JPH08322189A - Motor linear actuator - Google Patents

Motor linear actuator

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JPH08322189A
JPH08322189A JP12372195A JP12372195A JPH08322189A JP H08322189 A JPH08322189 A JP H08322189A JP 12372195 A JP12372195 A JP 12372195A JP 12372195 A JP12372195 A JP 12372195A JP H08322189 A JPH08322189 A JP H08322189A
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JP
Japan
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rotary shaft
spacer
shaft
housing
thrust load
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Application number
JP12372195A
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Japanese (ja)
Inventor
Mikio Yamaguchi
幹雄 山口
Shoji Oka
昭次 岡
Hironobu Shiono
浩信 塩野
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NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
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Publication date
Application filed by NSK Ltd filed Critical NSK Ltd
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    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
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    • F16H25/22—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
    • F16H25/2204—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls
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Abstract

PURPOSE: To obtain a small-sized, lightweight motor linear actuator in which the overall length does not vary carelessly. CONSTITUTION: A rotary shaft 2 is rotated by a motor through a reduction gear 9 and an output shaft 21 is displaced through a ball nut 18 screwed with the threaded part 17 of a ball. A roller clutch 31, a spacer 29 and a slide bearing 30 are disposed between the inner circumferential surface of the housing 1 and the outer circumferential surface of the rotary shaft 2. A frictional plate 34 is interposed between a spacer 28 rotating together with the rotary shaft 2 and the end face of the spacer 29. Thrust load in the compressive direction being applied to the spacer 29 is born by a ball bearing 3b. When the thrust load causes to rotate the rotary shaft 2, the rotary shaft 2 is locked by a roller clutch 31. When the rotary shaft is rotated by the motor and the output shaft 21 is displaced while resisting against the thrust load, the rotary shaft 2 is not locked by the roller clutch 31. Consequently, the spacer 29 rotates together with the rotary shaft 2 without causing any resistance.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】この発明に係る電動式リニアアク
チュエータは、例えば電動ベッド、電動テーブル、電動
椅子、リフター等、各種機械装置に組み込んだ状態で使
用する。BACKGROUND OF THE INVENTION The electric linear actuator according to the present invention is used in a state where it is incorporated in various mechanical devices such as an electric bed, an electric table, an electric chair, and a lifter.

【０００２】[0002]

【従来の技術】例えば介護用の電動ベッド等には電動式
リニアアクチュエータを組み込んで、電動モータを駆動
源として被介護者を寝かせたベッドの角度調節等を自在
としている。この様な電動式リニアアクチュエータに
は、次の(1)(2)の機能が要求される。 (1) 電動モータの回転運動を出力軸の軸方向運動に変換
する機能。 (2) 電動モータの停止時に出力軸が変位しない様にする
機能。 この(1)(2)の様な機能を満たすべく、従来から次の〜
に記載された様な電動式リニアアクチュエータが知ら
れている。2. Description of the Related Art For example, an electric linear actuator is incorporated in an electric bed for care, and the angle of the bed in which a cared person is laid down can be freely adjusted by using an electric motor as a drive source. The following functions (1) and (2) are required for such an electric linear actuator. (1) A function that converts the rotational movement of the electric motor into the axial movement of the output shaft. (2) A function to prevent the output shaft from displacing when the electric motor is stopped. In order to satisfy the functions like (1) and (2),
An electric linear actuator such as the one described in (1) is known.

【０００３】 井沢実著、工業調査会発行の「ボール
ねじとその応用技術」 この刊行物の第１３４〜１３６頁には、ボールねじによ
り回転運動を直線運動に変換するアクチュエータに関す
る技術、並びに次の(a) 〜(d) の何れかにより、ボール
ねじの逆転防止を図る技術が記載されている。 (a) 駆動モータにブレーキ作用を持たせる。 (b) 駆動歯車に逆転不能なウォームギヤを使用する。 (c) 駆動歯車軸にブレーキ装置を設ける。 (d) 一方向クラッチ又は両方向クラッチを使用する。Minoru Izawa, “Ball Screw and Its Applied Technology,” published by the Industrial Research Group, pages 134 to 136 of this publication disclose a technology relating to an actuator for converting a rotary motion into a linear motion by a ball screw, and the following. A technique for preventing the reverse rotation of the ball screw by any one of (a) to (d) is described. (a) Give the drive motor a braking effect. (b) Use a non-reversible worm gear as the drive gear. (c) Provide a brake device on the drive gear shaft. (d) Use a one-way clutch or a two-way clutch.

【０００４】 トムソン−サギノー社が発行している
リニアアクチュエータのカタログ 特開昭６３−４７５５７号公報 特開昭５０−３１５５３号公報 これらの刊行物には、ボールねじその他の送りねじによ
り回転運動を直線運動に変換するアクチュエータに関す
る技術、並びにばねクラッチにより送りねじの逆転防止
を図る技術が記載されている。Catalog of linear actuators issued by Thomson-Saginaw Co., Ltd. Japanese Patent Laid-Open No. 63-47557, Japanese Patent Laid-Open No. 50-31553, These publications describe rotary motions linearly by a ball screw or other feed screw. A technique relating to an actuator for converting into motion and a technique for preventing reverse rotation of a feed screw by a spring clutch are described.

【０００５】 特開昭６１−３８８９２号公報 この刊行物には、ボールねじにより回転運動を直線運動
に変換するアクチュエータに関する技術、並びにソレノ
イドへの通電に基づいて断接される電動式のクラッチ及
びブレーキにより駆動軸の回転を規制する技術が記載さ
れている。Japanese Patent Laid-Open No. 61-38892 discloses a technique relating to an actuator that converts a rotational movement into a linear movement by a ball screw, and an electric clutch and brake that are connected and disconnected based on energization of a solenoid. Describes a technique for restricting the rotation of the drive shaft.

【０００６】 実開昭６２−６３４５３号公報 この刊行物には、ボールねじにより回転運動を直線運動
に変換するアクチュエータに関する技術、並びにディス
ク状に形成された抵抗体及び一方向クラッチにより、外
部荷重に基づく復帰時の衝撃を緩和する技術が記載され
ている。[0006] In this publication, a technique relating to an actuator for converting a rotary motion into a linear motion by a ball screw, and a resistor and a one-way clutch formed in a disk shape are applied to an external load. A technique for mitigating the impact at the time of recovery is described.

【０００７】 実開昭６２−６３４５４号公報 この刊行物には、ボールねじにより回転運動を直線運動
に変換するアクチュエータに関する技術、並びにこのボ
ールねじに予圧を付与する事で、このボールねじに抵抗
を付加し、逆転時の速度を調節する技術が記載されてい
る。In this publication, a technique relating to an actuator for converting a rotary motion into a linear motion by a ball screw, and a preload is applied to the ball screw so that a resistance is applied to the ball screw. A technique for adding and adjusting the speed during reverse rotation is described.

【０００８】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上記〜に記載した
各技術は、それぞれ次に述べる様な解決すべき問題点が
ある。The techniques described in the above items 1 to 3 have the following problems to be solved.

【０００９】に記載された従来技術の場合 先ず、(a) の様に、駆動モータにブレーキ作用を持たせ
る場合には、駆動モータのコスト及び重量が嵩む。又、
(b) の様に駆動歯車に逆転不能なウォームギヤを使用す
る場合には、ウォームギヤのリード角を小さくしない限
り、確実な逆転防止を図れない。一方、リード角を小さ
くすると、噛合効率が悪くなって、十分な動作速度を確
保する為には高速で回転する大型の電動モータを使用す
る必要が生じる。更に、(c) の様に駆動歯車軸にブレー
キ装置を設けたり、或は(d) の様に一方向クラッチ又は
両方向クラッチを使用する構造の場合には、単独で十分
な逆転防止を図ろうとすると、これらブレーキ装置やク
ラッチとして大型のものを使用しなければならず、装置
全体が大型化する。In the case of the prior art described in [1] First, when the drive motor has a braking action as in (a), the cost and weight of the drive motor increase. or,
When using a non-reversible worm gear as the drive gear as in (b), reliable reverse rotation cannot be prevented unless the lead angle of the worm gear is reduced. On the other hand, if the lead angle is made small, the meshing efficiency becomes poor, and it becomes necessary to use a large electric motor that rotates at a high speed in order to secure a sufficient operating speed. Furthermore, in the case of a structure in which a brake device is provided on the drive gear shaft as in (c), or in the case of a structure using a one-way clutch or a two-way clutch as in (d), it is necessary to independently prevent sufficient reverse rotation. Then, large-sized brake devices and clutches must be used, and the entire device becomes large.

【００１０】に記載された従来技術の場合 これらの場合には、電動モータにより送りねじ機構を介
して出力軸を変位させる際に、ばねクラッチが若干の抵
抗となって効率を低下させるだけでなく、確実な逆転防
止効果を得る為には、ばねクラッチとして相当に大型の
ものを使用しなければならない。In the case of the prior art described in [1], in these cases, when the output shaft is displaced by the electric motor through the feed screw mechanism, the spring clutch causes a slight resistance to reduce the efficiency. In order to obtain a reliable reverse rotation prevention effect, a fairly large spring clutch must be used.

