JP2002374652A - Linear driver - Google Patents

Linear driver

Info

Publication number
JP2002374652A
JP2002374652A JP2001179166A JP2001179166A JP2002374652A JP 2002374652 A JP2002374652 A JP 2002374652A JP 2001179166 A JP2001179166 A JP 2001179166A JP 2001179166 A JP2001179166 A JP 2001179166A JP 2002374652 A JP2002374652 A JP 2002374652A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
movable shaft
detecting means
shaft
drive device
linear drive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001179166A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2002374652A5 (en
Inventor
Kazunori Nishikawa
和憲 西川
Masayuki Musashi
正幸 武蔵
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nidec Sankyo Corp
Original Assignee
Nidec Sankyo Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nidec Sankyo Corp filed Critical Nidec Sankyo Corp
Priority to JP2001179166A priority Critical patent/JP2002374652A/en
Priority to CNB021243255A priority patent/CN100472919C/en
Publication of JP2002374652A publication Critical patent/JP2002374652A/en
Publication of JP2002374652A5 publication Critical patent/JP2002374652A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a linear driver ensuring accurate positional detection by detecting an output shaft, i.e., a movable shaft, directly. SOLUTION: A linear driver comprising means for converting the rotational motion of the rotor of a motor into the linear motion of a drive shaft 24 is provided, on the movable shaft 24 thereof, with means 7 for detecting the position of the movable shaft 24 directly. The converting means comprises a female screw and a male screw provided, respectively, on the movable shaft 24 and the rotor to mesh each other, and means for blocking rotation of the movable shaft 24 wherein the means for blocking rotation comprises a guide section 5 formed in a containing case 4, and a member 6 coupled with the movable shaft 24 to perform linear motion along with the movable shaft 24 and guided by the guide section 5 to block rotation of the movable shaft 24.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、駆動源の回転運動
を駆動軸の直線運動に変換することができるリニア駆動
装置に関するもので、例えば、給水装置の弁の開閉や風
呂の排水栓の開閉アクチュエータなどとして利用するこ
とができるものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a linear drive device capable of converting a rotary motion of a drive source into a linear motion of a drive shaft, for example, opening and closing a valve of a water supply device and opening and closing a drain plug of a bath. It can be used as an actuator or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、給水装置の弁の開閉や風呂の排
水栓の開閉アクチュエータなどとして利用することがで
きるリニア駆動装置が各種提案されている。実開昭57
−127567号公報に記載されている発明はその例で
ある。上記公報記載の発明は、回転方向の動きを規制さ
れスラスト方向に移動可能で雄ねじが形成された出力軸
と、モータのロータに形成され上記出力軸の雄ねじと噛
み合う雌ねじと、モータのロータの一端に形成されたピ
ニオンと、このピニオンと噛み合う歯車と、この歯車に
形成された回転規制のための凸部と、支持台に設けられ
上記凸部と干渉することによって上記歯車の回転領域を
規制する凸部とを有してなり、上記歯車の回転領域を規
制することにより、結果的に上記出力軸の直線移動スト
ロークを規制するものである。また、上記歯車と平行に
配置された支持台に位置検出用センサが固定され、歯車
の回転領域内での原点位置を検出するようになってい
る。
2. Description of the Related Art For example, various linear drive devices have been proposed which can be used as an actuator for opening and closing a valve of a water supply device and for opening and closing a drain plug of a bath. Actual opening 57
The invention described in JP-127567 is an example thereof. The invention described in the above-mentioned publication is characterized in that an output shaft which is restricted in movement in the rotation direction and is movable in the thrust direction and has an external thread formed therein, a female screw formed on the rotor of the motor and meshing with the external thread of the output shaft, and one end of the motor rotor , A gear that meshes with the pinion, a convex portion formed on the gear for rotation control, and a rotational region of the gear that is provided on a support base and interferes with the convex portion to restrict the rotation region of the gear. And a protrusion that restricts the rotation area of the gear, thereby restricting the linear movement stroke of the output shaft. In addition, a position detecting sensor is fixed to a support table arranged in parallel with the gear, and detects an origin position in a rotation region of the gear.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記実開昭57−12
7567号公報記載の発明は、出力軸の位置を検出する
センサが、モータを固定する支持台に固定され、ロータ
と噛み合うギヤに固定されたシャフトと上記センサとの
間で出力軸の位置を検出する構造となっている。そのた
め、出力軸とセンサとの間にロータやギヤなどが介在す
ることになり、部品精度や部品の組み込み精度の影響を
受け、正確な位置検出が難しいという難点がある。
Problems to be Solved by the Invention
In the invention described in Japanese Patent No. 7567, a sensor for detecting the position of the output shaft is fixed to a support for fixing the motor, and the position of the output shaft is detected between a shaft fixed to a gear meshing with the rotor and the sensor. It has a structure to do. For this reason, a rotor, a gear, or the like is interposed between the output shaft and the sensor, which is affected by component accuracy and component integration accuracy, and there is a problem that accurate position detection is difficult.

