JP2012229797A - Ball screw device and linear actuator using the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a ball screw device that can prevent excessive inertia torque from being transmitted to a torque transmission member connected to a ball screw nut, when the ball screw nut abuts on a stopper mechanism, and to provide a linear actuator using the ball screw device.SOLUTION: The ball screw device includes: the ball screw nut 22 having a ball screw shaft and the ball screw nut 22 screwed on the ball screw shaft via a rolling body so as to convert a rotational motion transmitted to the ball screw nut 22 into a linear motion of the ball screw shaft 24. A shock absorbing mechanism 27 is arranged between the ball screw nut 22 and the torque transmission member 26 connected to the ball screw nut.

Description

本発明は、回転運動要素に伝達された回転運動を直線運動に変換するボールねじ装置及びこれを使用した直動アクチュエータに関する。   The present invention relates to a ball screw device that converts a rotary motion transmitted to a rotary motion element into a linear motion, and a linear motion actuator using the ball screw device.

一般的なボールねじ装置には、ボールねじナットの外径側に貫通孔を設け、この貫通孔に別部材の循環路（コマ）を嵌合させる必要がある。このようなボールねじ装置において、ボールねじナットの内周面に塑性加工によってボールを循環する循環路を形成するようにしたボールねじ機構の製造方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
このように循環路をボールねじナットの内周面に形成することにより、ボールねじナットの外周面に他部材を嵌合させることが容易となる。 In a general ball screw device, it is necessary to provide a through hole on the outer diameter side of the ball screw nut and to fit a circulation path (top) of another member into this through hole. In such a ball screw device, a method of manufacturing a ball screw mechanism is proposed in which a circulation path for circulating the ball is formed by plastic working on the inner peripheral surface of the ball screw nut (see, for example, Patent Document 1). .
By forming the circulation path on the inner peripheral surface of the ball screw nut in this way, it becomes easy to fit another member to the outer peripheral surface of the ball screw nut.

このため、外周面に螺旋状のボール転走溝が形成されたねじ軸と、ボール転走溝に対向する負荷ボール転走溝及び負荷ボール転走溝の一端と他端を接続するボール循環溝を有するナットと、ボール転走溝及びボール循環溝に配列・収容される複数の転動体と、ナットの外周に嵌め込む等して設けられる減衰材料とを備えたねじ装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。ここで、減衰材料はボールねじ装置自体の制振性を高めるために用いられている。   Therefore, a screw shaft having a spiral ball rolling groove formed on the outer peripheral surface, a load ball rolling groove facing the ball rolling groove, and a ball circulation groove connecting one end and the other end of the load ball rolling groove. There has been proposed a screw device including a nut having a plurality of rolling elements arranged and accommodated in a ball rolling groove and a ball circulation groove, and a damping material provided by being fitted on the outer periphery of the nut ( For example, see Patent Document 2). Here, the damping material is used in order to improve the damping performance of the ball screw device itself.

一方、無段変速機用ボールねじ装置では、外周面にねじ溝を形成したねじ軸と、このねじ軸の外周に同芯状に相対回転可能に設けられ内周面にねじ溝を形成したナット部材と、ねじ軸のねじ溝及びナット部材のねじ溝間に転動自在に介装した複数のボールと、ナット部材と変速用入力軸との間に設けたギア部材と、ねじ軸とナット部材のストローク量を規制するストッパ機構とを備え、ストッパ機構による急激な回転停止によって変速入力軸に慣性トルクが発生した際に、ストッパ機構やギア部材等の破損を防止するためにギア部材と変速用入力軸との間にトルクリミッタ機構を設けるようにしている（例えば、特許文献３参照）。   On the other hand, in a ball screw device for a continuously variable transmission, a screw shaft having a thread groove formed on an outer peripheral surface thereof, and a nut having a screw groove formed on an inner peripheral surface of the screw shaft so as to be relatively rotatable coaxially. A member, a plurality of balls interposed between the screw groove of the screw shaft and the screw groove of the nut member, a gear member provided between the nut member and the input shaft for speed change, the screw shaft and the nut member A stopper mechanism that regulates the stroke amount of the gear member, and when the inertia torque is generated on the transmission input shaft due to a sudden rotation stop by the stopper mechanism, the gear member and the gear member are used to prevent the stopper mechanism and the gear member from being damaged. A torque limiter mechanism is provided between the input shaft and the input shaft (see, for example, Patent Document 3).

特開２００３−２８１０６３号公報JP 2003-281063 A 特開２００５−３２１０５９号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2005-321059 特開２００３−１１３９１８号公報JP 2003-113918 A

ところで、ボールねじ装置に、ボールねじナットのストローク量を規制するストッパ機構を設けた場合には、ボールねじナットがストッパ機構に当接する際に、ボールねじナットに嵌合されているナット嵌合部材の動力伝達部に過大な慣性トルク（衝撃力）が発生する。この過大な慣性トルクを緩和するために、特許文献３に記載されている従来例のように動力伝達経路にトルクリミッタを設けるようにしている。   By the way, when the ball screw device is provided with a stopper mechanism that restricts the stroke amount of the ball screw nut, the nut fitting member that is fitted to the ball screw nut when the ball screw nut contacts the stopper mechanism. Excessive inertia torque (impact force) is generated in the power transmission section. In order to relieve this excessive inertia torque, a torque limiter is provided in the power transmission path as in the conventional example described in Patent Document 3.

しかしながら、特許文献３に記載されている従来例では、変速用入力軸とこれに装着される減速ギアとの間にトルクリミッタ機構を設けるようにしているので、ボールねじナットの外周面から離れた位置にトルクリミッタ機構が配置されることになり、ホールねじナットのストローク量を寄生するストッパ機構にボールねじナットが当接したときに生じる過大な慣性トルクがボールねじナットからギア部材を介して変速用入力軸に伝達されることになり、変速用入力軸のトルクリミッタ機構に過大な慣性トルクが入力される。   However, in the conventional example described in Patent Document 3, since the torque limiter mechanism is provided between the speed change input shaft and the reduction gear attached thereto, it is separated from the outer peripheral surface of the ball screw nut. The torque limiter mechanism is arranged at the position, and excessive inertia torque generated when the ball screw nut comes into contact with the stopper mechanism that parasitizes the stroke amount of the hole screw nut is changed from the ball screw nut through the gear member. Therefore, excessive inertia torque is input to the torque limiter mechanism of the transmission input shaft.

このため、ボールねじナット及び変速用入力軸間のギア部材の剛性を高くする必要があり、製造コストが嵩むという未解決の課題がある。
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、ボールねじナットがストッパ機構に当接したときに過大な慣性トルクがボールねじナットに連結された被回転力伝達部材に伝達されることを防止できるボールねじ装置及びこれを使用した直動アクチュエータを提供することにある。 For this reason, it is necessary to increase the rigidity of the gear member between the ball screw nut and the transmission input shaft, and there is an unsolved problem that the manufacturing cost increases.
Therefore, the present invention has been made paying attention to the above-mentioned unsolved problems of the conventional example, and an excessive inertia torque is connected to the ball screw nut when the ball screw nut comes into contact with the stopper mechanism. An object of the present invention is to provide a ball screw device capable of preventing transmission to a force transmission member and a linear motion actuator using the ball screw device.

上記第１の目的を達成するために、本発明に係るボールねじ装置の第１の形態は、ボールねじ軸と該ボールねじ軸に転動体を介して螺合するボールねじナットとを有し、ボールねじナットに伝達された回転運動をボールねじ軸の直線運動に変換するボールねじ装置である。そして、前記ボールねじナットと該ボールねじナットに連結される被回転力伝達部材との間に、衝撃吸収機構を配設している。   In order to achieve the first object, a first form of a ball screw device according to the present invention includes a ball screw shaft and a ball screw nut screwed onto the ball screw shaft via a rolling element, This is a ball screw device that converts the rotational motion transmitted to the ball screw nut into the linear motion of the ball screw shaft. An impact absorbing mechanism is disposed between the ball screw nut and the rotational force transmitting member connected to the ball screw nut.

また、本発明に係るボールねじ装置の第２の形態は、前記第１の形態において、前記衝撃吸収機構が、緩衝部材で構成されている。
また、本発明に係るボールねじ装置の第３の形態は、前記第２の形態において、前記緩衝部材が、緩衝ゴムで構成されている。
本発明に係るボールねじ装置の第４の形態は、前記第１〜第３の態様の何れか１つの態様において、前記緩衝部材が、前記ボールねじナットに形成した係止片に前記ボールねじ軸に固定されたストッパが当接する回転方向で前当該ボールねじナットと前記被回転伝達部材との間に介挿されるようにしている。 Moreover, the 2nd form of the ball screw apparatus which concerns on this invention is a said 1st form. WHEREIN: The said shock absorption mechanism is comprised with the buffer member.
Moreover, the 3rd form of the ball screw apparatus which concerns on this invention is a said 2nd form. WHEREIN: The said buffer member is comprised with the buffer rubber.
A ball screw device according to a fourth aspect of the present invention is the ball screw shaft according to any one of the first to third aspects, wherein the buffer member is attached to the locking piece formed on the ball screw nut. The ball screw nut is inserted between the rotation transmission member and the ball screw nut in the rotation direction in which the stopper fixed to the front end is in contact.

