JP6254039B2 - Telescopic actuator - Google Patents
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Description
本発明は、電動機の回転運動を出力ロッドの往復直線運動に変換する送りねじ機構を備える伸縮アクチュエータに関する。 The present invention relates to a telescopic actuator provided with a feed screw mechanism that converts the rotational motion of an electric motor into reciprocating linear motion of an output rod.
従来技術として、例えば、特許文献1には、ホイールガイド部材の長さを調節するために、モータの回転運動をプッシュロッド(出力軸)の往復直線運動に変換するボールねじ機構が開示されている。 As a conventional technique, for example, Patent Document 1 discloses a ball screw mechanism that converts a rotational motion of a motor into a reciprocating linear motion of a push rod (output shaft) in order to adjust the length of a wheel guide member. .
このボールねじ機構は、プッシュロッドと一体に同軸に形成されるボールねじ軸と、ボールねじ軸に外嵌されるねじ付ナットと、ボールねじ軸とねじ付ナットとの間で転動する複数のボールとから構成されている。 The ball screw mechanism includes a ball screw shaft that is coaxially formed integrally with the push rod, a screw nut that is externally fitted to the ball screw shaft, and a plurality of rollers that roll between the ball screw shaft and the screw nut. It consists of a ball.
ところで、特許文献1に開示された構造では、ボールねじ機構が用いられているが、製造コストを削減するために、ボールねじ軸に代替して、例えば、台形ねじ等の送りねじ機構に置き換える必要がある。 By the way, in the structure disclosed in Patent Document 1, a ball screw mechanism is used. However, in order to reduce the manufacturing cost, it is necessary to replace the ball screw shaft with, for example, a feed screw mechanism such as a trapezoidal screw. There is.
送りねじ機構を用いた場合、例えば、送りねじ機構に対し、送りねじ軸の軸方向と略直交する方向の横荷重が付与されたとき、送りねじ軸の山部と送りナットの谷部とが嵌合する。この結果、送りねじ軸と送りナットとの摺動部位のねじ面には、くさび効果(wedge effect)が発生して、ねじ効率が低下するおそれがある。 When the feed screw mechanism is used, for example, when a lateral load in a direction substantially perpendicular to the axial direction of the feed screw shaft is applied to the feed screw mechanism, the crest portion of the feed screw shaft and the trough portion of the feed nut are Mating. As a result, a wedge effect is generated on the thread surface of the sliding portion between the feed screw shaft and the feed nut, which may reduce the screw efficiency.
本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、送りねじ軸と送りナットとの摺動部位のねじ面で、くさび効果の発生による損失トルクの増加を抑制することが可能な伸縮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 above points, and is an expansion and contraction actuator capable of suppressing an increase in loss torque due to the occurrence of a wedge effect on a thread surface of a sliding portion between a feed screw shaft and a feed nut. The purpose is to provide.
前記の目的を達成するために、本発明は、送りねじ軸と前記送りねじ軸に螺合する送りナットとからなり、電動機の回転運動を往復直線運動に変換する送りねじ機構と、前記送りねじ機構によって変位する出力ロッドとを備える伸縮アクチュエータにおいて、前記送りねじ軸は、山部と谷部とから構成される雄ねじ部を有し、前記送りナットは、山部と谷部とから構成される雌ねじ部を有し、前記送りねじ機構は、前記送りねじ軸の前記山部のねじ山角度をαとしたとき、前記送りねじ軸と前記送りナットとの間の軸方向のアキシャルクリアランスCAと、前記送りねじ軸と前記送りナットとの間の径方向のラジアルクリアランスCRとの関係が、下記の(1)式を充たすと共に、前記送りナットの前記谷部の底面の曲率半径RN1は、前記送りねじ軸の前記山部の頂部の曲率半径RS1よりも大きく設定される(RS1<RN1)ことを特徴とする。
CRtan(α/2)<2CA ・・・・(1)
In order to achieve the above object, the present invention comprises a feed screw shaft and a feed nut that is screwed to the feed screw shaft, and converts the rotary motion of the electric motor into a reciprocating linear motion, and the feed screw. In a telescopic actuator comprising an output rod that is displaced by a mechanism, the feed screw shaft has a male screw portion composed of a crest and a trough, and the feed nut is composed of a crest and a trough. has a female thread portion, the feed screw mechanism, when the screw threads angle of the ridges of the feed screw shaft alpha, and the axial clearance C a in the axial direction between the feed nut and the feed screw shaft , the relationship between the radial of the radial clearance C R between the feed screw shaft and the feed nut, with satisfying the following equation (1), the radius of curvature R N1 of the bottom of the valley of the feed nut ,Previous It is set larger than the radius of curvature R S1 of the top of the mountain portion of the feed screw shaft (R S1 <R N1) be characterized.
C R tan (α / 2) <2C A (1)
また、本発明は、送りねじ軸と前記送りねじ軸に螺合する送りナットとからなり、電動機の回転運動を往復直線運動に変換する送りねじ機構と、前記送りねじ機構によって変位する出力ロッドとを備える伸縮アクチュエータにおいて、前記送りねじ軸は、山部と谷部とから構成される雄ねじ部を有し、前記送りナットは、山部と谷部とから構成される雌ねじ部を有し、前記送りねじ機構は、前記送りねじ軸の前記山部のねじ山角度をαとしたとき、前記送りねじ軸と前記送りナットとの間の軸方向のアキシャルクリアランスCAと、前記送りねじ軸と前記送りナットとの間の径方向のラジアルクリアランスCRとの関係が、下記の(1)式を充たすと共に、前記送りねじ軸の前記谷部の底面の曲率半径RS2は、前記送りナットの前記山部の頂部の曲率半径RN2よりも大きく設定される(RN2<RS2)ことを特徴とする。
CRtan(α/2)<2CA ・・・・(1)
The present invention also includes a feed screw mechanism that includes a feed screw shaft and a feed nut that is screwed to the feed screw shaft, and that converts the rotational motion of the electric motor into a reciprocating linear motion; and an output rod that is displaced by the feed screw mechanism; In the telescopic actuator, the feed screw shaft has a male screw part composed of a peak part and a valley part, and the feed nut has a female screw part composed of a peak part and a valley part, feed screw mechanism, wherein when the threaded angle of the ridges of the feed screw shaft alpha, and the axial clearance C a in the axial direction between the feed nut and the feed screw shaft, the said feed screw shaft relationship between radial radial clearance C R between the feed nut, with satisfying the following equation (1), the curvature radius R S2 of the bottom surface of the valley of the feed screw shaft, the said feed nut Yamabe Characterized in that is set larger than the radius of curvature R N2 top (R N2 <R S2).
