JP2018113729A - Linear actuator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、リニアアクチュエータに関し、特に、接続子を有する筒体の位置決めをマグネットと非接触センサで行うことにより、信頼性の向上及び耐久性の向上を得るための新規な改良に関する。 The present invention relates to a linear actuator, and more particularly to a novel improvement for improving reliability and durability by positioning a cylinder having a connector with a magnet and a non-contact sensor.
従来、用いられていたこの種のモータアクチュエータとしては、例えば、特許文献1及び特許文献2の構成を挙げることができる。
特許文献1及び2の各モータアクチュエータとしては、図示していないが、特許文献1の構成では、複数個の着磁部を有する円板の近傍にホール素子を配設して、モータの回転位置を検出する構成である。
また、特許文献2の直線運動案内機構付きアクチュエータとしては、リニアアクチュエータの長さを短くすることができるようにした構成である。
また、図2及び図3に示される市販のリニアアクチュエータの場合、筒状の筐体1の中央位置の長手開口5内に設けられた駆動体80の外方には、周知の第1、第2舌片2a,3aを有する第1、第2スイッチ部2,3からなるメカニカルスイッチ10が後述のように設けられている。
Conventionally used motor actuators of this type include, for example, the configurations of
Although not shown in the drawings as the motor actuators of
Further, the actuator with the linear motion guide mechanism of
In the case of the commercially available linear actuator shown in FIG. 2 and FIG. 3, the first and second well-known first and second are disposed outside the driving body 80 provided in the longitudinal opening 5 at the center position of the
前記筐体1内には、前記駆動体80が往復移動することができるように構成され、前記第1、第2スイッチ部2,3は前記筐体1の外方に突出して配設されている。
前記駆動体80に設けられた後述のストライカー7の上方、すなわち、外側位置には、前記メカニカルスイッチ10が前記筐体1の上部1aに固定して設けられている。
In the
The mechanical switch 10 is fixedly provided on the upper portion 1 a of the
前記第1、第2スイッチ部2,3には、第1、第2舌片2a,3aが設けられ、各舌片2a,3aは弾性を有すると共に、前記ストライカー7の矢印A方向に沿う移動によって、第1、第2舌片2a,3aの何れかに当接し、各舌片2a,3aの何れかが外側へ押され、各スイッチ部2,3の何れかがオンとなるように構成されている。
尚、前記ストライカー7は、一対のねじ8によって、前記駆動体80に固定されている。
すなわち、前記メカニカルスイッチ10は、図3の状態では中立位置を示しており、モータ6の駆動による、回転軸からなるボールねじ6aの回転によって、前記駆動体80が矢印Aに沿って直動し、前記筐体1に対して出没自在に構成されている。
従って、前記モータ6の駆動によってボールねじ6aが回転し、前記駆動体80がストライカー7と共に後退すると、前記ストライカー7が第2舌片3aを持ち上げ、前記駆動体80及び接続子30が最も後退した位置(図1の最も左側)で停止する。
The first and
The striker 7 is fixed to the driving body 80 by a pair of screws 8.
That is, the mechanical switch 10 shows a neutral position in the state of FIG. 3, and the driving body 80 moves linearly along the arrow A by the rotation of the ball screw 6 a formed of the rotating shaft by the driving of the
Accordingly, when the ball screw 6a is rotated by the driving of the
次に、後退した前記接続子30を、前進(図2で右側方向)させる場合には、図示しない制御部により、前記モータ6を逆回転させると、前記駆動体80が前進し、前記ストライカー7が前記第1舌片2aを上方に押し上げ、前記接続子30が相当量突出した状態で、前述の制御部により前進は停止される。
Next, when the retracted connector 30 is moved forward (rightward in FIG. 2), when the
従来のリニアアクチュエータは、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、特に、図2で示される従来構成の場合、接続子30を直動させる場合の駆動体80の定位置停止の場合の手段としては、メカニカルスイッチ10の第1、第2舌片2a,2bにはストライカー7が当接してスイッチをオン・オフさせる純機械式スイッチ機構であるため、信号を発生させるための機械式の接続構成を必ず用いる必要があり、機械式接触部の信頼性及び耐久性を向上させることは極めて困難であった。
Since the conventional linear actuator is configured as described above, the following problems exist.
