JP5866852B2 - Actuator - Google Patents

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Description

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

回転運動を直線運動に変換するボールねじを利用することにより、比較的小さな入力トルクから大きな軸方向の出力を得る動力変換装置として、ボールねじ式直動型アクチュエータが従来から広く使用されている。電動モータ等の駆動源からの比較的小さな入力トルクを、ボールねじを構成するねじ軸(又はナット)に減速機構を介して入力し、このねじ軸(又はナット)を所望の方向に回転させると、ねじ軸(又はナット)の回転運動が、複数のボールを介してねじ軸(又はナット)と螺合したナット(又はねじ軸)の直線運動に変換される。そして、このナット(又はねじ軸)の直線運動を、ナットと連結された出力軸から(又はねじ軸から直接)取り出す。   2. Description of the Related Art Conventionally, a ball screw type direct acting actuator has been widely used as a power conversion device that obtains a large axial output from a relatively small input torque by using a ball screw that converts rotational motion into linear motion. When a relatively small input torque from a drive source such as an electric motor is input to a screw shaft (or nut) constituting a ball screw via a speed reduction mechanism, the screw shaft (or nut) is rotated in a desired direction. The rotational motion of the screw shaft (or nut) is converted into linear motion of the nut (or screw shaft) screwed with the screw shaft (or nut) via a plurality of balls. Then, the linear motion of the nut (or screw shaft) is taken out from the output shaft connected to the nut (or directly from the screw shaft).

ねじ軸の回転運動をナットの直線運動に変換するタイプのアクチュエータにおいては、特許文献1に記載のもののように、出力軸が取り付けられたナットがねじ軸の周りを回転しないので、ナットとこれを内包するハウジング部材との間の相対回転を防止しなくても、ナットと出力軸との間の相対回転を防止すれば、ナットの回転が防止される。
特許文献1に記載のものにおいては、合成樹脂からなる回動抑止部材を用いて、ナットが出力軸に対して回動(空転)することを防いでいる。すなわち、回動抑止部材は、一対の係合部と、両係合部を連結する弾性の連結板とを備えてC字状に形成されている。そして、ナットの凹陥部及び出力軸の嵌合部によって形成される係止部に、一対の係合部を係合させつつ回動抑止部材を取り付けることにより、ナットが出力軸に対して回動(空転)することを防いでいる。
In the type of actuator that converts the rotational motion of the screw shaft into the linear motion of the nut, the nut to which the output shaft is attached does not rotate around the screw shaft, as in the patent document 1, so Even if relative rotation between the housing member to be included is not prevented, rotation of the nut is prevented by preventing relative rotation between the nut and the output shaft.
In the thing of patent document 1, the rotation suppression member which consists of synthetic resins is used, and it is preventing that a nut rotates (idling) with respect to an output shaft. That is, the rotation restraining member includes a pair of engaging portions and an elastic connecting plate that connects both engaging portions, and is formed in a C shape. Then, the nut is rotated with respect to the output shaft by attaching the rotation restraining member while engaging the pair of engaging portions to the engaging portion formed by the recessed portion of the nut and the fitting portion of the output shaft. Prevents (idling).

特許第3623380号公報Japanese Patent No. 3623380

しかしながら、出力軸の先端には、アクチュエータの反力だけでなくラジアル荷重も負荷されることがほとんどである。ラジアル荷重により出力軸が傾いてナットとねじ軸との軸芯がずれると、ボールねじの効率低下や機能損失が生じるおそれがあるが、特許文献1に記載のもののような半円形の回動抑止部材ではナットの全周を支持することはできないので、ナットとねじ軸との軸芯のずれを十分に抑制することは困難であった。   However, in most cases, not only the reaction force of the actuator but also a radial load is applied to the tip of the output shaft. If the output shaft is tilted due to radial load and the axis of the nut and screw shaft is misaligned, the efficiency of the ball screw may be reduced and functional loss may occur. Since the member cannot support the entire circumference of the nut, it has been difficult to sufficiently suppress the deviation of the axis between the nut and the screw shaft.

また、回動抑止部材の連結板の内周面が出力軸の外周面に密着しているとすると、一対の係合部を係止部に係合させた際に、回動抑止部材と出力軸の間、及び、回動抑止部材とナットの間に隙間がないと回動抑止部材を取り付けることができないので、その結果、出力軸とナットの間で回転方向のガタが生じてしまうおそれがあった。
そこで、本発明は上記のような従来技術が有する問題点を解決し、信頼性の高いアクチュエータを提供することを課題とする。
Further, if the inner peripheral surface of the connecting plate of the rotation restraining member is in close contact with the outer peripheral surface of the output shaft, when the pair of engaging portions are engaged with the locking portions, the rotation restraining member and the output are output. Since there is no gap between the shafts and between the rotation restraining member and the nut, the rotation restraining member cannot be attached. As a result, there is a risk that play in the rotational direction will occur between the output shaft and the nut. there were.
Accordingly, it is an object of the present invention to solve the above-described problems of the prior art and to provide a highly reliable actuator.

前記課題を解決するため、本発明は次のような構成からなる。すなわち、本発明に係るアクチュエータは、回転運動を直線運動に変換するアクチュエータにおいて、略円筒状又は略角筒状のハウジング部材と、前記ハウジング部材の内部空間に同軸に配され、回転力が入力されるねじ軸と、前記回転力により前記ねじ軸が回転することに伴って前記ねじ軸に沿って直線移動するように前記ねじ軸に係合されたナットと、前記ナットに連結され前記ナットとともに直線移動して軸力を出力する出力軸と、前記出力軸の外周面と前記ハウジング部材の内周面との間に介装され、前記出力軸を前記ハウジング部材に支持する複数の出力軸支持部材と、を備えるとともに、下記の5つの条件A,B,C,D,Eを満足することを特徴とする。   In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration. That is, the actuator according to the present invention is an actuator that converts a rotational motion into a linear motion, and is arranged coaxially in a substantially cylindrical or substantially rectangular tube-shaped housing member and an inner space of the housing member, and receives rotational force. A screw shaft, a nut engaged with the screw shaft so as to linearly move along the screw shaft as the screw shaft is rotated by the rotational force, and a straight line with the nut connected to the nut. An output shaft that moves to output an axial force, and a plurality of output shaft support members that are interposed between an outer peripheral surface of the output shaft and an inner peripheral surface of the housing member, and support the output shaft on the housing member And the following five conditions A, B, C, D, and E are satisfied.

条件A:前記出力軸の軸方向一端部に、軸方向に延び且つ前記ねじ軸を収容可能な孔が形成されており、この孔の内周面に雌ねじが設けられていて、前記ナットの外周面に設けられた雄ねじと前記雌ねじとの螺合により前記ナットと前記出力軸が連結されている。
条件B:前記ナットの外周面のうち前記雄ねじが設けられている部分に形成された凹部と、該凹部に連続し且つ前記出力軸を径方向に貫通する貫通孔と、からなる空間が形成されている。
条件C:前記出力軸の外周面の前記貫通孔と軸方向同位置には、その全周に円周溝が形成されている。
Condition A: A hole extending in the axial direction and accommodating the screw shaft is formed at one axial end portion of the output shaft, and a female screw is provided on an inner peripheral surface of the hole, and an outer periphery of the nut The nut and the output shaft are connected by screwing a male screw and a female screw provided on the surface.
Condition B: A space is formed that includes a recess formed in a portion of the outer peripheral surface of the nut where the male screw is provided, and a through hole that continues to the recess and penetrates the output shaft in the radial direction. ing.
Condition C: A circumferential groove is formed on the entire circumference of the outer circumferential surface of the output shaft at the same position as the through hole in the axial direction.

