JP2018128117A - アクチュエータ - Google Patents
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Description
まず、特許文献1に記載された電動式リニアアクチュエータは、カバー内に電動モータによって回転される回転軸が内装されている。この回転軸の外周面には多条のねじ部が形成されていて、ナットが螺合されている。このナットには出力軸が固定されていて、上記電動モータによって上記回転軸が回転されると、上記ナットとともに出力軸が進退される。上記出力軸は、その基部を上記ナットに螺合・固定されている。
特許文献1に記載された電動式リニアアクチュエータの場合、出力軸とナットが螺合・固定されており、この螺合・固定の為に上記出力軸の基部側に雌ネジ部を形成すると共に上記ナットに雄ネジ部を形成しなければならず、その分、出力軸とナットの製造に要する工数が増加してしまうという問題があった。
また、特許文献2に記載されたアクチュエータの場合も同様に、移動筒に雌ねじ部を形成し、ナットに雄ねじ部を形成しなければならず、その分、移動筒とナットの製造に要する工数が増加してしまうという問題があった。
さらに、特許文献3に記載されたアクチュエータの場合には、ロッド・ナット結合部材を別途用意する必要があり、部品点数とロッド・ナット結合部材の製造に要する工数が増加してしまうという問題があった。
また、請求項2によるアクチュエータは、請求項1記載のアクチュエータにおいて、上記ロッドには上記ハウジングとの係合構造により上記ボールねじナット及びロッドの回転を規制する回り止め部材が設置されていて、上記クランプ機構は上記回り止め部材を上記ロッドに位置決め・固定するものであることを特徴とするものである。
また、請求項3によるアクチュエータは、請求項2記載のアクチュエータにおいて、上記ロッドの基端側には締付代を提供するスリットが形成されていることを特徴とするものである。
また、請求項4によるアクチュエータは、請求項3記載のアクチュエータにおいて、上記回り止め部材には上記スリットに係合して回り止め部材の位置を決めるとともに上記ロッドに対する相対回転を規制する凸部が設けられていることを特徴とするものである。
また、請求項5によるアクチュエータは、請求項2又は請求項3の何れかに記載のアクチュエータにおいて、上記回り止め部材は上記クランプ機構とは別に設けられているものであることを特徴とするものである。
また、請求項6によるアクチュエータは、請求項2又は請求項3の何れかに記載のアクチュエータにおいて、上記回り止め部材は上記クランプ機構に組み込まれているものであることを特徴とするものである。
また、請求項2によるアクチュエータによると、請求項1記載のアクチュエータにおいて、上記ロッドには上記ハウジングとの係合構造により上記ボールねじナット及びロッドの回転を規制する回り止め部材が設置されていて、上記クランプ機構は上記回り止め部材を上記ロッドに位置決め・固定するものであるので、上記回り止め部材の位置決めを容易に行うことができる。
また、請求項3によるアクチュエータによると、請求項2記載のアクチュエータにおいて、上記ロッドの基端側には締付代を提供するスリットが形成されているので、上記クランプ機構によって挟み込んだ際上記ロッドの基端側が変形され、上記ロッドを上記ボールねじナットに対して確実に固着させることができる。
また、請求項4によるアクチュエータによると、請求項3記載のアクチュエータにおいて、上記回り止め部材には上記スリットに係合して回り止め部材の位置を決めるとともに上記ロッドに対する相対回転を規制する凸部が設けられているので、上記回り止め部材の位置決めと上記ロッドに対する相対回転の規制を確実且つ容易に行うことができる。
また、請求項5によるアクチュエータによると、請求項2又は請求項3の何れかに記載のアクチュエータにおいて、上記回り止め部材は上記クランプ機構とは別に設けられているものであるので、上記回り止め部材及び上記クランプ機構の構成を簡易なものとすることができる。
また、請求項6によるアクチュエータによると、請求項2又は請求項3の何れかに記載のアクチュエータにおいて、上記回り止め部材は上記クランプ機構に組み込まれているものであるので、更に組立が容易である。
この第1の実施の形態によるアクチュエータ1には、図1乃至図3に示すように、略円筒形のハウジング3がある。このハウジング3の内周面には、図2に示すように、180°対向する位置に、長さ方向(図2中紙面垂直方向)に延長されたガイド用溝5、5が形成されている。
また、図3(a)、図3(b)に示すように、上記ハウジングの先端側(図3(a)中左側)の外周面には先端キャップ取付用雄ネジ部7が形成されており、上記ハウジングの後端側(図3(a)中右側)の外周面には軸受ケース取付用雄ネジ部9が形成されている。
