WO2009084202A1 - 電動リニアアクチュエータ - Google Patents

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Koji Tateishi
Yoshinori Ikeda
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Ntn Corporation
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Definitions

  • the present invention relates to an electric linear actuator used in a drive unit of an automobile brake, an engine, a transmission, etc., for example, and more particularly to an electric linear actuator used by converting rotation of an electric motor into linear motion through a ball screw mechanism. It is.
  • a ball screw shaft constituting a ball screw can be driven to rotate by a rotatable electric motor supported by a housing, and the ball screw shaft can be driven to rotate.
  • the output member coupled to the nut can be displaced in the axial direction. Since the ball screw has very low friction and the ball screw shaft easily rotates due to the axial load acting on the output member side, for example, to hold the output member in position, the electric motor has a brake, or As a transmission means, a low-efficiency device such as a worm gear is provided.
  • Patent Document 1 an annular member is rotatably supported inside a housing via a bearing, a one-way clutch is provided between the inner peripheral surface of the housing and the outer peripheral surface of the annular member, and further, a ball screw The shaft is frictionally engaged with the annular member via a friction material.
  • the one-way clutch remains locked, but the torque transmitted from the electric motor is applied to the friction engagement portion in addition to the torque based on the axial load.
  • slip occurs at the friction engagement portion, the ball screw shaft rotates, and the output member can be displaced in the axial load direction.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide an electric linear actuator that can reliably hold a position when the electric motor is stopped.
  • the invention according to claim 1 of the present invention is an actuator main body including a ball screw for converting a rotary motion into a linear motion, an electric motor, and the rotary motion of the electric motor.
  • a ball screw actuator including a gear mechanism for transmitting to the position includes a position holding means for holding the position of the actuator body by engaging with teeth of a gear constituting the gear mechanism.
  • the position of the output member of the actuator body is held by engaging with the gear teeth constituting the gear mechanism. Since the position holding means is provided, the rotation of the gear is prevented by the position holding means, and the position of the actuator main body is reliably held. In particular, since it is configured to engage the gear teeth to prevent the rotation of the gear, there is no possibility that the engagement surface slips unlike the frictional engagement, and the position can be stably held even when a vibration load is applied. .
  • the position holding means includes a lock member that is detachably attached to the gear, and a drive means that drives the lock member in a direction to be engaged with and disengaged from the gear. And can be reliably engaged with the gear teeth by the lock member.
  • the lock member can be driven with a simple configuration.
  • the lock member is a solenoid shaft as in the invention described in claim 4, the number of components can be minimized.
  • the lock member is configured to move along the tooth traces of the gear, it can be reliably engaged with the gear teeth.
  • the gear of the gear mechanism and the motor are directly connected, the Z phase of the motor encoder of the electric motor is matched with the phase of the gear, and the lock member is based on the Z phase signal. If the driving means is controlled, the timing for driving the lock member can be determined in accordance with the gear teeth from the Z-phase signal.
  • the driving means of the lock member is controlled, so that the cost can be reliably increased without cost.
  • the locking member can be engaged with the gear teeth.
  • the drive means is controlled to reciprocate the lock member several times while feeding the electric motor for several pulses. Then, the lock member can be reliably engaged and held in position.
  • An electric linear actuator includes an actuator body including a ball screw that converts rotational motion into linear motion, an electric motor, and a ball screw including a gear mechanism that transmits the rotational motion of the electric motor to the actuator body. Since the actuator includes position holding means for engaging the gear teeth constituting the gear mechanism and holding the position of the actuator main body, the position holding means prevents rotation of the gear so that the position of the actuator main body can be held. Certainly done. In particular, since it is configured to engage the gear teeth to prevent the rotation of the gear, there is no possibility that the engagement surface slips unlike the frictional engagement, and the position can be stably held even when a vibration load is applied. .
  • An electric linear actuator comprising an actuator main body having a ball screw for converting a rotational motion into a linear motion, an electric motor, and a gear mechanism for transmitting the rotational motion of the electric motor to the actuator main body, and constituting the gear mechanism
  • a solenoid is provided that engages with the gear teeth to hold the position of the output member of the actuator body.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of an electric linear actuator according to the present invention
  • FIG. 2 is a perspective view showing a relationship between a solenoid and a gear in FIG.
  • the electric linear actuator transmits an actuator body 10 including a ball screw 1 that converts rotational motion into linear motion, an electric motor 20, and the rotational motion of the electric motor 20 to the actuator body 10.
