WO2023157108A1

WO2023157108A1 - 電動アクチュエータ

Info

Publication number: WO2023157108A1
Application number: PCT/JP2022/006079
Authority: WO
Inventors: 友績ゴ; 國智顔
Original assignee: ニデック株式会社; 尼得科台湾股▲ふん▼有限公司
Priority date: 2022-02-16
Filing date: 2022-02-16
Publication date: 2023-08-24

Abstract

本発明の電動アクチュエータの一つの態様は、軸方向に延びるモータシャフトを中心として回転可能なロータ、およびロータと隙間を介して対向するステータを有するモータ部と、ロータの回転を減速して出力する減速機と、ロータの回転を制動するブレーキ装置と、ロータの位置変化を検出する位置検出器と、を有する。ブレーキ装置は、ロータの軸方向の一方側に配置され、ロータの回転を制動する制動位置と、制動位置から軸方向の一方側に離れた非制動位置との間を軸方向に移動可能な磁性材である第１制動部と、ロータと同期して回転し、制動位置の第１制動部と接触し、非制動位置の第１制動部と非接触となる第２制動部と、通電状態に応じて第１制動部の位置を制動位置と非制動位置とに切り替えるソレノイドと、を有する。減速機、ブレーキ装置、モータ部および位置検出器は、軸方向の一方側から軸方向に順次配置されている。

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。

　ロボットアーム等の機器に接続される電動アクチュエータがある。特許文献１に開示された電動アクチュエータにおいては、モータ部の回転位置を検出する位置検出器および動作中の機器およびシステムの安全性を確保するためにモータ部の回転を停止させる制動装置が用いられている。

米国特許第０９５７９８０５号明細書

　特許文献１に記載された電動アクチュエータは、モータシャフトの軸方向に移動するピン部材を制動装置が有することに加えて、制動装置を収容するための空間を別途設けているため、特に軸方向の寸法が長くなり、電動アクチュエータの大型化を招くという問題がある。また、特許文献１に記載された電動アクチュエータは、モータ部の回転を停止させた際に大きな衝撃が生じる。

　本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、小型の電動アクチュエータを提供することを目的とする。

　本発明の別の目的は、モータ部の回転を停止させた際の衝撃を低減できる電動アクチュエータを提供することである。

　本発明の電動アクチュエータの一つの態様は、軸方向に延びるモータシャフトを中心として回転可能なロータ、および前記ロータと隙間を介して対向するステータを有するモータ部と、前記ロータの回転を減速して出力する減速機と、前記ロータの回転を制動するブレーキ装置と、前記ロータの位置変化を検出する位置検出器と、を有し、前記ブレーキ装置は、前記ロータの前記軸方向の一方側に配置され、前記ロータの回転を制動する制動位置と、前記制動位置から前記軸方向の一方側に離れた非制動位置との間を前記軸方向に移動可能な磁性材である第１制動部と、前記ロータと同期して回転し、前記制動位置の前記第１制動部と接触し、前記非制動位置の前記第１制動部と非接触となる第２制動部と、通電状態に応じて前記第１制動部の位置を前記制動位置と前記非制動位置とに切り替えるソレノイドと、を有し、前記減速機、前記ブレーキ装置、前記モータ部および前記位置検出器は、前記軸方向の一方側から前記軸方向に順次配置されている。

　本発明の一つの態様によれば、小型の電動アクチュエータを提供することができる。

図１は、本実施形態の電動アクチュエータを示す断面図である。図２は、第１実施形態のブレーキ装置およびカバー部材を示す分解斜視図である。図３は、弾性制動部を軸方向に見た拡大図である。図４は、第１制動部が非制動位置にあるブレーキ装置周辺を拡大した断面図である。図５は、第１制動部が制動位置にあるブレーキ装置周辺を拡大した断面図である。図６は、制動位置にある弾性制動部と歯部の部分拡大図である。図７は、第２実施形態のブレーキ装置およびカバー部材を示す分解斜視図である。図８は、第３実施形態の弾性制動部の部分拡大図である。図９は、第４実施形態の弾性制動部の部分拡大図である。

　以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る電動アクチュエータについて説明する。なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されず、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせる場合がある。

　図面においては、適宜３次元直交座標系としてＸＹＺ座標系を示す。ＸＹＺ座標系において、Ｘ軸方向は、図１に示す中心軸Ｊと平行な方向であり軸方向と呼ぶ。Ｚ軸方向は、Ｘ軸方向と直交する方向であって図１における上下方向とする。Ｙ軸方向は、Ｘ軸方向とＺ軸方向との両方と直交する方向とする。

