JP2022148963A - Liner motion device and actuator - Google Patents

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Abstract

To provide an actuator capable of releasing the connection with an output shaft.SOLUTION: A linear motion device comprises: a screw shaft; a nut that converts the rotational motion of the screw shaft into the axial linear motion of the screw shaft; a connection member that connects an output shaft for outputting an axial force based on the linear motion converted by the nut to the nut; and a release member capable of releasing the connection between the nut and the output shaft.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、直動装置およびアクチュエータに関する。 The present invention relates to linear motion devices and actuators.

入力トルクから軸方向の軸力を得るアクチュエータとして、回転運動を直線運動に変換するボールねじを用いた技術がある。このアクチュエータでは、ねじ軸の回転運動をナットの直線運動に変換し、ナットに結合された出力軸から軸力が取り出される。特許文献1には、アクチュエータのナットと出力軸との結合に伝達要素を用いた技術が開示されている。 As an actuator for obtaining axial force from input torque, there is a technique using a ball screw that converts rotary motion into linear motion. This actuator converts the rotary motion of the screw shaft into the linear motion of the nut, and the axial force is extracted from the output shaft coupled to the nut. Patent Literature 1 discloses a technique using a transmission element for coupling a nut of an actuator and an output shaft.

特開2012-42050号公報JP 2012-42050 A

ナットと出力軸との結合に伝達要素を用いたアクチュエータにおいて、動力伝達系が固着した場合、その固着による影響を回避するために、アクチュエータと出力軸との結合を解除することが望ましい。
そこで、本発明は、コッタを用いた出力軸との結合を解除可能な直動装置およびアクチュエータを提供することを目的とする。
In an actuator that uses a transmission element to connect the nut and the output shaft, if the power transmission system is stuck, it is desirable to release the connection between the actuator and the output shaft in order to avoid the effects of the sticking.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a linear motion device and an actuator that can be disconnected from an output shaft using a cotter.

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る直動装置によれば、ねじ軸と、前記ねじ軸の回転運動を前記ねじ軸の軸方向の直線運動に変換するナットと、前記ナットで変換された直線運動に基づいて軸力を出力する出力軸を前記ナットに結合する結合部材と、前記ナットと前記出力軸との結合を解除可能な解除部材とを備える。 In order to solve the above problems, according to a linear motion device according to an aspect of the present invention, there are provided a screw shaft, a nut that converts rotary motion of the screw shaft into linear motion in the axial direction of the screw shaft, and the nut. a coupling member that couples an output shaft that outputs an axial force based on the linear motion converted to the nut to the nut; and a releasing member that can release the coupling between the nut and the output shaft.

これにより、動力伝達系の固着状態または負荷状態などに応じてナットの動きが拘束された場合においても、出力軸の動きがナットを介して拘束されるのを防止することができ、動力伝達系の固着状態または高負荷状態などによる影響を回避することができる。 As a result, even when the movement of the nut is restrained according to the fixed state or load state of the power transmission system, it is possible to prevent the movement of the output shaft from being restrained via the nut, thereby improving the power transmission system. It is possible to avoid the influence of sticking state or high load state.

また、本発明の一態様に係る直動装置によれば、前記解除部材は、前記ナットと前記出力軸との結合を可逆的に解除可能である。 Further, according to the linear motion device according to the aspect of the present invention, the releasing member can reversibly release the connection between the nut and the output shaft.

これにより、動力伝達系の固着状態または負荷状態などに応じてナットの動きが拘束された場合においても、直動装置を破壊することなく、出力軸の動きがナットを介して拘束されるのを防止することができる。このため、出力軸からの軸力の出力先の動作が出力軸を介して拘束されるのを防止することができ、動力伝達系の固着状態または高負荷状態などによる影響を回避することができる。 As a result, even if the movement of the nut is restrained due to the stuck state or load state of the power transmission system, the movement of the output shaft is prevented from being restrained via the nut without destroying the linear motion device. can be prevented. Therefore, it is possible to prevent the operation of the output destination of the axial force from the output shaft from being restrained via the output shaft, and to avoid the influence of the stuck state or high load state of the power transmission system. .

また、本発明の一態様に係る直動装置によれば、前記結合部材は、前記ねじ軸の軸方向と直交する方向に前記出力軸を貫通して前記ナットに対して抜き差し可能である。 Further, according to the linear motion device according to the aspect of the present invention, the coupling member can penetrate the output shaft in a direction perpendicular to the axial direction of the screw shaft and can be inserted into and removed from the nut.

これにより、結合部材の抜き差しに基づいて、ナットと出力軸を結合したり、ナットと出力軸との結合を解除したりすることができ、ナットと出力軸との結合を解除するために、把持機構またはクラッチ機構などの複雑な構成を用いる必要がなくなる。このため、アクチュエータの大型化および高価格化を抑制しつつ、ナットと出力軸を結合することができる。 As a result, the nut and the output shaft can be coupled and the coupling between the nut and the output shaft can be released based on the insertion and removal of the coupling member. Complex arrangements such as mechanisms or clutch mechanisms are no longer required. Therefore, the nut and the output shaft can be coupled while suppressing an increase in the size and cost of the actuator.

また、本発明の一態様に係る直動装置によれば、前記解除部材は、前記結合を解除した後に前記結合を復帰可能である。 Further, according to the linear motion device according to the aspect of the present invention, the releasing member can restore the coupling after releasing the coupling.

これにより、ナットと出力軸との結合を解除した後に、結合部材およびナットを交換することなく、直動装置を正常に動作させることができる。このため、アクチュエータのメンテナンス性の低下を抑制しつつ、ナットと出力軸との結合を解除することができる。 As a result, after releasing the coupling between the nut and the output shaft, the linear motion device can be operated normally without replacing the coupling member and the nut. Therefore, it is possible to release the connection between the nut and the output shaft while suppressing deterioration in maintainability of the actuator.

また、本発明の一態様に係る直動装置によれば、前記結合部材は、コッタまたはキーである。 Moreover, according to the linear motion device according to the aspect of the present invention, the coupling member is a cotter or a key.

これにより、結合部材の抜き差しに基づいて、ナットと出力軸を結合したり、ナットと出力軸との結合を解除したりすることが可能となる。 Accordingly, it is possible to connect the nut and the output shaft or to release the connection between the nut and the output shaft based on the insertion and removal of the connecting member.

また、本発明の一態様に係る直動装置によれば、前記コッタは、前記ナットおよび前記出力軸に対し、前記出力軸の周方向に周方向隙間を備え、前記キーは、前記ナットおよび前記出力軸に対し、前記出力軸の軸方向に軸方向隙間を備える。 Further, according to the linear motion device according to the aspect of the present invention, the cotter has a circumferential gap in the circumferential direction of the output shaft with respect to the nut and the output shaft, and the key has a gap between the nut and the output shaft. An axial clearance is provided with respect to the output shaft in the axial direction of the output shaft.

これにより、出力軸にコジリが作用した場合においても、その作用を周方向隙間および軸方向隙間で吸収させることができ、ボールねじにコジリが作用しにくくすることができる。このため、直動装置と出力軸の組立時などにミスアライメントが発生した場合においても、直動装置が用いられるアクチュエータの高寿命化を図ることができる。 Accordingly, even when prying acts on the output shaft, the action can be absorbed by the circumferential clearance and the axial clearance, and prying can be prevented from acting on the ball screw. Therefore, even if misalignment occurs during assembly of the linear motion device and the output shaft, the life of the actuator using the linear motion device can be increased.

また、本発明の一態様に係る直動装置によれば、前記解除部材は、前記結合部材を前記ナットから引き抜き可能な電磁石である。 Further, according to the linear motion device according to the aspect of the present invention, the release member is an electromagnet capable of pulling out the coupling member from the nut.

これにより、電磁石に流す電流を制御することで、ナットと出力軸を結合したり、ナットと出力軸との結合を解除したりすることができる。このため、ナットと出力軸との結合を解除するために、把持機構またはクラッチ機構などの複雑な構成を用いる必要がなくなり、アクチュエータの構成の複雑化を抑制することができる。 Accordingly, by controlling the current flowing through the electromagnet, it is possible to couple the nut and the output shaft or to release the coupling between the nut and the output shaft. Therefore, in order to release the connection between the nut and the output shaft, there is no need to use a complicated structure such as a gripping mechanism or a clutch mechanism, and complication of the structure of the actuator can be suppressed.

また、本発明の一態様に係る直動装置によれば、前記電磁石と前記結合部材との間に設けられ、前記ナットと前記出力軸との結合位置で前記結合部材を抑える弾性部材をさらに備える。 Further, according to the linear motion device according to the aspect of the present invention, the elastic member is provided between the electromagnet and the coupling member, and holds the coupling member at a coupling position between the nut and the output shaft. .

これにより、ナットと出力軸との結合時に結合部材がナットから抜け出すのを防止しつつ、ナットから結合部材を引き抜くことができ、ナットと出力軸との結合を可逆的に解除することができる。 As a result, the coupling member can be pulled out from the nut while preventing the coupling member from slipping out of the nut when coupling the nut and the output shaft, and the coupling between the nut and the output shaft can be reversibly released.

また、本発明の一態様に係る直動装置によれば、前記電磁石は、巻線と、前記巻線が巻回された鉄心を備え、前記鉄心は、前記ナットからの前記結合部材の抜き出しの妨げにならない位置まで前記弾性部材内に延伸されている。 Further, according to the linear motion device according to one aspect of the present invention, the electromagnet includes a winding and an iron core around which the winding is wound, and the iron core is used for extracting the coupling member from the nut. It extends into the elastic member to a non-obstructive position.

これにより、直動装置を大型化することなく、電磁石の吸引力を増大させることができ、ナットと出力軸との結合の解除の効率性を向上させることができる。 As a result, the attractive force of the electromagnet can be increased without enlarging the linear motion device, and the efficiency of releasing the connection between the nut and the output shaft can be improved.

また、本発明の一態様に係る直動装置によれば、前記解除部材は、雄ねじが形成された回転軸を有するモータを備え、前記回転軸は、前記ねじ軸の軸方向と直交する方向に沿って配置され、前記結合部材は、前記雄ねじと噛み合い可能な雌ねじが形成された開口部を備える。 Further, according to the linear motion device according to the aspect of the present invention, the releasing member includes a motor having a rotating shaft having a male thread, and the rotating shaft extends in a direction perpendicular to the axial direction of the screw shaft. Disposed along the connecting member, the coupling member includes an opening formed with female threads mateable with the male threads.

これにより、モータの回転運動に基づいて、回転軸の軸方向に結合部材を直線運動させることができ、モータの回転方向を切り替えることで、ナットと出力軸を結合したり、ナットと出力軸との結合を解除したりすることができる。このため、アクチュエータの構成の複雑化を抑制しつつ、ナットと出力軸との結合を解除することができる。 As a result, the coupling member can be linearly moved in the axial direction of the rotary shaft based on the rotational motion of the motor. By switching the rotational direction of the motor, the nut and the output shaft can be coupled, can be unbound. Therefore, it is possible to release the coupling between the nut and the output shaft while suppressing the complication of the configuration of the actuator.

また、本発明の一態様に係る直動装置によれば、前記解除部材は、前記結合部材を前記ナットから引き抜き可能なアクチュエータである。 Further, according to the linear motion device according to the aspect of the present invention, the release member is an actuator capable of pulling out the coupling member from the nut.

これにより、アクチュエータを動作させることで、ナットと出力軸を結合したり、ナットと出力軸との結合を解除したりすることができ、ナットと出力軸との結合を解除することができる。 Accordingly, by operating the actuator, the nut and the output shaft can be coupled, the coupling between the nut and the output shaft can be released, and the coupling between the nut and the output shaft can be released.

また、本発明の一態様に係る直動装置によれば、ねじ軸と、前記ねじ軸の回転運動を前記ねじ軸の軸方向の直線運動に変換するナットと、前記ナットで変換された直線運動に基づいて軸力を出力する出力軸を前記ナットに結合する結合部材と、前記結合部材が前記ナットの凹部に収容される方向に前記結合部材を可逆的に押圧可能な押圧部とを備え、前記結合部材は、前記ねじ軸の軸方向にかかる力に基づいて、前記ナットの凹部に収容された状態から前記ねじ軸の軸方向に移動し、前記ナットの凹部から抜け出し可能なように、前記結合部材および前記凹部の形状が設定される。 Further, according to a linear motion device according to an aspect of the present invention, there is provided a screw shaft, a nut that converts rotary motion of the screw shaft into linear motion in the axial direction of the screw shaft, and linear motion converted by the nut. and a pressing portion capable of reversibly pressing the coupling member in a direction in which the coupling member is accommodated in the recess of the nut, The coupling member moves in the axial direction of the screw shaft from the state accommodated in the recess of the nut based on the force applied in the axial direction of the screw shaft so that it can escape from the recess of the nut. A shape of the coupling member and the recess is set.

これにより、結合部材を押圧することで、ナットと出力軸を結合させることが可能となるとともに、動力伝達系の固着状態または負荷状態などに応じて軸方向の力が出力軸にかかることで、結合部材を軸方向に移動させ、結合部材を凹部から抜け出させることができる。このため、把持機構またはクラッチ機構などの複雑な構成を用いることなく、ナットと出力軸との結合を解除することができ、アクチュエータの構成の複雑化を抑制しつつ、動力伝達系の固着などによる影響を回避することができる。 As a result, by pressing the connecting member, it is possible to connect the nut and the output shaft. The coupling member can be moved axially to move the coupling member out of the recess. Therefore, the connection between the nut and the output shaft can be released without using a complicated structure such as a gripping mechanism or a clutch mechanism. Able to avoid impact.

また、本発明の一態様に係る直動装置によれば、前記結合部材は、先端に向かう方向に窄まる形状を有し、前記凹部は、前記結合部材の形状に対応した形状を有する。 Further, according to the direct-acting device according to the aspect of the present invention, the coupling member has a shape that narrows in the direction toward the tip, and the recess has a shape corresponding to the shape of the coupling member.

