JPH10196756A - ローラねじを用いた直線作動機 - Google Patents
ローラねじを用いた直線作動機Info
- Publication number
- JPH10196756A JPH10196756A JP294997A JP294997A JPH10196756A JP H10196756 A JPH10196756 A JP H10196756A JP 294997 A JP294997 A JP 294997A JP 294997 A JP294997 A JP 294997A JP H10196756 A JPH10196756 A JP H10196756A
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- Japan
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- roller
- nuts
- output shaft
- screw shaft
- nut
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 直線作動機に生じるバックラッシュをなく
し、出力軸の停止位置精度を高めること。 【解決手段】直線作動機１０は、ハウジングＨに固着し
た正逆回転するモータＭと、このモータＭの回転軸から
ギヤＧを介して減速駆動されるローラねじ軸１２を有す
る。前後一対のローラナット１４，１４がローラねじ軸
１２を囲繞するように配設されている。複数の遊星ロー
ラ１６がローラねじ軸１２とローラナット１４の隙間に
配設されて雄ねじ及び雌ねじに噛合しており、ローラね
じ軸１２とローラナット１４と複数の遊星ローラ１６に
よってローラねじを構成している。ローラナット１４
は、樹脂製弾性リング２０を挟挿して前後に分割されて
いる。一対のローラナット１４はスリーブ状のアダプタ
２２に内嵌されている。アダプタ２２の他端内周には予
圧調整ナット３０が螺合しており、この予圧調整ナット
３０を締付けることにより、弾性リング２０が変形して
一対のローラナット１４が近接方向に変位する。
し、出力軸の停止位置精度を高めること。 【解決手段】直線作動機１０は、ハウジングＨに固着し
た正逆回転するモータＭと、このモータＭの回転軸から
ギヤＧを介して減速駆動されるローラねじ軸１２を有す
る。前後一対のローラナット１４，１４がローラねじ軸
１２を囲繞するように配設されている。複数の遊星ロー
ラ１６がローラねじ軸１２とローラナット１４の隙間に
配設されて雄ねじ及び雌ねじに噛合しており、ローラね
じ軸１２とローラナット１４と複数の遊星ローラ１６に
よってローラねじを構成している。ローラナット１４
は、樹脂製弾性リング２０を挟挿して前後に分割されて
いる。一対のローラナット１４はスリーブ状のアダプタ
２２に内嵌されている。アダプタ２２の他端内周には予
圧調整ナット３０が螺合しており、この予圧調整ナット
３０を締付けることにより、弾性リング２０が変形して
一対のローラナット１４が近接方向に変位する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、正逆回転するモー
タの回転駆動力を出力軸の直線作動力に変換してこの出
力軸に連結された物品を往復動させる直線作動機に関す
る。
タの回転駆動力を出力軸の直線作動力に変換してこの出
力軸に連結された物品を往復動させる直線作動機に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】直線作動機は、特開平７−３３２４５４
号公報に記載されるように、正逆回転するモータの回転
駆動力を出力軸の直線作動力に変換するものである。こ
の種の直線作動機は、モータの回転駆動力を出力時の直
線作動力に変換するために、モータ回転軸にギアを介し
て連結されたボールねじ軸と、このボールねじ軸にボー
ルを介して螺合するボールナットと、ボールナットに固
着された出力軸を有する。出力軸の先端には開閉扉等の
物品が連結される。従って、モータが正逆回転すると、
その回転数に応じて出力軸が往復動し、所定の位置で物
品を停止させるようになっている。
号公報に記載されるように、正逆回転するモータの回転
駆動力を出力軸の直線作動力に変換するものである。こ
