JP5191829B2 - Linear drive - Google Patents

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Description

本発明は、ステータ部への給電が停止した際、付勢部材の付勢力によって出力軸が駆動されるリニア駆動装置に関するものである。   The present invention relates to a linear drive device in which an output shaft is driven by a biasing force of a biasing member when power supply to a stator portion is stopped.

弁体駆動装置では、モータのロータと出力軸との間に送りネジ機構を設け、出力軸を直動させることにより流路内の開口を開閉するリニア駆動装置が設けられている。このような弁体駆動装置では、付勢部材によって出力軸を先端側(閉方向)に付勢する構成が採用されている(特許文献1、2参照)。   In the valve body drive device, a feed screw mechanism is provided between the rotor of the motor and the output shaft, and a linear drive device that opens and closes the opening in the flow path by directly moving the output shaft is provided. In such a valve body drive device, a configuration is employed in which the output shaft is urged toward the distal end side (closed direction) by an urging member (see Patent Documents 1 and 2).

このような弁体駆動装置においては、ロータを軸線方向の両側で回転可能に支持する第1支持部および第2支持部が構成されており、かかる支持部を構成するにあたって、特許文献1に記載の弁体駆動装置では、ロータの基端側および先端側にベアリング軸受を配置するとともに、ロータの基端側に配置したベアリング軸受については上記の付勢部材とは別の付勢部材によってロータを先端側に向けて付勢した構成が採用されている。しかしながら、かかる構成では、ロータには2つの付勢部材の付勢力が印加されているため、その分、モータ出力を大きくしなければならないという欠点がある。これに対して、特許文献2に記載の弁体駆動装置では、ロータの基端側に配置した第1支持部は、ロータが摺動可能な摺動面を備えた摺動軸受であるため、ロータに印加される付勢力が小さいので、モータ出力が比較的小さくても、出力軸をスムーズに駆動することができる。
US2006−0071190A1号公報 特開2005−233203号公報
In such a valve body drive device, a first support portion and a second support portion that support the rotor so as to be rotatable on both sides in the axial direction are configured, and the configuration of such a support portion is described in Patent Document 1. In this valve body drive device, bearing bearings are arranged on the proximal end side and the distal end side of the rotor, and the bearings arranged on the proximal end side of the rotor are moved by a biasing member different from the biasing member described above. A configuration biased toward the tip side is adopted. However, in such a configuration, since the urging forces of the two urging members are applied to the rotor, there is a disadvantage that the motor output has to be increased accordingly. On the other hand, in the valve body drive device described in Patent Document 2, the first support portion disposed on the base end side of the rotor is a sliding bearing having a sliding surface on which the rotor can slide. Since the urging force applied to the rotor is small, the output shaft can be driven smoothly even if the motor output is relatively small.
US2006-0071190A1 Publication JP-A-2005-233203

しかしながら、特許文献2に記載の弁体駆動装置のように、ロータの基端側に配置した第1支持部が摺動軸受である場合、ステータ部への給電停止時に付勢部材により出力軸が第2方向に向けて駆動されて移動限界位置で急停止すると、送りネジ機構において、雄ネジと雌ネジが食いついてしまい、その後の動作に支障が生じるという問題点がある。すなわち、ステータ部への給電停止時に付勢部材により第2方向に向けて駆動された出力軸が移動限界位置で急停止すると、ロータが自身の慣性力により回転して第1方向に移動しようとするが、その際、ロータが第1支持部に当接してそれ以上の変位が阻止されていると、ロータの慣性による回転力が送りネジ機構において雄ネジと雌ネジが食いつこうとする力として作用してしまうのである。   However, when the first support portion arranged on the base end side of the rotor is a sliding bearing as in the valve body driving device described in Patent Document 2, the output shaft is moved by the biasing member when power supply to the stator portion is stopped. When driven in the second direction and suddenly stopped at the movement limit position, there is a problem that the male screw and the female screw are bitten in the feed screw mechanism, and the subsequent operation is hindered. That is, when the output shaft driven in the second direction by the urging member when the power supply to the stator portion is stopped suddenly stops at the movement limit position, the rotor rotates by its own inertial force and tries to move in the first direction. However, at that time, if the rotor is in contact with the first support portion and further displacement is prevented, the rotational force due to the inertia of the rotor causes the force that the male screw and the female screw bite in the feed screw mechanism. It will act as.

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、ステータ部への給電停止時に付勢部材により出力軸が駆動されて移動限界位置で急停止したときでも送りネジ機構においてネジ同士の食いつきが発生しないリニア駆動装置を提供することにある。   In view of the above problems, the problem of the present invention is that even when the output shaft is driven by the urging member when power supply to the stator is stopped and suddenly stops at the movement limit position, biting between screws occurs in the feed screw mechanism. It is to provide a linear drive device that does not.

上記課題を解決するために、本発明では、ステータ部およびロータを備えたモータと、前記ロータを軸線方向の第1方向側で回転可能に支持する第1支持部と、前記ロータを軸線方向の前記第1方向側とは反対側の第2方向側で回転可能に支持する第2支持部と、前記ロータに送りネジ機構を介して接続されて前記第1方向および前記第2方向に直線駆動される出力軸と、該出力軸を前記第2方向に付勢する付勢部材と、を有するリニア駆動装置において、前記第1支持部は、前記ロータが摺動可能な摺動面を備えた摺動軸受であって、前記ステータ部への給電停止時、前記出力軸は前記付勢手段に付勢されて前記第2方向の移動限界位置まで移動するように構成されており、スラスト方向において前記第1支持部と前記ロータとの間には、前記給電停止時に前記出力軸が前記移動限界位置で急停止した際、前記ロータが慣性力で回転して前記第1方向に移動した際に前記ロータが前記第1支持部に当接するのを回避するクリアランスが設けられていることを特徴とする。   In order to solve the above problems, in the present invention, a motor including a stator portion and a rotor, a first support portion that rotatably supports the rotor on a first direction side in the axial direction, and the rotor in the axial direction. A second support part rotatably supported on the second direction side opposite to the first direction side, and connected to the rotor via a feed screw mechanism and linearly driven in the first direction and the second direction And a biasing member that biases the output shaft in the second direction. The first support portion includes a sliding surface on which the rotor can slide. The sliding bearing is configured such that when the power supply to the stator portion is stopped, the output shaft is urged by the urging means to move to the movement limit position in the second direction. Between the first support part and the rotor, When the output shaft suddenly stops at the movement limit position when the power supply is stopped, the rotor is prevented from coming into contact with the first support when the rotor rotates in the inertial force and moves in the first direction. It is characterized in that a clearance is provided.

本発明では、スラスト方向において第1支持部とロータとの間には十分なクリアランスが設けられているため、第1支持部としてロータが摺動可能な摺動面を備えた摺動軸受を用いた場合でも、ステータ部への給電停止時に出力軸が前記移動限界位置で急停止した際、ロータが慣性力で回転して第1方向に移動しようとする動きが阻止されない。このため、ロータの慣性による回転力が送りネジ機構で食いつきが発生しようとする力として作用しないので、ステータ部への給電停止時、出力軸が前記付勢手段に付勢されて移動限界位置で停止するまで移動する場合でも、送りネジ機構で食いつきが発生しない。   In the present invention, since a sufficient clearance is provided between the first support portion and the rotor in the thrust direction, a slide bearing having a sliding surface on which the rotor can slide is used as the first support portion. Even when the power supply to the stator portion is stopped, when the output shaft suddenly stops at the movement limit position, the movement of the rotor rotating in the first direction due to the inertial force is not prevented. For this reason, since the rotational force due to the inertia of the rotor does not act as a force to cause biting in the feed screw mechanism, the output shaft is urged by the urging means at the movement limit position when power supply to the stator portion is stopped. Even when moving until it stops, the feed screw mechanism does not bite.

本発明において、前記出力軸には、該出力軸に対して前記第2方向側に位置する開口を閉鎖する弁体が形成され、前記移動限界位置は、前記弁体が前記開口を閉鎖する位置である。   In the present invention, the output shaft is formed with a valve body that closes an opening located on the second direction side with respect to the output shaft, and the movement limit position is a position at which the valve body closes the opening. It is.

この場合、前記弁体が前記開口を形成する開口形成部に当接して前記開口を閉鎖することにより、前記出力軸が前記移動限界位置で急停止することになる。   In this case, the output shaft suddenly stops at the movement limit position by the valve body coming into contact with the opening forming portion forming the opening and closing the opening.

