JP2019113168A - Linear motion actuator and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転運動要素に伝達された回転運動を直線運動に変換するボールねじ機構を備えた直動アクチュエータ及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a linear actuator including a ball screw mechanism that converts rotational motion transmitted to a rotational motion element into linear motion, and a method of manufacturing the same.
この種の直動アクチュエータは、ボールねじ軸とこれに多数のボールを介して螺合するボールねじナットとを有するボールねじ機構を有し、ボールねじ軸及びボールねじナットの一方を回転駆動する回転運動要素とし、他方を直線移動させる直線運動要素としている。
上記直動アクチュエータには、直線運動要素の軸方向の移動を制限するためにストローク制限機構を備えているものがある(例えば、特許文献1)。
特許文献1に記載の直動アクチュエータは、直線運動要素であるボールねじ軸のボールねじ部と、これに多数のボールを介して螺合する回転運動要素であるボールねじナットとを有するボールねじ機構を有した装置である。
This type of linear motion actuator has a ball screw mechanism having a ball screw shaft and a ball screw nut screwed to the ball screw shaft through a large number of balls, and rotates one of the ball screw shaft and the ball screw nut. It is a motion element, and the other is a linear motion element that moves linearly.
Some of the linear actuators described above are provided with a stroke limiting mechanism in order to limit axial movement of the linear motion element (e.g., Patent Document 1).
The linear actuator described in
特許文献1のストローク制限機構は、ボールねじ軸のボールねじ部と同軸に設けた軸部に半径方向に突出する突起を設け、ボールねじナットに係止部(特許文献1ではストッパー部と記載)を設けている。そして、ボールねじナットの回転によりボールねじ軸を縮み方向にストロークさせていき、そのストロークエンドにおいて突起が係止部に当接し、ボールねじナットの回転が規制されている。
突起は、内周面にスプライン孔部を形成した円筒部の外周面から半径方向に突出して形成されている。
ボールねじ軸の軸部の外周にはスプライン軸部が形成されており、円筒部のスプライン孔部がスプライン軸部にスプライン結合することで円筒部を固定している。
In the stroke limiting mechanism of
The projection is formed to project in the radial direction from the outer peripheral surface of the cylindrical portion having a spline hole formed on the inner peripheral surface.
A spline shaft portion is formed on the outer periphery of the shaft portion of the ball screw shaft, and the cylindrical portion is fixed by spline connection of the spline hole portion of the cylindrical portion to the spline shaft portion.
ところで、直動アクチュエータは、縮み方向のストロークエンドにおける直動運動要素の軸端位置を微調整することで、直動運動要素の高精度動作を実現している。
特許文献1では、ボールねじ機構のリードをLbとし、歯数をZとした場合に、スプライン軸部に対して円筒部のスプライン孔部のスプラインを周方向に1歯ずらすと、軸端位置がLb/Zずれるので、スプライン孔部を周方向にずらすことで直動運動要素の軸端位置を微調整している(特許文献1の明細書段落番号0069参照)。
By the way, the linear actuator achieves the high precision operation of the linear motion element by finely adjusting the axial end position of the linear motion element at the stroke end in the direction of contraction.
In
このように、スプライン軸部及びスプライン孔部の回転方向の位相(スプライン嵌合位相)を変化させることで直動運動要素の軸端位置を微調整することができる。
ところで、スプライン軸部及びスプライン孔部の歯数が多ければ上記の方法を利用できるが、スプライン軸部及びスプライン孔部の歯数が少ないと1歯ずらす毎に軸端位置が大きくずれるので、スプライン嵌合位相を変化させて直動運動要素の軸端位置の調整を正確に行うことができない。
そこで、本発明は、スプライン軸部及びスプライン孔部のスプライン結合時の歯のずれを許容しつつ、縮み方向のストロークエンドにおける直線運動要素の端面の位置が許容範囲に入る最小限のスプライン軸部及びスプライン孔部のスプライン歯の歯数を決めることができる直動アクチュエータ及びその製造方法を提供することを目的とする。
As described above, the axial end position of the linear motion element can be finely adjusted by changing the rotational phase (spline fitting phase) of the spline shaft and the spline hole.
By the way, if the number of teeth of the spline shaft and the spline hole is large, the above method can be used. However, if the number of teeth of the spline shaft and the spline hole is small, the shaft end position is largely shifted every time one tooth is shifted. It is not possible to accurately adjust the axial end position of the linear motion element by changing the fitting phase.
Therefore, according to the present invention, the minimum spline shaft portion in which the position of the end face of the linear motion element at the stroke end in the compression direction falls within the allowable range while allowing the tooth shift at the spline connection of the spline shaft portion and the spline hole portion It is an object of the present invention to provide a linear actuator capable of determining the number of spline teeth of a spline hole and a spline hole, and a method of manufacturing the same.
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る直動アクチュエータは、回転運動要素及び直線運動要素を有し、回転運動要素に伝達された回転運動を直線運動に変換するボールねじ機構を備え、ボールねじ機構は、直線運動要素に設けた突起を有し、突起は、内周面にスプライン孔部を形成した円筒部の外周面に形成され、円筒部は、直線運動要素の外周に形成したスプライン軸部にスプライン孔部をスプライン結合することで直線運動要素に固定され、突起は、直線運動要素の縮み方向のストロークエンドにおいて回転運動要素に形成した係止部が当接することで回転運動要素の回転運動を規制する直動アクチュエータにおいて、スプライン軸部及びスプライン孔部の狙いのスプライン嵌合位置に対してスプライン歯をずらしても、縮み方向のストロークエンドにおける回転運動要素の軸方向端面に対する直線運動要素の軸方向端面の突出量が許容範囲内となるように、スプライン軸部及び前記スプライン孔部の歯数を設定している。 In order to achieve the above object, a linear actuator according to an aspect of the present invention includes a rotary motion element and a linear motion element, and converts a ball screw mechanism that converts rotational motion transmitted to the rotary motion element into linear motion. The ball screw mechanism has a protrusion provided on the linear motion element, the protrusion is formed on the outer circumferential surface of a cylindrical portion having a spline hole formed on the inner circumferential surface, and the cylindrical portion is on the outer periphery of the linear motion element The spline hole portion is splined to the formed spline shaft portion to be fixed to the linear motion element, and the projection is rotated by the abutment of the locking portion formed on the rotational motion element at the stroke end of the linear motion element in the contraction direction. A linear actuator that restricts the rotational movement of a moving element, which can shrink even if the spline teeth are shifted with respect to the spline fitting position of the spline shaft and the spline hole. As the amount of protrusion of the axial end face of the linear movement element with respect to the axial end surface of the rotating movement elements in the direction of the stroke end is within the allowable range, and setting the number of teeth of the spline shaft section and the spline hole portion.
