JP2011033080A - 電動アクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】大きな減速比が得られると共に、簡単な構造でコンパクト化を図った電動アクチュエータを提供する。
【解決手段】ハウジング２の開口部に円板状のモータブラケット１０が取り付けられ、これに電動モータ３が固定されると共に、ボールねじ機構７が、入力軸４に転がり軸受１１、１２を介して回転可能に、かつ軸方向移動不可に支持された中空状のボールねじ軸１４と、駆動軸６が同軸状に連結されて回転不可に、かつ軸方向移動可能に支持されたボールねじナット１５とを備えると共に、減速機構５が、内周に周方向等配に形成された複数の内歯２２を有するボールねじ軸１４と、転がり軸受１１の外輪１１ａの外周と内歯２２に接する係合子２３と、係合子２３を周方向等配に保持する保持器２４とを備え、内歯２２の数が、係合子２３の数よりも多く設定され、ボールねじ軸１４がモータ軸３ａに対して僅かに偏心されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車の無段変速機（ＣＶＴ）のプーリ駆動部やブレーキ装置の駆動部に使用されるボールねじ機構を備えた電動アクチュエータ、詳しくは、電動モータからの回転入力をボールねじ機構を介して駆動軸の直線運動に変換する電動アクチュエータに関するものである。

各種駆動部に使用される電動アクチュエータにおいて、電動モータの回転運動を軸方向の直線運動に変換する機構として、台形ねじあるいはラックアンドピニオン等の歯車機構が一般的に使用されている。これらの変換機構は、滑り接触部を伴うため動力損失が大きく、電動モータの大型化や消費電力の増大を余儀なくされている。そのため、より効率的なアクチュエータとしてボールねじ機構が採用されるようになってきた。

従来、自動車等の各種車両において、電動モータの駆動力で作動する進退動機構により、押圧部材を介して摩擦パッドをディスクロータに押圧摺動させて制動を行なうようにした電気式ディスクブレーキが知られている。この電気式ディスクブレーキは、図４に示すように、自動車の車輪に接続して一体に回動するディスクロータ５１と、このディスクロータ５１の両側の摩擦面５２に臨ませて、タイヤホイール５３の内側に配置された一対の摩擦パッド５４、５５と、ディスクロータ５１に臨ませて、車両本体に固定されたブラケット５６と、このブラケット５６の固定側からディスクロータ５１の外周を跨いで反対側に掛けて突設され、摩擦パッド５４、５５を摺動可能に配置されたキャリパ支持腕と、このキャリパ支持腕に、摩擦パッド５４、５５をディスクロータ５１に押し付けるキャリパボディ５８とを備えている。キャリパボディ５８は、ディスクロータ５１を挟んで、一方の摩擦パッド５４の背面に配置された作用部５９と、他方の摩擦パッド５５の背面に配置される反力爪５７を設けた反作用部６０と、ディスクロータ５１の外周を跨いで作用部５９、反作用部６０とを連結するブリッジ部６１とを備えている。

そして、作用部５９には、シリンダ６２内にブラシレス型の電動モータ６３と、摩擦パッド５４、５５の押圧力を発生させるボールねじ機構６４と、このボールねじ機構６４に電動モータ６３の駆動力を減速して伝達する減速ギア機構６５とが収納されている。この減速ギア機構６５は、電動モータ６３の駆動力により回転可能な駆動部品６６である遊星腕と、この遊星腕に回転可能に軸支された遊星歯車６７と、この遊星歯車６７を回動させる太陽歯車６８とで構成されている。

駆動部品６６である遊星腕は、電動モータ６３の回転子として作用するマグネット６９を外周に配置した円筒部７０と、この円筒部７０より大径で、摩擦パッド５４とは反対側の後部に設けられた径大部７１とからなり、電動モータ６３の駆動力を直接受けて、軸受部７２を介してシリンダ６２内を回動可能とされている。

また、駆動部品６６である遊星腕内に、軸受部７２を介してボールねじ機構６４のボールねじナット７３が回転可能で進退動不能に収納されている。このボールねじナット７３は、駆動部品６６の径大部７１側に配置された後端外周に、減速歯車の一つとして、太陽歯車６８よりも歯数の少ないナット歯車７４を固定している。このナット歯車７４を遊星歯車６７の第２歯車部７５に噛合し、遊星歯車６７の回動によってボールねじナット７３の回動を可能としている。そして、このボールねじナット７３の内径側に設けられたボール溝７６に複数のボール７７を介してボールねじ軸７８が進退動可能に螺合されている。

