JP5982220B2 - Electric linear actuator - Google Patents
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Description
本発明は、一般産業用の電動機、自動車等の駆動部に使用されるボールねじ機構を備えた電動リニアアクチュエータ、詳しくは、自動車のトランスミッションやパーキングブレーキ等で、電動モータからの回転入力をボールねじ機構を介して駆動軸の直線運動に変換する電動リニアアクチュエータに関するものである。 The present invention relates to an electric linear actuator provided with a ball screw mechanism used in a drive unit of a general industrial electric motor or automobile, and more specifically, a rotational input from an electric motor is applied to the ball screw in an automobile transmission or a parking brake. The present invention relates to an electric linear actuator that converts a linear motion of a drive shaft through a mechanism.
各種駆動部に使用される電動リニアアクチュエータにおいて、電動モータの回転運動を軸方向の直線運動に変換する機構として、台形ねじあるいはラックアンドピニオン等の歯車機構が一般的に使用されている。これらの変換機構は、滑り接触部を伴うため動力損失が大きく、電動モータの大型化や消費電力の増大を余儀なくされている。そのため、より効率的なアクチュエータとしてボールねじ機構が採用されるようになってきた。 In electric linear actuators used for various drive units, a gear mechanism such as a trapezoidal screw or a rack and pinion is generally used as a mechanism for converting the rotational movement of the electric motor into a linear linear movement. Since these conversion mechanisms involve a sliding contact portion, the power loss is large, and it is necessary to increase the size of the electric motor and increase the power consumption. Therefore, a ball screw mechanism has been adopted as a more efficient actuator.
従来の電動リニアアクチュエータとしては、例えば、ハウジングに支持された電動モータにより、ボールねじを構成するボールねじ軸を回転駆動自在とし、このボールねじ軸を回転駆動することによってナットに結合された出力部材を軸方向に変位可能としている。ボールねじ機構は、摩擦が非常に低く、出力部材側に作用するスラスト荷重によって簡単にボールねじ軸が回転してしまうので、電動モータが停止時に出力部材を位置保持する必要がある。 As a conventional electric linear actuator, for example, a ball screw shaft constituting a ball screw can be driven to rotate by an electric motor supported by a housing, and an output member coupled to a nut by rotating the ball screw shaft. Can be displaced in the axial direction. Since the ball screw mechanism has very low friction and the ball screw shaft easily rotates due to the thrust load acting on the output member side, it is necessary to hold the position of the output member when the electric motor is stopped.
そこで、例えば、電動モータにブレーキ手段を設けたり、あるいは伝達手段としてウオームギアのような低効率なものを設けることがなされているが、その代表的なものとして、図5に示すような電動リニアアクチュエータが知られている。この電動リニアアクチュエータ50は、電動モータ(図示せず)により回転駆動されるボールねじ軸51と、このボールねじ軸51にボール(図示せず)を介して螺合されたボールねじナット52とを備えるボールねじ機構53を採用している。電動モータのモータ軸(図示せず)が回転すると、このモータ軸に連結されたボールねじ軸51が回転し、ボールねじナット52を直線運動(図の左右方向)に移動させる。
Therefore, for example, a brake means is provided in the electric motor, or a low-efficiency thing such as a worm gear is provided as a transmission means. As a typical example, an electric linear actuator as shown in FIG. It has been known. The electric
ボールねじ軸51は、円筒状のハウジング54、55に2つの転がり軸受56、57によって回転自在に支承されている。これらの転がり軸受56、57は、固定用の蓋58を介して緩み止め用の回り止め部材59によって固定されている。
The
ボールねじ軸51の外周には螺旋状のねじ溝51aが形成され、ボールを介して円筒状のボールねじナット52が螺合されている。ボールねじナット52の内周には螺旋状のねじ溝52aが形成され、端部に大径部60が形成されている。
A
大径部60の側面には、端面がフラットになるようにカットされたフラット部61が形成されている。このフラット部61の略中央部には、カムフォロア(回転止め手段)62が径方向の外側に向けて突設されている。
A
このように、カムフォロア62が切欠き部に嵌合されているので、ボールねじナット52は、ボールねじ軸51の回転に伴って連れ回りすることがなく、かつ、カムフォロア62が切欠き部に回転摺動するので、摺動摩擦や摩耗の問題を低減することができる(例えば、特許文献1参照。)。
Since the
こうした従来の電動リニアアクチュエータ50では、ボールねじナット52のとして回転止め手段としてカムフォロア62が使用されているため、摺動摩擦や摩耗の問題を低減すると共に、低トルク化を図ることができるが、カムフォロア62自体が転がり軸受を使用しているためコストが高騰する恐れがある。
In such a conventional electric
本発明は、こうした従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、摺動摩擦や摩耗の低減を図ると共に、簡便な構造で低コストなナットの回り止め機構を備えた電動リニアアクチュエータを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the problems of the prior art, and provides an electric linear actuator having a simple structure and a low-cost nut rotation prevention mechanism while reducing sliding friction and wear. For the purpose.
