特開 2017-187050 電動アクチュエータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2017-187050(P2017-187050A)

(43)【公開日】2017年10月12日

(54)【発明の名称】電動アクチュエータ

(51)【国際特許分類】

   F16H 25/20 20060101AFI20170919BHJP

   F16H 25/22 20060101ALI20170919BHJP

   F16H 25/24 20060101ALI20170919BHJP

   F16H 1/32 20060101ALI20170919BHJP

   F16D 13/46 20060101ALI20170919BHJP

   F16D 55/28 20060101ALI20170919BHJP

   F16D 65/16 20060101ALI20170919BHJP

   H02K 7/06 20060101ALI20170919BHJP

   H02K 7/106 20060101ALI20170919BHJP

   H02K 7/116 20060101ALI20170919BHJP

   H02K 7/108 20060101ALI20170919BHJP

   F16D 121/16 20120101ALN20170919BHJP

   F16D 121/22 20120101ALN20170919BHJP

【ＦＩ】

   F16H25/20 E

   F16H25/22 Z

   F16H25/24 B

   F16H25/22 J

   F16H1/32 A

   F16D13/46 A

   F16D55/28 B

   F16D65/16

   H02K7/06 A

   H02K7/106

   H02K7/116

   H02K7/108

   F16D121:16

   F16D121:22

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2016-73717(P2016-73717)

(22)【出願日】2016年3月31日

(71)【出願人】

【識別番号】000220505

【氏名又は名称】日本電産トーソク株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001634

【氏名又は名称】特許業務法人 志賀国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】真貝 一美

(72)【発明者】

【氏名】金城 秀一

(72)【発明者】

【氏名】加藤 瞬

(72)【発明者】

【氏名】立田 洋

【テーマコード（参考）】

3J027

3J056

3J058

3J062

5H607

【Ｆターム（参考）】

3J027FA36

3J027FB02

3J027GC03

3J027GC13

3J027GC22

3J027GD03

3J027GD08

3J027GD12

3J027GE01

3J027GE29

3J056AA58

3J058AA43

3J058AA48

3J058AA53

3J058AA58

3J058AA69

3J058AA78

3J058AA79

3J058AA88

3J058BA67

3J058CC07

3J058CC72

3J058CC77

3J058FA42

3J062AA02

3J062AA18

3J062AB06

3J062AB22

3J062AC07

3J062BA12

3J062CD04

3J062CD23

3J062CD54

3J062CD79

3J062CG02

3J062CG13

3J062CG83

5H607BB01

5H607BB07

5H607BB14

5H607BB26

5H607CC01

5H607CC03

5H607CC09

5H607DD04

5H607DD19

5H607EE03

5H607EE08

5H607EE31

(57)【要約】      （修正有）

【課題】大型化することを抑制しつつ、モータによって出力部を直線的に駆動可能とする。
【解決手段】軸方向に延びたモータシャフトを有するモータと、非通電状態においてモータシャフトの回転を制動する電磁ブレーキと、モータシャフトに連結された減速機構と、減速機構を介してモータシャフトの回転が伝達される回転部と、回転部の回転に伴って軸方向に移動する可動部材と、を備え、回転部は、螺旋状の第１螺旋状溝を有し、可動部材は、第１螺旋状溝と隙間を介して対向する螺旋状の第２螺旋状溝を有する本体部と、被動力伝達部と接触する出力部と、を有し、第１螺旋状溝、第２螺旋状溝、および第１螺旋状溝と第２螺旋状溝との間に位置する複数の球状のボールによって、ボールネジが構成され、モータシャフトおよび回転部は、筒状であり、回転部の少なくとも一部は、モータシャフトの内側に配置され、本体部の少なくとも一部は、回転部の内側に配置されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被動力伝達部に対して力を伝達する電動アクチュエータであって、
軸方向に延びたモータシャフトを有するモータと、
非通電状態において前記モータシャフトの回転を制動する電磁ブレーキと、
前記モータシャフトに連結された減速機構と、
前記減速機構を介して前記モータシャフトの回転が伝達される回転部と、
前記回転部の回転に伴って軸方向に移動する可動部材と、
を備え、
前記回転部は、螺旋状の第１螺旋状溝を有し、
前記可動部材は、
前記第１螺旋状溝と隙間を介して対向する螺旋状の第２螺旋状溝を有する本体部と、
前記被動力伝達部と接触する出力部と、
を有し、
前記第１螺旋状溝、前記第２螺旋状溝、および前記第１螺旋状溝と前記第２螺旋状溝との間に位置する複数の球状のボールによって、ボールネジが構成され、
前記モータシャフトおよび前記回転部は、筒状であり、
前記回転部の少なくとも一部は、前記モータシャフトの内側に配置され、
前記本体部の少なくとも一部は、前記回転部の内側に配置されている、電動アクチュエータ。

【請求項2】

前記減速機構は、
ベアリングを介して前記モータシャフトに接続され、かつ、前記モータシャフトの中心軸に対して偏心した軸を中心とする外歯ギアと、
前記外歯ギアの径方向外側を囲んで固定され、前記外歯ギアと噛み合う内歯ギアと、
前記外歯ギアに設けられた複数の孔にそれぞれ通された複数のピンを有し、前記回転部に接続された接続部と、
を有する、請求項１に記載の電動アクチュエータ。

