JP4251789B2

JP4251789B2 - リニアアクチュエータ

Info

Publication number: JP4251789B2
Application number: JP2001179743A
Authority: JP
Inventors: 和志染谷
Original assignee: Oriental Motor Co Ltd
Current assignee: Oriental Motor Co Ltd
Priority date: 2001-06-14
Filing date: 2001-06-14
Publication date: 2009-04-08
Anticipated expiration: 2021-06-14
Also published as: JP2002372117A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータ部の中空状回転軸と共に回転するネジナットを出力用ネジ軸に螺合させて、上記ネジナットの回転運動を上記出力用ネジ軸の直線運動に変換する機能を有するリニアアクチュエータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、従来のリニアアクチュエータの一例を示した縦断面図である。このリニアアクチュエータにおいて、モータ部１０１は、中空状回転軸１０３と、この中空状回転軸１０３の小径部１０３ａに取付けられた回転子１０５と、該回転子１０５の周囲に設けられた固定子１０７とを有し、通電に伴なって中空状回転軸１０３が回転動作する。
【０００３】
中空状回転軸１０３は、その大径部１０３ｂがスラストラジアルベアリング１０９によって回転可能に支持されている。このスラストラジアルベアリング１０９は、中空状回転軸１０３の大径部１０３ｂ側の端部外周面に螺合するダブルロックナット１１１ａ，１１１ｂによって締着固定されている。
出力用ネジ軸１１３は、中空状回転軸１０３の中空部を同軸状に貫通し、該中空状回転軸１０３の大径部１０３ｂ内に位置されたネジナット１１５に螺合している。
【０００４】
ネジナット１１５は、中空状回転軸１０３の大径部１０３ｂ側の開口端から径外方向に突出するフランジ部１１５ａを有し、このフランジ部１１５ａを中空状回転軸１０３の軸線に沿うボルト１１７を介して上記ロックナット１１１ｂに固定してある。
【０００５】
このリニアアクチュエータによれば、ネジナット１１５が中空状回転軸１０３と一体に回転するので、このネジナット１１５に螺合する出力用ネジ軸１１３が図３における左右方向に直線運動する。すなわち、中空状回転軸１０３の回転運動が出力用ネジ軸１１３の直線運動に変換される。なお、出力用ネジ軸１１３は、適宜な回り止め手段によりその軸線を中心とする回転が防止されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のリニアアクチュエータにおいては、ロックナット１１１ｂが中空状回転軸１０３の大径部１０３ｂ側の開口端からはみ出しているので、換言すれば、該開口端とネジナット１１５のフランジ部１１５ａとが離間しているので、ロックナット１１１としてダブルナット１１１ａ，１１１ｂを使用しているにもかかわらず、ネジナット１１５の回転に伴なって生じる慣性力の影響でロックナット１１１が緩み、その結果、スラストラジアルベアリング１０９にガタ付きが発生することがある。スラストラジアルベアリング１０９にガタ付きが発生すると、騒音が生じるとともに、中空状回転軸１０３の円滑な回転が望めなくなる。
【０００７】
また、上記従来のリニアアクチュエータは、ロックナット１１１としてダブルナット１１１ａ，１１１ｂを使用しているので、その全長が大きくなるという欠点がある。なお、ロックナットして緩み止め付のナットを使用することも可能であるが、この緩み止め付のナットは、径方向の寸法が大きいので、そのためのスペースを確保しなければならず、しかも、高価である。
【０００８】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、スラストラジアルベアリングを固定するためのロックナットの弛みを防止し、かつ、小型、低コスト化を図ることができるリニアアクチュエータを提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、中空状回転軸を有するモータ部と、該中空状回転軸を同軸状に貫通する出力用ネジ軸と、前記中空状回転軸内に位置して前記出力用ネジ軸と螺合し、かつ前記中空状回転軸の一方の開口端から径外方向に突出するフランジ部を設けたネジナットと、前記中空状回転軸を前記一方の開口端側において支持するスラストラジアルベアリングとを備え、前記スラストラジアルベアリングを前記中空状回転軸の一方の開口端側の外周面に螺合するロックナットの締着力によって固定するとともに、前記ネジナットのフランジ部をボルトによって前記ロックナットに固定するようにしたリニアアクチュエータであって、前記ネジナットのフランジ部を前記中空状回転軸の一方の開口端に当接させ、かつ、前記フランジ部と前記ロックナットとの間に空間を設けた構成を有する。
【００１０】
この発明によれば、上記ボルトの締付け力がネジナットのフランジ部とロックナットとの間の空間を圧縮する方向、つまり、該フランジ部とロックナットが互いに引き合う方向に作用する。それゆえ、上記フランジ部が上記回転軸の大径部開口端に極めて強く圧接されるとともに、ロックナットにその軸線に沿った方向の力が作用する。
【００１１】