の種の直線作動機は、モータの回転駆動力を出力時の直
線作動力に変換するために、モータ回転軸にギアを介し
て連結されたボールねじ軸と、このボールねじ軸にボー
ルを介して螺合するボールナットと、ボールナットに固
着された出力軸を有する。出力軸の先端には開閉扉等の
物品が連結される。従って、モータが正逆回転すると、
その回転数に応じて出力軸が往復動し、所定の位置で物
品を停止させるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の直線
作動機では、ボールねじ軸、ボール及びボールナットか
ら構成されるボールねじを用いて、モータの回転駆動力
を出力軸の直線作動力に変換している。ボールねじは、
その構造上、ボールねじ及びボールナットのボール転動
溝が断面円弧状である。そのため、出力軸に高荷重が作
用する時に加えて、出力軸の往動・復動反転時、モータ
の起動・停止時のように出力軸に加速度が作用する時に
は、ボールがボール転動溝内で軸方向に移動して、バッ
クラッシュが不可避に発生する。
作動機では、ボールねじ軸、ボール及びボールナットか
ら構成されるボールねじを用いて、モータの回転駆動力
を出力軸の直線作動力に変換している。ボールねじは、
その構造上、ボールねじ及びボールナットのボール転動
溝が断面円弧状である。そのため、出力軸に高荷重が作
用する時に加えて、出力軸の往動・復動反転時、モータ
の起動・停止時のように出力軸に加速度が作用する時に
は、ボールがボール転動溝内で軸方向に移動して、バッ
クラッシュが不可避に発生する。
【０００４】このようなバックラッシュが存在すると、
出力軸を高精度に停止させることができず、また、出力
軸の停止位置を維持させることができず、物品を高精度
に位置決めすることが極めて困難である。一方、出力軸
の往動・復動反転時等では、バックラッシュの存在によ
って、モータの回転に対する出力軸の応答性が不良とな
り、モータの性能を改善しても、直線作動機の運転特性
を向上させることにも限界がある。
出力軸を高精度に停止させることができず、また、出力
軸の停止位置を維持させることができず、物品を高精度
に位置決めすることが極めて困難である。一方、出力軸
の往動・復動反転時等では、バックラッシュの存在によ
って、モータの回転に対する出力軸の応答性が不良とな
り、モータの性能を改善しても、直線作動機の運転特性
を向上させることにも限界がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、正逆回転する
モータの回転駆動力を出力軸の直線作動力に変換し、前
記出力軸に連結された物品を往復動させる直線作動機に
おいて、該直線作動機が、回転自在に支持されて前記モ
ータにより回転駆動されるローラねじ軸と、該ローラね
じ軸を囲繞した前後一対のローラナットと、前記ローラ
ねじ軸と前記一対のローラナットとの環状隙間に装入さ
れてローラねじ軸に形成した雄ねじと一対のローラナッ
トに形成した雌ねじのそれぞれに噛合する複数の遊星ロ
ーラと、前記一対のローラナットの対向面間に挟挿され
た弾性リングとを有し、前記一対のローラナットを近接
方向に変位させて該ローラナットと遊星ローラとの間及
び遊星ローラとローラねじ軸との間にそれぞれ予圧を発
生させ、前記ローラナットに前記出力軸を連結した、ロ
ーラねじを用いた直線作動機により前記課題を解決し
た。
モータの回転駆動力を出力軸の直線作動力に変換し、前
記出力軸に連結された物品を往復動させる直線作動機に
おいて、該直線作動機が、回転自在に支持されて前記モ
ータにより回転駆動されるローラねじ軸と、該ローラね
じ軸を囲繞した前後一対のローラナットと、前記ローラ
ねじ軸と前記一対のローラナットとの環状隙間に装入さ
れてローラねじ軸に形成した雄ねじと一対のローラナッ
トに形成した雌ねじのそれぞれに噛合する複数の遊星ロ
ーラと、前記一対のローラナットの対向面間に挟挿され
た弾性リングとを有し、前記一対のローラナットを近接
方向に変位させて該ローラナットと遊星ローラとの間及
び遊星ローラとローラねじ軸との間にそれぞれ予圧を発
生させ、前記ローラナットに前記出力軸を連結した、ロ
ーラねじを用いた直線作動機により前記課題を解決し
た。
【０００６】
【作用】出力軸には開閉扉等の物品が連結されており、
出力軸に連結されたローラナットは回転を拘束されてい
