JPH06284630A

JPH06284630A - リニアアクチュエータ

Info

Publication number: JPH06284630A
Application number: JP9227093A
Authority: JP
Inventors: Manabu Sawa; 学沢; Kazuo Matsumoto; 和男松本
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1993-03-26
Filing date: 1993-03-26
Publication date: 1994-10-07
Anticipated expiration: 2018-01-08
Also published as: JP3364806B2

Abstract

(57)【要約】【目的】高精度な駆動制御を実現する。【構成】固定シリンダ１１および可動シリンダ１２
と、可動シリンダを軸線方向に移動するボールネジ機構
とを備えたリニアアクチュエータにおいて、ボールネジ
軸１４に貫通孔２３をあけて、可動シリンダ１２の中心
軸線上に基端が固定シリンダ１１の端部に固着された検
出ロッド１８を配置し、この検出ロッド１８の先端と可
動シリンダ１１の内端部との間に位置変位検出用の検出
ヘッド１９を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、工作機械や光学機器
等の精密製品を駆動する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】図７は従来の精密製品駆動用のリニアア
クチュエータを示す断面図であり、図において、１は固
定部としての固定シリンダ、２は可動部としての可動シ
リンダである。固定シリンダ１と可動シリンダ２は、軸
線方向にスライド自在に組み合わせられている。また、
３は駆動源であるモータ、４は固定シリンダ１の内部に
支持されたボールネジ軸、５はボールネジ軸４を支持す
る軸受、６はモータ３の回転をボールネジ軸４に伝える
ベルト、７は可動シリンダ２の基端部に固定されボール
ネジ軸４に螺合するナット、８はモータ３の回転数を検
出するエンコーダである。ボールネジ軸４とナット５に
より、モータ３の回転を直進運動に変換するボールネジ
機構が構成されている。

【０００３】次に動作について説明する。図に示された
リニアアクチュエータでは、モータ３の回転によりボー
ルネジ軸４が回転し、それによりナット７を介して可動
シリンダが軸線方向に伸縮移動する。モータ３の回転は
エンコーダ８によって検出しており、その値をボールネ
ジ機構で動作する可動シリンダ２の動作量に換算するこ
とで、リニアアクチュエータの駆動制御を行っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のリニアアクチュ
エータは以上のように構成されているので、ボールネジ
機構に生じるリード誤差、熱変形、回転トルクむら等の
アクチュエータ内部の誤差が、全て検出誤差となって現
れてしまい、高精度な駆動制御を行い難いという問題点
があった。

【０００５】請求項１の発明は上記のような問題点を解
消するためのなされたもので、高精度な駆動制御を実現
し得るリニアアクチュエータを得ることを目的とする。

【０００６】請求項２の発明は、高精度な駆動制御を実
現し得るボールネジ式の駆動機構を備えたリニアアクチ
ュエータを得ることを目的とする。

【０００７】請求項３の発明は、可動部と固定部の相対
変位量を精度良く検出することができ、それに基づいて
高精度な駆動制御を実現し得るリニアアクチュエータを
得ることを目的とする。

【０００８】請求項４の発明は、可動部と固定部の相対
速度を精度良く検出することができ、それに基づいて高
精度な駆動制御を実現し得るリニアアクチュエータを得
ることを目的とする。

【０００９】請求項５の発明は、可動部と固定部の両端
相互間に作用する圧力を精度良く検出することができ、
それに基づいて高精度な駆動制御を実現し得るリニアア
クチュエータを得ることを目的とする。

【００１０】請求項６の発明は、可動部と固定部の両端
相互間の物理量を精度良くあるいは目的に応じて検出す
ることができ、それに基づいて高精度な駆動制御を実現
し得るリニアアクチュエータを得ることを目的とする。

【００１１】請求項７の発明は、可動部と固定部の両端
相互間の異なる物理量を精度良く検出することができ、
それに基づいて高精度な駆動制御を実現し得るリニアア
クチュエータを得ることを目的とする。

