JP2016111783A

JP2016111783A - Direct-acting actuator

Info

Publication number: JP2016111783A
Application number: JP2014245837A
Authority: JP
Inventors: 中島　正人; Masato Nakajima; 正人中島; 稔晃浅田; Toshiaki Asada
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2014-12-04
Filing date: 2014-12-04
Publication date: 2016-06-20

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a direct-acting actuator which achieves high water resistance and environment resistance and is preferably used under an environment where large pressure fluctuation occurs.SOLUTION: A direct-acting actuator 10 includes: an oil seal 20 for sealing a space between a housing 1 and a thrust force transmission shaft 51 of a ball screw part 5; a cabtyre cable 30 for connecting electric components and an electric motor 4, which are located in the housing 1, with a housing exterior part; and a cable ground 40 for sealing a space between the cable 30 and the housing 1. The cable ground 40 has: an O ring 41 which seals a space between the cable ground 40 and the housing 1; and an annular rubber member 42 which is inserted into a space between the cable ground 40 and the cable 30 so as to cover the cable 30. Further, a housing side end part of the cable 30 is potted by an adhesive.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、各種産業機械や自動車部品、船外機部品などに好適に用い得る直動アクチュエータに関する。 The present invention relates to a linear actuator that can be suitably used for various industrial machines, automobile parts, outboard motor parts, and the like.

この種の直動アクチュエータとして、例えば特許文献１には、推力伝達軸の機構にボールねじを採用した直動アクチュエータが開示されている。直動アクチュエータの推力伝達軸にボールねじを採用することにより、高効率且つ低電流作動が可能となる。 As this type of linear motion actuator, for example, Patent Document 1 discloses a linear motion actuator that employs a ball screw as a mechanism of a thrust transmission shaft. Employing a ball screw for the thrust transmission shaft of the linear actuator enables high-efficiency and low-current operation.

特開２００８−２２８５５７号公報JP 2008-228557 A

ところで、耐水性が求められる環境で直動アクチュエータを使用する場合、直動アクチュエータのハウジング内部に水が浸入すると、直動アクチュエータの性能を著しく低下させるおそれがあるという問題がある。 By the way, when a linear motion actuator is used in an environment where water resistance is required, there is a problem that the performance of the linear motion actuator may be significantly deteriorated when water enters the housing of the linear motion actuator.

そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、ボールねじを採用することにより高効率且つ低電流作動可能としつつ、耐水性および耐環境性が高く、圧力変動が大きな環境下で好適に用い得る直動アクチュエータを提供することを課題とする。 Therefore, the present invention has been made paying attention to such problems, and by adopting a ball screw, it is possible to operate with high efficiency and low current, while having high water resistance and environmental resistance, and pressure fluctuation. It is an object of the present invention to provide a linear actuator that can be suitably used in a large environment.

ここで、この種の直動アクチュエータの推力伝達軸にボールねじを採用する場合に、耐水性および耐環境性を向上させるためには、ハウジングとボールねじの推力伝達軸との間をシールする必要がある。また、ハウジング内に電装部品（電動モータ、センサ等）を有するため、電装部品を外部と接続するケーブルとハウジングとの間にもシールが必要であり、ハウジングを確実に密封する必要がある。 Here, when using a ball screw for the thrust transmission shaft of this type of linear actuator, it is necessary to seal between the housing and the thrust transmission shaft of the ball screw in order to improve water resistance and environmental resistance. There is. In addition, since the electrical component (electric motor, sensor, etc.) is included in the housing, a seal is also required between the cable connecting the electrical component to the outside and the housing, and the housing must be securely sealed.

さらに、使用環境での圧力変動が大きい場合（例えば、船外機に搭載される場合）は、直動アクチュエータが一時的に水没してしまうことでハウジング内外の圧力差が大きくなる。そのため、ハウジング内に水が浸入し易くなるおそれがあり、電気的な接続部位も含めて高いシール保持性が求められる。特に、使用環境の圧力変動の頻度が高い場合には、電気的な接続部位において、例えばケーブル被覆の劣化による割れや被覆の亀裂部にかかった水などが、毛細管現象によりハウジング内に引き込まれるおそれもあるため、更に高いシール保持性が要求される。 Furthermore, when the pressure fluctuation in the usage environment is large (for example, when mounted in an outboard motor), the pressure difference between the inside and outside of the housing becomes large because the linear motion actuator is temporarily submerged. Therefore, there is a possibility that water may easily enter the housing, and high seal retention properties including electrical connection parts are required. In particular, when the frequency of pressure fluctuations in the usage environment is high, for example, cracks due to deterioration of the cable coating or water on the cracks of the coating may be drawn into the housing due to capillary action at the electrical connection site. Therefore, higher seal retention is required.

