JPH081319Y2 - 電動シリンダ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は電動モータの回転運動を
直線運動に変換するための電動シリンダに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種シリンダとして一般にボー
ルねじ機構を利用したものが用いられている。これは、
シリンダ本体にナットを取付けると共に、該シリンダ本
体内に配設した中空ロッドの外周面に上記ナットと噛み
合う雄ねじを刻設し、その雄ねじと上記ナットとの間に
多数の鋼球を介在させ、上記中空ロッドの角孔に係嵌す
る角軸をシリンダ本体に取付けた電動モータに連結した
ものであって、該電動モータにより角軸を介して中空ロ
ッドを回転させると、上記ナットと雄ねじとのねじ作用
により、該ロッドがシリンダ本体の軸方向に沿って直線
的に往復移動されるものである。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】上記電動シリンダによ
ると、ボールねじ機構を用いていることから、ナット
と、それに噛み合う雄ねじとの間の摩擦抵抗を大幅に軽
減することができ、中空ロッドを小さな駆動力で円滑に
移動させることができるが、構造が複雑となり、精密加
工を必要とし、製作費が高くなるという問題点があっ
た。

【０００４】本考案は、ボールねじ機構と同程度に摩擦
抵抗を大幅に軽減することができると共に、そのボール
ねじ機構が持つ問題点をすべて解消した電動シリンダを
提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本考案の構成を実施例に対応する図面に基づいて説明
すると、本考案は、その外周面軸方向全域に雄ねじ１を
刻設すると共に、内部に角孔２を設けてなる中空ロッド
３をシリンダ本体４に取付け、該シリンダ本体４の内部
の先端側に、前記ロッド３の雄ねじ１に噛み合う雄ねじ
部材５を該ロッド３と平行に且つ軸方向に移動すること
なく回転のみ自在に取付け、シリンダ本体４内をその軸
方向ほぼ全域にわたって延びる角軸６を前記中空ロッド
３の角孔２に係嵌すると共に、該角軸６をシリンダ本体
４の基端側に取付けた電動モータ７に連結してなる構成
を採用するものである。

【０００６】

【作用】電動モータ７を駆動することにより、角軸６を
介して中空ロッド３を正逆回転させると、該中空ロッド
３の雄ねじ１に雄ねじ部材５が点接触状態で噛み合って
おり、しかもその雄ねじ部材５が回転自在であって、そ
の両者１，５間の摩擦抵抗が極めて小さいことから、上
記ロッド３を小さな駆動力で円滑にシリンダ本体４の長
手方向に沿って往復移動させることができる。

【０００７】

【実施例】図１〜図３は本考案の一実施例たる電動シリ
ンダを示すものであって、シリンダ本体４に、中空ロッ
ド３と、該中空ロッド３を直線運動させるための電動モ
ータ７とを取付けている。

【０００８】上記シリンダ本体４は、互いに一定間隔を
おいて対向配置された一対の端板９，１０と、該両端板
９，１０を互いに一体連結する複数の連結杆１１とから
なり、その先端側端板９の中央部に貫設した貫通孔１２
に前記中空ロッド３を遊嵌挿すると共に、基端側端板１
０に前記電動モータ７を取付けている。

【０００９】前記中空ロッド３は、外周面全域に雄ねじ
１を刻設した中空ロッド本体３ａと、該ロッド本体３ａ
の両端に一体固着した一対の鍔部３ｂ，３ｃとからな
り、その先端側鍔部３ｂに、軸受２０によって自由に遊
転する連結部材１３を設け、該連結部材１３に被移動部
材（図示せず）を連結することによって、ロッド本体３
ａは回転するも、連結部材１３は回転することなく被移
動部材を直進させることができる。またロッド本体３ａ
の基端側鍔部３ｃに角孔２を穿設しており、該角孔２に
係嵌してシリンダ本体４内をその長手方向ほぼ全域にわ
たって延びる角軸６を前記電動モータ７に連結してい
る。

【００１０】上記シリンダ本体４内の先端側の中空ロッ
ド３の周囲に、周方向所定間隔ごとに複数の雄ねじ部材
５を該中空ロッド３と平行に配設すると共に、該各雄ね
じ部材５を中空ロッド３の雄ねじ１に噛み合わせてい
る。上記各雄ねじ部材５は、支軸５ａ及び軸受１４を介
してシリンダ本体４の基端側端板１０に軸方向に移動す
ることなく、回転のみ自在に取付けられており、これに
より中空ロッド３が各雄ねじ部材５を介してシリンダ本
体４に回転自在に支持されている。

【００１１】また上記各雄ねじ部材５は、雄ねじ１と同
径、同一山形状、同一ピッチにすることが好ましい。こ
れにより、その両者の噛み合わせが確実且つ円滑に行わ
れる。

