(57)【要約】【課題】本発明は、接続子の出没を行う機構を簡素化し、位置検出を非機械化することにより、円滑で長持ちの機構を得ることである。【解決手段】本発明によるリニアアクチュエータは、筐体(1)内のモータ(6)によって減速回転する長手ねじ体(48)に螺合するナット体(47)と、前記ナット体(47)の外周に設けられたマグネット(60)と、前記筐体(1)内のケース(43)に出没自在に設けられ先端に接続された接続子(30)を有する筒体(44A)と、前記ケース(43)の外周に離間した状態で設けられた一対の非接触センサ(70,70A)と、よりなり、前記ナット体(47)の位置を非接触で検出する構成である。【選択図】図１
2018113729.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体(1)内のケース(43)に固定された少なくとも一対の非接触センサ(70,70A)と、前記筐体(1)内に回転自在に設けられた長手ねじ体(48)と、前記長手ねじ体(48)の外周に螺合されたナット体(47)と、前記ナット体(47)の外周に設けられたマグネット(60)と、前記ナット体(47)に螺合され接続子(30)を有する筒体(44A)と、前記筒体(44A)の内側に設けられたモータ(6)と、前記モータ(6)の回転を前記長手ねじ体(48)に伝達するための歯車輪列体(40)と、前記筒体(44A)の端部に設けられた接続子(30)と、を備え、
前記モータ(6)の回転により前記長手ねじ体(48)が回転し、前記長手ねじ体(48)の回転により前記ナット体(47)に螺合された前記筐体(1)及び接続子(30)が直動して前記筐体(1)の外方に押し出される構成としたことを特徴とするリニアアクチュエータ。
【請求項２】
前記長手ねじ体(48)は、ボールねじよりなり、その軸中心には、長手状中空部(48b)が形成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３】
前記非接触センサ(70,70A)は、ホール素子よりなることを特徴とする請求項１又は２記載のリニアアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リニアアクチュエータに関し、特に、接続子を有する筒体の位置決めをマグネットと非接触センサで行うことにより、信頼性の向上及び耐久性の向上を得るための新規な改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、用いられていたこの種のモータアクチュエータとしては、例えば、特許文献１及び特許文献２の構成を挙げることができる。
特許文献１及び２の各モータアクチュエータとしては、図示していないが、特許文献１の構成では、複数個の着磁部を有する円板の近傍にホール素子を配設して、モータの回転位置を検出する構成である。
また、特許文献２の直線運動案内機構付きアクチュエータとしては、リニアアクチュエータの長さを短くすることができるようにした構成である。
また、図２及び図３に示される市販のリニアアクチュエータの場合、筒状の筐体１の中央位置の長手開口５内に設けられた駆動体８０の外方には、周知の第１、第２舌片２ａ，３ａを有する第１、第２スイッチ部２,３からなるメカニカルスイッチ１０が後述のように設けられている。
【０００３】
前記筐体１内には、前記駆動体８０が往復移動することができるように構成され、前記第１、第２スイッチ部２,３は前記筐体１の外方に突出して配設されている。
前記駆動体８０に設けられた後述のストライカー７の上方、すなわち、外側位置には、前記メカニカルスイッチ１０が前記筐体１の上部１ａに固定して設けられている。
【０００４】
前記第１、第２スイッチ部２,３には、第１、第２舌片２ａ，３ａが設けられ、各舌片２ａ，３ａは弾性を有すると共に、前記ストライカー７の矢印Ａ方向に沿う移動によって、第１、第２舌片２ａ，３ａの何れかに当接し、各舌片２ａ，３ａの何れかが外側へ押され、各スイッチ部２,３の何れかがオンとなるように構成されている。
尚、前記ストライカー７は、一対のねじ８によって、前記駆動体８０に固定されている。
すなわち、前記メカニカルスイッチ１０は、図３の状態では中立位置を示しており、モータ６の駆動による、回転軸からなるボールねじ６ａの回転によって、前記駆動体８０が矢印Ａに沿って直動し、前記筐体１に対して出没自在に構成されている。
従って、前記モータ６の駆動によってボールねじ６ａが回転し、前記駆動体８０がストライカー７と共に後退すると、前記ストライカー７が第２舌片３ａを持ち上げ、前記駆動体８０及び接続子３０が最も後退した位置（図１の最も左側）で停止する。
【０００５】
