JP2024055480A - 電動アクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】ナットの軸方向の大型化を回避できる電動アクチュエータを提供する。【解決手段】本開示の電動アクチュエータは、ハウジングと、ハウジングに回転自在に支持されたねじ軸と、ねじ軸に貫通され、ねじ軸と平行な軸方向に移動可能なナットと、ねじ軸とナットの間に配置される複数のボールと、軸方向の一方である第１方向にナットに押圧されるピストンと、ナットの外周側に嵌合する環状のフランジ部材と、を備える。ナットは、筒状のナット本体と、ナット本体の内周面に設けられた複数の内周軌道面及び複数のＳ字溝面と、ナット本体の外周面の一部であり、フランジ部材の内周側に配置される嵌合面と、を有する。複数のＳ字溝面のうち少なくとも１つは、嵌合面に対し径方向内側に配置される。フランジ部材の内周面とナットの嵌合面とには、互いに周方向に引っ掛かる回り止め部が設けられている。【選択図】図２

Description

本開示は、電動アクチュエータに関する。

電動アクチュエータは、モータで生成された回転運動をピストンの直線運動に変換するため、ボールねじ装置を備えている。このようなボールねじ装置は、ねじ軸と、ねじ軸に貫通されるナットと、ねじ軸とナットの間に配置される複数のボールと、を備えている。ねじ軸の外周面には、外周軌道面が設けられている。ナットの内周面には、外周軌道面に対向する内周軌道面が設けられている。外周軌道面と内周軌道面との間は、螺旋状の軌道を成している。この軌道に、複数のボールが配置される。また、ボールねじ装置は、ボールを循環させる循環部を備えている。循環部の一例として、ナットの内周面に成形されたＳ字溝面が挙げられる。このＳ字溝面によれば、１リードを移動したボールを１リード分戻すことができる。また、下記特許文献に示すように、ナットは、径方向外側に突出するフランジを有している場合がある。

欧州特許出願公開第００３２０８１６４号明細書

ところで、鍛造によりナットの内周面にＳ字溝面を成形する場合、径方向外側にフランジがあると、ナットの肉部が径方向外側に逃げ難く、Ｓ字溝面を成形し難い。このような理由から、フランジに対し、Ｓ字溝面を軸方向にずらして成形している。一方で、フランジの径方向内側にＳ字溝面及び内周軌道面が設けられていないため、ナットが軸方向に大型化する、という課題が生じている。

本開示は、上記に鑑みてなされたものであり、ナットの軸方向の大型化を回避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。

上記の目的を達成するため、本開示の一態様に係る電動アクチュエータは、ハウジングと、前記ハウジングに回転自在に支持されたねじ軸と、前記ねじ軸に貫通され、前記ねじ軸と平行な軸方向に移動可能なナットと、前記ねじ軸と前記ナットの間に配置される複数のボールと、前記軸方向の一方である第１方向に前記ナットに押圧されるピストンと、前記ナットの外周側に嵌合する環状のフランジ部材と、を備えている。前記ナットは、筒状のナット本体と、前記ナット本体の内周面に設けられた複数の内周軌道面及び複数のＳ字溝面と、前記ナット本体の外周面の一部であり、前記フランジ部材の内周側に配置される嵌合面と、を有している。複数の前記Ｓ字溝面のうち少なくとも１つは、前記嵌合面に対し径方向内側に配置されている。前記フランジ部材の前記内周面と前記ナットの前記嵌合面とには、互いに周方向に引っ掛かる回り止め部が設けられている。

本開示によれば、ナットとフランジ部材が別体である。つまり、ナットはフランジを有していない。このため、ナット本体であって嵌合面（フランジ部材）の径方向内側に、Ｓ字溝面を成形できる。これにより、ナットの軸方向の大型化が回避される。

前記する電動アクチュエータの好ましい態様として、前記ハウジングと前記フランジ部材の外周部とには、相対回転不能かつ前記軸方向に移動可能なガイド部が設けられている。

前記構成によれば、フランジ部材は、回転不能かつ軸方向に移動可能にハウジングに支持される。

前記する電動アクチュエータの前記回り止め部は、前記嵌合面に設けられた雄スプライン部と、前記フランジ部材の前記内周面に設けられた雌スプライン部と、を有していてもよい。

前記する電動アクチュエータの前記回り止め部は、前記嵌合面に設けられた雄セレーション部と、前記フランジ部材の前記内周面に設けられた雄セレーション部と、を有していてもよい。

前記する電動アクチュエータの好ましい態様として、前記フランジ部材は、前記ナットの前記嵌合面に対し、隙間嵌めされている。

仮に、フランジ部材がナットの嵌合面に締り嵌めされた場合、締り嵌めによる締め付け荷重がナットに作用し、ナットが変形する可能性がある。つまり、嵌合面（フランジ部材）の径方向内側に配置された内周軌道面やＳ字溝面が変形してしまう。一方で、前記構成によれば、締り嵌めによる締め付け荷重ががナットに作用せず、嵌合面（フランジ部材）の径方向内側に配置された内周軌道面やＳ字溝面が変形しない。よって、ボールの円滑な転動が確保され、ボールねじ装置の作動性が優れる。

前記する電動アクチュエータの好ましい態様として、前記ナットは、前記ナット本体の外周面から径方向外側に突出する環状の規制部を有している。前記規制部は、前記第１方向と反対方向の第２方向から前記フランジ部材に当接している。

前記構成によれば、フランジ部材がナットに対し第２方向に移動しフランジ部材とナットとが分離する、ということを回避できる。

前記する電動アクチュエータの好ましい態様として、前記規制部は、前記ナット本体と同一材料で形成され、前記ナット本体と一体となっている。

前記構成によれば、規制部がナットと別体である場合よりも、規制部の剛性が高い。よって、規制部の破損を回避することができる。

前記する電動アクチュエータの好ましい態様として、前記ナットは、前記ナット本体の外周面から径方向内側に窪む環状の溝部を有している。前記規制部は、前記溝部に径方向内側の一部が入り込み、径方向外側の部分が前記ナット本体の外周面よりも径方向外側に突出している止め輪である。

