JP3399992B2 - 電動アクチュエータ - Google Patents

電動アクチュエータ

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JP3399992B2 JP29645692A JP29645692A JP3399992B2 JP 3399992 B2 JP3399992 B2 JP 3399992B2 JP 29645692 A JP29645692 A JP 29645692A JP 29645692 A JP29645692 A JP 29645692A JP 3399992 B2 JP3399992 B2 JP 3399992B2
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井 茂 和 永
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、ボディに沿って移動可
能なテーブルを、電力によって駆動する電動アクチュエ
ータに関するものである。 【0002】 【従来の技術】ベースの長手方向に多数のコイルを設置
し、該ベースに沿って移動可能としたテーブルに磁石を
設けた電動アクチュエータは、既に知られている(一例
として特開昭63−148857号公報参照)。しかし
ながら、上記公知の電動アクチュエータは、固定側のベ
ースにコイルを設置しているために、テーブルのストロ
ークが大きくなると、設置するコイル数が多くなって高
価になるという問題がある。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、所定数のコイルによってテーブルのストロ
ークを大きくすることができる電動アクチュエータを提
供することにある。 【0004】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の電動アクチュエータは、軸方向のスライド
孔、及び該スライド孔を外部に開口させる同方向のスロ
ットを有すると共に、その外周面に複数の取付け溝を有
し固定子としての機能を有する略矩形状のアルミニウム
製のボディと、該ボディに沿ってスライド孔とほぼ平行
に移動可能に設置されたテーブルと、該テーブルを駆動
する駆動手段とを備え、上記駆動手段が、上記ボディの
スライド孔に移動可能に挿入されたコイルアセンブリ
と、上記スライド孔内に設けられその両端が上記ボディ
に固定されたロッドと、上記ボディにスライド孔と略平
行に設置した複数の導体レールと、上記コイルアセンブ
リの端子に電気的に接続され導体レールに摺接する複数
の集電子と、上記テーブルとコイルアセンブリを連結す
る連結機構とを備えており、上記コイルアセンブリが、
一体移動可能に連設されその中心孔に上記ロッドが遊挿
された複数のボビンと、これらのボビンに巻かれボビン
と一体的になった各コイルを直列に接続した複数のコイ
ルとから成り、上記複数のコイルが、第1〜第3の3つ
のコイル群から成り、該3つのコイル群からそれぞれ上
記端子が取り出され、該取り出された3個の端子が上記
集電子及び導体レールを介して三相交流電源に結線され
ていることを特徴としている。 【0005】 【作用】導体レールを外部の三相交流電源に接続する
と、コイルアセンブリの複数のコイルとボディまたはボ
ディ及びロッドに回転磁界による渦電流が生じ、この渦
電流によってコイルアセンブリ及びこれに連結されたテ
ーブルが移動する。この場合、コイルアセンブリを移動
側に設けたので、所定数のコイルでありながらテーブル
のストロークを大きくできるので、電動アクチュエータ
を安価なものにすることができる。また、テーブルの駆
動力は、コイルアセンブリのコイル数を増減することに
よって調節することができる。さらに、ボビンの中心孔
に磁性体のロッドを遊挿したので、電動アクチュエータ
の駆動力を大きくすることができる。 【0006】 【実施例】図1ないし図3は本発明の第1実施例を示
し、第1実施例の電動アクチュエータは、固定子として
の機能を有する略矩形状のボディ1と、該ボディ1の上
面に沿って移動可能に設置されたテーブル2と、該テー
ブル2を駆動させる駆動手段3とを備え、ボディ1とテ
ーブル2の間にテーブル2の移動を案内するリニアガイ
ド4,4が、テーブル2に該テーブルの位置を検出する
磁気センサ5が設けられている。 【0007】アルミニウムで形成された上記ボディ1
は、中心部分に、駆動手段3を構成する後記コイルアセ
ンブリ8が往復動する軸方向のスライド孔9を、上面に
該スライド孔9を外部に開口させるスロット10を、上
面及び両端面を除く外周面の軸方向に、先端が拡径され
た断面略T字形の取付溝11,・・をそれぞれ備え、上
記スライド孔9の径方向外方に、磁束を遮蔽するための
略円筒状の磁性体12が設けられている。なお、磁性体
12の径方向内方のスライド孔9の周囲部分は、図に示
すようにボディ1と別体として、銅、銀またはアルミニ
ウムで形成してもよい。 【0008】上記コイルアセンブリ8は、一体移動可能
に連結した複数個のボビンを有し、これらのボビンに巻
かれることによりボビンと一体的になった各コイル14
a,・・及び14b,・・は直列に接続されると共に、
これらのコイルから図2に示すようにu,v,wの3個
の端子が取り出され、これらの端子u,v,wは後述す
る集電子16,・・及び導体レール15,・・を介して
三相交流電源にΔ結線またはY結線されている。一方、
ボディ1の上面には、軸方向に導体レール15,・・が
取付けられており、スライド孔9内設けたロッド17
は、中間部分がコイルアセンブリ8の各ボビンの中心孔
に遊挿され、両端がボディ1に固定されている。また、
上記コイルの各端子に電気的に接続された集電子16,
・・は、導体レール15,・・に個別に摺接し、テーブ
ル2とコイルアセンブリ8は、スロット10を通る連結
機構を構成する連結部材18,18によって一体移動可
能に連結されている。 【0009】上記リニアガイド4は、ボディ1とテーブ
ル2とに対向させて取付けたガイドレール20,20
と、これらのガイドレール間に転動可能に挿入された多
数の転動部材とを備え、これらの転動部材は、ガイドレ
ール20,20のいずれか一方に取付けた押え板(図示
省略)によって、ガイドレールからの抜け出しが防止さ
れている。また、磁気センサ5は、ボディ1に取付けた
磁石24に接近すると信号を出力するものとして構成さ
れている。 【0010】上記第1実施例は、導体レール15,・・
に三相交流電源を接続すると、コイル14a・・,14
b・・によってロッド17とボディ1に回転磁界による
渦電流が発生するので、この渦電流によってコイルアセ
ンブリ8がスライド孔9内を移動し、連結部材18,1
8でコイルアセンブリ8に一体移動可能に連結されたテ
ーブル2が、リニアガイド4,4により案内されてボデ
ィ1の上面に沿って移動する。この場合、コイルアセン
ブリ8の各コイルは、導体レール15,・・に摺接する
集電子16,・・がコイルアセンブリ8と一体に移動す
るためで、コイルアセンブリ8がボディ2に対して相対
移動してもコイルへの給電に支障はない。したがって、
テーブル2のストロークが大きくなっても、所定数のコ
