JPH07115763A - リニア・アクチュエータ - Google Patents
リニア・アクチュエータInfo
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- JPH07115763A JPH07115763A JP28006193A JP28006193A JPH07115763A JP H07115763 A JPH07115763 A JP H07115763A JP 28006193 A JP28006193 A JP 28006193A JP 28006193 A JP28006193 A JP 28006193A JP H07115763 A JPH07115763 A JP H07115763A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- groove
- linear drive
- actuator
- linear
- rotary motion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
- F15B15/02—Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member
- F15B15/06—Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member for mechanically converting rectilinear movement into non- rectilinear movement
- F15B15/068—Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member for mechanically converting rectilinear movement into non- rectilinear movement the motor being of the helical type
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Linear Motors (AREA)
- Actuator (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 一定角度づつ正逆任意の方向にステップ的に
回転できるステッピング・アクチュエータを利用し、高
推力で、保持トルクが大きく、小型、簡単、安価な装置
により出力部材を直線的にステップ駆動できるようにし
たリニア・アクチュエータを得る。 【構成】 ステッピング・アクチュエータの出力軸24
に連結して回転駆動されるボールねじにより、それに螺
合してその軸線方向にガイドされる出力部材を直線的に
ステップ駆動する。ステッピング・アクチュエータは、
外側フレーム21に保持されて軸線方向に独立して駆動
される正転及び逆転用の直進駆動部材22A,22B
と、それらの内側の回転運動部材23とを備える。回転
運動部材の表面には、交互に逆方向に傾斜し且つ端部に
おいて互いに連結して無端状とした2組の溝32A,3
2Bを設け、直進駆動部材には、その溝に弾性的に圧接
する突子33A,33Bを設ける。また、上記溝には、
直進駆動部材の駆動方向の転換に伴って突子に順次隣接
する溝を選択させるための段差を設ける。
回転できるステッピング・アクチュエータを利用し、高
推力で、保持トルクが大きく、小型、簡単、安価な装置
により出力部材を直線的にステップ駆動できるようにし
たリニア・アクチュエータを得る。 【構成】 ステッピング・アクチュエータの出力軸24
に連結して回転駆動されるボールねじにより、それに螺
合してその軸線方向にガイドされる出力部材を直線的に
ステップ駆動する。ステッピング・アクチュエータは、
外側フレーム21に保持されて軸線方向に独立して駆動
される正転及び逆転用の直進駆動部材22A,22B
と、それらの内側の回転運動部材23とを備える。回転
運動部材の表面には、交互に逆方向に傾斜し且つ端部に
おいて互いに連結して無端状とした2組の溝32A,3
2Bを設け、直進駆動部材には、その溝に弾性的に圧接
する突子33A,33Bを設ける。また、上記溝には、
直進駆動部材の駆動方向の転換に伴って突子に順次隣接
する溝を選択させるための段差を設ける。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、リニア・アクチュエー
タに関するものであり、さらに詳しくは、一定角度づつ
正逆任意の方向にステップ的に回転できるステッピング
・アクチュエータを利用して、出力部材を直線的にステ
ップ駆動できるようにしたリニア・アクチュエータに関
するものである。
タに関するものであり、さらに詳しくは、一定角度づつ
正逆任意の方向にステップ的に回転できるステッピング
・アクチュエータを利用して、出力部材を直線的にステ
ップ駆動できるようにしたリニア・アクチュエータに関
するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から一般的に利用されているサーボ
モータ利用のリニア・アクチュエータでは、図7に示す
ように、サーボモータ2で減速機3を介して機体1に回
転自在に支持されたボールねじ4を回転駆動し、ボール
ねじ4が螺合するめねじを備えた出力部材6を、そのボ
ールねじ4に沿って機体1上を直線的に駆動するように
している。このようなリニア・アクチュエータでは、サ
ーボモータ2の回転角をエンコーダ5で検出しながら精
密に制御し、それによって出力部材6の位置が精度よく
制御される。
モータ利用のリニア・アクチュエータでは、図7に示す
ように、サーボモータ2で減速機3を介して機体1に回
転自在に支持されたボールねじ4を回転駆動し、ボール
ねじ4が螺合するめねじを備えた出力部材6を、そのボ
ールねじ4に沿って機体1上を直線的に駆動するように
している。このようなリニア・アクチュエータでは、サ
ーボモータ2の回転角をエンコーダ5で検出しながら精
密に制御し、それによって出力部材6の位置が精度よく
制御される。
【0003】このサーボモータ利用のリニア・アクチュ
エータでは、精密な制御が可能であるという利点を有し
ているが、高速小トルクのため、大トルクで駆動するた
めには上記減速機2が不可欠であり、また電源が切れる
と位置を失うため、停電停止型ブレーキが必要になるな
ど、装置が複雑で高価なものとなる。さらに、その装置
ばかりでなく、制御系も複雑で高価なものである。
エータでは、精密な制御が可能であるという利点を有し
ているが、高速小トルクのため、大トルクで駆動するた
めには上記減速機2が不可欠であり、また電源が切れる
と位置を失うため、停電停止型ブレーキが必要になるな
ど、装置が複雑で高価なものとなる。さらに、その装置
ばかりでなく、制御系も複雑で高価なものである。
【0004】一方、上記サーボモータに代えてステッピ
ング・モータを用いる場合には、入力パルス毎に一定回
転づつ動くため、それに伴って出力部材をステップ的に
駆動することができるが、オープンループ制御では脱調
現象で動作が不確実になるという問題があり、また上記
サーボモータを用いる場合と同様に装置等が高価なもの
になる。
ング・モータを用いる場合には、入力パルス毎に一定回
転づつ動くため、それに伴って出力部材をステップ的に
駆動することができるが、オープンループ制御では脱調
現象で動作が不確実になるという問題があり、また上記
サーボモータを用いる場合と同様に装置等が高価なもの
