JP2001086699A - 電動アクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電動モータの作動に基づいてナットを回転さ
せ、該ナットと組み合わされるスクリューを軸線方向に
移動させる電動アクチュエータであって、電動モータが
作動不能になりナット側からモータが回転不能になって
も、電動切替によりスクリューを軸線方向に移動可能と
する。 【解決手段】電動アクチュエータ１は、超音波モータ６
の作動により回転するナット１１と、該ナット１１の回
転運動を軸線方向の直線運動に変換するためのスクリュ
ー２１と、該スクリュー２１の回転を許容又は規制する
規制部材２２を備える。そして、規制部材２２の回転の
許容又は規制の切り替えがソレノイド２３にて行われ、
ソレノイド２３は通電されるとプランジャ２３ａを没入
して規制部材２２と非係合となって規制部材２２の回転
を許容し、非通電になるとプランジャ２３ａを突出して
規制部材２２と係合して規制部材２２の回転を規制す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電動モータをその
駆動源とした電動アクチュエータに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の電動アクチュエータを用いた加
減圧装置、例えば車両用電動ブレーキ装置には、特開昭
６３−２６６２２８号公報や、特開平８−２８４９８０
号公報に開示されたものがある。

【０００３】上記両公報の共通点として、電動モータと
して超音波モータが備えられ、該モータの作動により回
転するナットが、ハウジングに対して回転不能かつ軸線
方向に移動可能に支持されたスクリューと螺合されてい
る。そして、超音波モータの作動によりナットが回転す
ると、スクリューが軸線方向に沿って移動し、被加圧物
としてのブレーキパッドの圧接力が増減されるようにな
っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、超音波モー
タに駆動電源を供給するための給電線が断線したり、モ
ータ自身の故障等により該モータが作動不能になると、
超音波モータの性質上、停止時の保持力が大きいので、
ブレーキパッドからの反力が作用しても、モータは逆転
（空転）しない。

【０００５】従って、ブレーキパッドをブレーキディス
クに対して加圧させた状態で、上記のように超音波モー
タが作動不能になると、パッドがディスクに加圧したま
まの状態となる。すると、このようなブレーキ装置を搭
載した車両は移動できない場合がある。

【０００６】そこで、特開平８−２８４９８１号公報に
開示されたブレーキ装置では、ハウジングに対して手動
により回転可能な支持シャフトを設け、その支持シャフ
トに対してスクリューを回転不能かつ軸線方向に移動可
能に支持するようにしたものが提案されている。そし
て、超音波モータが作動不能になると、手動により支持
シャフトを回転させてスクリューを退避させる。これに
より、パッドがディスクに加圧したままの状態を回避す
ることができるようにし、超音波モータが作動不能にな
っても車両を移動させることができるようにしている。

【０００７】しかしながら、このブレーキ装置は、上記
操作を手動により行う必要があるので、その操作が煩雑
である。本発明は、上記問題点を解決するためになされ
たものであって、その目的は、電動モータの作動に基づ
いてナットを回転させ、該ナットと組み合わされるスク
リューを軸線方向に移動させる電動アクチュエータであ
って、電動モータが作動不能になりナット側からモータ
が回転不能になっても、電動切替によりスクリューを軸
線方向に移動可能とすることができる電動アクチュエー
タを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、請求項１に記載の発明は、駆動源としての電動モー
タと、前記電動モータの作動により回転するナットと、
前記ナットに組み合わされ、前記ナットの回転運動を軸
線方向の直線運動に変換するためのスクリューと、前記
スクリューに連結され、該スクリューの回転を許容又は
規制する規制部材と、通電されると前記規制部材の回転
を許容し、非通電になると前記規制部材の回転を規制す
る電動切替手段を備えた。

【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の電動アクチュエータにおいて、前記電動切替手段は、
前記規制部材の回転とともに回転する回転体に設けた第
１係合部と、前記回転体の第１係合部と係合して前記回
転体の回転を規制する第２係合部と、通電されると前記
第１，第２係合部を非係合状態とし、非通電になると相
互を係合状態にするソレノイドとを備えた。

【００１０】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の電動アクチュエータにおいて、前記第１係合部は、前
記回転体に設けた凹部又は孔若しくは突部である。請求
項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の電動アク
チュエータにおいて、前記第２係合部は、前記ソレノイ
ドが突出及び没入するプランジャである。

