JP2020171104A - 電動アクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】錆び易い環境下で使用しても、装置全体として錆が発生するのを有効に防止できる電動アクチュエータを提供する。【解決手段】モータと、モータの駆動により生じた回転運動をモータの出力軸と平行な向きの直線運動に変換する運動変換機構とを備える電動アクチュエータである。運動変換機構は、出力軸と平行に配設されて前記直線運動を行う可動部を有する。可動部とその周囲の固定系との間に樹脂製又はゴム製のブーツが配設される。可動部におけるブーツ外側突出部を、防錆性を有する被覆部にて被覆した。【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。

そして、従来には、モータの駆動により生じた回転運動をモータの出力軸と平行な向きの直線運動に変換する運動変換機構を備え、運動変換機構にはモータ出力軸と平行に配設されて直線運動を行う可動部を有する直動アクチュエータが開示されている（特許文献１）。この直動アクチュエータには樹脂製又はゴム製のブーツを用いて直動アクチュエータの密封性や気密性を有する構造となっている。

すなわち、特許文献１に記載の直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、運動変換機構部の運動を出力する操作部と、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る。駆動部１０２は、モータ部と減速機構部とで構成されている。

そして、図１３と図１４に示すように、運動変換機構部１０３は、ボールねじ１２２で構成される。ボールねじ１２２は、回転体としてのボールねじナット１２３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１２４と、多数のボール１２５、及び循環部材としてのこま１２６とで構成されている。ボールねじナット１２３の内周面とボールねじ軸１２４の外周面にそれぞれ螺旋状溝１２３ａ，１２４ａが形成されている。両螺旋状溝１２３ａ，１２４ａの間にボール１２５が充填され、こま１２６が組み込まれ、これにより２列のボール１２５が循環する。この場合、ボールねじ軸１２４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）１０６が設けられている。

そして、このボールねじ軸１２４の周囲の一部を覆うように円筒部１２９が設けられ、円筒部１２９とボールねじ軸１２４の間には、アクチュエータ内部への異物侵入を防止するブーツ１３６が取り付けられる。ブーツ１３６は樹脂製又はゴム製であり、大径端部１３６ａと小径端部１３６ｂとこれらを繋いで軸方向に伸縮する蛇腹部１３６ｃで構成されている。大径端部１３６ａが円筒部１２９の外周面の取付け部位にブーツバンド１３７によって締め付け固定され、小径端部１３６ｂがボールねじ軸１２４の外周面の取付け部位にブーツバンド１３８によって締め付け固定される。ブーツ１３６の周囲にブーツカバー１３９が配置されている。

ところで、ボールねじ軸１２４における小径端部１３６ｂの装着部位には、周方向溝１４０が設けられ、この周方向溝１４０に小径端部１３６ｂが嵌合している。このため、ボールねじ軸１２４には、小径端部１３６ｂの軸方向両端側に段差部１４０ａ、１４０ｂが設けられる。

図面上右側の段差部１４０ａ（アクチュエータ内部側）がブーツ１３６が縮んだ際の小径端部１３６ｂの位置ずれを防止し、図面上左側の段差部１４０ｂ（アクチュエータ外部側）がブーツ１３６が伸びた際の小径端部１３６ｂの位置ずれを防止する。

図１３はブーツカバー１３９側にボールねじ軸１２４が引っ込んだ状態であり、ブーツ１３６の蛇腹部１３６ｃが縮んだ状態となっている。また、図１４はボールねじ軸１２４が突出した状態であり、ブーツ１３６の蛇腹部１３６ｃが伸びている。

特開２０１７−１８４４８１号公報

しかしながら、ブーツ外側に突出したボールねじ軸１２４の出力部（操作部）１０６は、外部環境に晒されることになる。このため、錆びやすい環境（塩水・高温多湿）では侵食してしまう。侵食された出力部をそのまま使い続けると錆び部（酸化鉄）の剥がれが周辺部に付着し故障の原因につながることや、直動性能への影響、外力に対する強度への影響が考えられ、アクチュエータの信頼性は低下する。

この様な事象を鑑み、錆びやすい環境においては出力部に防錆手段として、防錆めっきを施すことも提案できる。しかしながら、防錆めっきを施す場合、めっき工程を必要であるため、製造工程が増加し、コスト高となる。

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、
錆び易い環境下で使用しても、装置全体として錆が発生するのを有効に防止できる電動アクチュエータを低コストで提供することにある。