そこで、上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る直動アクチュエータは、ハウジングと、該ハウジング内に収容された電装部品、電動モータおよびボールねじ部とを備え、前記電動モータの駆動によって前記ボールねじ部のねじ軸が推力伝達軸として直動する直動アクチュエータであって、前記ハウジングと前記推力伝達軸間をシールするオイルシールと、前記電装部品および前記電動モータを前記ハウジング外部と接続するキャブタイヤケーブルと、前記キャブタイヤケーブルと前記ハウジングとの間をシールするケーブルグランドとを備え、前記ケーブルグランドは、前記ハウジングとの間をシールするＯリングと、前記キャブタイヤケーブルとの間に前記キャブタイヤケーブルを被うように挿入される環状のゴム部材とを有し、さらに、前記キャブタイヤケーブルは、前記ハウジング側の端部が、接着剤でポッティングされていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a linear motion actuator according to one aspect of the present invention includes a housing, an electrical component housed in the housing, an electric motor, and a ball screw portion, and drives the electric motor. Is a linear motion actuator in which the screw shaft of the ball screw portion linearly moves as a thrust transmission shaft, an oil seal that seals between the housing and the thrust transmission shaft, and the electrical component and the electric motor are connected to the outside of the housing. A cabtire cable to be connected; and a cable gland that seals between the cabtire cable and the housing, the cable gland between the O-ring that seals between the housing and the cabtire cable. And an annular rubber member inserted so as to cover the cabtyre cable. Further, the flexible cable, an end portion of the housing side, characterized in that it is potted with an adhesive.

本発明の一態様に係る直動アクチュエータによれば、ハウジングとボールねじ部の推力伝達軸間をオイルシールでシールしているので、オイルシール内のばね力による高いシール性が期待できる上、シールリップがねじ軸表面に弾性的に密着することにより、直動するねじ軸に対する追従性を高めることができる。 According to the linear actuator according to one aspect of the present invention, the thrust transmission shaft between the housing and the ball screw portion is sealed with the oil seal, so that high sealing performance due to the spring force in the oil seal can be expected, and the seal When the lip elastically adheres to the surface of the screw shaft, it is possible to improve followability with respect to the screw shaft that moves linearly.

また、電装部品および電動モータをハウジング外部と接続するケーブルにキャブタイヤケーブルを用いているので、ケーブルに二重以上の被覆が構成される。そのため、シール性をより向上させることができる。したがって、仮に、キャブタイヤケーブルの外側のシースが破損しても、内部の電線を個別に被覆する絶縁体により、電線内部にまで水が浸入することが防止される。 Moreover, since the cabtyre cable is used for the cable that connects the electrical component and the electric motor to the outside of the housing, a double or more coating is formed on the cable. Therefore, the sealing performance can be further improved. Therefore, even if the outer sheath of the cabtyre cable is broken, water can be prevented from entering the inside of the electric wire by the insulator that individually covers the inner electric wire.

また、キャブタイヤケーブルは、ハウジング側の端部が接着剤でポッティングされているので、内外の被覆の間からの水の吸い込みについても防止される。さらに、キャブタイヤケーブルとハウジングとの間がケーブルグランドによりシールされているので、柔らかいケーブルであっても高いシール性を期待できる上、ケーブルグランドによるシールの締結力によりケーブルの引っ張り強度（拘束保持力）も確保することができる。 Further, since the end portion on the housing side of the cabtyre cable is potted with an adhesive, it is possible to prevent water from being sucked in between the inner and outer coatings. In addition, since the gap between the cabtyre cable and the housing is sealed by a cable gland, high sealing performance can be expected even with a soft cable, and the cable's tensile strength (restraint holding force) can be achieved by the fastening force of the cable gland. ) Can also be secured.

ここで、本発明の一態様に係る直動アクチュエータにおいて、前記ハウジングは、二分割構造のボディおよびカバーの組からなり、前記ボディおよび前記カバーは、いずれもアルミ製であり、且つ、表面処理が施されていることは好ましい。このような構成であれば、ハウジング自体の変形を抑制して、ボディとカバーとの対向面に介装されたＯリングの潰し力を大きくでき、高いシール性を保持する上で好適である。 Here, in the linear motion actuator according to one aspect of the present invention, the housing includes a pair of a two-part body and a cover, and the body and the cover are both made of aluminum, and surface treatment is performed. It is preferable that it is applied. With such a configuration, the deformation of the housing itself can be suppressed, the crushing force of the O-ring interposed between the opposing surfaces of the body and the cover can be increased, and this is suitable for maintaining high sealing performance.

また、前記電装部品として、前記電動モータのモータ端子と前記キャブタイヤケーブルのケーブル端子とをつなぐ中間端子を有することは好ましい。このような構成であれば、組立（配線）を容易なものとする上で好適である。
また、前記電装部品として、前記推力伝達軸の作動量を検出する回転センサと、該回転センサの端子および前記電動モータのモータ端子にそれぞれ連結する中間端子を含み、前記電装部品の電気的接続部が樹脂モールド成形されてなるモジュールとを有し、前記モジュールは、前記ハウジングに、ボルトによって締結されていることは好ましい。このような構成であれば、電気的接続部が、樹脂モールドによりモジュール化されているので、漏電を防止するとともに、海水などの高電導性媒体を介するアルミ製のハウジングの電食を避ける上でより好適である。 Moreover, it is preferable to have an intermediate terminal connecting the motor terminal of the electric motor and the cable terminal of the cabtyre cable as the electrical component. Such a configuration is suitable for easy assembly (wiring).
In addition, the electrical component includes a rotation sensor that detects an operation amount of the thrust transmission shaft, an intermediate terminal that is coupled to a terminal of the rotation sensor and a motor terminal of the electric motor, and the electrical connection portion of the electrical component It is preferable that the module is formed by resin molding, and the module is fastened to the housing by a bolt. In such a configuration, since the electrical connection portion is modularized by a resin mold, it is possible to prevent electric leakage and avoid electrolytic corrosion of an aluminum housing through a highly conductive medium such as seawater. More preferred.

