JP2019113167A - Linear motion actuator and assembling method of linear motion actuator - Google Patents

Linear motion actuator and assembling method of linear motion actuator Download PDF

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中島 正人
Masato Nakajima
正人 中島
智亮 松井
Tomoaki Matsui
智亮 松井
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Abstract

To provide a linear motion actuator capable of securing strength of a projection to rotary torque received from a rotary motion element, and being miniaturized.SOLUTION: A ball screw mechanism 20 includes one projection 36 formed integrally with a cylindrical body 35 fixed to a shaft portion 32 of a linear motion element 24, and projecting radially outward from an outer peripheral face of the cylindrical body. The projection has a projection restriction face 36a for locking rotary motion of a rotary motion element by being kept into contact with a locking portion 25d formed on the rotary motion element 22 at a stroke end in a contraction direction, of the linear motion element. When observing the shaft portion from an axial direction, a thickness between the projection restriction face and a back face 36b in a circumferential direction to the projection restriction face is formed large at a basic end of a cylindrical body side with respect to a tip end in a radial direction.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、回転運動要素に伝達された回転運動を直線運動に変換する機構を備えた直動アクチュエータ及び直動アクチュエータの組立方法に関する。   The present invention relates to a linear motion actuator including a mechanism for converting rotational motion transmitted to a rotary motion element into linear motion, and a method of assembling the linear motion actuator.

この種の直動アクチュエータには、直線運動要素の軸方向の移動を制限するためにストローク制限機構を備えているものがある(例えば、特許文献1、2)。
特許文献1に記載の直動アクチュエータは、直線運動要素である作動軸の軸直交方向にストッパーピンが圧入固定されているとともに、回転運動要素であるロータに、ストッパーピンに当接する係止部(特許文献1ではストッパーと記載)が形成されている。特許文献1のストローク制限機構は、ロータから回転力が伝達された作動軸が軸方向に移動し、ストッパーピンがロータの係止面に当接することで、ロータの回転が規制されて作動軸のストロークを制限する。
Some linear actuators of this type are provided with a stroke limiting mechanism to limit the axial movement of the linear motion element (e.g., Patent Documents 1 and 2).
The linear motion actuator described in Patent Document 1 has a stopper pin fixed by press fitting in a direction orthogonal to the axis of operation of a linear motion element, and a locking portion (see FIG. In patent document 1, it describes as a stopper). In the stroke limiting mechanism of Patent Document 1, the actuating shaft to which the rotational force is transmitted from the rotor moves in the axial direction, and the stopper pin abuts against the locking surface of the rotor, thereby restricting the rotation of the rotor. Limit the stroke.

また、特許文献2に記載の直動アクチュエータは、直線運動要素であるボールねじ軸のボールねじ部と、これに多数のボールを介して螺合する回転運動要素であるボールねじナットとを有するボールねじ機構を有した装置である。特許文献2のストローク制限機構は、ボールねじ軸の軸部に半径方向に突出する突起を設け、ボールねじナットに係止部(特許文献1ではストッパー部と記載)を設け、ボールねじナットの回転によりボールねじ軸を縮み方向にストロークさせたときに、所定位置で突起が係止部に当接し、ボールねじナットの回転が規制されてボールねじ軸のストロークを制限する。   In addition, the linear actuator described in Patent Document 2 has a ball screw portion of a ball screw shaft which is a linear motion element, and a ball screw nut which is a rotational motion element which is screwed to this via a plurality of balls. It is a device having a screw mechanism. The stroke limiting mechanism of Patent Document 2 is provided with a projection that protrudes in the radial direction on the shaft portion of the ball screw shaft, and a locking portion (described as a stopper portion in Patent Document 1) is provided on the ball screw nut. Thus, when the ball screw shaft is made to stroke in the shrinking direction, the projection abuts on the locking portion at a predetermined position, the rotation of the ball screw nut is restricted, and the stroke of the ball screw shaft is limited.

特開2013−204697号公報JP, 2013-204697, A 特許第5293887号公報Patent No. 5293887

ところで、特許文献1のストローク制限機構は、ロータに設けた係合部からの回転トルクを受ける際に、作動軸に圧入されているストッパーピンの強度確保が必要となる。
ストッパーピンの強度を確保する方法として、直径を増大させたストッパーピンを作動軸に圧入することが考えられるが、直径が増大したストッパーピンを強固に圧入保持するために、作動軸の軸直径も増大させなければならない。このように、特許文献1は、回転運動要素からの回転トルクに対して強度を確保するため、ストッパーピン及び作動軸の軸直径を増大させた構造としなければならず、直動アクチュエータの小型化の面で問題がある。
By the way, when receiving the rotational torque from the engaging part provided in the rotor, the stroke limiting mechanism of Patent Document 1 needs to secure the strength of the stopper pin pressed into the actuating shaft.
As a method of securing the strength of the stopper pin, it is conceivable to press in the stopper pin with the increased diameter on the actuating shaft, but in order to firmly press-hold the stopper pin with the increased diameter, the shaft diameter of the actuating shaft is also It must be increased. Thus, according to Patent Document 1, in order to secure strength against rotational torque from the rotary motion element, the shaft diameter of the stopper pin and the actuating shaft must be increased. There is a problem in terms of

また、特許文献2のストローク制限機構を備えた直動アクチュエータは、組立工場まで各部品を搬送する際には、コンタミネーション(コンタミ)の付着や損傷の面で問題がある。
すなわち、特許文献2のボールねじ機構は、ボールねじ軸に対してボールねじナットの軸長が短いので、組立工場までボールねじ機構を搬送する際には、ボールねじ軸のねじ溝が外部に露出する場合が多く、コンタミが付着、或いは何らかの異物がねじ溝に付着して傷が発生しやすい。
In addition, the linear motion actuator provided with the stroke limiting mechanism of Patent Document 2 has a problem in adhesion and damage of contamination when transporting each part to the assembly plant.
That is, in the ball screw mechanism of Patent Document 2, since the axial length of the ball screw nut is short with respect to the ball screw shaft, the thread groove of the ball screw shaft is exposed to the outside when transporting the ball screw mechanism to the assembly plant. In many cases, contamination is attached, or some foreign matter is attached to the screw groove and a scratch is easily generated.

そこで、本発明は、回転運動要素から受ける回転トルクに対して突起の強度を確保し、且つ小型化を図ることができる直動アクチュエータを提供することを目的とする。また、本発明は、直動アクチュエータを組立てる際に、ボールねじ機構の内部へのコンタミ侵入、ねじ溝の傷の発生を確実に防止することができる直動アクチュエータの組立方法を提供することを目的としている。   Therefore, an object of the present invention is to provide a linear motion actuator capable of securing the strength of a protrusion against rotational torque received from a rotational motion element and achieving downsizing. Another object of the present invention is to provide a method of assembling a linear actuator capable of reliably preventing the entry of contamination into the interior of a ball screw mechanism and the occurrence of flaws in a screw groove when the linear actuator is assembled. And

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る直動アクチュエータは、回転運動要素及び直線運動要素を有し、回転運動要素に伝達された回転運動を直線運動に変換するボールねじ機構を備えている。ボールねじ機構は、直線運動要素の軸部に固定された筒状体に一体に形成され、筒状体の外周面から半径方向に突出している一つの突起を有している。突起は、直線運動要素の縮み方向のストロークエンドにおいて回転運動要素に形成した係止部が当接することで回転運動要素の回転運動を規制する突起規制面が形成されているとともに、軸部を軸方向から見ると、突起規制面と突起規制面に対する周方向の背面との間の肉厚が、半径方向の先端に対して筒状体側の基端が大きく形成されている。   In order to achieve the above object, a linear actuator according to an aspect of the present invention includes a rotary motion element and a linear motion element, and converts a ball screw mechanism that converts rotational motion transmitted to the rotary motion element into linear motion. Have. The ball screw mechanism is integrally formed with a cylindrical body fixed to the shaft portion of the linear motion element, and has one protrusion radially projecting from the outer peripheral surface of the cylindrical body. The projection is formed with a projection restricting surface for restricting the rotational movement of the rotational movement element by the abutment of the locking portion formed on the rotational movement element at the stroke end of the linear movement element in the contraction direction. When viewed from the direction, the thickness between the protrusion restricting surface and the circumferential rear surface with respect to the protrusion restricting surface is such that the base end on the cylindrical body side is formed larger than the tip end in the radial direction.

