JP2016046939A - 電動アクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】簡便かつ省スペースで、ハウジングの位置決め機能を備えると共に、ハウジングの接合面の強固な密封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が、第１のハウジング２ａと、その端面に衝合された第２のハウジング２ｂとからなり、これら第１のハウジング２ａと第２のハウジング２ｂに一対の支持軸受２０が径方向すきまをもって装着されると共に、第１および第２のハウジング２ａ、２ｂの接合面３１、３２が傾斜角θをもったすり鉢状の凹面と円錐状の凸面とで構成され、当該接合面３１、３２に、断面略半円形に形成された第１の空隙部３３と、この第１の空隙部３３に連通し、断面略三角形に形成された第２の空隙部３４が対向配置され、第１の空隙部３３にシリコン系液体ガスケットからなる硬化性材料３５が充填されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、一般産業用の電動機、自動車等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、自動車のトランスミッションやパーキングブレーキ等で、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。

従来の電動アクチュエータとしては、例えば、ハウジングに支持された電動モータにより、ボールねじを構成するボールねじ軸を回転駆動自在とし、このボールねじ軸を回転駆動することによってナットに結合された出力部材を軸方向に変位可能としている。ここで、複数のハウジングで構成されるハウジングは、合成ゴム等からなるガスケットを介して接合する液体ガスケットシール構造を備えている。

液体ガスケットシール構造を備えたものの代表的なものとして、図５に示すよう電動アクチュエータが知られている。この電動アクチュエータ５１は、アルミ合金からアルミダイカストによって形成された第１のハウジング５２ａと、その端面に衝合された第２のハウジング５２ｂとからなるハウジング５２と、第１のハウジング５２ａに取り付けられた電動モータ５３と、この電動モータ５３の回転力を、モータ軸５３ａを介して伝達する減速機構５７と、この減速機構５７を介して電動モータ５３の回転運動を駆動軸６２の軸方向の直線運動に変換するボールねじ機構５８とを備え、このボールねじ機構５８が、ハウジング５２に装着された一対の支持軸受６３を介して回転可能に、かつ軸方向移動不可に支持され、内周に螺旋状のねじ溝５９ａが形成されたナット５９と、このナット５９に多数のボール６１を介して内挿され、駆動軸６２と同軸状に一体化され、外周にナット５９のねじ溝５９ａに対応する螺旋状のねじ溝６０ａが形成されると共に、ハウジング５２に対して回転不可に、かつ軸方向移動可能に支持されたねじ軸６０とで構成されている。

電動モータ５３のモータ軸５３ａは、その端部に入力歯車５４が圧入により相対回転不能に取り付けられ、平歯車からなる中間歯車５５に噛合している。また、この中間歯車５５に噛合する出力歯車５６は、ボールねじ機構５８を構成するナット５９にキー６４を介して一体に固定されている。

そして、図６に示すように、第１のハウジング５２ａと第２のハウジング５２ｂの接合面６５、６６に、断面略半円形に形成された第１の空隙部６７と、これに連通し、断面略三角形に形成された第２の空隙部６８が対向配置され、第１の空隙部６７にシリコン系液体ガスケットからなる硬化性材料６９が充填されると共に、この硬化性材料６９が、第１の空隙部６７の体積よりも多く、第１の空隙部６７と第２の空隙部６８の体積よりも少なく設定されている。これにより、第１の空隙部６７からはみ出した硬化性材料６９の余剰分が、対向する第２の空隙部６８に充填されることになるので、第２の空隙部６８から硬化性材料６９が外部にまではみ出すのを防止することができ、はみ出した余剰分の硬化性材料６９が脱落したり、外観を損なうと言った不具合を防止することができ、ハウジング５２の接合面６５、６６の強固な密封を図った電動アクチュエータ５１を提供することができる（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０１４−７７８９号公報

