JP4666436B2 - Linear actuator - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ねじ軸の回転量に応じたストローク量でスライダを軌道レールに沿って往復運動させ、且つ繰り返し位置決めすることが可能なリニアアクチュエータに係り、詳細には、ねじ軸の回転に対するスライダの運動の円滑化を図ると共に、上記スライダの小型化を図るための改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種のリニアアクチュエータとしては、特開平4−164540号公報に開示されるものが知られている。同公報に開示されるリニアアクチュエータは、図8及び図9に示すように、長手方向に沿った凹溝を有してチャネル状に形成された軌道レール100と、この軌道レール100の凹溝内に回転自在に設けられたねじ軸101と、このねじ軸101に螺合すると共に上記軌道レール100の凹溝内をねじ軸101の回転に応じて移動するスライダ102とから構成されている。また、上記スライダ102はねじ軸101の回転運動を直線運動に変換するボールねじ部と、かかるスライダ102を軌道レール100に沿って自在に案内するための直線案内部とを備えている。
【0003】
上記スライダ102に具備されたボールねじ部102は多数のボール(以下、このボールを「駆動ボール」という)を介して上記ねじ軸101に螺合しており、かかるねじ軸101と相まってボールねじ装置を構成している。上記ねじ軸101の外周面には所定のリードで螺旋状のボール転動溝が形成されており、ねじ軸101が回転すると、駆動ボールはこのボール転動溝を螺旋状に転動する。また、ボールねじ部には駆動ボールを循環させるための無限循環路が設けられている。この無限循環路は駆動ボールをねじ軸101のボール転動溝を数巻分だけ飛び越えて元の位置に戻すリターンパイプを含み、ねじ軸101のボール転動溝を螺旋状に転動した駆動ボールは上記リターンパイプを介して循環するように構成されている。
【0004】
一方、上記スライダ102にはボールねじ部を挟むようにして一対の直線案内部が設けられている。これら直線案内部は多数のボール(以下、このボールを 「案内ボール」という)103を介して軌道レール100に係合しており、かかる軌道レール100と相まって直線案内装置を構成している。上記軌道レール100の凹溝に面した内側面には複数条のボール転走溝104が該軌道レール100の長手方向に沿って形成されており、上記案内ボール103は軌道レール100とスライダ102との間で荷重を負荷しながら該ボール転走溝104を転走する。また、各直線案内部には案内ボール103を循環させるための無限循環路が設けられており、案内ボール103が無限循環路内を循環することによってスライダ102が軌道レール100の凹溝内を連続的に移動することが可能となっている。
【0005】
このような構成により、同公報に開示されるリニアアクチュエータでは、ねじ軸101が回転すると、その回転がボールねじ部でスライダ102の直線運動に変換され、かかるスライダ102をねじ軸101の回転量に応じた所定の位置に高精度で位置決めすることができるようになっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年では、無限循環路内を循環するボール同士の接触を防止し、かかる無限循環路内におけるボールの詰まりを防止すると共にボールの高速走行時の騒音の発生を軽減する目的から、可撓性のスペーサベルトに所定の間隔でボールを配列し、かかるスペーサベルトをボールと共に無限循環路内で循環させることが行われている。例えば、特開平7−317762号公報に開示される直線案内装置では、軌道レールに沿って直線運動するスライダにボールの無限循環路が具備され、かかる無限循環路には可撓性のスペーサベルトに配列されたボールが該スペーサベルトと共に組み込まれている。また、実開平5−27408号公報に開示されるボールねじ装置では、ねじ軸に対してボールを介して螺合するナット部材に該ボールの無限循環路が具備され、やはり、かかる無限循環路には可撓性のスペーサベルトに配列されたボールが該スペーサベルトと共に組み込まれている。
【0007】
従って、前述の如くボールねじ装置と直線案内装置の構造を併せ持つリニアアクチュエータにおいても、ボールの循環の円滑化、ひいては軌道レールに対するスライダの運動の円滑化の観点から、駆動ボール及び案内ボールを可撓性のス゜ーサベルトに配列し、これらスペーサベルトと共に駆動ボール及び案内ボールを夫々の無限循環路に組み込むことが好ましいと言える。
【0008】
しかし、前者の特開平4−164540号公報に開示されるリニアアクチュエータでは、駆動ボールの無限循環路がねじ軸の外周面を螺旋状に巻いていることから、仮にこの無限循環路に可撓性のスペーサベルトを組み込んでも、かかるスペーサベルトが無限循環路内を循環しているうちに捩じれ易く、駆動ボールの循環に対して大きな抵抗が作用してしまうといった問題点があった。また、無限循環路に対する連結ベルトの組み込み作業も難しく、生産に手間がかかるといった問題点があった。
【0009】
本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、ボールねじ部を構成する駆動ボールの無限循環路に対して可撓性のスペーサベルトを容易に組み込むことができ、かかる駆動ボールの円滑な循環を確保することができると共に、ねじ軸の高速回転時における騒音の発生を可及的に防止することが可能なリニアアクチュエータを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、長手方向に沿った凹溝を有してチャネル状に形成されると共に該凹溝に面した複数条のボール転走溝を備えた軌道レールと、この軌道レールの凹溝内に回転自在に設けられると共に外周面に螺旋状のボール転動溝が形成されたねじ軸と、上記軌道レールのボール転走溝を転走する多数の案内ボールを介して上記軌道レールの凹溝内に組み付けられると共に、上記ねじ軸のボール転動溝を転動する多数の駆動ボールを介して該ねじ軸に螺合し、かかるねじ軸の回転に応じて上記軌道レールの凹溝内を自在に移動するスライダとから構成され、上記スライダが上記案内ボールの無限循環路を備えると共に上記駆動ボールの無限循環路も備えたリニアアクチュエータを前提とし、かかる駆動ボールの無限循環路が上記ねじ軸に外接する環状に形成されると共に該ねじ軸を挟み込むようにして少なくとも一対形成され、上記駆動ボールは可撓性のスペーサベルトに所定の間隔で配列され、このスペーサベルトと共に上記無限循環路を循環することを特徴とするものである。