上述のように、本発明によれば、耐環境性が高く、耐水性が求められ且つ圧力変動が大きな環境下で好適に用いることができる。 As described above, according to the present invention, it can be suitably used in an environment where environmental resistance is high, water resistance is required, and pressure fluctuation is large.

本発明の一態様に係る直動アクチュエータの正面図である。It is a front view of the linear motion actuator which concerns on 1 aspect of this invention. 同図(ａ)が、図１の左側面図、(ｂ)が図１の右側面図である。1A is a left side view of FIG. 1, and FIG. 1B is a right side view of FIG. 図１において、ケース側の部材を外したカバー側開口部（Ａ−Ａ）を示している。In FIG. 1, the cover side opening part (AA) which removed the case side member is shown. 図１において、カバー側の部材を外したケース側開口部（Ｂ−Ｂ）を示している。In FIG. 1, the case side opening part (BB) which removed the member by the side of the cover is shown. 図２(ｂ)でのＺ−Ｚ断面図である。It is ZZ sectional drawing in FIG.2 (b).

以下、本発明の一実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。なお、図面は模式的なものであるため、厚みと平面寸法との関係、比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記の実施形態に特定するものではない。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate. Since the drawings are schematic, it should be noted that the relationship between thickness and planar dimensions, ratios, etc. are different from the actual ones. Different parts are included. Further, the following embodiments exemplify apparatuses and methods for embodying the technical idea of the present invention, and the technical idea of the present invention is the material, shape, structure, and arrangement of components. Etc. are not specified in the following embodiments.

図１および図２に示すように、この直動アクチュエータ１０は、ハウジング１が、二分割構造のボディ２（図１右側）およびカバー３（図１左側）の組からなる。このハウジング１には、外気と連通する空気孔を設けておらず、図１に示す結合状態においてハウジング１内は密封される。ボディ２およびカバー３は、いずれもアルミ製であり、本実施形態では、アルミニウム合金（例えばＡＤＣ１２）からダイカストにより成形され、且つ、耐食性を向上させるために、アルマイト等の表面処理が全面に施されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, in the linear actuator 10, the housing 1 includes a pair of a body 2 (right side in FIG. 1) and a cover 3 (left side in FIG. 1) having a two-part structure. The housing 1 is not provided with an air hole communicating with the outside air, and the inside of the housing 1 is sealed in the coupled state shown in FIG. The body 2 and the cover 3 are both made of aluminum. In this embodiment, the body 2 and the cover 3 are formed by die casting from an aluminum alloy (for example, ADC12), and surface treatment such as anodized is performed on the entire surface in order to improve corrosion resistance. ing.

図２に示すように、上記ボディ２とカバー３とは、それぞれの外周面に沿って形成された相互のフランジ部２ｆ、３ｆが複数（この例では５本）のボルト７０によってカバー３側から締結されている。ボディ２とカバー３の間は、図３に示すように、フランジ部２ｆ、３ｆの外周の輪郭に沿って二重に形成された異形のＯリング１１，１２によってシールされている。 As shown in FIG. 2, the body 2 and the cover 3 have a plurality of flange portions 2f and 3f formed along the outer peripheral surfaces of the body 2 and the cover 3 from the cover 3 side by a plurality of (in this example, five) bolts 70. It is concluded. As shown in FIG. 3, the body 2 and the cover 3 are sealed by odd-shaped O-rings 11 and 12 formed in a double manner along the outer contour of the flange portions 2 f and 3 f.

ハウジング１のボディ２には、図１および図５に示すように、電動モータ４が内部に格納されたモータ格納室２ａ（図１での上側）と、ボールねじ部５が内部に格納されたボールねじ格納室２ｂ（図１での下側）が設けられている。ボールねじ部５のねじ軸５１の一端側の先端部分に形成された円筒部５１ｍが、ボディ２の端面からボディ外部に張り出して推力伝達軸となっている。ねじ軸５１先端の円筒部５１ｍには、水中での使用を考慮し、耐食性を向上させる表面処理（例えば低温クロムメッキ）が施されている。 As shown in FIGS. 1 and 5, the body 2 of the housing 1 has a motor storage chamber 2 a (upper side in FIG. 1) in which the electric motor 4 is stored, and a ball screw portion 5 stored in the interior. A ball screw storage chamber 2b (lower side in FIG. 1) is provided. A cylindrical portion 51m formed at a tip portion on one end side of the screw shaft 51 of the ball screw portion 5 projects from the end surface of the body 2 to the outside of the body to serve as a thrust transmission shaft. The cylindrical portion 51m at the tip of the screw shaft 51 is subjected to a surface treatment (for example, low temperature chrome plating) for improving corrosion resistance in consideration of use in water.

