キャンスタック型リニアアクチュエータは、キャンスタック型ステッピングモーターをベースとしています。キャンスタック型ステッピングモーターは、2つのステータ(したがって2つのコイル)を上下に重ねた構造の永久磁石ステッピングモーターの一種です。各ステータの極は「爪歯」形状で、極ピッチの半分だけ互いにオフセットされています。ローターは永久磁石で構成され、各コイルと同じ数の極対を持っています。
2 つのステータ(缶)を積み重ねた設計により、各極ピッチに対して 4 つの離散的な位置を誘起できます。缶スタックアクチュエータの一般的な設計では、各コイル(相)に 24 極があります。360 度の円筒の周りに 24 極があるため、単一のステータの極間のピッチは 15 度です。しかし、2 つのステータは 1/2 極ピッチだけオフセットされているため、各ステータの極間の角度は 7.5 度(15 の 1/2)になります。これは、ステータを個別に通電すると、モータは各ステップ(通電パルス)ごとに 7.5 度回転することを意味します。相が通電される順序によって回転方向が決まり、パルスの周波数によって回転速度が決まります。
缶スタックステッピングモーターからリニアアクチュエーターを作るには、ローターにねじ山を切って、ローターにねじ(通常はリードスクリュー)を組み込み、モーターの回転に合わせてねじが伸び縮みするようにします。缶スタックリニアアクチュエーターには、3つの一般的な設計があります。ねじがモーターの内部または外部にあるデバイスによって回転が阻止されている場合、アクチュエーターはキャプティブリニアアクチュエーターと呼ばれます。しかし、メーカーは非キャプティブアクチュエーターも提供しており、この場合、ねじはモーターと一緒に回転します。非キャプティブ設計を使用する場合、回転は通常、アプリケーションの設計によって阻止されます。3番目の缶スタックアクチュエーターの設計では、ねじは伸び縮みしません。代わりに、ナットがモーターの外部にあり、モーターとねじが一緒に回転すると、ナットがねじに沿って移動します。
他のステッピングモーターと同様に、Can Stackリニアアクチュエータは一般的にオープンループモードで動作します。ステッピングモーターにはステップ誤差(例えば±0.5度)がありますが、この誤差は複数のステップにわたって蓄積されないため、高い位置決め精度が得られます。また、多くの設計では、フルステップ、ハーフステップ、マイクロステップのいずれのモードでも動作可能です。Can Stackリニアアクチュエータは、ステッピングモーターのデテントトルクを利用して、モーターに電源が供給されていない状態でも位置を保持します。
缶型リニアアクチュエータの産業用途としては、医療診断機器やポンプなどが挙げられる。しかし、これらの小型で高精度なリニアアクチュエータに適した用途は、プリンターやコピー機といった民生機器から、レーダーやアンテナの位置決めといった軍事用途まで多岐にわたる。
投稿日時:2022年9月19日