【0011】
このような技術的手段によれば、上記スライダに備えられた駆動ボールの無限循環路はねじ軸に外接する環状に形成されているので、かかる無限循環路はねじ軸を螺旋状に巻くことなく形成されており、駆動ボールを所定の間隔で配列した可撓性のスペーサベルトを該無限循環路に対して組み込み易くなっている。このため、かかるスペーサベルトは捩じれることなく安定した姿勢で該無限循環路内を循環することができ、このスペーサベルトに配列された駆動ボールの循環を円滑化することができる。そして、このように駆動ボールをスペーサベルトと共に無限循環路内に組み込むことにより、ねじ軸の高速回転時、すなわちスライダの高速移動時における駆動ボールの走行音を著しく軽減することが可能となる。このことは、テーブル等の可動体を高速で位置決めすることが要求されるリニアアクチュエータにとっては大きな利益である。
【0012】
一方、この種のリニアアクチュエータはスライダを軌道レールに沿って移動させるための直線案内部を具備しており、かかる直線案内部にも案内ボールの無限循環路が形成されることから、図6に示すように、軌道レール94に対してスライダ93を案内する直線案内部Gとねじ軸95に螺合するボールねじ部Sとを完全に区分した場合には、スライダ93が大型化、重量化してしまい、スライダの高速移動時における位置決め精度が悪化してしまうといった弊害が生じる。
【0013】
従って、かかる観点からすれば、駆動ボールの無限循環路が案内ボールの無限循環路の内側を貫くようにして配置されるのが好ましい。このような配置を採用すれば、案内ボールの無限循環路が形成される領域(直線案内部)と駆動ボールの無限循環路が形成される領域(ボールねじ部)とが互いに重なり合ってスライダ内に存在していることになるので、かかるスライダの小型化を図ることが可能となり、その分だけスライダの軽量化が達成されて、該スライダの位置決め精度を高めることが可能となる。
【0014】
このような本発明において、上記スペーサベルトは、スライダの無限循環路内で駆動ボール叉は案内ボールを所定の間隔で配列させ、循環中におけるボール同士の衝突を防止し得るものであれば良く、例えば、可撓性を有する合成樹脂製のベルトにボール直径よりも大きな収容孔を所定の間隔で穿っただけのものであっても良い。また、前後するボールの間に間座を設け、かかる間座でボールを脱落不能に保持するものであっても良い。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明のリニアアクチュエータを詳細に説明する。
図1は本発明を適用したリニアアクチュエータの実施例を示す断面図である。このリニアアクュエータは、凹状溝を具備してチャネル状に形成された軌道レール1と、この軌道レール1の凹状溝内に配設されたねじ軸2と、このねじ軸2に螺合すると共に上記軌道レール1の凹溝内を移動自在なスライダ3とから構成されている。
【0016】
上記軌道レール1は図示外のボルトによってベッド等の固定部に取り付けられる基底部10を有すると共に、この基底部10から立ち上がった一対の側壁部11,11を有し、これら基底部10及び側壁部11によって紙面垂直方向に連続するチャネル状に形成されている。また、凹溝に面した各側壁部11の内側面には上下に2条のボールの転走溝12が形成されており、このボール転走溝12は軌道レール1の長手方向(紙面垂直方向)に沿って形成されている。
【0017】
また、上記ねじ軸2はその軸心が軌道レール1の凹溝の図心に略合致するように配設されており、該ねじ軸1の外周面には螺旋状のボール転動溝20が所定のリードで形成されている。軌道レール1の長手方向の両端には一対のブラケット(図示せず)が取り付けられており、上記ねじ軸2の両端はベアリングを介してこのブラケットに支承されている。すなわち、このねじ軸2は軌道レール1の凹溝内で回転自在に支承されている。
【0018】
一方、上記スライダ3は断面略矩形状に形成され、上部を軌道レール1の凹溝から僅かに突出させた状態で該凹溝内を移動するように構成されている。従って、スライダ3の上面はテーブル等の可動体の取付面30となっており、図示外のボルトによって該可動体が固定されるようになっている。また、このスライダ3には、上記軌道レール1に沿って該スライダ3を自在に案内するための一対の直線案内部Gと、上記ねじ軸2の回転に応じて該スライダ3を直線移動させるためのボールねじ部Sとが備えられている。
【0019】
直線案内部Gはねじ軸2を挟むようにして一対設けられており、各直線案内部Gが軌道レール1の一方の側壁部11に対応している。各直線案内部Gは案内ボールB1が循環する無限循環路T1を二列備えており、各無限循環路T1が軌道レール1の側壁部11に形成されたボール転走溝12に対応している。各無限循環路は、スライダ3の外側面に形成された負荷転走溝31と、この負荷転走溝31と平行に形成されたボール戻し孔32とを含み、多数の案内ボールB1が荷重を負荷しながら軌道レール1のボール転走溝12とスライダ3の負荷転走溝31との間を転走するように構成されている。また、負荷転走溝31を転走し終えたたボールB1は荷重から解放された後、無負荷状態でボール戻し孔32を転走することにより、負荷転走前の元の位置へ循環するようになっている。
【0020】
