JPH0356751A - 電動直線駆動装置 - Google Patents
電動直線駆動装置Info
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- JPH0356751A JPH0356751A JP19194189A JP19194189A JPH0356751A JP H0356751 A JPH0356751 A JP H0356751A JP 19194189 A JP19194189 A JP 19194189A JP 19194189 A JP19194189 A JP 19194189A JP H0356751 A JPH0356751 A JP H0356751A
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- screw shaft
- rotation
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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］
この発明は、電動機の回転運動を直線運動に変換する電
動直線駆動装置、特にネジ部にポール不ジを使用し、ボ
ールネジ軸に直動と回転及びこれらの複合運動を与える
ことができるようにした電動直線駆動装置に関する． 〔従来の技術〕 電動直線駆動装置として、従来例えば特開昭６０−９
３ ４ ２号公報や特開昭６２−１６５０５７号公報に
記載されているものがある． 前者の従来例は、ボールネジ軸の片半部にボールネジ溝
を形成し、他半部にスプライン溝を形成し、ボールネジ
溝にボールネジナットを係合させ、且つスプライン溝に
ボールスプラインを保合させて、ボールネジナットを電
動機で駆動させることにより、ボールネジ軸の回転を防
止しつつ直線的に進退させるように構成されている． 後者の従来例は、ボールネジ溝とスプライン溝とを併設
し、ボールネジナソトとボールスプラインナントを設け
、ボールネジナットの回転によってネジ軸を進逼動させ
ると共に、ボールスプラインナットを回転機構で駆動す
ることによりネジ軸を回転させるように構成されている
． ［発明が解決しようとする課題］ ところで、上記した従来の装置は何れの場合も、ボール
ネジ軸の長さがそのストロークに比較して長くなり、装
置全体が大型化すると共に、製作コストも高くつくとい
う問題がある． この発明の課題は、従来の問題点を解決するため、スト
ロークに対するボールネジ輔の長さを短くして、装置全
体を小型化できると共に、ボールネジ軸に直動と回転及
びこれらの複合運動を与えることができ、用途の拡大を
図れる電動直線駆動装置を提供することを目的としてい
る．〔！ｌ８を解決するための手段］ 上記の課題を解決するため、この発明は、ネジ溝を設け
た外周面に軸心に平行な平坦面を形成したボールネジ軸
と、前記ポール不ジ軸に外嵌し不ジ溝に係合するボール
を無端状に転動自在に収納保持したボールネジナットと
、前記ボールネジナットを回転駆動する電動機と、前記
電動機を支持するハウジングと、前記ボールネジ軸に同
軸心状態で外嵌するようハウジングで回動自在に支持さ
れた回転伝達部材とで構成され、この回転伝達部材にボ
ールネジ軸の平坦面に係合する回転防止部が設けられて
いる構戒としたものである。
動直線駆動装置、特にネジ部にポール不ジを使用し、ボ
ールネジ軸に直動と回転及びこれらの複合運動を与える
ことができるようにした電動直線駆動装置に関する． 〔従来の技術〕 電動直線駆動装置として、従来例えば特開昭６０−９
３ ４ ２号公報や特開昭６２−１６５０５７号公報に
記載されているものがある． 前者の従来例は、ボールネジ軸の片半部にボールネジ溝
を形成し、他半部にスプライン溝を形成し、ボールネジ
溝にボールネジナットを係合させ、且つスプライン溝に
ボールスプラインを保合させて、ボールネジナットを電
