JP2009191988A - 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】断面形状が多角形を呈し、同じ形状を有する中管および内管を貫入可能である外管と、前記外管の底部に設けられており、巻き装置と噛合っている押え装置と、一端が前記内管の底部に設けられており、他端が前記外管に連結されており、その中段が前記押え装置に押えられて移動可能であり、巻き装置と噛合って前記巻き装置を駆動可能である引揚具と、前記中管の底部に設けられており、その中央に押えチューブが嵌め設けられており、前記押えチューブの頂部には前記引揚具の中段を押上げる滑り車が設けられており、その一端にはワイヤが配設されている滑り車が設けられており、前記ワイヤは、一端が前記外管の内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頂端に固定されている接合盤と、を含む。
【選択図】図３

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、断面形状が多角形を呈し、同じ形状を有する中管および内管を貫入可能である外管と、
前記外管の底部に設けられており、巻き装置と噛合っている押え装置と、
一端が前記内管の底部に設けられており、他端が前記外管に連結されており、その中段が前記押え装置に押えられて移動可能であり、巻き装置と噛合って前記巻き装置を駆動可能である引揚具と、
前記中管の底部に設けられており、その中央に押えチューブが嵌め設けられており、前記押えチューブの頂部には前記引揚具の中段を押上げる滑り車が設けられており、その一端にはワイヤが配設されている滑り車が設けられており、前記ワイヤは、一端が前記外管の内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頂端に固定されている接合盤と、を含み、
前記押え装置は、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、前記ねじ軸は、前記外管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は、内周面が前記ねじ軸と螺合しており、外周面が押えチューブの底部に接合されており、且つ前記フローティングナットの外周面は、前記接合盤に嵌め設けられており、半径方向への変位を規制する構造が設けられており、
前記巻き装置は、回動盤と、巻き軸と、ワイヤと、を含み、前記回動盤は、前記ねじ軸と噛合っており、その中心が巻き軸に貫入されており、前記ワイヤは、前記巻き軸の周面に巻き付けられており、他端が前記内管の頂部に固定されている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、前記外管の底部には押え装置が設けられており、前記押え装置の近傍には固定ピンが設けられており、前記引揚具の一端が前記固定ピン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（二）であることを要旨としている。

本願の発明では、前記中管の底部には断面形状が前記中管と同じな接合盤が設けられており、前記接合盤の中央には丸い凹んだ形状を呈する収容部が設けられており、前記収容部には、押え装置と、押えチューブと、が嵌め設けられており、前記収容部の周面には軸方向に沿ったスライド案内部が等距離で複数に設けられており、前記スライド案内部により押え装置の変位が規制され、前記押えチューブの収容部に近接する端部の内面には内ねじ部が設けられており、前記内ねじ部に前記押え装置が螺着されており、前記押えチューブの他端は三次元なＹ字形の枢着体に成形され、前記枢着体の一端に円柱形状を呈する挿入部が設けられており、前記挿入部が前記押えチューブの端部に挿入し固定され、前記枢着体の他端がＵ字形を呈する枢着部に形成され、前記枢着部に滑り車が枢着されており、前記滑り車に引揚具が移動自在に配設されており、
前記接合盤の一端には矩形な貫通部が開設されており、前記貫通部には固定ピン及び引揚具が挿入されており、前記接合盤の他端には一字形を呈する切り欠が開設されており、前記切り欠の開口端には滑り車がそれぞれ枢着されており、前記滑り車にワイヤが設けられており、前記ワイヤは、一端が前記外管の内面に固定されており、他端が前記中管の底部の接合盤に開設された切り欠と、内管とを順次に通過して前記内管の頂端に固定されており、
前記押え装置のフローティングナットの外周面には外ねじ部が設けられており、前記外ねじ部が押えチューブに設けられた内ねじ部に螺着されており、且つ螺着された前記フローティングナットが接合盤の収容部に規制され、前記フローティングナットの外周面には軸方向に沿ったスライド案内部が等距離で複数に設けられており、各スライド案内部がそれぞれ前記接合盤のスライド案内溝に規制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、前記引揚具は、前記押えチューブの滑り車を跨っており、固定ピンの端部に固定されている第一固定端と、前記内管の底部に固定されている第二固定端と、を有す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、前記巻き装置には、円盤形状を呈する回動盤と、巻き軸と、ワイヤとが設けられており、前記回動盤に歯部が設けられており、前記歯部は前記押え装置のねじ軸に設けられた噛合部と噛合って回動可能であり、前記回動盤に多角形な横断面形状を持つ巻き軸が挿通されており、なお、前記巻き軸の周面にワイヤが巻き付けられており、前記ワイヤの他端は、固定ピンに枢着された滑り車を通過して前記内管の頂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、巻き装置６０と噛合っており、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、そして引揚具５０は巻き装置６０と噛合っており、これにより、内管３０を軸方向に移動可能であり、このように、互いに干渉なく上記各管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の他端には一字形を呈する切り欠２１３が開設されており、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。

図３を参照する。前記巻き装置６０は、円盤形状を呈する回動盤６１と、巻き軸６２と、ワイヤ６３と、を含み、前記回動盤６１に歯部６１０が設けられており、前記歯部６１０は前記押え装置４０のねじ軸４１に設けられた噛合部４１０と噛合って回動可能であり、前記回動盤６１に多角形な横断面形状を持つ巻き軸６２が挿通されており、なお、前記巻き軸６２の周面にワイヤ６３が巻き付けられており、前記ワイヤ６３の他端は、固定ピン１１に枢着された滑り車１３を通過して前記内管３０の頂端に固定されている。

