JP2004245257A

JP2004245257A - リニアアクチュエータ

Info

Publication number: JP2004245257A
Application number: JP2003033366A
Authority: JP
Inventors: Tomohito Yamashita; 山下　　智史; Daisaku Kawada; 大作川田
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2003-02-12
Filing date: 2003-02-12
Publication date: 2004-09-02

Abstract

【課題】信頼性が高く、高効率で駆動を行えるリニアアクチュエータを提供する。
【解決手段】リンク部材１７とナット１６との連結部である短円筒部１７ｂの外周面、及びリンク部材１７とコントロールシャフト１８との連結部である短円筒部１７ａの外周面に、低摩擦処理としての窒化処理が施されているので、駆動時にリンク部材１７とナット１６とが相対的に枢動し、又リンク部材１７とコントロールシャフト１８とが相対的に枢動した場合でも、短円筒部１７ｂと貫通孔１６ａとの摩擦を低減でき、且つ短円筒部１７ａと嵌合孔１８ａとの摩擦を低減でき、それにより電動モータ１１からコントロールシャフト１８までの伝達効率を高め、枢動的に摺動する部分の早期摩耗を抑制できる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リニアアクチュエータに関し、たとえば、自動車のパワーウィンドウ、電動パーキングブレーキ装置のワイヤ巻き取り機構、電動ディスクブレーキ装置のキャリパ押し出し機構、エンジンのバルブタイミング可変装置におけるカム位相変換機構、その他産業用ウィンチ、ホイスト、クレーン、各種位置決め装置などに用いることができる、電動モータを動力源としたリニアアクチュエータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、車両のパーキングブレーキの動作を電動モータの動力を用いて行い、運転者の負担を軽減する電動パーキングブレーキ駆動装置が知られている。かかる電動パーキングブレーキ駆動装置としては、電動モータでプーリを回転させてワイヤーを巻き上げてパーキングブレーキを動作させ、ワイヤーを巻き戻してパーキングブレーキを解除するものが提案されている（特許文献１）。
【特許文献１】
特開２００１−１０６０６０号公報
【特許文献２】
特開２００２−２７６３１６号公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に開示された電動パーキングブレーキ駆動装置は、ウォームギヤとウォームホールとを用いて、電動モータからの動力を減速して、パーキングブレーキに伝達している。ウォームギヤとウォームホイールとを用いて動力伝達を行うと、減速比が大きくとれること、及びウォームのネジレ角を適宜設計することで、パーキングブレーキからの動力を電動モータ側に伝達させないようにできるという利点がある。
【０００４】
しかしながら、上記利点を裏返せば、ウォームギヤとウォームホールは伝達効率が低いという欠点を有し、それ故、パーキングブレーキを動作させるために、電動モータの出力を大きくしなければならず、それにより電動モータが大型化し、又省電力が図れないという問題がある。かかる問題を解消する一つの方策は、電動モータの回転力を軸線方向に変換できるボールスクリュー機構を用いることである。ボールスクリュー機構は、ネジ軸とナットとの間に形成された螺旋溝内を転動するボールにより、低摩擦高効率で回転力を軸線方向力に変換できる。
【０００５】
