JP2017067086A - Linear-motion actuator - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a linear-motion actuator capable of suppressing degradation of a screw mechanism.SOLUTION: A linear-motion actuator 1 includes a nut member 25 which is arranged coaxially with a cylindrical rotor 20 which is rotated around a shaft center by a magnetic action with a stator 30, and is rotated accompanied with the rotation of the rotor 20; and a screw shaft 40 which is screwed to the nut member 25, and is advanced or retreated by the rotation of the nut member 25. A head section 45 which swingably connects a connection object T is provided to a front end of the screw shaft 40. Further the linear-motion actuator 1 includes, at the nut member 25, a female screw section 29 to which the screw shaft 40 is screwed, and a swinging section 27 which can swing in a direction crossing the shaft center 20a of the rotor 20.SELECTED DRAWING: Figure 11

Description

本発明は、直動アクチュエータに関する。   The present invention relates to a linear motion actuator.

従来の直動アクチュエータが特許文献1に開示されている。この直動アクチュエータは、電動モータと、この電動モータが有する中空状のモータ軸に同軸に配設されたボールネジと、を有している。ボールネジは、モータ軸に固定されたナットと、このナットに多数のボールを介して内挿され、モータ軸に進退自在に配されたねじ軸と、を有している。   A conventional linear actuator is disclosed in Patent Document 1. This linear motion actuator has an electric motor and a ball screw disposed coaxially with a hollow motor shaft of the electric motor. The ball screw has a nut fixed to the motor shaft, and a screw shaft that is inserted into the nut via a large number of balls and is disposed so as to advance and retract on the motor shaft.

この直動アクチュエータでは、モータ軸の回転にともなってナットが回転し、このナットの回転によりねじ軸が軸方向に前進または後退するように移動され、これにより、ねじ軸の先端に接続された被接続体が直線移動される。   In this linear actuator, the nut rotates with the rotation of the motor shaft, and the rotation of the nut moves the screw shaft to move forward or backward in the axial direction, so that the screw shaft connected to the tip of the screw shaft is moved. The connected body is moved in a straight line.

特開2008−298107号公報JP 2008-298107 A

しかしながら、上記被接続体がねじ軸の軸線からずれて配置されていた場合、ねじ軸がたわんで取り付けられるので、このたわみにより、ボールねじにおいてねじ軸の軸心とナットの軸心とを交差させる方向に力が加わって、ボールねじに偏摩耗やかじりなどが生じて劣化を早めるおそれがある。ボールねじに代えて、すべりねじなどの他の種類のねじ機構を採用した構成でも同様である。   However, when the above-mentioned connected body is arranged so as to be displaced from the axis of the screw shaft, the screw shaft is bent and attached, and this deflection causes the axis of the screw shaft and the axis of the nut to intersect in the ball screw. If a force is applied in the direction, the ball screw may be unevenly worn or galling, which may accelerate deterioration. The same applies to a configuration that employs another type of screw mechanism such as a slide screw instead of the ball screw.

そこで、本発明は、ねじ機構の劣化を抑制できる直動アクチュエータを提供することを目的とする。   Then, an object of this invention is to provide the linear motion actuator which can suppress deterioration of a screw mechanism.

上記目的を達成するため、本発明は、ステータと、前記ステータとの磁気作用によって軸心を中心に回転される筒状のロータと、前記ロータの軸心と同軸に配置され、前記ロータの回転にともなって回転されるナット部材と、前記ナット部材に螺合され、当該ナット部材の回転により前進または後退されるねじシャフトと、を有し、前記ねじシャフトの前方端部に、被接続体を揺動可能に接続するヘッド部が設けられ、前記ナット部材に、前記ねじシャフトが螺合される雌ねじ部を有しかつ前記ロータの軸心と交差する方向に揺動可能な揺動部が設けられていることを特徴とする直動アクチュエータである。   In order to achieve the above object, the present invention provides a stator, a cylindrical rotor that is rotated around an axis by a magnetic action of the stator, and is arranged coaxially with the axis of the rotor. A nut member that is rotated along with the screw member, and a screw shaft that is screwed into the nut member and that is advanced or retracted by the rotation of the nut member. A head portion is provided that is swingably connected. The nut member has a female screw portion into which the screw shaft is screwed, and a swing portion that can swing in a direction intersecting the axis of the rotor is provided. It is a linear motion actuator characterized by being provided.

本発明によれば、ねじシャフトの前方端部に設けられたヘッド部に、被接続体を揺動可能に接続することができるので、被接続体がねじシャフトの軸心からずれて配置されていても、被接続体の姿勢を維持したままヘッド部に接続することができる。そして、被接続体がねじシャフトの軸心からずれて配置されていることにより当該被接続体にねじシャフトがたわんで取り付けられた場合、ねじシャフトのたわみによりナット部材の揺動部に力が加わる。この力により揺動部がロータの軸心と交差する方向に揺動されて、揺動部が有する雌ねじ部の軸心とねじシャフトの軸心とが一致する。これにより、ナット部材やねじシャフトの劣化を抑制できる。   According to the present invention, since the connected body can be swingably connected to the head portion provided at the front end of the screw shaft, the connected body is arranged so as to be displaced from the axis of the screw shaft. However, it is possible to connect to the head portion while maintaining the posture of the connected body. When the body to be connected is arranged so as to be displaced from the axis of the screw shaft, when the screw shaft is bent and attached to the body to be connected, force is applied to the swinging portion of the nut member by the deflection of the screw shaft. . With this force, the oscillating portion is oscillated in a direction intersecting with the axis of the rotor, and the axis of the female screw portion of the oscillating portion coincides with the axis of the screw shaft. Thereby, deterioration of a nut member or a screw shaft can be controlled.

本発明では、前記ナット部材が、球形状に形成されるとともに当該球形状の中心から後方にずれた位置に回転方向に延在する溝が設けられ、前記ナット部材における前記溝より前方寄りの部分が、前記揺動部を構成し、前記揺動部の球面が摺接される球形状の内面で囲われたナット部材収容空間が、前記ロータに設けられていることが好ましい。このようにすることで、ナット部材における上記溝を設けた部分が変形可能に脆弱となって、ナット部材における上記溝より後方寄りの部分の姿勢を変化させることなく、揺動部を揺動させることができる。ナット部材が収容されるナット部材収容空間を囲む球形状の内面に揺動部の球面が接することにより揺動部が位置決めされて、揺動部のぶれを抑制することができる。   In the present invention, the nut member is formed in a spherical shape, and a groove extending in the rotational direction is provided at a position shifted rearward from the center of the spherical shape, and a portion closer to the front than the groove in the nut member However, it is preferable that the rotor is provided with a nut member accommodation space that is included in the spherical inner surface that constitutes the rocking portion and that is in sliding contact with the spherical surface of the rocking portion. By doing in this way, the part which provided the said groove | channel in a nut member becomes weak so that a deformation | transformation is possible, and a rocking | swiveling part is rock | fluctuated, without changing the attitude | position of the part nearer than the said groove | channel in a nut member. be able to. When the spherical surface of the swinging portion is in contact with the spherical inner surface surrounding the nut member housing space in which the nut member is housed, the swinging portion is positioned, and shaking of the swinging portion can be suppressed.

本発明では、前記ナット部材における前記溝より後方寄りの部分が、前記ロータに対して当該ロータの軸心を中心とする回転移動が規制された回転受部を構成することが好ましい。このようにすることで、回転受部がその姿勢を変化させることなくロータと結合されて、ロータの回転がより確実に伝達される。   In the present invention, it is preferable that a portion of the nut member closer to the rear than the groove constitutes a rotation receiving portion in which the rotational movement around the axis of the rotor is restricted with respect to the rotor. By doing in this way, a rotation receiving part is combined with a rotor, without changing the attitude | position, and rotation of a rotor is transmitted more reliably.