こうした従来の電動アクチュエータ５１では、ナット５９を回転自在に支承する支持軸受６３、６３の外径、および中間歯車５５の歯車軸５５ａの２箇所で第１のハウジング５２ａと第２のハウジング５２ｂの接合面６５、６６の位置決めと両者の芯合せを行っているが、例えば、軽量・コンパクト化のため中間歯車５５を備えていない電動アクチュエータの場合、別途ノックピンやインロウ等の位置決め手段を採用しなければならない。このような場合、部品点数が増加すると共に、作業効率が低下してコストアップの要因となるだけでなく、電動アクチュエータのサイズアップが余儀なくされ、軽量・コンパクト化を阻害することになる。

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、簡便かつ省スペースで、ハウジングの位置決め機能を備えると共に、ハウジングの接合面の強固な密封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、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、この電動モータの回転力を、モータ軸を介して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、このボールねじ機構が、前記ハウジングに装着された一対の支持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、外周に前記減速機構を構成する出力歯車が固定され、内周に螺旋状のねじ溝が形成されたナットと、このナットに多数のボールを介して内挿され、前記駆動軸と同軸状に一体化され、外周に前記ナットのねじ溝に対応する螺旋状のねじ溝が形成されて前記ハウジングに対して回転不可に、かつ軸方向移動可能に支持されたねじ軸とで構成された電動アクチュエータにおいて、前記ハウジングが、第１のハウジングと、その端面に衝合された第２のハウジングとからなり、これら第１のハウジングと第２のハウジングの接合面が傾斜角をもったすり鉢状の凹面と円錐状の凸面とで構成され、当該接合面に、第１の空隙部と、この第１の空隙部に連通する第２の空隙部が対向して形成され、前記第１の空隙部に硬化性材料が充填されている。

このように、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、この電動モータの回転力を、モータ軸を介して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、このボールねじ機構が、ハウジングに装着された一対の支持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、外周に減速機構を構成する出力歯車が固定され、内周に螺旋状のねじ溝が形成されたナットと、このナットに多数のボールを介して内挿され、駆動軸と同軸状に一体化され、外周にナットのねじ溝に対応する螺旋状のねじ溝が形成されてハウジングに対して回転不可に、かつ軸方向移動可能に支持されたねじ軸とで構成された電動アクチュエータにおいて、ハウジングが、第１のハウジングと、その端面に衝合された第２のハウジングとからなり、これら第１のハウジングと第２のハウジングの接合面が傾斜角をもったすり鉢状の凹面と円錐状の凸面とで構成され、当該接合面に、第１の空隙部と、この第１の空隙部に連通する第２の空隙部が対向して形成され、第１の空隙部に硬化性材料が充填されているので、ハウジングの接合面の強固な密封を図ることができると共に、簡便かつ省スペースで両ハウジングの動きを規制することができ、位置決めと芯合せを精度良く行う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。

好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記減速機構が、前記電動モータのモータ軸に取付けられた入力歯車と、この入力歯車に噛合する前記出力歯車で構成されていれば、中間歯車の歯車軸で第１のハウジングと第２のハウジングの接合面の位置決めと両者の芯合せを行うことができない場合でも、別途ノックピンやインロウ等の位置決め手段を採用することなくハウジングの接合面で行うことができ、軽量・コンパクト化を図ることができる。

また、請求項３に記載の発明のように、前記支持軸受が、前記第１および第２のハウジングに径方向すきまをもってそれぞれ装着されていれば、他の部位で第１および第２のハウジングの合せ面の動きが規制されているので、芯ズレを防止することができると共に、芯ズレによって支持軸受の内部すきまがなくなるのを防止でき、組立作業性が向上して低コスト化を図ることができる。

また、請求項４に記載の発明のように、前記硬化性材料の充填量が、前記第１の空隙部の体積よりも多く、かつ、前記第１の空隙部と第２の空隙部の体積よりも少なく設定されていれば、第１の空隙部からはみ出した硬化性材料の余剰分が、対向する第２の空隙部に充填されることになり、第２の空隙部から硬化性材料が外部にまではみ出すのを防止することができ、はみ出した余剰分の硬化性材料が脱落したり、外観を損なったりという不具合を防止することができる。

