(57)【要約】      （修正有）【課題】直線運動を回転運動に変換する動作変換機構の運動子が受ける応力を低下させつつ、モータの廃熱の処理を容易に行うことができる構成の動力伝達機構を実現する。【解決手段】出力端に回転力を出力するモータ１と、前記モータ１の出力端から回転力の伝達を受けてモータ１の出力軸であるネジ軸２１上を直線運動する運動子であるナット２２と、このナット２２に一端を接続しており前記直線運動に伴う作用を受けて回転運動する第１のリンクメンバ３１及び自由端を前記第１のリンクメンバ３１に回転可能に接続しているとともに固定端を駆動対象である翼軸４に接続している第２のリンクメンバ３２を備え前記直線運動を回転運動に変換する動作変換機構３とを備えている動力伝達機構を採用する。【選択図】図１
2014095462.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力端に回転力を出力するモータと、前記モータの出力端から回転力の伝達を受けてモータの出力軸上を直線運動する運動子と、この運動子に一端を接続しており前記直線運動に伴う作用を受けて回転運動する第１のリンクメンバ及び自由端を前記第１のリンクメンバに回転可能に接続しているとともに固定端を駆動対象に接続している第２のリンクメンバを備え前記直線運動を回転運動に変換する動作変換機構とを備えていることを特徴とする動力伝達機構。
【請求項２】
前記モータを筐体に固定している請求項１記載の動力伝達機構。
【請求項３】
請求項１又は２記載の動力伝達機構と、前記動力伝達機構を構成する第２のリンクメンバの固定端に接続した駆動対象である翼軸とを備えている操舵翼駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータの回転を直線運動に変換し、この直線運動をさらに駆動対象に伝達して駆動対象を回転させる動力伝達機構、及びこのような動力伝達機構を利用した操舵翼駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、モータの回転を、ボールねじ機構や送りねじ機構を利用して直線運動に変換し、前記ボールねじ機構や送りねじ機構の運動子の直線運動をさらに駆動対象である翼軸に伝達して翼軸を回転させる動力伝達機構が種々知られている。
【０００３】
このような動力伝達機構の一例として、図４に示すように、図示しない筐体に固定手段Ｘ５を介して相対移動不能に固定したモータＸ１と、このモータＸ１に接続したボールねじ機構Ｘ２と、このボールねじ機構Ｘ２のナットＸ２２に設けたピンＸ６１に係り合う長孔Ｘ３１ａを一端部に備え、他端部を翼軸Ｘ４に接続したリンクメンバＸ３１とを利用したものが知られている。
【０００４】
また、上述したような動力伝達機構の他の一例として、図５に示すように、図示しない筐体に軸部材Ｙ５を介して一端部を回転移動可能に固定したモータＹ１と、このモータＹ１に接続したボールねじ機構Ｙ２と、このボールねじ機構Ｙ２のナットＹ２２に軸部材Ｙ６１を介して自由端を固定し固定端を翼軸Ｙ４に接続したリンクメンバＹ３１とを利用したものが知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００５】
ところが、前記図４に示す構成では、翼軸Ｘ４からリンクメンバＸ３１を経てボールネジ機構のナットＸ２２に作用する荷重はナットＸ２２の進退方向に対して斜めに作用するので、ボールねじ機構Ｘ２のネジ軸Ｘ２１に曲げ応力が作用する。また、前記長孔Ｘ３１ａはナットＸ２２に接続したピンＸ６１に線接触するため、応力が大きくなる。そのため、この曲げ応力に対する剛性を確保すべく、ネジ軸Ｘ２１を太くする等の対処を行う必要があり、重量が大きくなるといった不具合が生じる。
【０００６】
一方、前記図５に示す構成では、モータＹ１の一端部を筐体Ｙ５に回転移動可能に固定する構成を採用することにより、モータＹ１が移動するためのスペースを確保する必要がある。そのため、モータＹ１のハウジングを大きくできず、モータＹ１の廃熱の処理が困難となるという別の不具合が発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】登録実用新案第３１７０９４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は以上の点に着目し、運動子が受ける応力を低下させつつ、モータの廃熱の処理を容易に行うことができる構成の動力伝達機構を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以上の課題を解決すべく、本発明に係る動力伝達機構は、以下に述べるような構成を有する。すなわち本発明に係る動力伝達機構は、出力軸に回転力を出力するモータと、前記モータの出力軸から回転力の伝達を受けてモータの出力軸上を直線運動する運動子と、この運動子に一端を接続しており前記直線運動に伴う作用を受けて回転運動する第１のリンクメンバ及び自由端を前記第１のリンクメンバに回転可能に接続しているとともに固定端を駆動対象に接続している第２のリンクメンバを備え前記直線運動を回転運動に変換する動作変換機構とを備えている。