図４および図５に示すように、電動モータ４の出力軸４ａにはピニオン４ｂが固定され、このピニオン４ｂに歯合してシャフト９ａの軸まわりに回転自在な中間ギア９ｂがボディ２に枢支されるとともに、この中間ギア９ｂが、ナット５２の外周面にキーで固定された従動ギア５４に歯合している。ナット５２は、その外周面が軸受５５を介してボールねじ格納室２ｂに回転自在に支持されている。電動モータ４は、二本のボルト７４によってボディ２に締結されている（図４参照）。 As shown in FIGS. 4 and 5, a pinion 4b is fixed to the output shaft 4a of the electric motor 4, and an intermediate gear 9b that meshes with the pinion 4b and is rotatable around the shaft 9a is pivoted to the body 2. The intermediate gear 9 b is engaged with a driven gear 54 that is fixed to the outer peripheral surface of the nut 52 with a key. An outer peripheral surface of the nut 52 is rotatably supported by the ball screw storage chamber 2b via a bearing 55. The electric motor 4 is fastened to the body 2 by two bolts 74 (see FIG. 4).

ボールねじ部５は、螺旋状のねじ溝を外周面に有するねじ軸５１と、このねじ軸５１に外嵌されてねじ溝に対向するねじ溝を内周面に有するナット５２とを有する。そして、ねじ軸５１とナット５２とが、相互の対向するねじ溝同士の間に転動自在に装填された複数のボール５３を介して螺合することで、ねじ軸５１がナット５２に対して相対移動可能になっている。 The ball screw portion 5 includes a screw shaft 51 having a helical screw groove on the outer peripheral surface, and a nut 52 that is fitted on the screw shaft 51 and has a screw groove facing the screw groove on the inner peripheral surface. Then, the screw shaft 51 and the nut 52 are screwed together via a plurality of balls 53 that are rotatably loaded between the mutually opposing screw grooves, so that the screw shaft 51 is engaged with the nut 52. Relative movement is possible.

ここで、このボールねじ部５の複数のボール５３のボール循環方式は、チューブ式以外であれば限定されない。但し、構造上、ボールねじ部５は、ナット５２の外周面に軸受５５および従動ギア５４を同軸上に配置するためチューブ式は採用しない。また、ピニオン４ｂは焼結品が好ましく、中間ギア９ｂの材料は樹脂が好ましいが、鉄や焼結品であってもよい。 Here, the ball circulation system of the plurality of balls 53 of the ball screw portion 5 is not limited as long as it is other than the tube system. However, because of the structure, the ball screw portion 5 does not employ a tube type because the bearing 55 and the driven gear 54 are coaxially disposed on the outer peripheral surface of the nut 52. The pinion 4b is preferably a sintered product, and the material of the intermediate gear 9b is preferably a resin, but may be iron or a sintered product.

この構成により、電動モータ４の駆動によりピニオン４ｂが中間ギア９ｂを回転させると、中間ギア９ｂを介して従動ギア５４が回転してボールねじ部５のナット５２に動力を伝達し、回転運動がボールねじ部５のボールねじ機構により直動運動に変換されて、ねじ軸５１を軸線方向に直動させるようになっている。ねじ軸５１は、円筒部５１ｍがブッシュ５６で支持されているので精度良く直動することができる。 With this configuration, when the pinion 4 b rotates the intermediate gear 9 b by driving the electric motor 4, the driven gear 54 rotates through the intermediate gear 9 b to transmit power to the nut 52 of the ball screw portion 5, and rotational motion is generated. It is converted into a linear motion by the ball screw mechanism of the ball screw portion 5, and the screw shaft 51 is linearly moved in the axial direction. Since the cylindrical part 51m is supported by the bushing 56, the screw shaft 51 can move directly with high accuracy.

一方、ハウジング１のカバー３内には、図３および図５に示すように、ねじ軸５１の直動量を回転量として検出する回転センサ６が設けられている。回転センサ６は、検出レバー６ａ先端が、ねじ軸５１の端面５１ｔに押し当てられており、ねじ軸５１の直動量を回転量として検出可能になっている。そのため、電動モータ４および回転センサ６への電力の供給および回転センサ６による回転量検出信号の伝達用に必要なケーブル３０が、カバー３の上面側から直動アクチュエータ１０の外部に引き出されている。 On the other hand, in the cover 3 of the housing 1, as shown in FIGS. 3 and 5, a rotation sensor 6 that detects the amount of linear motion of the screw shaft 51 as a rotation amount is provided. The rotation sensor 6 has the tip of the detection lever 6a pressed against the end surface 51t of the screw shaft 51, and can detect the amount of linear motion of the screw shaft 51 as the amount of rotation. Therefore, a cable 30 necessary for supplying electric power to the electric motor 4 and the rotation sensor 6 and transmitting a rotation amount detection signal by the rotation sensor 6 is drawn from the upper surface side of the cover 3 to the outside of the linear actuator 10. .

ケーブル３０は、キャブタイヤケーブルを使用しており、複数の芯線（電線）３２と、各芯線３２の周りを包む絶縁体３３と、その絶縁体３３の周り全体を包むシース３４とから構成されている。ケーブル３０は、図１および図５に示すように、ケーブルグランド４０を介してカバー３の側面からハウジング１の外部に引き出されている。さらに、不図示の制御機器側に接続されるケーブル３０の芯線３２（およびこれを被覆する絶縁体３３）は、シース３４との境を熱収縮チューブ３５によって隙間がないように保護している。なお、芯線３２を熱収縮チューブ３５によってシールする部分は、可及的に制御機器に近い位置に設置することが望ましい。 The cable 30 uses a cabtyre cable, and includes a plurality of core wires (electric wires) 32, an insulator 33 that wraps around each core wire 32, and a sheath 34 that wraps the entire periphery of the insulator 33. Yes. As shown in FIGS. 1 and 5, the cable 30 is drawn out of the housing 1 from the side surface of the cover 3 via a cable gland 40. Further, the core wire 32 of the cable 30 (and the insulator 33 covering the cable 30) connected to the control device (not shown) protects the boundary with the sheath 34 by the heat shrinkable tube 35 so that there is no gap. In addition, it is desirable to install the part which seals the core wire 32 with the heat contraction tube 35 as close to the control device as possible.

