JP2018061415A - アクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】モータ回転中の電力消費量が少なく、モータ停止中には作業者が被駆動部材を出力側から容易に動かすことができるアクチュエータを提供する。【解決手段】アクチュエータのブレーキとして、モータ軸８と連結される出力軸９の径方向外側に配された外輪１０が回転不能に拘束された状態では、モータ軸８の回転を出力軸９に伝達し、出力軸９に加えられる逆入力トルクに対しては出力軸９を外輪１０とロックさせて停止させる逆入力遮断クラッチ５と、非通電時は逆入力遮断クラッチ５の外輪１０を回転不能に拘束し、通電によりその外輪１０を回転自在に解放する無励磁作動型の電磁ブレーキ６とを組み合わせたブレーキユニット２を採用することにより、モータ１を回転させて被駆動部材を動かすときは電磁ブレーキ６に通電する必要がなく、電磁ブレーキ６に通電すれば、作業者が被駆動部材を出力側から容易に動かせるようにした。【選択図】図１

Description

本発明は、モータが停止したときに被駆動部材の位置を保持するブレーキを備えたアクチュエータに関する。

ロボットの関節部等に用いられ、モータ駆動によって被駆動部材を作動させるアクチュエータでは、停電等によってモータが停止してしまったときに、被駆動部材が重力等の外力を受けて位置（姿勢）を変えることによって種々のトラブルが生じるおそれがある。このため、通常は、モータ停止時に被駆動部材の位置を保持するブレーキ（以下、これと同じ機能を有するものを単に「ブレーキ」ともいう。）を備えている。

上記のようなアクチュエータでは、そのブレーキとして無励磁作動型の電磁ブレーキを使用することが多い。その電磁ブレーキは、一般に、モータ軸に相対回転不能に取り付けられたブレーキ板と、ブレーキばねによってブレーキ板に押し付けられるアーマチュアと、通電によりアーマチュアをブレーキばねの弾力に抗してブレーキ板から離反させる電磁石とを備え、モータ回転中（通電中）には電磁石でアーマチュアを吸引してブレーキ板から離反させておき、モータ停止時（非通電時）にはブレーキばねの弾力でアーマチュアをブレーキ板に押し付けてブレーキ板およびモータ軸の回転を規制することにより、それまでモータに駆動されていた被駆動部材の位置を保持するようになっている（例えば、特許文献１、２参照。）。

また、ブレーキとして、上記の無励磁作動型の電磁ブレーキに代えて、入力側部材に入力トルクが加えられたときは、その回転を出力側部材に伝達し、出力側部材に逆入力トルクが加えられたときは、出力側部材をロックさせる逆入力遮断クラッチ（例えば、特許文献３参照。）を用い、その入力側部材をモータ軸に、出力側部材を被駆動部材にそれぞれ連結することも考えられる。

上記逆入力遮断クラッチには、同一軸心のまわりに回転する入力側部材と出力側部材との間に、入力側部材の回転を出力側部材に伝達するトルク伝達手段を設け、出力側部材の径方向外側に固定の外輪を配し、出力側部材の外周面に複数のカム面を設けて、外輪の内周円筒面と出力側部材の各カム面との間に周方向で次第に狭小となる楔形空間を形成し、これらの各楔形空間に一対のころとその一対のころを楔形空間の狭小部へ押し込むばねを組み込むとともに、各楔形空間の周方向両側（ころを挟んでばねに周方向で対向する位置）に、入力側部材と一体回転するロック解除片の柱部を挿入した構成のものが多い。

この構成によれば、出力側部材に逆入力トルクが加えられても、回転方向後側のころが外輪および出力側部材に係合することにより出力側部材がロックされる。一方、入力側部材に入力トルクが加えられたときは、入力側部材と一体回転するロック解除片の柱部が回転方向後側のころをばねの弾力に抗して楔形空間の広大部へ押し出すことにより、そのころと外輪および出力側部材との係合が解除されて、出力側部材がロック状態から解放された後、トルク伝達手段によって入力側部材から出力側部材に回転が伝達される。

