JP6338340B2 - Linear actuator - Google Patents
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Description
本発明は、モータの回転運動を減速機にて減速し、ねじ機構で直線運動に変換するリニアアクチュエータに関する。 The present invention relates to a linear actuator that decelerates the rotational motion of a motor with a speed reducer and converts it into linear motion with a screw mechanism.
リニアアクチュエータの先行技術として、特開2001−231241(特許文献1参照)が知られており、この先行技術は、モータの回転子を中空軸で支持し、この中空軸内に駆動用ナット部材を配設し、前記中空軸内を挿通し、その外周面で駆動用ナット部材のねじ部と螺合するねじ部が形成される出力軸を設けたものである。この先行技術は、モータの回転子に発生する回転動力(トルク)を、互いに螺合する駆動用ナット部材のねじ部と出力軸のねじ部により、出力軸から直動動力として出力するようにしたものである。
このような先行技術によると、モータの回転子に発生する回転動力を直動動力として出力するため、直動動力はモータの回転動力によるので、直動動力を大きくするためには、回転動力の大きなモータが必要であった。
As a prior art of a linear actuator, Japanese Patent Laid-Open No. 2001-231241 (see Patent Document 1) is known. This prior art supports a rotor of a motor with a hollow shaft, and a drive nut member is placed in the hollow shaft. An output shaft is provided, which is inserted through the hollow shaft and is formed with a threaded portion that engages with the threaded portion of the drive nut member on the outer peripheral surface thereof. In this prior art, the rotational power (torque) generated in the rotor of the motor is output from the output shaft as linear motion power by the screw portion of the drive nut member and the screw portion of the output shaft that are screwed together. Is.
According to such a prior art, since the rotational power generated in the rotor of the motor is output as the direct acting power, the direct acting power depends on the rotational power of the motor. Therefore, in order to increase the direct acting power, A big motor was needed.
また、モータの回転運動を減速機にて減速し、ボールねじ機構で直線運動に変換することにより直動動力を大きくした従来のリニアアクチュエータとしては、たとえば特許文献2や特許文献3が知られている。
For example,
しかしながら、特許文献2の第2実施例として図2に示された機構にあっては、直動機構部+遊星歯車減速機+スラスト軸受け部+モータ部という構成になっていて、モータとリニアアクチュエータのハウジングに遊星歯車減速機ユニットの主要機構部分を直接組み込み、遊星歯車減速機ユニットのハウジングの一部を省略することによりリニアアクチュエータの小型化を図っているが、モータ部とスラスト軸受け部がデッドスペースとなり全長が長いという問題があった。
また、従来の特許文献3のリニアアクチュエータにあっては、アクチュエータ機構部とモータ部を折り返して、折り返し部で減速機またはベルト・プーリーにより減速させ、全長を短くしているが、モータ部および折り返し部の減速機構部がデッドスペースとなっていた。
However, the mechanism shown in FIG. 2 as the second embodiment of
Further, in the conventional linear actuator of
本発明は、上記従来技術の課題を解決し、有効ストローク部を収納することができるので、デッドスペースが無く、全長が短いリニアアクチュエータを得ることができるリニアアクチュエータを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-described problems of the prior art and to provide a linear actuator capable of storing an effective stroke portion and thus obtaining a linear actuator having no dead space and a short overall length.