ケーブル３０は、ハウジング１に対し、カバー３との間をケーブルグランド４０を介して接続されている。ケーブルグランド４０は、ケーブル３０を挿入して締付けてカバー３に固定するとともに、カバー３の上部のケーブル差込口からの水や粉塵等の異物が浸入するのを防止している。
ケーブルグランド４０本体の材質は、ナイロン、テフロン（登録商標）、真鍮ニッケルめっきなどが用いられている。ケーブルグランド４０は、図５に示すように、カバー３との間をシールするＯリング４１と、ケーブル３０との間に、つぶし代が十分に確保できるように、ケーブル３０を被うように挿入される環状のゴム部材４２とを有する。ケーブルグランド４０は、ケーブル３０の引き出し部分からハウジング１内に水や異物が侵入しないように、ケーブル３０とケーブルグランド４０との間をＯリング４１でシールしている。これにより、柔らかいケーブルであっても環状のゴム部材４２つぶし代により高いシール性を期待できる上、ケーブルグランド４０の締結力によりケーブル引っ張り強度（拘束保持力）も確保することができるようになっている。 The cable 30 is connected to the housing 1 with the cover 3 via a cable gland 40. The cable gland 40 inserts and tightens the cable 30 and fixes it to the cover 3, and prevents foreign matters such as water and dust from entering the cable insertion port on the top of the cover 3.
Nylon, Teflon (registered trademark), brass nickel plating, or the like is used as the material of the cable gland 40 main body. As shown in FIG. 5, the cable gland 40 is inserted so as to cover the cable 30 so that a sufficient crushing margin can be secured between the O-ring 41 that seals between the cover 3 and the cable 30. An annular rubber member 42. The cable gland 40 is sealed between the cable 30 and the cable gland 40 with an O-ring 41 so that water and foreign matter do not enter the housing 1 from the drawn portion of the cable 30. Thereby, even if it is a soft cable, high sealing performance can be expected due to the crushing margin of the annular rubber member 42, and the cable tensile strength (restraint holding force) can be secured by the fastening force of the cable gland 40. Yes.

さらに、図３に示すように、回転センサ６およびモータ中継端子４ｔを含む電装部品の配線は、樹脂製のモジュール６０を用意し、カバー３に対して鉄系のスリーブ７２を介して二本のボルト７１で締結する構造としている。 Further, as shown in FIG. 3, the wiring of the electrical parts including the rotation sensor 6 and the motor relay terminal 4 t is prepared with a resin module 60, and two wires are connected to the cover 3 via an iron sleeve 72. The structure is fastened with bolts 71.

詳しくは、モジュール６０は、図３にて、二点鎖線の範囲を覆うように形成された樹脂製のモジュールカバー（筐体）を有し、回転センサ６およびその端子６ｔ並びにモータ４の中間端子４ｔ（モータ端子４ｋ（図４、図５参照）とケーブル３０とを連結する中継部品）を一体化してモジュールカバー内に収容したモジュール構造とされている。電装部品および接続部分をモジュール化することにより、組立（配線）が容易となり、回転センサ６の位置を精度良く出すことができ、また、モジュールカバーは樹脂製であるため、漏電が防止されるとともにアルミ製のハウジング１の電食を避けることができる。 Specifically, the module 60 includes a resin module cover (housing) formed so as to cover the range of the two-dot chain line in FIG. 3, and includes the rotation sensor 6, its terminal 6 t and the intermediate terminal of the motor 4. 4t (a relay part for connecting the motor terminal 4k (see FIGS. 4 and 5) and the cable 30) and the module cover are integrated into a module structure. By modularizing the electrical components and connection parts, assembly (wiring) is facilitated, the position of the rotation sensor 6 can be accurately taken out, and the module cover is made of resin, so that leakage is prevented. Electric corrosion of the aluminum housing 1 can be avoided.

さらに、ケーブル３０のハウジング端の芯線３２は、上記モジュール６０の中間端子４ｔの反対側の端部と半田付けにより接続され、芯線３２が接続される箇所は、その接続部全体を接着剤によりポッティングしてポッティング部３６を形成している（図５参照）。接着剤には、ケーブル３０との密着性のよいエポキシ系、ウレタン系の熱硬化性樹脂が望ましい。なお、図５の二点鎖線で示す箇所が、接着剤により樹脂モールドされているポッティング部３６を示している。 Further, the core wire 32 at the housing end of the cable 30 is connected to the end of the module 60 on the opposite side of the intermediate terminal 4t by soldering, and the portion where the core wire 32 is connected is potted with an adhesive. Thus, a potting portion 36 is formed (see FIG. 5). The adhesive is preferably an epoxy-based or urethane-based thermosetting resin with good adhesion to the cable 30. In addition, the part shown with the dashed-two dotted line of FIG. 5 has shown the potting part 36 resin-molded with the adhesive agent.