【0004】本発明は以上のような従来技術の問題点を
解消するためになされたもので、モータのロータの回転
運動を駆動軸の直進運動に変換する変換手段を有するリ
ニア駆動装置であって、出力軸である可動軸の位置を直
接検出することができるようにして正確な位置検出が可
能なリニア駆動装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and is a linear drive device having conversion means for converting the rotational motion of a motor rotor into a linear motion of a drive shaft. It is another object of the present invention to provide a linear drive device capable of directly detecting the position of a movable shaft that is an output shaft and capable of accurately detecting the position.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
モータのロータの回転運動を駆動軸の直進運動に変換す
る変換手段を有するリニア駆動装置において、可動軸の
位置を直接検出するために上記可動軸に位置検出手段を
設けたことを特徴とする。位置検出手段によって可動軸
の位置を直接検出することができる。
According to the first aspect of the present invention,
In a linear drive device having conversion means for converting the rotational movement of a motor rotor into a linear movement of a drive shaft, a position detection means is provided on the movable shaft for directly detecting the position of the movable shaft. The position of the movable shaft can be directly detected by the position detecting means.

【0006】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、変換手段は、可動軸およびロータに設けら
れ互いに噛み合う雌ねじおよび雄ねじと可動軸の回転を
阻止する回転阻止手段とを有し、回転阻止手段は、収納
ケースに形成されたガイド部と、可動軸とともに直進運
動するように可動軸に結合されかつ上記ガイド部にガイ
ドされて可動軸の回転を阻止する回転阻止部材とを有
し、この回転阻止部材に上記位置検出手段が設けられて
いることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the conversion means has a female screw and a male screw provided on the movable shaft and the rotor and meshing with each other, and a rotation preventing means for preventing rotation of the movable shaft. The rotation preventing means has a guide portion formed in the storage case, and a rotation preventing member coupled to the movable shaft so as to move linearly with the movable shaft and guided by the guide portion to prevent rotation of the movable shaft. The rotation detecting member is provided with the position detecting means.

【0007】請求項3記載の発明は、請求項2記載の発
明において、可動軸に設けられた位置検出手段と対をな
して可動軸の位置を検出できるように上記位置検出手段
の移動軌跡に対向して配置された第1検出手段と、この
第1検出手段が上記位置検出手段に対向したときと非対
向のときとの検出信号差により可動軸の位置を検出可能
な第2検出手段とを有し、第2検出手段はガイド部が形
成された部材に直接または間接的に設けられていること
を特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the position of the movable shaft is detected by a pair with the position detecting unit provided on the movable shaft. First detecting means arranged oppositely, and second detecting means capable of detecting the position of the movable shaft by a detection signal difference between when the first detecting means is opposed to the position detecting means and when it is not opposed to the position detecting means; And the second detection means is provided directly or indirectly on the member on which the guide portion is formed.

【0008】請求項4記載の発明は、請求項3記載の発
明において、第1検出手段は基板に配置され、この基板
はガイド部が形成された部材に固定されていることを特
徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, the first detecting means is disposed on a substrate, and the substrate is fixed to a member having a guide portion.

【0009】請求項5記載の発明は、請求項3記載の発
明において、第2検出手段は基板に配置され、この基板
はガイド部が形成された部材に固定されていることを特
徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the second detecting means is disposed on a substrate, and the substrate is fixed to a member having a guide portion.

【0010】請求項6記載の発明は、請求項3,4また
は5記載の発明において、位置検出手段は磁石からな
り、第1検出手段および第2検出手段は磁気センサから
なることを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the third, fourth or fifth aspect, the position detecting means comprises a magnet, and the first detecting means and the second detecting means comprise magnetic sensors. .

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
にかかるリニア駆動装置の実施の形態について説明す
る。図1、図2において、符号13は有底円筒状のケー
スを、4はケース13の開口端に固定されたカバーを示
している。ケース13内には駆動源としてのモータが組
み込まれている。モータは、ボビン19、駆動コイル2
0、ステータコア21、モータケース18などからなる
ステータと、ロータ16、ロータマグネット17などか
らなるロータとを有してなる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a linear drive device according to the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2, reference numeral 13 denotes a cylindrical case having a bottom, and reference numeral 4 denotes a cover fixed to an open end of the case 13. A motor as a drive source is incorporated in the case 13. Motor is bobbin 19, drive coil 2
0, a stator including a stator core 21, a motor case 18, and the like, and a rotor including a rotor 16, a rotor magnet 17, and the like.

【0012】上記ステータコア21は内周側において複
数の極歯を周方向に等間隔で円筒形をなすように有して
いる。ステータコア21は2個を一組として、それぞれ
の極歯が交互に周方向に並ぶように対向させて配置され
ている。これらの極歯の外周側に、駆動コイル20が巻
かれたボビン19が嵌められている。上記2個一組のス
テータコア21、ボビン19、駆動コイル20からなる
ステータ組が2組軸方向に重ねられて結合され、ステー
タが構成されている。このようにして構成されたステー
タは有底円筒状のモータケース18に収納され固定され
ている。
The stator core 21 has a plurality of pole teeth on the inner peripheral side so as to form a cylindrical shape at equal intervals in the circumferential direction. The stator cores 21 are arranged as a set of two and opposed to each other so that the pole teeth are alternately arranged in the circumferential direction. A bobbin 19 around which a drive coil 20 is wound is fitted around the outer circumference of these pole teeth. The two stator sets each including the stator core 21, the bobbin 19, and the drive coil 20 are overlapped and coupled in the axial direction to form a stator. The stator thus configured is housed and fixed in a bottomed cylindrical motor case 18.

