JP5990988B2 - Self-locking mechanism for actuator - Google Patents
Self-locking mechanism for actuator Download PDFInfo
- Publication number
- JP5990988B2 JP5990988B2 JP2012091104A JP2012091104A JP5990988B2 JP 5990988 B2 JP5990988 B2 JP 5990988B2 JP 2012091104 A JP2012091104 A JP 2012091104A JP 2012091104 A JP2012091104 A JP 2012091104A JP 5990988 B2 JP5990988 B2 JP 5990988B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nut
- nut member
- holder
- screw
- self
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Braking Arrangements (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Description
本発明は、電動モータ等により回転駆動されるネジ部材を用いたアクチュエータに関する。詳しくは、例えば、自動車のパワーウィンドウ、電動シート、電動コラム、電動パーキングブレーキなど、ネジ部材の回転によって対象部位を往復移動させる機構部に用いるものであり、対象部位の駆動状態と停止状態との切換を安定且つ確実に行わせるものである。 The present invention relates to an actuator using a screw member that is rotationally driven by an electric motor or the like. Specifically, for example, it is used for a mechanism part that reciprocates a target part by rotation of a screw member such as an automobile power window, an electric seat, an electric column, an electric parking brake, and the like. Switching is performed stably and reliably.
ネジ部材を駆動回転させる方式のアクチュエータにおいては、対象部位を滑らかに移動させることが重要である一方、非駆動状態においては、対象部位を確実に静止状態とすることが求められる。
従来から、この種のアクチュエータとしては、例えば特許文献1に示すような装置があった。
In an actuator that drives and rotates the screw member, it is important to smoothly move the target part, while in the non-driven state, the target part is required to be surely stationary.
Conventionally, as this type of actuator, for example, there is a device as shown in Patent Document 1.
このアクチュエータは、ハウジングに支持されモータ駆動される筒状の回転駆動部材と、
この回転駆動部材に対して同軸芯状態に係合し、左右何れの方向にも回転が伝達される回転被駆動部材と、ネジ部によって回転被駆動部材と螺合し、回転被駆動部材の回転に伴なってスラスト移動する長尺状の被駆動部とを備えている。つまり、モータの駆動回転方向を切り換えることで回転被駆動部材の回転方向が切り換わり、これに螺合する長尺状の被駆動部材が往復移動する。
The actuator includes a cylindrical rotary drive member supported by a housing and driven by a motor;
The rotation driven member is engaged with the rotation driven member in a coaxial core state, and the rotation driven member whose rotation is transmitted in either the left or right direction is screwed to the rotation driven member by the screw portion, and the rotation driven member is rotated. And a long driven part that undergoes thrust movement. That is, by switching the drive rotation direction of the motor, the rotation direction of the rotation driven member is switched, and the elongated driven member that is screwed to the rotation driven member reciprocates.
一方、モータの停止時には被駆動部材を安定して静止させるべく、この装置では、ハウジングと回転被駆動部材との間にローラー状の複数のコロを設けてある。このコロは、回転駆動部材が回転する際には、ハウジングと回転被駆動部材との間に噛み込まないように位置が調整される。しかし、回転駆動部材が駆動されず自由回転状態にある場合に被駆動部にスラスト方向の外力が作用すると、回転被駆動部材が所定の角度だけ回転し、その結果、ハウジングと回転被駆動部材との間にコロが噛み込まれて回転被駆動部材と被駆動部材との動作が阻止される。 On the other hand, in this apparatus, a plurality of roller-shaped rollers are provided between the housing and the rotary driven member so that the driven member is stably stopped when the motor is stopped. The position of this roller is adjusted so that it does not get caught between the housing and the rotary driven member when the rotary driving member rotates. However, when an external force in the thrust direction acts on the driven part when the rotary drive member is not driven and is in a free rotation state, the rotary driven member rotates by a predetermined angle, and as a result, the housing, the rotary driven member, The roller is caught between the rotation driven member and the driven member and the driven member are prevented from moving.
このアクチュエータは、例えば自動車のパーキングブレーキに使用される。明細書中の記載によれば、この構成によって被駆動部材への動力伝達を許容しつつ、被駆動部材からモータへの動力伝達を阻止できるため、モータの容量を小さくし省電力化が可能である等と記載されている。 This actuator is used, for example, in a parking brake of an automobile. According to the description in the specification, the power transmission from the driven member to the motor can be prevented while allowing the power transmission to the driven member by this configuration, so that the motor capacity can be reduced and the power can be saved. It is described that there is.
しかしながら、上記アクチュエータでは、コロ式ブレーキを用いてセルフロック機構が構成されているため、ハウジングとコロとの接触および回転被駆動部材とコロとの接触が線接触となる。このため、当該接触部分に作用する単位面積当たりの荷重が大きくなり、外部から作用する荷重の大きさによってはロック機能が十分に発揮されなかったり、場合によってはハウジングや回転被駆動部材が損傷するなどの不都合が生じるおそれがある。これを防止するためには、例えば部材の寸法を拡大したり、高強度の材料を使用するなどして部品の補強を図る必要がある。この結果、装置のサイズが拡大されたり、コストが上昇するなど合理性にかける装置となっていた。 However, since the self-locking mechanism is configured using the roller brake in the actuator, the contact between the housing and the roller and the contact between the rotary driven member and the roller are linear contacts. For this reason, the load per unit area acting on the contact portion is increased, and the lock function may not be sufficiently exerted depending on the magnitude of the load acting from the outside, or the housing and the rotationally driven member may be damaged in some cases. Inconvenience such as may occur. In order to prevent this, it is necessary to reinforce the parts, for example, by enlarging the dimensions of the member or using a high-strength material. As a result, the size of the device is increased and the cost is increased, resulting in a reasonable device.
本発明はこれら不都合を解消するためのものであり、その主な目的は、駆動動作と停止動作とを安定的に実施できる信頼性の高いセルフロック機構を得ることにある。 The present invention is for solving these disadvantages, and its main object is to obtain a highly reliable self-locking mechanism capable of stably performing a driving operation and a stopping operation.