次に、後退した前記接続子３０を、前進（図２で右側方向）させる場合には、図示しない制御部により、前記モータ６を逆回転させると、前記駆動体８０が前進し、前記ストライカー７が前記第１舌片２ａを上方に押し上げ、前記接続子３０が相当量突出した状態で、前述の制御部により前進は停止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２５７５８５
【特許文献２】特開２０１６−４１０１３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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たため、次のような課題が存在していた。
すなわち、特に、図２で示される従来構成の場合、接続子３０を直動させる場合の駆動体８０の定位置停止の場合の手段としては、メカニカルスイッチ１０の第１、第２舌片２ａ，２ｂにはストライカー７が当接してスイッチをオン・オフさせる純機械式スイッチ機構であるため、信号を発生させるための機械式の接続構成を必ず用いる必要があり、機械式接触部の信頼性及び耐久性を向上させることは極めて困難であった。
【０００８】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、接続子を有する駆動体の位置決めを、マグネットと非接触センサで行うことにより、信頼性の向上及び耐久性の向上を得るようにしたリニアアクチュエータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によるリニアアクチュエータは、筐体内のケースに固定された少なくとも一対の非接触センサと、前記筐体内に回転自在に設けられた長手ねじ体と、前記長手ねじ体の外周に螺合されたナット体と、前記ナット体の外周に設けられたマグネットと、前記ナット体に螺合され接続子を有する筒体と、前記筐体の内側に設けられたモータと、前記モータの回転を前記長手ねじ体に伝達するための歯車輪列体と、前記筒体の端部に設けられた接続子と、を備え、前記モータの回転により前記長手ねじ体が回転し、前記長手ねじ体の回転により前記ナット体に螺合された前記筒体及び接続子が直動して前記筐体の外方に押し出される構成であり、また、前記長手ねじ体は、ボールねじよりなり、その軸中心には、長手状中空部が形成されている構成であり、また、前記非接触センサは、ホール素子よりなる構成である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によるリニアアクチュエータは、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、筐体内のケースに固定された少なくとも一対の非接触センサと、前記筐体内に回転自在に設けられた長手ねじ体と、前記長手ねじ体の外周に螺合されたナット体と、前記ナット体の外周に設けられたマグネットと、前記ナット体に螺合され接続子を有する筒体と、前記筒体の内側に設けられたモータと、前記モータの回転を前記長手ねじ体に伝達するための歯車輪列体と、前記筒体の端部に設けられた接続子と、を備え、前記モータの回転により前記長手ねじ体が回転し、前記長手ねじ体の回転により前記ナット体に螺合された前記筐体及び接続子が直動して前記筐体の外方に押し出される構成としたことにより、接続子を有する筒体の直動位置を非接触に検出することができる。
また、前記長手ねじ体は、ボールねじよりなり、その軸中心には、長手状中空部が形成されていることにより、長手ねじ体の重量を軽減することができる。
また、前記非接触センサは、ホール素子よりなることにより、非接触検出の信頼性を大きく向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明によるリニアアクチュエータを示す断面図である。
【図２】従来のリニアアクチュエータを示す断面図である。
【図３】図２の要部の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明によるリニアアクチュエータは、接続子を有する筒体の位置決めをマグネットと非接触センサで行うことにより、信頼性の向上及び耐久性の向上を得ることである。
【実施例】
【００１３】
以下、図面と共に本発明によるリニアアクチュエータの好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分には、同一符号を付して説明する。
図１において、符号１で示されるものは、全体形状が箱形を示す筐体であり、この筐体１には、駆動体としてのモータ６が設けられている。
【００１４】
前記筐体１の一端側１ａ内には、歯車輪列体４０が設けられ、前記歯車輪列体４０は前記モータ６の回転軸６ａが前記歯車輪列体４０に接続されて回転が減速されるように構成されている。
前記筐体１の前記一端側１ａの外面１ｂには、前記筐体１を図示しない装置側へ取付けるための取付体４１が一体に設けられ、前記取付体４１の内側には前記筐体１内の支持部材４２を介して筒形をなすケース４３が固定して設けられている。