【0013】上記ロータ16は、モータの出力軸をなす
中心管軸部25と、この中心管軸部25の軸方向の約半
部に一体成形によって形成された大径円筒部26を有し
ている。大径円筒部26の外周には円筒形のロータマグ
ネット17が嵌められて固着されている。ロータマグネ
ット17は周方向に等間隔に磁極を有している。ケース
13内には上記ステータの端面に対向させて地板22が
上記モータケース18の開放端に固定されている。地板
22の中心孔にはラジアル軸受23が嵌められ、ラジア
ル軸受23によってロータ16の上記中心管軸部25が
回転可能に支持されている。上記ロータ16の其端(図
1において右端)にはキャップ15が嵌められている。
キャップ15は球面を有し、この球面が、上記モータケ
ース18の内定部中心に配置されたスラスト受14に当
たり、ロータにかかるスラスト方向の荷重が受けられる
ようになっている。モータケース18の内底部中心に
は、スラスト受14およびロータ16の中心管軸部25
の其端部を囲む円筒部が形成されている。
The rotor 16 has a central tube shaft portion 25 serving as an output shaft of the motor, and a large-diameter cylindrical portion 26 formed integrally with about half of the central tube shaft portion 25 in the axial direction. I have. A cylindrical rotor magnet 17 is fitted and fixed to the outer periphery of the large-diameter cylindrical portion 26. The rotor magnet 17 has magnetic poles at equal intervals in the circumferential direction. In the case 13, a main plate 22 is fixed to an open end of the motor case 18 so as to face an end face of the stator. A radial bearing 23 is fitted in a center hole of the base plate 22, and the radial bearing 23 rotatably supports the central tube shaft portion 25 of the rotor 16. A cap 15 is fitted to the other end (the right end in FIG. 1) of the rotor 16.
The cap 15 has a spherical surface, and the spherical surface hits the thrust receiver 14 arranged at the center of the fixed portion of the motor case 18 so that a load in the thrust direction applied to the rotor can be received. At the center of the inner bottom of the motor case 18, the thrust receiver 14 and the central tube shaft 25 of the rotor 16 are provided.
A cylindrical portion is formed surrounding the end.

【0014】ロータ16の中心管軸部25には、先端部
内周側に雌リードスクリュー27が形成され、軸方向中
間部である上記ラジアル軸受23近傍においてピニオン
28が形成されている。上記中心管軸部25には可動軸
24の其端部が挿入されている。可動軸24の其端部外
周には雄リードスクリューが形成されている。この雄リ
ードスクリューは上記ロータ16の雌リードスクリュー
27と噛み合っている。可動軸24の先端部は前記カバ
ー4の先端面から突出している。可動軸24には、その
長さ方向中央部に、上記カバー4内において可動軸24
から半径方向に伸びる回転止め6が固着されている。カ
バー4内には可動軸24と平行にガイド軸5が固定され
ている。ガイド軸5にはこのガイド軸5に沿ってスライ
ド可能に上記回転止め6が嵌っている。
A female lead screw 27 is formed on the inner peripheral side of the distal end portion of the central tube shaft portion 25 of the rotor 16, and a pinion 28 is formed near the radial bearing 23, which is an intermediate portion in the axial direction. The end of the movable shaft 24 is inserted into the center tube shaft 25. A male lead screw is formed on the outer periphery of the end of the movable shaft 24. This male lead screw meshes with the female lead screw 27 of the rotor 16. The distal end of the movable shaft 24 protrudes from the distal end surface of the cover 4. The movable shaft 24 is provided with a movable shaft 24
A rotation stopper 6 extending in the radial direction from the center is fixed. The guide shaft 5 is fixed in the cover 4 in parallel with the movable shaft 24. The rotation stopper 6 is fitted on the guide shaft 5 so as to be slidable along the guide shaft 5.

【0015】前記ステータとロータを有してなるモータ
はステッピングモータになっていて、駆動コイル20に
パルス状の電源が供給されることにより、ロータが所定
の角度ずつ回転する。ロータを構成する前記中心管軸部
25が一方向に回転すると、中心管軸部25の雌リード
スクリュー27と可動軸24の雄リードスクリューとの
噛み合いにより、かつ、回転止め6によって可動軸24
の回転止めがなされていることにより、可動軸24がガ
イド軸5にガイドされながら軸方向に直線移動する。上
記中心管軸部25が逆転すると、可動軸24は逆向きに
直線移動する。したがって、中心管軸部25の雌リード
スクリュー27と可動軸24の雄リードスクリュー、回
転止め6などによって、モータのロータの回転運動を可
動軸25の直進運動に変換する変換手段を構成してい
る。
The motor having the stator and the rotor is a stepping motor. When a pulsed power is supplied to the drive coil 20, the rotor rotates by a predetermined angle. When the central tube shaft 25 constituting the rotor rotates in one direction, the female lead screw 27 of the central tube shaft 25 engages with the male lead screw of the movable shaft 24, and the movable shaft 24 is rotated by the rotation stopper 6.
The movable shaft 24 is linearly moved in the axial direction while being guided by the guide shaft 5. When the center tube shaft 25 reverses, the movable shaft 24 linearly moves in the opposite direction. Therefore, the female lead screw 27 of the central tube shaft portion 25, the male lead screw of the movable shaft 24, the rotation stopper 6, and the like constitute conversion means for converting the rotational motion of the motor rotor into the linear motion of the movable shaft 25. .

