JP2782036B2 - Linear actuator - Google Patents

Linear actuator

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JP2782036B2
JP2782036B2 JP5280061A JP28006193A JP2782036B2 JP 2782036 B2 JP2782036 B2 JP 2782036B2 JP 5280061 A JP5280061 A JP 5280061A JP 28006193 A JP28006193 A JP 28006193A JP 2782036 B2 JP2782036 B2 JP 2782036B2
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原 雅 彦 金
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株式会社スリーデイコンポリサーチ
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/02Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member
    • F15B15/06Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member for mechanically converting rectilinear movement into non- rectilinear movement
    • F15B15/068Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member for mechanically converting rectilinear movement into non- rectilinear movement the motor being of the helical type

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、リニア・アクチュエー
タに関するものであり、さらに詳しくは、一定角度づつ
正逆任意の方向にステップ的に回転できるステッピング
・アクチュエータを利用して、出力部材を直線的にステ
ップ駆動できるようにしたリニア・アクチュエータに関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a linear actuator, and more particularly, to a linear actuator using a stepping actuator which can be rotated stepwise in an arbitrary direction in a forward or reverse direction by a fixed angle. The present invention relates to a linear actuator capable of step driving.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から一般的に利用されているサーボ
モータ利用のリニア・アクチュエータでは、図7に示す
ように、サーボモータ2で減速機3を介して機体1に回
転自在に支持されたボールねじ4を回転駆動し、ボール
ねじ4が螺合するめねじを備えた出力部材6を、そのボ
ールねじ4に沿って機体1上を直線的に駆動するように
している。このようなリニア・アクチュエータでは、サ
ーボモータ2の回転角をエンコーダ5で検出しながら精
密に制御し、それによって出力部材6の位置が精度よく
制御される。
2. Description of the Related Art In a linear actuator using a servomotor which has been generally used in the past, as shown in FIG. 7, a ball rotatably supported on a body 1 via a speed reducer 3 by a servomotor 2 is used. The screw 4 is driven to rotate, and the output member 6 provided with a female screw into which the ball screw 4 is screwed is linearly driven on the body 1 along the ball screw 4. In such a linear actuator, the rotation angle of the servomotor 2 is precisely controlled while being detected by the encoder 5, whereby the position of the output member 6 is accurately controlled.

【0003】このサーボモータ利用のリニア・アクチュ
エータでは、精密な制御が可能であるという利点を有し
ているが、高速小トルクのため、大トルクで駆動するた
めには上記減速機2が不可欠であり、また電源が切れる
と位置を失うため、停電停止型ブレーキが必要になるな
ど、装置が複雑で高価なものとなる。さらに、その装置
ばかりでなく、制御系も複雑で高価なものである。
This linear actuator using a servomotor has the advantage that precise control is possible. However, the speed reducer 2 is indispensable for driving with a large torque because of high speed and small torque. Yes, and the position is lost when the power is turned off, so that the device becomes complicated and expensive, such as the necessity of a power failure stop type brake. Furthermore, not only the device but also the control system is complicated and expensive.

【0004】一方、上記サーボモータに代えてステッピ
ング・モータを用いる場合には、入力パルス毎に一定回
転づつ動くため、それに伴って出力部材をステップ的に
駆動することができるが、オープンループ制御では脱調
現象で動作が不確実になるという問題があり、また上記
サーボモータを用いる場合と同様に装置等が高価なもの
になる。
On the other hand, when a stepping motor is used in place of the servo motor, the output member can be driven stepwise in accordance with the movement by a constant rotation for each input pulse. There is a problem that the operation is uncertain due to the step-out phenomenon, and the apparatus becomes expensive as in the case of using the servomotor.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明の技術的課題
は、一定角度づつ正逆任意の方向にステップ的に回転で
きるステッピング・アクチュエータを利用し、サーボモ
ータを利用のする場合に比して、減速機を用いなくても
高推力を発揮し、ブレーキを用いなくても保持トルクが
大きく、また、ステッピング・モータをオープンループ
制御により駆動する場合に比して簡単なシーケンス制御
によって正確に場合に比して正確に駆動制御でき、而し
て、大推力で小型、簡単、安価な装置により出力部材を
直線的にステップ駆動できるようにしたリニア・アクチ
ュエータを得ることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The technical problem of the present invention is to use a stepping actuator which can be rotated stepwise in any direction in a forward or reverse direction by a fixed angle, and to use a stepping actuator as compared with a case where a servomotor is used. Demonstrates high thrust without the use of a reducer, high holding torque without the use of a brake, and accurate sequence control using a simpler sequence control than when a stepping motor is driven by open loop control. It is an object of the present invention to provide a linear actuator which can control the drive more accurately, and can linearly step-drive the output member by a small, simple, and inexpensive device with a large thrust.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明のリニア・アクチュエータは、次のようなステ
ッピング・アクチュエータの出力軸に連結して回転駆動
されるボールねじを機体に回転自在に支持させ、機体上
に、上記ボールねじに螺合してその軸線方向にガイドさ
れる出力部材を備えることにより構成される。
A linear actuator according to the present invention for solving the above-mentioned problem is provided with a ball screw rotatably driven by being connected to an output shaft of a stepping actuator as follows. It is constituted by providing an output member which is supported and screwed onto the ball screw and guided in the axial direction on the body.

【0007】上記ステッピング・アクチュエータは、外
側フレームに回転不能に保持されて軸線方向に独立して
駆動される正転及び逆転用の一対の直進駆動部材を備え
ると共に、それらの直進駆動部材内に、上記出力軸に連
結され、軸方向移動を拘束された回転運動部材を備え、
上記一対の直進駆動部材と回転運動部材との間におい
て、その一方の部材表面に、母線に対して交互に逆方向
に傾斜し、且つ端部において互いに連結して無端状とし
た溝を設けると共に、他方の部材に、上記溝に対して弾
性的に圧接する突子を設け、上記溝と突子の間には、溝
端付近における直進駆動部材の駆動方向の転換に伴って
上記突子に順次隣接する溝を選択させるための溝選択機
構を設け、無端状とした上記溝の各列の端部を円周方向
溝により連結し、これらにより、上記各直進駆動部材の
軸線方向の運動を回転運動部材の正及び逆の連続的なス
テップ回転に変換する一方向回転変換機構を構成させた
ものとすることができる
The stepping actuator includes a pair of linear drive members for normal rotation and reverse rotation, which are non-rotatably held by the outer frame and are independently driven in the axial direction. A rotating motion member connected to the output shaft and restrained from moving in the axial direction,
Between the pair of rectilinear driving members and the rotary motion member, one of the member surfaces is provided with an endless groove which is alternately inclined in the opposite direction with respect to the generatrix and is connected to each other at an end. The other member is provided with a projection that elastically presses against the groove, and between the groove and the projection, the projection is sequentially contacted with the projection with a change in the driving direction of the linear drive member near the groove end. A groove selecting mechanism for selecting an adjacent groove is provided, and ends of each row of the endless grooves are connected by a circumferential groove, thereby rotating the axial movement of each linear drive member. unidirectional rotation conversion mechanism for converting the successive steps rotational forward and reverse movement member was composed of
Things .

