JP2007154955A

JP2007154955A - Direct-acting actuator

Info

Publication number: JP2007154955A
Application number: JP2005349002A
Authority: JP
Inventors: Hiromitsu Kageyama; 裕充景山; Koji Kawakami; 広司川上; Akira Hasegawa; 晃長谷川; Kenji Hayashi; 兼司林; Yoshihide Kiyozawa; 芳秀清沢; Moune Stephanie; ムーンステファニー
Original assignee: Harmonic Drive Systems Inc; Toyota Motor Corp
Current assignee: Harmonic Drive Systems Inc; Toyota Motor Corp
Priority date: 2005-12-02
Filing date: 2005-12-02
Publication date: 2007-06-21

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To shorten a direct-acting actuator axially, and miniaturize the whole direct-acting actuator. <P>SOLUTION: The direct-acting actuator 10 comprises a circular spline 28 having a screw groove 40 in the inner peripheral surface, a flexible spline 26 disposed in the circular spline 28 having a screw thread 38 in the outer peripheral surface, a pulse generator 20 partially engaged with the circular spline 28 by deflecting the flexible spline non-circularly, a harmonic drive gearing formed to cause the axial displacement of the circular spline by relative rotation of the screw thread 38 and the screw groove 40 with the circular spline 28 and the flexibile spline 26, a motor 12 to rotate and drive the pulse generator 20, and an output shaft 32 connected to one end of the circular spline 28, and coaxially retained with the circular spline 28 axially and slidably. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、サーキュラスプライン、フレクスプラインおよび波動発生器を有する波動歯車装置を備えるアクチュエータに関する。 The present invention relates to an actuator including a wave gear device having a circular spline, a flex spline, and a wave generator.

サーキュラスプライン、フレクスプラインおよびフレクスプラインを非円形に撓めてサーキュラスプラインに部分的に噛み合わせる波動発生器を備える波動歯車装置は、大きい減速比を得るために利用される。例えば、特許文献１には、フレクスプラインの外周面および固定されたサーキュラスプラインの内周面に歯およびねじ溝を設けて、２つの波動発生器の回転を操作することによりフレクスプラインをその軸方向および周方向に変位させる技術が開示されている。この技術は、大幅に減速された周方向の運動を得るとともに、軸方向の運動をも得ることができ、直動アクチュエータにも利用できる点で有用であるといえる。
実公平６−３８１９５号公報 A wave gear device including a circular spline, a flex spline, and a wave generator that flexes the flex spline into a non-circular shape and partially meshes with the circular spline is used to obtain a large reduction ratio. For example, in Patent Document 1, teeth and screw grooves are provided on the outer peripheral surface of a flexspline and the inner peripheral surface of a fixed circular spline, and the flexspline is moved in the axial direction by operating rotation of two wave generators. And the technique to displace to the circumferential direction is disclosed. This technique can be said to be useful in that it can obtain a significantly reduced circumferential movement and an axial movement, and can also be used for a linear actuator.
Japanese Utility Model Publication No. 6-38195

上記特許文献１の技術において、出力軸はフレクスプラインと連結している。出力軸を安定した状態に維持するためには、出力軸を少なくとも２点で支持しなければならないが、フレクスプラインは剛性が低くフレクスプラインに支持点を設けることができないため、剛性のある出力軸の少なくとも２箇所に支持点を設ける必要がある。また、このとき、出力軸の安定という観点から、これらの支持点の間にある程度の距離を確保する必要もある。従って、これらの必要性の下に設計される直動アクチュエータの出力軸は軸方向に長いものとなってしまう。さらに、フレクスプラインとサーキュラスプラインとの間に、出力軸が軸方向に移動するためのストローク代を確保することをも考慮すると、直動アクチュエータ全体としても軸方向に長くなる。その結果、スペース上の問題から直動アクチュエータの取付箇所が制限されてしまう。 In the technique of Patent Document 1, the output shaft is connected to the flexspline. In order to maintain the output shaft in a stable state, the output shaft must be supported at at least two points. However, since the flexspline has low rigidity and a support point cannot be provided on the flexspline, a rigid output shaft is required. It is necessary to provide support points in at least two locations. At this time, it is also necessary to secure a certain distance between these support points from the viewpoint of stability of the output shaft. Therefore, the output shaft of the linear actuator designed under these needs is long in the axial direction. Furthermore, considering that the stroke for the output shaft to move in the axial direction is secured between the flexspline and the circular spline, the linear actuator as a whole becomes longer in the axial direction. As a result, the installation location of the linear actuator is limited due to space problems.

本発明は上述の事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、直動アクチュエータを軸方向に短縮し、直動アクチュエータ全体の小型化を図ることにある。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to reduce the size of the entire linear motion actuator by shortening the linear motion actuator in the axial direction.

本発明の一態様は、直動アクチュエータに関する。この直動アクチュエータは、内周面にねじ溝を有するサーキュラスプラインと、サーキュラスプラインの内側に配置された外周面にねじ山を有するフレクスプラインと、フレクスプラインを非円形に撓めてサーキュラスプラインに部分的に噛み合わせる波動発生器とを備え、サーキュラスプラインとフレクスプラインの相対回転によりサーキュラスプラインの軸方向変位を生ぜしめるようにねじ溝およびねじ山が形成される波動歯車装置と、波動発生器を回転駆動するモータと、サーキュラスプラインの一端に結合され、サーキュラスプラインと同軸上を軸方向に滑動可能に保持された出力軸と、を備える。 One embodiment of the present invention relates to a linear motion actuator. This linear actuator includes a circular spline having a thread groove on the inner peripheral surface, a flex spline having a thread on the outer peripheral surface disposed inside the circular spline, and flexing the flex spline into a non-circular shape. A wave gear device that includes a wave generator that meshes with each other, and has a thread groove and a thread formed so that axial displacement of the circular spline is generated by relative rotation of the circular spline and flexspline, and the wave generator is rotated A motor to be driven and an output shaft coupled to one end of the circular spline and held so as to be slidable in the axial direction coaxially with the circular spline.

この態様では、出力軸は剛性の高いサーキュラスプラインに結合されている。そのため、サーキュラスプラインにおける１点および同じく剛性の高い出力軸における１点に支持点を設けて、これら２点において出力軸およびそれと結合されたサーキュラスプラインを支持することが可能となる。これによって、支持点の距離をある程度確保して出力軸の安定した状態を維持しつつ、出力軸における支持点の数を１点とする分、直動アクチュエータの軸方向の長さを短縮できる。また、出力軸が軸方向に移動するための十分なストローク代を確保できる。 In this aspect, the output shaft is coupled to a rigid circular spline. Therefore, it is possible to provide a support point at one point on the circular spline and one point on the output shaft having the same rigidity, and to support the output shaft and the circular spline coupled thereto at these two points. Thus, the axial length of the linear actuator can be shortened as much as the number of support points on the output shaft is one while securing the distance of the support points to some extent and maintaining the stable state of the output shaft. Further, a sufficient stroke allowance for the output shaft to move in the axial direction can be secured.