〔第1の特徴構成〕
本発明に係るアクチュエータ用セルフロック機構の第1特徴構成は、回転駆動されるネジ部材と、当該ネジ部材に螺合させた第1ナット部材および第2ナット部材と、前記第1ナット部材と第2ナット部材とを互いに相対回転させる付勢部材と、前記第1ナット部材および第2ナット部材を回転可能に保持するナットホルダとを備え、前記ナットホルダが、前記付勢部材によって回転付勢された前記第1ナット部材の軸方向移動を規制する第1受部と、前記付勢部材によって回転付勢された前記第2ナット部材の軸方向移動を規制する第2受部とを有する点にある。
[First characteristic configuration]
A first characteristic configuration of the actuator self-locking mechanism according to the present invention includes a screw member that is rotationally driven, a first nut member and a second nut member that are screwed to the screw member, the first nut member, A biasing member that rotates the two nut members relative to each other; and a nut holder that rotatably holds the first nut member and the second nut member. The nut holder is rotationally biased by the biasing member. In addition, it has a first receiving part for restricting the axial movement of the first nut member and a second receiving part for restricting the axial movement of the second nut member that is rotationally biased by the biasing member. is there.
〔作用効果〕
本構成のごとく、付勢部材によって第1ナット部材と第2ナット部材とを反対方向に回転付勢することで、両ナット部材はネジ部材に対して互いに離間あるいは近接する。それに伴なって、第1ナット部材および第2ナット部材はナットホルダに設けた第1受部あるいは第2受部に当接するように構成してある。第1ナット部材および第2ナット部材が付勢回転方向に回転量を増すと、第1ナット部材および第2ナット部材とナットホルダとの間に接触加重が生じる。
つまり、両ナット部材は、当初、付勢部材の回転付勢によってネジ部材のピッチに応じて互いに反対方向に回転する。しかし、両ナット部材がナットホルダの受部と当接して接触加重が生じ始めると、両ナット部材はそれまでの回転が制限され、それに伴なってネジ部材の軸芯に沿った方向への移動が制限され始める。両ナット部材は、その後も暫くは同方向に回転し、接触加重が高まってナットホルダに対して相対回転不能となった時点で停止する。
[Function and effect]
As in this configuration, the first nut member and the second nut member are rotationally biased in opposite directions by the biasing member, so that the two nut members are separated from or close to the screw member. Accordingly, the first nut member and the second nut member are configured to abut on a first receiving portion or a second receiving portion provided in the nut holder. When the rotation amount of the first nut member and the second nut member increases in the biasing rotation direction, a contact load is generated between the first nut member and the second nut member and the nut holder.
That is, both nut members are initially rotated in opposite directions according to the pitch of the screw member by the rotation bias of the biasing member. However, when both nut members come into contact with the receiving portion of the nut holder and contact load begins to occur, the rotation of the nut members is limited so that the screw member moves in the direction along the axis of the screw member. Begins to be restricted. Both nut members rotate in the same direction for a while after that, and stop when the contact load increases and relative rotation with respect to the nut holder becomes impossible.
この所定量の回転の間には、ネジ部材の軸芯方向に沿った両ナット部材の移動が制限される一方、ナット部材の回転は暫く持続されるから、両ナット部材とネジ部材との螺合部位における摩擦力が増大する。付勢部材の付勢力とこれらの摩擦力とが均衡した時点で両ナット部材の回転は停止する。これにより、ナットホルダ・第1ナット部材・第2ナット部材・ネジ部材の夫々があたかも一体化した状態となる。この結果、ネジ部材が非駆動状態にあるときナットホルダ等に外力が作用したとしても、ネジ部材の回転が効果的に阻止される。よって、全ての部材は安定姿勢を維持することができ、信頼性の高いセルフロック機構を得ることができる。 During this predetermined amount of rotation, the movement of both nut members along the axial direction of the screw member is restricted, while the rotation of the nut member is continued for a while, so the screw between the nut member and the screw member is The frictional force at the joint site increases. When the urging force of the urging member and these frictional forces are balanced, the rotation of both nut members stops. Thereby, each of the nut holder, the first nut member, the second nut member, and the screw member is in an integrated state. As a result, even if an external force is applied to the nut holder or the like when the screw member is in a non-driven state, the screw member is effectively prevented from rotating. Therefore, all members can maintain a stable posture, and a highly reliable self-locking mechanism can be obtained.
一方、ネジ部材を再駆動する場合には、第1ナット部材および第2ナット部材のうち何れか一方はネジ部材の回転によって摩擦力が弱められる方向に回転力を受ける。この結果、第1ナット部材と第2ナット部材との回転位相差が縮小され、これら両ナット部材とネジ部材、との間に生じている摩擦力が減少する。よって、ネジ部材を、非駆動である静止状態から駆動状態に円滑に移行させることができる。 On the other hand, when the screw member is driven again, one of the first nut member and the second nut member receives a rotational force in a direction in which the frictional force is weakened by the rotation of the screw member. As a result, the rotational phase difference between the first nut member and the second nut member is reduced, and the frictional force generated between the two nut members and the screw member is reduced. Therefore, the screw member can be smoothly shifted from the non-driving stationary state to the driving state.
〔第2の特徴構成〕
本発明に係るアクチュエータ用セルフロック機構の第2の特徴構成は、前記ナットホルダにおいて、前記第1受部および前記第2受部のうち少なくとも何れか一方を位置調節可能に構成した点にある。
[Second characteristic configuration]
The second characteristic configuration of the actuator self-locking mechanism according to the present invention is that the nut holder is configured such that at least one of the first receiving portion and the second receiving portion can be adjusted in position.
〔作用効果〕
本構成のごとく、第1受部および第2受部のうち少なくとも何れか一方を位置調節可能に構成することで、第1ナット部材および第2ナット部材が当接すべきこれら受部どうしの間隔が変化する。これにより、第1ナット部材および第2ナット部材が静止状態となったときの両ナット部材の相対回転位相差を調節することができる。
[Function and effect]
As in this configuration, by configuring at least one of the first receiving portion and the second receiving portion so that the position thereof can be adjusted, the interval between the receiving portions to which the first nut member and the second nut member should abut. Changes. Thereby, the relative rotational phase difference of both nut members when a 1st nut member and a 2nd nut member will be in a stationary state can be adjusted.