【請求項3】

前記モータシャフトと前記回転部と前記本体部とは、少なくとも一部において互いに径方向に重なり合っている、請求項１または２に記載の電動アクチュエータ。

【請求項4】

前記本体部は、軸方向両側に開口する筒状である、請求項１から３のいずれか一項に記載の電動アクチュエータ。

【請求項5】

前記被動力伝達部は、軸方向に延びた２つの動力軸の切断と接続とを切り換えるクラッチ機構の少なくとも一部を構成する部分であり、
前記動力軸の一方は、前記本体部の内側に通されている、請求項４に記載の電動アクチュエータ。

【請求項6】

前記クラッチ機構は、軸方向に移動可能に配置された前記被動力伝達部と、前記被動力伝達部に対して、前記動力軸の軸周りに回転可能に接続された連結部材と、を有し、
前記連結部材は、前記出力部から前記被動力伝達部に力が加えられた際に、前記被動力伝達部と共に軸方向に移動して２つの前記動力軸の両方と接触し、２つの前記動力軸を接続する、請求項５に記載の電動アクチュエータ。

【請求項7】

前記出力部は、軸方向に弾性変形する出力弾性部を有する、請求項１から６のいずれか一項に記載の電動アクチュエータ。

【請求項8】

前記電磁ブレーキは、前記モータシャフト、前記回転部および前記本体部と、径方向に重なる位置に配置されている、請求項１から７のいずれか一項に記載の電動アクチュエータ。

【請求項9】

前記電磁ブレーキは、
前記モータシャフトに取り付けられた第１ブレーキ部材と、
前記第１ブレーキ部材の軸方向一方側において前記第１ブレーキ部材と対向する第２ブレーキ部材と、
前記第１ブレーキ部材の軸方向他方側において前記第１ブレーキ部材と対向し、かつ、軸方向に移動可能に配置された磁性体製の吸着部材と、
前記吸着部材に対して軸方向一方側に向けて力を加える弾性部材と、
前記吸着部材の軸方向他方側において前記モータシャフトの径方向外側を囲んで配置され、前記吸着部材を励磁するソレノイドと、
を有し、
前記ソレノイドに電流が供給された通電状態において、前記吸着部材は、前記ソレノイドに吸着され、
前記ソレノイドへの電流の供給が停止された非通電状態において、前記吸着部材は、前記ソレノイドから軸方向一方側に離れて位置し、かつ、前記第１ブレーキ部材は、前記吸着部材を介して前記弾性部材から軸方向一方側に向けて力を加えられ、前記第２ブレーキ部材に押し付けられる、請求項１から８のいずれか一項に記載の電動アクチュエータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電動アクチュエータに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、車両のクラッチ等の切り換えを行う装置が知られている。例えば、特許文献１のクラッチ操作装置においては、電気モータによってスクリューが回転され、スクリューにねじ結合されたナットブロックが直線移動することで、作動ロッドが直線移動する。これにより、クラッチの切り換えが行われる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２−１１２５１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、上記のような装置においては、スクリューの回転をナットブロックの直線移動に変換する効率が比較的低い問題があった。この問題により、作動ロッドを直線移動させるのに十分な力を得るために、電気モータを大型化してスクリューに伝達される回転トルクを大きくする必要があった。したがって、装置全体が大型化する問題があった。

【0005】

本発明の一つの態様は、上記問題点に鑑みて、大型化することを抑制しつつ、モータによって出力部を直線的に駆動できる電動アクチュエータを提供することを目的の一つとする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の電動アクチュエータの一つの態様は、被動力伝達部に対して力を伝達する電動アクチュエータであって、軸方向に延びたモータシャフトを有するモータと、非通電状態において前記モータシャフトの回転を制動する電磁ブレーキと、前記モータシャフトに連結された減速機構と、前記減速機構を介して前記モータシャフトの回転が伝達される回転部と、前記回転部の回転に伴って軸方向に移動する可動部材と、を備え、前記回転部は、螺旋状の第１螺旋状溝を有し、前記可動部材は、前記第１螺旋状溝と隙間を介して対向する螺旋状の第２螺旋状溝を有する本体部と、前記被動力伝達部と接触する出力部と、を有し、前記第１螺旋状溝、前記第２螺旋状溝、および前記第１螺旋状溝と前記第２螺旋状溝との間に位置する複数の球状のボールによって、ボールネジが構成され、前記モータシャフトおよび前記回転部は、筒状であり、前記回転部の少なくとも一部は、前記モータシャフトの内側に配置され、前記本体部の少なくとも一部は、前記回転部の内側に配置されている。

【発明の効果】

【0007】

本発明の一つの態様によれば、大型化することを抑制しつつ、モータによって出力部を直線的に駆動できる電動アクチュエータが提供される。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】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】図２は、本実施形態の電動アクチュエータを示す図であって、図１におけるII−II断面図である。