本発明では、スラスト方向において第1支持部とロータとの間には十分なクリアランスが設けられているため、ステータ部への給電停止時に出力軸が前記移動限界位置で急停止した際、ロータが慣性力で回転して第1方向に移動しようとする動きが阻止されない。このため、ロータの慣性による回転力が送りネジ機構で食いつきが発生しようとする力として作用しないので、ステータ部への給電停止時、出力軸が前記付勢手段に付勢されて移動限界位置で停止するまで移動する場合でも、送りネジ機構で食いつきが発生しない。   In the present invention, since a sufficient clearance is provided between the first support portion and the rotor in the thrust direction, when the output shaft suddenly stops at the movement limit position when power supply to the stator portion is stopped, the rotor is The movement to rotate in the first direction by the inertial force is not prevented. For this reason, since the rotational force due to the inertia of the rotor does not act as a force to cause biting in the feed screw mechanism, the output shaft is urged by the urging means at the movement limit position when power supply to the stator portion is stopped. Even when moving until it stops, the feed screw mechanism does not bite.

以下に、図面を参照して、本発明を適用したベアリング軸受、および駆動装置(リニア駆動装置)について説明する。   A bearing and a drive device (linear drive device) to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings.

[実施の形態1]
図1は、本発明の実施の形態1に係る弁体駆動装置(リニア駆動装置)の外観を示す斜視図である。図2(a)、(b)は各々、本発明の実施の形態1に係る弁体駆動装置(リニア駆動装置)の断面図、およびその下端部を拡大して示す拡大断面図である。なお、図1および図2では、下方が弁体の開方向(第1方向)で上方が弁体の閉方向(第2方向)として表してあるので、以下の説明でも、便宜上、下方が弁体の開方向で上方が弁体の閉方向とするが、弁体駆動装置1が配置される姿勢は、上記の設定に限定されるものではなく、下方が弁体の閉方向、上方が弁体の開方向という態様や、右方が弁体の閉方向、左方が弁体の開方向という態様もあることは勿論である。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a perspective view showing an external appearance of a valve body drive device (linear drive device) according to Embodiment 1 of the present invention. 2A and 2B are a cross-sectional view of the valve body drive device (linear drive device) according to Embodiment 1 of the present invention and an enlarged cross-sectional view showing an enlarged lower end portion thereof. 1 and 2, the lower side is shown as the valve body opening direction (first direction) and the upper side is shown as the valve body closing direction (second direction). The opening direction of the body and the upper direction are the closing direction of the valve body. However, the posture in which the valve body driving device 1 is arranged is not limited to the above setting. Of course, there is also an aspect of the body opening direction, an aspect in which the right side is the closing direction of the valve body, and the left side is the opening direction of the valve body.

図1および図2(a)、(b)に示す弁体駆動装置1(遮断弁/リニア駆動装置)は、ガスなどの流路内に形成された開口(図示せず)を流路の下流側において弁体85で開閉するとともに、停電時などの緊急の際には、バネの力で開口を強制的に閉状態とする装置であり、カップ状の仕切り部材3によって、ステッピングモータ2のステータ部20が配置される第1空間1sと、ステッピングモータ2のロータ50や弁体85などが配置される流路側の第2空間1tとに仕切られている。   A valve body drive device 1 (shutoff valve / linear drive device) shown in FIGS. 1 and 2 (a) and 2 (b) has an opening (not shown) formed in a flow path of gas or the like downstream of the flow path. In the case of an emergency such as a power failure, the opening is forcibly closed by a spring force, and the opening of the stepping motor 2 is closed by a cup-shaped partition member 3. The first space 1s in which the portion 20 is disposed is partitioned into a second space 1t on the flow path side in which the rotor 50, the valve body 85, and the like of the stepping motor 2 are disposed.

仕切り部材3は、有底の円筒状隔壁部33と、円筒状隔壁部33の開口縁で拡径する円環状のフランジ部31とを備えており、円筒状隔壁部33の周りには、ステッピングモータ2の円筒状のステータ部20が同心状に配置されている。円筒状隔壁部33には環状の段部335が形成されており、かかる段部335によって、ステータ部20の軸線方向Lの位置が規定されている。かかる仕切り部材3は、薄くて非磁性の金属板に深絞り加工などを行なうことによって形成される。   The partition member 3 includes a cylindrical partition wall portion 33 having a bottom and an annular flange portion 31 whose diameter is enlarged at the opening edge of the cylindrical partition wall portion 33. A cylindrical stator portion 20 of the motor 2 is arranged concentrically. An annular step portion 335 is formed in the cylindrical partition wall portion 33, and the position in the axial direction L of the stator portion 20 is defined by the step portion 335. The partition member 3 is formed by performing deep drawing or the like on a thin nonmagnetic metal plate.

ステータ部20は、軸線方向Lに重ねて配置された一対のステータ組21、22を有しており、ステータ組21、22は各々、インシュレータに巻回された環状のコイル、およびコイルの軸線方向Lの両側に配置された一対のステータコアを備えている。一対のステータコアは各々、コイルの内周面に沿って起立形成された多数の極歯を備えており、ステータ組21を構成した状態で、一対のステータコアに形成された極歯は周方向に交互に配置された状態となる。ステータ部20の側面部には端子台26が形成されており、かかる端子台26には複数本の端子27が固定されている。また、端子台26を覆うようにコネクタ部28が形成されている。   The stator part 20 has a pair of stator sets 21 and 22 arranged so as to overlap in the axial direction L. Each of the stator sets 21 and 22 is an annular coil wound around an insulator, and the axial direction of the coil. A pair of stator cores disposed on both sides of L are provided. Each of the pair of stator cores includes a large number of pole teeth standing up along the inner peripheral surface of the coil, and the pole teeth formed on the pair of stator cores are alternately arranged in the circumferential direction in a state where the stator assembly 21 is configured. It will be in the state arranged in. A terminal block 26 is formed on the side surface of the stator unit 20, and a plurality of terminals 27 are fixed to the terminal block 26. A connector portion 28 is formed so as to cover the terminal block 26.

仕切り部材3の円筒状隔壁部33の内側には、軸受部材6(第1支持部)、円筒状のロータ50、円盤状のベアリング軸受9(第2支持部)、円筒状支持部材4の下半部がこの順に重ねて配置されており、ロータ50、ベアリング軸受9および円筒状支持部材4の内側には、軸線方向Lに延びた出力軸8が配置されている。   On the inner side of the cylindrical partition wall 33 of the partition member 3, there are a bearing member 6 (first support portion), a cylindrical rotor 50, a disk-shaped bearing bearing 9 (second support portion), and a cylindrical support member 4. Half portions are arranged in this order, and an output shaft 8 extending in the axial direction L is arranged inside the rotor 50, the bearing bearing 9, and the cylindrical support member 4.

これらの部材のうち、ロータ50は軸線周りに回転し、出力軸8は軸線方向Lに移動する。これに対して、軸受部材6、ステータ部20、円筒状支持部材4は、仕切り部材3を介して連結されて固定体1aを構成している。   Among these members, the rotor 50 rotates around the axis, and the output shaft 8 moves in the axial direction L. On the other hand, the bearing member 6, the stator part 20, and the cylindrical support member 4 are connected via the partition member 3, and constitute the fixed body 1a.

出力軸8の上端部は、円筒状支持部材4の上底部に形成された穴49を貫通しており、かかる上端部には出力軸8よりも大径の弁体85が取り付けられている。弁体85は、出力軸8の上端部に完全固定されており、弁体85と出力軸8は一体になっている。弁体85の側面には周溝が形成されており、かかる周溝には、ゴム製のOリングなどからなるシール部材86が装着されている。かかる弁体85は、流路の開口形成部に当接することにより、流路の開口を閉鎖した状態とする。   The upper end portion of the output shaft 8 passes through a hole 49 formed in the upper bottom portion of the cylindrical support member 4, and a valve body 85 having a diameter larger than that of the output shaft 8 is attached to the upper end portion. The valve body 85 is completely fixed to the upper end portion of the output shaft 8, and the valve body 85 and the output shaft 8 are integrated. A circumferential groove is formed on the side surface of the valve body 85, and a seal member 86 made of a rubber O-ring or the like is attached to the circumferential groove. The valve body 85 closes the opening of the flow path by coming into contact with the opening forming portion of the flow path.

