JP4897419B2 - Small electric actuator - Google Patents

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Description

本発明は、電動モータを駆動源としてロッドを往復直線移動させる小型電動アクチュエータに関するものである。   The present invention relates to a small electric actuator that reciprocally linearly moves a rod using an electric motor as a drive source.

小型アクチュエータとしては、電磁力によって駆動されるソレノイドや空気圧によって駆動される小型のエアシリンダが使用されている。   As a small actuator, a solenoid driven by electromagnetic force or a small air cylinder driven by air pressure is used.

又、上記以外の小型アクチュエータとしては電動アクチュエータも知られている。この小型電動アクチュエータは、駆動源である電動モータの回転を減速機構によって減速してねじ軸に伝達し、該ねじ軸に進退可能に螺合するロッドをねじ軸の回転によって往復直線移動させるものである。   An electric actuator is also known as a small actuator other than the above. In this small electric actuator, the rotation of the electric motor, which is a drive source, is decelerated by a speed reduction mechanism and transmitted to the screw shaft, and the rod that is removably engaged with the screw shaft is reciprocated linearly by the rotation of the screw shaft. is there.

ところで、ロッド等の移動対象の絶対位置を検出する手段として可変抵抗器を利用することは従来から良く知られている(例えば、特許文献1,2参照)。
特開昭58−096311号公報 特開平6−019551号公報
Incidentally, it has been well known that a variable resistor is used as means for detecting the absolute position of a moving object such as a rod (for example, see Patent Documents 1 and 2).
JP 58-096311 A JP-A-6-019551

ところで、小型のアクチュエータの1つとしてのソレノイドは、電磁力とスプリング力によって作動子をON/OFF的に駆動するものであるため、該作動子の位置や移動速度を制御することが不可能であり、作動子の自己保持が不可能であるか、可能であっても自己保持力が弱いという欠点を有している。   By the way, since a solenoid as one of small actuators drives an actuator in an ON / OFF manner by electromagnetic force and spring force, it is impossible to control the position and moving speed of the actuator. In addition, there is a disadvantage that the self-holding of the actuator is impossible or the self-holding force is weak even if it is possible.

又、小型のエアシリンダは、或る程度の速度制御は可能であるが、速度制御にはコンプレッサや流量調整バルブ等の空圧機器が必要となってシステム全体が大型化する他、空圧機器の制御が複雑であるという欠点を有している。   Small air cylinders can control the speed to some extent. However, pneumatic equipment such as a compressor and flow rate adjustment valve is required for speed control, and the entire system becomes larger. Has the disadvantage of complicated control.

そして、今までの小型電動アクチュエータには、ロッドの位置や移動速度を簡単な構成で制御することができるものは存在しないのが実情である。   In fact, there is no conventional small electric actuator that can control the position and moving speed of the rod with a simple configuration.

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、ロッドの位置と移動速度を簡単な構成で制御することができる小型電動アクチュエータを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a small electric actuator capable of controlling the position and moving speed of a rod with a simple configuration.

上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、駆動源である電動モータの回転を減速機構によって減速してねじ軸に伝達し、該ねじ軸に進退可能に螺合するロッドをねじ軸の回転によって往復直線移動させる小型電動アクチュエータにおいて、前記ロッドの移動方向に沿って可変抵抗器を配設するとともに、該可変抵抗器の摺動子を前記ロッドに固定し、該摺動子の移動に伴う可変抵抗器の抵抗変化による電圧変化に基づいてロッドの位置を制御するようにし、前記可変抵抗器の前記摺動子は、前記ロッドに固定されて前記ロッドと共に摺動して前記可変抵抗器の抵抗を変化させるとともに、前記ロッドの回り止めとしての機能も果たすことを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided a screw shaft comprising: a rod that is rotated by a reduction mechanism to reduce the rotation of an electric motor that is a drive source and transmits the rotation to the screw shaft; In a small electric actuator that reciprocally moves linearly by rotating, a variable resistor is disposed along the movement direction of the rod, and a slider of the variable resistor is fixed to the rod, and the slider is moved. The position of the rod is controlled based on a voltage change caused by a change in resistance of the variable resistor, and the slider of the variable resistor is fixed to the rod and slides together with the rod. In addition to changing the resistance of the vessel, it also functions as a detent for the rod .

請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記電動モータを可変速モータで構成し、前記可変抵抗器の抵抗変化による電圧の変化率に基づいてロッドの移動速度を制御するようにしたことを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the electric motor is constituted by a variable speed motor, and the moving speed of the rod is controlled based on a rate of change in voltage due to a resistance change of the variable resistor. It is characterized by that.

