JP2017207182A - Electric actuator - Google Patents

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Takushi Matto
卓志 松任
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Yoshinori Ikeda
良則 池田
悠紀 内藤
Yuki Naito
悠紀 内藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric actuator which is small and has good mountability, which can deal with different stroke amounts according to use at low cost and which is suitable to series manufacture.SOLUTION: An electric actuator 1 includes a motor part A, a motion conversion mechanism part B, an operation part C and a terminal part D. A hollow rotary shaft 26 for supporting a rotor core 24a of the motor part A is rotatably supported by rolling bearings 27, 30. The motion conversion mechanism B is connected to the hollow rotary shaft 26 and includes a ball screw 31, a ball screw nut 32 is arranged inside the hollow rotary shaft 26, and the operation part C is connected to the motion conversion mechanism part B. A boll screw shaft 33 and a whirl-stop guide part N are fitted in a concavo-convex manner. The ball screw shaft is guided with a stroke amount based on the axial direction width of the whirl-stop guide part N, the whirl-stop guide part N is formed by a whirl-stop guide member 10 separately from a casing 20, and a connection structure Q is provided which enables replacement of the whirl-stop member.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、電動アクチュエータに関する。   The present invention relates to an electric actuator.

近年、車両等の省力化、低燃費化のために電動化が進み、例えば、自動車の自動変速機やブレーキ、ステアリング等の操作を電動機の力で行うシステムが開発され、市場に投入されている。このような用途に使用されるアクチュエータとして、電動機の回転運動を直線方向の運動に変換するために、ボールねじ機構を用いたものがある(特許文献1)。   In recent years, electrification has progressed to save power and reduce fuel consumption of vehicles, etc., for example, a system for operating an automatic transmission, brakes, steering, etc. of an automobile with the power of an electric motor has been developed and put on the market. . As an actuator used for such an application, there is one using a ball screw mechanism in order to convert the rotational motion of an electric motor into linear motion (Patent Document 1).

特開2014−18007号公報JP 2014-18007 A

特許文献1には、ボールねじのナットと電動機のロータとを一体として、電動機のロータにボールねじのナットの機能を持たせ、ロータの一部に、ロータを支持する転がり軸受の内輪を兼用させた電動アクチュエータが提案されている。そして、この電動アクチュエータを自動車等の車両用として用いる場合、質量をできるだけ小さくすること、コストをできるだけ低減すること等の要求から、できる限り部品点数が少ない構成が望ましいとしている。また、ロータ(ボールねじのナット)と転がり軸受の内輪とを一体化することに関して、転がり軸受の内輪とボールねじのナットとは、それぞれの材料に求められる機能が共通するため、同一の材料を使用することができるとしている。   In Patent Document 1, a ball screw nut and an electric motor rotor are integrated, the electric motor rotor has the function of a ball screw nut, and a part of the rotor is also used as an inner ring of a rolling bearing that supports the rotor. Electric actuators have been proposed. And when using this electric actuator for vehicles, such as a car, from the request | requirement of making mass as small as possible and reducing cost as much as possible, the structure with few parts as much as possible is desirable. In addition, regarding the integration of the rotor (ball screw nut) and the inner ring of the rolling bearing, the inner ring of the rolling bearing and the nut of the ball screw have the same functions required for each material. It can be used.

しかしながら、部品を共用化した多品種展開により直動アクチュエータをシリーズ化するに際し、ボールねじのナットの共用化を考慮すると、ロータとボールねじのナットの一体化によって得られる効果は少ないということが判明した。   However, it has been found that there is little effect obtained by integrating the rotor and ball screw nuts when considering the common use of ball screw nuts in the series of linear actuators due to the development of a variety of parts that share parts. did.

また、モータの回転バランスを取ると、ロータコアを支持する転がり軸受に負荷されるラジアル荷重はロータコアの自重程度であるので、転がり軸受には強度の高い材料を使用する必要がなく、安価な軟鋼で熱処理も必要がない、もしくは高温焼戻し(調質)程度でよいことが判明した。   In addition, when balancing the rotation of the motor, the radial load applied to the rolling bearing that supports the rotor core is about the weight of the rotor core.Therefore, it is not necessary to use a high-strength material for the rolling bearing. It has been found that no heat treatment is required, or that high temperature tempering (tempering) is sufficient.

さらに、電動アクチュエータのシリーズ化を追求する中で、特許文献1の電動アクチュエータは、必要なストローク量が異なる用途に対して一品一葉の専用設計となり、部品を共用化した多品種展開による直動アクチュエータのシリーズ化には問題があることが判明した。この問題に着目し、電動アクチュエータのケーシングを共用化して、異なるストローク量に対応可能なシリーズ化が望ましいことに辿りついた。   Furthermore, in the pursuit of the series of electric actuators, the electric actuator of Patent Document 1 is designed exclusively for each product for applications where the required stroke amount is different, and is a linear actuator with a wide variety of parts that share parts. It became clear that there was a problem in the series. Focusing on this problem, we have reached the point that it is desirable to use a series of electric actuator casings that can accommodate different stroke amounts.

以上の問題に鑑み、本発明は、小型で搭載性が良く、必要なストローク量が異なる用途に対して低コストで対応可能で、シリーズ化に好適な電動アクチュエータを提供することを目的とする。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an electric actuator that is small in size, has good mountability, can be used at low cost for applications having different required stroke amounts, and is suitable for series production.

本発明者らは、上記の目的を達成するため種々検討した結果、電動アクチュエータのボールねじ軸の回り止めガイド部材をストローク量に応じて付け替え可能にするという新たな着想に至った。   As a result of various studies to achieve the above object, the present inventors have come up with a new idea that the rotation guide member of the ball screw shaft of the electric actuator can be changed according to the stroke amount.

前述の目的を達成するための技術的手段として、モータ部と運動変換機構部と操作部とターミナル部を備えた電動アクチュエータであって、前記モータ部のロータコアを支持する中空回転軸が転がり軸受によって回転自在に支持され、前記運動変換機構部が前記中空回転軸に連結されると共にボールねじを備え、このボールねじのボールねじナットが前記中空回転軸の内部に配置され、前記操作部が前記運動変換機構部に連結された電動アクチュエータにおいて、前記ボールねじ軸と回り止めガイド部が凹凸嵌合され、前記ボールねじ軸が前記回り止めガイド部の軸方向幅に基づくストローク量で案内され、前記回り止めガイド部が前記電動アクチュエータのケーシングとは別体の回り止めガイド部材により形成され、前記ケーシングの前記操作部側の端部と前記回り止めガイド部材が、当該回り止めガイド部材の付け替えを可能にする連結構造を有することを特徴とする。上記の構成により、小型で搭載性が良く、必要なストローク量が異なる用途に対して低コストで対応可能で、シリーズ化に好適な電動アクチュエータを実現することができる。   As a technical means for achieving the above-mentioned object, an electric actuator including a motor unit, a motion conversion mechanism unit, an operation unit, and a terminal unit, wherein a hollow rotary shaft that supports a rotor core of the motor unit is formed by a rolling bearing. The motion conversion mechanism is connected to the hollow rotary shaft and includes a ball screw. A ball screw nut of the ball screw is disposed inside the hollow rotary shaft, and the operation unit is moved to the motion. In the electric actuator connected to the conversion mechanism portion, the ball screw shaft and the non-rotating guide portion are concavo-convexly fitted, and the ball screw shaft is guided by a stroke amount based on the axial width of the non-rotating guide portion. The stop guide portion is formed by a rotation guide member separate from the casing of the electric actuator, The rotating guide member and the end portion of the work portion side, and having a connecting structure that allows replacement of the rotating guide member. With the above configuration, it is possible to realize an electric actuator that is small in size, has good mountability, can be used at low cost for applications with different required stroke amounts, and is suitable for series production.

