JPH0542802U - リニアアクチユエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 歯車式調和減速機を用いてストロークを長く
とることの容易なリニアアクチュエータを実現するこ
と。 【構成】 リニアアクチュエータ１は、モータ２と歯車
式調和減速機３と円筒部材４から構成されている。歯車
式調和減速機３の剛性内歯車３１の外周面にはスクリュ
ーねじ３１ａが形成されいる。円筒部材４の内周面にも
スクリューねじ４１ａが形成されており、ここに、内歯
車３１がねじ込まれている。内歯車３１が回転すると、
その回転方向および回転量に応じて、円筒部材４が軸線
方向に向けて所定の量だけ移動する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はリニアアクチュエータに関するものである。さらに詳しくは、本考案 は歯車式調和減速機を用いて構成されたリニアアクチュエータに関するものであ る。

【０００２】

【従来の技術および解決しようとする課題】

ロッド、テーブルなどを決められたストロークの範囲内で往復移動させるため のリニアアクチュエータは各種の構造のものが提案されている。本考案の課題は 、歯車式調和減速機を用いた新しい構造のリニアアクチュエータを提案すること にある。特に、ストロークを長くとることの容易なリニアアクチュエータを提案 することにある。

【０００３】

【課題を解決するための手段】

本考案のリニアアクチュエータは、モータと、歯車式調和減速機と、軸線方向 に往復移動可能な円筒部材を基本構成要素としている。円筒部材の内周面にはス クリユーねじが形成されている。歯車式調和減速機は、環状の剛性内歯車と、こ の内歯車の内側に配置された可撓性外歯車と、この可撓性外歯車を半径方向に撓 めて前記内歯車に対して部分的に噛み合わせると共に、この噛み合わせ位置を周 方向に移動させるための波動発生器から構成されている。さらに、内歯車の外周 には円筒部材の内周面に形成されているスクリューねじに係合しているスクリュ ーねじが形成されている。外歯車は回転しないように保持され、波動発生器がモ ータの出力軸に連結されている。

【０００４】

【作用】

モータを駆動すると、歯車式調和減速機の波動発生器が高速回転を開始する。 この結果、外歯車と内歯車の間にはそれらの歯数差に応じた相対回転が発生する 。外歯車が固定状態にあるので、内歯車が回転する。この内歯車はスクリューね じを介して円筒部材の内周に係合しており、円筒部材は軸線方向に往復移動可能 に支持されている。よって、内歯車が回転すると、円筒部材はその回転方向およ び回転量に応じて軸線方向に向けて所定の距離だけ移動する。モータの回転量お よび回転方向を制御することにより、円筒部材の移動方向、移動量を制御するこ とができる。

【０００５】

【実施例】

以下に図１を参照して本考案の実施例を説明する。

【０００６】 本例のリニアアクチュエータ１は、モータ２と、この出力側に同軸状態に取り 付けた歯車式調和減速機３と、この歯車式調和減速機３の外周に同心状態に取付 けた可動円筒部材４とから構成されている。

【０００７】 モータ２は、その元端側の端面２ａが円筒形スペーサ２１を介して固定部材２ ２の側に固定支持されている。モータ２のリード線２３は、このスペーサ２１の 内部を通してその側面から外部に引き出されている。モータ２の先端側の端面２ ｂからはモータ出力軸２４が一定の距離だけ突出している。

【０００８】 このモータ２に対して同軸状態に取り付けた歯車式調和減速機３は一般的な構 成のコップ型調和減速機であり、環状の剛性内歯車３１と、その内側に配置され たコップ型の可撓性外歯車３２と、さらにその内側に嵌め込まれた楕円形の波動 発生器３３から構成されている。

【０００９】 本例においては、コップ型の可撓性外歯車３２のコップ底面を形成している厚 肉のボス部分３２ａが締結用ボルト３２ｂによってモータ端面２ｂに固着されて いる。このボス部分３２ａには貫通孔３２ｃが形成されており、モータ出力軸２ ４はここを貫通して延びている。波動発生器３３は、楕円形状をした剛性カム板 ３３ａとこの外周面に嵌め込まれたボールベアリング３３ｂから構成されている 。剛性カム板３３ａは、モータ出力軸２４の先端部分に固着されている。

【００１０】 ここで、本例の剛性内歯車３１は、スラストベアリング５および環状フランジ ６を介してモータ端面２ｂの側に回転自在に支持されている。剛性内歯車３１の 外周にはスクリューねじ３１ａが刻まれている。

