2021/04/01

第2部:アクチュエーターの構造について

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電動アクチュエーターの基本と電動モーションシステムを購入する際に考慮すべき要素についての説明、第2部(全6部)へようこそ。TiMOTIONは、電動リニアアクチュエーターおよび関連コンポーネントのメーカーであり、ほとんどの仕様に合わせて製品をカスタマイズすることができます。作動システムがどのように機能するかをよりよく理解するために、電動リニアアクチュエーターの製造に使用されるコンポーネントを見てみましょう。

 

A. 前部/後部クレビス

クレビスはU字型の金属片で、両端に穴があり、そこに固定装置(ピンまたはボルト)が通っています。アクチュエーターの前部と後部にあるクレビスアタッチメントにより、アクチュエーターを用途に取り付けることができます。TiMOTIONのアタッチメントスタイルには、円形、U字型(または溝付き)、パンチ穴付きがあります。TiMOTIONは、使用中の用途に最適になるようにクレビスをカスタマイズすることができます。

 

B. アウターチューブ

カバーチューブとも呼ばれるこの押し出しアルミニウムチューブは、リニアアクチュエーターの外側を保護し、アクチュエーターのすべての内部コンポーネントを収納します。

 

C. インナーチューブ 

エクステンションチューブ、ドライブチューブ、トランスレーティングチューブ、またはピストンとも呼ばれるインナーチューブは、通常、アルミニウムまたはステンレス鋼で作られています。格納されている間、インナーチューブにスピンドルが配置されます。このチューブは、ネジ付きドライブナットに取り付けられており、ナットが回転スピンドルに沿って動くと伸縮します。

 

D. スピンドル

スピンドルは、リードネジ、回転ネジ、またはリフティングネジとも呼ばれ、機械または工具の中で回転する長く真っ直ぐなロッドです。このリニアアクチュエーターセグメントは、ナット/インナーチューブを回転、伸長、または収縮させ、線形運動を生み出します。当社のスチール製スピンドルは、耐久性および強度を保証します。スピンドルは、さまざまな負荷および速度機能に、各種の方法でねじ込むことができます。これに関するさらなる詳細は、別のセクションで説明します。

 

E. 安全停止

スピンドルの端にある安全停止の機能は、インナーチューブの過度の伸びを防ぐことです。

 

F. ワイパー

ワイパーは、アウターチューブの端に取り付けられたシーリングコンポーネントであり、ほこりや液体などの汚染物質がアクチュエーターのスピンドル領域に入るのを防ぎます。また、インナーチューブとアウターチューブの間の適切なシールを保証し、リニアアクチュエーターのIP定格に影響を与えます。TiMOTIONの電動リニアアクチュエーターは、IP42、IP66、IP68、およびIP69Kの間のどこでも定格を設定することができます。

 

G. ドライブナット

アクメネジまたはボールネジのナットは、インナーチューブに取り付けられ、スピンドルに沿って移動します。ナットは、インナーチューブの伸縮を可能にするコンポーネントです。これは、金属またはプラスチックで作られ、インナーチューブの回転を防ぐために固定されることがあります。

 

H. リミットスイッチ

リミットスイッチは、モーターへの電流を電気的に遮断することにより、完全に伸長および収縮したインナーチューブの位置を制御します。これらのスイッチは、アクチュエーターが過度に伸びたり縮んだりするのを防ぎます。電流を遮断するだけでなく、リミットスイッチは、信号送信装置として使用できます。

 

I. ギア

ギアは鋼またはプラスチックでできており、他のギアと噛み合って、駆動機構(車両のエンジンなど)の速度と被駆動部品(車両の車輪)の速度の関係を変更します。モーターなどの動力源に接続されるギアは、「駆動ギア」と呼ばれます。TiMOTIONは、用途に応じてさまざまなギアオプションを提供しています(「第1部:電動リニアアクチュエーターとは何ですか?」ホワイトペーパーで説明されているウォームギアやスパーギアなど)。

 

J. モーターハウジング

モーターハウジングには、外部の損傷にさらされることなく、ギアモーターのすべての内部部品が含まれています。TiMOTIONのモーターハウジングは、通常、高品質のプラスチック製です。

 

K. DCモーター

DC(直流)モーターは、電動リニアアクチュエーターのすべての動力が生成される場所です。DCモーターにはいくつかの種類がありますが、TiMOTIONは、以下から構成されるブラシ付きDCモーターを使用しています:

 

ステーター

モーターのこの固定された外側部分は、モーターハウジング、2つの永久磁石、およびモーターキャップで構成されています。ステーターは、ローターを囲む定常磁場を発生さます。

 

ローター

ローター(アーマチャーとも呼ばれます)は、回転するモーターの内部部品です。主にケイ素鋼ラミネート、モーターシャフト、コミュテーター、銅巻線で構成されています。

 

コミュテーター

コミュテーターは、モーターシャフトに取り付けられた一対のプレートです。これらのプレートは、電磁石コイルに2つの接続部を提供します。コミュテーターは、モーターの極性を反転させるために使用され、基本的にトルクを失うことなくモーターを回転させ続けます。

 

カーボンブラシ

カーボンブラシは、滑り摩擦を利用して、ステーターからモーター内のローターに電流を伝達します。

 

モーターシャフト

モーターシャフトは、ギアモーターをDCモーターのステーターの底部に接続します。

 

 

注:また、交流モーター(ACモーター)は、TiMOTIONが製造するオプションです。このタイプのモーターは、MA1モデルに見られる利用可能なオプションです。

 

L. 出力/フィードバックセンサー

出力(またはフィードバック)センサーは、アクチュエーターのストローク位置を伝達するために使用されます。これが与えるフィードバックは、コントロールボックスMCU(マイクロコントロールユニット)に送信されます。用途に同期やメモリ位置決めなどの高レベルの機能が含まれる場合、通常、位置フィードバック付きのリニアアクチュエーターが必要になります出力センサーのオプションは次のとおりです:

 

ホール効果センサー

ホール効果センサーからの出力信号は、装置周辺の磁場密度の関数です。センサーの磁束密度が特定の事前設定されたしきい値(MCUで設定)を超えると、センサーはそれを検出し、ホール電圧と呼ばれる出力電圧を生成します。位置フィードバックを備えたリニアアクチュエーターは、その信頼性と精度、まさにホールセンサーが提供するもののために重要です。

 

 

ポテンショメーター(POT)センサー

POTセンサーは、ワイパー/スライダーと電気信号出力を変えるための2つの端部接続で構成されます。リニアアクチュエーターのリードネジ(スピンドル)が回転すると、ワイパー/スライダーと2つの端部接続の間の抵抗が変わります。各抵抗値は、アクチュエーターのストローク内の位置に対応します。

 

リードセンサー

リードセンサーは、磁気位置センサーです。これは、印加磁場によって操作される電気スイッチです。これは、密封されたガラス容器の中の鉄金属リードの上の一対の接点で構成されます。接点は通常は開いていますが、磁場が存在すると閉じます(回路を閉じてアクチュエーターの電力を遮断します)。

 

以上の説明で、お客様に電動リニアアクチュエーターへの組み込みに関する理解を深めていただければ幸いです。次に、アクチュエーターに追加できる安全機能オプションについて説明します。さらに質問がある場合、および/または次の用途についてサポートが必要な場合は、Team TiMOTIONが喜んでお手伝いします。当社は、お客様のアクチュエーターのニーズに対する質の高い解決策を提供し、お客様と提携することに特化しています。

 

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