また、請求項５に記載の発明のように、前記第１および第２のハウジングの接合面の傾斜角が９０°〜１２０°の範囲に設定されていれば、傾斜角が小さくなって接合面のスペースが大きくなったり、接合時に楔作用が発生して組立作業が低下したりするのを防止すると共に、傾斜角が大きくなって製造時の角度誤差等によって芯合せ精度が低下するのを防止することができる。

また、請求項６に記載の発明のように、前記出力歯車が焼結合金からなり、前記ナットの鍔部と前記一対の支持軸受のうち一方の支持軸受の内輪とで挟持された状態で固定され、外径部とボス部との間の中央部の幅寸法が薄肉に設定されていれば、ナットと一体に回転する支持軸受の内輪の端面と出力歯車のボス部の側面とが密着すると共に、固定側の外輪と出力歯車のボス部の側面とが非接触となり、出力歯車の円滑な回転運動を損なうことがなく、スムーズな回転運動を行うことができる。

本発明に係る電動アクチュエータは、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、この電動モータの回転力を、モータ軸を介して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、このボールねじ機構が、前記ハウジングに装着された一対の支持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、外周に前記減速機構を構成する出力歯車が固定され、内周に螺旋状のねじ溝が形成されたナットと、このナットに多数のボールを介して内挿され、前記駆動軸と同軸状に一体化され、外周に前記ナットのねじ溝に対応する螺旋状のねじ溝が形成されて前記ハウジングに対して回転不可に、かつ軸方向移動可能に支持されたねじ軸とで構成された電動アクチュエータにおいて、前記ハウジングが、第１のハウジングと、その端面に衝合された第２のハウジングとからなり、これら第１のハウジングと第２のハウジングの接合面が傾斜角をもったすり鉢状の凹面と円錐状の凸面とで構成され、当該接合面に、第１の空隙部と、この第１の空隙部に連通する第２の空隙部が対向して形成され、前記第１の空隙部に硬化性材料が充填されているので、ハウジングの接合面の強固な密封を図ることができると共に、簡便かつ省スペースで両ハウジングの動きを規制することができ、位置決めと芯合せを精度良く行う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。

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拡大して示す縦断面図である。 図１のハウジングの接合部を示す要部拡大図である。 （ａ）は、本発明に係る第１のハウジングを示す縦断面図、（ｂ）は、同上、第２のハウジングを示す断面図である。 従来の電動アクチュエータを示す縦断面図である。 図５のシール構造を示す要部拡大図である。

アルミ合金製のハウジングと、このハウジングに取り付けられた電動モータと、この電動モータの回転力を、モータ軸を介して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、このボールねじ機構が、前記ハウジングに装着された一対の支持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、外周に前記減速機構を構成する出力歯車が固定され、内周に螺旋状のねじ溝が形成されたナットと、このナットに多数のボールを介して内挿され、前記駆動軸と同軸状に一体化され、外周に前記ナットのねじ溝に対応する螺旋状のねじ溝が形成され、前記ハウジングに対して回転不可に、かつ軸方向移動可能に支持されたねじ軸とで構成された電動アクチュエータにおいて、前記ハウジングが、第１のハウジングと、その端面に衝合された第２のハウジングとからなり、これら第１のハウジングと第２のハウジングに前記支持軸受が径方向すきまをもってそれぞれ装着されると共に、前記第１および第２のハウジングの接合面が傾斜角をもったすり鉢状の凹面と円錐状の凸面とで構成され、当該接合面に、断面略半円形に形成された第１の空隙部と、この第１の空隙部に連通し、断面略三角形に形成された第２の空隙部が対向配置され、前記第１の空隙部にシリコン系液体ガスケットからなる硬化性材料が充填されている。