ここで、運転者がブレーキペダルを踏み込んで制動操作を行うと、電動モータ６３が駆動され、この駆動力により減速ギア機構６５の駆動部品６６が回動する。この駆動部品６６の回動力が、減速ギア機構６５により減速され、進退動機構に伝達される。そして、進退動機構が摩擦パッド５４、５５方向に前進することにより、摩擦パッド５４、５５の押圧部材に押圧力を発生させるので、制動が行われる（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００３−３２９０７０号公報

こうした従来の電気式ディスクブレーキでは、ボールねじナット７３の外周を覆うように中空の電動モータ６３が配置され、この電動モータ６３の駆動力が遊星歯車６７を介してボールねじナット７３に伝達する構造上、ボールねじナット７３の外周に歯車が必要となるが、中空の電動モータ６３の内側にボールねじナット７３が収容されているため、ナット歯車７４がモータコイルに干渉しないように、モータレイアウトの範囲外で形成しなければならない。これでは、ボールねじナット７３の全長が長くなってしまう。また、ナット歯車７４と同様、遊星歯車６７もモータレイアウトの範囲外で配置しなければならないため、電気式ディスクブレーキの軸方向の小型化が難しい。さらに、電動モータ６３が中空構造として内挿されているため、専用モータの設計・製造が必要となり、高コストとなるだけでなく、そのメンテナンスも容易ではない。

本発明は、こうした従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、大きな減速比が得られると共に、簡単な構造でコンパクト化を図った電動アクチュエータを提供することを目的とする。

係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１に記載の発明は、円筒状のハウジングと、このハウジングに取り付けられた電動モータと、この電動モータのモータ軸にトルク伝達可能に結合された入力軸と、この入力軸を介して前記電動モータの回転力を伝達する減速機構と、この減速機構を介して前記電動モータの回転運動を駆動軸の軸方向の直線運動に変換するボールねじ機構とを備えた電動アクチュエータにおいて、前記ボールねじ機構が、外周に螺旋状のねじ溝が形成され、前記入力軸に転がり軸受を介して回転可能に、かつ軸方向移動不可に支持された中空状のボールねじ軸と、内周に螺旋状のねじ溝が形成され、前記駆動軸が同軸状に連結されて回転不可に、かつ軸方向移動可能に支持されたボールねじナットと、前記両ねじ溝間に転動自在に収容された多数のボールとで構成されると共に、前記減速機構が、前記入力軸とボールねじ軸との間に形成される環状空間に装着されている。

このように、円筒状のハウジングと、このハウジングに取り付けられた電動モータと、この電動モータのモータ軸にトルク伝達可能に結合された入力軸と、この入力軸を介して電動モータの回転力を伝達する減速機構と、この減速機構を介して電動モータの回転運動を駆動軸の軸方向の直線運動に変換するボールねじ機構とを備えた電動アクチュエータにおいて、ボールねじ機構が、外周に螺旋状のねじ溝が形成され、入力軸に転がり軸受を介して回転可能に、かつ軸方向移動不可に支持された中空状のボールねじ軸と、内周に螺旋状のねじ溝が形成され、駆動軸が同軸状に連結されて回転不可に、かつ軸方向移動可能に支持されたボールねじナットと、両ねじ溝間に転動自在に収容された多数のボールとで構成されると共に、減速機構が、入力軸とボールねじ軸との間に形成される環状空間に装着されているので、簡単な構造でコンパクト化を図った電動アクチュエータを提供することができる。

また、請求項２に記載の発明のように、前記ハウジングの開口部に円板状のモータブラケットが取り付けられ、このモータブラケットに前記電動モータが固定されていれば、モータブラケットによってハウジングの開口部を閉塞することができ、外部から雨水や異物が侵入するのを防止することができる。