このことは、第1ナット部材および第2ナット部材の間に生じる付勢力の大きさを調節するのに便利である。つまり、両ナット部材どうしの回転位相角や距離を調節することで、付勢部材が発生させる付勢力を増減することができる。このことは、例えば、最初に当該セルフロック機構を組み立てる場合に便利である。
また、使用に伴なってナット部材の当接部やナットホルダの受部が摩耗した場合にも、第1ナット部材と第2ナット部材との相対位相角が変化する。この場合にも付勢力を改めて設定する必要がある。
このように第1受部や第2受部を位置調節可能に構成することで、第1ナット部材および第2ナット部材に作用させる付勢力を適切に設定することができ、セルフロック機構の組み立てを容易にし、その後の整備性を高めることができる。
This is convenient for adjusting the magnitude of the biasing force generated between the first nut member and the second nut member. That is, the biasing force generated by the biasing member can be increased or decreased by adjusting the rotational phase angle or distance between the nut members. This is convenient, for example, when the self-locking mechanism is first assembled.
Further, when the contact portion of the nut member and the receiving portion of the nut holder are worn with use, the relative phase angle between the first nut member and the second nut member changes. In this case, it is necessary to set the urging force again.
By configuring the first receiving portion and the second receiving portion in such a manner that the position can be adjusted, the urging force acting on the first nut member and the second nut member can be appropriately set, and the self-locking mechanism is assembled. Can be made easier and the maintainability thereafter can be improved.
〔第3の特徴構成〕
本発明に係るアクチュエータ用セルフロック機構の第3の特徴構成は、前記ナットホルダには、前記第1ナット部材の前記ナットホルダに対する回転角度を所定角度に規制する第1規制部と、前記第2ナット部材の前記ナットホルダに対する回転角度を所定角度に規制する第2規制部とを備えた点にある。
[Third characteristic configuration]
According to a third characteristic configuration of the self-locking mechanism for an actuator according to the present invention, the nut holder includes a first restricting portion that restricts a rotation angle of the first nut member with respect to the nut holder to a predetermined angle; And a second restricting portion for restricting a rotation angle of the nut member with respect to the nut holder to a predetermined angle.
〔作用効果〕
第1規制部と第2規制部とは実質的に同じ仕組みであるから、ここでは、第1規制部について説明する。本構成のごとく、第1ナット部材が付勢部材によって回転付勢され、第1受部に対して接触加重を増大させつつ当接する場合、ネジ部材の再駆動のためには接触加重を所定の範囲に留めておく必要がある。例えば、第1ナット部材が第1受部に当接するとき、同時にネジ部材に突発的な外力が作用して、前記接触加重が高まる側に第1ナット部材を過回転させてしまう場合がある。この場合、第1ナット部材はネジ部材に対して過大な摩擦力を生じさせ、ネジ部材の円滑な再駆動を阻害する恐れが生じる。
[Function and effect]
Since the first restricting portion and the second restricting portion have substantially the same mechanism, only the first restricting portion will be described here. As in this configuration, when the first nut member is rotationally biased by the biasing member and abuts against the first receiving portion while increasing the contact load, the contact load is set to a predetermined value for re-driving the screw member. Need to stay in range. For example, when the first nut member comes into contact with the first receiving portion, a sudden external force acts on the screw member at the same time, and the first nut member may be over-rotated to the side where the contact load is increased. In this case, the first nut member generates an excessive frictional force on the screw member, which may hinder smooth re-drive of the screw member.
このため、本構成のごとく、第1ナット部材がナットホルダに対して余分に回転しないよう、両者間に規制部を備えておく。これにより、ネジ部材が駆動されない静止状態においては、第1ナット部材および第2ナット部材は適度な摩擦力によってネジ部材に対する静止状態が維持される。一方、ネジ部材を再駆動する場合には、上記摩擦力は障害とならない大きさであるから、アクチュエータの再駆動を円滑に行うことができる。 For this reason, as in this configuration, a restricting portion is provided between the two so that the first nut member does not rotate excessively with respect to the nut holder. Thereby, in the stationary state in which the screw member is not driven, the first nut member and the second nut member are maintained stationary with respect to the screw member by an appropriate frictional force. On the other hand, when the screw member is driven again, the frictional force has a magnitude that does not become an obstacle, so that the actuator can be driven again smoothly.
〔第4の特徴構成〕
本発明に係るアクチュエータ用セルフロック機構の第4の特徴構成は、前記第1ナット部材および前記第2ナット部材が、前記付勢部材によって前記ネジ部材の軸芯方向に沿って互いに離間する方向に付勢され、前記第1受部と前記第2受部とを前記ナットホルダの互いに対向する内壁面に各別に備えた点にある。
[Fourth feature configuration]
A fourth characteristic configuration of the actuator self-locking mechanism according to the present invention is such that the first nut member and the second nut member are separated from each other along the axial direction of the screw member by the biasing member. It is biased, and the first receiving portion and the second receiving portion are separately provided on the mutually opposing inner wall surfaces of the nut holder.
〔作用効果〕
本構成のごとく、第1ナット部材および第2ナット部材をナットホルダの内側に配置し、その内壁を受部として兼用することで、部品点数を少なく抑えたセルフロック機構を得ることができる。
また、ナットホルダのサイズを最大限に生かして第1ナット部材と第2ナット部材との距離を最長に設定することができる。よって、例えば特にネジ部材が非駆動のとき、ネジ部材に対するナットホルダの姿勢が安定し、不要なガタつきの発生などが防止される。
さらに、両ナット部材をナットホルダに内装することができるため、セルフロック機構を外部要因から保護して信頼性を高めることができる。
[Function and effect]
As in this configuration, the first nut member and the second nut member are arranged inside the nut holder, and the inner wall is also used as a receiving portion, whereby a self-locking mechanism with a reduced number of parts can be obtained.
