WO2021020075A1 - 電動アクチュエータ - Google Patents

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WO2021020075A1
WO2021020075A1 PCT/JP2020/027007 JP2020027007W WO2021020075A1 WO 2021020075 A1 WO2021020075 A1 WO 2021020075A1 JP 2020027007 W JP2020027007 W JP 2020027007W WO 2021020075 A1 WO2021020075 A1 WO 2021020075A1
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WO
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groove
protrusion
electric actuator
housing
linear motion
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/027007
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English (en)
French (fr)
Inventor
齋藤　隆英
慎太朗 石川
佐藤　光司
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Ntn株式会社
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Publication date
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    • F16H—GEARING
    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • F16H25/24—Elements essential to such mechanisms, e.g. screws, nuts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H57/028—Gearboxes; Mounting gearing therein characterised by means for reducing vibration or noise
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H57/031—Gearboxes; Mounting gearing therein characterised by covers or lids for gearboxes
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/06—Means for converting reciprocating motion into rotary motion or vice versa
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears

Definitions

  • the present invention relates to an electric actuator.
  • an electric actuator having a motion conversion mechanism for converting a rotational motion generated by driving an electric motor into a linear motion or the like is known.
  • Patent Document 1 as shown in FIG. 21, as a motion conversion mechanism, a first motion conversion mechanism 100 that converts the rotational motion of the electric motor 300 into linear motion (movement in the directions A1 and A2 in the figure). And a second motion conversion mechanism 200 that converts the linear motion of the first motion conversion mechanism 100 into rotational motion (movement in the directions of arrows B1 and B2 in the figure) of the axis orthogonal to the rotation axis of the electric motor 300.
  • Electric actuators are disclosed.
  • the first motion conversion mechanism 100 is composed of a sliding screw mechanism having a screw shaft 101 as a rotating member and a nut 102 as a linear motion member screwing with the screw shaft 101.
  • the second motion conversion mechanism 200 is composed of a swing member 201 having a cylindrical portion 201a and an arm portion 201b.
  • An elongated hole 201c is provided in the arm portion 201b, and by inserting a pin-shaped connecting member 202 provided in the nut 102 into the elongated hole 201c, the swing member 201 and the nut 102 can be interlocked with each other. Has been done.
  • protrusions 102a and 400a are provided on both end faces of the nut 102 and on the end faces of the thrust bearings 400 facing the nut 102, respectively.
  • the nut 102 moves in the direction of arrow A1 or the direction of arrow A2
  • the nut 102 approaches the thrust bearing 400 in the moving direction, so that the protruding portion 102a of the nut 102 and the protruding portion 400a of the thrust bearing 400 come into contact with each other.
  • an object of the present invention is to provide an electric actuator capable of reducing an impact load and an operating noise when regulating a linear motion of a linear motion member.
  • the present invention is an electric actuator including an electric motor, a motion conversion mechanism for converting the rotational motion of the electric motor into a linear motion, and a housing for accommodating the electric motor and the motion conversion mechanism inside. It has a rotating member that is rotationally driven by an electric motor and a linear motion member that linearly moves in the direction of the rotation axis as the rotating member rotates.
  • the linear motion member is provided with a protrusion, and the protrusion is provided in the housing. Is provided with a groove to be movably inserted, and the protrusion abuts on the end of the groove to regulate the linear motion of the linear motion member.
  • the present invention presents the protrusions at a relatively slow moving speed when the rotational motion is converted into a linear motion. Hits the end of the groove, so the impact load and operating noise at that time can be reduced. As a result, it is possible to reduce the impact load and operating noise when regulating the linear motion of the linear motion member, and it becomes possible to provide an electric actuator having excellent reliability and quietness.
  • a rolling element that rolls along the wall surface of the groove may be provided on the protrusion provided on the linear motion member. In this case, since the frictional resistance between the protrusion and the groove can be reduced, the linear motion of the linear motion member can be smoothly performed.
  • the protrusion may be provided with a sliding member that slides along the wall surface of the groove. Also in this case, the frictional resistance between the protrusion and the groove can be reduced, and the linear motion of the linear motion member can be smoothly performed.
  • a straight portion extending in the width direction of the groove may be provided at the end of the groove.
