JP5722365B2 - Linear actuator - Google Patents
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Description
本発明は、リニアアクチュエータに関し、詳しくは自己潤滑式のリニアアクチュエータに関するものである。 The present invention relates to a linear actuator, and more particularly to a self-lubricating linear actuator.
特許文献1により開示されたリニア駆動システムは、ヘリカルブレード61がモーターFによって駆動され回転すると同時に縦軸1の表面へ潤滑剤を輸送することによって潤滑効果を生じることである(符号は特許文献1の明細書に記載の符号を引用したものである)。
The linear drive system disclosed in
しかしながら、特許文献1に記載の発明は、リニア駆動システムが稼動するか否かに関わらずモーターFがヘリカルブレード61を持続的に回転させて潤滑剤を縦軸1の表面へ持続的に輸送するため、無駄な潤滑剤供給があり、コストが高くなる。
However, in the invention described in
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、稼動する際にのみ潤滑剤を注入することによって無駄な潤滑剤供給を避け、コストを効果的に削減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。 The present invention has been made in view of the above problems, and the object thereof is to avoid wasteful supply of lubricant by injecting lubricant only during operation, and to effectively reduce costs. It is to provide a linear actuator.
上述の課題を解決するために、本発明によるリニアアクチュエータは、シャフト、移動体、複数のボール、潤滑機構およびセンサーを備える。移動体は、直線運動可能にシャフトに装着されている。複数のボールは、シャフトと移動体との間に運動可能に装着されている。潤滑ユニットは、タンク、モーター、ガイドユニット、および制御器を有する。タンクは、油貯蔵空間と、油貯蔵空間に繋がる注入孔とを有する。油貯蔵空間は、潤滑剤の貯蔵に用いられ、かつ注入孔によってシャフトの表面に繋がる。ガイドユニットは、タンクの油貯蔵空間内に装着され、モーターに接続されている。制御器は、モーターに電気的に接続される。センサーは、潤滑ユニットの制御器に電気的に接続され、移動体の移動に伴って制御器に作動信号を断続的に発信する。移動体がシャフトの軸方向に沿って移動する際、センサーは制御器に作動信号を発信する。制御器は、作動信号に基づいてモーターの起動を制御する。このとき、ガイドユニットは、モーターの駆動力を受け、注入孔を介してシャフトの表面へ潤滑剤を誘導する。これにより、自動的に潤滑を行うことができる。 In order to solve the above-described problems, a linear actuator according to the present invention includes a shaft, a moving body, a plurality of balls, a lubrication mechanism, and a sensor. The moving body is mounted on the shaft so as to be linearly movable. The plurality of balls are movably mounted between the shaft and the moving body. The lubrication unit has a tank, a motor, a guide unit, and a controller. The tank has an oil storage space and an injection hole connected to the oil storage space. The oil storage space is used for storing lubricant and is connected to the surface of the shaft by an injection hole. The guide unit is mounted in the oil storage space of the tank and connected to the motor. The controller is electrically connected to the motor. The sensor is electrically connected to the controller of the lubrication unit, and intermittently transmits an operation signal to the controller as the moving body moves. As the moving body moves along the axial direction of the shaft, the sensor sends an activation signal to the controller. The controller controls the start of the motor based on the operation signal. At this time, the guide unit receives the driving force of the motor and guides the lubricant to the surface of the shaft through the injection hole. Thereby, lubrication can be performed automatically.