Further, the distance between the first nut member and the second nut member can be set to the longest by making the most of the size of the nut holder. Therefore, for example, particularly when the screw member is not driven, the posture of the nut holder with respect to the screw member is stabilized, and occurrence of unnecessary rattling is prevented.
Furthermore, since both nut members can be housed in the nut holder, the self-locking mechanism can be protected from external factors and the reliability can be improved.
〔第5の特徴構成〕
本発明に係るアクチュエータ用セルフロック機構は、前記第1ナット部材および前記第2ナット部材が、前記付勢部材によって前記ネジ部材の軸芯方向に沿って互いに近接する方向に付勢され、前記第1受部と前記第2受部とを前記ナットホルダの壁部に各別に備えて構成することもできる。
[Fifth feature configuration]
In the actuator self-locking mechanism according to the present invention, the first nut member and the second nut member are urged by the urging member in a direction close to each other along the axial direction of the screw member, One receiving part and the second receiving part may be separately provided on the wall of the nut holder.
〔作用効果〕
本構成であれば、例えば、第1ナット部材と第2ナット部材とを接触させるナットホルダの壁部を、これら第1ナット部材と第2ナット部材との間に一枚だけ設けることも可能となる。よって、セルフロック機構の構成をより簡単にすることが可能となる。
[Function and effect]
With this configuration, for example, it is possible to provide only one wall portion of the nut holder for bringing the first nut member and the second nut member into contact between the first nut member and the second nut member. Become. Therefore, the configuration of the self-locking mechanism can be further simplified.
(概要)
本発明に係るアクチュエータ用セルフロック機構は、例えば、自動車のパワーウィンドウ、電動シート、電動コラムの駆動部を往復動作させるような対象部位に用いることができる。以下には、本発明に係る実施形態を図1乃至図3を用いて説明する。
(Overview)
The actuator self-locking mechanism according to the present invention can be used, for example, in a target portion that reciprocates a power window, an electric seat, and an electric column driving unit of an automobile. Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
当該セルフロック機構Lは、モータ1等によって回転駆動されるネジ部材2や、このネジ部材2に螺合させた第1ナット部材N1および第2ナット部材N2を備える。これら第1ナット部材N1と第2ナット部材N2とは、付勢部材3によって互いに反対方向に相対回転するように付勢されている。これら第1ナット部材N1および第2ナット部材N2は、例えば箱状のナットホルダ4に内装してある。第1ナット部材N1および第2ナット部材N2はナットホルダ4の内部に設けた第1受部U1と第2受部U2とに夫々当接するように構成してある。これにより、ネジ部材2の非駆動時には、ネジ部材2に対してナットホルダ4をガタなく位置保持し、当該アクチュエータを備えた機構部の姿勢を安定させることができる。
The self-locking mechanism L includes a
図1および図2に示すように、本実施形態のセルフロック機構Lは、直方体形状のナットホルダ4をネジ部材2が貫通するとともに、このネジ部材2に第1ナット部材N1と第2ナット部材N2とを螺合させてある。
ネジ部材2は、二つの軸受部5で両端部が軸支されている。ネジ部材2の一端側には駆動モータ1を接続する。
第1ナット部材N1および第2ナット部材N2は、付勢部材3によって互いに反対方向に捻り付勢される。本実施形態では、付勢部材3として第1ナット部材N1および第2ナット部材N2に亘って係合させたコイルスプリング3aを用いている。このコイルスプリング3aにより、第1ナット部材N1および第2ナット部材N2は互いに離間する方向に付勢され、静止状態では、夫々がナットホルダ4の内壁面に押し付けられる。
As shown in FIGS. 1 and 2, in the self-locking mechanism L of the present embodiment, the
Both ends of the
The first nut member N1 and the second nut member N2 are twisted and biased in opposite directions by the biasing
図1に示すように、ナットホルダ4には移動対象としての移動台6を設けてある。この移動台6には、例えば、パワーウィンドウの駆動部を連結したり、パワーシートの座部を取り付けることができる。また、このような比較的大きな機構の他にも各種の往復移動させたい移動部を連結することができる。このような移動台6は、専用のガイドレール7で往復移動を案内すると良い。つまり、大きな荷重を受ける移動台6は強固なガイドレール7で案内する構造とし、本実施形態のアクチュエータは、特に移動台6の往復移動および静止状態の安定化を図るものとする。この結果、セルフロック機構Lそのものには大きな荷重が作用し難くなり、セルフロック機構Lをコンパクトに構成することができる。
なお、当然であるが、荷重に対してネジ部材2とセルフロック機構Lとが、十分な強度・剛性を有する場合には、移動台6のガイドレール7を必要以上に強固なものとする必要はない。
As shown in FIG. 1, the
Of course, when the
(第1ナット部材および第2ナット部材)
図2に示すごとく、第1ナット部材N1および第2ナット部材N2は、ネジ部材2に螺合するよう中央に雌ネジ部を備える。ネジ部材2のピッチは本装置を適用する移動対象によって様々であるが、本セルフロック機構Lによれば、軸芯Xの方向に沿って移動台6に外力が作用した場合でも適切に制動効果が発揮される。よって、その分、ネジピッチを比較的大きく設定することを可能にする。
(First nut member and second nut member)
As shown in FIG. 2, the first nut member N <b> 1 and the second nut member N <b> 2 include a female screw portion at the center so as to be screwed into the
第1ナット部材N1および第2ナット部材N2は、例えば、図2に示すように、軸芯Xを境にして半円筒状の部位と直方体の部位とを組み合わせた形状としている。両ナット部材が対向する側には、コイルスプリング3aを取り付ける際の位置決めが容易となるようボス部B1,B2を突出形成してある。また、その反対側、即ち、夫々のナット部材の外側には、ナットホルダ4の内壁面に押し付けられる円筒状の第1当接部T1および第2当接部T2を突出形成してある。これら第1当接部T1および第2当接部T2の突出長さは、ナットホルダ4の内壁面に設けた第1受部U1および第2受部U2に確実に押し付けるためのものであるから、僅かな突出量であっても構わない。
For example, as shown in FIG. 2, the first nut member N1 and the second nut member N2 have a shape in which a semi-cylindrical portion and a rectangular parallelepiped portion are combined with the axis X as a boundary. Boss portions B1 and B2 are formed on the side where both nut members are opposed so as to facilitate positioning when the
なお、本実施形態においては、第1当接部T1と第1受部U1との当接および第2当接部T2と第2受部U2との当接、言い換えれば、第1当接部T1と第1受部U1との間および第2当接部T2と第2受部U2との間の接触荷重の発生によって、制動効果が発揮されるものであり、第1当接部T1と第1受部U1との間および第2当接部T2と第2受部U2との間に必ずしも摩擦力は必要ではない。第1当接部T1と第1受部U1との間および第2当接部T2と第2受部U2との間には、摩擦抵抗低減のためにスラストベアリング等を介装してもよい。 In the present embodiment, the contact between the first contact portion T1 and the first receiving portion U1 and the contact between the second contact portion T2 and the second receiving portion U2, in other words, the first contact portion. The braking effect is exhibited by the generation of contact loads between T1 and the first receiving part U1 and between the second contact part T2 and the second receiving part U2, and the first contact part T1 and Friction is not necessarily required between the first receiving part U1 and between the second contact part T2 and the second receiving part U2. A thrust bearing or the like may be interposed between the first contact portion T1 and the first receiving portion U1 and between the second contact portion T2 and the second receiving portion U2 in order to reduce frictional resistance. .