  • the groove may be formed at the end thereof with a width that allows the protrusion to move along the rotation direction of the rotating member.
  • the groove may be formed with a width that allows the protrusion to move along the rotation direction of the rotating member over the entire groove. Also in this case, similarly to the above, it is possible to make it difficult for the rotating member and the linear motion member to be bitten, and it is easy to release the biting when the biting occurs.
  • the groove may be formed with a width that does not allow the movement of the protrusion along the rotation direction of the rotating member over the entire groove.
  • the rotation of the linear motion member can be highly regulated, and the posture of the linear motion member can be stabilized.
  • the groove can reliably receive the load in the rotational direction generated in the linear motion member via the protrusion, the load on the linear motion member and the member supporting the linear motion member can be avoided, and the deformation of these members can be prevented. It will be possible to prevent it.
  • the groove may be provided in a member separate from the housing.
  • the groove since the groove does not have to be provided directly on the housing, the shape of the housing can be simplified and the manufacturing cost can be reduced. Further, since the groove is provided in a separate member, it becomes easy to form the groove and the housing with different materials, and the degree of freedom in material selection is improved.
  • the separate member provided with the groove is attached to the housing via a dropout prevention member. As a result, the separate member does not fall off from the housing when assembling the parts, which facilitates the assembling work. Further, even after assembling, it is possible to prevent the separate member from slipping or falling off from the housing, and the reliability is improved.
  • the separate member provided with the groove may be a plate-shaped plate member.
  • the plate member has a circular portion, it is desirable to provide a detent portion that protrudes from the circular portion in the outer diameter direction.
  • the housing has a circular recess in which the circular portion of the plate member is accommodated, and a detent recess extending from the circular recess in the outer diameter direction and accommodating the detent portion of the plate member. Rotation (rotation of the circular portion in the circumferential direction) can be regulated.
  • the detent portion of the plate member and the detent recess of the housing are engaged.
  • the rotation of the plate member can be regulated.
  • the protrusions and grooves are made of the same material. By forming the protrusion and the groove with the same material, wear due to sliding of the protrusion and the groove can be reduced.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view taken along line XX of FIG. It is a figure which shows the structure of the conventional electric actuator.
  • FIG. 1 is a side view showing the internal structure of the electric actuator according to the embodiment of the present invention.
  • the electric actuator 1 linearly outputs the electric motor 2, the speed reducer 3 that decelerates and outputs the rotary motion of the electric motor 2, and the rotary motion output from the speed reducer 3.
  • the first motion conversion mechanism 4 that converts the motion into motion
  • the second motion that converts the linear motion output from the first motion conversion mechanism 4 into a rotational motion of an axis different from the rotation axis 2a of the electric motor 2. It mainly includes a conversion mechanism 5 and a housing 6 for accommodating them.
  • the housing 6 is configured by assembling two housing divisions 60 (see FIG. 4).
  • FIG. 1 shows a state in which one of the two housing divisions 60 is removed.
  • a sealing member (not shown) between the mating surfaces
  • the internal space of the housing 6 is sealed, and foreign matter such as dust and water is prevented from entering the housing 6. Will be done.
  • the mating surface of the housing split 60 by making the mating surface of the housing split 60 a flat surface parallel to the rotating shaft 2a of the electric motor 2 (without a step), the mating surfaces of the housing split 60 are aligned with each other at the time of assembly.
  • sealing member a solid sealing material such as an O-ring, a rubber sheet, a resin sheet, a joint sheet, or a metal gasket, or a liquid sealing member such as a liquid gasket can be adopted.
  • the first motion conversion mechanism 4 has a screw shaft 7 as a rotating member and a nut 8 as a linear motion member that linearly moves in the direction of the rotation axis as the screw shaft 7 rotates. Thread grooves are formed on the outer peripheral surface of the screw shaft 7 and the inner peripheral surface of the nut 8, respectively, and these screw shafts are directly screwed to form a sliding screw mechanism.
  • a ball screw mechanism in which a plurality of balls are interposed between the screw shaft (rotating member) and the nut (linear motion member) may be used. Both ends of the screw shaft 7 are rotatably supported with respect to the housing 6 via a radial bearing 9 and a thrust bearing 10, respectively.
  • the second motion conversion mechanism 5 includes a cylindrical output shaft 14 and a swing member 11 that holds the output shaft 14.
