JP2012068921A - 電動アクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】制御手段に位置データを送信する際に、外来ノイズの影響を受けにくい電動アクチュエータを提供する。
【解決手段】ロッド２４と一体となって収容孔１３内を摺動する移動体はマグネット２８を保持している。ボディ１２に形成された取付溝１２ａには、第１の位置検出装置２９および第２の位置検出装置３０が取り付けられている。各停止位置検出装置２９，３０は、マグネット２８を検出していないとき、Ｌレベルの信号を制御コントローラ４０に出力している。一方、ロッド２４と移動体が収容孔１３内を移動し、各停止位置検出装置２９，３０がマグネット２８を検出すると、Ｈレベルの信号を制御コントローラ４０に出力する。
【選択図】図１

Description

本発明は電動アクチュエータに関する。

従来から、ワーク等を搬送する手段として、モータの回転運動をロッドの直線運動に変換して、ロッドに取り付けられたワークを直線運動させるように構成された電動アクチュエータが広く用いられている。このような電動アクチュエータは、あらかじめ設定された任意の停止位置でロッドを停止するために、ロッドの位置を検出する必要がある。

そこで、インクリメンタルエンコーダを用いて、移動体の位置をリアルタイムに検出する手段が知られている（例えば特許文献１）。
電動アクチュエータにインクリメンタルエンコーダを備えた場合、インクリメンタルエンコーダは、ロッドの位置をリアルタイムに検出するとともに、検出した位置データを制御手段に送信する。制御手段は、送信された位置データからロッドの位置を常時把握し、ロッドがあらかじめ設定された任意の停止位置に移動すると、ロッドを停止させるべくモータを制御する。

特開昭６３−２２８３０８号公報

ところで、インクリメンタルエンコーダが制御手段にロッドの位置情報を送信する場合、送信データが外来ノイズの影響を受けやすく、シリアルデータ化された位置情報を制御手段側へ送信する場合は特に外来ノイズの影響を受けやすい。そのため、送信データに誤りが発生する場合があり、電動アクチュエータの誤動作の原因となってしまう。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、制御手段に位置データを送信する際に、外来ノイズの影響を受けにくい電動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、請求項１に記載の発明は、モータが駆動することによってボディ内を摺動する移動体と、前記移動体に保持され、前記移動体の摺動に伴って移動する被検出体と、前記移動体に取り付けられ、前記移動体の摺動に伴って前記ボディに対し出没されるロッドと、前記ボディに取り付けられ、前記移動体が第１の停止位置に移動したときに、それまでの信号レベルとは異なるレベルの検出信号を出力する第１の停止位置検出手段と、前記ボディに前記移動体の摺動方向において前記第１の停止位置検出手段とは離間して取り付けられ、前記移動体が第２の停止位置に移動したときに、それまでの信号レベルとは異なるレベルの検出信号を出力する第２の停止位置検出手段と、前記第１の停止位置検出手段および前記第２の停止位置検出手段に接続され、前記第１の停止位置検出手段または前記第２の停止位置検出手段からの検出信号に基づいて前記モータを制御して移動体を停止させる制御手段と、を備えたこと要旨とする。

本発明によれば、移動体を第１の停止位置または第２の停止位置へ移動させる場合、モータが駆動することにより、移動体がボディ内を摺動し、移動体が第１の停止位置または第２の停止位置まで移動すると、第１の停止位置検出手段または第２の停止位置検出手段は、制御手段に対しそれまでの信号レベルとは異なるレベルの検出信号を出力し、制御手段はモータを停止する。このように、停止位置検出手段は、２値化された信号を位置データとして制御手段に送信することができ、制御手段は、２値化された信号に基づいてモータを制御することができる。この結果、外来ノイズの影響を受けにくくなる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電動アクチュエータにおいて、前記第１の停止位置検出手段および前記第２の停止位置検出手段は、磁気検出型であることを要旨とする。

本発明によれば、位置検出手段として磁気検出型を採用することができる。その結果、光式などと比べると、安価な位置検出手段を採用することができ、組み立て、位置調整も容易に行うことができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の電動アクチュエータにおいて、前記第１の停止位置検出手段および前記第２の停止位置検出手段は、前記移動体の摺動方向に離間して一対のセンサが配置され、一対のセンサのうちの一方のセンサは、前記移動体が減速開始位置に移動したときに、それまでの信号レベルとは異なるレベルの検出信号を出力する減速開始位置検出用センサであり、他方のセンサは、前記移動体が停止位置に移動したときに、それまでの信号レベルとは異なるレベルの検出信号を出力する停止位置検出用センサであることを要旨とする。

本発明によれば、モータが駆動することにより、移動体が停止位置に近づくと、減速開始位置検出用センサは、制御手段に対し、それまでの信号レベルとは異なるレベルの検出信号を出力し、制御手段はモータを制御して移動体を減速させる。この結果、制御手段は、モータの減速開始位置を容易に把握することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動アクチュエータにおいて、前記第１の停止位置検出手段および前記第２の停止位置検出手段は、前記移動体の停止位置の検出時に作動する表示器を備えたことを要旨とする。

本発明によれば、移動体が停止位置に移動すると、表示器が作動する。この結果、移動体が停止位置に移動したことを容易に把握することができる。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電動アクチュエータにおいて、前記第１の停止位置検出手段および前記第２の停止位置検出手段は、前記ボディに形成された取付溝に配置され、当該取付溝は、移動体摺動方向に対し１本以上形成され、前記第１の停止位置と前記第２の停止位置の間の任意の位置に単数または複数の中間位置停止用停止位置検出手段が配置可能となっていることを要旨とする。

本発明によれば、ボディに形成された取付溝に、第１の停止位置検出手段および第２の停止位置検出手段の他に、単数または複数の中間位置停止用停止位置検出手段を配置することができる。この結果、制御手段は、複数の停止位置で移動体を停止させることができる。

請求項６に記載のように、請求項５に記載の電動アクチュエータにおいて、前記中間位置停止用停止位置検出手段は、磁気検出型であると、請求項２に記載の発明と同様の作用効果を奏する。

請求項７に記載のように、請求項５または６に記載の電動アクチュエータにおいて、前記中間位置停止用停止位置検出手段は、前記移動体の摺動方向に離間して配置された一対のセンサが配置され、一対のセンサのうちの一方のセンサは、前記移動体が減速開始位置に移動したときに、それまでの信号レベルとは異なるレベルの検出信号を出力する減速開始位置検出用センサであり、他方のセンサは、前記移動体の停止位置に移動したときに、それまでの信号レベルとは異なるレベルの検出信号を出力する停止位置検出用センサであると、中間位置停止用停止位置検出手段に対して、請求項３に記載の発明と同様の作用効果を奏する。