条件D:前記複数の出力軸支持部材のうち第一出力軸支持部材は、略環状で且つ軸方向に延びるスリットを有する断面略C字状の部材であり、その外周面が前記ハウジング部材の内周面に摺接するように前記円周溝内に嵌め込まれて前記出力軸に取り付けられており、第二出力軸支持部材は略環状部材であり、その内周面が前記出力軸の外周面に摺接するように前記ハウジング部材の内周面の軸方向端部近傍に取り付けられている。
条件E:前記第一出力軸支持部材の内周面から径方向内方に、前記空間と略同一形状の係合部が突出していて、前記空間内に嵌合されている。
このような本発明に係るアクチュエータにおいては、前記第一出力軸支持部材が弾性材料で構成されていることが好ましい。
Condition D: The first output shaft support member of the plurality of output shaft support members is a substantially annular member having a substantially C-shaped cross section having a slit extending in the axial direction. The second output shaft support member is a substantially annular member fitted into the circumferential groove so as to be in sliding contact with the peripheral surface, and the inner peripheral surface thereof is the outer peripheral surface of the output shaft. The housing member is attached in the vicinity of the axial end portion of the inner peripheral surface of the housing member so as to be in sliding contact.
Condition E: An engaging portion having substantially the same shape as the space protrudes radially inward from the inner peripheral surface of the first output shaft support member, and is fitted in the space.
In such an actuator according to the present invention, it is preferable that the first output shaft support member is made of an elastic material.

また、本発明に係るアクチュエータは、回転運動を直線運動に変換するアクチュエータにおいて、略円筒状又は略角筒状のハウジング部材と、前記ハウジング部材の内部空間に同軸に配され、回転力が入力されるねじ軸と、前記回転力により前記ねじ軸が回転することに伴って前記ねじ軸に沿って直線移動するように前記ねじ軸に係合されたナットと、前記ナットに連結され前記ナットとともに直線移動して軸力を出力する出力軸と、前記出力軸の外周面と前記ハウジング部材の内周面との間に介装され、前記出力軸を前記ハウジング部材に支持する複数の出力軸支持部材と、を備えるとともに、下記の5つの条件F,G,H,I,Jを満足することを特徴とする。   The actuator according to the present invention is an actuator that converts a rotational motion into a linear motion, and is arranged coaxially in a substantially cylindrical or substantially rectangular tube-shaped housing member and an inner space of the housing member, and receives rotational force. A screw shaft, a nut engaged with the screw shaft so as to linearly move along the screw shaft as the screw shaft is rotated by the rotational force, and a straight line with the nut connected to the nut. An output shaft that moves to output an axial force, and a plurality of output shaft support members that are interposed between an outer peripheral surface of the output shaft and an inner peripheral surface of the housing member, and support the output shaft on the housing member And the following five conditions F, G, H, I, and J are satisfied.

条件F:前記出力軸の軸方向一端部に、軸方向に延び且つ前記ねじ軸を収容可能な孔が形成されており、この孔の内周面に雌ねじが設けられていて、前記ナットの外周面に設けられた雄ねじと前記雌ねじとの螺合により前記ナットと前記出力軸が連結されている。
条件G:前記ナットの外周面のうち前記雄ねじが設けられている部分に形成された凹部と、該凹部に連続し且つ前記出力軸を径方向に貫通する貫通孔と、からなる空間が、軸方向同位置に複数形成されている。
条件H:前記出力軸の外周面の前記貫通孔と軸方向同位置には、その全周に円周溝が形成されている。
Condition F: A hole extending in the axial direction and accommodating the screw shaft is formed at one axial end portion of the output shaft, and a female screw is provided on the inner peripheral surface of the hole, and the outer periphery of the nut The nut and the output shaft are connected by screwing a male screw and a female screw provided on the surface.
Condition G: A space formed by a recess formed in a portion of the outer peripheral surface of the nut where the male screw is provided, and a through hole that continues to the recess and penetrates the output shaft in the radial direction is an axis. A plurality are formed at the same position in the direction.
Condition H: A circumferential groove is formed on the entire circumference of the outer peripheral surface of the output shaft at the same position as the through hole in the axial direction.

条件I:前記複数の出力軸支持部材のうち第一出力軸支持部材は、略環状をなすように複数の断面円弧状部材を並べてなり、その外周面が前記ハウジング部材の内周面に摺接するように前記円周溝内に嵌め込まれて前記出力軸に取り付けられており、第二出力軸支持部材は略環状部材であり、その内周面が前記出力軸の外周面に摺接するように前記ハウジング部材の内周面の軸方向端部近傍に取り付けられている。
条件J:前記第一出力軸支持部材を構成する各断面円弧状部材の内周面から径方向内方に、前記空間と略同一形状の係合部が突出していて、前記空間内に嵌合されている。
さらに、これらの本発明に係るアクチュエータにおいて、前記ハウジング部材の内周面に角部が形成されている場合には、前記第一出力軸支持部材の外周面のうち前記角部に対向する部分及びその近傍部分に、凹部からなる逃げ部を形成することが好ましい。
Condition I: Among the plurality of output shaft support members, the first output shaft support member is formed by arranging a plurality of cross-section arc-shaped members so as to form a substantially annular shape, and the outer peripheral surface thereof is in sliding contact with the inner peripheral surface of the housing member. The second output shaft support member is a substantially annular member, and the inner peripheral surface is slidably contacted with the outer peripheral surface of the output shaft. It is attached in the vicinity of the axial end of the inner peripheral surface of the housing member.
Condition J: An engaging portion having substantially the same shape as the space protrudes radially inward from the inner circumferential surface of each cross-section arc-shaped member constituting the first output shaft support member, and fits in the space Has been.
Furthermore, in these actuators according to the present invention, when a corner portion is formed on the inner peripheral surface of the housing member, a portion of the outer peripheral surface of the first output shaft support member that faces the corner portion and It is preferable to form a relief portion comprising a recess in the vicinity thereof.

本発明に係るアクチュエータは、出力軸をハウジング部材に支持し且つナットが出力軸に対して相対回転(空転)することを防止する第一出力軸支持部材が、出力軸の全周を覆うように出力軸に取り付けられているので、信頼性が高い。   In the actuator according to the present invention, the first output shaft support member that supports the output shaft on the housing member and prevents the nut from rotating relative to the output shaft (idling) covers the entire circumference of the output shaft. Because it is attached to the output shaft, it is highly reliable.

本発明に係るアクチュエータの一実施形態の構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of one Embodiment of the actuator which concerns on this invention. 図1のアクチュエータの出力軸ユニットを示す側面図である。It is a side view which shows the output shaft unit of the actuator of FIG. 図2の出力軸ユニットのA−A断面図である。It is AA sectional drawing of the output shaft unit of FIG. 第一出力軸支持部材の斜視図である。It is a perspective view of a 1st output shaft support member. 図1のアクチュエータの断面図である。It is sectional drawing of the actuator of FIG. 第一出力軸支持部材の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of a 1st output shaft support member. 第一出力軸支持部材の別の変形例を示す図である。It is a figure which shows another modification of a 1st output shaft support member. 第一出力軸支持部材のさらに別の変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows another modification of a 1st output shaft support member.

