| 【発明の名称】 |
アクチュエータ |
| 【発明者】 |
【氏名】小川 勝史
【氏名】中村 秀和
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| 【要約】 |
【課題】構成の複雑化、部品点数の増大等を誘発することなく、移動体の移動量に対する全体の軸方向長さを短縮させることが可能なアクチュエータを提供すること。
【解決手段】ロータを中空状に形成し、ナットが上記ロータの中空部内にまで移動できるようにした。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ステータ及び該ステータ内に回転可能に収容されたロータとからなる駆動モータと、上記ロータの回転によって回転されるネジ及び該ネジにその回転を規制された状態で螺合するナットとからなる駆動伝達手段と、上記ナットに取り付けられる移動体と、を具備してなるアクチュエータにおいて、上記ロータを中空状に形成し、上記ナットが上記ロータの中空部内にまで移動できるようにしたことを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】 請求項１記載のアクチュエータにおいて、上記移動体は中空状ロッドであることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項３】 請求項１記載のアクチュエータにおいて、上記移動体はスライダであることを特徴とするアクチュエータ。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、例えば、サーボモータによってボールネジを回転させ、ボールナットを介して移動体を移動させるアクチュエータに係り、特に、サーボモータのロータ内を中空状にしてそこに上記ボールナットを収容可能とすることにより、移動体の移動量に対するアクチュエータの軸方向長さの短縮化を図ることができるように工夫したものに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のアクチュエータは、例えば、図６に示すような構成になっている。まず、ベース部３０１があり、このベース部３０１の図６中右側上にはサーボモータ３０３が設置されている。このサーボモータ３０３の回転軸３０３ａには、カップリング３０５を介してボールネジ３０７が連結されている。このボールネジ３０７は、ベース部３０１より立設された支持部材３０９、３１１に軸受３１３、３１５、３１７を介して回転可能に支持されている。
【０００３】上記ボールネジ３０７にはボールナット３１９がその回転を規制された状態で螺合しており、ボールネジ３０７が適宜の方向に回転することにより、ボールナット３１９が図６中左右方向に移動するようになっている。又、このボールナット３１９にはスライダ３２１が取付・固定されていて、このスライダ３２１もボールナット３１９の移動によって同時に移動するようになっている。スライダ３２１はその下部を介して直動ガイド３２０にガイドされていて、この直動ガイドに沿って移動するものである。そして、このスライダ３２１には図示しない各種の機器が搭載されることになる。
【０００４】上記構成のアクチュエータの場合には、スライダ３２１の移動量に対して、アクチュエータ全体としての軸方向長さが長くなってしまうという問題があった。そこで、アクチュエータ全体としての軸方向長さを短縮させるために、図７に示すようなアクチュエータがある。これは、サーボモータ３０３をボールネジ３０７の側方に配置して軸方向長さを短縮させたものである。
【０００５】すなわち、支持部材３１１を側方に延長し、そこにサーボモータ３０３を取付・固定する。そして、サーボモータ３０３の回転軸３０３ａにプーリ３２３を固着すると共に、ボールネジ３０７側にも別のプーリ３２５を固着する。これら両プーリ３２３、３２５間にベルト３２７を巻回したものである。
【０００６】しかしながら、このような構成の場合には、サーボモータ３０３をボールネジ３０７の側方に配置したことにより、その分軸方向長さを短縮させることはできるものの、部品点数が増大してしまって組立が困難になると共に、幅方向に装置が大型化してしまうという問題があった。
【０００７】そこで、さらに、図８に示すような構成のアクチュエータが提案されている。これは、図６に示すアクチュエータにおいて、カップリング３０５を省略して、回転軸３０３ａとボールネジ３０７を直結（一体化）したものである。これによって、部品点数を減少させると共にカップリング３０５の分だけ軸方向長さを短縮させることができる。尚、図８中符号３２９はサーボモータ３０３のステータであり、符号３３１はロータである。又、符号３３３は位置検出器である。
【０００８】
