JP2013137087A - Actuator, and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はアクチュエータ及びその製造方法に関する。 The present invention relates to an actuator and a manufacturing method thereof.
回転運動を直線運動に変換するボールねじを利用することにより、比較的小さな入力トルクから大きな軸方向の出力を得る動力変換装置として、ボールねじ式直動型アクチュエータが従来から広く使用されている。電動モータ等の駆動源からの比較的小さな入力トルクを、ボールねじを構成するねじ軸(又はナット)に減速機構を介して入力し、このねじ軸(又はナット)を所望の方向に回転させると、ねじ軸(又はナット)の回転運動が、複数のボールを介してねじ軸(又はナット)と螺合したナット(又はねじ軸)の直線運動に変換される。そして、このナット(又はねじ軸)の直線運動を、ナットと連結された出力軸から(又はねじ軸から直接)取り出す。 2. Description of the Related Art Conventionally, a ball screw type direct acting actuator has been widely used as a power conversion device that obtains a large axial output from a relatively small input torque by using a ball screw that converts rotational motion into linear motion. When a relatively small input torque from a drive source such as an electric motor is input to a screw shaft (or nut) constituting a ball screw via a speed reduction mechanism, the screw shaft (or nut) is rotated in a desired direction. The rotational motion of the screw shaft (or nut) is converted into linear motion of the nut (or screw shaft) screwed with the screw shaft (or nut) via a plurality of balls. Then, the linear motion of the nut (or screw shaft) is taken out from the output shaft connected to the nut (or directly from the screw shaft).
ナットと出力軸との連結方法は種々あるが、特許文献1には、ナットの軸方向一端部の内周面に形成された雌ねじと、出力軸の外周面に形成された雄ねじとの螺合により、ナットと出力軸とを連結したボールねじ式直動型アクチュエータが開示されている。このような連結方法を採用した場合は、ナット及び出力軸を内包する筒状のケーシングにナットを支持するナット支持部材を、ナットの軸方向他端部に設けることが可能となる。
There are various methods for connecting the nut and the output shaft. However,
その結果、ケーシングに出力軸を支持する出力軸支持部材と前記ナット支持部材との間の軸方向距離、すなわち支持点間距離を大きく取ることができるので、出力軸支持部材に作用するラジアル荷重が軽減されるとともに、ストローク量の大きいアクチュエータの設計が可能である。
しかしながら、ナットと出力軸との連結方法を螺合とした場合には、ナットと出力軸との軸心を一致させるために、インロー等の芯だし機構を別途設ける必要があった。両軸心のズレが大きい場合は、出力軸支持部材に作用するラジアル荷重が大きくなるため、出力軸支持部材の寿命が低下するおそれがあった。
As a result, since the axial distance between the output shaft support member that supports the output shaft on the casing and the nut support member, that is, the distance between the support points can be increased, the radial load acting on the output shaft support member is reduced. It is possible to design an actuator with reduced stroke and a large stroke amount.
However, when the nut and the output shaft are screwed together, it is necessary to separately provide a centering mechanism such as an inlay in order to align the nut and the output shaft. When the misalignment between both shaft centers is large, the radial load acting on the output shaft support member becomes large, which may reduce the life of the output shaft support member.
また、ナットと出力軸との連結方法を螺合とした場合には、ナットと出力軸の位相決めが困難であるため、位相決め機構を別途設ける必要があるが、ナット及び出力軸に設けられた両ねじの締結トルクを管理したり、場合によっては、安全設計の観点から前記両ねじの分離防止機構を別途設ける必要があるという問題があった。
このような問題を生じさせることなくナットと出力軸とを連結する方法として、コッターを用いる技術がある。このコッターは軸力伝達部材としても使用されるが、軸方向の位置決め部材として使用されることもある。例えば特許文献2には、コッターを用いることにより、出力回転体を変速機出力シャフト上の軸方向所定位置に位置決めしつつ取り付ける技術が開示されている。
If the nut and the output shaft are screwed together, it is difficult to determine the phase between the nut and the output shaft, so a phase determining mechanism must be provided separately. In addition, there is a problem that it is necessary to separately control the fastening torque of both screws and, depending on circumstances, it is necessary to separately provide a mechanism for preventing the separation of both screws from the viewpoint of safety design.
