JP5983040B2 - Actuator - Google Patents
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Description
本発明は自動車部品及び機械部品装置等に使用するアクチュエータに関する。 The present invention relates to an actuator used for automobile parts, machine part devices, and the like.
変速機用電動駆動装置に用いるアクチュエータとして、特許文献1のように、駆動源である電動モータから伝達される回転運動を直線運動に変換するボールねじ装置を用いたものが知られている。ボールねじ装置は、電動モータによりボールねじ軸が回転し、ボールねじ軸に螺合したボールねじナットがボールねじ軸の軸線方向へ移動する。ボールねじナットには、ボールねじ軸の軸線とこの軸線に直交する方向とで形成される面内で揺動可能な揺動アームの一端が連結されており、その揺動アームの他端に、ボールねじ軸の軸線に直交する方向に配置した出力軸が連結し、揺動アームの揺動運動により出力軸が回転することで、ギア切換えが行なわれるようになっている。 As an actuator used in an electric drive device for a transmission, an actuator using a ball screw device that converts a rotational motion transmitted from an electric motor as a drive source into a linear motion is known as disclosed in Patent Document 1. In the ball screw device, the ball screw shaft is rotated by the electric motor, and the ball screw nut screwed to the ball screw shaft moves in the axial direction of the ball screw shaft. One end of a swing arm that can swing in a plane formed by the axis of the ball screw shaft and a direction perpendicular to the axis is connected to the ball screw nut, and the other end of the swing arm is connected to the other end of the swing arm. The output shaft arranged in the direction perpendicular to the axis of the ball screw shaft is connected, and the output shaft is rotated by the swinging motion of the swinging arm so that the gear is switched.
ところで、この特許文献1のアクチュエータの揺動アーム(この特許文献1ではシフトアームと称している)には、一端に、ボールねじナットの互いに逆側の面となる一対の外側面から突設する一対の係合ピンに係合する長孔が形成され、他端が出力軸に固定されている。そして、ボールねじナットの直線運動により一対の係合ピンが長孔の長手方向に移動すると、揺動アームが揺動運動を行い、ボールねじナットの直線運動が出力軸に回転運動として伝達されるようになっている。 By the way, the swing arm of the actuator of Patent Document 1 (referred to as a shift arm in Patent Document 1) protrudes from one pair of outer surfaces that are opposite to each other of the ball screw nut. A long hole that engages with the pair of engagement pins is formed, and the other end is fixed to the output shaft. When the pair of engaging pins move in the longitudinal direction of the long hole by the linear motion of the ball screw nut, the swing arm performs the swing motion, and the linear motion of the ball screw nut is transmitted to the output shaft as a rotational motion. It is like that.
しかし、特許文献1のアクチュエータでは揺動アームと出力軸とが軸周りに相対回転しない構造となっているため、ボールねじ軸、ボールねじナット、ハウジング、揺動アーム及び出力軸の少なくとも一つの製造誤差によりボールねじ軸及び出力軸の配置角度に誤差が発生すると、揺動アームとボールねじ軸との間にねじれが発生してアクチュエータの組立不良が生じたり、作動性が損なわれるおそれがある。
そこで、伸縮自在な揺動アームを複数のアームで構成し、これら複数のアームを、アーム軸方向に摺動自在とし、且つ互いに相対回転自在に連結し、アクチュエータの構成部品に製造誤差が発生しても、それを吸収してアクチュエータの作動性を良好とするものが知られている(例えば、特許文献2)。
However, since the actuator of Patent Document 1 has a structure in which the swing arm and the output shaft do not rotate relative to each other, at least one of a ball screw shaft, a ball screw nut, a housing, a swing arm, and an output shaft is manufactured. If an error occurs in the arrangement angle of the ball screw shaft and the output shaft due to the error, a torsion occurs between the swing arm and the ball screw shaft, which may cause assembly failure of the actuator or impair operability.