この直動アクチュエータは、サーキュラスプラインの外周の少なくとも一部に設けられ、サーキュラスプラインの回転を規制しつつ軸方向の移動を許容する回転規制部材をさらに備えてもよい。この態様によれば、波動発生器が回転してフレクスプラインとサーキュラスプラインとが噛み合う位置が周方向に移動しても、回転支持部材によりサーキュラスプラインの回転が規制される。これによって、サーキュラスプラインを回転させずに軸方向に移動させることが可能となる。 The linear motion actuator may further include a rotation restricting member that is provided on at least a part of the outer periphery of the circular spline and that allows movement in the axial direction while restricting the rotation of the circular spline. According to this aspect, even if the wave generator rotates and the position where the flex spline and the circular spline mesh with each other moves in the circumferential direction, the rotation of the circular spline is restricted by the rotation support member. As a result, the circular spline can be moved in the axial direction without rotating.

この直動アクチュエータは、フレクスプラインの表面に貼付され、フレクスプラインの歪みを検出する歪ゲージをさらに備えてもよい。これによって、フレクスプラインの歪ゲージにより歪みを検出し、歪みが検出されたときに、その歪みを減少させるような処理を実行してラチェッティングを回避できる。 The linear motion actuator may further include a strain gauge that is attached to the surface of the flexspline and detects the flexspline strain. Accordingly, the strain is detected by the strain gauge of the flexspline, and when the strain is detected, a process for reducing the strain can be executed to avoid ratcheting.

この直動アクチュエータは、前記波動発生器とともに回転し、前記フレクスプラインの内径方向への所定量以上の撓みを規制するストッパをさらに備えてもよい。フレクスプラインに対してその軸方向に荷重がかかった場合、フレクスプラインは剛性が低いため、その軸方向のみならず内径方向にも撓む。これによって、フレクスプラインとサーキュラスプラインにおけるねじ溝の噛み合わせが外れてラチェッティングが生じる可能性がある。そこで、フレクスプラインの内径方向への撓みを規制するようなストッパを設けた。これにより、フレクスプラインが内径方向に所定量以上撓んだとき、フレクスプラインの内周面はストッパに当接するので、フレクスプラインがそれ以上内径方向に撓むことを抑制できる。その結果、ねじ溝が外れることを抑制でき、ラチェッティングを回避できる。また、フレクスプラインが内径方向に撓まない限りストッパがフレクスプラインの内周面と接触することはない。
The linear motion actuator may further include a stopper that rotates together with the wave generator and restricts a deflection of a predetermined amount or more in the inner diameter direction of the flexspline. When a load is applied to the flexspline in the axial direction, the flexspline has low rigidity, so that it bends not only in the axial direction but also in the inner diameter direction. As a result, there is a possibility that the meshing of the screw grooves in the flexspline and the circular spline is disengaged and ratcheting occurs. Therefore, a stopper that restricts the flexure line from bending in the inner diameter direction is provided. As a result, when the flexspline is bent by a predetermined amount or more in the inner diameter direction, the inner peripheral surface of the flexspline comes into contact with the stopper, so that the flexspline can be prevented from further bending in the inner diameter direction. As a result, it is possible to suppress the thread groove from being removed and to avoid ratcheting. Further, the stopper does not come into contact with the inner peripheral surface of the flexspline unless the flexspline is bent in the inner diameter direction.

本発明の車両制動装置によれば、直動アクチュエータの小型化を実現できる。 According to the vehicle braking device of the present invention, it is possible to reduce the size of the linear actuator.

本実施の形態では、まず、従来の直動アクチュエータにおける問題点について説明した後、第１の実施形態および第２の実施形態においてその問題点が解消された直動アクチュエータを説明する。
図６は、従来の直動アクチュエータの軸方向の断面図である。直動アクチュエータ２１０は、モータ２１２の回転を出力軸２３２の軸方向の出力として取り出すためのアクチュエータである。直動アクチュエータ２１０においてはモータ２１２と波動発生器２２０が一体化されている。モータ２１２は、ロータ２１６が中心軸２１４に取り付けられたステータ２１８を周方向に囲むように配置されて構成されている。 In the present embodiment, first, problems in the conventional linear actuator will be described, and then the linear actuator in which the problems have been solved in the first embodiment and the second embodiment will be described.
FIG. 6 is an axial sectional view of a conventional linear actuator. The linear actuator 210 is an actuator for taking out the rotation of the motor 212 as an output in the axial direction of the output shaft 232. In the linear actuator 210, a motor 212 and a wave generator 220 are integrated. The motor 212 is configured so that the rotor 216 surrounds the stator 218 attached to the center shaft 214 in the circumferential direction.

波動発生器２２０は、楕円形状のウェーブコア２２２および軸受２２４を含む。ウェーブコア２２２は、軸受２２４を介してフレクスプライン２２６を楕円形状に撓めて変形させる。フレクスプライン２２６の外周面にはねじ山２３８が形成されており、サーキュラスプライン２２８の内周面にはねじ山２３８と噛み合うねじ溝２４０が形成されている。楕円形状に変形されたフレクスプライン２２６のねじ山２３８は、楕円長軸上の２点でねじ溝２４０と噛み合う。ウェーブコア２２２の内側にはロータ２１６が取り付けられている。モータ２１２が回転駆動されると、ロータ２１６が回転するとともにウェーブコア２２２が回転する。ウェーブコア２２２が回転するとねじ山２３８およびねじ溝２４０の噛合の位置が周方向に移動する。噛合の位置の移動により、ねじ山２３８およびねじ溝２４０の作用によりフレクスプライン２２６は軸方向に移動する。フレクスプライン２２６の一端には出力軸２３２が結合されており、フレクスプライン２２６の移動とともに出力軸２３２も軸方向に移動する。なお、サーキュラスプライン２２８は固定されており、周方向へ回転することもなく、また、軸方向へ移動することもない。
なお、上述した出力軸を軸方向に移動させる直動アクチュエータは既知である。 The wave generator 220 includes an elliptical wave core 222 and a bearing 224. The wave core 222 bends and deforms the flex spline 226 into an elliptical shape via the bearing 224. A thread 238 is formed on the outer peripheral surface of the flexspline 226, and a thread groove 240 that meshes with the thread 238 is formed on the inner peripheral surface of the circular spline 228. The thread 238 of the flex spline 226 deformed into an elliptical shape meshes with the thread groove 240 at two points on the elliptical long axis. A rotor 216 is attached to the inside of the wave core 222. When the motor 212 is driven to rotate, the rotor 216 rotates and the wave core 222 rotates. When the wave core 222 rotates, the meshing position of the thread 238 and the thread groove 240 moves in the circumferential direction. Due to the movement of the meshing position, the flex spline 226 moves in the axial direction by the action of the screw thread 238 and the screw groove 240. An output shaft 232 is coupled to one end of the flexspline 226. As the flexspline 226 moves, the output shaft 232 also moves in the axial direction. The circular spline 228 is fixed, does not rotate in the circumferential direction, and does not move in the axial direction.
A linear actuator that moves the output shaft in the axial direction is known.