本発明は、上記課題を解決するため、円筒状に形成した中空状回転軸を有するモータと、前記中空状回転軸の軸線上に出力ねじ軸を挿通し、この出力ねじ軸の周面に形成されたねじ部に螺合するねじ部を内周面に形成した駆動用ナット部材を設け、前記モータの中空状回転軸の回転を前記駆動用ナット部材に伝達して前記出力ねじ軸を直線運動させるリニアアクチュエータにおいて、前記モータの軸方向に、減速歯車機構を内蔵した減速機構部と、前記駆動用ナット部材を内蔵した直動機構部を並設し、前記モータの中空状回転軸の先端出力部を前記減速機構部の内部に挿通するとともに、前記減速機構部に内蔵された減速歯車機構を介して前記中空状回転軸の回転を前記駆動用ナット部材に伝達し、該駆動用ナット部材に螺合して直動運動する前記出力ねじ軸を、前記モータ、減速機構部および直動機構部の同一軸線上に挿通し、前記減速歯車機構に遊星歯車機構を用いるとともに、前記モータの中空状回転軸の先端出力部に前記遊星歯車機構の太陽歯車を装着し、この太陽歯車と、前記減速機構部に設けられた内歯車とに噛合しながら遊星運動する複数の遊星歯車を設け、前記直動機構部に回転自在に内蔵された中空状の出力部に前記遊星歯車を軸支するとともに、該中空状の出力部に前記駆動用ナット部材を装着し、前記内歯車は前記減速機構部のハウジングを形成し、前記直動機構部のベアリングホルダに、リブ付のベアリングホルダを使用し、このベアリングホルダのリブ部にて、前記内歯車の露出部を覆うことにより固定したことにある。
また、本発明は、円筒状に形成した中空状回転軸を有するモータと、前記中空状回転軸の軸線上に出力ねじ軸を挿通し、この出力ねじ軸の周面に形成されたねじ部に螺合するねじ部を内周面に形成した駆動用ナット部材を設け、前記モータの中空状回転軸の回転を前記駆動用ナット部材に伝達して前記出力ねじ軸を直線運動させるリニアアクチュエータにおいて、前記モータの軸方向に、減速歯車機構を内蔵した減速機構部と、前記駆動用ナット部材を内蔵した直動機構部を並設し、前記モータの中空状回転軸の先端出力部を前記減速機構部の内部に挿通するとともに、前記減速機構部に内蔵された減速歯車機構を介して前記中空状回転軸の回転を前記駆動用ナット部材に伝達し、該駆動用ナット部材に螺合して直動運動する前記出力ねじ軸を、前記モータ、減速機構部および直動機構部の同一軸線上に挿通し、前記減速歯車機構に波動歯車機構を用いるとともに、前記モータの中空状回転軸の先端出力部に前記波動歯車機構のウェーブ・ジェネレータを装着し、このウェーブ・ジェネレータと、前記減速機構部に設けられたサーキュラ・スプラインに噛合しながら回転するフレクスプラインを設け、前記直動機構部に回転自在に内蔵された中空状の出力部に前記フレクスプラインを設けるとともに、該中空状の出力部に前記駆動用ナット部材を装着し、前記サーキュラ・スプラインは前記減速機構部のハウジングを形成し、前記直動機構部のベアリングホルダに、リブ付のベアリングホルダを使用し、このベアリングホルダのリブ部にて、前記サーキュラ・スプラインの露出部を覆うことにより固定したことにある。
さらに、本発明は、前記駆動用ナット部材を収納する前記直動機構部に、前記駆動用ナット部材に加わるスラスト荷重とラジアル荷重とを受けるための並設した2個のベアリングを前記中空状の出力部に設けたことにある。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention has a motor having a hollow rotary shaft formed in a cylindrical shape, and an output screw shaft inserted through the axis of the hollow rotary shaft, and formed on the peripheral surface of the output screw shaft. A drive nut member having an inner peripheral surface formed with a screw portion to be screwed into the screw portion, and transmitting the rotation of the hollow rotary shaft of the motor to the drive nut member to linearly move the output screw shaft A linear actuator having a reduction gear mechanism and a linear motion mechanism having a drive nut member provided in parallel in the axial direction of the motor, and the tip output of the hollow rotary shaft of the motor And the rotation of the hollow rotating shaft is transmitted to the drive nut member via a reduction gear mechanism built in the speed reduction mechanism portion, and the drive nut member is inserted into the drive nut member. Direct motion by screwing The output screw shaft is inserted through the same axis of the motor, the speed reduction mechanism portion, and the linear motion mechanism portion, and a planetary gear mechanism is used for the speed reduction gear mechanism, and the tip output portion of the hollow rotary shaft of the motor is used. A sun gear of the planetary gear mechanism is mounted, and a plurality of planetary gears that planetarily move while meshing with the sun gear and an internal gear provided in the speed reduction mechanism unit are provided, and the linear motion mechanism unit is rotatable. The planetary gear is pivotally supported on a built-in hollow output portion, and the driving nut member is mounted on the hollow output portion. The internal gear forms a housing of the speed reduction mechanism portion, and the straight gear A bearing holder with a rib is used as the bearing holder of the moving mechanism portion, and the exposed portion of the internal gear is covered and fixed by the rib portion of the bearing holder .
