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リニアアクチュエータについての概要、用途、原理などをご説明します。また、リニアアクチュエータのメーカー38社一覧や企業ランキングも掲載しております。リニアアクチュエータ関連企業の2025年3月注目ランキングは1位:鍋屋バイテック会社、2位:SMC株式会社、3位:オリエンタルモーター株式会社となっています。
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リニアアクチュエータとは、直線方向に動力を発生させる装置です。一般的に、回転するモータから機構部品を使い直線運動に変換します。そのほかに、空圧式、油圧式でシリンダを使って直線動力を発生させるものもあります。産業機械、コンピュータなどの直線運動が必要部品に幅広く、駆動源として使われています。最近では産業機器、測定器などの高性能化により、高速で高い位置精度が求められており、リニアアクチュエータが使用されています。
リニアアクチュエータは、産業機器、自動車、PCの周辺機器などの直線的に動力が必要な部品に使用されています。以下にリニアアクチュエータを使用されている例を示します。
リニアアクチュエータの原理は、機械式、空圧式、油圧式、電磁式などの方式があります。以下にそれぞれの方式について説明します。
リニアアクチュエータの使用方法は種類(構造)により大きく異なります。
ステッピングモータの回転運動を機械的に直動運動に変換していることから、制御方法、位置決めの方法などはステッピングモータのそれらと同様となり、電源装置やステッピングモータ用のコントローラーなどを使用します。
モーターに入力するパルスの数によってまずモーターの回転角度が決まります。機械的な原点を基準として、ラックピニオン機構の場合はピニオンの径と双方の歯数、ボールねじ機構の場合は送りねじのピッチなどによって回転角度当たりの移動量が決まります。
移動範囲の途中の位置でもモーターを停止させることで高精度に停止でき、ステッピングモータに電流を流しておくことでブレーキとすることもできます。
作動流体として圧縮空気を使用するのでエアコンプレッサか既設の圧縮空気配管が必要となり、制御用に電磁弁やスピードコントローラなどを使用します。
基本的に停止位置は、一番伸び切った位置か一番縮み切った位置のどちらかとなり、途中で止めるといった制御は難しいとされています。機械的にストッパーにぶつけることで、任意の位置を「終点」とすることもできます。
前後それぞれに配管接続ポートがあり、加圧する側によって位置を制御する複動式と、接続ポートが片端にしかなく、バネで定位置を決めている単動式があります。
圧縮空気の圧力が高すぎる場合、勢いよくシリンダーが動作して危険を伴う場合があります。
そのような場合には、シリンダーに流入する空気の量を絞ることで動作速度を制御するスピードコントローラを取り付けて適切な動作速度にします。
空気は圧力をかけると圧縮されてしまうため、シリンダーに大きな負荷がかかった時などに想定通りの力が出せない場合がある一方、流体漏れが発生しても空気であるため、周囲を汚損しにくくなり、使用後の流体を空気中に放出することもできます。
空圧式の作動流体を油としたもので、より高圧、つまりより大きな差動力で動作させたい場合に使用されます。油に専用の電動ポンプで圧力をかけて使用します。
空圧式と動作原理が似ていることから、同様な特徴を持ちますが、油は圧力がかかっても圧縮されないことから、より大きな差動力を得ることができます。
作動流体が油のため、万一漏れが発生した場合に周囲を汚損してしまうことがあります。
モーターを使用した機械式リニアアクチュエータでは、位置を指示する接点入力やモーターの回転制御によって位置を制御します。
空圧式・油圧式ではバルブや電磁弁を用いて圧縮空気や油圧回路を切り替えることで位置制御を行います。
位置検出用のセンサ―として近接スイッチやポテンショメータが内蔵されたものもあり、必要であれば後付けで取り付けて使用します。
参考文献
https://www.pulsemotor.com/feature/shaftmotor2.html
https://www.fortive-icg.jp/actuators/applications/THOMSON/
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jjspe/75/2/75_2_242/_pdf
*一部商社などの取扱い企業なども含みます。
| 順位 | 会社名 | クリックシェア |
|---|---|---|
| 1 | 鍋屋バイテック会社 |
7.3%
|
| 2 | SMC株式会社 |
7.3%
|
| 3 | オリエンタルモーター株式会社 |
6.1%
|
| 4 | THK株式会社 |
6.1%
|
| 5 | SAIBO.inc |
4.9%
|
| 6 | パーカー・ハネフィン日本株式会社 |
4.9%
|
| 7 | 竹内精工株式会社 |
4.9%
|
| 8 | ハイウィン株式会社 |
4.9%
|
| 9 | ロトルクジャパン株式会社 |
3.7%
|
| 10 | ヴィッテンシュタイン株式会社 |
3.7%
|
項目別
移動範囲 mm
0 - 1 1 - 10 10 - 20 20 - 50 50 - 100駆動力 N
0 - 100 100 - 300 300 - 600許容押し力 N
0 - 20 20 - 50 50 - 100最大速度 無負荷 mm/s
0 - 1 1 - 5 5 - 20 20 - 30分解能 オープンループ nm
0 - 1 1 - 6剛性 N/μm
0 - 1 1 - 30 30 - 50使用温度範囲 ℃
-20 - 0 0 - 40 40 - 60 60 - 80全体の質量 g
50 - 200 200 - 300 300 - 400 400 - 700 700 - 2,500ケーブル長 m
0 - 0.5 0.5 - 1 1 - 1.5 1.5 - 2.548 点の製品がみつかりました
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ピーアイ・ジャパン株式会社
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オプションの位置センサー付き ■特徴 ・最小限の先端と傾きで直線運動するためのフレクシャガイド ・400 μmまでの移動範囲 ・0.2 nmまでの分解能 ・統合され...
