JP2015175382A - electric actuator - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric actuator with improved response while making a device light and compact.SOLUTION: Housing holes 11, 12 for housing a screw shaft 10 are formed on a first housing 2a and a second housing 2b, and a cylindrical sleeve 17 is fitted with the second housing hole 12 of the second housing 2b. A rectangular sectioned spiral groove 17a is formed on an inner periphery of the sleeve 17. A locking pin 15 implanted at an end of the screw shaft 10 is engaged with the spiral groove 17a, and the screw shaft 10 is guided and supported in an axial direction. A winding direction of the spiral groove 17a is set to a direction opposite to a winding direction of a screw groove 18a. Therefore, in addition to a lead portion of a nut 18, a speed reduction ratio is increased by the sleeve 17, and a linear moving speed of the screw shaft 10 is increased. Thus, response of a ball screw mechanism 8 can be improved by a speed-increasing function of the sleeve 17 while making the device light and compact.

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アクチュエータに関するものである。   The present invention relates to an electric actuator provided with a ball screw mechanism used in a drive unit of a general industrial electric motor or automobile, and more specifically, a rotation input from an electric motor is applied to a ball screw mechanism in an automobile transmission or a parking brake. The present invention relates to an electric actuator that converts a linear motion of a drive shaft through a shaft.

各種駆動部に使用される電動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 actuators used in 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 motion of the electric motor into a linear motion in the axial direction. 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 actuator, for example, an electric motor supported by a housing can freely rotate a ball screw shaft constituting a ball screw, and an output member coupled to a nut by rotating the ball screw shaft. Displaceable 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たりすることがなされているが、その代表的なものとして、図１１に示すような電動アクチュエータ５０が知られている。この電動アクチュエータ５０を構成する円筒状のハウジング５１は、その内部に、ボールねじ機構を収容する空洞部５１ａと、この空洞部５１ａより僅かに小径に形成されたシリンダ部５１ｂと、シリンダ部５１ｂに連通する流体入口（図示せず）と流体出口５１ｃとを有している。   Therefore, for example, a brake means is provided in an electric motor, or a low-efficiency thing such as a worm gear is provided as a transmission means. As a typical example, an electric motor as shown in FIG. An actuator 50 is known. A cylindrical housing 51 that constitutes the electric actuator 50 includes a hollow portion 51a that accommodates a ball screw mechanism, a cylinder portion 51b that is slightly smaller in diameter than the hollow portion 51a, and a cylinder portion 51b. It has a fluid inlet (not shown) and a fluid outlet 51c that communicate with each other.

ハウジング５１の空洞部５１ａには、一端を、ハウジング５１の外部の電動モータ（図示せず）に接続されたねじ軸５２が延在している。ねじ軸５２の外周面には、雄ねじ溝５２ａと、丸軸部５２ｂと、それらの間に配置されたフランジ部５２ｃが形成されている。丸軸部５２ｂの外周には軸受５３の内輪５３ａが嵌合され、フランジ部５２ｃに、その内方端（図中右端）が突き当てられている。また、軸受５３の外輪５３ｂの外方端（図中左端）は、ハウジング５１の空洞部５１ａに嵌め込まれた止め輪５４に当接されている。したがって、ねじ軸５２は、ハウジング５１に対して軸受５３により回転自在に支持されているが、軸方向に移動不能となっている。なお、軸受５３の外輪５３ｂの内方端と、ハウジング５１の段部５１ｄとの間には、一体化された間座５５と板ばね（緩衝部材）５６が挟持されている。   A screw shaft 52 connected at one end to an electric motor (not shown) outside the housing 51 extends in the hollow portion 51 a of the housing 51. On the outer peripheral surface of the screw shaft 52, a male screw groove 52a, a round shaft portion 52b, and a flange portion 52c disposed therebetween are formed. The inner ring 53a of the bearing 53 is fitted to the outer periphery of the round shaft portion 52b, and the inner end (right end in the figure) is abutted against the flange portion 52c. Further, the outer end (the left end in the figure) of the outer ring 53 b of the bearing 53 is in contact with a retaining ring 54 fitted in the cavity 51 a of the housing 51. Accordingly, the screw shaft 52 is rotatably supported by the bearing 53 with respect to the housing 51, but cannot be moved in the axial direction. An integrated spacer 55 and a leaf spring (buffer member) 56 are sandwiched between the inner end of the outer ring 53 b of the bearing 53 and the step portion 51 d of the housing 51.

一方、ハウジング５１に対して軸方向移動のみ可能に支持された円筒状のナット５７は、ねじ軸５２を包囲するように配置され、かつ内周面に雌ねじ溝５７ａが形成されている。そして、複数のボール５８が、対向する両ねじ溝５２ａ、５７ａ間に形成された螺旋状の転走路内を転動自在となるように配置されている。これらねじ軸５２と、ナット５７と、ボール５８とでボールねじ機構が構成されている。   On the other hand, the cylindrical nut 57 supported so as to be movable only in the axial direction with respect to the housing 51 is disposed so as to surround the screw shaft 52, and a female screw groove 57a is formed on the inner peripheral surface. A plurality of balls 58 are arranged so as to be able to roll in a spiral rolling path formed between the opposing screw grooves 52a and 57a. The screw shaft 52, the nut 57, and the ball 58 constitute a ball screw mechanism.

ナット５７の外周には、矩形板状部５７ｂが半径方向に張り出すように一体成形されている。係合部である矩形板状部５７ｂは、ハウジング５１の空洞部５１ａにおける内周面に、軸線方向に沿って形成された矩形断面状の案内溝５１ｅ内に侵入し、係合可能となっている。矩形板状部５７ｂの側面（係合面）５７ｃ、５７ｃと、案内溝５１ｅの対向する側面（案内面）５１ｆ、５１ｆとの間には、所定のすきまδがそれぞれ形成されている。   A rectangular plate portion 57b is integrally formed on the outer periphery of the nut 57 so as to project in the radial direction. The rectangular plate-like portion 57b, which is the engaging portion, enters the guide groove 51e having a rectangular cross section formed along the axial direction on the inner peripheral surface of the hollow portion 51a of the housing 51, and becomes engageable. Yes. Predetermined gaps δ are formed between the side surfaces (engagement surfaces) 57c and 57c of the rectangular plate-shaped portion 57b and the side surfaces (guide surfaces) 51f and 51f facing the guide groove 51e.

矩形板状部５７ｂは、平面状の最外面に、循環部材であるチューブ５７ｄが取り付けられている。チューブ５７ｄはブラケット５７ｅにより、ナット５７に対してねじ５７ｆを用いて固定されており、ボールねじ機構の動作時に、両ねじ溝５２ａ、５７ａ間に形成された螺旋状の転走路の一端から他端へと、ボール５８を戻す機能を有する。   The rectangular plate-like portion 57b has a tube 57d, which is a circulation member, attached to the outermost surface of the plane. The tube 57d is fixed to the nut 57 with a bracket 57e by using a screw 57f. When the ball screw mechanism is operated, the tube 57d is connected to the other end of the spiral rolling path formed between the screw grooves 52a and 57a. It has a function to return the ball 58 to the back.

ナット５７の右端には、一端を閉止した中空円筒状のピストン部材５９が取り付けられている。このピストン部材５９の内部には、ねじ軸５２が出し入れ自在の構成となっている。ピストン部材５９の外周面は、ハウジング５１のシリンダ部５１ｂの内周に密着嵌合され、それに対して摺動自在となっている。ピストン部材５９の右端近傍に形成された周溝５９ａ内には、Ｏリング６０が配置され、シリンダ部５１ｂ内に充填された流体が、ピストン部材５９とシリンダ部５１ｂとの間を通過して空洞部５１ａ側に漏れないように機能している（例えば、特許文献１参照。）。   A hollow cylindrical piston member 59 whose one end is closed is attached to the right end of the nut 57. Inside the piston member 59, the screw shaft 52 can be inserted and removed freely. The outer peripheral surface of the piston member 59 is closely fitted to the inner periphery of the cylinder portion 51b of the housing 51, and is slidable relative thereto. An O-ring 60 is disposed in a circumferential groove 59a formed in the vicinity of the right end of the piston member 59, and the fluid filled in the cylinder portion 51b passes between the piston member 59 and the cylinder portion 51b to be hollow. It functions so as not to leak to the part 51a side (see, for example, Patent Document 1).

