JP2020162273A - 電動アクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】少なくとも逆入力荷重の負荷（作用）する部位と、他の部位とを別部材とすることによって、軸受ケースの損傷（破損）を防止することが可能な電動アクチュエータを提供する。【解決手段】運動変換機構支持部は、支持軸受とこの支持軸受を収容する軸受ケースを備える。ロック機構部は、駆動伝達部材側に設けられた係合孔に係合するロック部材を備える。軸受ケースにロック部材が軸方向に沿って摺動するロック部材摺動部位を設ける。軸受ケースを、このロック部材摺動部位を含む逆入力荷重負荷部と、他の部位の本体部とを別部材で構成する。逆入力荷重負荷部と本体部とを一体化する。逆入力荷重負荷部がその逆入力荷重に対する耐負荷強度構造である。【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、低燃費化を目的とした電動化が進んでおり、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モータなど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電動アクチュエータが知られている。

すなわち、電動アクチュエータは、駆動力を発生させる駆動部と、駆動部からの回転運動を直線運動に変換する運動変換機構部と、駆動部から運動変換機構部へ駆動力を伝達する駆動力伝達部と、運動変換機構部を支持する運動変換機構支持部と、運動変換機構部の駆動を防止するロック機構部とを備えたものがある（特許文献１）。

この場合のロック機構部は、前後方向（軸方向）に往復動するロック部材を備え、また、駆動力伝達部のドライブギヤに周方向に沿って複数の係合孔が形成されている。すなわち、ロック部材が前進した際に、１個の係合孔にロック部材が係合してロック状態となる。

この場合、運動変換機構部は、回転体としてのボールねじナットと、直線運動する可動部であるボールねじ軸等で有するボールねじ機構にて構成される。そして、ボールねじ軸にボールねじ軸の駆動を開始するために駆動用モータに電力が供給されると、ロック用モータにも電力が供給され、ロック用モータはロック部材を後退させる方向に駆動する。これによって、ロック部材が係合孔への係合が解除され、ロック状態が解除される。こうして、ボールねじ軸を駆動させている間は、ロック部材が後退した位置に保持され、ドライブギヤがロックされない状態に保持される。

また、ボールねじ軸の駆動が完了するとロック用モータに通電し、ロック部材が規制位置まで前進すると、ロック部材がドライブギヤの係合孔に係合し、ロック状態となり、ドライブギヤの回転が記載される。

このように、ロック部材によってドライブギヤの回転が規制されることで、ボールねじ軸が進退しない状態で保持される。これにより、操作対象側からボールねじ軸側へ外力が入力されたとしても、ボールねじ軸の位置を所定の位置に保持しておくことができる。

ところで、ロック部材は、運動変換機構部であるボールねじを支持する支持軸受と、支持軸受を収容する軸受ケースとで構成されている。そして、この軸受ケースに、このロック部材の前後方向の往復動をガイドするロック部材摺動部位が設けられている。

特開２０１７−１８３３８４号公報

特許文献１のように、軸受ケースに、このロック部材の前後方向の往復動をガイドするロック部材摺動部位が設けられている場合、相手部品から入力される荷重（逆入力荷重）により、ロックプレートを介して軸受ケースに負荷が掛かる。この際、軸受ケースが樹脂等で構成された場合、この負荷によって、軸受ケースが損傷（破損）するおそれがある。

そこで、本発明は前述の問題点に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、少なくとも逆入力荷重の負荷（作用）する部位と、他の部位とを別部材とすることによって、軸受ケースの損傷（破損）を防止することが可能な電動アクチュエータを提供することにある。

本発明の電動アクチュエータは、駆動力を発生させる駆動部と、駆動部からの回転運動を直線運動に変換する運動変換機構部と、駆動部から運動変換機構部へ駆動力を伝達する駆動力伝達部と、運動変換機構部を支持する運動変換機構支持部と、運動変換機構部の駆動を防止するロック機構部とを備えた電動アクチュエータであって、前記運動変換機構支持部は、運動変換機構部の可動部を支持する支持軸受とこの支持軸受を収容する軸受ケースを備えるとともに、前記ロック機構部は、前記駆動伝達部材側に設けられた係合孔に係合するロック部材を備え、軸受ケースにロック部材が軸方向に沿って摺動するロック部材摺動部位を設け、かつ、前記軸受ケースを、このロック部材摺動部位を含む逆入力荷重負荷部と、他の部位である本体部とを別部材で構成して、前記逆入力荷重負荷部をその逆入力荷重に対する耐負荷強度構造とした。