動機で駆動させることにより、ボールネジ軸の回転を防
止しつつ直線的に進退させるように構成されている． 後者の従来例は、ボールネジ溝とスプライン溝とを併設
し、ボールネジナソトとボールスプラインナントを設け
、ボールネジナットの回転によってネジ軸を進逼動させ
ると共に、ボールスプラインナットを回転機構で駆動す
ることによりネジ軸を回転させるように構成されている
． ［発明が解決しようとする課題］ ところで、上記した従来の装置は何れの場合も、ボール
ネジ軸の長さがそのストロークに比較して長くなり、装
置全体が大型化すると共に、製作コストも高くつくとい
う問題がある． この発明の課題は、従来の問題点を解決するため、スト
ロークに対するボールネジ輔の長さを短くして、装置全
体を小型化できると共に、ボールネジ軸に直動と回転及
びこれらの複合運動を与えることができ、用途の拡大を
図れる電動直線駆動装置を提供することを目的としてい
る．〔！ｌ８を解決するための手段］ 上記の課題を解決するため、この発明は、ネジ溝を設け
た外周面に軸心に平行な平坦面を形成したボールネジ軸
と、前記ポール不ジ軸に外嵌し不ジ溝に係合するボール
を無端状に転動自在に収納保持したボールネジナットと
、前記ボールネジナットを回転駆動する電動機と、前記
電動機を支持するハウジングと、前記ボールネジ軸に同
軸心状態で外嵌するようハウジングで回動自在に支持さ
れた回転伝達部材とで構成され、この回転伝達部材にボ
ールネジ軸の平坦面に係合する回転防止部が設けられて
いる構戒としたものである。
この発明において、ポール不ジ軸に、軸線に−ト行な平
坦面を形戊し、ハウジングに装着された回転伝達部材の
回転防止部を上記平坦面に係合させ、回転伝達部材を停
止させた状態で電動機によってボールネジナットを回転
すると、ボールネジ軸は直動することになる． また、ボールネジナットと回転伝達部材を等速で回転さ
せると、ボールネジ軸は回転のみを行ない、更にボール
ネジナットと回転伝達部材の回転速度を変化させると、
ボールネジ軸は直動と回転の複合運動を行なうことにな
る． 〔実施例〕 以下、この発明の実施例を添付図面に基づいて説明する
． 第１図は電動直線駆動装置の縦断面図であり、同図にお
いて、ポール不ジ軸１の外周面には、所定ピッチのボー
ルネジ溝２が蝶設されていると共に、軸線に平行な平坦
面３が円周等配置に軸方向に４本列設されている。平坦
面３はボールネジ溝２の底よりも浅く設定され、ボール
ネジ溝２内周におけるボール４の転動に支障のないよう
になっている． ボール４を無端状に転動自在に収容保持する円筒状ボー
ルネジナット５は、ボールネジ軸１に外嵌した状態でハ
ウジング６内周に軸受７、７を介して回転自在に支持さ
れている．なお、８は軸受７、７を位置決めするための
鍔、９は間座１０を介して軸受７、７を固定する止めナ
ットである．ボールネジナット５の内周面にはボールネ
ジ溝１１が螺設されると共に、外周面にはボール循環部
１１ａが配設されており、ボールネジ溝１１、ボールネ
ジ軸１のボールネジ溝２で形或されるボール通路及びポ
ール循環部１１ａ内に多数のボール４が転動、且つ、循
環自在に組込まれている．一方、ボールネジナット５と
一体に伸びた円筒状ロータヨーク５ａの外周面には、ボ
ールネジナット５に回転力を与える回転駆動機構として
の永久磁石型電動機１２のロータ１２ａが外嵌されてい
る．１２ｂはコイル、ｔ２ｃはハウジング６の内周面に
固着されたステータである．１３はボールネジナット５
の回転位相角を検出するロータリーエンコーダ、１４は
シールである． 更に、ハウジング６の一方端部には、ボールネジ軸１に
対して同軸心状に外嵌する円筒状のホルダー２１が軸受
２２を介して回動自在となるよう取付けられ、このホル
ダー２１の外端面に回り止部材２３と回転伝達部材２４
が固定されている．第２図は上記回り止部材２３の第１