係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項1に記載の発明は、円筒状のハウジングと、このハウジングに取り付けられた電動モータと、この電動モータの回転力をモータ軸を介して伝達する減速機構と、この減速機構を介して前記電動モータの回転運動を駆動軸の軸方向の直線運動に変換するボールねじ機構とを備え、このボールねじ機構が、前記ハウジングに装着された支持軸受を介して回転可能に、かつ軸方向移動不可に支持され、内周に螺旋状のねじ溝が形成されたナットと、このナットに多数のボールを介して内挿され、前記駆動軸と同軸状に一体化され、外周に前記ナットのねじ溝に対応する螺旋状のねじ溝が形成され、前記ハウジングに対して回転不可に、かつ軸方向移動可能に支持されたねじ軸とで構成されると共に、前記ハウジングに前記ねじ軸を収容する袋孔が形成された電動リニアアクチュエータにおいて、前記ハウジングの袋孔にスリーブが嵌着され、このスリーブに軸方向に延びるガイド溝が形成されると共に、前記ねじ軸の端部に径方向に貫通する貫通孔が形成され、この貫通孔にガイドピンが僅かな径方向すきまを介して嵌挿され、前記スリーブのガイド溝に係合されている。 In order to achieve the object, the invention according to claim 1 of the present invention transmits a cylindrical housing, an electric motor attached to the housing, and a rotational force of the electric motor via a motor shaft. A reduction mechanism, and a ball screw mechanism that converts the rotational movement of the electric motor to an axial linear movement of the drive shaft via the reduction mechanism, and the ball screw mechanism includes a support bearing mounted on the housing. And a nut that is supported so as not to move in the axial direction and has a spiral thread groove formed on the inner periphery thereof, and is inserted into the nut via a large number of balls and coaxial with the drive shaft. A screw thread shaft that is integrally formed and has a spiral thread groove corresponding to the thread groove of the nut formed on the outer periphery, and is supported so as to be non-rotatable and axially movable with respect to the housing; Said In the electric linear actuator in which a bag hole for accommodating the screw shaft is formed in the wing, a sleeve is fitted into the bag hole of the housing, a guide groove extending in the axial direction is formed in the sleeve, and the screw shaft A through-hole penetrating in the radial direction is formed at the end, and a guide pin is fitted into the through-hole through a slight radial gap and engaged with the guide groove of the sleeve.