As a method of connecting the nut and the output shaft without causing such a problem, there is a technique using a cotter. This cotter is also used as an axial force transmission member, but may also be used as an axial positioning member. For example, Patent Document 2 discloses a technique in which an output rotating body is attached while being positioned at a predetermined axial position on a transmission output shaft by using a cotter.
すなわち、半円状に分割形成された一対のコッターが、変速機出力シャフトの外周面に形成された環状の係止溝に、その内周部を入り込ませて取り付けられている。これらのコッターは、リテーナリングとサークリップによって変速機出力シャフトの外周面に固定されている。そして、出力回転体は、これらのコッターと、変速機出力シャフトの外周面にフランジ状に突出した規制部との間に挟まれることにより、変速機出力シャフト上に位置決めされつつ取り付けられている。 That is, a pair of cotters divided and formed in a semicircular shape is attached to an annular locking groove formed on the outer peripheral surface of the transmission output shaft with its inner peripheral portion inserted. These cotters are fixed to the outer peripheral surface of the transmission output shaft by a retainer ring and a circlip. The output rotator is mounted while being positioned on the transmission output shaft by being sandwiched between these cotters and a restricting portion protruding in a flange shape on the outer peripheral surface of the transmission output shaft.
このようなアクチュエータにおいてコッターを組み付ける際、組み付け性や、寸法誤差の問題から、コッターはその取り付け位置に対しある程度の隙間を持って取り付けられることが好ましい。すなわち、複数のコッターを取り付け位置に負隙間で取り付ける場合、寸法誤差により組み付けが困難となったり、組み付け後にボールねじ部分にコジリが生じ易くなる可能性がある。 When assembling the cotter in such an actuator, it is preferable that the cotter is attached with a certain gap with respect to its attachment position from the viewpoint of assembling performance and dimensional error. That is, when a plurality of cotters are attached to the attachment position with a negative gap, assembly may be difficult due to a dimensional error, or scouring may easily occur in the ball screw portion after assembly.
しかしながらコッターが隙間を持って取り付けられた場合、コッターとナット、コッターと出力軸との間にガタが生じ、応答性が損なわれたり、振動によって、コッターとナット、コッターと出力軸との間にフレッチングが生じ、摩耗によりガタが更に大きくなる虞がある。
そこで、本発明は上記のような従来技術が有する問題点を解決し、応答性の良いアクチュエータを提供することを目的とする。
However, if the cotter is installed with a gap, rattling occurs between the cotter and nut, between the cotter and the output shaft, and the responsiveness is impaired, or vibration causes a gap between the cotter and nut or between the cotter and output shaft. There is a possibility that fretting occurs and the play is further increased due to wear.
Therefore, an object of the present invention is to solve the above-described problems of the prior art and to provide an actuator with good response.
前記課題を解決するため、本発明は次のような構成からなる。すなわち、本発明に係るアクチュエータは、回転運動を直線運動に変換するアクチュエータにおいて、略円筒状又は略角筒状のハウジング部材と、前記ハウジング部材の内部空間に同軸に配され、回転力が入力されるねじ軸と、前記回転力により前記ねじ軸が回転することに伴って前記ねじ軸に沿って直線移動するように前記ねじ軸に係合されたナットと、前記ナットに連結され、前記ナットとともに直線移動して軸力を出力する中空状の出力軸と、前記出力軸の外周面と前記ハウジング部材の内周面との間に介装され、前記出力軸を前記ハウジング部材に支持する出力軸支持部材と、を備えるとともに、下記の4つの条件A,B,C,Dを満足することを特徴とする。
条件A:前記ナットは前記出力軸の中空内部に内包される。
条件B:前記ナットの外周面に形成された凹部と、該凹部に連続し且つ前記出力軸を径方向に貫通する貫通孔と、からなる空間が形成されており、該空間内に固定要素が配されていて、前記ナットと前記出力軸は前記固定要素により係合され連結されている。
条件C:前記ナットの軸方向両端面のうち前記出力軸の外部に露出する軸方向端面に開口し前記空間に連通する連通孔が、前記空間に対して設けられている。
条件D:前記連通孔に前記固定要素を軸方向に押圧する押圧ピンが圧入嵌合されている。
In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration. That is, the actuator according to the present invention is an actuator that converts a rotational motion into a linear motion, and is arranged coaxially in a substantially cylindrical or substantially rectangular tube-shaped housing member and an inner space of the housing member, and receives rotational force. A screw shaft, a nut engaged with the screw shaft so as to linearly move along the screw shaft as the screw shaft is rotated by the rotational force, and a nut coupled to the nut. A hollow output shaft that linearly moves to output axial force, and an output shaft that is interposed between the outer peripheral surface of the output shaft and the inner peripheral surface of the housing member, and supports the output shaft on the housing member And a support member and satisfy the following four conditions A, B, C, and D.