  • a gear reduction mechanism 30 and a position holding mechanism 40 that engages with teeth of the first gear 31 constituting the gear reduction mechanism 30 to hold the position of the actuator body 10 are provided.
  • the ball screw 1 includes a screw shaft 2 having a helical screw groove 2a formed on the outer peripheral surface, a nut 3 fitted on the screw shaft 2 and having a helical screw groove 3a formed on the inner peripheral surface, And a large number of balls 4 that are rotatably accommodated in rolling paths formed by the opposing screw grooves 2a and 3a.
  • the ball is circulated by a known circulation mechanism such as a return tube or a piece member having a rolling path as a circulation path.
  • the nut 3 is rotatably supported on the inner periphery of the housing 11 via a pair of rotary bearings 15 and 16, and the screw shaft 2 is not rotatable relative to the housing 11 and is movable in the axial direction.
  • the nut 3 is driven by a motor through the gear reduction mechanism 30 so that the screw shaft 3 moves in and out (linear motion).
  • the screw shaft 2 is formed with a screw groove 2a by a predetermined length from one end of one shaft body, and a portion where the screw groove 2a is not provided protrudes from the housing 11 as an output shaft portion 2b.
  • the output shaft portion 2b is supported relative to the housing 11 via a guide 13 so as not to rotate relative to the housing 11 and to be movable in the axial direction.
  • the electric motor 20 is provided in parallel with the screw shaft 2 from the housing 11 and is fixed to the housing 11.
  • the gear mechanism 30 is a first gear 31 that is a small-diameter spur gear fixed to the motor shaft 21 of the electric motor 20, and a large-diameter spur gear that is provided on the outer periphery of the nut 3 that meshes with the first gear 31.
  • the second gear 32 extends in the form of a flange in the axially intermediate portion of the outer periphery of the nut 3, and a pair of left and right rotary bearings that support the nut 3 are provided on the outer periphery of the nut with the driven gear interposed therebetween.
  • the position holding mechanism 40 is a shaft 41 as a lock member that is detachably attached to the first gear 31, and a drive unit that drives the shaft 41 in a direction to be engaged with and disengaged from the teeth of the first gear 31.
  • a solenoid 42 a linear rod-like member extending along a straight line along the tooth trace of the gear, and is linearly driven by a solenoid 42 so that the shaft tip is engaged with and disengaged from the receiving portion 43.
  • the solenoid 42 is screwed and fixed to a mounting hole 14 provided on the side surface of the housing 11 opposite to the electric motor 20 adjacent to the first gear 31 having a small diameter.
  • the shaft 41 is inserted into the through hole of the solenoid 42.
  • the diagram merely conceptually shows that the shaft 41 is linearly driven using the electromagnetic force of the solenoid 42.
  • the specific configuration of 42 is not particularly shown.
  • the configuration of the solenoid 42 generally includes a fixed iron core fixed to the solenoid main body, a movable iron core that can be moved in and out of the solenoid main body, and a spring that biases the movable iron core in a direction away from the fixed iron core.
  • the movable iron core When the power is turned on, the movable iron core is magnetically attracted toward the fixed iron core against the spring force of the spring, and when the power is off, the movable iron core returns to the original position separated from the fixed iron core by the spring force of the spring.
  • the fixed iron core, the movable iron core, and the spring are omitted.
  • the shaft 41 is fixed to the movable iron core and moves following the movable iron core. Depending on the positional relationship between the movable iron core and the fixed iron core, the shaft 41 can be protruded when the power is turned on, and the spring can be returned when the power is turned off.
  • a self-holding solenoid In the case of a self-holding solenoid, it has a permanent magnet, and the shaft protrudes when the power is turned on, maintains the protrusion with the permanent magnet (this can provide a power saving effect), and the spring returns when the power is turned off. Good. In order to cancel out the energy of the permanent magnet at the time of return, an open current is passed for a short time. Conversely, the shaft may be returned to the return position when the power is turned on, the return is maintained with a permanent magnet (this can provide a power saving effect), and the spring may be projected when the power is turned off. In order to cancel out the energy of the permanent magnet at the time of protrusion, an open current is passed for a short time.