上記の付け替えられる回り止めガイド部材のストローク量が異なることにより、電動アクチュエータの本体(モータ部A、運動変換機構部B、ターミナル部Dやケーシング等)を共用化して、必要なストローク量が異なる用途に対して低コストで対応可能で、シリーズ化に好適な電動アクチュエータを実現することができる。   Applications that require different stroke amounts by sharing the main body of the electric actuator (motor part A, motion conversion mechanism part B, terminal part D, casing, etc.) by changing the stroke amount of the non-rotating guide member to be replaced. Therefore, an electric actuator suitable for series production can be realized.

上記のボールねじ軸と回り止めガイド部が凹凸嵌合される構成が、回り止めガイド部材の内周部に設けられた案内溝と、この案内溝に嵌め込まれる前記ボールねじ軸に設けられた係止部材であることが好ましい。これにより、簡単な構成で回り止めガイド部を形成できると共に、ストローク量の異なる回り止めガイド部材を容易に製作することができる。   The configuration in which the above-described ball screw shaft and the non-rotating guide portion are concavo-convex-fitted includes a guide groove provided in the inner peripheral portion of the anti-rotation guide member, and an engagement provided in the ball screw shaft fitted in the guide groove. A stop member is preferred. Thereby, while being able to form a rotation prevention guide part by simple structure, the rotation prevention guide member from which stroke amount differs can be manufactured easily.

上記の係止部材を、ボールねじ軸に設けられたピンと、このピンに外嵌されたガイドカラーとで構成することにより、簡単な構成で滑らかな案内が可能になる。   By configuring the locking member with a pin provided on the ball screw shaft and a guide collar fitted around the pin, smooth guidance can be achieved with a simple configuration.

上記の回り止めガイド部材とケーシングの連結構造が、少なくとも1個所の固定手段を有し、ケーシングに対する回り止めガイド部材の相対回転が防止されることにより、回り止めガイド部材に設けた案内溝の回転位相方向の精度も良好である。また、回り止めガイド部材の組込、連結作業性が容易である。   The connection structure of the anti-rotation guide member and the casing has at least one fixing means, and the rotation of the guide groove provided in the anti-rotation guide member is prevented by preventing relative rotation of the anti-rotation guide member with respect to the casing. The accuracy in the phase direction is also good. Further, the assembly and connection workability of the non-rotating guide member is easy.

上記の固定手段を、回り止めガイド部材に設けられた貫通孔と、ケーシングに設けられたキー溝と、これら貫通孔とキー溝に挿入されるピンから構成することにより、ガタつきなく、回り止めガイド部材に設けた案内溝の回転位相方向の精度も良好で、また、回り止めガイド部材の組込、連結作業性が容易である。   By forming the fixing means from a through hole provided in the non-rotating guide member, a key groove provided in the casing, and a pin inserted into the through hole and the key groove, the anti-rotation is prevented. The accuracy in the rotational phase direction of the guide groove provided in the guide member is also good, and the assembly and connection workability of the non-rotating guide member is easy.

本発明によれば、小型で搭載性が良く、必要なストローク量が異なる用途に対して低コストで対応可能で、シリーズ化に好適な電動アクチュエータを実現することができる。   According to the present invention, it is possible to realize an electric actuator that is small in size, has good mountability, can be used at low cost for applications with different required stroke amounts, and is suitable for series production.

本発明の一実施形態に係る電動アクチュエータの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the electric actuator which concerns on one Embodiment of this invention. 図1のE−E線で矢視した縦断面図である。It is the longitudinal cross-sectional view seen from the EE line of FIG. 図1のモータのステータとターミナル部を取り出して拡大した縦断面図である。It is the longitudinal cross-sectional view which took out and expanded the stator and terminal part of the motor of FIG. 図1のG−G線で矢視した横断面図である。It is the cross-sectional view seen from the GG line of FIG. 図1のH−H線で矢視した横断面図である。It is the cross-sectional view seen from the HH line of FIG. 図1の電動アクチュエータの左側面図である。It is a left view of the electric actuator of FIG. 図6のI−I線で矢視したカバーの縦断面図である。It is the longitudinal cross-sectional view of the cover which was seen by the II line | wire of FIG. 図2のF−F線で矢視した一部横断面を含む右側面図である。FIG. 3 is a right side view including a partial cross section taken along the line FF in FIG. 2. 回り止めガイド部材の組付け方法を説明する正面図である。It is a front view explaining the assembly | attachment method of a non-rotating guide member. 回り止めガイド部材を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a rotation prevention guide member. 図9の回り止めガイド部材とストローク量が異なる回り止めガイド部材の組付け方法を説明する正面図である。FIG. 10 is a front view for explaining a method of assembling a non-rotating guide member having a stroke amount different from that of the non-rotating guide member of FIG. 9. 電動アクチュエータの制御ブロック図である。It is a control block diagram of an electric actuator. 電動アクチュエータの制御ブロック図である。It is a control block diagram of an electric actuator.

本発明の一実施形態に係る電動アクチュエータを図1〜図13に基づいて説明する。まず、本実施形態の電動アクチュエータの全体構成を説明する。   An electric actuator according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, the overall configuration of the electric actuator of this embodiment will be described.

図1は、本実施形態の電動アクチュエータの組み立て状態を示す縦断面図で、図2は、図1のE−E線で矢視した縦断面図である。図1および図2に示すように、電動アクチュエータ1は、駆動力を発生させるモータ部A、モータ部Aの回転を変換して出力する運動変換機構部B、運動変換機構部Bの運動を出力する操作部C、電源供給回路やセンサ等を備えるターミナル部Dを主な構成とする。   FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an assembled state of the electric actuator of the present embodiment, and FIG. 2 is a longitudinal sectional view taken along the line E-E in FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, the electric actuator 1 outputs the motion of the motor unit A that generates a driving force, the motion conversion mechanism unit B that converts and outputs the rotation of the motor unit A, and the motion of the motion conversion mechanism unit B. The operation unit C, and the terminal unit D including a power supply circuit, a sensor, and the like are mainly configured.

モータ部Aと運動変換機構部Bはケーシング20内に収容されている。モータ部Aは、ケーシング20に固定されたステータ23と、ステータ23の径方向内側に隙間をもって対向するように配置されたロータ24とからなるラジアルギャップ型のモータ25で構成されている。ステータ23はステータコア23aに絶縁のためボビン23bを装着し、ボビン23bにコイル23cを巻回することによって構成されている。ロータ24は、ロータコア24aと、ロータコア24aの外周に取付けられた永久磁石24b(図2参照)とからなる。ロータ24は、中空回転軸としてのロータインナ26に外嵌され、取付固定されている。   The motor part A and the motion conversion mechanism part B are accommodated in the casing 20. The motor part A is configured by a radial gap type motor 25 including a stator 23 fixed to the casing 20 and a rotor 24 disposed so as to face the inner side in the radial direction of the stator 23 with a gap. The stator 23 is configured by attaching a bobbin 23b to the stator core 23a for insulation and winding a coil 23c around the bobbin 23b. The rotor 24 includes a rotor core 24a and a permanent magnet 24b (see FIG. 2) attached to the outer periphery of the rotor core 24a. The rotor 24 is fitted on and fixed to a rotor inner 26 as a hollow rotating shaft.

