DE102022209209A1 - Linear drive device - Google Patents

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DE102022209209A1
DE102022209209A1 DE102022209209.0A DE102022209209A DE102022209209A1 DE 102022209209 A1 DE102022209209 A1 DE 102022209209A1 DE 102022209209 A DE102022209209 A DE 102022209209A DE 102022209209 A1 DE102022209209 A1 DE 102022209209A1
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nut
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DE102022209209.0A
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Inventor
Ulrich Kolloch
Ulrich Tietz
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Continental Automotive Technologies GmbH
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Continental Automotive Technologies GmbH
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine lineare Antriebsvorrichtung. Diese weist unter anderem auf einen Motor (1) eine Leitschraube (2), die sich um eine Achse integral mit einer Abtriebswelle des Motors (1) dreht, einen Muttermechanismus (3,30,31,32), der einen Vorschubschraubenmechanismus zusammen mit der Leitschraube (2) bildet, eine erste Führungswelle (5) und eine zweite Führungswelle (5'), die sich parallel zu der Leitschraube (2) erstrecken, ein bewegliches Element (6), das beweglich von den Führungswellen (5,5') gestützt ist und in eine axiale Richtung der Leitschraube (2) durch den Motor (1) über den Muttermechanismus (3,30,31,32) angetrieben ist, wobei die erste Führungswelle (5) und die zweite Führungswelle (5') in einer Ebene angeordnet sind, die parallel zu dem dritten Plattenabschnitt (43) liegt, und wobei die erste Führungswelle (5) und die zweite Führungswelle (5') auf der dem dritten Plattenabschnitt (43) abgewandten Seite der Leitschraube (2) angeordnet sind.

Figure DE102022209209A1_0000
The present invention relates to a linear driving device. This includes, inter alia, a motor (1), a lead screw (2) rotating about an axis integral with an output shaft of the motor (1), a nut mechanism (3,30,31,32) which has a feed screw mechanism together with the a lead screw (2), a first guide shaft (5) and a second guide shaft (5') extending parallel to the lead screw (2), a movable member (6) movably supported by the guide shafts (5,5') is supported and driven in an axial direction of the lead screw (2) by the motor (1) via the nut mechanism (3,30,31,32), wherein the first guide shaft (5) and the second guide shaft (5') in one plane parallel to the third plate section (43), and wherein the first guide shaft (5) and the second guide shaft (5') are arranged on the opposite side of the lead screw (2) from the third plate section (43).
Figure DE102022209209A1_0000

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine lineare Antriebsvorrichtung, die ein bewegliches Element linear bewegt gemäß der Drehung einer Leitschraube.The present invention relates to a linear driving device that linearly moves a movable member in accordance with rotation of a lead screw.

Eine lineare Antriebsvorrichtung, die eine Drehbewegung eines Motors in eine lineare Bewegung umwandelt und ein bewegliches Element in einer linearen Richtung hin- und herbewegt, ist aus der DE 11 2017 005 599 T5 bekannt. Sie weist auf einen Motor, eine Leitschraube, die sich um eine Achse integral mit einer Abtriebswelle des Motors dreht, einen Muttermechanismus, der einen Vorschubschraubenmechanismus zusammen mit der Leitschraube bildet, eine Führungswelle die sich parallel zu der Leitschraube erstreckt, ein bewegliches Element, das beweglich von der Führungswelle gestützt ist und in eine axiale Richtung der Leitschraube durch den Motor über den Muttermechanismus angetrieben ist; und eine Halterung, die einen ersten Plattenabschnitt enthält, der an einer abtriebsseitigen Endfläche eines auf der Leitschraubenseite befindlichen Gehäuses des Motors befestigt ist, einen zweiten Plattenabschnitt, der dem ersten Plattenabschnitt auf einer distalen Endseite der Leitschraube zugewandt ist, und einen dritten Plattenabschnitt, der den ersten Plattenabschnitt mit dem zweiten Plattenabschnitt verbindet, und ein Lager, das drehbar die distale Endseite der Leitschraube stützt, und das auf dem zweiten Plattenabschnitt gehalten ist, wobei der Muttermechanismus einen ersten Mutterabschnitt enthält, der nicht relativ beweglich in einer axialen Richtung der Leitschraube in Bezug auf das bewegliche Element ist, einen zweiten Mutterabschnitt, der relativ beweglich in die axiale Richtung in Bezug auf das bewegliche Element in Richtung der ersten Plattenabschnitt Seite von dem ersten Mutterabschnitt ist, und eine erste Feder, die den zweiten Mutterabschnitt in axialer Richtung vorspannt. Eine Weiterentwicklung dieser bekannten linearen Antriebsvorrichtung ist erwünscht.A linear driving device that converts rotary motion of a motor into linear motion and reciprocates a movable member in a linear direction is known from US Pat DE 11 2017 005 599 T5 known. It comprises a motor, a lead screw which rotates around an axis integral with an output shaft of the motor, a nut mechanism which forms a feed screw mechanism together with the lead screw, a guide shaft which extends parallel to the lead screw, a movable member which is movable supported by the guide shaft and driven in an axial direction of the lead screw by the motor via the nut mechanism; and a bracket including a first plate portion fixed to a driven side end face of a lead screw side housing of the motor, a second plate portion facing the first plate portion on a distal end side of the lead screw, and a third plate portion forming the connects the first plate portion to the second plate portion, and a bearing that rotatably supports the distal end side of the lead screw and that is held on the second plate portion, wherein the nut mechanism includes a first nut portion that is not relatively movable in an axial direction of the lead screw with respect on the movable member, a second nut portion relatively movable in the axial direction with respect to the movable member toward the first plate portion side from the first nut portion, and a first spring biasing the second nut portion in the axial direction nnt. A further development of this known linear drive device is desired.

Gemäß der Erfindung ist bei einer linearen Antriebsvorrichtung gemäß Anspruch 1 neben einer ersten Führungswelle eine zweite Führungswelle vorgesehen, die in einer Ebene angeordnet sind, welche parallel zu dem dritten Plattenabschnitt liegt, Dabei sind die erste Führungswelle und die zweite Führungswelle auf der dem dritten Plattenabschnitt abgewandten Seite der Leitschraube angeordnet. Dies ermöglicht eine noch flachere Bauform.According to the invention, in a linear drive device according to claim 1, in addition to a first guide shaft, a second guide shaft is provided, which is arranged in a plane which is parallel to the third plate section. The first guide shaft and the second guide shaft are on the side facing away from the third plate section arranged on the side of the lead screw. This enables an even flatter design.

Gemäß einer Weiterbildung ist ein Schalter seitlich versetzt zu einer der Führungswellen in einem Bereich angeordnet, der einerseits durch die von den beiden Führungswellen aufgespannten Ebene begrenzt ist, und andererseits durch die Ebene, in der der dritte Plattenabschnitt liegt. Der Schalter ist somit seitlich angeordnet, was gegenüber bekannten Lösungen weitere Bauhöhe spart. Eine damit einhergehende größere Breite ist in vielen Anwendungen weniger kritisch als eine große Bauhöhe. Vorteilhafterweise wird der Schalter auf der einen Seite, und ein Federelement auf der gegenüberliegenden Seite angeordnet.According to a further development, a switch is arranged offset laterally to one of the guide shafts in an area which is limited on the one hand by the plane spanned by the two guide shafts and on the other hand by the plane in which the third plate section lies. The switch is thus arranged on the side, which saves additional height compared to known solutions. An associated greater width is less critical in many applications than a large overall height. The switch is advantageously arranged on one side and a spring element on the opposite side.

Vorteilhaft weist das bewegliche Element einen flachen Anlenkarm auf, der sich in axialer Richtung über den zweiten Plattenabschnitt hinaus erstreckt, und an seinem dem Motor abgewandten Ende Anlenkflächen aufweist. Auch hier wird wieder eine Verringerung der Bauhöhe erzielt. Als Anlenkarm ist vorteilhaft ein biegbares Blechelement vorgesehen, welches in axialer Richtung bezüglich der Leitschraube formstabil ist, senkrecht dazu aber biegbar. Dadurch läßt sich auf einfache Weise eine Verbindung zum anzutreibenden Element herstellen, indem der Anlenkarm zum Verbinden gebogen wird, um nach dem Herstellen der Verbindung wieder in seine Ausgangsposition zurückzukehren. Vorteilhaft wird ein Schubblech als Anlenkarm eingesetzt.Advantageously, the movable element has a flat articulation arm which extends in the axial direction beyond the second plate section and has articulation surfaces at its end remote from the motor. Again, a reduction in the overall height is achieved. A bendable sheet metal element is advantageously provided as the linkage arm, which is dimensionally stable in the axial direction with respect to the lead screw, but bendable perpendicularly thereto. In this way, a connection to the element to be driven can be established in a simple manner by the linkage arm being bent for connection in order to return to its starting position after the connection has been established. A thrust plate is advantageously used as a pivot arm.

Ist der Anlenkarm zwischen erster Führungswelle und zweiter Führungswelle angeordnet, so erhöht dies weiter die Stabilität in senkrechter Richtung zur Axialrichtung, insbesondere wenn der Anlenkarm als Blechelement seitlich an den Führungswellen ohne großen Abstand anliegt.If the articulated arm is arranged between the first guide shaft and the second guide shaft, this further increases the stability in the direction perpendicular to the axial direction, in particular if the articulated arm as a sheet metal element rests laterally on the guide shafts without a large distance.

Vorteilhaft ist am zweiten Plattenabschnitt eine Spanneinrichtung angeordnet, vorzugsweise eine Spannrolle, welche mit dem Anlenkarm in Kontakt steht. Dies erhöht die Stabilität in der Biegerichtung des Anlekarms und ermöglicht so, daß dieser besonders dünn ausführbar ist.A tensioning device is advantageously arranged on the second plate section, preferably a tensioning roller, which is in contact with the articulated arm. This increases the stability in the direction of bending of the arm and allows it to be made particularly thin.

Weitere Ausgestaltungen und Vorteile lassen sich der nachfolgenden Beschreibung entnehmen. Darin zeigen:

  • 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer linearen Antriebsvorrichtung gemäß Stand der Technik
  • 2 eine perspektivische Einzelteildarstellung, die einen Zustand veranschaulicht, in dem ein bewegliches Element und ein Schalter aus der in 1 dargestellten linearen Antriebsvorrichtung entfernt werden.
  • 3 eine Frontansicht, die eine Ausführungsform einer linearen Antriebsvorrichtung gemäß Stand der Technik veranschaulicht.
  • 4 eine Untenansicht der linearen Antriebsvorrichtung, wenn die in 3 dargestellte Halterung entfernt wird.
  • 5 eine illustrative Ansicht, wenn die lineare Antriebsvorrichtung an einer Position betrachtet wird, die durch eine Linie F-F in 3 gekennzeichnet ist.
  • 6 eine perspektivische Ansicht, wenn ein Gleiter des in 2 dargestellten beweglichen Elements in schräger Richtung nach unten und von den ersten Plattenabschnittseiten aus betrachtet wird.
  • 7 eine perspektivische Ansicht, wenn ein Zustand, in dem der in 2 dargestellte Muttermechanismus am Gleiter eines beweglichen Elements befestigt ist, in einer schrägen Richtung nach unten und von der ersten Plattenabschnittseite aus betrachtet wird.
  • 8 eine perspektivische Einzelteilansicht eines Zustands, in dem der Muttermechanismus aus dem in 7 dargestellten Zustand entfernt wird.
  • 9 eine perspektivische Ansicht, in der ein Zustand, in dem der in 2 dargestellte Muttermechanismus am Gleiter des beweglichen Elements angeschlossen ist, in einer schrägen Richtung nach unten und von der zweiten Plattenabschnittseite aus betrachtet wird.
  • 10 eine perspektivische Einzelteilansicht eines Zustands, in dem der Muttermechanismus aus dem in 9 dargestellten Zustand entfernt wird.
  • 11 eine perspektivische Einzelteilansicht des in 2 dargestellten Muttermechanismus.
  • 12 eine Querschnittsansicht des in 2 dargestellten Muttermechanismus.
  • 13 eine perspektivische Ansicht einer Ausgestaltung einer linearen Antriebsvorrichtung.
  • 14 eine perspektivische Ansicht der Ausgestaltung der 13 aus entgegengesetztem Blickwinkel.
  • 15 eine Veranschaulichung des Zusammenwirkens einer Antriebsvorrichtung mit einem anzutreibenden Element.
  • 16 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer linearen Antriebsvorrichtung gemäß der Erfindung.
  • 17 eine perspektivische Ansicht der Ausführungsform der 16 aus entgegengesetztem Blickwinkel.
Further configurations and advantages can be found in the following description. Show in it:
  • 1 12 is a perspective view of one embodiment of a prior art linear actuator
  • 2 Fig. 12 is an exploded perspective view showing a state in which a movable member and a switch shown in Fig 1 illustrated linear drive device are removed.
  • 3 12 is a front view illustrating an embodiment of a prior art linear actuator.
  • 4 a bottom view of the linear drive device when the in 3 bracket shown is removed.
  • 5 an illustrative view when viewing the linear drive device at one position is drawn by a line FF in 3 is marked.
  • 6 a perspective view when a slider of the in 2 shown movable element is viewed in an oblique direction downwards and from the first plate section sides.
  • 7 a perspective view when a state in which the in 2 shown nut mechanism is fixed to the slider of a movable member is viewed in an oblique direction downward and from the first plate portion side.
  • 8th an exploded perspective view of a state in which the nut mechanism of FIG 7 state shown is removed.
  • 9 a perspective view showing a state in which the 2 shown nut mechanism is connected to the slider of the movable member is viewed in an oblique direction downward and from the second plate portion side.
  • 10 an exploded perspective view of a state in which the nut mechanism of FIG 9 state shown is removed.
  • 11 a perspective detail view of the in 2 illustrated nut mechanism.
  • 12 a cross-sectional view of the in 2 illustrated nut mechanism.
  • 13 12 is a perspective view of an embodiment of a linear drive device.
  • 14 a perspective view of the embodiment of 13 from the opposite point of view.
  • 15 an illustration of the interaction of a drive device with an element to be driven.
  • 16 a perspective view of an embodiment of a linear drive device according to the invention.
  • 17 a perspective view of the embodiment of FIG 16 from the opposite point of view.

