JP6111038B2 - 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ォ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7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。そして、カムフォロア62がハウジング54に形成された切欠き部(図示せず)に係合されている。
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。また、ハウジング54がアルミ材料を使用している場合は、摩耗対策が必要になってくる。
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、ハウジングの摩耗の低減を図ると共に、簡便な構造で低コストなねじ軸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 above-described problems of the prior art, and provides an electric linear actuator having a simple structure and a low-cost screw shaft detent mechanism while reducing the wear of the housing. 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、アルミ合金製のハウジングと、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前記ねじ軸の回り止め用の鋼製のスリーブが雄ねじを介して締結されると共に、前記ハウジングの袋孔の端部に凹部が形成され、前記スリーブの端面の外径部をこれら凹部に向けて塑性変形させて形成した加締部によって当該ハウジングの袋孔に対して前記スリーブの回り止めが行われている。 In order to achieve such an object, the invention according to claim 1 of the present invention includes an aluminum alloy housing, an electric motor attached to the housing, and a rotational force of the electric motor transmitted via a motor shaft. And a ball screw mechanism that converts the rotational movement of the electric motor into a linear movement in the axial direction of the drive shaft via the reduction mechanism, and the ball screw mechanism is 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, and is inserted into the nut via a number of balls and is coaxial with the drive shaft. And a screw shaft that is formed on the outer periphery of the screw shaft so as to correspond to the screw groove of the nut and is supported so as to be non-rotatable and axially movable with respect to the housing. Re In A the actuator is fastened through the steel sleeve external thread for detent of the screw shaft in a bag hole of the housing Rutotomoni a recess formed in an end portion of the blind bore of the housing, an end surface of the sleeve The sleeve is prevented from rotating with respect to the bag hole of the housing by a caulking portion formed by plastically deforming the outer diameter portion toward the recess .
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ねじ軸の回り止め用の鋼製のスリーブが雄ねじを介して締結されると共に、ハウジングの袋孔の端部に凹部が形成され、スリーブの端面の外径部をこれら凹部に向けて塑性変形させて形成した加締部によって当該ハウジングの袋孔に対してスリーブの回り止めが行われているので、簡単な構成でねじ軸の回り止めを低コストで行うことができると共に、ハウジングの摩耗の低減を図ることができる。 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 the electric linear actuator which is constituted by a shaft, is fastened through the steel sleeve external thread for detent of the screw shaft in the bag holes in the housing Rutotomoni a recess formed in an end portion of the blind bore of the housing, The Because detent sleeve with respect to the bag holes in the housing is made an outer diameter of the end face of the over blanking the caulking portion formed by plastically deformed toward the recesses, the screw shaft with a simple structure While the rotation can be stopped at low cost, the wear of the housing can be reduced.
また、請求項2に記載の発明のように、前記雄ねじが前記袋孔の底部寄りに設けられていれば、温度上昇によってそれぞれ線膨張係数が異なるハウジングとスリーブのねじ締結において、温度上昇に伴う軸力の変化を抑制することができる。
Further, as in the invention described in
本発明に係る電動リニアアクチュエータは、アルミ合金製のハウジングと、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前記ねじ軸の回り止め用の鋼製のスリーブが雄ねじを介して締結されると共に、前記ハウジングの袋孔の端部に凹部が形成され、前記スリーブの端面の外径部をこれら凹部に向けて塑性変形させて形成した加締部によって当該ハウジングの袋孔に対して前記スリーブの回り止めが行われているので、簡単な構成でねじ軸の回り止めを低コストで行うことができると共に、ハウジングの摩耗の低減を図ることができる。 An electric linear actuator according to the present invention includes an aluminum alloy 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 the 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, and the ball screw mechanism is rotatable through a support bearing mounted on the housing and moved in the axial direction. A nut that is unsupported and has a spiral thread groove formed on the inner periphery, and is inserted into the nut via a number of balls and integrated coaxially with the drive shaft. An electric linear actuator comprising a screw shaft that is formed with a helical screw groove corresponding to the groove and is supported so as to be non-rotatable and axially movable with respect to the housing. Oite, steel sleeve anti-rotation of the screw shaft in a bag hole of the housing is fastened via an external thread Rutotomoni a recess formed in an end portion of the blind bore of the housing, the end surface of the sleeve Since the sleeve is prevented from rotating with respect to the bag hole of the housing by a crimped portion formed by plastic deformation of the outer diameter portion toward the recess , the screw shaft can be prevented from rotating with a simple configuration. This can be done at a low cost, and the wear of the housing can be reduced.