本発明に係るアクチュエータの実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発明に係るアクチュエータの一実施形態の構造を示す断面図(軸方向に沿う面で切断した断面の図)であり、図2は、アクチュエータのうち出力軸ユニットを示す側面図であり、図3は、図2の出力軸ユニットのA−A断面図である。
本実施形態のアクチュエータは、回転運動を直線運動に変換するボールねじを利用することにより、電動モータ等の駆動源から入力された回転力を軸力(軸方向力)に変換して出力するボールねじ式直動型アクチュエータである。
Embodiments of an actuator according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a structure of an embodiment of an actuator according to the present invention (a cross-sectional view cut along a plane along the axial direction), and FIG. 2 is a side view showing an output shaft unit of the actuator. FIG. 3 is a cross-sectional view of the output shaft unit of FIG.
The actuator of this embodiment uses a ball screw that converts rotational motion into linear motion, thereby converting a rotational force input from a drive source such as an electric motor into an axial force (axial force) and outputting the ball. It is a screw type direct acting actuator.

本実施形態のアクチュエータは、回転運動を直線運動に変換するボールねじ10と、図示しない電動モータ等の駆動源から回転力を受けてボールねじ10のねじ軸1に伝達する回転力伝達部20と、ボールねじ10のナット3に連結され、ボールねじ10により前記回転力から変換された軸力を出力する出力軸30と、ボールねじ10及び出力軸30を内包する略円筒状(略角筒状でもよい)のハウジング部材40と、を備えている。なお、ボールねじ10と出力軸30とからなるものが、出力軸ユニットと称される。   The actuator of this embodiment includes a ball screw 10 that converts rotational motion into linear motion, and a rotational force transmission unit 20 that receives rotational force from a drive source such as an electric motor (not shown) and transmits the rotational force to the screw shaft 1 of the ball screw 10. An output shaft 30 connected to the nut 3 of the ball screw 10 and outputting the axial force converted from the rotational force by the ball screw 10, and a substantially cylindrical shape (substantially rectangular tube shape) containing the ball screw 10 and the output shaft 30. The housing member 40 may be provided. In addition, what consists of the ball screw 10 and the output shaft 30 is called an output shaft unit.

このボールねじ10は、螺旋状のねじ溝1aを外周面に有するねじ軸1と、ねじ軸1のねじ溝1aに対向する螺旋状のねじ溝3aを内周面に有するナット3と、両ねじ溝1a,3aにより形成される螺旋状のボール転動路内に転動自在に装填された複数のボール(図示せず)と、前記ボールを前記ボール転動路の終点から始点へ戻し循環させるボール循環路5と、を備えている。   The ball screw 10 includes a screw shaft 1 having a helical screw groove 1a on the outer peripheral surface, a nut 3 having a helical screw groove 3a facing the screw groove 1a of the screw shaft 1 on the inner peripheral surface, and both screws. A plurality of balls (not shown) that are slidably loaded in a spiral ball rolling path formed by the grooves 1a and 3a, and the balls are circulated back from the end point of the ball rolling path to the starting point. A ball circulation path 5.

すなわち、前記ボールは、前記ボール転動路内を移動しつつねじ軸1の回りを回って前記ボール転動路の終点に至り、そこで前記ボール転動路から掬い上げられてボール循環路5の一方の端部に入る。ボール循環路5に入った前記ボールはボール循環路5内を通ってボール循環路5の他方の端部に達し、そこから前記ボール転動路の始点に戻されるようになっている。
なお、ねじ軸1,ナット3,及び前記ボールの素材は特に限定されるものではなく、一般的な材料を使用可能であり、例えば鋼等の金属やセラミックがあげられる。また、ねじ溝1a,3aの断面形状は、円弧状でもよいしゴシックアーク状でもよい。
In other words, the ball moves around the screw shaft 1 while moving in the ball rolling path to reach the end point of the ball rolling path, where it is scooped up from the ball rolling path and passes through the ball circulation path 5. Enter one end. The ball that has entered the ball circulation path 5 passes through the ball circulation path 5 and reaches the other end of the ball circulation path 5 and is returned to the starting point of the ball rolling path.
In addition, the material of the screw shaft 1, the nut 3, and the ball is not particularly limited, and general materials can be used, and examples thereof include metals such as steel and ceramics. Further, the cross-sectional shape of the thread grooves 1a, 3a may be an arc shape or a gothic arc shape.

このようなボールねじ10は、前記ボールを介してねじ軸1に螺合されているナット3とねじ軸1とを相対回転運動させると、前記ボールの転動を介してねじ軸1とナット3とが軸方向に相対直線移動するようになっている。そして、前記ボール転動路とボール循環路5により無端状のボール通路が形成されており、前記ボール転動路内を転動する前記ボールが無端状の前記ボール通路内を無限に循環するようになっているため、ねじ軸1とナット3とは継続的に相対直線移動することができる。   When such a ball screw 10 relatively rotates the nut 3 and the screw shaft 1 screwed to the screw shaft 1 through the ball, the screw shaft 1 and the nut 3 are moved through the rolling of the ball. And move relative to each other in the axial direction. An endless ball path is formed by the ball rolling path and the ball circulation path 5 so that the ball rolling in the ball rolling path circulates infinitely in the endless ball path. Therefore, the screw shaft 1 and the nut 3 can continuously move relative to each other.

このようなボールねじ10と、ボールねじ10のナット3に連結されている出力軸30とは、ハウジング部材40の内部空間に内包されており、ボールねじ10のねじ軸1及び出力軸30がハウジング部材40と同軸に配されている。出力軸30の軸方向一端部(図1では左端部)には、軸方向に延びる略円柱状の有底孔30aが形成されており、ナット3が軸方向に直線移動した際に、ねじ軸1の一部を有底孔30a内に収容できるようになっている。なお、このねじ軸1は、軸方向には移動できないようになっている。また、有底孔30aの代わりに、出力軸30を軸方向に貫通する孔を設けてもよい。   The ball screw 10 and the output shaft 30 connected to the nut 3 of the ball screw 10 are contained in the internal space of the housing member 40, and the screw shaft 1 and the output shaft 30 of the ball screw 10 are the housing. It is arranged coaxially with the member 40. A substantially cylindrical bottomed hole 30a extending in the axial direction is formed at one axial end portion (left end portion in FIG. 1) of the output shaft 30. When the nut 3 moves linearly in the axial direction, the screw shaft A part of 1 can be accommodated in the bottomed hole 30a. The screw shaft 1 cannot move in the axial direction. Moreover, you may provide the hole which penetrates the output shaft 30 to an axial direction instead of the bottomed hole 30a.

そして、この有底孔30aの開口部近傍の内周面には、雌ねじが設けられている。また、ナット3の軸方向両端部のうち出力軸30に向く側の端部は、他部よりも小径な小径円筒部3bとなっていて、この小径円筒部3bの外周面には雄ねじが設けられている。そして、小径円筒部3bが有底孔30a内に配され、前記雄ねじと前記雌ねじとが螺合されることにより、ナット3と出力軸30とが連結されている。   An internal thread is provided on the inner peripheral surface near the opening of the bottomed hole 30a. The end of the nut 3 on the side facing the output shaft 30 is a small-diameter cylindrical portion 3b having a smaller diameter than the other portions, and a male screw is provided on the outer peripheral surface of the small-diameter cylindrical portion 3b. It has been. And the small diameter cylindrical part 3b is distribute | arranged in the bottomed hole 30a, and the nut 3 and the output shaft 30 are connected by the said male screw and the said female screw being screwed together.