の実施例を示しており、ボールネジ軸１を挾む両側に配
置される二枚の半割り状の円板状部材２５、２５からな
り、両円板状部材２５、２５の内周面にボールネジ＠１
の平坦面３に対応した回転防止部となる平坦面２６が設
けられている． 両円板状部材２５、２５は、その合せ部２７の隙間を調
整することにより、２つの平坦面３、２６間の隙間を変
え、ボールネジ軸１のスライド抵抗を制御するようにな
っている．従って、取付け用孔２８は、固定用ボルト（
図示せず）の軸径よりも僅かに大径に形成され、その円
板状部材２５、２５の位置を調整自在にしている．ボー
ルネジ軸１にモーメント力が作用した場合、それを支持
するのはボールネジナット５のボール転動部分だけであ
るが、回り止部材２３をボール転動部分から離れた位置
に設けることによって、この回り正部材２３でもあらゆ
る方向のモーメント力を支持することができる． 第３図は、回り止部材２３の第２の実施例を示している
．尚第２図に示した第１の実施例と同一部分には同一符
号を付してその説明を省略する．この回り止部材２３は
、第１の実施例と同様半割りの円板状部材２５、２５か
らなり、その内周面に回転防止となる４本の二一ドルビ
ン２９が固着されている。即ち、ニ一ドルビン２９は、
ボールネジ軸１の平坦面３に対応した位置に固着され、
平坦面３とは線接触をすることになる．従って、この実
施例の場合、合せ部２７の隙間をつめて軽い予圧を付加
した状態で、ボールネジ軸１をスライドさせることがで
き、ボールネジ軸１のガタを可能な限り抑えることがで
きる。
坦面を形戊し、ハウジングに装着された回転伝達部材の
回転防止部を上記平坦面に係合させ、回転伝達部材を停
止させた状態で電動機によってボールネジナットを回転
すると、ボールネジ軸は直動することになる． また、ボールネジナットと回転伝達部材を等速で回転さ
せると、ボールネジ軸は回転のみを行ない、更にボール
ネジナットと回転伝達部材の回転速度を変化させると、
ボールネジ軸は直動と回転の複合運動を行なうことにな
る． 〔実施例〕 以下、この発明の実施例を添付図面に基づいて説明する
． 第１図は電動直線駆動装置の縦断面図であり、同図にお
いて、ポール不ジ軸１の外周面には、所定ピッチのボー
ルネジ溝２が蝶設されていると共に、軸線に平行な平坦
面３が円周等配置に軸方向に４本列設されている。平坦
面３はボールネジ溝２の底よりも浅く設定され、ボール
ネジ溝２内周におけるボール４の転動に支障のないよう
になっている． ボール４を無端状に転動自在に収容保持する円筒状ボー
ルネジナット５は、ボールネジ軸１に外嵌した状態でハ
ウジング６内周に軸受７、７を介して回転自在に支持さ
れている．なお、８は軸受７、７を位置決めするための
鍔、９は間座１０を介して軸受７、７を固定する止めナ
ットである．ボールネジナット５の内周面にはボールネ
ジ溝１１が螺設されると共に、外周面にはボール循環部
１１ａが配設されており、ボールネジ溝１１、ボールネ
ジ軸１のボールネジ溝２で形或されるボール通路及びポ
ール循環部１１ａ内に多数のボール４が転動、且つ、循
環自在に組込まれている．一方、ボールネジナット５と
一体に伸びた円筒状ロータヨーク５ａの外周面には、ボ
ールネジナット５に回転力を与える回転駆動機構として
の永久磁石型電動機１２のロータ１２ａが外嵌されてい
る．１２ｂはコイル、ｔ２ｃはハウジング６の内周面に
固着されたステータである．１３はボールネジナット５
の回転位相角を検出するロータリーエンコーダ、１４は
シールである． 更に、ハウジング６の一方端部には、ボールネジ軸１に
対して同軸心状に外嵌する円筒状のホルダー２１が軸受
２２を介して回動自在となるよう取付けられ、このホル
ダー２１の外端面に回り止部材２３と回転伝達部材２４
が固定されている．第２図は上記回り止部材２３の第１
の実施例を示しており、ボールネジ軸１を挾む両側に配
置される二枚の半割り状の円板状部材２５、２５からな