本発明では、前記ナット部材が、前記ロータの前方端部に配置されていることが好ましい。このようにすることで、例えば、ナット部材がロータの中央部や後方端部に配置された構成に比べて、ねじシャフトを最大限前進させたときの当該ねじシャフトにおけるロータからの突出長さをより大きくすることができる。   In this invention, it is preferable that the said nut member is arrange | positioned at the front-end part of the said rotor. By doing so, for example, the protrusion length of the screw shaft from the rotor when the screw shaft is advanced as much as possible as compared with the configuration in which the nut member is arranged at the center portion or the rear end portion of the rotor. Can be larger.

本発明では、前記ナット部材が、前記ロータの内部に配置され、前記ロータにおける前記ナット部材が配置された箇所を回転可能に軸支する軸受部をさらに有していることが好ましい。このようにすることで、ナット部材がロータを間に挟んで軸受部と対向するので、ナット部材に加わる力の多くがロータに吸収されることなく軸受部に伝わる。そのため、ナット部材に加わる力がロータに吸収されることを抑制し、例えば、ロータにおけるナット部材が配置されていない箇所を軸受部で軸支する構成に比べて、ロータのたわみを抑制することができる。   In this invention, it is preferable that the said nut member is further arrange | positioned inside the said rotor, and also has a bearing part which pivotally supports the location in which the said nut member is arrange | positioned in the said rotor. By doing in this way, since a nut member faces a bearing part on both sides of a rotor, much force added to a nut member is transmitted to a bearing part, without being absorbed by a rotor. Therefore, it is possible to suppress the force applied to the nut member from being absorbed by the rotor, for example, to suppress the deflection of the rotor as compared with a configuration in which a portion where the nut member is not disposed in the rotor is supported by the bearing portion. it can.

本発明では、前記ヘッド部が、球形状に形成されるとともに当該球形状の中心から前方にずれた位置に前記ロータの回転方向に延在するヘッド部溝が設けられていることが好ましい。このようにすることで、ヘッド部におけるヘッド部溝を設けた部分が変形可能に脆弱となって、ヘッド部におけるヘッド部溝より前方寄りの部分を揺動可能とすることができる。そのため、ヘッド部におけるヘッド部溝より前方寄りの部分に被接続体を固定した場合でも被接続体の揺動を可能として、被接続体の姿勢維持を阻害することを抑制できる。   In the present invention, it is preferable that the head portion is formed in a spherical shape, and a head portion groove extending in the rotation direction of the rotor is provided at a position shifted forward from the center of the spherical shape. By doing in this way, the part which provided the head part groove | channel in the head part becomes weak so that a deformation | transformation is possible, and the part nearer than the head part groove | channel in a head part can be rock | fluctuated. Therefore, even when the connected body is fixed to the front portion of the head portion in the head portion groove, the connected body can be swung, and the maintenance of the posture of the connected body can be suppressed.

本発明の直動アクチュエータは、ねじ機構の劣化を抑制できる。   The linear motion actuator of the present invention can suppress deterioration of the screw mechanism.

本発明の一実施形態に係る直動アクチュエータの斜視図である。It is a perspective view of the linear motion actuator which concerns on one Embodiment of this invention. 図1の直動アクチュエータの正面図である。It is a front view of the linear motion actuator of FIG. 図1の直動アクチュエータが有するロータの斜視図である。It is a perspective view of the rotor which the linear motion actuator of FIG. 1 has. 図1のII−II線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the II-II line | wire of FIG. 図1のIII−III線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the III-III line of FIG. 図5の一部分を拡大した拡大断面図である。FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view in which a part of FIG. 5 is enlarged. 図1のIV−IV線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the IV-IV line of FIG. 図1の直動アクチュエータが有するナット部材の断面図である。It is sectional drawing of the nut member which the linear motion actuator of FIG. 1 has. 図1の直動アクチュエータが有するねじシャフトの一部分を拡大した図である。It is the figure which expanded a part of screw shaft which the linear motion actuator of FIG. 1 has. 被接続体がロータの軸心上に配置されている場合を説明する図である。It is a figure explaining the case where a to-be-connected body is arrange | positioned on the axial center of a rotor. 被接続体がロータの軸心からずれて配置されている場合を説明する図である。It is a figure explaining the case where a to-be-connected body has shifted | deviated from the axial center of a rotor, and is arrange | positioned. 図1の直動アクチュエータの変形例の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the modification of the linear motion actuator of FIG.

以下に、本発明の一実施形態である直動アクチュエータの構成について、図1〜図9を参照して説明する。   Below, the structure of the linear motion actuator which is one Embodiment of this invention is demonstrated with reference to FIGS.

図1は、本発明の一実施形態に係る直動アクチュエータの斜視図である。図2は、図1の直動アクチュエータの正面図である。図3は、図1の直動アクチュエータが有するロータの斜視図である。図4は、図1のII−II線に沿う断面図である。図5は、図1のIII−III線に沿う断面図である。図6は、図5の一部分を拡大した拡大断面図である。図7は、図1のIV−IV線に沿う断面図である。図8は、図1の直動アクチュエータが有するナット部材の断面図である。図9は、図1の直動アクチュエータが有するねじシャフトの一部分を拡大した図である。   FIG. 1 is a perspective view of a linear actuator according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a front view of the linear motion actuator of FIG. FIG. 3 is a perspective view of a rotor included in the linear motion actuator of FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. FIG. 5 is a sectional view taken along line III-III in FIG. FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view in which a part of FIG. 5 is enlarged. 7 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view of a nut member included in the linear motion actuator of FIG. FIG. 9 is an enlarged view of a part of a screw shaft included in the linear motion actuator of FIG.

各図に示すように、直動アクチュエータ(以下、単に「アクチュエータ1」という。)は、ケース10と、ロータ20と、ナット部材25と、ステータ30と、ねじシャフト40と、を有している。   As shown in the drawings, the linear actuator (hereinafter simply referred to as “actuator 1”) includes a case 10, a rotor 20, a nut member 25, a stator 30, and a screw shaft 40. .

ケース10は、図1、図2に示すように、幅方向Xの大きさより高さ方向Zの大きさが小さい直方体の中空箱状に形成されている。ケース10は、図4に示すように、例えばステンレスなどの金属製のケース本体部11と、ボールベアリングからなる前軸受16および後軸受17と、を有している。   As shown in FIGS. 1 and 2, the case 10 is formed in a rectangular parallelepiped hollow box shape in which the size in the height direction Z is smaller than the size in the width direction X. As shown in FIG. 4, the case 10 includes a case body 11 made of metal such as stainless steel, and a front bearing 16 and a rear bearing 17 made of ball bearings.

ケース本体部11は、図4、図5に示すように、断面長方形の四角筒状の周壁部12と、周壁部12の正面側端部を塞ぐ長方形板状の正面壁部13と、周壁部12の背面側端部を塞ぐ長方形板状の背面壁部14と、を有している。正面壁部13は周壁部12と一体であり、背面壁部14は周壁部12に対し着脱可能である。ケース本体部11は、後述するロータ20を収容したときに高さ方向Zに対向する内面がロータ20の外周面に接しない程度に、ケース本体部11の内部空間の高さ方向Zの大きさがロータ20の直径Dより若干大きくなるように形成されている。   As shown in FIGS. 4 and 5, the case main body 11 includes a rectangular tube-shaped peripheral wall 12 having a rectangular cross section, a rectangular plate-shaped front wall 13 that covers the front side end of the peripheral wall 12, and a peripheral wall. 12 and a rectangular plate-like back wall portion 14 that closes the back-side end portions. The front wall portion 13 is integral with the peripheral wall portion 12, and the back wall portion 14 is detachable from the peripheral wall portion 12. The case main body 11 has a size in the height direction Z of the internal space of the case main body 11 so that the inner surface facing the height direction Z does not contact the outer peripheral surface of the rotor 20 when the rotor 20 described later is accommodated. Is formed to be slightly larger than the diameter D of the rotor 20.

