本体フレーム１０の基端側に位置する軸受保持部１３の装着孔１３ａに固着させている。出力軸２０において基端側の軸受保持部１３を貫通した端部が細径で、かつ互いに平行となる２つの平面２１ａ，２１ｂを有した嵌合軸部２１を構成しており、この嵌合軸部２１を駆動軸１３２ｃの嵌合孔１３２ｄに嵌着させる点は、実施の形態１と同様である。つまり、本実施の形態２では、出力軸２０の基端部側が駆動軸１３２ｃを軸受部材として本体フレーム１０の軸受保持部１３に支持されることとなる。これにより、別途軸受部材を用意する必要がなく、部品点数の削減を図ることが可能になるとともに、長さ寸法を小さくすることができる。   First, in the second embodiment, the ring gear 132b in which at least the drive shaft 132c is integrally formed in the planetary gear mechanism 132 is formed of a synthetic resin material. As a synthetic resin material applied here, what can become a bearing member with respect to the metal material which comprises the main body case 133, for example, polyacetal and nylon, can be applied. In this case, a so-called MIM (Metal In Mold) in which metal powder is mixed with polyacetal or nylon may be used. Further, as shown in FIG. 8, the outer peripheral surface of the front end portion of the drive shaft 132 c provided on the ring gear 132 b is rotatably supported by the main body case 133, while the front end portion of the main body case 133 is positioned on the base end side of the main body frame 10. The bearing holding portion 13 is fixed to the mounting hole 13a. An end of the output shaft 20 penetrating the bearing holding portion 13 on the proximal end side has a small diameter and has a fitting shaft portion 21 having two flat surfaces 21a and 21b that are parallel to each other. The point that the shaft portion 21 is fitted in the fitting hole 132d of the drive shaft 132c is the same as in the first embodiment. That is, in the second embodiment, the base end portion side of the output shaft 20 is supported by the bearing holding portion 13 of the main body frame 10 using the drive shaft 132c as a bearing member. Thereby, it is not necessary to prepare a separate bearing member, the number of parts can be reduced, and the length dimension can be reduced.

一方、実施の形態２の遊星歯車機構１３２には、図９に示すように、遊星ギヤ１３２ｅを支持する遊星キャリヤ１３２ｆに複数の突起１３２ｇが設けてある。突起１３２ｇは、図８及び図９に示すように、それぞれが電動モータ１３１側に位置するキャリヤプレート１３２ｈからリングギヤ１３２ｂに向けて突出したものである。個々の突起１３２ｇは、キャリヤプレート１３２ｈからの突出量がサンギヤ１３２ａ及び遊星ギヤ１３２ｅよりも大きくなるように構成してあり、個々の先端が有底円筒状を成すリングギヤ１３２ｂの底壁内面に当接している。   On the other hand, as shown in FIG. 9, the planetary gear mechanism 132 of the second embodiment is provided with a plurality of protrusions 132g on a planet carrier 132f that supports the planetary gear 132e. As shown in FIGS. 8 and 9, each of the protrusions 132g protrudes from the carrier plate 132h located on the electric motor 131 side toward the ring gear 132b. Each protrusion 132g is configured such that the amount of protrusion from the carrier plate 132h is larger than that of the sun gear 132a and the planetary gear 132e, and each tip abuts against the inner surface of the bottom wall of the ring gear 132b having a bottomed cylindrical shape. ing.

上記のように構成した直動装置では、リングギヤ１３２ｂの底壁内面がキャリヤプレート１３２ｈの突起１３２ｇに当接する一方、遊星ギヤ１３２ｅとリングギヤ１３２ｂとの間に間隙が確保されることになる。従って、予め組み立てられた遊星歯車機構１３２に対して駆動軸１３２ｃの嵌合孔１３２ｄに出力軸２０の嵌合軸部２１を嵌合させる際の力が過大となった場合にも、その力が突起１３２ｇを通じてキャリヤプレート１３２ｈで受止められることになり、サンギヤ１３２ａ及び遊星ギヤ１３２ｅに負荷となって加えられることがない。これにより、駆動軸１３２ｃと出力軸２０とを強固に嵌着させることができるようになり、換言すれば、駆動軸１３２ｃの回転をガタ無く出力軸２０に伝達することができるようになり、動力伝達効率を向上させることが可能となるばかりでなく、実施の形態１と同様に分注装置ＡのアクチュエータユニットＢとして適用した場合にプランジャＤを精度良く動作させることが可能となる。
尚、実施の形態２の動作については実施の形態１と同様である。 In the linear motion device configured as described above, the inner surface of the bottom wall of the ring gear 132b contacts the protrusion 132g of the carrier plate 132h, while a gap is secured between the planetary gear 132e and the ring gear 132b. Therefore, even when the force when fitting the fitting shaft portion 21 of the output shaft 20 into the fitting hole 132d of the drive shaft 132c with respect to the planetary gear mechanism 132 assembled in advance is excessive, the force is reduced. It is received by the carrier plate 132h through the protrusion 132g and is not applied as a load to the sun gear 132a and the planetary gear 132e. As a result, the drive shaft 132c and the output shaft 20 can be firmly fitted, in other words, the rotation of the drive shaft 132c can be transmitted to the output shaft 20 without backlash. Not only can the transmission efficiency be improved, but also when applied as the actuator unit B of the dispensing device A as in the first embodiment, the plunger D can be operated with high accuracy.
The operation of the second embodiment is the same as that of the first embodiment.