【図3】図３は、本実施形態の電動アクチュエータを示す図であって、図１におけるIII−III断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

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。以下の説明においては、電動アクチュエータとして、車両の車体に取り付けられ、車両のクラッチ機構Ｃを切り換える電動アクチュエータ１０を例示して説明する。

【0010】

以下の説明においては、図１に示す第１中心軸Ｊ１に平行な方向（図１の左右方向）を単に「軸方向」と呼ぶ場合があり、第１中心軸Ｊ１を中心とする径方向を単に「径方向」と呼ぶ場合があり、第１中心軸Ｊ１を中心とする周方向を単に「周方向」と呼ぶ場合がある。また、軸方向において、出力側動力軸Ｓ２を基準として入力側動力軸Ｓ１が配置される側（図１の左側）を「前側（軸方向一方側）」と呼ぶ場合があり、入力側動力軸Ｓ１を基準として出力側動力軸Ｓ２が配置される側（図１の右側）を「後側（軸方向他方側）」と呼ぶ場合がある。なお、前側および後側は、電動アクチュエータ１０が実際に機器に組み込まれた際の位置関係を示さない。

【0011】

図１に示すように、クラッチ機構Ｃは、軸方向に延びた２つの動力軸、すなわち入力側動力軸Ｓ１と出力側動力軸Ｓ２との切断と接続とを切り換える。図１は、入力側動力軸Ｓ１と出力側動力軸Ｓ２とが切断された状態を示している。入力側動力軸Ｓ１と出力側動力軸Ｓ２とは、第１中心軸Ｊ１を中心とする。

【0012】

入力側動力軸Ｓ１は、軸方向に延びた軸本体Ｓ１ａと、軸本体Ｓ１ａの前側の端部に接続された筒状部Ｓ１ｂと、を有する。軸本体Ｓ１ａは、ベアリングＢ１によって第１中心軸Ｊ１周りに回転可能に支持される。筒状部Ｓ１ｂは、前側に開口する円筒状である。筒状部Ｓ１ｂの内周面には、歯車部が設けられる。

【0013】

出力側動力軸Ｓ２は、軸方向に延びた軸本体Ｓ２ａと、軸本体Ｓ２ａから径方向に拡がる太陽ギア部Ｓ２ｂと、を有する。軸本体Ｓ２ａの前側の端部は、筒状部Ｓ１ｂに保持されたベアリングＢ２に支持される。太陽ギア部Ｓ２ｂの外周面には、歯車部が設けられる。

【0014】

太陽ギア部Ｓ２ｂと筒状部Ｓ１ｂとの径方向の間には、複数の遊星ギアＰＧが配置される。遊星ギアＰＧは、太陽ギア部Ｓ２ｂの歯車部と筒状部Ｓ１ｂの歯車部との両方と噛み合う。このようにして、入力側動力軸Ｓ１と出力側動力軸Ｓ２とは、切断された状態において、ベアリングＢ２および遊星ギアＰＧを介して、互いに回転可能に接続される。

【0015】

クラッチ機構Ｃは、被動力伝達部Ｃ１と、連結部材Ｃ２と、を有する。被動力伝達部Ｃ１は、軸方向に移動可能に配置され、電動アクチュエータ１０によって軸方向に駆動される。被動力伝達部Ｃ１は、径方向に拡がる円環板状の円板部Ｃ１ａと、円板部Ｃ１ａの外縁から後側に延びる筒状部Ｃ１ｂと、筒状部Ｃ１ｂの後側の端部から径方向内側に延びる突出部Ｃ１ｃと、を有する。円板部Ｃ１ａの径方向内側には、出力側動力軸Ｓ２が通される。

【0016】

連結部材Ｃ２は、被動力伝達部Ｃ１の前側に位置する。連結部材Ｃ２は、円環板状である。連結部材Ｃ２の径方向内側には出力側動力軸Ｓ２が通される。連結部材Ｃ２は、被動力伝達部Ｃ１に対してベアリングＢ３，Ｂ４を介して、入力側動力軸Ｓ１および出力側動力軸Ｓ２の軸周り、すなわち第１中心軸Ｊ１周りに回転可能に接続される。

【0017】

連結部材Ｃ２は、電動アクチュエータ１０の後述する出力部５２から被動力伝達部Ｃ１に力が加えられた際に、被動力伝達部Ｃ１と共に軸方向に移動して２つの動力軸、すなわち入力側動力軸Ｓ１および出力側動力軸Ｓ２の両方と接触し、２つの動力軸を接続する。

【0018】

電動アクチュエータ１０は、被動力伝達部Ｃ１に対して力を伝達する。電動アクチュエータ１０は、モータハウジング１１と、軸方向に延びたモータシャフト２１を有するモータ２０と、電磁ブレーキ３０と、減速機構４０と、回転部４１と、可動部材５０と、複数の球状のボール６０と、を備える。

