JP2007174877A - Precision linear actuator - Google Patents

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Kazuhiko Nakada
一彦 中田
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SEKAI SAISOKU SHISAKU CT KK
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SEKAI SAISOKU SHISAKU CT KK
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small-sized and inexpensive precision linear actuator, in which the constituent members are arranged linearly along the output axis and original position can be mechanically detected. <P>SOLUTION: In a precision linear actuator, comprising a housing, a motor, a decelerating mechanism section, a driving section and a linear operation section, the driving section has a screwing section with the linear operation section formed into a small diameter, relative to the connecting section with the decelerating mechanism section, and has a stepped portion at a boundary between the screwing section and the connecting section, the stepped portion is provided with a driving section protrusion protruding toward the linear operating section side, and the base end section of the linear operating section is provided with an operation protrusion, protruding toward the drive section side. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、小形モータを用いた精密リニアアクチュエータに関するものである。  The present invention relates to a precision linear actuator using a small motor.

モータの回転運動を直線運動に変換するリニアアクチュエータは、リフター等の昇降装置、介護用ベッドなどの福祉機器、CTスキャナーなどの医療機器をはじめとして多種多様な機械装置に採用されており、その機構としても種々のものが提案されている。  Linear actuators that convert motor rotational motion into linear motion are used in a wide variety of mechanical devices, including lifting devices such as lifters, welfare equipment such as nursing beds, and medical equipment such as CT scanners. Various types have been proposed.

特許文献1(特開2000−152557号公報)では、ハウジングと、このハウジングの内側に支持された回転軸と、このハウジングに固定された電動モータと、このモータ駆動軸のトルクを増大して前記回転軸に伝達する減速機と、前記回転軸の一部に設けられた多条の雄ねじ部と、この雄ねじ部と直接螺合する雌ねじ部を有する合成樹脂製のナット部材と、基端部をこのナット部材に結合固定された出力軸部材と、この回転軸に加わるスラスト荷重を受ける間座と、この回転軸の周囲に配置された間筒と、この間筒の外周面と前記ハウジングの内周面との間に設けられた一方向クラッチと、スラストプレートと、軸受とを備えた電動式リニアアクチュエータが開示されている。  In Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-152557), the torque of the housing, the rotating shaft supported inside the housing, the electric motor fixed to the housing, and the motor driving shaft is increased to increase the torque. A speed reducer that transmits to the rotating shaft, a multi-threaded male threaded portion provided on a part of the rotating shaft, a synthetic resin nut member having a female threaded portion that is directly screwed with the male threaded portion, and a base end portion An output shaft member coupled and fixed to the nut member, a spacer for receiving a thrust load applied to the rotating shaft, an intermediate tube disposed around the rotating shaft, an outer peripheral surface of the intermediate tube, and an inner periphery of the housing An electric linear actuator including a one-way clutch, a thrust plate, and a bearing provided between surfaces is disclosed.

特許文献2(特開2001−54255号公報)には、減速機付き極小径小型モータと、この小型モータの減速機の外周部で嵌合固定された外ハウジングと、モータ出力軸と同一方向に配置されたレール部材と、雌ネジ部を内径側に有するスライダ部材と、雄ネジ部を外周に有するスクリュー部材とからなる駆動機構を有するリニア駆動マイクロアクチュエータが開示されている。  In Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-54255), a very small diameter small motor with a speed reducer, an outer housing fitted and fixed at the outer periphery of the speed reducer of the small motor, and the same direction as the motor output shaft are disclosed. A linear drive microactuator having a drive mechanism including a rail member arranged, a slider member having a female screw portion on the inner diameter side, and a screw member having a male screw portion on the outer periphery is disclosed.

また、特許文献3(特開2003−184988号公報)には、モータ部と、アクチュエータロッドを伸縮させる伸縮機構部と、モータ部の回転速度を減速させた上で伸縮機構部に伝達する駆動力伝達機構部と、クラッチ機構部と、手動操作機構部とを備えたリニアアクチュエータが提案されており、駆動力伝達機構部には太陽ギヤと遊星ギヤを使用することが開示されている。  Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-184988) discloses a motor unit, an expansion / contraction mechanism unit that expands and contracts an actuator rod, and a driving force that is transmitted to the expansion / contraction mechanism unit after the rotational speed of the motor unit is reduced. A linear actuator provided with a transmission mechanism, a clutch mechanism, and a manual operation mechanism has been proposed, and the use of a sun gear and a planetary gear is disclosed for the driving force transmission mechanism.