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拡大して示す縦断面図、図３は、図１のハウジングの接合部を示す要部拡大図、図４（ａ）は、本発明に係る第１のハウジングを示す縦断面図、（ｂ）は、同上、第２のハウジングを示す断面図である。

この電動アクチュエータ１は、図１に示すように、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に取付けられた入力歯車４と、この入力歯車４に噛合する出力歯車５とからなる減速機構６と、この減速機構６を介して電動モータ３の回転運動を駆動軸７の軸方向の直線運動に変換するボールねじ機構８とを備えている。

ハウジング２はＡ６０６３ＴＥやＡＤＣ１２等のアルミ合金からアルミダイカストによって形成され、第１のハウジング２ａと、その端面に衝合された第２のハウジング２ｂとからなり、固定ボルト９によって一体に固定されている。第１のハウジング２ａには電動モータ３が取り付けられると共に、これら第１のハウジング２ａと第２のハウジング２ｂには各々、ねじ軸１０を収容するための貫通孔１１と袋孔１２が形成されている。

電動モータ３のモータ軸３ａの端部には入力歯車４が圧入により相対回転不能に片持ち状態で支持されている。平歯車からなる入力歯車４に噛合する出力歯車５は、後述するボールねじ機構８を構成するナット１８にキー（図示せず）を介して一体に固定されている。

駆動軸７は、ボールねじ機構８を構成するねじ軸１０と一体に構成され、この駆動軸７の一端部（図中右端部）に係止ピン１５が植設されている。また、第２のハウジング２ｂの袋孔１２にはスリーブ１７が締結され、このスリーブ１７の内周の周方向に対向する位置に軸方向に延びる凹溝１７ａ、１７ａが形成されている。そして、この凹溝１７ａ、１７ａにねじ軸１０の係止ピン１５、１５がそれぞれ係合され、ねじ軸１０が、回転不可に、かつ軸方向移動可能に支持されている。なお、スリーブ１７は、第２のハウジング２ｂの袋孔１２の開口部に装着された穴用の止め輪１３によっての軸方向の抜け止めがなされている。

ここで、スリーブ１７は焼結金属で形成されている。焼結合金の金属粉としては、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｎｉの完全合金粉（合金化した溶鋼をアトマイズした鉄粉であり、粒子内に合金成分が均一な鉄粉）、あるいは、部分合金粉（純鉄粉の周りに合金粉を部分合金化して付着させた合金粉）からなる。なお、スリーブ１７は、金属粉末を可塑状に調整し、射出成形機で成形される、所謂ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｍｏｌｄｉｎｇ）により成形されていても良い。

一方、凹溝１７ａに係合する係止ピン１５は、ＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼あるいはＳＣｒ４３５等の浸炭軸受鋼で形成され、その表面には、炭素含有量０．８０ｗｔ％以上、５８ＨＲＣ以上の浸炭窒化層が形成されている。なお、係止ピン１５に針状ころ軸受に使用される針状ころを適用することにより、５８ＨＲＣ以上の表面硬さが得られ、耐摩耗性が優れていると共に、入手性が良く、低コスト化を図ることができる。

本実施形態では、スリーブ１７は第２のハウジング２ｂの底部に直接当接されておらず、キャップ２６を介して固定されている。すなわち、スリーブ１７の端部にキャップ２６が外嵌され、一体となって第２のハウジング２ｂの底部に嵌合されている。これにより、ねじ軸１０が第２のハウジング２ｂの袋孔１２に直接衝突することがなく、第２のハウジング２ｂの損傷と摩耗の低減を図ると共に、軽量化を図りつつ、耐久性と強度を高めて信頼性の向上を図った電動アクチュエータを提供することができる。