【0019】

モータハウジング１１は、モータ２０および電磁ブレーキ３０を内部に収容する。モータハウジング１１は、第１中心軸Ｊ１を中心として軸方向に延びた円筒状の筒部１１ａと、筒部１１ａの前側の端部に設けられた前側蓋部１１ｂと、筒部１１ａの後側の端部に設けられた後側蓋部１１ｃと、を有する。前側蓋部１１ｂの中央および後側蓋部１１ｃの中央には、それぞれ貫通孔が設けられる。

【0020】

モータ２０は、筒部１１ａの内周面に固定される。モータ２０は、ステータ２４と、ロータコア２２と、ロータマグネット２３と、モータシャフト２１と、を有する。モータシャフト２１は、ステータ２４の径方向内側に配置される。モータシャフト２１は、筒状である。より詳細には、モータシャフト２１は、第１中心軸Ｊ１を中心とし、軸方向の両端に開口する円筒状である。

【0021】

モータシャフト２１の後側の端部は、後側蓋部１１ｃの貫通孔を介して、モータハウジング１１よりも後側に突出する。モータシャフト２１は、前側蓋部１１ｂの貫通孔に配置されたベアリング７８と、後述する内歯ギア４３に設けられたベアリング７６と、によって第１中心軸Ｊ１周りに回転可能に支持される。

【0022】

モータシャフト２１の後側の端部は、第１中心軸Ｊ１に対して偏心する偏心部２１ａである。図２に示すように、偏心部２１ａの中心には、第２中心軸Ｊ２が通る。第２中心軸Ｊ２は、第１中心軸Ｊ１と平行で、かつ、第１中心軸Ｊ１と異なる軸である。図２では、第２中心軸Ｊ２は、第１中心軸Ｊ１の上側に位置する。

【0023】

図１に示す電磁ブレーキ３０は、非電通状態においてモータシャフト２１の回転を制動する。電磁ブレーキ３０は、モータシャフト２１、回転部４１および後述する本体部５１と、径方向に重なる位置に配置される。電磁ブレーキ３０は、第１ブレーキ部材３１と、第２ブレーキ部材３２と、吸着部材３３と、弾性部材３５と、ソレノイド３４と、を有する。

【0024】

第１ブレーキ部材３１は、円環状である。第１ブレーキ部材３１は、内側にモータシャフト２１が通され、モータシャフト２１に取り付けられる。第１ブレーキ部材３１は、モータシャフト２１に対する周方向の回転が防止され、モータシャフト２１の回転と共に第１中心軸Ｊ１周りに回転する。第１ブレーキ部材３１は、モータシャフト２１に対して、軸方向に移動可能に取り付けられている。

【0025】

第２ブレーキ部材３２は、円環板状である。第２ブレーキ部材３２は、後側蓋部１１ｃとネジで固定される。第２ブレーキ部材３２は、第１ブレーキ部材３１の前側において第１ブレーキ部材３１と対向する。第２ブレーキ部材３２の内側には、モータシャフト２１が通される。

【0026】

第１ブレーキ部材３１と第２ブレーキ部材３２とにおける互いに接触した際の摩擦係数は、比較的大きいことが好ましい。電磁ブレーキ３０によって、モータシャフト２１の回転を好適に制動できるためである。

【0027】

吸着部材３３は、円環板状である。吸着部材３３の内側には、モータシャフト２１が通される。吸着部材３３は、第１ブレーキ部材３１の後側において第１ブレーキ部材３１と対向する。これにより、第１ブレーキ部材３１は、第２ブレーキ部材３２と吸着部材３３とによって、軸方向に挟まれて配置される。吸着部材３３は、軸方向に移動可能に配置される。吸着部材３３は、磁性体製である。

【0028】

ソレノイド３４は、吸着部材３３の後側においてモータシャフト２１の径方向外側を囲んで配置される。ソレノイド３４は、吸着部材３３を励磁する。ソレノイド３４は、ヨーク３４ａと、コイル３４ｂと、を有する。

【0029】

ヨーク３４ａは、モータシャフト２１の径方向外側を囲む円環状である。ヨーク３４ａは、後側蓋部１１ｃの前側の面に固定される。ヨーク３４ａは、磁性体製である。コイル３４ｂは、ヨーク３４ａの前側の面に設けられた後側に窪む凹部に配置される。コイル３４ｂは、導線が周方向に巻かれて構成される。

【0030】

弾性部材３５は、例えば、軸方向に延びる圧縮コイルバネである。弾性部材３５は、ヨーク３４ａの前側の面に設けられた後側に窪む凹部に配置される。弾性部材３５は、コイル３４ｂよりも径方向外側に位置し、周方向に沿って複数設けられる。弾性部材３５の後側の端部は、ヨーク３４ａに設けられた凹部の底面と接触する。弾性部材３５の前側の端部は、吸着部材３３の後側の面と接触する。弾性部材３５は、吸着部材３３に対して前側に向けて力を加える。

【0031】

コイル３４ｂに電流が供給されると、コイル３４ｂから生じる磁界によって、ヨーク３４ａおよび吸着部材３３が励磁される。これにより、ヨーク３４ａと吸着部材３３とを磁束が通る磁気回路が生じて、吸着部材３３がソレノイド３４に吸着される。すなわち、ソレノイド３４に電流が供給された通電状態において、吸着部材３３は、ソレノイド３４に吸着される。このとき、ヨーク３４ａと吸着部材３３との間の磁気回路による磁力（吸着力）は、弾性部材３５によって吸着部材３３に加えられる前向きの弾性力よりも大きい。

