JP2000291772A - 電動リニアアクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】過負荷の検知をシンプルな機構で、廉価に構成
する。 【解決手段】作用子８とこの作用子８によって移動させ
られる部材との間、あるいはモータ２が取り付けられた
ケーシング７とこのケーシング７を固定するための取り
付け台１０との間に弾性体１１を介在させ、弾性体１１
の両端部に取り付けられた部品に、それぞれリミットス
イッチＳＷと、このリミットスイッチＳＷをオンにさせ
る突起１３とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】部材をリニアに移動させるた
めに、ねじの回転力をネジ推進力に変換してなる電動リ
ニアアクチュエータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電動リニアアクチュエータにおい
て、電動リニアアクチュエータに取り付けられた部材
が、何らかの理由で過負荷状態になった場合、モータが
焼損する、あるいは電動リニアアクチュエータを構成す
る部品が破損するなど被害がでる可能性がある。

【０００３】そこで、電動リニアアクチュエータを焼
損、破損等から保護する必要がある。例えば、第一の方
法として、過負荷状態になると、モータ巻線に流れるモ
ータ電流が増大するため、このモータ電流を常に検知す
ることによって、過負荷か否かの判断することができ
る。

【０００４】第二の方法として、モータ電流が増大する
と、巻線の温度が上昇し、モータ本体の温度も上昇す
る。したがって、モータの近辺に温度リレーを組み込む
ことにより、過負荷状態になると温度リレーが作動し、
モータ電流を遮断する。

【０００５】第三の方法として、過負荷状態になると、
軸方向にかかる力が必要以上になる。したがって、軸方
向の推力を検知する軸力センサーを取り付けることによ
って、過負荷状態になるとモータ電流を遮断する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
電動リニアアクチュエータを過負荷から保護する方法に
おいて、過負荷によって増大するモータ電流を検知する
方法では、モータの自己発熱の変化や、周囲の温度変化
によって、モータ電流が変動し、一定した過負荷設定点
を設定することは困難である。

【０００７】そして、モータの近辺に温度リレーを使用
した方法では、モータの温度が上昇するのに時間を要す
るため、過負荷発生時間からモータ停止までの反応時間
が長い。

【０００８】そして、軸力センサーを使用した方法で
は、軸力センサーを用いると、電動リニアアクチュエー
タの作用子が押し方向に移動したか、あるいは引き方向
に移動したかを判断して過負荷保護するには、極めて複
雑なシステムとなる。

【０００９】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明によれば
作用子とこの作用子によって移動させられる部材との
間、あるいはモータが取り付けられたケーシングとこの
ケーシングを固定するための取り付け台との間にバネ等
の弾性体を介在させ、この弾性体の両端部に取り付けら
れた部品に、それぞれリミットスイッチと、このリミッ
トスイッチをオンにさせる突起とを設けたことを特徴と
する電動リニアアクチュエータを提供する。

【００１０】

【作用】リニアに移動する作用子と、この作用子よって
移動させられる部材との間、あるいは、ケーシングと、
このケーシングを固定する取り付け台との間にバネ等の
弾性体を介在させ、さらに、任意の場所にリミットスイ
ッチと、このリミットスイッチをオンにさせる突起を設
けることにより、部材が過負荷状態になると突起（ある
いはリミットスイッチでもよい）が移動して、突起とリ
ミットスイッチが当接してリミットスイッチがオンす
る。したがって、過負荷状態を検知することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明における実施例を図１〜図
６を用いて説明する。図１は、本発明における第一の実
施例の電動リニアアクチュエータの側断面図である。図
２は、図１のＡ矢視図である。図３は、本発明における
第二の実施例の電動リニアアクチュエータの側断面図で
ある。図４は、本発明における第三の実施例の電動リニ
アアクチュエータの側断面図である。図５は、本発明に
おける第四の実施例の電動リニアアクチュエータの側断
面図である。図６は、本発明におけるリミットスイッチ
取り付け部の他の実施例を示した要部上面図である。

【００１２】図１において、電動リニアアクチュエータ
１は、回転運動するモータ２と、このモータ２の軸端に
取り付けられた第一のギヤー３と、この第一のギヤー３
と噛み合わせて取り付けられた第二のギヤー４と、この
第二のギヤー４の中央部の孔を貫いて挿入され、キー５
によって一部分が第二のギヤー４と固着されており、他
部分の任意の範囲に雄ネジ６ａが設けられた棒状のネジ
部材６と、外面にモータ２が取り付けられ、内部に第一
のギヤー３と第二のギヤー４が内部に収納されたケーシ
ング７と、このケーシング７内から外部へネジ部材６の
雄ネジ６ａ部を突出させ、このネジ部材６の雄ネジ６ａ
と螺合される雌ネジ８ａが設けられた作用子８と、この
作用子８に連結された軸９と、ケーシング７を固定する
ための取り付け台１０と、ケーシング７と取り付け台１
０との間に設けられたバネ１１と、取り付け台１０に連
結された軸１２とで構成されている。そして、ケーシン
グ７の側面には、外部に延出した突起１３が設けられて
いる。

