JP2018074790A

JP2018074790A - 電動アクチュエータ

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Publication number: JP2018074790A
Application number: JP2016213146A
Authority: JP
Inventors: 辰徳清水; Tatsunori Shimizu
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2016-10-31
Filing date: 2016-10-31
Publication date: 2018-05-10
Also published as: CN109923767B; CN109923767A; EP3534506A1; WO2018079549A1; EP3534506B1; EP3534506A4; US20200049236A1; US11085512B2

Abstract

【課題】駆動部材の軸間距離を精度良く維持することができる電動アクチュエータを提供する。【解決手段】駆動用モータ２と、駆動用モータ２の回転運動を駆動用モータ２の出力軸２ａと平行な軸方向の直線運動に変換する運動変換機構６と、駆動用モータ２から運動変換機構６へ駆動力を伝達する伝達ギヤ機構５とを備える電動アクチュエータであって、運動変換機構６を支持する複列軸受２４と、伝達ギヤ機構５を支持する軸受１９と、が取り付けられるアクチュエータケース９に、駆動用モータ２を取り付けた。【選択図】図１

Description

本発明は、電動アクチュエータに関する。

近年、車両等の省力化、低燃費化のために電動化が進み、例えば、自動車の自動変速機やブレーキ、ステアリング等の操作を電動機の力で行うシステムが開発され、市場に投入されている。このような用途に使用されるアクチュエータとして、電動機の回転運動を直線方向の運動に変換するボールねじ機構を用いた電動リニアアクチュエータが知られている。

例えば、特許文献１では、減速機構やボールねじ機構を１つのブラケットに組み付けることで、これらの駆動部材が二分割されたハウジングに装着される従来の構成に比べて、部品点数を少なくし、簡素な構造による軽量化と共に、組立工数を低減して低コスト化を図った電動リニアアクチュエータが提案されている。具体的には、図１１に示すように、減速機構２１０は入力歯車２１１とこれと噛み合う出力歯車２１２とで構成され、入力歯車２１１は、ブラケット２２０に取り付けられた電動モータ２３０のモータ軸に取り付けられている。一方、出力歯車２１２は、ボールねじ機構２４０のナット２４１に一体に固定されている。そして、ボールねじ機構２４０のナット２４１は、単列の支持軸受２５０を介してブラケット２２０に回転可能に支持されることで、各駆動部材がブラケット２２０に対して組付けられている。

特開２０１３−３８８４６号公報

ところで、電動モータの駆動力をボールねじ機構へ効率良く伝達するには、駆動部材の軸間距離Ｌ（図１１参照）を精度良く維持することが求められる。しかしながら、特許文献１に記載の構成では、特に減速機構２１０の入力歯車２１１とボールねじ機構２４０のナット２４１の、ブラケット２２０に対する支持に不安があり、電動リニアアクチュエータに振動が付与された場合などに、これらの軸に振れが生じて軸間距離が変動する虞があった。

そこで、本発明は、駆動部材の軸間距離を精度良く維持することができる電動アクチュエータを提供することを目的とする。

前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明は、駆動用モータと、駆動用モータの回転運動を駆動用モータの出力軸と平行な軸方向の直線運動に変換する運動変換機構と、駆動用モータから運動変換機構へ駆動力を伝達する伝達ギヤ機構とを備える電動アクチュエータであって、運動変換機構を支持する複列軸受と、伝達ギヤ機構を支持する軸受と、が取り付けられるアクチュエータケースに、駆動用モータを取り付けたことを特徴とする。

