JP2023072998A - linear actuator - Google Patents

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広和 遊佐
Hirokazu YUSA
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Abstract

To render a component less sensitive to coaxiality to prevent loss of motor efficiency and performance.SOLUTION: A linear actuator 1 includes a screw shaft 2, a nut portion 3 into which the screw shaft 2 is screwed along the axial direction, a rotor portion 5 disposed on the axial end face 3C of the nut portion 3, a stator portion 6 arranged to face the rotor portion 5 in the axial direction, and a bearing portion 4 having an outer ring 4A surrounding the nut portion 3, an inner groove 4B continuously formed in the outer circumference 3D of the nut portion 3 in the circumferential direction, and a rolling element 4C received in an outer groove 4Aa and an inner groove 4B formed in the outer ring 4A, and supporting the nut portion 3 so as to be rotatable in the circumferential direction.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、直動アクチュエータに関するものである。 The present invention relates to a linear actuator.

従来、ネジナットの回転によってネジ軸を軸方向に移動させる直動アクチュエータがある。例えば、特許文献1に記載のアクチュエータは、モータのロータおよびベアリングの内輪をネジナットに一体化している。 Conventionally, there is a linear motion actuator that moves a screw shaft in the axial direction by rotating a screw nut. For example, in the actuator disclosed in Patent Document 1, the rotor of the motor and the inner ring of the bearing are integrated with the screw nut.

特開2010-002019号公報JP 2010-002019 A

特許文献1に記載の直動アクチュエータは、ネジナットの外周に、ステータに対向する磁石を固定してなる。即ち、モータは、ステータがロータの周りを囲むように半径方向に配置される、いわゆる、ラジアルギャップ型に構成される。 The direct-acting actuator described in Patent Document 1 has a magnet fixed to the outer periphery of a screw nut so as to face a stator. That is, the motor is configured in a so-called radial gap type, in which the stator is radially arranged so as to surround the rotor.

ここで、ステータがロータの半径方向に配置されるモータとした直動アクチュエータは、ロータとステータの半径方向のギャップを管理しつつ、ネジナット(ロータ)とネジ軸との同軸度を確保しなければならず、容易に組み立てることが難しい。具体的に、ロータとステータのギャップを広くとればモータの効率の低下が生じるため、ギャップは極力小さくしたい。一方、ギャップを小さくとれば、ナット(ロータ)とネジ軸との同軸度要求はより厳しいものとなる。また、ギャップがばらつけば回転ムラとなり騒音発生や作動などの性能の低下につながる。このように、特許文献1に示すような直動アクチュエータは、モータの効率および性能の低下を防ぎつつ同軸度を確保して組み立てることが難しい。 Here, in a linear motion actuator in which the stator is arranged in the radial direction of the rotor, the coaxiality between the screw nut (rotor) and the screw shaft must be ensured while managing the radial gap between the rotor and stator. Not easy to assemble. Specifically, if the gap between the rotor and the stator is widened, the efficiency of the motor will be lowered, so it is desirable to make the gap as small as possible. On the other hand, if the gap is made smaller, the requirement for coaxiality between the nut (rotor) and the screw shaft becomes stricter. In addition, if the gap varies, the rotation becomes uneven, which leads to the generation of noise and the deterioration of performance such as operation. As described above, it is difficult to assemble the linear actuator as shown in Patent Document 1 while ensuring the coaxiality while preventing the efficiency and performance of the motor from being lowered.

本開示は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、同軸度の影響を受け難く、モータの効率および性能の低下を防ぐことのできる直動アクチュエータを提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above problems, and an object of the present disclosure is to provide a linear actuator that is less susceptible to coaxiality and that can prevent deterioration in motor efficiency and performance.

上記の目的を達成するため、本開示の一態様の直動アクチュエータは、ネジ軸と、前記ネジ軸が軸方向に沿って捩じ込まれるナット部と、前記ナット部の軸方向の端面に配置されたロータ部と、前記ロータ部に軸方向で対向して配置されたステータ部と、前記ナット部の周りを囲む外輪、前記ナット部の外周に周方向に連続して形成された内溝、および前記外輪に形成された外溝と前記内溝とに受容される転動体を有して前記ナット部を周方向に回転可能に支持する軸受部と、を含む。 In order to achieve the above object, a linear motion actuator according to one aspect of the present disclosure includes a screw shaft, a nut portion into which the screw shaft is axially screwed, and arranged on an axial end surface of the nut portion. a stator portion arranged to face the rotor portion in the axial direction; an outer ring surrounding the nut portion; an inner groove continuously formed in the outer circumference of the nut portion in the circumferential direction; and a bearing portion having rolling elements received in the outer groove and the inner groove formed in the outer ring and supporting the nut portion in a circumferentially rotatable manner.

上記直動アクチュエータの望ましい態様として、前記ロータ部は、前記ナット部の軸方向の端面から永久磁石が突出して周方向に複数配置され、周方向で隣接する各前記永久磁石の間に隙間が形成される。 As a desirable aspect of the linear motion actuator, the rotor portion has a plurality of permanent magnets protruding from an axial end face of the nut portion and arranged in the circumferential direction, and gaps are formed between the permanent magnets adjacent in the circumferential direction. be done.

上記直動アクチュエータの望ましい態様として、前記ロータ部は、前記ナット部の軸方向の端面から永久磁石が突出して周方向に複数配置され、周方向で隣接する各前記永久磁石の間に非磁性部材が配置される。 As a desirable aspect of the linear motion actuator, the rotor portion includes a plurality of permanent magnets protruding from an axial end face of the nut portion and arranged in the circumferential direction, and a non-magnetic member is disposed between the permanent magnets adjacent in the circumferential direction. is placed.

上記直動アクチュエータの望ましい態様として、前記ロータ部は、前記ナット部の軸方向の両方の端面に配置され、前記ステータ部は、各前記ロータ部に軸方向で対向して配置される。 As a desirable aspect of the linear motion actuator, the rotor portion is arranged on both axial end surfaces of the nut portion, and the stator portion is arranged to face each rotor portion in the axial direction.

上記直動アクチュエータの望ましい態様として、前記ステータ部は、異なる電力系統に接続される複数系統のコイルを有する。 As a desirable aspect of the linear motion actuator, the stator section has a plurality of coils connected to different electric power systems.

上記直動アクチュエータの望ましい態様として、前記ネジ軸および前記ナット部の軸心と同軸上に配置され、前記ナット部の回転に伴う前記ネジ軸の移動量を検知するための検知手段を含む。 A desirable aspect of the linear motion actuator includes detection means disposed coaxially with the axis of the screw shaft and the nut portion for detecting the amount of movement of the screw shaft accompanying rotation of the nut portion.

上記直動アクチュエータの望ましい態様として、前記検知手段は、前記ナット部の回転変位もしくは回転量を検知する。 As a desirable aspect of the linear motion actuator, the detection means detects rotational displacement or rotation amount of the nut portion.

上記直動アクチュエータの望ましい態様として、前記検知手段は、前記ネジ軸自体の変位を検知する。 As a desirable aspect of the linear motion actuator, the detection means detects displacement of the screw shaft itself.

本開示によれば、同軸度の影響を受け難く、モータの効率および性能の低下を防ぐことができる。 Advantageous Effects of Invention According to the present disclosure, it is possible to prevent the efficiency and performance of the motor from deteriorating due to the insensitivity to coaxiality.