ところで、電動モータの回転力をボールスクリュー機構により軸線方向力に変換し、特許文献２に記載されたような内燃機関の可変動弁機構等の駆動のために用いようとする試みがある。かかる場合、ボールスクリュー機構により変換された軸線方向力を回転力に変換して、可変動弁機構等のコントロールシャフトなどに伝達しようとするときは、軸線方向に移動するナットとコントロールシャフトとをリンク部材で連結して用いることが考えられる。ところが、ナットとリンク部材との間の摩擦及びリンク部材とコントロールシャフトとの間の摩擦が大きいと、微少な駆動を精度よく行えなかったり、或いは摩擦により伝達損失が生じるため、せっかく電動モータの回転力を軸線方向力に変換するために高効率のボールスクリュー機構を用いても、トータルとしてみれば可変動弁機構の本来の目的の一つである内燃機関の燃費向上を阻害する恐れがある。又、内燃機関の可変動弁機構等はコントロールシャフトが高速駆動されることが多いが、ナットとリンク部材との間の摩擦及びリンク部材とコントロールシャフトとの間の摩擦が大きいと、連結部が早期摩耗してガタが生じ異音などの不具合を生じさせるおそれがある。更に、ナットとリンク部材との間の摩擦及びリンク部材とコントロールシャフトとの間の摩擦が大きいと、ボールスクリュー機構に偏荷重を与え、その寿命を短縮するおそれもある。
【０００６】
本発明は、かかる従来技術の問題に鑑みてなされたものであり、信頼性が高く、高効率で駆動を行えるリニアアクチュエータを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１の本発明のリニアアクチュエータは、
電動モータと、
ネジ軸と、ナットと、前記ネジ軸と前記ナットとの間に形成された転動路内を転動するボールとからなり、前記電動モータの回転力を軸線方向力に変換するボールスクリュー機構と、
前記ボールスクリュー機構の軸線方向に移動する前記ナット又は前記ネジ軸と、被駆動部材とを連結する枢動可能なリンク部材と、を有し、
前記リンク部材と前記ナット又は前記ネジ軸との間及び前記リンク部材と前記被駆動部材との間の少なくとも一方に、ブッシュを配置したことを特徴とする。
【０００８】
第２の本発明のリニアアクチュエータは、
電動モータと、
ネジ軸と、ナットと、前記ネジ軸と前記ナットとの間に形成された転動路内を転動するボールとからなり、前記電動モータの回転力を軸線方向力に変換するボールスクリュー機構と、
前記ボールスクリュー機構の軸線方向に移動する前記ナット又は前記ネジ軸と、被駆動部材とを連結する枢動可能なリンク部材と、を有し、
前記リンク部材と前記ナット又はネジ軸との連結部及び前記リンク部材と前記被駆動部材との連結部の少なくとも一方に、低摩擦処理を施したことを特徴とする。
【０００９】
第３の本発明のリニアアクチュエータは、
電動モータと、
ネジ軸と、ナットと、前記ネジ軸と前記ナットとの間に形成された転動路内を転動するボールとからなり、前記電動モータの回転力を軸線方向力に変換するボールスクリュー機構と、
前記ボールスクリュー機構の軸線方向に移動する前記ナット又は前記ネジ軸と、被駆動部材とを連結する枢動可能なリンク部材と、を有し、
前記ナット又は前記ネジ軸における前記リンク部材との連結部に、低摩擦部材を配置したことを特徴とする。
【００１０】
【作用】
第１の本発明のリニアアクチュエータは、電動モータと、ネジ軸と、ナットと、前記ネジ軸と前記ナットとの間に形成された転動路内を転動するボールとからなり、前記電動モータの回転力を軸線方向力に変換するボールスクリュー機構と、前記ボールスクリュー機構の軸線方向に移動する前記ナット又は前記ネジ軸と、被駆動部材とを連結する枢動可能なリンク部材と、を有し、前記リンク部材と前記ナット又は前記ネジ軸との間及び前記リンク部材と前記被駆動部材との間の少なくとも一方に、ブッシュを配置したので、前記ブッシュを配置した前記リンク部材と前記ナット又は前記ネジ軸との間や前記リンク部材と前記被駆動部材との間の摩擦を低減し、伝達効率を高めると共に、早期摩耗を抑制して長寿命化をはかることができる。
【００１１】