1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer linearen Antriebsvorrichtung 100 gemäß Stand der Technik. 2 ist eine perspektivische Einzelteilansicht in einem Zustand, in dem ein bewegliches Element 6 und ein Schalter 18 aus der in 1 dargestellten linearen Antriebsvorrichtung 100 entfernt werden. 3 ist eine Frontansicht, die eine Ausführungsform der linearen Antriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. 4 ist eine Untenansicht der linearen Antriebsvorrichtung 100, wenn eine in 3 dargestellte Halterung entfernt wird. 1 10 shows a perspective view of an embodiment of a linear drive device 100 according to the prior art. 2 FIG. 14 is an exploded perspective view in a state in which a movable member 6 and a switch 18 shown in FIG 1 illustrated linear drive device 100 are removed. 3 12 is a front view illustrating an embodiment of the linear driving device according to the present invention. 4 12 is a bottom view of the linear actuator 100 when an in 3 bracket shown is removed.

Die in den 1 bis 4 dargestellte lineare Antriebsvorrichtung 100 enthält schematisch eine Leitschraube 2, die von einem Motor drehbar angetrieben wird (Schrittmotor in der Ausführungsform) 1, einen Mutterabschnitt 3 (ein erster Mutterabschnitt 31 und ein zweiter Mutterabschnitt 32), der durch Ineinandergreifen mit der Leitschraube 2 einen Vorschubschraubenmechanismus bildet, eine parallel zur Leitschraube 2 angeordnete Führungswelle 5 mit beiden Endabschnitten, die von einer Halterung 4 gestützt werden, und ein bewegliches Element 6, das beweglich auf der Führungswelle 5 vorgesehen ist. Ein Mutteraufnahmeabschnitt 6a, in den die Leitschraube 2 eingesetzt wird und der den Mutterabschnitt 3 (der erste Mutterabschnitt 31 und der zweite Mutterabschnitt 32) nicht-drehbar aufnimmt, wird im beweglichen Element 6 gebildet. Weiterhin wird im beweglichen Element 6 ein Wellenloch 612 gebildet, durch das die Führungswelle 5 hindurchgeht. Die beiden Mutterabschnitte 3 (der erste Mutterabschnitt 31 und der zweite Mutterabschnitt 32) bilden einen Muttermechanismus 30 zusammen mit einer ersten Feder 35, die zwischen dem ersten Mutterabschnitt 31 und dem zweiten Mutterabschnitt 32 angeordnet ist. Obwohl nicht veranschaulicht, ist ein Rotormagnet im Motor 1 durch einen Spalt mit einer Erregerspule in einem Gehäuse 8 drehbar angeordnet, und eine Abtriebswelle 7 ist an einer Mitte des Rotormagneten befestigt.The in the 1 until 4 The illustrated linear driving device 100 schematically includes a lead screw 2 rotatably driven by a motor (stepping motor in the embodiment) 1, a nut portion 3 (a first nut portion 31 and a second nut portion 32) which, by meshing with the lead screw 2, constitutes a feed screw mechanism , a guide shaft 5 arranged parallel to the lead screw 2 and having both end portions supported by a bracket 4, and a movable member 6 movably provided on the guide shaft 5. As shown in FIG. A nut receiving portion 6a into which the lead screw 2 is inserted and which non-rotatably receives the nut portion 3 (the first nut portion 31 and the second nut portion 32) is formed in the movable member 6. As shown in FIG. Further, in the movable member 6, a shaft hole 612 through which the guide shaft 5 passes is formed. The two nut portions 3 (the first nut portion 31 and the second nut portion 32) constitute a nut mechanism 30 together with a first spring 35 interposed between the first nut portion 31 and the second nut portion 32. As shown in FIG. Although not illustrated, a rotor magnet in the motor 1 is rotatably disposed in a housing 8 through a gap with an exciting coil, and an output shaft 7 is fixed to a center of the rotor magnet.

Im Motor 1 wird ein Endabschnitt (gegenüberliegender abtriebsseitiger Endabschnitt) der Abtriebswelle 7 in ein Lager 9 eingesetzt, das auf einer Endfläche 8a (gegenüberliegende abtriebsseitige Endfläche) Seite des Gehäuses 8 vorgesehen ist, und ein hinterer Endabschnitt 7a ist im aus dem Gehäuse 8 herausragenden Zustand drehbar gestützt. Die Leitschraube 2 ist koaxial auf einer äußeren Umfangsfläche an der distalen End- (dem anderen Ende) Seite der Abtriebswelle 7 des Motors 1 ausgebildet. Daher dreht sich die Leitschraube 2 integral mit der Abtriebswelle 7. Daher kann das bewegliche Element 6 vom Motor 1 über den Mutterabschnitt 3 (Muttermechanismus 30) linear angetrieben werden.In the motor 1, an end portion (opposite driven-side end portion) of the output shaft 7 is inserted into a bearing 9 provided on an end face 8a (opposite driven-side end face) side of the case 8, and a rear end portion 7a is in the state of protruding from the case 8 rotatably supported. The lead screw 2 is coaxially formed on an outer peripheral surface on the distal end (the other end) side of the output shaft 7 of the motor 1 . Therefore, the lead screw 2 rotates integrally with the output shaft 7. Therefore, the movable member 6 can be linearly driven by the motor 1 through the nut portion 3 (nut mechanism 30).

Die Halterung 4 wird durch Biegen eines flachen Plattenelements gebildet und enthält einen ersten Plattenabschnitt 41, der an der anderen Endfläche 8b (abtriebsseitige Endfläche) auf der Leitschraube 2 Seite des Gehäuses 8 des Motors 1 befestigt ist, einen zweiten Plattenabschnitt 42, der dem ersten Plattenabschnitt 41 auf der distalen Endseite der Leitschraube 2 zugewandt ist, und einen dritten Plattenabschnitt 43, der den ersten Plattenabschnitt 41 mit dem zweiten Plattenabschnitt 42 verbindet. Ein Lager 10, um die distale Endseite der Leitschraube 2 drehbar zu stützen, wird im zweiten Plattenabschnitt 42 gehalten. An beiden Seitenendabschnitten des dritten Plattenabschnitts 43 sind Befestigungslöcher 431 zum Anschließen der linearen Antriebsvorrichtung 100 an einem Gerätekörper ausgebildet.The bracket 4 is formed by bending a flat plate member and includes a first plate portion 41 fixed to the other end surface 8b (driven-side end surface) on the lead screw 2 side of the housing 8 of the motor 1, a second plate portion 42 attached to the first plate portion 41 on the distal end side faces the lead screw 2, and a third plate portion 43 connecting the first plates Section 41 with the second plate portion 42 connects. A bearing 10 for rotatably supporting the distal end side of the lead screw 2 is held in the second plate portion 42 . Attachment holes 431 for attaching the linear driving device 100 to an apparatus body are formed on both side end portions of the third plate portion 43 .

Die erste Feder 35, die den zweiten Mutterabschnitt 32 in die axiale Richtung vorspannt, ist zwischen dem zweiten Mutterabschnitt 32, der im Mutteraufnahmeabschnitt 6a untergebracht ist, und einer Innenwand des Mutteraufnahmeabschnitts 6a vorgesehen, und das Auftreten eines Fehlers durch ein Getriebespiel zwischen der Leitschraube 2 und dem zweiten Mutterabschnitt 32 wird durch die erste Feder 35 verhindert. (Konfiguration des Pufferarmabschnitts 13 oder dergleichen)The first spring 35, which biases the second nut portion 32 in the axial direction, is provided between the second nut portion 32 housed in the nut receiving portion 6a and an inner wall of the nut receiving portion 6a, and the occurrence of failure by backlash between the lead screw 2 and the second nut portion 32 is prevented by the first spring 35. (Configuration of the buffer arm section 13 or the like)

Weiterhin ist in der Abtriebswelle 7 der hintere Endabschnitt 7a, der von der einen Endfläche 8a des Gehäuses 8 zur Außenseite ragt, mit einer flachen oder kugelförmigen Fläche ausgebildet. Die zweite Feder 12 ist in einem Zustand angeschlossen, in dem eine äußere Umfangsfläche des Drückabschnitts 12b durch Linienkontakt an den hinteren Endabschnitt 7a der Abtriebswelle 7 anliegt, wenn der hintere Endabschnitt 7a eine ebene Fläche ist, und durch Punktkontakt, wenn der hintere Endabschnitt 7a eine kugelförmige Fläche ist, und die Abtriebswelle 7 durch eine elastische Kraft des Vorspannabschnitts 12a in axialer Richtung gedrückt wird.Further, in the output shaft 7, the rear end portion 7a protruding from the one end surface 8a of the housing 8 to the outside is formed with a flat or spherical surface. The second spring 12 is connected in a state in which an outer peripheral surface of the pressing portion 12b abuts against the rear end portion 7a of the output shaft 7 by line contact when the rear end portion 7a is a flat surface, and by point contact when the rear end portion 7a is a flat surface is a spherical surface, and the output shaft 7 is urged in the axial direction by an elastic force of the biasing portion 12a.

Wie in 1 dargestellt, ist in einem Gehäuseabschnitt des Motors 1 eine Klemmleiste 16 ausgebildet und eine Leiterplatte 17 ist an der Klemmleiste 16 befestigt. Ein Schalter 18, der die Annäherung des beweglichen Elements 6 erfasst, ist elektrisch mit der Leiterplatte 17 verbunden. Der Schalter 18 ist direkt an der Halterung 4 befestigt. Genauer gesagt, enthält der erste Plattenabschnitt 41 in der Halterung 4 einen vierten Plattenabschnitt 410, in dem ein Endabschnitt auf der Seite gegenüber des dritten Plattenabschnitts 43 zum zweiten Plattenabschnitt 42 gebogen ist und sich parallel zum dritten Plattenabschnitt 43 erstreckt, und der Schalter 18 am vierten Plattenabschnitt 410 befestigt ist. Dabei ist der Schalter 18 ein Kontaktschalter 18a, der das bewegliche Element 6 gemäß dem Kontakt des beweglichen Elements 6 erfasst, und ein Kontaktabschnitt 180 dem beweglichen Element 6 gegenübersteht.As in 1 1, a terminal block 16 is formed in a housing portion of the motor 1, and a circuit board 17 is fixed to the terminal block 16. As shown in FIG. A switch 18 that detects the approach of the movable member 6 is electrically connected to the circuit board 17. As shown in FIG. The switch 18 is attached directly to the bracket 4. More specifically, the first plate portion 41 in the bracket 4 includes a fourth plate portion 410 in which an end portion on the side opposite to the third plate portion 43 is bent toward the second plate portion 42 and extends parallel to the third plate portion 43, and the switch 18 at the fourth Plate portion 410 is attached. Here, the switch 18 is a contact switch 18 a that detects the movable member 6 according to the contact of the movable member 6 , and a contact portion 180 faces the movable member 6 .

