JP2021025642A - 電動アクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】直動部材の直線運動を規制する際の衝撃荷重や作動音を低減できる電動アクチュエータを提供する。【解決手段】運動変換機構４は、電動モータによって回転駆動される回転部材７と、回転部材７の回転に伴ってその回転軸方向に直線運動する直動部材８とを有する。直動部材８には、突起１２が設けられると共に、ハウジング６内には、突起１２が移動可能に挿入される溝３０が設けられている。突起１２が溝３０の端部に突き当たることで、直動部材８の直線運動が規制される。【選択図】図３

Description

本発明は、電動アクチュエータに関する。

近年、車両などの省力化、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、ステアリングなど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電動アクチュエータとして、電動モータの駆動により生じた回転運動を直線運動などに変換する運動変換機構を備える電動アクチュエータが知られている。

例えば、特許文献１には、図２１に示すように、運動変換機構として、電動モータ３００の回転運動を直線運動（図の矢印Ａ１，Ａ２方向の運動）に変換する第１の運動変換機構１００と、第１の運動変換機構１００の直線運動を電動モータ３００の回転軸と直交する軸の回転運動（図の矢印Ｂ１，Ｂ２方向の運動）に変換する第２の運動変換機構２００とを備える電動アクチュエータが開示されている。具体的に、第１の運動変換機構１００は、回転部材としてのねじ軸１０１と、ねじ軸１０１と螺合する直動部材としてのナット１０２とを有するすべりねじ機構で構成されている。一方、第２の運動変換機構２００は、円筒部２０１ａとアーム部２０１ｂとを有する揺動部材２０１で構成されている。アーム部２０１ｂには長孔２０１ｃが設けられており、この長孔２０１ｃにナット１０２に設けられたピン状の連結部材２０２が挿入されることで、揺動部材２０１とナット１０２が連動可能に連結されている。

電動モータ３００の駆動によりねじ軸１０１が正回転又は逆回転すると、ナット１０２が矢印Ａ１方向又は矢印Ａ２方向に移動することで、回転運動が直線運動に変換される。そして、ナット１０２の移動に伴って揺動部材２０１が円筒部２０１ａを中心に矢印Ｂ１方向又は矢印Ｂ２方向に揺動することで、直線運動が電動モータ３００の回転軸とは直交する軸の回転運動に変換される。

また、特許文献１に記載の電動アクチュエータにおいては、ナット１０２の両端面と、これらに対向する各スラスト軸受４００の端面に、それぞれ突出部１０２ａ，４００ａが設けられている。ナット１０２が矢印Ａ１方向又は矢印Ａ２方向に移動すると、ナット１０２がその移動方向にあるスラスト軸受４００に接近することで、ナット１０２の突出部１０２ａとスラスト軸受４００の突出部４００ａとが当接する。このとき、スラスト軸受４００の突出部４００ａはねじ軸１０１と一緒に回転しているので、ナット１０２の突出部８ａとスラスト軸受４００の突出部４００ａは互いに回転方向に係合する。これにより、ねじ軸１０１の回転が規制され、それ以上のナット１０２の軸方向移動も規制される。

特開２０１９−９７３５２号公報

しかしながら、上記のような突出部同士を回転方向に係合させてナットの軸方向移動を規制する構成は、突出部同士が係合した際の衝撃が大きくなる傾向にある。このため、ナットや揺動部材などに大きな負荷がかかったり、大きな作動音（衝突音）が発生したりするという課題があった。

そこで、本発明は、直動部材の直線運動を規制する際の衝撃荷重や作動音を低減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。

本発明は、電動モータと、電動モータの回転運動を直線運動に変換する運動変換機構と、電動モータ及び運動変換機構を内部に収容するハウジングとを備える電動アクチュエータであって、運動変換機構は、電動モータによって回転駆動される回転部材と、回転部材の回転に伴ってその回転軸方向に直線運動する直動部材とを有し、直動部材に、突起が設けられると共に、ハウジング内に、突起が移動可能に挿入される溝が設けられ、突起が溝の端部に突き当たることで、直動部材の直線運動が規制されることを特徴とするものである。

このように、直動部材の直線運動を、溝に対する突起の突き当てにより規制することで、駆動を規制する際の衝撃荷重や作動音を低減できるようになる。すなわち、上記特許文献１に記載されているような突出部同士を回転方向に係合させる構成に比べて、本発明は、回転運動が直線運動に変換されたときの比較的遅い移動速度で突起が溝の端部に突き当たるため、そのときの衝撃荷重や作動音を小さくすることができる。これにより、直動部材の直線運動を規制する際の衝撃荷重や作動音を低減でき、信頼性及び静寂性に優れる電動アクチュエータを提供できるようになる。