前記構成によれば、フランジ部材をナットの第２方向から嵌合させることができ、組立性が向上する。

前記する電動アクチュエータの好ましい態様として、前記ナットは、前記第１方向を向く押圧面を有している。前記ピストンは、前記ナットに対し前記第１方向に配置されるピストン本体と、前記ピストン本体から、前記第１方向と反対方向である第２方向に延びる筒状の拡張部と、を有している。前記ピストン本体における前記第２方向の端面は、前記ナットの前記押圧面と当接している。前記拡張部は、前記ナットの外周面に嵌合している。

前記構成によれば、ピストン本体以外に拡張部もシリンダの内周面に摺動する。よって、ピストンが傾き難く、ピストンの円滑な移動が確保される。また、ピストンの拡張部がナットの外周面に嵌合している。フランジ部材が第１方向に移動すると、フランジ部材が拡張部に接触する。よって、フランジ部材がナットに対し第１方向に移動しフランジ部材とナットとが分離する、ということを回避できる。

前記する電動アクチュエータの好ましい態様として、前記拡張部は、前記ナットの外周面に対し、隙間嵌めされている。

前記構成によれば、締り嵌めによる締め付け荷重がナットに作用しない。よって、拡張部の径方向内側に配置された内周軌道面やＳ字溝面が変形しない。この結果、ボールの円滑な転動が確保され、ボールねじ装置の作動性が優れる。

前記する電動アクチュエータの好ましい態様として、前記ナットは、前記ナット本体の外周面から径方向内側に窪む環状の凹面を有している。前記拡張部は、径方向外側から加締められ、前記凹面に入り込む加締め部を有している。

前記構成によれば、加締め部が凹面に引っ掛かり、ピストンとナットの分離を回避できる。

前記する電動アクチュエータの好ましい態様として、前記拡張部と前記ナット本体は、止め輪により前記軸方向に相対移動不能となっている。

前記構成によれば、ピストンとナットの分離を回避できる。

前記する電動アクチュエータの好ましい態様として、前記拡張部は、前記ナットの外周面に対し、締り嵌めされている。

前記構成によれば、ピストンとナットの分離を回避できる。

本開示の電動アクチュエータによれば、ナットの軸方向の大型化を回避することができる。

図１は、実施形態１のブレーキブースタであって作動前の状態を軸方向に切った断面図である。 図２は、図１に示すナットの一部を拡大した拡大図である。 図３は、実施形態１のボールねじ装置及びピストンを斜視した斜視図である。 図４は、図１のＩＶ－ＩＶ線矢視断面図である。 図５は、図１に示すナットの一部を拡大した拡大図である。 図６は、図２のＶＩ－ＶＩ線矢視断面図である。 図７は、実施形態１のピストンのみを抽出し、ピストンの拡張部を径方向外側から視た図である。 図８は、加締め前のピストンの拡張部を径方向外側から視た図である。 図９は、実施形態２の電動アクチュエータのナットの一部を拡大した拡大図である。 図１０は、変形例１に係るナットの一部を拡大した拡大図である。

本開示を実施するための形態につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の説明で記載した内容により本開示が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。

（実施形態１）
図１は、実施形態１のブレーキブースタであって作動前の状態を軸方向に切った断面図である。実施形態１では、本開示の電動アクチュエータがブレーキシステムのブレーキブースタに適用された例を挙げて説明する。なお、本開示の電動アクチュエータは、実施形態に示すブレーキブースタ以外に、ブレーキキャリパーなど、その他の装置に適用してもよい。

図１に示すように、実施形態１の電動アクチュエータ１００は、ハウジング１０１と、モータ（不図示）と、遊星歯車機構１１０と、ボールねじ装置１と、ピストン５０と、を備えている。以下、ボールねじ装置１のねじ軸２の中心軸Ｏと平行な方向を軸方向と称する。また、軸方向において、遊星歯車機構１１０から視てピストン５０が配置される方向を第１方向Ｘ１と称し、第１方向の反対方向を第２方向Ｘ２と称する。

ハウジング１０１の第１方向Ｘ１の端部に、シリンダ１０２が設けられている。シリンダ１０２は、中心軸Ｏを中心に円筒状を成す円筒部１０３と、円筒部１０３の第１方向Ｘ１の開口を閉塞する閉塞壁１０４と、を有している。円筒部１０３の第２方向Ｘ２の開口には、ピストン５０が挿入されている。よって、シリンダ１０２の内部空間は、閉塞されている。シリンダ１０２の内部空間には、図示しない液体が封入される。閉塞壁１０４に貫通孔１０４ａが設けられている。ピストン５０が第１方向Ｘ１に移動すると、液体の液圧が上昇する。そして、上昇した液圧は、貫通孔１０４ａを介してブレーキシステムに伝達される。

遊星歯車機構１１０は、入力軸１１１と、サンギヤ１１２と、リングギヤ１１３と、複数のプラネタリギヤ１１４と、複数の伝達軸１１５と、キャリア１１６と、を備えている。

入力軸１１１には、モータの回転運動が入力される。入力軸１１１は、中心軸Ｏと同軸上に配置されている。サンギヤ１１２は、入力軸１１１に貫通され、入力軸１１１に回転不能に固定している。リングギヤ１１３は、入力軸１１１を中心とする内歯車である。リングギヤ１１３の外周面は、ハウジング１０１の内面に嵌合している。