ロータインナ26は、一端部(図1、図2の右側)外周に転がり軸受27の内側軌道面27aが形成され、転がり軸受27の外輪27bは、ケーシング20の内周面に装着されている。ロータインナ26の他端部(図1、図2の左側)内周面とカバー29の円筒部29aの外周面との間に転がり軸受30が装着されている。これにより、ロータインナ26は両端部を転がり軸受27、30によって回転自在に支持される。   The rotor inner 26 has an inner raceway surface 27 a of a rolling bearing 27 formed on the outer periphery of one end (right side in FIGS. 1 and 2), and an outer ring 27 b of the rolling bearing 27 is mounted on the inner peripheral surface of the casing 20. A rolling bearing 30 is mounted between the inner peripheral surface of the other end of the rotor inner 26 (left side in FIGS. 1 and 2) and the outer peripheral surface of the cylindrical portion 29 a of the cover 29. Thereby, the rotor inner 26 is rotatably supported by the rolling bearings 27 and 30 at both ends.

運動変換機構部Bはボールねじ31で構成され、ボールねじ31は、ボールねじナット32、ボールねじ軸33、多数のボール34および循環部材としてのこま35(図2参照)を主な構成とする。ボールねじナット32の内周面に螺旋状溝32aが形成され、ボールねじ軸33の外周面に螺旋状溝33aが形成されている。両螺旋状溝32a、33aの間にボール34が装填され、2個のこま35が組み込まれ、これにより2列のボール34が循環する。   The motion conversion mechanism B is composed of a ball screw 31. The ball screw 31 mainly includes a ball screw nut 32, a ball screw shaft 33, a large number of balls 34, and a top 35 (see FIG. 2) as a circulation member. . A spiral groove 32 a is formed on the inner peripheral surface of the ball screw nut 32, and a spiral groove 33 a is formed on the outer peripheral surface of the ball screw shaft 33. Balls 34 are loaded between the spiral grooves 32a and 33a, and two tops 35 are incorporated, whereby two rows of balls 34 circulate.

ボールねじ軸33は中空孔33bを有し、中空孔33bにばね取付カラー36が収容されている。ばね取付カラー36は、PPS等の樹脂材料からなり、一方の端部(図1の右側)に円形中実部36aを有し、他方の端部(図1の左側)にフランジ状のばね受け部36bを有する。また、ばね取付カラー36は、円形中実部36aの内端から他方の端部まで凹部36cが形成されている。   The ball screw shaft 33 has a hollow hole 33b, and a spring mounting collar 36 is accommodated in the hollow hole 33b. The spring mounting collar 36 is made of a resin material such as PPS, has a circular solid portion 36a at one end (right side in FIG. 1), and a flange-shaped spring receiver at the other end (left side in FIG. 1). It has a part 36b. The spring mounting collar 36 has a recess 36c formed from the inner end of the circular solid portion 36a to the other end.

ばね取付カラー36をボールねじ軸33の中空孔33bに挿入し、ボールねじ軸33とばね取付カラー36の円形中実部36aとを半径方向に貫通してピン37が嵌め込まれ、ボールねじ軸33とばね取付カラー36とが連結固定される。ボールねじ軸33の外周面から突出したピン37の両端部にガイドカラー38が回転自在に外嵌されている。ガイドカラー38は、PPS等の樹脂材料からなる。   The spring mounting collar 36 is inserted into the hollow hole 33b of the ball screw shaft 33, and a pin 37 is fitted through the ball screw shaft 33 and the circular solid portion 36a of the spring mounting collar 36 in the radial direction. And the spring mounting collar 36 are connected and fixed. Guide collars 38 are rotatably fitted on both ends of a pin 37 protruding from the outer peripheral surface of the ball screw shaft 33. The guide collar 38 is made of a resin material such as PPS.

ケーシング20の円筒部20aに回り止めガイド部材10が嵌合され連結固定されている。回り止めガイド部材10の内周部に案内溝10aが設けられ、案内溝10aにガイドカラー38が嵌め込まれてボールねじ軸33が回り止めされる。回り止めガイド部材10の内周部に設けられた案内溝10aとボールねじ軸33に設けられた係止部材としてのピン37およびガイドカラー38とで回り止めガイド部Nが構成される。回り止めガイド部Nの詳細は後述する。これにより、ボールねじナット32が回転すると、ボールねじ軸33が図1、図2の左右方向に進退する。ボールねじ軸33の一端部(図1の右側)に操作部Cとしてのアクチュエータヘッド39が取り付けられている。アクチュエータヘッド39と回り止めガイド部材10との間には弾性部材からなる緩衝材14が組み込まれている。これにより、ボールねじ軸33とばね取付カラー36がカバー29の底部に突き当てが発生した場合にも、ボールねじ31のボール34のロックを防止できる。   The rotation prevention guide member 10 is fitted and fixedly connected to the cylindrical portion 20a of the casing 20. A guide groove 10a is provided in the inner periphery of the rotation stop guide member 10, and a guide collar 38 is fitted into the guide groove 10a to prevent the ball screw shaft 33 from rotating. The guide groove 10a provided in the inner peripheral portion of the anti-rotation guide member 10 and the pin 37 and the guide collar 38 as the engaging members provided on the ball screw shaft 33 constitute the anti-rotation guide portion N. Details of the rotation prevention guide portion N will be described later. As a result, when the ball screw nut 32 rotates, the ball screw shaft 33 advances and retreats in the left-right direction in FIGS. An actuator head 39 as an operation portion C is attached to one end portion (right side in FIG. 1) of the ball screw shaft 33. A buffer member 14 made of an elastic member is incorporated between the actuator head 39 and the non-rotating guide member 10. This prevents the ball 34 of the ball screw 31 from being locked even when the ball screw shaft 33 and the spring mounting collar 36 abut against the bottom of the cover 29.

図1に示すように、ボールねじナット32はモータ25のロータインナ26の内周面に圧入嵌合され、トルク伝達可能に連結されている。これにより、ロータインナ26の回転がボールねじナット32に伝達される。   As shown in FIG. 1, the ball screw nut 32 is press-fitted into the inner peripheral surface of the rotor inner 26 of the motor 25 and is connected so as to be able to transmit torque. Thereby, the rotation of the rotor inner 26 is transmitted to the ball screw nut 32.

本実施形態では、ロータインナ26が直接ボールねじナット32にトルクを伝達する構造の電動アクチュエータ1を例示したが、ロータインナ26に減速機をトルク伝達可能に連結し、ロータインナ26の回転を減速してボールねじナット32に伝達することもできる。この場合は、回転トルクが増加し、モータを小型化することができる。   In the present embodiment, the electric actuator 1 having a structure in which the rotor inner 26 directly transmits torque to the ball screw nut 32 is illustrated. However, a speed reducer is connected to the rotor inner 26 so as to be able to transmit torque, and the rotation of the rotor inner 26 is decelerated. It can also be transmitted to the screw nut 32. In this case, rotational torque increases and the motor can be reduced in size.

図1に示すように、カバー29の円筒部29aの先端部にスラスト受けリング46が取り付けられており、ボールねじナット32の他方の端面(図1の左側)とスラスト受けリング46との間にスラスト軸受としてのスラスト針状ころ軸受47が装着されている。スラスト針状ころ軸受47によって、ボールねじナット32が回転してボールねじ軸33が図面右方向に前進する際のスラスト荷重を滑らかに支持することができる。スラスト針状ころ軸受47を採用したので、小さな取付スペースで大きなスラスト荷重を支持することができる。また、スラスト針状ころ軸受47は、ロータインナ26の両端を支持する転がり軸受27、30間の軸方向範囲内に配置されているので、モーメント荷重に対して有利である。特に、本実施形態のように、スラスト針状ころ軸受47を、ロータインナ26の両端を支持する転がり軸受27、30の軸方向位置の中央部に近い位置に配置した場合は、モーメント荷重に対して極めて有利である。   As shown in FIG. 1, a thrust receiving ring 46 is attached to the tip of the cylindrical portion 29 a of the cover 29, and between the other end surface (left side in FIG. 1) of the ball screw nut 32 and the thrust receiving ring 46. A thrust needle roller bearing 47 as a thrust bearing is mounted. The thrust needle roller bearing 47 can smoothly support the thrust load when the ball screw nut 32 rotates and the ball screw shaft 33 advances in the right direction in the drawing. Since the thrust needle roller bearing 47 is employed, a large thrust load can be supported with a small mounting space. Further, since the thrust needle roller bearing 47 is disposed within the axial range between the rolling bearings 27 and 30 that support both ends of the rotor inner 26, it is advantageous for moment load. In particular, as in the present embodiment, when the thrust needle roller bearing 47 is arranged at a position close to the center of the axial position of the rolling bearings 27 and 30 that support both ends of the rotor inner 26, the moment load is reduced. Very advantageous.

