JP2018080776A - Electric actuator - Google Patents

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卓志 松任
Takushi Matto
卓志 松任
公人 牛田
Kimito Ushida
公人 牛田
川合 正浩
Masahiro Kawai
正浩 川合
加藤 晃央
Akio Kato
晃央 加藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric actuator which is light-weight, compact, and reliable.SOLUTION: An electric actuator 1 includes: an electric motor part A; a motion conversion mechanism part B; and a housing 8 which houses these parts and has a cylindrical shape with a closed bottom. The motion conversion mechanism part B has: a nut 92 which receives rotary motion of a rotor 52 of the electric motor part A to rotate; and a ball screw shaft 93 which moves forward and rearward in an axial direction in conjunction with rotation of the nut 92. Load reduction means M for reducing an axial load acting on an inner bottom surface of a bottom part of the housing 8 is disposed in a torque transmission path between the rotor 52 and the nut 92. As the load reduction means M, for example, a torque limiter 7 formed by a friction clutch is used.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、自動車においては、その省力化や低燃費化のために電動化が進展し、例えば、自動変速機、ブレーキおよびステアリング等の操作を電動機(電動モータ)の力で行うシステムが開発され、市場に投入されている。   In recent years, automobiles have been electrified in order to save labor and reduce fuel consumption. For example, a system for operating an automatic transmission, a brake, a steering, and the like with the power of an electric motor (electric motor) has been developed. Has been put on.

上記のシステムに使用される電動アクチュエータとして、電動モータの回転運動を直線運動に変換して出力する運動変換機構に、ボールねじを採用したものがある(例えば、特許文献1)。このボールねじは、電動モータとともに有底筒状の筐体に収容されており、電動モータの回転運動を受けてナットがボールねじ軸の軸線回りに回転すると、ボールねじ軸を含むアクチュエータの出力部材(最終出力部材)が軸方向に進退移動して操作対象を操作する。   As an electric actuator used in the above-mentioned system, there is one that adopts a ball screw as a motion conversion mechanism that converts a rotary motion of an electric motor into a linear motion and outputs it (for example, Patent Document 1). The ball screw is housed in a bottomed cylindrical casing together with the electric motor, and when the nut rotates around the axis of the ball screw shaft upon receiving the rotational motion of the electric motor, the output member of the actuator including the ball screw shaft The (final output member) moves back and forth in the axial direction to operate the operation target.

特開2014−18007号公報JP 2014-18007 A

上記の電動アクチュエータとしては、操作対象を軸方向一方側(筐体の底部の反対側)に操作する押しタイプ、操作対象を軸方向他方側(筐体の底部側)に操作する引きタイプ、操作対象を軸方向一方側および他方側の双方に操作する押し引きタイプなどがあり、例えば自動車用の電動ブレーキ等、油圧シリンダのピストンを軸方向に操作する用途には、押しタイプの電動アクチュエータが使用される場合が多い。このような用途では、ピストンを短縮移動させ、油室内の作動油を圧縮するために電動アクチュエータの出力が利用される。   As the electric actuator, a push type that operates the operation target on one side in the axial direction (opposite the bottom of the casing), a pull type that operates the operation target on the other side in the axial direction (the bottom of the casing), and an operation There is a push-pull type that operates the object in both the axial direction on one side and the other side. For example, a push-type electric actuator is used for operating the piston of the hydraulic cylinder in the axial direction, such as an electric brake for automobiles. Often done. In such an application, the output of the electric actuator is used to shorten the piston and compress the hydraulic oil in the oil chamber.

例えば、電動アクチュエータが駆動されて上記のピストンを軸方向に加圧している(ピストンを短縮移動させている)最中に、電動モータに対する電力供給が中断された場合、ピストンに対して付与されていた軸方向の加圧力が失われる。この場合、ボールねじ軸を含むアクチュエータの最終出力部材は、油室内の作動油の油圧に押されて(逆入力荷重を受けて)筐体の底部側に向けて急速移動し、筐体の底部の内底面に衝突する。このため、筐体(特に底部)は、上記のような軸方向の衝撃荷重が筐体の底部に作用した場合でも、筐体の変形、さらにはこれに起因するモータやボールねじ等の動作精度の低下を招来しないように、厚肉に形成される場合が多い。   For example, when power supply to the electric motor is interrupted while the electric actuator is driven to pressurize the piston in the axial direction (the piston is shortened), it is applied to the piston. The axial pressure is lost. In this case, the final output member of the actuator including the ball screw shaft is pushed by the hydraulic pressure of the hydraulic oil in the oil chamber (under a reverse input load) and rapidly moves toward the bottom side of the casing, and the bottom of the casing It collides with the inner bottom surface. For this reason, the housing (especially the bottom) is subject to deformation of the housing, even when the axial impact load as described above is applied to the bottom of the housing. In many cases, it is formed thick so as not to cause a decrease in the thickness.

しかしながら、筐体の肉厚を厚くすると、電動アクチュエータが重量化・大型化する。特に自動車用の電動アクチュエータは、自動車の低燃費化等を促進する観点からできるだけ軽量・コンパクトであることが望ましい。   However, when the thickness of the casing is increased, the electric actuator becomes heavier and larger. In particular, an electric actuator for an automobile is desirably as light and compact as possible from the viewpoint of promoting reduction in fuel consumption of the automobile.

上記の実情に鑑み、本発明は、軽量・コンパクトでありながら、ボールねじ軸等が所定精度で動作可能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 circumstances, an object of the present invention is to provide an electric actuator in which a ball screw shaft or the like can operate with a predetermined accuracy while being lightweight and compact.

上記の目的を達成するために創案された本発明は、電動モータ部と、電動モータ部のロータの回転運動を直線運動に変換して出力する運動変換機構部と、電動モータ部および運動変換機構部を収容した有底筒状の筐体とを備え、運動変換機構部が、ロータの回転運動を受けて回転するナットと、ナットの回転に伴って軸方向に進退移動するボールねじ軸とを有する電動アクチュエータにおいて、ロータとナットの間のトルク伝達経路中に、筐体の底部の内底面に作用する軸方向荷重を軽減するための荷重軽減手段を配置したことを特徴とする。   The present invention devised to achieve the above object includes an electric motor unit, a motion conversion mechanism unit that converts the rotational motion of the rotor of the electric motor unit into a linear motion, and outputs the electric motor unit and the motion conversion mechanism. And a nut that rotates by receiving the rotational motion of the rotor, and a ball screw shaft that moves forward and backward in the axial direction as the nut rotates. The electric actuator includes a load reducing means for reducing an axial load acting on an inner bottom surface of a bottom portion of a casing in a torque transmission path between the rotor and the nut.