また、夫々のナット部材における直方体の部分は、特に図2に示した夫々のナット部材の上側端面をナットホルダ4の天井面に当接可能としたものである。両ナット部材のこの部分は後述する規制部を構成する。 In addition, the rectangular parallelepiped portion of each nut member is such that the upper end surface of each nut member shown in FIG. This portion of both nut members constitutes a restricting portion which will be described later.
第1ナット部材N1および第2ナット部材N2、ナットホルダ4、ネジ部材2などは、金属や樹脂など各種の材料で構成することができる。材料の選択は、当該セルフロック機構Lを採用する部位においてネジ部材2などに作用する外力あるいは求める耐久性などに応じて適宜設定する。
The first nut member N1, the second nut member N2, the
(付勢部材)
図2に示すごとく、本実施形態では、第1ナット部材N1と第2ナット部材N2との互いに対向する内側面にコイルスプリング3aを係止させている。このコイルスプリング3aは、第1ナット部材N1と第2ナット部材N2とを図2に示した矢印の方向に捻り付勢している。ネジ部材2は一般に右ネジであるので、図2の場合、手前の第1ナット部材N1は反時計方向に回転しつつ手前側に螺進する。一方の奥側の第2ナット部材N2は、時計方向に回転しつつ奥側に螺進する。これにより、第1ナット部材N1の第1当接部T1は、ナットホルダ4の第1受部U1に押し付けられ、第2ナット部材N2の第2当接部T2は、ナットホルダ4の第2受部U2に押し付けられる。
(Biasing member)
As shown in FIG. 2, in this embodiment, the
第1ナット部材N1および第2ナット部材N2は、当初、付勢部材3の回転付勢によってネジ部材2のピッチに応じて互いに反対方向に回転しつつ互いに離間する。しかし、両ナット部材がナットホルダ4の受部と当接して接触加重を発生し始めると、両ナット部材の回転が制限される。それに伴なって両ナット部材は、ネジ部材2の軸芯Xに沿った方向への移動が制限され始める。両ナット部材は、その後も暫くは回転を続け、コイルスプリング3aの捻り付勢力、両ナット部材とナットホルダ4との間の接触加重、および、両ナット部材N1,N2とねじ部材2との間の摩擦力が平衡状態となった時点で停止する。
The first nut member N1 and the second nut member N2 are initially separated from each other while rotating in opposite directions according to the pitch of the
この所定量の回転に際しては、第1ナット部材N1および第2ナット部材N2がネジ部材2の軸芯Xの方向に沿って移動するほど、第1受部U1および第2受部U2からの反力が増大する。つまり、第1ナット部材N1および第2ナット部材N2は、ネジ部材2の軸芯Xの方向への移動に抵抗を受けつつ回転するから、ネジ部材2に対する摩擦力が次第に増大する。両ナット部材の回転が停止した状態では、第1ナット部材N1および第2ナット部材N2とネジ部材2との間に摩擦力が発生し、同時に、両ナット部材とナットホルダ4との間には接触加重が生じている。即ち、ナットホルダ4・第1ナット部材N1・第2ナット部材N2・ネジ部材2の夫々が一体化した状態となる。このため、ネジ部材2が非駆動状態にあり、ナットホルダ4等に外力が作用してネジ部材2が回転しようとする場合でも、両ナット部材N1,N2とネジ部材2との間の摩擦力がこれを阻止し、安定した静止状態を維持することができる。
During this predetermined amount of rotation, the more the first nut member N1 and the second nut member N2 move along the direction of the axis X of the
一方、ネジ部材2を再駆動する場合には、第1ナット部材N1および第2ナット部材N2のうち何れか一方はネジ部材2の回転によって摩擦力が弱められる方向に回転する。この結果、第1ナット部材N1と第2ナット部材N2との回転位相差が縮小されて、両ナット部材N1,N2とナットホルダ4との間の接触荷重が減少し、これら両ナット部材とネジ部材2との間に生じている摩擦力が減少する。よって、ネジ部材2を、非駆動である静止状態から駆動状態に円滑に移行させることができる。
On the other hand, when the
本実施形態のごとく、第1ナット部材N1および第2ナット部材N2が互いに離間する方向に付勢され、第1受部U1と第2受部U2とをナットホルダ4の互いに対向する内壁面に各別に備えた構成にすることで、ナットホルダ4の一部を兼用して前記受部を構成することができ、当該セルフロック機構Lの部品点数を少なくして構成を簡略化することができる。また、ナットホルダ4自身は箱状で剛性に優れているから、強度・剛性に優れたセルフロック機構Lを得ることができる。
Like this embodiment, the 1st nut member N1 and the 2nd nut member N2 are urged | biased in the mutually separated direction, and the 1st receiving part U1 and the 2nd receiving part U2 are made to the mutually opposing inner wall surface of the
この実施形態では、第1ナット部材N1と第2ナット部材N2とをナットホルダ4の対向する内壁面に押し付ける構造であるから、双方のナット部材どうしの距離を最長に確保できる。このため、ナットホルダ4に外力が作用した場合でも、ネジ部材2に対するナットホルダ4の姿勢が安定する。この点は、特にネジ部材2が駆動されていない場合のナットホルダ4の姿勢安定化に寄与することとなる。
さらに、本構成であれば、両ナット部材をナットホルダ4に内装することができるため、セルフロック機構Lを外部要因から保護して信頼性を高めることができる。
In this embodiment, since it is the structure which presses the 1st nut member N1 and the 2nd nut member N2 to the inner wall surface which the
Furthermore, according to this configuration, both nut members can be housed in the
(第1ナット部材および第2ナット部材の取付け)