本発明の電動アクチュエータによれば、逆入力荷重負荷部がその逆入力荷重に対する耐負荷強度構造であるので、逆入力荷重負荷部に相手部材から入力される荷重（逆入力荷重）が負荷されても、ロック部材摺動部位が損傷（破損）するのを有効に防止できる。

前記軸受ケースの逆入力荷重負荷部の材質が鉄系であるのが好ましく、また、逆入力荷重負荷部の硬度がＨＲＣ２５以上であるのが好ましい。このよう材質を用いることにより、逆入力荷重負荷部を容易に構成できる。なお、鉄系材料としては、一般構造用圧延鋼材（ＳＳ）や溶接構造用圧延鋼材（ＳＭ）等の普通鋼、構造用鋼、工具鋼、特殊用途鋼等の特殊鋼、鋳鋼や鍛鋼等の鋳鍛鋼、鋳鉄等である。また、逆入力荷重負荷部と本体部とはボルト結合等で一体化することができる。

前記軸受ケースの本体部の材質を任意に設定できる。すなわち、この本体部としては、逆入力荷重負荷部に相手部材から入力される荷重（逆入力荷重）が負荷されにくく、このため、本体部として、逆入力荷重負荷部よりも強度的に劣る材質のものの使用が可能となる。すなわち、軸受ケースの本体部の強度を逆入力荷重負荷部よりも低く設定できる。このため、本体部の設計自由度が大きくなり、生産性に優れるとともに、低コスト化及び軽量化を図ることができる。

前記逆入力荷重負荷部と前記本体部とをボルト結合にて一体化することができる。このように一体化することによって、逆入力荷重負荷部と本体部との分離が可能となって、仮に逆入力荷重負荷部が損傷等した場合、逆入力荷重負荷部のみを交換することができ、しかも、逆入力荷重負荷部と本体部との一体化が容易である。このため、メンテナンス性に優れる。

逆入力荷重負荷部に相手部材から入力される荷重（逆入力荷重）が負荷されても、ロック部材摺動部位に亀裂等が入るのを回避でき、軸受ケースの損傷（破損）するのを有効に防止できる。このため、長期にわたって安定して電動アクチュエータとしての機能を発揮する電動アクチュエータを提供できる。

本発明の電動アクチュエータの要部縦断面図である。 図１のＺ−Ｚ線断面図である。 図１に示す電動アクチュエータの減速機構部の遊星歯車減速機構の簡略図である。 伝達ギヤ機構を示す断面図である。 軸受ケースの側面図である。 図４のＡ−Ａ線断面である。 図５のＢ−Ｂ線断面図である。 ロック部材と滑りねじナットとの斜視図である。 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他の制御ブロック図である。

以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。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と図２は本発明の実施形態である電動アクチュエータ１を示し、この電動アクチュエータ１は、駆動力を発生させる駆動部２と、駆動部２からの回転運動を直線運動に変換する運動変換機構部３と、駆動部２から運動変換機構部３へ駆動力を伝達する駆動力伝達部４と、運動変換機構部３を支持する運動変換機構支持部５と、運動変換機構部３の運動を出力する操作部６と、運動変換機構部３の駆動を防止するロック機構部７とを備える。駆動部２は、モータ部８と減速機構部９とで構成されている。

電動アクチュエータ１を構成する各部分は、それぞれケースを有し、各ケース内に構成部品が収容されている。具体的に、モータ部８は、駆動力発生用のモータ（駆動用モータ１０）を収容するモータケース１１を有し、減速機構部９は、減速ギヤ機構１６を収容する減速ギヤケース１７を有する。また、駆動力伝達部４は、伝達ギヤ機構２８を収容する伝達ギヤケース２９を有し、運動変換機構支持部５は、支持軸受４０を収容する軸受ケース４１を有する。本実施形態では、モータ部８と減速機構部９、減速機構部９と駆動力伝達部４、駆動力伝達部４と運動変換機構支持部５は、互いにケースごと連結分離可能に構成されている。さらに、軸受ケース４１に対しては、軸ケース５０が連結分離可能に構成されている。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。

