JP2019052655A - Electric actuator - Google Patents

Electric actuator Download PDF

Info

Publication number
JP2019052655A
JP2019052655A JP2017175286A JP2017175286A JP2019052655A JP 2019052655 A JP2019052655 A JP 2019052655A JP 2017175286 A JP2017175286 A JP 2017175286A JP 2017175286 A JP2017175286 A JP 2017175286A JP 2019052655 A JP2019052655 A JP 2019052655A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
force
screw shaft
electric actuator
linear motion
engagement pin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2017175286A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
寒山 工藤
Kanzan Kudo
寒山 工藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NTN Corp, NTN Toyo Bearing Co Ltd filed Critical NTN Corp
Priority to JP2017175286A priority Critical patent/JP2019052655A/en
Publication of JP2019052655A publication Critical patent/JP2019052655A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Transmission Devices (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

To provide an electric actuator capable of stably holding the position of a direct-acting member without greatly increasing the number of components.SOLUTION: An electric actuator 1 such that one of a screw shaft 7 and a nut 8 constituting a ball screw 6 is rotated with force from an electric motor 4 and then the other serves as a direct-acting member to let the screw shaft 7 move comprises: a rotation stop groove 5a which restricts the screw shaft 7 from moving around an axial direction; and an engagement pin 7c which is inserted into the rotation stop groove 5a to restrict the screw shaft 7 from moving around the axial direction. The rotation stop groove 5a has a first left inclined surface 5c against which the engagement pin 7c is pressed with axial force applied to the screw shaft 7 and against which the engagement pin 7c is pressed with force around the axial direction which is generated through conversion of the axial force, and when the axial force is applied to the screw shaft 7, the engagement pin 7c is engaged with the first left inclined surface 5c with frictional force to restrict the screw shaft 7 from moving to hold the position.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明はボールねじを備えた電動アクチュエータに関する。詳しくはボールねじのうち直動する部材の位置を保持する機能を有する電動アクチュエータに関する。   The present invention relates to an electric actuator provided with a ball screw. Specifically, the present invention relates to an electric actuator having a function of holding the position of a member that moves linearly in a ball screw.

従来、一般産業用の電動機、自動車のトランスミッションやパーキングブレーキ等において、電動モータの出力軸の回転運動を直線運動に変換して出力するためボールねじを備えた電動アクチュエータが用いられている。電動アクチュエータは、歯車減速機構などによって電動アクチュエータの回転速度を減速させるとともに回転力(トルク)を増大させて出力する。   Conventionally, in general industrial electric motors, automobile transmissions, parking brakes, and the like, an electric actuator provided with a ball screw is used to convert a rotary motion of an output shaft of an electric motor into a linear motion and output it. The electric actuator decelerates the rotational speed of the electric actuator by a gear reduction mechanism or the like and increases the rotational force (torque) for output.

このような電動アクチュエータは、出力側の直動部材に軸方向の外力が加わると高効率のボールねじによって軸回り方向の力に変換する。電動アクチュエータは、電動モータがトルクを出力していない場合や、軸回り方向の力が電動モータのトルクよりも大きい場合、電動モータが軸回り方向の力により回転され、外力によって直動部材が移動される。そこで、入力側の回転部材と電動モータとの間にクラッチ機構を設けた電動アクチュエータが知られている。クラッチ機構を設けた電動アクチュエータは、出力側の直動部材に外力が加わり軸回り方向の力が発生するとクラッチ機構がロック状態になり直動部材が移動しないように構成されている。例えば、特許文献1に記載の如くである。   In such an electric actuator, when an external force in the axial direction is applied to the linear motion member on the output side, it is converted into a force around the axis by a highly efficient ball screw. In the case of an electric actuator, when the electric motor is not outputting torque, or when the force around the axis is greater than the torque of the electric motor, the electric motor is rotated by the force around the axis and the linear motion member is moved by the external force Is done. Thus, an electric actuator is known in which a clutch mechanism is provided between an input-side rotating member and an electric motor. The electric actuator provided with the clutch mechanism is configured such that when an external force is applied to the output side linear motion member and a force around the axis is generated, the clutch mechanism is locked and the linear motion member does not move. For example, as described in Patent Document 1.

特許文献1に記載の電動アクチュエータは、電動モータとボールねじとが同一軸上に並べて配置され、クラッチ機構を介して連動連結されている。クラッチ機構は、入力軸側の回転被駆動部(入力側の回転部材)の外周面に形成されたカム面、回転被駆動部が収められている外輪との間に配置されたころおよび電動モータの出力軸に形成された爪部から構成されている。クラッチ機構は、ねじ軸(出力側の直動部材)に加わった出力側からの外力により回転被駆動部にトルクが加わると外輪と回転被駆動部との間にころが食い込んで回転被駆動部がロックされ、ねじ軸の位置が保持される。しかし、特許文献1に記載の電動アクチュエータのクラッチ機構は、回転被駆動部に加わる一方向のトルクが増大すると外輪と回転被駆動部との間のころの食い込み量が増大して強固にロックされる。このため、電動アクチュエータは、大きな外力が加わった場合にもロックを解除できるようにロック解除機構を別途設ける必要があった。   In the electric actuator described in Patent Document 1, an electric motor and a ball screw are arranged side by side on the same axis, and are interlocked and connected via a clutch mechanism. The clutch mechanism includes a cam surface formed on an outer peripheral surface of a rotation driven portion (input side rotation member) on the input shaft side, a roller disposed between the outer ring in which the rotation driven portion is housed, and an electric motor. It is comprised from the nail | claw part formed in the output shaft. In the clutch mechanism, when torque is applied to the rotationally driven part by an external force applied from the output side applied to the screw shaft (output side linear motion member), the roller bites between the outer ring and the rotationally driven part. Is locked and the position of the screw shaft is maintained. However, in the clutch mechanism of the electric actuator described in Patent Document 1, when the torque in one direction applied to the rotation driven portion increases, the amount of biting of the roller between the outer ring and the rotation driven portion increases and is firmly locked. The For this reason, the electric actuator has to be provided with a separate lock release mechanism so that the lock can be released even when a large external force is applied.

特開2004−150494号公報JP 2004-150494 A

本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、電動モータからの力を利用することなく直動部材の位置を保持することができるとともに、直動部材に所定値以上の軸方向の力が加わることで直動部材の位置の保持を解除することができる電動アクチュエータの提供を目的とする。   The present invention has been made in view of the situation as described above, and can hold the position of the linear motion member without using a force from the electric motor, and the axial direction of the linear motion member is not less than a predetermined value. An object of the present invention is to provide an electric actuator capable of releasing the holding of the position of the linear motion member by applying a force.

即ち、ボールねじを構成するねじ軸とナットのうち、一方が電動モータからの力により回転されることで他方が直動部材として移動する電動アクチュエータにおいて、前記直動部材の軸回り方向の移動を規制する回り止め溝と、前記回り止め溝に挿入され、前記直動部材の軸回り方向の移動を規制する係合ピンと、を備え、前記回り止め溝には、前記直動部材に加えられる軸方向の力によって前記係合ピンが押し付けられ、かつ前記軸方向の力が変換されて発生する軸回り方向の力によって前記係合ピンが押し付けられる傾斜面が形成され、前記直動部材に軸方向の力が加えられると、前記係合ピンが摩擦力によって前記傾斜面に係合されて前記直動部材の移動を規制して位置を保持するものである。   That is, in the electric actuator in which one of the screw shaft and the nut constituting the ball screw is rotated by the force from the electric motor and the other moves as the linear motion member, the linear motion member moves in the direction around the axis. An anti-rotation groove, and an engagement pin that is inserted into the anti-rotation groove and restricts movement of the linear motion member in the axial direction, and the anti-rotation groove has a shaft that is added to the linear motion member. An inclined surface is formed on which the engagement pin is pressed by a force in a direction and the engagement pin is pressed by a force around the shaft generated by converting the axial force, and is axially applied to the linear motion member. When this force is applied, the engagement pin is engaged with the inclined surface by a frictional force, and the movement of the linear motion member is restricted to hold the position.

電動アクチュエータにおいては、前記直動部材が挿入されるスリーブを備え、前記回り止め溝が、前記スリーブに軸方向に沿うように形成され、前記係合ピンが、前記直動部材から径方向に突出するように設けられ、前記傾斜面が、前記直動部材に加えられる前記電動モータからの軸回り方向の力によって前記係合ピンが押し付けられる前記回り止め溝内の側面に、軸方向を基準として10°以上90°未満の傾斜角に形成されているものである。   The electric actuator includes a sleeve into which the linear movement member is inserted, the rotation preventing groove is formed along the axial direction in the sleeve, and the engagement pin projects in a radial direction from the linear movement member. The inclined surface is formed on the side surface in the detent groove where the engagement pin is pressed by the force in the direction around the axis from the electric motor applied to the linear motion member, with the axial direction as a reference. It is formed at an inclination angle of 10 ° or more and less than 90 °.

電動アクチュエータにおいては、前記直動部材が挿入されるスリーブを備え、前記回り止め溝が、前記直動部材に軸方向に沿うように形成され、前記係合ピンが、前記スリーブから径方向に突出するように設けられ、前記傾斜面が、前記直動部材に加えられる前記電動モータからの軸回り方向の力によって前記係合ピンが押し付けられる前記回り止め溝内の側面に、軸方向を基準として10°以上90°未満の傾斜角に形成されているものである。   The electric actuator includes a sleeve into which the linear motion member is inserted, the rotation-preventing groove is formed along the axial direction of the linear motion member, and the engagement pin projects in a radial direction from the sleeve. The inclined surface is formed on the side surface in the detent groove where the engagement pin is pressed by the force in the direction around the axis from the electric motor applied to the linear motion member, with the axial direction as a reference. It is formed at an inclination angle of 10 ° or more and less than 90 °.

電動アクチュエータにおいては、前記傾斜面が、前記回り止め溝内の側面に複数設けられるものである。   In the electric actuator, a plurality of the inclined surfaces are provided on the side surface in the detent groove.

電動アクチュエータにおいては、前記スリーブが、金属粉末射出成形法により形成されているものである。   In the electric actuator, the sleeve is formed by a metal powder injection molding method.

電動アクチュエータにおいては、前記スリーブが、本体部と前記回り止め溝が形成されている溝部とから構成され、前記本体部に前記溝部が着脱自在に組み込まれているものである。   In the electric actuator, the sleeve includes a main body portion and a groove portion in which the rotation preventing groove is formed, and the groove portion is detachably incorporated in the main body portion.

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。   As effects of the present invention, the following effects can be obtained.

即ち、電動アクチュエータは、直動部材に加わる軸方向の力によって係合ピンと傾斜面との間で発生する摩擦力が直動部材に加わる軸方向の力の傾斜面方向の分力よりも上回っている間、係合ピンが傾斜面に係合される。つまり、電動アクチュエータは、係合ピンと傾斜面との摩擦力によって直動部材の位置が保持される。これにより、電動モータからの力を利用することなく直動部材の位置を保持することができるとともに、直動部材に所定値以上の軸方向の力が加わることで直動部材の位置の保持を解除することができる。   That is, in the electric actuator, the frictional force generated between the engagement pin and the inclined surface by the axial force applied to the linear motion member exceeds the component force in the inclined surface direction of the axial force applied to the linear motion member. During this time, the engaging pin is engaged with the inclined surface. That is, in the electric actuator, the position of the linear motion member is held by the frictional force between the engagement pin and the inclined surface. As a result, the position of the linear motion member can be maintained without using the force from the electric motor, and the linear motion member can be held in position by applying an axial force of a predetermined value or more to the linear motion member. It can be canceled.

電動アクチュエータは、直動部材に加わる軸方向の力によって直動部材に設けられた係合ピンがスリーブに形成された回り止め溝の傾斜面に押し付けられるので、係合ピンと傾斜面との間で発生する摩擦力が直動部材に加わる軸方向の力の傾斜面方向の分力よりも上回っている間、直動部材の位置が保持される。これにより、電動モータからの力を利用することなく直動部材の位置を保持することができるとともに、直動部材に所定値以上の軸方向の力が加わることで直動部材の位置の保持を解除することができる。   In the electric actuator, the engagement pin provided on the linear motion member is pressed against the inclined surface of the rotation stopper groove formed on the sleeve by the axial force applied to the linear motion member. The position of the linear motion member is maintained while the generated frictional force is greater than the component force in the inclined plane direction of the axial force applied to the linear motion member. As a result, the position of the linear motion member can be maintained without using the force from the electric motor, and the linear motion member can be held in position by applying an axial force of a predetermined value or more to the linear motion member. It can be canceled.

電動アクチュエータは、直動部材に加わる軸方向の力によって直動部材に形成された回り止め溝の傾斜面がスリーブに設けられた係合ピンに押し付けられるので、係合ピンと傾斜面との間で発生する摩擦力が直動部材に加わる軸方向の力の傾斜面方向の分力よりも上回っている間、直動部材の位置が保持される。これにより、電動モータからの力を利用することなく直動部材の位置を保持することができるとともに、直動部材に所定値以上の軸方向の力が加わることで直動部材の位置の保持を解除することができる。   In the electric actuator, the inclined surface of the non-rotating groove formed in the linear motion member is pressed against the engagement pin provided in the sleeve by the axial force applied to the linear motion member. The position of the linear motion member is maintained while the generated frictional force is greater than the component force in the inclined plane direction of the axial force applied to the linear motion member. As a result, the position of the linear motion member can be maintained without using the force from the electric motor, and the linear motion member can be held in position by applying an axial force of a predetermined value or more to the linear motion member. It can be canceled.