【００１１】請求項５に記載の発明は、請求項２〜４の
いずれか１項に記載の電動アクチュエータにおいて、前
記回転体は、前記規制部材に一体に設けられる。請求項
６に記載の発明は、請求項１に記載の電動アクチュエー
タにおいて、前記電動切替手段は、前記規制部材に連結
されたロータと、ハウジング側に固定され、かつ圧電素
子によりロータを回転させるステータとを備えた超音波
モータである。

【００１２】請求項７に記載の発明は、請求項６に記載
の電動アクチュエータにおいて、前記超音波モータは、
定在波型の超音波モータである。請求項８に記載の発明
は、請求項１に記載の電動アクチュエータにおいて、前
記電動切替手段は、ハウジング側に固定され、かつ前記
規制部材に減速機構を介して駆動連結される切替用モー
タである。

【００１３】請求項９に記載の発明は、請求項１〜８の
いずれか１項に記載の電動アクチュエータにおいて、前
記電動モータは、超音波モータである。従って、請求項
１に記載の発明によれば、通常作動においては、電動切
替手段が非通電にされて規制部材の回転が規制され、ス
クリューを回転不能にする。そして、電動モータの作動
に基づいてナットが回転すると、該ナットと組み合わさ
れるスクリューが軸線方向に移動する。一方、電動モー
タが作動不能になりナット側からモータが回転不能にな
った場合、電動切替手段が通電されて規制部材の回転が
許容され、スクリューを回転可能にする。そのため、ス
クリューはナットにより軸線方向に移動可能になる。

【００１４】請求項２に記載の発明によれば、電動切替
手段は規制部材の回転とともに回転する回転体に設けた
第１係合部と、該係合部と係合して回転体の回転を規制
する第２係合部と、通電されると第１，第２係合部を非
係合状態とし、非通電になると相互を係合状態にするソ
レノイドとを備える。そして、ソレノイドは通電される
と第１，第２係合部を非係合にして回転体、即ち規制部
材の回転を許容し、非通電になると相互を係合させて回
転体、即ち規制部材の回転を規制する。

【００１５】請求項３に記載の発明によれば、第１係合
部は回転体に設けた凹部又は孔若しくは突部であって、
該凹部、孔、突部は第２係合部と係合することにより回
転体、即ち規制部材の回転を規制する。

【００１６】請求項４に記載の発明によれば、第２係合
部はソレノイドが突出及び没入するプランジャであっ
て、該プランジャは第１係合部と係合することにより回
転体、即ち請求項５に記載の発明によれば、規制部材に
一体に設けられた回転体により、規制部材の回転が許容
又は規制される。

【００１７】請求項６に記載の発明によれば、電動切替
手段は超音波モータで構成され、ハウジング側に固定さ
れたステータにより規制部材に連結されたロータが回転
する。つまり、ロータが回転すると規制部材が回転し、
スクリューが回転する。そのため、スクリューはナット
により軸線方向に移動する。一方、ロータ停止時におい
ては該ロータの保持力が大きいので、規制部材の回転が
規制される。つまり、超音波モータにより、スクリュー
が回転不能に保持される。

【００１８】請求項７に記載の発明によれば、定在波型
の超音波モータにより、規制部材が回転され、規制部材
の回転が規制される。請求項８に記載の発明によれば、
電動切替手段は、ハウジング側に固定され、かつ規制部
材に減速機構を介して駆動連結される切替用モータで構
成される。つまり、切替用モータが回転すると規制部材
が回転し、スクリューが回転する。そのため、スクリュ
ーはナットにより軸線方向に移動する。一方、切替用モ
ータ停止時においては減速機構により規制部材の保持力
が大きくなるので、規制部材の回転が規制され、スクリ
ューが回転不能に保持される。

【００１９】請求項９に記載の発明によれば、超音波モ
ータが作動不能になると、該モータの性質上、停止時の
保持力が大きく、ナット側からモータを回転することが
できなくなる。このような場合、電動切替手段により規
制部材の回転が許容され、スクリューが回転可能にな
る。そのため、スクリューはナットにより軸線方向に移
動可能になる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した本実施
の形態を図１〜図３に従って説明する。図１に示すよう
に、電動アクチュエータ１のハウジングは第１，第２ハ
ウジング２，３及びカバー４とから構成され、該ハウジ
ング２，３及びカバー４により収容空間５が形成され
る。この収容空間５には、駆動源としての超音波モータ
６をはじめとした種々の構成部材が収容される。