【００１３】また、軸９には、図示しない負荷が連結さ
れている。尚、第二のギヤー４は、図示しない軸受によ
って回転自在に支持されている。

【００１４】図１および図２において、後述するように
ケーシング７が円周方向に移動することで、突起１３も
また円周方向に移動する。また、取り付け台１０には、
リミットスイッチＳＷが設けられており、このリミット
スイッチＳＷは、突起１３が移動することにより、突起
１３がリミットスイッチＳＷに当接し、リミットスイッ
チＳＷがオンするように配設されている。（あるいは、
オフするように配設しても良い） 以上のように構成された電動リニアアクチュエータ１に
おいて、作用子８、軸９あるいは部材に、電動リニアア
クチュエータ１の性能以上の力が加わった場合、すなわ
ち、過負荷状態になった場合、ネジ部材６の回転力が推
力として作用子８に伝わりにくくなる。したがって、ネ
ジ部材６の回転力は、反力となって、モータ２を介し
て、モータ２が取り付けられているケーシング７に回転
力が作用する。ここでケーシング７は、バネ１１を介し
て取り付け台１０に固定されているため、ケーシング７
に回転力が作用すると、バネ１１がたわんで、ケーシン
グ７が円周方向に移動する。したがって、ケーシング７
に設けられた突起１３が移動して、リミットスイッチＳ
Ｗをオンにする。すなわち、リミットスイッチＳＷのス
イッチングによって、過負荷保護を行うことができる。

【００１５】図３において、電動リニアアクチュエータ
２１は、回転運動するモータ２２と、このモータ２２の
軸端に取り付けられた第一のギヤー２３と、この第一の
ギヤー２３と噛合して取り付けられ、中央部の孔に雌ネ
ジ２４ａが設けられた第二のギヤー２４と、この第二の
ギヤー２４の中央部の孔を貫いて取り付けられ、第二の
ギヤー２４の雌ネジ２４ａと螺合する雄ネジ２５ａが任
意の範囲で設けられたネジ部材２５と、このネジ部材２
５と一体となって設けられた作用子２６と、外面にモー
タ２２が取り付けられ、内部に第一のギヤー２３と第二
のギヤー２４が収納されたケーシング２７と、作用子２
６に連結された軸２８と、ケーシング２７に心棒３１を
介して連結された取り付け台２９と、ケーシング２７と
取り付け台２９の間に設けられたバネ３０と、取り付け
台２９に取り付けられた軸３２とで構成されている。心
棒３１は、バネ３０の中空部に挿入され、一方の端部が
取り付け台２９に嵌着され、もう一方の端部がケーシン
グ２７に遊嵌されている。

【００１６】また、第一の実施例の電動リニアアクチュ
エータと同様に、ケーシング２７の側面には、径方向上
に延出した突起３３が設けられている。また、取り付け
台２９には、リミットスイッチＳＷが設けられている。
そして、過負荷状態になると、ケーシング２７が円周方
向に移動し、突起３３がリミットスイッチＳＷがオンす
るようになっている。

【００１７】図４において、電動リニアアクチュエータ
４１は、回転運動するモータ４２と、このモータ４２の
軸端に取り付けられた第一のギヤー４３と、この第一の
ギヤー４３と噛合して取り付けられた第二のギヤー４４
と、この第二のギヤー４４の中央部の孔を貫いて挿入さ
れ、キー４５によって一部分が第二のギヤー４４と固着
されており、他部分の任意の範囲に雄ネジ４６ａが設け
られた棒状のネジ部材４６と、外面にモータ４２が取り
付けられ、内部に第一のギヤー４３と第二のギヤー４４
が内部に収納されたケーシング４７と、このケーシング
４７内から外部へネジ部材４６の雄ネジ４６ａ部を突出
させ、このネジ部材４６の雄ネジ４６ａと螺合される雌
ネジ４８ａが設けられた作用子４８と、この作用子４８
に心棒４９を介して連結された取り付け台５０と、作用
子４８と取り付け台５０との間に設けられたバネ５１
と、取り付け台５０に取り付けられた軸５２と、ケーシ
ング４７に連結された軸５３とで構成されている。心棒
４９は、バネ５１の中空部に挿入され、一方の端部が取
り付け台５０に嵌着され、もう一方の端部が作用子４８
に遊嵌されている。そして、作用子４８の側面には、径
方向上に延出した突起５４が設けられている。また、取
り付け台５０には、リミットスイッチＳＷが設けられて
いる。

【００１８】そして、過負荷状態になると、作用子４８
が円周方向に移動し、突起５４がリミットスイッチＳＷ
に当接し、リミットスイッチＳＷがオンするようになっ
ている。