電動アクチュエータは、回り止め溝の任意の位置に設けられた傾斜面と係合ピンとの間で発生する摩擦力が直動部材に加わる軸方向の力の傾斜面方向の分力よりも上回っている間、係合ピンが傾斜面に係合される。つまり、電動アクチュエータは、回り止め溝に設けられる傾斜面の位置および数によって直動部材の保持位置が定められる。これにより、電動モータからの力を利用することなく直動部材の位置を保持することができるとともに、直動部材に所定値以上の軸方向の力が加わることで直動部材の位置の保持を解除することができる。   In the electric actuator, the frictional force generated between the inclined surface provided at an arbitrary position of the detent groove and the engaging pin exceeds the component force in the inclined surface direction of the axial force applied to the linear motion member. Meanwhile, the engaging pin is engaged with the inclined surface. That is, in the electric actuator, the holding position of the linear motion member is determined by the position and number of the inclined surfaces provided in the rotation preventing groove. As a result, the position of the linear motion member can be maintained without using the force from the electric motor, and the linear motion member can be held in position by applying an axial force of a predetermined value or more to the linear motion member. It can be canceled.

電動アクチュエータは、任意の位置に傾斜面が設けられている等、スリーブが複雑な形状の回り止め溝を有するが、焼結金属による焼結加工等の加工方法を採用するので、切削加工等による機械加工のみで形成される場合に比べてスリーブが容易に形成される。これにより、電動モータからの力を利用することなく直動部材を任意の位置で保持することができるとともに、直動部材に所定値以上の軸方向の力が加わることで直動部材の位置の保持を解除することができる。   The electric actuator is provided with an inclined surface at an arbitrary position, etc., and the sleeve has a non-rotating groove having a complicated shape. However, since a processing method such as sintering with a sintered metal is adopted, the electric actuator The sleeve is easily formed as compared with the case where it is formed only by machining. As a result, the linear motion member can be held at an arbitrary position without using the force from the electric motor, and the position of the linear motion member can be adjusted by applying an axial force equal to or greater than a predetermined value to the linear motion member. Holding can be released.

電動アクチュエータは、回り止め溝が形成されている溝部を交換することにより容易に直動部材の保持位置やその数が変更される。これにより、電動モータからの力を利用することなく直動部材を容易に任意の位置で保持することができるとともに、直動部材に所定値以上の軸方向の力が加わることで直動部材の位置の保持を解除することができる。   In the electric actuator, the holding position and the number of the linear motion members are easily changed by exchanging the groove portion in which the rotation preventing groove is formed. As a result, the linear motion member can be easily held at an arbitrary position without using a force from the electric motor, and an axial force greater than or equal to a predetermined value is applied to the linear motion member. The holding of the position can be released.

電動アクチュエータの第一実施形態における全体構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the whole structure in 1st embodiment of an electric actuator. (a)電動アクチュエータの第一実施形態におけるボールねじの回り止め溝を示す拡大断面図、(b)同じく回り止め溝が形成されているスリーブの回り止め溝を示す斜視図およびその一側端面図。(A) Enlarged cross-sectional view showing a rotation prevention groove of a ball screw in the first embodiment of the electric actuator, (b) A perspective view showing a rotation prevention groove of a sleeve in which the rotation prevention groove is also formed, and a side end view thereof . 電動アクチュエータの第一実施形態におけるボールねじの係合ピンに生じる軸方向の力と軸回り方向の力の向きを示す断面図。Sectional drawing which shows the direction of the force of the axial direction which arises in the engagement pin of the ball screw in 1st embodiment of an electric actuator, and the force of the periphery of an axis | shaft. (a)電動アクチュエータの係合ピンに生じる軸方向の力の分力を示す模式図、(b)同じく係合ピンに生じる軸回り方向の力の分力を示す模式図、(c)同じく係合ピンに生じる傾斜面に垂直な方向の力と平行な方向の力を示す模式図。(A) Schematic diagram showing component force of axial force generated on engaging pin of electric actuator, (b) Schematic diagram showing component force of axial force generated on engaging pin, (c) Coefficient The schematic diagram which shows the force of the direction parallel to the direction perpendicular | vertical to the inclined surface which arises in a combined pin. (a)電動アクチュエータの第一実施形態における電動モータからの左軸回り方向の力が加わった場合の係合ピンの係合状態を示す図およびA矢視断面図、(b)同じく係合ピンが回り止め溝の傾斜面を摺動している場合の係合ピン係合状態を示す図およびB矢視断面図。(A) The figure which shows the engagement state of the engagement pin when the force of the left-axis direction from the electric motor in 1st embodiment of an electric actuator is added, and A arrow sectional drawing, (b) Similarly engagement pin The figure which shows an engagement pin engagement state in case the is sliding on the inclined surface of a rotation prevention groove | channel, and B arrow sectional drawing. (a)電動アクチュエータの第一実施形態における軸方向の力が加わった場合の係合ピンの係合状態を示す図およびC矢視断面図、(b)同じく係合ピンが回り止め溝の傾斜面に到達した場合の係合ピン係合状態を示す図およびD矢視断面図。(A) The figure which shows the engagement state of an engagement pin when the force of the axial direction in 1st embodiment of an electric actuator is added, and C sectional view taken on the arrow, (b) Similarly, an engagement pin is inclination of a rotation prevention groove | channel. The figure which shows the engagement pin engagement state at the time of reaching | attaining a surface, and D arrow sectional drawing. (a)電動アクチュエータの第一実施形態における電動モータからの右軸回り方向の力が加わった場合の係合ピンの係合状態を示す図およびE矢視断面図、(b)同じく係合ピンが回り止め溝の右傾斜面に到達した場合の係合ピン係合状態を示す図およびF矢視断面図。(A) The figure which shows the engagement state of an engagement pin when the force of the right-axis direction from the electric motor in 1st embodiment of an electric actuator is added, and E arrow sectional drawing, (b) Similarly engagement pin The figure which shows an engagement pin engagement state when F reaches | attains the right inclined surface of a rotation prevention groove, and F arrow sectional drawing. (a)電動アクチュエータの第二実施形態における全体構成を示す断面図、(b)同じく回り止め溝を示す断面図。(A) Sectional drawing which shows the whole structure in 2nd embodiment of an electric actuator, (b) Sectional drawing which similarly shows a rotation prevention groove | channel. (a)電動アクチュエータの第二実施形態における軸方向の力が加わった場合の係合ピンの係合状態を示す図、(b)同じく係合ピンが回り止め溝の傾斜面に到達した場合の係合ピン係合状態を示す図。(A) The figure which shows the engagement state of the engagement pin when the force of the axial direction in 2nd embodiment of an electric actuator is added, (b) Similarly, when an engagement pin reaches | attains the inclined surface of a non-rotation groove | channel The figure which shows an engagement pin engagement state. 電動アクチュエータの第三実施形態における全体構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the whole structure in 3rd embodiment of an electric actuator. (a)スリーブの第二実施形態を示す正面図および側面図、(b)同じくスリーブの本体部を示す側面図、(c)同じくスリーブの溝部と本体部の組み合わせ状態を示す模式図、(d)同じく回り止め溝の形状が異なる溝部を組み合わせた状態を示す側面図。(A) Front view and side view showing the second embodiment of the sleeve, (b) Side view showing the main body of the sleeve, (c) Schematic showing the combined state of the groove and main body of the sleeve, (d) ) Similarly, a side view showing a state in which groove portions having different shapes of the non-rotating grooves are combined.

以下に、図1と図2とを用いて、本発明に係る電動アクチュエータの一実施形態である電動アクチュエータ1について説明する。   Below, the electric actuator 1 which is one Embodiment of the electric actuator which concerns on this invention is demonstrated using FIG. 1 and FIG.

図1に示すように、電動アクチュエータ1は、電動の動力源からの回転運動を直線運動に変換して出力するものである。電動アクチュエータ1は、格納側ハウジング2、延伸側ハウジング3、電動モータ4、スリーブ5、直動機構であるボールねじ6および歯車減速機構11を具備する。電動アクチュエータ1は、電動モータ4の動きを制御することでねじ軸7を任意の位置に移動可能に構成されている。   As shown in FIG. 1, the electric actuator 1 converts a rotary motion from an electric power source into a linear motion and outputs the linear motion. The electric actuator 1 includes a storage-side housing 2, an extension-side housing 3, an electric motor 4, a sleeve 5, a ball screw 6 that is a linear motion mechanism, and a gear reduction mechanism 11. The electric actuator 1 is configured to be able to move the screw shaft 7 to an arbitrary position by controlling the movement of the electric motor 4.

格納側ハウジング2と延伸側ハウジング3とは、電動アクチュエータ1の主な構造部材である。格納側ハウジング2と延伸側ハウジング3とは、その一側面同士を突き合わせて図示しないボルト等により一体的に固定されている。格納側ハウジング2と延伸側ハウジング3とは、A6061やADC12等のアルミ合金やダイキャストから形成される。格納側ハウジング2には、格納部2aおよび軸受保持部2bが形成されている。格納部2aは、格納側ハウジング2の一側面から他側面に向かって中空有底の円筒状に突出されている。格納部2aは、スリーブ5が嵌合可能な内径に形成されている。軸受保持部2bは、格納部2aの開口部分に格納部2aと同一軸心上に形成されている円環状の凹部から構成されている。つまり、軸受保持部2bは、格納部2aの内径よりも大きい内径の段部から構成されている。軸受保持部2bは、ボールねじ6のナット8を回転自在に支持する軸受10が嵌合可能な内径に形成されている。   The storage side housing 2 and the extension side housing 3 are main structural members of the electric actuator 1. The storage-side housing 2 and the extension-side housing 3 are fixed integrally with a bolt or the like (not shown) with their side faces butted. The storage-side housing 2 and the extension-side housing 3 are formed from an aluminum alloy such as A6061 or ADC12 or die cast. The storage side housing 2 is formed with a storage portion 2a and a bearing holding portion 2b. The storage part 2a protrudes in the shape of a hollow bottomed cylinder from one side surface of the storage side housing 2 to the other side surface. The storage portion 2a is formed with an inner diameter to which the sleeve 5 can be fitted. The bearing holding portion 2b is configured by an annular recess formed on the same axis as the storage portion 2a in the opening portion of the storage portion 2a. That is, the bearing holding portion 2b is configured by a step portion having an inner diameter larger than the inner diameter of the storage portion 2a. The bearing holding portion 2b is formed to have an inner diameter in which a bearing 10 that rotatably supports the nut 8 of the ball screw 6 can be fitted.

格納側ハウジング2と延伸側ハウジング3とを形成しているアルミ合金やダイキャストは、高温に加熱して固溶体を形成させる溶体化処理、それを水中で急速冷却する焼き入れ処理、続いて室温に保持あるいは低温(100〜200℃)に加熱して析出させる時効硬化処理(焼きもどし処理)で構成される熱処理によって、析出相に大きな格子ひずみを生じさせ硬化させる析出硬化処理が施されている。これにより、格納側ハウジング2と延伸側ハウジング3とは、量産性が良くなり、低コスト化を図ることができる共に、強度を高めてアルミ使用量を削減し、軽量化を達成することができる。   The aluminum alloy and die cast forming the storage housing 2 and the extension housing 3 are heated to a high temperature to form a solid solution, a quenching process in which it is rapidly cooled in water, and then brought to room temperature. Precipitation hardening treatment is performed in which a large lattice strain is generated in the precipitated phase and hardened by heat treatment constituted by age-hardening treatment (tempering treatment) in which the precipitate is heated or precipitated at a low temperature (100 to 200 ° C.). As a result, the storage-side housing 2 and the extension-side housing 3 can be mass-produced and can be reduced in cost, and at the same time, the strength can be increased and the amount of aluminum used can be reduced to achieve weight reduction. .

延伸側ハウジング3には、電動モータ取付け部3a、歯車減速機構配置部3b、軸受保持部3cおよび連通孔3dが形成されている。電動モータ取付け部3aは、延伸側ハウジング3の他側面に電動モータ4を取付け可能な円形の凹部に形成されている。歯車減速機構配置部3bは、延伸側ハウジング3の一側面に歯車減速機構11を構成している駆動側ギヤ11aと従動側ギヤ11bとアイドルギヤ11cとが配置可能な凹み形状に形成されている。軸受保持部3cは、延伸側ハウジング3の一側面であって格納側ハウジング2の軸受保持部2bと同一軸心上に形成されている円環状の凹部から構成されている。軸受保持部3cは、ボールねじ6のナット8を回転自在に支持する軸受10を嵌合可能な内径に形成されている。連通孔3dは、軸受保持部3cと同一軸心上であって延伸側ハウジング3の一側面と他側面とを連通するように形成されている。   The extension-side housing 3 is formed with an electric motor attachment portion 3a, a gear reduction mechanism arrangement portion 3b, a bearing holding portion 3c, and a communication hole 3d. The electric motor mounting portion 3 a is formed in a circular concave portion on which the electric motor 4 can be mounted on the other side surface of the extending side housing 3. The gear reduction mechanism arrangement portion 3b is formed in a concave shape on one side surface of the extension side housing 3 in which the drive side gear 11a, the driven side gear 11b, and the idle gear 11c constituting the gear reduction mechanism 11 can be arranged. . The bearing holding portion 3 c is configured by an annular concave portion formed on the same axis as the bearing holding portion 2 b of the storage side housing 2, which is one side surface of the extension side housing 3. The bearing holding portion 3c is formed with an inner diameter capable of fitting a bearing 10 that rotatably supports the nut 8 of the ball screw 6. The communication hole 3d is formed on the same axis as the bearing holding portion 3c so as to communicate one side surface and the other side surface of the extending side housing 3.