特開2000−152557号公報JP 2000-152557 A 特開2001−54255号公報JP 2001-54255 A 特開2003−184988号公報JP 2003-184988 A

上述のような従来技術において、例えば特許文献1では、介護用の電動ベッドに使用することを目的としているので小型化や機構の簡素化はそれ程要求されない。出力軸の位置検出用として複数のリミットスイッチを使用しており、また出力軸が不用意に変位するのを防止するために一方向クラッチを採用しているので、機構が複雑となり小型化が困難なばかりか製造コストも高価となってしまう。また、減速機構として採用しているウォーム機構も形状が大きくなってしまうという欠点があり、小形精密アクチュエータには適していない。  In the prior art as described above, for example, in Patent Document 1, since it is intended to be used for an electric bed for nursing care, miniaturization and simplification of the mechanism are not so required. Multiple limit switches are used to detect the position of the output shaft, and a one-way clutch is used to prevent the output shaft from being inadvertently displaced, making the mechanism complicated and difficult to downsize. Not only that, but also the manufacturing cost is expensive. Also, the worm mechanism employed as the speed reduction mechanism has a drawback that the shape becomes large, and is not suitable for a small precision actuator.

また、特許文献2のリニア駆動マイクロアクチュエータは内視鏡などの医療器具に組み込まれることを想定しているため小形である。しかしながら、このアクチュエータでは、実際の作動部となるスライダ部材を支持するために1個以上のレール部材を配し、アクチュエータ末端部においてこのレール部材並びに、前記スライダ部材を駆動するためのスクリュー部材を支持している。従って、直線的に動作させる対象は前記スライダ部材の側面に配置しなければならない。また、位置検出機構が備えられていないため、別途センサー等により位置検出を行わない限り原点位置の検出が行えない。  Further, the linear drive microactuator of Patent Document 2 is small because it is assumed to be incorporated in a medical instrument such as an endoscope. However, in this actuator, one or more rail members are arranged to support the slider member that is an actual operating portion, and the rail member and the screw member for driving the slider member are supported at the end of the actuator. is doing. Therefore, the object to be operated linearly must be arranged on the side surface of the slider member. Further, since the position detection mechanism is not provided, the origin position cannot be detected unless position detection is performed separately by a sensor or the like.

さらに、特許文献3のリニアアクチュエータにおいては、電動式の介護ベッドに使用することを目的としているため、出力軸方向に手動操作機構部が設けてあり、そのためにモータ部は出力軸上に配置できない構造となっている。また、モータ駆動と手動操作とを切り替えるためのクラッチ機構部を備えているため、構造が複雑で製造コストも高価となる。以上述べたように、本文献のリニアアクチュエータも小形で安価な精密アクチュエータとして使用することは難しい。  Furthermore, since the linear actuator of Patent Document 3 is intended to be used for an electric nursing bed, a manual operation mechanism is provided in the direction of the output shaft, so that the motor unit cannot be disposed on the output shaft. It has a structure. In addition, since the clutch mechanism for switching between motor driving and manual operation is provided, the structure is complicated and the manufacturing cost is expensive. As described above, the linear actuator of this document is also difficult to use as a small and inexpensive precision actuator.

本発明が意図する用途である自動車などの電気的制御用のリニアアクチュエータとしては、小形・高信頼性はもちろんのこと、特に微少の変位を制御する精密アクチュエータが要求されている。  As a linear actuator for electrical control of an automobile or the like, which is an intended purpose of the present invention, not only a small size and high reliability but also a precision actuator for controlling a very small displacement is required.

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、構成部材を出力軸に沿って直線的に配置し、また原点位置を機械的に検出できるようにした小形で安価な精密アクチュエータを提供することを目的とする。  The present invention has been made in view of the above problems, and provides a small and inexpensive precision actuator in which constituent members are linearly arranged along an output shaft and the origin position can be mechanically detected. For the purpose.