  • the shaft 41 passes through between the teeth and passes through the teeth at the timing when the position is desired to be held to prevent the rotation in the rotation direction. Since it is configured to engage the gear teeth to prevent the rotation of the gear, there is no possibility that the engagement surface slips unlike the frictional engagement, and the position can be stably maintained even when a vibration load is applied. Since the shaft 41 is sufficiently decelerated by the ball screw 1 and the gear mechanism 30, the acting torque is small and can be sufficiently operated by the small solenoid 42.
  • the electric motor 20 When stopping at a predetermined position, the electric motor 20 usually rarely performs control to stop suddenly, and when reaching the target position, the electric motor 20 stops at a reduced speed. Therefore, when the speed reaches a certain speed or less and a target position deviation or less, the solenoid 42 is controlled so that the projecting operation is repeated a plurality of times so that the shaft 41 can pass through between the gear teeth. In several steps, the shaft 41 is engaged between the teeth to complete the position holding. In 2) and 3), there is a case where the shaft 41 can pass between the teeth of the gear at a time, so that the case where the shaft is driven only once is also included. In 1), the phases are matched based on the Z-phase signal, but there are cases where they do not match. Therefore, the control may be repeated a plurality of times as in 2) and 3). The method 3) is most advantageous in terms of cost.
  • FIG. 2 is an enlarged view of the situation where the solenoid 42 passes through the first gear 31. If the shaft 41 of the solenoid 42 is cantilevered, it may be twisted by the moment load from the first gear 31, so the receiving portion 43 is disposed on the opposite side. By receiving the shaft 41 by the receiving portion 43, the shaft 41 can be held more firmly.
  • the shaft 41 of the solenoid 42 is passed through between the teeth of the first gear 31 as it is.
  • a key-shaped lock member is installed in the housing 11 and the lock member is slid by the solenoid 42.
  • the strength of the solenoid 42 may be the minimum necessary, and by devising the shape of the end of the key, it is possible to pass through the first gear 31 more easily according to the tooth trace of the first gear 31.
