JP3308295B2 - リニアアクチエータ - Google Patents
リニアアクチエータInfo
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- JP3308295B2 JP3308295B2 JP06948892A JP6948892A JP3308295B2 JP 3308295 B2 JP3308295 B2 JP 3308295B2 JP 06948892 A JP06948892 A JP 06948892A JP 6948892 A JP6948892 A JP 6948892A JP 3308295 B2 JP3308295 B2 JP 3308295B2
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- Japan
- Prior art keywords
- actuator
- stopper
- screw
- rotor
- point
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- Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はリニアアクチエータに関
し、特に車輌のヘッドライトの光軸調整用、詳しくは車
輌の水平度の変化に伴う光軸の調整又は、現在使われて
いる近／遠距離の切換を１つのランプで光軸の傾きを変
えて達成するために用いられるリニアアクチエータに関
する。
し、特に車輌のヘッドライトの光軸調整用、詳しくは車
輌の水平度の変化に伴う光軸の調整又は、現在使われて
いる近／遠距離の切換を１つのランプで光軸の傾きを変
えて達成するために用いられるリニアアクチエータに関
する。
【０００２】
【従来の技術】車両におけるヘッドライトの自動出し入
れなどの操作、あるいはオフイスオートメーション用機
器の操作などに、モータを駆動源とするアクチエータが
使用される。このアクチエータの中には、モータの回転
力を直線運動に変換するリニアアクチエータも含まれ
る。このようなリニアアクチエータは、平板状に広げた
電動機の固定子上を、やはり平板状に形成した可動子を
移動させるようなリニアモータタイプのものもあるが、
通常は、モータの回転力を歯車機構を使用して直線運動
に変換して、アクチエータを直線方向に駆動している。
この種のリニアアクチエータは、回転運動を直線運動に
変換する変換ギヤ機構をアクチエータのケース内に収納
するため、全体の形状が大型になる。ましてリニアアク
チエータのケース内にアクチエータの動作範囲を規定す
るリミッタ機構を収納した場合、アクチエータは更に大
型となる。
れなどの操作、あるいはオフイスオートメーション用機
器の操作などに、モータを駆動源とするアクチエータが
使用される。このアクチエータの中には、モータの回転
力を直線運動に変換するリニアアクチエータも含まれ
る。このようなリニアアクチエータは、平板状に広げた
電動機の固定子上を、やはり平板状に形成した可動子を
移動させるようなリニアモータタイプのものもあるが、
通常は、モータの回転力を歯車機構を使用して直線運動
に変換して、アクチエータを直線方向に駆動している。
この種のリニアアクチエータは、回転運動を直線運動に
変換する変換ギヤ機構をアクチエータのケース内に収納
するため、全体の形状が大型になる。ましてリニアアク
チエータのケース内にアクチエータの動作範囲を規定す
るリミッタ機構を収納した場合、アクチエータは更に大
型となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述のよう
な従来の不都合を解消しようとするものであり、その目
的は、動作駆動源となるリニアアクチエータのストロー
ク内の任意の点で停止させることができ、さらに、動作
ストロークの終点位置を微妙に調整することができるリ
ニアアクチエータを小型に形成して提供しようとするも
のである。
な従来の不都合を解消しようとするものであり、その目
的は、動作駆動源となるリニアアクチエータのストロー
ク内の任意の点で停止させることができ、さらに、動作
ストロークの終点位置を微妙に調整することができるリ
ニアアクチエータを小型に形成して提供しようとするも
のである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の目的を達成する
ため、本願の請求項１に係る発明では、モータの回転力
をアクチエータの直線方向に変換するリニアアクチエー
タにおいて、モータを構成するロータの回転中心線の周
りに設けられたねじと、該ねじと螺合するとともに、回
転を規制されて回転中心線方向に移動自在なアクチエー
タと、前記回転中心線上であって該アクチエータの一つ
の極限位置に配置され、該アクチエータと接触するポイ
ントストッパと、該ポイントストッパを有し該ポイント
ストッパの設定位置の調整が自在なストッパと、該スト
ッパの外周に設けられて上記モータの取付基板と螺合す
るねじであって、該ねじの直径は前記アクチエータがロ
