JPS58144567A - アクチユエ−タ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、アクチュエータ、詳しくは、種々の被駆動体
や被作動体などを押圧又は押動せしめて所望の前後進、
及び往復・移動動作を行なわせしめるアクチュエータに
関する。

アクチュエータは、周知のように、所望の動作を行なわ
せるために各種モータの回転力、流体圧作動装置の押圧
力や引張力、或いはまた電磁石の吸引力や反撥力などを
利用しているが、従来、その動作をきめ細かくかつその
作動ストロークを可変に制御できるものが少ない上、そ
の位置決めや固定等の制御も比較的複雑なものであった
。

本発明の目的は、上記従来の事情に鑑み、制御が比較的
簡単で動作をきめ細かくかつその作動ストロークを可変
に制御できるアクチュエータを提供するにある。

以−ト本発明を図示の実施例によって説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示すアクチュエ−夕であ
る。同図において、２は作動軸であり、以下に示す構造
によりこの作動軸２を矢印２０で示づように左右に往復
移動することにより、その一端で被駆動体９を押動又は
押圧と引張り又はもどしを交互にして所望の動作を行な
うものであり、１はこの作動軸２を必要に応じてキーと
キー溝により回転止めして軸方向に滑動自在に支持して
いる基本、３は作動軸２に固着された固定部材、５は第
２図（ａ’）　、　　（ｂ　）に示すような斜板であっ
て、この斜板５は比較的薄い板圧の鋼材又はばね材を打
ち抜いて形成した円板状部材で、中心部に内孔５ｂを有
し、該内孔５ｂに軸に対する廻り止めキー溝５Ｃを必要
に応じて有し、外周および内周縁部に複数の切り込み５
ａが半径方向に放散同形に形成されていると共に、中心
部に対して円板部が一方の側に所定角度傾斜して笠状に
即ち載頭円鉗状に形成されているものであり、２１はこ
のように形成された斜板５を複数枚重ね合せた積層体、
６は作動軸２上に同軸的かつ滑動自在に設（プられた斜
板積層体２１の押圧体で、弾性円筒蛇腹６ａにより固定
部材３に結合されて電磁吸引限度以上の離隔が防止され
ており、７は固定部材３又は抑圧体６に固定して設番プ
られ斜板５の内孔５１）の内周端近傍を押圧体６と固定
部材３との間で、肚潰及び解放可能に作動軸２の周囲に
同軸状に配設された円筒状鉄芯とコイルとから成る斜板
積層体２１の斜度制御用電磁石、８は斜板５の外周端周
縁側であって、所定距離離隔して円周等分、例えば４．
１Ｉｉｉｌ所に位置決め固定して、配設された斜板吸引
移動用電磁石、４は固定部材３と基体１との間に配設さ
れた圧縮ばねであり、これにより固定部材３が基体１・
１間のほぼ所定位置に戻るように調整されている。２２
は、逐次励磁制御回路であって、リード線２３を介して
上記電磁石８を励磁制御し、リード線２４を介して電磁
石７を励磁制御している。そして、この励磁制御順序を
以五に詳細に説明するように、まず電磁石７を励磁制御
したのち、電磁石８を励磁制御し、さらに上記励磁を適
宜の順序で解放することにより、前述したように作動軸
２を矢印２０で示すように左右に往復押動し、被駆動体
９を駆動制御しでいるのである。