になる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の技術的課題
は、一定角度づつ正逆任意の方向にステップ的に回転で
きるステッピング・アクチュエータを利用し、サーボモ
ータを利用のする場合に比して、減速機を用いなくても
高推力を発揮し、ブレーキを用いなくても保持トルクが
大きく、また、ステッピング・モータをオープンループ
制御により駆動する場合に比して簡単なシーケンス制御
によって正確に場合に比して正確に駆動制御でき、而し
て、大推力で小型、簡単、安価な装置により出力部材を
直線的にステップ駆動できるようにしたリニア・アクチ
ュエータを得ることにある。
は、一定角度づつ正逆任意の方向にステップ的に回転で
きるステッピング・アクチュエータを利用し、サーボモ
ータを利用のする場合に比して、減速機を用いなくても
高推力を発揮し、ブレーキを用いなくても保持トルクが
大きく、また、ステッピング・モータをオープンループ
制御により駆動する場合に比して簡単なシーケンス制御
によって正確に場合に比して正確に駆動制御でき、而し
て、大推力で小型、簡単、安価な装置により出力部材を
直線的にステップ駆動できるようにしたリニア・アクチ
ュエータを得ることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明のリニア・アクチュエータは、次のようなステ
ッピング・アクチュエータの出力軸に連結して回転駆動
されるボールねじを機体に回転自在に支持させ、機体上
に、上記ボールねじに螺合してその軸線方向にガイドさ
れる出力部材を備えることにより構成される。上記ステ
ッピング・アクチュエータは、基本的には、外側フレー
ムと、その外側フレーム内を軸線方向に駆動される複数
の直進駆動部材と、それらの直進駆動部材内に挿通さ
れ、上記出力軸に連結された回転運動部材とを備え、上
記各直進駆動部材と回転運動部材との間において、母線
に対して交互に逆方向に傾斜し、全体的に無端状とした
溝と、該溝に嵌入して移動する突子とにより、上記直進
駆動部材の軸線方向の運動を回転運動部材の正または逆
の連続的な回転に変換する一方向回転変換機構を介在さ
せることにより構成される。
の本発明のリニア・アクチュエータは、次のようなステ
ッピング・アクチュエータの出力軸に連結して回転駆動
されるボールねじを機体に回転自在に支持させ、機体上
に、上記ボールねじに螺合してその軸線方向にガイドさ
れる出力部材を備えることにより構成される。上記ステ
ッピング・アクチュエータは、基本的には、外側フレー
ムと、その外側フレーム内を軸線方向に駆動される複数
の直進駆動部材と、それらの直進駆動部材内に挿通さ
れ、上記出力軸に連結された回転運動部材とを備え、上
記各直進駆動部材と回転運動部材との間において、母線
に対して交互に逆方向に傾斜し、全体的に無端状とした
溝と、該溝に嵌入して移動する突子とにより、上記直進
駆動部材の軸線方向の運動を回転運動部材の正または逆
の連続的な回転に変換する一方向回転変換機構を介在さ
せることにより構成される。
【0007】また、上記ステッピング・アクチュエータ
は、外側フレームに回転不能に保持されて軸線方向に独
立して駆動される正転及び逆転用の一対の直進駆動部材
を備えると共に、それらの直進駆動部材内に、上記出力
軸に連結され、軸方向移動を拘束された回転運動部材を
備え、上記一対の直進駆動部材と回転運動部材との間に
おいて、その一方の部材表面に、母線に対して交互に逆
方向に傾斜し、且つ端部において互いに連結して無端状
とした溝を設けると共に、他方の部材に、上記溝に対し
て弾性的に圧接する突子を設け、上記溝と突子の間に
は、溝端付近における直進駆動部材の駆動方向の転換に
伴って上記突子に順次隣接する溝を選択させるための溝
選択機構を設け、無端状とした上記溝の各列の端部を円
周方向溝により連結したものとすることができる。
は、外側フレームに回転不能に保持されて軸線方向に独
立して駆動される正転及び逆転用の一対の直進駆動部材
を備えると共に、それらの直進駆動部材内に、上記出力
軸に連結され、軸方向移動を拘束された回転運動部材を
備え、上記一対の直進駆動部材と回転運動部材との間に
おいて、その一方の部材表面に、母線に対して交互に逆
方向に傾斜し、且つ端部において互いに連結して無端状
とした溝を設けると共に、他方の部材に、上記溝に対し
て弾性的に圧接する突子を設け、上記溝と突子の間に
は、溝端付近における直進駆動部材の駆動方向の転換に
伴って上記突子に順次隣接する溝を選択させるための溝
選択機構を設け、無端状とした上記溝の各列の端部を円
周方向溝により連結したものとすることができる。
【0008】さらに、上記ステッピング・アクチュエー
タは、外側フレームに回転可能に保持されて軸線方向に
独立して駆動される正転及び逆転用の一対の直進駆動部
材を備えると共に、それらの直進駆動部材内に、上記出
力軸に連結され、直進駆動部材の回転は伝達されるが直
進駆動部材に対して軸方向に相対移動可能な回転運動部
材を備え、上記外側フレームと一対の直進駆動部材との
間において、その一方の部材表面に、母線に対して交互
に逆方向に傾斜し、且つ端部において互いに連結して無
端状とした溝を設けると共に、他方の部材に、上記溝に
対して弾性的に圧接する突子を設け、上記溝と突子の間
には、溝端付近における直進駆動部材の駆動方向の転換
に伴って上記突子に順次隣接する溝を選択させるための
溝選択機構を設け、無端状とした上記溝の各列の端部を
円周方向溝により連結したものとすることができる。
タは、外側フレームに回転可能に保持されて軸線方向に
独立して駆動される正転及び逆転用の一対の直進駆動部
材を備えると共に、それらの直進駆動部材内に、上記出
力軸に連結され、直進駆動部材の回転は伝達されるが直
進駆動部材に対して軸方向に相対移動可能な回転運動部
材を備え、上記外側フレームと一対の直進駆動部材との
間において、その一方の部材表面に、母線に対して交互
に逆方向に傾斜し、且つ端部において互いに連結して無
端状とした溝を設けると共に、他方の部材に、上記溝に
対して弾性的に圧接する突子を設け、上記溝と突子の間
には、溝端付近における直進駆動部材の駆動方向の転換
に伴って上記突子に順次隣接する溝を選択させるための
溝選択機構を設け、無端状とした上記溝の各列の端部を
円周方向溝により連結したものとすることができる。
【0009】上記リニア・アクチュエータにおけるステ
ッピング・アクチュエータにおいては、直進駆動部材の
駆動方向の転換に伴って突子に順次隣接する溝を選択さ
せるための溝選択機構を、直進駆動部材の駆動に伴って
突子が溝端に向かう往溝に対し、その溝端から戻るとき
の復溝を深くする段差を設けることにより構成すること
ができ、さらに、正転及び逆転用の一対の直進駆動部材
を軸線方向に駆動するための手段としては、外側フレー
ムを流体圧用シリンダとし、上記一対の直進駆動部材を
それらに作用する流体圧で独立に駆動されるピストンと
することができる。
ッピング・アクチュエータにおいては、直進駆動部材の
駆動方向の転換に伴って突子に順次隣接する溝を選択さ
せるための溝選択機構を、直進駆動部材の駆動に伴って
突子が溝端に向かう往溝に対し、その溝端から戻るとき
の復溝を深くする段差を設けることにより構成すること
ができ、さらに、正転及び逆転用の一対の直進駆動部材
を軸線方向に駆動するための手段としては、外側フレー
ムを流体圧用シリンダとし、上記一対の直進駆動部材を
それらに作用する流体圧で独立に駆動されるピストンと
することができる。
【0010】