上記のような荷重軽減手段を設けておけば、筐体の底部の内底面に作用する軸方向荷重に対する耐久性(筐体の強度・剛性)を高めるために、筐体の肉厚を厚くする必要はなく、むしろ筐体の肉厚を薄くすることもできる。また、上記の荷重軽減手段を、電動モータ部のロータと運動変換機構部(ボールねじ)のナットの間のトルク伝達経路中に配置したことにより、筐体の底部に軸方向荷重が作用するのに伴ってボールねじ軸等を含むアクチュエータの駆動側に入力される反力も荷重軽減手段で軽減することが可能となる。これにより、トルク伝達経路中に配置される部材が上記反力の影響を受けて損傷等する可能性も可及的に軽減される。従って、軽量・コンパクトでありながら、ボールねじ軸を含むアクチュエータの駆動側が所定精度で安定的に動作可能な電動アクチュエータを実現することが可能となる。   If the load reducing means as described above is provided, the thickness of the casing is increased in order to increase the durability against the axial load acting on the inner bottom surface of the casing (the strength and rigidity of the casing). It is not necessary, but rather the thickness of the housing can be reduced. Further, since the load reducing means is disposed in the torque transmission path between the rotor of the electric motor unit and the nut of the motion conversion mechanism unit (ball screw), an axial load acts on the bottom of the housing. Accordingly, the reaction force input to the actuator drive side including the ball screw shaft or the like can be reduced by the load reducing means. Thereby, the possibility that the members arranged in the torque transmission path are damaged by the influence of the reaction force is reduced as much as possible. Therefore, it is possible to realize an electric actuator that is light and compact and that can stably operate with a predetermined accuracy on the driving side of the actuator including the ball screw shaft.

上記の荷重軽減手段としては、例えば、相対回転可能に同軸配置された二部材のうち、一方側に固定された第1摩擦板および他方側に固定された第2摩擦板と、両摩擦板を軸方向で圧接させる弾性部材と、を有する摩擦クラッチを採用することができる。   As the load reducing means, for example, of two members coaxially arranged so as to be relatively rotatable, a first friction plate fixed to one side, a second friction plate fixed to the other side, and both friction plates It is possible to employ a friction clutch having an elastic member that is pressed in the axial direction.

上記一方側を中空状に形成した電動モータ部のロータとし、上記他方側を、ロータの内径側に配置されてロータの回転を出力するモータ部出力軸とすれば、ボールねじ軸が筐体の底部に対して衝突した場合、ロータとモータ部出力軸の間で滑りを生じさせて両者間でのトルク伝達を遮断することができる。この場合、上記態様で摩擦クラッチを設けない場合に比べ、筐体の底部に作用する軸方向荷重を、少なくとも、運動変換機構部(ボールねじ)で直動成分に変換される、ロータの回転駆動力を受けて従動回転する部材の慣性モーメントと回転速度の2乗の積に基づく分だけ小さくすることが可能となる。また、ボールねじに過大な負荷が作用し、ボールねじが損傷等するのを可及的に防止することができる。   If the one side is a rotor of an electric motor part formed in a hollow shape and the other side is a motor part output shaft that is arranged on the inner diameter side of the rotor and outputs the rotation of the rotor, the ball screw shaft can be When it collides with a bottom part, a slip can be produced between a rotor and a motor part output shaft, and torque transmission between both can be interrupted | blocked. In this case, as compared with the case where no friction clutch is provided in the above aspect, the rotational load of the rotor is converted such that the axial load acting on the bottom of the housing is converted into a linear component at least by the motion conversion mechanism (ball screw). It is possible to reduce the amount by the amount based on the product of the moment of inertia of the member that rotates following the force and the square of the rotational speed. In addition, it is possible to prevent the ball screw from being damaged as much as possible by acting an excessive load on the ball screw.

電動アクチュエータを軸方向にコンパクト化する観点から、摩擦クラッチ等の荷重軽減手段は、ロータを筐体に対して回転自在に支持するために軸方向に離間して配置した一対の軸受の間に配置するのが好ましい。   From the viewpoint of reducing the size of the electric actuator in the axial direction, load reducing means such as a friction clutch is disposed between a pair of bearings that are spaced apart in the axial direction in order to rotatably support the rotor with respect to the housing. It is preferable to do this.

以上の構成を有する電動アクチュエータには、電動モータ部の小型化、ひいては電動アクチュエータの軽量・コンパクト化を目的として、電動モータ部のロータの回転を減速してナットに伝達する減速機をさらに設けることができる。特に、トラクションドライブ式の遊星減速機は、種々の減速機の中でもバックラッシュが少なく低騒音であるという特徴を有することから、静粛で動作精度に優れた電動アクチュエータを実現する上で有利となる。   The electric actuator having the above configuration is further provided with a speed reducer that decelerates the rotation of the rotor of the electric motor unit and transmits it to the nut for the purpose of reducing the size of the electric motor unit and, consequently, the weight and size of the electric actuator. Can do. In particular, the traction drive type planetary speed reducer has the feature of low backlash and low noise among various speed reducers, which is advantageous in realizing a quiet and excellent electric actuator.

以上の構成において、ナットは、電動モータ部の軸方向外側に配置することができる。この場合、電動モータ部とナットとを径方向で重畳させる場合(例えば、特許文献1)に比べ、電動モータ部を径方向にコンパクト化することができるので、電動アクチュエータを径方向にコンパクト化することができる。   In the above configuration, the nut can be disposed outside the electric motor unit in the axial direction. In this case, compared with the case where the electric motor portion and the nut are overlapped in the radial direction (for example, Patent Document 1), the electric motor portion can be made compact in the radial direction, so the electric actuator is made compact in the radial direction. be able to.

以上より、本発明によれば、軽量・コンパクトでありながら、ボールねじ軸(を含むアクチュエータの出力部材)が所定精度で安定的に動作可能な電動アクチュエータを実現することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to realize an electric actuator in which the ball screw shaft (including the output member of the actuator) can be stably operated with a predetermined accuracy while being light and compact.

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り、図3および図6のH−H線矢視断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the electric actuator which concerns on one Embodiment of this invention, and is HH arrow directional cross-sectional view of FIG. 3 and FIG. 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り、図6のI−I線矢視断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the electric actuator which concerns on one Embodiment of this invention, and is II sectional view taken on the line of FIG. 図1の左側面図である。It is a left view of FIG. 図1のE−E線矢視断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line EE in FIG. 1. 図1のF−F線矢視断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line F-F in FIG. 1. 図2のG−G線矢視断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line GG in FIG. 2. 図2の部分拡大図である。FIG. 3 is a partially enlarged view of FIG. 2. 図1等に示す電動アクチュエータの組立前の状態における、減速機の外径端部付近の部分拡大図である。It is the elements on larger scale near the outer-diameter end part of a reduction gear in the state before the assembly of the electric actuator shown in FIG. 図1に示す電動アクチュエータの斜視図である。It is a perspective view of the electric actuator shown in FIG. 図1に示す電動アクチュエータの斜視図である。It is a perspective view of the electric actuator shown in FIG.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1および図2は、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り、より詳細には、図1は、図3および図6のH−H線矢視断面図、図2は、図6のI−I線矢視断面図である。本実施形態の電動アクチュエータは、その出力部材が軸方向に進退移動(直線運動)するいわゆる直線運動型であり、以下では、これを自動車の電動ブレーキシステムに使用する場合を例にとって説明する。   1 and 2 are longitudinal sectional views of an electric actuator according to an embodiment of the present invention. More specifically, FIG. 1 is a sectional view taken along line HH in FIGS. FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line I-I in FIG. 6. The electric actuator of the present embodiment is a so-called linear motion type in which the output member moves forward and backward (linear motion) in the axial direction. Hereinafter, a case where the output member is used for an electric brake system of an automobile will be described as an example.

