JP5110466B2 - 直動アクチュエータ - Google Patents
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Description
なお、出力軸をねじ軸部のみで構成したものは、モータケース側を基台にセットした場合に出力軸が進退移動し、出力軸を固定した場合にはモータケース自体が進退移動するようになっている。
しかしながら、このものは、ヨーク(2)側へのガスの流出や漏洩を隔壁(53)によって防ぐことができるものの、フロントキャップが回転子(3)全体を被嵌することができず、ガスのベアリング部から隔壁(53)内への流入防止や、ねじ軸部(螺刻軸部41)と雌ねじ部(螺刻部311)との螺合部分から胴部(32)内への流入防止は、グリスやオイルなどのシール材により行わなければならなかった。そのため、シール材を少なくし、または使用できない場合には、ガスの物性やガス内に混入した異物が隔壁(53)内や胴部(32)内に流入して、内部部材と反応し錆などを発生させるなどの悪影響を与えてしまう危惧があり、また、シール材を多くすると、異物として流路内のガスに同伴して本体製品に悪影響を与えてしまう危惧がある。
図1は直動アクチュエータの全体構成図、図2はその後面図、図3はその前面図である。これら図に示すように、1はPM型ステッピングモータ構造の直動アクチュエータであって、該直動アクチュエータ1は、ケーシングを構成する筒状胴部11とエンド側部12とが一体的に形成された断面視略コ字状の円筒ケーシング本体1aと、フロントキャップ13によりケーシングを構成する。エンド側部12とフロントキャップ13には、それぞれ軸受として機能する断面視略コ字状の軸受部材121,131が設けられている。ケーシング本体1a内には、1組のヨークブロック21、21が設けられ、それぞれコイルボビン201、励磁コイル202が装着された円筒状のヨーク(ステータ)2と、回転可能に設けられた多極に着磁された回転子3と、該回転子3の中心軸孔31に螺入されその回動に伴って進退移動可能な出力軸4を備える。
前記ヨーク2は、鉄、磁性ステンレス等により形成され、ヨークブロック21の内周面に回転子3の磁極間隔に対応して複数の凹凸状極歯(図示しない)が定ピッチに形成され、所謂2相のコイルユニットを構成し、前記ヨークブロック21、21同士は、それぞれの極歯がステップ角だけ位置ズレさせて組付けられている。なお、ケーシングは、筒状ヨーク自体の外周面部が胴部11に兼用されたものは勿論、特許文献2の如きのヨーク(2)の外周面と隔壁(53)によって構成されたものを含むものであり、また、エンド側部12をフロントキャップ13の如く胴部11と別体として製作しても良く、要は直動アクチュエータの内部機構を覆う外周部を構成するものであれば良い。
一方、回転子3の内部となる前記軸孔31内には、その一側(先側)域に形成されて前記螺刻軸部41と螺合する雌ねじとしての螺刻部311と、該螺刻部311よりも大きな内径空間が形成されている。
なお、回り止めエンド軸部42は、一般的な円柱軸で形成された回り止めされないエンド軸部42aを外周対向面をD字状(円弧状)に2面切欠きした断面視太鼓状に形成されており、フロント軸部43は一般的な円柱軸に形成されている。
つまり、出力軸4(フロント軸部43)の先端部に設けられた弁体などのワーク体を筒管内に高精度の嵌め合い公差をもって挿入し進退移動させることができ、さらに、押し引き動作するワーク体を連結して正逆駆動しても、その押引負荷に起因して軸芯ズレや螺合ブレによるサイドロードが螺刻軸部41と螺刻部311にかかってしまう不具合が解消され、螺合がきつくなって推力の低下や動作不良を生じることを防止して、モータのトルク損失を軽減せしめて回動伝達の効率化が図られ、直動アクチュエータ(直動モータ)1の耐久性を向上することができる。
1a ケーシング本体
11 胴部
12 エンド側部
121 軸受部材
122 軸受部
13 フロントキャップ
131 軸受部材
132 軸受部
13S 前側ストローク域
2 ヨーク
201 コイルボビン
202 励磁コイル
21 ヨークブロック
3 回転子(ロータ)
31 軸孔
311 螺刻部
31S 後側ストローク域
32 ロータカラー
33 磁石
4 出力軸
41 螺刻軸部
42 回り止め軸部
42a 回り止めされないエンド軸部
421 ガイド片
43 フロント軸部
Claims (4)
- ケーシング内に、励磁コイルにより磁路を形成する筒状ヨークと、その円周面が多極に着磁され、前記ヨークの筒孔内に励磁によって回転可能に嵌挿された回転子と、螺刻軸部が形成された出力軸とを備え、前記回転子の中心軸孔に形成された螺刻部に前記螺刻軸部を螺合し、その回動に伴って出力軸を進退移動可能に構成せしめた直動型アクチュエータであって、
前記出力軸には、螺刻軸部の両側に螺刻形成のない前側のフロント軸部と後側のエンド軸部をそれぞれ延設させて、出力軸を、フロント軸部と、中央の螺刻軸部と、エンド軸部とに区割り形成せしめ、
前記フロント軸部とエンド軸部を、ケーシングの前後側にそれぞれ配設した軸受部材の軸受部に案内支持して、フロント軸部がその軸受部から出没可能に構成せしめると共に、
前記エンド軸部の軸受部と前記螺刻部間には、前記回転子の先端側に前記螺刻部を配設させ、該螺刻部に隣設して形成される回転子の後側内部空間領域を割り当てすることで、前記エンド軸部と前記螺刻軸部が進退移動する後側ストローク域を形成する一方、
前記フロント軸部の軸受部と前記螺刻部間には、前記前側の軸受部材を、ケーシングの前面よりも外方に前記後側ストローク域に対応すべく延設させて、前記回転子から所定空間を存して形成される立上り空間領域を前記螺刻部に隣設して割り当てすることで、前記螺刻軸部とフロント軸部とが進退移動する前側ストローク域を形成せしめ、
前記軸受部間に軸架された出力軸は、前記螺刻軸部を、前記螺刻部を介して前記後側ストローク域の回転子内と前側ストローク域の軸受部材内とを進退移動可能に構成せしめて往復駆動することを特徴とする直動アクチュエータ。 - 請求項1において、前記出力軸は、そのフロント軸部とエンド軸部は、前記それぞれの軸受部に対して、螺刻軸部と前記螺刻部とが螺合する軸芯組付け公差を上回る精度の嵌め合い公差をもって軸架せしめて構成してあることを特徴とする直動アクチュエータ。
- 請求項1または2において、前記エンド軸部は、回り止め案内させて軸受部に支持し、出力軸を、回転子の回動に伴なって前記前側と後側ストローク間を回転することなく往復駆動することを特徴とする直動アクチュエータ。
- 請求項1乃至3の何れかにおいて、前記前側と後側の軸受部材は、それぞれケーシングの前後を形成するフロントキャップとエンド側部に設けられていることを特徴とする直動アクチュエータ。
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JP2007261385A JP5110466B2 (ja) | 2007-10-04 | 2007-10-04 | 直動アクチュエータ |
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