【作用】上記構成を有するリニア・アクチュエータにお
いては、機体に支持されたボールねじがステッピング・
アクチュエータで回転駆動され、ボールねじが螺合する
出力部材が機体上を直線的にステップ駆動される。この
出力部材の駆動のため、ステッピング・アクチュエータ
においては、一対の直進駆動部材の内の一方が任意駆動
手段により駆動されると、その直進駆動部材が往動し、
一方向回転変換機構により回転運動部材に正または逆方
向の回転が伝達される。他方の直進駆動部材を駆動する
と、回転運動部材に上記とは逆の回転が伝達される。
いては、機体に支持されたボールねじがステッピング・
アクチュエータで回転駆動され、ボールねじが螺合する
出力部材が機体上を直線的にステップ駆動される。この
出力部材の駆動のため、ステッピング・アクチュエータ
においては、一対の直進駆動部材の内の一方が任意駆動
手段により駆動されると、その直進駆動部材が往動し、
一方向回転変換機構により回転運動部材に正または逆方
向の回転が伝達される。他方の直進駆動部材を駆動する
と、回転運動部材に上記とは逆の回転が伝達される。
【0011】上記直進駆動部材の駆動により一方向回転
変換機構における突子が溝端に達した場合には、直進駆
動部材の駆動方向を転換させるが、その方向の転換に伴
って溝選択機構により突子に順次隣接する溝を選択させ
るため、回転運動部材には一方向への連続的回転が与え
られ、それが出力軸を通じて出力される。また、一方の
直進駆動部材の往復動により一方向回転変換機構を介し
て回転運動部材が回転駆動されるとき、他方の一方向回
転変換機構における突子と溝の嵌合による回転の拘束を
解除する必要があるが、溝の端部を円周方向溝によって
連結しているので、回転運動部材の正または逆方向の連
続的な回転駆動を得ることができる。
変換機構における突子が溝端に達した場合には、直進駆
動部材の駆動方向を転換させるが、その方向の転換に伴
って溝選択機構により突子に順次隣接する溝を選択させ
るため、回転運動部材には一方向への連続的回転が与え
られ、それが出力軸を通じて出力される。また、一方の
直進駆動部材の往復動により一方向回転変換機構を介し
て回転運動部材が回転駆動されるとき、他方の一方向回
転変換機構における突子と溝の嵌合による回転の拘束を
解除する必要があるが、溝の端部を円周方向溝によって
連結しているので、回転運動部材の正または逆方向の連
続的な回転駆動を得ることができる。
【0012】従って、一定角度づつ正逆任意の方向にス
テップ的に回転できるステッピング・アクチュエータを
利用し、サーボモータを利用のする場合に比して高推力
を発揮し、ブレーキを用いなくても保持トルクが大き
く、また、ステッピング・モータをオープンループ制御
により駆動する場合に比して簡単なシーケンス制御によ
って正確に駆動制御できところの小型、簡単、安価なリ
ニア・アクチュエータを得ることができる。
テップ的に回転できるステッピング・アクチュエータを
利用し、サーボモータを利用のする場合に比して高推力
を発揮し、ブレーキを用いなくても保持トルクが大き
く、また、ステッピング・モータをオープンループ制御
により駆動する場合に比して簡単なシーケンス制御によ
って正確に駆動制御できところの小型、簡単、安価なリ
ニア・アクチュエータを得ることができる。
【0013】
【実施例】図1は、本発明に係るリニア・アクチュエー
タの実施例を示している。このリニア・アクチュエータ
は、機体11に一対の軸受15により回転自在に支持さ
れたボールねじ14を備え、このボールねじ14に、カ
ップリング13を介してステッピング・アクチュエータ
12が連結されている。また、上記機体11には、ボー
ルねじ14の軸線方向に平行な一対のリニアベアリング
(レール)18を設け、ボールねじ14に螺合するめね
じ17を備えた出力部材16を、そのリニアベアリング
18によってガイドさせている。出力部材16は、例え
ば、移動テーブルとして構成され、ステッピング・アク
チュエータ12の出力軸の回転駆動により、機体11上
を直線的にステップ駆動され、その位置が制御されるも
のである。
タの実施例を示している。このリニア・アクチュエータ
は、機体11に一対の軸受15により回転自在に支持さ
れたボールねじ14を備え、このボールねじ14に、カ
ップリング13を介してステッピング・アクチュエータ
12が連結されている。また、上記機体11には、ボー
ルねじ14の軸線方向に平行な一対のリニアベアリング
(レール)18を設け、ボールねじ14に螺合するめね
じ17を備えた出力部材16を、そのリニアベアリング
18によってガイドさせている。出力部材16は、例え
ば、移動テーブルとして構成され、ステッピング・アク
チュエータ12の出力軸の回転駆動により、機体11上
を直線的にステップ駆動され、その位置が制御されるも
のである。
【0014】上記ステッピング・アクチュエータ12
は、図2ないし図4に例示するような構成とすることが
できる。このステッピング・アクチュエータは、軸線方
向に駆動される直進駆動部材22A,22Bの運動を一
定角度の回転に変換して出力軸24から出力する一方向
回転変換機構の二組を軸線方向に並設し、それぞれの一
方向回転変換機構により、出力軸を正転または逆転させ
るように構成したものである。
は、図2ないし図4に例示するような構成とすることが
できる。このステッピング・アクチュエータは、軸線方
向に駆動される直進駆動部材22A,22Bの運動を一
定角度の回転に変換して出力軸24から出力する一方向
回転変換機構の二組を軸線方向に並設し、それぞれの一
方向回転変換機構により、出力軸を正転または逆転させ
るように構成したものである。
【0015】上記ステッピング・アクチュエータの構成
を具体的に説明すると、筒状をなす外側フレーム21
は、その内部に、同軸上で軸線方向に独立に駆動される
正転及び逆転用の一対の直進駆動部材22A,22Bを
摺動自在に収容すると共に、それらの内側に共通の回転
運動部材23を挿通している。この回転運動部材23
は、それと一体化した出力軸24を備え、この出力軸2
4を外側フレーム21から外部に突出させ、外側フレー
ム21の両端を閉鎖するカバー27,28に設けた軸受
25,26により回転自在で軸方向には移動不能に支持
させている。
を具体的に説明すると、筒状をなす外側フレーム21
は、その内部に、同軸上で軸線方向に独立に駆動される
正転及び逆転用の一対の直進駆動部材22A,22Bを
摺動自在に収容すると共に、それらの内側に共通の回転
運動部材23を挿通している。この回転運動部材23
は、それと一体化した出力軸24を備え、この出力軸2
4を外側フレーム21から外部に突出させ、外側フレー
ム21の両端を閉鎖するカバー27,28に設けた軸受
25,26により回転自在で軸方向には移動不能に支持
させている。
【0016】上記直進駆動部材22A,22Bは、外側
フレーム21に対して異形断面で嵌合させることにより
外側フレーム21に対する回転運動を不能とし、且つ、
外側フレーム21及び出力軸24との間をシール部材に
よりシールして嵌挿したものであり、また、外側フレー
ム21と回転運動部材23との間には、以下に詳述する
一方向回転変換機構が設けられている。なお、上記外側
フレーム21と直進駆動部材22A,22Bは、相互の
回転を抑止できるならば、異形断面で嵌合させる必要は
ない。
フレーム21に対して異形断面で嵌合させることにより
外側フレーム21に対する回転運動を不能とし、且つ、
外側フレーム21及び出力軸24との間をシール部材に
よりシールして嵌挿したものであり、また、外側フレー