【００１５】
前記ケース４３の内側には、前記歯車輪列体４０によって回転するように構成された長手ねじ体４８が一対の軸受４４,４５を介して回転自在に設けられている。前記長手ねじ体４８の外周には、周知のボールスクリュ又はボールねじ等と同様のねじ部４８ａが形成されていると共に、その軸中心位置には、この長手ねじ体４８の重量を軽くするために長手状中空部４８ｂが形成されている。
【００１６】
前記長手ねじ体４８のねじ部４８ａには、ナット体４７が螺合していると共に、前記ナット体４７には、前記長手ねじ体４８の外側に同軸状に位置された前記筒体４４Ａが位置し、前記筒体４４Ａの先端側４４ａには接続子３０が固定・接続されている。
尚、前記筒体４４Ａの先端側４４ａの外周と、前記ケース４３の内周との間には、直線ガイド５０が設けられ、前記筒体４４Ａが長手ねじ体４８とつれ回りすることのないように、かつ、矢印Ａの方向に沿って往復移動できるように構成されている。
【００１７】
前記ナット体４７の外周には、板状をなす１個のマグネット６０が設けられ、前記ケース４３の外周には、ホール素子等からなる一対の第１、第２非接触センサ７０,７０Ａが互いに離間して設けられ、前記各非接触センサ７０,７０Ａは、前記長手ねじ体４８及び前記接続子３０が矢印Ａの軸方向に沿って直動した場合のマグネット６０位置を検出することができるように構成されている。
【００１８】
次に、本発明によるリニアアクチュエータを作動させる場合について説明する。
図１の構成は、前記筒体４４Ａが前記筐体１内に収まった状態を示しており、この状態で、前記モータ６を駆動させると、このモータ６の回転軸６ａの回転力は、前記歯車輪列体４０を介して減速された後、前記長手ねじ体４８が回転する。
【００１９】
前記長手ねじ体４８の回転により、前記筒体４４Ａは矢印Ａの軸方向に沿って矢印Ｂの前方に繰り出され、前記接続子３０が図示しない装置の接続部に到達して接続される。
前述の状態で、前記モータ６の回転軸６ａを前述とは逆方向に回転させることにより、前記ナット体４７は逆回転となり、前記筒体４４Ａ及び接続子３０は、前記筐体１から突出した突出状態から矢印Ｃの後方へ向けて移動し、図１の状態、すなわち、元の位置に戻る。
従って、本発明によるリニアアクチュエータによれば、従来のように、メカニカルスイッチとストライカーからなるメカニカルスイッチではなく、マグネットと非接触センサによる完全な非接触検出でできるため、従来のようなメカニカル検出の故障等を除去し、高い信頼性のリニアアクチュエータを得ることができる。
【００２０】
次に、本発明によるリニアアクチュエータの要旨とするところは、以下の通りである。
すなわち、筐体１内のケース４３に固定された少なくとも一対の非接触センサ７０，７０Ａと、前記筐体１内に回転自在に設けられた長手ねじ体４８と、前記長手ねじ体４８の外周に螺合されたナット体４７と、前記ナット体４７の外周に設けられたマグネット６０と、前記ナット体４７に螺合され接続子３０を有する筒体４４Ａと、前記筐体１の内側に設けられたモータ６と、前記モータ６の回転を前記長手ねじ体４８に伝達するための歯車輪列体４０と、前記筒体４４Ａの端部に設けられた接続子３０と、を備え、前記モータ６の回転により前記長手ねじ体４８が回転し、前記長手ねじ体４８の回転により前記ナット体４７に螺合された前記筒体１及び接続子３０が直動して前記筐体１の外方に押し出される構成であり、また、前記長手ねじ体４８は、ボールねじよりなり、その軸中心には、長手状中空部４８ｂが形成されている構成であり、また、前記非接触センサ７０，７０Ａは、ホール素子よりなる構成である。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明によるリニアアクチュエータは、モータで回転する長手ねじ体に螺合するナット体の外周に一対のマグネットを離間させて設け、ナット体に設けた筒体の先端に設けた接続子を有し、筒体及び接続子の出没位置をマグネットとホール素子で検出するため、機械的損失が少なく、装置の寿命を延ばすことができる。
【符号の説明】
【００２２】
１    筐体
１ａ    一端側
１ｂ    外面
６    モータ
３０    接続子
４０    歯車輪列体
４１    取付体
４２    支持部材
４３    ケース
４４ａ    先端側
４４Ａ    筒体
４４,４５    軸受
４７    ナット体
４８    長手ねじ体
４８ａ    ねじ部
４８ｂ    長手状中空部
５０    直線ガイド
６０    マグネット
７０    第１非接触センサ
７０Ａ    第２非接触センサ
Ａ    軸方向
Ｂ    前方
Ｃ    後方
【図１】
2018113729.tif 000003
【図２】
2018113729.tif 000004
【図３】
2018113729.tif 000005