【００１２】請求項８の発明は、可動部と固定部の両端
相互間の相対変位量と両端相互間に作用する圧力とをい
ずれも精度良く検出することができ、それに基づいて高
精度な駆動制御を実現し得るリニアアクチュエータを得
ることを目的とする。

【００１３】請求項９の発明は、可動部と固定部の両端
相互間の変位量を極めて精度良く検出し、それに基づい
て高精度な駆動制御を実現し得るリニアアクチュエータ
を得ることを目的とする。

【００１４】請求項１０の発明は、検出精度の向上を図
ることができ、それにより高精度な駆動制御を実現し得
るリニアアクチュエータを得ることを目的とする。

【００１５】請求項１１の発明は、温度による誤差を極
力排して、可動部と固定部の両端相互間の物理量を極め
て精度良く検出し、それに基づいて高精度な駆動制御を
実現し得るリニアアクチュエータを得ることを目的とす
る。

【００１６】請求項１２の発明は、高精度な駆動制御を
実現し得る流体圧駆動式のリニアアクチュエータを得る
ことを目的とする。

【００１７】請求項１３の発明は、可動部と固定部の両
端相互間の物理量または両端相互間に作用する物理量を
精度良く検出し、それに基づいて高精度なフィードバッ
ク制御を行うことのできるリニアアクチュエータを得る
ことを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係るリ
ニアアクチュエータは、可動部の中心軸線上に、該中心
軸線上における固定部と可動部の両端相互間の物理量ま
たは両端相互間に作用する物理量を検出する検出器を設
けたものである。

【００１９】請求項２の発明に係るリニアアクチュエー
タは、ボールネジ軸の中心に貫通孔を設け、この貫通孔
の内部に、基端が固定部の端部に固定された検出ロッド
を収容して、該検出ロッドの先端と前記可動部の端部と
の間に検出器を設けたものである。

【００２０】請求項３の発明に係るリニアアクチュエー
タは、検出器として変位検出器を設けたものである。

【００２１】請求項４の発明に係るリニアアクチュエー
タは、検出器として速度検出器を設けたものである。

【００２２】請求項５の発明に係るリニアアクチュエー
タは、検出器として圧力検出器を設けたものである。

【００２３】請求項６の発明に係るリニアアクチュエー
タは、検出器を複数設けたものである。

【００２４】請求項７の発明に係るリニアアクチュエー
タは、異なる物理量を検出する異種の検出器を設けたも
のである。

【００２５】請求項８の発明に係るリニアアクチュエー
タは、検出ロッドを中空ロッドで構成し、その先端と可
動部の端部との間に圧力検出器を設け、また検出ロッド
の内部に副検出ロッドを収容し、この副検出ロッドと可
動部の端部との間に変位検出器を配置したものである。

【００２６】請求項９の発明に係るリニアアクチュエー
タは、検出器としてレーザ測長器を設けたものである。

【００２７】請求項１０の発明に係るリニアアクチュエ
ータは、検出ロッドを中空体としたものである。

【００２８】請求項１１の発明に係るリニアアクチュエ
ータは、中空体で構成した検出ロッドの内部に冷却用ま
たは恒温用の流体を流通させたものである。

【００２９】請求項１２の発明に係るリニアアクチュエ
ータは、固定部と可動部との間に環状の流体圧導入室を
形成し、この流体圧導入室の中心部に、相互に嵌合する
ガイドロッドとガイド孔を形成し、中空のガイドロッド
の内部に検出ロッドを独立して収容し、該検出ロッドと
ガイド孔の孔底部との間に検出器を配置したものであ
る。

【００３０】請求項１３の発明に係るリニアアクチュエ
ータは、検出器の信号に基づいて駆動機構をフィードバ
ック制御するようにしたものである。

【００３１】

【作用】請求項１の発明におけるリニアアクチュエータ
は、検出器によって中心軸線上における可動部と固定部
の両端相互間の物理量（距離、速度、加速度、圧力等）
を直接検出する。