The present invention also provides a motor having a hollow rotary shaft formed in a cylindrical shape, an output screw shaft inserted through the axis of the hollow rotary shaft, and a screw portion formed on the peripheral surface of the output screw shaft. In a linear actuator for providing a drive nut member formed on the inner peripheral surface of a screw portion to be screwed, and transmitting the rotation of the hollow rotary shaft of the motor to the drive nut member to linearly move the output screw shaft. In the axial direction of the motor, a speed reduction mechanism portion incorporating a reduction gear mechanism and a linear motion mechanism portion incorporating the drive nut member are juxtaposed, and a tip output portion of a hollow rotating shaft of the motor is connected to the speed reduction mechanism. The rotation of the hollow rotary shaft is transmitted to the drive nut member through a reduction gear mechanism built in the reduction mechanism portion, and is screwed into the drive nut member to be directly inserted. The output screw shaft in dynamic motion The motor, the speed reduction mechanism portion and the linear motion mechanism portion are inserted on the same axis, and a wave gear mechanism is used as the speed reduction gear mechanism, and a wave of the wave gear mechanism is provided at the tip output portion of the hollow rotating shaft of the motor. A hollow output that is installed in the linear motion mechanism unit, and is equipped with a flexspline that rotates while meshing with the wave generator and the circular spline provided in the deceleration mechanism unit. The flex spline is provided in the part, and the driving nut member is attached to the hollow output part, and the circular spline forms a housing of the speed reduction mechanism part, and a bearing holder of the linear motion mechanism part, Using a bearing holder with a rib, the exposed part of the circular spline is In that it fixed by Ukoto.
Furthermore , the present invention provides two linear bearings for receiving a thrust load and a radial load applied to the drive nut member on the linear motion mechanism portion that houses the drive nut member. It is provided in the output unit.
本発明によれば、以下の効果を奏することができる。
円筒状に形成した中空状回転軸を有するモータと、前記中空状回転軸の軸線上に出力ねじ軸を挿通し、この出力ねじ軸の周面に形成されたねじ部に螺合するねじ部を内周面に形成した駆動用ナット部材を設け、前記モータの中空状回転軸の回転を前記駆動用ナット部材に伝達して前記出力ねじ軸を直線運動させるリニアアクチュエータにおいて、前記モータの軸方向に、減速歯車機構を内蔵した減速機構部と、前記駆動用ナット部材を内蔵した直動機構部を並設し、前記モータの中空状回転軸の先端出力部を前記減速機構部の内部に挿通するとともに、前記減速機構部に内蔵された減速歯車機構を介して前記中空状回転軸の回転を前記駆動用ナット部材に伝達し、該駆動用ナット部材に螺合して直動運動する前記出力ねじ軸を、前記モータ、減速機構部および直動機構部の同一軸線上に挿通し、前記減速歯車機構に遊星歯車機構を用いるとともに、前記モータの中空状回転軸の先端出力部に前記遊星歯車機構の太陽歯車を装着し、この太陽歯車と、前記減速機構部に設けられた内歯車とに噛合しながら遊星運動する複数の遊星歯車を設け、前記直動機構部に回転自在に内蔵された中空状の出力部に前記遊星歯車を軸支するとともに、該中空状の出力部に前記駆動用ナット部材を装着し、前記内歯車は前記減速機構部のハウジングを形成し、前記直動機構部のベアリングホルダに、リブ付のベアリングホルダを使用し、このベアリングホルダのリブ部にて、前記内歯車の露出部を覆うことにより固定したので、減速歯車機構により直動動力を大きくでき、出力ねじ軸を、前記モータ、減速機構部および直動機構部の同一軸線上に挿通して出力ねじ軸の有効ストローク部を収納することができることから、デッドスペースが無く、全長が短いリニアアクチュエータを得ることができる。
モータの中空状回転軸の先端出力部に、直接、減速機構部の入力部を締結しているので、モータと減速機構部の連結に必要なカップリングを省くことができ、全長がより短いリニアアクチュエータを得ることができる。
駆動用ナット部材を収納する前記直動機構部に、前記駆動用ナット部材に加わるスラスト荷重とラジアル荷重とを受けるための並設した2個のベアリングを前記中空状の出力部に設けたので、出力ねじ軸を支持する駆動用ナット部材の回転、直動のスラストを受ける、二通りの軸受け機構を統一でき、部品の低減とともに省スペースができ、かつ、駆動用ナット部材の揺れを抑制することができる。そして、この構造により、全長を短縮することができる。
According to the present invention, the following effects can be obtained.