　本明細書においては、軸方向の一方側であり電動アクチュエータの前側となるＸ軸方向における＋Ｘ側を「左側」と呼び、軸方向の他方側であり電動アクチュエータの後側となるＸ軸方向における－Ｘ側を「右側」と呼ぶ。また、Ｚ軸方向における図１の上側（＋Ｚ側）を単に「上側」と呼び、下側（－Ｚ側）を単に「下側」と呼ぶ。なお、前後方向および上下方向は、実際の機器に組み込まれたときの位置関係および方向を示さない。また、中心軸Ｊに平行な方向（Ｘ軸方向）を単に「軸方向」と呼ぶ場合があり、中心軸Ｊを中心とする径方向を単に「径方向」と呼ぶ場合があり、中心軸Ｊを中心とする周方向を単に「周方向」と呼ぶ場合がある。

　図１に示す電動アクチュエータ１は、例えば、車両、ロボットアーム等に搭載される電動アクチュエータである。図１に示すように、電動アクチュエータ１は、モータ部３０と、減速機１０と、ブレーキ装置２０と、位置検出器４０と、カバー部材５０と、を備える。減速機１０と、ブレーキ装置２０と、モータ部３０と、位置検出器４０とは、軸方向の左側から軸方向に順次配置されている。

　モータ部３０の中心軸は、中心軸Ｊである。モータ部３０は、ロータ３１、３２と、ステータ３５と、モータシャフト３３と、を有する。モータシャフト３３は、中心軸Ｊを中心として延びる筒状である。モータシャフト３３は、円環突部３３ａと、貫通孔３３ｂと、を有する。円環突部３３ａは、モータシャフト３３における軸方向の右側に突出する円環状の突起である。円環突部３３ａは、モータシャフト３３における径方向内側の端部に位置する。貫通孔３３ｂは、モータシャフト３３を軸方向に貫通する。

　ロータ３１は、モータシャフト３３を中心として回転可能である。ロータ３１は、モータシャフト３３の軸方向の右側に位置する。ロータ３１は、ロータコア３１Ａと、ロータマグネット３１Ｂと、を有する。ロータコア３１Ａは、円環部３１Ｃと円板部３１Ｇとを有する。円環部３１Ｃは、中心軸Ｊを中心として延びる筒状である。円環部３１Ｃは、凹部３１Ｄと、円環突部３１Ｅと貫通孔３１Ｆとを、有する。貫通孔３１Ｆは、円環部３１Ｃを軸方向に貫通する。貫通孔３１Ｆの内径は、貫通孔３３ｂの内径と同一径である。凹部３１Ｄは、円環部３１Ｃの軸方向の左側端部から軸方向の右側に窪んでいる。凹部３１Ｄは、円環部３１Ｃにおける径方向内側の端部に位置する。凹部３１Ｄは、径方向の外側から円環突部３３ａに嵌め合わされる。凹部３１Ｄが径方向の外側から円環突部３３ａに嵌め合わされることで、ロータコア３１Ａは、モータシャフト３３と径方向に位置決めされる。円板部３１Ｇは、円環部３１Ｃの外周面から径方向の外側に延びる。

　ロータマグネット３１Ｂは、ロータコア３１Ａにおける円板部３１Ｇの軸方向の右側に設けられている。ロータマグネット３１Ｂは、一例として、周方向に間隔をあけて１６個設けられている。

　ロータ３２は、モータシャフト３３を中心として回転可能である。ロータ３２は、ロータ３１よりも軸方向の右側に位置する。ロータ３２は、ロータコア３２Ａと、ロータマグネット３２Ｂと、を有する。ロータコア３２Ａは、円環部３２Ｃと円板部３２Ｇとを有する。円環部３２Ｃは、中心軸Ｊを中心として延びる筒状である。円環部３２Ｃは、凹部３２Ｄと、貫通孔３１Ｆと、を有する。貫通孔３２Ｆは、円環部３２Ｃを軸方向に貫通する。貫通孔３２Ｆの内径は、貫通孔３３ｂおよび貫通孔３１Ｆの内径と同一径である。凹部３２Ｄは、円環部３２Ｃの軸方向の右側端部から軸方向の左側に窪んでいる。凹部３２Ｄは、円環部３２Ｃにおける径方向内側の端部に位置する。凹部３２Ｄは、径方向の外側から円環突部３１Ｅに嵌め合わされる。凹部３２Ｄが径方向の外側から円環突部３１Ｅに嵌め合わされることで、ロータコア３２Ａは、モータシャフト３３およびロータコア３１Ａと径方向に位置決めされる。