直動部材に設けられた突起に、溝の壁面に沿って転動する転動体を設けてもよい。この場合、突起と溝との間の摩擦抵抗を低減できるので、直動部材の直線運動を円滑に行えるようになる。

また、転動体に代えて、突起に、溝の壁面に沿って摺動する摺動部材を設けてもよい。この場合も、突起と溝との間の摩擦抵抗を低減でき、直動部材の直線運動を円滑に行えるようになる。

溝の端部には、溝の幅方向に伸びる直線部が設けられていてもよい。

また、溝は、その端部において、回転部材の回転方向に沿った突起の移動を許容する幅に形成されていてもよい。このようにすることで、直動部材の直線運動が規制された際の回転部材と直動部材との間での噛み込み（セルフロック）が生じにくくなると共に、噛み込みが発生したとしてもそれを解除しやすくなる。

また、溝は、その全体に渡って、回転部材の回転方向に沿った突起の移動を許容する幅に形成されていてもよい。この場合も、上記と同様に、回転部材と直動部材との間での噛み込みを生じにくくすることができると共に、噛み込みが生じた場合の解除も行いやすくなる。

また、溝は、その全体に渡って、回転部材の回転方向に沿った突起の移動を許容しない幅に形成されていてもよい。この場合、突起が溝に沿って移動する際に、直動部材の回転を高度に規制することができ、直動部材の姿勢を安定させることができる。また、直動部材に生じる回転方向の荷重を、突起を介して溝が確実に受け止めることができるので、直動部材やこれを支持する部材への負荷を回避でき、これらの部材の変形などを防止できるようになる。

溝は、ハウジングとは別体の部材に設けられていてもよい。この場合、溝をハウジングに直接設けなくてもよいので、ハウジングの形状を簡素化でき、製造コストを低減できる。また、溝が別体の部材に設けられていることで、溝とハウジングを異なる材質で形成することも容易となり、材料選択の自由度が向上する。

上記溝が設けられている別体の部材は、ハウジングに対して脱落防止部材を介して取り付けられていることが望ましい。これにより、部品組付け時に別体の部材がハウジングから脱落することがないので、組み付け作業が行いやすくなる。さらに、組み付け後も、ハウジングに対する別体の部材のすれや脱落を防止でき、信頼性が向上する。

また、溝が設けられている別体の部材は、板状のプレート部材であってもよい。プレート部材が、円形部を有する場合は、円形部からその外径方向に突出する回り止め部が設けられることが望ましい。一方、ハウジングは、プレート部材の円形部が収容される円形凹部と、円形凹部からその外径方向に伸びると共にプレート部材の回り止め部が収容される回り止め凹部とを有することで、プレート部材の回転（円形部の周方向の回転）を規制することができる。すなわち、プレート部材の円形部がハウジングの円形凹部に収容され、プレート部材の回り止め部がハウジングの回り止め凹部に収容された状態で、プレート部材の回り止め部とハウジングの回り止め凹部とが係合することにより、プレート部材の回転を規制することができる。

突起と溝は、同じ材質で形成されていることが望ましい。突起と溝を同じ材質で形成することにより、突起及び溝の摺動による摩耗を低減できるようになる。

本発明によれば、直動部材の直線運動を規制する際の衝撃荷重や作動音を低減できるようになる。

本発明の実施の一形態に係る電動アクチュエータの内部構造を示す側面図である。 遊星歯車減速機構の正面図である。 本発明の第１実施形態の構成を示す電動アクチュエータの斜視図である。 電動アクチュエータをナットの突起の位置で切断した断面図である。 溝内で突起が移動する様子を示す図である。 溝と突起のぞれぞれの幅の関係を示す図である。 本発明の第２実施形態の構成を示す電動アクチュエータの斜視図である。 電動アクチュエータの断面図である。 溝と突起のぞれぞれの幅の関係を示す図である。 溝内で突起が移動する様子を示す図である。 溝内で突起が移動する様子を示す図である。 本発明の第３実施形態に係る溝と突起のぞれぞれの幅の関係を示す図である。 本発明の第４実施形態の構成を示す電動アクチュエータの斜視図である。 電動アクチュエータをナットの突起の位置で切断した断面図である。 溝と転がり軸受のぞれぞれの幅の関係を示す図である。 本発明の第５実施形態の構成を示す電動アクチュエータの断面図である。 溝とすべり軸受のぞれぞれの幅の関係を示す図である。 本発明の第６実施形態の構成を示す電動アクチュエータの斜視図である。 電動アクチュエータの一部分を示す側面図である。 図１９のＸ−Ｘ線断面図である。 従来の電動アクチュエータの構成を示す図である。