また、本発明に係るボールねじ装置の第５の形態は、前記第１の形態において、前記緩衝部材が、トルクリミッタで構成されている。
また、本発明に係るボールねじ装置の第６の形態は、前記第５の形態において、前記トルクリミッタが、前記ボールねじナット及び前記被回転力伝達部材の何れか一方に嵌合される嵌合部と、該嵌合部に形成されて前記ボールねじナット及び前記被回転力伝達部材の他方に接触する弾性部とで構成されている。 Moreover, the 5th form of the ball screw apparatus which concerns on this invention is a said 1st form. WHEREIN: The said buffer member is comprised with the torque limiter.
According to a sixth aspect of the ball screw device of the present invention, in the fifth aspect, the torque limiter is fitted to either the ball screw nut or the rotational force transmitting member. And an elastic portion that is formed in the fitting portion and contacts the other of the ball screw nut and the rotational force transmitting member.

また、本発明に係る直動アクチュエータの第１の形態は、前記第１乃至第６の形態の何れか１つの形態に記載されたボールねじ装置を備え、前記被回転部材を外周面に歯を形成した歯車で構成し、当該歯車に固定部に固定された電動モータの回転軸に形成した歯車を噛合させている。   Moreover, the 1st form of the linear motion actuator which concerns on this invention is equipped with the ball screw apparatus described in any one of the said 1st thru | or 6th form, and has a tooth | gear on the outer peripheral surface of the said to-be-rotated member. The gear is formed of a formed gear and meshed with the gear formed on the rotating shaft of an electric motor fixed to the fixed portion.

本発明によれば、ボールねじ装置のボールねじナットとこれに連結される被回転力伝達部材との間に衝撃吸収機構を配設したので、ボールねじナットがそのストローク量を規定するストッパ機構に当接したときに生じる過大な慣性トルクを衝撃吸収機構で吸収させて被回転力伝達部材に過大な慣性トルクが伝達されることを抑制する。このため、被回転力伝達部材の剛性を低下させることが可能となり、ボールねじ装置の製造コストを低減することができる。   According to the present invention, since the shock absorbing mechanism is disposed between the ball screw nut of the ball screw device and the rotational force transmitting member connected to the ball screw nut, the ball screw nut serves as a stopper mechanism that defines the stroke amount. Excessive inertia torque generated at the time of contact is absorbed by the shock absorbing mechanism to suppress transmission of excessive inertia torque to the rotational force transmitting member. For this reason, it becomes possible to reduce the rigidity of the rotational force transmitting member, and the manufacturing cost of the ball screw device can be reduced.

本発明に係る直動アクチュエータの第１の実施形態を示す正面図である。It is a front view which shows 1st Embodiment of the linear motion actuator which concerns on this invention. 図１の側面図である。It is a side view of FIG. 図１のＡ−Ａ線上の断面図である。It is sectional drawing on the AA line of FIG. 図２のＢ−Ｂ線上の断面図である。It is sectional drawing on the BB line of FIG. ボールねじ装置の正面図である。It is a front view of a ball screw device. 図５のＣ−Ｃ線上の断面図である。It is sectional drawing on the CC line of FIG. ボールねじナットを示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ｂ）のＥ−Ｅ線上の断面図、（ｄ）はボールねじナットに装着する平歯車の斜視図である。It is a figure which shows a ball screw nut, (a) is a perspective view, (b) is a front view, (c) is sectional drawing on the EE line of (b), (d) is a plane attached to a ball screw nut. It is a perspective view of a gear. ボールねじナットに装着する衝撃吸収機構を示す図であって、（ａ）衝撃吸収機構の斜視図、（ｂ）は衝撃吸収機構の正面図、（ｃ）は衝撃吸収機構の側面図、（ｄ）は衝撃吸収機構を装着した平歯車の斜視図である。It is a figure which shows the impact-absorbing mechanism with which a ball screw nut is mounted | worn, Comprising: (a) A perspective view of an impact-absorbing mechanism, (b) is a front view of an impact-absorbing mechanism, (c) is a side view of an impact-absorbing mechanism, (d ) Is a perspective view of a spur gear equipped with an impact absorbing mechanism. ボールねじナットに衝撃吸収機構を装着した図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）はボールねじナットに衝撃吸収機構及び平歯車を装着した状態を示す斜視図である。It is the figure which mounted | worn the impact absorption mechanism with the ball screw nut, (a) is a perspective view, (b) is a front view, (c) is a side view, (d) is an impact absorption mechanism and a spur gear to a ball screw nut. It is a perspective view which shows the state which mounted | wore. 第１の実施形態の案内突起とストッパ部との位置関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the positional relationship of the guide protrusion and stopper part of 1st Embodiment. 本発明の第２の実施形態を示す図３と同様の断面図である。It is sectional drawing similar to FIG. 3 which shows the 2nd Embodiment of this invention. 第２の実施形態におけるボールねじナットを示す図であり、（ａ）はボールねじナットの斜視図、（ｂ）はボールねじナットの正面図、（ｃ）は（ｂ）のＦ−Ｆ線上の断面図、（ｄ）はボールねじナットに装着する前の平歯車の斜視図である。It is a figure which shows the ball screw nut in 2nd Embodiment, (a) is a perspective view of a ball screw nut, (b) is a front view of a ball screw nut, (c) is on the FF line of (b). Sectional drawing, (d) is a perspective view of a spur gear before being mounted on a ball screw nut. 平歯車の内周面に装着するトルクリミッタを示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図、（ｄ）は側面図、（ｄ）はトルクリミッタを装着して平歯車を示す斜視図である。It is a figure which shows the torque limiter with which it mounts on the inner peripheral surface of a spur gear, Comprising: (a) is a perspective view, (b) is a front view, (d) is a side view, (d) is a flat view with a torque limiter attached. It is a perspective view which shows a gearwheel. ボールねじナットにトルクリミッタを装着した状態を示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）はボールねじナットにトルクリミッタ及び平歯車を装着した状態を示す斜視図である。It is a figure which shows the state which mounted | wore the ball screw nut with the torque limiter, Comprising: (a) is a perspective view, (b) is a front view, (c) is a side view, (d) is a torque limiter and a flat surface to a ball screw nut. It is a perspective view which shows the state which mounted | wore the gearwheel.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る直動アクチュエータの第１の実施形態を示す正面図、図２は側面図、図３は図１のＡ−Ａ線上の断面図、図４は図２のＢ−Ｂ線上の断面図である。
図中、１０は直動アクチュエータである。この直動アクチュエータ１０は、図２に示すように、ともに例えばアルミニウム又はアルミニウム合金でダイキャスト成形された主ハウジング１１Ａ及び副ハウジング１１Ｂを有する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 is a front view showing a first embodiment of a linear motion actuator according to the present invention, FIG. 2 is a side view, FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1, and FIG. It is sectional drawing on a B line.
In the figure, reference numeral 10 denotes a linear actuator. As shown in FIG. 2, the linear actuator 10 includes a main housing 11A and a sub-housing 11B that are both die-cast and made of, for example, aluminum or an aluminum alloy.

主ハウジング１１Ａは、図３に示すように、電動モータ１２を前面側（図３の左側）に装着するモータ装着部１３と、このモータ装着部１３と並列に配設されたボールねじ機構２０を背面側（図３の右側）に装着するボールねじ機構装着部１４とを有する。これらモータ装着部１３及びボールねじ機構装着部１４は、互いの中心軸が平行となるように形成されている。   As shown in FIG. 3, the main housing 11A includes a motor mounting portion 13 for mounting the electric motor 12 on the front side (left side in FIG. 3), and a ball screw mechanism 20 disposed in parallel with the motor mounting portion 13. And a ball screw mechanism mounting portion 14 to be mounted on the back side (right side in FIG. 3). The motor mounting portion 13 and the ball screw mechanism mounting portion 14 are formed so that their central axes are parallel to each other.

モータ装着部１３は、前面側に形成された電動モータ１２の取付フランジ１２ａを取付けるフランジ取付部１３ａと、このフランジ取付部１３ａの背面側に形成された電動モータ１２の大径部１２ｂを挿入する大径孔部１３ｂと、この大径孔部１３ｂの背面側に連通する電動モータ１２の小径部１２ｃを挿入する小径孔部１３ｃと、この小径孔部１３ｃの背面側に連通するピニオン収納部１３ｄとを有する。   The motor mounting portion 13 is inserted with a flange mounting portion 13a for mounting the mounting flange 12a of the electric motor 12 formed on the front surface side, and a large diameter portion 12b of the electric motor 12 formed on the back surface side of the flange mounting portion 13a. A large-diameter hole portion 13b, a small-diameter hole portion 13c into which the small-diameter portion 12c of the electric motor 12 communicating with the back surface side of the large-diameter hole portion 13b is inserted, and a pinion storage portion 13d communicating with the back surface side of the small-diameter hole portion 13c And have.