【００２１】詳述すると、第１ハウジング２には、ステ
ータ７がネジ８により締め付け固定される。ステータ７
の外周部には、後述するロータ１０に振動を伝達する振
動伝達部７ａが設けられる。又、ステータ７には圧電素
子９が接合される。

【００２２】ステータ７には、前記振動伝達部７ａに当
接するライニング材（図示略）を備えたロータ１０が配
設される。ロータ１０は、内周面にねじ山が形成された
略円筒状のナット１１に対してキー１２により軸線方向
に移動可能に、かつ相対回転不能に連結、即ちナット１
１と一体回転するように連結される。このナット１１
は、第１ハウジング２に設けた円錐ころ軸受１３と、第
２ハウジング３に設けたボール軸受１４とにより回転可
能に支持される。

【００２３】ロータ１０の反ステータ７側の面は、皿バ
ネ１５とプレート１６とからなる加圧付勢部材１７によ
り加圧される。即ち、皿バネ１５はロータ１０とプレー
ト１６により軸線方向に圧縮変形させた状態で、該プレ
ート１６がナット１１に対して回転不能に、かつサーク
リップ１８によりそれ以上反ステータ７側に移動不能に
連結される。このようにして、皿バネ１５の付勢力によ
って、ロータ１０は前記ステータ７に所定の圧接力で圧
接される。このような加圧付勢部材１７は、前記ナット
１１及びロータ１０と一体に回転する。

【００２４】前記プレート１６の反ステータ７側の面に
は、その外周部において回転方向に多極着磁された環状
のマグネット１９が固着される。これに対し、第２ハウ
ジング３におけるマグネット１９と対向する部位には、
磁界の変化をするホール素子２０が配設される。ホール
素子２０は、マグネット１９の回転に伴って変化する磁
界を検出することにより、ロータ１０の回転数を検出す
るために設けられている。

【００２５】このように構成された超音波モータ６で
は、圧電素子９に高周波駆動電圧が印加されると該圧電
素子９が振動し、圧電素子９の振動がステータ７の振動
伝達部７ａにおいて進行波振動になる。そして、この進
行波振動に基づいてロータ１０が回転し、ナット１１が
回転するようになっている。

【００２６】このように動作するナット１１には、外周
面にねじ山が形成された略円筒状のスクリュー２１が螺
合される。スクリュー２１の基端部には、該スクリュー
２１の回転を許容又は規制するための規制部材２２が連
結される。

【００２７】詳述すると、規制部材２２は、略円柱状の
挿入部２２ａと、略円盤状のフランジ部２２ｂとを備え
る。挿入部２２ａは、その外周面に軸線方向に延びるキ
ー２２ｃを有する。これに対し、スクリュー２１には挿
入部２２ａの径方向断面形状と同形状の嵌挿穴２１ａが
形成され、該嵌挿穴２１ａに挿入部２２ａが嵌挿され
る。そのため、スクリュー２１は、規制部材２２に対し
て軸線方向に移動可能に、かつ相対回転不能に支持され
る。

【００２８】フランジ部２２ｂは、図２に示すように、
その外周縁から内側に切り欠かれた凹部２２ｄを有して
いる。これに対し、第２ハウジング３におけるフランジ
部２２ｂ外周近傍にはソレノイド２３が固定される。ソ
レノイド２３は、非通電により非励磁状態のときにはプ
ランジャ２３ａを突出させてフランジ部２２ｂの凹部２
２ｄに係合させ、通電により励磁されるとプランジャ２
３ａを没入させて該凹部２２ｄと非係合状態とする。
尚、本実施形態では、ソレノイド２３の給電線（図示
略）と、前記超音波モータ６の給電線（図示略）とは独
立して設けられている。

【００２９】又、フランジ部２２ｂに形成された掛止部
２２ｅと、第２ハウジング３に形成された掛止部３ａと
の間には、捻りコイルバネ２４が掛装される。この捻り
コイルバネ２４は、フランジ部２２ｂの凹部２２ｄが図
２に示す位置、即ちプランジャ２３ａが凹部２２ｄと係
合可能な位置にフランジ部２２ｂが配置されるように付
勢する。つまり、捻りコイルバネ２４は、フランジ部２
２ｂの回転方向の位置決めのために設けられている。
尚、この捻りコイルバネ２４は、その付勢力が前記超音
波モータ６の保持力より弱くなるように設定されてい
る。