請求項８に記載のように、請求項３または７に記載の電動アクチュエータにおいて、前記減速開始位置検出用センサおよび前記停止位置検出用センサは、定電流回路を介して電源ラインに接続されるとともに前記定電流回路にＰＮＰトランジスタが並列接続され、前記減速開始位置検出用センサおよび前記停止位置検出用センサは、前記定電流回路から定電流が供給され、前記減速開始位置検出用センサおよび前記停止位置検出用センサは、各々、一対のＭＲ素子を有し、かつ、当該一対のＭＲ素子でブリッジ回路が組まれ、このブリッジ回路における一対のＭＲ素子の間の電位が入力されるコンパレータ回路部を備え、前記減速開始位置検出用センサにおける前記コンパレータ回路部の出力端子には第１のＮＰＮトランジスタのベース端子が接続されるとともに、前記停止位置検出用センサにおける前記コンパレータ回路部の出力端子には第２のＮＰＮトランジスタのベース端子が接続され、前記第１のＮＰＮトランジスタおよび前記第２のＮＰＮトランジスタにより出力回路を構成し、前記停止位置検出用センサにおいて前記被検出体を検出しない時に、前記定電流回路からの定電流が前記ブリッジ回路とコンパレータ回路部に分流されて前記ブリッジ回路において流れ込んだ電流とその合成抵抗値から決定される電圧で前記減速開始位置検出用センサが駆動され、前記停止位置検出用センサにおいて前記被検出体を検出した時に、前記第２のＮＰＮトランジスタのオンに伴う前記ＰＮＰトランジスタのオンによる電源電圧で前記減速開始位置検出用センサが駆動されるようにしてもよい。

請求項９に記載の発明のように、請求項８に記載の電動アクチュエータにおいて、前記第１のＮＰＮトランジスタのエミッタ端子と、前記第２のＮＰＮトランジスタのエミッタ端子は共通のグランドラインに接続されているようにしてもよい。

本発明によれば、制御手段に位置データを送信する際に、外来ノイズの影響を受けにくくなる。

第１の実施形態における電動アクチュエータの概略図。 第１の実施形態における電動アクチュエータのボディの斜視図。 第１の実施形態における電動アクチュエータの動作準備を説明するためのタイムチャート。 第１の実施形態におけるＲＯＭに記憶される動作チャート。 第２の実施形態における停止位置検出装置の概略図。 第２の実施形態における停止位置検出装置の回路図。 第２の実施形態における停止位置検出用磁気センサおよび減速開始位置検出用磁気センサの回路図。 第２の実施形態における電動アクチュエータ本体の平面図。 第２の実施形態における作用を説明するためのタイムチャート。 第２の実施形態におけるピストンの動作を説明するための図。 第３の実施形態における電動アクチュエータ本体の平面図。 （ａ）は、比較のための複動型エアシリンダのエア回路図、（ｂ）は制御回路図。 第４の実施形態における停止位置検出装置の回路図。

（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施形態を図１〜図４に従って説明する。
図１に示すように、電動アクチュエータ１０は、電動アクチュエータ本体１１と、電動アクチュエータ本体１１を制御する制御コントローラ４０と、制御コントローラ４０に対し命令を行うプログラマブルコントローラ６０から構成されている。電動アクチュエータ本体１１は、ボディ１２を備えている。ボディ１２は、外形が直方体状に形成されるとともに、ボディ１２の両側面及び上面には、一対の取付溝１２ａ（図２参照）が形成されている。また、ボディ１２には、長手方向に沿って延びるように収容孔１３が形成されている。収容孔１３の後端側には連結ブロック体１５が連結されている。連結ブロック体１５には挿通孔１５ａが形成されている。

連結ブロック体１５の後端には、モータ用ケース１６が取り付けられている。モータ用ケース１６には正逆回転可能なモータとしてのステッピングモータ１７が収容されている。ステッピングモータ１７は、ステータ１７ａと、ロータ１７ｂとから構成されている。また、ロータ１７ｂの内周側には、回転軸１８がロータ１７ｂと一体回転可能に設けられている。回転軸１８は、モータ用ケース１６の前端面を貫挿して前端側が連結ブロック体１５の挿通孔１５ａ内に達するまで延びるように設けられている。ステッピングモータ１７には、給電用ケーブル１７ｃを介してパルス信号が入力される。ボディ１２の後端側にはベアリング１９が配設され、シャフト２０がベアリング１９を介して回転可能に支持されている。シャフト２０の後端側は、挿通孔１５ａ内に配設されたカップリング２１に挿入されることにより、シャフト２０は回転軸１８に一体回転可能に連結されている。

シャフト２０には、ボールナット２２が取り付けら、ボールナット２２の外周面には円環状のピストン２３が嵌着されている。また、ボールナット２２の前端には、ロッド２４が固定されている。シャフト２０において、ベアリング１９よりも前側には、マグネットホルダ２６が螺合されている。マグネットホルダ２６は、円筒状の本体部２６ａと、本体部２６ａから外方へ突出するフランジ部２６ｂとを有している。フランジ部２６ｂは、ピストン２３の位置を検出するための被検出体としてのマグネット２８を保持している。そして、ステッピングモータ１７が駆動されて回転軸１８が回転すると、シャフト２０が回転し、ボールナット２２が回転運動を直線運動に変換する。そして、ロッド２４、ピストン２３およびマグネットホルダ２６が一体に収容孔１３内を直線移動するようになっている。よって、ボールナット２２、ピストン２３およびマグネットホルダ２６が、ボディ１２内を直線移動する移動体を構成している。なお、本実施形態において、回転軸１８が正回転することによりピストン２３は前方に移動し、回転軸１８が逆回転することによりピストン２３は後方に移動する。

図２に示すように、ボディ１２に形成された一対の取付溝１２ａは、ピストン２３の移動方向に沿って延びるように形成されている。この取付溝１２ａには、第１の停止位置検出手段としての第１の停止位置検出装置２９および第２の停止位置検出手段としての第２の停止位置検出装置３０が取り付けられる。各停止位置検出装置２９，３０の一面には、リード線３１、表示器としての発光ダイオード３２および各停止位置検出装置２９，３０を取付溝１２ａに固定するための固定ネジ３３が装着されており、取付溝１２ａに各停止位置検出装置２９，３０を挿入すると、これらが露出する。そして、第１の停止位置に第１の停止位置検出装置２９を配置するとともに、第２の停止位置に第２の停止位置検出装置３０を配置する。そして、各停止位置検出装置２９，３０は、固定ネジ３３を締め込むことにより溝の上部に形成された鍔部に停止位置検出装置本体の一部が押し付けられることにより取付溝１２ａに取り付けられる。この操作により、各停止位置検出装置２９，３０は、取付溝１２ａの任意の位置へ装着が可能となっている。

各停止位置検出装置２９，３０内には、図示されていないＭＲセンサが装着されている。ＭＲセンサは、磁力の強さを電気信号に変換し、あらかじめ定められた磁界の強さ以上になると、その出力レベルが切り換わるセンサである。出力レベルはＬレベル（０Ｖ）とＨレベル（＝２４Ｖ）をとる。