In der linearen Antriebsvorrichtung 100, die so konfiguriert ist wie oben beschrieben, da das bewegliche Element 6 unter Verwendung der Führungswelle 5 und die von der gemeinsamen Halterung 4 unterstützte Leitschraube 2 angetrieben wird, ist es für Klappern schwierig, beim Antreiben des beweglichen Elements 6 aufzutreten. Da der Schalter 18 an der Halterung 4 befestigt ist, kann der Schalter 18 an einer geeigneten Position mit Bezug auf die Halterung 4 angeordnet werden. Somit ist es möglich, die Annäherung des beweglichen Elements 6 an den Motor 1 und den ersten Plattenabschnitt 41 genau zu erfassen. Da der Schalter 18 der Kontaktschalter 18a ist, der das bewegliche Element 6 gemäß dem Kontakt des beweglichen Elements 6 erfasst, sind die Auswirkungen der Anordnung des Schalters 18 an einer geeigneten Position mit Bezug auf die Halterung 4 von Bedeutung. (Konfiguration des beweglichen Elements 6)In the linear driving device 100 configured as described above, since the movable member 6 is driven using the guide shaft 5 and the lead screw 2 supported by the common bracket 4, it is difficult for rattles to occur when the movable member 6 is driven . Since the switch 18 is fixed to the bracket 4, the switch 18 can be located at an appropriate position with respect to the bracket 4. Thus, it is possible to accurately detect the approach of the movable member 6 to the motor 1 and the first plate portion 41 . Since the switch 18 is the contact switch 18a that detects the movable member 6 according to the contact of the movable member 6, the effects of arranging the switch 18 at an appropriate position with respect to the bracket 4 are significant. (configuration of moving element 6)

5 ist eine illustrative Ansicht, wenn die lineare Antriebsvorrichtung 100 an einer Position betrachtet wird, die durch eine Linie F-F in 3 gekennzeichnet ist. In 2 enthält das bewegliches Element 6 einen Gleiter 61 (eine Gleitplatte), der den in 2 dargestellten Muttermechanismus 30 stützt, und eine mit dem Gleiter 61 verbundene Abdeckung 62. Zwischen dem Gleiter 61 und der Abdeckung 62 in einem Zustand, in dem der Gleiter 61 und die Abdeckung 62 miteinander verbunden sind, bildet sich ein konkaver Anbringungsabschnitt 60, in dem ein angetriebenes Element (nicht dargestellt) angebracht ist, und eine Last des angetriebenen Elements wird auf eine Innenfläche aufgebracht, die sich in einer Richtung der Achse L des Anbringungsabschnitts 60 befindet. Im Gleiter 61 ist ein Plattenabschnitt 619 ausgebildet, der an den Kontaktabschnitt 180 des Schalters 18 (der Kontaktart Schalter 18a) anliegt, wenn sich das bewegliche Element 6 dem Motor 1 und dem ersten Plattenabschnitt 41 nähert. Ein Endabschnitt des Plattenabschnitts 619 auf der Seite, in der sich der Anbringungsabschnitt 60 befindet, ist schräg nach oben geneigt und so konfiguriert, dass Störungen mit dem im Anbringungsabschnitt 60 angeordneten angetriebenen Element vermieden werden. Daher ist es einfach, das angetriebene Element in einem Zustand anzubringen, in dem das angetriebene Element schräg entlang einer Fläche geneigt ist, auf der sich der Motor 1 in Bezug auf den Anbringungsabschnitt 60 befindet. In diesem Fall bewirkt das angetriebene Element, dass im Anbringungsabschnitt 60 eine Last auf der Seite des Motors 1 erzeugt wird. 5 14 is an illustrative view when the linear actuator 100 is viewed at a position indicated by a line FF in FIG 3 is marked. In 2 the movable member 6 includes a slider 61 (sliding plate) connecting the in 2 shown nut mechanism 30, and a cover 62 connected to the slider 61. Between the slider 61 and the cover 62 in a state where the slider 61 and the cover 62 are connected to each other, a concave mounting portion 60 is formed, in which a driven member (not shown) is attached, and a load of the driven member is applied to an inner surface located in an axis L direction of the attachment portion 60 . In the slider 61, a plate portion 619 which abuts against the contact portion 180 of the switch 18 (the contact type switch 18a) when the movable member 6 approaches the motor 1 and the first plate portion 41 is formed. An end portion of the plate portion 619 on the side where the attachment portion 60 is located is inclined obliquely upward and is configured to avoid interference with the driven member placed in the attachment portion 60 . Therefore, it is easy to attach the driven member in a state where the driven member is inclined obliquely along a surface on which the motor 1 is located with respect to the attachment portion 60 . In this case, the driven member causes a load to be generated on the engine 1 side in the attachment portion 60 .

Wie in 5 dargestellt, sind die Leitschraube 2 und die Führungswelle 5 an Positionen angeordnet, die sich in vertikaler Richtung V überlappen. Weiterhin überlappt im beweglichen Element 6 ein Zentrum des Anbringungsabschnitts 60 die Leitschraube 2 und die Führungswelle 5 in vertikaler Richtung V. In der Ausführungsform ist die Führungswelle 5 an einer Stelle unmittelbar über der Leitschraube 2 angeordnet, und der Gleiter 61 und die Abdeckung 62 sind jeweils mit Ebenensymmetrie in Bezug auf eine virtuelle Ebene P gebildet, die durch eine Mittelachse (Achse L) der Leitschraube 2 und eine Mittelachse L5 der Führungswelle 5 definiert ist. Daher wird das bewegliche Element 6 mit Ebenensymmetrie in Bezug auf die virtuelle Ebene P gebildet.As in 5 As shown, the lead screw 2 and the guide shaft 5 are arranged at positions overlapping in the vertical V direction. Further, in the movable member 6, a center of the attachment portion 60 overlaps the lead screw 2 and the guide shaft 5 in the vertical direction V. In the embodiment, the guide shaft 5 is arranged at a position immediately above the lead screw 2, and the slider 61 and the cover 62 are respectively formed with plane symmetry with respect to a virtual plane P passing through a central axis (axis L) of the lead screw 2 and a central axis L5 of the guide shaft 5 are defined. Therefore, the movable element 6 having plane symmetry with respect to the virtual plane P is formed.

Daher wird eine Last des beweglichen Elements 6 und des angetriebenen Elements entsprechend auf die Führungswelle 5 und die Leitschraube 2 aufgebracht, um entlang der virtuellen Ebene P zu liegen. Dadurch ist es möglich, das bewegliche Element 6 und das angetriebene Element stabil anzutreiben und Klappern entsprechend zu reduzieren. (Konfiguration des Muttermechanismus 30) 6 ist eine perspektivische Ansicht, wenn der Gleiter 61 des in 2 dargestellten beweglichen Elements 6 in schräger Richtung nach unten und von der ersten Plattenabschnitt 41-Seite betrachtet wird. 7 ist eine perspektivische Ansicht, wenn ein Zustand, in dem der in 2 dargestellte Muttermechanismus 30 am Gleiter 61 des beweglichen Elements 6 angeschlossen ist, in schräger Richtung nach unten und von der Seite des ersten Plattenabschnitts 41 aus betrachtet wird. 8 ist eine perspektivische Einzelteilansicht in einem Zustand, in dem der Muttermechanismus 30 aus dem in 7 dargestellten Zustand entfernt wird. 9 ist eine perspektivische Ansicht, wenn ein Zustand, in dem der in 2 dargestellte Muttermechanismus 30 am Gleiter 61 des beweglichen Elements 6 angeschlossen ist, in einer schrägen Richtung nach unten und von der Seite des zweiten Plattenabschnitts 42 aus betrachtet wird. 10 ist eine perspektivische Einzelteilansicht in einem Zustand, in dem der Muttermechanismus 30 aus dem in 9 dargestellten Zustand entfernt wird.Therefore, a load of the movable member 6 and the driven member is applied to the guide shaft 5 and the lead screw 2 to lie along the virtual plane P, respectively. Thereby, it is possible to stably drive the movable member 6 and the driven member and reduce rattling accordingly. (configuration of nut mechanism 30) 6 FIG. 14 is a perspective view when the slider 61 of FIG 2 shown movable member 6 is viewed obliquely downward and from the first plate portion 41 side. 7 Fig. 14 is a perspective view when a state in which Fig 2 the illustrated nut mechanism 30 is connected to the slider 61 of the movable member 6 is viewed obliquely downward and from the first plate portion 41 side. 8th FIG. 14 is an exploded perspective view in a state in which the nut mechanism 30 of FIG 7 state shown is removed. 9 Fig. 14 is a perspective view when a state in which Fig 2 illustrated nut mechanism 30 is connected to the slider 61 of the movable member 6 is viewed in an oblique direction downward and from the second plate portion 42 side. 10 FIG. 14 is an exploded perspective view in a state in which the nut mechanism 30 of FIG 9 state shown is removed.

Wie in 6, im Gleiter 61, im Mutteraufnahmeabschnitt 6a, in dem der Muttermechanismus 30 untergebracht ist, werden drei Plattenabschnitte (ein erster Stützplattenabschnitt 616, ein zweiter Stützplattenabschnitt 617 und ein dritter Stützplattenabschnitt 618) nacheinander zu der Seite gebildet, in der sich der zweite Plattenabschnitt 42 von der Seite befindet, in der sich der erste Plattenabschnitt 41 der Halterung 4 befindet, zwischen den einander zugewandten Seitenwänden 613 und 614 und einem durch den ersten Stützplattenabschnitt 616, den zweiten Stützplattenabschnitt 617 und den dritten Stützplattenabschnitt 618 getrennten Raum, ein Raum ist, in dem jeder der beiden Mutterabschnitte 3 angeordnet ist. Öffnungsabschnitte 616a, 617a und 618a, durch die die Leitschraube 2 verläuft, sind im ersten Stützplattenabschnitt 616, im zweiten Stützplattenabschnitt 617 und im dritten Stützplattenabschnitt 618 ausgebildet.As in 6 , in the slider 61, in the nut accommodating portion 6a accommodating the nut mechanism 30, three plate portions (a first support plate portion 616, a second support plate portion 617 and a third support plate portion 618) are sequentially formed to the side where the second plate portion 42 of the side where the first plate portion 41 of the bracket 4 is located, between the side walls 613 and 614 facing each other and a space separated by the first support plate portion 616, the second support plate portion 617 and the third support plate portion 618, is a space in which each of the two nut sections 3 is arranged. Opening portions 616a, 617a and 618a through which the lead screw 2 passes are formed in the first support plate portion 616, the second support plate portion 617 and the third support plate portion 618, respectively.

In dieser Ausführungsform ist der erste Mutterabschnitt 31 zwischen dem zweiten Stützplattenabschnitt 617 und dem dritten Stützplattenabschnitt 618 angeordnet, wie in den 6, 7, 8, 9 und 10 dargestellt. Weiterhin ist der zweite Mutterabschnitt 32 zwischen dem ersten Stützplattenabschnitt 616 und dem zweiten Stützplattenabschnitt 617 angeordnet. Hier ist ein Abstand zwischen den Seitenwänden 613 und 614 im Wesentlichen gleich einem Breitenmaß des ersten Mutterabschnitts 31 und des zweiten Mutterabschnitts 32. Wenn sich das bewegliche Element 6 um die Achse L dreht, grenzen daher sowohl der erste Mutterabschnitt 31 als auch der zweite Mutterabschnitt 32 an die Seitenwände 613 und 614. Daher sind sowohl der erste Mutterabschnitt 31 als auch der zweite Mutterabschnitt 32 in Umfangsrichtung in Bezug auf das bewegliche Element 6 nicht drehbar.In this embodiment, the first nut portion 31 is interposed between the second support plate portion 617 and the third support plate portion 618, as shown in FIGS 6 , 7 , 8th , 9 and 10 shown. Furthermore, the second nut portion 32 is interposed between the first support plate portion 616 and the second support plate portion 617 . Here, a distance between the side walls 613 and 614 is substantially equal to a width dimension of the first nut portion 31 and the second nut portion 32. Therefore, when the movable member 6 rotates about the axis L, both the first nut portion 31 and the second nut portion 32 are adjacent to the side walls 613 and 614. Therefore, both the first nut portion 31 and the second nut portion 32 are non-rotatable with respect to the movable member 6 in the circumferential direction.