り、両円板状部材２５、２５の内周面にボールネジ＠１
の平坦面３に対応した回転防止部となる平坦面２６が設
けられている． 両円板状部材２５、２５は、その合せ部２７の隙間を調
整することにより、２つの平坦面３、２６間の隙間を変
え、ボールネジ軸１のスライド抵抗を制御するようにな
っている．従って、取付け用孔２８は、固定用ボルト（
図示せず）の軸径よりも僅かに大径に形成され、その円
板状部材２５、２５の位置を調整自在にしている．ボー
ルネジ軸１にモーメント力が作用した場合、それを支持
するのはボールネジナット５のボール転動部分だけであ
るが、回り止部材２３をボール転動部分から離れた位置
に設けることによって、この回り正部材２３でもあらゆ
る方向のモーメント力を支持することができる． 第３図は、回り止部材２３の第２の実施例を示している
．尚第２図に示した第１の実施例と同一部分には同一符
号を付してその説明を省略する．この回り止部材２３は
、第１の実施例と同様半割りの円板状部材２５、２５か
らなり、その内周面に回転防止となる４本の二一ドルビ
ン２９が固着されている。即ち、ニ一ドルビン２９は、
ボールネジ軸１の平坦面３に対応した位置に固着され、
平坦面３とは線接触をすることになる．従って、この実
施例の場合、合せ部２７の隙間をつめて軽い予圧を付加
した状態で、ボールネジ軸１をスライドさせることがで
き、ボールネジ軸１のガタを可能な限り抑えることがで
きる。
第４図は、回り正部材２３の第３の実施例を示しており
、ボールネジ軸１に作用するモーメントの方向が決まれ
ば、このように、２線による回転防止も可能である。
、ボールネジ軸１に作用するモーメントの方向が決まれ
ば、このように、２線による回転防止も可能である。
同図において、３１はボールネジ軸１に外嵌する一対の
フィンガー３２が突設された回転防止部材で、フィンガ
ー３２の対向面に二一ドルビン２Ｓを固着して、ポール
不ジ軸１の平坦面３に当接させることにより、回転防止
をしている．従ってこの実施例のボールネジ軸１は両側
に平坦面３が形成されている．回転防止部材３１のフィ
ンガー３２間にはスリット３３が形成され、少々取付誤
差が生しても、バネ作用によりそれを吸収することがで
きる．又、３４は調整ボルトで、その締付けによりボー
ルネジ軸１のスライド抵抗を自在に調整することができ
る．３５は回転防止部材３１をホルダー２１に取付ける
ための長孔である．前記回転伝達部材２４は、回り止部
材２３に外嵌するリング状に形成され、ボールネジ軸１
と同軸心の配１ｑとなるようホルダー２１に固定されて
いる． この回転伝達部材２４は第１図の場合歯屯を示したが外
周に溝を設けたブーりであってもよく、図示省略したが
適宜回転駆動機構と連動し、回転を付与することができ
るようになっている。
フィンガー３２が突設された回転防止部材で、フィンガ
ー３２の対向面に二一ドルビン２Ｓを固着して、ポール
不ジ軸１の平坦面３に当接させることにより、回転防止
をしている．従ってこの実施例のボールネジ軸１は両側
に平坦面３が形成されている．回転防止部材３１のフィ
ンガー３２間にはスリット３３が形成され、少々取付誤
差が生しても、バネ作用によりそれを吸収することがで
きる．又、３４は調整ボルトで、その締付けによりボー
ルネジ軸１のスライド抵抗を自在に調整することができ
る．３５は回転防止部材３１をホルダー２１に取付ける
ための長孔である．前記回転伝達部材２４は、回り止部
材２３に外嵌するリング状に形成され、ボールネジ軸１
と同軸心の配１ｑとなるようホルダー２１に固定されて
いる． この回転伝達部材２４は第１図の場合歯屯を示したが外
周に溝を設けたブーりであってもよく、図示省略したが
適宜回転駆動機構と連動し、回転を付与することができ
るようになっている。
この発明の電動直線駆動装置は上記のような構成であり
、回転伝達部材２４を停止させた状態で、電動機１２に
通電して起動させると、ボールネジナット５が回転し、