図１に示すように、制御手段としての制御コントローラ４０は、入力回路４１、ＲＯＭが付属するＣＰＵ４２、ピストン移動速度調整用トリマ４３、制御電源回路４４、モータドライバ４５および出力回路４６を備えている。ＣＰＵ４２のＲＯＭには電動アクチュエータを制御動作させるためのプログラムが収められている。また、制御電源回路４４には制御コントローラ供給電源５１が、モータドライバ４５にはモータ供給電源５２が、それぞれ接続されている。また、プログラマブルコントローラ６０は、制御コントローラ４０を、使用者が意図する動作をさせるためのものであって、入力ユニット６１および出力ユニット６２を備えるとともに、他機器（例えば、カメラ）とやり取り可能に接続されている。

制御コントローラ４０における入力回路４１には、両停止位置検出装置２９，３０およびプログラマブルコントローラ６０における出力ユニット６２が接続されている。制御コントローラ４０における入力回路４１には、各停止位置検出装置２９，３０からＬレベルまたはＨレベルの信号が送信されるとともに、プログラマブルコントローラ６０における出力ユニット６２からピストン２３の移動を開始させるための信号が送信される。制御コントローラ４０における入力回路４１はＣＰＵ４２に対し、入力された信号を送信可能に接続されており、各停止位置検出装置２９，３０およびプログラマブルコントローラ６０における出力ユニット６２から送信された信号をＣＰＵ４２に送信する。

制御電源回路４４は、ＣＰＵ４２およびモータドライバ４５に接続され、ＣＰＵ４２およびモータドライバ４５に対し、電源を供給している。ＣＰＵ４２とモータドライバ４５は、双方向通信可能に接続されている。また、モータドライバ４５は、給電用ケーブル１７ｃを介してステッピングモータ１７に接続されている。モータドライバ４５にはＣＰＵ４２から指令値（回転速度、回転方向、推力など）が送られ、この指令値に基づいてモータ供給電源５２からステッピングモータ１７へ送る電流波形が形成される。そして、ＣＰＵ４２は、制御コントローラ４０における入力回路４１を介して、プログラマブルコントローラ６０における出力ユニット６２から送信された信号を受信すると、モータドライバ４５に対し、回転軸１８を回転させるよう要求する。モータドライバ４５は、ＣＰＵ４２の要求に従い、ステッピングモータ１７にパルス信号を出力する。すると、回転軸１８の回転に伴って、ピストン２３が移動する。一方、ＣＰＵ４２は、入力回路４１を介して、各停止位置検出装置２９，３０から検出信号を受信した場合には、モータドライバ４５に対し回転軸１８を停止するよう要求する。モータドライバ４５は、ＣＰＵ４２の要求に従い、ステッピングモータ１７に対するパルス信号の出力を停止する。すると、回転軸１８の停止に伴って、ピストン２３も停止する。

また、ＣＰＵ４２には、ピストン移動速度調整用トリマ４３が接続されている。ＣＰＵ４２は、ピストン移動速度調整用トリマ４３のつまみが操作されると、その操作に従い、モータドライバ４５にステッピングモータ１７に出力するパルス信号の周波数を調整するように要求する。モータドライバ４５は、ＣＰＵ４２の要求に従い、ステッピングモータ１７に出力するパルス信号の周波数を調整する。これにより、ピストン移動速度を調整することができる。制御コントローラ４０におけるＣＰＵ４２には出力回路４６が接続されている。

この電動アクチュエータの使用者は、次に記載する方法で、運転準備のための設定を行い、その後運転を行うことになる。図３を用いて運転準備のための設定について説明する。図３において、横軸に時間をとり、縦軸にピストンストローク、第１の停止位置検出装置２９の出力、第２の停止位置検出装置３０の出力をとっている。

まず、制御コントローラ４０のみに電源を供給する。そして、ロッド２４を手で動かし、第１の停止位置へロッド２４を移動させる（図３のｔ１のタイミング）。第１の停止位置は、位置決めの基準点となる原点停止位置を兼ねている。次に、第１の停止位置検出装置２９の固定ネジ３３をドライバで緩め取付溝１２ａに沿って動かし、出力がオンする位置にもっていき、ネジを締めて固定する。このオンする範囲は、ピストン２３の移動方向に対して数ミリ区間存在するが、取付け位置はおおむねその中間とする。位置検出装置の出力がオンしたという判断は、第１の停止位置検出装置２９に備えられた発光ダイオード３２の点灯で確認できる。そして、第１の停止位置検出装置２９に備えられた固定ネジ３３を締めることにより、第１の停止位置検出装置２９の取り付けが完了する。

次に、ロッド２４を手で動かし、第２の停止位置へロッド２４を移動させる（図３のｔ２のタイミング）。そして、第２の停止位置検出装置３０を第１の停止位置検出装置２９と同様に目標位置に取付ける。各停止位置検出装置２９，３０の取り付け完了後、モータ供給電源５２から制御コントローラ４０のモータドライバ４５に電源を供給する。そして、プログラマブルコントローラ６０の出力ユニット６２から制御コントローラ４０の入力回路４１へピストン２３の原点停止位置移動信号を送信する。その信号によりステッピングモータ１７が駆動して回転軸１８が逆回転を始め、ピストン２３が第２の停止位置から原点（第１の停止位置）へ向かって移動を開始し（図３のｔ３のタイミング）、第１の停止位置に至る（図３のｔ４のタイミング）。

ここで、ピストン２３が、第１の停止位置に近づくと、ＣＰＵ４２はＲＯＭに収められたプログラムに従い回転軸１８の回転速度を減速するようモータドライバ４５に要求する。詳しく説明すると、プログラム内に図４に示すピストンの動作チャートを書き込んでおき、それに従って動作させる。図４において、使用ストロークに見合った動作チャートが何パターンも記憶されている。図４は横軸にピストンストロークをとり、縦軸にピストン移動速度をとっており、第１の停止位置から第２の停止位置にピストン２３を移動させるときには、加速領域Ａ１と、定速領域Ａ２と、減速領域Ａ３を有する。ピストン移動開始時は所定のプラスの加速度でピストン移動速度が上昇し、ある点から等速となり、さらにある点からマイナスの加速度で減速を掛け、目的停止位置（位置検出装置の出力位置）で停止させる。

モータドライバ４５は、ＣＰＵ４２の要求に従い、ステッピングモータ１７に出力するパルス信号の周波数を下げる。その結果、回転軸１８の回転速度の減速に伴って、ピストン２３の移動速度は減速する。そして、ピストン２３が、第１の停止位置に移動すると（図３のｔ４のタイミング）、第１の停止位置検出装置２９が、マグネット２８の磁力を検出して、第１の停止位置検出装置２９が出力する信号レベルが切り換わる。図３ではそれまでのＨレベルからＬレベルに切り換わる。ＣＰＵ４２は、信号レベルが切り換わるエッジ波形を停止位置と読み取り、ステッピングモータ１７を停止させる。このとき、位置検出装置が外乱によりオンしたりオフしたりしないよう応差領域から抜けた安定領域でピストン２３が停止するよう、ＣＰＵ４２からステッピングモータ１７へ４パルスの追加移動信号を送るようにしている。