モータ部８は主に、運動変換機構部３を駆動させるための駆動用モータ（例えばＤＣモータ）１０と、駆動用モータ１０を収容するモータケース１１とで構成されている。モータケース１１は、内部に駆動用モータ１０が収容される有底円筒状のケース本体１２と、ケース本体１２の底部から外部に突出する突出部１３とを有する。突出部１３は、ケース本体１２の内部空間と連通する孔部１３ａが形成されている。この孔部１３ａは、封止部材１４によって封止されている。

図１に示すように、減速機構部９は主に、駆動用モータ１０の駆動力を減速して出力する減速ギヤ機構１６と、減速ギヤ機構１６を収容する減速ギヤケース１７とで構成されている。減速ギヤ機構１６は、複数の歯車等からなる遊星歯車減速機構１８で構成される。

遊星歯車減速機構１８は、図３に示すように、リングギヤ５５と、サンギヤ５６と、複数の遊星ギヤ５７と、遊星ギヤキャリア５８から構成される。リングギヤ５５の中央には、サンギヤ５６が配置され、サンギヤ５６には駆動用モータ１０の出力軸１０ａが圧入嵌合されている。また、リングギヤ５５とサンギヤ５６との間には複数の遊星ギヤ５７がこれらと噛み合うように配置されている。各遊星ギヤ５７は、遊星ギヤキャリア５８によって回転可能に保持されている。

遊星歯車減速機構１８は、駆動用モータ１０が回転駆動すると、駆動用モータ１０の出力軸１０ａに連結されたサンギヤ５６が回転し、これに伴って各遊星ギヤ５７が自転しながらリングギヤ５５に沿って公転する。そして、この遊星ギヤ５７の公転運動により遊星ギヤキャリア５８が回転する。これにより、駆動用モータ１０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１８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１０の小型化を図ることが可能である。

運動変換機構部３は、本実施形態ではボールねじ２２で構成される。ボールねじ２２は、回転体としてのボールねじナット２３と、直線運動する可動部（すなわちストローク部）であるボールねじ軸２４と、多数のボール２５、及び循環部材としてのこま２６とで構成されている。ボールねじナット２３の内周面とボールねじ軸２４の外周面にそれぞれ螺旋状溝２３ａ，２４ａが形成されている。両螺旋状溝２３ａ，２４ａの間にボール２５が充填され、こま２６が組み込まれ、これにより２列のボール２５が循環する。この場合、ボールねじ軸２４の前進方向の先端部（図１の左端部）に、操作対象を操作する操作部（アクチュエータヘッド）６が設けられている。

ボールねじナット２３は、駆動用モータ１０で発生させた駆動力を受けて正逆何れかの方向に回転する。一方、ボールねじ軸２４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２７が、軸ケース５０の内周面に設けられた軸方向案内溝５０ｂに嵌入することによって、回転が規制される。

ボールねじナット２３が回転すると、これに伴って複数のボール２５が螺旋状溝２３ａ，２４ａ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２４が軸ケース５０の案内溝５０ａに沿って軸方向に進退する。このように、ボールねじ軸２４が進退することで、駆動用モータ１０からの回転運動が駆動用モータ１０の出力軸１０ａ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２４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。

駆動力伝達部４は主に、駆動部２が有する駆動用モータ１０から運動変換機構部３を構成するボールねじ２２へ駆動力及び回転運動を伝達する伝達ギヤ機構２８と、伝達ギヤ機構２８を収容する伝達ギヤケース２９とで構成されている。伝達ギヤ機構２８は、図４に示すように、駆動側のドライブギヤ３０と、これと噛み合う従動側のドリブンギヤ３１、及びギヤボス３２を有する。

ドライブギヤ３０の回転中心部にはギヤボス３２が圧入等により嵌合されている。ドライブギヤ３０は、このギヤボス３２を介して伝達ギヤケース２９と後述する軸受ケース４１それぞれに装着される２つの転がり軸受３３，３４によって回転可能に支持されている。一方、ドリブンギヤ３１は、ボールねじナット２３の外周面に圧入等により嵌合されることで固定されている。駆動用モータ１０からの駆動力が遊星歯車減速機構１８を介してドライブギヤ３０に伝達されると、ドライブギヤ３０とドリブンギヤ３１との噛み合いにより上記駆動力がドリブンギヤ３１に伝達される。これによりドリブンギヤ３１とボールねじナット２３が一体的に回転し、ボールねじ軸２４がその長手方向に沿って前進又は後退する。

