Overload detection mechanism of electric linear actuator motor

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、電動直線作動機の過負荷検知機構に関するものである。 電動直線作動機は、電動機（モータ）によりねじ軸を回転させ、この回転運動を回転を阻止されたナットの直線移動に変換するものである。

従来技術及びその課題 この種の電動作動機においては、ストローク端部においてモータを停止させるため、及びストローク途中においても過負荷を検知したときはモータを停止させるため、過負荷検知機構を設ける必要がある。

従来の過負荷検知機構は、電動直線作動機のねじ軸の基部に一対のベアリングを介装して装着された一対のカップ状ばね座の間に所定の予圧を付与してばねを介在せしめ前記ばね座に取付けられたストライカによりリミットスイッチを作動させる構成になっていた。

しかしながら、このような構成であると、ストライカ自体の製作費、ばね座のストライカ取付面加工、ブラケットのストライカ移動用の高精度な溝加工等の必要があり、そのためコストが高くなる問題があった。

又、ストライカを別途使用する為、ばね座の肉厚も大きく、ストライカの分、構造がコンパクトにできないという問題もあった。

課題を解決するための手段 本考案は、電動機（16）によって回転させられるねじ軸（10）上を移動するナット（14）に連結された作動杆（15）を有する電動直線作動機において、前記ねじ軸（10）の基部に一対の離間対向した係止段部を設け、該一対の係止段部間のねじ軸部分を軸方向に移動自在に挿通した一対のベアリング（9,9′）を介装して端面同士が離間対向し且つ本体内部を軸方向に互いに離間する方向の摺動が阻止された一対のカップ状ばね座（7,8）を前記本体（１）内に収納し、該一対のカップ状ばね座（7,8）の対向空間内に所定の予圧を付与してばね（1
3）を介在せしめ、前記一対のカップ状ばね座（7,8）のいずれか一方が前記ねじ軸の一方の係止段部に押動されて前記ばね（13）に抗して軸方向に移動したとき該一方のばね座がストライカとしてリミットスイッチ（24,2
5）を作動させることにより、前記作動杆（15）に作用する過負荷を検知するようにした構成によって前記課題を解決した。

作用 本考案の上記構成によれば、カップ状ばね座の円筒部がリミットスイッチのストライカを兼ねているので、構成が簡潔で、コンパクトな過負荷検知機構が得られる。

実施例 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は駆動部の断面図、第２図は回路図である。

この電動直線作動機は、モータ16の駆動により直線移動する作動杆15を具えている。

作動杆15は、前進端、後退端に到達したときと、過負荷が加わったとき過負荷検知機構が作動して自動的に停止するようになっている。

先ず、この自動停止手段を具えた駆動機構を第１図に基づいて説明する。

円筒状の本体１内には円筒状大径孔２と前部小径孔３
が同軸に形成してあり、本体１の前部（第１図の右側）
に外筒４が、本体後部のフランジ５にカバー６が夫々固定されている。 大径孔２内には、一対のカップ状のばね座7,8がその円筒部７′,8′の端面が互いに離間対向して本体内部を軸方向に摺動可能に嵌装され、ばね座7,8
のそれぞれ底の部分に嵌装した一対の前後部ベアリング
9,9′の内輪がねじ軸10の基部11に離間対向して設けた一対の係止段部10′,20′間のねじ軸部分を軸方向に移動自在に挿通し、また、前部ばね座７を小径孔３の内端面に当て、後部ばね座８を止め輪12にて係止させ、該一対のばね座7,8が本体内部を軸方向に互いに離間摺動しないように本体内に収納され、該一対のばね座7,8間に圧縮コイルばね13が所定の予圧をもって挿入されている。 なお、第１図のようにばね座の段部を係止部とする替わりに、この段部を廃し、より径の大きいベアリングを用いてその外輪を係止部としてもよい。

基部11より前方においてねじ軸10にナット14が螺合され、ナット14に作動杆15が固定されている。 作動杆15は被作動機構（図示せず）を直線的に動かすものであり、
先端部において廻り止めされている。 基部11の後端でフランジ５に取付けた永久磁石形直流モータ16の出力軸17
はカバー６内において歯車列18,19,20により伝動連結されている。 本体１に固定したケース21内において、本体１に設けた孔部22に面してスイッチ箱23が取付けられている。 このスイッチ箱23内には第１、第２の自動復帰形スイッチ24,25（第２図）が内装されている。 この２個のスイッチの各操作子26,26′は通常は上方に突出しており、ばね座7,8の対向円筒部７′,8′にそれぞれ形成した斜面27,27′により上下動してスイッチ24,25を作動させる。 すなわち、カップ状ばね座7,8の円筒部７′,
8′がリミットスイッチのストライカを兼ねている。 29,
30はモータ16のリード線、31,32は電源線である。

次に第２図に示す作動杆15の自動停止回路を説明する。

自動復帰形スイッチ24,25はモータ16の電機子33と直列接続され、各スイッチ24,25の各接点間に互いに逆向きに第１、第２のダイオード34,35が夫々接続されている。

次に動作を説明する。

電源線31を正極にして電機子33に通電したとき、例えば作動杆15が第１図で右に移動して前進すると、作動杆
15が受けるスラスト荷重がばね座７を介してばね13に加わり、作動杆15が前進端まで移動し、スラスト荷重がばね13の設定予圧値を越えると、ねじ軸10が後退（図において左方）をはじめ、ねじ軸10に設けた係止段部10′が前部ベアリング９の内輪を左方に押動し、ばね座７は前部ベアリング９とともにねじ軸の基部11上を第１図で左に移動して後退し、スラスト荷重が所定過負荷値に達すると、ばね座７の斜面27が操作子26を押し下げスイッチ
24を切る。 これにより電機子33は電源が切られてモータ
16は停止し、作動杆15の移動も停止する。 停止したとき、ナット14はばね13の圧力では後退し得ないので、スイッチ24は開状態に保たれる。

被作動機構を元の位置に切り換えるべく、逆にリード線31を負極にして加電すると、電流はダイオード34を通じて流れ、モータ16は逆転する。 これにより作動杆15が後退するとともに、ばね座７がばね13の圧力で元の位置に前進し、操作子26が自動復帰する。 操作子26の復帰によりスイッチ24は閉となる。

また、作動杆15が後退端で過負荷状態になると、ねじ軸10が前進（図において右方）をはじめ、歯車20のボス部によって形成された係止段部20′が後部ベアリング９′の内輪を右方に押動しばね座８が後部ベアリング９′とともにねじ軸の基部11上を第11図で右に移動して前進して斜面27′が操作子26′を押し下げ、スイッチ25
を切ってモータ16を停止させる。

この様に、リミットスイッチ24,25は過負荷検知安全装置であるとともに、ストロークエンド検知のリミットスイッチでもある。

なお、リミットスイッチ（マイクロスイッチ）の操作子は上下動式のものを例示したが、中央部に１箇設けた傾動式でもよい。

考案の効果 １）一対のカップ状ばね座をストライカとしたので、従来必要であったストライカ及びストライカ取付ボルトが不要になる。

２）ストライカ移動用のブラケット部の溝を高精度に仕上げる必要がなくなる。

３）ばね座におけるストライカ取付面の加工が不要になる。

４）ばね座の外周部肉厚を薄くできる。

５）リミットスイッチ部分の大きさがコンパクトになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例の縦断面図、第２図は回路図である。 10…ねじ軸 7,8…カップ状ばね座 ７′,8′…円筒部 9,9′…前後部ベアリング 11…ねじ軸基部 13…ばね 23…スイッチ箱 24,25…リミットスイッチ 10′,20′…係止段部