Condition A: The nut is enclosed in the hollow interior of the output shaft.
Condition B: A space is formed that includes a recess formed in the outer peripheral surface of the nut and a through hole that is continuous with the recess and penetrates the output shaft in the radial direction, and a fixing element is provided in the space. The nut and the output shaft are engaged and connected by the fixing element.
Condition C: A communication hole that opens to an axial end surface exposed to the outside of the output shaft among both axial end surfaces of the nut and communicates with the space is provided for the space.
Condition D: A pressing pin that presses the fixing element in the axial direction is press-fitted into the communication hole.
また、本発明に係るアクチュエータを製造するに際して、前記連通孔に前記押圧ピンを挿入して、前記固定要素の有無を確認しても良い。 Moreover, when manufacturing the actuator which concerns on this invention, you may confirm the presence or absence of the said fixing element by inserting the said pressing pin in the said communicating hole.
本発明に係るアクチュエータによれば、ナットの軸方向両端面のうち前記出力軸の外部に露出する軸方向端面に開口し前記空間に連通する連通孔を設け、前記連通孔に前記固定要素を軸方向に押圧する押圧ピンを圧入嵌合したので、組み付けが簡単であり、ガタも防止できる。その結果、応答性の良いアクチュエータを提供することができる。 According to the actuator of the present invention, a communication hole that opens to the axial end surface exposed to the outside of the output shaft among the both axial end surfaces of the nut and communicates with the space is provided, and the fixing element is pivoted in the communication hole. Since the pressing pin that presses in the direction is press-fitted and fitted, assembly is simple and play can be prevented. As a result, an actuator with good responsiveness can be provided.
本発明に係るアクチュエータ及びその製造方法の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、全ての図においては、同一又は相当する部分には、同一の符号を付してある。
〔第一実施形態〕
図1は、第一実施形態のアクチュエータの構造を示す断面図(軸方向に沿う面で切断した断面の図)である。また、図2は、図1のアクチュエータのうち出力軸ユニットを示す断面図(軸方向に沿う面で切断した断面の図)であり、図3は、固定要素が取り付けられた状態の出力軸ユニットを示す斜視図である。ただし、図3においては出力軸の図示は省略してある。
Embodiments of an actuator and a manufacturing method thereof according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In all the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals.
[First embodiment]
FIG. 1 is a cross-sectional view (a cross-sectional view cut along a plane along the axial direction) showing the structure of the actuator of the first embodiment. 2 is a cross-sectional view showing the output shaft unit of the actuator shown in FIG. 1 (a cross-sectional view taken along a plane along the axial direction), and FIG. 3 shows the output shaft unit with a fixed element attached thereto. FIG. However, the output shaft is not shown in FIG.