請求項1記載の発明によれば、可変抵抗器の摺動子はロッドと共に移動し、この摺動子の移動に伴う可変抵抗器の抵抗変化によって該可変抵抗器の出力電圧が変化するため、この電圧変化に基づいてロッドの位置を簡単な構成で制御することができる。又、ロッドの直線移動をねじ軸の回転によって行うようにしたため、該ねじ軸の回転が停止した時点でロッドの移動が任意の位置で停止され、中間での停止が可能となるとともに、ロッドの移動がロックされて該ロッドは停止位置に強い自己保持力で保持される。   According to the invention of claim 1, the slider of the variable resistor moves together with the rod, and the output voltage of the variable resistor changes due to the resistance change of the variable resistor accompanying the movement of the slider. Based on this voltage change, the position of the rod can be controlled with a simple configuration. In addition, since the linear movement of the rod is performed by the rotation of the screw shaft, the movement of the rod is stopped at an arbitrary position when the rotation of the screw shaft stops, and an intermediate stop is possible. The movement is locked and the rod is held at the stop position with a strong self-holding force.

請求項2記載の発明によれば、可変抵抗器の抵抗変化による電圧の変化率に基づいて可変速モータの速度を制御することによって、ロッドの移動速度を簡単な構成で自由に制御することができる。   According to the second aspect of the invention, by controlling the speed of the variable speed motor based on the rate of change of the voltage due to the resistance change of the variable resistor, the moving speed of the rod can be freely controlled with a simple configuration. it can.

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図1は本発明に係る小型電動アクチュエータの外観斜視図、図2は同小型電動アクチュエータの側面図、図3は図2のA−A線断面図、図4は下部ボディを外して小型電動アクチュエータを下方から見た底面図、図5は図4のB−B線断面図である。   1 is an external perspective view of a small electric actuator according to the present invention, FIG. 2 is a side view of the small electric actuator, FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2, and FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 4.

本発明に係る小型電動アクチュエータ1は、直方体状のボディ2を備えており、このボディ2の長手方向一端部には、駆動源であるDCモータ3が直角に取り付けられている。ここで、ボディ2は、上部ボディ2Aと下部ボディ2Bとに上下に2分割されており、これらの上部ボディ2Aと下部ボディ2Bを接合一体化することによって1つのボディ2が構成されている。尚、本実施の形態では、小型電動アクチュエータ1の質量は80g、ボディ2の長さと幅及び高さは60mm×20mm×25mmに設定されている。又、DCモータ3の電源電圧は5Vである。   A small electric actuator 1 according to the present invention includes a rectangular parallelepiped body 2, and a DC motor 3 as a drive source is attached to one end of the body 2 in the longitudinal direction at a right angle. Here, the body 2 is vertically divided into an upper body 2A and a lower body 2B, and one body 2 is configured by joining and integrating the upper body 2A and the lower body 2B. In the present embodiment, the mass of the small electric actuator 1 is set to 80 g, and the length, width, and height of the body 2 are set to 60 mm × 20 mm × 25 mm. The power supply voltage of the DC motor 3 is 5V.

上記ボディ2の内部には、図3及び図4に示すように、ねじ軸4が長手方向に配されており、このねじ軸4の外周には、同じくボディ2の長手方向に配された中空状のナット一体型のロッド5が進退可能に螺合している。ここで、ロッド5は、その一部がボディ2から突出しており、図3及び図4に実線にて示す最収縮状態から前方(図3及び図4の右方)へと鎖線にて示す最伸張位置まで直線移動することができ、その最大ストロークSは40mm、推力は80N、最大移動速度は30mm/secに設定されている。   As shown in FIGS. 3 and 4, a screw shaft 4 is disposed in the longitudinal direction inside the body 2, and a hollow disposed in the longitudinal direction of the body 2 is also provided on the outer periphery of the screw shaft 4. The nut-integrated rod 5 is screwed so as to be able to advance and retract. Here, a part of the rod 5 protrudes from the body 2, and from the most contracted state shown by the solid line in FIGS. 3 and 4 to the front (right side in FIGS. 3 and 4) It can move linearly to the extended position, its maximum stroke S is set to 40 mm, the thrust is set to 80 N, and the maximum moving speed is set to 30 mm / sec.

