JP6373637B2 - 電動リニアアクチュエータ - Google Patents
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Description
(電動リニアアクチュエータの構成)
本発明の第1実施形態による電動リニアアクチュエータは、電動モータの回転運動をロッドの軸方向の直線運動に変換するボールねじ機構を備えた電動リニアアクチュエータであって、例えば、潜水艦に搭載されて使用されるものである。電動リニアアクチュエータ1は、側面断面図である図1、図2に示すように、電動モータ2と、ボールねじ機構3と、ハウジング5と、を有している。
ハウジング5は、アルミ合金などの金属製であって、円筒状に形成されている。ハウジング5の内部には、電動モータ2、および、ボールねじ機構3を構成するナット7が配置されている。なお、ハウジング5は円筒形状に限定されず、角筒形状などであってもよい。
電動モータ2は、交流モータであって、金属製の環状のロータ2aと、ロータ2aとの間に所定の間隔をあけてロータ2aに対向配置された、複数のコイルからなるステータ2bと、を備えている。電動モータ2の回転数は、インバータ(図示せず)により変化される。なお、電動モータ2は交流モータに限定されず、直流モータなどであってもよい。
ボールねじ機構3は、モータ軸4の内周面に固定された円筒状のナット7と、ナット7に内挿された(内部に挿入された)円柱状のロッド8と、を備えている。図1の要部Aの拡大断面図である図3に示すように、ナット7の内周面には、螺旋状のねじ溝7aが形成されている。一方、ロッド8は、その外周面に螺旋状のねじ溝8aを有している。そして、ロッド8は、ナット7のねじ溝7aとの間に複数のボール9を介してナット7に内挿されている。即ち、ナット7のねじ溝7aとロッド8のねじ溝8aとで形成される螺旋状の転動路に、複数のボール9が転動自在に収容されている。
次に、電動リニアアクチュエータ1の動作について説明する。図1、図2に示すように、電動モータ2のロータ2aを回転させると、モータ軸4も一緒に回転する。この回転により、ナット7が回転し、複数のボール9が転動路を無限循環する。これにより、ロッド8は、ハウジング5に対して相対回転しない状態で、軸方向に直線移動する。このようにして、電動モータ2の回転運動がロッド8の軸方向の直線運動に変換される。
以上に述べたように、本実施形態では、ナット7の外周面が軸方向の一端部から他端部にわたってモータ軸4の内周面に固定されている。即ち、ナット7が、モータ軸4の中に収容されている。そして、モータ軸4はハウジング5の中に収容されている。ここで、モータ軸4の端部にナット7が固定されている場合、モータ軸4とナット7とをハウジング5に収容するために、ハウジング5の軸方向の長さを、モータ軸4の軸方向の長さにナット7の軸方向の長さを合わせた長さよりも長くする必要がある。しかし、ナット7をモータ軸4の中に収容した場合、モータ軸4をハウジング5に収容すればよいので、ハウジング5の軸方向の長さは、モータ軸4の軸方向の長さよりも長ければよい。よって、ナット7をモータ軸4の中に収容することで、ナット7の分だけハウジング5の長さを短くすることができる。これにより、電動リニアアクチュエータ1を小型化することができる。
(電動リニアアクチュエータの構成)
次に、本発明の第2実施形態に係る電動リニアアクチュエータ201について説明する。なお、上述した構成要素と同じ構成要素については、同じ参照番号を付してその説明を省略する。本実施形態の電動リニアアクチュエータ201が第1実施形態の電動リニアアクチュエータ1と異なる点は、側面断面図である図4、図5に示すように、ハウジング5の両端部にそれぞれ配置された軸受が、それぞれすべり軸受10である点である。なお、図4は、ロッド8が最も他端側に移動したときの状態を図示している。一方、図5は、ロッド8が最も一端側に移動したときの状態を図示している。即ち、ロッド8は、図4に示す状態と、図5に示す状態との間で、その軸方向に直線運動する。
以上に述べたように、本実施形態に係る電動リニアアクチュエータ201によると、ナット7をモータ軸4の中に収容することで、ナット7の分だけハウジング5の長さを短くすることができる。これにより、電動リニアアクチュエータ201を小型化することができる。また、軸方向の一端部から他端部にわたってナット7の外周面をモータ軸4の内周面に固定することで、ロッド8が伝達するスラスト力により発生する座屈荷重を、ナット7を介してモータ軸4でその全長にわたって受けることができる。これにより、ロッド8の座屈強度が向上するので、ロッド8を座屈しにくくすることができる。
以上、本発明の実施形態を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、具体的構成などは、適宜設計変更可能である。また、発明の実施の形態に記載された、作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
2 電動モータ
2a ロータ
2b ステータ
3 ボールねじ機構
4 モータ軸
5 ハウジング
6 転がり軸受
7 ナット
7a ねじ溝
8 ロッド
8a ねじ溝
8b ねじ山
9 ボール
10 すべり軸受
11 ボール循環構造の軸受
12 軸本体
12a 段部
13 ねじ溝筒
14 ロックナット
15 駒窓
16 駒部材
16a 連結溝
17 転がり軸受
Claims (2)
- 電動モータの回転運動をロッドの軸方向の直線運動に変換するボールねじ機構を備えた電動リニアアクチュエータであって、
前記電動モータは、ハウジングの中に収容され、外周面にロータが固定された筒状のモータ軸を備えており、
前記ボールねじ機構は、
内周面にねじ溝が形成され、軸方向の一端部から他端部にわたって外周面が前記モータ軸の内周面に固定されたナットと、
前記ナットのねじ溝との間に複数のボールを介して前記ナットに内挿され、外周面にねじ溝を有する前記ロッドと、
を備え、
前記ハウジングの両端部にそれぞれ配置された軸受で、前記ナットの両側部分において前記ロッドが支持されており、
前記軸受のうちの少なくとも一方が、ボール循環構造の軸受とされており、
前記ボール循環構造の軸受が有するボールと、前記ボールねじ機構が有するボールとが、同じ大きさにされており、
前記ボール循環構造の軸受側において、前記ロッドの前記ねじ溝の一部が前記ハウジングの外側に露出していることを特徴とする、電動リニアアクチュエータ。 - 請求項1に記載の電動リニアアクチュエータにおいて、
前記軸受のうちの一方は、前記ボール循環構造の軸受とされており、
前記軸受のうちの他方は、すべり軸受とされており、
前記すべり軸受よりも前記ボール循環構造の軸受に近い位置に、前記ナットが配置されていることを特徴とする、電動リニアアクチュエータ。
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JP2014097340A JP6373637B2 (ja) | 2014-05-09 | 2014-05-09 | 電動リニアアクチュエータ |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2014097340A JP6373637B2 (ja) | 2014-05-09 | 2014-05-09 | 電動リニアアクチュエータ |
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Family
ID=54753136
Family Applications (1)
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- 2014-05-09 JP JP2014097340A patent/JP6373637B2/ja active Active
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