このように、アクチュエータケースに駆動用モータを取り付けることで、駆動用モータと運動変換機構と伝達ギヤ機構とが、同一のケース（アクチュエータケース）対して取り付けられて支持される。これにより、これらの駆動部材同士の相対的位置精度が向上する。すなわち、これらの駆動部材が別個のケースに取り付けられていないので、駆動部材同士の相対的位置関係がケース同士の組付け精度の影響を受けることがなく、駆動部材の（径方向の）軸間距離の精度が向上する。また、運動変換機構がアクチュエータケースに取り付けられた複列軸受によって支持されると共に、伝達ギヤ機構がアクチュエータケースに取り付けられた軸受によって支持されているので、運動変換機構および伝達ギヤ機構の姿勢が安定し、これらの軸の振れを低減することができる。このように、本発明に係る電動アクチュエータの構成によれば、各駆動部材の相対的位置関係がケースの組付け精度の影響を受けることがなくなることに加え、運動変換機構および伝達ギヤ機構のそれぞれの軸を安定して確実に支持することができるので、駆動部材の軸間距離を高精度に維持することができる。これにより、駆動部材の軸間距離が変動することによる作動効率の低下、駆動音や振動の増大を防止することができる。

伝達ギヤ機構が、駆動用モータの出力軸と同軸上に配置される第１歯車と、第１歯車に噛み合う第２歯車とを備える場合、駆動用モータの出力軸を第１歯車の軸孔に挿入することで第１歯車に対して駆動用モータを位置決めすることができる。これにより、第１歯車に対する駆動用モータの位置決め精度が向上する。

駆動用モータに一体的に設けられたステーを複数のボルトによってアクチュエータケースに締結することで、アクチュエータケースに対して駆動用モータを強固に取り付けることができる。これにより、振動に対する位置保持力が向上し、駆動用モータの位置ずれを防止することができるので、駆動部材の軸間距離を高精度に維持することができる。

駆動用モータの回転運動を減速して伝達ギヤ機構へ出力する減速機構を備える場合、減速機構を駆動用モータと一緒にアクチュエータケースに取り付けることで、減速機構と他の駆動部材との軸間距離の精度も向上させることができる。

本発明によれば、駆動部材の軸間距離の精度が向上すると共に、当該軸間距離を高精度に維持することができる。これにより、軸間距離が変動することによる作動効率の低下、駆動音や振動の増大を防止することができる。

本発明の一実施形態に係る電動アクチュエータの縦断面図である。電動アクチュエータの分解斜視図である。遊星歯車減速機構を軸方向から見た図である。電動アクチュエータの制御ブロック図である。電動アクチュエータの制御ブロック図である。駆動用モータとステーの取付方法を示す斜視図である。図１のＡ−Ａ線で矢視した横断面図である。本発明の他の実施形態に係る電動アクチュエータの縦断面図である。上記他の実施形態に係る電動アクチュエータの分解斜視図である。比較例に係る電動アクチュエータの縦断面図である。従来の電動リニアアクチュエータの縦断面図である。

以下、添付の図面に基づき、本発明について説明する。なお、本発明を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。

図１は、本発明の一実施形態に係る電動アクチュエータの縦断面図、図２は、前記電動アクチュエータの分解斜視図である。

図１及び図２に示すように、本実施形態に係る電動アクチュエータ１は、駆動用モータ２と減速機構３とを備えるモータ部４と、伝達ギヤ機構５と運動変換機構６とを備える駆動伝達変換部７を主な構成とする。なお、後述のように、モータ部４は減速機構３を備えないものであってもよい。

上記電動アクチュエータ１を構成する各部分は、それぞれ外装ケースを有し、各外装ケース内に構成部品が収容又は支持されている。具体的に、モータ部４は、駆動用モータ２と減速機構３とを収容するモータケース８を有し、駆動伝達変換部７は、伝達ギヤ機構５と運動変換機構６とを支持するアクチュエータケース９を有する。また、モータケース８は、駆動用モータ２を収容するモータケース本体６９と、モータケース本体６９とは別体に形成されたキャップ部材３２とを有する。モータケース本体６９は、アクチュエータケース９に対して駆動用モータ２の軸方向に連結分離可能に取り付けられており、駆動用モータ２と減速機構３もアクチュエータケース９に対して軸方向に連結分離可能に取り付けられている。さらに、アクチュエータケース９のモータケース８側とは反対側には、運動変換機構６の一部を収容する軸ケース１０が軸方向に連結分離可能に取り付けられている。なお、これらの外装ケース同士は互いにボルトで締結されて組み付けされている。以下、電動アクチュエータ１を構成する各部の詳細な構成について説明する。

