JP5180023B2 - 電動リニアアクチュエータ - Google Patents
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Description
ストッパ機構としては、例えば、特許文献2には、車両等の制動時に、ブレーキ液を押し出すためのボールねじ機構を用いたシリンダ装置が示されている。このシリンダ装置においては、万が一、ナットがオーバーランした場合、ねじ軸を支持する軸受とナットの間に設けた板ばねによって、ナットの衝突エネルギーを弾性変形により緩和し、ナットやケースの破損を抑制している。
図1は、本発明に係る電動リニアアクチュエータの一実施形態を示す正面断面図、図2は図1のアクチュエータのストッパ部が軸心からずれた位置に設けられた場合の要部断面図である。
連結部材9は、ロッド軸8に連結される腕部9aと、ナットの支持軸12に連結される門型形状のナット側連結部9bとを備えた形状となっており、支持軸12がナット側連結部9bの凹部9cに嵌り込んだ状態で連動するようになっている。ロッド軸8とねじ軸4とを含む平面と平行で両軸と直交する方向を高さ方向とすると、支持軸12が、ねじ軸4の軸心と同じ高さにおいてナット側連結部9bの凹部9cの左右内側面と接する構造となっている。
また、連結部材9のストッパ部13はナット5の支持軸12よりも径方向に長いものとし、連結部材9の一端は軸方向移動自在に支持されたロッド軸8と連結された構造とすることで、ハウジング2の内壁にストッパ部13が当接する際、ボールねじ軸芯を支点にして連結部材9に発生する撓みにより、ねじ部がセルフロックすることなく、オーバーラン後の復帰も容易となる。
また、連結部材9は、凸状のストッパ部13を有する凹凸形状のため、機械加工ではコスト高の部品となるが、ロストワックス製法などを採用することで比較的安価に製造することが可能である。
図1に対し、図2のストッパ部13′は、連結部材9のナット側連結部9bにおけるロッド軸側の端部であり、ハウジング2のモータ側端壁21及び反モータ側端壁22の軸穴21a、22aの上縁部分がストッパ当接部となる。
このようにストッパ部13′の位置が軸心よりずれている場合は、ストッパ位置で機械的に右移動を止めようとして反力が作用し、ストッパ位置を支点としたモーメント荷重がロッド軸8に負荷されることになる。これに対して、図1に示す例では、連結部材9のストッパ部13をねじ軸4の軸心と同一高さ位置に設けているので、衝突時に、連結部材9はボールねじの推力とストッパ部13における反力の高さが異なることにより生じるモーメントによって曲げられることはないため、連結部材9に連結したロッド軸8へ曲げ荷重が負荷されることはない。
図3及び図4は、セルフロックの発生を防止する構成の実施例1の変形例を示している。
図1と比較して説明すると、図1に示す例では、特に図示しないが、ストッパ部13は、ナット5の支持軸12に対して、径方向に同一長さか、短い設定となっている。さらに、ストッパ部13の高さ方向(ロッド軸8とねじ軸4とを含む平面と平行で両軸と直交する方向)の幅は、ねじ軸4の径の半分程度である。
これに対して、図3、図4に示す変形例では、ストッパ部13はナット5の支持軸12よりも径方向に長いものとし、ストッパ部13の軸心からの距離を可及的に大きくとっている。また、ストッパ部13の高さ方向(ロッド軸8とねじ軸4とを含む平面と平行で両軸と直交する方向)の幅は、ねじ軸4の径とほぼ同一幅まで拡大している。
また、ストッパ部13の高さ方向の幅が、ねじ軸4の径より大きい場合には、たとえば、ストッパ部13の角部が片当たりした場合、ねじ軸4からナット5に作用する軸方向力と、ストッパ部13からの反力の方向が図2と同様に高さ方向にずれるので、ねじ軸4の径とほぼ同一幅まで拡大することが好ましい。
また、上記実施例では、ストッパ部13と連結部材9を一体としたが、一体ではなく別部品としてもよい。連結部材9とストッパ部13が一体成形されていれば、部品点数、組立工数が増加することなく、コストアップを避けることができる。また、一体とすることで、ストッパ部の固定部分が無いので、信頼性の高いストッパ構造を実現できる。
2・・・・・・・・・・・・・ハウジング
21・・・・・・・・・・・・モータ側端壁
21a・・・・・・・・・・・軸穴
21c・・・・・・・・・・・挿通穴
22・・・・・・・・・・・・反モータ側端壁
22a・・・・・・・・・・・軸穴
22b・・・・・・・・・・・軸受穴
22c・・・・・・・・・・・挿通穴
23・・・・・・・・・・・・連結壁
3・・・・・・・・・・・・・電動モータ
3a・・・・・・・・・・・・主軸
4・・・・・・・・・・・・・ねじ軸
4a、4b・・・・・・・・・軸端部
5・・・・・・・・・・・・・ナット
7・・・・・・・・・・・・・ボールねじ
8・・・・・・・・・・・・・ロッド軸
8a、8b・・・・・・・・・連結部
9・・・・・・・・・・・・・連結部材
9a・・・・・・・・・・・・腕部
9b・・・・・・・・・・・・ナット側連結部
9c・・・・・・・・・・・・凹部
10・・・・・・・・・・・・転がり軸受
11・・・・・・・・・・・・軸受
12・・・・・・・・・・・・支持軸
13・・・・・・・・・・・・ストッパ部
S・・・・・・・・・・・・・接触面
Claims (4)
- ハウジングに取り付けられた電動モータと、この電動モータの主軸と同軸状に結合され、前記ハウジングに対して回転自在に、かつ軸方向移動不可に支持されたねじ軸、およびこのねじ軸に多数のボールを介して外挿され、回転不可に、かつ軸方向移動自在に支持されたナットからなるボールねじと、前記ねじ軸と平行に配設され、前記ハウジングに対して軸方向移動自在に支持されたロッド軸と、このロッド軸の略中間部と前記ナット外周に突出する支持軸とを連結する連結部材とを備え、前記電動モータの回転運動が前記ナットを介して前記ロッド軸の軸方向運動に変換される電動リニアアクチュエータにおいて、
前記連結部材の支持軸に係合するナット側連結部にストッパ部を設け、このストッパ部は、前記連結部材のナット側連結部のナット幅方向の両端面に、ナット幅より僅かに部分的に突出する凸部によって構成され、該ストッパ部をハウジング側のストッパ当接部に当接させてナットの軸方向移動を規制すると共に、前記支持軸は前記ねじ軸の軸心に対して対称的に直交配置されており、前記ロッド軸とねじ軸とを含む平面と平行で両軸と直交する方向を高さ方向とすると、前記支持軸が前記ねじ軸の軸心と同じ高さにおいて前記連結部材と接する構造で、前記ストッパ部とストッパ当接部との当接位置が前記ねじ軸の軸心と同じ高さに設けられていることを特徴とする電動リニアアクチュエータ。 - 連結部材はストッパ部が一体成形されたものである請求項1に記載の電動リニアアクチュエータ。
- ハウジング側のストッパ当接部がハウジングの内壁である請求項1または2に記載の電動リニアアクチュエータ。
- ストッパ部はナットの支持軸よりも径方向に長くなっている請求項1乃至3のいずれかの項に記載の電動リニアアクチュエータ。
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