  • the output shaft 14 is rotatably supported with respect to the housing 6.
  • the swing member 11 is fixed to the output shaft 14 and is configured to swing (rotatably) integrally with the output shaft 14 around the output shaft 14.
  • the output shaft 14 is provided with a connecting hole 14a in which a plurality of irregularities (splines) are formed on the inner peripheral surface.
  • the connecting hole 14a is a hole for inserting an operating shaft provided in an operation target (not shown), and the operating shaft is integrated with the output shaft 14 by being inserted into the connecting hole 14a and spline-fitting. It is rotatably connected.
  • the swing member 11 is provided with a slit-shaped elongated hole 11c that opens at the lower end side in the drawing.
  • a columnar protrusion 12 protruding from the nut 8 is inserted into the elongated hole 11c.
  • the nut 8 and the swinging member 11 are configured to be interlocked with each other via the protrusion 12.
  • the protrusions 12 are provided on the surfaces of the nuts 8 opposite to each other, and the elongated holes 11c are also provided on both sides of the nut 8 with the nut 8 in between (see FIG. 4). ..
  • the speed reducer 3 is arranged between the electric motor 2 and the first motion conversion mechanism 4.
  • the planetary gear reduction mechanism 20 as shown in FIG. 2 is used as the reduction gear 3.
  • the planetary gear reduction mechanism 20 can rotate between the sun gear 21 as an input rotating body, the ring gear 22 as an orbital ring arranged on the outer periphery of the sun gear 21, and the sun gear 21 and the ring gear 22. It has a plurality of planetary gears 23 as planetary rotating bodies arranged in the above, and a carrier 24 as an output rotating body that rotatably holds each planetary gear 23.
  • the sun gear 21 is fixed to the rotating shaft 2a of the electric motor 2 so as to rotate integrally with the rotating shaft 2a.
  • the ring gear 22 is fixed to the housing 6.
  • the plurality of planetary gears 23 are assembled between the sun gear 21 and the ring gear 22 so as to mesh with them.
  • the carrier 24 is fixed to the output destination screw shaft 7 so as to rotate integrally with the screw shaft 7.
  • a brushed motor, a brushless motor, or the like is used as the electric motor 2.
  • the electric motor 2 is electrically connected to a pair of relay circuits 13 (see FIG. 1) which are switching elements provided in the housing 6. Further, when the electric motor 2 is connected to the power supply (not shown) via the relay circuit 13, the power supply can supply power to the electric motor 2.
  • the rotational motion is transmitted to the planetary gear reduction mechanism 20 (reducer 3).
  • the rotation shaft 2a of the electric motor 2 rotates, and the sun gear 21 rotates integrally with the rotation shaft 2a.
  • the sun gear 21 rotates, a plurality of planetary gears 23 that mesh with the sun gear 21 start rotating, and each planetary gear 23 revolves along the ring gear 22 while rotating. Then, the revolving motion of the planetary gear 23 is output as the rotational motion of the carrier 24 that supports it, so that the rotational motion of the electric motor 2 is decelerated.
  • the rotary motion decelerated by the speed reducer 3 is transmitted to the first motion conversion mechanism 4. That is, when the carrier 24 of the planetary gear reduction mechanism 20 rotates, the screw shaft 7 of the first motion conversion mechanism 4 rotates integrally with the carrier 24. When the screw shaft 7 rotates, the nut 8 moves linearly with the rotation. At this time, the nut 8 advances in the direction of arrow A1 in FIG. 1 when the electric motor 2 rotates in the forward direction, and retracts in the direction of arrow A2 in FIG. 1 when the electric motor 2 rotates in the reverse direction.
  • the swing member 11 swings in the direction of arrow B1 or arrow B2 in FIG. 1, and the output shaft 14 rotates integrally with the swing member 11, so that the linear motion of the nut 8 is caused by the electric motor 2. It is output as a rotary motion of an axis (output shaft 14) in a direction different from that of the rotary shaft 2a.
  • the output shaft 14 is arranged in the direction orthogonal to the rotation shaft 2a of the electric motor 2, the rotational movement of the electric motor 2 is the rotation of the axis orthogonal to the rotation shaft 2a of the electric motor 2. It is output as an exercise.