ボールねじ機構装着部１４は、背面側に形成したモータ装着部１３の小径孔部１３ｃに対応する軸方向位置に形成したボールねじ機構収納部１４ａと、このボールねじ機構収納部１４ａに連通して前方に延長する円筒部１４ｂと、この円筒部１４ｂの前端に連通するシール収納部１４ｃとを有する。ボールねじ機構収納部１４ａには、図示しないが円筒部１４ｂとの間で空気を通過させる空気孔が形成されている。   The ball screw mechanism mounting portion 14 communicates with a ball screw mechanism storage portion 14a formed at an axial position corresponding to the small diameter hole portion 13c of the motor mounting portion 13 formed on the back side, and the ball screw mechanism storage portion 14a. It has a cylindrical portion 14b extending forward and a seal storage portion 14c communicating with the front end of the cylindrical portion 14b. Although not shown, the ball screw mechanism storage portion 14a has an air hole through which air passes between the ball screw mechanism storage portion 14a and the cylindrical portion 14b.

副ハウジング１１Ｂは、図３に示すように、主ハウジング１１Ａの背面側に形成したピニオン収納部１３ｄ及びボールねじ機構収納部１４ａを覆う形状に構成されている。この副ハウジング１１Ｂは、主ハウジング１１Ａのピニオン収納部１３ｄ及びボールねじ機構収納部１４ａに対応するピニオン収納部１６及びボールねじ機構収納部１７を形成し、さらに下部側にブリーザ１８を形成している。ここで、ボールねじ機構収納部１７には背面側にボールねじ収納部１７ａを形成している。このボールねじ収納部１７ａの後述するボールねじナット２２の軸方向端面と接触する位置にスラストニードル軸受１７ｂを配置している。   As shown in FIG. 3, the sub-housing 11B is configured to cover a pinion storage portion 13d and a ball screw mechanism storage portion 14a formed on the back side of the main housing 11A. The sub-housing 11B forms a pinion storage portion 16 and a ball screw mechanism storage portion 17 corresponding to the pinion storage portion 13d and the ball screw mechanism storage portion 14a of the main housing 11A, and further forms a breather 18 on the lower side. . Here, the ball screw mechanism accommodating portion 17 is formed with a ball screw accommodating portion 17a on the back side. A thrust needle bearing 17b is disposed at a position in contact with an axial end surface of a ball screw nut 22 (to be described later) of the ball screw storage portion 17a.

電動モータ１２は、図３に示すように、その出力軸１２ｄの先端にドライブギヤとしてのピニオンギヤ１５を装着している。そして、電動モータ１２をモータ装着部１３に装着する。この電動モータ１２の装着は、電動モータ１２をピニオンギヤ１５側からモータ装着部１３に挿入して、ピニオンギヤ１５をピニオン収納部１３ｄに収納した状態で、取付フランジ１２ａをフランジ取付部１３ａに取付けることにより行う。   As shown in FIG. 3, the electric motor 12 has a pinion gear 15 as a drive gear attached to the tip of its output shaft 12d. Then, the electric motor 12 is mounted on the motor mounting portion 13. The electric motor 12 is mounted by inserting the mounting flange 12a to the flange mounting portion 13a in a state where the electric motor 12 is inserted into the motor mounting portion 13 from the pinion gear 15 side and the pinion gear 15 is stored in the pinion storage portion 13d. Do.

一方、ボールねじ機構２０は、主ハウジング１１Ａ及び副ハウジング１１Ｂのボールねじ機構収納部１４ａ及び１７にシール付の転がり軸受２１ａ及び２１ｂによって回転自在に支持した回転運動要素としてのボールねじナット２２と、このボールねじナット２２に多数のボール（不図示）を介して螺合する直線運動要素としてのボールねじ軸２４とを備えている。   On the other hand, the ball screw mechanism 20 includes a ball screw nut 22 as a rotational motion element rotatably supported by rolling bearings 21a and 21b with seals on the ball screw mechanism storage portions 14a and 17 of the main housing 11A and the sub housing 11B. The ball screw nut 22 is provided with a ball screw shaft 24 as a linear motion element screwed through a large number of balls (not shown).

ボールねじナット２２は、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、内周面にボールねじ溝２５ａ及びボール循環溝２５ｂを形成した円筒部材２５で構成している。ここで、ボールねじナット２２のボール循環方式としては、図７（ｃ）に示すように、例えばボール循環部が１巻きに１箇所存在するＳ字状の循環溝２５ｂをボールねじナット２２と一体に形成した形態を採用している。そして、循環溝２５ｂは冷間鍛造によって形成され、ボールねじ溝２５ａは切削加工により形成される。   As shown in FIGS. 7A to 7C, the ball screw nut 22 includes a cylindrical member 25 in which a ball screw groove 25a and a ball circulation groove 25b are formed on the inner peripheral surface. Here, as a ball circulation system of the ball screw nut 22, as shown in FIG. 7C, for example, an S-shaped circulation groove 25 b in which one ball circulation portion exists in one roll is integrated with the ball screw nut 22. The form formed in is adopted. The circulation groove 25b is formed by cold forging, and the ball screw groove 25a is formed by cutting.

この円筒部材２５は、外周面における軸方向の両端部側をボールねじ機構収納部１４ａに転がり軸受２１ａ及び２１ｂを介して回転自在に支持されている。そして、円筒部材２５の外周面の転がり軸受２１ａ及び２１ｂの内輪間に円環状突条２５ｃが形成され、この円環状突条の円周方向に例えば９０°の間隔で軸方向に延長する凹部２５ｄを形成している。さらに、背面から見て扇状の係止部となるストッパ部２５ｅを円筒部材２５の前面側端面に一体に突出形成している。ここで、凹部２５ｄは、後述するドリブンギヤ２６に形成されたキー２６ａと後述する衝撃吸収機構２７のゴム突起２７ｃとを挿入可能な幅に選定されている。   The cylindrical member 25 is rotatably supported at both ends in the axial direction on the outer peripheral surface by a ball screw mechanism housing portion 14a via rolling bearings 21a and 21b. An annular ridge 25c is formed between the inner rings of the rolling bearings 21a and 21b on the outer peripheral surface of the cylindrical member 25, and the recess 25d extends in the axial direction at intervals of, for example, 90 ° in the circumferential direction of the annular ridge. Is forming. Further, a stopper portion 25e serving as a fan-shaped locking portion when viewed from the back is integrally formed on the front end surface of the cylindrical member 25. Here, the recess 25d is selected to have a width that allows insertion of a key 26a formed on the driven gear 26, which will be described later, and a rubber protrusion 27c of an impact absorbing mechanism 27, which will be described later.

ここで、ストッパ部２５ｅは、回転運動要素となるボールねじナット２２のボールねじ溝２５ａ及び循環溝２５ｂの少なくとも一方の溝加工前に成形し、ボールねじ溝２５ａ及び循環溝２５ｂの少なくとも一方の加工基準とすることが好ましい。また、ストッパ部２５ｅは、循環溝２５ｂと同時に鍛造することにより形成してもよい。
また、円筒部材２５には、円環状突条２５ｃに例えばガラス繊維入り合成樹脂材等を射出成形した被回転力伝達部材としてのドリブンギヤ２６を、衝撃吸収機構２７を介して連結している。 Here, the stopper portion 25e is formed before machining of at least one of the ball screw groove 25a and the circulation groove 25b of the ball screw nut 22 serving as a rotational motion element, and at least one of the ball screw groove 25a and the circulation groove 25b is machined. It is preferable to use it as a reference. The stopper portion 25e may be formed by forging simultaneously with the circulation groove 25b.
In addition, a driven gear 26 as a rotational force transmitting member in which, for example, a synthetic resin material containing glass fiber is injection-molded to the annular protrusion 25 c is connected to the cylindrical member 25 via an impact absorbing mechanism 27.

このドリブンギヤ２６は、内周面に前述したボールねじナット２２の凹部２５ｄに挿入されるキー２６ａが円周方向の４等分した位置にそれぞれ軸方向に延長して形成されている。
衝撃吸収機構２７は、緩衝ゴムを射出成形することにより形成されている。この衝撃吸収機構２７は、図８に示すように、所定間隔を保って配置された一対の円環状部２７ａ及び２７ｂとこれら円環状部２７ａ及び２７ｂ間における円周方向の４等分位置に内方に突出し且つ軸方向に延長するゴム突起２７ｃが形成されている。 The driven gear 26 is formed on the inner peripheral surface by extending the key 26a inserted into the concave portion 25d of the ball screw nut 22 described above in the circumferential direction, and extending in the axial direction.
The shock absorbing mechanism 27 is formed by injection molding a buffer rubber. As shown in FIG. 8, the shock absorbing mechanism 27 has a pair of annular portions 27a and 27b arranged at a predetermined interval, and is located at four equal positions in the circumferential direction between the annular portions 27a and 27b. A rubber protrusion 27c that protrudes in the direction and extends in the axial direction is formed.