C R tan (α / 2) <2C A (1)
本発明によれば、上記のようなクリアランス及び曲率半径に設定することにより、例えば、伸縮アクチュエータに対して軸線方向と直交する横荷重が入力された場合であっても、雄ねじ部及び雌ねじ部の摺動部位のねじ面で、くさび効果の発生による損失トルクの増加を抑制することができる。この結果、本発明では、ねじ効率が低下することを好適に回避することができる。なお、「ねじ面」とは、送りねじ軸の雄ねじと送りナットの雌ねじとが接触(噛合)して、圧力がかかる面(力が作用する面)をいう。 According to the present invention, by setting the clearance and the radius of curvature as described above, for example, even when a lateral load orthogonal to the axial direction is input to the telescopic actuator, the male screw part and the female screw part An increase in loss torque due to the occurrence of the wedge effect can be suppressed at the thread surface of the sliding portion. As a result, in this invention, it can avoid suitably that screw efficiency falls. The “thread surface” refers to a surface to which pressure is applied (surface on which a force acts) when the male screw of the feed screw shaft and the female screw of the feed nut come into contact (engagement).
また、本発明によれば、雄ねじ部及び雌ねじ部の山部と谷部とが接触しても、山部の頂部及び谷部の底面を所定の曲率半径からなる断面円弧状に形成することにより、雄ねじ部及び雌ねじ部における摺動部位のねじ面を良好な潤滑状態に保持することができる。これにより、雄ねじ部及び雌ねじ部の山部の先端部分の磨耗を軽減して、くさび効果の発生を抑制することができる。 In addition, according to the present invention, even if the crests and troughs of the male thread part and the female thread part come into contact with each other, by forming the top part of the crest part and the bottom surface of the trough part in a circular arc shape having a predetermined radius of curvature In addition, the thread surface of the sliding portion in the male screw portion and the female screw portion can be maintained in a good lubrication state. Thereby, abrasion of the front-end | tip part of the peak part of a male thread part and a female thread part can be reduced, and generation | occurrence | production of a wedge effect can be suppressed.
さらに、本発明によれば、くさび効果の発生を抑制することができるので、例えば、送りねじ軸と送りナットとの軸方向の相対的変位が緩やかに行われる場合であっても、円滑且つ安定した変位動作を確保することができる。 Furthermore, according to the present invention, since the occurrence of the wedge effect can be suppressed, for example, even when the relative displacement in the axial direction between the feed screw shaft and the feed nut is gently performed, smooth and stable. The displacement operation performed can be ensured.
さらにまた、本発明によれば、くさび効果の発生を抑制することができるので、いわゆるスティックスリップ現象の発生を抑制することができる。 Furthermore, according to the present invention, the occurrence of the wedge effect can be suppressed, so that the so-called stick-slip phenomenon can be suppressed.
さらにまた、本発明によれば、くさび効果の発生を抑制してねじ効率が向上することにより、電動機の消費電力を低減させ電動機の小型化を達成することができるので、生産性を向上させて製造コストを低減することができる。また、本発明では、雄ねじ部と雌ねじ部との摺動部位のねじ面における発熱量を低減させることができるので、潤滑油(例えば、グリス)の酸化劣化を抑制し、ねじ面を良好な潤滑状態に維持することができる。 Furthermore, according to the present invention, by suppressing the occurrence of the wedge effect and improving the screw efficiency, the power consumption of the motor can be reduced and the motor can be reduced in size, thereby improving the productivity. Manufacturing cost can be reduced. Further, in the present invention, the amount of heat generated on the threaded surface of the sliding part between the male threaded part and the female threaded part can be reduced, so that the oxidative deterioration of the lubricating oil (for example, grease) is suppressed, and the threaded surface is well lubricated Can be maintained in a state.
さらに、本発明は、前記ラジアルクリアランスC R が、前記送りねじ軸と前記送りナットとの中心軸線を一致させた状態における、前記雄ねじ部の山部と谷部とを結ぶねじ面と、前記雌ねじ部の山部と谷部とを結ぶねじ面との間における径方向の間隙である径方向クリアランスCr1 であり、前記径方向クリアランスCr1と、前記雄ねじ部の谷部の底面と前記雌ねじ部の山部の頂部との間における径方向の間隙である径方向クリアランスCr2と、前記雄ねじ部の山部の頂部と前記雌ねじ部の谷部の底面との間における径方向の間隙である径方向クリアランスCr3との関係が、下記の(2)式を充たすことを特徴とする。
Cr1≧Cr3>Cr2・・・・(2)
Furthermore, the present invention, the radial clearance C R is, in a state in which to match the central axis of the feed nut and the feed screw shaft, a screw surface connecting the crest and valleys of the external thread portion, the internal thread parts a radial clearance C r1 is a radial clearance between the crest and valleys of the connecting threaded surface of said radial clearance C r1, the a bottom surface of the valley of the external thread portion the internal thread portion the radial clearance C r2 is a radial clearance between the top of the mountain portion of the a radial gap between the top of the crest of the male thread portion and the bottom of the valley of the internal thread portion diameter The relationship with the direction clearance Cr3 satisfies the following expression (2).
C r1 ≧ C r3 > C r2 (2)
本発明によれば、径方向クリアランスCr1と、径方向クリアランスCr2と、径方向クリアランスCr3との関係を、Cr1≧Cr3>Cr2とすることにより、送りねじ軸及び送りナットが、雄ねじ部の谷部と雌ねじ部の山部で接触することとなり、回転中心からの半径を小さくすることができる。この結果、くさび効果の発生をより一層抑制して、損失トルクのロスを減少させることができる。 According to the present invention, the relationship between the radial clearance C r1 , the radial clearance C r2 and the radial clearance C r3 is C r1 ≧ C r3 > C r2 , so that the feed screw shaft and the feed nut are Then, contact is made at the valley portion of the male screw portion and the mountain portion of the female screw portion, and the radius from the rotation center can be reduced. As a result, the generation of the wedge effect can be further suppressed and the loss of loss torque can be reduced.
径方向クリアランスCr1、径方向クリアランスCr2、及び、径方向クリアランスCr3からなる各ラジアルクリアランスは、それぞれ、雄ねじ部及び雌ねじ部のねじ面と別個に設けられる。 The radial clearances including the radial clearance C r1 , the radial clearance C r2 , and the radial clearance C r3 are provided separately from the thread surfaces of the male screw portion and the female screw portion, respectively.
本発明では、送りねじ軸と送りナットとの摺動部位のねじ面で、くさび効果の発生による損失トルクの増加を抑制することが可能な伸縮アクチュエータを得ることができる。 In the present invention, it is possible to obtain a telescopic actuator capable of suppressing an increase in loss torque due to the occurrence of the wedge effect on the thread surface of the sliding portion between the feed screw shaft and the feed nut.