図３は、減速機構を軸方向から見た図である。
減速機構３は、複数の歯車等から成る遊星歯車減速機構１１で構成される。図３に示すように、遊星歯車減速機構１１は、リングギヤ１２と、サンギヤ１３と、複数の遊星ギヤ１４と、遊星ギヤキャリア１５から構成される。

リングギヤ１２の中央には、サンギヤ１３が配置され、サンギヤ１３には駆動用モータ２の出力軸２ａが圧入嵌合されている。また、リングギヤ１２とサンギヤ１３との間には複数の遊星ギヤ１４がこれらと噛み合うように配置されている。各遊星ギヤ１４は、遊星ギヤキャリア１５によって回転可能に保持されている。

遊星歯車減速機構１１は、駆動用モータ２が回転駆動すると、駆動用モータ２の出力軸２ａに連結されたサンギヤ１３が回転し、これに伴って各遊星ギヤ１４が自転しながらリングギヤ１２に沿って公転する。そして、この遊星ギヤ１４の公転運動により遊星ギヤキャリア１５が回転する。これにより、駆動用モータ２の回転が減速されて伝達され、回転トルクが増加する。このように、遊星歯車減速機構１１を介して駆動力が伝達されることで、電動アクチュエータ１の出力が大きく得られるようになり、駆動用モータ２の小型化を図ることが可能である。本実施形態では、駆動用モータ２として、安価な（ブラシ付き）ＤＣモータを用いているが、ブラシレスモータ等の他のモータを用いてもよい。

次に、図１および図２に示すように、伝達ギヤ機構５は、回転軸が駆動用モータ２の出力軸２ａと同軸上に配置される第１歯車としての小径のドライブギヤ１６と、ドライブギヤ１６に噛み合う第２歯車としての大径のドリブンギヤ１７とで構成される。ドライブギヤ１６の回転中心部には回転軸であるギヤボス１８（図１参照）が圧入嵌合され、ギヤボス１８の軸方向の一端部（図１における右端部）は、アクチュエータケース９に取り付けられた転がり軸受１９によって回転可能に支持されている。なお、ドライブギヤ１６とギヤボス１８は、焼結により一体に成型されていてもよい。一方、ギヤボスの反対側の端部（図１における左端部）は、当該端部側に開口する軸孔１８ａ内に駆動用モータ２の出力軸２ａが挿入されることで支持されている。すなわち、駆動用モータ２の出力軸２ａは、ギヤボス１８に対して相対的に回転可能な滑り軸受の関係で挿入されている。

ギヤボス１８は、遊星ギヤキャリア１５と一体的に回転するように連結されている。詳しくは、遊星ギヤキャリア１５の中央部に円筒部１５ａ（図１参照）が設けられており、この円筒部１５ａがギヤボス１８の外周面に圧入嵌合されている。なお、遊星ギヤキャリア１５を樹脂とし、ギヤボス１８を遊星ギヤキャリア１５と一体にインサート成型してもよい。これにより、駆動用モータ２が回転駆動し、これに伴って遊星ギヤキャリア１５が回転すると、遊星ギヤキャリア１５と一体的にドライブギヤ１６が回転し、ドリブンギヤ１７が回転する。なお、本実施形態では、小径のドライブギヤ１６から大径のドリブンギヤ１７へ回転が減速されて（トルクを増大させて）伝達するように構成されているが、ドライブギヤ１６からドリブンギヤ１７へ等速で回転を伝達するようにしてもよい。