【0032】

コイル３４ｂへの電流の供給が停止されると、ヨーク３４ａと吸着部材３３との間の磁気回路が生じなくなり、ヨーク３４ａと吸着部材３３との間の磁力（吸着力）が消失する。これにより、弾性部材３５の前向きの弾性力によって、吸着部材３３がソレノイド３４から離れて前側に移動する。すなわち、ソレノイド３４への電流の供給が停止された非通電状態において、吸着部材３３は、ソレノイド３４から前側に離れて位置する。

【0033】

吸着部材３３は、弾性部材３５に押されて移動することで、第１ブレーキ部材３１に後側から接触し、第１ブレーキ部材３１を前側に移動させる。これにより、第１ブレーキ部材３１の前側の面が、第２ブレーキ部材３２の後側の面に押し付けられる。すなわち、第１ブレーキ部材３１は、吸着部材３３を介して弾性部材３５から前側に向けて力を加えられ、第２ブレーキ部材３２に押し付けられる。これにより、第１ブレーキ部材３１と第２ブレーキ部材３２との間の摩擦力により、第１ブレーキ部材３１が周方向に回転することが抑制され、モータシャフト２１の周方向の回転が抑制される。このようにして、電磁ブレーキ３０は、非通電状態においてモータシャフト２１の回転を制動する。

【0034】

この構成によれば、ソレノイド３４への電流の供給を切り換えることのみによって、電磁ブレーキ３０によるモータシャフト２１の制動状態を切り換えることができるため、モータシャフト２１の制動操作が、簡便である。また、非通電状態でモータシャフト２１の回転を制動できるため、モータ２０およびソレノイド３４のいずれにも電流を供給せずに、可動部材５０の移動を制動することができる。したがって、電動アクチュエータ１０の消費電力を低減できる。

【0035】

また、本実施形態では、第１ブレーキ部材３１が軸方向に移動可能である。そのため、モータシャフト２１の軸方向の位置を固定したまま、吸着部材３３によって第１ブレーキ部材３１を移動させて、電磁ブレーキ３０によるモータシャフト２１の制動状態を切り換えることができる。

【0036】

なお、図１は、ソレノイド３４への電流の供給が停止された非通電状態を示している。ソレノイド３４に電流が供給されると、吸着部材３３が図１に示す位置から後側に移動して、ソレノイド３４に吸着される。

【0037】

減速機構４０は、モータシャフト２１に連結される。より詳細には、減速機構４０は、モータシャフト２１の後側の端部にベアリング７０を介して接続される。減速機構４０は、外歯ギア４２と、内歯ギア４３と、接続部４４と、を有する。

【0038】

外歯ギア４２は、軸方向と直交する平面に拡がる略円環板状である。図２に示すように、外歯ギア４２の中心には、第２中心軸Ｊ２が通される。すなわち、外歯ギア４２は、モータシャフト２１の中心軸、すなわち本実施形態では第１中心軸Ｊ１に対して偏心した軸を中心とする。

【0039】

外歯ギア４２の径方向外側面には、歯車部が設けられる。外歯ギア４２は、図１および図２に示すように、ベアリング７０を介してモータシャフト２１に接続される。外歯ギア４２は、ベアリング７０の外輪に径方向外側から嵌め合わされる。これにより、ベアリング７０は、モータシャフト２１と外歯ギア４２とを、第２中心軸Ｊ２周りに相対的に回転可能に連結する。

【0040】

外歯ギア４２は、外歯ギア４２を軸方向に貫通する孔４２ａを有する。図２に示すように、孔４２ａは、複数設けられ、第２中心軸Ｊ２を中心とする周方向に沿って等間隔に配置される。図２では、孔４２ａは、例えば、８つ設けられる。孔４２ａの軸方向に沿って視た形状は、円形状である。孔４２ａの内径は、後述するピン４４ａの外径よりも大きい。

【0041】

内歯ギア４３は、外歯ギア４２の径方向外側を囲んで固定され、外歯ギア４２と噛み合う。図１に示すように、内歯ギア４３は、固定部４３ａと、内歯ギア本体４３ｂと、を有する。

【0042】

固定部４３ａは、第１中心軸Ｊ１を中心として径方向に拡がる円環状である。固定部４３ａは、外歯ギア４２の前側に配置される。固定部４３ａは、後側蓋部１１ｃの後側の面に固定される。固定部４３ａの内側面には、ベアリング７６の外輪が固定される。固定部４３ａは、ベアリング７６を介してモータシャフト２１を支持する。