　円板部３２Ｇは、円環部３１Ｃの外周面から径方向の外側に延びる。ロータコア３１Ａおよびロータコア３２Ａは、円環部３１Ｃおよび円環部３２Ｃにおいて、軸方向の右側からモータシャフト３３にネジ止めされ固定されている（図３および図４参照）。なお、実際には、ネジ止めされたロータコア３１Ａとロータコア３２Ａのうち、ロータコア３１Ａがモータシャフト３３にネジ止めされることで、ロータコア３１Ａおよびロータコア３２Ａがモータシャフト３３に固定されるが、図面を含めて以下では理解を容易にするために、ネジ部材がロータコア３１Ａ、ロータコア３２Ａおよびモータシャフト３３を一体化する構成として説明する。円環部３１Ｃおよび円環部３２Ｃにおいてモータシャフト３３にネジ止めされ固定されたロータコア３１Ａとロータコア３２Ａとモータシャフト３３は、一体的に回転する。

　ロータマグネット３２Ｂは、ロータコア３２Ａにおける円板部３２Ｇの軸方向の左側に設けられている。ロータマグネット３２Ｂは、一例として、周方向に間隔をあけて１６個設けられている。ロータマグネット３２Ｂは、ロータマグネット３１Ｂの軸方向の右側に離れて配置されている。

　ステータ３５は、ステータカバー３５Ａの径方向内側に設けられている。ステータカバー３５Ａは、軸方向の右側からカバー部材５０に固定されている。ステータ３５は、ロータ３１におけるロータマグネット３１Ｂの軸方向の右側に隙間を介して対向して配置されている。ステータ３５は、ロータ３２におけるロータマグネット３２Ｂの軸方向の左側に隙間を介して対向して配置されている。ステータ３５は、ロータ３１におけるロータマグネット３１Ｂと、ロータ３２におけるロータマグネット３２Ｂと、隙間を介して軸方向に対向する。すなわち、モータ部３０は、アキシャルギャップモータ（Axial Flux-Type Motor, AFM）である。モータ部３０がアキシャルギャップモータであることで、軸方向に薄型で高トルクが得られるとともに、電動アクチュエータ１を径方向に小型化できる。

　減速機１０は、ロータ３１、３２の回転を減速して出力する。減速機１０は、出力フランジ１１と、インターナル１２と、を有する。インターナル１２は、軸方向の左側からカバー部材５０に固定されている。出力フランジ１１は、インターナル１２の径方向内側に配置される。出力フランジ１１は、カムリング１３と玉軸受け１４とを介してモータシャフト３３に回転自在に支持されている。カムリング１３は、軸方向の左側からモータシャフト３３にネジ止めされて固定されている。出力フランジ１１は、モータシャフト３３の回転に伴いインターナル１２に対して公転しながら同時に低速で自転し、モータシャフト３３よりも減速されて回転する。出力フランジ１１は、接続された機器に対して減速された回転を伝達する。

　位置検出器４０は、ロータ３２の位置変化を検出する。位置検出器４０は、カバー部材５０の軸方向の右側にステータカバー３５Ａおよびアダプタ４１を介して固定されている。

　カバー部材５０は、モータ部３０の軸方向の左側に位置する。カバー部材５０は、内部にモータ部３０を収容している。図２に示すように、カバー部材５０は、周壁部５１と、外周壁５２と、内周壁５３と、を有する。周壁部５１は、軸方向と直交し軸方向を中心とする周方向に延びる環状である。外周壁５２は、周壁部５１の外縁から全周に亘って軸方向の右側に延びる筒状である。内周壁５３は、周壁部５１の内縁から全周に亘って軸方向の右側に延びる筒状である。カバー部材５０は、周壁部５１、外周壁５２および内周壁５３に囲まれた空間にモータ部３０を収容している。図１に示すように、カバー部材５０は、内周壁５３において嵌め合わされた玉軸受け５４Ａ、５４Ｂを介してモータシャフト３３に支持されている。

　カバー部材５０における内周壁５３は、ガイド溝部５９Ａ、５９Ｂ、５９Ｃ、５９Ｄを有する。ガイド溝部５９Ａ、５９Ｂ、５９Ｃ、５９Ｄは、それぞれ内周壁５３の外周面から径方向の内側に窪んでいる。ガイド溝部５９Ａ、５９Ｂ、５９Ｃ、５９Ｄは、それぞれ軸方向に延び、内周壁５３の軸方向の右側端面に開口する。ガイド溝部５９Ａ、５９Ｂ、５９Ｃ、５９Ｄは、周方向に９０°間隔で配置されている。