続いて、運動変換機構について説明する。
運動変換機構６は、駆動用モータ２の出力軸２ａと平行な軸上に配置されるボールねじ２０で構成される。なお、運動変換機構６は、ボールねじ２０に限らず、滑りねじ装置であってもよい。ただし、回転トルクを低減して、駆動用モータ２を小型化する観点からすれば、ボールねじ２０の方が好適である。

ボールねじ２０は、ボールねじナット２１と、ボールねじ軸２２と、多数のボール２３と、図示しない循環部材とを備える。ボールねじナット２１の内周面とボールねじ軸２２の外周面には、それぞれ螺旋状溝が形成されており、両螺旋状溝の間にボール２３が２列に収容されている。

ボールねじナット２１は、アクチュエータケース９に取り付けられた複列軸受２４によって回転可能に支持されている。複列軸受２４は、ボールねじナット２１の外周面上のドリブンギヤ１７が固定されている箇所よりもボールねじ軸２２の後端側（図１の右側）に圧入嵌合されて固定されている。一方、ボールねじ軸２２は、その後端部（図１の右端部）に設けられた回転規制部材としてのピン２５が軸ケース１０の内周面に形成された軸方向の案内溝１０ａに挿入されることで回転が規制されている。

ボールねじナット２１が回転すると、これに伴って複数のボール２３が螺旋状溝に沿って移動しながら循環部材を介して循環し、ボールねじ軸２２が軸ケース１０の案内溝１０ａに沿って軸方向に進退する。このように、ボールねじ軸２２が進退することで、駆動用モータ２からの回転運動が駆動用モータ２の出力軸２ａと平行な軸方向の直線運動に変換される。そして、ボールねじ軸２２の前進方向の先端部（図１の左端部）が、操作対象装置を操作する操作部（アクチュエータヘッド）として機能する。なお、図１は、ボールねじ軸２２が最も図の右側へ後退した初期位置に配置された状態を示している。

また、本実施形態に係る電動アクチュエータ１は、ボールねじ軸２２の意図しない進退を防止するためのロック機構２６（図２参照）を備えている。ロック機構２６は、軸ケース１０に装着されており、ドライブギヤ１６の周方向に渡って形成された複数の係合孔１６ａ（図２参照）に対して係脱可能に構成されている。ロック機構２６が係合孔１６ａの１つに係合してドライブギヤ１６の回転を規制することで、操作対象装置側からボールねじ軸２２側へ外力が入力されたとしても、ボールねじ軸２２の意図しない進退を防止し、その進退方向の位置を所定の位置に保持しておくことが可能である。斯かるロック機構２６を備える構成は、特に位置保持が必要なアプリケーションに電動アクチュエータを適用する場合に好適である。

ボールねじ軸２２の先端部側には、ボールねじナット２１内に異物が侵入するのを防止するブーツ２７が装着されている。ブーツ２７は、大径端部２７ａと小径端部２７ｂとこれらを繋いで軸方向に伸縮する蛇腹部２７ｃで構成され、小径端部２７ｂがボールねじ軸２２の外周面にブーツバンド２８によって締め付け固定されている。ブーツ２７の大径端部２７ａは、モータケース本体６９に取り付けられた円筒状のブーツ装着部材３０の外周面にブーツバンド２９によって締め付け固定されている。

また、ブーツ２７の外側には、ブーツ２７を保護するための円筒状のブーツカバー３１が設けられている。ブーツカバー３１の内側には、円筒状の取付部３１ａ（図１参照）が設けられており、この取付部３１ａに対してブーツ装着部材３０が取り付けられている。ブーツカバー３１および取付部３１ａは、いずれもモータケース本体６９に一体に設けられている。

また、モータケース本体６９のアクチュエータケース９側とは反対側には、キャップ部材３２が装着されている。キャップ部材３２には、図示しない動力電源から駆動用モータ２に電力を供給するためのバスバー３３を挿通させる挿通孔３２ａ（図２参照）が形成されている。さらに、モータケース本体６９の外周面には、ボールねじ軸２２のストロークを検出するためのストロークセンサが収容されるセンサケース３４（図２参照）が一体に設けられている。