図1および図2に示すように、電動アクチュエータ1は、回転駆動力を発生させる電動モータ部Aと、電動モータ部Aの回転運動を直線運動に変換して出力する運動変換機構部Bと、これらを収容した筐体8とを備える。   As shown in FIGS. 1 and 2, the electric actuator 1 includes an electric motor unit A that generates a rotational driving force, a motion conversion mechanism unit B that converts the rotational motion of the electric motor unit A into a linear motion, and outputs the linear motion. And a housing 8 accommodating these.

本実施形態の筐体8は、軸方向に連ねて配置された4つの筐体構成部材(第1の筐体構成部材81〜第4の筐体構成部材84)を結合することで形成され、全体として有底筒状をなす。第1の筐体構成部材81は有底筒状に形成され、第2〜第4の筐体構成部材82〜84は軸方向の両端が開口した筒状に形成されている。図9および図10にも示すように、第1〜第4の筐体構成部材81〜84は、ボルト部材85を用いて結合一体化されている。第4の筐体構成部材84は、フランジ部84aを一体に有し、このフランジ部84aには、電動アクチュエータ1を図示外の使用機器(ここでは、電動ブレーキシステムを構成する油圧シリンダ)に対して取り付け固定するためのボルト部材が挿通される貫通孔84bが設けられている。   The casing 8 of the present embodiment is formed by coupling four casing constituent members (first casing constituent member 81 to fourth casing constituent member 84) arranged in a row in the axial direction. It has a bottomed cylindrical shape as a whole. The first casing constituent member 81 is formed in a bottomed cylindrical shape, and the second to fourth casing constituent members 82 to 84 are formed in a cylindrical shape having both ends opened in the axial direction. As shown in FIGS. 9 and 10, the first to fourth casing constituent members 81 to 84 are coupled and integrated using a bolt member 85. The fourth casing constituent member 84 has a flange portion 84a integrally therewith, and the flange portion 84a is provided with the electric actuator 1 for a device not shown (here, a hydraulic cylinder constituting an electric brake system). A through hole 84b through which a bolt member for mounting and fixing is inserted is provided.

第1〜第4の筐体構成部材81〜84のうち、第3の筐体構成部材83は鉄系金属材料で形成され、残りの筐体構成部材、すなわち第1の筐体構成部材81、第2の筐体構成部材82および第4の筐体構成部材84は、電動アクチュエータ1の軽量化および冷却効率向上のために、比重が小さく、かつ熱伝導率が高いアルミニウム合金で形成される。   Of the first to fourth casing constituent members 81 to 84, the third casing constituent member 83 is formed of a ferrous metal material, and the remaining casing constituent members, that is, the first casing constituent member 81, The second casing constituent member 82 and the fourth casing constituent member 84 are formed of an aluminum alloy having a small specific gravity and a high thermal conductivity in order to reduce the weight of the electric actuator 1 and improve the cooling efficiency.

図1および図3に示すように、第1の筐体構成部材81にはコネクタ101を有するターミナル部Dが設けられ、コネクタ101は第1の筐体構成部材81の軸方向外側に突出している。コネクタ101内には、動力電源用や信号線用の端子が設けられており、動力電源用の端子はステータコイル51cと電気的に接続され、信号線用の端子は図示外のセンサ(例えば、モータの回転角度検出用センサ)と電気的に接続されている。   As shown in FIGS. 1 and 3, the first casing component member 81 is provided with a terminal portion D having a connector 101, and the connector 101 protrudes outward in the axial direction of the first casing component member 81. . In the connector 101, terminals for power supply and signal lines are provided, the terminals for power supply are electrically connected to the stator coil 51c, and the terminals for signal lines are connected to a sensor (not shown) (for example, Motor rotation angle detection sensor).

電動モータ部Aは、電動モータ29と、モータ部出力軸6と、本発明でいう荷重軽減手段Mとして機能するトルクリミッタ7とを備える。電動モータ29は、筐体8(第1および第2の筐体構成部材81,82)に固定されたステータ51と、ステータ51と径方向隙間を介して対向配置されたロータ52とを備えたラジアルギャップ型である。   The electric motor unit A includes an electric motor 29, a motor unit output shaft 6, and a torque limiter 7 that functions as load reducing means M in the present invention. The electric motor 29 includes a stator 51 fixed to the casing 8 (first and second casing constituent members 81 and 82), and a rotor 52 disposed to face the stator 51 via a radial gap. It is a radial gap type.

図1、図2および図5に示すように、ステータ51は、軸方向に積層した複数の電磁鋼板からなるステータコア51aと、ステータコア51aに装着された絶縁材料からなるボビン51bと、ボビン51bに巻き回されたステータコイル51cとを有する。   As shown in FIGS. 1, 2 and 5, the stator 51 includes a stator core 51a made of a plurality of electromagnetic steel plates laminated in the axial direction, a bobbin 51b made of an insulating material mounted on the stator core 51a, and a bobbin 51b wound around the bobbin 51b. And a rotated stator coil 51c.

ロータ52は、環状のロータコア52aと、ロータコア52aに取り付けられた複数のマグネット52bと、ロータコア51aの内周に固定された筒状(中空状)のロータインナ52cとを備え、全体として中空状をなす。ロータコア52aは、軸方向に積層した複数の電磁鋼板で形成される。ロータインナ52cは、ロータコア52aよりも軸方向寸法が長く、その軸方向両端部がロータコア52aの軸方向外側に突出している。ロータインナ52cは、その軸方向両端部の外周面に固定された軸受53,54によって筐体8に対して回転自在に支持されている。軸受53,54としては、ラジアル荷重とスラスト荷重の双方を支持できる転がり軸受、例えば深溝玉軸受が使用される。   The rotor 52 includes an annular rotor core 52a, a plurality of magnets 52b attached to the rotor core 52a, and a cylindrical (hollow) rotor inner 52c fixed to the inner periphery of the rotor core 51a, and has a hollow shape as a whole. . The rotor core 52a is formed of a plurality of electromagnetic steel plates laminated in the axial direction. The rotor inner 52c has an axial dimension longer than that of the rotor core 52a, and both axial ends of the rotor inner 52c protrude outward in the axial direction of the rotor core 52a. The rotor inner 52c is rotatably supported with respect to the housing 8 by bearings 53 and 54 fixed to the outer peripheral surfaces of both end portions in the axial direction. As the bearings 53 and 54, a rolling bearing capable of supporting both a radial load and a thrust load, for example, a deep groove ball bearing is used.

図1および図2に示すように、モータ部出力軸6は、軸方向の両端を開口させた円筒状に形成されており、これにより、電動モータ部A(電動モータ29)は中空モータとしての構造を有する。モータ部出力軸6は、ロータインナ52cの内周に隙間嵌めされており、ロータインナ52cに対して相対回転可能である。   As shown in FIGS. 1 and 2, the motor unit output shaft 6 is formed in a cylindrical shape with both ends in the axial direction being opened, whereby the electric motor unit A (electric motor 29) is a hollow motor. It has a structure. The motor unit output shaft 6 is fitted into the inner periphery of the rotor inner 52c and is rotatable relative to the rotor inner 52c.