プラネタリギヤ１１４は、サンギヤ１１２とリングギヤ１１３の間に配置されている。また、プラネタリギヤ１１４は、サンギヤ１１２及びリングギヤ１１３に歯合している。プラネタリギヤ１１４は、伝達軸１１５に貫通されている。また、プラネタリギヤ１１４は、伝達軸１１５を中心に回転自在に支持されている。

キャリア１１６は、中心軸Ｏを中心とする環状部品である。キャリア１１６の外周面が軸受１１７の内輪に嵌合している。よって、キャリア１１６は、回転自在にハウジング１０１に支持されている。キャリア１１６の中央部をねじ軸２が貫通している。キャリア１１６とねじ軸２は、スプライン嵌合している。よって、キャリア１１６とねじ軸２とは、相対回転不能に連結している。また、伝達軸１１５は、キャリア１１６の中央部から径方向外側に偏心した位置を貫通している。

以上、遊星歯車機構１１０によれば、回転運動が入力軸１１１に入力されると、サンギヤ１１２が中心軸Ｏを中心に回転する。そして、プラネタリギヤ１１４は、伝達軸１１５を中心に回転（自転）しながら、中心軸Ｏを中心に回転（公転）する。これにより、キャリア１１６及びねじ軸２が中心軸Ｏを中心に回転する。また、ねじ軸２の回転速度は、入力軸１１１の回転速度よりも減速する。

ボールねじ装置１は、ねじ軸２と、ナット１０と、複数のボール８と、フランジ部材２０と、を備えている。ねじ軸２は、キャリア１１６と連結する動力入力部３と、動力入力部３に対し第１方向Ｘ１に配置されたねじ軸本体４と、を備えている。ねじ軸本体４の外周面には、螺旋方向に延在する外周軌道面５が設けられている。

また、動力入力部３は、ねじ軸本体４よりも小径となっている。よって、動力入力部３とねじ軸本体４との間には、第２方向Ｘ２を向く段差面６が設けられている。この段差面６は、キャリア１１６の側面に当接している。よって、ねじ軸２は、第２方向Ｘ２に移動不能に固定されている。

図２は、図１に示すナットの一部を拡大した拡大図である。図２に示すように、ナット１０は、ナット本体１１と、複数の内周軌道面１２及び複数のＳ字溝面１３と、嵌合面１４と、環状の規制部１５と、凹面１７と、を有している。

ナット本体１１は、中心軸Ｏを中心に円筒状を成している。ナット本体１１の第１方向Ｘ１の端面は、ピストン５０を押圧する押圧面１０ａとなっている。

内周軌道面１２及び複数のＳ字溝面１３は、ナット本体１１の内周面１１ａに設けられた溝面である。内周軌道面１２は、ねじ軸２の外周軌道面５と対向し、螺旋方向に延在している。内周軌道面１２は、螺旋方向に一回り（１リード）分だけ延在している。本実施形態では、内周軌道面１２は、４つ設けられている。各内周軌道面１２と外周軌道面５との間は、軌道７を成している。そして、各軌道７には、複数のボール８が配置されている。

Ｓ字溝面１３は、鍛造によりナット本体１１の内周面１１ａに成形された溝面である。Ｓ字溝面１３は、内周軌道面１２の螺旋方向の一端と他端とに接続している。つまり、Ｓ字溝面１３は、内周軌道面１２と同数（４つ）設けられている。これによれば、軌道７の一端から他端へ移動したボール８は、Ｓ字溝面１３により軌道７の一端に循環する。

特に図示しないが、軸方向から視た場合、４つのＳ字溝面１３は、中心軸Ｏを中心に９０度間隔で配置されている。つまり、複数のＳ字溝面１３は、周方向に等間隔で配置されている。ここで、中心軸ＯからＳ字溝面１３が配置される方向の荷重（径方向に作用する荷重）に関し、ナット１０は、Ｓ字溝面１３が設けられている部分で、ボール８を介してねじ軸２を支持することができない。一方で、本実施形態では、４つのＳ字溝面１３が周方向に分散している。つまり、ねじ軸２は、周方向の全ての方向からナット１０に支持されている。

図３は、実施形態１のボールねじ装置及びピストンを斜視した斜視図である。なお、図２において、内部構造を見易くするため、フランジ部材２０とピストン５０の一部を破断している。図３に示すように、嵌合面１４は、ナット本体１１の外周面１１ｂの一部であって、フランジ部材２０が嵌合する部位である。嵌合面１４は、ナット本体１１の外周面１１ｂのうち、第２方向Ｘ２の端寄りに配置されている。また、本実施形態の嵌合面１４には、雄スプライン部１６が設けられている。

規制部１５は、ナット本体１１の外周面１１ｂから径方向外側に突出している。規制部１５は、ナット本体１１と同一材料で形成され、ナット本体１１と一体となっている。規制部１５は、ナット本体１１の外周面１１ｂに沿って周方向に延在し、環状を成している。規制部１５は、ナット本体１１の外周面１１ｂのうち、第２方向Ｘ２の端部に配置されている。つまり、嵌合面１４（雄スプライン部１６）に対し第２方向Ｘ２に配置されている。

凹面１７は、ナット本体１１の外周面１１ｂから径方向内側に窪む溝面である。凹面１７は、周方向に延在し、環状を成している。また、凹面１７は、嵌合面１４に対し第１方向Ｘ１に配置されている。

フランジ部材２０は、環状を成す部品であり、ナット１０と別体である。フランジ部材２０は、ナット１０に貫通されている。図２に示すように、フランジ部材２０の内周面２１は、ナット１０の嵌合面１４と対向している。フランジ部材２０の内周面２１には、雌スプライン部２２が設けられている。そして、雌スプライン部２２は、雄スプライン部１６にスプライン嵌合している。以下、雄スプライン部１６と雌スプライン部２２とを併せて回り止め部と称することがある。