Ein Abstand zwischen dem zweiten Stützplattenabschnitt 617 und dem dritten Stützplattenabschnitt 618 ist im Wesentlichen gleich einem Maß in Richtung Achse L des ersten Mutterabschnitts 31. Daher ist der erste Mutterabschnitt 31 im Mutteraufnahmeabschnitt 6a des beweglichen Elements 6 angeordnet, um in Richtung der Achse L in Bezug auf das bewegliche Element 6 nicht relativ beweglich zu sein. Auf der anderen Seite ist ein Abstand zwischen dem ersten Stützplattenabschnitt 616 und dem zweiten Stützplattenabschnitt 617 ausreichend größer als das Maß in Richtung Achse L des zweiten Mutterabschnitts 32. Daher ist der zweite Mutterabschnitt 32 im Mutteraufnahmeabschnitt 6a des beweglichen Elements 6 so angeordnet, dass er in Richtung der Achse L in Bezug auf das bewegliche Element 6 relativ beweglich ist. Die erste Feder 35 ist zwischen dem zweiten Mutterabschnitt 32 und dem zweiten Stützplattenabschnitt 617 angeordnet, und der zweite Mutterabschnitt 32 wird in Richtung Achse L durch die erste Feder 35 vorgespannt.A distance between the second support plate portion 617 and the third support plate portion 618 is substantially equal to a dimension in the axis L direction of the first nut portion 31. Therefore, the first nut portion 31 is arranged in the nut receiving portion 6a of the movable member 6 to be in the axis L direction with respect on the movable element 6 not to be relatively movable. On the other hand, a distance between the first support plate portion 616 and the second support plate portion 617 is sufficiently larger than the dimension in the axis L direction of the second nut portion 32. Therefore, the second nut portion 32 is arranged in the nut receiving portion 6a of the movable member 6 so as to be in Direction of the axis L with respect to the movable element 6 is relatively movable. The first spring 35 is interposed between the second nut portion 32 and the second support plate portion 617 , and the second nut portion 32 is biased in the axis L direction by the first spring 35 .

In der Ausführungsform ist die erste Feder 35 eine Spiralfeder 350, die im komprimierten Zustand angeordnet ist, und die Leitschraube 2 verläuft durch das Innere der ersten Feder 35. In der Spiralfeder 350 grenzt ein erster Endabschnitt 351 auf der Seite des zweiten Mutterabschnitts 32 an den zweiten Mutterabschnitt 32 an, und ein zweiter Endabschnitt 352 auf der Seite des ersten Mutterabschnitts 31 grenzt an den zweiten Stützplattenabschnitt 617. Dementsprechend wird der zweite Mutterabschnitt 32 in Richtung des ersten Plattenabschnitts 41 (wobei eine Richtung vom ersten Mutterabschnitt 31 beabstandet ist) in Richtung Achse L vorgespannt.In the embodiment, the first spring 35 is a coil spring 350 placed in the compressed state, and the lead screw 2 passes through the inside of the first spring 35. In the coil spring 350, a first end portion 351 on the second nut portion 32 side abuts the second nut portion 32, and a second end portion 352 on the side of the first nut portion 31 abuts the second support plate portion 617. Accordingly, the second nut portion 32 becomes toward the first plate portion 41 (one direction spaced apart from the first nut portion 31) in the axis direction L biased.

Somit ist es möglich, Klappern zwischen den Außengewinden der Leitschraube 2 und den Innengewinde Gänge des Mutterabschnitts 3 (der erste Mutterabschnitt 31 und der zweite Mutterabschnitt 32) zu unterdrücken. Weiterhin ist in der Ausführungsform der erste Mutterabschnitt 31, der auf der dem Motor 1 gegenüberliegenden Seite vorgesehen ist, und der erste Plattenabschnitt 41 zwischen dem ersten Mutterabschnitt 31 und dem zweiten Mutterabschnitt 32 nicht relativ beweglich in Bezug auf den Gleiter 61 des beweglichen Elements 6. Wenn also das angetriebene Element auf dem beweglichen Element 6 angebracht ist, wird das angetriebene Element an einer Position angebracht, die zur Seite gegenüber dem Motor 1 und dem ersten Plattenabschnitt 41 vorgespannt ist. Wenn das bewegliche Element 6 in einer Richtung angetrieben wird, die sich dem Motor 1 und dem ersten Plattenabschnitt 41 nähert, ist es daher für das angetriebene Element schwierig, mit dem Motor 1, dem ersten Plattenabschnitt 41 und den um den Motor 1 und den ersten Plattenabschnitt 41 herum angeordneten Elementen zu interferieren. So ist es auch bei einer Reduzierung des Klapperns durch die beiden Mutterabschnitte 3 möglich, einen beweglichen Bereich des beweglichen Elements 6 zu erweitern.Thus, it is possible to suppress rattling between the male threads of the lead screw 2 and the female threads of the nut portion 3 (the first nut portion 31 and the second nut portion 32). Furthermore, in the embodiment, the first nut portion 31, which is provided on the side opposite to the engine 1, and the first plate portion 41 between the first nut portion 31 and second nut portion 32 are not relatively movable with respect to the slider 61 of the movable member 6. Thus, when the driven member is mounted on the movable member 6, the driven member is mounted at a position that faces the motor side 1 and the first plate portion 41 is biased. Therefore, when the movable member 6 is driven in a direction approaching the motor 1 and the first plate portion 41, it is difficult for the driven member to contact the motor 1, the first plate portion 41 and those around the motor 1 and the first To interfere plate portion 41 arranged around elements. Thus, even if rattling is reduced by the two nut portions 3, it is possible to expand a movable range of the movable member 6.

Weiterhin wird in der Ausführungsform, wenn das angetriebene Element auf dem Anbringungsabschnitt 60 angebracht ist, das angetriebene Element eine Last auf die Motor 1 Seite im Anbringungsabschnitt 60 aufgebracht. Weiterhin spannt die erste Feder 35 den zweiten Mutterabschnitt 32 in Richtung Motor 1 vor. Mit dieser Konfiguration wird in der Ausführungsform eine Struktur angenommen, in der der erste Mutterabschnitt 31, der auf der dem Motor 1 und dem ersten Plattenabschnitt 41 gegenüberliegenden Seite vorgesehen ist, in Bezug auf den Gleiter 61 des beweglichen Elements 6 nicht relativ beweglich ist. Daher wird auch wenn das bewegliche Element 6 auf die Seite des Motors 1 angetrieben wird, die Last des angetriebenen Elements in einer Richtung zum Reduzieren einer Vorspannkraft der ersten Feder 35 aufgebracht, und somit kann ein Schub des Motors 1 klein sein. Somit kann eine für den Motor 1 erforderliche Schubdifferenz reduziert werden, wenn das bewegliche Element 6 auf die Seite des Motors 1 angetrieben wird und wenn das bewegliche Element 6 auf die Seite gegenüber dem Motor 1 angetrieben wird.Furthermore, in the embodiment, when the driven member is mounted on the mounting portion 60 , the driven member is applied a load to the motor 1 side in the mounting portion 60 . Furthermore, the first spring 35 biases the second nut portion 32 toward the engine 1 . With this configuration, in the embodiment, a structure is adopted in which the first nut portion 31 provided on the side opposite to the motor 1 and the first plate portion 41 is not relatively movable with respect to the slider 61 of the movable member 6 . Therefore, even when the movable member 6 is driven to the motor 1 side, the load of the driven member is applied in a direction to reduce a biasing force of the first spring 35, and thus a thrust of the motor 1 can be small. Thus, a thrust difference required for the engine 1 can be reduced when the movable member 6 is driven to the engine 1 side and when the movable member 6 is driven to the opposite side to the engine 1 .

Die Markierungen 315 und 325, die die Winkelpositionen des ersten Mutterabschnitts 31 und des zweiten Mutterabschnitts 32 ausrichten, sind im ersten Mutterabschnitt 31 bzw. im zweiten Mutterabschnitt 32 vorgesehen. In dieser Ausführungsform sind die Markierungen 315 und 325 vorstehende Gratabschnitte, die sich in Richtung Achse L erstrecken, auf einer Fläche, die dem dritten Plattenabschnitt 43 im ersten Mutterabschnitt 31 und im zweiten Mutterabschnitt 32 zugewendet ist. Gemäß einer solchen Konfiguration können die Winkelpositionen des ersten Mutterabschnitts 31 und des zweiten Mutterabschnitts 32 mit den Markierungen 315 und 325 exakt ausgerichtet werden. Daher können auch bei einer Vergrößerung der Steigung der Außengewinde der Leitschraube 2 (die Steigung der Innengewinde Gänge des Mutterabschnitts 3) der erste Mutterabschnitt 31 und der zweite Mutterabschnitt 32 in einer geeigneten Phase in Bezug auf die Leitschraube 2 angeordnet werden. Da die Markierungen 315 und 325 vorstehende Gratabschnitte sind, die sich in Richtung Achse L erstrecken, ist es außerdem leicht, die Markierungen 315 und 325 visuell zu bestätigen und das Auftreten einer Situation des Fehlaufbaus zu unterdrücken. (Detaillierte Konfiguration des Muttermechanismus 30 oder dergleichen)The marks 315 and 325 aligning the angular positions of the first nut portion 31 and the second nut portion 32 are provided in the first nut portion 31 and the second nut portion 32, respectively. In this embodiment, the marks 315 and 325 are protruding ridge portions extending in the axis L direction on a surface facing the third plate portion 43 in the first nut portion 31 and the second nut portion 32 . According to such a configuration, the angular positions of the first nut portion 31 and the second nut portion 32 can be accurately aligned with the marks 315 and 325. Therefore, even if the pitch of the male threads of the lead screw 2 is increased (the pitch of the female threads of the nut portion 3), the first nut portion 31 and the second nut portion 32 can be arranged in an appropriate phase with respect to the lead screw 2. In addition, since the marks 315 and 325 are protruding ridge portions extending in the axis L direction, it is easy to visually confirm the marks 315 and 325 and suppress the occurrence of a misassembly situation. (Detailed configuration of nut mechanism 30 or the like)

11 ist eine perspektivische Einzelteilansicht des Muttermechanismus 30, die in 2 dargestellt ist. 12 ist eine Querschnittsansicht des in 2 dargestellten Muttermechanismus 30. Wie in den 11 und 12 dargestellt, enthält der erste Mutterabschnitt 31 und der zweite Mutterabschnitt 32 jeweils zylindrische Abschnitte 311 und 321, in denen mit der Leitschraube 2 ineinandergreifende Innengewinde Gänge auf einer inneren Umfangsfläche ausgebildet sind, und Winkelflanschabschnitte 312 und 322, die an den Endabschnitten der zylindrischen Abschnitte 311 und 321 auf der der Spulenfeder 350 gegenüberliegenden Seite ausgebildet sind. 11 12 is an exploded perspective view of nut mechanism 30 shown in FIG 2 is shown. 12 is a cross-sectional view of FIG 2 illustrated nut mechanism 30. As in FIGS 11 and 12 1, the first nut portion 31 and the second nut portion 32 each include cylindrical portions 311 and 321 in which internal threads meshing with the lead screw 2 are formed on an inner peripheral surface, and angle flange portions 312 and 322 formed at the end portions of the cylindrical portions 311 and 321 are formed on the side opposite to the coil spring 350 .