次に、実際電動アクチュエータ１０に仕事を行わせるための冶具をロッド２４の先端に取り付ける。そして、プログラマブルコントローラ６０における出力ユニット６２から制御コントローラ４０における入力回路４１へ第１の停止位置から第２の停止位置へのピストン移動指令を、また、第２の停止位置から第１の停止位置へのピストン移動指令を交互に出してロッド２４の動作確認を行う。このとき、ピストン２３の停止位置の微調整を行いたい場合は、ピストン２３の動作をいったん停止させ、該当する停止位置検出装置２９，３０の取付位置の調整を行う。また同時にピストン２３の移動速度が目的スピードとなるよう、ピストン移動速度調整用トリマ４３のつまみを回して速度調整を行う。

以上によって調整が完了し、仕事を行うための実運転に入る。なお、制御コントローラ４０の出力回路４６からは第１の停止位置および第２の停止位置各々へ停止した際に個別の停止出力信号が出るので、それをプログラマブルコントローラの入力ユニットへつなぐことで常時電動アクチュエータの動作監視のクローズド制御が行えるようになっている。

次に、第１の実施形態における電動アクチュエータ１０の設定完了後の動作について説明する。
設定完了後、ピストン２３は第１の停止位置に停止している。プログラマブルコントローラ６０が制御コントローラ４０に対し、第２の停止位置にピストン２３を移動するよう要求すると、回転軸１８が正回転し、ピストン２３が第２の停止位置へ向かって移動を開始する。そして、ピストン２３が第２の停止位置へ近づくと、ＲＯＭに記憶されたプログラムに従い、回転軸１８の回転速度が減速し、ピストン２３の移動速度が減速する。

ピストン２３が第２の停止位置に移動すると、第２の停止位置検出装置３０は、制御コントローラ４０に検出信号を出力する。その結果、回転軸１８の停止に伴って、ピストン２３の移動が停止する。プログラマブルコントローラ６０が、第１の停止位置にピストン２３を移動するよう要求すると、ピストン２３は、上記した動作と同様の動作により、第１の停止位置に向かって移動を開始する。

上記第１の実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）ピストン２３が収容孔１３内を移動して、ピストン２３が第１の停止位置まで移動すると、第１の停止位置検出装置２９は、マグネット２８の磁力を検出して、制御コントローラ４０に対しそれまでとは異なるレベルの検出信号を出力する。その結果、回転軸１８の停止に伴い、ピストン２３の移動が停止する。また、プログラマブルコントローラ６０がピストン２３を第２の停止位置に移動させるよう要求すると、上記した動作と同様の動作により、ピストン２３は第２の停止位置へ移動し、停止する。すなわち、各停止位置検出装置２９，３０は、２値化された信号を位置データとして制御コントローラ４０に送信することができるようになり、制御コントローラ４０は、２値化された信号に基づいてピストン２３の移動を制御できる。この結果、外来ノイズの影響を受けにくくなる。

また、従来のピストン位置検出にはステッピングモータのシャフト連結部とは反対側に例えば永久磁石が装着され、３６０度回転を専用磁気エンコーダＩＣを用いて２５６分割で検出を行い、そのデータを８ビットシリアルデータで制御側であるＣＰＵ部へ送り、位置を常時確認しながら動作させていた。この位置データは、低電位の高速クロックデータゆえに外来ノイズの影響を受けやすく、システムエラーで停止する原因となってしまう。本実施形態では、ＤＣ２４Ｖのオン−オフデータでの扱いであるため、信号としての使用電圧値が高く、また、オン−オフの一定値を位置情報として扱っているためノイズに対して誤動作しにくくなっている。

この比較は、国際規格で定められた評価方法であるファースト・トランジェント・バースト試験（規格ＮＯ．ＩＥＣ６１０００−４−４）で行っており、インクリメンタルエンコーダを備えた電動アクチュエータは、波高値２０００Ｖまでのノイズまでしか耐えられなかったものが、本実施形態における電動アクチュエータ１０は、波高値３８００Ｖまで耐えられる結果を得ている。

さらに、インクリメンタルエンコーダを備えた電動アクチュエータの位置データ転送には、技術標準となったＲＳ４２２と呼ばれる平衡デジタルインターフェイス回路を介して行うため、送信ドライバ、受信レシーバＩＣを必要とし、本実施形態と比較しても構成回路が複雑となり、それにかかるコストも高いものになってしまう。一方、本実施形態における電動アクチュエータ１０は、構成回路が簡易なものであり、かかるコストも低くなっている。

（２）第１の停止位置検出装置２９および第２の停止位置検出装置３０は、マグネット２８の磁力を検出して、検出信号を制御コントローラ４０に出力する磁気検出型となっている。ＭＲセンサは磁石共安価であり、かつ、構成自体も他の検出方式である例えば光式などと比べると簡素である。この結果、光式などと比べると、安価な停止位置検出装置を採用することができ、組み立て、位置調整も容易に行うことができる。

なお、各停止位置検出装置２９，３０は、ボディ１２の側面に形成された取付溝１２ａに取り付けてもよい。
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態を図５〜１０図に従って説明する。

第１の実施形態において、ＲＯＭに記憶した動作チャートに従い、ステッピングモータ１７を駆動させると、図４の加速領域Ａ１では、搬送ワーク重量によって若干の制約は加わるものの、電動アクチュエータ製造者側がＲＯＭ内に書き込んだ加速線での動作が可能である。一方、減速領域Ａ３においては、減速開始点（図４での第２の減速開始位置Ｂ）の情報を得る手段がなく、ピストンストロークの使用範囲は使用者にとってバラバラであり、そのため使用ストロークに見合った動作チャートを何パターンも書き込んでおき、それを都度読み出し動作させることが必要になってくる。これは使用方法が複雑になったり使用ストロークに制限が加わりやすくなる。そこで、第２の実施形態では以下のような構成としている。

第２の実施形態は、図５に示すように各停止位置検出装置の構成が第１の実施形態とは異なっており、その他の構成は同じである。第１の実施形態と同一部分は同一符号を付して詳しい説明を省略する。

各停止位置検出装置２９，３０は、樹脂で形成されたケース３４を備えている。ケース３４内には基板３５が収納されるとともに、ケース３４の一面には、リード線３１をケース３４内に挿入するための挿入孔３４ａが形成されている。ケース３４内に挿入されたリード線３１は、基板３５に接続されるとともに、基板３５上には、減速開始位置検出用センサとしての減速開始位置検出用磁気センサ３６と、停止位置検出用センサとしての停止位置検出用磁気センサ３７がケース３４の軸方向に対して離間して実装されている。この離間距離は、モータ１回転で可動するピストン移動量と略同一に設定されている。減速開始位置検出用磁気センサ３６は、停止位置検出用磁気センサ３７よりも、リード線３１に近い側に配置されている。また、基板３５上における減速開始位置検出用磁気センサ３６と、停止位置検出用磁気センサ３７の間には、発光ダイオード３２が実装されており、停止位置検出用磁気センサ３７が動作（オフからオンへ）した時に同期して点灯する。また、リード線３１によりセンサ３６，３７の出力信号が制御コントローラに伝えられる。また、ケース３４内は、防水対策用ウレタン樹脂（図示略）が充填してある。