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発明の実施形態に係るトーコントロールアクチュエータが組み込まれたリヤサスペンション装置の斜視図、図2は、図1の矢印A方向からみた矢視図である。なお、各図中に矢印で示される、「前後」は、車両の前後方向を示し、「上下」は、車両の上下方向(鉛直方向)を示し、「左右」は、左右方向(車幅方向)を示している。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. FIG. 1 is a perspective view of a rear suspension device incorporating a toe control actuator according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an arrow view seen from the direction of arrow A in FIG. Note that “front and rear” indicated by arrows in each figure indicates the front and rear direction of the vehicle, “up and down” indicates the vertical direction of the vehicle (vertical direction), and “left and right” indicates the left and right direction (vehicle width direction). ).
図1及び図2に示されるリヤサスペンション装置10は、ダブルウィッシュボーン式からなり、図示しない四輪操舵車両の左後輪に配置されている。このリヤサスペンション装置10は、後輪Wを回転自在に支持するナックル12と、ナックル12を上下動可能に車体フレームに連結するアッパアーム14及びロアアーム16と、後輪Wのトー角を制御すべくナックル12及び図示しない車体フレームを連結するトーコントロールアクチュエータ(伸縮アクチュエータ)18と、後輪Wの上下動を緩衝する懸架ばね付きダンパ20を含んで構成されている。
The
アッパアーム14及びロアアーム16の基端は、それぞれゴムブッシュジョイント22a、22bによって図示しない車体フレームに連結されている。アッパアーム14及びロアアーム16の先端は、それぞれボールジョイント24a、24bを介してナックル12の上部及び下部に連結されている。
The base ends of the
トーコントロールアクチュエータ18の基端は、ゴムブッシュジョイント26aを介して図示しない車体フレームに連結されている。トーコントロールアクチュエータ18の先端は、ゴムブッシュジョイント26bを介してナックル12の後部に連結されている。
The base end of the
懸架ばね付きダンパ20の上端は、車体(図2に示すサスペンションタワーの上壁28)に固定されている。懸架ばね付きダンパ20の下端は、ゴムブッシュジョイント26cを介してナックル12の上部に連結されている。
The upper end of the
トーコントロールアクチュエータ18を伸長方向に駆動すると、ナックル12の後部が車幅方向外側に押されて後輪Wのトー角がトーイン方向に変化する。一方、トーコントロールアクチュエータ18を収縮方向に駆動すると、ナックル12の後部が車幅方向内側に引っ張られて後輪Wのトー角がトーアウト方向に変化する。従って、図示しないステアリングホイールの操作による通常の前輪の操舵に加えて、車速やステアリングホイールの操舵角に応じて後輪Wのトー角を制御することで、車両の直進安定性能や旋回性能を向上させることができる。
When the
次に、図3〜図6に基づいて、トーコントロールアクチュエータ18の構造を以下詳細に説明する。
Next, the structure of the
図3は、本発明の実施形態に係るトーコントロールアクチュエータの軸線方向に沿った縦断面図、図4は、図3に示す送りねじ機構の一部拡大断面図、図5は、トーコントロールアクチュエータを構成する遊星歯車機構の分解斜視図、図6は、図3のVI−VI線に沿った拡大縦断面図、図7(a)は、キャリア側から見た弾性カップリングの拡大正面図、図7(b)は、図7(a)のVIIB−VIIB線に沿った拡大断面図、図7(c)は、図7(a)のVIIC−VIIC線に沿った拡大断面図である。 3 is a longitudinal sectional view along the axial direction of the toe control actuator according to the embodiment of the present invention, FIG. 4 is a partially enlarged sectional view of the feed screw mechanism shown in FIG. 3, and FIG. 6 is an exploded perspective view of the planetary gear mechanism, FIG. 6 is an enlarged vertical sectional view taken along line VI-VI in FIG. 3, and FIG. 7A is an enlarged front view of the elastic coupling as seen from the carrier side. 7 (b) is an enlarged cross-sectional view taken along line VIIB-VIIB in FIG. 7 (a), and FIG. 7 (c) is an enlarged cross-sectional view taken along line VIIC-VIIC in FIG. 7 (a).
図3及び図4に示されるように、トーコントロールアクチュエータ18は、車体フレーム側に連結されるゴムブッシュジョイント26aが一体に設けられた第1ハウジング30aと、ナックル12側に連結されるゴムブッシュジョイント26bが一体に設けられた出力ロッド32を伸縮自在に支持する第2ハウジング30bとを備える。第1ハウジング30a及び第2ハウジング30bの対向部は、シール部材34を介してインロー嵌合した状態で、各々の結合フランジ36a、36bを複数のボルト38で締結することにより一体的に結合されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
第1ハウジング30aの内部の室40aには、駆動源となるブラシ付きのモータ(電動機)42と、減速機として機能する遊星歯車機構44(図5参照)とが収納されている。第2ハウジング30bの内部の室40bには、弾性カップリング46と、台形ねじを用いた送りねじ機構48とが収納されている。これらのモータ42、遊星歯車機構44、弾性カップリング46、及び、送りねじ機構48は、それぞれ、トーコントロールアクチュエータ18の軸線L上に直列に配置されている。
A
モータ42は、第1ハウジング30a側に固定される環状のステータ50と、ステータ50内で回転可能に支持されるロータ52とを備える。モータ42の外郭は、フランジ54を有するカップ状に形成されたヨーク56と、ヨーク56のフランジ54に突き当てられて固定されるベアリングホルダ58とによって構成されている。ロータ52は、棒状の回転軸(モータ軸)60を有する。回転軸60の一端は、ヨーク56の底部に設けられたボールベアリング62aに回転自在に支持されている。回転軸60の他端は、ベアリングホルダ58に設けられたボールベアリング62bに回転自在に支持されている。
The
ベアリングホルダ58の内面には、回転軸60の外周面に係止されて回転軸60と一体的に回転するコミュテータ64に摺接するブラシ66が支持されている。ブラシ66から延在してブラシ66と電気的に接続される導線68は、第1ハウジング30aに設けられたグロメット70を介して第1ハウジング30aの外部に引き出されている。
On the inner surface of the bearing
図3及び図5に示されるように、遊星歯車機構44は、第1ハウジング30aの略円筒状の開口部72内に嵌合して固定されるリングギヤ74と、モータ42の回転軸60の先端に直接形成されたサンギヤ76と、リングギヤ74よりも小径で略円板状に形成されるキャリア78と、キャリア78の支持孔102に圧入されて片持ち支持される3本のピニオンピン80と、各ピニオンピン80を介して回転自在に支持され、リングギヤ74及びサンギヤ76に対して同時に噛合する3つのピニオン84とから構成されている。遊星歯車機構44は、入力部材であるサンギヤ76の回転運動を、出力部材であるキャリア78に対して減速して伝達する機能を有する。
As shown in FIGS. 3 and 5, the
遊星歯車機構44の出力部材であるキャリア78は、送りねじ機構48の入力部材である入力フランジ86と弾性カップリング46を介して連結されている。
A