Hier, im zweiten Mutterabschnitt 32, wird auf einer Fläche des Flanschabschnitts 322 auf der Seite der Spiralfeder 350 ein rillenähnlicher konkaver Abschnitt 320 gebildet, in dem der erste Endabschnitt 351 der Spiralfeder 350 auf der Seite des zweiten Mutterabschnitts 32 aufgenommen ist. In dieser Ausführungsform ist der Flanschabschnitt 322 in Richtung Achse L gesehen polygonal, und um den zylindrischen Abschnitt 321 an jedem Eckabschnitt ist ein in Richtung Achse L aus dem Flanschabschnitt 322 vorstehender Vorsprungsabschnitt 323 ausgebildet. Daher wird zwischen dem zylindrischen Abschnitt 321 und dem Vorsprungsabschnitt 323 in jedem Eckabschnitt des Flanschabschnitts 322 ein rillenähnlicher konkaver Abschnitt 320 in Bogenform gebildet, wenn in Richtung Achse L betrachtet. In der Ausführungsform weist der rillenähnliche konkave Abschnitt 320 eine Tiefe auf, die gleich oder größer als 1/2 eines Durchmessers eines Drahtelements ist, der die Spiralfeder 350 bildet. In dem in 16 dargestellten Beispiel, ist die Tiefe des rillenähnlichen konkaven Abschnitts 320 im Wesentlichen gleich dem Durchmesser des Drahtmaterials, das die Spiralfeder 350 bildet. In der Ausführungsform werden der erste Mutterabschnitt 31 und der zweite Mutterabschnitt 32 gebildet, indem die Mutterabschnitte 3 mit der gleichen Konfiguration in entgegengesetzten Richtungen in Richtung Achse L angebracht werden.Here, in the second nut portion 32, on a surface of the flange portion 322 on the coil spring 350 side, a groove-like concave portion 320 is formed in which the first end portion 351 of the coil spring 350 on the second nut portion 32 side is received. In this embodiment, the flange portion 322 is polygonal as viewed in the axis L direction, and a projection portion 323 protruding in the axis L direction from the flange portion 322 is formed around the cylindrical portion 321 at each corner portion. Therefore, between the cylindrical portion 321 and the projection portion 323 in each corner portion of the flange portion 322, a groove-like concave portion 320 is formed in an arc shape when viewed in the axis L direction. In the embodiment, the groove-like concave portion 320 has a depth equal to or larger than 1/2 of a diameter of a wire member constituting the coil spring 350 . in the in 16 In the illustrated example, the depth of the groove-like concave portion 320 is substantially equal to the diameter of the wire material constituting the spiral spring 350 . In the embodiment, the first nut portion 31 and the second nut portion 32 are formed by attaching the nut portions 3 having the same configuration in opposite directions in the axis L direction.

Gemäß einer solchen Konfiguration ist es möglich zu verhindern, dass sich der erste Endabschnitt 351 der Spiralfeder 350 vom zweiten Mutterabschnitt 32 löst. Hier ist der Flanschabschnitt 322 in Richtung Achse L gesehen ein Viereck, und in jedem der vier Eckabschnitte ist ein rillenähnlicher konkaver Abschnitt 320 ausgebildet. So ist es unter Verwendung der an den Eckabschnitten vorgesehenen Vorsprünge 323 möglich, den zweiten Mutterabschnitt 32 zu miniaturisieren, auch wenn der rillenähnliche konkave Abschnitt 320 gebildet wurde.According to such a configuration, it is possible to prevent the first end portion 351 of the coil spring 350 from being detached from the second nut portion 32 . Here, the flange portion 322 is a quadrangle as viewed in the axis L direction, and a groove-like concave portion 320 is formed in each of the four corner portions. That's how it is under use By forming the protrusions 323 provided at the corner portions, it is possible to miniaturize the second nut portion 32 even when the groove-like concave portion 320 has been formed.

Die rillenähnlichen konkaven Abschnitte 320 dürfen nicht an allen Ecken vorgesehen sein, solange die rillenähnlichen konkaven Abschnitte 320 an einer Vielzahl von Stellen vorgesehen sind, die in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind. Aus der Sicht der angemessenen Halterung des ersten Endabschnitts 351 der Spiralfeder 350 ist es jedoch vorzuziehen, dass die rillenähnliche konkave Abschnitte 320 wenigstens an zwei diagonal befindlichen Eckabschnitten oder an zwei Stellen vorgesehen sind, die in Umfangsrichtung stark voneinander beabstandet sind. Darüber hinaus kann der rillenähnliche konkave Abschnitt 320 am gesamten Umfang vorgesehen werden.The groove-like concave portions 320 may not be provided at all corners as long as the groove-like concave portions 320 are provided at a plurality of locations spaced from each other in the circumferential direction. However, from the viewpoint of adequately supporting the first end portion 351 of the coil spring 350, it is preferable that the groove-like concave portions 320 are provided at least at two diagonally located corner portions or at two locations widely spaced from each other in the circumferential direction. In addition, the groove-like concave portion 320 can be provided on the entire circumference.

In dieser Ausführungsform ist der Öffnungsabschnitt 617a, der im zweiten Stützplattenabschnitt 617 ausgebildet, der zwischen der Spiralfeder 350 und dem ersten Mutterabschnitt 31 unter den drei Plattenabschnitten eingeschoben ist, in Übereinstimmung mit der obigen Konfiguration des Mutterabschnitts 3 eine Kerbe, die auf ein offenes Ende 617b in der Richtung orthogonal zur Richtung der Achse L gerichtet, und ein zylindrischer Abschnitt 311 des ersten Mutterabschnitts 31 befindet sich innerhalb der Kerbe, wie in 10 dargestellt.In this embodiment, in accordance with the above configuration of the nut portion 3, the opening portion 617a formed in the second support plate portion 617 interposed between the coil spring 350 and the first nut portion 31 among the three plate portions is a notch pointing to an open end 617b in the direction orthogonal to the direction of the axis L, and a cylindrical portion 311 of the first nut portion 31 is located inside the notch as shown in FIG 10 shown.

Hier ist eine innere Umfangsfläche 617c des kerbenähnlichen Öffnungsabschnitts 617a auf der der Seite des offenen Endes 617b gegenüberliegenden Seite eine Kreisbogenfläche, die entlang der äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Abschnitts 311 des ersten Mutterabschnitts 31 gebogen ist und an dem zylindrischen Abschnitt 611 des ersten Mutterabschnitts 31 anliegt. Selbst wenn der zweite Endabschnitt 352 der Spiralfeder 350 durch den zweiten Stützplattenabschnitt 617 des beweglichen Elements 6 gestützt wird, kann daher der zweite Endabschnitt 352 der Spiralfeder 350 durch das bewegliche Element 6 über einen weiten Bereich in Umfangsrichtung gestützt werden.Here, an inner peripheral surface 617c of the notch-like opening portion 617a on the side opposite to the open end 617b side is a circular arc surface bent along the outer peripheral surface of the cylindrical portion 311 of the first nut portion 31 and abutting the cylindrical portion 611 of the first nut portion 31 . Therefore, even if the second end portion 352 of the coil spring 350 is supported by the second support plate portion 617 of the movable member 6, the second end portion 352 of the coil spring 350 can be supported by the movable member 6 over a wide range in the circumferential direction.

In dieser Ausführungsform sind die Öffnungsabschnitte 616a und 618a, die im ersten Stützplattenabschnitt 616 und im dritten Stützplattenabschnitt 618 gebildet sind, auch Kerben, die auf die offenen Enden 616b und 618b in Richtung orthogonal zur Richtung Achse L gerichtet sind. Die offenen Enden 616b, 617b und 618b sind alle in die gleiche Richtung gerichtet, und in dieser Ausführungsform sind die offenen Enden 616b, 617b und 618b auf die Seite gerichtet, in der sich der dritte Plattenabschnitt 43 befindet. (Stützungsstruktur für die Führungswelle 5)In this embodiment, the opening portions 616a and 618a formed in the first support plate portion 616 and the third support plate portion 618 are also notches facing the open ends 616b and 618b in the direction orthogonal to the axis L direction. The open ends 616b, 617b and 618b all face in the same direction, and in this embodiment the open ends 616b, 617b and 618b face the side where the third plate portion 43 is located. (Support structure for guide shaft 5)

13 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Ausgestaltung einer linearen Antriebsvorrichtung. 14 zeigt eine perspektivische Ansicht der Ausgestaltung der 13 aus entgegengesetztem Blickwinkel. 13 12 is a perspective view of an embodiment of a linear drive device. 14 shows a perspective view of the embodiment of FIG 13 from the opposite point of view.

Die in den 13 bis 15 dargestellte lineare Antriebsvorrichtung 100 enthält schematisch eine Leitschraube 2, die von einem Motor 1 drehbar angetrieben wird (Schrittmotor in der Ausführungsform), einen Mutterabschnitt 3 (ein erster Mutterabschnitt 31 und ein zweiter Mutterabschnitt 32, wie zu 1-4 beschrieben, hier nicht sichtbar), der durch Ineinandergreifen mit der Leitschraube 2 einen Vorschubschraubenmechanismus bildet, parallel zur Leitschraube 2 angeordnete erste und zweite Führungswelle 5 und 5', die jeweils mit ihren beiden Endabschnitten von einer Halterung 4 gestützt werden, und ein bewegliches Element 6, das beweglich auf den Führungswellen 5,5' vorgesehen ist. Weiterhin werden im beweglichen Element 6 Wellenlöcher 612,612' gebildet, durch die die jeweilige Führungswelle 5,5' hindurchgeht. Obwohl nicht veranschaulicht, ist ein Rotormagnet im Motor 1 durch einen Spalt mit einer Erregerspule in einem Gehäuse 8 drehbar angeordnet, und eine Abtriebswelle 7 ist an einer Mitte des Rotormagneten befestigt.The in the 13 until 15 The linear driving apparatus 100 illustrated schematically includes a lead screw 2 rotatably driven by a motor 1 (stepping motor in the embodiment), a nut portion 3 (a first nut portion 31 and a second nut portion 32, as in Fig 1-4 described, not visible here) constituting a feed screw mechanism by meshing with the lead screw 2, first and second guide shafts 5 and 5' arranged parallel to the lead screw 2 and each having its both end portions supported by a bracket 4, and a movable member 6 , which is movably provided on the guide shafts 5,5'. Furthermore, shaft holes 612, 612' are formed in the movable element 6, through which the respective guide shaft 5, 5' passes. Although not illustrated, a rotor magnet in the motor 1 is rotatably disposed in a housing 8 through a gap with an exciting coil, and an output shaft 7 is fixed to a center of the rotor magnet.

Im Motor 1 wird ein Endabschnitt (gegenüberliegender abtriebsseitiger Endabschnitt) der Abtriebswelle 7 in ein Lager 9 eingesetzt, das auf einer Endfläche 8a (gegenüberliegende abtriebsseitige Endfläche) Seite des Gehäuses 8 vorgesehen ist, und ein hinterer Endabschnitt 7a ist im aus dem Gehäuse 8 herausragenden Zustand drehbar gestützt. Die Leitschraube 2 ist koaxial auf einer äußeren Umfangsfläche an der distalen End- (dem anderen Ende) Seite der Abtriebswelle 7 des Motors 1 ausgebildet. Daher dreht sich die Leitschraube 2 integral mit der Abtriebswelle 7. Daher kann das bewegliche Element 6 vom Motor 1 über den Mutterabschnitt 3 (Muttermechanismus 30) linear angetrieben werden.In the motor 1, an end portion (opposite driven-side end portion) of the output shaft 7 is inserted into a bearing 9 provided on an end face 8a (opposite driven-side end face) side of the case 8, and a rear end portion 7a is in the state of protruding from the case 8 rotatably supported. The lead screw 2 is coaxially formed on an outer peripheral surface on the distal end (the other end) side of the output shaft 7 of the motor 1 . Therefore, the lead screw 2 rotates integrally with the output shaft 7. Therefore, the movable member 6 can be linearly driven by the motor 1 through the nut portion 3 (nut mechanism 30).

Die Halterung 4 wird durch Biegen eines flachen Plattenelements gebildet und enthält einen ersten Plattenabschnitt 41, der an der anderen Endfläche 8b (abtriebsseitige Endfläche) auf der Leitschraube 2 Seite des Gehäuses 8 des Motors 1 befestigt ist, einen zweiten Plattenabschnitt 42, der dem ersten Plattenabschnitt 41 auf der distalen Endseite der Leitschraube 2 zugewandt ist, und einen dritten Plattenabschnitt 43, der den ersten Plattenabschnitt 41 mit dem zweiten Plattenabschnitt 42 verbindet. Ein Lager 10, um die distale Endseite der Leitschraube 2 drehbar zu stützen, wird im zweiten Plattenabschnitt 42 gehalten. An beiden Seitenendabschnitten des dritten Plattenabschnitts 43 sind Zentrierlöcher 431' zum Positionieren der linearen Antriebsvorrichtung 100 an einem Gerätekörper ausgebildet. Zum Anschließen der linearen Antriebsvorrichtung 100 an einem Gerätekörper sind zwei Schraubdome 432 vorgesehen, die sich unterhalb der Leitschraube 2 im dritten Plattenabschnitt 43 befinden. Der Schraubdom 432, der sich näher am ersten Plattenabschnitt 41 befindet ist in den Abbildungen gut sichtbar. Der andere Schraubdom 432, der sich näher am zweiten Plattenabschnitt 42 befindet, ist in den Abbildungen fast komplett verdeckt, in 14 ist er komplett verdeckt. In einer alternativen Ausführungsform sind die in das Blechteil im dritten Plattenabschnitt 43 integrierten Schraubdome 432 durch - hier nicht dargestellte - Kunststoffelemente ersetzt. Dies hat den Vorteil, daß sich dadurch Vereinfachungen in der Produktion erzielen lassen.The bracket 4 is formed by bending a flat plate member and includes a first plate portion 41 fixed to the other end surface 8b (driven-side end surface) on the lead screw 2 side of the housing 8 of the motor 1, a second plate portion 42 attached to the first plate portion 41 on the distal end side faces the lead screw 2, and a third plate portion 43 connecting the first plate portion 41 and the second plate portion 42. A bearing 10 for rotatably supporting the distal end side of the lead screw 2 is held in the second plate portion 42 . At both side end portions of the third plate portion 43, centering holes 431' for positioning the linear driving device 100 on an apparatus body are formed educated. To connect the linear drive device 100 to a device body, two screw bosses 432 are provided, which are located below the lead screw 2 in the third plate section 43 . The screw boss 432, which is closer to the first plate section 41, is clearly visible in the figures. The other screw dome 432, which is closer to the second plate section 42, is almost completely hidden in the figures, in 14 it is completely hidden. In an alternative embodiment, the screw domes 432 integrated into the sheet metal part in the third plate section 43 are replaced by plastic elements—not shown here. This has the advantage that simplifications can be achieved in production.