【発明が解決しようとする問題点】上記従来の構成によると次のような問題があった。すなわち、回転軸３０３ａとボールネジ３０７を直結してカップリング３０５を省略することにより、ある程度の軸方向長さの短縮を図ることはできるが、それでも、スライダ３２１の移動量に対して、アクチュエータ全体の軸方向長さは長く、さらなる短縮化が要求されていた。又、別の問題として、回転軸３０３ａとボールネジ３０７を一体化した場合には、仮に、サーボモータ３０３或いはボールネジ３０７を交換しようとした場合、これらを同時に交換しなければならないという問題もあった。
【０００９】本発明はこのような点に基づいてなされたものでその目的とするところは、構成の複雑化、部品点数の増大等を誘発することなく、移動体の移動量に対する全体の軸方向長さを短縮させることが可能なアクチュエータを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するべく本願発明の請求項１によるアクチュエータは、ステータ及び該ステータ内に回転可能に収容されたロータとからなる駆動モータと、上記ロータの回転によって回転されるネジ及び該ネジにその回転を規制された状態で螺合するナットとからなる駆動伝達手段と、上記ナットに取り付けられる移動体と、を具備してなるアクチュエータにおいて、上記ロータを中空状に形成し、上記ナットが上記ロータの中空部内にまで移動できるようにしたことを特徴とするものである。又、請求項２によるアクチュエータは、請求項１記載のアクチュエータにおいて、上記移動体は中空状ロッドであることを特徴とするものである。又、請求項３によるアクチュエータは、請求項１記載のアクチュエータにおいて、上記移動体はスライダであることを特徴とするものである。
【００１１】すなわち、本願発明によるアクチュエータは、ロータを中空状に形成し、上記ナットが上記ロータの中空部内にまで移動できるようにしたものである。ロッドを中空状にしてナットをそこまで移動可能に構成することにより、それだけナットひいては移動体の移動量を長くすることができ、結局、アクチュエータ全体の軸方向長さを短くすることができる。又、その際、部品点数を増大させたり、幅方向に大幅な寸法拡大を招くこともない。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図１乃至図４を参照して本発明の第１の実施の形態を説明する。図１は本実施の形態によるアクチュエータの全体の構成を示す断面図であり、まず、シリンダ１がある。このシリンダ１内であって図１中右側には、サーボモータ３が収容・配置されている。このサーボモータ３は、ステータ５と、このステータ５の内周側に回転可能に配置されたロータ７とから構成されている。上記ロータ７は中空状をなしていて、図１中左側端は開口部７ａとなっていると共に、図１中右側端には鍔部７ｂが設けられている。
【００１３】上記シリンダ１及びロータ７の内周側には、移動体としての中空状のロッド９が図１中左右方向に移動可能に配置されている。又、シリンダ１の図１中左端には端部材１１が取り付けられていて、上記ロッド９はこの端部材１１に軸受１３を介して移動可能に支持されている。
【００１４】上記ロッド９の内周側にはボールネジ１５が配設されていて、このボールネジ１５は、図１中その右端部を介して、既に述べたロータ７の鍔部７ｂに楔結合機構１７を介して連結・固定されている。よって、ロータ７が適宜の方向に回転することにより、ボールネジ１５も同方向に回転するようになっている。
【００１５】上記ロッド９の内周側であって、図１中右端にはボールナット１９が内装されていて、このボールナット１９は上記ボールネジ１５に螺合していると共に、ロッド９に対しては固定された状態で設けられている。よって、ロータ７の回転によりボールネジ１５が回転することにより、ボールナット１９は図１中左右方向に移動することになり、それによって、ロッド９も同方向に移動する。そして、このロッド９の移動により、例えば、ロッド９に取り付けられた図示しない各種機器を移動させるものである。
【００１６】又、上記ロータ７は、軸方向両端部において、それぞれ軸受２１、２３を介して、回転可能に支持されている。又、上記シリンダ１の図１中右端にはカバー２５が取付・固定されていて、このカバー２５の内部にはサーボモータ３の回転位置等を検出する検出器２７が内装されている。尚、図２は図１のＩＩ−ＩＩ矢視図であり、図３は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視図であり、図４はアクチュエータの分解図である。
