微型促动器制造技术

本发明专利技术提供能减小移动部件的行程距离与全长的差、也减小与行程方向正交的截面积、整体小型化的直径约１０ｍｍ左右的微型促动器。该微型促动器由花键轴、花键螺母、一对端盖、磁杆、和压力器构成。上述花键轴是筒状，具有中空部，并且沿轴方向形成了缝隙开口。上述花键螺母嵌合在该花键轴上，并且，在轴方向导引该花键轴。上述一对端盖固定在上述花键轴的两端开口。上述磁杆在上述花键轴的中空部内由端盖支承着两端。上述压力器，在上述花键轴的中空部内间隙配合在上述磁杆的周围，与该磁杆共同构成线性马达，并且通过上述缝隙开口与上述花键螺母结合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及内置有驱动机构、可根据输入信号相对移动花键轴和花键螺母的促动器，特别涉及小型化成直径10mm左右的、可用于各 种产业机器的微型促动器。
技术介绍
已往，把电气输入信号变换为移动部件的直线移动输出的线性促 动器，大体上由一边承受外力一边直线地导引移动部件的导引机构、 和使上述移动部件沿上述导引机构进退的驱动机构构成。上述驱动机 构有各种，例如有把液压缸或气缸作为驱动源、把活塞的直线往复运 动直接传递给上述移动部件的线性促动器，以及把马达作为驱动源、 用滚珠丝杠将上述马达的旋转运动变换为直线运动的促动器。另外，还有把由定子和转子构成的线性马达作为驱动源、把线性马达的直线 往复运动直接传递给上述移动部件的线性促动器。根据所需的移动部件的推力、荷载承受能力、移动速度、精度等， 上述驱动机构和导引机构的组合有各种形式，但是，如果仅仅单纯地 将任意驱动机构和导引机构组合，则线性促动器的尺寸大型化，使用 不方便。在日本特开2003-278873中，公开了把上述驱动机构内置在导引 机构内的比较小型结构的线性促动器。该线性促动器，在具有中空部 的圆筒状壳体内收容着由螺旋轴和滚珠螺母构成的滚珠丝杠，上述螺 旋轴可旋转地支承在该中空部内。在上述圆筒状壳体的一端固定着马 达，由该马达使上述螺旋轴任意旋转。另外，在上述壳体的外周面， 沿轴方向形成了花键槽，并且，在该壳体的外侧，通过上述花键槽嵌 合着筒状移动部件，该筒状移动部件在相对于壳体的旋转被阻止的状 态下可在该壳体的轴方向自由移动。另外，在上述壳体上，沿轴方向形成了缝隙状开口部，通过该开口部，上述滚珠丝杠的滚珠螺母与上 述移动部件结合着。该构造的线性促动器，当借助上述马达的旋转而使收容在壳体中 空部内的螺旋轴任意旋转时，滚珠螺母与该螺旋轴的旋转相应地在中 空部内移动，在壳体的外侧，筒状移动部件与滚珠螺母一起朝轴方向 移动。因此，与上述马达的旋转方向及旋转量相应地，可以使筒状移 动部件沿壳体的轴方向朝任意方向移动任意量。专利文献1:日本特开2003-27887
技术实现思路
但是，把滚珠丝杠收容在壳体内时，由于与上述螺旋轴螺紋接合 的滚珠螺母具有滚珠的环形循环路径，所以，其直径不能做得很小， 从而把滚珠螺母收容在中空部内的壳体的直径也不得不增大。另外， 由于驱动上述螺旋轴的马达通过托座固定在上述壳体的长度方向一 端，所以，不得不增大筒状移动部件的行程距离与线性促动器全长的 差，即使是用途所需的移动部件行程距离短时，线性促动器的全长也 不能相应地缩短。另外，由于必须用轴承支承上述螺旋轴的两端，必 须将该轴承固定收容在壳体的中空部内，所以，螺旋轴往壳体上组装 的作业麻烦，而且零件数目多，成本提高。本专利技术是鉴于上述问题而做出的，其目的是提供一种能减小移动 部件的行程距离与全长的差、并且减小与行程方向正交的截面积、整 体小型化、直径为10mm左右的微型促动器。本专利技术的另一目的是提供零件数目少、容易组装的微型促动器。 为了实现上述目的，本专利技术的微型促动器，由花键轴、花键螺母、 一对端盖、磁杆、和压力器构成。上述花键轴是筒状，具有中空部， 并且沿轴方向形成了缝隙开口。上述花键螺母嵌合在该花键轴上，并 且，在轴方向导引该花键轴。上述一对端盖固定在上述花键轴的两端 开口。上述磁杆，在上述花键轴的中空部内由端盖支承着两端。上述 压力器，在上述花键轴的中空部内，间隙配合在上述磁杆的周围，与 该磁杆共同构成线性马达，并且通过上述缝隙开口与上述花键螺母结合。上述磁杆的两端与上述端盖嵌合，将上述端盖固定在花键轴的两 端开口，从而该磁杆支承在花键轴的中空部内。上述压力器内置着线 圏部件，当把电信号加到该线圏部件上时，压力器在间隙配合在磁杆 上的状态下、在花键轴的中空部内被朝着轴方向推进。结果，通过花 键轴的缝隙开口与上述压力器结合着的花键螺母，在花键轴的外侧被 朝着轴方向推进。在本专利技术的微型促动器中，用 一对端盖将花键轴的两端开口闭塞， 这样，上述磁杆支承在花键轴的中空部内，把作为驱动机构的线性马 达完全收容在作为导引机构的花键轴的内部，所以，可减小移动部件、 即上述花键螺母的行程长度与促动器全长的差。