JPH1014164A - 軸移動型モータ - Google Patents

軸移動型モータ

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Publication number
JPH1014164A
JPH1014164A JP17996296A JP17996296A JPH1014164A JP H1014164 A JPH1014164 A JP H1014164A JP 17996296 A JP17996296 A JP 17996296A JP 17996296 A JP17996296 A JP 17996296A JP H1014164 A JPH1014164 A JP H1014164A
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JP
Japan
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resin member
shaft
motor shaft
motor
cylindrical pipe
Prior art date
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Pending
Application number
JP17996296A
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Mori
弘行 森
Koji Tashiro
廣司 田代
Tetsuo Nakajima
哲男 中島
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Katsuragawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Katsuragawa Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属より耐摩擦性、耐摩耗性、寿命に関して
まさる樹脂部材を、上記した環境温度の変化あるいは摩
擦熱による螺合部分の温度上昇が生じても摩擦抵抗が増
大することなく使用することが可能な軸移動型モータを
提供することを課題とする。 【解決手段】 モータ軸3は、円筒パイプ6の内周面に
設けた雌ネジ部15と、雌ネジ部15に係合する樹脂部
材7の外周面に設けた雄ネジ部16とを有し、雌ネジ部
15と雄ネジ部16とを螺合して固定する。また、金属
パイプ6に穴18もしくは突起20を設け、且つ金属パ
イプ6に樹脂部材7を射出成形させて固定する。このよ
うな固定方法により温度変化に対して樹脂部材の寸法変
化が最小となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する利用分野】本発明は、モータ軸の回転運
動を直線運動に変換して使用するのに適した軸移動型モ
ータの改良に関する。
【0002】
【従来の技術】図7に示すように、内周面に螺旋溝2を
有する中空のモータ軸3を用い、その内部に螺旋溝2と
係合するように突状4を設けた金属製の移動軸5を、モ
ータ軸3の回転に従って軸方向に移動するように構成し
た軸移動型モータ1が知られる。例えば、特願平6−5
1152号公報に例示されるように、モータ軸3は、金
属製の円筒パイプ6と、その内部に圧入または接着によ
り固定され且つ内周に螺旋溝2を有する筒状の樹脂部材
7との二重構造よりなる。
【0003】上記した螺旋溝2を有する樹脂部材7と突
状4を有する移動軸5との組み合わせ(樹脂−金属)に
おいて、モータ軸3の回転に伴う移動軸5の移動は、常
温または一定温度の条件下であれば、金属材よりなる螺
旋溝2と突状4との組み合わせ(金属−金属)で構成さ
れるモータ軸3の軸移動型モータと比較して、耐摩擦
性、耐摩耗性、寿命に対して非常に優れている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、樹脂部
材7は、金属と比較して膨張係数が大きく、温度変化に
対して金属の数倍から数十倍の変化量を有する。このた
め、樹脂部材7の螺旋溝2のネジピッチが環境温度の変
化と共に膨張あるいは収縮してしまい、ほとんど変化し
ない金属製の移動軸5の突状4との間のネジピッチに差
が生じ、摩擦抵抗が増大してスムーズな移動軸の移動が
行われなくなってしまう。
【0005】また、軸移動型モータ1の連続運転等によ