特開２００６−２３３９９７号公報JP 2006-233997 A

こうした従来の電動アクチュエータ５０では、ボールねじ機構をハウジング５１へ挿入した後、軸受５３の軸方向の抜け止めとして止め輪５４を取り付けなければならない。然しながら、この止め輪５４は弾性変形させて装着しなければならないため、組立作業が煩雑で作業効率が低下するばかりでなく、ハウジング５１に止め輪５４を装着するための止め輪溝を形成する必要があり、加工工数が嵩んでコストアップの要因となると共に装置が大型化する。   In such a conventional electric actuator 50, after the ball screw mechanism is inserted into the housing 51, a retaining ring 54 must be attached to prevent the bearing 53 from coming off in the axial direction. However, since the retaining ring 54 must be elastically deformed and attached, not only the assembly work is complicated and the working efficiency is lowered, but also a retaining ring groove for attaching the retaining ring 54 to the housing 51 needs to be formed. This increases the number of processing steps and increases costs and increases the size of the apparatus.

この種の電動アクチュエータの応答性を向上させる場合、ボールねじにおいて、ねじ軸とナットのねじ溝の高リード化と、フリクション（摩擦抵抗）低減による効率アップが考えられる。ここで、従来のボールねじでは、ねじ溝の高リード化は、例えば、循環部材の駒部材のサイズがアップして大型化したり、ねじ軸の転造によるランド部の成形が困難になったり、また、ナットのねじ溝加工のサイクルタイムアップが生じたりする。   In order to improve the responsiveness of this type of electric actuator, in a ball screw, it is conceivable to improve the efficiency by increasing the lead of the screw shaft and the thread groove of the nut and reducing the friction (friction resistance). Here, in the conventional ball screw, increasing the lead of the thread groove, for example, increasing the size of the piece member of the circulation member, increasing the size, making it difficult to form the land portion by rolling the screw shaft, In addition, the cycle time of the nut thread groove processing may increase.

また、ボールねじのフリクション低減は、ねじ軸とナットのねじ溝の面粗さを向上させるために、研削等の加工工程が必要となり、コストアップとなる課題があった。このように、ねじ溝の高リード化とフリクション低減という課題を同時に満足させる設計が困難となり、結果として、ボールねじの応答性を向上させるには限界があった。   Further, reducing the friction of the ball screw requires a processing step such as grinding in order to improve the surface roughness of the screw shaft and the screw groove of the nut, and there is a problem that the cost increases. As described above, it is difficult to design to satisfy the problems of increasing the lead of the thread groove and reducing the friction at the same time. As a result, there is a limit to improving the response of the ball screw.

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、電動アクチュエータの応答性を向上させるため、ねじ軸の軸方向案内部となる別体のスリーブに螺旋溝を形成し、この螺旋溝の巻き方向をナットのねじ溝と逆方向とすることにより、スリーブの摺動部での増速比分、応答性が向上することを着想したもので、装置の軽量・コンパクト化を図りつつ、応答性を向上させた電動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 such problems of the prior art, and in order to improve the responsiveness of the electric actuator, a spiral groove is formed in a separate sleeve serving as an axial guide portion of the screw shaft. It was conceived that the responsiveness was improved by the speed increase ratio at the sliding part of the sleeve by making the winding direction of the spiral groove opposite to the screw groove of the nut, while reducing the weight and size of the device. An object of the present invention is to provide an electric actuator with improved responsiveness.

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、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アクチュエータにおいて、前記ハウジングにスリーブが嵌合され、このスリーブの内周面に螺旋溝が形成され、この螺旋溝に前記ねじ軸の端部に設けられた案内部材が係合されて当該ねじ軸が軸方向に案内支持されると共に、この螺旋溝の巻き方向が前記ナットのねじ溝の巻き方向と逆方向に設定されている。   In order to achieve such an object, the invention according to claim 1 of the present invention is a housing, an electric motor attached to the housing, and the rotational motion of the electric motor converted into a linear motion in the axial direction of the drive shaft. 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 screw groove is formed on the inner periphery. A nut, inserted into the nut via a number of balls, integrated with the drive shaft coaxially, and formed on the outer periphery with a spiral thread groove corresponding to the thread groove of the nut. In the electric actuator comprising a screw shaft supported so as to be axially movable, a sleeve is fitted into the housing, and a spiral groove is formed on the inner peripheral surface of the sleeve. The guide member provided at the end of the screw shaft is engaged to guide and support the screw shaft in the axial direction, and the winding direction of the spiral groove is set opposite to the winding direction of the screw groove of the nut. Has been.

このように、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アクチュエータにおいて、ハウジングにスリーブが嵌合され、このスリーブの内周面に螺旋溝が形成され、この螺旋溝に前記ねじ軸の端部に設けられた案内部材が係合されて当該ねじ軸が軸方向に案内支持されると共に、この螺旋溝の巻き方向が前記ナットのねじ溝の巻き方向と逆方向に設定されているので、ナットのリード分に加え、スリーブによって減速比が増加してねじ軸の直線移動速度が増速し、装置の軽量・コンパクト化を図りつつ、スリーブの増速機能によってボールねじ機構の応答性を向上させた電動アクチュエータを提供することができる。   As described above, the housing, the electric motor attached to the housing, and the ball screw mechanism that converts the rotational motion of the electric motor into the linear motion in the axial direction of the drive shaft are provided, and the ball screw mechanism is mounted on the housing. A nut that is rotatably supported through the pair of support bearings and is not axially movable, and has a helical thread groove formed on the inner periphery, and is inserted into the nut via a number of balls. An electric actuator comprising a screw shaft that is coaxially integrated with the drive shaft, has a helical screw groove corresponding to the screw groove of the nut on the outer periphery, and is supported so as to be axially movable with respect to the housing. A sleeve is fitted into the housing, a spiral groove is formed on the inner peripheral surface of the sleeve, and a guide member provided at an end of the screw shaft is engaged with the spiral groove so that the screw shaft is axially Since the winding direction of the spiral groove is set to be opposite to the winding direction of the screw groove of the nut, the reduction ratio is increased by the sleeve in addition to the lead amount of the nut, and the screw shaft It is possible to provide an electric actuator in which the linear moving speed is increased, and the responsiveness of the ball screw mechanism is improved by the speed increasing function of the sleeve while reducing the weight and size of the apparatus.

好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記スリーブの螺旋溝が断面矩形状に形成され、この螺旋溝に係合する前記案内部材が前記ねじ軸に植設された係止ピンで構成されていれば、簡単な構造でねじ軸を案内支持することができ、組立の簡素化と低コスト化を図ることができる。   Preferably, as in the invention described in claim 2, the spiral groove of the sleeve is formed in a rectangular cross section, and the guide member that engages with the spiral groove is a locking pin that is implanted in the screw shaft. If configured, the screw shaft can be guided and supported with a simple structure, and assembling can be simplified and the cost can be reduced.

また、請求項３に記載の発明のように、前記スリーブの螺旋溝が断面矩形状に形成され、この螺旋溝に係合する前記案内部材が、前記ねじ軸に植設された係止ピンと、この係止ピンに回転自在に嵌挿されたローラで構成されていれば、ねじ軸の移動に伴って、回転しながら螺旋溝に沿って進むので、ねじ軸の直線運動の抵抗を減らすことができると共に、螺旋溝の摩耗を抑制することができ、軽量化を図りつつ、耐久性と強度を高めて信頼性の向上を図ることができる。   According to a third aspect of the present invention, the helical groove of the sleeve is formed in a rectangular shape in cross section, and the guide member that engages with the helical groove has a locking pin implanted in the screw shaft, If the roller is configured to be rotatably inserted into the locking pin, the screw shaft moves along the spiral groove while rotating, so that the resistance of linear motion of the screw shaft can be reduced. In addition, the wear of the spiral groove can be suppressed, and the weight and weight can be reduced, and the durability and strength can be increased to improve the reliability.

また、請求項４に記載の発明のように、前記ローラの外周面が凸球面に形成されると共に、前記スリーブの螺旋溝が断面円弧状に形成されていれば、ローラと螺旋溝との接触面圧を軽減することができ、ねじ軸の直線運動の抵抗を減らして伝達効率を向上させると共に、振動の発生を抑制することができ、装置の静寂性を高めることができる。   Further, as in the invention described in claim 4, if the outer peripheral surface of the roller is formed in a convex spherical surface and the spiral groove of the sleeve is formed in a circular arc shape, the contact between the roller and the spiral groove The surface pressure can be reduced, the resistance of linear motion of the screw shaft can be reduced to improve the transmission efficiency, the generation of vibration can be suppressed, and the quietness of the apparatus can be enhanced.