図４は、図１のＩＶ－ＩＶ線矢視断面図である。図４に示すように、フランジ部材２０の外周面には、径方向内側に窪み、かつ軸方向に開口する摺動溝面２３が複数（３つ）設けられている。また、ハウジング１０１の内面のうち、フランジ部材２０の径方向外側には、径方向外側に窪む固定溝面１０６が複数（３つ）設けられている。この固定溝面１０６は、軸方向に延びている（図１参照）。各固定溝面１０６の内側には、軸方向に延びる円柱状のシャフト１０７の一部が収容されている。また、シャフト１０７のうちハウジング１０１の内面から径方向内側に突出する部分が、摺動溝面２３の内側を貫通している。

以上から、フランジ部材２０に回転方向の荷重が作用すると、摺動溝面２３がシャフト１０７に引っ掛かり、フランジ部材２０の回転が規制される。また、フランジ部材２０に軸方向の荷重が作用すると、摺動溝面２３がシャフト１０７を摺動しながらフランジ部材２０が軸方向に移動する。よって、フランジ部材２０は、回転不能かつ軸方向に移動可能にハウジング１０１に支持されている。以下、摺動溝面２３と固定溝面１０６とシャフト１０７を併せてガイド部と称することがある。

図１に示すように、ピストン５０は、ナット１０に対し第１方向Ｘ１に配置されるピストン本体５１と、ピストン本体５１から第２方向Ｘ２に延びる筒状の拡張部５２と、を有している。

ピストン本体５１は、中心軸Ｏを中心に円盤状を成す押圧部５３と、押圧部５３から第２方向Ｘ２に延びる円筒状の円筒部５４と、を有している。押圧部５３は、シリンダ１０２内の液体を第１方向Ｘ１に押圧する部位である。押圧部５３は、シリンダ１０２の内部に配置され、シリンダ１０２の閉塞壁１０４と対向している。

円筒部５４の内部には、ナット１０から第１方向Ｘ１に突出するねじ軸２の一部が収容されている。円筒部５４の第２方向Ｘ２の端面は、被押圧面５４ａとなっている。被押圧面５４ａは、ナット１０の押圧面１０ａと当接している。なお、押圧部５３にシリンダ１０２内の液体の液圧が作用しており、ピストン５０は常時第２方向Ｘ２に押圧されている。よって、被押圧面５４ａと押圧面１０ａは、常時当接している。

ピストン本体５１の外径は、シリンダ１０２の内径よりも僅かに小さい。よって、ピストン本体５１の外周面５１ａとシリンダ１０２の内周面１０２ａとの間には、微小の隙間（不図示）が設けられている。よって、ピストン５０は、軸方向の荷重が作用すると、シリンダ１０２の内周面１０２ａを摺動しながら軸方向に移動する。

また、ピストン５０とシリンダ１０２との間には、２つのシール部材１０８が設けられている。これにより、シリンダ１０２内の液体がピストン５０とシリンダ１０２との間の微小の隙間を通過して第２方向Ｘ２に漏出する、ということが回避される。

拡張部５２の外径は、ピストン本体５１の外径と同径である。よって、ピストン５０が第１方向Ｘ１に移動した場合、拡張部５２がシリンダ１０２の内周面１０２ａと摺動する。この拡張部５２によれば、ピストン５０がピストン本体５１のみで形成される場合に比べて、シリンダ１０２の内周面１０２ａとの摺動面積が軸方向に増加する。よって、ピストン５０がさらに傾き難くなり、ピストン５０のスムーズな移動が確保される。また、拡張部５２は、ナット１０の外周側に嵌合している。

以上から、ナット１０が第１方向Ｘ１に移動すると、押圧面１０ａが被押圧面５４ａを押圧し、ピストン５０が第１方向Ｘ１に移動する。これにより、シリンダ１０２内の液圧が上昇する。一方で、ナット１０が第２方向Ｘ２に移動すると、シリンダ１０２内の液圧を受けて、ピストン５０は、被押圧面５４ａが押圧面１０ａに当接した状態を維持しながら第２方向Ｘ２に移動する。これにより、シリンダ１０２内の液圧が下降する。

次に実施形態１の電動アクチュエータ１００の詳細について説明する。図５は、図１に示すナットの一部を拡大した拡大図である。本実施形態のナット１０は、フランジ部材２０と別体である。このため、ナット１０の内周面１１ａであって軸方向の全ての範囲で、鍛造によりＳ字溝面１３を成形することができる。また、図５に示すように、複数のＳ字溝面１３のうち１つのＳ字溝面１３は、嵌合面１４（フランジ部材２０）の径方向内側に設けられている。併せて、嵌合面１４（フランジ部材２０）の径方向内側に、内周軌道面１２も設けられている（図１、図２参照）。以上から、ナット１０とフランジ部材２０が一体に形成されている場合よりも、言い換えると、フランジ部材２０に対しＳ字溝面１３が軸方向にずらして成形されている場合よりも、ナット１０が軸方向に小型化している。

図６は、図２のＶＩ－ＶＩ線矢視断面図である。図６に示すように、フランジ部材２０の雌スプライン部２２は、ナット１０の雄スプライン部１６に対し、径方向に隙間嵌めされている。このため、雄スプライン歯１６ａと雌スプライン歯２２ａとの間に、周方向に延在する微小な隙間が設けられている。つまり、本実施形態では、フランジ部材２０による締め付け荷重がナット１０に作用していない。

仮に、フランジ部材２０がナット１０に対し締り嵌めされる、とした場合、フランジ部材２０による締め付け荷重がナット１０に作用し、ナット１０が変形する可能性がある。より詳細に説明すると、フランジ部材２０の径方向内側に配置された内周軌道面１２とＳ字溝面１３が変形し、ボール８が円滑に転動しない可能性がある。一方、本実施形態によれば、ナット１０に締め付け荷重が作用していない。よって、フランジ部材２０の径方向内側に配置された内周軌道面１２とＳ字溝面１３は、変形が回避されており、ボール８が円滑に転動するようになっている。

