JP2010230110A - リニアアクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】直動部材の回転を規制するガイド部材と、このガイド部材に係合する回転阻止部材との間における温度変化によるがたつきを低減させた、直動部材の動作精度や駆動中の静穏性に優れたリニアアクチュエータを提供すること。
【解決手段】モータ１０のねじ部材１４４に螺合された直動部材２０と、該直動部材２０の回転を規制すると共にその外周面の一部が平面で切り欠かれたＤカット部３２１，３２２、および該Ｄカット部３２１，３２２から外側に向かって突出した突出部３２１ａ，３２２ａを有する合成樹脂製のガイド部材３０と、該ガイド部材３０の前記Ｄカット部３２１，３２２と係合する直線部４４１，４４２、および該直線部４４１，４４２から外側に向かって凹んだ前記突出部３２１ａ，３２２ａと係合する係合凹部４４１ａ，４４２ａが形成された係合穴４４を有する金属製の回転阻止部材４０とを備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、リニアアクチュエータに関し、更に詳しくは、モータの回転動力を直線動力に変換する機構を備え、直動部材をモータの軸線方向に進退移動させるリニアアクチュエータに関するものである。

従来一般に、モータ（ステッピングモータ）の回転動力に基づき直動部材を進退移動させるリニアアクチュエータが知られている。このようなリニアアクチュエータは、各種気体や液体などの流路を開閉する弁体の駆動装置として好適に用いられ、例えば、燃料用ガスの開閉バルブやガス流量調整バルブとして、ガス給湯器などのガス燃焼機器に多く使用されている。

そのリニアアクチュエータとして、例えば特許文献１や特許文献２には、駆動源であるモータと、このモータの動力がねじ機構を介して伝達される直動部材を備え、この直動部材がガイド部材に形成されたガイド穴によって回転が規制されることで、モータの回転に伴って直動部材が直線動作する構成が記載されている。このようなリニアアクチュエータでは、直動部材の回転を規制するガイド部材が直動部材と一緒に回転してしまうことのないよう、ガイド部材の回転止め機構も必要となる。特許文献１や特許文献２では、直動部材の回転を規制するガイド部材は、リニアアクチュエータのケース体として機能する回転阻止部材によって回転が規制されている。

特開２００７−３１２５７０号公報 特開２００７−３２６５９５号公報

しかしながら、上述のようにこの種のリニアアクチュエータは、例えば特許文献２の図３に示されるように、ガス燃焼機器のガス管などに直接固定されて用いられる場合がある。そのため、熱などの影響でケース体が溶融し、ガス漏れが発生することのないよう、ガスが存在する空間と外気とをシールする機能を持つ回転阻止部材は、金属材料によって構成されている。一方、直動部材や、この直動部材の回転を規制するガイド部材は、直動部材とガイド部材の間の摺動抵抗を低減するため、共に樹脂材料によって形成されている。つまり、樹脂製のガイド部材は、金属製の回転阻止部材によって回転が規制されているため、温度上昇に伴う両者の膨張率が大きく異なり、温度変化による両者の干渉を避けるため、両者の係合部には隙間を設ける必要がある。これにより、両者の係合状態でがたつきが生じ、直動部材の動作精度の低下や、駆動中における騒音や振動が発生してしまうという問題がある。

上記実情に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、直動部材の回転を規制するガイド部材と、このガイド部材に係合する回転阻止部材との間における温度変化によるがたつきを低減させた、直動部材の動作精度や駆動中の静穏性に優れたリニアアクチュエータを提供することにある。

上記課題を解決するために本発明に係るリニアアクチュエータは、モータの回転動力を直線動力に変換して被駆動体に出力するリニアアクチュエータであって、前記モータによって回転駆動されるねじ部材に螺合された直動部材と、該直動部材の回転を規制すると共にその外周面の一部が平面で切り欠かれたＤカット部、および該Ｄカット部から外側に向かって突出した突出部を有する合成樹脂製のガイド部材と、該ガイド部材の前記Ｄカット部と係合する直線部、および該直線部から外側に向かって凹んだ前記突出部と係合する係合凹部が形成された係合穴を有する金属製の回転阻止部材とを備え、前記突出部は、その突出方向と直交する方向における大きさが、前記Ｄカット部と直交する方向における前記突出部を除いた前記ガイド部材の大きさよりも小さく形成されていることを要旨とするものである。