キャリア78は、略円板状を呈し、弾性カップリング46に対向する円形状の第1端面79と、第1端面79の反対側でピニオン84側に臨む円形状の第2端面81とを有する。キャリア78の第1端面79には、4個の爪部85が周方向に沿って等角度離間して配置されていると共に、軸線L方向に沿って突出している。
The
図5に示されるように、弾性カップリング46は、例えば、シリコーンゴム等のゴム体や樹脂体等で形成されている。この弾性カップリング46は、単一の環状部46aと、複数の腕部46bとが一体的に構成されている。環状部46aは、リング状からなり、その中心に円形の貫通孔92が形成されている。複数(図5中では8つを例示)の腕部46bは、環状部46aの外周面に所定角度だけ離間して配置され、環状部46aの外周面から半径外方向に放射状に突出するように配置されている。互いに隣接する腕部46b、46bの間には、正面視して略V字状の溝部からなる谷部46cが設けられている。
As shown in FIG. 5, the
弾性カップリング46の貫通孔92には、コイルスプリング94が挿通されている。このコイルスプリング94の一端は、キャリア78に当接し、コイルスプリング94の他端は、入力フランジ86に当接している(図3参照)。コイルスプリング94のばね力によってキャリア78と入力フランジ86とが互いに離間する方向に付勢されている。
A
弾性カップリング46の腕部46bの先端側には、複数の突出部96が設けられている。複数の突出部96は、周方向に略等角度離間して8つ配置されている。8つの突出部96のうち、キャリア78と対向する腕部46bの側面には、隣接する腕部46bの1つおきに4本の突出部96aがそれぞれ突出して配置され、入力フランジ86と対向する腕部46bの側面には、隣接する腕部46bの1つおきに4本の突出部96bがそれぞれ配置されている。
A plurality of projecting
換言すると、弾性カップリング46の腕部46bの先端側には、8つの突出部96のうち、キャリア78側に向かって突出する突出部96aと、入力フランジ86側に向かって突出する突出部96bとが交互に配置されている。キャリア78側に向かって突出する突出部96aは、キャリア78の第1端面79と当接可能に設けられていると共に、入力フランジ86側に向かって突出する突出部96bは、入力フランジ86の対向面98と当接可能に設けられている。
In other words, on the distal end side of the
図3に示されるように、入力フランジ86は、略円板状からなり、その外周部の表裏両面を一対のスラストベアリング88a、88bに挟持されることで、回転自在に支持されている。一対のスラストベアリング88a、88bは、第2ハウジング30bの内周面に締結される環状のロックナット90により第2ハウジング30bに保持されている。一対のスラストベアリング88a、88bのうち、一方のスラストベアリング88aは、第2ハウジング30bと入力フランジ86との間のスラスト荷重を支持し、他方のスラストベアリング88bは、ロックナット90と入力フランジ86との間のスラスト荷重を支持する。
As shown in FIG. 3, the
図5に示されるように、軸線L方向においてキャリア78と対向する入力フランジ86の対向面98には、4個の爪部100が周方向に沿って等角度離間して配置されていると共に、弾性カップリング46側(キャリア78側)に向かって所定長だけ突出している。なお、キャリア78の第1端面79に設けられる4個の爪部85と、入力フランジ86の対向面98に設けられる4個の爪部100とは、周方向においてその位相が約45度だけずれるように配置されている(図6参照)。
As shown in FIG. 5, four
さらに、図7(a)に示されるように、弾性カップリング46の腕部46bの径方向外端部には、キャリア78側と入力フランジ86側とに向かって交互に突出する複数の突出部96が設けられている。この場合、図7(b)、図7(c)に示されるように、複数の突出部96が支点となって腕部46bを弾性変形(撓曲)させる。このとき支点となる突出部96に発生する反力が、入力フランジ86を基準としてキャリア78を軸線L方向に付勢することで、キャリア78の倒れを防止することができる。なお、図6に示されるように、複数の突出部96a、96bは、キャリア78の爪部85と入力フランジ86の爪部100との間に周方向に沿って配置されている。
Further, as shown in FIG. 7A, a plurality of projecting portions projecting alternately toward the
ピニオンピン80とピニオン84との間には、例えば、すべり軸受けやニードル軸受け等の軸受部材(図示せず)が介装されている。この軸受部材によって回転自在に支持されるピニオン84の厚さは、ピニオンピン80の軸方向の長さよりも大きく設定されている。このため、ピニオン84の端面(外周に形成された歯部と略直交する面)が、キャリア78の第2端面81とリングギヤ74の内径フランジ部74aとの間で挟持されることによって、ピニオン84の取付姿勢を制御することができる。
Between the
弾性カップリング46の8つの谷部46cには、キャリア78の4個の爪部85が一つおきに係合すると共に、キャリア78の爪部85と異なる位相で、入力フランジ86の4個の爪部100が一つおきに係合する。すなわち、図6に示されるように、弾性カップリング46の8つの谷部46cには、キャリア78の爪部85と入力フランジ86の爪部100とが周方向に沿って交互に係合する。
Every four
従って、キャリア78の回転トルクは、キャリア78の爪部85から、弾性カップリング46の腕部46bと、入力フランジ86の爪部100を介して、入力フランジ86に伝達される。その際、弾性体で構成された弾性カップリング46が、その弾発力によって弾性変形することで、キャリア78及び入力フランジ86間の軸線のズレ(芯ズレ)を吸収すると共に、回転トルクの急変を吸収して円滑な動力伝達を遂行することができる。
Accordingly, the rotational torque of the
図5に示されるように、キャリア保持部材106は、金属板をプレス加工したものであり、図示しないボルトを介してリングギヤ74に締結される。このキャリア保持部材106は、環状の平板からなる本体部106aと、本体部106aの内周を断面L字状に折り曲げたフランジ部106bとを有する。
As shown in FIG. 5, the
図3に示されるように、第2ハウジング30bの軸線L方向の中間部の内周面には、第1スライドベアリング108aが固定されている。また、第2ハウジング30bの軸線L方向の端部に螺合するエンド部材110の内周面には、第2スライドベアリング108bが固定されている。この第1スライドベアリング108a及び第2スライドベアリング108bによって、出力ロッド32が軸線L方向に沿って摺動自在に支持されている。
As shown in FIG. 3, the
送りねじ機構48は、入力フランジ86の回転運動を出力ロッド32の往復直線運動に変換する機能を有する。図3に示されるように、この送りねじ機構48は、入力フランジ86と一体に形成され外周面に雄ねじが形成された雄ねじ部材(送りねじ軸)112と、雄ねじ部材112の雄ねじと螺合する雌ねじを内周面の一部に有し、中空の出力ロッド32の内周面に嵌合して出力ロッド32に固定される雌ねじ部材(送りナット)114とを備える。
The
図4に示されるように、雄ねじ部材112の外周面には、雄ねじ部112aが設けられている。この雄ねじ部112aは、山部129と谷部131とを有する。雌ねじ部材114は、略円筒体からなり、ロックナット115を介して出力ロッド32の内周面に固定されている。雌ねじ部材114の内周面には、雌ねじ部114aが設けられている。雌ねじ部114aは、山部121と谷部123と有する。なお、雄ねじ部112aと雌ねじ部114aとの間には、図示しない潤滑油が塗布されている。
As shown in FIG. 4, a
図8(a)は、雄ねじ部材の雄ねじ部と雌ねじ部材の雌ねじ部との螺合状態を示す一部拡大断面図、図8(b)は、図8(a)のB部の部分拡大図、図9は、雄ねじ部の山部及び谷部の曲率半径と、雌ねじ部の山部及び谷部の曲率半径との関係を示す一部拡大断面図である。 FIG. 8A is a partially enlarged cross-sectional view showing a screwed state of the male screw portion of the male screw member and the female screw portion of the female screw member, and FIG. 8B is a partially enlarged view of portion B of FIG. 8A. FIG. 9 is a partially enlarged cross-sectional view showing the relationship between the curvature radii of the crests and troughs of the male screw part and the curvature radii of the crests and troughs of the female screw part.