したがって、この構成の逆入力遮断クラッチをブレーキとして組み込んだアクチュエータでは、モータを駆動するとモータ軸の回転が出力軸に伝達されて被駆動部材が作動し、モータ停止時に被駆動部材に重力等の外力が加わっても、被駆動部材の位置を保持することができる。

特開平８−９５８９号公報 特開２００８−１４４７８６号公報 特開２０１０−２８１３７５号公報

ところで、上記の無励磁作動型電磁ブレーキを組み込んだアクチュエータでは、被駆動部材に加えられる最大トルクに応じたブレーキ容量すなわちブレーキばねがアーマチュアをブレーキ板に押し付ける力が必要となり、モータ回転中はそのブレーキばねの弾力に抗してアーマチュアをブレーキ板から離反させる（ブレーキがかからないようにする）ために、常時ブレーキの電磁石にも電力を供給する必要があり、電力消費量が大きくなるという問題があった。

これに対し、上記の逆入力遮断クラッチを組み込んだアクチュエータでは、モータ回転中にブレーキがかからないようにするための電力を必要としないので、無励磁作動型電磁ブレーキを組み込んだものに比べて電力消費量の低減を図ることができる。

しかしながら、逆入力トルクに対して逆入力遮断クラッチの出力側部材がロックするので、アクチュエータの機械装置への組み付けやメンテナンス等を行う際に、作業者が被駆動部材を出力側から動かすことができず、作業性が低くなるという難点がある。

そこで、本発明は、モータ回転中の電力消費量が少なく、モータ停止中には作業者が被駆動部材を出力側から容易に動かすことができるアクチュエータを提供することを課題とする。

上記の課題を解決するために、本発明は、モータと、前記モータが停止したときにそのモータ軸と連結されている出力軸の回転方向位置を保持するブレーキとを備えたアクチュエータにおいて、前記ブレーキは、前記モータ軸、出力軸および出力軸の径方向外側に配された外輪を含み、前記外輪が回転不能に拘束された状態では、前記モータ軸の回転を出力軸に伝達し、前記出力軸に加えられる逆入力トルクに対しては出力軸を外輪とロックさせて停止させる逆入力遮断クラッチと、非通電時は前記外輪を回転不能に拘束し、通電により前記外輪を回転自在に解放する無励磁作動型の電磁ブレーキとからなるブレーキユニットであり、前記外輪が電磁ブレーキから解放された状態で出力軸に逆入力トルクが加えられたときには、前記出力軸が外輪とロックした状態で回転する構成を採用した。

上記の構成によれば、モータを回転させて出力軸に連結された被駆動部材を動かすときは、電磁ブレーキを非通電としていてもよいので、モータ回転中に電磁ブレーキへの通電が必要となる従来のものに比べて電力消費量を少なくすることができるし、モータが停止したときも、電磁ブレーキを非通電として外輪を回転不能に拘束しておけば、出力軸に逆入力トルクが加えられても出力軸の回転方向位置を保持することができる。また、モータ停止中にメンテナンス等を行う際には、電磁ブレーキに通電して外輪を回転自在に解放することにより、作業者が被駆動部材を出力側から動かせるようになる。

前記逆入力遮断クラッチとしては、前記モータ軸と出力軸とが同一軸線のまわりに回転する状態で配されており、前記モータ軸と出力軸との間に、モータ軸の回転を出力軸に伝達するトルク伝達手段が設けられており、前記出力軸の外周面に複数のカム面が設けられて、前記外輪の内周円筒面と出力軸の各カム面との間に周方向両側で次第に狭小となる楔形空間が形成されており、これらの各楔形空間に一対のころとその一対のころに挟まれて各ころを楔形空間の狭小部へ押し込む弾性部材が組み込まれており、前記各楔形空間の周方向両側に挿入される柱部を有するロック解除片が、前記モータ軸に相対回転不能に連結されているものを採用することができる。