続いて、図４に基づき、ストロークセンサを用いた電動アクチュエータのフィードバック制御について説明する。
図４に示すように、目標値が制御装置８０に送られると、制御装置８０のコントローラ８１から駆動用モータ２に制御信号が送られる。なお、この目標値は、例えば、車両上位のＥＣＵに操作量が入力された際に、その操作量に基づいてＥＣＵが演算したストローク値である。

制御信号を受け取った駆動用モータ２は回転駆動を開始し、この駆動力が上記遊星歯車減速機構１１、ドライブギヤ１６、ドリブンギヤ１７、ボールねじナット２１を介してボールねじ軸２２に伝達されて、ボールねじ軸２２が前進する。これにより、ボールねじ軸２２の先端部側（アクチュエータヘッド側）に配置される操作対象装置が操作される。

このとき、ストロークセンサ７０によってボールねじ軸２２のストローク値（軸方向位置）が検出される。ストロークセンサ７０によって検知された検出値は制御装置８０の比較部８２に送られ、検出値と上記目標値との差分が算出される。そして、検出値が目標値と一致するようになるまで、駆動用モータ２を駆動させる。このように、ストロークセンサ７０によって検出されたストローク値がフィードバックされてボールねじ軸２２の位置が制御されることで、本実施形態の電動アクチュエータ１を、例えば、シフトバイワイヤに適用した場合、シフト位置を確実にコントロールすることができる。

次に、図５に基づき、ストロークセンサ７０に代えて圧力センサ８３を用いた場合のフィードバック制御について説明する。
図５に示すように、この場合は、操作対象装置に圧力センサ８３が設けられている。車両上位のＥＣＵに操作量が入力されると、ＥＣＵは要求される目標値（圧力指令値）を演算する。この目標値が制御装置８０に送られ、コントローラ８１から駆動用モータ２に制御信号が送られると、駆動用モータ２は回転駆動を開始する。これにより、ボールねじ軸２２が前進し、ボールねじ軸２２の先端部側（アクチュエータヘッド側）に配置される操作対象装置が加圧操作される。

このときのボールねじ軸２２の操作圧力は、圧力センサ８３により検出され、この検出値と目標値に基づいて、上記ストロークセンサ７０を用いる場合と同様に、ボールねじ軸２２の位置がフィードバック制御される。このように、圧力センサ８３によって検出された圧力値がフィードバックされてボールねじ軸２２の位置が制御されることで、本実施形態の電動アクチュエータ１を、例えば、ブレーキバイワイヤに適用した場合、ブレーキの液圧を確実にコントロールすることができる。

ここで、本発明とは別の比較例に係る電動アクチュエータの構成について説明する。
図１０に示す比較例に係る電動アクチュエータ１００は、上記本発明の実施形態と同様に、駆動用モータ１０２、減速機構としての遊星歯車減速機構１１１、伝達ギヤ機構としてのドライブギヤ１１６およびドリブンギヤ１１７、運動変換機構としてのボールねじ１２０を備えているが、本発明の実施形態に対してこれらの駆動部材を収容又は支持するケースの構成が異なっている。

具体的に、駆動部材を収容又は支持するケースは、図１０における左側から順に、駆動用モータ１０２を収容するモータケース１０８、遊星歯車減速機構１１１を収容する減速ギヤケース１６０、ドライブギヤ１１６およびドリブンギヤ１１７を収容する伝達ギヤケース１７０、ボールねじ１２０を支持する複列軸受１２４を収容する軸受ケース１８０、ボールねじ１２０のボールねじ軸１２２の後端部側を収容する軸ケース１１０とで構成されている。斯かるケースの構成によれば、各ケース内に駆動部材を収容した状態で、ケースごと駆動部材同士を連結したり分離したりすることができる。