また、雄スプライン歯１６ａと雌スプライン歯２２ａとの間に、周方向の微小な隙間が設けられている。よって、ねじ軸２が回転した場合、微小な隙間の分だけナット１０が回転し、雄スプライン歯１６ａと雌スプライン歯２２ａ同士が当接する（噛み合う）。この結果、ナット１０の回転が規制される。その後、ねじ軸２がさらに回転すると、ナット１０が軸方向に移動する。また、ナット１０の移動時、雄スプライン歯１６ａと雌スプライン歯２２ａとが噛み合っているため、雄スプライン歯１６ａと雌スプライン歯２２ａとの間で大きな摩擦力を発揮する。よって、フランジ部材２０は、ナット１０に追従して軸方向に移動する。

また、図５に示すように、規制部１５は、フランジ部材２０の第２方向Ｘ２の側面２０ａと当接している。言い換えると、規制部１５は、第２方向Ｘ２からフランジ部材２０に当接している。よって、フランジ部材２０は、ナット１０に対して第２方向Ｘ２に移動しない。つまり、フランジ部材２０が第２方向Ｘ２に移動してナット１０と分離する、ということが回避されている。

図２に示すように、拡張部５２の内径は、ナット１０の外径よりも僅かに大きい。つまり、拡張部５２の内周面５２ａとナット１０の外周面１１ｂとの間には、微小な隙間が設けられている。よって、拡張部５２による締め付け荷重がナット１０に作用していない。この結果、拡張部５２の径方向内側に配置された内周軌道面１２とＳ字溝面１３は、変形が回避されており、ボール８が円滑に転動するようになっている。

図７は、実施形態１のピストンのみを抽出し、ピストンの拡張部を径方向外側から視た図である。図２に示すように、拡張部５２の第２方向Ｘ２の端部には、径方向内側に折り曲げられた加締め部５５が設けられている。加締め部５５は、拡張部５２の一部を径方向外側から加締める（押圧する）ことで生成されている。また、図７に示すように、拡張部５２に複数の加締め部５５が設けられている。図２に示すように、加締め部５５は、凹面１７に入り込み、凹面１７に引っ掛かっている。これにより、ナット１０とピストン５０が分離しないようになっている。

図８は、加締め前のピストンの拡張部を径方向外側から視た図である。なお、図８に示すように、加締め前（加締め部５５を生成する前）の拡張部５２には、第２方向Ｘ２の端部に複数の切り込み５６が設けられている。つまり、拡張部５２は、複数の片部５７を有している。そして、複数の片部５７を周方向に１つおきに加締めることで、複数の加締め部５５を形成している。よって、図７に示すように、拡張部５２は、加締められていない片部５７を複数有している。以下、加締められていない片部５７を第２方向Ｘ２に突出する突片５８と称する。

図５に示すように、突片５８は、第２方向Ｘ２を向く端面５８ａを有している。また、端面５８ａは、フランジ部材２０の第１方向Ｘ１の側面２０ｂと離隔している。つまり、突片５８とフランジ部材２０との間には、微小な隙間が設けられている。

仮に、突片５８の端面５８ａがフランジ部材２０に当接する、とした場合、製造誤差により突片５８が軸方向に長く形成されたとき、押圧面１０ａと被押圧面５４ａ（図１、図２参照）が当接しない可能性がある。よって、本実施形態では、突片５８とフランジ部材２０との間に微小な隙間を設け、押圧面１０ａが被押圧面５４ａに確実に当接するようにしている。

また、突片５８の端面５８ａは、フランジ部材２０の側面２０ｂと軸方向に対向している。仮にフランジ部材２０がナット１０に対し第１方向Ｘ１に移動した場合、フランジ部材２０が突片５８に当接する。よって、フランジ部材２０が第１方向Ｘ１に移動してナット１０と分離する、ということが回避される。

以上、実施形態１の電動アクチュエータ１００は、ハウジング１０１と、ハウジング１０１に回転自在に支持されたねじ軸２と、ねじ軸２に貫通され、ねじ軸２と平行な軸方向に移動可能なナット１０と、ねじ軸２とナット１０の間に配置される複数のボール８と、軸方向の一方である第１方向Ｘ１にナット１０に押圧されるピストン５０と、ナット１０の外周側に嵌合する環状のフランジ部材２０と、を備えている。ナット１０は、筒状のナット本体１１と、ナット本体１１の内周面１１ａに設けられた複数の内周軌道面１２及び複数のＳ字溝面１３と、ナット本体１１の外周面１１ｂの一部であり、フランジ部材２０の内周側に配置される嵌合面１４と、を有している。複数のＳ字溝面１３のうち少なくとも１つは、嵌合面１４に対し径方向内側に配置されている。フランジ部材２０の内周面２１とナット１０の嵌合面１４とには、互いに周方向に引っ掛かる回り止め部が設けられている。

本実施形態によれば、フランジ部材２０の径方向内側に、内周軌道面１２及びＳ字溝面１３が配置されている。つまり、ナット１０の軸方向の大型化が回避される。

また、実施形態１の電動アクチュエータ１００は、フランジ部材２０の外周部とハウジング１０１とには、相対回転不能かつ軸方向に移動可能なガイド部（摺動溝面２３と固定溝面１０６とシャフト１０７）が設けられている。

本実施形態によれば、フランジ部材２０は、回転不能かつ軸方向に移動可能に、ハウジング１０１に支持される。

また、実施形態１の回り止め部は、嵌合面１４に設けられた雄スプライン部１６と、フランジ部材２０の内周面２１に設けられた雌スプライン部２２と、を有している。

また、実施形態１のフランジ部材２０は、ナット１０の嵌合面１４に対し、隙間嵌めされている。

本実施形態によれば、フランジ部材２０をナット１０に嵌合しても、フランジ部材２０の径方向内側に配置された内周軌道面１２及びＳ字溝面１３が変形しない。よって、ボール８の円滑な転動が確保され、ボールねじ装置１の作動性が優れる。