図9に示されるように、雄ねじ部112aの山部129には、半径外方向に向かって突出し曲率半径RS1からなる断面円弧状の頂部129aが形成されている。雄ねじ部112aの谷部131には、半径内方向に窪み、曲率半径RS2からなる断面円弧状の底面131aが形成されている。
As shown in FIG. 9, a
雌ねじ部114aの谷部123には、半径外方向に窪み、曲率半径RN1からなる断面円弧状の底面123aが形成されている。雌ねじ部114aの山部121には、半径内方向に向かって突出し曲率半径RN2からなる断面円弧状の頂部121aが形成されている。
The
図8(a)に示されるように、雄ねじ部112aと雌ねじ部114aとの間には、軸線L方向に沿った軸方向クリアランス(アキシャルクリアランスCA)Ca1と、軸線L方向と直交する径方向の径方向クリアランス(ラジアルクリアランスCR)Cr1が形成されている。軸方向クリアランスCa1は、軸線L方向に沿ったトータルの移動量である。径方向クリアランスCr1は、雄ねじ部材112と雌ねじ部材114の中心軸線を一致させたときに、半径方向に移動可能な変位量である。
As shown in FIG. 8A, an axial clearance (axial clearance C A ) C a1 along the axis L direction and a diameter orthogonal to the axis L direction are provided between the
なお、径方向クリアランスCr1は、径方向において、雄ねじ部112aの山部129と谷部131とを結ぶねじ面と、雌ねじ部114aの山部121と谷部123とを結ぶねじ面との間の径方向における離間距離である。
Note that the radial clearance C r1 is between the screw surface connecting the
また、雄ねじ部112aの谷部131の底面131aと雌ねじ部114aの山部121と頂部121aとの間における径方向には、径方向クリアランスCr2が形成されている。さらに、雄ねじ部112aの山部129の頂部129aと雌ねじ部114aの谷部123の底面123aとの間における径方向には、径方向クリアランスCr3が形成されている。
Further, a radial clearance Cr2 is formed in the radial direction between the
なお、径方向クリアランスCr1、径方向クリアランスCr2、及び、径方向クリアランスCr3は、径方向においてそれぞれ上下に2つ有するため、図8(a)中では、(Cr1/2)、(Cr2/2)、(Cr3/2)とそれぞれ記載している。各クリアランスの大小関係については、後記で詳細に説明する。 Since the radial clearance C r1 , the radial clearance C r2 , and the radial clearance C r3 have two in the radial direction, each of them has (C r1 / 2), ( Cr2 / 2) and ( Cr3 / 2), respectively. The relationship between the clearances will be described in detail later.
図3に戻って、出力ロッド32の外周には、環状のストッパ116が装着されている。出力ロッド32が伸長方向に向かって最大位置まで変位したとき、ストッパ116が第2ハウジング30bに固定されたエンド部材110と当接することにより、その変位が規制されてストッパ機能が発揮される。このストッパ116を設けることにより、出力ロッド32が第2ハウジング30bから脱落することを確実に防止することができる。
Returning to FIG. 3, an
第2ハウジング30bと出力ロッド32の間には、第2ハウジング30bと出力ロッド32との隙間内に水(水分)や塵埃等が進入することを防止するためにシール機構が設けられている。このシール機構は、伸縮可能な蛇腹部を有するゴム製のブーツ120と、ブーツ120の両端の嵌合部を締結する異径のバンド122a、122bとから構成されている。ブーツ120の一端部は、第2ハウジング30bの端部外周面に形成される環状段部118に嵌合され、ブーツ120の他端部は、出力ロッド32に形成された環状溝119に嵌合するように設けられている。
A seal mechanism is provided between the
出力ロッド32が伸長変位すると、第1ハウジング30a及び第2ハウジング30b内の室40a、40bの容積が増加し、これとは反対に出力ロッド32が収縮変位すると、第1ハウジング30a及び第2ハウジング30b内の室40a、40bの容積が減少する。このため、室40a、40b内の圧力が変動してトーコントロールアクチュエータ18の円滑な作動を妨げるおそれがある。しかしながら、本実施形態では、中空の出力ロッド32の内部空間とブーツ120の内部空間とが、出力ロッド32に形成された通気孔124を介して連通しているため、圧力変動がブーツ120の変形により緩和され、トーコントロールアクチュエータ18を円滑に作動させることができる。
When the
第2ハウジング30bには、トーコントロールアクチュエータ18を伸縮制御する際、出力ロッド32のストローク位置(変位量)を検出して図示しない制御装置に検出信号をフィードバックするストロークセンサ126が配設されている。このストロークセンサ126は、出力ロッド32の外周面にボルト128を介して固定される永久磁石130と、永久磁石130の位置を磁気的に検出するコイル等の検出部132が収納されたセンサ本体134とを備える。第2ハウジング30bには、出力ロッド32の変位に伴って永久磁石130との干渉を回避するために、軸線L方向に延在する長溝(開口)136が形成されている。
The
本実施形態に係るトーコントロールアクチュエータ18が組み付けられたリヤサスペンション装置10は、基本的に以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
The
図3において、後輪Wのトー角を変更すべく図示しない制御装置から出力される駆動信号に基づいてモータ42を駆動すると、モータ42の回転軸60に形成されたサンギヤ76の回転運動が、遊星歯車機構44(サンギヤ76と同時に噛合するリングギヤ74及びピニオン84)で減速されてキャリア78に出力される。キャリア78の回転運動は、弾性カップリング46を介して入力フランジ86に伝達され、入力フランジ86と一体的に連結された雄ねじ部材112を回転させる。雄ねじ部材112が回転すると、雄ねじ部材112に螺合する雌ねじ部材114が軸線L方向に変位し、雌ねじ部材114に連結された出力ロッド32が第2ハウジング30bから進退動作することで、トーコントロールアクチュエータ18が伸縮して後輪Wのトー角が変更される。
In FIG. 3, when the
本実施形態では、図8(a)に示されるように、雄ねじ部112aの山部129のねじ山角度をαとすると、軸方向クリアランスCa1と径方向クリアランスCr1との間には、次の関係式が成立する(図8(b)参照)。