次に、上記した基板３５を用いて構成した回路構成について図６に従って説明する。
各停止位置検出装置２９，３０は、ＮＰＮトランジスタＱ１、抵抗Ｒ１、ツェナーダイオードＺＤから構成される定電圧回路７１と、減速開始位置検出用磁気センサ３６と、停止位置検出用磁気センサ３７と、電源ライン７２と、ＧＮＤライン７３とを備えている。

定電圧回路７１は、電源ライン７２から供給される電圧（ＤＣ２４Ｖ）を、停止位置検出用磁気センサ３７および減速開始位置検出用磁気センサ３６を動作可能な電圧（５Ｖ）に降圧するように構成されている。定電圧回路７１のＮＰＮトランジスタＱ１のエミッタ端子は停止位置検出用磁気センサ３７および減速開始位置検出用磁気センサ３６に接続されている。停止位置検出用磁気センサ３７の出力（図中ＯＵＴ）は発光ダイオード３２のアノード側に接続されるとともに、発光ダイオード３２のカソード側は停止位置出力トランジスタ７４のベース端子に接続されている。また、減速開始位置検出用磁気センサ３６の出力（図中ＯＵＴ）は、減速開始位置出力トランジスタ７５のベース端子に接続されている。停止位置出力トランジスタ７４のコレクタ端子は、停止位置出力ライン７６として、制御コントローラ４０における入力回路４１のプラス端子に接続され、停止位置出力トランジスタ７４のエミッタ端子は、共通ＧＮＤライン７３に接続されている。同様に、減速開始位置出力トランジスタ７５のコレクタ端子は、減速開始位置出力ライン７８として、制御コントローラ４０における入力回路４１のプラス端子に接続され、減速開始位置出力トランジスタ７５のエミッタ端子は、共通ＧＮＤライン７３に接続されている。なお、ダイオード７７ａ，７７ｂはトランジスタ出力破損防止用ツェナーダイオードであり、外来サージなどから、これによる破壊を防止している。

次に、停止位置検出用磁気センサ３７および減速開始位置検出用磁気センサ３６の内部回路について図７に従って説明を行う。なお、停止位置検出用磁気センサ３７および減速開始位置検出用磁気センサ３６の内部回路は同一である。

図７に示すように、停止位置検出用磁気センサ３７および減速開始位置検出用磁気センサ３６の内部は、一対のＭＲ素子（磁気抵抗素子）８１ａ，８１ｂを含むブリッジ回路８１と、ブリッジ回路８１からの出力信号を比較出力する回路であるコンパレータ回路部としての比較器８２とからなる。そして、これら２つの構成部材は、動作させるのに必要な電源供給源に対し並列接続となっている。ブリッジ回路８１は、２個のＭＲ素子８１ａ，８１ｂと２個の分圧抵抗８１ｃ，８１ｄとから構成されている。両ＭＲ素子８１ａ，８１ｂの中点が、比較器８２のマイナス端子に接続されている。また、両分圧抵抗８１ｃ，８１ｄの中点が比較器８２のプラス端子に接続されており、比較器８２に基準電圧が入力されるようになっている。ここで、２個のＭＲ素子８１ａ，８１ｂの中点と、２個の分圧抵抗８１ｃ，８１ｄの中点にはあらかじめ電位差が設けられている。例えば、両分圧抵抗８１ｃ，８１ｄの中点の電圧値を両ＭＲ素子８１ａ，８１ｂの中点の電圧値より高く設定しておく。この場合、比較器８２はＬレベルの信号を出力する。

この状態でピストン２３が位置検出装置に近づき、そこに組み込まれたマグネットの磁力がＭＲ素子８１ａに加わったとする。磁気抵抗効果によって抵抗値が減少し、ＭＲ素子８１ａ，８１ｂの中点電位が上昇し、比較器８２のプラス端子に入力されている基準電圧値を超える。すると、比較器８２の出力はＨレベルへ反転し、その端子に表示器やトランジスタを接続すれば、位置検出信号として取り出すことができる。すなわち、減速開始位置検出用磁気センサ３６がマグネット２８の磁力を検出すると、比較器８２の出力がＨレベルへ反転し、図６における減速開始位置出力トランジスタ７５をＯＮするとともに、減速開始位置出力ライン７８がＬレベルとなる。また、停止位置検出用磁気センサ３７がマグネット２８の磁力を検出すると、比較器８２の出力がＨレベルへ反転し、図６における発光ダイオード３２に電流が流れて点灯するとともに、停止位置出力トランジスタ７４がＯＮする。そして、停止位置出力ライン７６がＬレベルとなる。減速開始位置出力ライン７８と停止位置出力ライン７６のレベルによりピストン２３の位置情報が制御コントローラ４０のＣＰＵ４２に伝えられる。

次に、第２の実施形態における、運転準備のための設定について、第１の実施形態と異なる部分について説明する。
まず、第１の停止位置は、第１の停止位置検出装置２９に備えられた停止位置検出用磁気センサ３７がマグネット２８の磁力を検出する位置とする。このとき、第１の停止位置検出装置２９に備えられた減速開始位置検出用磁気センサ３６が、マグネット２８の磁力を検出する位置が第１の減速開始位置である。

次に、第２の停止位置検出装置３０の取り付けを第１の停止位置検出装置２９の取り付けと同様の方法で完了させる。このとき、第２の停止位置検出装置３０に備えられた減速開始位置検出用磁気センサ３６が、マグネット２８の磁力を検出する位置が第２の減速開始位置である。本実施形態では、図５に示すようにリード線３１に近い位置に減速開始位置検出用磁気センサ３６を配置しているため、図８に示すように、２本のリード線３１がボディ１２の軸方向に対し互いに内向きとなるように各停止位置検出装置２９，３０を取付溝１２ａに挿入する。そして、４つのセンサの並びが、停止位置検出用磁気センサ、減速開始位置検出用磁気センサ、減速開始位置検出用磁気センサ、停止位置検出用磁気センサとなるようにする。

そして、プログラマブルコントローラ６０が制御コントローラ４０へ原点停止位置移動信号を出力すると、ピストン２３が原点（第１の停止位置）へ向かって移動を開始する。ピストン２３が第１の減速開始位置に移動すると、第１の停止位置検出装置２９に備えられた減速開始位置検出用磁気センサ３６から制御コントローラ４０に検出信号を出力する。その結果、回転軸１８の回転速度の減速に伴って、ピストン２３の移動速度は減速する。そして、ピストン２３が、第１の停止位置に移動すると、第１の停止位置検出装置２９に備えられた停止位置検出用磁気センサ３７は、制御コントローラ４０に、検出信号を出力する。その結果、回転軸１８の停止に伴い、ピストン２３は停止する。以上によって設定が完了する。