上記ねじ軸4の軸方向一端部(図3及び図4の左端部)は、ベアリング6によって回転可能に支持されており、このねじ軸4のベアリング6から突出する端部には、図3及び図4に示すように、ウォームホイール7が取り付けられている。   One end portion in the axial direction of the screw shaft 4 (left end portion in FIGS. 3 and 4) is rotatably supported by a bearing 6, and an end portion protruding from the bearing 6 of the screw shaft 4 includes As shown in FIG. 4, a worm wheel 7 is attached.

他方、前記DCモータ3の出力軸3aは、図4及び図5に示すように、前記ねじ軸4に対して軸直角方向に延び、その端部には、前記ウォームホイール7に噛合する小径のウォーム8が取り付けられており、これらのウォーム8とウォームホイール7は、DCモータ3の出力軸3aの回転方向を直角に変換するとともに、出力軸3aの回転を減速させてねじ軸4に伝達する減速機構(図6及び図7参照)を構成している。   On the other hand, as shown in FIGS. 4 and 5, the output shaft 3a of the DC motor 3 extends in a direction perpendicular to the screw shaft 4 and has a small diameter meshing with the worm wheel 7 at its end. A worm 8 is attached, and the worm 8 and the worm wheel 7 convert the rotation direction of the output shaft 3 a of the DC motor 3 to a right angle, and reduce the rotation of the output shaft 3 a and transmit it to the screw shaft 4. A deceleration mechanism (see FIGS. 6 and 7) is configured.

又、図3及び図4に示すように、ボディ2内の前記ロッド5の横には、可変抵抗器であるポテンショメータ10がロッド5に沿って長手方向に配されており、このポテンショメータ10の摺動子10aは、ロッド5の一端外周に固定されて該ロッド5と共に摺動してポテンショメータ10の抵抗値を変化させるとともに、ロッド5の回り止めとしての機能も果たす。   As shown in FIGS. 3 and 4, a potentiometer 10, which is a variable resistor, is disposed along the rod 5 in the longitudinal direction beside the rod 5 in the body 2. The moving element 10a is fixed to the outer periphery of one end of the rod 5 and slides with the rod 5 to change the resistance value of the potentiometer 10, and also serves as a detent for the rod 5.

而して、DCモータ3に通電されてこれが駆動されると、DCモータ3の出力軸3aの回転は、減速機構9を構成するウォーム8とウォームホイール7によって方向が直角に変換されるとともに減速されてねじ軸4に伝達され、該ねじ軸4が所定の速度で回転駆動される。すると、ねじ軸4に螺合するロッド5が直線移動し、例えば図3及び図4に実線にて示す最収縮状態にあるロッド5が前方(図3及び図4の右方)へと移動し、鎖線にて示す最大伸張位置までストロークすることができる。そして、DCモータ3を逆転させればねじ軸4も逆転するため、ロッド5は、後方(図3及び図4の左方)へと移動して収縮する。このようにしてロッド5が往復直線移動して伸縮することができる。   Thus, when the DC motor 3 is energized and driven, the rotation of the output shaft 3a of the DC motor 3 is converted into a right angle by the worm 8 and the worm wheel 7 constituting the speed reduction mechanism 9 and decelerated. Then, it is transmitted to the screw shaft 4, and the screw shaft 4 is rotationally driven at a predetermined speed. Then, the rod 5 screwed to the screw shaft 4 moves linearly, for example, the rod 5 in the most contracted state shown by the solid line in FIGS. 3 and 4 moves forward (to the right in FIGS. 3 and 4). It is possible to stroke up to the maximum extension position indicated by the chain line. When the DC motor 3 is reversed, the screw shaft 4 is also reversed, so that the rod 5 moves rearward (leftward in FIGS. 3 and 4) and contracts. In this way, the rod 5 can reciprocate linearly to expand and contract.

上述のようにロッド5が往復直線移動すると、該ロッド5と共にポテンショメータ10の摺動子10aが移動するため、それと共にポテンショメータ10の抵抗がリニアに変化する。従って、ポテンショメータ10に一定の電流を流し、その電圧変化を検出すればロッド5の位置を検出することができる。又、電圧の時間的な変化率(dV/dt:Vは電圧、tは時間)、つまり電圧の変化速度を算出すれば、ロッド5の移動速度も検出することができ、ロッド5の位置と移動速度を制御することが可能となる。   When the rod 5 reciprocates linearly as described above, the slider 10a of the potentiometer 10 moves with the rod 5, so that the resistance of the potentiometer 10 changes linearly. Therefore, the position of the rod 5 can be detected by passing a constant current through the potentiometer 10 and detecting the voltage change. Further, if the rate of change of voltage with time (dV / dt: V is voltage, t is time), that is, the rate of change of voltage is calculated, the moving speed of rod 5 can also be detected. The moving speed can be controlled.