上記課題を解決するため本発明による精密リニアアクチュエータは、少なくとも内面が円筒形に形成されたハウジングと、該ハウジング内に固定されたモータと、該モータの駆動軸に連結された減速機構部と、基端部が該減速機構部の出力軸の回転に追従するよう該出力軸に嵌合されて回転方向に係止されていて末端部側外周部には雄ネジが形成されている円筒形状の駆動部と、基端部側が内面空洞を有する有底円筒状であって該空洞内表面に雌ネジが形成されており末端底部表面に作動突起部が設けられていてさらに前記空洞部の前記雌ネジにより前記駆動部の雄ネジと螺合し外表面は前記ハウジング内表面と摺動自在に接しているリニア作動部とからなるリニアアクチュエータであって、前記駆動部は前記減速機構部との連結部に対して前記リニア作動部との螺合部が小径に形成されていて両者の境界に段差部を有し、該段差部に前記リニア作動部側に向って突出する駆動部突起が設けられ、前記リニア作動部の基端部には前記駆動部側に向って突出する作動部突起が設けられていることを特徴とする。  In order to solve the above problems, a precision linear actuator according to the present invention comprises a housing having at least an inner surface formed in a cylindrical shape, a motor fixed in the housing, a speed reduction mechanism connected to a drive shaft of the motor, A cylindrical shape in which a base end portion is fitted to the output shaft so as to follow the rotation of the output shaft of the speed reduction mechanism portion and locked in the rotation direction, and a male screw is formed on the outer peripheral portion on the distal end side. The drive part and a bottomed cylindrical shape having an inner surface cavity on the base end side, an internal thread is formed on the inner surface of the cavity, an operating projection is provided on the surface of the terminal bottom part, and the female part of the cavity part is further provided. A linear actuator comprising a screw that is screwed with a male screw of the drive unit by a screw and an outer surface that is in slidable contact with the inner surface of the housing, the drive unit being connected to the speed reduction mechanism unit Against the department The screwed portion with the linear operating portion is formed in a small diameter, and has a step portion at the boundary between the two, and the stepped portion is provided with a drive projection that protrudes toward the linear operating portion side, and the linear operation The base end portion of the portion is provided with an operating portion protrusion protruding toward the driving portion side.

前記ハウジングは内部に段部を有していて前記駆動部及び前記リニア作動部を収納する部分が小径に形成されており、前記駆動部の前記減速機構部側基端部には支承フランジ部が形成されて前記段部により係止されていることが望ましい。  The housing has a stepped portion therein, and a portion for accommodating the driving portion and the linear operating portion is formed with a small diameter, and a supporting flange portion is provided at a base end portion on the speed reduction mechanism portion side of the driving portion. It is desirable to be formed and locked by the stepped portion.

また、前記リニア作動部の外周には少なくとも1個のガイドピンを突出させ、前記ハウジング内面に設けたガイド溝に嵌合されている構成を採用することもできる。  In addition, it is possible to adopt a configuration in which at least one guide pin protrudes from the outer periphery of the linear operating portion and is fitted in a guide groove provided on the inner surface of the housing.

前記減速機構部出力軸の先端は十字状突起が形成され、前記駆動部の前記支承フランジ内側に設けた十字状凹部に嵌合されていることが好適である。  It is preferable that a tip of the speed reduction mechanism unit output shaft has a cruciform protrusion and is fitted in a cruciform recess provided inside the support flange of the drive unit.

前記モータ、前記減速機構部、前記駆動部及び前記リニア作動部はアクチュエータの中心軸に沿って直線的に配置されていることが望ましい。  It is desirable that the motor, the speed reduction mechanism unit, the drive unit, and the linear operation unit are linearly arranged along the central axis of the actuator.

前記ハウジングの外形が円筒状であることが好適である。  The outer shape of the housing is preferably cylindrical.

前記減速機構部としては、太陽歯車と複数の遊星歯車とからなる遊星歯車機構を採用することができる。  As the speed reduction mechanism, a planetary gear mechanism including a sun gear and a plurality of planetary gears can be employed.

前記モータとしては、ステッピングモータ或いはDCモータが望ましい。  As the motor, a stepping motor or a DC motor is desirable.