円筒状支持部材4の周りには、付勢部材としてのコイルバネ5が装着されており、かかるコイルバネ5は、両端部が各々、弁体85の基端側に形成されたフランジ部851と、円筒状支持部材4の外周面に形成された段部45との間で圧縮された状態で支持されている。円筒状支持部材4は、弾性を有する止め輪35によって、仕切り部材3の環状の段部335に押圧されており、軸線方向Lの移動および軸線周りの回転が規制された状態で仕切り部材3に固定されている。   A coil spring 5 as an urging member is mounted around the cylindrical support member 4. The coil spring 5 has a flange portion 851 formed at both ends on the proximal end side of the valve body 85 and a cylindrical portion. It supports in the state compressed between the step parts 45 formed in the outer peripheral surface of the shaped support member 4. FIG. The cylindrical support member 4 is pressed against the annular step portion 335 of the partition member 3 by an elastic retaining ring 35, and the cylindrical support member 4 is attached to the partition member 3 in a state where movement in the axial direction L and rotation around the axis line are restricted. It is fixed.

軸受部材6は、円盤状フランジ部61から下方に向けて有底の円筒部62が突出した形状を備えており、円盤状フランジ部61の外周面は仕切り部材3の円筒状隔壁部33の内周面に当接し、軸受部材6の円筒部62の下端部は、仕切り部材3の円筒状隔壁部33の底部332に当接している。かかる軸受部材6において、円盤状フランジ部61の下面には、円筒部62を囲むように環状溝66が形成されており、かかる環状溝66によって、円盤状フランジ部61の外周部分には弾性が付与されている。このため、円盤状フランジ部61の外周面は仕切り部材3の円筒状隔壁部33に弾性をもって当接し、軸受部材6は、仕切り部材3の円筒状隔壁部33の底部に固定された状態にある。かかる軸受部材6においては、円筒部62の穴は、円盤状フランジ部61の上面中央で開口する軸穴65を構成している。   The bearing member 6 has a shape in which a bottomed cylindrical portion 62 protrudes downward from the disc-shaped flange portion 61, and the outer peripheral surface of the disc-shaped flange portion 61 is within the cylindrical partition wall portion 33 of the partition member 3. The lower end portion of the cylindrical portion 62 of the bearing member 6 is in contact with the peripheral surface, and is in contact with the bottom portion 332 of the cylindrical partition wall portion 33 of the partition member 3. In the bearing member 6, an annular groove 66 is formed on the lower surface of the disc-shaped flange portion 61 so as to surround the cylindrical portion 62, and the annular groove 66 provides elasticity to the outer peripheral portion of the disc-shaped flange portion 61. Has been granted. For this reason, the outer peripheral surface of the disk-shaped flange portion 61 abuts on the cylindrical partition wall 33 of the partition member 3 with elasticity, and the bearing member 6 is fixed to the bottom of the cylindrical partition wall 33 of the partition member 3. . In the bearing member 6, the hole of the cylindrical portion 62 constitutes a shaft hole 65 that opens at the center of the upper surface of the disk-like flange portion 61.

ロータ50は、有底円筒状のロータ部材51を有しており、その外周面にはロータマグネット52が固定されている。ロータマグネット52の外周面では、周方向でS極とN極とが交互に並んでおり、かかる外周面は、仕切り部材3の円筒状隔壁部33を介してステータ部20の内周面に対向している。ロータ部材51の下側の端面510からは丸棒状の突起55が下方に突出しており、かかる突起55は、軸受部材6の軸穴65に嵌っている。この状態で、ロータ50は、突起55を介して軸受部材6の軸穴65により回転可能に支持されている。   The rotor 50 has a bottomed cylindrical rotor member 51, and a rotor magnet 52 is fixed to the outer peripheral surface thereof. On the outer peripheral surface of the rotor magnet 52, the S pole and the N pole are alternately arranged in the circumferential direction, and the outer peripheral surface is opposed to the inner peripheral surface of the stator portion 20 via the cylindrical partition wall portion 33 of the partition member 3. doing. A round bar-like projection 55 projects downward from the lower end surface 510 of the rotor member 51, and the projection 55 is fitted in the shaft hole 65 of the bearing member 6. In this state, the rotor 50 is rotatably supported by the shaft hole 65 of the bearing member 6 through the protrusion 55.

従って、軸受部材6は、ロータ50に対するスラスト軸受機能およびラジアル軸受機能を兼ね備えた摺動軸受であり、軸受部材6の軸穴65の内底面(円筒部62の底面)は、ロータ50の突起55の下端面を支持する摺動面として機能し、軸受部材6の軸穴65の内周面は、ロータ50の突起55の外周面を支持する摺動面として機能する。   Accordingly, the bearing member 6 is a sliding bearing having a thrust bearing function and a radial bearing function for the rotor 50, and the inner bottom surface of the shaft hole 65 (the bottom surface of the cylindrical portion 62) of the bearing member 6 is the protrusion 55 of the rotor 50. The inner peripheral surface of the shaft hole 65 of the bearing member 6 functions as a sliding surface that supports the outer peripheral surface of the protrusion 55 of the rotor 50.

ここで、軸受部材6の軸穴65の内底面(円筒部62の底面)と、ロータ50の突起55の下端面との間には後述するクリアランスd1が設けられ、ロータ部材51の下側の端面510と軸受部材6の円盤部61の上面との間には後述するクリアランスd2が設けられている。   Here, a clearance d <b> 1 described later is provided between the inner bottom surface of the shaft hole 65 of the bearing member 6 (the bottom surface of the cylindrical portion 62) and the lower end surface of the protrusion 55 of the rotor 50. A clearance d2 described later is provided between the end surface 510 and the upper surface of the disk portion 61 of the bearing member 6.

ロータ部材51の突起55および軸受部材6の円筒部62の底部67には、互いに連通する小穴57、670が形成されており、かかる小穴57、670は、仕切り部材3の円筒状隔壁部33内の底部に軸受部材6を配置する際の空気抜き用の穴である。   Small holes 57 and 670 communicating with each other are formed in the protrusion 55 of the rotor member 51 and the bottom portion 67 of the cylindrical portion 62 of the bearing member 6. The small holes 57 and 670 are formed in the cylindrical partition wall 33 of the partition member 3. This is a hole for venting air when the bearing member 6 is arranged at the bottom of the.

ロータ50は上方で開口する円筒状であり、その内側には出力軸8の下半部が挿入されている。ここで、ロータ部材51の内周面には送りネジ機構用の雌ネジ58が形成されている一方、出力軸8においてロータ50の内側に挿入された部分には送りネジ機構用の雄ネジ88が形成されており、出力軸8の雄ネジ88は、ロータ部材51の雌ネジ58に噛合している。また、円筒状支持部材4の上板部に形成された穴49はD形状である一方、出力軸8において、穴49の内側に位置する部分も含めて、上半部がD形状になっている。このため、ロータ50が回転した際、出力軸8も回転しようとするが、出力軸8と円筒状支持部材4の穴49との係合部分は共回り防止機構として機能し、出力軸8は回転不能である。このため、ロータ50が回転した際、出力軸8は、ロータ50に共回りせずに軸線方向Lに移動することなる。このようにして、本形態では、ロータ50の回転を出力軸8の直動に変換する回転直動変換機構1dが構成されている。   The rotor 50 has a cylindrical shape that opens upward, and the lower half of the output shaft 8 is inserted inside the rotor 50. Here, a female screw 58 for a feed screw mechanism is formed on the inner peripheral surface of the rotor member 51, while a male screw 88 for a feed screw mechanism is formed on a portion of the output shaft 8 inserted inside the rotor 50. The male screw 88 of the output shaft 8 meshes with the female screw 58 of the rotor member 51. Further, the hole 49 formed in the upper plate portion of the cylindrical support member 4 has a D shape, while the upper half portion of the output shaft 8 including the portion located inside the hole 49 has a D shape. Yes. For this reason, when the rotor 50 rotates, the output shaft 8 also tries to rotate. However, the engagement portion between the output shaft 8 and the hole 49 of the cylindrical support member 4 functions as a co-rotation preventing mechanism. Cannot rotate. For this reason, when the rotor 50 rotates, the output shaft 8 moves in the axial direction L without rotating together with the rotor 50. In this way, in this embodiment, the rotation / linear motion conversion mechanism 1d that converts the rotation of the rotor 50 into the linear motion of the output shaft 8 is configured.

