JPH01145706A

JPH01145706A - 電動シリンダの作動確認回路

Info

Publication number: JPH01145706A
Application number: JP62303203A
Authority: JP
Inventors: Fumihiko Hara; 原　文彦; Shuji Hayashi; 林　周治; Genshiro Yamada; 原司郎山田
Original assignee: Tsubakimoto Chain Co; Nikken KK
Current assignee: Tsubakimoto Chain Co; Nikken KK
Priority date: 1987-12-02
Filing date: 1987-12-02
Publication date: 1989-06-07
Also published as: US4945295A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、モータ駆動により直線移動する作動杆を具え
た電動シリンダ（モータを駆動源とするリニアアクチュ
エータ）によって駆動される被作動機構の操作が確実に
行われたか否かを確認するための作動確認回路に関する
。

このような電動シリンダは、単にスイッチを操作するだ
けで作動し、従来のケーブル、リンク等を用いたものの
ような取付の面倒さ、凍結、錆びつき等による作動不良
の問題がないので、バルブの開閉、クラッチのオン・オ
フ、エンジンスロットルのリモートコントロール等に好
適に用いられる。

従来技術及びその問題点従来、電動シリンダには第５図、第６図に示すものがあ
る。

電動シリンダ６０は、モータ６１の回転運動が歯車、ね
し軸、ナツト等からなる運動変換機構（図示省略、ボー
ルねじ機構が用いられることが多い。）により直線運動
に変換され、本体筒状部６２内を前進後退の直線移動を
する作動杆６３を有している。

この様な電動シリンダ６０は、例えば、第７図に示すよ
うに、自動車の車体６４に設けた被作動機構（例えばク
ラッチ、歯車の噛合機構等）６５の切換操作を行うのに
使用される。しかし、このこの操作が確実に行われたか
否かの確認をするための作動確認回路６６（第６図）が
必要となる。

この作動確認回路６６は、作動杆６３上に具えた磁石６
７によって閉じられる本体筒状部６２の端部に設けられ
たリードスイッチ６８ａ、６８ｂと、運転者（オペレー
タ）の近くに取り付けた切り換え確認灯６９ａ、６９ｂ
とで構成され、作動杆６３が、第５図、第７図で右に移
動し、被作動機構６５の切り換え操作を行い、前進端に
至ったとき、磁石６７により、リードスイッチ６８ａが
閉じ、確認灯６９ａが点灯し、被作動機構６５の切り換
えが行われたことを知らせるものである。

ところが、このような回路６６であると、前記被作動機
構６５を元の状態に切り換えるべく、切り換えスイッチ
７０を切り換え、電［７１の極性を反転し、モータ６１
を逆転させ、作動杆６３を後退させたとき、実際には被
作動ｊａ構６５の切換はおこなわれていないにも拘わら
ず、わずかにバックしただけでＳ認灯６９ａが消灯し、
運転者は、被作動機構６５を元の状態に切り換えたもの
と誤認し、電動シリンダ６０を停止させることがあった
。また、逆に作動杆６３が本体筒状部６２内に没入した
後退端（すなわち、作動杆の引き）において切り換えを
おこなうのには、電動シリンダ６０を第７図の想像線の
位置に配置し、６８ｂのリードスイッチと、６９ｂのダ
イオードとを使用するが、この場合も、同様に誤認の可
能性がある。

このように、従来の電動シリンダ６０の作動確認回路６
６は、被作動機構６５の切換え操作を誤認する問題点が
あった。

そこで、もう１つ別の切換え確認ランプを設けると前記
誤認がなくなるが、それでは部品点数が増え、回路が複
雑になる問題点があった。

なお、第６図中の、２つの自動復帰形スイッチ７２ａ、
７２ｂと、２つのダイオード７３ａ、７３ｂは、再移動
終端位置に至った時の作動杆６２をの過負荷を検知してモータノ自動停止させる自動停止回
路７４を構成している。

問題点を解決するための手段本発明は、モータ駆動により直線移動する作動杆が移動
終端付近に位置するとき閉となる第１のスイッチと、前
記作動杆が前記移動終端から逆の端位置付近に位置する
とき開となる第２のスイッチと、前記両スイッチに直列
に接続されたｉ認灯と、前記第１のスイッチに並列に接
続され前記モータの逆転駆動により前記作動杆が終端位
置から離間方向に移動するとき通電するダイオードを有
してなる、電動シリンダの作動確認回路により前記の問
題点を解決したものである。