このキャップ２６は、スリーブ１７と同様、焼結金属から形成され、スリーブ１７の２か所の凹溝１７ａに圧入嵌合する突起２つを備えた小判状に形成されている。なお、キャップ２６はＭＩＭによって成形される焼結合金から形成しても良い。

また、キャップ２６の底部２６ａが当接する第２のハウジング２ｂの底部には逃がし部（凹み）２７が形成されている。これにより、加工誤差を許容することができると共に、組立精度を向上させることができる。さらに、フェール時のダンパー効果を期待することができ、信頼性が向上する。

ボールねじ機構８は、図２に拡大して示すように、ねじ軸１０と、このねじ軸１０にボール１９を介して外挿されたナット１８とを備えている。ねじ軸１０は、外周に螺旋状のねじ溝１０ａが形成されている。一方、ナット１８は、ねじ軸１０に外挿されると共に、内周にねじ軸１０のねじ溝１０ａに対応する螺旋状のねじ溝１８ａが形成され、これらねじ溝１０ａ、１８ａとの間に多数のボール１９が転動自在に収容されている。そして、ナット１８は、ハウジング２ａ、２ｂに対して、２つの支持軸受２０、２０を介して回転自在に、かつ軸方向移動不可に支承されている。２１は、ナット１８のねじ溝１８ａを連結して循環部材を構成する駒部材で、この駒部材２１によって多数のボール１９が無限循環することができる。

各ねじ溝１０ａ、１８ａの断面形状は、サーキュラアーク形状であってもゴシックアーク形状であっても良いが、ここではボール１９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ゴシックアーク形状に形成されている。これにより、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。

ナット１８はＳＣＭ４１５やＳＣＭ４２０等の肌焼き鋼からなり、真空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。これにより、熱処理後のスケール除去のためのバフ加工等を省略することができ、低コスト化を図ることができる。一方、ねじ軸１０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、高周波焼入れ、あるい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。

ナット１８の外周面１８ｂには減速機構６を構成する出力歯車５が固定されると共に、この出力歯車５の両側に２つの支持軸受２０、２０が所定のシメシロを介して圧入されている。具体的には、ナット１８の外周面１８ｂにキー溝１４ａが形成されると共に、出力歯車５の内周面にもキー溝２９ａが形成され、両キー溝１４ａ、２９ａによって形成される矩形状空間にキー１４が嵌挿されている。そして、出力歯車５がナット１８の外径に一体形成されたフランジ１８ｃと、一方（図中、左側）の支持軸受２０の内輪２３とに挟持された状態で、ナット１８に固定されている。また、他方（図中、右側）の支持軸受２０はナット１８のフランジ１８ｃに当接した状態で、ナット１８の外周面１８ｂに圧入固定されている。これにより、駆動軸７からスラスト荷重が負荷されても支持軸受２０、２０と出力歯車５の軸方向の位置ズレを防止することができる。また、２つの支持軸受２０、２０は、両端部にシールド板２０ａ、２０ａが装着された密封型の深溝玉軸受で構成され、軸受内部に封入された潤滑グリースの外部への漏洩と、外部から摩耗粉等が軸受内部に侵入するのを防止している。

また、本実施形態では、ナット１８を回転自在に支持する一対の支持軸受２０、２０が同じ仕様の深溝玉軸受で構成されているので、前述した駆動軸７からスラスト荷重および出力歯車５を介して負荷されるラジアル荷重の両方を負荷することができると共に、組立時に誤組み防止のための確認作業を簡便化することができ、組立作業性を向上させることができる。なお、同一仕様の転がり軸受とは、軸受の内径、外径、幅寸法をはじめ、転動体サイズ、個数および軸受内部すきま等が同一なものを言う。