図7に拡大して示すように、ロータインナ52cの内周面には、内径寸法が他所よりも大きい環状凹部521が形成され、この環状凹部521は、図1に示すように、例えばロータインナ52cの軸方向他方側(図1の紙面左側。以下同様。)の端部に形成される。互いに対向するロータインナ52cの環状凹部521の内周面とモータ部出力軸6の外周面との間に環状空間が形成され、この環状空間にトルクリミッタ7が配置されている。   As shown in an enlarged view in FIG. 7, an annular recess 521 having an inner diameter dimension larger than that of the other part is formed on the inner peripheral surface of the rotor inner 52 c, and the annular recess 521 is formed, for example, of the rotor inner 52 c. It is formed at the end portion on the other side in the axial direction (the left side in FIG. 1; the same applies hereinafter). An annular space is formed between the inner peripheral surface of the annular recess 521 of the rotor inner 52c facing each other and the outer peripheral surface of the motor unit output shaft 6, and the torque limiter 7 is disposed in this annular space.

トルクリミッタ7は、電動モータ29から出力された回転動力をモータ部出力軸6に伝達する一方で、過負荷が作用した時にはトルク伝達を遮断し、電動モータ29のロータ52とモータ部出力軸6の相対回転を許容する。このような機能を有する限りにおいて、任意の構成のトルクリミッタ7を採用することができるが、本実施形態では、摩擦クラッチの一種である多板クラッチをトルクリミッタ7として使用している。   The torque limiter 7 transmits the rotational power output from the electric motor 29 to the motor unit output shaft 6. On the other hand, when an overload is applied, the torque limiter 7 interrupts torque transmission, and the rotor 52 of the electric motor 29 and the motor unit output shaft 6. Allow relative rotation. As long as it has such a function, the torque limiter 7 having an arbitrary configuration can be adopted. However, in the present embodiment, a multi-plate clutch which is a kind of friction clutch is used as the torque limiter 7.

図5および図7を参照して、トルクリミッタ7(多板クラッチ)の構成を説明する。トルクリミッタ7としての多板クラッチは、軸方向に離間して配置された一対の第1摩擦板71,71と、一対の第1摩擦板71,71の間に配置された第2摩擦板72と、第1摩擦板71と第2摩擦板72を圧接させた波形ばね等の弾性部材73と、押圧板74とを備える。押圧板74は、ロータインナ52cの内周面の環状溝に嵌合された止め輪75により軸方向で位置決めされ、所定の押圧力(軸方向荷重)を弾性部材73に付与する。   The configuration of the torque limiter 7 (multi-plate clutch) will be described with reference to FIGS. The multi-plate clutch as the torque limiter 7 includes a pair of first friction plates 71 and 71 that are spaced apart in the axial direction and a second friction plate 72 that is disposed between the pair of first friction plates 71 and 71. And an elastic member 73 such as a wave spring in which the first friction plate 71 and the second friction plate 72 are brought into pressure contact with each other, and a pressing plate 74. The pressing plate 74 is positioned in the axial direction by a retaining ring 75 fitted in an annular groove on the inner peripheral surface of the rotor inner 52 c, and applies a predetermined pressing force (axial load) to the elastic member 73.

ロータインナ52cに設けられた環状凹部521の内周面には、軸方向に延びる雌セレーション522が形成されており、この雌セレーション522に第1摩擦板71および押圧板74が嵌合されている。また、モータ部出力軸6の外周面には、軸方向に延びる雄セレーション6aが形成されており、この雄セレーション6aに第2摩擦板72が嵌合されている。そして、弾性部材73の付勢力により、第1摩擦板71と第2摩擦板72間に摩擦力が発生する。   A female serration 522 extending in the axial direction is formed on the inner peripheral surface of the annular recess 521 provided in the rotor inner 52 c, and the first friction plate 71 and the pressing plate 74 are fitted to the female serration 522. A male serration 6a extending in the axial direction is formed on the outer peripheral surface of the motor unit output shaft 6, and a second friction plate 72 is fitted to the male serration 6a. A frictional force is generated between the first friction plate 71 and the second friction plate 72 by the biasing force of the elastic member 73.

電動モータ29とモータ部出力軸6の間に作用するトルクが両摩擦板71,72間に作用する摩擦力以下であるときは、両摩擦板71,72が一体回転するため、電動モータ29の回転動力が両摩擦板71,72を介してモータ部出力軸6に伝達される。これにより、モータ部出力軸6に接続される減速機20(詳細は後述する)、さらにはこの減速機20の出力側に接続される運動変換機構部Bが駆動される。一方、電動モータ29とモータ部出力軸6の間に作用するトルクが両摩擦板71,72間に作用する摩擦力を上回ると、一方の摩擦板が他方の摩擦板に対して滑るため、電動モータ29とモータ部出力軸6との間でのトルク伝達が遮断される。これにより、モータ部出力軸6とロータインナ52cの相対回転が許容される。   When the torque acting between the electric motor 29 and the motor unit output shaft 6 is less than the friction force acting between the friction plates 71 and 72, the friction plates 71 and 72 rotate together. Rotational power is transmitted to the motor unit output shaft 6 via both friction plates 71 and 72. Thereby, the speed reducer 20 (details will be described later) connected to the motor unit output shaft 6 and the motion conversion mechanism B connected to the output side of the speed reducer 20 are driven. On the other hand, when the torque acting between the electric motor 29 and the motor unit output shaft 6 exceeds the friction force acting between the friction plates 71 and 72, one friction plate slides with respect to the other friction plate. Torque transmission between the motor 29 and the motor unit output shaft 6 is interrupted. Thereby, relative rotation of the motor part output shaft 6 and the rotor inner 52c is permitted.

図1および図2に示すように、運動変換機構部Bは、外周面に螺旋状溝が形成され、電動モータ29のロータ52の回転中心と同軸に配置されたボールねじ軸93と、内周面に螺旋状溝が形成され、ボールねじ軸93の外周に嵌合されたナット92と、ボールねじ軸93とナット92の螺旋状溝間に配置された多数のボール94と、ボールねじ軸93とナット92の間に配設された循環部材としてのこま(図示省略)とを備えたボールねじ91からなる。ボールねじ軸93の軸方向一方側の端部には、図示外の操作対象(例えば油圧シリンダのピストン)を操作する操作部Cとしてのアクチュエータヘッド100が設けられており、本実施形態では、ボールねじ軸93の軸方向一方側の端部にアクチュエータヘッド100が一体的に設けられている。従って、ボールねじ軸93は、電動アクチュエータ1の出力部材を構成する。操作部C(アクチュエータヘッド100)は、ボールねじ軸93と別体に設けることもでき、用途に応じたものを選択使用可能である。   As shown in FIGS. 1 and 2, the motion conversion mechanism portion B includes a ball screw shaft 93 having a spiral groove formed on the outer peripheral surface and disposed coaxially with the rotation center of the rotor 52 of the electric motor 29, A spiral groove is formed on the surface, and a nut 92 fitted to the outer periphery of the ball screw shaft 93, a plurality of balls 94 disposed between the spiral groove of the ball screw shaft 93 and the nut 92, and the ball screw shaft 93 And a ball screw 91 provided with a top (not shown) as a circulating member disposed between the nut 92 and the nut 92. An actuator head 100 as an operation unit C for operating an operation target (not shown) (for example, a piston of a hydraulic cylinder) is provided at one end of the ball screw shaft 93 in the axial direction. An actuator head 100 is integrally provided at one end of the screw shaft 93 in the axial direction. Therefore, the ball screw shaft 93 constitutes an output member of the electric actuator 1. The operation unit C (actuator head 100) can be provided separately from the ball screw shaft 93, and can be selected and used according to the application.