［ブレーキ装置の第１実施形態］
　ブレーキ装置２０は、ロータ３１、３２の回転を制動する。図２に示すように、第１実施形態に係るブレーキ装置２０は、第１制動部２１と、第２制動部２２と、ソレノイド２３と、弾性部材２４とを有している。ブレーキ装置２０は、カバー部材５０の内部に収容されている。第１制動部２１と、第２制動部２２と、ソレノイド２３と、弾性部材２４とは、カバー部材５０の内部に収容されている。

　モータ部３０が収容されるカバー部材５０の内部にブレーキ装置２０が収容されることで、ブレーキ装置２０を収容するための空間を別途設ける必要がなくなる。このため、電動アクチュエータ１が、特に軸方向の寸法が長くなり大型化することを抑制して小型化できる。

　第１制動部２１は、全周に亘る環状に設けられている。第１制動部２１は、磁性材である。第１制動部２１は、弾性制動部７０と、フレーム７１と、突部６６Ａ、６６Ｂ、６６Ｃ、６６Ｄとを有している。

　フレーム７１は、周方向に延びる円環状である。フレーム７１における外周面の外径は、外周壁５２の内径よりも小さい。フレーム７１における内周面の内径は、内周壁５３の外径よりも大きい。突部６６Ａ、６６Ｂ、６６Ｃ、６６Ｄは、フレーム７１の内周面から径方向の内側に突出する。突部６６Ａ、６６Ｂ、６６Ｃ、６６Ｄは、周方向に９０°間隔で配置されている。突部６６Ａ、６６Ｂ、６６Ｃ、６６Ｄは、ガイド溝部５９Ａ、５９Ｂ、５９Ｃ、５９Ｄにそれぞれ軸方向の右側から嵌め合わされる。突部６６Ａ、６６Ｂ、６６Ｃ、６６Ｄがガイド溝部５９Ａ、５９Ｂ、５９Ｃ、５９Ｄにそれぞれ嵌め合わされたフレーム７１は、カバー部材５０に周方向に位置決めされた状態で、ガイド溝部５９Ａ、５９Ｂ、５９Ｃ、５９Ｄにガイドされて軸方向に移動可能である。

　弾性制動部７０は、周方向に弾性移動して第２制動部２２に対する制動を行う。弾性制動部７０は、周方向に９０°間隔で４つ配置されている。図３に示すように、弾性制動部７０は、突起部２５と、ホルダ７２と、弾性部７３とを有する。突起部２５は、フレーム７１よりも軸方向の右側に突出する。突起部２５は、フレーム７１における径方向の中央に位置する。突起部２５は、軸方向に見て円形である。突起部２５は、一例として、フレーム７１に圧入されたピンである。

　ホルダ７２は、突起部２５の周囲を囲んで保持する円盤状である。弾性部７３は、ホルダ７２とフレーム７１とを繋ぐ。弾性部７３は、周方向に弾性変形してホルダ７２をフレーム７１に対して周方向に相対移動させる。弾性部７３は、周方向と交差する方向に延びるリブ７４を含む。リブ７４は、第１リブ７５と、第２リブ７６とを有する。第１リブ７５と第２リブ７６とは、径方向に延びている。第１リブ７５は、ホルダ７２の周方向の一方側とフレーム７１とを繋ぐ。第１リブ７５は、径方向の外側がホルダ７２の周方向の一方側と繋がり、径方向の内側がフレーム７１と繋がる。第２リブ７６は、ホルダ７２の周方向の他方側とフレーム７１とを繋ぐ。第２リブ７６は、径方向の外側がホルダ７２の周方向の他方側と繋がり、径方向の内側がフレーム７１と繋がる。ホルダ７２、第１リブ７５および第２リブ７６は、フレーム７１と同一平面に位置する。ホルダ７２、第１リブ７５および第２リブ７６は、円環状のフレーム７１に対してホルダ７２、第１リブ７５および第２リブ７６の周囲を、一例として、プレス加工等により打ち抜くことで製作可能である。

　フレーム７１が軸方向の右側に移動して突起部２５が第２制動部２２の回転経路上に位置したときに、回転する第２制動部２２が周方向の一方側から突起部２５に接することで第２制動部２２の回転が制動されて停止する。第２制動部２２が突起部２５に接した際の周方向の他方側への負荷は、ホルダ７２を介して第１リブ７５と第２リブ７６に伝達される。第１リブ７５および第２リブ７６は、伝達された負荷によって周方向の他方側に弾性変形する。第１リブ７５および第２リブ７６が周方向の他方側に弾性変形することで、突起部２５およびホルダ７２は、周方向の他方側に移動する。回転する第２制動部２２の運動エネルギーの一部は、第２制動部２２が突起部２５に接した際に第１リブ７５および第２リブ７６が弾性変形と、突起部２５およびホルダ７２の移動に消費される。従って、回転する第２制動部２２が突起部２５に接した際の衝撃は、第１リブ７５および第２リブ７６が弾性変形するとともに、突起部２５およびホルダ７２が移動することによって低減される。