ここで、前記モータ軸が第１の軸受に、前記出力軸が第２の軸受にそれぞれ回転自在に支持されるとともに、前記モータ軸の先端部が出力軸の内部に挿入されて前記第２の軸受の径方向内側に達している構成とすれば、モータ軸が長手方向の２箇所で回転自在に支持されることになるので、モータ軸と出力軸の同軸性の確保が容易になり、アクチュエータの動作の安定性向上が図れる。

また、前記電磁ブレーキとしては、前記外輪の外周側に相対回転不能に取り付けられ、前記外輪の径方向外側に張り出すブレーキ板と、前記ブレーキ板の一側面と対向し、軸方向移動可能かつ回転不能に保持されたアーマチュアと、前記アーマチュアをブレーキ板に押し付けるブレーキばねと、通電により前記アーマチュアをブレーキばねの弾力に抗してブレーキ板から離反させる電磁石とを備えたものを採用することができる。

また、前記外輪が、その軸方向で前記モータと対向する場合は、外輪がモータとの間に隙間を生じる状態で配されている構成とすれば、外輪が電磁ブレーキから解放された状態で逆入力トルクを加えられた出力軸とロックして回転する際に、モータと摺動することがなく、摩耗粉の発生を防止できるので好ましい。

本発明のアクチュエータは、上述したように、逆入力遮断クラッチと無励磁作動型の電磁ブレーキを組み合わせたブレーキユニットを組み込んだものであり、モータを回転させて被駆動部材を動かすときは電磁ブレーキに通電する必要がないので、電磁ブレーキのみを用いた従来のものよりも電力消費量を少なくできるし、モータが停止したときも電磁ブレーキを非通電としておけばブレーキをかけることができ、モータ停止中にメンテナンス等を行うときは、電磁ブレーキに通電することにより作業者が被駆動部材を出力側から容易に動かせるようになるので、効率よく作業することができる。

第１実施形態のアクチュエータの縦断正面図 図１のII−II線に沿った断面図 図１のIII−III線に沿った要部拡大断面図 ａ、ｂは、それぞれ図３に対応してモータ回転時の動作を説明する断面図 図１に対応して電磁ブレーキ通電時の状態を示す要部の縦断正面図 図３に対応して電磁ブレーキ通電時の逆入力トルクに対する動作を説明する断面図 第２実施形態のアクチュエータの縦断正面図 図７のVIII−VIII線に沿った断面図 図７に対応して電磁ブレーキ通電時の状態を示す要部の縦断正面図

以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１乃至図６は第１の実施形態を示す。この実施形態のアクチュエータは、図１に示すように、モータ１の出力側にブレーキユニット２と減速機構としての波動歯車装置３とクロスローラ軸受４を組み込んだもので、そのブレーキユニット２が逆入力遮断クラッチ５と無励磁作動型の電磁ブレーキ６で構成されており、クロスローラ軸受４の出力側にモータ１の駆動によって作動する被駆動部材（図示省略）が連結されるようになっている。

前記モータ１は、そのモータハウジング７が図示省略した外部部材に固定されて、後述するように前記ブレーキユニット２、波動歯車装置３およびクロスローラ軸受４を一体に支持するようになっている。そして、モータハウジング７から一部を突出させたモータ軸８がブレーキユニット２の入力側部材となっている。

前記ブレーキユニット２の逆入力遮断クラッチ５は、図１および図２に示すように、入力側部材となるモータ軸８と、後述するように波動歯車装置３に連結される出力軸９と、出力軸９の径方向外側に配される二段円筒状の外輪１０と、出力軸９と外輪１０大径部との間に挿入される複数の柱部１１ａを有するロック解除片１１と、出力軸９と外輪１０大径部との間に組み込まれるころ１２およびコイルばね（弾性部材）１３とで構成されている。なお、コイルばねは、板ばね等の他の弾性部材に代えることもできる。