ナット92は、電動モータ部Aの出力部材(モータ部出力軸6)と接続されて回転駆動される。詳細は後述するが、本実施形態では、減速機20を介して電動モータ部Aの回転運動がナット92に伝達されるため、ナット92には、減速機20の出力部材を構成するキャリア24が圧入等の適宜の手段で固定されている。   The nut 92 is connected to an output member (motor unit output shaft 6) of the electric motor unit A and is driven to rotate. Although details will be described later, in the present embodiment, since the rotational motion of the electric motor portion A is transmitted to the nut 92 via the speed reducer 20, the carrier 24 constituting the output member of the speed reducer 20 is provided on the nut 92. It is fixed by appropriate means such as press fitting.

ナット92は、電動モータ部Aよりも軸方向一方側に配置されており、電動モータ部Aのロータインナ52cおよびモータ部出力軸6と径方向で重畳していない。この場合、ロータインナ52cの内径寸法D1およびモータ部出力軸6の内径寸法D2を、ナット92の外径寸法D3よりも小さくすることができるため、径方向寸法が小さい小型の電動モータ29を使用することができる。これにより、電動モータ部A、ひいては電動アクチュエータ1を径方向にコンパクト化することができる。   The nut 92 is disposed on one side in the axial direction from the electric motor part A, and does not overlap with the rotor inner 52c of the electric motor part A and the motor part output shaft 6 in the radial direction. In this case, since the inner diameter dimension D1 of the rotor inner 52c and the inner diameter dimension D2 of the motor unit output shaft 6 can be made smaller than the outer diameter dimension D3 of the nut 92, a small electric motor 29 having a small radial dimension is used. be able to. Thereby, the electric motor part A and by extension the electric actuator 1 can be made compact in the radial direction.

図1および図4に示すように、中空状をなすモータ部出力軸6の内周に、ボールねじ軸93の回り止め機構が設けられる。すなわち、ボールねじ軸93の回り止め機構は、電動モータ部Aの軸方向範囲内に設けられる。これにより、ボールねじ軸93の回り止め機構を電動モータ部Aの軸方向外側に設ける場合(例えば、特許文献1)に比べ、電動アクチュエータ1を軸方向にコンパクト化することができる。   As shown in FIGS. 1 and 4, a rotation preventing mechanism for the ball screw shaft 93 is provided on the inner periphery of the hollow motor portion output shaft 6. That is, the anti-rotation mechanism for the ball screw shaft 93 is provided within the axial range of the electric motor portion A. As a result, the electric actuator 1 can be made more compact in the axial direction than in the case where the rotation prevention mechanism for the ball screw shaft 93 is provided on the outer side in the axial direction of the electric motor portion A (for example, Patent Document 1).

本実施形態の回り止め機構は、第1の筐体構成部材81に固定され、モータ部出力軸6の内周に配置された筒状のガイド部材95と、ボールねじ軸93を径方向に貫通する貫通孔に挿通され、径方向外側の端部がボールねじ軸93の径方向外側に突出したピン96と、ピン96の突出部分に回転自在に嵌合されたガイドカラー97とで構成される。ガイド部材95は、モータ部出力軸6の内周面とボールねじ軸93の外周面との間に配置された円筒部95aを有する。この円筒部95aの内径面には、軸方向に延びたガイド溝95bが形成されており、このガイド溝95bにガイドカラー97が嵌め込まれている。以上の構成により、ボールねじ軸93は筐体8に対する回り止めがなされた状態で軸方向に滑らかに進退移動(直線運動)可能となる。   The anti-rotation mechanism of this embodiment is fixed to the first casing component member 81 and penetrates the cylindrical guide member 95 disposed on the inner periphery of the motor unit output shaft 6 and the ball screw shaft 93 in the radial direction. The pin 96 is inserted through the through-hole, and has a radially outer end protruding outward in the radial direction of the ball screw shaft 93, and a guide collar 97 rotatably fitted in the protruding portion of the pin 96. . The guide member 95 has a cylindrical portion 95 a disposed between the inner peripheral surface of the motor unit output shaft 6 and the outer peripheral surface of the ball screw shaft 93. A guide groove 95b extending in the axial direction is formed on the inner diameter surface of the cylindrical portion 95a, and a guide collar 97 is fitted into the guide groove 95b. With the above configuration, the ball screw shaft 93 can smoothly move back and forth (linear motion) in the axial direction while being prevented from rotating with respect to the housing 8.

図1および図2に示すように、ナット92は、その外周面に内輪が固定された転がり軸受9により筐体8に対して回転自在に支持される。転がり軸受9としては、ラジアル荷重とスラスト荷重の双方を支持することができるものが使用され、その中でも特に高い荷重支持能力を具備する複列の深溝玉軸受が使用される。転がり軸受9に複列の深溝玉軸受を使用すれば、ナット92を両持ち構造にすることができるので、ナット92が軸方向に対して傾き、ナット92の回転精度が低下するのを防止することができる、という利点もある。   As shown in FIGS. 1 and 2, the nut 92 is rotatably supported with respect to the housing 8 by a rolling bearing 9 having an inner ring fixed to the outer peripheral surface thereof. As the rolling bearing 9, a bearing capable of supporting both a radial load and a thrust load is used, and among them, a double row deep groove ball bearing having a particularly high load supporting ability is used. If a double-row deep groove ball bearing is used for the rolling bearing 9, the nut 92 can be a double-supported structure, so that the nut 92 is prevented from being inclined with respect to the axial direction and the rotational accuracy of the nut 92 being lowered. There is also an advantage of being able to.

転がり軸受9の外輪は、その軸方向一方側および他方側の端面が、第4の筐体構成部材84の肩面84cおよび第3の筐体構成部材83の軸方向一方側の端面83aとそれぞれ当接している。すなわち、転がり軸受9は、外輪が第3の筐体構成部材83と第4の筐体構成部材84とで軸方向両側から挟持されることにより、軸方向で位置決めされている。この場合、筐体8を組み立てる(ボルト部材85を用いて第1〜第4の筐体構成部材81〜84を結合一体化する)のと同時に転がり軸受9を位置決め固定することができるので、組立性が良好である。転がり軸受9の内輪は、ナット92の軸方向一方側の端部に設けられたフランジ部と、減速機20のキャリア24とで軸方向両側から挟持されている。   The outer ring of the rolling bearing 9 has an axial end surface on one side and the other end thereof on the shoulder surface 84c of the fourth casing component member 84 and an end surface 83a on the axial direction one side of the third casing component member 83, respectively. It is in contact. That is, the rolling bearing 9 is positioned in the axial direction by holding the outer ring between the third housing constituent member 83 and the fourth housing constituent member 84 from both axial sides. In this case, the rolling bearing 9 can be positioned and fixed at the same time as the casing 8 is assembled (the first to fourth casing constituent members 81 to 84 are coupled and integrated using the bolt member 85). Good properties. The inner ring of the rolling bearing 9 is clamped from both sides in the axial direction by a flange provided at one end of the nut 92 in the axial direction and the carrier 24 of the speed reducer 20.