另外，由于采用使压 力器间隙配合在磁杆周围的所谓杆式线性马达，所以，即使压力器小 型化也能得到足够的推力，可以减小将该压力器收容在中空部内的花 键轴的直径。这样，根据本专利技术，可得到极小型化的线性促动器、即 微型促动器。另外，如前所述，在本专利技术的微型促动器中，用一对端盖把构成 线性马达的磁杆固定在花键轴上，另一方面，只要将压力器结合在花 键螺母上，就可以完成组装，所以，零件数目少，可容易地组装，从 而可降低生产成本。 附图说明图l是表示本专利技术微型促动器的第1实施方式的整体立体图。图2是沿长度方向将图1所示微型促动器纵切的立体图。 图3是沿长度方向将图1所示微型促动器横切的立体图。 图4是在花键螺母的中心、沿垂直于长度方向地将图l所示微型促动器剖切的立体图。图5是表示本专利技术微型促动器的第2实施方式的整体立体图。图6是从后侧观察图5所示微型促动器的整体立体图。图7是表示本专利技术微型促动器的第3实施方式的整体立体图。具体实施方式下面，参照附图详细说明本专利技术的微型促动器。图1至图4表示本专利技术微型促动器的第1实施方式。图l是整体 立体图，图2是沿长度方向纵切的立体图，图3是沿长度方向横切的 立体图，图4是在后述花键螺母的中心、沿垂直于长度方向地剖切的 立体图。该微型促动器备有花键轴1和花键螺母2。花键轴l是大致 圆筒状，具有中空部IO。花键螺母2通过多个滚珠嵌合在该花键轴1 的外侧。利用收容在上述花键轴1的中空部10内的线性马达3产生的 推力，使上述花键螺母2在花键轴1的轴方向往复运动。上述花键轴l是圆筒状并具有中空部10，在其外周面，错开180° 相位地形成了 2条滚珠滚道槽11。另外，在该花键轴l上，在与上述 滚珠滚道槽11错开90°相位的位置，设有沿轴方向的一对缝隙开口 12、 13。这些开口 12、 13夹着上述中空部IO彼此相向，将花键轴l的内 外连通。实际的制作时，上述花键轴1的外径约为7mm、内径约为 5mm。另 一方面，上述花键螺母2是其内径比上述花键轴1稍大的大致 圆筒状，通过在上述花键轴1的滚珠滚道槽11内滚动的多个滚珠4， 嵌合在花键轴1的外侧。该花键螺母2由螺母本体20和固定在该螺母 本体20的轴方向两端面的一对端板21构成。在螺母本体20的内周面，形成了与上述花键轴1的滚珠滚道槽 11相向的承载滚道槽22，上述滚珠4在滚珠滚道槽11与承载滚道槽 22之间， 一边承受荷载一边滚动。另外，在螺母本体20上，形成了 与上述承载滚道槽22平行的滚珠返回通路23，这些滚珠返回通路23 位于在半径方向与上述承载滚道槽22重合的位置。另一方面，在上述 端板21上，形成了使滚珠3在螺母本体20的承栽滚道槽22与上述滚 珠返回通路23之间往返的方向转换路径24，当把一对端板21固定在 螺母本体20的轴方向两端面上而组装成花键螺母2时，该花键螺母2 上备有滚珠4的环形循环路25。另外，图2中，在夹着花键轴l相向 的位置形成有2个环形循环路25，在这2个环形循环路25之中，只 在一方的环形循本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微型促动器，其特征在于，由花键轴、花键螺母、一对端盖、磁杆、和压力器构成；上述花键轴是筒状，具有中空部，并且沿轴方向形成了缝隙开口；上述花键螺母嵌合在该花键轴上，并且，在轴方向导引该花键轴；上述一对端盖固定在上述花键轴的两端开口；上述磁杆，在上述花键轴的中空部内由端盖支承着两端；上述压力器，在上述花键轴的中空部内间隙配合在上述磁杆的周围，与该磁杆共同构成线性马达，并且通过上述缝隙开口与上述花键螺母结合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2005-8-31 250607/20051.一种微型促动器，其特征在于，由花键轴、花键螺母、一对端盖、磁杆、和压力器构成；上述花键轴是筒状，具有中空部，并且沿轴方向形成了缝隙开口；上述花键螺母嵌合在该花键轴上，并且，在轴方向导引该花键轴；上述一对端盖固定在上述花键轴的两端开口；上述磁杆，在上述花键轴的中空部内由端盖支承着两端；上述压力器，在上述花键轴的中空部内间隙配合在上述磁杆的周围，与该磁杆共同构成线性马达，并且通过上述缝隙开口与上述花键螺母结合。2. 如权利要求l所述的微型促动器，其特征在于，在上述缝隙开 口内，沿其长度方向固定着直线标尺，另一方面，在上述花键螺母上， 固定着插入上述缝隙开口来读取直线标尺的读取头。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：木村吉宏，浅生利之，田中嘉信，道冈英一，饭泉诚，
申请(专利权)人：THK株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]