カバー29の円筒部29aの内周の凹部29bに圧縮コイルばね48が収容され、圧縮コイルばね48の両端は、それぞれ、スラスト針状ころ軸受47とばね取付カラー36のばね受け部36bに当接している。圧縮コイルばね48のばね力により、ばね取付カラー36と連結されたボールねじ軸33が常時初期位置の方向に付勢される。   A compression coil spring 48 is accommodated in the concave portion 29b on the inner periphery of the cylindrical portion 29a of the cover 29, and both ends of the compression coil spring 48 abut against the thrust needle roller bearing 47 and the spring receiving portion 36b of the spring mounting collar 36, respectively. ing. Due to the spring force of the compression coil spring 48, the ball screw shaft 33 connected to the spring mounting collar 36 is always urged toward the initial position.

カバー29の詳細を図6および図7を参照して説明する。図6は、図1の左側面図で、図7は、図6のI−I線で矢視したカバー29の縦断面図である。カバー29は、例えば、アルミニウムや亜鉛合金、マグネシウム合金等からなる。カバー29の半径方向外側周辺には、電動アクチュエータ1を組み立て締結するためのボルト61を挿通する貫通孔(図示省略)と、組立てられた電動アクチュエータ1を設置場所に取付けるための貫通孔62が設けられている。   Details of the cover 29 will be described with reference to FIGS. 6 is a left side view of FIG. 1, and FIG. 7 is a vertical cross-sectional view of the cover 29 taken along the line II in FIG. The cover 29 is made of, for example, aluminum, zinc alloy, magnesium alloy, or the like. A through hole (not shown) for inserting the bolt 61 for assembling and fastening the electric actuator 1 and a through hole 62 for attaching the assembled electric actuator 1 to the installation site are provided around the outer periphery of the cover 29 in the radial direction. It has been.

図7に示すように、カバー29の円筒部29aの先端部外周面には、軸受装着面63およびスラスト受けリング46の嵌合面64が設けられ、内周には圧縮コイルばね48(図1参照)を収容する凹部29bが形成されている。   As shown in FIG. 7, a bearing mounting surface 63 and a fitting surface 64 of the thrust receiving ring 46 are provided on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 29a of the cover 29, and a compression coil spring 48 (FIG. 1) is provided on the inner periphery. A recess 29b is formed to accommodate the reference).

次に、ターミナル部Dを図1〜図5を参照して説明する。図3は、図1のモータ25のステータ23とターミナル部Dを取り出して拡大した図である。図4は、図1のG−G線で矢視した横断面図で、図5は、図1のH−H線で矢視した横断面図である。図3に示すように、ターミナル部Dは、ターミナル本体50と、ターミナル本体50の内部に収容されたバスバー51、プリント基板52とからなる。バスバー51とプリント基板52はターミナル本体50にねじ止めされている。図4および図5に示すように、ステータ23のコイル23cは、一旦、U、V、Wの相別にバスバー51の端子51aに結線され、さらに、図2に示すように、バスバー51の端子51bとターミナル本体50の端子台50aとがねじ70で締結し結線される。ターミナル本体50の端子台50aから延びる端子50bがコントローラ(図12、図13参照)と接続される。端子50bが動力電源用の端子である。なお、信号線は、図1のコネクタ71により接続される。図4および図5に示すように、ターミナル本体50の半径方向外側周辺に組み立て締結用の貫通孔68と取付用の貫通孔69が設けられている。   Next, the terminal part D is demonstrated with reference to FIGS. FIG. 3 is an enlarged view of the stator 23 and the terminal portion D of the motor 25 shown in FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line GG in FIG. 1, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line H-H in FIG. As shown in FIG. 3, the terminal portion D includes a terminal main body 50, a bus bar 51 and a printed circuit board 52 accommodated in the terminal main body 50. The bus bar 51 and the printed circuit board 52 are screwed to the terminal body 50. As shown in FIGS. 4 and 5, the coil 23c of the stator 23 is once connected to the terminal 51a of the bus bar 51 for each of U, V, and W, and further, as shown in FIG. 2, the terminal 51b of the bus bar 51 is connected. And the terminal block 50a of the terminal body 50 are fastened and connected by screws 70. A terminal 50b extending from the terminal block 50a of the terminal body 50 is connected to a controller (see FIGS. 12 and 13). The terminal 50b is a terminal for power supply. The signal lines are connected by the connector 71 in FIG. As shown in FIGS. 4 and 5, a through hole 68 for assembly fastening and a through hole 69 for attachment are provided on the outer periphery in the radial direction of the terminal body 50.

本実施形態の電動アクチュエータ1には、2種類のセンサが搭載されている。これらのセンサを図1、図2、図4および図5を参照して説明する。その一つが、モータ25の回転制御のために用いる回転角度検出用センサ53である。回転角度検出用センサ53としてホール素子が好適である。図1および図5に示すように、回転角度検出用センサ53はプリント基板52に取り付けられている。回転角度検出用センサ53は、図1に示すように、モータ25のロータインナ26の他方の端部(図1の左側)にパルサリング54が取り付けられ、電動アクチュエータ1が組み立てられた状態で、回転角度検出用センサ53と軸方向に隙間をもって対向するように配置されている。回転角度検出用センサ53は、U、V、Wの3相に順番に電流を流すタイミングを決める。   The electric actuator 1 of this embodiment is equipped with two types of sensors. These sensors will be described with reference to FIGS. 1, 2, 4 and 5. FIG. One of them is a rotation angle detection sensor 53 used for rotation control of the motor 25. A hall element is suitable as the rotation angle detection sensor 53. As shown in FIGS. 1 and 5, the rotation angle detection sensor 53 is attached to a printed circuit board 52. As shown in FIG. 1, the rotation angle detection sensor 53 includes a pulsar ring 54 attached to the other end (left side in FIG. 1) of the rotor inner 26 of the motor 25 and the electric actuator 1 is assembled. It is arranged so as to face the detection sensor 53 with a gap in the axial direction. The rotation angle detection sensor 53 determines the timing of flowing current in the three phases U, V, and W in order.

残りのセンサが、ボールねじ軸33のストローク制御のために用いるストローク検出用センサ55である。ストローク検出用センサ55もプリント基板52に取り付けられている。図2、図4および図5に示すように、プリント基板52に軸方向に延びる帯状のプリント基板56が接続され、このプリント基板56にストローク検出用センサ55が取り付けられている。プリント基板56およびストローク検出用センサ55は、ボールねじ軸33の中空孔33bに収容されたばね取付カラー36の凹部36cに配置されている。ばね取付カラー36の凹部36cの内周にターゲットとしての永久磁石57が取付けられ、ストローク検出用センサ55と半径方向に間隔をもって対向するように配置されている。これにより、ボールねじ軸33のストローク制御のための信号を取り出すことができる。   The remaining sensors are stroke detection sensors 55 used for stroke control of the ball screw shaft 33. A stroke detection sensor 55 is also attached to the printed circuit board 52. As shown in FIGS. 2, 4, and 5, a belt-like printed board 56 extending in the axial direction is connected to the printed board 52, and a stroke detection sensor 55 is attached to the printed board 56. The printed circuit board 56 and the stroke detection sensor 55 are disposed in the recess 36 c of the spring mounting collar 36 housed in the hollow hole 33 b of the ball screw shaft 33. A permanent magnet 57 as a target is attached to the inner periphery of the recess 36c of the spring attachment collar 36, and is arranged to face the stroke detection sensor 55 with a gap in the radial direction. Thereby, a signal for stroke control of the ball screw shaft 33 can be taken out.