図1および図2に示すように、本実施形態の電動アクチュエータ1は、電動モータ部Aのモータ部出力軸6と運動変換機構部Bを構成するナット92の間のトルク伝達経路中に配設された減速機20を有する。この場合、ナット92には、減速機20で減速された高トルクの回転動力が伝達されるため、電動モータ29を小型化することができる。このため、電動アクチュエータ1を軽量・コンパクト化することができる。   As shown in FIGS. 1 and 2, the electric actuator 1 of the present embodiment is disposed in a torque transmission path between the motor unit output shaft 6 of the electric motor unit A and the nut 92 constituting the motion conversion mechanism unit B. A reduced reduction gear 20 is provided. In this case, since the high torque rotational power decelerated by the speed reducer 20 is transmitted to the nut 92, the electric motor 29 can be reduced in size. For this reason, the electric actuator 1 can be reduced in weight and size.

図6に示すように、本実施形態の減速機20はトラクションドライブ式の遊星減速機であり、太陽ローラ21と、複数の遊星ローラ23と、キャリア24と、遊星ローラ23の径方向外側に配置された円環状のトラクション付与部材22とを備える。本実施形態では、モータ部出力軸6の軸方向一方側の端部を太陽ローラ21として使用し、転がり軸受(例えば深溝玉軸受)25の外輪を遊星ローラ23として使用している。各転がり軸受25の内輪は中空軸26の外周に固定されている。   As shown in FIG. 6, the speed reducer 20 of the present embodiment is a traction drive type planetary speed reducer, and is arranged on the radially outer side of the sun roller 21, the plurality of planetary rollers 23, the carrier 24, and the planetary roller 23. And an annular traction applying member 22. In the present embodiment, the end of one side in the axial direction of the motor unit output shaft 6 is used as the sun roller 21, and the outer ring of the rolling bearing (for example, deep groove ball bearing) 25 is used as the planetary roller 23. The inner ring of each rolling bearing 25 is fixed to the outer periphery of the hollow shaft 26.

図8に、電動アクチュエータ1(筐体8)の組立前の状態における、減速機20の外径端部付近の拡大図を模式的に示す。図8に示すように、トラクション付与部材22は、断面U字状の本体部22aと、本体部22aの軸方向両側に設けられたフランジ部22bとを一体に有する。筐体8の組立前の状態では、図8中に実線で示すように、第2の筐体構成部材82の内周に配置されたトラクション付与部材22の軸方向一方側のフランジ部22bが、第2の筐体構成部材82の軸方向一方側の端面よりも寸法tだけ突出している。   FIG. 8 schematically shows an enlarged view of the vicinity of the outer diameter end of the speed reducer 20 in a state before the electric actuator 1 (housing 8) is assembled. As shown in FIG. 8, the traction imparting member 22 integrally includes a main body portion 22a having a U-shaped cross section and flange portions 22b provided on both axial sides of the main body portion 22a. In the state before the assembly of the housing 8, as shown by a solid line in FIG. 8, the flange portion 22 b on one axial side of the traction imparting member 22 disposed on the inner periphery of the second housing component 82 is The second casing component member 82 projects from the end surface on one side in the axial direction by a dimension t.

トラクション付与部材22の軸方向他方側のフランジ部22bと筐体8(第2の筐体構成部材82)との間には、鉄系金属で円環状に形成された調整部材28が配置されている。この調整部材28により、筐体8の組立前における上記の寸法tが調整される。   Between the flange 22b on the other axial side of the traction imparting member 22 and the housing 8 (second housing component 82), an adjustment member 28 formed in an annular shape with an iron-based metal is disposed. Yes. The adjustment member 28 adjusts the dimension t before the housing 8 is assembled.

そして、筐体8を組み立てる(ボルト部材85を用いて第1〜第4の筐体構成部材81〜84を結合一体化する)と、トラクション付与部材22は、第3の筐体構成部材83の加圧面83bによって軸方向他方側に加圧されて軸方向に圧縮変形する。トラクション付与部材22が軸方向に圧縮変形すると、トラクション付与部材22の本体部22が径方向内側に膨出して縮径する(図8中の二点鎖線を参照。但し、図8では変形の程度を誇張して描いている)。これにより、減速機20の内部、より詳細には、トラクション付与部材22と遊星ローラ23との接触部、さらには遊星ローラ23と太陽ローラ21との接触部にトラクション(径方向の予圧)が付与される。   Then, when the casing 8 is assembled (the first to fourth casing constituent members 81 to 84 are combined and integrated using the bolt member 85), the traction imparting member 22 is connected to the third casing constituent member 83. The pressure surface 83b is pressurized on the other side in the axial direction and is compressed and deformed in the axial direction. When the traction imparting member 22 is compressively deformed in the axial direction, the main body portion 22 of the traction imparting member 22 swells radially inwardly (refer to the two-dot chain line in FIG. 8; however, in FIG. 8, the degree of deformation) Is exaggerated). Accordingly, traction (radial preload) is applied to the inside of the speed reducer 20, more specifically, to the contact portion between the traction applying member 22 and the planetary roller 23, and further to the contact portion between the planetary roller 23 and the sun roller 21. Is done.

以上の構成を有する本実施形態の電動アクチュエータ1は、電動モータ29のロータ52とモータ部出力軸6との間にトルクリミッタ7が配置されていることから、以下の態様で動作する。まず、通常時は、電動モータ29の回転動力がトルクリミッタ7、モータ部出力軸6および減速機20を介してボールねじ91のナット92に伝達されることにより、ナット92がボールねじ軸93の軸線回りに回転する。本実施形態においては、電動モータ29の回転動力を受けてナット92が正回転すると、アクチュエータヘッド100を有するボールねじ軸93が軸方向一方側に前進し、図示外の操作対象を操作する(本実施形態では、油圧シリンダのピストンを短縮移動させて油室内の作動油を圧縮する)。   The electric actuator 1 of the present embodiment having the above configuration operates in the following manner because the torque limiter 7 is disposed between the rotor 52 of the electric motor 29 and the motor unit output shaft 6. First, during normal times, the rotational power of the electric motor 29 is transmitted to the nut 92 of the ball screw 91 via the torque limiter 7, the motor unit output shaft 6 and the speed reducer 20, so that the nut 92 Rotate around the axis. In the present embodiment, when the nut 92 is rotated forward in response to the rotational power of the electric motor 29, the ball screw shaft 93 having the actuator head 100 moves forward in one axial direction to operate an operation target (not shown). In the embodiment, the hydraulic oil in the oil chamber is compressed by shortening the piston of the hydraulic cylinder.