次に、第２の実施形態における設定完了後の電動アクチュエータ１０の動作について図９に従って説明する。
設定完了後、ピストン２３は第１の停止位置に停止している。プログラマブルコントローラ６０が制御コントローラ４０に対し、第２の停止位置にピストン２３を移動するよう要求すると、回転軸１８が正回転することによりピストン２３が、第２の停止位置へ向かって移動を開始する（図９のｔ１０のタイミング）。そして、ピストン２３が、第１の減速開始位置へ移動すると（図９のｔ１１のタイミング）、第１の停止位置検出装置２９は、検出信号を制御コントローラ４０に出力するが、ＣＰＵ４２は受信した検出信号（図９のＳＧ１）を無視するようＲＯＭにプログラムが記憶されている。そして、ピストン２３が、第２の減速開始位置へ移動すると（図９のｔ１２のタイミング）、第２の停止位置検出装置３０は、検出信号を、制御コントローラ４０に出力する。その結果、回転軸１８の回転速度の減速に伴って、ピストン２３の移動速度が減速する。ピストン２３が第２の停止位置に移動すると（図９のｔ１３のタイミング）、第２の停止位置検出装置３０は、検出信号を制御コントローラ４０に出力する。その結果、回転軸１８の停止に伴って、ピストン２３の移動が停止する。

プログラマブルコントローラ６０が制御コントローラ４０に対し、第１の停止位置にピストン２３を移動するよう要求すると、ピストン２３は、第１の停止位置へ向かって移動を開始する（図９のｔ１４のタイミング）。そして、ｔ１６のタイミングでピストン２３は減速を開始し、ｔ１７のタイミングで第１の停止位置に停止する。なお、ｔ１５のタイミングで第２の停止位置検出装置３０から検出信号が出力されるが、ＣＰＵ４２は、受信した検出信号（ＳＧ２）を無視するようＲＯＭにプログラムが記憶されている。

図１０はピストン２３を動作させた時の動きを示す動作チャートである。図１０に示すように、移動開始時はプラスの加速度で移動速度が上昇し、ある点から等速となり、減速開始位置からマイナスの加速度で減速を掛け、目的の停止位置で停止する。

なお、１つのケース３４内に、減速開始位置検出用磁気センサ３６と停止位置検出用磁気センサ３７を収納したのは、電動アクチュエータ使用者の使い易さを向上（配線本数の削減、センサ取り付け調整工数の半減）させるためである。また、減速開始位置検出用磁気センサ３６と停止位置検出用磁気センサ３７は、モータ１回転で可動するピストン移動量と略同一となるピッチで配置しているのは、そのピッチ分の間隔があればＣＰＵ４２に付随するＲＯＭに記憶される加減速パターン（ピストン移動速度調整用トリマ４３の設定値によって、読み出されるパターンが決まる）の種類を数多く持ち得、搬送ワーク重量など使用条件にマッチした動作が実現できるためである。

第２の実施形態によれば、上述の（１），（２）の他に、以下の効果を奏する。
（３）各停止位置検出装置２９，３０に一対のセンサを配置し、一方のセンサを減速開始位置検出用磁気センサ３６、他方のセンサを停止位置検出用磁気センサ３７としている。そして、回転軸１８の回転に伴い、ピストン２３が移動し、いずれかの減速開始位置に移動すると、減速開始位置検出用磁気センサ３６は、マグネット２８の磁力を検出して、制御コントローラ４０に検出信号を出力する。その結果、回転軸１８の回転速度の減速に伴って、ピストン２３の移動速度が減速する。この結果、制御コントローラ４０は、モータの減速開始位置を正確に把握し、モータの減速を開始させることができる。よって、動作チャートを何パターンもＲＯＭに記憶しなくてもステッピングモータ１７の脱調やピストン停止位置のばらつきの発生を防いでいる。

なお、減速開始位置検出用磁気センサ３６と停止位置検出用磁気センサ３７の離間距離は、任意の距離でよい。また、減速開始位置検出用磁気センサ３６と停止位置検出用磁気センサ３７の配置位置は逆となってもよい。

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態を図１１に従って説明する。
第３の実施形態は、図１１に示すように第１の停止位置検出装置２９および第２の停止位置検出装置３０に加え、さらに中間位置停止用停止位置検出手段としての第３の停止位置検出装置３８が取付溝１２ａに取り付けられていることが第２の実施形態とは異なっており、その他の構成は同じである。第２の実施形態と同一部分は同一符号を付して詳しい説明を省略する。

第３の停止位置検出装置３８は、第１の停止位置検出装置２９および第２の停止位置検出装置３０の中間位置でピストン２３を停止するように取り付けられている。
次に、第３の実施形態における、運転準備のための設定について説明する。

第２の実施形態と同様に、電動アクチュエータ本体に第１の停止位置検出装置２９と第２の停止位置検出装置３０を互いにリード線が内向きとなるように取り付ける。また、その中間に位置に第３の停止位置検出装置３８を第２の停止位置検出装置３０と同じ向きに取り付ける。つまり、取付溝１２ａに第３の停止位置検出装置３８を挿入する際には、第１の停止位置から、第３の停止位置にピストン２３が移動してくるときに、第３の停止位置検出装置３８に備えられる減速開始位置検出用磁気センサ３６が、停止位置検出用磁気センサ３７よりも先にマグネット２８の磁力を検出するように、第３の停止位置検出装置３８を挿入する。そして、ピストン２３が第１の停止位置に停止している状態で、プログラマブルコントローラ６０が各停止位置にピストン２３を移動するよう要求すると、各停止位置検出装置２９，３０，３８が検出信号を制御コントローラ４０に出力したら停止するようにＲＯＭにプログラムが書き込まれている。

第１の停止位置にピストン２３が停止している状態で、第２の停止位置に移動するよう要求すると、ピストン２３は、第２の停止位置検出装置３０が検出信号を制御コントローラ４０に出力するまで移動し、第２の停止位置で停止する。その後、ピストン２３を第１の停止位置に移動させ、第３の停止位置にピストン２３を移動するように要求すると、ピストン２３は、第３の停止位置検出装置３８が検出信号を制御コントローラ４０に出力する位置まで移動し、そこで停止する。

このようなピストン２３の中間停止（多点停止）は、実用上においては、例えば、ライン上に流れる２つのワークの仕分けに使われる。例えば、本アクチュエータの上流にワークの大きさを判別するカメラを設置し、その判別結果に基づき、大ワークが流れてきたらＡという箱に収めるべくそのルート確保のためにアクチュエータのピストン２３を第２停止位置に移動させる。また、小ワークが流れてきたらそれをＢという箱に収めるべくそのルート確保のためにアクチュエータのピストン２３を第３停止位置に移動させる。

次に、これを、複動型エアシリンダを使用したピストン中間停止方法と比較する。
エアシリンダを用いて、ワークの選別移送（ワークが２種類同時に流れているラインで、その判別後、ワークによって別々の次工程へ送るライン構成をとった場合）を行おうとすると、先の２位置の中間となる３点目にピストンを停止するといったことも行われる。このようなエアシリンダが複動型エアシリンダである。以下、複動型エアシリンダについての説明を図１２に従って行う。