本実施形態では、ストローク検出用センサ55を使用した電動アクチュエータ1を例示したが、アプリケーションによっては、ストローク検出用センサ55を使用しない場合もある。   In the present embodiment, the electric actuator 1 using the stroke detection sensor 55 is illustrated, but the stroke detection sensor 55 may not be used depending on the application.

以上説明した電動アクチュエータ1の全体的な構成による作用効果について、図1を参照してまとめて説明する。ロータインナ26は、一方の端部(図1の右側)のロータコア24aの一端部に近接した軸方向位置に転がり軸受27の内側軌道面27aが形成され、他方の端部(図1の左側)のロータコア24aの他端部に近接した軸方向位置の内周面にころがり軸受30が装着されている。このような構造により、ロータインナ26を軸方向にコンパクトにすることができる。これに加えて、転がり軸受27がボールねじナット32の軸方向幅の内側に配置された構造および、ロータインナ26とボールねじナット32の半径方向の重畳構造が相俟って、図1に示す電動アクチュエータ1の筐体の軸方向寸法L、径方向寸法Mを小さくでき、コンパクトで搭載性が向上する。   The operational effects of the overall configuration of the electric actuator 1 described above will be described together with reference to FIG. The rotor inner 26 is formed with an inner raceway surface 27a of the rolling bearing 27 at an axial position close to one end of the rotor core 24a at one end (right side in FIG. 1), and at the other end (left side in FIG. 1). A rolling bearing 30 is mounted on the inner peripheral surface at the axial position close to the other end of the rotor core 24a. With such a structure, the rotor inner 26 can be made compact in the axial direction. In addition to this, the structure in which the rolling bearing 27 is arranged inside the axial width of the ball screw nut 32 and the overlapping structure in the radial direction of the rotor inner 26 and the ball screw nut 32 are combined, and the electric motor shown in FIG. The axial dimension L and the radial dimension M of the housing of the actuator 1 can be reduced, and the mountability is improved with compactness.

ロータコア24aを取り付けたロータインナ26の支持軸受27、30は、ロータの回転バランスが取られているのでロータの自重程度のラジアル荷重を支持できればよい。転がり軸受27は、強度の高い材料を使用する必要がなくロータインナ26の材料である安価な軟鋼等で熱処理としての焼入れも不要である。特に、本実施形態の電動アクチュエータ1では、直線運動の反力は専用の大負荷容量のスラスト針状ころ軸受47で支持される。したがって、転がり軸受27は、ラジアル方向の位置決め機能があればよいため、上記のような材料仕様でよい。これにより、低コスト化が図れる。   The support bearings 27 and 30 of the rotor inner 26 to which the rotor core 24a is attached are only required to support a radial load of the rotor's own weight because the rotation balance of the rotor is taken. The rolling bearing 27 does not need to use a high strength material, and is inexpensive mild steel or the like that is a material of the rotor inner 26, and does not require quenching as a heat treatment. In particular, in the electric actuator 1 of the present embodiment, the reaction force of the linear motion is supported by a dedicated large load capacity thrust needle roller bearing 47. Therefore, since the rolling bearing 27 only needs to have a radial positioning function, the material specifications as described above may be used. Thereby, cost reduction can be achieved.

また、スラスト針状ころ軸受47は、ロータインナ26の両端を支持する転がり軸受27、30間の軸方向範囲内に配置されているので、モーメント荷重に対して有利であり、スラスト軸受を小型化できる。特に、本実施形態のように、スラスト針状ころ軸受47を、ロータインナ26の両端を支持する転がり軸受27、30の軸方向位置の中央部に近い位置に配置した場合は、モーメント荷重に対して極めて有利であり、スラスト軸受の小型化を一層促進できる。その結果、スラスト針状ころ軸受47およびスラスト受けリング46等をサイズダウンでき、電動アクチュエータ1全体のコンパクト化に寄与する。   Further, since the thrust needle roller bearing 47 is disposed within the axial range between the rolling bearings 27 and 30 that support both ends of the rotor inner 26, it is advantageous for moment load, and the thrust bearing can be reduced in size. . In particular, as in the present embodiment, when the thrust needle roller bearing 47 is arranged at a position close to the center of the axial position of the rolling bearings 27 and 30 that support both ends of the rotor inner 26, the moment load is reduced. This is extremely advantageous and can further reduce the size of the thrust bearing. As a result, the size of the thrust needle roller bearing 47 and the thrust receiving ring 46 can be reduced, which contributes to the compactness of the electric actuator 1 as a whole.

ターミナル本体50をケーシング20とカバー29とで挟んだサンドイッチ構造にし、端子部を半径方向に形成したので、モータAを収容するケーシング20を長手方向に複数積み重ね、複数の操作部Cを有する電動アクチュエータとすることも可能である。   Since the terminal body 50 is sandwiched between the casing 20 and the cover 29 and the terminal portion is formed in the radial direction, a plurality of casings 20 for accommodating the motor A are stacked in the longitudinal direction, and an electric actuator having a plurality of operation portions C It is also possible.

本実施形態の電動アクチュエータ1の全体的な構成は以上のとおりである。次に、特徴的な構成を図1、図2、図8〜図11に基づいて説明する。本実施形態の電動アクチュエータ1の特徴的な構成は、要約すると、電動アクチュエータのケーシングを共用化して、回り止めガイド部材をケーシングとは別体にし、ストローク量が異なる回り止めガイド部材をケーシングに付け替え可能にしたものである。これにより、必要なストローク量が異なる用途に対して低コストで対応可能で、シリーズ化に好適なものとなる。   The overall configuration of the electric actuator 1 of the present embodiment is as described above. Next, a characteristic configuration will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 8 to 11. In summary, the characteristic configuration of the electric actuator 1 of the present embodiment is summarized as follows. The electric actuator casing is shared, the non-rotating guide member is separated from the casing, and the non-rotating guide member having a different stroke amount is replaced with the casing. It is possible. As a result, it is possible to deal with applications with different required stroke amounts at low cost, and it is suitable for series production.

図1、図2および図10に示すように、回り止めガイド部Nを構成する回り止めガイド部材10は、ケーシング20の操作部C側の端部としての円筒部20aとは別体の筒状部品として形成されている。回り止めガイド部材10は、内周面10bにガイドカラー38が嵌め込まれてガイドされる案内溝10aが設けられている。案内溝10aは、電動アクチュエータ1の用途に必要なストローク量が確保できる軸方向の長さを有する。回り止めガイド部材10には、ケーシング20と連結するために環状溝12が形成され、環状溝12は内周面12a、外周面12bおよび底面12cを有する。回り止めガイド部材10の外周面の端部にOリング装着溝10c(図1参照)が設けられている。   As shown in FIGS. 1, 2, and 10, the anti-rotation guide member 10 constituting the anti-rotation guide portion N is a separate cylindrical shape from the cylindrical portion 20 a as an end portion on the operation portion C side of the casing 20. It is formed as a part. The anti-rotation guide member 10 is provided with a guide groove 10a that is guided by being fitted with a guide collar 38 on the inner peripheral surface 10b. The guide groove 10 a has an axial length that can secure a stroke amount necessary for the application of the electric actuator 1. An annular groove 12 is formed in the non-rotating guide member 10 so as to be connected to the casing 20, and the annular groove 12 has an inner peripheral surface 12a, an outer peripheral surface 12b, and a bottom surface 12c. An O-ring mounting groove 10c (see FIG. 1) is provided at an end portion of the outer peripheral surface of the non-rotating guide member 10.