上記案内ボールB1は、図2に示すように、合成樹脂から形成された可撓性のスペーサベルト4に所定の間隔で配置されており、このスペーサベルト4と共に直線案内部Gの各無限循環路T1に組み込まれる。このスペーサベルト4には互いに隣接する案内ボール同士を離隔させるようにして間座部40が設けられており、これら案内ボールB1が無限循環路T1内を循環しながら互いに接触するのを防止している。また、前後する一対の間座部40の間にはボールB1の収容孔が形成され、そこにボールが収容されている。これにより、案内ボールB1の円滑な循環が確保されている。
【0021】
一方、上記スライダ3の中心にはねじ軸2が貫通する貫通孔が形成されており、上記ボールねじ部Sはこの貫通孔を挟むようにして一対形成されている。各ボールねじ部Sは駆動ボールB2が循環する環状の無限循環路T2を備えており、図3に示すように、かかる無限循環路T2はねじ軸2の軸方向に重なるようにして4列配置されている。各無限循環路T2は、上記貫通孔の内周面に形成された負荷転動溝33と、この負荷転動溝33の両端を繋ぐようにして形成された無負荷ボール通路34とから構成されており、ねじ軸2に外接する環状に形成されている。また、各無限循環路T2はねじ軸2のボール転動溝20のリード角αに合致して傾斜して形成されており、ボールB2が一定の平面内を循環するようになっている。上記負荷転動溝33は貫通孔の内周面に対してその半周よりも短い範囲で形成されており、駆動ボールB2はこの負荷転動溝33とねじ軸2の外周面に形成されたボール転動溝20との間で荷重を負荷しながら転動する。従って、ねじ軸2はスライダ3に形成された貫通孔の内部において、両側から駆動ボールB2によって挟み込まれた状態となっている。
【0022】
上記駆動ボールB2は、案内ボールB1と同様、合成樹脂から形成された可撓性のスペーサベルト4に所定の間隔で配置されており、このスペーサベルト4と共にボールねじ部Sの各無限循環路T2に組み込まれる。従って、スペーサベルト4に設けられた間座部40によって互いに隣接する駆動ボールB2同士の接触が防止され、かかる駆動ボールB2の円滑な循環が確保されている。
【0023】
図7に示すように、駆動ボールB2の無限循環路T2は金属製のスライダ3に対して数点の部品を取り付けることによって形成されている。スライダ3にはねじ軸2が貫通する貫通孔35が形成されているが、この貫通孔35の上下にはスライダ3の外側面と連通する長方形の切欠き孔36が形成されており、駆動ボールB2はこの切欠き孔36を介して貫通孔35から出入りするように構成されている。また、スライダ3には案内バイプ50を嵌合させるためのパイプ取付孔37が各無限循環路T2毎に形成されている。このパイプ取付孔37は直線案内部Gの負荷転動溝31とボール戻し孔32との間に位置しており、直線案内部Gの無限循環路T1を貫くように配置されている。各案内パイプ50の内周面には長手方向に沿ってスペーサベルト4を案内するためのガイド溝が形成されており、無限循環路T2を循環するスペーサベルト4の捩じれや蛇行が防止されるようになっている。更に、パイプ取付孔37に嵌合した案内パイプ50と切欠き孔36との間にはこれらの間に架け渡すようにして内周側案内部材51が設けられる一方、この内周側案内部材51を覆う補助プレート52がスライダ3の外側面に固定され、これら内周側案内部材51と補助プレート52をスライダ3に固定することによって駆動ボールB2の無負荷ボール通路34が完成するようになっている。
【0024】
上記補助プレート52はスライダ3に具備された総ての駆動ボールB2の無限循環路T2に共通の部材であり、スライダ3に形成された切欠き孔36を覆うようにして該スライダ3の外側面に固定される。この補助プレート52の中央には上記切欠き孔36に差し込まれる掬い上げ片53が立設されており、この掬い上げ片53によって切欠き孔36が左右に分断されると共に、ねじ軸2のボール転動溝20から駆動ボールB2を離脱させ得るようになっている。従って、この補助プレート52がスライダ3に取り付けられた状態でねじ軸2が回転すると、掬い上げ片53の一方の側からは負荷転動溝33を転動し終えた駆動ボールB2がねじ軸2のボール転動溝20から掬い上げられて無負荷ボール通路34へ収容され、また、掬い上げ片53の他方の側からは駆動ボールB2がねじ軸2のボール転動溝20とスライダ3の負荷転動溝33との間に送り込まれるようになっている。
【0025】
そして、このように構成される本実施例のリニアアクチュエータによれば、上記駆動ボールB2の無限循環路T2はねじ軸2に外接する環状に形成されており、かかるねじ軸2の周囲を螺旋状に巻いていないことから、スペーサベルト4が無限循環路T2の内部を循環している最中に捩じれてしまうといった不都合はない。また、かかる無限循環路T2はねじ軸2のリード角αに合致した角度で傾斜していることから、スペーサベルト4は常に一定の平面内を循環することになり、この点においてもスペーサベルト4の循環、ひいては駆動ボールB2の循環の円滑化図ることができるものである。更に、無限循環路T2が螺旋状に巻くことなく一定の平面内に形成されていることから、かかる無限循環路T2に対するスペーサベルト4の組付けも極めて容易に行うことができるものである。
【0026】
一方、このボールねじ部Sに設けられた駆動ボールB2の無限循環路T2は直線案内部Gに設けられた案内ボールb1の無限循環路T1の内側を貫くようにして配置されている。図4はスライダ3に具備された案内ボールB1及び駆動ボールB2の無限循環路T1,T2の配置を示す平面透視図であり、直線案内部G及びボールねじ部Sに具備された各無限循環路を循環するボールB1,B2のみが示されている。このように、ボールねじ部Sの無限循環路T2は直線案内部Gの無限循環路T1の内側を貫くように、換言すれば、チェーン状に交差するようにして配置されており、直線案内部G及びボールねじ部Sをねじ軸2の軸方向から観察した場合、図5に示すように、これら直線案内部Gとボールねじ部Sとが互いに重なり合うようにしてスライダ3内に配置されていることになる。これにより、本実施例のリニアアクチュエータではスライダ2の小型化を図ることができるようになっている。