イルを有する1種類のコイルアセンブリ8によってテー
ブル2を移動させることができ、テーブル2の駆動力
は、コイル数の増減によって調整することができる。ま
た、コイルにリード線を接続するものと異なり、配線部
分がテーブル2と共に移動しないので、断線や漏電等の
恐れがない。 【0011】図4は本発明の第2実施例を示し、第2実
施例のボディ26は、一体または別体の側壁26aを有
し、該側壁26aにおけるテーブル2との対向面に導体
レール15,・・が設置されており、テーブル2は、ス
ロット10の両側に設けたリニアガイド4,4によって
支持されている。第2実施例の他の構成及び作用は、第
1実施例と同じであるから、図の主要な箇所に同一の符
号を付して、詳細な説明は省略する。 【0012】図5及び図6は本発明の第3実施例を示
し、第3実施例のボディ31は、軸方向の両端近くにプ
ーリ32,32が回転自在に取付けられており、テーブ
ル2とコイルアセンブリ8は、これらのプーリに巻回さ
せた連結機構としてのベルト33にそれぞれ取付けられ
ている。またテーブル2は、ボディ31の両側に設けた
側壁31a,31aに取付けたリニアガイド4,4で支
持されている。第3実施例の他の構成及び作用は第2実
施例と同じであるから、図の主要な箇所に同一の符号を
付して、詳細な説明は省略する。 【0013】図7及び図8は本発明の第4実施例を示
し、第4実施例のボディ36は、長手方向に、駆動手段
3を構成するボールねじ37を有し、テーブル2は該ボ
ールねじ37に螺合するボールナット38に取付けら
れ、コイルアセンブリ8とボールナット38は、スロッ
ト10を通る連結体39によって連結されている。第4
実施例の他の構成は第2実施例と同じであるから、図の
同一の箇所に同一の符号を付して、詳細な説明は省略す
る。 【0014】図9及び図10は本発明の第5実施例を示
し、第5実施例のボディ41は、スライド孔9とほぼ平
行なシリンダ42を備え、該シリンダ42を密に摺動す
るピストン43は、スロット44を通る連結体45,4
5によってテーブル2に連結されており、ボディ41に
開設したポート46からシリンダ42の圧力室42aに
圧縮空気が給排され、この空気圧によって、テーブル2
がストローク終端位置に保持される。図9中の符号47
は、スロット44を閉鎖するシールプレートである。上
記第5実施例は、ポート46から供給された圧縮空気に
よって、テーブル2のストローク位置を保持することが
できる。第5実施例の他の構成及び作用は第2実施例と
同じであるから、図の主要な箇所に同一の符号を付し
て、詳細な説明は省略する。 【0015】図11は本発明の第6実施例を示し、第6
実施例におけるコイルアセンブリ8の一端には、ボディ
51のスライド孔9内を移動可能な動滑車52が、ボデ
ィ51の一端には静滑車53が取付けられており、これ
らの滑車52,53に巻回させたベルト54は、一端が
ボディ51に他端がテーブル2にそれぞれ取付けられて
いる。上記第6実施例は、テーブル2の移動速度を、コ
イルアセンブリ8の速度の2倍にすることができる。第
6実施例の他の構成及び作用は第1実施例と同じである
から、図の主要な箇所に同一の符号を付して、詳細な説
明は省略する。 【0016】図12は本発明の第7実施例を示し、第7
実施例のボディ56は、ほぼ平行な2個のスライド孔
9,9を有し、これらのスライド孔に移動可能に挿入さ
れたコイルアセンブリ8,8は、それぞれ連結部材1
8,18によってテーブル2に連結されている。上記第
7実施例は、2個のコイルアセンブリ8,8によって、
テーブル2の駆動力を大きくすることができる。第7実
施例の他の構成及び作用は第2実施例と同じであるか
ら、図の主要な箇所に同一の符号を付して、詳細な説明
は省略する。 【0017】なお、リニアガイド4は、図1等に図示の
もの以外に、例えばガイドレール21,21の断面を図
13ないし図15に示す形状とし、或いは図16に示す
ように、一方のガイドレール21に転動部材に代わる欠
円状のリニアブッシュ22を設けてもよい。この場合、
図15及び図16に示すリニアガイド4は、一方のガイ
ドレール21の細幅部によって、テーブル2の移動時に
おける多少の振れを補正することができる。 【0018】図17は本発明の使用態様の一例を示し、
第1の電動アクチュエータ60のボディ61に沿って移
動するテーブル62に、エアチャック63が取付けられ
ている。また、上記電動アクチュエータ60のボディ6
1は、第2の電動アクチュエータ65のボディ66に沿
って移動するテーブル67に取付けられている。図中の
符号68は、エアチャック63が把持するワークであ
る。 【0019】 【発明の効果】本発明の電動アクチュエータは、テーブ
ルの駆動手段を、複数のコイルをシリーズ結線しボディ
のスライド孔を移動するコイルアセンブリと、該コイル
アセンブリの各端子をボディに設けた導体レールに摺接
させる集電子とで構成し、上記コイルアセンブリから取
り出された3個の端子が上記集電子及び導体レールを介
して三相交流電源に結線されるようにしたことにより、
所望数のコイルを有するコイルアセンブリによって、テ
ーブルのストローク長さが異なる複数種類の電動アクチ
ュエータを駆動できるので、電動アクチュエータを安価
なものにすることができる。また、コイル数を変えるこ
とによって、電動アクチュエータの駆動力を調節するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】 【図1】第1実施例の縦断側面図である。 【図2】同じく要部を示す縦断面図である。 【図3】同じく縦断面図である。 【図4】第2実施例の縦断側面図である。 【図5】第3実施例の要部縦断正面図である。 【図6】同じく縦断側面図である。 【図7】第4実施例の要部縦断正面図である。 【図8】同じく縦断側面図である。 【図9】第5実施例の縦断側面図である。 【図10】同じく要部横断平面図である。 【図11】第6実施例の要部横断平面図である。 【図12】第7実施例の縦断側面図である。 【図13】リニアガイドの変形例の断面図である。 【図14】同じくリニアガイドの変形例の断面図であ
る。 【図15】同じくリニアガイドの変形例の断面図であ
る。 【図16】同じくリニアガイドの変形例の断面図であ
る。 【図17】使用態様の一例を示す斜視図である。 【符号の説明】 1,26,31,36,41,51,56 ボディ 2 テーブル 3 駆動手段 8 コイルアセンブリ 9 スライド孔 10 スロット 14a,14b コイル 15 導体レール 16 集電子 17 ロッド 18 連結部材 39,45 連結体
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−276455(JP,A) 特開 昭51−150006(JP,A) 実開 昭60−99883(JP,U) 実開 平3−74176(JP,U) 特公 平1−32742(JP,B2) 特表 昭56−500437(JP,A) 米国特許3723780(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02K 41/025,41/02

