JP2009191987A - リニアアクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】伸縮しているときに、半径方向への変位が規制され、軸方向への変位が安定化されるリニアアクチュエータを提供する。
【解決手段】横断面形状が多角形を呈し、内部に固定ピンが設けられている外管と、横断面形状が多角形を呈し、前記外管に貫入されており、底部に接合盤が設けられており、前記接合盤に収容部が設けられており、前記収容部に押えチューブが挿入されており、前記押えチューブの上端に滑り車が枢着されている中管と、横断面形状が多角形を呈し、前記中管に貫入されている内管と、ねじ軸および前記ねじ軸と螺合しているフローティングナットを有し、前記ねじ軸の一端が前記外管の底部に枢着されている押え装置と、前記押えチューブに設けられた滑り車に回されており、一端が前記外管の固定ピンに固定されており、他端が前記内管の前記中管に向いている一端に固定されている引揚具と、を含む。
【選択図】図２

Description

本発明は、リニア伝動装置に係り、特に、伸縮しているときに、半径方向への変位が規制され、軸方向への変位が安定化されたリニアアクチュエータに関するものである。

目下、リニアアクチュエータは、使用範囲が極めて広いであり、モータの駆動によって伸縮手段を作動する構成をしており、しかし、例えば米国特許第ＵＳ６８８０４１６号および欧州特許第ＥＰ０９８２０１８号に記載した従来のリニアアクチュエータは、伸縮可能であるが、適当な予圧を調整することができなく、構成が複雑であり、組付作業が極めて不便である欠点があった。

本発明の主な目的は、伸縮しているときに、半径方向への変位が規制され、軸方向への変位が安定化されたリニアアクチュエータ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、横断面形状が多角形を呈し、内部に固定ピンが設けられている外管と、
横断面形状が多角形を呈し、前記外管に貫入されており、底部に接合盤が設けられており、前記接合盤に収容部が設けられており、前記収容部に押えチューブが挿入されており、前記押えチューブの上端に滑り車が枢着されている中管と、
横断面形状が多角形を呈し、前記中管に貫入されている内管と、
ねじ軸と、前記ねじ軸と螺合しているフローティングナットと、を含み、前記ねじ軸の一端が前記外管の底部に枢着されており、前記フローティングナットは、前記押えチューブの底部に固定されており、前記接合盤の収容部に嵌め設けられており、半径方向への変位が前記収容部に規制される押え装置と、
前記押えチューブに設けられた滑り車に回されており、一端が前記外管の固定ピンに固定されており、他端が前記内管の前記中管に向いている一端に固定されている引揚具と、を含むことを特徴とするリニアアクチュエータであることを要旨としている。

本願の発明では、前記中管の押えチューブの一端に内ねじ部が設けられており、前記内ねじ部に前記押えチューブのフローティングナットが螺合されており、前記収容部の内周面には軸方向に沿ったスライド案内部が等距離に一つ以上設けられており、前記押え装置のフローティングナットの半径方向への変位が前記スライド案内部に規制され、前記押えチューブの他端には枢着体が挿入されており、前記枢着体の他端には滑り車が枢着されており、前記滑り車に引揚具が回されていることを特徴とする請求項１に記載のリニアアクチュエータであることを要旨としている。

本願の発明では、前記接合盤の一端には貫通部が開設されており、前記貫通部には、前記外管に設けられた固定ピンと、引揚具と、が貫入されており、そして前記接合盤には切り欠が二つ開設されており、前記各切り欠の開口端には滑り車がそれぞれ枢着されており、前記各滑り車にワイヤが回されており、前記ワイヤは、一端が前記外管内の一側に固定されており、他端が前記中管を挿通して前記内管の上端に固定されていることを特徴とする請求項１に記載のリニアアクチュエータであることを要旨としている。

本願の発明では、前記フローティングナットには、前記接合盤に対応し軸方向に沿ったスライド案内部が少なくとも一つ設けられていることを特徴とする請求項１に記載のリニアアクチュエータであることを要旨としている。

本願の発明では、前記引揚具は、ベルトであってもいいし、ローラチェーンであってもいいし、ワイヤであってもよいことを特徴とする請求項１に記載のリニアアクチュエータであることを要旨としている。

本発明のリニアアクチュエータによれば、伸縮しているときに、半径方向への変位が規制され、軸方向への変位が安定化されたという効果を有する。

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乃至図３を参照する。本発明に係るリニアアクチュエータは、外管１０と、中管２０と、接合盤２１と、を含む。