ここで、直動アクチュエータ１０を作動させると、ねじ軸５１の直動によるストロークや温度変化等によって内外圧が変動し、ハウジング１内に水分やダスト等を引き込み易くなる。そこで、本実施形態では、図５に示すように、ねじ軸５１の円筒部５１ｍとボディ２のボールねじ格納室２ｂの端部との間が、オイルシール２０によってシールされている。
詳しくは、このオイルシール２０は、金属環２１と、この金属環２１の内周側に設けられた円環状のシールリップ２２とを有し、金属環２１に合成ゴムからなる環状のシールリップ２２を焼付け接着している。オイルシール２０とハウジング１との間は、オイルシール２０の金属環２１でシール性を保持している。さらに、金属環２１とシールリップ２２との間には、環状のばね２３が組み込まれており、このばね２３の作用により、ねじ軸５１（推力伝達軸）側にシールリップ２２が押されて、ねじ軸表面にシールリップ２２が弾性的に密着するとともに、全周から圧力を付加することでシール性保持しつつ、直動しているねじ軸５１に対する追従性を高めている。 Here, when the linear actuator 10 is operated, the internal / external pressure fluctuates due to a stroke or temperature change caused by the linear movement of the screw shaft 51, and it becomes easy to draw moisture, dust, or the like into the housing 1. Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 5, the oil seal 20 seals between the cylindrical portion 51 m of the screw shaft 51 and the end portion of the ball screw storage chamber 2 b of the body 2.
Specifically, the oil seal 20 has a metal ring 21 and an annular seal lip 22 provided on the inner peripheral side of the metal ring 21, and the annular seal lip 22 made of synthetic rubber on the metal ring 21. Are bonded by baking. A seal between the oil seal 20 and the housing 1 is maintained by a metal ring 21 of the oil seal 20. Further, an annular spring 23 is incorporated between the metal ring 21 and the seal lip 22, and by the action of the spring 23, the seal lip 22 is pushed toward the screw shaft 51 (thrust transmission shaft) side, The seal lip 22 is elastically adhered to the surface of the screw shaft, and the followability with respect to the screw shaft 51 that is moving linearly is enhanced while maintaining the sealing performance by applying pressure from the entire circumference.

また、シールリップ２２は、円筒部５１ｍの外周面に当接する環状のシール面がリップ形状となっているため、摺動抵抗が少なく、ボールねじの効率低下が抑制されている。なお、オイルシール２０は、ハウジング１の内周部に金属環２１を圧入することにより装着位置が保持されているが、信頼性をより高めるために、更に、ボールねじ格納室２ｂの端部側から止め輪２４を用いてボディ２に対して抜け止めされている。さらに、本実施形態では、図５に示すように、ボールねじ部５とボディ２との間も止め輪２５によって抜け止めされ、また、軸受５５とナット５２との間も止め輪２６によって抜け止めされている。 In addition, since the seal lip 22 has a lip-shaped annular seal surface that comes into contact with the outer peripheral surface of the cylindrical portion 51m, there is little sliding resistance and a reduction in the efficiency of the ball screw is suppressed. Note that the oil seal 20 is held in its mounting position by press-fitting a metal ring 21 into the inner peripheral portion of the housing 1, but in order to further improve the reliability, the end side of the ball screw storage chamber 2b is further provided. The retaining ring 24 is used to prevent the body 2 from coming off. Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 5, the clearance between the ball screw portion 5 and the body 2 is also prevented by the retaining ring 25, and the separation between the bearing 55 and the nut 52 is also prevented by the retaining ring 26. Has been.

次に、この直動アクチュエータ１０の動作および作用・効果について説明する。
この直動アクチュエータ１０は、制御機器側からケーブル３０に供給されモータ中継端子４ｔを介してモータ端子４ｋに駆動電流が供給されると、電動モータ４の動力でピニオン４ｂが回転し、中間ギア９ｂを介して従動ギア５４を回転させてボールねじ部５のナット５２に動力が伝達される。
これにより、ナット５２が回転駆動され、ナット５２に伝達された回転力は、ボールねじ部のボールねじ機構により直動動作に変換され、ねじ軸５１が軸線方向に直動し、ねじ軸５１の一端側の円筒部５１ｍを、ボディ２の端面からボディ外部に対して推力伝達軸としてはたらかせることができる。ねじ軸５１の直動量は、回転センサ６で検出され、ケーブル３０から制御機器側にフィードバックされる。 Next, the operation, action, and effect of the linear actuator 10 will be described.
When the linear actuator 10 is supplied from the control device side to the cable 30 and a drive current is supplied to the motor terminal 4k via the motor relay terminal 4t, the pinion 4b is rotated by the power of the electric motor 4, and the intermediate gear 9b. Power is transmitted to the nut 52 of the ball screw portion 5 by rotating the driven gear 54 via the.
As a result, the nut 52 is rotationally driven, and the rotational force transmitted to the nut 52 is converted into a linear motion by the ball screw mechanism of the ball screw portion, and the screw shaft 51 is linearly moved in the axial direction. The cylindrical portion 51m on one end side can serve as a thrust transmission shaft from the end surface of the body 2 to the outside of the body. The amount of linear motion of the screw shaft 51 is detected by the rotation sensor 6 and fed back from the cable 30 to the control device side.