図１２（ａ）に示すように、複動型エアシリンダ１００は、フィルタ１０１、レギュレータ１０２、ルブリケータ１０３を備えている。電磁切換弁１０５は、速度制御弁１０６を介して、複動型エアシリンダ１００にエアを供給できるようになっており、弁の切り換えにより速度制御弁１０６を介して一方のポートにエアを供給するとともに、速度制御弁１０６を介して他方のポートからはエアを排出することにより、ピストン１２０を動作させる。図１２（ｂ）に示すように、電磁切換弁１０５には、プログラマブルコントローラ１１０が接続されている。複動型エアシリンダ１００に配設されるピストン１２０には図示しないマグネットが取り付けられるとともに、２位置の中間となる位置に、ピストン位置検出装置１１１が設けられている。ピストン位置検出装置１１１がマグネットの磁力を検出すると、その信号をプログラマブルコントローラ１１０へ伝える。信号を受け取ったプログラマブルコントローラ１１０は、ピストン停止指令を出し、その出力部から電磁切換弁１０５へピストン停止モードとなる信号を送る。

この制御方式において、電磁切換弁１０５の応答時間や、制御に使用しているプログラマブルコントローラ１１０のスキャンタイムのばらつきなどで、ピストン停止指令を出してから停止するまでに数ｍｓ〜十数ｍｓの時間的ばらつきが生じることが実験によって分かっている。この時間的ばらつきが３点目の停止位置（中間位置）のばらつきとなって現れ、装置の精度を悪くする。以上の問題は、特許文献１に示したインクリメンタルエンコーダを、電動アクチュエータに備えることにより技術的課題は解決されるが、導入コストが従来の数倍〜数十倍になってしまう新たな問題点が生じていた。これに対し、本実施形態における電動アクチュエータ１０は、停止位置検出装置２９，３０，３８の停止信号を制御コントローラ４０の入力回路４１が受取ってから次に行う動作である「モータを停止させるためにモータ供給電源から同ドライバへの電源供給を断つ」までの所要時間は、制御コントローラ４０内のマイコン制御時間のみであるため、設計上数μｓで実現できる。よって、ピストン移動速度が速くても、先のモータ減速開始位置検出を行った上に演算速度がエアシリンダ式の１／１００以下となるため、正確な位置へのピストン停止が可能となる。

第３の実施形態によれば、上述の（１）〜（３）の他に、以下の効果を奏する。
（４）第１の停止位置および第２の停止位置の他に、第３の停止位置を設定したため、第１の停止位置および第２の停止位置に加え、第３の停止位置にもピストン２３を停止できるようになる。

なお、取付溝１２ａに、第３の停止位置検出装置３８に加え、単数または複数の停止位置検出装置を取り付けてもよい。この場合、取り付けた停止位置検出装置の数だけピストン２３を停止させることが可能となり、インクリメンタルエンコーダを備えた電動アクチュエータと同等の機能が得られる。また、停止位置検出装置の取り付けに伴い、取り付けた台数分、配線本数も増えていく。そこで、停止位置検出装置のリード線３１先端部にコネクタを取り付ける。そして、制御コントローラ４０における入力回路４１に接続されたコネクタと接続するようにしてもよい。これにより、容易に停止位置検出装置と、制御コントローラ４０における入力回路４１の接続ができる。また、第３の停止位置検出装置３８を取付溝１２ａに挿入する際に、第２の停止位置から、第３の停止位置にピストン２３が移動してくるときに、第３の停止位置検出装置３８に備えられる減速開始位置検出用磁気センサ３６が、停止位置検出用磁気センサ３７よりも先にマグネット２８の磁力を検出するように、第３の停止位置検出装置３８を挿入してもよい。この場合、ピストン２３は、第２の停止位置から第１の停止位置または第３の停止位置に移動可能である。

（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態を図１３に従って説明する。
第４の実施形態は、図１３に示すように各停止位置検出装置２９，３０，３８に備えられた回路の構成が第２の実施形態とは異なっており、その他の構成は同じである。第２の実施形態と同一部分は同一符号を付して詳しい説明を省略する。

回路は、減速開始位置検出用磁気センサ３６および停止位置検出用磁気センサ３７を備えている。減速開始位置検出用磁気センサ３６および停止位置検出用磁気センサ３７は、定電流回路９１を介して停止位置出力ライン９２に接続されるとともに定電流回路９１にＰＮＰトランジスタ９３が並列接続されている。

詳細には、定電流回路９１は、ＮＰＮトランジスタＱ１０のコレクタ・ベース間に第１の抵抗Ｒ２０が接続されているとともに、ＮＰＮトランジスタＱ１０のコレクタ端子がＰＮＰトランジスタ９３のエミッタ端子に接続されている。第１の抵抗Ｒ２０は、ＮＰＮトランジスタＱ１０が飽和した状態で動作可能にする値の抵抗値を有する。第２の抵抗Ｒ２１は、ＮＰＮトランジスタＱ１０のエミッタ端子に一端が接続され、第２のＮＰＮトランジスタＱ２０は、ＮＰＮトランジスタＱ１０のベース端子にコレクタ端子が接続されるとともにベース端子がＮＰＮトランジスタＱ１０のエミッタ端子に接続されている。第２の抵抗Ｒ２１の他端および第２のＮＰＮトランジスタＱ２０のエミッタ端子がＰＮＰトランジスタ９３のコレクタ端子に接続されている。

停止位置検出用磁気センサ３７の出力（図中ＯＵＴ）には、第２のＮＰＮトランジスタとしての停止位置出力トランジスタ７４のベース端子が接続されるとともに、減速開始位置検出用磁気センサ３６の出力（図中ＯＵＴ）には、第１のＮＰＮトランジスタとしての減速開始位置出力トランジスタ７５のベース端子が接続されている。停止位置出力トランジスタ７４のコレクタ端子は、発光ダイオード３２のカソード側に接続されるとともに、発光ダイオード３２のアソード側は、ＰＮＰトランジスタ９３のベース端子に接続されている。停止位置出力トランジスタ７４、減速開始位置出力トランジスタ７５および発光ダイオード３２が出力回路を構成している。また、減速開始位置出力トランジスタ７５のコレクタ端子は、減速開始位置出力ライン９５に接続されている。

停止位置出力トランジスタ７４のエミッタ端子および、減速開始位置出力トランジスタ７５のエミッタ端子は、共通のグランドラインとしてのマイナスコモンライン９４に接続されている。マイナスコモンライン９４と停止位置出力ライン９２との間および、マイナスコモンライン９４と減速開始位置出力ライン９５の間には、外来サージなどからトランジスタを保護するためのツェナーダイオード７７ａ，７７ｂが接続されている。そして、停止位置検出用磁気センサ３７がオフの時（マグネット２８の磁力を検出しない時）は、定電流回路９１から流れ出た電流が停止位置検出用磁気センサ３７と減速開始位置検出用磁気センサ３６に流れ込み、その内部でＭＲ素子を含む図７のブリッジ回路８１と比較器８２に分流されて、ブリッジ回路８１において流れ込んだ電流とその合成抵抗値から決定される電圧で減速開始位置検出用磁気センサ３６が駆動される。

一方、図１３の停止位置検出用磁気センサ３７がオンの時（マグネット２８の磁力を検出した時）は、制御コントローラの入力回路につながる停止位置出力ライン９２から停止位置出力ＰＮＰトランジスタ９３のエミッタからベースへ、そして、発光ダイオード３２のアノードからカソードへ、さらに、停止位置出力トランジスタ７４のコレクタからエミッタへと、最後に、制御電源のグランドラインにつながるコモンライン９４へと電流が流れ、このとき、ＰＮＰトランジスタ９３、発光ダイオード３２、停止位置出力トランジスタ７４で発生させる電圧の総和で駆動する。また、停止位置出力トランジスタ７４のオンに伴うＰＮＰトランジスタ９３のオンによる電源電圧で減速開始位置検出用磁気センサ３６が駆動される。