１０ 本体フレーム
１２，１３ 軸受保持部
１２ｂ ガイド孔
１４，１５ 軸受部材
２０ 出力軸
３０ 回転アクチュエータ
３２ 遊星歯車機構
３２ａ 回転ギヤ
３２ｂ リングギヤ
３２ｃ 駆動軸
３２ｄ 嵌合孔
３３ 本体ケース
４０ 往復移動体
４２ ガイドロッド
４３ 補助移動体
１３０ 回転アクチュエータ
１３１ 電動モータ
１３２ 遊星歯車機構
１３２ａ サンギヤ
１３２ｂ リングギヤ
１３２ｃ 駆動軸
１３２ｄ 嵌合孔
１３２ｅ 遊星ギヤ
１３２ｆ 遊星キャリヤ
１３２ｇ 突起
１３２ｈ キャリヤプレート
１３３ 本体ケース DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Main body frame 12, 13 Bearing holding part 12b Guide hole 14, 15 Bearing member 20 Output shaft 30 Rotating actuator 32 Planetary gear mechanism 32a Rotating gear 32b Ring gear 32c Drive shaft 32d Fitting hole 33 Main body case 40 Reciprocating body 42 Guide rod 43 Auxiliary moving body 130 Rotating actuator 131 Electric motor 132 Planetary gear mechanism 132a Sun gear 132b Ring gear 132c Drive shaft 132d Fitting hole 132e Planetary gear 132f Planetary carrier 132g Projection 132h Carrier plate 133 Main body case

Claims (5)

外周面にネジ溝を有し、両端部に設けた軸受部材を介して自身の軸心回りに回転可能となる態様で本体フレームに支持させた出力軸と、
前記本体フレームに係合するとともに前記出力軸のネジ溝に螺合し、前記出力軸が回転した場合に前記出力軸の軸方向に沿って往復移動する往復移動体と
を備え、回転アクチュエータの駆動によって前記出力軸を回転させることにより、前記往復移動体を移動させるようにした直動装置において、
前記本体フレームにおいて前記出力軸の先端側に設けた軸受部材を保持する軸受保持部にガイド孔を形成するとともに、このガイド孔にガイドロッドをスライド可能に貫通させ、前記ガイドロッドの基端部を前記往復移動体の端面に接続する一方、前記ガイドロッドの先端部に補助移動体を接続したことを特徴とする直動装置。 An output shaft supported on the main body frame in a form that has a thread groove on the outer peripheral surface and is rotatable around its own axis through bearing members provided at both ends;
A reciprocating body that engages with the main body frame and is screwed into a thread groove of the output shaft and reciprocates along the axial direction of the output shaft when the output shaft rotates. In the linear motion device configured to move the reciprocating body by rotating the output shaft by
A guide hole is formed in a bearing holding portion for holding a bearing member provided on the distal end side of the output shaft in the main body frame, and a guide rod is slidably passed through the guide hole, and a base end portion of the guide rod is formed. A linear motion device characterized in that an auxiliary moving body is connected to a tip end portion of the guide rod while being connected to an end face of the reciprocating moving body. 前記往復移動体と前記補助移動体との間に前記ガイドロッドを一対配設したことを特徴とする請求項１に記載の直動装置。   The linear motion device according to claim 1, wherein a pair of the guide rods are disposed between the reciprocating moving body and the auxiliary moving body. 外周面にネジ溝を有し、両端部に設けた軸受部材を介して自身の軸心回りに回転可能となる態様で本体フレームに支持させた出力軸と、
前記本体フレームに係合するとともに前記出力軸のネジ溝に螺合し、前記出力軸が回転した場合に前記出力軸の軸方向に沿って往復移動する往復移動体と
を備え、回転アクチュエータの駆動によって前記出力軸を回転させることにより、前記往復移動体を移動させるようにした直動装置において、
前記回転アクチュエータの駆動軸を合成樹脂材によって構成し、その先端面に形成した嵌合孔に前記出力軸の基端部を嵌合するとともに、前記駆動軸の先端部を前記出力軸の軸受部材として適用することを特徴とする直動装置。 An output shaft supported on the main body frame in a form that has a thread groove on the outer peripheral surface and is rotatable around its own axis through bearing members provided at both ends;
A reciprocating body that engages with the main body frame and is screwed into a thread groove of the output shaft and reciprocates along the axial direction of the output shaft when the output shaft rotates. In the linear motion device configured to move the reciprocating body by rotating the output shaft by
The drive shaft of the rotary actuator is made of a synthetic resin material, the base end portion of the output shaft is fitted into a fitting hole formed in the front end surface thereof, and the tip end portion of the drive shaft is used as a bearing member of the output shaft A linear motion device characterized by being applied as: 前記駆動軸の先端部を回転アクチュエータの本体ケースによって回転可能に支持するとともに、前記本体ケースの外周面を前記本体フレームに固着させたことを特徴とする請求項３に記載の直動装置。   4. The linear motion device according to claim 3, wherein a tip end portion of the drive shaft is rotatably supported by a main body case of a rotary actuator, and an outer peripheral surface of the main body case is fixed to the main body frame. 前記回転アクチュエータは、有底円筒状のリングギヤを備えた遊星歯車機構を減速機として内蔵するものであり、
前記リングギヤの底壁外表面に一体の駆動軸を備え、かつ前記遊星歯車機構の遊星キャリヤには前記リングギヤの底壁内面を支持する突起を設けたことを特徴とする請求項４に記載の直動装置。 The rotary actuator incorporates a planetary gear mechanism having a bottomed cylindrical ring gear as a speed reducer,
5. The direct drive shaft according to claim 4, further comprising an integral drive shaft on an outer surface of the bottom wall of the ring gear, and a planetary carrier of the planetary gear mechanism provided with a protrusion that supports an inner surface of the bottom wall of the ring gear. Moving device.
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