  • FIG. 3 is a perspective view of an electric actuator showing a state in which the first motion conversion mechanism 4 and the second motion conversion mechanism 5 are removed from the housing 6, and FIG. 4 shows the position of the protrusion 12 of the nut 8 for the electric actuator. It is a cross-sectional view cut by. In FIG. 3, the electric motor 2, the speed reducer 3, and the relay circuit 13 are omitted.
  • a linear groove 30 extending in the direction of linear motion of the nut 8 (directions of arrows A1 and A2) is provided on the inner surface of the housing split body 60. As shown in FIG. 4, the groove 30 is provided in both housing divisions 60, respectively.
  • the linear motion of the nut 8 can be regulated by the protrusion 12 abutting on the end of the groove 30. Further, according to the configuration of the present embodiment as compared with the configuration in which the protruding portions are engaged with each other in the rotation direction as described in Patent Document 1, the impact load and operation when restricting the movement of the nut Sound (collision sound) can be reduced. That is, in the configuration in which the protruding portions are engaged with each other in the rotational direction, the collision speed between the protruding portions tends to be high, and the impact load and the operating noise tend to be large.
  • the rotational motion is a linear motion.
  • the protrusion hits the end of the groove at a relatively slow moving speed when converted to, the impact load and operating noise at that time can be reduced.
  • the load on the nut, the swinging member, and the like can be reduced, deformation of these members is less likely to occur, and quietness is also improved.
  • the groove 30 also serves as a detent function for the nut 8. That is, when the screw shaft 7 rotates and the nut 8 moves forward or backward, a force acts on the nut 8 in the rotation direction of the screw shaft 7, and at this time, the protrusion 12 provided on the nut 8 is formed in the groove 30. By contacting the wall surface, the rotation of the nut 8 is restricted. In this way, the rotation of the nut 8 is restricted by the contact between the protrusion 12 and the groove 30, so that the housing 6 (groove 30) can receive the load generated in the nut 8 in the rotation direction, and the swing member 11 is subjected to the load. The load of the load can be avoided. As a result, the rocking member 11 is less likely to be deformed, and the reliability is improved.
  • the width W1 of the groove 30 is spread over the entire groove 30 so that the detent function of the nut 8 can be reliably exerted over the entire groove 30. Therefore, it is formed to have the same size as the width W2 (diameter) of the protrusion 12.
  • the width W1 of the groove 30 and the width W2 of the protrusion 12 are the moving directions C (see FIG. 6) of the protrusion 12 in the groove 30 when the protrusion 12 tries to move in the rotation direction of the screw shaft 7. Say the dimensions.
  • the width W1 of the groove 30 is the same size as the width W2 of the protrusion 12, so that the protrusion 12 can move in the groove 30 in the linear motion direction of the nut 8 between the groove 30 and the protrusion 12. Also includes the case where there is a minimum width gap in the width direction and the range of the dimensional tolerance of the protrusion 12 and the groove 30.
  • the width W1 of the groove 30 is formed to have the same size as the width W2 of the protrusion 12 over the entire groove 30, so that the space between one end 30a and the other end 30b of the groove 30 is formed.
  • the movement of the protrusion 12 along the rotation direction of the screw shaft 7 is surely regulated. That is, the groove 30 is configured so as not to allow the protrusion 12 to move along the rotation direction of the screw shaft 7 over the entire groove 30 so that the rotation of the nut 8 is highly regulated and the nut 8 The posture can be stabilized. Further, since the rotation of the nut 8 is more highly regulated by the groove 30, it becomes possible to surely prevent the load in the rotation direction of the nut 8 from acting on the swing member 11, and the reliability is improved.
  • the groove 30 is provided integrally with the housing 6 (housing split body 60), but in the second embodiment shown in FIG. 7, a plate-shaped plate separate from the housing 6 is provided.
  • the member 40 is provided with a groove 30.
  • the plate member 40 is attached so as to be fitted inside both housing divisions 60, and each plate member 40 is provided with a groove 30.
  • the groove 30 in the plate member 40 that is separate from the housing 6 in this way, it is not necessary to directly form the groove 30 in the housing 6, so that the shape of the housing 6 can be simplified. This makes it possible to reduce the manufacturing cost. Further, since the housing 6 and the plate member 40 are separate bodies, it becomes easy to form the groove 30 with a material different from the material of the housing 6. For example, even when aluminum is used as the material of the housing 6 for weight reduction, it is possible to use a high-strength iron-based material as the material of the plate member 40. Further, it is also easy to form these with the same material so that the wear of the protrusion 12 and the groove 30 due to sliding can be reduced.