  • the rotation is prevented and the position of the actuator main body 10 is reliably held.
  • the gear to be locked may be configured to use not only the first gear 31 but also the second gear 32.
  • the nut 3 is driven by a motor via the gear reduction mechanism 30 so that the screw shaft 2 moves in and out (linear motion).
  • the output member driven by the motor and connected to the nut 3 may come in and out (linear motion).
  • the means for driving the lock member engaged with the gear teeth is not limited to the solenoid 42, and various other drive means can be applied.
  • the lock member is moved in the tooth trace direction parallel to the rotation axis of the gear in the above embodiment, a configuration in which the lock member is engaged and disengaged in a direction orthogonal to the rotation axis of the gear may be employed.
  • the electric linear actuator according to the present invention can be applied to an electric actuator of an automobile.
  • FIG. 1 It is a front sectional view showing one embodiment of an electric linear actuator concerning the present invention. It is a perspective view which shows the relationship between the solenoid and gearwheel in FIG.

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Abstract

【課題】電動モータ停止時に確実に位置保持できる電動リニアアクチュエータを提供する。 【解決手段】回転運動を直線運動に変換するボールねじ１を備えたアクチュエータ本体１０と、電動モータ２０と、電動モータ２０の回転運動をアクチュエータ本体１０に伝達する歯車機構３０とを備えたボールねじアクチュエータにおいて、歯車機構３０を構成する歯車３１に係合してアクチュエータ本体１０を位置保持する位置保持機構４０を備えているので、歯車の回転が阻止されて、アクチュエータ本体１０の位置保持が確実になされる。特に、歯車３１の歯に係合して歯車の回転を阻止する構成なので、摩擦係合のように係合面が滑るおそれはなく、振動荷重が作用した場合でも安定して位置保持することができる。

Description

電動リニアアクチュエータ
　本発明は、例えば、自動車のブレーキ、エンジン、トランスミッション等の駆動部に使用される電動リニアアクチュエータ、特に電動モータの回転を、ボールねじ機構を介して直線運動に変換して用いる電動リニアアクチュエータに関するものである。
　従来のこの種の電動リニアアクチュエータとしては、たとえば、ハウジングに支持された回転自在な電動モータにより、ボールねじを構成するボールねじ軸を回転駆動自在とし、ボールねじ軸を回転駆動することより、ボールナットに結合した出力部材を、軸方向に変位可能としている。ボールねじは摩擦が非常に低く、出力部材側に作用するアキシャル荷重によって簡単にボールねじ軸が回転してしまうので、出力部材を位置保持するために、たとえば、電動モータにブレーキを持たせる、あるいは伝達手段としてウォームギヤのような低効率なものを設けることがなされている。
　しかし、電動モータにブレーキ機能を持たせるためには、電動モータとして容量が大きいものを使用し、且つ、ブレーキの作動中、この電動モータにブレーキトルクを発生させるための電流を流し続けなければならない。
　また、駆動歯車に逆方向に回転不能なウォームギヤを使用する場合には、リード角を小さくする必要があるが、リード角を小さくすると効率が悪く、ボールねじを使用する意味がなくなってしまう。
　そこで、特許文献１では、ハウジングの内側に環状部材が軸受を介して回転自在に支持され、ハウジングの内周面と環状部材の外周面との間に一方向クラッチが設けられ、さらに、ボールねじ軸を環状部材に対して摩擦材を介して摩擦係合させている。