【0027】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明のリニアアクチュエータによれば、ねじ軸のボール転動溝を転動する駆動ボールの無限循環路はねじ軸を螺旋状に巻くことなく該ねじ軸に外接する環状に形成されているので、駆動ボールを所定の間隔で配列した可撓性のスペーサベルトを該無限循環路に対して容易に組み込むことができる他、かかるスペーサベルトは該無限循環路内を捩じれることなく安定した姿勢で循環することができ、このスペーサベルトを用いることで駆動ボールの円滑な循環を確保すると共に、ねじ軸の高速回転時における騒音の発生を可及的に防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明を適用したリニアアクチュエータの実施例を示す正面断面図である。
【図2】 実施例に係る案内ボールが配列された連結ベルトを示す平面図及び側面図である。
【図3】 図1のIII−III線断面図である。
【図4】 実施例に係る直線案内部の無限循環路とボールねじ部の無限循環路の配置を示す平面透視図である。
【図5】 本発明のリニアアクチュエータを概念的に示した図である。
【図6】 従来のリニアアクチュエータを概念的に示した図である。
【図7】 実施例に係るスライダの構成部品を示す分解図である。
【図8】 従来のリニアアクチュエータの一例を示す斜視図である。
【図9】 図8に示したリニアアクチュエータの正面断面図である。
【符号の説明】
1…軌道レール、2…ねじ軸、3…スライダ、G…直線案内部、S…ボールねじ部、B1…案内ボール、B2…駆動ボール[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a linear actuator capable of reciprocating and repetitively positioning a slider along a track rail with a stroke amount corresponding to the amount of rotation of the screw shaft. The present invention relates to an improvement for facilitating the movement and reducing the size of the slider.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as this type of linear actuator, one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-164540 has been known. As shown in FIGS. 8 and 9, the linear actuator disclosed in this publication includes a
[0003]
The
[0004]
On the other hand, the
[0005]
With such a configuration, in the linear actuator disclosed in the publication, when the
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in recent years, in order to prevent the balls circulating in the endless circulation path from contacting each other, to prevent clogging of the balls in the endless circulation path, and to reduce the generation of noise when the ball runs at high speed, Balls are arranged at predetermined intervals on a conductive spacer belt, and the spacer belt is circulated together with the balls in an infinite circulation path. For example, in the linear guide device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-317762, an infinite circulation path for balls is provided on a slider that linearly moves along a track rail, and a flexible spacer belt is provided in the infinite circulation path. An array of balls is incorporated with the spacer belt. Further, in the ball screw device disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 5-27408, an infinite circulation path of the ball is provided in a nut member that is screwed to the screw shaft via the ball. Balls arranged in a flexible spacer belt are incorporated together with the spacer belt.
[0007]