(ベアリング軸受9の詳細な構成)
図3(a)、(b)は各々、本発明の実施の形態1に係る弁体駆動装置(リニア駆動装置)に用いたベアリング軸受9の斜視図、および断面図である。なお、図3(a)ではリテーナを一点鎖線で示し、図3(b)ではリテーナの図示を省略してある。
(Detailed configuration of bearing 9)
FIGS. 3A and 3B are a perspective view and a cross-sectional view, respectively, of a bearing bearing 9 used in the valve body drive device (linear drive device) according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 3A, the retainer is indicated by a one-dot chain line, and in FIG. 3B, the retainer is not shown.

図2(a)および図3(a)、(b)に示すベアリング軸受9は、少なくとも一方が軸線周りに回転する第1部材と第2部材の間に配置されるスラスト軸受であって、第1部材側(ロータ部材51の側/回転部材の側)に配置される円環状の第1支持板91と、第1支持板91に軸線方向Lで対向するように第2部材側(円筒状支持部材4の側/固定体1aの側)に配置される円環状の第2支持板92とを有している。第1支持板91と第2支持板92との間には環状の転動路95が形成されており、かかる転動路95には、環状のリテーナ94に保持されたベアリングボール93が複数、転動路95に沿うように配置されている。本形態では、第1支持板91はロータ部材51の側に保持され、第2支持板92は、円筒状支持部材4の側に保持されており、出力軸8は、第1支持板91および第2支持板92の中央に形成されている穴を貫通して下半部がロータ50の内側に位置している。本形態において、第1支持板91および第2支持板92はいずれもSUS製である。   A bearing 9 shown in FIGS. 2 (a), 3 (a), and 3 (b) is a thrust bearing in which at least one is disposed between a first member and a second member that rotate about an axis, An annular first support plate 91 disposed on one member side (rotor member 51 side / rotating member side) and a second member side (cylindrical shape) so as to face the first support plate 91 in the axial direction L. And an annular second support plate 92 disposed on the support member 4 side / fixed body 1a side. An annular rolling path 95 is formed between the first support plate 91 and the second support plate 92, and a plurality of bearing balls 93 held by the annular retainer 94 are provided in the rolling path 95, It arrange | positions so that the rolling path 95 may be followed. In this embodiment, the first support plate 91 is held on the rotor member 51 side, the second support plate 92 is held on the cylindrical support member 4 side, and the output shaft 8 includes the first support plate 91 and The lower half is located inside the rotor 50 through a hole formed in the center of the second support plate 92. In this embodiment, both the first support plate 91 and the second support plate 92 are made of SUS.

かかるベアリング軸受9において、本形態では、第1支持板91において転動路95を構成する第1環状面910は、軸線方向Lにおいてベアリングボール93が位置する側(上方)に傾いた傾斜面になっており、第1環状面910は、円錐面になっている。また、第2支持板92において転動路95を構成する第2環状面920は、軸線方向Lにおいてベアリングボール93が位置する側とは反対側(上方)に傾いた傾斜面になっており、第2環状面920は、円錐面になっている。このように、第1環状面910および第2環状面920はいずれも、軸線方向Lに対して同一方向に斜めに傾いた円錐面になっている。   In this bearing bearing 9, in this embodiment, the first annular surface 910 constituting the rolling path 95 in the first support plate 91 is an inclined surface inclined in the axial direction L on the side (upward) where the bearing ball 93 is located. The first annular surface 910 is a conical surface. Further, the second annular surface 920 constituting the rolling path 95 in the second support plate 92 is an inclined surface inclined in the opposite side (upward) to the side where the bearing ball 93 is positioned in the axial direction L, The second annular surface 920 is a conical surface. Thus, both the first annular surface 910 and the second annular surface 920 are conical surfaces that are inclined obliquely in the same direction with respect to the axial direction L.

ここで、第1環状面910と第2環状面920の傾きは等しく、第1環状面910と第2環状面920とは平行である。このため、第1環状面910と第2環状面920との対向距離(転動路95の幅寸法)は、内周側から外周側に向かって同一である。また、第1環状面910および第2環状面920は、内周側から外周側において屈曲部分を有しない連続面になっている。このため、ベアリングボール93は、第1環状面910および第2環状面920の各々に対して1箇所で接している。   Here, the inclinations of the first annular surface 910 and the second annular surface 920 are equal, and the first annular surface 910 and the second annular surface 920 are parallel. For this reason, the facing distance (width dimension of the rolling path 95) between the first annular surface 910 and the second annular surface 920 is the same from the inner peripheral side toward the outer peripheral side. Further, the first annular surface 910 and the second annular surface 920 are continuous surfaces having no bent portion from the inner peripheral side to the outer peripheral side. For this reason, the bearing ball 93 is in contact with each of the first annular surface 910 and the second annular surface 920 at one location.

(動作)
本形態の弁体駆動装置1において、弁体85が流路の開口を閉状態としている期間中、弁体85および出力軸8は上方に位置する。この状態で弁体85を開方向(下方/第1方向)に移動させるには、ステータ部20に給電し、ロータ50を正回転させる。その結果、出力軸8は、雌ネジ58および雄ネジ88からなる送りネジ機構により駆動され、コイルバネ5の付勢力に抗して下方に移動するので、弁体85は流路の開口を開状態とする。かかる開状態は、ロータ50とステータとの間に作用する保持力で維持される。
(Operation)
In the valve body drive device 1 of the present embodiment, the valve body 85 and the output shaft 8 are positioned above during the period in which the valve body 85 closes the opening of the flow path. In order to move the valve body 85 in the opening direction (downward / first direction) in this state, power is supplied to the stator unit 20 and the rotor 50 is rotated forward. As a result, the output shaft 8 is driven by a feed screw mechanism including a female screw 58 and a male screw 88 and moves downward against the urging force of the coil spring 5, so that the valve body 85 opens the flow path. And Such an open state is maintained by a holding force acting between the rotor 50 and the stator.

このような開状態で、ガス流量の異常時や地震発生時に遮断命令が発せられると、ステータ部20にはロータ50を逆回転させる駆動信号が印加され、出力軸8は、雌ネジ58および雄ネジ88からなる送りネジ機構により駆動されて閉方向(上方/第2方向)に駆動され、弁体85は流路の開口を閉状態とした状態で停止する。   In such an open state, when a gas shutoff command is issued when the gas flow rate is abnormal or an earthquake occurs, a driving signal for rotating the rotor 50 in reverse is applied to the stator unit 20, and the output shaft 8 is connected to the female screw 58 and the male screw. Driven by a feed screw mechanism including a screw 88 and driven in a closing direction (upward / second direction), the valve body 85 stops in a state where the opening of the flow path is closed.

また、弁体85および出力軸8を閉方向に駆動している途中でステータ部20への信号供給が停止したとき、出力軸8は、コイルバネ5の付勢力によって閉方向(上方/第2方向)に移動し、弁体85は流路の開口形成部に当接して開口を閉鎖した状態で急停止する。   Further, when the signal supply to the stator unit 20 is stopped while the valve body 85 and the output shaft 8 are being driven in the closing direction, the output shaft 8 is closed (upward / second direction) by the urging force of the coil spring 5. ), The valve body 85 comes into contact with the opening forming portion of the flow path and stops suddenly with the opening closed.

(スラスト方向における軸受部材6とロータ50とのクリアランス)
本形態の弁体駆動装置1では、弁体85および出力軸8を閉方向に駆動している途中でステータ部20への信号供給が停止したとき、出力軸8は、コイルバネ5の付勢力によって閉方向(上方/第2方向)に移動し、弁体85は流路の開口を閉状態とした状態で急停止する。その際、ロータ50は、自身の慣性力により回転して下方(第1方向)に移動しようとする。
(Clearing between bearing member 6 and rotor 50 in the thrust direction)
In the valve body drive device 1 of this embodiment, when the signal supply to the stator unit 20 is stopped while the valve body 85 and the output shaft 8 are being driven in the closing direction, the output shaft 8 is driven by the biasing force of the coil spring 5. It moves in the closing direction (upward / second direction), and the valve body 85 suddenly stops with the opening of the flow path closed. At that time, the rotor 50 is rotated by its own inertial force and tends to move downward (first direction).