請求項1に記載した構成を採用することにより、駆動部は出力軸方向に移動せず、リニア作動部のみがハウジング内表面に案内されて出力軸方向に確実に移動でき、またリニア作動部がモータや減速機構部側に後退してきた際に、リニア作動部の基端部に設けた作動部突起が駆動部の段差部に設けた駆動部突起の回転経路内に進入して駆動部突起に当接することによって駆動部の回転を停止させることができるので、リニア作動部の原点位置を機械的に検出することができる。単純な機構により原点検出ができるので、センサー等を使用する必要がなく、製造コストが低く抑えられ、また製造も容易となる。  By adopting the configuration described in claim 1, the drive unit does not move in the output shaft direction, only the linear operation unit is guided to the inner surface of the housing and can move reliably in the output shaft direction. When retreating toward the motor or the speed reduction mechanism, the operating part projection provided at the base end of the linear operating part enters the rotation path of the driving part projection provided at the stepped part of the driving part and becomes the driving part projection. Since the rotation of the drive unit can be stopped by the contact, the origin position of the linear operation unit can be mechanically detected. Since the origin can be detected by a simple mechanism, it is not necessary to use a sensor or the like, the manufacturing cost can be kept low, and the manufacturing is facilitated.

請求項2に記載した構成を採用することにより、ハウジング内段部が軸受として駆動部の支承フランジ部を支承するので、駆動部の出力軸方向の移動を抑止することができる。  By adopting the configuration described in claim 2, since the inner step portion of the housing supports the support flange portion of the drive portion as a bearing, movement of the drive portion in the output shaft direction can be suppressed.

請求項3に記載したガイドピンをリニア作動部の外周に設け、ハウジング内面に設けたガイド溝に収納することにより、リニア作動部は回転を制限され安定して出力軸方向に案内される。  By providing the guide pin described in claim 3 on the outer periphery of the linear operating portion and storing it in the guide groove provided on the inner surface of the housing, the linear operating portion is restricted in rotation and stably guided in the output shaft direction.

請求項4に記載した減速機構部出力軸先端の十字状突起と、駆動部の支承フランジ内側に設けた十字状凹部とを嵌合させることにより、減速機構部と駆動部とを接続部材を用いずに結合することができ、また出力軸の回転出力を確実に駆動部に伝達することができる。  A connecting member is used for connecting the speed reduction mechanism portion and the drive portion by fitting the cross-like projection at the tip of the output shaft of the speed reduction mechanism portion according to claim 4 and a cross-shaped recess provided inside the support flange of the drive portion. And the rotational output of the output shaft can be reliably transmitted to the drive unit.

請求項5に記載したように、モータ、減速機構部、駆動部及びリニア作動部をアクチュエータの中心軸に沿って直線的に配置することによりコンパクトサイズのアクチュエータが可能となる。  According to the fifth aspect of the present invention, a compact actuator can be achieved by linearly arranging the motor, the speed reduction mechanism, the drive unit, and the linear operation unit along the central axis of the actuator.

請求項6に記載したように、ハウジングの外形を円筒状とすることによりアクチュエータを取り付ける場所におけるスペースの効率が向上できる。  As described in claim 6, by making the outer shape of the housing cylindrical, the space efficiency at the place where the actuator is attached can be improved.

減速機構部としては従来知られている種々の形式が利用できるが、太陽歯車と複数の遊星歯車とからなる遊星歯車機構を採用することにより空間効率を向上できる。  Various types known in the art can be used as the speed reduction mechanism, but space efficiency can be improved by employing a planetary gear mechanism composed of a sun gear and a plurality of planetary gears.

アクチュエータ駆動源としてのモータは、市販の種々のタイプが利用できるが、ステッピングモータ或いはDCモータを使用することにより本発明のアクチュエータに適した精密制御が可能となる。  Various types of commercially available motors can be used as the actuator drive source, but by using a stepping motor or a DC motor, precise control suitable for the actuator of the present invention is possible.

以下、図面に基いて本発明の好適な実施例について説明する。図1は本発明による精密アクチュエータの一実施例の断面図である。少なくとも内面が円筒形に形成されたハウジング3内にモータ1が固定されており、モータの出力軸11は減速機構部2に連結されている。この減速機構部2の出力軸25にはこの軸に垂直方向に十字状突起27が形成されていて、駆動部4の十字状凹部43に嵌合接続されている。  Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of an embodiment of a precision actuator according to the present invention. A motor 1 is fixed in a housing 3 having at least an inner surface formed in a cylindrical shape, and an output shaft 11 of the motor is connected to the speed reduction mechanism unit 2. A cross-shaped protrusion 27 is formed on the output shaft 25 of the speed reduction mechanism unit 2 in a direction perpendicular to the shaft, and is fitted and connected to the cross-shaped recess 43 of the drive unit 4.