A motor having a hollow rotary shaft formed in a cylindrical shape, and a screw portion that is inserted into an axis of the hollow rotary shaft and screwed into a screw portion formed on a peripheral surface of the output screw shaft. In a linear actuator provided with a driving nut member formed on an inner peripheral surface, and transmitting the rotation of the hollow rotating shaft of the motor to the driving nut member to linearly move the output screw shaft, A reduction mechanism portion incorporating a reduction gear mechanism and a linear motion mechanism portion incorporating the drive nut member are juxtaposed, and the tip output portion of the hollow rotating shaft of the motor is inserted into the reduction mechanism portion. And the output screw that transmits the rotation of the hollow rotary shaft to the drive nut member via a reduction gear mechanism built in the speed reduction mechanism portion, and is screwed into the drive nut member to move linearly. Shaft, said motor, A planetary gear mechanism is used for the reduction gear mechanism, and a sun gear of the planetary gear mechanism is attached to the tip output portion of the hollow rotating shaft of the motor. A plurality of planetary gears that planetarily move while meshing with the sun gear and an internal gear provided in the speed reduction mechanism unit, and the hollow output unit that is rotatably incorporated in the linear motion mechanism unit The planetary gear is pivotally supported, and the driving nut member is attached to the hollow output portion. The internal gear forms a housing of the speed reduction mechanism portion, and a rib holder is attached to the bearing holder of the linear motion mechanism portion. using the bearing holder at a rib portion of the bearing holder, since the fixing by covering the exposed portion of the internal gear, the reduction gear mechanism can be increased linear power, the output screw shaft, said motor, Since it is possible to house the effective stroke of the insertion and output screw shaft on the same axis as fast mechanism and the linear motion mechanism, it is possible dead space without overall length obtain short linear actuator.
Since the input part of the speed reduction mechanism is directly connected to the tip output part of the hollow rotating shaft of the motor, the coupling required to connect the motor and the speed reduction mechanism can be omitted, and the linear length is shorter. An actuator can be obtained.
Since the linear output mechanism portion that houses the drive nut member is provided with two bearings arranged in parallel to receive a thrust load and a radial load applied to the drive nut member in the hollow output portion, Two types of bearing mechanisms that receive rotation and linear motion thrust of the drive nut member that supports the output screw shaft can be unified, space can be saved while reducing parts, and vibration of the drive nut member can be suppressed. Can do. And by this structure, a full length can be shortened.
以下本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
〔実施の形態1〕
図1(a)(b)および図2は、減速機構に遊星歯車機構を採用した実施の形態である。
まず構成を説明すると、1はモータで、図示しないドライバにより正逆転駆動される。2は減速歯車機構を内蔵した減速機構部、3は直動機構部である。モータ1の軸方向に、減速機構部2と、直動機構部3を並設している。
前記モータ1は、外側から環状のステータ11と、環状のロータ12とを同心状に配置し、このロータ11の軸線上に、ロータ11を支持する中空状回転軸13を同心状に配置している。また、前記ステータ11部の一端に並設されてステータ11部とともにモータハウジングを構成する環状のブラケット14が設けられている。このブラケット14の内部には回転検出部15が内装され、ブラケット14の開口端がセンサカバー16で塞がれている。前記ステータ11部の他端には、フランジ17が設けられ、このフランジ17の内周面側とブラケット14の内周面側に配設されたモーターベアリング18、19を介して前記中空状回転軸13が回転自在に支持されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[Embodiment 1]
FIGS. 1A, 1B, and 2 show an embodiment in which a planetary gear mechanism is adopted as a speed reduction mechanism.