作　　　　　　　　　用第２のスイッチは常時回路を閉じており、電源を投入す
るとモータが起動し、作動杆を移動終端位置に移動させ
る。この間、第１のスイッチは開であり、又、ダイオー
ドを通って電流は流れないので確認灯は消灯している。

そして、作動杆が終端付近に到達すると、被作動機構の
切り換え操作が行われ、第１のスイッチも閉じ、確認灯
が点灯する。この点灯により、操作者は被作動機構の切
り換えが行われたことを確認できる。

次に、前記被作動機構を元の状態に切り換えるべく、モ
ータを逆転駆動させ、作動杆を前記とは逆方向に作動さ
せると、第１のスイッチは元の状態の開となり、確認灯
を消灯しようとするが、モータの逆転駆動により、電流
の流れる方向が変わっているので、今度は第１のスイッ
チのバイパスであるダイオードを通じて電流が流れるの
で、確認灯は点灯したままである。

作動杆は、被作動機構を元の状態に切り換えた後、なお
も前記逆方向に移動し、所定の距離移動した時点で第２
のスイッチを開にし確認灯を消灯する、確認灯の消灯に
より、操作者は被作動機構が元の状態に切り替わったこ
とをｉ１！認できる。

このようにして、確認灯は、作動杆が移動終端付近に到
達した時点灯し、終端位置を離れてもすぐには消灯せず
、所定の位置まで移動したとき初めて消灯する。

従って、被作動機構の最初の切り換え操作が行われると
きは、その操作と略々同時に点灯するが、被作動機構の
元への切り換え操作をおこなうときは、この元への切り
換え操作が行われた後、所定の時間経過してから消灯す
ることになる。

実　　　　施　　　　例以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は回路図、第２図は電動シリンダの概略外観図、
第３図は駆動部の断面図である。

電動シリンダＡは、モータ１６の駆動により直線移動す
る作動杆１５を備えている。

作動杆１５は、前進端、後退端に到達したときと、過負
荷が加わったとき自動的に停止するようになっている。

先ず、この自動停止手段を具えた駆動機構を第３図に基
づいて説明する。

円筒状の本体１内には円筒状大径孔２と前部小径孔３が
同軸に形成してあり、本体ｌの前部（第３図の右側）に
外筒４が、本体後部のフランジ５にカバー６が夫々固定
されている。大径孔２内には、カップ状のばね座７．８
をその円筒の端面が互いに向き合うよう摺動可能に嵌装
され、ばね座７．８の前記カップ状の底の部分に嵌装し
たベアリング９によりねじ軸１０の基部１１が摺動自在
に貫通している。ばね座７，８間には、前部ばね座７を
小径孔３の内情面に当て、後部ばね座８を止め輪１２に
て係止させる圧縮コイルばね１３が所定の予圧をもって
挿入されている。

基部１１より前方においてねじ軸１０にナツト１４が螺
合され、ナラ）１４を外筒４に対し廻り止めをしてこれ
に作動杆１５が固定されている。

作動杆１５は被作動機構（例えば、第７図中の６５）に
接続されている。基部１１の後端とフランジ５に取付け
た永久磁石形直流モータ１６の出力軸１７は、カバー６
内において歯車列１Ｂ、１９．２０により伝動連結され
ている。本体１に固定したケース２１内において本体１
に設けた孔部２２に面してスイッチ箱２３が取付けられ
ている。このスイッチ箱２３内には第１．第２の自動復
帰形スイッチ２４．２５　（第１図）が内装されている
。

このスイッチの共通操作子２６は上方に突出しており、
ばね座７．８の対向内端に形成した斜面２７．２７’に
より左右又は、左方に傾動させられてスイッチ２４．２
５を選択作動するものであり、通常は図のように垂直に
なっている。スイッチ箱２３には後述するプリント配線
基板２８が取付けられている。２９．３０はモータ１６
のリード線、３１．３２は電源線である。なお、スイッ
チ２、特許請求の範囲の「第２のスイッチ」に該当する
。

次に作動杆の自動停止回路Ｂを説明する。

自動復帰形スイッチ２４．２５はモータ１６の電機子３
３と直列接続され、各スイッチ２４．２５の各接点間に
互いに逆向きに第１．第２のダイオード３４．３５が夫
々接続されている。電源３６には電源の極性変換をする
切り換えスイッチ３７が接続しである。