【0016】上記回転止め6には磁石片7が取り付けら
れている。回転止め6は可動軸24と一体の部材である
から、磁石片7は可動軸24に直接設けられているもの
ということもできるし、可動軸24に間接的に設けられ
ているものということもできる。また、磁石片7は、次
に説明する磁気センサとともに位置検出手段を構成して
いる。
A magnet piece 7 is attached to the rotation stopper 6. Since the rotation stopper 6 is an integral member with the movable shaft 24, the magnet piece 7 can be said to be provided directly on the movable shaft 24, or it can be said that the magnet piece 7 is provided indirectly on the movable shaft 24. it can. In addition, the magnet piece 7 constitutes a position detecting means together with a magnetic sensor described below.

【0017】上記磁石片7の移動軌跡に対向させて、可
動軸24の直線移動限界を検出するための磁気センサ
2,3が配置されている。磁気センサ2,3は上記磁石
片7と対をなして位置検出手段を構成する。磁気センサ
2は可動軸24の前進限界を検出するものであり、磁気
センサ3は可動軸24の後退限界を検出するものであ
る。磁気センサ2,3は回路基板8に配置され、この回
路基板8はガイド部としての前記ガイド軸5が形成され
た部材、すなわちカバー4内に固定されている。より具
体的には、回路基板8はカバー4内に形成された挿入溝
などに挿入され、回路基板8の一端はカバー4の内底面
に、他端は前記地板22に当たってカバー4内に固定さ
れている。
Magnetic sensors 2 and 3 for detecting the linear movement limit of the movable shaft 24 are arranged opposite to the movement locus of the magnet piece 7. The magnetic sensors 2 and 3 form a pair with the magnet piece 7 to constitute a position detecting means. The magnetic sensor 2 detects the forward limit of the movable shaft 24, and the magnetic sensor 3 detects the backward limit of the movable shaft 24. The magnetic sensors 2 and 3 are arranged on a circuit board 8, and the circuit board 8 is fixed in a member on which the guide shaft 5 as a guide portion is formed, that is, in the cover 4. More specifically, the circuit board 8 is inserted into an insertion groove or the like formed in the cover 4, and one end of the circuit board 8 is fixed to the inner bottom surface of the cover 4, and the other end is fixed in the cover 4 by hitting the base plate 22. ing.

【0018】可動軸24が前進し、センサ2が磁石片7
を検出するとモータの駆動を停止して可動軸24の前進
を停止させ、モータの逆転によって可動軸24が後退
し、センサ3が磁石片7を検出するとモータの駆動を停
止して可動軸24の後退を停止させる。位置検出手段と
しての磁気センサ2を第1検出手段、磁気センサ3を第
2検出手段とすると、第1検出手段である磁気センサ2
が上記位置検出手段である磁石片7に対向したときと非
対向のときにおける上記磁気センサ2と第2検出手段で
ある磁気センサ3との検出信号差により、可動軸24の
位置を検出することも可能である。磁気センサ3を第1
検出手段、磁気センサ2を第2検出手段とし、双方の検
出信号差により同様に可動軸24の位置を検出するよう
にしてもよい。
The movable shaft 24 moves forward, and the sensor 2
Is detected, the driving of the motor is stopped to stop the advance of the movable shaft 24, and the movable shaft 24 is retracted by the reverse rotation of the motor. When the sensor 3 detects the magnet piece 7, the driving of the motor is stopped and Stop the retreat. Assuming that the magnetic sensor 2 as the position detecting means is a first detecting means and the magnetic sensor 3 is a second detecting means, the magnetic sensor 2 as the first detecting means
Detecting the position of the movable shaft 24 based on the detection signal difference between the magnetic sensor 2 and the magnetic sensor 3 as the second detecting means when the magnetic sensor 7 is opposed to the magnet piece 7 as the position detecting means Is also possible. First magnetic sensor 3
The detection means and the magnetic sensor 2 may be used as the second detection means, and the position of the movable shaft 24 may be similarly detected based on the difference between the two detection signals.

【0019】上記可動軸24の、前進限界から後退限界
までの移動ストロークを長くするとともに、十分な力量
を得るためには、モータの回転数を多くする必要があ
る。そのために図示の実施形態では、アメリカン・ワイ
ンディング・ストップ機構を設けた。図2、図3は、上
記直線移動機構に組み込んだアメリカン・ワインディン
グ・ストップ機構の例を示す。
In order to increase the moving stroke of the movable shaft 24 from the forward limit to the backward limit and to obtain a sufficient force, it is necessary to increase the rotation speed of the motor. For this purpose, in the illustrated embodiment, an American winding stop mechanism is provided. 2 and 3 show an example of an American winding stop mechanism incorporated in the above-described linear movement mechanism.