本実施形態のアクチュエータは、回転運動を直線運動に変換するボールねじを利用することにより、電動モータ等の駆動源から入力された回転力を軸力(軸方向力)に変換して出力するボールねじ式直動型アクチュエータである。なお、本発明においては、「軸方向」「径方向」「周方向」とはナットの軸方向、径方向、周方向を意味する。
本実施形態のアクチュエータは、回転運動を直線運動に変換するボールねじ10と、図示しない電動モータ等の駆動源から回転力を受けてボールねじ10のねじ軸1に伝達する回転力伝達部20と、ボールねじ10のナット3に連結され、ボールねじ10により前記回転力から変換された軸力を出力する出力軸30と、ボールねじ10及び出力軸30を内包する略円筒状(略角筒状でもよい)のハウジング部材40と、を備えている。なお、ボールねじ10と出力軸30とからなるものが、出力軸ユニットと称される。
The actuator of this embodiment uses a ball screw that converts rotational motion into linear motion, thereby converting a rotational force input from a drive source such as an electric motor into an axial force (axial force) and outputting the ball. It is a screw type direct acting actuator. In the present invention, “axial direction”, “radial direction”, and “circumferential direction” mean the axial direction, radial direction, and circumferential direction of the nut.
The actuator of this embodiment includes a
このボールねじ10は、螺旋状のねじ溝1aを外周面に有するねじ軸1と、ねじ軸1のねじ溝1aに対向する螺旋状のねじ溝3aを内周面に有するナット3と、両ねじ溝1a,3aにより形成される螺旋状のボール転動路内に転動自在に装填された複数のボール(図示せず)と、前記ボールを前記ボール転動路の終点から始点へ戻し循環させるボール循環路(図3を参照)と、を備えている。
The
すなわち、前記ボールは、前記ボール転動路内を移動しつつねじ軸1の回りを回って前記ボール転動路の終点に至り、そこで前記ボール転動路から掬い上げられて前記ボール循環路の一方の端部に入る。前記ボール循環路に入った前記ボールは前記ボール循環路内を通って前記ボール循環路の他方の端部に達し、そこから前記ボール転動路の始点に戻されるようになっている。
なお、ねじ軸1,ナット3,及び前記ボールの素材は特に限定されるものではなく、一般的な材料を使用可能であり、例えば鋼等の金属やセラミックがあげられる。また、ねじ溝1a,3aの断面形状は、円弧状でもよいしゴシックアーク状でもよい。
That is, the ball moves around the
In addition, the material of the
このようなボールねじ10は、前記ボールを介してねじ軸1に螺合されているナット3とねじ軸1とを相対回転運動させると、前記ボールの転動を介してねじ軸1とナット3とが軸方向に相対直線移動するようになっている。そして、前記ボール転動路と前記ボール循環路により無端状のボール通路が形成されており、前記ボール転動路内を転動する前記ボールが無端状の前記ボール通路内を無限に循環するようになっているため、ねじ軸1とナット3とは継続的に相対直線移動することができる。前記ボール循環路は、ナットと一体に形成されていることが好ましい。
When such a
このようなボールねじ10と、ボールねじ10のナット3に連結されている出力軸30とは、ハウジング部材40の内部空間に内包されており、ボールねじ10のねじ軸1及び出力軸30がハウジング部材40と同軸に配されている。ナット3は、出力軸30の中空内部30aの軸方向一端部(図1では左端の開口部)に内包されており、固定要素51(例えばコッター)によって出力軸30に連結されている。
The
以下に、ナット3と出力軸30の連結手段について説明する。ナット3の外周面の軸方向略同位置には、複数の直方体状の凹部55が形成されており、その長手方向がナット3の周方向に沿うように形成されている。また、出力軸30には、凹部55に連続し且つ出力軸30を径方向に貫通する断面長方形状の貫通孔57が形成されており、連続する凹部55と貫通孔57とから、固定要素51が嵌め込まれる空間59が構成され、固定要素51の収容部をなしている。
Below, the connection means of the
固定要素51は、空間59とほぼ同形状の略直方体状(図4に示すように、径方向外方に向く面51aは、ナット3の外周面に沿うような曲面となっていてもよい)の部材であるので、各空間59に固定要素51が嵌め込まれる。このとき、固定要素51の軸方向両端面はナット3及び出力軸30と接している(すなわち、空間59の内壁面と接している)。また、固定要素51や空間59の個数は特に限定されるものではないが、図1〜3の例では2個であり、2個の固定要素51及び空間59が位相180°で周方向に等配に配置されている。もちろん1個でもよいし、3個や4個としてもよいが、複数個の場合は周方向に等配に配置することが好ましい。