また、本発明の一態様に係る直動アクチュエータの組立方法は、ボールねじ機構が、回転運動要素としての筒形状のボールねじナットと、ボールねじナットの内部に収納されて多数のボールを介して螺合するボールねじ部及び筒状体をスプライン結合する軸部を同軸に設けた前記直線運動要素としてのボールねじ軸と、を備えている。そして、ボールねじ部が縮み方向のストロークエンドに位置し、ボールねじ部の軸長全域がボールねじナットに収納された状態でユニット化されており、このユニット化されたボールねじ機構のボールねじナットの外周をハウジングで回転自在に支持するとともに、ボールねじナットに回転力が伝達されるように回転駆動源を連結して組立てていくようにした。   Further, in the method of assembling a linear motion actuator according to one aspect of the present invention, the ball screw mechanism is housed in a cylindrical ball screw nut as a rotational movement element and housed inside the ball screw nut via a large number of balls. And a ball screw shaft as the linear motion element coaxially provided with a screw-engaged ball screw portion and a shaft portion for spline-coupling a tubular body. The ball screw portion is positioned at the stroke end in the direction of contraction, and the entire axial length of the ball screw portion is unitized in a state housed in the ball screw nut, and the ball screw nut of this unitized ball screw mechanism The outer periphery of the housing is rotatably supported by the housing, and the rotational drive source is connected and assembled so that the rotational force is transmitted to the ball screw nut.

本発明に係る直動アクチュエータによれば、回転運動要素から受ける回転トルクに対して突起の強度を確保することができるとともに、直動アクチュエータ小型化を図ることができる
また、本発明に係る直動アクチュエータの組立方法によれば、ボールねじ機構の内部へのコンタミ侵入、ねじ溝の傷の発生を確実に防止して直動アクチュエータを組立てることができる。
According to the linear motion actuator of the present invention, the strength of the projection can be secured against the rotational torque received from the rotary motion element, and the linear motion actuator can be miniaturized. According to the method of assembling the actuator, it is possible to assemble the linear actuator by reliably preventing contamination from entering the inside of the ball screw mechanism and the occurrence of flaws in the screw groove.

本発明に係る第1実施形態の直動アクチュエータを示す正面図である。It is a front view showing a direct-acting actuator of a 1st embodiment concerning the present invention. 図1の側面図である。It is a side view of FIG. 図1のA−A線上の断面図である。It is sectional drawing on the AA line of FIG. 図2のB−B線上の断面図である。It is sectional drawing on the BB line of FIG. ボールねじナットを示す図であって、(a)は斜視図、(b)は正面図、(c)は側面図、(d)は(c)のD−D線上の断面図である。It is a figure showing a ball screw nut, and (a) is a perspective view, (b) is a front view, (c) is a side view, and (d) is a sectional view on the DD line of (c). ボールねじ軸の要部を示す図であって、(a)はインボリュートスプライン軸部を拡大して示した図、(b)は(a)のE−E線上の断面図である。It is a figure which shows the principal part of a ball screw axis, and (a) is a figure which expanded and showed an involute spline shaft part, (b) is a sectional view on the EE line of (a). 回り止め部材を示す図であって、(a)は斜視図、(b)は正面図、(c)は正面図の要部拡大図、(d)は断面図である。It is a figure which shows a rotation prevention member, Comprising: (a) is a perspective view, (b) is a front view, (c) is a principal part enlarged view of a front view, (d) is sectional drawing. ボールねじ機構の正面図である。It is a front view of a ball screw mechanism.

次に、図面を参照して、本発明の第1実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
また、以下に示す第1実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
なお、以下の説明で記載されている「上」、「下」、「底」、「前」、「後」等の方向を示す用語は、添付図面の方向を参照して用いられている。
Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic, and the relationship between the thickness and the planar dimension, the ratio of the thickness of each layer, and the like are different from the actual ones. Therefore, specific thicknesses and dimensions should be determined in consideration of the following description. Moreover, it is a matter of course that parts having different dimensional relationships and ratios among the drawings are included.
In addition, the first embodiment described below exemplifies an apparatus and a method for embodying the technical idea of the present invention, and the technical idea of the present invention includes materials, shapes, and structures of component parts. , Arrangement, etc. are not specified to the following. The technical idea of the present invention can be variously modified within the technical scope defined by the claims described in the claims.
In addition, the term which shows directions, such as "upper", "lower", "bottom", "front", "rear", etc. which are described by the following description is used with reference to the direction of an attached drawing.

[第1実施形態の直動アクチュエータの構成]
図1は、第1実施形態の直動アクチュエータを示す正面図、図2は側面図、図3は図1のA−A線上の断面図、図4は図2のB−B線上の断面図である。
図中、符号10は直動アクチュエータであって、この直動アクチュエータ10は、ともに例えばアルミニウム又はアルミニウム合金でダイキャスト成形された主ハウジング11A及び副ハウジング11Bを有する。
主ハウジング11Aは、図3に示すように、電動モータ12を前面側に装着するモータ装着部13と、このモータ装着部13と並列に配設されたボールねじ機構20を背面側に装着するボールねじ機構装着部14とを有する。これらモータ装着部13及びボールねじ機構装着部14は、互いの中心軸が平行となるように形成されている。
[Configuration of Linear Actuation Actuator of First Embodiment]
1 is a front view showing the linear motion actuator according to the first embodiment, FIG. 2 is a side view, FIG. 3 is a sectional view taken along line AA of FIG. 1, and FIG. 4 is a sectional view taken along line BB of FIG. It is.
In the figure, reference numeral 10 denotes a linear actuator, and the linear actuator 10 has a main housing 11A and a sub housing 11B which are both die-casted of, for example, aluminum or an aluminum alloy.
As shown in FIG. 3, the main housing 11A has a motor mounting portion 13 for mounting the electric motor 12 on the front side, and a ball for mounting the ball screw mechanism 20 disposed parallel to the motor mounting portion 13 on the back side. And a screw mechanism mounting portion 14. The motor mounting portion 13 and the ball screw mechanism mounting portion 14 are formed such that central axes thereof are parallel to each other.

モータ装着部13は、図3に示すように、前面側に形成された電動モータ12の取付フランジ12aを取付けるフランジ取付部13aと、このフランジ取付部13aの背面側に形成された電動モータ12の大径部12bを挿入する大径孔部13bと、この大径孔部13bの背面側に連通する電動モータ12の小径部12cを挿入する小径孔部13cと、この小径孔部13cの背面側に連通するピニオン収納部13dとを有する。
ボールねじ機構装着部14は、背面側に形成したモータ装着部13の小径孔部13cに対応する位置に形成したボールねじ機構収納部14aと、このボールねじ機構収納部14aに連通して前方に延長する円筒部14bと、この円筒部14bの前端に連通するシール収納部14cとを有する。
The motor mounting portion 13 is, as shown in FIG. 3, a flange mounting portion 13a for mounting a mounting flange 12a of the electric motor 12 formed on the front side and an electric motor 12 formed on the rear side of the flange mounting portion 13a. A large diameter hole portion 13b for inserting the large diameter portion 12b, a small diameter hole portion 13c for inserting the small diameter portion 12c of the electric motor 12 communicated with the back surface side of the large diameter hole portion 13b, and a back surface side of the small diameter hole portion 13c And a pinion housing 13d communicating with the motor.
The ball screw mechanism mounting portion 14 communicates with the ball screw mechanism storage portion 14a formed at a position corresponding to the small diameter hole portion 13c of the motor mounting portion 13 formed on the back side, and communicates with the ball screw mechanism storage portion 14a It has the cylindrical part 14b to extend, and the seal | sticker accommodating part 14c connected to the front end of this cylindrical part 14b.