正面壁部13の中央部には、円形の正面シャフト挿通孔13aが形成されている。正面壁部13の内面には、正面シャフト挿通孔13aと同軸となるように前軸受16が固定して取り付けられている。同様に、背面壁部14の中央部には、円形の背面シャフト挿通孔14aが形成されている。背面壁部14の内面には、背面シャフト挿通孔14aと同軸となるように後軸受17が固定して取り付けられている。   A circular front shaft insertion hole 13 a is formed at the center of the front wall portion 13. A front bearing 16 is fixedly attached to the inner surface of the front wall portion 13 so as to be coaxial with the front shaft insertion hole 13a. Similarly, a circular rear shaft insertion hole 14 a is formed at the center of the rear wall portion 14. A rear bearing 17 is fixedly attached to the inner surface of the rear wall portion 14 so as to be coaxial with the rear shaft insertion hole 14a.

ロータ20は、図3に示すように、ロータ軸21と、マグネット22と、N極ロータコア23と、S極ロータコア24と、を有している。   As illustrated in FIG. 3, the rotor 20 includes a rotor shaft 21, a magnet 22, an N pole rotor core 23, and an S pole rotor core 24.

ロータ軸21は、例えば、金属や硬質の樹脂などを材料として全体的に円筒状に形成されており、図4に示すように、前方から後方に向けて大径部21a、軸本体部21bおよび小径部21cが同軸でかつ長さ方向Y(即ち、ロータ20の軸方向P)に順に連なって構成されている。   The rotor shaft 21 is formed in a cylindrical shape as a whole using, for example, metal or hard resin as a material. As shown in FIG. 4, the large-diameter portion 21a, the shaft main body portion 21b, The small-diameter portion 21c is coaxial and is configured in succession in the length direction Y (that is, the axial direction P of the rotor 20).

大径部21aは、外径が前軸受16の内径と同じに形成されており、その外周面の後方寄り端部に全周にわたって突出したフランジ21dが一体に設けられている。大径部21aの内部には、後述するナット部材25をその前方端部を露出した状態で収容する球形状のナット部材収容空間21eが形成されている。なお、本明細書において、球形状とは、正確な球形状に加えて、例えば、一部が平面で切り取られた略球形状も含むものとする。   The large-diameter portion 21a has an outer diameter that is the same as the inner diameter of the front bearing 16, and a flange 21d that protrudes over the entire circumference is integrally provided at the rear end portion of the outer peripheral surface. Inside the large-diameter portion 21a, a spherical nut member accommodating space 21e for accommodating a nut member 25 described later with the front end portion exposed is formed. In addition, in this specification, in addition to the exact spherical shape, the spherical shape includes, for example, a substantially spherical shape partially cut off by a plane.

軸本体部21bは、その外径が大径部21aの外径より小さい円筒状に形成されており、その前方側端部に大径部21aが同軸に連接されている。小径部21cは、その外径が軸本体部21bの外径より小さくかつ後軸受17の内径と同じ円筒状に形成されており、軸本体部21bの後方側端部に同軸に連接されている。軸本体部21bの内径と小径部21cの内径とは同一の大きさでかつ後述するねじシャフト40の外径より若干大きくされている。   The shaft main body portion 21b is formed in a cylindrical shape whose outer diameter is smaller than the outer diameter of the large diameter portion 21a, and the large diameter portion 21a is coaxially connected to the front end portion thereof. The small diameter portion 21c is formed in a cylindrical shape having an outer diameter smaller than the outer diameter of the shaft main body portion 21b and the same as the inner diameter of the rear bearing 17, and is coaxially connected to the rear side end portion of the shaft main body portion 21b. . The inner diameter of the shaft main body portion 21b and the inner diameter of the small diameter portion 21c are the same size and slightly larger than the outer diameter of the screw shaft 40 described later.

ロータ軸21は、大径部21aがケース10の前軸受16に挿通されかつ小径部21cが後軸受17に挿通されて回転自在に軸支される。ロータ軸21は、後述するナット部材25をナット部材収容空間21eに収容できるように分割可能に形成されている。   The rotor shaft 21 is rotatably supported with a large diameter portion 21a inserted through the front bearing 16 of the case 10 and a small diameter portion 21c inserted through the rear bearing 17. The rotor shaft 21 is formed to be separable so that a nut member 25 described later can be accommodated in the nut member accommodating space 21e.

マグネット22は、例えば、アルニコ磁石や希土類磁石などの永久磁石からなり、内径がロータ軸21の軸本体部21bの外径と同じ大きさとなる円筒状に形成されている。マグネット22は、正面側端部がN極となり、背面側端部がS極となるように着磁されている。マグネット22は、内側にロータ軸21の軸本体部21bが挿通され、軸本体部21bの中央部分に固定して取り付けられている。   The magnet 22 is made of, for example, a permanent magnet such as an alnico magnet or a rare earth magnet, and is formed in a cylindrical shape having an inner diameter that is the same as the outer diameter of the shaft body 21 b of the rotor shaft 21. The magnet 22 is magnetized so that the front side end is an N pole and the back side end is an S pole. The magnet 22 has a shaft main body portion 21b of the rotor shaft 21 inserted therein, and is fixedly attached to a central portion of the shaft main body portion 21b.

N極ロータコア23は、薄い電磁鋼板を軸方向Pに積層して略円筒形状に形成されている。図5に示すように、N極ロータコア23の外周面には、軸方向Pに延在しかつ全周にわたって周方向Qに等ピッチ(本実施形態では7.2度)で並ぶコア小歯23aが形成されている。N極ロータコア23には、軸方向Pに貫通する貫通孔23bが設けられ、この貫通孔23bは、マグネット22の外径と同じ内径の大径部分23cと、ロータ軸21の軸本体部21bの外径と同じ内径の小径部分23dとを有している。大径部分23cにはマグネット22のN極である正面側端部が挿入固定され、小径部分23dにはマグネット22の正面側端面から突出した軸本体部21bが挿通固定される。これにより、N極ロータコア23はN極に帯磁される。   The N-pole rotor core 23 is formed in a substantially cylindrical shape by laminating thin electromagnetic steel plates in the axial direction P. As shown in FIG. 5, on the outer peripheral surface of the N-pole rotor core 23, core small teeth 23a that extend in the axial direction P and are arranged at an equal pitch (7.2 degrees in the present embodiment) in the circumferential direction Q over the entire circumference. Is formed. The N-pole rotor core 23 is provided with a through-hole 23 b that penetrates in the axial direction P. The through-hole 23 b has a large-diameter portion 23 c having the same inner diameter as the outer diameter of the magnet 22 and the shaft main body portion 21 b of the rotor shaft 21. It has a small-diameter portion 23d having the same inner diameter as the outer diameter. The front end which is the N pole of the magnet 22 is inserted and fixed in the large diameter portion 23c, and the shaft main body portion 21b protruding from the front end surface of the magnet 22 is inserted and fixed in the small diameter portion 23d. Thereby, the N pole rotor core 23 is magnetized to the N pole.

S極ロータコア24は、N極ロータコア23と同じく、薄い電磁鋼板を軸方向Pに積層して略円筒形状に形成されている。S極ロータコア24の外周面には、軸方向Pに延在し全周にわたって周方向Qに等ピッチ(本実施形態では7.2度)で並ぶコア小歯24aが形成されている。S極ロータコア24には、軸方向Pに貫通する貫通孔24bが設けられ、この貫通孔24bは、内径がマグネット22の外径と同じ大径部分24cと、内径がロータ軸21の軸本体部21bの外径と同じ小径部分24dとを有している。大径部分24cにはマグネット22のS極である背面側端部が挿入固定され、小径部分24dにはマグネット22の背面側端面から突出した軸本体部21bが挿通固定される。これにより、S極ロータコアはS極に帯磁される。   Similar to the N-pole rotor core 23, the S-pole rotor core 24 is formed in a substantially cylindrical shape by laminating thin electromagnetic steel plates in the axial direction P. On the outer peripheral surface of the S pole rotor core 24, core small teeth 24a are formed that extend in the axial direction P and are arranged at an equal pitch (7.2 degrees in the present embodiment) in the circumferential direction Q over the entire circumference. The S-pole rotor core 24 is provided with a through hole 24b penetrating in the axial direction P. The through hole 24b has a large diameter portion 24c having an inner diameter that is the same as the outer diameter of the magnet 22 and a shaft main body portion of the rotor shaft 21 having an inner diameter. It has the same small diameter part 24d as the outer diameter of 21b. The large-diameter portion 24c is inserted and fixed at the back end, which is the south pole of the magnet 22, and the small-diameter portion 24d is fixedly inserted into the shaft main body 21b protruding from the back-side end surface of the magnet 22. Thereby, the S pole rotor core is magnetized to the S pole.

