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公開番号2025136682
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-19
出願番号2024035436
出願日2024-03-08
発明の名称アクチュエータユニット
出願人カヤバ株式会社
代理人個人
主分類H02K 41/03 20060101AFI20250911BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】伸縮方向の一部に荷重が集中するのを防止して滑らかに伸縮可能なアクチュエータユニットを提供する。
【解決手段】本発明のアクチュエータユニットとしてのリニアモータユニット1は、対向する一方側ブラケット2と他方側ブラケット3との間に所定の間隔で互いに並列に配置される偶数個のリニアモータ4とを備え、偶数個のリニアモータ4のうち、半数のリニアモータ4を第一リニアモータ4Aとし、残りの半数のリニアモータ4を第二リニアモータ4Bとして、第一リニアモータ4Aは、ロッド6の先端が一方側ブラケット2に連結され、アウターチューブ5の反ロッド側端が他方側ブラケット3に連結されており、第二リニアモータ4Bは、アウターチューブ5の反ロッド側端が一方側ブラケット2に連結され、ロッド6の先端が他方側ブラケット3に連結されることを特徴とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
一方側ブラケットと、
前記一方側ブラケットと対向する他方側ブラケットと、
アウターチューブと、前記アウターチューブ内に軸方向へ移動可能に挿入されるロッドとを有して、前記一方側ブラケットと前記他方側ブラケットとの間に所定の間隔で互いに並列に配置される偶数個のアクチュエータとを備え、
前記偶数個のアクチュエータのうち、半数のアクチュエータを第一アクチュエータとし、残りの半数のアクチュエータを第二アクチュエータとして、
前記第一アクチュエータは、前記ロッドの先端が前記一方側ブラケットに連結され、前記アウターチューブの反ロッド側端が前記他方側ブラケットに連結されており、
前記第二アクチュエータは、前記アウターチューブの反ロッド側端が前記一方側ブラケットに連結され、前記ロッドの先端が前記他方側ブラケットに連結される
ことを特徴とするアクチュエータユニット。
続きを表示（約 690 文字）【請求項２】
一方側ブラケットと、
前記一方側ブラケットと対向する他方側ブラケットと、
アウターチューブと、前記アウターチューブ内に軸方向へ移動可能に挿入されるロッドとを有して、前記一方側ブラケットと前記他方側ブラケットとの間に所定の間隔で互いに並列に配置される３以上の奇数であるｎ個のアクチュエータとを備え、
前記ｎ個のアクチュエータのうち、（ｎ－１）×１／２個のアクチュエータを第一アクチュエータとし、残りのアクチュエータを第二アクチュエータとして、
前記第一アクチュエータは、前記ロッドの先端が前記一方側ブラケットに連結され、前記アウターチューブの反ロッド側端が前記他方側ブラケットに連結されており、
前記第二アクチュエータは、前記アウターチューブの反ロッド側端が前記一方側ブラケットに連結され、前記ロッドの先端が前記他方側ブラケットに連結される
ことを特徴とするアクチュエータユニット。
【請求項３】
前記アクチュエータの数は４の倍数であって、
前記アクチュエータを半数で仕切る仮想線の両側に前記第一アクチュエータと前記第二アクチュエータが同じ数だけ配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータユニット。
【請求項４】
前記ｎ個のアクチュエータのうち中央に配置されるアクチュエータの軸線を対称軸として線対称になるように前記第一アクチュエータと前記第二アクチュエータが配置されている
ことを特徴とする請求項２に記載のアクチュエータユニット。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータユニットに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
アクチュエータとしては、例えば、非磁性体で形成されるアウターチューブと、アウターチューブ内に軸方向へ移動可能に挿入される非磁性体で形成されるロッドと、アウターチューブ内に挿入される筒状のバックヨークと、バックヨーク内に挿入されてバックヨークとの間に環状隙間を形成する円筒状の非磁性体のインナーチューブと、バックヨークとインナーチューブとの間の環状隙間に軸方向にＳ極とＮ極とが交互に並ぶように積層されて挿入される環状の複数の永久磁石を有して筒状に形成される界磁と、ロッドの外周に装着されて軸方向に並べて配置される複数のティースを外周に持つコアとティース間のスロットに装着されるＵ相、Ｖ相およびＷ相の巻線とを有する電機子とを備えるリニアモータがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このように構成されたリニアモータは、電機子のＵ相、Ｖ相およびＷ相の巻線へ通電することにより、界磁における永久磁石と電機子との間に軸方向の吸引および反発する力を生じさせて電機子を駆動する推力を発生する。すると、電機子が装着されたロッドが、軸方向に沿って移動して、リニアモータの推力を伝達する出力軸として機能する。
【０００４】
このようなリニアモータは、様々な装置を駆動するために利用される。リニアモータが、例えば、重機のアームを駆動する等、大きな力を必要とする用途に使用される場合には、リニアモータの出力には限界があるため、前記アーム等を駆動するには推力が不足する場合がある。
【０００５】
このような場合、特許文献２に示すように、複数のリニアモータの両端を一対のブラケットで束ねてユニット化して、複数のリニアモータで要求される力を発揮することが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０２３－１２１１８３号公報
特開２０２２－０４７２７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示されたリニアモータを特許文献２に開示されたリニアモータのようにユニット化すると、対向する一対のブラケットの一方にアウターチューブを連結し、一対のブラケットの他方にロッドを連結してリニアモータがブラケット間に並列に配置されることになる。
【０００８】
ここで、リニアモータの質量は軸方向で均一ではなく、特に鉄製のコアに銅製の巻線を巻き付けて構成される電機子はリニアモータの各部品の中でも特に質量が大きい。また、電機子は、ロッドの外周に装着されてインナーチューブの内周に摺接するスライダを備えているため、リニアモータを横向きにして使用すると電機子の荷重をスライダ、インナーチューブ及びバックヨークを介してアウターチューブで支えることになる。
【０００９】
このように構成されたアクチュエータユニットとしてのリニアモータユニットでは、横向き姿勢になるとリニアモータが同じ向きで並列に配置されているため、重量物である電機子もリニアモータの軸方向で同じ位置に配置される。すると、全てのリニアモータのアウターチューブが同じ位置で大きな荷重を受けるため、リニアモータユニットの伸縮方向の一部に荷重が集中し、リニアモータユニットの伸縮方向の一部が大きく撓み変形して、リニアモータユニットの滑らかな伸縮作動が損なわれてしまう可能性がある。
【００１０】
なお、アクチュエータがリニアモータ以外の場合であっても、アクチュエータの質量が軸方向で均一にならない限り、アクチュエータをユニット化したときに、各アクチュエータの重量物の位置が軸方向で同じ位置に配置されるので、アクチュエータユニットの伸縮方向の一部に荷重が集中して、アクチュエータユニットの伸縮方向の一部が撓み変形してしまうといった問題は発生する。
（【００１１】以降は省略されています）

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