以下、本発明の実施形態によるリニアアクチュエータを図面に基づいて説明する。
(第1実施形態)
図1、図2および図4に示すように、本発明の第1実施形態によるリニアアクチュエータ10は、シャフト20、移動体30、複数のボール40、潤滑ユニット50およびセンサー60を備える。本実施形態において、リニアアクチュエータ10はボールねじであり、シャフト20はねじであり、移動体30はナットである。
Hereinafter, a linear actuator according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
As shown in FIGS. 1, 2, and 4, the
移動体30は、回転できるようにシャフト20に装着され、かつシャフト20の軸方向に沿って往復運動すると同時に図3に示すようにシャフト20との間に循環通路42を構成することができる。
The moving
ボール40は、循環通路42内に装着され、かつ移動体30がシャフト20に対し移動する際、循環通路42に沿って運動する。
The
図4に示すように、潤滑ユニット50は、タンク51、モーター52、ガイドユニット53および制御器54を有する。
As shown in FIG. 4, the
本実施形態において、タンク51は、シャフト20に装着され、かつ移動体30の端面に接続され、内部に油貯蔵空間55と、油貯蔵空間55に隣接した動力室56と、油貯蔵空間55に隣接した制御室57とを有する。油貯蔵空間55は潤滑剤の貯蔵に用いられ、かつ第一隔離板58によって油室552および副油室554に分割される。油室552および副油室554は相互に繋がる。図2に示すように、副油室554は注入孔556によってシャフト20の表面に繋がる。制御室57は第二隔離板59によって制御溝572および転動溝574に分割され、かつ転動溝574内に転動ユニット62を有する。転動ユニット62はステンレスボールである。モーター52はタンク51の動力室56内に固定され、副油室554に入り込む駆動軸522を有する。
In the present embodiment, the
ガイドユニット53はタンク51の副油室554内に位置するようにモーター52の駆動軸522に接続されるため、モーター52の駆動力を受けて回転することができるだけでなく、回転の過程において副油室554から注入孔556を介して潤滑剤をシャフト20の表面へ誘導することができる。制御器54はタンク51の制御室57の制御溝572内に固定され、かつモーター52に電気的に接続されることでモーター52の起動または停止を制御する。
Since the
本実施形態において、センサー60は、スイッチのようなものであり、タンク51の制御室57内に位置するように第二隔離板59に固定され、かつ制御器54に電気的に接続される。センサー60は転動ユニット62の位置変化を感知し、感知した位置変化に基づいて制御器54に作動信号を発信する。
In this embodiment, the
上述した構造により次のことが判明した。図5に示すように、移動体30がシャフト20の軸方向に沿って移動する際、潤滑ユニット50は移動体30とともに移動し、転動ユニット62は転動溝574内を自由に転動する。このときセンサー60は転動ユニット62の位置変化を感知する。センサー60が転動ユニット62を感知すると制御器54に作動信号を発信する。続いて制御器54は受信した作動信号に基づいてモーター52を起動する。ガイドユニット53はモーター52の駆動力を受け、注入孔556を介して油貯蔵空間55内の潤滑剤をシャフト20の表面へ輸送することによって潤滑を自動的に行う効果を生じる。一方、センサー60が転動ユニット62を感知しないと作動信号の発信を中断させる。作動信号が中断すると、制御器54はモーター52の運転を停止し、ガイドユニット53は供給作動を停止する。従って、転動ユニット62が持続的に転動する、即ち移動体30が移動する際、センサー60は制御器54に断続的な作動信号を発信するため、制御器54は潤滑ユニット50を制御し、給油作動を進めることができる。
The following was found from the structure described above. As shown in FIG. 5, when the moving
(第2実施形態)
図6および図7に基づいて本発明の第2実施形態のリニアアクチュエータを説明する。図6および図7に示すように、センサー60の安全な位置を変えることができる。第2実施形態において、センサー60は移動体30の固定孔32に埋め込まれる。固定孔32は径方向に沿って循環通路42に繋がるため、センサー60は循環通路42でのボール40の位置変化を感知することができる。タンク(図中未表示)は上述した実施形態のようにシャフト20に装着する固定方式でなく、センサー60の位置に応じ、外付けタイプを採用する。詳しく言えば、図7および図8に示すように、そのうちの一つのボール40が循環通路42に沿ってセンサー60に向かい合う位置を通ると、センサー60は制御器54に作動信号を発信する。感知されたボール40が循環通路42に沿って持続的に移動し、センサーとすれ違うと、センサー60はボール40の位置を感知できなくなり、作動信号の発信を中断させる。次のボール40がセンサー60に向かい合う位置を通るとセンサー60は再び作動信号を発信する。従って本発明は制御器54に作動信号を断続的に発信することができる。
(Second Embodiment)
A linear actuator according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIGS. 6 and 7, the safe position of the
(第3実施形態)
本発明の第3実施形態によるリニアアクチュエータを図9、10に基づいて説明する。センサー60は種類がスイッチのようなものに限らない。図9および図10に示すように、第3実施形態において、センサー60は、移動体30に伴って移動して生じたタンク70の振動を感知して作動信号を発信する振動式センサーである。タンク70が静止する際、センサー60は作動信号の発信を停止するため、同様に制御器54に断続的な作動信号を発信することができる。一方、本実施形態において、センサー60は制御器54とともにタンク70の制御室72内に固定される。タンク70の制御室72は第1実施形態のように第二隔離板59によって異なる使用空間を分割する必要がない。
(Third embodiment)
A linear actuator according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The
上述したとおり、本発明によるリニアアクチュエータ10において、制御器54は、センサー60に生じた断続的な作動信号に基づいて移動体30が移動するか否かを判断する。潤滑ユニット50は移動体30が移動する際にのみ潤滑剤を注入するため、先行技術と比べて、本発明は無駄なことを確実に避け、潤滑剤のコストを効果的に削減することができる。
As described above, in the
(第4実施形態)
本発明の第4実施形態によるリニアアクチュエータを図11に基づいて説明する。本実施形態によるリニアアクチュエータ10は上述した実施形態の使用したボールねじに限らず、図11に示すようにリニアガイドレールを採用してもよい。リニアガイドレールを採用する場合、シャフト20はガイドレールであり、移動体30はスライドユニットである。それらと潤滑ユニット50およびセンサー60とを組み合わせて使用すれば同様に潤滑を自動的に行う効果を生じることができる。
(Fourth embodiment)
A linear actuator according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。 As mentioned above, this invention is not limited to the said embodiment at all, In the range which does not deviate from the meaning of invention, it can implement with a various form.