【００３０】そして、ソレノイド２３が非励磁状態の時
には、プランジャ２３ａが突出してフランジ部２２ｂの
凹部２２ｄに係合するので、規制部材２２が回転不能に
なる。一方、ソレノイド２３が励磁されると、プランジ
ャ２３ａが没入して凹部２２ｄと非係合状態になるの
で、規制部材２２が回転可能になる。

【００３１】又、スクリュー２１の先端部にはピストン
２５が組み付けられる。即ち、スクリュー２１の先端部
には取付穴２１ｂが形成され、該取付穴２１ｂにピスト
ン本体２５ａが嵌挿固着される。ピストン本体２５ａに
は、スラストニードル軸受２５ｂを介してピストンヘッ
ド２５ｃが回転可能に連結される。又、ピストン本体２
５ａには、ピストンヘッド２５ｃにかかる荷重を検出す
るための荷重センサ２６が内装される。この荷重センサ
２６は、例えば、歪みゲージタイプや圧電セラミックス
タイプの荷重センサが用いられる。そして、ピストンヘ
ッド２５ｃは、被加圧部材２７に当接され、前記スクリ
ュー２１が突出することにより被加圧部材２７を加圧す
る。

【００３２】このように構成された電動アクチュエータ
１は、コントローラ２８により制御される。コントロー
ラ２８には、圧電素子９、ホール素子２０、ソレノイド
２３及び荷重センサ２６が電気的に接続される。コント
ローラ２８は、ホール素子２０からの検出信号に基づい
て超音波モータ６のロータ１０の回転数を検出し、荷重
センサ２６からの検出信号に基づいてピストンヘッド２
５ｃにかかる荷重を検出している。

【００３３】又、コントローラ２８は、「通常作動モー
ド」と、超音波モータ６が作動不能に陥ったときの「異
常作動モード」の２つの作動モードに応じて超音波モー
タ６（圧電素子９）及びソレノイド２３を制御する。

【００３４】「通常作動モード」このモードでは、コン
トローラ２８は、ソレノイド２３を非励磁状態に維持す
る。従って、プランジャ２３ａが突出し、フランジ部２
２ｂの凹部２２ｄに係合しているので、規制部材２２は
回転不能な状態になっている。そのため、規制部材２２
はスクリュー２１の回転を規制するので、該スクリュー
２１は軸線方向にのみ移動可能となる。

【００３５】そして、コントローラ２８は、加圧指令に
基づいて、超音波モータ６を作動すべく圧電素子９に高
周波駆動電圧を印加し、ロータ１０を正転させる。する
と、ナット１１が正転し、回転が規制されたスクリュー
２１は軸線方向に沿って突出移動する。このようなスク
リュー２１の突出移動により、ピストン２５は被加圧部
材２７に加圧力を付与する。

【００３６】一方、減圧指令に基づいて、コントローラ
２８は、圧電素子９に高周波駆動電圧を印加し、ロータ
１０を逆転させる。すると、ナット１１が逆転し、スク
リュー２１は軸線方向に沿って没入移動する。このよう
なスクリュー２１の没入移動により、被加圧部材２７に
付与するピストン２５の圧力が減圧する。

【００３７】このようにして、コントローラ２８は、加
圧指令及び減圧指令に基づいてナット１１を正逆転さ
せ、スクリュー２１を出没させて、被加圧部材２７に付
与する加圧力を制御する。

【００３８】「異常作動モード」このモードは、超音波
モータ６が作動不能に陥ったときのモードである。コン
トローラ２８は、例えば圧電素子９に高周波駆動電圧を
印加しても、ホール素子２０によりロータ１０の回転数
が「０」を連続して検出した場合に超音波モータ６が作
動不能であると判定し、該モードに応じた制御を行う。
つまり、このモードになると、コントローラ２８は、ソ
レノイド２３を励磁し、上記した加圧指令及び減圧指令
が発生してもソレノイド２３を励磁状態に維持する。従
って、プランジャ２３ａが没入し、フランジ部２２ｂの
凹部２２ｄと非係合状態になるので、規制部材２２は回
転可能な状態に維持される。

【００３９】仮に、スクリュー２１が突出した状態、即
ちピストン２５が被加圧部材２７を加圧している状態で
超音波モータ６が作動不能になると、ピストンヘッド２
５ｃには被加圧部材２７からスクリュー２１を没入移動
させる方向に反力が作用する。このとき、超音波モータ
６は停止時の保持力が大きいので、ナット１１は回転し
ない。