【００１１】に記載された従来技術の場合 この場合には、高価な部品を使用する為にリニアアクチ
ュエータ自体が高価になるだけでなく、電動モータと連
動させて電動式のクラッチ及びブレーキを制御する制御
回路が必要になる等、装置全体が高価になる事が避けら
れない。In the case of the prior art described in (1), in this case, not only the linear actuator itself becomes expensive due to the use of expensive parts, but also the electric clutch and brake are controlled in conjunction with the electric motor. It is inevitable that the entire device will be expensive, such as requiring a control circuit.

【００１２】に記載された従来技術の場合 この場合には、ディスク状に形成された抵抗体及び一方
向クラッチの設置スペースが嵩み、装置全体が大型化す
る。しかも、復帰時の衝撃緩和を目的としている為、確
実な逆転防止効果を得る事はできない。In the case of the prior art described in [1], in this case, the installation space for the disc-shaped resistor and the one-way clutch becomes large, and the size of the entire apparatus becomes large. Moreover, since the purpose is to reduce the impact at the time of return, it is not possible to obtain a reliable reverse rotation prevention effect.

【００１３】に記載された従来技術の場合 この場合には、逆転時の速度を調節する事はできても、
十分な逆転防止を図る事は不可能である。 本発明の電動式リニアアクチュエータは、この様な不都
合を何れも解消すべく発明したものである。In the case of the prior art described in [3] In this case, although the speed at the time of reverse rotation can be adjusted,
It is impossible to prevent sufficient reverse rotation. The electric linear actuator of the present invention has been invented in order to eliminate any such inconvenience.

【００１４】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明の電動式リニアア
クチュエータは、従来から知られている電動式リニアア
クチュエータと同様に、ハウジングと、このハウジング
の内側に回転のみ自在に支持された回転軸と、上記ハウ
ジングに固定された正転逆転自在な電動モータと、この
電動モータの駆動軸と上記回転軸との間に設けられて、
この駆動軸のトルクを増大して上記回転軸に伝達する減
速機と、上記回転軸の一部に設けられたボールねじ部
と、このボールねじ部の周囲に複数のボールを介して螺
合し、上記回転軸の軸方向に亙る変位のみを自在に支持
されたボールナットと、基端部をこのボールナットに結
合固定された筒状の出力軸とを備えている。An electric linear actuator according to the present invention includes a housing and a rotary shaft rotatably supported inside the housing, similarly to a conventionally known electric linear actuator. A forward and reverse electric motor fixed to the housing, and provided between the drive shaft of the electric motor and the rotary shaft,
A speed reducer for increasing the torque of the drive shaft and transmitting the torque to the rotary shaft, a ball screw portion provided on a part of the rotary shaft, and a plurality of balls screwed around the ball screw portion. A ball nut rotatably supported only for displacement in the axial direction of the rotary shaft, and a tubular output shaft having a base end portion fixedly coupled to the ball nut.

【００１５】特に、本発明の電動式リニアアクチュエー
タに於いては、上記回転軸の一部にこの回転軸と共に回
転自在に支持されて、この回転軸に加わるスラスト荷重
を受ける間座と、上記回転軸の周囲にこの回転軸に対す
る回転を自在として支持された間筒と、この間筒の外周
面と上記ハウジングの内周面との間に設けられた一方向
クラッチと、上記間筒の軸方向一端面と上記間座との間
に設けられた摩擦プレートと、上記間筒の軸方向他端面
と上記ハウジングとの間に設けられて、上記回転軸から
間筒に加わるスラスト荷重を支承する軸受とを備える。Particularly, in the electric linear actuator of the present invention, a spacer which is rotatably supported together with the rotary shaft on a part of the rotary shaft and receives a thrust load applied to the rotary shaft, and the rotary shaft. An intermediate cylinder rotatably supported around the shaft about the rotary shaft, a one-way clutch provided between the outer peripheral surface of the intermediate cylinder and the inner peripheral surface of the housing, and one axial direction of the intermediate cylinder. A friction plate provided between the end surface and the spacer, and a bearing provided between the axial other end surface of the spacer and the housing to support a thrust load applied to the spacer from the rotary shaft. Equipped with.

【００１６】[0016]

【作用】上述の様に構成される本発明の電動式リニアア
クチュエータは、出力軸に対してスラスト荷重が加わる
状態で使用される。この様に組み付けられた状態で本発
明の電動式リニアアクチュエータは、次の様に作用する
事により、電動モータの駆動軸の回転方向に基づいて出
力軸を軸方向に亙って変位させる。The electric linear actuator of the present invention constructed as described above is used in a state where a thrust load is applied to the output shaft. The electric linear actuator of the present invention thus assembled makes the output shaft axially displaced based on the rotation direction of the drive shaft of the electric motor by acting as follows.

【００１７】先ず、上記電動モータの駆動軸を正転さ
せ、上記出力軸を上記スラスト荷重に抗して変位させる
際の作用に就いて説明する。この場合には、減速機を介
して回転軸が所定方向に回転し、一方向クラッチはロッ
クする事なく、間筒はハウジングに対して回転自在であ
る。従ってこの状態では、間筒と摩擦プレートと間座と
は回転軸と共に回転し、これら各部材の存在がこの回転
軸の回転に対して抵抗となる事はない。この結果、上記
駆動軸の正転に伴って上記回転軸が、所定方向に円滑に
回転する。そして、この回転軸のボールねじ部に螺合し
たボールナットが軸方向に変位し、上記出力軸を上記ス
ラスト荷重に抗して変位させる。この際、逆転防止機構
の存在が出力軸を変位させる事に対して抵抗とはならな
い。First, the operation of rotating the drive shaft of the electric motor in the forward direction and displacing the output shaft against the thrust load will be described. In this case, the rotary shaft rotates in a predetermined direction via the speed reducer, the one-way clutch is not locked, and the intermediate cylinder is rotatable with respect to the housing. Therefore, in this state, the cylinder, the friction plate, and the spacer rotate together with the rotary shaft, and the existence of these members does not resist the rotation of the rotary shaft. As a result, the rotating shaft smoothly rotates in a predetermined direction as the drive shaft rotates in the normal direction. Then, the ball nut screwed into the ball screw portion of the rotary shaft is displaced in the axial direction, and the output shaft is displaced against the thrust load. At this time, the existence of the reverse rotation prevention mechanism does not resist the displacement of the output shaft.

【００１８】次に、上記駆動軸を停止させた状態では、
上記スラスト荷重に基づいて出力軸からボールナット、
複数のボールを介してボールねじ部に加わる力により、
上記回転軸が上記所定方向とは反対方向に回転する傾向
となる。同時に上記間筒が、この回転軸と同方向に回転
する傾向となる。この結果、上記一方向クラッチがロッ
クし、上記間筒がハウジングに対して回転しなくなる。
この状態では、上記回転軸を回転させる為には、上記摩
擦プレートの側面と相手面とを滑らせる必要がある。従
って、これら摩擦プレートの側面と相手面との間の摩擦
係数を設計的に定められる所望値に規制する事により、
上記スラスト荷重に基づいて上記回転軸が回転する事を
防止できる。Next, in the state where the drive shaft is stopped,
Ball nut from the output shaft based on the thrust load,
By the force applied to the ball screw part via multiple balls,
The rotation shaft tends to rotate in a direction opposite to the predetermined direction. At the same time, the intermediate cylinder tends to rotate in the same direction as this rotating shaft. As a result, the one-way clutch locks and the intermediate cylinder does not rotate with respect to the housing.
In this state, in order to rotate the rotary shaft, it is necessary to slide the side surface of the friction plate and the mating surface. Therefore, by limiting the friction coefficient between the side surface of these friction plates and the mating surface to a desired value determined by design,
It is possible to prevent the rotation shaft from rotating due to the thrust load.

【００１９】更に、上記駆動軸を逆転させた状態では、
上記回転軸に、上記スラスト荷重に基づいて加わるトル
クに加えて、上記駆動軸から減速機を介して伝達される
トルクが、上記反対方向に加わる。従って上記駆動軸
は、上記摩擦プレートの側面と相手面との間に作用する
摩擦力に抗して回転する。この際、この摩擦力が上記駆
動軸の回転に対する抵抗となるので、この駆動軸の回転
が急激に行なわれる事が防止される。Further, in the state where the drive shaft is reversed,
In addition to the torque applied to the rotary shaft based on the thrust load, the torque transmitted from the drive shaft via the speed reducer is applied in the opposite direction. Therefore, the drive shaft rotates against the frictional force acting between the side surface of the friction plate and the mating surface. At this time, this frictional force acts as a resistance against the rotation of the drive shaft, so that abrupt rotation of the drive shaft is prevented.