【0020】図2、図3において、前記中心管軸部25
に形成されたピニオン28の外周側には、このピニオン
28に噛み合う第1歯車29と、この第1歯車29に噛
み合う第2歯車31が配置されている。第1歯車29と
第2歯車31はいずれも前記地板22にそれぞれ軸3
0、軸32を中心に回転可能に保持されている。第1歯
車29と第2歯車31は異なる歯数になるように形成さ
れている。
In FIG. 2 and FIG.
A first gear 29 that meshes with the pinion 28 and a second gear 31 that meshes with the first gear 29 are disposed on the outer peripheral side of the pinion 28 formed in the first gear 29. Each of the first gear 29 and the second gear 31 is attached to the
0, it is held rotatably about the axis 32. The first gear 29 and the second gear 31 are formed to have different numbers of teeth.

【0021】図1、図2に示す実施形態は、風呂の排水
栓を自動的に開閉させるためのリニア駆動装置の例で、
可動軸24の全ストロークは約18mm、上記二つのセ
ンサ2、3間のストロークは15.2mmの例である。
モータの出力軸に形成されたピニオン28の歯数は1
6、第1歯車29の歯数は24、第2歯車31の歯数は
25である。第1歯車29には2枚の歯数分だけ厚さが
厚くなった突起33が一体に形成されている。これに対
して第2歯車31には、1箇所の歯溝に重なる形で突起
34が一体に形成されている。上記突起33と突起34
は、歯車29、31の同じ面側から突出することによっ
て、これらの突起33、34の先端が向き合おうとする
とき互いに干渉するようになっている。突起33、34
が互いに干渉しない範囲では、第1歯車29、第2歯車
31双方は回転することができる。したがって、これら
突起33と突起34は、第1歯車29、第2歯車31双
方の複数回転を許容するとともに互いに干渉してロータ
の回転を阻止する阻止部を構成している。
The embodiment shown in FIGS. 1 and 2 is an example of a linear drive device for automatically opening and closing a drain plug of a bath.
The total stroke of the movable shaft 24 is about 18 mm, and the stroke between the two sensors 2 and 3 is 15.2 mm.
The number of teeth of the pinion 28 formed on the output shaft of the motor is 1
6, the number of teeth of the first gear 29 is 24, and the number of teeth of the second gear 31 is 25. The first gear 29 is integrally formed with a protrusion 33 whose thickness is increased by the number of two teeth. On the other hand, the second gear 31 is integrally formed with a projection 34 so as to overlap one tooth space. The protrusion 33 and the protrusion 34
By projecting from the same surface side of the gears 29, 31, the projections 33, 34 interfere with each other when the tips of the projections 33, 34 face each other. Projections 33, 34
Are within the range where they do not interfere with each other, both the first gear 29 and the second gear 31 can rotate. Therefore, the projection 33 and the projection 34 constitute a blocking portion that allows the first gear 29 and the second gear 31 to make a plurality of rotations and interferes with each other to prevent the rotation of the rotor.

【0022】上記のように、第1歯車29の歯数は2
4、第2歯車31の歯数は25で1歯違いになっている
場合、図3(a)に示すように突起33と突起34が互
いに干渉して回転が阻止された状態から、歯車が逆転
し、図3(b)に示すように突起33と突起34が逆方
向から再び互いに干渉して回転が阻止された状態になる
には、第1歯車29が第2歯車31の回転許容歯数分回
転した後となる。そして、上記実施形態の場合、一方の
回転阻止位置から他方の回転阻止位置までの可動軸24
のストロークLは、第1歯車29の回転数をN1、第1
歯車29の歯数をZ1、ピニオン28の回転数をNp、
ピニオン28の歯数をZpとすると、次の計算によって
求めることができる。 N1=25−1=24 (第1歯車29の阻止部33が1歯分であれば、第1歯
車29の回転数は25であるが、図示の実施形態では阻
止部33が2歯分であるため、−1となる。) Np=N1×Z1/Zp=24×24/16=36 前記リードスクリュー27のピッチを0.5mmとする
と、上記ストロークLは、 L=36×0.5=18(mm) となる。
As described above, the number of teeth of the first gear 29 is two.
4. When the number of teeth of the second gear 31 is 25, which is one tooth difference, as shown in FIG. 3 (a), the projection 33 and the projection 34 interfere with each other to prevent rotation, In order for the projection 33 and the projection 34 to interfere with each other again from the opposite directions to prevent the rotation as shown in FIG. 3B, the first gear 29 is rotated by the number of rotation allowable teeth of the second gear 31. After rotating. In the case of the above-described embodiment, the movable shaft 24 moves from one rotation preventing position to the other rotation preventing position.
Of the first gear 29 is N1, the first
The number of teeth of the gear 29 is Z1, the number of rotations of the pinion 28 is Np,
If the number of teeth of the pinion 28 is Zp, it can be obtained by the following calculation. N1 = 25-1 = 24 (If the blocking portion 33 of the first gear 29 is one tooth, the rotation speed of the first gear 29 is 25. In the illustrated embodiment, the blocking portion 33 has two teeth. Np = N1 × Z1 / Zp = 24 × 24/16 = 36 If the pitch of the lead screw 27 is 0.5 mm, the stroke L is L = 36 × 0.5 = 18 (mm).