また、請求項３に記載の発明は、前記減速機構が、内周に周方向等配に形成された複数の内歯を有するボールねじ軸と、前記入力軸に外嵌された転がり軸受の外輪の外周と前記ボールねじ軸の内歯にそれぞれ接する円筒ころからなる係合子と、これらの係合子を周方向等配に保持する保持器とを備え、前記内歯の数が、前記係合子の数よりも多く設定されると共に、前記ボールねじ軸が前記モータ軸に対して僅かに偏心されているので、従来の平歯車や遊星歯車機構等で得られる減速比よりも大きな減速比が得られると共に、簡単な構造でコンパクト化を図ることができる。また、内歯と係合子の数および偏心量を適宜変更することにより、所望の減速比を得ることができる。

また、請求項４に記載の発明のように、前記ボールねじ機構が、前記両ねじ溝のリード角が同一に設定され、前記ボールねじ軸の軸方向で隣り合うねじ溝の間に存在するランド部に、当該ねじ溝を個別に閉ループとするボール循環溝が設けられた軸循環タイプのボールねじで構成されていれば、簡単な構造でコンパクト化を図ることができる。

好ましくは、請求項５に記載の発明のように、前記ねじ溝のリード角が１°以下に設定されていれば、ねじ溝とボール循環溝との角度が略１８０°に近付き、ボールの循環をスムーズに行なうことができる。

また、請求項６に記載の発明のように、前記両ねじ溝が、断面が前記ボールの半径よりも僅かに大きい曲率半径からなる２つの円弧を組み合わせたゴシックアーク形状に形成されていれば、ボールとの接触角が大きくとれ、アキシアルすきまを小さく設定できるので、軸方向荷重に対する剛性が高くなり、かつ振動の発生を抑制することができる

また、請求項７に記載の発明のように、前記両ねじ溝のリードに対して、前記ボールの外径の比率が０．８以上になるように設定されていれば、強度・剛性が高くなり、高負荷を受けることができる。

また、請求項８に記載の発明のように、前記ボールねじナットの外周に軸方向に延びる軸溝が形成されると共に、前記ハウジングの内周に軸方向に延びる突条が形成され、この突条に前記ボールねじナットの軸溝が係合していれば、簡単な構造でボールねじナットを軸方向移動可能に、かつ回転不可に支持することができる。

また、請求項９に記載の発明のように、前記ボールねじ軸の端部と前記モータブラケットとの間にスラスト軸受が介装されていれば、このスラスト軸受によってボールねじナットの反力を負荷することができ、ボールねじ機構の剛性を高めることができる。

また、請求項１０に記載の発明のように、前記入力軸の一端部外周に円筒状の位置保持リングが外嵌固定されると共に、前記モータブラケットに電磁ソレノイドが装着され、この電磁ソレノイドが突出して前記位置保持リングが押圧されれば、入力軸の回転を一時止めることができ、この電動アクチュエータをブレーキ装置の駆動部に適用した場合、パーキングブレーキの機能を果たすことができる。

好ましくは、請求項１１に記載の発明のように、前記位置保持リングが、前記入力軸に嵌合される第１の円筒部と、この第１の円筒部から円板部を介して軸方向に延び、前記第１の円筒部よりも大径に形成された第２の円筒部とを備え、この第２の円筒部に前記電磁ソレノイドが押圧されれば、電磁ソレノイドの押圧部の径を大きく設定するができ、電磁ソレノイドの先端に負荷されるトルクを小さくすることができる。したがって、位置保持性と耐久性を向上させることができる。

本発明に係る電動アクチュエータは、円筒状のハウジングと、このハウジングに取り付けられた電動モータと、この電動モータのモータ軸にトルク伝達可能に結合された入力軸と、この入力軸を介して前記電動モータの回転力を伝達する減速機構と、この減速機構を介して前記電動モータの回転運動を駆動軸の軸方向の直線運動に変換するボールねじ機構とを備えた電動アクチュエータにおいて、前記ボールねじ機構が、外周に螺旋状のねじ溝が形成され、前記入力軸に転がり軸受を介して回転可能に、かつ軸方向移動不可に支持された中空状のボールねじ軸と、内周に螺旋状のねじ溝が形成され、前記駆動軸が同軸状に連結されて回転不可に、かつ軸方向移動可能に支持されたボールねじナットと、前記両ねじ溝間に転動自在に収容された多数のボールとで構成されると共に、前記減速機構が、前記入力軸とボールねじ軸との間に形成される環状空間に装着されているので、簡単な構造でコンパクト化を図った電動アクチュエータを提供することができる。