その詳細は図2に示す。図2は、図1のA−A’線における断面図である。減速機構部の出力軸先端に設けた十字状突起27が駆動部基端部の十字状凹部に嵌合し、モータからの回転を駆動部に伝達する。  The details are shown in FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ of FIG. 1. A cruciform protrusion 27 provided at the distal end of the output shaft of the speed reduction mechanism portion is fitted into a cruciform recess at the base end portion of the drive portion, and transmits the rotation from the motor to the drive portion.

駆動部4は円柱形状であり、基端部において支承フランジ41を外周部に備え、ハウジング3の内段部33において支承されて出力軸方向の応力が抑止される。また、この駆動部4は減速機構部2との連結部に対して末端部側が小径に形成されていて、この小径部表面には雄ネジ45が形成されている。さらにこの連結部と小径部との境界は段差部42が設けられていて、その一部に前期小径部に沿って出力軸方向に駆動部突起44が形成されている。  The drive unit 4 has a cylindrical shape, and is provided with a support flange 41 at the outer peripheral portion at the base end portion. The drive unit 4 is supported by the inner step portion 33 of the housing 3 to suppress stress in the output shaft direction. Further, the drive unit 4 is formed with a small diameter on the end side with respect to the connecting part with the speed reduction mechanism unit 2, and a male screw 45 is formed on the surface of the small diameter part. Further, a stepped portion 42 is provided at the boundary between the connecting portion and the small diameter portion, and a drive portion projection 44 is formed in a part of the boundary along the small diameter portion in the output shaft direction.

リニア作動部5は基端部側が内面空洞51を有する有底円筒状であって、この空洞内表面に雌ネジ53が形成されており、この雌ネジ部53において前記駆動部4の雄ネジ45と螺合している。また、リニア作動部5外周面はハウジング3の内表面に接しており出力軸方向に摺動自在とされている。さらに、リニア作動部外周面には少なくとも1個のガイドピン54を設けてあり、ハウジング3内面に形成されたガイド溝32に嵌合されている。これにより、リニア作動部5が駆動部4の回転に伴って回転するのを抑止している。このガイドピン54部分の断面図を図3に示す。リニア作動部末端底部表面には作動杵55が設けられていて、この作動杵55が被作動対象に働きかけることになる。  The linear actuating portion 5 has a bottomed cylindrical shape having an inner surface cavity 51 on the base end side, and a female screw 53 is formed on the inner surface of the cavity, and the male screw 45 of the drive unit 4 is formed in the female screw portion 53. Are screwed together. Further, the outer peripheral surface of the linear operating portion 5 is in contact with the inner surface of the housing 3 and is slidable in the output shaft direction. Further, at least one guide pin 54 is provided on the outer peripheral surface of the linear operation portion, and is fitted into a guide groove 32 formed on the inner surface of the housing 3. Thereby, it is suppressed that the linear action | operation part 5 rotates with rotation of the drive part 4. FIG. A cross-sectional view of the guide pin 54 is shown in FIG. An actuating rod 55 is provided on the surface of the bottom end of the linear actuating unit, and this actuating rod 55 acts on the object to be actuated.

また、リニア作動部5の基端部である内面空洞の周縁部には作動部突起52が形成されており、前記駆動部4の駆動部突起44と回転方向において当接することにより、駆動部の回転を制限するストッパーとして機能するので、原点位置を機械的に検出することが可能となる。  In addition, an operating portion protrusion 52 is formed on the peripheral edge of the inner surface cavity, which is the base end portion of the linear operating portion 5, and comes into contact with the driving portion protrusion 44 of the driving portion 4 in the rotation direction. Since it functions as a stopper that limits rotation, the origin position can be mechanically detected.