コイルスプリング3aを第1ナット部材N1および第2ナット部材N2に取り付けるには、前記摩擦力を有効に発揮させるために捻り力を適切に設定する必要がある。手順としてはまず、コイルスプリング3aを間に挟みつつ第1ナット部材N1と第2ナット部材N2とをネジ部材2に螺合させ、双方の距離がナットホルダ4にちょうど収まる程度に設定する。この距離でコイルスプリング3aが所定の捻り力を発揮できるように、第1ナット部材N1および第2ナット部材N2の内側面であってボス部B1,B2の周辺には、例えば、四箇所のコイルスプリング3aの係止穴8を設けておく。何れかの係止穴8にコイルスプリング3aを係止することでコイルスプリング3aの捻り力を最適に設定することができる。
尚、コイルスプリング3aは、図2に示すように巻き径を縮径させ、巻き広がる方向に付勢力を発生させることとすると、常時においてボス部B1,B2とのクリアランスが少なくなってコイルスプリング3aの姿勢が安定し易くなる。
(Attaching the first nut member and the second nut member)
In order to attach the
If the
第1ナット部材N1および第2ナット部材N2に形成した直方体の部位は、これらナット部材がナットホルダ4に対して過回転しないように規制する部位として機能する。
第1ナット部材N1および第2ナット部材N2は、ネジ部材2のネジ溝に沿って螺進し、第1受部U1あるいは第2受部U2に押し付けられて停止する。このときナット部材N1,N2とネジ部材2との間に発生する摩擦力は、原則として付勢部材3によるねじり付勢力のみに起因する。ナット部材の通常の噛み込みが行われている場合には、ネジ部材2が再駆動されるときに、何れか一方のナット部材が噛み込みが解除される方向に僅かに回転し、ネジ部材2が滑らかに駆動する必要がある。つまり、付勢部材3の付勢力は、ネジ部材2の再駆動によってナット部材の噛み込みが容易に解除される程度に留める必要がある。しかし、アクチュエータの動作態様によっては、ネジ部材2に対して何らかの外力が作用し、ナット部材の噛み込み停止時に通常以上に強く噛み込んでしまう場合がある。
The rectangular parallelepiped portions formed on the first nut member N1 and the second nut member N2 function as portions that restrict the nut members from over-rotating with respect to the
The first nut member N1 and the second nut member N2 are screwed along the screw groove of the
本実施形態のセルフロック機構Lでは、第1ナット部材N1および第2ナット部材N2の過回転を防止するために、規制部Kを備えている。図3に、当該規制部Kの機能を示す。図3のうち左の図は両ナット部材の通常の噛み込み状態を示す図である。ここでは、第1ナット部材N1および第2ナット部材N2ともに、直方体をなす上面がナットホルダ4の天井面に対して平行となっている。図中、ナットホルダ4の天井9を示すラインを太い破線で示している。この状態では、第1ナット部材N1および第2ナット部材N2は、ナットホルダ4の天井9には当接せず、付勢部材3の付勢力によって適切にナットホルダ4に当接している。
In the self-locking mechanism L of the present embodiment, a restricting portion K is provided in order to prevent the first nut member N1 and the second nut member N2 from over-rotating. In FIG. 3, the function of the said restriction | limiting part K is shown. The left figure in FIG. 3 is a diagram showing a normal biting state of both nut members. Here, both the first nut member N <b> 1 and the second nut member N <b> 2 have a rectangular parallelepiped upper surface parallel to the ceiling surface of the
一方、図3の右図は、例えばネジ部材2の駆動停止時にネジ部材2に外力が作用して手前の第1ナット部材N1を過回転させた状態を示している。第1ナット部材N1の上面のうち右側の縁部がナットホルダ4の天井9に当接している。本実施形態ではこの右側の縁部が第1規制部K1となる。奥側の第2ナット部材N2においては、左側の縁部が第2規制部K2となる。この状態では、ナット部材N1,N2とネジ部材2との間に通常発生する摩擦力よりも大きな摩擦力が発生している。ただし、ネジ部材2の次回の回転駆動によって解除され得る程度の摩擦力に留められている。
On the other hand, the right view of FIG. 3 shows a state in which, for example, when the
尚、規制部Kの構成は本実施形態に限られるものではない。例えば、第1ナット部材N1のうち第1当接部T1の何れかの箇所と、ナットホルダ4の第1受部U1の何れかの箇所とに亘って当接する構成としてもよい。また、第1ナット部材N1と第2ナット部材N2とが所定の位相角に達したときに互いに当接する構成であっても良い。要するに双方のナット部材の相対位相角差が一定以内に抑えられるものであれば何れの構成でも良い。
In addition, the structure of the control part K is not restricted to this embodiment. For example, it is good also as a structure contact | abutted over any location of the 1st contact part T1 among the 1st nut members N1, and any location of the 1st receiving part U1 of the
上記のごとく所期の状態に第1ナット部材N1と第2ナット部材N2とをセッティングするには例えば以下のように行う。
図2に示すように、ナットホルダ4には、ネジ部材2の軸芯Xの方向に直角な第1開口部10と、前記軸芯Xの方向に平行な第2開口部とを設けてある。第1開口部10には第1蓋部材F1を装着可能であり、第2開口部11には第2蓋部材F2を装着可能である。第1蓋部材F1は、四つのコーナーの各々に於いて押しネジと引きネジとを用いてナットホルダ4に対して取付位置を調節可能に構成してある。第1蓋部材F1の内側面は第1ナット部材N1の第1当接部T1と当接する第1受部U1として機能する。これに対向するようにナットホルダ4の奥に設けられた面は、第2ナット部材N2の第2当接部T2と当接する第2受部U2として機能する。
As described above, setting the first nut member N1 and the second nut member N2 in the desired state is performed as follows, for example.