第２の本発明のリニアアクチュエータは、電動モータと、ネジ軸と、ナットと、前記ネジ軸と前記ナットとの間に形成された転動路内を転動するボールとからなり、前記電動モータの回転力を軸線方向力に変換するボールスクリュー機構と、前記ボールスクリュー機構の軸線方向に移動する前記ナット又は前記ネジ軸と、被駆動部材とを連結する枢動可能なリンク部材と、を有し、前記リンク部材と前記ナット又はネジ軸との連結部及び前記リンク部材と前記被駆動部材との連結部の少なくとも一方に、低摩擦処理を施したので、前記低摩擦処理を施した前記リンク部材と前記ナット又は前記ネジ軸との連結部や前記リンク部材と前記被駆動部材との連結部の摩擦を低減し、伝達効率を高めると共に、早期摩耗を抑制して長寿命化をはかることができる。尚、低摩擦処理とは、例えば連結部の表面に窒化処理、燐酸被膜処理、ＤＬＣ（ＤｉａｍｏｎｄＬｉｋｅＣａｒｂｏｎ）被膜処理等施すことをいうが、６６ナイロン、ＰＴＦＥ（４フッ化エチレン樹脂）やＰＯＭ（ポリアセタール樹脂）等をコーティングしても同様に摩擦低減効果が得られる。
【００１２】
第３の本発明のリニアアクチュエータは、電動モータと、ネジ軸と、ナットと、前記ネジ軸と前記ナットとの間に形成された転動路内を転動するボールとからなり、前記電動モータの回転力を軸線方向力に変換するボールスクリュー機構と、前記ボールスクリュー機構の軸線方向に移動する前記ナット又は前記ネジ軸と、被駆動部材とを連結する枢動可能なリンク部材と、を有し、前記ナット又は前記ネジ軸における前記リンク部材との連結部に、低摩擦部材を配置したので、前記リンク部材と前記ナットとの間の摩擦を低減し、伝達効率を高めると共に、早期摩耗を抑制して長寿命化をはかることができる。低摩擦部材とは、例えば６６ナイロン、ＰＴＦＥやＰＯＭ樹脂自体を素材とした部材の他、潤滑剤を含浸させたような部材も含む。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、第１の実施の形態であるリニアアクチュエータの正面図であり、図２は、ナットとリンク部材の分解図である。図１において、ハウジング１０に取り付けられた電動モータ１１の回転軸１１ａは、セレーション結合等により、ハウジング１０に対して軸受１２、１４により両端の円筒軸部１３ａ、１３ｂを回転自在に支持されたネジ軸１３に、一体回転可能に連結されている。
【００１４】
ネジ軸１３の円筒部１３ａ、１３ｂを除く外周面には、ネジ溝１３ｃ（一部のみ図示）が形成され、一方、その外周に配置された金属製のナット１６の内周面には、ネジ溝１３ｃに対向してネジ溝（不図示）が形成され、双方のネジ溝１３ｃ（一方は不図示）によって形成される螺旋状の空間（転動路）には、多数のボール（不図示）が転動自在に配置されている。更に、ナット１６の外周には、ボールをナット１６の一端から他端へと戻すチューブ１６ｂが設けられている。ナット１６と、ネジ軸１３と、不図示のボールとでボールスクリュー機構ＢＳを構成する。
【００１５】
図２において、ナット１６の左側上部であってボールが循環しない位置に、ネジ軸１３の軸線に直交する方向に延在するようにして貫通孔１６ａが形成されている。一対の板状のリンク部材１７は、おのおの両端に短円筒部１７ａ、１７ｂを形成している。両リンク部材１７におけるナット１６側の端部に形成された短円筒部１７ｂは、ナット１６の貫通孔１６ａの両側から対向するようにして挿入され、貫通孔１６ａに対し回転自在にスキマ嵌めで嵌合している。両リンク部材１７におけるその他端側に形成された短円筒部１７ａは、可変動弁機構（不図示）のコントロールシャフト１８（図１）に形成された嵌合孔１８ａにスキマ嵌めで嵌合している。本実施の形態においては、リンク部材１７とナット１６との連結部である短円筒部１７ｂの外周面、及びリンク部材１７と被駆動部材であるコントロールシャフト１８との連結部である短円筒部１７ａの外周面に、低摩擦処理としての窒化処理が施されている。
【００１６】
