JPH02225856A - リニア・アクチエータ - Google Patents
リニア・アクチエータInfo
- Publication number
- JPH02225856A JPH02225856A JP4695189A JP4695189A JPH02225856A JP H02225856 A JPH02225856 A JP H02225856A JP 4695189 A JP4695189 A JP 4695189A JP 4695189 A JP4695189 A JP 4695189A JP H02225856 A JPH02225856 A JP H02225856A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cam plate
- rod member
- involute curve
- linear actuator
- supported
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Transmission Devices (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
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。
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、モータ等の回転駆動手段の回転運動から直線
運動を得るリニア・アクチエータに関する。
運動を得るリニア・アクチエータに関する。
従来の技術
モータ等の回転駆動手段の回転運動から直線運動を得る
リニア・アクチエータは、自動工作機械等において多用
されている。従来のリニア・アクチエータでは、モータ
の出力軸に減速機が設けられ、減速機の出力軸にはねじ
・ナツト機構またはボール・ねじ機構等が設けられるこ
とによって棒部材が直線運動するよう構成されている。
リニア・アクチエータは、自動工作機械等において多用
されている。従来のリニア・アクチエータでは、モータ
の出力軸に減速機が設けられ、減速機の出力軸にはねじ
・ナツト機構またはボール・ねじ機構等が設けられるこ
とによって棒部材が直線運動するよう構成されている。
発明が解決しようとする課題
上記の従来のリニア・アクチエータにおいて、ミクロン
以下の精度を必要とする場合、ねじ部分の精度が高いも
のが要求される。このねじ機構の加工の精密さのため、
装置全体が極めて高価なものとなり、しかも加工が困難
であるので、量産ができないという欠点があった。
以下の精度を必要とする場合、ねじ部分の精度が高いも
のが要求される。このねじ機構の加工の精密さのため、
装置全体が極めて高価なものとなり、しかも加工が困難
であるので、量産ができないという欠点があった。
従って、本発明の目的は、ねじ機構を採用することなく
、しかも安価に且つ１産できる、ミクロン以下の高い精
度を有するリニア・アクチエータを提供することにある
。
、しかも安価に且つ１産できる、ミクロン以下の高い精
度を有するリニア・アクチエータを提供することにある
。
課題を解決するための手段
かかる目的を達成するため、本発明によれば、モータ等
の回転駆動手段の回転運動から直線運動を得るリニア・
アクチエータにおいて、回転駆動手段の出力軸に連結さ
れたンヤフトによって回転させられる一定形状のカム板
と、このカム板に常時当接するよう配置されて軸方向に
往復動させられる棒部材とから成り、前記カム板は一定
半径の基礎円から得られるインボリュート曲線によって
形成されており、前記棒部材は、その軸芯が前記した基
礎円の円周上の一点の接線に一致しており且つその一端
がカム板の側面に弾発的に当接して倣うように支持され
、カム板の回転によって棒部材の他端が棒部材の軸方向
に直線運動するすることを特徴とするリニア・アクチエ
ータが提供される。
の回転駆動手段の回転運動から直線運動を得るリニア・
アクチエータにおいて、回転駆動手段の出力軸に連結さ
れたンヤフトによって回転させられる一定形状のカム板
と、このカム板に常時当接するよう配置されて軸方向に
往復動させられる棒部材とから成り、前記カム板は一定
半径の基礎円から得られるインボリュート曲線によって
形成されており、前記棒部材は、その軸芯が前記した基
礎円の円周上の一点の接線に一致しており且つその一端
がカム板の側面に弾発的に当接して倣うように支持され
、カム板の回転によって棒部材の他端が棒部材の軸方向
に直線運動するすることを特徴とするリニア・アクチエ
ータが提供される。
実施例
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説
明する。第１図及び第２図において、本発明に係るリニ
ア・アクチエータｌは、回転駆動源としてのモータ２と
、その出力軸に連結された減速機３とを備え、この減速
機３のシャフト４には、本発明の重要な構成要素となる
カム板５が連結されて、減速機３によって回転させられ