　弾性部材２４は、コイルバネである。弾性部材２４は、圧縮バネである。弾性部材２４は、第１制動部２１の軸方向の左側に位置する。弾性部材２４は、内周壁５３に挿入されている。弾性部材２４は、中心軸Ｊを中心として内周壁５３の径方向の外側に環状に配置されている。弾性部材２４における軸方向の左側端部は、軸方向の右側から周壁部５１に接する。弾性部材２４における軸方向の右側端部は、軸方向の左側から第１制動部２１に接する。軸方向の左側端部が周壁部５１に接する弾性部材２４は、弾性復元力によって、第１制動部２１を軸方向の右側に押す。弾性部材２４は、環状に配置されているため、周方向に偏ることなくバランスが取れた状態で安定して第１制動部２１を軸方向の右側に押すことができる。

　図３および図４に示すように、ソレノイド２３は、コイル２３Ａとケース２３Ｂとを有する。ケース２３Ｂの断面形状は、右側に開口するＵ字状である。ケース２３Ｂは、周壁部５１に沿って全周に亘る環状に配置されている。コイル２３Ａは、ケース２３Ｂの内部に周方向に巻き回されて収容されている。ケース２３Ｂは、一例として、エポキシ系の接着剤を用いて周壁部５１における軸方向の右側の面に固定される。ソレノイド２３は、第１制動部２１と軸方向に対向して配置される。第１制動部２１は、ソレノイド２３の軸方向の右側に対向して配置される。

　ソレノイド２３は、コイル２３Ａに通電されたときに生じる電磁力により、弾性部材２４が弾性復元力により押す力に抗して、対向して配置された磁性材である第１制動部２１を軸方向の左側に引き込む。ソレノイド２３は、コイル２３Ａへの通電が停止された非通電のときに、第１制動部２１を引き込む電磁力が失われる。ソレノイド２３による電磁力が失われることで、第１制動部２１は弾性部材２４の弾性復元力によって軸方向の右側に押される。従って、ソレノイド２３は、通電状態に応じて第１制動部２１の位置を、電磁力により軸方向の左側に引き込まれた後述する非制動位置と、弾性部材２４の弾性復元力によって軸方向の右側に押された制動位置とに切り替えることができる。

　第２制動部２２は、ロータ３１、３２と同期して回転する。図２に示すように、第２制動部２２は、歯部２６Ｂと突部２６Ｃとを有する。歯部２６Ｂは、第２制動部２２における径方向の外側端部である外周に複数（図２では１２個）の空隙２６Ａを介して配置されている。すなわち、第２制動部２２は、外周に空隙２６Ａと歯部２６Ｂとが全周に亘って交互に配置されている。空隙２６Ａおよび歯部２６Ｂの径方向の位置は、それぞれ突起部２５と重なる位置である。

　突部２６Ｃは、第２制動部２２の内周面２２ａから径方向の内側に突出している。突部２６Ｃは、周方向に間隔をあけて複数（図２では４つ）配置されている。第２制動部２２の内周面２２ａは、モータシャフト３３における軸方向の右側端部の外周面３３ｃに嵌め合わされている。モータシャフト３３は、外周面３３ｃから径方向の内側に窪んだ凹部３３ｄを有している。凹部３３ｄは、周方向に間隔をあけて複数（図２では４つ）配置されている。第２制動部２２の突部２６Ｃは、モータシャフト３３の凹部３３ｄに嵌め合わされている。突部２６Ｃが凹部３３ｄに嵌め合わされた第２制動部２２は、モータシャフト３３と周方向に位置決めされる。また、第２制動部２２は、ロータコア３１Ａの軸方向の左側に密着して固定されている。モータシャフト３３と周方向に位置決めされロータコア３１Ａに固定された第２制動部２２は、ロータコア３１Ａ、ロータコア３２Ａおよびモータシャフト３３と、一体的に同期して回転する。

　ソレノイド２３による電磁力が失われ弾性部材２４の弾性復元力によって押されたときの第１制動部２１の軸方向の位置は、図５に示すように、突起部２５が空隙２６Ａまたは歯部２６Ｂと重なりロータ３１の回転を制動する制動位置である。具体的には、ソレノイド２３による電磁力が失われ弾性部材２４の弾性復元力によって押されたときの第１制動部２１の軸方向の位置は、突起部２５が歯部２６Ｂの回転経路上に位置する制動位置である。