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】軸方向のスライド孔、及び該スライド孔を
    外部に開口させる同方向のスロットを有すると共に、そ
    の外周面に複数の取付け溝を有し固定子としての機能を
    有する略矩形状のアルミニウム製のボディと、該ボディ
    に沿ってスライド孔とほぼ平行に移動可能に設置された
    テーブルと、該テーブルを駆動する駆動手段とを備え、 上記駆動手段が、上記ボディのスライド孔に移動可能に
    挿入されたコイルアセンブリと、上記スライド孔内に設
    けられその両端が上記ボディに固定されたロッドと、
    記ボディにスライド孔と略平行に設置した複数の導体レ
    ールと、上記コイルアセンブリの端子に電気的に接続さ
    れ導体レールに摺接する複数の集電子と、上記テーブル
    とコイルアセンブリを連結する連結機構とを備えてお
    り、 上記コイルアセンブリが、一体移動可能に連設されその
    中心孔に上記ロッドが遊挿された複数のボビンと、これ
    らのボビンに巻かれボビンと一体的になった各コイルを
    直列に接続した複数のコイルとから成り、 上記複数のコイルが、第1〜第3の3つのコイル群から
    成り、該3つのコイル群からそれぞれ上記端子が取り出
    され、該取り出された3個の端子が上記集電子及び導体
    レールを介して三相交流電源に結線されている、 ことを特徴とする電動アクチュエータ。
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JPH09331651A (ja) * 1996-06-07 1997-12-22 Smc Corp 電動アクチュエータ
JP4403537B2 (ja) * 2003-12-02 2010-01-27 Smc株式会社 リニアスライド装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3723780A (en) 1971-07-06 1973-03-27 Information Magnetics Corp Self shielding linear motor

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US3723780A (en) 1971-07-06 1973-03-27 Information Magnetics Corp Self shielding linear motor

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