ータに螺合するねじの直径よりも大きい位置調整用のね
じと、を具備することを特徴とするリニアアクチエータ
を提供する。本願の請求項２に係る発明では、請求項１
に係る発明に加えて、前記ストッパのポイントストッパ
位置に鋼球を配置したことを特徴とするリニアアクチエ
ータを提供する。本願の請求項３に係る発明では、請求
項１に係る発明に加えて、前記モータは、ステッピング
モータであることを特徴とするリニアアクチエータを提
供する。本願の請求項４に係る発明では、請求項１に係
る発明に加えて、ポイントストッパーをアクチエータ制
御用の原点とすべく動作開始時に必らずポイントストッ
パーに当ててから所定の位置まで移動させる制御を行う
ことができることを特徴とするリニアアクチエータを提
供する。
ため、本願の請求項１に係る発明では、モータの回転力
をアクチエータの直線方向に変換するリニアアクチエー
タにおいて、モータを構成するロータの回転中心線の周
りに設けられたねじと、該ねじと螺合するとともに、回
転を規制されて回転中心線方向に移動自在なアクチエー
タと、前記回転中心線上であって該アクチエータの一つ
の極限位置に配置され、該アクチエータと接触するポイ
ントストッパと、該ポイントストッパを有し該ポイント
ストッパの設定位置の調整が自在なストッパと、該スト
ッパの外周に設けられて上記モータの取付基板と螺合す
るねじであって、該ねじの直径は前記アクチエータがロ
ータに螺合するねじの直径よりも大きい位置調整用のね
じと、を具備することを特徴とするリニアアクチエータ
を提供する。本願の請求項２に係る発明では、請求項１
に係る発明に加えて、前記ストッパのポイントストッパ
位置に鋼球を配置したことを特徴とするリニアアクチエ
ータを提供する。本願の請求項３に係る発明では、請求
項１に係る発明に加えて、前記モータは、ステッピング
モータであることを特徴とするリニアアクチエータを提
供する。本願の請求項４に係る発明では、請求項１に係
る発明に加えて、ポイントストッパーをアクチエータ制
御用の原点とすべく動作開始時に必らずポイントストッ
パーに当ててから所定の位置まで移動させる制御を行う
ことができることを特徴とするリニアアクチエータを提
供する。
【０００５】
【作用】ロータが回転すると、これの中心位置で螺合し
ているアクチエータが上下方向に移動する。該アクチエ
ータが最下端位置に到達するとその底面がストッパのポ
イントストッパと接触してアクチエータは停止する。こ
のときポイントストッパとアクチエータの接触は点接触
であり、かつポイントストッパはロータの回転中心線上
にあるので、アクチエータの底面はポイントストッパを
押圧し、この押圧力はストッパの周囲に設けられた位置
調整用のねじの全周に亘って均等に回転中心線方向に分
散して加えられる。この結果位置調整用のねじに回転力
が働きにくい。また、アクチエータとロータの螺合或い
はアクチエータ回転防止用のスプライン部等の寸法誤差
に基づいて、万が一アクチエータが少ない角度で回転す
るようなことがあっても、位置調整用のねじの直径がア
クチエータのねじの直径よりも大きいので、ストッパが
緩まない。
ているアクチエータが上下方向に移動する。該アクチエ
ータが最下端位置に到達するとその底面がストッパのポ
イントストッパと接触してアクチエータは停止する。こ
のときポイントストッパとアクチエータの接触は点接触
であり、かつポイントストッパはロータの回転中心線上
にあるので、アクチエータの底面はポイントストッパを
押圧し、この押圧力はストッパの周囲に設けられた位置
調整用のねじの全周に亘って均等に回転中心線方向に分
散して加えられる。この結果位置調整用のねじに回転力
が働きにくい。また、アクチエータとロータの螺合或い
はアクチエータ回転防止用のスプライン部等の寸法誤差
に基づいて、万が一アクチエータが少ない角度で回転す
るようなことがあっても、位置調整用のねじの直径がア
クチエータのねじの直径よりも大きいので、ストッパが
緩まない。
【０００６】
【実施例】次に本発明の一実施例を、図面を用いて詳細
に説明する。図１は、本発明の実施例の断面図であり、
同図において１はアクチエータである。該アクチエータ
１は、断面凸型をした金属性のケース２に上下方向に出
入自在に配置されている。アクチエータ１の軸受部３
は、ケース２の頸部４の内部付近で上下方向にスプライ
ン形式で軸承されている。このため、アクチエータ１は
回転不能となり、往復運動のみに変換される。なお、５
は該軸承部３を軸承するためのスプライン部である。ア
クチエータ１の下端部外周には、ねじ６が切られてい
る。ケース２の内部には、ベアリング７、８に支えられ
て、円筒状のロータ９が、回転自在に軸承されている。
ロータ９の内面にはアクチエータ１に切られたねじ６と
噛み合うねじ１０が切られている。また、ロータ９の外
周には、リング状の２個の永久磁石１１と１２がロータ
ーマグネットとして取り付けられている。ロータマグネ
ット１１とロータマグネット１２の外周に位置し、少し
のギャップを介してステータコイル１３と１４が設けら
