(57)【要約】【課題】モータ特性を向上することができるリニアアクチュエータを提供する。【解決手段】リニアアクチュエータ１は、フロント部１１の環状突起部１１ａの内径がステータヨーク７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂの内径より大径で、フロント部１１の環状突起部１１ａの内側に軸受１２が嵌着された構造を有している。また、フロント部１１に装着された軸受１２の外輪１２ｃは内輪１２ａに比べて径方向における構造が厚肉である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータヨークを軸方向の前後から挟んだ状態で保持するフロント部およびリア部と、
前記フロント部の環状突起部の内側に保持されたフロント側の玉軸受と、
前記リア部に保持されたリア側の玉軸受と
を備え、
前記環状突起部の内径は前記ステータヨークの内径よりも大径であり、
前記フロント側の玉軸受は、内輪と該内輪に比較して径方向における厚みが大きい外輪とを有してなることを特徴とするリニアアクチュエータ。
【請求項２】
前記フロント側の玉軸受と前記リア側の玉軸受とは、玉のピッチ円径および玉径が同じであることを特徴とする請求項１に記載のリニアアクチュエータ。
【請求項３】
前記リア側の玉軸受は、規格品に準じた軸受であることを特徴とする請求項１または２に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する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ロータの回転運動を出力軸の軸方向の直線運動に変換したアクチュエータとして、リニアアクチュエータが知られている（例えば、特許文献１参照）。図２に特許文献１に記載のリニアアクチュエータが示されている。図２のリニアアクチュエータは、軸受９２、１０１にてロータ７０を回転可能に支持している。フロント側の軸受１０１はステータアセンブリのモールド工程によって形成されたフロント部１００に装着されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２６０９５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のリニアアクチュエータは、フロント側の軸受１０１はリア側の軸受９２に比べて大径のため、耐荷重を大きくできる。しかしながら、フロント側に要求される耐荷重が小さい場合、その耐荷重に見合った小径の軸受を選択することになるが、小径の軸受を装着する場合、ステータヨークの内径よりも小径の軸受の場合、フロント部１００に装着できないため、ハウジング１１０に小径の軸受を装着する構造となる。しかし、ハウジング１１０に小径の軸受を装着する構造では、ステータヨークの内側に外部からの異物が侵入する問題があり、さらにステータとの同軸精度が低下するという問題がある。このため、必要以上の耐荷重を有する軸受をフロント側に装着することになる。このため、フロント側に装着する大径の軸受の摺動ロストルクが大きく、モータ特性に不利であるという問題がある。
【０００５】
本発明は、上述の問題に鑑み、モータ特性を向上することができる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】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、ステータヨークを軸方向の前後から挟んだ状態で保持するフロント部およびリア部と、前記フロント部の環状突起部の内側に保持されたフロント側の玉軸受と、前記リア部に保持されたリア側の玉軸受とを備え、前記環状突起部の内径は前記ステータヨークの内径よりも大径であり、前記フロント側の玉軸受は、内輪と該内輪に比較して径方向における厚みが大きい外輪とを有していることを特徴とするリニアアクチュエータである。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記フロント側の玉軸受と前記リア側の玉軸受とは、玉のピッチ円径および玉径が同じであることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記リア側の玉軸受は、規格品に準じた軸受であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、モータ特性を向上することができるリニアアクチュエータを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態のリニアアクチュエータの断面図である。
【図２】従来のリニアアクチュエータの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本願発明のリニアアクチュエータの断面図である。図１には、リニアアクチュエータ１が示されている。リニアアクチュエータ１は、エンドプレート１５とフロント部１１を備えている。また、フロント部１１にはフロントカバー１６が取り付けられている。フロント部１１は、ステータアセンブリ６の先端側に形成されている。エンドプレート１５とフロント部１１は、ステータアセンブリ６を一体化するため、樹脂（例えば、ＰＢＴなどの熱可塑性樹脂）の射出成型によって同時に形成されている。
【００１２】
図１のリニアアクチュエータ１と、従来（特許文献１）のリニアアクチュエータとの違いはフロント部１１に嵌着する軸受１２の構造である。軸受１２と１３は、内側の内輪、外側の外輪、内輪と外輪との間の玉により構成された玉軸受である。ここで、リア（エンド）側の軸受１３は市販されている規格品（ＪＩＳ規格、ＩＳＯ規格など）の軸受であり、内輪と外輪の径方向における厚み寸法が略同じである。そして、軸受１３の外径はステータヨーク７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂの内径より小さい寸法である。これに対して、フロント側の軸受１２はリア（エンド）側の軸受１３と同じＰＣＤ（ピッチ円径）および玉径の軸受であるが、外輪１２ｃの外径が異なっている。