First, the configuration will be described.
In the
前記減速機構部2は、減速機構に遊星歯車減速機構20を採用したもので、外側から環状の内歯車21と、この内歯車21に噛合して公転するとともに自転する3個の遊星歯車22と、これら遊星歯車22は遊星歯車シャフト23に軸支されており、中心に配置された太陽歯車24に噛合して回転駆動されるものである。遊星歯車シャフト23は出力部を構成する中空状のキャリア25に支持されており、遊星歯車22の公転運動を伝達するものである。前記内歯車21は前記フランジ17の外面に組み付けられて減速機構部2のハウジングを形成している。
The speed
前記直線機構部3は、前記中空状のキャリア25に支持された中空状の駆動用ナット部材31と、この駆動用ナット部材31に螺合した出力ねじ軸32とで構成されている。
前記駆動用ナット部材31は内周面側にねじ溝が形成された中空状のボールねじナットで構成され、前記出力ねじ軸32は外周面側に、前記ボールねじナットのねじ溝に螺合するねじ溝が形成されたボールねじ軸で構成されている。前記出力ねじ軸32は前記駆動用ナット部材31の回転に伴って直動駆動されるもので、前記中空状回転軸13の軸線上に挿通されて収容されている。前記駆動用ナット部材31を取り付けた前記中空状のキャリア25は、並設された2個のスラスト・ラジアルベアリング33に回転自在に支持されており、このスラスト・ラジアルベアリング33は、外周面側をベアリングホルダ34およびベアリングカバー35に支持されている。前記スラスト・ラジアルベアリング33は、スラスト・ラジアルベアリング33の内輪の両側を前記中空状のキャリア25の段部25aとロックナット36を介して保持されている。前記中空状のキャリア25の遊星歯車22側の外周面には遠心方向に向けて突出する段部25aが設けられており、この段部25aで前記遊星歯車シャフト23を支持するとともに、段部25aの反対側の端面で前記スラスト・ラジアルベアリング33の内輪を係止している。また、前記中空状のキャリア25の段部25aと反対側の外周面にはねじ溝が設けられていて、このねじ溝に前記ロックナット36を螺合させて前記スラスト・ラジアルベアリング33の反対側の内輪を係止して固定している。
前記ベアリングカバー35が設けられた前記直線機構部3の開口端側にはフランジ37が装着されて閉塞されている。前記出力ねじ軸32は、フランジ37の中心に設けられた開口穴37aから外部に直動可能に設けられている。
The
The
A
次に第1の実施の形態の動作を説明する。
モータ1はロータ12に中空状回転軸13が結合されており、ドライバの駆動によりステータ11に電流が流れることにより回転磁界が生じてロータ12と中空状回転軸13が同期回転する。そして、中空状回転軸13に締結してある太陽歯車24もロータ12とともに同期回転する。
遊星歯車減速機の原理で、太陽歯車24から遊星歯車22に回転が伝達され、内歯車21にならって3個の遊星歯車22は太陽歯車24の回りを減速されて回転する。3個の遊星歯車22は、遊星歯車シャフト23にそれぞれ軸支されており、この遊星歯車シャフト23を通して中空状のキャリア25に回転が伝達される。そして、中空状のキャリア25は遊星歯車シャフト23が締結してあるため、遊星歯車22の公転運動とともに、同期して減速回転する。中空状のキャリア25には駆動用ナット部材31が結合されているので、駆動用ナット部材31は、中空状のキャリア25と同期して回転する。
駆動用ナット部材31には、軸線上に出力ねじ軸32が螺合しているので、出力ねじ軸32は駆動用ナット部材31とのねじ・ナットの関係から出力ねじ軸32に回転止めを行うことで、出力ねじ軸32は直線運動をする。出力ねじ軸32は、モータ部1の軸方向に、減速歯車機構を内蔵した減速機構部2と、直動機構部3を並設しているので、中空状回転軸13、駆動用ナット部材31の軸線上に収容され、モータ部1、減速機構部2、直動機構部3の全長に渡ったストロークで直線運動を行うことができる。出力ねじ軸32の作動領域には、例えばリミットスイッチが配置されており、このリミットスイッチの作動により、モータ1の回転方向を反転させて、出力ねじ軸32を往復動操作させることができる。
Next, the operation of the first embodiment will be described.
