JP2009103203A - 伸縮アクチュエータ用駆動装置 - Google Patents

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Eizai Taku
卓永財
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • F16H2025/2062—Arrangements for driving the actuator
    • F16H2025/2096—Arrangements for driving the actuator using endless flexible members

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Abstract

【課題】ねじ軸を回転すると伸縮アクチュエータが駆動されて軸方向に伸縮可能である伸縮アクチュエータ用駆動装置を提供する。
【解決手段】内部が中空であり一端が外部に開放し、外部に開放する前記一端の内側にナットが若干に設けてある第一ロッド１０と、内部が中空であり一端が外部に開放し、外部に開放する前記一端の内側にナットが若干に設けてあり、外面に外ねじ２４が設けてあり、前記外ねじ２４で前記第一ロッドのナットと螺合する第二ロッド２０と、外面に外ねじ３１が設けてあり、前記外ねじ３１で前記第二ロッドのナット２０と螺合する第三ロッド３０と、前記第三ロッド３０と連接するモータ４０とを含むことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、伝動装置に係り、特に、伸縮アクチュエータ用の駆動装置に関するものである。
アクチュエータは使用が極めて広範であり、内部のモータによって自体を伸縮して別の機構を作動するものであり、従来のアクチュエータとしては、米国特許ＵＳ６８８０４１６号があり、これは、三段式の伸縮スリーブの内部に一つのモータと、三つのねじ軸とが設けてあり、前記三つのねじ軸が伸縮筒の各スリーブとそれぞれ連接しており、モータが前記三つのねじ軸を駆動して軸方向に進退すると、伸縮スリーブが駆動されて軸方向に伸縮可能である。
また、従来のアクチュエータとしては欧州特許ＥＰ０９８２０１８号があり、これは、三段式の伸縮スリーブの内部に一つのモータと、一つのねじ軸と、一つの滑り車とが設けてあり、前記モータが前記ねじ軸を回転して、前記ねじ軸は滑り車が設けられたスリーブを駆動して軸方向に進退し、前記滑り車により別のスリーブも駆動されて軸方向に進退するようになり、これにより伸縮スリーブが駆動されて軸方向に伸縮可能である。
米国特許ＵＳ６８８０４１６号 欧州特許ＥＰ０９８２０１８号
本発明の主な目的は、ねじ軸が互いに螺合することにより、ねじ軸を回転すると伸縮アクチュエータが駆動されて軸方向に伸縮可能である駆動装置を提供することにある。
上記目的を達成するためになされた本願の発明は、内部が中空であり一端が外部に開放し、外部に開放する前記一端の内側にナットが若干に設けてある第一ロッドと、内部が中空であり一端が外部に開放し、外部に開放する前記一端の内側にナットが若干に設けてあり、外面に外ねじが設けてあり、前記外ねじで前記第一ロッドのナットと螺合する第二ロッドと、外面に外ねじが設けてあり、前記外ねじで前記第二ロッドのナットと螺合する第三ロッドと、前記第三ロッドと連接するモータと、を含むことを特徴とする伸縮アクチュエータ用駆動装置であることを要旨としている。
本願の発明では、前記第一ロッドは内ねじを有し、前記第二ロッドは外ねじで前記第一ロッドのナットおよび内ねじと螺合し、前記第二ロッドは内ねじを有し、前記第三ロッドは外ねじで前記第二ロッドのナットおよび内ねじと螺合することを特徴とする、請求項１に記載の伸縮アクチュエータ用駆動装置であることを要旨としている。
本願の発明では、前記第三ロッドにはギアが同軸に設けてあり、前記モータの回転軸には駆動ギアが同軸に設けてあり、前記駆動ギアにベルトが巻き回っており、且つ前記ベルトも前記第三ロッドのギアを巻き回っていることを特徴とする、請求項１に記載の伸縮アクチュエータ用駆動装置であることを要旨としている。
本願の発明では、前記第一ロッドの開放端が拡径され、これらのナットが前記開放端の内面と螺合し、これらのナットが前記第一ロッドと同軸しており、隣接している各ナットの間の距離は同じであることを特徴とする、請求項１に記載の伸縮アクチュエータ用駆動装置であることを要旨としている。
本願の発明では、前記第二ロッドの開放端が拡径され、これらのナットが前記開放端の内面と螺合し、これらのナットが前記第二ロッドと同軸しており、隣接している各ナットの間の距離は同じであることを特徴とする、請求項１に記載の伸縮アクチュエータ用駆動装置であることを要旨としている。
本発明の伸縮アクチュエータ用駆動装置によれば、ねじ軸が互いに螺合することにより、ねじ軸を回転すると伸縮アクチュエータが駆動されて軸方向に進退可能である効果を有する。
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。
まず、図１から図４を参照する。本発明の伸縮アクチュエータ用駆動装置は第一ロッド１０と、第二ロッド２０と、第三ロッド３０と、モータ４０とを含む。
前記第一ロッド１０は、内部が中空であり内ねじ１１が設けられエンド１２が外部に開放し、前記エンド１２が拡径されて内面に四つのナット１３が設けてあり、前記四つのナット１３が前記第一ロッド１０と同軸しており、隣接している各ナット１３の間の距離は同じであり、各ナット１３の一面にある螺旋が前記内ねじ１１と螺合しており、本実施例ではこれらのナット１３が前記エンド１２の内面と螺合している。
前記第二ロッド２０は、内部が中空であり内ねじ１１が設けられエンド２２が外部に開放し、前記エンド２２が拡径されて内面に四つのナット２３が設けてあり、前記四つのナット２３が前記第二ロッド２０と同軸しており、隣接している各ナット２３の間の距離は同じであり、本実施例ではこれらのナット２３が前記エンド２２の内面と螺合しており、前記第二ロッド２０の外面に外ねじ２４が設けてあり、図２に示すように、第二ロッド２０は他端にある外ねじ２４で第一ロッド１０の四つのナット１３及び内ねじ１１と螺合し、これにより、第二ロッド２０が第一ロッド１０に対して回転するときには、第一ロッド１０と第二ロッド２０とが軸方向に変位可能である。
前記第三ロッド３０は、外面に外ねじ３１が設けてあり、図３に示すように、その一端が外ねじ３１で第二ロッド２０の四つのナット２３及び内ねじ２１と螺合し、その他端にギア３２が同軸に設けてあり、これにより、第三ロッド３０が第二ロッド２０に対して回転するときには、第二ロッド２０と第三ロッド３０とが軸方向に変位可能である。
前記モータ４０は、その回転軸４１に駆動ギア４２が同軸に設けてあり、前記駆動ギア４２にベルト４３が巻き回っており、そして前記ベルト４３も第三ロッド３０のギア３２を巻き回っており、これにより、図４に示すように、モータ４０が第三ロッド３０と連接している。
また、モータ４０の回転軸４１が回転するときに、モータ４０の駆動ギア４２も同時に回転し、且つベルト４３を介して第三ロッド３０のギア３２を駆動することにより第三ロッド３０３０を連動し、第三ロッド３０が第二ロッド２０に対して回転するので、第二ロッド２０及び第一ロッド１０が駆動されて軸方向に変位可能である。
第三ロッド３０と第二ロッド２０との摩擦力が第二ロッド２０と第一ロッド１０との摩擦力よりも大きい場合（例えば第三ロッド３０が第二ロッド２０に対して移動不能になる場合）には、第三ロッド３０が第二ロッド２０を連動することにより、第二ロッド２０が第一ロッド１０に対して回転するため、第一ロッド１０が駆動されて軸方向に変位可能である。
このように、三つのロッド１０，２０，３０を伸縮アクチュエータの伸縮しようとする部分にそれぞれ設けると、伸縮アクチュエータは伸縮可能になり、且つ第一ロッド１０の外面に外ねじを設け、そして構造が第一ロッドに似ているロッドを第一ロッド１０の外ねじと螺合すると、駆動装置は更に延長可能であり、なお、延長構造は本発明の構造とよく似ているので説明を省略し、且つこれらのナット１３，２３は、第一ロッド１０および第二ロッド２０に回転可能に設けられ、駆動装置が作動するときに駆動装置と同時に回転し変位可能である。
また、駆動装置は、図５に示すように、第一ロッド１０と第二ロッド２０との内面に内ねじ１１，２１を設けなくてもよく、そうすると第二ロッド２０の外ねじ２４が第一ロッド１０の四つのナット１３と螺合し、第三ロッド３０の外ねじ３１が第二ロッド２０の四つのナット２３と螺合し、このような構成によれば、モータ４０は第一ロッド１０と第二ロッド２０とを軸方向に変位可能であり、ひいては全体が伸縮可能である。
本発明の概略図 本発明の第一ロッドが第二ロッドと螺合している状態の概略図 本発明の第二ロッドが第三ロッドと螺合している状態の概略図 本発明のモータが第三ロッドと連接している状態の概略図 本発明の第一ロッドと第二ロッドとの内面に内ねじが設けられない状態の概略図
符号の説明
１０ 第一ロッド
１１ 内ねじ
１２ エンド
１３ ナット
２０ 第二ロッド
２１ 内ねじ
２２ エンド
２３ ナット
２４ 外ねじ
３０ 第三ロッド
３１ 外ねじ
３２ ギア
４０ モータ
４１ 回転軸
４２ 駆動ギア
４３ ベルト