アルミ合金製のハウジングと、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鋼製のスリーブがねじ部を介して締結され、このスリーブの内周に軸方向に延びる凹溝が形成され、前記ねじ軸の端部に係止ピンが植設されて前記凹溝に係合されると共に、前記ハウジングの袋孔の端部に凹部が周方向等配に複数個形成され、前記スリーブの端面の外径部をこれら凹部に向けて塑性変形させて形成した加締部によって当該スリーブの回り止めが行われている。
A housing made of aluminum alloy, 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 axis of the electric motor via the reduction mechanism A ball screw mechanism that converts the linear screw motion into an axial linear motion of the motor, and the 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. And a helical thread groove that is inserted into the nut through a large number of balls, is coaxially integrated with the drive shaft, and corresponds to the thread groove of the nut on the outer periphery. In the electric linear actuator composed of 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,
A steel sleeve is fastened to the bag hole of the housing via a threaded portion, a concave groove extending in the axial direction is formed on the inner periphery of the sleeve, and a locking pin is implanted at the end of the threaded shaft. A plurality of recesses are formed in the end portion of the bag hole of the housing at equal intervals in the circumferential direction, and the outer diameter portion of the end surface of the sleeve is plastically deformed toward these recesses. The sleeve is prevented from rotating by the crimped portion.
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、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の中間歯車部を示す要部拡大図、図4は、図3の変形例を示す要部拡大図、図5(a)は、図1のスリーブの固定部を示す正面図、(b)は、(a)のIV−IV線に沿った断面図、図6は、図1のスリーブの変形例を示し、(a)は、スリーブの固定部を示す正面図、(b)は、(a)のV−V線に沿った断面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of an electric linear actuator according to the present invention, FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing an actuator body of FIG. 1, and FIG. 3 is a main portion showing an intermediate gear portion of FIG. 4 is an enlarged view of a main part showing a modification of FIG. 3, FIG. 5 (a) is a front view showing a fixing part of the sleeve of FIG. 1, and FIG. 4 (b) is an IV-IV of FIG. 6 is a sectional view taken along the line, FIG. 6 shows a modified example of the sleeve of FIG. 1, (a) is a front view showing a fixing portion of the sleeve, and (b) is taken along line VV of (a). FIG.
この電動リニアアクチュエータ1は、図1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(図示せず)と、この電動モータのモータ軸3aに取付けられた入力歯車3に噛合する中間歯車4と、この中間歯車4に噛合する出力歯車5とからなる減速機構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、このボールねじ機構8を備えたアクチュエータ本体9とを備えている。
As shown in FIG. 1, the electric linear actuator 1 includes a
このハウジング2は、A6061やADC12等のアルミ合金からダイキャストによって形成され、高温に加熱して固溶体を形成させる溶体化処理、それを水中で急速冷却する焼き入れ処理、続いて室温に保持あるいは低温(100〜200℃)に加熱して析出させる時効硬化処理(焼きもどし処理)で構成される熱処理によって、析出相に大きな格子ひずみを生じさせ硬化させる方法、所謂析出硬化処理が施されている。これにより、量産性が良くなり、低コスト化を図ることができる共に、強度を高めてアルミ使用量を削減し、軽量化を達成することができる。そして、ハウジング2は、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とからなり、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には電動モータが取り付けられると共に、これら第1のハウジング2aと第2のハウジング2bの衝合部には、ねじ軸10を収容するための袋孔11、12が形成されている。
The
電動モータのモータ軸3aは、その端部に入力歯車3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に装着された深溝玉軸受からなる転がり軸受13によって回転自在に支持されている。平歯車からなる中間歯車4に噛合する出力歯車5は、後述するボールねじ機構8を構成するナット18にキー14を介して一体に固定されている。
The