以下、ロッド5の位置と移動速度を制御する制御系の例を図6と図7にそれぞれ示す。尚、図6及び図7は制御系の構成を示すブロック図である。   Examples of control systems for controlling the position and moving speed of the rod 5 are shown in FIGS. 6 and 7, respectively. 6 and 7 are block diagrams showing the configuration of the control system.

図6に示す例は、例えば操作者がコントロール用ポテンショメータ11を手動操作してロッド5の位置と移動速度を制御するものであって、操作者がコントロール用ポテンショメータ11の不図示の摺動子の操作すると、その摺動子の位置に対応する電圧が指令電圧として連続的にマイクロコンピュータ(マイコン)等の演算処理部12に送信される。すると、演算処理部12は、摺動子の操作速度に比例する指令電圧の変化速度を演算し、指令電圧とその変化率に基づく制御信号をモータドライバ13に対して出力する。   In the example shown in FIG. 6, for example, the operator manually operates the control potentiometer 11 to control the position and moving speed of the rod 5, and the operator uses a slider (not shown) of the control potentiometer 11. When operated, a voltage corresponding to the position of the slider is continuously transmitted as a command voltage to the arithmetic processing unit 12 such as a microcomputer. Then, the arithmetic processing unit 12 calculates the change rate of the command voltage proportional to the operation speed of the slider, and outputs a control signal based on the command voltage and the change rate to the motor driver 13.

而して、モータドライバ13は、演算処理部12から送信される制御信号に基づいてDCモータ3を駆動制御し、DCモータ3がモータドライバ13によって駆動されると、その出力軸3aの回転は、前述のようにウォーム8とウォームホイール7で構成される減速機構9によって方向が直角に変換されるとともに減速されてねじ軸4に伝達され、該ねじ軸4が所定の速度で回転駆動される。すると、このねじ軸4に螺合するロッド5が前述のように直線移動するが、その移動に伴って位置検出用ポテンショメータ10の抵抗が変化し、該ポテンショメータ10の出力電圧(検出電圧)が変化する。又、ロッドの移動速度の変化によって検出電圧の変化率も変化する。   Thus, the motor driver 13 controls the drive of the DC motor 3 based on the control signal transmitted from the arithmetic processing unit 12, and when the DC motor 3 is driven by the motor driver 13, the rotation of the output shaft 3a is performed. As described above, the direction is changed to a right angle by the speed reduction mechanism 9 constituted by the worm 8 and the worm wheel 7, and the speed is reduced and transmitted to the screw shaft 4, and the screw shaft 4 is rotationally driven at a predetermined speed. . Then, the rod 5 screwed to the screw shaft 4 moves linearly as described above, but the resistance of the position detecting potentiometer 10 changes with the movement, and the output voltage (detected voltage) of the potentiometer 10 changes. To do. Further, the change rate of the detection voltage also changes due to a change in the moving speed of the rod.

ポテンショメータ10から出力される検出電圧は前記演算処理部12に送信され、演算処理部12は、その検出電圧の変化率を演算するとともに、検出電圧と指令電圧及び演算した検出電圧の変化率と指令電圧の変化率とを比較し、両者の差が0となるようモータドライバ13に制御信号を送信する。つまり、ロッド5の位置と移動速度が操作者によって設定されたロッド5の位置と移動速度に一致するようDCモータ3がフィードバック制御され、コントロール用ポテンショメータ11の摺動子を操作する操作者の手の動きにロッド5の動きが追従し、操作者は、コントロール用ポテンショメータ11をマニピュレータとして用いてロッド5の位置と移動速度を自在に制御することができる。   The detected voltage output from the potentiometer 10 is transmitted to the arithmetic processing unit 12, and the arithmetic processing unit 12 calculates the rate of change of the detected voltage, and also detects the detected voltage and the command voltage, and the calculated rate of change of the detected voltage and the command. The voltage change rate is compared, and a control signal is transmitted to the motor driver 13 so that the difference between them is zero. That is, the DC motor 3 is feedback-controlled so that the position and moving speed of the rod 5 coincide with the position and moving speed of the rod 5 set by the operator, and the operator's hand operating the slider of the control potentiometer 11. The movement of the rod 5 follows this movement, and the operator can freely control the position and moving speed of the rod 5 using the control potentiometer 11 as a manipulator.