環状溝12の内周面12aとケーシング20の円筒部20aの外周面とは、シール性と組立性を考慮して、微小な嵌め合いすきまに設定されている。必要に応じて、環状溝12と円筒部20aとの間にOリング等のシール部材を装着してもよい。環状溝12の底部12cは、ケーシング20の円筒部20aの先端が当接し、回り止めガイド部材10の押し込み方向の位置決めを行う。図2に示すように、環状溝12の底部12cとケーシング20の円筒部20aの先端が当接するまで回り止めガイド部材10を押し込んだ状態でピン13を挿入し、ケーシング20に対する回り止めガイド部材10の軸方向の相対移動と相対回転が防止される。   The inner peripheral surface 12a of the annular groove 12 and the outer peripheral surface of the cylindrical portion 20a of the casing 20 are set to a minute fitting clearance in consideration of sealing performance and assembling performance. If necessary, a seal member such as an O-ring may be mounted between the annular groove 12 and the cylindrical portion 20a. The bottom portion 12c of the annular groove 12 abuts the tip of the cylindrical portion 20a of the casing 20, and positions the rotation guide member 10 in the pushing direction. As shown in FIG. 2, the pin 13 is inserted in a state where the rotation guide member 10 is pushed in until the bottom portion 12 c of the annular groove 12 and the tip of the cylindrical portion 20 a of the casing 20 come into contact with each other, and the rotation prevention guide member 10 with respect to the casing 20 is inserted. The relative movement and relative rotation in the axial direction are prevented.

回り止めガイド部材10とケーシング20の連結構造Qについて図8および図9を参照して補足する。図8は、図2のF−F線で矢視した一部横断面を含む右側面図で、図9は回り止めガイド部材の組付け方法を説明する正面図である。図示のように、回り止めガイド部材10の環状溝12の内周面12aがケーシング20の円筒部20aの外周面に微小な嵌め合いすきまで嵌合している。回り止めガイド部材10の外周面の2個所に切欠き部10dを設けて、2つの切欠き部10dに貫通するピン孔10eが設けられている。貫通孔としてのピン孔10eに対応してケーシング20の円筒部20aの外周面に円弧断面のキー溝20bが設けられている。   The connection structure Q between the detent guide member 10 and the casing 20 will be supplemented with reference to FIGS. 8 and 9. FIG. 8 is a right side view including a partial cross-sectional view taken along the line FF in FIG. 2, and FIG. 9 is a front view for explaining a method of assembling the non-rotating guide member. As shown in the drawing, the inner peripheral surface 12 a of the annular groove 12 of the non-rotating guide member 10 is fitted to the outer peripheral surface of the cylindrical portion 20 a of the casing 20 up to a minute fitting clearance. Notch portions 10d are provided at two locations on the outer peripheral surface of the rotation stop guide member 10, and pin holes 10e penetrating through the two notch portions 10d are provided. A key groove 20b having an arc cross section is provided on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 20a of the casing 20 corresponding to the pin hole 10e as a through hole.

上記のような形態でピン孔10eとキー溝20bが設けられているので、環状溝12の底部12cとケーシング20の円筒部20aの先端が当接するまで回り止めガイド部材10を横向き白抜き矢印の方向に押し込んだ状態でピン孔10eとキー溝20bが整合し、ピン(スプリングピン)13を上向き白抜き矢印の方向に挿入する。このような組付け方法のため、ケーシング20に対する回り止めガイド部材10の軸方向の相対移動と相対回転をガタつきなく確実に防止でき、回り止めガイド部材10に設けた案内溝10bの回転位相方向の精度も良好である。また、回り止めガイド部材10の組込、連結作業性が容易である。本実施形態では、固定手段として、回り止めガイド部材10に設けられたピン孔10eと、ケーシング20に設けられたキー溝20bと、ピン孔10eとキー溝20bに挿入されるピン13から構成したものを例示したが、これに限られず、例えば、相対回転を防止するキーと止め輪を使用して軸方向の相対移動と相対回転を防止する構造等に適宜変更してもよい。   Since the pin hole 10e and the key groove 20b are provided in the form as described above, the detent guide member 10 is moved in the direction of the white arrow until the bottom portion 12c of the annular groove 12 and the tip of the cylindrical portion 20a of the casing 20 contact each other. The pin hole 10e and the key groove 20b are aligned with each other pushed in the direction, and the pin (spring pin) 13 is inserted in the direction of the white arrow. Due to such an assembling method, the axial movement and relative rotation of the rotation prevention guide member 10 with respect to the casing 20 can be reliably prevented without rattling, and the rotational phase direction of the guide groove 10b provided in the rotation prevention guide member 10 can be prevented. The accuracy of is also good. Further, the assembly and connection workability of the detent guide member 10 is easy. In the present embodiment, the fixing means includes a pin hole 10e provided in the anti-rotation guide member 10, a key groove 20b provided in the casing 20, and a pin 13 inserted into the pin hole 10e and the key groove 20b. However, the present invention is not limited to this. For example, a key and a retaining ring that prevent relative rotation may be used to appropriately change the structure to prevent relative movement and rotation in the axial direction.

次に、図9の回り止めガイド部材10とストローク量が異なる回り止めガイド部材の場合について図11を参照して説明する。図11は、図9と同様、回り止めガイド部材の組付け方法を説明する正面図である。図11に示す回り止めガイド部材10’は、図9の回り止めガイド部材10とストローク量が異なるだけで、その他の構成については、図9の回り止めガイド部材10と同じであるので、回り止めガイド部材には符号10’を付すが、同一の機能を有する各部位には同一の符号を付し、要点のみ説明する。また、図11に示すアクチュエータヘッド39’は、回り止めガイド部材10’のストローク量が増加したことに伴い、図9のアクチュエータヘッド39より軸方向の寸法が増加している。   Next, the case of a non-rotating guide member having a stroke amount different from that of the non-rotating guide member 10 of FIG. 9 will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a front view for explaining a method of assembling the non-rotating guide member, as in FIG. 9. The anti-rotation guide member 10 ′ shown in FIG. 11 is the same as the anti-rotation guide member 10 of FIG. 9 except for the stroke amount, and is the same as the anti-rotation guide member 10 of FIG. Reference numeral 10 'is assigned to the guide member, but the same reference numerals are assigned to the parts having the same function, and only the main points will be described. Further, the actuator head 39 ′ shown in FIG. 11 has an axial dimension larger than that of the actuator head 39 shown in FIG. 9 as the stroke amount of the detent guide member 10 ′ increases.

図11に示すように、回り止めガイド部材10’は、ストローク量が増加した分、軸方向幅W2は、図9の回り止めガイド部材10の軸方向幅W1より長くなっている。このように、ストローク量は、回り止めガイド部材10,10’の軸方向幅W1、W2に基づいて定まる。また、前述したように、必要なストローク量は用途によって異なる。一方、回り止めガイド部材10’の連結構造Qは、図9の回り止めガイド部材10と形状および寸法が同一に設定されている。そのため、図11に示す回り止めガイド部材10’も、図9の回り止めガイド部材10と同じ組み付け方法で電動アクチュエータ1のケーシング20に組付けられる。換言すれば、図11に示す回り止めガイド部材10’も、図9の回り止めガイド部材10も付け替え可能な、すなわち互換性のある連結構造Qを有している。   As shown in FIG. 11, the rotation preventing guide member 10 'has an axial width W2 longer than the axial width W1 of the rotation preventing guide member 10 of FIG. As described above, the stroke amount is determined based on the axial widths W1 and W2 of the non-rotating guide members 10 and 10 '. Further, as described above, the required stroke amount varies depending on the application. On the other hand, the connection structure Q of the anti-rotation guide member 10 ′ is set to have the same shape and dimensions as the anti-rotation guide member 10 of FIG. 9. Therefore, the detent guide member 10 ′ shown in FIG. 11 is also assembled to the casing 20 of the electric actuator 1 by the same assembling method as the detent guide member 10 of FIG. 9. In other words, both the anti-rotation guide member 10 ′ shown in FIG. 11 and the anti-rotation guide member 10 of FIG. 9 can be replaced, that is, have a compatible connection structure Q.