これにより、結合部材に対し、出力軸の軸方向に力がかかったときに、出力軸の径方向にも力がかかるようにすることができる。このため、出力軸の軸方向への結合部材の移動に伴って結合部材を凹部から抜け出させることができ、アクチュエータの構成の複雑化を抑制しつつ、ナットと出力軸との結合を解除することができる。 Thereby, when force is applied to the coupling member in the axial direction of the output shaft, force can be applied in the radial direction of the output shaft as well. Therefore, the coupling member can be pulled out of the recess as the coupling member moves in the axial direction of the output shaft, and the coupling between the nut and the output shaft can be released while suppressing the complication of the actuator configuration. can be done.

また、本発明の一態様に係る直動装置によれば、前記結合部材の先端の形状は楔形である。 Moreover, according to the direct-acting device according to the aspect of the present invention, the shape of the tip of the coupling member is wedge-shaped.

これにより、結合部材に対し、出力軸の軸方向に力がかかったときに、出力軸の径方向にも力がかかるようにすることが可能となるとともに、結合部材の構成の複雑化を抑制することができ、アクチュエータの構成の複雑化を抑制しつつ、ナットと出力軸との結合を解除することができる。 As a result, when a force is applied to the coupling member in the axial direction of the output shaft, it is possible to apply a force in the radial direction of the output shaft as well, and the complication of the configuration of the coupling member is suppressed. It is possible to release the connection between the nut and the output shaft while suppressing complication of the structure of the actuator.

また、本発明の一態様に係る直動装置によれば、前記結合部材および前記凹部の形状は、前記出力軸の径方向の軸周りに回転対称である。 Further, according to the linear motion device according to the aspect of the present invention, the shapes of the coupling member and the recess are rotationally symmetrical about the radial axis of the output shaft.

これにより、結合部材に対し、出力軸の軸方向に力がかかったときに、出力軸の径方向にも力がかかるようにすることが可能となるとともに、結合部材の加工の簡単化を図ることができる。 As a result, when force is applied to the coupling member in the axial direction of the output shaft, it is possible to apply force also in the radial direction of the output shaft, and to simplify the processing of the coupling member. be able to.

また、本発明の一態様に係る直動装置によれば、前記押圧部は、前記結合部材の後端側に設けられた空間に密閉可能な圧力媒体と、前記空間内に密閉された前記圧力媒体を解放する解放部とを備える。 Further, according to the linear motion device according to the aspect of the present invention, the pressing portion includes a pressure medium that can be sealed in a space provided on the rear end side of the coupling member, and the pressure medium that is sealed in the space. a releasing part for releasing the medium.

これにより、結合部材の後端側に設けられた空間に圧力媒体を導入することで、結合部材を押圧することができ、ナットと出力軸を結合させることが可能となるとともに、その空間から圧力媒体を解放することで、出力軸の軸方向への結合部材の移動を可能とし、動力伝達系の固着状態または負荷状態などに応じて結合部材が軸方向に移動されることで、結合部材を凹部から抜け出させることができる。このため、把持機構またはクラッチ機構などの複雑な構成を用いることなく、ナットと出力軸との結合を解除することができ、アクチュエータの構成の複雑化を抑制しつつ、動力伝達系の固着などによる影響を回避することができる。 As a result, by introducing a pressure medium into the space provided on the rear end side of the coupling member, the coupling member can be pressed, and the nut and the output shaft can be coupled together. By releasing the medium, it is possible to move the coupling member in the axial direction of the output shaft. It can be pulled out of the recess. Therefore, the connection between the nut and the output shaft can be released without using a complicated structure such as a gripping mechanism or a clutch mechanism. Able to avoid impact.

また、本発明の一態様に係る直動装置によれば、前記押圧部は、前記結合部材の後端側に設けられたばねである。 Moreover, according to the linear motion device according to the aspect of the present invention, the pressing portion is a spring provided on the rear end side of the coupling member.

これにより、結合部材の後端側に圧縮されたばねを設けることで、結合部材を押圧することができ、ナットと出力軸を結合させることが可能となるとともに、出力軸の軸方向への結合部材が移動されることで、ばねをさらに圧縮させながら結合部材を凹部から抜け出させることができる。このため、動力伝達系の固着状態などを検出する検出器、外部から動力を供給する動力部および固着状態などの検出結果に基づいて動力を制御する制御部を設けることなく、ナットと出力軸との結合を解除することができ、アクチュエータの構成の複雑化を抑制しつつ、動力伝達系の固着などによる影響を回避することができる。 Accordingly, by providing a compressed spring on the rear end side of the coupling member, the coupling member can be pressed, and the nut and the output shaft can be coupled together, and the coupling member can be moved in the axial direction of the output shaft. is moved, the coupling member can be pulled out of the recess while further compressing the spring. Therefore, the nut and the output shaft can be connected without providing a detector for detecting the sticking state of the power transmission system, a power section that supplies power from the outside, and a control section that controls the power based on the detection result of the sticking state. can be released from the coupling, and the effect of the sticking of the power transmission system can be avoided while suppressing the complication of the configuration of the actuator.

また、本発明の一態様に係る直動装置によれば、前記結合部材は、前記ナットまたは前記出力軸のいずれか少なくとも一方に対し、前記出力軸の径方向に隙間を備える。 Further, according to the linear motion device according to the aspect of the present invention, the coupling member has a gap in the radial direction of the output shaft with respect to at least one of the nut and the output shaft.

これにより、出力軸にコジリが作用した場合においても、その作用を結合部材との間の隙間で吸収させることができ、ボールねじにコジリが作用しにくくすることができる。このため、直動装置と出力軸の組立時などにミスアライメントが発生した場合においても、直動装置が用いられるアクチュエータの高寿命化を図ることができる。 As a result, even if prying action acts on the output shaft, the action can be absorbed by the gap between the connecting member and the prying action, and the prying action can be prevented from acting on the ball screw. Therefore, even if misalignment occurs during assembly of the linear motion device and the output shaft, the life of the actuator using the linear motion device can be increased.

また、本発明の一態様に係るアクチュエータによれば、上述したいずれかの直動装置と、前記出力軸とを備える。 An actuator according to an aspect of the present invention includes any one of the linear motion devices described above and the output shaft.

これにより、動力伝達系が固着した場合においても、直動装置を破壊することなく、出力軸からの軸力の出力先の動作が出力軸を介して拘束されるのを防止することができ、動力伝達系の固着状態または高負荷状態などによる影響を回避することができる。 As a result, even when the power transmission system is stuck, it is possible to prevent the operation of the output destination of the axial force from the output shaft from being restrained via the output shaft without destroying the linear motion device. It is possible to avoid the effects of stuck state or high load state of the power transmission system.

また、本発明の一態様に係るアクチュエータによれば、前記出力軸は、前記結合を解除可能な位置に前記解除部材を収納する収納部を備える。 Further, according to the actuator according to one aspect of the present invention, the output shaft includes a storage portion that stores the releasing member at a position that allows the coupling to be released.

これにより、解除部材を出力軸内に収納することが可能となり、出力軸から解除部材が突出するのを防止することができる。このため、アクチュエータの取り扱いおよび設置の困難性の増大を防止しつつ、ナットと出力軸との結合を解除可能なアクチュエータを構成することができる。 As a result, the release member can be accommodated in the output shaft, and the release member can be prevented from protruding from the output shaft. Therefore, it is possible to construct an actuator capable of releasing the connection between the nut and the output shaft while preventing an increase in difficulty in handling and installing the actuator.

また、本発明の一態様に係るアクチュエータによれば、前記収納部は、前記出力軸に設けられた開口部である。 Further, according to the actuator of one aspect of the present invention, the storage portion is an opening provided in the output shaft.

これにより、出力軸の構成の複雑化を抑制しつつ、解除部材を出力軸内に収納することが可能となるとともに、アクチュエータへの解除部材の取り付けを容易化することができる。 As a result, the release member can be accommodated in the output shaft while suppressing the complication of the configuration of the output shaft, and the attachment of the release member to the actuator can be facilitated.

本発明の一つの態様によれば、コッタを用いた出力軸との結合を解除可能な直動装置およびアクチュエータを提供することができる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to provide a linear motion device and an actuator that can be disconnected from an output shaft using a cotter.

図1は、第1実施形態に係るアクチュエータの構成を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of an actuator according to the first embodiment. FIG. 図2(a)は、第1実施形態に係るアクチュエータのナットと出力軸との結合状態を示す斜視図、図2(b)は、ナットと出力軸との結合状態を示す断面図、図2(c)は、ナットと出力軸との結合の解除状態を示す斜視図、図2(d)は、ナットと出力軸との結合の解除状態を示す断面図である。Fig. 2(a) is a perspective view showing the coupling state between the nut and the output shaft of the actuator according to the first embodiment; Fig. 2(b) is a sectional view showing the coupling state between the nut and the output shaft; 2(c) is a perspective view showing a disengaged state between the nut and the output shaft, and FIG. 2(d) is a sectional view showing a disengaged state between the nut and the output shaft. 図3(a)は、第2実施形態に係るアクチュエータのナットと出力軸との結合状態を示す断面図、図3(b)は、ナットと出力軸との結合の解除状態を示す断面図である。3(a) is a cross-sectional view showing a coupled state between the nut and the output shaft of the actuator according to the second embodiment, and FIG. 3(b) is a cross-sectional view showing a released state between the nut and the output shaft. be. 図4は、第3実施形態に係るアクチュエータの電磁石の鉄心の構成例を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a configuration example of the iron core of the electromagnet of the actuator according to the third embodiment. 図5は、第4実施形態に係るアクチュエータの構成を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing the configuration of an actuator according to the fourth embodiment. 図6(a)は、第5実施形態に係るナットと出力軸との結合時のアクチュエータの構成を示す断面図、図6(b)は、図6(a)のコッタの部分を拡大して示す断面図である。FIG. 6(a) is a cross-sectional view showing the configuration of the actuator when the nut and the output shaft are coupled according to the fifth embodiment, and FIG. 6(b) is an enlarged view of the cotter portion of FIG. 6(a). It is a sectional view showing. 図7(a)は、第5実施形態に係るナットと出力軸との結合の解除時のアクチュエータの構成を示す断面図、図7(b)は、図7(a)のコッタの部分を拡大して示す断面図である。FIG. 7(a) is a cross-sectional view showing the configuration of the actuator when the coupling between the nut and the output shaft is released according to the fifth embodiment, and FIG. 7(b) is an enlarged view of the cotter portion of FIG. 7(a). It is a cross-sectional view shown in FIG. 図8(a)は、第6実施形態に係るナットと出力軸との結合時のアクチュエータの構成を示す断面図、図8(b)は、図8(a)のコッタの部分を拡大して示す断面図である。FIG. 8(a) is a cross-sectional view showing the configuration of the actuator when the nut and the output shaft are coupled according to the sixth embodiment, and FIG. 8(b) is an enlarged view of the cotter portion of FIG. 8(a). It is a sectional view showing. 図9(a)は、第6実施形態に係るナットと出力軸との結合の解除時のアクチュエータの構成を示す断面図、図9(b)は、図9(a)のコッタの部分を拡大して示す断面図である。Fig. 9(a) is a sectional view showing the configuration of the actuator when the coupling between the nut and the output shaft is released according to the sixth embodiment, and Fig. 9(b) is an enlarged view of the cotter portion of Fig. 9(a). It is a cross-sectional view shown in FIG. 図10(a)は、第7実施形態に係るナットと出力軸との結合時のアクチュエータの構成を示す断面図、図10(b)から図10(d)は、図10(a)のナットと出力軸との結合の解除時のコッタの動きを拡大して示す断面図である。FIG. 10(a) is a cross-sectional view showing the configuration of the actuator when the nut and the output shaft are coupled according to the seventh embodiment, and FIGS. 10(b) to 10(d) are the nut of FIG. Fig. 10 is an enlarged cross-sectional view showing the movement of the cotter when the coupling between the and the output shaft is released; 図11(a)は、図10(a)のコッタの構成の一例を示す斜視図、図11(b)は、図10(a)のコッタの構成のその他の例を示す斜視図である。11(a) is a perspective view showing an example of the configuration of the cotter in FIG. 10(a), and FIG. 11(b) is a perspective view showing another example of the configuration of the cotter in FIG. 10(a). 図12は、第8実施形態に係るコッタとナットとの間の隙間の一例を示す側面図である。FIG. 12 is a side view showing an example of a gap between a cotter and a nut according to the eighth embodiment; 図13は、第9実施形態に係るコッタと出力軸との間の隙間の一例を示す側面図である。FIG. 13 is a side view showing an example of the gap between the cotter and the output shaft according to the ninth embodiment. 図14(a)は、第10実施形態に係るナットと出力軸との結合時のアクチュエータの構成を示す断面図、図14(b)から図14(d)は、図14(a)のナットと出力軸との結合の解除時のコッタの動きを拡大して示す断面図である。FIG. 14(a) is a cross-sectional view showing the configuration of the actuator when the nut and the output shaft are coupled according to the tenth embodiment, and FIGS. Fig. 10 is an enlarged cross-sectional view showing the movement of the cotter when the coupling between the and the output shaft is released;

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、以下の実施形態は本発明を限定するものではなく、実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の構成に必須のものとは限らない。実施形態の構成は、本発明が適用される装置の仕様や各種条件(使用条件、使用環境等)によって適宜修正または変更され得る。本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定され、以下の個別の実施形態によって限定されない。また、以下の説明に用いる図面は、各構成を分かり易くするため、実際の構造と縮尺および形状などを異ならせることがある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments do not limit the present invention, and not all combinations of features described in the embodiments are essential for the configuration of the present invention. The configuration of the embodiment can be appropriately modified or changed according to the specifications of the device to which the present invention is applied and various conditions (use conditions, use environment, etc.). The technical scope of the present invention is defined by the claims and is not limited by the following individual embodiments. In addition, the drawings used in the following description may differ from the actual structure in terms of scale, shape, etc., in order to make each configuration easier to understand.