　ソレノイド２３の電磁力により引き込まれたときの第１制動部２１の軸方向の位置は、図４に示すように、突起部２５が制動位置よりも左側に離れた非制動位置である。第１制動部２１は、制動位置と非制動位置との間を軸方向に移動可能である。すなわち、第２制動部２２は、制動位置の第１制動部２１と接触し、非制動位置の第１制動部２１と非接触となる。

　従って、電力が供給されている間は、ソレノイド２３の電磁力により第１制動部２１は第２制動部２２と非接触の非制動位置となり、ロータ３１、３２が回転することで出力フランジ１１に接続された機器に対して減速された回転を伝達することができる。一方、電力の供給が停止された際には、ソレノイド２３による電磁力が失われることで、弾性部材２４の弾性復元力によって第１制動部２１は軸方向の右側に押されて移動し、第２制動部２２と接触する制動位置に切り替えられる。

　図６に示すように、制動位置にある第１制動部２１は、突起部２５が歯部２６Ｂの回転経路上に位置するため、歯部２６Ｂが突起部２５と干渉する。この結果、第１リブ７５および第２リブ７６が周方向の他方側に弾性変形して、突起部２５およびホルダ７２が周方向の他方側に移動した後に、ロータ３１、３２の回転が制動されて停止する。これにより、出力フランジ１１に接続された機器に対する回転伝達を停止することができる。

　以上説明したように、本実施形態の電動アクチュエータ１では、減速機１０と、ブレーキ装置２０と、モータ部３０と、位置検出器４０とが、軸方向にそって順次配置されているため、ブレーキ装置２０を位置検出器４０の位置に配置した場合のように、装置が大型化することを抑制できる。

　本実施形態の電動アクチュエータ１では、ブレーキ装置２０において第２制動部２２の回転を第１制動部２１が制動した際に、第１リブ７５および第２リブ７６が周方向の他方側に弾性変形し突起部２５およびホルダ７２が周方向の他方側に移動する。そのため、本実施形態の電動アクチュエータ１では、回転する第２制動部２２が突起部２５に接した際の衝撃は、第１リブ７５および第２リブ７６が弾性変形するとともに、突起部２５およびホルダ７２が移動することによって低減され、トルクの大きい電動アクチュエータに好適に適用できる。

　本実施形態の電動アクチュエータ１では、カバー部材５０に設けられたガイド溝部５９Ａ、５９Ｂ、５９Ｃ、５９Ｄにガイドされて第１制動部２１が軸方向に移動するため、別途、ガイド部材を設ける必要がなく、より小型化および低価格化を実現できる。

［ブレーキ装置の第２実施形態］
　ブレーキ装置２０の第２実施形態について、図７を参照して説明する。
　この図において、図１から図６に示す第１実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。

　図７に示すように、本実施形態の電動アクチュエータ１におけるソレノイド２３は、第１制動部２１と対向する位置に、周方向に間隔をあけて複数配置されている。ソレノイド２３は、周方向に９０°間隔で４つ設けられている。ソレノイド２３の周方向の位置は、第１制動部２１において周方向に隣り合う弾性制動部７０同士の中央の位置である。

　弾性部材２４は、周方向でソレノイド２３と弾性制動部７０の間に位置して４つ配置されている。弾性部材２４は、弾性部材２４は、周方向に９０°間隔で設けられている。弾性部材２４は、軸部６４に挿入されている。軸部６４は、軸方向に延びる。軸部６４は、軸方向の右側の先端が第１制動部２１に設けられた孔部に圧入されて固定される。右側の先端が孔部６３に圧入された軸部６４は、軸方向の左側が第１制動部２１から軸方向の左側に突出して延びる。軸部６４は、第１制動部２１に圧入される構成の他に、第１制動部２１に削り出しで設けられる構成であってもよい。
　他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

　上記構成の電動アクチュエータ１においては、電力が供給されている間は、４つのソレノイド２３の電磁力により第１制動部２１は非制動位置に保持される。一方、電力の供給が停止された際には、４つのソレノイド２３による電磁力が失われることで、４つの弾性部材２４の弾性復元力によって第１制動部２１は軸方向の右側に押されて移動し、制動位置に切り替えられる。制動位置にある第１制動部２１は、突起部２５が歯部２６Ｂの回転経路上の空隙２６Ａに位置するため、歯部２６Ｂが突起部２５と干渉することでロータ３１、３２の回転が制動されて停止する。この結果、出力フランジ１１に接続された機器に対する回転伝達を停止することができる。