本発明に係る電動アクチュエータの一実施形態を示す縦断面図である。 図１のボールねじ機構を示す説明図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った横断面図である。 従来の電気式ディスクブレーキを示す縦断面図である。

円筒状のハウジングと、このハウジングに取り付けられた電動モータと、この電動モータのモータ軸にトルク伝達可能に結合された入力軸と、この入力軸を介して前記電動モータの回転力を伝達する減速機構と、この減速機構を介して前記電動モータの回転運動を駆動軸の軸方向の直線運動に変換するボールねじ機構とを備えた電動アクチュエータにおいて、前記ハウジングの開口部に円板状のモータブラケットが取り付けられ、このモータブラケットに前記電動モータが固定されると共に、前記ボールねじ機構が、外周に螺旋状のねじ溝が形成され、前記入力軸に転がり軸受を介して回転可能に、かつ軸方向移動不可に支持された中空状のボールねじ軸と、内周に螺旋状のねじ溝が形成され、前記駆動軸が同軸状に連結されて回転不可に、かつ軸方向移動可能に支持されたボールねじナットと、前記両ねじ溝間に転動自在に収容された多数のボールとで構成されると共に、前記減速機構が、内周に周方向等配に形成された複数の内歯を有するボールねじ軸と、前記入力軸に外嵌された転がり軸受の外輪の外周と前記ボールねじ軸の内歯にそれぞれ接する円筒ころからなる係合子と、これらの係合子を周方向等配に保持する保持器とを備え、前記内歯の数が、前記係合子の数よりも多く設定され、前記ボールねじ軸が前記モータ軸に対して僅かに偏心されている。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る電動アクチュエータの一実施形態を示す縦断面図、図２は、図１のボールねじ機構を示す説明図であり、（ａ）が正面図、（ｂ）が横断面図である。また、図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。

この電動アクチュエータ１は、円筒状のハウジング２と、このハウジング２に取り付けられた電動モータ３と、この電動モータ３のモータ軸３ａにトルク伝達可能に外嵌された入力軸４と、この入力軸４に外装され、電動モータ３の回転力を伝達する減速機構５と、この減速機構５を介して電動モータ３の回転運動を駆動軸（キャリパ）６の軸方向の直線運動に変換するボールねじ機構７とを備えている。

ハウジング２は、入力軸４と減速機構５およびボールねじ機構７を収容する大径部２ａと、駆動軸６を収容する小径部２ｂとからなる。駆動軸６は、後述するボールねじ機構７を構成するボールねじナット１５に外嵌固定される嵌合部６ａと、ディスクロータ８の両側の摩擦面８ａを押圧する制動部６ｂとを備えている。そして、この制動部６ｂとハウジング２の小径部２ｂとの間にはブーツ９が装着され、外部から雨水や異物が侵入するのを防止している。

電動モータ３は円板状のモータブラケット１０に固定されている。このモータブラケット１０は、ハウジング２の開口部を閉塞するようにして取り付けられている。モータ軸３ａはセレーションを介して入力軸４に連結されている。入力軸４と、この入力軸４に外装されたボールねじ軸１４との間には円筒ころ軸受１１と深溝玉軸受１２が装着され、入力軸４に対してボールねじ軸１４が、回転可能に、かつ軸方向移動不可に配設されている。また、入力軸４の一端部にはカップ状の位置保持リング１３が装着され、モータブラケット１０の側面に形成された環状溝１０ａに係合して外部から雨水や異物が侵入するのを防止している。

ボールねじ機構７は、図２に拡大して示すように、外周に螺旋状のねじ溝１４ａ、１４ｂが形成されたボールねじ軸１４と、このボールねじ軸１４に外嵌され、内周に螺旋状のねじ溝１５ａが形成されたボールねじナット１５と、ボールねじ軸１４とボールねじナット１５間に収容された多数のボール１６とを備え、軸循環タイプのボールねじ機構７を構成している。