また、請求項５に記載の発明のように、前記案内部材が、前記ねじ軸に転動自在に保持されて前記スリーブの螺旋溝に係合された案内ボールで構成されていれば、案内ボールの転動する際の振動の発生を抑制することができ、ねじ軸の案内を一層安定させることができる。   Further, as in the fifth aspect of the present invention, if the guide member is constituted by a guide ball that is rotatably held by the screw shaft and engaged with the spiral groove of the sleeve, the guide ball The occurrence of vibrations when rolling can be suppressed, and the guide of the screw shaft can be further stabilized.

また、請求項６に記載の発明のように、前記スリーブの螺旋溝の断面形状が、単一半径からなるサーキュラアーク形状または一対の円弧からなるゴシックアーク形状に形成されていれば、案内ボールの転動する際の振動の発生を抑制することができ、ねじ軸の案内を一層安定させることができる。   If the cross-sectional shape of the spiral groove of the sleeve is formed in a circular arc shape having a single radius or a Gothic arc shape consisting of a pair of arcs, as in the invention described in claim 6, Generation of vibrations during rolling can be suppressed, and the screw shaft guide can be further stabilized.

また、請求項７に記載の発明のように、前記スリーブが、対向する外周面に一対の平坦面が形成され、前記ハウジングの収容孔に、前記平坦面に対応する平坦面が設けられ、前記スリーブが前記収容孔に嵌合されると共に、前記ハウジングに前記支持軸受が装着される環状凹所が形成され、この環状凹所の肩部に円板状の間座が介装されて前記支持軸受とスリーブの端面に当接されていれば、スリーブの抜け止めと回り止めができ、従来のように止め輪によって抜け止めを行う構造に比べ、組立作業が容易になって作業効率が向上し、また、ハウジングに止め輪を装着するための止め輪溝を形成する必要がなくなり、加工工数が低減されると共に、ボールねじ機構をはじめ、部品のメンテナンス時に容易に分解組立ができ、低コスト化を図ることができる。   According to a seventh aspect of the present invention, the sleeve has a pair of flat surfaces formed on opposing outer peripheral surfaces, and a flat surface corresponding to the flat surface is provided in the housing hole of the housing. A sleeve is fitted into the receiving hole, and an annular recess is formed in the housing for mounting the support bearing, and a disk-shaped spacer is interposed on the shoulder of the annular recess to support the support. If the bearing and the end face of the sleeve are in contact with each other, the sleeve can be prevented from coming off and prevented from rotating, and the assembly work becomes easier and the working efficiency is improved compared to the conventional structure in which the retaining ring is used to prevent the sleeve from coming off. In addition, it is no longer necessary to form a retaining ring groove for attaching a retaining ring to the housing, reducing the number of processing steps, and enabling easy disassembly and assembly when maintaining parts such as a ball screw mechanism, resulting in lower costs. Plan Door can be.

本発明に係る電動アクチュエータは、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アクチュエータにおいて、前記ハウジングにスリーブが嵌合され、このスリーブの内周面に螺旋溝が形成され、この螺旋溝に前記ねじ軸の端部に設けられた案内部材が係合されて当該ねじ軸が軸方向に案内支持されると共に、この螺旋溝の巻き方向が前記ナットのねじ溝の巻き方向と逆方向に設定されているので、ナットのリード分に加え、スリーブによって減速比が増加してねじ軸の直線移動速度が増速し、装置の軽量・コンパクト化を図りつつ、スリーブの増速機能によってボールねじ機構の応答性を向上させた電動アクチュエータを提供することができる。   An electric actuator according to the present invention includes a housing, an electric motor attached to the housing, and 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. Is supported via a support bearing mounted on the housing so as to be rotatable and non-movable in the axial direction. The nut has a spiral thread groove formed on the inner periphery, and the nut is provided with a plurality of balls. A screw shaft that is inserted, is coaxially integrated with the drive shaft, has a helical screw groove corresponding to the screw groove of the nut on the outer periphery, and is supported so as to be axially movable with respect to the housing; In the electric actuator constituted by the above, a sleeve is fitted into the housing, a spiral groove is formed on the inner peripheral surface of the sleeve, and the spiral groove is provided at the end of the screw shaft. The screw shaft is guided and supported in the axial direction, and the winding direction of the spiral groove is set to be opposite to the winding direction of the screw groove of the nut. In addition, the sleeve increases the reduction ratio to increase the linear movement speed of the screw shaft, making the device lighter and more compact, while the sleeve speed-up function improves the response of the ball screw mechanism. Can be provided.

本発明に係る電動アクチュエータの一実施形態を示す縦断面図である。It is a longitudinal section showing one embodiment of an electric actuator concerning the present invention. 図１のアクチュエータ本体を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the actuator main body of FIG. 図１の中間歯車部を示す要部拡大図である。It is a principal part enlarged view which shows the intermediate | middle gear part of FIG. 図３の変形例を示す要部拡大図である。It is a principal part enlarged view which shows the modification of FIG. 本発明に係るスリーブの抜け止め部を示す要部拡大図である。It is a principal part enlarged view which shows the retaining part of the sleeve which concerns on this invention. 図１のスリーブとねじ軸を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the sleeve and screw shaft of FIG. 図１のスリーブとねじ軸との係止部を示す要部拡大図である。It is a principal part enlarged view which shows the latching | locking part of the sleeve of FIG. 1, and a screw shaft. 図１の係止ピンの変形例を示す要部拡大図である。It is a principal part enlarged view which shows the modification of the locking pin of FIG. 本発明に係る電動アクチュエータの組立方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the assembly method of the electric actuator which concerns on this invention. （ａ）は、図１のスリーブの変形例を示す一部断面斜視図、（ｂ）は、（ａ）の変形例を示す一部断面斜視図、（ｃ）は、図１のスリーブの他の変形例を示す縦断面図である。(A) is a partially sectional perspective view showing a modified example of the sleeve of FIG. 1, (b) is a partially sectional perspective view showing a modified example of (a), and (c) is other than the sleeve of FIG. It is a longitudinal cross-sectional view which shows the modified example. （ａ）は、従来の電動リニアアクチュエータを示す縦断面図、（ｂ）は、（ａ）のＸＩ−ＸＩ線に沿った横断面図である。(A) is a longitudinal cross-sectional view which shows the conventional electric linear actuator, (b) is a cross-sectional view which followed the XI-XI line of (a).

第１のハウジングと、その端面に衝合された第２のハウジングとからなるアルミ合金からダイカストで形成されたハウジングと、前記第１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、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アクチュエータにおいて、前記第１のハウジングと第２のハウジングに前記ねじ軸を収容するための収容孔が形成され、前記第２のハウジングの収容孔に円筒状のスリーブが嵌合され、このスリーブの内周面に断面矩形状の螺旋溝が形成され、この螺旋溝に前記ねじ軸の端部に植設された係止ピンが係合されて当該ねじ軸が軸方向に案内支持されると共に、前記螺旋溝の巻き方向が前記ナットのねじ溝の巻き方向と逆方向に設定されている。   A housing formed by die casting from an aluminum alloy composed of a first housing and a second housing abutted on the end face thereof, an electric motor attached to the first housing, and a rotational force of the electric motor Is transmitted through a motor shaft, and 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 through the speed reduction mechanism. A nut that is rotatably supported through a pair of support bearings mounted on the housing and is not axially movable, and has a spiral thread groove formed on the inner periphery, and a plurality of balls are provided in the nut. It is inserted and integrated coaxially with the drive shaft, and a spiral thread groove corresponding to the thread groove of the nut is formed on the outer periphery, and is supported so as to be axially movable with respect to the housing. In the electric actuator constituted by the same shaft, a housing hole for housing the screw shaft is formed in the first housing and the second housing, and a cylindrical sleeve is formed in the housing hole of the second housing. A helical groove having a rectangular cross section is formed on the inner peripheral surface of the sleeve, and a locking pin implanted at the end of the screw shaft is engaged with the helical groove so that the screw shaft is axially And the winding direction of the spiral groove is set to be opposite to the winding direction of the thread groove of the nut.