【0043】

内歯ギア本体４３ｂは、固定部４３ａの径方向外縁から後側に突出する。図１および図２に示すように、内歯ギア本体４３ｂは、第１中心軸Ｊ１を中心とする円環状である。内歯ギア本体４３ｂは、外歯ギア４２の径方向外側を囲む。内歯ギア本体４３ｂの内周面には、歯車部が設けられる。内歯ギア本体４３ｂの歯車部は、外歯ギア４２の歯車部と噛み合う。より詳細には、図２に示すように、内歯ギア本体４３ｂの歯車部は、外歯ギア４２の歯車部と一部（図２では上側部分）において噛み合う。

【0044】

図１に示すように、接続部４４は、外歯ギア４２の後側に配置される。接続部４４は、第１中心軸Ｊ１を中心として径方向に拡がる円環板状である。接続部４４は、回転部４１に接続される。より詳細には、接続部４４は、回転部４１の後側の端部から径方向外側に拡がる。本実施形態では、接続部４４と回転部４１とは、単一の部材の部分である。そのため、電動アクチュエータ１０の部品点数および組み立て工数を少なくできる。回転部４１には、減速機構４０を介してモータシャフト２１の回転が伝達される。

【0045】

接続部４４は、複数のピン４４ａを有する。ピン４４ａは、前側に突出する円柱状である。図２に示すように、複数のピン４４ａは、周方向に沿って等間隔に配置される。図１および図２に示すように、複数のピン４４ａは、外歯ギア４２に設けられた複数の孔４２ａにそれぞれ通される。ピン４４ａの外周面は、孔４２ａの内周面と内接する。ピン４４ａは、外歯ギア４２を第２中心軸Ｊ２周りに揺動可能に支持する。

【0046】

モータシャフト２１が第１中心軸Ｊ１周りに回転されると、偏心部２１ａ（第２中心軸Ｊ２）は、第１中心軸Ｊ１を中心として周方向に公転する。偏心部２１ａの公転はベアリング７０を介して外歯ギア４２に伝達され、外歯ギア４２は、孔４２ａの内周面とピン４４ａの外周面との内接する位置が変化しつつ、揺動する。これにより、外歯ギア４２の歯車部と内歯ギア４３の歯車部とが噛み合う位置が、周方向に変化する。したがって、内歯ギア４３に外歯ギア４２を介してモータシャフト２１の回転力が伝達される。

【0047】

ここで、本実施形態では、内歯ギア４３は固定されているため回転しない。そのため、内歯ギア４３に伝達される回転力の反力によって、外歯ギア４２が第２中心軸Ｊ２周りに回転する。このとき外歯ギア４２の回転する向きは、モータシャフト２１の回転する向きと反対向きとなる。外歯ギア４２の第２中心軸Ｊ２周りの回転は、孔４２ａとピン４４ａとを介して、接続部４４に伝達される。これにより、接続部４４が第１中心軸Ｊ１周りに回転し、回転部４１が第１中心軸Ｊ１周りに回転する。

【0048】

回転部４１の回転は、減速機構４０によって、モータシャフト２１の回転に対して減速される。具体的に、本実施形態の減速機構４０の構成では、モータシャフト２１の回転に対する回転部４１の回転の減速比Ｒは、Ｒ＝−（Ｎ２−Ｎ１）／Ｎ２で表される。減速比Ｒを表す式の先頭の負符号は、モータシャフト２１の回転する向きに対して、減速される回転部４１の回転の向きが逆向きとなることを示している。Ｎ１は、外歯ギア４２の歯数であり、Ｎ２は、内歯ギア４３の歯数である。一例として、外歯ギア４２の歯数Ｎ１が５９で、内歯ギア４３の歯数Ｎ２が６０の場合、減速比Ｒは、−１／６０となる。

【0049】

このように、本実施形態の減速機構４０によれば、モータシャフト２１の回転に対する回転部４１の回転の減速比Ｒを比較的大きくできる。そのため、回転部４１の回転トルクを比較的大きくでき、可動部材５０の出力を大きくできる。

【0050】

回転部４１は、筒状である。より詳細には、回転部４１は、第１中心軸Ｊ１を中心として軸方向に延びた円筒状の中空シャフトである。回転部４１の少なくとも一部は、モータシャフト２１の内側に配置されている。図１では、回転部４１の後側の端部を除く全体が、モータシャフト２１の内側に配置されている。

【0051】

回転部４１は、軸方向両端に開口する。回転部４１の後側の端部は、偏心部２１ａの内側面に固定されたベアリング７１によって、第１中心軸Ｊ１周りに回転可能に支持される。回転部４１の前側の端部は、モータシャフト２１の前端における内側面に固定されたベアリング７７によって、第１中心軸Ｊ１周りに回転可能に支持される。回転部４１は、第１螺旋状溝４１ａを有する。第１螺旋状溝４１ａは、回転部４１の内周面に位置する螺旋状の溝である。

【0052】

可動部材５０は、本体部５１と、出力部５２と、を有する。本体部５１は、軸方向に延び、軸方向両側に開口する筒状である。より詳細には、本体部５１は、第１中心軸Ｊ１を中心とする円筒状である。本体部５１の少なくとも一部は、回転部４１の内側に配置されている。図１では、本体部５１は、本体部５１の軸方向両側の端部を除いて回転部４１の内側に配置されている。