本発明の電動アクチュエータは、モータと、前記モータの駆動により生じた回転運動を前記モータの出力軸と平行な向きの直線運動に変換する運動変換機構とを備え、前記運動変換機構は、前記出力軸と平行に配設されて前記直線運動を行う可動部を有し、前記可動部とその周囲の固定系との間に樹脂製又はゴム製のブーツが配設されている電動アクチュエータにおいて、前記可動部におけるブーツ外側突出部を、防錆性を有する被覆部にて被覆したものである。

本発明の電動アクチュエータによれば、可動部におけるブーツ外側突出部が防錆性を有する被覆部にて被覆されるものであり、このブーツ外側突出部が出力部を構成するため、出力部を防錆性を有する被覆部にて被覆することができる。しかも、可動部とその周囲の固定系との間にブーツが配設されるため、アクチュエータ内部を安定して密封することができる。

ブーツと被覆部とが一体成形品であっても、ブーツと被覆部とが別部材であり、ブーツの被覆部側端部と被覆部のブーツ側端部とが隙間なく連結されているものであってもよい。また、前記ブーツと被覆部とが別部材である場合、ブーツの被覆部側端部と前記被覆部のブーツ側端部とが重ね合され、この重ね合わせ部をブーツバンドにより締め付け固定するようにできる。ブーツと被覆部とが同一材質であってもよい。

被覆部は、可動部の突出端面を覆う底部を有するチューブ体にて構成されているものであっても、可動部に連結用の孔部が形成され、この孔部に防錆性を有する環状部材が内嵌されているものであってもよい。

ブーツは、可動部に外嵌される可動部側取付部と、前記固定系に外嵌される固定側取付部と、可動部側取付部と固定側取付部とを連結する蛇腹部とからなり、前記可動部に、可動部側取付部の軸方向内方側端縁が係止する位置決め用の段付部を形成したものであってもよい。

このように、ブーツの可動部側取付部のアクチュエータ内部側の位置決め用の段付部を形成したものでは、ブーツをブーツ外側突出部の突出端から嵌入させて行けば、段付部にブーツの可動部側取付部の軸方向内方側端縁が係止して、この可動部側取付部の位置決めがなされる。

出力部を防錆性を有する被覆部にて被覆することができる。しかも、可動部とその周囲の固定系との間にブーツが配設されるため、アクチュエータ内部を安定して密封することができる。このため、錆び易い環境下においても、全体として錆が発生するのを有効に防止できる電動アクチュエータを提供することができる。しかも、出力部を防錆性を有する被覆部にて被覆するものであるので、防錆めっきする必要がないので、生産性の向上及び低コストを図ることができる。

本発明の電動アクチュエータの縦断面図である。 図１のＺ−Ｚ線断面図である。 歯車減速機構を示す簡略図である。 伝達ギヤ機構を示す断面図である。 図１のＹ−Ｙ線断面図である。 ブーツと被覆部との斜視図である。 ボールねじ軸の出力部を示す斜視図である。 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。 ブーツと被覆部との他の実施形態を示す断面図である。 ブーツと被覆部との別の実施形態を示す断面図である。 従来の電動アクチュエータを示し、ブーツが縮んだ状態の縦断面図である。 従来の電動アクチュエータを示し、ブーツが伸びた状態の縦断面図である。

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、図１に示すように、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(図示省略)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（こま２６）を介して循環し、ボールねじ軸２４が軸ケース５０の案内溝（図示省略）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）６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。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。

大径端部(固定側取付部)３６ａが円筒部２９ｇの外周面の取付け部位(固定系)にブーツバンド３７によって締め付け固定され、小径端部(可動部側取付部)３６ｂにボールねじ軸２４の先端露出部を被覆する被覆部８０が連設されている。すなわち、ブーツ３６は、可動部とその周囲の固定系との間に配設されている。この場合の被覆部８０は、ブーツ３６と一体成形品であるので、樹脂製又はゴム製とすることができる。樹脂としては、例えば、熱可塑性ポリエステルエラストマー等である。ゴムとしては、シリコーン材、ＣＲ材（クロロプレン）、ＶＡＭＡＣ材（エチレンアクリルゴム）、ＣＭ材（塩素化ポリエチレン）等である。このため、この被覆部８０及びブーツ３６は防錆性を有するものである。

この場合、ボールねじ軸２４の先端部には、図５〜図７に示すように、１８０°反対位置にそれぞれ切欠部８１，８１が形成され、この切欠部８１，８１を貫通する孔部８２が設けられている。そして、この孔部８２に短円筒体からなる環状部材８３が嵌入され、連結穴６ａが形成され、この連結穴６ａを介して連結される操作対象が操作される。