【００１２】前記シリンダ本体４の先端側端板９に回転
自在に設けた多数の支持ローラ１５を上記各雄ねじ部材
５の外周面にそれぞれ一対ずつ当接させると共に、前記
複数の雄ねじ部材５の支軸５ａをゴム、ばね等からなる
環状弾性部材１６で緊縛しており、これにより中空ロッ
ド３をシリンダ本体４の長手方向に沿って移動させたと
きの反力で、雄ねじ部材５が雄ねじ１から離間したり、
各支軸５ａが外側に湾曲しなしようにしている。

【００１３】電動シリンダの使用の要領を説明すると、
電動モータ７を駆動することにより角軸６を介して中空
ロッド３を正逆転させると、該ロッド３の雄ねじ１に各
雄ねじ部材５が噛み合っていることから、そのロッド３
が前後進させられるが（図２参照）、このとき、上記雄
ねじ１と雄ねじ部材５とは、図４に示すように、そのね
じ山３Ａ，５Ａが互いに点接触状態でしか噛み合ってお
らず、しかも雄ねじ部材５が回転自在に構成されている
ことから、その両者１，５間には、ボールねじと同程度
の極めて小さな摩擦抵抗しか働かず、これがため中空ロ
ッド３を小さな駆動力で円滑に前後進させることができ
る。

【００１４】また上記中空ロッド３の前後進時に、該中
空ロッド３に不測に強大な負荷が掛かったとしても、そ
の中空ロッド３を支持する雄ねじ部材５の支軸５ａが適
度に撓んで所謂クッション作用を発揮するので、その強
大な負荷を効果的に吸収することができる。

【００１５】上記実施例では、雄ねじ部材５を支持ロー
ラ１５及び長尺な支軸５ａを介して両端板９，１０によ
り支持したが、これに替えて、図２に仮想線で示すよう
に、先端側端板９に対向して支持板１８を配設し、該両
板９，１８に雄ねじ部材５をを回転自在に支持させるよ
うにしてもよい。

【００１６】また中空ロッド３の角孔２と、これに係嵌
する角軸６とを四角形に形成したが、これ以外に、六角
形や八角形等の多角形であってもよいし、その両者２，
６をスプライン嵌合させてもよい。

【００１７】

【考案の効果】本考案によれば、シリンダ本体の先端側
に取付けた雄ねじ部材が中空ロッドの雄ねじに噛み合う
と共に、シリンダ本体の基端側に取付けた電動モータに
連結した角軸が中空ロッドの角孔に係嵌しており、前記
中空ロッドが雄ねじ部材と電動モータ及び角軸とを介し
てシリンダ本体の両端部で支持されているから、その中
空ロッドを精密に直進移動させることができる。また、
電動モータの駆動力を角軸を介して中空ロッドに直接伝
達するようになっており、小さな駆動力は勿論のこと大
きな駆動力でも確実に中空ロッドに伝達することができ
る。従って、この電動シリンダは、直進性と動力伝達性
に優れており、その利用範囲が広く、各種精密機械に最
適である。また、回転部分である雄ねじ部材及び角軸が
シリンダ本体の内部に設けられているため、危険性が少
なく、安全に作業を行うことができる。更に、中空ロッ
ドの雄ねじに雄ねじ部材が点接触状態で噛み合ってお
り、しかもその雄ねじ部材が回転自在であることから、
電動モータにより中空ロッドを回転させたときに、上記
雄ねじと雄ねじ部材との間に生じる摩擦抵抗がボールね
じ機構と同程度に極めて小さくなり、これがため、上記
ロッドを小さな駆動力で円滑に往復移動させることがで
きる。

【００１８】また、ねじを互いに噛み合わせるだけの極
めて簡単な構造であり、精密加工を必要とせず、安価に
製作することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例たる電動シリンダの一部切欠
き斜視図である。

【図２】同縦断面図である。

【図３】図２のＡーＡ拡大矢視図である。

【図４】同要部の拡大断面図である。

【符号の説明】

１ 雄ねじ ２ 角孔 ３ 中空ロッド ４ シリンダ本体 ５ 雄ねじ部材 ６ 角軸 ７ 電動モータ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】その外周面軸方向全域に雄ねじを刻設する
   と共に、内部に角孔を設けてなる中空ロッドをシリンダ
   本体に取付け、該シリンダ本体の内部の先端側に、前記
   ロッドの雄ねじに噛み合う雄ねじ部材を該ロッドと平行
   に且つ軸方向に移動することなく回転のみ自在に取付
   け、シリンダ本体内をその軸方向ほぼ全域にわたって延
   びる角軸を前記中空ロッドの角孔に係嵌すると共に、該
   角軸をシリンダ本体の基端側に取付けた電動モータに連
   結してなる電動シリンダ。