そして、上記構成を有する衝撃吸収機構２７が、図８（ｄ）に示すように、ドリブンギヤ２６に、その内周面に形成されたキー２６ａの反時計方向側にゴム突起２７ｃが接触するように装着される。この場合、衝撃吸収機構２７をボールねじナット２２に装着した状態では、図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、衝撃吸収機構２７のゴム突起２７ｃがボールねじナット２２の円環状突条２５ｃの凹部２５ｄ内に図９（ｂ）で見て反時計方向側面に接触するように挿入される。   Then, as shown in FIG. 8D, the shock absorbing mechanism 27 having the above configuration is configured so that the rubber protrusion 27c contacts the driven gear 26 on the counterclockwise side of the key 26a formed on the inner peripheral surface thereof. Installed. In this case, in a state where the shock absorbing mechanism 27 is mounted on the ball screw nut 22, the rubber protrusion 27 c of the shock absorbing mechanism 27 is formed in the annular ridge of the ball screw nut 22 as shown in FIGS. It is inserted into the recess 25d of 25c so as to contact the side face in the counterclockwise direction as viewed in FIG. 9B.

さらに、衝撃吸収機構２７を装着したドリブンギヤ２６が図９（ｄ）に示すように、ドリブンギヤ２６のキー２６ａ及び衝撃吸収機構２７のゴム突起２７ｃをボールねじナット２２の円環状突条２５ｃの凹部２５ｄ内に挿入されて一体化される。そして、ドリブンギヤ２６のキー２６ａ及び衝撃吸収機構２７のゴム突起２７ｃは軸方向の両端が転がり軸受２１ａ及び２１ｂの内輪によって軸方向の移動が規制される。   Further, as shown in FIG. 9D, the driven gear 26 to which the shock absorbing mechanism 27 is attached is connected to the key 26a of the driven gear 26 and the rubber protrusion 27c of the shock absorbing mechanism 27 to the concave portion 25d of the annular ridge 25c of the ball screw nut 22. It is inserted in and integrated. The axial movement of the key 26a of the driven gear 26 and the rubber protrusion 27c of the shock absorbing mechanism 27 is restricted by the inner rings of the rolling bearings 21a and 21b.

このため、ボールねじナット２２が正転時にボールねじ軸２４が図３において矢印Ｘで示す方向に移動し、このボールねじナット２２の正転時はドリブンギヤ２６のキー２６ａがボールねじナット２２の凹部２５ｄの側面を直接押圧する。しかしながら、ボールねじナット２２が逆転時にボールねじ軸２４が図３において矢印Ｙで示す方向に移動し、後述するようにストッパ部２５ｅが案内突起３６に接触して停止されるときにはドリブンギヤ２６のキー２６ａが衝撃吸収機構２７のゴム突起２７ｃを介してボールねじナット２２の凹部２５ｄの側面を押圧する。   For this reason, the ball screw shaft 24 moves in the direction indicated by the arrow X in FIG. 3 when the ball screw nut 22 is rotating forward, and the key 26 a of the driven gear 26 is recessed in the ball screw nut 22 when the ball screw nut 22 is rotating forward. Press the side of 25d directly. However, when the ball screw nut 22 rotates in the reverse direction, the ball screw shaft 24 moves in the direction indicated by the arrow Y in FIG. 3, and when the stopper portion 25e comes into contact with the guide projection 36 and stops as will be described later, the key 26a of the driven gear 26. Presses the side surface of the recess 25d of the ball screw nut 22 through the rubber protrusion 27c of the shock absorbing mechanism 27.

そして、ドリブンギヤ２６は外周面に形成され平歯が電動モータ１２の出力軸１２ｄに装着されたピニオンギヤ１５に噛合している。
ボールねじ軸２４は、図３及び図４に示すように、主ハウジング１１Ａに形成した円筒部１４ｂ及び副ハウジング１１Ｂに形成したボールねじ収納部１７ａに装着されている。このボールねじ軸２４は、図６に示すように、軸方向の中央部より前端側（図６の右側）に形成されたボールねじ部３１と、このボールねじ部３１の後端側（図６の左側）に連接するボールねじ部３１より小径のインボリュートスプライン軸部３２と、このインボリュートスプライン軸部３２の後端に連接するインボリュートスプライン軸部３２より小径で、先端に二面幅３３ａを形成した連結軸部３３とで構成されている。 The driven gear 26 is formed on the outer peripheral surface, and the spur teeth mesh with the pinion gear 15 mounted on the output shaft 12 d of the electric motor 12.
As shown in FIGS. 3 and 4, the ball screw shaft 24 is mounted on a cylindrical portion 14b formed on the main housing 11A and a ball screw storage portion 17a formed on the sub housing 11B. As shown in FIG. 6, the ball screw shaft 24 includes a ball screw portion 31 formed on the front end side (right side in FIG. 6) from the axial center portion, and a rear end side of the ball screw portion 31 (FIG. 6). The involute spline shaft portion 32 having a diameter smaller than that of the ball screw portion 31 connected to the left side) and a diameter smaller than the involute spline shaft portion 32 connected to the rear end of the involute spline shaft portion 32 and having a two-sided width 33a at the tip. The connecting shaft portion 33 is configured.

このボールねじ軸２４のインボリュートスプライン軸部３２に、図４及び図６に示すように、回り止め部材３４をスプライン係合している。この回り止め部材３４は、内周面にインボリュートスプライン孔部３５ａを形成した円筒部３５と、この円筒部３５の外周面における左右対称位置に形成された半径方向に突出する案内突起３６及び３７とを有する。ここで、案内突起３６は、軸方向の長さを案内突起３７に比較して長く設定し、後述するストロークエンドで軸方向後端側にボールねじナット２２に形成したストッパ部２５ｅが当接する突出部３６ａが形成されている。   As shown in FIGS. 4 and 6, the rotation preventing member 34 is spline-engaged with the involute spline shaft portion 32 of the ball screw shaft 24. The anti-rotation member 34 includes a cylindrical portion 35 in which an involute spline hole portion 35a is formed on the inner peripheral surface, and radially projecting guide protrusions 36 and 37 formed at left and right symmetrical positions on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 35. Have Here, the guide protrusion 36 has a longer axial length than the guide protrusion 37, and a protrusion 25a formed on the ball screw nut 22 abuts on the rear end side in the axial direction at a stroke end, which will be described later. A portion 36a is formed.

そして、回り止め部材３４は、インボリュートスプライン孔部３５ａにボールねじ軸２４のインボリュートスプライン軸部３２をスプライン結合した状態で、インボリュートスプライン軸部３２の後端側を軸方向から、円周方向複数箇所、例えば上下左右の４箇所を加締めることにより加締め部３２ａを形成する。したがって、回り止め部材３４は、スプライン結合によって回転不能とされるとともに、加締め部３２ａによってボールねじ軸２４の軸方向に移動不能とされてボールねじ軸２４に固定されている。また、案内突起３６とボールねじナット２２のストッパ部２５ｅとが突き当たる位相をスプラインの山で調整することが可能となる。   The rotation preventing member 34 has a plurality of circumferential positions at the rear end side of the involute spline shaft portion 32 from the axial direction in a state where the involute spline shaft portion 32 of the ball screw shaft 24 is spline-coupled to the involute spline hole portion 35a. For example, the caulking portion 32a is formed by caulking four places on the top, bottom, left, and right. Therefore, the rotation preventing member 34 is made non-rotatable by spline coupling and is made immovable in the axial direction of the ball screw shaft 24 by the crimping portion 32a and is fixed to the ball screw shaft 24. Further, it is possible to adjust the phase at which the guide projection 36 and the stopper portion 25e of the ball screw nut 22 abut against each other with a spline crest.

ここで、案内突起３６の軸方向長さＬｃは、図１０に示すように、ボールねじ溝２５ａのリードＬｂより長く設定されている。すなわち、案内突起３６の突出部３６ａとストッパ部２５ｅとの係止長さをＬｄとし、回り止めに必要な案内突起３６のガイド部材４０の案内溝４０ｃとの係合長さをＬｅとし、ストッパ部２５ｅの軸方向先端と案内溝４０ｃのボールねじナット２２側の端面との間の隙間をＬｆとしたときに、案内突起３６の軸方向長さＬｃを、
Ｌｃ＝Ｌｄ＋Ｌｅ＋Ｌｆ＞Ｌｂ …………（１）
に設定する。また、係止長さＬｄはリードＬｂより小さく設定する（Ｌｄ＜Ｌｂ）。 Here, the axial length Lc of the guide protrusion 36 is set longer than the lead Lb of the ball screw groove 25a as shown in FIG. That is, the engagement length between the protrusion 36a of the guide projection 36 and the stopper portion 25e is Ld, the engagement length of the guide projection 36 necessary for rotation prevention with the guide groove 40c of the guide member 40 is Le, and the stopper When the clearance between the axial tip of the portion 25e and the end surface of the guide groove 40c on the ball screw nut 22 side is Lf, the axial length Lc of the guide projection 36 is
Lc = Ld + Le + Lf> Lb (1)
Set to. The locking length Ld is set smaller than the lead Lb (Ld <Lb).