【００１０】
このようなものであれば、出力軸から前記動作変換機構の第１及び第２のリンクメンバを経て運動子に接続した固定端に作用する荷重は、運動子の進退方向にのみ作用する。従って、モータの出力軸に曲げ応力が発生せず、モータの出力軸を細くできる。また、前記第１のリンクメンバに長孔を設ける必要がないため、発生応力を小さくできるとともに、この固定端にころがり軸受を採用できるので、動力伝達効率の向上を図ることもできる。加えて、モータを回転移動可能にする必要がないため、モータのハウジングを大きくでき、モータの廃熱の処理を容易に行うことができる。
【００１１】
少ないスペースでモータの廃熱の処理をより効果的に行うための構成として、前記モータを筐体に固定しているものが挙げられる。このようなものであれば、液冷式のモータを採用する際に冷却液の配管も固定でき、或いは廃熱を筐体に伝達させて逃がすことができるからである。さらに、このような構成であれば、液圧モータを採用する場合に作動液を供給するための配管も固定できる。
【００１２】
このような動力伝達機構の好適な利用の態様として、上述した動力伝達機構と、この動力伝達機構を構成する第２のリンクメンバの固定端に接続した出力軸である翼軸とを備えている操舵翼駆動装置が挙げられる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、モータの回転を運動子の直線運動に変換し、この直線運動をさらに出力軸に伝達して出力軸を回転させる動力伝達機構において、運動子が受ける応力を低下させつつ、モータの廃熱の処理を容易に行うことができる構成の動力伝達機構を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る動力伝達機構を示す概略図。
【図２】同実施形態に係る動力伝達機構を作動を示す説明図。
【図３】同実施形態に係る動力伝達機構を作動を示す説明図。
【図４】従来の動力伝達機構を示す概略図。
【図５】従来の動力伝達機構を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の一実施形態を図１〜図３を参照しつつ以下に示す。
【００１６】
本実施形態に係る動力伝達機構は、図１に示すように、駆動対象である翼軸４に回転力を出力するモータ１と、前記モータ１から回転力の伝達を受けるネジ軸２１及びこのネジ軸２１に螺着されモータ１の出力軸上を直線運動する運動子たるナット２２を備えたボールネジ機構２と、このボールネジ機構２のナット２２に一端を接続しており前記ナット２２から直線運動に伴う作用を受けて回転運動する第１のリンクメンバ３１、自由端を前記第１のリンクメンバ３１に回転可能に接続しているとともに固定端を駆動対象である翼軸４に接続している第２のリンクメンバ３２、及び自由端を前記第１のリンクメンバ３１に回転可能に接続しているとともに固定端を筐体５に接続している第３のリンクメンバ３３を備え前記直線運動を回転運動に変換する動作変換機構３とを備えており、操舵翼駆動装置を構成している。
【００１７】
前記モータ１は、図示しない筐体に固定手段５を介して固定され、図示しない出力端に取り付けられた前記ボールネジ機構２のネジ軸２１に回転力を出力する周知の構成のものであり、本実施形態では全体が筐体５に対して相対移動不能である。
【００１８】
前記ボールネジ機構２は、前述したように、モータ１の出力端に取り付けられて該モータ１の出力軸としての機能を有するネジ軸２１と、このネジ軸２１に螺着されるナット２２とを備えており、前記ネジ軸２１が回転運動することによりこのネジ軸２１に螺着されたナット２２が前記ネジ軸２１の軸心方向に進退する直線運動を行うものである。このボールネジ機構２のナット２２には、前記動作変換機構３の第１のリンクメンバ３１の一端を接続している。
【００１９】
前記動作変換機構３は、前述したように、第１の軸部材６１を介して前記ボールネジ機構２のナット２２に一端を接続しており前記ナット２２から直線運動に伴う作用を受けて回転運動する第１のリンクメンバ３１と、この前記第１のリンクメンバ３１に第２の軸部材６２を介して自由端を回転可能に接続しているとともに固定端を翼軸４に接続している第２のリンクメンバ３２と、前記第１のリンクメンバ３１に第３の軸部材６３を介して自由端を回転可能に接続しているとともに第４の軸部材６４を介して固定端を筐体５に接続している第３のリンクメンバ３３を備え、前記翼軸４を回転駆動することにより操舵翼を回転させるものである。
【００２０】
前記第１のリンクメンバ３１は、３つの軸部材をそれぞれ各頂点近傍に配した略三角形状をなす板状の部材である。第１の頂点に配した前記第１の軸部材６１には、前記ボールネジ機構２のナット２２を接続している。第２の頂点に配した前記第２の軸部材６２には、第２のリンクメンバ３２の自由端を支持させている。そして、第３の頂点に配した前記第３の軸部材６３には、第３のリンクメンバ３３の自由端を支持させている。前記第１、第２及び第３の軸部材６１、６２、６３と前記ナット２２、第２のリンクメンバ３２又は第２のリンクメンバ３３との間には、軸受７をそれぞれ介在させている。