しかしながら、このような構成の場合、駆動部材の（径方向の）軸間距離Ｌがケース同士の組付け精度の影響を受けるといった問題がある。また、比較例では、モータケース１０８に対する駆動用モータ１０２の位置決めを、出力軸１０２ａ側に設けられたモータ端子にバスバー（帯状の金属部材）を加締めて固定することで行っているため、振動に対する位置保持力が弱く、駆動用モータ１０２の軸位置が安定しないといった問題がある。

斯かる課題を有する比較例に対し、上記本発明の実施形態に係る電動アクチュエータ１では、図１に示すように、ドライブギヤ１６を支持する転がり軸受１９とボールねじ２０を支持する複列軸受２４とがアクチュエータケース９に取り付けられていることで、ドライブギヤ１６、ドリブンギヤ１７、ボールねじ２０を同一のケースで支持している。さらに、本実施形態に係る電動アクチュエータ１では、アクチュエータケース９に、駆動用モータ２と遊星歯車減速機構１１とを取り付けることで、ドライブギヤ１６、ドリブンギヤ１７、ボールねじ２０に加えて、駆動用モータ２および遊星歯車減速機構１１も、同一のケース（アクチュエータケース９）によって支持している。

具体的に、アクチュエータケース９に対する駆動用モータ２の取付は、図６に示すように、まず、板状のステー３５の中央に形成された孔部３５ａに駆動用モータ２の出力軸２ａを挿通し、次いで、２本のボルト３７をステー３５のボルト挿通孔３５ｂに挿通して駆動用モータ２に設けられたねじ孔２ｃに螺合させる。これにより、ステー３５が駆動用モータ２に対して一体的に固定される。そして、別の２本のボルト３６を上記ボルト３７とは反対側からステー３５に設けられた別のボルト挿通孔３５ｃに挿通し、これらをアクチュエータケース９に設けられたねじ孔９ａ（図２参照）に螺合させ、ステー３５をアクチュエータケース９に対して締結する。これによって、アクチュエータケース９に対して駆動用モータ２がモータケース８を介さずに直接取り付けられる。また、ステー３５がアクチュエータケース９に対してボルト３６で締結された状態を、図１のＡ−Ａ線で矢視した横断面図である図７に示す。駆動用モータ２がアクチュエータケース９に取り付けられた状態では、駆動用モータ２は、その出力軸２ａの先端部がギヤボス１８の軸孔１８ａに回転可能に挿入されていることで、ドライブギヤ１６に対して位置決めされる。また、駆動用モータ２は、ギヤボス１８および転がり軸受１９を介してアクチュエータケース９に対しても位置決めされる。

遊星歯車減速機構１１は、リングギヤ１２が駆動用モータ２を締結するボルト３６でアクチュエータケース９に対して共締めされることで（図７参照）、駆動用モータ２と一緒に取り付けられる。リングギヤ１２には、ボルト３７との干渉を回避するために孔部１２ａ（図１参照）が形成されており、リングギヤ１２がアクチュエータケース９に取り付けられた状態では、リングギヤ１２はステー３５に対して接触した状態で保持される。

このように、本実施形態に係る電動アクチュエータ１においては、駆動用モータ２、遊星歯車減速機構１１、ドライブギヤ１６、ドリブンギヤ１７、ボールねじ２０の各駆動部材が同一のケース（アクチュエータケース９）に対して取り付けられているので、これらの駆動部材の相対的位置関係がケースの組付け精度の影響を受けることがなくなり、駆動部材の軸間距離Ｌ（図１参照）の精度が向上する。また、駆動用モータ２は、バスバーによる加締め固定ではなく、ボルトで直接アクチュエータケース９に対して固定されているので、振動に対する位置保持力が向上し、位置ずれを防止することができる。このため、駆動部材の軸間距離Ｌを高精度に維持することができ、軸間距離Ｌが変動することによる作動効率の低下や駆動音や振動の増大を防止することができる。