図1は、第1実施形態に係るアクチュエータの構成を示す斜視図である。
図1において、アクチュエータEA1は、回転運動に基づいて、軸方向に軸力を出力する。アクチュエータEA1は、ねじ軸1、ナット2、出力軸3およびコッタ4を備える。ねじ軸1およびナット2は、直動装置を構成するボールねじとして用いることができる。ねじ軸1は、モータなどの駆動源から発生された回転力に基づいて回転運動を行う。ナット2は、ねじ軸1の回転運動をねじ軸1の軸方向の直線運動に変換する。出力軸3は、ナット2で変換された直線運動に基づいて軸力を出力する。出力軸3の形状は、例えば、円筒状である。このとき、出力軸3の内周面は、ナット2の外周面に沿うように構成することができる。ナット2は、ねじ軸1の外周面と出力軸3の内周面との間に設けることができる。
FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of an actuator according to the first embodiment. FIG.
In FIG. 1, actuator EA1 outputs an axial force in the axial direction based on rotational motion. The actuator EA1 has a screw shaft 1, a nut 2, an output shaft 3 and a cotter 4. The screw shaft 1 and the nut 2 can be used as a ball screw that constitutes a linear motion device. The screw shaft 1 performs rotational motion based on rotational force generated from a driving source such as a motor. The nut 2 converts rotary motion of the screw shaft 1 into axial linear motion of the screw shaft 1 . The output shaft 3 outputs axial force based on the linear motion converted by the nut 2 . The shape of the output shaft 3 is, for example, cylindrical. At this time, the inner peripheral surface of the output shaft 3 can be configured to follow the outer peripheral surface of the nut 2 . The nut 2 can be provided between the outer peripheral surface of the screw shaft 1 and the inner peripheral surface of the output shaft 3 .

コッタ4は、出力軸3をナット2に結合する結合部材として用いられる。コッタ4は、ねじ軸1の軸方向と直交する方向に出力軸3を貫通してナット2に対して抜き差し可能である。コッタ4は、ナット2に挿入された場合、出力軸3側に突出した状態でナット2にて支持される。コッタ4は、ナット2から出力軸3への軸力伝達部材として用いることができる。 The cotter 4 is used as a connecting member that connects the output shaft 3 to the nut 2 . The cotter 4 penetrates the output shaft 3 in a direction orthogonal to the axial direction of the screw shaft 1 and can be inserted into and removed from the nut 2 . When the cotter 4 is inserted into the nut 2 , it is supported by the nut 2 while protruding toward the output shaft 3 . The cotter 4 can be used as an axial force transmission member from the nut 2 to the output shaft 3 .

ねじ軸1は、ねじ溝1mを備える。ねじ溝1mは、ねじ軸1の外周面に螺旋状に設けられる。ナット2は、ねじ溝2mを備える。ねじ溝2mは、ねじ溝1mに対向するようにナット2の内周面に螺旋状に設けられる。このとき、ねじ溝1m、2mは、ねじ軸1とナット2との間に螺旋状のボール転動路を形成する。 The screw shaft 1 has a thread groove 1m. The thread groove 1m is spirally provided on the outer peripheral surface of the screw shaft 1 . The nut 2 has a thread groove 2m. The thread groove 2m is spirally provided on the inner peripheral surface of the nut 2 so as to face the thread groove 1m. At this time, the screw grooves 1m and 2m form a spiral ball rolling path between the screw shaft 1 and the nut 2. As shown in FIG.

ねじ軸1、ナット2および出力軸3の材料は、剛体であれば特に限定されるものでなく、例えば、鉄またはアルミニウム合金などの金属でもよく、セラミックなどの非金属であってもよい。コッタ4の材料は、鉄またはフェライトなどの磁性体である。各ねじ溝1m、2mの断面形状は、例えば、円弧上であってもよいし、ゴシックアーク状であってもよい。 The material of the screw shaft 1, the nut 2 and the output shaft 3 is not particularly limited as long as it is a rigid body. For example, it may be metal such as iron or aluminum alloy, or non-metal such as ceramic. The material of the cotter 4 is magnetic material such as iron or ferrite. The cross-sectional shape of each thread groove 1m, 2m may be, for example, an arc or a Gothic arc.

ねじ軸1の一端は、ギア13に接続されている。ギア13は、軸受11を介して回転自在にハウジング12に支持されるとともに、ギア固定ナット14にて軸方向に固定されている。軸受11は、例えば、アンギュラ玉軸受である。 One end of the screw shaft 1 is connected to the gear 13 . The gear 13 is rotatably supported by the housing 12 via the bearing 11 and is axially fixed by the gear fixing nut 14 . The bearing 11 is, for example, an angular ball bearing.

モータなどの駆動源から発生された回転力は、ギア13を介してねじ軸1に入力され、ねじ軸1が回転される。ねじ軸1が回転すると、ねじ軸1とナット2との間のボールが不図示のボール循環器を介してボール転動路を循環しつつ、ナット2が直動運動する。そして、ナット2の直動運動に基づく軸力は、コッタ4を介して出力軸3に伝達され、出力軸3を介して出力される。 A rotational force generated from a driving source such as a motor is input to the screw shaft 1 via the gear 13, and the screw shaft 1 is rotated. When the screw shaft 1 rotates, the balls between the screw shaft 1 and the nut 2 circulate in the ball rolling path via a ball circulator (not shown), and the nut 2 linearly moves. An axial force based on the linear motion of the nut 2 is transmitted to the output shaft 3 via the cotter 4 and output via the output shaft 3 .

アクチュエータEA1は、例えば、車両などの制振装置に用いることができる。例えば、鉄道車両の制振装置の場合、車体と台車との間にアクチュエータEA1を設置することができる。そして、車体の振動と逆位相の軸力を出力軸3から出力させることにより、車体の振動を低減することができる。 Actuator EA1 can be used, for example, in a damping device for a vehicle. For example, in the case of a damping device for a railway vehicle, an actuator EA1 can be installed between the vehicle body and the bogie. By outputting from the output shaft 3 an axial force having a phase opposite to the vibration of the vehicle body, the vibration of the vehicle body can be reduced.

アクチュエータEA1は、ナット2と出力軸3との結合を可逆的に解除可能である。ここで、アクチュエータEA1は、ナット2と出力軸3との結合を可逆的に解除可能な解除部材として、電磁石5を備える。電磁石5は、コッタ4をナット2から引き抜き可能である。電磁石5は、鉄心5Aおよび巻線5Bを備える。巻線5Bは、鉄心5Aに巻回されている。鉄心5Aの材料は、透磁率が高い材料が好ましく、例えば、純鉄、珪素鋼またはフェライトなどを用いることができる。 The actuator EA1 can reversibly release the connection between the nut 2 and the output shaft 3. Here, the actuator EA1 includes an electromagnet 5 as a releasing member capable of reversibly releasing the connection between the nut 2 and the output shaft 3. As shown in FIG. Electromagnet 5 can pull cotter 4 out of nut 2 . The electromagnet 5 includes an iron core 5A and windings 5B. Winding 5B is wound around iron core 5A. The material of the iron core 5A is preferably a material with high magnetic permeability, such as pure iron, silicon steel, or ferrite.

アクチュエータEA1は、バネ6および軸受7をさらに備える。バネ6は、ナット2と出力軸3との結合位置でコッタ4を抑える弾性部材として用いられる。バネ6は、電磁石5とコッタ4との間に設けられる。バネ6は、スプリング、板バネまたは皿バネなどのコッタ4を抑える弾性部材であれば特に限定されない。バネ6の代わりにゴムを用いるようにしてもよい。電磁石5およびバネ6は、出力軸3内に収納することができる。ここで、電磁石5およびバネ6を出力軸3内に収納可能とするために、電磁石5およびバネ6の収納位置の出力軸3の厚みを厚くするようにしてもよい。また、バネ6が縮んだ状態でナット2からコッタ4を引き抜き可能なように、電磁石5とコッタ4との間の間隔を設定することができる。 Actuator EA1 further comprises spring 6 and bearing 7 . The spring 6 is used as an elastic member that restrains the cotter 4 at the joint position between the nut 2 and the output shaft 3 . A spring 6 is provided between the electromagnet 5 and the cotter 4 . The spring 6 is not particularly limited as long as it is an elastic member such as a spring, a plate spring, or a disc spring that suppresses the cotter 4 . Rubber may be used instead of the spring 6 . Electromagnet 5 and spring 6 can be accommodated within output shaft 3 . Here, in order to accommodate the electromagnet 5 and the spring 6 in the output shaft 3, the thickness of the output shaft 3 may be increased at the position where the electromagnet 5 and the spring 6 are accommodated. Further, the distance between the electromagnet 5 and the cotter 4 can be set so that the cotter 4 can be pulled out from the nut 2 with the spring 6 contracted.

軸受7は、出力軸3を内包するハウジングに対して直線運動自在に出力軸3を支持する。軸受7は、例えば、滑り軸受である。軸受7は、出力軸3の外周面に固定することができる。このとき、軸受7は、電磁石5上に配置するようにしてもよい。軸受7の材料は、例えば、樹脂である。軸受7を電磁石5上に配置することで、電磁石5およびバネ6が出力軸3から抜け出るのを防止することができる。 The bearing 7 supports the output shaft 3 so as to be linearly movable with respect to the housing containing the output shaft 3 . The bearing 7 is, for example, a sliding bearing. The bearing 7 can be fixed to the outer peripheral surface of the output shaft 3 . At this time, the bearing 7 may be arranged on the electromagnet 5 . The material of the bearing 7 is resin, for example. By disposing the bearing 7 on the electromagnet 5 , it is possible to prevent the electromagnet 5 and the spring 6 from slipping out of the output shaft 3 .

ここで、モータ、ギアまたは直動部品などの動力伝達系の固着状態または負荷状態などに応じてナット2の動きが拘束されたものとする。このとき、動力伝達系の固着状態または高負荷状態が検出されると、電磁石5に電流を流すことにより、バネ6を圧縮しながら、コッタ4がナット2から引き抜かれる位置までコッタ4を電磁石5に引き寄せることができる。コッタ4がナット2から引き抜かれると、ナット2の直動運動に基づく軸力は、コッタ4を介して出力軸3に伝達できなくなり、出力軸3の動きがナット2を介して拘束されるのを防止することができる。このため、出力軸3からの軸力の出力先の動作が出力軸3を介して拘束されるのを防止することができ、動力伝達系の固着状態または高負荷状態などによる影響を回避することができる。 Here, it is assumed that the movement of the nut 2 is restrained according to the fixed state or load state of the power transmission system such as the motor, gear, or direct acting parts. At this time, when a stuck state or a high load state of the power transmission system is detected, an electric current is applied to the electromagnet 5 to compress the spring 6 and move the cotter 4 to a position where the cotter 4 is pulled out from the nut 2 . can be drawn to When the cotter 4 is pulled out from the nut 2, the axial force based on the linear motion of the nut 2 cannot be transmitted to the output shaft 3 via the cotter 4, and the movement of the output shaft 3 is restrained via the nut 2. can be prevented. Therefore, it is possible to prevent the operation of the output destination of the axial force from the output shaft 3 from being restrained via the output shaft 3, thereby avoiding the influence of the stuck state or high load state of the power transmission system. can be done.

例えば、鉄道車両の車体と台車との間にアクチュエータEA1が設置されているものとする。このとき、動力伝達系が固着すると、アクチュエータEA1が常に突っ張った状態になり、台車の振動がアクチュエータEA1を介して車体にそのまま伝達され、鉄道車両の乗り心地が低下する。このとき、電磁石5に電流を流し、コッタ4をナット2から引き抜くことにより、ナット2と出力軸3との結合を解除する。これにより、動力伝達系が固着した場合においても、台車の振動がアクチュエータEA1を介して車体にそのまま伝達されるのを防止することができ、鉄道車両の乗り心地を改善することができる。 For example, it is assumed that an actuator EA1 is installed between the vehicle body and bogie of a railway vehicle. At this time, if the power transmission system is stuck, the actuator EA1 is always in a taut state, and the vibration of the bogie is directly transmitted to the vehicle body via the actuator EA1, thereby deteriorating the ride comfort of the railcar. At this time, a current is applied to the electromagnet 5 to pull the cotter 4 out of the nut 2, thereby releasing the connection between the nut 2 and the output shaft 3. As a result, even when the power transmission system is stuck, it is possible to prevent the vibration of the bogie from being transmitted to the vehicle body as it is via the actuator EA1, thereby improving the ride comfort of the railway vehicle.

また、電磁石5の電磁力に基づいてナット2からコッタ4を引き抜くことで、ナット2と出力軸3との結合を解除することができる。このため、ナット2と出力軸3との結合を解除するために、ナット2またはコッタ4を破壊する必要がなくなり、アクチュエータEA1のメンテナンス性の低下を抑制することができる。 Further, by pulling out the cotter 4 from the nut 2 based on the electromagnetic force of the electromagnet 5, the connection between the nut 2 and the output shaft 3 can be released. Therefore, it is not necessary to destroy the nut 2 or the cotter 4 in order to release the connection between the nut 2 and the output shaft 3, and deterioration of maintainability of the actuator EA1 can be suppressed.

また、電磁石5に流れる電流を切ることにより、ナット2と出力軸3との結合を復帰可能である。このため、ナット2と出力軸3との結合を解除した場合においても、ナット2およびコッタ4を交換することなく、アクチュエータEA1を正常動作に復帰させることができる。 Also, by cutting off the current flowing through the electromagnet 5, the connection between the nut 2 and the output shaft 3 can be restored. Therefore, even when the coupling between the nut 2 and the output shaft 3 is released, the actuator EA1 can be returned to normal operation without replacing the nut 2 and the cotter 4. FIG.