このような構成により、ナット3と出力軸30とが係合され連結されている。また、固定要素51は、その軸方向両端面を介してナット3の軸力のみを出力軸30に伝達することができるので、軸力伝達要素としても機能する。
The fixing
With such a configuration, the
また、出力軸30をハウジング部材40に支持する複数(本実施形態においては2個)の出力軸支持部材が、軸方向に間隔を空けて、出力軸30の外周面とハウジング部材40の内周面との間に介装されている。これらの出力軸支持部材は、出力軸30の外周面及びハウジング部材40の内周面に沿う略環状部材であり、そのうち第一出力軸支持部材61は、固定要素51を覆うように、各空間59と軸方向略同位置に配されている(図1,2を参照)。そして、第二出力軸支持部材63は、第一出力軸支持部材61とは軸方向に間隔を空けて、ハウジング部材40の軸方向端部(図1では右端部)に配されている。なお、第一出力軸支持部材61は、軸方向に延びるスリットを有する略C字状の部材でもよい。この場合は、スリットを拡開することにより、第一出力軸支持部材61をナット3に取り付けることができる。
In addition, a plurality (two in this embodiment) of output shaft support members that support the
また、第一出力軸支持部材61は、出力軸30の外周面に固定されており、ハウジング部材40の内周面とは遊嵌している。一方、第二出力軸支持部材63は、ハウジング部材40の内周面に固定されており、出力軸30の外周面とは遊嵌している。さらに、第一出力軸支持部材61及び第二出力軸支持部材63は、摺動特性に優れ摩擦,摩耗の生じにくい素材(例えばフッ素樹脂,ポリアセタール等の樹脂)で構成されており、出力軸30やハウジング部材40との間に摩擦が生じにくくなっている。
The first output
ねじ軸1の両端のうち出力軸30の中空内部30aの外側に位置する端部(図1では左端部)の近傍部分には、転がり軸受21が取り付けられている。すなわち、転がり軸受21の内輪がねじ軸1に嵌合されている。そして、この転がり軸受21は、軸受用ケーシング部材22に収容されている。すなわち、転がり軸受21の外輪が軸受用ケーシング部材22の内面に嵌合されている。軸受用ケーシング部材22の外周面は、ハウジング部材40の内周面に嵌合されているので、ねじ軸1は転がり軸受21を介して回転自在にハウジング部材40に支持されることとなる。
A rolling
さらに、ねじ軸1の両端のうち出力軸30の中空内部30aの外側に位置する端部の最外端部(すなわち、軸受用ケーシング部材22のさらに軸方向外側)には、回転力伝達部20を構成する歯車が取り付けられていて、図示しない電動モータ等の駆動源から回転力を受けてねじ軸1に伝達するようになっている。入力された回転力によりねじ軸1が回転すると、それに伴ってナット3がねじ軸1に沿って直線移動する。
Further, at both ends of the
なお、ねじ軸1の回転方向によって、ナット3の直線移動方向が決定する。ナット3が直線移動すると、その軸力が固定要素51によって出力軸30に伝達され、出力軸30がナット3とともに直線移動するので、出力軸30から軸力が出力される。また、歯車は、組み付き減速機を介して電動モータ等の駆動源に連結されていてもよいし、カップリング等で直接連結されていてもよい。
The linear movement direction of the
このとき、第一出力軸支持部材61は、出力軸30の外周面に取り付けられているため(例えば、図2に示すように、出力軸30の外周面に形成された周方向に延びる2つの環状突出部30bの間に、第一出力軸支持部材61を装着してもよい)、ハウジング部材40の内周面と摺動しつつ出力軸30とともに軸方向に移動する。また、第二出力軸支持部材63は、ハウジング部材40の内周面に固定されているため軸方向への移動はせず、出力軸30の移動に伴って出力軸30の外周面と摺動する。
At this time, since the first output
第一出力軸支持部材61が出力軸30とともに軸方向に移動して、第二出力軸支持部材63が取り付けられている軸方向位置に達すると、第一出力軸支持部材61が第二出力軸支持部材63と干渉する。よって、第二出力軸支持部材63と干渉するまでの第一出力軸支持部材61の移動距離が、アクチュエータのストローク量となる。
When the first output
なお、本実施形態のアクチュエータにおいては、ナット3を出力軸30の中空内部30aに内包させ、ナット3と出力軸30を固定要素51で連結し、さらに固定要素51を第一出力軸支持部材61で覆うようにしたので、小型化が可能である。しかも、第一出力軸支持部材61及び第二出力軸支持部材63を、大きな軸方向距離を空けて配置することができるので、本実施形態のアクチュエータは小型であるにもかかわらず、ストローク量が大きい。
