JP2790826B2 - リニア・アクチエータ - Google Patents

リニア・アクチエータ

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JP2790826B2 JP63271884A JP27188488A JP2790826B2 JP 2790826 B2 JP2790826 B2 JP 2790826B2 JP 63271884 A JP63271884 A JP 63271884A JP 27188488 A JP27188488 A JP 27188488A JP 2790826 B2 JP2790826 B2 JP 2790826B2
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【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、モータ等の回転駆動手段の回転運動から直
線運動を得るリニア・アクチエータに関する。
従来の技術 モータ等の回転駆動手段の回転運動から直線運動を得
るリニア・アクチエータは、自動工作機械等において多
用されている。従来のリニア・アクチエータでは、モー
タの出力軸に減速機が設けられ、減速機の出力軸にはね
じ・ナット機構またはボール・ねじ機構等が設けられる
ことによって棒部材が直線運動するよう構成されてい
る。
発明が解決しようとする課題 上記の従来のリニア・アクチエータにおいて、ミクロ
ン以下の精度を必要とする場合、ねじ部分の精度が高い
ものが要求される。このため、装置全体が極めて高価な
ものとなり、しかも加工が困難であるので、量産ができ
ないという欠点があった。
従って、本発明の目的は、ねじ機構を採用することな
く、しかも安価に且つ量産できる、ミクロン以下の高い
精度を有するリニア・アクチエータを提供することにあ
る。
課題を解決するための手段 かかる目的を達成するため、本発明の対象となるリニ
ア・アクチェータは、モータ等の回転駆動手段の回転運
動から直線運動を得るために、回転駆動手段の出力軸に
減速機が連結され、該減速機の出力軸にその軸芯に合わ
せて回転体が取付けられ、この回転体の端面が前記軸芯
に直行する平面に対して傾斜しており、前記回転体の端
面には前記軸芯から離れた位置で一方の端部が接触し該
軸芯に平行に延びる棒部材が設けられ、該棒部材の他方
の端部が前記回転駆動手段の回転によって直線運動する
ようになっている。
この構成のリニア・アクチェータでは、前記回転体の
端面が棒部材の一方に端部に対してカム面を構成し、該
棒部材の端部がカムフォロワーとなって、回転体の回転
運動を直線運動に変換し、その精度もカム面とカムフォ
ロワーの加工の精度によってミクロン以下の高い精度に
できる。
本発明によれば、上記リニア・アクチェータに、位置
決め指令に基づいて回転駆動手段を駆動するコントロー
ラと、回転駆動手段の回転角度を検知してその角度信号
を前記コントローラに入力される位置決め指令信号を制
御するようにフィードバックする角度センサと、前記角
度センサの出力に接続され、回転駆動手段の回転角度を
計測する計測手段と、前記直線運動する棒部材の位置を
高い精度で検知する精密級のセンサと、前記計測手段か
らの回転角度信号と前記精密級位置センサからの高精度
位置信号とを比較して誤差信号を作る手段と、その誤差
信号を前記回転角度信号をアドレスとして記憶させ、そ
のアドレス信号によって読み出された誤差信号を前記コ
ントローラに入力するように接続されたメモリとが設け
られ、前記精密級位置センサが、メモリへの誤差信号の
書き込みの後は装置から取り外し得るように構成されこ
とを特徴とする。
このリニア・アクチエータによれば、上記の精密級セ
ンサを基準として得られた誤差信号を記憶して、この誤
差信号を用いてコントローラを作動させるので、精密セ
ンサを切り離しても、高精度の位置決めが精密にでき
る。特に、上記のカム面となる回転体の端面と、カムフ
ォロワーとなる棒部材の端部との接触において、回転体
の回転角度と棒部材の直線距離との関係を記憶すること
によって、ミクロン以下の精度で制御できる。
実施例 以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら
説明する。
第1図において、本発明に係るリニア・アクチエータ
1は、回転駆動手段としてのモータ2と、その出力軸に
連結された減速機3と、この減速機3の出力軸にその軸
芯4に合わせて取付けられた回転体5とを備えている。
本発明において、前記回転体5の端面6は前記軸芯4に
直交する平面7に対して傾斜しており、この回転体5の
端面6には前記軸芯4から離れた位置で一方の端部が接
触子としてのボール8を介して接触し、矢印方向に直線
運動する前記軸芯4に平行な棒部材10が設けられてい
る。この棒部材10はリニア・アクチエータ1の出力部材
となり、棒部材の端部9がリニア・アクチエータと出力
部となり、該端部9は棒部材10の軸線11上を運動する。
なお、ボール8は端面6に対して棒部材10の端部を摩
擦接触しないようにするものであり、必須のものではな
い。例えば、棒部材10の端部を錐の先端のように尖らし