ボールねじ軸１４は中空の円筒状をなし、この内径部に後述する減速機構５が収容されている。そして、外周に軸方向途中領域に連続していない複数（ここでは２巻き）のねじ溝１４ａ、１４ｂが形成されている。このボールねじ軸１４のねじ溝１４ａ、１４ｂとボールねじナット１５のねじ溝１５ａとは、互いに同じリード角θに設定されている。なお、これらのねじ溝１４ａ、１４ｂ、１５ａは、断面がボール１６の半径よりも僅かに大きい曲率半径からなる２つの円弧を組み合わせた、所謂ゴシックアーク形状に形成されている。これにより、ボール１６との接触角が大きくとれ、アキシアルすきまが小さく設定できるので、軸方向荷重に対する剛性が高くなり、かつ振動の発生を抑制することができる。無論、ねじ溝１４ａ、１４ｂ、１５ａは、このゴシックアーク形状以外にも、ボール１６の半径よりも僅かに大きい単一の曲率半径からなるサーキュラアーク形状であっても良い。

ボールねじ軸１４とボールねじナット１５はＳ５５Ｃ等の中炭素鋼あるいはＳＣＭ４１５やＳＣＭ４２０等の肌焼き鋼からなり、中炭素鋼の場合は、高周波焼入れによって、その表面に５５〜６２ＨＲＣの範囲に硬化処理が施されている。また、肌焼き鋼の場合は、浸炭焼入れによって、その表面に５５〜６２ＨＲＣの範囲に硬化処理が施されている。

ここで、本実施形態では、ボールねじ軸１４の複数のねじ溝１４ａ、１４ｂが閉ループとされ、複数のねじ溝１４ａ、１４ｂ内にそれぞれ収容されるボール１６が独立して無限循環するように構成されている。すなわち、ボールねじ軸１４の軸方向で隣り合うねじ溝１４ａ、１４ｂの間に存在するランド部１４ｃに、複数のねじ溝１４ａ、１４ｂを個別に閉ループとするボール循環溝１８、１９が設けられている。

このボール循環溝１８、１９は、ねじ溝１４ａ、１４ｂの上流側と下流側とを個別に連通連結するものであり、図２（ｂ）に示すように、ねじ溝１４ａ、１４ｂの下流のボール６を内径側へ沈み込ませ、ボールねじナット１５のランド部を乗り越えさせて上流側へ戻すように、ボール循環溝１８、１９の深さは、ボール１６がボール循環溝１８、１９内でボールねじナット１５におけるねじ溝１５ａのランド部を乗り越えることができる深さとされている。そして、これらボール循環溝１８、１９は略直線状に蛇行して形成されている。

本実施形態では、リード角θは１°以下に設定されている。このように、ボールねじ軸１４の外径が大きく、また、ねじ溝１４ａ、１４ｂのリード角θが小さく設定されていれば、ねじ溝１４ａ、１４ｂとボール循環溝１８、１９との角度が略１８０°に近付き、ボール循環溝１８、１９は、必ずしもＳ字状に蛇行して形成しなくても直線状でもボール１６の循環はスムーズに行われる。さらに、ねじ溝１４ａ、１４ｂのリードＬに対して、ボール１６の外径ｄの比率が０．８以上（ｄ≧０．８Ｌ）になるようにボール１６の外径ｄが設定されている。これにより、強度・剛性が高くなり、高負荷を受けることができる。

また、本実施形態では、図１に示すように、ボールねじ軸１４の左端部とモータブラケット１０との間に円筒ころからなるスラスト軸受２０が介装され、ボールねじナット１５の反力を負荷している。これにより、ボールねじ機構７の剛性を高めることができる。一方、図１に示すように、ボールねじナット１５の外周の周方向一箇所に軸方向に延びる軸溝１５ｂが形成されると共に、ハウジング２の大径部２ａの内周に軸方向に延びる突条２１が形成され、この突条２１にボールねじナット１５の軸溝１５ｂが係合している。これにより、簡単な構造で、ボールねじナット１５を軸方向移動可能に、かつ回転不可に支持することができる。

減速機構５は、図３に示すように、内周に周方向等配に形成された複数の内歯２２を有するボールねじ軸１４と、これら内歯２２に係合する係合子２３と、モータブラケット１０に固定され、円筒ころからなる係合子２３を周方向等配に保持する保持器２４とを備えている。ボールねじ軸１４は、円筒ころ軸受１１と深溝玉軸受１２によって入力軸４に対して回転自在に支承されると共に、モータ軸３ａの軸心に対して僅かに偏心量δをもって装着されている。