回り止部材２３によって回り止状態に保持されたポール
不ジ軸１がボール４とネジ溝２の送り作用で軸方向に直
線駆動される。
、回転伝達部材２４を停止させた状態で、電動機１２に
通電して起動させると、ボールネジナット５が回転し、
回り止部材２３によって回り止状態に保持されたポール
不ジ軸１がボール４とネジ溝２の送り作用で軸方向に直
線駆動される。
ボールネジ軸１は、その平坦面３が回り止部材２３に対
して摺動しながら、軸方向に移動し、回転防止機構によ
って生しるスライド抵抗で猜密位置決めができる． 次に、電動機１２による７１ミールネジナソト５の回転
と同時に外部からの駆動源によって、回転伝達部材２４
を回転させるこどにより、ボールネジ軸１に回転又は回
転と直動の複合した運動を与えることができる． 即ち、ボールネジナット５と回転伝達部材２４を等速で
回転させると、回り止部材２３は回り止機能が生じない
ため、ボールネジ軸１は軸方向に停止したまま定位置で
回転する． 更に、ボールネジナノト５に対して回転伝達部材２４の
回転速度を変化させると、回り止部材２３はボールネジ
軸１に対して回り止機能を生しながら回転するため、ボ
ールネジ軸１は！！］１転と直動の複合連動を行なうこ
とになる。
して摺動しながら、軸方向に移動し、回転防止機構によ
って生しるスライド抵抗で猜密位置決めができる． 次に、電動機１２による７１ミールネジナソト５の回転
と同時に外部からの駆動源によって、回転伝達部材２４
を回転させるこどにより、ボールネジ軸１に回転又は回
転と直動の複合した運動を与えることができる． 即ち、ボールネジナット５と回転伝達部材２４を等速で
回転させると、回り止部材２３は回り止機能が生じない
ため、ボールネジ軸１は軸方向に停止したまま定位置で
回転する． 更に、ボールネジナノト５に対して回転伝達部材２４の
回転速度を変化させると、回り止部材２３はボールネジ
軸１に対して回り止機能を生しながら回転するため、ボ
ールネジ軸１は！！］１転と直動の複合連動を行なうこ
とになる。
次に、上記のようなボールネジナット５及び回転伝達部
材２４の回転入力の制御とボールネジ軸１の出力関係を
表１に示す． 〔効果〕 以上のような構成にしたので、この発明は、次に挙げる
ような電動直線駆動装置として格別な効果を発揮する． （イ）．ボールネジナットと回転伝達部材の回転入力を
制御することにより、ボールネジ軸に直動と回転及び直
動と回転の複合運動とを付与することができ、機能の拡
大により応用分野が広くなる．（ロ），ボールネジ軸の
必要ストロークに対する長さを短縮することができ、装
置全体を簡易コンパクトにできる． Ｑ→．ｍ単なＩｊＩ戒でボールネジ軸の回転防止ができ
ると共に、ボールネジ軸の剛性を低下させることなく、
加工も容易である。
材２４の回転入力の制御とボールネジ軸１の出力関係を
表１に示す． 〔効果〕 以上のような構成にしたので、この発明は、次に挙げる
ような電動直線駆動装置として格別な効果を発揮する． （イ）．ボールネジナットと回転伝達部材の回転入力を
制御することにより、ボールネジ軸に直動と回転及び直
動と回転の複合運動とを付与することができ、機能の拡
大により応用分野が広くなる．（ロ），ボールネジ軸の
必要ストロークに対する長さを短縮することができ、装
置全体を簡易コンパクトにできる． Ｑ→．ｍ単なＩｊＩ戒でボールネジ軸の回転防止ができ
ると共に、ボールネジ軸の剛性を低下させることなく、
加工も容易である。
（ニ）．ボールネジ軸のスライド抵抗を容易に調整でき
ると共に、ボールネジ軸に作用するモーメント力を受け
ることもできる．
ると共に、ボールネジ軸に作用するモーメント力を受け
ることもできる．
第１図はこの発明に係る電動直線駆動装置の縦断面図、
第２図は同上に用いる回転防ＩＬ部の第ｌの実施例を示
す縦断側面図、第３図及び第４図は回転防止部の第２の