In the actuator of this embodiment, the
また、ナット3と出力軸30の連結方法を螺合とした場合には、ナット3と出力軸30との位相決めが困難であるため、位相決め機構を別途設ける必要があるが、固定要素51を用いた上記のような連結方法であれば、位相決め機構を別途設ける必要はない。さらに、ナット3と出力軸30の連結方法を螺合とした場合には、ナット3及び出力軸30に設けられた両ねじの締結トルクを管理したり、場合によっては、安全設計の観点から前記両ねじの分離防止機構を別途設ける必要があるが、固定要素51を用いた上記のような連結方法であれば、締結トルクの管理や分離防止機構の設置を行う必要はない。
Further, when the connecting method of the
さらに、第一出力軸支持部材61により固定要素51が覆われているので、固定要素51が空間59から脱落するおそれはほとんどない。
さらに、第一出力軸支持部材61を取り付けるための環状突出部30bは、機械加工等の方法により出力軸30と一体に形成されているので、第一出力軸支持部材61を出力軸30に取り付ける際の両者の芯ずれがほとんど生じないようにすることができる。よって、両者の芯ずれに起因する第一出力軸支持部材61の損傷が生じにくいので、アクチュエータが長寿命となる。
Furthermore, since the fixed
Furthermore, since the
さらに、本実施形態のアクチュエータには、ボールねじ10のコジリを抑制する手段が備えられている。すなわち、ナット3の外周面と出力軸30の内周面との間の径方向隙間は、第一出力軸支持部材61の外周面とハウジング部材40の内周面との間の径方向隙間よりも大きく設定されており、且つ、第二出力軸支持部材63の内周面と出力軸30の外周面との間の径方向隙間よりも大きく設定されている。このような構成から、出力軸30にコジリが作用した場合でも、ボールねじ10にコジリが作用しにくくなり、コジリによる面圧の上昇を抑制することができる。よって、本実施形態のアクチュエータは長寿命である。
Further, the actuator of the present embodiment is provided with means for suppressing squeezing of the
次に、本発明の特徴部分である軸力伝達要素51について、図2、3を参照して説明する。
前述のナット3には、ナット3の軸方向両端面のうち出力軸30の外部に露出する軸方向端面、すなわち、出力軸30の中空内部30aに面していない側の端面に開口し、軸方向に延びて空間59に連通するように、連通孔70が設けられている。また、連通孔70は、全ての空間59に対して設けられており、各空間59に対して少なくとも1個設けられている。ナット3の軸方向端面側の連通孔70の開口から、固定要素51を軸方向に押圧するための押圧ピン71が圧入される。この圧入された押圧ピン71により、固定要素51が空間59の軸方向壁面と隙間なく密着するように固定される。
Next, the axial
The above-described
このような構成により、固定要素51を軸方向にガタなく取り付けることができる。この結果、伝達効率が向上し応答性も向上する。また、フレッチング摩耗を抑制することができ、長期間に渡り高応答性を維持することが可能となる。さらに、固定要素51を押圧ピンで押しているため、ナット3や出力軸30、固定要素51等の寸法誤差によらず、簡単に固定要素51を固定することができる。この結果、ボールねじ部分に不自然な荷重が生じることがなく、コジリを防止することができる。
With such a configuration, the fixing
なお、連通孔70と押圧ピン71の断面形状は、加工性の観点からは円が好ましいが、多角形やスプライン等の相対回転を防止できるような形状としても良く、異形嵌合としても良い。また、連通孔70内に雌ねじ、押圧ピン71の外周に雄ねじを切って両者を螺合することにより押圧ピン71を固定しつつ、固定要素51を押圧して固定しても良い。また、雌ねじ、雄ねじは連通孔70、押圧ピン71の全体に設けても良いし、一部に設けても良い。さらに、連通孔70及び押圧ピン71をナット3の端面開口側から縮径するテーパ形状、又は截頭角錘形状として圧入させても良い。これらの場合、押圧ピン71の圧入力、又は押圧ピン71のねじによる螺合部の結合力は、アクチュエータ使用時に固定要素51に作用する荷重より大きくなるように設定する。
The cross-sectional shape of the
また、連通孔70のナット3の軸方向端面側開口から、押圧ピン71は突出しないことが好ましい。突出させる場合は、軸受用ケーシング部材22と接触しない範囲内で突出させることが好ましい。
Further, it is preferable that the
また、連通孔70の開口部側のナット3の端面に、連通孔70の開口を覆う蓋部材を設け、該蓋部材をボルト等によりナット3に固定しても良い。これにより、押圧ピン71の抜け止めをすることができる。この場合、ボルトとナットの螺合による結合力は、アクチュエータ使用時に固定要素51に作用する荷重より大きくなるように設定する。