ム21と回転運動部材23との間には、以下に詳述する
一方向回転変換機構が設けられている。なお、上記外側
フレーム21と直進駆動部材22A,22Bは、相互の
回転を抑止できるならば、異形断面で嵌合させる必要は
ない。
【0017】上記直進駆動部材22A,22Bを外側フ
レーム21内において軸線方向に駆動するための手段と
しては、外側フレーム21の両端をカバー27,28で
気密に閉鎖してそれを流体圧用シリンダとし、直進駆動
部材22A,22Bをそれぞれピストンとして、カバー
27上に取り付けたソレノイドバルブ29並びに外側フ
レーム内の流路31Aまたは31Bを通して、それらの
直進駆動部材22A,22Bとカバー27,28との間
に選択的に圧力流体(圧力空気、圧油)を送給可能と
し、その流体圧を直進駆動部材22Aまたは22Bの端
面に作用させて、それらを内側に向けて駆動(往動)す
るように構成している。また、上記圧力流体を排出する
と同時に、ソレノイドバルブ30により流路31Cを通
してそれらの直進駆動部材22A,22Bの間に圧力流
体を供給可能とし、これによって、先に往動した直進駆
動部材を復動させるように構成している。
レーム21内において軸線方向に駆動するための手段と
しては、外側フレーム21の両端をカバー27,28で
気密に閉鎖してそれを流体圧用シリンダとし、直進駆動
部材22A,22Bをそれぞれピストンとして、カバー
27上に取り付けたソレノイドバルブ29並びに外側フ
レーム内の流路31Aまたは31Bを通して、それらの
直進駆動部材22A,22Bとカバー27,28との間
に選択的に圧力流体(圧力空気、圧油)を送給可能と
し、その流体圧を直進駆動部材22Aまたは22Bの端
面に作用させて、それらを内側に向けて駆動(往動)す
るように構成している。また、上記圧力流体を排出する
と同時に、ソレノイドバルブ30により流路31Cを通
してそれらの直進駆動部材22A,22Bの間に圧力流
体を供給可能とし、これによって、先に往動した直進駆
動部材を復動させるように構成している。
【0018】なお、上記直進駆動部材22A,22B
は、上述した流体圧による駆動ばかりでなく、例えばソ
レノイドや他の機械的な駆動手段等を用いて駆動するこ
ともでき、この場合には、直進駆動部材22A,22B
と外側フレーム21及び出力軸24との間、並びに外側
フレーム21とカバー27,28との間をシールする必
要がないのは勿論である。
は、上述した流体圧による駆動ばかりでなく、例えばソ
レノイドや他の機械的な駆動手段等を用いて駆動するこ
ともでき、この場合には、直進駆動部材22A,22B
と外側フレーム21及び出力軸24との間、並びに外側
フレーム21とカバー27,28との間をシールする必
要がないのは勿論である。
【0019】上記直進駆動部材22A,22Bと回転運
動部材23との間には、軸線方向に駆動される直進駆動
部材22A,22Bの運動をそれぞれ一定角度の正及び
逆方向の回転に変換して出力する一対の一方向回転変換
機構を軸線方向に並設している。
動部材23との間には、軸線方向に駆動される直進駆動
部材22A,22Bの運動をそれぞれ一定角度の正及び
逆方向の回転に変換して出力する一対の一方向回転変換
機構を軸線方向に並設している。
【0020】即ち、回転運動部材23の円筒状表面に
は、図4の展開図に示すように、一方向回転変換機構を
構成するための交互に逆方向に傾斜する溝32A,32
Bの列が、直進駆動部材22A,22Bに対応させて2
列に並設されている。これらの溝32A,32Bの列
は、それぞれ、回転運動部材23の母線に対して交互に
逆方向に傾斜させ、隣接する溝をそれらの端部において
相互に連結させることにより無端に形成したものであ
る。一方、直進駆動部材22A,22Bには、それぞ
れ、上記回転運動部材23の溝32A,32Bに対して
弾性的に圧接するボール状の突子33A,33Bを設け
ている。このボール状の突子33A,33Bは、直進駆
動部材22A,22Bに設けた穴内に嵌入させ、それを
背後から環状のばね35A,35Bで溝32A,32B
に向けて圧接するように構成している。
は、図4の展開図に示すように、一方向回転変換機構を
構成するための交互に逆方向に傾斜する溝32A,32
Bの列が、直進駆動部材22A,22Bに対応させて2
列に並設されている。これらの溝32A,32Bの列
は、それぞれ、回転運動部材23の母線に対して交互に
逆方向に傾斜させ、隣接する溝をそれらの端部において
相互に連結させることにより無端に形成したものであ
る。一方、直進駆動部材22A,22Bには、それぞ
れ、上記回転運動部材23の溝32A,32Bに対して
弾性的に圧接するボール状の突子33A,33Bを設け
ている。このボール状の突子33A,33Bは、直進駆
動部材22A,22Bに設けた穴内に嵌入させ、それを
背後から環状のばね35A,35Bで溝32A,32B
に向けて圧接するように構成している。
【0021】一方の直進駆動部材の往復動により回転運
動部材23に正または逆の一方向の連続的な回転を与え
るためには、直進駆動部材22A,22Bの往復駆動で
上記突子33A,33Bを順次隣接する溝に移行させる
必要があり、そのため、上記溝32A,32Bの端部の
各連結部においては、直進駆動部材22A,22Bの駆
動方向の転換に伴って突子33A,33Bに隣接する溝
32A,32Bを選択させるための溝選択機構を設けて
いる。この溝選択機構としては、突子33A,33Bが
溝32A,32Bの連結部に向かうときの溝(往溝)に
対し、その連結部から戻るときの溝(復溝)が、それら
の各連結部(直進駆動終端の直前)における段差36
A,36Bにより深くなるようにし、それによって、突
子33A,33Bがばね35A,35Bとの共働により
隣接する復溝を自然に選択するようにしている。なお、
段差36A,36Bにより深くなった溝をそれが他端に
達するまでにもとの深さに戻すのは勿論である。
動部材23に正または逆の一方向の連続的な回転を与え
るためには、直進駆動部材22A,22Bの往復駆動で
上記突子33A,33Bを順次隣接する溝に移行させる
必要があり、そのため、上記溝32A,32Bの端部の
各連結部においては、直進駆動部材22A,22Bの駆
動方向の転換に伴って突子33A,33Bに隣接する溝
32A,32Bを選択させるための溝選択機構を設けて
いる。この溝選択機構としては、突子33A,33Bが
溝32A,32Bの連結部に向かうときの溝(往溝)に
対し、その連結部から戻るときの溝(復溝)が、それら
の各連結部(直進駆動終端の直前)における段差36
A,36Bにより深くなるようにし、それによって、突
子33A,33Bがばね35A,35Bとの共働により
隣接する復溝を自然に選択するようにしている。なお、
段差36A,36Bにより深くなった溝をそれが他端に
達するまでにもとの深さに戻すのは勿論である。
【0022】そして、回転運動部材23に設けた2列の
溝32A,32Bの列における上記溝選択機構は、互い
に逆方向の隣接溝を選択するように上記段差36A,3
6Bを設けているので、直進駆動部材22A,22B
は、それぞれ正転用及び逆回転用として機能することに
なる。
溝32A,32Bの列における上記溝選択機構は、互い
に逆方向の隣接溝を選択するように上記段差36A,3
6Bを設けているので、直進駆動部材22A,22B
は、それぞれ正転用及び逆回転用として機能することに
なる。
【0023】さらに、いずれか一方の直進駆動部材22
Aまたは22Bにより回転運動部材23に回転運動を与
えるとき、他の直進駆動部材と回転運動部材23との間