　電動モータによりボールねじ軸を正回転させる際には、一方向クラッチがロックせず、ボールねじ軸が円滑に回転し、ボールナットを介して出力部材がアキシャル荷重に抗して軸方向に変位する。電動モータの停止時には、出力部材に作用するアキシャル荷重により、ボールねじ軸を逆方向に回転させる方向のトルクが作用する。このトルクが摩擦材を介して環状部材に作用するが、一方向クラッチがロックし、環状部材が回転不能である。また、環状部材に対し摩擦材を介して摩擦係合するボールねじ軸も、摩擦材の側面と相手面との摩擦係合部に作用する摩擦力に基づいて、逆方向に回転することが防止される。また、電動モータを逆回転させる際には、一方向クラッチはロックしたままの状態となるが、摩擦係合部には、アキシャル荷重に基づくトルクに加え、電動モータから伝達されるトルクが加わる。この結果、摩擦係合部で滑りが生じ、ボールねじ軸が回転し、出力部材をアキシャル荷重方向に変位させることができる。
　このように、電動モータ停止時でも、出力部材をアキシャル荷重に抗して静止させることができる。しかも、電動モータにブレーキトルクを発生させるための電流を流し続ける必要はなく、電動モータとして特別に容量が大きいものを使用する必要がない。
特開２００５－２９１４８０号公報
　しかしながら、上記従来技術の場合には、電動モータ停止時の位置決めは、基本的に摩擦材の摩擦係合力に依存しており、不安定なものであった。そこで、ボールねじ機構そのものに位置保持手段を設けることも考えられるが、ボールが循環しているために、位置保持手段を設けるスペースが制約される。
　本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、電動モータ停止時に確実に位置保持できる電動リニアアクチュエータを提供することを目的としている。
　係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１に記載の発明は、回転運動を直線運動に変換するボールねじを備えたアクチュエータ本体と、電動モータと、該電動モータの回転運動をアクチュエータ本体に伝達する歯車機構とを備えたボールねじアクチュエータにおいて、前記歯車機構を構成する歯車の歯に係合してアクチュエータ本体を位置保持する位置保持手段を備えていることを特徴とする。
　このように、電動モータの回転運動をアクチュエータ本体に伝達する歯車機構とを備えたボールねじアクチュエータにおいて、前記歯車機構を構成する歯車の歯に係合してアクチュエータ本体の出力部材の位置を保持する位置保持手段を備えているので、位置保持手段によって歯車の回転が阻止されて、アクチュエータ本体の位置保持が確実になされる。特に、歯車の歯に係合して歯車の回転を阻止する構成なので、摩擦係合のように係合面が滑るおそれはなく、振動荷重が作用した場合でも安定して位置保持することができる。
　好ましくは、請求項２に記載の発明のように、位置保持手段は、歯車に対して係脱自在に設けられるロック部材と、該ロック部材を歯車に対して係脱する方向に駆動する駆動手段と、を備えていれば、ロック部材によって確実に歯車の歯に確実に係合させることができる。
　また、請求項３に記載の発明のように、駆動手段がソレノイドであれば、簡単な構成でロック部材を駆動することができる。
　また、請求項４に記載の発明のように、ロック部材をソレノイドのシャフトとすれば、構成部品を最低限とすることができる。
　また、請求項５に記載の発明のように、ロック部材は歯車の歯筋に沿って移動する構成とすれば、歯車の歯に対して確実に係合させることができる。
　また、請求項６に記載の発明のように、歯車機構の歯車とモータが直結された構成で、電動モータのモータエンコーダのＺ相と歯車の位相を合わせ、Ｚ相の信号に基づいてロック部材の駆動手段が制御される構成とすれば、Ｚ相の信号からロック部材を駆動するタイミングを歯車の歯の間に合わせて決めることができる。
　また、請求項７に記載の発明のように、電動モータがある速度以下でかつ目標位置偏差以下に到達した場合に、ロック部材の駆動手段が制御されることにより、コストをかけることなく、確実にロック部材を歯車の歯に係合させることができる。
　また、請求項８に記載の発明のように、ロック部材が歯車に係合できなかった場合、数パルス分電動モータを送りながら数度ロック部材を往復駆動させように駆動手段が制御される構成とすれば、確実にロック部材を係合させて位置保持することができる。
　本発明に係る電動リニアアクチュエータは、回転運動を直線運動に変換するボールねじを備えたアクチュエータ本体と、電動モータと、該電動モータの回転運動をアクチュエータ本体に伝達する歯車機構とを備えたボールねじアクチュエータにおいて、前記歯車機構を構成する歯車の歯に係合してアクチュエータ本体を位置保持する位置保持手段を備えているので、位置保持手段によって歯車の回転が阻止されて、アクチュエータ本体の位置保持が確実になされる。特に、歯車の歯に係合して歯車の回転を阻止する構成なので、摩擦係合のように係合面が滑るおそれはなく、振動荷重が作用した場合でも安定して位置保持することができる。
　回転運動を直線運動に変換するボールねじを備えたアクチュエータ本体と、電動モータと、該電動モータの回転運動をアクチュエータ本体に伝達する歯車機構とを備えた電動リニアアクチュエータにおいて、前記歯車機構を構成する歯車の歯に係合してアクチュエータ本体の出力部材の位置を保持するソレノイドを備えている。
　以下、本発明の実施の形態を図面に基いて詳細に説明する。
　図１は、本発明に係る電動リニアアクチュエータの一実施形態を示す断面図、図２は図１のソレノイドと歯車の関係を示す斜視図である。