かかる動作を考慮して、本形態では、まず、軸受部材6の軸穴65の内底面(円筒部62の底面)と、ロータ50の突起55の下端面との間のクリアランスd1は、ステータ部20への給電停止時、コイルバネ5の付勢力によって出力軸8が閉方向(上方/第2方向)に移動した出力軸8が移動限界位置で急停止した際にロータ50が慣性力で回転して第1方向に移動したときでも、軸受部材6の軸穴65の内底面(円筒部62の底面)と、ロータ50の突起55の下端面とが当接するのを回避するのに十分な寸法に設定されている。   In consideration of such an operation, in this embodiment, first, the clearance d1 between the inner bottom surface of the shaft hole 65 (the bottom surface of the cylindrical portion 62) of the bearing member 6 and the lower end surface of the protrusion 55 of the rotor 50 is the stator portion. When power supply to 20 is stopped, the rotor 50 rotates with inertial force when the output shaft 8 moved in the closing direction (upward / second direction) by the biasing force of the coil spring 5 suddenly stops at the movement limit position. Even when moved in the first direction, the dimensions are sufficient to avoid contact between the inner bottom surface of the shaft hole 65 of the bearing member 6 (the bottom surface of the cylindrical portion 62) and the lower end surface of the protrusion 55 of the rotor 50. Is set to

また、ロータ部材51の下側の端面510と軸受部材6の円盤部61の上面との間のクリアランスd2についても、クリアランスd1と同様、ステータ部20への給電停止時、コイルバネ5の付勢力によって出力軸8が閉方向(上方/第2方向)に移動した出力軸8が移動限界位置で急停止した際にロータ50が慣性力で回転して第1方向に移動したときでも、ロータ部材51の下側の端面510と軸受部材6の円盤部61の上面とが当接するのを回避するのに十分な寸法に設定されている。   Similarly to the clearance d1, the clearance d2 between the lower end surface 510 of the rotor member 51 and the upper surface of the disk portion 61 of the bearing member 6 is also affected by the biasing force of the coil spring 5 when power supply to the stator portion 20 is stopped. Even when the rotor 50 rotates in the inertial force and moves in the first direction when the output shaft 8 that has moved in the closing direction (upward / second direction) suddenly stops at the movement limit position, the rotor member 51 moves. The dimension is set to be sufficient to avoid contact between the lower end surface 510 and the upper surface of the disk portion 61 of the bearing member 6.

(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態の弁体駆動装置1では、ロータ50の基端側(第1方向)に第1支持部として配置した軸受部材6は、ロータ50が摺動可能な摺動面を備えた摺動軸受であるため、ロータ50に印加される付勢力が小さい。それ故、モータ出力が比較的小さくても、出力軸8をスムーズに駆動することができる。
(Main effects of this form)
As described above, in the valve body drive device 1 of the present embodiment, the bearing member 6 disposed as the first support portion on the base end side (first direction) of the rotor 50 has a sliding surface on which the rotor 50 can slide. Therefore, the biasing force applied to the rotor 50 is small. Therefore, the output shaft 8 can be smoothly driven even if the motor output is relatively small.

また、軸受部材6が摺動軸受である場合、軸線方向Lの位置が固定されているため、ステータ部20への給電停止時にコイルバネ5により出力軸8が開方向(上方/第2方)向に向けて駆動されて移動限界位置で急停止したとき、ロータ50が自身の慣性力により回転して下方に移動しようとする動作が軸受部材6によって阻止されることになるが、本形態では、スラスト方向における軸受部材6とロータ50との間のクリアランスd1、d2が十分広いため、上記の給電停止時のロータ50の下方への移動が阻止されない。このため、出力軸8が移動限界位置で急停止したときでも、送りネジ機構を構成する雄ネジ88と雌ネジ58の間で食いつきが発生することなく、ロータ50は暫くの間、回転し続ける。それ故、ロータ50の慣性による回転力が送りネジ機構を構成する雄ネジ88と雌ネジ58が食いつこうとする力として作用しないので、弁体駆動装置1は、動作の信頼性が高い。   Further, when the bearing member 6 is a sliding bearing, the position in the axial direction L is fixed. Therefore, when the power supply to the stator portion 20 is stopped, the output shaft 8 is directed in the opening direction (upward / second direction) by the coil spring 5. When the rotor 50 is suddenly stopped at the movement limit position, the bearing member 6 prevents the rotor 50 from rotating by its own inertial force and moving downward. In this embodiment, Since the clearances d1 and d2 between the bearing member 6 and the rotor 50 in the thrust direction are sufficiently wide, the downward movement of the rotor 50 when the power supply is stopped is not prevented. For this reason, even when the output shaft 8 suddenly stops at the movement limit position, the rotor 50 continues to rotate for a while without causing biting between the male screw 88 and the female screw 58 constituting the feed screw mechanism. . Therefore, since the rotational force due to the inertia of the rotor 50 does not act as a force for the male screw 88 and the female screw 58 constituting the feed screw mechanism to bite, the valve body driving device 1 is highly reliable in operation.

また、本形態の弁体駆動装置1で用いたベアリング軸受9は、軸線方向Lで対向する第1支持板91と第2支持板92との間に形成された転動路95内にベアリングボール93が配置されており、スラスト軸受として用いることができる。ここで、第1支持板91において転動路95を構成する第1環状面910、および第2支持板92において転動路95を構成する第2環状面920はいずれも、内周側から外周側において屈曲部分を有しない連続面になっているため、ベアリングボール93は、第1環状面910および第2環状面920の各々に対して1箇所で接している。このため、ベアリングボール93は、第1環状面910および第2環状面920の各々に対して1箇所のみで接する状態で転動するので、摺動ロスが小さい。   Further, the bearing bearing 9 used in the valve body driving device 1 of the present embodiment has a bearing ball in a rolling path 95 formed between the first support plate 91 and the second support plate 92 facing each other in the axial direction L. 93 is disposed and can be used as a thrust bearing. Here, the first annular surface 910 constituting the rolling path 95 in the first support plate 91 and the second annular surface 920 constituting the rolling path 95 in the second support plate 92 are both outer circumferences from the inner circumference side. The bearing ball 93 is in contact with each of the first annular surface 910 and the second annular surface 920 at one location because it is a continuous surface that does not have a bent portion on the side. For this reason, the bearing ball 93 rolls in a state in which the bearing ball 93 is in contact with each of the first annular surface 910 and the second annular surface 920 at only one location, and therefore, sliding loss is small.

また、第1環状面910はベアリングボール93が位置する側に傾いているため、ベアリングボール93が転動した際に遠心力を受けても、ベアリングボール93の外周側への変位が第1環状面910によって阻止される。従って、ベアリングボール93が転動したベアリングボール93の軌道が安定している。また、ベアリングボール93が転動した際に遠心力を受けても、外周側への変位が第1環状面910によって阻止されるため、ベアリングボール93がリテーナ94から脱落することもない。   Further, since the first annular surface 910 is inclined to the side where the bearing ball 93 is located, even if the bearing ball 93 is subjected to centrifugal force when it rolls, the displacement of the bearing ball 93 toward the outer peripheral side is the first annular surface. Blocked by face 910. Therefore, the track of the bearing ball 93 on which the bearing ball 93 rolls is stable. Even when the bearing ball 93 rolls and receives a centrifugal force, the displacement toward the outer peripheral side is prevented by the first annular surface 910, so that the bearing ball 93 does not fall off the retainer 94.

また、本形態では、弁体駆動装置1において、ステッピングモータ2への給電が停止した際にコイルバネ5の付勢力で移動する出力軸8に追従して回転するロータ部材51と、固定体1aとの間にベアリング軸受9を配置したため、コイルバネ5による出力軸8の駆動をスムーズに行なうことができるとともに、ステッピングモータ2として、小型で安価なものを用いることができる。すなわち、本形態の弁体駆動装置1では、ベアリング軸受9での摺動ロスが小さい分、コイルバネ5の付勢力が小さくても、コイルバネ5は、出力軸8を確実に閉方向に移動させることができる。また、ステッピングモータ2の駆動により出力軸8を開方向に移動させるときにはコイルバネ5の付勢力に抗することになるため、コイルバネ5の付勢力が小さければ、その分、モータ出力が小さくてよいので、ステッピングモータ2として、小型で安価なものを用いることができる。   In the present embodiment, in the valve body driving device 1, when the power supply to the stepping motor 2 is stopped, the rotor member 51 that rotates following the output shaft 8 that moves by the biasing force of the coil spring 5, and the fixed body 1a Since the bearing bearing 9 is disposed between them, the output shaft 8 can be smoothly driven by the coil spring 5, and a small and inexpensive stepping motor 2 can be used. That is, in the valve body drive device 1 of this embodiment, the coil spring 5 reliably moves the output shaft 8 in the closing direction even if the biasing force of the coil spring 5 is small because the sliding loss at the bearing 9 is small. Can do. Further, when the output shaft 8 is moved in the opening direction by driving the stepping motor 2, it will resist the urging force of the coil spring 5. Therefore, if the urging force of the coil spring 5 is small, the motor output can be reduced accordingly. As the stepping motor 2, a small and inexpensive one can be used.