そして、操作者がコントロール用ポテンショメータ11の摺動子の動きを止めると、その時点でロッド5の移動は停止し、該ロッド5は、その位置でロックされて保持される。ここで、ロッド5の直線移動は、ねじ軸4の回転によってなされるため、該ねじ軸4の回転が停止した時点でロッド4の移動が停止され、中間停止が可能となるとともに、ロッド5の移動がロックされて該ロッド5は停止位置に強い自己保持力で保持される。又、本実施の形態では、駆動源としてDCモータ3を使用したため、その回転速度を変化させてロッド5の移動速度を容易に制御することができる。尚、駆動源としては、DCモータの他、ステッピングモータ、サーボモータ等の可変速モータを使用することができる。   When the operator stops the movement of the slider of the control potentiometer 11, the movement of the rod 5 stops at that point, and the rod 5 is locked and held at that position. Here, since the linear movement of the rod 5 is performed by the rotation of the screw shaft 4, the movement of the rod 4 is stopped when the rotation of the screw shaft 4 is stopped, and an intermediate stop is possible. The movement is locked and the rod 5 is held at the stop position with a strong self-holding force. In the present embodiment, since the DC motor 3 is used as a drive source, the moving speed of the rod 5 can be easily controlled by changing the rotation speed. As a drive source, a variable speed motor such as a stepping motor or a servo motor can be used in addition to a DC motor.

又、図7に示す例は、パーソナルコンピュータ(以下、「パソコン」と略称する)14を操作してロッド5の位置と移動速度を制御するものであって、操作者がパソコン14からロッド5の位置と移動速度の設定値をキー入力すると、その設定値がD/A(デジタル/アナログ)変換器15によってそれぞれアナログ値に変換されて指令電圧及びその変化率として演算処理部12に送信される。すると、演算処理部12は、指令電圧とその変化率に基づく制御信号をモータドライバ13に対して出力する。   In the example shown in FIG. 7, the personal computer (hereinafter abbreviated as “PC”) 14 is operated to control the position and moving speed of the rod 5. When the position and moving speed set values are key-input, the set values are converted into analog values by a D / A (digital / analog) converter 15 and transmitted to the arithmetic processing unit 12 as command voltages and their rate of change. . Then, the arithmetic processing unit 12 outputs a control signal based on the command voltage and the rate of change thereof to the motor driver 13.

而して、モータドライバ13は、演算処理部12から送信される制御信号に基づいてDCモータ3を駆動制御し、DCモータ3がモータドライバ13によって駆動されると、前述と同様にロッド5が直線移動し、その移動に伴って位置検出用ポテンショメータ10の抵抗が変化し、該ポテンショメータ10の出力電圧(検出電圧)が変化する。又、ロッド5の移動速度の変化によって検出電圧の変化率も変化する。   Thus, the motor driver 13 controls the driving of the DC motor 3 based on the control signal transmitted from the arithmetic processing unit 12, and when the DC motor 3 is driven by the motor driver 13, the rod 5 is As the line moves, the resistance of the position detection potentiometer 10 changes, and the output voltage (detection voltage) of the potentiometer 10 changes. Further, the change rate of the detection voltage also changes with the change of the moving speed of the rod 5.

ポテンショメータ11から出力される検出電圧は前記演算処理部12に送信され、演算処理部12は、その検出電圧の変化率を演算するとともに、検出電圧と指令電圧及び検出電圧の変化率と指令電圧の変化率とを比較し、両者の差が0となるようモータドライバ13に制御信号を送信する。つまり、ロッド5の位置と移動速度が操作者によって設定されたロッド5の位置と移動速度に一致するようDCモータ3がフィードバック制御され、ロッド5は、操作者によって設定された移動速度で移動し、指定された位置で停止してその動きがロックされる。尚、ロッド5の移動速度のパターンを複数用意しておき、そのパターンの中から最適なものを選択するようにしても良い。   The detection voltage output from the potentiometer 11 is transmitted to the arithmetic processing unit 12, and the arithmetic processing unit 12 calculates the change rate of the detection voltage, and also detects the detection voltage, the command voltage, the change rate of the detection voltage, and the command voltage. The change rate is compared, and a control signal is transmitted to the motor driver 13 so that the difference between them is zero. That is, the DC motor 3 is feedback controlled so that the position and moving speed of the rod 5 coincide with the position and moving speed of the rod 5 set by the operator, and the rod 5 moves at the moving speed set by the operator. , Stop at the specified position and lock its movement. A plurality of patterns of the moving speed of the rod 5 may be prepared, and an optimum one may be selected from the patterns.