【００１１】 次に、円筒部材４は、その内周面４１の全幅に渡って内歯車３１に形成したス クリューねじ３１ａに係合可能なスクリューねじ４１ａが形成されており、内歯 車１はこの内周面４１にねじ込まれた状態にある。円筒部材４の元端側の端面４ ２には貫通孔４２ａが開いており、モータ２の本体部分２５がここを貫通して円 筒部材の内部に延びている。円筒部材４の先端側の端面には取付け用フランジ４ ４が取付けられている。

【００１２】 このように円筒部材４の内部に延びているモータ本体部分２５の外周と円筒部 材４の内周面４１の間には、この円筒部材４のリニアガイド７が形成されている 。このリニアガイドは、モータ本体部分２５の外周において円周方向に等しい角 度間隔で形成された軸線方向に延びる複数本のボール軌道溝２５ａと、これらの ボール軌道溝２５ａに対応する円筒部材内周面４１に形成された複数本のボール 軌道溝４１ｂと、これらボール軌道溝２５ａおよび４１ｂの間に挿入されている ボール群７１から構成されている。

【００１３】 本例のリニアアクチュエータ１の動作を説明する。モータ２を駆動すると、歯 車式調和減速機３の波動発生器３３が高速回転する。コップ型の可撓性外歯車３ ２は波動発生器３３によって楕円形状に撓められてその長軸両端位置で剛性内歯 車３１に噛み合っており、波動発生器３３が回転すると、これらの噛み合い位置 も周方向に高速で移動する。本例では外歯車３２の側が固定状態にあるので、こ の外歯車３２と内歯車３３の歯数差に応じた減速比によって減速された回転数で 内歯車３１が回転する。内歯車３３は円筒部材４の内周面４１にスクリューねじ ３１、４１ａを介して係合しているので、内歯車３３が回転すると、軸線方向に 移動可能な状態にある円筒部材４は内歯車３３の回転方向および回転量に応じて 、一定の距離だけ直線移動する。モータ２の側にエンコーダ（図示せず）などの 制御用パラメータ取り出し手段を取付けて、モータ２の回転量、回転方向を制御 することにより、円筒部材４を目標とする軸線方向に向けて目標とする距離だけ 移動させることができる。

【００１４】 ここで、本例のアクチュエータ１においては、内歯車３１が外歯車３２の開放 端側に向けて抜け出ること防止するための機構を特に備えていない。このため、 本例のアクチュエータ１は、図１の矢印で示す方向に荷重が作用している場合に 有効である。

【００１５】 本例のアクチュエータ１において、その円筒部材４のストロークを長くとるた めには、単に、円筒部材４を胴長のものにすればよく、他の部分はそのままでよ い。よって、ストロークの長いリニアアクチュエータを簡単に実現できる。

【００１６】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案のリニアアクチュエータは、歯車式調和減速機の 剛性内歯車の外周面と可動円筒部材の内周面との間をスクリューねじを介して係 合し、剛性内歯車を回転させることにより円筒部材を直線往復移動させるように 構成してある。したがって、本考案によれば、直線往復移動する円筒部材の軸長 を長くすることで簡単にストロークの長いリニアアクチュエータを実現すること ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例のリニアアクチュエータを示
す構成図である。

【符号の説明】

１・・・リニアアクチュエータ ２・・・モータ ２４・・・モータ出力軸 ３・・・歯車式調和減速機 ３１・・・剛性内歯車 ３１ａ・・・スクリューねじ ３２・・・コップ型の可撓性外歯車 ３３・・・波動発生器 ４・・・円筒部材 ４１ａ・・・スクリューねじ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータと、このモータに対して同軸状態
   に取付けられた歯車式調和減速機と、この歯車式調和減
   速機の外周に同心状態に配置され、軸線方向に往復移動
   可能な円筒部材とを有し、 前記円筒部材の内周面にはスクリューねじが形成されて
   おり、 前記歯車式調和減速機は、環状の剛性内歯車と、この内
   歯車の内側に配置された可撓性外歯車と、この可撓性外
   歯車を半径方向に撓めて前記内歯車に対して部分的に噛
   み合わせると共に、この噛み合わせ位置を周方向に移動
   させるための波動発生器から構成され、前記内歯車の外
   周には前記円筒部材の内周面に形成されているスクリュ
   ーねじに係合しているスクリューねじが形成され、前記
   外歯車は回転しないように支持され、前記波動発生器は
   前記モータの出力軸に連結されていることを特徴とする
   リニアアクチュエータ。