る金属製の移動軸5と樹脂部材7との動作に伴う摩擦熱
により螺合部分の温度が上昇し、螺旋溝2と突状4との
間のネジピッチが変化して、上記した環境温度の変化と
同様に摩擦抵抗が増大するという欠点を有する。
【0006】本発明は、上記した問題点に鑑みてなされ
たものであり、金属より耐摩擦性、耐摩耗性、寿命に関
してまさる樹脂部材を、上記した環境温度の変化あるい
は摩擦熱による螺合部分の温度上昇が生じても摩擦抵抗
が増大することなく使用することが可能な軸移動型モー
タを提供することを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、内周面に軸方向に向かう螺旋溝を有する
中空のモータ軸と、モータ軸内を通って配置され前記モ
ータ軸の螺旋溝と係合する突起を外周に有しモータ軸の
正逆回転に従ってモータ軸内を軸方向に正逆移動する金
属製の移動軸とを有し、前記モータ軸は金属製の円筒パ
イプとその内周に固定された樹脂部材とからなる二重構
造よりなり、その樹脂部材の内周面に前記螺旋溝を設け
た構成の軸移動型モータにおいて、前記モータ軸は、前
記円筒パイプの内周面に設けた雌ネジ部と、この雌ネジ
部に係合する前記樹脂部材の外周面に設けた雄ネジ部と
を有し、前記雌ネジと雄ネジとが螺合して固定されてい
ることを特徴とする。
【0008】また、前記雄ネジ部の一部もしくは全部に
軸方向に沿った切り欠き部を設けたことを特徴とする。
【0009】更に、前記モータ軸は、内周面に雌ネジ部
を設けた円筒パイプと、この円筒パイプに射出成形した
樹脂部材とにより固定されていることを特徴とし、前記
モータ軸は、外周面と内周面とを連通する複数の穴を設
けた円筒パイプと、この円筒パイプに射出成形した樹脂
部材とを有することを特徴とする。
【0010】また更に、前記モータ軸は、内周面の半径
方向内方に向かって複数の突起を設けた円筒パイプと、
この円筒パイプに射出成形した樹脂部材とを有すること
を特徴とし、前記樹脂部材は更に前記円筒パイプの両端
から突出したつば部を有することを特徴とする。
【0011】このような構成において、モータが付勢し
てモータ軸が正逆いずれかの方向に回転すると、樹脂部
材内を通って配置された移動軸が樹脂部材の螺旋溝との
係合により正逆いずれかの軸方向に移動する。このとき
環境温度の変化やモータの駆動に伴う摩擦熱等によるモ
ータ軸の樹脂部材の寸法変化は、樹脂部材を固定した円
筒パイプによって矯正され、その変化量は最少のものと
なって、安定した動作が行われる。
【0012】
【発明の実施の形態】この発明の好適な実施例を図面に
基づいて説明する。図1は、本発明による軸移動型モー
タ1の概略断面図を示す。軸移動型モータ1は、端部開
口8を端板9により閉塞された筒状のモータケース10
と、モータケース10内に配置されたローター11とを
含む。ローター11のモータ軸3は一対の軸受け12に
よりモータケース10に回転自在に軸支されている。モ
ータ軸3は軸方向に中空であり且つその内周面には軸方
向に向かう螺旋状の螺旋溝2が形成され、また、その外
周面には電磁コイル13を回巻した数極のコア14がほ
ぼ等角度間隔で固定されている。
【0013】螺旋状の溝2とはネジ溝や、または螺旋状
に凹部または凸部を形成してなる溝等をいい、モータ軸
3の回転に従ってその溝に係合する部材がモータ軸3の
軸方向への移動力を受ける形状の溝をいう(以下螺旋溝
という)。
【0014】このようにモータ軸3の内周面には軸方向
に向かってネジ状に凹凸を形成する螺旋溝2が形成して
おり、螺旋溝2と噛み合うように螺旋状の突条4を外周
面に形成する移動軸5がモータ軸3内を通って軸線方向
に正逆移動可能に設けられている。
【0015】モータ軸3は、金属製の円筒パイプ6と、
樹脂部材7との二重構造よりなる。円筒パイプ6の内周
面には雌ネジ部15が設けられており、樹脂部材7の外
周面には雌ネジ部15に係合するように同じネジピッチ
の雄ネジ部16が設けられている。樹脂部材7または円
筒パイプ6内に接着剤を充填し、樹脂部材7を円筒パイ
プ6に螺合して固定する。図示例では樹脂部材7の長さ
が短いほど温度変化に対するピッチ間の寸法変化が小さ
くなり移動軸5の移動をスムーズに行われるため、樹脂
部材7の長さを円筒パイプ6より短くしている。しか
し、樹脂部材7の長さに限定されることはなく、樹脂部
材7と円筒パイプ6の長さを揃えて固定しても良い。こ
のように雌ネジ部15と雄ネジ部16との係合によって