る。そして、本発明においては、このカム板５には、常
時当接するよう配置されて軸方向に往復動させられる棒
部材６が設けられている。なお、モータ２には位置セン
サを含むフィードバック制御回路７が設けられるのが好
ましく、これにより、精密な位置を電子的にも制御でき
る。
明する。第１図及び第２図において、本発明に係るリニ
ア・アクチエータｌは、回転駆動源としてのモータ２と
、その出力軸に連結された減速機３とを備え、この減速
機３のシャフト４には、本発明の重要な構成要素となる
カム板５が連結されて、減速機３によって回転させられ
る。そして、本発明においては、このカム板５には、常
時当接するよう配置されて軸方向に往復動させられる棒
部材６が設けられている。なお、モータ２には位置セン
サを含むフィードバック制御回路７が設けられるのが好
ましく、これにより、精密な位置を電子的にも制御でき
る。
本発明において、カム板５は一定の形状に形成される。
また、棒部材６は、そのカム板５のカム面となる側面８
に弾発的に当接して倣うように支持され、カム板５の回
転によって軸方向に往復動すなわち直線運動させられる
。特に、第５図に詳細に示すように、カム板５は、一定
半径の基礎円１０から得られるインボリュート曲線１１
によって形成される。また、棒部材６は、その軸芯１２
が基礎円９の円周上の一点の接線１３に一致しており且
つその一端がカム板５の側面に該カム板を形成するイン
ボリュート曲線の法線上で常時弾発的に当接して倣うよ
うに支持されている。このため、棒部材６には、第３図
及び第４図に図示のような渦巻き形状のばね（第３図）
や蜘蛛足形状のばね（第４図）等の平行支持ばね１４を
幾つか所定箇所（第１図参照）に配置して、棒部材６を
往復動可能に支持するのが好ましい。更に、棒部材６の
カム板５に当接する部分には、第１図及び第２図に示す
ように、ボール１５等の摩擦係数の少ない部材を取付け
るのが好ましい。
に弾発的に当接して倣うように支持され、カム板５の回
転によって軸方向に往復動すなわち直線運動させられる
。特に、第５図に詳細に示すように、カム板５は、一定
半径の基礎円１０から得られるインボリュート曲線１１
によって形成される。また、棒部材６は、その軸芯１２
が基礎円９の円周上の一点の接線１３に一致しており且
つその一端がカム板５の側面に該カム板を形成するイン
ボリュート曲線の法線上で常時弾発的に当接して倣うよ
うに支持されている。このため、棒部材６には、第３図
及び第４図に図示のような渦巻き形状のばね（第３図）
や蜘蛛足形状のばね（第４図）等の平行支持ばね１４を
幾つか所定箇所（第１図参照）に配置して、棒部材６を
往復動可能に支持するのが好ましい。更に、棒部材６の
カム板５に当接する部分には、第１図及び第２図に示す
ように、ボール１５等の摩擦係数の少ない部材を取付け
るのが好ましい。
上記のように、カム板５は一定のインボリュート曲線１
１によって形成され、また、棒部材６もこのインボリュ
ート曲線で成るカム板５に一定の関係で往復動可能に支
持されている。これによって、カム板５に当接する棒部
材６の移動長さがカム板５の回転角に比例するという所
定の効果を発揮する。この点について、第５図を参照し
ながら説明する。
１によって形成され、また、棒部材６もこのインボリュ
ート曲線で成るカム板５に一定の関係で往復動可能に支
持されている。これによって、カム板５に当接する棒部
材６の移動長さがカム板５の回転角に比例するという所
定の効果を発揮する。この点について、第５図を参照し
ながら説明する。
第５図において、インボリュート曲線１１を形成する基
礎円１０の半径をｒとし、回転中心を○とし、インボリ
ュート曲線１１の開始点をＡとし、点Ｂを、点へから角
度θ（ラジアン）回転したときの基礎円１０の円周上の
点とする。この点Ｂでの接線は前記した接線１３であり
、この接線とインポリコート曲線１１との交点をＣとす
ると、この点Ｃに棒部材６の先端部（ボール１５）が接
することになる。この状態で、カム板５に当接する棒部
材６の直線運動の移動長さがカム板５の回転角に比例す
ることを証明する。
礎円１０の半径をｒとし、回転中心を○とし、インボリ
ュート曲線１１の開始点をＡとし、点Ｂを、点へから角
度θ（ラジアン）回転したときの基礎円１０の円周上の
点とする。この点Ｂでの接線は前記した接線１３であり
、この接線とインポリコート曲線１１との交点をＣとす
ると、この点Ｃに棒部材６の先端部（ボール１５）が接
することになる。この状態で、カム板５に当接する棒部
材６の直線運動の移動長さがカム板５の回転角に比例す
ることを証明する。
先ず、線分ＢＣ＝円弧ＡＢ＝ｒＸθであり、ここで、半
径「は一定であるので、線分ＢＣは回転角度θ（ラジア
ン）に比例することが判る。
径「は一定であるので、線分ＢＣは回転角度θ（ラジア
ン）に比例することが判る。
次に、角度ＣＢＯは常に直角（π／２）であり、この点
Ｃにおいて、棒部材６は、その軸芯１２が基礎円９の円
周上の一点Ｂの接線１３に一致し且つその先端部がイン
ボリュート曲線１０の法線上で常時弾発的に当接して倣
うように支持されているので、棒部材６の軸芯１２は線