本実施の形態の動作を説明する。図１において、不図示の電源から電力が供給され、電動モータ１１の回転軸１１ａと共にネジ軸１３が一方向に回転すると、ナット１６は、図で右方へ移動するように力を受ける。それにより、ナット１６に連結されたリンク部材１７を介して、例えば不図示の内燃機関の可変動弁機構を駆動するコントロールシャフト１８が図１で反時計回りに回転するように駆動される。一方、不図示の電源から逆特性の電力が供給され、電動モータ１１の回転軸１１ａと共にネジ軸１３が他方向に回転すると、ナット１６は、図で左方へ移動するように力を受ける。それにより、ナット１６に連結されたリンク部材１７を介して、コントロールシャフト１８が図１で時計回りに回転するように駆動される。従って、本実施の形態にかかるリニアアクチュエータを用いれば、可変動弁機構等を任意に制御できることとなる。
【００１７】
本実施の形態によれば、リンク部材１７とナット１６との連結部である短円筒部１７ｂの外周面、及びリンク部材１７とコントロールシャフト１８との連結部である短円筒部１７ａの外周面に、低摩擦処理としての窒化処理が施されているので、駆動時にリンク部材１７とナット１６とが相対的に枢動し、又リンク部材１７とコントロールシャフト１８とが相対的に枢動した場合でも、短円筒部１７ｂと貫通孔１６ａとの摩擦を低減でき、且つ短円筒部１７ａと嵌合孔１８ａとの摩擦を低減でき、それにより電動モータ１１からコントロールシャフト１８までの伝達効率を高め、枢動的に摺動する部分の早期摩耗を抑制できる。尚、低摩擦処理が窒化処理に限られることはない。
【００１８】
更に、本実施の形態の変形例として、リンク部材１７全体に低摩擦処理を施したり、あるいはＰＴＦＥやＰＯＭ樹脂を被覆することで、リンク部材１７を低摩擦部材とすることも考えられる。又、リンク部材１７に低摩擦処理を施すことに加え或いはその代わりに、貫通孔１６ａ（この場合に連結部となる）の内周面に低摩擦処理を施してもよい。これらの場合の効果は、上述の実施の形態と同様である。
【００１９】
図３（ａ）は、第２の実施の形態にかかるリニアアクチュエータのナットの正面図であり（ただしチューブは図示を省略している）、図３（ｂ）は、図３（ａ）のナットをＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ線で切断して矢印方向に見た図である。ナット１１６は、図３（ｂ）に示すように、外周面が対抗して切り取られて一対の段部１１６ｃを形成しており、かかる段部１１６ｃを貫通するようにして貫通孔１１６ａが形成されている。この貫通孔１１６ａの両端には、それぞれ鍔付きブッシュ１２０が嵌合配置されている。本実施の形態においては、リンク部材は、図２に示す形状と同じだが低摩擦処理が施されていないものとする。
【００２０】
本実施の形態によれば、リンク部材（不図示）とナット１１６との間に、鍔付きブッシュ１２０を配置しているので、駆動時にリンク部材とナット１１６とが相対的に枢動した場合でも、短円筒部１７ｂの回転摺動摩擦を低減でき、それにより図１に示す電動モータ１１からコントロールシャフト１８までの伝達効率を高め、摺動する部分の早期摩耗を抑制できる。尚、図１に示すコントロールシャフト１８の嵌合孔１８ａにも、同様な鍔付きブッシュを嵌合させれば、より好ましい。
【００２１】
図４（ａ）は、第３の実施の形態にかかるリニアアクチュエータのナットの正面図であり（ただしチューブは図示を省略している）、図４（ｂ）は、図４（ａ）のナットをＩＶＢ−ＩＶＢ線で切断して矢印方向に見た図である。ナット２１６は、図４（ｂ）に示すように、外周面が対抗して切り取られて一対の段部２１６ｃを形成しており、かかる段部２１６ｃを貫通するようにして貫通孔２１６ｃが形成されている。この貫通孔２１６ｃの両端には、拡径部２１６ｄが形成され、この拡径部２１６ｄに、それぞれブッシュ２２０が嵌合配置されている。ブッシュ２２０の内周面と、貫通孔２１６ｃの拡径部２１６ｄ以外の内周面は略面一となっている。本実施の形態においても、リンク部材は、図２に示す形状と同じだが低摩擦処理を施されていないものとする。
【００２２】