【００３２】請求項２の発明におけるリニアアクチュエ
ータは、ボールネジ軸の回転によって駆動される可動部
の端部と固定部の端部との間の物理量を検出器によって
検出する。この際、ボールネジ軸の貫通孔内に収容した
検出ロッドが、ボールネジ軸から独立した形で可動部の
端部近傍にまで延びており、固定部の端部の代わりをな
す。したがって、この検出ロッドの先端部と可動部の端
部との間の物理量を検出することにより、固定部と可動
部の両端相互間の物理量を精度良く検出することができ
る。

【００３３】請求項３の発明におけるリニアアクチュエ
ータは、変位検出器によって固定部と可動部の両端間の
軸線方向の相対変位量を検出する。この検出値は可動部
の位置制御に利用できる。

【００３４】請求項４の発明におけるリニアアクチュエ
ータは、速度検出器によって固定部と可動部の両端相互
間の軸線方向の相対速度を検出する。この検出値は可動
部の速度制御に利用できる。

【００３５】請求項５の発明におけるリニアアクチュエ
ータは、圧力検出器によって固定部と可動部の両端相互
間に作用する圧力を検出する。この検出値は可動部の力
制御に利用できる。

【００３６】請求項６の発明におけるリニアアクチュエ
ータは、複数の検出器によって同種の物理量（変位量と
変位量、圧力と圧力等）あるいは異種の物理量（変位量
と圧力等）を検出する。

【００３７】請求項７の発明におけるリニアアクチュエ
ータは、異種の検出器によってそれぞれ異なる物理量
（変位量と圧力等）を検出する。

【００３８】請求項８の発明におけるリニアアクチュエ
ータは、圧力検出器によって検出ロッドと可動部間に作
用する圧力を検出する。また、変位検出器によって副検
出ロッドと可動部間の変位量を検出する。この際、変位
検出用の副検出ロッドが圧力検出用の検出ロッドから独
立して設けられているので、圧力の影響が変位量に表れ
ず、圧力と変位量の両方を精度良く検出することができ
る。

【００３９】請求項９の発明におけるリニアアクチュエ
ータは、レーザ測長器によって中心軸線上における可動
部と固定部の両端間の距離を高精度に測定する。この場
合、検出ロッドが不要であり、レーザ光線の経路に空洞
部を確保しておくだけで測長が可能である。

【００４０】請求項１０の発明におけるリニアアクチュ
エータは、ボールネジ軸の貫通孔に収容した検出ロッド
を中空体で構成したことにより、検出ロッド自体が軽量
になる。また、内部の空洞を利用して電線ケーブルを通
したり、予圧用のバネを収容したり、あるいは冷却用の
媒体を通して熱変形を押さえ、検出精度の向上を図るこ
ともできる。

【００４１】請求項１１の発明におけるリニアアクチュ
エータは、検出ロッドの温度を一定に管理することがで
き、それにより検出ロッドの熱変形を防止し、熱の影響
による誤差を小さくすることができる。

【００４２】請求項１２の発明におけるリニアアクチュ
エータは、流体圧導入室へ導入する流体圧を変化させる
ことにより可動部を動かすことができる。この場合、検
出ロッドがガイドロッドの内部に独立して収容されてい
ることにより、ガイドロッド等に作用する力の影響が検
出ロッドに及ばなくなり、検出ロッドを無負荷状態に保
持することができる。したがって、検出器により可動部
と固定部の両端相互間の物理量を極めて精度良く検出で
きる。