分ＢＣの延長線上にあり、これにより、棒部材６が全体
として、回転角度θに比例して線分ＢＣの移動長さ分だ
け移動することが判る。
Ｃにおいて、棒部材６は、その軸芯１２が基礎円９の円
周上の一点Ｂの接線１３に一致し且つその先端部がイン
ボリュート曲線１０の法線上で常時弾発的に当接して倣
うように支持されているので、棒部材６の軸芯１２は線
分ＢＣの延長線上にあり、これにより、棒部材６が全体
として、回転角度θに比例して線分ＢＣの移動長さ分だ
け移動することが判る。
なお、リニア・アクチエータでは棒部材６が往復動する
ものであり、θの有効角度は０〜πラジアン（１８０度
）にして、回転角度π〜２πの範囲で復動させるのが最
も一般的である。しかし、これとは別に、角度は０〜π
ラジアンの範囲にしてこの範囲で正転と逆転とを行って
往復動させ、回転角度π〜２πの範囲では、棒部材６の
移動長さを変えた状態で往復動するようにもできる。す
なわち、基礎円１０の外に、第５ｒｇＪの破線で示すよ
うに、短い半径の第２の基礎円Ｉ６を設定し、もう１つ
のインボリュート曲線１７（破線）をカム板５の回転角
度π〜２πの範囲に相当する部分に形成して、この角度
π〜２πの範囲で正転と逆転とを行って往復動させるも
のである。これによれば、回転角度をＯ〜πラジアンで
使用するとき移動量が長くなり、角度をπ〜２πラジア
ンで使用した場合、棒部材６の移動長さを短くできる。
ものであり、θの有効角度は０〜πラジアン（１８０度
）にして、回転角度π〜２πの範囲で復動させるのが最
も一般的である。しかし、これとは別に、角度は０〜π
ラジアンの範囲にしてこの範囲で正転と逆転とを行って
往復動させ、回転角度π〜２πの範囲では、棒部材６の
移動長さを変えた状態で往復動するようにもできる。す
なわち、基礎円１０の外に、第５ｒｇＪの破線で示すよ
うに、短い半径の第２の基礎円Ｉ６を設定し、もう１つ
のインボリュート曲線１７（破線）をカム板５の回転角
度π〜２πの範囲に相当する部分に形成して、この角度
π〜２πの範囲で正転と逆転とを行って往復動させるも
のである。これによれば、回転角度をＯ〜πラジアンで
使用するとき移動量が長くなり、角度をπ〜２πラジア
ンで使用した場合、棒部材６の移動長さを短くできる。
第１図に示すカム板５の形状は２つの基礎円１０及び１
６によって形成されたインボリュート曲線１０及び１７
を基にして形成されていることを了解されたい。
６によって形成されたインボリュート曲線１０及び１７
を基にして形成されていることを了解されたい。
また、棒部材６の最大移動長さは基礎円の半径によって
定まる。これは、線分ＢＣが棒部材の移動長さを定めて
おり、線分ＢＣは半径ｒと回転角度θとの積であるから
、θが０〜πラジアンであれば、線分ＢＣの最大長さは
ｒｘπとなるからである。換言すれば、最大移動長さが
定まっていれば、基礎円の半径ｒを定めることができる
。実際の設計には、最大移動長さを定めて、基礎円の半
径を定めることになるであろう。
定まる。これは、線分ＢＣが棒部材の移動長さを定めて
おり、線分ＢＣは半径ｒと回転角度θとの積であるから
、θが０〜πラジアンであれば、線分ＢＣの最大長さは
ｒｘπとなるからである。換言すれば、最大移動長さが
定まっていれば、基礎円の半径ｒを定めることができる
。実際の設計には、最大移動長さを定めて、基礎円の半
径を定めることになるであろう。
発明の効果
本発明のリニア・アクチエータによれば、回転駆動手段
の出力軸に連結されたシャフトによって回転させられる
一定形状のカム板と、このカム板に常時当接するよう配
置されて軸方向に往復動させられる棒部材とから成り、
前記カム板は一定半径の基礎円から得られるインボリュ
ート曲線によって形成されており、前記棒部材は、その
軸芯が前記した基礎円の円周上の一点の接線に一致して
おり且つその一端がカム板の側面に弾発的に当接して倣
うように支持され、カム板の回転によって棒部材の他端
が棒部材の軸方向に直線運動するすることを特徴とする
ので、ねじ機構を一切使用せず、その精度もカム板の加
工の精度によって定まり、インボリュート曲線での加工
はそれほど困難ではないので、ミクロン以下の高い精度
にすることができる。
の出力軸に連結されたシャフトによって回転させられる
一定形状のカム板と、このカム板に常時当接するよう配
置されて軸方向に往復動させられる棒部材とから成り、
前記カム板は一定半径の基礎円から得られるインボリュ
ート曲線によって形成されており、前記棒部材は、その
軸芯が前記した基礎円の円周上の一点の接線に一致して
おり且つその一端がカム板の側面に弾発的に当接して倣
うように支持され、カム板の回転によって棒部材の他端
が棒部材の軸方向に直線運動するすることを特徴とする
ので、ねじ機構を一切使用せず、その精度もカム板の加
工の精度によって定まり、インボリュート曲線での加工
はそれほど困難ではないので、ミクロン以下の高い精度
にすることができる。
そして、本発明のリニア・アクチエータによれば、棒部
材をカム板ひいてはシャフトの回転に比例した長さで移