本発明に係るリニアアクチュエータは、直動部材の回転を規制するガイド部材は、その外周面に形成されたいわゆるＤカット部に加え、そのＤカット部から突出した突出部が形成され、この突出部が回転阻止部材の係合穴に設けられた係合凹部に係合されることによって回転が規制されるよう構成されている。そして、この突出部は、その突出方向と直交する方向における大きさが、前記Ｄカット部と直交する方向における前記突出部を除いた前記ガイド部材の大きさよりも小さく形成されている。したがって、ガイド部材のＤカット部と回転阻止部材の直線部との間にがたつきが生じるような温度環境下で使用される場合であっても、大きさが小さいため温度変化に伴う寸法変化量が少ない突出部と係合凹部の間には、従来のような大きながたつきが生じることはない。つまり、温度変化における動作精度の低下、騒音や振動の発生が効果的に防止される。

この場合、前記直動部材は、前記ねじ部材に螺合される本体部と、該本体部と一体的に形成された複数の出力軸部とからなり、前記ガイド部材の中央には、モータ軸の一端を支持する軸支持部が形成されていれば好適である。

このように、直動部材に出力軸部を複数設け、モータ軸がガイド部材の中央で支持されるように構成すれば、ガイド部材に設けられる軸支持部と上記突出部との距離が従来よりも遠くなり、肉厚な突出部を設けることによるヒケの影響で軸支持部の位置ずれや形状の変形が生じてしまうことが防止される。これにより、モータ軸の傾倒によるトルクロスや振動、騒音の発生を抑制することができる。

また、前記ガイド部材には、前記複数の出力軸部のそれぞれが挿通されるガイド穴が形成されており、該ガイド穴と前記出力軸部の一側面が当接することにより前記直動部材の回転が規制され、前記ガイド穴と前記出力軸部の他側面との間には所定の大きさのクリアランスが設けられていればよい。

このように、ガイド穴と当接される出力軸部の一側面の反対側の他側面とガイド穴との間に所定の大きさのクリアランス（具体的には、成形時におけるヒケなどによりガイド穴、あるいは出力軸部に生じ得る寸法誤差などを吸収することができる大きさのクリアランス）が設けられていれば、出力軸部がガイド穴に圧入されるような状態となることが回避され、直動部材をスムーズに進退動作させることができる。このようなクリアランスを設ける一方、モータ駆動時に出力軸部の一側面とガイド穴とが当接することによって直動部材の回転が規制されるようにすれば、直動部材が精度良く位置決めされるため、上記クリアランスによって直動部材の位置（動作）精度が悪化してしまうことはない。

さらに、前記直動部材は、前記複数の出力軸部のいずれかに形成された取付穴に回転自在に支持された連結軸を介して前記被駆動体と連結されていれば好適である。

このように、直動部材と被駆動体とを連結する連結軸を、直動部材の出力軸に回転自在に支持させることで、連結軸に直交する方向に働く力を、連結軸の回転によって吸収することができ、製品の耐久性が向上する。

本発明に係るリニアアクチュエータによれば、直動部材の回転を規制するガイド部材は、その外周面に形成されたいわゆるＤカット部に加え、そのＤカット部から突出した突出部が形成され、この突出部が回転阻止部材の係合穴に設けられた係合凹部に係合されることによって回転が規制されるよう構成されている。そして、この突出部は、その突出方向と直交する方向における大きさが、前記Ｄカット部と直交する方向における前記突出部を除いた前記ガイド部材の大きさよりも小さく形成されている。したがって、ガイド部材のＤカット部と回転阻止部材の直線部との間にがたつきが生じるような温度環境下で使用されている場合であっても、温度変化に伴う寸法変化量が少ない突出部と係合凹部の間には、従来のような大きながたつきが生じることはなく、直動部材の動作精度の低下や、装置駆動中における騒音や振動の発生を防止することができる。

本発明の第一の実施形態に係るリニアアクチュエータの外観斜視図である。 図１に示したリニアアクチュエータの断面図である。 図１に示したリニアアクチュエータの分解斜視図である。 図１に示したリニアアクチュエータを上方から見た正面図である。 突出部と係合凹部の隙間を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態に係るリニアアクチュエータ１の外観斜視図、図２はその断面図、図３はその分解斜視図（ステータ１２を除く）である。なお、以下の説明における上下方向とは、図２における上下方向をいうものとする。