Das bewegliche Element 6 weist einen Gleiter 61 und eine Abdeckung 62 auf. Der Gleiter 61 wird mittels der Führungswellen 5,5' geführt, und mittels eines ersten Federelements 63 in axialer Richtung der Leitschraube 2 gegen die Abdeckung 62 vorgespannt. Mittels eines zweiten Federelements 64 ist der Gleiter 61 in Rotationsrichtung bezüglich der axialen Richtung der Leitschraube 2 vorgespannt.The movable member 6 has a slider 61 and a cover 62 . The slider 61 is guided by means of the guide shafts 5, 5' and is prestressed against the cover 62 in the axial direction of the lead screw 2 by means of a first spring element 63. The slider 61 is prestressed in the direction of rotation with respect to the axial direction of the lead screw 2 by means of a second spring element 64 .

Das bewegliche Element 6 weist am Gleiter 61 eine erste Anschlagfläche 615 auf und an der Abdeckung 62 eine zweite Anschlagfläche 625. Man erkennt, daß die Anschlagflächen 615,625 ebene Flächen sind, die parallel zueinander ausgerichtet sind.The movable element 6 has a first stop surface 615 on the slider 61 and a second stop surface 625 on the cover 62. It can be seen that the stop surfaces 615, 625 are flat surfaces which are aligned parallel to one another.

Weiterhin ist in der Abtriebswelle 7 der hintere Endabschnitt 7a, der von der einen Endfläche 8a des Gehäuses 8 zur Außenseite ragt, mit einer kugelförmigen Fläche ausgebildet. Die zweite Feder 12 ist in einem Zustand angeschlossen, in dem eine äußere Umfangsfläche des Drückabschnitts 12b durch Punktkontakt an den hinteren Endabschnitt 7a der Abtriebswelle 7 anliegt, und die Abtriebswelle 7 durch eine elastische Kraft des Vorspannabschnitts 12a in axialer Richtung gedrückt wird.Further, in the output shaft 7, the rear end portion 7a protruding from the one end surface 8a of the housing 8 to the outside is formed with a spherical surface. The second spring 12 is connected in a state where an outer peripheral surface of the pressing portion 12b abuts the rear end portion 7a of the output shaft 7 by point contact, and the output shaft 7 is pressed in the axial direction by an elastic force of the biasing portion 12a.

Wie in 1 dargestellt, ist in einem Gehäuseabschnitt des Motors 1 eine Klemmleiste 16 ausgebildet und eine Leiterplatte 17 ist an der Klemmleiste 16 befestigt. Ein Schalter 18, der die Annäherung des beweglichen Elements 6 erfasst, ist elektrisch mit der Leiterplatte 17 verbunden. Der Schalter 18 ist direkt an der Halterung 4 befestigt. Genauer gesagt, enthält der erste Plattenabschnitt 41 in der Halterung 4 einen vierten Plattenabschnitt 410, in dem ein Endabschnitt auf der Seite gegenüber des dritten Plattenabschnitts 43 zum zweiten Plattenabschnitt 42 gebogen ist und sich parallel zum dritten Plattenabschnitt 43 erstreckt, und der Schalter 18 am vierten Plattenabschnitt 410 befestigt ist. Dabei ist der Schalter 18 ein Kontaktschalter 18a, der das bewegliche Element 6 gemäß dem Kontakt des beweglichen Elements 6 erfasst, und ein Kontaktabschnitt 180 dem beweglichen Element 6 gegenübersteht.As in 1 1, a terminal block 16 is formed in a housing portion of the motor 1, and a circuit board 17 is fixed to the terminal block 16. As shown in FIG. A switch 18 that detects the approach of the movable member 6 is electrically connected to the circuit board 17. As shown in FIG. The switch 18 is attached directly to the bracket 4. More specifically, the first plate portion 41 in the bracket 4 includes a fourth plate portion 410 in which an end portion on the side opposite to the third plate portion 43 is bent toward the second plate portion 42 and extends parallel to the third plate portion 43, and the switch 18 at the fourth Plate portion 410 is attached. Here, the switch 18 is a contact switch 18 a that detects the movable member 6 according to the contact of the movable member 6 , and a contact portion 180 faces the movable member 6 .

In der linearen Antriebsvorrichtung 100, die so konfiguriert ist wie oben beschrieben, da das bewegliche Element 6 unter Verwendung der Führungswelle 5 und die von der gemeinsamen Halterung 4 unterstützte Leitschraube 2 angetrieben wird, ist es für Klappern schwierig, beim Antreiben des beweglichen Elements 6 aufzutreten. Da der Schalter 18 an der Halterung 4 befestigt ist, kann der Schalter 18 an einer geeigneten Position mit Bezug auf die Halterung 4 angeordnet werden. Somit ist es möglich, die Annäherung des beweglichen Elements 6 an den Motor 1 und den ersten Plattenabschnitt 41 genau zu erfassen. Da der Schalter 18 der Kontaktschalter 18a ist, der das bewegliche Element 6 gemäß dem Kontakt des beweglichen Elements 6 erfasst, sind die Auswirkungen der Anordnung des Schalters 18 an einer geeigneten Position mit Bezug auf die Halterung 4 von Bedeutung. (Konfiguration des beweglichen Elements 6)In the linear driving device 100 configured as described above, since the movable member 6 is driven using the guide shaft 5 and the lead screw 2 supported by the common bracket 4, it is difficult for rattles to occur when the movable member 6 is driven . Since the switch 18 is fixed to the bracket 4, the switch 18 can be located at an appropriate position with respect to the bracket 4. Thus, it is possible to accurately detect the approach of the movable member 6 to the motor 1 and the first plate portion 41 . Since the switch 18 is the contact switch 18a that detects the movable member 6 according to the contact of the movable member 6, the effects of arranging the switch 18 at an appropriate position with respect to the bracket 4 are important. (configuration of moving element 6)

15 zeigt eine Veranschaulichung des Zusammenwirkens einer Antriebsvorrichtung mit einem anzutreibenden Element 91. Das bewegliche Element 6 weist eine erste Anschlagfläche 615 auf und eine zweite Anschlagfläche 625, welche ebene Flächen sind, die parallel zueinander ausgerichtet sind. Diese parallelen ebenen Anschlagflächen 615,625 dienen als Schnittstellen zum anzutreibenden Element 91. In der hier gezeigten Ausführungsform des anzutreibenden Elements 91 weist dieses an gegenüberliegenden Seiten angeordnete Lagerungselemente 92 auf, die eine Achse bilden, um die das anzutreibende Element 91 drehbar ist. Die dazu erforderliche Aufhängung und Lagerung ist hier der Einfachheit halber nicht dargestellt. 15 shows an illustration of the interaction of a drive device with an element 91 to be driven. The movable element 6 has a first abutment surface 615 and a second abutment surface 625, which are flat surfaces which are aligned parallel to one another. These parallel planar stop surfaces 615, 625 serve as interfaces to the element 91 to be driven. In the embodiment of the element 91 to be driven shown here, it has bearing elements 92 arranged on opposite sides, which form an axis about which the element 91 to be driven can be rotated. The suspension and storage required for this are not shown here for the sake of simplicity.

Das anzutreibende Element 91 weist im Ausführungsbeispiel ein Antriebselement 93 auf, welches über einen Arm 932 mit dem anzutreibenden Element 91 verbunden ist. Das Antriebselement 93 weist abgerundete Angriffsflächen 931 auf, die ohne großen Montageaufwand leicht zwischen die Anschlagflächen 615,625 einbringbar sind, und problemarm mit diesen interagieren. Somit wird ein einfacher Aufbau, auch des anzutreibenden Elements 91, erzielt.In the exemplary embodiment, the element 91 to be driven has a drive element 93 which is connected to the element 91 to be driven via an arm 932 . The drive element 93 has rounded engagement surfaces 931, which can easily be inserted between the stop surfaces 615, 625 without any great effort in assembly and interact with them with few problems. In this way, a simple structure is achieved, including that of the element 91 to be driven.

16 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer linearen Antriebsvorrichtung gemäß der Erfindung. 17 zeigt eine perspektivische Ansicht der Ausführungsform der 16 aus entgegengesetztem Blickwinkel. 16 Fig. 12 shows a perspective view of an embodiment of a linear drive device according to the invention. 17 shows a perspective view of the embodiment of FIG 16 from the opposite point of view.

Die in den 16 bis 17 dargestellte lineare Antriebsvorrichtung 100 enthält schematisch eine Leitschraube 2, die von einem Motor 1 drehbar angetrieben wird (Schrittmotor in der Ausführungsform), einen Mutterabschnitt 3 (ein erster Mutterabschnitt 31 und ein zweiter Mutterabschnitt 32, wie zu 1-4 beschrieben, hier nicht sichtbar), der durch Ineinandergreifen mit der Leitschraube 2 einen Vorschubschraubenmechanismus bildet, eine parallel zur Leitschraube 2 angeordnete erste Führungswelle 5 und eine ebenfalls parallel dazu angeordnete zweite Führungswelle 5', die mit ihren beiden Endabschnitten jeweils von einer Halterung 4 gestützt werden, und ein bewegliches Element 6, das beweglich auf den Führungswellen 5,5' vorgesehen ist. Im beweglichen Element 6 sind Wellenlöcher 612, 612' gebildet, durch die die Führungswellen 5,5' hindurchgehen. Man erkennt, daß die erste Führungswelle 5 und die zweite Führungswelle 5' in einer Ebene angeordnet sind, die parallel zu dem dritten Plattenabschnitt 43 liegt. Dabei sind die erste Führungswelle 5 und die zweite Führungswelle 5' auf der dem dritten Plattenabschnitt 43 abgewandten Seite der Leitschraube 2 angeordnet, also in der Darstellung oberhalb der Leitschraube 2.The in the 16 until 17 The linear drive device 100 shown schematically includes a lead screw 2 which is rotatable by a motor 1 is driven (stepping motor in the embodiment), a nut portion 3 (a first nut portion 31 and a second nut portion 32, as in 1-4 described, not visible here), which forms a feed screw mechanism by meshing with the lead screw 2, a first guide shaft 5 arranged parallel to the lead screw 2 and a second guide shaft 5' also arranged parallel thereto, which are each supported with their two end sections by a bracket 4 , and a movable member 6 movably provided on the guide shafts 5,5'. Shaft holes 612, 612' are formed in the movable member 6, through which the guide shafts 5, 5' pass. It can be seen that the first guide shaft 5 and the second guide shaft 5' are arranged in a plane which lies parallel to the third plate section 43. The first guide shaft 5 and the second guide shaft 5' are arranged on the side of the lead screw 2 facing away from the third plate section 43, i.e. above the lead screw 2 in the illustration.

Obwohl nicht veranschaulicht, ist ein Rotormagnet im Motor 1 durch einen Spalt mit einer Erregerspule in einem Gehäuse 8 drehbar angeordnet, und eine Abtriebswelle 7 ist an einer Mitte des Rotormagneten befestigt.Although not illustrated, a rotor magnet in the motor 1 is rotatably disposed in a housing 8 through a gap with an exciting coil, and an output shaft 7 is fixed to a center of the rotor magnet.