【００４３】請求項１３の発明におけるリニアアクチュ
エータは、検出した物理量に基づき可動部をフィードバ
ック制御する。

【００４４】

【実施例】実施例１．以下、この発明の一実施例を図に
ついて説明する。図１は請求項１、２、３の発明の一実
施例によるリニアアクチュエータを示す断面図であり、
図において、１１は固定部としての固定シリンダ、１２
は可動部としての可動シリンダである。固定シリンダ１
１と可動シリンダ１２は、互いにボールスプライン機構
２１を介して係合されることにより、回り止めされた状
態で軸線方向にスライド自在に組み合わせられている。
ここでは、可動シリンダ１２の基端側が固定シリンダ１
１の先端側内周に嵌挿されている。また、１３は駆動源
であるモータ、１４は固定シリンダ１１の内部に支持さ
れたボールネジ軸、１５はボールネジ軸１４の基端部を
支持する軸受、１６はボールネジ軸１４の先端部を支持
する軸受、１７は可動シリンダ１２の基端部内周に固定
されボールネジ軸１４に螺合するナット、１８は検出ロ
ッド、１９は検出ヘッドである。ボールネジ軸１４とナ
ット１５により、モータ１３の回転を直進運動に変換す
るボールネジ機構が構成され、ボールネジ軸１４を回転
させることにより、可動シリンダ１２を軸線方向に沿っ
て伸縮移動させることができるようになっている。

【００４５】検出ロッド１８は、ボールネジ軸１４の中
心に形成された軸方向に延びる貫通孔２３およびモータ
１３の中心孔２４内に貫通配備され、基端が固定シリン
ダ１１の内端部に固着され、先端が可動シリンダ１２の
端部近傍にまで延び出している。検出ロッド１８の先端
には、スケール面を中心軸線上に位置させたリニアスケ
ール１８ａが設けられ、このリニアスケール１８ａのス
ケール面に対向して、検出ヘッド１９が配置されてい
る。この検出ヘッド１９は、可動シリンダ１２の内端部
に突設したリニアガイド２５上に支持されている。そし
て、これら検出ヘッド１９とリニアスケール１８ａとに
より、中心軸線上における可動シリンダ１２と固定シリ
ンダ１１の両端間の位置変位量を検出する位置検出器が
構成されている。

【００４６】次に動作について説明する。図に示された
リニアアクチュエータでは、モータ１３の回転によりボ
ールネジ軸１４が回転し、それによりナット１７を介し
て可動シリンダ１２が軸線方向に伸縮移動する。この
際、可動シリンダ１２の移動に伴って検出ヘッド１９が
一体的に移動し、このときのリニアスケール１８ａに対
する検出ヘッド１９の変位量が検出ヘッド１９によって
読み取られる。よって、固定シリンダ１１の端部に直接
固着された検出ロッド１８と検出ヘッド１９との間の変
位量が検出されることにより、固定シリンダ１１と可動
シリンダ１２の両端間の変位量が直接検出ヘッド１９の
検出値として取り出される。この場合、ボールネジ軸１
４やナット１７などの誤差が検出値に含まれなくなるの
で、極めて精度の良い検出出力を得ることができる。こ
の検出出力は、モータ１３の駆動制御系にフィードバッ
ク信号として送られ、モータ１３がフィードバック制御
されることにより（請求項１３）、可動シリンダ１２が
高精度に位置決め制御される。

【００４７】なお、この実施例では、検出器として位置
検出器（リニアスケール１８ａと検出ヘッド１９）を設
けた場合を示したが、その代わりに速度検出器や圧力検
出器等を設けてもよい（請求項４、５）。いずれにし
ろ、直接知りたい物理量を検出するための検出器を設け
るのが望ましい。そして、それらの検出出力を用いてモ
ータ１３をフィードバック制御することにより（請求項
１３）、可動シリンダ１２を高精度に駆動制御すること
ができる。

【００４８】実施例２．図２は請求項６の発明の一実施
例によるリニアアクチュエータの断面図であり、図にお
いて、２９は検出ロッド１８の先端と可動シリンダ１２
の端部間に設けられた他の検出器である。この検出器２
９は、変位検出器であってもよいし、他の物理量を検出
する検出器であってもよい。その他は図１に示す実施例
１と同一構成である。