以下、添付の図面に基づいて、本発明の実施形態について説明する。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、本発明の実施の一形態に係る電動アクチュエータの内部構造を示す側面図である。

図１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、電動モータ２と、電動モータ２の回転運動を減速して出力する減速機３と、減速機３から出力された回転運動を直線運動に変換する第１の運動変換機構４と、第１の運動変換機構４から出力された直線運動を電動モータ２の回転軸２ａとは異なる方向の軸の回転運動に変換する第２の運動変換機構５と、これらを収容するハウジング６とを主に備えている。

ハウジング６は、２つのハウジング分割体６０が組み付けられて構成される（図４参照）。図１では、２つのハウジング分割体６０の一方が取り外された状態を示す。ハウジング分割体６０同士は、その合わせ面間にシール部材（図示省略）を介して組み付けられることで、ハウジング６の内部空間が密閉され、ハウジング６内への粉塵や水などの異物の侵入が防止される。特に、本実施形態のように、ハウジング分割体６０の合わせ面を、電動モータ２の回転軸２ａと平行な（段差の無い）平面とすることで、組み付け時に、ハウジング分割体６０の合わせ面同士の間で多少のずれが生じても、合わせ面同士の間に隙間が生じにくく、密閉性を確保しやすい。シール部材としては、Ｏリング、ゴムシート、樹脂シート、ジョイントシート、メタルガスケットなどの固体のシール材、あるいは、液状ガスケットなどの液体のシール部材を採用することができる。

第１の運動変換機構４は、回転部材としてのねじ軸７と、ねじ軸７の回転に伴ってその回転軸方向に直線運動する直動部材としてのナット８とを有している。ねじ軸７の外周面とナット８の内周面には、それぞれねじ溝が形成されており、これらのねじ軸が直接螺合することで、すべりねじ機構を構成している。なお、第１の運動変換機構４として、ねじ軸（回転部材）とナット（直動部材）との間に複数のボールを介在させたボールねじ機構を用いてもよい。ねじ軸７の両端部は、それぞれラジアル軸受９とスラスト軸受１０を介してハウジング６に対して回転可能に支持されている。

第２の運動変換機構５は、円筒状の出力軸１４と、出力軸１４を保持する揺動部材１１とを備えている。出力軸１４は、ハウジング６に対して回転可能に支持されている。揺動部材１１は、出力軸１４に固定されており、出力軸１４を中心として出力軸１４と一体的に揺動可能（回転可能）に構成されている。また、出力軸１４には、内周面に複数の凹凸（スプライン）が形成された連結孔１４ａが設けられている。この連結孔１４ａは、図示しない操作対象に設けられた操作軸を挿入するための孔であり、操作軸が連結孔１４ａに挿入されてスプライン嵌合することにより、操作軸は出力軸１４と一体的に回転可能に連結される。また、揺動部材１１には、図の下端側で開口するスリット状の長孔１１ｃが設けられている。この長孔１１ｃには、ナット８から突出する円柱状の突起１２が挿入されている。これにより、ナット８と揺動部材１１とが突起１２を介して連動可能に構成されている。また、本実施形態では、突起１２がナット８の互いに反対側の面にそれぞれ設けられており、これに対応して長孔１１ｃもナット８を挟んで両側に設けられている（図４参照）。

減速機３は、電動モータ２と第１の運動変換機構４との間に配置されている。本実施形態では、減速機３として、図２に示すような遊星歯車減速機構２０を用いている。具体的に、遊星歯車減速機構２０は、入力回転体としての太陽ギヤ２１と、太陽ギヤ２１の外周に配置された軌道リングとしてのリングギヤ２２と、太陽ギヤ２１とリングギヤ２２との間に回転可能に配置された遊星回転体としての複数の遊星ギヤ２３と、各遊星ギヤ２３を回転可能に保持する出力回転体としてのキャリア２４とを有している。

太陽ギヤ２１は、電動モータ２の回転軸２ａに対してこれと一体的に回転するように固定されている。一方、リングギヤ２２は、ハウジング６に固定されている。複数の遊星ギヤ２３は、太陽ギヤ２１とリングギヤ２２との間でこれらと噛み合うように組み付けられている。キャリア２４は、出力先のねじ軸７に対してこれと一体的に回転するように固定されている。

本実施形態では、電動モータ２として、ブラシ付きモータ又はブラシレスモータなどを用いている。電動モータ２は、ハウジング６内に設けられたスイッチング素子である一対のリレー回路１３（図１参照）に電気的に接続されている。また、電動モータ２がリレー回路１３を介して電源（図示省略）に接続された状態となることで、電源から電動モータ２に給電可能な状態となる。