In the
According to the principle of the planetary gear reducer, rotation is transmitted from the
Since the
駆動用ナット部材31および出力ねじ軸32に加わるスラスト荷重とラジアル荷重とを受けるため中空状のキャリア25の外周に、スラスト・ラジアルベアリング33を設け、スラスト・ラジアルベアリング33の内輪を中空状のキャリア25の段部25aとロックナット36で押さえている。
太陽歯車24の回転が遊星歯車減速機構20で減速された分、出力ねじ軸32の直動動力アップとして現れる。また、分解能も減速分だけ高くなる。
A thrust /
As the rotation of the
例えば、外形寸法約□60mmのモータを使用したリニアアクチュエータとこのアクチュエータに外形寸法約□85mmの1/4の遊星歯車減速機構20を採用した本願のリニアアクチュエータとのドライバ電流による推力(直動動力)を比較したグラフを図3に示す。直動動力は4倍となっていることがわかる。分解能は1/4になる。
For example, a thrust by a driver current (linear motion power) between a linear actuator using a motor having an outer dimension of about □ 60 mm and a linear actuator of the present application in which a 1/4 planetary gear
〔実施の形態2〕
図4は本発明の他の実施の形態による減速機構に波動歯車機構を用いたリニアアクチュエータを示す縦断面図で、図1と同一部分は同符号を付して同一部分の説明は省略して説明する。
本実施形態では、遊星歯車減速機構20の代わりに、楕円と真円の作動を利用した減速機である波動歯車機構50、所謂、ハーモニックドライブ(登録商標)を用いたものである。
波動歯車機構50は、中空状回転軸13に波動歯車機構50のウェーブ・ジェネレータ51が締結されている。このウェーブ・ジェネレータ51は、通常、楕円状カムの外周に薄肉のボールベアリングを組み合わせた部品で、ロータ12と同期回転する。52はサーキュラ・スプラインで、内周に歯が刻まれた環状の部品である。このサーキュラ・スプライン52は前記フランジ17の外面に組み付けられて波動歯車機構50のハウジングを構成している。53はウェーブ・ジェネレータ51の外輪51aの外側に配置されたフレクスプラインで、このフレクスプライン53は、開口部外周に歯が刻設された薄肉カップ状の金属弾性体の部品ある。このフレクスプライン53は、前記実施の形態1の中空状のキャリア25に相当する中空の出力部54に締結されている。または、中空の出力部54とフレクスプライン53を一体成形することもできる。
[Embodiment 2]
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a linear actuator using a wave gear mechanism as a speed reduction mechanism according to another embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG. explain.