【００４９】次に動作について説明する。このリニアア
クチュエータでは、検出ヘッド１９によって変位量が検
出される。また、別の検出器２９によって速度や加速度
などの他の物理量が検出される。これらの検出出力は、
それぞれ可動シリンダ１２の先端部の動作に関するデー
タであり、必要に応じてモータ１３のフィードバック信
号として単独にあるいは相互利用され、高精度な位置制
御、速度制御に寄与する。

【００５０】実施例３．図３は請求項７、８の発明の一
実施例によるリニアアクチュエータの断面図である。こ
の場合の検出ロッド１８は中空ロッドで構成され、その
先端面と可動シリンダ１２の内端部との間には、検出ロ
ッド１８と可動シリンダ１２の端部間に作用する圧力を
検出する圧力検出器３０が設けられている。また、検出
ロッド１８の内部には、基端が固定シリンダ１１の内端
部に固着された副検出ロッド３２が、検出ロッド１８の
内周面に接触しないようにして収容されている。この副
検出ロッド３２の先端には、変位検出用の検出ヘッド１
９が取り付けられ、この検出ヘッド１９は、検出ロッド
１８の先端の開口窓１８ｂを介して、可動シリンダ１２
の内端部に固定したリニアスケール１８ａに対向してい
る。その他の構成は実施例１と同様である。

【００５１】次に動作について説明する。このリニアア
クチュエータでは、圧力検出器３０によって検出ロッド
１８の先端と可動シリンダ１２の端部間に作用する圧力
が検出される。また、検出ヘッド１９によって副検出ロ
ッド３２の先端と可動シリンダ１２の端部間の変位量が
検出される。検出ロッド１９と副検出ロッド３２はいず
れも固定シリンダ１１と一体化されたものであるから、
圧力検出器３０の検出出力は固定シリンダ１１の端部を
基準にした可動シリンダ１２に作用する力を表し、ま
た、検出ヘッド１９の検出出力は固定シリンダ１１の端
部に対する可動シリンダ１２の端部の変位量を表す。こ
の際、変位検出用の副検出ロッド３２が圧力検出用の検
出ロッド１８から独立して設けられているので、圧力の
影響が変位量検出出力には表れず、圧力と変位量の両方
を精度良く検出することができる。

【００５２】実施例４．図４は請求項９、１０の発明の
一実施例によるリニアアクチュエータの断面図である。
この場合の検出ロッド１８は密閉した中空体で構成され
ており、その先端面と可動シリンダ１２の内端部との間
に、検出器２９が設けられている。ここでは検出器２９
の種類は問わない。そして、この実施例では、検出ロッ
ド１８の内部の空洞部１８ｃに、冷却用あるいは恒温用
の流体３５が流通させられている。その他の構成は実施
例１と同様である。

【００５３】次に動作について説明する。このリニアア
クチュエータでは、冷却用あるいは恒温用の流体３５が
内部に流通していることで、検出ロッド１８の温度が一
定に管理される。したがって、検出ロッド１８の熱変形
が最小限に押さえられ、検出器２９による検出出力の精
度が向上する。また、空洞部１８ｃがあることで軽量化
が図れる。

【００５４】なお、空洞部１８ｃには必ずしも流体３５
を入れなくてもよく、電線ケーブルを通したり、その他
の部品を入れてもよい。

【００５５】実施例５．図５は請求項１１の発明の一実
施例によるリニアアクチュエータの断面図である。上記
実施例１〜４では、ボールネジ軸１４の中心部に検出ロ
ッド１８を配設していたが、この実施例５では、検出ロ
ッド１８を廃止し、検出器としてレーザ測長器４０を設
けている。レーザ測長器４０は、可動シリンダ１２の内
端面に取り付けられ、ボールネジ軸１４の貫通孔２３お
よびモータ１３の中心孔２４を通して、固定シリンダ１
１の内端面の鏡板４５にレーザ光線４１を照射し、その
反射光線４２を受光することで、可動シリンダ１２の端
部と固定シリンダ１１の端部との間の距離を測定するも
のである。その他の構成は実施例１と同様である。