前記外管１０は、横断面形状が多角形を呈し、同じ形状を有する中管２０および内管３０を貫入可能であり、前記外管１０、中管２０および内管３０は、軸方向に沿って伸縮可能であり、半径方向への変位が規制され、これにより、伸縮動作の安定性が向上され、なお、前記外管１０、中管２０および内管３０の横断面形状は、三角形、四角形、又はそれ以外の何れかの形状にしてもよく、前記外管１０の底部の中央には押え装置４０が設けられており、前記押え装置４０は、内管３０と中管２０を軸方向に移動させることができ、内管３０の内部に引揚具５０が設けられており、前記引揚具５０は、一端が前記内管３０の底部に設けられており、他端が前記外管１０に連結されており、その中段が前記押え装置４０に押えられて移動可能であり、これにより、引揚具５０の他端が内管３０を引いて中管２０を軸方向に移動させることができ、これにより、このように、互いに干渉なく上記各管１０，２０，３０を軸方向に安定に伸縮することができるようになる。

また、前記外管１０は、横断面形状が多角形を呈し、その底部には押え装置４０が設けられており、前記押え装置４０の近傍には固定ピン１１が設けられており、前記固定ピン１１に引揚具５０が固定されており、前記外管１０に中管２０と内管３０が順次に挿入されている。

前記中管２０は、横断面形状が多角形を呈し、その底部には横断面形状が中管２０と同じな接合盤２１が設けられており、図２に示すように、前記接合盤２１の中央には丸い凹んだ形状を呈する収容部２１０が設けられており、前記収容部２１０には、押え装置４０と、押えチューブ２２と、が嵌め設けられており、前記収容部２１０の周面には軸方向に沿ったスライド案内部２１１が等距離で複数に設けられており、前記スライド案内部２１１により押え装置４０の変位が規制され、前記押えチューブ２２の収容部２１０に近接する端部の内面には内ねじ部２２０が設けられており、前記内ねじ部２２０に前記押え装置４０が螺着されており、前記押えチューブ２２の他端は三次元なＹ字形を呈する枢着体２３に成形され、前記枢着体２３の一端に円柱形状を呈する挿入部２３０が設けられており、前記挿入部２３０が前記押えチューブ２２の端部に挿入し固定され、前記枢着体２３の他端がＵ字形を呈する枢着部２３１に形成され、前記枢着部２３１に滑り車２４が枢着されており、前記滑り車２４に引揚具５０が移動自在に配設されている。

前記接合盤２１の一端には矩形な貫通部２１２が開設されており、前記貫通部２１２には固定ピン１１及び引揚具５０が挿入されており、前記接合盤２１の他の二つの端部には一字形を呈する切り欠２１３がそれぞれ開設されており、前記切り欠２１３の開口端には滑り車２５がそれぞれ枢着されており、前記滑り車２５にワイヤ２６が設けられており、前記ワイヤ２６は、一端が前記外管１０の内面に固定されており、他端が前記中管２０の底部の接合盤２１に開設された切り欠２１３と、内管３０とを順次に通過して前記内管３０の頂端に固定されている。

前記内管３０は、横断面形状が多角形を呈し、中管２０に挿入されており、その底部に引揚具５０の一端が固定されている。

前記押え装置４０は、ねじ軸４１と、前記ねじ軸４１と螺合しているフローティングナット４２と、を含み、前記ねじ軸４１は、前記外管１０の底部に枢着されており、モータに駆動されることができ、前記フローティングナット４２は、内周面が前記ねじ軸４１と螺合しており、外周面に外ねじ部４２０が設けられており、前記外ねじ部４２０が押えチューブ２２にある内ねじ部２２０と螺合しており、且つ螺着された前記フローティングナット４２が接合盤２１の収容部２１０に規制され、前記フローティングナット４２の外周面には軸方向に沿ったスライド案内部４２１が等距離で複数に設けられており、各スライド案内部４２１がそれぞれ前記接合盤２１のスライド案内溝２１１に規制されている。

前記引揚具５０は、前記押えチューブ２１の滑り車２２を跨っており、固定ピン１１の端部に固定されている第一固定端５１と、前記内管３０の底部に固定されている第二固定端５２と、を有する。