That is, in particular, in the case of the conventional configuration shown in FIG. 2, as means for stopping the fixed position of the drive body 80 when the connector 30 is moved linearly, the first and second tongue pieces 2 a and 2 a of the mechanical switch 10 are used. 2b is a purely mechanical switch mechanism in which the striker 7 abuts to turn the switch on and off, so it is necessary to use a mechanical connection structure for generating a signal, and the reliability of the mechanical contact portion and It was extremely difficult to improve durability.
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、接続子を有する駆動体の位置決めを、マグネットと非接触センサで行うことにより、信頼性の向上及び耐久性の向上を得るようにしたリニアアクチュエータを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems. In particular, the positioning of a driving body having a connector is performed by a magnet and a non-contact sensor, thereby improving reliability and durability. It is an object of the present invention to provide a linear actuator that can obtain the above.
本発明によるリニアアクチュエータは、筐体内のケースに固定された少なくとも一対の非接触センサと、前記筐体内に回転自在に設けられた長手ねじ体と、前記長手ねじ体の外周に螺合されたナット体と、前記ナット体の外周に設けられたマグネットと、前記ナット体に螺合され接続子を有する筒体と、前記筐体の内側に設けられたモータと、前記モータの回転を前記長手ねじ体に伝達するための歯車輪列体と、前記筒体の端部に設けられた接続子と、を備え、前記モータの回転により前記長手ねじ体が回転し、前記長手ねじ体の回転により前記ナット体に螺合された前記筒体及び接続子が直動して前記筐体の外方に押し出される構成であり、また、前記長手ねじ体は、ボールねじよりなり、その軸中心には、長手状中空部が形成されている構成であり、また、前記非接触センサは、ホール素子よりなる構成である。 A linear actuator according to the present invention includes at least a pair of non-contact sensors fixed to a case in a housing, a longitudinal screw body rotatably provided in the housing, and a nut screwed onto an outer periphery of the longitudinal screw body. A body, a magnet provided on the outer periphery of the nut body, a cylindrical body screwed into the nut body and having a connector, a motor provided on the inner side of the housing, and rotation of the motor by the longitudinal screw A toothed wheel train for transmitting to the body, and a connector provided at an end of the cylindrical body, the longitudinal screw body is rotated by rotation of the motor, and the rotation of the longitudinal screw body is The cylindrical body and the connector screwed into the nut body are configured to be linearly moved and pushed out of the housing, and the longitudinal screw body is formed of a ball screw. Longitudinal hollow part is formed Is formed, also, the non-contact sensor, a configuration formed of Hall elements.
本発明によるリニアアクチュエータは、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、筐体内のケースに固定された少なくとも一対の非接触センサと、前記筐体内に回転自在に設けられた長手ねじ体と、前記長手ねじ体の外周に螺合されたナット体と、前記ナット体の外周に設けられたマグネットと、前記ナット体に螺合され接続子を有する筒体と、前記筒体の内側に設けられたモータと、前記モータの回転を前記長手ねじ体に伝達するための歯車輪列体と、前記筒体の端部に設けられた接続子と、を備え、前記モータの回転により前記長手ねじ体が回転し、前記長手ねじ体の回転により前記ナット体に螺合された前記筐体及び接続子が直動して前記筐体の外方に押し出される構成としたことにより、接続子を有する筒体の直動位置を非接触に検出することができる。
また、前記長手ねじ体は、ボールねじよりなり、その軸中心には、長手状中空部が形成されていることにより、長手ねじ体の重量を軽減することができる。
また、前記非接触センサは、ホール素子よりなることにより、非接触検出の信頼性を大きく向上させることができる。
Since the linear actuator according to the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
That is, at least a pair of non-contact sensors fixed to a case in a housing, a longitudinal screw body rotatably provided in the housing, a nut body screwed onto an outer periphery of the longitudinal screw body, and the nut A magnet provided on the outer periphery of the body, a cylinder having a connector screwed to the nut body, a motor provided on the inner side of the cylinder, and the rotation of the motor for transmitting to the longitudinal screw body And a connector provided at an end of the cylindrical body, the longitudinal screw body is rotated by rotation of the motor, and is screwed into the nut body by rotation of the longitudinal screw body. By adopting a configuration in which the case and the connector thus moved are linearly moved and pushed out of the case, the linear movement position of the cylinder having the connector can be detected in a non-contact manner.
Moreover, the said longitudinal thread body consists of a ball screw, and the weight of a longitudinal thread body can be reduced because the longitudinal hollow part is formed in the axial center.