【００５６】次に動作について説明する。このリニアア
クチュエータでは、レーザ測長器４０によって、中心軸
線上における可動シリンダ１２と固定シリンダ１１の両
端間の距離が高精度に測定される。この場合、検出ロッ
ドが廃止されているから、構成が簡単である。

【００５７】なお、上記実施例５では、レーザ測長器４
０を可動シリンダ１２側に設け、鏡板４５を固定シリン
ダ１１側に設けたが、反対に設けてもよい。また、固定
シリンダ１１側にレーザ測長器４０を設けた場合には、
レーザ測長器４０を固定シリンダ１１の外部に配置し、
固定シリンダ１１の壁面に設けた貫通孔からレーザ光線
を可動シリンダ１２に向けて照射するように構成するこ
ともできる。また、レーザ測長器以外の検出器、例えば
超音波検出器や磁気検出器等を設けることもできる。

【００５８】実施例６．図６は請求項１２の発明の一実
施例によるリニアアクチュエータの断面図である。上記
実施例１〜５では、ボールネジ式の駆動機構を備えたリ
ニアアクチュエータを示したが、この実施例６では、固
定シリンダ１１と可動シリンダ１２との間に駆動機構を
構成する環状の流体圧導入室５０が形成されている。こ
の流体圧導入室５０には、導孔５１を通して外部から作
動流体５２を導入したり排出したりできるようになって
いる。また、この環状の流体圧導入室５０の中心部に
は、相互に嵌合するガイドロッド５３とガイド孔５４と
が形成されている。ガイドロッド５３は固定シリンダ１
１側に形成されており、ガイド孔５４は可動シリンダ１
２側に形成されている。さらに、ガイドロッド５２は中
空に形成されており、その内部に検出ロッド１８が独立
して収容され、この検出ロッド１８とガイド孔５４の孔
底部（可動シリンダ１２の内端部）との間に、検出器と
しての検出ヘッド１９が配置されている。

【００５９】次に動作について説明する。このリニアア
クチュエータでは、流体圧導入室５０へ導入する流体圧
を変化させることにより、可動シリンダ１２を動かすこ
とができる。この場合、検出ロッド１８が、ガイドロッ
ド５３の内部に独立して収容されて保護されているの
で、例えばガイドロッド５３に作用する力の影響が検出
ロッド１８に全く及ばなくなり、検出ロッド１８を無負
荷状態に保持することができる。したがって、検出ヘッ
ド１９によって可動シリンダ１２と固定シリンダ１１の
両端相互間の距離を極めて精度良く検出することができ
る。

【００６０】なお、この実施例６においても検出器の種
類は自由に選定することができる。また、当然検出出力
を用いて作動流体圧や流量をフィードバック制御するこ
とにより（請求項１３）、高精度に可動シリンダ１２を
駆動制御することができる。

【００６１】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれば
中心軸線上において固定部と可動部の両端相互間の物理
量を検出する検出器を設けるように構成したので、最終
的に出力を取り出す箇所である可動部の端部の物理量を
直接検出することができ、高精度な駆動制御を実現する
ことができるという効果がある。

【００６２】請求項２の発明によれば、ボールネジ軸の
中心に形成した貫通孔に検出ロッドを収容して、この検
出ロッドの先端と可動部の端部との間に検出器を設ける
ように構成したので、ボールネジ機構によって駆動され
る可動部の物理量をボールネジ軸などの他の部材を介せ
ずに直接検出することができ、高精度な駆動制御を実現
することができるという効果がある。