また、上記貫通孔13の先端側(図3(a)中左側)は縮径されていて、ここに軸受設置用凹部17が形成されている。この軸受設置用凹部17には、円筒形の滑り軸受18が設置されている。
図3及び図4に示すように、上記貫通孔21の先端側(図3(a)中左側)には軸受押え37が設置されている。この軸受押え37には、図4に示すように、ボールねじ軸貫通用スリット39が形成されている。上記軸受押え37は、上記ハウジング3の後端面(図3中右側の面)と上記軸受ケース19との間に介挿、固定されている。
また、上記貫通孔21の後端側(図3(a)中右側)も拡開されていて、モータ先端部収納用凹部41となっている。
また、上記モータ45の後端側(図3(a)中右側)にはエンコーダ55が設置されていて、このエンコーダ55により上記出力軸51の回転角度や回転数が検出される。
また、上記ボールねじ軸57は、上記軸受押え37のボールねじ軸貫通用スリット39を貫通している。
また、図3(a)に示すように、上記ロッド91の先端(図3(a)中左端)には、先端部材94が固着されている。
また、上記ロッド91の先端側(図3(a)中左端側)は、先端キャップ11の貫通孔13を貫通して前方側(図3(a)中左側)に突出されている。また、上記ロッド91は上記先端キャップ11に設置された滑り軸受18によって摺動可能に支持されている。
例えば、図6に示すように、上記クランプ部材107の内側に上記ロッド91の後端側部分と上記ボールねじナット75が配置されていて、上記ボルト109、109と上記ナット111、111の締め付けると、上記クランプ部材107の変形により上記クランプ部材107によって上記ロッド91と上記ボールねじナット75が締結される。
また、前記したように上記回り止め部材95はロッド用係合凸部101、101が上記ロッド91のスリット93、93の先端面(図6中左端の面)に当接するまで挿入されていて、上記クランプ部材107が上記回り止め部材95の後端側に当接された状態で設置されていることにより、上記回り止め部材95の位置決めと脱落防止が成されている。
まず、アクチュエータ1の動作について説明する。
モータ45によってボールねじ軸57を正転又は逆転させると、ボールねじナット75及びロッド91にも回転されるように力が作用する。しかし、上記ボールねじナット75と上記ロッド91は、回り止め部材95とハウジング3のガイド溝5によって上記ボールねじ軸57を中心とした回転が規制されているので、上記ガイド溝5に沿って前進又は後退される。
まず、ロッド91のスリット93に、回り止め部材95のロッド用係合凸部101、101を挿入・係合させ、上記回り止め部材95を上記ロッド用係合凸部101、101が上記スリット93、93の先端面(図6中左端の面)に当接するまで移動させる。
次に、上記ロッド91に後端側(図6中右側)からクランプ機構105を取り付ける。
次に、上記ロッド91の後端側(図6中右側)にボールねじナット75を挿入し、上記ボールねじナット75のフランジ部81を上記ロッド91の後端面(図6中右端の面)に当接させる。
なお、上記ボールねじナット75には、予め、ボールねじ軸57を螺合させておく。
次に、上記クランプ機構105を上記回り止め部材95側に付勢させた状態で、ボルト109、109とナット111、111によって、クランプ部材107を締めていく。これにより、上記ロッド91の後端部がスリット93の範囲内で放射方向内側に押圧され、上記クランプ機構105によって上記ロッド91と上記ボールねじナット75が挟持・固定される。また、上記スリット93の先端面(図6中左端の面)と上記クランプ機構105の間に上記回り止め部材95が介挿されることで、上記回り止め部材95の位置決めと固定が成される。
まず、ボールねじナット75とロッド91を連結するための構成の簡略化ひいては製造の容易化を図ることができる。すなわち、クランプ機構105によってロッド91とボールねじナット75が挟持・固定される構成となっているので、例えば、上記ロッド91に上記ボールねじナット75を固定するためのネジ部を形成する必要やその他の部材を用意する必要がなく、工数や部品点数が削減され、アクチュエータ1を容易に製造できる。
また、上記ロッド91にはスリット93が形成されているので、上記クランプ機構105によって挟み込んだ際、上記ロッド91のスリット31側が内側に変形され、上記ボールねじナット75を確実に挟み込んで固着させることができる。
また、上記回り止め部材95にロッド用係合凸部101、101が設けられていて、上記ロッド91のスリット93、93に上記ロッド用係合凸部101、101が挿入、係合されるので、上記回り止め部材95を確実に取り付けることができる。
また、上記回り止め部材95のロッド用係合凸部101、101は、上記スリット93、93の先端面(図6中左側の面)に当接するまで挿入されており、上記回り止め部材95は上記クランプ機構105と上記ロッド91との間に介挿されるので、上記回り止め部材95の位置決めを確実且つ容易に行うことができる。