N極ロータコア23とS極ロータコア24とは、コア小歯23aとコア小歯24aとが周方向Qに半ピッチ(本実施形態では3.6度)ずれるようにして固定されている。N極ロータコア23およびS極ロータコア24の直径が、ロータ20の直径Dとなる。   The N-pole rotor core 23 and the S-pole rotor core 24 are fixed so that the core small teeth 23a and the core small teeth 24a are shifted by a half pitch (3.6 degrees in this embodiment) in the circumferential direction Q. The diameters of the N-pole rotor core 23 and the S-pole rotor core 24 are the diameter D of the rotor 20.

ナット部材25は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)などの樹脂を材料として球形状に形成されている。ナット部材25は、図8に示すように、球形状の中心より後方寄りの箇所に、ナット部材25の軸心25aを中心とする回転方向全周にわたる溝25bが設けられている。ナット部材25は、ロータ軸21のナット部材収容空間21eに、当該ナット部材25の軸心25aとロータ20の軸心20aとが一致するように収容される。   The nut member 25 is formed in a spherical shape using, for example, a resin such as polytetrafluoroethylene (PTFE). As shown in FIG. 8, the nut member 25 is provided with a groove 25 b that extends around the entire circumference in the rotational direction around the axis 25 a of the nut member 25 at a position closer to the rear than the spherical center. The nut member 25 is housed in the nut member housing space 21e of the rotor shaft 21 so that the shaft center 25a of the nut member 25 and the shaft center 20a of the rotor 20 coincide.

ナット部材25における溝25bより後方寄りの部分は、回転受部26を構成し、ナット部材25における溝25bより前方寄りの部分は、揺動部27を構成する。回転受部26と揺動部27とは、溝25bの底に位置する接続部28によって接続されている。溝25bは、接続部28が弾性変形可能な程度に脆弱となるように形成されている。   A portion of the nut member 25 closer to the rear than the groove 25 b constitutes the rotation receiving portion 26, and a portion of the nut member 25 closer to the front than the groove 25 b constitutes the swinging portion 27. The rotation receiving portion 26 and the swinging portion 27 are connected by a connection portion 28 located at the bottom of the groove 25b. The groove 25b is formed so as to be brittle to such an extent that the connecting portion 28 can be elastically deformed.

ナット部材25には、軸心25a方向に貫通する貫通孔25cが設けられている。貫通孔25cは、当該貫通孔25cにおける回転受部26および接続部28に対応する箇所25dの径が、後述するねじシャフト40の外径より大きくなるように形成されている。また、貫通孔25cにおける揺動部27に対応する箇所25eには、ねじシャフト40が螺合される雌ねじ部29が形成されている。換言すると、揺動部27には雌ねじ部29が設けられている。   The nut member 25 is provided with a through hole 25c penetrating in the direction of the axis 25a. The through hole 25c is formed such that the diameter of the portion 25d corresponding to the rotation receiving portion 26 and the connecting portion 28 in the through hole 25c is larger than the outer diameter of the screw shaft 40 described later. Further, a female screw portion 29 to which the screw shaft 40 is screwed is formed at a location 25e corresponding to the swinging portion 27 in the through hole 25c. In other words, the rocking portion 27 is provided with the female screw portion 29.

回転受部26は、後方を向く平面26bを有するとともにこの平面26bから後方に突出する2つのボス26a、26aを有している。2つのボス26a、26aは、これらに対応してロータ軸21に形成されたボス穴に嵌合される。これにより、回転受部26は、ロータ軸21に対して軸心20aを中心とする回転移動が規制されて、ロータ軸21とともに回転される。   The rotation receiving portion 26 has a flat surface 26b facing rearward and two bosses 26a and 26a projecting rearward from the flat surface 26b. The two bosses 26a, 26a are fitted into boss holes formed in the rotor shaft 21 corresponding to these. As a result, the rotation receiving portion 26 is rotated together with the rotor shaft 21 while the rotational movement about the shaft center 20 a is restricted with respect to the rotor shaft 21.

揺動部27は、略半球形状に形成されている。揺動部27は、接続部28の変形により、雌ねじ部29の軸心29aが軸心25aと交差する方向に揺動可能である。揺動部27は、ナット部材収容空間21e内で揺動したとき、揺動部27の球面がナット部材収容空間21eを囲むロータ軸21の内面21f(図10、図11)に摺接される。   The swing part 27 is formed in a substantially hemispherical shape. The swinging portion 27 can swing in the direction in which the shaft center 29 a of the female screw portion 29 intersects the shaft center 25 a by the deformation of the connecting portion 28. When the oscillating portion 27 oscillates in the nut member accommodating space 21e, the spherical surface of the oscillating portion 27 is in sliding contact with the inner surface 21f (FIGS. 10 and 11) of the rotor shaft 21 surrounding the nut member accommodating space 21e. .

ステータ30は、図5に示すように、2つのステータコア31、31と、A相巻線35およびB相巻線36と、を有している。   As shown in FIG. 5, the stator 30 has two stator cores 31, 31, an A-phase winding 35 and a B-phase winding 36.

2つのステータコア31、31のそれぞれは、薄い電磁鋼板を軸方向Pに積層して形成されており、ケース10内においてロータ20を間に挟んで幅方向X(即ち、ロータ20の軸方向Pに直交する方向)に互いに対向するように配置されている。2つのステータコア31、31は、それぞれがステータコア本体部32と、A相用ステータ歯33と、B相用ステータ歯34とを一体に有している。   Each of the two stator cores 31, 31 is formed by laminating thin electromagnetic steel plates in the axial direction P. In the case 10, the width direction X (that is, in the axial direction P of the rotor 20) with the rotor 20 interposed therebetween is formed. (Directions orthogonal to each other) so as to face each other. Each of the two stator cores 31, 31 integrally includes a stator core main body portion 32, an A-phase stator tooth 33, and a B-phase stator tooth 34.

ステータコア本体部32は、図4、図7に示すように、全長がケース本体部11の内部空間における長さ方向Yの長さより短くかつロータ20におけるN極ロータコア23の正面側端面からS極ロータコア24の背面側端面までの長さより長い柱状に形成されている。ステータコア本体部32の高さ方向Zの大きさは、図6に示すように、ケース本体部11の内側空間の高さ方向Zの大きさと同じになるように形成されている。ステータコア本体部32の外周面には、他方のステータコア本体部32を向く対向面32aと、ケース本体部11の内面に接する平面32b、32c、32dとが設けられている。対向面32aは、ロータ20の軸心20aを中心とする円弧に沿う凹曲面状に形成されている。対向面32aは平面であってもよい。   As shown in FIGS. 4 and 7, the stator core main body 32 is shorter than the length in the length direction Y in the internal space of the case main body 11 and the S pole rotor core from the front end face of the N pole rotor core 23 in the rotor 20. 24 is formed in a column shape longer than the length to the rear side end face. The size in the height direction Z of the stator core body 32 is formed to be the same as the size in the height direction Z of the inner space of the case body 11 as shown in FIG. On the outer peripheral surface of the stator core main body 32, there are provided a facing surface 32a facing the other stator core main body 32 and flat surfaces 32b, 32c, 32d in contact with the inner surface of the case main body 11. The facing surface 32 a is formed in a concave curved surface shape along an arc centered on the axis 20 a of the rotor 20. The facing surface 32a may be a flat surface.