【００６３】請求項３の発明によれば、検出器として変
位検出器を設けるように構成したので、最終的に出力を
取り出す箇所である可動部の端部の変位量を直接検出す
ることができ、この検出値を利用することで高精度な位
置制御を実現することができるという効果がある。

【００６４】請求項４の発明によれば、検出器として速
度検出器を設けるように構成したので、最終的に出力を
取り出す箇所である可動部の端部の速度を直接検出する
ことができ、この検出値を利用することで高精度な速度
制御を実現することができるという効果がある。

【００６５】請求項５の発明によれば、検出器として圧
力検出器を設けるようにに構成したので、最終的に出力
を取り出す箇所である可動部の端部に作用する圧力を直
接検出することができ、この検出値を利用することで高
精度な力制御を実現することができるという効果があ
る。

【００６６】請求項６の発明によれば、検出器を複数設
けるように構成したので、同種の物理量を検出した場合
には、複数の検出出力を用いることで、より検出精度の
向上を図ることができ、より高精度な駆動制御を実現す
ることができるという効果がある。

【００６７】請求項７の発明によれば、異なる物理量を
検出する異種の検出器を設けるように構成したので、種
類の違う物理量を相互利用することで、より高精度な駆
動制御を実現することができるという効果がある。

【００６８】請求項８の発明によれば、検出ロッドと可
動部の端部との間に圧力検出器を設け、副検出ロッドと
可動部の端部との間に変位検出器を配置するように構成
したので、圧力と変位とをいずれも精度良く検出するこ
とができ、高精度な位置制御及び力制御を実現すること
ができるという効果がある。

【００６９】請求項９の発明によれば、検出器としてレ
ーザ測長器を設けるように構成したので、中心軸線上に
空洞部を確保するという簡単な構造で、精度の良い測長
を行うことができ、高精度な位置制御を実現することが
できるという効果がある。

【００７０】請求項１０の発明によれば、検出ロッドを
中空体とするように構成したので、軽量化を図りつつ、
高精度な駆動制御を実現することができるという効果が
ある。

【００７１】請求項１１の発明によれば、中空体で構成
した検出ロッドの内部に冷却用または恒温用の流体を流
通させるように構成したので、検出ロッドの熱変形を押
さえることができ、熱の影響を受けずに精度良く物理量
を検出することができ、高精度な駆動制御を実現するこ
とができるという効果がある。

【００７２】請求項１２の発明によれば、流体圧導入室
の中心部にガイドロッドとガイド孔を形成し、中空のガ
イドロッドの内部に検出ロッドを独立して収容し、この
検出ロッドとガイド孔の孔底部との間に検出器を配置す
るように構成したので、流体圧式のものにおいても、駆
動機構の動作による影響を受けずに物理量を精度良く検
出することができ、高精度な駆動制御を実現することが
できるという効果がある。

【００７３】請求項１３の発明によれば、可動部の物理
量を直接検出する検出器の信号に基づいて駆動機構をフ
ィードバック制御するように構成したので、最終的に出
力を取り出す箇所である可動部を、高精度に駆動するこ
とができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１によるリニアアクチュエー
タを示す断面図である。

【図２】この発明の実施例２によるリニアアクチュエー
タを示す断面図である。

【図３】この発明の実施例３によるリニアアクチュエー
タを示す断面図である。

【図４】この発明の実施例４によるリニアアクチュエー
タを示す断面図である。

【図５】この発明の実施例５によるリニアアクチュエー
タを示す断面図である。

【図６】この発明の実施例６によるリニアアクチュエー
タを示す断面図である。

【図７】従来のリニアアクチュエータを示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１１固定シリンダ（固定部）１２可動シリンダ（可動部）１３モータ（駆動源）１４ボールネジ軸１７ナット１８検出ロッド１８ａリニアスケール（位置検出器）１９検出ヘッド（位置検出器）２３貫通孔２９検出器３０圧力検出器３２副検出ロッド３５流体４０レーザ測長器５０流体圧導入室５３ガイドロッド５４ガイド孔