また、実施形態１のナット１０は、ナット本体１１の外周面１１ｂから径方向外側に突出する環状の規制部１５を有している。規制部１５は、第１方向Ｘ１と反対方向の第２方向Ｘ２からフランジ部材２０に当接している。

実施形態１によれば、フランジ部材２０が第２方向Ｘ２に移動してナット１０と分離する、ということが回避される。

規制部１５は、ナット本体１１と同一材料で形成され、ナット本体１１と一体となっている。

実施形態１によれば、規制部１５を別体で形成する場合よりも、規制部１５の剛性が高い。よって、規制部１５が破損し難い。

また、実施形態１のナット１０は、第１方向Ｘ１を向く押圧面１０ａを有している。ピストン５０は、ナット１０に対し第１方向Ｘ１に配置されるピストン本体５１と、ピストン本体５１から、第１方向Ｘ１と反対方向である第２方向Ｘ２に延びる筒状の拡張部５２と、を有している。ピストン本体５１における第２方向Ｘ２の端面は、ナット１０の押圧面１０ａと当接している。拡張部５２は、ナット１０の外周面１１ｂに嵌合している。

実施形態１によれば、ピストン本体５１以外に拡張部５２もシリンダ１０２の内周面１０２ａに摺動する。よって、ピストン５０が傾き難く、ピストン５０の円滑な移動が確保される。また、フランジ部材２０がナット１０に対し第１方向Ｘ１に移動すると、フランジ部材２０が拡張部５２に接触する。よって、フランジ部材２０が第１方向Ｘ１に移動してナット１０と分離する、ということを回避できる。

また、実施形態１の拡張部５２は、ナット１０の外周面１１ｂに対し、隙間嵌めされている。

本実施形態によれば、ナット１０に拡張部５２を嵌合しても、拡張部５２の径方向内側に配置された内周軌道面１２及びＳ字溝面１３が変形しない。よって、ボール８の円滑な転動が確保され、ボールねじ装置１の作動性が優れる。

また、実施形態１のナット１０の外周面１１ｂには、径方向内側に窪む凹面１７が設けられている。拡張部５２には、径方向外側から加締められ、凹面１７に入り込む複数の加締め部５５が設けられている。

本実施形態によれば、ピストン５０とナット１０とが分離しない。

（実施形態２）
図９は、実施形態２の電動アクチュエータのナットの一部を拡大した拡大図である。実施形態２の電動アクチュエータ１００Ａは、拡張部５２が加締め部５５を有していない点で、実施形態１の電動アクチュエータ１００と相違する。また、実施形態２の電動アクチュエータ１００Ａは、拡張部５２がナット１０の外周面１１ｂに対し、締り嵌めされている点で実施形態１の電動アクチュエータ１００と相違する。これによれば、ナット１０とピストン５０との分離を回避することができる。また、これによれば、片部５７（図８参照）を加締める、という作業が不要となる。

また、実施形態２の電動アクチュエータ１００Ａは、ナット１０に規制部１５の代わりに止め輪１８を有している点で、実施形態１の電動アクチュエータ１００と相違する。実施形態２のナット１０は、ナット本体１１の外周面１１ｂから径方向内側に窪む溝部１９を有している。止め輪１８の径方向内側の一部は、溝部１９に入り込み、止め輪１８が軸方向に移動しないように固定されている。止め輪１８の径方向外側の部分は、ナット本体１１の外周面１１ｂよりも径方向外側に突出している。

そして、止め輪１８の径方向外側の部分がフランジ部材２０の第２方向Ｘ２の側面２０ａに当接している。つまり、止め輪１８の径方向外側の部分が規制部１５Ａとなっている。実施形態２の止め輪１８によれば、規制部１５と同様に、フランジ部材２０がナット１０に対し第２方向Ｘ２に移動しフランジ部材２０とナット１０とが分離する、ということを回避できる。また、フランジ部材２０をナット１０の第２方向Ｘ２から嵌合させることができる。よって、組立性が向上している。

以上、各実施形態について説明したが、本開示は、各実施形態で示した例に限定されない。例えば、フランジ部材２０とナット１０との回り止め部に関し、スプライン嵌合でなく、セレーション嵌合であってもよい。つまり、本開示の回り止め部は、嵌合面１４に設けられた雄セレーション部と、フランジ部材２０に設けられた雌セレーション部と、を有していてもよい。若しくは、嵌合面１４と内周面２１とに、周方向に引っ掛かる凸部と凹部とを形成してもよい。また、嵌合面１４及び内周面２１を円形状とし、嵌合面１４と内周面２１とを締り嵌めとすることで、フランジ部材２０とナット１０との相対回転を抑制するようにしてもよい。また、回り止め部がスプライン嵌合又はセレーション嵌合の場合、本開示は、隙間嵌め以外に、締り嵌めとしてもよい。

また、ナット１０に対するピストン５０の取付に関し、本開示は、加締め及び締り嵌め以外であってもよい。例えば、ナット１０に止め輪を組み付け、ピストン５０が止め輪に引っ掛かるようにしてもよい。そのほかに、ピストン５０の拡張部５２は、加締め部５５を有しておらず、拡張部５２の全体がナット１０に隙間嵌めされていてもよい。このような例であっても、ピストン５０は、シリンダ１０２内の液圧により、第１方向Ｘ１の荷重を受ける。よって、拡張部５２の全体がナット１０に隙間嵌めされていても、ピストン５０は、ナット１０の軸方向の移動に追従する。