本実施の形態によれば、リンク部材（不図示）とナット２１６との間に、ブッシュ２２０を配置しているので、駆動時にリンク部材とナット２１６とが相対的に枢動した場合でも、短円筒部１７ｂの回転摺動摩擦を低減でき、それにより図１に示す電動モータ１１からコントロールシャフト１８までの伝達効率を高め、摺動する部分の早期摩耗を抑制できる。尚、図１に示すコントロールシャフト１８の嵌合孔１８ａにも、同様なブッシュを嵌合させれば、より好ましい。
【００２３】
図５（ａ）は第４の実施の形態にかかるリニアアクチュエータの正面図であり、図５（ｂ）は、かかるリニアアクチュエータのナットをリンク部材と共に図５（ａ）の右方から軸線方向に見た図であり、図５（ｃ）は、ナットを構成する部品の正面図である。尚、本実施の形態は、図１に示す実施の形態に対して、ナットの構成が主として異なるため、共通する構成については同じ符号を付して説明を省略する。
【００２４】
図５（ａ）において、ナット３１６は２要素からなる。より具体的には、ナット３１６は、内部にボールの転動路を有する金属製のナット本体３１６Ａ（図５（ｃ）参照）と、６６ナイロン、ＰＴＦＥやＰＯＭ樹脂から成形される環状の連結部３１６Ｂとから構成される。ナット本体３１６Ａは、図５（ｃ）に示すように、左端に頭部拡径環状の突起３１６ｅを形成しており、かかる突起３１６ｅを利用し、ここに、不図示の型を用いて連結部３１６Ｂを射出成形することで、ナット本体３１６Ａと連結部３１６Ｂは、分離不能に結合される。ただし、別個に連結部３１６Ｂを形成する場合、突起３１６ｅに対応して奥にゆくにつれ拡径した凹部（不図示）を形成し、突起３１６ｅを弾性変形する凹部に係合させることで、ナット本体３１６Ａと連結部３１６Ｂは、分離不能に結合してもよい。かかる場合、分離を強固に阻止するために、結合部に接着剤を塗布するのが望ましい。更に、連結部３１６ｂには、貫通孔３１６ａが形成されており、その両端に連結部材１７の短円筒部１７ｂがスキマ嵌めで嵌合している。
【００２５】
本実施の形態によれば、ナット３１６の一部を低摩擦素材の連結部３１６Ｂとし、リンク部材１７と連結するようにしたので、たとえリンク部材１７に低摩擦処理が施されていなくても、駆動時にリンク部材１７と連結部３１６Ｂの貫通孔３１６ａとが相対的に枢動した場合に、短円筒部１７ｂの回転摺動摩擦を低減でき、それにより図１に示す電動モータ１１からコントロールシャフト１８までの伝達効率を高め、摺動する部分の早期摩耗を抑制できる。
【００２６】
図６（ａ）は第５の実施の形態にかかるリニアアクチュエータの正面図であり、図６（ｂ）は、かかるリニアアクチュエータのナットをリンク部材と共に図６（ａ）の右方から軸線方向に見た図であり、図６（ｃ）は、ナット本体の正面図である。尚、本実施の形態は、図１に示す実施の形態に対して、ナットの構成が主として異なるため、共通する構成については同じ符号を付して説明を省略する。
【００２７】
図６（ａ）において、ナット４１６は３要素からなる。より具体的には、ナット４１６は、内部にボールの転動路を有する金属製のナット本体４１６Ａ（図６（ｃ）参照）に対して、６６ナイロン、ＰＴＦＥやＰＯＭ樹脂を素材として２つの直方体状の連結部４１６Ｂを射出成形することで一体的に構成される。ナット本体４１６Ａは、図６（ｃ）に示すように、対抗する外周面に、底側の幅が広い浅溝４１６ｅを形成している。かかる浅溝４１６ｅを利用し、ここに、不図示の型を用いて連結部４１６Ｂを射出成形することで、ナット本体４１６Ａと連結部４１６Ｂは、分離不能に結合される。更に、連結部４１６ｂに袋孔４１６ａを同時に成形すれば、かかる袋孔４１６ａに連結部材１７の短円筒部１７ｂをスキマ嵌めで回転自在に嵌合させることができる。
【００２８】