この第2の実施の形態によるアクチュエータは、前記第1の実施の形態によるアクチュエータ1と略同様の構成であるが、図9及び図10に示すような移動部ユニット121が用いられている点で異なっている。
上記第1クランプ部材125は、例えば、図12(a)及び図12(b)に示すように、略円筒形状の部材の図12(b)中左端側の上側に切欠き部129が形成された形状となっている。上記第1クランプ部材125の図12(b)中右端側の上下方向両側の外周面には、回り止め部材用係合凹部131が形成されている。また、図12(a)に示すように、上記第1クランプ部材125の前端側(図12(a)中左下端側)には、上記切欠き部129と上記第1クランプ部材125の図12(a)中下側に開口された雌ネジ部133、133が形成されている。また、上記第1クランプ部材125の上記雌ネジ部133、133が開口された部分(図12(a)中下側)には、ボルト収納用凹部135、135(一方のボルト収納用凹部135は図示せず)が形成されている。
なお、前記第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付して示しその説明は省略する。
まず、この第2の実施の形態によるアクチュエータの動作は、前記第1の実施の形態によるアクチュエータ1の動作と同様である。
まず、ロッド91の後端側(図10中右側)にボールねじナット75を挿入し、上記ボールねじナット75のフランジ部81を上記ロッド91の後端面(図10中右端の面)に当接させる。
なお、上記ボールねじナット75には、予め、ボールねじ軸57を螺合させておく。
次に、上記ロッド91の後端側(図10中右側)を第1クランプ部材125と第2クランプ部材127によって挟み込み、ボルト141、141を上記第2クランプ部材127の貫通孔137、137を通して、上記第1クランプ部材125の雌ネジ部133、133に螺合させる。
次に、上記ボルト141、141を締めていき、上記第1クランプ部材125と上記第2クランプ部材127により、上記ロッド91の後端部がスリット93の範囲内で放射方向内側に押圧される。これによって、上記ロッド91と上記ボールねじナット75が上記第1クランプ部材125と上記第2クランプ部材127によって挟持・固定される。
ただし、ロッド91のスリット93、93に挿入される回り止め部材95は設置されないため、この回り止め部材95に関する効果は奏さない。
この第2の実施の形態の場合は、上記回り止め部材95の代わりに、回り止め部材143、143が第1クランプ部材125の回り止め部材用係合凹部131、131に係合されているので、構成を簡易なものとすることができる。
ハウジングの内周面に凸部が形成され、回り止め部材に凹部が形成され、上記凹部と凸部が係合される場合も考えられる。
その他、図示した構成は一例であり、様々な場合が考えられる。
3 ハウジング
57 ボールねじ軸
75 ボールねじナット
91 ロッド
93 スリット
95 回り止め部材
101 ロッド用係合凸部
105 クランプ機構
123 クランプ機構
143 回り止め部材
Claims (6)
- ハウジングと、
上記ハウジング内に内装され回転・駆動されるボールねじ軸と、
上記ボールねじ軸に螺合されるボールねじナットと、
上記ボールねじナットの外周側に被冠されるロッドと、
上記ロッドの外側から締め付けることにより上記ロッドを上記ボールねじナットに固定するクランプ機構と、
を具備したことを特徴とするアクチュエータ。 - 請求項1記載のアクチュエータにおいて、
上記ロッドには上記ハウジングとの係合構造により上記ボールねじナット及びロッドの回転を規制する回り止め部材が設置されていて、
上記クランプ機構は上記回り止め部材を上記ロッドに位置決め・固定するものであることを特徴とするアクチュエータ。 - 請求項2記載のアクチュエータにおいて、
上記ロッドの基端側には締付代を提供するスリットが形成されていることを特徴とするアクチュエータ。 - 請求項3記載のアクチュエータにおいて、
上記回り止め部材には上記スリットに係合して回り止め部材の位置を決めるとともに上記ロッドに対する相対回転を規制する凸部が設けられていることを特徴とするアクチュエータ。 - 請求項2又は請求項3の何れかに記載のアクチュエータにおいて、
上記回り止め部材は上記クランプ機構とは別に設けられているものであることを特徴とするアクチュエータ。 - 請求項2又は請求項3の何れかに記載のアクチュエータにおいて、
上記回り止め部材は上記クランプ機構に組み込まれているものであることを特徴とするアクチュエータ。
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