は回転可能にする必要があり、そのため、それぞれの一
方向回転変換機構における溝32A,32Bの各列の端
部は円周方向溝37A,37Bにより連結している。こ
れらの円周方向溝37A,37Bは、溝32A,32B
の終端部に対して浅くしており、終端部の回転防止(角
度位置決め)機能が失われることはない。
Aまたは22Bにより回転運動部材23に回転運動を与
えるとき、他の直進駆動部材と回転運動部材23との間
は回転可能にする必要があり、そのため、それぞれの一
方向回転変換機構における溝32A,32Bの各列の端
部は円周方向溝37A,37Bにより連結している。こ
れらの円周方向溝37A,37Bは、溝32A,32B
の終端部に対して浅くしており、終端部の回転防止(角
度位置決め)機能が失われることはない。
【0024】このような構成を有するステッピング・ア
クチュエータの動作について説明すると、まず、ソレノ
イドバルブ29の切換により流路31Aまたは31Bを
通していずれかの直進駆動部材22Aまたは22Bの外
端面側に選択的に圧力流体が送給され、それによって左
右いずれかの直進駆動部材が内側に向けて往動し、ま
た、その圧力流体の排出と同時にソレノイドバルブ30
により流路31Cを通して直進駆動部材22A,22B
の間に圧力流体が供給されると、先に往動した直進駆動
部材が復動せしめられ、それに伴って一方向回転変換機
構により回転運動部材23に正または逆方向の回転が伝
達される。
クチュエータの動作について説明すると、まず、ソレノ
イドバルブ29の切換により流路31Aまたは31Bを
通していずれかの直進駆動部材22Aまたは22Bの外
端面側に選択的に圧力流体が送給され、それによって左
右いずれかの直進駆動部材が内側に向けて往動し、ま
た、その圧力流体の排出と同時にソレノイドバルブ30
により流路31Cを通して直進駆動部材22A,22B
の間に圧力流体が供給されると、先に往動した直進駆動
部材が復動せしめられ、それに伴って一方向回転変換機
構により回転運動部材23に正または逆方向の回転が伝
達される。
【0025】即ち、例えば、直進駆動部材22Aが図4
の左端位置から右方に移動すると、直進移動部材22A
は外側フレーム21に拘束されて回転せず、その移動の
間に突子33Aが回転運動部材23の溝32内を移動し
て回転運動部材23を溝形状によって決まる所要角度だ
け回転させ、さらに、圧力流体の切り換えにより直進駆
動部材22Aが図4の左端位置まで復動するときには、
同様にして突子33Aが回転運動部材23Aを回転させ
ながら隣接する溝32A内を復動し、それによって回転
運動部材23に一方向への連続的回転が与えられ、それ
が出力軸24を通じて出力される。
の左端位置から右方に移動すると、直進移動部材22A
は外側フレーム21に拘束されて回転せず、その移動の
間に突子33Aが回転運動部材23の溝32内を移動し
て回転運動部材23を溝形状によって決まる所要角度だ
け回転させ、さらに、圧力流体の切り換えにより直進駆
動部材22Aが図4の左端位置まで復動するときには、
同様にして突子33Aが回転運動部材23Aを回転させ
ながら隣接する溝32A内を復動し、それによって回転
運動部材23に一方向への連続的回転が与えられ、それ
が出力軸24を通じて出力される。
【0026】この場合に、上記溝32Aの端部における
往溝に対して復溝を段差36Aにより深くしているの
で、突子33Aが溝端に達した後に、直進駆動部材22
Aの駆動方向の転換により復動するときには、溝選択機
構により該突子33Aが常に安定的に隣接する復溝を選
択し、回転運動部材23には確実に一定方向の連続的回
転が与えられる。
往溝に対して復溝を段差36Aにより深くしているの
で、突子33Aが溝端に達した後に、直進駆動部材22
Aの駆動方向の転換により復動するときには、溝選択機
構により該突子33Aが常に安定的に隣接する復溝を選
択し、回転運動部材23には確実に一定方向の連続的回
転が与えられる。
【0027】また、例えば、直進駆動部材22Aが圧力
流体により往復動し、一方向回転変換機構を介して回転
運動部材23を回転駆動しようとするときには、直進駆
動部材22Bが外側フレーム21に対する回転を拘束さ
れているので、溝32Bに対する突子33Bの嵌入によ
り回転が規制されている回転運動部材23の拘束を解除
する必要がある。回転運動部材23上における溝32
A,32Bの端部を連結する前記円周方向溝37A,3
7Bは、この場合の突子33Bの円周方向移動を可能に
するものであり、これによって、回転運動部材23は直
進駆動部材22Aまたは22Bの往復駆動により正また
は逆方向に連続的に回転駆動されることになる。なお、
円周方向溝37A及び37Bは、溝32A,32Bの終
端部に対して浅くしているため、突子33Aが円周方向
溝37Aまたは37B内を転動しても、最終的には溝7
2Aまたは32Bの端部の深い溝内に嵌入した状態に落
ち着き、突子33Aの位置決めが安定的に行われる。
流体により往復動し、一方向回転変換機構を介して回転
運動部材23を回転駆動しようとするときには、直進駆
動部材22Bが外側フレーム21に対する回転を拘束さ
れているので、溝32Bに対する突子33Bの嵌入によ
り回転が規制されている回転運動部材23の拘束を解除
する必要がある。回転運動部材23上における溝32
A,32Bの端部を連結する前記円周方向溝37A,3
7Bは、この場合の突子33Bの円周方向移動を可能に
するものであり、これによって、回転運動部材23は直
進駆動部材22Aまたは22Bの往復駆動により正また
は逆方向に連続的に回転駆動されることになる。なお、
円周方向溝37A及び37Bは、溝32A,32Bの終
端部に対して浅くしているため、突子33Aが円周方向
溝37Aまたは37B内を転動しても、最終的には溝7
2Aまたは32Bの端部の深い溝内に嵌入した状態に落
ち着き、突子33Aの位置決めが安定的に行われる。
【0028】図5及び図6は、ステッピング・アクチュ
エータにおける溝選択機構の他の構成例を示すもので、
このステッピング・アクチュエータの構成は、溝選択機
構を除いて先に示した構成例と格別の差異を有していな
い。その構成を簡単に説明すると、このステッピング・
アクチュエータでは、円筒状をなす外側フレーム41の
内部に、同軸上で軸線方向に独立に駆動される正転及び
逆転用の一対の直進駆動部材42A,42Bを摺動自在
に収容すると共に、それらの内側に共通の回転運動部材
43を挿通し、この回転運動部材43と一体化した出力
軸44を外側フレーム41から外部に突出させ、外側フ
レーム41に設けた軸受45,46により回転自在で軸
方向には移動不能に支持させている。
エータにおける溝選択機構の他の構成例を示すもので、
このステッピング・アクチュエータの構成は、溝選択機
構を除いて先に示した構成例と格別の差異を有していな
い。その構成を簡単に説明すると、このステッピング・
アクチュエータでは、円筒状をなす外側フレーム41の
内部に、同軸上で軸線方向に独立に駆動される正転及び
逆転用の一対の直進駆動部材42A,42Bを摺動自在
に収容すると共に、それらの内側に共通の回転運動部材
43を挿通し、この回転運動部材43と一体化した出力
軸44を外側フレーム41から外部に突出させ、外側フ
レーム41に設けた軸受45,46により回転自在で軸
方向には移動不能に支持させている。
【0029】上記直進駆動部材42A,42Bは、外側
フレーム41内面の直線溝47に対してピン48を嵌入
させることにより外側フレーム41に対する回転運動を
不能とし、且つ、外側フレーム41及び出力軸44との