即ち、第１図に示すような状態において、逐次励磁制御
回路２２はまずリード線２４を介して電磁石７を励磁す
る。すると、この電Ｆ１１石７の吸着磁力によって抑圧
体６を電磁石７が吸引し電磁石７の方に移動させる。そ
の結果、斜板５の積層体２１は、押圧体６に押圧圧潰さ
れて傾斜角度が変化し、点線で示すように起立した状態
になり、その外周端５ＰＧ、を電磁石８の磁極に近接し
た位置にくる。そして、この時、斜板５の外周端５Ｐと
電１石８との間隙は、図に示すようにｅＯからｅｌへど
小さく変化する。このように斜板５の傾斜角度を変化し
て、ぞの外周端を電磁石８に近接させた後、更に逐次励
磁制御回路２２は、リード線２３を介して電磁石８を励
磁する。すると、この電磁石８の吸着磁力によって斜板
５の外周端は更にこの電磁石８の方へ、即ちこの図にお
いては右方に引き寄せられる。その結果、斜板５の積層
体２１全体は右方に移動すると共に、固定部材３を介−
５＝ して作動軸２をばね４の作用に抗して右方へ移動させ、
作動軸２の右端部にて被駆動体９を押圧ヌは押動し、所
望の動作を行う。作動軸２により被駆動体９を押圧した
後、上述と逆の順序、同時、又は電磁石８励磁後、電磁
石７の励磁を予め切っておいて、電磁石８の励磁を切る
如く逐次制御回路２２が各電Ｉ１石８，７の励磁を解除
すれば、作動軸２は斜板積層体２１に対する電磁石８か
らの拘束を解かれ、ばね４の作用で左方へ移動して元の
位置へ戻ると共に、斜板５も自己復元作用により元の傾
斜状態に戻る。以下同様にして、励磁逐次制御回路２２
の制御のちとに上記動作をくり返せば、往復動アクチュ
エータになる。この時の作動軸２のストロークはＳであ
る。上記の場合、電磁石８の励磁時に、斜板積層体２１
の外周端５Ｐ面と電磁石８の磁極面とが充分強固に！５
肴するような４法及び斜度に構成されていると、励磁吸
着時に作動軸２は所定の移動をした状態でその位置に位
置決め固定された状態となることができ、また上記磁極
面と外周端５Ｐ面とが微少隙間を有す６− る状態で吸引対向するような寸法及び斜度に構成しであ
ると、例えば電磁石８と斜板５外周に複数個配置してお
いて順次励磁制御する等して、斜板積層体２１、したが
って軸２を回転させることもできる。

第３図に示す本発明の他の実施例であるアクチュエータ
は、第１図に示したアクチュエータと同様に作動軸２を
矢印２０で示ずように左右に往復押動し、非駆動対９を
駆動制御するものであるが第１図に示した１１Ｉ！ｉｌ
の斜板５の積層体２１及び電磁石７の代りに、作動軸２
に対して左右に一対の斜板５Ａ、５Ｂの積層体２１Ａ、
２１Ｂおよび之に対する各電磁石８Ａ、８Ｂを設けると
共に、斜板５Ａ、５Ｂの傾斜角度を調整するために、小
型モータ２６△、２６Ｂ１ウオーム２７Ａ、２７Ｂウオ
ーム車２８Ａ、２８Ｂがそれぞれ左右対象に作動軸２に
設けられているものであり、第２図に示した構成部材と
同じ部材には同じ符号を付しである。なお、この第３図
には図示せぬも第１図に示したような逐次励磁制御回路
２２が設けられ、これにより小型モータ２６Ａ、２６Ｂ
および電磁石８Ａ、８Ｂが適宜駆動及び励磁制御され、
アクチュ■−夕としての作動を行うようにしている。

第３図において、まず小型モータ２６Ａ、２６Ｂを駆動
すると、ウオーム２７Ａ、２７Ｂが回転し、ウオーム２
７Ａ・２７Ｂに噛合するウオーム車２８Ａ、２８Ｂも回
転する。そして、このウオーム車２８Ａ、２８Ｂに一体
に固着され、かつ、作動軸２上の軸方向所定固定位置で
作動軸２に対して回動自在に同軸に設けられているナツ
ト２９Ａ、２９Ｂも＝緒に回転する。ナツト２９Ａ、２
９Ｂが回転すると、ナラ１〜２９Ａ、２９Ｂの内周面【
こ形成されているめねじ３１Ａ、３１Ｂが作動軸２の軸
方向に移動自在に同軸に設（プた作動軸２に対してキー
とキー溝６ａ（６ｂ）により廻り止めすると共に押圧体
６△、６Ｂの外周面に形成されているおねじ３０Ａ、３
０Ｂに噛合しているので、ナツト２９Ａ、２９Ｂの回転
により押圧体６△、６Ｂは作動軸２に沿って進退する。

そして、押圧体６Ａ・６Ｂを進退させることにより各斜
板５Ａ・５Ｂの積層：’！２１　Ａ・２１Ｂをそれぞれ
固定部材３八・３Ｂと押圧体６Ａ・６１−３との間で挟
圧圧潰又は解放し、積層体２１Ａ・２１Ｂの傾斜角度を
調節する。その結果、左方の斜板５Ａの積層体２１Δは
その外周面がそれぞれ電磁石８Ａに対して若干右方へず
れて位置づけられ、右方の斜板５Ｂの４ｆｉ層体２１Ｂ
は、点線で示づように、その外周面が電磁石８Ｂに正面
に対向してずれない位置に配設されるように調整される
。このように斜板５Ａ・５Ｂの積層体２１Ａ・２１Ｂを
それぞれ調整した侵、図示せぬ逐次励磁制御回路により
まず電磁石８Ａを励磁制御すると、積層体２１△はこの
吸着磁力により電磁石８Ａに吸引され、スプリング４Ａ
に抗し電磁石８Ａの方に移動し、電磁石８Ａと正面に対
向してずれない位置にくる。