また、本発明の一態様に係る直動アクチュエータの製造方法は、回転運動要素及び直線運動要素を有し、回転運動要素に伝達された回転運動を直線運動に変換するボールねじ機構を備え、ボールねじ機構は、直線運動要素に設けた突起を有し、突起は、内周面にスプライン孔部を形成した円筒部の外周面に形成され、円筒部は、直線運動要素の外周に形成したスプライン軸部にスプライン孔部をスプライン結合することで直線運動要素に固定され、突起は、直線運動要素の縮み方向のストロークエンドにおいて回転運動要素に形成した係止部が当接することで回転運動要素の回転運動を規制する構成とされた直動アクチュエータの製造方法において、ボールねじ機構の組付けが完了した後に、スプライン軸部にスプライン孔部をスプライン結合するとともに、スプライン軸部及びスプライン孔部の狙いのスプライン嵌合位置に対してスプライン歯をずらしても、縮み方向のストロークエンドにおける回転運動要素の軸方向端面に対する直線運動要素の軸方向端面の突出量が許容範囲内となるように、スプライン軸部及び前記スプライン孔部の歯数を設定するようにした。 A method of manufacturing a linear motion actuator according to an aspect of the present invention includes a ball screw mechanism having a rotary motion element and a linear motion element, and converting the rotational motion transmitted to the rotary motion element into linear motion. The screw mechanism has a protrusion provided on the linear movement element, the protrusion is formed on the outer peripheral surface of a cylindrical part having a spline hole formed on the inner peripheral surface, and the cylindrical part is a spline formed on the outer periphery of the linear movement element The spline hole is fixed to the shaft by spline connection to the linear motion element, and the projection is engaged with the locking portion formed on the rotational motion element at the stroke end of the linear motion element in the compression direction. In a method of manufacturing a linear actuator configured to restrict rotational movement, a spline hole is splined in a spline shaft after assembly of a ball screw mechanism is completed. And the projection of the axial end face of the linear motion element with respect to the axial end face of the rotary motion element at the stroke end in the shrinking direction even if the spline teeth are shifted with respect to the spline fitting position of the spline shaft and the spline hole. The number of teeth of the spline shaft portion and the spline hole portion is set so that the amount is within the allowable range.
本発明に係る直動アクチュエータ及びその製造方法によれば、スプライン軸部及びスプライン孔部のスプライン結合時の歯のずれを許容しつつ、縮み方向のストロークエンドにおける直線運動要素の端面の位置が許容範囲に入る最小限のスプライン軸部及びスプライン孔部のスプライン歯の歯数を決めることができる。 According to the linear motion actuator and the method of manufacturing the same according to the present invention, the position of the end face of the linear motion element at the stroke end in the direction of contraction is allowed while allowing the tooth shift at the spline connection of the spline shaft and the spline hole. It is possible to determine the minimum number of spline shaft portions that fall within the range and the number of spline teeth of the spline holes.
次に、図面を参照して、本発明の第1実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、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ことはもちろんである。 Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic, and the relationship between the thickness and the planar dimension, the ratio of the thickness of each layer, and the like are different from the actual ones. Therefore, specific thicknesses and dimensions should be determined in consideration of the following description. Moreover, it is a matter of course that parts having different dimensional relationships and ratios among the drawings are included.
また、以下に示す第1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、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
なお、以下の説明で記載されている「上」、「下」、「底」、「前」、「後」等の方向を示す用語は、添付図面の方向を参照して用いられている。
In addition, the first embodiment described below exemplifies an apparatus and a method for embodying the technical idea of the present invention, and the technical idea of the present invention includes materials, shapes, and structures of component parts. , Arrangement, etc. are not specified to the following. The technical idea of the present invention can be variously modified within the technical scope defined by the claims described in the claims.
In addition, the term which shows directions, such as "upper", "lower", "bottom", "front", "rear", etc. which are described by the following description is used with reference to the direction of an attached drawing.
[第1実施形態の直動アクチュエータの構成]
図1は、第1実施形態の直動アクチュエータを示す正面図、図2は側面図、図3は図1のA−A線上の断面図、図4は図2のB−B線上の断面図である。
図中、符号10は直動アクチュエータであって、この直動アクチュエータ10は、ともに例えばアルミニウム又はアルミニウム合金でダイキャスト成形された主ハウジング11A及び副ハウジング11Bを有する。
主ハウジング11Aは、図3に示すように、電動モータ12を前面側に装着するモータ装着部13と、このモータ装着部13と並列に配設されたボールねじ機構20を背面側に装着するボールねじ機構装着部14とを有する。これらモータ装着部13及びボールねじ機構装着部14は、互いの中心軸が平行となるように形成されている。
[Configuration of Linear Actuation Actuator of First Embodiment]
1 is a front view showing the linear motion actuator according to the first embodiment, FIG. 2 is a side view, FIG. 3 is a sectional view taken along line AA of FIG. 1, and FIG. 4 is a sectional view taken along line BB of FIG. It is.