続いて、本実施形態に係る電動アクチュエータの基本動作について説明する。

各リレー回路１３の接点が両方ともＯＦＦの状態では、電源から電動モータ２へ電力は供給されず、電動モータ２が停止状態となっている。この状態から、制御部（図示省略）の信号によって正回転用のリレー回路１３の接点がＯＮの状態に切り換えられると、電源から電動モータ２へ正方向の電流が流れ電動モータ２が正回転するようになる。また、各リレー回路１３の接点が両方ともＯＦＦの状態から、制御部の信号によって逆回転用のリレー回路１３の接点がＯＮの状態に切り換えられると、電源から電動モータ２へ逆方向の電流が流れ電動モータ２が逆回転するようになる。このように、各リレー回路１３の接点が切り換えられることで、電動モータ２を停止状態から正回転又は逆回転させることができる。

電動モータ２が正回転又は逆回転すると、その回転運動が遊星歯車減速機構２０（減速機３）に伝達される。図２に示すように、遊星歯車減速機構２０においては、電動モータ２の回転軸２ａが回転することで、これと一体に太陽ギヤ２１が回転する。太陽ギヤ２１が回転すると、これと噛み合う複数の遊星ギヤ２３が回転を開始し、各遊星ギヤ２３は自転しながらリングギヤ２２に沿って公転する。そして、遊星ギヤ２３の公転運動が、これを支持するキャリア２４の回転運動として出力されることで、電動モータ２の回転運動が減速される。

減速機３によって減速された回転運動は、第１の運動変換機構４に伝達される。すなわち、遊星歯車減速機構２０のキャリア２４が回転することで、これと一体的に第１の運動変換機構４のねじ軸７が回転する。ねじ軸７が回転すると、その回転に伴ってナット８が直線運動する。このとき、ナット８は、電動モータ２が正回転する場合は、図１中の矢印Ａ１方向に前進し、電動モータ２が逆回転する場合は、図１中の矢印Ａ２方向に後退する。

また、ナット８が前進又は後退することで、ナット８に設けられた突起１２によって揺動部材１１が押し動かされる。これにより、揺動部材１１は、図１中の矢印Ｂ１方向又は矢印Ｂ２方向に揺動運動し、これと一体的に出力軸１４が回転することで、ナット８の直線運動が電動モータ２の回転軸２ａとは異なる方向の軸（出力軸１４）の回転運動として出力される。本実施形態では、出力軸１４が、電動モータ２の回転軸２ａと直交する方向に配置されているため、電動モータ２の回転運動は、電動モータ２の回転軸２ａとは直交する軸の回転運動として出力される。

ところで、このような電動アクチュエータにおいて、電動モータの回転を停止させるタイミングを制御するには、例えば、センサによって、電動モータの回転数や、ねじ軸の回転数、ナットの直動位置、あるいは揺動部材の揺動位置などを検知することで、これらが所定の位置に達したタイミングで電動モータへの給電を遮断する方法がある。また、別の方法として、センサを用いず、ねじ軸やナット、揺動部材の駆動をストッパ機構によって機械的に規制し、電動モータへの給電を遮断する方法がある。

これにつき、本実施形態に係る電動アクチュエータにおいては、センサを用いない安価な構成を実現するため、ナットの移動を機械的に規制する方法を採用している。以下、本実施形態におけるナットの移動規制の構成部分について説明する。

図３は、ハウジング６から第１の運動変換機構４及び第２の運動変換機構５などが取り外された状態を示す電動アクチュエータの斜視図、図４は、電動アクチュエータをナット８の突起１２の位置で切断した断面図である。なお、図３において、電動モータ２や減速機３、リレー回路１３は省略している。

図３に示すように、本実施形態では、ハウジング分割体６０の内面に、ナット８の直線運動の方向（矢印Ａ１，Ａ２方向）に伸びる直線状の溝３０が設けられている。図４に示すように、溝３０は、両方のハウジング分割体６０にそれぞれ設けられている。

また、図４に示すように、出力軸１４や揺動部材１１がハウジング６内に組み付けられた状態では、ナット８に設けられた一対の突起１２がそれぞれ溝３０内に挿入される。この状態で、突起１２は、溝３０に沿ってナット８の直線移動方向（図４の紙面直交方向）に移動することができる。