間をシール部材によりシールして嵌挿したものであり、
また、外側フレーム41と回転運動部材43との間に
は、以下に詳述する一方向回転変換機構が設けられてい
る。
フレーム41内面の直線溝47に対してピン48を嵌入
させることにより外側フレーム41に対する回転運動を
不能とし、且つ、外側フレーム41及び出力軸44との
間をシール部材によりシールして嵌挿したものであり、
また、外側フレーム41と回転運動部材43との間に
は、以下に詳述する一方向回転変換機構が設けられてい
る。
【0030】上記直進駆動部材42A,42Bは、外側
フレーム41内に設けた圧力流体の給排ポート51Aま
たは51Bを通して、図示しないバルブにより圧力流体
を送給し、それらを内側に向けて駆動(往動)するよう
に構成し、また上記圧力流体を排出すると同時に、給排
ポート51Cを通してそれらの直進駆動部材42A,4
2Bの間に圧力流体を供給し、これによって往動した直
進駆動部材を復動させるように構成している。
フレーム41内に設けた圧力流体の給排ポート51Aま
たは51Bを通して、図示しないバルブにより圧力流体
を送給し、それらを内側に向けて駆動(往動)するよう
に構成し、また上記圧力流体を排出すると同時に、給排
ポート51Cを通してそれらの直進駆動部材42A,4
2Bの間に圧力流体を供給し、これによって往動した直
進駆動部材を復動させるように構成している。
【0031】上記直進駆動部材42A,42Bと回転運
動部材43との間において、直進駆動部材42A,42
Bの運動をそれぞれ一定角度の正及び逆方向の回転に変
換する一対の一方向回転変換機構として、回転運動部材
43の表面には、図6の展開図に示すように、交互に逆
方向に傾斜する溝52A,52Bの列を直進駆動部材4
2A,42Bに対応させて2列に並設し、直進駆動部材
42A,42Bにはそれぞれ上記回転運動部材43の溝
52A,52Bに対してばね55A,55Bで弾性的に
圧接する突子53A,53Bを設けている。さらに、い
ずれか一方の直進駆動部材42Aまたは42Bにより回
転運動部材43に回転運動を与えるとき、他の直進駆動
部材と回転運動部材43との回転を可能にするため、そ
れぞれの溝52A,52Bの各列の端部を円周方向溝5
7A,57Bにより連結し、これらの円周方向溝57
A,57Bを、溝52A,52Bの終端部に対して浅く
している。
動部材43との間において、直進駆動部材42A,42
Bの運動をそれぞれ一定角度の正及び逆方向の回転に変
換する一対の一方向回転変換機構として、回転運動部材
43の表面には、図6の展開図に示すように、交互に逆
方向に傾斜する溝52A,52Bの列を直進駆動部材4
2A,42Bに対応させて2列に並設し、直進駆動部材
42A,42Bにはそれぞれ上記回転運動部材43の溝
52A,52Bに対してばね55A,55Bで弾性的に
圧接する突子53A,53Bを設けている。さらに、い
ずれか一方の直進駆動部材42Aまたは42Bにより回
転運動部材43に回転運動を与えるとき、他の直進駆動
部材と回転運動部材43との回転を可能にするため、そ
れぞれの溝52A,52Bの各列の端部を円周方向溝5
7A,57Bにより連結し、これらの円周方向溝57
A,57Bを、溝52A,52Bの終端部に対して浅く
している。
【0032】また、上記溝52A,52Bは、図4の場
合と同様に回転運動部材43の母線に対して交互に逆方
向に傾斜させ、隣接する溝をそれらの端部において相互
に連結させることにより無端に形成しているが、直進駆
動部材42A,42Bの往復駆動において上記突子53
A,53Bが溝端に達したとき、それを順次隣接する溝
に移行させる溝選択機構を構成させるため、それぞれの
溝52A,52Bにおいて、直進駆動部材42A,42
Bの駆動により突子53A,53Bが溝端に向かう往溝
部を湾曲溝とし、溝端において直進駆動部材42A,4
2Bの駆動方向の転換に伴って突子が戻る隣接溝の復溝
部を直線状に形成している。
合と同様に回転運動部材43の母線に対して交互に逆方
向に傾斜させ、隣接する溝をそれらの端部において相互
に連結させることにより無端に形成しているが、直進駆
動部材42A,42Bの往復駆動において上記突子53
A,53Bが溝端に達したとき、それを順次隣接する溝
に移行させる溝選択機構を構成させるため、それぞれの
溝52A,52Bにおいて、直進駆動部材42A,42
Bの駆動により突子53A,53Bが溝端に向かう往溝
部を湾曲溝とし、溝端において直進駆動部材42A,4
2Bの駆動方向の転換に伴って突子が戻る隣接溝の復溝
部を直線状に形成している。
【0033】さらに、突子にその直線状にした復溝部を
安定的に移動させるため、前述した円周方向溝57A,
57Bには、他側の溝52B,52Aにおける直線状の
復溝部を突子53B,53Aが復動する間、突子53
A,53Bを保持しておくための凹部58A,58Bを
形成している。
安定的に移動させるため、前述した円周方向溝57A,
57Bには、他側の溝52B,52Aにおける直線状の
復溝部を突子53B,53Aが復動する間、突子53
A,53Bを保持しておくための凹部58A,58Bを
形成している。
【0034】このように構成すると、例えば、直進駆動
部材42Bが往復動し、その復動において突子53Bが
溝52Bにおける直線状の復溝部を移動する際には、直
進駆動部材42Aの突子53Aが円周方向溝57Aにお
ける凹部58Aに落ち込んでいるため、上記直進駆動部
材42Bの突子53Bが溝52Bにおける直線状の復溝
部を安定的に移動し、その後の溝52Bの湾曲部におい
て突子53Bが回転運動部材43を回転させるため、そ
れに伴って突子53Aが円周方向溝57Aにおける凹部
58Aから脱出し、回転運動部材43の回転駆動が継続
されることになる。
部材42Bが往復動し、その復動において突子53Bが
溝52Bにおける直線状の復溝部を移動する際には、直
進駆動部材42Aの突子53Aが円周方向溝57Aにお
ける凹部58Aに落ち込んでいるため、上記直進駆動部
材42Bの突子53Bが溝52Bにおける直線状の復溝
部を安定的に移動し、その後の溝52Bの湾曲部におい
て突子53Bが回転運動部材43を回転させるため、そ
れに伴って突子53Aが円周方向溝57Aにおける凹部
58Aから脱出し、回転運動部材43の回転駆動が継続
されることになる。
【0035】なお、以上に説明した例では、回転運動部
材23,43の表面に溝を設け、直進駆動部材22A,
22Bまたは42A,42Bにそれらの溝に対して弾性
的に圧接する突子を設けた場合を示しているが、それと
は逆に、直進駆動部材側にそれぞれ溝を設け、回転運動
部材に突子を設けることもできる。一方、上記ステッピ
ング・アクチュエータでは、直進駆動部材の移動に伴う
回転運動部材の回転角度が大きいので、そのステッピン
グ・アクチュエータとボールねじとの間に減速機を追加
すると、一層大トルクで、精密位置決め、微細な送りを
与えることが可能になる。
材23,43の表面に溝を設け、直進駆動部材22A,
22Bまたは42A,42Bにそれらの溝に対して弾性
的に圧接する突子を設けた場合を示しているが、それと
は逆に、直進駆動部材側にそれぞれ溝を設け、回転運動
部材に突子を設けることもできる。一方、上記ステッピ
ング・アクチュエータでは、直進駆動部材の移動に伴う
回転運動部材の回転角度が大きいので、そのステッピン
グ・アクチュエータとボールねじとの間に減速機を追加
すると、一層大トルクで、精密位置決め、微細な送りを
与えることが可能になる。
【0036】また、上述の両ステッピング・アクチュエ
ータでは、直進駆動部材22A,22Bまたは42A,