前記モータ軸８は、外周に二面幅が形成された係合部８ａが出力軸９に設けられた係合穴９ａに挿入されるとともに、係合部８ａの端面から突出する小径円筒部が出力軸９の係合穴９ａの底に設けられた円形穴に摺動自在に嵌め込まれて、出力軸９と同一軸線のまわりに回転するようになっている。一方、出力軸９は、その一端部（出力側の端部）が断面半円状に形成され、この断面半円状の一端部で後述するように波動歯車装置３の入力側に連結されている。

ここで、図３に示すように、出力軸９の係合穴９ａはモータ軸８を挿入したときに僅かな回転方向の隙間が生じるように形成され、これによりモータ軸８の回転を僅かな角度遅れをもって出力軸９に伝達するトルク伝達手段が構成されている。その出力軸９の外周にはカム面９ｂが周方向に複数設けられ、外輪１０大径部の内周円筒面と出力軸９の各カム面９ｂとの間に周方向両側で次第に狭小となる楔形空間１４が形成されている。これらの各楔形空間１４には前記ころ１２が一対ずつ組み込まれ、前記コイルばね１３がその一対のころ１２に挟まれるように組み込まれて各ころ１２を楔形空間１４の狭小部へ押し込んでいる。

そして、図２および図３に示すように、前記各楔形空間１４の周方向両側（ころ１２を挟んでコイルばね１３と周方向で対向する位置）に、前記ロック解除片１１の柱部１１ａが挿入されており、そのロック解除片１１は、モータ軸８の係合部８ａの外周に隙間なく嵌め込まれて、モータ軸８と一体回転するようになっている。一方、前記外輪１０は、大径部の外周面に軸方向に延びる複数の突条１０ａが設けられており、これらの突条１０ａで後述するように電磁ブレーキ６に連結されている。

この逆入力遮断クラッチ５は、各ころ１２がコイルばね１３の弾力で楔形空間１４の狭小部に押し込まれているので、後述するように外輪１０が拘束された状態では、出力軸９に逆入力トルクが加えられても、回転方向後側のころ１２が外輪１０および出力軸９に係合することにより出力軸９がロックされて回転しない。

また、外輪１０が拘束された状態でモータ軸８に入力トルクが加えられたときは、まず、図４（ａ）に示すように、モータ軸８の回転に伴って、モータ軸８と一体のロック解除片１１の柱部１１ａが回転方向後側のころ１２をコイルばね１３の弾力に抗して楔形空間１４の広大部へ押し出すことにより、そのころ１２と外輪１０および出力軸９との係合が解除されて、出力軸９がロック状態から解放される。そして、図４（ｂ）に示すように、モータ軸８がさらに回転して、モータ軸８の係合部８ａが出力軸９の係合穴９ａと係合すると、モータ軸８の回転が出力軸９に伝達されるようになる（このとき、回転方向前側のころ１２は楔形空間１４の広大部に相対移動するので、外輪１０および出力軸９と係合することはない）。

一方、前記ブレーキユニット２の電磁ブレーキ６は、図１に示すように、逆入力遮断クラッチ５の外輪１０の外周に嵌め込まれるブレーキ板１５と、ブレーキ板１５の一側面（出力側の面）と対向するアーマチュア１６と、モータ軸８を通す状態でブレーキ板１５の他側面（入力側の面）と対向する摩擦板１７と、アーマチュア１６をブレーキ板１５に押し付ける複数のブレーキばね１８と、通電によりアーマチュア１６をブレーキばね１８の弾力に抗してブレーキ板１５から離反させる電磁石１９と、ブレーキばね１８および電磁石１９が組み込まれモータハウジング７にボルト結合されるブレーキハウジング２０とを備えたものである。なお、ブレーキばね１８はコイルばねが用いられているが、他の弾性部材を採用することもできる。

前記ブレーキ板１５は、外輪１０の径方向外側に張り出す本体部と外輪１０の軸方向に延びる円筒部とからなり、その円筒部の内周面に形成された軸方向溝１５ａに外輪１０の外周面の突条１０ａが嵌まり込むことにより、外輪１０と相対回転不能に連結されている（図２および図３参照）。