環状部材８３は、例えば、防錆性を有する金属（ステンレス、チタン合金、ニッケル合金等）で構成される。また、環状部材８３は、切欠部間寸法よりも長く設定される。すなわち、環状部材８３の軸方向長さをＬとし、切欠部間寸法をＷとし、各切欠量をＣ１、Ｃ２としたときに、Ｌ＞Ｗとなり、Ｌ＝Ｃ１＋Ｗ＋Ｃ２となる。そして、被覆部８０をボールねじ軸２４の先端露出部に被覆部８０を被覆した際に、被覆部８０における切欠部対応部位の端面８０ａと、環状部材８３の開口端面８３ａとが同一平面上に配設されるようにしている。この場合、Ｃ１＝Ｃ２としている。

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。

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肩部６０ｂ，６０ｂと、この取付肩部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、図２に示すように、ロック状態を検知するためのロックセンサ６９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６０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。

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７３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（図９参照）が配設されている。

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。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１０２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、可動部（ボールねじ軸２４）におけるブーツ外側突出部（操作部６）が防錆性を有する被覆部８０にて被覆されるものであり、このブーツ外側突出部が出力部を構成するため、出力部を防錆性を有する被覆部８０にて被覆することができる。しかも、可動部とその周囲の固定系との間にブーツ３６が配設されるため、アクチュエータ内部を安定して密封することができる。

可動部とその周囲の固定系との間にブーツ３６が配設されるため、アクチュエータ内部を密封することができる。このため、錆び易い環境下においても、全体として錆が発生するのを有効に防止できる電動アクチュエータを提供することができる。しかも、出力部を防錆性を有する被覆部にて被覆するものであるので、防錆めっきする必要がないので、生産性の向上及び低コストを図ることができる。

ところで、図１に示す電動アクチュエータでは、ブーツ３６と被覆部８０とが一体成形品であり、ブーツ３６の大径端部３６ａが開口した筒体となっている。このため、この被覆部８０付きのブーツ３６を円筒部２９ｇに装着する場合、この大径端部３６ａを、ボールねじ軸２４の出力部側（連結穴６ａを有する側）から挿入していくことになる。このため、ボールねじ軸２４には、段付部８５が設けられ、この段付部８５に小径端部（可動部側取付部）３６ｂの反被覆部端（軸方向内方側端縁）３６ｂ１が係止するまで、挿入される。すなわち、段付部８５がブーツ３６の小径端部３６ｂの位置決めを構成することになる。ボールねじ軸２４が押し出される場合に小径端部３６ｂの位置決めを構成する。

また、ボールねじ軸２４が引込められる場合には、環状部材８３が位置決めを構成する。このため、図１３と図１４に示す従来の電動アクチュエータでは、アクチュエータ外側の段差部１４０ｂを必要としたが、本電動アクチュエータでは、このような段差部１４０ｂを必要としない。すなわち、小径端部３６ｂの装着部よりも先端側（アクチュエータ外側）をストレートにできる。

ところで、図１に示す電動アクチュエータでは、小径端部３６ｂの肉厚を被覆部８０の肉厚よりも大としているが、図１１に示すように、小径端部３６ｂの肉厚と被覆部８０の肉厚とを同一に設定してもよい。また、逆に、被覆部８０の肉厚を小径端部３６ｂの肉厚よりも大としてもよい。

次に、図１２では、ブーツ３６と被覆部８０との別部材で構成し、ブーツバンド３８で締結している。すなわち、ブーツ３６を、大径端部３６ａと小径端部３６ｂと蛇腹部３６ｃとで構成し、被覆部８０を、有底筒状体からなる本体部８８と、この本体部８８の開口部に設けられる大径部８９とからなり、この大径部８９をブーツ３６の小径端部３６ｂに外嵌した状態で、この大径部８９の外周面にブーツバンド３８が締め付け固定される。

このように、ブーツ３６と被覆部８０とが別部材であっても、ブーツ３６と被覆部８０とが一体成形品と同様、錆び易い環境下においても、全体として錆が発生するのを有効に防止できる電動アクチュエータを提供することができる。しかも、出力部を防錆性を有する被覆部にて被覆するものであるので、防錆めっきする必要がないので、生産性の向上及び低コストを図ることができる。