副ハウジング11Bは、図3に示すように、主ハウジング11Aの背面側に形成したピニオン収納部13d及びボールねじ機構収納部14aを覆う形状に構成されている。この副ハウジング11Bは、主ハウジング11Aのピニオン収納部13d及びボールねじ機構収納部14aに対応するピニオン収納部16及びボールねじ機構収納部17を形成し、さらに下部側にブリーザ18を形成している。ここで、ボールねじ機構収納部17には背面側に収容筒部17aを形成している。この収容筒部17aの後述するボールねじナット22の軸方向端面と接触する位置にスラストニードル軸受17bを配置している。   As shown in FIG. 3, the sub housing 11B is configured to cover the pinion housing 13d and the ball screw mechanism housing 14a formed on the back side of the main housing 11A. The sub-housing 11B forms the pinion housing 16 and the ball screw mechanism housing 17 corresponding to the pinion housing 13d and the ball screw mechanism housing 14a of the main housing 11A, and further forms the breather 18 on the lower side. . Here, the ball screw mechanism accommodating portion 17 is formed with an accommodating cylindrical portion 17 a on the back side. The thrust needle bearing 17b is disposed at a position where the thrust needle bearing 17b contacts the axial end face of the accommodation cylindrical portion 17a, which will be described later.

電動モータ12は、図3に示すように、その出力軸12dの先端にピニオンギヤ15を装着している。そして、電動モータ12をモータ装着部13に装着する。この電動モータ12の装着は、電動モータ12をピニオンギヤ15側からモータ装着部13に挿入して、ピニオンギヤ15をピニオン収納部13dに収納した状態で、取付フランジ12aをフランジ取付部13aに取付けることにより行う。
一方、ボールねじ機構20は、図4に示すように、主ハウジング11A及び副ハウジング11Bのボールねじ機構収納部14a及び17にシール付の転がり軸受21a及び21bによって回転自在に支持されているボールねじナット22と、このボールねじナット22に多数のボール23を介して螺合するボールねじ軸24とを備えている。
As shown in FIG. 3, the electric motor 12 has a pinion gear 15 mounted on the tip of its output shaft 12d. Then, the electric motor 12 is mounted on the motor mounting portion 13. The electric motor 12 is mounted by inserting the electric motor 12 into the motor mounting portion 13 from the side of the pinion gear 15 and mounting the mounting flange 12a to the flange mounting portion 13a in a state where the pinion gear 15 is stored in the pinion storage portion 13d. Do.
On the other hand, as shown in FIG. 4, the ball screw mechanism 20 is a ball screw rotatably supported by rolling bearings 21a and 21b with seals in the ball screw mechanism accommodating portions 14a and 17 of the main housing 11A and the subhousing 11B. A nut 22 and a ball screw shaft 24 screwed to the ball screw nut 22 via a large number of balls 23 are provided.

ボールねじナット22は、図5に示すように、内周面にボールねじ溝25a及びボール循環溝25bを形成したナット円筒部材25で構成している。ここで、ボールねじナット22のボール循環方式としては、図5(d)に示すように、例えばボール循環部が1巻きに1箇所存在するS字状の循環溝25bをボールねじナット22と一体に形成した形態を採用している。そして、循環溝25bは冷間鍛造によって形成され、ボールねじ溝25aは切削加工により形成される。
ナット円筒部材25は、外周面における軸方向の両端部側をボールねじ機構収納部14aに転がり軸受21a及び21bを介して回転自在に支持されている。そして、ナット円筒部材25の外周面の転がり軸受21a及び21bの内輪間にドリブン用スプライン軸部25cを形成している。
As shown in FIG. 5, the ball screw nut 22 is constituted by a nut cylindrical member 25 in which a ball screw groove 25a and a ball circulating groove 25b are formed on the inner peripheral surface. Here, as a ball circulation method of the ball screw nut 22, as shown in FIG. 5D, for example, an S-shaped circulation groove 25b in which one ball circulating portion exists in one turn is integrated with the ball screw nut 22. The form formed in is adopted. The circulation groove 25b is formed by cold forging, and the ball screw groove 25a is formed by cutting.
The nut cylindrical member 25 is rotatably supported by the ball screw mechanism accommodating portion 14a via rolling bearings 21a and 21b at both axial end sides of the outer peripheral surface. A driven spline shaft 25c is formed between the inner rings of the rolling bearings 21a and 21b on the outer peripheral surface of the nut cylindrical member 25.

さらに、正面から見て扇状の凸状係止部25dをナット円筒部材25の前面側端面に一体に突出形成している。ここで、この凸状係止部25dの周方向の側面は平面である。
また、ナット円筒部材25は、図3に示すように、ドリブン用スプライン軸部25cにドリブンギヤ26をスプライン結合している。このドリブンギヤ26は電動モータ12の出力軸12dに装着されたピニオンギヤ15に噛合している。ドリブンギヤ26には、内周面にドリブン用スプライン軸部25cに噛合するインボリュートスプライン孔部26aを形成している。
Furthermore, when viewed from the front, a fan-shaped convex locking portion 25 d is integrally formed on the front end surface of the nut cylindrical member 25 so as to protrude. Here, the circumferential side surface of the convex locking portion 25d is a flat surface.
Further, as shown in FIG. 3, the nut cylindrical member 25 splines the driven gear 26 to the driven spline shaft 25c. The driven gear 26 meshes with a pinion gear 15 mounted on the output shaft 12 d of the electric motor 12. The driven gear 26 has an involute spline hole 26 a formed on the inner peripheral surface thereof for meshing with the driven spline shaft 25 c.

ボールねじ軸24は、図4に示すように、主ハウジング11Aに形成した円筒部14b及び副ハウジング11Bに形成した収納筒部17aに装着されている。
このボールねじ軸24は、軸方向の中央部より後端側(図4の右側)に形成されたボールねじ部31と、このボールねじ部31の前端側(図4の左側)に連接するボールねじ部31より小径のインボリュートスプライン軸部32と、このインボリュートスプライン軸部32の前端に連接するインボリュートスプライン軸部32より小径で、先端に二面幅33aを形成した連結軸部33とで構成されている。
As shown in FIG. 4, the ball screw shaft 24 is mounted on a cylindrical portion 14b formed in the main housing 11A and a storage cylindrical portion 17a formed in the sub housing 11B.
The ball screw shaft 24 has a ball screw portion 31 formed on the rear end side (right side in FIG. 4) from the axial center portion, and a ball connected to the front end side (left side in FIG. 4) of the ball screw portion 31. The involute spline shaft portion 32 having a diameter smaller than that of the screw portion 31 and the connecting shaft portion 33 having a smaller diameter than the involute spline shaft portion 32 connected to the front end of the involute spline shaft portion 32 ing.