[実施の形態2]
図4は、本発明の実施の形態2に係る弁体駆動装置(リニア駆動装置)に用いたベアリング軸受9の断面図であり、図4ではリテーナの図示を省略してある。なお、本形態の基本的な構成は実施の形態1と同様であるため、共通する部分の詳細な説明は省略する。
[Embodiment 2]
FIG. 4 is a cross-sectional view of a bearing bearing 9 used in the valve body drive device (linear drive device) according to Embodiment 2 of the present invention, and the retainer is not shown in FIG. Since the basic configuration of this embodiment is the same as that of Embodiment 1, detailed description of common parts is omitted.

図4に示すように、本形態のベアリング軸受9も、実施の形態1と同様、第1支持板91において転動路95を構成する第1環状面910は、軸線方向Lにおいてベアリングボール93が位置する側(上方)に傾いた傾斜面になっており、第1環状面910は、円錐面になっている。また、第2支持板92において転動路95を構成する第2環状面920は、軸線方向Lにおいてベアリングボール93が位置する側とは反対側(上方)に傾いた傾斜面になっており、第2環状面920は、円錐面になっている。このように、第1環状面910および第2環状面920はいずれも、軸線方向Lに対して同一方向に斜めに傾いた円錐面になっている。   As shown in FIG. 4, in the bearing bearing 9 of the present embodiment as well, the first annular surface 910 constituting the rolling path 95 in the first support plate 91 has the bearing ball 93 in the axial direction L as in the first embodiment. The first annular surface 910 is a conical surface. Further, the second annular surface 920 constituting the rolling path 95 in the second support plate 92 is an inclined surface inclined in the opposite side (upward) to the side where the bearing ball 93 is positioned in the axial direction L, The second annular surface 920 is a conical surface. Thus, both the first annular surface 910 and the second annular surface 920 are conical surfaces that are inclined obliquely in the same direction with respect to the axial direction L.

ここで、第1環状面910と第2環状面920の傾きを比較すると、第1環状面910は第2環状面920よりも大きく傾いており、第1環状面910と第2環状面920とは非平行である。このため、第1環状面910と第2環状面920との対向距離(転動路95の幅寸法)は、内周側から外周側に向かって連続的に狭くなっている。また、第1環状面910および第2環状面920は、内周側から外周側において屈曲部分を有しない連続面になっている。このため、ベアリングボール93は、第1環状面910および第2環状面920の各々に対して1箇所で接している。   Here, when the inclinations of the first annular surface 910 and the second annular surface 920 are compared, the first annular surface 910 is inclined more greatly than the second annular surface 920, and the first annular surface 910 and the second annular surface 920 Are non-parallel. For this reason, the opposing distance (the width dimension of the rolling path 95) between the first annular surface 910 and the second annular surface 920 is continuously narrowed from the inner peripheral side toward the outer peripheral side. Further, the first annular surface 910 and the second annular surface 920 are continuous surfaces having no bent portion from the inner peripheral side to the outer peripheral side. For this reason, the bearing ball 93 is in contact with each of the first annular surface 910 and the second annular surface 920 at one location.

このように構成した場合も、ベアリングボール93は、第1環状面910および第2環状面920の各々に対して1箇所のみで接する状態で転動するので、摺動ロスが小さい。また、第1環状面910はベアリングボール93が位置する側に傾いており、かつ、第1環状面910と第2環状面920との対向距離が内周側から外周側に向かって連続的に狭くなっている。このため、ベアリングボール93は、第1環状面910および第2環状面920の各々に対して1箇所のみで接する状態で転動するので、摺動ロスが小さい。   Even in such a configuration, the bearing ball 93 rolls in a state in which the bearing ball 93 is in contact with each of the first annular surface 910 and the second annular surface 920 at only one location, and therefore, the sliding loss is small. The first annular surface 910 is inclined to the side where the bearing ball 93 is located, and the opposing distance between the first annular surface 910 and the second annular surface 920 is continuously from the inner peripheral side toward the outer peripheral side. It is narrower. For this reason, the bearing ball 93 rolls in a state in which the bearing ball 93 is in contact with each of the first annular surface 910 and the second annular surface 920 at only one location, and therefore, sliding loss is small.

また、転動路95は、外周側にいくほど第1環状面910と第2環状面920との離間距離が狭まっているため、ベアリングボール93が転動した際に遠心力を受けても、外周側への変位が第1環状面910と第2環状面920とによって阻止される。従って、ベアリングボール93が転動したベアリングボール93の軌道が安定している。また、ベアリングボール93が転動した際に遠心力を受けても、外周側への変位が第1環状面910と第2環状面920とによって阻止されるため、ベアリングボール93がリテーナから脱落することもない。   Further, the rolling path 95 has a smaller separation distance between the first annular surface 910 and the second annular surface 920 as it goes to the outer peripheral side, so even if it receives a centrifugal force when the bearing ball 93 rolls, Displacement toward the outer peripheral side is prevented by the first annular surface 910 and the second annular surface 920. Therefore, the track of the bearing ball 93 on which the bearing ball 93 rolls is stable. Even if the bearing ball 93 rolls and receives a centrifugal force, the displacement to the outer peripheral side is prevented by the first annular surface 910 and the second annular surface 920, so the bearing ball 93 falls off the retainer. There is nothing.

[実施の形態3]
図5は、本発明の実施の形態2に係る弁体駆動装置(リニア駆動装置)に用いたベアリング軸受9の断面図であり、図5ではリテーナの図示を省略してある。なお、本形態の基本的な構成は実施の形態1と同様であるため、共通する部分の詳細な説明は省略する。
[Embodiment 3]
FIG. 5 is a cross-sectional view of the bearing bearing 9 used in the valve body drive device (linear drive device) according to Embodiment 2 of the present invention. In FIG. 5, the retainer is not shown. Since the basic configuration of this embodiment is the same as that of Embodiment 1, detailed description of common parts is omitted.

図5に示すように、本形態のベアリング軸受9も、実施の形態1と同様、第1支持板91において転動路95を構成する第1環状面910は、軸線方向Lにおいてベアリングボール93が位置する側(上方)に傾いた傾斜面になっており、第1環状面910は、円錐面になっている。また、第2支持板92において転動路95を構成する第2環状面920は、軸線方向Lにおいてベアリングボール93が位置する側とは反対側(上方)に傾いた傾斜面になっており、第2環状面920は、円錐面になっている。このように、第1環状面910および第2環状面920はいずれも、軸線方向Lに対して同一方向に斜めに傾いた円錐面になっている。   As shown in FIG. 5, in the bearing bearing 9 of the present embodiment as well, the first annular surface 910 constituting the rolling path 95 in the first support plate 91 has a bearing ball 93 in the axial direction L as in the first embodiment. The first annular surface 910 is a conical surface. Further, the second annular surface 920 constituting the rolling path 95 in the second support plate 92 is an inclined surface inclined in the opposite side (upward) to the side where the bearing ball 93 is positioned in the axial direction L, The second annular surface 920 is a conical surface. Thus, both the first annular surface 910 and the second annular surface 920 are conical surfaces that are inclined obliquely in the same direction with respect to the axial direction L.

ここで、第1環状面910と第2環状面920の傾きを比較すると、第2環状面920は第1環状面910よりも大きく傾いており、第1環状面910と第2環状面920とは非平行である。このため、第1環状面910と第2環状面920との対向距離(転動路95の幅寸法)は、内周側から外周側に向かって連続的に広くなっている。また、第1環状面910および第2環状面920は、内周側から外周側において屈曲部分を有しない連続面になっている。このため、ベアリングボール93は、第1環状面910および第2環状面920の各々に対して1箇所で接している。   Here, when the inclinations of the first annular surface 910 and the second annular surface 920 are compared, the second annular surface 920 is inclined more greatly than the first annular surface 910, and the first annular surface 910, the second annular surface 920, Are non-parallel. For this reason, the facing distance (width dimension of the rolling path 95) between the first annular surface 910 and the second annular surface 920 is continuously increased from the inner peripheral side toward the outer peripheral side. Further, the first annular surface 910 and the second annular surface 920 are continuous surfaces having no bent portion from the inner peripheral side to the outer peripheral side. For this reason, the bearing ball 93 is in contact with each of the first annular surface 910 and the second annular surface 920 at one location.