れている。なお、これらロータマグネット１１、１２と
ステータコイル１３、１４をもってＰＭ型のステッピン
グモータを構成している。
に説明する。図１は、本発明の実施例の断面図であり、
同図において１はアクチエータである。該アクチエータ
１は、断面凸型をした金属性のケース２に上下方向に出
入自在に配置されている。アクチエータ１の軸受部３
は、ケース２の頸部４の内部付近で上下方向にスプライ
ン形式で軸承されている。このため、アクチエータ１は
回転不能となり、往復運動のみに変換される。なお、５
は該軸承部３を軸承するためのスプライン部である。ア
クチエータ１の下端部外周には、ねじ６が切られてい
る。ケース２の内部には、ベアリング７、８に支えられ
て、円筒状のロータ９が、回転自在に軸承されている。
ロータ９の内面にはアクチエータ１に切られたねじ６と
噛み合うねじ１０が切られている。また、ロータ９の外
周には、リング状の２個の永久磁石１１と１２がロータ
ーマグネットとして取り付けられている。ロータマグネ
ット１１とロータマグネット１２の外周に位置し、少し
のギャップを介してステータコイル１３と１４が設けら
れている。なお、これらロータマグネット１１、１２と
ステータコイル１３、１４をもってＰＭ型のステッピン
グモータを構成している。
【０００７】ケース２の下部には取付基板１５がねじ込
みにより取り付けられている。アクチエータ１の下端方
向には該アクチエータ１の位置決めのためのストッパ１
６が配置されている。該ストッパ１６は取付基板１５の
中央部にねじ込まれている。該ストッパ１６は図２に示
すように、中央上部先端にポイントストッパ１７を有す
るセッタ１８が設けられ、下部にはスクリュードライバ
の嵌合溝１９を有し、且つ外周には取付基板１５にねじ
込むためのねじ２０を有する。なお、このねじ２０はポ
イントストッパ１６の位置を調整するための位置調整用
のねじであって、この直径Ｒは、ロータ９の内側に設け
られたねじ１０の直径よりも大きい。２１は取付基板１
５の底面に嵌め込まれたカバーであり、ストッパ１６を
保護するものである。
みにより取り付けられている。アクチエータ１の下端方
向には該アクチエータ１の位置決めのためのストッパ１
６が配置されている。該ストッパ１６は取付基板１５の
中央部にねじ込まれている。該ストッパ１６は図２に示
すように、中央上部先端にポイントストッパ１７を有す
るセッタ１８が設けられ、下部にはスクリュードライバ
の嵌合溝１９を有し、且つ外周には取付基板１５にねじ
込むためのねじ２０を有する。なお、このねじ２０はポ
イントストッパ１６の位置を調整するための位置調整用
のねじであって、この直径Ｒは、ロータ９の内側に設け
られたねじ１０の直径よりも大きい。２１は取付基板１
５の底面に嵌め込まれたカバーであり、ストッパ１６を
保護するものである。
【０００８】次に上記実施例の作用について説明する。
別途設けたステッピングモータ駆動回路からステータコ
イル１３と１４に所定の駆動用のパルスを印加すると、
ロータ９が回転を開始する。ロータ９の回転により、こ
れに螺合しているアクチエータ１は図１の上下方向に移
動する。該アクチエータ１の先端はたとえば図４の様に
車両のヘッドライトを取付けた基台と結合されている。
そして、アクチエータ１が図４の前後（Ａ）方向に移動
を開始すれば、ヘッドライトの光軸はθ度変化する。
又、アクチエータ１の移動の途中でロータ９の回転を止
めればアクチエータ１はその位置で停止しヘッドライト
の光放射方向を所望の方向に固定することができる。
別途設けたステッピングモータ駆動回路からステータコ
イル１３と１４に所定の駆動用のパルスを印加すると、
ロータ９が回転を開始する。ロータ９の回転により、こ
れに螺合しているアクチエータ１は図１の上下方向に移
動する。該アクチエータ１の先端はたとえば図４の様に
車両のヘッドライトを取付けた基台と結合されている。
そして、アクチエータ１が図４の前後（Ａ）方向に移動
を開始すれば、ヘッドライトの光軸はθ度変化する。
又、アクチエータ１の移動の途中でロータ９の回転を止
めればアクチエータ１はその位置で停止しヘッドライト
の光放射方向を所望の方向に固定することができる。
【０００９】アクチエータ１が降下を続けると、ヘッド
ライトを覆うカバーが閉じる。そして、アクチエータ１
の底部２２がストッパ１６のポイントストッパ１７に接
触すると、アクチエータ１はこれにより以後の降下を停
止する。ストッパ１６のねじの直径Ｒは、アクチエータ
１のねじの直径よりも大きいのに加えて、ポイントスト
ッパ１７の先端はポイントタッチであるので、アクチエ
ータ１の回転力がストッパ１６に伝達されず、アクチエ
ータ１の接触でストッパ１６のねじが緩んで取付基板１
５より脱落するようなことはない。
ライトを覆うカバーが閉じる。そして、アクチエータ１
の底部２２がストッパ１６のポイントストッパ１７に接
触すると、アクチエータ１はこれにより以後の降下を停
止する。ストッパ１６のねじの直径Ｒは、アクチエータ
１のねじの直径よりも大きいのに加えて、ポイントスト