　この電動リニアアクチュエータは、図１に示すように、回転運動を直線運動に変換するボールねじ１を備えたアクチュエータ本体１０と、電動モータ２０と、電動モータ２０の回転運動をアクチュエータ本体１０に伝達する歯車減速機構３０と、歯車減速機構３０を構成する第１歯車３１の歯に係合してアクチュエータ本体１０を位置保持する位置保持機構４０を備えている。
　ボールねじ１は、外周面に螺旋状のねじ溝２ａが形成されたねじ軸２と、このねじ軸２に外嵌され、内周面に螺旋状のねじ溝３ａが形成されたナット３と、対向する両ねじ溝２ａ、３ａにより形成された転動路に転動自在に収容された多数のボール４と、を備えている。ボールは、特に図示しないが、転動路を周回経路とするリターンチューブや駒部材等の公知の循環機構によって循環するようになっている。
　アクチュエータ本体１０は、ハウジング１１内周に、ナット３が一対の回転軸受１５、１６を介して回転自在に支持され、ねじ軸２が、ハウジング１１に対して相対回転不能でかつ軸方向に移動自在に支持されており、ナット３が歯車減速機構３０を介してモータ駆動され、ねじ軸３が出入り（直線運動）するようになっている。
　ねじ軸２は、一本の軸体の一端から所定長さ分だけねじ溝２ａが形成され、ねじ溝２ａが設けられていない部分が、出力軸部２ｂとしてハウジング１１から外部に突出している。この出力軸部２ｂがハウジング１１に対してガイド１３を介してハウジング１１に対して相対回転不能でかつ軸方向に移動自在に支持されている。
　電動モータ２０は、ハウジング１１からねじ軸２と平行に設けられ、ハウジング１１に固定されている。
　歯車機構３０は、電動モータ２０のモータ軸２１に固定された小径の平歯車である第１歯車３１と、第１歯車３１に噛合するナット３外周に設けられた大径の平歯車である第２歯車３２とから構成されている。第２歯車３２はナット３外周の軸方向中途部にフランジ状に延びており、ナット３を支持する回転軸受は、この従動歯車を挟んでナット外周の左右一対設けられている。
　位置保持機構４０は、第１歯車３１に対して係脱自在に設けられるロック部材としてのシャフト４１と、シャフト４１を第１歯車３１の歯に対して係脱する方向に駆動する駆動手段としてのソレノイド４２と、を備えている。シャフト４１は、歯車の歯筋に沿う直線に沿って延びる直線状の棒状部材で、ソレノイド４２によって直線駆動され、シャフト先端が受部４３に係脱する構成となっている。
　ソレノイド４２は、小径の第１歯車３１に隣接して、ハウジング１１の電動モータ２０と反対側の側面に設けられた取付穴１４にねじ込み固定されている。図示例では、ソレノイド４２の貫通孔にシャフト４１が挿通されているが、図は、シャフト４１がソレノイド４２の電磁力を利用して直線駆動されることを概念的に示しているだけで、ソレノイド４２の具体的な構成は特に示していない。
　ソレノイド４２の構成は、一般的には、ソレノイド本体に固定された固定鉄心と、ソレノイド本体に出没自在の可動鉄心と、可動鉄心を固定鉄心から離間させる方向に付勢するスプリングと、を有する構成であり、電源オン時には可動鉄心がスプリングのばね力に抗して固定鉄心側に磁気吸引され、電源オフ時にはスプリングのばね力によって固定鉄心から離間した元の位置に復帰する。図示例では、固定鉄心、可動鉄心及びスプリングが省略されている。実際には、シャフト４１は可動鉄心に固定され、可動鉄心に倣って移動する。可動鉄心と固定鉄心の位置関係によって、シャフト４１を電源オンで突出、電源オフでスプリング復帰とすることもできるし、電源オンで復帰、電源オフでスプリングのばね力で突出させることもできる。
　また、自己保持型のソレノイドの場合には永久磁石を有し、シャフトを電源オンで突出、永久磁石で突出維持（これで省電力効果が得られる）、電源オフでスプリング復帰させるようにしてもよい。尚、復帰時に永久磁石のエネルギーを打ち消すため、短時間開放電流を流す。逆に、電源オンでシャフトを復帰位置に、永久磁石で復帰維持（これで省電力効果が得られる）、電源オフでスプリング突出としてもよい。尚、突出時に永久磁石のエネルギーを打ち消すため、短時間開放電流を流す。
　位置保持する場合には、位置保持を行いたいタイミングにおいて、図１に示す通り、第１歯車３１に対してシャフト４１が歯間を通過貫通して、回転方向に回り止めをするものである。歯車の歯に係合して歯車の回転を阻止する構成なので、摩擦係合のように係合面が滑るおそれはなく、振動荷重が作用した場合でも安定して位置保持することができる。シャフト４１は、ボールねじ１と歯車機構３０で十分減速されているので、作用するトルクは小さく、小型のソレノイド４２で十分作動可能である。
　また、第１歯車３１の位置とタイミングを図ってシャフト４１の駆動制御を行う必要があるが、これには各種の対策が可能である。
１）電動モータ２０と第１歯車３１は直結する。この際、モータエンコーダのＺ相がわかる場合には、この位相と歯車の歯の位相を合わせることで、Ｚ相の信号に基づいてソレノイド４２を制御することにより、シャフト４１の突出位置を歯間位置に合致するように決めることが可能である。
２）ソレノイド４２が通過貫通できなかった場合、数パルス分、モータを送りながら、数度、通過貫通を行うようにソレノイド４２を制御し、シャフト４１の突出動作を複数回繰り返す。