【0023】実際には、突起33と突起34が互いに干
渉する位置は二つの歯車29、31の中心軸線より約
1.5歯分だけ手前になるので、厳密な計算ではL=1
7.9(mm)となる。このように、歯数の異なる歯車
を噛み合わせるとともに、双方の歯車の一部に、互いに
干渉する阻止部を設けてなる機構をアメリカン・ワイン
ディング・ストップ機構と称しており、前述のゼネバ機
構などに比べて、一方向の回転限界から他方向の回転限
界までの歯車の回転数を多くすることができる特徴があ
る。かかる特徴を有するアメリカン・ワインディング・
ストップ機構を用いた図示の実施形態によれば、可動軸
24の直線移動ストロークを長くすることができるとと
もに、充分大きな力量を得ることができる。
In practice, the position at which the projections 33 and 34 interfere with each other is about 1.5 teeth before the center axis of the two gears 29 and 31, so that L = 1 in a strict calculation.
7.9 (mm). In this way, the mechanism in which the gears having different numbers of teeth are engaged with each other, and a part in which both of the gears are provided with a blocking portion that interferes with each other is called an American winding stop mechanism. In comparison, there is a feature that the number of rotations of the gear from the rotation limit in one direction to the rotation limit in the other direction can be increased. American winding with such features
According to the illustrated embodiment using the stop mechanism, the linear movement stroke of the movable shaft 24 can be lengthened, and a sufficiently large force can be obtained.

【0024】以上説明した実施形態では、アメリカン・
ワインディング・ストップ機構によって規制される可動
軸24のストロークよりも、二つの磁気センサ2、3で
検出され規制される可動軸24のストロークが若干小さ
くなっている。これは、通常、二つの磁気センサ2、3
でストロークを規制するようにし、仮に、暴走などによ
り磁気センサ2、3による規制が働かなくなったとして
も、アメリカン・ワインディング・ストップ機構により
可動軸24の直線移動を強制的に規制するためである。
これによって、リニア駆動装置自体およびこのリニア駆
動装置で駆動される装置を保護することができる。な
お、可動軸のストロークを規制するためのセンサを用い
ることなく、アメリカン・ワインディング・ストップ機
構のみによって可動軸のストロークを規制するようにす
ることもできる。また、可動軸の一方の移動位置規制を
センサによる検出信号で行い、他方の移動位置規制をア
メリカン・ワインディング・ストップ機構で行うように
してもよい。
In the embodiment described above, the American
The stroke of the movable shaft 24 detected and regulated by the two magnetic sensors 2 and 3 is slightly smaller than the stroke of the movable shaft 24 regulated by the winding stop mechanism. This usually involves two magnetic sensors 2, 3
This is to restrict the linear movement of the movable shaft 24 by the American winding stop mechanism even if the regulation by the magnetic sensors 2 and 3 stops working due to runaway or the like.
As a result, the linear driving device itself and the device driven by the linear driving device can be protected. Note that the stroke of the movable shaft may be regulated only by the American winding stop mechanism without using a sensor for regulating the stroke of the movable shaft. Further, one movement position of the movable shaft may be regulated by a detection signal from a sensor, and the other movement position may be regulated by an American winding stop mechanism.

【0025】図示の実施形態における磁気センサ2、3
としては、ホールICであってもよいし、磁気抵抗素子
であってもよく、その他磁気を検出することができるも
のであればよい。また、検出手段は磁気センサに限られ
るものではなく、光学的に、あるいは静電容量変化で、
その他適宜の原理で検出することができるものであれば
何でもよい。また、図示の実施形態では、被検出体であ
る磁石片7を可動軸24に直接または間接的に設け、検
出手段である磁気センサ2、3をケース4側に固定し
て、可動軸の位置を直接検出するようになっているが、
可動軸24側に検出手段であるセンサを設け、ケース4
側に被検出体である磁石片その他を設けてもよい。
The magnetic sensors 2, 3 in the illustrated embodiment
May be a Hall IC, a magnetoresistive element, or any other element capable of detecting magnetism. Further, the detecting means is not limited to the magnetic sensor, but optically or by a change in capacitance.
Any other device can be used as long as it can be detected by an appropriate principle. Further, in the illustrated embodiment, the magnet piece 7 to be detected is provided directly or indirectly on the movable shaft 24, and the magnetic sensors 2 and 3 as detection means are fixed to the case 4 side, and the position of the movable shaft is Is detected directly,
A sensor serving as a detecting means is provided on the movable shaft 24 side.
A magnet piece or the like to be detected may be provided on the side.

【0026】図示の実施形態では、基板8の位置決めお
よび固定を、ケース4に形成した挿入溝と、ケース4の
内底部と、地板22とで行っていたが、ネジ止め、溶
着、接着などで行ってもよい。また、上記溝に代えて、
突起やリブなどで基板の位置決めおよび固定を行っても
よい。
In the illustrated embodiment, the positioning and fixing of the substrate 8 is performed by the insertion groove formed in the case 4, the inner bottom portion of the case 4, and the base plate 22, but the screwing, welding, bonding or the like is used. May go. Also, instead of the above groove,
The positioning and fixing of the substrate may be performed using protrusions or ribs.