In the figure,
As shown in FIG. 3, the
モータ装着部13は、図3に示すように、前面側に形成された電動モータ12の取付フランジ12aを取付けるフランジ取付部13aと、このフランジ取付部13aの背面側に形成された電動モータ12の大径部12bを挿入する大径孔部13bと、この大径孔部13bの背面側に連通する電動モータ12の小径部12cを挿入する小径孔部13cと、この小径孔部13cの背面側に連通するピニオン収納部13dとを有する。
ボールねじ機構装着部14は、背面側に形成したモータ装着部13の小径孔部13cに対応する位置に形成したボールねじ機構収納部14aと、このボールねじ機構収納部14aに連通して前方に延長する円筒部14bと、この円筒部14bの前端に連通するシール収納部14cとを有する。
The
The ball screw
副ハウジング11Bは、図3に示すように、主ハウジング11Aの背面側に形成したピニオン収納部13d及びボールねじ機構収納部14aを覆う形状に構成されている。この副ハウジング11Bは、主ハウジング11Aのピニオン収納部13d及びボールねじ機構収納部14aに対応するピニオン収納部16及びボールねじ機構収納部17を形成し、さらに下部側にブリーザ18を形成している。ここで、ボールねじ機構収納部17には背面側に収容筒部17aを形成している。この収容筒部17aの後述するボールねじナット22の軸方向端面と接触する位置にスラストニードル軸受17bを配置している。
As shown in FIG. 3, the
電動モータ12は、図3に示すように、その出力軸12dの先端にピニオンギヤ15を装着している。そして、電動モータ12をモータ装着部13に装着する。この電動モータ12の装着は、電動モータ12をピニオンギヤ15側からモータ装着部13に挿入して、ピニオンギヤ15をピニオン収納部13dに収納した状態で、取付フランジ12aをフランジ取付部13aに取付けることにより行う。
一方、ボールねじ機構20は、図4に示すように、主ハウジング11A及び副ハウジング11Bのボールねじ機構収納部14a及び17にシール付の転がり軸受21a及び21bによって回転自在に支持されているボールねじナット22と、このボールねじナット22に多数のボール23を介して螺合するボールねじ軸24とを備えている。
As shown in FIG. 3, the
On the other hand, as shown in FIG. 4, the
ボールねじナット22は、図5に示すように、内周面にボールねじ溝25a及びボール循環溝25bを形成したナット円筒部材25で構成している。ここで、ボールねじナット22のボール循環方式としては、図5(d)に示すように、例えばボール循環部が1巻きに1箇所存在するS字状の循環溝25bをボールねじナット22と一体に形成した形態を採用している。そして、循環溝25bは冷間鍛造によって形成され、ボールねじ溝25aは切削加工により形成される。
As shown in FIG. 5, the
ナット円筒部材25は、外周面における軸方向の両端部側をボールねじ機構収納部14aに転がり軸受21a及び21bを介して回転自在に支持されている。そして、ナット円筒部材25の外周面の転がり軸受21a及び21bの内輪間にドリブン用スプライン軸部25cを形成している。さらに、正面から見て扇状の凸条係止部25dをナット円筒部材25の前面側端面に一体に突出形成している。ここで、この凸条係止部25dの周方向の側面は平面である。
The nut
また、ナット円筒部材25は、図3に示すように、ドリブン用スプライン軸部25cにドリブンギヤ26をスプライン結合している。このドリブンギヤ26は電動モータ12の出力軸12dに装着されたピニオンギヤ15に噛合している。ドリブンギヤ26には、内周面にドリブン用スプライン軸部25cに噛合するインボリュートスプライン孔部26aを形成している。
ボールねじ軸24は、図4に示すように、主ハウジング11Aに形成した円筒部14b及び副ハウジング11Bに形成した収納筒部17aに装着されている。
Further, as shown in FIG. 3, the nut
As shown in FIG. 4, the
このボールねじ軸24は、軸方向の中央部より後端側(図4の右側)に形成されたボールねじ部31と、このボールねじ部31の前端側(図4の左側)に連接するボールねじ部31より小径のインボリュートスプライン軸部32と、このインボリュートスプライン軸部32の前端に連接するインボリュートスプライン軸部32より小径で、先端に二面幅33aを形成した連結軸部33とで構成されている。
連結軸部33には、直動アクチュエータ10から軸方向移動が伝達される直動伝達装置が連結されている。
The ball screw
A linear motion transmission device to which axial movement is transmitted from the
ボールねじ軸24のインボリュートスプライン軸部32は、転造加工でスプライン歯が形成されている。
ボールねじ軸24のインボリュートスプライン軸部32は、図6に示すように、プライン歯38の間に歯底39が形成されている。
この歯底39は、図6(b)に示すように、連結軸部33側に第1歯底39aが軸方向に沿って形成され、ボールねじ部31側に第1歯底39aより径寸法が大きい第2歯底39bが形成され、第1歯底39a及び第2歯底39bの間に、第1歯底39a側から第2歯底39b側に向かって徐々に径寸法が増大した傾斜歯底39cが形成されている。
そして、上記構成の歯底39は、インボリュートスプライン軸部32の軸線を中心とした軸対象の位置に複数形成されている。
The involute
The involute
As shown in FIG. 6B, the
And, a plurality of
図3及び図4に示すように、回り止め部材34の円筒部35が、ボールねじ軸24のインボリュートスプライン軸部32にスプライン結合されている。この際、インボリュートスプライン軸部32にスプライン結合した円筒部35の軸方向の端面は、インボリュートスプライン軸部32側のボールねじ部31の端面31aに当接する。
回り止め部材34は、図7に示すように、内周面にインボリュートスプライン孔部35aを形成した円筒部35と、この円筒部35の外周面に形成されて半径方向外方に突出するストッパー36とを有している。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
The
インボリュートスプライン孔部35aは、打抜き加工でスプライン歯が形成されている。
ストッパー36は、軸方向から見て四角形状に突出している部位であり、円筒部35の外周面の互いに周方向に離間した位置で立ち上がっている第1ストッパー周方向側面36a及び第2ストッパー周方向側面36bと、これら第1及び第2ストッパー周方向側面36a,36bの立上がり縁部で連結しているストッパー端面36cとを有している。
The
The
第1ストッパー周方向側面36aは平面であり、後述するストロークエンドにおいてボールねじナット22の凸条係止部25dの周方向の平面とした側面が面接触状態で当接する。
なお、第1ストッパー周方向側面36a及び凸条係止部25dの周方向の側面の両者は平面に限らず、円筒面或いは球面の曲面であってもよい。
第2ストッパー周方向側面36bは、ストッパー端面36cから円筒部35の外周面に向かうに従い、第1ストッパー周方向側面36aとの距離が徐々に増大している勾配面として形成されている。
The first stopper circumferential
In addition, both the side surface of the 1st stopper
The second stopper circumferential
図7(b)に示すように、第1ストッパー周方向側面36aと円筒部35の外周面が交差する位置を第1交差位置43aとし、第2ストッパー周方向側面36bと円筒部35の外周面が交差する位置を第2交差位置43bとしている。
これにより、ストッパー36は、ストッパー端面36cの軸直交方向の幅寸法をaとし、第1交差位置43a及び第2交差位置43bの間のストッパー36の基端側の軸直交方向の幅寸法をbとすると、a < b の関係を有して形成されている。
また、図7(c)に示すように、ストッパー36の重心位置をGとし、ストッパー36の基端から重心位置Gまでの高さ寸法をe1とし、重心位置Gからストッパー端面36cまでの高さ寸法をe2とすると、e1 < e2 の関係を有して形成されている。
As shown in FIG. 7B, the position where the first stopper
Thus, the
7C, the center of gravity of the
さらに、図7(d)に示すように、回り止め部材34は、円筒部35の軸方向寸法をL1とし、ストッパー36の軸方向寸法をL2とすると、L1 > L2 の関係を有しているとともに、ストッパー36は円筒部35の一端側開口部に寄った位置で形成されている。
ここで、図7(d)で示すように、ストッパー36の円筒部35が突出している側で軸方向を向いて形成されている側面をストッパー軸方向側面36dと称する。
上記構成の回り止め部材34は、ボールねじ軸24のインボリュートスプライン軸部32に、円筒部35のインボリュートスプライン孔部35aがスプライン結合される。
Further, as shown in FIG. 7D, when the axial dimension of the