本実施の形態によれば、ナット４１６の一部を低摩擦素材の連結部４１６Ｂとし、リンク部材１７と連結するようにしたので、たとえリンク部材１７に低摩擦処理が施されていなくても、駆動時にリンク部材１７と連結部４１６Ｂの袋孔４１６ａとが相対的に枢動した場合に、短円筒部１７ｂの回転摺動摩擦を低減でき、それにより図１に示す電動モータ１１からコントロールシャフト１８までの伝達効率を高め、摺動する部分の早期摩耗を抑制できる。又、連結部４１６Ｂは、ナット４１６の内部で循環するボール転動路の範囲内に設けられているにもかかわらず、それと干渉しない袋孔４１６ａを有しているため、上述したように貫通孔を形成した実施の形態に比較して軸線方向長が短縮化され、よりコンパクトな構成を提供できる。
【００２９】
図７は第６の実施の形態にかかるリニアアクチュエータの軸線方向断面図である。図７において、円筒状のハウジング本体５１０Ａに、蓋部材５１０Ｂをボルト５１０Ｃを用いて取り付けることでハウジング５１０を構成する。ハウジング本体５１０Ａは、蓋部材５１０Ｂの取り付け面と反対側の端面に、外部部材に対してハウジング５１０を取り付けるための固定用ネジ孔５１０ａを形成している。
【００３０】
ハウジング本体５１０Ａの内周面には、円筒状のステータ５２０が固定されており、ステータ５２０は、ナット５１６の周囲に固定されたロータ５２１を内包している。ナット５１６は、軸受５１２，５１４によりハウジング５１０に対して軸線方向移動不能だが回転自在に支持されている。尚、ハウジング本体５１０Ａにはブラシ５２２が取り付けられ、ナット５１６の外周面に取り付けられたコミュテータ５２３に摺接している。ナット５１６は、後述するボール５３０を循環させる循環部材としてのコマ５１６ｂを有している。コマ５１６ｂが飛び出さないように、その外方に留め具５１６ａが圧入されていると好ましいが、コマ５１６ｂは接着剤で固定してもよい。尚、ステータ５２０，ロータ５２１，ブラシ５２２，コミュテータ５２３とで電動モータを構成する。
【００３１】
ナット５１６の内方には、ネジ軸５１３が配置されている。ネジ軸５１３の外周に形成された螺旋溝５１３ｃと、それに対向するようにしてナット５１６の内周に形成された螺旋溝５１６ｃとの間（転動路内）に、多数のボール（一部のみ図示）５３０が転動自在に配置されている。ネジ軸５１３と、ナット５１６と、ボール５３０とでボールスクリュー機構を構成する。
【００３２】
ネジ軸５１３の図で右方端には、非円断面（例えば二面カット）の孔５１３ｄが形成されており、ハウジング５１０に取り付けられた同様に非円断面のストッパ兼回り止め５２５が係合している。従って、ネジ軸５１３は回転不能でありナット５１６の回転に応じて軸線方向にのみ移動する。又、ネジ軸５１３の図で左端は縮径してハウジング１０の外方に突出し、その外周面は蓋部材５１０Ｂに対してシール５２６によりシールされている。ネジ軸５１３の突出端には、ナット５１６の軸線に直交する方向に延在するようにして貫通孔５１３ｅが形成されている。一対の板状のリンク部材１７は、図２の構成と同様に、おのおの両端に短円筒部１７ａ、１７ｂを形成している。両リンク部材１７におけるネジ軸５１３側の端部に形成された短円筒部１７ｂは、ネジ軸５１３の貫通孔５１３ｅの両側から対向するようにして挿入され、貫通孔５１３ｅに対し回転自在にスキマ嵌めで嵌合している。両リンク部材１７におけるその他端側に形成された短円筒部１７ａは、可変動弁機構（不図示）のコントロールシャフト１８に形成された嵌合孔１８ａにスキマ嵌めで嵌合している。本実施の形態においては、リンク部材１７とナット１６との連結部である短円筒部１７ｂの外周面、及びリンク部材１７と被駆動部材であるコントロールシャフト１８との連結部である短円筒部１７ａの外周面に、低摩擦処理としての窒化処理が施されている。
【００３３】
本実施の形態の動作を説明する。図１において、不図示の電源から電力が供給され、電動モータのステータ５２０に対しロータ５２１がナット５１６と共に一方向に回転すると、ネジ軸５１３は、図で右方へ移動するように力を受ける。それにより、ネジ軸５１３に連結されたリンク部材１７を介して、例えば不図示の内燃機関の可変動弁機構を駆動するコントロールシャフト１８が図１で反時計回りに回転するように駆動される。一方、不図示の電源から逆特性の電力が供給され、電動モータのステータ５２０に対しロータ５２１がナット５１６と共に他方向に回転すると、ネジ軸５１３は、図で左方へ移動するように力を受ける。それにより、ネジ軸５１３に連結されたリンク部材１７を介して、コントロールシャフト１８が図１で時計回りに回転するように駆動される。従って、本実施の形態にかかるリニアアクチュエータを用いれば、可変動弁機構等を任意に制御できることとなる。