て、回転体5の端面6に当接させることもできる。しか
し、棒部材10に対して摩擦接触し、しかも、その先端に
端面6からの圧力が集中するので摩耗が激しくなる。従
って、棒部材端部と回転体端面との間の接触は、摩擦接
触を少なくできるものであるのが好ましい。また、両者
の摩擦接触を防止できれば、他の部材でもよく、ボール
に限定されない。また、ボール8と端面6との摩擦接触
をできるだけ少なくするとともに、その接触位置が棒部
材の軸線11に対してずれないようにするため、棒部材10
の端部には大きめの錐穴を穿けてこの穴の中にボール8
を収容してもよく、更には、三角錘状の穴を穿けてこの
穴の中にボール8を収容してボールを三点支持とするの
も好ましい。
また、回転体5の端面6に棒部材端部のボール8が押
圧して接触すなわち当接するのを維持するように、棒部
材10にはリニア・アクチエータ1のハウジング12との間
にばね13が設けられるのが好ましい。そして、棒部材10
が同じ位置で直線運動をするように、ハウジング12の中
の棒部材部分には、ガイド14が設けられるのが好まし
い。このガイド14は、例えば、第2図に示すように、下
面をV溝に形成して上からばね15等によって棒部材10の
側面を弾性的に押圧することによって案内するのが好ま
しい。更に、第3図に図示のように、棒部材10の回転を
防止するため、棒部材10の側面に軸方向に延びる溝16を
形成し、ここにボール17等のキー手段を設けるのが好ま
しい。
更に、減速機3は、精密級で且つバックラッシの少な
いものが好ましく、この点で波動歯車減速機が適してい
る。そして、一般のリニア・アクチエータがそうである
ように、図示のリニア・アクチエータ1においても、モ
ータ2の減速機3とは反対の側にはモータの回転角度を
検知するセンサ18が設けられるのが好ましく、このセン
サからの信号を受けて、後述のコントローラにより、モ
ータ2の回転角度を制御するのが好ましい。
上記の構成で成る、リニア・アクチエータ1は以下の
ように動作する。すなわち、モータ2が付勢されると、
減速機3が所定の減速比で出力軸を回転させ、連結され
た回転体5を回転させる。この回転により、回転体5の
傾斜端面6にボール8によって接触した棒部材10の端部
は、第1図の矢印の方向に直線運動を行う。これは、棒
部材の軸線11に対して回転体5の軸芯4がずれており、
傾斜端面6が棒部材10に対してカム面として作用するか
らである。従って、棒部材10の端部9が前記の直線運動
の出力部分となっていて、その突出長さあるいは引込長
さによって対象物の突出長さあるいは引込長さを定める
ことができる。
この棒部材10の端部9の突出長さあるいは引込長さに
ついて、カム面を形成する回転体5の傾斜端面6が、円
筒をその軸芯4と直交する平面7に対して傾斜角度φで
切断されたものとして、第4図を参照しながら、説明す
る。
第4図において、同図(a)は回転体5の正面図、同
図(b)は回転体5の平面図、同図(c)は回転体端面
6の斜視図、及び同図(d)は回転体端面6を直交平面
7に投影した図である。今、回転体5の半径をR0とし、
平面7に対する端面6の傾斜高さを2h0(=2R0tanφ)
とし、回転体5を角度θだけ回転したときにボール8が
軸芯4から端面6に当接する点までの長さを同図(b)
の中心線19上に投影した長さをR1とし、同じく、回転体
5を角度θだけ回転したときに平面7からボール8が端
面6に当接する点までの高さをh1とする。
これらの条件から、h1=2h0−h2、h2=(R0−R1)tan
φ、R1=R0cosθが得られる。
前記式から、h2=R0(1−cosθ)tanφが得られ、 h1=2h0−R0(1−cosθ)tanφが得られる。
そして、2h0=2R0tanφであるから、 h1=R0(1+cosθ)tanφが得られる。
最後の式において、tanφは一定であるから、棒部材
の突出長さあるいは引込長さを示すh1は、余弦の動きと
なり、回転体5の回転角度θに対して、棒部材10の直線
運動はリニアすなわち正比例しない。しかし、上記のこ
とから、明らかなように、本発明によるリニア・アクチ
エータ1は、ねじ機構を一切使用することなく回転運動
を直線運動に変換することができるので、ミクロン以下
の高い精度を確保することができる。
ところで、回転体5の回転角度θに対して棒部材10が
リニアすなわち正比例して運動するのであれば、モータ
2の回転角度から棒部材10の突出長さあるいは引込長さ
h1が簡単に得られるので制御の観点から望ましいことで
ある。そのためには、回転体5の端面6の形状を、前記
cosθを補完するように成形すればよいが、このような
成形加工はかなり面倒なものとなり、あまり有利なもの
ではない。そこで、回転体5を円筒に形成し、その端面
6を一定の角度φで傾斜した平坦に形成したままで、見
掛け上リニアである如く細かい精度でモータ2を制御で
きるのが好ましい。かかる要望に応えるのが第5図に示
す回路である。
第5図の制御回路は、回転駆動手段としてのモータ2
を位置決め指令に基づいて駆動するコントローラ21と、
モータ2の回転角度を検知してその角度信号によって前
記コントローラ21に入力される位置決め指令信号を制御