この直動アクチュエータ１０によれば、推力伝達軸の駆動機構にボールねじを採用しているので、高効率且つ低電流作動が可能である。そして、この直動アクチュエータ１０によれば、ハウジング１とボールねじ部５のねじ軸５１の円筒部５１ｍ間をオイルシール２０でシールしているので、オイルシール内のばね２３の力による高いシール性が期待できる上、シールリップ２２がねじ軸表面に弾性的に密着することにより、直動しているねじ軸５１の円筒部５１ｍに対する追従性を高めることができる。 According to this linear motion actuator 10, since a ball screw is adopted as the drive mechanism of the thrust transmission shaft, high-efficiency and low-current operation is possible. According to this linear motion actuator 10, since the oil seal 20 seals between the housing 1 and the cylindrical portion 51m of the screw shaft 51 of the ball screw portion 5, a high sealing performance due to the force of the spring 23 in the oil seal. In addition, since the seal lip 22 is elastically adhered to the surface of the screw shaft, the followability of the screw shaft 51 that is moving linearly to the cylindrical portion 51m can be improved.

また、電装部品および電動モータ４の端子をハウジング外部と接続するケーブル３０に、キャブタイヤケーブルを用いているので、ケーブル３０に二重以上の被覆が構成される。そのため、シール性をより向上させることができる。したがって、仮に、キャブタイヤケーブルの外側のシース３４が破損しても、内部の芯線３２を個別に被覆する絶縁体３３により、電線内部にまで水が浸入することが防止される。 In addition, since the cabtire cable is used for the cable 30 that connects the electrical component and the terminal of the electric motor 4 to the outside of the housing, the cable 30 has a double or more covering. Therefore, the sealing performance can be further improved. Therefore, even if the outer sheath 34 of the cabtyre cable is broken, the insulator 33 that individually covers the inner core wire 32 prevents water from entering the inside of the electric wire.

また、ケーブル３０は、ハウジング側の端部が接着剤でポッティングされているので、内外の被覆の間からの水の吸い込みについても防止される。さらに、ケーブル３０とハウジング１との間がケーブルグランド４０によりシールされているので、柔らかいケーブルであっても高いシール性を期待できる上、ケーブルグランド４０によるシールの締結力によりケーブル３０の引っ張り強度（拘束保持力）も確保することができる。 Moreover, since the cable 30 is potted with an adhesive at the end on the housing side, it is possible to prevent water from being sucked in between the inner and outer coatings. Further, since the cable 30 and the housing 1 are sealed by the cable gland 40, high sealing performance can be expected even with a soft cable, and the tensile strength of the cable 30 by the fastening force of the seal by the cable gland 40 ( (Restraint holding force) can also be secured.

さらに、ハウジング１を、二つのボディ２とカバー３を嵌め合せる構造としているが、この直動アクチュエータ１０によれば、ボディ２とカバー３は、いずれもアルミニウム合金（例えばＡＤＣ１２）からダイカストにより成形されているので、ハウジング自体の変形による潰し代の減少を抑制して、ボディ２とカバー３との嵌め合わせ面に介装されているＯリング１１，１２の潰し力を大きくでき、ボディ２とカバー３間の高いシール性を保持することができる。つまり、例えばハウジング１を樹脂製とした場合、温度変化による寸法変化が大きく、それに伴うシールの潰し代の減少が懸念されるところ、このような問題が解消される。 Furthermore, the housing 1 has a structure in which the two bodies 2 and the cover 3 are fitted together. According to this linear actuator 10, both the body 2 and the cover 3 are formed by die casting from an aluminum alloy (for example, ADC 12). Therefore, it is possible to increase the crushing force of the O-rings 11 and 12 interposed between the fitting surfaces of the body 2 and the cover 3 by suppressing the reduction of the crushing allowance due to the deformation of the housing itself. A high sealing performance between the three can be maintained. That is, for example, when the housing 1 is made of resin, the dimensional change due to the temperature change is large, and there is a concern about the reduction in the crushing cost of the seal, which is solved.

また、この直動アクチュエータ１０によれば、回転センサ６およびモータ中継端子４ｔに関する配線は、図５に示したように、樹脂製のモジュール６０を用意し、カバー３に対して鉄系のスリーブ７２を介して二本のボルト７１で締結する構成なので、電装部品の組立（配線）が容易であり、回転センサ６の位置決め精度の向上、さらに、漏電の防止、およびアルミ製のハウジング１の電食を避けることができる。 Further, according to this linear motion actuator 10, the wiring relating to the rotation sensor 6 and the motor relay terminal 4 t is prepared with a resin module 60 as shown in FIG. As a result, the assembly (wiring) of the electrical components is easy, the positioning accuracy of the rotation sensor 6 is improved, the leakage is prevented, and the electrolytic corrosion of the aluminum housing 1 is achieved. Can be avoided.

また、ケーブル３０の外側の被覆が損傷した場合を考慮し、ケーブル３０の内外被覆の間からの水の浸入を防止するために、カバー３に対して、ケーブル３０のハウジング端の芯線部が接続される境には、接着剤によりポッティングしてポッティング部３６を形成しているので、ケーブル３０側からハウジング１内部への水の浸入が防止される。なお、この接着剤は、内部の電子部品の絶縁固定の機能をも兼ねている。 In consideration of the case where the outer sheath of the cable 30 is damaged, the core wire portion at the housing end of the cable 30 is connected to the cover 3 in order to prevent water from entering between the inner and outer sheaths of the cable 30. Since the potting portion 36 is formed by potting with an adhesive at the boundary, water can be prevented from entering the housing 1 from the cable 30 side. This adhesive also serves as an insulating and fixing function for internal electronic components.