【００４０】一方、上記したように、規制部材２２の回
転が許容されているので、スクリュー２１は回転可能な
状態になっている。従って、ピストンヘッド２５ｃにス
クリュー２１を没入移動させる方向の反力が作用する
と、スラストニードル軸受２５ｂによりピストン本体２
５ａがピストンヘッド２５ｃに対して回転、即ちスクリ
ュー２１が捻りコイルバネ２４の付勢力に抗して回転す
る。そして、スクリュー２１はナット１１により回転し
ながら没入移動する。このように、超音波モータ６が作
動不能になっても、スクリュー２１を退避させることが
できるので、ピストン２５が被加圧部材２７を加圧した
ままの状態になることを回避することができる。

【００４１】尚、本実施の形態の電動アクチュエータ１
は、例えば、図３（ａ）〜（ｄ）に示すような種々の装
置に用いられる。図３（ａ）は、車両用ディスクブレー
キ装置１００である。電動アクチュエータ１は、そのス
クリュー２１の軸線方向の出没運動を利用してブレーキ
パッド１０１をブレーキディスク１０２に対して接離さ
せ、車両の制動力を調整する。

【００４２】図３（ｂ）は、ベルト式可変減速機のテン
ション装置１１０である。電動アクチュエータ１は、そ
のスクリュー２１の軸線方向の出没運動を利用してベル
ト１１１に付与する加圧力を制御し、該ベルト１１１に
所定のテンションを付与する。

【００４３】図３（ｃ）は、油圧制御装置１２０であ
る。電動アクチュエータ１は、そのスクリュー２１の軸
線方向の出没運動を利用してピストン１２１の加圧力を
制御し、管路１２２中の油圧を制御する。

【００４４】図３（ｄ）は、電動プレス装置１３０であ
る。電動アクチュエータ１は、そのスクリュー２１の軸
線方向の出没運動を利用して上金型１３１を加圧し、上
金型１３１及び下金型１３２により材料１３３をプレス
する。

【００４５】上記したように、本実施形態によれば、以
下の効果を有する。 （１）電動アクチュエータ１には、スクリュー２１に連
結される規制部材２２の回転を規制又は許容すべく、フ
ランジ部２２ｂの凹部２２ｄにプランジャ２３ａを係合
又は非係合させるソレノイド２３が設けられる。そし
て、超音波モータ６が作動不能になりナット１１側から
モータ６（ロータ１０）が回転不能になった場合、コン
トローラ２８はソレノイド２３を励磁させてプランジャ
２３ａを没入し、該プランジャ２３ａとフランジ部２２
ｂの凹部２２ｄとを非係合状態にする。すると、規制部
材２２の回転が許容されるので、スクリュー２１が回転
可能になる。そのため、スクリュー２１はナット１１に
より軸線方向に移動することができる。従って、スクリ
ュー２１が突出した状態、即ち被加圧部材２７にピスト
ン２５が加圧した状態で超音波モータ６が作動不能にな
っても、スクリュー２１を退避させることができるの
で、ピストン２５が被加圧部材２７を加圧したままの状
態になることを回避することができる。

【００４６】（２）ソレノイド２３は、励磁されるとプ
ランジャ２３ａを没入させて規制部材２２の回転を許容
し、非励磁になるとプランジャ２３ａを突出して規制部
材２２の回転を規制する。つまり、通常作動モードにお
いてソレノイド２３により規制部材２２の回転を規制す
る場合、該ソレノイド２３は電力を消費しない。従っ
て、電動アクチュエータ１の消費電力を低減することが
できる。

【００４７】（３）規制部材２２の回転の規制又は許容
を行う装置としてソレノイド２３を用い、該ソレノイド
２３が出没するプランジャ２３ａとフランジ部２２ｂの
凹部２２ｄとを係合又は非係合にするように構成したの
で、電動アクチュエータ１を比較的簡単に構成すること
ができる。

【００４８】（４）プランジャ２３ａがフランジ部２２
ｂの凹部２２ｄと係合可能な位置にフランジ部２２ｂが
配置されるように、該フランジ部２２ｂの回転方向の位
置決めを行う捻りコイルバネ２４を設けた。従って、フ
ランジ部２２ｂが回転しても、捻りコイルバネ２４によ
って凹部２２ｄとプランジャ２３ａとが係合し易くなる
ようにフランジ部２２ｂを復帰させることができる。