また、伝達ギヤケース２９は、ボールねじ軸２４の先端部側（図１の左側）へ突出する円筒部２９ｇを有する。この円筒部２９ｇは、伝達ギヤケース２９内にドリブンギヤ３１が収容され、これにボールねじ２２が組み付けられた状態で、ボールねじ軸２４の周囲を覆うように配置される部分である。円筒部２９ｇとボールねじ軸２４の間には、伝達ギヤケース２９内への異物侵入を防止するブーツ３６が取り付けられる。

ブーツ３６は樹脂製又はゴム製であり、大径端部３６ａと小径端部３６ｂとこれらを繋いで軸方向に伸縮する蛇腹部３６ｃで構成されている。大径端部３６ａが円筒部２９ｇの外周面の取付け部位にブーツバンド３７によって締め付け固定され、小径端部３６ｂがボールねじ軸２４の外周面の取付け部位にブーツバンド３８によって締め付け固定される。また、上記モータケース１１には、ブーツ３６の周囲に配置されるブーツカバー３９が一体に設けられている。

運動変換機構支持部５は主に、運動変換機構部３であるボールねじ２２を支持する支持軸受４０と、支持軸受４０を収容する軸受ケース４１とで構成されている。支持軸受４０は、本実施形態では、外輪４２と内輪４３とこれらの間に介在する複列のボール４４を主要な構成要素とする背面合わせの複列アンギュラ玉軸受で構成される。

支持軸受４０の固定位置は、ボールねじナット２３の外周面に対して上記ドリブンギヤ３１よりもボールねじ軸２４の後端側（図１の右側）に圧入嵌合されている。ボールねじナット２３の外周面に固定される支持軸受４０とドリブンギヤ３１は、ボールねじナット２３のドリブンギヤ３１側に設けられた規制突起２３ｂと、支持軸受４０側に装着された規制部材４７によって軸方向の移動が規制される。規制部材４７は、一対の半円弧状部材で構成され、これらを環状に組み合わせた状態でボールねじナット２３の外周面に装着される。さらに、ボールねじナット２３の外周面には、規制部材４７を保持する押さえ用カラー４８と、この押さえ用カラー４８の軸方向の脱落を防止する止め輪４９が装着される。

軸受ケース４１は、図５〜図７に示すように、支持軸受４０が内嵌される大径孔部８１と、この大径孔部８１よりも上位に配置される小径孔部８２とを有する本体部８０と、この本体部８０に装着される逆入力荷重負荷部８３とで構成される。本体部８０の大径孔部には、一方の開口端（図面左側の開口端）に内鍔部８１ａが設けられ、他方の開口側（図面右側）に周方向凹溝８１ｂが形成されている。周方向凹溝８１ｂに止め輪４６が装着（嵌合）され、この止め輪４６と内鍔部８１ａとの間に支持軸受４０の外輪が介在される。

逆入力荷重負荷部８３は、モータ側の端面８０ａに矩形状の嵌合凹部８４に嵌合される平板形状体からなり、そのモータ側の端面８３ａも凹窪部８５が設けられ、この凹窪部８５に軸受３３，３４に枢支されたギヤボス３２の反出力軸側の端部が遊嵌状に嵌入する。なお、モータ側の端面８０ａに外鍔部８０ｂが設けられている。

また、逆入力荷重負荷部８３には、後述するロック部材６０が摺動する摺動孔８６（ロック部材摺動部位）が設けられている。この摺動孔８６は、矩形状の本体部８６ａと、端面８３ａ側の凹溝８６ｂとを有する。逆入力荷重負荷部８３は、図４に示すように、ねじ部材(六角穴付きボルト)８７を介して本体部８０と一体化される。なお、凹窪部８５の開口部には、軸受３４が嵌合する周方向溝８５ａが形成されている。

次に、ロック機構部７は、ロック部材６０と、滑りねじナット６１と、滑りねじ軸６２と、ロック用駆動源としてのロック用モータ（例えばＤＣモータ）６４とを備える。ロック用モータ６４は、軸ケース５０に設けられたホルダ部６６内に収容される。このホルダ部６６は、筒状の本体部６６ａと、この本体部６６ａの開口部を塞ぐキャップ６６ｂとで構成される。