【0053】

本体部５１は、第２螺旋状溝５１ａを有する。第２螺旋状溝５１ａは、本体部５１の外周面に位置する螺旋状の溝である。第２螺旋状溝５１ａは、第１螺旋状溝４１ａと隙間を介して径方向に対向する。第１螺旋状溝４１ａと第２螺旋状溝５１ａとの間には、複数の球状のボール６０が位置する。

【0054】

第１螺旋状溝４１ａ、第２螺旋状溝５１ａ、および複数のボール６０によって、ボールネジ９０が構成される。これにより、可動部材５０は、回転部４１に連結され、回転部４１の回転に伴って軸方向に移動する。

【0055】

回転部４１と可動部材５０との連結部がボールネジ９０であるため、回転部４１と可動部材５０との間の摩擦力を小さくできる。これにより、モータ２０の回転トルクを効率よく可動部材５０の軸方向の駆動力に変換できる。したがって、モータ２０の回転トルクが比較的小さい場合であっても、出力部５２を介して被動力伝達部Ｃ１に伝達される軸方向の駆動力を十分に得ることができる。これにより、モータ２０を小型化することができ、結果として電動アクチュエータ１０を小型化できる。

【0056】

また、回転部４１と可動部材５０との間の摩擦力を小さくできるため、摩擦によって第１螺旋状溝４１ａと第２螺旋状溝５１ａとが損耗することを抑制できる。したがって、回転部４１と可動部材５０との連結部が損耗することを抑制でき、結果として電動アクチュエータ１０の耐久性を向上できる。

【0057】

また、モータ２０の回転トルクを比較的小さくできるため、モータ２０の消費エネルギを低減することができる。

【0058】

ボールネジ９０において複数のボール６０は、第１螺旋状溝４１ａと第２螺旋状溝５１ａとが対向して構成される螺旋状の螺旋状通路９０ａを通る。螺旋状通路９０ａにおいて複数のボール６０は、第１螺旋状溝４１ａの内側面および第２螺旋状溝５１ａの内側面に接触する。複数のボール６０は、転がりながら螺旋状通路９０ａに沿って周方向に移動する。複数のボール６０が転がりながら螺旋状通路９０ａを移動することで、回転部４１の回転を可動部材５０の軸方向の移動に変換できる。

【0059】

ボールネジ９０は、例えば、図示しないボール循環部を有する。ボール循環部は、本体部５１に設けられる。ボール循環部は、螺旋状通路９０ａの両端を繋ぐ通路である。螺旋状通路９０ａの一端へ到達したボール６０は、ボール循環部内を通り、螺旋状通路９０ａの他端へと移動する。これにより、ボール６０は、螺旋状通路９０ａ内を循環可能である。

【0060】

なお、本明細書において、ボールネジとは、上述した構成のボールネジに限られず、いかなる公知のボールネジであってもよい。

【0061】

また、上述したように、回転部４１の少なくとも一部は、モータシャフト２１の内側に配置され、本体部５１の少なくとも一部は、回転部４１の内側に配置されている。そのため、各部の少なくとも一部を径方向に重ねて配置することで、電動アクチュエータ１０の軸方向の寸法を小さくすることができ、電動アクチュエータ１０をより小型化できる。

【0062】

モータシャフト２１と回転部４１と本体部５１とは、少なくとも一部において互いに径方向に重なり合っている。そのため、電動アクチュエータ１０の軸方向の寸法をより小さくすることができる。

【0063】

また、上述したように、電磁ブレーキ３０は、モータシャフト２１、回転部４１および本体部５１と、径方向に重なる位置に配置されている。そのため、モータシャフト２１と回転部４１と本体部５１とに加えて、電磁ブレーキ３０も径方向に重なり合って配置されることで、電動アクチュエータ１０の軸方向の寸法をより小さくすることができる。

【0064】

また、上述したように、本体部５１は、軸方向両側に開口する筒状である。そのため、本体部５１の内側に、電動アクチュエータ１０が搭載される機器の一部を収容することができる。これにより、電動アクチュエータ１０が搭載される機器において、電動アクチュエータ１０の設置領域を小さくすることができる。

【0065】

本実施形態では、本体部５１の内側には、クラッチ機構Ｃによって切断と接続とを切り換えられる２つの動力軸の一方、すなわち図１では出力側動力軸Ｓ２が通されている。そのため、本体部５１の内側の空間を出力側動力軸Ｓ２が通る空間として有効に利用できる。これにより、車体内における電動アクチュエータ１０の設置領域を小さくできる。

【0066】

出力部５２は、被動力伝達部Ｃ１と接触する部分である。出力部５２は、本体部５１の前側の端部に接続される。すなわち、出力部５２が本体部５１に対して接続される側と、減速機構４０がモータシャフト２１に対して接続される側とは、互いに反対側である。