さらに、ナット2と出力軸3との結合にコッタ4を用いることにより、コッタ4の抜き差しに基づいて、ナット2と出力軸3を結合したり、ナット2と出力軸3との結合を解除したりすることができ、ナット2と出力軸3との結合を解除するために、把持機構またはクラッチ機構などの複雑な構成を用いる必要がなくなる。このため、アクチュエータEA1の大型化および高価格化を抑制しつつ、ナット2と出力軸3を結合することができる。 Furthermore, by using the cotter 4 for coupling the nut 2 and the output shaft 3, the nut 2 and the output shaft 3 can be coupled or the coupling between the nut 2 and the output shaft 3 can be released based on the insertion and withdrawal of the cotter 4. It becomes unnecessary to use a complicated structure such as a gripping mechanism or a clutch mechanism in order to release the connection between the nut 2 and the output shaft 3 . Therefore, the nut 2 and the output shaft 3 can be coupled while suppressing an increase in the size and cost of the actuator EA1.

以下、電磁石5を用いたナット2と出力軸3との結合の解除動作について、詳細に説明する。
図2(a)は、第1実施形態に係るアクチュエータのナットと出力軸との結合状態を示す斜視図、図2(b)は、ナットと出力軸との結合状態を軸方向に切断して示す断面図、図2(c)は、ナットと出力軸との結合の解除状態を示す斜視図、図2(d)は、ナットと出力軸との結合の解除状態を軸方向に切断して示す断面図である。
The operation of releasing the connection between the nut 2 and the output shaft 3 using the electromagnet 5 will be described in detail below.
FIG. 2(a) is a perspective view showing the coupling state between the nut and the output shaft of the actuator according to the first embodiment, and FIG. 2(b) is an axially cut view of the coupling state between the nut and the output shaft. Fig. 2(c) is a perspective view showing a state in which the connection between the nut and the output shaft is released; It is a sectional view showing.

図2(a)および図2(b)において、ナット2は、凹部2Aを備える。凹部2Aは、コッタ4の先端部を収容する。凹部2Aの平面形状は、コッタ4の先端の平面形状に対応させることができる。凹部2Aは、ナット2の外周面上に設けることができる。 In FIGS. 2(a) and 2(b), the nut 2 has a recess 2A. The recess 2A accommodates the tip of the cotter 4. As shown in FIG. The planar shape of the recess 2</b>A can correspond to the planar shape of the tip of the cotter 4 . The recess 2A can be provided on the outer peripheral surface of the nut 2. As shown in FIG.

出力軸3は、貫通孔3Aおよび開口部3B~3Dを備える。貫通孔3Aおよび開口部3B~3Dは、出力軸3の側面に設けることができる。このとき、貫通孔3Aおよび開口部3B~3Dを介してコッタ4の先端部を凹部2Aに収容可能である。貫通孔3Aは、コッタ4の後端部を収容する。開口部3Bは、電磁石5とコッタ4の間にバネ6を収容する。開口部3Cは、出力軸3の径方向にコッタ4と間隔を空けて電磁石5を収容する。開口部3Dは、電磁石5を覆うように軸受7を収容する。 The output shaft 3 has a through hole 3A and openings 3B-3D. The through hole 3A and openings 3B to 3D can be provided on the side surface of the output shaft 3. As shown in FIG. At this time, the tip of the cotter 4 can be accommodated in the recess 2A through the through hole 3A and the openings 3B to 3D. The through hole 3A accommodates the rear end of the cotter 4. As shown in FIG. Opening 3B accommodates spring 6 between electromagnet 5 and cotter 4 . The opening 3</b>C accommodates the electromagnet 5 with a gap from the cotter 4 in the radial direction of the output shaft 3 . The opening 3D accommodates the bearing 7 so as to cover the electromagnet 5 .

コッタ4と間隔を空けて電磁石5を出力軸3内に支持するために、開口部3B、3C間に段差を設けるようにしてもよい。そして、ケース8に収容された電磁石5を開口部3B、3C間の段差に設置することで、コッタ4と間隔を空けて電磁石5を出力軸3内に支持することができる。 A step may be provided between the openings 3B and 3C in order to support the electromagnet 5 in the output shaft 3 with a gap from the cotter 4. As shown in FIG. By installing the electromagnet 5 accommodated in the case 8 on the step between the openings 3B and 3C, the electromagnet 5 can be supported in the output shaft 3 with a gap from the cotter 4.

ナット2と出力軸3との結合状態では、コッタ4の後端部が貫通孔3A内に突出した状態で凹部2Aに嵌め込まれる。そして、コッタ4は、凹部2Aから抜け出さないようにバネ6にて押圧される。このとき、バネ6は、コッタ4と電磁石5との間で圧縮途中の状態に維持される。すなわち、ナット2と出力軸3との結合状態では、バネ6は、コッタ4を押圧しつつ、さらに縮むことが可能な状態に維持される。 In the coupled state of the nut 2 and the output shaft 3, the rear end of the cotter 4 is fitted into the recess 2A while protruding into the through hole 3A. The cotter 4 is pressed by a spring 6 so as not to come out of the recess 2A. At this time, the spring 6 is maintained in a state of being compressed between the cotter 4 and the electromagnet 5 . That is, in the coupled state of the nut 2 and the output shaft 3, the spring 6 presses the cotter 4 and is maintained in a state capable of further contracting.

ナット2と出力軸3との結合状態において、動力伝達系が固着し、ナット2の動きが拘束されたものとする。このとき、動力伝達系の固着状態が検出され、電磁石5に電流を流すと、バネ6が圧縮されながら、コッタ4が電磁石5に引き寄せられる。そして、図2(c)および図2(d)に示すように、コッタ4がナット2から引き抜かれ、コッタ4の先端部が貫通孔3A内に至ると、出力軸3は、ナット2の拘束から解放される。 It is assumed that the power transmission system is fixed and the movement of the nut 2 is restrained when the nut 2 and the output shaft 3 are connected. At this time, when the fixed state of the power transmission system is detected and current is applied to the electromagnet 5, the cotter 4 is attracted to the electromagnet 5 while the spring 6 is compressed. Then, as shown in FIGS. 2(c) and 2(d), when the cotter 4 is pulled out from the nut 2 and the tip of the cotter 4 reaches the through hole 3A, the output shaft 3 is restrained by the nut 2. be released from

ここで、電磁石5を収容する収容部として、出力軸3に開口部3Cを設けることにより、出力軸3の構成の複雑化を抑制しつつ、電磁石5を出力軸3内に収納することが可能となるとともに、アクチュエータEA1への電磁石5の取り付けを容易化することができる。 Here, by providing an opening 3C in the output shaft 3 as a housing portion for housing the electromagnet 5, the electromagnet 5 can be housed in the output shaft 3 while suppressing complication of the configuration of the output shaft 3. As a result, attachment of the electromagnet 5 to the actuator EA1 can be facilitated.

また、開口部3B、3C間に段差を設けることにより、バネ6を開口部3B内に収容した後、電磁石5を開口部3B、3C間の段差に設置することで、コッタ4と間隔を空けて電磁石5を出力軸3内に支持することが可能となる。このため、出力軸3の構成の複雑化を抑制しつつ、ナット2と出力軸3との結合を可逆的に解除可能となるとともに、アクチュエータEA1へのバネ6と電磁石5の取り付けを容易化することができる。 Further, by providing a step between the openings 3B and 3C, the spring 6 is housed in the opening 3B, and then the electromagnet 5 is installed on the step between the openings 3B and 3C to provide a gap from the cotter 4. It becomes possible to support the electromagnet 5 within the output shaft 3 by using the As a result, the coupling between the nut 2 and the output shaft 3 can be reversibly released while suppressing the complication of the configuration of the output shaft 3, and the attachment of the spring 6 and the electromagnet 5 to the actuator EA1 is facilitated. be able to.

図3(a)は、第2実施形態に係るアクチュエータのナットと出力軸との結合状態を軸方向に切断して示す断面図、図3(b)は、ナットと出力軸との結合の解除状態を軸方向に切断して示す断面図である。
図3(a)および図3(b)において、このアクチュエータは、図2(b)および図2(d)の電磁石5の代わりに電磁石5´を備える。電磁石5´は、図2(b)および図2(d)の鉄心5Aの代わりに鉄心5A´を備える。鉄心5A´は、巻線5Bからコッタ4側に突出し、ナット2からのコッタ4の抜き出しの妨げにならない位置までバネ6内に延伸されている。
Fig. 3(a) is a cross-sectional view showing a coupling state between the nut and the output shaft of the actuator according to the second embodiment, cut in the axial direction; It is sectional drawing which cut|disconnects and shows a state in an axial direction.
3(a) and 3(b), the actuator comprises an electromagnet 5' instead of the electromagnet 5 of FIGS. 2(b) and 2(d). The electromagnet 5' has an iron core 5A' in place of the iron core 5A in FIGS. 2(b) and 2(d). The iron core 5A' protrudes from the winding 5B toward the cotter 4 and is extended into the spring 6 to a position where it does not interfere with withdrawal of the cotter 4 from the nut 2. As shown in FIG.

これにより、アクチュエータを大型化することなく、電磁石5´の吸引力を増大させることができ、ナット2と出力軸3との結合の解除の効率性を向上させることができる。 As a result, the attractive force of the electromagnet 5' can be increased without enlarging the actuator, and the efficiency of releasing the connection between the nut 2 and the output shaft 3 can be improved.

図4は、第3実施形態に係るアクチュエータの電磁石の鉄心の構成例を円周方向に切断して示す断面図である。
図4において、このアクチュエータは、図2(b)および図2(d)の電磁石5の代わりに電磁石5´´を備える。電磁石5´´は、図2(b)および図2(d)の鉄心5Aの代わりに鉄心5A´´を備える。出力軸3を円周方向において、鉄心5A´´の外周面は、軸受7の内周面に沿うように構成される。例えば、鉄心5A´´の外周面の曲率は、軸受7の内周面の曲率と等しくすることができる。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a configuration example of an iron core of an electromagnet of an actuator according to the third embodiment, cut in the circumferential direction.
In FIG. 4, this actuator comprises an electromagnet 5'' instead of electromagnet 5 in FIGS. 2(b) and 2(d). The electromagnet 5'' includes an iron core 5A'' instead of the iron core 5A in FIGS. 2(b) and 2(d). In the circumferential direction of the output shaft 3 , the outer peripheral surface of the iron core 5</b>A″ is configured to follow the inner peripheral surface of the bearing 7 . For example, the curvature of the outer peripheral surface of the iron core 5A″ can be made equal to the curvature of the inner peripheral surface of the bearing 7 .

これにより、アクチュエータを大型化することなく、鉄心5A´´と軸受7との接触面積を増大させることができ、軸受7の装着時に電磁石5´´が円周方向に抜けるのを防止することができる。 As a result, the contact area between the iron core 5A'' and the bearing 7 can be increased without enlarging the actuator, and the electromagnet 5'' can be prevented from coming off in the circumferential direction when the bearing 7 is mounted. can.

図5は、第4実施形態に係るアクチュエータの構成を示す斜視図である。
図5において、このアクチュエータEA2は、図1のナット2および出力軸3の代わりにナット2´および出力軸3´を備える。また、このアクチュエータEA2は、図1のアクチュエータEA1にキー4´、電磁石5´およびバネ6´が追加されている。
FIG. 5 is a perspective view showing the configuration of an actuator according to the fourth embodiment.
5, this actuator EA2 has a nut 2' and an output shaft 3' instead of the nut 2 and output shaft 3 of FIG. Further, this actuator EA2 has a key 4', an electromagnet 5' and a spring 6' added to the actuator EA1 of FIG.

ナット2´は、ねじ軸1の回転運動をねじ軸1の軸方向の直線運動に変換する。出力軸3´は、ナット2´で変換された直線運動に基づいて軸力を出力する。ここで、ナット2´と出力軸3´との結合には、コッタ4だけでなく、キー4´も用いられる。キー4´は、出力軸3´の円周方向にコッタ4と間隔を空けて配置することができる。 The nut 2' converts the rotary motion of the screw shaft 1 into the linear motion of the screw shaft 1 in the axial direction. The output shaft 3' outputs axial force based on the linear motion converted by the nut 2'. Here, not only the cotter 4 but also the key 4' is used for connecting the nut 2' and the output shaft 3'. The key 4' can be spaced apart from the cotter 4 in the circumferential direction of the output shaft 3'.

キー4´は、出力軸3をナット2に結合する結合部材として用いられる。キー4´は、ねじ軸1の軸方向と直交する方向に出力軸3を貫通してナット2に対して抜き差し可能である。キー4´は、ナット2に挿入された場合、出力軸3側に突出した状態でナット2にて支持される。キー4´の材料は、鉄またはフェライトなどの磁性体である。キー4´は、ナット2に対する出力軸3の回り止め部材として用いることができる。 The key 4' is used as a connecting member that connects the output shaft 3 to the nut 2. As shown in FIG. The key 4 ′ penetrates the output shaft 3 in a direction orthogonal to the axial direction of the screw shaft 1 and can be inserted into and removed from the nut 2 . When the key 4 ′ is inserted into the nut 2 , the key 4 ′ is supported by the nut 2 while protruding toward the output shaft 3 . The material of the key 4' is a magnetic material such as iron or ferrite. The key 4 ′ can be used as a detent member for the output shaft 3 with respect to the nut 2 .