【００１３】
以下、フロント側の軸受１２について説明する。図１のリニアアクチュエータ１は、フロント部１１を有している。フロント部１１は、樹脂の射出成型によって形成されており、環状突起部１１ａを有している。環状突起部１１ａは、軸方向に突出した環状の構造を有している。環状突起部１１ａの内径は、ステータヨーク７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂの内径より大きな寸法に設定されている。環状突起部１１ａの内側に軸受１２が嵌着されている。環状突起部１１ａの内径がステータヨーク７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂの内径より大径であるため、外部からの異物がステータヨーク７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂの内側に侵入することを防止できる。
【００１４】
ステータアセンブリ６は、ステータヨーク７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂおよびボビン９ａ、９ｂ、駆動コイル１０ａ、１０ｂにより構成されている。ステータヨーク７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂの内側に、樹脂製のボビン９ａに巻かれた駆動コイル（ステータコイル）１０ａ、樹脂製のボビン９ｂに巻かれた駆動コイル（ステータコイル）１０ｂが配置されている。
【００１５】
ステータアセンブリ６は、略筒形状の構造を有し、その内側には、僅かな隙間を有してロータ１７が配置されている。ロータ１７の構造は、特許文献１に記載された従来の技術と同じである。ロータ１７は、軸受１２と１３によりステータアセンブリ６に回転自在な状態で保持されている。ロータ１７の回転中心には、出力軸１８が保持されている。
【００１６】
ロータ１７の内側には雌ねじが形成され、出力軸１８の外周には雄ねじが形成されている。ロータ１７の雌ねじ構造と出力軸１８の雄ねじ構造とは噛み合っており、また出力軸１８は回転できず、且つ、軸方向に進退が可能な構造を有している。このため、ロータ１７が回転すると、ねじの原理により、出力軸１８が軸方向に動く。ところで、ロータ１７は、駆動コイル１０ａ、１０ｂに流れる駆動電流の向きにより、左右に回転する。このロータ１７の回転により、出力軸１８が軸方向に移動する。以上の原理により、リニアアクチュエータの動作が行われる。
【００１７】
フロント側の軸受１２の内輪１２ａの径と、玉１２ｂのＰＣＤ（ピッチ円径）はリア（エンド）側の軸受１３と同じであるが、外輪１２ｃの径は大径（径方向の幅が大きい）となっている。すなわち、フロント側の軸受１２は、内輪１２ａの径方向の幅（肉厚）に対して、外輪１２ｃの径方向の幅（肉厚）が厚く、リア（エンド）側の軸受１３と同じ内輪径と玉のＰＣＤを有していながら、全体の外径がリア（エンド）側の軸受１３に対して大きい構造を有している。
【００１８】
なお、軸受１２は、必ずしも、リア（エンド）側の軸受１３と同じ内輪径と玉のＰＣＤを有する必要はなく、フロント側に要求される耐荷重を考慮した玉１２ｂの径と、玉１２ｂのＰＣＤ（ピッチ円径）を有する軸受構造を選択できる。例えば、フロント側の軸受１２のＰＣＤはリア（エンド）側の軸受１３よりも小さくてもよいし、リア（エンド）側の軸受１３よりも大きくなってもよい。
【００１９】
以上述べた図１のリニアアクチュエータ１は、フロント部１１の環状突起部１１ａの内径がステータヨーク７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂの内径より大径で、フロント部１１の環状突起部１１ａの内側に軸受１２が嵌着された構造を有している。フロント部１１に装着された軸受１２の外輪１２ｃは内輪１２ａに比べて径方向の厚みが大きい。また、リア側の軸受１３は規格品に準じた軸受である。また、フロント側の軸受１２とリア側の軸受１３の玉のＰＣＤは同じで、玉径も同じである。
【００２０】
図１に示したリニアアクチュエータ１では、フロント部１１に装着された軸受１２の外輪１２ｃは内輪１２ａに比べて径方向の厚みが大きい構造を有しているが、フロント側に要求される耐荷重に見合った小径の軸受を選択し、選択した小径の軸受を環状のスリーブに嵌着して環状突起部１１ａに装着した構成であってもよい。
【００２１】
図１のリニアアクチュエータ１は、フロント側の軸受１２が装着される環状突起部１１ａの内径がステータヨーク７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂの内径より大径であるため、外部からの異物がステータヨーク７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂの内側に侵入することを防止できる。同時に、フロント側の軸受１２の玉径及びＰＣＤを小さくした軸受構造のため、複数の玉１２ｂに加わる遠心力や転動のためのトルクを小さくすることができる。この結果、モータトルクの効率を高めることができる。
【符号の説明】
【００２２】
１…リニアアクチュエータ、６…ステータアセンブリ、７ａ…ステータヨーク、７ｂ…ステータヨーク、８ａ…ステータヨーク、８ｂ…ステータヨーク、９ａ…ボビン、９ｂ…ボビン、１０ａ…駆動コイル、１０ｂ…駆動コイル、１１…フロント部、１１ａ…環状突起部、１２…軸受、１２ａ…内輪、１２ｂ…玉、１２ｃ…外輪、１３…軸受、１５…エンドプレート、１６…フロントカバー、１７…ロータ、１８…出力軸。
【図１】
2017073912.tif 000003
【図２】
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