ボールねじ軸24のインボリュートスプライン軸部32は、図6に示すように、スプライン歯38の間に同一形状の歯底39が形成されている。
歯底39は、図6(b)に示すように、連結軸部33側に第1歯底39aが軸方向に沿って形成され、ボールねじ部31側に第1歯底39aより径寸法が大きい第2歯底39bが形成され、第1歯底39a及び第2歯底39bの間に、第1歯底39a側から第2歯底39b側に向かって徐々に径寸法が増大した傾斜歯底39cが形成されている。
図3に示すように、ボールねじ軸24のインボリュートスプライン軸部32に、回り止め部材34がスプライン結合している。
The involute spline shaft portion 32 of the ball screw shaft 24 has, as shown in FIG. 6, tooth bases 39 of the same shape formed between the spline teeth 38.
As shown in FIG. 6 (b), the first tooth base 39 a is formed along the axial direction on the connecting shaft 33 side, and the diameter of the tooth base 39 is larger than that of the first tooth base 39 a on the ball screw 31 side. A large second tooth base 39b is formed, and between the first tooth base 39a and the second tooth base 39b, the inclined teeth gradually increase in diameter from the first tooth base 39a side to the second tooth base 39b side. A bottom 39c is formed.
As shown in FIG. 3, a detent member 34 is splined to the involute spline shaft portion 32 of the ball screw shaft 24.

回り止め部材34は、図7に示すように、内周面にインボリュートスプライン孔部35aを形成した円筒部35と、この円筒部35の外周面に形成されて半径方向外方に突出するストッパー36とを有している。
ストッパー36は、軸方向から見て四角形状に突出している部位であり、円筒部35の外周面の互いに周方向に離間した位置で立ち上がっている第1ストッパー側面36a及び第2ストッパー側面36bと、これら第1及び第2ストッパー側面36a,36bの立上がり縁部で連結しているストッパー端面36cとを有している。
The anti-rotation member 34 is, as shown in FIG. 7, a cylindrical portion 35 having an involute spline hole 35a formed on the inner peripheral surface, and a stopper 36 formed on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 35 and projecting radially outward. And.
The stopper 36 is a portion that protrudes in a rectangular shape when viewed from the axial direction, and includes a first stopper side surface 36 a and a second stopper side surface 36 b that rise at circumferentially spaced apart positions on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 35; The first and second stopper side surfaces 36a and 36b have stopper end surfaces 36c connected at the rising edges.

第1ストッパー側面36aは平面であり、後述するストロークエンドにおいてボールねじナット22の凸状係止部25dの周方向の平面とした側面が面接触状態で当接する。
なお、第1ストッパー側面36a及び凸条係止部25dの周方向の側面の両者は平面に限らず、円筒面或いは球面の曲面であってもよい。
第2ストッパー側面36bは、ストッパー端面36cから円筒部35の外周面に向かうに従い、第1ストッパー側面36aとの距離が徐々に増大している勾配面として形成されている。
The first stopper side surface 36a is a flat surface, and the side surface of the convex locking portion 25d of the ball screw nut 22 as a circumferential flat surface abuts in a surface contact state at a stroke end described later.
Note that both the first stopper side surface 36a and the side surface in the circumferential direction of the ridge engaging portion 25d are not limited to flat surfaces, and may be cylindrical surfaces or curved surfaces of spherical surfaces.
The second stopper side surface 36 b is formed as a slope surface in which the distance to the first stopper side surface 36 a gradually increases from the stopper end surface 36 c toward the outer peripheral surface of the cylindrical portion 35.

図7(b)に示すように、第1ストッパー側面36aと円筒部35の外周面が交差する位置を第1交差位置43aとし、第2ストッパー側面36bと円筒部35の外周面が交差する位置を第2交差位置43bとしている。
これにより、ストッパー36は、ストッパー端面36cの軸直交方向の幅寸法をaとし、第1交差位置43a及び第2交差位置43bの間のストッパー36の基端側の軸直交方向の幅寸法をbとすると、a < b の関係を有して形成されている。
As shown in FIG. 7B, a position where the first stopper side surface 36a intersects with the outer peripheral surface of the cylindrical portion 35 is taken as a first intersection position 43a, and a position where the second stopper side surface 36b intersects with the outer peripheral surface of the cylindrical portion 35. As the second intersection position 43b.
Thus, the stopper 36 has a width dimension in the axis orthogonal direction of the stopper end face 36c as a, and a width dimension in the axis orthogonal direction of the base end side of the stopper 36 between the first intersection position 43a and the second intersection position 43b. Then, they are formed to have a relationship of a <b.

また、図7(c)に示すように、ストッパー36の重心位置をGとし、ストッパー36の基端から重心位置Gまでの高さ寸法をe1とし、重心位置Gからストッパー端面36cまでの高さ寸法をe2とすると、e1 < e2 の関係を有して形成されている。
さらに、図7(d)に示すように、回り止め部材34は、円筒部35の軸方向寸法をL1とし、ストッパー36の軸方向寸法をL2とすると、L1 > L2 の関係を有しているとともに、ストッパー36は円筒部36の一端側開口部に寄った位置で形成されている。
7C, the center of gravity of the stopper 36 is G, the height from the base end of the stopper 36 to the center of gravity G is e1, and the height from the center of gravity G to the end surface 36c of the stopper Assuming that the dimension is e2, they are formed to have a relationship of e1 <e2.
Further, as shown in FIG. 7D, when the axial dimension of the cylindrical portion 35 is L1 and the axial dimension of the stopper 36 is L2, the rotation preventing member 34 has a relationship of L1> L2 In addition, the stopper 36 is formed at a position close to the one end side opening of the cylindrical portion 36.

上記構成の回り止め部材34は、ボールねじ軸24のインボリュートスプライン軸部32に、円筒部35のインボリュートスプライン孔部35aがスプライン結合される。
この際、円筒部35のインボリュートスプライン孔部35aのスプラインが、インボリュートスプライン軸部32の歯底39の第2歯底39bに加締め状態となる。したがって、回り止め部材34は、スプライン結合によってボールねじ軸24に対して回転不能とされるとともに、インボリュートスプライン孔部35aのスプラインがインボリュートスプライン軸部32の第2歯底39bに加締め状態となることで、ボールねじ軸24の軸方向に移動不能とされてボールねじ軸24に固定される。
The involute spline hole portion 35 a of the cylindrical portion 35 is spline-connected to the involute spline shaft portion 32 of the ball screw shaft 24 in the rotation preventing member 34 configured as described above.
At this time, the splines of the involute spline hole portion 35 a of the cylindrical portion 35 are crimped to the second tooth bottom 39 b of the tooth bottom 39 of the involute spline shaft portion 32. Therefore, the rotation preventing member 34 is made non-rotatable with respect to the ball screw shaft 24 by the spline connection, and the spline of the involute spline hole 35a is crimped to the second tooth bottom 39b of the involute spline shaft 32. Thus, the ball screw shaft 24 can not be moved in the axial direction and is fixed to the ball screw shaft 24.

そして、図3及び図8に示すように、回り止め部材34のストッパー36がボールねじナット22の凸条係止部25dに当接したときに、ボールねじ軸24が縮み方向のストロークエンド位置となる。
図4に示すように、ボールねじナット22の軸長は、ボールねじ軸24のボールねじ部31の軸長と略同一寸法に設定されており、ボールねじ軸24が縮み方向のストロークエンド位置に移動すると、ボールねじ部31の全域がボールねじナット22に収納されている。
また、図4に示すように、主ハウジング11Aの円筒部14bの内周面には、ガイド部材40が装着されている。
Then, as shown in FIG. 3 and FIG. 8, when the stopper 36 of the rotation preventing member 34 abuts against the ridge engaging portion 25d of the ball screw nut 22, the ball screw shaft 24 is in the stroke end position in the contraction direction. Become.
As shown in FIG. 4, the axial length of the ball screw nut 22 is set to substantially the same size as the axial length of the ball screw portion 31 of the ball screw shaft 24, and the ball screw shaft 24 is at the stroke end position in the contraction direction. When moved, the entire area of the ball screw portion 31 is accommodated in the ball screw nut 22.
Further, as shown in FIG. 4, a guide member 40 is attached to the inner peripheral surface of the cylindrical portion 14b of the main housing 11A.