電動モータ4は、回転力を発生させるものである。電動モータ4は、その出力軸4aが歯車減速機構配置部3bの凹み形状部分に突出するようにして延伸側ハウジング3の電動モータ取付け部3aに取り付けられている。電動モータ4は、図示しない制御装置等からの制御電流により任意のトルク、回転速度、回転角度等で駆動可能に構成されている。つまり、電動モータ4は、制御電流に応じた回転速度およびトルクで回転力を発生させる。   The electric motor 4 generates a rotational force. The electric motor 4 is attached to the electric motor attachment portion 3a of the extension side housing 3 so that the output shaft 4a protrudes into the recessed portion of the gear reduction mechanism arrangement portion 3b. The electric motor 4 is configured to be driven at an arbitrary torque, rotation speed, rotation angle, and the like by a control current from a control device (not shown). That is, the electric motor 4 generates a rotational force at a rotational speed and torque according to the control current.

スリーブ5は、ねじ軸7の回転を規制するものである。スリーブ5は、有底円筒状に形成されている。スリーブ5は、格納側ハウジング2の格納部2aに嵌合されて、格納側ハウジング2に対して固定されている。スリーブ5の内周面には、軸方向に沿って延びる所定の深さの凹溝である一対の回り止め溝5aが形成されている。一対の回り止め溝5aは、互いに対向する位置に形成されている。   The sleeve 5 regulates the rotation of the screw shaft 7. The sleeve 5 is formed in a bottomed cylindrical shape. The sleeve 5 is fitted to the storage portion 2 a of the storage side housing 2 and is fixed to the storage side housing 2. On the inner peripheral surface of the sleeve 5, a pair of anti-rotation grooves 5 a that are concave grooves having a predetermined depth extending along the axial direction are formed. The pair of anti-rotation grooves 5a are formed at positions facing each other.

スリーブ5は、一例として、金属粉末を可塑状に調整し、射出成形機で成形される焼結合金から構成されている。金属粉末に樹脂とワックスからなるバインダーが混合されたペレットが射出成型により成形され、焼結炉によって焼結される焼結金属粉末射出成形法(MIM)によって形成されたものである。スリーブ5は、複数の加工工程を経ることなく複雑な形状の回り止め溝5aを有する有底円筒状に形成される。これにより、スリーブ5は、加工度が高く複雑な形状であっても、容易かつ精度良く所望の形状、寸法に成形されるので、量産性が向上し、低コスト化を図ることができる。   For example, the sleeve 5 is made of a sintered alloy prepared by adjusting a metal powder into a plastic shape and molding it with an injection molding machine. A pellet in which a binder made of a resin and a wax is mixed with a metal powder is formed by injection molding, and is formed by a sintered metal powder injection molding method (MIM) that is sintered in a sintering furnace. The sleeve 5 is formed in a bottomed cylindrical shape having a non-rotating groove 5a having a complicated shape without going through a plurality of processing steps. Thereby, even if the sleeve 5 has a high degree of processing and a complicated shape, the sleeve 5 is easily and accurately formed into a desired shape and size, so that mass productivity can be improved and cost can be reduced.

スリーブ5を形成する金属粉末として、後に浸炭焼入が可能な材質、例えば、C(炭素)が0.13wt%、Ni(ニッケル)が0.21wt%、Cr(クロム)が1.1wt%、Cu(銅)が0.04wt%、Mn(マンガン)が0.76wt%、Mo(モリブデン)が0.19wt%、Si(シリコン)が0.20wt%、残りがFe(鉄)等からなるSCM415を例示することができる。なお、スリーブ5は、浸炭焼入れおよび焼戻し温度を調整して行われる。また、スリーブ5の材料としてこれ以外にも、Niが3.0〜10.0wt%含有し、加工性、耐食性に優れた材料(日本粉末冶金工業規格のFEN8)、あるいは、Cが0.07wt%、Crが17wt%、Niが4wt%、Cuが4wt%、残りがFe等からなる析出硬化系ステンレスSUS630であっても良い。このSUS630は、固溶化熱処理で20〜33HRCの範囲に表面硬さを適切に上げることができ、強靭性と高硬度を確保することができる。   As the metal powder forming the sleeve 5, a material that can be carburized and quenched later, for example, C (carbon) is 0.13 wt%, Ni (nickel) is 0.21 wt%, Cr (chromium) is 1.1 wt%, SCM415 made of 0.04 wt% Cu (copper), 0.76 wt% Mn (manganese), 0.19 wt% Mo (molybdenum), 0.20 wt% Si (silicon), and the rest Fe (iron) or the like. Can be illustrated. The sleeve 5 is performed by adjusting the carburizing quenching and tempering temperatures. In addition, the material of the sleeve 5 includes 3.0 to 10.0 wt% of Ni and has excellent workability and corrosion resistance (FEN8 of Japanese Powder Metallurgy Industry Standard), or C is 0.07 wt%. %, Cr is 17 wt%, Ni is 4 wt%, Cu is 4 wt%, and the remainder is precipitation hardened stainless steel SUS630 made of Fe or the like. This SUS630 can appropriately increase the surface hardness in the range of 20 to 33 HRC by solution heat treatment, and can ensure toughness and high hardness.

ボールねじ6は、回転運動を直線運動に変換するものである。ボールねじ6は、ねじ軸7、ナット8および複数のボール9等から構成されている。   The ball screw 6 converts rotational motion into linear motion. The ball screw 6 includes a screw shaft 7, a nut 8, a plurality of balls 9, and the like.

直動部材であるねじ軸7は、ナット8からの軸回り方向の力を軸方向の力に変換し、軸方向に移動するものである。ねじ軸7は、ナット8に回転自在に支持された状態で、格納側ハウジング2の格納部2aと延伸側ハウジング3の連通孔3dとに渡って配置されている。ねじ軸7は、S55C等の中炭素鋼あるいはSCM415やSCM420等の肌焼き鋼からなり、高周波焼入れ、真空浸炭焼入れによって55〜62HRC程度の硬化処理が施されている。   The screw shaft 7 which is a linear motion member converts the axial force from the nut 8 into axial force and moves in the axial direction. The screw shaft 7 is disposed over the storage portion 2 a of the storage side housing 2 and the communication hole 3 d of the extension side housing 3 while being rotatably supported by the nut 8. The screw shaft 7 is made of medium carbon steel such as S55C or case-hardened steel such as SCM415 or SCM420, and is subjected to a hardening process of about 55 to 62 HRC by induction hardening or vacuum carburizing and hardening.

ねじ軸7の外周面には、ボール9が転動するための一条の軸側ねじ溝7aが形成されている。ねじ軸7の一側端部には、略円柱状の案内部7bが形成されている。案内部7bは、スリーブ5に挿入可能な直径に形成されている。案内部7bには、スリーブ5の回り止め溝5aと対向する位置に径方向に突出する一対の係合ピン7cが設けられている。ねじ軸7は、案内部7bがスリーブ5に挿入されているとともに、一対の係合ピン7cがスリーブ5の回り止め溝5aに挿入されている。これにより、ねじ軸7は、スリーブ5に対して軸回り方向の移動が規制されている。ねじ軸7の他側端部には、被駆動部品(図示せず)が接続可能なねじ加工等がされている。   On the outer peripheral surface of the screw shaft 7, a single shaft-side screw groove 7a for rolling the ball 9 is formed. A substantially cylindrical guide portion 7 b is formed at one end of the screw shaft 7. The guide portion 7 b is formed with a diameter that can be inserted into the sleeve 5. The guide portion 7 b is provided with a pair of engagement pins 7 c that protrude in the radial direction at positions facing the rotation stop groove 5 a of the sleeve 5. In the screw shaft 7, the guide portion 7 b is inserted into the sleeve 5, and a pair of engagement pins 7 c are inserted into the rotation stop groove 5 a of the sleeve 5. Thereby, the screw shaft 7 is restricted from moving in the direction around the shaft with respect to the sleeve 5. The other end of the screw shaft 7 is threaded so that a driven component (not shown) can be connected.

ナット8は、電動モータ4から伝達される軸回り方向の力を軸方向の力に変換し、ねじ軸7を軸方向に移動させるものである。ナット8は、一対の軸受10を介して、格納側ハウジング2の軸受保持部2bと、延伸側ハウジング3の軸受保持部3cとに回転自在に支持されている。ナット8は、ねじ軸7を挿入可能な中空円筒状に形成されている。ナット8は、SCM415やSCM420等の肌焼き鋼からなり、真空浸炭焼入れによって55〜62HRC程度の硬化処理が施されている。ナット8の内周面には、ボール9が転動するための一巻きのナット側ねじ溝8aがねじ軸7の軸側ねじ溝7aと同一のリードおよびピッチで形成されている。   The nut 8 converts the axial force transmitted from the electric motor 4 into an axial force, and moves the screw shaft 7 in the axial direction. The nut 8 is rotatably supported by the bearing holding part 2 b of the storage side housing 2 and the bearing holding part 3 c of the extension side housing 3 via a pair of bearings 10. The nut 8 is formed in a hollow cylindrical shape into which the screw shaft 7 can be inserted. The nut 8 is made of case-hardened steel such as SCM415 or SCM420, and is subjected to a hardening process of about 55 to 62HRC by vacuum carburizing and quenching. On the inner peripheral surface of the nut 8, a one-turn nut-side thread groove 8 a for rolling the ball 9 is formed with the same lead and pitch as the shaft-side thread groove 7 a of the screw shaft 7.

ナット8の内周面の一部には、コマ部材8bがはめ込まれている。コマ部材8bは、ボール9をねじ軸7の軸側ねじ溝7aの山部分(ランド部分)を乗り越えてもとの軸側ねじ溝7aにもどすように構成されている。ナット8には、軸側ねじ溝7aとナット側ねじ溝8aとが対向するようにしてねじ軸7が挿入されている。軸側ねじ溝7aとナット側ねじ溝8aとから構成される空間には、複数のボール9が転動自在に収容されている。つまり、ナット8は、複数のボール9を介してねじ軸7をナット8の軸回りに回転自在に支持している。なお、本実施形態において、ねじ軸7は一条ねじとしたがこれに限定されるものではない。   A piece member 8 b is fitted into a part of the inner peripheral surface of the nut 8. The top member 8b is configured to return the ball 9 to the original shaft-side thread groove 7a even if it climbs over the peak portion (land portion) of the shaft-side thread groove 7a of the screw shaft 7. The screw shaft 7 is inserted into the nut 8 so that the shaft-side screw groove 7a and the nut-side screw groove 8a face each other. A plurality of balls 9 are housed in a space formed by the shaft-side screw groove 7a and the nut-side screw groove 8a so as to be able to roll. That is, the nut 8 supports the screw shaft 7 through a plurality of balls 9 so as to be rotatable around the nut 8 axis. In the present embodiment, the screw shaft 7 is a single thread, but is not limited thereto.

一対の軸受10は、ナット8を支持するものである。一対の軸受10のうち一方の軸受10の内輪には、ナット8の一側端部が嵌合されている。一対の軸受10のうち他方の軸受10の内輪には、ナット8の他側端部が嵌合されている。つまり、一対の軸受10は、ナット8の両側端部にそれぞれ設けられてる。また、一方の軸受10は、格納側ハウジング2の軸受保持部2bに嵌合されている。他方の軸受10は、延伸側ハウジング3の軸受保持部3cに嵌合されている。つまり、一対の軸受10は、ナット8を格納側ハウジング2と延伸側ハウジング3とに対して相対回転自在に支持している。   The pair of bearings 10 support the nut 8. One end of the nut 8 is fitted to the inner ring of one of the pair of bearings 10. The other end of the nut 8 is fitted to the inner ring of the other bearing 10 of the pair of bearings 10. That is, the pair of bearings 10 are provided at both end portions of the nut 8. One bearing 10 is fitted in the bearing holding portion 2 b of the storage-side housing 2. The other bearing 10 is fitted in the bearing holding portion 3 c of the extension side housing 3. That is, the pair of bearings 10 supports the nut 8 so as to be rotatable relative to the storage housing 2 and the extension housing 3.

このように構成されているボールねじ6は、ねじ軸7がナット8に相対回転自在に支持されつつ、格納側ハウジング2のスリーブ5に対して軸回り方向に相対回転不能に支持されている。ボールねじ6は、ナット8が回転されると軸側ねじ溝7aとナット側ねじ溝8aとに収容されている複数のボール9を介してねじ軸7に軸回り方向の力が伝達される。ねじ軸7は、ナット8からの軸回り方向の力が軸側ねじ溝7aの傾きによってねじ軸7の軸方向の力に変換される。ねじ軸7は、格納側ハウジング2の格納部2aから延伸側ハウジング3の連通孔3dを通って延伸側ハウジング3の外部に延伸または延伸側ハウジング3の内部に後退する。   The ball screw 6 configured in this manner is supported so that the screw shaft 7 is supported by the nut 8 so as to be relatively rotatable, but is not rotatable relative to the sleeve 5 of the housing 2 in the direction around the shaft. When the nut 8 is rotated, the ball screw 6 transmits a force around the axis to the screw shaft 7 via a plurality of balls 9 accommodated in the shaft-side screw groove 7a and the nut-side screw groove 8a. In the screw shaft 7, the force around the shaft from the nut 8 is converted into the axial force of the screw shaft 7 by the inclination of the shaft-side screw groove 7 a. The screw shaft 7 extends from the storage portion 2 a of the storage side housing 2 through the communication hole 3 d of the extension side housing 3 to the outside of the extension side housing 3 or retracts to the inside of the extension side housing 3.