駆動軸7は、ボールねじ機構8を構成するねじ軸10と一体に構成され、この駆動軸7の一端部(図中右端部)に係止ピン15が植設されている。また、第2のハウジング2bの袋孔12には後述するスリーブ17が嵌合されている。そして、スリーブ17の周方向に対向する位置に軸方向に形成された凹溝17a、17aにねじ軸10の係止ピン15が係合され、ねじ軸10が、回転不可に、かつ軸方向移動可能に支持されている。
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10と、このねじ軸10にボール19を介して外挿されたナット18とを備えている。ねじ軸10は、外周に螺旋状のねじ溝10aが形成されている。一方、ナット18は、ねじ軸10に外挿されると共に、内周にねじ軸10のねじ溝10aに対応する螺旋状のねじ溝18aが形成され、これらねじ溝10a、18aとの間に多数のボール19が転動自在に収容されている。そして、ナット18は、ハウジング2a、2bに対して、2つの支持軸受20、20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。21は、ナット18のねじ溝18aを連結して循環部材を構成する駒部材で、この駒部材21によって多数のボール19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10a、18a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19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 of the
ナット18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10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18の外周面18bには減速機構6を構成する出力歯車5が一体に固定されると共に、この出力歯車5の両側に2つの支持軸受20、20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20、20と出力歯車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20、20は、両端部にシールド板20a、20a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。
The
また、本実施形態では、ナット18を回転自在に支持する支持軸受20が同じ仕様の深溝玉軸受で構成されているので、前述した駆動軸7からスラスト荷重および出力歯車5を介して負荷されるラジアル荷重の両方を負荷することができると共に、組立時に誤組み防止のための確認作業を簡便化することができ、組立作業性を向上させることができる。なお、同一仕様の転がり軸受とは、軸受の内径、外径、幅寸法をはじめ、転動体サイズ、個数および軸受内部すきま等が同一なものを言う。
Further, in the present embodiment, the support bearing 20 that rotatably supports the
また、ここでは、一対の支持軸受20、20のうち一方の支持軸受20がリング状の弾性部材からなるワッシャ27を介して第1のハウジング2aに装着されている。このワッシャ27は、強度や耐摩耗性が高いオーステナイト系ステンレス鋼板(JIS規格のSUS304系等)、あるいは防錆処理された冷間圧延鋼板(JIS規格のSPCC系等)からプレス加工にて形成されたウェーブワッシャからなる。そして、その内径Dが支持軸受20の内輪外径dよりも大径に形成されている。これにより、一対の支持軸受20、20の軸方向ガタをなくすことができ、円滑な回転性能を得ることができると共に、ワッシャ27が、支持軸受20の外輪のみに当接し、回転輪となる内輪とは干渉しないため、逆スラスト荷重が生じてナット18が第1のハウジング2a側に押し付けられても支持軸受20の内輪がハウジング2aに当接して摩擦力が上昇するのを防止し、ロック状態になるのを防止することができる。
Also, here, one of the pair of
ここで、図3に示すように、歯車軸22は第1、第2のハウジング2a、2bに植設され、中間歯車4は、転がり軸受23を介してこの歯車軸22に回転自在に支承されている。歯車軸22の端部のうち、例えば、第1のハウジング2a側の端部を圧入する場合、第2のハウジング2b側の端部をすきまばめに設定することにより、ミスアライメント(組立誤差)を許容して円滑な回転性能を確保することができる。本実施形態では、転がり軸受23は、中間歯車4の内径4aに圧入される鋼板プレス製の外輪24と、保持器25を介して外輪24に転動自在に収容された複数の針状ころ26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。
Here, as shown in FIG. 3, the
また、中間歯車4の両側にはリング状のワッシャ28、28が装着され、中間歯車4が直接第1、第2のハウジング2a、2bに接触するのを防止している。ここで、中間歯車4の歯部4bの幅が歯幅よりも小さく形成されている。これにより、ワッシャ28との接触面積を小さくすることができ、回転時の摩擦抵抗を抑えて円滑な回転性能を得ることができる。ここで、ワッシャ28は、強度や耐摩耗性が高いオーステナイト系ステンレス鋼板、あるいは防錆処理された冷間圧延鋼板からプレス加工にて形成された平ワッシャからなる。なお、これ以外にも、例えば、黄銅や焼結金属、または、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。
Moreover, ring-shaped
さらに、転がり軸受23の幅が中間歯車4の歯幅よりも小さく設定されている。これにより、摩擦による軸受側面の摩耗や変形を防止することができ、円滑な回転性能を得ることができる。
Furthermore, the width of the rolling
図4に、図3の変形例を示す。歯車軸22は第1、第2のハウジング2a、2bに植設され、中間歯車29は、滑り軸受30を介してこの歯車軸22に回転自在に支承されている。本実施形態では、中間歯車29は、歯部29bの幅が歯幅と同一に形成されると共に、滑り軸受30は、中間歯車29の内径29aに圧入され、グラファイト微粉末を添加した多孔質金属からなる含油軸受(NTN商品名;ベアファイト(登録商標))で構成されている。そして、中間歯車29の歯幅よりも大きく設定されている。これにより、ワッシャを装着しなくても中間歯車29が第1、第2のハウジング2a、2bに接触して摩耗するのを防止し、回転時の摩擦抵抗を抑えて円滑な回転性能を得ることができると共に、部品点数増加を抑えて低コスト化を図ることができる。なお、滑り軸受30は、これ以外にも、例えば、射出成形を可能にした熱可塑性ポリイミド樹脂で形成されていても良い。
FIG. 4 shows a modification of FIG. The
図1に示すように、ねじ軸10を回転不可に、かつ軸方向移動可能に支持するスリーブ17は、第2のハウジング2bの袋孔12に嵌合されている。具体的には、第2のハウジング2bの袋孔12に雌ねじ12aが形成され、この雌ねじ12aに螺合する雄ねじ17bがスリーブ17の外周に形成されている。そして、スリーブ17を袋孔12の底部に向かって回転させながら進めることにより、雌ねじ12aと雄ねじ17bが係合し、スリーブ17が第2のハウジング2bに締結される。
