JPH07285450A - リニアアクチュエ−タ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アクチュエ−タ軸６の回り止めをする部分の
摺動抵抗を小さくし、駆動力の損失を減らす。 【構成】 支持部分にスプラインを設けて回り止めとす
る。外側又は内側のスプラインの周方向の一部分に、歯
の存在しない３以上の非接触領域６２ｄ，６２ｅ，６２
ｆを設ける。非接触領域６２ｄ，６２ｅ，６２ｆを分散
して均等に配置する。接触面積が減るため摺動抵抗が小
さくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、リニアアクチュエ−タ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、自動車の後輪操舵用アクチュエ
−タとして、リニアアクチュエ−タが用いられる。この
種のリニアアクチュエ−タにおいては、一般に、駆動源
である電気モ−タの回転力を出力軸の軸方向の移動力に
変換する必要がある。そこで、回動自在に支持されたナ
ットを電気モ−タの駆動軸に連結するとともに、アクチ
ュエ−タの出力軸に形成したねじを、前記ナットに噛み
合わせ、該ナットが回転すると、出力軸がその軸方向に
移動するように構成される。また、この種のリニアアク
チュエ−タにおいては、出力軸が回転しないように、回
り止め機構を設ける必要がある。

【０００３】従来のリニアアクチュエ−タとしては、例
えば特開平３−３２９８２号公報に開示されたものが知
られている。特開平３−３２９８２号公報のリニアアク
チュエ−タにおいては、出力軸が回転しないように、出
力軸とそれを支持するスリ−ブをスプラインによって結
合してある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、スプラ
インを用いて出力軸を支持する場合、出力軸の回転は確
実に止まるが、出力軸の摺動抵抗が非常に大きくなるの
で、この摺動抵抗によって生じる出力推力の損失が大き
い。損失が大きいと、駆動用の電気モ−タを大型化せざ
るを得ない。

【０００５】また、スプライン以外の手段で出力軸の回
転を止めようとすると、出力軸とそれを支持する部分と
の間に隙間ができ易く、摺動抵抗はスプラインの場合よ
りも減少するが、出力軸が移動を開始する時に、それと
支持部材との間で衝突が生じ、比較的大きな打音が発生
する。

【０００６】従って本発明は、出力軸の摺動抵抗を小さ
くして出力推力の損失を低減するとともに、打音の発生
を抑制することを課題とする。

【０００７】を課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明では、出力軸（６），該出力軸をその軸方向
に移動自在に支持する支持部材（６１），前記出力軸の
回転を止めるために該外周面と前記支持部材の支持部内
周面に形成されたスプライン，前記出力軸に形成された
ねじ（６ａ），該ねじに噛み合うナット（４１），及び
該ナットに連結され該ナットを回転駆動する駆動機構を
含むリニアアクチュエ−タの位置検出装置において：前
記出力軸の外周面のスプライン（６ｄ）及び前記支持部
材の支持部内周面のスプライン（６２）のいずれか一方
について、周方向の一部分に、他方のスプラインと接触
しない非接触領域（６２ｄ，６２ｅ，６２ｆ）を３箇所
以上に設けるとともに、該３以上の非接触領域を周方向
に対して均等に配置する。

【０００９】また請求項２の発明では、前記支持部材
（６１）の少なくとも前記出力軸のスプラインと接触す
る部分（６２）を樹脂で構成する。

【００１０】なお上記括弧内に示した記号は、後述する
実施例中の対応する要素の符号を参考までに示したもの
であるが、本発明の各構成要素は実施例中の具体的な要
素のみに限定されるものではない。

【００１１】

【作用】本発明においては、前記出力軸の外周面のスプ
ライン（６ｄ）及び前記支持部材の支持部内周面のスプ
ライン（６２）のいずれか一方について、周方向の一部
分に、他方のスプラインと接触しない非接触領域（６２
ｄ，６２ｅ，６２ｆ）が３箇所以上に設けてあるため、
従来のように全周に渡ってスプラインを形成する場合と
比べ、出力軸と支持部材とのスプライン部分の接触面積
が減るので、その部分の摺動抵抗が減少し、損失が減少
する。また、スプラインによって出力軸を支持するの
で、出力軸とそれを支持する支持部材との間に隙間がで
きにくいため、打音の発生を抑制しうる。しかも本発明
では、非接触領域（６２ｄ，６２ｅ，６２ｆ）が周方向
に対して均等に配置されているので、互いに接触するス
プライン同士の間に加わる力も周方向に対して均等にな
り、該接触部分（６２ａ，６２ｂ，６２ｃ）に部分的に
異常な摩耗が生じることもない。

【００１２】また請求項２の発明では、前記支持部材
（６１）の前記出力軸のスプラインと接触する部分（６
２）が樹脂で構成されているので、互いに接触するスプ
ライン同士の間に隙間が生じた場合であっても、打音の
発生を抑制しうる。

【００１３】

【実施例】一実施例の後輪操舵アクチュエ−タの縦断面
図をＡ１−Ａ２線で分割して図１と図２に示す。また、
図１のＩＸ−ＩＸ線断面を図９に示す。図１及び図２に
示す後輪操舵アクチュエ−タについて説明する。この後
輪操舵アクチュエ−タのケ−シング１は、円筒状に形成
されており、材質は鉄である。ケ−シング１は、コスト
を低減するために、鉄パイプを加工して成形してある。
勿論、放熱性がよく加工のしやすいパイプ材であれば、
鉄以外の他の材料を使用しても構わない。ケ−シング１
の両端部には、それぞれ軸受け部材１５及び１６が装着
されている。軸受け部材１５及び１６は、アルミニウム
で構成されている。アクチュエ−タ軸６は、ケ−シング
１の中心を貫通する形で配置されており、軸受け部材１
５及び１６によって、軸方向に移動自在に支持されてい
る。

【００１４】図６に示すように、アクチュエ−タ軸６の
左端近傍には軸方向に延びる、インボリュ−ト形状の凹
凸が全周に渡って形成されており、それがスプライン６
ｄを形成している。スプライン６ｄを支持する軸受け部
材１５の軸受部６２にもスプラインが形成されており、
これらのスプラインが互いに噛み合っているので、アク
チュエ−タ軸６の回転方向の動きは阻止される。

【００１５】軸受け部材１５の縦断面を図１７に示し、
図１７のＸVIII−ＸVIII線から見た状態を図１８に示
す。図１７及び図１８に示すように、この実施例では、
軸受部６２に全周に渡ってスプラインが形成されている
のではなく、軸受部６２にはスプラインの形成された接
触領域６２ａ，６２ｂ，６２ｃと、スプラインの形成さ
れない非接触領域６２ｄ，６２ｅ，６２ｆとが形成され
ている。接触領域６２ａ，６２ｂ，６２ｃ及び非接触領
域６２ｄ，６２ｅ，６２ｆは、周方向の角度で各々、６
０度の領域を占めており、周方向に均等に配置されてい
る。従って、アクチュエ−タ軸６は、そのスプライン６
ｄの部分が、軸受部６２の３箇所の接触領域６２ａ，６
２ｂ及び６２ｃと接触した状態で支持されている。

【００１６】回り止めをするために軸をスプラインで支
持する場合には、その部分に隙間ができにくくなるが、
全周に渡って形成したスプラインで支持する場合には、
その部分の接触面積が非常に大きくなるため、摺動抵抗
が大きくなるという問題がある。しかしこの例では、ス
プラインを形成する領域が一部分だけであり、接触しな
い領域６２ｄ，６２ｅ及び６２ｆがあるので、軸受部６
２とアクチュエ−タ軸６との接触面積は比較的小さく、
摺動抵抗も小さい。

【００１７】ところで、アクチュエ−タ軸６のスプライ
ン６ｄと軸受部６２の接触領域６２ａ，６２ｂ，６２ｃ
との間に隙間があると、アクチュエ−タ軸６が動き始め
る時にそれが軸受部６２に当たり、打音が発生する。こ
の打音を抑制するために、この実施例では、軸受部６２
を樹脂で構成してある。

【００１８】再び図１及び図２を参照して説明を続け
る。この後輪操舵アクチュエ−タの一般的な使用形態に
おいては、アクチュエ−タ軸６の両端に、自動車の後左
車輪及び後右車輪の操舵部材が連結され、アクチュエ−
タ軸６が軸方向に移動することによって、後輪の操舵が
実施される。

【００１９】アクチュエ−タ軸６の駆動源は、電気モ−
タであり、この後輪操舵アクチュエ−タに内蔵され、一
体に構成されている。この実施例の電気モ−タは、一般
的な電気モ−タとは異なり、固定子に電気コイル２を設
け、固定子の内側の回転子に永久磁石５を設けてある。
また電気コイル２は、３相構成になっている。永久磁石
５の磁極の位置に応じて、電気コイル２から所定の移動
磁界を発生することにより、永久磁石５と一体になった
回転子が回転駆動される。

【００２０】電気コイル２のサブアセンブリＡＳ１の構
成を図３に示す、図３のＩＶ−ＩＶ線から見た状態を図
４に示す。図３及び図４を参照すると、サブアセンブリ
ＡＳ１は、円筒状に構成されており、外径がケ−シング
１の内径よりも僅かに小さく形成され、ケ−シング１の
内側に配置できるようになっている。電気コイル２は、
多数の鉄板を厚み方向に積層して構成した鉄心６１に巻
回され、端子６４と電気的に接続されている。

【００２１】また、熱硬化性樹脂により予め成形したホ
ルダ３Ａが、サブアセンブリＡＳ１に装着されている。
このホルダ３Ａの外周は、サブアセンブリＡＳ１の最外
周（端子６４を除く）に位置しており、その外径はケ−
シング１の内径とほぼ同一になっている。従って、サブ
アセンブリＡＳ１をケ−シング１内に挿入した時に、ケ
−シング１の内壁とホルダ３Ａの外周との隙間はほとん
どなくなる。ホルダ３Ａの外周面に沿って、環状の凹部
３Ａａが形成されており、該凹部３Ａａに、ゴム製のＯ
リング４６が装着されている。ケ−シング１が金属製で
あり、ホルダ３Ａが樹脂製であるため、温度が変化する
と、両者の熱膨張率の違いによって、それらの境界に隙
間が生じる可能性があるが、隙間が生じた場合でも、Ｏ
リング４６がその隙間を塞ぐので、外部から電気コイル
２等の部分への水分等の侵入を確実に防止することがで
きる。

【００２２】このサブアセンブリＡＳ１は、ケ−シング
１の内側に挿入された後、樹脂材料（熱可塑性樹脂）３
Ｂによって図１及び図２に示すようにケ−シング１に一
体成形される。実際には、サブアセンブリＡＳ１は、ケ
−シング１の外側からの凸状のうち込みにより形成され
た内壁面の凸部１ａによって図示左右方向に対して位置
決めされ、凸部１ｂによって回り止めされた後、それに
所定の型がはめ込まれ、該型の内部に流動状態の樹脂材
料３Ｂが注入される。この樹脂材料３Ｂは、硬化して型
と一致する形に成形される。このようにして一体成形さ
れた樹脂材料３Ｂによって、それとケ−シング１及びサ
ブアセンブリＡＳ１が一体に固定された状態を図５に示
す。また、樹脂材料３Ｂの一体成形によって、図５に示
すように、後述する遊星歯車機構７のリングギア１２が
同時に形成される。

【００２３】ところで、樹脂材料３Ｂを成形する際に、
それが収縮するので、樹脂材料３Ｂの外周面とケ−シン
グ１の内壁との境界部分６３には、成形後に隙間が生じ
易い。このような隙間ができると、外部からの水分等が
アクチュエ−タ内に侵入し、それによって電気部品等が
劣化するので、その隙間をなくするためにシ−ルをする
必要が生じる。しかしこの実施例では、予め成形された
ホルダ３Ａの外周面がケ−シング１の内壁と密着してい
るので、樹脂材料３Ｂの外周面とケ−シング１の内壁と
の境界部分６３に隙間ができた場合であっても、ホルダ
３Ａの部分で確実にシ−ルされるので、水分等は電気コ
イル２の方へ侵入しない。従って、境界部分６３を格別
にシ−ルする必要はない。ホルダ３Ａの外周面とケ−シ
ング１の内壁との境界は、弾性体で構成されるＯリング
４６を使用してシ−ルできるので、シ−ルが簡単であ
る。

【００２４】この実施例のように構成すると、電気コイ
ル２及び鉄心６１とケ−シング１とが近接して配置され
ているので、電気コイル２の発生する熱がケ−シング１
に伝わりやすく、アクチュエ−タ内部の温度上昇を抑制
することができる。

【００２５】一方、図１，図２に示すアクチュエ−タの
電気モ−タの回転子は、図７に示すように、円筒状に形
成した鉄製の回転子部材４，該回転子部材４の外周に装
着した円筒状の永久磁石５，環状の永久磁石１３及び動
力伝達部材１１で構成されており、その両端が、動力伝
達部材１１に固定されたベアリング１０と、軸受け部材
１６に固定されるベアリング１７によって、回動自在に
支持される。

【００２６】永久磁石５は、希土類のネオジウムで構成
してあり、図１２に示すように、円周方向に４つの磁極
を形成している。また、永久磁石５の外径は、電気コイ
ル２のサブアセンブリＡＳ１の内径より僅かに小さく、
回転子部材４の内径は、アクチュエ−タ軸６の外径より
も僅かに大きく形成してある。従ってこの回転子は、図
９に示すように、サブアセンブリＡＳ１とアクチュエ−
タ軸６との間のリング状の空間中で回転することができ
る。

【００２７】動力伝達部材１１は、樹脂の一体成形によ
り構成されており、略円筒状に形成されている。また動
力伝達部材１１は、回転子部材４と同軸に配置されてお
り、一体成形により形成された突起１１ｃによって、回
転子部材４の一端にそれと一体に固定されている。ま
た、動力伝達部材１１の大径部１１ｃの外径は、ベアリ
ング１０の内径よりも大きく形成されており、大径部１
１ｃがベアリング１０を固定している。即ち、動力伝達
部材１１を成形する際に、ベアリング１０の一部分もそ
れと一体に固定されている。更に、動力伝達部材１１の
一端の回転子部材４から突出した小径部の外周には、歯
車１１ａが形成されている。この歯車１１ａは、図８に
示すように、遊星歯車機構７の１つのサンギアを構成し
ている。従って、電気モ−タを駆動すると、動力伝達部
材１１の歯車１１ａが回転し、駆動力が遊星歯車機構７
に伝達される。

【００２８】遊星歯車機構７の構成を図８に示し、図８
のＸ−Ｘ線断面を図１０に示し、図８のＸＩ−ＸＩ線断
面を図１１に示す。図８，図１０及び図１１を参照して
説明する。遊星歯車機構７は、２組の遊星歯車を直列に
連結して構成してある。第１組の遊星歯車は、図１０に
示すように、歯車（サンギア）１１ａ，プラネタリギア
２１，２２，２３及び２４，ならびにリングギア１２で
構成されており、第２組の遊星歯車は、図１１に示すよ
うに、サンギア２９ａ，プラネタリギア３１，３２，３
３及び３４，ならびにリングギア１２で構成されてい
る。２組の遊星歯車で共通に使用されるリングギア１２
は、樹脂部材３Ｂをケ−シング１に一体成形する際に、
同時に成形されている。

【００２９】第１組のプラネタリギア２１，２２，２３
及び２４は、それぞれ軸２５，２６，２７及び２８によ
って回動自在に支持されており、軸２５，２６，２７及
び２８は、ド−ナツ形状の連結板２９に固定されてい
る。連結板２９の中央部に設けた円筒状の突出部分の外
周に、第２組のサンギア２９ａが形成されている。第２
組のプラネタリギア３１，３２，３３及び３４は、それ
ぞれ軸３５，３６，３７及び３８によって回動自在に支
持されており、軸３５，３６，３７及び３８は、図２に
示すようにナット４１に固定されている。

【００３０】従って、回転子部材４が回転すると、それ
と一体になったサンギア１１ａが回転するので、第１組
のプラネタリギア２１，２２，２３及び２４がサンギア
１１ａの周りを公転し、プラネタリギア２１，２２，２
３及び２４の軸２５〜２８と結合された連結板２９が回
転するので、それに形成された第２組のサンギア２９ａ
が回転し、第２組のプラネタリギア３１，３２，３３及
び３４がサンギア２９ａの周りを公転し、プラネタリギ
ア３１，３２，３３及び３４を支持する軸３５〜３８と
結合されたナット４１が回転する。

【００３１】ナット４１の正面図を図１５に示し、その
縦断面を図１６に示す。図１６に示すように、ナット４
１の一端面にねじ穴４１ｇが形成してあり、その部分で
前記軸３５〜３８と結合されている。ナット４１は、そ
の外周に配置されたベアリング４２によってケ−シング
１の内部に回動自在に支持されているが、それの軸方向
の動きは阻止される。ベアリング４２の外周側の部材
は、図２に示すようにケ−シング１の内周面の段差と軸
受け部材１５とで挟まれるので、軸方向の動きが阻止さ
れる。また図１３に示すように、ナット４１の周面と当
接するベアリング４２の内周側の部材は、図２に示すよ
うに軸方向の一端が突起４１ｂに当接し、他端側がロッ
クナット４４の端面４４ｄで押さえられているので、ナ
ット４１に固定されている。

【００３２】図１６に示すように、ナット４１の内周面
には台形ネジ（ねじ山が台形状のもの）４１ａが形成し
てあり、この台形ネジ４１ａが、図２に示すように、ア
クチュエ−タ軸６に形成した台形ネジ６ａと噛み合って
いる。従って、ナット４１が回転すると、台形ネジ４１
ａのねじ山が軸方向に移動し、それと噛み合っている台
形ネジ６ａが軸方向に移動するので、アクチュエ−タ軸
６がその軸方向に移動する。即ち、ナット４１と台形ネ
ジ６ａとで構成される変換機構８によって、遊星歯車機
構７の回転運動がアクチュエ−タ軸６の直線運動に変換
される。なおこの変換機構８は、ボ−ルねじで構成して
もよい。

【００３３】ところで、アクチュエ−タ軸６には、車輪
からの比較的大きな外力が加わる。従って、アクチュエ
−タ軸６を動かす時には、その駆動部分である台形ネジ
６ａとナット４１の台形ネじ４１ａとの接触部分には、
大きな摩擦力が生じる。このため、台形ネジ６ａ，４１
ａの接触部分にグリスなどの潤滑剤を塗付してその部分
の摩擦係数を小さくしておかないと、短期間で著しい摩
耗を生じたり、動作不良が生じる場合がある。しかしな
がら、このような接触部分に塗付されたグリスは、その
部分が動く度にその周囲に飛散したり時間の経過ととも
に拡散したりするので、比較的短期間で消費されなくな
ってしまう。このため通常は、短い周期で点検を実施
し、その度にグリスを塗付し直す必要がある。

【００３４】この実施例では、台形ネジ６ａ，４１ａの
接触部分のグリスが短期間で絶えることがないように、
特別な機構が設けてある。図１３，図１５，図１６及び
図１９を参照して説明する。図１９は図１３のＸIX−Ｘ
IX線断面図である。図１６に示すように、ナット４１の
軸方向の中央部には、その内周面に沿う位置に形成した
環状の溝部４１ｅと、外周面に沿う位置に形成した環状
の溝部４１ｃと、連通孔４１ｄが形成されている。連通
孔４１ｄは、溝部４１ｅと４１ｃとを連通する。また図
１３に示すように、ねじ４４ａ，４１ｆで固定される円
筒形状のロックナット４４が、ナット４１の外周を覆う
ので、溝部４１ｃは閉塞された環状の空間、即ちグリス
溜りを形成する。また図１９に示すように、溝部４１ｅ
も閉塞された環状の空間、即ちグリス溜りを形成する。

【００３５】このアクチュエ−タを組み立てる時には、
グリス溜りであるナット４１の溝部４１ｅ，４１ｃ及び
連通孔４１ｄにグリスを充填してからロックナット４４
を取り付けて溝部４１ｃを閉塞する。従って、このアク
チュエ−タを使用する時には、溝部４１ｅ，４１ｃ及び
連通孔４１ｄにグリスが溜っている。そして、ナット４
１が回転し、台形ネジ４１ａ及び６ａが動くと、それに
伴なって溝部４１ｅ内のグリスが、自然に少しずつ台形
ネジ４１ａ及び６ａの接触部分に塗付される。グリス溜
りは閉塞された空間であるため、アクチュエ−タの動作
に伴なって、その空間内のグリスが飛散することはな
い。溝部４１ｅ内のグリス量が減少すると、連通孔４１
ｄを介して、溝部４１ｃ内のグリスが溝部４１ｅ内に移
動し、補給される。また、連通孔４１ｄの空間は溝部４
１ｅ及び４１ｃの大きさに比べて小さいので、溝部４１
ｃ内のグリスが短時間で溝部４１ｅ内に一気に移動する
ことはなく、時間の経過に伴なってグリスは徐々に移動
する。従って、長期間に渡ってグリスがグリス溜り内に
保持され、グリスは少しずつ消費されるので、長期間に
渡って、台形ネジ４１ａ及び６ａの接触部分にグリスを
塗付し続けることができる。即ち、長期間に渡って点検
やグリスの補給を実施しなくても、接触部分に異常摩耗
等が生じにくい。

【００３６】図１を参照すると、回転子部材４上には、
永久磁石５から離れた位置に、もう１つの小さい永久磁
石１３が設置してある。この永久磁石１３上に形成され
る磁極は、永久磁石５の磁極と同一の配置（図１２参
照）になっている。また、永久磁石１３の近傍には、ホ
−ル素子９が配置してある。ホ−ル素子９は、ケ−シン
グ１と一体になった軸受け部材１６上に固定されてい
る。従って、回転子部材４が回転し、永久磁石１３の磁
極が回転すると、ホ−ル素子９からパルス信号が発生す
る。ホ−ル素子９が出力するパルス信号を参照すること
により、電気モ−タの回転子の磁極位置を知ることがで
きる。

【００３７】図２のＸIV−ＸIV線断面を図１４に示す。
図２及び図１４を参照すると、アクチュエ−タ軸６には
環状の溝６ｅが形成してあり、軸受け部材１５上にはポ
テンショメ−タ４３が設置してある。このポテンショメ
−タ４３の回転軸に結合されたレバ−４３ａの先端部
は、アクチュエ−タ軸６の溝６ｅと係合している。従っ
て、アクチュエ−タ軸６がその軸方向に移動すると、レ
バ−４３ａが回転するので、ポテンショメ−タ４３はア
クチュエ−タ軸６の位置に対応する電気信号、即ち位置
信号を出力することができる。なお、アクチュエ−タ軸
６は回転しないので、レバ−４３ａの先端位置だけに、
溝６ｅの代わりに切欠きを設けてもよいが、その場合に
はアクチュエ−タを組立てる際に、アクチュエ−タ軸６
の向きに注意する必要がある。この実施例のように環状
の溝６ｅを用いる場合には、アクチュエ−タ軸６の向き
を考慮する必要はない。

【００３８】ところで、アクチュエ−タ軸６は、図６に
示すように、互いに径が異なる大径部６ｂと小径部６ｃ
を有している。小径部６ｃは、径が一定の単なる軸であ
り、大径部６ｂには、前述の台形ネジ６ａ，スプライン
６ｄ及び溝６ｅが形成されている。また小径部６ｃは、
図１に示すように回転子部材４の内側を貫通する位置に
存在している。

【００３９】この実施例のアクチュエ−タを小型化する
には、電気モ−タの部分の径をできる限り小さくするの
が効果的である。また、電気モ−タの内側にアクチュエ
−タ軸６が存在するので、アクチュエ−タ軸６の径を小
さくすれば、その外側に配置される電気モ−タ全体の大
きさを小さくできる。しかしながら、アクチュエ−タ軸
６には充分に大きな機械的強度が要求されるので、アク
チュエ−タ軸６を細くするには限界がある。しかも、ア
クチュエ−タ軸６には台形ネジ６ａ，スプライン６ｄ及
び溝６ｅを設けるので、それらの凹部は径が細く、機械
的強度が小さい。従って、径が均一な１本の軸材料を加
工してアクチュエ−タ軸６を構成すると、台形ネジ６
ａ，スプライン６ｄ及び溝６ｅの部分の機械的強度の制
約により、加工しない部分のアクチュエ−タ軸６の径
を、必要な機械的強度に比べてかなり大きめにせざるを
得ない。

【００４０】この実施例では、大径部６ｂと小径部６ｃ
を有する１本の軸材料を加工してアクチュエ−タ軸６を
構成してあり、大径部６ｂを加工して台形ネジ６ａ，ス
プライン６ｄ及び溝６ｅの部分を形成してあり、小径部
６ｃは加工せずにそのままの形で電気モ−タの中心を通
る位置に配置してある。そして、小径部６ｃは、アクチ
ュエ−タ軸６に要求される機械的強度が得られる、必要
最小限の径にしてある。大径部６ｂは最初の材料の径が
大きいので、それを加工して台形ネジ６ａ，スプライン
６ｄ及び溝６ｅを凹部として形成した後でも、充分に大
きな機械的強度を有している。このため、電気モ−タの
中心を通るアクチュエ−タ軸６の小径部６ｃの径が、従
来のアクチュエ−タと比べてはるかに小さくなってお
り、その結果として電気モ−タ全体の大きさも充分に小
型化されている。

【００４１】次に、この実施例の後輪操舵アクチュエ−
タを製造する工程について説明する。まず、鉄心６１を
有する所定の巻き枠に電気コイル２を巻き、更に予め成
形したホルダ３Ａを装着し端子６４等の配線を施したも
のを、サブアセンブリＡＳ１として組立てる。なおこの
実施例では、電気コイル２は図１の断面において、長円
形に周回するように巻回されている。

【００４２】このサブアセンブリＡＳ１をケ−シング１
内に図１の右側から挿入して所定位置に固定した後、図
示しない金型Ａ及び図示しない金型Ｂをケ−シング１内
に挿入して、これらの金型Ａ及び金型Ｂを位置決めす
る。

【００４３】ケ−シング１，サブアセンブリＡＳ１，金
型Ａ及び金型Ｂで形成される空間（隙間）に、外側から
モ−ルド成形用の流動状態の樹脂材料３Ｂを流し込み、
樹脂を隙間に充填する。樹脂が硬化したら、金型Ａ及び
金型Ｂをケ−シング１から取り外す。

【００４４】この結果、硬化した樹脂によって、樹脂部
材３Ｂがモ−ルド成形されると同時に、樹脂部材３Ｂに
よって、ホルダ３Ａを含むサブアセンブリＡＳ１が、ケ
−シング１内に固定される。また、金型Ｂの外径はケ−
シング１の内径よりも少し小さく、その外周の一部分に
歯形が形成されているので、樹脂部材３Ｂの一部分（内
壁）には、前記リングギア１２が、モ−ルド成形によっ
て形成される。

【００４５】回転子のサブアセンブリを作る時には、ま
ず、図示しない金型Ｃ及び金型Ｄを回転子部材４に装着
し、またベアリング１０を所定位置に配置してそれを金
型Ｃ及び金型Ｄで挟み込む。金型Ｃ及び金型Ｄの隙間
（動力伝達部材１１の部分）にモ−ルド成形用の樹脂を
注入する。この樹脂が硬化すると、動力伝達部材１１が
形成される。このモ−ルド成形の際に、動力伝達部材１
１の突出部分の外周に、歯車（サンギア）１１ａが形成
され、ベアリング１０が一体に固定される。また、回転
子部材４の先端部分には穴４ａが形成してあるため、モ
−ルド成形によって、動力伝達部材１１には突起１１ｂ
が形成される。このため、回転子部材４の穴４ａと動力
伝達部材１１の突起１１ｂとの係合によって、動力伝達
部材１１と回転子部材４とが確実に連結される。この後
で、回転子部材４上に、円筒形状の永久磁石５及びリン
グ形状の永久磁石１３を固着する。

【００４６】アクチュエ−タ軸６にナット４１を装着
し、ナット４１に軸３５，３６，３７及び３８を装着
し、軸３５，３６，３７及び３８にプラネタリギア３
１，３２，３３及び３４を装着する。更に、アクチュエ
−タ軸６に連結板２９を装着し、連結板２９に軸２５，
２６，２７及び２８を装着し、軸２５，２６，２７及び
２８にプラネタリギア２１，２２，２３及び２４を装着
する。次に、回転子のサブアセンブリをアクチュエ−タ
軸６に装着した後、アクチュエ−タ軸６をそれと一体に
なった部品とともに、モ−ルド成形が終了したケ−シン
グ１の内部に、左端から右に向かって挿入する。更にケ
−シング１の内部に左端側からベアリング４２を挿入
し、ロックナット４４をナットに固定し、軸受け部材１
５を装着する。続いて、ポテンショメ−タ４３を軸受け
部材１５に装着し、更にホ−ル素子９，ベアリング１
７，及び軸受け部材１６を一体化したサブアセンブリ
を、ケ−シング１の右端側から差し込み、ケ−シング１
に固定する。

【００４７】勿論、以上に説明した各種部品の組付けの
手順は一例であり、可能であれば、必要に応じて組付け
の手順を変更してもよい。

【００４８】このアクチュエ−タは、電気コイル２がケ
−シング１側にあるため、また、ケ−シング１が鉄パイ
プであり、サブアセンブリＡＳ１とケ−シング１とが直
接接触するか、又は薄い樹脂を介して隣接するため、そ
の部分の熱抵抗が小さく、アクチュエ−タ自体が小型で
あっても、非常に放熱性が良い。また、電気コイル２が
回転しない構成であるため、イナ−シャが小さく、小型
でも大きな出力が得られる。

【００４９】なお上記実施例においては、変換機構に台
形ねじを使用するので、車輪が路面から力を受けても回
転子が回転せず、逆効率ゼロとなる。よって、後輪の操
舵に適する。また、変換機構にボ−ルねじを使用する
と、完全には逆効率がゼロにならないが、この場合に
は、例えば遊星歯車機構のギア比等を予め考慮すること
により、動作上の不具合をなくすることができる。

【００５０】なお上記実施例においては、アクチュエ−
タ軸６の全周にスプラインを形成し、軸受部６２に非接
触領域（６２ｄ，６２ｅ，６２ｆ）を設けたが、逆に軸
受部６２の全周にスプラインを形成し、アクチュエ−タ
軸６に非接触領域を形成してもよい。

【００５１】

【発明の効果】本発明においては、前記出力軸の外周面
のスプライン（６ｄ）及び前記支持部材の支持部内周面
のスプライン（６２）のいずれか一方について、周方向
の一部分に、他方のスプラインと接触しない非接触領域
（６２ｄ，６２ｅ，６２ｆ）が３箇所以上に設けてある
ため、従来のように全周に渡ってスプラインを形成する
場合と比べ、出力軸と支持部材とのスプライン部分の接
触面積が減るので、その部分の摺動抵抗が減少し、損失
が減少する。また、スプラインによって出力軸を支持す
るので、出力軸とそれを支持する支持部材との間に隙間
ができにくいため、打音の発生を抑制しうる。しかも本
発明では、非接触領域（６２ｄ，６２ｅ，６２ｆ）が周
方向に対して均等に配置されているので、互いに接触す
るスプライン同士の間に加わる力も周方向に対して均等
になり、該接触部分（６２ａ，６２ｂ，６２ｃ）に部分
的に異常な摩耗が生じることもない。

【００５２】また請求項２の発明では、前記支持部材
（６１）の前記出力軸のスプラインと接触する部分（６
２）が樹脂で構成されているので、互いに接触するスプ
ライン同士の間に隙間が生じた場合であっても、打音の
発生を抑制しうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例の後輪操舵アクチュエ−タの右側半分
を示す縦断面図である。

【図２】 図１の装置の左側半分を示す縦断面図であ
る。

【図３】 電気コイルのサブアセンブリを示す縦断面図
である。

【図４】 図３のＩＶ−ＩＶ線から見た側面図である。

【図５】 内周面に樹脂材料３Ｂで一体成形が施された
ケ−シングの縦断面図である。

【図６】 アクチュエ−タ軸６の一部分を示す正面図で
ある。

【図７】 電気モ−タの回転子部分を示す縦断面図であ
る。

【図８】 回転子と連結された遊星歯車機構７を示す縦
断面図である。

【図９】 図１のＩＸ−ＩＸ線断面図である。

【図１０】 図８のＸ−Ｘ線断面図である。

【図１１】 図８のＸＩ−ＸＩ線断面図である。

【図１２】 図８のＸII−ＸII線断面図である。

【図１３】 ナット４１とロックナット４４を示す縦断
面図である。

【図１４】 図２のＸIV−ＸIV線断面図である。

【図１５】 ナット４１の外観を示す正面図である。

【図１６】 ナット４１の縦断面図である。

【図１７】 軸受け部材１５を示す縦断面図である。

【図１８】 図１７のＸVIII−ＸVIII線から見た側面図
である。

【図１９】 図１３のＸIX−ＸIX線から見た縦断面図で
ある。

【符号の説明】

１：ケ−シング １ａ，１ｂ：凸部 ２：電気コイル ３Ａ：ホルダ ３Ａａ：凹部 ３Ｂ：樹脂材料 ４：回転子部材 ４ａ：穴 ５，１３：永久磁石 ６：アクチュエ−タ
軸 ６ａ：台形ネジ ６ｂ：大径部 ６ｃ：小径部 ６ｄ：スプライン ６ｅ：溝 ７：遊星歯車機構 ８：変換機構 ９：ホ−ル素子 １０，１７：ベアリング １１：動力伝達部材 １１ａ：歯車 １１ｂ：突起 １１ｃ：大径部 １２：リングギア １５，１６：軸受け部材 ２１，２２，２３，２４：プラネタリギア ２５，２６，２７，２８：軸 ２９：連結板 ２９ａ：サンギア ３１，３２，３３，３４：プラネタリギア ３５，３６，３７，３８：軸 ４１：ナット ４１ａ：台形ネジ ４１ｂ：突起 ４１ｃ：溝部 ４１ｄ：連通孔 ４１ｅ：溝部 ４１ｆ，４４ａ：ね
じ ４２：ベアリング ４３：ポテンショメ
−タ ４３ａ：レバ− ４４：ロックナット ４４ａ：ねじ ４４ｃ：内周面 ４４ｄ：端面 ４６：Ｏリング ６１：鉄心 ６２：軸受部 ６２ａ，６２ｂ，６２ｃ：接触領域 ６２ｄ，６２ｅ，６２ｆ：非接触領域 ６３：境界部分 ６４：端子 ＡＳ１：サブアセンブリ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 出力軸，該出力軸をその軸方向に移動自
   在に支持する支持部材，前記出力軸の回転を止めるため
   に該外周面と前記支持部材の支持部内周面に形成された
   スプライン，前記出力軸に形成されたねじ，該ねじに噛
   み合うナット，及び該ナットに連結され該ナットを回転
   駆動する駆動機構を含むリニアアクチュエ−タの位置検
   出装置において：前記出力軸の外周面のスプライン及び
   前記支持部材の支持部内周面のスプラインのいずれか一
   方について、周方向の一部分に、他方のスプラインと接
   触しない非接触領域を３箇所以上に設けるとともに、該
   ３以上の非接触領域を周方向に対して均等に配置したこ
   とを特徴とする、リニアアクチュエ−タ。
2. 【請求項２】 前記支持部材の少なくとも前記出力軸の
   スプラインと接触する部分を樹脂で構成した、前記請求
   項１記載のリニアアクチュエ−タ。