出力軸２３２を安定した状態で支持するためには、少なくとも２点で支持する必要がある。直動アクチュエータ２１０では、剛性の低いフレクスプライン２２６に出力軸２３２が結合されている。ここで、フレクスプライン２２６は剛性が低いので、フレクスプライン２２６には支持点を設けることができない。このため、出力軸２３２を安定した状態に保つには、図６に示すように、出力軸２３２にブッシュ２３４およびブッシュ２３６の２つのブッシュを取り付けて出力軸２３２を支持しなければならない。ブッシュ２３４およびブッシュ２３６の間には、出力軸２３２を安定させるために十分な距離が確保されている。以下、２つの支持点間の軸方向の距離を「出力軸支持スパン」とも表記する。図６には、ブッシュ２３４およびブッシュ２３６の間隔を出力軸支持スパンとして示している。 In order to support the output shaft 232 in a stable state, it is necessary to support at least two points. In the linear actuator 210, an output shaft 232 is coupled to a flex spline 226 having low rigidity. Here, since the flex spline 226 has low rigidity, the flex spline 226 cannot be provided with a support point. For this reason, in order to keep the output shaft 232 in a stable state, as shown in FIG. 6, two bushes, a bush 234 and a bush 236, must be attached to the output shaft 232 to support the output shaft 232. A sufficient distance is secured between the bush 234 and the bush 236 to stabilize the output shaft 232. Hereinafter, the axial distance between two support points is also referred to as an “output shaft support span”. In FIG. 6, the interval between the bush 234 and the bush 236 is shown as an output shaft support span.

また、直動アクチュエータ２１０においては、図６に示すようにフレクスプライン２２６が軸方向に移動可能な距離、すなわちストローク代をある程度確保する必要もある。従来の直動アクチュエータ２１０のように出力軸２３２をフレクスプライン２２６に結合させると、同図に示すように出力軸支持スパンおよびストローク代は直列して位置しているため、直動アクチュエータ２１０は軸方向に長くなってしまう。これにより、スペースという観点から直動アクチュエータ２１０の取付可能な箇所が制限されてしまうという問題が生じていた。
さらに、直動アクチュエータ２１０においては、フレクスプライン２２６に出力軸２３２が結合しているため、波動発生器２２０はモータの回転を伝達しながらフレクスプライン２２６とともに軸方向に移動する必要があり、直動アクチュエータ２１０の構造が複雑になるという問題も生じていた。
以下、第１の実施形態および第２の実施形態において、上述した従来の直動アクチュエータの問題点を解消するような直動アクチュエータについて説明する。 Further, in the linear actuator 210, as shown in FIG. 6, it is necessary to secure a distance that the flex spline 226 can move in the axial direction, that is, a stroke margin to some extent. When the output shaft 232 is coupled to the flex spline 226 as in the conventional linear actuator 210, the output shaft support span and stroke margin are positioned in series as shown in FIG. It becomes longer in the direction. Thereby, the problem that the location which can attach the linear actuator 210 was restrict | limited from the viewpoint of the space had arisen.
Further, in the linear actuator 210, since the output shaft 232 is coupled to the flexspline 226, the wave generator 220 needs to move in the axial direction together with the flexspline 226 while transmitting the rotation of the motor. There has also been a problem that the structure of the actuator 210 is complicated.
Hereinafter, in the first embodiment and the second embodiment, a linear actuator that solves the above-described problems of the conventional linear actuator will be described.

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態にかかる直動アクチュエータ１０の軸方向の断面図である。直動アクチュエータ１０は、駆動源であるモータ１２の回転を、出力軸３２の軸方向の出力として取り出すためのアクチュエータである。直動アクチュエータ１０は、サーキュラスプライン２８、フレクスプライン２６およびフレクスプライン２６を楕円形に撓めてサーキュラスプライン２８に部分的に噛み合わせる波動発生器２０を含む。ここで、サーキュラスプライン２８、フレクスプライン２６および波動発生器２０により波動歯車装置が構成される。なお、本実施の形態では、波動発生器２０はフレクスプライン２６を楕円形に撓めることとしたが、これに代えて、波動発生器２０は、フレクスプライン２６を略三角形に撓めてもよい。 (First embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view in the axial direction of the linear actuator 10 according to the first embodiment. The linear actuator 10 is an actuator for taking out the rotation of the motor 12 as a drive source as an output in the axial direction of the output shaft 32. The linear actuator 10 includes a circular spline 28, a flex spline 26, and a wave generator 20 that flexes the flex spline 26 into an elliptical shape and partially meshes with the circular spline 28. Here, the circular spline 28, the flex spline 26 and the wave generator 20 constitute a wave gear device. In this embodiment, the wave generator 20 bends the flexspline 26 into an elliptical shape. Alternatively, the wave generator 20 may bend the flexspline 26 into a substantially triangular shape. Good.

モータ１２は、回転軸１４、ロータ１６およびステータ１８を含む。モータ１２において、回転軸１４の軸周りにロータ１６が取り付けられ、ロータ１６を周方向に囲むようにステータ１８が配置される。ロータ１６とステータ１８との間における磁気作用によりロータ１６が回転し、回転軸１４からその回転を出力として取り出すことができる。なお、モータ１２は、図示しない電源により駆動される。 The motor 12 includes a rotating shaft 14, a rotor 16, and a stator 18. In the motor 12, a rotor 16 is attached around the rotation shaft 14, and a stator 18 is disposed so as to surround the rotor 16 in the circumferential direction. The rotor 16 is rotated by the magnetic action between the rotor 16 and the stator 18, and the rotation can be extracted from the rotating shaft 14 as an output. The motor 12 is driven by a power source (not shown).