  • the widths W1a and W1b of both end portions 30a and 30b of the groove 30 are formed to be larger than the width W2 of the protrusion 12.
  • the widths W1a and W1b of both end portions 30a and 30b of the groove 30 are formed to be larger than the width W2 of the protrusion 12, so that both end portions 30a and 30b of the groove 30 are formed in the width direction of the protrusion 12. Movement (movement in the arrow C direction along the rotation direction of the screw shaft 7) is allowed.
  • both end portions 30a and 30b of the groove 30 are provided with straight portions 30a1 and 30b1 extending in parallel with the width direction C, respectively.
  • the widths W1a and W1b of both end portions 30a and 30b of the groove 30 are set to the width of the protrusion 12 as described above. It is larger than W2.
  • the protrusion 12 is indicated by an arrow C2 in FIG. 11 along a straight portion 30a1 provided at one end portion 30a of the groove 30.
  • the frictional force generated between the protrusion 12 and the groove 30 changes from the static frictional force to a dynamic frictional force smaller than this, so that the biting is released. It becomes easy to rotate the screw shaft 7.
  • the configuration is such that it is easy to release the bite, so that the occurrence of malfunction due to the bite can be suppressed. , Improves reliability.
  • the width W1 of the groove 30 may be formed larger than the width W2 of the protrusion 12 over the entire groove 30.
  • movement of the protrusion 12 in the width direction (movement in the arrow C direction along the rotation direction of the screw shaft 7) is allowed over the entire groove 30.
  • the both end portions 30a and 30b of the groove 30 are provided with straight portions 30a1 and 30b1 extending in parallel with the width direction C, respectively, and the biting is released by the same action as in the second embodiment described above. It can be facilitated and reliability can be improved.
  • a rolling bearing 51 as a rolling element is provided at the tip of the protrusion 12.
  • the rolling bearing 51 is provided in both protrusions 12 and is inserted into a groove 30 provided in each plate member 40 (see FIG. 14).
  • the rolling bearing 51 is not limited to the ball bearings shown in FIGS. 13 and 14, but may be needle bearings or other bearings. Further, instead of the rolling bearing 51, a rolling element such as a roller may be provided at the tip of the protrusion 12. Further, the groove 30 into which such a rolling element is inserted may be provided integrally with the housing 6 instead of the plate member 40.
  • the widths W1a and W1b of both end portions 30a and 30b of the groove 30 are formed to be larger than the width W3 (outer diameter of the bearing outer ring) of the rolling bearing 51. ..
  • the widths W1a and W1b of both ends 30a and 30b of the groove 30 are formed to be larger than the width W3 of the rolling bearing 51, so that the width directions of the protrusions 12 are formed at both ends 30a and 30b of the groove 30. (Movement in the arrow C direction along the rotation direction of the screw shaft 7) is allowed.
  • the both end portions 30a and 30b of the groove 30 are provided with straight portions 30a1 and 30b1 extending in parallel with the width direction C, respectively.
  • the width of the groove 30 may be formed larger than the width W3 of the rolling bearing 51 over the entire groove 30. Further, when it is desired to prevent the nut 8 from rotating more reliably, the width of the groove 30 is set to be the same as the width W3 of the rolling bearing 51 over the entire width, and the movement of the protrusion 12 in the width direction is not allowed. You may do so.
  • a cylindrical slide bearing 52 as a sliding member that slides along the wall surface of the groove 30 is provided at the tip of the protrusion 12. It is provided.
  • the slide bearing 52 is preferably made of a highly slidable material such as fluororesin. In this case, when the protrusion 12 moves in the groove 30, the slide bearing 52 slides along the wall surface of the groove 30, so that the frictional resistance between the protrusion 12 and the groove 30 can be reduced.
  • FIG. 16 shows an example in which the groove 30 is provided integrally with the housing 6, the groove 30 may be provided on the plate member 40 that is separate from the housing 6.