As shown in FIG. 1, a
このスリーブ17はS55C等の中炭素鋼あるいはSCM415やSCM420等の肌焼き鋼から冷間圧造法によって円筒状に形成され、内周には対向する位置に軸方向に延びる凹溝17a、17aが形成されている。そして、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。これにより、量産性が向上し、低コストを図ることができる。
The
また、図5(a)(b)に示すように、第2のハウジング2bの端面に周方向等配に凹部31が複数個(ここでは、4個)形成されると共に、スリーブ17の端面の外径部をこれら凹部31に向けて塑性変形させて形成した加締部32によってスリーブ17の回り止めが行われている。
Further, as shown in FIGS. 5A and 5B, a plurality of recesses 31 (four in this case) are formed on the end surface of the
本実施形態では、第2のハウジング2bの雌ねじ12aとスリーブ17の雄ねじ17bが袋孔12の底部寄りに設けられている。これにより、温度上昇によってそれぞれ線膨張係数が異なる第2のハウジング2bとスリーブ17のねじ締結において、温度上昇に伴う軸力の変化を抑制することができる。
In the present embodiment, the
また、アクチュエータ本体9の作動環境において、特に高温の領域では、それぞれ線膨張係数が異なる第2のハウジング2bとスリーブ17のねじ締結が緩みの状況であった場合でも、加締部32によってこのねじの緩みを防止することができ、信頼性が向上する。
Further, in the operating environment of the actuator
図6(a)(b)に前述したスリーブ17の変形例を示す。このスリーブ33はS55C等の中炭素鋼あるいはSCM415やSCM420等の肌焼き鋼から冷間圧造法によって円筒状に形成され、内周には対向する位置に軸方向に延びる凹溝17a、17aが形成されている。
6A and 6B show a modification of the
第2のハウジング2b’の端面に周方向等配に凹部34が複数個(ここでは、4個)形成されると共に、スリーブ33の端面の外径部をこれら凹部34に向けて塑性変形させて形成した加締部35によってスリーブ33の回り止めが行われている。
A plurality of (in this case, four) recesses 34 are formed on the end surface of the
なお、ここでは、第2のハウジング2b’の端面に複数の凹部34を形成し、この凹部34にスリーブ33の加締部35を係合させるようにしたが、これに限らず、図示はしないが、スリーブの端面に周方向等配に凹部を複数個形成すると共に、第2のハウジングの端面の内径部をこれら凹部に向けて塑性変形させて形成した加締部によってスリーブの回り止めをしても良い。これにより、アルミ合金からなる軟質の第2のハウジング側を塑性変形させるため、加工性が高くなって作業性を向上させることができる。
Here, a plurality of
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 is used in a drive unit of a general industrial electric motor, automobile, etc., and has a ball screw mechanism that converts rotational input from an electric motor into linear motion of a drive shaft via the ball screw mechanism. It can be applied to the provided electric linear actuator.
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、2b’ 第2のハウジング
3 入力歯車
3a モータ軸
4、29 中間歯車
4a、29a 中間歯車の内径
4b、29b 歯部
5 出力歯車
6 減速機構
7 駆動軸
8 ボールねじ機構
9 アクチュエータ本体
10 ねじ軸
10a、18a ねじ溝
11、12 袋孔
12a 雌ねじ
13、23 転がり軸受
14 キー
15 係止ピン
16 止め輪
17、33 スリーブ
17a 凹溝
17b 雄ねじ
18 ナット
18b ナットの外周面
19 ボール
20 支持軸受
20a シールド板
21 駒部材
22 歯車軸
24 外輪
25 保持器
26 針状ころ
27、28 ワッシャ
30 滑り軸受
31、34 凹部
32、35 加締部
50 電動リニアアクチュエータ
51 ボールねじ軸
51a、52a 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 固定用の蓋
59 緩み止め用の回り止め部材
60 大径部
61 フラット部
62 カムフォロア
D ワッシャの内径
d 支持軸受の内輪外径
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric
Claims (2)
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前記ねじ軸の回り止め用の鋼製のスリーブが雄ねじを介して締結されると共に、前記ハウジングの袋孔の端部に凹部が形成され、前記スリーブの端面の外径部をこれら凹部に向けて塑性変形させて形成した加締部によって当該ハウジングの袋孔に対して前記スリーブの回り止めが行われていることを特徴とする電動リニアアクチュエータ。 An aluminum alloy 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 an electric linear actuator composed of a screw shaft supported so as to be axially movable,
Rutotomoni are fastened through steel sleeve external thread for detent of the screw shaft in a bag hole of the housing, the recess is formed at an end of the blind bore of the housing, the outer diameter of the end face of the sleeve The electric linear actuator is characterized in that the sleeve is prevented from rotating with respect to the bag hole of the housing by a caulking portion formed by plastic deformation of the sleeve toward the recess .
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