る。この状態で正逆回転するモータを起動すると、ロー
ラねじ軸が回転駆動され、遊星ローラが公転してローラ
ナットが軸方向に往復動する。本発明では、ねじ軸とナ
ットとの間にボールではなくローラが配設されており、
出力軸に押し引き方向の荷重が作用してもローラが軸方
向に変位しにくくなっており、さらに、弾性リングによ
って一体に保持された一対のローラナットを近接方向に
変位させ、ローラナットと遊星ローラとの間及び遊星ロ
ーラとローラねじ軸との間に予圧を発生させているの
で、これらの間にバックラッシュが存在しない。従っ
て、出力軸に高荷重が作用する場合であっても、停止位
置における出力軸の軸方向変位を極めて小さくすること
ができる。また、バックラッシュが存在しないので、モ
ータの反転時や起動・停止時のように出力軸に大きな加
速度が作用する場合であっても、モータの回転に対して
出力軸が的確に応答し、モータを電気的に制御すること
によって、出力軸の停止位置、ストローク及び直線作動
速度を高精度に制御することができる。
出力軸に連結されたローラナットは回転を拘束されてい
る。この状態で正逆回転するモータを起動すると、ロー
ラねじ軸が回転駆動され、遊星ローラが公転してローラ
ナットが軸方向に往復動する。本発明では、ねじ軸とナ
ットとの間にボールではなくローラが配設されており、
出力軸に押し引き方向の荷重が作用してもローラが軸方
向に変位しにくくなっており、さらに、弾性リングによ
って一体に保持された一対のローラナットを近接方向に
変位させ、ローラナットと遊星ローラとの間及び遊星ロ
ーラとローラねじ軸との間に予圧を発生させているの
で、これらの間にバックラッシュが存在しない。従っ
て、出力軸に高荷重が作用する場合であっても、停止位
置における出力軸の軸方向変位を極めて小さくすること
ができる。また、バックラッシュが存在しないので、モ
ータの反転時や起動・停止時のように出力軸に大きな加
速度が作用する場合であっても、モータの回転に対して
出力軸が的確に応答し、モータを電気的に制御すること
によって、出力軸の停止位置、ストローク及び直線作動
速度を高精度に制御することができる。
【０００７】
【実施例】図１は本発明による直線作動機の断面図，図
２はその要部断面図を示している。直線作動機１０は、
ハウジングＨに固着した正逆回転するモータＭと、この
モータＭの回転軸からギヤＧを介して減速駆動されるロ
ーラねじ軸１２を有する。ローラねじ軸１２は、その一
端がハウジングＨに回転自在に支持され、他端が自由端
になっている。
２はその要部断面図を示している。直線作動機１０は、
ハウジングＨに固着した正逆回転するモータＭと、この
モータＭの回転軸からギヤＧを介して減速駆動されるロ
ーラねじ軸１２を有する。ローラねじ軸１２は、その一
端がハウジングＨに回転自在に支持され、他端が自由端
になっている。
【０００８】前後一対のローラナット１４，１４はロー
ラねじ軸１２を囲繞するように配設されている。ローラ
ねじ軸１２はその外周面に雄ねじを形成しており、ロー
ラナット１４はその内周面に雌ねじを形成している。複
数の遊星ローラ１６がローラねじ軸１２とローラナット
１４の隙間に配設されて雄ねじ及び雌ねじに噛合してお
り、ローラねじ軸１２とローラナット１４と複数の遊星
ローラ１６によってローラねじを構成している。遊星ロ
ーラ１６は、ローラナット１４の両端に内嵌するガイド
リング１８によって周方向均等に離間配設されている。
なお、ガイドリング１８の外側にダストシールが設けら
れる場合もある。このように、ローラねじを用いること
によって、直線作動機の荷重に対する剛性が向上し、出
力軸に高荷重や衝撃が発生する場合であっても、停止位
置における出力軸の軸方向変位が低減する。
ラねじ軸１２を囲繞するように配設されている。ローラ
ねじ軸１２はその外周面に雄ねじを形成しており、ロー
ラナット１４はその内周面に雌ねじを形成している。複
数の遊星ローラ１６がローラねじ軸１２とローラナット
１４の隙間に配設されて雄ねじ及び雌ねじに噛合してお
り、ローラねじ軸１２とローラナット１４と複数の遊星
ローラ１６によってローラねじを構成している。遊星ロ
ーラ１６は、ローラナット１４の両端に内嵌するガイド
リング１８によって周方向均等に離間配設されている。
なお、ガイドリング１８の外側にダストシールが設けら