このとき、コッタ4の長手方向は出力軸3の円周方向に設定されるのに対し、キー4´の長手方向は出力軸3の軸方向に設定することができる。また、コッタ4の先端が収納されるナット2´の凹部は、コッタ4にかかる軸力を受けるように構成されるのに対し、キー4´の先端が収納されるナット2´の凹部は、キー4´にかかる回転力を受けるように構成される。例えば、コッタ4の先端が収納されるナット2´の凹部は、円周方向に沿ってナット2´に設けられた溝であってもよいし、キー4´の先端が収納されるナット2´の凹部は、軸方向に沿ってナット2´に設けられた溝であってもよい。 At this time, the longitudinal direction of the cotter 4 is set in the circumferential direction of the output shaft 3 , whereas the longitudinal direction of the key 4 ′ can be set in the axial direction of the output shaft 3 . Further, while the recess of the nut 2' in which the tip of the cotter 4 is accommodated is configured to receive the axial force applied to the cotter 4, the recess of the nut 2' in which the tip of the key 4' is accommodated is It is configured to receive a rotational force applied to the key 4'. For example, the recess of the nut 2' in which the tip of the cotter 4 is accommodated may be a groove provided in the nut 2' along the circumferential direction, or the nut 2' in which the tip of the key 4' is accommodated. The recess may be a groove provided in the nut 2' along the axial direction.

このアクチュエータEA2も、図1のアクチュエータEA1と同様に、モータなどの駆動源から発生された回転力は、ギア13を介してねじ軸1に入力され、ねじ軸1が回転される。ねじ軸1が回転すると、ねじ軸1とナット2´との間のボールが不図示のボール循環器を介してボール転動路を循環しつつ、ナット2´が直動運動する。そして、ナット2´の直動運動に基づく軸力は、コッタ4´を介して出力軸3´に伝達され、出力軸3´を介して出力される。 In this actuator EA2, similarly to the actuator EA1 in FIG. 1, a rotational force generated from a driving source such as a motor is input to the screw shaft 1 via the gear 13, and the screw shaft 1 is rotated. When the screw shaft 1 rotates, the balls between the screw shaft 1 and the nut 2' circulate through a ball rolling path via a ball circulator (not shown), and the nut 2' linearly moves. An axial force based on the linear motion of the nut 2' is transmitted to the output shaft 3' via the cotter 4' and output via the output shaft 3'.

このアクチュエータEA2は、ナット2´と出力軸3´との結合を可逆的に解除可能である。ここで、このアクチュエータEA2は、ナット2´と出力軸3´との結合を可逆的に解除可能な解除部材として、図1の電磁石5に加え、電磁石5´を備える。また、このアクチュエータEA2は、ナット2´と出力軸3´との結合位置でキー4´を抑える弾性部材として、バネ6´を備える。バネ6´は、電磁石5´とキー4´との間に設けられる。バネ6´は、スプリング、板バネまたは皿バネなどのキー4´を抑える弾性部材であれば特に限定されない。電磁石5´およびバネ6´は、出力軸3´内に収納することができる。ここで、電磁石5´およびバネ6´を出力軸3´内に収納可能とするために、電磁石´5およびバネ6´の収納位置の出力軸3´の厚みを厚くするようにしてもよい。また、バネ6´が縮んだ状態でナット2´からキー4´を引き抜き可能なように、電磁石5´とキー4´との間の間隔を設定することができる。 This actuator EA2 can reversibly release the connection between the nut 2' and the output shaft 3'. Here, the actuator EA2 includes an electromagnet 5' in addition to the electromagnet 5 shown in FIG. 1 as a releasing member capable of reversibly releasing the connection between the nut 2' and the output shaft 3'. The actuator EA2 also includes a spring 6' as an elastic member that holds the key 4' at the joint position between the nut 2' and the output shaft 3'. A spring 6' is provided between the electromagnet 5' and the key 4'. The spring 6' is not particularly limited as long as it is an elastic member such as a spring, a plate spring, or a disc spring that holds down the key 4'. Electromagnet 5' and spring 6' can be housed in output shaft 3'. Here, in order to accommodate the electromagnet 5' and the spring 6' in the output shaft 3', the thickness of the output shaft 3' may be increased at the accommodation position of the electromagnet 5' and the spring 6'. Also, the distance between the electromagnet 5' and the key 4' can be set so that the key 4' can be pulled out from the nut 2' when the spring 6' is compressed.

ここで、モータ、ギアまたは直動部品などの動力伝達系の固着状態または負荷状態などに応じてナット2´の動きが拘束されたものとする。このとき、動力伝達系の固着状態または高負荷状態が検出され、電磁石5、5´に電流を流すと、バネ6、6´が圧縮されながら、コッタ4およびキー4´がナット2´から引き抜かれる位置までコッタ4およびキー4´を各電磁石5、5´に引き寄せることができる。コッタ4およびキー4´がナット2´から引き抜かれると、ナット2´の運動は、コッタ4およびキー4´を介して出力軸3´に伝達できなくなり、出力軸3´の動きがナット2´を介して拘束されるのを防止することができる。このため、出力軸3´の接続先の動作が出力軸3´を介して拘束されるのを防止することができ、動力伝達系の固着状態または高負荷状態などによる影響を回避することができる。 Here, it is assumed that the movement of the nut 2' is restrained according to the fixed state or load state of the power transmission system such as the motor, gears, or direct acting parts. At this time, when a stuck state or a high load state of the power transmission system is detected and current is applied to the electromagnets 5 and 5', the cotter 4 and the key 4' are pulled out from the nut 2' while the springs 6 and 6' are compressed. The cotter 4 and key 4' can be drawn to each electromagnet 5, 5' to a position where When the cotter 4 and key 4' are withdrawn from the nut 2', the motion of the nut 2' can no longer be transmitted to the output shaft 3' via the cotter 4 and key 4', and the motion of the output shaft 3' is transferred to the nut 2'. can be prevented from being restrained via Therefore, it is possible to prevent the operation of the connection destination of the output shaft 3' from being restrained via the output shaft 3', and to avoid the influence of the stuck state or high load state of the power transmission system. .

また、電磁石5、5´の電磁力に基づいてコッタ4およびキー4´をナット2´から引き抜くことで、ナット2´と出力軸3´との結合を解除することができる。このため、ナット2´と出力軸3´との結合を解除するために、ナット2を破壊したり、コッタ4およびキー4´を破壊したりする必要がなくなり、アクチュエータEA2のメンテナンス性の低下を抑制することができる。 Further, by pulling out the cotter 4 and the key 4' from the nut 2' based on the electromagnetic force of the electromagnets 5 and 5', the connection between the nut 2' and the output shaft 3' can be released. Therefore, it is not necessary to destroy the nut 2 or the cotter 4 and the key 4' in order to release the connection between the nut 2' and the output shaft 3', thereby reducing the maintainability of the actuator EA2. can be suppressed.

また、電磁石5、5´に流れる電流を切ることにより、ナット2´と出力軸3´との結合を復帰可能である。このため、ナット2´と出力軸3´との結合を解除した場合においても、ナット2´、コッタ4およびキー4´を交換することなく、アクチュエータEA2を正常動作に復帰させることができる。 Also, by cutting off the current flowing through the electromagnets 5 and 5', the connection between the nut 2' and the output shaft 3' can be restored. Therefore, even when the coupling between the nut 2' and the output shaft 3' is released, the actuator EA2 can be restored to normal operation without replacing the nut 2', the cotter 4 and the key 4'.

さらに、ナット2´と出力軸3´との結合にコッタ4およびキー4´を用いることにより、コッタ4およびキー4´の抜き差しに基づいて、ナット2´と出力軸3´を結合したり、ナット2´と出力軸3´との結合を解除したりすることができ、ナット2´と出力軸3´との結合を解除するために、把持機構またはクラッチ機構などの複雑な構成を用いる必要がなくなる。このため、アクチュエータEA2の大型化および高価格化を抑制しつつ、ナット2´と出力軸3´を結合することができる。 Furthermore, by using the cotter 4 and the key 4' for connecting the nut 2' and the output shaft 3', the nut 2' and the output shaft 3' can be connected and The connection between the nut 2' and the output shaft 3' can be released, and in order to release the connection between the nut 2' and the output shaft 3', it is necessary to use a complicated structure such as a gripping mechanism or a clutch mechanism. disappears. Therefore, the nut 2' and the output shaft 3' can be coupled while suppressing an increase in the size and cost of the actuator EA2.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications. For example, it is possible to replace part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment, or to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. Moreover, it is possible to add, delete, or replace part of the configuration of each embodiment with another configuration.

例えば、上述した実施形態では、ナットと出力軸との結合時にコッタまたはキーを抑えるために、バネを用いた例を示したが、コッタまたはキーを抑えられれば、バネを用いた構成に限定されない。例えば、コッタまたはキーを永久磁石(例えば、ネオジム磁石)で構成するか、またはコッタまたはキーの表面に永久磁石を埋め込んだり、貼り付けたりするようにしてもよい。そして、ナットと出力軸との結合時には、電磁石と永久磁石との間に反発力が働くようにすることで、コッタまたはキーをナット内に抑え、ナットと出力軸との結合の解除時には、電磁石と永久磁石との間に吸引力を働かせることで、コッタまたはキーがナットから引き抜かれるようにしてもよい。 For example, in the above-described embodiments, an example was shown in which a spring was used to hold down the cotter or key when the nut and the output shaft were coupled. . For example, the cotter or key may consist of permanent magnets (eg, neodymium magnets), or permanent magnets may be embedded or attached to the surface of the cotter or key. When the nut and the output shaft are coupled, a repulsive force acts between the electromagnet and the permanent magnet to hold the cotter or key inside the nut, and when the nut and the output shaft are released, the electromagnet The cotter or key may be withdrawn from the nut by exerting an attractive force between the nut and the permanent magnet.

図6(a)は、第5実施形態に係るナットと出力軸との結合時のアクチュエータの構成を示す断面図、図6(b)は、図6(a)のコッタの部分を拡大して示す断面図、図7(a)は、第5実施形態に係るナットと出力軸との結合の解除時のアクチュエータの構成を示す断面図、図7(b)は、図7(a)のコッタの部分を拡大して示す断面図である。 FIG. 6(a) is a cross-sectional view showing the configuration of the actuator when the nut and the output shaft are coupled according to the fifth embodiment, and FIG. 6(b) is an enlarged view of the cotter portion of FIG. 6(a). 7A is a cross-sectional view showing the configuration of the actuator when the coupling between the nut and the output shaft according to the fifth embodiment is released; FIG. 7B is the cotter of FIG. 3 is a cross-sectional view showing an enlarged portion of .

図6(a)、図6(b)、図7(a)および図7(b)において、アクチュエータEA3は、図1のアクチュエータEA1の出力軸3、コッタ4、電磁石5およびバネ6の代わりに、出力軸13、コッタ4Aおよびモータ21を備える。 In FIGS. 6(a), 6(b), 7(a) and 7(b), actuator EA3 replaces output shaft 3, cotter 4, electromagnet 5 and spring 6 of actuator EA1 of FIG. , an output shaft 13, a cotter 4A and a motor 21.

出力軸13は、ナット2で変換された直線運動に基づいて軸力を出力する。出力軸13は、貫通孔13Aおよび開口部13C、13Dを備える。貫通孔13Aおよび開口部13C、13Dは、出力軸13の側面に設けることができる。このとき、貫通孔13Aおよび開口部13C、13Dを介してコッタ4Aの先端部を凹部2Aに収容可能である。貫通孔13Aは、コッタ4Aの後端部を収容する。開口部13Cは、出力軸13の径方向にコッタ4Aと間隔を空けてモータ21を収容する。開口部13Dは、モータ21を覆うように軸受7を収容する。 The output shaft 13 outputs axial force based on the linear motion converted by the nut 2 . The output shaft 13 has a through hole 13A and openings 13C and 13D. Through hole 13A and openings 13C and 13D can be provided on the side surface of output shaft 13 . At this time, the tip of the cotter 4A can be accommodated in the recess 2A via the through hole 13A and the openings 13C and 13D. The through hole 13A accommodates the rear end of the cotter 4A. The opening 13</b>C accommodates the motor 21 with a gap from the cotter 4</b>A in the radial direction of the output shaft 13 . The opening 13D accommodates the bearing 7 so as to cover the motor 21 .

コッタ4Aは、出力軸13をナット2に結合する結合部材として用いられる。コッタ4Aは、ねじ軸1の軸方向と直交する方向に出力軸13を貫通してナット2に対して抜き差し可能である。コッタ4Aは、出力軸13の径方向に形成された開口部KAを備える。開口部KAは、出力軸13の径方向に貫通する貫通孔であってもよい。開口部KAは、モータ21の回転軸JAの外周面に形成された雄ねじと噛み合い可能な雌ねじを備える。 The cotter 4</b>A is used as a connecting member that connects the output shaft 13 to the nut 2 . The cotter 4A penetrates the output shaft 13 in a direction perpendicular to the axial direction of the screw shaft 1 and can be inserted into and pulled out of the nut 2 . The cotter 4A has an opening KA formed in the radial direction of the output shaft 13 . The opening KA may be a through hole penetrating the output shaft 13 in the radial direction. The opening KA has a female thread that can mesh with a male thread formed on the outer peripheral surface of the rotation shaft JA of the motor 21 .

アクチュエータEA3は、ナット2と出力軸13との結合を可逆的に解除可能である。ここで、アクチュエータEA3は、ナット2と出力軸13との結合を可逆的に解除可能な解除部材として、モータ21を備える。モータ21は、コッタ4Aを凹部2Aに挿入したり、凹部2Aから引き抜いたりすることができる。モータ21は、雄ねじが形成された回転軸JAを有する。モータ21の回転軸JAは、コッタ4Aの開口部KAに挿入される。このとき、回転軸JAの雄ねじと開口部KAの雌ねじが噛み合わされ、回転軸JAの回転運動がコッタ4Aの直線運動に変換される。 Actuator EA3 can reversibly release the connection between nut 2 and output shaft 13 . Here, the actuator EA3 includes a motor 21 as a releasing member capable of reversibly releasing the connection between the nut 2 and the output shaft 13. As shown in FIG. The motor 21 can insert the cotter 4A into the recess 2A and pull it out from the recess 2A. The motor 21 has a rotating shaft JA with a male thread. The rotating shaft JA of the motor 21 is inserted into the opening KA of the cotter 4A. At this time, the male thread of the rotary shaft JA and the female thread of the opening KA are meshed, and the rotary motion of the rotary shaft JA is converted into the linear motion of the cotter 4A.