また、ここでは、一対の支持軸受２０、２０のうち一方の支持軸受２０がリング状の弾性部材からなるワッシャ２５を介して第１のハウジング２ａに装着されている。このワッシャ２５は、強度や耐摩耗性が高いオーステナイト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）、あるいは防錆処理された冷間圧延鋼板（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）からプレス加工にて形成されたウェーブワッシャからなる。そして、その内径Ｄが支持軸受２０の内輪２３の外径ｄよりも大径に形成されている。これにより、一対の支持軸受２０、２０の軸方向ガタをなくすことができ、円滑な回転性能を得ることができると共に、ワッシャ２５が、支持軸受２０の外輪２４のみに当接し、回転輪となる内輪２３とは干渉しないため、逆スラスト荷重が生じてナット１８が第１のハウジング２ａ側に押し付けられても支持軸受２０の内輪２３が第１のハウジング２ａに当接して摩擦力が上昇するのを防止し、ロック状態になるのを防止することができる。

ここで、一対の支持軸受２０、２０は、第１および第２のハウジング２ａ、２ｂに径方向すきまをもってそれぞれ装着されている。また、第１および第２のハウジング２ａ、２ｂの合せ面が径方向にずれる、所謂芯ズレが生じた場合、支持軸受２０、２０の内部すきまがなくなる恐れがあるが、後述する第１および第２のハウジング２ａ、２ｂの合せ面の動きを規制することにより、第１および第２のハウジング２ａ、２ｂの径方向の位置決めが容易にでき、芯ズレを防止することができると共に、組立作業性が向上して低コスト化を図ることができる。

出力歯車５は焼結合金からなり、外周に平歯からなる歯部５ａが形成されると共に、ナット１８の外周面１８ｂに嵌合される円孔５ｂが形成されている。そして、歯部５ａの近傍の外径部２８と円孔５ｂの近傍のボス部２９との間の中央部に円形の複数の肉抜き穴３０が周方向等配に形成されている。また、円筒状のボス部２９の内周には、前述した固定用のキー１４が嵌挿されるキー溝２９ａが形成されている。なお、ここでは、肉抜き穴３０が円形のものを例示したが、これに限らず、出力歯車５の強度・剛性を確保しつつ、軽量化を図るものであれば良く、例えば、図示はしないが、径方向外方に向って幅寸法が拡大するエッグシェイプ（卵形）または三角形状に形成しても良い。

焼結合金の金属粉としては、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｎｉの完全合金粉（合金化した溶鋼をアトマイズした鉄粉であり、粒子内に合金成分が均一な鉄粉）、あるいは、部分合金粉（純鉄粉の周りに合金粉を部分合金化して付着させた合金粉）からなる。具体的には、Ｆｅが２ｗｔ％、Ｎｉが１ｗｔ％、Ｍｏ組成のプレアロイ銅粉に微細なＮｉ粉、Ｃｕ粉、黒鉛粉をバインダで付着させたハイブリッド型の合金鋼粉（商品名；ＪＦＥスチール株式会社製ＪＩＰ２１ＳＸ）を例示することができる。この焼結合金は、焼結後の冷却速度（ここでは、５０℃／ｍｉｎ以上）を速くすることにより、焼結体組織に占めるマルテンサイト相の比率が増加し、高い機械的強度（引張強さ、硬さ）が得られると共に、その後の熱処理が不要となって高精度な出力歯車を提供することができる。なお、焼入れ性を向上させるために、Ｍｏを０．５〜１．５ｗｔ％、また、靭性を向上させるために、Ｎｉを２〜４ｗｔ％含有させるのが好ましい。なお、出力歯車５は、金属粉末を可塑状に調整し、ＭＩＭによって成形される焼結合金で形成しても良い。

ここで、出力歯車５の歯部５ａの近傍の外径部２８と円孔５ｂの近傍のボス部２９の肉厚が略同一に形成されると共に、外径部２８とボス部２９の側面が軸方向に略面一に設定され、これら外径部２８とボス部２９の間の中央部の幅寸法が薄肉に設定されている。ここでいう、前記「略同一」および「略面一」の略とは、例えば、設計の狙い値であって実質的に寸法差がない状態、すなわち、加工誤差等によって生じる段差は当然許容されるべきものである。

