JPH0567858U - アクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案はスクリュー構造により出力軸の直線
運動が行われるアクチュエータに関し、簡単な構造で強
制停止が行えるとともに出力軸を確実に起動させること
ができるアクチュエータを提供することを目的とする。 【構成】 スクリュー軸１６のケース１２内に位置する
端部にバネ係止部１６ｂを形成する。スクリュー軸１６
の移動方向に沿ってフロントバネ１７とリヤバネ１８を
設ける。スクリュー軸１６の移動範囲の端部においてフ
ロントバネ１７又はリヤバネ１８が圧縮され、スクリュ
ー軸１６の運動にブレーキをかけるよう構成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はアクチュエータに係り、特にスクリュー構造により出力軸の直線運動 が行われるアクチュエータに関する。

【０００２】

【従来の技術】

図３は従来のアクチュエータの一例の断面図を示す。モータ１の回転軸１ａに はピニオン２が固定され、このピニオン２にインターナルスレッドギヤ３の外周 側に形成された歯車３ａが噛合している。インターナルスレッドギヤ３は、その 内周がめねじ部（インナスクリュー）３ｂに形成され、外周におねじ部（アウタ スクリュー）４ａが形成された出力軸であるスクリュー軸４が螺合されている。 モータ１が回転するとピニオン２が回転し、ピニオン２に噛合したインターナ ルスレッドギヤ３が回転する。そして、インターナルスレッドギヤ３の回転によ りインナスクリュー３ｂが回転する。

【０００３】 インナスクリュー３ｂに螺合しているスクリュー軸４はピン４ｂがケース５の 溝部５ａに嵌入していることにより回転できない構造となっている。よって、イ ンナスクリュー３ｂが回転することによりスクリュー軸４は矢印Ａ₁ −Ａ₂ 方向 に直線運動をする。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

従来のこの種のアクチュエータにおいては、スクリュー軸の移動範囲は、スク リュー軸の端部をケースの内面に当接させたり、回転防止用のピンが嵌入される 溝部の端部にピンを当接させることにより規制されていた。

【０００５】 このように、スクリュー軸の運動を強制的に停止させる構造では、スクリュー 軸の回転方向への運動及びモータの慣性力により、スクリュー軸が強制的に停止 された時には、スクリュー軸の螺合部に大きな締めつけトルクが作用する。この 締めつけトルクは、時としてモータの最大トルク以上となることもある。このよ うな状態となると、モータを逆回転させてスクリュー軸を反対方向に運動させよ うとしても、モータの最大トルク以上の締めつけトルクで締めつけられているた め、モータが起動できない状態となってしまう。

【０００６】 したがって、強制的にスクリュー軸を停止する構造の場合はネジ摺動部の摩擦 係数の小さいボールネジを採用しているが、このボールネジは高価であり、アク チュエータの製造コストは大幅に上昇してしまう。

【０００７】 そこで、本考案は上記課題に鑑みなされたもので、簡単な構造で強制停止が行 えるとともにスクリュー軸を確実に起動させることができるアクチュエータを提 供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するために本考案は、出力軸に形成されたねじ部を出力軸を中 心に回転する回転部材に形成されたねじ部に螺合させ、回転部材を回転させるこ とにより出力軸を往復直線運動させるアクチュエータにおいて、 本体内部に位置する出力軸の端部に形成され、出力軸のねじ部の径より大なる 径を有したバネ係止部と、 前記出力軸の運動方向に沿って配置され、前記出力軸が所定の位置に移動した 時に該バネ係止部に係合し、且つ前記出力軸の移動範囲の両端の停止点付近にお いて前記出力軸に負荷を与えるバネ部材と を有する構成とする。

【０００９】

【作用】

出力軸のねじ部の径より大なる径を有したバネ係止部は、ケースの内面との間 に配置されたバネを圧縮し、出力軸の停止点付近で出力軸に負荷を与え、出力軸 の移動速度及びモータの回転速度を減少させるため、出力軸に過大な締めつけト ルクが加わらない。

【００１０】

【実施例】

図１は本発明の一実施例の断面図を示す。モータ１１はアクチュエータの本体 であるケース１２内に固定され、回路基板１３を介して外部と電気的に接続され ている。

【００１１】 モータ１１の回転軸１１ａにはピニオン１４が固定されており、ピニオン１４ にはインターナルスレッドギヤ１５の歯車１５ａが噛合している。そして、歯車 １５ａと一体に回転するインナスクリュー部材１５ｂに形成されたインナスクリ ュー１５ｃ（ねじ部）は、出力軸であるスクリュー軸１６のアウタスクリュー１ ６ａ（ねじ部）に螺合している。

【００１２】 スクリュー軸１６は一端がケース１２の外部に延出し、他端はケース１２の内 部に位置している。このケース１２の内部に位置したスクリュー軸１６の端部に はアウタスクリュー１６ａの径より大なる径を有したバネ係止部１６ｂが形成さ れている。このバネ係止部１６ｂは側面に平面部１６ｂ₁ が形成されており、ケ ース１２のスクリュー軸１６が移動する部分の形状に嵌合している。したがって 、スクリュー軸１６の回転は防止され直線運動をする構造となっている。

【００１３】 スクリュー軸１６が図１の矢印Ａ₁ 方向に移動した時に当接するケース１２の 内面には、バネ固定穴１２ａが形成されている。そして、所定長さのコイルバネ よりなるフロントバネ１７がスクリュー軸１６の外径に遊嵌するとともに、その 一端はケース１２に形成されたバネ固定穴１２ａに圧入され固定されている。