このように、電動モータの回転力を伝達する減速機構と、この減速機構を介して電動モータの回転運動を駆動軸の軸方向の直線運動に変換するボールねじ機構とを備え、ボールねじ機構が、ハウジングに装着された一対の支持軸受を介して回転可能に、かつ軸方向移動不可に支持され、内周に螺旋状のねじ溝が形成されたナットと、このナットに多数のボールを介して内挿され、駆動軸と同軸状に一体化され、外周にナットのねじ溝に対応する螺旋状のねじ溝が形成され、ハウジングに対して回転不可に、かつ軸方向移動可能に支持されたねじ軸とで構成されると共に、ハウジングにねじ軸を収容する袋孔が形成された電動リニアアクチュエータにおいて、ハウジングの袋孔にスリーブが嵌着され、このスリーブに軸方向に延びるガイド溝が形成されると共に、ねじ軸の端部に径方向に貫通する貫通孔が形成され、この貫通孔にガイドピンが僅かな径方向すきまを介して嵌挿され、スリーブのガイド溝に係合されているので、ガイドピンが貫通孔の中で回転自在となり、摺動摩擦や摩耗の低減を図ると共に、簡便な構造で低コストなナットの回り止め機構を備えた電動リニアアクチュエータを提供することができる。 As described above, a reduction mechanism that transmits the rotational force of the electric motor and a ball screw mechanism that converts the rotational movement of the electric motor into the linear movement in the axial direction of the drive shaft via the reduction mechanism are provided. A nut rotatably supported through a pair of support bearings mounted on the housing and not axially movable, and having a helical thread groove formed on the inner periphery, and a number of balls on the nut Screw that is interpolated and integrated coaxially with the drive shaft, has a helical thread groove corresponding to the thread groove of the nut on the outer periphery, and is supported so as to be non-rotatable and axially movable with respect to the housing In an electric linear actuator that includes a shaft and has a bag hole that accommodates a screw shaft in the housing, a sleeve is fitted into the bag hole of the housing, and a guide groove extending in the axial direction is formed in the sleeve. In addition, a through-hole penetrating in the radial direction is formed at the end of the screw shaft, and a guide pin is inserted into the through-hole through a slight radial clearance and engaged with the guide groove of the sleeve. Therefore, the guide pin can freely rotate in the through-hole, thereby reducing sliding friction and wear, and providing an electric linear actuator having a simple structure and a cost-effective nut detent mechanism.
好ましくは、請求項2に記載の発明のように、前記ガイドピンが軸受のころからなり、外周面にクラウニングが形成されていれば、耐摩耗性とせん断強度に富み、入手性が良く低コスト化を図ることができる。
Preferably, as in the invention described in
また、請求項3に記載の発明のように、前記ガイド溝が周方向に2箇所対向して形成されていれば、安定してガイドピンを案内することができる。
Further, as in the invention described in
また、請求項4に記載の発明のように、前記貫通孔に硬化層が形成されていれば、貫通孔の耐摩耗性を向上させ、長期間に亘ってガイドピンの安定した支持を行うことができる。 It is preferable as defined in claim 4, if it is the hard layer in the through hole is formed, to improve the wear resistance of the through-holes, performing stable support of the guide pins for a long time be able to.
また、請求項5に記載の発明のように、前記ガイドピンが前記ねじ軸の貫通孔にブッシュを介して回転自在に支承されていても良い。 Further, as in the fifth aspect of the present invention, the guide pin may be rotatably supported in the through hole of the screw shaft via a bush.
また、請求項6に記載の発明のように、前記ブッシュが、その金属粉として浸炭焼入が可能な材質からなる焼結合金で形成されていても良いし、また、請求項7に記載の発明のように、前記ブッシュが、繊維状強化材が充填された合成樹脂で形成されていても良い。これにより、ブッシュの耐摩耗性を向上させ、長期間に亘ってガイドピンの安定した支持を行うことができる
Further, as in the invention described in claim 6, the bush may be formed of a sintered alloy made of a material that can be carburized and hardened as the metal powder, and the bush described in
また、請求項8に記載の発明のように、前記ガイドピンが前記ねじ軸の貫通孔にシェル型の針状ころ軸受からなる転がり軸受を介して回転自在に支承されていても良い。これにより、摺動トルクおよび摺動摩擦や摩耗の低減を一層図ることができる。
Further, as in the invention described in
また、請求項9に記載の発明のように、前記ハウジングがアルミ合金から形成されると共に、前記スリーブが当該ハウジングよりも材料強度と耐摩耗性が高い材質で形成されていれば、耐久性を向上させることができる。 Further, as in the ninth aspect of the invention, if the housing is made of an aluminum alloy and the sleeve is made of a material having higher material strength and wear resistance than the housing, durability is improved. Can be improved.