本実施形態に係るリニアアクチュエータ１は、ガス給湯器などのガス燃焼機器が備えるガス管の流路を開閉する弁体の駆動装置として使用される。図２に示されるように、リニアアクチュエータ１は、パッキン９２などを介してガス管などの密閉空間９０に取り付けられる。すなわち、密閉空間９０は、通過するガスが漏れないよう、リニアアクチュエータ１によって密閉されている。

このリニアアクチュエータ１は、駆動源であるモータ１０と、モータ１０によって回転駆動されるねじ部材１４４に螺合された直動部材２０と、直動部材２０の回転を規制するガイド部材３０と、ガイド部材３０の回転を規制する回転阻止部材４０とを備える。

モータ１０は、公知のステッピングモータであり、詳細な説明は省略するが、ステータ１２およびロータ１４を備える。ステータ１２は、ステータコア１２１に駆動コイル１２２が巻回されて構成され、ステータケース５０に収納されている。ロータ１４は、ホルダ１４３に永久磁石１４２が固定されることで構成され、モータ軸１４１に回転自在に支持され、有底筒状の本体ケース５２に収納されている。ねじ部材１４４はロータ１４と一体に回転し、ねじ部材１４４には、その出力側に直動部材２０が螺合される雄ねじ部１４４ａが形成されており、雄ねじ部１４４ａが形成されていない反出力側は、ホルダ１４３と一体に回転駆動するよう保持される。また、モータ軸１４１の一端は、本体ケース５２の底部中央に形成された反出力側軸支持部５２ａに保持されており、他端は、ガイド部材３０の中央に設けられた出力側軸支持部３２ａ（本発明における軸支持部に相当する。）に支持されており、モータ軸１４１は本体ケース５２に固定されている。

なお、図１および図２に示されるように、ステータケース５０には、端子台５４が固定されている。この端子台５４には、駆動コイル１２２と電気的に接続された端子ピン５４ａが設けられ、この端子ピン５４ａより駆動コイル１２２に給電されることでロータ１４の周りに所定の磁界が生じ、ロータ１４と共にねじ部材１４４が回転する。

雄ねじ部１４４ａに螺合された直動部材２０は、本体部２２および出力軸部２４が合成樹脂材料で一体的に形成されてなる。円柱形状の本体部２２の中央には、上記ねじ部材１４４の雄ねじ部１４４ａに螺合される雌ねじ部２２ａが貫通して形成されている。そして、この雌ねじ部２２ａを挟むようにして、本体部２２の出力側端面から断面略半円形状の二股状の出力軸部２４（以下、一方を第一出力軸部２４１、他方を第二出力軸部２４２ということもある。）が突出形成されている。直動部材２０は、雄ねじ部１４４ａに雌ねじ部２２ａを螺合させることによってねじ部材１４４に取り付けられている。また、第一出力軸部２４１および第二出力軸部２４２のそれぞれには、モータ軸１４１に直交する同軸線上に取付穴２４１ａ，２４２ａが形成されている。この取付穴２４１ａ，２４２ａには、リニアアクチュエータ１によって駆動される被駆動体（本実施形態では、ガス流路を開閉する弁体）と、直動部材２０を連結するための連結軸２６が回転自在に支承される。

ガイド部材３０は、合成樹脂材料で一体的に形成された部材であり、筒状部３２とフランジ部３４とを備える。筒状部３２の底面には、直動部材２０の第一出力軸部２４１および第二出力軸部２４２のそれぞれが挿通されるガイド穴３３１，３３２が形成されている。このガイド穴３３１，３３２に出力軸部２４が挿通されることにより、直動部材２０はその回転が規制されている。この直動部材２０の回り止め構造の詳細については後述する。

直動部材２０の回転を規制するガイド部材３０は、ねじ部材１４４と共に回転しようとする直動部材２０の回転動力を受け止める部材であるため、直動部材２０と共にガイド部材３０自体が回転してしまうことのないよう、回転阻止部材４０によって回転が規制されている。この回転阻止部材４０は、金属板のプレス加工などによって形成された板状の部材であり、本体ケース５２の開口部を覆うように被着されている。このように、回転阻止部材４０を金属で構成するのは、リニアアクチュエータ１は、図２に示すようにガス管などの密閉空間９０内に突っ込むように取り付けられており、回転阻止部材４０によって密閉空間９０の密閉状態を維持しなければならないからである。つまり、例えば火災時などに回転阻止部材４０が熱によって損傷し、密閉空間９０内の可燃性ガスが漏れ、被害が拡大してしまうことを防止するため、回転阻止部材４０を金属材料で構成する必要がある。