Therefore, a telescopic swing arm is composed of a plurality of arms, and the plurality of arms are slidable in the direction of the arm axis and connected to each other so as to be rotatable relative to each other, resulting in manufacturing errors in the actuator components. However, there is known one that absorbs it and improves the operability of the actuator (for example, Patent Document 2).
しかし、特許文献2のアクチュエータは、構成部品の製造誤差を吸収するために、揺動アームを構成する複数のアームをアーム軸方向に摺動自在とし、且つ互いに相対回転自在に連結した構造が複雑であり、組立て性の面で問題がある。
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、組立て性を向上させ、簡易な構成で製造誤差を吸収することができるアクチュエータを提供することを目的とする。
However, the actuator of
Therefore, the present invention has been made paying attention to the above-mentioned unsolved problems of the conventional example, and an object thereof is to provide an actuator that can improve assembly and absorb manufacturing errors with a simple configuration. To do.
上記目的を達成するために、本発明に係る請求項1記載のアクチュエータは、回転駆動源から回転運動が伝達されるボールねじ軸と、このボールねじ軸の回転運動により直線運動を行うボールねじナットと、このボールねじナットに一端が係合し、前記ボールねじ軸の軸線及び当該ボールねじ軸の軸線に直交する第1方向とで形成される面内を揺動する1本の揺動アームと、前記ボールねじ軸の軸線及び前記第1方向に直交し、前記揺動アームの揺動中心を通る第2方向に延在して前記揺動アームの他端に連結し、前記ボールねじナットの直線運動による前記揺動アームの揺動運動により回転運動が伝達される出力軸と、を備え、前記出力軸及び前記揺動アームの他端は、前記揺動アームが前記第2方向の並進自由度を有し、且つ、前記揺動アームが前記ボールねじナットの直線運動方向に移動するのを規制して連結されており、前記揺動アームの他端は、当該揺動アームの軸線周りの回転自由度を有して前記出力軸に連結されている。 In order to achieve the above object, an actuator according to claim 1 of the present invention includes a ball screw shaft to which a rotational motion is transmitted from a rotational drive source, and a ball screw nut that performs a linear motion by the rotational motion of the ball screw shaft. And one swing arm that engages with the ball screw nut and swings in a plane formed by the axis of the ball screw shaft and a first direction perpendicular to the axis of the ball screw shaft. , Orthogonal to the axis of the ball screw shaft and the first direction, extending in a second direction passing through the swing center of the swing arm and connected to the other end of the swing arm, An output shaft to which a rotational motion is transmitted by a swing motion of the swing arm by a linear motion, and the other end of the output shaft and the swing arm is free to translate the swing arm in the second direction. And the swinging Over arm is coupled to regulate the movement in the direction of linear motion of the ball screw nut, the other end of the swing arm, the output has a rotational degree of freedom about the axis of the swing arm It is connected to the shaft.
また、請求項2記載の発明は、請求項1記載のアクチュエータにおいて、前記出力軸の端部に、互いに前記第2方向に平行に延在した一対の出力側平坦面を設け、前記揺動アームの他端に前記出力軸の端部を挿入する係合穴部を設け、この係合穴部に、前記一対の出力側平坦面が面接触状態で摺動する一対の揺動側内平面を設けるとともに、前記一対の出力側平坦面の少なくとも一方に突起部を設け、前記一対の出力側平坦面の少なくとも一方に摺動する前記一対の揺動側内平面の少なくとも一方に、前記突起部が入り込む係合溝を前記第2方向に延在して設けた。 According to a second aspect of the present invention, in the actuator according to the first aspect, a pair of output-side flat surfaces extending in parallel with each other in the second direction are provided at the end of the output shaft, and the swing arm is provided. An engagement hole for inserting the end of the output shaft is provided at the other end of the pair, and a pair of swing side inner planes on which the pair of output side flat surfaces slide in a surface contact state are provided in the engagement hole. And providing a protrusion on at least one of the pair of output side flat surfaces, and the protrusion on at least one of the pair of swing side inner planes sliding on at least one of the pair of output side flat surfaces. An engaging groove for entering was provided extending in the second direction.