【００２０】[0020]

【実施例】図１〜５は本発明の第一実施例を示してい
る。本実施例の電動式リニアアクチュエータは、その使
用時に圧縮方向のスラスト荷重が加わる部分に組み付け
られる。ハウジング１は、例えばアルミニウム合金をダ
イキャスト成形する事により造られる。このハウジング
１の内側には回転軸２の基端部（図１の左端部）を、そ
れぞれが深溝型である１対の玉軸受３ａ、３ｂにより、
回転のみ自在に支持している。これら１対の玉軸受３
ａ、３ｂのうち、図１〜２の左側の玉軸受３ａはラジア
ル荷重のみを支承する。これに対して、同図右側の玉軸
受３ｂは、ラジアル荷重の他、上記圧縮方向のスラスト
荷重も支承する。この為、上記右側の玉軸受３ｂを構成
する外輪４の軸方向片端面（図１〜２の左端面）は、上
記ハウジング１の内周面に止着した止め輪５に突き当て
ている。従って、本実施例の場合にはこの右側の玉軸受
３ｂが、スラスト荷重を支承する軸受（転がり軸受）に
相当する。1 to 5 show a first embodiment of the present invention. The electric linear actuator of this embodiment is assembled to a portion to which a thrust load in the compression direction is applied when using the electric linear actuator. The housing 1 is manufactured, for example, by die casting an aluminum alloy. Inside the housing 1, the base end portion (the left end portion in FIG. 1) of the rotary shaft 2 is provided by a pair of deep groove type ball bearings 3a and 3b.
It only supports rotation. These pair of ball bearings 3
Of a and 3b, the ball bearing 3a on the left side of FIGS. 1 and 2 bears only a radial load. On the other hand, the ball bearing 3b on the right side of the figure supports not only the radial load but also the thrust load in the compression direction. For this reason, one axial end surface (the left end surface in FIGS. 1 and 2) of the outer ring 4 which constitutes the right side ball bearing 3b is abutted against the retaining ring 5 fixed to the inner peripheral surface of the housing 1. Therefore, in the case of the present embodiment, the ball bearing 3b on the right side corresponds to a bearing (rolling bearing) that supports the thrust load.

【００２１】又、上記ハウジング１の外側面に形成した
取付フランジ６には、正転逆転自在な電動モータ７を固
定している。そして、この電動モータ７の駆動軸８を、
上記ハウジング１内に挿入している。この駆動軸８と上
記回転軸２との間には減速機９を設けて、この駆動軸８
のトルクを増大して上記回転軸２に伝達自在としてい
る。図示の実施例の場合には、この減速機９として、ウ
ォーム減速機を使用している。この為に上記回転軸２の
一端部にはウォームホイール１０を外嵌固定している。
図示の実施例では、これら回転軸２の外周面の一部とウ
ォームホイール１０の内周面の一部とに、互いに係合す
る平坦面を形成する事により、上記回転軸２に対するウ
ォームホイール１０の回転防止を図っている。Further, an electric motor 7 capable of rotating in the normal and reverse directions is fixed to a mounting flange 6 formed on the outer surface of the housing 1. Then, the drive shaft 8 of the electric motor 7 is
It is inserted in the housing 1. A speed reducer 9 is provided between the drive shaft 8 and the rotary shaft 2, and the drive shaft 8
Is increased and the torque can be transmitted to the rotary shaft 2. In the case of the illustrated embodiment, a worm reducer is used as the reducer 9. Therefore, the worm wheel 10 is externally fitted and fixed to one end of the rotary shaft 2.
In the illustrated embodiment, a flat surface that engages with each other is formed on a part of the outer peripheral surface of the rotary shaft 2 and a part of the inner peripheral surface of the worm wheel 10, so that the worm wheel 10 for the rotary shaft 2 is formed. Is trying to prevent the rotation.

【００２２】又、上記ハウジング１内にウォーム１１
を、１対の玉軸受１２ａ、１２ｂにより、上記回転軸２
に対して捩れの方向で回転のみ自在に支持し、このウォ
ーム１１と上記ウォームホイール１０とを噛合させてい
る。深溝型である一方の玉軸受１２ａを構成する外輪１
３には板ばね１４の外周縁部を突き当てて、上記ウォー
ム１１と上記１対の玉軸受１２ａ、１２ｂとに予圧を付
与している。従って、この噛合部にはがたつきがない。
又、上記板ばね１４の中央部には、上記ハウジング１の
壁部に形成したねじ孔に螺合したスタッド１５の端面を
突き当て、上記予圧を調節自在としている。１６はロッ
クナットである。上記ウォーム１１の基端面（図３〜４
の右端面）には直径方向に亙る突片４０を、上記駆動軸
８の先端面には直径方向に亙る切り欠き４１を、それぞ
れ形成している。そして、これら突片４０と切り欠き４
１とを係合させる事により、上記駆動軸８の回転をウォ
ーム１１に伝達自在としている。A worm 11 is provided in the housing 1.
The pair of ball bearings 12a and 12b allows the rotary shaft 2
With respect to the worm wheel 10, the worm 11 and the worm wheel 10 are meshed with each other. Outer ring 1 that constitutes one of the deep groove type ball bearings 12a
The outer peripheral edge portion of the leaf spring 14 is abutted against 3, and a preload is applied to the worm 11 and the pair of ball bearings 12a and 12b. Therefore, there is no rattling in this meshing portion.
Further, the end face of a stud 15 screwed into a screw hole formed in the wall portion of the housing 1 is abutted against the central portion of the leaf spring 14 so that the preload can be adjusted. 16 is a lock nut. The base end surface of the worm 11 (see FIGS.
The right end surface of the drive shaft 8 is formed with a projecting piece 40 in the diametrical direction, and the tip end surface of the drive shaft 8 is formed with a notch 41 in the diametrical direction. Then, these protrusions 40 and the notches 4
By engaging with 1, the rotation of the drive shaft 8 can be transmitted to the worm 11.

【００２３】一方、前記回転軸２の基端部を除く部分に
は、断面が円弧形の螺旋溝を形成する事により、ボール
ねじ部１７としている。そしてこのボールねじ部１７の
周囲にボールナット１８を、複数のボール１９、１９を
介して螺合させている。そしてこのボールナット１８の
先端部（図１〜２の右端部）に形成した結合筒部２０
に、円筒状の出力軸２１の基端部を螺合固定している。
又、上記ボールナット１８及び出力軸２１の周囲はテー
パ円筒状のカバー２２により覆っている。尚、上記出力
軸２１及びボールナット１８は、この出力軸２１の先端
部を所定部分に結合する事で、回転防止が図られる。従
って、電動式リニアアクチュエータの組み付け時状態で
は、上記ボールナット１８は上記回転軸２の周囲に、こ
の回転軸２の軸方向に亙る変位のみを自在に支持され
る。On the other hand, a ball screw portion 17 is formed by forming a spiral groove having an arcuate section in a portion except the base end portion of the rotary shaft 2. A ball nut 18 is screwed around the ball screw portion 17 via a plurality of balls 19, 19. Then, the coupling cylinder portion 20 formed at the tip portion (the right end portion in FIGS. 1 and 2) of the ball nut 18
The base end of the cylindrical output shaft 21 is screwed and fixed.
The ball nut 18 and the output shaft 21 are covered with a tapered cylindrical cover 22. The output shaft 21 and the ball nut 18 can be prevented from rotating by connecting the tip of the output shaft 21 to a predetermined portion. Therefore, in the assembled state of the electric linear actuator, the ball nut 18 is freely supported around the rotary shaft 2 only for displacement in the axial direction of the rotary shaft 2.

【００２４】又、上記カバー２２の基端部と先端部とに
はそれぞれリミットスイッチ２３ａ、２３ｂを設け、上
記ボールナット１８の位置に応じて、何れかのリミット
スイッチ２３ａ、２３ｂがＯＮ、ＯＦＦする様にしてい
る。即ち、基端部に設けたリミットスイッチ２３ａは、
上記ボールナット１８がボールねじ部１７の基端部に移
動し、電動式リニアアクチュエータが縮み切った状態で
ＯＮ、ＯＦＦする。これに対して先端部に設けたリミッ
トスイッチ２３ｂは、上記ボールナット１８がボールね
じ部１７の先端部に移動し、電動式リニアアクチュエー
タが伸び切った状態でＯＮ、ＯＦＦする。前記電動モー
タ７への通電は、これら各リミットスイッチ２３ａ、２
３ｂの検出信号に基づいて制御される。即ち、電動式リ
ニアアクチュエータが縮み切った状態から更に縮ませる
方向に通電したり、或は伸び切った状態から更に伸ばす
方向に通電する事を防止する。尚、上記カバー２２は合
成樹脂、或は金属により造られており、その基端部内周
面に形成された突条２４を前記ハウジング１の外周面に
形成した凹溝２５に係止し、更にバンド２６により締め
付ける事で、上記ハウジング１に結合固定している。Limit switches 23a and 23b are provided at the base end and the tip of the cover 22, respectively, and either of the limit switches 23a and 23b is turned on or off depending on the position of the ball nut 18. I am doing it. That is, the limit switch 23a provided at the base end is
The ball nut 18 moves to the base end portion of the ball screw portion 17, and is turned on and off when the electric linear actuator is fully compressed. On the other hand, the limit switch 23b provided at the tip portion is turned on and off when the ball nut 18 moves to the tip portion of the ball screw portion 17 and the electric linear actuator is fully extended. The electric motor 7 is energized by the respective limit switches 23a, 2
It is controlled based on the detection signal of 3b. That is, the electric linear actuator is prevented from being energized in a direction in which it is further contracted from a fully contracted state, or in a direction in which it is further expanded from a fully extended state. The cover 22 is made of synthetic resin or metal. The ridge 24 formed on the inner peripheral surface of the base end of the cover 22 is locked in the groove 25 formed on the outer peripheral surface of the housing 1. By tightening with the band 26, it is fixedly connected to the housing 1.