れる場合もある。このように、ローラねじを用いること
によって、直線作動機の荷重に対する剛性が向上し、出
力軸に高荷重や衝撃が発生する場合であっても、停止位
置における出力軸の軸方向変位が低減する。
【０００９】ローラねじのローラナット１４は、樹脂製
弾性リング２０を挟挿して前後に分割されている。弾性
リング２０は、ローラナット１４の対向面にそれぞれ固
着されており、一対のローラナット１４を一体に保持す
る。一対のローラナット１４は、スリーブ状のアダプタ
２２に内嵌され、アダプタ２２の一端に形成されたフラ
ンジ部２４に当て止めされている。２６はキー溝、２８
はキーであって、一対のローラナット１４，１４とアダ
プタ２２の相対回転を阻止するものである。アダプタ２
２の他端内周には予圧調整ナット３０が螺合しており、
この予圧調整ナット３０を締付けることにより、弾性リ
ング２０が変形して一対のローラナット１４が近接方向
に変位する。そして、遊星ローラ１６がローラねじ軸１
２に形成した雄ねじとローラナット１４に形成した雌ね
じに圧接して弾性変形し、ローラねじ軸１２、遊星ロー
ラ１６及び一対のローラナット１４の間には予圧が発生
させられる。予圧を発生させることによって、ローラね
じ軸１２と遊星ローラ１６の間、及び、遊星ローラ１６
とローラナット１４との間のバックラッシュがなくな
る。
弾性リング２０を挟挿して前後に分割されている。弾性
リング２０は、ローラナット１４の対向面にそれぞれ固
着されており、一対のローラナット１４を一体に保持す
る。一対のローラナット１４は、スリーブ状のアダプタ
２２に内嵌され、アダプタ２２の一端に形成されたフラ
ンジ部２４に当て止めされている。２６はキー溝、２８
はキーであって、一対のローラナット１４，１４とアダ
プタ２２の相対回転を阻止するものである。アダプタ２
２の他端内周には予圧調整ナット３０が螺合しており、
この予圧調整ナット３０を締付けることにより、弾性リ
ング２０が変形して一対のローラナット１４が近接方向
に変位する。そして、遊星ローラ１６がローラねじ軸１
２に形成した雄ねじとローラナット１４に形成した雌ね
じに圧接して弾性変形し、ローラねじ軸１２、遊星ロー
ラ１６及び一対のローラナット１４の間には予圧が発生
させられる。予圧を発生させることによって、ローラね
じ軸１２と遊星ローラ１６の間、及び、遊星ローラ１６
とローラナット１４との間のバックラッシュがなくな
る。
【００１０】アダプタ２２のフランジ部２４には、ロー
ラねじ軸１２を囲繞する出力軸３２が固着されており、
その先端には開閉扉等の物品が連結される。なお、出力
軸３２のローラナット側に拡径端部を形成し、複数の締
付けボルトをローラナット及び拡径端部に貫通させても
よい。この締付けボルトは、出力軸とローラナットとを
回転不能に固着するとともに、一対のローラナットを近
接方向に変位させることとなる。また、ハウジングＨに
はローラねじ軸１２及び出力軸３２を囲繞する外筒３４
が固着されている。外筒３４は、アダプタ２２の外周面
及び出力軸３２の外周面を案内する。なお、前述のよう
に、アダプタを設けない場合、外筒はローラナットの外
周面及び出力軸の外周面を案内する。
ラねじ軸１２を囲繞する出力軸３２が固着されており、
その先端には開閉扉等の物品が連結される。なお、出力
軸３２のローラナット側に拡径端部を形成し、複数の締
付けボルトをローラナット及び拡径端部に貫通させても
よい。この締付けボルトは、出力軸とローラナットとを
回転不能に固着するとともに、一対のローラナットを近
接方向に変位させることとなる。また、ハウジングＨに
はローラねじ軸１２及び出力軸３２を囲繞する外筒３４
が固着されている。外筒３４は、アダプタ２２の外周面
及び出力軸３２の外周面を案内する。なお、前述のよう
に、アダプタを設けない場合、外筒はローラナットの外
周面及び出力軸の外周面を案内する。
【００１１】以上のように、本発明の直線作動機では、
一対のローラナット１４を近接方向に変位させることに
より、出力軸３２が往動と復動の反転時やモータＭの起
動・停止時において、出力軸３２及びこれに連結された
物品の慣性により出力軸３２に急激な加速度が生じた場
合であっても、ローラねじ軸１２に対する出力軸３２の
軸方向変位は極めて小さなものとなる。これによって、
モータＭに対する出力軸３２の応答性が向上し、モータ