Therefore, even in the linear actuator having the structure of the ball screw device and the linear guide device as described above, the drive ball and the guide ball are flexible from the viewpoint of smooth circulation of the ball and consequently smooth movement of the slider with respect to the track rail. It can be said that it is preferable to arrange the drive ball and the guide ball together with these spacer belts in each endless circulation path.
[0008]
However, in the former linear actuator disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-164540, the endless circulation path of the drive ball is wound around the outer peripheral surface of the screw shaft in a spiral shape. Even if this spacer belt is incorporated, there is a problem that the spacer belt is easily twisted while circulating in the endless circulation path, and a large resistance acts on the circulation of the driving ball. In addition, it is difficult to incorporate the connecting belt into the infinite circulation path, and there is a problem that production takes time.
[0009]
The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to easily incorporate a flexible spacer belt into the infinite circulation path of the drive ball constituting the ball screw portion. Another object of the present invention is to provide a linear actuator that can ensure smooth circulation of the drive ball and can prevent generation of noise when the screw shaft rotates at high speed as much as possible.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention comprises a track rail which is formed in a channel shape having a concave groove along the longitudinal direction and has a plurality of ball rolling grooves facing the concave groove, Via a screw shaft that is rotatably provided in the concave groove of the track rail and has a spiral ball rolling groove formed on the outer peripheral surface, and a number of guide balls that roll on the ball rolling groove of the track rail. And is assembled into the groove groove of the track rail, and is screwed into the screw shaft via a number of drive balls that roll on the ball rolling groove of the screw shaft, and the track according to the rotation of the screw shaft. And a slider that freely moves in the groove of the rail, and the slider is provided with an infinite circulation path for the guide ball and an infinite circulation path for the drive ball. Circulation Are formed in an annular shape circumscribing the screw shaft and at least a pair formed so as to sandwich the screw shaft, and the drive balls are arranged at a predetermined interval on a flexible spacer belt, and the infinite It is characterized by circulating in the circulation path.