波動発生器２０は、ウェーブコア２２および軸受２４を含み、楕円形状のウェーブコア２２の外周に可撓性の軸受２４を嵌合してなる。ウェーブコア２２は、剛性の低いフレクスプライン２６を軸受２４を介して楕円形状に撓める。モータ１２の回転軸１４はウェーブコア２２と同軸上で連結されており、波動発生器２０は回転軸１４とともに回転する。 The wave generator 20 includes a wave core 22 and a bearing 24, and a flexible bearing 24 is fitted to the outer periphery of the elliptical wave core 22. The wave core 22 deflects the flex spline 26 having low rigidity into an elliptical shape via the bearing 24. The rotating shaft 14 of the motor 12 is coaxially connected to the wave core 22, and the wave generator 20 rotates together with the rotating shaft 14.

フレクスプライン２６の外周面の一部にはねじ山３８が形成されており、サーキュラスプライン２８の内周面の一部には、ねじ山３８と噛み合うねじ溝４０が形成されている。ここで、ねじ山３８とねじ溝４０とはねじれ角が異なっている。楕円形状に変形されたフレクスプライン２６のねじ山３８は、その楕円の長軸上の２点でねじ溝４０と噛み合う。波動発生器２０が回転するとその噛合の位置が周方向に移動する。具体的には、例えば波動発生器２０がモータ１２の側から見て反時計方向に回転すると、噛合の位置は時計方向に移動する。回転軸１４の回転に起因して噛合の位置が移動すると、フレクスプライン２６とサーキュラスプライン２８とは相対回転し、ねじれ角の異なるねじ山３８およびねじ溝４０の作用によって、サーキュラスプライン２８はその軸方向に移動する。このとき、後述するように、サーキュラスプライン２８の回転は規制されているので、サーキュラスプライン２８は回転しない。なお、フレクスプライン２６は、その軸方向には移動しないよう固定されている。 A thread 38 is formed on a part of the outer peripheral surface of the flex spline 26, and a thread groove 40 that meshes with the thread 38 is formed on a part of the inner peripheral surface of the circular spline 28. Here, the screw thread 38 and the screw groove 40 have different twist angles. The thread 38 of the flex spline 26 deformed into an elliptical shape meshes with the thread groove 40 at two points on the major axis of the ellipse. When the wave generator 20 rotates, the meshing position moves in the circumferential direction. Specifically, for example, when the wave generator 20 rotates counterclockwise when viewed from the motor 12, the meshing position moves in the clockwise direction. When the meshing position is moved due to the rotation of the rotating shaft 14, the flexspline 26 and the circular spline 28 are rotated relative to each other, and the circular spline 28 is rotated by the action of the screw thread 38 and the screw groove 40 having different torsion angles. Move in the direction. At this time, as will be described later, since the rotation of the circular spline 28 is restricted, the circular spline 28 does not rotate. The flex spline 26 is fixed so as not to move in the axial direction.

直動アクチュエータ１０は、図１に示すように、その駆動源であるモータ１２、および波動歯車装置および出力軸３２をハウジング３０で覆うことにより形成されている。サーキュラスプライン２８は円筒形状をしており、片側が天板で塞がれている。出力軸３２は、そのサーキュラスプライン２８の天板に結合され、サーキュラスプライン２８と同軸上に軸方向に滑動可能に保持されている。これにより、出力軸３２は、サーキュラスプライン２８とともに軸方向に移動する。なお、図１に示したストローク代は、サーキュラスプライン２８および出力軸３２の軸方向に移動可能な距離である。 As shown in FIG. 1, the linear actuator 10 is formed by covering a motor 12 as a driving source, a wave gear device, and an output shaft 32 with a housing 30. The circular spline 28 has a cylindrical shape, and one side is closed with a top plate. The output shaft 32 is coupled to the top plate of the circular spline 28 and is held coaxially with the circular spline 28 so as to be slidable in the axial direction. As a result, the output shaft 32 moves in the axial direction together with the circular spline 28. The stroke allowance shown in FIG. 1 is a distance that can move in the axial direction of the circular spline 28 and the output shaft 32.

ここで、サーキュラスプライン２８および出力軸３２は、それぞれの外周においてブッシュ３４およびブッシュ３６により支持されている。ここで、ブッシュ３４およびブッシュ３６の間には、出力軸３２を安定させるために十分な出力支持スパンが確保されている。図１には、ブッシュ３４およびブッシュ３６の間隔を出力軸支持スパンとして示している。なお、サーキュラスプライン２８および出力軸３２は、高い剛性を有するように厚み、太さをもって形成されている。 Here, the circular spline 28 and the output shaft 32 are supported by a bush 34 and a bush 36 on the outer periphery thereof. Here, a sufficient output support span is secured between the bush 34 and the bush 36 to stabilize the output shaft 32. In FIG. 1, the interval between the bush 34 and the bush 36 is shown as an output shaft support span. The circular spline 28 and the output shaft 32 are formed with a thickness and a thickness so as to have high rigidity.

ブッシュ３４およびブッシュ３６は、サーキュラスプライン２８および出力軸３２の軸方向の移動は許容しつつ、周方向の回転を規制する。つまり、ねじ山３８とねじ溝４０の噛合の位置が周方向に移動すると、サーキュラスプライン２８には上述した軸方向の力とともに周方向に回転する力も働くが、ブッシュ３４およびブッシュ３６によってその回転が規制されるのでサーキュラスプライン２８および出力軸３２が回転することはない。 The bush 34 and the bush 36 restrict circumferential rotation while allowing the circular spline 28 and the output shaft 32 to move in the axial direction. In other words, when the meshing position of the screw thread 38 and the screw groove 40 moves in the circumferential direction, the circular spline 28 also has a force that rotates in the circumferential direction together with the axial force described above. Since it is regulated, the circular spline 28 and the output shaft 32 do not rotate.

フレクスプライン２６の外周面には複数個の歪ゲージ４２が貼付されている。図１には、説明の便宜上１個の歪ゲージ４２のみを図示している。後述するように、歪ゲージ４２は、フレクスプライン２６に対して軸方向にかかる荷重に起因するフレクスプライン２６の歪みを抵抗値の変化として検出する。 A plurality of strain gauges 42 are attached to the outer peripheral surface of the flexspline 26. FIG. 1 shows only one strain gauge 42 for convenience of explanation. As will be described later, the strain gauge 42 detects the strain of the flex spline 26 caused by the load applied in the axial direction with respect to the flex spline 26 as a change in resistance value.