上記実施例に用いる減速機構部の一例を図4及び図5に示した。図4は減速機構部の断面図であり、モータの出力軸11が太陽歯車21の軸に結合されている。この太陽歯車21の周縁部には一定の距離をもって固定内歯22が形成されており、この太陽歯車21及び固定内歯22により3個の遊星歯車23と係合規制している。さらに、遊星歯車23は一方で出力軸歯車24とも噛合しており、これによりモータからの回転を減速、トルク増大した上で出力軸25に伝達する。  An example of the speed reduction mechanism used in the above embodiment is shown in FIGS. FIG. 4 is a cross-sectional view of the speed reduction mechanism, in which the output shaft 11 of the motor is coupled to the shaft of the sun gear 21. Fixed internal teeth 22 are formed at a certain distance on the peripheral edge of the sun gear 21, and engagement with the three planetary gears 23 is restricted by the sun gear 21 and the fixed internal teeth 22. Further, the planetary gear 23 is also meshed with the output shaft gear 24 on the one hand, whereby the rotation from the motor is reduced and the torque is increased and then transmitted to the output shaft 25.

本発明によるアクチュエータの外形形状としては、内部構成品がすべて丸型であるために、丸型とすることが好ましく、丸型とすることにより取り付けも容易で製造も安価となる。  The outer shape of the actuator according to the present invention is preferably a round shape because all the internal components are round, and the round shape makes it easy to mount and inexpensive to manufacture.

次に、上記実施例の動作を説明する。ステッピングモータ或いはDCモータ1が回転することによりモータ出力軸を通して結合されている減速機構部2に回転が伝達される。減速機構部2においては、先に述べたように遊星歯車23によりモータ回転を減速、トルク増大した上で回転を出力軸25に出力する。この回転は十字状突起27と十字状凹部43との結合を通して駆動部4に伝えられる。駆動部4は、一方では減速機構部2の十字状突起27により、また他方ではハウジング3の段部33による駆動部支承フランジ41の支承によって駆動部4の出力軸方向の移動を規制されているため、減速機構出力軸の気亜点を受けて、その場で回転を行う。さらに、駆動部4は小径部雄ネジ45においてリニア作動部5の内面空洞51の雌ネジ53と噛合されている。リニア作動部はまた、その外周部をハウジング内面により摺動自在に支持されており、また、外周部に設けられたガイドピン54がハウジング内面のガイド溝32に嵌合して案内されるために回転が規制され、駆動部の回転に伴って回転することなく出力軸方向の運動を行う。  Next, the operation of the above embodiment will be described. As the stepping motor or the DC motor 1 rotates, the rotation is transmitted to the speed reduction mechanism unit 2 coupled through the motor output shaft. In the reduction mechanism unit 2, as described above, the planetary gear 23 decelerates the motor rotation, increases the torque, and outputs the rotation to the output shaft 25. This rotation is transmitted to the drive unit 4 through the coupling of the cruciform protrusion 27 and the cruciform recess 43. The drive unit 4 is restricted from moving in the output shaft direction of the drive unit 4 on the one hand by the cross-shaped projection 27 of the speed reduction mechanism unit 2 and on the other hand by the support of the drive unit support flange 41 by the step 33 of the housing 3. Therefore, it receives the air sub-point of the output shaft of the speed reduction mechanism and rotates on the spot. Further, the drive unit 4 is meshed with a female screw 53 of an inner surface cavity 51 of the linear operation unit 5 at a small-diameter male screw 45. The linear operating portion is also slidably supported on the outer periphery of the housing by the inner surface of the housing, and the guide pin 54 provided on the outer periphery is guided by being fitted into the guide groove 32 on the inner surface of the housing. The rotation is restricted, and the movement in the output shaft direction is performed without rotating with the rotation of the drive unit.