A相用ステータ歯33は、対向面32aからロータ20の外周面(即ち、マグネット22、N極ロータコア23およびS極ロータコア24の外周面)に向けて突出しかつ長さ方向Yにステータコア本体部32と同じ長さに延在して形成されている。A相用ステータ歯33は、図6に示すように、軸部33aと、軸部33aよりロータ20の周方向Qに幅広の先端部33bと、を有している。先端部33bには、軸方向Pに延在しかつ周方向Qに等ピッチ(本実施形態では7.5度)で並ぶ複数の突条のステータ小歯33cが形成されている。複数のステータ小歯33cは、ロータ20の外周面と間隔をあけて対向するように配置されている。   The A-phase stator teeth 33 protrude from the facing surface 32a toward the outer peripheral surface of the rotor 20 (that is, the outer peripheral surfaces of the magnet 22, the N-pole rotor core 23, and the S-pole rotor core 24) and in the length direction Y, the stator core main body 32. It is formed to extend to the same length. As shown in FIG. 6, the A-phase stator teeth 33 include a shaft portion 33 a and a tip portion 33 b wider than the shaft portion 33 a in the circumferential direction Q of the rotor 20. The tip 33b is formed with a plurality of protruding stator small teeth 33c extending in the axial direction P and arranged in the circumferential direction Q at an equal pitch (7.5 degrees in the present embodiment). The plurality of small stator teeth 33c are arranged so as to face the outer peripheral surface of the rotor 20 with a space therebetween.

B相用ステータ歯34は、A相用ステータ歯33と同じく、対向面32aからロータ20の外周面に向けて突出しかつ長さ方向Yにステータコア本体部32と同じ長さに延在して形成されている。B相用ステータ歯34は、図6に示すように、軸部34aと、軸部34aよりロータ20の周方向Qに幅広の先端部34bと、を有している。先端部34bには、軸方向Pに延在しかつ周方向Qに等ピッチ(本実施形態では7.5度)で並ぶ複数の突条のステータ小歯34cが形成されている。複数のステータ小歯34cは、ロータ20の外周面と間隔をあけて対向するように配置されている。   Similarly to the A-phase stator teeth 33, the B-phase stator teeth 34 protrude from the facing surface 32 a toward the outer peripheral surface of the rotor 20 and extend in the length direction Y to the same length as the stator core body 32. Has been. As shown in FIG. 6, the B-phase stator tooth 34 includes a shaft portion 34 a and a tip portion 34 b wider than the shaft portion 34 a in the circumferential direction Q of the rotor 20. A plurality of protruding stator small teeth 34c extending in the axial direction P and arranged in the circumferential direction Q at an equal pitch (7.5 degrees in the present embodiment) are formed on the distal end portion 34b. The plurality of stator small teeth 34c are arranged so as to face the outer peripheral surface of the rotor 20 with a space therebetween.

A相用ステータ歯33とB相用ステータ歯34とは、ロータ20の軸心20aを中心として互いに45度開いた位置となるように、ロータ20の周方向Qに間隔をあけて配置されている。   The A-phase stator teeth 33 and the B-phase stator teeth 34 are arranged at an interval in the circumferential direction Q of the rotor 20 so as to be positioned 45 degrees apart from each other about the axis 20a of the rotor 20. Yes.

また、A相用ステータ歯33の中央のステータ小歯33cが、N極ロータコア23のコア小歯23aと対向する位置にあるときに、B相用ステータ歯34の中央のステータ小歯33cが、N極ロータコア23のコア小歯23aと周方向Qにずれた位置(本実施形態では1.8度ずれた位置)となるように、A相用ステータ歯33とB相用ステータ歯34とが配置されている。なお、例えば、コア小歯23a、コア小歯24a、ステータ小歯33a、ステータ小歯34aの歯数やピッチ、A相用ステータ歯33とB相用ステータ歯34との個数および互いの中心を通る線がなす角度などについては、本発明の目的に反しない限り、任意である。   Further, when the stator small teeth 33c at the center of the A-phase stator teeth 33 are at positions facing the core small teeth 23a of the N-pole rotor core 23, the stator small teeth 33c at the center of the B-phase stator teeth 34 are The A-phase stator teeth 33 and the B-phase stator teeth 34 are positioned so as to be shifted from the core small teeth 23a of the N-pole rotor core 23 in the circumferential direction Q (position shifted by 1.8 degrees in this embodiment). Has been placed. For example, the number and pitch of the core small teeth 23a, core small teeth 24a, stator small teeth 33a, stator small teeth 34a, the number of A-phase stator teeth 33 and B-phase stator teeth 34, and the center of each other. The angle formed by the passing line is arbitrary as long as the object of the present invention is not violated.

A相巻線35は、1本のエナメル被覆銅線が一方のステータコア31のA相用ステータ歯33の軸部33aおよび他方のステータコア31のA相用ステータ歯33の軸部33aに集中巻で巻き付けられて構成されている。   In the A-phase winding 35, one enamel-coated copper wire is concentratedly wound around the shaft portion 33 a of the A-phase stator tooth 33 of one stator core 31 and the shaft portion 33 a of the A-phase stator tooth 33 of the other stator core 31. Wrapped and configured.

B相巻線36は、A相巻線35とは独立した他の1本のエナメル被覆銅線が一方のステータコア31のB相用ステータ歯34の軸部34aおよび他方のステータコア31のB相用ステータ歯34の軸部34aに集中巻で巻き付けられて構成されている。   In the B-phase winding 36, another enamel-coated copper wire independent of the A-phase winding 35 is used for the shaft portion 34 a of the B-phase stator tooth 34 of one stator core 31 and the B-phase of the other stator core 31. The shaft 34a of the stator tooth 34 is wound around the shaft 34a by concentrated winding.

ねじシャフト40は、例えば、ステンレスなどの金属を材料として断面円形の棒状に形成されている。ねじシャフト40は、図9に示すように、シャフト本体41と、シャフト本体41の前方端部に設けられたヘッド部45と、を一体に有している。   The screw shaft 40 is formed in a rod shape having a circular cross section using, for example, a metal such as stainless steel. As shown in FIG. 9, the screw shaft 40 integrally includes a shaft main body 41 and a head portion 45 provided at a front end portion of the shaft main body 41.

シャフト本体41は、外周面全体にわたって、ナット部材25の揺動部27に設けられた雌ねじ部29と螺合する雄ねじ部41aが形成されている。   The shaft main body 41 is formed with a male screw portion 41a that is screwed with a female screw portion 29 provided on the swinging portion 27 of the nut member 25 over the entire outer peripheral surface.

ヘッド部45は、球形状に形成されており、後述する被接続体T(図10、図11)の内部に設けられた球形状のヘッド部収容空間Teに収容されることにより被接続体Tを揺動可能に接続する。ヘッド部45は、球形状に形成されており、球形状の中心より後方寄りの箇所に、軸心40aを中心とする周方向全周(即ち、ロータ20の軸心20aを中心とする回転方向)にわたるヘッド部溝45bが設けられている。   The head portion 45 is formed in a spherical shape, and is accommodated in a spherical head portion accommodation space Te provided in a later-described connected body T (FIGS. 10 and 11). Is connected so that it can swing. The head portion 45 is formed in a spherical shape, and is located at a position closer to the rear than the center of the spherical shape in the circumferential direction around the axis 40a (that is, the rotational direction around the axis 20a of the rotor 20). ) Over the head portion groove 45b.

ヘッド部45におけるヘッド部溝45bより前方寄りの部分は、円板部46を構成し、ヘッド部45におけるヘッド部溝45bより後方寄りの部分は、半球部47を構成する。円板部46と半球部47とは、ヘッド部溝45bの底に位置する接続部48によって接続されている。ヘッド部溝45bは、接続部48が弾性変形可能な程度に脆弱となるように形成されている。   A portion of the head portion 45 closer to the front than the head portion groove 45 b constitutes a disc portion 46, and a portion of the head portion 45 closer to the rear than the head portion groove 45 b constitutes a hemispherical portion 47. The disc part 46 and the hemispherical part 47 are connected by a connection part 48 located at the bottom of the head part groove 45b. The head groove 45b is formed so as to be fragile to such an extent that the connecting portion 48 can be elastically deformed.