【００１９】図５において、電動リニアアクチュエータ
６１は、回転運動するモータ６２と、このモータ６２の
軸端に取り付けられた第一のギヤー６３と、この第一の
ギヤー６３と噛合して取り付けられ、中央部の孔に雌ネ
ジ６４ａが設けられた第二のギヤー６４と、この第二の
ギヤー６４の中央部の孔を貫いて取り付けられ、第二の
ギヤー６４の雌ネジ６４ａと螺合する雄ネジ６５ａが任
意の範囲で設けられたネジ部材６５と、このネジ部材６
５と一体となって設けられた作用子６６と、外面にモー
タ２２が取り付けられ、内部に第一のギヤー２３と第二
のギヤー２４が収納されたケーシング６７と、作用子６
６に心棒６８を介して連結された取り付け台軸６９と、
作用子６６と取り付け台６９の間に設けられたバネ７０
と、取り付け台６９に取り付けられた軸７１と、ケーシ
ング６７に連結された軸７２とで構成されている。心棒
６８は、バネ７０の中空部に挿入され、一方の端部が取
り付け台６９に嵌着され、もう一方の端部がケーシング
６７に遊嵌されている。そして、作用子６６の側面に
は、径方向上に延出した突起７３が設けられている。ま
た、取り付け台６９には、リミットスイッチＳＷが設け
られている。

【００２０】そして、過負荷状態になると、作用子６６
が円周方向に移動し、突起７３がリミットスイッチＳＷ
に当接し、リミットスイッチＳＷがオンするようになっ
ている。

【００２１】図６において、ケーシング８１に設けられ
た突起８２が移動する任意の２箇所に、２個のリミット
スイッチＳＷ１、ＳＷ２をそれぞれ配設する。そして、
電動リニアアクチュエータが押し方向に移動している時
に過負荷状態になった場合、ケーシング８１は、一方の
円周方向に移動し、リミットスイッチＳＷ１をオンにす
る。電動リニアアクチュエータが引き方向に移動してい
る時に過負荷状態になった場合、ケーシング８１は、他
方の円周方向に移動し、リミットスイッチＳＷ２をオン
にする。

【００２２】以上のように、２個のリミットスイッチ
（あるいは、入力接点が複数ある１個のリミットスイッ
チでも良い）を配設することにより、電動リニアアクチ
ュエータが押し方向に移動した場合、および電動リニア
アクチュエータが引き方向に移動した場合の両方で過負
荷状態を検知することができる。

【００２３】また、突起とリミットスイッチの位置を入
れ替えて設けてもかまわない。

【００２４】

【発明の効果】過負荷を機械的方法（作用子、ケーシン
グの円周方向のたわみとリミットスイッチのスイッチン
グ）によって検知できるため、過負荷設定点が、周辺温
度等の影響によって変化しない。

【００２５】また、電動リニアアクチュエータの押しと
引きの両方で過負荷の防止を行うことができ、かつ、押
しと引きの両方で過負荷設定点を相異ならせることがで
きる。

【００２６】さらに。機構がシンプルで、廉価に構成す
ることができる。

【００２７】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における第一の実施例の電動リニアアク
チュエータの側断面図。

【図２】図２は、図１のＡ矢視図。

【図３】本発明における第二の実施例の電動リニアアク
チュエータの側断面図。

【図４】本発明における第三の実施例の電動リニアアク
チュエータの側断面図。

【図５】本発明における第四の実施例の電動リニアアク
チュエータの側断面図。

【図６】本発明におけるリミットスイッチ取り付け部の
他の実施例を示した要部上面図。

【符号の説明】

１、２１、４１、６１…電動リニアアクチュエータ ２、２２、４２、６２…モータ ３、２３、４３、６３…第一のギヤー ４、２４、４４、６４…第二のギヤー ５、４５…キー ６、２５、４６、６５…ネジ部材 ７、２７、４７、６７、８１…ケーシング ８、２６、４８、６６…作用子 ９、１２、２８、３２、５２、５３、７１、７２…軸 １０、２９、５０、６９…取り付け台 １１、３０、５１、７０…バネ １３、３３、５４、７３、８２…突起 ３１、４９、６８…心棒 ＳＷ、ＳＷ１、ＳＷ２…リミットスイッチ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】モータの回転力を、螺合している雄ネジ、
   あるいは雌ネジのいずれかに伝達し、このネジの螺合部
   で回転力をネジ推進力に変換し、この推進力によってリ
   ニア運動する作用子を備えた電動リニアアクチュエータ
   において、 作用子とこの作用子によって移動させられる部材との
   間、あるいはモータが取り付けられたケーシングとこの
   ケーシングを固定するための取り付け台との間に弾性体
   を介在させ、 この弾性体の両端部に取り付けられた部品に、それぞれ
   リミットスイッチと、このリミットスイッチをオンにさ
   せる突起とを設けたことを特徴とする電動リニアアクチ
   ュエータ。