In the present embodiment, instead of the planetary gear
In the
波動歯車機構50は、波動歯車機構の原理で、ウェーブ・ジェネレータ51の回転が、フレクスプライン53に伝達され、長軸の部分でサーキュラ・スプライン52と歯が噛み合い、短軸の部分では歯が完全に離れた状態になる。サーキュラ・スプライン52を固定し、ウェーブ・ジェネレータ51を時計方向に回すと、フレクスプライン53は弾性変形し、サーキュラ・スプライン52との歯の噛み合い位置が順次移動していく。そして、ウェーブ・ジェネレータ51が1回転すると、歯数差2枚分だけフレクスプライン53は反時計方向に移動する。こうして、減速された回転がフレクスプライン53より出力される。フレクスプライン53には、中空の出力部54が締結されており、この中空の出力部54に駆動用ナット部材31が結合され、中空の出力部54と同期回転する。
遊星歯車減速機構20の場合と同様に、波動歯車機構50で減速された分、出力ねじ軸32の直動動力アップとして現れる。また、分解能も減速分だけ高くなる。
The
As in the case of the planetary
上記の実施の形態1,2では、遊星歯車減速機構20、波動歯車機構50の例で説明したが、入力軸と出力軸が同心となる減速機構であれば、他の減速機構でも、すべて応用するできるものである。
In the first and second embodiments, the planetary
〔実施の形態3〕
図5は本発明の他の実施の形態を示す外形図で、図1と同一部分は同符号を付して同一部分の説明は省略して説明する。
本実施形態ではモータ部1、減速機構部2、直動機構部3からなるリニアアクチュエータ4の外側にガイド機構6を設けたものである。
ガイド機構6は、前記リニアアクチュエータ4の両側に摺動ガイド機構60を設け、この摺動ガイド機構60に設けられたリニア軸受に支持されたリニア軸61を前記出力ねじ軸32とともに接続部材62を介して連結したものである。
ガイド機構6により、減速機構により大きくなった直動動力(推力)を安定させると共に、出力ねじ軸32の回り止めの機能も備えることができる。
[Embodiment 3]
FIG. 5 is an outline view showing another embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description of the same parts is omitted.
In this embodiment, a
The
The
〔実施の形態4〕
図6は本発明の他の実施の形態を示す断面図で、図1と同一部分は同符号を付して同一部分の説明は省略して説明する。
本実施の形態ではモータ部1の反出力軸側に電磁ブレーキ7が取り付けられている。電磁ブレーキ7は、センサカバー16の軸方向外側に電磁ブレーキカバー70に収納されて電磁ブレーキ本体71を設けたものである。この場合電磁ブレーキ7内にも出力ねじ軸32が導入できるように、電磁ブレーキ7内に中空状回転軸13Aを軸方向に延長して形成し、モータ部1、減速機構部2、直動機構部3、および電磁ブレーキ7内にわたって軸方向に直動可能に設けられている。
こうして、電磁ブレーキ7によって効率よく制動することができる。
[Embodiment 4]
FIG. 6 is a cross-sectional view showing another embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG.
In the present embodiment, an
Thus, braking can be efficiently performed by the
〔実施の形態5〕
図7は本発明の他の実施の形態を示す断面図で、図1と同一部分は同符号を付して同一部分の説明は省略して説明する。
本実施形態ではモータの中空状回転軸13の反出力軸側を中実シャフト13Bにしたものである。中実シャフトにすることにより、シャフト外径を中空状回転軸13より小径にすることができ、この中軸シャフト13Bの外側に回転検出部15や電磁ブレーキ7を取り付けることができるので、回転検出部15や電磁ブレーキ7を小型にできる。
[Embodiment 5]
FIG. 7 is a cross-sectional view showing another embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG.
In this embodiment, the non-output shaft side of the hollow rotating
〔実施の形態6〕
図8は本発明の他の実施の形態を示す断面図で、図1と同一部分は同符号を付して同一部分の説明は省略して説明する。
本実施形態では実施形態1と同様に遊星歯車減速機構20を使用するものである。遊星歯車減速機構20の内歯車21は、ベアリングホルダ34に複数のボルトで締結されている。特に、遊星歯車減速機構20の減速比を大きくした場合、実施形態1の例では、内歯車21には大きなトルクが加わり、前記ボルトの締結力のみでは、遊星歯車22からかかるトルクに耐えきれなくなる場合がある。
本実施形態においては、リブ付のベアリングホルダ34aを使用し、このベアリングホルダ34aのリブ部34bにて、内歯車21の露出部を覆うことにより固定することで、内歯車21の回転方向の固定を行う。高減速比の場合においても、内歯車21をリブ付のベアリングホルダ34aにボルトによる締結とリブ34bによる固定により、内歯車21に加わるトルクに抗することができる。
[Embodiment 6]
FIG. 8 is a cross-sectional view showing another embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG.