Ｍを電気的に制御することで、ストローク、停止位置、
及び、出力軸の速度・加速度を極めて精密に制御して、
物品を直線作動させることができる。
一対のローラナット１４を近接方向に変位させることに
より、出力軸３２が往動と復動の反転時やモータＭの起
動・停止時において、出力軸３２及びこれに連結された
物品の慣性により出力軸３２に急激な加速度が生じた場
合であっても、ローラねじ軸１２に対する出力軸３２の
軸方向変位は極めて小さなものとなる。これによって、
モータＭに対する出力軸３２の応答性が向上し、モータ
Ｍを電気的に制御することで、ストローク、停止位置、
及び、出力軸の速度・加速度を極めて精密に制御して、
物品を直線作動させることができる。
【００１２】
【発明の効果】本発明では、ローラねじ軸、ローラナッ
ト及び遊星ローラからなるローラねじを用いて、モータ
の回転駆動力を出力軸の直線作動力に変換し、出力軸に
連結された物品を往復動させたので、剛性及び耐衝撃性
に優れ、従来より小径で高荷重・長寿命の直線作動機を
実現できることに加えて、出力軸に高荷重が作用する場
合であっても、遊星ローラの雄ねじ及び雌ねじ内で軸方
向に変位することが少なく、物品を高精度で位置決めす
ることができる。さらに、一対のローラナットを近接方
向に変位させてローラねじに予圧を与えたので、ローラ
ねじ軸と遊星ローラの間、及び、遊星ローラと一対のロ
ーラナットとの間にバックラッシュが存在せず、モータ
の反転時、モータの起動・停止時のように出力軸に急激
な加速度が生じたときでも、モータの回転に対する出力
軸の応答性が向上し、出力軸の停止位置、ストローク及
び直線作動速度を高精度に制御することができる。
ト及び遊星ローラからなるローラねじを用いて、モータ
の回転駆動力を出力軸の直線作動力に変換し、出力軸に
連結された物品を往復動させたので、剛性及び耐衝撃性
に優れ、従来より小径で高荷重・長寿命の直線作動機を
実現できることに加えて、出力軸に高荷重が作用する場
合であっても、遊星ローラの雄ねじ及び雌ねじ内で軸方
向に変位することが少なく、物品を高精度で位置決めす
ることができる。さらに、一対のローラナットを近接方
向に変位させてローラねじに予圧を与えたので、ローラ
ねじ軸と遊星ローラの間、及び、遊星ローラと一対のロ
ーラナットとの間にバックラッシュが存在せず、モータ
の反転時、モータの起動・停止時のように出力軸に急激
な加速度が生じたときでも、モータの回転に対する出力
軸の応答性が向上し、出力軸の停止位置、ストローク及
び直線作動速度を高精度に制御することができる。
【図１】 本発明による直線作動機の実施例を示す断面
図。
図。
【図２】 図１の直線作動機に用いたローラねじの拡大
断面図。
断面図。
Ｈ ハウジング Ｇ ギヤ Ｍ モータ １０ 直線作動機 １２ ローラねじ軸 １４ ローラナット １６ 遊星ローラ １８ ガイドリング ２０ 樹脂性弾性リング ２２ アダプタ ３０ 予圧調整ナット ３２ 出力軸 ３４ 外筒
Claims (1)
- 【請求項１】 正逆回転するモータの回転駆動力を出力
軸の直線作動力に変換し、前記出力軸に連結された物品
を往復動させる直線作動機において、該直線作動機が、
回転自在に支持されて前記モータにより回転駆動される
ローラねじ軸と、該ローラねじ軸を囲繞した前後一対の
ローラナットと、前記ローラねじ軸と前記一対のローラ
ナットとの環状隙間に装入されてローラねじ軸に形成し
た雄ねじと一対のローラナットに形成した雌ねじのそれ
ぞれに噛合する複数の遊星ローラと、前記一対のローラ
ナットの対向面間に挟挿された弾性リングとを有し、前
記一対のローラナットを近接方向に変位させて該ローラ
ナットと遊星ローラとの間及び遊星ローラとローラねじ
軸との間にそれぞれ予圧を発生させ、前記ローラナット
に前記出力軸を連結した、ローラねじを用いた直線作動
機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP294997A JPH10196756A (ja) | 1997-01-10 | 1997-01-10 | ローラねじを用いた直線作動機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP294997A JPH10196756A (ja) | 1997-01-10 | 1997-01-10 | ローラねじを用いた直線作動機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10196756A true JPH10196756A (ja) | 1998-07-31 |