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、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、そして、ねじ軸４１の噛合部４１０が巻き装置６０の回動盤６１に設けられた歯部と噛合っているので、回動盤６１が回動され、回動されている回動盤６１の連動により巻き軸６２が回動され、巻き軸６２、滑り車１３及びワイヤ６３の組合により、本発明に係るリニアアクチュエータは図４に示すように伸長し、なお、ねじ軸４１を逆回転すると、ワイヤ６３が巻き戻され、本発明に係るリニアアクチュエータは図３に示すように短縮する。

本発明の上面図である。 本発明の一部の構造を示す斜視図である。 本発明の動作を示す図２の断面図である。 本発明の別の伸縮動作を示す図２の断面図である。

符号の説明

１０ 外管
１１ 固定ピン
１２ 固定台
１３ 滑り車
２０ 中管
２１ 接合盤
２２ 押えチューブ
２３ 枢着体
２４ ローラ
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
６０ 巻き装置
６１ 回動盤
６２ 巻き軸
６３ ワイヤ
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
４１０ 噛合部
４２０ 外ねじ部
４２１ スライド案内部
６１０ 歯部

Claims (5)

1. 断面形状が多角形を呈し、同じ形状を有する中管および内管を貫入可能である外管と、
   前記外管の底部に設けられており、巻き装置と噛合っている押え装置と、
   一端が前記内管の底部に設けられており、他端が前記外管に連結されており、その中段が前記押え装置に押えられて移動可能であり、巻き装置と噛合って前記巻き装置を駆動可能である引揚具と、
   前記中管の底部に設けられており、その中央に押えチューブが嵌め設けられており、前記押えチューブの頂部には前記引揚具の中段を押上げる滑り車が設けられており、その一端にはワイヤが配設されている滑り車が設けられており、前記ワイヤは、一端が前記外管の内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頂端に固定されている接合盤と、を含み、
   前記押え装置は、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、前記ねじ軸は、前記外管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は、内周面が前記ねじ軸と螺合しており、外周面が押えチューブの底部に接合されており、且つ前記フローティングナットの外周面は、前記接合盤に嵌め設けられており、半径方向への変位を規制する構造が設けられており、
   前記巻き装置は、回動盤と、巻き軸と、ワイヤと、を含み、前記回動盤は、前記ねじ軸と噛合っており、その中心が巻き軸に貫入されており、前記ワイヤは、前記巻き軸の周面に巻き付けられており、他端が前記内管の頂部に固定されていることを特徴とする、リニアアクチュエータ。
2. 前記外管の底部には押え装置が設けられており、前記押え装置の近傍には固定ピンが設けられており、前記引揚具の一端が前記固定ピン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。
3. 前記中管の底部には断面形状が前記中管と同じな接合盤が設けられており、前記接合盤の中央には丸い凹んだ形状を呈する収容部が設けられており、前記収容部には、押え装置と、押えチューブと、が嵌め設けられており、前記収容部の周面には軸方向に沿ったスライド案内部が等距離で複数に設けられており、前記スライド案内部により押え装置の変位が規制され、前記押えチューブの収容部に近接する端部の内面には内ねじ部が設けられており、前記内ねじ部に前記押え装置が螺着されており、前記押えチューブの他端は三次元なＹ字形の枢着体に成形され、前記枢着体の一端に円柱形状を呈する挿入部が設けられており、前記挿入部が前記押えチューブの端部に挿入し固定され、前記枢着体の他端がＵ字形を呈する枢着部に形成され、前記枢着部に滑り車が枢着されており、前記滑り車に引揚具が移動自在に配設されており、
   前記接合盤の一端には矩形な貫通部が開設されており、前記貫通部には固定ピン及び引揚具が挿入されており、前記接合盤の他端には一字形を呈する切り欠が開設されており、前記切り欠の開口端には滑り車がそれぞれ枢着されており、前記滑り車にワイヤが設けられており、前記ワイヤは、一端が前記外管の内面に固定されており、他端が前記中管の底部の接合盤に開設された切り欠と、内管とを順次に通過して前記内管の頂端に固定されており、
   前記押え装置のフローティングナットの外周面には外ねじ部が設けられており、前記外ねじ部が押えチューブに設けられた内ねじ部に螺着されており、且つ螺着された前記フローティングナットが接合盤の収容部に規制され、前記フローティングナットの外周面には軸方向に沿ったスライド案内部が等距離で複数に設けられており、各スライド案内部がそれぞれ前記接合盤のスライド案内溝に規制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. 前記引揚具は、前記押えチューブの滑り車を跨っており、固定ピンの端部に固定されている第一固定端と、前記内管の底部に固定されている第二固定端と、を有す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. 前記巻き装置には、円盤形状を呈する回動盤と、巻き軸と、ワイヤとが設けられており、前記回動盤に歯部が設けられており、前記歯部は前記押え装置のねじ軸に設けられた噛合部と噛合って回動可能であり、前記回動盤に多角形な横断面形状を持つ巻き軸が挿通されており、なお、前記巻き軸の周面にワイヤが巻き付けられており、前記ワイヤの他端は、固定ピンに枢着された滑り車を通過して前記内管の頂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。