図1は、直動アクチュエータの構成例を表す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration example of a linear motion actuator. 図2は、ロータの構成例を表す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a configuration example of a rotor. 図3は、ロータの他の構成例を表す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing another configuration example of the rotor. 図4は、ロータの他の構成例を表す直動アクチュエータの断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a linear actuator showing another configuration example of the rotor. 図5は、ステータの構成例を表す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing a configuration example of a stator. 図6は、直動アクチュエータの他の構成例を表す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing another configuration example of the linear motion actuator. 図7は、直動アクチュエータの他の構成例を表す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing another configuration example of the linear motion actuator. 図8は、直動アクチュエータの他の構成例を表す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing another configuration example of the linear motion actuator.

以下、発明を実施するための形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の形態により本発明が限定されるものではない。また、下記形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments for carrying out the invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by the following form. In addition, the components in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art, those that are substantially the same, and those that fall within the so-called equivalent range. Furthermore, the constituent elements disclosed in the following forms can be combined as appropriate.

実施形態の直動アクチュエータは、所定の方向に沿ってネジ軸を移動可能させるもので、車両においては、例えば、電動ブレーキブースターやラック同軸型電動パワーステアリング(EPS:Electric Power Steering)、車輪の舵角を与えるステアバイワイヤ方式のステアリングシステムに適用される。 The direct-acting actuator of the embodiment allows a screw shaft to move along a predetermined direction. Applied to steer-by-wire steering systems that give corners.

図1に示すように、直動アクチュエータ1は、ネジ軸2と、ナット部3と、軸受部4と、ロータ部5と、ステータ部6と、検知手段7と、ハウジング8と、制御部9と、を含む。 As shown in FIG. 1, the linear motion actuator 1 includes a screw shaft 2, a nut portion 3, a bearing portion 4, a rotor portion 5, a stator portion 6, a detection means 7, a housing 8, and a control portion 9. and including.

ネジ軸2は、図1に示すように、所定の方向に延びる丸棒形状に形成される。実施形態では、所定の方向は、ネジ軸2の軸心Cに沿う軸方向とする。ネジ軸2は、ボールスプラインなどの図示しない回転止め構造によって回転止めされ、かつ軸方向に移動可能に設けられる。ネジ軸2は、その外周に、軸方向に沿って螺旋状の外ネジ溝2Aが形成される。 The screw shaft 2 is, as shown in FIG. 1, shaped like a round bar extending in a predetermined direction. In the embodiment, the predetermined direction is the axial direction along the axis C of the screw shaft 2 . The screw shaft 2 is prevented from rotating by a rotation preventing structure (not shown) such as a ball spline, and is provided movably in the axial direction. The screw shaft 2 has a helical external thread groove 2A formed along its outer circumference along the axial direction.

ナット部3は、図1に示すように、軸方向に延びる円筒形状に形成され、筒の内周に、軸方向に沿って螺旋状の内ネジ溝3Aが形成される。実施形態では、ネジ軸2およびナット部3は、ボールネジとして構成され、ナット部3において内ネジ溝3Aに複数の球状のボール3Bが嵌合して設けられ、このボール3Bがネジ軸2の外ネジ溝2Aにも嵌合する。これにより、ナット部3は、ボール3Bを介してネジ軸2が捩じ込まれる。 As shown in FIG. 1, the nut portion 3 is formed in a cylindrical shape extending in the axial direction, and a helical internal thread groove 3A is formed along the axial direction on the inner circumference of the cylinder. In the embodiment, the screw shaft 2 and the nut portion 3 are configured as ball screws, and the nut portion 3 is provided with a plurality of spherical balls 3B fitted into the inner thread groove 3A. It also fits into the screw groove 2A. As a result, the screw shaft 2 is screwed into the nut portion 3 via the balls 3B.

軸受部4は、図1に示すように、軸心Cを中心とする周方向にナット部3を回転可能に支持するものである。軸受部4は、外輪4Aと、内溝4Bと、転動体4Cと、を含む。外輪4Aは、ナット部3の周りに配置される円環状に形成され、その内周に外溝4Aaが形成される。外輪4Aは、ハウジング8に固定される。内溝4Bは、ナット部3の外周3Dに周方向に連続して形成される溝である。転動体4Cは、外輪4Aの外溝4Aaと内溝4Bに受容される。実施形態では、転動体4Cは、球状に形成され、外溝4Aaと内溝4Bとの間に周方向に沿って複数配置される。図には明示しないが、転動体4Cは、保持器によって保持される。このような軸受部4は、転動体4Cを介し、ハウジング8に固定された外輪4Aに対して内溝4Bが形成されたナット部3を周方向に回転可能に支持する。 The bearing portion 4 supports the nut portion 3 so as to be rotatable in the circumferential direction about the axis C, as shown in FIG. The bearing portion 4 includes an outer ring 4A, an inner groove 4B, and rolling elements 4C. The outer ring 4A is formed in an annular shape arranged around the nut portion 3, and an outer groove 4Aa is formed on the inner periphery thereof. Outer ring 4A is fixed to housing 8 . The inner groove 4B is a groove continuously formed in the outer circumference 3D of the nut portion 3 in the circumferential direction. The rolling elements 4C are received in the outer groove 4Aa and the inner groove 4B of the outer ring 4A. In the embodiment, a plurality of rolling elements 4C are formed in a spherical shape and arranged along the circumferential direction between the outer groove 4Aa and the inner groove 4B. Although not shown in the figure, the rolling elements 4C are held by a retainer. The bearing portion 4 supports the nut portion 3 formed with the inner groove 4B with respect to the outer ring 4A fixed to the housing 8 so as to be rotatable in the circumferential direction via the rolling elements 4C.

また、実施形態の軸受部4では、外溝4Aaおよび内溝4Bは、1つの転動体4Cが外溝4Aaと内溝4Bのそれぞれに2点で接触し、計4点で接触する、4点接触となるように構成される。4点接触の軸受部4は、ラジアル荷重と共に、単体で軸方向の両方向のアキシアル荷重を負荷でき、耐久性を確保できる。従って、図1に示すように、単体の軸受部4によってナット部3を安定して支持できる。なお、実施形態の軸受部4は、図には明示しないが、外輪4Aに軸方向に2列の外溝4Aaが形成され、ナット部3に軸方向に2列の内溝4Bが形成されて、半径方向(軸方向に直交する方向)で対向するそれぞれの外溝4Aaと内溝4Bとに転動体4Cが受容される構成としてもよい。また、実施形態の軸受部4は、図には明示しないが、他の軸受部を配置し、軸方向の複数個所でナット部3を周方向に回転可能に支持してもよい。この場合、他の軸受部は、軸受部4のようにナット部3に内溝4Bを設ける構成ではなくてもよく、ナット部3の外周3Dに固定される内輪に内溝が形成された構成であってもよい。 In addition, in the bearing portion 4 of the embodiment, the outer groove 4Aa and the inner groove 4B are such that one rolling element 4C contacts each of the outer groove 4Aa and the inner groove 4B at two points, for a total of four points. configured to be in contact. The four-point contact bearing portion 4 can bear not only the radial load but also the axial load in both axial directions by itself, ensuring durability. Therefore, as shown in FIG. 1, the nut portion 3 can be stably supported by the bearing portion 4 alone. Although not shown in the drawings, the bearing portion 4 of the embodiment has two rows of outer grooves 4Aa formed in the outer ring 4A in the axial direction, and two rows of inner grooves 4B formed in the nut portion 3 in the axial direction. Alternatively, the rolling elements 4C may be received in the outer groove 4Aa and the inner groove 4B facing each other in the radial direction (direction perpendicular to the axial direction). Although not shown in the drawings, the bearing 4 of the embodiment may be provided with other bearings to support the nut 3 at a plurality of locations in the axial direction so as to be rotatable in the circumferential direction. In this case, the other bearing portion may not have a configuration in which the inner groove 4B is provided in the nut portion 3 like the bearing portion 4, but a configuration in which an inner groove is formed in an inner ring fixed to the outer circumference 3D of the nut portion 3. may be