【００１７】上記構成によると、サーボモータ３のロータ７を中空状とし、そこに、ロッド９とボールナット１９を収容可能な構成とし、その分についてもロッド９の移動量とすることができるので、ロッド９の移動量に対して、アクチュエータ全体の軸方向長さを短縮することができる。又、その際、部品数を大幅に増大させたり、幅方向の寸法を大幅に拡大するといったこともなく、全体として、アクチュエータのコンパクト化を図ることができる。又、ボールネジ１５とロータ７は楔結合機構１７を介して着脱可能に連結されており、よって、ボールネジ１５とサーボモータ３をそれぞれ別個に交換することができる。
【００１８】次に、図５を参照して本発明の第２の実施の形態を説明する。図５は本実施の形態によるアクチュエータの全体の構成を示す断面図であり、まず、ベース部５１がある。このベース部５１上であって図５中右側には、サーボモータ５３が収容・配置されている。このサーボモータ５３は、ステータ５５と、このステータ５５の内周側に回転可能に配置されたロータ５７とから構成されている。上記ロータ５７は中空状をなしていて、図５中左側端は開口部５７ａとなっていると共に、図５中右側端には鍔部５７ｂが設けられている。
【００１９】上記ベース部５１上であってロータ５７の内周側には、移動体としてのスライダ５９の基部が図５中左右方向に移動可能に配置されている。上記スライダ５９は図示しない直動ガイドに沿って移動するように構成されている。上記スライダ５９の内周側にはボールネジ６１が配設されていて、このボールネジ６１は、図５中その右端部を介して、既に述べたロータ５７の鍔部５７ｂに楔結合機構６９を介して連結・固定されている。よって、ロータ５７が適宜の方向に回転することにより、ボールネジ６１も同方向に回転するようになっている。
【００２０】上記スライダ５９の内周側にはボールナット６３が内装されていて、このボールナット６３は上記ボールネジ６１に螺合していると共に、スライダ５９に対しては固定された状態で設けられている。よって、ロータ５７の回転によりボールネジ６１が回転することにより、ボールナット６３は図５中左右方向に移動することになり、それによって、スライダ５９も同方向に移動する。そして、このスライダ５９の移動により、例えば、スライダ５９に取り付けられた図示しない各種機器を移動させるものである。
【００２１】又、上記ベース部５１の図５中右端にはカバー７１が取付・固定されていて、このカバー７１の内部にはサーボモータ５３の回転位置等を検出する検出器７３が内装されている。
【００２２】この実施の形態の場合にも、スライダ５９及びボールナット６３が、ロータ５７の内部に収容可能な構成になっているので、その分だけスライダ５９の移動量が長くなり、結局、スライダ５９の移動量に対してアクチュエータの軸方向長さを短縮させることができる。又、その際、部品点数が大幅に増大したり、幅方向に寸法が大幅に拡大されるといったこもない。又、ボールネジ６１側とサーボモータ５３側をそれぞれ別個に交換できることは前記第１の実施の形態の場合と同じである。
【００２３】尚、本発明は前記第１及び第２の実施の形態に限定されるものではない。例えば、移動体の構成としては図示したものに限定されず様々な構成のものが想定される。
【００２４】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によるアクチュエータによると、サーボモータのロータを中空状とし、そこに、移動体とナットを収容可能な構成とし、その分についても移動体の移動量とすることができるので、移動体の移動量に対して、アクチュエータ全体の軸方向長さを短縮することができる。又、その際、部品数を大幅に増大させたり、幅方向の寸法を大幅に拡大するといったこともなく、全体として、アクチュエータのコンパクト化を図ることができる。又、ネジ側とサーボモータ側をそれぞれ別個に交換することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】３９１００８５１５
【氏名又は名称】株式会社アイエイアイ
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| 【出願日】 |
平成１１年１１月４日（１９９９．１１．４） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９２８４２
【弁理士】
【氏名又は名称】島野 美伊智
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１３２８１０（Ｐ２００１−１３２８１０Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年５月１８日（２００１．５．１８） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３１３２４１ |
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