ッパ１７の先端はポイントタッチであるので、アクチエ
ータ１の回転力がストッパ１６に伝達されず、アクチエ
ータ１の接触でストッパ１６のねじが緩んで取付基板１
５より脱落するようなことはない。
【００１０】また、ストッパ１６に底部に設けた嵌合溝
１９にスクリュードライバを嵌合させ、該スクリュード
ライバストッパ１６を回転させて、ポイントストッパ１
７とアクチエータ１の底部２２が当接する位置を替える
と、アクチエータ１の最下端位置を変更することがで
き、たとえばヘッドライトの取付け作業時に、製造過程
で生じるヘッドライトの動作開始のイニシャルポイント
の位置誤差を微調整することができると共に信頼性も向
上し、さらにモータの小型化も可能となり、低価格、高
信頼性、小型、軽量が図れたモータを提供するものであ
る。
１９にスクリュードライバを嵌合させ、該スクリュード
ライバストッパ１６を回転させて、ポイントストッパ１
７とアクチエータ１の底部２２が当接する位置を替える
と、アクチエータ１の最下端位置を変更することがで
き、たとえばヘッドライトの取付け作業時に、製造過程
で生じるヘッドライトの動作開始のイニシャルポイント
の位置誤差を微調整することができると共に信頼性も向
上し、さらにモータの小型化も可能となり、低価格、高
信頼性、小型、軽量が図れたモータを提供するものであ
る。
【００１１】従来のアクチエータの制御においてはアク
チエータの現在、停止している位置が判らないと制御が
不可能となる。そのために、通常はアクチエータの位置
をセンスするホール素子等のセンサーを具備するが本方
式はアクチエータの可動範囲にあたるモータ駆動用パル
ス数より多くのパルスを印加し、ポイントストッパ１に
必ず当てるよう戻すことにより、原点確認を行なうよう
にした。そのため、ホール素子等のセンサーが不用とな
り、コストダウンが図れる。
チエータの現在、停止している位置が判らないと制御が
不可能となる。そのために、通常はアクチエータの位置
をセンスするホール素子等のセンサーを具備するが本方
式はアクチエータの可動範囲にあたるモータ駆動用パル
ス数より多くのパルスを印加し、ポイントストッパ１に
必ず当てるよう戻すことにより、原点確認を行なうよう
にした。そのため、ホール素子等のセンサーが不用とな
り、コストダウンが図れる。
【００１２】図３は、ストッパ１６の別の実施例を示す
断面図である。この実施例では、セッタ１８先端のポイ
ントストッパとして鋼球２３を取り付けたものである。
この実施例によれば、アクチエータ１の底部２２が鋼球
２３に当接したとき、アクチエータ１の底部２２と鋼球
２３との摩擦力がきわめて小さくなるので、アクチエー
タ１の回転力がいっそう伝わりにくい。
断面図である。この実施例では、セッタ１８先端のポイ
ントストッパとして鋼球２３を取り付けたものである。
この実施例によれば、アクチエータ１の底部２２が鋼球
２３に当接したとき、アクチエータ１の底部２２と鋼球
２３との摩擦力がきわめて小さくなるので、アクチエー
タ１の回転力がいっそう伝わりにくい。
【００１３】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明は、
モータを構成するロータの回転中心線の周りに設けられ
たねじと、該ねじと螺合するとともに、回転を規制され
て回転中心線方向に移動自在なアクチエータと、前記回
転中心線上であって該アクチエータの一つの極限位置に
配置され、該アクチエータと接触するポイントストッパ
と、該ポイントストッパを有し該ポイントストッパの設
定位置の調整が自在なストッパと、該ストッパの外周に
設けられて上記モータの取付基板と螺合するねじであっ
て、該ねじの直径は前記アクチエータがロータに螺合す
るねじの直径よりも大きい位置調整用のねじと、を具備
しているので、該アクチエータが所定の位置に到達した
とき、モータへの通電を停止させれば、該アクチエータ
を任意の位置で停止させることができ、かつ一方の極限
位置に設けた該ストッパを微調整すれば、該アクチエー
タの最終端位置を微妙に調整することができるほか、ア
クチエータの当接でストッパが簡単に位置を変えて緩む
ことはない。そして、このような機能を有するリニアア
クチエータを小型に構成することができる。
モータを構成するロータの回転中心線の周りに設けられ
たねじと、該ねじと螺合するとともに、回転を規制され
て回転中心線方向に移動自在なアクチエータと、前記回
転中心線上であって該アクチエータの一つの極限位置に
配置され、該アクチエータと接触するポイントストッパ
と、該ポイントストッパを有し該ポイントストッパの設
定位置の調整が自在なストッパと、該ストッパの外周に
設けられて上記モータの取付基板と螺合するねじであっ
て、該ねじの直径は前記アクチエータがロータに螺合す
るねじの直径よりも大きい位置調整用のねじと、を具備
しているので、該アクチエータが所定の位置に到達した
とき、モータへの通電を停止させれば、該アクチエータ
を任意の位置で停止させることができ、かつ一方の極限
位置に設けた該ストッパを微調整すれば、該アクチエー