本発明に係る電動リニアアクチュエータは、円筒状のハウジングと、このハウジングに取り付けられた電動モータと、この電動モータの回転力をモータ軸を介して伝達する減速機構と、この減速機構を介して前記電動モータの回転運動を駆動軸の軸方向の直線運動に変換するボールねじ機構とを備え、このボールねじ機構が、前記ハウジングに装着された支持軸受を介して回転可能に、かつ軸方向移動不可に支持され、内周に螺旋状のねじ溝が形成されたナットと、このナットに多数のボールを介して内挿され、前記駆動軸と同軸状に一体化され、外周に前記ナットのねじ溝に対応する螺旋状のねじ溝が形成され、前記ハウジングに対して回転不可に、かつ軸方向移動可能に支持されたねじ軸とで構成されると共に、前記ハウジングに前記ねじ軸を収容する袋孔が形成された電動リニアアクチュエータにおいて、前記ハウジングの袋孔にスリーブが嵌着され、このスリーブに軸方向に延びるガイド溝が形成されると共に、前記ねじ軸の端部に径方向に貫通する貫通孔が形成され、この貫通孔にガイドピンが僅かな径方向すきまを介して嵌挿され、前記スリーブのガイド溝に係合されているので、ガイドピンが貫通孔の中で回転自在となり、摺動摩擦や摩耗の低減を図ると共に、簡便な構造で低コストなナットの回り止め機構を備えた電動リニアアクチュエータを提供することができる。 An electric linear actuator according to the present invention includes a cylindrical housing, an electric motor attached to the housing, a speed reduction mechanism that transmits the rotational force of the electric motor via a motor shaft, and the speed reduction mechanism via the speed reduction mechanism. A ball screw mechanism that converts the rotational motion of the electric motor into a linear motion in the axial direction of the drive shaft. The ball screw mechanism is rotatable via a support bearing mounted on the housing and cannot move in the axial direction. And a nut having a spiral thread groove formed on the inner periphery thereof, and a nut inserted into the nut via a number of balls, integrated with the drive shaft, and on the outer periphery thereof. And a screw shaft that is supported so as to be non-rotatable and axially movable with respect to the housing. In the electric linear actuator having a bag hole for accommodating the shaft, a sleeve is fitted into the bag hole of the housing, a guide groove extending in the axial direction is formed in the sleeve, and a diameter is formed at the end of the screw shaft. A through-hole penetrating in the direction is formed, and the guide pin is inserted into the through-hole through a slight radial clearance and engaged with the guide groove of the sleeve. It is possible to provide an electric linear actuator that is rotatable, reduces sliding friction and wear, and has a simple structure and a cost-effective nut rotation prevention mechanism.
円筒状のハウジングと、このハウジングに取り付けられた電動モータと、この電動モータの回転力をモータ軸を介して伝達する減速機構と、この減速機構を介して前記電動モータの回転運動を駆動軸の軸方向の直線運動に変換するボールねじ機構とを備え、このボールねじ機構が、前記ハウジングに装着された支持軸受を介して回転可能に、かつ軸方向移動不可に支持され、内周に螺旋状のねじ溝が形成されたナットと、このナットに多数のボールを介して内挿され、前記駆動軸と同軸状に一体化され、外周に前記ナットのねじ溝に対応する螺旋状のねじ溝が形成され、前記ハウジングに対して回転不可に、かつ軸方向移動可能に支持されたねじ軸とで構成されると共に、前記ハウジングに前記ねじ軸を収容する袋孔が形成された電動リニアアクチュエータにおいて、前記ハウジングの袋孔にスリーブが嵌着され、このスリーブに軸方向に延びるガイド溝が周方向に2箇所対向して形成されると共に、前記ねじ軸の端部に径方向に貫通し、所定の硬化層が形成された貫通孔が形成され、この貫通孔にころ軸受のころからなり、外周面にクラウニングが形成されたガイドピンが僅かな径方向すきまを介して嵌挿され、前記スリーブのガイド溝に係合されている。 