係合子２３は、円筒ころ軸受１１の外輪１１ａの外周と接すると共に、ボールねじ軸１４の内歯２２にも接し、内歯２２に係脱可能に配置されている。ボールねじ軸１４の内歯２２の数は、係合子２３の数（ここでは、３０個）の分の減速比１：３０が得られる構造となっている。

次に減速機構５の減速運動について説明する。図中、入力軸４を、矢印にて示すように、右回りに回転させると、円筒ころ軸受１１の外輪１１ａは、入力軸４の中心回りを同方向に回転し、係合子２３は、内歯２２に対して移動して行くことになる。ここで、係合子２３は保持器２４によって公転不可に保持されているため、入力軸４が１回転すると、ボールねじ軸１４は、係合子２３の数より多く設定されている分左回りに回転することになる。こうした減速機構５を採用することにより、従来の平歯車や遊星歯車機構等で得られる減速比よりも大きな減速比が得られると共に、簡単な構造でコンパクト化を図った電動アクチュエータ１を提供することができる。なお、内歯２２と係合子２３の数および偏心量δを適宜変更することにより、所望の減速比を得ることができる。

次に、図１を用いて、本発明に係る電動アクチュエータ１の作動を説明する。電動モータ３が駆動されると、モータ軸３ａの回転力は減速機構５を介してボールねじ機構７のボールねじ軸１４に減速して伝達され、このボールねじ軸１４の回転に伴いボールねじナット１５が軸方向に所望の直動範囲内で直線運動をする。そして、ボールねじナット１５の直線運動に追従して駆動軸６が軸方向に移動し、制動部６ｂがディスクロータ８の両側の摩擦面８ａを押圧して制動を行なう。

また、本実施形態では、入力軸４の一端部外周にローレット等の回り止め加工が施され、この端部に位置保持リング１３が外嵌固定されている。この位置保持リング１３は、入力軸４に嵌合される第１の円筒部１３ａと、この第１の円筒部１３ａから円板部１３ｂを介して軸方向に延び、第１の円筒部１３ａよりも大径に形成された第２の円筒部１３ｃとを備えている。そして、モータブラケット１０に装着された電磁ソレノイド２５が突出することにより位置保持リング１３の第２の円筒部１３ｃを押圧するようにすれば、入力軸４の回転を一時止めて、パーキングブレーキの機能を果たすことができる。なお、位置保持リング１３が第１の円筒部１３ａと第２の円筒部１３ｃを有する２段構造にし、電磁ソレノイド２５の押圧部の径を大きく設定することにより、電磁ソレノイド２５の先端に負荷されるトルクを小さくすることができ、位置保持性と耐久性を向上させることができる。

以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。

本発明に係る電動アクチュエータは、電動モータからの回転入力をボールねじ機構を介して駆動軸の直線運動に変換するボールねじ機構を備えた電動アクチュエータに適用できる。

１ 電動アクチュエータ
２ ハウジング
２ａ 大径部
２ｂ 小径部
３ 電動モータ
３ａ モータ軸
４ 入力軸
５ 減速機構
６ 駆動軸
７ ボールねじ機構
８ ディスクロータ
８ａ 摩擦面
９ ブーツ
１０ モータブラケット
１０ａ 環状溝
１１ 円筒ころ軸受
１２ 深溝玉軸受
１３ 位置保持リング
１３ａ 第１の円筒部
１３ｂ 円板部
１３ｃ 第２の円筒部
１４ ボールねじ軸
１４ａ、１４ｂ、１５ａ ねじ溝
１５ ボールねじナット
１６ ボール
１８、１９ ボール循環溝
２０ スラスト軸受
２１ 突条
２２ 内歯
２３ 係合子
２４ 保持器
２５ 電磁ソレノイド
５１ ディスクロータ
５２ 摩擦面
５３ タイヤホイール
５４、５５ 摩擦パッド
５６ ブラケット
５７ 反力爪
５８ キャリパボディ
５９ 作用部
６０ 反作用部
６１ ブリッジ部
６２ シリンダ
６３ 電動モータ
６４ ボールねじ機構
６５ 減速ギア機構
６６ 駆動部品
６７ 遊星歯車
６８ 太陽歯車
６９ マグネット
７０ 円筒部
７１ 径大部
７２ 軸受部
７３ ボールねじナット
７４ ナット歯車
７５ 第２歯車部
７６ ボール溝
７７ ボール
７８ ボールねじ軸
Ａ 内歯の数
Ｂ 係合子の数
ｄ ボールねじ機構のボールの外径
Ｌ リード
δ 偏心量
γ 減速比
θ リード角