円板部46には被接続体Tが固定され、これにより、被接続体Tにおいてロータ20の軸心20aと平行な中心線Taを中心とする回転移動が規制されると、円板部46(即ち、ねじシャフト40)の回転移動も規制される。そのため、ナット部材25が回転されかつねじシャフト40の回転移動が規制されることにより、雌ねじ部29と雄ねじ部41aとのねじ機構によってねじシャフト40が前進または後退される。また、円板部46は、被接続体Tの揺動に応じて接続部48が変形して、半球部47に対して軸心40aに交差する方向に揺動する。半球部47は、被接続体Tが揺動したとき、半球部47の球面がヘッド部収容空間Teを囲む被接続体Tの内面Tfに摺接される。   When the to-be-connected body T is fixed to the disk part 46, and the rotational movement centering on the centerline Ta parallel to the shaft center 20a of the rotor 20 in this to-be-connected body T is controlled by this, the disk part 46 will be. That is, the rotational movement of the screw shaft 40 is also restricted. Therefore, when the nut member 25 is rotated and the rotational movement of the screw shaft 40 is restricted, the screw shaft 40 is advanced or retracted by the screw mechanism of the female screw portion 29 and the male screw portion 41a. Further, the disk portion 46 swings in a direction intersecting the axis 40 a with respect to the hemispherical portion 47 as the connecting portion 48 is deformed in response to the swing of the connected body T. In the hemispherical portion 47, when the connected body T swings, the spherical surface of the hemispherical portion 47 is brought into sliding contact with the inner surface Tf of the connected body T surrounding the head portion accommodating space Te.

次に、上述した直動アクチュエータの作用について、図10、図11を参照して説明する。図10は、被接続体がロータの軸心上に配置されている場合を説明する断面図であり、図11は、被接続体がロータの軸心からずれて配置されている場合を説明する断面図である。   Next, the operation of the above-described linear motion actuator will be described with reference to FIGS. FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a case where the connected body is disposed on the axis of the rotor, and FIG. 11 illustrates a case where the connected body is displaced from the axis of the rotor. It is sectional drawing.

図10に示すように、被接続体Tの中心線Taがロータ20の軸心20aと一致するように配置されている場合、被接続体Tがねじシャフト40に対して揺動することなく姿勢を維持したままヘッド部45に接続される。そして、ナット部材25の揺動部27が揺動することなくねじシャフト40が螺合される。そのため、ロータ20の軸心20a、ナット部材25の雌ねじ部29の軸心29aおよびねじシャフト40の軸心40aが一直線上に配置される。   As shown in FIG. 10, when the center line Ta of the connected body T is arranged so as to coincide with the axis 20 a of the rotor 20, the connected body T does not swing with respect to the screw shaft 40. It is connected to the head unit 45 while maintaining the above. Then, the screw shaft 40 is screwed together without the swinging portion 27 of the nut member 25 swinging. Therefore, the shaft center 20a of the rotor 20, the shaft center 29a of the female thread portion 29 of the nut member 25, and the shaft center 40a of the screw shaft 40 are arranged in a straight line.

一方、図11に示すように、被接続体Tの中心線Taがロータ20の軸心20aに対して図中下方にずれて配置されている場合、被接続体Tがねじシャフト40に対して相対的に揺動することで姿勢を維持したままヘッド部45に接続される。このとき、ねじシャフト40のヘッド部45が図中下方に移動してねじシャフト40がたわみ、ねじシャフト40の軸心40aがロータ20の軸心20aに対して交差する。ねじシャフト40がたわんでナット部材25の揺動部27に力が加わることにより当該揺動部27が揺動して、ナット部材25の雌ねじ部29の軸心29aとねじシャフト40の軸心40aとが一致する。   On the other hand, as shown in FIG. 11, when the center line Ta of the body to be connected T is shifted downward in the figure with respect to the axis 20 a of the rotor 20, the body to be connected T is in relation to the screw shaft 40. By relatively swinging, the head portion 45 is connected while maintaining the posture. At this time, the head portion 45 of the screw shaft 40 moves downward in the drawing, the screw shaft 40 bends, and the axis 40 a of the screw shaft 40 intersects the axis 20 a of the rotor 20. When the screw shaft 40 is bent and a force is applied to the swinging portion 27 of the nut member 25, the swinging portion 27 swings, and the shaft center 29a of the female screw portion 29 of the nut member 25 and the shaft center 40a of the screw shaft 40 are swung. Matches.

以上より、本実施形態によれば、ねじシャフト40の前方端部に設けられたヘッド部45に、被接続体Tを揺動可能に接続することができるので、被接続体Tがねじシャフト40の軸心40aからずれて配置されていても、被接続体Tの姿勢を維持したままヘッド部45に接続することができる。そして、被接続体Tがねじシャフト40の軸心40aからずれて配置されていることにより当該被接続体Tにねじシャフト40がたわんで取り付けられた場合、ねじシャフト40のたわみによりナット部材25の揺動部27に力が加わる。この力により揺動部27がロータ20の軸心20aと交差する方向に揺動されて、揺動部27が有する雌ねじ部29の軸心29aとねじシャフト40の軸心40aとが一致する。これにより、ナット部材25やねじシャフト40の劣化を抑制できる。   As described above, according to the present embodiment, the connected body T can be swingably connected to the head portion 45 provided at the front end portion of the screw shaft 40, so that the connected body T is connected to the screw shaft 40. Even if it is displaced from the axis 40a, it can be connected to the head portion 45 while maintaining the posture of the connected body T. And when the screw shaft 40 is bent and attached to the to-be-connected body T because the to-be-connected body T is displaced from the axis 40a of the screw shaft 40, the nut member 25 is bent by the deflection of the screw shaft 40. A force is applied to the swing part 27. With this force, the oscillating portion 27 is oscillated in a direction intersecting the axis 20 a of the rotor 20, and the axis 29 a of the female screw portion 29 of the oscillating portion 27 and the axis 40 a of the screw shaft 40 coincide. Thereby, deterioration of the nut member 25 and the screw shaft 40 can be suppressed.

本実施形態では、ナット部材25が、球形状に形成されるとともに当該球形状の中心から後方にずれた位置に回転方向に延在する溝25bが設けられ、ナット部材25における溝25bより前方寄りの部分が、揺動部27を構成する。そして、揺動部27の球面が摺接される球形状の内面で囲われたナット部材収容空間21eが、ロータ20に設けられている。このようにすることで、ナット部材25における溝25bを設けた部分である接続部28が変形可能に脆弱となって、ナット部材25における溝25bより後方寄りの部分である回転受部26の姿勢を変化させることなく、揺動部27を揺動させることができる。ナット部材25が収容されるナット部材収容空間21eを囲む球形状の内面に揺動部27の球面が接することにより揺動部27が位置決めされて、揺動部27のぶれを抑制することができる。   In the present embodiment, the nut member 25 is formed in a spherical shape, and a groove 25b extending in the rotational direction is provided at a position shifted rearward from the center of the spherical shape, and closer to the front than the groove 25b in the nut member 25. This portion constitutes the swinging portion 27. The rotor 20 is provided with a nut member accommodation space 21e surrounded by a spherical inner surface with which the spherical surface of the swinging portion 27 is slidably contacted. By doing in this way, the connection part 28 which is the part which provided the groove | channel 25b in the nut member 25 becomes weak so that a deformation | transformation is possible, and the attitude | position of the rotation receiving part 26 which is a part nearer than the groove | channel 25b in the nut member 25 The swinging portion 27 can be swung without changing the angle. The oscillating portion 27 is positioned by contacting the spherical surface of the oscillating portion 27 with the spherical inner surface surrounding the nut member accommodating space 21e in which the nut member 25 is accommodated, and the shaking of the oscillating portion 27 can be suppressed. .

本実施形態では、ナット部材25における溝25bより後方寄りの部分が、ロータ20に対して当該ロータ20の軸心20aを中心とする回転移動が規制された回転受部26を構成する。このようにすることで、回転受部26がその姿勢を変化させることなくロータ20と結合されて、ロータ20の回転がより確実に伝達される。   In the present embodiment, the portion of the nut member 25 closer to the rear than the groove 25 b constitutes the rotation receiving portion 26 in which the rotational movement around the axis 20 a of the rotor 20 is restricted with respect to the rotor 20. By doing in this way, the rotation receiving part 26 is couple | bonded with the rotor 20 without changing the attitude | position, and rotation of the rotor 20 is transmitted more reliably.