したがって、本実施形態の電動アクチュエータ1では、電動アクチュエータ1の本体(モータ部A、運動変換機構部B、ターミナル部Dやケーシング20等)を共用化して、ストローク量が異なる回り止めガイド部材10、10’をケーシングに付け替えることができる。これにより、必要なストローク量が異なる用途に対して低コストで対応可能で、シリーズ化に好適な電動アクチュエータ1を実現することができる。   Therefore, in the electric actuator 1 of the present embodiment, the main body of the electric actuator 1 (the motor part A, the motion conversion mechanism part B, the terminal part D, the casing 20, etc.) is shared, and the anti-rotation guide member 10 having different stroke amounts, 10 'can be replaced by a casing. As a result, it is possible to realize an electric actuator 1 that can be used at a low cost for applications having different required stroke amounts and is suitable for series production.

最後に、図1および図12を参照して本実施形態の電動アクチュエータ1の作動を説明する。図示は省略するが、例えば、車両上位のECUに操作量が入力される。この操作量より、ECUは要求される位置指令値を演算する。図12に示すように、位置指令値が制御装置80のコントローラ81に送られ、コントローラ81は、位置指令値に必要なモータ回転角の制御信号を演算し、この制御信号がコントローラ81からモータ25に送られる。   Finally, the operation of the electric actuator 1 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 12. Although illustration is omitted, for example, the operation amount is input to the ECU above the vehicle. From this manipulated variable, the ECU calculates a required position command value. As shown in FIG. 12, the position command value is sent to the controller 81 of the control device 80, and the controller 81 calculates a motor rotation angle control signal necessary for the position command value, and this control signal is sent from the controller 81 to the motor 25. Sent to.

制御信号を受け取ったモータ25の中空回転軸であるロータインナ26が回転し、運動変換機構部Bに伝達される。ロータインナ26に連結されたボールねじナット32が回転し、回り止めされたボールねじ軸33が図1の右方向に前進し、コントローラ81の制御信号に基づく位置まで前進し、ボールねじ軸33の一端部(図1の右側)に取付けられたアクチュエータヘッド39が制御対象装置(図示省略)を操作する。   The rotor inner 26 that is the hollow rotating shaft of the motor 25 that has received the control signal rotates and is transmitted to the motion conversion mechanism B. The ball screw nut 32 connected to the rotor inner 26 rotates, and the ball screw shaft 33 that is prevented from rotating advances forward in the right direction in FIG. 1 and advances to a position based on the control signal of the controller 81, and one end of the ball screw shaft 33 is moved. The actuator head 39 attached to the unit (right side in FIG. 1) operates the control target device (not shown).

ボールねじ軸33の位置は、図12に示すように、ストロークセンサ55により検出された検出値は、制御装置80の比較部82に送られ、その検出値と位置指令値との差分を算出し、その値と回転角センサ53の信号に基づいて、コントローラ81からモータ25に制御信号が送られ、アクチュエータヘッド39の位置がフィードバック制御される。このため、本実施形態の電動アクチュエータ1を、例えば、シフトバイワイヤに適用した場合、シフト位置を確実にコントロールすることができる。なお、電源は、車両側に設けられたバッテリ等の外部より、制御装置80に入力され(図示省略)、モータや各センサの駆動等に使用される。   As shown in FIG. 12, the position of the ball screw shaft 33 is sent to the comparison unit 82 of the control device 80, and the difference between the detected value and the position command value is calculated. Based on the value and the signal of the rotation angle sensor 53, a control signal is sent from the controller 81 to the motor 25, and the position of the actuator head 39 is feedback-controlled. For this reason, when the electric actuator 1 of the present embodiment is applied to, for example, shift-by-wire, the shift position can be reliably controlled. The power source is input to the control device 80 from the outside such as a battery provided on the vehicle side (not shown) and used for driving the motor and each sensor.

図13にストロークセンサ55を使用しない場合の制御ブロック図を示す。この場合は、圧力制御の例で制御対象装置(図示省略)に圧力センサ83が設けられている。車両上位のECUに操作量が入力されと、ECUは要求される圧力指令値を演算する。この圧力指令値が制御装置80のコントローラ81に送られ、コントローラ81は、圧力指令値に必要なモータの電流値を演算し、コントローラ81からモータ25に送られる。図12の場合と同様に、ボールねじ軸33が図1の右方向に前進する。ボールねじ軸33の一端部に取付けられたアクチュエータヘッド39は制御対象装置(図示省略)を加圧操作する。   FIG. 13 shows a control block diagram when the stroke sensor 55 is not used. In this case, a pressure sensor 83 is provided in a control target device (not shown) in the example of pressure control. When the operation amount is input to the upper ECU of the vehicle, the ECU calculates a required pressure command value. This pressure command value is sent to the controller 81 of the control device 80, and the controller 81 calculates the current value of the motor necessary for the pressure command value and sends it from the controller 81 to the motor 25. As in the case of FIG. 12, the ball screw shaft 33 moves forward in the right direction of FIG. An actuator head 39 attached to one end of the ball screw shaft 33 pressurizes a control target device (not shown).

アクチュエータヘッド39の操作圧力は、外部設置圧力センサ83により検出され、フィードバック制御される。このため、電動アクチュエータ1を、例えば、ブレーキバイワイヤに適用した場合、ブレーキの液圧を確実にコントロールすることができる。   The operating pressure of the actuator head 39 is detected by an externally installed pressure sensor 83 and subjected to feedback control. For this reason, when the electric actuator 1 is applied to, for example, brake-by-wire, the hydraulic pressure of the brake can be reliably controlled.

以上説明したように、本実施形態の電動アクチュエータ1は、小型で搭載性が良く、必要なストローク量が異なる用途に対して低コストで対応可能で、シリーズ化に好適な電動アクチュエータを実現することができる。   As described above, the electric actuator 1 according to the present embodiment is small in size, easy to mount, can be applied at low cost to applications with different required stroke amounts, and realizes an electric actuator suitable for series production. Can do.

本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can of course be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention. It includes the equivalent meanings recited in the claims and the equivalents recited in the claims, and all modifications within the scope.