As shown in FIG. 2, the
組み立ては、まず、ネジ部材2に第1ナット部材N1と第2ナット部材N2、コイルスプリング3aを取り付けて仮組みする。第1ナット部材N1と第2ナット部材N2との間隔は、予め設定してある第1受部U1と第2受部U2との間隔に合わせる。このとき、第1ナット部材N1と第2ナット部材N2とはコイルスプリング3aの付勢力に抗ってたとえば同じ位相に保持する。そのため、第1ナット部材N1と第2ナット部材N2とに亘って適宜の止め具を係合させると良い。仮組みしたネジ部材2等を第1開口部10から挿入する。ナットホルダ4の壁面に設けた孔部12はネジ部材2の外形よりも大きく、両者は非接触となる。第2ナット部材N2を奥の第2受部U2に当接するまで挿入し、続けて第1蓋部材F1を第1ナット部材N1に当接する位置まで押し込む。両者が当接している状態で、四隅の押しネジ13と引きネジ14とを調節して第1蓋部材F1固定する。この状態で上記止め具を外し、第1ナット部材N1と第2ナット部材N2とを夫々第1受部U1と第2受部U2とに接触させる。その様子を第2開口部11から確認する。このとき、第1ナット部材N1と第2ナット部材N2とは図3の左図または右図のようになっているのが望ましい。このようにしながら第1蓋部材F1を適切な位置に固定し、第2蓋部材F2によって第2開口部11を遮蔽する。
ただし、本実施形態においては、何れかのナット部材N1,N2がネジ部材2の回転に対して僅かに回転する必要があるため、第1規制部K1と第2規制部K2とが共にナットホルダ4の天井9に当接した状態で組み立ててはならない。
First, the first nut member N1, the second nut member N2, and the
However, in this embodiment, since any one of the nut members N1 and N2 needs to rotate slightly with respect to the rotation of the
〔別実施形態〕
付勢部材3としては、第1ナット部材N1とナットホルダ4とに亘って第1の付勢部材を設け、第2ナット部材N2とナットホルダ4とに亘って第2の付勢部材を設けてもよい。つまり、第1ナット部材N1と第2ナット部材N2とが反対方向に回転するように付勢するものであれば、種々の構成を選択自由である。
[Another embodiment]
As the urging
付勢部材3の形状は上記実施形態のごとく捻り力を利用するコイルスプリング3aに限られるものではない。例えば、コイル状で長尺の引張スプリングや圧縮スプリングを用いることもできる。この場合、例えば、第1ナット部材N1の外周部と第2ナット部材N2の外周部とに亘って引張(圧縮)スプリングを接続し、両者を付勢することが可能である。
The shape of the urging
第1ナット部材N1と第2ナット部材N2とは、互いに近接する方向に付勢するものであってもよい。例えば、図4において、ナットホルダ4を第1受部U1と第2受部U2とが設けられた壁部4aとし、これを第1ナット部材N1と第2ナット部材N2とで挟み込むように構成する。壁部4aの周囲には例えば筒状のフランジ部を形成して、双方のナット部材N1,N2の保護部を形成する。なお、第1ナット部材N1と第2ナット部材N2との位相を調節する際に、これらナット部材N1,N2をナットホルダ4から脱着自在にするために、フランジ部の一部4bを別体で構成すると良い。ナットホルダ4からフランジ部の一部4bを取り外すことで、ネジ部材2および双方のナット部材N1,N2を一度に取り外せるように、壁部4aには例えばスリットを形成しておく。このフランジ部の一部4bは、例えばビス4c等で壁部4aに固定する。
The first nut member N1 and the second nut member N2 may be urged in directions close to each other. For example, in FIG. 4, the
なお、図示は省略するが、ナットホルダ4に対する第1ナット部材N1および第2ナット部材N2の相対位相の調節は、例えば、夫々のナット部材N1,N2と壁部4aとの間に所定の厚みのスペーサを挿入するなどで対処する。また、双方のナット部材およびコイルスプリング3a等を保護するカバー部材を別途設けると良い。
本構成であれば、双方のナット部材N1,N2を押し付ける部位として中央の壁部4aを一枚設けるだけでよいから、セルフロック機構の構成をより簡単にすることができる。
In addition, although illustration is abbreviate | omitted, adjustment of the relative phase of the 1st nut member N1 and the 2nd nut member N2 with respect to the
With this configuration, it is only necessary to provide one central wall portion 4a as a portion for pressing both nut members N1, N2, so that the configuration of the self-locking mechanism can be simplified.