このようなリニアアクチュエータの場合、作動精度を確保するために作動の原点位置を固定する必要があるが、本実施例の場合は非常に単純な機械的メカニズムによりその位置決めが可能となる。すなわち、駆動部4の減速機構部2との連結部とリニア作動部5との螺合部の境界に段差部を有し、この段差部にリニア作動部5側に向って突出する駆動部突起44が設けられており、またリニア作動部5の基端部には駆動部4側に向って突出する作動部突起52が設けられている。駆動部突起44は駆動部4の回転に伴って回転するが、作動部突起52は、作動部自身が回転しないため単に出力軸に沿って直線的に移動するのみである。従って、駆動部4の回転によりリニア作動部5が駆動部4に近づく方向に移動してきた場合、ある時点において作動部突起52が駆動部突起44の周回軌道内に侵入し、回転してきた駆動部突起44と当接することによって駆動部4の回転を制止する。すなわち、この時点がアクチュエータの原点位置とすることができる。  In the case of such a linear actuator, it is necessary to fix the operation origin position in order to ensure the operation accuracy, but in the case of this embodiment, the positioning can be performed by a very simple mechanical mechanism. That is, the drive part protrusion which has a level | step-difference part in the boundary of the screwing part of the connection part with the deceleration mechanism part 2 of the drive part 4, and the linear action | operation part 5, and protrudes toward this linear action | operation part 5 side in this step part. 44 is provided, and the base end portion of the linear operating portion 5 is provided with an operating portion protrusion 52 that protrudes toward the driving portion 4 side. The drive unit protrusion 44 rotates as the drive unit 4 rotates, but the operation unit protrusion 52 simply moves linearly along the output shaft because the operation unit itself does not rotate. Therefore, when the linear operating unit 5 moves in a direction approaching the driving unit 4 due to the rotation of the driving unit 4, the operating unit projection 52 enters the rotating track of the driving unit projection 44 at a certain time and rotates. The contact of the protrusion 44 stops the rotation of the drive unit 4. That is, this time can be the origin position of the actuator.

自動車の制御用、精密機器の組立、ICや表示体の製造装置等の場合、小形のアクチュエータは必要となりまた非常に精密な動作が要求される。その精度は、0.2ミクロン程度になることがある。このような小形精密アクチュエータとしては、ステッピングモータ或いはDCモータを用いた本発明によるアクチュエータが最適である。  In the case of automobile control, precision equipment assembly, IC and display manufacturing equipment, etc., a small actuator is required and a very precise operation is required. The accuracy may be on the order of 0.2 microns. As such a small precision actuator, an actuator according to the present invention using a stepping motor or a DC motor is optimal.

本発明による精密アクチュエータの一実施例の断面図である。It is sectional drawing of one Example of the precision actuator by this invention. 図1に示した実施例のA−A’線における断面図である。It is sectional drawing in the A-A 'line of the Example shown in FIG. 図1に示した実施例のリニア作動部ガイドピン部分の断面図である。It is sectional drawing of the linear action | operation part guide pin part of the Example shown in FIG. 図1に示した実施例に使用した減速機構部の横断面図である。It is a cross-sectional view of the speed reduction mechanism used in the embodiment shown in FIG. 図4に示した減速機構部の遊星歯車配置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the planetary gear arrangement | positioning of the deceleration mechanism part shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 モータ
2 減速機構部
3 ハウジング
4 駆動部
5 リニア作動部
6 リード線
11 モータ出力軸
21 太陽歯車
22 固定内歯
23 遊星歯車
24 出力軸歯車
25 出力軸
26 ケーシング
27 十字状突起
31 外段部
32 ガイド溝
33 内段部
41 支承フランジ
42 段差部
43 十字状凹部
44 駆動部突起
45 雄ネジ部
51 内面空洞部
52 作動部突起
53 雌ネジ部
54 ガイドピン
55 作動杵
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Motor 2 Deceleration mechanism part 3 Housing 4 Drive part 5 Linear action part 6 Lead wire 11 Motor output shaft 21 Sun gear 22 Fixed internal gear 23 Planetary gear 24 Output shaft gear 25 Output shaft 26 Casing 27 Cross-shaped protrusion 31 Outer step part 32 Guide groove 33 Inner step portion 41 Support flange 42 Step portion 43 Cross-shaped recess 44 Drive portion protrusion 45 Male thread portion 51 Internal cavity portion 52 Actuation portion protrusion 53 Female thread portion 54 Guide pin 55 Actuation rod

Claims (8)