出力歯車５をこのような構成にすることにより、ナット１８と一体に回転する支持軸受２０の内輪２３の端面と出力歯車５のボス部２９の側面とが密着し、一方、固定側の外輪２４と出力歯車５のボス部２９の側面とが非接触となり、出力歯車５の円滑な回転運動を損なうことがなく、スムーズに回転運動を行うことができる。

図４に示す、第１のハウジング２ａと第２のハウジング２ｂのそれぞれの接合面（合せ面）３１、３２において、（ａ）に示すように、第１のハウジング２ａの接合面３１が所定の傾斜角θからなるすり鉢状の凹面に形成されると共に、（ｂ）に示すように、この接合面３１に嵌め合わされる第２のハウジング２ｂの接合面３２が円錐状の凸面に形成されている。そして、図３に示すように、第２のハウジング２ｂの接合面３２の内径部が垂直面３２ａに形成され、この垂直面３２ａに、断面が略半円形の環状の第１の空隙部３３が形成されると共に、この第１の空隙部３３に連通するように、第１のハウジング２ａの接合面３１と第２のハウジング２ｂの垂直面３２ａとの間に断面略三角形状の環状の第２の空隙部３４が形成されている。

また、第１の空隙部３３には硬化性材料３５からなる液体ガスケットが充填されている。充填される硬化性材料３５は、第１の空隙部３３の体積よりも多く、また、第１の空隙部３３と第２の空隙部３４の体積よりも少なく設定されている。すなわち、第１の空隙部３３からはみ出した硬化性材料３５の余剰分が、対向する第２の空隙部３４に充填されることになる。これにより、第２の空隙部３４から硬化性材料３５が外部にまではみ出すのを防止することができ、はみ出した余剰分の硬化性材料３５が脱落したり、外観を損なったりすると言った不具合を防止することができるので、ハウジングの接合面の強固な密封を図ることができる。

また、第１および第２のハウジングのハウジング２ａ、２ｂのそれぞれの接合面３１、３２がテーパ形状に形成されているので、両ハウジング２ａ、２ｂの動きを規制することができ、簡便かつ省スペースで、位置決めと芯合せを精度良く行うことができる。また、本実施形態のように、中間歯車の歯車軸がなく、この歯車軸と支持軸受２０の２箇所で第１のハウジング２ａと第２のハウジング２ｂの接合面３１、３２の位置決めと両者の芯合せを行うことができない場合でも、別途ノックピンやインロウ等の位置決め手段を採用することなくハウジング２の接合面で行うことができ、軽量・コンパクト化を図ることができる。

なお、第１の空隙部３３は断面が略半円形に形成されると共に、第２の空隙部３４は略三角形状に形成されているので、簡便かつ省スペースで、はみ出した硬化性材料３５の脱落を効果的に防止することができる。また、硬化性材料３５としては、無溶剤型シリコン系液体ガスケットや合成ゴム系液体ガスケットを例示することができる。これらの液体ガスケットからなる硬化性材料３５は、一定の時間が経過すれば硬化するため、概ね２４時間で密封性を発揮する。

本実施形態では、第１および第２のハウジングのハウジング２ａ、２ｂの接合面３１、３２の傾斜角θは、９０°〜１２０°の範囲に設定されている。この傾斜角θが９０°未満、すなわち、片面側で４５°未満では、接合面３１、３２のスペースが大きくなると共に、接合時に楔作用が発生し、組立作業が低下する恐れがある。一方、傾斜角θが１２０°を超えると、製造時の角度誤差等によって芯合せ精度が低下して好ましくない。