【００３４】
本実施の形態によれば、リンク部材１７とネジ軸５１３との連結部である短円筒部１７ｂの外周面、及びリンク部材１７とコントロールシャフト１８との連結部である短円筒部１７ａの外周面に、低摩擦処理としての窒化処理が施されているので、駆動時にリンク部材１７とネジ軸５１３とが相対的に枢動し、又リンク部材１７とコントロールシャフト１８とが相対的に枢動した場合でも、短円筒部１７ｂと貫通孔５１３ｅとの摩擦を低減でき、且つ短円筒部１７ａと嵌合孔１８ａとの摩擦を低減でき、それにより電動モータからコントロールシャフト１８までの伝達効率を高め、枢動的に摺動する部分の早期摩耗を抑制できる。尚、低摩擦処理が窒化処理に限られることはない。
【００３５】
図８は第７の実施の形態にかかるリニアアクチュエータの軸線方向断面図である。本実施の形態は、図７に示す実施の形態に対して、ネジ軸５１３の貫通孔５１３ｅの内周面に、ブッシュ５１３ｆが挿入されている（或いは低摩擦処理としての窒化処理が施されている）点のみが異なるので、共通する構成については同じ符号を付して説明を省略する。
【００３６】
図９は第８の実施の形態にかかるリニアアクチュエータの軸線方向断面図である。本実施の形態は、図７に示す実施の形態に対して、ネジ軸５１３の端部に、貫通孔５１３ｅを有し且つ６６ナイロン、ＰＴＦＥやＰＯＭ樹脂から成形される別体円筒状の連結部５１３Ａを射出成形し或いは接着剤で固定した（図では離隔した状態で示す）点のみが異なるので、共通する構成については同じ符号を付して説明を省略する。
【００３７】
以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。例えば、図５，９の構成に対して、ナット側又はネジ軸側に円筒部を設け、リンク部材側に孔を設けて、いずれかに低摩擦処理を施し或いは低摩擦部材とした両者を互いに嵌合させるようにしてもよい。
【００３８】
【発明の効果】
第１の本発明のリニアアクチュエータは、電動モータと、ネジ軸と、ナットと、前記ネジ軸と前記ナットとの間に形成された転動路内を転動するボールとからなり、前記電動モータの回転力を軸線方向力に変換するボールスクリュー機構と、前記ボールスクリュー機構の軸線方向に移動する前記ナット又は前記ネジ軸と、被駆動部材とを連結する枢動可能なリンク部材と、を有し、前記リンク部材と前記ナット又は前記ネジ軸との間及び前記リンク部材と前記被駆動部材との間の少なくとも一方に、ブッシュを配置したので、前記ブッシュを配置した前記リンク部材と前記ナット又は前記ネジ軸との間や前記リンク部材と前記被駆動部材との間の摩擦を低減し、伝達効率を高めると共に、早期摩耗を抑制して長寿命化をはかることができる。
【００３９】
第２の本発明のリニアアクチュエータは、電動モータと、ネジ軸と、ナットと、前記ネジ軸と前記ナットとの間に形成された転動路内を転動するボールとからなり、前記電動モータの回転力を軸線方向力に変換するボールスクリュー機構と、前記ボールスクリュー機構の軸線方向に移動する前記ナット又は前記ネジ軸と、被駆動部材とを連結する枢動可能なリンク部材と、を有し、前記リンク部材と前記ナット又はネジ軸との連結部及び前記リンク部材と前記被駆動部材との連結部の少なくとも一方に、低摩擦処理を施したので、前記低摩擦処理を施した前記リンク部材と前記ナット又は前記ネジ軸との連結部や前記リンク部材と前記被駆動部材との連結部の摩擦を低減し、伝達効率を高めると共に、早期摩耗を抑制して長寿命化をはかることができる。
【００４０】