ガイド部材40は、円柱を断面で見て、円の直径以下の弦に沿った平面で軸方向に切断して形成される柱体であり、軸方向に沿った案内溝40cが形成されている。
ガイド部材40は、主ハウジング11Aの円筒部14bに形成した支持孔41aの内部に保持されている。この案内溝40cに、ボールねじ軸24の回り止め部材34のストッパー36が係合している。
そして、ガイド部材40の前端側の外周面には、円周方向に支持孔41aの突条41cに係合する係合溝40dが形成されている。
さらに、主ハウジング11Aには、ボールねじ機構装着部14におけるシール収納部14cにボールねじ軸24の連結軸部33の外周面に摺接するシール50を装着し、このシール50を止め輪51によって固定している。
The guide member 40 is a cylindrical body formed by cutting in the axial direction in a plane along a chord equal to or less than the diameter of the circle when the cylinder is viewed in cross section, and a guide groove 40c is formed along the axial direction .
The guide member 40 is held inside a support hole 41a formed in the cylindrical portion 14b of the main housing 11A. The stopper 36 of the rotation prevention member 34 of the ball screw shaft 24 is engaged with the guide groove 40c.
Further, on the outer peripheral surface on the front end side of the guide member 40, an engagement groove 40d is formed which engages with the protrusion 41c of the support hole 41a in the circumferential direction.
Further, in the main housing 11A, a seal 50 which is in sliding contact with the outer peripheral surface of the connecting shaft portion 33 of the ball screw shaft 24 is mounted on the seal accommodating portion 14c of the ball screw mechanism mounting portion 14. doing.

ここで、本発明に記載されている回転運動要素がボールねじナット22に対応し、本発明に記載されている直線運動要素がボールねじ軸24に対応している。また、本発明に記載されている軸部がインボリュートスプライン軸部32に対応し、本発明に記載されている筒状体が円筒部35に対応し、本発明に記載されている固定部がボールねじ機構装着部14に対応している。また、本発明に記載されている係止部が凸状係止部25dに対応し、本発明に記載されている突起がストッパー36に対応し、本発明に記載されている突起規制面が第1ストッパー側面36aに対応している。さらに、本発明に記載されている突起規制面に対する周方向の背面が第2ストッパー側面36bに対応し、本発明に記載されているハウジングが副ハウジング11Bの収納筒部17aに対応し、本発明に記載されている回転駆動源が電動モータ12に対応している。   Here, the rotary motion element described in the present invention corresponds to the ball screw nut 22, and the linear motion element described in the present invention corresponds to the ball screw shaft 24. Further, the shaft portion described in the present invention corresponds to the involute spline shaft portion 32, the cylindrical body described in the present invention corresponds to the cylindrical portion 35, and the fixing portion described in the present invention is a ball. It corresponds to the screw mechanism mounting portion 14. Further, the locking portion described in the present invention corresponds to the convex locking portion 25d, the protrusion described in the present invention corresponds to the stopper 36, and the protrusion regulating surface described in the present invention is the first. 1 corresponds to the stopper side surface 36a. Furthermore, the back surface in the circumferential direction with respect to the protrusion restricting surface described in the present invention corresponds to the second stopper side surface 36b, and the housing described in the present invention corresponds to the storage cylindrical portion 17a of the sub housing 11B. The rotational drive source described in corresponds to the electric motor 12.

[第1実施形態の直動アクチュエータの組立方法]
次に、第1実施形態の直動アクチュエータ10の組立方法を説明する。
直動アクチュエータ10で使用されるボールねじ機構20は、予め、製造工場においてユニット化された状態で組立工場に搬送されてくる。
ユニット化されたボールねじ機構20は、ボールねじ軸24のインボリュートスプライン軸部32に回り止め部材34の円筒部35のインボリュートスプライン孔部35aがスプライン結合されている。また、ボールねじ軸24のボールねじ部31にはグリースが塗付されているとともに、ボールねじナット22内にボール23を介して螺合されている。
[Assembling method of linear actuator according to the first embodiment]
Next, a method of assembling the linear motion actuator 10 of the first embodiment will be described.
The ball screw mechanism 20 used in the linear motion actuator 10 is transported in advance to the assembly plant in a unitized state at the manufacturing plant.
In the united ball screw mechanism 20, the involute spline hole 35a of the cylindrical portion 35 of the rotation preventing member 34 is splined to the involute spline shaft 32 of the ball screw shaft 24. Further, grease is applied to the ball screw portion 31 of the ball screw shaft 24 and screwed into the ball screw nut 22 via the ball 23.

そして、ボールねじ軸24のボールねじ部31の全域がボールねじナット22に収納されるように、ボールねじ軸24を縮み方向のストロークエンド位置まで移動させて保持している。この保持の具体的な方法としては、図8に示したストッパー36の第1ストッパー側面36aと、ボールねじナット22の凸状係止部25dとを、接合手段で仮接合しておく方法などがある。
そして、直動アクチュエータ10の組立方法は、先ず、主ハウジング11Aの支持孔41aにガイド部材40を装着保持する。
Then, the ball screw shaft 24 is moved to and held at the stroke end position in the contraction direction so that the entire area of the ball screw portion 31 of the ball screw shaft 24 is accommodated in the ball screw nut 22. As a specific method of this holding, there is a method of temporarily joining the first stopper side surface 36a of the stopper 36 shown in FIG. 8 and the convex locking portion 25d of the ball screw nut 22 by joining means, etc. is there.
Then, in the assembling method of the linear motion actuator 10, first, the guide member 40 is mounted and held in the support hole 41a of the main housing 11A.

次に、支持孔41aの突条41cにガイド部材40の係合溝40dを対向させた状態で、ガイド部材40を支持孔41a内に挿入して係合溝40d内に突条41cを係合し、支持孔41a内部に軸方向の移動を阻止したガイド部材40を配置する。
次に、ユニット化されたボールねじ機構20のボールねじナット22のナット円筒部材25の外周面に、ドリブンギヤ26をスプライン結合させ、その両脇に転がり軸受21a及び21bを装着し、これら転がり軸受21a及び21bの内輪によってドリブンギヤ26を固定する。
Next, with the engagement groove 40d of the guide member 40 facing the projection 41c of the support hole 41a, the guide member 40 is inserted into the support hole 41a to engage the projection 41c in the engagement groove 40d. And the guide member 40 which has blocked the axial movement inside the support hole 41a.
Next, the driven gear 26 is splined to the outer peripheral surface of the nut cylindrical member 25 of the ball screw nut 22 of the unitized ball screw mechanism 20, and the rolling bearings 21a and 21b are mounted on both sides thereof. And 21b fix the driven gear 26 by the inner ring.

次に、ボールねじ機構20を主ハウジング11Aのボールねじ機構収納部14aに連結軸部33側から挿入し、ストッパー36を主ハウジング11Aに装着されたガイド部材40の案内溝40cに係合させる。
次に、転がり軸受21aの外輪をボールねじ機構収納部14aの内周面に嵌合させながらドリブンギヤ26ボールねじ機構収納部14aに収納して、主ハウジング11Aへのボールねじ機構20の装着を完了する。
Next, the ball screw mechanism 20 is inserted into the ball screw mechanism accommodating portion 14a of the main housing 11A from the connecting shaft portion 33 side, and the stopper 36 is engaged with the guide groove 40c of the guide member 40 attached to the main housing 11A.
Next, the outer ring of the rolling bearing 21a is fitted into the inner peripheral surface of the ball screw mechanism housing 14a, and is stored in the driven gear 26 ball screw mechanism housing 14a, completing the mounting of the ball screw mechanism 20 on the main housing 11A. Do.