また、請求項3記載の発明は、請求項2記載のアクチュエータにおいて、前記出力軸の端部に、前記一対の出力側平坦面で開口するピン挿入穴を形成し、このピン挿入穴に、前記一対の出力側平坦面の少なくとも一方から突出した端部を前記突起部としてピンを挿入した。
また、請求項4記載の発明は、請求項2記載のアクチュエータにおいて、前記出力軸の前記一対の出力側平坦面の少なくとも一方に、前記係合溝に入り込む突起を一体に形成した。
According to a third aspect of the present invention, in the actuator according to the second aspect, a pin insertion hole that opens at the pair of output side flat surfaces is formed at an end of the output shaft, and the pin insertion hole includes the pin insertion hole. A pin was inserted with the end portion protruding from at least one of the pair of output side flat surfaces as the protrusion.
According to a fourth aspect of the present invention, in the actuator according to the second aspect, a protrusion that enters the engagement groove is integrally formed on at least one of the pair of output side flat surfaces of the output shaft.
また、請求項5記載の発明は、請求項2記載のアクチュエータにおいて、前記出力軸の前記一対の出力側平坦面の少なくとも一方に凹み部を形成し、この凹み部に球体を嵌め込み、前記球体が前記突起部として前記係合溝に入り込むようにした。
さらに、請求項6記載の発明は、請求項1乃至5の何れか1項に記載のアクチュエータにおいて、前記揺動アームの一端は、前記ボールねじナットの回転を不能として当該ボールねじナットに係合している。
According to a fifth aspect of the present invention, in the actuator according to the second aspect, a recess is formed in at least one of the pair of output side flat surfaces of the output shaft, and a sphere is fitted into the recess, and the sphere is The protrusion is inserted into the engagement groove.
Further, the invention according to
さらにまた、請求項7記載の発明は、請求項6記載のアクチュエータにおいて、前記ボールねじナットは、当該ボールねじナットの直線運動方向に直交する方向に、互いに対向した一対の回転止め平面を設け、前記揺動アームの一端に、前記一対の回転止め平面に摺動自在に当接する一対の係合杆を設けた。
Furthermore, the invention according to claim 7 is the actuator according to
本発明に係るアクチュエータによれば、出力軸及び前記揺動アームの他端は、揺動アームがボールねじナットの直線運動方向に移動するのを規制して連結されているため、揺動アームが第2方向の並進自由度を有している。この結果、揺動アーム及びボールねじナットの干渉を防止することができ、アクチュエータの組立て性を向上させ、簡易な構成で製造誤差を吸収することができる。 According to the actuator of the present invention, the other end of the output shaft and the swing arm is connected by restricting the swing arm from moving in the linear motion direction of the ball screw nut. It has translational freedom in the second direction. As a result, the interference between the swing arm and the ball screw nut can be prevented, the assembly of the actuator can be improved, and the manufacturing error can be absorbed with a simple configuration.
以下、本発明を実施するための形態(以下、実施形態という。)を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1から図3は、本発明に係る自動車の自動変速機等に使用されているアクチュエータ1の第1実施形態を示す図である。
本実施形態のアクチュエータ1は、シフトセレクトアクチュエータのうちシフト動作を行うシフト用アクチュエータであり、軸線P1がX軸方向に延在するように配置され、モータ2から回転運動が伝達されるボールねじ軸3と、このボールねじ軸3の外周面と自身の内周面との間に複数のボール(不図示)を介在させ、ボールねじ軸3に伝達された回転運動が直線運動として変換されるボールねじナット4と、ボールねじナット4に一端が係合し、ボールねじ軸3の軸線P1及びボールねじ軸2の軸線P1に直交するY軸方向とで形成される面内を揺動する1本の揺動アーム5と、ボールねじ軸3の軸線P1及びY軸方向に直交し、揺動アーム5の揺動中心を通るZ軸方向に延在して前記揺動アームの他端に連結した出力軸6と、を備えている。また、ハウジング(不図示)に固定された軸受7,8が、ボールねじ軸2の軸方向の両端側を回転自在に支持している。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, modes for carrying out the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described in detail with reference to the drawings.