【0027】[0027]

【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、リニア駆
動装置において、可動軸の位置を直接検出するために上
記可動軸に位置検出手段を設けたため、可動軸の位置を
正確に検出することができる。
According to the first aspect of the present invention, in the linear drive device, since the position detecting means is provided on the movable shaft for directly detecting the position of the movable shaft, the position of the movable shaft can be accurately detected. be able to.

【0028】請求項2記載の発明によれば、変換手段
は、可動軸およびロータに設けられ互いに噛み合う雌ね
じおよび雄ねじと上記可動軸の回転を阻止する回転阻止
手段とを有し、回転阻止手段は、収納ケースに形成され
たガイド部と、可動軸とともに直進運動するように可動
軸に結合されかつ上記ガイド部にガイドされて可動軸の
回転を阻止する回転阻止部材とを有し、この回転阻止部
材に位置検出手段が設けられていることから、ロータの
回転運動を直進運動に変換する変換手段および位置検出
手段を、簡単な構成で実現することができる。
According to the second aspect of the present invention, the converting means has the female screw and the male screw provided on the movable shaft and the rotor and meshing with each other, and the rotation preventing means for preventing the rotation of the movable shaft. A guide portion formed in the storage case, and a rotation preventing member coupled to the movable shaft so as to move linearly with the movable shaft and guided by the guide portion to prevent rotation of the movable shaft. Since the member is provided with the position detecting means, the converting means for converting the rotational movement of the rotor into the linear movement and the position detecting means can be realized with a simple configuration.

【0029】請求項3記載の発明によれば、可動軸に設
けられた位置検出手段と対をなして可動軸の位置を検出
できるように上記位置検出手段の移動軌跡に対向して配
置された第1検出手段と、この第1検出手段が上記位置
検出手段に対向したときと非対向のときとの検出信号差
により可動軸の位置を検出可能な第2検出手段とを有
し、第2検出手段はガイド部が形成された部材に直接ま
たは間接的に設けられていることから、位置検出手段と
第2検出手段との位置精度を容易に確保することができ
る。
According to the third aspect of the present invention, the position detecting means is provided opposite to the movement locus of the position detecting means so that the position of the moving axis can be detected in pairs with the position detecting means provided on the movable shaft. A second detecting means for detecting a position of the movable shaft by a detection signal difference between when the first detecting means faces the position detecting means and when the first detecting means does not face the position detecting means; Since the detecting means is provided directly or indirectly on the member on which the guide portion is formed, the positional accuracy between the position detecting means and the second detecting means can be easily secured.

【0030】請求項4および5記載の発明の場合も、第
1検出手段または第2検出手段は基板に配置され、この
基板はガイド部が形成された部材に固定されていること
から、位置検出手段と第1検出手段または第2検出手段
との位置精度を容易に確保することができる。
Also in the case of the invention according to claims 4 and 5, the first detecting means or the second detecting means is disposed on a substrate, and the substrate is fixed to a member having a guide portion, so that position detection is performed. It is possible to easily secure the positional accuracy between the means and the first detecting means or the second detecting means.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明にかかるリニア駆動装置の実施形態を示
す縦断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a linear drive device according to the present invention.

【図2】上記実施形態中のカバーを除去してアメリカン
・ワインディング・ストップ機構の部分を示す正面図で
ある。
FIG. 2 is a front view showing a part of an American winding stop mechanism with a cover removed in the embodiment.

【図3】上記アメリカン・ワインディング・ストップ機
構の動作を示すもので、(a)は一方の回転限界を、
(b)は他方の回転限界を示す正面図である。
FIG. 3 shows the operation of the American winding stop mechanism, wherein (a) shows one rotation limit;
(B) is a front view showing the other rotation limit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 検出手段としての磁気センサ 3 検出手段としての磁気センサ 4 カバー 5 ガイド部としてのガイド軸 6 回転阻止手段 7 位置検出手段としての磁石片 8 回路基板 14 可動軸 2 Magnetic sensor as detecting means 3 Magnetic sensor as detecting means 4 Cover 5 Guide shaft as guide part 6 Rotation preventing means 7 Magnet piece as position detecting means 8 Circuit board 14 Movable shaft

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3H065 BA01 BA07 BB16 5H607 BB01 BB11 CC01 CC03 CC07 DD08 EE52 HH01 JJ02 5H611 AA01 BB01 PP01 QQ03 RR02 TT01 UA01 UB01  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 3H065 BA01 BA07 BB16 5H607 BB01 BB11 CC01 CC03 CC07 DD08 EE52 HH01 JJ02 5H611 AA01 BB01 PP01 QQ03 RR02 TT01 UA01 UB01