するようにフィードバックする角度センサ18と、角度セ
ンサ18の出力に接続され、モータ2の回転角度を計測す
る計測手段としての積算カウンタ22と、前記直線運動す
る棒部材10の位置を高い精度で検知する精密級の位置セ
ンサ23と、積算カウンタ22からの回転角度信号と前記精
密級位置センサ23からの高精度位置信号とを比較して誤
差信号を作る誤差信号発生器24と、その誤差信号を前記
積算カウンタ22からの回転角度信号をアドレスとして記
憶させ、そのアドレス信号によって読み出された誤差信
号を補正信号としてコントローラ21に入力するように接
続されたメモリと25から成り、かかる回路により、余弦
状の運動をする棒部材10であっても正比例の運動をする
のと同じように精密に且つ簡単に制御できる。
なお、上記の精密級位置センサ23は、メモリ25の誤差
信号の書き込みの後は装置から取り外し得るようになっ
ていて、一時的にしか高い精度で検知する高精度の精密
級の位置センサ23は使用されない。すなわち、この位置
センサ23の精度は高くコストも高いのであるが、一時的
に使用され、その後は取り外されるものであるので、こ
のセンサ23はコストを高くするものとはならない。
発明の効果 本発明によれば、モータ等の回転駆動手段の出力軸に
減速機が連結され、該減速機の出力軸にその軸芯に合わ
せて回転体が取付けられ、この回転体の端面が前記軸芯
に直交する平面に対して傾斜しており、前記回転体の端
面には前記軸芯から離れた位置で一方の端部が接触し該
軸芯に平行に延びる棒部材が設けられ、該棒部材の他方
の端部が前記回転駆動手段の回転によって直線運動する
ようになっているリニア・アクチェータにおいて、位置
決め指令に基づいて回転駆動手段を駆動するコントロー
ラと、回転駆動手段の回転角度を検知してその角度信号
を前記コントローラに入力される位置決め指令信号を制
御するようにフィードバックする角度センサと、前記角
度センサの出力に接続され、回転駆動手段の回転角度を
計測する計測手段と、前記直線運動する棒部材の位置を
高い精度で検知する精密級のセンサと、前記計測手段か
らの回転角度信号と前記精密級位置センサからの高精度
位置信号とを比較して誤差信号を作る手段と、その後差
信号を前記回転角度信号をアドレスとして記憶させ、そ
のアドレス信号によって読み出された誤差信号を前記コ
ントローラに入力するように接続されたメモリとを含
み、前記精密級位置センサを、メモリへの誤差信号の書
き込みの後は装置から取り外し得るようにした制御回路
が設けられるので、上記の精密級センサの誤差データを
記憶して、このデータを用いてコントローラを作動させ
ることができる。
そして、上記の精密センサを切り離しても、非常に高
精度の位置決めが簡単になり、上記のカム面となる回転
体の端面と、カムフォロワーとなる棒部材の端部との接
触において、回転体の回転角度と棒部材の直線距離との
関係を記憶することによって、棒部材が回転体に対して
正比例した運動をしない場合でもミクロン以下の精度で
簡単に制御できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に係るリニア・アクチエータの構成
図、第2図は、棒部材とそのガイドとを示す断面図、第
3図は、棒部材とそのガイドとの、第2図とは異なる例
を示す断面図、第4図(a)〜(d)は、円筒形状の回
転体と棒部材の運動の関係を示す説明図、第5図は、第
1図のリニア・アクチエータを制御するのに適した制御
回路の回路図である。 符号の説明 1……リニア・アクチエータ 2……モータ 3……減速機 4……軸芯 5……回転体 6……回転体端面 7……直交平面 8……ボール 9……他方の端部 10……棒部材 11……棒部材の軸線 12……ハウジング 14……ガイド 16……キー溝 21……コントローラ 22……回転角度計測手段(積算カウンタ) 23……精密級位置センサ 24……誤差信号発生器 25……メモリ
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H02K 7/06 F16H 25/12

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】モータ等の回転駆動手段の回転運動から直
    線運動を得るために、回転駆動手段の出力軸に減速機が
    連結され、該減速機の出力軸にその軸芯に合わせて回転
    体が取付けられ、この回転体の端面が前記軸芯に直行す
    る平面に対して傾斜しており、前記回転体の端面には前
    記軸芯から離れた位置で一方の端部が接触し該軸芯に平
    行に延びる棒部材が設けられ、該棒部材の他方の端部が
    前記回転駆動手段の回転によって直線運動するようにな
    っているリニア・アクチェータにおいて、 位置決め指令に基づいて回転駆動手段を駆動するコント
    ローラと、回転駆動手段の回転角度を検知してその角度
    信号を前記コントローラに入力される位置決め指令信号
    を制御するようにフィードバックする角度センサと、前
    記角度センサの出力に接続され、回転駆動手段の回転角
    度を計測する計測手段と、前記直線運動する棒部材の位