この回転阻止部材４０の中央には、所定の大きさの窪み部４２が形成されており、この窪み部４２の中央に、ガイド部材３０が挿通される係合穴４４が形成されている。本実施形態では、この係合穴４４にガイド部材３０が挿通されることにより、ガイド部材３０の回転が規制されている。

この点について、図１〜図３に加え、図４を参照して具体的に説明する。図４は、本実施形態に係るリニアアクチュエータ１を上方から見た正面図である。これらの図に示されるように、ガイド部材３０には、その筒状部３２の外周面が平面で切り欠かれたＤカット部３２１，３２２が対向するように形成されている。さらに、このＤカット部３２１，３２２の中央には、外側に向かって突出した突出部３２１ａ，３２２ａが形成されている。

一方、図４から分かるように、回転阻止部材４０の係合穴４４には、上方から見た形状が直線形状である直線部４４１，４４２が形成され、この直線部４４１，４４２の中央には、外側に向かって凹んだ係合凹部４４１ａ，４４２ａが形成されている。ガイド部材３０は、Ｄカット部３２１，３２２を直線部４４１，４４２に当接させ、突出部３２１ａ，３２２ａを係合凹部４４１ａ，４４２ａに係合させた状態で、回転阻止部材４０の係合穴４４に挿通されている。

このように、ガイド部材３０は、筒上部３２の外周面に形成されたＤカット部３２１，３２２が、係合穴４４の直線部４４１，４４２に当接された状態で配設されることでその回転が規制されている（以下、この回り止めの構成を単にＤカットということもある。）。加えて、本実施形態では、ガイド部材３０が合成樹脂材料から形成され、回転阻止部材４０が金属材料から形成されていることを考慮して、Ｄカット部３２１，３２２から突出して設けられた突出部３２１ａ，３２２ａが、係合穴４４の直線部４４１，４４２から外側に向かって凹んだ係合凹部４４１ａ，４４２ａに係合される構成としている。

このような構成としているのは次の理由による。合成樹脂（ＰＢＴ：線膨張係数９×１０^−５［１／℃］）製のガイド部材３０と金属（ＳＥＣＥ：線膨張係数１２．６×１０^−６［１／℃］）製の回転阻止部材４０とは膨張率が異なるため、高温環境下で使用される場合の膨張によって両者が干渉しないよう、隙間を設ける必要がある。仮に、ガイド部材３０が、Ｄカットのみによってその回転が規制される構成であれば、ガイド部材３０および回転阻止部材４０全体の膨張量が大きく影響するＤカット部３２１，３２２と直線部４４１，４４２には大きな隙間を設ける必要があるため、恒温環境下でのＤカット部３２１，３２２と直線部４４１，４４２との間にがたつきが生じ、ガイド部材３０によって回転が規制される直動部材２０の動作精度の低下や、回転方向を逆にしたときに騒音や振動が発生するといった問題が生じる。

これに対し、本実施形態のように、係合する部材（ガイド部３０および回転阻止部材４０）全体の膨張量の差が大きく影響するＤカットによりガイド部材３０の回転が規制される構成に加え、突出部３２１ａ，３２２ａと、係合凹部４４１ａ，４４２ａとの係合によりガイド部材３０の回転が規制される構成を備え、突出部３２１ａ，３２２ａを構成する部分の幅（突出方向と直交する方向（図５（ａ）に示すＸ方向）における突出部３２１ａ，３２２ａの大きさ）がＤカット部３２１から３２２までの大きさ（Ｄカット部３２１，３２２と直交する方向（図５（ａ）に示すＹ方向）における突出部３２１ａ，３２２ａを除いたガイド部材３０の大きさ）よりも小さくなるようにすれば、温度変化によるＹ方向における突出部３２１ａ，３２２ａを除いたガイド部材３０の寸法変化より、Ｘ方向における突出部３２１ａ，３２２ａの寸法変化が小さくなる。そのため、突出部３２１ａ，３２２ａと係合凹部４４１ａ，４４２ａの隙間を小さくすることができる。これにより、突出部３２１ａ，３２２ａと係合凹部４４１ａ，４４２ａのがたつきが小さくなり、Ｄカットのみによって回転が規制される構成と比較し、ガイド部材３０と回転阻止部材４０との間にそれほど大きながたつきが生じることはない。よって、直動部材２０の動作精度を高く維持することができ、かつ駆動中の騒音や振動の発生を抑制することができる。