ロータ部5は、図1から図3に示すように、ナット部3に一体的に配置される。ロータ部5は、複数の永久磁石5Aがナット部3の軸方向の端面3Cで周方向に沿って配置される。各永久磁石5Aは、周方向に沿うように円弧状に形成され、それぞれ同じ大きさに形成される。永久磁石5Aは、周方向で偶数設けられ、軸方向の端部の極性が周方向で交互に異なるように偶数配置される。 The rotor portion 5 is arranged integrally with the nut portion 3 as shown in FIGS. 1 to 3 . The rotor portion 5 has a plurality of permanent magnets 5</b>A arranged along the circumferential direction on the axial end surface 3</b>C of the nut portion 3 . Each permanent magnet 5A is formed in an arc shape along the circumferential direction and has the same size. The permanent magnets 5A are provided in an even number in the circumferential direction, and arranged in an even number so that the polarities of the ends in the axial direction are alternately different in the circumferential direction.

永久磁石5Aは、ナット部3の端面3Cから軸方向に突出して配置される。図2に示すロータ部5は、周方向で隣接する永久磁石5Aの間に隙間5Bが形成される。また、図3および図4に示すロータ部5は、周方向で隣接する永久磁石5Aの間に非磁性部材からなる仕切壁5Cが配置される。実施形態では、仕切壁5Cは、周方向に沿う各永久磁石5Aの外周を囲む非磁性体からなる外枠5Dと、内周を囲む非磁性体からなる内枠5Eとの間を一体に繋ぐように設けられた枠部材の一部として構成される。また、枠部材は、図4に示すように、ナット部3の端面3Cと各永久磁石5Aとの間に配置される非磁性体からなる円環状の底板5Fが、仕切壁5C、外枠5Dおよび内枠5Eと一体に設けられた構成であってもよい。 The permanent magnet 5A is arranged so as to protrude from the end surface 3C of the nut portion 3 in the axial direction. In the rotor portion 5 shown in FIG. 2, gaps 5B are formed between permanent magnets 5A adjacent in the circumferential direction. In the rotor portion 5 shown in FIGS. 3 and 4, a partition wall 5C made of a non-magnetic member is arranged between the permanent magnets 5A adjacent in the circumferential direction. In the embodiment, the partition wall 5C integrally connects the outer frame 5D made of a non-magnetic material surrounding the outer circumference of each permanent magnet 5A along the circumferential direction and the inner frame 5E made of a non-magnetic material surrounding the inner circumference. It is constructed as a part of a frame member provided as follows. As shown in FIG. 4, the frame member includes an annular bottom plate 5F made of a non-magnetic material and disposed between the end face 3C of the nut portion 3 and the permanent magnets 5A. And the structure integrally provided with the inner frame 5E may be sufficient.

ロータ部5は、実施形態では、ナット部3の軸方向の両方の端面3Cにそれぞれ配置される。ロータ部5は、ナット部3の軸方向のいずれか一方の端面3Cにのみ配置されていてもよい。ロータ部5は、ナット部3の軸方向の両方の端面3Cにそれぞれ配置する場合、永久磁石5Aの周方向配置を各端面3Cにおいてずらすことが好ましく、コギングトルクの低減化を図ることができる。 The rotor portion 5 is arranged on both axial end surfaces 3</b>C of the nut portion 3 in the embodiment. The rotor portion 5 may be arranged only on one end surface 3</b>C of the nut portion 3 in the axial direction. When the rotor portion 5 is arranged on both axial end faces 3C of the nut portion 3, it is preferable to displace the permanent magnets 5A in the circumferential direction on the respective end faces 3C, thereby reducing the cogging torque.

ステータ部6は、図1に示すように、ロータ部5に軸方向で対向して配置される。ステータ部6は、実施形態では、ロータ部5がナット部3の軸方向の両方の端面3Cにそれぞれ配置されるため、各ロータ部5に軸方向で対向して配置される。ステータ部6は、ステータコア6Aがハウジング8に固定される。ステータ部6は、図5に示すように、ステータコア6Aと、コイル6Bと、を含む。ステータコア6Aは、磁性材で形成される。ステータコア6Aは、円板状の基板6Aaと、基板6Aaの板面から軸方向に沿って延び周方向に複数設けられた芯6Abとを有する。基板6Aaは、中央にネジ軸2が挿通される貫通孔6Aaaを有する。芯6Abは、対向するロータ部5に先端を向けて延びる。芯6Abは、周方向に沿って3の倍数で配置され、図5では9個配置された例を示す。コイル6Bは、芯6Abの周りに巻き付けられる。従って、コイル6Bは、周方向に沿って3の倍数で配置される。コイル6Bは、120°ごとに位相のずれたU相,V相,W相の3相の交流信号が入力される。即ち、ステータ部6およびロータ部5は、3相交流モータ、もしくはブラスレスDCモータとして構成される。このコイル6Bへの交流信号の入力は、制御部9によって制御される。なお、制御部9は、モータ制御のため、制御電流と、回転量を検知する。回転量は、例えば後述の[0030]や[0032]に示した方法で直接検知するか、もしくは制御電流より間接的に検知することができる。 The stator portion 6 is arranged to face the rotor portion 5 in the axial direction, as shown in FIG. In the embodiment, since the rotor portions 5 are arranged on both axial end surfaces 3C of the nut portion 3, the stator portion 6 is arranged to face each rotor portion 5 in the axial direction. A stator core 6</b>A of the stator section 6 is fixed to the housing 8 . The stator section 6 includes a stator core 6A and coils 6B, as shown in FIG. The stator core 6A is made of a magnetic material. The stator core 6A has a disk-shaped substrate 6Aa and a plurality of cores 6Ab extending in the axial direction from the plate surface of the substrate 6Aa and provided in the circumferential direction. The substrate 6Aa has a through hole 6Aaa in the center through which the screw shaft 2 is inserted. The core 6Ab extends toward the rotor portion 5 facing it. The cores 6Ab are arranged in multiples of 3 along the circumferential direction, and FIG. 5 shows an example in which nine cores are arranged. Coil 6B is wound around core 6Ab. Therefore, the coils 6B are arranged in multiples of 3 along the circumferential direction. The coil 6B is supplied with AC signals of three phases, U-phase, V-phase, and W-phase, which are phase-shifted every 120°. That is, the stator portion 6 and the rotor portion 5 are configured as a three-phase AC motor or a brassless DC motor. The input of the AC signal to this coil 6B is controlled by the controller 9. FIG. Note that the control unit 9 detects the control current and the amount of rotation for motor control. The amount of rotation can be directly detected, for example, by the method shown in [0030] or [0032] described later, or indirectly detected from the control current.

上記ステータ部6およびロータ部5は、アキシャルギャップ型モータを構成する。そして、モータを構成するステータ部6およびロータ部5によって、ロータ部5が一体化されたナット部3が、ロータ部5と共に軸心Cを中心とする周方向に回転する。これにより、回転止め構造によって回転止めされたネジ軸2は、ナット部3に対して軸方向に相対移動する。 The stator portion 6 and the rotor portion 5 constitute an axial gap type motor. The nut portion 3 integrated with the rotor portion 5 rotates in the circumferential direction around the axis C together with the rotor portion 5 by the stator portion 6 and the rotor portion 5 that constitute the motor. As a result, the screw shaft 2 whose rotation is stopped by the rotation-stopping structure moves relative to the nut portion 3 in the axial direction.

また、ステータ部6は、コイル6Bが異なる電力系統に接続される。例えば、ステータ部6は、第一コイル群と第二コイル群との異なる2つの電力系統を有し、通常は両方を使用し、どちらかに故障などの異常が発生した際は正常の方のコイル群のみ使用できる。この第一コイル群や第二コイル群への電力の供給は、制御部9によって制御される。なお、制御部9は、アラームやランプなどの報知手段が接続され、各コイル群のどちらかに異常があった場合に報知手段によって適用機器のオペレータに対して異常の旨を報知することができる。また、制御部9は、各コイル群のどちらかに異常があった場合に適用機器の駆動制御部やブレーキ制御部に信号を出力し、駆動出力を制限したり、ブレーキ制御を行ったりすることで、適用機器を安全に停止可能とする準備を行うことができる。このように第一コイル群と第二コイル群とを有する場合、ステータ部6は、周方向において第一コイル群と第二コイル群とが交互に配置される。実施形態のステータ部6は、上述したように、U相,V相,W相の3相の交流信号が入力されることから、例えば、第一コイル群のU相、第二コイル群のU相、第一コイル群のV相、第二コイル群のV相、第一コイル群のW相、第二コイル群のW相、の順のように配置される。 In addition, the stator section 6 is connected to a power system in which the coil 6B is different. For example, the stator unit 6 has two different electric power systems, a first coil group and a second coil group. Only coil groups can be used. The control unit 9 controls the power supply to the first coil group and the second coil group. The control unit 9 is connected to a notification means such as an alarm or a lamp, and if there is an abnormality in one of the coil groups, the notification means can notify the operator of the applicable equipment of the abnormality. . In addition, when there is an abnormality in one of the coil groups, the control unit 9 outputs a signal to the drive control unit and the brake control unit of the applicable device to limit the drive output and perform brake control. can be prepared to safely stop the applicable equipment. When the stator section 6 has the first coil group and the second coil group in this way, the first coil group and the second coil group are alternately arranged in the circumferential direction. As described above, the stator unit 6 of the embodiment receives three-phase AC signals of U-phase, V-phase, and W-phase. V phase of the first coil group, V phase of the second coil group, W phase of the first coil group, and W phase of the second coil group.

検知手段7は、ネジ軸2の移動量を検知するためのものである。検知手段7は、図1に示すように、ナット部3の外周3Dに、周方向に沿って固定される被検知部であるレゾルバリング7Aと、レゾルバリング7Aの周りに間隔を置いて周方向に沿って配置される検知部であるレゾルバコイル7Bと、を含む。レゾルバリング7Aは、磁性体からなり、周方向において軸心Cから半径寸法が部分的に異なる形状に形成され、ナット部3と共に回転する。レゾルバコイル7Bは、半径方向に延びて周方向に複数設けられた鉄芯にコイルが巻かれて構成される。レゾルバコイル7Bは、ハウジング8に固定される。そして、ナット部3と共にレゾルバリング7Aが回転することで、レゾルバコイル7Bは、レゾルバリング7Aとの隙間が変化して鉄芯に流れる磁束の変化の影響を受けたコイルの出力信号が変化する。これにより、検知手段7は、ナット部3の回転変位もしくは回転量から回転角度を検知できる。そして、検知手段7で検知したナット部3の回転角度から、ネジ軸2の移動量を算出できる。ネジ軸2の移動量の算出は、制御部9によって行われる。このように、検知手段7は、ナット部3に対し軸心Cと同軸上に配置されたレゾルバリング7Aを用い、検知したナット部3の回転角度から、ネジ軸2の移動量を算出する。この検知手段7は、以下に説明する検知手段72,73のようなネジ軸2に被検知部72A,73Aを設けることに制約がある場合に適用できる。 The detection means 7 is for detecting the amount of movement of the screw shaft 2 . As shown in FIG. 1, the detection means 7 includes a resolver ring 7A, which is a portion to be detected, which is fixed to the outer circumference 3D of the nut portion 3 along the circumferential direction, and a resolver ring 7A which is spaced apart in the circumferential direction. and a resolver coil 7B, which is a sensing portion arranged along the . The resolver ring 7</b>A is made of a magnetic material, is formed into a shape with a partially different radial dimension from the axis C in the circumferential direction, and rotates together with the nut portion 3 . The resolver coil 7B is configured by winding a coil around a plurality of iron cores extending in the radial direction and provided in the circumferential direction. A resolver coil 7B is fixed to the housing 8 . As the resolver ring 7A rotates together with the nut portion 3, the gap between the resolver coil 7B and the resolver ring 7A changes, and the output signal of the resolver coil 7B changes due to the change in the magnetic flux flowing through the iron core. Thereby, the detection means 7 can detect the rotation angle from the rotational displacement or the amount of rotation of the nut portion 3 . Then, the amount of movement of the screw shaft 2 can be calculated from the rotation angle of the nut portion 3 detected by the detection means 7 . Calculation of the amount of movement of the screw shaft 2 is performed by the control unit 9 . In this way, the detecting means 7 uses the resolver ring 7A arranged coaxially with the axis C of the nut portion 3 and calculates the amount of movement of the screw shaft 2 from the detected rotation angle of the nut portion 3 . This detecting means 7 can be applied when there is a restriction in providing the detected portions 72A and 73A on the screw shaft 2 like the detecting means 72 and 73 described below.

直動アクチュエータ1において、ネジ軸2の移動量を検知する手段は、上述した検知手段7に限らない。例えば、図6に示す検知手段71や、図7に示す検知手段72や、図8に示す検知手段73であってもよい。図6から図8に示す直動アクチュエータ1は、図1に示す直動アクチュエータ1に対して検知手段7以外は同じ構成である。 In the linear motion actuator 1, means for detecting the amount of movement of the screw shaft 2 is not limited to the detection means 7 described above. For example, detection means 71 shown in FIG. 6, detection means 72 shown in FIG. 7, and detection means 73 shown in FIG. 8 may be used. The linear actuator 1 shown in FIGS. 6 to 8 has the same configuration as the linear actuator 1 shown in FIG.

図6に示す検知手段71は、例えば、ナット部3の外周3Dを光反射体とし、このナット部3の外周3Dに、周方向に沿って非光反射体が所定間隔で複数固定された被検知部71Aを有する。即ち、被検知部71Aは、非光反射体と光反射体とが周方向に交互に配置され、ナット部3の回転と共に非光反射体と光反射体とが周方向に回転移動する。また、検知手段71は、被検知部71Aの一部に光を照射する光源、および光反射体を反射した光源の光を受光する受光部を有する検知部71Bを有する。検知部71Bは、ハウジング8に固定される。そして、検知手段71は、ナット部3と共に被検知部71Aが回転することで、検知部71Bが断続的に受光信号を出力する。これにより、検知手段71は、ナット部3の回転変位もしくは回転量からナット部3の回転角度を検知できる。そして、検知手段71で検知したナット部3の回転角度から、ネジ軸2の移動量を算出できる。ネジ軸2の移動量の算出は、制御部9によって行われる。このように、検知手段71は、ナット部3に対し軸心Cと同軸上に配置された被検知部71Aを用い、検知したナット部3の回転角度から、ネジ軸2の移動量を算出する。なお、実施形態の検知手段71は、被検知部71Aと検知部71Bとが軸方向で2カ所に配置される。一方の被検知部71Aの非光反射体と他方の被検知部71Aの非光反射体とは周方向の間隔が異なる。このため、実施形態の検知手段71は、異なる2つの受光信号を得る。これにより、実施形態の直動アクチュエータ1は、各受光信号からネジ軸2の移動量を精度良く算出できる。この検知手段71は、以下に説明する検知手段72,73のようなネジ軸2に被検知部72A,73Aを設けることに制約がある場合に適用できる。 The detection means 71 shown in FIG. 6 has, for example, a light reflector on the outer circumference 3D of the nut portion 3, and a plurality of non-light reflectors fixed to the outer circumference 3D of the nut portion 3 at predetermined intervals along the circumferential direction. It has a detection unit 71A. That is, non-light reflectors and light reflectors are alternately arranged in the circumferential direction of the detected portion 71A, and the non-light reflectors and the light reflectors rotate in the circumferential direction as the nut portion 3 rotates. Further, the detection means 71 has a detection section 71B having a light source for irradiating a portion of the detection target section 71A with light and a light receiving section for receiving light from the light source reflected by the light reflector. The detection part 71B is fixed to the housing 8 . In the detecting means 71, the detected portion 71A rotates together with the nut portion 3, so that the detecting portion 71B intermittently outputs a light reception signal. Thereby, the detection means 71 can detect the rotation angle of the nut portion 3 from the rotational displacement or the amount of rotation of the nut portion 3 . Then, the amount of movement of the screw shaft 2 can be calculated from the rotation angle of the nut portion 3 detected by the detection means 71 . Calculation of the amount of movement of the screw shaft 2 is performed by the control unit 9 . In this way, the detecting means 71 uses the detected portion 71A arranged coaxially with the axis C with respect to the nut portion 3, and calculates the amount of movement of the screw shaft 2 from the detected rotation angle of the nut portion 3. . In the detecting means 71 of the embodiment, the detected portion 71A and the detecting portion 71B are arranged at two locations in the axial direction. The non-light-reflecting body of one detected portion 71A and the non-light-reflecting body of the other detected portion 71A have different intervals in the circumferential direction. Therefore, the detection means 71 of the embodiment obtains two different light receiving signals. As a result, the linear motion actuator 1 of the embodiment can accurately calculate the amount of movement of the screw shaft 2 from each light receiving signal. This detecting means 71 can be applied when there is a restriction in providing the detected portions 72A and 73A on the screw shaft 2 like the detecting means 72 and 73 described below.

図7に示す検知手段72は、例えば、ネジ軸2の外周を光反射体とし、このネジ軸2の外周に、軸方向に沿って非光反射体が所定間隔で複数固定された被検知部72Aを有する。即ち、被検知部72Aは、非光反射体と光反射体とが軸方向に交互に配置され、ネジ軸2の移動と共に非光反射体と光反射体とが軸方向に移動する。また、検知手段72は、被検知部72Aの一部に光を照射する光源、および光反射体を反射した光源の光を受光する受光部を有する検知部72Bを有する。検知部72Bは、ハウジング8に固定される。なお、検知部72Bは、ハウジング8に限らず、ハウジング8とは別体でネジ軸2の移動に関わらない固定部に固定されてもよい。そして、検知手段72は、ネジ軸2と共に被検知部72Aが軸方向に移動することで、検知部72Bが断続的に受光信号を出力する。これにより、検知手段72は、ネジ軸2自体の変位を検知できる。そして、検知手段72で検知したネジ軸2の変位をネジ軸2の移動量として算出できる。ネジ軸2の移動量の算出は、制御部9によって行われる。この検知手段72は、ネジ軸2自体の変位を検知し、この変位をネジ軸2の移動量として直接算出できる。このように、検知手段72は、ネジ軸2に対し軸心Cと同軸上に配置された被検知部72Aを用い、検知したネジ軸2の変位から、ネジ軸2の移動量を算出する。 The detection means 72 shown in FIG. 7 is, for example, a portion to be detected in which the outer periphery of the screw shaft 2 is used as a light reflector, and a plurality of non-light reflectors are fixed to the outer periphery of the screw shaft 2 at predetermined intervals along the axial direction. 72A. That is, non-light reflectors and light reflectors are arranged alternately in the axial direction of the detected portion 72A, and the non-light reflectors and the light reflectors move in the axial direction as the screw shaft 2 moves. Further, the detection means 72 has a light source that irradiates light onto a portion of the detection target portion 72A and a detection portion 72B that has a light receiving portion that receives light from the light source that is reflected by the light reflector. The detection part 72B is fixed to the housing 8 . In addition, the detection part 72</b>B may be fixed not only to the housing 8 , but also to a fixing part separate from the housing 8 and not related to the movement of the screw shaft 2 . In the detecting means 72, the detecting portion 72B intermittently outputs a light reception signal by moving the detected portion 72A along with the screw shaft 2 in the axial direction. Thereby, the detection means 72 can detect the displacement of the screw shaft 2 itself. Then, the displacement of the screw shaft 2 detected by the detection means 72 can be calculated as the amount of movement of the screw shaft 2 . Calculation of the amount of movement of the screw shaft 2 is performed by the control unit 9 . This detection means 72 detects the displacement of the screw shaft 2 itself, and can directly calculate this displacement as the amount of movement of the screw shaft 2 . In this way, the detecting means 72 uses the detected portion 72A arranged coaxially with the axis C of the screw shaft 2 and calculates the amount of movement of the screw shaft 2 from the detected displacement of the screw shaft 2 .

図8に示す検知手段73は、例えば、ネジ軸2の端面を光反射体とした被検知部73Aを有する。即ち、被検知部73Aは、ネジ軸2の移動と共に軸方向に移動する。また、検知手段73は、被検知部73Aにレーザ光を照射する光源、および被検知部73Aを反射した光源のレーザ光を受光する受光部を有する検知部73Bを有する。検知部73Bは、ハウジング8に固定される。なお、検知部73Bは、ハウジング8に限らず、ハウジング8とは別体でネジ軸2の移動に関わらない固定部に固定されてもよい。そして、検知手段73は、ネジ軸2と共に被検知部73Aが軸方向に移動することで、検知部73Bで受光する受光信号の波長が変位する。これにより、検知手段73は、ネジ軸2自体の変位を検知できる。そして、検知手段73で検知したネジ軸2の変位から、ネジ軸2の移動量を算出できる。ネジ軸2の移動量の算出は、制御部9によって行われる。このように、検知手段73は、ネジ軸2に対し軸心Cと同軸上に配置された被検知部73Aを用い、検知したネジ軸2の変位から、ネジ軸2の移動量を算出する。この検知手段73は、検知手段72のような被検知部72Aをネジ軸2に設けられない場合に有効に適用できる。 The detecting means 73 shown in FIG. 8 has, for example, a detected portion 73A having an end face of the screw shaft 2 as a light reflector. That is, the detected portion 73A moves in the axial direction as the screw shaft 2 moves. Further, the detection unit 73 has a detection unit 73B having a light source for irradiating the detected part 73A with laser light and a light receiving part for receiving the laser light from the light source reflected from the detected part 73A. The detection part 73B is fixed to the housing 8 . Note that the detection portion 73B may be fixed to a fixing portion that is separate from the housing 8 and is not involved in the movement of the screw shaft 2, instead of being fixed to the housing 8 . In the detecting means 73, the detected portion 73A moves in the axial direction together with the screw shaft 2, so that the wavelength of the light receiving signal received by the detecting portion 73B is displaced. Thereby, the detection means 73 can detect the displacement of the screw shaft 2 itself. Then, the amount of movement of the screw shaft 2 can be calculated from the displacement of the screw shaft 2 detected by the detection means 73 . Calculation of the amount of movement of the screw shaft 2 is performed by the control unit 9 . In this manner, the detecting means 73 uses the detected portion 73A arranged coaxially with the axis C of the screw shaft 2 and calculates the amount of movement of the screw shaft 2 from the detected displacement of the screw shaft 2 . This detecting means 73 can be effectively applied when the detected portion 72A like the detecting means 72 cannot be provided on the screw shaft 2. FIG.

ハウジング8は、図1、図6から図8に示すように、ネジ軸2、ナット部3、軸受部4、ロータ部5、ステータ部6、検知手段7,71,72,73を収容するものである。ハウジング8は、上述したように、軸受部4の外輪4A、ステータ部6のステータコア6A、検知手段7のレゾルバコイル7B、検知手段71の検知部71B、検知手段72の検知部72B、検知手段73の検知部73B、が固定される。ハウジング8は、軸受部4を介してナット部3、ロータ部5、検知手段7のレゾルバリング7A、検知手段71の被検知部71Aを周方向に回転可能に支持し、ネジ軸2、検知手段72の被検知部72A、検知手段73の被検知部73Aの軸方向への移動を許容する。 The housing 8 accommodates the screw shaft 2, the nut portion 3, the bearing portion 4, the rotor portion 5, the stator portion 6, and the detecting means 7, 71, 72, 73, as shown in FIGS. is. As described above, the housing 8 includes the outer ring 4A of the bearing portion 4, the stator core 6A of the stator portion 6, the resolver coil 7B of the detection means 7, the detection portion 71B of the detection means 71, the detection portion 72B of the detection means 72, the detection means 73 is fixed. The housing 8 rotatably supports the nut portion 3, the rotor portion 5, the resolver ring 7A of the detecting means 7, and the detected portion 71A of the detecting means 71 through the bearing portion 4 in the circumferential direction. 72 and the detected portion 73A of the detecting means 73 are allowed to move in the axial direction.

制御部9は、図1、図6から図8に示すように、ステータ部6のコイル6Bと電気的に接続される。また、制御部9は、検知手段7のレゾルバコイル7B、検知手段71の検知部71B、検知手段72の検知部72B、検知手段73の光源73A・検知部73Bに電気的に接続される。制御部9は、ステータ部6のコイル6Bへの電力供給(交流信号の入力)を制御し、ロータ部5が固定されたナット部3の周方向の回転を制御する。制御部9は、検知手段7のレゾルバコイル7B、検知手段71の検知部71B、検知手段72の検知部72B、検知手段73の検知部73Bからの信号に基づいてネジ軸2の移動量を算出しつつ、ステータ部6のコイル6Bへの電力供給(交流信号の入力)を制御し、ロータ部5が固定されたナット部3の周方向の回転量を制御する。また、制御部9は、ステータ部6が異なる電力系統に接続される複数系統のコイル6Bを有する場合、いずれかの系統が止まった場合に他の系統を可動させる片系統動作の制御を行う。 The control unit 9 is electrically connected to the coils 6B of the stator unit 6 as shown in FIGS. 1 and 6 to 8 . The controller 9 is electrically connected to the resolver coil 7B of the detector 7, the detector 71B of the detector 71, the detector 72B of the detector 72, and the light source 73A and detector 73B of the detector 73. FIG. The control unit 9 controls power supply (input of an AC signal) to the coil 6B of the stator unit 6, and controls the circumferential rotation of the nut unit 3 to which the rotor unit 5 is fixed. The controller 9 calculates the movement amount of the screw shaft 2 based on signals from the resolver coil 7B of the detector 7, the detector 71B of the detector 71, the detector 72B of the detector 72, and the detector 73B of the detector 73. At the same time, the power supply (input of AC signal) to the coil 6B of the stator portion 6 is controlled, and the circumferential rotation amount of the nut portion 3 to which the rotor portion 5 is fixed is controlled. Further, when the stator unit 6 has a plurality of coils 6B connected to different electric power systems, the control unit 9 controls single-system operation to operate the other system when one of the systems stops.

このように、実施形態の直動アクチュエータ1は、ネジ軸2と、ネジ軸2が軸方向に沿って捩じ込まれるナット部3と、ナット部3の軸方向の端面3Cに配置されたロータ部5と、ロータ部5に軸方向で対向して配置されたステータ部6と、ナット部3の周りを囲む外輪4A、ナット部3の外周3Dに周方向に連続して形成された内溝4B、および外輪4Aに形成された外溝4Aaと内溝4Bとに受容される転動体4Cを有し、ナット部3を周方向に回転可能に支持する軸受部4と、を含む。 As described above, the linear motion actuator 1 of the embodiment includes a screw shaft 2, a nut portion 3 into which the screw shaft 2 is screwed along the axial direction, and a rotor disposed on the end face 3C of the nut portion 3 in the axial direction. a portion 5, a stator portion 6 arranged to face the rotor portion 5 in the axial direction, an outer ring 4A surrounding the nut portion 3, and an inner groove continuously formed in the outer circumference 3D of the nut portion 3 in the circumferential direction. 4B, and a bearing portion 4 having rolling elements 4C received in the outer groove 4Aa and the inner groove 4B formed in the outer ring 4A and supporting the nut portion 3 in a circumferentially rotatable manner.

この直動アクチュエータ1は、ロータ部5およびステータ部6によってアキシャルギャップ型モータが構成されるため、ロータ部5とステータ部6とのギャップが軸方向での調整になり、ネジ軸2とナット部3との同軸度に関わらない。このため、実施形態の直動アクチュエータ1によれば、ネジ軸2とナット部3との同軸度をモータと合わせて精密に行う必要がなく組立を容易にでき、かつロータ部5とステータ部6とのギャップの調整が容易となりモータの回転ムラを低減できる。この結果、実施形態の直動アクチュエータ1によれば、同軸度の影響を受け難く、モータの効率および性能の低下を防ぐことができる。しかも、実施形態の直動アクチュエータ1によれば、ロータ部5がナット部3の軸方向の端面3Cに配置されるため、半径方向の大きさの小型化が図れる。軸方向は、ネジ軸2の移動範囲となるため、ロータ部5をナット部3の軸方向の端面3Cに配置しても大型化の懸念は生じない。 Since the linear motion actuator 1 constitutes an axial gap type motor by the rotor portion 5 and the stator portion 6, the gap between the rotor portion 5 and the stator portion 6 is adjusted in the axial direction. 3 regardless of coaxiality. For this reason, according to the linear motion actuator 1 of the embodiment, there is no need to precisely match the coaxiality of the screw shaft 2 and the nut portion 3 with the motor, and assembly can be facilitated. It becomes easy to adjust the gap between and, and the rotation unevenness of the motor can be reduced. As a result, according to the linear motion actuator 1 of the embodiment, it is difficult to be affected by the degree of coaxiality, and deterioration in motor efficiency and performance can be prevented. Moreover, according to the linear motion actuator 1 of the embodiment, since the rotor portion 5 is disposed on the axial end face 3C of the nut portion 3, the size in the radial direction can be reduced. Since the axial direction is within the movement range of the screw shaft 2, even if the rotor portion 5 is arranged on the end surface 3C of the nut portion 3 in the axial direction, there is no concern about an increase in size.

さらに、実施形態の直動アクチュエータ1は、軸受部4が、内輪をナット部3の外周3Dに一体化して構成される。この結果、ナット部3の慣性を低減でき、高速で高応答なアクチュエータを実現できる。しかも、実施形態の直動アクチュエータ1によれば、軸受部4が内輪をナット部3の外周3Dに一体化して構成されるため、半径方向の大きさの小型化が図れる。 Further, in the linear motion actuator 1 of the embodiment, the bearing portion 4 is configured by integrating the inner ring with the outer circumference 3D of the nut portion 3 . As a result, the inertia of the nut portion 3 can be reduced, and a high-speed, high-response actuator can be realized. Moreover, according to the linear motion actuator 1 of the embodiment, since the bearing portion 4 is configured by integrating the inner ring with the outer circumference 3D of the nut portion 3, the size in the radial direction can be reduced.

また、実施形態の直動アクチュエータ1では、ロータ部5は、ナット部3の軸方向の端面3Cから永久磁石5Aが突出して周方向に複数配置され、周方向で隣接する各永久磁石5Aの間に隙間5Bが形成される。従って、実施形態の直動アクチュエータ1は、隣接する各永久磁石5Aの間の隙間5Bによって、隣接する永久磁石5A同士で引き合う相互の磁力を和らげステータ部6に向けた磁界への影響を抑える。この結果、実施形態の直動アクチュエータ1によれば、モータの効率および性能の低下を防ぐことができる。 In the linear motion actuator 1 of the embodiment, the rotor portion 5 has a plurality of permanent magnets 5A protruding from the axial end face 3C of the nut portion 3 and arranged in the circumferential direction. A gap 5B is formed in . Therefore, in the linear motion actuator 1 of the embodiment, the mutual magnetic force that attracts the adjacent permanent magnets 5A is softened by the gap 5B between the adjacent permanent magnets 5A, and the influence on the magnetic field directed toward the stator portion 6 is suppressed. As a result, according to the linear motion actuator 1 of the embodiment, it is possible to prevent deterioration of motor efficiency and performance.

また、実施形態の直動アクチュエータ1では、ロータ部5は、ナット部3の軸方向の端面3Cから永久磁石5Aが突出して周方向に複数配置され、周方向で隣接する各永久磁石5Aの間に非磁性部材(仕切壁5C)が配置される。従って、実施形態の直動アクチュエータ1は、非磁性部材(仕切壁5C)によって、隣接する永久磁石5A同士で引き合う相互の磁力を和らげステータ部6に向けた磁界への影響を抑える。この結果、実施形態の直動アクチュエータ1によれば、モータの効率および性能の低下を防ぐことができる。なお、実施形態の直動アクチュエータ1では、ナット部3が磁性部材である場合、ナット部3の軸方向の端面3Cと永久磁石5Aとの間に非磁性部材(底板5F)が配置されていることが好ましい。従って、この実施形態の直動アクチュエータ1は、非磁性部材(底板5F)によって、永久磁石5Aによるナット部3の磁化を抑制しステータ部6に向けた磁界への影響を抑え、モータの効率および性能の低下を防ぐことができる。 In the linear motion actuator 1 of the embodiment, the rotor portion 5 has a plurality of permanent magnets 5A protruding from the axial end face 3C of the nut portion 3 and arranged in the circumferential direction. A non-magnetic member (partition wall 5C) is arranged at . Therefore, in the linear motion actuator 1 of the embodiment, the non-magnetic member (the partition wall 5C) softens the mutual magnetic force between the adjacent permanent magnets 5A and suppresses the influence on the magnetic field directed toward the stator portion 6. FIG. As a result, according to the linear motion actuator 1 of the embodiment, it is possible to prevent deterioration of motor efficiency and performance. In the linear motion actuator 1 of the embodiment, when the nut portion 3 is a magnetic member, a non-magnetic member (bottom plate 5F) is arranged between the axial end surface 3C of the nut portion 3 and the permanent magnet 5A. is preferred. Therefore, in the linear motion actuator 1 of this embodiment, the magnetization of the nut portion 3 by the permanent magnet 5A is suppressed by the non-magnetic member (bottom plate 5F), the influence on the magnetic field directed toward the stator portion 6 is suppressed, and the motor efficiency and It is possible to prevent deterioration of performance.

また、実施形態の直動アクチュエータ1では、ロータ部5は、ナット部3の軸方向の両方の端面3Cに配置され、ステータ部6は、各ロータ部5に軸方向で対向して配置される。従って、実施形態の直動アクチュエータ1は、双方のステータ部6およびロータ部5によってナット部3を安定かつ高トルクで回転させてネジ軸2を作動できる。また、実施形態の直動アクチュエータ1は、一方のステータ部6およびロータ部5に異常があった場合に他方のステータ部6およびロータ部5によってナット部3を回転させる冗長性を有する。 Further, in the linear motion actuator 1 of the embodiment, the rotor portion 5 is arranged on both axial end surfaces 3C of the nut portion 3, and the stator portion 6 is arranged to face each rotor portion 5 in the axial direction. . Therefore, the linear motion actuator 1 of the embodiment can operate the screw shaft 2 by rotating the nut portion 3 stably with high torque by both the stator portion 6 and the rotor portion 5 . Further, the linear motion actuator 1 of the embodiment has redundancy in which the nut portion 3 is rotated by the other stator portion 6 and rotor portion 5 when one of the stator portion 6 and rotor portion 5 has an abnormality.

また、実施形態の直動アクチュエータ1では、ステータ部6は、異なる電力系統に接続される複数系統のコイル6Bを有する。従って、実施形態の直動アクチュエータ1は、一の電力系統のコイル6Bに異常があった場合に他のコイル6Bによってロータ部5(ナット部3)を回転させる冗長性を有する。 Further, in the linear motion actuator 1 of the embodiment, the stator section 6 has a plurality of coils 6B connected to different electric power systems. Therefore, the linear motion actuator 1 of the embodiment has redundancy in which the rotor portion 5 (nut portion 3) is rotated by the other coil 6B when there is an abnormality in the coil 6B of one electric power system.

また、実施形態の直動アクチュエータ1では、ネジ軸2およびナット部3の軸心Cと同軸上に配置され、ナット部3の回転に伴うネジ軸2の移動量を検知するための検知手段7,71,72,73を含む。従って、実施形態の直動アクチュエータ1は、検知手段7,71,72,73がネジ軸2およびナット部3の軸心Cと同軸上に配置されるため、直動アクチュエータ1全体の大型化を抑えられる。さらに、実施形態の直動アクチュエータ1は、検知手段7,71,72,73がネジ軸2およびナット部3の軸心Cと同軸上に配置されることから、検知部分に歯車などの部材を介在する必要がないため、当該歯車を回転させる分の出力の負担をロータ部5およびステータ部6に掛からず、モータの大型化を抑えられる。さらに、実施形態の直動アクチュエータ1は、検知手段7,71,72,73がネジ軸2およびナット部3の軸心Cと同軸上に配置されることから、検知部分に歯車などの部材を介在する必要がないため、当該歯車のバックラッシや慣性の発生によるネジ軸2の位置決め精度や応答速度への影響を解消できる。さらに、実施形態の直動アクチュエータ1は、検知手段7,71,72,73がネジ軸2およびナット部3の軸心Cと同軸上に配置されることから、検知部分に歯車などの部材を介在する必要がないため、当該歯車のバックラッシの発生や、慣性による制御性の低下も防止できる。 Further, in the linear motion actuator 1 of the embodiment, detection means 7 is arranged coaxially with the axis C of the screw shaft 2 and the nut portion 3 and detects the amount of movement of the screw shaft 2 accompanying rotation of the nut portion 3. , 71, 72, 73. Therefore, in the linear motion actuator 1 of the embodiment, since the detection means 7, 71, 72, and 73 are arranged coaxially with the axis C of the screw shaft 2 and the nut portion 3, the size of the linear motion actuator 1 as a whole can be increased. suppressed. Further, in the linear motion actuator 1 of the embodiment, since the detection means 7, 71, 72, 73 are arranged coaxially with the axis C of the screw shaft 2 and the nut portion 3, a member such as a gear is provided in the detection portion. Since there is no need to intervene, the rotor portion 5 and the stator portion 6 are not burdened with the output for rotating the gear, and the size of the motor can be suppressed. Further, in the linear motion actuator 1 of the embodiment, since the detection means 7, 71, 72, 73 are arranged coaxially with the axis C of the screw shaft 2 and the nut portion 3, a member such as a gear is provided in the detection portion. Since there is no need to intervene, it is possible to eliminate the influence on the positioning accuracy and response speed of the screw shaft 2 due to the occurrence of backlash and inertia of the gear. Further, in the linear motion actuator 1 of the embodiment, since the detection means 7, 71, 72, 73 are arranged coaxially with the axis C of the screw shaft 2 and the nut portion 3, a member such as a gear is provided in the detection portion. Since there is no need to intervene, it is possible to prevent occurrence of backlash of the gear and deterioration of controllability due to inertia.

また、実施形態の直動アクチュエータ1では、検知手段7,71は、ナット部3の回転変位もしくは回転量を検知する。従って、実施形態の直動アクチュエータ1は、ナット部3の回転変位もしくは回転量を検知する構成によって、ネジ軸2およびナット部3の軸心Cと同軸上に配置できる。 Further, in the linear motion actuator 1 of the embodiment, the detection means 7 and 71 detect the rotational displacement or the amount of rotation of the nut portion 3 . Therefore, the linear motion actuator 1 of the embodiment can be arranged coaxially with the axis C of the screw shaft 2 and the nut portion 3 by a configuration for detecting the rotational displacement or amount of rotation of the nut portion 3 .

また、実施形態の直動アクチュエータ1では、検知手段72,73は、ネジ軸2自体の変位を検知する。従って、実施形態の直動アクチュエータ1は、ネジ軸2自体の変位を検知する構成によって、ネジ軸2およびナット部3の軸心Cと同軸上に配置できる。 Further, in the linear motion actuator 1 of the embodiment, the detection means 72 and 73 detect the displacement of the screw shaft 2 itself. Therefore, the direct-acting actuator 1 of the embodiment can be arranged coaxially with the axis C of the screw shaft 2 and the nut portion 3 by a configuration that detects the displacement of the screw shaft 2 itself.

1 直動アクチュエータ
2 ネジ軸
3 ナット部
3C 端面
3D 外周
4 軸受部
4A 外輪
4Aa 外溝
4C 転動体
4B 内溝
5 ロータ部
5A 永久磁石
5B 隙間
5C 仕切壁(非磁性部材)
6 ステータ部
6B コイル
7,71,72,73 検知手段
Reference Signs List 1 linear actuator 2 screw shaft 3 nut portion 3C end surface 3D outer periphery 4 bearing portion 4A outer ring 4Aa outer groove 4C rolling element 4B inner groove 5 rotor portion 5A permanent magnet 5B gap 5C partition wall (non-magnetic member)
6 stator section 6B coil 7, 71, 72, 73 detection means

Claims (8)

ネジ軸と、
前記ネジ軸が軸方向に沿って捩じ込まれるナット部と、
前記ナット部の軸方向の端面に配置されたロータ部と、
前記ロータ部に軸方向で対向して配置されたステータ部と、
前記ナット部の周りを囲む外輪、前記ナット部の外周に周方向に連続して形成された内溝、および前記外輪に形成された外溝と前記内溝とに受容される転動体を有して前記ナット部を周方向に回転可能に支持する軸受部と、
を含む、直動アクチュエータ。
a screw shaft;
a nut portion into which the screw shaft is axially screwed;
a rotor portion disposed on an axial end face of the nut portion;
a stator portion arranged to face the rotor portion in the axial direction;
An outer ring surrounding the nut portion, an inner groove continuously formed on the outer circumference of the nut portion in the circumferential direction, and rolling elements received in the outer groove formed on the outer ring and the inner groove. a bearing portion that supports the nut portion so as to be rotatable in the circumferential direction;
linear actuator, including
前記ロータ部は、前記ナット部の軸方向の端面から永久磁石が突出して周方向に複数配置され、周方向で隣接する各前記永久磁石の間に隙間が形成される、
請求項1に記載の直動アクチュエータ。
In the rotor portion, a plurality of permanent magnets protruding from an axial end surface of the nut portion are arranged in the circumferential direction, and gaps are formed between the permanent magnets adjacent in the circumferential direction.
The linear motion actuator according to claim 1.
前記ロータ部は、前記ナット部の軸方向の端面から永久磁石が突出して周方向に複数配置され、周方向で隣接する各前記永久磁石の間に非磁性部材が配置される、請求項1に記載の直動アクチュエータ。 2. The rotor part according to claim 1, wherein a plurality of permanent magnets protrude from an axial end face of the nut part and are arranged in the circumferential direction, and a non-magnetic member is arranged between the permanent magnets adjacent in the circumferential direction. Linear Actuator as described. 前記ロータ部は、前記ナット部の軸方向の両方の端面に配置され、前記ステータ部は、各前記ロータ部に軸方向で対向して配置される、請求項1から3のいずれか1項に記載の直動アクチュエータ。 4. The rotor portion according to claim 1, wherein the rotor portion is arranged on both axial end surfaces of the nut portion, and the stator portion is arranged axially facing each of the rotor portions. Linear Actuator as described. 前記ステータ部は、異なる電力系統に接続される複数系統のコイルを有する、請求項1から4のいずれか1項に記載の直動アクチュエータ。 The linear motion actuator according to any one of claims 1 to 4, wherein the stator section has multiple systems of coils connected to different electric power systems. 前記ネジ軸および前記ナット部の軸心と同軸上に配置され、前記ナット部の回転に伴う前記ネジ軸の移動量を検知するための検知手段を含む、請求項1から5のいずれか1項に記載の直動アクチュエータ。 6. The detecting device according to any one of claims 1 to 5, further comprising detecting means arranged coaxially with the axial centers of said screw shaft and said nut portion for detecting the amount of movement of said screw shaft accompanying rotation of said nut portion. linear actuator described in . 前記検知手段は、前記ナット部の回転変位もしくは回転量を検知する、請求項6に記載の直動アクチュエータ。 7. The linear motion actuator according to claim 6, wherein said detection means detects rotational displacement or rotation amount of said nut portion. 前記検知手段は、前記ネジ軸自体の変位を検知する、請求項6に記載の直動アクチュエータ。 7. A linear motion actuator according to claim 6, wherein said detection means detects displacement of said screw shaft itself.
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