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摩擦のないガイドと0.5 mmまでの移動範囲 ■特徴 ・最小限の先端と傾きで直線運動するためのフレクシャガイド ・移動範囲 500 μm まで ・大量生産に最適化さ...
2種類の品番
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■応用分野 ・走査型顕微鏡 ・測定技術 ・テスト手順と品質保証 ・フォトニクス ・ファイバーポジショニング 製品概要 ■PICMA®ピエゾアクチュエータによる優...
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■特徴 ・最大125 N ・移動範囲13〜77 mm (½ ～ 3) ・DCまたはステッピングモーター ・真空対応のバリエーションが利用可能 概要 ■リファレンスクラスのリニ...
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株式会社日本レーザー
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■ドライバーとクローズドループ制御を搭載した高分解能・小型位置決めシステム ・クローズドループ制御を搭載したコンパクトなシステム。 同クラスのシステム...
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DCまたはステッピングモータによるダイナミックで高分解能の高精度ドライブ。高分解能高負荷リニアアクチュエータ。高トルク用ステッピングモーター。高速度...
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■特徴 ・最小増分動作 0.05 μm ・非回転チップ 概要 ■コンパクトな精密クラスリニアドライブ クローズループギアヘッドモーターとロータリーエンコーダーを...
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■特徴 ・移動範囲10および 25 mm ・高負荷容量 80 N ・分解能 0.36 nm (ギアヘッドバージョン使用時) ・4 mm/sまでの速度 ・ダイレクトドライブバージョンに...
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非回転チップ、リミットスイッチ ■特徴 ・最小増分動作 0.05 μm ・移動範囲10および 25 mm ・非回転チップ ・最大速度 1.2 mm/秒 ・MTBF >20000 時間 概要 ...
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折り畳み式ドライブによるコンパクト ■特徴 ・移動範囲 17 mm ・最小増分動作 0.1 μm ・最大速度 1.5 mm/秒 ・クローズループDCモーター ・MTBF >5000 h 概...
ピーアイ・ジャパン株式会社
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非常にダイナミックで、最大120Nの高力 ■特徴 ・移動範囲 20 および 50 mm ・0.1 μmまでの最小増分動作 ・DCモーターにより高速が可能 ・最大120Nのプッシュ...
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DCモータと直接位置測定を備えたダイナミックで高分解能の高精度ドライブ ■特徴 ・オプション:直接位置測定用のリニアエンコーダ ・最大400Nの高負荷容量 ・...
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長い移動距離でのナノポジショニング、ピエゾウォークの原理® ■特徴 ・移動距離 10 mm ・分解能5 nmの直接測定リニアエンコーダを内蔵 ・50 Nまでの力の生成...
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長い移動範囲でのナノポジショニング、高力、ピエゾウォークの原理® ■特徴 ・600 Nまでの力発生 ・800 Nまでの保持力 ・移動範囲 20 mm ・分解能5 nmの直接...
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コンパクト, 高速, 長い移動距離, ピエゾウォークの原理® ■特徴 ・移動範囲10〜125 mm、可変ランナー長 ・コンパクトなサイズ、安価な設計 ・0.03 nmまでの...
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クローズループ動作用位置センサ付き ■特徴 ・高い安定性と保持力 100 N ・クローズループ制御がオフの場合でも静止時のセルフロック ・インクリメンタルエ...
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■省スペースながら高い駆効率 サイズ30mm × 21mm × 12.5mm、質量10gと非常に小型で軽量。当社のマイクロギヤードモータを搭載。省スペースながら高い駆効率を...