本実施形態では、ナット部材25が、ロータ20の前方端部に配置されている。このようにすることで、例えば、ナット部材25がロータ20の中央部や後方端部に配置された構成に比べて、ねじシャフト40を最大限前進させたときの当該ねじシャフト40におけるロータ20からの突出長さをより大きくすることができる。   In the present embodiment, the nut member 25 is disposed at the front end portion of the rotor 20. By doing in this way, for example, compared to the configuration in which the nut member 25 is disposed at the center portion or the rear end portion of the rotor 20, the screw shaft 40 can be moved forward as much as possible from the rotor 20 in the screw shaft 40. The protruding length of can be made larger.

本実施形態では、ナット部材25が、ロータ20の内部に配置され、ロータ20におけるナット部材25が配置された箇所を回転可能に軸支する前軸受16をさらに有している。このようにすることで、ナット部材25がロータ20を間に挟んで前軸受16と対向するので、ナット部材25に加わる力の多くがロータ20に吸収されることなく前軸受16に伝わる。そのため、ナット部材25に加わる力がロータ20に吸収されることを抑制し、例えば、ロータ20におけるナット部材25が配置されていない箇所を前軸受16で軸支する構成に比べて、ロータ20のたわみを抑制することができる。   In the present embodiment, the nut member 25 is disposed inside the rotor 20, and further includes a front bearing 16 that rotatably supports a portion of the rotor 20 where the nut member 25 is disposed. By doing so, the nut member 25 faces the front bearing 16 with the rotor 20 interposed therebetween, so that most of the force applied to the nut member 25 is transmitted to the front bearing 16 without being absorbed by the rotor 20. Therefore, it is possible to suppress the force applied to the nut member 25 from being absorbed by the rotor 20. For example, as compared with a configuration in which a portion of the rotor 20 where the nut member 25 is not disposed is pivotally supported by the front bearing 16. Deflection can be suppressed.

本実施形態では、ヘッド部45が、球形状に形成されるとともに当該球形状の中心から前方にずれた位置にロータ20の回転方向に延在するヘッド部溝45bが設けられている。このようにすることで、ヘッド部45におけるヘッド部溝45bを設けた部分である接続部48が変形可能に脆弱となって、ヘッド部45におけるヘッド部溝45bより前方寄りの部分である円板部46を揺動可能とすることができる。そのため、円板部46に被接続体Tを固定した場合でも被接続体Tの揺動を可能として、被接続体Tの姿勢維持を阻害することを抑制できる。   In the present embodiment, the head portion 45 is formed in a spherical shape, and a head portion groove 45b extending in the rotational direction of the rotor 20 is provided at a position shifted forward from the center of the spherical shape. By doing in this way, the connection part 48 which is the part which provided the head part groove | channel 45b in the head part 45 becomes fragile so that a deformation | transformation is possible, and the disk which is a part near the front part from the head part groove | channel 45b in the head part 45 The portion 46 can be made swingable. Therefore, even when the connected body T is fixed to the disc portion 46, the connected body T can be swung, and the maintenance of the posture of the connected body T can be suppressed.

したがって、本実施形態の直動アクチュエータは、ナット部材25とねじシャフト40とのねじ機構の劣化を抑制できる。   Therefore, the linear motion actuator of this embodiment can suppress deterioration of the screw mechanism between the nut member 25 and the screw shaft 40.

上述した実施形態では、ナット部材25が、ロータ軸21の内部に設けられた構成であったが、これに限定されるものではない。例えば、ナット部材25が、ロータ軸21の前方端部に同軸に連接されて、ロータ軸21の外側に設けられていてもよい。また、ナット部材25の形状について、ロータ20の軸心20aと交差する方向に揺動可能な揺動部が設けられているものであれば、球形状以外の形状を採用してもよい。   In the embodiment described above, the nut member 25 is provided inside the rotor shaft 21, but the present invention is not limited to this. For example, the nut member 25 may be coaxially connected to the front end portion of the rotor shaft 21 and provided outside the rotor shaft 21. Further, the nut member 25 may have a shape other than a spherical shape as long as a swinging portion that can swing in a direction intersecting the axis 20a of the rotor 20 is provided.

上述した実施形態では、ナット部材25の溝25bおよびねじシャフト40のヘッド部45のヘッド部溝45bが、ロータ20の軸心20aを中心とする回転方向全周にわたって形成されている構成であったが、これに限定されるものではない。溝25bおよびヘッド部溝45bは、被接続体Tの位置ずれ方向に応じて揺動部27および円板部46が揺動可能なように、少なくとも上記回転方向に延在するものであればよい。   In the above-described embodiment, the groove 25b of the nut member 25 and the head portion groove 45b of the head portion 45 of the screw shaft 40 are formed over the entire circumference in the rotational direction centering on the axis 20a of the rotor 20. However, the present invention is not limited to this. The groove 25b and the head part groove 45b only need to extend at least in the rotational direction so that the swinging part 27 and the disk part 46 can swing according to the displacement direction of the connected body T. .

上述した実施形態では、ケース10が、幅方向Xの大きさより高さ方向Zの大きさが小さい直方体の中空箱状に形成されており、ケース10内においてロータ20を間に挟んで幅方向Xに互いに対向するように配置された2つのステータコア31、31を有するステータ30を備えた構成であったが、これに限定されるものではない。例えば、図12に示すように、幅方向Xの大きさと高さ方向Zの大きさとが同一の中空の直方体状に形成されたケース10Aを有するとともに、ケース10A内においてロータ20を内側に収容するように配置された1つのステータコア31Aを有するステータ30Aを備えた構成の直動アクチュエータ2としてもよい。   In the above-described embodiment, the case 10 is formed in the shape of a rectangular parallelepiped hollow box whose size in the height direction Z is smaller than the size in the width direction X, and the width direction X with the rotor 20 interposed in the case 10. The stator 30 has two stator cores 31 and 31 arranged so as to face each other. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 12, it has a case 10A formed in a hollow rectangular parallelepiped shape having the same size in the width direction X and the size in the height direction Z, and accommodates the rotor 20 inside the case 10A. The linear motion actuator 2 may be configured to include the stator 30A having one stator core 31A arranged in this manner.

ステータコア31Aは、薄い電磁鋼板を軸方向P(図12の手前−奥方向)に積層して形成されており、四角筒状に形成されたステータコア本体部32Aと、ステータコア本体部32Aの内周面32A1に配置された4つのA相用ステータ歯33および4つのB相用ステータ歯34と、を有している。ステータコア本体部32Aは、軸方向Pに直交する断面形状が、その外周縁が正方形でかつ内周縁が円形となるように形成されている。4つのA相用ステータ歯33および4つのB相用ステータ歯34は、ステータコア本体部32Aの内周面32A1に周方向に交互に等間隔で配置されている。つまり、ロータ20は、4つのA相用ステータ歯33および4つのB相用ステータ歯34によって、周囲を囲まれている。このようにすることで、ロータ20に対して周方向全体からトルクを加えることができる。このようの直動アクチュエータにおけるロータおよびステータの構成については、本発明の目的に反しない限り、任意である。   The stator core 31A is formed by laminating thin electromagnetic steel plates in the axial direction P (front-rear direction in FIG. 12). The stator core main body 32A is formed in a square tube shape, and the inner peripheral surface of the stator core main body 32A. It has four A-phase stator teeth 33 and four B-phase stator teeth 34 arranged at 32A1. The stator core main body portion 32A has a cross-sectional shape orthogonal to the axial direction P so that the outer peripheral edge is square and the inner peripheral edge is circular. The four A-phase stator teeth 33 and the four B-phase stator teeth 34 are alternately arranged at equal intervals in the circumferential direction on the inner peripheral surface 32A1 of the stator core main body portion 32A. That is, the rotor 20 is surrounded by the four A-phase stator teeth 33 and the four B-phase stator teeth 34. By doing in this way, torque can be applied to the rotor 20 from the entire circumferential direction. The configuration of the rotor and the stator in such a linear motion actuator is arbitrary as long as it does not contradict the purpose of the present invention.