前記アーマチュア１６は、ブレーキ板１５の円筒部の外周に摺動自在に嵌め込まれるとともに、外周部分に摩擦板１７をブレーキハウジング２０に固定する複数のボルト２１が通されることにより、軸方向移動可能かつ回転不能に保持されている。

したがって、電磁石１９に通電していないときには、ブレーキばね１８がアーマチュア１６をブレーキ板１５に押し付けることにより、アーマチュア１６に押されたブレーキ板１５が、ブレーキハウジング２０に固定された摩擦板１７に押し付けられ、電磁石１９に通電すると、図５に示すように、電磁石１９がアーマチュア１６を吸引してブレーキばね１８の弾力に抗して軸方向移動させ、ブレーキ板１５から離反させる。すなわち、非通電時はブレーキ板１５とこれに連結された逆入力遮断クラッチ５の外輪１０を回転不能に拘束し、通電によりブレーキ板１５と外輪１０を回転自在に解放するようになっている。

なお、上記の逆入力遮断クラッチ５と電磁ブレーキ６を組み合わせたブレーキユニット２では、外輪１０の大径部とモータ軸８との間にモータ軸８を回転自在に支持する第１の軸受２２ａが組み込まれ、ブレーキ板１５の円筒部と出力軸９との間に出力軸９を回転自在に支持する第２の軸受２２ｂが組み込まれている。各軸受２２ａ、２２ｂには焼結含油軸受が用いられている。

前記波動歯車装置３は、その入力側で逆入力遮断クラッチ５の出力軸９に連結される回転伝達軸２３と、回転伝達軸２３のフランジ部２３ａにボルト結合されるウェイブジェネレータ２４と、ウェイブジェネレータ２４の径方向外側に配されるサーキュラースプライン２５と、ウェイブジェネレータ２４とサーキュラースプライン２５との間に大径部が挟まれるフレックススプライン２６とを備えている。

前記回転伝達軸２３は、一端に小径部が形成され、他端にフランジ部２３ａを有する大径部が形成された３段円筒状のものである。そして、その他端面に設けられている断面半円状の連結穴に逆入力遮断クラッチ５の出力軸９の一端部が嵌め込まれることにより、出力軸９と相対回転不能に連結されている。

前記ウェイブジェネレータ２４は、径方向断面が楕円形に形成されたカム２４ａの外周に玉軸受２４ｂの内輪を嵌合固定したものである。サーキュラースプライン２５は、その内周に歯が設けられた円環状の部品であり、後述するように外周部をブレーキハウジング２０と一体化されている。また、フレックススプライン２６は、金属弾性体で形成された薄肉カップ状の部品であり、その大径部外周にサーキュラースプライン２５内周の歯と噛み合う歯が設けられ、小径部でクロスローラ軸受４の内輪２７とボルト結合されている。

そして、逆入力遮断クラッチ５の出力軸９から回転伝達軸２３に回転が伝達され、回転伝達軸２３と一体にウェイブジェネレータ２４が回転すると、ウェイブジェネレータ２４の玉軸受２４ｂの外輪に大径部内周を押圧されたフレックススプライン２６が、弾性変形してサーキュラースプライン２５との噛合位置を変えていくことにより、サーキュラースプライン２５との歯数の差分だけクロスローラ軸受４の内輪２７と一体に回転し、大きな減速率が得られるようになっている。

前記クロスローラ軸受４は、波動歯車装置３のフレックススプライン２６とボルト結合される内輪２７と、サーキュラースプライン２５とボルト結合される外輪２８との間に、複数のローラ２９を周方向で隣り合うものどうしが互いに直交するように配したものである。その内輪２７は、両端面に中心穴２７ａ、２７ｂを有し、一端面の中心穴２７ａで被駆動部材と連結されるようになっており、他端面の中心穴２７ｂに波動歯車装置３の回転伝達軸２３の小径部を支持する玉軸受３０が嵌め込まれている。