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は、本発明に係るスリーブの抜け止め部を示す要部拡大図、図６は、図１のスリーブとねじ軸を示す斜視図、図７は、図１のスリーブとねじ軸との係止部を示す要部拡大図、図８は、図１の係止ピンの変形例を示す要部拡大図、図９は、本発明に係る電動アクチュエータの組立方法を示す説明図、図１０（ａ）は、図１のスリーブの変形例を示す一部断面斜視図、（ｂ）は、（ａ）の変形例を示す一部断面斜視図、（ｃ）は、図１のスリーブの他の変形例を示す縦断面図である。 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 actuator according to the present invention, FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing an actuator main body of FIG. 1, and FIG. 3 is an enlarged 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 is an enlarged view of a main part showing a retaining part of the sleeve according to the present invention, and FIG. 6 is a view of the sleeve and screw shaft of FIG. FIG. 7 is a main part enlarged view showing a locking part between the sleeve and the screw shaft in FIG. 1, FIG. 8 is a main part enlarged view showing a modification of the locking pin in FIG. 1, and FIG. FIG. 10A is an explanatory view showing a method for assembling an electric actuator according to the present invention, FIG. 10A is a partially sectional perspective view showing a modification of the sleeve of FIG. 1, and FIG. 10B is a modification of FIG. A partial cross-sectional perspective view, (c) is a vertical cross-sectional view showing another modification of the sleeve of FIG.

この電動アクチュエータ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およびこの中間歯車４に噛合する出力歯車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 actuator 1 includes a cylindrical housing 2, an electric motor (not shown) attached to the housing 2, and an input gear 3 attached to a motor shaft 3a of the electric motor. A speed reduction mechanism 6 comprising an intermediate gear 4 meshing with the output gear 5 and an output gear 5 meshing with the intermediate gear 4, and a ball for converting the rotational motion of the electric motor into the linear motion of the drive shaft 7 via the speed reduction mechanism 6. A screw mechanism 8 and an actuator body 9 including the ball screw mechanism 8 are provided.

ハウジング２はＡ６０６３ＴＥやＡＤＣ１２等のアルミ合金からダイカストによって形成され、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を収容するための収容孔（貫通孔）１１と、収容孔（袋孔）１２が形成されている。   The housing 2 is formed by die casting from an aluminum alloy such as A6063TE or ADC12, and includes a first housing 2a and a second housing 2b abutted on the end face thereof, and is fixed integrally by a fixing bolt (not shown). Has been. An electric motor is attached to the first housing 2a, and an abutting portion between the first housing 2a and the second housing 2b includes an accommodation hole (through hole) 11 for accommodating the screw shaft 10, An accommodation hole (bag hole) 12 is formed.

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 motor shaft 3a of the electric motor is rotatably supported by a rolling bearing 13 comprising a deep groove ball bearing mounted on the second housing 2b. . The output gear 5 that meshes with the intermediate gear 4 that is a spur gear is integrally fixed to a nut 18 that constitutes a ball screw mechanism 8 described later via a key 14.

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の収容孔１２には後述するスリーブ１７が嵌合され、このスリーブ１７の内周には螺旋溝１７ａが形成されている。そして、この螺旋溝１７ａにねじ軸１０の係止ピン(案内部材)１５が係合され、ねじ軸１０が、軸方向移動可能に案内支持されている。これにより、簡単な構造でねじ軸１０を案内支持することができ、組立の簡素化と低コスト化を図ることができる。   The drive shaft 7 is formed integrally with a screw shaft 10 constituting the ball screw mechanism 8, and a locking pin 15 is implanted at one end portion (right end portion in the figure) of the drive shaft 7. Further, a sleeve 17 described later is fitted into the accommodation hole 12 of the second housing 2b, and a spiral groove 17a is formed on the inner periphery of the sleeve 17. A locking pin (guide member) 15 of the screw shaft 10 is engaged with the spiral groove 17a, and the screw shaft 10 is guided and supported so as to be movable in the axial direction. Thereby, the screw shaft 10 can be guided and supported with a simple structure, and assembling can be simplified and the cost can be reduced.

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、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 ball screw mechanism 8 includes a screw shaft 10 and a nut 18 that is externally inserted to the screw shaft 10 via a ball 19. The screw shaft 10 has a spiral thread groove 10a formed on the outer periphery. On the other hand, the nut 18 is formed with a helical thread groove 18a corresponding to the thread groove 10a of the screw shaft 10 on the inner periphery, and a large number of balls 19 are accommodated between these thread grooves 10a and 18a so as to be able to roll. ing. The nut 18 is supported to the housings 2a and 2b via the two support bearings 20 and 20 so as to be rotatable and not movable in the axial direction. Reference numeral 21 denotes a piece member that constitutes a circulation member by connecting the thread grooves 18a of the nut 18, and the piece member 21 allows an infinite circulation of a large number of balls 19.

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 thread grooves 10a and 18a may be a circular arc shape or a gothic arc shape. Is formed. Thereby, the rigidity with respect to an axial load becomes high and generation | occurrence | production of a vibration can be suppressed.

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 nut 18 is made of case-hardened steel such as SCM415 or SCM420, and its surface is subjected to hardening treatment in a range of 55 to 62 HRC by vacuum carburizing and quenching. Thereby, the buffing etc. for the scale removal after the heat treatment can be omitted, and the cost can be reduced. On the other hand, the screw shaft 10 is made of medium carbon steel such as S55C or case-hardened steel such as SCM415 or SCM420, and its surface is hardened in the range of 55 to 62 HRC by induction hardening or carburizing hardening.

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がキー１４を介して固定されると共に、この出力歯車５の両側に２つの支持軸受２０、２０が固定されている。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。   An output gear 5 constituting the speed reduction mechanism 6 is fixed to the outer peripheral surface 18b of the nut 18 via a key 14, and two support bearings 20 and 20 are fixed to both sides of the output gear 5. Thereby, even if a thrust load is applied from the drive shaft 7, it is possible to prevent the axial displacement between the support bearings 20 and 20 and the output gear 5. Further, the two support bearings 20 and 20 are constituted by sealed deep groove ball bearings having shield plates 20a and 20a attached to both ends, and leakage of the lubricating grease enclosed in the bearings to the outside and from the outside This prevents wear powder from entering the bearing.

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、ここで、同じ仕様の深溝玉軸受とは、軸受の内径、外径、幅寸法をはじめ、ボールサイズ、個数および軸受内部すきま等が実質的に同一なものを言う。   Further, in the present embodiment, the support bearing 20 that rotatably supports the nut 18 is composed of deep groove ball bearings having the same specifications, and thus is loaded from the drive shaft 7 through the thrust load and the output gear 5 described above. Both radial loads can be applied, and confirmation work for preventing misassembly during assembly can be simplified, and assembling workability can be improved. Here, deep groove ball bearings having the same specifications refer to bearings having substantially the same inner diameter, outer diameter, width dimension, ball size, number, bearing internal clearance, and the like.

次に、減速機構６を構成する中間歯車４について説明する。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側の端部をすきま嵌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。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、軸受の入手性が高く、低コスト化を図ることができる。   Next, the intermediate gear 4 constituting the speed reduction mechanism 6 will be described. As shown in FIG. 3, the gear shaft 22 is implanted in the first and second housings 2 a and 2 b, and the intermediate gear 4 is rotatably supported on the gear shaft 22 via a rolling bearing 23. Of the end portions of the gear shaft 22, for example, when press-fitting the end portion on the first housing 2a side, the end portion on the second housing 2b side is set to be a clearance fit, thereby making misalignment (assembly error). Allowing smooth rotation performance can be ensured. The rolling bearing 23 includes an outer ring 24 made of a steel plate press-fitted into the inner diameter 4a of the intermediate gear 4, and a plurality of needle rollers 26 accommodated in the outer ring 24 via a cage 25 so as to be freely rollable. It is constituted by a so-called shell type needle roller bearing. Thereby, the availability of a bearing is high and cost reduction can be achieved.

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 washers 28 and 28 are mounted on both sides of the intermediate gear 4 to prevent the intermediate gear 4 from directly contacting the first and second housings 2a and 2b. Here, the width of the tooth portion 4b of the intermediate gear 4 is formed smaller than the tooth width. As a result, the contact area with the washer 28 can be reduced, and the frictional resistance during rotation can be suppressed and smooth rotation performance can be obtained. Here, the washer 28 is a flat washer formed by pressing from an austenitic stainless steel plate having high strength and high wear resistance, or a cold-rolled steel plate treated with rust prevention. In addition to this, for example, it is formed of a thermoplastic synthetic resin such as PA (polyamide) 66 filled with a predetermined amount of a fibrous reinforcing material such as brass, sintered metal, or GF (glass fiber). May be.

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 bearing 23 is set smaller than the tooth width of the intermediate gear 4. Thereby, wear and deformation of the bearing side surface due to friction can be prevented, and smooth rotation performance can be obtained.