In this embodiment, the planetary
In the present embodiment, a
上記実施の形態によれば、以下の効果を奏することができる。
モータ1の軸方向に、減速歯車機構を内蔵した減速機構部2と、中空状のボールねじナットを用いた駆動用ナット部材31を内蔵した直動機構部3を並設し、前記モータ1の中空状回転軸13の先端出力部を前記減速機構部2の内部に挿通するとともに、前記減速機構部2に内蔵された遊星歯車減速機構20または波動歯車減速機構50を介して前記中空状回転軸13の回転を前記駆動用ナット部材31に伝達し、該駆動用ナット部材31に螺合して直動運動するボールねじ軸を用いた出力ねじ軸32を、前記モータ1、減速機構部2および直動機構部3の同一軸線上に挿通したので、減速歯車機構20,50により直動動力を大きくでき、出力ねじ軸32を、前記モータ1、減速機構部2および直動機構部3の同一軸線上に挿通して出力ねじ軸32の有効ストローク部を収納することができることから、デッドスペースが無く、全長が短いリニアアクチュエータを得ることができる。
また、モータ1の中空状回転軸13の先端出力部に、直接、減速機構部の入力部を締結しているので、モータ1と減速機構部の連結に必要なカップリングを省くことができ、全長がより短いリニアアクチュエータを得ることができる。
さらに、駆動用ナット部材31を収納する前記直動機構部3に、前記駆動用ナット部材31に加わるスラスト荷重とラジアル荷重とを受けるためのベアリング33を設けたので、出力ねじ軸32を支持する駆動用ナット部材31の回転、直動のスラストを受ける、二通りの軸受け機構を統一でき、部品の低減とともに省スペースができ、かつ、駆動用ナット部材31の揺れを抑制することができる。そして、この構造により、全長を短縮することができる。
According to the above embodiment, the following effects can be obtained.
In the axial direction of the
Moreover, since the input part of the speed reduction mechanism part is directly fastened to the tip output part of the hollow rotating
Further, since the
なお、本発明は、上記実施の形態のみに限定されず、例えば、減速機構部2には遊星歯車減速機構20または波動歯車減速機構50を用いて説明したが、入力軸と出力軸が同心となる減速機構であれば、どのような減速機構でも適用することができる。また、中空状回転軸13の先端出力部には、直接、太陽歯車24を設けた場合と、中空状回転軸13の先端出力部には、直接、波動歯車機構50のウェーブ・ジェネレータ51を締結した場合について説明したが、別の歯車を介して太陽歯車24に連結したり、別の機構を介してウェーブ・ジェネレータ51に締結することも可能である。さらに、出力ねじ軸32には、直接、負荷を接続してもよく、あるいは別の連結部材を介して負荷に接続することもできる。など、その他、本発明の技術的範囲を変更しない範囲内で適宜、変更して実施し得ることは言うまでもない。
The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the planetary
1 モータ
2 減速機構部
3 直動機構部
4 リニアアクチュエータ
6 ガイド機構
7 電磁ブレーキ
11 ステータ
12 ロータ
13 中空状回転軸
14 ブラケット
15 回転検出部
16 センサカバー
17 フランジ
18,19 モーターベアリング
20 遊星歯車機構
21 内歯車
22 遊星歯車
23 遊星歯車シャフト
24 太陽歯車
25 中空状のキャリア
31 駆動用ナット部材(ボールねじナット)
32 出力ねじ軸(ボールねじ軸)
33 スラスト・ラジアルベアリング
34 ベアリングホルダ
35 ベアリングカバー
36 ロックナット
37 フランジ
50 波動歯車機構
51 ウェーブ・ジェネレータ
52 サーキュラ・スプライン
53 フレクスプライン
54 フレクスプラインの中空出力部
DESCRIPTION OF
32 Output screw shaft (ball screw shaft)
33 Thrust /
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