さらに、本実施形態では、ドライブギヤ１６に取り付けられたギヤボス１８の一端部が、転がり軸受１９によって支持され、他端部が、駆動用モータ２の出力軸２ａによって支持されているので、ドライブギヤ１６の姿勢が安定する。すなわち、図１１に示す従来の構成のように、電動モータ２３０のモータ軸によって入力歯車２１１を一端部側でのみ支持する構成に対して、本実施形態では、ドライブギヤ１６を両端部側で支持しているので、ドライブギヤ１６の軸の振れが少なくなり姿勢が安定する。また、本実施形態では、ボールねじ２０を支持する支持軸受として複列軸受２４を用いている。従って、図１１に示す単列の支持軸受２５０でボールねじ機構２４０を支持する従来の構成と比べて、ボールねじの軸の振れが少なくなり姿勢が安定する。このように、本実施形態に係る構成によれば、ドライブギヤ１６およびボールねじ２０のそれぞれの軸を安定して確実に支持することができ、より一層、駆動部材の軸間距離Ｌを高精度に維持することができる。これにより、振動に対する信頼性の高い電動アクチュエータを提供することができるようになる。

また、本実施形態では、ボールねじ２０を安定して支持するために、複列軸受２４として複列アンギュラ玉軸受を用いている。複列アンギュラ玉軸受は、図１に示すように、外輪３８と内輪３９の間に介在する２列のボール４０が、いずれも接触角をもって外輪３８の軌道面と内輪３９の軌道面に接触しているため、ラジアル荷重に加えて、両方向のアキシャル荷重を支承でき、直線運動するボールねじ２０を安定的かつ確実に支持することができる。ここで、接触角とは、軸受中心軸に垂直な平面（ラジアル平面）と、軌道面からボール４０へ伝えられる力の合力の作用線（図１に示す各ボール４０の中心を通る一点鎖線）とが成す角度である。さらに、本実施形態では、各ボール４０の上記作用線が半径方向外側で交差するように配置される、所謂背面合わせの構成を採用しているため、モーメント荷重に対しても有利である。このように、本実施形態では、複列軸受２４として背面合わせの複列アンギュラ玉軸受を用いることで、種々の方向の荷重に対してボールねじ２０を安定して確実に片持ち支持することができ、ボールねじ２０の軸に振れが生じることによる作動効率の低下、駆動音や振動の増大を防止することができる。

また、ボールねじ２０を支持する支持軸受として複列軸受２４を用いることで、ボールねじ２０を片持ち支持することが可能となる。すなわち、図１に示すように、複列軸受２４を、ドリブンギヤ１７に対して片側（右側）のみに配置し、反対側（左側）にはボールねじ２０を支持する軸受は一切配置しない構成とすることができる。このように、ボールねじ２０を支持する支持軸受をドリブンギヤ１７に対して片側のみに配置することで、支持軸受が配置されない側においては支持軸受と他の構成部品との干渉を考慮しなくてもよくなり、部品レイアウトの設計自由度が向上し、小型化も図れるようになる。

なお、運動変換機構６を支持する複列軸受２４は、複列のアンギュラ玉軸受に限らず、一対の単列のアンギュラ玉軸受を組み合せて使用してもよい。アンギュラ玉軸受のほかに、例えば、深溝玉軸受等を用いた他の複列軸受を適用することも可能である。

図８は、本発明の他の実施形態に係る電動アクチュエータの縦断面図、図９は、当該他の実施形態に係る電動アクチュエータの分解斜視図である。
図８および図９に示す電動アクチュエータは、図１〜図７に示す電動アクチュエータが備える遊星歯車減速機構１１とロック機構２６とを備えていない。このため、モータケース８（モータケース本体６９）が軸方向に少し短くなり、軸ケース１０はロック機構２６を収容する部分を有しない形状となっている。また、この場合、駆動用モータ２の出力軸２ａはギヤボス１８の軸孔１８ａに圧入して連結されており、駆動用モータ２の駆動力は、（遊星歯車減速機構１１を介さず）直接ドライブギヤ１６に伝達され、ドライブギヤ１６からドリブンギヤ１７を介してボールねじ２０へと伝達される。