次に、電動モータ12をそのピニオンギヤ15側から主ハウジング11Aのモータ装着部13内に挿入して、ピニオンギヤ15をボールねじ機構20のドリブンギヤ26に噛合させる。そして、電動モータ12の取付フランジ12aをフランジ取付部13aにボルト締めする。
なお、電動モータ12の主ハウジング11Aへの装着は、主ハウジング11Aへのボールねじ機構20の装着前に行うようにしてもよい。
このように主ハウジング11Aへの電動モータ12及びボールねじ機構20の装着を終了すると、主ハウジング11Aの背面側に図示しないパッキンを介して副ハウジング11Bを装着してボルト締め等の固定手段で固定し、主ハウジング11Aのシール収納部14cにシール50を挿入し、止め輪51で抜け止めすることにより、直動アクチュエータ10の組立を完了する。
Next, the electric motor 12 is inserted into the motor mounting portion 13 of the main housing 11A from the side of the pinion gear 15, and the pinion gear 15 is meshed with the driven gear 26 of the ball screw mechanism 20. Then, the mounting flange 12a of the electric motor 12 is bolted to the flange mounting portion 13a.
The attachment of the electric motor 12 to the main housing 11A may be performed before the attachment of the ball screw mechanism 20 to the main housing 11A.
Thus, when the mounting of the electric motor 12 and the ball screw mechanism 20 to the main housing 11A is completed, the sub-housing 11B is mounted on the back side of the main housing 11A via a packing (not shown) and fixed by fixing means such as bolting. Then, the seal 50 is inserted into the seal storage portion 14c of the main housing 11A and the snap ring 51 prevents the seal 50 from being removed, thereby completing the assembly of the linear actuator 10.

[第1実施形態の直動アクチュエータの動作]
この状態で、電動モータ12を回転駆動して、ピニオンギヤ15からドリブンギヤ26に回転駆動力を伝達して、ボールねじナット22を、例えば図8で見て時計方向に回動させる場合を考える。この場合には、ボールねじナット22の回転力はボール23を通じてボールねじ軸24に伝達されることにより、ボールねじ軸24はボールねじナット22と同一方向の時計方向に回動しようとする。
このとき、ボールねじ軸24に固定されている回り止め部材34のストッパー36も時計方向に回動しようとするが、ストッパー36がガイド部材40の案内溝40c内に係合しているので、時計方向の回動が規制される。このため、回り止め部材34は、ストッパー36の回動が規制されることで、ボールねじ軸24の回り止め機能を発揮する。
[Operation of Linear Motion Actuator of First Embodiment]
In this state, consider a case where the electric motor 12 is rotationally driven to transmit rotational driving force from the pinion gear 15 to the driven gear 26, and the ball screw nut 22 is rotated clockwise as viewed in FIG. 8, for example. In this case, the rotational force of the ball screw nut 22 is transmitted to the ball screw shaft 24 through the ball 23 so that the ball screw shaft 24 tends to rotate clockwise in the same direction as the ball screw nut 22.
At this time, the stopper 36 of the anti-rotation member 34 fixed to the ball screw shaft 24 also tries to rotate clockwise, but since the stopper 36 is engaged in the guide groove 40c of the guide member 40 Rotation of the direction is restricted. For this reason, the rotation prevention member 34 exerts a rotation prevention function of the ball screw shaft 24 by regulating the rotation of the stopper 36.

そして、ボールねじナット22を図8で見て時計方向に回動し続けることにより、ボールねじ軸24は図3及び図4で見て左方に回動せずに移動する。このとき、ストッパー36は、ガイド部材40の案内溝40c内を滑りながら移動する。
その後、ボールねじナット22を図8で見て時計方向の回転を継続してボールねじ軸24が所望の前進位置に達したときに、電動モータ12を停止させることにより、ボールねじ軸24の前進を停止させる。
一方、ボールねじ軸24が前方側の所望の前進位置に達している状態から電動モータ12を逆転駆動して、ボールねじナット22が図8で反時計方向に回転すると、ボールねじ軸24は、そのストッパー36がガイド部材40の案内溝40cに係合しているので、回り止めされながら軸方向に回動せずに後退する。このとき、ストッパー36は、ガイド部材40の案内溝40c内を滑りながら移動する。
Then, by continuing to turn the ball screw nut 22 clockwise as seen in FIG. 8, the ball screw shaft 24 moves without turning leftward as seen in FIGS. 3 and 4. At this time, the stopper 36 moves while sliding in the guide groove 40 c of the guide member 40.
Thereafter, when the ball screw nut 22 continues to rotate clockwise as viewed in FIG. 8 and the ball screw shaft 24 reaches a desired forward position, the electric motor 12 is stopped to move the ball screw shaft 24 forward. Stop.
On the other hand, when the ball screw nut 22 is rotated counterclockwise in FIG. 8 by reversely driving the electric motor 12 from the state where the ball screw shaft 24 has reached the desired forward position, the ball screw shaft 24 Since the stopper 36 is engaged with the guide groove 40c of the guide member 40, it is retracted without being rotated in the axial direction while being detented. At this time, the stopper 36 moves while sliding in the guide groove 40 c of the guide member 40.

そして、軸方向に後退しているボールねじ軸24に固定されているストッパー36と、反時計方向に回転しているボールねじナット22の凸状係止部25dとが円周方向で対面すると、図8に示すように、ストッパー36の第1ストッパー側面36aが凸状係止部25dに当接する。
このように、ストッパー36の第1ストッパー側面36a及びボールねじナット22の凸状係止部25dが面接触状態で当接することで、ボールねじナット22のこれ以上の逆回転が規制され、ボールねじ軸24が縮み方向のストロークエンド位置に達する。
この縮み方向のストロークエンド位置では、ボールねじ部31の全域がボールねじナット22に収納される。
Then, when the stopper 36 fixed to the ball screw shaft 24 receding in the axial direction and the convex locking portion 25 d of the ball screw nut 22 rotating in the counterclockwise direction face in the circumferential direction, As shown in FIG. 8, the first stopper side surface 36 a of the stopper 36 abuts on the convex locking portion 25 d.
As described above, when the first stopper side surface 36a of the stopper 36 and the convex locking portion 25d of the ball screw nut 22 abut each other in a surface contact state, further reverse rotation of the ball screw nut 22 is restricted. The axis 24 reaches the stroke end position in the direction of contraction.
At the stroke end position in the contraction direction, the entire area of the ball screw portion 31 is accommodated in the ball screw nut 22.

[第1実施形態の直動アクチュエータ及び組立ての際の作用効果]
次に、第1実施形態の直動アクチュエータ10の作用効果について説明する。
上記構成の第1実施形態の直動アクチュエータ10によると、電動モータ12が逆転駆動すると、ボールねじ軸24は、そのストッパー36がガイド部材40の案内溝40cに係合しているので、回り止めされながら軸方向に後退する。そして、ボールねじ軸24が縮み方向のストロークエンド位置に達すると、ボールねじ軸24に固定されている回り止め部材34のストッパー36が、反時計方向に回転するボールねじナット22の凸状係止部25dから大きな回転トルクを受け、ボールねじナット22の回転を停止させる。
[Linear actuator of the first embodiment and effects in assembling]
Next, the operation and effect of the linear motion actuator 10 of the first embodiment will be described.
According to the linear actuator 10 of the first embodiment, when the electric motor 12 is reversely driven, the ball screw shaft 24 is prevented from rotating since the stopper 36 is engaged with the guide groove 40c of the guide member 40. It retreats in the axial direction while being done. Then, when the ball screw shaft 24 reaches the stroke end position in the shrinking direction, the stopper 36 of the anti-rotation member 34 fixed to the ball screw shaft 24 is convexly engaged with the ball screw nut 22 which rotates counterclockwise. The large rotational torque is received from the portion 25 d to stop the rotation of the ball screw nut 22.