３）所定の位置に停止する場合、電動モータ２０は、通常、急に停止する制御を行うことは稀で、目的位置に達した場合、速度を漸減して停止する。そのため、ある速度以下、目標位置偏差以下に到達した場合、シャフト４１が歯車の歯間を通過貫通できるよう、複数回突出動作を繰り返し行うようにソレノイド４２を制御する。何度か行ううちに、シャフト４１が歯間に係合して位置保持を完了する。
　２），３）において、１回でシャフト４１が歯車の歯間を通過貫通できる場合もあるので、シャフトを１回だけ駆動する場合も当然含まれる。また、１）においては、Ｚ相信号に基づいて位相を合わせているが、合致しない場合もあるので、２），３）のように複数回繰り返し制御するようにしてもよい。一番コスト的に有利なのは、３）の方法である。
　図２は、ソレノイド４２が第１歯車３１を通過貫通している状況を、拡大したものである。
　ソレノイド４２のシャフト４１は片持ちになると、第１歯車３１からのモーメント荷重によりこじられる可能性があるため、反対側に受部４３を配置している。シャフト４１を受部４３で受けることにより、より強固にシャフト４１を保持することができる。
　なお、上記実施例では、ソレノイド４２のシャフト４１を、そのまま第１歯車３１の歯間に通過貫通させたが、キー状のロック部材をハウジング１１に設置し、ロック部材をソレノイド４２でスライドさせることで、同様の機構を達成しても良い。このようにすれば、ソレノイド４２の強度は必要最低限でよく、キーの端部形状を工夫することにより、より容易に第１歯車３１の歯筋に従って通過貫通させることが可能であり、歯車の回転が阻止されて、アクチュエータ本体１０の位置保持が確実になされる。また、ロックする歯車は、第１歯車３１だけでなく、第２歯車３２を用いる構成でもよい。
　また、上記実施例では、ナット３が歯車減速機構３０を介してモータ駆動され、ねじ軸２が出入り（直線運動）するようになっているが、逆に、ねじ軸２が歯車減速機構３０を介してモータ駆動され、ナット３に連結された出力部材が出入り（直線運動）するようになっていてもよい。
　また、歯車の歯に係合するロック部材を駆動する手段としては、ソレノイド４２に限定されるものではなく、その他各種駆動手段を適用することが可能である。さらに、上記実施例ではロック部材を歯車の回転軸と平行の歯筋方向に移動させているが、歯車の回転軸と直交する方向係脱する構成でもよい。
　以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、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のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
　本発明に係る電動リニアアクチュエータは、自動車の電動アクチュエータ等に適用することができる。
本発明に係る電動リニアアクチュエータの一実施形態を示す正面断面図ある。 図１におけるソレノイドと歯車の関係を示す斜視図である。
符号の説明
１・・・・・・・・・・ボールねじ
２・・・・・・・・・・ねじ軸
２ａ・・・・・・・・・ねじ溝
３・・・・・・・・・・ナット
３ａ・・・・・・・・・ねじ溝
４・・・・・・・・・・ボール
１０・・・・・・・・・アクチュエータ本体
１１・・・・・・・・・ハウジング
１３・・・・・・・・・リニアガイド
１４・・・・・・・・・取付穴
１５・・・・・・・・・転がり軸受
１６・・・・・・・・・転がり軸受
１７・・・・・・・・・転がり軸受
２０・・・・・・・・・電動モータ
２１・・・・・・・・・モータ軸
３０・・・・・・・・・歯車減速機構
３１・・・・・・・・・第１歯車
３２・・・・・・・・・第２歯車
４０・・・・・・・・・位置保持機構
４１・・・・・・・・・シャフト（ロック部材）
４２・・・・・・・・・ソレノイド
４３・・・・・・・・・受部

Claims (8)

  1. 　回転運動を直線運動に変換するボールねじを備えたアクチュエータ本体と、電動モータと、該電動モータの回転運動をアクチュエータ本体に伝達する歯車機構とを備えたボールねじアクチュエータにおいて、前記歯車機構を構成する歯車の歯に係合してアクチュエータ本体を位置保持する位置保持手段を備えていることを特徴とする電動リニアアクチュエータ。　
  2. 　位置保持手段は、歯車に対して係脱自在に設けられるロック部材と、該ロック部材を歯車に対して係脱する方向に駆動する駆動手段と、を備えていることを特徴とする請求項１に記載の電動リニアアクチュエータ。
  3. 　駆動手段がソレノイドである請求項２に記載の電動リニアアクチュエータ。
  4. 　ロック部材はソレノイドのシャフトである請求項３に記載の電動リニアアクチュエータ。
  5. 　ロック部材は歯車の歯筋に沿って移動する構成となっている請求項２乃至４のいずれかの項に記載の電動リニアアクチュエータ。
  6. 　歯車機構の歯車とモータが直結された構成で、電動モータのモータエンコーダのＺ相と歯車の位相を合わせ、Ｚ相の信号に基づいてロック部材の駆動手段が制御される請求項２乃至５のいずれかの項に記載の電動リニアアクチュエータ。
  7. 　電動モータがある速度以下でかつ目標位置偏差以下に到達した場合に、ロック部材の駆動手段が制御される請求項２乃至５のいずれかの項に記載の電動リニアアクチュエータ。
  8. 　ロック部材が歯車に係合できなかった場合、数パルス分電動モータを送りながら数度ロック部材を往復駆動させように駆動手段が制御される請求項６又は７に記載の電動リニアアクチュエータ。
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