A cylindrical housing, an electric motor attached to the housing, a reduction mechanism that transmits the rotational force of the electric motor via a motor shaft, and a rotational movement of the electric motor via the reduction mechanism. A ball screw mechanism that converts linear motion in the axial direction, and this ball screw mechanism is supported by a support bearing mounted on the housing so as to be rotatable and non-movable in the axial direction. A nut formed with a plurality of balls, and is inserted into the nut through a number of balls, is coaxially integrated with the drive shaft, and has a helical thread groove corresponding to the screw groove of the nut on the outer periphery. An electric linear motor that is formed with a screw shaft that is formed so as to be non-rotatable with respect to the housing and supported so as to be axially movable, and in which a bag hole that accommodates the screw shaft is formed in the housing. In the actuator, a sleeve is fitted in the bag hole of the housing, and guide grooves extending in the axial direction are formed in the sleeve so as to face each other in the circumferential direction, and penetrate the end portion of the screw shaft in the radial direction. A through hole in which a predetermined hardened layer is formed, a guide pin having a roller bearing roller formed in the through hole, and a crowning formed on the outer peripheral surface is inserted through a slight radial clearance, It is engaged with the guide groove of the sleeve.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1(a)は、本発明に係る電動リニアアクチュエータの一実施形態を示す縦断面図、(b)は、(a)のI−I線に沿った横断面図、図2は、図1のアクチュエータ本体を示す縦断面図、図3は、図1の回り止め機構を示す要部拡大図、図4(a)は、図3の変形例を示す要部拡大図、(b)は、図3の他の変形例を示す要部拡大図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1A is a longitudinal sectional view showing an embodiment of an electric linear actuator according to the present invention, FIG. 1B is a transverse sectional view taken along line II of FIG. 1A, and FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing the actuator body of FIG. 3, FIG. 3 is an enlarged view of a main part showing the rotation prevention mechanism of FIG. 1, FIG. 4 (a) is an enlarged view of a main part showing a modification of FIG. It is a principal part enlarged view which shows the other modification of FIG.
この電動リニアアクチュエータ1は、図1(a)に示すように、円筒状のハウジング2と、このハウジング2に取り付けられた電動モータ3と、この電動モータ3の回転力をモータ軸3aを介して伝達する一対の平歯車4、5からなる減速機構6と、この減速機構6を介して電動モータ3の回転運動を駆動軸7の軸方向の直線運動に変換するボールねじ機構8とを備えている。
As shown in FIG. 1A, the electric linear actuator 1 includes a