1 電動アクチュエータ
10 回り止めガイド部材
10a 案内溝
12 環状溝
12a 内周面
12b 外周面
12c 底面
13 ピン
20 ケーシング
20a 円筒部
23 ステータ
23a ステータコア
23b ボビン
23c コイル
24 ロータ
24a ロータコア
24b 永久磁石
25 モータ
26 ロータインナ(中空回転軸)
27 転がり軸受
27a 内側軌道面
27b 外輪
28 軸受ホルダ
29 カバー
30 転がり軸受
31 ボールねじ
32 ボールねじナット
32a 螺旋状溝
32b ボールねじナット外周面
33 ボールねじ軸
33a 螺旋状溝
34 ボール
35 こま
36 ばね取付カラー
37 ピン
38 ガイドカラー
39 アクチュエータヘッド
47 スラスト針状ころ軸受
48 圧縮コイルばね
50 ターミナル本体
51 バスバー
52 プリント基板
53 回転角度検出用センサ
54 パルサリング
55 ストローク検出用センサ
56 プリント基板
57 永久磁石
A モータ部
B 運動変換機構部
C 操作部
D ターミナル部
L 筐体の軸方向寸法
M 筐体の径方向寸法
N 回り止めガイド部
Q 連結構造
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric actuator 10 Anti-rotation guide member 10a Guide groove 12 Annular groove 12a Inner peripheral surface 12b Outer peripheral surface 12c Bottom surface 13 Pin 20 Casing 20a Cylindrical portion 23 Stator 23a Stator core 23b Bobbin 23c Coil 24 Rotor 24a Rotor core 24b Permanent magnet 25 Rotor 26 Motor 26 Hollow rotating shaft)
27 Rolling bearing 27a Inner raceway surface 27b Outer ring 28 Bearing holder 29 Cover 30 Rolling bearing 31 Ball screw 32 Ball screw nut 32a Spiral groove 32b Ball screw nut outer peripheral surface 33 Ball screw shaft 33a Spiral groove 34 Ball 35 Top 36 Spring mounting collar 37 Pin 38 Guide collar 39 Actuator head 47 Thrust needle roller bearing 48 Compression coil spring 50 Terminal body 51 Bus bar 52 Printed circuit board 53 Rotation angle detection sensor 54 Pulsaring 55 Stroke detection sensor 56 Printed circuit board 57 Permanent magnet A Motor part B Motion Conversion mechanism part C Operation part D Terminal part L Axial dimension of casing M Radial dimension of casing N Non-rotating guide part Q Connection structure

Claims (6)

モータ部と運動変換機構部と操作部とターミナル部を備えた電動アクチュエータであって、前記モータ部のロータコアを支持する中空回転軸が転がり軸受によって回転自在に支持され、前記運動変換機構部が前記中空回転軸に連結されると共にボールねじを備え、このボールねじのボールねじナットが前記中空回転軸の内部に配置され、前記操作部が前記運動変換機構部に連結された電動アクチュエータにおいて、
前記ボールねじ軸と回り止めガイド部が凹凸嵌合され、前記ボールねじ軸が前記回り止めガイド部の軸方向幅に基づくストローク量で案内され、
前記回り止めガイド部が前記電動アクチュエータのケーシングとは別体の回り止めガイド部材により形成され、
前記ケーシングの前記操作部側の端部と前記回り止めガイド部材が、当該回り止めガイド部材の付け替えを可能にする連結構造を有することを特徴とする電動アクチュエータ。
An electric actuator including a motor unit, a motion conversion mechanism unit, an operation unit, and a terminal unit, wherein a hollow rotary shaft that supports a rotor core of the motor unit is rotatably supported by a rolling bearing, and the motion conversion mechanism unit is In the electric actuator connected to the hollow rotary shaft and provided with a ball screw, a ball screw nut of this ball screw is disposed inside the hollow rotary shaft, and the operation unit is connected to the motion conversion mechanism unit,
The ball screw shaft and the non-rotating guide portion are unevenly fitted, and the ball screw shaft is guided by a stroke amount based on the axial width of the non-rotating guide portion,
The non-rotating guide part is formed by a non-rotating guide member separate from the casing of the electric actuator,
An electric actuator characterized in that an end portion of the casing on the operation portion side and the anti-rotation guide member have a connection structure that allows the anti-rotation guide member to be replaced.
前記付け替えられる回り止めガイド部材のストローク量が異なることを特徴とする請求項1に記載の電動アクチュエータ。   The electric actuator according to claim 1, wherein a stroke amount of the detent guide member to be replaced is different. 前記ボールねじ軸と回り止めガイド部が凹凸嵌合される構成が、前記回り止めガイド部材の内周部に設けられた案内溝と、この案内溝に嵌め込まれる前記ボールねじ軸に設けられた係止部材であることを特徴とする請求項1に記載の電動アクチュエータ。   The structure in which the ball screw shaft and the non-rotating guide portion are concavo-convexly fitted includes a guide groove provided in an inner peripheral portion of the non-rotating guide member, and an engagement provided in the ball screw shaft fitted in the guide groove. The electric actuator according to claim 1, wherein the electric actuator is a stop member. 前記係止部材が、前記ボールねじ軸に設けられたピンと、このピンに外嵌されたガイドカラーとで構成されていることを特徴とする請求項3に記載の電動アクチュエータ。   The electric actuator according to claim 3, wherein the locking member includes a pin provided on the ball screw shaft and a guide collar fitted on the pin. 前記回り止めガイド部材と前記ケーシングの連結構造が、少なくとも1個所の固定手段を有し、前記ケーシングに対する前記回り止めガイド部材の相対回転が防止されていることを特徴とする請求項1に記載の電動アクチュエータ。   The connection structure of the non-rotating guide member and the casing has at least one fixing means, and the relative rotation of the non-rotating guide member with respect to the casing is prevented. Electric actuator. 前記固定手段が、前記回り止めガイド部材に設けられた貫通孔と、前記ケーシングに設けられたキー溝と、前記貫通孔とキー溝に挿入されるピンからなることを特徴とする請求項5に記載の電動アクチュエータ。   6. The fixing device according to claim 5, wherein the fixing means includes a through hole provided in the detent guide member, a key groove provided in the casing, and a pin inserted into the through hole and the key groove. The electric actuator as described.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200012518A (en) * 2018-07-27 2020-02-05 주식회사 만도 Steer-By-Wire Type Steering Apparatus

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS568928U (en) * 1979-06-30 1981-01-26
JPS609342A (en) * 1983-06-29 1985-01-18 Shinichi Watanabe Motor with rectilinear motion shaft
JPH11287272A (en) * 1998-03-31 1999-10-19 Tokico Ltd Disc brake
JP2000220715A (en) * 1999-01-29 2000-08-08 Oriental Motor Co Ltd Linear actuator
JP2005261029A (en) * 2004-03-10 2005-09-22 Nsk Ltd Electric actuator
JP2005282787A (en) * 2004-03-30 2005-10-13 Thk Co Ltd Actuator
JP2007040467A (en) * 2005-08-04 2007-02-15 Nissin Kogyo Co Ltd Disk brake for vehicle
JP4695723B2 (en) * 2008-04-09 2011-06-08 篤男 高村 Cylinder device
JP2014018007A (en) * 2012-07-10 2014-01-30 Nsk Ltd Electric actuator
JP2014088919A (en) * 2012-10-30 2014-05-15 Ntn Corp Electric linear actuator
JP2016065605A (en) * 2014-09-25 2016-04-28 セイコークロック株式会社 Linear drive device and lock device

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS568928U (en) * 1979-06-30 1981-01-26
JPS609342A (en) * 1983-06-29 1985-01-18 Shinichi Watanabe Motor with rectilinear motion shaft
JPH11287272A (en) * 1998-03-31 1999-10-19 Tokico Ltd Disc brake
JP2000220715A (en) * 1999-01-29 2000-08-08 Oriental Motor Co Ltd Linear actuator
JP2005261029A (en) * 2004-03-10 2005-09-22 Nsk Ltd Electric actuator
JP2005282787A (en) * 2004-03-30 2005-10-13 Thk Co Ltd Actuator
JP2007040467A (en) * 2005-08-04 2007-02-15 Nissin Kogyo Co Ltd Disk brake for vehicle
JP4695723B2 (en) * 2008-04-09 2011-06-08 篤男 高村 Cylinder device
JP2014018007A (en) * 2012-07-10 2014-01-30 Nsk Ltd Electric actuator
JP2014088919A (en) * 2012-10-30 2014-05-15 Ntn Corp Electric linear actuator
JP2016065605A (en) * 2014-09-25 2016-04-28 セイコークロック株式会社 Linear drive device and lock device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200012518A (en) * 2018-07-27 2020-02-05 주식회사 만도 Steer-By-Wire Type Steering Apparatus
KR102086428B1 (en) * 2018-07-27 2020-03-09 주식회사 만도 Steer-By-Wire Type Steering Apparatus

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