【００２５】又、前記回転軸２の一部で上記ボールねじ
部１７の基端部分には、このボールねじ部１７側が大径
となった段部２７を形成している。そして、この段部２
７に、厚肉で円輪形の間座２８の片面（図１〜２の右側
面）内周寄り部分を突き当てている。従って、上記回転
軸２に図１〜２の左方向に加わる圧縮スラスト荷重は、
上記間座２８に伝達される。又、この間座２８の内周縁
は上記回転軸２の外周面に、締まりばめにより嵌合して
いるか、或は非円形周面同士で嵌合している。従って上
記間座２８は、上記回転軸２と共に回転する。A step portion 27 having a large diameter on the side of the ball screw portion 17 is formed at a base end portion of the ball screw portion 17 on a part of the rotary shaft 2. And this step 2
7, a portion of one side (the right side surface in FIGS. 1 and 2) of the thick, circular ring-shaped spacer 28 near the inner periphery is abutted. Therefore, the compressive thrust load applied to the rotary shaft 2 in the leftward direction in FIGS.
It is transmitted to the spacer 28. The inner peripheral edge of the spacer 28 is fitted to the outer peripheral surface of the rotary shaft 2 by an interference fit or non-circular peripheral surfaces. Therefore, the spacer 28 rotates together with the rotary shaft 2.

【００２６】又、上記回転軸２の一部で、前記ウォーム
ホイール１０の設置部分と上記ボールねじ部１７の基端
部との間部分には、厚肉円筒状の間筒２９を、滑り軸受
３０を介して回転自在に支持している。そして、この間
筒２９の外周面と前記ハウジング１の内周面との間に、
一方向クラッチの一種であるローラクラッチ３１を設け
ている。即ち、内周面をカム面とした外輪３２を上記ハ
ウジング１に内嵌固定し、この外輪３２がハウジング１
に対して回転しない様にしている。そして、この外輪３
２の内周面と上記間筒２９の外周面との間に、複数本の
ローラ３３、３３を設けている。周知の様にこれら各ロ
ーラ３３、３３は、図示を省略した回転しない保持器と
の間に設けられたばねにより、円周方向一方向に弾性的
に押圧されている。従って、上記間筒２９が所定方向に
回転する場合には上記各ローラ３３、３３が上記カム面
に食い込む事なく、この間筒２９の回転が許容される。
これに対して、上記間筒２９が逆方向に回転すると、上
記各ローラ３３、３３が上記カム面に食い込み、上記間
筒２９がハウジング１の内側で回転しなくなる。Further, a thick-walled cylindrical intermediate cylinder 29 is provided at a portion of the rotary shaft 2 between the installation portion of the worm wheel 10 and the base end portion of the ball screw portion 17, and a slide bearing. It is rotatably supported via 30. Then, between the outer peripheral surface of the intermediate cylinder 29 and the inner peripheral surface of the housing 1,
A roller clutch 31, which is a kind of one-way clutch, is provided. That is, an outer ring 32 having an inner peripheral surface as a cam surface is fitted in and fixed to the housing 1, and the outer ring 32 is attached to the housing 1.
I am trying not to rotate against. And this outer ring 3
A plurality of rollers 33, 33 are provided between the inner peripheral surface of 2 and the outer peripheral surface of the intermediate cylinder 29. As is well known, each of the rollers 33, 33 is elastically pressed in one direction in the circumferential direction by a spring provided between the rollers 33, 33 (not shown) that does not rotate. Therefore, when the intermediate cylinder 29 rotates in a predetermined direction, the rotation of the intermediate cylinder 29 is allowed without the rollers 33, 33 biting into the cam surface.
On the other hand, when the intermediate cylinder 29 rotates in the opposite direction, the rollers 33, 33 bite into the cam surface, and the intermediate cylinder 29 does not rotate inside the housing 1.

【００２７】更に、上記間筒２９の軸方向一端面（図１
〜２の右端面）と上記間座２８との間には、摩擦プレー
ト３４を挟持している。この摩擦プレート３４は、少な
くとも両側面を摩擦係数の大きな材料により造られて、
相手面である前記間座２８の片面及び上記間筒２９の端
面と摩擦係合する。但し、摩擦係合状態を一定にする
為、間座２８と間筒２９とが相対回転した状態では、何
れか一方の摩擦係合面が摺動（相対変位）し、他方の摩
擦係合面が相対変位する事のない様にしている。図示の
実施例では、間座２８の片面と摩擦プレート３４の片面
との摩擦面積を、この摩擦プレート３４の他面と間筒２
９の端面との摩擦面積よりも広くする事で、摩擦プレー
ト３４の他面と間筒２９の端面とが摺動した場合でも、
間座２８の片面と摩擦プレート３４の片面とが相対変位
しない様にしている。従って、間座２８の片面と摩擦プ
レート３４の片面とは接着しても良い。Further, one end face in the axial direction of the intermediate cylinder 29 (see FIG. 1).
A friction plate 34 is sandwiched between the right end surface (2 to 2) and the spacer 28. This friction plate 34 is made of a material having a large friction coefficient on at least both side surfaces,
It frictionally engages with one surface of the spacer 28 and the end surface of the spacer tube 29 which are mating surfaces. However, in order to keep the friction engagement state constant, in a state where the spacer 28 and the spacer cylinder 29 are relatively rotated, one of the friction engagement surfaces slides (relatively displaces) and the other friction engagement surface. Is designed so that there is no relative displacement. In the illustrated embodiment, the friction area between one surface of the spacer 28 and one surface of the friction plate 34 is defined as the other surface of the friction plate 34 and the intermediate cylinder 2.
By making it larger than the friction area with the end surface of 9, even if the other surface of the friction plate 34 and the end surface of the intermediate cylinder 29 slide,
One side of the spacer 28 and one side of the friction plate 34 are prevented from being displaced relative to each other. Therefore, one side of the spacer 28 and one side of the friction plate 34 may be bonded.

【００２８】尚、図示の実施例の場合には、前記回転軸
２の基端部に螺着したナット３５と前記玉軸受３ａの内
輪との間に皿ばね３６を設け、前記ウォームホイール１
０を上記回転軸２の中央部に向け弾性的に押圧してい
る。これは、前記減速機９の構成各部材同士の隙間を調
整したり、摩耗に基づく隙間を補正する事で、減速機９
の作動音を低減する為である。In the case of the illustrated embodiment, a disc spring 36 is provided between the nut 35 screwed to the base end portion of the rotary shaft 2 and the inner ring of the ball bearing 3a, and the worm wheel 1 is provided.
0 is elastically pressed toward the center of the rotary shaft 2. This is achieved by adjusting the clearance between the constituent members of the speed reducer 9 and correcting the clearance due to wear, thereby reducing the speed of the speed reducer 9.
This is to reduce the operating noise of.

【００２９】上述の様に構成される本発明の電動式リニ
アアクチュエータは、例えば前記ハウジング１の基端部
（図１の左端部）に形成した固定側取付部３７を固定軸
に、前記出力軸２１の先端部（図１の右端部）に形成し
た変位側取付部３８を変位軸に、それぞれ枢支する。こ
の変位軸は上記固定軸に近づく方向に変位する傾向とな
っているので、本実施例の電動式リニアアクチュエータ
は、上記出力軸２１に圧縮方向のスラスト荷重が加わる
状態で使用される。この様に組み付けられた状態で本発
明の電動式リニアアクチュエータは、次の様に作用する
事により、電動モータ７の駆動軸８の回転方向に基づい
て上記出力軸２１を軸方向に亙って変位させる。In the electric linear actuator of the present invention configured as described above, for example, the fixed side mounting portion 37 formed at the base end portion (left end portion in FIG. 1) of the housing 1 is used as the fixed shaft, and the output shaft is provided. Displacement-side attachment portions 38 formed at the tip end portion (right end portion in FIG. 1) of 21 are pivotally supported on the displacement shafts. Since this displacement shaft tends to be displaced toward the fixed shaft, the electric linear actuator of this embodiment is used in a state in which a thrust load in the compression direction is applied to the output shaft 21. With the electric linear actuator of the present invention assembled as described above, the output shaft 21 is extended in the axial direction based on the rotation direction of the drive shaft 8 of the electric motor 7 by acting as follows. Displace.

【００３０】先ず、上記電動モータ７の駆動軸８を正転
させ、上記出力軸２１を上記スラスト荷重に抗し変位さ
せる事で、電動式アクチュエータを伸長させる際の作用
に就いて説明する。この場合には、減速機９を介して回
転軸２が所定方向に回転し、ローラクラッチ３１はロッ
クする事なく、間筒２９はハウジング１に対して回転自
在である。従ってこの状態では、間筒２９と摩擦プレー
ト３４と間座２８とは回転軸２と共に回転し、これら各
部材２９、３４、２８の存在がこの回転軸２の回転に対
して抵抗となる事はない。又、ローラクラッチ３１はこ
ろ軸受の如く作用して、上記間筒２９の回転を許容す
る。従って、一方向クラッチであるローラクラッチ３１
の存在が、回転軸２の回転に対して抵抗となる事もな
い。First, the operation of extending the electric actuator by rotating the drive shaft 8 of the electric motor 7 in the forward direction and displacing the output shaft 21 against the thrust load will be described. In this case, the rotary shaft 2 rotates in a predetermined direction via the speed reducer 9, the roller clutch 31 is not locked, and the intermediate cylinder 29 is rotatable with respect to the housing 1. Therefore, in this state, the intermediate cylinder 29, the friction plate 34, and the spacer 28 rotate together with the rotary shaft 2, and the existence of these members 29, 34, 28 resists the rotation of the rotary shaft 2. Absent. Further, the roller clutch 31 acts like a roller bearing to allow the rotation of the intermediate cylinder 29. Therefore, the roller clutch 31 which is a one-way clutch
The presence of does not resist the rotation of the rotary shaft 2.

【００３１】この結果、上記駆動軸８の正転に伴って上
記回転軸２が、所定方向に円滑に回転する。そして、こ
の回転軸２のボールねじ部１７に螺合したボールナット
１８が軸方向（図１〜２の右方）に変位し、上記出力軸
２１を上記スラスト荷重に抗して変位させる。この際、
上述の様に、逆転防止機構を構成する上記間筒２９と摩
擦プレート３４と間座２８とローラクラッチ３１との存
在が出力軸２１を変位させる事に対して抵抗とはならな
い。従って、上記電動モータ７の駆動力は上記出力軸２
１を変位させる事に有効に使われる。この結果、電動モ
ータ７として特に大型のものを使用したり、或は減速機
９の減速比（トルクの増大比）を大きくしなくても、十
分に電動式リニアアクチュエータを伸長させる事ができ
る。又、次述する様に、減速機９は必ずしも逆転不能な
構造である必要はない。従って、本実施例の様にウォー
ム減速機を使用する場合でも、ウォームギヤのリード角
を大きくする事で噛合効率を向上させ、小型の電動モー
タ７で十分な動作速度を確保する事ができる。As a result, the rotary shaft 2 smoothly rotates in a predetermined direction in accordance with the normal rotation of the drive shaft 8. Then, the ball nut 18 screwed into the ball screw portion 17 of the rotary shaft 2 is displaced in the axial direction (rightward in FIGS. 1 and 2) to displace the output shaft 21 against the thrust load. On this occasion,
As described above, the presence of the intermediate cylinder 29, the friction plate 34, the spacer 28, and the roller clutch 31 forming the reverse rotation preventing mechanism does not resist the displacement of the output shaft 21. Therefore, the driving force of the electric motor 7 is equal to the output shaft 2
Effectively used to displace 1. As a result, it is possible to sufficiently extend the electric linear actuator without using a particularly large electric motor 7 or increasing the reduction ratio (torque increase ratio) of the speed reducer 9. Further, as described below, the speed reducer 9 does not necessarily have a structure that cannot be reversed. Therefore, even when a worm gear reducer is used as in this embodiment, the lead angle of the worm gear can be increased to improve the meshing efficiency, and the small electric motor 7 can ensure a sufficient operating speed.

【００３２】次に、上記駆動軸８を停止させた状態で
は、上記スラスト荷重に基づいて出力軸２１からボール
ナット１８、複数のボール１９、１９を介してボールね
じ部１７に加わる力により、上記回転軸２が上記所定方
向とは反対方向に回転する傾向となる。同時に上記間筒
２９が、この回転軸２と同方向に回転する傾向となる。
この結果、上記ローラクラッチ３１がロックし、上記間
筒２９がハウジング１に対して回転しなくなる。この状
態では、上記回転軸２を回転させる為には、上記摩擦プ
レート３４の側面と相手面である上記間筒２９の端面と
を滑らせる必要がある。従って、これら摩擦プレート３
４の側面と間筒２９の端面との間の摩擦係数を設計的に
定められる所望値に規制する事により、上記スラスト荷
重に基づいて上記回転軸２が回転する事を防止できる。Next, when the drive shaft 8 is stopped, the force applied from the output shaft 21 to the ball screw portion 17 via the ball nut 18 and the plurality of balls 19, 19 based on the thrust load causes The rotating shaft 2 tends to rotate in a direction opposite to the predetermined direction. At the same time, the intermediate cylinder 29 tends to rotate in the same direction as the rotary shaft 2.
As a result, the roller clutch 31 is locked and the intermediate cylinder 29 does not rotate with respect to the housing 1. In this state, in order to rotate the rotary shaft 2, it is necessary to slide the side surface of the friction plate 34 and the end surface of the intermediate cylinder 29, which is the mating surface. Therefore, these friction plates 3
By restricting the friction coefficient between the side surface of No. 4 and the end surface of the intermediate cylinder 29 to a desired value determined by design, it is possible to prevent the rotation shaft 2 from rotating based on the thrust load.

【００３３】更に、上記駆動軸８を逆転させた状態で上
記回転軸２には、上記スラスト荷重に基づいて加わるト
ルクに加えて、上記駆動軸８から減速機９を介して伝達
されるトルクが、上記反対方向に加わる。従って上記駆
動軸８は、上記摩擦プレート３４の側面と間筒２９の端
面との間に作用する摩擦力に抗して回転する。この際、
この摩擦力が上記駆動軸８の回転に対する抵抗となるの
で、この駆動軸８の回転が急激に行なわれる事が防止さ
れる。従って、上記摩擦プレート３４の側面と間筒２９
の端面との間の摩擦係数、並びに電動モータ７の駆動ト
ルクを適正値にすれば、小型の電動モータ７で電動式リ
ニアアクチュエータの伸長だけでなく収縮を円滑に行な
わせる事ができる。Further, in the state where the drive shaft 8 is rotated in the reverse direction, in addition to the torque applied to the rotary shaft 2 based on the thrust load, the torque transmitted from the drive shaft 8 through the reduction gear 9 is added. , In the opposite direction. Therefore, the drive shaft 8 rotates against the frictional force acting between the side surface of the friction plate 34 and the end surface of the intermediate cylinder 29. On this occasion,
This frictional force acts as a resistance against the rotation of the drive shaft 8, so that the drive shaft 8 is prevented from rotating rapidly. Therefore, the side surface of the friction plate 34 and the intermediate cylinder 29
By setting the friction coefficient between the end surface of the electric linear actuator and the end surface of the electric motor and the driving torque of the electric motor 7 to appropriate values, the small electric motor 7 can smoothly expand and contract the electric linear actuator.

【００３４】次に、上記摩擦プレート３４の側面と間筒
２９の端面との間の摩擦係数の設定方法に就いて、図５
により説明する。尚、以下の説明で使用する符号の意味
は、それぞれ次の通りである。又、減速機９が逆転防止
に寄与する程度は無視する事と（減速機９に逆転防止機
能は全くないと仮定）した。 Ｆ ： 出力軸２１に圧縮方向に加わるスラスト荷重 μ ： 摩擦プレート３４の側面と間筒２９の端面との
間の摩擦係数 Ｄ ： 摩擦プレート３４の側面と間筒２９の端面との
接触部の平均直径 Ｌ ： ボールねじのリード Ｔ ： 電動式リニアアクチュエータを伸長させる為
に、回転軸２に加えるべき作動トルク Ｔ´： 圧縮方向のスラスト荷重に基づいて回転軸２に
加わるトルク Ｔb ： 摩擦プレート３４の側面と間筒２９の端面との
間の摩擦に基づくブレーキトルク η ： 駆動軸８の正転時に於けるボールねじの伝達効
率 η´： 駆動軸８の逆転時に於けるボールねじの伝達効
率Next, the method of setting the friction coefficient between the side surface of the friction plate 34 and the end surface of the intermediate cylinder 29 will be described with reference to FIG.
This will be described below. The symbols used in the following description have the following meanings. Further, it is assumed that the degree to which the speed reducer 9 contributes to the reverse rotation prevention is ignored (the speed reducer 9 has no reverse rotation prevention function). F: Thrust load applied to the output shaft 21 in the compression direction μ: Friction coefficient between the side surface of the friction plate 34 and the end surface of the intermediate cylinder 29 D: Average of the contact portion between the side surface of the friction plate 34 and the end surface of the intermediate cylinder 29 the diameter L: the ball screw lead T: in order to extend the electric linear actuator, actuation torque to be applied to the rotary shaft 2 T': based on the thrust load in the compression direction applied to the rotating shaft 2 torque T b: the friction plate 34 Torque based on friction between the side surface of the drive shaft and the end surface of the intermediate tube 29 η: Transmission efficiency of the ball screw when the drive shaft 8 rotates in the forward direction η ′: Transmission efficiency of the ball screw when the drive shaft 8 rotates in the reverse direction

【００３５】 Ｔ＝（Ｆ・Ｌ）／（２・π・η） −−− （１） であり、 Ｔ´＝（Ｆ・Ｌ・η´）／（２・π） −−− （２） であり、 Ｔb ＝（μ・Ｆ・Ｄ）／２ −−− （３） である。電動モータ７への通電停止時にも電動式リニア
アクチュエータの全長がスラスト荷重により縮まらない
為には、 Ｔb ＞Ｔ´ −−− （４） である必要がある。又、電動モータ７として、駆動トル
クができるだけ小さいものを使用可能にする為には、電
動式リニアアクチュエータの全長を収縮させる際に駆動
軸８に要求する駆動トルクを、伸長させる際に駆動軸８
に要求する駆動トルク以下にする事が好ましい。又、電
動式リニアアクチュエータの収縮時に駆動軸８に要求さ
れる駆動トルクは、（Ｔb −Ｔ´）に比例する。従っ
て、 Ｔ≧（Ｔb −Ｔ´） −−− （５） である事が好ましい。（４）（５）式をまとめると、 Ｔ＋Ｔ´≧Ｔb ＞Ｔ´ −−− （６） となる。更にこの（６）式に前記（１）〜（３）式を代
入すると、 （Ｌ／π・Ｄ）・｛η´＋（１／η）｝≧μ＞（Ｌ・η´）／（π・Ｄ） −−− （７） 例えば、電動ベッドに組み込まれる電動式リニアアクチ
ュエータの場合には、Ｌ≒５mm、Ｄ≒２０mm、η≒η´
≒０．９程度のものが造られる。この条件を上記（７）
式に代入すると、 ０．１６≧μ＞０．０７ −−− （８） とする事により、小型の電動モータを使用して伸縮可能
で、しかも電動モータへの非通電時に収縮する事のない
電動式リニアアクチュエータを構成できる事が分る。T = (F · L) / (2 · π · η) −−− (1) and T ′ = (F · L · η ′) / (2 · π) −−− (2) And T b = (μ · F · D) / 2 −−− (3). For the total length of the electric linear actuator even when deenergized to the electric motor 7 is not Chijimara the thrust load is required to be a T b>T'--- (4) . Further, in order to make it possible to use the electric motor 7 having a drive torque as small as possible, the drive torque required for the drive shaft 8 when the entire length of the electric linear actuator is contracted is increased when the drive shaft 8 is extended.
It is preferable that the drive torque is less than the drive torque required for Further, driving torque of the drive shaft 8 when contraction of the electric linear actuator is proportional to (T b -T'). Therefore, it is preferable that T ≧ (T b −T ′) −− (5). When the expressions (4) and (5) are summarized, T + T ′ ≧ T b > T ′ −−− (6). Further, substituting the equations (1) to (3) into the equation (6), (L / π · D) · {η ′ + (1 / η)} ≧ μ> (L · η ′) / (π -D) --- (7) For example, in the case of an electric linear actuator incorporated in an electric bed, L≈5 mm, D≈20 mm, η≈η ′
Approximately 0.9 is produced. This condition is the above (7)
Substituting into the equation, 0.16 ≧ μ> 0.07 --- (8), so that it can be expanded and contracted using a small electric motor, and it will not contract when the electric motor is not energized. It turns out that an electric linear actuator can be configured.

【００３６】次に、図６は本発明の第二実施例を示して
いる。本実施例の場合も、上述した第一実施例の場合と
同様に、圧縮方向のスラスト荷重が加わる部分に使用さ
れる。本実施例の場合には、回転軸２を支承する１対の
玉軸受１２ａ、１２ｂのうち、この回転軸２に加わるス
ラスト荷重を支承する軸受である玉軸受１２ｂは、この
回転軸２の基端（図６の左端）部分とハウジング１との
間に設けている。又、上記スラスト荷重を受ける間座２
８と摩擦プレート３４との間に、別の玉軸受１２ａを構
成する内輪３９とウォームホイール１０とを介在させて
いる。上記回転軸２に加わる圧縮方向のスラスト荷重
は、上記間座２８から内輪３９及びウォームホイール１
０を介して上記摩擦プレート３４に伝達され、この摩擦
プレート３４の片側面（図６の左面）と間筒２９の端面
とを摩擦係合させる。その他の構成及び作用は、上述し
た第一実施例とほぼ同様である。Next, FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention. Also in the case of this embodiment, as in the case of the above-mentioned first embodiment, it is used in the portion to which the thrust load in the compression direction is applied. In the case of the present embodiment, of the pair of ball bearings 12a and 12b that support the rotary shaft 2, the ball bearing 12b that is a bearing that supports the thrust load applied to the rotary shaft 2 is the base of the rotary shaft 2. It is provided between the end (the left end in FIG. 6) and the housing 1. In addition, the spacer 2 that receives the thrust load
An inner ring 39 and a worm wheel 10 that form another ball bearing 12a are interposed between the bearing 8 and the friction plate 34. The thrust load in the compression direction applied to the rotary shaft 2 is from the spacer 28 to the inner ring 39 and the worm wheel 1.
0 is transmitted to the friction plate 34, and one side surface (left surface in FIG. 6) of the friction plate 34 and the end surface of the intermediate cylinder 29 are frictionally engaged with each other. Other configurations and operations are almost the same as those of the above-described first embodiment.

【００３７】次に、図７は本発明の第三実施例を示して
いる。本実施例の場合も、前述した第一実施例及び上述
した第二実施例の場合と同様に、圧縮方向のスラスト荷
重が加わる部分に使用される。本実施例の場合には、上
記スラスト荷重を支承する軸受として、スラストニード
ル軸受４２を使用している。そして、一方向クラッチで
あるローラクラッチ３１に、ラジアルニードル軸受とし
ての機能を合わせ持たせている。この為に本実施例で
は、間筒２９の端部外周面に外向フランジ部４３を形成
し、この外向フランジ部４３の片側面（図７の左側面）
と、ハウジング１の内面に形成した段部４４との間に、
上記スラストニードル軸受４２を設けている。又、摩擦
プレート３４は、上記外向フランジ部４３の他側面（図
７の右側面）と間座２８との間に挟持している。その他
の構成及び作用は、第一〜第二実施例とほぼ同様であ
る。Next, FIG. 7 shows a third embodiment of the present invention. Also in the case of this embodiment, as in the case of the above-mentioned first embodiment and the above-mentioned second embodiment, it is used for the portion to which the thrust load in the compression direction is applied. In the case of this embodiment, a thrust needle bearing 42 is used as a bearing for supporting the thrust load. The roller clutch 31, which is a one-way clutch, also has a function as a radial needle bearing. Therefore, in this embodiment, the outward flange portion 43 is formed on the outer peripheral surface of the end portion of the intermediate cylinder 29, and one side surface of the outward flange portion 43 (the left side surface in FIG. 7).
And a step portion 44 formed on the inner surface of the housing 1,
The thrust needle bearing 42 is provided. Further, the friction plate 34 is sandwiched between the spacer 28 and the other side surface (the right side surface in FIG. 7) of the outward flange portion 43. Other configurations and operations are almost the same as those of the first and second embodiments.

【００３８】次に、図８は本発明の第四実施例を示して
いる。本実施例の場合は、引っ張り方向のスラスト荷重
が加わる部分に使用される。この為に本実施例の場合に
は、ハウジング１の先端部（図８の右端部）内周面に形
成した鍔部４５と間筒２９の先端面（図８の右端面）と
の間に、スラスト玉軸受４６を設けている。そして、上
記間筒２９の基端面（図８の左端面）と回転軸２に外嵌
固定した間座２８との間に、摩擦プレート３４を挟持し
ている。回転軸２に対して引っ張り方向に加わるスラス
ト荷重は、この回転軸２の基端部に螺着したナット３
５、座板４７、ウォームホイール１０を介して、上記間
座２８に加えられる。スラスト荷重が圧縮方向から引っ
張り方向に変わった事に伴ない、ローラクラッチ３１が
ロックする方向を変えた（回転軸２が引っ張り方向のス
ラスト荷重により回転する傾向となった場合にロックす
る様にした）以外の構成及び作用は、前述した第一実施
例とほぼ同様である。Next, FIG. 8 shows a fourth embodiment of the present invention. In the case of this embodiment, it is used in a portion to which a thrust load in the pulling direction is applied. For this reason, in the case of the present embodiment, between the flange portion 45 formed on the inner peripheral surface of the front end portion (right end portion in FIG. 8) of the housing 1 and the front end surface (right end surface in FIG. 8) of the intermediate cylinder 29. A thrust ball bearing 46 is provided. A friction plate 34 is sandwiched between the base end surface (the left end surface in FIG. 8) of the spacer cylinder 29 and the spacer 28 fitted and fixed to the rotary shaft 2. The thrust load applied to the rotary shaft 2 in the pulling direction is determined by the nut 3 screwed to the base end of the rotary shaft 2.
5, it is added to the spacer 28 through the seat plate 47 and the worm wheel 10. The direction in which the roller clutch 31 is locked is changed in accordance with the change in the thrust load from the compression direction to the pulling direction (when the rotating shaft 2 tends to rotate due to the thrust load in the pulling direction, it is locked. Other than this, the configuration and operation are almost the same as those of the first embodiment described above.

【００３９】次に、図９〜１０は本発明の第五実施例を
示している。本実施例の場合も、引っ張り方向のスラス
ト荷重が加わる部分に使用される。この為に本実施例の
場合には、回転軸２の基端部（図９の左端部）に螺着し
たナット３５とヘリカルギヤ５５との間に、１対の摩擦
プレート３４、３４と間筒２９とを設けている。そし
て、これら１対の摩擦プレート３４、３４の内側面を間
筒２９の両端面に摩擦係合させると共に、各摩擦プレー
ト３４、３４の外側面を上記ヘリカルギヤ５５の端面及
び座板４７の片面に摩擦係合させている。Next, FIGS. 9 to 10 show a fifth embodiment of the present invention. Also in the case of this embodiment, it is used in a portion to which a thrust load in the pulling direction is applied. For this reason, in the case of the present embodiment, a pair of friction plates 34, 34 and an intermediate cylinder are provided between the nut 35 and the helical gear 55 screwed to the base end portion (the left end portion in FIG. 9) of the rotary shaft 2. And 29 are provided. Then, the inner side surfaces of the pair of friction plates 34, 34 are frictionally engaged with both end surfaces of the intermediate cylinder 29, and the outer side surfaces of the friction plates 34, 34 are provided on the end surface of the helical gear 55 and one side of the seat plate 47, respectively. Frictionally engaged.

【００４０】又、本実施例の場合には、電動モータ７の
駆動軸８に固定したウォーム１１により中間ウォームホ
イール４８を回転駆動し、この中間ウォームホイール４
８により、上記ヘリカルギヤ５５を回転駆動する様にし
ている。この様に構成する事で、上記駆動軸８と回転軸
２とを平行に配置できる。In the case of this embodiment, the intermediate worm wheel 48 is rotationally driven by the worm 11 fixed to the drive shaft 8 of the electric motor 7, and the intermediate worm wheel 4 is rotated.
8, the helical gear 55 is driven to rotate. With this configuration, the drive shaft 8 and the rotary shaft 2 can be arranged in parallel.

【００４１】更に、上記回転軸２の基端部で上記ナット
３５から突出した部分には六角柱部４９を設けている。
そして、ハウジング１の一部でこの六角柱部４９に対向
する部分には通孔５０を形成している。この通孔５０の
中間部に、この通孔５０と直交する状態で形成した円孔
５１には、図１０に示す様な蓋体５２を、回転自在に嵌
装している。通常時にはこの蓋体５２を、図９に示す状
態から９０度回転させる事により、この蓋体５２に直径
方向に亙って形成した貫通孔５３と上記通孔５０との方
向を９０度異ならせて、上記通孔５０を塞いでおく。従
って、通常時にこの通孔５０を通じてハウジング１内に
異物が進入する事はない。これに対して、停電時等、電
動モータ７により回転軸２を回転駆動できなくなった場
合には、図９に示す様に貫通孔５３と上記通孔５０とを
一致させると共に、これら両孔５３、５０を通じて上記
ハウジング１内にハンドル５４の先端部を挿入し、この
ハンドル５４の先端部に形成した六角孔と上記六角柱部
４９とを嵌合させる。そして、上記ハンドル５４を操作
する事により、上記回転軸２を回転させ、電動式アクチ
ュエータを伸縮させる。Further, a hexagonal column portion 49 is provided at a portion of the base end portion of the rotary shaft 2 protruding from the nut 35.
A through hole 50 is formed in a portion of the housing 1 that faces the hexagonal prism portion 49. A circular hole 51 formed at an intermediate portion of the through hole 50 in a state orthogonal to the through hole 50 is rotatably fitted with a lid body 52 as shown in FIG. Normally, by rotating the lid 52 by 90 degrees from the state shown in FIG. 9, the direction of the through hole 53 formed in the lid 52 over the diameter direction and the direction of the through hole 50 are different by 90 degrees. Then, the through hole 50 is closed. Therefore, normally, no foreign matter enters the housing 1 through the through hole 50. On the other hand, when the rotating shaft 2 cannot be driven to rotate by the electric motor 7 due to a power failure or the like, the through hole 53 and the through hole 50 are aligned as shown in FIG. , 50, the tip of the handle 54 is inserted into the housing 1, and the hexagonal hole formed at the tip of the handle 54 and the hexagonal column 49 are fitted together. Then, by operating the handle 54, the rotary shaft 2 is rotated and the electric actuator is expanded and contracted.

【００４２】通常時、電動モータ７により電動式リニア
アクチュエータを伸長させる際には、ローラクラッチ３
１がロックする事により間筒２９が回転せず、前記引っ
張り方向のスラスト荷重により前記１対の摩擦プレート
３４、３４と間筒２９の端面とが摩擦係合する。そこ
で、上記電動モータ７により上記回転軸２を、摩擦力に
基づくブレーキ力に抗して回転させる事で、電動式リニ
アアクチュエータを円滑に伸長させる事ができる。本実
施例の場合には、摩擦面が２個所存在し、各摩擦面にそ
れぞれ上記スラスト荷重が加わる。従って、各摩擦面で
発生するブレーキ力は、必要とするブレーキ力の１／２
で良い。又、電動モータ７により電動式リニアアクチュ
エータを収縮させる際には、ローラクラッチ３１がロッ
クせずに間筒２９が回転する。従って、ブレーキ機構の
存在に基づく抵抗を受ける事なく、上記上記電動式リニ
アアクチュエータを円滑に収縮できる。Normally, when the electric linear actuator is extended by the electric motor 7, the roller clutch 3 is used.
When 1 is locked, the intermediate cylinder 29 does not rotate, and the thrust load in the pulling direction frictionally engages the pair of friction plates 34, 34 with the end surface of the intermediate cylinder 29. Therefore, by rotating the rotary shaft 2 against the braking force based on the frictional force by the electric motor 7, the electric linear actuator can be smoothly extended. In the case of this embodiment, there are two friction surfaces, and the thrust load is applied to each friction surface. Therefore, the braking force generated on each friction surface is 1/2 of the required braking force.
Good. When the electric linear actuator is contracted by the electric motor 7, the roller clutch 31 does not lock and the intermediate cylinder 29 rotates. Therefore, the electric linear actuator can be smoothly contracted without receiving resistance due to the existence of the brake mechanism.

【００４３】次に、図１１は本発明の第六実施例を示し
ている。本実施例は、圧縮、引っ張り、両方向のスラス
ト荷重が加わる可能性がある部分に使用される。この為
に本実施例の場合には、間座２８ａ、２８ｂと間筒２９
ａ、２９ｂとローラクラッチ３１ａ、３１ｂと摩擦プレ
ート３４ａ、３４ｂとを、それぞれ２組ずつ設けてい
る。両ローラクラッチ３１ａ、３１ｂをロックさせる為
の回転方向は互いに逆である。即ち、一方のローラクラ
ッチ３１ａ（３１ｂ）がロックする状態では他方のロー
ラクラッチ３１ｂ（３１ａ）は回転自在となる。玉軸受
１２ｃは、ラジアル荷重の他、両方向のスラスト荷重を
支承する。Next, FIG. 11 shows a sixth embodiment of the present invention. This embodiment is used in a portion where compression, tension, and thrust loads in both directions may be applied. Therefore, in the case of the present embodiment, the spacers 28a and 28b and the spacer cylinder 29 are provided.
Two sets of a and 29b, two roller clutches 31a and 31b, and two friction plates 34a and 34b are provided. The rotation directions for locking both roller clutches 31a and 31b are opposite to each other. That is, when one roller clutch 31a (31b) is locked, the other roller clutch 31b (31a) is rotatable. The ball bearing 12c supports a radial load and a thrust load in both directions.

【００４４】この様に構成される本実施例の場合、圧縮
方向のスラスト荷重が加わる場合には、一方（図１１の
右方）の間座２８ａと間筒２９ａとローラクラッチ３１
ａとと摩擦プレート３４ａとが前述した第一実施例と同
様に作用する。これに対して引っ張り方向にスラスト荷
重が加わる場合には、他方（図１１の左方）の間座２８
ｂと間筒２９ｂとローラクラッチ３１ｂと摩擦プレート
３４ｂとが前述した第四実施例と同様に作用する。間筒
２９ｂは両端面が相手面と摩擦係合するので、引っ張り
方向のスラスト荷重に対するブレーキ力はこの両面に作
用する摩擦力の合計で良い。尚、本実施例の場合、電動
モータ７により回転軸２を回転させる場合に、必ず何れ
かのローラクラッチ３１ａ（３１ｂ）がロックする。但
し、スラスト荷重を受けない間筒２９ａ（２９ｂ）に対
応するローラクラッチ３１ａ（３１ｂ）がロックして
も、当該間筒２９ａ（２９ｂ）は回転軸２又はウォーム
ホイール１０に対して軽い力で回転する。従って、電動
モータ７により回転軸２を回転させる際に要する駆動ト
ルクは、殆ど大きくはならない。In the case of this embodiment constructed as described above, when a thrust load in the compression direction is applied, one side (right side in FIG. 11) of the spacer 28a, the spacer cylinder 29a, and the roller clutch 31 are provided.
The a and the friction plate 34a act in the same manner as in the first embodiment described above. On the other hand, when a thrust load is applied in the pulling direction, the other spacer 28 (left side in FIG. 11) is used.
b, the intermediate cylinder 29b, the roller clutch 31b, and the friction plate 34b act in the same manner as in the above-described fourth embodiment. Since both end surfaces of the intermediate cylinder 29b are frictionally engaged with the mating surface, the braking force with respect to the thrust load in the pulling direction may be the total of the frictional forces acting on both surfaces. In this embodiment, when the rotating shaft 2 is rotated by the electric motor 7, any roller clutch 31a (31b) is locked without fail. However, even if the roller clutch 31a (31b) corresponding to the intermediate cylinder 29a (29b) that does not receive the thrust load is locked, the intermediate cylinder 29a (29b) rotates with a light force with respect to the rotary shaft 2 or the worm wheel 10. To do. Therefore, the drive torque required to rotate the rotary shaft 2 by the electric motor 7 hardly increases.

【００４５】次に、図１２は本発明の第七実施例を示し
ている。本実施例の場合には、中央に配置された、スラ
スト荷重を支承する為の玉軸受１２ｃを挟んで、軸方向
両側に間座２８ａとウォームホイール１０とを設け、こ
れら両部材２８ａ、１０の間に、間筒２９ａ、２９ｂと
ローラクラッチ３１ａ、３１ｂと摩擦プレート３４ａ、
３４ｂとを２組ずつ設けている。本実施例の場合も、上
述した第六実施例の場合と同様に、スラスト荷重の方向
に応じて何れかの間筒２９ａ（２９ｂ）とローラクラッ
チ３１ａ（３１ｂ）と摩擦プレート３４ａ（３４ｂ）と
がブレーキ作用をして、電動式リニアアクチュエータが
不用意に伸縮する事を防止する。Next, FIG. 12 shows a seventh embodiment of the present invention. In the case of the present embodiment, a spacer 28a and a worm wheel 10 are provided on both sides in the axial direction with a ball bearing 12c arranged at the center for supporting a thrust load interposed therebetween, and a spacer 28a and a worm wheel 10 are provided. Between the intermediate cylinders 29a and 29b, the roller clutches 31a and 31b, and the friction plate 34a,
Two sets 34b and 34b are provided. Also in the case of the present embodiment, as in the case of the sixth embodiment described above, according to the direction of the thrust load, one of the intermediate cylinders 29a (29b), the roller clutch 31a (31b), the friction plate 34a (34b), Prevents the electric linear actuator from inadvertently expanding and contracting due to the braking action.

【００４６】[0046]

【発明の効果】本発明は以上に述べた通り構成され作用
するので、小型且つ軽量で、しかも消費電力が少ない電
動式リニアアクチュエータを安価に提供できる。Since the present invention is constructed and operates as described above, it is possible to provide an electric linear actuator which is small in size and lightweight and consumes less power at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の第一実施例を示す断面図。FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of the present invention.

【図２】図１のＡ部拡大図。FIG. 2 is an enlarged view of a portion A in FIG.

【図３】図２のＢ−Ｂ断面図。3 is a sectional view taken along line BB of FIG.

【図４】ウォームと駆動軸との結合部を図３の上方から
見た図。FIG. 4 is a view of a connecting portion between a worm and a drive shaft as viewed from above in FIG.

【図５】図２のＣ部拡大図。5 is an enlarged view of part C in FIG.

【図６】本発明の第二実施例を示す要部断面図。FIG. 6 is a sectional view of a main part showing a second embodiment of the present invention.

【図７】同第三実施例を示す要部断面図。FIG. 7 is a sectional view of an essential part showing the third embodiment.

【図８】同第四実施例を示す要部断面図。FIG. 8 is a cross-sectional view of a main part showing the fourth embodiment.

【図９】同第五実施例を示す要部断面図。FIG. 9 is a sectional view of an essential part showing the fifth embodiment.

【図１０】第五実施例に使用する蓋体の斜視図。FIG. 10 is a perspective view of a lid used in the fifth embodiment.

【図１１】本発明の第六実施例を示す要部断面図。FIG. 11 is a cross-sectional view of essential parts showing a sixth embodiment of the present invention.

【図１２】同第七実施例を示す要部断面図。FIG. 12 is a cross-sectional view of a main part showing the seventh embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ ハウジング ２ 回転軸 ３ａ、３ｂ 玉軸受 ４ 外輪 ５ 止め輪 ６ 取付フランジ ７ 電動モータ ８ 駆動軸 ９ 減速機 １０ ウォームホイール １１ ウォーム １２ａ、１２ｂ、１２ｃ 玉軸受 １３ 外輪 １４ 板ばね １５ スタッド １６ ロックナット １７ ボールねじ部 １８ ボールナット １９ ボール ２０ 結合筒部 ２１ 出力軸 ２２ カバー ２３ａ、２３ｂ リミットスイッチ ２４ 突条 ２５ 凹溝 ２６ バンド ２７ 段部 ２８、２８ａ、２８ｂ 間座 ２９、２９ａ、２９ｂ 間筒 ３０ 滑り軸受 ３１、３１ａ、３１ｂ ローラクラッチ ３２ 外輪 ３３ ローラ ３４、３４ａ、３４ｂ 摩擦プレート ３５ ナット ３６ 皿ばね ３７ 固定側取付部 ３８ 変位側取付部 ３９ 内輪 ４０ 突片 ４１ 切り欠き ４２ スラストニードル軸受 ４３ 外向フランジ部 ４４ 段部 ４５ 鍔部 ４６ スラスト玉軸受 ４７ 座板 ４８ 中間ウォームホイール ４９ 六角柱部 ５０ 通孔 ５１ 円孔 ５２ 蓋体 ５３ 貫通孔 ５４ ハンドル ５５ ヘリカルギヤ 1 Housing 2 Rotating Shafts 3a, 3b Ball Bearings 4 Outer Ring 5 Stop Ring 6 Mounting Flange 7 Electric Motor 8 Drive Shaft 9 Reducer 10 Worm Wheel 11 Worm 12a, 12b, 12c Ball Bearing 13 Outer Ring 14 Leaf Spring 15 Stud 16 Lock Nut 17 Ball screw 18 Ball nut 19 Ball 20 Coupling cylinder 21 Output shaft 22 Covers 23a, 23b Limit switch 24 Protrusion 25 Groove 26 Band 27 Steps 28, 28a, 28b Spacer 29, 29a, 29b Spacer 30 Sliding bearing 31, 31a, 31b Roller clutch 32 Outer ring 33 Rollers 34, 34a, 34b Friction plate 35 Nut 36 Disc spring 37 Fixed side mounting part 38 Displacement side mounting part 39 Inner ring 40 Projection piece 41 Notch 42 Thrust needle bearing 43 Outward flange part 44 Step 45 the flange portion 46 thrust ball bearing 47 the seat plate 48 intermediate the worm wheel 49 the hexagonal prism portion 50 through hole 51 circular hole 52 lid 53 through hole 54 handle 55 helical gear

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 ハウジングと、このハウジングの内側に
回転のみ自在に支持された回転軸と、上記ハウジングに
固定された正転逆転自在な電動モータと、この電動モー
タの駆動軸と上記回転軸との間に設けられて、この駆動
軸のトルクを増大して上記回転軸に伝達する減速機と、
上記回転軸の一部に設けられたボールねじ部と、このボ
ールねじ部の周囲に複数のボールを介して螺合し、上記
回転軸の軸方向に亙る変位のみを自在に支持されたボー
ルナットと、基端部をこのボールナットに結合固定され
た筒状の出力軸とを備えた電動式リニアアクチュエータ
に於いて、上記回転軸の一部にこの回転軸と共に回転自
在に支持されて、この回転軸に加わるスラスト荷重を受
ける間座と、上記回転軸の周囲にこの回転軸に対する回
転を自在として支持された間筒と、この間筒の外周面と
上記ハウジングの内周面との間に設けられた一方向クラ
ッチと、上記間筒の軸方向一端面と上記間座との間に設
けられた摩擦プレートと、上記間筒の軸方向他端面と上
記ハウジングとの間に設けられて、上記回転軸から間筒
に加わるスラスト荷重を支承する軸受とを備えた事を特
徴とする電動式リニアアクチュエータ。1. A housing, a rotary shaft rotatably supported inside the housing, an electric motor fixed in the housing and capable of rotating in the forward and reverse directions, a drive shaft of the electric motor, and the rotary shaft. A reduction gear that is provided between the drive shaft and the drive shaft to increase the torque of the drive shaft and transmit it to the rotary shaft
A ball screw portion provided on a part of the rotary shaft, and a ball nut screwed around the ball screw portion through a plurality of balls and supported only for displacement in the axial direction of the rotary shaft. And a tubular output shaft having a base end coupled to and fixed to the ball nut, an electric linear actuator rotatably supported together with the rotary shaft on a part of the rotary shaft. A spacer that receives a thrust load applied to the rotary shaft, a spacer that is rotatably supported around the rotary shaft around the rotary shaft, and provided between the outer peripheral surface of the spacer and the inner peripheral surface of the housing. A one-way clutch, a friction plate provided between one end face in the axial direction of the intermediate cylinder and the spacer, and a friction plate provided between the other end face in the axial direction of the intermediate cylinder and the housing, Thrust applied from rotating shaft to barrel Electric linear actuator, characterized in that with a bearing for supporting the weight.
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