ナット3と出力軸30とがねじの螺合により連結されているので、この螺合部31によってナット3から出力軸30への軸力の伝達が行われる。すなわち、この螺合部31が、ナット3から出力軸30への軸力伝達手段に相当する。ただし、ナット3と出力軸30とがねじの螺合により連結されていることから、ナット3と出力軸30との相対回転(空転)が生じうるので、これを抑制する相対回転防止手段が必要である。なお、ナット3と出力軸30との連結方法は螺合に限定されるものではなく、慣用の固着方法を問題なく採用することができる。螺合以外の固着方法を採用した場合には、他の軸力伝達手段を別途設ける必要が生じる場合がある。   Since the nut 3 and the output shaft 30 are connected by screwing, the screw portion 31 transmits the axial force from the nut 3 to the output shaft 30. That is, the screwing portion 31 corresponds to an axial force transmission means from the nut 3 to the output shaft 30. However, since the nut 3 and the output shaft 30 are connected by screwing, the relative rotation (idling) between the nut 3 and the output shaft 30 may occur, and thus a relative rotation preventing means for suppressing this is necessary. It is. In addition, the connection method of the nut 3 and the output shaft 30 is not limited to screwing, A conventional fixing method can be employ | adopted without a problem. When a fixing method other than screwing is adopted, it may be necessary to separately provide other axial force transmission means.

以下に、ナット3と出力軸30の相対回転防止手段について説明する。ナット3の小径円筒部3bの外周面(すなわち、前記雄ねじが設けられている部分)には、直方体状の凹部55が1個形成されている。また、出力軸30には、凹部55に連続し且つ出力軸30を径方向に貫通する断面長方形状の貫通孔57が形成されており、連続する凹部55と貫通孔57とから、相対回転防止要素51が嵌め込まれる空間59が構成される。   Below, the relative rotation prevention means of the nut 3 and the output shaft 30 is demonstrated. On the outer peripheral surface of the small-diameter cylindrical portion 3b of the nut 3 (that is, the portion where the male screw is provided), one rectangular parallelepiped concave portion 55 is formed. Further, the output shaft 30 is formed with a through-hole 57 having a rectangular cross section that is continuous with the recess 55 and penetrates the output shaft 30 in the radial direction. The continuous recess 55 and the through-hole 57 prevent relative rotation. A space 59 into which the element 51 is fitted is formed.

相対回転防止要素51は、空間59とほぼ同一形状の略直方体状の部材であるので、空間59内に相対回転防止要素51を嵌め込むことができる。相対回転防止要素51については後に詳述するが、空間59内に相対回転防止要素51が嵌め込まれて、ナット3と出力軸30とが係合しているので、ナット3と出力軸30との相対回転(空転)が抑制される。   Since the relative rotation preventing element 51 is a substantially rectangular parallelepiped member having substantially the same shape as the space 59, the relative rotation preventing element 51 can be fitted into the space 59. Although the relative rotation prevention element 51 will be described in detail later, the relative rotation prevention element 51 is fitted in the space 59 and the nut 3 and the output shaft 30 are engaged. Relative rotation (idling) is suppressed.

一方、出力軸30をハウジング部材40に支持する複数(本実施形態においては2個)の出力軸支持部材が、軸方向に間隔を空けて、出力軸30の外周面とハウジング部材40の内周面との間に介装されている。これらの出力軸支持部材は、出力軸30の外周面及びハウジング部材40の内周面にほぼ沿う略環状部材であり、そのうち第一出力軸支持部材61は、空間59と軸方向同位置に配されている(図1,2を参照)。   On the other hand, a plurality (two in this embodiment) of output shaft support members that support the output shaft 30 on the housing member 40 are spaced apart in the axial direction from the outer peripheral surface of the output shaft 30 and the inner periphery of the housing member 40. It is interposed between the surfaces. These output shaft support members are substantially annular members substantially along the outer peripheral surface of the output shaft 30 and the inner peripheral surface of the housing member 40, and the first output shaft support member 61 is disposed at the same position in the axial direction as the space 59. (See FIGS. 1 and 2).

詳述すると、第一出力軸支持部材61は、略環状で且つ軸方向に延びるスリットを有する断面略C字状(軸方向に直交する平面で切断した断面の形状)の部材であり、しかも、内周面から径方向内方に、空間59と略同一形状の係合部61aが突出している(図4を参照)。出力軸30の外周面の貫通孔57と軸方向同位置には、その全周に円周溝53が形成されていて、第一出力軸支持部材61は、その外周面がハウジング部材40の内周面に摺接するように円周溝53内に嵌め込まれて出力軸30に取り付けられている。
このとき、係合部61aが空間59内に嵌合されるように、第一出力軸支持部材61を取り付ける。すなわち、第一出力軸支持部材61の係合部61aが前述の相対回転防止要素51に相当し、第一出力軸支持部材61は相対回転防止手段を兼ねる部材である。
More specifically, the first output shaft support member 61 is a substantially annular member having a substantially C-shaped cross section having a slit extending in the axial direction (cross sectional shape cut by a plane perpendicular to the axial direction), and An engaging portion 61a having substantially the same shape as the space 59 protrudes radially inward from the inner peripheral surface (see FIG. 4). A circumferential groove 53 is formed on the entire circumference of the output shaft 30 at the same position as the through hole 57 on the outer circumferential surface of the output shaft 30, and the first output shaft support member 61 has an outer circumferential surface within the housing member 40. The output shaft 30 is fitted into the circumferential groove 53 so as to be in sliding contact with the circumferential surface.
At this time, the first output shaft support member 61 is attached so that the engaging portion 61 a is fitted in the space 59. That is, the engaging portion 61a of the first output shaft support member 61 corresponds to the aforementioned relative rotation prevention element 51, and the first output shaft support member 61 is a member that also serves as a relative rotation prevention means.

次に、第二出力軸支持部材63は、第一出力軸支持部材61とは軸方向に間隔を空けて、ハウジング部材40の軸方向端部(図1では右端部)に配されている。この第二出力軸支持部材63は略環状部材であり、その内周面が出力軸30の外周面に摺接するようにハウジング部材40の内周面の軸方向端部に取り付けられている。
第一出力軸支持部材61は、出力軸30の外周面に固定されており、ハウジング部材40の内周面とは遊嵌している。一方、第二出力軸支持部材63は、ハウジング部材40の内周面に固定されており、出力軸30の外周面とは遊嵌している。さらに、第一出力軸支持部材61及び第二出力軸支持部材63は、摺動特性に優れ摩擦,摩耗の生じにくい素材で構成されており、出力軸30やハウジング部材40との間に摩擦が生じにくくなっている。
Next, the second output shaft support member 63 is arranged at the axial end portion (right end portion in FIG. 1) of the housing member 40 with a space in the axial direction from the first output shaft support member 61. The second output shaft support member 63 is a substantially annular member, and is attached to the axial end of the inner peripheral surface of the housing member 40 so that the inner peripheral surface thereof is in sliding contact with the outer peripheral surface of the output shaft 30.
The first output shaft support member 61 is fixed to the outer peripheral surface of the output shaft 30 and is loosely fitted to the inner peripheral surface of the housing member 40. On the other hand, the second output shaft support member 63 is fixed to the inner peripheral surface of the housing member 40 and is loosely fitted to the outer peripheral surface of the output shaft 30. Further, the first output shaft support member 61 and the second output shaft support member 63 are made of a material that has excellent sliding characteristics and is less susceptible to friction and wear, and friction is generated between the output shaft 30 and the housing member 40. It is hard to occur.