また、図５（ａ）のように、突出部３２１ａ，３２２ａと係合凹部４４１ａ，４４２ａの係合面４５を、ネジ部材１４４の回転方向と略直交する向きに構成したため、図５（ｂ）のように突出部３２１ａ，３２２ａと係合凹部４４１ａ，４４２ａの係合面をネジ部材１４４の回転方向に対して略斜めに構成した場合に比べ、突出部３２１ａ，３２２ａと係合凹部４４１ａ，４４２ａの隙間の幅ａ１が同じであるとすれば、ネジ部材１４４の回転方向（突出部３２１ａ，３２２ａの突出方向と直交する方向）における隙間の長さａ２を小さくすることができる。

また、突出部３２１ａ，３２２ａをＤカット部３２１，３２２から突出するように設けることにより、モータ軸１４１の中心から突出部３２１ａ，３２２ａの先端までの距離を小さくすることができる。そのため、窪み部４２を小さくすることが可能となり、パッキン９２を小さくすることができる。さらに、モータ軸１４１の中心から突出部３２１ａ，３２２ａの先端までの距離を小さくするため、突出部３２１ａ，３２２ａの長さ（突出方向（図５（ａ）に示すＹ方向）の長さ）を極力小さく設定することが好ましい。ただし、ガイド部材３０の回り止めとしての役割を果たすため、十分な機械的強度を確保することができる大きさでなければならない。

なお、このような突出部３２１ａ，３２２ａおよび係合凹部４４１ａ，４４２ａを設けることによる効果を考慮すれば、温度変化による膨張率の差の影響を小さくするため、突出部３２１ａ，３２２ａの幅（突出方向と直交する方向（図５（ａ）に示すＸ方向）の大きさ）を極力小さく設定することが好ましい。ただし、ガイド部材３０の回り止めとしての役割を果たすため、十分な機械的強度を確保することができる大きさでなければならない。

また、突出部３２１ａ，３２２ａは、ガイド部材３０の筒状部３２の外周面に設けられるが、この突出部３２１ａ，３２２ａを設けた分、ガイド部材３０の成形時にヒケなどが生じるおそれがある。本実施形態では、ガイド部材３０に形成された出力側軸支持部３２ａでモータ軸１４１の出力側軸端が支持される構成としているが、このようなヒケの影響を受けないようにするため、出力側軸受部３２ａを中央に設け、出力側軸支持部３２ａと突出部３２１ａ，３２２ａとの距離ができるだけ大きくなるようにしている。具体的には、直動部材２０の出力軸部２４を第一出力軸部２４１と第二出力軸部２４２からなる二股状に形成することにより、モータ軸１４１を第一出力軸部２４１と第二出力軸部２４２との間に位置させることができるように構成している。

さらに、突出部３２１ａ，３２２ａは、その突出方向（図５（ａ）に示すＹ方向）における長さが、Ｄカット部３２１から３２２までのガイド部材３０の長さよりも小さい。そのため、回転阻止部材４０にガイド部材３０を組込む際に、まず隙間の大きい直線部４４１，４４２とＤカット部３２１，３２２によってある程度の位置決めがされ、隙間の小さい係合凹部４１１ａ，４４２ａと突出部３２１ａ，３２２ａの組込みが容易になる。

このように、回転阻止部材４０によって回転が規制されたガイド部材３０は、前述したように、出力軸部２４の回り止め部材として機能する。以下、この直動部材２０の回り止め構造について説明する。

図４に示すように、第一出力軸部２４１および第二出力軸部２４２は、断面略半円形状に形成されており、それぞれが同じく略半円形状に形成されたガイド穴３３１，３３２に挿通されることによって回転が規制されている。具体的には、第一出力軸部２４１と第二出力軸部２４２における互いに対向する対向面（本発明における出力軸部の一側面に相当する。）２４１ｂ，２４２ｂをガイド穴３３１，３３２の内側の面に当接させた状態とすることにより、出力軸部２４の回転が規制されている。