ロック用モータ６４の出力軸６４ａに滑りねじ軸６２が装着され、この滑りねじ軸６２に滑りねじナット６１が螺合している。このため、ロック用モータ６４が駆動することによって、滑りねじ軸６２が回転し、これによって滑りねじ軸６２に螺合している滑りねじナット６１はモータ６４の出力軸６４ａの軸心方向に沿って往復動する。

また、ロック部材６０は、図８に示すように、滑りねじナット６１に装着される一対の取付片部６０ｂ，６０ｂと、この取付片部６０ｂ，６０ｂの駆動用モータ側に延びる本体部６０ａとを備える。また、本体部６０ａの先端部に突出片６０ｃが形成されている。

そして、ロック部材６０が前進する方向には、ドライブギヤ３０が配設され、このドライブギヤ３０には、ロック部材６０の先端の突出片６０ｃが係合する係合孔３０ａは周方向に沿って所定ピッチで複数個が配設されている。このため、いずれかの係合孔３０ａにロック部材６０が係合することによって、ドライブギヤ３０の回転が規制される。

また、軸受ケース４１には、ロック状態を検知するためのロックセンサ６９（図２参照）が装着されている。ロックセンサ６９は、板バネ等の弾性部材で構成された接触子６９ａを有する接触式センサであり、ロック部材６０が前進して係合孔３０ａに係合されると（ロック状態になると）、ロック部材６０が接触子６９ａを押すことで、ロック状態となったことが検知される。

さらに軸受ケース４１には、図１に示すように、ロック状態から非ロックへの移行を検知するセンサ９０、及び非ロック時を検知するセンサ９１が装着されている。すなわち、ロック状態からロック部材６０が後退し始めると、滑りねじナット６１がセンサ９０の接触子９０ａを押すことで、ロック状態から非ロック状態へ移行し始めたことをたことが検知される。そして、滑りねじナット６１がセンサ９１の接触子９１ａを押すことで、非ロック状態となったことが検知される。

上記構成のロック機構部７は、ロック部材６０の先端部がドライブギヤ３０の係合孔３０ａに係合したロック状態から、ボールねじ軸２４の駆動を開始するために駆動用モータ１０に電力が供給されると、ロック用モータ６４にも電力が供給され、ロック用モータ６４はロック部材６０を後退させる方向に駆動する。これにより、滑りねじ軸６２が回転し、滑りねじナット６１が後退し、これと一体的にロック部材６０も後退する。このため、ロック部材６０の先端部がドライブギヤ３０の係合孔３０ａから離脱し、ロック状態が解除される。こうして、ボールねじ軸２４を駆動させている間は、ロック部材６０が後退した位置に保持され、ドライブギヤ３０がロックされない状態に保持される。

その後、駆動用モータ１０への電力供給が遮断され、ボールねじ軸２４の駆動が停止すると、ロック用モータ６４がロック部材６０を前進する方向に駆動する。これにより、ロック部材６０の先端部がドライブギヤ３０の係合孔３０ａに係合することでロック状態となり、ドライブギヤ３０の回転が規制される。

このように、ロック部材６０によってドライブギヤ３０の回転が規制されることで、ボールねじ軸２４が進退しない状態で保持される。これにより、操作対象側からボールねじ軸２４側へ外力が入力されたとしても、ボールねじ軸２４の位置を所定の位置に保持しておくことができる。

すなわち、ロック部材６０が係合孔３０ａの１つに係合してドライブギヤ３０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側へ外力が入力されたとしても、ボールねじ軸２４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。斯かるロック部材６０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。

本実施形態では、ロック用モータ６４を正逆回転させることで、ロック部材６０を前進させたり後退させたりしているが、弾性部材を用いて、この弾性部材の弾発力で、ロック部材を前進させ、ロック用モータ６４を駆動させることにより、ロック部材６０を後退させるようにしたり、反対に、弾性部材の弾発力で、ロック部材６０を後退させ、ロック用モータ６４を駆動させることにより、ロック部材６０を前進させるようにしてもよい。