このように構成した場合も、ベアリングボール93は、第1環状面910および第2環状面920の各々に対して1箇所のみで接する状態で転動するので、摺動ロスが小さい。また、第1環状面910はベアリングボール93が位置する側に傾いているため、ベアリングボール93が転動した際に遠心力を受けても、外周側への変位が第1環状面910によって阻止される。従って、ベアリングボール93が転動したベアリングボール93の軌道が安定している。また、ベアリングボール93が転動した際に遠心力を受けても、外周側への変位が第1環状面910によって阻止されるため、ベアリングボール93がリテーナから脱落することもない。   Even in such a configuration, the bearing ball 93 rolls in a state in which the bearing ball 93 is in contact with each of the first annular surface 910 and the second annular surface 920 at only one location, and therefore, the sliding loss is small. In addition, since the first annular surface 910 is inclined to the side where the bearing ball 93 is located, even if a centrifugal force is applied when the bearing ball 93 rolls, displacement to the outer peripheral side is prevented by the first annular surface 910. Is done. Therefore, the track of the bearing ball 93 on which the bearing ball 93 rolls is stable. Even when the bearing ball 93 rolls and receives a centrifugal force, the displacement to the outer peripheral side is prevented by the first annular surface 910, so that the bearing ball 93 does not fall off the retainer.

[実施の形態4]
図6は、本発明の実施の形態4に係る弁体駆動装置(リニア駆動装置)に用いたベアリング軸受9の断面図であり、図6ではリテーナの図示を省略してある。なお、本形態の基本的な構成は実施の形態1と同様であるため、共通する部分の詳細な説明は省略する。
[Embodiment 4]
FIG. 6 is a cross-sectional view of a bearing bearing 9 used in a valve body drive device (linear drive device) according to Embodiment 4 of the present invention. In FIG. 6, the retainer is not shown. Since the basic configuration of this embodiment is the same as that of Embodiment 1, detailed description of common parts is omitted.

図6に示すように、本形態のベアリング軸受9も、実施の形態1と同様、第1支持板91において転動路95を構成する第1環状面910は、軸線方向Lにおいてベアリングボール93が位置する側(上方)に傾いた傾斜面になっており、第1環状面910は、円錐面になっている。   As shown in FIG. 6, in the bearing bearing 9 of this embodiment, the first annular surface 910 constituting the rolling path 95 in the first support plate 91 has a bearing ball 93 in the axial direction L as in the first embodiment. The first annular surface 910 is a conical surface.

これに対して、第2支持板92において転動路95を構成する第2環状面920は、軸線方向Lに対して直交する面になっている。このため、第1環状面910と第2環状面920との対向距離(転動路95の幅寸法)は、内周側から外周側に向かって連続的に狭くなっている。また、第1環状面910および第2環状面920は、内周側から外周側において屈曲部分を有しない連続面になっている。このため、ベアリングボール93は、第1環状面910および第2環状面920の各々に対して1箇所で接している。   On the other hand, the second annular surface 920 constituting the rolling path 95 in the second support plate 92 is a surface orthogonal to the axial direction L. For this reason, the opposing distance (the width dimension of the rolling path 95) between the first annular surface 910 and the second annular surface 920 is continuously narrowed from the inner peripheral side toward the outer peripheral side. Further, the first annular surface 910 and the second annular surface 920 are continuous surfaces having no bent portion from the inner peripheral side to the outer peripheral side. For this reason, the bearing ball 93 is in contact with each of the first annular surface 910 and the second annular surface 920 at one location.

このように構成した場合も、ベアリングボール93は、第1環状面910および第2環状面920の各々に対して1箇所のみで接する状態で転動するので、摺動ロスが小さい。また、第1環状面910はベアリングボール93が位置する側に傾いているため、ベアリングボール93が転動した際に遠心力を受けても、外周側への変位が第1環状面910によって阻止される。従って、ベアリングボール93が転動したベアリングボール93の軌道が安定している。また、ベアリングボール93が転動した際に遠心力を受けても、外周側への変位が第1環状面910によって阻止されるため、ベアリングボール93がリテーナから脱落することもない。   Even in such a configuration, the bearing ball 93 rolls in a state in which the bearing ball 93 is in contact with each of the first annular surface 910 and the second annular surface 920 at only one location, and therefore, the sliding loss is small. In addition, since the first annular surface 910 is inclined to the side where the bearing ball 93 is located, even if a centrifugal force is applied when the bearing ball 93 rolls, displacement to the outer peripheral side is prevented by the first annular surface 910. Is done. Therefore, the track of the bearing ball 93 on which the bearing ball 93 rolls is stable. Even when the bearing ball 93 rolls and receives a centrifugal force, the displacement to the outer peripheral side is prevented by the first annular surface 910, so that the bearing ball 93 does not fall off the retainer.

[実施の形態5]
図7は、本発明の実施の形態5に係る弁体駆動装置(リニア駆動装置)に用いたベアリング軸受9の断面図であり、図7ではリテーナの図示を省略してある。なお、本形態の基本的な構成は実施の形態1と同様であるため、共通する部分の詳細な説明は省略する。
[Embodiment 5]
FIG. 7 is a cross-sectional view of a bearing bearing 9 used in the valve body drive device (linear drive device) according to Embodiment 5 of the present invention, and the retainer is not shown in FIG. Since the basic configuration of this embodiment is the same as that of Embodiment 1, detailed description of common parts is omitted.

図7に示すように、本形態のベアリング軸受9も、実施の形態1と同様、第2支持板92において転動路95を構成する第2環状面920は、軸線方向Lにおいてベアリングボール93が位置する側とは反対側(上方)に傾いた傾斜面になっており、第2環状面920は、円錐面になっている。   As shown in FIG. 7, the bearing bearing 9 of this embodiment also has a bearing ball 93 in the axial direction L on the second annular surface 920 constituting the rolling path 95 in the second support plate 92, as in the first embodiment. The second annular surface 920 is a conical surface.

これに対して、第1支持板91において転動路95を構成する第1環状面910は、軸線方向Lに対して直交する面になっている。このため、第1環状面910と第2環状面920との対向距離(転動路95の幅寸法)は、内周側から外周側に向かって連続的に広がっている。また、第1環状面910および第2環状面920は、内周側から外周側において屈曲部分を有しない連続面になっている。このため、ベアリングボール93は、第1環状面910および第2環状面920の各々に対して1箇所で接している。   On the other hand, the first annular surface 910 constituting the rolling path 95 in the first support plate 91 is a surface orthogonal to the axial direction L. For this reason, the opposing distance (the width dimension of the rolling path 95) between the first annular surface 910 and the second annular surface 920 continuously extends from the inner peripheral side toward the outer peripheral side. Further, the first annular surface 910 and the second annular surface 920 are continuous surfaces having no bent portion from the inner peripheral side to the outer peripheral side. For this reason, the bearing ball 93 is in contact with each of the first annular surface 910 and the second annular surface 920 at one location.

このように構成した場合も、ベアリングボール93は、第1環状面910および第2環状面920の各々に対して1箇所のみで接する状態で転動するので、摺動ロスが小さいという効果を奏する。   Even in such a configuration, the bearing ball 93 rolls in a state where it is in contact with each of the first annular surface 910 and the second annular surface 920 at only one place, and thus there is an effect that the sliding loss is small. .

なお、第1支持板91において転動路95を構成する第1環状面910が軸線方向Lにおいてベアリングボール93が位置する側とは反対側(下方)に傾いた傾斜面になっており、第2支持板92において転動路95を構成する第2環状面920が軸線方向Lにおいてベアリングボール93が位置する側とは反対側(上方)に傾いた傾斜面になっている構造を採用してもよい。   In addition, the first annular surface 910 constituting the rolling path 95 in the first support plate 91 is an inclined surface inclined in the opposite direction (downward) to the side where the bearing ball 93 is positioned in the axial direction L. (2) Adopting a structure in which the second annular surface 920 constituting the rolling path 95 in the support plate 92 is an inclined surface inclined in the opposite direction (upward) to the side where the bearing ball 93 is positioned in the axial direction L. Also good.