上記態様でボールねじ軸93が操作対象(ピストン)を操作している最中に、例えば電動モータ部Aへの電力供給が中断されると、ボールねじ軸93からピストンに対して付与されていた軸方向の加圧力、すなわち油室内の作動油に対して付与されていた軸方向の圧縮荷重が解放される。これにより、ボールねじ軸93には、これを軸方向他方側へ付勢する軸方向荷重(逆入力荷重)が負荷されるため、ボールねじ軸93は軸方向他方側に向けて急速移動し、その軸方向他方側の端部が筐体8(第1の筐体構成部材81)の底部の内底面に衝突する。   While the ball screw shaft 93 is operating the operation target (piston) in the above mode, for example, when power supply to the electric motor unit A is interrupted, the ball screw shaft 93 is applied to the piston. The axial pressure, that is, the axial compressive load applied to the hydraulic oil in the oil chamber is released. As a result, the ball screw shaft 93 is loaded with an axial load (reverse input load) that urges the ball screw shaft 93 toward the other side in the axial direction, so the ball screw shaft 93 moves rapidly toward the other side in the axial direction, The end portion on the other side in the axial direction collides with the inner bottom surface of the bottom portion of the housing 8 (first housing constituent member 81).

ここで、本実施形態に係る電動アクチュエータ1のように、電動モータ29のロータ52とボールねじ91のナット92の間のトルク伝達経路中、より具体的には、ロータインナ52cとモータ部出力軸6との間にトルクリミッタ7(摩擦クラッチ)を配置していない場合、電動モータ部Aへの電力供給が中断されても、電動モータ29のロータ52は慣性によって回転し続けているため、上記態様でボールねじ軸93が筐体8の底部の内底面に衝突した場合、筐体8の底部に作用する軸方向荷重は、
(1)ボールねじ軸93の質量と移動速度の2乗の積、並びに
(2)ボールねじ91で直動成分に変換される、電動モータ29のロータ52およびその回転駆動力を受けて回転する従動回転部材(ここでは、モータ部出力軸6、減速機20およびボールねじ91のナット92)の慣性モーメントと回転速度の2乗の積に基づく軸方向荷重、
を合算した値となる。
Here, as in the electric actuator 1 according to the present embodiment, in the torque transmission path between the rotor 52 of the electric motor 29 and the nut 92 of the ball screw 91, more specifically, the rotor inner 52c and the motor unit output shaft 6 When the torque limiter 7 (friction clutch) is not disposed between the motor 52 and the rotor 52 of the electric motor 29 continues to rotate due to inertia even when power supply to the electric motor unit A is interrupted, When the ball screw shaft 93 collides with the inner bottom surface of the bottom of the housing 8, the axial load acting on the bottom of the housing 8 is
(1) The product of the mass of the ball screw shaft 93 and the square of the moving speed, and (2) the rotor 52 of the electric motor 29 that is converted into a linear motion component by the ball screw 91 and its rotational driving force, and rotates. An axial load based on the product of the moment of inertia and the square of the rotational speed of the driven rotating member (here, the motor unit output shaft 6, the speed reducer 20, and the nut 92 of the ball screw 91);
Is the sum of

これに対し、本実施形態に係る電動アクチュエータ1のように、ロータインナ52cとモータ部出力軸6との間にトルクリミッタ7を配置しておけば、ボールねじ軸93が筐体8の底部に衝突した瞬間に、ロータインナ52cとモータ部出力軸6との間で滑りが生じて両者間でのトルク伝達が遮断されるため、ボールねじ軸93が筐体8の底部に衝突するのに伴って筐体8の底部に作用する軸方向荷重は、上記(2)の分がなくなって上記(1)の分だけになる。従って、トルクリミッタ7は、筐体8の底部の内底面に作用する軸方向荷重を軽減するための荷重軽減手段Mとして機能する。この場合、筐体8の耐久性(強度・剛性)を高めるために、筐体8の肉厚を厚くする必要はなく、むしろ筐体8の肉厚を薄くすることができる。これにより、筐体8、ひいては電動アクチュエータ1を軽量・コンパクト化することができる。   On the other hand, if the torque limiter 7 is arranged between the rotor inner 52c and the motor unit output shaft 6 as in the electric actuator 1 according to the present embodiment, the ball screw shaft 93 collides with the bottom of the housing 8. At that moment, slip occurs between the rotor inner 52c and the motor unit output shaft 6 and the torque transmission between the two is interrupted, so that the ball screw shaft 93 collides with the bottom of the housing 8 and the housing 8 The axial load acting on the bottom of the body 8 is only the amount corresponding to the above (1) without the amount corresponding to the above (2). Therefore, the torque limiter 7 functions as a load reducing means M for reducing the axial load acting on the inner bottom surface of the bottom portion of the housing 8. In this case, in order to increase the durability (strength / rigidity) of the casing 8, it is not necessary to increase the thickness of the casing 8. Rather, the thickness of the casing 8 can be decreased. Thereby, the housing | casing 8 and by extension, the electric actuator 1 can be reduced in weight and size.

また、荷重軽減手段Mとしてのトルクリミッタ7を上記態様で配置したことにより、ボールねじ軸93が筐体8の底部に衝突(筐体8の底部に軸方向荷重が作用)するのに伴う反力がボールねじ軸93を含むアクチュエータ1の駆動側に入力されても、ロータインナ52cとモータ部出力軸6との間で滑りが生じて両者間でのトルク伝達が遮断されるため、減速機20やボールねじ91に過大な負荷が作用してこれらが損傷等する可能性も効果的に減じることができる。   Further, since the torque limiter 7 as the load reducing means M is arranged in the above-described manner, the ball screw shaft 93 is counteracted when the ball screw shaft 93 collides with the bottom of the housing 8 (an axial load acts on the bottom of the housing 8). Even if force is input to the drive side of the actuator 1 including the ball screw shaft 93, slippage occurs between the rotor inner 52c and the motor unit output shaft 6, and torque transmission between the two is interrupted. In addition, the possibility that an excessive load acts on the ball screw 91 and damages the ball screw 91 can be effectively reduced.

また、上記態様でトルクリミッタ7を設けておけば、ボールねじ軸93の前進移動が規制されるような状況になっても、ロータインナ52cとモータ部出力軸6の間で滑りを生じさせてトルク伝達経路を遮断することができることから、減速機20やボールねじ91(運動変換機構部B)に過大な負荷が作用することを防止し、これらが損傷等する可能性も効果的に減じることができる。   Further, if the torque limiter 7 is provided in the above-described manner, even if the forward movement of the ball screw shaft 93 is restricted, a slip is generated between the rotor inner 52c and the motor unit output shaft 6 to generate torque. Since the transmission path can be interrupted, it is possible to prevent an excessive load from acting on the speed reducer 20 and the ball screw 91 (motion conversion mechanism part B), and to effectively reduce the possibility of damage or the like. it can.