ここで、モータ21は、回転軸JAの回転方向を切り替えることで、図6(a)および図6(b)に示すように、コッタ4Aを凹部2Aに挿入したり、図7(a)および図7(b)に示すように、コッタ4Aを凹部2Aから引き抜いたりすることができる。このため、回転軸JAの回転方向を切り替えることで、ナット2と出力軸13とを結合させたり、ナット2と出力軸13との結合を解除することができる。この結果、ナット2と出力軸13との結合を解除するために、ナット2またはコッタ4Aを破壊する必要がなくなり、動力伝達系の固着状態が解消された後、アクチュエータEA3を交換することなく、アクチュエータEA3を正常動作に復帰させることができる。また、モータ21を設置するスペースを出力軸13に確保することで、ナット2と出力軸13との結合を解除させることができ、アクチュエータEA3の構成の複雑化および大型化を抑制しつつ、動力伝達系の固着状態による影響を回避させることができる。 Here, the motor 21 switches the rotation direction of the rotary shaft JA to insert the cotter 4A into the recess 2A as shown in FIGS. As shown in FIG. 7B, the cotter 4A can be pulled out from the recess 2A. Therefore, by switching the rotation direction of the rotating shaft JA, the nut 2 and the output shaft 13 can be coupled or the coupling between the nut 2 and the output shaft 13 can be released. As a result, it is no longer necessary to destroy the nut 2 or the cotter 4A in order to release the connection between the nut 2 and the output shaft 13. Actuator EA3 can be restored to normal operation. In addition, by securing a space for installing the motor 21 on the output shaft 13, the connection between the nut 2 and the output shaft 13 can be released, and the complication and increase in size of the actuator EA3 can be suppressed. It is possible to avoid the influence of the fixed state of the transmission system.

図8(a)は、第6実施形態に係るナットと出力軸との結合時のアクチュエータの構成を示す断面図、図8(b)は、図8(a)のコッタの部分を拡大して示す断面図、図9(a)は、第6実施形態に係るナットと出力軸との結合の解除時のアクチュエータの構成を示す断面図、図9(b)は、図9(a)のコッタの部分を拡大して示す断面図である。 FIG. 8(a) is a cross-sectional view showing the configuration of the actuator when the nut and the output shaft are coupled according to the sixth embodiment, and FIG. 8(b) is an enlarged view of the cotter portion of FIG. 8(a). Fig. 9(a) is a sectional view showing the configuration of the actuator when the coupling between the nut and the output shaft is released according to the sixth embodiment; Fig. 9(b) is the cotter of Fig. 9(a) 3 is a cross-sectional view showing an enlarged portion of .

図8(a)、図8(b)、図9(a)および図9(b)において、アクチュエータEA4は、図1のアクチュエータEA1の出力軸3、コッタ4、電磁石5およびバネ6の代わりに、出力軸23、コッタ4Bおよびアクチュエータ31を備える。 8(a), 8(b), 9(a) and 9(b), the actuator EA4 replaces the output shaft 3, the cotter 4, the electromagnet 5 and the spring 6 of the actuator EA1 of FIG. , an output shaft 23, a cotter 4B and an actuator 31.

出力軸23は、ナット2で変換された直線運動に基づいて軸力を出力する。出力軸23は、貫通孔23Aおよび開口部23C、23Dを備える。貫通孔23Aおよび開口部23C、23Dは、出力軸23の側面に設けることができる。このとき、貫通孔23Aおよび開口部23C、23Dを介してコッタ4Bの先端部を凹部2Aに収容可能である。貫通孔23Aは、コッタ4Bの後端部を収容する。開口部23Cは、出力軸23の径方向にコッタ4Bと間隔を空けてアクチュエータ31を収容する。開口部23Dは、アクチュエータ31を覆うように軸受7を収容する。 The output shaft 23 outputs axial force based on the linear motion converted by the nut 2 . The output shaft 23 has a through hole 23A and openings 23C and 23D. Through hole 23A and openings 23C and 23D can be provided on the side surface of output shaft 23 . At this time, the tip of the cotter 4B can be accommodated in the recess 2A via the through hole 23A and the openings 23C and 23D. The through hole 23A accommodates the rear end portion of the cotter 4B. The opening 23</b>C accommodates the actuator 31 with a gap from the cotter 4</b>B in the radial direction of the output shaft 23 . The opening 23</b>D accommodates the bearing 7 so as to cover the actuator 31 .

コッタ4Bは、出力軸23をナット2に結合する結合部材として用いられる。コッタ4Bは、ねじ軸1の軸方向と直交する方向に出力軸23を貫通してナット2に対して抜き差し可能である。 The cotter 4</b>B is used as a connecting member that connects the output shaft 23 to the nut 2 . The cotter 4B can penetrate the output shaft 23 in a direction perpendicular to the axial direction of the screw shaft 1 and can be inserted into and pulled out of the nut 2 .

アクチュエータEA4は、ナット2と出力軸23との結合を可逆的に解除可能である。ここで、アクチュエータEA4は、ナット2と出力軸23との結合を可逆的に解除可能な解除部材として、アクチュエータ31を備える。アクチュエータ31は、出力軸JBを有する。アクチュエータ31の出力軸JBは、コッタ4Bに結合される。アクチュエータ31は、出力軸23の径方向に出力軸JBを直線運動させ、コッタ4Bを凹部2Aに挿入したり、凹部2Aから引き抜いたりすることができる。アクチュエータ31は、油圧アクチュエータであってもよいし、空圧アクチュエータであってもよいし、電動アクチュエータであってもよい。 Actuator EA4 can reversibly release the connection between nut 2 and output shaft 23 . Here, the actuator EA4 includes an actuator 31 as a releasing member capable of reversibly releasing the connection between the nut 2 and the output shaft 23. As shown in FIG. The actuator 31 has an output shaft JB. An output shaft JB of the actuator 31 is coupled to the cotter 4B. The actuator 31 can linearly move the output shaft JB in the radial direction of the output shaft 23 to insert the cotter 4B into the recess 2A or pull it out from the recess 2A. The actuator 31 may be a hydraulic actuator, a pneumatic actuator, or an electric actuator.

ここで、アクチュエータ31は、出力軸JBを前進させることで、図8(a)および図8(b)に示すように、コッタ4Bを凹部2Aに挿入したり、出力軸JBを後退させることで、図9(a)および図9(b)に示すように、コッタ4Bを凹部2Aから引き抜いたりすることができる。このため、出力軸JBの進行方向を切り替えることで、ナット2と出力軸23とを結合させたり、ナット2と出力軸23との結合を解除することができる。この結果、ナット2と出力軸23との結合を解除するために、ナット2またはコッタ4Bを破壊する必要がなくなり、動力伝達系の固着状態が解消された後、アクチュエータEA4を交換することなく、アクチュエータEA4を正常動作に復帰させることができる。また、アクチュエータ31を設置するスペースを出力軸23に確保することで、ナット2と出力軸23との結合を解除させることができ、アクチュエータEA4の構成の複雑化および大型化を抑制しつつ、動力伝達系の固着状態による影響を回避させることができる。 Here, by advancing the output shaft JB, the actuator 31 inserts the cotter 4B into the recess 2A and retreats the output shaft JB as shown in FIGS. 8(a) and 8(b). , as shown in FIGS. 9A and 9B, the cotter 4B can be pulled out from the recess 2A. Therefore, by switching the traveling direction of the output shaft JB, the nut 2 and the output shaft 23 can be coupled or the coupling between the nut 2 and the output shaft 23 can be released. As a result, there is no need to break the nut 2 or the cotter 4B in order to release the connection between the nut 2 and the output shaft 23. Actuator EA4 can be restored to normal operation. In addition, by securing a space for installing the actuator 31 on the output shaft 23, the connection between the nut 2 and the output shaft 23 can be released. It is possible to avoid the influence of the fixed state of the transmission system.

なお、上述したアクチュエータEA1~EA4において、特開2012-42050号公報に開示されているように、コッタは軸力伝達要素、キーは回転力伝達要素として用いることができる。このとき、コッタの軸方向両端面はナットおよび出力軸と接し、コッタの周方向両端面はナットおよび出力軸との間に周方向隙間を有してもよい。また、キーの周方向両端面はナットおよび出力軸と接し、キーの軸方向両端面はナットおよび出力軸との間に軸方向隙間を有してもよい。 In the actuators EA1 to EA4 described above, the cotter can be used as an axial force transmission element, and the key can be used as a rotational force transmission element, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-42050. At this time, both axial end faces of the cotter may be in contact with the nut and the output shaft, and the circumferential end faces of the cotter may have a circumferential gap between the nut and the output shaft. Also, both circumferential end faces of the key may be in contact with the nut and the output shaft, and both axial end faces of the key may have an axial clearance between the nut and the output shaft.

これにより、出力軸にコジリが作用した場合においても、その作用を周方向隙間および軸方向隙間で吸収させることができ、ボールねじにコジリが作用しにくくすることができる。このため、直動装置と出力軸の組立時などにミスアライメントが発生した場合においても、直動装置が用いられるアクチュエータの高寿命化を図ることができる。 Accordingly, even when prying acts on the output shaft, the action can be absorbed by the circumferential clearance and the axial clearance, and prying can be prevented from acting on the ball screw. Therefore, even if misalignment occurs during assembly of the linear motion device and the output shaft, the life of the actuator using the linear motion device can be increased.

図10(a)は、第7実施形態に係るナットと出力軸との結合時のアクチュエータの構成を示す断面図、図10(b)から図10(d)は、図10(a)のナットと出力軸との結合の解除時のコッタの動きを拡大して示す断面図である。 FIG. 10(a) is a cross-sectional view showing the configuration of the actuator when the nut and the output shaft are coupled according to the seventh embodiment, and FIGS. 10(b) to 10(d) are the nut of FIG. Fig. 10 is an enlarged cross-sectional view showing the movement of the cotter when the coupling between the and the output shaft is released;

図10(a)および図10(b)から図10(d)において、アクチュエータEA5は、図1のアクチュエータEA1のナット2、出力軸3、コッタ4、電磁石5およびバネ6の代わりに、ナット42、出力軸43およびコッタ4Cを備える。 10(a) and 10(b) to 10(d), the actuator EA5 has a nut 42 instead of the nut 2, the output shaft 3, the cotter 4, the electromagnet 5 and the spring 6 of the actuator EA1 of FIG. , an output shaft 43 and a cotter 4C.

ナット42は、ねじ軸1の回転運動をねじ軸1の軸方向の直線運動に変換する。ナット42は、図2(b)の凹部2Aの代わりに凹部42Aを備える。凹部42Aは、ねじ軸1の軸方向にコッタ4Cにかかる力に基づいて、ナット42の凹部42Aに収容された状態からコッタ4Cがねじ軸1の軸方向に移動し、ナット42の凹部42Aから抜け出し可能なような形状に設定される。このとき、コッタ4Cに対して、出力軸43の軸方向に力がかかったときに、出力軸43の径方向にも力がかかるようにするために、ナット42の凹部42Aは、傾斜面MAを備えることができる。また、凹部42Aの形状は、コッタ4Cの先端の形状に対応するように設定される。例えば、コッタ4Cの先端の形状が円錐状である場合、凹部42Aの形状はすり鉢状に形成することができる。 The nut 42 converts rotary motion of the screw shaft 1 into axial linear motion of the screw shaft 1 . The nut 42 has a recess 42A instead of the recess 2A in FIG. 2(b). The recessed portion 42A moves in the axial direction of the screw shaft 1 from the state accommodated in the recessed portion 42A of the nut 42 based on the force applied to the cotter 4C in the axial direction of the screw shaft 1. It is set in a shape that allows it to escape. At this time, when a force is applied to the cotter 4C in the axial direction of the output shaft 43, the force is also applied to the output shaft 43 in the radial direction. can be provided. Also, the shape of the recess 42A is set so as to correspond to the shape of the tip of the cotter 4C. For example, when the shape of the tip of the cotter 4C is conical, the recess 42A can be shaped like a mortar.

出力軸43は、ナット42で変換された直線運動に基づいて軸力を出力する。出力軸43は、貫通孔43Aおよび開口部23Dを備える。貫通孔43Aおよび開口部23Dは、出力軸43の側面に設けることができる。このとき、貫通孔43Aおよび開口部23Dを介してコッタ4Cの先端部を凹部42Aに収容可能である。貫通孔43Aは、コッタ4Cの後端部を収容する。このとき、貫通孔43Aの高さは、コッタ4Cが凹部42Aに収容されたときに、コッタ4Cの後端側に空間43Cが形成されるように設定される。空間43Cの高さは、コッタ4Cを凹部42Aから抜け出させるのに必要な高さに設定することができる。開口部23Dは、軸受7が空間43C上に位置するように軸受7を収容する。 The output shaft 43 outputs axial force based on the linear motion converted by the nut 42 . The output shaft 43 has a through hole 43A and an opening 23D. The through hole 43A and the opening 23D can be provided on the side surface of the output shaft 43. As shown in FIG. At this time, the tip of the cotter 4C can be accommodated in the recess 42A via the through hole 43A and the opening 23D. The through hole 43A accommodates the rear end portion of the cotter 4C. At this time, the height of the through hole 43A is set so that a space 43C is formed on the rear end side of the cotter 4C when the cotter 4C is accommodated in the recess 42A. The height of the space 43C can be set to a height necessary for the cotter 4C to escape from the recess 42A. The opening 23D accommodates the bearing 7 so that the bearing 7 is positioned above the space 43C.