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）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 gear shaft 22 is implanted in the first and second housings 2 a and 2 b, and the intermediate gear 29 is rotatably supported on the gear shaft 22 via a slide bearing 30. In the present embodiment, the intermediate gear 29 is formed so that the width of the tooth portion 29b is the same as the tooth width, and the sliding bearing 30 is press-fitted into the inner diameter 29a of the intermediate gear 29 and added with fine graphite powder. The oil-impregnated bearing (NTN trade name; Bear Fight) is made up of. The tooth width of the intermediate gear 29 is set to be larger. This prevents the intermediate gear 29 from coming into contact with the first and second housings 2a and 2b without wearing a washer, and suppresses frictional resistance during rotation, thereby obtaining smooth rotational performance. In addition, the cost can be reduced by suppressing the increase in the number of parts. In addition, the sliding bearing 30 may be formed of, for example, a thermoplastic polyimide resin that enables injection molding.

本実施形態では、図５に示すように、第２のハウジング２ｂに、前述した支持軸受２０が装着される環状凹所３１が形成され、この環状凹所３１の肩部３１ａに円板状の間座３２が介装されている。具体的には、支持軸受２０は、この間座３２と、ナット１８の外周面に突設された鍔部１８ｃとによって軸方向に位置決め固定されている。間座３２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、量産性に富み、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ている。   In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the second housing 2 b is formed with an annular recess 31 in which the support bearing 20 described above is mounted, and the shoulder 31 a of the annular recess 31 has a disk shape. A spacer 32 is interposed. Specifically, the support bearing 20 is positioned and fixed in the axial direction by the spacer 32 and a flange portion 18 c protruding from the outer peripheral surface of the nut 18. The spacer 32 is made of an austenitic stainless steel plate (JIS standard SUS304 type or the like) having high strength and wear resistance, or a cold rolled steel plate (JIS standard SPCC type or the like) that is rich in mass production and rust-proof. It is formed by press working.

また、この間座３２は、一方の端面の外径部に軸方向に突出する環状の凸部３２ａが形成され、支持軸受２０の外輪３３の端面に当接している。一方、内径部は第２のハウジング２ｂの収容孔１２の内径よりも小径に形成され、スリーブ１７の端面に当接している。これにより、従来のように止め輪によってスリーブの抜け止めを行う構造に比べ、組立作業が容易になって作業効率が向上し、また、ハウジングに止め輪を装着するための止め輪溝を形成する必要がなくなり、加工工数の低減と装置の小型化を図ることができると共に、ボールねじ機構８をはじめ、部品のメンテナンス時に容易に分解組立ができ、低コスト化を図ることができる。また、間座３２がスリーブ１７の端面に完全な円形で面接触して摩擦力が高くなり、第２のハウジング２ｂに対するスリーブ１７の抜け止めを行うことができる。   Further, the spacer 32 is formed with an annular convex portion 32 a protruding in the axial direction at the outer diameter portion of one end surface, and is in contact with the end surface of the outer ring 33 of the support bearing 20. On the other hand, the inner diameter portion is formed to have a smaller diameter than the inner diameter of the accommodation hole 12 of the second housing 2 b and is in contact with the end surface of the sleeve 17. As a result, as compared with the conventional structure in which the sleeve is prevented from being detached by the retaining ring, the assembling work is facilitated and the working efficiency is improved, and a retaining ring groove for attaching the retaining ring to the housing is formed. This eliminates the need to reduce the number of processing steps and reduce the size of the apparatus, and can be easily disassembled and assembled at the time of maintenance of the parts including the ball screw mechanism 8 to reduce the cost. Further, the spacer 32 is in a perfect circular surface contact with the end surface of the sleeve 17 and the frictional force is increased, so that the sleeve 17 can be prevented from coming off from the second housing 2b.

なお、間座３２の軸方向ガタを防止するために、図示はしないが、例えば、支持軸受２０と第１または第２のハウジング２ａ、２ｂとの間にウェーブワッシャ等の弾性部材が介装されていても良いし、間座自体をウェーブワッシャや合成ゴム等の弾性部材で形成しても良い。   In order to prevent the backlash of the spacer 32 in the axial direction, although not illustrated, for example, an elastic member such as a wave washer is interposed between the support bearing 20 and the first or second housing 2a, 2b. Alternatively, the spacer itself may be formed of an elastic member such as a wave washer or synthetic rubber.

ここで、スリーブ１７は、金属粉末を可塑状に調整し、射出成形機で成形される焼結合金からなる。この射出成形に際しては、まず、金属粉と、プラスチックおよびワックスからなるバインダとを混練機で混練し、その混練物をペレット状に造粒する。造粒したペレットは、射出成形機のホッパに供給し、金型内に加熱溶融状態で押し込む、所謂ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｍｏｌｄｉｎｇ）により成形されている。こうしたＭＩＭによって成形される焼結合金であれば、加工度が高く複雑な形状であっても容易に、かつ精度良く所望の形状・寸法に成形することができる。   Here, the sleeve 17 is made of a sintered alloy prepared by adjusting a metal powder into a plastic shape and molding it with an injection molding machine. In this injection molding, first, metal powder and a binder made of plastic and wax are kneaded by a kneader, and the kneaded product is granulated into pellets. The granulated pellets are molded by so-called MIM (Metal Injection Molding), which is supplied to a hopper of an injection molding machine and pushed into a mold in a heated and melted state. A sintered alloy formed by such an MIM can be easily and accurately formed into a desired shape / dimension even if it has a high workability and a complicated shape.

前記金属粉として、後に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。スリーブ１７は、浸炭焼入れおよび焼戻し温度を調整して行われる。また、スリーブ１７の材料としてこれ以外にも、Ｎｉが３．０〜１０．０ｗｔ％含有し、加工性、耐食性に優れた材料（日本粉末冶金工業規格のＦＥＮ８）、あるいは、Ｃが０．０７ｗｔ％、Ｃｒが１７ｗｔ％、Ｎｉが４ｗｔ％、Ｃｕが４ｗｔ％、残りがＦｅ等からなる析出硬化系ステンレスＳＵＳ６３０であっても良い。このＳＵＳ６３０は、固溶化熱処理で２０〜３３ＨＲＣの範囲に表面硬さを適切に上げることができ、強靭性と高硬度を確保することができる。   As the metal powder, a material that can be subsequently carburized and hardened, for example, C (carbon) is 0.13 wt%, Ni (nickel) is 0.21 wt%, Cr (chromium) is 1.1 wt%, Cu (copper) Exemplifies SCM415 which is 0.04 wt%, Mn (manganese) is 0.76 wt%, Mo (molybdenum) is 0.19 wt%, Si (silicon) is 0.20 wt%, and the rest is Fe (iron). Can do. The sleeve 17 is performed by adjusting the carburizing quenching and tempering temperatures. In addition to this, as the material of the sleeve 17, Ni is contained in an amount of 3.0 to 10.0 wt% and has excellent workability and corrosion resistance (FEN8 of Japanese Powder Metallurgy Industry Standard), or C is 0.07 wt%. %, Cr is 17 wt%, Ni is 4 wt%, Cu is 4 wt%, and the remainder is precipitation hardened stainless steel SUS630 made of Fe or the like. This SUS630 can appropriately increase the surface hardness in the range of 20 to 33 HRC by solution heat treatment, and can ensure toughness and high hardness.

また、スリーブ１７の材質として、ＧＦ（ガラス繊維）等の繊維状強化材が含有された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１０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と共に、低コスト化を図ることができる。なお、繊維状強化材としては、ＧＦに限らず、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。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ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＡＩ（ポリアミドイミド）等の熱可塑性の合成樹脂、あるいは、ＰＦ（フェノール樹脂）、ＥＰ（エポキシ樹脂）、ＰＩ（ポリイミド樹脂）等の熱硬化性の合成樹脂であっても良い。   The sleeve 17 may be made of a thermoplastic synthetic resin such as PA (polyamide) 66 containing a fibrous reinforcing material such as GF (glass fiber). As a result, even if an impact load is applied to the screw shaft 10, it can be mitigated and cost can be reduced. In addition, as a fibrous reinforcement, CF (carbon fiber), an aramid fiber, a boron fiber, etc. can be illustrated not only GF. Furthermore, thermoplastic synthetic resins called so-called engineering plastics such as PPA (polyphthalamide), PBT (polybutylene terephthalate), PPS (polyphenylene sulfide), PEEK (polyetheretherketone), PAI (polyamideimide), etc. Or a thermosetting synthetic resin such as PF (phenol resin), EP (epoxy resin), or PI (polyimide resin).