[実施の形態6]
図8は、本発明の実施の形態6に係る弁体駆動装置(リニア駆動装置)に用いたベアリング軸受9の断面図であり、図8ではリテーナの図示を省略してある。なお、本形態の基本的な構成は実施の形態1と同様であるため、共通する部分の詳細な説明は省略する。
[Embodiment 6]
FIG. 8 is a cross-sectional view of the bearing bearing 9 used in the valve body drive device (linear drive device) according to Embodiment 6 of the present invention, and the retainer is not shown in FIG. Since the basic configuration of this embodiment is the same as that of Embodiment 1, detailed description of common parts is omitted.

図8に示すように、本形態のベアリング軸受9では、第1支持板91において転動路95を構成する第1環状面910は、軸線方向Lに対して直交する面になっている。また、第2支持板92において転動路95を構成する第2環状面920も、軸線方向Lに対して直交する面になっている。このため、第1環状面91と第2環状面920とは平行であり、第1環状面910と第2環状面920との対向距離(転動路95の幅寸法)は、内周側から外周側に向かって一定である。また、第1環状面910および第2環状面920は、内周側から外周側において屈曲部分を有しない連続面になっている。このため、ベアリングボール93は、第1環状面910および第2環状面920の各々に対して1箇所で接している。このように構成した場合も、ベアリングボール93は、第1環状面910および第2環状面920の各々に対して1箇所のみで接する状態で転動するので、摺動ロスが小さいという効果を奏する。   As shown in FIG. 8, in the bearing bearing 9 of this embodiment, the first annular surface 910 constituting the rolling path 95 in the first support plate 91 is a surface orthogonal to the axial direction L. Further, the second annular surface 920 constituting the rolling path 95 in the second support plate 92 is also a surface orthogonal to the axial direction L. For this reason, the 1st annular surface 91 and the 2nd annular surface 920 are parallel, and the opposing distance (width dimension of rolling path 95) of the 1st annular surface 910 and the 2nd annular surface 920 is from the inner circumference side. Constant toward the outer periphery. Further, the first annular surface 910 and the second annular surface 920 are continuous surfaces having no bent portion from the inner peripheral side to the outer peripheral side. For this reason, the bearing ball 93 is in contact with each of the first annular surface 910 and the second annular surface 920 at one location. Even in such a configuration, the bearing ball 93 rolls in a state where it is in contact with each of the first annular surface 910 and the second annular surface 920 at only one place, and thus there is an effect that the sliding loss is small. .

[他の適用例]
上記実施の形態では、本発明で採用した軸受部材6とロータ50との間のクリアランスに関する構成は、上記の弁体駆動装置1に限らず、他のリニア駆動装置に適用してもよい。
[Other application examples]
In the said embodiment, you may apply the structure regarding the clearance between the bearing member 6 and the rotor 50 which were employ | adopted by this invention not only to said valve body drive device 1 but another linear drive device.

本発明の実施の形態1に係る弁体駆動装置(リニア駆動装置)の外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance of the valve body drive device (linear drive device) which concerns on Embodiment 1 of this invention. (a)、(b)は各々、本発明の実施の形態1に係る弁体駆動装置(リニア駆動装置)の断面図、およびその下端部を拡大して示す拡大断面図である。(A), (b) is sectional drawing of the valve body drive device (linear drive device) which concerns on Embodiment 1 of this invention, respectively, and an expanded sectional view which expands and shows the lower end part. (a)、(b)は各々、本発明の実施の形態1に係る弁体駆動装置(リニア駆動装置)に用いたベアリング軸受の斜視図、および断面図である。(A), (b) is the perspective view and sectional drawing of a bearing which were used for the valve body drive device (linear drive device) which concerns on Embodiment 1 of this invention, respectively. 本発明の実施の形態2に係る弁体駆動装置(リニア駆動装置)に用いたベアリング軸受の断面図である。It is sectional drawing of the bearing used for the valve body drive device (linear drive device) concerning Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3に係る弁体駆動装置(リニア駆動装置)に用いたベアリング軸受の断面図である。It is sectional drawing of the bearing used for the valve body drive device (linear drive device) which concerns on Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態4に係る弁体駆動装置(リニア駆動装置)に用いたベアリング軸受の断面図である。It is sectional drawing of the bearing used for the valve body drive device (linear drive device) concerning Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態5に係る弁体駆動装置(リニア駆動装置)に用いたベアリング軸受の断面図である。It is sectional drawing of the bearing used for the valve body drive device (linear drive device) which concerns on Embodiment 5 of this invention. 本発明の実施の形態6に係る弁体駆動装置(リニア駆動装置)に用いたベアリング軸受の断面図である。It is sectional drawing of the bearing used for the valve body drive device (linear drive device) concerning Embodiment 6 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 弁体駆動装置(遮断弁/リニア駆動装置)
2 ステッピングモータ(モータ)
3 仕切り部材
5 コイルバネ(付勢部材)
6 軸受部材
8 出力軸
9 ベアリング軸受
20 ステータ部
50 ロータ
55 ロータの突起
58 雌ネジ
65 軸受部材の軸穴
85 弁体
88 雄ネジ
1 Valve body drive device (shutoff valve / linear drive device)
2 Stepping motor (motor)
3 Partition member 5 Coil spring (biasing member)
6 Bearing member 8 Output shaft 9 Bearing bearing 20 Stator portion 50 Rotor 55 Rotor protrusion 58 Female screw 65 Bearing member shaft hole 85 Valve body 88 Male screw

Claims (3)

ステータ部およびロータを備えたモータと、前記ロータを軸線方向の第1方向側で回転可能に支持する第1支持部と、前記ロータを軸線方向の前記第1方向側とは反対側の第2方向側で回転可能に支持する第2支持部と、前記ロータに送りネジ機構を介して接続されて前記第1方向および前記第2方向に直線駆動される出力軸と、該出力軸を前記第2方向に付勢する付勢部材と、を有するリニア駆動装置において、
前記第1支持部は、前記ロータが摺動可能な摺動面を備えた摺動軸受であって、
前記ステータ部への給電停止時、前記出力軸は前記付勢手段に付勢されて前記第2方向の移動限界位置まで移動するように構成されており、
スラスト方向において前記第1支持部と前記ロータとの間には、前記給電停止時に前記出力軸が前記移動限界位置で急停止した際、前記ロータが慣性力で回転して前記第1方向に移動した際に前記ロータが前記第1支持部に当接するのを回避するクリアランスが設けられていることを特徴とするリニア駆動装置。
A motor including a stator portion and a rotor; a first support portion that rotatably supports the rotor on a first direction side in an axial direction; and a second that is opposite to the first direction side in the axial direction. A second support portion rotatably supported on the direction side, an output shaft connected to the rotor via a feed screw mechanism and linearly driven in the first direction and the second direction, and the output shaft being the first A linear drive device having a biasing member biasing in two directions;
The first support portion is a sliding bearing having a sliding surface on which the rotor can slide,
When the power supply to the stator portion is stopped, the output shaft is urged by the urging means to move to the movement limit position in the second direction,
Between the first support portion and the rotor in the thrust direction, when the output shaft suddenly stops at the movement limit position when the power supply is stopped, the rotor rotates in an inertial force and moves in the first direction. A linear drive device is provided, wherein a clearance is provided to prevent the rotor from coming into contact with the first support portion when the contact is made.
前記出力軸には、該出力軸に対して前記第2方向側に位置する開口を閉鎖する弁体が形成され、
前記移動限界位置は、前記弁体が前記開口を閉鎖する位置であることを特徴とする請求項1に記載のリニア駆動装置。
The output shaft is formed with a valve body that closes an opening located on the second direction side with respect to the output shaft,
The linear drive device according to claim 1, wherein the movement limit position is a position where the valve body closes the opening.
前記弁体が前記開口を形成する開口形成部に当接して前記開口を閉鎖することにより、前記出力軸が前記移動限界位置で急停止することを特徴とする請求項2に記載のリニア駆動装置。   3. The linear drive device according to claim 2, wherein the output shaft suddenly stops at the movement limit position when the valve body abuts on an opening forming portion that forms the opening and closes the opening. 4. .
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JP4534512B2 (en) * 2004-02-17 2010-09-01 パナソニック株式会社 Shut-off valve

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