ところで、ロック部材６０は、軸受ケース４１の摺動孔８６を摺動するものであるが、このロック部材６０は相手部品から入力される荷重（逆入力荷重）を受けることになる。このため、摺動孔８６を有する部位、すなわち、逆入力荷重負荷部８３を、その逆入力荷重に対する耐負荷強度構造としている。

逆入力荷重負荷部８３の材質を鉄系等とすることによって耐負荷強度構造とすることができる。ここで、鉄系材料としては、一般構造用圧延鋼材（ＳＳ）や溶接構造用圧延鋼材（ＳＭ）等の普通鋼、構造用鋼、工具鋼、特殊用途鋼等の特殊鋼、鋳鋼や鍛鋼等の鋳鍛鋼、鋳鉄等である。また、逆入力荷重負荷部の硬度がＨＲＣ２５以上であるのが好ましい。ＨＲＣ２５未満では、強度的に弱くなって、逆入力荷重負荷部８３を耐負荷強度構造を構成しにくくなる。

これに対して、軸受ケース４１の本体部８０は、逆入力荷重を直接的に受けないので、このような耐負荷強度構造とする必要がない。このため、鉄系材料よりも強度的に劣るアルミニウム等の軽合金のまたはＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート），ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の樹脂を用いることができる。

電動アクチュエータ１には、ボールねじ軸２４に設けられた操作部６のストローク方向の位置を検出するための位置検出装置が搭載される。この位置検出装置は、ボールねじ軸２４に設けられるセンサターゲットとしての永久磁石（図示省略）と、ブーツ３６を覆うブーツカバー３９に、永久磁石のストローク方向の位置を検出するストロークセンサとしての磁気センサ７０が配設されている（図９参照）。

磁気センサ７０としては、任意のタイプが使用でき、その中でもホールＩＣ、リニアホールＩＣなどホール効果を利用して磁場の向き及び大きさを検出可能なタイプの磁気センサが好適に使用可能である。もちろん、上述のように永久磁石の向きが磁気センサ７０と正対する向きから円周方向に４５°ずれた状態であっても磁場の向き及び大きさを検出可能なタイプの磁気センサが望ましい。

図９に基づき、磁気センサ７０を用いたフィードバック制御について説明する。図１３に示すように、目標値が制御装置１００に送られると、制御装置１００のコントローラ１０１から駆動用モータ１０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（Electronic Control Unit）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１０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１８、ドライブギヤ３０、ドリブンギヤ３１、ボールねじナット２３を介してボールねじ軸２４に伝達される。その結果、ボールねじ軸２４が駆動用モータ１０の出力軸１０ａと平行な向きに前進（又は後退）する。これにより、ボールねじ軸２４の先端部側（アクチュエータヘッド側）に配置され、連結穴６ａを介して連結される操作対象が操作される。

このとき、磁気センサ７０によってボールねじ軸２４のストローク値（軸方向位置）が検出される。磁気センサ７０によって検知された検出値は制御装置１００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１０を駆動させる。このように、磁気センサ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２４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。

以上はストロークセンサ（磁気センサ７０）を電動アクチュエータ１に搭載した場合における制御例であるが、例えばストロークセンサに代えて圧用センサ１０３を用いたフィードバック制御を行うことも可能である。その一例を図１０に基づいて説明する。

図１０に示すように、この場合は、操作対象装置に圧用センサ１０３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１００に送られ、コントローラ１０１から駆動用モータ１０に制御信号が送られると、駆動用モータ１０は回転駆動を開始する。これにより、ボールねじ軸２４が前進し、ボールねじ軸２４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２４の操作圧力は、圧用センサ１０３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（磁気センサ７０）を用いる場合と同様に、ボールねじ軸２４の位置がフィードバック制御される。このように、圧用センサ１０３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２４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。

本電動アクチュエータによれば、逆入力荷重負荷部８３がその逆入力荷重に対する耐負荷強度構造であるので、逆入力荷重負荷部８３に相手部材から入力される荷重（逆入力荷重）が負荷されても、ロック部材摺動部位が損傷（破損）するのを有効に防止できる。

すなわち、逆入力荷重負荷部８３に相手部材から入力される荷重（逆入力荷重）が負荷されても、ロック部材摺動部位に亀裂等が入るのを回避でき、軸受ケース４１が損傷（破損）するのを有効に防止できる。このため、長期にわたって安定して電動アクチュエータ１としての機能を発揮する電動アクチュエータ１を提供できる。