FIGS. 1 to 3 are views showing a first embodiment of an actuator 1 used in an automatic transmission of an automobile according to the present invention.
The actuator 1 according to the present embodiment is a shift actuator that performs a shift operation among shift select actuators. The ball screw shaft is arranged such that the axis P1 extends in the X-axis direction and the rotational motion is transmitted from the
出力軸6は、軸受(不図示)を介してハウジングに回転自在に支持された棒状部材である。この出力軸6の外周には環状溝28が形成されており、この環状溝28にハウジングに固定された出力軸用ピン29の一部が係合している。このような環状溝28及び出力軸用ピン29の係合により、出力軸6は、Z軸(軸線P2)方向の移動が規制されながらZ軸回りに回転自在に配置されている。
The
そして、出力軸6の長手方向中間部には、出力レバー11が外方に突出して設けられている。この出力レバー11は、シフト用アクチュエータである本実施形態のアクチュエータ1から出力軸6と共にZ軸回りに回転するシフト動作が伝達されるとともに、本実施形態のアクチュエータ1とは異なる構造のセレクト用アクチュエータ(不図示)からZ軸方向に移動するセレクト動作が伝達されるようになっている。なお、出力レバー11にセレクト動作が伝達されるときに、出力軸6はZ軸方向に移動しない。
An
ここで、出力軸6の一端側(揺動アーム5の他端が連結する側)には、出力軸6の軸線P2に沿って延在する互いに平行な平面とした一対の出力側平坦面9,10が形成されている。
図3に示すように、出力軸6の一端側には、軸線P2に直交する方向に延在して一対の出力側平坦面9,10で開口するピン挿入穴12が形成されており、このピン挿入穴12に、一方の出力側平坦面9から端部13aを突出させた状態でピン13が挿入されている。
Here, on one end side of the output shaft 6 (the side to which the other end of the
As shown in FIG. 3, a
ボールねじナット4は直方体形状の外観をなしており、図3に示すように、Z軸方向を向く両側面4a,4bから円柱形状の凸部14が突出している。
揺動アーム5は、図2に示すように、アーム部15と、アーム部15の一端に形成した一対のナット係合杆17と、アーム部15の他端に形成した出力軸係合穴部16とを備えている。
The
As shown in FIG. 2, the
出力軸係合穴部16は、図2に示すように、アーム部15の軸線P3に直交する方向(図2ではZ軸方向)に延在した穴を設け、出力軸6の一対の出力側平坦面9,10に面接触するように互いに平行な平面として形成した一対の揺動側内平面18,19と、これら一対の揺動側内平面18,19以外の内面であり、出力軸6の一対の出力側平坦面9,10の間の外周面に対して接触せず隙間を設ける非接触内面20,21と、一方の揺動側内平面18に形成され、軸線P3に交叉して軸線P3に直交する方向(Z方向)に延在する係合溝22とを備えている。
As shown in FIG. 2, the output
一対のナット係合杆17は、図2及び図3に示すように、アーム部15の他端側からZ軸方向に二股に分岐された形状とされ、先端側に切欠きスリット23が形成された部材である。そして、一対のナット係合杆17の内壁の間の距離は、ボールねじナット4のZ軸方向を向く両側面4a,4bの間の距離と略同一寸法に設定されている。
次に、上記構成のアクチュエータ1の組立て手順について説明する。
先ず、出力軸6を、軸受(不図示)を介してハウジングに2点支持する。
2 and 3, the pair of
Next, a procedure for assembling the actuator 1 having the above configuration will be described.