歯車減速機構11は、電動モータ4からの回転動力を減速して出力するものである。歯車減速機構11は、ピニオンギヤである駆動側ギヤ11a、駆動側ギヤ11aよりも歯数の多い従動側ギヤ11bおよび駆動側ギヤ11aと従動側ギヤ11bとを連結するアイドルギヤ11cを具備する。アイドルギヤ11cは、従動側ギヤ11bの回転方向を反転させる場合や、駆動側ギヤ11aと従動側ギヤ11bとの軸間距離が離れている場合に用いるものである。駆動側ギヤ11a、従動側ギヤ11bおよびアイドルギヤ11cは、焼結金属から構成されている。   The gear reduction mechanism 11 decelerates and outputs the rotational power from the electric motor 4. The gear reduction mechanism 11 includes a driving gear 11a that is a pinion gear, a driven gear 11b that has more teeth than the driving gear 11a, and an idle gear 11c that connects the driving gear 11a and the driven gear 11b. The idle gear 11c is used when the rotational direction of the driven gear 11b is reversed or when the distance between the axes of the driving gear 11a and the driven gear 11b is large. The drive side gear 11a, the driven side gear 11b, and the idle gear 11c are made of sintered metal.

歯車減速機構11の駆動側ギヤ11a、従動側ギヤ11bおよびアイドルギヤ11cは、噛み合った状態で延伸側ハウジング3の歯車減速機構配置部3bに配置されている。駆動側ギヤ11aは、電動モータ4の出力軸4aに一体的に回転可能に設けられている。従動側ギヤ11bには、ナット8が挿入され、一体的に回転可能に設けられている。アイドルギヤ11cは、格納側ハウジング2と延伸側ハウジング3とに回転可能に支持されている。アイドルギヤ11cは、駆動側ギヤ11aと従動側ギヤ11bとに同時に噛み合うように配置されている。これにより、歯車減速機構11は、駆動側ギヤ11aと従動側ギヤ11bとの減速比に応じて電動モータ4からの入力回転速度を減速し、入力トルク(回転力)を増大して出力する。なお、本実施形態において、歯車減速機構11は、駆動側ギヤ11a、従動側ギヤ11bおよびアイドルギヤ11cからなる3枚のギヤで構成されているがこれに限定するものではない。また、駆動側ギヤ11a、従動側ギヤ11bおよびアイドルギヤ11cは、焼結金属から構成されているがこれに限定されるものではない。   The drive side gear 11a, the driven side gear 11b, and the idle gear 11c of the gear reduction mechanism 11 are arranged in the gear reduction mechanism arrangement portion 3b of the extension side housing 3 in a meshed state. The drive side gear 11 a is provided so as to be rotatable integrally with the output shaft 4 a of the electric motor 4. A nut 8 is inserted into the driven gear 11b and is provided so as to be integrally rotatable. The idle gear 11 c is rotatably supported by the storage side housing 2 and the extension side housing 3. The idle gear 11c is disposed so as to simultaneously mesh with the drive side gear 11a and the driven side gear 11b. Thereby, the gear reduction mechanism 11 decelerates the input rotational speed from the electric motor 4 according to the reduction ratio between the drive side gear 11a and the driven side gear 11b, and increases and outputs the input torque (rotational force). In the present embodiment, the gear reduction mechanism 11 is constituted by three gears including a driving side gear 11a, a driven side gear 11b, and an idle gear 11c, but is not limited thereto. Moreover, although the drive side gear 11a, the driven side gear 11b, and the idle gear 11c are comprised from the sintered metal, it is not limited to this.

このように構成される電動アクチュエータ1は、図示しない制御装置等からトルク、回転速度または回転角度のうちいずれか一つの制御因子に基づいた制御電流が電動モータ4に供給されると、制御電流に応じた動作態様で電動モータ4の出力軸4aが一方向または他方向に回転する。電動アクチュエータ1は、電動モータ4からの入力回転速度と入力トルクを歯車減速機構11の減速比に応じた出力回転速度と出力トルクとに変換してボールねじ6に伝達する。そして、電動アクチュエータ1は、従動側ギヤ11bが設けられているボールねじ6のナット8が回転されることでナット8(ねじ軸7)のリードに応じた速度と軸方向の力でねじ軸7が軸方向に移動する(図1黒塗矢印参照)。   When the control current based on any one of the torque, the rotation speed, and the rotation angle is supplied to the electric motor 4 from the control device or the like (not shown), the electric actuator 1 configured as described above is supplied with the control current. The output shaft 4a of the electric motor 4 rotates in one direction or the other direction in a corresponding operation mode. The electric actuator 1 converts the input rotation speed and the input torque from the electric motor 4 into an output rotation speed and an output torque corresponding to the reduction ratio of the gear reduction mechanism 11 and transmits them to the ball screw 6. Then, the electric actuator 1 rotates the nut 8 of the ball screw 6 provided with the driven gear 11b to rotate the screw shaft 7 with the speed and the axial force according to the lead of the nut 8 (screw shaft 7). Moves in the axial direction (see black arrow in FIG. 1).

以下に、スリーブ5(図1参照)の回り止め溝5aによる直動部材であるねじ軸7の位置を保持する構造について説明する。なお、以下の実施形態において、ねじ軸7は右ねじであるものとする。つまり、ボールねじ6は、格納側ハウジング2側であるねじ軸7の一側(案内部7b側)から見てナット8を左側(以下、単に「左側」と記す)に回転させることでねじ軸7が格納側ハウジング2側から延伸側ハウジング3側(以下、単に「軸方向前側」と記す)に向かって移動するように構成されている。また、スリーブ5には、二つ(一対)の回り止め溝5aが対向する位置に設けられているが、一つの回り止め溝5aが形成されている構成でもよい。   Below, the structure which hold | maintains the position of the screw shaft 7 which is a linear motion member by the rotation prevention groove | channel 5a of the sleeve 5 (refer FIG. 1) is demonstrated. In the following embodiments, the screw shaft 7 is a right-hand thread. That is, the ball screw 6 is formed by rotating the nut 8 to the left side (hereinafter, simply referred to as “left side”) when viewed from one side (guide portion 7b side) of the screw shaft 7 that is the housing 2 side. 7 is configured to move from the storage-side housing 2 side toward the extension-side housing 3 side (hereinafter simply referred to as “front side in the axial direction”). In addition, the sleeve 5 is provided with two (a pair of) anti-rotation grooves 5a facing each other, but may have a structure in which one anti-rotation groove 5a is formed.

図2に示すように、スリーブ5の一対の回り止め溝5aには、格納側ハウジング2側であるねじ軸7の一側(案内部7b側)から見た軸方向に垂直な断面視で左側の側面5b(以下、単に「左側面5b」と記す)の任意の位置に第1左傾斜面5cと第2左傾斜面5dとが形成されている。左側面5bは、ねじ軸7を軸方向前側に移動させるためにナット8からねじ軸7に伝達される左軸回り方向の力によって、ねじ軸7の係合ピン7cが押し付けられる側面である。また、回り止め溝5aのうち、ねじ軸7の一側端から見た軸方向に垂直な断面視で右側の側面5e(以下、単に「右側面5e」と記す)は、段差のない側面に形成されている。右側面5eは、ねじ軸7を延伸側ハウジング3側から格納側ハウジング2側(以下、単に「軸方向後側」と記す)に向かって移動させるためにナット8からねじ軸7に伝達される右軸回り方向の力によって、係合ピン7cが押し付けられる側面である。   As shown in FIG. 2, the pair of anti-rotation grooves 5a of the sleeve 5 are provided on the left side in a cross-sectional view perpendicular to the axial direction as viewed from one side (guide portion 7b side) of the screw shaft 7 that is the storage-side housing 2 side. The first left inclined surface 5c and the second left inclined surface 5d are formed at arbitrary positions on the side surface 5b (hereinafter simply referred to as “left side surface 5b”). The left side surface 5b is a side surface on which the engagement pin 7c of the screw shaft 7 is pressed by a force around the left axis transmitted from the nut 8 to the screw shaft 7 in order to move the screw shaft 7 forward in the axial direction. In addition, a right side surface 5e (hereinafter, simply referred to as “right side surface 5e”) of the non-rotating groove 5a in a cross-sectional view perpendicular to the axial direction viewed from one end of the screw shaft 7 is a side surface without a step. Is formed. The right side surface 5e is transmitted from the nut 8 to the screw shaft 7 in order to move the screw shaft 7 from the extending side housing 3 side toward the storage side housing 2 side (hereinafter simply referred to as “axial rear side”). This is the side surface on which the engagement pin 7c is pressed by the force around the right axis.

回り止め溝5aの第2左傾斜面5dは、回り止め溝5aの第1左傾斜面5cから任意の長さだけ離間した左側面5bの延伸側ハウジング3側に形成されている。回り止め溝5aは、格納側ハウジング2側から延伸側ハウジング3側に向かうにつれて、第1左傾斜面5cと第2左傾斜面5dとによってその溝幅が段階的に拡大している。つまり、第1左傾斜面5cと第2左傾斜面5dとは、軸方向前側かつ左軸回り方向に向かう傾斜面として形成されている。回り止め溝5aの格納側ハウジング2側の端部は、ねじ軸7の係合ピン7cと略同一の溝幅になるように形成されている。   The second left inclined surface 5d of the rotation preventing groove 5a is formed on the extending side housing 3 side of the left side surface 5b separated from the first left inclined surface 5c of the rotation preventing groove 5a by an arbitrary length. The width of the non-rotating groove 5a is gradually increased by the first left inclined surface 5c and the second left inclined surface 5d as it goes from the storage side housing 2 side to the extending side housing 3 side. That is, the first left inclined surface 5c and the second left inclined surface 5d are formed as inclined surfaces that are directed forward in the axial direction and around the left axis. An end of the rotation-preventing groove 5a on the storage-side housing 2 side is formed to have a groove width substantially the same as that of the engagement pin 7c of the screw shaft 7.

次に、図3と図4とを用いて、ねじ軸7の係合ピン7cが回り止め溝5aの第1左傾斜面5c上または第2左傾斜面5d上で係合される条件について説明する。電動アクチュエータ1は、ねじ軸7の係合ピン7cが回り止め溝5aの第1左傾斜面5c上にあり、電動モータ4にトルクを発生させていない状態であるものとする。第1左傾斜面5cおよび第2左傾斜面5dは、ねじ軸7の軸方向に対して傾斜角θの傾斜面に形成されているものとする。例えば、傾斜角θは、10°以上90°未満の間で設定されている。第1左傾斜面5cおよび第2左傾斜面5dと係合ピン7cとの間には、摩擦係数μに基づく摩擦力が生じるものとする。   Next, the conditions under which the engagement pin 7c of the screw shaft 7 is engaged on the first left inclined surface 5c or the second left inclined surface 5d of the detent groove 5a will be described with reference to FIGS. In the electric actuator 1, the engagement pin 7c of the screw shaft 7 is on the first left inclined surface 5c of the rotation preventing groove 5a, and no torque is generated in the electric motor 4. The first left inclined surface 5 c and the second left inclined surface 5 d are formed on inclined surfaces having an inclination angle θ with respect to the axial direction of the screw shaft 7. For example, the inclination angle θ is set between 10 ° and less than 90 °. It is assumed that a frictional force based on the friction coefficient μ is generated between the first left inclined surface 5c and the second left inclined surface 5d and the engagement pin 7c.

図3に示すように、電動アクチュエータ1は、外部からねじ軸7に軸方向後側への力(黒塗矢印参照)が加わった場合、軸方向後側への力が、ねじ軸7の軸側ねじ溝7aによって変換されて軸方向後側への力F1(破線矢印参照)とねじ軸7の左軸回り方向の力F2(矢印参照)とが生じる。ねじ軸7の係合ピン7cは、軸方向後側への力F1と左軸回り方向の力F2とによって回り止め溝5aの左側面5bに形成されている第1左傾斜面5cに押し付けられる。   As shown in FIG. 3, the electric actuator 1 is configured such that when an axial rearward force (see a black arrow) is applied to the screw shaft 7 from the outside, the axial rearward force is applied to the shaft of the screw shaft 7. It is converted by the side thread groove 7a to generate an axial rearward force F1 (see the broken line arrow) and a left-axis-direction force F2 (see the arrow) of the screw shaft 7. The engagement pin 7c of the screw shaft 7 is pressed against the first left inclined surface 5c formed on the left side surface 5b of the detent groove 5a by the axially rearward force F1 and the left axis direction force F2.

図4(a)に示すように、ねじ軸7の係合ピン7cには、軸方向後側への力F1によって、回り止め溝5aの第1左傾斜面5cに垂直な方向の力F1sinθと、回り止め溝5aの第1左傾斜面5cに平行な方向の力F1cosθとが加わっている。
また、図4(b)に示すように、係合ピン7cには、左軸回り方向の力F2によって、第1左傾斜面5cに垂直な方向の力F2cosθと、第1左傾斜面5cに平行な方向の力F2sinθとが加わっている。
従って、図4(c)に示すように、係合ピン7cには、第1左傾斜面5cに垂直な方向の力の合力F1sinθ+F2cosθと、第1左傾斜面5cに平行な方向の力の合力F1cosθ−F2sinθが加わるとともに、第1左傾斜面5cと係合ピン7cとの間に摩擦力μ(F1sinθ+F2cosθ)が生じている。
As shown in FIG. 4 (a), the engaging pin 7c of the screw shaft 7 has a force F1sin θ in a direction perpendicular to the first left inclined surface 5c of the detent groove 5a, due to the axially rearward force F1. A force F1 cos θ in a direction parallel to the first left inclined surface 5c of the rotation preventing groove 5a is applied.
As shown in FIG. 4B, the engaging pin 7c is parallel to the first left inclined surface 5c and the force F2 cos θ in the direction perpendicular to the first left inclined surface 5c by the force F2 around the left axis. A direction force F2sin θ is applied.
Therefore, as shown in FIG. 4C, the engagement pin 7c has a resultant force F1sinθ + F2cosθ in a direction perpendicular to the first left inclined surface 5c and a resultant force F1cosθ− in a direction parallel to the first left inclined surface 5c. F2sinθ is applied, and a frictional force μ (F1sinθ + F2cosθ) is generated between the first left inclined surface 5c and the engagement pin 7c.