図５に示すように、ナット８が矢印Ａ１方向に前進したり矢印Ａ２方向に後退したりすると、突起１２は溝３０に沿って移動する。そして、突起１２が溝３０のいずれか一方の端部３０ａ又は３０ｂに達し、その端部３０ａ又は３０ｂの壁面に突起１２が突き当たることで、突起１２の移動が規制される。これにより、ナット８のそれ以上の前進又は後退が規制される。

このように、本実施形態では、突起１２が溝３０の端部に突き当たることにより、ナット８の直線運動を規制することができる。また、このような本実施形態の構成によれば、上記特許文献１に記載のような突出部同士を回転方向に係合させる構成に比べて、ナットの移動を規制する際の衝撃荷重や作動音（衝突音）を低減できるようになる。すなわち、突出部同士を回転方向に係合させる構成では、突出部同士の衝突速度が速くなり、衝撃荷重や作動音が大きくなる傾向にあるが、本実施形態の場合は、回転運動が直線運動に変換されたときの比較的遅い移動速度で突起が溝の端部に突き当たるため、そのときの衝撃荷重や作動音を小さくすることができる。これにより、ナットや揺動部材などへの荷重を低減でき、これらの変形などが生じにくくなると共に、静寂性も向上する。このように、本実施形態の構成によれば、信頼性及び静寂性に優れる電動アクチュエータを提供できるようになる。

また、本実施形態では、溝３０がナット８の回り止め機能も兼ねている。すなわち、ねじ軸７が回転してナット８が前進又は後退する際、ナット８にはねじ軸７の回転方向への力が作用するが、このときナット８に設けられた突起１２が溝３０の壁面に接触することで、ナット８の回転が規制される。このように、突起１２と溝３０との接触によってナット８の回転が規制されることで、ナット８に生じる回転方向の荷重をハウジング６（溝３０）が受けることができ、揺動部材１１への荷重の負荷を回避することができる。これにより、揺動部材１１の変形などが生じにくくなり、信頼性が向上する。

また、本実施形態では、ナット８の回り止め機能を溝３０がその全体に渡って確実に発揮し得るように、図６に示すように、溝３０の幅Ｗ１を、溝３０の全体に渡って、突起１２の幅Ｗ２（径）と同じ大きさに形成している。ここで、溝３０の幅Ｗ１及び突起１２の幅Ｗ２とは、突起１２がねじ軸７の回転方向に移動しようとする際の溝３０内での突起１２の移動方向Ｃ（図６参照）の寸法を言う。また、溝３０の幅Ｗ１が突起１２の幅Ｗ２と同じ大きさであることには、突起１２が溝３０内でナット８の直動方向に移動可能な程度に溝３０と突起１２との間に最小限の幅方向隙間がある場合や、突起１２及び溝３０の寸法公差程度の範囲も含まれる。

このように、溝３０の幅Ｗ１が、溝３０の全体に渡って、突起１２の幅Ｗ２と同じ大きさに形成されていることで、溝３０の一端部３０ａから他端部３０ｂまでの間でのねじ軸７の回転方向に沿った突起１２の移動が確実に規制される。すなわち、溝３０が、その全体に渡って、ねじ軸７の回転方向に沿った突起１２の移動を許容しないように構成されていることで、ナット８の回転を高度に規制してナット８の姿勢を安定させることができる。また、溝３０によってナット８の回転がより高度に規制されることで、揺動部材１１にナット８の回転方向の負荷が作用するのを確実に防止できるようになり、信頼性が向上する。

続いて、上述の実施形態（本発明の第１実施形態）とは異なる実施形態について説明する。なお、以下の説明では、主に上述の実施形態とは異なる部分について説明し、その他の部分については上述の実施形態と同様であるので説明を省略する。

図７〜図１１に、本発明の第２実施形態の構成を示す。

上述の第１実施形態では、溝３０が、ハウジング６（ハウジング分割体６０）と一体に設けられているが、図７に示す第２実施形態では、ハウジング６とは別体の板状のプレート部材４０に溝３０が設けられている。図８に示すように、プレート部材４０は、両方のハウジング分割体６０の内側にそれぞれ嵌め込まれるようにして取り付けられ、各プレート部材４０に溝３０が設けられている。

このように、溝３０をハウジング６とは別体のプレート部材４０に設けることで、ハウジング６に溝３０を直接形成しなくてもよくなるので、ハウジング６の形状を簡素化することができる。これにより、製造コストを低減することが可能となる。また、ハウジング６とプレート部材４０とが別体であることで、溝３０をハウジング６の材質とは異なる材質で形成することもしやすくなる。例えば、ハウジング６の材質として、軽量化のためにアルミニウムを用いた場合でも、プレート部材４０の材質として、強度の高い鉄系の材質を用いることが可能である。また、摺動に伴う突起１２及び溝３０の摩耗を低減できるように、これらを同じ材質で形成することも容易となる。