一方、対向面２４１ｂ，２４２ｂの反対側の外周面（本発明における出力軸部の他側面に相当する。）２４１ｃ，２４２ｃと、ガイド穴３３１，３３２との間には、所定の大きさのクリアランスＣが生じるように構成されている。具体的には、成形時におけるヒケなどによりガイド穴３３１，３３２、あるいは出力軸部２４に生じ得る寸法誤差などを吸収することができる大きさのクリアランスＣが設けられている。かかる構成とすれば、ガイド穴３３１，３３２や出力軸部２４に生じる寸法誤差により、出力軸部２４がガイド穴３３１，３３２に圧入されるような状態となることを回避することができる。

つまり、本実施形態では、出力軸部２４の対向面２４１ｂ，２４２ｂとガイド穴３３１，３３２とを当接させることによって、直動部材２４の位置（動作）精度を確保しつつ、出力軸部２４の外周面２４１ｃ，２４２ｃとガイド穴３３１，３３２との間に所定の大きさのクリアランスＣを設けることにより、直動部材２０をスムーズに進退動作させることができる。

次に、このように構成されるリニアアクチュエータ１の動作について、一部上記説明と重複するが以下説明する。

まず、駆動源であるモータ１０を駆動させ、ねじ部材１４４を所定の方向に回転させると、本体部２２がねじ部材１４４の雄ねじ部１４４ａに螺合された直動部材２０もねじ部材１４４と共に回転しようとする。しかし、直動部材２０の出力軸部２４は、回転阻止部材４０によって回転が規制されたガイド部材３０のガイド穴３３１，３３２に挿通されているため、直動部材２０が回転することはない。したがって、直動部材２０は、ねじ部材１４４の回転に伴い、モータ軸１４１の軸線方向に前進動作する。このとき、出力軸部２４は、その対向面２４１ｂ，２４２ｂを当接させた状態でガイド穴３３１，３３２に挿通されているため、前進動作する際における出力軸部２４の位置ずれを防止することができる。

直動部材２０が前進すると、出力軸部２４の取付穴２４１ａ，２４２ａに回転自在に支持された連結軸２６を介して直動部材２０と連結された被駆動体が前進し、ガス流路が遮断される。ここで、直動部材２０と被駆動体を連結する連結軸２６が、出力軸部２４の取付穴２４１ａ，２４２ａに「回転自在に」支持されているのは、被駆動体に対して図４における左右方向に力が掛かった場合、連結軸２６が回転することによりその力が吸収され、直動部材２０（特に出力軸部２４）に掛かる負荷を低減することができるためである。

直動部材２０を後退させる場合には、直動部材２０を前進させた場合とは反対方向にねじ部材１４４を回転させる。これにより、ガイド部材３０のガイド穴３３１，３３２に挿通されることにより回転が規制されている直動部材２０は、モータ軸１４１の軸線方向に後退し、ガス流路が開放される。このとき、出力軸部２４は、その対向面２４１ｂ，２４２ｂを当接させた状態でガイド穴３３１，３３２に挿通されているため、後退動作する際における出力軸部２４の位置ずれを防止することができる。

以上、本実施形態に係るリニアアクチュエータ１の構成および動作について説明したが、このように構成される本実施形態に係るリニアアクチュエータ１によれば、次のような作用効果が奏される。すなわち、直動部材２０の回転を規制するガイド部材３０は、いわゆるＤカットに加え、Ｄカット部３２１，３２２から突出するように形成された突出部３２１ａ，３２２ａが、回転阻止部材４０の係合穴４４に設けられた係合凹部４４１ａ，４４２ａに係合されることによって回転が規制されるよう構成されている。そして、突出部３２１ａ，３２２ａは、その突出方向と直交する方向（図５（ａ）に示すＸ方向）における大きさが、Ｄカット部３２１，３２２と直交する方向（図５（ａ）に示すＹ方向）における突出部３２１ａ，３２２ａを除いたガイド部材３０の大きさよりも小さいため、ガイド部材３０のＤカット部３２１，３２２と回転阻止部材４０の直線部４４１，４４２との間にがたつきが生じるような温度環境下で使用されている場合であっても、温度変化に伴う寸法変化量が少ない突出部３２１ａ，３２２ａと係合凹部４４１ａ，４４２ａとの間には大きながたつきが生じることはない。つまり、温度変化における動作精度の低下、騒音や振動の発生が効果的に防止される。