また、規制部１５による径方向外側の突出量が小さい。よって、本開示は、規制部１５の径方向内側に配置するようにＳ字溝面１３を設けてもよい。また、止め輪１８（規制部１５Ａ）の径方向内側に配置するようにＳ字溝面１３を設けてもよい。このように規制部１５、１５Ａの径方向内側にＳ字溝面１３及び内周軌道面１２を配置すれば、ナット１０が軸方向にさらに小型化する。また、実施形態では、嵌合面１４（フランジ部材２０）の径方向内側にＳ字溝面１３が１つ設けられているが、嵌合面１４（フランジ部材２０）の径方向内側にＳ字溝面１３が２つ設けられていてもよい。つまり、本開示は、嵌合面１４（フランジ部材２０）の径方向内側にＳ字溝面１３が１つ以上設けられていればよい。

図１０は、変形例１に係るナットの一部を拡大した拡大図である。また、実施形態１の規制部１５は、中心軸Ｏに沿って切った断面形状が矩形状（四角形状）であり、その矩形状を保持した状態で周方向に延在しているが、本開示の規制部は、これに限定されない。例えば、図１０に示すように、規制部１５Ｂには、雄スプライン部１６を形成するためのカッター（不図示）によって切削された切り上がり溝３０が形成されていてもよい。つまり、規制部１５ｂは、周方向に等間隔で配置された複数の切り上がり溝３０を有していてもよい。このような変形例であってもフランジ部材２０の第２方向Ｘ２の側面に当接し、フランジ部材２０の第２方向Ｘ２への移動を規制することができる。

以上、各実施形態及び変形例について説明したが、本開示は上記した例に限定されない。例えば、実施形態では、ハウジング１０１に対しフランジ部材２０を摺動自在かつ回転不能に取り付けるため、フランジ部材２０の外周面に摺動溝面２３を設けているが、本開示はこれ以外の方法であってもよい。例えば、フランジ部材２０の外周面に突起を設け、フランジ部材２０の突起をハウジング１０１の固定溝面１０６に摺動自在に嵌合させてもよい。若しくは、フランジ部材２０の外周面に別体であるキーなどを取り付け、このキーをハウジング１０１の固定溝面１０６に摺動自在に嵌合させてもよい。

また、実施形態のフランジ部材２０は、ハウジング１０１がナット１０を摺動自在かつ回転不能に支持するための部品となっているが、本開示は他の用途で用いてもよい。例えば、フランジ部材２０に第２方向Ｘ２に突出する突起若しくは径方向に突出する突起を設け、ねじ軸２と一体に回転する回転部材に接触する回転ストッパとして用いてもよい。

また、実施形態で説明したナット１０の製造方法の一例を説明する。最初に、円筒状の鋼材を準備する。次に、鋼材の内周面を鍛造することでＳ字溝面１３を形成する。続いて、鋼材の外周面にスプライン加工を行い、雄スプライン部１６を形成する。また、鋼材の内周面を切削し、内周軌道面１２を形成する。なお、雄スプライン部１６と内周軌道面１２を形成する順番はどちらを先に行ってもよい。次に、鋼材に熱処理を行い、最後に内周軌道面１２を研削すると、ナット１０が製造される。なお、本開示のナットは、他の方法により製造されてもよい。

なお、本開示は、以下のような構成の組み合わせであってもよい。
（１）
ハウジングと、
前記ハウジングに回転自在に支持されたねじ軸と、
前記ねじ軸に貫通され、前記ねじ軸と平行な軸方向に移動可能なナットと、
前記ねじ軸と前記ナットの間に配置される複数のボールと、
前記軸方向の一方である第１方向に前記ナットに押圧されるピストンと、
前記ナットの外周側に嵌合する環状のフランジ部材と、
を備え、
前記ナットは、
筒状のナット本体と、
前記ナット本体の内周面に設けられた複数の内周軌道面及び複数のＳ字溝面と、
前記ナット本体の外周面の一部であり、前記フランジ部材の内周側に配置される嵌合面と、
を有し、
複数の前記Ｓ字溝面のうち少なくとも１つは、前記嵌合面に対し径方向内側に配置され、
前記フランジ部材の前記内周面と前記ナットの前記嵌合面とには、互いに周方向に引っ掛かる回り止め部が設けられている
電動アクチュエータ。
（２）
前記ハウジングと前記フランジ部材の外周部とには、相対回転不能かつ前記軸方向に移動可能なガイド部が設けられている
（１）に記載の電動アクチュエータ。
（３）
前記回り止め部は、
前記嵌合面に設けられた雄スプライン部と、
前記フランジ部材の前記内周面に設けられた雌スプライン部と、
を有している
（２）に記載の電動アクチュエータ。
（４）
前記回り止め部は、
前記嵌合面に設けられた雄セレーション部と、
前記フランジ部材の前記内周面に設けられた雄セレーション部と、
を有している
（２）に記載の電動アクチュエータ。
（５）
前記フランジ部材は、前記ナットの前記嵌合面に対し、隙間嵌めされている
（１）から（４）のいずれか１つに記載の電動アクチュエータ。
（６）
前記ナットは、前記ナット本体の外周面から径方向外側に突出する環状の規制部を有し、
前記規制部は、前記第１方向と反対方向の第２方向から前記フランジ部材に当接している
（１）から（５）のいずれか１つに記載の電動アクチュエータ。
（７）
前記規制部は、前記ナット本体と同一材料で形成され、前記ナット本体と一体となっている
（６）に記載の電動アクチュエータ。
（８）
前記ナットは、前記ナット本体の外周面から径方向内側に窪む環状の溝部を有し、
前記規制部は、前記溝部に径方向内側の一部が入り込み、径方向外側の部分が前記ナット本体の外周面よりも径方向外側に突出している止め輪である
（６）に記載の電動アクチュエータ。
（９）
前記ナットは、前記第１方向を向く押圧面を有し、
前記ピストンは、
前記ナットに対し前記第１方向に配置されるピストン本体と、
前記ピストン本体から、前記第１方向と反対方向である第２方向に延びる筒状の拡張部と、
を有し、
前記ピストン本体における前記第２方向の端面は、前記ナットの前記押圧面と当接し、
前記拡張部は、前記ナットの外周面に嵌合している
（１）から（８）のいずれか１つに記載の電動アクチュエータ。
（１０）
前記拡張部は、前記ナットの外周面に対し、隙間嵌めされている
（９）に記載の電動アクチュエータ。
（１１）
前記ナットは、前記ナット本体の外周面から径方向内側に窪む環状の凹面を有し、
前記拡張部は、径方向外側から加締められ、前記凹面に入り込む加締め部を有している
（１０）に記載の電動アクチュエータ。
（１２）
前記拡張部と前記ナット本体は、止め輪により前記軸方向に相対移動不能となっている
（１０）に記載の電動アクチュエータ。
（１３）
前記拡張部は、前記ナットの外周面に対し、締り嵌めされている
（９）に記載の電動アクチュエータ。