【００４９】尚、本発明の実施の形態は、以下のように
変更してもよい。 ○上記実施の形態では、図１及び図２に示すように、規
制部材２２の回転を規制又は許容するためにフランジ部
２２ｂに凹部２２ｄを形成し、該凹部２２ｄとソレノイ
ド２３のプランジャ２３ａとを係合又は非係合にするよ
うに構成したが、これに限定されるものではない。例え
ば、図４〜図８に示すように構成してもよい。

【００５０】図４に示すように、非励磁時にプランジャ
２３ａを突出するソレノイド２３を２つ用い、一方のプ
ランジャ２３ａに係合し一方への回転を規制する係合突
部２２ｆと、他方のプランジャ２３ａに係合し他方への
回転を規制する係合突部２２ｇをフランジ部２２ｂの外
周部に形成する。そして、規制部材２２の回転を規制す
るには、各ソレノイド２３を非励磁にしてプランジャ２
３ａを突出させて該プランジャ２３ａと各係合突部２２
ｆ，２２ｇとを係合させる。一方、規制部材２２の回転
を許容するには、各ソレノイド２３を励磁してプランジ
ャ２３ａを没入させて該プランジャ２３ａと各係合突部
２２ｆ，２２ｇとを非係合にする。

【００５１】図５に示すように、上記したソレノイド２
３を２つ用い、フランジ部２２ｂの回転中心をその中心
とした同心円上に９０°間隔に４つの係合孔２２ｈを形
成する。そして、規制部材２２の回転を規制するには、
各ソレノイド２３を非励磁にしてプランジャ２３ａを突
出させて該プランジャ２３ａを各係合孔２２ｈに嵌挿す
る。一方、規制部材２２の回転を許容するには、各ソレ
ノイド２３を励磁してプランジャ２３ａを没入させて該
プランジャ２３ａを各係合孔２２ｈから抜く。

【００５２】図６に示すように、上記したソレノイド２
３を２つ用い、一方のプランジャ２３ａに係合し一方へ
の回転を規制する係合突部２２ｉをフランジ部２２ｂの
外周部に形成し、他方のプランジャ２３ａに係合し他方
への回転を規制する係合突部２２ｊをフランジ部２２ｂ
に形成した肉厚部の外周部に形成する。そして、規制部
材２２の回転を規制するには、各ソレノイド２３を非励
磁にしてプランジャ２３ａを突出させて該プランジャ２
３ａと各係合突部２２ｉ，２２ｊとを係合させる。一
方、規制部材２２の回転を許容するには、各ソレノイド
２３を励磁してプランジャ２３ａを没入させて該プラン
ジャ２３ａと各係合突部２２ｉ，２２ｊとを非係合にす
る。

【００５３】図７に示すように、第２ハウジング３に対
してフランジ部２２ｂの凹部２２ｄに係合するための係
合突部３ｂを形成し、カバー４のフランジ部２２ｂとの
間に介在させた付勢部材３０の付勢力により該凹部２２
ｄと係合突部３ｂとを係合させる。これに対し、非励磁
時にプランジャ２９ａが没入するソレノイド２９を用
い、フランジ部２２ｂの反付勢部材３０側の面にプラン
ジャ２９ａを当接させる。この場合、凹部２２ｄと係合
突部３ｂとが係合しているとき、プランジャ２９ａは没
入状態になっている。そして、規制部材２２の回転を規
制するには、各ソレノイド２９を非励磁にしてプランジ
ャ２９ａを没入させて凹部２２ｄと係合突部３ｂとを係
合させる。一方、規制部材２２の回転を許容するには、
各ソレノイド２９を励磁してプランジャ２９ａを付勢部
材３０の付勢力に抗して突出させて規制部材２２を反付
勢部材３０側に移動させ、凹部２２ｄと係合突部３ｂと
を非係合にする。

【００５４】図８に示すように、圧電素子３１ａを備え
たステータ３１ｂをカバー４に固定し、ロータ３１ｃを
規制部材２２の挿入部２２ａに連結して構成した定在波
型の超音波モータ３１を用いる。つまり、ロータ３１ｃ
が回転すると規制部材２２（挿入部２２ａ）が回転し、
スクリュー２１が回転する。そのため、スクリュー２１
はナット１１により軸線方向に移動する。一方、ロータ
３１ｃ停止時においては該ロータ３１ｃの保持力が大き
いので、規制部材２２（挿入部２２ａ）の回転が規制さ
れる。そのため、該モータ３１は、スクリュー２１を回
転不能に保持する。