また、直動部材２０を二股状に形成し、ガイド部材３０の中央に形成された出力側軸支持部３２ａでモータ軸１４１の出力側軸端が支持され、かつこの出力側軸支持部３２ａと突出部３２１ａ，３２２ａを軸方向に離間させたため、ガイド部材３０における出力側軸支持部３２ａと突出部３２１ａ，３２２ａとの距離が遠くなり、肉厚な突出部３２１ａ，３２２ａを設けることによるヒケの影響で出力側軸支持部３２ａの位置ずれや形状の変形が生じてしまうことが防止される。これにより、モータ軸１４１の傾倒によるトルクロスや振動、騒音の発生を抑制することができる。

また、ガイド穴３３１，３３２と当接される出力軸部２４の外周面２４１ｃ，２４２ｃとガイド穴３３１，３３２との間に所定の大きさのクリアランスＣが設けられていれば、出力軸部２４がガイド穴３３１，３３２に圧入されるような状態となることが回避され、直動部材２０をスムーズに進退動作させることができる。このようなクリアランスＣを設ける一方、出力軸部２４の対向面２４１ｂ，２４２ｂとガイド穴３３１，３３２とは当接された状態にあるため、上記クリアランスＣによって直動部材２０の位置（動作）精度が悪化してしまうことはない。

さらに、直動部材２０と被駆動体とを連結する連結軸２６を、直動部材２０の取付穴２４１ａ，２４２ａが形成に回転自在に支持させることで、連結軸２６に対し、その直交する方向に働く力を、連結軸２６の回転によって吸収することができ、製品の耐久性が向上する。

以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。

例えば、本実施形態に係るリニアアクチュエータ１は、ガス給湯器などガス燃焼機器のガス流路を開閉する弁体の駆動装置として使用されることを説明したが、その他の流体流路を開閉する弁体の駆動装置としてはもちろんのこと、被駆動体が弁体以外の駆動装置としても適用可能である。

１ リニアアクチュエータ
１０ モータ
１４１ モータ軸
１４４ ねじ部材
２０ 直動部材
２２ 本体部
２４ 出力軸部
２４１ａ，２４２ａ 取付穴
２４１ｂ，２４２ｂ 対向面
２４１ｃ，２４２ｃ 外周面
３０ ガイド部材
３２ａ 出力側軸支持部
３２１，３２２ Ｄカット部
３２１ａ，３２２ａ 突出部
３３１，３３２ ガイド穴
４０ 回転阻止部材
４４ 係合穴
４４１，４４２ 直線部
４４１ａ，４４２ａ 係合凹部

Claims (4)

1. モータの回転動力を直線動力に変換して被駆動体に出力するリニアアクチュエータにおいて、前記モータによって回転駆動されるねじ部材に螺合された直動部材と、該直動部材の回転を規制すると共にその外周面の一部が平面で切り欠かれたＤカット部、および該Ｄカット部から外側に向かって突出した突出部を有する合成樹脂製のガイド部材と、該ガイド部材の前記Ｄカット部と係合する直線部、および該直線部から外側に向かって凹んだ前記突出部と係合する係合凹部が形成された係合穴を有する金属製の回転阻止部材とを備え、前記突出部は、その突出方向と直交する方向における大きさが、前記Ｄカット部と直交する方向における前記突出部を除いた前記ガイド部材の大きさよりも小さく形成されていることを特徴とするリニアアクチュエータ。
2. 前記直動部材は、前記ねじ部材に螺合される本体部と、該本体部と一体的に形成された複数の出力軸部とからなり、前記ガイド部材の中央には、モータ軸の一端を支持する軸支持部が形成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. 前記ガイド部材には、前記複数の出力軸部のそれぞれが挿通されるガイド穴が形成されており、該ガイド穴と前記出力軸部の一側面が当接することにより前記直動部材の回転が規制され、前記ガイド穴と前記出力軸部の他側面との間には所定の大きさのクリアランスが設けられていることを特徴とする請求項２に記載のリニアアクチュエータ。
4. 前記直動部材は、前記複数の出力軸部のいずれかに形成された取付穴に回転自在に支持された連結軸を介して前記被駆動体と連結されていることを特徴とする請求項３に記載のリニアアクチュエータ。

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