ねじ軸7の係合ピン7cが回り止め溝5aの第1左傾斜面5c上を摺動せずに第1左傾斜面5c上で係合されるためには、以下に示す数1の通り、第1左傾斜面5cと係合ピン7cとの間に生じている摩擦力が第1左傾斜面5cに平行な方向の力の合力以上であればよい。これにより、係合ピン7cが第1左傾斜面5c上に係合される条件は、軸方向後側への力F1、左軸回り方向の力F2、傾斜角θおよび摩擦係数μから以下の数2に基づいて算出される。また、係合ピン7cが第1左傾斜面5c上を摺動する条件は、軸方向後側への力F1、左軸回り方向の力F2、傾斜角θおよび摩擦係数μから以下の数3に基づいて算出される。

Figure 2019052655
Figure 2019052655
Figure 2019052655
In order for the engaging pin 7c of the screw shaft 7 to be engaged on the first left inclined surface 5c without sliding on the first left inclined surface 5c of the non-rotating groove 5a, as shown in Equation 1 below, The friction force generated between the left inclined surface 5c and the engagement pin 7c may be equal to or greater than the resultant force in the direction parallel to the first left inclined surface 5c. As a result, the engagement pin 7c is engaged on the first left inclined surface 5c under the following conditions from the axially rearward force F1, the leftward-direction force F2, the inclination angle θ, and the friction coefficient μ. 2 is calculated. Further, the condition that the engagement pin 7c slides on the first left inclined surface 5c is the following formula 3 from the axially rearward force F1, the leftward-direction force F2, the inclination angle θ, and the friction coefficient μ. Calculated based on
Figure 2019052655
Figure 2019052655
Figure 2019052655

電動アクチュエータ1は、ねじ軸7の係合ピン7cに加わる軸方向後側への力F1が増大し、第1左傾斜面5cに平行な方向の力の合力が摩擦力を上回ると、係合ピン7cが第1左傾斜面5cに沿って移動される。このように、電動アクチュエータ1は、係合ピン7cに加わる軸方向後側への力F1が数2を満たす値の場合、係合ピン7cが第1左傾斜面5c上で係合されるので、軸方向後側への力F1に抗ってねじ軸7の位置が保持される。一方、電動アクチュエータ1は、軸方向後側への力F1が増大して数3を満たす値に到達した場合、係合ピン7cが第1左傾斜面5c上で係合されずに係合ピン7cが第1左傾斜面5c上を摺動するので、ねじ軸7に加わる軸方向後側への力に従ってねじ軸7が軸方向後側に移動する。   When the force F1 to the rear side in the axial direction applied to the engagement pin 7c of the screw shaft 7 increases and the resultant force of the force parallel to the first left inclined surface 5c exceeds the frictional force, the electric actuator 1 7c is moved along the first left inclined surface 5c. As described above, the electric actuator 1 is engaged on the first left inclined surface 5c when the axially rearward force F1 applied to the engagement pin 7c is a value satisfying Equation 2. The position of the screw shaft 7 is held against the axially rearward force F1. On the other hand, in the electric actuator 1, when the axially rearward force F1 increases and reaches a value satisfying Equation 3, the engagement pin 7c is not engaged on the first left inclined surface 5c and the engagement pin 7c is engaged. Slides on the first left inclined surface 5c, the screw shaft 7 moves rearward in the axial direction in accordance with the axially rearward force applied to the screw shaft 7.

次に、図5から図8を用いて、電動アクチュエータ1におけるボールねじ6の動作について具体的に説明する。電動アクチュエータ1は、ねじ軸7の係合ピン7cが回り止め溝5aの第1左傾斜面5cよりも後側(格納側ハウジング2側)の左側面5b上に配置されている状態とする。   Next, the operation of the ball screw 6 in the electric actuator 1 will be specifically described with reference to FIGS. The electric actuator 1 is in a state in which the engagement pin 7c of the screw shaft 7 is disposed on the left side surface 5b on the rear side (storage side housing 2 side) with respect to the first left inclined surface 5c of the detent groove 5a.

図5(a)に示すように、電動アクチュエータ1のボールねじ6は、電動モータ4からの左軸回り方向の力によりナット8が左軸回り方向に回転されると、ボール9を介してねじ軸7に左軸回り方向の力が伝達される(A矢視断面図の白塗矢印参照)。ねじ軸7の係合ピン7cは、回り止め溝5aの左側面5bに押し付けられる(矢印参照)。ねじ軸7は、係合ピン7cが左側面5bに係合することで左軸回り方向の回転が規制される。これにより、ねじ軸7には、左軸回り方向の力が軸側ねじ溝7aによって変換された軸方向前側の力が生じる。ねじ軸7は、軸方向前側の力によって軸方向前側に移動される(黒塗矢印参照)。この結果、係合ピン7cは、左側面5bに押し付けられた状態で、軸方向前側に向かって左側面5b上を摺動する(破線矢印参照)。   As shown in FIG. 5A, the ball screw 6 of the electric actuator 1 is screwed via the ball 9 when the nut 8 is rotated about the left axis by the force about the left axis from the electric motor 4. A force in the direction around the left axis is transmitted to the shaft 7 (see the white arrow in the cross-sectional view of the arrow A). The engagement pin 7c of the screw shaft 7 is pressed against the left side surface 5b of the detent groove 5a (see arrow). The screw shaft 7 is restricted from rotating around the left axis by the engagement pin 7c engaging the left side surface 5b. As a result, the screw shaft 7 generates a force on the front side in the axial direction in which the force around the left axis is converted by the shaft-side screw groove 7a. The screw shaft 7 is moved to the front side in the axial direction by the force on the front side in the axial direction (see the black arrow). As a result, the engagement pin 7c slides on the left side surface 5b toward the front side in the axial direction while being pressed against the left side surface 5b (see the broken line arrow).

図5(b)に示すように、ねじ軸7は、係合ピン7cが回り止め溝5aの第1左傾斜面5cに到達すると、第1左傾斜面5c上を摺動する。つまり、ねじ軸7は、左軸回り方向の力によって、回り止め溝5aのうち第1左傾斜面5cによって拡大された範囲の左側面5bに係合ピン7cが到達するまで、左軸回り方向に回転しながら軸方向前側に移動する(B矢視断面図の白塗矢印参照)。ねじ軸7は、第1左傾斜面5cによって拡大された範囲の左側面5bに係合ピン7cが係合することで左軸回り方向の回転が規制される。ねじ軸7は、軸方向前側の力によって軸方向前側にさらに移動される(黒塗矢印参照)。この結果、係合ピン7cは、左側面5bに押し付けられた状態で(矢印参照)、軸方向前側に向かって左側面5b上を摺動する(破線矢印参照)。   As shown in FIG. 5B, when the engagement pin 7c reaches the first left inclined surface 5c of the rotation preventing groove 5a, the screw shaft 7 slides on the first left inclined surface 5c. That is, the screw shaft 7 is rotated in the left-axis direction until the engagement pin 7c reaches the left side surface 5b in the range expanded by the first left inclined surface 5c of the rotation stop groove 5a by the force in the left-axis direction. It moves to the front side in the axial direction while rotating (see the white arrow in the cross-sectional view of arrow B). The screw shaft 7 is restricted from rotating in the direction around the left axis by engaging the engagement pin 7c with the left side surface 5b of the range enlarged by the first left inclined surface 5c. The screw shaft 7 is further moved to the front side in the axial direction by the force on the front side in the axial direction (see the black arrow). As a result, the engagement pin 7c slides on the left side surface 5b toward the front side in the axial direction (see the broken line arrow) while being pressed against the left side surface 5b (see the arrow).

同様にして、ねじ軸7は、係合ピン7cが第2左傾斜面5dに到達すると、左軸回り方向の力によって回り止め溝5aのうち第2左傾斜面5dによって拡大された範囲の左側面5bに係合ピン7cが到達するまで左軸回り方向に回転しながら軸方向前側に移動する。ねじ軸7は、第1左傾斜面5cによって拡大された範囲の左側面5bに係合ピン7cが係合することで左軸回り方向の回転が規制され、方向前側の力によって軸方向前側にさらに移動される。この結果、係合ピン7cは、左側面5bに押し付けられた状態で、軸方向前側に向かって左側面5b上を摺動する。このようにして、係合ピン7cは、回り止め溝5aの左側面5bに押し付けられた状態で、第1左傾斜面5c上と第2左傾斜面5d上を滑りながら(左軸回り方向に移動しながら)、回り止め溝5aの前側に向かって移動する。   Similarly, when the engagement pin 7c reaches the second left inclined surface 5d, the screw shaft 7 has a left side surface 5b in a range expanded by the second left inclined surface 5d in the rotation preventing groove 5a by a force in the direction around the left axis. Until the engagement pin 7c arrives, the shaft moves forward in the axial direction while rotating around the left axis. The screw shaft 7 is restricted from rotating around the left axis by engaging the engagement pin 7c with the left side surface 5b of the range enlarged by the first left inclined surface 5c, and further forward in the axial direction by the force in the front direction. Moved. As a result, the engagement pin 7c slides on the left side surface 5b toward the front side in the axial direction while being pressed against the left side surface 5b. In this way, the engagement pin 7c is slid on the first left inclined surface 5c and the second left inclined surface 5d while being pressed against the left side surface 5b of the anti-rotation groove 5a (moves around the left axis). However, it moves toward the front side of the detent groove 5a.

図6(a)に示すように、電動アクチュエータ1のボールねじ6は、電動モータ4からの左軸回りの力が遮断された状態で、外部からねじ軸7に軸方向後側への力が加わると(黒塗矢印参照)、軸方向後側への力が軸側ねじ溝7aによって変換された軸方向後側への力F1と左軸回り方向の力F2(C矢視断面図の白塗矢印参照)が生じる。ねじ軸7の係合ピン7cが、スリーブ5の回り止め溝5aのうち第1左傾斜面5cによって拡大された範囲の左側面5bに配置されている場合、係合ピン7cは、ねじ軸7の左軸回り方向の力F2によって左側面5bに押し付けられた状態で(矢印参照)、軸方向後側への力F1によって第1左傾斜面5cに向かって摺動する(破線矢印参照)。   As shown in FIG. 6 (a), the ball screw 6 of the electric actuator 1 has an axial rearward force applied to the screw shaft 7 from the outside while the force about the left axis from the electric motor 4 is blocked. When applied (see black arrow), the axially rearward force F1 converted by the axially threaded groove 7a and the leftward-direction force F2 (white in the cross-sectional view of the arrow C) Occurs). When the engaging pin 7c of the screw shaft 7 is disposed on the left side surface 5b of the range of the rotation preventing groove 5a of the sleeve 5 that is enlarged by the first left inclined surface 5c, the engaging pin 7c In a state of being pressed against the left side surface 5b by the force F2 around the left axis (see the arrow), the slider slides toward the first left inclined surface 5c by the force F1 toward the rear side in the axial direction (see the broken line arrow).

図6(b)に示すように、ねじ軸7の係合ピン7cが、回り止め溝5aのうち所定の停止位置である第1左傾斜面5c到達すると、係合ピン7cは、軸方向後側への力F1によって左傾斜面5cに押し付けられると同時に(破線矢印参照)、左軸回り方向の力F2によって第1左傾斜面5cに押し付けられる(矢印、D矢視断面図の白塗矢印参照)。ねじ軸7の係合ピン7cが、回り止め溝5aのうち所定の停止位置である第1左傾斜面5c上に配置されている場合、係合ピン7cには、第1左傾斜面5cに垂直な方向の力の合力F1sinθ+F2cosθと、第1左傾斜面5cに平行な方向の力の合力F1cosθ−F2sinθが加わるとともに、第1左傾斜面5cと係合ピン7cとの間に摩擦力μ(F1sinθ+F2cosθ)が生じている(図4(c)参照)。   As shown in FIG. 6B, when the engagement pin 7c of the screw shaft 7 reaches the first left inclined surface 5c which is a predetermined stop position in the rotation stop groove 5a, the engagement pin 7c is moved to the rear side in the axial direction. At the same time as being pressed against the left inclined surface 5c by the force F1 (see the broken line arrow), it is pressed against the first left inclined surface 5c by the force F2 around the left axis (see the white arrow in the cross-sectional view of the arrow D). When the engagement pin 7c of the screw shaft 7 is disposed on the first left inclined surface 5c which is a predetermined stop position in the rotation stop groove 5a, the engagement pin 7c is perpendicular to the first left inclined surface 5c. A resultant force F1sinθ + F2cosθ in a direction and a resultant force F1cosθ−F2sinθ in a direction parallel to the first left inclined surface 5c are applied, and a frictional force μ (F1sinθ + F2cosθ) is generated between the first left inclined surface 5c and the engaging pin 7c. (See FIG. 4C).