図６に示すように、スリーブ１７は円筒状に形成されると共に、対向する外周面に一対の平坦面３４、３４が形成されている。そして、図示はしないが、第２のハウジング２ｂの収容孔１２に、これらの平坦面３４、３４に対応するように平坦面を設け、スリーブ１７を収容孔１２に嵌合させることにより回り止めを行っている。また、スリーブ１７の一方の開口部に螺旋溝１７ａに連通する凹所３５、３５が形成され、この凹所３５から係止ピン１５を挿入して螺旋溝１７ａに係合させている。   As shown in FIG. 6, the sleeve 17 is formed in a cylindrical shape, and a pair of flat surfaces 34 and 34 are formed on opposing outer peripheral surfaces. Although not shown, the accommodation hole 12 of the second housing 2b is provided with a flat surface so as to correspond to the flat surfaces 34 and 34, and the sleeve 17 is fitted into the accommodation hole 12 to prevent rotation. Is going. Further, a recess 35, 35 communicating with the spiral groove 17a is formed in one opening of the sleeve 17, and the locking pin 15 is inserted from the recess 35 to be engaged with the spiral groove 17a.

本発明に係るスリーブ１７は、図７に拡大して示すように、内周面に断面矩形状の螺旋溝１７ａが形成され、この螺旋溝１７ａの巻き方向はナット１８のねじ溝１８ａの巻き方向と逆方向に設定されている。そして、ねじ軸１０に植設された係止ピン１５がこの螺旋溝１７ａに係合されている。通常、ボールねじ機構８において、ねじ軸１０の動きが規制されていない場合、ナット１８が回転すると、両ねじ溝１８ａ、１０ａ間に転動自在に収容されたボール１９を介してねじ軸１０がナット１８の回転方向と同じ方向に連れ周りする。ここで、本実施形態のように、ナット１８のねじ溝１８ａと逆方向の螺旋溝１７ａが形成されたスリーブ１７を収容孔１２に固定し、このスリーブ１７の螺旋溝１７ａに係止ピン１５を介してねじ軸１０を係合させた場合、係止ピン１５はスリーブ１７の螺旋溝１７ａに沿って摺動する。その結果、ねじ軸１０はナット１８の回転方向とは逆向きに回転運動しながら直線運動することになる。   As shown in an enlarged view in FIG. 7, the sleeve 17 according to the present invention is formed with a spiral groove 17 a having a rectangular cross section on the inner peripheral surface, and the winding direction of the spiral groove 17 a is the winding direction of the screw groove 18 a of the nut 18. And set in the opposite direction. A locking pin 15 planted on the screw shaft 10 is engaged with the spiral groove 17a. Normally, in the ball screw mechanism 8, when the movement of the screw shaft 10 is not restricted, when the nut 18 rotates, the screw shaft 10 is moved via a ball 19 accommodated so as to roll between the screw grooves 18 a and 10 a. The nut 18 rotates in the same direction as the rotation direction. Here, as in the present embodiment, the sleeve 17 formed with the spiral groove 17a in the opposite direction to the screw groove 18a of the nut 18 is fixed to the receiving hole 12, and the locking pin 15 is attached to the spiral groove 17a of the sleeve 17. When the screw shaft 10 is engaged via the locking pin 15, the locking pin 15 slides along the spiral groove 17 a of the sleeve 17. As a result, the screw shaft 10 moves linearly while rotating in the direction opposite to the rotation direction of the nut 18.

このように、減速機構６を介してボールねじ機構８のナット１８が回転し、スリーブ１７の螺旋溝１７ａに沿ってねじ軸１０がナット１８の回転方向と逆方向に回転運動しながら直線運動するため、ナット１８のリード分に加え、スリーブ１７によって減速比が増加、すなわち、ねじ軸１０の直線移動速度が増速することになる。したがって、装置の軽量・コンパクト化を図りつつ、スリーブ１７の増速機能によってボールねじ機構８の応答性を向上させた電動アクチュエータを提供することができる。   As described above, the nut 18 of the ball screw mechanism 8 rotates through the speed reduction mechanism 6, and the screw shaft 10 linearly moves along the spiral groove 17 a of the sleeve 17 while rotating in the direction opposite to the rotation direction of the nut 18. Therefore, in addition to the lead portion of the nut 18, the reduction ratio is increased by the sleeve 17, that is, the linear moving speed of the screw shaft 10 is increased. Accordingly, it is possible to provide an electric actuator in which the responsiveness of the ball screw mechanism 8 is improved by the speed increasing function of the sleeve 17 while reducing the weight and size of the device.

一方、螺旋溝１７ａに係合する係止ピン１５は、ＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼あるいはＳＣｒ４３５等の浸炭軸受鋼で形成され、その表面には、炭素含有量０．８０ｗｔ％以上、５８ＨＲＣ以上の浸炭窒化層が形成されている。なお、係止ピン１５に針状ころ軸受に使用される針状ころを適用することにより、５８ＨＲＣ以上の表面硬さが得られ、耐摩耗性が優れていると共に、入手性が良く、低コスト化を図ることができる。   On the other hand, the locking pin 15 that engages with the spiral groove 17a is formed of high carbon chromium bearing steel such as SUJ2 or carburized bearing steel such as SCr435, and has a carbon content of 0.80 wt% or more and 58 HRC or more on the surface thereof. The carbonitriding layer is formed. In addition, by applying the needle roller used for the needle roller bearing to the locking pin 15, a surface hardness of 58HRC or more can be obtained, the wear resistance is excellent, the availability is good, and the cost is low. Can be achieved.

また、スリーブ１７は、第２のハウジング２ｂにおける収容孔１２の底部１２ａに装着された底板３６に当接するまで嵌合される。なお、底板３６は、冷間圧延鋼板等の鋼板からプレス加工によって円板状に形成され、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。本実施形態では、底板３６がスリーブ１７と別体で、かつ円板状に形成されているので、スリーブ１７と収容孔１２の底部１２ａとで挟持された状態で回転可能となり、ねじ軸１０の端部が衝突した場合でも、その衝撃荷重を分散させて効率的に吸収することができ、耐久性を向上させることができる。   Further, the sleeve 17 is fitted until it comes into contact with the bottom plate 36 attached to the bottom 12a of the accommodation hole 12 in the second housing 2b. The bottom plate 36 is formed into a disk shape by pressing from a steel plate such as a cold-rolled steel plate, and the surface thereof is subjected to hardening treatment in the range of 55 to 62 HRC by induction hardening or carburizing quenching. In the present embodiment, since the bottom plate 36 is formed separately from the sleeve 17 and is formed in a disc shape, the bottom plate 36 can be rotated while being sandwiched between the sleeve 17 and the bottom portion 12a of the receiving hole 12, and the screw shaft 10 Even when the end collides, the impact load can be dispersed and efficiently absorbed, and the durability can be improved.

図８に前述した係止ピン１５の変形例を示す。なお、この実施形態は、前述した実施形態（図７）と基本的にはスリーブ１７の螺旋溝１７ａとねじ軸１０の係止ピン１５との係合構造が異なるだけで、その他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号を付して重複した説明を省略する。   FIG. 8 shows a modification of the locking pin 15 described above. This embodiment is basically the same as the above-described embodiment (FIG. 7) except that the engagement structure between the spiral groove 17a of the sleeve 17 and the locking pin 15 of the screw shaft 10 is the same. Alternatively, parts and parts having similar functions are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted.

この係止ピン（案内部材）３８には、ローラ３９が回転自在に嵌挿されると共に、ローラ３９の抜け止め用に止め輪４０が嵌着されている。ローラ３９は所定のすきまを介して係止ピン３８に嵌挿され、ねじ軸１０の移動に伴って、ローラ３９が螺旋溝１７ａ上を転動しながら螺旋溝１７ａに沿って進むので、ねじ軸１０の直線運動の抵抗を減らす（フリクション低減）ことができると共に、螺旋溝１７ａの摩耗を抑制することができ、軽量化を図りつつ、耐久性と強度を高めて信頼性の向上を図ることができる。なお、止め輪４０は、リング状に形成して圧入しても良いが、有端状に形成することにより、その組立性を向上させることができる。   A roller 39 is rotatably inserted into the locking pin (guide member) 38 and a retaining ring 40 is attached to prevent the roller 39 from coming off. The roller 39 is fitted into the locking pin 38 through a predetermined clearance, and the roller 39 moves along the spiral groove 17a while rolling on the spiral groove 17a as the screw shaft 10 moves. 10 can reduce the resistance of linear motion (reduction of friction) and suppress wear of the spiral groove 17a, and can improve the reliability by increasing the durability and strength while reducing the weight. it can. The retaining ring 40 may be formed in a ring shape and press-fitted, but the assemblability can be improved by forming the retaining ring 40 in an end shape.