接着により固定する樹脂部材7はカーボン繊維、ガラス
繊維、銅粉等の充填されている樹脂材料が好適に使用さ
れる。その後、後述する移動軸5の突状4と係合する螺
旋溝2を機械加工により形成する。あるいは、樹脂部材
7の取付前に予め螺旋溝2を設けた構成であっても良
い。
【0016】別の実施例を図2に示す。図2(a)はモ
ータ軸3の断面図であり、図2(b)は図2(a)の側
面図であり、樹脂部材7の外周に雄ネジ部16の一部も
しくは全部に軸方向に沿って切り欠き部17を設ける。
切り欠き部17に接着剤を充填して円筒パイプ6と樹脂
部材7とを固定させる。切り欠き部17は接着剤の溜ま
り部となって円筒パイプ6と樹脂部材7との固定が確実
に行われる。この場合、好適に使用される樹脂部材7の
材料として、含油プラスチック、テフロン、ポリエチレ
ン、ポリアセタール等が挙げられる。
【0017】また、別の実施例を図3に示す。図3は、
モータ軸3の断面図を示し、内周面に雌ネジ部15を設
けた円筒パイプ6と、円筒パイプ6に射出成形した樹脂
部材7とから構成される。このため、樹脂部材7が温度
変化によって変形しようとしても、射出成形された樹脂
部材7が円筒パイプ6に設けた雌ネジ部15に入り込ん
で密着して固定され、最小限の寸法変化にとどまって安
定した移動軸5の移動が行われる。
【0018】更に別の実施例を図4に示す。図4はモー
タ軸3の断面図を示しており、外周面と内周面とを連通
する複数の穴18を設けた円筒パイプ6と、円筒パイプ
6に射出成形した樹脂部材7とから構成される。射出成
形した樹脂部材7が穴18に入り込んで円筒パイプ6と
樹脂部材7とを固定する。このため、樹脂部材7が温度
変化によって変形しようとしても密着した円筒パイプ6
によって保持され、最少限の寸法変化にとどまり安定し
た移動軸5の移動が行われる。更に、上記した円筒パイ
プ6に穴18を設けた構成に加え、図5に示すように樹
脂部材7を円筒パイプ6の両端に突出してつば部19を
設けることにより、樹脂部材7と円筒パイプ6との軸方
向に対する寸法変化を更に小さくすることができる。
【0019】別の実施例を図6に示す。図6は、モータ
軸3の断面図を示し、内周面に半径方向内方に複数の突
起20を設けた円筒パイプ6と、円筒パイプ6に射出成
形した樹脂部材7とから構成される。突起20が樹脂部
材7を保持するように作用して円筒パイプ6と樹脂部材
7とを固定する。実施例では円筒パイプ6の外方からポ
ンチ等により打ち込んで形成している。
【0020】尚、樹脂部材7の螺旋溝2は、射出成形後
に加工により形成したものであるが、樹脂部材7の射出
成形前により、螺旋溝2が形成できる金型のコマを挿入
した状態で樹脂部材7を射出成形しても良い。
【0021】図1に示すようにモータ軸3には、コア1
4と並列して整流子21が固定されている。整流子21
はコイル13に電気的に連結されており、整流21と接
触して配置された不図示の電気ブラシが整流子21を介
してコイル13に交互の電流を通電する。
【0022】一方、ローター11の外周面と対面するよ
うにモータケース10の内周面に環状の磁石22(また
は半割り等に分割された複数の磁石片を略環状に配列し
た磁石)が固定されている。磁石22は角度方向に交互
に異なる極性の磁極を配列しており、電磁コイル13へ
の通電によってローター11に形成される電磁気と協動
してローター11を所定方向に回転させる。これら磁石
22、ローター11の回転に係わる構成は従来知られる
モータの構成であって良い。
【0023】上記した構成により軸移動型モータの動作
について説明する。不図示の電源部からコイル13への
通電によりローター11が所定の方向に回転して回転軸
が回転する。モータ軸の回転により、例えば一端を被移
動物に固定した移動軸5が樹脂部材に形成された螺旋溝
2と係合する突状4との螺合により移動軸を軸方向に移
動させる。このとき、樹脂部材7と、移動軸5との摩擦
熱や環境温度の変化によって樹脂部材7は膨張または収
縮しようとするが、円筒パイプ6に樹脂部材7が固定さ
れているため、樹脂部材7の寸法変化は最少のものとな
り、モータ軸3と移動軸5との間のピッチ間のずれが生
じず、スムーズな移動が行われる。
【0024】上記した軸移動型モータはDCモータを使
用した例により示したが、ACモータまたはステッピン
グモータを使用しても良い。
【0025】
【発明の効果】本発明の軸移動型モータのモータ軸を形
成する円筒パイプに樹脂部材をネジ切り加工または射出