ねじ軸7の係合ピン7cは、軸方向後側への力F1が前述の数2を満たす範囲において、摩擦力によって第1左傾斜面5c上に係合される。すなわち、電動アクチュエータ1は、軸方向後側への力F1が前述の数2を満たす範囲において、軸方向後側への力F1に抗ってねじ軸7の位置を保持する。係合ピン7cは、軸方向後側への力F1が増大して前述の数3を満たす範囲に含まれると、第1左傾斜面5c上を摺動する。すなわち、電動アクチュエータ1は、軸方向後側への力F1が前述の数3を満たす範囲まで増大すると係合が解除され、軸方向後側への力F1に従ってねじ軸7が軸方向後側に移動する。   The engagement pin 7c of the screw shaft 7 is engaged on the first left inclined surface 5c by a frictional force within a range where the axially rearward force F1 satisfies the above-described formula 2. That is, the electric actuator 1 holds the position of the screw shaft 7 against the axially rearward force F1 within a range where the axially rearward force F1 satisfies the above-described formula 2. The engagement pin 7c slides on the first left inclined surface 5c when the axially rearward force F1 increases and is included in the range satisfying the above-described expression 3. In other words, the electric actuator 1 is disengaged when the axially rearward force F1 increases to a range that satisfies the above-mentioned formula 3, and the screw shaft 7 is moved axially rearward according to the axially rearward force F1. Moving.

図7(a)に示すように、電動アクチュエータ1のボールねじ6は、電動モータ4からの右軸回り方向の力によりナット8が右軸回り方向に回転されると、ボール9を介してねじ軸7に右軸回り方向の力が伝達される(E矢視断面図の白塗矢印参照)。ねじ軸7は、ナット8による右軸回り方向の力によって、右軸回り方向に回転する。左側面5bに係合していたねじ軸7の係合ピン7cは、ねじ軸7の右軸回り方向の回転により回り止め溝5aの右側面5eに向かって移動し(破線矢印参照)、右側面5eに押し付けられる。ねじ軸7は、係合ピン7cが右側面5eに係合することでねじ軸7の回転が規制される。   As shown in FIG. 7A, the ball screw 6 of the electric actuator 1 is screwed via the ball 9 when the nut 8 is rotated about the right axis by the force about the right axis from the electric motor 4. A force in the direction around the right axis is transmitted to the shaft 7 (see the white arrow in the cross-sectional view of the arrow E). The screw shaft 7 is rotated around the right axis by a force around the right axis by the nut 8. The engagement pin 7c of the screw shaft 7 that has been engaged with the left side surface 5b moves toward the right side surface 5e of the detent groove 5a by the rotation of the screw shaft 7 around the right axis (see the broken line arrow), and the right side It is pressed against the surface 5e. The screw shaft 7 is restricted from rotating by the engagement pin 7c engaging the right side surface 5e.

図7(b)に示すように、ねじ軸7には、伝達された右軸回り方向の力が軸側ねじ溝7aよって変換されて軸方向後側への力が生じる。ねじ軸7は、軸方向後側への力によって、軸方向後側に移動される。この結果、係合ピン7cは、傾斜面が形成されていない右側面5eに押し付けられた状態で(矢印参照)、軸方向後側に向かって摺動する(破線矢印参照)。   As shown in FIG. 7 (b), the transmitted force around the right axis is converted by the shaft-side screw groove 7a to generate a force in the rear side in the axial direction. The screw shaft 7 is moved to the rear side in the axial direction by a force to the rear side in the axial direction. As a result, the engagement pin 7c slides toward the rear side in the axial direction (see the broken line arrow) while being pressed against the right side surface 5e where the inclined surface is not formed (see the arrow).

以上のごとく構成することで、電動アクチュエータ1は、ボールねじ6のねじ軸7に外部から軸方向後側への力F1が加わると、前述の数2を満たすことを条件として、スリーブ5の回り止め溝5aに形成された第1左傾斜面5c上または第2左傾斜面5d上で摩擦力によりねじ軸7の係合ピン7cが係合される。また、電動アクチュエータ1は、回り止め溝5aにおける第1左傾斜面5cと第2左傾斜面5dとの位置によってねじ軸7の保持位置が定まる。つまり、電動アクチュエータ1は、回り止め溝5aに設けられる傾斜面の位置および数によってボールねじ6のねじ軸7の保持位置やその保持位置の数が定められる。さらに、電動アクチュエータ1は、スリーブ5を焼結金属粉末射出成形法で形成することで任意の位置に傾斜面が設けられている複雑な形状の回り止め溝5aを有するスリーブ5が容易に形成される。これにより、電動アクチュエータ1は、電動モータ4からの力を利用することなく直動部材であるねじ軸7の位置を保持することができるとともに、ねじ軸7に所定値以上の軸方向後側への力F1が加わることでねじ軸7の位置の保持を解除することができる。   With the configuration as described above, the electric actuator 1 can rotate around the sleeve 5 on condition that the above-described Expression 2 is satisfied when the axially rearward force F1 is applied to the screw shaft 7 of the ball screw 6. The engagement pin 7c of the screw shaft 7 is engaged by frictional force on the first left inclined surface 5c or the second left inclined surface 5d formed in the stop groove 5a. In the electric actuator 1, the holding position of the screw shaft 7 is determined by the positions of the first left inclined surface 5c and the second left inclined surface 5d in the rotation preventing groove 5a. That is, in the electric actuator 1, the holding position of the screw shaft 7 of the ball screw 6 and the number of holding positions thereof are determined by the position and the number of the inclined surfaces provided in the anti-rotation groove 5a. Furthermore, in the electric actuator 1, by forming the sleeve 5 by a sintered metal powder injection molding method, the sleeve 5 having the complicated-shaped detent groove 5a in which the inclined surface is provided at an arbitrary position can be easily formed. The Thereby, the electric actuator 1 can hold the position of the screw shaft 7 that is a linear motion member without using the force from the electric motor 4, and the screw shaft 7 is moved rearward in the axial direction by a predetermined value or more. The holding of the position of the screw shaft 7 can be released by applying the force F1.

次に、図8を用いて、本発明に係る電動アクチュエータの第二実施形態である電動アクチュエータ12について説明する。なお、以下の全ての実施形態に係る電動アクチュエータは、図1から図5に示す電動アクチュエータ1において、電動アクチュエータ1に替えて適用されるものとして、その説明で用いた名称、図番、符号を用いることで、同じものを指すこととし、以下の実施形態において、既に説明した実施形態と同様の点に関してはその具体的説明を省略し、相違する部分を中心に説明する。   Next, the electric actuator 12 which is 2nd embodiment of the electric actuator which concerns on this invention is demonstrated using FIG. The electric actuators according to all of the following embodiments are applied in place of the electric actuator 1 in the electric actuator 1 shown in FIGS. 1 to 5, and the names, figure numbers, and symbols used in the description are used. By using, the same thing is pointed out, In the following embodiment, the specific description is abbreviate | omitted about the point similar to embodiment already demonstrated, and it demonstrates centering on a different part.

図8(a)に示すように、電動アクチュエータ12は、電動の動力源からの回転運動を直線運動に変換して出力するものである。電動アクチュエータ12は、スリーブ13、直動機構であるボールねじ14を具備する。   As shown to Fig.8 (a), the electric actuator 12 converts the rotational motion from an electric power source into a linear motion, and outputs it. The electric actuator 12 includes a sleeve 13 and a ball screw 14 that is a linear motion mechanism.

スリーブ13は、ねじ軸15の回転を規制する係合ピン13aを支持するものである。スリーブ13の内周面には、径方向内側に突出するようにして一対の係合ピン13aが対向する位置に設けられている。係合ピン13aは、後述するねじ軸15の回り止め溝15cに挿入可能な径に形成されている。   The sleeve 13 supports an engagement pin 13 a that restricts the rotation of the screw shaft 15. On the inner peripheral surface of the sleeve 13, a pair of engagement pins 13 a are provided at positions facing each other so as to protrude radially inward. The engagement pin 13a is formed to have a diameter that can be inserted into a rotation stop groove 15c of the screw shaft 15 described later.

ボールねじ14は、回転運動を直線運動に変換するものである。ボールねじ14は、ねじ軸15、ナット8、複数のボール9等から構成されている。   The ball screw 14 converts rotational motion into linear motion. The ball screw 14 includes a screw shaft 15, a nut 8, a plurality of balls 9, and the like.

直動部材であるねじ軸15は、ナット8からの軸回り方向の力を軸方向の力に変換し、直動部材として軸方向に移動するものである。ねじ軸15は、その外周面にボール9が転動するための一条の軸側ねじ溝15aが形成されている。ねじ軸15の一側端部には、略円柱状の案内部15bが形成されている。案内部15bは、スリーブ13に挿入可能な直径に形成されている。案内部15bには、軸方向に沿って延びる所定の深さの回り止め溝15cが形成されている。ねじ軸15は、案内部15bがスリーブ13に挿入されているとともに、スリーブ13の係合ピン13aがねじ軸15の回り止め溝15cに挿入されている。これにより、ねじ軸15は、スリーブ13に対して軸回り方向に相対回転不能に構成されている。   The screw shaft 15, which is a linear motion member, converts the axial force from the nut 8 into axial force and moves in the axial direction as a linear motion member. The screw shaft 15 has a single shaft-side screw groove 15a for rolling the ball 9 on the outer peripheral surface thereof. A substantially cylindrical guide portion 15 b is formed at one end of the screw shaft 15. The guide portion 15 b is formed to have a diameter that can be inserted into the sleeve 13. The guide portion 15b is formed with a detent groove 15c having a predetermined depth extending along the axial direction. In the screw shaft 15, the guide portion 15 b is inserted into the sleeve 13, and the engagement pin 13 a of the sleeve 13 is inserted into the rotation stop groove 15 c of the screw shaft 15. Thereby, the screw shaft 15 is configured so as not to rotate relative to the sleeve 13 in the direction around the axis.

図8(b)に示すように、ねじ軸15の回り止め溝15cには、ねじ軸15の一側端から見た軸方向に垂直な断面視での右側の側面15d(以下、単に「右側面15d」と記す)の任意の位置に第1右傾斜面15eと第2右傾斜面15fとが形成されている。右側面15dは、ねじ軸15を軸方向前側に移動させるためにナット8からねじ軸15に伝達される左軸回り方向の力によって、スリーブ13の係合ピン13aが押し付けられる側面である。また、回り止め溝15cのうち、ねじ軸15の一側端から見た軸方向に垂直な断面視で左側の側面15g(以下、単に「左側面15g」と記す)は、段差のない側面に形成されている。左側面15gは、ねじ軸15を軸方向後側に向かって移動させるためにナット8からねじ軸15に伝達される右軸回り方向の力によって、係合ピン13aが押し付けられる側面である。   As shown in FIG. 8 (b), the anti-rotation groove 15c of the screw shaft 15 has a right side surface 15d (hereinafter simply referred to as “right side” in a cross-sectional view perpendicular to the axial direction as viewed from one end of the screw shaft 15. A first right inclined surface 15e and a second right inclined surface 15f are formed at arbitrary positions (denoted as “surface 15d”). The right side surface 15d is a side surface on which the engagement pin 13a of the sleeve 13 is pressed by the force about the left axis transmitted from the nut 8 to the screw shaft 15 in order to move the screw shaft 15 forward in the axial direction. Further, in the rotation preventing groove 15c, a left side surface 15g (hereinafter, simply referred to as “left side surface 15g”) in a cross-sectional view perpendicular to the axial direction viewed from one end of the screw shaft 15 is a side surface without a step. Is formed. The left side surface 15g is a side surface on which the engagement pin 13a is pressed by a force around the right axis transmitted from the nut 8 to the screw shaft 15 in order to move the screw shaft 15 toward the rear side in the axial direction.

第2右傾斜面15fは、第1右傾斜面15eから任意の長さだけ離間した右側面15dの軸方向後側(ねじ軸15の案内部15b側)に形成されている。回り止め溝15cは、軸方向後側に向かうにつれて、第1右傾斜面15eと第2右傾斜面15fとによってその溝幅が段階的に拡大している。つまり、第1右傾斜面15eと第2右傾斜面15fとは、軸方向後側かつ右軸回り方向に向かう傾斜面として形成されている。回り止め溝15cの軸方向前側の端部は、スリーブ13の係合ピン13aと略同一の溝幅になるように形成されている。   The second right inclined surface 15f is formed on the rear side in the axial direction (the guide portion 15b side of the screw shaft 15) of the right side surface 15d separated from the first right inclined surface 15e by an arbitrary length. The rotation width of the non-rotating groove 15c is gradually increased by the first right inclined surface 15e and the second right inclined surface 15f as it goes rearward in the axial direction. That is, the first right inclined surface 15e and the second right inclined surface 15f are formed as inclined surfaces that are directed to the rear side in the axial direction and the direction around the right axis. The end of the rotation stop groove 15c on the front side in the axial direction is formed to have substantially the same groove width as the engagement pin 13a of the sleeve 13.