少なくとも内面が円筒形に形成されたハウジングと、該ハウジング内に固定されたモータと、該モータの駆動軸に連結された減速機構部と、基端部が該減速機構部の出力軸の回転に追従するよう該出力軸に嵌合されて回転方向に係止されていて末端部側外周部には雄ネジが形成されている円筒形状の駆動部と、基端部側が内面空洞を有する有底円筒状であって該空洞内表面に雌ネジが形成されており末端底部表面に作動突起部が設けられていてさらに前記空洞部の前記雌ネジにより前記駆動部の雄ネジと螺合し外表面は前記ハウジング内表面と摺動自在に接しているリニア作動部とからなるリニアアクチュエータであって、前記駆動部は前記減速機構部との連結部に対して前記リニア作動部との螺合部が小径に形成されていて両者の境界に段差部を有し、該段差部に前記リニア作動部側に向って突出する駆動部突起が設けられ、前記リニア作動部の基端部には前記駆動部側に向って突出する作動部突起が設けられていることを特徴とする精密リニアアクチュエータ。A housing having at least an inner surface formed in a cylindrical shape, a motor fixed in the housing, a speed reduction mechanism connected to a drive shaft of the motor, and a base end portion for rotation of the output shaft of the speed reduction mechanism A cylindrical drive unit that is fitted to the output shaft so as to follow and is locked in the rotational direction and has a male screw formed on the outer peripheral portion on the distal end side, and a bottomed base portion having an inner cavity on the base end side It is cylindrical and has a female screw formed on the inner surface of the cavity, and an operating projection is provided on the surface of the bottom of the terminal. Further, the female screw of the hollow part is screwed with the male screw of the driving part, and the outer surface. Is a linear actuator comprising a linear operating part slidably in contact with the inner surface of the housing, wherein the drive part has a threaded part with the linear operating part with respect to the connecting part with the speed reduction mechanism part. It is formed in a small diameter and has a step on the boundary between the two. The step portion is provided with a drive projection that protrudes toward the linear actuation portion, and the base end portion of the linear actuation portion is provided with an actuation portion projection that projects toward the drive portion. A precision linear actuator characterized by 前記ハウジングは内部に段部を有していて前記駆動部及び前記リニア作動部を収納する部分が小径に形成されており、前記駆動部の前記減速機構部側基端部には支承フランジ部が形成されて前記段部により係止されていることを特徴とする請求項1記載の精密リニアアクチュエータ。The housing has a stepped portion therein, and a portion for accommodating the driving portion and the linear operating portion is formed with a small diameter, and a supporting flange portion is provided at a base end portion on the speed reduction mechanism portion side of the driving portion. The precision linear actuator according to claim 1, wherein the precision linear actuator is formed and locked by the stepped portion. 前記リニア作動部の外周には少なくとも1個のガイドピンを突出させ、前記ハウジング内面に設けたガイド溝に嵌合されていることを特徴とする請求項1または2に記載の精密リニアアクチュエータ。3. The precision linear actuator according to claim 1, wherein at least one guide pin protrudes from an outer periphery of the linear operation portion and is fitted in a guide groove provided on the inner surface of the housing. 前記減速機構部出力軸の先端は十字状突起が形成され、前記駆動部の前記支承フランジ内側に設けた十字状凹部に嵌合されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の精密リニアアクチュエータ。The tip of the speed-reduction mechanism part output shaft has a cross-shaped projection formed thereon, and is fitted into a cross-shaped recess provided inside the support flange of the drive part. The precision linear actuator described. 前記モータ、前記減速機構部、前記駆動部及び前記リニア作動部はアクチュエータの中心軸に沿って直線的に配置されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の精密リニアアクチュエータ。5. The precision linear actuator according to claim 1, wherein the motor, the speed reduction mechanism section, the drive section, and the linear operation section are linearly arranged along a central axis of the actuator. . 前記ハウジングの外形が円筒状であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の精密リニアアクチュエータ。The precision linear actuator according to claim 1, wherein an outer shape of the housing is cylindrical. 前記減速機構部が、太陽歯車と複数の遊星歯車とからなる遊星歯車機構であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の精密リニアアクチュエータ。The precision linear actuator according to any one of claims 1 to 6, wherein the speed reduction mechanism is a planetary gear mechanism including a sun gear and a plurality of planetary gears. 前記モータがステッピングモータ或いはDCモータであることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の精密リニアアクチュエータ。The precision linear actuator according to any one of claims 1 to 7, wherein the motor is a stepping motor or a DC motor.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010263670A (en) * 2009-04-30 2010-11-18 Mitsuba Corp Linear actuator
JP2016075449A (en) * 2014-10-09 2016-05-12 株式会社デンソー Driving device
WO2016132833A1 (en) * 2015-02-16 2016-08-25 Ntn株式会社 Electrically driven actuator and v-belt type stepless transmission using same

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