First, the
次に、揺動アーム5の出力軸係合穴部16に、出力軸6の一端側をZ軸方向から挿入する。その際、出力軸係合穴部16の一方の揺動側内平面18の軸線P3に直交する方向(Z方向)に延在する係合溝22に、出力軸6の一方の出力側平坦面9から突出したピン13の端部13aが入り込む。そして、出力軸係合穴部16の一対の揺動側内平面18,19に、出力軸6の一対の出力側平坦面9,10を面接触させる。また、出力軸係合穴部16の非接触内面20,21は、出力軸6の一対の出力側平坦面9,10の間の外周面との間に隙間を設けた状態となる。
Next, one end side of the
次に、両端側に軸受7,8を装着したボールねじ軸3をX軸方向に延在させ、ボールねじ軸3の外周に配置したボールねじナット4の両側面4a,4bからZ軸方向に凸部14を突出させる。
次に、揺動アーム5の一対のナット係合杆17に設けた切欠きスリット23の周縁を、ボールねじナット4の両側面4a,4bから突出している凸部14に係合する。そのとき、図3に示すように、ボールねじナット4のZ軸方向を向く側面4a,4bは、一対のナット係合杆17の内壁を含む部位に囲まれた空間に位置する。
Next, the
Next, the peripheral edges of the notch slits 23 provided in the pair of
そして、ボールねじ軸2の軸方向の両端側に装着した軸受7,8をハウジングに固定する。
その後、カップリング(不図示)を介してボールねじ軸3をモータ2に連結する。
このように組立てたアクチュエータ1は、モータ2からボールねじ軸3に回転運動が伝達されると、揺動アーム5の一対のナット係合杆17の内壁がボールねじナット4の側面4a,4bに当接することでボールねじナット4が回転不能とされ、ボールねじナット4はX軸方向の直線運動を行う。
Then,
Thereafter, the
When the rotary motion is transmitted from the
そして、ボールねじナット4の一対の凸部14に一対のナット係合杆17の切欠きスリット23の周縁が摺動自在に係合しているので、ボールねじナット4の直線運動が、出力軸係合穴部16側を回転中心とした揺動アーム5の回転運動として伝達される。
この揺動アーム5の回転運動は、一対の揺動側内平面18,19から出力軸6の一対の出力側平坦面9,10に伝達され、出力軸6が回転することで出力レバー11が揺動し、ギアの切換えを行う。
Since the peripheral edges of the notch slits 23 of the pair of
The rotational movement of the
次に、上述したアクチュエータ1の作用効果について述べる。
本実施形態のアクチュエータ1において、出力軸6の一端が出力軸係合穴部16に挿入された揺動アーム5がX軸方向に移動しようとするのを、一方の揺動側内平面18のZ方向に延在する係合溝22に入り込んだ出力軸6のピン13の端部13aが規制する。これにより、揺動アーム5がボールねじナット4とともにX軸方向に並進運動するのを防止することができる。
Next, the effect of the actuator 1 described above will be described.
In the actuator 1 of the present embodiment, the
また、製造誤差によってボールねじ軸3の位置精度が悪くても、揺動アーム5はZ軸方向(出力軸6の軸線P2に沿う方向)に並進自由度があるので、揺動アーム5及びボールねじナット4の干渉のおそれがない。
また、製造誤差によってボールねじ軸3及び出力軸6の配置角度の精度が悪くても、揺動アーム5は、揺動アーム5の出力軸係合穴部16の係合溝22に入り込んでいるピン13(端部13a)周りの回転自由度を有しているので、揺動アーム5及びボールねじナット4の干渉のおそれがない。
Even if the positional accuracy of the
Even if the accuracy of the arrangement angle of the
このように、本実施形態のアクチュエータ1は、出力軸6と別体に形成された揺動アーム5とピン13とを使用するという最小限の部品点数の増加で、アクチュエータの組立て性を向上させ、簡易な構成で製造誤差を吸収することができる。ここで、本発明で記載した、揺動アームの他端が当該揺動アームの軸線回りの回転自由度を有して出力軸に連結されているという構造は、出力軸係合穴部16の揺動側内平面18に形成した係合溝22やピン13を、軸線P3に近いが軸線P3に交叉しない位置とし、揺動アーム5が、その係合溝22に入り込んだピン13(端部13a)周りの回転自由度を有している場合も含んでいるものとする。