Family
ID=11543632
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP294997A Pending JPH10196756A (ja) | 1997-01-10 | 1997-01-10 | ローラねじを用いた直線作動機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10196756A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006194356A (ja) * | 2005-01-13 | 2006-07-27 | Ntn Corp | 電動式直動アクチュエータおよび電動式ブレーキ装置 |
| JP2010253997A (ja) * | 2009-04-21 | 2010-11-11 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 鉄道車両用振動制御装置 |
| JP2012032001A (ja) * | 2011-09-28 | 2012-02-16 | Ntn Corp | 電動式ブレーキ装置 |
| CN105793614A (zh) * | 2013-12-06 | 2016-07-20 | 舍弗勒技术股份两合公司 | 具有行星滚柱丝杠（pwg）的执行器 |
| CN117501031A (zh) * | 2021-08-23 | 2024-02-02 | 舍弗勒技术股份两合公司 | 用于组装真螺距滚动接触式行星传动装置的部件的套组 |
-
1997
- 1997-01-10 JP JP294997A patent/JPH10196756A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006194356A (ja) * | 2005-01-13 | 2006-07-27 | Ntn Corp | 電動式直動アクチュエータおよび電動式ブレーキ装置 |
| JP2010253997A (ja) * | 2009-04-21 | 2010-11-11 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 鉄道車両用振動制御装置 |
| JP2012032001A (ja) * | 2011-09-28 | 2012-02-16 | Ntn Corp | 電動式ブレーキ装置 |
| CN105793614A (zh) * | 2013-12-06 | 2016-07-20 | 舍弗勒技术股份两合公司 | 具有行星滚柱丝杠（pwg）的执行器 |
| KR20160094964A (ko) * | 2013-12-06 | 2016-08-10 | 섀플러 테크놀로지스 아게 운트 코. 카게 | 유성 롤러 스핀들(pwg)을 구비한 액추에이터 |
| JP2017503124A (ja) * | 2013-12-06 | 2017-01-26 | シェフラー テクノロジーズ アー・ゲー ウント コー． カー・ゲーＳｃｈａｅｆｆｌｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ＡＧ ＆ Ｃｏ． ＫＧ | 遊星転動型ねじ山付スピンドル（ｐｗｇ）を備えるアクチュエータ |
| US10487927B2 (en) | 2013-12-06 | 2019-11-26 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Actuator with planetary screw drive (PSD) |
| CN117501031A (zh) * | 2021-08-23 | 2024-02-02 | 舍弗勒技术股份两合公司 | 用于组装真螺距滚动接触式行星传动装置的部件的套组 |
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