また、案内突起３７は、図６に示すように、後方への突出長さを案内突起３６の突出長さに比較して短く設定している。すなわち、案内突起３６の突出部３６ａがストッパ部２５ｅに当接してストロークエンドに達している状態からボールねじナット２２を時計方向に回動させてストッパ部２５ｅが案内突起３７と周方向に重複する位置に達したときに、案内突起３７がストッパ部２５ｅに接触しない軸方向位置に設定している。   Further, as shown in FIG. 6, the guide projection 37 has a rearward projecting length shorter than the projecting length of the guide projection 36. That is, the ball screw nut 22 is rotated clockwise from the state in which the protruding portion 36a of the guide protrusion 36 contacts the stopper portion 25e and reaches the stroke end, and the stopper portion 25e overlaps with the guide protrusion 37 in the circumferential direction. When the position is reached, the guide projection 37 is set at an axial position where it does not come into contact with the stopper portion 25e.

一方、主ハウジング１１Ａの円筒部１４ｂの内周面には、図５に示すように１８０°対称位置に、案内突起３６及び３７を案内するガイド部材４０が設けられている。
また、主ハウジング１１Ａには、図３及び図４に示すように、ボールねじ機構装着部１４におけるシール収納部１４ｃにボールねじ軸２４の連結軸部３３の外周面に摺接するシール５０を装着し、このシール５０を止め輪５１によって固定している。 On the other hand, on the inner peripheral surface of the cylindrical portion 14b of the main housing 11A, a guide member 40 for guiding the guide protrusions 36 and 37 is provided at a 180 ° symmetrical position as shown in FIG.
Further, as shown in FIGS. 3 and 4, the main housing 11 </ b> A is provided with a seal 50 that is in sliding contact with the outer peripheral surface of the connecting shaft portion 33 of the ball screw shaft 24 in the seal housing portion 14 c of the ball screw mechanism mounting portion 14. The seal 50 is fixed by a retaining ring 51.

次に、上記直動アクチュエータ１０の組立方法を説明する。
先ず、ボールねじ機構２０を組立てる。このボールねじ機構２０の組立ては、ドリブンギヤ２６の内周面に、衝撃吸収機構２７を装着する。このとき、衝撃吸収機構２７は、図８（ｄ）に示すように、ドリブンギヤ２６のキー２６ａの時計方向端面に衝撃吸収機構２７のゴム突起２７ｃが接触するようにして装着する。この状態で、ドリブンギヤ２６及び衝撃吸収機構２７をボールねじナット２２に装着する。このとき、ドリブンギヤ２６のキー２６ａ及び衝撃吸収機構２７のゴム突起２７ｃがボールねじナット２２に形成した円環状突条２５ｃの凹部２５ｄ内に挿入されるようにドリブンギヤ２６及び衝撃吸収機構２７をボールねじナット２２に装着する。 Next, a method for assembling the linear actuator 10 will be described.
First, the ball screw mechanism 20 is assembled. In assembling the ball screw mechanism 20, an impact absorbing mechanism 27 is mounted on the inner peripheral surface of the driven gear 26. At this time, the shock absorbing mechanism 27 is mounted so that the rubber protrusion 27c of the shock absorbing mechanism 27 contacts the clockwise end surface of the key 26a of the driven gear 26, as shown in FIG. In this state, the driven gear 26 and the shock absorbing mechanism 27 are attached to the ball screw nut 22. At this time, the driven gear 26 and the shock absorbing mechanism 27 are moved to the ball screw so that the key 26a of the driven gear 26 and the rubber protrusion 27c of the shock absorbing mechanism 27 are inserted into the recess 25d of the annular protrusion 25c formed on the ball screw nut 22. Attach to the nut 22.

そして、ドリブンギヤ２６のキー２６ａ及び衝撃吸収機構２７のゴム突起２７ｃの軸方向両端に転がり軸受２１ａ及び２１ｂを装着し、これら転がり軸受２１ａ及び２１ｂの内輪によってドリブンギヤ２６及び衝撃吸収機構２７を固定する。
その後又はその前に、ボールねじ軸２４を、ボールねじナット２２内に不図示のボールを介して螺合させる。その後又はその前にボールねじ軸２４に回り止め部材３４をスプライン結合した状態で、インボリュートスプライン軸部３２を加締めることにより、回り止め部材３４をボールねじ軸２４に軸方向及び回転方向に移動不可能に固定する。これにより、図９に示すボールねじ機構２０が構成される。 Then, rolling bearings 21a and 21b are attached to both ends of the key 26a of the driven gear 26 and the rubber protrusion 27c of the shock absorbing mechanism 27 in the axial direction, and the driven gear 26 and the shock absorbing mechanism 27 are fixed by inner rings of the rolling bearings 21a and 21b.
Thereafter or before, the ball screw shaft 24 is screwed into the ball screw nut 22 via a ball (not shown). After or before that, with the anti-rotation member 34 splined to the ball screw shaft 24, the involute spline shaft portion 32 is caulked to prevent the anti-rotation member 34 from moving in the axial direction and the rotational direction relative to the ball screw shaft 24. Fix it as possible. Thereby, the ball screw mechanism 20 shown in FIG. 9 is configured.

ここで、回り止め部材３４の装着位置は、ボールねじナット２２及びボールねじ軸２４間のボールの外部への抜け出しを阻止可能なストロークエンドで案内突起３６の突出部３６ａを案内溝４０ｃから軸方向に突出させ、この突出部３６ａにボールねじナット２２のストッパ部２５ｅを当接させる位置に設定している。
そして、ボールねじ機構２０を主ハウジング１１Ａのボールねじ機構収納部１４ａに連結軸部３３側から挿入し、回り止め部材３４の案内突起３６及び３７を主ハウジング１１Ａに装着されたガイド部材４０の案内溝４０ａに係合させる。最後に、転がり軸受２１ａの外輪をボールねじ機構収納部１４ａの内周面に嵌合させながらドリブンギヤ２６ボールねじ機構収納部１４ａに収納して、主ハウジング１１Ａへのボールねじ機構２０の装着を完了する。 Here, the mounting position of the anti-rotation member 34 is such that the protruding portion 36a of the guide projection 36 is axially extended from the guide groove 40c at a stroke end that can prevent the ball between the ball screw nut 22 and the ball screw shaft 24 from coming out. It is set to a position where the stopper portion 25e of the ball screw nut 22 is brought into contact with the protruding portion 36a.
Then, the ball screw mechanism 20 is inserted into the ball screw mechanism housing portion 14a of the main housing 11A from the connecting shaft portion 33 side, and the guide protrusions 36 and 37 of the detent member 34 are guided by the guide member 40 mounted on the main housing 11A. Engage with the groove 40a. Finally, the outer ring of the rolling bearing 21a is housed in the driven gear 26 ball screw mechanism housing portion 14a while being fitted to the inner peripheral surface of the ball screw mechanism housing portion 14a, and the mounting of the ball screw mechanism 20 to the main housing 11A is completed. To do.

その後、電動モータ１２をそのピニオンギヤ１５側から主ハウジング１１Ａのモータ装着部１３内に挿入して、ピニオンギヤ１５をボールねじ機構２０のドリブンギヤ２６に噛合させる。次いで、電動モータ１２の取付フランジ１２ａをフランジ取付部１３ａにボルト締めする。
なお、電動モータ１２の主ハウジング１１Ａへの装着は、主ハウジング１１Ａへのボールねじ機構２０の装着前に行うようにしてもよい。 Thereafter, the electric motor 12 is inserted into the motor mounting portion 13 of the main housing 11 </ b> A from the pinion gear 15 side, and the pinion gear 15 is engaged with the driven gear 26 of the ball screw mechanism 20. Next, the mounting flange 12a of the electric motor 12 is bolted to the flange mounting portion 13a.
The electric motor 12 may be attached to the main housing 11A before the ball screw mechanism 20 is attached to the main housing 11A.

このように主ハウジング１１Ａへの電動モータ１２及びボールねじ機構２０の装着を終了すると、主ハウジング１１Ａの背面側に図示しないパッキンを介して副ハウジング１１Ｂを装着してボルト締め等の固定手段で固定し、図３及び図４に示すように、主ハウジング１１Ａのシール収納部１４ｃにシール５０を挿入し、止め輪５１で抜け止めすることにより、直動アクチュエータ１０の組立を完了する。   When the mounting of the electric motor 12 and the ball screw mechanism 20 to the main housing 11A is thus completed, the sub-housing 11B is mounted on the back side of the main housing 11A via a packing (not shown) and fixed by fixing means such as bolt tightening. Then, as shown in FIGS. 3 and 4, the seal 50 is inserted into the seal housing portion 14c of the main housing 11A, and the retaining ring 51 is used to prevent the linear actuator 10 from being assembled.