[0011]
According to such technical means, the endless circulation path of the drive ball provided in the slider is formed in an annular shape circumscribing the screw shaft, so that the endless circulation path can be formed without winding the screw shaft in a spiral shape. Thus, a flexible spacer belt in which driving balls are arranged at predetermined intervals can be easily incorporated into the endless circuit. Therefore, the spacer belt can circulate in the endless circulation path in a stable posture without being twisted, and the circulation of the driving balls arranged on the spacer belt can be facilitated. By incorporating the drive ball into the endless circulation path together with the spacer belt in this way, it is possible to remarkably reduce the drive sound of the drive ball when the screw shaft rotates at high speed, that is, when the slider moves at high speed. This is a great benefit for linear actuators that require a movable body such as a table to be positioned at high speed.
[0012]
On the other hand, this type of linear actuator has a linear guide part for moving the slider along the track rail, and an infinite circulation path of the guide ball is formed in the linear guide part. As shown, when the linear guide portion G that guides the
[0013]
Therefore, from such a viewpoint, it is preferable that the endless circulation path of the drive ball is disposed so as to penetrate the inside of the endless circulation path of the guide ball. If such an arrangement is adopted, the area where the infinite circulation path of the guide ball is formed (straight guide part) and the area where the endless circulation path of the drive ball is formed (ball screw part) overlap each other in the slider. Therefore, the slider can be reduced in size, and the slider can be reduced in weight, and the positioning accuracy of the slider can be increased.
[0014]
In the present invention, the spacer belt may be any one as long as the driving balls or guide balls are arranged at a predetermined interval in the infinite circulation path of the slider to prevent collision of the balls during circulation. For example, a synthetic resin belt having flexibility may be formed by simply receiving accommodation holes larger than the ball diameter at predetermined intervals. Further, a spacer may be provided between the front and rear balls, and the ball may be held so as not to fall off with the spacer.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the linear actuator of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a linear actuator to which the present invention is applied. The linear actuator includes a
[0016]
The
[0017]
The
[0018]
On the other hand, the
[0019]
A pair of linear guide portions G are provided so as to sandwich the
[0020]
As shown in FIG. 2, the guide balls B1 are arranged on a
[0021]
On the other hand, a through hole through which the
[0022]
Similar to the guide ball B1, the drive ball B2 is disposed at a predetermined interval on a
[0023]
As shown in FIG. 7, the endless circulation path T <b> 2 of the drive ball B <b> 2 is formed by attaching several parts to the
[0024]
The
[0025]
According to the linear actuator of this embodiment configured as described above, the endless circulation path T2 of the drive ball B2 is formed in an annular shape that circumscribes the
[0026]
On the other hand, the endless circulation path T2 of the drive ball B2 provided in the ball screw portion S is disposed so as to penetrate the inside of the endless circulation path T1 of the guide ball b1 provided in the straight guide portion G. FIG. 4 is a plan perspective view showing the arrangement of the infinite circulation paths T1 and T2 of the guide ball B1 and the drive ball B2 provided in the
[0027]
【The invention's effect】
As described above, according to the linear actuator of the present invention, the infinite circulation path of the drive ball that rolls on the ball rolling groove of the screw shaft is an annular ring circumscribing the screw shaft without winding the screw shaft in a spiral shape. Therefore, a flexible spacer belt in which drive balls are arranged at predetermined intervals can be easily incorporated into the endless circuit, and the spacer belt can be twisted in the endless circuit. It is possible to circulate in a stable posture without any problem, and by using this spacer belt, it is possible to ensure smooth circulation of the drive ball and to prevent the generation of noise during high-speed rotation of the screw shaft as much as possible. It becomes.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front sectional view showing an embodiment of a linear actuator to which the present invention is applied.
FIGS. 2A and 2B are a plan view and a side view showing a connecting belt on which guide balls according to an embodiment are arranged.
3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
FIG. 4 is a perspective plan view showing an arrangement of an infinite circulation path of a straight guide portion and an infinite circulation path of a ball screw portion according to the embodiment.
FIG. 5 is a diagram conceptually showing a linear actuator of the present invention.
FIG. 6 is a diagram conceptually showing a conventional linear actuator.
FIG. 7 is an exploded view showing components of the slider according to the embodiment.