  • the widths W1a and W1b of both end portions 30a and 30b of the groove 30 are formed to be larger than the width W4 (outer diameter) of the slide bearing 52. Therefore, at both ends 30a and 30b of the groove 30, movement in the width direction of the protrusion 12 (movement in the arrow C direction along the rotation direction of the screw shaft 7) is allowed. Further, similarly to the above-described embodiment, the both end portions 30a and 30b of the groove 30 are provided with straight portions 30a1 and 30b1 extending in parallel with the width direction C, respectively. As a result, the bite between the screw shaft 7 and the nut 8 can be easily released, and the reliability is improved.
  • the width of the groove 30 may be formed larger than the width W4 of the slide bearing 52 over the entire groove 30. Further, when it is desired to prevent the nut 8 from rotating more reliably, the width of the groove 30 is set to be the same as the width W4 of the slide bearing 52 over the entire width, and the movement of the protrusion 12 in the width direction is not allowed. You may do so.
  • FIGS. 18 to 20 show the configuration of the sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view taken along line XX of FIG.
  • the shape of the plate member 40 is different from the above-described embodiment.
  • the plate member 40 is formed in a substantially square or substantially rectangular shape, but in the sixth embodiment, the plate member 40 has a circular portion 40a having a groove 30 and an outer diameter direction thereof from the circular portion 40a. It is formed in a shape composed of a detent portion 40b provided so as to project from the center.
  • an accommodating recess 61 for accommodating the plate member 40 is provided on the inner surface of the housing 6 (housing split body 60) to which the plate member 40 is attached.
  • the accommodating recess 61 is formed in a shape corresponding to the shape of the plate member 40. That is, the accommodating recess 61 has a circular recess 61a and a detent recess 61b extending from the circular recess 61a in the outer diameter direction.
  • the circular portion 40a of the plate member 40 is housed in the circular recess 61a, and the detent portion 40b of the plate member 40 is housed in the detent recess 61b.
  • the detent portion 40b of the plate member 40 engages with the detent recess 61b of the accommodating recess 61 to rotate the plate member 40 (circular portion). (Rotation in the circumferential direction of 40a) is regulated.
  • a C-shaped retaining ring 55 is provided as a fall-out prevention member so that the plate member 40 does not fall off from the housing 6.
  • the retaining ring 55 is mounted in the mounting groove 61c provided in the circular recess 61a. As shown in FIGS. 19 and 20, the retaining ring 55 is mounted in the mounting groove 61c in a state where the plate member 40 is housed in the housing recess 61, so that the plate member 40 is housed 6 (housing recess 61). It is locked so that it will not fall out of.
  • the plate member 40 is locked to the housing 6 by the retaining ring 55, so that the plate member 40 is prevented from falling off from the housing 6.
  • the retaining ring 55 is provided on both housing divisions 60, but depending on the orientation of the housing division 60 at the time of assembling the parts, the retaining ring 55 can be used only on one housing division 60. It may be provided in. For example, in a state where one housing split body 60 is horizontally arranged so that the inner surface faces upward, an internal component including a plate member 40 is assembled thereto, and the other housing split body 60 is covered from above.
  • the retaining ring 55 may be provided only on the other housing split body 60, as long as the plate member 40 can be prevented from falling off from the other housing split body 60.
  • the plate member 40 can be locked to the housing 6 even after the assembly is completed. As a result, it is possible to prevent the plate member 40 from slipping or falling off from the housing 6 due to vibration or the like, so that it is possible to avoid a decrease in operating efficiency or a malfunction due to the plate member 40 coming into contact with the swing member 11 or the like. It can be done and reliability is improved.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments. Needless to say, it can be carried out in various forms without departing from the gist of the present invention.
  • the present invention is applicable not only to the electric actuator provided with the speed reducer described above, but also to the electric actuator not provided with the speed reducer.
  • Second motion conversion mechanism 6 Housing 7 Screw shaft (rotating member) 8 nut (linear motion member) 12 Protrusion 30 Groove 30a1 Straight part 30b1 Straight part 40 Plate member 40a Circular part 40b Anti-rotation part 51 Rolling bearing (rolling element) 52 Plain bearings (sliding members) 55 Retaining ring 61 Accommodating recess 61a Circular recess 61b Retaining ring

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Abstract

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。

Description

電動アクチュエータ
　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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