ナット部材の当接部およびナットホルダ4の受部は、ナット部材の径方向外側の外周面とナットホルダ4の内壁面のうち軸芯と平行な面との間に設けても良い。この場合にも、ナット部材の外周面がナットホルダ4の内周面に接触荷重を発生させつつ当接するから、ナット部材は、ネジ部材2の軸芯X方向に沿った移動が弱められつつナットホルダ4に対して接触することとなる。つまり、この場合にも、第1ナット部材N1と第2ナット部材N2とにナットホルダ4が作用させる反力が次第に大きくなり、ナット部材の軸芯Xの方向への動きが徐々に制限されるという過程は上記実施形態と同じとなる。よって、駆動が滑らかで静止姿勢の安定したセルフロック機構Lを得ることができる。
The abutting portion of the nut member and the receiving portion of the
上記実施形態では、移動台6の荷重は専用のガイドレール7で受ける構成を示したが、両ナット部材N1,N2とネジ部材2とでナットホルダ4および移動台6の荷重を受ける構造であっても良い。
たとえは、第1ナット部材N1と第2ナット部材N2とに、互いに外向きのボス部を突出形成させ、これらのボス部を支持する凹部をナットホルダ4の対応壁面に設けておく。例えば、移動台6に作用する荷重が極めて小さく、その荷重が第1ナット部材N1とナットホルダ4との相対移動に影響しないのであれば、このような構成も可能である。この場合、ガイドレール7が省略できるのでより簡便なアクチュエータを得ることができる。
In the above embodiment, the load of the movable table 6 is received by the
For example, the first nut member N <b> 1 and the second nut member N <b> 2 are formed to protrude outwardly from each other, and a recess that supports these boss portions is provided on the corresponding wall surface of the
本発明のアクチュエータ用のセルフロック機構Lは、例えば、自動車のパワーウィンドウや電動サンルーフ、電動シート、電動コラム、電動パーキングブレーキなどのほか往復駆動を行わせる機構部の一部として利用することができる。また、自動車の構成部品に限らず、各種工業製品の機構部に用いることができる。 The self-locking mechanism L for an actuator of the present invention can be used as a part of a mechanism unit that performs reciprocating driving, such as a power window of an automobile, an electric sunroof, an electric seat, an electric column, an electric parking brake, and the like. . Moreover, it can use for the mechanism part of not only the component of a motor vehicle but various industrial products.
2 ネジ部材
3 付勢部材
4 ナットホルダ
4a 壁部
K1 第1規制部
K2 第2規制部
L セルフロック機構
N1 第1ナット部材
N2 第2ナット部材
U1 第1受部
U2 第2受部
X 軸芯
2
Claims (5)
当該ネジ部材に螺合させた第1ナット部材および第2ナット部材と、
前記第1ナット部材と第2ナット部材とを互いに相対回転させる付勢部材と、
前記第1ナット部材および第2ナット部材を回転可能に保持するナットホルダとを備え、
前記ナットホルダは、前記付勢部材によって回転付勢された前記第1ナット部材の軸方向移動を規制する第1受部と、前記付勢部材によって回転付勢された前記第2ナット部材の軸方向移動を規制する第2受部とを有するアクチュエータ用セルフロック機構。 A screw member that is rotationally driven;
A first nut member and a second nut member screwed into the screw member;
A biasing member for rotating the first nut member and the second nut member relative to each other;
A nut holder that rotatably holds the first nut member and the second nut member;
The nut holder includes a first receiving portion that restricts axial movement of the first nut member that is rotationally biased by the biasing member, and a shaft of the second nut member that is rotationally biased by the biasing member. A self-locking mechanism for an actuator having a second receiving part for restricting the direction movement.
前記第2ナット部材の前記ナットホルダに対する回転角度を所定角度に規制する第2規制部とを備えている請求項1又は2に記載のアクチュエータ用セルフロック機構。 The nut holder includes a first restricting portion that restricts a rotation angle of the first nut member with respect to the nut holder to a predetermined angle;
The actuator self-locking mechanism according to claim 1, further comprising: a second restricting portion that restricts a rotation angle of the second nut member with respect to the nut holder to a predetermined angle.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012091104A JP5990988B2 (en) | 2012-04-12 | 2012-04-12 | Self-locking mechanism for actuator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012091104A JP5990988B2 (en) | 2012-04-12 | 2012-04-12 | Self-locking mechanism for actuator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2013217484A JP2013217484A (en) | 2013-10-24 |
| JP5990988B2 true JP5990988B2 (en) | 2016-09-14 |
Family
ID=49589806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2012091104A Expired - Fee Related JP5990988B2 (en) | 2012-04-12 | 2012-04-12 | Self-locking mechanism for actuator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5990988B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107101815B (en) * | 2017-05-08 | 2019-10-15 | 安徽捷迅光电技术有限公司 | One kind is for examining mechanical intelligent self-locking rotating device tooling |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001082570A (en) * | 1999-09-16 | 2001-03-27 | Wataru Okada | Linear motion clutch mechanism |
| JP2002213563A (en) * | 2001-01-23 | 2002-07-31 | Sony Corp | Feed screw driving device and information recording and / or reproducing device |
-
2012
- 2012-04-12 JP JP2012091104A patent/JP5990988B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2013217484A (en) | 2013-10-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8661930B2 (en) | Steering device | |
| JP5030029B2 (en) | Steering column device | |
| CN107054445B (en) | Steering device | |
| US8070086B2 (en) | Webbing winding device | |
| JP6273765B2 (en) | Clamp device and infusion pump device provided with the same | |
| JP5294007B2 (en) | Rack shaft support device and vehicle steering device | |
| US8011268B2 (en) | Steering column system | |
| JP5449075B2 (en) | Webbing take-up device | |
| JPWO2007046436A1 (en) | Steering column device | |
| JP5473792B2 (en) | Webbing take-up device | |
| KR101677565B1 (en) | Webbing retractor | |
| JP5990988B2 (en) | Self-locking mechanism for actuator | |
| KR20180006328A (en) | Webbing take-up device | |
| WO2014050843A1 (en) | Opening/closing body operation device | |
| JP2012131339A (en) | Steering system | |
| JP2014046854A (en) | Webbing taking-up device | |
| US20130263687A1 (en) | Automatic Tensioning Device for Parking Brakes | |
| JP2011025873A (en) | Power steering device | |
| JP2004084880A (en) | Machine feeder | |
| JP2013049401A (en) | Webbing winder | |
| JP6337826B2 (en) | Clutch device and actuator | |
| JP2012116337A (en) | Telescopic shaft mechanism of steering system | |
| JP2014046855A (en) | Webbing take-up device | |
| JP2006342909A (en) | Rotor connecting structure and electric operated door mirror device | |
| JP5057561B2 (en) | Rotating shaft structure with limit load |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150324 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20151225 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160105 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160719 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160801 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5990988 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |