JP6148961B2 - 電動アクチュエータ - Google Patents

Description

本発明は、スクリュー機構を有し、電動モータが出力する回転方向の駆動力を直線方向の駆動力に変換して出力する電動アクチュエータに関する。

従来より、航空機などの種々の分野において、電動モータ及びスクリュー機構を有する電動アクチュエータが用いられている。このような電動アクチュエータは、スクリュー機構により、電動モータが出力する回転方向の駆動力を直線方向の駆動力に変換して出力する。そして、この電動アクチュエータは、ハウジングに対して出力部が直線方向に沿って伸縮するように変位することで、各種機器を駆動する。尚、上記の電動アクチュエータは、圧油が供給されることによって作動する油圧アクチュエータに比して、メンテナンスの負担が少ないという利点がある。

上記の電動アクチュエータは、スクリュー機構において、こじり又は焼き付き等の原因によって、固着状態（ジャム状態）が発生することがある。電動アクチュエータにおいて固着状態が発生すると、出力部をハウジングに対して進退させることが困難となる。

特許文献１においては、第１のアクチュエータと第２のアクチュエータとが設けられた電動アクチュエータが開示されている。第１のアクチュエータ及び第２のアクチュエータは、同軸線上で逆方向に延びるように設置されている。そして、第１のアクチュエータ及び第２のアクチュエータのそれぞれは、電動モータとボールスクリュー機構とを備えている。これにより、この電動アクチュエータは、第１及び第２のアクチュエータのうちの一方におけるスクリュー機構において固着状態が発生した場合であっても、第１及び第２のアクチュエータのうちの他方は作動可能な状態である。このため、この電動アクチュエータにおいては、上記の固着状態が発生した場合であっても、出力部をハウジングに対して収縮させた位置に退避させることが可能となる。

米国特許第５２１４９７２号公報

しかしながら、特許文献１に開示された電動アクチュエータは、同軸上で逆方向に延びるように設けられた二重のアクチュエータが必要となる。更に、二重のアクチュエータのそれぞれには、電動モータ及びスクリュー機構が必要となる。このため、この電動アクチュエータは、構造が複雑化するとともに大型化してしまうことになる。また、この電動アクチュエータは、構造の大型化に伴い、重量も増大することになる。

本発明は、上記課題を解決するためのものであり、その目的は、一方のスクリュー機構において固着状態が発生した場合であっても他方のスクリュー機構で出力部をハウジングに対して進退できるととともに、その構造が簡素化且つ小型化された電動アクチュエータを提供することである。

（１）上記課題を解決するため、本発明のある局面に係る電動アクチュエータは、ハウジングと、前記ハウジングに対して固定された円筒状のステータ、及び、それぞれが円筒状に形成され且つ前記ステータ内において該ステータの軸心に沿って配列され、前記ステータによって回転されるとともに互いに対して相対回転可能な一対のロータ、を有する電動モータと、それぞれが、前記一対のロータのそれぞれの内周面に対して固定され、前記ハウジングに対して回転自在に支持される一対の筒状部材と、前記一対の筒状部材の軸心と同心状となるように該一対の筒状部材に収容され、一方の前記筒状部材によって回転可能、且つ他方の前記筒状部材によって軸心方向にスライド移動可能な回転部材と、前記回転部材の軸心を中心として相対回転可能に取り付けられるとともに、前記回転部材に形成された第３スクリュー部に対して軸心方向に相対変位可能な第４スクリュー部と、前記第４スクリュー部に連結され又は設けられる出力部と、を備え、前記回転部材は、一方の前記筒状部材の軸心と同心状となるように一方の該筒状部材に収容され、一方の該筒状部材に対して回転不能且つ軸心方向にスライド可能なスライド部と、前記スライド部と同心状となるように該スライド部に一体化され又は固定され、他方の前記筒状部材としての第１スクリュー部に対して該第１スクリュー部の軸心を中心として相対回転可能に取り付けられるとともに、該第１スクリュー部に対して軸心方向に相対変位可能な第２スクリュー部と、を有している。

この構成では、通常動作時、すなわち第３スクリューと第４スクリューとの間で固着状態が発生していないときに、電動モータが作動すると、一対のロータが、共通するステータに対して回転駆動する。すなわち、一対のロータが、概ね同じ速度で回転する。このとき、一方の筒状部材とともに回転部材が回転するため、第３スクリュー部が形成された回転部材の回転力により、第４スクリュー部及び出力部が軸心方向に動かされる。なお、このとき、他方の筒状部材（第１スクリュー部）及び回転部材（第２スクリュー部）は概ね同じ速度で回転しているため、第１スクリュー部の回転力は、実質的に、第２スクリュー部へ伝達されない。

上述のように、通常動作時における電動アクチュエータでは、出力部の軸心方向への変位が、実質的に、第３スクリュー部及び第４スクリュー部によって行われる。よって、第３スクリュー部及び第４スクリュー部は、第１スクリュー部及び第２スクリュー部と比べて長時間動作するため、固着状態が発生しやすい。

これに対して、この構成では、第３スクリュー部及び第４スクリュー部で固着状態が発生した場合であっても、第１スクリュー部及び第２スクリュー部によって、出力部を軸心方向に変位できる。

具体的に説明すると、第３スクリュー部及び第４スクリュー部で固着状態が発生すると、一方の筒状部材が固定された一方のロータによって、回転部材を回転することができなくなる。しかし一方で、他方の筒状部材が固定された他方のロータは、前記一方のロータの回転の如何に関わらず、ステータによって回転される。そうなると、第１スクリュー部としての他方の筒状部材の回転力が、第２スクリュー部が形成された回転部材に伝達される。その結果、第１スクリュー部によって、固着状態により一体化した回転部材及び第４スクリュー部を軸心方向に進退させることができる。

よって、この構成によれば、通常作動時において出力部を進退させるために主に用いられる第３スクリュー部及び第４スクリュー部が固着状態となった場合であっても、第１スクリュー部及び第２スクリュー部によって出力部をハウジングに対して動かすことができる。しかも、上述のように固着状態時に出力部を進退するための構造が、共通するステータに対して設けられる一対のロータ、一対の筒状部材、及び回転部材等を備えて構成された比較的小型で簡素な構造によって実現される。このため、電動アクチュエータ１の構造の簡素化及び小型化が図られることになる。

従って、この構成によれば、一方のスクリュー機構において固着状態が発生した場合であっても他方のスクリュー機構で出力部をハウジングに対して進退できるととともに、その構造が簡素化且つ小型化された電動アクチュエータを提供できる。

（２）好ましくは、前記電動アクチュエータは、前記一対の筒状部材の間に設けられ、該一対の筒状部材の互いに対する回転を許容する軸受部を更に備えている。

この構成によると、直列状に配列された一対の筒状部材の間に軸受部を設けることで、一対の筒状部材が互いに対して回転自在となるように、該一対の筒状部材を互いに対して適切に支持できる。

（３）好ましくは、前記回転部材は、円筒状に形成され、前記第４スクリュー部は、前記回転部材内に収容されている。

この構成によると、第４スクリュー部を回転部材内に収容できるため、電動アクチュエータをより一層小型化できる。

（４）更に好ましくは、前記第４スクリュー部は、前記スライド部の径方向内側に配置されている。

この構成によると、スライド部と第４スクリュー部とを軸心方向において揃えて配置することができるため、電動アクチュエータを軸心方向に短縮化できる。

（５）好ましくは、前記出力部には、該出力部で出力される駆動力によって駆動される機器に連結されることにより該出力部の前記ハウジングに対する回転が規制される被連結部が設けられている。

この構成によると、ハウジングに対して出力部を直線的に移動させるために必要となる機構（ハウジングに対して出力部を回転不能且つ軸心方向にスライド自在に支持する機構）を設けることなく、出力部を直線的に移動させることができる。

本発明によると、一方のスクリュー機構において固着状態が発生した場合であっても他方のスクリュー機構で出力部をハウジングに対して進退できるととともに、その構造が簡素化且つ小型化された電動アクチュエータを提供できる。

本発明の実施形態に係る電動アクチュエータが航空機の翼及び動翼に対して取り付けられた状態を示す模式図である。 動翼が、電動アクチュエータによって、図１に示す状態から駆動された状態を示す模式図である。 本発明の実施形態に係る電動アクチュエータの構成を模式的に示す断面図である。 通常時において、電動アクチュエータが図３に示す状態から動作した状態を示す図である。 固着状態時において、電動アクチュエータが図３に示す状態から動作した状態を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。以下の実施形態では、航空機の動翼を駆動するための動翼駆動機構において電動アクチュエータが設けられた形態を例にとって説明する。しかし、本発明は、以下の実施形態で例示した形態に限らず、広く適用することができる。具体的には、本発明は、スクリュー機構を有し、電動モータが出力する回転方向の駆動力を直線方向の駆動力に変換して出力する電動アクチュエータに関して、広く適用することができる。

図１は、本発明の実施形態に係る電動アクチュエータ１が、航空機の翼１０１及び動翼１０２に対して取り付けられた状態を例示する模式図である。図１においては、航空機の主要部の図示は省略されている。図１では、翼１０１の一部、動翼１０２、及び動翼１０３が、模式的に図示されている。本実施形態では、翼１０１は、航空機の主翼として構成されている。動翼１０２は、スポイラーとして構成されている。本実施形態では、動翼１０２が、電動アクチュエータ１によって駆動される機器として構成されている。動翼１０３は、フラップとして構成されている。尚、図１では、翼１０１の後端側の部分を航空機の左右方向から見た状態が模式的に図示されている。また、図１では、翼１０１及び動翼１０２，１０３の輪郭のみが模式的に図示されている。

［動翼駆動機構］
電動アクチュエータ１の説明にあたり、まず、電動アクチュエータ１が適用される例である航空機用の動翼駆動機構１００について説明する。図１に示す動翼駆動機構１００は、航空機の翼１０１に設置される。動翼駆動機構１００は、航空機の動翼１０２を駆動するために用いられる。そして、動翼駆動機構１００は、電動アクチュエータ１、回転軸１０４、及び揺動軸１０５、を含んで構成されている。

回転軸１０４は、翼１０１に設置される。そして、回転軸１０４には、電動アクチュエータ１のハウジング２の端部が回転自在に連結される。これにより、電動アクチュエータ１は、翼１０１に対して、回転軸１０４を中心として、揺動自在に支持されている。

揺動軸１０５は、動翼１０２に設置される。そして、動翼１０２には、電動アクチュエータ１の第４スクリュー部１４に連結された出力部の端部が回転自在に連結される。尚、動翼１０２は、支点軸１０６に対して、回転自在に支持されている。支点軸１０６は、翼１０１に設置されている。これにより、動翼１０２は、翼１０１に対して、支点軸１０６を中心として、揺動自在に支持されている。

電動アクチュエータ１においては、先端側に出力部が連結された第４スクリュー部１４が、ハウジング２に対して突出して相対変位可能に設けられている。即ち、第４スクリュー部１４は、ハウジング２から突出することでハウジング２から伸張する動作が可能に構成されている。更に、第４スクリュー部１４は、ハウジング２に対して収縮する動作も可能に構成されている。

図２は、動翼１０２が、動翼駆動機構１００の電動アクチュエータ１によって、図１に示す状態から駆動された状態を示す模式図である。図１は、第４スクリュー部１４がハウジング２に対して最も収縮した位置に退避した状態を示している。一方、図２は、第４スクリュー部１４がハウジング２から突出して伸張した状態を示している。図１及び図２に示すように、電動アクチュエータ１が作動することで、動翼１０２が駆動される。動翼１０２は、翼１０１に対して、支点軸１０６を中心として、揺動するように駆動される。

尚、図１に示す動翼駆動機構１００において、リアクションリンクが更に設けられていてもよい。リアクションリンクは、電動アクチュエータ１からの出力が動翼１０２に出力された際に、この出力による動翼１０２からの反力を支持する部材として設けられる。リアクションリンクは、一方の端部が回転軸１０４に連結され、他方の端部が支点軸１０６に連結される。リアクションリンクが設けられることにより、可動側の動翼１０２が受ける負荷が固定側の翼１０１に対して直接に影響することが、抑制される。

［構成］
図３は、電動アクチュエータ１を模式的に示す図であって、電動アクチュエータ１の一部断面を含む図である。前述のように、電動アクチュエータ１は、動翼１０２を駆動するアクチュエータとして構成されている。そして、図３に示すように、電動アクチュエータ１は、ハウジング２、第１から第４のスクリュー部１１，１２，１３，１４を有するスクリュー機構１０、電動モータ５、複数の円筒部材、複数の軸受、等を備えて構成されている。なお、以下では、説明の便宜上、各図面において、前と記載された矢印が指示する方向を前側又は前方、後と記載された矢印が指示する方向を後側又は後方、と称する。

ハウジング２は、内部空間を有する構造体として設けられている。ハウジング２は、複数の部材が組み合わされることにより略円筒状に構成されている。ハウジング２の内部には、スクリュー機構１０、電動モータ５等が収容されている。ハウジング２の一方側（図３の前側）には開口部２ａが形成されている。開口部２ａには、環状のシール部材１９を介して、スクリュー機構１０の第４スクリュー部１４が挿通している。また、ハウジング２の他方側（図３の後側）の端部２ｂは、回転軸１０４を介して翼１０１に対して揺動自在に連結されている（図１及び図２参照）。

電動モータ５は、スクリュー機構１０を駆動するためのものである。本実施形態では、電動モータ５は、比較的重量が重い機器である動翼１０２を駆動させるための駆動源として用いられる。従って、電動モータ５としては、定格電圧が比較的高いモータ（例えば一例として、定格電圧が２７０Ｖのモータ）が用いられる。

電動モータ５は、略筒状に形成されたステータ６、及び、該ステータ６の内部に収容された一対のロータ７，８を有している。すなわち、電動モータ５は、ステータ６の内部にロータ７，８が収容された、いわゆるインナーロータ型の電動モータで構成されている。

ステータ６は、ハウジング２の軸心と同心状となるようにハウジング２内に収容された状態で、ハウジング２の内周面に固定されている。

一対のロータ７，８は、第１ロータ７及び第２ロータ８で構成されている。各ロータ７，８は、それぞれが略円筒状に形成され、ステータ６に対して径方向に間隔をあけた状態で、ステータ６内に収容されている。第１ロータ７及び第２ロータ８は、それぞれの軸心がステータ６の軸心と同心状となるように、且つ互いに対して間隔をあけて軸心方向に沿って、配列されている。また、第１ロータ７の内周面には、第１円筒部材２１（筒状部材）が固定されている。一方、第２ロータ８の内周面には、第２円筒部材２２（筒状部材）が固定されている。

電動モータ５は、ステータ６に巻回された巻線（図示省略）を流れる電流によって該ステータ６の内部に発生する回転磁界によって、ロータ７，８が回転するように構成されている。

第１円筒部材２１及び第２円筒部材２２は、一対の円筒部材２０（一対の筒状部材）として設けられている。各円筒部材２１，２２は、略円筒状に形成されている。一対の円筒部材２０は、詳しくは後述する内側円筒部材３０（回転部材）を収容する外側円筒部材として設けられている。

第１円筒部材２１は、ハウジング２内における前側の空間に収容されている。第１円筒部材２１の前端部は、軸受２３を介してハウジング２に対して回転自在に取り付けられている。また、第１円筒部材２１の後端部は、該第１円筒部材２１の軸心方向における中途部分よりも外径が小さい円筒状の延出部２１ａとして設けられている。

第２円筒部材２２は、ハウジング２内における後側の空間に収容されている。第２円筒部材２２の後端部は、一対の軸受２４，２５を介してハウジング２に対して回転自在に取り付けられている。一対の軸受２４，２５は、第２円筒部材２２の軸心方向に沿って互いに隣接して配置されている。第２円筒部材２２の内周面における前側の部分には、螺旋状に形成されたスクリュー溝２２ｂが形成されている。また、第２円筒部材２２の前端部は、該第２円筒部材２２の軸心方向における中途部分よりも内径が大きい円筒状の延出部２２ａとして設けられている。第２円筒部材２２の延出部２２ａの内径は、第１円筒部材２１の延出部２１ａの外径よりも大きい。

第１円筒部材２１及び第２円筒部材２２は、各円筒部材２１，２２の延出部２１ａ，２２ａが軸心方向に重なるように、互いに対して配置されている。これにより、延出部２１ａと延出部２２ａとの間には、径方向に隙間が形成される。この隙間には、軸受２６が設けられている。この軸受２６は、一対の円筒部材２１，２２の互いに対する回転を許容するためのものであって、例えば一例として、ニードル軸受で構成されている。また、第１円筒部材２１及び第２円筒部材２２は、各延出部２１ａ，２２ａの延出端部と相手側の円筒部材２２，２１との間に隙間が形成されるように、互いに対して配置されている。

内側円筒部材３０は、略円筒状に形成された部材であって、一対の円筒部材２０の軸心と同心状となるように、該一対の円筒部材２０の内側に収容されている。内側円筒部材３０は、前側部分３１（スライド部、第３スクリュー部）と後側部分３２（第２スクリュー部）とを有し、これらが一体に形成されている。

前側部分３１は、内側円筒部材３０における前側の部分を構成している。前側部分３１は、第１円筒部材２１に収容されている。前側部分３１の内周面における前側の部分には、螺旋状に形成されたスクリュー溝３１ａが形成されている。また、前側部分３１の外周面と第１円筒部材２１との間には、ボールスプライン機構１８が設けられている。このボールスプライン機構１８は、内側円筒部材３０を第１円筒部材２１に対して回転不能且つ前後方向（軸心方向）に変位可能に支持するスライド支持機構として設けられている。

なお、上記スライド支持機構は、内側円筒部材３０を第１円筒部材２１に対して回転不能且つ前後方向に変位可能に支持する機構であれば、ボールスプライン機構１８以外の機構で構成されてもよい。例えば一例として、スライド支持機構を、スプライン機構で構成してもよい。また、他の一例として、スライド支持機構を、内側円筒部材が第１円筒部材に対して回転するのを防止する回り止めと、内側円筒部材が第１円筒部材に対して軸心方向に変位可能に支持するすべり軸受と、で構成してもよい。

後側部分３２は、内側円筒部材３０における後側の部分を構成している。後側部分３２は、第２円筒部材２２に収容されている。後側部分３２の外周面には、螺旋状に形成されたスクリュー溝３２ａが形成されている。

第４スクリュー部１４は、略棒状に形成された部材である。第４スクリュー部１４は、後側の部分が、内側円筒部材３０の前側部分３１の軸心と同心状となるように該前側部分３１に挿入されている。第４スクリュー部１４には、該第４スクリュー部１４を軸心方向に貫通する貫通孔１４ａが形成されている。該貫通孔１４ａにおける前側の部分には、出力部１５が挿入されて固定されている。第４スクリュー部１４の外周面における後側の部分には、螺旋状に形成されたスクリュー溝１４ｂが形成されている。第４スクリュー部１４は、ボールスプライン機構１８の径方向内側に配置されている。

［スクリュー機構の構成］
スクリュー機構１０は、電動モータ５が出力する回転方向の駆動力を直線方向の駆動力に変換して出力する機構として設けられている。スクリュー機構１０は、第１スクリュー機構１０ａ及び第２スクリュー機構１０ｂを備えている。

第１スクリュー機構１０ａは、第１スクリュー部１１、第２スクリュー部１２、及び第１ボール群１６、を備えている。

第１スクリュー部１１は、上述した第２円筒部材２２として構成されている。また、第２スクリュー部１２は、上述した内側円筒部材３０の後側部分３２として構成されている。第１ボール群１６は、複数のボールで構成されている。第１ボール群１６は、第１スクリュー部１１（すなわち、第２円筒部材２２）のスクリュー溝２２ｂと、第２スクリュー部１２（すなわち、後側部分３２）のスクリュー溝３２ａとの間に設けられている。第１ボール群１６は、これら２つの溝２２ｂ，３２ａを循環する。すなわち、第１スクリュー機構１０ａは、ボールスクリュー機構として構成されている。

第２スクリュー機構１０ｂは、第３スクリュー部１３、上述した第４スクリュー部１４、及び第２ボール群１７、を備えている。

第３スクリュー部１３は、上述した内側円筒部材３０の前側部分３１として構成されている。第２ボール群１７は、複数のボールで構成されている。第２ボール群１７は、第３スクリュー部１３（すなわち、前側部分３１）のスクリュー溝３１ａと、第４スクリュー部１４のスクリュー溝１４ｂとの間に設けられている。第２ボール群１７は、これら２つの溝３１ａ，１４ｂを循環する。すなわち、第２スクリュー機構１０ｂは、ボールスクリュー機構として構成されている。

［電動アクチュエータの基本動作］
次に、本実施形態に係る電動アクチュエータ１の基本動作について説明する。上述した図３は、動作する前の電動アクチュエータ１の状態の一例を示す断面図であり、図４は、通常時において電動アクチュエータ１が図３に示す状態から動作した状態を示す図である。電動アクチュエータ１の通常作動時（固着状態が発生していない状態）においては、出力部１５は、以下において説明するように、第２スクリュー機構１０ｂによって軸心方向に変位する。

電動アクチュエータ１を作動する場合、電動モータ５が回転駆動される。すなわち、ステータ６内に発生する回転磁界によって、一対のロータ７，８がステータ６に対して回転する。このとき、第１ロータ７及び第２ロータ８の双方が、共通するステータ６に対して回転するため、第１ロータ７及び第２ロータ８（第１円筒部材２１及び第２円筒部材２２）は、概ね同じ回転速度で回転する。そうすると、内側円筒部材３０は、ボールスプライン機構１８を介して第１円筒部材２１によって回転させられるため、該内側円筒部材３０（第３スクリュー部１３）の回転力により、第４スクリュー部１４（出力部１５）が軸心方向に沿って変化する。すなわち、第１円筒部材２１によって内側円筒部材３０が回転させられると、第２スクリュー機構１０ｂが機能して、出力部１５が軸心方向に移動する。これにより、動翼１０２を翼１０１に対して駆動できる。なお、出力部１５は、該出力部１５の先端側（前側）に設けられた被連結部１５ａが動翼１０２に連結されているため、内側円筒部材３０の回転により、ハウジング２に対して回転することなく、軸心方向にスライド移動する。

［固着状態時における電動アクチュエータの動作］
次に、第２スクリュー機構１０ｂにおいて固着状態が発生した場合の電動アクチュエータ１の動作について説明する。図５は、固着状態時において電動アクチュエータ１が図３に示す状態から動作した状態を示す図である。上述のように、電動アクチュエータ１の通常作動時においては、第２スクリュー機構１０ｂが機能することにより出力部１５が動かされる。従って、第２スクリュー機構１０ｂの方が第１スクリュー機構１０ａよりも固着状態（ジャム状態）が発生しやすい。これに対して、本実施形態に係る電動アクチュエータ１では、第２スクリュー機構１０ｂが固着状態により機能しなくなった場合であっても、第１スクリュー機構１０ａによって出力部１５を動かすことができる。すなわち、第１スクリュー機構１０ａは、スクリュー機構として主に駆動される第２スクリュー機構１０ｂの補助的なスクリュー機構として機能する。

具体的には、電動アクチュエータ１の作動中又は作動開始時において、第２スクリュー機構１０ｂが固着状態になると、内側円筒部材３０に対して第４スクリュー部１４が動かなくなってしまう。すなわち、内側円筒部材３０と第４スクリュー部１４とが一体化された状態となってしまう。そうなると、第１円筒部材２１によって内側円筒部材３０を回転することができなくなる。

このとき、本実施形態に係る電動アクチュエータ１では、ステータ６による第１ロータ７の回転駆動が不能となる一方、ステータ６による第２ロータ８の回転駆動は継続して行われる。すなわち、ハウジング２に対して回転不能となった内側円筒部材３０及び出力部１５に対して、第２ロータ８（第２円筒部材２２）が回転する。その結果、第２円筒部材２２（第１スクリュー部１１）の回転力により、第４スクリュー部１４及び出力部１５は、固着状態となった内側円筒部材３０とともに、軸心方向に動かされる。すなわち、第２スクリュー機構１０ｂが固着状態に陥った場合には、第１スクリュー機構１０ａが機能することにより、出力部１５が軸心方向に移動する。これにより、動翼１０２を翼１０１に対して駆動できる。

［効果］
以上のように、本実施形態に係る電動アクチュエータ１では、電動モータ５が作動すると、一対のロータ７，８が、共通するステータ６に対して回転駆動する。すなわち、一対のロータ７，８が、概ね同じ速度で回転する。このとき、第１円筒部材２１とともに内側円筒部材３０が回転するため、第３スクリュー部１３が形成された内側円筒部材３０の回転力により、第４スクリュー部１４及び出力部１５が軸心方向に動かされる。つまり、電動アクチュエータ１は、通常動作時（固着状態が発生していない時）、第３スクリュー部１３及び第４スクリュー部１４を有する第２スクリュー機構１０ｂによって動作する。

そして、電動アクチュエータ１では、第３スクリュー部１３及び第４スクリュー部１４で固着状態が発生した場合であっても、第１スクリュー部１１及び第２スクリュー部１２によって、出力部１５を軸心方向に変位できる。具体的に説明すると、第３スクリュー部１３及び第４スクリュー部１４で固着状態が発生すると、第１円筒部材２１が固定された第１ロータ７によって、内側円筒部材３０を回転することができなくなる。しかし一方で、第２円筒部材２２が固定された第２ロータ８は、第１ロータ７の回転の如何に関わらず、ステータ６によって回転される。そうなると、第１スクリュー部１１としての第２円筒部材２２の回転力が、第２スクリュー部１２が形成された内側円筒部材３０に伝達される。その結果、第１スクリュー部１１によって、固着状態により一体化した内側円筒部材３０及び第４スクリュー部１４を軸心方向に進退させることができる。

よって、電動アクチュエータ１によれば、通常作動時において出力部１５を進退させるために主に用いられる第３スクリュー部１３及び第４スクリュー部１４が固着状態となった場合であっても、第１スクリュー部１１及び第２スクリュー部１２によって出力部１５をハウジング２に対して動かすことができる。しかも、上述のように固着状態時に出力部１５を進退するための構造が、共通するステータ６に対して設けられる一対のロータ７，８、第１及び第２の円筒部材２１，２２、及び内側円筒部材３０等を備えて構成された比較的小型で簡素な構造によって実現される。このため、電動アクチュエータ１の構造の簡素化及び小型化が図られることになる。

従って、電動アクチュエータ１によれば、一方のスクリュー機構１０ｂにおいて固着状態が発生した場合であっても他方のスクリュー機構１０ａで出力部１５をハウジング２に対して進退できるととともに、その構造が簡素化且つ小型化された電動アクチュエータを提供できる。

また、電動アクチュエータ１では、直列状に配列された第１円筒部材２１及び第２円筒部材２２の間に軸受２６を設けることで、第１円筒部材２１及び第２円筒部材２２が互いに対して回転自在となるように、第１円筒部材２１及び第２円筒部材２２を互いに対して適切に支持できる。

また、電動アクチュエータ１では、第４スクリュー部１４を内側円筒部材３０に収容できるため、電動アクチュエータ１をより一層小型化できる。

また、電動アクチュエータ１では、内側円筒部材３０の前側部分３１と第４スクリュー部１４とを軸心方向において揃えて配置することができるため、電動アクチュエータ１を軸心方向に短縮化できる。

また、電動アクチュエータ１では、ハウジング２に対して出力部１５を直線的に移動させるために必要となる機構（ハウジングに対して出力部を回転不能且つ軸心方向にスライド自在に支持する機構）を設けることなく、出力部１５を直線的に移動させることができる。

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の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することができる。例えば、次のような変形例を実施してもよい。

（１）上記実施形態では、第３スクリュー部１３のスクリュー溝が内側円筒部材３０の内周面に形成され、第４スクリュー部１４のスクリュー溝１４ｂが第４スクリュー部１４の外周面に形成されていたが、これに限らない。例えば、第３スクリュー部のスクリュー溝を内側円筒部材の外周面に形成し、第４スクリュー部のスクリュー溝を第４スクリュー部の内周面に形成してもよい。また、この場合、回転部材として設けられた内側円筒部材３０を円筒状に形成せずに、回転部材を、円柱状に形成することもできる。

（２）上記実施形態では、第１円筒部材２１及び第２円筒部材２２の間に軸受２６を設けているが、この限りでなく、当該軸受２６は省略されていてもよい。

（３）上記実施形態では、第１スクリュー部１１及び第２スクリュー部１２を有する第１スクリュー機構１０ａと、第３スクリュー部１３及び第４スクリュー部１４を有する第２スクリュー機構１０ｂとが、それぞれ、ボールスクリュー機構の構成を備えた形態を例にとって説明したが、この通りでなくてもよい。即ち、各スクリュー機構１０ａ，１０ｂが、ボールスクリュー機構以外の構成を備えた形態として実施されてもよい。例えば、第１スクリュー部及び第２スクリュー部、又は第３スクリュー部及び第４スクリュー部が螺合する構成のスクリュー機構が実施されてもよい。或いは、第１スクリュー部及び第２スクリュー部、又は第３スクリュー部及び第４スクリュー部を有するスクリュー機構が、ローラスクリュー機構の構成を備えた形態として実施されてもよい。ローラスクリュー機構の場合、第１スクリュー部と第２スクリューとの間、又は第３スクリュー部と第４スクリュー部との間に、外周に螺旋溝が設けられた複数のスクリュー状のローラ軸が回転自在に設置されることになる。

（４）上記実施形態では、出力部１５が第４スクリュー部１４に連結されているが、これに限らず、出力部が第４スクリュー部に一体に設けられていてもよい。

本発明は、本発明は、スクリュー機構を有し、電動モータが出力する回転方向の駆動力を直線方向の駆動力に変換して出力する電動アクチュエータに関して広く適用することができるものである。

１ 電動アクチュエータ
２ ハウジング
５ 電動モータ
６ ステータ
７ 第１ロータ（ロータ）
８ 第２ロータ（ロータ）
１１ 第１スクリュー部
１２ 第２スクリュー部
１３ 第３スクリュー部
１４ 第４スクリュー部
１５ 出力部
２０ 一対の円筒部材（一対の筒状部材）
２１ 第１円筒部材（一方の筒状部材）
２２ 第２円筒部材（他方の筒状部材）
３０ 内側円筒部材（回転部材）
３１ 前側部分（スライド部）
３２ 後側部分（第２スクリュー部）

Claims (5)

1. ハウジングと、
   前記ハウジングに対して固定された円筒状のステータ、及び、それぞれが円筒状に形成され且つ前記ステータ内において該ステータの軸心に沿って配列され、前記ステータによって回転されるとともに互いに対して相対回転可能な一対のロータ、を有する電動モータと、
   それぞれが、前記一対のロータのそれぞれの内周面に対して固定され、前記ハウジングに対して回転自在に支持される一対の筒状部材と、
   前記一対の筒状部材の軸心と同心状となるように該一対の筒状部材に収容され、一方の前記筒状部材によって回転可能、且つ他方の前記筒状部材によって軸心方向にスライド移動可能な回転部材と、
   前記回転部材の軸心を中心として相対回転可能に取り付けられるとともに、前記回転部材に形成された第３スクリュー部に対して軸心方向に相対変位可能な第４スクリュー部と、
   前記第４スクリュー部に連結され又は設けられる出力部と、
   を備え、
   前記回転部材は、
   一方の前記筒状部材の軸心と同心状となるように一方の該筒状部材に収容され、一方の該筒状部材に対して回転不能且つ軸心方向にスライド可能なスライド部と、
   前記スライド部と同心状となるように該スライド部に一体化され又は固定され、他方の前記筒状部材としての第１スクリュー部に対して該第１スクリュー部の軸心を中心として相対回転可能に取り付けられるとともに、該第１スクリュー部に対して軸心方向に相対変位可能な第２スクリュー部と、
   を有していることを特徴とする、電動アクチュエータ。
2. 請求項１に記載の電動アクチュエータにおいて、
   前記一対の筒状部材の間に設けられ、該一対の筒状部材の互いに対する回転を許容する軸受部を更に備えていることを特徴とする、電動アクチュエータ。
3. 請求項１又は請求項２に記載の電動アクチュエータにおいて、
   前記回転部材は、円筒状に形成され、
   前記第４スクリュー部は、前記回転部材内に収容されていることを特徴とする、電動アクチュエータ。
4. 請求項３に記載の電動アクチュエータにおいて、
   前記第４スクリュー部は、前記スライド部の径方向内側に配置されていることを特徴とする、電動アクチュエータ。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電動アクチュエータにおいて、
   前記出力部には、該出力部で出力される駆動力によって駆動される機器に連結されることにより該出力部の前記ハウジングに対する回転が規制される被連結部が設けられていることを特徴とする、電動アクチュエータ。

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