そして、この積層体２１Ａの左方への移動に伴い作動軸
２も左方へ移動する。一方、積層体２１Ａによる作動軸
２の左方への移動によって、右方の積層体２１Ｂも左方
へ移動し、電磁石８Ｂに対してずれることなく対向して
いた積層体２１Ｂの外９− 周面は電磁石８Ｂとの対向からずれる。

このように作動軸２が左方に移動した後、次に逐次励磁
制御回路により電磁石８Ａの励磁を解除し、右方の［ｔ
ｉ石８Ｂを励磁制御すると、Ｎ１１石８Ｂどの対向から
ずれていた積層体２１Ｂは電磁石８Ｂの吸着磁力により
スプリング４Ｂに抗して吸引せられて、右方へ移動し、
Ｗ４層体２１Ｂの外周面は電磁石８Ｂに正面に対向して
ずれない位置にくる。その結果、作動軸２も右方へ移動
され、その右端部で被駆動体９を押圧又は押動して、所
望の動作を行わせしめる。このように作動軸？が右方へ
移動すると、左方の積層体２１△はその外周面が電磁石
８Ａに対して若干右方へずれた位置に移り１し、最初の
状態に戻る。しこうして、上述した動作をくり返すこと
により、作動軸２は、矢印２０で示ずように左右にくり
返し往復押動され、子の右端部で被駆動体９を押圧又は
押動して所望の動作を行うことができるものである。

以上は、第３図の装置の作動の一例であって、斜板積層
体２１Ａ・２１Ｂ及び電磁石８Ａ・８Ｂ１０− 等を２組段番プて順次励磁制御することにより作動軸２
の軸方向往復移動ストロークを約２倍に、かつ順次のス
テップ移動として行なわせることができる。以下その構
成作動を説明する。

先ず各斜板＠に層体２１△・２１Ｂの押圧圧潰が解除さ
れていて、斜板積層体２１Δの外周端は第１図の如く電
磁石８Ａより左方へほぼ所定の１ステツプの例えば約２
倍位の良さ程度ずれた位置にあるのに対し、他方の斜板
積層体２１Ｂの外周端は電磁石８Ｂに対して、上記斜板
積層体２１Ａのずれの約２１８位左方へずれた位置にあ
るよう固定部材３Ａ・３Ｂの位置やスプリング４Ａ・４
Ｂが調整されている。そこで先ず、逐次励磁制御回路に
より設定プログラム等にしたがって、モー９２６△を回
転駆動し、ナツト２９Ａを回転させて押圧体６Ａを前進
させ、固定部材３Ａとの間で斜板積層体２１Δを押圧圧
縮すると、該斜板積層体２１Ａ外周端が怪を増大すると
共に右方へ、例えば前記ずれ長さの約１／２位偏して、
電磁石８Ａの磁極面に近づいた所で、該電磁石８△を励
磁すると、斜板積層体２１Ａの外周端を微少間隙状態に
吸引するか、接触固定状態に吸着して作動軸２をスプリ
ング４Ａ・４Ｂに抗して前記ずれ長さの約１／２（所定
のストローク）右方へ移動せしめる。