第一出力軸支持部材61は、弾性材料で構成することが好ましい。そうすれば、特殊な工具を使用することなく、作業者が手でスリットを拡開することにより、第一出力軸支持部材61を出力軸30に容易に取り付けることができる。弾性材料としては、例えばフッ素樹脂(ポリテトラフルオロエチレン),ポリアセタール,ポリアミド,ポリエステル,ポリエチレン等の樹脂があげられる。一方、第二出力軸支持部材63は、第一出力軸支持部材61と同様の樹脂のほか、グラファイト,軟質金属,焼結金属で構成することが好ましい。   The first output shaft support member 61 is preferably made of an elastic material. Then, without using a special tool, the operator can easily attach the first output shaft support member 61 to the output shaft 30 by manually expanding the slit. Examples of the elastic material include resins such as fluororesin (polytetrafluoroethylene), polyacetal, polyamide, polyester, and polyethylene. On the other hand, the second output shaft support member 63 is preferably made of graphite, soft metal, or sintered metal in addition to the same resin as the first output shaft support member 61.

ねじ軸1の両端のうち出力軸30に向く側とは反対側の端部(図1では左端部)には、回転力伝達部20を構成する歯車が取り付けられていて、図示しない電動モータ等の駆動源から回転力を受けてねじ軸1に伝達するようになっている。例えば、船外機のシフトアクチュエータの場合であれば、電動モータから平歯車等の歯車を介して減速しつつ入力された回転力が、スプライン等により歯車と嵌合されたねじ軸に伝達されるようになっている。   A gear constituting the rotational force transmitting portion 20 is attached to an end portion (left end portion in FIG. 1) opposite to the side facing the output shaft 30 of both ends of the screw shaft 1, and an electric motor or the like (not shown) Rotational force is received from the drive source and is transmitted to the screw shaft 1. For example, in the case of a shift actuator for an outboard motor, the rotational force input from the electric motor while decelerating via a spur gear or the like is transmitted to a screw shaft fitted to the gear by a spline or the like. It is like that.

入力された回転力によりねじ軸1が回転すると、それに伴ってナット3がねじ軸1に沿って直線移動する。なお、ねじ軸1の回転方向によって、ナット3の直線移動方向が決定する。ナット3が直線移動すると、その軸力が螺合部31により出力軸30に伝達され、出力軸30がナット3とともに直線移動(前進又は後退)するので、出力軸30から軸力が出力される。   When the screw shaft 1 is rotated by the input rotational force, the nut 3 is linearly moved along the screw shaft 1 accordingly. The linear movement direction of the nut 3 is determined by the rotation direction of the screw shaft 1. When the nut 3 moves linearly, the axial force is transmitted to the output shaft 30 by the screwing portion 31, and the output shaft 30 moves linearly (forward or backward) together with the nut 3, so that the axial force is output from the output shaft 30. .

このとき、第一出力軸支持部材61は、出力軸30の外周面に取り付けられているため、ハウジング部材40の内周面と摺動しつつ出力軸30とともに軸方向に移動する。また、第二出力軸支持部材63は、ハウジング部材40の内周面に固定されているため軸方向への移動はせず、出力軸30の移動に伴って出力軸30の外周面と摺動する。
このような本実施形態のアクチュエータは、ナット3と出力軸30を螺合により連結し、さらに第一出力軸支持部材61の係合部61aでナット3と出力軸30との相対回転(空転)を抑制したので、小型化が可能である。しかも、第一出力軸支持部材61及び第二出力軸支持部材63を、大きな軸方向距離を空けて配置することができるので、本実施形態のアクチュエータは小型であるにもかかわらず、ストローク量が大きい。
At this time, since the first output shaft support member 61 is attached to the outer peripheral surface of the output shaft 30, the first output shaft support member 61 moves in the axial direction together with the output shaft 30 while sliding with the inner peripheral surface of the housing member 40. Further, since the second output shaft support member 63 is fixed to the inner peripheral surface of the housing member 40, the second output shaft support member 63 does not move in the axial direction, and slides with the outer peripheral surface of the output shaft 30 as the output shaft 30 moves. To do.
In the actuator of this embodiment, the nut 3 and the output shaft 30 are coupled by screwing, and the relative rotation (idling) between the nut 3 and the output shaft 30 is performed by the engaging portion 61a of the first output shaft support member 61. Therefore, downsizing is possible. In addition, since the first output shaft support member 61 and the second output shaft support member 63 can be arranged with a large axial distance, the stroke amount is small despite the small size of the actuator of this embodiment. large.

また、出力軸30をハウジング部材40に支持する第一出力軸支持部材61の係合部61aが空間59内に嵌合され、ナット3と出力軸30とが係合しているので、ナット3と出力軸30との相対回転(空転)が確実に防止される。さらに、第一出力軸支持部材61が出力軸30の全周を覆うように取り付けられているので、出力軸30の軸方向端部にラジアル荷重が作用してもナット3とねじ軸1との軸芯のずれが十分に抑制され、ボールねじ10の効率低下や機能損失が生じにくい。さらに、ナット3と出力軸30の間で回転方向のガタが生じにくい。よって、本実施形態のアクチュエータは信頼性が高い。   Further, since the engaging portion 61a of the first output shaft support member 61 that supports the output shaft 30 to the housing member 40 is fitted in the space 59, and the nut 3 and the output shaft 30 are engaged, the nut 3 And the relative rotation (idling) with the output shaft 30 are reliably prevented. Further, since the first output shaft support member 61 is attached so as to cover the entire circumference of the output shaft 30, the nut 3 and the screw shaft 1 are not affected even if a radial load is applied to the axial end of the output shaft 30. The deviation of the shaft center is sufficiently suppressed, and the efficiency reduction and functional loss of the ball screw 10 are hardly caused. Further, backlash in the rotational direction is unlikely to occur between the nut 3 and the output shaft 30. Therefore, the actuator of this embodiment has high reliability.

さらに、第一出力軸支持部材61はハウジング部材40の内周面を摺動可能な公差設定で出力軸30の円周溝53に嵌め込まれているので、すなわち、出力軸30の外周面とハウジング部材40の内周面との間の隙間は、第一出力軸支持部材61の厚さ(係合部61a以外の部分の厚さ)よりも小さいので、アクチュエータの使用時に第一出力軸支持部材61が円周溝53から外れるおそれはない。   Further, the first output shaft support member 61 is fitted in the circumferential groove 53 of the output shaft 30 with a tolerance setting that allows the inner peripheral surface of the housing member 40 to slide, that is, the outer peripheral surface of the output shaft 30 and the housing. Since the gap between the inner peripheral surface of the member 40 is smaller than the thickness of the first output shaft support member 61 (the thickness of the portion other than the engaging portion 61a), the first output shaft support member is used when the actuator is used. There is no possibility that 61 will come off the circumferential groove 53.

従来、ナット3と出力軸30の相対回転防止手段として組み込まれていたキーやリンクピンは、アクチュエータの使用時に脱落してしまうおそれがあったが、本実施形態のアクチュエータはそのような心配はない。また、キーやリンクピンを組み込む際には、脱落防止のために圧入やかしめ等の煩雑な作業が必要であったが、本実施形態のアクチュエータは、工具を使用することなく作業者の手で第一出力軸支持部材61を取り付けることが可能である。   Conventionally, keys and link pins incorporated as means for preventing relative rotation between the nut 3 and the output shaft 30 may fall off when the actuator is used. However, the actuator according to the present embodiment has no such a concern. . In addition, when assembling keys and link pins, complicated work such as press-fitting and caulking was necessary to prevent falling off, but the actuator of this embodiment can be used by an operator without using a tool. The first output shaft support member 61 can be attached.