FIG. 8 is a perspective view showing an example of a conventional linear actuator.
9 is a front sectional view of the linear actuator shown in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
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この軌道レールの凹溝内に回転自在に設けられると共に外周面に螺旋状のボール転動溝が形成されたねじ軸と、
上記軌道レールのボール転走溝を転走する多数の案内ボールを介して上記軌道レールの凹溝内に組み付けられると共に、上記ねじ軸のボール転動溝を転動する多数の駆動ボールを介して該ねじ軸に螺合し、かかるねじ軸の回転に応じて上記軌道レールの凹溝内を自在に移動するスライダと、から構成され、
上記スライダが上記案内ボールの無限循環路を備えると共に上記駆動ボールの無限循環路も備えたリニアアクチュエータにおいて、
かかる駆動ボールの無限循環路は上記ねじ軸に外接する環状に形成されると共に該ねじ軸を挟み込むようにして少なくとも一対形成され、
上記駆動ボールは可撓性のスペーサベルトに所定の間隔で配列され、このスペーサベルトと共に上記無限循環路を循環し、
上記スライダにはねじ軸が挿通される貫通孔が形成されると共に、この貫通孔とスライダの外側面とを連通する切欠き孔が該貫通孔の180°対向する2カ所に形成され、これら切欠き孔を介して駆動ボールがねじ軸のボール転動溝に進入し又はボール転動溝から離脱することを特徴とするリニアアクチュエータ。 A track rail having a plurality of ball rolling grooves formed in a channel shape having a groove along the longitudinal direction and facing the groove,
A screw shaft provided rotatably in a concave groove of the track rail and having a spiral ball rolling groove formed on the outer peripheral surface;
It is assembled in the concave groove of the track rail via a large number of guide balls that roll on the ball rolling groove of the track rail, and via a large number of drive balls that roll on the ball rolling groove of the screw shaft. A slider that is screwed to the screw shaft and moves freely in the groove of the track rail in accordance with the rotation of the screw shaft,
In the linear actuator in which the slider has an infinite circulation path for the guide ball and an infinite circulation path for the drive ball,
Such an infinite circulation path of the drive ball is formed in an annular shape circumscribing the screw shaft and at least a pair is formed so as to sandwich the screw shaft,
The drive balls are arranged at a predetermined interval on a flexible spacer belt, and circulate in the endless circuit with the spacer belt .
The slider has through-holes through which the screw shafts are inserted, and notch holes that communicate the through-holes with the outer surface of the slider are formed at two positions opposite to the through-holes at 180 °. A linear actuator, wherein a drive ball enters or leaves a ball rolling groove of a screw shaft through a notch hole.
この軌道レールの凹溝内に回転自在に設けられると共に外周面に螺旋状のボール転動溝が形成されたねじ軸と、A screw shaft provided rotatably in a concave groove of the track rail and having a spiral ball rolling groove formed on the outer peripheral surface;
上記軌道レールのボール転走溝を転走する多数の案内ボールを介して上記軌道レールの凹溝内に組み付けられると共に、上記ねじ軸のボール転動溝を転動する多数の駆動ボールを介して該ねじ軸に螺合し、かかるねじ軸の回転に応じて上記軌道レールの凹溝内を自在に移動するスライダと、から構成され、It is assembled in the concave groove of the track rail via a large number of guide balls that roll on the ball rolling groove of the track rail, and via a large number of drive balls that roll on the ball rolling groove of the screw shaft. A slider that is screwed to the screw shaft and moves freely in the groove of the track rail in accordance with the rotation of the screw shaft,
上記スライダが上記案内ボールの無限循環路を備えると共に上記駆動ボールの無限循環路も備えたリニアアクチュエータにおいて、In the linear actuator in which the slider has an infinite circulation path for the guide ball and an infinite circulation path for the drive ball,
かかる駆動ボールの無限循環路は上記ねじ軸に外接する環状に形成されると共に該ねじ軸を挟み込むようにして少なくとも一対形成され、Such an infinite circulation path of the drive ball is formed in an annular shape circumscribing the screw shaft and at least a pair is formed so as to sandwich the screw shaft,
上記駆動ボールの無限循環路が上記案内ボールの無限循環路の内側を貫いて配置されていることを特徴とするリニアアクチュエータ。A linear actuator characterized in that the endless circulation path of the driving ball is disposed through the inside of the endless circulation path of the guide ball.
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