2Ca1=Cr1・tan(α/2)
ここで、雄ねじ部材112の雄ねじ部112aと、雌ねじ部材114の雌ねじ部114aとの間に十分なクリアランスがあれば、雄ねじ部材112と雌ねじ部材114とは、このクリアランスの範囲内で円滑な変位が可能となる。
そこで、本実施形態では、雄ねじ部112aの山部129のねじ山角度をαとしたとき、下記の(1)式を充足するように軸方向クリアランスCa1と径方向クリアランスCr1とを設定している。
Cr1・tan(α/2)<2Ca1・・・・(1)
In the present embodiment, as shown in FIG. 8A, if the thread angle of the
2C a1 = C r1 · tan (α / 2)
Here, if there is a sufficient clearance between the
Therefore, in the present embodiment, when the thread angle of the
C r1 · tan (α / 2) <2C a1 ... (1)
図10(a)は、本出願人が案出した比較例に係る送りねじ機構の構造を示す拡大断面図、図10(b)は、横力Fと垂直荷重Fnとの関係を示す説明図である。
ところで、雄ねじ部及び雌ねじ部の山部と谷部を当接しないような径方向のクリアランスを有する構造にすると、例えば、図10(a)に示される比較例に係る送りねじ機構の構造となる。この比較例では、軸線L方向のアキシャルクリアランスが設けられておらず、送りねじ機構に対して横力Fが入力されると、雄ねじ部及び雌ねじ部の山部と谷部とが嵌合状態となる。この嵌合状態になると、ねじ面には、くさび効果によってねじ面と垂直な垂直荷重Fnが発生する。
図10(b)より、F=2・Fn・sin(α/2)の関係式が成立する。
この関係式から、この垂直荷重Fnは、
Fn=F/{2sin(α/2)}
と表される。
この垂直荷重Fnがくさび効果によって発生すると、雄ねじ部材及び雌ねじ部材には、次のような固着トルクTが発生する。但し、軸線L(軸中心)から垂直荷重Fnの発生箇所までの半径をrとし、摩擦係数をμとすると、固着トルクTは、
T=2・μ・Fn・r
と表される。
通常、この固着トルクTは、トルク損失としてねじ効率を低下させ、モータの消費電力を増加させる。また、固着トルクTは、摩擦熱となり、雄ねじ部及び雌ねじ部の摺動部位におけるねじ面の温度を増加させ、潤滑油であるグリスを酸化劣化させる。さらに、過渡的には、雄ねじ部材と雌ねじ部材との間における、静摩擦トルクと動摩擦トルクとの差が大きくなり、振動が発生するおそれがある。
10A is an enlarged cross-sectional view showing the structure of a feed screw mechanism according to a comparative example devised by the present applicant, and FIG. 10B is an explanatory view showing the relationship between the lateral force F and the vertical load Fn. It is.
By the way, when it has a structure having a radial clearance that does not contact the crests and troughs of the male screw part and the female screw part, for example, the structure of the feed screw mechanism according to the comparative example shown in FIG. . In this comparative example, the axial clearance in the direction of the axis L is not provided, and when the lateral force F is input to the feed screw mechanism, the male thread portion and the female thread portion are in the fitted state. Become. In this fitted state, a vertical load Fn perpendicular to the screw surface is generated on the screw surface due to the wedge effect.
From FIG. 10B, the relational expression of F = 2 · Fn · sin (α / 2) is established.
From this relational expression, the vertical load Fn is
Fn = F / {2sin (α / 2)}
It is expressed.
When the vertical load Fn is generated by the wedge effect, the following fixing torque T is generated in the male screw member and the female screw member. However, when the radius from the axis L (axis center) to the location where the vertical load Fn is generated is r and the friction coefficient is μ, the fixing torque T is
T = 2 · μ · Fn · r
It is expressed.
Normally, this fixing torque T decreases screw efficiency as torque loss and increases power consumption of the motor. Further, the fixing torque T becomes frictional heat, increases the temperature of the screw surface at the sliding portion of the male screw portion and the female screw portion, and oxidizes and degrades the grease as the lubricating oil. Furthermore, transiently, the difference between the static friction torque and the dynamic friction torque between the male screw member and the female screw member becomes large, and vibration may occur.