前記ネジナットのフランジ部は、このネジナットの本体部にネジ止めされていても良い。
また、前記出力用ネジ軸としてボールネジ軸を使用し、前記ネジナットとしてボールネジナットを使用しても良い。
さらに、前記出力用ネジ軸として滑りネジ軸を使用し、前記ネジナットとして滑りネジナットを使用することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係るリニアアクチュエータの実施の形態を示している。このリニアアクチュエータにおいて、モータ部１は、中空状の回転軸３と、該回転軸３の外周面に一体形成した回転子５と、該回転子５の周囲に設けた固定子７とを備えている。
【００１３】
中空状回転軸３は、ベアリング４によって支持された小径部３ａと、スラストラジアルベアリング９によって支持された大径部３ｂとを有している。スラストラジアルベアリング９は、中空状回転軸３の大径部３ｂ側の端部外周面に螺合するロックナット１１によって該端部外周面にそのインナーが締着固定されている。
モータ部１は、上記のような構成を有するので、通電に伴なって中空状回転軸３が回転する。
【００１４】
中空状回転軸３は、中空部に出力用ネジ軸１３を同軸状に貫通させるとともに、その大径中空部内にネジナット１５を同軸状に挿入して、これを上記出力用ネジ軸１３に螺合させてある。ネジナット１５は、回転軸３の大径部３ｂ側の開口端から径外方向に突出するフランジ部１５ａを有し、このフランジ部１５ａを回転軸３の軸線に沿うボルト１７を介して上記ロックナット１１に固定してある。したがって、ネジナット１５は、中空状回転軸３と共に回転することができる。
【００１５】
出力用ネジ軸１３は、適宜な回り止め手段によりその軸線を中心とする回転が防止されているので、ネジナット１５の回転に伴なって図１における左右方向に直線運動する。すなわち、このアクチュエータによれば、中空状回転軸３の回転運動が出力用ネジ軸１３の直線運動に変換される。
【００１６】
ところで、上記の構成を有するこのリニアアクチュエータは、ロックナット１１におけるスラストラジアルベアリング９側とは反対の側の端面が回転軸３の大径部３ｂ側の開口端よりもスラストラジアルベアリング９側に位置している。また、ネジナット１５のフランジ部１５ａを除く部位が回転軸３の大径部３ｂ内に収納された状態にある。
したがって、ネジナット１５のフランジ部１５ａをボルト１７でロックナット１１に締付けた場合、このフランジ部１５ａとロックナット１１間に環状の隙間１９が形成され、かつ、フランジ部１５ａが上記回転軸３の大径部３ｂ側の開口端に圧接されることになる。
【００１７】
ボルト１７の締付け力は、上記隙間を圧縮する方向、つまり、フランジ部１５ａとロックナット１１が互いに引き合う方向に作用する。それゆえ、上記フランジ部１５ａが上記大径部３ｂの開口端に極めて強く圧接されるとともに、ロックナットにその軸線に沿った方向の力が作用し、その結果、ネジナット１５の慣性力に基づくロックナット１１の緩みが防止される。また、ボルト１７に圧縮反力が作用するので、このボルト１７の緩みも防止される。
【００１８】
このように、この実施の形態に係るリニアアクチュエータによれば、ダブルロックナットや緩み止めナットを使用した場合でも防止し得えなかったロックナットの緩みを確実に防止することができる。しかも、高価でかつ形状の大きなダブルロックナットや緩み止めナットが不要になるので、コストの低減と小型化を図ることが可能になる。
【００１９】
なお、出力用ネジ軸１３としてボールネジ軸を使用する場合には、ネジナット１５としてボールネジナットが使用され、また、出力用ネジ軸１３として滑りネジ軸を使用する場合には、ネジナット１５として滑りネジナットが使用される。
【００２０】
上記アクチュエータで使用されているネジナット１５は、本体部１５ａとフランジ部１５ａが一体形成されているが、図２に示すように、フランジ部１５ａをボルト２１によって本体部１５ａに固定した構成のネジナット１５′を使用する場合においても、本発明は有効である。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、ネジナットのフランジ部をモータ部の中空状回転軸の一方の開口端に当接させ、かつ、スラストラジアルベアリングをロックするロックナットと上記フランジ部との間に空間を設けた構成を有するので、上記フランジをロックナットに固定するためのボルトの締付け力が上記空間を圧縮する方向、つまり、該フランジ部とロックナットが互いに引き合う方向に作用する。
この結果、上記フランジ部が上記回転軸の大径部開口端に極めて強く圧接されるとともに、ロックナットにその軸線に沿った方向の力が作用するので、ネジナットの慣性力に基づくロックナットの緩みが防止される。また、上記ボルトに上記空間の圧縮に伴なう反力が作用するので、このボルトの緩みも防止される。
その上、本発明によれば、高価でかつ形状の大きなダブルロックナットや緩み止めナットが不要になるので、コストの低減と小型化を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るリニアアクチュエータの実施の形態を示す縦断面図。
【図２】フランジ部が本体部と別体に形成されたネジナットを備える本発明に係るリニアアクチュエータを示す縦断面図。
【図３】従来のリニアアクチュエータの構造を示す縦断面図。
【符号の説明】
１モータ部
３中空状回転軸
３ａ小径部
３ｂ大径部
５回転子
７固定子
９スラストラジアルベアリング
１１ロックナット
１３出力用ネジ軸
１５，１５′ ネジナット
１７ボルト
１９隙間
２０ボルト