Die Halterung 4 wird durch Biegen eines flachen Plattenelements gebildet und enthält einen ersten Plattenabschnitt 41, der an der anderen Endfläche 8b (abtriebsseitige Endfläche) auf der Leitschraube 2 Seite des Gehäuses 8 des Motors 1 befestigt ist, einen zweiten Plattenabschnitt 42, der dem ersten Plattenabschnitt 41 auf der distalen Endseite der Leitschraube 2 zugewandt ist, und einen dritten Plattenabschnitt 43, der den ersten Plattenabschnitt 41 mit dem zweiten Plattenabschnitt 42 verbindet. Ein Lager 10, um die distale Endseite der Leitschraube 2 drehbar zu stützen, wird im zweiten Plattenabschnitt 42 gehalten. An beiden Seitenendabschnitten des dritten Plattenabschnitts 43 sind Befestigungslöcher 431 oder Zentrierlöcher 431' (hier der Einfachheit halber nicht dargestellt) zum Anschließen beziehungsweise Zentrieren der linearen Antriebsvorrichtung 100 an einem Gerätekörper ausgebildet. Auch in diesem Ausführungsbeispiel kann das Anschließen über - hier nicht dargestellte - Schraubdome 432 erfolgen, wie weiter oben beschrieben. Die Schraubdome 432 können, wie weiter oben beschrieben, in einer Variante auch durch Kunststoffteile ersetzt sein.The bracket 4 is formed by bending a flat plate member and includes a first plate portion 41 fixed to the other end surface 8b (driven-side end surface) on the lead screw 2 side of the housing 8 of the motor 1, a second plate portion 42 attached to the first plate portion 41 on the distal end side faces the lead screw 2, and a third plate portion 43 connecting the first plate portion 41 and the second plate portion 42. A bearing 10 for rotatably supporting the distal end side of the lead screw 2 is held in the second plate portion 42 . At both side end portions of the third plate portion 43, fixing holes 431 or centering holes 431' (not illustrated here for the sake of simplicity) for connecting or centering the linear driving device 100 to an apparatus body are formed. In this exemplary embodiment too, the connection can be made via screw domes 432 (not shown here), as described above. As described above, the screw bosses 432 can also be replaced by plastic parts in one variant.

Wie dargestellt, ist in einem Gehäuseabschnitt des Motors 1 eine Klemmleiste 16 ausgebildet und eine Leiterplatte 17 ist an der Klemmleiste 16 befestigt. Ein Schalter 18, der die Annäherung des beweglichen Elements 6 erfasst, ist elektrisch mit der Leiterplatte 17 verbunden. Der Schalter 18 ist direkt an der Halterung 4 befestigt. Genauer gesagt, enthält der erste Plattenabschnitt 41 in der Halterung 4 einen vierten Plattenabschnitt 410, in dem ein Endabschnitt parallel seitlich im rechten Winkel gebogen ist und sich parallel zur Achse der Leitschraube 2 und der Führungswellen 5,5' erstreckt, und der Schalter 18 am vierten Plattenabschnitt 410 befestigt ist. Dabei ist der Schalter 18 ein Kontaktschalter 18a, der das bewegliche Element 6 gemäß dem Kontakt des beweglichen Elements 6 erfasst, und ein Kontaktabschnitt 180 dem beweglichen Element 6 gegenübersteht.As illustrated, a terminal block 16 is formed in a housing portion of the motor 1, and a circuit board 17 is fixed to the terminal block 16. As shown in FIG. A switch 18 that detects the approach of the movable member 6 is electrically connected to the circuit board 17. As shown in FIG. The switch 18 is attached directly to the bracket 4. More specifically, the first plate portion 41 in the bracket 4 includes a fourth plate portion 410 in which an end portion is bent laterally in parallel at right angles and extends parallel to the axis of the lead screw 2 and the guide shafts 5,5', and the switch 18 am fourth plate section 410 is fixed. Here, the switch 18 is a contact switch 18 a that detects the movable member 6 according to the contact of the movable member 6 , and a contact portion 180 faces the movable member 6 .

In dieser Ausführungsform ist der Schalter 18 somit seitlich versetzt zu der Führungswelle 5' in einem Bereich angeordnet, der einerseits durch die von den beiden Führungswellen 5,5' aufgespannten Ebene begrenzt ist, und andererseits durch die Ebene, in der der dritte Plattenabschnitt 43 liegt.In this embodiment, the switch 18 is thus arranged laterally offset to the guide shaft 5' in an area which is limited on the one hand by the plane spanned by the two guide shafts 5,5' and on the other hand by the plane in which the third plate section 43 lies .

In der linearen Antriebsvorrichtung 100, die so konfiguriert ist wie oben beschrieben, da das bewegliche Element 6 unter Verwendung der Führungswellen 5,5' und die von der gemeinsamen Halterung 4 unterstützte Leitschraube 2 angetrieben wird, ist es für Klappern schwierig, beim Antreiben des beweglichen Elements 6 aufzutreten. Da der Schalter 18 an der Halterung 4 befestigt ist, kann der Schalter 18 an einer geeigneten Position mit Bezug auf die Halterung 4 angeordnet werden. Somit ist es möglich, die Annäherung des beweglichen Elements 6 an den Motor 1 und den ersten Plattenabschnitt 41 genau zu erfassen. Da der Schalter 18 der Kontaktschalter 18a ist, der das bewegliche Element 6 gemäß dem Kontakt des beweglichen Elements 6 erfasst, sind die Auswirkungen der Anordnung des Schalters 18 an einer geeigneten Position mit Bezug auf die Halterung 4 von Bedeutung. (Konfiguration des beweglichen Elements 6)In the linear driving device 100 configured as described above, since the movable member 6 is driven using the guide shafts 5,5' and the lead screw 2 supported by the common bracket 4, rattling is difficult when driving the movable Elements 6 to occur. Since the switch 18 is fixed to the bracket 4, the switch 18 can be located at an appropriate position with respect to the bracket 4. Thus, it is possible to accurately detect the approach of the movable member 6 to the motor 1 and the first plate portion 41 . Since the switch 18 is the contact switch 18a that detects the movable member 6 according to the contact of the movable member 6, the effects of arranging the switch 18 at an appropriate position with respect to the bracket 4 are significant. (configuration of moving element 6)

Das bewegliche Element 6 weist in der dargestellten Ausführungsform einen flachen Anlenkarm 65 auf, der sich in axialer Richtung über den zweiten Plattenabschnitt 42 hinaus erstreckt, und an seinem dem Motor 1 abgewandten Ende Anlenkflächen 661 aufweist. Diese befinden sich auf der Innenseite eines U-förmigen Anlenkelements 66 und bilden im gezeigten Ausführungsbeispiel eine einzige zusammenhängende Anlenkfläche. Man erkennt, daß der Anlenkarm 65 zwischen erster Führungswelle 5 und zweiter Führungswelle 5' angeordnet ist. Am zweiten Plattenabschnitt 42 ist eine Spanneinrichtung 68 angeordnet, die im Ausführungsbeispiel eine Spannrolle 681 aufweist, welche mit dem Anlenkarm 65 in Kontakt steht. Die Spannrolle 681 weist eine Welle 682 auf, die die Rotationsachse der Spannrolle 681 bildet, und beidseitig aus der Spannrolle 681 herausragt. Die Welle 682 ist beidseitig in Ausnehmungen eines Lagerelements 683 gelagert. Das Lagerelement 683 ist seinerseits am zweiten Plattenabschnitt 42 befestigt. Vorspannfedern 684 sind einerseits am zweiten Plattenabschnitt 42 befestigt. Andererseits weisen sie einen hier nicht sichtbaren Haken auf, der in einem Schlitz 685 des Lagerelements 683 befindlich ist und die Welle 682 zumindest teilweise umgreift und sie damit nach unten vorspannt. Mit der Welle 682 ist die Spannrolle 681 nach unten vorgespannt, und damit auch der Anlenkarm 65. Bewegt sich der Anlenkarm 65 mit dem beweglichen Element 6 nach vorne oder hinten, rollt die Spannrolle 681 entsprechend auf dem Anlenkarm 65 ab, letzterer kann sich daher nahezu reibungsfrei bewegen.In the illustrated embodiment, the movable element 6 has a flat articulation arm 65 which extends in the axial direction beyond the second plate section 42 and has articulation surfaces 661 at its end remote from the motor 1 . These are located on the inside of a U-shaped articulation element 66 and form a single cohesive articulation surface in the exemplary embodiment shown. It can be seen that the articulated arm 65 is arranged between the first guide shaft 5 and the second guide shaft 5'. A tensioning device 68 is arranged on the second plate section 42 and, in the exemplary embodiment, has a tensioning roller 681 which is in contact with the articulated arm 65 . The tensioning roller 681 has a shaft 682 which forms the axis of rotation of the tensioning roller 681 and protrudes from the tensioning roller 681 on both sides. The shaft 682 is mounted in recesses of a bearing element 683 on both sides. The bearing element 683 is attached to the second plate section 42 on the other hand. Biasing springs 684 are attached to second plate portion 42 on one side. On the other hand, they have a hook, not visible here, which is located in a slot 685 of the bearing element 683 and at least partially encompasses the shaft 682 and thus pretensions it downwards. With the shaft 682, the tensioning roller 681 is prestressed downwards, and thus also the articulated arm 65. If the articulated arm 65 moves forwards or backwards with the movable element 6, the tensioning roller 681 rolls correspondingly on the articulated arm 65, the latter can therefore almost move without friction.

Eine Blattfeder 67 stützt sich an ihren beiden Enden am beweglichen Element 6 ab, und in ihrer Mittellage an einem Führungselement 651. Dieses liegt seitlich an der Führungswelle 5 an, und sorgt somit für eine spielfreie Bewegung des beweglichen Elements 6 entlang der Führungswellen 5,5'. Auf der der Blattfeder 67 gegenüberliegenden Seite des beweglichen Elements 6 ist ein Anschlag 619 angeordnet, der bei entsprechender Verschiebung des beweglichen Elements 6 in Richtung erster Plattenabschnitt 41 den Kontaktabschnitt 180 des Schalters 18 kontaktiert und damit ein Schaltsignal auslöst. Die seitliche Lage von Schalter 18, Anschlag 619 und auch der Blattfeder 67A leaf spring 67 is supported at both ends on the movable element 6 and in its middle position on a guide element 651. This bears against the side of the guide shaft 5 and thus ensures that the movable element 6 moves without play along the guide shafts 5.5 '. On the side of the movable element 6 opposite the leaf spring 67 there is a stop 619 which, when the movable element 6 is correspondingly displaced in the direction of the first plate section 41, contacts the contact section 180 of the switch 18 and thus triggers a switching signal. The lateral position of switch 18, stop 619 and also leaf spring 67

Die vorliegende Erfindung betrifft in anderen Worten eine lineare Antriebsvorrichtung wie sie beispielsweise aus der DE 11 2017 005 599 T5 bekannt ist. Bei dieser Ausführung muß das zu verstellende bzw. das anzutreibende Element 91 eine spezielle Schnittstellengeometrie in Form einer Gabel aufweisen, die bei einigen Varianten nicht oder nur mit hohem Aufwand herstellbar ist. Gewünscht ist daher eine Anpassung der Antriebsvorrichtung in der Art, dass das zu verstellende Element 91 eine einfache und leicht herstellbare Schnittstelle, beispielsweise mit Kugelgeometrie erhalten kann. Durch eine Änderung der Schnittstelle für eine Kugelgeometrie verschiebt sich auch der Kraftangriffspunkt des anzulenkenden Bauteils, des anzutreibenden Elements 91, nach oben. Die Stabilität des Systems ist dadurch gewährleistet, daß die Führung des Schlittens verändert ist. Statt einer Führungswelle oberhalb der Leitschraube 2, wird auf ein System mit zwei Führungswellen 5,5' umgestellt, die seitlich unterhalb der Leitschraube 2 angeordnet sind. Die Schnittstelle für das anzulenkende Bauteil, das anzutreibende Element 91, im beweglichen Element 6, das auch als Schlitten bezeichnet wird, ist vereinfacht und weist nun nur noch zwei parallele Flächen, die Anschlagflächen 615,625, auf. Das Vorspannsystem bleibt an dieser Stelle unverändert. Das zweite Federelement 64, welches den Schlitten spielfrei auf der Führung hält, ist nun einseitig oberhalb einer der beiden Führungswellen 5,5' angeordnet. Gemäß einer Ausgestaltung ist zumindest ein Schraubdom 432 vorgesehen. Dies vereinfacht den Aufbau des Gehäuses, in das der Antrieb eingebaut wird. Der oder die Schraubdome 432 sind in das Blechteil, die Halterung 4, integriert. Dadurch ist es ermöglicht, durch Durchgangslöcher im Gehäuse hindurch in den Antrieb zu schrauben. Ein Vorteil besteht darin, eine einfache Schnittstellengeometrie zum anzulenkenden Bauteil, dem anzutreibenden Element 91, zu ermöglichen.In other words, the present invention relates to a linear drive device such as, for example, from FIG DE 11 2017 005 599 T5 is known. In this embodiment, the element 91 to be adjusted or driven must have a special interface geometry in the form of a fork, which in some variants cannot be produced or can only be produced with great effort. It is therefore desirable to adapt the drive device in such a way that the element 91 to be adjusted can be given a simple interface that is easy to produce, for example with a spherical geometry. A change in the interface for a spherical geometry also shifts the point of force application of the component to be guided, the element 91 to be driven, upwards. The stability of the system is ensured by changing the way the carriage is guided. Instead of a guide shaft above the lead screw 2, a system with two guide shafts 5,5' is switched to, which are arranged laterally below the lead screw 2. The interface for the component to be articulated, the element 91 to be driven, in the movable element 6, which is also referred to as the carriage, is simplified and now has only two parallel surfaces, the stop surfaces 615, 625. The prestressing system remains unchanged at this point. The second spring element 64, which holds the slide without play on the guide, is now arranged on one side above one of the two guide shafts 5,5'. According to one embodiment, at least one screw boss 432 is provided. This simplifies the construction of the housing in which the drive is installed. The one or more screw bosses 432 are integrated into the sheet metal part, the holder 4 . This makes it possible to screw into the drive through through-holes in the housing. One advantage is that a simple interface geometry for the component to be articulated, the element 91 to be driven, is made possible.

Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine Anpassung einer bekannten linearen Antriebsvorrichtung in der Art, dass der verfügbare Verstellweg vergrößert und der Bauraumbedarf reduziert sind und die Schnittstelle zum anzulenkenden anzutreibenden Element 91 so gestaltet ist, dass eine für die veränderten Gegebenheiten geeignete Platzierung möglich ist. Der grundsätzliche Lösungsansatz besteht darin, die Anlenkung eines anzulenkenden Bauteils 91 über eine Art Festkörpergelenk darzustellen. Dieses Festkörpergelenk ist im Wesentlichen ein um eine Achse biegbares Blechelement, der Anlenkarm 65. Die Auslegung der Steifigkeit dieses Schubbleches und dessen Führung erfolgt dabei unter Berücksichtigung von zwei Aspekten: Einerseits ist eine Biegung des Schubbleches, des Anlenkarms 65, in der Art möglich, dass dessen Endpunkt der Kreisbahn des Anlenkpunktes am anzulenkenden Bauteil folgen kann, ohne dass es zu einer unzulässigen Verspannung des Systems kommt oder eine zusätzliche Lagerung erforderlich ist. Andererseits ist das System so steif, dass das vergleichsweise dünne Schubblech des Anlenkarms 65 unter der Kraftrückwirkung des anzulenkenden Bauteils nicht ausweicht oder durchbiegt. Das System ist dazu mit zwei Führungsstangen, den Führungswellen 5,5', ausgestattet, die geringfügig oberhalb neben der Leitschraube 2 angeordnet sind. Das Schubblech des Anlenkarms 65 befindet sich genau zwischen den beiden Führungswellen 5,5' in einer Ebene mit Ihnen. Auf den Führungswellen 5,5' wird über den Spindelantrieb mittels der Leitschraube 2 ein Schlitten, das bewegliche Element 6, bewegt. Die Schnittstelle zur Leitschraube 2 ist entsprechend einer bekannten Lösung gestaltet.The present invention also relates to an adaptation of a known linear drive device in such a way that the available adjustment path is increased and the space required is reduced and the interface to the driven element 91 to be guided is designed in such a way that it can be positioned appropriately for the changed circumstances. The basic approach consists in representing the articulation of a component 91 to be articulated via a type of flexure joint. This flexure joint is essentially a sheet metal element, articulated arm 65, that can be bent around an axis. The design of the rigidity of this thrust plate and its guidance is carried out taking two aspects into account: On the one hand, the thrust plate, articulated arm 65, can be bent in such a way that the end point of which can follow the circular path of the pivot point on the component to be linked without impermissible tensioning of the system occurring or additional storage being required. On the other hand, the system is so stiff that the comparatively thin thrust plate of the articulated arm 65 does not give way or bend under the reaction force of the component to be articulated. For this purpose, the system is equipped with two guide rods, the guide shafts 5, 5', which are arranged slightly above next to the guide screw 2. The thrust plate of the articulated arm 65 is located exactly between the two guide shafts 5.5' in one plane with you. A carriage, the movable element 6, is moved on the guide shafts 5, 5' via the spindle drive by means of the lead screw 2. The interface to the guide screw 2 is designed according to a known solution.

Mittels einer seitlich angebrachten Blattfeder 67 bewegt sich der Schlitten, das bewegliche Element 6, spielfrei auf den Führungswellen 5,5'. Der Endschalter 18 zur Referenzierung des Systems ist zur Platzeinsparung an die Seite verlegt. Um die freie Knicklänge des Schubbleches des Anlenkarms 65 gering zu halten, wird es an dem Punkt, an dem es über das tragende Blechteil des zweiten Plattenabschnitts 42 hinaus ragt, durch eine Spannrolle 681 niedergehalten. Am Ende des Schubbleches, des Anlenkarms 65, befindet sich das Anlenkelement 66, eine federvorgespannte Schnittstelle zum anzulenkenden Bauteil, dem anzutreibenden Element 91.By means of a laterally attached leaf spring 67, the carriage, the movable element 6, moves without play on the guide shafts 5, 5'. The limit switch 18 for referencing the system has been moved to the side to save space. In order to keep the free buckling length of the thrust plate of the articulated arm 65 small, it is held down by a tension roller 681 at the point at which it protrudes beyond the load-bearing plate part of the second plate section 42 . At the end of the thrust plate, the articulated arm 65, is the articulation element 66, a spring-loaded interface to the component to be articulated, the element 91 to be driven.

Durch die sehr flache Gestaltung in Verbindung mit dem flexiblen Schubblech des Anlenkarms 65 ist eine Platzierung der linearen Antriebsvorrichtung an Positionen möglich, an denen systembedingt ausreichend Platz für diese Bauform des Antriebes vorhanden ist. Gleichzeitig vergrößert sich durch die Umgestaltung der verfügbare Verstellweg.Due to the very flat design in connection with the flexible thrust plate of the articulated arm 65, the linear drive device can be placed in positions where, due to the system, there is sufficient space for this type of drive. At the same time, the available adjustment path increases as a result of the redesign.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 112017005599 T5 [0002, 0054]DE 112017005599 T5 [0002, 0054]

Claims (5)

Lineare Antriebsvorrichtung aufweisend: einen Motor (1); eine Leitschraube (2), die sich um eine Achse integral mit einer Abtriebswelle des Motors (1) dreht; einen Muttermechanismus (3,30,31,32), der einen Vorschubschraubenmechanismus zusammen mit der Leitschraube (2) bildet; eine erste Führungswelle (5) und eine zweite Führungswelle (5'), die sich parallel zu der Leitschraube (2) erstrecken; ein bewegliches Element (6), das beweglich von den Führungswellen (5,5') gestützt ist und in eine axiale Richtung der Leitschraube (2) durch den Motor (1) über den Muttermechanismus (3,30,31,32) angetrieben ist; und eine Halterung (4), die einen ersten Plattenabschnitt (41) enthält, der an einer abtriebsseitigen Endfläche eines auf der Leitschrauben-Seite befindlichen Gehäuses des Motors (1) befestigt ist, einen zweiten Plattenabschnitt (42), der dem ersten Plattenabschnitt (41) auf einer distalen Endseite der Leitschraube (2) zugewandt ist, und einen dritten Plattenabschnitt (43), der den ersten Plattenabschnitt (41) mit dem zweiten Plattenabschnitt (42) verbindet, und ein Lager (10), das drehbar die distale Endseite der Leitschraube (2) stützt, und das auf dem zweiten Plattenabschnitt (42) gehalten ist, wobei der Muttermechanismus (3,30,31,32) einen ersten Mutterabschnitt (31) enthält, der nicht relativ beweglich in einer axialen Richtung der Leitschraube (2) in Bezug auf das bewegliche Element (6) ist, einen zweiten Mutterabschnitt (32), der relativ beweglich in die axiale Richtung in Bezug auf das bewegliche Element (6) in Richtung der ersten Plattenabschnitt Seite von dem ersten Mutterabschnitt (31) ist, und eine erste Feder (35), die den zweiten Mutterabschnitt (32) in axialer Richtung vorspannt, und wobei die erste Führungswelle (5) und die zweite Führungswelle (5') in einer Ebene angeordnet sind, die parallel zu dem dritten Plattenabschnitt (43) liegt, und wobei die erste Führungswelle (5) und die zweite Führungswelle (5') auf der dem dritten Plattenabschnitt (43) abgewandten Seite der Leitschraube (2) angeordnet sind. Linear drive device comprising: an engine (1); a lead screw (2) rotating about an axis integral with an output shaft of the motor (1); a nut mechanism (3,30,31,32) constituting a feed screw mechanism together with the lead screw (2); a first guide shaft (5) and a second guide shaft (5') extending parallel to the lead screw (2); a movable member (6) movably supported by the guide shafts (5,5') and driven in an axial direction of the lead screw (2) by the motor (1) via the nut mechanism (3,30,31,32). ; and a bracket (4) including a first plate portion (41) fixed to a driven side end face of a lead screw side housing of the motor (1), a second plate portion (42) corresponding to the first plate portion (41) on a distal end side faces the lead screw (2), and a third plate portion (43) connecting the first plate portion (41) to the second plate portion (42), and a bearing (10) rotatably supporting the distal end side of the lead screw (2) and which is held on the second plate section (42), wherein the nut mechanism (3,30,31,32) includes a first nut portion (31) not relatively movable in an axial direction of the lead screw (2) with respect to the movable member (6), a second nut portion (32) that is relatively movable in the axial direction with respect to the movable member (6) toward the first plate portion side of the first nut portion (31), and a first spring (35) that biases the second nut portion (32) in the axial direction biases, and wherein the first guide shaft (5) and the second guide shaft (5') are arranged in a plane which is parallel to the third plate section (43), and wherein the first guide shaft (5) and the second guide shaft (5') are arranged on the side of the lead screw (2) remote from the third plate section (43). Lineare Antriebsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei ein Schalter (18) seitlich versetzt zu einer der Führungswellen (5.5') in einem Bereich angeordnet ist, der einerseits durch die von den beiden Führungswellen (5,5') aufgespannten Ebene begrenzt ist, und andererseits durch die Ebene, in der der dritte Plattenabschnitt (43) liegt.Linear drive device according to claim 1 , wherein a switch (18) is arranged laterally offset to one of the guide shafts (5.5') in an area which is limited on the one hand by the plane spanned by the two guide shafts (5.5') and on the other hand by the plane in which the third plate section (43) lies. Lineare Antriebsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das bewegliche Element (6) einen flachen Anlenkarm (65) aufweist, der sich in axialer Richtung über den zweiten Plattenabschnitt (42) hinaus erstreckt, und an seinem dem Motor (1) abgewandten Ende Anlenkflächen (661) aufweist.Linear drive device according to one of the preceding claims, wherein the movable element (6) has a flat link arm (65) which extends in the axial direction beyond the second plate section (42) and at its end remote from the motor (1) articulation surfaces ( 661). Lineare Antriebsvorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei der Anlenkarm (65) zwischen erster Führungswelle (5) und zweiter Führungswelle (5') angeordnet ist.Linear drive device according to claim 3 , wherein the articulated arm (65) is arranged between the first guide shaft (5) and the second guide shaft (5'). Lineare Antriebsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 4, wobei am zweiten Plattenabschnitt (42) eine Spanneinrichtung (68) angeordnet ist, vorzugsweise eine Spannrolle (681), welche mit dem Anlenkarm (65) in Kontakt steht.Linear drive device according to any one of the preceding claims 3 until 4 , wherein a tensioning device (68), preferably a tensioning roller (681), which is in contact with the articulated arm (65), is arranged on the second plate section (42).
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