図9(a)に示すように、電動アクチュエータ12のボールねじ14は、電動モータ4からの左軸回りの力が遮断された状態で、外部からねじ軸15に軸方向後側への力が加わると(黒塗矢印参照)、軸方向後側への力が軸側ねじ溝15aによって変換されたねじ軸15の軸方向後側への力F1とねじ軸15の左軸回り方向の力F2とが生じる。スリーブ13の係合ピン13aが、ねじ軸15の回り止め溝15cのうち第1右傾斜面15eによって拡大された範囲の右側面15dに配置されている場合、ねじ軸15は、左軸回り方向の力F2によって右側面15dに係合ピン13aが押し付けられた状態で(矢印参照)、軸方向後側への力F1によって第1右傾斜面15eを係合ピン13aに近づける方向に移動される(破線矢印参照)。   As shown in FIG. 9 (a), the ball screw 14 of the electric actuator 12 is subjected to an axial rearward force on the screw shaft 15 from the outside in a state where the force around the left axis from the electric motor 4 is interrupted. When applied (see the black arrow), the axially rearward force F1 of the screw shaft 15 converted from the axially rearward force by the shaft-side screw groove 15a and the left-axis-direction force F2 of the screw shaft 15 are applied. Will occur. When the engagement pin 13a of the sleeve 13 is disposed on the right side surface 15d of the range of the rotation preventing groove 15c of the screw shaft 15 expanded by the first right inclined surface 15e, the screw shaft 15 is In a state where the engagement pin 13a is pressed against the right side surface 15d by the force F2 (see arrow), the first right inclined surface 15e is moved in a direction to approach the engagement pin 13a by the axially rearward force F1 (broken line) See arrow).

図9(b)に示すように、ねじ軸15は、第1右傾斜面15eが係合ピン13aに到達すると、第1右傾斜面15eが摩擦力によって係合ピン13aに係合される。スリーブ13の係合ピン13aが、回り止め溝15cのうち所定の停止位置である第1右傾斜面15e上に配置されている場合、第1右傾斜面15eには、第1右傾斜面15eに垂直な方向の力の合力F1sinθ+F2cosθと、第1右傾斜面15eに平行な方向の力の合力F1cosθ−F2sinθが加わるとともに、第1右傾斜面15eと係合ピン13aとの間に摩擦力μ(F1sinθ+F2cosθ)が生じている(図4(c)参照)。   As shown in FIG. 9B, when the first right inclined surface 15e reaches the engagement pin 13a, the first right inclined surface 15e is engaged with the engagement pin 13a by friction force. When the engaging pin 13a of the sleeve 13 is disposed on the first right inclined surface 15e which is a predetermined stop position in the rotation stop groove 15c, the first right inclined surface 15e is perpendicular to the first right inclined surface 15e. A resultant force F1sinθ + F2cosθ in a direction and a resultant force F1cosθ−F2sinθ in a direction parallel to the first right inclined surface 15e are applied, and a frictional force μ (F1sinθ + F2cosθ) is generated between the first right inclined surface 15e and the engagement pin 13a. (See FIG. 4C).

ねじ軸15の回り止め溝15cに形成された第1右傾斜面15eは、軸方向後側への力F1が前述の数2を満たす範囲において、摩擦力によって係合ピン13aに係合される。すなわち、電動アクチュエータ12は、軸方向後側への力F1が前述の数2を満たす範囲において、軸方向後側への力F1に抗ってねじ軸15の位置を保持する。第1右傾斜面15eは、軸方向後側への力F1が増大して前述の数3を満たす範囲に含まれると、係合ピン13a上を摺動する。すなわち、電動アクチュエータ12は、軸方向後側への力F1が前述の数3を満たす範囲まで増大すると係合が解除され、軸方向後側への力F1に従ってねじ軸15が軸方向後側に移動する。   The first right inclined surface 15e formed in the rotation stop groove 15c of the screw shaft 15 is engaged with the engagement pin 13a by a frictional force in a range where the axially rearward force F1 satisfies the above-described formula 2. That is, the electric actuator 12 holds the position of the screw shaft 15 against the axially rearward force F1 in a range where the axially rearward force F1 satisfies the above-described formula 2. The first right inclined surface 15e slides on the engagement pin 13a when the axially rearward force F1 increases and is included in a range that satisfies the above-described Expression 3. In other words, the electric actuator 12 is disengaged when the axially rearward force F1 increases to a range that satisfies the above-mentioned formula 3, and the screw shaft 15 is moved axially rearward according to the axially rearward force F1. Moving.

以上のごとく構成することで、電動アクチュエータ12は、軸方向後側への力F1と左軸回り方向の力F2とによってねじ軸15の回り止め溝15cに形成されている第1右傾斜面15eまたは第2右傾斜面15fが、スリーブ13の係合ピン13aに摩擦力によって押し付けられる。これにより、これにより、電動モータ4からの力を利用することなく直動部材であるねじ軸15の位置を保持することができるとともに、ねじ軸15に所定値以上の軸方向後側への力F1が加わることでねじ軸15の位置の保持を解除することができる。   By configuring as described above, the electric actuator 12 has the first right inclined surface 15e formed in the anti-rotation groove 15c of the screw shaft 15 by the axially rearward force F1 and the leftward-direction force F2. The second right inclined surface 15f is pressed against the engaging pin 13a of the sleeve 13 by a frictional force. Thereby, the position of the screw shaft 15 that is the linear motion member can be held without using the force from the electric motor 4, and the axial force on the screw shaft 15 toward the rear side in the axial direction is more than a predetermined value. By adding F1, the holding of the position of the screw shaft 15 can be released.

次に、図10を用いて、本発明に係る電動アクチュエータの第三実施形態である位置保持機能付き電動アクチュエータ16について説明する。   Next, the electric actuator 16 with a position holding function, which is a third embodiment of the electric actuator according to the present invention, will be described with reference to FIG.

図10に示すように、電動アクチュエータ16は、電動の動力源からの回転運動を直線運動に変換して出力するものである。電動アクチュエータ16は、一側ハウジング17、他側ハウジング18、軸端ハウジング19、電動モータ4、ボールねじ20、スリーブ23および歯車減速機構11を具備する。位置保持機能付き電動アクチュエータ16は、電動モータ4の動きを制御することで後述するナット22を任意の位置に移動可能に構成されている。   As shown in FIG. 10, the electric actuator 16 converts the rotary motion from the electric power source into a linear motion and outputs it. The electric actuator 16 includes a one-side housing 17, another side housing 18, a shaft end housing 19, an electric motor 4, a ball screw 20, a sleeve 23, and a gear reduction mechanism 11. The electric actuator 16 with a position holding function is configured to be able to move a nut 22 described later to an arbitrary position by controlling the movement of the electric motor 4.

一側ハウジング17には、軸受保持部17aが形成されている。軸受保持部17aは、一側ハウジング17の一側面に形成されている。また、軸受保持部17aは、後述するボールねじ20のねじ軸21を回転自在に支持する軸受10が嵌合可能な内径に形成されている。   A bearing holding portion 17 a is formed in the one side housing 17. The bearing holding portion 17 a is formed on one side surface of the one side housing 17. Moreover, the bearing holding part 17a is formed in the internal diameter which can fit the bearing 10 which supports the screw shaft 21 of the ball screw 20 mentioned later rotatably.

他側ハウジング18には、電動モータ取付け部18a、歯車減速機構配置部18b、軸受保持部18cおよび連通孔18dが形成されている。電動モータ取付け部18aは、他側ハウジング18の他側面に電動モータ4を取付け可能な円形の凹部に形成されている。軸受保持部18cは、他側ハウジング18の一側面であって一側ハウジング17の軸受保持部17aと同一軸心上に形成されている円環状の凹部から構成されている。軸受保持部18cは、ボールねじ20のナット22を回転自在に支持する軸受10を嵌合可能な内径に形成されている。連通孔18dは、軸受保持部18cと同一軸心上であって他側ハウジング18の一側面と他側面とを連通するように形成されている。   The other housing 18 is formed with an electric motor mounting portion 18a, a gear reduction mechanism arrangement portion 18b, a bearing holding portion 18c, and a communication hole 18d. The electric motor mounting portion 18 a is formed in a circular recess capable of mounting the electric motor 4 on the other side surface of the other housing 18. The bearing holding portion 18 c is configured by an annular recess formed on one side surface of the other housing 18 and on the same axis as the bearing holding portion 17 a of the one housing 17. The bearing holding portion 18c is formed to have an inner diameter capable of fitting the bearing 10 that rotatably supports the nut 22 of the ball screw 20. The communication hole 18d is formed on the same axis as the bearing holding portion 18c so as to communicate one side surface of the other housing 18 with the other side surface.

軸端ハウジング19は、ボールねじ20のねじ軸21を支持するものである。軸端ハウジング19は、他側ハウジング18および一側ハウジング17が固定される図示しない基部に固定されている。軸端ハウジング19は、ねじ軸21を回転自在に支持する軸受10を嵌合可能な内径に形成されている。   The shaft end housing 19 supports the screw shaft 21 of the ball screw 20. The shaft end housing 19 is fixed to a base (not shown) to which the other housing 18 and the one housing 17 are fixed. The shaft end housing 19 is formed with an inner diameter capable of fitting the bearing 10 that rotatably supports the screw shaft 21.

ボールねじ20は、回転運動を直線運動に変換するものである。ボールねじ20は、ねじ軸21、ナット22、複数のボール9および軸受10等から構成されている。   The ball screw 20 converts rotational motion into linear motion. The ball screw 20 includes a screw shaft 21, a nut 22, a plurality of balls 9, a bearing 10, and the like.

ねじ軸21は、電動モータ4から伝達される軸回り方向の力を軸方向の力に変換し、ナット22を軸方向に移動させるものである。ねじ軸21の一側端部と他側端部には、円柱状の一側支持部21aと他側支持部21bとが形成されている。一側支持部21aの両側端部には、軸受10が設けられている。軸受10は、一側ハウジング17の軸受保持部17aと他側ハウジング18の軸受保持部18cとにそれぞれ嵌合されている。同様に他側支持部21bには、軸受10が設けられている。軸受10は、軸端ハウジング19に嵌合されている。つまり、ねじ軸21は、一側支持部21aの軸受10と他側支持部21bの軸受10とを介して一側ハウジング17、他側ハウジング18および軸端ハウジング19に回転自在に支持されている。   The screw shaft 21 converts the axial force transmitted from the electric motor 4 into axial force, and moves the nut 22 in the axial direction. A cylindrical one-side support portion 21 a and another-side support portion 21 b are formed at one end and the other end of the screw shaft 21. Bearings 10 are provided at both end portions of the one side support portion 21a. The bearing 10 is fitted into a bearing holding portion 17 a of the one-side housing 17 and a bearing holding portion 18 c of the other-side housing 18. Similarly, the bearing 10 is provided in the other side support part 21b. The bearing 10 is fitted in the shaft end housing 19. That is, the screw shaft 21 is rotatably supported by the one side housing 17, the other side housing 18, and the shaft end housing 19 through the bearing 10 of the one side support portion 21a and the bearing 10 of the other side support portion 21b. .

直動部材であるナット22は、ねじ軸21からの軸回り方向の力を軸方向の力に変換し、直動部材として軸方向に移動するものである。ナット22は、複数のボール9を介してねじ軸21の軸回り方向に回転自在に支持された状態で、軸端ハウジング19と他側ハウジング18との間に配置されている。ナット22は、スリーブ23に挿入可能な直径に形成されている。また、ナット22には、スリーブ23の一対の回り止め溝23aに対向する位置に径方向に突出した一対の係合ピン22aが形成されている。   The nut 22 which is a linear motion member converts a force around the axis from the screw shaft 21 into an axial force and moves in the axial direction as a linear motion member. The nut 22 is disposed between the shaft end housing 19 and the other housing 18 while being supported rotatably around the axis of the screw shaft 21 via the plurality of balls 9. The nut 22 has a diameter that can be inserted into the sleeve 23. Further, the nut 22 is formed with a pair of engaging pins 22a protruding in the radial direction at positions opposed to the pair of detent grooves 23a of the sleeve 23.

スリーブ23は、ナット22の回転を規制するものである。スリーブ23は、一側ハウジング17および他側ハウジング18が固定される図示しない基部に固定されている。つまり、スリーブ23は、ナット22に対して回転を規制するように構成されている。スリーブ23は、ナット22が挿入可能な直径に形成されている。スリーブ23の内周面には、ナット22の係合ピン22aと対向する位置に軸方向に延びる一対の回り止め溝23aが形成されている。回り止め溝23aは、係合ピン22aが挿入可能な幅に形成されている。回り止め溝23aには、左側面23bに第1左傾斜面23cと第2左傾斜面23dとが形成されている。   The sleeve 23 regulates the rotation of the nut 22. The sleeve 23 is fixed to a base (not shown) to which the one side housing 17 and the other side housing 18 are fixed. That is, the sleeve 23 is configured to restrict rotation with respect to the nut 22. The sleeve 23 is formed to have a diameter into which the nut 22 can be inserted. A pair of detent grooves 23 a extending in the axial direction is formed on the inner peripheral surface of the sleeve 23 at a position facing the engaging pin 22 a of the nut 22. The anti-rotation groove 23a is formed in a width that allows the engagement pin 22a to be inserted. In the rotation preventing groove 23a, a first left inclined surface 23c and a second left inclined surface 23d are formed on the left side surface 23b.