Further, a lid member that covers the opening of the
〔第二実施形態〕
第二実施形態のアクチュエータの構造,動作,及び作用効果は、第一実施形態のアクチュエータとほぼ同様であるので、異なる部分のみ説明し、同様の部分についての説明は省略する。
本実施形態に係るアクチュエータでは、連通孔70を利用して、固定要素51が全ての空間59に漏れなく組み付けられていて欠落がないことを組立て時に確認する。以下に、図2及び図5を参照しながら、その確認方法を説明する。
[Second Embodiment]
Since the structure, operation, and effect of the actuator of the second embodiment are substantially the same as those of the actuator of the first embodiment, only different parts will be described and description of the same parts will be omitted.
In the actuator according to the present embodiment, using the
アクチュエータの製造途中において、例えば出力軸ユニットの組立が完了した時点で、連通孔70に棒状部材72を挿入すれば、棒状部材72の挿入深度から、固定要素51が空間59内に存在するか否かを確認することができる。連通孔70は全ての空間59に対して設けられているので、全ての空間59内に固定要素51が組み付けられているか否か、容易に確認することができる。ただし、固定要素51が空間59内に存在するか否かの確認は、各固定要素51ごとに個別に行うことが好ましく、複数の連通孔70に同時に棒状部材72を挿入して前記確認を行うことは好ましくない。
If, for example, when the assembly of the output shaft unit is completed during the manufacture of the actuator, the rod-shaped
なお、押圧ピン71を、上述の棒状部材72の機能を備えることが好ましい。即ち、押圧ピン71で固定要素51を軸方向に押圧すると共に、押圧ピン71の押し込み深さにより固定要素51が空間59内に存在するか否かを確認する。これにより、固定要素51をガタなく組み付ける作業と、固定要素51の欠品を防止する作業とを、同時に且つ簡単に行うことができる。
In addition, it is preferable that the
なお、上記の第一及び第二実施形態は本発明の一例を示したものであって、本発明は上記両実施形態に限定されるものではない。例えば、上記両実施形態においてナット3に設けた連通孔70を出力軸30に設けても良い。また、上記両実施形態のアクチュエータには、図1に示すように、出力軸30とハウジング部材40との間の隙間の開口をシールするシール部材を設けてもよい。また、出力軸30とハウジング部材40との間の隙間の開口を覆い、且つ、出力軸30の進退に応じて伸縮するベローズ等の蛇腹状部材を設けてもよい。
In addition, said 1st and 2nd embodiment showed an example of this invention, Comprising: This invention is not limited to both said embodiment. For example, the
さらに、本実施形態のアクチュエータには、ボールねじ10の代わりに、すべりねじやローラねじ等を使用することもできる。また、転がり軸受21の種類は特に限定されるものではなく、深溝玉軸受,アンギュラ玉軸受,自動調心玉軸受等の玉軸受でもよいし、円筒ころ軸受,円すいころ軸受,針状ころ軸受,自動調心ころ軸受等のころ軸受でもよい。あるいは、転がり軸受21の代わりに、すべり軸受を用いてもよい。
Furthermore, instead of the
さらに、上記両実施形態のアクチュエータにおいては、第一出力軸支持部材61は断面略C字状の部材であったが、第一出力軸支持部材61を複数の断面円弧状部材(軸方向に直交する平面で切断した断面の形状)で構成してもよい。すなわち、複数の断面円弧状部材を全体として略環状をなすように並べて、第一出力軸支持部材61を構成しても差し支えない。
Furthermore, in the actuators of the above-described embodiments, the first output
1 ねじ軸
3 ナット
10 ボールねじ
20 回転力伝達部
21 転がり軸受
22 軸受用ケーシング部材
30 出力軸
30a 中空内部
40 ハウジング部材
51 固定要素
53 固定要素
55 凹部
57 貫通孔
59 空間
61 第一出力軸支持部材
63 第二出力軸支持部材
70 連通孔
71 押圧ピン
72 棒状部材
81 第一フランジ
82 第二フランジ
DESCRIPTION OF