【００５５】図９に示すように、ハウジング３側にＤＣ
モータ３２を固定し、その回転軸にウォーム３２ａを設
けるとともに、規制部材２２のフランジ部２２ｂ外周面
にギヤ２２ｋを形成し、前記ウォーム３２ａとギヤ２２
ｋとを噛合わせて減速機構を構成する。そして、モータ
３２が回転すると規制部材２２（挿入部２２ａ）が回転
し、スクリュー２１が回転する。そのため、スクリュー
２１はナット１１により軸線方向に移動する。一方、モ
ータ３２停止時においてはウォーム３２ａとギヤ２２ｋ
により規制部材２２の保持力が大きくなるので、規制部
材２２（挿入部２２ａ）の回転が規制され、スクリュー
２１が回転不能に保持される。尚、ウォーム３２ａ及び
ギヤ２２ｋ以外で減速機構を構成してもよく、又、ＤＣ
モータ３２以外のモータを使用してもよい。

【００５６】又、電動切替手段をソレノイド２３，２９
や超音波モータ３１、ＤＣモータ３２以外の電動の駆動
源を用いて構成してもよい。 ○上記実施の形態では、プランジャ２３ａがフランジ部
２２ｂの凹部２２ｄと係合可能な位置にフランジ部２２
ｂが配置されるように、該フランジ部２２ｂの回転方向
の位置決めを行う捻りコイルバネ２４を設けたが、捻り
コイルバネ２４以外の手段を用いてフランジ部２２ｂの
回転方向の位置決めを行うようにしてもよい。又、捻り
コイルバネ２４等のフランジ部２２ｂの回転方向の位置
決めを行う手段を特に設けなくてもよい。

【００５７】○上記実施の形態では、規制部材２２の挿
入部２２ａを図１のように形成したが、スクリュー２１
を軸線方向に移動可能に、かつ相対回転不能に支持でき
れば、規制部材の形状はこれに限定されるものではな
い。

【００５８】○上記実施の形態では、圧電素子９に高周
波駆動電圧を印加しても、ホール素子２０によりロータ
１０の回転数が「０」を連続して検出した場合に超音波
モータ６が作動不能であると判定するようにしたが、こ
れに限定されるものではない。

【００５９】○上記実施の形態では、進行波型の超音波
モータ６を使用した電動アクチュエータ１であったが、
構成はこれに限定されるものではない。例えば、定在波
型の超音波モータや、コギングトルク・ディテントトル
クが大きいモータを駆動源とした電動アクチュエータで
あってもよい。又、モータの回転をウォーム及びウォー
ムホイール等の減速比の大きい減速装置を介してナット
に駆動伝達する構成の電動アクチュエータであってもよ
い。つまり、ナット側から回転し難い構成の電動アクチ
ュエータであればよい。

【００６０】尚、上記した各請求項のスクリュー及びナ
ットは、スクリュー・ナット間にボールを転動可能に介
在させたボールスクリュー及びそのナットをも含んでい
るものとする。

【００６１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
電動モータの作動に基づいてナットを回転させ、該ナッ
トと組み合わされるスクリューを軸線方向に移動させる
電動アクチュエータであって、電動モータが作動不能に
なりナット側からモータが回転不能になっても、電動切
替によりスクリューを軸線方向に移動可能とすることが
できる電動アクチュエータを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施形態の電動アクチュエータの断面図。

【図２】 規制部材の回転の許容又は規制を説明するた
めの説明図。

【図３】 電動アクチュエータを用いた加減圧装置の模
式図。

【図４】 別例の規制部材の回転の許容又は規制を説明
するための説明図。

【図５】 別例の規制部材の回転の許容又は規制を説明
するための説明図。

【図６】 別例の規制部材の回転の許容又は規制を説明
するための説明図。

【図７】 別例の規制部材の回転の許容又は規制を説明
するための説明図。

【図８】 別例の規制部材の回転の許容又は規制を説明
するための説明図。

【図９】 別例の規制部材の回転の許容又は規制を説明
するための説明図。

【符号の説明】

３ｂ…電動切替手段を構成する第２係合部としての係合
突部、４…ハウジングとしてのカバー、６…電動モータ
としての超音波モータ、１１…ナット、２１…スクリュ
ー、２２…規制部材、２２ｂ…回転体としてのフランジ
部、２２ｄ…電動切替手段を構成する第１係合部として
の凹部、２２ｆ，２２ｇ，２２ｉ，２２ｊ…電動切替手
段を構成する第１係合部としての係合突部、２２ｈ…電
動切替手段を構成する第１係合部としての係合孔、２
３，２９…電動切替手段としてのソレノイド、２３ａ…
電動切替手段を構成する第２係合部としてのプランジ
ャ、３１…電動切替手段としての定在波型超音波モー
タ、３１ａ…圧電素子、３１ｂ…ステータ、３１ｃ…ロ
ータ、３２…電動切替手段及び切替用モータとしてのＤ
Ｃモータ。