【0008】さらに、上記ステッピング・アクチュエー
タは、外側フレームに回転可能に保持されて軸線方向に
独立して駆動される正転及び逆転用の一対の直進駆動部
材を備えると共に、それらの直進駆動部材内に、上記出
力軸に連結され、直進駆動部材の回転は伝達されるが直
進駆動部材に対して軸方向に相対移動可能な回転運動部
材を備え、上記外側フレームと一対の直進駆動部材との
間において、その一方の部材表面に、母線に対して交互
に逆方向に傾斜し、且つ端部において互いに連結して無
端状とした溝を設けると共に、他方の部材に、上記溝に
対して弾性的に圧接する突子を設け、上記溝と突子の間
には、溝端付近における直進駆動部材の駆動方向の転換
に伴って上記突子に順次隣接する溝を選択させるための
溝選択機構を設け、無端状とした上記溝の各列の端部を
円周方向溝により連結し、これらにより、上記各直進駆
動部材の軸線方向の運動を回転運動部材の正及び逆の連
続的なステップ回転に変換する一方向回転変換機構を構
成させることができる。
Further, the stepping actuator includes a pair of linear drive members for normal rotation and reverse rotation which are rotatably held by the outer frame and are independently driven in the axial direction, and the linear drive members have the same structure. A rotation movement member connected to the output shaft and capable of transmitting the rotation of the linear drive member but relatively moving in the axial direction with respect to the linear drive member, between the outer frame and the pair of linear drive members. In the surface of one of the members, a groove which is alternately inclined in the opposite direction with respect to the generatrix and which is connected to each other at an end and has an endless shape is provided, and the other member has an elasticity with respect to the groove. A protrusion is provided between the groove and the protrusion, and a groove selection mechanism is provided between the groove and the protrusion for sequentially selecting the groove adjacent to the protrusion with a change in the driving direction of the linear drive member near the groove end. The ends of each row of said grooves and endless connected by circumferential grooves, these rectilinear driving each
The movement of the moving member in the axial direction is
A one-way rotation conversion mechanism that converts to continuous step rotation is configured.
Can be achieved .

【0009】上記リニア・アクチュエータにおけるステ
ッピング・アクチュエータにおいては、直進駆動部材の
駆動方向の転換に伴って突子に順次隣接する溝を選択さ
せるための溝選択機構を、直進駆動部材の駆動に伴って
突子が溝端に向かう往溝に対し、その溝端から戻るとき
の復溝を深くする段差を設けることにより構成すること
ができ、さらに、正転及び逆転用の一対の直進駆動部材
を軸線方向に駆動するための手段としては、外側フレー
ムを流体圧用シリンダとし、上記一対の直進駆動部材を
それらに作用する流体圧で独立に駆動されるピストンと
することができる。
In the stepping actuator of the linear actuator, a groove selecting mechanism for sequentially selecting the grooves adjacent to the projections in accordance with the change of the driving direction of the linear drive member is provided with the drive of the linear drive member. The forward groove toward the groove end can be configured by providing a step that deepens the return groove when returning from the groove end, and furthermore, a pair of linear drive members for normal rotation and reverse rotation are axially moved. As means for driving, the outer frame may be a hydraulic cylinder, and the pair of linear driving members may be pistons independently driven by hydraulic pressure acting on them.

【0010】[0010]

【作用】上記構成を有するリニア・アクチュエータにお
いては、機体に支持されたボールねじがステッピング・
アクチュエータで回転駆動され、ボールねじが螺合する
出力部材が機体上を直線的にステップ駆動される。この
出力部材の駆動のため、ステッピング・アクチュエータ
においては、一対の直進駆動部材の内の一方が任意駆動
手段により駆動されると、その直進駆動部材が往動し、
一方向回転変換機構により回転運動部材に正または逆方
向の回転が伝達される。他方の直進駆動部材を駆動する
と、回転運動部材に上記とは逆の回転が伝達される。
In the linear actuator having the above-described structure, the ball screw supported by the fuselage has a stepping mechanism.
The output member, which is rotationally driven by the actuator and screwed with the ball screw, is linearly step-driven on the body. In order to drive the output member, in the stepping actuator, when one of the pair of linear driving members is driven by an arbitrary driving unit, the linear driving member moves forward,
The forward or reverse rotation is transmitted to the rotary motion member by the one-way rotation conversion mechanism. When the other linear drive member is driven, the reverse rotation is transmitted to the rotary motion member.

【0011】上記直進駆動部材の駆動により一方向回転
変換機構における突子が溝端に達した場合には、直進駆
動部材の駆動方向を転換させるが、その方向の転換に伴
って溝選択機構により突子に順次隣接する溝を選択させ
るため、回転運動部材には一方向への連続的回転が与え
られ、それが出力軸を通じて出力される。また、一方の
直進駆動部材の往復動により一方向回転変換機構を介し
て回転運動部材が回転駆動されるとき、他方の一方向回
転変換機構における突子と溝の嵌合による回転の拘束を
解除する必要があるが、溝の端部を円周方向溝によって
連結しているので、回転運動部材の正または逆方向の連
続的な回転駆動を得ることができる。
When the protrusion of the one-way rotation converting mechanism reaches the groove end by driving the linear driving member, the driving direction of the linear driving member is changed. The rotary motion member is provided with a continuous rotation in one direction, which is output through the output shaft, so as to cause the child to select a groove adjacent in sequence. Also, when the rotary motion member is driven to rotate via the one-way rotation conversion mechanism by the reciprocating motion of one of the linear drive members, the restriction of rotation by the fitting of the protrusion and the groove in the other one-way rotation conversion mechanism is released. However, since the ends of the grooves are connected by the circumferential grooves, continuous rotational drive in the forward or reverse direction of the rotary motion member can be obtained.

【0012】従って、一定角度づつ正逆任意の方向にス
テップ的に回転できるステッピング・アクチュエータを
利用し、サーボモータを利用する場合に比して高推力を
発揮し、ブレーキを用いなくても保持トルクが大きく、
また、ステッピング・モータをオープンループ制御によ
り駆動する場合に比して簡単なシーケンス制御によって
正確に駆動制御できるところの小型、簡単、安価なリニ
ア・アクチュエータを得ることができる。
Therefore, a stepping actuator which can be rotated stepwise in any direction by a constant angle in a forward or reverse direction is used, and a higher thrust is exerted than when a servomotor is used. Is large,
Further, a small, simple, and inexpensive linear actuator capable of accurately controlling the drive by a simple sequence control as compared with the case where the stepping motor is driven by the open loop control can be obtained.