動させることができるので、回転駆動手段の回転運動量
と棒部材の直線運動の移動量とが正比例し、その制御は
極めて簡単になるだけでなく、正確さも格段に向上する
。
材をカム板ひいてはシャフトの回転に比例した長さで移
動させることができるので、回転駆動手段の回転運動量
と棒部材の直線運動の移動量とが正比例し、その制御は
極めて簡単になるだけでなく、正確さも格段に向上する
。
第１図は、本発明に係るリニア・アクチエータの平面図
、第２図は、本発明に係るリニア・アクチエータの正面
図、第３図及び第４図は、棒部材を直線的に移動させる
ための平行ばねの例を示す正面図、第５図は、本発明に
係るリニア・アクチエータのカム板と棒部材の運動の関
係を示す説明図である。 符号の説明 １・・・・リニア・アクチエータ ２・・・・モータ ３・・・・減速機 ４・・・・シャフト ５・・・・カム板 ６・・・・棒部材 ７・・・・制御回路 １０・・・・基礎円 １１・・・・インボリュート曲線 １２・・・・軸芯 １３・・・・接線 １４・・・・平行ばね Ｉ５・・・・ボール
、第２図は、本発明に係るリニア・アクチエータの正面
図、第３図及び第４図は、棒部材を直線的に移動させる
ための平行ばねの例を示す正面図、第５図は、本発明に
係るリニア・アクチエータのカム板と棒部材の運動の関
係を示す説明図である。 符号の説明 １・・・・リニア・アクチエータ ２・・・・モータ ３・・・・減速機 ４・・・・シャフト ５・・・・カム板 ６・・・・棒部材 ７・・・・制御回路 １０・・・・基礎円 １１・・・・インボリュート曲線 １２・・・・軸芯 １３・・・・接線 １４・・・・平行ばね Ｉ５・・・・ボール
Claims (1)
- モータ等の回転駆動手段の回転運動から直線運動を得
るリニア・アクチエータにおいて、回転駆動手段の出力
軸に連結されたシャフトによって回転させられる一定形
状のカム板と、このカム板に常時当接するよう配置され
て軸方向に往復動させられる棒部材とから成り、前記カ
ム板は一定半径の基礎円から得られるインボリュート曲
線によって形成されており、前記棒部材は、その軸芯が
前記基礎円の円周上の一点の接線に一致しており且つそ
の一端がカム板の側面に弾発的に当接して倣うように支
持され、カム板の回転によって棒部材の他端が棒部材の
軸方向に直線運動することを特徴とするリニア・アクチ
エータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4695189A JPH02225856A (ja) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | リニア・アクチエータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4695189A JPH02225856A (ja) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | リニア・アクチエータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02225856A true JPH02225856A (ja) | 1990-09-07 |
Family
ID=12761600
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4695189A Pending JPH02225856A (ja) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | リニア・アクチエータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02225856A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107429806A (zh) * | 2015-02-04 | 2017-12-01 | 谷歌公司 | 分阶段关节凸轮 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63111359A (ja) * | 1986-10-25 | 1988-05-16 | Taiyo Yuden Co Ltd | カム装置 |
-
1989
- 1989-02-28 JP JP4695189A patent/JPH02225856A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63111359A (ja) * | 1986-10-25 | 1988-05-16 | Taiyo Yuden Co Ltd | カム装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107429806A (zh) * | 2015-02-04 | 2017-12-01 | 谷歌公司 | 分阶段关节凸轮 |
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