10:リニアアクチュエータ、
20:シャフト、
30:移動体、
32:固定孔、
40:ボール、
42:循環通路、
50:潤滑ユニット、
51、70:タンク、
52:モーター、
522:駆動軸、
53:ガイドユニット、
54:制御器、
55:油貯蔵空間、
552:油室、
554:副油室、
556:注入孔、
56:動力室、
57、72:制御室、
572:制御溝、
574:転動溝、
58:第一隔離板、
59:第二隔離板
60:センサー、
62:転動ユニット。
10: Linear actuator
20: shaft,
30: Mobile object,
32: fixing hole,
40: Ball,
42: circulation passage,
50: Lubrication unit,
51, 70: Tank,
52: Motor,
522: drive shaft,
53: Guide unit,
54: Controller
55: Oil storage space,
552: oil chamber,
554: Secondary oil chamber,
556: injection hole,
56: Power room,
57, 72: control room,
572: control groove,
574: rolling groove,
58: first separator,
59: Second separator
60: sensor
62: Rolling unit.
Claims (1)
直線運動可能に前記シャフトに装着されている移動体と、
前記シャフトと前記移動体との間に運動可能に装着されている複数のボールと、
潤滑剤の貯蔵に用いられる油貯蔵空間と当該油貯蔵空間に繋がる注入孔とを有するタンク、モーター、前記タンクの前記油貯蔵空間内に装着されているガイドユニット、および前記モーターに電気的に接続されている制御器を有し、前記油貯蔵空間が前記注入孔によって前記シャフトの表面に繋がり、前記ガイドユニットが前記モーターに接続されることで前記モーターの駆動力を受けて前記注入孔を介して潤滑剤を前記シャフトの表面へ誘導する潤滑ユニットと、
前記潤滑ユニットの前記制御器に電気的に接続され、前記移動体の移動に伴って前記制御器に作動信号を断続的に発信するセンサーと、を備え、
前記タンクは、前記油貯蔵空間に隣接した動力室および制御室を有し、前記シャフトに装着され、前記移動体の端面に接続されており、
前記動力室は、内部前記モーターが装着されており、
前記制御室は、内部に前記制御器および転動ユニットが装着されており、
前記センサーは、前記タンクの前記制御室内に固定され、前記移動体が移動する際に前記転動ユニットの位置変化を感知し、作動信号を発信し、
前記制御器は、前記センサーの作動信号に基づいて前記モーターを起動することを特徴とするリニアアクチュエータ。 A shaft,
A moving body mounted on the shaft so as to be linearly movable;
A plurality of balls movably mounted between the shaft and the moving body;
A tank having an oil storage space used for storing a lubricant and an injection hole connected to the oil storage space, a motor, a guide unit mounted in the oil storage space of the tank, and electrically connected to the motor The oil storage space is connected to the surface of the shaft by the injection hole, and the guide unit is connected to the motor to receive the driving force of the motor through the injection hole. A lubrication unit for guiding the lubricant to the surface of the shaft;
A sensor that is electrically connected to the controller of the lubrication unit and intermittently transmits an operation signal to the controller as the movable body moves.
The tank has a power chamber and a control chamber adjacent to the oil storage space, is attached to the shaft, and is connected to an end surface of the moving body,
The power chamber is equipped with an internal motor.
The control room is equipped with the controller and rolling unit inside,
The sensor is fixed in the control chamber of the tank, detects a change in the position of the rolling unit when the moving body moves, and transmits an operation signal,
The linear actuator according to claim 1, wherein the controller activates the motor based on an operation signal of the sensor.
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