次に確認灯の回路Ｃを説明する。

自動復帰形スイッチ２４．２５間と一方の切換えスイッ
チ３７の間にリードスイッチ（第１のスイッチ）３８と
ランプ（確認灯）３９が直列接続しである。リードスイ
ッチ３８は、外筒４の前進端（移動終端位置）付近に設
けられ、作動杆１５上でナツト１４の近くに設けた磁石
４０によって開閉させられる。なお、リードスイッチ３
８は、作動杆１５が完全に移動終端に達しても作動しつ
づけるように設定されている。リードスイッチ３８には
、第３のダイオード（特許請求の範囲「ダイオード」）
４１がアノード側を前記第１．第２のダイオード３４．
３５の７ノード側に接続するようにして接続されている
。

これらのダイオード及びその接続線の大部分はプリント
基板２８上に設けられ、ケース２１内に収納されている
。

次に動作を説明する。

電源線３１を正極にして電機子３３に通電したとき、例
えば作動杆１５が第３図で右に移動して前進すると、作
動杆１５が受けるスラスト荷重がばね座７を介してばね
１３に加わり、作動杆１５が前進端まで移動し、スラス
ト荷重がばね１３の設定予圧値を越えると、ばね座７は
第３図で左に移動して後退し、スラスト荷重が所定過負
荷値に達すると、ばね座７の斜面２７°が操作子２６を
左側に傾動させ、スイッチ２４を切る。これにより電機
子３３は電源が切られ停止し、作動杆１５の移動も停止
する。停止したとき、ナツト１４はばね１３の圧力では
後退し得ないので、スイッチ２４は開状態に保たれる。

このようにして作動杆１５が前進し、前進端で自動的に
停止するまでの間に、磁石４０も作動杆１５とともに移
動するので、作動杆１５が前進端付近に到達した時、磁
石４０は、リードスイッチ３８を閉じ、ランプ３９を点
灯させる。この点灯により、操作者は作動杆１５による
被作動機構（例えば、第７図に示した機構６５）の切り
換えが行われたことを確認できる。

前記被作動機構を元の位置に切り換えるべく、切り換え
スイッチ３７を切り換え、リード線３１を負極にして加
電すると、電流はダイオード３４を通じて流れ、電機子
３３は逆転する。これにより作動杆１５が後退するとと
もにばね座７がばね１３の圧力で元の位置に前進し、操
作子２６は自動復帰する。操作子２６の復帰によりスイ
ッチ２４は閉となる０作動杆１５の後退中、磁石４０は
リードスイッチ３８から遠ざかり、リードスイッチ３８
を開にするが、第３のダイオード４１を通じランプ３９
に電流が流れ続けるので、ランプ３９は点灯したままで
ある。

作動杆１５が後退中に被作動機構は元の位置に切り換え
られる。

作動杆１５が後退端（移動終端位置）で過負荷状態にな
ると、ばね座８が前進して斜面２７が操作子２６を右側
に傾動し、スイッチ２５を切ってモータ１６を停止させ
る。これと同時に、ランプ３９に電流が流れなくなりラ
ンプは消灯する。

この消灯により、操作者は、被作動機構が元の状態に切
り換えられたことを確認できる。

以上の実施例では、作動杆１５が前進端に至ったとき（
すなわち作動杆の押し方向）、被作動機構の最初の切換
えを行っているが、第４図に示す実施例は、作動杆１５
が後退端に至ったとき（すなわち作動杆の引き方向）、
前記最初の切換えを行うもので、以下第４図の回路を説
明する。

先ず、作動杆の自動停止回路りを説明する。

自動復帰形スイッチ５０．５１はモータ１６の電機子３
３と直列接続され、各スイッチ５０．５１の各接点間に
互いに逆向きに第４．第５のダイオード５２．５３が夫
々接続されている。電源５４には電源の極性変換をする
切り換えスイッチ５５が接続しである。この場合、スイ
ッチ５１が特許請求の範囲「第２のスイッチ」に該当す
る。

△ 次に確認灯の回路Ｅを説明する。

自動復帰形スイッチ５０．５１間と一方の切換えスイッ
チ５５の間にリードスイッチ（第１のスイッチ）５６と
ランプ（確認灯）５７が直列接続しである。リードスイ
ッチ５６は、外筒４の後退端（移動終端位置）付近（第
２図中想像線）に設けられ、作動杆１５上でナラ）１４
の近くに設けた磁石４０によって第１の実施例と同様に
開閉させられる。リードスイッチ５６には、第６のダイ
オード（特許請求の範囲の「ダイオード」）５８がカソ
ード側を前記第４．第５のダイオード５３゜５３のカソ
ード側に接続するようにして接続されている。