以上のように、本発明によれば、小型電動アクチュエータ1のロッド5の位置と移動速度を簡単な構成で制御することができるという効果が得られる。   As described above, according to the present invention, it is possible to control the position and moving speed of the rod 5 of the small electric actuator 1 with a simple configuration.

本発明に係る小型電動アクチュエータの外観斜視図である。1 is an external perspective view of a small electric actuator according to the present invention. 本発明に係る小型電動アクチュエータの側面図である。It is a side view of the small electric actuator which concerns on this invention. 図2のA−A線断面図である。It is the sectional view on the AA line of FIG. 本発明に係る小型電動アクチュエータを下部ボディを外して小型電動アクチュエータを下方から見た底面図である。It is the bottom view which looked at the small electric actuator from the lower part by removing the lower body from the small electric actuator according to the present invention. 図4のB−B線断面図である。It is the BB sectional view taken on the line of FIG. 本発明に係る小型電動アクチュエータの制御系の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the control system of the small electric actuator which concerns on this invention. 本発明に係る小型電動アクチュエータの制御系の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the control system of the small electric actuator which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 小型電動アクチュエータ
2 ボディ
2A 上部ボディ
2B 下部ボディ
3 DCモータ(可変速モータ)
3a DCモータの出力軸
4 ねじ軸
5 ロッド
6 ベアリング
7 ウォームホイール
8 ウォーム
9 減速機構
10 ポテンショメータ(可変抵抗器)
10a ポテンショメータの摺動子
11 コントロール用ポテンショメータ
12 演算処理部
13 モータドライバ
14 パーソナルコンピュータ(パソコン)
15 D/A変換器
1 Small electric actuator 2 Body 2A Upper body 2B Lower body 3 DC motor (variable speed motor)
3a DC motor output shaft 4 Screw shaft 5 Rod 6 Bearing 7 Worm wheel 8 Worm 9 Reduction mechanism 10 Potentiometer (variable resistor)
10a Potentiometer Slider 11 Control Potentiometer 12 Arithmetic Processing Unit 13 Motor Driver 14 Personal Computer (PC)
15 D / A converter

Claims (2)

駆動源である電動モータの回転を減速機構によって減速してねじ軸に伝達し、該ねじ軸に進退可能に螺合するロッドをねじ軸の回転によって往復直線移動させる小型電動アクチュエータにおいて、
前記ロッドの移動方向に沿って可変抵抗器を配設するとともに、該可変抵抗器の摺動子を前記ロッドに固定し、該摺動子の移動に伴う可変抵抗器の抵抗変化による電圧変化に基づいてロッドの位置を制御するようにし
前記可変抵抗器の前記摺動子は、前記ロッドに固定されて前記ロッドと共に摺動して前記可変抵抗器の抵抗を変化させるとともに、前記ロッドの回り止めとしての機能も果たすことを特徴とする小型電動アクチュエータ。
In a small electric actuator that decelerates the rotation of an electric motor as a drive source by a speed reduction mechanism and transmits it to a screw shaft, and reciprocally linearly moves a rod that is screwed to the screw shaft so as to advance and retract.
A variable resistor is disposed along the moving direction of the rod, and a slider of the variable resistor is fixed to the rod, so that a voltage change caused by a resistance change of the variable resistor accompanying the movement of the slider. based so as to control the position of the rod,
The slider of the variable resistor is fixed to the rod and slides with the rod to change the resistance of the variable resistor, and also serves as a detent for the rod. Small electric actuator.
前記電動モータを可変速モータで構成し、前記可変抵抗器の抵抗変化による電圧の変化率に基づいてロッドの移動速度を制御するようにしたことを特徴とする請求項1記載の小型電動アクチュエータ。 2. The small electric actuator according to claim 1, wherein the electric motor is constituted by a variable speed motor, and the moving speed of the rod is controlled based on a voltage change rate due to a resistance change of the variable resistor.
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JP2781893B2 (en) * 1989-07-06 1998-07-30 オムロン株式会社 counter
JPH08322189A (en) * 1995-05-23 1996-12-03 Nippon Seiko Kk Motor linear actuator
JP4676647B2 (en) * 2001-05-30 2011-04-27 株式会社ミツバ Actuator control device

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