【0013】[0013]

【実施例】図1は、本発明に係るリニア・アクチュエー
タの実施例を示している。このリニア・アクチュエータ
は、機体11に一対の軸受15により回転自在に支持さ
れたボールねじ14を備え、このボールねじ14に、カ
ップリング13を介してステッピング・アクチュエータ
12が連結されている。また、上記機体11には、ボー
ルねじ14の軸線方向に平行な一対のリニアベアリング
(レール)18を設け、ボールねじ14に螺合するめね
じ17を備えた出力部材16を、そのリニアベアリング
18によってガイドさせている。出力部材16は、例え
ば、移動テーブルとして構成され、ステッピング・アク
チュエータ12の出力軸の回転駆動により、機体11上
を直線的にステップ駆動され、その位置が制御されるも
のである。
FIG. 1 shows an embodiment of a linear actuator according to the present invention. The linear actuator includes a ball screw 14 rotatably supported on a body 11 by a pair of bearings 15, and a stepping actuator 12 is connected to the ball screw 14 via a coupling 13. The body 11 is provided with a pair of linear bearings (rails) 18 parallel to the axial direction of the ball screw 14. I guide you. The output member 16 is configured as, for example, a moving table, and is linearly step-driven on the body 11 by rotational driving of the output shaft of the stepping actuator 12, and its position is controlled.

【0014】上記ステッピング・アクチュエータ12
は、図2ないし図4に例示するような構成とすることが
できる。このステッピング・アクチュエータは、軸線方
向に駆動される直進駆動部材22A,22Bの運動を一
定角度の回転に変換して出力軸24から出力する一方向
回転変換機構の二組を軸線方向に並設し、それぞれの一
方向回転変換機構により、出力軸を正転または逆転させ
るように構成したものである。
The above stepping actuator 12
Can be configured as illustrated in FIGS. In this stepping actuator, two sets of one-way rotation converting mechanisms for converting the motion of the linear driving members 22A and 22B driven in the axial direction into rotation at a fixed angle and outputting the rotation from the output shaft 24 are arranged side by side in the axial direction. , And the output shaft is rotated forward or backward by each one-way rotation conversion mechanism.

【0015】上記ステッピング・アクチュエータの構成
を具体的に説明すると、筒状をなす外側フレーム21
は、その内部に、同軸上で軸線方向に独立に駆動される
正転及び逆転用の一対の直進駆動部材22A,22Bを
摺動自在に収容すると共に、それらの内側に共通の回転
運動部材23を挿通している。この回転運動部材23
は、それと一体化した出力軸24を備え、この出力軸2
4を外側フレーム21から外部に突出させ、外側フレー
ム21の両端を閉鎖するカバー27,28に設けた軸受
25,26により回転自在で軸方向には移動不能に支持
させている。
The structure of the stepping actuator will be described in detail.
Has slidably accommodated therein a pair of linear drive members 22A and 22B for forward rotation and reverse rotation which are driven independently in the axial direction on the same axis, and have a common rotary movement member 23 inside them. Is inserted. This rotary motion member 23
Has an output shaft 24 integrated therewith, and this output shaft 2
4 is projected from the outer frame 21 to the outside, and is supported by bearings 25 and 26 provided on covers 27 and 28 for closing both ends of the outer frame 21 so as to be rotatable and immovable in the axial direction.

【0016】上記直進駆動部材22A,22Bは、外側
フレーム21に対して異形断面で嵌合させることにより
外側フレーム21に対する回転運動を不能とし、且つ、
外側フレーム21及び出力軸24との間をシール部材に
よりシールして嵌挿したものであり、また、外側フレー
ム21と回転運動部材23との間には、以下に詳述する
一方向回転変換機構が設けられている。なお、上記外側
フレーム21と直進駆動部材22A,22Bは、相互の
回転を抑止できるならば、異形断面で嵌合させる必要は
ない。
The rectilinear driving members 22A and 22B are fitted to the outer frame 21 with a deformed cross section, thereby disabling rotational movement with respect to the outer frame 21.
A one-way rotation conversion mechanism, which will be described in detail below, is inserted between the outer frame 21 and the output shaft 24 by sealing with a seal member. Is provided. The outer frame 21 and the linear drive members 22A and 22B do not need to be fitted in irregular cross sections as long as mutual rotation can be suppressed.

【0017】上記直進駆動部材22A,22Bを外側フ
レーム21内において軸線方向に駆動するための手段と
しては、外側フレーム21の両端をカバー27,28で
気密に閉鎖してそれを流体圧用シリンダとし、直進駆動
部材22A,22Bをそれぞれピストンとして、カバー
27上に取り付けたソレノイドバルブ29並びに外側フ
レーム内の流路31Aまたは31Bを通して、それらの
直進駆動部材22A,22Bとカバー27,28との間
に選択的に圧力流体(圧力空気、圧油)を送給可能と
し、その流体圧を直進駆動部材22Aまたは22Bの端
面に作用させて、それらを内側に向けて駆動(往動)す
るように構成している。また、上記圧力流体を排出する
と同時に、ソレノイドバルブ30により流路31Cを通
してそれらの直進駆動部材22A,22Bの間に圧力流
体を供給可能とし、これによって、先に往動した直進駆
動部材を復動させるように構成している。
As means for driving the linear driving members 22A and 22B in the outer frame 21 in the axial direction, both ends of the outer frame 21 are airtightly closed by covers 27 and 28 to form a fluid pressure cylinder. The linear drive members 22A, 22B are each used as a piston, and are selected between the linear drive members 22A, 22B and the covers 27, 28 through a solenoid valve 29 mounted on the cover 27 and a flow path 31A or 31B in the outer frame. Pressure fluid (pressurized air, pressure oil) can be supplied, and the fluid pressure is applied to the end face of the linear drive member 22A or 22B to drive them inward (forward). ing. At the same time as discharging the pressure fluid, the pressure fluid can be supplied between the linear driving members 22A and 22B through the flow path 31C by the solenoid valve 30, whereby the linear driving member that has previously moved forward is returned. It is configured to be.

【0018】なお、上記直進駆動部材22A,22B
は、上述した流体圧による駆動ばかりでなく、例えばソ
レノイドや他の機械的な駆動手段等を用いて駆動するこ
ともでき、この場合には、直進駆動部材22A,22B
と外側フレーム21及び出力軸24との間、並びに外側
フレーム21とカバー27,28との間をシールする必
要がないのは勿論である。
The linear drive members 22A, 22B
Can be driven not only by the fluid pressure described above but also by using, for example, a solenoid or other mechanical drive means. In this case, the linear drive members 22A and 22B
Of course, there is no need to seal between the outer frame 21 and the output shaft 24, and between the outer frame 21 and the covers 27 and 28.

【0019】上記直進駆動部材22A,22Bと回転運
動部材23との間には、軸線方向に駆動される直進駆動
部材22A,22Bの運動をそれぞれ一定角度の正及び
逆方向の回転に変換して出力する一対の一方向回転変換
機構を軸線方向に並設している。
Between the linear drive members 22A and 22B and the rotary motion member 23, the motion of the linear drive members 22A and 22B driven in the axial direction is converted into forward and reverse rotations at a certain angle, respectively. A pair of one-way rotation conversion mechanisms for outputting are arranged side by side in the axial direction.