すなわち、ブーツ３６と被覆部８０とが別部材であっても、ブーツ３６の被覆部側端部と被覆部８０のブーツ側端部とが隙間なく連結されているものであればよい。また、ブーツ３６と被覆部８０とが別部材である場合、ブーツ３６と被覆部８０とが防錆性を有する同一材質であっても、防錆性を有する別部材であってもよい。別部材であれば、ブーツを既存の従来のものを使用できる利点がある。

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、前記実施形態の被覆部８０としては、ブーツ３６と一体に成形したものであって、ブーツ３６と別部材に成形したものであっても、被覆部８０がチューブ体にて構成され、このチューブ体をボールねじ軸２４に嵌合するものであったが、被覆部８０として、チューブ体にて構成することなく、ボールねじ軸２３に対して、防錆性を有する材料をコーティングするものであってもよい。コーティング方法としては、ボールねじ軸２４を組み付ける前では、浸漬塗装、電着塗装、スプレー塗装、静電塗装、及びはけ塗り等の種々の公知・公用の工程で、防錆性を有する材料をコーティングすることができる。また、ボールねじ軸２４を組み付けた後であっても、他の部位に影響を与えないコーティング方法があれば採用できる。

また、ブーツ３６と被覆部８０とが別部材である場合、図１２では、被覆部８０の開口部がブーツ３６の小径端部３６ｂの外径側に配設されているが、逆に被覆部８０の開口部がブーツ３６の小径端部３６ｂの内径側に配設されるものであってもよい。この場合、被覆部８０に大径部８９を設ける必要がない。さらに、ブーツ３６と被覆部８０とが別部材である場合、図１２に示すようなブーツバンド３８を用いることなく、接着剤を用いた接着、粘着剤を用いた粘着、さらには熱溶着等であってもよい。ブーツ３６の小径端部３６ｂと被覆部８０の開口部とを重ね合わせることなく、ブーツ３６の小径端部３６ｂと被覆部８０の開口部とを突き合わせて、接着や粘着するものであってもよい。なお、被覆部５０とボールねじ軸２４とが接合一体されていても、接合一体化されていなくてもよい。

被覆部８０の肉厚として、ボールねじ軸２４のブーツ３６からの露出部を覆って、防錆性を発揮できればよいので、使用する材質によるが、少なくとも、１ｍｍ程度あればよい。また、環状部材８３の肉厚としては、被覆部８０と同等程度の肉厚とすることができるは、使用する材質等に応じて、形成される連結穴６ａを介して操作対象の操作が可能な強度を有する範囲で種々変更できる。

３ 運動変換機構部
６ａ 連結穴
１０ 駆動用モータ
１０ａ 出力軸
３６ ブーツ
３６ａ 大径端部(固定側取付部)
３６ｂ 小径端部(可動側取付部)
３６ｃ 蛇腹部
３８ ブーツバンド
８０ 被覆部
８３ 環状部材
８５ 段差部

Claims (8)

1. モータと、前記モータの駆動により生じた回転運動を前記モータの出力軸と平行な向きの直線運動に変換する運動変換機構とを備え、前記運動変換機構は、前記出力軸と平行に配設されて前記直線運動を行う可動部を有し、前記可動部とその周囲の固定系との間に樹脂製又はゴム製のブーツが配設されている電動アクチュエータにおいて、
   前記可動部におけるブーツ外側突出部を、防錆性を有する被覆部にて被覆したことを特徴とする電動アクチュエータ。
2. 前記ブーツと前記被覆部とが一体成形品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. 前記ブーツと前記被覆部とが別部材であり、前記ブーツの被覆部側端部と前記被覆部のブーツ側端部とが隙間なく連結されてい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。
4. 前記ブーツの被覆部側端部と前記被覆部のブーツ側端部とが重ね合され、この重ね合わせ部をブーツバンドにより締め付け固定したことを特徴とする請求項３に記載の電動アクチュエータ。
5. 前記ブーツと前記被覆部とが同一材質である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。
6. 前記被覆部は、前記可動部の突出端面を覆う底部を有するチューブ体にて構成されていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の電動アクチュエータ。
7. 前記可動部に連結用の孔部が形成され、この孔部に防錆性を有する環状部材が内嵌されていることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の電動アクチュエータ。
8. 前記ブーツは、前記可動部に外嵌される可動部側取付部と、前記固定系に外嵌される固定側取付部と、前記可動部側取付部と前記固定側取付部とを連結する蛇腹部とからなり、前記可動部に、前記可動部側取付部の軸方向内方側端縁が係止する位置決め用の段付部を形成したことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の電動アクチュエータ。

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