第３の本発明のリニアアクチュエータは、電動モータと、ネジ軸と、ナットと、前記ネジ軸と前記ナットとの間に形成された転動路内を転動するボールとからなり、前記電動モータの回転力を軸線方向力に変換するボールスクリュー機構と、前記ボールスクリュー機構の軸線方向に移動する前記ナット又は前記ネジ軸と、被駆動部材とを連結する枢動可能なリンク部材と、を有し、前記ナット又は前記ネジ軸における前記リンク部材との連結部に、低摩擦部材を配置したので、前記リンク部材と前記ナットとの間の摩擦を低減し、伝達効率を高めると共に、早期摩耗を抑制して長寿命化をはかることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態であるリニアアクチュエータの正面図である。
【図２】ナットとリンク部材の分解図である。
【図３】図３（ａ）は、第２の実施の形態にかかるリニアアクチュエータのナットの正面図であり（ただしチューブは図示を省略している）、図３（ｂ）は、図３（ａ）のナットをＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ線で切断して矢印方向に見た図である。
【図４】図４（ａ）は、第３の実施の形態にかかるリニアアクチュエータのナットの正面図であり（ただしチューブは図示を省略している）、図４（ｂ）は、図４（ａ）のナットをＩＶＢ−ＩＶＢ線で切断して矢印方向に見た図である。
【図５】図５（ａ）は第４の実施の形態にかかるリニアアクチュエータの正面図であり、図５（ｂ）は、かかるリニアアクチュエータのナットをリンク部材と共に図５（ａ）の右方から軸線方向に見た図であり、図５（ｃ）は、ナットを構成する部品の正面図である。
【図６】図６（ａ）は第５の実施の形態にかかるリニアアクチュエータの正面図であり、図６（ｂ）は、かかるリニアアクチュエータのナットをリンク部材と共に図６（ａ）の右方から軸線方向に見た図であり、図６（ｃ）は、ナット本体の正面図である。
【図７】第６の実施の形態にかかるリニアアクチュエータの軸線方向断面図である。
【図８】第７の実施の形態にかかるリニアアクチュエータの軸線方向断面図である。
【図９】第８の実施の形態にかかるリニアアクチュエータの軸線方向断面図である。
【符号の説明】
１１電動モータ
１３５１３ネジ軸
１６，１１６、２１６、３１６，４１６、５１６ナット
１７、１７リンク部材
１８コントロールシャフト

Claims

電動モータと、
ネジ軸と、ナットと、前記ネジ軸と前記ナットとの間に形成された転動路内を転動するボールとからなり、前記電動モータの回転力を軸線方向力に変換するボールスクリュー機構と、
前記ボールスクリュー機構の軸線方向に移動する前記ナット又は前記ネジ軸と、被駆動部材とを連結する枢動可能なリンク部材と、を有し、
前記リンク部材と前記ナット又は前記ネジ軸との間及び前記リンク部材と前記被駆動部材との間の少なくとも一方に、ブッシュを配置したことを特徴とするリニアアクチュエータ。
電動モータと、
ネジ軸と、ナットと、前記ネジ軸と前記ナットとの間に形成された転動路内を転動するボールとからなり、前記電動モータの回転力を軸線方向力に変換するボールスクリュー機構と、
前記ボールスクリュー機構の軸線方向に移動する前記ナット又は前記ネジ軸と、被駆動部材とを連結する枢動可能なリンク部材と、を有し、
前記リンク部材と前記ナット又はネジ軸との連結部及び前記リンク部材と前記被駆動部材との連結部の少なくとも一方に、低摩擦処理を施したことを特徴とするリニアアクチュエータ。
電動モータと、
ネジ軸と、ナットと、前記ネジ軸と前記ナットとの間に形成された転動路内を転動するボールとからなり、前記電動モータの回転力を軸線方向力に変換するボールスクリュー機構と、
前記ボールスクリュー機構の軸線方向に移動する前記ナット又は前記ネジ軸と、被駆動部材とを連結する枢動可能なリンク部材と、を有し、
前記ナット又は前記ネジ軸における前記リンク部材との連結部に、低摩擦部材を配置したことを特徴とするリニアアクチュエータ。