ここで、ストッパー36を一体に形成した円筒部35は、ボールねじ軸24のインボリュートスプライン軸部32にスプライン結合で固定されており、従来装置のような軸にストッパー部材を貫通させるための孔などの二次加工を行わないので、ボールねじ軸24の強度を増大させるために軸径を増大させる必要がない。したがって、ボールねじ軸24の大型化を抑制して直動アクチュエータ10の小型化を図ることができる。
また、ストッパー36は、先端側の幅寸法aに対して基端側の幅寸法bを大きくした形状としているので(図7(b)参照)、凸状係止部25dから大きな回転トルクが発生しても、回転トルクを確実に受けることができる高剛性の部材となる。
Here, the cylindrical portion 35 in which the stopper 36 is integrally formed is fixed to the involute spline shaft portion 32 of the ball screw shaft 24 by spline connection, and a hole or the like for allowing the stopper member to pass through the shaft as in the conventional device. There is no need to increase the shaft diameter to increase the strength of the ball screw shaft 24. Therefore, the linear actuator 10 can be downsized by suppressing the increase in size of the ball screw shaft 24.
Further, since the stopper 36 has a shape in which the width dimension b at the proximal end side is larger than the width dimension a at the distal end side (see FIG. 7B), a large rotational torque is generated from the convex locking portion 25d. Even in this case, it becomes a highly rigid member that can receive rotational torque reliably.

また、ストッパー36は、先端側の幅寸法aに対して基端側の幅寸法bを大きくした形状であるとともに、ストッパー36の重心位置Gがストッパー36の高さ寸法e2の1/2の位置より円筒部35側に位置していることから(図7(c)参照)、断面係数を大きく設定することができる。このように断面係数が大きいストッパー36を小型部品として形成することが可能であり、ストッパー36の配置スペースを小さくすることができるので、直動アクチュエータ10の小型化を図ることができる。   Further, the stopper 36 has a shape in which the width dimension b on the proximal end side is larger than the width dimension a on the distal end side, and the position of the center of gravity G of the stopper 36 is half the height dimension e2 of the stopper 36 Further, the cross section coefficient can be set large because it is positioned closer to the cylindrical portion 35 (see FIG. 7C). Thus, the stopper 36 having a large cross section coefficient can be formed as a small part, and the arrangement space of the stopper 36 can be reduced, so that the linear actuator 10 can be miniaturized.

また、回り止め部材34は、円筒部35の軸方向寸法L1がストッパー36の軸方向寸法L2より大きく設定され(図7(d)参照)、ストッパー36で受けた回転トルクを円筒部35で分散させることができるので、さらに大きな回転トルクを受けることが可能な高剛性の部材とすることができる。
さらに、ストッパー36の第1ストッパー側面36a及び凸状係止部25dは面接触状態で当接するので、当接する際の衝突エネルギーを接触面全体に分散させることができる。
Further, in the detent member 34, the axial dimension L1 of the cylindrical portion 35 is set larger than the axial dimension L2 of the stopper 36 (see FIG. 7D), and the rotational torque received by the stopper 36 is dispersed by the cylindrical portion 35. As a result, it is possible to provide a highly rigid member capable of receiving an even larger rotational torque.
Furthermore, since the first stopper side surface 36a of the stopper 36 and the convex locking portion 25d contact in a surface contact state, it is possible to disperse the collision energy at the time of the contact over the entire contact surface.

一方、第1実施形態の直動アクチュエータ10を組立てる際の効果について説明する。
直動アクチュエータ10のボールねじ機構20は、ユニット化された装置が使用されている。
ユニット化されたボールねじ機構20は、ボールねじ軸24のボールねじ部31にグリースが塗付されており、ボールねじナット22内にボール23を介して螺合されているボールねじ部31の全域がボールねじナット22に収納されている。
On the other hand, the effect at the time of assembling the direct acting actuator 10 of 1st Embodiment is demonstrated.
The ball screw mechanism 20 of the linear actuator 10 uses a unitized device.
In the unitized ball screw mechanism 20, grease is applied to the ball screw portion 31 of the ball screw shaft 24, and the entire area of the ball screw portion 31 screwed into the ball screw nut 22 via the ball 23. Are housed in the ball screw nut 22.

このユニット化されたボールねじ機構20を直動アクチュエータ10の組立工場まで搬送してくるときには、ボールねじ部31は外部に露出していない。このため、ボールねじ部31にゴミ、鉄粉などのコンタミ(コンタミネーション)が侵入しない。また、ボールねじナット22やボールねじ部31のねじ溝に傷が発生することがない。しかも、ボールねじ機構20の搬送途中において、ボールねじ部31に塗付したグリースが外部に漏出する量も大幅に削減することができる。   When the unitized ball screw mechanism 20 is transported to the assembly plant of the linear actuator 10, the ball screw portion 31 is not exposed to the outside. For this reason, contamination (contamination) such as dust and iron powder does not enter the ball screw portion 31. Further, no damage occurs to the ball screw nut 22 or the screw groove of the ball screw portion 31. Moreover, the amount of grease applied to the ball screw portion 31 leaking to the outside can be significantly reduced while the ball screw mechanism 20 is being transported.

したがって、直動アクチュエータ10を組立てる際には、ユニット化されたボールねじ機構20には搬送時におけるコンタミの侵入やねじ溝の傷の発生などが防止されており、ボールねじ機構20の搬送時の品質が保証されているので、高精度の直動アクチュエータ10を組立てることができる。
また、ボールねじ軸24にグリースを封入する作業は、直動アクチュエータ10の組立ての際には不要となるので、直動アクチュエータ10の組立効率を向上させることができる。
なお、第1実施形態においては、ボールねじナット22を電動モータによって回転駆動して、ボールねじ軸24を直線運動要素とした場合について説明したが、これに限定されるものではなく、逆にボールねじ軸24を回転駆動源によって回動する回転運動要素とし、ボールねじナット22を直線運動要素とした場合にも本発明を適用することができる。
Therefore, when assembling the linear motion actuator 10, the unitized ball screw mechanism 20 is prevented from invading contamination during transport and generation of flaws in the screw groove, etc. Since the quality is guaranteed, the high precision linear actuator 10 can be assembled.
Further, since the operation of sealing the grease in the ball screw shaft 24 is not necessary at the time of the assembly of the linear actuator 10, the assembly efficiency of the linear actuator 10 can be improved.
In the first embodiment, the ball screw nut 22 is driven to rotate by the electric motor and the ball screw shaft 24 is used as a linear motion element. However, the present invention is not limited to this. The present invention can be applied to the case where the screw shaft 24 is a rotational movement element rotated by a rotational drive source, and the ball screw nut 22 is a linear movement element.