42Bを外側フレームに対して回転不能にしているが、
外側フレーム21,41に一方向回転変換機構を介して
回転するように保持され、且つ軸線方向に独立して駆動
される正転及び逆転用の一対の直進駆動部材22A,2
2Bまたは42A,42Bを備えると共に、それらの直
進駆動部材内に、上記出力軸24,44に連結され、直
進駆動部材の回転は伝達されるが直進駆動部材に対して
軸方向に相対移動可能な回転運動部材23,43を備
え、上記外側フレームと一対の直進駆動部材との間にそ
れぞれ一方向回転変換機構を設けることもできる。
ータでは、直進駆動部材22A,22Bまたは42A,
42Bを外側フレームに対して回転不能にしているが、
外側フレーム21,41に一方向回転変換機構を介して
回転するように保持され、且つ軸線方向に独立して駆動
される正転及び逆転用の一対の直進駆動部材22A,2
2Bまたは42A,42Bを備えると共に、それらの直
進駆動部材内に、上記出力軸24,44に連結され、直
進駆動部材の回転は伝達されるが直進駆動部材に対して
軸方向に相対移動可能な回転運動部材23,43を備
え、上記外側フレームと一対の直進駆動部材との間にそ
れぞれ一方向回転変換機構を設けることもできる。
【0037】即ち、外側フレーム21,41と、一対の
直進駆動部材22A,22Bまたは42A,42Bのう
ち一方の部材の表面に、母線に対して交互に逆方向に傾
斜し且つ端部において互いに連結して無端状とした溝3
2A,32Bまたは52A,52Bを設けると共に、他
方の部材上に、上記溝に対して弾性的に圧接する突子3
2A,32Bまたは52A,52Bを設け、上記溝と突
子の間には、溝端付近における直進駆動部材の駆動方向
の転換に伴って上記突子に順次隣接する溝を選択させる
ための溝選択機構を設け、無端状とした上記溝の各列の
端部を円周方向溝により連結した構成とすることができ
る。この場合の作用は、上述した場合と実質的に変わる
ところがないので、その説明は省略する。
直進駆動部材22A,22Bまたは42A,42Bのう
ち一方の部材の表面に、母線に対して交互に逆方向に傾
斜し且つ端部において互いに連結して無端状とした溝3
2A,32Bまたは52A,52Bを設けると共に、他
方の部材上に、上記溝に対して弾性的に圧接する突子3
2A,32Bまたは52A,52Bを設け、上記溝と突
子の間には、溝端付近における直進駆動部材の駆動方向
の転換に伴って上記突子に順次隣接する溝を選択させる
ための溝選択機構を設け、無端状とした上記溝の各列の
端部を円周方向溝により連結した構成とすることができ
る。この場合の作用は、上述した場合と実質的に変わる
ところがないので、その説明は省略する。
【0038】なお、上述した実施例では、突子に順次隣
接する溝を選択させるための溝選択機構の構造を例示し
ているが、溝選択機構は、かかる例示のものに限ること
なく、突子が出力軸に対して連続的な一方向回転を出力
できるように溝を選択するものであればよい。また、上
記実施例では、一方の直進駆動部材により一方向の回転
駆動が行われている間に、他方の直進駆動部材と回転運
動部材との間を回転可能にするため、それぞれの一方向
回転変換機構における溝の各列の端部を円周方向溝によ
り連結しているが、かかる構造によることなく、直進駆
動部材と回転運動部材との間を任意構造により回転可能
にすることができる。さらに、上述した直進駆動部材
は、正転用及び逆転用の一対に限らず、出力軸に正及び
逆方向の連続的回転を与えるために必要な任意数を用い
ることができる。
接する溝を選択させるための溝選択機構の構造を例示し
ているが、溝選択機構は、かかる例示のものに限ること
なく、突子が出力軸に対して連続的な一方向回転を出力
できるように溝を選択するものであればよい。また、上
記実施例では、一方の直進駆動部材により一方向の回転
駆動が行われている間に、他方の直進駆動部材と回転運
動部材との間を回転可能にするため、それぞれの一方向
回転変換機構における溝の各列の端部を円周方向溝によ
り連結しているが、かかる構造によることなく、直進駆
動部材と回転運動部材との間を任意構造により回転可能
にすることができる。さらに、上述した直進駆動部材
は、正転用及び逆転用の一対に限らず、出力軸に正及び
逆方向の連続的回転を与えるために必要な任意数を用い
ることができる。
【0039】
【発明の効果】以上に詳述したように、本発明によれ
ば、一定角度づつ正逆任意の方向にステップ的に回転で
きるステッピング・アクチュエータを利用し、サーボモ
ータを利用する場合に比して、減速機を用いなくても高
推力を発揮し、ブレーキを用いなくても保持トルクが大
きく、また、ステッピング・モータをオープンループ制
御により駆動する場合に比して簡単なシーケンス制御に
より正確に駆動制御でき、而して、大推力で小型、簡
単、安価な装置により出力部材を直線的にステップ駆動
できるようにしたリニア・アクチュエータを得ることが
できる。
ば、一定角度づつ正逆任意の方向にステップ的に回転で
きるステッピング・アクチュエータを利用し、サーボモ
ータを利用する場合に比して、減速機を用いなくても高
推力を発揮し、ブレーキを用いなくても保持トルクが大
きく、また、ステッピング・モータをオープンループ制
御により駆動する場合に比して簡単なシーケンス制御に
より正確に駆動制御でき、而して、大推力で小型、簡
単、安価な装置により出力部材を直線的にステップ駆動
できるようにしたリニア・アクチュエータを得ることが
できる。
【0040】また、本発明において利用しているような
ステッピング・アクチュエータは、センサによって直進
駆動部材の位置を検出することが簡単且つ容易であり、
しかもシーケンサ等の制御装置からのパルス数で位置決
めができるため、その駆動制御が容易であるばかりでな
く、直進駆動部材の動作が確実に行われたことを確認で
きるので、シーケンス制御により精度よく駆動制御する
ことができる。
ステッピング・アクチュエータは、センサによって直進
駆動部材の位置を検出することが簡単且つ容易であり、
しかもシーケンサ等の制御装置からのパルス数で位置決
めができるため、その駆動制御が容易であるばかりでな
く、直進駆動部材の動作が確実に行われたことを確認で
きるので、シーケンス制御により精度よく駆動制御する
ことができる。
【図1】本発明のリニア・アクチュエータの実施例を示
す平面図である。
す平面図である。
【図2】図1のリニア・アクチュエータにおいて用いる
ステッピング・アクチュエータの一例を示す断面図であ
る。
ステッピング・アクチュエータの一例を示す断面図であ
る。
【図3】図2におけるA−A線での横断面図である。
【図4】図2のステッピング・アクチュエータにおける
回転運動部材の表面の溝形状を示す展開図である。
回転運動部材の表面の溝形状を示す展開図である。
【図5】図1のリニア・アクチュエータにおいて用いる
ステッピング・アクチュエータの他の例を示す図6のB
−B線での断面図である。
ステッピング・アクチュエータの他の例を示す図6のB
−B線での断面図である。
【図6】図5のステッピング・アクチュエータにおける
回転運動部材の表面の溝形状を示す展開図である。
回転運動部材の表面の溝形状を示す展開図である。
【図7】従来のリニア・アクチュエータの概略的平面図
である。
である。
11 機体 12 ステッピング・アクチュエータ 14 ボールねじ 16 出力部材 21,41 外側フレーム 22A,22B,42A,42B 直進駆動部材 23,43 回転運動部材 24,44 出力軸 32A,32B,52A,52B 溝 33A,33B,53A,53B 突子 37A,37B,57A,57B 円周方向溝 36A,36B 段差