さらに、相対回転防止要素51である係合部61aが第一出力軸支持部材61と一体になっているので、アクチュエータの部品点数が削減できるとともに、相対回転防止要素51が第一出力軸支持部材61と別体である場合に生じる相対回転防止要素51の空間59からの脱落という問題を考慮する必要がない。
このようなアクチュエータは、船外機のシフトアクチュエータ(前進後退切り替え用アクチュエータ)として特に好適に使用可能である。また、振動を低減する制振装置にも好適に使用可能であり、制振装置の中では車両用の制振装置に好適である。車体と車輪等の接地部品との間にアクチュエータを設置して、車体に発生する振動を低減することができる。具体的には、車体の振動を検出し、その振動とは逆位相の制御力をアクチュエータで発生させて、該制御力を車体に作用させることにより車体の制振を行う。例えば、鉄道車両の制振においては、車体と台車との間にアクチュエータを設置し、車体の振動とは逆位相の制御力をアクチュエータで発生させて、車体に発生する振動を低減する。
Furthermore, since the engaging portion 61a, which is the relative rotation preventing element 51, is integrated with the first output shaft support member 61, the number of parts of the actuator can be reduced, and the relative rotation preventing element 51 can be used as the first output shaft support member. There is no need to consider the problem of the relative rotation preventing element 51 falling off from the space 59 that occurs when it is separate from 61.
Such an actuator can be particularly suitably used as a shift actuator (forward / reverse switching actuator) of an outboard motor. Moreover, it can be used suitably also for the damping device which reduces a vibration, and is suitable for the damping device for vehicles in a damping device. An actuator can be installed between the vehicle body and a grounding component such as a wheel to reduce vibrations generated in the vehicle body. Specifically, vibration of the vehicle body is detected, a control force having a phase opposite to that of the vibration is generated by an actuator, and the control force is applied to the vehicle body, thereby damping the vehicle body. For example, in vibration control of a railway vehicle, an actuator is installed between the vehicle body and the carriage, and a control force having a phase opposite to that of the vehicle body is generated by the actuator to reduce the vibration generated in the vehicle body.

なお、本実施形態は本発明の一例を示したものであって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態のアクチュエータには、ナット3に設けられたリターンチューブ(ボールを前記ボール転動路の終点から始点へ戻し循環させるボール循環路5)とハウジング部材40との干渉を防止するための逃げ部71を設けることが好ましい。すなわち、図5に示すように、ハウジング部材40の内周面と出力軸30の外周面との間に、リターンチューブを収容可能な空間を設けることが好ましい。   In addition, this embodiment shows an example of this invention and this invention is not limited to this embodiment. For example, in the actuator of this embodiment, in order to prevent interference between a return tube (ball circulation path 5 for circulating the ball from the end point of the ball rolling path to the start point) provided on the nut 3 and the housing member 40. It is preferable to provide the relief portion 71. That is, as shown in FIG. 5, it is preferable to provide a space capable of accommodating the return tube between the inner peripheral surface of the housing member 40 and the outer peripheral surface of the output shaft 30.

また、ハウジング部材40の内周面と逃げ部71との境界に形成される角部が第一出力軸支持部材61の外周面に接触して、第一出力軸支持部材61が損傷することを防ぐために、第一出力軸支持部材61の外周面のうち前記角部に対向する部分及びその近傍部分については、図5に示すように第一出力軸支持部材61を小径にして(すなわち、厚さを小さくして)、凹部からなる逃げ部72を形成するとよい。   Further, the corner portion formed at the boundary between the inner peripheral surface of the housing member 40 and the escape portion 71 comes into contact with the outer peripheral surface of the first output shaft support member 61, and the first output shaft support member 61 is damaged. In order to prevent this, the first output shaft support member 61 has a small diameter (that is, a thicker portion) as shown in FIG. It is preferable that the escape portion 72 made of a concave portion is formed.

さらに、リターンチューブの代わりにコマを用いてボール循環路5を形成する場合には、ハウジング部材40に逃げ部71を設ける必要はないので、このような場合には、第一出力軸支持部材61の外周面の全面がハウジング部材40に接して支持することが好ましい。よって、このような場合には、図6に示すように、第一出力軸支持部材61の外周面には逃げ部72を形成せず、且つ、軸方向に対して傾斜した方向に延びるスリットを設けるとよい。そうすれば、第一出力軸支持部材61の外周面の全周で、荷重を受けることができる。なお、図6の(a)は、上記の第一出力軸支持部材61を、軸方向一方側から見た図であり、(b)は、スリットが形成されている側から見た図である。   Further, when the ball circulation path 5 is formed using a piece instead of the return tube, it is not necessary to provide the escape portion 71 in the housing member 40. In such a case, the first output shaft support member 61 is provided. It is preferable that the entire outer peripheral surface of the housing is in contact with and supported by the housing member 40. Therefore, in such a case, as shown in FIG. 6, the escape portion 72 is not formed on the outer peripheral surface of the first output shaft support member 61 and a slit extending in a direction inclined with respect to the axial direction is formed. It is good to provide. If it does so, a load can be received in the perimeter of the outer peripheral surface of the 1st output-shaft support member 61. FIG. 6A is a view of the first output shaft support member 61 as viewed from one side in the axial direction, and FIG. 6B is a view as viewed from the side where the slit is formed. .

さらに、第一出力軸支持部材61を、樹脂材料の溶融成形により製造する場合には、ヒケの発生を防ぐために、例えば図7に示すような肉抜き部61bを係合部61aに設けることが好ましい。図7の(a)は、上記の第一出力軸支持部材61を、軸方向一方側から見た図であり、(b)は、係合部61aが形成されている側から見た図である。なお、この肉抜き部61bは、潤滑油,グリース等の潤滑剤が保持される潤滑剤溜まりとしても機能する。   Further, when the first output shaft support member 61 is manufactured by melt molding of a resin material, for example, a lightening portion 61b as shown in FIG. 7 is provided in the engagement portion 61a in order to prevent the occurrence of sink marks. preferable. 7A is a view of the first output shaft support member 61 as viewed from one side in the axial direction, and FIG. 7B is a view as viewed from the side where the engaging portion 61a is formed. is there. The thinned portion 61b also functions as a lubricant reservoir that holds a lubricant such as lubricating oil and grease.

さらに、本実施形態のアクチュエータにおいては、第一出力軸支持部材61は断面略C字状の部材であったが、第一出力軸支持部材61を複数の断面円弧状部材62(軸方向に直交する平面で切断した断面の形状)で構成してもよい(図8には、2個の断面円弧状部材62からなる第一出力軸支持部材61の例を示している)。すなわち、複数の断面円弧状部材62を全体として略環状をなすように並べて、第一出力軸支持部材61を構成してもよい。そして、各断面円弧状部材62の内周面から径方向内方に、空間59と略同一形状の係合部61aがそれぞれ突出している。   Furthermore, in the actuator of the present embodiment, the first output shaft support member 61 is a member having a substantially C-shaped cross section, but the first output shaft support member 61 is replaced with a plurality of cross-section arc-shaped members 62 (perpendicular to the axial direction). The shape of the first output shaft support member 61 including two cross-section arc-shaped members 62 is shown in FIG. That is, the first output shaft support member 61 may be configured by arranging a plurality of cross-section arc-shaped members 62 as a whole so as to form a substantially annular shape. And the engaging part 61a of the substantially same shape as the space 59 protrudes from the inner peripheral surface of each arcuate member 62 in the radial direction.