これらのダイオード及びその接続線の大部分はプリント
基板２８上に設けられ、ケース２１に内に収納されてい
る。

次に動作を説明する。

電源線３１を正掻にして電機子３３に通電したとき、作
動杆１５が前進端の位置から左に移動して後退すると、
作動杆１５が受けるスラスト荷重がばね座８を介してば
ね１３に加わり、作動杆１５が後退端まで移動し、スラ
スト荷重かばね１３の設定予圧値を越えると、ばね座８
は第３図で右に移動し、スラスト荷重が所定過負荷値に
達すると、ばね座８の斜面２７が操作子２６を右側に傾
動させ、スイッチ５０を切る。これにより電機子３３は
電源が切られ停止し、作動杆１５も停止する。停止した
とき、ナツト１４はばね１３の圧力では前進し得ないの
で、スイッチ５０は開状態に保たれる。

このようにして作動杆１５が後退し、後退端で自動的に
停止するまでの間に、磁石４０も作動杆１５とともに移
動するので、作動杆１５が後退端付近に到達した時、磁
石４０は、リードスイッチ５６を閉じ、ランプ５７を点
灯させる。この点灯により、操作者は作動杆１５による
被作動機構（例えば、第７図に示す被作動機構６５）の
切り換えが行われたことを確認できる。

前記被作動機構を元の位置に切り換えるべく、切り換え
スイッチ５５を切り換え、リード線３１を負極にして加
電すると、電流は第４のダイオード５２を通じて流れ、
電機子３３は逆転する。これにより作動杆１５が前進す
るとともにばね座８がばね１３の圧力で元の位置に復帰
し、操作子２６は自動復帰する。操作子２６の復帰によ
りスイッチ５０は閉となる。作動杆１５の前進中、磁石
４０はリードスイッチ５６から遠ざかり、リードスイッ
チ５６を開にするが、第６のダイオード５８を通じラン
プ５７に電流が流れ続けるので、ランプ５７は点灯した
ままである。

作動杆１５が前進端（移動終端位置）で過負荷状態にな
ると、ばね座７が第３図で左方に移動して斜面２７°が
操作子２６を左側に傾動し、スイッチ５１を切ってモー
タ１６を停止させる。これと同時に、ランプ５７に電流
が流れなくなりランプは消灯する。

以上の実施例によると、ランプ３９（５７）は、作動杆
１５が、前進端（後退端）付近に到達したとき点灯し、
後退（前進）し前進端（後退端）を離れてもすぐには消
灯せず、ある所定の位置まで移動したとき消灯するので
、被作動機構の最初の切り換え操作が行われるときは、
その操作と略々同時に点灯するが、被作動機構の元への
切り換え操作を行うときは、この元への切り換え操作が
行われた後、所定の時間経過してから消灯することにな
る。

従って、被作動機構の切り換え操作を誤認することなく
確実に行うことができる。

さらに、作動確認回路は、自動停止回路を兼用している
ので、回路が簡単になり、部品点数が少なくてすむ。

なお、以上の実施例では、被作動機構の切り換えＩ＋１
！認にランプ３９．５７を使用しているが、発光ダイオ
ード等、発光するものなら何でもよい。

発明の効果以上のように、本発明の電動シリンダの作動確認回路に
よると、電動シリンダと接続した被作動機構の切り換え
操作を誤認することなく確実に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明の実施例で、第１図は第１実
施例の回路図、第２図は電動シリンダの概路外観図、第
３図は駆動部の断面図、第４図は他の実施例の回路図、
第５図乃至第６図は従来例で、第５図は電動シリンダの
概路外観図、第６図は回路図、第７図は電動シリンダの
使用状態を示した図である。Ａ・・・電動シリンダ１５・・・作動杆　　　　　　　１６・・・モータ２５
、５１・・・第２のスイッチ３８、５６・・・第１のスイッチ３９．５７・・・確認灯４１、５８・・・ダイオード第１図第２図第４図第５図ｎ第６図６日手続補正書昭和６３年４月４日

Claims

【特許請求の範囲】

（１）モータ駆動により直線移動する作動杆が移動終端
付近に位置するとき閉となる第１のスイッチと、前記作動杆が前記移動終端から逆の端位置付近に位置す
るとき開となる第２のスイッチと、前記両スイッチに直
列に接続された確認灯と、前記第１のスイッチに並列に
接続され前記モータの逆転駆動により前記作動杆が終端
位置から離間方向に移動するとき通電するダイオードを
有してなる、電動シリンダの作動確認回路。
（２）前記移動終端が前記作動杆の押し方向にある、特
許請求の範囲第１項記載の電動シリンダの作動確認回路
。
（３）前記移動終端が前記作動杆の引き方向にある、特
許請求の範囲第１項記載の電動シリンダの作動確認回路
。