この組立完了状態では、図４及び図５に示すように、ガイド部材４０の案内溝４０ａ内に、回り止め部材３４の案内突起３６及び３７が係合した状態となる。
この状態で、電動モータ１２を回転駆動して、ピニオンギヤ１５からドリブンギヤ２６に回転駆動力を伝達して、ボールねじナット２２を例えば図５で見て反時計方向に回動させる場合を考える。この場合には、ボールねじナット２２の回転力はボール２３を通じてボールねじ軸２４に伝達されることにより、ボールねじ軸２４はボールねじナット２２と同一方向の反時計方向に回動しようとする。このとき、案内突起３６及び３７がガイド部材４０の凹部である案内溝４０ａに係合しているので、ボールねじ軸２４の回動を規制して回り止め機能を発揮する。 In this assembled state, as shown in FIGS. 4 and 5, the guide protrusions 36 and 37 of the anti-rotation member 34 are engaged in the guide groove 40 a of the guide member 40.
In this state, consider a case where the electric motor 12 is rotationally driven to transmit a rotational driving force from the pinion gear 15 to the driven gear 26 and the ball screw nut 22 is rotated counterclockwise as viewed in FIG. In this case, the rotational force of the ball screw nut 22 is transmitted to the ball screw shaft 24 through the ball 23, so that the ball screw shaft 24 tries to rotate counterclockwise in the same direction as the ball screw nut 22. At this time, since the guide protrusions 36 and 37 are engaged with the guide groove 40a which is a recess of the guide member 40, the rotation of the ball screw shaft 24 is restricted and the anti-rotation function is exhibited.

そして、ボールねじナット２２を図５で見て反時計方向に回動し続けることにより、ボールねじ軸２４は図３及び図４で見て左方に矢印Ｘ方向に移動する。
同様に、電動モータ１２を逆回転させて、ボールねじ軸２４に図５で見て時計方向の回転力を伝達したときには、案内突起３６及び３７の左側面がガイド部材４０の案内溝４０ａで案内されて図３で矢印Ｙ方向に移動する。 Then, by continuing to rotate the ball screw nut 22 counterclockwise as viewed in FIG. 5, the ball screw shaft 24 moves to the left in the direction of the arrow X as viewed in FIGS.
Similarly, when the electric motor 12 is rotated in the reverse direction and the clockwise rotational force as viewed in FIG. 5 is transmitted to the ball screw shaft 24, the left side surfaces of the guide protrusions 36 and 37 are guided by the guide groove 40 a of the guide member 40. Then, it moves in the direction of arrow Y in FIG.

そして、ボールねじナット２２をストロークエンドから反時計方向に回転させるとストッパ部２５ｅが案内突起３７の位置に達するが、この案内突起３７の後端側への突出長さを案内突起３６より短く決定しているので、ストッパ部２５ｅが案内突起３７の後端に接触することはない。その後、ボールねじナット２２がストロークエンドから一回転すると、図１０に示すように、係止長さＬｄ＜リードＬｂの関係より、ボールねじナット２２のストッパ部２５ｅの先端が案内突起３６の後端より離間しており、ストッパ部２５ｅが案内突起３６の円周方向端面に当接することはなくなる。   When the ball screw nut 22 is rotated counterclockwise from the stroke end, the stopper portion 25e reaches the position of the guide protrusion 37. The length of the guide protrusion 37 protruding to the rear end side is determined to be shorter than the guide protrusion 36. Therefore, the stopper portion 25e does not contact the rear end of the guide projection 37. Thereafter, when the ball screw nut 22 makes one rotation from the stroke end, as shown in FIG. 10, the tip of the stopper portion 25e of the ball screw nut 22 is the rear end of the guide projection 36 due to the relationship of the locking length Ld <lead Lb. The stopper portions 25e are not further in contact with the circumferential end surface of the guide projection 36.

その後、ボールねじナット２２の回転を継続してボールねじ軸２４が所望の後退位置に達したときに、電動モータ１２を停止させることにより、ボールねじ軸２４の後退を停止させる。
その後、ボールねじ軸２４が後方側の所望の後退位置に達している状態から電動モータ１２を逆転駆動して、ボールねじナット２２を図５で時計方向に回転させると、ボールねじ軸２４は、その案内突起３６及び３７がガイド部材４０の案内溝４０ａに係合しているので、回り止めされて軸方向に前進する。 Thereafter, when the ball screw nut 22 continues to rotate and the ball screw shaft 24 reaches a desired retracted position, the retracting of the ball screw shaft 24 is stopped by stopping the electric motor 12.
Thereafter, when the electric motor 12 is driven in reverse from the state in which the ball screw shaft 24 has reached a desired backward position on the rear side and the ball screw nut 22 is rotated clockwise in FIG. Since the guide protrusions 36 and 37 are engaged with the guide groove 40a of the guide member 40, the guide protrusions 36 and 37 are prevented from rotating and advance in the axial direction.

そして、ボールねじ軸２４の案内突起３６がボールねじナット２２のストッパ部２５ｅに対向する（ストロークエンドの１回転手前）位置となったとき、前述したように、係止長さＬｄ＜リードＬｂの関係としているため、ストッパ部２５ｅが案内突起３６に接触することはなく、ボールねじナット２２の逆転を許容する。このため、案内突起３６の前端がボールねじナット２２に形成したストッパ部２５ｅの先端の軌跡内に入り込むことになる。   When the guide protrusion 36 of the ball screw shaft 24 is in a position facing the stopper portion 25e of the ball screw nut 22 (one rotation before the stroke end), as described above, the engagement length Ld <lead Lb. Because of this relationship, the stopper portion 25e does not come into contact with the guide protrusion 36, and the reverse rotation of the ball screw nut 22 is allowed. For this reason, the front end of the guide protrusion 36 enters the locus of the tip of the stopper portion 25 e formed on the ball screw nut 22.

そして、ボールねじ軸２４をさらに前進させて、ストッパ部２５ｅが案内突起３７位置となったときにも、前述したように案内突起３７の後方への突出長さが案内突起３６より短いことにより、ストッパ部２５ｅが案内突起３７に当接することなくボールねじナット２２の逆転を許容する。
その後、図１０に示すように、ストッパ部２５ｅが案内突起３６の突出部３６ａの円周方向端面に当接することになる。この状態では、図３及び図４に示すように、案内突起３６の軸方向長さの半分程度がガイド部材４０の案内溝４０ａに係合している。このため、ボールねじ軸２４は回り止め状態にあり、この案内突起３６の突出部３６ａにストッパ部２５ｅが係止長さＬｄをもって当接するので、ストッパ部２５ｅが案内突起３６に係止されてボールねじナット２２のこれ以上の逆回転が規制され、ボールねじ軸２４が前方側ストロークエンドに達する。この前方側ストロークエンドでは、ボールねじ軸２４の後端面が副ハウジング１１Ｂのボールねじ機構収納部１７の底面に近接した位置で停止する。 Further, when the ball screw shaft 24 is further advanced and the stopper portion 25e reaches the position of the guide protrusion 37, the protrusion length of the guide protrusion 37 to the rear is shorter than the guide protrusion 36 as described above. The stopper portion 25e allows the ball screw nut 22 to reversely rotate without coming into contact with the guide protrusion 37.
Thereafter, as shown in FIG. 10, the stopper portion 25 e comes into contact with the circumferential end surface of the protruding portion 36 a of the guide protrusion 36. In this state, as shown in FIGS. 3 and 4, about half of the axial length of the guide protrusion 36 is engaged with the guide groove 40 a of the guide member 40. For this reason, the ball screw shaft 24 is in a non-rotating state, and the stopper portion 25e comes into contact with the protruding portion 36a of the guide projection 36 with a locking length Ld, so that the stopper portion 25e is locked to the guide projection 36 and the ball Further reverse rotation of the screw nut 22 is restricted, and the ball screw shaft 24 reaches the front stroke end. At the front stroke end, the rear end surface of the ball screw shaft 24 stops at a position close to the bottom surface of the ball screw mechanism storage portion 17 of the sub housing 11B.

このように、ボールねじ軸２４が前方側ストロークエンドに達して、ストッパ部２５ｅが案内突起３６に当接する状態となると、過大な慣性トルクを生じることになる。この過大な慣性トルク（衝撃力）がボールねじナット２２を介してドリブンギヤ２６に伝達されることになるが、ボールねじナット２２とドリブンギヤ２６との間には衝撃吸収機構２７が設けられているので、この衝撃吸収機構２７によって過大な慣性トルク（衝撃力）がゴム突起２７ｃの弾性変形によりエネルギが消費されて吸収される。   Thus, when the ball screw shaft 24 reaches the front stroke end and the stopper portion 25e comes into contact with the guide projection 36, excessive inertia torque is generated. This excessive inertia torque (impact force) is transmitted to the driven gear 26 via the ball screw nut 22, but an impact absorbing mechanism 27 is provided between the ball screw nut 22 and the driven gear 26. The shock absorbing mechanism 27 absorbs excessive inertia torque (impact force) by consuming energy by elastic deformation of the rubber protrusion 27c.