この場合には、係合部61aの個数と位相に合わせて、複数の空間59が軸方向同位置に形成されており、各係合部61aが対応する位相の空間59内に嵌合される。また、断面略C字状の第一出力軸支持部材61の場合は、スリットを拡開することにより出力軸30に取り付けるためには、弾性材料で構成されていることが好ましかったが、複数の断面円弧状部材62で構成されている場合には、弾性材料で構成されている必要はなく、高剛性の材料で構成することも可能である。高剛性の材料で構成されていれば、第一出力軸支持部材61を介してナット3から出力軸30に軸力を伝達することも可能である。なお、上記のように第一出力軸支持部材61を複数の断面円弧状部材62で構成した場合にも、逃げ部71や逃げ部72を設けてもよい。   In this case, a plurality of spaces 59 are formed at the same position in the axial direction in accordance with the number and phase of the engaging portions 61a, and each engaging portion 61a is fitted in the space 59 of the corresponding phase. . Further, in the case of the first output shaft support member 61 having a substantially C-shaped cross section, it is preferable that the first output shaft support member 61 is made of an elastic material in order to be attached to the output shaft 30 by expanding the slit. In the case of being constituted by a plurality of cross-section arc-shaped members 62, it is not necessary to be constituted by an elastic material, and it is also possible to be constituted by a highly rigid material. If it is made of a highly rigid material, it is possible to transmit axial force from the nut 3 to the output shaft 30 via the first output shaft support member 61. Even when the first output shaft support member 61 is composed of a plurality of cross-section arcuate members 62 as described above, the escape portion 71 and the escape portion 72 may be provided.

さらに、係合部61aの形状は特に限定されるものではなく、直方体状,立方体状,円柱状,球状でもよいし、図4に示すような形状、すなわち、直方体の長辺方向両端部が面取りされて円柱状となっている形状でもよい。
さらに、本実施形態のアクチュエータにおいては、凹部55は、ナット3の外周面のうち前記雄ねじが設けられている部分に形成したが、出力軸30の内周面に覆われている部分であれば、ナット3の外周面のうち前記雄ねじが設けられていない部分に凹部55を形成してもよい。
Further, the shape of the engaging portion 61a is not particularly limited, and it may be a rectangular parallelepiped shape, a cubic shape, a cylindrical shape, or a spherical shape, and the shape as shown in FIG. 4, that is, both ends in the long side direction of the rectangular parallelepiped are chamfered. It may be a cylindrical shape.
Furthermore, in the actuator of the present embodiment, the recess 55 is formed in a portion of the outer peripheral surface of the nut 3 where the male screw is provided, but if it is a portion covered by the inner peripheral surface of the output shaft 30. The recess 55 may be formed in a portion of the outer peripheral surface of the nut 3 where the male screw is not provided.

さらに、本実施形態のアクチュエータにおいては、ナット3の外周面と出力軸30の内周面にねじを形成して螺合させたが、その反対に、ナット3の内周面と出力軸30の外周面にねじを形成して螺合させてもよい。この場合には、ナット3の内周面のねじは、ねじ溝3aが形成されている面よりも径方向外方に面を設けて、そこに形成するとよい。
さらに、本実施形態のアクチュエータにおいては、螺合部31がナット3から出力軸30への軸力伝達手段であったが、軸力伝達手段はこれに限定されるものではない。例えば、コッター等の軸力伝達要素をナット3及び出力軸30に係合させて、軸力を伝達してもよい。
Furthermore, in the actuator according to the present embodiment, the outer peripheral surface of the nut 3 and the inner peripheral surface of the output shaft 30 are screwed and screwed, but on the contrary, the inner peripheral surface of the nut 3 and the output shaft 30 are A screw may be formed on the outer peripheral surface and screwed together. In this case, the screw on the inner peripheral surface of the nut 3 may be formed by providing a surface radially outward from the surface on which the thread groove 3a is formed.
Furthermore, in the actuator of the present embodiment, the screwing portion 31 is an axial force transmission means from the nut 3 to the output shaft 30, but the axial force transmission means is not limited to this. For example, an axial force may be transmitted by engaging an axial force transmission element such as a cotter with the nut 3 and the output shaft 30.

さらに、図1に示すように、本実施形態のアクチュエータには、出力軸30とハウジング部材40との間の隙間の開口をシールするシール部材を設けてもよい。さらに、出力軸30とハウジング部材40との間の隙間の開口を覆い、且つ、出力軸30の進退に応じて伸縮するベローズ等の蛇腹状部材を設けてもよい。さらに、本実施形態のアクチュエータにおいては、ボールねじ10の代わりに、すべりねじやローラねじ等を使用することもできる。   Furthermore, as shown in FIG. 1, the actuator of the present embodiment may be provided with a seal member that seals the opening of the gap between the output shaft 30 and the housing member 40. Furthermore, a bellows-like member such as a bellows that covers the opening of the gap between the output shaft 30 and the housing member 40 and expands and contracts according to the advancement and retraction of the output shaft 30 may be provided. Furthermore, in the actuator of the present embodiment, a slide screw, a roller screw, or the like can be used instead of the ball screw 10.

1 ねじ軸
3 ナット
10 ボールねじ
30 出力軸
30a 有底孔
31 螺合部
40 ハウジング部材
51 相対回転防止要素
53 円周溝
55 凹部
57 貫通孔
59 空間
61 第一出力軸支持部材
61a 係合部
62 断面円弧状部材
63 第二出力軸支持部材
72 逃げ部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Screw shaft 3 Nut 10 Ball screw 30 Output shaft 30a Bottomed hole 31 Screwing part 40 Housing member 51 Relative rotation prevention element 53 Circumferential groove 55 Recessed part 57 Through-hole 59 Space 61 First output shaft support member 61a Engaging part 62 Circular arc member 63 Second output shaft support member 72 Relief part

Claims (4)