また、以上で説明したような効果を奏し得る荷重軽減手段Mとしてのトルクリミッタ7を、中空状に形成したロータインナ52cの内周面とこれに対向するモータ部出力軸6の外周面との間に配置したので、例えばトルクリミッタ7を電動モータ部A(電動モータ29)の軸方向外側に隣接配置する場合に比べ、電動モータ部A、さらには電動アクチュエータ1の軸方向寸法を小さくすることができる。このような効果を効果的に得るため、トルクリミッタ7は、ロータ52(ロータインナ52c)を回転自在に支持する一対の軸受53,54間、より詳細には、軸受53の軸方向一方側の端面と軸受54の軸方向他方側の端面との間の軸方向範囲内に配置するのが好ましく、本実施形態ではトルクリミッタ7を上記軸方向範囲内に配置している。   In addition, the torque limiter 7 serving as the load reducing means M capable of producing the effects described above is provided between the inner peripheral surface of the rotor inner 52c formed in a hollow shape and the outer peripheral surface of the motor unit output shaft 6 opposed thereto. Therefore, for example, the axial dimension of the electric motor unit A and further the electric actuator 1 can be made smaller than when the torque limiter 7 is arranged adjacent to the outside of the electric motor unit A (electric motor 29) in the axial direction. it can. In order to effectively obtain such an effect, the torque limiter 7 is provided between the pair of bearings 53 and 54 that rotatably support the rotor 52 (rotor inner 52c), more specifically, an end face on one axial side of the bearing 53. And the end face on the other axial side of the bearing 54 are preferably arranged in an axial range, and in this embodiment, the torque limiter 7 is arranged in the axial range.

本発明に係る電動アクチュエータ1は、以上で述べたような種々の作用効果が相俟って、軽量・コンパクトでありながら、ボールねじ軸93を含む駆動側が所定精度で安定的に動作可能で信頼性に富む、という特徴を有する。   The electric actuator 1 according to the present invention combines the various functions and effects described above, and is lightweight and compact, but the drive side including the ball screw shaft 93 can stably operate with a predetermined accuracy and is reliable. It is characterized by being rich in nature.

以上、本発明の一実施形態に係る電動アクチュエータ1について説明を行ったが、本発明の実施の形態はこれに限られない。   As mentioned above, although the electric actuator 1 which concerns on one Embodiment of this invention was demonstrated, embodiment of this invention is not restricted to this.

例えば、以上で説明した電動アクチュエータ1では、減速機20にトラクションドライブ式の遊星減速機を採用したが、減速機20の構成は任意であり、その他の減速機(例えば遊星歯車減速機)を採用することもできる。また、減速機20は必須の構成ではなく、本発明は、減速機20が省略された電動アクチュエータ1にも適用することができる。   For example, in the electric actuator 1 described above, a traction drive type planetary speed reducer is adopted as the speed reducer 20, but the configuration of the speed reducer 20 is arbitrary, and other speed reducers (for example, planetary gear speed reducers) are adopted. You can also Further, the reduction gear 20 is not an essential configuration, and the present invention can also be applied to the electric actuator 1 in which the reduction gear 20 is omitted.

また、電動モータ部Aの電動モータ29としては、以上で説明したようなラジアルギャップ型ではなく、アキシャルギャップ型を採用しても構わない。   Further, as the electric motor 29 of the electric motor portion A, an axial gap type may be adopted instead of the radial gap type as described above.

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
6 モータ部出力軸
7 トルクリミッタ(摩擦クラッチ)
8 筐体
20 減速機
29 電動モータ
52 ロータ
91 ボールねじ
92 ナット
93 ボールねじ軸
A 電動モータ部
B 運動変換機構部
C 操作部
D ターミナル部
M 荷重軽減手段
1 Electric Actuator 6 Motor Unit Output Shaft 7 Torque Limiter (Friction Clutch)
8 Housing 20 Reducer 29 Electric motor 52 Rotor 91 Ball screw 92 Nut 93 Ball screw shaft A Electric motor part B Motion conversion mechanism part C Operation part D Terminal part M Load reducing means

Claims (7)

電動モータ部と、該電動モータ部のロータの回転運動を直線運動に変換して出力する運動変換機構部と、前記電動モータ部および前記運動変換機構部を収容した有底筒状の筐体とを備え、前記運動変換機構部が、前記ロータの回転運動を受けて回転するナットと、該ナットの回転に伴って軸方向に進退移動するボールねじ軸とを有する電動アクチュエータにおいて、
前記ロータと前記ナットの間のトルク伝達経路中に、前記筐体の底部の内底面に作用する軸方向荷重を軽減するための荷重軽減手段を配置したことを特徴とする電動アクチュエータ。
An electric motor unit, a motion conversion mechanism unit that converts the rotational motion of the rotor of the electric motor unit into a linear motion and outputs the same, a bottomed cylindrical housing that houses the electric motor unit and the motion conversion mechanism unit, An electric actuator having a nut that rotates in response to the rotational motion of the rotor, and a ball screw shaft that moves forward and backward in the axial direction as the nut rotates.
An electric actuator comprising a load reducing means for reducing an axial load acting on an inner bottom surface of the bottom of the casing in a torque transmission path between the rotor and the nut.
前記荷重軽減手段が、相対回転可能に同軸配置された二部材のうち、一方側に固定された第1摩擦板および他方側に固定された第2摩擦板と、両摩擦板を軸方向で圧接させる弾性部材と、を有する摩擦クラッチである請求項1に記載の電動アクチュエータ。   Of the two members coaxially arranged so as to be relatively rotatable, the load reducing means presses the first friction plate fixed on one side and the second friction plate fixed on the other side in the axial direction. The electric actuator according to claim 1, wherein the electric actuator is a friction clutch. 前記一方側が中空状に形成された前記ロータであり、前記他方側が、前記ロータの内径側に配置され、前記ロータの回転を出力するモータ部出力軸である請求項2に記載の電動アクチュエータ。   The electric actuator according to claim 2, wherein the one side is the rotor formed in a hollow shape, and the other side is a motor unit output shaft that is disposed on an inner diameter side of the rotor and outputs rotation of the rotor. 前記ロータは、軸方向に離間して配置された一対の軸受により前記筐体に対して回転自在に支持されており、
前記荷重軽減手段が、前記一対の軸受の間に配置されている請求項1〜3の何れか一項に記載の電動アクチュエータ。
The rotor is rotatably supported with respect to the housing by a pair of bearings arranged apart in the axial direction,
The electric actuator according to claim 1, wherein the load reducing means is disposed between the pair of bearings.
前記ロータの回転を減速して前記ナットに伝達する減速機をさらに備える請求項1〜4の何れか一項に記載の電動アクチュエータ。   The electric actuator as described in any one of Claims 1-4 further equipped with the reduction gear which decelerates rotation of the said rotor and transmits to the said nut. 前記減速機がトラクションドライブ式の遊星減速機である請求項5に記載の電動アクチュエータ。   The electric actuator according to claim 5, wherein the speed reducer is a traction drive type planetary speed reducer. 前記ナットが、前記ロータの軸方向外側に配置されている請求項1〜6の何れか一項に記載の電動アクチュエータ。   The electric actuator according to claim 1, wherein the nut is disposed on an outer side in the axial direction of the rotor.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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