波動発生器２０の同軸上には、波動発生器２０とともに回転する楕円盤状のストッパ４６が配置されている。ストッパ４６は、波動発生器２０の外周より小さい外周を有しており、図１に示すように、フレクスプライン２６とストッパ４６との間には隙間が設けられる。ストッパ４６は、図２を用いて後述するように、フレクスプライン２６の内径方向の撓みを抑制して、ラチェッティングの発生を抑制する役割を担う。ここでは、ストッパ４６の形状を楕円盤形状であるとしたがストッパ４６の形状はこれには限られず、例えば、楕円形状の波動発生器２０の長軸上に配置され、長軸より若干短い長さを有する長方形状であってもよい。つまり、ストッパ４６の形状はフレクスプライン２６の長軸方向における内径方向への撓みを抑制できる形状であればよい。 An elliptical disc-shaped stopper 46 that rotates together with the wave generator 20 is disposed on the same axis as the wave generator 20. The stopper 46 has an outer periphery smaller than the outer periphery of the wave generator 20, and a gap is provided between the flex spline 26 and the stopper 46 as shown in FIG. 1. As described later with reference to FIG. 2, the stopper 46 plays a role of suppressing the occurrence of ratcheting by suppressing the flexure line 26 from bending in the inner diameter direction. Here, the shape of the stopper 46 is an elliptical disc shape, but the shape of the stopper 46 is not limited to this. For example, the stopper 46 is arranged on the major axis of the elliptical wave generator 20 and is slightly shorter than the major axis. A rectangular shape having a thickness may be used. That is, the shape of the stopper 46 may be any shape that can suppress the bending of the flexspline 26 in the inner diameter direction in the major axis direction.

図２は、図１の一部を拡大した図である。図２において、図１と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。ここでは、図２を用いて、ラチェッティングの回避について説明する。
まず、ラチェッティングの生じる原因を説明する。サーキュラスプライン２８に出力軸３２を介して矢印Ａの方向に過大な荷重がかかったとする。すると、ねじ溝４０とねじ山３８のそれぞれの表面が当接し、ねじ山３８およびねじ溝４０を介してフレクスプライン２６にも矢印Ａの方向の荷重がかかり、フレクスプライン２６が軸方向に歪む。
また、ねじ山３８およびねじ溝４０のそれぞれの表面は、図２に示すように、フレクスプライン２６およびサーキュラスプライン２８の外周面のそれぞれに対して斜めになるよう形成されている。そのため、フレクスプライン２６に対してその内径方向、つまり矢印Ｂの方向にも荷重がかかり、サーキュラスプライン２８の軸方向に荷重がかかるとフレクスプライン２６は矢印Ｂの方向にも撓む。フレクスプライン２６は剛性が低いのでその撓みは比較的大きい。軸方向の歪みおよび内径方向の撓みによりねじ山３８とねじ溝４０の噛み合わせが外れるとラチェッティングが生じる。 FIG. 2 is an enlarged view of a part of FIG. 2, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. Here, avoidance of ratcheting will be described with reference to FIG.
First, the cause of ratcheting will be described. It is assumed that an excessive load is applied to the circular spline 28 in the direction of arrow A via the output shaft 32. Then, the respective surfaces of the screw groove 40 and the screw thread 38 come into contact with each other, and the load in the direction of the arrow A is also applied to the flexspline 26 via the screw thread 38 and the screw groove 40, and the flexspline 26 is distorted in the axial direction.
Further, as shown in FIG. 2, the surfaces of the screw threads 38 and the screw grooves 40 are formed so as to be inclined with respect to the outer peripheral surfaces of the flexspline 26 and the circular spline 28. Therefore, a load is applied to the flex spline 26 in the direction of the inner diameter, that is, in the direction of arrow B. When a load is applied in the axial direction of the circular spline 28, the flex spline 26 is also bent in the direction of arrow B. Since the flex spline 26 has low rigidity, its flexure is relatively large. Ratcheting occurs when the thread 38 and the thread groove 40 are disengaged due to axial distortion and inner diameter deflection.

図２に示すように、ストッパ４６とフレクスプライン２６の間にはわずかに隙間が空く。ここで、矢印Ｂの方向にフレクスプライン２６がある程度撓んだときにフレクスプライン２６はストッパ４６と当接し、それ以上撓むことはない。ストッパ４６とフレクスプライン２６との隙間を、ねじ山３８とねじ溝４０の噛み合わせが外れない程度の間隔となるようにストッパ４６を配置すれば、フレクスプライン２６が撓んでもねじ山３８とねじ溝４０の噛み合わせが外れることはないため、ラチェッティングの発生を回避できる。例えば、隙間の間隔をねじ山３８の高さおよびねじ溝４０の深さより小さく設定することで、ラチェッティングを回避できる。
また、ストッパ４６とフレクスプライン２６の間に隙間を設けることにより、フレクスプラインが内径方向に撓まない限りストッパがフレクスプラインの内周面と接触することはない。 As shown in FIG. 2, there is a slight gap between the stopper 46 and the flexspline 26. Here, when the flexspline 26 is bent to some extent in the direction of the arrow B, the flexspline 26 comes into contact with the stopper 46 and is not further bent. If the stopper 46 is disposed so that the gap between the stopper 46 and the flexspline 26 is such that the engagement between the screw thread 38 and the screw groove 40 is not disengaged, the screw thread 38 and thread Since the engagement of the grooves 40 does not come off, the occurrence of ratcheting can be avoided. For example, ratcheting can be avoided by setting the gap interval smaller than the height of the screw thread 38 and the depth of the screw groove 40.
Further, by providing a gap between the stopper 46 and the flexspline 26, the stopper does not contact the inner peripheral surface of the flexspline unless the flexspline is bent in the inner diameter direction.

フレクスプライン２６の外周面に貼付された歪ゲージ４２は、フレクスプライン２６の軸方向の歪みの量を抵抗値の変化として検出する。検出された歪みの量に基づいてラチェッティングが生じるか否かを判定して、ラチェッティングが生じると判定されたときに、ラチェッティングを回避するための制御を実行できる。その制御については、図３および図４を用いて後述する。
なお、本実施の形態では、歪ゲージ４２はフレクスプライン２６の外周面に貼付されることとしたが、歪ゲージ４２の位置はこれには限られず、フレクスプライン２６の表面であればよい。つまり、歪ゲージ４２を貼付する位置はフレクスプライン２６の歪みを検出できる位置であればよい。 The strain gauge 42 affixed to the outer peripheral surface of the flex spline 26 detects the amount of strain in the axial direction of the flex spline 26 as a change in resistance value. It is determined whether or not ratcheting occurs based on the detected amount of distortion, and when it is determined that ratcheting occurs, control for avoiding ratcheting can be executed. This control will be described later with reference to FIGS.
In this embodiment, the strain gauge 42 is affixed to the outer peripheral surface of the flex spline 26. However, the position of the strain gauge 42 is not limited to this, and may be the surface of the flex spline 26. That is, the position where the strain gauge 42 is attached may be a position where the strain of the flexspline 26 can be detected.