    置を高い精度で検知する精密級のセンサと、前記計測手
    段からの回転角度信号と前記精密級位置センサからの高
    精度位置信号とを比較して誤差信号を作る手段と、その
    誤差信号を前記回転角度信号をアドレスとして記憶さ
    せ、そのアドレス信号によって読み出された誤差信号を
    前記コントローラに入力するように接続されたメモリと
    を含み、前記精密級位置センサは、メモリへの誤差信号
    の書き込みの後は装置から取り外し得るように構成した
    ことを特徴とするリニア・アクチェータ。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019006137A (ja) * 2017-06-20 2019-01-17 株式会社東海理化電機製作所 シフト装置
JP2019006141A (ja) * 2017-06-20 2019-01-17 株式会社東海理化電機製作所 シフト装置

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06129303A (ja) * 1992-05-13 1994-05-10 Walbro Far East Inc ロータリースロツトル弁式気化器
JP3674930B2 (ja) * 1994-08-24 2005-07-27 株式会社デンソー 自動変速機用油圧制御装置
JP4497594B2 (ja) * 1999-09-22 2010-07-07 セイコーインスツル株式会社 超音波モータを用いた直動機構およびそれを用いた電子機器
JP3889573B2 (ja) * 2001-04-09 2007-03-07 株式会社ユニバンス 油圧式動力伝達継手
DE10144491C2 (de) * 2001-09-10 2003-08-21 Siemens Ag Head Up Display mit Verstelleinrichtung für einen Spiegel
JP4406194B2 (ja) * 2002-09-10 2010-01-27 不二ラテックス株式会社 緩衝装置及びそれを具備する自動販売機
JP2005332293A (ja) * 2004-05-21 2005-12-02 Aruze Corp 遊技機
JP4975973B2 (ja) * 2005-03-17 2012-07-11 古河電気工業株式会社 可動ステージ装置
JP4680742B2 (ja) * 2005-10-07 2011-05-11 株式会社フジエ 作動軸駆動装置
JP4629591B2 (ja) * 2006-02-03 2011-02-09 株式会社東海理化電機製作所 シフト装置
FR2917362B1 (fr) * 2007-06-12 2009-08-28 Zf Systemes De Direction Nacam Sas Dispositif de serrage electrique d'une colonne de direction reglable de vehicule automobile
US9052001B2 (en) * 2012-12-03 2015-06-09 Mechatronicsasia Enterprise Cycloid drive epicycloid planet gear cam
JP6173624B1 (ja) * 2015-09-30 2017-08-02 オリンパス株式会社 内視鏡
JP6835675B2 (ja) * 2017-06-30 2021-02-24 オイレス工業株式会社 カム装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5733258A (en) * 1980-08-02 1982-02-23 Minoru Shishibori Stepless variable speed transmitter

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019006137A (ja) * 2017-06-20 2019-01-17 株式会社東海理化電機製作所 シフト装置
JP2019006141A (ja) * 2017-06-20 2019-01-17 株式会社東海理化電機製作所 シフト装置
US10859161B2 (en) 2017-06-20 2020-12-08 Kabushiki Kaisha Tokai-Rika-Denki-Seisakusho Shift device
US11137068B2 (en) 2017-06-20 2021-10-05 Kabushiki Kaisha Tokai-Rika-Denki-Seisakusho Shift device
JP7088481B2 (ja) 2017-06-20 2022-06-21 株式会社東海理化電機製作所 シフト装置
JP7088480B2 (ja) 2017-06-20 2022-06-21 株式会社東海理化電機製作所 シフト装置

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