Claims (11)

1. 円筒状のハウジングと、
   このハウジングに取り付けられた電動モータと、
   この電動モータのモータ軸にトルク伝達可能に結合された入力軸と、
   この入力軸を介して前記電動モータの回転力を伝達する減速機構と、
   この減速機構を介して前記電動モータの回転運動を駆動軸の軸方向の直線運動に変換するボールねじ機構とを備えた電動アクチュエータにおいて、
   前記ボールねじ機構が、外周に螺旋状のねじ溝が形成され、前記入力軸に転がり軸受を介して回転可能に、かつ軸方向移動不可に支持された中空状のボールねじ軸と、
   内周に螺旋状のねじ溝が形成され、前記駆動軸が同軸状に連結されて回転不可に、かつ軸方向移動可能に支持されたナットと、
   前記両ねじ溝間に転動自在に収容された多数のボールとで構成されると共に、
   前記減速機構が、前記入力軸とボールねじ軸との間に形成される環状空間に装着されていることを特徴とする電動アクチュエータ。
2. 前記ハウジングの開口部に円板状のモータブラケットが取り付けられ、このモータブラケットに前記電動モータが固定されている請求項１に記載の電動アクチュエータ。
3. 前記減速機構が、内周に周方向等配に形成された複数の内歯を有するボールねじ軸と、前記入力軸に外嵌された転がり軸受の外輪の外周と前記ボールねじ軸の内歯にそれぞれ接する円筒ころからなる係合子と、これらの係合子を周方向等配に保持する保持器とを備え、前記内歯の数が、前記係合子の数よりも多く設定されると共に、前記ボールねじ軸が前記モータ軸に対して僅かに偏心されている請求項１または２に記載の電動アクチュエータ。
4. 前記ボールねじ機構が、前記両ねじ溝のリード角が同一に設定され、前記ボールねじ軸の軸方向で隣り合うねじ溝の間に存在するランド部に、当該ねじ溝を個別に閉ループとするボール循環溝が設けられた軸循環タイプのボールねじで構成されている請求項１乃至３いずれかに記載の電動アクチュエータ。
5. 前記ねじ溝のリード角が１°以下に設定されている請求項４に記載の電動アクチュエータ。
6. 前記両ねじ溝が、断面が前記ボールの半径よりも僅かに大きい曲率半径からなる２つの円弧を組み合わせたゴシックアーク形状に形成されている請求項１乃至５いずれかに記載の電動アクチュエータ。
7. 前記両ねじ溝のリードに対して、前記ボールの外径の比率が０．８以上になるように設定されている請求項１乃至６いずれかに記載の電動アクチュエータ。
8. 前記ボールねじナットの外周に軸方向に延びる軸溝が形成されると共に、前記ハウジングの内周に軸方向に延びる突条が形成され、この突条に前記ボールねじナットの軸溝が係合している請求項１乃至７いずれかに記載の電動アクチュエータ。
9. 前記ボールねじ軸の端部と前記モータブラケットとの間にスラスト軸受が介装されている請求項２乃至８いずれかに記載の電動アクチュエータ。
10. 前記入力軸の一端部外周に円筒状の位置保持リングが外嵌固定されると共に、前記モータブラケットに電磁ソレノイドが装着され、この電磁ソレノイドが突出して前記位置保持リングに押圧される請求項２乃至９いずれかに記載の電動アクチュエータ。
11. 前記位置保持リングが、前記入力軸に嵌合される第１の円筒部と、この第１の円筒部から円板部を介して軸方向に延び、前記第１の円筒部よりも大径に形成された第２の円筒部とを備え、この第２の円筒部に前記電磁ソレノイドが押圧される請求項１０に記載の電動アクチュエータ。

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