コッタ4Cは、出力軸43をナット42に結合する結合部材として用いられる。コッタ4Cは、ねじ軸1の軸方向と直交する方向に出力軸43を貫通してナット42に対して抜き差し可能である。コッタ4Cは、ねじ軸1の軸方向にコッタ4Cにかかる力に基づいて、ナット42の凹部42Aに収容された状態からコッタ4Cがねじ軸1の軸方向に移動し、ナット42の凹部42Aから抜け出し可能なような形状に設定される。このとき、コッタ4Cに対して、出力軸43の軸方向に力がかかったときに、出力軸43の径方向にも力がかかるようにするために、コッタ4C先端部は、傾斜面MCを備えることができる。例えば、コッタ4Cの形状は、先端に向かう方向に窄まる形状を有することができ、凹部42Aは、コッタ4Cの形状に対応した形状を有することができる。このとき、コッタ4Cの傾斜面MCは、凹部42Aの傾斜面MAに接することができる。 The cotter 4</b>C is used as a connecting member that connects the output shaft 43 to the nut 42 . The cotter 4</b>C penetrates the output shaft 43 in a direction orthogonal to the axial direction of the screw shaft 1 and can be inserted into and removed from the nut 42 . Based on the force applied to the cotter 4C in the axial direction of the screw shaft 1, the cotter 4C moves in the axial direction of the screw shaft 1 from the state accommodated in the recess 42A of the nut 42, and moves out of the recess 42A of the nut 42. It is set in a shape that allows it to escape. At this time, when a force is applied to the cotter 4C in the axial direction of the output shaft 43, the force is also applied to the output shaft 43 in the radial direction. be prepared. For example, the shape of the cotter 4C can have a shape that narrows in the direction toward the tip, and the concave portion 42A can have a shape corresponding to the shape of the cotter 4C. At this time, the inclined surface MC of the cotter 4C can come into contact with the inclined surface MA of the recess 42A.

アクチュエータEA5は、ナット42と出力軸43との結合を可逆的に解除可能である。ここで、アクチュエータEA5は、ナット42と出力軸43とを結合させるために、空間43Cに密閉可能な圧力媒体PBを備える。圧力媒体PBは、オイルなどの液体であってもよいし、空気などの気体であってもよい。アクチュエータEA5は、ナット42と出力軸43との結合を解除させるために、圧力媒体PBを解放可能である。アクチュエータEA5は、圧力媒体PBを解放させる解放部として、配管52および制御弁53を備える。配管52は、空間51に接続されるとともに、出力軸43の外部に引き出される。制御弁53は、配管52の通路を閉じたり、開いたりする。 Actuator EA5 can reversibly release the connection between nut 42 and output shaft 43 . Here, the actuator EA5 is provided with a pressure medium PB that can be sealed in the space 43C in order to couple the nut 42 and the output shaft 43 together. The pressure medium PB may be a liquid such as oil, or a gas such as air. Actuator EA5 can release pressure medium PB in order to release the connection between nut 42 and output shaft 43 . The actuator EA5 has a pipe 52 and a control valve 53 as a releasing portion for releasing the pressure medium PB. The pipe 52 is connected to the space 51 and drawn out of the output shaft 43 . The control valve 53 closes or opens the passage of the pipe 52 .

ここで、図10(b)に示すように、制御弁53が配管52の通路を開き、圧力媒体PBを空間43Cに導入した後、制御弁53が配管52の通路を閉じることにより、圧力媒体PBを空間43C内に密閉することができる。このとき、圧力媒体PBはコッタ4Cを押圧し、コッタ4Cの先端を凹部42Aに収容させることにより、ナット42と出力軸43とを結合させることができる。 Here, as shown in FIG. 10(b), after the control valve 53 opens the passage of the pipe 52 and introduces the pressure medium PB into the space 43C, the control valve 53 closes the passage of the pipe 52 so that the pressure medium The PB can be enclosed within space 43C. At this time, the pressure medium PB presses the cotter 4C to accommodate the tip of the cotter 4C in the recess 42A, thereby coupling the nut 42 and the output shaft 43 together.

そして、動力伝達系が固着し、アクチュエータEA5が常に突っ張った状態になったものとする。このとき、制御弁53が配管52の通路を開くことにより、空間43C内に密閉された圧力媒体PBが解放され、コッタ4Cの後端部にかかる押圧力が低減される。そして、図10(c)および図10(d)に示すように、コッタ4Cに対し、出力軸43の軸方向に力がかかると、傾斜面MA,MCを介して出力軸43の径方向にも力がかかる。このため、出力軸43の軸方向へのコッタ4Cの移動に伴ってコッタ4Cを凹部42Aから抜け出させることができ、ナット42と出力軸43との結合を解除することができる。この結果、ナット42と出力軸43との結合を解除するために、ナット42またはコッタ4Cを破壊する必要がなくなり、動力伝達系の固着状態が解消された後、アクチュエータEA5を交換することなく、アクチュエータEA5を正常動作に復帰させることができる。また、コッタ4Cを凹部42Aから抜け出させるのに必要な空間43Bを出力軸43に確保することで、ナット42と出力軸43との結合を解除させることができ、アクチュエータEA5の構成の複雑化および大型化を抑制しつつ、動力伝達系の固着状態による影響を回避させることができる。 Then, it is assumed that the power transmission system is stuck and the actuator EA5 is always in a stretched state. At this time, the pressure medium PB sealed in the space 43C is released by opening the passage of the pipe 52 by the control valve 53, and the pressing force applied to the rear end portion of the cotter 4C is reduced. As shown in FIGS. 10(c) and 10(d), when a force is applied to the cotter 4C in the axial direction of the output shaft 43, the force is applied in the radial direction of the output shaft 43 via the inclined surfaces MA and MC. It takes a lot of force. Therefore, the cotter 4C can be pulled out of the recess 42A as the cotter 4C moves in the axial direction of the output shaft 43, and the connection between the nut 42 and the output shaft 43 can be released. As a result, it is no longer necessary to destroy the nut 42 or the cotter 4C in order to release the connection between the nut 42 and the output shaft 43. Actuator EA5 can be restored to normal operation. In addition, by securing the space 43B necessary for the cotter 4C to escape from the recess 42A in the output shaft 43, the connection between the nut 42 and the output shaft 43 can be released, which complicates the structure of the actuator EA5 and It is possible to avoid the influence of the stuck state of the power transmission system while suppressing an increase in size.

図11(a)は、図10(a)のコッタの構成の一例を示す斜視図、図11(b)は、図10(a)のコッタの構成のその他の例を示す斜視図である。
図11(a)において、コッタ4Dは、傾斜面MDを備える。傾斜面MDは、コッタ4Dに対して、出力軸43の軸方向に力がかかったときに、出力軸43の径方向にも力がかかるようにすることができる。このとき、コッタ4Dの先端の形状は、楔形とすることができる。
11(a) is a perspective view showing an example of the configuration of the cotter in FIG. 10(a), and FIG. 11(b) is a perspective view showing another example of the configuration of the cotter in FIG. 10(a).
In FIG. 11(a), the cotter 4D has an inclined surface MD. The inclined surface MD can apply force to the cotter 4D in the radial direction of the output shaft 43 when the force is applied to the cotter 4D in the axial direction of the output shaft 43 . At this time, the shape of the tip of the cotter 4D can be wedge-shaped.

これにより、コッタ4Dに対し、出力軸43の軸方向に力がかかったときに、出力軸43の径方向にも力がかかるようにすることが可能となり、ナット42と出力軸43との結合を解除することが可能となるともに、コッタ4Dに傾斜面MCを設けるという簡易な加工でナット42と出力軸43との結合の解除を可能とすることができ、アクチュエータEA5の構成の複雑化を抑制し、アクチュエータEA5の大型化およびコストアップを抑制することができる。 As a result, when a force is applied to the cotter 4D in the axial direction of the output shaft 43, the force can be applied in the radial direction of the output shaft 43, and the nut 42 and the output shaft 43 are connected. can be released, and the connection between the nut 42 and the output shaft 43 can be released by a simple process of providing the inclined surface MC on the cotter 4D, and the complication of the configuration of the actuator EA5 can be reduced. It is possible to suppress the increase in size and cost of the actuator EA5.

図11(b)において、コッタ4Eは、傾斜面MEを備える。傾斜面MEは、コッタ4Eに対して、出力軸43の軸方向に力がかかったときに、出力軸43の径方向にも力がかかるようにすることができる。このとき、コッタ4Eの先端の形状は、出力軸43の径方向の軸周りに回転対称とすることができ、例えば、円錐形とすることができる。 In FIG. 11(b), the cotter 4E has an inclined surface ME. The inclined surface ME can apply force to the cotter 4E in the radial direction of the output shaft 43 when the force is applied to the cotter 4E in the axial direction of the output shaft 43 . At this time, the shape of the tip of the cotter 4E can be rotationally symmetrical about the radial axis of the output shaft 43, and can be, for example, conical.

これにより、コッタ4Eに対し、出力軸43の軸方向に力がかかったときに、出力軸43の径方向にも力がかかるようにすることが可能となり、ナット42と出力軸43との結合を解除することが可能となるともに、簡易な加工でコッタ4Eに傾斜面MEを設けることができ、アクチュエータEA5の構成の複雑化を抑制し、アクチュエータEA5の大型化およびコストアップを抑制することができる。 As a result, when a force is applied to the cotter 4E in the axial direction of the output shaft 43, it is possible to apply a force in the radial direction of the output shaft 43, thereby coupling the nut 42 and the output shaft 43 together. can be released, the slanted surface ME can be provided on the cotter 4E by simple processing, the complication of the configuration of the actuator EA5 can be suppressed, and the increase in size and cost of the actuator EA5 can be suppressed. can.

図12は、第8実施形態に係るコッタとナットとの間の隙間の一例を示す側面図である。
図12において、アクチュエータEA6は、図10(a)のアクチュエータEA5のコッタ4Cの代わりに、コッタ4Fを備える。コッタ4Fの後端側には、段差HCが設けられている。また、出力軸43の貫通孔43Aには、段差HCを受け止め可能な段差DAが設けられている。そして、コッタ4Fは、段差HC、DAが互いに接触したときに、コッタ4Fの傾斜面MCと凹部42Aの傾斜面MAとの間に隙間Ccがあるように構成することができる。
FIG. 12 is a side view showing an example of a gap between a cotter and a nut according to the eighth embodiment;
In FIG. 12, the actuator EA6 has a cotter 4F instead of the cotter 4C of the actuator EA5 in FIG. 10(a). A step HC is provided on the rear end side of the cotter 4F. Further, the through hole 43A of the output shaft 43 is provided with a step DA capable of receiving the step HC. Then, the cotter 4F can be configured so that there is a gap Cc between the inclined surface MC of the cotter 4F and the inclined surface MA of the recess 42A when the steps HC and DA contact each other.

これにより、出力軸43にコジリが作用した場合においても、その作用を傾斜面MA、MC間の隙間Ccで吸収させることができ、ボールねじにコジリが作用しにくくすることができる。このため、直動装置と出力軸43の組立時などにミスアライメントが発生した場合においても、直動装置が用いられるアクチュエータEA6の高寿命化を図ることができる。 As a result, even if the output shaft 43 is pryed, the action can be absorbed by the clearance Cc between the inclined surfaces MA and MC, and prying can be prevented from acting on the ball screw. Therefore, even if misalignment occurs during assembly of the linear motion device and the output shaft 43, the life of the actuator EA6 using the linear motion device can be extended.

図13は、第9実施形態に係るコッタと出力軸との間の隙間の一例を示す側面図である。
図13(a)および図13(b)において、アクチュエータEA7は、図10(a)のアクチュエータEA5のコッタ4Cの代わりに、コッタ4Gを備える。コッタ4Gの後端側には、段差HCが設けられている。また、出力軸43の貫通孔43Aには、段差HCを受け止め可能な段差DAが設けられている。そして、コッタ4Gは、コッタ4Gの傾斜面MCと凹部42Aの傾斜面MAが互いに接触したときに、段差HC、DAとの間に隙間Cdがあるように構成することができる。
FIG. 13 is a side view showing an example of the gap between the cotter and the output shaft according to the ninth embodiment.
13(a) and 13(b), the actuator EA7 has a cotter 4G instead of the cotter 4C of the actuator EA5 in FIG. 10(a). A step HC is provided on the rear end side of the cotter 4G. Further, the through hole 43A of the output shaft 43 is provided with a step DA capable of receiving the step HC. Then, the cotter 4G can be configured so that there is a gap Cd between the steps HC and DA when the slanted surface MC of the cotter 4G and the slanted surface MA of the recess 42A are in contact with each other.

これにより、出力軸43にコジリが作用した場合においても、その作用を段差HC、DA間の隙間Cdで吸収させることができ、ボールねじにコジリが作用しにくくすることができる。このため、直動装置と出力軸43の組立時などにミスアライメントが発生した場合においても、直動装置が用いられるアクチュエータEA7の高寿命化を図ることができる。 As a result, even if prying acts on the output shaft 43, the action can be absorbed by the clearance Cd between the steps HC and DA, and prying can hardly act on the ball screw. Therefore, even if misalignment occurs during assembly of the linear motion device and the output shaft 43, the life of the actuator EA7 using the linear motion device can be increased.

図14(a)は、第10実施形態に係るナットと出力軸との結合時のアクチュエータの構成を示す断面図、図14(b)から図14(d)は、図14(a)のナットと出力軸との結合の解除時のコッタの動きを拡大して示す断面図である。
図14(a)および図14(b)から図14(d)において、アクチュエータEA8は、図10のアクチュエータEA5の出力軸43および圧力媒体PBの代わりに、出力軸63およびばね61を備える。
FIG. 14(a) is a cross-sectional view showing the configuration of the actuator when the nut and the output shaft are coupled according to the tenth embodiment, and FIGS. Fig. 10 is an enlarged cross-sectional view showing the movement of the cotter when the coupling between the and the output shaft is released;
14(a) and 14(b) to 14(d), the actuator EA8 comprises an output shaft 63 and a spring 61 instead of the output shaft 43 and pressure medium PB of the actuator EA5 of FIG.