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、一般産業用の電動機、自動車等の駆動部に使用され、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 第１のハウジング
２ｂ 第２のハウジング
３ 電動モータ
３ａ モータ軸
４ 入力歯車
５ 出力歯車
５ａ 歯部
５ｂ 円孔
６ 減速機構
７ 駆動軸
８ ボールねじ機構
９ 固定ボルト
１０ ねじ軸
１０ａ、１８ａ ねじ溝
１１ 貫通孔
１２ 袋孔
１３ 止め輪
１４ キー
１４ａ、２９ａ キー溝
１５ 係止ピン
１７ スリーブ
１７ａ 凹溝
１８ ナット
１８ｂ ナットの外周面
１８ｃ フランジ
１９ ボール
２０ 支持軸受
２０ａ シールド板
２１ 駒部材
２２ 内輪
２４ 外輪
２５ ワッシャ
２６ キャップ
２６ａ 底部
２６ｂ 鍔部
２７ 逃がし部
２８ 歯車の外径部
２９ 歯車のボス部
３０ 肉抜き穴
３１ 第１のハウジングの接合面
３２ 第２のハウジングの接合面
３２ａ 第２のハウジングの垂直面
３３ 第１の空隙部
３４ 第２の空隙部
３５ 硬化性材料
５１ 電動アクチュエータ
５２ ハウジング
５２ａ 第１のハウジング
５２ｂ 第２のハウジング
５３ 電動モータ
５３ａ モータ軸
５４ 入力歯車
５５ 中間歯車
５５ａ 歯車軸
５６ 出力歯車
５７ 減速機構
５８ ボールねじ機構
５９ ナット
５９ａ、６０ａ ねじ溝
６０ ねじ軸
６１ ボール
６２ 駆動軸
６３ 支持軸受
６４ キー
６５ 第１のハウジングの接合面
６６ 第２のハウジングの接合面
６７ 第１の空隙部
６８ 第２の空隙部
６９ 硬化性材料
Ｄ ワッシャの内径
ｄ 支持軸受の内輪外径
θ 接合面の傾斜角

Claims (6)

1. 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、
   この電動モータの回転力を、モータ軸を介して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、
   このボールねじ機構が、前記ハウジングに装着された一対の支持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、外周に前記減速機構を構成する出力歯車が固定され、内周に螺旋状のねじ溝が形成されたナットと、
   このナットに多数のボールを介して内挿され、前記駆動軸と同軸状に一体化され、外周に前記ナットのねじ溝に対応する螺旋状のねじ溝が形成され、前記ハウジングに対して回転不可に、かつ軸方向移動可能に支持されたねじ軸とで構成された電動アクチュエータにおいて、
   前記ハウジングが、第１のハウジングと、その端面に衝合された第２のハウジングとからなり、これら第１のハウジングと第２のハウジングの接合面が傾斜角をもったすり鉢状の凹面と円錐状の凸面とで構成され、当該接合面に、第１の空隙部と、この第１の空隙部に連通する第２の空隙部が対向して形成され、前記第１の空隙部に硬化性材料が充填されていることを特徴とする電動アクチュエータ。
2. 前記減速機構が、前記電動モータのモータ軸に取付けられた入力歯車と、この入力歯車に噛合する前記出力歯車で構成されている請求項１に記載の電動アクチュエータ。
3. 前記支持軸受が、前記第１および第２のハウジングに径方向すきまをもってそれぞれ装着されている請求項１に記載の電動アクチュエータ。
4. 前記硬化性材料の充填量が、前記第１の空隙部の体積よりも多く、かつ、前記第１の空隙部と第２の空隙部の体積よりも少なく設定されている請求項１に記載の電動アクチュエータ。
5. 前記第１および第２のハウジングの接合面の傾斜角が９０°〜１２０°の範囲に設定されている請求項１に記載の電動アクチュエータ。
6. 前記出力歯車が焼結合金からなり、前記ナットの鍔部と前記一対の支持軸受のうち一方の支持軸受の内輪とで挟持された状態で固定され、外径部とボス部との間の中央部の幅寸法が薄肉に設定されている請求項１に記載の電動アクチュエータ。

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