以上説明したように、この直動アクチュエータ１０によれば、耐環境性が高く、耐水性が求められ且つ圧力変動が大きな環境下で好適に用いることができる。なお、本発明に係る直動アクチュエータは、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能であることは勿論である。 As described above, according to this linear motion actuator 10, it can be suitably used in an environment where environmental resistance is high, water resistance is required, and pressure fluctuation is large. The linear motion actuator according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

１ハウジング
２ボディ
３カバー
４電動モータ（電装部品）
５ボールねじ部
６回転センサ（電装部品）
７モータ端子
８中間端子（電装部品）
１０直動アクチュエータ
１２Ｏリング
２０オイルシール
２１金属環
２２シールリップ
２３ばね
２４止め輪
３０ケーブル（キャブタイヤケーブル）
３１ケーブル端子
３２芯線
３３絶縁体
３４シース
３５熱収縮チューブ
３６ポッティング部
４０ケーブルグランド
４１Ｏリング
４２ゴム部材
５１ねじ軸（推力伝達軸）
５２ナット
５３ボール
５４従動ギア
５５軸受
５６ブッシュ
６０モジュール
７０、７１ボルト
７２スリーブ 1 Housing 2 Body 3 Cover 4 Electric Motor (Electrical Components)
5 Ball screw 6 Rotation sensor (Electrical component)
7 Motor terminal 8 Intermediate terminal (Electrical component)
10 Linear Actuator 12 O-ring 20 Oil Seal 21 Metal Ring 22 Seal Lip 23 Spring 24 Retaining Ring 30 Cable (cabtire cable)
31 Cable terminal 32 Core wire 33 Insulator 34 Sheath 35 Heat shrinkable tube 36 Potting part 40 Cable gland 41 O-ring 42 Rubber member 51 Screw shaft (thrust transmission shaft)
52 Nut 53 Ball 54 Driven Gear 55 Bearing 56 Bush 60 Module 70, 71 Bolt 72 Sleeve

Claims

ハウジングと、該ハウジング内に収容された電装部品、電動モータおよびボールねじ部とを備え、前記電動モータの駆動によって前記ボールねじ部のねじ軸が推力伝達軸として直動する直動アクチュエータであって、
前記ハウジングと前記推力伝達軸間をシールするオイルシールと、前記電装部品および前記電動モータを前記ハウジング外部と接続するキャブタイヤケーブルと、前記キャブタイヤケーブルと前記ハウジングとの間をシールするケーブルグランドとを備え、
前記ケーブルグランドは、前記ハウジングとの間をシールするＯリングと、前記キャブタイヤケーブルとの間に前記キャブタイヤケーブルを被うように挿入される環状のゴム部材とを有し、
さらに、前記キャブタイヤケーブルは、前記ハウジング側の端部が、接着剤でポッティングされていることを特徴とする直動アクチュエータ。 A linear motion actuator comprising a housing, an electrical component housed in the housing, an electric motor, and a ball screw portion, wherein the screw shaft of the ball screw portion moves linearly as a thrust transmission shaft by driving of the electric motor; ,
An oil seal that seals between the housing and the thrust transmission shaft; a cabtire cable that connects the electrical component and the electric motor to the outside of the housing; and a cable gland that seals between the cabtire cable and the housing. With
The cable gland has an O-ring that seals between the housing and an annular rubber member that is inserted so as to cover the cabtire cable between the cabtire cable,
Further, the cabtire cable has a housing-side end potted with an adhesive.

前記ハウジングは、二分割構造のボディおよびカバーの組からなり、前記ボディおよび前記カバーは、いずれもアルミ製であり、且つ、表面処理が施されている請求項１に記載の直動アクチュエータ。 The linear motion actuator according to claim 1, wherein the housing includes a pair of a body and a cover having a two-part structure, and both the body and the cover are made of aluminum and are subjected to a surface treatment.

前記電装部品として、前記電動モータのモータ端子と前記キャブタイヤケーブルのケーブル端子とをつなぐ中間端子を有する請求項１または２に記載の直動アクチュエータ。 The linear motion actuator according to claim 1, wherein the electric component includes an intermediate terminal that connects a motor terminal of the electric motor and a cable terminal of the cabtyre cable.

前記電装部品として、前記推力伝達軸の作動量を検出する回転センサと、該回転センサの端子および前記電動モータのモータ端子にそれぞれ連結する中間端子を含み、前記電装部品の電気的接続部が樹脂モールド成形されてなるモジュールとを有し、
前記モジュールは、前記ハウジングに、ボルトによって締結されている請求項１または２に記載の直動アクチュエータ。 The electrical component includes a rotation sensor that detects an operation amount of the thrust transmission shaft, an intermediate terminal that is coupled to a terminal of the rotation sensor and a motor terminal of the electric motor, and an electrical connection portion of the electrical component is a resin A module formed by molding,
The linear motion actuator according to claim 1, wherein the module is fastened to the housing by a bolt.