このとき他方の斜板積層体２１Ｂは右方に移動して電磁
石８Ｂと最初のずれの長さの約１／２のずれがある状態
（最初の斜板積層体２１Ａと電磁石８△との相対時の状
Ｂ）となっており、従って次いでモータ２６Ｂを回転駆
動し、そして電磁石８Ｂを励磁する訳であるが、この電
磁石８Ｂ励磁の際に、はぼ同時に電磁石８Ａの励磁を解
放するか、又はざらにモータ２６△を回転駆動して押圧
体６Ａによる斜板積層体２１Ａの圧潰を解放して斜板５
Ａを最初の傾斜状態としくこの状態では積層体２１Ａの
外周が電磁石８Ａと正面に対向していても、間隙がｅｏ
と大きいから、電磁石８Ａを励磁しても積層体２１Ａ外
周を吸引又は吸着できない状態に調整設定しておくのが
望ましい。）、電磁石８Ｂを励磁することにより斜板積
層体２１Ｂを吸引乃至は吸着固定して作動軸２をさらに
１ステツプ右方へ駆動移動μしめる如く作動ｔｑ−Ｌめ
るのであり、この状態からの左方への移動は、先ず電磁
石８Ｂの励磁を解き、さらにはモータ２６Ｂを逆転させ
、この時電磁石８Ａを励磁しでも良く（１層体２１Ａが
傾斜状態に戻してあれば、モータ２６Ａを回転駆動して
積層体２１Ａを押圧圧潰して）、このようにして左方へ
１ステツプ戻した後、電磁石８△を励磁するか励磁を一
時続けた後、電磁石８Δの励磁を解くか、さらには同時
にモータ２６Ａを回転駆動して積層体２１Ａの傾斜を幾
分増大させて、電磁石８△の励磁解除時に於番ブる２ス
テツプ目の左方移動が迅速確実に行なわれるようにして
も良い。そして以上の作動ナイクルを、プログラムやシ
ーフェンス制御等によって励磁回路２２を制御すること
により所定の周期等で繰り返し行なわせることができる
。

以上説明したように、本発明によれば、斜板を利用し、
この斜板の傾斜角度を制御して、その外周端を斜後吸着
移動用電磁石に近接させた後、その電磁石を励磁して、
斜板を吸着移動させるとい１３− う一連の動作によって作動軸を往復押動せしめ、この作
動軸の動作によって非駆動体を押圧又は押動或は引張し
て、所望の動作（仕事）を行うようにしており、斜板の
傾斜角度を制御することにより細かく精密な動作を行う
ことができる上、イの制御も比較的簡単なものとなって
いる。そして、上記斜板の傾斜角度を適宜制御して、そ
の外周端と電磁石しの間の距離を変えることによっても
、アクチュエータの作動ストロークを変えることができ
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示寸アクヂコエータの説
明図、 第２図（ａ　）・（ｂ）は、それぞれ第１図のアクチュ
エータに使用する斜板の正面図および平面図、 第３図は、本発明の他の実施例を示すアクチュエータの
説明図である。 ２・・・・・・作動軸、 ５・５Ａ・５Ｂ・・・・・・斜板、 １４− ６・６Ａ・６Ｂ・・・・・・押圧体、 ７・・・・・・斜度制御用電磁石 ８・８Ａ・８Ｂ・・・・・・斜板吸引移動用電磁石、９
・・・・・・被駆動体、 ２１・２１Ａ・２１Ｂ・・・・・・積層体、２２・・・
・・・逐次励磁制御回路、 ２６Ａ・２６Ｂ・・・・・・小型モータ、２７Ａ・２７
Ｂ・・・・・・ウオーム、２８Ａ・２８Ｂ・・・・・・
ウオーム車、２９Ａ・２９Ｂ・・・・・・ナツト。 出願人　株式会社井上ジャパックス研究所代理人　弁理
士　　増　　１）　竹　　夫１５− ３３７− 手続補正書（方刻 昭和５７年５月２８日 特許庁長官　島　１）春　樹　殿 １、事ｆ１の表示 昭和５７年特許願第２７０４６号 ２、発明の名称 アクチュエータ ３、補正をする者 事件との関係　　　　　　　特許出願人任　所　神奈川
県横浜市緑区長津田町字道正５２８９番地 名　称　株式会社井上ジャパックス研究所４、代理人　
〒１０４ ５、補正命令の日付 昭和５７年５月２５日（発送日） ６、補正の対象 （１）願書 （２）明細書 ７、補正の内容 （１）願書の浄書（内容に変更なし）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被駆動体などを繰り返し往復押圧又は押動するため
   の作動軸と、 上記作動軸に同軸に嵌挿して取付けられた環状の円板状
   部材であって、その内外周縁部に複数の半径方向の切り
   込みを放射状に有し、中心部に対して外周縁部が一方の
   側に所定角度笠状に傾斜した少なくとも一枚以上の斜板
   と、 上記斜板の傾斜角度を変える傾斜角度制御手段と、 上記斜板の外周端側近に径及び軸方向に所定距離離隔し
   て配設された斜板吸引移動用電磁石と、上記傾斜角度制
   御手段を付勢制御して斜板の傾斜角度を変え、斜板の外
   周端を上記電磁石により近接させたのち、上記電磁石を
   励磁制御して斜板を電磁石に吸引せしめることにより、
   上記作動軸を押動し、これにより被駆動体を押圧又は押
   動するように制御する逐次制御手段と、 を有することを特徴とするアクチュエータ。