Here, as shown in FIG. 7D, the side surface of the
The involute
そして、図3及び図8に示すように、回り止め部材34のストッパー36がボールねじナット22の凸条係止部25dに当接したときに、ボールねじ軸24が縮み方向のストロークエンド位置となる。
図4に示すように、ボールねじナット22の軸長は、ボールねじ軸24のボールねじ部31の軸長と略同一寸法に設定されており、ボールねじ軸24が縮み方向のストロークエンド位置に移動すると、ボールねじ部31の全域がボールねじナット22に収納されている。
また、図4に示すように、主ハウジング11Aの円筒部14bの内周面には、ガイド部材40が装着されている。
Then, as shown in FIG. 3 and FIG. 8, when the
As shown in FIG. 4, the axial length of the
Further, as shown in FIG. 4, a
ガイド部材40は、円柱を断面で見て、円の直径以下の弦に沿った平面で軸方向に切断して形成される柱体であり、軸方向に沿った案内溝40cが形成されている。
ガイド部材40は、主ハウジング11Aの円筒部14bに形成した支持孔41aの内部に保持されている。この案内溝40cに、ボールねじ軸24の回り止め部材34のストッパー36が係合している。
そして、ガイド部材40の前端側の外周面には、円周方向に支持孔41aの突条41cに係合する係合溝40dが形成されている。
さらに、主ハウジング11Aには、ボールねじ機構装着部14におけるシール収納部14cにボールねじ軸24の連結軸部33の外周面に摺接するシール50を装着し、このシール50を止め輪51によって固定している。
The
The
Further, on the outer peripheral surface on the front end side of the
Further, in the
[インボリュートスプライン軸部及びインボリュートスプライン孔部のスプラインの歯数設定について]
回り止め部材34のインボリュートスプライン孔部35a及びインボリュートスプライン軸部32のスプライン結合は、ボールねじナット22に多数のボール23を介してボールねじ軸24を組込んだ後に行われる。
図9(a)(b)は、回り止め部材34のストッパー36及びボールねじナット22の凸条係止部25dが当接してボールねじ軸24が縮み方向のストロークエンド位置まで移動した状態を示している。
[About the number of teeth of splines of involute spline shaft and involute spline hole]
Spline connection of the involute
9 (a) and 9 (b) show a state where the
図9(b)に示すように、ストッパー36のストッパー軸方向側面36dの軸方向位置には、設計上の理想の位置がある。このストッパー軸方向側面36dの軸方向の理想位置は、ボールねじナット22の軸方向端面との軸方向距離がXの寸法であり、ボールねじ軸24の連結軸部33に連結している直動伝達装置の能力が最適に発揮できる位置であり、ストッパー36が縮み方向のストロークエンド位置から伸び方向に逆回転しても凸条係止部25dに接触しない位置である。
このストッパー軸方向側面36dの軸方向の理想位置は、一定の幅を持たせて所定の許容範囲Sに設定されている。なお、許容範囲Sの値は、例えば0.3mmに設定されている。
ところで、インボリュートスプライン孔部35aは打抜き加工で形成され、インボリュートスプライン軸部32は転造加工で形成されているので、組立を考慮してスプライン歯が加工されていない。
As shown in FIG. 9B, the axial position of the stopper axial
The axial ideal position of the stopper axial
By the way, since the
このため、インボリュートスプライン孔部35a及びインボリュートスプライン軸部32のスプライン歯は、ストッパー36及び凸条係止部25dが当接し、ボールねじ軸24が縮み方向のストロークエンド位置に位置する狙いのスプライン嵌合位置でスプライン結合する場合もあり、ストッパー36及び凸条係止部25dが離れ、ボールねじ軸24が縮み方向のストロークエンド位置からずれている狙いのスプライン嵌合位置に対して数歯ずれた位置でスプライン結合する場合もある。
ボールねじ軸24が縮み方向のストロークエンド位置からずれている狙いのスプライン嵌合位置に対して数歯ずれた位置でインボリュートスプライン孔部35a及びインボリュートスプライン軸部32がスプライン結合する場合には、ストッパー36が凸条係止部25dに当接するまでボールねじ軸24が縮み方向に移動する。
Therefore, the spline teeth of the involute
When the
図10(a)は、ストッパー36及び凸条係止部25dが小さな回転方向の位相のときにインボリュートスプライン孔部35a及びインボリュートスプライン軸部32がスプライン結合している状態を示し、図10(b)は、ストッパー36及び凸条係止部25dが大きな回転方向の位相のときにインボリュートスプライン孔部35a及びインボリュートスプライン軸部32がスプライン結合している状態を示している。
図10(a)の場合には、ストッパー36が凸条係止部25dに当接するまでには、ボールねじ軸24が僅かに縮み方向に移動するだけなので、ストッパー36のストッパー軸方向側面36dが許容範囲S内に位置する可能性が高い。
FIG. 10 (a) shows a state in which the
In the case of FIG. 10 (a), the
しかし、図10(b)の場合には、インボリュートスプライン孔部35a及びインボリュートスプライン軸部32のスプライン歯の数が少ないと、互いのスプライン歯が1歯ずれることでボールねじ軸24の縮み方向の移動量が大きくなり、ストッパー36のストッパー軸方向側面36dが許容範囲Sを超えた状態で縮み方向に移動するおそれがある(図11参照)。逆に、インボリュートスプライン孔部35a及びインボリュートスプライン軸部32のスプライン歯の数を多くすれば、ボールねじ軸24が縮み方向のストロークエンド位置からずれている状態であっても、互いのスプライン歯の1歯のずれによるボールねじ軸24の縮み方向の移動量が小さくなり、ストッパー36及び凸条係止部25dが当接してボールねじ軸24が縮み方向のストロークエンド位置に位置するものに近いものとなる。
However, in the case of FIG. 10 (b), when the number of spline teeth of the
しかし、インボリュートスプライン孔部35a及びインボリュートスプライン軸部32のスプライン歯数を増やすには、加工限界がある。
そこで、第1実施形態では、インボリュートスプライン軸部32及びインボリュートスプライン孔部35aのスプラインの歯数Zを、以下に示す(1)式で設定している。
Z > (N × Lb) / S …………(1)
符号Sは、図9で示したように、ストッパー36が凸条係止部25dに当接してボールねじ軸24がストロークエンド位置まで移動したときのストッパー軸方向側面36dと、これに対向するボールねじナット22の軸方向端面との間の理想とする軸方向距離の所定の許容範囲である。また、符号Lbは、図9に示すように、ボールねじ機構20のリードである。さらに、符号Nは係数である。
However, in order to increase the number of spline teeth of the
Therefore, in the first embodiment, the number of teeth Z of the splines of the
Z> (N × Lb) / S ...... (1)
As shown in FIG. 9, the symbol S indicates the stopper axial
したがって、インボリュートスプライン軸部32及びインボリュートスプライン孔部35aのスプラインの歯数を上記(1)式のZの数を上回る歯数に設定すると、インボリュートスプライン軸部32及びインボリュートスプライン孔部35aのスプライン結合時の歯のずれを許容しつつ、許容範囲Sに入る最小限の歯数を決めることができる。
図12は、上記(1)式に基づいた係数Nと歯数Zの関係を示したものであり。この図12によると、許容範囲Sを任意とした場合、その許容範囲Sに入る場合の歯数が求められる。そして、係数Nが増加することで、歯数Zも増加することがわかる。
る。
Therefore, when the number of teeth of the splines of the
FIG. 12 shows the relationship between the coefficient N and the number of teeth Z based on the equation (1). According to FIG. 12, when the allowable range S is optional, the number of teeth in the allowable range S can be obtained. Then, it can be seen that the number of teeth Z also increases as the coefficient N increases.