また、図９に示すように、第２実施形態では、溝３０の両端部３０ａ，３０ｂの幅Ｗ１ａ，Ｗ１ｂが、突起１２の幅Ｗ２よりも大きく形成されている。このように、溝３０の両端部３０ａ，３０ｂの幅Ｗ１ａ，Ｗ１ｂが突起１２の幅Ｗ２よりも大きく形成されていることで、溝３０の両端部３０ａ，３０ｂにおいては、突起１２の幅方向の移動（ねじ軸７の回転方向に沿った矢印Ｃ方向の移動）が許容される。また、溝３０の両端部３０ａ，３０ｂには、それぞれ幅方向Ｃと平行に伸びる直線部３０ａ１，３０ｂ１が設けられている。

ここで、上述のように、ナット８の直線運動を、溝３０の端部に対する突起１２の突き当てにより強制的に規制する構成においては、突起１２が溝３０の端部に突き当たった際に、ねじ軸７の回転によってねじ溝同士が強く締め付けられることで、ねじ軸７とナット８との間で噛み込み（セルフロック）が発生する場合がある。このような噛み込みが発生した場合、電動モータ２の回転力では噛み込みを解除できないことも考えられる。

そこで、第２実施形態では、ねじ軸７とナット８との間の噛み込みを解除しやすくするため、上記のように、溝３０の両端部３０ａ，３０ｂの幅Ｗ１ａ，Ｗ１ｂを突起１２の幅Ｗ２よりも大きくしている。このようにすることで、図１０に示すように、突起１２が溝３０の一端部３０ａに設けられた直線部３０ａ１に当接し、ナット８の直線運動が規制されたときに、突起１２が直線部３０ａ１に沿って図の矢印Ｃ１で示す幅方向に移動することで、ねじ溝同士の締め付けが軽減され、噛み込みを抑制することができる。また、このとき噛み込みが生じたとしても、その後、電動モータ２を逆回転させる際に、突起１２が溝３０の一端部３０ａに設けられた直線部３０ａ１に沿って図１１の矢印Ｃ２で示す幅方向に移動することで、噛み込み状態を脱しやすくなる。すなわち、突起１２の幅方向の移動が許容されることで、突起１２と溝３０との間で生じる摩擦力が、静止摩擦力からこれよりも小さい動摩擦力に変わるため、噛み込みを解除する方向にねじ軸７を回転させやすくなる。このように、第２実施形態では、ねじ軸７とナット８の間で噛み込みが生じたとしても、それを解除しやすい構成となっていることで、噛み込みによる動作不良の発生を抑制でき、信頼性が向上する。

また、図１２に示す第３実施形態のように、溝３０の幅Ｗ１を、その全体に渡って、突起１２の幅Ｗ２よりも大きく形成してもよい。この場合、溝３０の全体に渡って、突起１２の幅方向の移動（ねじ軸７の回転方向に沿った矢印Ｃ方向の移動）が許容される。この場合も、溝３０の両端部３０ａ，３０ｂには、それぞれ幅方向Ｃと平行に伸びる直線部３０ａ１，３０ｂ１が設けられており、上述の第２実施形態と同様の作用により、噛み込みを解除しやすくすることができ、信頼性を向上させることが可能である。

図１３〜図１５に、本発明の第４実施形態の構成を示す。

図１３及び図１４に示すように、第４実施形態では、突起１２の先端に転動体としての転がり軸受５１を設けている。転がり軸受５１は、両方の突起１２にそれぞれ設けられると共に、各プレート部材４０に設けられた溝３０内に挿入されている（図１４参照）。

この場合、突起１２が溝３０内で移動する際、転がり軸受５１が溝３０の壁面に沿って転動することで、突起１２と溝３０との間の摩擦抵抗を低減でき、ナット８の直線運動を円滑に行えるようになる。なお、転がり軸受５１は、図１３及び図１４に示すような玉軸受に限らず、ニードル軸受やその他の軸受であってもよい。また、転がり軸受５１に代えて、ローラなどの転動体を突起１２の先端に設けてもよい。また、このような転動体が挿入される溝３０は、プレート部材４０ではなく、ハウジング６と一体に設けられていてもよい。