In addition, the non-contact sensor can be greatly improved in the reliability of non-contact detection by being composed of a Hall element.
本発明によるリニアアクチュエータは、接続子を有する筒体の位置決めをマグネットと非接触センサで行うことにより、信頼性の向上及び耐久性の向上を得ることである。 The linear actuator according to the present invention is to obtain improved reliability and improved durability by positioning a cylindrical body having a connector with a magnet and a non-contact sensor.
以下、図面と共に本発明によるリニアアクチュエータの好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分には、同一符号を付して説明する。
図1において、符号1で示されるものは、全体形状が箱形を示す筐体であり、この筐体1には、駆動体としてのモータ6が設けられている。
Hereinafter, preferred embodiments of a linear actuator according to the present invention will be described with reference to the drawings.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated to a part the same as that of a prior art example, or an equivalent part.
In FIG. 1, what is indicated by
前記筐体1の一端側1a内には、歯車輪列体40が設けられ、前記歯車輪列体40は前記モータ6の回転軸6aが前記歯車輪列体40に接続されて回転が減速されるように構成されている。
前記筐体1の前記一端側1aの外面1bには、前記筐体1を図示しない装置側へ取付けるための取付体41が一体に設けられ、前記取付体41の内側には前記筐体1内の支持部材42を介して筒形をなすケース43が固定して設けられている。
A toothed wheel train 40 is provided in one end side 1a of the
On the outer surface 1b of the one end side 1a of the
前記ケース43の内側には、前記歯車輪列体40によって回転するように構成された長手ねじ体48が一対の軸受44,45を介して回転自在に設けられている。前記長手ねじ体48の外周には、周知のボールスクリュ又はボールねじ等と同様のねじ部48aが形成されていると共に、その軸中心位置には、この長手ねじ体48の重量を軽くするために長手状中空部48bが形成されている。
Inside the case 43, a longitudinal screw body 48 configured to be rotated by the toothed wheel train 40 is rotatably provided via a pair of
前記長手ねじ体48のねじ部48aには、ナット体47が螺合していると共に、前記ナット体47には、前記長手ねじ体48の外側に同軸状に位置された前記筒体44Aが位置し、前記筒体44Aの先端側44aには接続子30が固定・接続されている。
尚、前記筒体44Aの先端側44aの外周と、前記ケース43の内周との間には、直線ガイド50が設けられ、前記筒体44Aが長手ねじ体48とつれ回りすることのないように、かつ、矢印Aの方向に沿って往復移動できるように構成されている。
A nut body 47 is screwed into the threaded portion 48 a of the longitudinal screw body 48, and the cylindrical body 44 </ b> A that is coaxially positioned outside the longitudinal screw body 48 is positioned in the nut body 47. The connector 30 is fixed and connected to the distal end side 44a of the cylindrical body 44A.
A linear guide 50 is provided between the outer periphery of the distal end side 44a of the cylindrical body 44A and the inner periphery of the case 43 so that the cylindrical body 44A does not rotate with the longitudinal screw body 48. In addition, it is configured to be able to reciprocate along the direction of arrow A.
前記ナット体47の外周には、板状をなす1個のマグネット60が設けられ、前記ケース43の外周には、ホール素子等からなる一対の第1、第2非接触センサ70,70Aが互いに離間して設けられ、前記各非接触センサ70,70Aは、前記長手ねじ体48及び前記接続子30が矢印Aの軸方向に沿って直動した場合のマグネット60位置を検出することができるように構成されている。
A plate-shaped magnet 60 is provided on the outer periphery of the nut body 47, and a pair of first and
次に、本発明によるリニアアクチュエータを作動させる場合について説明する。
図1の構成は、前記筒体44Aが前記筐体1内に収まった状態を示しており、この状態で、前記モータ6を駆動させると、このモータ6の回転軸6aの回転力は、前記歯車輪列体40を介して減速された後、前記長手ねじ体48が回転する。
Next, the case where the linear actuator according to the present invention is operated will be described.