回転運動を直線運動に変換するアクチュエータにおいて、
略円筒状又は略角筒状のハウジング部材と、
前記ハウジング部材の内部空間に同軸に配され、回転力が入力されるねじ軸と、
前記回転力により前記ねじ軸が回転することに伴って前記ねじ軸に沿って直線移動するように前記ねじ軸に係合されたナットと、
前記ナットに連結され前記ナットとともに直線移動して軸力を出力する出力軸と、
前記出力軸の外周面と前記ハウジング部材の内周面との間に介装され、前記出力軸を前記ハウジング部材に支持する複数の出力軸支持部材と、
を備えるとともに、下記の6つの条件A,B,C,D,E,Kを満足することを特徴とするアクチュエータ。
条件A:前記出力軸の軸方向一端部に、軸方向に延び且つ前記ねじ軸を収容可能な孔が形成されており、この孔の内周面に雌ねじが設けられていて、前記ナットの外周面に設けられた雄ねじと前記雌ねじとの螺合により前記ナットと前記出力軸が連結されている。
条件B:前記ナットの外周面のうち前記雄ねじが設けられている部分に形成された凹部と、該凹部に連続し且つ前記出力軸を径方向に貫通する貫通孔と、からなる空間が形成されている。
条件C:前記出力軸の外周面の前記貫通孔と軸方向同位置には、その全周に円周溝が形成されている。
条件D:前記複数の出力軸支持部材のうち第一出力軸支持部材は、略環状で且つ軸方向に延びるスリットを有する断面略C字状の部材であり、その外周面が前記ハウジング部材の内周面に摺接するように前記円周溝内に嵌め込まれて前記出力軸に取り付けられており、第二出力軸支持部材は略環状部材であり、その内周面が前記出力軸の外周面に摺接するように前記ハウジング部材の内周面の軸方向端部近傍に取り付けられている。
条件E:前記第一出力軸支持部材の内周面から径方向内方に、前記空間と略同一形状の係合部が突出していて、前記空間内に嵌合されている。
条件K:前記ハウジング部材の内周面に角部が形成されており、前記第一出力軸支持部材の外周面のうち前記角部に対向する部分及びその近傍部分に、凹部からなる逃げ部が形成されている。
In an actuator that converts rotational motion into linear motion,
A substantially cylindrical or substantially rectangular tubular housing member;
A screw shaft that is coaxially arranged in the internal space of the housing member and receives rotational force;
A nut engaged with the screw shaft so as to linearly move along the screw shaft as the screw shaft is rotated by the rotational force;
An output shaft connected to the nut and linearly moving with the nut to output an axial force;
A plurality of output shaft support members interposed between an outer peripheral surface of the output shaft and an inner peripheral surface of the housing member, and supporting the output shaft on the housing member;
And an actuator characterized by satisfying the following six conditions A, B, C, D, E , and K:
Condition A: A hole extending in the axial direction and accommodating the screw shaft is formed at one axial end portion of the output shaft, and a female screw is provided on an inner peripheral surface of the hole, and an outer periphery of the nut The nut and the output shaft are connected by screwing a male screw and a female screw provided on the surface.
Condition B: A space is formed that includes a recess formed in a portion of the outer peripheral surface of the nut where the male screw is provided, and a through hole that continues to the recess and penetrates the output shaft in the radial direction. ing.
Condition C: A circumferential groove is formed on the entire circumference of the outer circumferential surface of the output shaft at the same position as the through hole in the axial direction.
Condition D: The first output shaft support member of the plurality of output shaft support members is a substantially annular member having a substantially C-shaped cross section having a slit extending in the axial direction. The second output shaft support member is a substantially annular member fitted into the circumferential groove so as to be in sliding contact with the peripheral surface, and the inner peripheral surface thereof is the outer peripheral surface of the output shaft. The housing member is attached in the vicinity of the axial end portion of the inner peripheral surface of the housing member so as to be in sliding contact.
Condition E: An engaging portion having substantially the same shape as the space protrudes radially inward from the inner peripheral surface of the first output shaft support member, and is fitted in the space.
Condition K: A corner portion is formed on the inner peripheral surface of the housing member, and a relief portion including a recess is formed in a portion facing the corner portion and in the vicinity thereof on the outer peripheral surface of the first output shaft support member. Is formed.
前記第一出力軸支持部材が弾性材料で構成されていることを特徴とする請求項1に記載のアクチュエータ。   The actuator according to claim 1, wherein the first output shaft support member is made of an elastic material. 回転運動を直線運動に変換するアクチュエータにおいて、
略円筒状又は略角筒状のハウジング部材と、
前記ハウジング部材の内部空間に同軸に配され、回転力が入力されるねじ軸と、
前記回転力により前記ねじ軸が回転することに伴って前記ねじ軸に沿って直線移動するように前記ねじ軸に係合されたナットと、
前記ナットに連結され前記ナットとともに直線移動して軸力を出力する出力軸と、
前記出力軸の外周面と前記ハウジング部材の内周面との間に介装され、前記出力軸を前記ハウジング部材に支持する複数の出力軸支持部材と、
を備えるとともに、下記の5つの条件F,G,H,I,Jを満足することを特徴とするアクチュエータ。
条件F:前記出力軸の軸方向一端部に、軸方向に延び且つ前記ねじ軸を収容可能な孔が形成されており、この孔の内周面に雌ねじが設けられていて、前記ナットの外周面に設けられた雄ねじと前記雌ねじとの螺合により前記ナットと前記出力軸が連結されている。
条件G:前記ナットの外周面のうち前記雄ねじが設けられている部分に形成された凹部と、該凹部に連続し且つ前記出力軸を径方向に貫通する貫通孔と、からなる空間が、軸方向同位置に複数形成されている。
条件H:前記出力軸の外周面の前記貫通孔と軸方向同位置には、その全周に円周溝が形成されている。
条件I:前記複数の出力軸支持部材のうち第一出力軸支持部材は、略環状をなすように複数の断面円弧状部材を並べてなり、その外周面が前記ハウジング部材の内周面に摺接するように前記円周溝内に嵌め込まれて前記出力軸に取り付けられており、第二出力軸支持部材は略環状部材であり、その内周面が前記出力軸の外周面に摺接するように前記ハウジング部材の内周面の軸方向端部近傍に取り付けられている。
条件J:前記第一出力軸支持部材を構成する各断面円弧状部材の内周面から径方向内方に、前記空間と略同一形状の係合部が突出していて、前記空間内に嵌合されている。
In an actuator that converts rotational motion into linear motion,
A substantially cylindrical or substantially rectangular tubular housing member;
A screw shaft that is coaxially arranged in the internal space of the housing member and receives rotational force;
A nut engaged with the screw shaft so as to linearly move along the screw shaft as the screw shaft is rotated by the rotational force;
An output shaft connected to the nut and linearly moving with the nut to output an axial force;
A plurality of output shaft support members interposed between an outer peripheral surface of the output shaft and an inner peripheral surface of the housing member, and supporting the output shaft on the housing member;
And an actuator characterized by satisfying the following five conditions F, G, H, I, and J:
Condition F: A hole extending in the axial direction and accommodating the screw shaft is formed at one axial end portion of the output shaft, and a female screw is provided on the inner peripheral surface of the hole, and the outer periphery of the nut The nut and the output shaft are connected by screwing a male screw and a female screw provided on the surface.
Condition G: A space formed by a recess formed in a portion of the outer peripheral surface of the nut where the male screw is provided, and a through hole that continues to the recess and penetrates the output shaft in the radial direction is an axis. A plurality are formed at the same position in the direction.
Condition H: A circumferential groove is formed on the entire circumference of the outer peripheral surface of the output shaft at the same position as the through hole in the axial direction.
Condition I: Among the plurality of output shaft support members, the first output shaft support member is formed by arranging a plurality of cross-section arc-shaped members so as to form a substantially annular shape, and the outer peripheral surface thereof is in sliding contact with the inner peripheral surface of the housing member. The second output shaft support member is a substantially annular member, and the inner peripheral surface is slidably contacted with the outer peripheral surface of the output shaft. It is attached in the vicinity of the axial end of the inner peripheral surface of the housing member.
Condition J: An engaging portion having substantially the same shape as the space protrudes radially inward from the inner circumferential surface of each cross-section arc-shaped member constituting the first output shaft support member, and fits in the space Has been.
前記ハウジング部材の内周面に角部が形成されており、前記第一出力軸支持部材の外周面のうち前記角部に対向する部分及びその近傍部分に、凹部からなる逃げ部が形成されていることを特徴とする請求項に記載のアクチュエータ。 A corner portion is formed on the inner peripheral surface of the housing member, and a relief portion including a recess is formed in a portion facing the corner portion and a portion in the vicinity thereof on the outer peripheral surface of the first output shaft support member. The actuator according to claim 3 .
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