また、図１５に示すように、第４実施形態では、溝３０の両端部３０ａ，３０ｂの幅Ｗ１ａ，Ｗ１ｂが、転がり軸受５１の幅Ｗ３（軸受外輪の外径）よりも大きく形成されている。このように、溝３０の両端部３０ａ，３０ｂの幅Ｗ１ａ，Ｗ１ｂが転がり軸受５１の幅Ｗ３よりも大きく形成されていることで、溝３０の両端部３０ａ，３０ｂにおいては、突起１２の幅方向の移動（ねじ軸７の回転方向に沿った矢印Ｃ方向の移動）が許容される。また、上述の実施形態と同様に、溝３０の両端部３０ａ，３０ｂには、それぞれ幅方向Ｃと平行に伸びる直線部３０ａ１，３０ｂ１が設けられている。これにより、ねじ軸７とナット８との間の噛み込みが解除されやすくなるめ、信頼性が向上する。なお、溝３０の幅は、その全体に渡って、転がり軸受５１の幅Ｗ３よりも大きく形成されていてもよい。また、ナット８の回り止めをより確実に行いたい場合は、溝３０の幅を、その全体に渡って、転がり軸受５１の幅Ｗ３と同じ大きさにし、突起１２の幅方向の移動を許容しないようにしてもよい。

図１６に示す本発明の第５実施形態では、上述の転がり軸受５１に代えて、突起１２の先端に、溝３０の壁面に沿って摺動する摺動部材としての円筒状のすべり軸受５２を設けている。すべり軸受５２は、例えばフッ素樹脂などの摺動性の高い材料で形成されていることが好ましい。この場合、突起１２が溝３０内で移動する際に、すべり軸受５２が溝３０の壁面に沿って摺動することで、突起１２と溝３０との間の摩擦抵抗を低減できる。なお、図１６では、溝３０がハウジング６と一体に設けられていている例を示しているが、溝３０はハウジング６とは別体のプレート部材４０に設けられていてもよい。

また、図１７に示すように、第５実施形態では、溝３０の両端部３０ａ，３０ｂの幅Ｗ１ａ，Ｗ１ｂが、すべり軸受５２の幅Ｗ４（外径）よりも大きく形成されている。このため、溝３０の両端部３０ａ，３０ｂでは、突起１２の幅方向の移動（ねじ軸７の回転方向に沿った矢印Ｃ方向の移動）が許容される。また、上述の実施形態と同様に、溝３０の両端部３０ａ，３０ｂには、それぞれ幅方向Ｃと平行に伸びる直線部３０ａ１，３０ｂ１が設けられている。これにより、ねじ軸７とナット８との間の噛み込みが解除されやすくなるめ、信頼性が向上する。なお、溝３０の幅は、その全体に渡って、すべり軸受５２の幅Ｗ４よりも大きく形成されていてもよい。また、ナット８の回り止めをより確実に行いたい場合は、溝３０の幅を、その全体に渡って、すべり軸受５２の幅Ｗ４と同じ大きさにし、突起１２の幅方向の移動を許容しないようにしてもよい。

さらに、図１８〜図２０に本発明の第６実施形態の構成を示す。図２０は、図１９のＸ−Ｘ線断面図である。

図１８に示すように、第６実施形態では、プレート部材４０の形状が上述の実施形態とは異なる。上述の実施形態では、プレート部材４０が略正方形又は略長方形に形成されているが、第６実施形態では、プレート部材４０が、溝３０を有する円形部４０ａと、円形部４０ａからその外径方向に突出するように設けられた回り止め部４０ｂとから成る形状に形成されている。また、プレート部材４０が取り付けられるハウジング６（ハウジング分割体６０）の内面には、プレート部材４０を収容するための収容凹部６１が設けられている。この収容凹部６１は、プレート部材４０の形状に対応した形状に形成されている。すなわち、収容凹部６１は、円形凹部６１ａと、その円形凹部６１ａからその外径方向に伸びる回り止め凹部６１ｂとを有する。

プレート部材４０をハウジング６に組み付けるには、まず、プレート部材４０の円形部４０ａを円形凹部６１ａに収容すると共に、プレート部材４０の回り止め部４０ｂを回り止め凹部６１ｂに収容する。このように、プレート部材４０が収容凹部６１に収容された状態では、プレート部材４０の回り止め部４０ｂが収容凹部６１の回り止め凹部６１ｂに係合することで、プレート部材４０の回転（円形部４０ａの周方向の回転）が規制される。

さらに、本実施形態では、プレート部材４０がハウジング６から脱落しないように、脱落防止部材としてのＣ字状の止め輪５５が設けられている。止め輪５５は、円形凹部６１ａに設けられた装着溝６１ｃに装着される。図１９及び図２０に示すように、プレート部材４０が収容凹部６１内に収容された状態で、止め輪５５が装着溝６１ｃに装着されることにより、プレート部材４０はハウジング６（収容凹部６１）から脱落しないように係止される。