したがって、ドリブンギヤ２６には、過大な慣性トルク（衝撃力）が伝達されないので、ドリブンギヤ２６を樹脂ギヤ等の比較的剛性が低く軽い部材で構成をしても、ドリブンギヤ２６が損傷することを確実に防止することができる。
このとき、衝撃吸収機構２７はボールねじ軸２４がその案内突起３６の突出部３６ａがストッパ部２５ｅから離れる方向のボールねじナット２２の正転方向では、ドリブンギヤ２６のキー２６ａが直接ボールねじナット２２の円環状突条２５ｃの凹部２５ｄの側壁に接触するので、衝撃吸収機構２７を介することなく、ドリブンギヤ２６の回転力をボールねじナット２２に伝達することができる。 Accordingly, since excessive inertia torque (impact force) is not transmitted to the driven gear 26, even if the driven gear 26 is made of a light member having relatively low rigidity such as a resin gear, the driven gear 26 is surely damaged. Can be prevented.
At this time, in the shock absorbing mechanism 27, the key 26 a of the driven gear 26 is directly connected to the ball screw nut 22 in the forward rotation direction of the ball screw nut 22 in the direction in which the ball screw shaft 24 moves away from the protruding portion 36 a of the guide protrusion 36 from the stopper portion 25 e. Therefore, the rotational force of the driven gear 26 can be transmitted to the ball screw nut 22 without going through the shock absorbing mechanism 27.

このように、上記第１の実施形態によると、ボールねじナット２２を時計方向に回転させる逆転時に、ボールねじ軸２４が前進して前側ストロークエンドに達したとき、ボールねじ軸２４の案内突起３６の突出部３６ａにボールねじナット２２のストッパ部２５ｅが当接したときに生じる過大な慣性トルクがボールねじナット２２の外周面とドリブンギヤ２６の内周面との間に衝撃吸収機構２７が介挿されているので、過大な慣性トルクを衝撃吸収機構２７のゴム突起２７ｃで吸収することができる。このため、過大な慣性トルクがドリブンギヤ２６に伝達されることを抑制することができ、ドリブンギヤ２６を低剛性且つ軽量の樹脂ギヤで構成することが可能となり、ボールねじ装置自体の製造コストを低減することができるとともに、軽量化を図ることができる。   Thus, according to the first embodiment, when the ball screw shaft 24 moves forward and reaches the front stroke end at the time of reverse rotation in which the ball screw nut 22 is rotated clockwise, the guide protrusion 36 of the ball screw shaft 24 is reached. The shock absorbing mechanism 27 is interposed between the outer peripheral surface of the ball screw nut 22 and the inner peripheral surface of the driven gear 26 due to excessive inertia torque generated when the stopper portion 25e of the ball screw nut 22 abuts against the protruding portion 36a. Therefore, excessive inertia torque can be absorbed by the rubber protrusions 27 c of the shock absorbing mechanism 27. For this reason, it can suppress that an excessive inertia torque is transmitted to the driven gear 26, it becomes possible to comprise the driven gear 26 with a low-rigidity and lightweight resin gear, and reduce the manufacturing cost of the ball screw device itself. In addition, the weight can be reduced.

また、電動モータ１２の出力軸１２ｄが前方側とされ、この出力軸１２ｄにピニオンギヤ１５及びドリブンギヤ２６を介してボールねじナット２２を連結し、このボールねじナット２２に螺合するボールねじ軸２４の連結軸部３３を後方側に突出するようにしているので、直動アクチュエータ１０の軸方向長さを短くすることができる。   The output shaft 12d of the electric motor 12 is the front side. A ball screw nut 22 is connected to the output shaft 12d via the pinion gear 15 and the driven gear 26, and the ball screw shaft 24 is screwed into the ball screw nut 22. Since the connecting shaft portion 33 protrudes rearward, the axial length of the linear actuator 10 can be shortened.

次に、本発明の第２の実施形態を図１１〜図１４について説明する。
この第２の実施形態では、衝撃吸収機構を緩衝ゴムで構成する場合に代えてトルクリミッタを適用するようにしたものである。
すなわち、第２の実施形態では、図１１及び図１２に示すように、ボールねじナット２２に前述した第１の実施形態における凹部２５ｄを省略した円環状突条２５ｃが設けられている。これに応じてドリブンギヤ２６の内周面が円環状突条２５ｃの外径よりも僅かに大きい内径とされている。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the second embodiment, a torque limiter is applied instead of the case where the shock absorbing mechanism is constituted by a buffer rubber.
That is, in the second embodiment, as shown in FIGS. 11 and 12, the ball screw nut 22 is provided with an annular ridge 25c in which the recess 25d in the first embodiment described above is omitted. Accordingly, the inner peripheral surface of the driven gear 26 has an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the annular protrusion 25c.

また、ボールねじナット２２の円環状突条２５ｃの外周面とドリブンギヤ２６の内周面との間にトルクリミッタ４１が介挿されている。このトルクリミッタ４１は、図１３に示すように、バネ部材で円環状に形成されたリング部４２と、このリング部４２の軸方向の両端部を除く中央部に軸方向に延長する多数の突出バネ部４３とで構成されるトレランスリングの構成を有する。   Further, a torque limiter 41 is interposed between the outer peripheral surface of the annular protrusion 25 c of the ball screw nut 22 and the inner peripheral surface of the driven gear 26. As shown in FIG. 13, the torque limiter 41 includes a ring portion 42 formed in an annular shape by a spring member, and a number of protrusions extending in the axial direction at the central portion excluding both end portions in the axial direction of the ring portion 42. It has a tolerance ring configuration including the spring portion 43.

そして、トルクリミッタ４１が、図１４（ａ）〜（ｃ）に示すように、内周面をボールねじナット２２の円環状突条２５ｃの外周面に嵌合させた状態で、図１４（ｄ）に示すように、突出バネ部４３の外周側をドリブンギヤ２６の内周面に所定の面圧で接触されている。
この第２の実施形態によると、ボールねじ軸２４が前端ストロークエンドに達して、案内突起３６の突出部３６ａにボールねじナット２２のストッパ部２５ｅが当接して過大な慣性トルクを生じる場合以外の通常状態では、トルクリミッタ４１の内周面がボールねじナット２２の円環状突条２５ｃに嵌合し、突出バネ部４３がドリブンギヤ２６の内周面に所定の面圧で接触しているので、突出バネ部４３の先端部とドリブンギヤ２６の内周面との摩擦力によってボールねじナット２２とドリブンギヤ２６とが相対回転不能に固定される。 Then, as shown in FIGS. 14A to 14C, the torque limiter 41 is fitted in the outer peripheral surface of the annular protrusion 25c of the ball screw nut 22 as shown in FIGS. ), The outer peripheral side of the projecting spring portion 43 is brought into contact with the inner peripheral surface of the driven gear 26 with a predetermined surface pressure.
According to the second embodiment, the ball screw shaft 24 reaches the front end stroke end, and the stopper portion 25e of the ball screw nut 22 comes into contact with the protruding portion 36a of the guide projection 36 to generate excessive inertia torque. In the normal state, the inner peripheral surface of the torque limiter 41 is fitted to the annular protrusion 25c of the ball screw nut 22, and the protruding spring portion 43 is in contact with the inner peripheral surface of the driven gear 26 at a predetermined surface pressure. The ball screw nut 22 and the driven gear 26 are fixed so as not to rotate relative to each other by the frictional force between the tip end portion of the protruding spring portion 43 and the inner peripheral surface of the driven gear 26.

ところが、前述したように、ボールねじ軸２４が前端ストロークエンドに達して、案内突起３６の突出部３６ａにボールねじナット２２のストッパ部２５ｅが当接して過大な慣性トルクを生じる場合には、この過大な慣性トルクがボールねじナット２２からドリブンギヤ２６に伝達されることになる。しかしながら、過大な慣性トルクがトルクリミッタ４１の突出バネ部４３とドリブンギヤ２６の内周面との間の摩擦力に打ち勝った場合には、突出バネ部４３ａとドリブンギヤ２６の内周面との間に滑りが生じ、過大な慣性トルクのエネルギは熱と両者間で滑らせる動力で消費されて、過大な慣性トルクがドリブンギヤ２６に伝達されることを抑制することができる。   However, as described above, when the ball screw shaft 24 reaches the front end stroke end and the stopper portion 25e of the ball screw nut 22 abuts on the protruding portion 36a of the guide projection 36, excessive inertia torque is generated. Excessive inertia torque is transmitted from the ball screw nut 22 to the driven gear 26. However, when excessive inertia torque overcomes the frictional force between the projecting spring portion 43 of the torque limiter 41 and the inner peripheral surface of the driven gear 26, it is between the projecting spring portion 43a and the inner peripheral surface of the driven gear 26. As a result of slipping, excessive inertia torque energy is consumed by heat and power that is slid between the two, and transmission of excessive inertia torque to the driven gear 26 can be suppressed.