また、前記引揚具５０は、ベルトであってもいいし、ワイヤであってもよい。

次に、図３を参照しながら本発明に係るリニアアクチュエータの使用状態を説明する。まず、モータが押え装置４０のねじ軸４１を回転させるときには、図３に示すように、フローティングナット４２の外部に設けられた接合盤２１の収容部２１０と、スライド案内溝２１１と、スライド案内部２１０との合わせにより、フローティングナット４２は、軸方向に沿って移動可能であり、半径方向への変位が規制され、これにより、フローティングナット４２は回動せずに軸方向に沿ってねじ軸４１と相対的に移動可能であり、このとき、押えチューブ２２及び滑り車２４が押えられて引揚具の中段を押上げ、そうすると、内管３０が軸方向に沿って伸縮される。

また、図４に示すように、内管３０が移動しているときには、ワイヤ２６が引かれ中管２０に設けられた滑り車２５が同期に移動するようになり、中管２０に設けられた接合盤２１が昇降しているときに、フローティングナット４２は同期に昇降する必要がなく、フローティングナット４２は、図５に示すように、収容部２１０内に保持される限り、中管２０との干渉が発生しなく、このように、本発明に係るリニアアクチュエータによれば、リニアアクチュエータが伸縮しているときに、半径方向への変位が規制され、軸方向への変位が安定化された。

本発明の上面図である。 本発明の一部の構造を示す分解斜視図である。 本発明に係るリニアアクチュエータの伸縮動作を示す断面図である。 本発明に係るリニアアクチュエータが伸長されている状態の断面図である。 本発明に係るリニアアクチュエータが最大限に伸長された状態の断面図である。

符号の説明

１０ 外管
２０ 中管
２１ 接合盤
２２ 押えチューブ
２３ 枢着体
２４ 滑り車
２５ 滑り車
２６ ワイヤ
３０ 内管
４０ 押え装置
４１ ねじ軸
４２ フローティングナット
５０ 引揚具
５１ 第一固定端
５２ 第二固定端
２１０ 収容部
２１１ スライド案内部
２１２ 貫通部
２１３ 切り欠
２２０ 内ねじ部
２３０ 挿入部
２３１ 枢着部
４２０ 外ねじ部
４２１ スライド案内部

Claims (5)

1. 横断面形状が多角形を呈し、内部に固定ピンが設けられている外管と、
   横断面形状が多角形を呈し、前記外管に貫入されており、底部に接合盤が設けられており、前記接合盤に収容部が設けられており、前記収容部に押えチューブが挿入されており、前記押えチューブの上端に滑り車が枢着されている中管と、
   横断面形状が多角形を呈し、前記中管に貫入されている内管と、
   ねじ軸と、前記ねじ軸と螺合しているフローティングナットと、を含み、前記ねじ軸の一端が前記外管の底部に枢着されており、前記フローティングナットは、前記押えチューブの底部に固定されており、前記接合盤の収容部に嵌め設けられており、半径方向への変位が前記収容部に規制される押え装置と、
   前記押えチューブに設けられた滑り車に回されており、一端が前記外管の固定ピンに固定されており、他端が前記内管の前記中管に向いている一端に固定されている引揚具と、を含むことを特徴とする、
   リニアアクチュエータ。
2. 前記中管の押えチューブの一端に内ねじ部が設けられており、前記内ねじ部に前記押えチューブのフローティングナットが螺合されており、前記収容部の内周面には軸方向に沿ったスライド案内部が等距離に一つ以上設けられており、前記押え装置のフローティングナットの半径方向への変位が前記スライド案内部に規制され、前記押えチューブの他端には枢着体が挿入されており、前記枢着体の他端には滑り車が枢着されており、前記滑り車に引揚具が回されていることを特徴とする、請求項１に記載のリニアアクチュエータ。
3. 前記接合盤の一端には貫通部が開設されており、前記貫通部には、前記外管に設けられた固定ピンと、引揚具と、が貫入されており、そして前記接合盤には切り欠が二つ開設されており、前記各切り欠の開口端には滑り車がそれぞれ枢着されており、前記各滑り車にワイヤが回されており、前記ワイヤは、一端が前記外管内の一側に固定されており、他端が前記中管を挿通して前記内管の上端に固定されていることを特徴とする、請求項１に記載のリニアアクチュエータ。
4. 前記フローティングナットには、前記接合盤に対応し軸方向に沿ったスライド案内部が少なくとも一つ設けられていることを特徴とする、請求項１に記載のリニアアクチュエータ。
5. 前記引揚具は、ベルトであってもいいし、ローラチェーンであってもいいし、ワイヤであってもよいことを特徴とする、請求項１に記載のリニアアクチュエータ。