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに組み合わせられた固定部および可
動部と、固定部に対して可動部を軸線方向に移動する駆
動機構とを備えたリニアアクチュエータにおいて、前記
可動部の中心軸線上に、該中心軸線上における固定部と
可動部の両端相互間の物理量または両端相互間に作用す
る物理量を検出する検出器を設けたことを特徴とするリ
ニアアクチュエータ。
【請求項２】前記駆動機構は、前記固定部に支持され
かつ前記可動部の中心軸線に沿って配設されたボールネ
ジ軸と、該ボールネジ軸を回転させる駆動源と、前記可
動部に一体化されかつ前記ボールネジ軸の回転によりボ
ールネジ軸の長手方向に沿って移動するナットとからな
り、前記ボールネジ軸の中心に軸線方向に延びる貫通孔
があけられ、この貫通孔の内部に、前記固定部の端部に
基端が固定され先端が前記可動部の端部近傍にまで延び
る検出ロッドが収容され、該検出ロッドの先端と前記可
動部の端部との間に前記検出器が設けられていることを
特徴とする請求項１記載のリニアアクチュエータ。
【請求項３】前記検出器が、固定部と可動部の両端相
互間の軸線方向変位を検出する変位検出器であることを
特徴とする請求項１または２記載のリニアアクチュエー
タ。
【請求項４】前記検出器が、固定部と可動部の両端相
互間の軸線方向の相対速度を検出する速度検出器である
ことを特徴とする請求項１または２記載のリニアアクチ
ュエータ。
【請求項５】前記検出器が、固定部と可動部の両端相
互間に発生する圧力を検出する圧力検出器であることを
特徴とする請求項１または２記載のリニアアクチュエー
タ。
【請求項６】前記検出器が複数設けられていることを
特徴とする請求項１または２記載のリニアアクチュエー
タ。
【請求項７】前記複数の検出器が、異なる物理量を検
出する異種の検出器であることを特徴とする請求項１ま
たは２記載のリニアアクチュエータ。
【請求項８】前記検出ロッドが中空ロッドで構成さ
れ、その先端と可動部の端部との間に、前記検出器とし
て、検出ロッドと可動部の端部間に作用する圧力を検出
する圧力検出器が設けられ、また、前記検出ロッドの内
部に、前記固定部の端部に基端が固定された副検出ロッ
ドが収容され、該副検出ロッドと前記可動部の端部との
間に変位検出器が配置されていることを特徴とする請求
項２記載のリニアアクチュエータ。
【請求項９】前記検出ロッドが中空体で構成されてい
ることを特徴とする請求項２記載のリニアアクチュエー
タ。
【請求項１０】前記中空体で構成された検出ロッドの
内部に冷却用または恒温用の流体が流通されていること
を特徴とする請求項１０記載のリニアアクチュエータ。
【請求項１１】前記検出器として、可動部と固定部の
両端相互間の距離を測定するレーザ測長器が設けられて
いることを特徴とする請求項１記載のリニアアクチュエ
ータ。
【請求項１２】前記固定部と可動部とが軸線方向に摺
動自在に組み合わせられることにより、固定部と可動部
との間に前記駆動機構を構成する環状の流体圧導入室が
形成され、該流体圧導入室の中心部には、相互に嵌合す
るガイドロッドとガイド孔が形成され、ガイドロッドは
中空に形成されて、その内部に検出ロッドが独立して収
容され、該検出ロッドとガイド孔の孔底部との間に前記
検出器が配置されていることを特徴とする請求項１記載
のリニアアクチュエータ。
【請求項１３】前記検出器の信号に基づいて前記駆動
機構をフィードバック制御する制御装置が設けられてい
ることを特徴とする請求項１〜１２いずれか１項記載の
リニアアクチュエータ。