ハウジング2は、A6063TEやADC12等のアルミ合金からなり、第1のハウジング2aと、その端面に衝合された第2のハウジング2bとを備え、固定ボルト(図示せず)によって一体に固定されている。第1のハウジング2aには電動モータ3が取り付けられると共に、第1のハウジング2aと第2のハウジング2bには、ねじ軸12を収容するための袋孔9、10が形成されている。
The
電動モータ3のモータ軸3aの端部には小平歯車4が圧入により相対回転不能に取り付けられ、第2のハウジング2bに装着された転がり軸受11によって回転自在に支持されている。大平歯車5は、後述するボールねじ機構8を構成するナット14に一体形成され、小平歯車4に噛合している。駆動軸7は、ボールねじ機構8を構成するねじ軸12と一体に構成されている。
A small spur gear 4 is attached to the end of the motor shaft 3a of the
ねじ軸12は、(b)に示すように、その端部にガイドピン20が嵌挿されると共に、第1のハウジング2aの袋孔9にスリーブ18が装着され、このスリーブ18に形成されたガイド溝18aにガイドピン20を係合させることにより、ねじ軸12の回り止めを行う。
As shown in (b), the
ボールねじ機構8は、図2に拡大して示すように、ねじ軸12と、このねじ軸12にボール13を介して外挿されたナット14とを備えている。ねじ軸12は、外周に螺旋状のねじ溝12aが形成され、軸方向移動自在に、かつ回転不可に支承されている。一方、ナット14は、ねじ軸12に外装されると共に、内周にねじ軸12のねじ溝12aに対応する螺旋状のねじ溝14aが形成され、これらねじ溝12a、14aとの間に多数のボール13が転動自在に収容されている。そして、ナット14は、ハウジング(図示せず)に対して、2つの支持軸受15、16を介して回転自在に、かつ軸方向移動不可に支承されている。17は、ナット14のねじ溝14aを連結して循環部材を構成する駒部材で、この駒部材17によって多数のボール13が無限循環することができる。
As shown in an enlarged view in FIG. 2, the
各ねじ溝12a、14aの断面形状は、サーキュラアーク形状であってもゴシックアーク形状であっても良いが、ここではボール13との接触角が大きくとれ、アキシアルすきまが小さく設定できるゴシックアーク形状に形成されている。これにより、軸方向荷重に対する剛性が高くなり、かつ振動の発生を抑制することができる。
The cross-sectional shape of each
ナット14はSCM415やSCM420等の肌焼き鋼からなり、真空浸炭焼入れによってその表面に55〜62HRCの範囲に硬化処理が施されている。これにより、熱処理後のスケール除去のためのバフ加工等を省略することができ、低コスト化を図ることができる。一方、ねじ軸12はS55C等の中炭素鋼あるいはSCM415やSCM420等の肌焼き鋼からなり、高周波焼入れ、あるいは浸炭焼入れによってその表面に55〜62HRCの範囲に硬化処理が施されている。
The
ナット14の外周には減速機構6を構成する大平歯車5が一体に形成されると共に、この大平歯車5の両側に2つの支持軸受15、16が所定のシメシロを介して圧入されている。これにより、駆動軸7からスラスト荷重が負荷されても支持軸受15、16と大平歯車5の軸方向の位置ズレを防止することができる。また、2つの支持軸受15、16は、両端部にシールド板が装着された密封型の深溝玉軸受で構成され、軸受内部に封入された潤滑グリースの外部への漏洩と、外部から摩耗粉等が軸受内部に侵入するのを防止している。
A large spur gear 5 constituting the speed reduction mechanism 6 is integrally formed on the outer periphery of the
ここで、本実施形態では、図3に示すように、第1のハウジング2aの袋孔9に筒状のスリーブ18が圧入されている。このスリーブ18は、硬化処理されたSUJ2等の高炭素クロム軸受鋼、あるいはS45C等の炭素鋼からなり、後述する回り止め機構21を構成する軸方向に延びるガイド溝18a、18aが周方向に2箇所対向して形成されている。これにより、少なくともアルミ合金からなる第1のハウジング2aよりも材料強度と耐摩耗性が高くなり、耐久性を向上させることができる。
Here, in this embodiment, as shown in FIG. 3, a
一方、ねじ軸12の端部には径方向に貫通する貫通孔19が形成され、この貫通孔19にガイドピン20が僅かな径方向すきまを介して嵌挿されている。この貫通孔19は、高周波焼入れによって表面硬さを60〜64HRCの範囲に所定の硬化層が形成されている。
On the other hand, a through
また、ガイドピン20は、耐摩耗性とせん断強度に富み、入手性が良く低コストな、ころ軸受のころが使用されている。特に、ころ軸受のころを使用することにより、外周面にクラウニングが形成されているので、貫通孔19との接触においてエッジロードを防止して接触面圧を低下させて耐久性を向上させることができる。なお、ころ軸受とは、針状ころ、円筒ころを含むものとする。そして、このガイドピン20がスリーブ18のガイド溝18aに係合し、ねじ軸12の軸方向の案内と共に回り止めを行う。このガイドピン20と、このガイドピン20に係合するガイド溝18aを有するスリーブ18とで回り止め機構21を構成している。
Further, the
このように、ガイド溝18aに係合するガイドピン20がねじ軸12の貫通孔19に僅かなすきまを介して嵌挿されているので、ガイドピン20が貫通孔19の中で回転自在となり、摺動摩擦や摩耗の低減を図ると共に、簡便な構造で低コストなナットの回り止め機構を備えた電動リニアアクチュエータを提供することができる。また、貫通孔19が高周波焼入れによって表面硬さを60〜64HRCの範囲に所定の硬化層が形成されているので、ガイドピン20として針状ころを使用しても、貫通孔19の耐摩耗性を向上させ、長期間に亘ってガイドピン20の安定した支持を行うことができる。