【0020】即ち、回転運動部材23の円筒状表面に
は、図4の展開図に示すように、一方向回転変換機構を
構成するための交互に逆方向に傾斜する溝32A,32
Bの列が、直進駆動部材22A,22Bに対応させて2
列に並設されている。これらの溝32A,32Bの列
は、それぞれ、回転運動部材23の母線に対して交互に
逆方向に傾斜させ、隣接する溝をそれらの端部において
相互に連結させることにより無端に形成したものであ
る。一方、直進駆動部材22A,22Bには、それぞ
れ、上記回転運動部材23の溝32A,32Bに対して
弾性的に圧接するボール状の突子33A,33Bを設け
ている。このボール状の突子33A,33Bは、直進駆
動部材22A,22Bに設けた穴内に嵌入させ、それを
背後から環状のばね35A,35Bで溝32A,32B
に向けて圧接するように構成している。
That is, as shown in a developed view of FIG. 4, grooves 32A and 32 alternately inclined in the opposite direction for forming a one-way rotation conversion mechanism are formed on the cylindrical surface of the rotary motion member 23.
The row of B corresponds to 2 corresponding to the linear drive members 22A and 22B.
They are arranged side by side. The rows of these grooves 32A and 32B are formed endlessly by alternately inclining in opposite directions with respect to the generatrix of the rotary motion member 23 and connecting adjacent grooves to each other at their ends. is there. On the other hand, the linear drive members 22A and 22B are provided with ball-shaped projections 33A and 33B which are elastically pressed against the grooves 32A and 32B of the rotating member 23, respectively. The ball-shaped projections 33A, 33B are fitted into holes provided in the linear drive members 22A, 22B, and are inserted into the grooves 32A, 32B from behind by annular springs 35A, 35B.
It is configured to be pressed against.

【0021】一方の直進駆動部材の往復動により回転運
動部材23に正または逆の一方向の連続的な回転を与え
るためには、直進駆動部材22A,22Bの往復駆動で
上記突子33A,33Bを順次隣接する溝に移行させる
必要があり、そのため、上記溝32A,32Bの端部の
各連結部においては、直進駆動部材22A,22Bの駆
動方向の転換に伴って突子33A,33Bに隣接する溝
32A,32Bを選択させるための溝選択機構を設けて
いる。この溝選択機構としては、突子33A,33Bが
溝32A,32Bの連結部に向かうときの溝(往溝)に
対し、その連結部から戻るときの溝(復溝)が、それら
の各連結部(直進駆動終端の直前)における段差36
A,36Bにより深くなるようにし、それによって、突
子33A,33Bがばね35A,35Bとの共働により
隣接する復溝を自然に選択するようにしている。なお、
段差36A,36Bにより深くなった溝をそれが他端に
達するまでにもとの深さに戻すのは勿論である。
In order to reciprocate the rotary motion member 23 in one direction in the forward or reverse direction by reciprocating the one linear drive member, the protrusions 33A, 33B are reciprocated by the linear drive members 22A, 22B. Must be sequentially transferred to the adjacent grooves. Therefore, in each of the connecting portions at the ends of the grooves 32A and 32B, the connecting portions at the ends of the grooves 32A and 32B are adjacent to the projections 33A and 33B with the change in the driving direction of the linear drive members 22A and 22B. A groove selecting mechanism for selecting the grooves 32A and 32B to be provided is provided. As the groove selecting mechanism, a groove (return groove) when the projections 33A and 33B return to the connecting portion of the grooves 32A and 32B and a groove (return groove) when returning from the connecting portion is connected to each of the connecting portions. Step 36 in the section (immediately before the straight drive end)
A, 36B, so that the projections 33A, 33B naturally select the adjacent return groove in cooperation with the springs 35A, 35B. In addition,
Of course, the groove deepened by the steps 36A and 36B is returned to the original depth before it reaches the other end.

【0022】そして、回転運動部材23に設けた2列の
溝32A,32Bの列における上記溝選択機構は、互い
に逆方向の隣接溝を選択するように上記段差36A,3
6Bを設けているので、直進駆動部材22A,22B
は、それぞれ正転用及び逆回転用として機能することに
なる。
The groove selecting mechanism in the two rows of grooves 32A and 32B provided in the rotary motion member 23 operates the steps 36A and 3 so as to select adjacent grooves in opposite directions.
6B, the linear drive members 22A, 22B
Function as for normal rotation and for reverse rotation, respectively.

【0023】さらに、いずれか一方の直進駆動部材22
Aまたは22Bにより回転運動部材23に回転運動を与
えるとき、他の直進駆動部材と回転運動部材23との間
は回転可能にする必要があり、そのため、それぞれの一
方向回転変換機構における溝32A,32Bの各列の端
部は円周方向溝37A,37Bにより連結している。こ
れらの円周方向溝37A,37Bは、溝32A,32B
の終端部に対して浅くしており、終端部の回転防止(角
度位置決め)機能が失われることはない。
Further, one of the linear drive members 22
When a rotational motion is given to the rotary motion member 23 by A or 22B, it is necessary to be rotatable between the other linear drive member and the rotary motion member 23. Therefore, the grooves 32A, 32A, The ends of each row of 32B are connected by circumferential grooves 37A and 37B. These circumferential grooves 37A, 37B correspond to the grooves 32A, 32B.
The end is not so shallow that the function of preventing rotation (angle positioning) of the end is not lost.

【0024】このような構成を有するステッピング・ア
クチュエータの動作について説明すると、まず、ソレノ
イドバルブ29の切換により流路31Aまたは31Bを
通していずれかの直進駆動部材22Aまたは22Bの外
端面側に選択的に圧力流体が送給され、それによって左
右いずれかの直進駆動部材が内側に向けて往動し、ま
た、その圧力流体の排出と同時にソレノイドバルブ30
により流路31Cを通して直進駆動部材22A,22B
の間に圧力流体が供給されると、先に往動した直進駆動
部材が復動せしめられ、それに伴って一方向回転変換機
構により回転運動部材23に正または逆方向の回転が伝
達される。
The operation of the stepping actuator having such a configuration will be described. First, by switching the solenoid valve 29, pressure is selectively applied to the outer end face side of one of the linear drive members 22A or 22B through the flow path 31A or 31B. Fluid is supplied, whereby either the right or left linear drive member moves inward, and simultaneously with the discharge of the pressure fluid, the solenoid valve 30
Drive members 22A and 22B through the flow path 31C.
When the pressurized fluid is supplied during this period, the forwardly moving linear drive member is caused to return, and accordingly, the forward or reverse rotation is transmitted to the rotary motion member 23 by the one-way rotation conversion mechanism.