1 shows a state in which the cylindrical body 44A is housed in the
前記長手ねじ体48の回転により、前記筒体44Aは矢印Aの軸方向に沿って矢印Bの前方に繰り出され、前記接続子30が図示しない装置の接続部に到達して接続される。
前述の状態で、前記モータ6の回転軸6aを前述とは逆方向に回転させることにより、前記ナット体47は逆回転となり、前記筒体44A及び接続子30は、前記筐体1から突出した突出状態から矢印Cの後方へ向けて移動し、図1の状態、すなわち、元の位置に戻る。
従って、本発明によるリニアアクチュエータによれば、従来のように、メカニカルスイッチとストライカーからなるメカニカルスイッチではなく、マグネットと非接触センサによる完全な非接触検出でできるため、従来のようなメカニカル検出の故障等を除去し、高い信頼性のリニアアクチュエータを得ることができる。
By the rotation of the longitudinal screw body 48, the cylindrical body 44A is fed forward in the direction of the arrow A along the arrow B, and the connector 30 reaches and is connected to a connection portion of a device (not shown).
In the above-described state, by rotating the rotating shaft 6a of the
Therefore, according to the linear actuator according to the present invention, it is possible to perform complete non-contact detection by a magnet and a non-contact sensor, not a mechanical switch and striker mechanical switch as in the prior art. Etc. can be removed, and a highly reliable linear actuator can be obtained.
次に、本発明によるリニアアクチュエータの要旨とするところは、以下の通りである。
すなわち、筐体1内のケース43に固定された少なくとも一対の非接触センサ70,70Aと、前記筐体1内に回転自在に設けられた長手ねじ体48と、前記長手ねじ体48の外周に螺合されたナット体47と、前記ナット体47の外周に設けられたマグネット60と、前記ナット体47に螺合され接続子30を有する筒体44Aと、前記筐体1の内側に設けられたモータ6と、前記モータ6の回転を前記長手ねじ体48に伝達するための歯車輪列体40と、前記筒体44Aの端部に設けられた接続子30と、を備え、前記モータ6の回転により前記長手ねじ体48が回転し、前記長手ねじ体48の回転により前記ナット体47に螺合された前記筒体1及び接続子30が直動して前記筐体1の外方に押し出される構成であり、また、前記長手ねじ体48は、ボールねじよりなり、その軸中心には、長手状中空部48bが形成されている構成であり、また、前記非接触センサ70,70Aは、ホール素子よりなる構成である。
Next, the gist of the linear actuator according to the present invention is as follows.
That is, at least a pair of
本発明によるリニアアクチュエータは、モータで回転する長手ねじ体に螺合するナット体の外周に一対のマグネットを離間させて設け、ナット体に設けた筒体の先端に設けた接続子を有し、筒体及び接続子の出没位置をマグネットとホール素子で検出するため、機械的損失が少なく、装置の寿命を延ばすことができる。 The linear actuator according to the present invention has a pair of magnets provided apart from each other on the outer periphery of a nut body that is screwed into a longitudinal screw body that is rotated by a motor, and has a connector provided at the tip of a cylindrical body provided in the nut body, Since the positions where the cylindrical body and the connector appear and disappear are detected by the magnet and the Hall element, the mechanical loss is small and the life of the apparatus can be extended.
1 筐体
1a 一端側
1b 外面
6 モータ
30 接続子
40 歯車輪列体
41 取付体
42 支持部材
43 ケース
44a 先端側
44A 筒体
44,45 軸受
47 ナット体
48 長手ねじ体
48a ねじ部
48b 長手状中空部
50 直線ガイド
60 マグネット
70 第1非接触センサ
70A 第2非接触センサ
A 軸方向
B 前方
C 後方
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記モータ(6)の回転により前記長手ねじ体(48)が回転し、前記長手ねじ体(48)の回転により前記ナット体(47)に螺合された前記筐体(1)及び接続子(30)が直動して前記筐体(1)の外方に押し出される構成としたことを特徴とするリニアアクチュエータ。 At least a pair of non-contact sensors (70, 70A) fixed to the case (43) in the housing (1), and a longitudinal screw body (48) rotatably provided in the housing (1), A nut body (47) screwed to the outer periphery of the longitudinal screw body (48), a magnet (60) provided on the outer periphery of the nut body (47), and a screw body connected to the nut body (47) A cylinder (44A) having a child (30), a motor (6) provided inside the cylinder (44A), and the rotation of the motor (6) to transmit the rotation of the motor (6) to the longitudinal screw body (48). Tooth wheel train (40), and a connector (30) provided at the end of the cylinder (44A),
The casing (1) and the connector (4) screwed into the nut body (47) by rotation of the longitudinal screw body (48) by rotating the longitudinal screw body (48) by rotation of the motor (6). A linear actuator characterized in that 30) is linearly moved and pushed out of the casing (1).
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