このように、本実施形態では、止め輪５５によってプレート部材４０がハウジング６に係止されることで、ハウジング６に対するプレート部材４０の脱落が防止される。これにより、部品組付け時にプレート部材４０がハウジング６から脱落することがないので、組み付け作業が行いやすくなる。なお、本実施形態では、止め輪５５が両方のハウジング分割体６０に設けられているが、部品組付け時のハウジング分割体６０の向きなどによっては、止め輪５５を片方のハウジング分割体６０のみに設けてもよい。例えば、一方のハウジング分割体６０を内面が上方を向くように水平に配置した状態で、これにプレート部材４０を含む内部構成部品を組み付け、その上方から他方のハウジング分割体６０を被せるようにして組み付ける場合は、主に他方のハウジング分割体６０からのプレート部材４０の脱落を防止できればよいので、他方のハウジング分割体６０のみに止め輪５５を設けてもよい。

また、止め輪５５を用いることで、組み付け完了後も、プレート部材４０をハウジング６に対して係止しておくことができる。これにより、振動などによりプレート部材４０がハウジング６に対してずれたり脱落したりすることを防止できるので、プレート部材４０が揺動部材１１などに接触することによる作動効率の低下や動作不良を回避でき、信頼性が向上する。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。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である。例えば、本発明は、上述の減速機を備える電動アクチュエータに限らず、減速機を備えない電動アクチュエータにも適用可能である。

１ 電動アクチュエータ
２ 電動モータ
２ａ 回転軸
４ 第１の運動変換機構
５ 第２の運動変換機構
６ ハウジング
７ ねじ軸（回転部材）
８ ナット（直動部材）
１２ 突起
３０ 溝
３０ａ１ 直線部
３０ｂ１ 直線部
４０ プレート部材
４０ａ 円形部
４０ｂ 回り止め部
５１ 転がり軸受（転動体）
５２ すべり軸受（摺動部材）
５５ 止め輪
６１ 収容凹部
６１ａ 円形凹部
６１ｂ 回り止め凹部

Claims (11)

1. 電動モータと、前記電動モータの回転運動を直線運動に変換する運動変換機構と、前記電動モータ及び前記運動変換機構を内部に収容するハウジングとを備える電動アクチュエータであって、
   前記運動変換機構は、前記電動モータによって回転駆動される回転部材と、前記回転部材の回転に伴ってその回転軸方向に直線運動する直動部材とを有し、
   前記直動部材に、突起が設けられると共に、前記ハウジング内に、前記突起が移動可能に挿入される溝が設けられ、
   前記突起が前記溝の端部に突き当たることで、前記直動部材の直線運動が規制されることを特徴とする電動アクチュエータ。
2. 前記突起に、前記溝の壁面に沿って転動する転動体が設けられている請求項１に記載の電動アクチュエータ。
3. 前記突起に、前記溝の壁面に沿って摺動する摺動部材が設けられている請求項１に記載の電動アクチュエータ。
4. 前記溝の端部には、前記溝の幅方向に伸びる直線部が設けられている請求項１から３のいずれか１項に記載の電動アクチュエータ。
5. 前記溝は、その端部において、前記回転部材の回転方向に沿った前記突起の移動を許容する幅に形成されている請求項１から４のいずれか１項に記載の電動アクチュエータ。
6. 前記溝は、その全体に渡って、前記回転部材の回転方向に沿った前記突起の移動を許容する幅に形成されている請求項１から４のいずれか１項に記載の電動アクチュエータ。
7. 前記溝は、その全体に渡って、前記回転部材の回転方向に沿った前記突起の移動を許容しない幅に形成されている請求項１から３のいずれか１項に記載の電動アクチュエータ。
8. 前記溝は、前記ハウジングとは別体の部材に設けられている請求項１から７のいずれか１項に記載の電動アクチュエータ。
9. 前記溝が設けられている前記別体の部材は、前記ハウジングに対して脱落防止部材を介して取り付けられている請求項８に記載の電動アクチュエータ。
10. 前記溝が設けられている前記別体の部材は、板状のプレート部材であって、
    前記プレート部材は、円形部と、前記円形部からその外径方向に突出するように設けられた回り止め部とを有し、
    前記ハウジングは、前記円形部が収容される円形凹部と、前記円形凹部からその外径方向に伸びると共に前記回り止め部が収容される回り止め凹部とを有する請求項８又は９に記載の電動アクチュエータ。
11. 前記突起と前記溝は、同じ材質で形成されている請求項１から１０のいずれか１項に記載の電動アクチュエータ。

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