JP5805984B2 - 運動案内装置 - Google Patents
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Description
耗を促進させてしまう場合があった。従って、このようなリニアアクチュエータにおいては、移動体と案内部材とが移動体の進行方向の軸回りに、相対的に回転しないような規制を設けることが要求されていた。
前記移動体を往復移動可能に支持する案内部材と、
を備えた運動案内装置であって、
前記移動体は前記案内部材に対して、進行方向に平行な軸の回りに回転可能に支持されており、
前記移動体または前記案内部材の一方は永久磁石からなる磁石部を備え、
前記移動体または前記案内部材の他方は前記磁石部から発生する磁力により前記磁石部に吸引される被吸引部を備え、
前記被吸引部が前記磁石部に吸引されることにより、前記移動体の前記案内部材に対する前記軸まわりの角度を保持可能としたことを特徴とする。
本発明の実施例1に係る運動案内装置は直線運動案内装置であって、案内部材としてのナットユニット2と、このナットユニット2に沿って移動する移動体としてのシャフト1とを備えている。図1(a)には、シャフト1を端面側から見た図及び、側面から見た断面図を示す。また、図1(b)には、ナットユニット2を端面側から見た図及び、側面から見た断面図を示す。図1(b)に示すように、シャフト1とナットユニット2との間には、多数の転動体としてのボール6が転動自在に設けられている。また、本実施例においては、球形状のボールホルダを有するケージ7でボール6が保持されている。
ナット2aへの取り付け角度は調整されている。ナット2aの外筒及び、磁石ナット4の永久磁石部5a〜5d以外の部分はアルミなど非磁性の素材で形成されている。ここで、磁石ナット4の内径は、シャフト1の外形より若干大きく設定されており、シャフト1がナットユニット2に挿入された際に、シャフト1と磁石ナット4とが接触しないようになっている。この永久磁石部5a〜5dは、本実施例において磁石部に相当する。
〜5dのうち、例えば5aと5cにおいてはN極が外周側、S極が内周側を向くように配置し、5bと5dにおいてはS極が外周側、N極が内周側を向くようにしてもよい。こうすることで図2に点線で示すような安定した磁界分布を形成することが可能となり、より効率的に大きな角度保持力を得ることが可能となる。その他、磁石ナット4における永久磁石部5a〜5dの極性は、例えば図3の永久磁石部5a〜5d全部についてナット2a側にN極、ナット2aと反対側にS極がくるような配置としてもよい。さらに、ナット2aの外周側には磁性体によるヨークを形成してもよい。そうすれば、より効率的に磁気回路を形成することができ、より効率的に高い角度保持力を得ることが可能となる。
次に、本発明の実施例2について説明する。本実施例では、ナットユニットを2つの有限タイプのナットと、1つの磁石ナットで構成した例について説明する。図5には、本実施例におけるナットユニット12の側面から見た断面図と、A−A断面図とを示す。図5に示すように、本実施例においては、両方の端面に凸部14eを有する1個の磁石ナット14を、2個のナット12aで両側から挟む態様となっている。
次に、本発明の実施例3について説明する。本実施例においては、シャフトにおいて実施例1とは異なる方法で、磁性体部を形成した例について説明する。図6には、本実施例における運動案内装置とシャフト21について示す。図6(a)は、運動案内装置を端面側から見た図である。図6(b)は、シャフト21を端面側から見た図及び側面から見た図である。
次に、本発明における実施例4について説明する。本実施例においては、永久磁石部と磁性体部の断面形状が略正方形である例について説明する。
次に、本発明の実施例5について説明する。本実施例においては、永久磁石部と磁性体部の数が4つではない例について説明する。
次に、本発明の実施例6について説明する。本実施例においては、案内部材としての軌道レール上を、移動体としての移動ブロックが往復運動可能とした運動案内装置に本発明を適用した例について説明する。
次に、本発明の実施例7について説明する。本発明の実施例7に係る運動案内装置は直線運動案内装置であって、案内部材としてのナットユニット62と、このナットユニット62に沿って移動する移動体としてのシャフト61とを備えている。図12(a)には、シャフト61を端面側から見た図及び、断面A−Aを示す。また、図12(b)には、ナットユニット62を端面側から見た図及び、断面B−Bを示す。図12(b)に示すように、ナットユニット62の内壁の両端部には、シャフト61とナットユニット62との間に介在する円筒状のブッシュ66が設けられている。このブッシュ66の存在により、シャフト61をナットユニット62の貫通孔に挿入することで、両者を、すべりによる相対移動が可能に結合することが可能になっている。このブッシュ66は、樹脂製、金属製、セラミック製などいずれの材質からなるものでもよく、潤滑油なしで使うタイプでもよく、また、潤滑油を給油したり、潤滑油が含浸されたものであってもよい。