タの最終端位置を微妙に調整することができるほか、ア
クチエータの当接でストッパが簡単に位置を変えて緩む
ことはない。そして、このような機能を有するリニアア
クチエータを小型に構成することができる。
【図１】本発明にかかるリニアアクチエータの一実施例
の部分断面図
の部分断面図
【図２】ストッパ１６の断面図
【図３】ストッパ１６の別の実施例断面図
【図４】リニアアクチエータの取付状態を示す側面図
１・・・・アクチエータ ２・・・・ケース ３・・・・軸承部 ４・・・・頸部 ５・・・・スプライン部 ６・・・・ねじ ７・・・・ベアリング ８・・・・ベアリング ９・・・・ロータ １０・・・・ねじ １１・・・・ロータマグネット １２・・・・ロータマグネット １３・・・・ステータコイル １４・・・・ステータコイル １５・・・・取付基板 １６・・・・ストッパ １７・・・・ポイントストッパ １８・・・・セッタ １９・・・・嵌合溝 ２０・・・・ねじ ２１・・・・カバー ２２・・・・底部 ２３・・・・鋼球
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−118744（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−112337（ＪＰ，Ａ) 実開 昭54−85305（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−136822（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−148606（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭48−33306（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16H 25/20 - 25/24 B60Q 1/076
Claims (4)
- 【請求項１】モータの回転力をアクチエータの直線方向
に変換するリニアアクチエータにおいて、 モータを構成するロータの回転中心線の周りに設けられ
たねじと、 該ねじと螺合するとともに、回転を規制されて回転中心
線方向に移動自在なアクチエータと、 前記回転中心線上であって該アクチエータの一つの極限
位置に配置され、該アクチエータと接触するポイントス
トッパと、 該ポイントストッパを有し該ポイントストッパの設定位
置の調整が自在なストッパと、 該ストッパの外周に設けられて上記モータの取付基板と
螺合するねじであって、該ねじの直径は前記アクチエー
タがロータに螺合するねじの直径よりも大きい位置調整
用のねじと、 を具備することを特徴とするリニアアクチエータ。 - 【請求項２】前記ストッパのポイントストッパ位置に鋼
球を配置したことを特徴とする請求項１記載のアクチエ
ータ。 - 【請求項３】前記モータは、ステッピングモータである
ことを特徴とする請求項１記載のリニアアクチエータ。 - 【請求項４】ポイントストッパーをアクチエータ制御用
の原点とすべく動作開始時に必らずポイントストッパー
に当ててから所定の位置まで移動させる制御を行うこと
ができることを特徴とする請求項１記載のアクチエー
タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06948892A JP3308295B2 (ja) | 1992-02-19 | 1992-02-19 | リニアアクチエータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06948892A JP3308295B2 (ja) | 1992-02-19 | 1992-02-19 | リニアアクチエータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0681925A JPH0681925A (ja) | 1994-03-22 |
| JP3308295B2 true JP3308295B2 (ja) | 2002-07-29 |
Family
ID=13404144
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06948892A Expired - Fee Related JP3308295B2 (ja) | 1992-02-19 | 1992-02-19 | リニアアクチエータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3308295B2 (ja) |
-
1992
- 1992-02-19 JP JP06948892A patent/JP3308295B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0681925A (ja) | 1994-03-22 |
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