　本実施形態の電動アクチュエータ１では、上記第１実施形態と同様の作用・効果が得られることに加えて、複数の小さなソレノイド２３を用いているため、より小型化を実現できる。

［ブレーキ装置の第３実施形態］
　ブレーキ装置２０の第３実施形態について、図８を参照して説明する。
　この図において、図１から図６に示す第１実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。

　図８に示すように、本実施形態の電動アクチュエータ１における弾性制動部７０は、弾性部７３としてリブ７４Ａを有する。リブ７４Ａは、第１リブ７５Ａと、第２リブ７６Ａとを有する。第１リブ７５Ａは、ホルダ７２から周方向の一方側に向かうにつれて径方向の外側に向かう方向に延びた先端で円弧形状で折り返して、径方向の内側に向かう方向に延びてフレーム７１に繋がる。第２リブ７６Ａは、ホルダ７２から周方向の他方側に向かうにつれて径方向の外側に向かう方向に延びた先端で円弧形状で折り返して、径方向の内側に向かう方向に延びてフレーム７１に繋がる。
　他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

　本実施形態の電動アクチュエータ１では、上記第１実施形態と同様の作用・効果が得られることに加えて、制動時の負荷により弾性変形する際の変形箇所が増加するため、弾性変形時の曲げ抵抗が大きくなる。そのため、本実施形態の電動アクチュエータ１では、回転する第２制動部２２の運動エネルギーのうち、第１リブ７５Ａと、第２リブ７６Ａの曲げに消費されるエネルギーがより大きくなり、制動時の衝撃をより低減することができる。

［ブレーキ装置の第４実施形態］
　ブレーキ装置２０の第４実施形態について、図９を参照して説明する。
　この図において、図８に示す第３実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。

　図９に示すように、本実施形態の電動アクチュエータ１における弾性制動部７０は、弾性部７３としてリブ７４Ａを有する。リブ７４Ａは、上述した第１リブ７５Ａと、第２リブ７６Ａに加えて、第３リブ７７Ａと、第４リブ７８Ａとを有する

　第３リブ７７Ａは、ホルダ７２における第１リブ７５Ａよりも径方向の内側の位置から周方向の一方側に向かうにつれて径方向の内側に向かう方向に延びた先端で円弧形状で折り返して、径方向の外側に向かう方向に延びてフレーム７１に繋がる。第４リブ７８Ａは、ホルダ７２における第２リブ７６Ａよりも径方向の内側の位置から周方向の他方側に向かうにつれて径方向の内側に向かう方向に延びた先端で円弧形状で折り返して、径方向の外側に向かう方向に延びてフレーム７１に繋がる。
　他の構成は、上記第３実施形態と同様である。

　本実施形態の電動アクチュエータ１では、上記第３実施形態と同様の作用・効果が得られることに加えて、制動時の負荷により弾性変形する際の変形箇所がさらに増加するため、弾性変形時の曲げ抵抗がより大きくなる。そのため、本実施形態の電動アクチュエータ１では、回転する第２制動部２２の運動エネルギーのうち、第１リブ７５Ａと、第２リブ７６Ａと、第３リブ７７Ａと、第４リブ７８Ａの曲げに消費されるエネルギーがさらに大きくなり、制動時の衝撃を一層低減することができる。

　以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

　例えば、上記実施形態では、モータ部３０におけるロータ３１、３２とステータ３５とが軸方向に隙間を介して対向するアキシャルギャップモータである構成を例示したが、この構成に限定されない。モータ部３０は、ロータとステータとが径方向に隙間を介して対向するラジアルギャップモータであってもよい。
　モータ部３０がラジアルギャップモータである場合には、ロータにおいて軸方向で第１制動部と対向する位置に第２制動部を設ければよい。

　また、上記実施形態では、第２制動部２２がロータ３１と密着して設けられる構成を例示したが、この構成に限定されない。例えば、モータシャフト３３におけるロータ３１と軸方向に離れた位置に円筒状のブッシュ部材を回り止め構造で設け、当該ブッシュ部材から径方向の外側に延びる第２制動部を設ける構成であってもよい。

　また、上記実施形態で例示した第１制動部２１が有する突起部２５の形状は一例であり、第２制動部２２の回転を制動できれば、他の形状であってもよい。

　１…電動アクチュエータ、　１０…減速機、　２０…ブレーキ装置、　２１…第１制動部、　２２…第２制動部、　２３…ソレノイド、　２３Ａ…コイル、　２３Ｂ…ケース、　２４…弾性部材、　２５…突起部、　２６Ａ…空隙、　２６Ｂ…歯部、　３０…モータ部、　３１、３２…ロータ、　３３…モータシャフト、　３５…ステータ、　４０…位置検出器、　５０…カバー部材、　５１…周壁部、　５２…外周壁、　５３…内周壁、　７１…フレーム、　７２…ホルダ、　７３…弾性部、　７４、７４Ａ…リブ、　７５、７５Ａ…第１リブ、　７６、７６Ａ…第２リブ