Claims (5)
- 【請求項1】ステッピング・アクチュエータの出力軸に
連結して回転駆動されるボールねじを機体に回転自在に
支持させ、機体上に、上記ボールねじに螺合してその軸
線方向にガイドされる出力部材を備え、 上記ステッピング・アクチュエータは、外側フレーム
と、その外側フレーム内を軸線方向に駆動される複数の
直進駆動部材と、それらの直進駆動部材内に挿通され、
上記出力軸に連結された回転運動部材とを備え、上記各
直進駆動部材と回転運動部材との間において、母線に対
して交互に逆方向に傾斜し、全体的に無端状とした溝
と、該溝に嵌入して移動する突子とにより、上記直進駆
動部材の軸線方向の運動を回転運動部材の正及び逆の連
続的な回転に変換する一方向回転変換機構を介在させ
た、ことを特徴とするリニア・アクチュエータ。 - 【請求項2】ステッピング・アクチュエータの出力軸に
連結して回転駆動されるボールねじを機体に回転自在に
支持させ、機体上に、上記ボールねじに螺合してその軸
線方向にガイドされる出力部材を備え、 上記ステッピング・アクチュエータは、外側フレームに
回転不能に保持されて軸線方向に独立して駆動される正
転及び逆転用の一対の直進駆動部材を備えると共に、そ
れらの直進駆動部材内に、上記出力軸に連結され、軸方
向移動を拘束された回転運動部材を備え、上記一対の直
進駆動部材と回転運動部材との間において、その一方の
部材表面に、母線に対して交互に逆方向に傾斜し、且つ
端部において互いに連結して無端状とした溝を設けると
共に、他方の部材に、上記溝に対して弾性的に圧接する
突子を設け、上記溝と突子の間には、溝端付近における
直進駆動部材の駆動方向の転換に伴って上記突子に順次
隣接する溝を選択させるための溝選択機構を設け、無端
状とした上記溝の各列の端部を円周方向溝により連結し
た、ことを特徴とするリニア・アクチュエータ。 - 【請求項3】ステッピング・アクチュエータの出力軸に
連結して回転駆動されるボールねじを機体に回転自在に
支持させ、機体上に、上記ボールねじに螺合してその軸
線方向にガイドされる出力部材を備え、 上記ステッピング・アクチュエータは、外側フレームに
回転可能に保持されて軸線方向に独立して駆動される正
転及び逆転用の一対の直進駆動部材を備えると共に、そ
れらの直進駆動部材内に、上記出力軸に連結され、直進
駆動部材の回転は伝達されるが直進駆動部材に対して軸
方向に相対移動可能な回転運動部材を備え、上記外側フ
レームと一対の直進駆動部材との間において、その一方
の部材表面に、母線に対して交互に逆方向に傾斜し、且
つ端部において互いに連結して無端状とした溝を設ける
と共に、他方の部材に、上記溝に対して弾性的に圧接す
る突子を設け、上記溝と突子の間には、溝端付近におけ
る直進駆動部材の駆動方向の転換に伴って上記突子に順
次隣接する溝を選択させるための溝選択機構を設け、無
端状とした上記溝の各列の端部を円周方向溝により連結
した、ことを特徴とするリニア・アクチュエータ。 - 【請求項4】請求項2または3に記載のリニア・アクチ
ュエータにおいて、 直進駆動部材の駆動方向の転換に伴って突子に順次隣接
する溝を選択させるための溝選択機構を、直進駆動部材
の駆動に伴って突子が溝端に向かう往溝に対し、その溝
端から戻るときの復溝を深くする段差を設けることによ
り構成した、ことを特徴とするリニア・アクチュエー
タ。 - 【請求項5】請求項2ないし4のいずれかに記載のリニ
ア・アクチュエータにおいて、 ステッピング・アクチュエータにおける正転及び逆転用
の一対の直進駆動部材を軸線方向に駆動するための手段
として、外側フレームを流体圧用シリンダとし、上記一
対の直進駆動部材をそれらに作用する流体圧で独立に駆
動されるピストンとした、ことを特徴とするリニア・ア
クチュエータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5280061A JP2782036B2 (ja) | 1993-10-13 | 1993-10-13 | リニア・アクチュエータ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5280061A JP2782036B2 (ja) | 1993-10-13 | 1993-10-13 | リニア・アクチュエータ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07115763A true JPH07115763A (ja) | 1995-05-02 |
JP2782036B2 JP2782036B2 (ja) | 1998-07-30 |
Family
ID=17619763
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5280061A Expired - Lifetime JP2782036B2 (ja) | 1993-10-13 | 1993-10-13 | リニア・アクチュエータ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2782036B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010216600A (ja) * | 2009-03-18 | 2010-09-30 | Ishikawa Seiki:Kk | 直線回転運動変換装置 |
CN102287416A (zh) * | 2011-09-01 | 2011-12-21 | 无锡市长江液压缸厂 | 一种数字液压缸 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS498970A (ja) * | 1972-05-26 | 1974-01-26 | ||
JPS4968162A (ja) * | 1972-11-08 | 1974-07-02 | ||
JPS50139280A (ja) * | 1974-04-25 | 1975-11-07 | ||
JPS5289773A (en) * | 1976-01-23 | 1977-07-27 | Tokico Ltd | Step motor |
JPS59192655A (ja) * | 1983-04-14 | 1984-11-01 | Tokyo Tatsuno Co Ltd | 自動車昇降装置 |
JPS61106604U (ja) * | 1984-12-19 | 1986-07-07 | ||
JPS6211467A (ja) * | 1985-07-06 | 1987-01-20 | 曽我部 工 | ゲルマニウム科学温浴機 |
-
1993
- 1993-10-13 JP JP5280061A patent/JP2782036B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (7)
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CN102287416A (zh) * | 2011-09-01 | 2011-12-21 | 无锡市长江液压缸厂 | 一种数字液压缸 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2782036B2 (ja) | 1998-07-30 |
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