Claims (5)

  1. 内部が中空であり一端が外部に開放し、外部に開放する前記一端の内側にナットが若干に設けてある第一ロッドと、内部が中空であり一端が外部に開放し、外部に開放する前記一端の内側にナットが若干に設けてあり、外面に外ねじが設けてあり、前記外ねじで前記第一ロッドのナットと螺合する第二ロッドと、外面に外ねじが設けてあり、前記外ねじで前記第二ロッドのナットと螺合する第三ロッドと、前記第三ロッドと連接するモータとを含むことを特徴とする、伸縮アクチュエータ用駆動装置。
  2. 前記第一ロッドは内ねじを有し、前記第二ロッドは外ねじで前記第一ロッドのナットおよび内ねじと螺合し、前記第二ロッドは内ねじを有し、前記第三ロッドは外ねじで前記第二ロッドのナットおよび内ねじと螺合することを特徴とする、請求項１に記載の伸縮アクチュエータ用駆動装置。
  3. 前記第三ロッドにはギアが同軸に設けてあり、前記モータの回転軸には駆動ギアが同軸に設けてあり、前記駆動ギアにベルトが巻き回っており、且つ前記ベルトも前記第三ロッドのギアを巻き回っていることを特徴とする、請求項１に記載の伸縮アクチュエータ用駆動装置。
  4. 前記第一ロッドの開放端が拡径され、これらのナットが前記開放端の内面と螺合し、これらのナットが前記第一ロッドと同軸しており、隣接している各ナットの間の距離は同じであることを特徴とする、請求項１に記載の伸縮アクチュエータ用駆動装置。
  5. 前記第二ロッドの開放端が拡径され、これらのナットが前記開放端の内面と螺合し、これらのナットが前記第二ロッドと同軸しており、隣接している各ナットの間の距離は同じであることを特徴とする、請求項１に記載の伸縮アクチュエータ用駆動装置。
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