Ru.
図13は、係数Nによる歯数Zの調整について説明する図である。
上記(1)式は、以下の(2)式に変形できる。
Lb/Z < S/N …………(2)
(2)式から、Lb/Z、すなわちリードLbを歯数Zで割ると、1歯分回転した場合のボールねじ機構20の軸方向の移動量が求められる。
FIG. 13 is a diagram for explaining the adjustment of the number of teeth Z by the coefficient N.
The above equation (1) can be transformed into the following equation (2).
Lb / Z <S / N ...... (2)
From equation (2), when Lb / Z, that is, the lead Lb is divided by the number of teeth Z, the amount of axial movement of the
ここで、1歯分回転した場合のボールねじ機構20の軸方向の移動量S´とすると、以下の(3)式が得られる。
S´=Lb/Z …………(3)
そして、N=1の場合には、(2)、(3)式から
S´ < S …………(4)
の式が得られ、1歯分回転すると許容範囲Sから外れることになる。すなわち、図13に示すように、N=1の場合には、インボリュートスプライン軸部32に対してインボリュートスプライン孔部35aの狙いのスプライン嵌合位置が1歯ずれると許容範囲Sから外れることになる。
Here, assuming that the movement amount S ′ of the
S '= Lb / Z ...... (3)
And, in the case of N = 1, from Equations (2) and (3), S '<S ... (4)
The following equation is obtained, and when it rotates by one tooth, it will be out of the allowable range S. That is, as shown in FIG. 13, in the case of N = 1, the target spline fitting position of the involute
また、N=2の場合には、(2)、(3)式から
S´ < S/2 …………(5)
の式が得られ、2歯分回転すると許容範囲Sから外れることになる。すなわち、図13に示すように、N=2の場合には、インボリュートスプライン軸部32に対してインボリュートスプライン孔部35aの狙いのスプライン嵌合位置が1歯ずれると許容範囲S内に入るが、2歯ずれると許容範囲Sから外れることになる。
Also, in the case of N = 2, from the equations (2) and (3), S '<S / 2 ... (5)
The following equation is obtained, and when it rotates by two teeth, it will be out of the allowable range S. That is, as shown in FIG. 13, in the case of N = 2, the spline fitting position of the
さらに、N=3の場合には、(2)、(3)式から
S´ < S/3 …………(6)
の式が得られ、3歯分回転すると許容範囲Sから外れることになる。すなわち、図13に示すように、N=3の場合には、インボリュートスプライン軸部32に対してインボリュートスプライン孔部35aの狙いのスプライン嵌合位置が2歯ずれると許容範囲S内に入るが、3歯ずれると許容範囲Sから外れることになる。
Furthermore, in the case of N = 3, from the equations (2) and (3), S '<S / 3 ... (6)
The following equation is obtained, and it will be out of tolerance range S when it rotates by 3 teeth. That is, as shown in FIG. 13, in the case of N = 3, the spline fitting position of the
このように、係数Nを変えることで、インボリュートスプライン軸部32に対するインボリュートスプライン孔部35aの狙いのスプライン嵌合位置に対してスプライン歯をずらしても、許容範囲S内に入る歯数Zを調整することができる。
したがって、図13で示したように、係数Nが3を下回る値であると、インボリュートスプライン軸部32に対する回り止め部材34の円筒部35の組立精度のロバスト性がない。
Thus, by changing the coefficient N, the number of teeth Z falling within the allowable range S is adjusted even when the spline teeth are shifted with respect to the spline fitting position of the
Therefore, as shown in FIG. 13, when the coefficient N is a value smaller than 3, there is no robustness of the assembly accuracy of the
すなわち、係数N=1の場合には、インボリュートスプライン軸部32に対してインボリュートスプライン孔部35aの狙いのスプライン嵌合位置を他の歯にずらすことができない。また、係数N=2の場合には、インボリュートスプライン軸部32に対してインボリュートスプライン孔部35aの狙いのスプライン嵌合位置を、正方向及び逆方向の回転方向に0.5歯ずつしかずらすことができない。
これに対して、係数Nが3以上の値であると、インボリュートスプライン軸部32に対するインボリュートスプライン孔部35aの狙いのスプライン嵌合位置に対して、正方向及び逆方向の1歯以上でスプライン歯をずらすことができるので、インボリュートスプライン軸部32に対して回り止め部材34の円筒部35の組立を容易に行うことができる。
ここで、スプライン歯の加工性を考慮すると、N=3の場合が好ましい。
That is, when the coefficient N = 1, the spline fitting position of the
On the other hand, when the coefficient N is a value of 3 or more, the spline teeth have one or more teeth in the forward direction and the reverse direction with respect to the spline fitting position of the
Here, in consideration of the workability of the spline teeth, the case of N = 3 is preferable.