このように、遊星歯車減速機構１１とロック機構２６とを省略し、モータケース８（モータケース本体６９）と軸ケース１０を別のものに交換するだけで、多くの共通部分を換えることなく、別の用途や仕様に応じた電動アクチュエータを構成することができる。従って、本実施形態に係る電動アクチュエータの構成によれば、電動アクチュエータを、例えば、二輪車を含む自動車用の電動パーキングブレーキ機構や、電動油圧ブレーキ機構、電動シフト切替機構、電動パワーステアリングのほか、２ＷＤ／４ＷＤ電動切替機構、船外機用（船舶推進機用）の電動シフト切替機構などに多品種展開する場合にも、低コストで汎用性に優れる電動アクチュエータを提供することができる。

なお、他の実施形態に係る電動アクチュエータの構成について、上述の点以外は図１〜図７に示す実施形態と同様に構成されている。従って、他の実施形態に係る電動アクチュエータにおいても、図１〜図７に示す実施形態と同様に、駆動用モータ２がモータケース８を介さずにアクチュエータケース９に取り付けられている。すなわち、他の実施形態においても、駆動用モータ２、ドライブギヤ１６、ドリブンギヤ１７、ボールねじ２０の各駆動部材が同一のケース（アクチュエータケース９）に取り付けられているため、駆動部材の相対的位置関係がケースの組付け精度の影響を受けることがなく、駆動部材の軸間距離Ｌの精度が向上する。また、図１〜図７に示す実施形態と同様に、ドライブギヤ１６がアクチュエータケース９に取り付けられた軸受１９によって支持されると共に、ボールねじ２０がアクチュエータケース９に取り付けられた複列軸受２４によって支持されているので、ドライブギヤ１６とボールねじ２０の姿勢が安定し、これらの軸の振れが生じにくい構成となっている。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、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る。

１電動アクチュエータ
２駆動用モータ
２ａ出力軸
３減速機構
５伝達ギヤ機構
６運動変換機構
８モータケース
９アクチュエータケース
１６ドライブギヤ（第１歯車）
１７ドリブンギヤ（第２歯車）
１８ギヤボス
１８ａ軸孔
１９転がり軸受
２４複列軸受
３５ステー

Claims

駆動用モータと、前記駆動用モータの回転運動を前記駆動用モータの出力軸と平行な軸方向の直線運動に変換する運動変換機構と、前記駆動用モータから前記運動変換機構へ駆動力を伝達する伝達ギヤ機構とを備える電動アクチュエータであって、
前記運動変換機構を支持する複列軸受と、前記伝達ギヤ機構を支持する軸受と、が取り付けられるアクチュエータケースに、前記駆動用モータを取り付けたことを特徴とする電動アクチュエータ。
前記伝達ギヤ機構は、前記駆動用モータの出力軸と同軸上に配置される第１歯車と、前記第１歯車に噛み合う第２歯車とを備え、
前記駆動用モータは、その出力軸が前記第１歯車の軸孔に挿入されることで前記第１歯車に対して位置決めされる請求項１に記載の電動アクチュエータ。
前記駆動用モータに一体的に設けられたステーを複数のボルトによって前記アクチュエータケースに締結した請求項１又は２に記載の電動アクチュエータ。
前記駆動用モータの回転運動を減速して前記伝達ギヤ機構へ出力する減速機構を備え、
前記減速機構を前記駆動用モータと一緒に前記アクチュエータケースに取り付けた請求項１から３のいずれか１項に記載の電動アクチュエータ。