これに対して、本実施形態では、図9に示されるように、前記した径方向クリアランスCr1と、雄ねじ部材112の谷部131と雌ねじ部材114の山部121との間の径方向クリアランスCr2と、雄ねじ部材112の山部129と雌ねじ部材114の谷部123との径方向クリアランスCr3とを、次の大小関係に設定している。なお、径方向クリアランスCr1、径方向クリアランスCr2、及び、径方向クリアランスCr3からなる各ラジアルクリアランスは、それぞれ、雄ねじ部112a及び雌ねじ部114aが接触するねじ面と別個に設けられる。
Cr1≧Cr3>Cr2・・・(2)
RS1<RN1・・・・・(3)
RN2<RS2・・・・・(4)
さらに、上式(3)に示されるように、雌ねじ部材114の谷部123の底面123aの曲率半径RN1が、雄ねじ部材112の山部129の頂部129aの曲率半径RS1よりも大きく設定されていると共に、上式(4)に示されるように、雄ねじ部材112の谷部131の底面131aの曲率半径RS2が、雌ねじ部材114の山部121の頂部121aの曲率半径RN2よりも大きく設定されている。
In contrast, in the present embodiment, as shown in FIG. 9, the radial clearance C r1 described above, and the radial clearance C between the
C r1 ≧ C r3 > C r2 (2)
R S1 <R N1 (3)
R N2 <R S2 (4)
Furthermore, as shown in the above equation (3), the radius of curvature R N1 of the
以上から、本実施形態では、上記した式(1)、式(3)、及び、式(4)により、雄ねじ部材112の谷部131と雌ねじ部材114の山部121との径方向クリアランスCr2が、3つ径方向のクリアランスの中で最も小さく設定されているために初めに接触する。この結果、本実施形態では、横力Fが入力された場合であっても、軸方向クリアランスCa1が詰まってくさび効果が発生することを好適に回避することができる。
From the above, in the present embodiment, the radial clearance C r2 between the
また、本実施形態では、上記した式(1)、式(3)、及び、式(4)を充足すると共に、さらに径方向クリアランスの大小関係である式(2)を充足するように設定されることで、雄ねじ部材112及び雌ねじ部材114が、雄ねじ部112aの谷部131と雌ねじ部114aの山部121で接触することとなり、回転中心からの半径を小さくすることができる。なお、径方向クリアランスCr1と径方向クリアランスCr3とは、同等(Cr1=Cr3)であってもよい(Cr1≧Cr3)。
本実施形態において、ねじ面に発生する摩擦トルクTnは、
Tn=μ・F・r1 となる。
なお、T=2・μ・Fn・r
F=2・Fn・sin(α/2)
とし、r1は、図9に示されるように、軸線L(軸中心)から、雄ねじ部材112の谷部131と雌ねじ部材114の山部121とが接触する部位までの半径とする。
そこで、比較例おける固着トルクTと本実施形態における摩擦トルクTnとを比較する。雄ねじ部材の山部のねじ山角度を、α=30°とし、便宜的にr≒r1とすると、
Tn/T=(μ・F・r1)/(2・μ・Fn・r)
=(F)/(2・Fn)
={2・Fn・sin(α/2)}/(2・Fn)
=sin(α/2)=sin15°=0.256
となり、本実施形態では、比較例と比較して、摩擦トルクTnを約1/4に低減することができる。
Moreover, in this embodiment, while satisfy | filling above-described Formula (1), Formula (3), and Formula (4), it sets so that Formula (2) which is the magnitude relationship of radial direction clearance may be satisfied further. Thus, the
In the present embodiment, the friction torque Tn generated on the thread surface is
Tn = μ · F · r 1
T = 2 · μ · Fn · r
F = 2 · Fn · sin (α / 2)
9, r 1 is a radius from the axis L (axial center) to a portion where the
Therefore, the fixing torque T in the comparative example is compared with the friction torque Tn in the present embodiment. If the thread angle of the threaded portion of the male thread member is α = 30 ° and for convenience r≈r 1 ,
Tn / T = (μ · F · r 1 ) / (2 · μ · Fn · r)
= (F) / (2 · Fn)
= {2 · Fn · sin (α / 2)} / (2 · Fn)
= Sin (α / 2) = sin15 ° = 0.256
Thus, in this embodiment, the friction torque Tn can be reduced to about ¼ compared to the comparative example.
本実施形態では、式(1)〜式(4)に示されるクリアランス及び曲率半径に設定することにより、例えば、トーコントロールアクチュエータ18に対して軸線L方向と直交する横荷重Fが入力された場合であっても、雄ねじ部112a及び雌ねじ部114aの摺動部位のねじ面で、くさび効果の発生による損失トルクの増加を抑制することができる。この結果、本実施形態では、ねじ効率が低下することを好適に回避することができる。
In the present embodiment, for example, when the lateral load F perpendicular to the direction of the axis L is input to the
また、本実施形態では、雄ねじ部112a及び雌ねじ部114aの山部129、121と谷部123、131とが接触しても、山部129、121の頂部129a、121a及び谷部123、131の底面123a、131aを所定の曲率半径からなる断面円弧状に形成することにより、雄ねじ部112a及び雌ねじ部114aにおける摺動部位のねじ面を良好な潤滑状態に保持することができる。これにより、雄ねじ部112a及び雌ねじ部114aの山部129、121の頂部(先端部分)129a、121aの磨耗を軽減して、くさび効果の発生を抑制することができる。
Moreover, in this embodiment, even if the
さらに、本実施形態では、くさび効果の発生を抑制することができるので、例えば、雄ねじ部材112と雌ねじ部材114との軸方向の相対的変位が緩やかに行われる場合であっても、円滑且つ安定した変位動作を確保することができる。
Furthermore, in this embodiment, since the occurrence of the wedge effect can be suppressed, for example, even when the axial relative displacement between the
さらにまた、本実施形態では、くさび効果の発生を抑制することができるので、いわゆるスティックスリップ現象の発生を抑制することができる。 Furthermore, in this embodiment, since the occurrence of the wedge effect can be suppressed, the occurrence of a so-called stick-slip phenomenon can be suppressed.