このように構成されているボールねじ20は、ねじ軸21が軸受10を介して一側ハウジング17、他側ハウジング18および軸端ハウジング19に回転自在に支持されている。また、ボールねじ20は、ナット22が図示しない基部に一体的に固定されているスリーブ23に摺動自在に挿入されている。この際、ナット22の係合ピン22aは、スリーブ23の回り止め溝23aに摺動自在に係合されている。つまり、ナット22は、ねじ軸21にその軸回り方向に回転自在に支持されつつ、スリーブ23の軸回り方向に相対回転不能に挿入されている。ボールねじ20は、ねじ軸21が回転されるとナット22に軸回り方向の力が伝達される。ナット22は、スリーブ23の軸回り方向に相対回転不能に挿入されているので、ねじ軸21からの軸回り方向の力がねじ軸21の軸方向の力に変換される。ナット22は、スリーブ23に挿入された状態でねじ軸21上を軸方向に往復移動する。   In the ball screw 20 configured as described above, the screw shaft 21 is rotatably supported by the one-side housing 17, the other-side housing 18, and the shaft-end housing 19 via the bearing 10. The ball screw 20 is slidably inserted into a sleeve 23 in which a nut 22 is integrally fixed to a base (not shown). At this time, the engagement pin 22 a of the nut 22 is slidably engaged with the rotation prevention groove 23 a of the sleeve 23. That is, the nut 22 is inserted into the screw shaft 21 so as not to be relatively rotatable in the direction around the axis of the sleeve 23 while being rotatably supported in the direction around the axis. When the screw shaft 21 is rotated, the ball screw 20 transmits a force in the direction around the shaft to the nut 22. Since the nut 22 is inserted so as not to be relatively rotatable in the direction around the axis of the sleeve 23, the force around the axis from the screw shaft 21 is converted into the force in the axial direction of the screw shaft 21. The nut 22 reciprocates in the axial direction on the screw shaft 21 while being inserted into the sleeve 23.

駆動側ギヤ11a、従動側ギヤ11bおよびアイドルギヤ11cは、噛み合った状態で他側ハウジング18の歯車減速機構配置部18bに配置されている。従動側ギヤ11bは、その中心に形成されている支持軸挿入孔にねじ軸21の一側支持部21aが挿入され、一体的に回転可能に設けられている。   The drive side gear 11a, the driven side gear 11b, and the idle gear 11c are arranged in a gear reduction mechanism arrangement portion 18b of the other side housing 18 in a meshed state. The driven gear 11b is provided so that the one-side support portion 21a of the screw shaft 21 is inserted into a support shaft insertion hole formed at the center thereof so as to be integrally rotatable.

このように構成される電動アクチュエータ16は、従動側ギヤ11bが設けられているボールねじ20のねじ軸21が回転されることでねじ軸21のリードに応じた速度と軸方向推力でナット22が軸方向に直線運動する(図10黒塗矢印参照)。   In the electric actuator 16 configured in this manner, the nut 22 is rotated at a speed and axial thrust according to the lead of the screw shaft 21 by rotating the screw shaft 21 of the ball screw 20 provided with the driven gear 11b. It moves linearly in the axial direction (see black arrow in FIG. 10).

以上のごとく構成することで、電動アクチュエータ16は、ボールねじ20のナット22に外部から軸方向後側への力F1が加わると回り止め溝23aに形成されている第1左傾斜面23cと第2左傾斜面23dとにナット22の係合ピン22aが係合される。これにより、電動モータ4からの力を利用することなく直動部材であるナット22の位置を保持することができるとともに、ナット22に所定値以上の軸方向後側への力F1が加わることでナット22の位置の保持を解除することができる。   With the configuration as described above, the electric actuator 16 has the first left inclined surface 23c and the second inclined surface 23c formed in the rotation-preventing groove 23a when the axially rearward force F1 is applied to the nut 22 of the ball screw 20 from the outside. The engaging pin 22a of the nut 22 is engaged with the left inclined surface 23d. As a result, the position of the nut 22 that is the linear motion member can be held without using the force from the electric motor 4, and the axially rearward force F1 of a predetermined value or more is applied to the nut 22. The holding of the position of the nut 22 can be released.

図11に示すように、第一実施形態におけるスリーブ5および第三実施形態におけるスリーブ23は、焼結金属粉末射出成形法によって金属粉末から一体形成されているが、スリーブの第二実施形態として溝が形成されている部分を別体としたスリーブ24から構成してもよい。   As shown in FIG. 11, the sleeve 5 in the first embodiment and the sleeve 23 in the third embodiment are integrally formed from metal powder by a sintered metal powder injection molding method. Alternatively, the sleeve 24 may be a separate part.

図11(a)に示すように、スリーブ24は、本体部24aと溝部24c(濃い薄墨部分)とから構成されている。
図11(b)に示すように、本体部24aは、スリーブ24の主な構造体である。本体部24aは、円筒状に形成されている。本体部24aの側面には、対向する部分に切欠き24bが形成されている。
図11(c)に示すように、溝部24cは、スリーブ24の組み換え部分である。溝部24cは、回り止め溝24dが形成されている。溝部24cは、本体部24aの切欠き24bに着脱自在に組み込み可能に構成されている。
図11(d)に示すように、このように構成されるスリーブ24は、異なる形状の回り止め溝24f(薄い薄墨部分)が形成されている溝部24eに交換することで直動部材の保持位置やその数が変更される。これにより、電動モータ4からの力を利用することなく直動部材であるねじ軸7・15やナット22を容易に任意の位置で保持することができるとともに、ねじ軸7・15やナット22に所定値以上の軸方向の力が加わることでねじ軸7・15やナット22の位置の保持を解除することができる。
As shown in FIG. 11A, the sleeve 24 includes a main body portion 24a and a groove portion 24c (a dark thin ink portion).
As shown in FIG. 11B, the main body portion 24 a is a main structure of the sleeve 24. The main body 24a is formed in a cylindrical shape. On the side surface of the main body 24a, a notch 24b is formed in an opposing portion.
As shown in FIG. 11 (c), the groove 24 c is a recombination portion of the sleeve 24. The groove 24c is formed with a detent groove 24d. The groove portion 24c is configured to be detachably incorporated in the notch 24b of the main body portion 24a.
As shown in FIG. 11 (d), the sleeve 24 configured in this manner is replaced with a groove portion 24e in which a rotation prevention groove 24f (thin thin ink portion) having a different shape is formed, thereby holding the linear movement member. And the number is changed. Thereby, the screw shafts 7 and 15 and the nuts 22 which are linear motion members can be easily held at arbitrary positions without using the force from the electric motor 4, and the screw shafts 7 and 15 and the nuts 22 are The holding of the positions of the screw shafts 7 and 15 and the nut 22 can be released by applying an axial force of a predetermined value or more.

なお、第一実施形態から第三実施形態における回り止め溝5a・15c・23aは、二つの傾斜面が形成されているが、少なくとも一つ以上の傾斜面が形成されてあればよい。また、第一実施形態におけるスリーブ5および第三実施形態におけるスリーブ23は、S55C等の中炭素鋼あるいはSCM415やSCM420等の肌焼き鋼から冷間圧造法によって円筒状に形成し、高周波焼入れ、あるいは浸炭焼入れによってその表面に55〜62HRCの範囲に硬化処理を施して形成してもよい。   In the first to third embodiments, the anti-rotation grooves 5a, 15c, and 23a are formed with two inclined surfaces, but it is sufficient that at least one or more inclined surfaces are formed. Further, the sleeve 5 in the first embodiment and the sleeve 23 in the third embodiment are formed into a cylindrical shape by cold forging from medium carbon steel such as S55C or case-hardened steel such as SCM415 or SCM420, and induction hardening, or It may be formed by carburizing and quenching the surface thereof in a range of 55 to 62 HRC.

以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、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、特許請求の範囲の記載によって示され、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 embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to such an embodiment, and is merely an example, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Of course, the scope of the present invention is indicated by the description of the scope of claims, and further, the equivalent meanings described in the scope of claims and all modifications within the scope of the scope of the present invention are included. Including.

1 電動アクチュエータ
4 電動モータ
5 スリーブ
5a 回り止め溝
5c 第1左傾斜面
6 ボールねじ
7 ねじ軸
7c 係合ピン
8 ナット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric actuator 4 Electric motor 5 Sleeve 5a Non-rotating groove 5c 1st left inclined surface 6 Ball screw 7 Screw shaft 7c Engagement pin 8 Nut

Claims (6)

ボールねじを構成するねじ軸とナットのうち、一方が電動モータからの力により回転されることで他方が直動部材として移動する電動アクチュエータにおいて、
前記直動部材の軸回り方向の移動を規制する回り止め溝と、
前記回り止め溝に挿入され、前記直動部材の軸回り方向の移動を規制する係合ピンと、を備え、
前記回り止め溝には、前記直動部材に加えられる軸方向の力によって前記係合ピンが押し付けられ、かつ前記軸方向の力が変換されて発生する軸回り方向の力によって前記係合ピンが押し付けられる傾斜面が形成され、
前記直動部材に軸方向の力が加えられると、前記係合ピンが摩擦力によって前記傾斜面に係合されて前記直動部材の移動を規制して位置を保持する電動アクチュエータ。
In the electric actuator in which one of the screw shaft and nut constituting the ball screw is rotated by the force from the electric motor and the other is moved as a linear motion member.
A non-rotating groove for restricting movement of the linear member in the direction around the axis;
An engagement pin that is inserted into the non-rotating groove and restricts movement of the linear motion member in the axial direction,
The engagement pin is pressed against the rotation-preventing groove by an axial force applied to the linearly moving member, and the engagement pin is pressed by an axial rotation force generated by converting the axial force. An inclined surface to be pressed is formed,
When an axial force is applied to the linear motion member, the electric actuator is engaged with the inclined surface by a frictional force to restrict the movement of the linear motion member and hold the position.
前記直動部材が挿入されるスリーブを備え、
前記回り止め溝が、前記スリーブに軸方向に沿うように形成され、
前記係合ピンが、前記直動部材から径方向に突出するように設けられ、
前記傾斜面が、前記直動部材に加えられる前記電動モータからの軸回り方向の力によって前記係合ピンが押し付けられる前記回り止め溝内の側面に、軸方向を基準として10°以上90°未満の傾斜角に形成されている請求項1に記載の電動アクチュエータ。
A sleeve into which the linear motion member is inserted;
The anti-rotation groove is formed along the axial direction in the sleeve;
The engagement pin is provided so as to protrude in a radial direction from the linear motion member;
The inclined surface is 10 ° or more and less than 90 ° on the basis of the axial direction on the side surface in the non-rotating groove on which the engagement pin is pressed by the force around the shaft from the electric motor applied to the linear motion member. The electric actuator according to claim 1, wherein the electric actuator is formed at an inclination angle of.
前記直動部材が挿入されるスリーブを備え、
前記回り止め溝が、前記直動部材に軸方向に沿うように形成され、
前記係合ピンが、前記スリーブから径方向に突出するように設けられ、
前記傾斜面が、前記直動部材に加えられる前記電動モータからの軸回り方向の力によって前記係合ピンが押し付けられる前記回り止め溝内の側面に、軸方向を基準として10°以上90°未満の傾斜角に形成されている請求項1に記載の電動アクチュエータ。
A sleeve into which the linear motion member is inserted;
The non-rotating groove is formed along the axial direction in the linear motion member;
The engagement pin is provided so as to protrude radially from the sleeve;
The inclined surface is 10 ° or more and less than 90 ° on the basis of the axial direction on the side surface in the non-rotating groove on which the engagement pin is pressed by the force around the shaft from the electric motor applied to the linear motion member. The electric actuator according to claim 1, wherein the electric actuator is formed at an inclination angle of.
前記傾斜面が、前記回り止め溝内の側面に複数設けられる請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の電動アクチュエータ。   The electric actuator according to any one of claims 1 to 3, wherein a plurality of the inclined surfaces are provided on a side surface in the detent groove. 前記スリーブが、金属粉末射出成形法により形成されている請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の電動アクチュエータ。   The electric actuator according to any one of claims 1 to 4, wherein the sleeve is formed by a metal powder injection molding method. 前記スリーブが、本体部と前記回り止め溝が形成されている溝部とから構成され、前記本体部に前記溝部が着脱自在に組み込まれている請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の電動アクチュエータ。   The said sleeve is comprised from the main-body part and the groove part in which the said rotation prevention groove | channel is formed, The said groove part is integrated in the said main-body part so that attachment or detachment is possible. Electric actuator.
JP2017175286A 2017-09-12 2017-09-12 Electric actuator Pending JP2019052655A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017175286A JP2019052655A (en) 2017-09-12 2017-09-12 Electric actuator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017175286A JP2019052655A (en) 2017-09-12 2017-09-12 Electric actuator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2019052655A true JP2019052655A (en) 2019-04-04

Family

ID=66014602

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017175286A Pending JP2019052655A (en) 2017-09-12 2017-09-12 Electric actuator

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2019052655A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2013122158A1 (en) Electric linear actuator
JP6091149B2 (en) Electric linear actuator
JP6111078B2 (en) Electric linear actuator
WO2014069516A1 (en) Electric linear actuator
JP2016142337A (en) Electric actuator
WO2016024578A1 (en) Gear and electric actuator provided with same
JP2017057922A (en) Electric actuator with position holding function
WO2016195104A1 (en) Electric actuator
CN108027027B (en) Ball screw
JP2013079700A (en) Electric linear actuator
JP6074192B2 (en) Electric linear actuator
JP2019052655A (en) Electric actuator
JP2012039765A (en) Electric actuator
JP2017137962A (en) Electric actuator
JP6111038B2 (en) Electric linear actuator
JP2017082813A (en) Electric actuator with position holding function
JP6114548B2 (en) Electric linear actuator
JP2017096313A (en) Electric actuator with position holding function
JP2016161087A (en) Electric linear actuator
JP6406747B2 (en) Electric actuator
JP2017057931A (en) Electric actuator with position holding mechanism
JP2018035908A (en) Electric actuator
WO2014148514A1 (en) Electric linear actuator
WO2016199646A1 (en) Electric actuator
WO2017130951A1 (en) Ball screw