このローラ３９はＰＰＳ、ＰＥＥＫ、ＰＡＩ等の熱可塑性の合成樹脂で射出成形によって先端部が漸次小径となる銃弾形状に形成され、外周面にクラウニングが施されている。これにより、ローラ３９が螺旋溝１７ａ上を転動する際に、傾いて角部にエッジロードが発生するのを防止することができる。なお、ローラ３９は、熱可塑性の合成樹脂に限らず、ＰＦ、ＥＰ、ＰＩ等の熱硬化性の合成樹脂であっても良い。   The roller 39 is made of a thermoplastic synthetic resin such as PPS, PEEK, PAI or the like, and is formed into a bullet shape with a gradually decreasing tip by injection molding, and the outer peripheral surface is crowned. Thereby, when the roller 39 rolls on the spiral groove 17a, it is possible to prevent the edge load from being generated at the corner portion due to the inclination. The roller 39 is not limited to a thermoplastic synthetic resin, and may be a thermosetting synthetic resin such as PF, EP, and PI.

さらに、ローラ３９の材質として、例示したもの以外に、例えば、セラミックでも良いし、また、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）で構成されていても良い。これにより、ローラ３９が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。   Further, as the material of the roller 39, in addition to the exemplified materials, for example, ceramic may be used, or the roller 39 may be constituted by an oil-impregnated bearing (NTN trade name: Bearfite) made of porous metal to which fine graphite powder is added. good. As a result, the roller 39 can be prevented from being worn, and the frictional resistance during rotation can be suppressed and smooth rotation performance can be obtained.

こうしたローラ３９を積極的に回転させることで、ローラ３９の摩耗を防止して長期間に亘って耐久性を保持することができると共に、ねじ軸１０の移動が抵抗なくスムーズになり、機械効率を高めて省エネを図ることができる。   By actively rotating the roller 39, it is possible to prevent the roller 39 from being worn and maintain durability over a long period of time, and the movement of the screw shaft 10 becomes smooth without resistance, thereby improving the mechanical efficiency. It can be increased to save energy.

なお、スリーブ１７の螺旋溝１７ａは、前述した実施形態と同様、矩形状に形成されているが、これに限らず、例えば、ローラ３９の外周面を凸球面に形成すると共に、螺旋溝１７ａの内周面を断面円弧状に形成しても良い。これにより、ローラ３９と螺旋溝１７ａとの接触面圧を軽減することができ、ねじ軸１０の直線運動の抵抗を減らして伝達効率を向上させると共に、振動の発生を抑制することができ、装置の静寂性を高めることができる。   The spiral groove 17a of the sleeve 17 is formed in a rectangular shape as in the above-described embodiment. However, the present invention is not limited to this. For example, the outer peripheral surface of the roller 39 is formed into a convex spherical surface, and the spiral groove 17a The inner peripheral surface may be formed in a circular arc shape in cross section. Thereby, the contact surface pressure between the roller 39 and the spiral groove 17a can be reduced, the resistance of the linear motion of the screw shaft 10 can be reduced, the transmission efficiency can be improved, and the occurrence of vibration can be suppressed. Can improve the silence.

また、図示はしないが、スリーブの螺旋溝の断面形状を単一半径からなるサーキュラアーク形状、あるいは一対の円弧からなるゴシックアーク形状にすると共に、ねじ軸に案内ボールを転動自在に保持し、螺旋溝とこの案内ボールを螺旋溝に沿って転動させるようにしても良い。れにより、係止ボールが転動する際の振動の発生を抑制することができると共に、ねじ軸のフリクションを一層低減させることができ、安定したねじ軸の直線運動を実現させることができる。   Although not shown, the cross-sectional shape of the spiral groove of the sleeve is a circular arc shape made of a single radius or a Gothic arc shape made of a pair of arcs, and the guide ball is rotatably held on the screw shaft. You may make it roll a spiral groove and this guide ball along a spiral groove. Accordingly, it is possible to suppress the occurrence of vibration when the locking ball rolls, to further reduce the friction of the screw shaft, and to realize a stable linear motion of the screw shaft.

次に、図９を用いて本発明に係る電動アクチュエータの組立方法を示す。まず、第２のハウジング２ｂの収容孔１２に底板３６が順次嵌挿され、底部１２ａに底板３６が密着された状態で、スリーブ１７が嵌挿される。次に、第２のハウジング２ｂの環状凹所３１に間座３２が装着され、ねじ軸１０がスリーブ１７側に進入されると共に、スリーブ１７の凹所（図示せず）に係止ピン１５が嵌挿され、この係止ピン１５がスリーブ１７の螺旋溝１７ａに係合された状態で、ボールねじ機構８を構成する支持軸受２０が環状凹所３１に嵌合され、第２のハウジング２ｂと第１のハウジング２ａが衝合され、両者が固定ボルト（図示せず）によって結合される。このように、本実施形態では、各部品を軸方向に順次挿入するだけで組み立てることができ、組立作業を簡便化して組立作業性を向上させることができる。   Next, an assembly method of the electric actuator according to the present invention will be described with reference to FIG. First, the bottom plate 36 is sequentially inserted into the receiving hole 12 of the second housing 2b, and the sleeve 17 is inserted with the bottom plate 36 being in close contact with the bottom portion 12a. Next, the spacer 32 is mounted in the annular recess 31 of the second housing 2b, the screw shaft 10 is advanced to the sleeve 17 side, and the locking pin 15 is inserted in the recess (not shown) of the sleeve 17. The support bearing 20 constituting the ball screw mechanism 8 is fitted into the annular recess 31 in a state in which the locking pin 15 is engaged with the spiral groove 17a of the sleeve 17, and the second housing 2b and The first housing 2a is abutted and both are coupled by a fixing bolt (not shown). Thus, in this embodiment, it can assemble only by inserting each component sequentially in an axial direction, and it can simplify an assembling work and can improve an assembling workability | operativity.

図１０（ａ）に、前述したスリーブ１７の変形例を示す。このスリーブ４１は、前述したスリーブ１７と基本的にはリードが異なるだけで、その他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号を付して重複した説明を省略する。   FIG. 10A shows a modification of the sleeve 17 described above. The sleeve 41 is basically different in the lead from the sleeve 17 described above, and other parts and portions having the same or similar functions are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted.

このスリーブ４１は射出成形可能な焼結合金からなり、内周面に断面矩形状の螺旋溝４１ａが形成され、この螺旋溝４１ａの巻き方向はナット１８のねじ溝１８ａの巻き方向と逆方向に設定され、そのリードは、ナット１８のねじ溝１８ａのリードよりも大きく設定されている。   The sleeve 41 is made of a sintered alloy that can be injection-molded, and a spiral groove 41a having a rectangular cross section is formed on the inner peripheral surface. The winding direction of the spiral groove 41a is opposite to the winding direction of the screw groove 18a of the nut 18. The lead is set to be larger than the lead of the thread groove 18 a of the nut 18.

また、図１０（ｂ）に示すように、スリーブ４２の螺旋溝４２ａのリードをさらに大きくすれば、スリーブ４２によって減速比をさらに増加させることができ、電動アクチュエータの応答性を向上させることができる。なお、随時、これらのスリーブ４１、４２の螺旋溝４１ａ、４２ａの効率を加味してリードを選択することによって必要減速比を変更し、応答性を向上させることができる。   Further, as shown in FIG. 10B, if the lead of the spiral groove 42a of the sleeve 42 is further increased, the reduction ratio can be further increased by the sleeve 42, and the responsiveness of the electric actuator can be improved. . At any time, by selecting the lead in consideration of the efficiency of the spiral grooves 41a and 42a of these sleeves 41 and 42, the required reduction ratio can be changed and the responsiveness can be improved.