は、図中実線で示すように、シャフト61の左端の永久磁石部63(L)と、ナットユニット62の左端のナット磁石部64(L)との軸方向位置が揃った状態で安定する。あるいは、図中破線で示すように、シャフト61の右端の永久磁石部63(R)と、ナットユニット62の右端のナット磁石部64(R)との軸方向位置が揃った状態で安定する。
次に、本発明の実施例8について説明する。この実施例では、ナットユニット62におけるナット磁石部64の構成及び、シャフト61の永久磁石部63の構成のバリエーションについて説明する。
ら見た配置角度を変更した例について示す。図14(b)では、永久磁石64aと永久磁石64b、永久磁石64cと永久磁石64dの間の角度は各々約120度となっている。この配置でも、シャフト61の永久磁石部63のN極が、ナット磁石部64の永久磁石64aと64dの間の中立角に位置し、永久磁石部63のS極が、ナット磁石部64の永久磁石64bと64cの間の中立角に位置する状態でシャフト61を安定させることができる。また、この配置にした上で、永久磁石64aと永久磁石64b、永久磁石64cと永久磁石64dの間に、ヨーク65を挿入してもよい。また、永久磁石64aと永久磁石64b、永久磁石64cと永久磁石64dの間の角度を他の角度としてもよい。
例えば、図16(a)に示すように、シャフト61の端面側から見たときに断面が長方形の永久磁石63aによって形成してもよいし、図16(b)に示すように、複数の断面長方形の永久磁石63b、63cを用いて形成してもよい。
次に、本発明の実施例9について説明する。本実施例の運動案内装置であるリニアアクチュエータ70においては、シャフト71が、すべりスプライン76a及びブッシュ76bによって、ナットユニット72に対して軸方向のすべり移動が可能なように支持されている。また、ナットユニット72には、通電することで磁界を発生可能なコイル79が軸方向に複数個固定されている。一方、シャフト71には、コイル79が発生する磁界を受けて駆動力を発生させるための駆動用永久磁石78がスペーサ77を挟んで軸方向に複数個設けられている。
させた状態になるように設定すれば、永久磁石部73とナット磁石部74の間の吸引力により、常にシャフト71に回転方向の予圧をかけた状態とすることができる。これにより、シャフト71のナットユニット72(すべりスプライン76a)に対するガタつきを抑制できシャフト71の運動を安定化し、振動カッターとして用いる場合にも騒音や不要な方向の振動を抑制することが可能となる。また、この場合の予圧も、非接触力による予圧であるので、シャフト71やナットユニット72の摩耗が進行しても予圧を掛け続けることが可能になる。
Claims (5)
- 移動体と、
前記移動体を往復移動可能に支持する案内部材と、
を備えた運動案内装置であって、
前記移動体は前記案内部材に対して、進行方向に平行な軸の回りに回転可能に支持されており、
前記移動体または前記案内部材の一方は永久磁石からなる磁石部を備え、
前記移動体または前記案内部材の他方は前記磁石部から発生する磁力により前記磁石部に吸引される被吸引部を備え、
前記移動体は、円柱状のシャフトであり、
前記案内部材は、略円筒状の形状を有するとともに、前記シャフトに前記円筒を貫通させた状態で、前記シャフトを往復運動可能に支持するナットであり、
前記磁石部は、前記ナットに設けられ、
前記被吸引部は、前記シャフトに設けられた永久磁石からなる第二磁石部であり、
前記磁石部から発生する磁界と、前記第二磁石部から発生する磁界との相互作用によって、前記移動体の前記案内部材に対する前記軸まわりの角度を保持可能とし、
前記磁石部は、前記シャフトの外側に所定角度間隔で並ぶように前記ナット内に複数設けられ、
前記第二磁石部は、前記シャフトの半径方向の一方向に磁化されたことを特徴とする運動案内装置。 - 前記磁石部は、前記ナットにおける前記軸方向の一部の範囲に設けられ、
前記第二磁石部は、前記シャフトにおける前記軸方向の一部の範囲に設けられたことを特徴とする請求項1に記載の運動案内装置。 - 前記磁石部は、前記ナットの両端に設けられ、
前記第二磁石部は、前記シャフトの両端に設けられたことを特徴とする請求項1または2に記載の運動案内装置。 - 前記磁石部は、前記ナットの周方向に磁化されたことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の運動案内装置。
- 前記磁石部は、前記ナットの半径方向に磁化されたことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の運動案内装置。
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