図３は、歪ゲージ４２を用いたラチェッティングを回避するための制御を説明するための制御ブロック図である。
上述のように歪ゲージ４２が歪みを検出すると、その検出結果である抵抗値の変化が図１および図２に示されないリード線を介してストレンアンプ５０に入力される。ストレンアンプ５０は、ブリッジ回路と電流増幅器を含んでおり、検出された抵抗値の変化に相当する出力電圧を出力する。制御部５２は、この出力電圧を用いて軸方向の荷重を算出し、算出された値に応じて、ラチェッティングを回避すべく、フレクスプライン２６に対する軸方向の荷重が減少するようモータ１２の回転を制御する。 FIG. 3 is a control block diagram for explaining control for avoiding ratcheting using the strain gauge 42.
As described above, when the strain gauge 42 detects strain, a change in resistance value, which is the detection result, is input to the strain amplifier 50 via a lead wire not shown in FIGS. 1 and 2. The strain amplifier 50 includes a bridge circuit and a current amplifier, and outputs an output voltage corresponding to the detected change in resistance value. The control unit 52 uses the output voltage to calculate the axial load, and according to the calculated value, in order to avoid ratcheting, the axial load on the flex spline 26 is reduced so as to reduce the axial load of the motor 12. Control the rotation.

制御部５２は、荷重計算部５４、閾値保持部５６、判定部５８および作動部６０を含む。荷重計算部５４は、ストレンアンプ５０から出力された電圧値を用いてフレクスプライン２６の軸方向にかかった荷重を算出する。閾値保持部５６は、荷重の程度を判定するための第１閾値および第２閾値の２つの閾値を保持している。第２閾値は、第１閾値よりも大きい。第１閾値は、モータ１２の回転を停止させれば、ラチェッティングを回避できるような程度の荷重の値である。第２閾値は、モータ１２の回転を停止させるだけでなく、モータ１２を反転させなければラチェッティングを回避できないような程度の荷重の値である。判定部５８は、荷重計算部５４により算出された荷重の値と閾値保持部５６に保持されている第１閾値および第２閾値のそれぞれとを比較し、モータ１２の回転制御を実行するか否か、実行するのであればどのように制御を実行するかを判定する。作動部６０は、判定部５８の判定結果に応じてモータ１２の回転を制御する。なお、車両に搭載されるＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）が制御部５２として機能する。 The control unit 52 includes a load calculation unit 54, a threshold holding unit 56, a determination unit 58 and an operation unit 60. The load calculation unit 54 calculates the load applied in the axial direction of the flexspline 26 using the voltage value output from the strain amplifier 50. The threshold holding unit 56 holds two thresholds, a first threshold and a second threshold for determining the degree of load. The second threshold is larger than the first threshold. The first threshold value is a load value such that ratcheting can be avoided if the rotation of the motor 12 is stopped. The second threshold value is a load value not only to stop the rotation of the motor 12 but also to prevent ratcheting unless the motor 12 is reversed. The determination unit 58 compares the load value calculated by the load calculation unit 54 with each of the first threshold value and the second threshold value held in the threshold value holding unit 56, and determines whether to execute rotation control of the motor 12. If so, it is determined how to execute the control. The operation unit 60 controls the rotation of the motor 12 according to the determination result of the determination unit 58. An ECU (Electronic Control Unit) mounted on the vehicle functions as the control unit 52.

図４は、ラチェッティングを回避するためのモータ１２の回転制御の過程を示すフローチャートである。歪ゲージ４２により歪み、すなわち抵抗値の変化が検出されると（Ｓ１０）、ストレンアンプ５０によりその抵抗値の変化に相当する出力電圧が出力される（Ｓ１２）。荷重計算部５４が、その出力電圧を用いてフレクスプライン２６の軸方向にかかる荷重を算出する（Ｓ１４）。算出された荷重が第１閾値より大きく（Ｓ１６のＹ）、かつ第２閾値より大きいとき（Ｓ１８のＹ）、作動部６０は、モータ１２を反転、すなわちそれまで回転させていた方向とは逆の方向に回転させた後、停止させる（Ｓ２０）。荷重が第１閾値より大きく、第２閾値より小さいとき（Ｓ１８のＮ）、作動部６０は、モータ１２を反転させることなく停止させる（Ｓ２２）。一方、荷重が第１閾値より小さい場合（Ｓ１６のＮ）、作動部６０は、モータ１２を停止させることも反転させることもない。 FIG. 4 is a flowchart showing a process of rotation control of the motor 12 for avoiding ratcheting. When strain, that is, a change in resistance value is detected by the strain gauge 42 (S10), an output voltage corresponding to the change in resistance value is output by the strain amplifier 50 (S12). The load calculation unit 54 calculates the load applied in the axial direction of the flexspline 26 using the output voltage (S14). When the calculated load is greater than the first threshold value (Y in S16) and greater than the second threshold value (Y in S18), the operating unit 60 reverses the motor 12, that is, reverse to the direction in which the motor 12 has been rotated. And then stop (S20). When the load is larger than the first threshold value and smaller than the second threshold value (N in S18), the operating unit 60 stops the motor 12 without reversing (S22). On the other hand, when the load is smaller than the first threshold value (N in S16), the operating unit 60 does not stop or reverse the motor 12.

第１の実施形態によれば、剛性が比較的高いサーキュラスプライン２８および出力軸３２のそれぞれにおいて、ブッシュ３４およびブッシュ３６による支持点を設けることにより、出力軸３２を安定させるための十分な出力軸支持スパンを確保しつつ、直動アクチュエータ全体の軸方向の長さを短縮できる。具体的には、図１に示すように出力支持スパンとストローク代をこれらが重複する位置で確保できるため、その重複した分、図６に示した出力支持スパンとストローク代とが重複しない従来の直動アクチュエータ２１０と比較して、アクチュエータ全体の軸方向の長さが短縮され、小型化を実現できる。また、このとき、出力軸３２が軸方向に移動するためのストローク代も十分に確保できる。 According to the first embodiment, in each of the circular spline 28 and the output shaft 32 having relatively high rigidity, by providing the support points by the bush 34 and the bush 36, the output shaft sufficient for stabilizing the output shaft 32 is provided. The axial length of the entire linear actuator can be shortened while securing the support span. Specifically, as shown in FIG. 1, since the output support span and the stroke allowance can be secured at the overlapping positions, the output support span and the stroke allowance shown in FIG. Compared with the direct acting actuator 210, the axial length of the entire actuator is shortened, and downsizing can be realized. Further, at this time, a sufficient stroke allowance for the output shaft 32 to move in the axial direction can be secured.