Claims (2)
略円筒状又は略角筒状のハウジング部材と、
前記ハウジング部材の内部空間に同軸に配され、回転力が入力されるねじ軸と、
前記回転力により前記ねじ軸が回転することに伴って前記ねじ軸に沿って直線移動するように前記ねじ軸に係合されたナットと、
前記ナットに連結され、前記ナットとともに直線移動して軸力を出力する中空状の出力軸と、
前記出力軸の外周面と前記ハウジング部材の内周面との間に介装され、前記出力軸を前記ハウジング部材に支持する出力軸支持部材と、
を備えるとともに、下記の4つの条件A,B,C,Dを満足することを特徴とするアクチュエータ。
条件A:前記ナットは前記出力軸の中空内部に内包される。
条件B:前記ナットの外周面に形成された凹部と、該凹部に連続し且つ前記出力軸を径方向に貫通する貫通孔と、からなる空間が形成されており、該空間内に固定要素が配されていて、前記ナットと前記出力軸は前記固定要素により係合され連結されている。
条件C:前記ナットの軸方向両端面のうち前記出力軸の外部に露出する軸方向端面に開口し前記空間に連通する連通孔が、前記空間に対して設けられている。
条件D:前記連通孔に前記固定要素を軸方向に押圧する押圧ピンが圧入嵌合されている。 In an actuator that converts rotational motion into linear motion,
A substantially cylindrical or substantially rectangular tubular housing member;
A screw shaft that is coaxially arranged in the internal space of the housing member and receives rotational force;
A nut engaged with the screw shaft so as to linearly move along the screw shaft as the screw shaft is rotated by the rotational force;
A hollow output shaft connected to the nut and linearly moving with the nut to output an axial force;
An output shaft support member interposed between an outer peripheral surface of the output shaft and an inner peripheral surface of the housing member, and supporting the output shaft to the housing member;
And an actuator characterized by satisfying the following four conditions A, B, C, and D:
Condition A: The nut is enclosed in the hollow interior of the output shaft.
Condition B: A space is formed that includes a recess formed in the outer peripheral surface of the nut and a through hole that is continuous with the recess and penetrates the output shaft in the radial direction, and a fixing element is provided in the space. The nut and the output shaft are engaged and connected by the fixing element.
Condition C: A communication hole that opens to an axial end surface exposed to the outside of the output shaft among both axial end surfaces of the nut and communicates with the space is provided for the space.
Condition D: A pressing pin that presses the fixing element in the axial direction is press-fitted into the communication hole.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011289230A JP2013137087A (en) | 2011-12-28 | 2011-12-28 | Actuator, and method for manufacturing the same |
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