なお、本発明に記載されている回転運動要素がボールねじナット22に対応し、本発明に記載されている直線運動要素がボールねじ軸24に対応し、本発明に記載されているスプライン軸部がインボリュートスプライン軸部32に対応している。また、本発明に記載されている筒状体が円筒部35に対応し、本発明に記載されているスプライン孔部がインボリュートスプライン孔部35aに対応し、本発明に記載されている係止部が凸条係止部25dに対応している。また、本発明に記載されている突起がストッパー36に対応している。さらに、本発明に記載されている突起の回転運動要素側の軸方向端面がストッパー軸方向側面36dに対応し、本発明に記載されている許容範囲とは、ストッパー36が凸条係止部25dに当接してボールねじ軸24がストロークエンド位置まで移動したときのストッパー軸方向側面36dと、これに対向するボールねじナット22の軸方向端面との間の理想とする軸方向距離の所定の許容範囲に対応している。
Incidentally, the rotational movement element described in the present invention corresponds to the
[第1実施形態の直動アクチュエータの組立方法]
次に、第1実施形態の直動アクチュエータ10の組立方法を説明する。
直動アクチュエータ10で使用されるボールねじ機構20は、予め、製造工場においてユニット化された状態で組立工場に搬送されてくる。
ユニット化されたボールねじ機構20は、ボールねじ軸24のインボリュートスプライン軸部32に回り止め部材34の円筒部35のインボリュートスプライン孔部35aがスプライン結合されている。また、ボールねじ軸24のボールねじ部31にはグリースが塗付されているとともに、ボールねじナット22内にボール23を介して螺合されている。
[Assembling method of linear actuator according to the first embodiment]
Next, a method of assembling the
The
In the united
そして、ボールねじ軸24のボールねじ部31の全域がボールねじナット22に収納されるように、ボールねじ軸24を縮み方向のストロークエンド位置まで移動させて保持している。
そして、直動アクチュエータ10の組立方法は、先ず、主ハウジング11Aの支持孔41aにガイド部材40を装着保持する。
次に、支持孔41aの突条41cにガイド部材40の係合溝40dを対向させた状態で、ガイド部材40を支持孔41a内に挿入して係合溝40d内に突条41cを係合し、支持孔41a内部に軸方向の移動を阻止したガイド部材40を配置する。
Then, the
Then, in the assembling method of the
Next, with the
次に、ユニット化されたボールねじ機構20のボールねじナット22のナット円筒部材25の外周面に、ドリブンギヤ26をスプライン結合させ、その両脇に転がり軸受21a及び21bを装着し、これら転がり軸受21a及び21bの内輪によってドリブンギヤ26を固定する。
次に、ボールねじ機構20を主ハウジング11Aのボールねじ機構収納部14aに連結軸部33側から挿入し、ストッパー36を主ハウジング11Aに装着されたガイド部材40の案内溝40cに係合させる。
Next, the driven
Next, the
次に、転がり軸受21aの外輪をボールねじ機構収納部14aの内周面に嵌合させながらドリブンギヤ26ボールねじ機構収納部14aに収納して、主ハウジング11Aへのボールねじ機構20の装着を完了する。
次に、電動モータ12をそのピニオンギヤ15側から主ハウジング11Aのモータ装着部13内に挿入して、ピニオンギヤ15をボールねじ機構20のドリブンギヤ26に噛合させる。そして、電動モータ12の取付フランジ12aをフランジ取付部13aにボルト締めする。
Next, the outer ring of the rolling
Next, the
なお、電動モータ12の主ハウジング11Aへの装着は、主ハウジング11Aへのボールねじ機構20の装着前に行うようにしてもよい。
このように主ハウジング11Aへの電動モータ12及びボールねじ機構20の装着を終了すると、主ハウジング11Aの背面側に図示しないパッキンを介して副ハウジング11Bを装着してボルト締め等の固定手段で固定し、主ハウジング11Aのシール収納部14cにシール50を挿入し、止め輪51で抜け止めすることにより、直動アクチュエータ10の組立を完了する。
The attachment of the
Thus, when the mounting of the
[第1実施形態の直動アクチュエータの動作]
この状態で、電動モータ12を回転駆動して、ピニオンギヤ15からドリブンギヤ26に回転駆動力を伝達して、ボールねじナット22を、例えば図8で見て時計方向に回動させる場合を考える。この場合には、ボールねじナット22の回転力はボール23を通じてボールねじ軸24に伝達されることにより、ボールねじ軸24はボールねじナット22と同一方向の時計方向に回動しようとする。
[Operation of Linear Motion Actuator of First Embodiment]
In this state, consider a case where the
このとき、ボールねじ軸24に固定されている回り止め部材34のストッパー36も時計方向に回動しようとするが、ストッパー36がガイド部材40の案内溝40c内に係合しているので、時計方向の回動が規制される。このため、回り止め部材34は、ストッパー36の回動が規制されることで、ボールねじ軸24の回り止め機能を発揮する。
そして、ボールねじナット22を図8で見て時計方向に回動し続けることにより、ボールねじ軸24は図3及び図4で見て左方に回動せずに移動する。このとき、ストッパー36は、ガイド部材40の案内溝40c内を滑りながら移動する。
At this time, the
Then, by continuing to turn the
その後、ボールねじナット22を図8で見て時計方向の回転を継続してボールねじ軸24が所望の前進位置に達したときに、電動モータ12を停止させることにより、ボールねじ軸24の前進を停止させる。
一方、ボールねじ軸24が前方側の所望の前進位置に達している状態から電動モータ12を逆転駆動して、ボールねじナット22が図8で反時計方向に回転すると、ボールねじ軸24は、そのストッパー36がガイド部材40の案内溝40cに係合しているので、回り止めされながら軸方向に回動せずに後退する。このとき、ストッパー36は、ガイド部材40の案内溝40c内を滑りながら移動する。
Thereafter, when the
On the other hand, when the
そして、軸方向に後退しているボールねじ軸24に固定されているストッパー36と、反時計方向に回転しているボールねじナット22の凸条係止部25dとが円周方向で対面すると、図8に示すように、ストッパー36の第1ストッパー周方向側面36aが凸条係止部25dに当接する。
このように、ストッパー36の第1ストッパー周方向側面36a及びボールねじナット22の凸条係止部25dが面接触状態で当接することで、ボールねじナット22のこれ以上の逆回転が規制され、ボールねじ軸24が縮み方向のストロークエンド位置に達する。
この縮み方向のストロークエンド位置では、ボールねじ部31の全域がボールねじナット22に収納される。
Then, when the
In this manner, the first stopper
At the stroke end position in the contraction direction, the entire area of the
[第1実施形態の直動アクチュエータの作用効果]
次に、第1実施形態の直動アクチュエータ10の作用効果について説明する。
第1実施形態の直動アクチュエータ10は、インボリュートスプライン軸部32及びインボリュートスプライン孔部35aのスプラインの歯数を、以下に示す(1)式で設定している。
Z > (N × Lb) / S …………(1)
これにより、インボリュートスプライン軸部32及びインボリュートスプライン孔部35aのスプラインの歯数を上記(1)式のZの数を上回る歯数に設定したことから、インボリュートスプライン軸部32及びインボリュートスプライン孔部35aのスプライン結合時の歯のずれを許容しつつ、許容範囲Sに入る最小限の歯数を決めることができる。
[Operation and effect of linear actuator according to the first embodiment]
Next, the operation and effect of the
The
Z> (N × Lb) / S ...... (1)
As a result, since the number of teeth of the splines of the involute
また、上記(1)式において係数Nを3以上の値に設定すると、インボリュートスプライン軸部32に対するインボリュートスプライン孔部35aの狙いのスプライン嵌合位置に対して、正方向及び逆方向の1歯以上でスプライン歯をずらすことができるので、インボリュートスプライン軸部32に対して回り止め部材34の円筒部35の組立を容易に行うことができる。
そして、上記(1)式において係数Nを3に設定すると、インボリュートスプライン軸部32及びインボリュートスプライン孔部35aのスプライン歯の加工性を向上させることができる。
Further, if the coefficient N is set to a value of 3 or more in the above equation (1), one or more teeth in the forward and reverse directions with respect to the target spline fitting position of the
And if the coefficient N is set to 3 in said Formula (1), the workability of the spline tooth of the involute spline
ここで、リードLbが3とした場合には、
Z > (3 × 3) / 0.30 = 30
となるので、インボリュートスプライン軸部32及びインボリュートスプライン孔部35aの歯数を30に設定すると、インボリュートスプライン軸部32に対して回り止め部材34の円筒部35の組立を容易に行うことができるとともに、スプライン歯の加工性を向上させることができる。