図１０（ｃ）に、前述したスリーブ１７の他の変形例を示す。このスリーブ４３は、前述したスリーブ１７と基本的には外郭形状が異なるだけで、その他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号を付して重複した説明を省略する。スリーブ４３は射出成形可能な焼結合金からなり、内周面に断面矩形状の螺旋溝１７ａが形成されると共に、外周の一端部にフランジ４３ａが形成され、螺旋溝１７ａがこの端面に開口されている。これにより、螺旋溝１７ａに連通する凹所３５を廃止することができると共に、スリーブ４３の外径を小さくすることができ、低コストで軽量・コンパクト化を図ることができる。   FIG. 10C shows another modification of the sleeve 17 described above. The sleeve 43 basically has a different outline shape from the sleeve 17 described above, and other parts and parts having the same function or parts having the same function are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted. The sleeve 43 is made of a sintered alloy that can be injection-molded. A spiral groove 17a having a rectangular cross section is formed on the inner peripheral surface, a flange 43a is formed at one end of the outer periphery, and the spiral groove 17a is opened at the end surface. ing. Accordingly, the recess 35 communicating with the spiral groove 17a can be eliminated, the outer diameter of the sleeve 43 can be reduced, and the weight and size can be reduced at low cost.

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アクチュエータに適用できる。   An electric 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 rotational input from an electric motor into a linear motion of a drive shaft via the ball screw mechanism. Applicable to electric actuators.

１ 電動アクチュエータ
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 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 収容孔（貫通孔）
１２ 収容孔（袋孔）
１２ａ 底部
１３、２３ 転がり軸受
１４ キー
１５、３８ 係止ピン
１７、４１、４２、４３ スリーブ
１７ａ、４１ａ、４２ａ 螺旋溝
１８ ナット
１８ｂ ナットの外周面
１８ｃ ナットの鍔部
１９ ボール
２０ 支持軸受
２０ａ シールド板
２１ 駒部材
２２ 歯車軸
２４、３３ 外輪
２５ 保持器
２６ 針状ころ
２７、２８ ワッシャ
３０ 滑り軸受
３１ 環状凹所
３１ａ 肩部
３２ 間座
３２ａ 凸部
３４ 平坦面
３５ 凹所
３６ 底板
３９ ローラ
４０ 止め輪
４３ａ フランジ
５０ 電動アクチュエータ
５１ ハウジング
５１ａ 空洞部
５１ｂ シリンダ部
５１ｃ 流体出口
５１ｄ 段部
５１ｅ 案内溝
５１ｆ 案内溝の側面
５２ ねじ軸
５２ａ 雄ねじ溝
５２ｂ 丸軸部
５２ｃ フランジ部
５３ 軸受
５３ａ 内輪
５３ｂ 外輪
５４ 止め輪
５５ 間座
５６ 板ばね
５７ ナット
５７ａ 雌ねじ溝
５７ｂ 矩形板状部
５７ｃ 矩形板状部の側面
５７ｄ チューブ
５７ｅ ブラケット
５７ｆ ねじ
５８ ボール
５９ ピストン部材
５９ａ 周溝
６０ Ｏリング
δ 矩形板状部の側面と案内溝の対向する側面との間のすきま DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric actuator 2 Housing 2a 1st housing 2b 2nd housing 3 Input gear 3a Motor shaft 4, 29 Intermediate gear 4a, 29a Inner diameter 4b, 29b Tooth part 5 Output gear 6 Reduction mechanism 7 Drive shaft 8 Ball screw Mechanism 9 Actuator body 10 Screw shaft 10a, 18a Screw groove 11 Housing hole (through hole)
12 accommodation hole (bag hole)
12a Bottom portion 13, 23 Rolling bearing 14 Key 15, 38 Locking pin 17, 41, 42, 43 Sleeve 17a, 41a, 42a Spiral groove 18 Nut 18b Nut outer peripheral surface 18c Nut flange 19 Ball 20 Support bearing 20a Shield plate 21 Piece member 22 Gear shaft 24, 33 Outer ring 25 Cage 26 Needle rollers 27, 28 Washer 30 Sliding bearing 31 Annular recess 31a Shoulder 32 Spacer 32a Convex 34 Flat surface 35 Recess 36 Bottom plate 39 Roller 40 Retaining ring 43a Flange 50 Electric actuator 51 Housing 51a Cavity 51b Cylinder 51c Fluid outlet 51d Step 51e Guide groove 51f Guide groove side surface 52 Screw shaft 52a Male screw groove 52b Round shaft 52c Flange 53 Bearing 53a Inner ring 53b Outer ring 54 Retaining ring 55 Spacer 56 Leaf spring 57 Nut 57a Female thread Groove 57b Rectangular plate portion 57c Side surface 57d of rectangular plate portion Tube 57e Bracket 57f Screw 58 Ball 59 Piston member 59a Circumferential groove 60 O-ring δ Clearance between the side surface of the rectangular plate portion and the opposite side surface of the guide groove

Claims (7)

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アクチュエータにおいて、
前記ハウジングにスリーブが嵌合され、このスリーブの内周面に螺旋溝が形成され、この螺旋溝に前記ねじ軸の端部に設けられた案内部材が係合されて当該ねじ軸が軸方向に案内支持されると共に、この螺旋溝の巻き方向が前記ナットのねじ溝の巻き方向と逆方向に設定されていることを特徴とする電動アクチュエータ。 A housing;
An electric motor attached to the housing;
A ball screw mechanism that converts the rotational motion of the electric motor into linear motion in the axial direction of the drive shaft,
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 thread groove corresponding to the thread groove of the nut is formed on the outer periphery, and the axial direction with respect to the housing In an electric actuator composed of a screw shaft supported movably,
A sleeve is fitted into the housing, a spiral groove is formed on the inner peripheral surface of the sleeve, and a guide member provided at an end of the screw shaft is engaged with the spiral groove so that the screw shaft is axially engaged. An electric actuator characterized by being guided and supported, wherein the winding direction of the spiral groove is set to be opposite to the winding direction of the thread groove of the nut. 前記スリーブの螺旋溝が断面矩形状に形成され、この螺旋溝に係合する前記案内部材が前記ねじ軸に植設された係止ピンで構成されている請求項１に記載の電動アクチュエータ。   2. The electric actuator according to claim 1, wherein the spiral groove of the sleeve is formed in a rectangular shape in cross section, and the guide member engaged with the spiral groove is constituted by a locking pin implanted in the screw shaft. 前記スリーブの螺旋溝が断面矩形状に形成され、この螺旋溝に係合する前記案内部材が、前記ねじ軸に植設された係止ピンと、この係止ピンに回転自在に嵌挿されたローラで構成されている請求項１に記載の電動アクチュエータ。   The spiral groove of the sleeve is formed in a rectangular cross section, and the guide member that engages with the spiral groove has a locking pin implanted in the screw shaft, and a roller rotatably inserted in the locking pin. The electric actuator of Claim 1 comprised by these. 前記ローラの外周面が凸球面に形成されると共に、前記スリーブの螺旋溝が断面円弧状に形成されている請求項３に記載の電動アクチュエータ。   The electric actuator according to claim 3, wherein an outer peripheral surface of the roller is formed into a convex spherical surface, and a spiral groove of the sleeve is formed in a circular arc shape in cross section. 前記案内部材が、前記ねじ軸に転動自在に保持されて前記スリーブの螺旋溝に係合された案内ボールで構成されている請求項１に記載の電動アクチュエータ。   2. The electric actuator according to claim 1, wherein the guide member is configured by a guide ball that is rotatably held on the screw shaft and is engaged with a spiral groove of the sleeve. 前記スリーブの螺旋溝の断面形状が、単一半径からなるサーキュラアーク形状または一対の円弧からなるゴシックアーク形状に形成されている請求項５に記載の電動アクチュエータ。   The electric actuator according to claim 5, wherein a cross-sectional shape of the spiral groove of the sleeve is formed into a circular arc shape having a single radius or a Gothic arc shape having a pair of arcs. 前記スリーブが、対向する外周面に一対の平坦面が形成され、前記ハウジングの収容孔に、前記平坦面に対応する平坦面が設けられ、前記スリーブが前記収容孔に嵌合されると共に、前記ハウジングに前記支持軸受が装着される環状凹所が形成され、この環状凹所の肩部に円板状の間座が介装されて前記支持軸受とスリーブの端面に当接されている請求項１に記載の電動アクチュエータ。   The sleeve is formed with a pair of flat surfaces on opposing outer peripheral surfaces, a flat surface corresponding to the flat surface is provided in the housing hole of the housing, the sleeve is fitted into the housing hole, An annular recess in which the support bearing is mounted is formed in the housing, and a disc-shaped spacer is interposed in a shoulder portion of the annular recess and is in contact with the end surface of the support bearing and the sleeve. The electric actuator according to 1.

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