As described above, the actuator 1 of this embodiment improves the assembly of the actuator with a minimum increase in the number of parts that uses the
また、ボールねじナット4の凸部14に、揺動アーム5の一対のナット係合杆17の切欠きスリット23の周縁が摺動自在に係合するという簡便な構造で、ボールねじナット4の直線運動を、出力軸係合穴部16側を回転中心とした揺動アーム5の回転運動として伝達することができる。
また、出力軸6の一端側のピン挿入穴12に挿入されているピン13は、アクチュエータ1の組付け後は、揺動アーム5の出力軸係合穴部16の他方の揺動側内平面19及び係合溝22の内壁により抜け落ちが防止されるので、ピンの圧入工程、ピンの抜け止め工程、或いはピンの圧入及び抜け止め工程が不要となる。
Further, the
Further, the
また、揺動アーム5及びボールねじナット4の干渉のおそれがないので、係合杆17の内壁とボールねじナット4の側面4a,4bとの隙間をより小さくできる。これにより、モータ2の回転運動がボールねじナット4に直線運動として伝達されるまでの時間が短くなり、制御性が向上したアクチュエータ1とすることができる。
なお、本実施形態のY軸方向が本発明の第1方向に相当し、本実施形態のZ軸方向が本発明の第2方向に相当し、本実施形態の端部13aが本発明の突起部に相当する。
Further, since there is no possibility of interference between the
The Y-axis direction of the present embodiment corresponds to the first direction of the present invention, the Z-axis direction of the present embodiment corresponds to the second direction of the present invention, and the
次に、図4に示すものは、本発明に係るアクチュエータの第2実施形態を示す図である。
本実施形態は、出力軸6の出力側平坦面9に突起24が一体に形成されている。この突起24は、円柱、円錐等の回転の自由度が与えられる形状であり、揺動アーム5の出力軸係合穴部16の揺動側内平面18に形成され、軸線P3に交叉して軸線P3に直交する方向(Z方向)に延在する係合溝22に入り込む。
Next, what is shown in FIG. 4 is a diagram showing a second embodiment of the actuator according to the present invention.
In the present embodiment, the
本実施形態によると、揺動アーム5の出力軸係合穴部16が軸線P2に対して直交するX軸方向に移動しようとするのを、一方の揺動側内平面18のZ方向に延在する係合溝22に入り込んだ突起24が規制するので、揺動アーム5がボールねじナット4とともにX軸方向に並進運動するのを防止することができる。
また、製造誤差によってボールねじ軸3の位置精度が悪くても、揺動アーム5はZ軸方向(出力軸6の軸線P2に沿う方向)に並進自由度があるので、揺動アーム5及びボールねじナット4の干渉のおそれがない。
According to the present embodiment, the output
Even if the positional accuracy of the
また、製造誤差によってボールねじ軸3及び出力軸6の配置角度の精度が悪くても、揺動アーム5は、出力軸係合穴部16の係合溝22に入り込んでいる突起24周りの回転自由度があるので、揺動アーム5及びボールねじナット4の干渉のおそれがない。
また、出力軸6の出力側平坦面9に突起24が一体に形成されているので、アクチュエータ1の部品点数を減少させることができる。
なお、本実施形態の突起24が本発明の突起部に相当する。
Even if the accuracy of the arrangement angle of the
Moreover, since the
Note that the
次に、図5(a),(b)に示すものは、本発明に係るアクチュエータの第3実施形態を示す図である。
本実施形態は、出力軸6の一端側(揺動アーム5の他端が連結する側)に一対の出力側平坦面9,10が形成され、一方の出力側平坦面9の一部に円錐形状の凹み25が形成され、その凹み25に球体26が嵌まり込んでいる。
Next, FIGS. 5A and 5B are views showing a third embodiment of the actuator according to the present invention.