Thus, since the
図4(a)に、図3の変形例を示す。なお、この実施形態は前述したものと基本的にはガイドピン20の支持構造が異なるだけで、その他前述した実施形態と同一部品同一部位あるいは同様の機能を有する部品や部位には同じ符合を付して詳細な説明を省略する。
FIG. 4A shows a modification of FIG. This embodiment basically differs from the above-described one only in the support structure of the
この回り止め機構22は、ガイドピン20と、このガイドピン20を回転自在に支承するブッシュ23を備えている。すなわち、ねじ軸12の端部には径方向に貫通する貫通孔24と、この貫通孔24の両端部に、貫通孔24よりも大径の装着部24a、24aが形成されている。そして、装着部24aにリング状のブッシュ23が嵌合されると共に、ガイドピン20がこれらブッシュ23、23と貫通孔24に僅かな径方向すきまを介して嵌挿されている。
The
このように、ガイド溝18aに係合するガイドピン20がねじ軸12の貫通孔24とブッシュ23に僅かなすきまを介して嵌挿されているので、前述した実施形態と同様、ガイドピン20が貫通孔24の中で回転自在となり、摺動摩擦や摩耗の低減を図ることができる。
Thus, since the
ここで、ブッシュ23は焼結合金からなり、その金属粉として浸炭焼入が可能な材質、例えば、C(炭素)が0.13wt%、Ni(ニッケル)が0.21wt%、Cr(クロム)が1.1wt%、Cu(銅)が0.04wt%、Mn(マンガン)が0.76wt%、Mo(モリブデン)が0.19wt%、Si(シリコン)が0.20wt%、残りがFe(鉄)等からなるSCM415を例示することができる。これにより、耐摩耗性を向上させ、長期間に亘ってガイドピン20の安定した支持を行うことができる。
Here, the
なお、ブッシュ23の材質は、前述した材質以外にも、GF(グラス繊維)等の繊維状強化材が所定量充填されたPA(ポリアミド)66等の熱可塑性の合成樹脂で形成されていても良い。これにより、ねじ軸12に衝撃荷重が負荷されてもそれを緩和することができる。繊維状強化材としては、GFに限らず、これ以外に、CF(炭素繊維)やアラミド繊維、ホウ素繊維等を例示することができる。
The material of the
ブッシュ23の他の材質として、さらに、PPA(ポリフタルアミド)、PBT(ポリブチレンテレフタレート)等の所謂エンジニアリングプラスチックと呼称される熱可塑性の合成樹脂やポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリアミドイミド(PAI)等の所謂スーパーエンジニアリングプラスチックと呼称される熱可塑性の合成樹脂、あるいは、フェノール樹脂(PF)、エポキシ樹脂(EP)、ポリイミド樹脂(PI)等の熱硬化性の合成樹脂であっても良い。
Other materials for the
図4(b)に、図3の他の変形例を示す。この実施形態は前述したものと基本的にはガイドピン20の支持構造が異なるだけで、その他前述した実施形態と同一部品同一部位あるいは同様の機能を有する部品や部位には同じ符合を付して詳細な説明を省略する。
FIG. 4B shows another modification of FIG. This embodiment basically differs from the above-described one only in the support structure of the
この回り止め機構25は、ガイドピン20と、このガイドピン20を回転自在に支承する転がり軸受26を備えている。すなわち、ねじ軸12の端部には径方向に貫通する貫通孔27が形成されている。そして、この貫通孔27に転がり軸受26が装着されている。この転がり軸受26は、貫通孔27に圧入される鋼板プレス製の外輪28と、保持器29を介して外輪28に転動自在に収容された複数の針状ころ30とを備えた、所謂シェル型の針状ころ軸受で構成されている。これにより、入手性が高く、低コスト化を図ることができる。
The
このように、ガイド溝18aに係合するガイドピン20が、ねじ軸12の貫通孔27に装着された転がり軸受26により回転自在に支承されているので、前述した実施形態と同様、摺動トルクおよび摺動摩擦や摩耗の低減を一層図ることができる。
Thus, since the
以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。 The embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to such an embodiment, and is merely an example, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Of course, the scope of the present invention is indicated by the description of the scope of claims, and further, the equivalent meanings described in the scope of claims and all modifications within the scope of the scope of the present invention are included. Including.