また、リードLbが3.5とした場合には、
Z > (3 × 3.5) / 0.30 = 35
となるので、インボリュートスプライン軸部32及びインボリュートスプライン孔部35aの歯数を35に設定すると、インボリュートスプライン軸部32に対して回り止め部材34の円筒部35の組立を容易に行うことができるとともに、スプライン歯の加工性を向上させることができる。
Here, when the lead Lb is 3,
Z> (3 x 3) / 0.30 = 30
Therefore, when the number of teeth of the
Also, when the lead Lb is 3.5,
Z> (3 x 3.5) / 0.30 = 35
Therefore, when the number of teeth of the
なお、第1実施形態においては、ボールねじナット22を電動モータによって回転駆動して、ボールねじ軸24を直線運動要素とした場合について説明したが、これに限定されるものではなく、逆にボールねじ軸24を回転駆動源によって回動する回転運動要素とし、ボールねじナット22を直線運動要素とした場合にも本発明を適用することができる。
In the first embodiment, the
10 直動アクチュエータ
11A 主ハウジング
11B 副ハウジング
12 電動モータ
12a 取付フランジ
12b 大径部
12c 小径部
12d 出力軸
13 モータ装着部
13a フランジ取付部
13b 大径孔部
13c 小径孔部
13d ピニオン収納部
14 ボールねじ機構装着部
14a ボールねじ機構収納部
14b 円筒部
14c シール収納部
15 ピニオンギヤ
16 ピニオン収納部
17 ボールねじ機構収納部
17a 収納筒部
17b スラストニードル軸受
18 ブリーザ
20 ボールねじ機構
21a,21b 転がり軸受
22 ボールねじナット
22a ボールねじナット22の端面
23 ボール
24 ボールねじ軸
25 ナット円筒部材
25a ボールねじ溝
25b ボール循環溝
25c ドリブン用スプライン軸部
25d 凸条係止部
26 ドリブンギヤ
26a インボリュートスプライン孔部
31 ボールねじ部
31b ボールねじ部の端面
32 インボリュートスプライン軸部
33a 二面幅
33 連結軸部
34 回り止め部材
35 円筒部
35a インボリュートスプライン孔部
36 ストッパー
36a 第1ストッパー周方向側面
36b 第2ストッパー周方向側面
36c ストッパー端面
36d ストッパーのストッパー軸方向側面
38 インボリュートスプライン軸部のスプライン歯
39 歯底
39a 第1歯底
39b 第2歯底
39c 傾斜歯底
43a 第1交差位置
43b 第2交差位置
40c 案内溝
40d 係合溝
41a 支持孔
41c 突条
50 シール
51 止め輪
a ストッパー端面の軸直交方向の幅寸法
b ストッパーの基端側の軸直交方向の幅寸法
G ストッパーの重心位置
e1 ストッパーの基端から重心位置までの高さ寸法
e2 重心位置からストッパー端面までの高さ寸法を
L1 円筒部の軸方向寸法
L2 ストッパーの軸方向寸法
Lb ボールねじ機構のリード
N 係数
S 縮み方向のストロークエンドにおけるストッパー軸方向側面と、これに対向するボールねじナットの軸方向端面との間の理想とする軸方向距離の所定の許容範囲
X ストッパー軸方向側面とボールねじナットの軸方向端面と軸方向距離
10 linear actuator 11A main housing 11B sub housing 12 electric motor 12a mounting flange 12b large diameter portion 12c small diameter portion 12d output shaft 13 motor mounting portion 13a flange mounting portion 13b large diameter hole portion 13c small diameter hole portion 13d pinion housing portion 14 ball screw Mechanism mounting portion 14a Ball screw mechanism storage portion 14b Cylindrical portion 14c Seal storage portion 15 Pinion gear 16 Pinion storage portion 17 Ball screw mechanism storage portion 17a Storage cylindrical portion 17b Thrust needle bearing 18 Breather 20 Ball screw mechanism 21a, 21b Rolling bearing 22 Ball screw Nut 22a Ball screw nut 22 end face 23 Ball 24 Ball screw shaft 25 Nut cylindrical member 25a Ball screw groove 25b Ball circulation groove 25c Driven spline shaft 25d Convex bar lock 26 Driven gear 26a Involute spline hole 31 Ball screw 31b End face 32 of ball screw 32 Involute spline shaft 33a Two-sided width 33 Connecting shaft 34 Anti-rotation member 35 Cylindrical part 35a Involute spline hole 36 Stopper 36a First stopper circumferential side 36b 2nd stopper circumferential direction side surface 36c stopper end surface 36d stopper axial direction side surface of stopper 38 spline teeth 39 involute spline shaft portion tooth bottom 39a first tooth bottom 39b second tooth bottom 39c inclined tooth bottom 43a first intersection position 43b second intersection Position 40c Guide groove 40d Engagement groove 41a Support hole 41c Projection 50 Seal 51 Retaining ring a Width dimension in the direction orthogonal to the axis of stopper end face Width dimension in the direction perpendicular to the axis of the stopper end G Center of gravity position of stopper e1 Stopper From the proximal end to the center of gravity Height dimension e2 Height dimension from the center of gravity to the end face of the stopper L1 Axial dimension of the cylindrical part L2 Axial dimension of the stopper Lb Ball screw mechanism lead N factor S Coefficient side surface of the stopper at the stroke end in the contraction direction A predetermined allowable range of the ideal axial distance between the axial end surface of the ball screw nut facing this and the axial distance between the axial end surface of the stopper screw axial side and the axial end surface of the ball screw nut
Claims (10)
前記ボールねじ機構は、前記直線運動要素に設けた突起を有し、
前記突起は、内周面にスプライン孔部を形成した円筒部の外周面に形成され、
前記円筒部は、前記直線運動要素の外周に形成したスプライン軸部に前記スプライン孔部をスプライン結合することで前記直線運動要素に固定され、
前記突起は、前記直線運動要素の縮み方向のストロークエンドにおいて前記回転運動要素に形成した係止部が当接することで前記回転運動要素の回転運動を規制する直動アクチュエータにおいて、
前記スプライン軸部及び前記スプライン孔部の狙いのスプライン嵌合位置に対してスプライン歯をずらしても、前記縮み方向のストロークエンドにおける前記突起の回転運動要素側の軸方向端面と、当該軸方向端面に対向している前記回転運動要素の端面との間の距離が所定の許容範囲内となるように、前記スプライン軸部及び前記スプライン孔部の歯数を設定していることを特徴とする直動アクチュエータ。 A ball screw mechanism having a rotational movement element and a linear movement element, and converting the rotational movement transmitted to the rotational movement element into a linear movement;
The ball screw mechanism has a projection provided on the linear motion element,
The projection is formed on an outer peripheral surface of a cylindrical portion having a spline hole formed on an inner peripheral surface,