【００１４】 また、バネ係止部１６ｂを挟んでフロントバネ１７の反対側には、所定長さ寸 法を有したコイルバネよりなるリヤバネ１８がその中心軸をスクリュー軸１６の 軸と同一にして配置されている。リヤバネ１８のバネ係止部１６ｂ側の反対側の 端部は、エンドケース１９の内面でバネ係止部１６ｂに対向する部位に設けられ た円環状の溝部１９ａに圧入され固定されている。

【００１５】 次に、本実施例の動作を説明する。

【００１６】 モータ１１が回転すると（仮に回転軸１１ａ側から見て時計回りとする）、ピ ニオン１４を介してインターナルスレッドギヤ１５が回転する。そして、インタ ーナルスレッドギヤ１５のインナスクリュー部材１５ｂが回転することによって 、インナスクリュー１５ｃに噛合しているスクリュー軸１６のアウタスクリュー １６ａにはねじ作用により推進力が発生する。この際スクリュー軸１６はバネ係 止部１６ｂの平面部の作用により回転せずに矢印Ａ₁ の方向に移動する。

【００１７】 モータ１１の回転が逆転して反時計回りなった場合はスクリュー軸１６は矢印 Ａ₂ 方向に移動する。

【００１８】 次に本実施例のフロントバネ１７の作用を図２と共に説明する。図２（Ａ）は スクリュー軸１６が矢印Ａ₁ 方向に移動してフロントバネ１７の端部に当接した 状態を示し、図２（Ｂ）はスクリュー軸１６が移動範囲の端部まで移動した状態 を示す。

【００１９】 スクリュー軸１６のバネ係止部１６ｂが、フロントバネ１７とリヤバネ１８と の中間に位置している状態から、モータ１１が回転し、スクリュー軸１６が矢印 Ａ₁ 方向に移動すると、図２（Ａ）に示すように、バネ係止部１６ｂがフロント バネ１７の端部に当接する。モータ１１がさらに回転しつずけると、スクリュー 軸１６もさらに矢印Ａ₁ 方向に移動するため、フロントバネ１７はバネ係止部１ ６ｂにより圧縮される。

【００２０】 フロントバネ１７が圧縮されると、スクリュー軸１６にはバネ係止部１６ｂを 介して移動方向とは反対方向に反発力が作用する。この。反発力は最初は小さい がスクリュー軸１６の移動に伴いフロントバネ１７は徐々に圧縮され、反発力は 増大する。そして、図２（Ｂ）に示すように、スクリュー軸１６が矢印Ａ₁ 方向 の移動範囲の端部に達した時には、矢印Ａ₂ 方向へのフロントバネ１７の反発力 はモータ１１による推進力と平衡し、スクリュー軸１６は停止する。

【００２１】 このように、スクリュー軸１６の運動はその停止点付近で、フロントバネ１７ の反発力によってブレーキがかけられ、移動速度が減少しモータ１１の回転も遅 くなって慣性力が減少するため、アウタスクリュー１６ａとインナスクリュー１ ５ｃの噛み込みが防止される。

【００２２】 スクリュー軸１６が矢印Ａ₂ 方向に移動する場合には、リヤバネ１８がフロン トバネ１７と同様に作用してスクリュー軸１６の速度を減少させ、アウタスクリ ュー１６ａとインナスクリュー１５ｃの噛み込みが防止される。

【００２３】 以上のように、スクリュー軸１６の端部にバネ係止部１６ｂを形成し、フロン トバネ１７とリヤバネ１８を設けるだけの簡単な構造により、スクリュー軸１６ を強制的に停止させてもスクリュー軸１６が機械的に固定されることの無いアク チュエータを得ることができる。

【００２４】

【考案の効果】

上述の如く、本考案によれば、出力軸はその移動範囲の端部付近でバネの反発 力によりブレーキがかけられるため、駆動用のモータの回転速度が漸減しながら 停止する。よって出力軸のアウタスクリューとインターナルスレッドギヤのイン ナスクリューとの噛み込みは防止され、再起動時のモータへの負荷が軽減されて モータを確実に起動することができる。したがって、高価なボールネジ等を使用 する必要がなく、安価に出力軸の停止構造を有するアクチュエータが実現できる 。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の断面図である。

【図２】図１の実施例の動作を説明する図である。

【図３】従来のアクチュエータの一例を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１１ モータ １２ ケース １２ａ バネ固定穴 １４ ピニオン １５ インターナルスレッドギヤ １５ａ 歯車 １５ｂ インナスクリュー部材 １５ｃ インナスクリュー １６ スクリュー軸 １６ａ アウタスクリュー １６ｂ バネ係止部 １７ フロントバネ １８ リヤバネ １９ エンドケース １９ａ バネ固定溝

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 出力軸に形成されたねじ部を該出力軸を
   中心に回転する回転部材に形成されたねじ部に螺合さ
   せ、該回転部材を回転させることにより該出力軸を往復
   直線運動させるアクチュエータにおいて、 本体内部に位置する該出力軸の端部に形成され、該出力
   軸のねじ部の径より大なる径を有したバネ係止部と、 前記出力軸の運動方向に沿って配置され、前記出力軸が
   所定の位置に移動した時に該バネ係止部に係合し、且つ
   前記出力軸の移動範囲の両端の停止点付近において前記
   出力軸に負荷を与えるバネ部材とを有する構成としたア
   クチュエータ。