また、従来のフレクスプラインに出力軸を結合するような構造においては、波動発生器はモータの回転を伝達しながらフレクスプラインとともに軸方向に移動する必要があった。第１の実施形態では、フレクスプライン２６が軸方向に移動することはないので、波動発生器２０も移動することはない。これにより、直動アクチュエータ１０の構造を簡便なものとできる。さらに、歪ゲージ４２およびストッパ４６を設けたので、上述したようにラチェッティングの発生を抑制できる。 Further, in the structure in which the output shaft is coupled to the conventional flex spline, the wave generator needs to move in the axial direction together with the flex spline while transmitting the rotation of the motor. In the first embodiment, since the flex spline 26 does not move in the axial direction, the wave generator 20 does not move either. Thereby, the structure of the linear motion actuator 10 can be simplified. Furthermore, since the strain gauge 42 and the stopper 46 are provided, the occurrence of ratcheting can be suppressed as described above.

直動アクチュエータ１０は、例えば、車両の操舵装置や懸架装置に取り付けることができる。この場合、直動アクチュエータ１０によりステアリングロッドの長さを調整してトー角を制御したり、直動アクチュエータ１０によりアッパーアームの長さを調整してキャンバ角を制御したりすることができる。また、直動アクチュエータ１０は、車輪と車体の間の距離を変化させ車高の調整に用いることもできる。上述したように直動アクチュエータ１０は軸方向の長さが短縮されて小型化されているため、従来の直動アクチュエータと比較してスペース上の観点から取付が容易となる。 The linear actuator 10 can be attached to, for example, a vehicle steering device or a suspension device. In this case, the toe angle can be controlled by adjusting the length of the steering rod by the linear motion actuator 10, or the camber angle can be controlled by adjusting the length of the upper arm by the linear motion actuator 10. The linear actuator 10 can also be used to adjust the vehicle height by changing the distance between the wheel and the vehicle body. As described above, since the linear actuator 10 is reduced in size in the axial direction, it can be easily mounted from the viewpoint of space as compared with the conventional linear actuator.

第１の実施形態では、２個のブッシュにより、サーキュラスプライン２８およびブッシュ３６を支持したが、これらを支持するためのブッシュは３個以上設けてもよい。これによっても出力軸３２を安定させることができる。 In the first embodiment, the circular spline 28 and the bush 36 are supported by two bushes, but three or more bushes for supporting these may be provided. Also by this, the output shaft 32 can be stabilized.

（第２の実施形態）
図５は、第２の実施形態にかかる直動アクチュエータ１１０の軸方向の断面図である。直動アクチュエータ１１０においても、第１の実施形態と同様にねじ山１３８およびねじ溝１４０が楕円長軸上の２点で噛み合っており、噛合の位置が周方向に移動するとサーキュラスプライン１２８が軸方向に移動するとともにサーキュラスプライン１２８の一端に結合された出力軸１３２も軸方向に移動する。サーキュラスプライン１２８および出力軸１３２がそれらの外周のそれぞれに設けられたブッシュ１３４およびブッシュ１３６を介してハウジング１３０に支持されてる点も第１の実施形態と同様である。このとき、出力支持スパンとストローク代とは重複しており、図６に示した直動アクチュエータ２１０と比較して直動アクチュエータ全体の長さが短縮されている。歪ゲージ１４２およびストッパ１４６が設けられている点も第１の実施形態と同様である。 (Second Embodiment)
FIG. 5 is a cross-sectional view in the axial direction of the linear actuator 110 according to the second embodiment. Also in the linear motion actuator 110, as in the first embodiment, the thread 138 and the thread groove 140 mesh at two points on the elliptical long axis, and when the meshing position moves in the circumferential direction, the circular spline 128 moves in the axial direction. And the output shaft 132 coupled to one end of the circular spline 128 also moves in the axial direction. Similar to the first embodiment, the circular spline 128 and the output shaft 132 are supported by the housing 130 via bushes 134 and bushes 136 provided on the outer circumferences thereof. At this time, the output support span and the stroke allowance overlap, and the overall length of the linear motion actuator is shortened compared to the linear motion actuator 210 shown in FIG. The point that the strain gauge 142 and the stopper 146 are provided is the same as in the first embodiment.

第２の実施形態では、モータ１１２と波動発生器１２０が一体化されている点で第１の実施形態と異なる。また、第２の実施形態では、ロータ１１６が中心軸１１４に取り付けられたステータ１１８の周方向に回転するようなモータ１１２を用いる点で、ステータ１８の内側でロータ１６が回転するモータ１２を用いた第１の実施形態とは異なる。 The second embodiment is different from the first embodiment in that the motor 112 and the wave generator 120 are integrated. Further, in the second embodiment, the motor 12 in which the rotor 16 rotates inside the stator 18 is used in that the motor 112 is used so that the rotor 116 rotates in the circumferential direction of the stator 118 attached to the central shaft 114. This is different from the first embodiment.

図５に示すように、モータ１１２は、波動発生器１２０のウェーブコア１２２の内側に配置されている。具体的には、楕円形状のウェーブコア１２２の内側にロータ１１６が圧入されている。軸受１２４を介して楕円形状に撓められたフレクスプライン１２６のねじ山１３８が、その楕円の長軸上の２点でねじ溝１４０と噛み合う。ロータ１１６とともにウェーブコア１２２が回転すると、その噛合の位置が周方向に移動する。その結果、サーキュラスプライン１２８および出力軸１３２が軸方向へ移動する。 As shown in FIG. 5, the motor 112 is disposed inside the wave core 122 of the wave generator 120. Specifically, the rotor 116 is press-fitted inside the elliptical wave core 122. The thread 138 of the flex spline 126 deflected in an elliptical shape via the bearing 124 meshes with the thread groove 140 at two points on the major axis of the ellipse. When the wave core 122 rotates together with the rotor 116, the meshing position moves in the circumferential direction. As a result, the circular spline 128 and the output shaft 132 move in the axial direction.