【0067】

出力部５２は、円板部５２ａと、出力弾性部５３と、を有する。図１および図３に示すように、円板部５２ａは、本体部５１の前側の端部から径方向外側に拡がる円環板状である。円板部５２ａの中心には、第１中心軸Ｊ１が通る。円板部５２ａは、筒状部Ｃ１ｂの径方向内側に配置される。円板部５２ａの後側の面の外縁部は、突出部Ｃ１ｃの前側の面と軸方向に対向する。円板部５２ａは、前側の面から後側に窪む凹部５２ｂを有する。図３に示すように、凹部５２ｂの軸方向に沿って視た形状は、円形状である。凹部５２ｂは、周方向に沿って複数（図３では６つ）設けられる。

【0068】

図１に示すように、出力弾性部５３は、凹部５２ｂ内にそれぞれ配置される。出力弾性部５３は、後側から前側に向かうに従って外径および内径が小さくなる円錐台状の筒状である。出力弾性部５３の前側の端部は、凹部５２ｂよりも前側に突出している。出力弾性部５３は、円板部Ｃ１ａの後側の面と軸方向に対向する。

【0069】

図１に示す状態から可動部材５０が前側に移動すると、出力弾性部５３は、被動力伝達部Ｃ１に後側から接触し、被動力伝達部Ｃ１を前向きに押す。これにより、被動力伝達部Ｃ１は前側に移動する。被動力伝達部Ｃ１が前側に移動すると、被動力伝達部Ｃ１に接続された連結部材Ｃ２も前側に移動する。連結部材Ｃ２は、入力側動力軸Ｓ１の筒状部Ｓ１ｂと出力側動力軸Ｓ２の太陽ギア部Ｓ２ｂとに、後側から接触する。これにより、出力部５２によって、連結部材Ｃ２を介して、入力側動力軸Ｓ１と出力側動力軸Ｓ２とが接続される。

【0070】

被動力伝達部Ｃ１を前向きに押す際、出力弾性部５３は、被動力伝達部Ｃ１から後向きに反力受けて、軸方向に弾性変形する。そのため、例えば、可動部材５０の軸方向の移動が停止した場合であっても、出力弾性部５３の弾性変形に応じた弾性力を、出力部５２を介して被動力伝達部Ｃ１に加え続けることができる。本実施形態では、出力部５２は、被動力伝達部Ｃ１に対して前向きの弾性力を加える。これにより、クラッチ機構Ｃの状態を保持することができ、入力側動力軸Ｓ１と出力側動力軸Ｓ２とを接続した状態を維持できる。

【0071】

ここで、上述したように、本実施形態によれば、モータ２０および電磁ブレーキ３０に電流を供給しない状態であっても、電磁ブレーキ３０によってモータシャフト２１の回転を制動でき、可動部材５０の軸方向の移動を制動できる。したがって、モータ２０および電磁ブレーキ３０に電流を供給することなく可動部材５０を停止させ、被動力伝達部Ｃ１に力を加え続けることができる。これにより、電動アクチュエータ１０を省電力化できる。

【0072】

なお、本明細書において、「出力弾性部が軸方向に弾性変形する」とは、弾性変形した出力弾性部によって被動力伝達部Ｃ１に加えられる弾性力が軸方向成分を含むように、出力弾性部が弾性変形することを含む。

【0073】

以上の構成により、本実施形態によれば、省エネルギ、かつ、高効率的な、小型軽量の電動アクチュエータ１０が得られる。

【0074】

本発明は上述の実施形態に限られず、他の構成を採用することもできる。

【0075】

減速機構４０の構成は、特に限定されず、例えば、可動部材５０と内歯ギア４３とが単一の部材の部分として構成され、内歯ギア４３が回転することで可動部材５０に回転が伝達される構成であってもよい。この場合、ピン４４ａは、例えば、後側蓋部１１ｃに固定される。

【0076】

また、被動力伝達部Ｃ１が、入力側動力軸Ｓ１と出力側動力軸Ｓ２とを直接接続する構成であってもよい。すなわち、被動力伝達部Ｃ１がクラッチ機構Ｃの少なくとも一部を構成する部分とする構成を採用できる。

【0077】

また、被動力伝達部Ｃ１は、特に限定されず、車両におけるクラッチ機構Ｃ以外の部分であってもよいし、車両以外の装置および製品等の部分であってもよい。

【0078】

上記実施形態の各構成は、相互に矛盾しない範囲内において、適宜組み合わせることができる。

【符号の説明】

【0079】

１０…電動アクチュエータ、２０…モータ、２１…モータシャフト、３０…電磁ブレーキ、３１…第１ブレーキ部材、３２…第２ブレーキ部材、３３…吸着部材、３４…ソレノイド、３５…弾性部材、４０…減速機構、４１…回転部、４１ａ…第１螺旋状溝、４２…外歯ギア、４２ａ…孔、４３…内歯ギア、４４…接続部、４４ａ…ピン、５０…可動部材、５１…本体部、５１ａ…第２螺旋状溝、５２…出力部、５３…出力弾性部、６０…ボール、９０…ボールネジ、Ｃ…クラッチ機構、Ｃ１…被動力伝達部、Ｃ２…連結部材、Ｓ１…入力側動力軸（動力軸）、Ｓ２…出力側動力軸（動力軸）

【図1】

【図2】

【図3】