Claims

中空状回転軸を有するモータ部と、該中空状回転軸を同軸状に貫通する出力用ネジ軸と、前記中空状回転軸内に位置して前記出力用ネジ軸と螺合し、かつ前記中空状回転軸の一方の開口端から径外方向に突出するフランジ部を設けたネジナットと、前記中空状回転軸を前記一方の開口端側において支持するスラストラジアルベアリングとを備え、
前記スラストラジアルベアリングを前記中空状回転軸の一方の開口端側の外周面に螺合するロックナットの締着力によって固定するとともに、前記ネジナットのフランジ部に貫通させた前記中空状回転軸に沿うボルトを前記ロックナットに螺合して、前記フランジ部を前記ロックナットに固定するようにしたリニアアクチュエータであって、
前記ネジナットのフランジ部を前記中空状回転軸の一方の開口端に当接させ、かつ、前記フランジ部と前記ロックナットとの間に空間を設けたことを特徴とするリニアアクチュエータ。
前記ネジナットのフランジ部が、このネジナットの本体部にネジ止めされていることを特徴とする請求項１に記載のリニアアクチュエータ。
前記出力用ネジ軸がボールネジ軸であり、前記ネジナットがボールネジナットであることを特徴とする請求項１または２に記載のリニアアクチュエータ。
前記出力用ネジ軸が滑りネジ軸であり、前記ネジナットが滑りネジナットであることを特徴とする請求項１または２に記載のリニアアクチュエータ。