Claims

　軸方向に延びるモータシャフトを中心として回転可能なロータ、および前記ロータと隙間を介して対向するステータを有するモータ部と、
　前記ロータの回転を減速して出力する減速機と、
　前記ロータの回転を制動するブレーキ装置と、
　前記ロータの位置変化を検出する位置検出器と、
　を有し、
　前記ブレーキ装置は、
　　前記ロータの前記軸方向の一方側に配置され、前記ロータの回転を制動する制動位置と、前記制動位置から前記軸方向の一方側に離れた非制動位置との間を前記軸方向に移動可能な磁性材である第１制動部と、
　　前記ロータと同期して回転し、前記制動位置の前記第１制動部と接触し、前記非制動位置の前記第１制動部と非接触となる第２制動部と、
　　通電状態に応じて前記第１制動部の位置を前記制動位置と前記非制動位置とに切り替えるソレノイドと、
　を有し、
　前記減速機、前記ブレーキ装置、前記モータ部および前記位置検出器は、前記軸方向の一方側から前記軸方向に順次配置されている、電動アクチュエータ。
　前記第１制動部は、
　　前記軸方向に移動可能なフレームと、
　　前記フレームよりも前記軸方向の他方側に突出する突起部と、
　　前記突起部を保持するホルダと、
　　前記ホルダと前記フレームとを繋ぐ弾性部と、
　　を有し、
　前記ホルダは、前記弾性部の弾性変形により、周方向に移動可能である、
　請求項１に記載の電動アクチュエータ。
　前記弾性部は、周方向と交差する方向に延びるリブを含む、
　請求項２に記載の電動アクチュエータ。
　前記リブは、
　　径方向に延び前記ホルダの周方向の一方側と前記フレームとを繋ぐ第１リブと、
　　径方向に延び前記ホルダの周方向の他方側と前記フレームとを繋ぐ第２リブと、
　を有する、
　請求項３に記載の電動アクチュエータ。
　前記リブは、
　　前記ホルダから周方向の一方側に向かうにつれて径方向の一方側に向かう方向に延びた先端で折り返して、径方向の他方側に向かう方向に延びて前記フレームに繋がる第１リブと、
　　前記ホルダから周方向の他方側に向かうにつれて径方向の一方側に向かう方向に延びた先端で折り返して、径方向の他方側に向かう方向に延びて前記フレームに繋がる第２リブと、
　を有する、
　請求項３に記載の電動アクチュエータ。
　前記ホルダにおける前記第１リブよりも径方向の他方側の位置から周方向の一方側に向かうにつれて径方向の他方側に向かう方向に延びた先端で折り返して、径方向の一方側に向かう方向に延びて前記フレームに繋がる第３リブと、
　前記ホルダにおける前記第２リブよりも径方向の他方側の位置から周方向の他方側に向かうにつれて径方向の他方側に向かう方向に延びた先端で折り返して、径方向の一方側に向かう方向に延びて前記フレームに繋がる第４リブと、
　を有する、
　請求項５に記載の電動アクチュエータ。
　前記第２制動部は、前記ロータと前記軸方向に離れた位置で前記モータシャフトに固定されている、
　請求項２から６のいずれか一項に記載の電動アクチュエータ。
　前記フレームは、周方向に延びる環状であり、
　前記突起部、前記ホルダおよび前記弾性部は、周方向に間隔をあけて複数配置され、
　前記ソレノイドは、前記フレームと対向する位置に、周方向に間隔をあけて複数配置される、
　請求項２から７のいずれか一項に記載の電動アクチュエータ。
　前記フレームは、周方向に延びる環状であり、
　前記突起部、前記ホルダおよび前記弾性部は、周方向に間隔をあけて複数配置され、
　前記ソレノイドは、周方向に巻き回されたコイルと、前記コイルを収容するケースとを備え、
　前記コイルおよび前記ケースは、前記第１制動部と前記軸方向に対向する位置に全周に亘る環状に配置される、
　請求項２から７のいずれか一項に記載の電動アクチュエータ。
　前記ロータと前記ステータは、前記軸方向に隙間を介して対向する、
　請求項１から９のいずれか一項に記載の電動アクチュエータ。