10 直動アクチュエータ
11A 主ハウジング
11B 副ハウジング
12 電動モータ
12a 取付フランジ
12b 大径部
12c 小径部
12d 出力軸
13 モータ装着部
13a フランジ取付部
13b 大径孔部
13c 小径孔部
13d ピニオン収納部
14 ボールねじ機構装着部
14a ボールねじ機構収納部
14b 円筒部
14c シール収納部
15 ピニオンギヤ
16 ピニオン収納部
17 ボールねじ機構収納部
17a 収納筒部
17b スラストニードル軸受
18 ブリーザ
20 ボールねじ機構
21a,21b 転がり軸受
22 ボールねじナット
23 ボール
24 ボールねじ軸
25 ナット円筒部材
25a ボールねじ溝
25b ボール循環溝
25c ドリブン用スプライン軸部
25d 凸状係止部
26 ドリブンギヤ
26a ドリブン用スプライン孔部
31 ボールねじ部
32 インボリュートスプライン軸部
33a 二面幅
33 連結軸部
34 回り止め部材
35 円筒部
35a インボリュートスプライン孔部
36 ストッパー
36a 第1ストッパー側面
36b 第2ストッパー側面
36c ストッパー端面
38 インボリュートスプライン軸部32のスプライン
39 歯底
39a 第1歯底
39b 第2歯底
39c 傾斜歯底
40c 案内溝
40d 係合溝
41a 支持孔
41c 突条
43a 第1交差位置
43b 第2交差位置
50 シール
51 止め輪
a ストッパー端面の軸直交方向の幅寸法
b ストッパーの基端側の軸直交方向の幅寸法
G ストッパーの重心位置
e1 ストッパーの基端から重心位置までの高さ寸法
e2 重心位置からストッパー端面までの高さ寸法を
L1 円筒部の軸方向寸法
L2 ストッパーの軸方向寸法
10 linear actuator 11A main housing 11B sub housing 12 electric motor 12a mounting flange 12b large diameter portion 12c small diameter portion 12d output shaft 13 motor mounting portion 13a flange mounting portion 13b large diameter hole portion 13c small diameter hole portion 13d pinion housing portion 14 ball screw Mechanism mounting portion 14a Ball screw mechanism storage portion 14b Cylindrical portion 14c Seal storage portion 15 Pinion gear 16 Pinion storage portion 17 Ball screw mechanism storage portion 17a Storage cylindrical portion 17b Thrust needle bearing 18 Breather 20 Ball screw mechanism 21a, 21b Rolling bearing 22 Ball screw Nut 23 Ball 24 Ball screw shaft 25 Nut cylindrical member 25a Ball screw groove 25b Ball circulation groove 25c Driven spline shaft 25d Convex locking portion 26 Driven gear 26a Driven spline hole 31 Threaded portion 32 Involute spline shaft portion 33a Two-sided width 33 Connecting shaft portion 34 Detent member 35 Cylindrical portion 35a Involute spline hole portion 36 Stopper 36a First stopper side surface 36b Second stopper side surface 36c Stopper end surface 38 Involute spline shaft portion 32 spline 39 tooth bottom 39a first tooth bottom 39b second tooth bottom 39c inclined tooth bottom 40c guide groove 40d engagement groove 41a support hole 41c protrusion 43a first intersection position 43b second intersection position 50 seal 51 snap ring a shaft of stopper end face Width dimension in the orthogonal direction b Width dimension in the axis orthogonal direction of the proximal end side of the stopper G Center of gravity position of the stopper e1 Height dimension from the base end of the stopper to the center of gravity e2 Height dimension from the center of gravity to the end face of the stopper L1 Axial dimension of part L2 Axial dimension of stopper

Claims (8)

回転運動要素及び直線運動要素を有し、前記回転運動要素に伝達された回転運動を直線運動に変換するボールねじ機構を備え、
前記ボールねじ機構は、前記直線運動要素の軸部に固定された筒状体に一体に形成され、前記筒状体の外周面から半径方向に突出している一つの突起を有し、前記直線運動要素の回り止めを行う構成とされ、
前記突起は、前記直線運動要素の縮み方向のストロークエンドにおいて前記回転運動要素に形成した係止部が当接することで当該回転運動要素の回転運動を規制する突起規制面が形成されているとともに、前記軸部を軸方向から見ると、前記突起規制面と当該突起規制面に対する周方向の背面との間の肉厚が、前記半径方向の先端に対して前記筒状体側の基端が大きく形成されていることを特徴とする直動アクチュエータ。
A ball screw mechanism having a rotational movement element and a linear movement element, and converting the rotational movement transmitted to the rotational movement element into a linear movement;
The ball screw mechanism is integrally formed with a cylindrical body fixed to the shaft portion of the linear motion element, and has one protrusion radially projecting from the outer peripheral surface of the cylindrical body, the linear motion It is configured to stop the rotation of elements,
The projection is formed with a projection restricting surface for restricting the rotational movement of the rotational movement element by the abutment of the locking portion formed on the rotational movement element at the stroke end of the linear movement element in the contraction direction. When the shaft portion is viewed in the axial direction, the thickness between the protrusion restricting surface and the back surface in the circumferential direction with respect to the protrusion restricting surface is larger at the base end on the cylindrical body side than the distal end in the radial direction. A linear motion actuator characterized in that
前記突起は、前記軸部を軸方向から見ると、前記突起規制面と当該突起規制面に対する周方向の背面との間の肉厚が、前記半径方向の先端から前記筒状体側の基端に向うに従い徐々に増大するように形成されているとともに、
前記突起の重心が、前記筒状体の外周から前記半径方向の先端までの高さの1/2の位置より前記筒状体側に寄った位置に設定されていることを特徴とする請求項1記載の直動アクチュエータ。
When the projection is viewed in the axial direction, the thickness between the projection restricting surface and the circumferential back surface with respect to the projection restricting surface is from the distal end in the radial direction to the proximal end on the tubular body side. It is formed to increase gradually as it
The center of gravity of the projection is set to a position closer to the cylindrical body side from a position of 1/2 of the height from the outer periphery of the cylindrical body to the tip in the radial direction. Direct acting actuator described.
前記筒状体の軸方向の長さが、前記突起の軸方向長さに対して大きく形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の直動アクチュエータ。   The linear motion actuator according to claim 1 or 2, wherein an axial length of the cylindrical body is formed to be larger than an axial length of the protrusion. 前記係止部に対して面接触状態で当接するように前記突起規制面が形成されていることを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の直動アクチュエータ。   The linear motion actuator according to any one of claims 1 to 3, wherein the projection control surface is formed to abut on the locking portion in a surface contact state. 前記ボールねじ機構は、前記回転運動要素としての筒形状のボールねじナットと、前記ボールねじナットの内部に収納されて多数のボールを介して螺合するボールねじ部及び前記筒状体を固定する前記軸部を同軸に設けた前記直線運動要素としてのボールねじ軸と、を備え、
前記ボールねじ部が前記縮み方向のストロークエンド位置まで移動したときに、前記ボールねじ軸の前記筒状体に一体に形成された前記突起に前記係止部が当接することで、前記ボールねじナットの回転が規制されることを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の直動アクチュエータ。
The ball screw mechanism fixes a cylindrical ball screw nut as the rotational movement element, a ball screw portion housed in the ball screw nut and screwed together via a large number of balls, and the cylindrical body. A ball screw shaft as the linear motion element in which the shaft portion is coaxially provided;
When the ball screw portion moves to the stroke end position in the shrinking direction, the locking portion abuts on the protrusion integrally formed on the cylindrical body of the ball screw shaft, thereby the ball screw nut The linear motion actuator according to any one of claims 1 to 4, wherein the rotation of the linear motor is restricted.
前記ボールねじ部は、前記縮み方向のストロークエンドまで移動したときに、その軸長全域が前記ボールねじナットに収納されるようにしたことを特徴とする請求項5記載の直動アクチュエータ。   The linear motion actuator according to claim 5, wherein when the ball screw portion is moved to the stroke end in the contraction direction, the entire axial length is accommodated in the ball screw nut. 請求項6記載の直動アクチュエータを組立てる方法であって、
前記ボールねじ機構は、前記ボールねじ部が前記縮み方向のストロークエンドに位置し、前記ボールねじ部の軸長全域が前記ボールねじナットに収納された状態でユニット化されており、
このユニット化された前記ボールねじ機構の前記ボールねじナットの外周をハウジングで回転自在に支持するとともに、前記ボールねじナットに回転力が伝達されるように回転駆動源を連結して組立てていくことを特徴とする直動アクチュエータの組立方法。
A method of assembling a linear actuator according to claim 6, comprising
The ball screw mechanism is unitized in a state where the ball screw portion is located at the stroke end in the contraction direction, and the entire axial length of the ball screw portion is accommodated in the ball screw nut.
The outer periphery of the ball screw nut of the unitized ball screw mechanism is rotatably supported by a housing, and a rotational driving source is connected and assembled so that a rotational force is transmitted to the ball screw nut. A method of assembling a linear motion actuator characterized by
前記ボールねじナットに収納されている前記ボールねじ部にグリースが塗付されていることを特徴とする請求項7記載の直動アクチュエータの組立方法。   8. The method of assembling a linear motion actuator according to claim 7, wherein the ball screw portion housed in the ball screw nut is coated with grease.
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