実施例及び第３の実施例を示す縦断側面図である． １・・・・・・ボールネジ軸、２、１１・・・・・・ボ
ールネジ溝、３、１６・・・・・・平坦面、４・・・・
・・ポール、５・・・・・・ボールネジナット、 ６・・・・・・ハウジング、 １２・・・・・・電動
機、２１・・・・・・ホルダー ２２・・・・・・軸
受、２３・・・・・・回り止部材、 ２４・・・・・・回転伝達部材．
第２図は同上に用いる回転防ＩＬ部の第ｌの実施例を示
す縦断側面図、第３図及び第４図は回転防止部の第２の
実施例及び第３の実施例を示す縦断側面図である． １・・・・・・ボールネジ軸、２、１１・・・・・・ボ
ールネジ溝、３、１６・・・・・・平坦面、４・・・・
・・ポール、５・・・・・・ボールネジナット、 ６・・・・・・ハウジング、 １２・・・・・・電動
機、２１・・・・・・ホルダー ２２・・・・・・軸
受、２３・・・・・・回り止部材、 ２４・・・・・・回転伝達部材．
Claims (4)
- （１）ネジ溝を設けた外周面に軸心に平行な平坦面を形
成したボールネジ軸と、前記ボールネジ軸に外嵌しネジ
溝に係合するボールを無端状に転動自在に収納保持した
ボールネジナットと、前記ボールネジナットを回転駆動
する電動機と、前記電動機を支持するハウジングと、前
記ボールネジ軸に同軸心状態で外嵌するようハウジング
で回動自在に支持された回転伝達部材とで構成され、こ
の回転伝達部材にボールネジ軸の平坦面に係合する回転
防止部が設けられている電動直線駆動装置。 - （２）前記ボールネジ軸の外周面に形成した平坦面は、
ネジ溝に対して浅く設定されてなる請求項１に記載の電
動直線駆動装置。 - （３）前記回転伝達部材に設けた回転防止部が、ボール
ネジ軸の平坦面に係合する平坦面で形成されている請求
項１に記載の電動直線駆動装置。 - （４）前記回転伝達部材に設けた回転防止部が、ボール
ネジ軸の平坦面に係合するニードルピンで形成されてい
る請求項１に記載の電動直線駆動装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19194189A JPH0356751A (ja) | 1989-07-25 | 1989-07-25 | 電動直線駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19194189A JPH0356751A (ja) | 1989-07-25 | 1989-07-25 | 電動直線駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0356751A true JPH0356751A (ja) | 1991-03-12 |
Family
ID=16283003
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19194189A Pending JPH0356751A (ja) | 1989-07-25 | 1989-07-25 | 電動直線駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0356751A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007120716A (ja) * | 2005-10-31 | 2007-05-17 | Hitachi Ltd | 回転直動変換装置 |
-
1989
- 1989-07-25 JP JP19194189A patent/JPH0356751A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007120716A (ja) * | 2005-10-31 | 2007-05-17 | Hitachi Ltd | 回転直動変換装置 |
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