上記に本発明の本実施形態を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。前述の各実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、各実施形態の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。   Although this embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to these examples. As long as a person skilled in the art appropriately adds, deletes, and modifies the design of each of the above-described embodiments, and appropriately combines the features of each of the embodiments, the gist of the present invention is included. And within the scope of the present invention.

1、2…直動アクチュエータ、10、10A…ケース、11…ケース本体部、12…周壁部、13…正面壁部、13a…正面シャフト挿通孔、14…背面壁部、14a…背面シャフト挿通孔、16…前軸受(軸受部)、17…後軸受、20…ロータ、20a…ロータの軸心、21…ロータ軸、21a…大径部、21b…軸本体部、21c…小径部、21d…フランジ、21e…ナット部材収容空間、21f…ロータ軸におけるナット部材収容空間を囲む内面、22…マグネット、23…N極ロータコア、23a…コア小歯、23b…貫通孔、23c…大径部分、23d…小径部分、24…S極ロータコア、24a…コア小歯、24b…貫通孔、24c…大径部分、24d…小径部分、25…ナット部材、25a…ナット部材の軸心、25b…ナット部材の溝、25c…貫通孔、25d…貫通孔の一部箇所、25e…貫通孔の他の一部箇所、26…回転受部、26a…ボス、26b…回転受部の平面、27…揺動部、28…接続部、29…雌ねじ部、29a…雌ねじ部の軸心、30、30A…ステータ、31、31A…ステータコア、32、32A…ステータコア本体部、32a…対向面、32A1…内周面、32b、32c、32d…平面、33…A相用ステータ歯、33a…軸部、33b…先端部、33c…ステータ小歯、34…B相用ステータ歯、34a…軸部、34b…先端部、34c…ステータ小歯、35…A相巻線、36…B相巻線、40…ねじシャフト、40a…ねじシャフトの軸心、41…シャフト本体、41a…雄ねじ部、45…ヘッド部、45b…ヘッド部溝、46…円板部、47…半球部、48…接続部、49…雌ねじ部、T…被接続体、Ta…中心線、Te…ヘッド部収容空間、Tf…被接続体におけるヘッド部収容空間を囲む内面、D…ロータの直径、L…ロータの軸方向長さ、P…ロータの軸方向、Q…ロータの周方向、X…幅方向、Y…長さ方向、Z…高さ方向。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 ... Linear motion actuator 10, 10A ... Case, 11 ... Case main-body part, 12 ... Perimeter wall part, 13 ... Front wall part, 13a ... Front shaft insertion hole, 14 ... Back wall part, 14a ... Rear shaft insertion hole , 16 ... front bearing (bearing portion), 17 ... rear bearing, 20 ... rotor, 20a ... axis of rotor, 21 ... rotor shaft, 21a ... large diameter portion, 21b ... shaft main body portion, 21c ... small diameter portion, 21d ... Flange, 21e ... nut member housing space, 21f ... inner surface surrounding nut member housing space on rotor shaft, 22 ... magnet, 23 ... N pole rotor core, 23a ... core small teeth, 23b ... through hole, 23c ... large diameter portion, 23d ... small diameter part, 24 ... S pole rotor core, 24a ... core small teeth, 24b ... through hole, 24c ... large diameter part, 24d ... small diameter part, 25 ... nut member, 25a ... axis of nut member, 25b ... 25c ... a through hole, 25d ... a part of the through hole, 25e ... another part of the through hole, 26 ... a rotation receiving part, 26a ... a boss, 26b ... a plane of the rotation receiving part, 27 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Oscillating part, 28 ... Connection part, 29 ... Female thread part, 29a ... Center of female screw part, 30, 30A ... Stator, 31, 31A ... Stator core, 32, 32A ... Stator core body part, 32a ... Opposing surface, 32A1 ... Inner circumferential surface, 32b, 32c, 32d ... plane, 33 ... phase A stator teeth, 33a ... shaft portion, 33b ... tip, 33c ... stator small teeth, 34 ... phase B stator teeth, 34a ... shaft portion, 34b ... tip part, 34c ... stator small teeth, 35 ... A phase winding, 36 ... B phase winding, 40 ... screw shaft, 40a ... axis of screw shaft, 41 ... shaft body, 41a ... male screw part, 45 ... head Part, 45b... Head part groove, 6 ... disc part, 47 ... hemispherical part, 48 ... connection part, 49 ... female screw part, T ... connected body, Ta ... center line, Te ... head part accommodation space, Tf ... head part accommodation space in the connection object. Surrounding inner surface, D ... diameter of rotor, L ... axial length of rotor, P ... axial direction of rotor, Q ... circumferential direction of rotor, X ... width direction, Y ... length direction, Z ... height direction.

Claims (6)

ステータと、
前記ステータとの磁気作用によって軸心を中心に回転される筒状のロータと、
前記ロータの軸心と同軸に配置され、前記ロータの回転にともなって回転されるナット部材と、
前記ナット部材に螺合され、当該ナット部材の回転により前進または後退されるねじシャフトと、を有し、
前記ねじシャフトの前方端部に、被接続体を揺動可能に接続するヘッド部が設けられ、
前記ナット部材に、前記ねじシャフトが螺合される雌ねじ部を有しかつ前記ロータの軸心と交差する方向に揺動可能な揺動部が設けられている
ことを特徴とする直動アクチュエータ。
A stator,
A cylindrical rotor rotated around an axis by a magnetic action with the stator;
A nut member that is arranged coaxially with the axis of the rotor and that rotates as the rotor rotates;
A screw shaft threadedly engaged with the nut member and advanced or retracted by rotation of the nut member,
A head portion is provided at the front end portion of the screw shaft so as to swingably connect the body to be connected.
The linear actuator according to claim 1, wherein the nut member has a female thread portion into which the screw shaft is screwed and a rocking portion capable of rocking in a direction intersecting with the axis of the rotor.
前記ナット部材が、球形状に形成されるとともに当該球形状の中心から後方にずれた位置に回転方向に延在する溝が設けられ、
前記ナット部材における前記溝より前方寄りの部分が、前記揺動部を構成し、
前記揺動部の球面が摺接される球形状の内面で囲われたナット部材収容空間が、前記ロータに設けられている
ことを特徴とする請求項1に記載の直動アクチュエータ。
The nut member is formed in a spherical shape and provided with a groove extending in the rotational direction at a position shifted backward from the center of the spherical shape,
A portion of the nut member closer to the front than the groove constitutes the swinging portion,
The linear motion actuator according to claim 1, wherein a nut member housing space surrounded by a spherical inner surface with which the spherical surface of the swinging portion is slidably contacted is provided in the rotor.
前記ナット部材における前記溝より後方寄りの部分が、前記ロータに対して当該ロータの軸心を中心とする回転移動が規制された回転受部を構成する
ことを特徴とする請求項2に記載の直動アクチュエータ。
The portion of the nut member closer to the rear than the groove constitutes a rotation receiving portion in which the rotational movement around the axis of the rotor is restricted with respect to the rotor. Linear actuator.
前記ナット部材が、前記ロータの前方端部に配置されている
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の直動アクチュエータ。
The linear actuator according to any one of claims 1 to 3, wherein the nut member is disposed at a front end portion of the rotor.
前記ナット部材が、前記ロータの内部に配置され、
前記ロータにおける前記ナット部材が配置された箇所を回転可能に軸支する軸受部をさらに有している
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の直動アクチュエータ。
The nut member is disposed inside the rotor;
The linear motion actuator according to any one of claims 1 to 4, further comprising a bearing portion that rotatably supports a portion of the rotor where the nut member is disposed.
前記ヘッド部が、球形状に形成されるとともに当該球形状の中心から前方にずれた位置に前記ロータの回転方向に延在するヘッド部溝が設けられている
ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の直動アクチュエータ。
2. The head portion groove formed in a spherical shape and provided with a head portion groove extending in the rotational direction of the rotor at a position shifted forward from the center of the spherical shape. The linear motion actuator according to claim 5.
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