軸受ケース４１の本体部８０の材質を任意に設定できる。すなわち、この本体部８０としては、逆入力荷重負荷部８３に相手部材から入力される荷重（逆入力荷重）が負荷されにくく、このため、本体部８０として、逆入力荷重負荷部８３よりも強度的に劣る材質のものの使用が可能となる。すなわち、軸受ケースの本体部の強度が逆入力荷重負荷部よりも低く設定できる。このため、本体部８０の設計自由度が大きくなり、生産性に優れるとともに、低コスト化及び軽量化を図ることができる。具体的には、本体部８０としては、鉄系材料よりも強度的に劣るアルミニウム等の軽合金のまたはＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート），ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の樹脂を用いることができる。

また、逆入力荷重負荷部８３と本体部８０とをボルト結合にて一体化することができる。このように一体化することによって、逆入力荷重負荷部８３と本体部８０との分離が可能となって、仮に逆入力荷重負荷部８３が損傷等した場合、逆入力荷重負荷部８３のみを交換することができ、しかも、逆入力荷重負荷部８３と本体部８０との一体化が容易である。このため、メンテナンス性に優れる。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、逆入力荷重負荷部８３と本体部８０との割合としても、逆入力荷重負荷部８３が耐負荷強度構造となる範囲で任意に設定できる。また、形状等としても矩形平板形状に限るものではなく、円盤形状、台形形状体、４角形以上の多角形状体等の種々の形状のものであってもよい。軸受ケース４１全体が耐負荷強度構造であってもよい。逆入力荷重負荷部８３と本体部８０とは、前記実施形態では、ボルト結合にて一体化していたが、接着剤を用いる接着や圧入等の他の接合方法であってもよい。また、ボルト結合する場合のボルト数は前記実施形態では２本であったが、本体部８０に逆入力荷重負荷部８３が固定できる範囲で、任意に増減できる。

逆入力荷重負荷部８３の材質として、鉄系に限るものではなく、他の金属であっても、逆入力荷重負荷部８３が耐負荷強度構造となるように構成できればよい。また、硬度としても、ＨＲＣ２５未満であれば、耐負荷強度構造となるように構成できないおそれがあるが、逆入力荷重負荷部８３の肉厚を大きくしたり、負荷される逆入力荷重が比較的小さい場合、ＨＲＣ２５未満であっても、逆入力荷重負荷部８３を耐負荷強度構造とすることができる。

２ 駆動部
３ 運動変換機構部
４ 駆動力伝達部
５ 運動変換機構支持部
７ ロック機構部
３０ａ 係合孔
４０ 支持軸受
４１ 軸受ケース
６０ ロック部材
８０ 本体部
８３ 逆入力荷重負荷部

Claims (5)

1. 駆動力を発生させる駆動部と、この駆動部からの回転運動を直線運動に変換する運動変換機構部と、前記駆動部から前記運動変換機構部へ駆動力を伝達する駆動力伝達部と、前記運動変換機構部を支持する運動変換機構支持部と、前記運動変換機構部の駆動を防止するロック機構部とを備えた電動アクチュエータであって、
   前記運動変換機構支持部は、前記運動変換機構部の可動部を支持する支持軸受とこの支持軸受を収容する軸受ケースを備えるとともに、前記ロック機構部は、前記駆動伝達部材側に設けられた係合孔に係合するロック部材を備え、前記軸受ケースに前記ロック部材が軸方向に沿って摺動するロック部材摺動部位を設け、かつ、前記軸受ケースを、このロック部材摺動部位を含む逆入力荷重負荷部と、他の部位である本体部とを別部材で構成して、前記逆入力荷重負荷部をその逆入力荷重に対する耐負荷強度構造としたことを特徴とする電動アクチュエータ。
2. 前記軸受ケースの前記逆入力荷重負荷部の材質が鉄系であることを特徴とする請求項１に記載の電動アクチュエータ。
3. 前記軸受ケースの前記逆入力荷重負荷部の硬度がＨＲＣ２５以上であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電動アクチュエータ。
4. 前記軸受ケースの本体部の強度が前記逆入力荷重負荷部よりも低いことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の電動アクチュエータ。
5. 前記逆入力荷重負荷部と前記本体部とをボルト結合にて一体化したことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の電動アクチュエータ。

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