１ ボールねじ装置
２ ねじ軸
５ 外周軌道面
８ ボール
１０ ナット
１０ａ 押圧面
１１ ナット本体
１２ 内周軌道面
１３ Ｓ字溝面
１４ 嵌合面
１５、１５Ａ、１５ｂ 規制部
１６ 雄スプライン部
１７ 凹面
１８ 止め輪
１９ 溝部
２０ フランジ部材
２１ 内周面
２２ 雌スプライン部
２３ 摺動溝面
３０ 切り上がり溝
５０ ピストン
５１ ピストン本体
５２ 拡張部
５３ 押圧部
５４ 円筒部
５４ａ 被押圧面
５５ 加締め部
５７ 片部
５８ 突片
１００、１００Ａ 電動アクチュエータ
１０１ ハウジング
１０６ 固定溝面
１０７ シャフト
１１０ 遊星歯車機構

Claims (13)

1. ハウジングと、
   前記ハウジングに回転自在に支持されたねじ軸と、
   前記ねじ軸に貫通され、前記ねじ軸と平行な軸方向に移動可能なナットと、
   前記ねじ軸と前記ナットの間に配置される複数のボールと、
   前記軸方向の一方である第１方向に前記ナットに押圧されるピストンと、
   前記ナットの外周側に嵌合する環状のフランジ部材と、
   を備え、
   前記ナットは、
   筒状のナット本体と、
   前記ナット本体の内周面に設けられた複数の内周軌道面及び複数のＳ字溝面と、
   前記ナット本体の外周面の一部であり、前記フランジ部材の内周側に配置される嵌合面と、
   を有し、
   複数の前記Ｓ字溝面のうち少なくとも１つは、前記嵌合面に対し径方向内側に配置され、
   前記フランジ部材の前記内周面と前記ナットの前記嵌合面とには、互いに周方向に引っ掛かる回り止め部が設けられている
   電動アクチュエータ。
2. 前記ハウジングと前記フランジ部材の外周部とには、相対回転不能かつ前記軸方向に移動可能なガイド部が設けられている
   請求項１に記載の電動アクチュエータ。
3. 前記回り止め部は、
   前記嵌合面に設けられた雄スプライン部と、
   前記フランジ部材の前記内周面に設けられた雌スプライン部と、
   を有している
   請求項２に記載の電動アクチュエータ。
4. 前記回り止め部は、
   前記嵌合面に設けられた雄セレーション部と、
   前記フランジ部材の前記内周面に設けられた雄セレーション部と、
   を有している
   請求項２に記載の電動アクチュエータ。
5. 前記フランジ部材は、前記ナットの前記嵌合面に対し、隙間嵌めされている
   請求項１に記載の電動アクチュエータ。
6. 前記ナットは、前記ナット本体の外周面から径方向外側に突出する環状の規制部を有し、
   前記規制部は、前記第１方向と反対方向の第２方向から前記フランジ部材に当接している
   請求項１に記載の電動アクチュエータ。
7. 前記規制部は、前記ナット本体と同一材料で形成され、前記ナット本体と一体となっている
   請求項６に記載の電動アクチュエータ。
8. 前記ナットは、前記ナット本体の外周面から径方向内側に窪む環状の溝部を有し、
   前記規制部は、前記溝部に径方向内側の一部が入り込み、径方向外側の部分が前記ナット本体の外周面よりも径方向外側に突出している止め輪である
   請求項６に記載の電動アクチュエータ。
9. 前記ナットは、前記第１方向を向く押圧面を有し、
   前記ピストンは、
   前記ナットに対し前記第１方向に配置されるピストン本体と、
   前記ピストン本体から、前記第１方向と反対方向である第２方向に延びる筒状の拡張部と、
   を有し、
   前記ピストン本体における前記第２方向の端面は、前記ナットの前記押圧面と当接し、
   前記拡張部は、前記ナットの外周面に嵌合している
   請求項１に記載の電動アクチュエータ。
10. 前記拡張部は、前記ナットの外周面に対し、隙間嵌めされている
    請求項９に記載の電動アクチュエータ。
11. 前記ナットは、前記ナット本体の外周面から径方向内側に窪む環状の凹面を有し、
    前記拡張部は、径方向外側から加締められ、前記凹面に入り込む加締め部を有している
    請求項１０に記載の電動アクチュエータ。
12. 前記拡張部と前記ナット本体は、止め輪により前記軸方向に相対移動不能となっている
    請求項１０に記載の電動アクチュエータ。
13. 前記拡張部は、前記ナットの外周面に対し、締り嵌めされている
    請求項９に記載の電動アクチュエータ。

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