なお、上記第１及び第２の実施形態においては、ボールねじナット２２に扇状のストッパ部２５ｅを形成する場合について説明したが、ストッパ部２５ｅの形状は任意形状とすることができる。
また、上記第１の実施形態では、円筒部３５の外周面に案内突起３６及び３７を形成して回り止め部材３４を構成し、この回り止め部材３４をボールねじ軸２４にスプライン結合した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、内周にインボリュートスプライン孔部が形成されていれば、外周を角筒として、この角筒部に案内突起３６及び３７を形成してもよい。また、ボールねじ軸２４に角柱部を形成し、この角柱部に係合する角筒部に案内突起３６及び３７を形成して回り止め部材３４を構成するようにしてもよい。この場合も、回り止め部材３４の軸方向位置を角形ワッシャ等で調整することにより、ボールねじ軸２４のストロークエンド位置を調整することができる。 In the first and second embodiments, the fan-shaped stopper portion 25e is formed on the ball screw nut 22. However, the shape of the stopper portion 25e can be an arbitrary shape.
In the first embodiment, the guide protrusions 36 and 37 are formed on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 35 to form the rotation preventing member 34, and the rotation stopping member 34 is splined to the ball screw shaft 24. However, the present invention is not limited to this, and if an involute spline hole is formed on the inner periphery, the outer periphery may be a rectangular tube, and the guide protrusions 36 and 37 may be formed on the rectangular tube. Further, the rotation prevention member 34 may be configured by forming a prism portion on the ball screw shaft 24 and forming guide protrusions 36 and 37 on the rectangular tube portion engaged with the prism portion. Also in this case, the stroke end position of the ball screw shaft 24 can be adjusted by adjusting the axial position of the anti-rotation member 34 with a square washer or the like.

また、上記第１及び第２の実施形態では、電動モータ１２とボールねじ機構２０の連結軸部３３とを並設した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、電動モータ１２をボールねじ軸２４のボールねじ部３１と並設するようにしてもよい。
また、上記第１及び第２の実施形態では、電動モータ１２とボールねじ機構２０のボールねじナット２２とをピニオンギヤ１５及びドリブンギヤ２６とで構成される歯車式動力伝達機構で連結した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ウォーム及びウォームホイールとで構成される歯車式動力伝達機構で連結することもでき、その他のギヤを使用した歯車式動力伝達機構を適用することができる。 Moreover, although the said 1st and 2nd embodiment demonstrated the case where the electric motor 12 and the connection shaft part 33 of the ball screw mechanism 20 were arranged in parallel, it is not limited to this, The electric motor 12 is used. It may be arranged in parallel with the ball screw portion 31 of the ball screw shaft 24.
In the first and second embodiments, the case where the electric motor 12 and the ball screw nut 22 of the ball screw mechanism 20 are connected by a gear type power transmission mechanism including the pinion gear 15 and the driven gear 26 has been described. However, the present invention is not limited to this, and a gear-type power transmission mechanism including a worm and a worm wheel can be used for connection, and a gear-type power transmission mechanism using other gears can be applied.

また、上記第１及び第２の実施形態においては、歯車式動力電鉄機構を適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、プーリーとタイミングベルトとによるベルト式動力伝達機構やその他の動力伝達機構で連結するようにしてもよい。
また、上記第１及び第２の実施形態においては、ボールねじナット２２を回転駆動源によって回転駆動して、ボールねじ軸２４を直線運動要素とした場合について説明したが、これに限定されるものではなく、上記とは逆にボールねじ軸２４を回転駆動源によって回動する回転運動要素とし、ボールねじナット２２を直線運動要素とした場合にも本発明を適用することができる。 In the first and second embodiments, the case where the gear-type power railway mechanism is applied has been described. However, the present invention is not limited to this, and a belt-type power transmission mechanism including a pulley and a timing belt, and the like. You may make it connect with a power transmission mechanism.
In the first and second embodiments, the case where the ball screw nut 22 is rotationally driven by a rotational drive source and the ball screw shaft 24 is a linear motion element has been described. However, the present invention is not limited to this. Instead, the present invention can also be applied to the case where the ball screw shaft 24 is a rotational motion element that is rotated by a rotational drive source and the ball screw nut 22 is a linear motion element, contrary to the above.

１０…直動アクチュエータ、１１Ａ…主ハウジング、１１Ｂ…副ハウジング、１２…電動モータ、１３…モータ装着部、１４…ボールねじ機構装着部、１５…ピニオンギヤ、１６…ピニオン収納部、１７…ボールねじ機構収納部、１８…ブリーザ、２０…ボールねじ機構、２１ａ，２１ｂ…転がり軸受、２２…ボールねじナット、２４…ボールねじ軸、２５ａ…ボールねじ溝、２５ｂ…循環溝、２５ｃ…円環状突条、２５ｄ…凹部、２５ｅ…ストッパ部、２６…ドリブンギヤ、２６ａ…キー、２７…衝撃吸収機構、２７ａ，２７ｂ…円環状部、２７ｃ…ゴム突起、３１…ボールねじ部、３２…インボリュートスプライン軸部、３３…連結軸部、３４…回り止め部材、３５…円筒部、３５ａ…インボリュートスプライン孔部、３６…案内突起、３６ａ…突出部、３７…案内突起、４０…ガイド部材、４０ａ…案内溝、４１…トルクリミッタ、４２…リング部、４３…突出バネ部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Linear motion actuator, 11A ... Main housing, 11B ... Sub housing, 12 ... Electric motor, 13 ... Motor mounting part, 14 ... Ball screw mechanism mounting part, 15 ... Pinion gear, 16 ... Pinion storage part, 17 ... Ball screw mechanism Storage part, 18 ... Breather, 20 ... Ball screw mechanism, 21a, 21b ... Rolling bearing, 22 ... Ball screw nut, 24 ... Ball screw shaft, 25a ... Ball screw groove, 25b ... Circulating groove, 25c ... Annular ridge, 25d ... concave portion, 25e ... stopper portion, 26 ... driven gear, 26a ... key, 27 ... shock absorbing mechanism, 27a, 27b ... annular portion, 27c ... rubber projection, 31 ... ball screw portion, 32 ... involute spline shaft portion, 33 ... connecting shaft part, 34 ... detent member, 35 ... cylindrical part, 35a ... involute spline hole part, 36 ... guide protrusion, 6a ... projecting portion, 37 ... guide protrusion, 40 ... guide member, 40a ... guide groove, 41 ... torque limiter, 42 ... ring portion, 43 ... protruding spring portion

Claims (7)

ボールねじ軸と該ボールねじ軸に転動体を介して螺合するボールねじナットとを有し、ボールねじナットに伝達された回転運動をボールねじ軸の直線運動に変換するボールねじ装置であって、
前記ボールねじナットと該ボールねじナットに連結される被回転力伝達部材との間に、衝撃吸収機構を配設したことを特徴とするボールねじ装置。 A ball screw device having a ball screw shaft and a ball screw nut screwed to the ball screw shaft through a rolling element, and converting a rotational motion transmitted to the ball screw nut into a linear motion of the ball screw shaft. ,
An impact absorbing mechanism is disposed between the ball screw nut and a rotational force transmitting member connected to the ball screw nut. 前記衝撃吸収機構は、緩衝部材で構成されていることを特徴とする請求項１に記載のボールねじ装置。   The ball screw device according to claim 1, wherein the shock absorbing mechanism includes a buffer member. 前記緩衝部材は、緩衝ゴムで構成されていることを特徴とする請求項２に記載のボールねじ装置。   The ball screw device according to claim 2, wherein the buffer member is made of a buffer rubber. 前記緩衝部材は、前記ボールねじナットに形成した係止片に前記ボールねじ軸に固定されたストッパが当接する回転方向で前当該ボールねじナットと前記被回転伝達部材との間に介挿されることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のボールねじ装置。   The buffer member is inserted between the ball screw nut and the rotation transmitting member in a rotational direction in which a stopper fixed to the ball screw shaft comes into contact with a locking piece formed on the ball screw nut. The ball screw device according to any one of claims 1 to 3. 前記緩衝部材は、トルクリミッタで構成されていることを特徴とする請求項１に記載のボールねじ装置。   The ball screw device according to claim 1, wherein the buffer member is configured by a torque limiter. 前記トルクリミッタは、前記ボールねじナット及び前記被回転力伝達部材の何れか一方に嵌合される嵌合部と、該嵌合部に形成されて前記ボールねじナット及び前記被回転力伝達部材の他方に接触する弾性部とで構成されていることを特徴とする請求項５に記載のボールねじ装置。   The torque limiter includes a fitting portion that is fitted to one of the ball screw nut and the rotational force transmitting member, and the ball screw nut and the rotational force transmitting member that are formed in the fitting portion. The ball screw device according to claim 5, wherein the ball screw device is configured by an elastic portion that contacts the other. 前記請求項１乃至６の何れか１項に記載されたボールねじ装置を備え、前記被回転部材を外周面に歯を形成した歯車で構成し、当該歯車に固定部に固定された電動モータの回転軸に形成した歯車を噛合させたことを特徴とする直動アクチュエータ。   An electric motor comprising the ball screw device according to any one of claims 1 to 6, wherein the rotated member is configured by a gear having teeth formed on an outer peripheral surface thereof, and fixed to a fixed portion on the gear. A linear motion actuator characterized by meshing a gear formed on a rotating shaft.
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