そして、クロスローラ軸受４の外輪２８とブレーキハウジング２０が波動歯車装置３のサーキュラースプライン２５を貫通するボルトで結合されるとともに、前述のようにブレーキハウジング２０がモータハウジング７にボルト結合されていることにより、ブレーキユニット２と波動歯車装置３とクロスローラ軸受４がモータハウジング７で一体に支持されている。

このアクチュエータは、上記の構成であり、ブレーキとして、外輪１０が回転不能に拘束された状態では、モータ軸８の回転を出力軸９に伝達し、出力軸９に加えられる逆入力トルクに対して出力軸９を外輪１０とロックさせて停止させる逆入力遮断クラッチ５と、非通電時は逆入力遮断クラッチ５の外輪１０を回転不能に拘束し、通電によりその外輪１０を回転自在に解放する無励磁作動型の電磁ブレーキ６とを組み合わせたブレーキユニット２をモータ１の出力側に組み込んでいる。

したがって、電磁ブレーキ６（の電磁石１９）を非通電として逆入力遮断クラッチ５の外輪１０を拘束した状態でモータ１を回転させたときは、モータ軸８の回転が出力軸９に伝達され、出力軸９の回転が波動歯車装置３で減速された後、クロスローラ軸受４を介して被駆動部材に伝達され、被駆動部材が駆動される。また、電磁ブレーキ６が非通電状態でモータ１が停止したときには、被駆動部材からクロスローラ軸受４および波動歯車装置３を介して出力軸９に逆入力トルクが加えられても、出力軸９が外輪１０とロックして回転しないので、出力軸９から被駆動部材までの各部材の回転方向位置が保持される。一方、電磁ブレーキ６に通電すると、外輪１０が電磁ブレーキ６から解放されるので、被駆動部材から出力軸９に逆入力トルクが加えられたときには、図６に示すように、出力軸９が外輪１０とロックした状態で回転することになる。

すなわち、モータ１を回転させて被駆動部材を動かすときは電磁ブレーキ６に通電する必要がないので、電磁ブレーキのみを用いた従来のものよりも電力消費量を少なくできるし、モータ１が停止したときも電磁ブレーキ６を非通電としておけばブレーキをかけることができる。また、モータ１の停止中にメンテナンス等を行うときは、電磁ブレーキ６に通電することにより作業者が被駆動部材を出力側から容易に動かせるようになるので、効率よく作業することができる。

図７乃至図９は第２の実施形態を示す。この実施形態は、上述した第１実施形態をベースとして、逆入力遮断クラッチ５と電磁ブレーキ６の構成の一部を変更したものである。以下、主として第１実施形態からの変更点について説明する。

この第２実施形態では、電磁ブレーキ６の構成部材の軸方向の配置が第１実施形態と逆になっている。そして、第１実施形態のブレーキ板１５の本体部と円筒部が分離されて、本体部のみがブレーキ板３１となり、円筒部は逆入力遮断クラッチ５の外輪３２と一体に形成されている。その外輪３２は円筒状の部材とされており、外輪３２の外周面に形成された軸方向溝３２ａにブレーキ板３１の内周面に形成された突条３１ａが嵌まり込むことにより、ブレーキ板３１と外輪３２とが相対回転不能に連結されている（図８参照）。これにより、ブレーキ板３１および外輪３２は、第１実施形態に比べて、それぞれの形状が簡単で製造しやすく、また両者の圧入作業が容易で圧入による変形のおそれの少ないものとなっている。

また、この電磁ブレーキ６の構成部材の軸方向配置では、電磁ブレーキ６の摩擦板１７が逆入力遮断クラッチ５の外輪３２の径方向外側に配され、その結果、外輪３２がモータハウジング７の一端に形成された突出部と軸方向で直接対向している。ただし、この外輪３２は、モータハウジング７の突出部との間に隙間を生じる状態で配されており、第１実施形態と同様に電磁ブレーキ６から解放された状態で逆入力トルクを加えられた出力軸９とロックして回転する際にも、モータハウジング７とは摺動せず、摩耗粉を発生させるおそれはない（図９参照）。