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H605 BB05 CC02 CC03 EB10 5H607 BB01 BB08 CC01 CC03 DD02 EE07 EE52 FF01 GG08 5H680 BB03 CC06 EE03 EE23 FF04 FF23 GG01

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動源としての電動モータ（６）と、 前記電動モータ（６）の作動により回転するナット（１
   １）と、 前記ナット（１１）に組み合わされ、前記ナット（１
   １）の回転運動を軸線方向の直線運動に変換するための
   スクリュー（２１）と、 前記スクリュー（２１）に連結され、該スクリュー（２
   １）の回転を許容又は規制する規制部材（２２）と、 通電されると前記規制部材（２２）の回転を許容し、非
   通電になると前記規制部材（２２）の回転を規制する電
   動切替手段（３ｂ，２２ｄ，２２ｆ〜２２ｊ，２３，２
   ９，３１，３２）とを備えたことを特徴とすることを特
   徴とする電動アクチュエータ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の電動アクチュエータに
   おいて、 前記電動切替手段（３ｂ，２２ｄ，２２ｆ〜２２ｊ，２
   ３，２９）は、 前記規制部材（２２）の回転とともに回転する回転体
   （２２ｂ）に設けた第１係合部（２２ｄ，２２ｆ〜２２
   ｊ）と、 前記回転体（２２ｂ）の第１係合部（２２ｄ，２２ｆ〜
   ２２ｊ）と係合して前記回転体（２２ｂ）の回転を規制
   する第２係合部（３ｂ，２３ａ）と、 通電されると前記第１，第２係合部（２２ｄ，２２ｆ〜
   ２２ｊ，２３ａ，３ｂ）を非係合状態とし、非通電にな
   ると相互を係合状態にするソレノイド（２３，２９）と
   を備えたことを特徴とする電動アクチュエータ。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の電動アクチュエータに
   おいて、 前記第１係合部（２２ｄ，２２ｆ〜２２ｊ）は、前記回
   転体（２２ｂ）に設けた凹部（２２ｄ）又は孔（２２
   ｈ）若しくは突部（２２ｆ，２２ｇ，２２ｉ，２２ｊ）
   又はであることを特徴とする電動アクチュエータ。
4. 【請求項４】 請求項２又は３に記載の電動アクチュエ
   ータにおいて、 前記第２係合部（２３ａ）は、前記ソレノイド（２３）
   が突出及び没入するプランジャ（２３ａ）であることを
   特徴とする電動アクチュエータ。
5. 【請求項５】 請求項２〜４のいずれか１項に記載の電
   動アクチュエータにおいて、 前記回転体（２２ｂ）は、前記規制部材（２２）に一体
   に設けられることを特徴とする電動アクチュエータ。
6. 【請求項６】 請求項１に記載の電動アクチュエータに
   おいて、 前記電動切替手段（３１）は、前記規制部材（２２）に
   連結されたロータ（３１ｃ）と、ハウジング（４）側に
   固定され、かつ圧電素子（３１ａ）によりロータ（３１
   ｃ）を回転させるステータ（３１ｂ）とを備えた超音波
   モータ（３１）であることを特徴とする電動アクチュエ
   ータ。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の電動アクチュエータに
   おいて、 前記超音波モータ（３１）は、定在波型の超音波モータ
   であることを特徴とする電動アクチュエータ。
8. 【請求項８】 請求項１に記載の電動アクチュエータに
   おいて、 前記電動切替手段（３２）は、ハウジング（３）側に固
   定され、かつ前記規制部材（２２）に減速機構（２２
   ａ，３２ａ）を介して駆動連結される切替用モータ（３
   ２）であることを特徴とする電動アクチュエータ。
9. 【請求項９】 請求項１〜８のいずれか１項に記載の電
   動アクチュエータにおいて、 前記電動モータ（６）は、超音波モータ（６）であるこ
   とを特徴とする電動アクチュエータ。