【００２１】
前記第２のリンクメンバ３２は、上述したように前記第２の軸部材６２を介して自由端を前記第１のリンクメンバ３１に接続しているとともに、固定端は翼軸４に接続している細長い板状の部材である。この第２のリンクメンバ３２と翼軸４との間にも、軸受７を介在させている。
【００２２】
前記第３のリンクメンバ３３は、上述したように前記第３の軸部材６３を介して自由端を前記第１のリンクメンバ３１に接続しているとともに、固定端は筐体５に固定させて設けた前記第４の軸部材６４に軸支された細長い板状の部材である。この第３のリンクメンバ３３と前記第４の軸部材６４との間にも、軸受７を介在させている。
【００２３】
この動作変換機構３は、ロバートの近似直線運動機構である。すなわち、翼軸４の軸心から前記第２のリンクメンバ３２の自由端すなわち前記第２の軸部材６２の軸心までの距離と前記第４の軸部材６４の軸心から前記第３のリンクメンバ３３の自由端すなわち前記第３の軸部材６３の軸心までの距離とが等しく、かつ前記第２の軸部材６２の軸心と第３の軸部材６３の軸心とを結ぶ線分の垂直二等分線上に前記ボールネジ機構２のナット２２に接続した第１の軸部材６１の軸心を配している。
【００２４】
そして、前記ボールネジ機構２のナット２２がモータ１の回転力の伝達を受けて図２に示すようにモータ１に接近すると、前記動作変換機構３、より具体的には前記第１〜第３のリンクメンバ３１〜３３を介して前記ナット２２の直線運動に伴う作用が前記翼軸４に回転運動力に変換されて伝達され、同図の矢印Ｘ方向に翼軸４が回転運動する。その際に前記第１の軸部材６１及びナット２２は前記ボールネジ機構２のネジ軸２１の軸心方向に直交する方向への作用をほとんど受けない。
【００２５】
また、前記ボールネジ機構２のナット２２がモータ１の回転力の伝達を受けて図３に示すようにモータ１から離間すると、前記動作変換機構３、より具体的には前記第１〜第３のリンクメンバ３１〜３３を介して前記ナット２２の直線運動に伴う作用が前記翼軸４に回転運動力に変換されて伝達され、同図の矢印Ｙ方向に翼軸４が回転運動する。その際にも、前記第１の軸部材６１及びナット２２は前記ボールネジ機構２のネジ軸２１の軸心方向に直交する方向への作用をほとんど受けない。
【００２６】
以上に述べたように、本実施形態によれば、前記ナット２２及びこのナット２２に螺合したネジ軸２１に曲げ応力がほとんど発生しない構成を実現できる。そのため、ネジ軸２１を細くでき、製造コストの低減を図ることができる。また、第２のリンクメンバ３２すなわちナット２２と翼軸４とを接続するリンクメンバの自由端に長孔を設ける必要がないため、発生応力を小さくできるとともに、ナット２２と第１のリンクメンバ３１との間に介在させる軸受７にころがり軸受を採用できるので、動力伝達効率の向上を図ることもできる。
【００２７】
加えて、前記モータ１を筐体５に固定しているので、廃熱を筐体５に伝達させて逃がすことができ、また、モータ１の作動スペースを必要としないのでの設置スペースが限られた場合であってもモータ１のハウジングを大きくできる。そのため、モータ１の廃熱の処理を容易に行うことができる。加えて、モータ１が液冷式であれば冷却液の配管も固定でき、この点からも小さな設置スペースにおけるモータ１の廃熱の処理の容易化を図ることができる。
【００２８】
なお、本発明は上述した実施形態に限らない。
【００２９】
例えば、上述した実施形態では動作変換機構にロバートの近似直線運動機構を利用しているが、他の（近似）直進運動機構を利用してももちろんよい。
【００３０】
また、上述した実施形態ではモータを筐体に相対移動不能に固定しているが、モータの一端部を筐体に回転移動可能に接続したものや、モータを筐体に対してスライド移動可能に接続したものであってもよい。
【００３１】
さらに、上述した実施形態では駆動対象が翼軸である操舵翼駆動装置に本発明の動力伝達機構を採用しているが、翼軸以外の駆動対象を回転移動させるための駆動装置に本発明の動力伝達機構を採用してももちろんよい。
【００３２】
加えて、上述した実施形態ではモータの出力端から回転力の伝達を受けてモータの出力軸上を直線運動する運動子としてボールネジ機構のナットを採用しているが、本発明の運動子には、送りねじ機構のナット等、モータの出力端から回転力の伝達を受けてモータの出力軸上を直線運動するものであればどのようなものを採用してもよい。
【００３３】
その他、本発明の趣旨を損ねない範囲で種々に変更してよい。
【符号の説明】
【００３４】
１…モータ
２１…出力軸（ネジ軸）
２２…運動子（ナット）
３…動作変換機構
３１…第１のリンクメンバ
３２…第２のリンクメンバ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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