【0025】即ち、例えば、直進駆動部材22Aが図4
の左端位置から右方に移動すると、直進移動部材22A
は外側フレーム21に拘束されて回転せず、その移動の
間に突子33Aが回転運動部材23の溝32A内を移動
して回転運動部材23を溝形状によって決まる所要角度
だけ回転させ、さらに、圧力流体の切り換えにより直進
駆動部材22Aが図4の左端位置まで復動するときに
は、同様にして突子33Aが回転運動部材23を回転さ
せながら隣接する溝32A内を復動し、それによって回
転運動部材23に一方向への連続的回転が与えられ、そ
れが出力軸24を通じて出力される。
That is, for example, the linear drive member 22A is
When moving to the right from the left end position of the
Is restricted by the outer frame 21 and does not rotate. During the movement, the protrusion 33A moves in the groove 32A of the rotating member 23 to rotate the rotating member 23 by a required angle determined by the groove shape. When the linear drive member 22A returns to the left end position in FIG. 4 due to the switching of the pressure fluid, the protrusion 33A similarly moves back in the adjacent groove 32A while rotating the rotary motion member 23, thereby rotating the rotary motion member 23A. The member 23 is provided with a continuous rotation in one direction, which is output through an output shaft 24.

【0026】この場合に、上記溝32Aの端部における
往溝に対して復溝を段差36Aにより深くしているの
で、突子33Aが溝端に達した後に、直進駆動部材22
Aの駆動方向の転換により復動するときには、溝選択機
構により該突子33Aが常に安定的に隣接する復溝を選
択し、回転運動部材23には確実に一定方向の連続的回
転が与えられる。
In this case, since the return groove is made deeper than the forward groove at the end of the groove 32A by the step 36A, after the protrusion 33A reaches the groove end, the straight drive member 22 is moved.
In the case of the backward movement due to the change of the driving direction of A, the protrusion 33A always stably selects the adjacent backward groove by the groove selecting mechanism, and the rotary motion member 23 is reliably given continuous rotation in a certain direction. .

【0027】また、例えば、直進駆動部材22Aが圧力
流体により往復動し、一方向回転変換機構を介して回転
運動部材23を回転駆動しようとするときには、直進駆
動部材22Bが外側フレーム21に対する回転を拘束さ
れているので、溝32Bに対する突子33Bの嵌入によ
り回転が規制されている回転運動部材23の拘束を解除
する必要がある。回転運動部材23上における溝32
A,32Bの端部を連結する前記円周方向溝37A,3
7Bは、この場合の突子33Bの円周方向移動を可能に
するものであり、これによって、回転運動部材23は直
進駆動部材22Aまたは22Bの往復駆動により正また
は逆方向に連続的に回転駆動されることになる。なお、
円周方向溝37A及び37Bは、溝32A,32Bの終
端部に対して浅くしているため、突子33Aが円周方向
溝37Aまたは37B内を転動しても、最終的には溝7
2Aまたは32Bの端部の深い溝内に嵌入した状態に落
ち着き、突子33Aの位置決めが安定的に行われる。
For example, when the rectilinear driving member 22A reciprocates by the pressurized fluid and tries to rotationally drive the rotary motion member 23 via the one-way rotation converting mechanism, the rectilinear driving member 22B rotates with respect to the outer frame 21. Since it is restrained, it is necessary to release the restraint of the rotary motion member 23 whose rotation is restricted by the fitting of the projection 33B into the groove 32B. Groove 32 on rotating member 23
A, 32B connecting the ends of the circumferential grooves 37A, 3B
Numeral 7B enables circumferential movement of the projection 33B in this case, whereby the rotary motion member 23 is continuously rotated in the forward or reverse direction by the reciprocating drive of the linear drive member 22A or 22B. Will be done. In addition,
Since the circumferential grooves 37A and 37B are made shallower with respect to the terminal ends of the grooves 32A and 32B, even if the projection 33A rolls in the circumferential grooves 37A or 37B, the grooves 7A and 37B will eventually be formed.
The protrusion 33A is settled in a state of being fitted into the deep groove at the end of the 2A or 32B, and the positioning of the projection 33A is stably performed.

【0028】図5及び図6は、ステッピング・アクチュ
エータにおける溝選択機構の他の構成例を示すもので、
このステッピング・アクチュエータの構成は、溝選択機
構を除いて先に示した構成例と格別の差異を有していな
い。その構成を簡単に説明すると、このステッピング・
アクチュエータでは、円筒状をなす外側フレーム41の
内部に、同軸上で軸線方向に独立に駆動される正転及び
逆転用の一対の直進駆動部材42A,42Bを摺動自在
に収容すると共に、それらの内側に共通の回転運動部材
43を挿通し、この回転運動部材43と一体化した出力
軸44を外側フレーム41から外部に突出させ、外側フ
レーム41に設けた軸受45,46により回転自在で軸
方向には移動不能に支持させている。
FIGS. 5 and 6 show other examples of the groove selection mechanism in the stepping actuator.
The configuration of this stepping actuator has no particular difference from the configuration example shown above except for the groove selection mechanism. Briefly describing the configuration, this stepping
In the actuator, a pair of linear drive members 42A, 42B for forward rotation and reverse rotation, which are independently driven in the axial direction on the same axis, are slidably housed inside the outer frame 41 having a cylindrical shape. A common rotary motion member 43 is inserted into the inside, and an output shaft 44 integrated with the rotary motion member 43 is protruded from the outer frame 41 to the outside, and is rotatable axially by bearings 45 and 46 provided on the outer frame 41. Is immovable.

【0029】上記直進駆動部材42A,42Bは、外側
フレーム41内面の直線溝47に対してピン48を嵌入
させることにより外側フレーム41に対する回転運動を
不能とし、且つ、外側フレーム41及び出力軸44との
間をシール部材によりシールして嵌挿したものであり、
また、外側フレーム41と回転運動部材43との間に
は、以下に詳述する一方向回転変換機構が設けられてい
る。
The linear drive members 42A and 42B disable rotation with respect to the outer frame 41 by fitting a pin 48 into a linear groove 47 on the inner surface of the outer frame 41. Is sealed with a seal member and inserted.
In addition, a one-way rotation conversion mechanism, which will be described in detail below, is provided between the outer frame 41 and the rotary motion member 43.

【0030】上記直進駆動部材42A,42Bは、外側
フレーム41内に設けた圧力流体の給排ポート51Aま
たは51Bを通して、図示しないバルブにより圧力流体
を送給し、それらを内側に向けて駆動(往動)するよう
に構成し、また上記圧力流体を排出すると同時に、給排
ポート51Cを通してそれらの直進駆動部材42A,4
2Bの間に圧力流体を供給し、これによって往動した直
進駆動部材を復動させるように構成している。
The linear drive members 42A and 42B supply a pressure fluid by a valve (not shown) through a pressure fluid supply / discharge port 51A or 51B provided in the outer frame 41 and drive them inward. ), And at the same time as discharging the pressure fluid, the linear drive members 42A, 42A through the supply / discharge port 51C.
The pressurized fluid is supplied during 2B, whereby the rectilinear driving member that has moved forward is moved backward.

【0031】上記直進駆動部材42A,42Bと回転運
動部材43との間において、直進駆動部材42A,42
Bの運動をそれぞれ一定角度の正及び逆方向の回転に変
換する一対の一方向回転変換機構として、回転運動部材
43の表面には、図6の展開図に示すように、交互に逆
方向に傾斜する溝52A,52Bの列を直進駆動部材4
2A,42Bに対応させて2列に並設し、直進駆動部材
42A,42Bにはそれぞれ上記回転運動部材43の溝
52A,52Bに対してばね55A,55Bで弾性的に
圧接する突子53A,53Bを設けている。さらに、い
ずれか一方の直進駆動部材42Aまたは42Bにより回
転運動部材43に回転運動を与えるとき、他の直進駆動
部材と回転運動部材43との回転を可能にするため、そ
れぞれの溝52A,52Bの各列の端部を円周方向溝5
7A,57Bにより連結し、これらの円周方向溝57
A,57Bを、溝52A,52Bの終端部に対して浅く
している。
Between the linear driving members 42A, 42B and the rotary motion member 43, the linear driving members 42A, 42
As a pair of one-way rotation conversion mechanisms for converting the motion of B into forward and reverse rotations of a fixed angle, the surface of the rotary motion member 43 is alternately and reversely rotated on the surface of the rotary motion member 43 as shown in a developed view of FIG. The row of the inclined grooves 52A and 52B is
2A and 42B are arranged in parallel with each other in two rows, and the linear drive members 42A and 42B are each provided with a projection 53A, which is elastically pressed against the grooves 52A and 52B of the rotary motion member 43 by springs 55A and 55B. 53B are provided. Further, when a rotational motion is given to the rotary motion member 43 by one of the linear drive members 42A or 42B, the other linear drive member and the rotary motion member 43 are allowed to rotate. Circumferential groove 5 at the end of each row
7A, 57B and these circumferential grooves 57
A and 57B are made shallower with respect to the end portions of the grooves 52A and 52B.

【0032】また、上記溝52A,52Bは、図4の場
合と同様に回転運動部材43の母線に対して交互に逆方
向に傾斜させ、隣接する溝をそれらの端部において相互
に連結させることにより無端に形成しているが、直進駆
動部材42A,42Bの往復駆動において上記突子53
A,53Bが溝端に達したとき、それを順次隣接する溝
に移行させる溝選択機構を構成させるため、それぞれの
溝52A,52Bにおいて、直進駆動部材42A,42
Bの駆動により突子53A,53Bが溝端に向かう往溝
部を湾曲溝とし、溝端において直進駆動部材42A,4
2Bの駆動方向の転換に伴って突子が戻る隣接溝の復溝
部を直線状に形成している。
The grooves 52A and 52B are alternately inclined in the opposite direction with respect to the generatrix of the rotary motion member 43, as in the case of FIG. 4, so that adjacent grooves are connected to each other at their ends. , But the reciprocating drive of the linear drive members 42A, 42B causes the protrusion 53
When the grooves A and 53B reach the groove ends, in order to configure a groove selection mechanism for sequentially shifting the grooves to adjacent grooves, the linear drive members 42A and 42A are provided in the respective grooves 52A and 52B.
B drives the protrusions 53A and 53B toward the groove ends to form curved grooves, and the straight drive members 42A and 4A at the groove ends.
The return groove portion of the adjacent groove to which the protrusion returns in accordance with the change of the driving direction of 2B is formed in a straight line.

【0033】さらに、突子にその直線状にした復溝部を
安定的に移動させるため、前述した円周方向溝57A,
57Bには、他側の溝52B,52Aにおける直線状の
復溝部を突子53B,53Aが復動する間、突子53
A,53Bを保持しておくための凹部58A,58Bを
形成している。
Furthermore, in order to stably move the straightened return groove portion to the projection, the above-mentioned circumferential grooves 57A, 57A,
57B, while the protrusions 53B and 53A move back through the linear return grooves in the grooves 52B and 52A on the other side, the protrusion 53
Concave portions 58A and 58B for holding A and 53B are formed.

【0034】このように構成すると、例えば、直進駆動
部材42Bが往復動し、その復動において突子53Bが
溝52Bにおける直線状の復溝部を移動する際には、直
進駆動部材42Aの突子53Aが円周方向溝57Aにお
ける凹部58Aに落ち込んでいるため、上記直進駆動部
材42Bの突子53Bが溝52Bにおける直線状の復溝
部を安定的に移動し、その後の溝52Bの湾曲部におい
て突子53Bが回転運動部材43を回転させるため、そ
れに伴って突子53Aが円周方向溝57Aにおける凹部
58Aから脱出し、回転運動部材43の回転駆動が継続
されることになる。
With this configuration, for example, when the linear drive member 42B reciprocates and the projection 53B moves through the linear return groove in the groove 52B in the reciprocation, the projection of the linear drive member 42A Since 53A is recessed in the recess 58A in the circumferential groove 57A, the projection 53B of the linear drive member 42B stably moves along the straight return groove in the groove 52B, and then projects in the curved portion of the groove 52B. Since the child 53B rotates the rotary motion member 43, the protrusion 53A escapes from the concave portion 58A in the circumferential groove 57A accordingly, and the rotational drive of the rotary motion member 43 is continued.

【0035】なお、以上に説明した例では、回転運動部
材23,43の表面に溝を設け、直進駆動部材22A,
22Bまたは42A,42Bにそれらの溝に対して弾性
的に圧接する突子を設けた場合を示しているが、それと
は逆に、直進駆動部材側にそれぞれ溝を設け、回転運動
部材に突子を設けることもできる。一方、上記ステッピ
ング・アクチュエータでは、直進駆動部材の移動に伴う
回転運動部材の回転角度が大きいので、そのステッピン
グ・アクチュエータとボールねじとの間に減速機を追加
すると、一層大トルクで、精密位置決め、微細な送りを
与えることが可能になる。
In the example described above, grooves are provided on the surfaces of the rotary motion members 23 and 43, and the linear drive members 22A and 22A are provided.
A case is shown in which a protrusion is provided on the groove 22B or 42A, 42B to elastically press against these grooves. Conversely, grooves are provided on the linear drive member side, and the protrusion is provided on the rotary motion member. Can also be provided. On the other hand, in the above-mentioned stepping actuator, since the rotation angle of the rotary motion member accompanying the movement of the linear drive member is large, if a speed reducer is added between the stepping actuator and the ball screw, a higher torque, more precise positioning, Fine feed can be provided.

【0036】また、上述の両ステッピング・アクチュエ
ータでは、直進駆動部材22A,22Bまたは42A,
42Bを外側フレームに対して回転不能にしているが、
外側フレーム21,41に一方向回転変換機構を介して
回転するように保持され、且つ軸線方向に独立して駆動
される正転及び逆転用の一対の直進駆動部材22A,2
2Bまたは42A,42Bを備えると共に、それらの直
進駆動部材内に、上記出力軸24,44に連結され、直
進駆動部材の回転は伝達されるが直進駆動部材に対して
軸方向に相対移動可能な回転運動部材23,43を備
え、上記外側フレームと一対の直進駆動部材との間にそ
れぞれ一方向回転変換機構を設けることもできる。
In the two stepping actuators described above, the linear drive members 22A, 22B or 42A,
42B cannot be rotated with respect to the outer frame,
A pair of linear drive members 22A, 2 for normal rotation and reverse rotation that are held by the outer frames 21, 41 via a one-way rotation conversion mechanism and are driven independently in the axial direction.
2B or 42A, 42B, and are connected to the output shafts 24, 44 in the linear drive members so that the rotation of the linear drive members is transmitted, but can be moved relative to the linear drive members in the axial direction. It is also possible to provide the rotary motion members 23 and 43, and provide a one-way rotation conversion mechanism between the outer frame and the pair of linear drive members.

【0037】即ち、外側フレーム21,41と、一対の
直進駆動部材22A,22Bまたは42A,42Bのう
ち一方の部材の表面に、母線に対して交互に逆方向に傾
斜し且つ端部において互いに連結して無端状とした溝3
2A,32Bまたは52A,52Bを設けると共に、他
方の部材上に、上記溝に対して弾性的に圧接する突子3
2A,32Bまたは52A,52Bを設け、上記溝と突
子の間には、溝端付近における直進駆動部材の駆動方向
の転換に伴って上記突子に順次隣接する溝を選択させる
ための溝選択機構を設け、無端状とした上記溝の各列の
端部を円周方向溝により連結した構成とすることができ
る。この場合の作用は、上述した場合と実質的に変わる
ところがないので、その説明は省略する。
That is, the outer frames 21, 41 and the surface of one of the pair of linear drive members 22A, 22B or 42A, 42B are alternately inclined in the opposite direction to the generatrix and connected to each other at the ends. Endless groove 3
2A, 32B or 52A, 52B, and a projection 3 elastically pressed against the groove on the other member.
2A, 32B or 52A, 52B is provided, and a groove selecting mechanism for selecting a groove sequentially adjacent to the protrusion with a change in the drive direction of the linear drive member near the groove end between the groove and the protrusion. And the ends of each row of the endless grooves are connected by a circumferential groove. The operation in this case is substantially the same as the above-described case, and thus the description thereof is omitted.

【0038】なお、上述した実施例では、突子に順次隣
接する溝を選択させるための溝選択機構の構造を例示し
ているが、溝選択機構は、かかる例示のものに限ること
なく、突子が出力軸に対して連続的な一方向回転を出力
できるように溝を選択するものであればよい。また、上
記実施例では、一方の直進駆動部材により一方向の回転
駆動が行われている間に、他方の直進駆動部材と回転運
動部材との間を回転可能にするため、それぞれの一方向
回転変換機構における溝の各列の端部を円周方向溝によ
り連結しているが、かかる構造によることなく、直進駆
動部材と回転運動部材との間を任意構造により回転可能
にすることができる。さらに、上述した直進駆動部材
は、正転用及び逆転用の一対に限らず、出力軸に正及び
逆方向の連続的回転を与えるために必要な任意数を用い
ることができる。
In the above-described embodiment, the structure of the groove selection mechanism for sequentially selecting the grooves adjacent to the projection is illustrated. However, the groove selection mechanism is not limited to this example. What is necessary is just to select the groove so that the child can output continuous one-way rotation with respect to the output shaft. Further, in the above embodiment, while one of the linear driving members is being driven to rotate in one direction, it is possible to rotate between the other linear driving member and the rotary motion member. Although the ends of each row of the grooves in the conversion mechanism are connected by the circumferential grooves, the linear drive member and the rotary motion member can be rotatable by any structure without such a structure. Further, the above-described linear drive member is not limited to a pair for forward rotation and reverse rotation, but may be any number necessary for giving continuous forward and reverse rotation to the output shaft.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上に詳述したように、本発明によれ
ば、一定角度づつ正逆任意の方向にステップ的に回転で
きるステッピング・アクチュエータを利用し、サーボモ
ータを利用する場合に比して、減速機を用いなくても高
推力を発揮し、ブレーキを用いなくても保持トルクが大
きく、また、ステッピング・モータをオープンループ制
御により駆動する場合に比して簡単なシーケンス制御に
より正確に駆動制御でき、而して、大推力で小型、簡
単、安価な装置により出力部材を直線的にステップ駆動
できるようにしたリニア・アクチュエータを得ることが
できる。
As described in detail above, according to the present invention, a stepping actuator which can be rotated stepwise in any direction in a forward or reverse direction by a fixed angle is used, and compared with the case where a servomotor is used. Demonstrates high thrust without using a speed reducer, high holding torque without using a brake, and accurate driving by simple sequence control compared to driving a stepping motor by open loop control Thus, it is possible to obtain a linear actuator that can control the output member linearly and stepwise by using a small, simple, and inexpensive device with large thrust.

【0040】また、本発明において利用しているような
ステッピング・アクチュエータは、センサによって直進
駆動部材の位置を検出することが簡単且つ容易であり、
しかもシーケンサ等の制御装置からのパルス数で位置決
めができるため、その駆動制御が容易であるばかりでな
く、直進駆動部材の動作が確実に行われたことを確認で
きるので、シーケンス制御により精度よく駆動制御する
ことができる。
In the stepping actuator used in the present invention, it is easy and easy to detect the position of the linear driving member by using a sensor.
Moreover, since positioning can be performed by the number of pulses from a control device such as a sequencer, not only the drive control is easy, but also it is possible to confirm that the operation of the linear drive member has been reliably performed. Can be controlled.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のリニア・アクチュエータの実施例を示
す平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of a linear actuator according to the present invention.

【図2】図1のリニア・アクチュエータにおいて用いる
ステッピング・アクチュエータの一例を示す断面図であ
る。
FIG. 2 is a sectional view showing an example of a stepping actuator used in the linear actuator of FIG.

【図3】図2におけるA−A線での横断面図である。FIG. 3 is a transverse sectional view taken along line AA in FIG. 2;

【図4】図2のステッピング・アクチュエータにおける
回転運動部材の表面の溝形状を示す展開図である。
FIG. 4 is a developed view showing a groove shape on a surface of a rotating member in the stepping actuator of FIG. 2;

【図5】図1のリニア・アクチュエータにおいて用いる
ステッピング・アクチュエータの他の例を示す図6のB
−B線での断面図である。
FIG. 5B shows another example of the stepping actuator used in the linear actuator of FIG. 1;
It is sectional drawing in the -B line.

【図6】図5のステッピング・アクチュエータにおける
回転運動部材の表面の溝形状を示す展開図である。
FIG. 6 is a developed view showing a groove shape on the surface of the rotary motion member in the stepping actuator of FIG. 5;

【図7】従来のリニア・アクチュエータの概略的平面図
である。
FIG. 7 is a schematic plan view of a conventional linear actuator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 機体 12 ステッピング・アクチュエータ 14 ボールねじ 16 出力部材 21,41 外側フレーム 22A,22B,42A,42B 直進駆動部材 23,43 回転運動部材 24,44 出力軸 32A,32B,52A,52B 溝 33A,33B,53A,53B 突子 37A,37B,57A,57B 円周方向溝 36A,36B 段差 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Airframe 12 Stepping actuator 14 Ball screw 16 Output member 21, 41 Outer frame 22A, 22B, 42A, 42B Linear drive member 23, 43 Rotary movement member 24, 44 Output shaft 32A, 32B, 52A, 52B Groove 33A, 33B, 53A, 53B Protrusion 37A, 37B, 57A, 57B Circumferential groove 36A, 36B Step

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F15B 15/06 F15B 15/14Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) F15B 15/06 F15B 15/14

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ステッピング・アクチュエータの出力軸に
連結して回転駆動されるボールねじを機体に回転自在に
支持させ、機体上に、上記ボールねじに螺合してその軸
線方向にガイドされる出力部材を備え、 上記ステッピング・アクチュエータは、外側フレームに
回転不能に保持されて軸線方向に独立して駆動される正
転及び逆転用の一対の直進駆動部材を備えると共に、
れらの直進駆動部材内に、上記出力軸に連結され、軸方
向移動を拘束された回転運動部材を備え、上記一対の
進駆動部材と回転運動部材との間において、その一方の
部材表面に、母線に対して交互に逆方向に傾斜し、且つ
端部において互いに連結して無端状とした溝を設けると
共に、他方の部材に、上記溝に対して弾性的に圧接する
突子を設け、上記溝と突子の間には、溝端付近における
直進駆動部材の駆動方向の転換に伴って上記突子に順次
隣接する溝を選択させるための溝選択機構を設け、無端
状とした上記溝の各列の端部を円周方向溝により連結
し、これらにより、上記各直進駆動部材の軸線方向の運
動を回転運動部材の正及び逆の連続的なステップ回転に
変換する一方向回転変換機構を構成させた、 ことを特徴とするリニア・アクチュエータ。
A ball screw rotatably connected to an output shaft of a stepping actuator is rotatably supported on a body of the vehicle, and the ball screw is screwed onto the ball screw on the body and guided in an axial direction of the ball screw. The stepping actuator is mounted on the outer frame.
Positive that is held non-rotatably and driven independently in the axial direction
A pair of linear drive members for rotation and reverse rotation are provided, and the linear drive members are connected to the output shaft in the linear drive members.
A rotational movement member whose direction of movement is restricted, and one of the pair of linear drive members and the rotational movement member between the pair of linear drive members and the rotational movement member .
When the surface of the member is provided with an endless groove that is alternately inclined in the opposite direction with respect to the generatrix, and is connected to each other at the ends.
Both are elastically pressed against the other member against the groove.
Provide a protrusion, between the groove and the protrusion, near the groove end
As the drive direction of the linear drive member changes,
Equipped with a groove selection mechanism to select adjacent grooves, endless
The ends of each row of the above-mentioned grooves are connected by circumferential grooves
And, a linear actuator that these were constructed one-way rotation conversion mechanism for converting the axial movement of the respective linear drive member in successive steps rotational forward and reverse rotational movement member, characterized in that .
【請求項2】ステッピング・アクチュエータの出力軸に
連結して回転駆動されるボールねじを機体に回転自在に
支持させ、機体上に、上記ボールねじに螺合してその軸
線方向にガイドされる出力部材を備え、 上記ステッピング・アクチュエータは、外側フレームに
回転可能に保持されて軸線方向に独立して駆動される正
転及び逆転用の一対の直進駆動部材を備えると共に、そ
れらの直進駆動部材内に、上記出力軸に連結され、直進
駆動部材の回転は伝達されるが直進駆動部材に対して軸
方向に相対移動可能な回転運動部材を備え、上記外側フ
レームと一対の直進駆動部材との間において、その一方
の部材表面に、母線に対して交互に逆方向に傾斜し、且
つ端部において互いに連結して無端状とした溝を設ける
と共に、他方の部材に、上記溝に対して弾性的に圧接す
る突子を設け、上記溝と突子の間には、溝端付近におけ
る直進駆動部材の駆動方向の転換に伴って上記突子に順
次隣接する溝を選択させるための溝選択機構を設け、無
端状とした上記溝の各列の端部を円周方向溝により連結
し、これらにより、上記各直進駆動部材の軸線方向の運
動を回転運動部材の正及び逆の連続的なステップ回転に
変換する一方向回転変換機構を構成させた、 ことを特徴とするリニア・アクチュエータ。
2. An output shaft which is rotatably supported on the body by being connected to an output shaft of a stepping actuator and is rotatably driven, and which is screwed onto the ball screw and guided in the axial direction on the body. The stepping actuator includes a pair of linear drive members for normal rotation and reverse rotation that are rotatably held by the outer frame and are independently driven in the axial direction, and the stepping actuator is provided in the linear drive members. , Connected to the above output shaft and going straight
The rotation of the driving member is transmitted, but the shaft is
A rotary motion member that is relatively movable in the
Between the frame and the pair of rectilinear driving members, one of the member surfaces is provided with an endless groove which is alternately inclined in the opposite direction with respect to the generatrix and is connected to each other at an end portion. The member is provided with a protrusion that elastically presses against the groove, and between the groove and the protrusion, a groove sequentially adjacent to the protrusion with a change in the driving direction of the linear drive member near the groove end. A groove selecting mechanism for selecting the end of each row of the endless grooves is connected to each other by a circumferential groove. A linear actuator, comprising a one-way rotation conversion mechanism for converting the rotation into a forward and reverse continuous step rotation.
【請求項3】請求項1または2に記載のリニア・アクチ
ュエータにおいて、 直進駆動部材の駆動方向の転換に伴って突子に順次隣接
する溝を選択させるための溝選択機構を、直進駆動部材
の駆動に伴って突子が溝端に向かう往溝に対し、その溝
端から戻るときの復溝を深くする段差を設けることによ
り構成した 、 ことを特徴とするリニア・アクチュエータ。
3. A linear actuator according to claim 1 , wherein
In the estimator, it is adjacent to the protruding part as the driving direction of the linear driving member changes.
A groove selecting mechanism for selecting a groove to be moved,
When the protrusion moves toward the groove end with the drive of
By providing a step to deepen the return groove when returning from the end
Configuration was, linear actuator, characterized in that Ri.
【請求項4】請求項1ないし3のいずれかに記載のリニ
ア・アクチュエータにおいて、ステッピング・アクチュエータにおける正転及び逆転用
の一対の直進駆動部材を軸線方向に駆動するための手段
として、外側フレームを流体圧用シリンダとし、上記一
対の直進駆動部材をそれらに作用する流体圧で独立に駆
動されるピストンとした、 ことを特徴とするリニア・アクチュエータ。
4. The linear actuator according to claim 1 , wherein said stepping actuator is used for normal rotation and reverse rotation.
For driving a pair of linear driving members in the axial direction
The outer frame is a fluid pressure cylinder,
Driving pairs of linear drive members independently with fluid pressure acting on them
A linear actuator, characterized in that the piston is moved.
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