第４の実施形態によれば、上述の（１）〜（４）の他に、以下のような効果を奏する。
（５）停止位置検出用磁気センサ３７がマグネット２８の磁力を検出しないときに、定電流回路９１からの定電流が停止位置検出用磁気センサ３７内のブリッジ回路８１と比較器８２に分流されて、ブリッジ回路８１において流れ込んだ電流とその合成抵抗値から決定される電圧で減速開始位置検出用磁気センサ３６が駆動される。一方、停止位置検出用磁気センサ３７においてマグネット２８の磁力を検出した時に、停止位置出力トランジスタ７４のオンに伴うＰＮＰトランジスタ９３のオンによる電源電圧で減速開始位置検出用磁気センサ３６が駆動されるようにした。この結果、停止位置検出用磁気センサ３７および減速開始位置検出用磁気センサ３６を駆動させるために必要な電源ラインをわざわざ用意することもなく動作させることができる。これにより、駆動用専用電源が不要になり、省線化によって配線工数の削減が図れる。さらに、センサに電源電流が不要なので省電力化も実現できる。

１０…電動アクチュエータ、１２…ボディ、１２ａ…取付溝、１７…ステッピングモータ、２０…シャフト、２２…ボールナット、２３…ピストン、２４…ロッド、２６…マグネットホルダ、２８…マグネット、２９…第１の停止位置検出装置、３０…第２の停止位置検出装置、３２…発光ダイオード、３６…減速開始位置検出用磁気センサ、３７…停止位置検出用磁気センサ、３８…第３の停止位置検出装置、４０…制御コントローラ、７２…電源ライン、７４…停止位置出力トランジスタ、７５…減速開始位置出力トランジスタ、８１…ブリッジ回路、８１ａ…ＭＲ素子、８１ｂ…ＭＲ素子、８２…比較器、９１…定電流回路、９３…ＰＮＰトランジスタ、９４…マイナスコモンライン。

Claims (9)

1. モータが駆動することによってボディ内を摺動する移動体と、
   前記移動体に保持され、前記移動体の摺動に伴って移動する被検出体と、
   前記移動体に取り付けられ、前記移動体の摺動に伴って前記ボディに対し出没されるロッドと、
   前記ボディに取り付けられ、前記移動体が第１の停止位置に移動したときに、それまでの信号レベルとは異なるレベルの検出信号を出力する第１の停止位置検出手段と、
   前記ボディに前記移動体の摺動方向において前記第１の停止位置検出手段とは離間して取り付けられ、前記移動体が第２の停止位置に移動したときに、それまでの信号レベルとは異なるレベルの検出信号を出力する第２の停止位置検出手段と、
   前記第１の停止位置検出手段および前記第２の停止位置検出手段に接続され、前記第１の停止位置検出手段または前記第２の停止位置検出手段からの検出信号に基づいて前記モータを制御して移動体を停止させる制御手段と、
   を備えたことを特徴とする電動アクチュエータ。
2. 前記第１の停止位置検出手段および前記第２の停止位置検出手段は、磁気検出型であることを特徴とする請求項１に記載の電動アクチュエータ。
3. 前記第１の停止位置検出手段および前記第２の停止位置検出手段は、前記移動体の摺動方向に離間して一対のセンサが配置され、一対のセンサのうちの一方のセンサは、前記移動体が減速開始位置に移動したときに、それまでの信号レベルとは異なるレベルの検出信号を出力する減速開始位置検出用センサであり、他方のセンサは、前記移動体が停止位置に移動したときに、それまでの信号レベルとは異なるレベルの検出信号を出力する停止位置検出用センサであることを特徴とする請求項１または２に記載の電動アクチュエータ。
4. 前記第１の停止位置検出手段および前記第２の停止位置検出手段は、前記移動体の停止位置の検出時に作動する表示器を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動アクチュエータ。
5. 前記第１の停止位置検出手段および前記第２の停止位置検出手段は、前記ボディに形成された取付溝に配置され、当該取付溝は、移動体摺動方向に対し１本以上形成され、前記第１の停止位置と前記第２の停止位置の間の任意の位置に単数または複数の中間位置停止用停止位置検出手段が配置可能となっていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電動アクチュエータ。
6. 前記中間位置停止用停止位置検出手段は、磁気検出型であることを特徴とする請求項５に記載の電動アクチュエータ。
7. 前記中間位置停止用停止位置検出手段は、前記移動体の摺動方向に離間して配置された一対のセンサが配置され、一対のセンサのうちの一方のセンサは、前記移動体が減速開始位置に移動したときに、それまでの信号レベルとは異なるレベルの検出信号を出力する減速開始位置検出用センサであり、他方のセンサは、前記移動体が停止位置に移動したときに、それまでの信号レベルとは異なるレベルの検出信号を出力する停止位置検出用センサであることを特徴とする請求項５または６に記載の電動アクチュエータ。
8. 前記減速開始位置検出用センサおよび前記停止位置検出用センサは、定電流回路を介して電源ラインに接続されるとともに前記定電流回路にＰＮＰトランジスタが並列接続され、前記減速開始位置検出用センサおよび前記停止位置検出用センサは、前記定電流回路から定電流が供給され、
   前記減速開始位置検出用センサおよび前記停止位置検出用センサは、各々、一対のＭＲ素子を有し、かつ、当該一対のＭＲ素子でブリッジ回路が組まれ、このブリッジ回路における一対のＭＲ素子の間の電位が入力されるコンパレータ回路部を備え、
   前記減速開始位置検出用センサにおける前記コンパレータ回路部の出力端子には第１のＮＰＮトランジスタのベース端子が接続されるとともに、前記停止位置検出用センサにおける前記コンパレータ回路部の出力端子には第２のＮＰＮトランジスタのベース端子が接続され、前記第１のＮＰＮトランジスタおよび前記第２のＮＰＮトランジスタにより出力回路を構成し、
   前記停止位置検出用センサにおいて前記被検出体を検出しない時に、前記定電流回路からの定電流が前記ブリッジ回路とコンパレータ回路部に分流されて前記ブリッジ回路において流れ込んだ電流とその合成抵抗値から決定される電圧で前記減速開始位置検出用センサが駆動され、
   前記停止位置検出用センサにおいて前記被検出体を検出した時に、前記第２のＮＰＮトランジスタのオンに伴う前記ＰＮＰトランジスタのオンによる電源電圧で前記減速開始位置検出用センサが駆動されることを特徴とする請求項３または７に記載の電動アクチュエータ。
9. 前記第１のＮＰＮトランジスタのエミッタ端子と、前記第２のＮＰＮトランジスタのエミッタ端子は共通のグランドラインに接続されていることを特徴とする請求項８に記載の電動アクチュエータ。

Images