さらにまた、本実施形態では、くさび効果の発生を抑制してねじ効率が向上することにより、モータ42の消費電力を低減させモータ42の小型化を達成することができるので、生産性を向上させて製造コストを低減することができる。
Furthermore, in the present embodiment, the generation of the wedge effect is suppressed and the screw efficiency is improved, so that the power consumption of the
さらにまた、本実施形態では、雄ねじ部112aと雌ねじ部114aとの摺動部位のねじ面における発熱量を低減させることができるので、例えば、グリス等の潤滑油の酸化劣化を抑制し、ねじ面を良好な潤滑状態に保持することができる。
Furthermore, in the present embodiment, the amount of heat generated on the threaded surface of the sliding portion between the male threaded
なお、本実施形態では、車両のリヤサスペンション装置10に組み込まれるトーコントロールアクチュエータ18に基づいて説明しているが、これに限定されるものではなく、出力部材を往復動作させる他の伸縮アクチュエータにも適用することができる。
Although the present embodiment has been described based on the
18 トーコントロールアクチュエータ(伸縮アクチュエータ)
32 出力ロッド
42 モータ(電動機)
48 送りねじ機構
112 雄ねじ部材(送りねじ軸)
112a 雄ねじ部(ねじ部)
114 雌ねじ部材(送りナット)
114a 雌ねじ部(雌ねじ)
121、129 山部
123、131 谷部
121a、129a 頂部
123a、131a 底面
Ca1 軸方向クリアランス(アキシャルクリアランスCA)
Cr1 径方向クリアランス(ラジアルクリアランスCR)
Cr2 径方向クリアランス
Cr3 径方向クリアランス
18 Toe control actuator
32
48
112a Male thread (thread)
114 Female thread member (feed nut)
114a Female thread (Female thread)
121, 129
C r1 radial clearance (radial clearance C R )
C r2 radial clearance C r3 radial clearance
Claims (4)
前記送りねじ軸は、山部と谷部とから構成される雄ねじ部を有し、
前記送りナットは、山部と谷部とから構成される雌ねじ部を有し、
前記送りねじ機構は、
前記送りねじ軸の前記山部のねじ山角度をαとしたとき、前記送りねじ軸と前記送りナットとの間の軸方向のアキシャルクリアランスCAと、前記送りねじ軸と前記送りナットとの間の径方向のラジアルクリアランスCRとの関係が、下記の(1)式を充たすと共に、
前記送りナットの前記谷部の底面の曲率半径RN1は、前記送りねじ軸の前記山部の頂部の曲率半径RS1よりも大きく設定される(RS1<RN1)ことを特徴とする伸縮アクチュエータ。
CRtan(α/2)<2CA ・・・・(1) In a telescopic actuator comprising a feed screw shaft and a feed nut threadably engaged with the feed screw shaft, and comprising a feed screw mechanism for converting the rotational motion of the electric motor to a reciprocating linear motion, and an output rod displaced by the feed screw mechanism,
The feed screw shaft has a male screw part composed of a peak part and a valley part,
The feed nut has a female screw part composed of a peak part and a valley part,
The feed screw mechanism is
When the threaded angle of the ridges of the feed screw shaft alpha, between the feed screw shaft and the axial direction of the axial clearance C A between the feed nut, the feed nut and the feed screw shaft relationship between the radial clearance C R of the radial direction, with satisfying the following equation (1),
The radius of curvature R N1 of the bottom of the valley of the feed nut, stretch, wherein said is set larger than the radius of curvature R S1 of the top of the mountain portion of the feed screw shaft (R S1 <R N1) that Actuator.
C R tan (α / 2) <2C A (1)
前記ラジアルクリアランスC R は、前記送りねじ軸と前記送りナットとの中心軸線を一致させた状態における、前記雄ねじ部の山部と谷部とを結ぶねじ面と、前記雌ねじ部の山部と谷部とを結ぶねじ面との間における径方向の間隙である径方向クリアランスCr1 であり、
前記径方向クリアランスCr1と、前記雄ねじ部の谷部の底面と前記雌ねじ部の山部の頂部との間における径方向の間隙である径方向クリアランスCr2と、前記雄ねじ部の山部の頂部と前記雌ねじ部の谷部の底面との間における径方向の間隙である径方向クリアランスCr3との関係が、下記の(2)式を充たすことを特徴とする伸縮アクチュエータ。
Cr1≧Cr3>Cr2・・・・(2) The telescopic actuator according to claim 1,
The radial clearance C R, said in a state of being matched a central axis of the feed screw shaft and the feed nut, the thread surface connecting the crest and valleys of the external thread portion, peaks and valleys of the female threaded portion A radial clearance C r1 , which is a radial gap between the thread surfaces connecting the portions ,
The radial clearance C r1 , the radial clearance C r2 , which is a radial gap between the bottom of the valley of the male screw portion and the top of the crest of the female screw, and the top of the crest of the male screw expansion actuators the relationship between radial clearance C r3 is a radial clearance between the bottom of the valley of the internal thread portion, characterized in that satisfy the following formula (2) and.
C r1 ≧ C r3 > C r2 (2)
前記送りねじ軸は、山部と谷部とから構成される雄ねじ部を有し、
前記送りナットは、山部と谷部とから構成される雌ねじ部を有し、
前記送りねじ機構は、
前記送りねじ軸の前記山部のねじ山角度をαとしたとき、前記送りねじ軸と前記送りナットとの間の軸方向のアキシャルクリアランスCAと、前記送りねじ軸と前記送りナットとの間の径方向のラジアルクリアランスCRとの関係が、下記の(1)式を充たすと共に、
前記送りねじ軸の前記谷部の底面の曲率半径RS2は、前記送りナットの前記山部の頂部の曲率半径RN2よりも大きく設定される(RN2<RS2)ことを特徴とする伸縮アクチュエータ。
CRtan(α/2)<2CA ・・・・(1) In a telescopic actuator comprising a feed screw shaft and a feed nut threadably engaged with the feed screw shaft, and comprising a feed screw mechanism for converting the rotational motion of the electric motor to a reciprocating linear motion, and an output rod displaced by the feed screw mechanism,
The feed screw shaft has a male screw part composed of a peak part and a valley part,
The feed nut has a female screw part composed of a peak part and a valley part,
The feed screw mechanism is
When the threaded angle of the ridges of the feed screw shaft alpha, between the feed screw shaft and the axial direction of the axial clearance C A between the feed nut, the feed nut and the feed screw shaft relationship between the radial clearance C R of the radial direction, with satisfying the following equation (1),
The radius of curvature R S2 of the bottom surface of the trough of the feed screw shaft is set to be larger than the radius of curvature R N2 of the top of the crest of the feed nut (R N2 <R S2 ). Actuator.
C R tan (α / 2) <2C A (1)
前記ラジアルクリアランスC R は、前記送りねじ軸と前記送りナットとの中心軸線を一致させた状態における、前記雄ねじ部の山部と谷部とを結ぶねじ面と、前記雌ねじ部の山部と谷部とを結ぶねじ面との間における径方向の間隙である径方向クリアランスCr1 であり、
前記径方向クリアランスCr1と、前記雄ねじ部の谷部の底面と前記雌ねじ部の山部の頂部との間における径方向の間隙である径方向クリアランスCr2と、前記雄ねじ部の山部の頂部と前記雌ねじ部の谷部の底面との間における径方向の間隙である径方向クリアランスCr3との関係が、下記の(2)式を充たすことを特徴とする伸縮アクチュエータ。
Cr1≧Cr3>Cr2・・・・(2) In the telescopic actuator according to claim 3,
The radial clearance C R, said in a state of being matched a central axis of the feed screw shaft and the feed nut, the thread surface connecting the crest and valleys of the external thread portion, peaks and valleys of the female threaded portion A radial clearance C r1 , which is a radial gap between the thread surfaces connecting the portions ,
The radial clearance C r1 , the radial clearance C r2 , which is a radial gap between the bottom of the valley of the male screw portion and the top of the crest of the female screw, and the top of the crest of the male screw expansion actuators the relationship between radial clearance C r3 is a radial clearance between the bottom of the valley of the internal thread portion, characterized in that satisfy the following formula (2) and.
C r1 ≧ C r3 > C r2 (2)
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