本発明に係る電動リニアアクチュエータは、一般産業用の電動機、自動車等の駆動部に使用され、電動モータからの回転入力をボールねじ機構を介して駆動軸の直線運動に変換するボールねじ機構を備えた電動リニアアクチュエータに適用できる。 An electric linear actuator according to the present invention includes a ball screw mechanism that is used in a drive unit of a general industrial electric motor, an automobile, or the like, and that converts a rotation input from an electric motor into a linear motion of a drive shaft via the ball screw mechanism. Applicable to electric linear actuators.
1 電動リニアアクチュエータ
2 ハウジング
2a 第1のハウジング
2b 第2のハウジング
3 電動モータ
3a モータ軸
4 小平歯車
5 大平歯車
6 減速機構
7 駆動軸
8 ボールねじ機構
9、10 袋孔
11、26 転がり軸受
12 ねじ軸
12a、14a ねじ溝
13 ボール
14 ナット
15、16 支持軸受
17 駒部材
18 スリーブ
18a ガイド溝
19、24、27 貫通孔
20 ガイドピン
21、22、25 回り止め機構
23 ブッシュ
24a 装着部
28 外輪
29 保持器
30 針状ころ
50 電動リニアアクチュエータ
51 ボールねじ軸
51a ねじ溝
52 ボールねじナット
53 ボールねじ機構
54、55 ハウジング
56、57 転がり軸受
58 蓋
59 回り止め部材
60 大径部
61 フラット部
62 カムフォロア(回転止め手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric
Claims (9)
このハウジングに取り付けられた電動モータと、
この電動モータの回転力をモータ軸を介して伝達する減速機構と、
この減速機構を介して前記電動モータの回転運動を駆動軸の軸方向の直線運動に変換するボールねじ機構とを備え、
このボールねじ機構が、前記ハウジングに装着された支持軸受を介して回転可能に、かつ軸方向移動不可に支持され、内周に螺旋状のねじ溝が形成されたナットと、
このナットに多数のボールを介して内挿され、前記駆動軸と同軸状に一体化され、外周に前記ナットのねじ溝に対応する螺旋状のねじ溝が形成され、前記ハウジングに対して回転不可に、かつ軸方向移動可能に支持されたねじ軸とで構成されると共に、
前記ハウジングに前記ねじ軸を収容する袋孔が形成された電動リニアアクチュエータにおいて、
前記ハウジングの袋孔にスリーブが嵌着され、このスリーブに軸方向に延びるガイド溝が形成されると共に、前記ねじ軸の端部に径方向に貫通する貫通孔が形成され、この貫通孔にガイドピンが僅かな径方向すきまを介して嵌挿され、前記スリーブのガイド溝に係合されていることを特徴とする電動リニアアクチュエータ。 A cylindrical housing;
An electric motor attached to the housing;
A speed reduction mechanism for transmitting the rotational force of the electric motor via the motor shaft;
A ball screw mechanism that converts the rotational motion of the electric motor to linear motion in the axial direction of the drive shaft via the speed reduction mechanism;
The ball screw mechanism is rotatably supported via a support bearing mounted on the housing and is not axially movable, and a nut having a helical thread groove formed on the inner periphery,
The nut is inserted through a large number of balls and is integrated coaxially with the drive shaft. A spiral screw groove corresponding to the screw groove of the nut is formed on the outer periphery, and the nut cannot rotate with respect to the housing. And a screw shaft supported so as to be axially movable,
In the electric linear actuator in which a bag hole for accommodating the screw shaft is formed in the housing,
A sleeve is fitted into the bag hole of the housing, a guide groove extending in the axial direction is formed in the sleeve, and a through hole penetrating in the radial direction is formed at an end of the screw shaft, and the guide is inserted into the through hole. An electric linear actuator characterized in that a pin is inserted and inserted through a slight radial clearance and is engaged with a guide groove of the sleeve.
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