In this embodiment, a pair of output side
また、揺動アーム5の出力軸係合穴部16の一方の揺動側内平面18に、軸線P3に交叉して軸線P3に直交する方向(Z方向)に延在するV字溝27が形成されており、出力軸6の一端側をZ軸方向から挿入すると、一方の出力側平坦面9の凹み25に嵌まり込んでいる球体26が、V字溝27に入り込む。
本実施形態によると、揺動アーム5の出力軸係合穴部16が軸線P2に対して直交するX軸方向に移動しようとするのを、一方の揺動側内平面18のZ方向に延在するV字溝27に入り込み、出力側平坦面9の凹み25に嵌まり込んでいる球体26が規制するので、揺動アーム5がボールねじナット4とともにX軸方向に並進運動するのを防止することができる。
In addition, a V-shaped
According to the present embodiment, the output
また、製造誤差によってボールねじ軸3の位置精度が悪くても、揺動アーム5はZ軸方向(出力軸6の軸線P2に沿う方向)に並進自由度があるので、揺動アーム5及びボールねじナット4の干渉のおそれがない。
また、製造誤差によってボールねじ軸3及び出力軸6の配置角度の精度が悪くても、揺動アーム5は、出力軸6の凹み25に入り込んでいる球体26周りの回転自由度があるので、揺動アーム5及びボールねじナット4の干渉のおそれがない。
Even if the positional accuracy of the
Even if the accuracy of the arrangement angle of the
さらに、一方の出力側平坦面9の凹み25に嵌まり込んでいる球体26は、アクチュエータ1の組付け後は、揺動アーム5の出力軸係合穴部16に形成したV字溝27の内壁により抜け落ちを防止することができる。
なお、本実施形態の球体26が本発明の突起部に相当し、本実施形態のV字溝27が本発明の係合溝に相当する。
さらに、図6(a),(b)に示すものは、本発明に係るアクチュエータの第4実施形態を示す図である。
Further, the
In addition, the
Further, FIGS. 6A and 6B show a fourth embodiment of the actuator according to the present invention.
本実施形態の揺動アーム5は、アーム部15の他端に一対のナット係合杆30を形成している。すなわち、一対のナット係合杆30は、アーム部15の他端側からZ軸方向に二股に分岐された分岐部31を介して形成された円板形状の部材である。
ボールねじナット4のZ軸方向を向く両側面4a,4bには、円板形状のナット係合杆30が入り込み、そのナット係合杆30の周縁が係合する係合溝32が形成されている。
そして、一対のナット係合杆30の内壁の間の距離は、ボールねじナット4の両側面4a,4bに形成した係合溝32の側面32aの間の距離と略同一寸法に設定されている。
The
On both
The distance between the inner walls of the pair of
本実施形態によると、揺動アーム5の一対のナット係合杆30の内壁がボールねじナット4の側面4a,4bに形成した係合溝32の側面32aに当接することでボールねじナット4が回転不能とされるので、モータ2からボールねじ軸3に回転運動が伝達されると、ボールねじナット4はX軸方向の直線運動を行うことができる。
そして、ボールねじナット4の係合溝32に、揺動アーム5の円板形状とした一対のナット係合杆30の周縁が摺動自在に係合するという簡便な構造で、ボールねじナット4の直線運動を、出力軸係合穴部16側を回転中心とした揺動アーム5の回転運動として伝達することができる。
According to the present embodiment, the inner surfaces of the pair of
The
1…アクチュエータ、2…モータ、3…ボールねじ軸、4…ボールねじナット、4a,4b…ボールねじナットの側面、5…揺動アーム、6…出力軸、7,8…軸受、9,10…出力側平坦面、11…出力レバー、12…ピン挿入穴、13…ピン、13a…端部、14…凸部、15…アーム部、16…出力軸係合穴部、17…ナット係合杆、18,19…揺動側内平面、20,21…非接触内面、22…係合溝、23…切欠きスリット、24…突起、25…凹み、26…球体、27…V字溝、28…環状溝、29…出力軸用ピン、30…ナット係合杆、31…分岐部、32…係合溝、32a…係合溝の側面、P1…ボールねじ軸の軸線、P2…出力軸の軸線、P3…揺動アームの軸線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Actuator, 2 ... Motor, 3 ... Ball screw shaft, 4 ... Ball screw nut, 4a, 4b ... Side surface of ball screw nut, 5 ... Swing arm, 6 ... Output shaft, 7, 8 ... Bearing, 9, 10 ... Output side flat surface, 11 ... Output lever, 12 ... Pin insertion hole, 13 ... Pin, 13a ... End part, 14 ... Convex part, 15 ... Arm part, 16 ... Output shaft engagement hole part, 17 ...