また、モータ軸８を回転自在に支持する第１の軸受２２ａは第１実施形態よりも軸方向寸法が小さく形成され、出力軸９を回転自在に支持する第２の軸受２２ｂは第１実施形態よりも軸方向寸法が大きく形成されている。そして、モータ軸８は、出力軸９の内部に挿入された先端部（小径円筒部）が第２の軸受２２ｂの径方向内側に達し、長手方向の２箇所で回転自在に支持されるようになっている。これにより、第１実施形態に比べて、モータ軸８と出力軸９の同軸性の確保が容易になり、アクチュエータの動作の安定性を向上させることができる。

なお、上述した第２実施形態では、第１実施形態のブレーキ板１５の円筒部を逆入力遮断クラッチ５の外輪３２と一体に形成したが、両者を別体で形成して相対回転不能に連結するようにしてもよい。

１ モータ
２ ブレーキユニット
３ 波動歯車装置
４ クロスローラ軸受
５ 逆入力遮断クラッチ
６ 電磁ブレーキ
７ モータハウジング
８ モータ軸
９ 出力軸
９ｂ カム面
１０ 外輪
１１ ロック解除片
１１ａ 柱部
１２ ころ
１３ コイルばね（弾性部材）
１４ 楔形空間
１５ ブレーキ板
１６ アーマチュア
１７ 摩擦板
１８ ブレーキばね
１９ 電磁石
２０ ブレーキハウジング
２２ａ 第１の軸受
２２ｂ 第２の軸受
３１ ブレーキ板
３２ 外輪

Claims (5)

1. モータと、前記モータが停止したときにそのモータ軸と連結されている出力軸の回転方向位置を保持するブレーキとを備えたアクチュエータにおいて、
   前記ブレーキは、前記モータ軸、出力軸および出力軸の径方向外側に配された外輪を含み、前記外輪が回転不能に拘束された状態では、前記モータ軸の回転を出力軸に伝達し、前記出力軸に加えられる逆入力トルクに対しては出力軸を外輪とロックさせて停止させる逆入力遮断クラッチと、非通電時は前記外輪を回転不能に拘束し、通電により前記外輪を回転自在に解放する無励磁作動型の電磁ブレーキとからなるブレーキユニットであり、
   前記外輪が電磁ブレーキから解放された状態で出力軸に逆入力トルクが加えられたときには、前記出力軸が外輪とロックした状態で回転することを特徴とするアクチュエータ。
2. 前記逆入力遮断クラッチは、前記モータ軸と出力軸とが同一軸線のまわりに回転する状態で配されており、前記モータ軸と出力軸との間に、モータ軸の回転を出力軸に伝達するトルク伝達手段が設けられており、前記出力軸の外周面に複数のカム面が設けられて、前記外輪の内周円筒面と出力軸の各カム面との間に周方向両側で次第に狭小となる楔形空間が形成されており、これらの各楔形空間に一対のころとその一対のころに挟まれて各ころを楔形空間の狭小部へ押し込む弾性部材が組み込まれており、前記各楔形空間の周方向両側に挿入される柱部を有するロック解除片が、前記モータ軸に相対回転不能に連結されているものであることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
3. 前記モータ軸が第１の軸受に、前記出力軸が第２の軸受にそれぞれ回転自在に支持されるとともに、前記モータ軸の先端部が出力軸の内部に挿入されて前記第２の軸受の径方向内側に達していることを特徴とする請求項２に記載のアクチュエータ。
4. 前記電磁ブレーキは、前記外輪の外周側に相対回転不能に取り付けられ、前記外輪の径方向外側に張り出すブレーキ板と、前記ブレーキ板の一側面と対向し、軸方向移動可能かつ回転不能に保持されたアーマチュアと、前記アーマチュアをブレーキ板に押し付けるブレーキばねと、通電により前記アーマチュアをブレーキばねの弾力に抗してブレーキ板から離反させる電磁石とを備えたものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のアクチュエータ。
5. 前記外輪が、その軸方向で前記モータと対向し、かつモータとの間に隙間を生じる状態で配されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のアクチュエータ。

Images