出力軸63は、ナット4で変換された直線運動に基づいて軸力を出力する。出力軸63は、貫通孔63Aを備える。貫通孔63Aは、出力軸63の側面に設けることができる。このとき、貫通孔63Aを介してコッタ4Cの先端部を凹部42Aに収容可能である。貫通孔63Aは、コッタ4Cの後端部を収容する。このとき、貫通孔63Aの高さは、コッタ4Cが凹部42Aに収容されたときに、コッタ4Cの後端側に空間63Cが形成されるように設定される。空間63Cの高さは、コッタ4Cを凹部42Aから抜け出させるのに必要な高さに設定することができる。 The output shaft 63 outputs axial force based on the linear motion converted by the nut 4 . The output shaft 63 has a through hole 63A. 63 A of through-holes can be provided in the side surface of the output shaft 63. As shown in FIG. At this time, the tip of the cotter 4C can be accommodated in the recess 42A through the through hole 63A. The through hole 63A accommodates the rear end portion of the cotter 4C. At this time, the height of the through hole 63A is set so that a space 63C is formed on the rear end side of the cotter 4C when the cotter 4C is housed in the recess 42A. The height of the space 63C can be set to a height necessary for the cotter 4C to escape from the recess 42A.

アクチュエータEA8は、ナット42と出力軸63との結合を可逆的に解除可能である。ここで、アクチュエータEA8は、ナット42と出力軸63とを結合させるために、コッタ4Cを押圧するばね61を備える。
ばね61は、図14(b)に示すように、空間63C内に設置され、コッタ4Cの後端面に接するように配置することができる。このとき、ばね61の圧縮力は、アクチュエータEA8の正常動作時にナット42の接触面MAとコッタ4Cの接触面MCとの接触状態が維持されるように設定することができる。また、ばね61は、ナット42と出力軸63との結合時の収縮圧態から、コッタ4Cが凹部42Aから完全に抜けるまでにさらに収縮可能なように構成することができる。
Actuator EA8 can reversibly release the connection between nut 42 and output shaft 63 . Here, the actuator EA8 has a spring 61 that presses the cotter 4C in order to couple the nut 42 and the output shaft 63 together.
As shown in FIG. 14(b), the spring 61 is installed in the space 63C and can be arranged so as to be in contact with the rear end surface of the cotter 4C. At this time, the compression force of the spring 61 can be set so that the contact state between the contact surface MA of the nut 42 and the contact surface MC of the cotter 4C is maintained during normal operation of the actuator EA8. Further, the spring 61 can be configured to be able to further contract from the contracted pressure state when the nut 42 and the output shaft 63 are coupled until the cotter 4C is completely removed from the recess 42A.

そして、動力伝達系が固着し、アクチュエータEA8が常に突っ張った状態になったものとする。このとき、図14(c)および図14(d)に示すように、コッタ4Cに対し、出力軸63の軸方向に力がかかると、傾斜面MA,MCを介して出力軸63の径方向にも力がかかる。このため、出力軸63の軸方向へのコッタ4Cの移動に伴ってコッタ4Cを凹部42Aから抜け出させることができ、ナット42と出力軸63との結合を解除することができる。このため、ナット42と出力軸63との結合を解除するために、ナット42またはコッタ4Cを破壊する必要がなくなり、動力伝達系の固着状態が解消された後、アクチュエータEA8を交換することなく、アクチュエータEA8を正常動作に復帰させることができる。また、ナット42と出力軸63との結合を解除するために、動力伝達系の固着状態などを検出する検出器、外部から動力を供給する動力部および固着状態などの検出結果に基づいて動力を制御する制御部を設ける必要がなくなり、アクチュエータEA8の構成の複雑化を抑制しつつ、動力伝達系の固着などによる影響を回避させることができる。さらに、コッタ4Cを凹部42Aから抜け出させるのに必要な空間63Cを出力軸63に確保することで、ナット42と出力軸63との結合を解除させることができ、アクチュエータEA8の構成の複雑化および大型化を抑制しつつ、動力伝達系の固着状態による影響を回避させることができる。 Then, it is assumed that the power transmission system is stuck and the actuator EA8 is always in a state of being stretched. At this time, as shown in FIGS. 14(c) and 14(d), when a force is applied to the cotter 4C in the axial direction of the output shaft 63, the force is applied in the radial direction of the output shaft 63 via the inclined surfaces MA and MC. also requires force. Therefore, the cotter 4C can be pulled out of the recess 42A as the cotter 4C moves in the axial direction of the output shaft 63, and the connection between the nut 42 and the output shaft 63 can be released. Therefore, there is no need to destroy the nut 42 or the cotter 4C in order to release the connection between the nut 42 and the output shaft 63. After the fixed state of the power transmission system is resolved, the actuator EA8 can be replaced without replacement. Actuator EA8 can be restored to normal operation. In addition, in order to release the connection between the nut 42 and the output shaft 63, a detector that detects the fixed state of the power transmission system, a power unit that supplies power from the outside, and power based on the detection result of the fixed state. There is no need to provide a control unit for control, and it is possible to avoid the effects of sticking of the power transmission system, etc., while suppressing the complication of the configuration of the actuator EA8. Furthermore, by securing the space 63C necessary for the cotter 4C to escape from the recess 42A in the output shaft 63, the connection between the nut 42 and the output shaft 63 can be released, which complicates the configuration of the actuator EA8 and It is possible to avoid the influence of the stuck state of the power transmission system while suppressing an increase in size.

1 ねじ軸、2 ナット、3 出力軸、4 コッタ、5 電磁石、5A 鉄心、5B 巻線、6 バネ、7、11 軸受、12 ハウジング、13 ギア、14 ギア固定ナット 1 screw shaft 2 nut 3 output shaft 4 cotter 5 electromagnet 5A iron core 5B winding 6 spring 7, 11 bearing 12 housing 13 gear 14 gear fixing nut

Claims (21)

ねじ軸と、
前記ねじ軸の回転運動を前記ねじ軸の軸方向の直線運動に変換するナットと、
前記ナットで変換された直線運動に基づいて軸力を出力する出力軸を前記ナットに結合する結合部材と、
前記ナットと前記出力軸との結合を解除可能な解除部材とを備えることを特徴とする直動装置。
a screw shaft;
a nut that converts rotational motion of the screw shaft into axial linear motion of the screw shaft;
a connecting member that connects an output shaft that outputs an axial force based on the linear motion converted by the nut to the nut;
A linear motion device, comprising: a release member capable of releasing coupling between the nut and the output shaft.
前記解除部材は、前記ナットと前記出力軸との結合を可逆的に解除可能であることを特徴とする請求項1に記載の直動装置。 2. The linear motion device according to claim 1, wherein the release member can reversibly release the connection between the nut and the output shaft. 前記結合部材は、前記ねじ軸の軸方向と直交する方向に前記出力軸を貫通して前記ナットに対して抜き差し可能であることを特徴とする請求項1または2に記載の直動装置。 3. The linear motion device according to claim 1, wherein the coupling member penetrates the output shaft in a direction perpendicular to the axial direction of the screw shaft and can be inserted into and removed from the nut. 前記解除部材は、前記結合を解除した後に前記結合を復帰可能であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の直動装置。 The linear motion device according to any one of claims 1 to 3, wherein the release member is capable of restoring the coupling after releasing the coupling. 前記結合部材は、コッタまたはキーであることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の直動装置。 The linear motion device according to any one of claims 1 to 4, wherein the coupling member is a cotter or a key. 前記コッタは、前記ナットおよび前記出力軸に対し、前記出力軸の周方向に周方向隙間を備え、
前記キーは、前記ナットおよび前記出力軸に対し、前記出力軸の軸方向に軸方向隙間を備えることを特徴とする請求項5に記載の直動装置。
the cotter has a circumferential clearance in the circumferential direction of the output shaft with respect to the nut and the output shaft;
6. The linear motion device according to claim 5, wherein the key has an axial clearance in the axial direction of the output shaft with respect to the nut and the output shaft.
前記解除部材は、前記結合部材を前記ナットから引き抜き可能な電磁石であることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の直動装置。 The linear motion device according to any one of claims 1 to 6, wherein the release member is an electromagnet capable of pulling out the coupling member from the nut. 前記電磁石と前記結合部材との間に設けられ、前記ナットと前記出力軸との結合位置で前記結合部材を抑える弾性部材をさらに備えることを特徴とする請求項7に記載の直動装置。 8. The linear motion device according to claim 7, further comprising an elastic member provided between the electromagnet and the coupling member and holding the coupling member at a coupling position between the nut and the output shaft. 前記電磁石は、
巻線と、
前記巻線が巻回された鉄心を備え、
前記鉄心は、前記ナットからの前記結合部材の抜き出しの妨げにならない位置まで前記弾性部材内に延伸されていることを特徴とする請求項8に記載の直動装置。
The electromagnet is
a winding;
An iron core around which the winding is wound,
9. A linear motion device according to claim 8, wherein said iron core extends into said elastic member to a position where it does not hinder extraction of said connecting member from said nut.
前記解除部材は、雄ねじが形成された回転軸を有するモータを備え、
前記回転軸は、前記ねじ軸の軸方向と直交する方向に沿って配置され、
前記結合部材は、前記雄ねじと噛み合い可能な雌ねじが形成された開口部を備えることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の直動装置。
the releasing member comprises a motor having a rotating shaft with a male thread;
The rotating shaft is arranged along a direction perpendicular to the axial direction of the screw shaft,
The linear motion device according to any one of claims 1 to 6, wherein the coupling member has an opening formed with a female thread that can be engaged with the male thread.
前記解除部材は、前記結合部材を前記ナットから引き抜き可能なアクチュエータであることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の直動装置。 The linear motion device according to any one of claims 1 to 6, wherein the release member is an actuator capable of pulling out the coupling member from the nut. ねじ軸と、
前記ねじ軸の回転運動を前記ねじ軸の軸方向の直線運動に変換するナットと、
前記ナットで変換された直線運動に基づいて軸力を出力する出力軸を前記ナットに結合する結合部材と、
前記結合部材が前記ナットの凹部に収容される方向に前記結合部材を可逆的に押圧可能な押圧部とを備え、
前記結合部材は、前記ねじ軸の軸方向にかかる力に基づいて、前記ナットの凹部に収容された状態から前記ねじ軸の軸方向に移動し、前記ナットの凹部から抜け出し可能なように、前記結合部材および前記凹部の形状が設定されることを特徴とする直動装置。
a screw shaft;
a nut that converts rotational motion of the screw shaft into axial linear motion of the screw shaft;
a connecting member that connects an output shaft that outputs an axial force based on the linear motion converted by the nut to the nut;
a pressing portion capable of reversibly pressing the coupling member in a direction in which the coupling member is accommodated in the recess of the nut;
The coupling member moves in the axial direction of the screw shaft from the state accommodated in the recess of the nut based on the force applied in the axial direction of the screw shaft so that it can escape from the recess of the nut. A linear motion device, wherein the shapes of the coupling member and the recess are set.
前記結合部材は、先端に向かう方向に窄まる形状を有し、前記凹部は、前記結合部材の形状に対応した形状を有することを特徴とする請求項12に記載の直動装置。 13. The linear motion device according to claim 12, wherein the coupling member has a shape that narrows toward the tip, and the recess has a shape corresponding to the shape of the coupling member. 前記結合部材の先端の形状は楔形であることを特徴とする請求項13に記載の直動装置。 14. A linear motion device according to claim 13, wherein the shape of the tip of said connecting member is wedge-shaped. 前記結合部材および前記凹部の形状は、前記出力軸の径方向の軸周りに回転対称であることを特徴とする請求項11から14のいずれか1項に記載の直動装置。 The linear motion device according to any one of claims 11 to 14, wherein shapes of the coupling member and the recess are rotationally symmetrical about a radial axis of the output shaft. 前記押圧部は、
前記結合部材の後端側に設けられた空間に密閉可能な圧力媒体と、
前記空間内に密閉された前記圧力媒体を解放する解放部とを備えることを特徴とする請求項11から15のいずれか1項に記載の直動装置。
The pressing part is
a pressure medium that can be sealed in a space provided on the rear end side of the coupling member;
16. The linear motion device according to any one of claims 11 to 15, further comprising a releasing portion for releasing said pressure medium sealed in said space.
前記押圧部は、前記結合部材の後端側に設けられたばねであることを特徴とする請求項11から15のいずれか1項に記載の直動装置。 The linear motion device according to any one of claims 11 to 15, wherein the pressing portion is a spring provided on the rear end side of the coupling member. 前記結合部材は、前記ナットまたは前記出力軸のいずれか少なくとも一方に対し、前記出力軸の径方向に隙間を備えることを特徴とする請求項12から17のいずれか1項に記載の直動装置。 The linear motion device according to any one of claims 12 to 17, wherein the coupling member has a gap in a radial direction of the output shaft with respect to at least one of the nut and the output shaft. . 請求項1から18のいずれか1項に記載の直動装置と、
前記出力軸とを備えることを特徴とするアクチュエータ。
A linear motion device according to any one of claims 1 to 18;
An actuator comprising the output shaft.
前記出力軸は、前記結合を解除可能な位置に前記解除部材を収納する収納部を備えることを特徴とする請求項19に記載のアクチュエータ。 20. The actuator according to claim 19, wherein the output shaft has a storage portion that stores the release member at a position where the coupling can be released. 前記収納部は、前記出力軸に設けられた開口部であることを特徴とする請求項20に記載のアクチュエータ。 21. An actuator according to claim 20, wherein said storage portion is an opening provided in said output shaft.
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