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 モータのロータの回転運動を駆動軸の直
進運動に変換する変換手段を有するリニア駆動装置にお
いて、 上記可動軸の位置を直接検出するために上記可動軸に位
置検出手段を設けたことを特徴とするリニア駆動装置。
1. A linear drive device having a conversion means for converting the rotational motion of a motor rotor into a linear motion of a drive shaft, wherein the movable shaft is provided with position detection means for directly detecting the position of the movable shaft. A linear drive device characterized by the above-mentioned.
【請求項2】 変換手段は、可動軸およびロータに設け
られ互いに噛み合う雌ねじおよび雄ねじと上記可動軸の
回転を阻止する回転阻止手段とを有し、 上記回転阻止手段は、収納ケースに形成されたガイド部
と、上記可動軸とともに直進運動するように上記可動軸
に結合されかつ上記ガイド部にガイドされて上記可動軸
の回転を阻止する回転阻止部材とを有し、この回転阻止
部材に上記位置検出手段が設けられている請求項1記載
のリニア駆動装置。
2. The converting means includes female and male screws provided on the movable shaft and the rotor and meshing with each other, and rotation preventing means for preventing rotation of the movable shaft. The rotation preventing means is formed in a storage case. A guide portion; and a rotation preventing member coupled to the movable shaft so as to move linearly with the movable shaft and guided by the guide portion to prevent rotation of the movable shaft. The linear drive device according to claim 1, further comprising a detection unit.
【請求項3】 可動軸に設けられた位置検出手段と対を
なして可動軸の位置を検出できるように上記位置検出手
段の移動軌跡に対向して配置された第1検出手段と、こ
の第1検出手段が上記位置検出手段に対向したときと非
対向のときとの検出信号差により可動軸の位置を検出可
能な第2検出手段とを有し、第2検出手段はガイド部が
形成された部材に直接または間接的に設けられている請
求項2記載のリニア駆動装置。
3. A first detecting means arranged in opposition to a movement trajectory of the position detecting means so as to detect a position of the movable shaft in a pair with a position detecting means provided on the movable shaft; (1) second detection means capable of detecting the position of the movable shaft by a detection signal difference between when the detection means faces the position detection means and when the detection means does not face the position detection means, wherein the second detection means has a guide portion 3. The linear drive device according to claim 2, wherein the linear drive device is provided directly or indirectly on the member.
【請求項4】 第1検出手段は基板に配置され、この基
板はガイド部が形成された部材に固定されている請求項
3記載のリニア駆動装置。
4. The linear drive device according to claim 3, wherein the first detecting means is disposed on a substrate, and the substrate is fixed to a member having a guide portion.
【請求項5】 第2検出手段は基板に配置され、この基
板はガイド部が形成された部材に固定されている請求項
3記載のリニア駆動装置。
5. The linear drive device according to claim 3, wherein the second detecting means is disposed on a substrate, and the substrate is fixed to a member having a guide portion.
【請求項6】 位置検出手段は磁石からなり、第1検出
手段および第2検出手段は磁気センサからなる請求項
3,4、または5記載のリニア駆動装置。
6. The linear drive device according to claim 3, wherein the position detecting means comprises a magnet, and the first detecting means and the second detecting means comprise magnetic sensors.
JP2001179166A 2001-06-13 2001-06-13 Linear driver Pending JP2002374652A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001179166A JP2002374652A (en) 2001-06-13 2001-06-13 Linear driver
CNB021243255A CN100472919C (en) 2001-06-13 2002-06-11 Linear actuating devices

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001179166A JP2002374652A (en) 2001-06-13 2001-06-13 Linear driver

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002374652A true JP2002374652A (en) 2002-12-26
JP2002374652A5 JP2002374652A5 (en) 2005-09-15

Family

ID=19019768

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001179166A Pending JP2002374652A (en) 2001-06-13 2001-06-13 Linear driver

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002374652A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012504934A (en) * 2008-10-06 2012-02-23 エルジー イノテック カンパニー リミテッド Stepping motor
JP2019167975A (en) * 2018-03-22 2019-10-03 パナソニックIpマネジメント株式会社 Fluid control valve and shutoff device using the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012504934A (en) * 2008-10-06 2012-02-23 エルジー イノテック カンパニー リミテッド Stepping motor
JP2019167975A (en) * 2018-03-22 2019-10-03 パナソニックIpマネジメント株式会社 Fluid control valve and shutoff device using the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9954416B2 (en) Actuator, stator, motor, rotational-to-linear motion conversion mechanism, and linear actuator
US6857981B2 (en) Rotary actuator
JP2008005640A (en) Electric motor and electronic apparatus
JP6317027B2 (en) Power steering device
US20170317554A1 (en) Geared motor and pointer type display device
KR100750849B1 (en) Brushless motor
JP2002374652A (en) Linear driver
EP2333379A2 (en) Linear Actuator
JP2002372123A (en) Linear driving device
US20090206685A1 (en) Motor device
JP2004120815A (en) 2-degree-of-freedom actuator
JP7199168B2 (en) electric actuator
JP2018064310A (en) Rotor assembly
JP4004753B2 (en) Linear drive
JP2006090982A (en) Rotation angle detector
WO2023228949A1 (en) Absolute encoder
JPH0736334Y2 (en) Lens barrel
JPH08121560A (en) Rotation stopping mechanism and actuator using this mechanism
JP2008058027A (en) Rotation sensor
JP5864211B2 (en) Actuator with linear motion guide mechanism
JP2018082523A (en) Motor and electric power steering motor
JP4520282B2 (en) Rotating drive device and vehicle headlamp device
US10291097B2 (en) Brushless motor and apparatus using the same
JP2005180959A (en) Rotation detecting device
JP2007225098A (en) Driving device

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050404

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050404

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070115

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070117

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070319

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070523

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070718

A911 Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20070727

A912 Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20070914