The cylindrical portion is fixed to the linear motion element by spline coupling the spline hole portion to a spline shaft portion formed on an outer periphery of the linear motion element.
The linear motion actuator restricts the rotational movement of the rotational movement element by the abutment of a locking portion formed on the rotational movement element at the stroke end of the linear movement element in the contraction direction of the linear movement element.
Even when the spline teeth are shifted with respect to the spline fitting position of the spline shaft portion and the spline hole portion, an axial end surface on the rotational movement element side of the protrusion at the stroke end in the contraction direction and the axial end surface The number of teeth of the spline shaft portion and the spline hole portion is set such that the distance between the end face of the rotary motion element opposed to the end face is within a predetermined allowable range. Dynamic actuator.
前記縮み方向のストロークエンドにおける前記突起の回転運動要素側の軸方向端面と、当該軸方向端面に対向している前記回転運動要素の端面との間の距離の所定の許容範囲をS、
前記ボールねじ機構のリードをLb、
係数をNとすると、以下の(1)式の関係を有していることを特徴とする請求項1又は2に記載の直動アクチュエータ。
Z > (N × Lb) / S …………(1) The number of teeth of the spline shaft portion and the spline hole portion is Z,
A predetermined allowable range of a distance between an axial end face on the rotational movement element side of the projection at the stroke end in the contraction direction and an end face of the rotational movement element facing the axial end face is S,
The lead of the ball screw mechanism is Lb,
The linear motion actuator according to claim 1 or 2, which has a relationship of the following equation (1), where N is a coefficient.
Z> (N × Lb) / S ...... (1)
前記ボールねじ機構は、前記直線運動要素に設けた突起を有し、
前記突起は、内周面にスプライン孔部を形成した円筒部の外周面に形成され、
前記円筒部は、前記直線運動要素の外周に形成したスプライン軸部に前記スプライン孔部をスプライン結合することで前記直線運動要素に固定され、
前記突起は、前記直線運動要素の縮み方向のストロークエンドにおいて前記回転運動要素に形成した係止部が当接することで前記回転運動要素の回転運動を規制する構成とされた直動アクチュエータの製造方法において、
前記ボールねじ機構の組付けが完了した後に、前記スプライン軸部に前記スプライン孔部をスプライン結合するとともに、
前記スプライン軸部及び前記スプライン孔部の狙いのスプライン嵌合位置に対してスプライン歯をずらしても、前記縮み方向のストロークエンドにおける前記突起の回転運動要素側の軸方向端面と、当該軸方向端面に対向している前記回転運動要素の端面との間の距離が所定の許容範囲内となるように、前記スプライン軸部及び前記スプライン孔部の歯数を設定することを特徴とする直動アクチュエータの製造方法。 A ball screw mechanism having a rotational movement element and a linear movement element, and converting the rotational movement transmitted to the rotational movement element into a linear movement;
The ball screw mechanism has a projection provided on the linear motion element,
The projection is formed on an outer peripheral surface of a cylindrical portion having a spline hole formed on an inner peripheral surface,
The cylindrical portion is fixed to the linear motion element by spline coupling the spline hole portion to a spline shaft portion formed on an outer periphery of the linear motion element.
A method of manufacturing a linear motion actuator, wherein the projection is configured to restrict rotational motion of the rotational motion element by abutting a locking portion formed on the rotational motion element at a stroke end of the linear motion element in the direction of contraction. In
After the assembly of the ball screw mechanism is completed, the spline hole is splined to the spline shaft, and
Even when the spline teeth are shifted with respect to the spline fitting position of the spline shaft portion and the spline hole portion, an axial end surface on the rotational movement element side of the protrusion at the stroke end in the contraction direction and the axial end surface The linear motion actuator is characterized in that the number of teeth of the spline shaft portion and the spline hole portion is set such that the distance between the end face of the rotational motion element facing the surface is within a predetermined allowable range. Manufacturing method.
前記縮み方向のストロークエンドにおける前記突起の回転運動要素側の軸方向端面と、当該軸方向端面に対向している前記回転運動要素の端面との間の距離の所定の許容範囲をS、
前記ボールねじ機構のリードをLb、
係数をNとすると、以下の(1)式の関係を有していることを特徴とする請求項6又は7に記載の直動アクチュエータの製造方法。
Z > (N × Lb) / S …………(1) The number of teeth of the spline shaft portion and the spline hole portion is Z,
A predetermined allowable range of a distance between an axial end face on the rotational movement element side of the projection at the stroke end in the contraction direction and an end face of the rotational movement element facing the axial end face is S,
The lead of the ball screw mechanism is Lb,
The method for manufacturing a linear motion actuator according to claim 6 or 7, characterized in that the following equation (1) is satisfied, where N is a coefficient.
Z> (N × Lb) / S ...... (1)
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