出力軸１３２には、円筒状の空洞１５２が同軸に形成され、この空洞１５２内に中心軸１１４の一端が侵入するようになっている。中心軸１１４と空洞１５２との間には鋼製の転動体１５０が図５に示すように複数嵌合している。これによって、中心軸１１４に対して出力軸１３２が直動するとき、出力軸１３２の内周面が転動体１５０を介して中心軸１１４と接触しながら移動するので出力軸１３２を滑らかに移動させることができる。また、重量のあるステータ１１８が嵌合された中心軸１１４が両持ちで支持されるので、中心軸１１４を安定させることができる。
また、中心軸１１４の外周に環状の転動路を複数形成し、この転動路内を移動する転動体を嵌合してもよい。あるいは、ボールねじのように螺旋状の溝を中心軸１１４の外周および出力軸１３２の内周に形成し、これらの溝で形成される転動路に転動体を配置するようにしてもよい。これによっても、同様に、出力軸１３２の滑らかな移動および中心軸１１４の安定を実現できる。 A cylindrical cavity 152 is coaxially formed in the output shaft 132, and one end of the central shaft 114 enters the cavity 152. A plurality of rolling elements 150 made of steel are fitted between the central shaft 114 and the cavity 152 as shown in FIG. Accordingly, when the output shaft 132 moves linearly with respect to the central shaft 114, the inner peripheral surface of the output shaft 132 moves while being in contact with the central shaft 114 via the rolling elements 150, so that the output shaft 132 is moved smoothly. be able to. Further, since the center shaft 114 fitted with the heavy stator 118 is supported by both ends, the center shaft 114 can be stabilized.
A plurality of annular rolling paths may be formed on the outer periphery of the center shaft 114, and rolling elements that move in the rolling path may be fitted. Alternatively, a spiral groove such as a ball screw may be formed on the outer periphery of the central shaft 114 and the inner periphery of the output shaft 132, and the rolling elements may be disposed on the rolling path formed by these grooves. In this manner as well, smooth movement of the output shaft 132 and stability of the central shaft 114 can be realized.

モータ１１２と波動発生器１２０を一体化させることにより、第１の実施形態の直動アクチュエータ１０と比較して、波動発生器２０の幅の分だけさらに直動アクチュエータを軸方向に短縮でき、これにより直動アクチュエータ全体のさらなる小型化を実現できる。このとき、出力軸３２を安定させるための出力軸支持スパンおよびストローク代を十分に確保できる。なお、ウェーブコア１２２の内側にロータ１１６を圧入するのではなく、ロータ１１６自体を楕円形状に形成し、その外周に軸受１２４を嵌合させてもよい。 By integrating the motor 112 and the wave generator 120, the linear actuator can be further shortened in the axial direction by the width of the wave generator 20, compared to the linear actuator 10 of the first embodiment. Thus, further downsizing of the entire linear actuator can be realized. At this time, the output shaft support span and the stroke allowance for stabilizing the output shaft 32 can be sufficiently secured. Instead of press-fitting the rotor 116 inside the wave core 122, the rotor 116 itself may be formed in an elliptical shape, and the bearing 124 may be fitted on the outer periphery thereof.

第２の実施形態においても、フレクスプライン１２６は軸方向に移動しないため、波動発生器１２０も軸方向に移動しない。これによって、直動アクチュエータ１１０の構造を簡便なものとできる。また、直動アクチュエータ１１０には、歪ゲージ１４２およびストッパ１４６が設けられているので、第１の実施形態と同様にラチェッティングを抑制できる。 Also in the second embodiment, since the flex spline 126 does not move in the axial direction, the wave generator 120 does not move in the axial direction. Thereby, the structure of the linear motion actuator 110 can be simplified. Further, since the linear motion actuator 110 is provided with the strain gauge 142 and the stopper 146, ratcheting can be suppressed as in the first embodiment.

第２の実施形態では、２個のブッシュにより、サーキュラスプライン１２８および出力軸１３２を支持したが、これらを支持するためのブッシュは３個以上設けてもよい。これによっても、出力軸１３２の安定させることができる。 In the second embodiment, the circular spline 128 and the output shaft 132 are supported by two bushes, but three or more bushes for supporting these may be provided. Also by this, the output shaft 132 can be stabilized.

第１の実施形態にかかる直動アクチュエータの軸方向の断面図である。It is sectional drawing of the axial direction of the linear motion actuator concerning 1st Embodiment. 図１の一部を拡大した図である。It is the figure which expanded a part of FIG. 歪ゲージを用いたラチェッティングを回避するための制御を説明するための制御ブロック図である。It is a control block diagram for demonstrating the control for avoiding ratcheting using a strain gauge. ラチェッティングを回避するためのモータの回転制御の過程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of the rotation control of the motor for avoiding ratcheting. 第２の実施形態にかかる直動アクチュエータの軸方向の断面図である。It is sectional drawing of the axial direction of the linear motion actuator concerning 2nd Embodiment. 従来の直動アクチュエータの軸方向の断面図である。It is sectional drawing of the axial direction of the conventional linear motion actuator.

Explanation of symbols

１０直動アクチュエータ、１２モータ、１４回転軸、１６ロータ、１８ステータ、２０波動発生器、２２ウェーブコア、２４軸受、２６フレクスプライン、２８サーキュラスプライン、３０ハウジング、３２出力軸、３４ブッシュ、３６ブッシュ、３８ねじ山、４０ねじ溝、４２歪ゲージ、４６ストッパ、５０ストレンアンプ、５２制御部、５４荷重計算部、５６閾値保持部、５８判定部、６０作動部、１５０転動体、１５２空洞。 10 Linear Actuator, 12 Motor, 14 Rotating Shaft, 16 Rotor, 18 Stator, 20 Wave Generator, 22 Wave Core, 24 Bearing, 26 Flex Spline, 28 Circular Spline, 30 Housing, 32 Output Shaft, 34 Bush, 36 Bush , 38 thread, 40 thread groove, 42 strain gauge, 46 stopper, 50 strain amplifier, 52 control unit, 54 load calculation unit, 56 threshold holding unit, 58 judgment unit, 60 actuating unit, 150 rolling element, 152 cavity.

Claims

Circular spline having a thread groove on the inner peripheral surface, flex spline having a screw thread on the outer peripheral surface disposed inside the circular spline, and wave generation that partially flexes the flex spline into a circular spline A wave gear device in which the thread groove and the thread are formed so as to cause axial displacement of the circular spline by relative rotation of the circular spline and the flexspline;
A motor for rotationally driving the wave generator;
An output shaft coupled to one end of the circular spline and held axially slidable on the same axis as the circular spline;
A linear motion actuator comprising:

The linear motion actuator according to claim 1, further comprising a rotation restricting member that is provided on at least a part of an outer periphery of the circular spline, and that allows movement in an axial direction while restricting rotation of the circular spline.

The linear motion actuator according to claim 1, further comprising a strain gauge that is attached to a surface of the flexspline and detects strain of the flexspline.

The linear motion actuator according to any one of claims 1 to 3, further comprising a stopper that rotates together with the wave generator and restricts a deflection of a predetermined amount or more in the inner diameter direction of the flexspline.