Claims (7)
このボールねじ軸の回転運動により直線運動を行うボールねじナットと、
前記ボールねじナットに一端が係合し、前記ボールねじ軸の軸線及び当該ボールねじ軸の軸線に直交する第1方向とで形成される面内を揺動する1本の揺動アームと、
前記ボールねじ軸の軸線及び前記第1方向に直交し、前記揺動アームの揺動中心を通る第2方向に延在して前記揺動アームの他端に連結し、前記ボールねじナットの直線運動による前記揺動アームの揺動運動により回転運動が伝達される出力軸と、を備え、
前記出力軸及び前記揺動アームの他端は、前記揺動アームが前記第2方向の並進自由度を有し、且つ、前記揺動アームが前記ボールねじナットの直線運動方向に移動するのを規制して連結されており、
前記揺動アームの他端は、当該揺動アームの軸線周りの回転自由度を有して前記出力軸に連結されていることを特徴とするアクチュエータ。 A ball screw shaft to which rotational motion is transmitted from a rotational drive source;
A ball screw nut that performs linear motion by the rotational motion of this ball screw shaft;
One swinging arm that has one end engaged with the ball screw nut and swings in a plane formed by an axis of the ball screw shaft and a first direction orthogonal to the axis of the ball screw shaft;
The ball screw nut extends in a second direction perpendicular to the axis of the ball screw shaft and the first direction, passes through the swing center of the swing arm, and is connected to the other end of the swing arm. An output shaft to which a rotational motion is transmitted by a swinging motion of the swinging arm by motion,
The other end of the output shaft and the swing arm is such that the swing arm has a degree of freedom of translation in the second direction, and the swing arm moves in the linear motion direction of the ball screw nut. Regulated and consolidated ,
2. The actuator according to claim 1, wherein the other end of the swing arm has a degree of freedom of rotation about the axis of the swing arm and is connected to the output shaft .
前記一対の出力側平坦面の少なくとも一方に突起部を設け、
前記一対の出力側平坦面の少なくとも一方に摺動する前記一対の揺動側内平面の少なくとも一方に、前記突起部が入り込む係合溝を前記第2方向に延在して設けたことを特徴とする請求項1記載のアクチュエータ。 A pair of output-side flat surfaces extending in parallel with each other in the second direction are provided at the end of the output shaft, and an engagement hole for inserting the end of the output shaft into the other end of the swing arm. Provided with a pair of swing side inner planes in which the pair of output side flat surfaces slide in a surface contact state in the engagement hole,
Providing a protrusion on at least one of the pair of output side flat surfaces,
An engaging groove into which the protrusion enters is provided in at least one of the pair of swing side inner planes that slide on at least one of the pair of output side flat surfaces, extending in the second direction. The actuator according to claim 1.
前記揺動アームの一端に、前記一対の回転止め平面に摺動自在に当接する一対の係合杆を設けたことを特徴とする請求項6記載のアクチュエータ。 The ball screw nut is provided with a pair of anti-rotation planes facing each other in a direction perpendicular to the linear motion direction of the ball screw nut,
The actuator according to claim 6 , wherein a pair of engagement rods slidably abutting against the pair of rotation stop planes are provided at one end of the swing arm .
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