成形して固定したため、環境温度の変化あるいは摩擦熱
による樹脂部材の寸法変化を最小限に抑えることがで
き、樹脂部材の螺合部分と金属製の移動軸との間のネジ
ピッチの変化に基づく摩擦抵抗が増大することなくスム
ーズなモータ軸の動作を行うことができる。
【0026】
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による軸移動型モータを示す部分断面
図。
【図2】(a) モータ軸の断面図。
【図2】(b) モータ軸の側面図。
【図3】 モータ軸を示す断面図。
【図4】 モータ軸を示す断面図。
【図5】 モータ軸を示す断面図。
【図6】 モータ軸を示す断面図。
【図7】 従来の軸移動型モータを示す部分断面図。
【符号の説明】
1 軸移動型モータ 2 螺旋溝 3 モータ軸 4 突状 5 移動軸 6 円筒パイプ 7 樹脂部材 8 端部開口 9 端板 10 モータケース 11 ローター 12 軸受け 13 電磁コイル 14 コア 15 雌ネジ部 16 雄ネジ部 17 切り欠き部 18 穴 19 つば部 20 突起 21 整流子 22 磁石

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内周面に軸方向に向かう螺旋溝を有する
    中空のモータ軸と、モータ軸内を通って配置され前記モ
    ータ軸の螺旋溝と係合する突起を外周に有しモータ軸の
    正逆回転に従ってモータ軸内を軸方向に正逆移動する金
    属製の移動軸とを有し、前記モータ軸は金属製の円筒パ
    イプとその内周に固定された樹脂部材とからなる二重構
    造よりなり、その樹脂部材の内周面に前記螺旋溝を設け
    た構成の軸移動型モータにおいて、前記モータ軸は、前
    記円筒パイプの内周面に設けた雌ネジ部と、この雌ネジ
    部に係合する前記樹脂部材の外周面に設けた雄ネジ部と
    を有し、前記雌ネジ部と雄ネジ部とが螺合して固定され
    ていることを特徴とする軸移動型モータ。
  2. 【請求項2】 前記雄ネジ部の一部もしくは全部に軸方
    向に沿った切り欠き部を設けたことを特徴とする請求項
    1記載の軸移動型モータ。
  3. 【請求項3】 前記モータ軸は、内周面に雌ネジ部を設
    けた円筒パイプと、この円筒パイプに射出成形した樹脂
    部材とにより固定されていることを特徴とする請求項1
    記載の軸移動型モータ。
  4. 【請求項4】 前記モータ軸は、外周面と内周面とを連
    通する複数の穴を設けた円筒パイプと、この円筒パイプ
    に射出成形した樹脂部材とを有することを特徴とする請
    求項1または3記載の軸移動型モータ。
  5. 【請求項5】 前記モータ軸は、内周面の半径方向内方
    に向かって複数の突起を設けた円筒パイプと、この円筒
    パイプに射出成形した樹脂部材とを有することを特徴と
    する請求項1記載の軸移動型モータ。
  6. 【請求項6】 前記樹脂部材は更に前記円筒パイプの両
    端から突出したつば部を有することを特徴とする請求項
    5記載の軸移動型モータ。
JP17996296A 1996-06-19 1996-06-19 軸移動型モータ Pending JPH1014164A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2809464A1 (fr) * 2000-05-26 2001-11-30 Commissariat Energie Atomique Transmission a vis, ecrou et cable attache a la vis

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2809464A1 (fr) * 2000-05-26 2001-11-30 Commissariat Energie Atomique Transmission a vis, ecrou et cable attache a la vis
WO2001092761A1 (fr) * 2000-05-26 2001-12-06 Commissariat A L'energie Atomique Transmission a vis, ecrou et cable attache a la vis
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